JP2007255130A - Reinforcing body and reinforcing method for reinforced concrete-based building - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄筋コンクリート(RC:reinforced concrete)建造物或いは鉄骨鉄筋コンクリート(SRC:steel encased reinforced concrete)建造物等の鉄筋コンクリート系建造物に対して、簡易な施工を施して例えば建築基準法の改正前に建設された鉄筋コンクリート系建造物の耐力を現行法の基準耐力以上に引き上げる鉄筋コンクリート系建造物の補強体及び鉄筋コンクリート系建造物の補強工法に関する。 The present invention applies a simple construction to a reinforced concrete structure such as a reinforced concrete (RC) structure or a steel encased reinforced concrete (SRC) structure, for example, before the revision of the Building Standard Law. The present invention relates to a reinforcing body for a reinforced concrete building and a reinforcement method for a reinforced concrete building that raises the proof strength of the reinforced concrete building that has been constructed to exceed the standard proof strength of the current method.
建造物は、建築基準法に規定する基準強度を最低基準値として建築される。建築基準法は、2005年7月1日に「建造物の安全性及び市街地の防災機能等を図るための建築基準法等の一部を改正する法律」が施行され、構造各部材、部位の結合部位における耐震性や耐久性の向上を図る基準強度を引き上げる改正が行われた。建造物においては、この建築基準法の改正前に建設された物件における耐震性や耐久性を向上させる補強対策が極めて大きな課題となっている。また、建造物には、経時劣化に対して初期強度を回復するために、適宜の補強工事が実施される。 The building is constructed with the reference strength specified in the Building Standards Act as the minimum reference value. On July 1, 2005, the Building Standards Law was enacted, and the “Act on Partial Revision of the Building Standards Law for Building Safety and Disaster Prevention Functions in Urban Areas” was enforced. A revision was made to raise the standard strength to improve seismic resistance and durability at the binding site. In buildings, reinforcement measures for improving the earthquake resistance and durability of properties built before the revision of the Building Standards Law are extremely important issues. In addition, the building is appropriately reinforced in order to restore the initial strength against deterioration with time.
鉄筋コンクリート系建造物においては、地震等により柱や梁に引張り力や圧縮力或いは曲げモーメントや剪断力が作用され、これらの作用力をコンクリート躯体と埋め込まれた鉄筋等により対抗する。鉄筋コンクリート系建造物においては、コンクリート躯体に埋め込まれる鉄筋が、主筋に対して所定の間隔を以って配筋した帯筋(あばら筋)とにより構成され、曲げモーメントにより生じる引張り力に対してもっぱら主筋が耐力要素となり、剪断力に対してもっぱら帯筋が耐力要素となって所定の耐震強度が保持される。 In reinforced concrete buildings, tensile forces, compressive forces, bending moments, and shearing forces are applied to columns and beams due to earthquakes and the like, and these acting forces are countered by the reinforcing bars embedded in the concrete frame. In a reinforced concrete building, the reinforcing bars embedded in the concrete frame are composed of band bars (separated bars) arranged at a predetermined interval with respect to the main bars, and are exclusively used for the tensile force generated by the bending moment. The main reinforcement acts as a strength element, and the band reinforcement acts solely as a strength element against the shearing force to maintain a predetermined seismic strength.
鉄筋コンクリート系建造物においては、一般に鉄筋コンクリートの巻立て工法や補強鋼板の貼付け工法によって補強工事が行われる。しかしながら、かかる鉄筋コンクリート系建造物の補強工事は、重量や断面積の増加、長工期化、高コスト等の問題があった。このために、鉄筋コンクリート系建造物の補強工事においては、補強対象の柱体等に強化繊維体を巻き付けるとともにこの強化繊維体を接着剤により固めることにより重量や断面積の増加を抑制し、簡易な施工とコスト低減等を図る補強工法が提案されている(例えば、特許文献1乃至特許文献3を参照)。
In a reinforced concrete building, reinforcement work is generally performed by a reinforced concrete winding method or a reinforcing steel plate affixing method. However, the reinforcement work of such reinforced concrete buildings has problems such as an increase in weight and cross-sectional area, a longer construction period, and a higher cost. For this reason, in the reinforcement work of reinforced concrete buildings, the reinforcement fiber body is wrapped around the column to be reinforced, and the reinforcement fiber body is hardened with an adhesive to suppress an increase in weight and cross-sectional area. Reinforcement construction methods that aim at construction and cost reduction have been proposed (see, for example,
上述した強化繊維体と接着剤を用いる補強工法においては、強化繊維体の基材繊維としてカーボン繊維、ガラス繊維、金属繊維或いはアラミド繊維、ポリエステル繊維等が挙げられ、また接着剤としてエポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤、ゴム系接着剤或いはアクリル系接着剤やポリエステル系接着剤等の種々の接着剤が挙げられている。かかる補強工法においては、強化繊維体の基材繊維間に接着剤が存在することによってアンカー的作用による機械的結合と分子間引力による物理的結合とにより一体化され、強化繊維体の機械的強度によって構造部材を補強するとともに接着剤の接着力により構造部材に接合されることになる。 In the reinforcing method using the reinforcing fiber body and the adhesive described above, the base fiber of the reinforcing fiber body includes carbon fiber, glass fiber, metal fiber or aramid fiber, polyester fiber, etc., and the epoxy adhesive as the adhesive And various adhesives such as urethane adhesives, silicone adhesives, rubber adhesives, acrylic adhesives, and polyester adhesives. In such a reinforcement method, the mechanical strength of the reinforcing fiber body is integrated by mechanical bonding by an anchor action and physical bonding by intermolecular attractive force due to the presence of an adhesive between the base fibers of the reinforcing fiber body. Thus, the structural member is reinforced and bonded to the structural member by the adhesive force of the adhesive.
しかしながら、かかる補強工法においては、強化繊維体として用いるカーボン繊維やアラミド繊維等が高価であるとともに繊維径も大きく接着剤の含浸効率も小さいといった特徴がある。かかる補強工法においては、接着剤によって構造部材に接合された強化繊維体により構造部材の機械的強度を保持することから、強化繊維体の特性によって補強強度も決定されることになる。かかる補強工法においては、上述した従来工法と比較して、充分な補強強度を得ることが困難であるとともに繊維の並び方向に対してのみ機械的強度が発揮されることになる。 However, such a reinforcing method is characterized in that carbon fibers, aramid fibers and the like used as reinforcing fiber bodies are expensive and have a large fiber diameter and a small adhesive impregnation efficiency. In such a reinforcement method, since the mechanical strength of the structural member is held by the reinforcing fiber body bonded to the structural member by the adhesive, the reinforcing strength is also determined by the characteristics of the reinforcing fiber body. In such a reinforcement method, it is difficult to obtain sufficient reinforcement strength as compared with the conventional method described above, and mechanical strength is exhibited only in the fiber arrangement direction.
また、かかる補強工法においては、上述した強化繊維体、例えば大きな機械的強度を有するカーボン繊維体を用いて断面矩形や多角形或いは凹凸形状の柱体の外周部に巻き付ける補強を行う場合に、カーボン繊維の硬くかつ折れやすい特性からカーボン繊維体を柱体の稜線に沿って略直角に折り曲げて密着させながら巻き付けることが困難である。かかる補強工法においては、このために柱体とカーボン繊維体との間に隙間が生じて所定の強度で柱体の補強を行い得ないといった問題がある。かかる補強工法においては、カーボン繊維体が柱体の外周部に密着した状態で巻き付けるために、例えば柱体のコーナ部分を円弧状に削り落とす段取り工程が施される。かかる補強工法においては、段取り工程により補修費用も増えてしまうとともに工期も長くなってしまうといった問題があった。 Further, in such a reinforcement method, when reinforcing the above-described reinforcing fiber body, for example, a carbon fiber body having a large mechanical strength, around the outer periphery of a column body having a rectangular, polygonal, or concavo-convex shape, carbon is used. It is difficult to wind the carbon fiber body while bending the carbon fiber body substantially at right angles along the ridgeline of the column body and sticking it because of the characteristics of the fiber that is hard and easy to break. In such a reinforcing method, there is a problem that a gap is generated between the column body and the carbon fiber body, and the column body cannot be reinforced with a predetermined strength. In such a reinforcement method, in order to wind the carbon fiber body in a state of being in close contact with the outer peripheral portion of the column body, for example, a setup process is performed in which a corner portion of the column body is scraped off into an arc shape. In such a reinforcement method, there has been a problem that repair costs increase due to the setup process and the construction period becomes longer.
さらに、補強工法においては、上述した接着剤、例えばエポキシ樹脂接着剤を用いた場合に強化繊維体と柱体とが強固に接合されるが、硬化状態で大きな硬度を有するが脆さもあるエポキシ樹脂の特性により地震等による上下、左右の大きな揺れによって柱体から剥離し強化繊維体による柱体の補強が充分に行い得ないといった問題もある。すなわち、補強工法においては、柱体の外周部に接合された強化繊維体が、強靱であるとともに地震等による柱体の上下、左右の大きな揺れに対してある程度の弾性を有してこれに追従する特性を有することが必要である。 Furthermore, in the reinforcement method, when the above-mentioned adhesive, for example, an epoxy resin adhesive is used, the reinforcing fiber body and the column body are firmly bonded, but the epoxy resin has a high hardness in the cured state but also has a brittleness. Due to the above characteristics, there is a problem that the column body is peeled off due to large vertical and horizontal shaking due to an earthquake or the like and the column body cannot be sufficiently reinforced by the reinforcing fiber body. In other words, in the reinforcement method, the reinforced fiber body joined to the outer periphery of the column body is strong and has some elasticity against large vertical and horizontal shaking of the column body due to earthquakes, etc. It is necessary to have the following characteristics.
一方、上述した従来の補強工法においては、いずれも柱体等の補強を対象とするが、例えば柱体と一体に形成された耐震補強壁或いは梁やスラブ等の箇所にはそのまま採用することが困難である。特許文献2は、柱部分に連設した壁部分に多数個の貫通孔を形成するとともに、これら貫通孔内に強化繊維アンカーを通して柱部分で接着剤により固定することによりかかる箇所の補強を行うことを可能とする工法である。しかしながら、かかる補強工法は、各柱部分に沿って壁部分に多数個の貫通孔を形成する極めて大規模な工事を必要とするとともに耐震補強壁の機能が損なわれるといった問題がある。
On the other hand, in the above-mentioned conventional reinforcement methods, all are intended for reinforcement of pillars and the like, but can be employed as they are, for example, in seismic reinforcement walls formed integrally with the pillars or in places such as beams and slabs. Have difficulty. In
したがって、本発明は、鉄筋コンクリート系建造物を対象としてあらゆる箇所における補強に適用することが可能であり、簡易な施工により補強対象箇所の強度を向上する鉄筋コンクリート系建造物の補強体及び鉄筋コンクリート系建造物の補強工法を提供することを目的に提案されたものである。 Therefore, the present invention can be applied to reinforcement at any location for reinforced concrete buildings, and the reinforcement body of reinforced concrete buildings and reinforced concrete buildings that improve the strength of the locations to be reinforced by simple construction. It was proposed for the purpose of providing a reinforcement method.
上述した目的を達成する本発明にかかる鉄筋コンクリート系建造物の補強体は、セルロース材にエポキシ樹脂接着剤を含浸させることにより硬化した所定の剛性値を有する補強体であり、鉄筋コンクリート系建造物の補強対象箇所に設けることにより、当該補強対象箇所を基準耐力よりも大きな耐力にして補強する。補強体は、断面積と厚みが、例えば現行の建築基準法に規定する基準耐力に対する補強対象箇所の不足耐力を鉄筋量の差により算出するとともに鉄筋の断面積値に換算し、この断面積値から鉄筋との剛性比率に基づいて算出した断面積と厚みよりも大きな値で形成される。 The reinforcing body of a reinforced concrete building according to the present invention that achieves the above-described object is a reinforcing body having a predetermined rigidity value that is cured by impregnating an epoxy resin adhesive into a cellulose material, and reinforces a reinforced concrete building. By providing it at the target location, the reinforcement target location is reinforced with a strength greater than the standard strength. The cross-sectional area and thickness of the reinforcing body is calculated by calculating the cross-sectional area value of the reinforcing bar while calculating the insufficient strength of the reinforcement target part with respect to the standard strength specified in the current Building Standards Law by the difference in the amount of reinforcing bars. From the cross-sectional area and the thickness calculated based on the rigidity ratio with the reinforcing bar.
鉄筋コンクリート系建造物の補強体は、補強対象箇所に設けられることにより当該補強対象箇所に対して不足していた耐力を補完して、基準耐力とほぼ同等の耐力となるように補強する。鉄筋コンクリート系建造物の補強体は、素材として用いるセルロース材が従来工法に挙げられたカーボン繊維やアラミド繊維等の強化繊維等と比較して廉価であるとともに柔らかくかつ軽量で取り扱いが簡便であり、矩形や多角形或いは凹凸形状等を有する補強対象箇所に対しても全面に亘って密着した状態で設けることが可能である。鉄筋コンクリート系建造物の補強体は、セルロース材が従来工法の強化繊維等と比較してOH基を多く有しており、これらOH基が二官能性化合物からなる硬化剤の作用により開環したエポキシ基と重合することによってエポキシ樹脂が硬化する分子間架橋構造をエポキシ樹脂とセルロース材との間でも生じさせて化学的に結合した性質となって補強対象箇所に設けられる。 The reinforcing body of the reinforced concrete building is reinforced so as to have a proof strength almost equal to the standard proof strength by supplementing the proof strength that is insufficient with respect to the reinforced target location by being provided at the reinforced target location. Reinforcements for reinforced concrete buildings are made of cellulose material, which is cheaper than carbon fibers and reinforcing fibers such as aramid fibers, etc., which are listed in the conventional method, and is soft, lightweight and easy to handle. It is also possible to provide a reinforcement target portion having a polygonal shape, an uneven shape, or the like in a state of being in close contact over the entire surface. Reinforcing bodies of reinforced concrete buildings are epoxy materials in which cellulosic materials have more OH groups than conventional reinforcing fibers, etc., and these OH groups are ring-opened by the action of a curing agent made of a bifunctional compound. An intermolecular cross-linking structure in which the epoxy resin is cured by polymerizing with the group is generated between the epoxy resin and the cellulose material, and is chemically bonded to be provided at the reinforcement target portion.
鉄筋コンクリート系建造物の補強体は、硬化状態で大きな硬度を有するが脆さがあるエポキシ樹脂接着剤の特性を化学的に結合したセルロース材の特性によって補完し、従来工法に挙げられた強化繊維等にエポキシ樹脂を含浸させた補強シート体と比較してより強靱でかつ弾性も有して補強対象箇所を補強する。鉄筋コンクリート系建造物の補強体は、地震等により補強対象箇所が上下・左右に大きく揺れた場合でも、その弾性により補強対象箇所から剥離することも無く密着状態が保持され、当該補強対象箇所を確実かつ強固に補強する。 Reinforcements for reinforced concrete buildings are hardened in the hardened state but are brittle and complement the properties of epoxy resin adhesives with the properties of chemically bonded cellulose materials. Compared with the reinforcing sheet body impregnated with epoxy resin, the portion to be reinforced is reinforced and has elasticity. Reinforcing bodies of reinforced concrete buildings are kept in close contact without being peeled off from the reinforcement target area even when the reinforcement target area is greatly shaken up and down or left and right due to an earthquake, etc. Reinforce strongly.
また、上述した目的を達成する本発明にかかる鉄筋コンクリート系建造物の補強工法は、鉄筋コンクリート系建造物の補強対象箇所にセルロース材にエポキシ樹脂接着剤を含浸させることにより硬化した所定の剛性値を有する補強体を設けて、この補強体により補強対象箇所を基準耐力よりも大きな耐力にして補強する工法である。鉄筋コンクリート系建造物の補強工法は、例えば現行の建築基準法に規定する基準耐力に対する補強対象箇所の不足耐力を鉄筋量の差により算出するとともに鉄筋の断面積値に換算し、この断面積値から鉄筋との剛性比率に基づいて断面積と厚みを算出し、算出した断面積と厚みよりも大きな断面積と厚みを以って補強体を補強対象箇所に設ける。 In addition, the reinforcing method for a reinforced concrete building according to the present invention that achieves the above-described object has a predetermined rigidity value that is cured by impregnating a cellulosic material with an epoxy resin adhesive at a location to be reinforced of the reinforced concrete building. This is a construction method in which a reinforcing body is provided and the reinforcing object is reinforced with a strength greater than the standard strength by using this reinforcing body. Reinforcement methods for reinforced concrete buildings are calculated by, for example, calculating the insufficient strength of the reinforcement target part with respect to the standard strength stipulated in the current Building Standard Law by the difference in the amount of reinforcing bars, and converting it to the cross-sectional area value of the reinforcing bars. The cross-sectional area and the thickness are calculated based on the rigidity ratio with the reinforcing bar, and the reinforcing body is provided at the reinforcement target portion with the cross-sectional area and thickness larger than the calculated cross-sectional area and thickness.
鉄筋コンクリート系建造物の補強工法は、補強対象箇所に所定の断面積と厚みを有する補強体を設ける簡易な作業により、当該補強対象箇所に不足していた耐力を補完して基準耐力とほぼ同等の耐力となるように補強する。鉄筋コンクリート系建造物の補強工法は、素材として従来工法に挙げられたカーボン繊維やアラミド繊維等の強化繊維等と比較して廉価であるとともに柔らかくかつ軽量で取り扱いが簡便であるセルロース材を用いることで、矩形や多角形或いは凹凸形状等を有する補強対象箇所に対しても全面に亘って密着した状態で補強体を設けることが可能である。鉄筋コンクリート系建造物の補強工法は、セルロース材が従来工法の強化繊維等と比較してOH基を多く有しており、これらOH基が二官能性化合物からなる硬化剤の作用により開環したエポキシ基と重合することによってエポキシ樹脂が硬化する分子間架橋構造をエポキシ樹脂とセルロース材との間でも生じさせて化学的に結合した補強体を形成し、この補強体を補強対象箇所に設けるようにする。鉄筋コンクリート系建造物の補強工法は、硬化状態で大きな硬度を有するが脆さがあるエポキシ樹脂接着剤の特性を化学的に結合したセルロース材の特性によって補完し従来工法に挙げられた強化繊維等にエポキシ樹脂を含浸させた補強シート体と比較してより強靱でかつ弾性も有する補強体により補強対象箇所を補強する。 Reinforcement methods for reinforced concrete buildings are based on the simple work of providing a reinforcing body with a predetermined cross-sectional area and thickness at the location to be reinforced, supplementing the strength that was lacking at the location to be reinforced, and almost equivalent to the standard strength. Reinforce to be proof. The reinforcement method for reinforced concrete buildings is made of a cellulose material that is cheaper and softer, lighter and easier to handle than the reinforced fibers such as carbon fiber and aramid fiber listed in the conventional method. Further, it is possible to provide a reinforcing body in a state of being in close contact with the entire area to be reinforced, which has a rectangular shape, a polygonal shape, or an uneven shape. The reinforcement method for reinforced concrete buildings is an epoxy resin in which the cellulosic material has more OH groups than the reinforcing fibers of the conventional method, and these OH groups are ring-opened by the action of a curing agent made of a bifunctional compound. A cross-linked structure in which the epoxy resin is cured by polymerizing with a group is also generated between the epoxy resin and the cellulose material to form a chemically bonded reinforcing body, and this reinforcing body is provided at the location to be reinforced To do. Reinforcement method for reinforced concrete buildings is a reinforced fiber, etc., which is supplemented by the characteristics of chemically bonded cellulosic material with the characteristics of epoxy resin adhesive that has a high hardness in the cured state but is brittle, etc. The portion to be reinforced is reinforced by a reinforcing body that is stronger and more elastic than the reinforcing sheet body impregnated with an epoxy resin.
本発明にかかる建造物補強工法によれば、エポキシ樹脂接着剤とセルロース材とを吹き付けて全層においてセルロース材にエポキシ樹脂接着剤が含浸されてエポキシ樹脂の高接着性と高強度特性とが発揮されるとともにエポキシ樹脂の脆性特性がセルロースにより補完されて弾力性を有する補強体を建造物の相対する構造部材の結合部位間に跨って形成する。したがって、建造物補強工法によれば、構造部材の解体や組み替え等の大規模な工事を不要とし、建造物のあらゆる構造部材の結合部位或いは広範囲な領域に対して実施され、簡易な施工により引張り力と圧縮力とに対しても大きな耐性を付与する補強を行うことが可能である。建造物補強工法によれば、地震等に際して構造部材の各結合部位に大きな力が作用されても形成された補強体に剥離や破断の発生がほとんど生じることが無いことから、構造部材の各結合部位を確実かつ強固に保持して耐震性や耐久性の向上を図る補強を行うことが可能となる。 According to the building reinforcement method according to the present invention, the epoxy resin adhesive and the cellulose material are sprayed, and the cellulose resin is impregnated with the epoxy resin adhesive in all layers, thereby exhibiting the high adhesiveness and high strength characteristics of the epoxy resin. At the same time, the brittleness of the epoxy resin is complemented by cellulose to form a resilient reinforcement body that spans between the bonding sites of the opposing structural members of the building. Therefore, according to the building reinforcement method, large-scale construction such as dismantling and recombination of structural members is not required, and it is carried out on all the structural member connection sites or wide areas of the building. It is possible to perform reinforcement that provides great resistance to force and compressive force. According to the building reinforcement method, there is almost no peeling or breakage in the formed reinforcing body even if a large force is applied to each connecting part of the structural member during an earthquake or the like. It is possible to reinforce to improve the earthquake resistance and durability by holding the part securely and firmly.
以下、本発明の実施の形態として示した鉄筋コンクリート建造物(RC建造物)を対象として補強する補強体1及び補強体1を用いる補強工法について図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、鉄筋コンクリート建造物の補強にのみ適用されるものではなく、鉄骨の周囲に鉄筋を配筋する鉄骨鉄筋コンクリート建造物(SRC建造物)にも同様にして適用されることは勿論である。本発明は、鉄筋コンクリート建物ばかりでなく、高架橋脚等の様々な鉄筋コンクリート系建造物に対しても適用される。
Hereinafter, a reinforcing
補強体1は、図1に示すように例えばセルロースシート体2に主剤と硬化剤とからなるエポキシ樹脂接着剤3を含浸させた所定の厚みh(mm)を有する長尺のシート体により構成される。補強体1は、図2に示すように補強の対象となる既存の鉄筋コンクリート系建造物、例えば柱体4の外周部に所定の長さL(mm)の範囲に亘って巻き付けられることにより、柱体4の耐震強度を現行の建築基準法に規定する基準耐力以上に引き上げる。
As shown in FIG. 1, the reinforcing
補強体1は、エポキシ樹脂接着剤3が硬化してセルロースシート体2を固めるとともに柱体4の外周面に接合することから、セルロースシート体2とエポキシ樹脂接着剤3との特性が発揮され、補強材として要求される引張り力と圧縮力に対して大きな機械的耐性を発揮するとともに弾性特性も有する。したがって、補強体1は、地震により上下・左右に揺れる柱体4から剥離することなく外周部に密着した状態を保持して補強作用を奏する。補強体1には、セルロースシート体2の素材として例えば脱脂処理を施したコットンやパンヤ綿或いはセルロースファイバー等が用いられてシート体に形成されたものが用いられる。セルロースシート体2は、従来工法に提案されたカーボン繊維やアラミド繊維等と比較して廉価であり、小さな径の繊維が複雑に絡み合って柔軟性や保水性が大きい特性を有している。
Since the reinforcing
セルロースシート体2は、天然素材であり、万一火災が発生した場合でも有毒ガスが発生することは無い。なお、パンヤ綿は、パンヤ科の常緑高木から得られる繊維綿であり、例えばクッション、布団或いは枕等の充填材として用いられている安全な素材である。また、セルロースファイバーは、天然木素材を主原料とした段ボールを粉砕して繊維質とした素材であり、建築材として例えば天井裏等に敷き込んで断熱材として用いられている素材である。
The
セルロースは、[C6H7O2(OH)3]nの分子式で示され、上述したカーボン繊維等と比較して多くのOH基を有することにより、未硬化状態のエポキシ樹脂接着剤3の酸素原子に活発に付加して分子間架橋する性質がある。セルロースシート体2は、上述した脱脂処理を施したコットン等を用いることによりOH基の露出度が大きくなり、エポキシ樹脂接着剤3との反応性がより大きい。
Cellulose is represented by a molecular formula of [C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ] n, and has more OH groups than the above-described carbon fiber and the like, so that the uncured
エポキシ樹脂接着剤3には、取り扱いが簡易で一般に用いられている主剤に硬化剤を混合することにより硬化する2液型エポキシ樹脂接着剤、或いは混合処理が不要な1液常温硬化型エポキシ樹脂接着剤が用いられる。2液混合型エポキシ樹脂接着剤は、周知のようにビスフェノールAとエピクロロヒドリンの重合により生成され1分子中に2個以上のエポキシ基を有する熱硬化性樹脂を主剤とし、この主剤に対して例えばジエチレントリアミン等のアミン類、有機酸或いは酸無水物等の二官能性化合物からなる硬化剤を混合して用いられる。2液混合型エポキシ樹脂接着剤は、主剤に硬化剤を混合することによってエポキシ基の開環及びOH基との反応が起こり、架橋結合が生じて安定した三次元構造となって硬化する。2液混合型エポキシ樹脂接着剤は、高硬度で硬化時の収縮が小さくかつ強力な接着強度を有しているが、脆性が大きいといった特徴がある。なお、2液混合型エポキシ樹脂接着剤には、硬化剤に例えば三級アミン等の低温反応性硬化促進剤も添加される。
エポキシ樹脂接着剤3としては、例えば日本シーカ(株)製のエバーボンドEP−400が用いられる。エバーボンドEP−400は、フェノールノボラック型エポキシ樹脂とn−ブチル−2,3−エポキシプロピルエーテルと反応性希釈剤を成分とした主剤と、変性脂肪族ポリアミンと脂肪族ポリアミンとメタ−キシリレンジアミン及び適宜含有されたポリアミドアミンやフェノール、クレゾールを成分とした硬化剤とからなる。
As the
1液常温硬化型エポキシ樹脂接着剤としては、例えばコニシ(株)製のエポキシ樹脂系1液常温硬化形接着剤「ユニエポ補修用プライマー」が用いられる。1液常温硬化型エポキシ樹脂接着剤は、液状のビスフェノールA型エポキシ樹脂と硬化剤のケチミンとに、酸化カルシウムやシリカ、酸化亜鉛を混合したもので、大気に晒すことによってOH基と反応して硬化する特性を有している。 As the one-component room temperature curing type epoxy resin adhesive, for example, an epoxy resin type one-component room temperature curing adhesive “Uniepo repair primer” manufactured by Konishi Co., Ltd. is used. One-pack room-temperature curing epoxy resin adhesive is a mixture of liquid bisphenol A type epoxy resin and curing agent ketimine mixed with calcium oxide, silica, and zinc oxide. It reacts with OH groups when exposed to the atmosphere. Has the property of curing.
補強工法においては、図2に示すように補強対象の柱体4の外周面に所定の長さ領域Lに亘ってエポキシ樹脂接着剤3をスプレーガン等の適宜の吹き付け手段5によって塗布して下地接着剤層6を形成する。補強工法においては、下地接着剤層6のエポキシ樹脂接着剤3が未硬化の状態において所定の厚みと幅に形成された上述したセルロースシート体2を、柱体4の外周面に巻き付ける。補強工法においては、巻き付けたセルロースシート体2に対してさらに吹き付け手段5によりエポキシ樹脂接着剤3を吹き付けて補強体1を構成し、この補強体1により柱体4を補強する。
In the reinforcing method, as shown in FIG. 2, the
補強工法においては、下地接着剤層6のエポキシ樹脂接着剤3が、セルロースシート体2に含浸して硬化し、このセルロースシート体2を柱体4の外周面に強固に接合する。補強工法においては、後工程で吹き付けられたエポキシ樹脂接着剤3がセルロースシート体2の内部に含浸して分子間架橋構造による化学的に結合して補強体1を構成する。補強工法においては、硬化状態で大きな硬度を有するが脆さがあるエポキシ樹脂接着剤3の特性を化学的に結合したセルロースシート材2の特性によって補完し、引張り力と圧縮力とに対する大きな機械的耐性を有する補強体1により柱体4を補強する。また、補強工法においては、補強体1がセルロースシート材2が有する適宜の弾性も保持されることから、地震による大きな揺れによる作用力を吸収して柱体4からの剥離や破断の発生が低減されて柱体4を確実かつ強固に保持して耐震性や耐久性の向上を図る。
In the reinforcing method, the
なお、補強工法においては、例えば予めエポキシ樹脂接着剤3を含浸させたセルロースシート体2を柱体4に巻き付けて補強体1を構成するようにしてもよい。また、補強工法においては、例えば予めセルロースシート体2を柱体4に巻き付けて仮保持した状態でエポキシ樹脂接着剤3を吹き付けることにより下地接着剤層6の形成工程を省略するようにしてもよい。さらに、補強工法においては、エポキシ樹脂接着剤3を吹き付ける工程に限定されず、例えばセルロースシート体2とエポキシ樹脂接着剤3とをセパレート部により隔離した状態で収納するパッケージを用い、使用時にセパレート部を取り外してエポキシ樹脂接着剤3をセルロースシート体2に揉み込んで含浸させることにより補強体1を構成するようにしてもよい。補強工法においては、吹き付け法ばかりでなく適宜の方法によりエポキシ樹脂接着剤3を柱体4やセルロースシート体2に塗布するようにしてもよい。
In the reinforcing method, for example, the reinforcing
補強工法においては、上述したように現行の建築基準法に規定する基準耐力を有していない柱体4に対して所定の厚みhを有する補強体1を所定の長さLに亘って形成することにより、当該の柱体4を基準耐力とほぼ同等若しくはそれ以上となるようにして耐震強度を引き上げる。鉄筋コンクリート系建造物においては、上述したように柱体4に作用する剪断力に対して主筋よりもむしろ帯筋(あばら筋)が重要な耐力要素であることから、帯筋の補強が有効な対策となる。補強工法においては、後述するように現行建築基準法に規定する基準耐力に対する柱体4の不足耐力を鉄筋量の差により算出するとともに鉄筋の断面積値に換算する。補強工法においては、上述した補強体1が、この断面積値から鉄筋との剛性比率に基づいて断面積と厚みを算出し、この断面積と厚みよりも大きな値となるように形成される。
In the reinforcement method, as described above, the reinforcing
現行建築基準法に規定する基準耐力を有する柱体4Aは、図3に示すように、フーチング等から立設された多数本の主筋7Aの外周部を所定のピッチP1(mm)を以って取り巻いて帯筋8Aを配筋することにより鉄筋を構成し、これら主筋7Aと帯筋8Aとを埋め込んでコンクリート躯体9Aを成形する。現行法仕様の柱体4Aは、コンクリート躯体9Aの表面に塗装や化粧体の貼り付け等の表面処理が施されて構成される。現行法仕様の柱体4Aは、主筋7Aに外径13mm以上の異形鉄筋(リブと節付き)が用いられ、この主筋7Aをコンクリート断面の0.8%以上の鉄筋比を以って埋め込む。
As shown in FIG. 3, the column body 4A having the standard proof strength defined in the current Building Standards Law has a predetermined pitch P1 (mm) around the outer periphery of a large number of main bars 7A erected from a footing or the like. Reinforcing bars are arranged by surrounding the reinforcing
現行法仕様の柱体4Aは、帯筋8Aに外径10mm以上の節付き鉄筋が用いられ、主筋7Aに対して100mm以下で0.2%以上の帯筋比を以って配筋される。帯筋8Aは、断面積がA1(mm2)、鉄筋の許容引張り応力がT1(N/mm2)、ヤング係数がEt(N/mm2)であり、柱長L(mm)の範囲において主筋7Aに対してピッチP1(mm)で配筋される。
In the column 4A of the current method specification, a reinforcing bar with a diameter of 10 mm or more is used for the
補強工法は、上述したように建築基準法の改正法以前に建築された鉄筋コンクリート系建造物の柱体4Bに対して、図4に示すように外周部に補強体1を一体化して設けることにより改正後の柱体4Aと同等以上の耐力に補強する。従前仕様の柱体4Bは、主筋7Bや帯筋8Bに外径が9mm以上の普通丸鋼が用いられるとともに主筋7Bの外周部に大きなピッチで帯筋8Bを配筋して鉄筋を構成し、これら主筋7Bと帯筋8Bとを埋め込んでコンクリート躯体9Bを成形する。従前仕様の柱体4Bにおいては、帯筋8Bが現行法仕様の帯筋8Aと同等のヤング係数Et(N/mm2)であるが、許容引張り応力をT2(N/mm2)、断面積をA2(mm2)とされ、柱長L(mm)の範囲において主筋7Bに対してピッチP2(mm)で配筋される。
As described above, the reinforcing method is provided by integrating the reinforcing
補強体1は、図4に示すように上述した従前仕様の柱体4Bの外周部に形成されることにより、この柱体4Bに対して上述した現行法仕様の柱体4Aの基準耐力との不足耐力を補完する。補強体1は、引張り強度がFe(N/mm2)、許容引張り応力がTe(N/mm2)、ヤング係数がEe(N/mm2)であり、厚さがh(mm)、断面積がAe(mm2)であり柱長L(mm)の範囲において形成される。
As shown in FIG. 4, the reinforcing
補強工法においては、以下の算出ステップにより補強体1の仕様を決定して、従前仕様の柱体4Bの外周部に形成する。
In the reinforcement construction method, the specification of the reinforcing
(算出ステップ1)
現行法仕様の柱体4Aに対する従前仕様の柱体4Bの不足耐力Fを鉄筋量の差によって算出する。不足耐力Fは、
現行法仕様の柱体4Aの鉄筋量K1:T1×L/P1×2A1
従前仕様の柱体4Bの鉄筋量K2:T2×L/P2×2A2
不足耐力F=K1−K2=(T1×L/P1×2A1)−(T2×L/P2×2A2)
によって求めることができる。
(Calculation step 1)
The insufficient proof strength F of the column 4B of the previous specification relative to the column 4A of the current law specification is calculated by the difference in the amount of reinforcing bars. Insufficient yield strength F is
Reinforcing bar quantity K1: T1 × L / P1 × 2A1
Reinforcing bar amount K2 of conventional specification column 4B: T2 × L / P2 × 2A2
Insufficient yield strength F = K1-K2 = (T1 * L / P1 * 2A1)-(T2 * L / P2 * 2A2)
Can be obtained.
(算出ステップ2)
不足耐力Fを、鉄筋の断面積A3に換算する。鉄筋の断面積A3は、
A3=F/T2
によって求めることができる。
(Calculation step 2)
The insufficient proof stress F is converted into the cross-sectional area A3 of the reinforcing bar. The cross-sectional area A3 of the reinforcing bar is
A3 = F / T2
Can be obtained.
(算出ステップ3)
換算鉄筋断面積A3に基づいて、補強体1の必要断面積Aeと必要厚みhを求める。補強体1は、上述したようにセルロースシート体2とエポキシ樹脂接着剤3とにより形成することから鉄筋との剛性を異にし、そのヤング係数Eeと鉄筋のヤング係数Etの比率により補正を行って必要断面積Aeを求める。必要断面積Aeは、
Ae=A3×Et/Ee
によって求められ、必要厚みhは、
h=Ae/2L
によって求めることができる。
(Calculation step 3)
Based on the converted rebar cross-sectional area A3, the required cross-sectional area Ae and the required thickness h of the reinforcing
Ae = A3 × Et / Ee
And the required thickness h is
h = Ae / 2L
Can be obtained.
(算出ステップ4)
以上のステップ1〜ステップ3により求めた断面積Ae、厚みhを有する補強体1を形成した従前仕様の柱体4Bが、現行法仕様の柱体4Aの耐力まで引き上げられているかを検証する。検証は、許容引張り応力Teと断面積Aeとから補強体1の引張り耐力Feを次式により求め、
Fe=Te×Ae
当該引張り耐力Feが不足耐力Fと同等以上である
Fe≧F
の条件を満たすことにより確認が行われる。補強工法においては、鉄筋量の差に基づいて算出された断面積Aeと厚みh仕様の補強体1により、従前仕様の柱体4Bに対して適正な補強を行う。
(Calculation step 4)
It is verified whether the column body 4B of the previous specification in which the reinforcing
Fe = Te × Ae
The tensile strength Fe is equal to or greater than the insufficient strength F. Fe ≧ F
Confirmation is performed by satisfying the following conditions. In the reinforcing method, appropriate reinforcement is performed on the column body 4B of the previous specification by using the cross-sectional area Ae calculated based on the difference in the amount of reinforcing bars and the reinforcing
ところで、鉄筋コンクリート系建造物は、現行建築基準法の規定に基づく1981年以降の鉄筋仕様Aに対して、基準を異にする1971年〜1980年代の建築基準法の規定に基づく鉄筋仕様B及び1971年以前の建築基準法の規定に基づく鉄筋仕様Cとにより建造されている。 By the way, the reinforced concrete building is different from the reinforcing bar specification A after 1981 based on the provisions of the current Building Standard Law, and the reinforcing bar specifications B and 1971 are based on the provisions of the Building Standard Law of 1971 to 1980, which are different standards. It is built according to the reinforcing bar specification C based on the provisions of the Building Standard Law before the year.
表1に示した鉄筋仕様B、Cにより建造された鉄筋コンクリート系建造物に対して上述した算出ステップに基づいて断面積Aeと厚みhの仕様を決定して鉄筋仕様Aと同等以上の耐力とする補強体1を形成する補強工法の具体例について以下説明する。なお、同表に示した各鉄筋の引張り強さは、鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説に記載された許容耐力の最小値である。
The specifications of the cross-sectional area Ae and the thickness h are determined based on the calculation steps described above for the reinforced concrete buildings constructed according to the reinforcing bar specifications B and C shown in Table 1, and the yield strength is equal to or higher than the reinforcing bar specification A. A specific example of the reinforcing method for forming the reinforcing
補強体1は、使用するセルロースシート体2やエポキシ樹脂接着剤3の仕様により、ヤング係数と引張り耐力を異にするが、例えば試験体を製作して素材引張り試験を実施してこれらを求めるものとする。補強体1は、ヤング係数が1.6×103(N/mm2)、平均最大引張り応力が42N/mm2であった。補強体1は、上述したように算出ステップに際して鉄筋に許容引張り応力値を用いることから、許容引張り応力値として最大引張り応力値の2/3、28N/mm2を換算値として用いるものとする。なお、鉄筋のヤング係数は、2.05×105(N/mm2)であり、補強体1よりも約128倍である。
The reinforcing
A.基準となる1981年以降の現行建築基準法の規定に基づく鉄筋仕様Aが採用された鉄筋コンクリート系建造物(柱体4A)における1000mm間隔に配筋されている帯筋8Aの総断面積(総鉄筋量)と引張り強度は、表1から
総断面積:127(mm2)×2×1000(mm)/100(mm)=2540(mm2)
引張り強度:295(N/mm2)×2540(mm2)=749300(N)
となる。
A. The total cross-sectional area of the reinforcing
Tensile strength: 295 (N / mm 2 ) × 2540 (mm 2 ) = 749300 (N)
It becomes.
B.1971年〜1980年の建築基準法の規定に基づく鉄筋仕様Bにより建造された鉄筋コンクリート系建造物(柱体4B)における1000mm間隔に配筋されている帯筋8Bの総断面積(総鉄筋量)と引張り強度は、表1から
総断面積:64(mm2)×2×1000(mm)/100(mm)=1280(mm2)
引張り強度:235(N/mm2)×1280(mm2)=300800(N)
となる。
B. The total cross-sectional area (total amount of reinforcing bars) of the reinforcing
Tensile strength: 235 (N / mm 2 ) × 1280 (mm 2 ) = 300 800 (N)
It becomes.
柱体4Bに対する補強は、
不足する鉄筋量による不足耐力:FB=749300(N)−300800(N)=448500(N)
不足する帯筋8Bの断面積:A3B=448500(N)÷235(N/mm2)=1909(mm2)
帯筋8Bの不足断面積A3Bを補強体1Cにより補強することから、ヤング係数比(128)を用いて剛性補正を行い必要膜厚hBを求めると
必要膜厚hB=1909(mm2)×128÷2000(mm)=122(mm)
となる。
The reinforcement for the column 4B is as follows:
Insufficient yield strength due to insufficient amount of reinforcing bars: FB = 749300 (N) -300800 (N) = 448500 (N)
Cross-sectional area of the
Since the insufficient cross-sectional area A3B of the
It becomes.
補強体1Bは、上述したように許容引張り耐力値として28(N/mm2)を採用すると、122mmの厚みhBを有することから、その引張り耐力FeBが
引張り耐力FeB=2000(mm)×122(mm)×28(N/mm2)=6832000(N)
となり、上述した不足耐力FBの448500(N)を上回る。
As described above, if the reinforcement body 1B adopts 28 (N / mm 2 ) as the allowable tensile strength value, it has a thickness hB of 122 mm. Therefore, the tensile strength FeB is equal to the tensile strength FeB = 2000 (mm) × 122 ( mm) × 28 (N / mm 2 ) = 6832000 (N)
Thus, it exceeds 448500 (N) of the above-mentioned insufficient yield strength FB.
したがって、鉄筋仕様Bが採用されて建造された鉄筋コンクリート系建造物の補強は、柱体4Bに対して122mmの厚みhBを有する補強体1Bを形成することにより、柱体4Bを現行建築基準法の規定に基づく鉄筋仕様Aにより建造された鉄筋コンクリート系建造物と同等の耐力に引き上げることが可能である。 Therefore, the reinforcement of the reinforced concrete building constructed by adopting the reinforcing bar specification B is to form the reinforcing body 1B having a thickness hB of 122 mm with respect to the column body 4B, thereby making the column body 4B the current building standard law. It is possible to raise the yield strength to the same level as that of a reinforced concrete building constructed according to the reinforcing steel specification A based on the regulations.
C.1970年以前の建築基準法の規定に基づく鉄筋仕様Cにより建造された鉄筋コンクリート系建造物(柱体4C)における1000mm間隔に配筋されている帯筋8Cの総断面積(総鉄筋量)と引張り強度は、表1から
総断面積:64(mm2)×2×1000(mm)/200(mm)=640(mm2)
引張り強度:235(N/mm2)×640(mm2)=150400(N)
となる。
C. The total cross-sectional area (total amount of reinforcing bars) and tension of the reinforcing bars 8C arranged at intervals of 1000 mm in the reinforced concrete structure (column 4C) constructed according to the reinforcing bar specification C based on the provisions of the Building Standard Law before 1970 The strength is from Table 1 Total cross-sectional area: 64 (mm 2 ) × 2 × 1000 (mm) / 200 (mm) = 640 (mm 2 )
Tensile strength: 235 (N / mm 2 ) × 640 (mm 2 ) = 150400 (N)
It becomes.
柱体4Cに対する補強は、
不足する鉄筋量による不足耐力:FC=749300(N)−150400(N)=598900(N)
不足する帯筋8Cの断面積:A3C=598900(N)÷235(N/mm2)=2549(mm2)
帯筋8Cの不足断面積A3Cを補強体1Cにより補強することから、ヤング係数比(128)を用いて剛性補正を行い必要膜厚hCを求めると
必要膜厚hC=2549(mm2)×128÷2000(mm)=163(mm)
となる。
The reinforcement for the column 4C is as follows:
Insufficient yield strength due to insufficient amount of reinforcing bars: FC = 749300 (N)-150400 (N) = 598900 (N)
Cross-sectional area of the short band 8C: A3C = 598900 (N) ÷ 235 (N / mm 2 ) = 2549 (mm 2 )
Since the insufficient cross-sectional area A3C of the band 8C is reinforced by the reinforcing body 1C, the rigidity is corrected using the Young's modulus ratio (128) to obtain the required film thickness hC. Required film thickness hC = 2549 (mm 2 ) × 128 ÷ 2000 (mm) = 163 (mm)
It becomes.
補強体1Cは、上述したように許容引張り耐力値として28(N/mm2)を採用すると、163mmの厚みhCを有することから、その引張り耐力FeCが
引張り耐力FeC=2000(mm)×163(mm)×28(N/mm2)=9128000(N)
となり、上述した不足耐力FCの598900(N)を上回る。
As described above, the reinforcing body 1C has a thickness hC of 163 mm when an allowable tensile strength value of 28 (N / mm 2 ) is adopted. Therefore, the tensile strength FeC is equal to the tensile strength FeC = 2000 (mm) × 163 ( mm) × 28 (N / mm 2 ) = 9128000 (N)
Thus, it exceeds the above-mentioned insufficient proof strength FC of 598900 (N).
したがって、鉄筋仕様Cが採用されて建造された鉄筋コンクリート系建造物の補強は、柱体4Cに対して163mmの厚みhCを有する補強体1Cを形成することにより、柱体4Cを現行建築基準法の規定に基づく鉄筋仕様Aにより建造された鉄筋コンクリート系建造物と同等の耐力に引き上げることが可能である。 Therefore, the reinforcement of the reinforced concrete building constructed by adopting the reinforcing bar specification C is performed by forming the reinforcing body 1C having the thickness hC of 163 mm with respect to the column body 4C, thereby making the column body 4C the current building standard law. It is possible to raise the yield strength to the same level as that of a reinforced concrete building constructed according to the reinforcing steel specification A based on the regulations.
上述した第1の実施の形態は、独立柱体1の適用例を示したが、本発明はかかる適用例に限定されるものでは無い。第2の実施の形態として図5に示した鉄筋コンクリート系建造物の補強工法は、柱体11に耐震壁12が一体化されていわゆる耐震壁構造体10を構成する鉄筋コンクリート系建造物への適用例である。耐震壁構造体10は、柱体部位と壁部位とに連続して配筋が行われて鉄筋芯材が形成され、この鉄筋芯材をコンクリート躯体13により埋設して形成される。耐震壁構造体10は、柱体部位に上述した柱体1と同様に主筋と帯筋とを組み合わせて鉄筋が構成されるとともに、壁部位に縦筋18と横筋20とを例えばダブル配筋して鉄筋が構成される。
Although 1st Embodiment mentioned above showed the example of application of the
補強工法は、耐震壁12が一体化されることから柱体11に対して上述した独立柱体1のように外周部にセルロースシート体2を巻き付けて補強体14を形成することができない。したがって、補強工法においては、耐震壁構造体10の両面に、それぞれ柱体11とその両側の耐震壁12の補強体形成部位12A、12Bに跨って高さ方向に沿って補強体14A、14Bを形成する。補強工法は、これらシート状補強体14A、14Bを例えば粉末状のセルロース15を柱体11と耐震壁12に吹き付けて形成する。
In the reinforcing method, since the earthquake
吹き付け補強工法は、上述した補強工法と同様に、柱体11と耐震壁12の補強体形成部位12A、12Bの表面から汚れ等を除去した状態で、吹き付け手段5によりエポキシ樹脂接着剤3を柱体11と耐震壁12の表面に吹き付けて下地接着剤層6を形成する。吹き付け補強工法は、下地接着剤層6のエポキシ樹脂接着剤3が未硬化の状態で、例えばエコライフ社製セルロースファイバー(商品名:ハイサーム)や三菱商事社販売の天然セルロース油吸着剤(商品名:フロアーゲイター&セルソープ)等の粉末状のセルロース15を適宜の吹き付け手段16により吹き付けてセルロース層を形成する。
The spray reinforcement method is the same as the above-described reinforcement method, in which the
吹き付け補強工法においては、下地接着剤層6のエポキシ樹脂接着剤3がセルロース15に含浸して硬化し、柱体11と耐震壁12の補強体形成部位12A、12Bに跨って補強体14を強固に接合する。吹き付け補強工法においては、セルロース層の表面側からも吹き付け手段5によりエポキシ樹脂接着剤3を吹き付けてセルロース15にエポキシ樹脂接着剤3を充分に含浸させ、エポキシ樹脂接着剤3とセルロース15とが分子間架橋構造による化学的に結合した補強体14を形成する。
In the spray reinforcement method, the
吹き付け補強工法においては、補強体14が上述した厚みと断面積とに足らない場合には、セルロース15とエポキシ樹脂接着剤3との吹き付けを繰り返して所定の厚みとなるようにする。吹き付け補強工法においては、柱体11の稜線部位や柱体11と耐震壁12の連設部位においても浮いた状態を呈することがなく全域に亘って密着した状態で補強体14を形成する。吹き付け補強工法においても、硬化状態で大きな硬度を有するが脆さがあるエポキシ樹脂接着剤3の特性を化学的に結合したセルロース15の特性によって補完し、引張り力と圧縮力とに対する大きな機械的耐性を有する補強体14を柱体11と耐震壁12に跨って形成することにより耐震壁構造体10を補強する。
In the spray reinforcement method, when the reinforcing
吹き付け補強工法においても、補強体14がセルロース15が有する適宜の弾性も保持されることから、地震による大きな揺れによる作用力を吸収して柱体11と耐震壁12からの剥離や破断の発生が低減されて耐震壁構造体10を確実かつ強固に保持して耐震性や耐久性の向上を図る。吹き付け補強工法においては、柱体11と耐震壁12との連設部位にセルロースシート体を貫通させる貫通孔を設ける必要が無い。したがって、吹き付け補強工法においては、耐震壁構造体10の耐震強度を低下させることもなく簡易な施工により補強体14を形成することが可能である。
Also in the spray reinforcement method, the reinforcing
ところで、補強体14は、上述したように柱体11と耐震壁12とに跨って形成されることから、柱体11のみの補強に注目すれば一部が途切れた構造となって上述した補強体1との比較で耐力が小さくなる。補強体14は、柱体11を挟む耐震壁12の両側領域の補強体形成部位12A、12Bに延長されて形成されることによりその形成部位において耐震壁12を補強することから、この耐震壁12と一体化された柱体11を補強体1と同等に補強することになる。補強体14は、最適な断面積と厚みに設定して形成することにより所定の補強を行うことから、耐震壁12部位の幅により全体を薄厚とすることが可能である。
By the way, since the reinforcing
なお、耐震壁構造体10の補強工法については、上述した吹き付け補強工法に限定されず、例えば予めエポキシ樹脂接着剤3を混ぜたセルロース15を柱体11と耐震壁12とに跨って吹き付けて補強体14を形成するようにしてもよく、耐震壁12の耐震強度を損なわずに強度を向上させることが可能である。また、耐震壁構造体10の補強工法については、セルロース15の吹き付け工法に限定されず、例えば予めエポキシ樹脂接着剤3を含浸させたセルロースシート体2を柱体11と耐震壁12とに跨って貼り付けて補強体14を形成するようにしてもよい。セルロースシート体2は、エポキシ樹脂接着剤3の未硬化状態で柔軟性があり、柱体11と耐震壁12に密着させて接合することが可能である。
In addition, about the reinforcement construction method of the earthquake-
なお、耐震壁構造体10の補強工法においては、上述したように柱体11に沿って両側の壁12に跨る補強体14を形成するようにしたが、かかる工法に限定されないことは勿論である。耐震壁構造体10の補強工法においては、耐震壁構造体10が柱体11と耐震壁12とが一体となって所定の耐震強度を得る構造であることから、耐震壁12を全体に亘って補強することも必要となる。したがって、耐震壁構造体10の補強工法においては、柱体11とともに耐震壁12の全体を被覆する補強体を形成するようにしてもよい。
In the reinforcing method for the
本発明は、上述したように柱体4、11の補強ばかりでなく図6に第3の実施の形態として示した梁20とスラブ21の補強にも適用される。鉄筋コンクリート系建造物においては、柱体1と梁20とを一体化したラーメン構造を採用することが多く、柱体1の補強とともに梁20の補強も極めて重要である。かかるラーメン構造の梁20は、柱体1の主筋7に直交して連結された複数本の主筋22に対して所定のピッチであばら筋23が配筋されて鉄筋を構成し、この鉄筋がコンクリート躯体24に埋め込まれる。
The present invention is applied not only to the reinforcement of the
梁20の補強工法も、上述した耐震壁構造体10と同様に梁20にスラブ21が一体化されていることから、吹き付け工法や貼り合わせ工法により補強体24を梁20とスラブ21とに跨って形成する。梁20の補強工法においても、地震等により作用される剪断力に対して主筋22よりもあばら筋23がより重要な耐力要素となる。したがって、梁20の補強工法においても、上述した柱体1の補強工法と同様にして、現行の建築基準法に規定する基準耐力に対する梁20の不足耐力を鉄筋量の差により算出するとともに鉄筋の断面積値に換算し、この断面積値から鉄筋との剛性比率に基づいて断面積と厚みを算出し、算出した断面積と厚みよりも大きな断面積と厚みを以って梁20とスラブ21とに跨る補強体24が形成される。
Since the
なお、梁20の補強工法においては、上述したように梁20に沿った両側領域のスラブ21に跨る補強体24を形成するようにしたが、かかる工法に限定されないことは勿論である。梁20の補強工法においては、梁20とともにスラブ21の全体を被覆する補強体24を形成するようにしてもよい。
In the reinforcing method of the
本発明は、上述したようにセルロースシート体2(セルロース15)にエポキシ樹脂接着剤3を含浸させて、硬化状態で大きな硬度を有するが脆さがあるエポキシ樹脂接着剤3の特性を化学的に結合したセルロースシート体2の特性により補完した所定の断面積と厚みの補強体1(補強体14、24)を形成して柱体4や梁20等の鉄筋コンクリート構造物の構造部位を補強する。したがって、本発明は、例えば図7に示したような複雑な断面形状を有する柱体30に対して、その外周部に強靱でかつ弾性を有する弾性体31を形成して補強を行うことを可能とする。
In the present invention, as described above, the cellulose sheet body 2 (cellulose 15) is impregnated with the
柱体30は、外周部に多数の凹凸が形成されており、従来工法の鉄筋コンクリートの巻立て工法や補強鋼板の貼付け工法による補強を実施することができない。また、柱体30は、例えばカーボン繊維体を用いた補強についても、硬くかつ折れやすい特性からカーボン繊維体を外周部に凹凸部位において直角に折り曲げて密着させながら巻き付けることが困難であり充分な補強が行い得ない。
The
本発明にかかる補強工法によれば、セルロースシート体2が柔軟性を有することで、柱体30の外周部に形成された凹凸部位に倣って密着させることが可能であり、柱体30の外周部に全域に亘って補強体31を形成して強度を引き上げることが可能である。また、補強体31は、柱体30との接合面積の小さな部位であっても、強靱でかつ弾性を有することから地震等に際して変形が生じる柱体30の各部に倣って弾性変形してある程度作用力を吸収し、柱体30から剥離することなく補強特性を保持する。
According to the reinforcing method according to the present invention, since the
上述したように本発明によれば、鉄筋コンクリート系建造物を対象として、柱や梁或いは壁やスラブ等の何れの部位に対しても同様の工程を施して強靱性と弾性を有する補強体を形成することが可能である。したがって、本発明によれば、建築基準法の改正前に建築され現基準の耐震強度に達しなくなった鉄筋コンクリート系建造物に対しても、簡易な作業によって各部に所定の断面積と厚みを有する補強体を形成して耐震性の引き上げを行うことを可能とする。 As described above, according to the present invention, a reinforcing body having toughness and elasticity is formed by applying the same process to any part such as a column, a beam, a wall, or a slab for a reinforced concrete building. Is possible. Therefore, according to the present invention, even for a reinforced concrete building that was built before the revision of the Building Standards Act and does not reach the seismic strength of the current standard, the reinforcement having a predetermined cross-sectional area and thickness in each part by simple work It is possible to raise the earthquake resistance by forming the body.
1 補強体、2 セルロースシート体、3 エポキシ樹脂接着剤、4 柱体、5 吹き付け手段、6 下地接着剤層、7 主筋、8 帯筋、9 コンクリート躯体、10 耐震壁構造体、11 柱体、12 耐震壁、13 コンクリート躯体、14 補強体、15 セルロース、16 吹き付け手段、20 梁、21 スラブ、22 主筋、23 あばら筋、24 補強体、30 柱体、31 補強体
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断面積と厚みが、上記基準耐力に対する上記補強対象箇所の不足耐力を鉄筋量の差により算出するとともに鉄筋の断面積値に換算し、この断面積値から上記鉄筋との剛性比率に基づいて算出された断面積と厚みよりも大きな値で形成されることを特徴とする鉄筋コンクリート系建造物の補強体。 A reinforcing body having a predetermined rigidity value cured by impregnating an epoxy resin adhesive into a cellulosic material that has a strength greater than the standard strength by providing the location to be reinforced in a reinforced concrete building. ,
Calculate the cross-sectional area and thickness based on the rigidity ratio between the cross-sectional area value and the reinforcing bar from the cross-sectional area value calculated from the cross-sectional area value of the reinforcing bar while calculating the deficit strength of the reinforcement target location with respect to the standard strength. A reinforcing body for a reinforced concrete structure, characterized in that it is formed with a value larger than the cross-sectional area and thickness.
上記基準耐力に対する上記補強対象箇所の不足耐力を鉄筋量の差により算出するとともに鉄筋の断面積値に換算し、
上記断面積値から上記鉄筋との剛性比率に基づいて断面積と厚みを算出し、
算出した上記断面積と厚みよりも大きな断面積と厚みを以って上記補強体を上記補強対象箇所に設けることを特徴とする鉄筋コンクリート系建造物の補強工法。 A reinforced concrete system in which a reinforcing body having a predetermined rigidity value cured by impregnating a cellulosic material with an epoxy resin adhesive is provided at a location to be reinforced in a reinforced concrete building, and the strength to be reinforced is greater than a standard proof strength. It is a method for reinforcing buildings,
Calculate the insufficient strength of the reinforcement target location with respect to the standard strength by the difference in the amount of reinforcing bars and convert it to the cross-sectional area value of the reinforcing bars,
Calculate the cross-sectional area and thickness based on the rigidity ratio with the rebar from the cross-sectional area value,
A reinforcing method for a reinforced concrete building, characterized in that the reinforcing body is provided at the location to be reinforced with a cross-sectional area and thickness larger than the calculated cross-sectional area and thickness.
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