JP2006225877A - 組積造構造物の補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】れんが壁体を効果的に補強することができる組積造構造物の補強構造を提供する。
【解決手段】組積造構造物１の壁面に複数の挿入口を設け、挿入口から組積造構造物の内部に向けて挿入孔をそれぞれ形成し、挿入孔のそれぞれに補強材を挿入している組積造構造物の補強構造において、壁面１ｂに複数の挿入口４ａを一列に並べて配置し、挿入口４ａの列５ａと直交する断面内に少なくとも１つ以上の補強材が含まれるように挿入孔３ａを配設した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、れんが、コンクリートブロック、石などが組み上げられて形成されている組積造構造物を補強するための補強構造に関するものである。

近年、近代建築の歴史的価値が認識されており、これらの建築物を文化遺産として保存することが求められている。これらの建築物の多くはれんが造であり、その大半は補強工事が必要である。既往の補強技術としては、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）や鉄骨造（Ｓ造）の躯体を建築物に増築したり、ＲＣ造やＳ造をれんが壁と一体化したりするものがある。

しかしながら、これらの補強技術を用いた補強構造では、補強することにより建築物の外観や内観を著しく毀損させてしまう。また、れんがの耐久性や美観にも悪影響を与えてしまうという問題点を有している。そのため、建築物を良好な状態で保存することが困難であった。

外観に影響を及ぼさない補強構造としては、例えば、特許文献１に示すようなものがある。この特許文献１の技術では、壁体の上部に鉄骨梁を水平に設けると共に壁体の下部に地中梁を設け、この鉄骨梁と地中梁との間の壁体の内部を鉛直に貫通する貫通孔を複数形成し、それぞれの貫通孔にＰＣ鋼棒を配設している。

また、特許文献２には、れんが壁の部分的な損傷を補修するものが開示されている。具体的には、れんが壁体の壁面に水平方向の亀裂が生じてしまった場合に、れんが壁体の亀裂の上側および下側の部分から亀裂面に向けて斜めに孔を形成し、この孔内にエポキシ樹脂を充填すると共に鉄筋等を埋め込むものが開示されている。また、れんが壁体の壁面に垂直方向の亀裂が生じてしまった場合には、れんが壁体の亀裂の左側および右側の部分から亀裂面に向けて斜めに孔を形成し、この孔内にエポキシ樹脂を充填すると共に鉄筋等を埋め込むことが開示されている。

特開平１１−３２４３４１号公報 特開平７−２１７２２５号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、壁体の上部から下部に亘って鉛直に貫通孔を形成する必要があるが、この貫通孔を形成する作業が困難であった。また、壁体の上部に鉄骨梁を設けたり貫通孔を形成するためには、壁体の上部に作業スペースが必要となる。しかしながら、壁体の上部に屋根等がある場合には、この屋根を解体し、補強工事後に屋根を復旧しなければならない。そのため、工事が長期化し、工事費用が高くなるという問題があった。さらに、特許文献２の技術では、れんが壁体の部分的な損傷を補修することはできるが、れんが壁体の全体を補強し、耐震性を向上させることはできない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、組積造構造物の外観または内観を毀損させることがなく、壁体の全体を効果的に補強することができ、簡単な工事で壁体の補強を行なうことができる組積造構造物の補強構造を提供する。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る組積造構造物の補強構造は、組積造構造物の壁面に複数の挿入口を設け、該挿入口から前記組積造構造物の内部に向けて挿入孔をそれぞれ形成し、該挿入孔のそれぞれに補強材を挿入することにより前記組積造構造物を補強している組積造構造物の補強構造において、前記壁面に前記複数の挿入口を直線上に一列に並べて配置し、前記挿入口の列と直交する断面内に少なくとも１つ以上の前記補強材が含まれるように前記挿入孔を配設したことを特徴とする。

本発明の請求項２に係る組積造構造物の補強構造は、上記請求項１において、前記挿入口の列を２列以上備え、該２列以上の前記挿入口の列が互いに並列になるように配置し、１つの列のそれぞれの前記挿入口から延在する前記挿入孔と、他の列のそれぞれの前記挿入口から延在する前記挿入孔とがねじれの関係になるように前記挿入孔を配設したことを特徴とする。

本発明の請求項３に係る組積造構造物の補強構造は、上記請求項２において、前記壁面の上部に前記挿入口の列を水平方向に向けて配置すると共に、該列に沿って延びる補強板を設け、該補強板を前記補強材と共に前記壁面に固定したことを特徴とする。

本発明の請求項４に係る組積造構造物の補強構造は、上記請求項１から請求項３のいずれか一つにおいて、前記挿入孔に無収縮モルタルまたはエポキシ樹脂を注入して前記補強材を取り付けたことを特徴とする。

本発明の請求項１に係る組積造構造物の補強構造では、組積造構造物の壁面に複数の挿入口を設け、該挿入口から前記組積造構造物の内部に向けて挿入孔をそれぞれ形成し、該挿入孔のそれぞれに補強材を挿入することにより前記組積造構造物を補強している組積造構造物の補強構造において、前記壁面に前記複数の挿入口を直線上に一列に並べて配置し、前記挿入口の列と直交する断面内に少なくとも１つ以上の前記補強材が含まれるように前記挿入孔を配設しているので、挿入口の列と直交する断面内に生じるせん断応力および曲げ応力の一部を補強材が受けることになり、壁面に亀裂等が発生するのを防止することができる。また、壁面の外観上は挿入口が存在するだけなので、既存の組積造構造物の壁部を多く残した状態で、組積造構造物に対して効果的な補強を行なうことができる。

本発明の請求項２に係る組積造構造物の補強構造では、上記請求項１において、前記挿入口の列を２列以上備え、該２列以上の前記挿入口の列が互いに並列になるように配置し、１つの列のそれぞれの前記挿入口から延在する前記挿入孔と、他の列のそれぞれの前記挿入口から延在する前記挿入孔とがねじれの関係になるように前記挿入孔を配設しているので、２列以上の挿入口の列と直交する断面内に生じるせん断応力および曲げ応力の一部を補強材が受けることになり、壁面に亀裂等が発生するのをより防止することができる。また、壁面の外観上は挿入口が存在するだけなので、既存の組積造構造物の壁部を多く残した状態で、組積造構造物に対して効果的な補強を行なうことができる。

本発明の請求項３に係る組積造構造物の補強構造では、上記請求項２において、前記壁面の上部に前記挿入口の列を水平方向に向けて配置すると共に、該列に沿って延びる補強板を設け、該補強板を前記補強材と共に前記壁面に固定しているので、この補強板を臥梁として機能させることにより、壁面の壁頂部を効果的に補強することができる。

本発明の請求項４に係る組積造構造物の補強構造では、上記請求項１から請求項３のいずれかにおいて、前記挿入孔に無収縮モルタルまたはエポキシ樹脂を注入して前記補強材を取り付けているので、補強材と挿入孔（組積造構造物の本体）との間での力の伝達を無収縮モルタル等により行なわれるようにすることができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る組積造構造物の補強構造の好適な実施例１から実施例３を詳細に説明する。なお、これらの実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施例では、組積造の建築物の例として、れんがを組積して形成されたれんが壁の補強構造について記載する。

図１は本発明の実施例１に係る組積造構造物の補強構造を用いたれんが壁の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線で切断した状態の側部断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線で切断した状態の上側断面図を示す。

れんが壁１は、複数のれんが２を垂直方向または水平方向に組積して形成されている。このれんが壁１は、建造物の外側の面を構成する外壁面１ａと、その内側の面を構成する内壁面１ｂとを備えており、これらの外壁面１ａおよび内壁面１ｂは、ほぼ垂直な平面（縦壁面）を構成している。

この内壁面１ｂには、複数の挿入口４ａ，４ｂが形成されている。この複数の挿入口４ａの形状は丸形形状に形成されている。この挿入口４ａの中心は、図１に示すように、内壁面１ｂの鉛直方向に間隔を置いて直線上に配置されており、列５ａを成している。同様に、複数の挿入口４ｂの形状は丸形形状に形成され、この挿入口４ｂの中心が内壁面１ｂの鉛直方向に間隔を置いて直線上に配置されており、列５ａとは別の列５ｂを成している。この列５ａおよび列５ｂは、互いに隣り合っており、内壁面１ｂを正面から見て（図１参照）水平方向に間隔を置いて平行に配置されている。なお、この挿入口４ａ，４ｂは同じ大きさに形成されている。

れんが壁１には、図２に示すように、複数の挿入口４ａから上方向挿入孔３ａが形成されている。この上方向挿入孔３ａは、図１および図２に示すように、列５ａに沿ってれんが壁１の内部へ斜め上方向に向けて形成されている。同様に、複数の挿入口４ｂから下方向挿入孔３ｂが形成されており、この下方向挿入孔３ｂは、列５ｂに沿ってれんが壁１の内部へ斜め下方向に向けて形成されている。

この上方向挿入孔３ａと下方向挿入孔３ｂとは、それぞれ交差することがない、ねじれの関係に配置されている。詳細には、図２に示すように、内壁面１ｂと直交する略垂直な断面であって、列５ｂの長手方向に沿って切断した断面かられんが壁１を見た状態で、互いに隣り合う上方向挿入孔３ａ（図２において点線で示されている）と下方向挿入孔３ｂ（図２において実線で示されている）とが図２の断面上において少なくとも１点で交差して見えるようになっている。

これらの挿入孔３ａ，３ｂは、組積された複数のれんが２に亘ってそれぞれ形成されている。後述する補強材が挿入孔３ａ，３ｂに挿入されると、この補強材は複数のれんが２を縫合するようになる。また、これらの挿入孔３ａ，３ｂは、外壁面１ａまで達しておらず、外壁面１ａの外側から見てれんが壁１の外観をそのまま維持した状態になっている。

図４は下方向挿入孔の長さと挿入口の縦方向の間隔との関係の概要を示す。互いに隣り合う挿入口４ｂ同士の縦方向の間隔６ｂは、図４に示すように、下方向挿入孔３ｂの長さ７ｂを内壁面１ｂ上に垂直に投影したときの長さ８ｂよりも小さくなるように挿入口４ｂが配置されている。なお、この長さ８ｂは、下方向挿入孔３ｂと内壁面１ｂとの傾斜角度９ｂによっても変化することになる。そのため、間隔６ｂは、挿入口４ｂの位置と、下方向挿入孔３ｂの長さ７ｂと、傾斜角度９ｂとを全て考慮することにより構成されている。なお、互いに隣り合う挿入口４ａ同士の縦方向の間隔６ａ（図１参照）についても挿入口４ｂと同様に構成されており、挿入口４ａの位置と、上方向挿入孔３ａの長さ７ａと、傾斜角度９ａとによって決定されている。

これらの上方向挿入孔３ａおよび下方向挿入孔３ｂには、補強材１３が挿入され、その後に、挿入孔３ａ，３ｂと補強材１３との間に無収縮モルタルまたはエポキシ樹脂が注入される。この無収縮モルタルまたはエポキシ樹脂は補強材１３を挿入孔３ａ，３ｂに定着させており、この無収縮モルタル等を介して補強材１３と挿入孔３ａ，３ｂ（れんが壁１）との間で力の伝達が行なわれる。

補強材１３は、例えば、鉄筋、ＰＣ鋼棒、ＦＲＰロッドまたはワイヤーなどの引張強度を有する部材が使用されている。また、この補強材１３は、その形状が、例えば、丸棒形状であって、その円周面上に節を有しているものや、長手方向の端部に定着部（ふくらみや定着板など）を有するもの、例えば、ネジふし鉄筋とナット、ＰＣ鋼棒とナット等の補強材を使用することもできる。また、端部に定着部を形成した鉄筋、端部に定着板を接合した鉄筋などもしようすることもできる。

なお、補強材１３は、その全長が挿入孔３ａ，３ｂの中に挿入されるようになっていてもよい。また、補強材１３の端部が内壁面１ｂから突出するようにしてもよい。

この構造によれば、れんが壁１を内壁面１ｂと直交する略水平な断面で見た状態（図３に示す断面の状態）で、どの断面を取ってもその断面上に補強材１３が含まれるようになる。これにより、れんが壁１の内壁面１ｂと略水平な断面に生じるせん断応力および曲げ応力に対して、補強材１３がこのせん断応力および曲げ応力に抗し、れんが壁１の強度をより高めることができる。また、上方向挿入孔３ａと下方向挿入孔３ｂとが互いに干渉することなく、限られたスペースの中で補強材１３を有効に配置することができる。さらに、れんが壁１の壁部を多く残した状態で、れんが壁１を効果的に補強することができる。

また、それぞれの補強材１３同士をねじれの関係になるように配置し、内壁面１ｂと水平に交差するどの断面にも補強材１３が含まれるように配設することにより、れんが壁１をさらに効果的に補強することができる。

図５は本発明に実施例２に係る組積造構造物の補強構造を用いたれんが壁の正面図、図６は図５のＣ−Ｃ線で切断した状態の上側断面図を示す。

この実施例２では、実施例１で記載した内壁面１ｂの縦方向に構成された列５ａ，５ｂを、内壁面１ｂの横方向に向けて列５ｃ，５ｄを構成したものである。この列５ｃ，５ｄは、列５ｃを上側にして、上下に間隔を置いて平行に配置されている。また、実施例１の上方向挿入孔３ａの孔方向を、挿入口４ｃから左側方向に向けることにより左方向挿入孔３ｃを形成し、実施例１の下方向挿入孔３ｂの孔方向を、挿入口４ｄから右側方向に向けることにより右方向挿入孔３ｄを形成している。

この構造によれば、れんが壁１を内壁面１ｂと直交する略垂直な断面で見た状態で、どの断面を取ってもその断面上に補強材１３が含まれるようにすることができる。これにより、れんが壁１の内壁面１ｂと略垂直な断面に生じるせん断応力および曲げ応力に対して、この補強材１３がせん断応力および曲げ応力に抗し、れんが壁１の強度をより高めることができる。また、挿入孔３ｃ，３ｄが互いに干渉することなく、限られたスペースの中で補強材１３を有効に配置することができる。さらに、れんが壁１の壁部を多く残した状態で、れんが壁１を効果的に補強することができる。

また、補強材１３がねじれの関係を有するように配置し、内壁面１ｂと鉛直に交差するどの断面にも補強材１３が含まれるように配設することにより、れんが壁１をさらに効果的に補強することができる。

なお、図５は、窓や戸などの開口部１１の上辺に沿って形成されたれんが壁１を補強した状態を示している。左方向挿入孔３ｃおよび右方向挿入孔３ｄは、隣り合う左右の複数のれんが２に亘って設けられているので、この挿入孔３ｃ，３ｄに補強材１３を挿入すると、互いに隣り合うれんが２は補強材１３で縫合された状態になる。これにより、開口部１１の上辺のれんが２が補強されると共に、れんが２が自重で落下するのを防止することができる。

図７は本発明の実施例３に係る組積造構造物の補強構造を用いたれんが壁の正面図、図８は図７のＤ−Ｄ線で切断した状態の側部断面図、図９は図７のＥ−Ｅ線で切断した状態の上側断面図を示す。

この実施例３は、内壁面１ｂの上部に補強板１２を設けたものである。詳細には、実施例２で記載した横方向の列５ｃ，５ｄを一組として、この組を上下に並べて２組形成し、この２組の間に延在する補強板１２を設けている。また、補強板１２は、さらに内壁面１ｂの左右方向にも延在するように配設されている。なお、図７に示すように、内壁面１ｂの左右方向の長さによって、補強板１２を適宜分割して設けることもできる。

この補強板１２の形状は平板状であり、その１つの平面が内壁面１ｂと面で接するように組み立てられている。また、補強板１２の平面には、挿入口４ｃ，４ｄの位置に貫通孔が形成されている。この貫通穴からは、挿入された補強材１３の端部１３ａが内壁面１ｂと反対側に突出しており、この端部１３ａに定着具１４が取り付けられるようになっている。この定着具１４を固定することにより、定着具１４と内壁面１ｂとによって補強板１２が取り付けられるようになっている。

この構造によれば、補強板１２がれんが壁１の壁頂部の壁面に取り付けられるので、この補強板１２が壁頂部に作用するせん断応力および曲げ応力の一部を受けることになる。この構造は、建築基準法で規定されている臥梁としての効果を奏するものである。

以上のように、本発明に係る組積造構造物の補強構造は、れんがを組積して構成されたれんが壁に補強を行なうのに有用である。

本発明の実施例１の形態における組積造構造物の補強構造を用いたれんが壁の正面図である。 本発明の実施例１の形態における組積造構造物の補強構造を用いたれんが壁であって、図１のＡ−Ａ線で切断した状態の側部断面図である。 本発明の実施例１の形態における組積造構造物の補強構造を用いたれんが壁であって、図１のＢ−Ｂ線で切断した状態の上部断面図である。 本発明の実施例１の形態に係る組積造構造物の補強構造であって、下方向挿入孔の長さと挿入口の縦方向の間隔との関係を示す概要図である。 本発明の実施例２の形態に係る組積造構造物の補強構造を用いたれんが壁の正面図である。 本発明の実施例２の形態に係る組積造構造物の補強構造を用いたれんが壁であって、図５のＣ−Ｃ線で切断した状態の上部断面図である。 本発明の実施例３の形態に係る組積造構造物の補強構造を用いたれんが壁の正面図である。 本発明の実施例３の形態に係る組積造構造物の補強構造を用いたれんが壁であって、図７のＤ−Ｄ線で切断した状態の側部断面図である。 本発明の実施例３の形態に係る組積造構造物の補強構造を用いたれんが壁であって、図７のＥ−Ｅ線で切断した状態の上部断面図である。

符号の説明

１ れんが壁（組積造構造物）
１ａ 外壁面
１ｂ 内壁面
２ れんが
３ａ 上方向挿入孔
３ｂ 下方向挿入孔
３ｃ 左方向挿入孔
３ｄ 右方向挿入孔
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 挿入口
５ａ，５ｂ 縦方向の挿入孔の列
５ｃ，５ｄ 横方向の挿入孔の列
６ａ，６ｂ 開口部の間隔
７ａ，７ｂ 挿入孔の長さ
８ａ，８ｂ 投影長さ
９ａ，９ｂ 傾斜角度
１０ 幅方向の間隔
１１ 開口部
１２ 補強板
１３ 補強材
１３ａ 補強材の端部
１４ 定着具

Claims (4)

1. 組積造構造物の壁面に複数の挿入口を設け、該挿入口から前記組積造構造物の内部に向けて挿入孔をそれぞれ形成し、該挿入孔のそれぞれに補強材を挿入することにより前記組積造構造物を補強している組積造構造物の補強構造において、
   前記壁面に前記複数の挿入口を直線上に一列に並べて配置し、前記挿入口の列と直交する断面内に少なくとも１つ以上の前記補強材が含まれるように前記挿入孔を配設したことを特徴とする組積造構造物の補強構造。
2. 前記挿入口の列を２列以上備え、該２列以上の前記挿入口の列が互いに並列になるように配置し、１つの列のそれぞれの前記挿入口から延在する前記挿入孔と、他の列のそれぞれの前記挿入口から延在する前記挿入孔とがねじれの関係になるように前記挿入孔を配設したことを特徴とする請求項１に記載の組積造構造物の補強構造。
3. 前記壁面の上部に前記挿入口の列を水平方向に向けて配置すると共に、該列に沿って延びる補強板を設け、該補強板を前記補強材と共に前記壁面に固定したことを特徴とする請求項２に記載の組積造構造物の補強構造。
4. 前記挿入孔に無収縮モルタルまたはエポキシ樹脂を注入して前記補強材を取り付けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の組積造構造物の補強構造。
   
   

Images