JP2006183318A - 耐震補強パネル及びそれを用いた耐震補強方法 - Google Patents

耐震補強パネル及びそれを用いた耐震補強方法 Download PDF

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Toru Suzuki
Keigo Takegawa
素之 岡野
秀治 岩田
貢 村上
隆 松田
啓悟 武川
謙一 浅井
博幸 相京
亨 鈴木
卓夫 長縄
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Abstract


【課題】 耐震補強という本来の機能を損なうことなく、経済性と作業性に優れなおかつ工事規模の簡略化や工期の短縮が可能な耐震補強パネルを提供する。
【解決手段】本発明に係る耐震補強パネル1は、矩形断面をなすコンクリート柱としてのRC柱2の周囲を取り囲むようにして巻立て可能に構成された鋼製の補強パネル3と鋼製の接続パネル4とから構成してある。補強パネル3は、断面がL字状をなす4枚の補強パネルピース5で構成してあり、接続パネル4は、補強パネルピース5のうち、水平方向に隣接する補強パネルピース5,5同士を相互に接合可能に構成してある。ここで、補強パネルピース5の接続縁部近傍には、RC柱2の周囲に巻き立てたとき、該RC柱の側面方向に向けて突設されるように矩形状の接続用突設部6をプレス加工で形成してあるとともに、接続パネル4には、かかる接続用突設部6が嵌合される矩形状の接続用開口7を形成してある。
【選択図】 図1

Description

本発明は、鋼板巻立てによってコンクリート部材を耐震補強する耐震補強パネル及びそれを用いた耐震補強方法に関する。
鉄筋コンクリート柱(以下、RC柱)を耐震補強する補強方法として、鋼板をRC柱の周囲に巻き立てる、炭素繊維シートを巻き付ける等の方法があるが、かかる方法のうち、鋼板を巻き立てる方法においては、まず、鋼板を現場に搬入する。かかる鋼板は、耐震補強の対象となるRC柱の周囲に巻き立てることができるよう、例えばRC柱が円形断面であれば、その形状に合わせて一対の半円筒体として構成しておく。
次に、これをRC柱の周囲に巻き立て、しかる後、巻き立てられた鋼板の縁部同士を溶接する。
最後に、鋼板とRC柱との隙間にモルタル等のグラウト材を注入する。
特許第3564675号 特開平9−189135 特許第3050297
しかしながら、かかる方法では、現場での溶接が不可欠となるため、ある程度の厚みを持つ鋼板であることが必要となり、例えば鉄道高架橋のRC柱を耐震補強するにあたっては、厚さ6〜12mmの鋼板を用いる必要があった。
かかる厚さは、耐震補強という観点では本来、過剰設計であって、現場での溶接作業における施工性が優先されたがための厚さであり、経済的な観点では必ずしも合理的な耐震補強方法とはいえないという問題を生じていた。
また、鋼板が厚いため、当然ながら各ピースの重量が大きくなり、据付け、移動等を行う際はクレーンが必要になり、耐震補強工事が大がかりになるという問題や、溶接箇所に錆止め塗装を行わねばならないという問題も生じていた。
加えて、溶接作業が現場で不可欠になるということは、その作業期間中、建物や土木構造物を本来の用途として利用することができなくなることがあり、例えば店舗であれば、非営業時間帯を利用して作業を行うことを余儀なくされ、工期の面でも経済性に欠けるという問題も生じていた。
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、耐震補強という本来の機能を損なうことなく、経済性と作業性に優れなおかつ工事規模の簡略化や工期の短縮が可能な耐震補強パネル及びそれを用いた耐震補強方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る耐震補強パネルは請求項1に記載したように、柱又は梁であるコンクリート部材の周囲を取り囲むようにして巻立て可能に構成され複数の補強パネルピースからなる補強パネルと、前記補強パネルピースのうち、隣接する補強パネルピース同士を接合する接続パネルとから構成し、前記補強パネルを前記コンクリート部材の周囲に巻き立てたときに該コンクリート部材の側面方向に向けて突設されるように前記補強パネルピースの接続縁部近傍に接続用突設部を形成するとともに該接続用突設部が嵌合される接続用開口を前記接続パネルに形成し、前記補強パネルピースと前記接続パネルとをそれらが重ねられた箇所においてビス、ネジ、ボルト等の連結手段を介して厚さ方向に連結自在に構成したものである。
また、本発明に係る耐震補強パネルは、前記接続用突設部及び前記接続用開口を矩形状に形成したものである。
また、本発明に係る耐震補強パネルは、前記コンクリート部材をコンクリート柱とし、前記補強パネルを該コンクリート柱の周囲に巻き立てた姿勢において前記接続用突設部が上下二段となるように該接続用突設部を前記補強パネルピースに2ヶ所形成するとともに前記補強パネルピースの下縁に下縁側連結係止部を上縁に上縁側係止部をそれぞれ設け、前記接続用開口が上下二段で左右二列となるように該接続用開口を前記接続パネルに4ヶ所形成するとともに該上下段の接続用開口の間に所定の係止部挿入溝を形成したものである。
また、本発明に係る耐震補強パネルは、前記コンクリート部材をコンクリート柱とし、前記接続パネルを該コンクリート柱の材軸に沿って長手方向に延びる支柱として立設できるように帯状に形成し該接続パネルに複数段で左右二列となるように前記接続用開口を形成したものである。
また、本発明に係る耐震補強パネルは、前記補強パネルピースを鋼製とするとともに、該補強パネルピースに設けられる前記接続用突設部をプレス加工で形成したものである。
また、本発明に係る耐震補強パネルは、前記コンクリート部材を矩形断面とし、前記補強パネルを断面がL字状をなす4枚の補強パネルピースで構成したものである。
また、本発明に係る耐震補強パネルは、前記接続パネルの背面に前記コンクリート部材に当接するスペーサーを設けたものである。
また、本発明に係る耐震補強方法は請求項8に記載したように、複数の補強パネルピースからなる補強パネルをコンクリート柱の周囲を取り囲むように巻き立て、前記補強パネルピースのうち、水平方向に隣接する補強パネルピース同士を接続パネルを介して接合し、前記補強パネルと前記コンクリート柱との間隙にグラウト材を注入し、前記接続パネルを介した前記補強パネルピース同士の接合による前記補強パネルの巻立てを一層ずつ上方に向けて所望の高さまで繰り返し行う耐震補強方法であって、前記補強パネルを前記コンクリート柱の周囲に巻き立てたときに前記コンクリート柱の側面方向に向けて突設されるように前記補強パネルピースの接続縁部近傍に形成された接続用突設部を前記接続パネルに形成された接続用開口に嵌合し、前記補強パネルピースと前記接続パネルとをそれらが重ねられた箇所においてビス、ネジ、ボルト等の連結手段を介して厚さ方向に連結するものである。
また、本発明に係る耐震補強方法は、前記補強パネルの巻立てを一層ずつ上方に向けて所望の高さまで繰り返し行う際、先行して巻き立てられた前記補強パネルを構成する前記補強パネルピースの上縁に設けられた上縁側係止部に新たに積層される補強パネルを構成する補強パネルピースの下縁に形成された下縁側連結係止部を係止するとともに、係止箇所に水密剤を塗布又は充填するものである。
本発明に係る耐震補強パネルは、上述したように複数の補強パネルピースからなる補強パネルと、補強パネルピースのうち、隣接する補強パネルピース同士を接合する接続パネルとから構成し、補強パネルを構成する補強パネルピースの接続縁部近傍には接続用突設部を形成してあるとともに、接続パネルには該接続用突設部が嵌合される接続用開口を形成してあり、かかる耐震補強パネルをコンクリート部材に巻き立てるにあたっては、隣接する2つの補強パネルピースの背面側に接続パネルをあてがい、該接続パネルの接続用開口に各補強パネルピースに形成されている接続用突設部をそれぞれ嵌合するようになっている。
このようにすると、隣接する2つの補強パネルピースは、接続パネルを介して連結されることとなり、溶接することなしに補強パネルをコンクリート部材に巻き立てることが可能となる。
また、接続パネルは、補強パネルピースと重ねられた箇所において、ビス、ネジ、ボルト等の連結手段を介して厚さ方向に連結されるため、補強パネルピースの接続用突設部は、接続パネルの接続用開口に強固に嵌合される。
そして、接続パネルの接続用開口にぴったりと嵌合されるように補強パネルピースの接続用突設部が形成してあるため、本発明に係る耐震補強パネルは、補強パネルと接続パネルとが強固に一体化された状態となり、コンクリート部材を従来にはないレベルでせん断補強することが可能となる。
すなわち、鋼板巻立てによるコンクリート部材の耐震補強は、耐震基準等の関係で十分ではなくなったせん断抵抗力を増加させる、いわゆるせん断補強が主な目的となるが、コンクリート部材の周囲に巻き立てる以上、鋼板を分割せざるを得ない。
そのため、巻き立てられる鋼板自体が、あばら筋(スターラップ)や帯筋(フープ筋)といったせん断補強鉄筋と同様、十分な引張強度を持っていたとしても、それだけでは意味がなく、分割された鋼板同士を接合する箇所において十分な引張強度を持つことが重要となる。
その点、本発明においては、接続パネルの接続用開口にぴったりと嵌合されるように補強パネルピースの接続用突設部を形成した上、接続パネルと補強パネルピースとを、それらが重ねられた箇所においてビス、ネジ、ボルト等の連結手段を介して厚さ方向に連結するように構成してあるため、接合箇所において十分な引張抵抗力を発揮する。そのため、地震時においてコンクリート部材に大きなせん断力が作用したとしても、本発明に係る耐震補強パネルが引張力で抵抗し、かくして、コンクリート部材にせん断破壊特有の斜めひび割れが生じて脆性破壊を生じるといった事態を未然に防止することができる。
特に、接続用突設部及び接続用開口を矩形状に形成したならば、接続用突設部は、いわばボックス体を構成することとなり、地震時において、該ボックス体の4つの側板のひとつに引張力が作用したとき、かかる引張力は、その側板に直交する一対の側板のせん断抵抗力で支持されるとともに、引張力が作用する側板の面外座屈は、ボックス体の底板が有する面内剛性で防止され、該底版の面外座屈は4つの側板が有する面内剛性で防止される。つまり、接続用突設部は、ボックス体であるがゆえに、地震時に作用する引張力に対し、全体として高い剛性を保持した状態でこれを支持し、該引張力を接続パネルを介して隣接する別の補強パネルピースに確実に伝達することが可能となる。
なお、接続パネルは、補強パネルピースの接続用突設部がコンクリート部材の側面方向に向けて突設されている、すなわち補強パネルピースの背面側に配置されることになるため、コンクリート部材とその周囲に巻き立てられた補強パネルとの間に注入されたグラウト材によって接続パネルと補強パネルとが一体化されるとともに、グラウト注入直後、該グラウト材が漏出することも防止することができる。
本発明においては、上述した作用効果に加えて、耐震補強パネルを複数の補強パネルピースとそれらを相互に接合する接続パネルとに分割したことによって、クレーン等の重機を使用する必要がなくなり、耐震補強工事の小規模化を図ることができるという作用効果を奏する。
加えて、現場での溶接が不要となるため、現場塗装を省略することができるとともに、補強パネルピースの厚さを従来よりも大幅に薄くすることができるため、補強パネルピース自体の重量も軽量化することが可能となり、耐震補強工事をさらに小規模化することができる。
耐震補強の対象となるコンクリート部材は、主としてRC柱やRC梁を対象とするが、鉄骨鉄筋コンクリートなどコンクリート系の柱・梁をすべて包摂する概念である。
接続用突設部及びそれが嵌合される接続用開口は、上述したように矩形状に形成するのが望ましいが、地震時せん断力に伴って本発明に係る耐震補強パネルに引張力が作用したとき、隣接する2つの補強パネルピースが接続パネルを介して強固に接続される、換言すれば、引張力を確実に伝達できるのであれば、どのような形状でもかまわない。例えば、多角形でもよいし、円形でもかまわない。
また、接続用突設部の個数や配置位置及びそれに応じて決定される接続パネルの接続用開口の個数や配置位置は任意であるとともに、コンクリート部材がコンクリート柱である場合、巻立て時の姿勢において補強パネルピースを鉛直方向に連結するか非連結するか、あるいは接続パネルをどのように構成するかも任意であるが、特に以下の2つの構成が考えられる。
すなわち、第1の構成としては、前記補強パネルを該コンクリート柱の周囲に巻き立てた姿勢において前記接続用突設部が上下二段となるように該接続用突設部を前記補強パネルピースに2ヶ所形成するとともに前記補強パネルピースの下縁に下縁側連結係止部を上縁に上縁側係止部をそれぞれ設け、前記接続用開口が上下二段で左右二列となるように該接続用開口を前記接続パネルに4ヶ所形成するとともに該上下段の接続用開口の間に所定の係止部挿入溝を形成した構成が考えられる。
かかる場合においては、接合パネルを介して水平に接合された状態でコンクリート柱の周囲に巻き立てられた補強パネルピースは、鉛直方向にも接合されることとなり、補強パネルを鉛直上方に積層していくときの作業性が向上する。
ちなみに、第1の構成においては、先行して巻き立てられた補強パネルの上にあらたな補強パネルを巻き立てるとき、先行施工された補強パネルピースの上縁に設けられた上縁側係止部にあらたに巻き立てる補強パネルピースの下縁係止部を係止する。そして、かかる下縁係止部と上縁係止部とをそれらが係止された状態で接続パネルに形成された係止部挿入溝に挿入されることとなる。
また、第2の構成としては、前記コンクリート部材をコンクリート柱とし、前記接続パネルを該コンクリート柱の材軸に沿って長手方向に延びる支柱として立設できるように帯状に形成し該接続パネルに複数段で左右二列となるように前記接続用開口を形成した構成が考えられる。
かかる場合においては、前記接続パネルを前記コンクリート部材の材軸に沿って長手方向に延びる支柱として立設できるように帯状に形成したので、かかる接続パネルをあらかじめ支柱として立設しておけば、これをガイドにしながら、補強パネルを巻き立てていくことができる。
上述した各耐震補強パネルにおいて、補強パネルを構成する補強パネルピースや接続パネルをどのような材料で形成するかは任意であるが、前記補強パネルピースを鋼製とするとともに、該補強パネルピースに設けられる前記接続用突設部をプレス加工で形成したならば、製造コストを大幅に低減し、経済性に優れた耐震補強パネルとすることができる。
また、コンクリート部材の断面形状は任意であって円形断面でもかまわないが、これを矩形断面とした場合においては、前記コンクリート部材を矩形断面とし、前記補強パネルを断面がL字状をなす4枚の補強パネルピースで構成すればよい。かかる構成においては、接続パネルも4枚となる。
さらに、前記接続パネルの背面に前記コンクリート部材に当接するスペーサーを設けたならば、コンクリート部材と補強パネルとの間隙を所定の寸法に維持することができる。
本発明に係る耐震補強方法においては、まず、複数の補強パネルピースからなる補強パネルをコンクリート柱の周囲を取り囲むように巻き立てる。
次に、補強パネルピースのうち、水平方向に隣接する補強パネルピース同士を接続パネルを介して接合するが、かかる接続パネルを介した接合作業を行うにあたっては、補強パネルピースの接続縁部近傍に形成された接続用突設部を接続パネルに形成された接続用開口に嵌合するとともに、補強パネルピースと接続パネルとを、それらが重ねられた箇所においてビス、ネジ、ボルト等の連結手段を介して厚さ方向に連結する。
このようにすると、水平方向に隣接する2つの補強パネルピースは、接続パネルを介して強固に連結されることとなり、溶接することなしに補強パネルをコンクリート部材に巻き立てることが可能となる。
なお、接続パネルは、補強パネルピースの接続用突設部がコンクリート部材の側面方向に向けて突設されている、すなわち補強パネルピースの背面側に配置されることになるため、コンクリート柱とその周囲に巻き立てられた補強パネルとの間のグラウト材によって補強パネルピースの背面に押しつけられる状態になるとともに、補強パネルピースに重ねられた箇所においてビス、ネジ、ボルト等の連結手段を介して厚さ方向に連結されることで、補強パネルピースにしっかりと当接されることとなり、かくして、補強パネルピースの接続用突設部は、接続パネルの接続用開口に強固に嵌合される。
次に、補強パネルとコンクリート柱との間隙にモルタル等で構成したグラウト材を注入する。
以下、接続パネルを介した補強パネルピース同士の接合による補強パネルの巻立てを一層ずつ上方に向けて所望の高さまで繰り返し行う。
ここで、補強パネルの巻立てを一層ずつ上方に向けて所望の高さまで繰り返し行う際、先行して巻き立てられた補強パネルピースの上縁に設けられた上縁側係止部に新たに積層される補強パネルピースの下縁に形成された下縁側連結係止部を係止するとともに、係止箇所に水密剤を塗布又は充填する。
このようにすると、注入されたグラウト材が上下に積層された補強パネルの継ぎ目から漏出するといった事態を未然に回避することができる。
以下、本発明に係る耐震補強パネル及びそれを用いた耐震補強方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
図1は、本実施形態に係る耐震補強パネルを示した水平断面図及び全体斜視図、図2は側面図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る耐震補強パネル1は、矩形断面をなすコンクリート部材としてのRC柱2の周囲を取り囲むようにして巻立て可能に構成された鋼製の補強パネル3と鋼製の接続パネル4とから構成してある。
補強パネル3は、断面がL字状をなす4枚の補強パネルピース5で構成してあり、接続パネル4は、補強パネルピース5のうち、水平方向に隣接する補強パネルピース5,5同士を相互に接合可能に構成してある。
ここで、補強パネルピース5の接続縁部近傍には、RC柱2の周囲に巻き立てたとき、該RC柱の側面方向に向けて突設されるように矩形状の接続用突設部6をプレス加工で形成してあるとともに、接続パネル4には、かかる接続用突設部6が嵌合される矩形状の接続用開口7を形成してある。
接続用突設部6をプレス加工で形成した補強パネルピース5を製作するにあたっては例えば、厚さが3.2mm程度でSS400の熱間圧延鋼板を用いるのがよい。
接続用突設部6は、補強パネル3をRC柱2の周囲に巻き立てた姿勢において上下二段となるように補強パネルピース5に2ヶ所形成してある。
図3は、補強パネルピース5の部分詳細斜視図、図4は側面図及び断面図である。これらの図でわかるように、補強パネルピース5の下縁には下縁側連結係止部31を、上縁には上縁側係止部32をそれぞれ設けてある。
図5は、接続パネル4の部分詳細斜視図、図4は正面図及び断面図である。これらの図でわかるように、接続パネル4には、上下二段で左右二列となるように接続用開口7を4ヶ所形成してあるとともに、該上下段の接続用開口の間には、係止部挿入溝51を形成してある。
一方、補強パネルピース5には補強側ネジ孔8を設けてあるとともに、接続パネル4には該補強側ネジ孔に挿通された連結手段としてのネジが螺合される接続側ネジ孔9を設けてある。
ここで、地震時にRC柱2に作用するせん断力によって補強パネルピース5,5が互いに離間しようとする力が作用するが、かかる強制変形を拘束するのは、上述した接続用突設部6と接続用開口7との嵌合による引張抵抗作用であり、連結手段であるネジは、かかる嵌合が外れるのを防止するためのものである。したがって、補強側ネジ孔8は、かかる引張抵抗作用に影響を与えることがないよう、ネジとの間に所定の遊びを設けておく。
接続パネル4の背面には、図2に示すようにRC柱4に当接するスペーサー10をネジ止めしてある。スペーサー10は例えば木片で構成することができる。
本実施形態に係る耐震補強パネル1を用いて耐震補強を行うには、必要に応じて足場を組み立てた後、まず、複数の補強パネルピース5からなる補強パネル3をRC柱2の周囲を取り囲むように巻き立てる。
次に、補強パネルピース5のうち、水平方向に隣接する補強パネルピース5,5同士を接続パネル4を介して接合するが、かかる接続パネル4を介した接合作業を行うにあたっては、補強パネルピース5の接続縁部近傍に形成された接続用突設部6を接続パネル4に形成された接続用開口7に嵌合する。
また、図7に示すように、補強パネルピース5に設けられた補強側ネジ孔8に連結手段としてのネジ71を挿通し該ネジを接続パネル4に設けられた接続側ネジ孔9に螺合する。
このようにすると、水平方向に隣接する2つの補強パネルピース5,5と接続パネル4とは、それらが重ねられた箇所において厚さ方向に連結されることとなり、溶接することなしに補強パネル3をRC柱2に巻き立てることが可能となる。
次に、補強パネル3とRC柱2との間隙にモルタル等で構成したグラウト材11を注入する(図1参照)。
以下、接続パネル4を介した補強パネルピース5,5同士の接合による補強パネル3の巻立てを一層ずつ上方に向けて所望の高さまで繰り返し行う。
ここで、補強パネル3の巻立てを一層ずつ上方に向けて所望の高さまで繰り返し行う際、図8に示したように、先行して巻き立てられた補強パネルピース5の上縁に設けられた上縁側係止部32に新たに積層される補強パネルピース5の下縁に形成された下縁側連結係止部31を係止するとともに、係止箇所に水密剤としてのシーラント81を塗布する。
このようにすると、注入されたグラウト材11が上下に積層された補強パネル3,3の継ぎ目から漏出するといった事態を未然に回避することができる。
なお、先行施工された補強パネルピース5の上縁に設けられた上縁側係止部32にあらたに巻き立てる補強パネルピース5の下縁係止部31を係止する際、かかる下縁係止部31及び上縁係止部32は、図8でよくわかるようにそれらが係止された状態で接続パネル4に形成された係止部挿入溝51に挿入される。
最後に、足場が組み立てられている場合にはこれを撤去する。
図9は、本実施形態に係る耐震補強パネル1及びそれを用いた耐震補強方法を高架橋の橋脚に適用した例を示したものである。
以上説明したように、本実施形態に係る耐震補強パネル1によれば、複数の補強パネルピース5からなる補強パネル3と、補強パネルピース5のうち、水平方向に隣接する補強パネルピース5,5同士を接合する接続パネル4とから構成し、補強パネルピース5の接続縁部近傍に接続用突設部6を形成するとともに、接続パネル4に該接続用突設部が嵌合される接続用開口7を形成し、かかる耐震補強パネル1をRC柱2に巻き立てるにあたり、水平方向に隣接する2つの補強パネルピース5,5の背面側に接続パネル4をあてがい、該接続パネルの接続用開口7に各補強パネルピース5に形成されている接続用突設部6をそれぞれ嵌合するようにしたので、水平方向に隣接する2つの補強パネルピース5,5は、接続パネル4を介して連結されることとなり、溶接することなしに補強パネル3をRC柱2に巻き立てることが可能となる。
また、本実施形態に係る耐震補強パネル1によれば、接続パネル4と補強パネルピース5,5とをそれらが重ねられた箇所においてネジ71で厚さ方向に連結するようにしたので、補強パネルピース5の接続用突設部6を接続パネル4の接続用開口7に強固に嵌合することが可能となる。そして、接続パネル4の接続用開口7にぴったりと嵌合されるように補強パネルピース5の接続用突設部6を形成してあるため、補強パネル3と接続パネル4とが一体化されて引張抵抗力が増大し、RC柱2を従来よりも高い強度でせん断補強を行うことができる。
また、本実施形態に係る耐震補強パネル1及びそれを用いた耐震補強方法によれば、クレーン等の重機を使用する必要がなくなり、耐震補強工事の小規模化を図ることができるという作用効果を奏する。
加えて、現場での溶接が不要となるため、現場塗装を省略することができるとともに、補強パネルピース5の厚さを従来よりも大幅に薄くすることができるため、補強パネルピース5自体の重量も軽量化することが可能となり、耐震補強工事をさらに小規模化することができる。具体的には、店舗や狭隘な場所であっても、耐震補強工事を行うことが可能となる。
また、本実施形態に係る耐震補強パネル1によれば、接続用突設部6及び接続用開口7を矩形状に形成したので、接続用突設部6は図3でよくわかるように、ボックス体となり、それゆえ、地震時に作用する引張力に対し、全体として高い剛性を保持した状態で該引張力を支持することが可能となり、補強パネルピース5,5の間で引張力が確実に伝達される。
すなわち、図3で説明すると、ボックス体状をなす接続用突設部6の4つの側板のひとつである側板33に引張力が作用したとき、かかる引張力は、その側板33に直交する一対の側板34,34のせん断抵抗力で支持されるとともに、引張力が作用する側板33の面外座屈は、ボックス体の底板35が有する面内剛性で防止され、該底版の面外座屈は、側板33、側板34,34、及び側板36が有する面内剛性で防止される。
また、本実施形態に係る耐震補強パネル1によれば、補強パネルピース5の下縁に下縁側連結係止部31を、上縁に上縁側係止部32をそれぞれ設けたので、接合パネル4を介して水平に接合された補強パネルピース5は、鉛直方向にも接合されることとなり、補強パネル3を鉛直上方に積層していくときの作業性が向上する。
また、本実施形態に係る耐震補強パネル1によれば、補強パネルピース5を鋼製とするとともに、該補強パネルピースに設けられる接続用突設部6をプレス加工で形成したので、製造コストを大幅に低減し、経済性に優れた耐震補強パネルとすることができる。
また、本実施形態に係る耐震補強パネル1によれば、接続パネル4の背面にRC柱2に当接するスペーサー10を設けたので、該RC柱と補強パネル3との間隙を所定の寸法に維持することができる。
本実施形態では、接続用突設部6及びそれが嵌合される接続用開口7を矩形状に形成し、その作用を該接続用突設部がボックス体とみなせることを前提として詳細に説明したが、プレス加工による深さや鋼板の厚さあるいは接続用突設部の大きさによっては、単に嵌合による応力伝達あるいは噛合いによる応力伝達である場合があり、本発明がかかる場合を排除するものではないことは言うまでもない。
また、本実施形態では、接続用突設部6及びそれが嵌合される接続用開口7を矩形状に形成したが、接続パネル4が引張力伝達部材となって補強パネルピース5,5を接合することができる限り、矩形状に限るものではなく、円形、矩形以外の多角形などさまざまな形状を選択することができる。
また、本実施形態では、上下二段で左右二列となるように接続用開口7を接続パネル4に4ヶ所形成するようにしたが、接続パネル4に代えて接続パネル4′を用いる構成としてもよい。
図10はかかる変形例を示した側面図であり、同図に示す接続パネル4′は、RC柱2の材軸に沿って長手方向に延びる支柱として立設できるように帯状に形成してあり、複数段で左右二列となるように接続用開口7を形成してある。
かかる変形例においては、接続パネル4′をあらかじめ支柱として立設しておくことで、これをガイドにしながら、補強パネル5を巻き立てていくことができるので、作業性が著しく向上する。
また、本実施形態では、補強パネルピース5を止水性が保持されるように鉛直方向に連結するようにしたが、せん断補強の面では、補強パネルピース5を上下間で連結する必要はないため、養生テープ等でグラウト材の漏出を防止すれば、補強パネルピース5を上下間で非連結としてもかまわない。この場合、下縁係止部31及び上縁係止部32は、これらを省略し、曲げ加工されていない平板状縁部とすればよい。また、これに伴って、接続パネル4に形成した係止部挿入溝51を省略し、やはり平板状にすることができる。
また、本実施形態では、上下に位置する補強パネルピース5,5を跨ぐようにして、言い換えれば補強パネルピース5の全高の半分だけ鉛直方向にずらしながら接続パネル4を該補強パネルピースに取り付けるようにし、かかる構成によって、RC柱2に作用する地震時せん断力を多段に積層された耐震補強パネル1全体に均等に伝達するようにしたが、必ずしもこのようにずらす必要はなく、図11に示すように、各層ごとに補強パネルピース5と接続パネル4とを個別に接続するようにしてもかまわない。
これに関連し、補強パネルピース5が同一高さになるように補強パネル3をRC柱2に巻き立てる必要はなく、図12に示すように補強パネルピース5の全高の半分だけ鉛直方向にずらしながら補強パネル3を巻き立てるようにしてもかまわない。
本実施形態に係る耐震補強パネルの図であり、(a)は水平断面図、(b)は概略斜視図。 同じく側面図。 補強パネルピースの部分詳細斜視図。 補強パネルピースの図であり、(a)は側面図、(b)はA−A線に沿う断面図、(c)はB−B線に沿う断面図、(d)はC−C線に沿う断面図、D−D線に沿う断面図。 接続パネルの部分詳細斜視図。 接続パネルの図であり、(a)は正面図、(b)はE−E線に沿う断面図、(c)はF−F線に沿う断面図。 図2のG−G線に沿う断面図。 図2のH−H線に沿う断面図。 本実施形態に係る耐震補強パネル1を用いて高架橋の橋脚を耐震補強した例を示した正面図。 変形例に係る接続パネル4′を示した正面図。 補強パネルピース5と接続パネル4との別の接続形態を示した正面図。 補強パネル3の別の巻立て形態を示した正面図。
符号の説明
1 耐震補強パネル
2 RC柱(コンクリート部材)
3 補強パネル
4,4′ 接続パネル
5 補強パネルピース
6 接続用突設部
7 接続用開口
8 補強側ネジ孔
9 接続側ネジ孔
10 スペーサー
31 下縁側係止部
32 上縁側係止部
51 係止部挿入溝
71 ネジ(連結手段)
81 シーラント(水密剤)

Claims (9)

  1. 柱又は梁であるコンクリート部材の周囲を取り囲むようにして巻立て可能に構成され複数の補強パネルピースからなる補強パネルと、前記補強パネルピースのうち、隣接する補強パネルピース同士を接合する接続パネルとから構成し、前記補強パネルを前記コンクリート部材の周囲に巻き立てたときに該コンクリート部材の側面方向に向けて突設されるように前記補強パネルピースの接続縁部近傍に接続用突設部を形成するとともに該接続用突設部が嵌合される接続用開口を前記接続パネルに形成し、前記補強パネルピースと前記接続パネルとをそれらが重ねられた箇所においてビス、ネジ、ボルト等の連結手段を介して厚さ方向に連結自在に構成したことを特徴とする耐震補強パネル。
  2. 前記接続用突設部及び前記接続用開口を矩形状に形成した請求項1記載の耐震補強パネル。
  3. 前記コンクリート部材をコンクリート柱とし、前記補強パネルを該コンクリート柱の周囲に巻き立てた姿勢において前記接続用突設部が上下二段となるように該接続用突設部を前記補強パネルピースに2ヶ所形成するとともに前記補強パネルピースの下縁に下縁側連結係止部を上縁に上縁側係止部をそれぞれ設け、前記接続用開口が上下二段で左右二列となるように該接続用開口を前記接続パネルに4ヶ所形成するとともに該上下段の接続用開口の間に所定の係止部挿入溝を形成した請求項1記載の耐震補強パネル。
  4. 前記コンクリート部材をコンクリート柱とし、前記接続パネルを該コンクリート柱の材軸に沿って長手方向に延びる支柱として立設できるように帯状に形成し該接続パネルに複数段で左右二列となるように前記接続用開口を形成した請求項1記載の耐震補強パネル。
  5. 前記補強パネルピースを鋼製とするとともに、該補強パネルピースに設けられる前記接続用突設部をプレス加工で形成した請求項1乃至請求項4のいずれか一記載の耐震補強パネル。
  6. 前記コンクリート部材を矩形断面とし、前記補強パネルを断面がL字状をなす4枚の補強パネルピースで構成した請求項1乃至請求項4のいずれか一記載の耐震補強パネル。
  7. 前記接続パネルの背面に前記コンクリート部材に当接するスペーサーを設けた請求項1乃至請求項4のいずれか一記載の耐震補強パネル。
  8. 複数の補強パネルピースからなる補強パネルをコンクリート柱の周囲を取り囲むように巻き立て、前記補強パネルピースのうち、水平方向に隣接する補強パネルピース同士を接続パネルを介して接合し、前記補強パネルと前記コンクリート柱との間隙にグラウト材を注入し、前記接続パネルを介した前記補強パネルピース同士の接合による前記補強パネルの巻立てを一層ずつ上方に向けて所望の高さまで繰り返し行う耐震補強方法であって、前記補強パネルを前記コンクリート柱の周囲に巻き立てたときに前記コンクリート柱の側面方向に向けて突設されるように前記補強パネルピースの接続縁部近傍に形成された接続用突設部を前記接続パネルに形成された接続用開口に嵌合し、前記補強パネルピースと前記接続パネルとをそれらが重ねられた箇所においてビス、ネジ、ボルト等の連結手段を介して厚さ方向に連結することを特徴とする耐震補強方法。
  9. 前記補強パネルの巻立てを一層ずつ上方に向けて所望の高さまで繰り返し行う際、先行して巻き立てられた前記補強パネルを構成する前記補強パネルピースの上縁に設けられた上縁側係止部に新たに積層される補強パネルを構成する補強パネルピースの下縁に形成された下縁側連結係止部を係止するとともに、係止箇所に水密剤を塗布又は充填する請求項8記載の耐震補強方法。
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