JP2016205130A - 既存柱の補強構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】既存柱1の第1面1aに第1補強部H1を形成して耐震性を向上させる補強構造において、上記第1面1aに対向する第2面1bのみを所定の間隔を保った第2補強枠体13で囲う。上記既存柱1と上記第2補強枠体13との間に形成された空間sには、一対の軸方向筋14が配置され、充填材17を充填して第2補強部H2を形成する。上記第1補強部H1及び第2補強部H2に一対の軸方向筋14,14が備えられ、上記既存柱1とそれぞれの上記補強部H1,H2とを複数のアンカーボルト10を介して一体化する。
【選択図】 図1
Description
また、上記枠体8の軸方向長さは、既存柱1の補強必要長さを複数に分割した長さにしている。そのため、上記枠体8を既存柱1の補強必要長さ分だけ積層して、上記既存柱1の特定の一面を囲うようにしている。なお、積層された枠体8の外周には、繊維シート9を巻き付けて接着し、隣り合う鋼板7同士や積層された枠体8同士を一体化させている。
また、上記枠体8の互いに対向する面には、タイバー11を掛け渡すとともに、その両端を枠体8から突出させ、その突出端にナットを締め付けている。
このように形成された空間sには、充填材であるグラウト材5が充填され、補強部Hが構成される。この補強部Hは、上記アンカーボルト10,10を介して既存柱1と一体化されている。
また、既存柱1の軸方向に沿って、一対の軸方向筋4e,4fが上記空間sに配置されるため、当該補強部Hは、図5におけるx方向の曲げ耐力を発揮する。
しかし、経年劣化の激しい建造物やもともと耐力が極端に低い建造物に対して、既存柱1の一面のみを補強する片面補強構造は、当該既存柱の全周を枠体で囲った補強構造(以下「全周補強構造」という)に比べてその強度が劣ってしまう。
なお、上記枠体3は、断面がL字状の鋼板2を4枚一組とし、各鋼板2の先端同士を重ねて、既存柱1の全周を囲うように配置して構成されている。
これら軸方向筋4a〜4dは上記枠体3の四隅において互いに対向するとともに、これら軸方向筋4a〜4dのそれぞれは、互いに十分な間隔を保つように配置されている。
また、軸方向筋4aと4c及び軸方向筋4bと4dの軸線に直交する線方向(y方向)の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮するために必要な間隔を保っている。
また、それらの四隅に、上記のように十分な間隔を保った4本の軸方向筋4a〜4dを備えているので、x方向及びy方向の両方の曲げ力に対する耐力も大きくなる。
しかし、このような制約条件がある建造物でありながら、経年劣化の激しい建造物やもともと耐力が極端に低い建造物の場合には、十分な補強強度が得られないという問題があった。
そして、上記既存柱の上記第1,2面に打ち込まれた複数のアンカーボルトが、上記第1,2補強部に突出するとともに、これらアンカーボルトを介して第1,2補強部と既存柱とが一体化される。
したがって、既存柱に壁や窓枠などが交差していて、全周補強構造を採用できない場合にも、片側補強構造の利点を十分に生かしながら、目的の補強効果を達成することができる。
すなわち、既存柱1に壁や窓枠などの障害部6が交差しているときには、この障害部6を挟んで互いに対向する既存柱1の一方の面を第1面1aとし、他方の面を第2面1bとするとともに、この第1面1aを断面がコの字状の第1補強枠体12で囲い、この第1補強枠体12と既存柱1との間に形成される空間sにグラウト材などの充填材17を充填して上記第1補強部H1を構成する。
また、上記第2面1bを断面がコの字状の第2補強枠体13で囲い、この第2補強枠体13と既存柱1との間に形成される空間sに充填材17を充填して上記第2補強部H2を構成する。
また、上記第1補強枠体12の軸方向長さを、上記既存柱1の軸方向に沿った補強必要長さにしている。
このようにした空間sには、既存柱1の軸方向に沿って、一対の軸方向筋14a,14bが配置されている。軸方向筋14a,14bは、これら両軸の軸線に直交する方向すなわち図1に示すx方向の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮できる間隔を保持している。
なお、上記タイバー11は、上記第1補強枠体12が充填材から剥離することを防止している機能も備えている。
なお、この第2補強部H2側においてもタイバー11が配置されるとともに、その両端には、上記側面部13b,13bの外側でナット16,16が固定される。
また、上記補強枠体は、従来例のように、断面がL字状の枠体を2枚一組とし、分割した各枠体の先端同士を重ね合わせ、断面をコの字状にして上記第1,2補強枠体12,13を形成してもよい。
補強枠体を分割することによって、作業者の持ち運びを容易にし、現場での作業を効率よく行うことができる。このように分割した補強枠体を積層した場合には、積層した補強枠体同士を溶接や繊維シートなどで接合するのが一般的である。
また、上記アンカーボルト10,10は、上記既存柱1の軸方向に沿って、所定の間隔を保って複数配置され、既存柱1と第1,2補強部H1,H2とを一体化させている。
そして、このときにも一対の軸方向筋14aと14c及び軸方向筋14bと14dのそれぞれの対向間隔を広くすればするほど、上記y方向の曲げ力に対する耐力が大きくなる。したがって、既存柱1に求められる強度によっては、第1,2補強部H1,H2の厚さを厚くすれば、上記軸方向筋14a〜14dのそれぞれの対向間隔を大きくできる。
第1実施形態は、既存柱1の全周を囲うことができない場合にも、図4に示した全周補強構造とほぼ同等の補強効果を得ることができる。
すなわち、第1,2補強部H1,H2を設けることによって、既存柱1の実質的な断面積を大きくできるので、全周補強構造に近い圧縮耐力を得ることができる。その上、4本の軸方向筋14a〜14dが相まって、x方向及びy方向の曲げ力に対する耐力を発揮するので、4本の軸方向筋14a〜14dは、全周補強構造の4本の軸方向筋4a〜4dと同様に機能する。
このように既存柱1の全周を囲えない状況の中でも、全周補強構造と同等の効果が得られるということは、経年劣化の激しい既存柱1や、もともと耐力が極端に低い既存柱1であって、壁や窓枠などの障害部6,6が交差している既存柱1でも十分な補強効果を達成できる。
もちろん、経年劣化の激しい既存柱1や、もともと耐力が極端に低い既存柱1でなく、通常の既存柱1を補強する場合にも、大きな補強効果を期待できる。
また、第1補強部H1及び第2補強部H2を構成する各構成要素は、実質的に同じなので、まず第1補強部H1について詳細に説明し、第2補強部H2の構成要素については、後で簡単に説明する。
また、上記第1補強枠体12の側面部12b,12bは、対向部12aが障害部6,6の表面から所定の間隔を保つ長さを備えている。
また、上記第1補強枠体12の軸方向長さを、上記既存柱1の軸方向に沿った補強必要長さにしている。
上記第1補強枠体12が上記接続片12d,12dで障害部6,6に固定されているため、第1実施形態で必須であったタイバー11を省略することができる。
上記空間sに充填材17を充填して第1補強部H1を形成する。
また、上記既存柱1および障害部6,6と上記第2補強枠体13との間に形成された空間sには、一対の軸方向筋14c,14dが上記既存柱1の幅よりも広い間隔を保つとともに、図示のx方向の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮できる間隔を保持している。
そして、上記空間sに充填材17を充填して第2補強部を形成する。
上記以外の構成は、第1実施形態と同じである。
また、上記補強枠体は、従来例のように、断面がL字状の枠体を2枚一組とし、分割した各枠体の先端同士を重ね合わせ、断面をコの字状にして上記第1,2補強枠体12,13を形成してもよい。
補強枠体を分割することによって、作業者の持ち運びを容易にし、現場での作業を効率よく行うことができる。このように分割した補強枠体を積層した場合には、積層した補強枠体同士を溶接や繊維シートなどで接合するのが一般的である。
このように対向間隔を広くできるので、上記したようにx方向の曲げ力に対して、第1実施形態よりもその曲げ耐力を大きくできる。
その他の効果は第1実施形態と同様である。
第3実施形態の補強構造による作用として、補強枠体にリブが形成されているため、上記分割枠体23,24が積層しやすい。
Claims (3)
- 互いに対向する一対の側面のそれぞれに、壁や窓枠などの障害物が交差する断面四角形の既存柱であって、上記側面とは別の側面である一方の面を第1面とし、他方の面を第2面とするとともに、
上記第1,2面のそれぞれには、上記既存柱の軸方向に沿った補強必要長さにわたってそれら第1,2面を覆う第1,2補強枠体が設けられ、
これら第1,2補強枠体に囲まれた空間には充填材が充填されて、上記既存柱の軸方向に沿った補強必要長さにわたって第1,2補強部が形成され、
上記第1,2補強部のそれぞれには、上記既存柱に沿って少なくとも一対の軸方向筋が、第1,2補強部内で間隔を保って対向配置されるとともに、上記第1,2補強部に配置された上記軸方向筋が既存柱又は障害部を挟んで互いに対向する一方、
上記既存柱の上記第1,2面に打ち込まれた複数のアンカーボルトが、上記第1,2補強部に突出するとともに、これらアンカーボルトを介して第1,2補強部と既存柱とが一体化され、
第1補強部に配置された上記一対の軸方向筋は、互いに協働して、それらの対向方向の曲げ耐力が発揮され、
第2補強部に配置された上記一対の軸方向筋は、互いに協働して、それらの対向方向の曲げ耐力が発揮されるとともに、
既存柱又は障害部を挟んで対向する第1補強部の軸方向筋と第2補強部の軸方向筋とが、互いに協働して、それらの対向方向の曲げ耐力が発揮される既存柱の補強構造。 - 上記第1,2面のそれぞれには、それら第1,2面の幅分を覆う第1,2補強枠体が設けられた請求項1に記載の既存柱の補強構造。
- 上記第1,2面のそれぞれには、それら第1,2面と既存柱の両側に交差した障害部の一部とを覆う第1,2補強枠体が設けられた請求項1に記載の既存柱の補強構造。
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