JP2015129434A - 既存柱の補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】積層作業の効率を上げるとともに、補強用枠板の積層部分の強度を確保する。【解決手段】複数の補強用枠板２のうち所定の補強用枠板２には、補強用枠板２の積層のずれを防止する少なくとも１つの位置決め部材４を上記単位補強用枠板群ａ１，ａ２の積層方向に突出させる。そして、積層方向の上層に位置する補強用枠板２を、下層に位置する補強用枠板２に設けた上記位置決め部材４に沿わせながら積層するとともに、上記単位補強用枠板群ａ１，ａ２の周囲に帯状シート３あるいは縦シート６を接着し、これら帯状シート２あるいは縦シート６と上記位置決め部材４との間で、上記補強用枠板２を挟持する。【選択図】 図１

Description

この発明は、既存の柱を補強用枠板で囲うとともに、その補強用枠板と既存の柱との間に形成した間隔内にグラウト材を充填する既存柱の補強構造に関する。

この種の補強構造として、特許文献１に開示されたものが従来から知られているが、この特許文献１に記載されたと同様の従来の構造を図５に示している。
図５に示した従来の補強構造は、断面形状をＬ字状にした４枚の鋼板１を用いている。そして、これら鋼板１における一方の片の長さを他方の片の長さよりも長くして、長い片を囲い片１ａとし、短い片を重ね片１ｂとしている。

上記のようにした鋼板１は、上記重ね片１ｂを、周方向において隣接する鋼板１の囲い片１ａにスライド可能に重ね合わせている。なお、上記のように囲い片１ａに対して重ね片１ｂをスライド可能にしているのは、既存柱が経年変化などによって曲がっていたり、歪んでいたりしたときにも、その歪みに対応できるようにするためである。
そして、これら複数の鋼板１で図示していない既存柱の周囲を所定の間隔を保って囲むとともに、それら鋼板１を既存柱の長手方向に積層していく。

また、既存柱の周囲に積層した鋼板１の周囲には、連続繊維シート等からなる帯状シート３を巻き回すとともに、これら帯状シート３を、接着剤を用いて鋼板１に接着する。
このように帯状シート３を巻いた鋼板１と既存柱との間に形成された間隔にグラウト材を充填して当該既存柱を補強する。

特開２００５−０２３７４５号公報

上記のようにした従来の補強構造では、各鋼板１の一部をスライド可能に重ね合わせながら、それら鋼板１を積層していくので、その積層過程における各鋼板１はきわめて不安定な状態におかれる。この不安定さのために、下層の鋼板１に対して上層の鋼板１の積層位置がずれやすくなる。しかし、鋼板１はその厚さが1.5〜3.5mm程度なので、上記積層位置が少しでもずれたりすると、上層の鋼板1が落下してしまう。そのために、積層作業を慎重にせざるを得ず、その分、作業効率が悪くなるという問題があった。

また、上記のように鋼板1が落下しないまでも、上記積層位置のずれを放置して帯状シート３を巻き付けると、位置ずれした鋼板１のエッジによって帯状シート３が損傷してしまう。帯状シート３が損傷すると、帯状シート３による補強機能も損なわれてしまう。
さらに、鋼板1の積層過程において上記ずれが発生しないとしても、図示していない補強柱に地震力が作用したとき、鋼板１の積層位置がずれることもあるので、このときのずれ力と鋼板１のエッジの切断力とが相まって帯状シート３を切断することもある。

もし、上記のように帯状シート３が切断されてしまうと、地震力の作用で、単位鋼板群ａ１，ａ２の積層位置が分断してしまい、補強柱に亀裂が発生することも考えられる。
この発明の目的は、積層作業の効率を上げるとともに、鋼板1の積層部分の強度を確保できる既存柱の補強構造を提供することである。

第１の発明は、上記既存柱に沿って複数の補強用枠板を積層するとともに、その積層した補強用枠板と既存柱との間に形成した間隔にグラウト材を充填する。
また、所定の補強用枠板の内側であって、その上層方向あるいは下層方向のいずれか一方あるいは両方向にむかって、補強用枠板の積層のずれを防止する少なくとも１つの位置決め部材を突出させ、上層に位置する補強用枠板と下層に位置する補強用枠板とを、上記位置決め部材に沿わせながら積層する。
さらに、上記補強用枠板の積層部分をまたぐ位置であって、少なくとも上記位置決め部材に対応する位置であって、上記補強用枠板の外側にシートを接着し、このシートと上記位置決め部材との間で、上記補強用枠板を挟持している。

上記補強用枠板は、その材質を問わない。例えば、鋼板を用いても良いし、強化プラスチックを用いても良い。要するに、ある程度の薄さを保ちながら、グラウト材を保持できる強度を発揮できれば、その材質は問われない。
また、単位補強用枠板群を構成する補強用枠板の枚数は、特に限定されない。ただし、既存柱が４角形の場合には、その周囲を囲うために少なくとも２枚の補強用枠板が必要とされる。
さらに、上記補強用枠板の内側とは、既存柱を囲う補強用枠板において柱表面に対面する補強用枠板の面側をいう。上記補強用枠板の外側とは、上記内側に対して上記補強用枠板の裏面側をいう。
なお、上記位置決め部材としては、上層の補強用枠板に対して添え板として機能するものであれば、断面形状は板状である必要はない。例えば、丸棒あるいは多角柱状であってもよい。

第２の発明は、第１の発明を前提として、上記シートは、縦シートの上から、上記補強用枠板の周方向に巻いた帯状シートを接着し、上記位置決め部材に対応する位置において両シートが縦横に接着している。

第３の発明は、第１又は２の発明を前提として、上記位置決め部材に沿わせた上記補強用枠板を、固定手段を介して上記位置決め部材に固定している。

第１の発明の補強構造によれば、補強用枠板に位置決め部材を設けたので、各補強用枠板を積層するときに、補強用枠板を沿わせるだけで、上下層の補強用枠板をぴったりと一致させることができる。したがって、その積層作業も効率よくできることになる。
また、各補強用枠板間で位置ずれが生じないので、補強用枠板のエッジによって帯状シートが損傷したりしない。

しかも、上記位置決め部材と帯状シートで補強用枠板を挟持するので、例えば、補強柱に地震力が作用したとしても、上下層の補強用枠板間で位置ずれが発生しない。このように補強用枠板間で位置ずれが発生しないので、その位置ずれによって帯状シートが切断したりしない。帯状シートが切断しないので、補強柱に地震力が作用したとしても、その補強強度を十分に保つことができる。

第２の発明の補強構造によれば、位置決め部材に対応する補強用枠板同士の積層部分の強度が大きくなる。例えば、通常、シート状のものは、いずれか一方の方向に裂けやすく、いずれか他方の方向には裂けにくいという特性を持っているのが通常である。したがって、上記縦シートと帯状シートとを、それぞれ裂けにくい方向で交差させることによって、位置決め部材に対応する補強用枠板同士の積層部分には縦横の方向における強さを確保することができる。

第３の発明の補強構造によれば、位置決め部材と補強用枠板とを固定手段を介して固定したので、それら両者の連結力を強く保つことができる。このように両者の連結力を強く保つことができるので、補強柱に地震力が作用したとしても、補強用枠板がずれることが一切ない。補強用枠板がずれたりしないので、補強用枠板のずれが原因で発生する帯状シートの切断や、補強用枠板の積層部分からの亀裂なども発生しない。

第１実施形態における補強用枠板を積層した状態の斜視図である。 第１実施形態における板片からなる位置決め部材と補強用枠板とをボルトで固定した状態を示す部分拡大断面図である。 第１実施形態における板片からなる位置決め部材と補強用枠板とをボルトで固定するとともに、外側に帯状シートを接着した状態を示す部分拡大断面図である。 第２実施形態における補強用枠板を積層した状態の斜視図である。 従来の補強構造を示す斜視図である。

図１に示した第１実施形態は、従来と同様に囲い片２ａ及び重ね片２ｂを備えた４枚の補強用枠板２で既存柱の周を囲い、単位補強用枠板群ａ１,ａ２を構成している。その単位補強用枠板群ａ１,ａ２の周囲に連続繊維シート等からなる帯状シート３を巻き回し、それを、接着剤を用いて補強用枠板２に接着する。
このようにした上記補強用枠板２と既存柱との間には、間隔を設けるとともに、この間隔にグラウト材を充填して既存柱の補強構造を完成する。
ただし、ここまでの構成は従来と同じである。

なお、この発明においては、補強用枠板２の枚数は限定されない。例えば、既存柱の特定の側面のみを補強用枠板で囲う、いわゆる外付け補強においては、凹字状にした１枚の補強用枠板を用いてもよい。また、既存柱の全周を補強用枠板で囲い単位補強用枠板群を構成する場合に、２枚の凹字状の補強用枠板を突き合わせるようにしてもよい。
また、上記補強用枠板２は、必ずしも鋼板である必要はなく、例えば強化プラスチックなどを用いてもよい。

そして、この第１実施形態においては、各補強用枠板２の囲い片２ａに、板状の位置決め部材４を固定するとともに、この位置決め部材４は上記補強用枠板２の積層方向上方に突出させている。
したがって、例えば、下層に位置する補強用枠板２に上層の補強用枠板２を積層するときには、図２に示すように、上層の補強用枠板２を板状の位置決め部材４に沿わせれば、下層の補強用枠板２と上層の補強用枠板２とを正確に積層することができる。
上記のように補強用枠板２を積層した状態で、固定手段であるボルト５を用いて、位置決め部材４と上層の補強用枠板２とを固定すれば、下層の補強用枠板２と上層の補強用枠板２とを正確に積層した状態を保ちながら、それらを一体化することができる。

なお、上記位置決め部材４は、上層に位置する補強用枠板２の積層方向下方に突出させるようにしてもよい。このように積層方向下方に突出させても、上層の補強用枠板２における板状の位置決め部材４を、下層の補強用枠板２に沿わせれば、下層の補強用枠板２と上層の補強用枠板２とを正確に積層することができる。
上記のように上層に位置する補強用枠板２の積層方向下方に位置決め部材４を突出させた場合には、固定手段であるボルト５を用いて、位置決め部材４と下層の補強用枠板２とを固定することになる。

さらに、図３に示したように、位置決め部材４が位置する補強用枠板２同士の積層部分をまたぐ位置に連続繊維シート等からなる縦シート６を接着する。
上記のように縦シート６を接着した状態で、今度は、上記帯状シート３を単位補強用枠板２の周囲に巻き回す。この帯状シート３は、求める補強強度に応じて一重巻きでもよいし、２層あるいは３層のように何重にも重ね巻きしてもよい。
ただし、帯状シート３は、それを１回巻き回すごとに接着剤で接着する。
なお、この接着には、縦シート６を接着するときと同じ接着剤を用いる。また、繊維からなるシートは、それが引き裂けやすい方向と、引き裂けにくい方向とを持っているのが通常である。

そこで、上記縦シート６は、上層の補強用枠板２と下層の補強用枠板２とを上下方向に分離する力が作用したとき、当該縦シート６が引き裂かれにくくなるように接着される。
一方、上記帯状シート３は、単位補強用枠板群ａ１，ａ２を構成する各補強用枠板２に、それらを周方向に引き離す力が作用したとき、当該帯状シート３が引き裂かれ難くなるように接着される。

上記のように帯状シート３と縦シート６とを接着することによって、位置決め部材４を設けた部分には、縦横の方向の強度を確保することができる。また、縦横の方向の強度を確保した帯状シート３及び縦シート６と位置決め部材４とで、補強用枠板２を挟持することになるので、位置決め部材４を設けた部分における強度を高く保つことができる。
したがって、当該補強柱に地震力が作用したとしても、補強用枠板２同士がずれたり、あるいは積層した補強用枠板２が分離したりしない。

図４に示した第２実施形態は、補強用枠板の形状を第１実施形態と相違させただけで、その他の構成は第１実施形態と同じである。したがって、第１実施形態と同じ構成要素には、図１と同じ符号を用い各構成要素の説明は省略する。
第２実施形態は、断面形状をＬ字状にした４枚の補強用枠板７を用いている。そして、これら補強用枠板７には、周方向の両縁に柱表面へ向かって、それぞれリブ７aを形成している。
上記のようにした補強用枠板７は、上記リブ７a同士を、周方向において隣接する補強用枠板７と突き合せ、４枚の補強用枠板７を一組にした筒状の単位補強用枠板群ｂ１及びｂ２を構成する。

この第２実施形態においては、図４に示したように、位置決め部材４は、所定の補強用枠板７の積層方向上方に突出させて設けている。
このように積層方向上方に突出させれば、上記所定の補強用枠板７における板状の位置決め部材４に、上層の補強用枠板７を沿わせることにより、下層の補強用枠板７と上層の補強用枠板７とを正確に積層することができる。
なお、上記位置決め部材４は、積層方向下方に突出させるようにしてもよいし、積層方向の上方あるいは下方の両方向に突出させてもよい。

さらに、上記位置決め部材４が位置する補強用枠板７同士の積層部分をまたぐ位置に連続繊維シート等からなる縦シート６を接着する。次に、上記のように縦シート６を接着した状態で、帯状シート３を単位補強用枠板７の周囲に巻き回す。
その他の構成は第１実施形態と同じである。

なお、上記実施形態では、複数の補強用枠板２，７のすべてに位置決め部材４を設けたが、必ずしもすべての補強用枠板に位置決め部材４を設けなくてもよく、所定の補強用枠板のみに位置決め部材４を設けるようにしてもよい。

既存の鉄筋コンクリート柱の補強に最適である。

１ 鋼板
２ 補強用枠板
ａ１，ａ２ 単位補強用枠板群
３ 帯状シート
４ 位置決め部材
５ 固定手段であるボルト
６ 縦シート
７ 補強用枠板
７ａ リブ
ｂ１，ｂ２ 単位補強用枠板群

Claims (3)

1. 上記既存柱に沿って複数の補強用枠板を積層するとともに、その積層した補強用枠板と既存柱との間に形成した間隔にグラウト材を充填する既存柱の補強構造において、
   所定の上記補強用枠板の内側であって、その上層方向あるいは下層方向のいずれか一方あるいは両方向にむかって、補強用枠板の積層のずれを防止する少なくとも１つの位置決め部材を突出させ、
   上層に位置する補強用枠板と下層に位置する補強用枠板とを、上記位置決め部材に沿わせながら積層するとともに、上記補強用枠板の積層部分をまたぐ位置であって、少なくとも上記位置決め部材に対応する位置であって、上記補強用枠板の外側にシートを接着し、このシートと上記位置決め部材との間で、上記補強用枠板を挟持する構成にした既存柱の補強構造。
2. 上記シートは、縦シートの上から、上記補強用枠板の周方向に巻いた帯状シートを接着し、上記位置決め部材に対応する位置において両シートが縦横に接着される構成にした請求項１に記載された既存柱の補強構造。
3. 上記位置決め部材に沿わせた上記補強用枠板を、固定手段を介して上記位置決め部材に固定した請求項１又は２に記載された既存柱の補強構造。

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