JP2012097471A - 煉瓦造建造物の補強方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】繊維強化プラスチックロッドからなる補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部に埋設することにより煉瓦造建造物を補強する方法であって、水平目地部12に沿って水平溝部20を形成すると共に、水平溝部20と連通する鉛直溝部21を鉛直目地部13に沿って形成する工程と、水平溝部20及び鉛直溝部21の各底部に充填材18を充填する工程と、鉛直補強材15の端部に形成された折り曲げ部15bを水平溝部20の充填材18にセットすると共に、鉛直補強材15の非折り曲げ部15aを鉛直溝部21の充填材18にセットした後、水平補強材14を水平溝部20にセットする工程と、水平溝部20及び鉛直溝部21に充填材18を充填して水平溝部20及び鉛直溝部21を封止する工程とを備えている。
【選択図】図1
Description
過去の地震被害では、壁頂部からの面外曲げ破壊によって倒壊している煉瓦造建造物が数多く確認されている。第1及び第2の発明では、煉瓦造建造物の面外曲げ破壊(特に、水平方向に延在する煉瓦壁において最も発生しやすい、水平両端部を支点として中央部が面外に変形する水平面内の曲げ破壊)を防止するため、水平面内の曲げに対して主として抵抗する水平補強材を鉛直補強材と同径もしくは大径としている。
樹脂モルタルは、短時間に高い強度が得られるだけでなく、体積変化が少なく無収縮性であるなど補強材料として優れた特性を有している。
アラミド繊維や炭素繊維は高引張強度かつ高剛性を有するため、アラミド繊維又は炭素繊維を用いて繊維強化プラスチックロッドを形成することにより、高い引張強度を有する補強材とすることができる。
繊維強化プラスチックロッドを構成する繊維、なかでもアラミド繊維は、紫外線を浴びると変色して強度が低下するため、補強材を被覆する充填材の表面に紫外線防止剤を塗布することにより、補強材の劣化を防止することができる。
本発明の第1の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁10(煉瓦造建造物の一例)を正面から見た模式図を図1に、図1のA−A矢視断面図(最上部と最下部は図示省略)を図2に示す。水平補強材14は水平目地部12に、鉛直補強材15は鉛直目地部13にそれぞれ埋設されるため、図1では水平補強材14及び鉛直補強材15(非折り曲げ部15a)は隠れ線で示すべきであるが、水平補強材14及び鉛直補強材15の設置位置を明確にするため実線で示している。
後述するように、鉛直補強材15の折り曲げ部15b及び水平補強材14は水平目地部12に沿って形成された水平溝部20内に、鉛直補強材15の非折り曲げ部15aは鉛直目地部13に沿って形成された鉛直溝部21内にそれぞれ配置され、水平溝部20及び鉛直溝部21は充填材18によって封止される(図2参照)。
(1)既存の煉瓦壁10を構成する煉瓦11が汚損や損傷しないように、煉瓦11の表面に養生テープ22を貼り付ける(図3参照)。
(2)補強すべき領域に含まれる全ての水平目地部12について、水平目地部12に沿う水平溝部20をグラインダー等を用いて形成する(図3参照)。水平溝部20の幅は水平目地部12と同じ幅とする。また、補強すべき領域に含まれる、煉瓦11の長手面のみが現れる段の全ての鉛直目地部13と、小口面のみが現れる段のほぼ1つおきに選ばれた鉛直目地部13について、鉛直目地部13に沿う鉛直溝部21をグラインダー等を用いて形成する(図3参照)。鉛直溝部21の幅は鉛直目地部13と同じ幅とする。なお、水平溝部20と鉛直溝部21は連通させ、同じ深さ(煉瓦11の表面から40〜70mm程度の深さ)とする。
(4)水平溝部20及び鉛直溝部21の各底部に充填材18をコーキングガン等で充填する。その際、充填材18の厚さは10〜30mm程度とする。
(5)ある程度、充填材18が硬化した時点で、鉛直補強材15の一方の端部に形成された折り曲げ部15bを、鉛直溝部21に連通する一方の水平溝部20に、他方の端部に形成された折り曲げ部15bを、鉛直溝部21に連通する他方の水平溝部20に、鉛直補強材15の非折り曲げ部15aを鉛直溝部21にそれぞれ配置し、鉛直補強材15を充填材18に押し込んで仮止めする(図5参照)。
なお、必ずしも水平補強材14及び/又は鉛直補強材15を充填材18で水平溝部20又は鉛直溝部21内に仮止めする必要はないが、仮止めすることにより、施工中に水平補強材14や鉛直補強材15が落下せず作業性が向上する。
(7)水平溝部20及び鉛直溝部21に充填材18をコーキングガン等で充填して水平溝部20及び鉛直溝部21を封止する(図7参照)。その際、水平補強材14に対する充填材18の被り厚は10〜30mm程度とする。
図8は、煉瓦11の上縁に沿って形成された水平目地部12uと煉瓦11の下縁に沿って形成された水平目地部12dの幅が異なる場合を示したものである。同図で示されるように、コ字状の鉛直補強材15を使用することにより、一部の目地幅が異なっても、規定の鉛直補強材15で対応することができる。
図10及び図11は、それぞれ本発明の第2及び第3の実施の形態に係る煉瓦壁の補強方法によって補強された煉瓦壁10を示したものである。
図10に示す第2の実施の形態では、補強すべき領域に含まれる全ての水平目地部12に水平補強材14が埋設されると共に、補強すべき領域に含まれる全ての鉛直目地部13にコ字状の鉛直補強材15が埋設される。その際、煉瓦11の長手面のみが現れる段の鉛直目地部13については、鉛直目地部13に関して鉛直補強材15が左右対称となるように2本の鉛直補強材15を埋設する。
また、図11に示す第3の実施の形態では、一方の端部に形成される折り曲げ部17bと他方の端部に形成される折り曲げ部17cが正反対の方向に折り曲げられた、平面視して階段状とされた鉛直補強材17を、コ字状の鉛直補強材15に代えて使用している。なお、17aは非折り曲げ部である。
本発明の第4の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁10(煉瓦造建造物の一例)を正面から見た模式図を図12に、図12のB−B矢視断面図(最上部と最下部は図示省略)を図13に示す。なお、図1と同様、図12では水平補強材14及び鉛直補強材15を隠れ線で示すべきであるが、水平補強材14及び鉛直補強材15の設置位置を明確にするため実線で示している。
(1)既存の煉瓦壁10を構成する煉瓦11が汚損や損傷しないように、煉瓦11の表面に養生テープ22を貼り付ける(図14参照)。そして、補強すべき領域に含まれる全ての水平目地部12について、水平目地部12に沿う水平溝部20をグラインダー等を用いて形成すると共に、補強すべき領域に含まれる、煉瓦11の長手面のみが現れる段の全ての鉛直目地部13と、小口面のみが現れる段のほぼ1つおきに選ばれた鉛直目地部13について、水平溝部20と連通する鉛直溝部21をグラインダー等を用いて鉛直目地部13に沿って形成する(図14参照)。水平溝部20と鉛直溝部21の深さは煉瓦11の表面から40〜70mm程度とする。
(2)水平溝部20及び鉛直溝部21内を清掃し、水平溝部20及び鉛直溝部21の表面にプライマー19を塗布する(図14参照)。
(3)水平溝部20及び鉛直溝部21の各底部に充填材18をコーキングガン等で充填する。その際、充填材18の厚さは10〜30mm程度とする。
(5)鉛直補強材15の一方の端部に形成された折り曲げ部15bを、鉛直溝部21に連通する一方の水平溝部20にセットされた水平補強材14に沿わせると共に、鉛直補強材15の他方の端部に形成された折り曲げ部15bを、鉛直溝部21に連通する他方の水平溝部20にセットされた水平補強材14に沿わせた状態で、鉛直補強材15の非折り曲げ部15aを鉛直溝部21内に配置する(図15参照)。そして、コーキングガン等を用いて、鉛直補強材15を、ほぼ硬化した充填材18に充填材18を介して仮止めする。
(6)水平溝部20及び鉛直溝部21に充填材18をコーキングガン等で充填して水平溝部20及び鉛直溝部21を封止する(図16参照)。その際、鉛直補強材15に対する充填材18の被り厚は10〜30mm程度とする。
図17に試験体の形状を示す。本補強方法によって補強された実施例1である煉瓦壁23を図17(A)に、比較例1として無補強の煉瓦壁24を図17(B)にそれぞれ示す。使用した煉瓦25のサイズは、長手方向210mm×短手方向100mm×高さ60mmである。目地材は石灰を含むモルタルとし、目地幅は10mmとした。
一方、比較例1は、荷重28.4kNで、煉瓦壁の中央部に縦方向の曲げひび割れが発生し、直ちに面外曲げ破壊した。
これらの実験より、本補強方法により補強された煉瓦壁は面外曲げ破壊せず、高い耐力を示すことが明らかとなった。
Claims (6)
- 繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材及び鉛直補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部に埋設することにより煉瓦造建造物を補強する方法であって、
水平な前記目地部に沿って水平溝部を形成すると共に、前記水平溝部と連通する鉛直溝部を鉛直な前記目地部に沿って形成する工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部の各底部に充填材を充填する工程と、前記鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を前記水平溝部に充填された前記充填材にセットすると共に、該鉛直補強材の非折り曲げ部を前記鉛直溝部に充填された前記充填材にセットした後、前記水平補強材を前記水平溝部にセットする工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部に前記充填材を充填して該水平溝部及び該鉛直溝部を封止する工程とを備えることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。 - 繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材及び鉛直補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部に埋設することにより煉瓦造建造物を補強する方法であって、
水平な前記目地部に沿って水平溝部を形成すると共に、前記水平溝部と連通する鉛直溝部を鉛直な前記目地部に沿って形成する工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部の各底部に充填材を充填する工程と、前記水平補強材を前記水平溝部に充填された前記充填材にセットした後、前記鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を前記水平溝部にセットすると共に、該鉛直補強材の非折り曲げ部を前記鉛直溝部にセットする工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部に前記充填材を充填して該水平溝部及び該鉛直溝部を封止する工程とを備えることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。 - 請求項1又は2記載の煉瓦造建造物の補強方法において、前記水平補強材が前記鉛直補強材と同径もしくは前記鉛直補強材より大径であることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の煉瓦造建造物の補強方法において、前記充填材が樹脂モルタルであることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の煉瓦造建造物の補強方法において、前記繊維強化プラスチックロッドを構成する繊維が、アラミド繊維又は炭素繊維であることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の煉瓦造建造物の補強方法において、前記水平溝部及び前記鉛直溝部を封止する充填材の表面に紫外線防止剤を塗布することを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
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