JP3002740B2 - 柱状構造物の耐震補強構造 - Google Patents

柱状構造物の耐震補強構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、橋脚等の既設RC
柱状構造物の耐震補強構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】地震により被災した鉄筋コンクリート製
(RC)橋脚などの柱状構造物は、これを補強して耐震
性を高める必要があり、そのための工法として、従来、
例えば、RC巻立て工法、鋼板巻立て工法、FRP巻立
て工法、及びこれらの工法を併用する工法などがある。
【0003】これらを簡単に説明すると、RC巻立て工
法は、既設の柱を取り囲むように鉄筋を配して型枠を組
み、コンクリートを打設して鉄筋コンクリートを付設し
てこれで増厚する工法である。
【0004】鋼板巻立て工法は、既設の柱の外周に鋼板
を建て込み、これを溶接などで柱に一体化した後、既設
柱と鋼板との隙間に無収縮モルタル等の充填材を満た
し、既設柱と鋼板とを一体化する工法であり、また、F
RP巻立て工法は、既設の柱表面にガラス繊維やカーボ
ンファイバーなど高張力繊維からなる補強材料を樹脂接
着剤と共に巻き付け、接着強度によって既設柱と補強材
を一体化させる工法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般に、柱状構造物の
耐震性は、下記の3つに分けて考えられ、その第1は、
曲げ部材として設計された柱の耐荷性能である曲げ耐
力、その第2は、急激な破壊形態となる剪断破壊に対す
る耐荷性能である剪断耐力、その第3は、急激な破壊を
回避し、粘り強く一定の耐荷性能を維持しつつ変形しう
る性能(じん性能)である変形性能である。
【0006】そして、柱が支持している構造物や柱自身
の基礎構造との関係を考慮すると、前記性能のうち特定
の性能のみを強調して補強した方がバランスが良い場合
が想定される。
【0007】前記した従来の工法では、いずれも第1耐
荷性能である曲げ耐力と第2の耐荷性能である剪断耐力
を高めることを主眼としたものになっており、第3の変
形性能は二次的なものとしてとらえられていた。
【0008】しかしながら、既設の柱は基礎と一体とし
て構築されていることから、柱のみを補強した場合、想
定以上の地震力が作用すると基礎が重大な被害を受ける
可能性が高い。
【0009】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、現存の柱の基礎を有効に利用して剪断耐力とじん性
能を向上させることで構造系全体の耐震性を高めること
のできる柱状構造物の耐震補強構造を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、既設RC柱部材の外周面に間隔を存して配列
したスペーサを介して引張り抵抗材を巻立て、RC柱部
材と引張り抵抗材との間でスペーサ間に形成される隙間
に、膨張性恒久材を注入し、これによりRC柱部材に横
方向拘束圧を与え、また、RC柱部材の基部に位置させ
て引張り抵抗材の内側に基礎へのアンカー材である軸方
向補強材を配設し、前記横方向拘束圧によって軸方向補
強材をRC柱部材に間接的に結合することを要旨とする
ものである。
【0011】本発明によれば、RC柱部材は引張り抵抗
材と膨張性恒久材により横方向拘束圧を与えられるが、
これにより剪断耐力が高まるとともに、RC柱部材の基
部に位置させて引張抵抗材の内側に軸方向補強材を配設
し、前記横方向拘束圧によって軸方向補強材をRC柱部
材に間接的に結合することで、現存の柱の基礎を有効に
利用して基部の耐荷性能が向上し、さらに上部の横方向
拘束圧と協同して変形性能(じん性能)も向上する。
【0012】このように前記第3の変形性能、すなわち
じん性能を高めることで、構造物は崩壊しにくくなり、
大地震に対しても柱部で地震エネルギーを分散吸収し
て、柱が支える上部構造に大きな被害を及ぼさないよう
にできる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図1は本発明の柱状構造物の
耐震補強構造が施された既設RC柱部材の一部切欠いた
正面図、図2は同上横断平面図で、図中1は既設のRC
柱部材、6は基礎、7は基礎6の支持杭、8は橋桁を支
持する横梁を示す。
【0014】図2に示すように、前記RC柱部材1の外
周面に周方向に間隔を存して縦方向に伸びるスペーサ2
を配列し、その外側に引張り抵抗材3を巻立てる。
【0015】このスペーサ2には、既設のRC柱部材1
と引張り抵抗材3との間に一定の隙間を保持し、最終的
な形状を決定付けるものとして、プレキャストコンクリ
ートブロックなどの恒久的な材料を使用する。
【0016】また、引張り抵抗材3は、補強材となるも
ので、例えば、鋼板、ガラス繊維シート、炭素繊維シー
ト、その他の高引張り抵抗材料を使用する。
【0017】そして、この引張り抵抗材3と既設のRC
柱部材1との間の隙間に、膨張性恒久材4を注入する。
該膨張性恒久材4は、例えば、膨張性コンクリート、膨
張性モルタル、膨張性セメントミルク、静的破砕材料、
その他の一定の膨張性を制御でき、一定以上の拘束圧を
維持できる恒久的な材料を使用する。
【0018】以上のようにして、引張り抵抗材3と膨張
性恒久材4とでRC柱部材1に高い横方向拘束圧を与え
ることができる。一般に、コンクリート部材の帯鉄筋を
増やし、横方向の拘束力を高めることにより、コンクリ
ートの軸方向強度が向上することは知られているが、よ
り一層の横方向高拘束力を与える3軸圧縮状態としたコ
ンクリート部材は、図3に示すように、1軸圧縮強度の
数倍に及ぶ強度と10倍以上の変形特性を有するもの
で、本発明において、RC柱部材1に与えられる高い横
方向拘束圧も、この3軸圧縮状態としたコンクリート部
材に与えられるものと同様の強度と変形特性を有する。
【0019】さらに、本発明においては、RC柱部材1
の基礎6から立ち上げる部分である基部1aに位置させ
て、前記引張り抵抗材3の内側に基礎6へのアンカー材
としてのアンカー用鋼材による軸方向補強材5を配設す
るようにした。
【0020】かかる軸方向補強材5を配置することによ
り、RC柱部材1の基部1aの耐荷性能が向上するとと
もに、前記横方向拘束圧によって軸方向補強材5がRC
柱部材1に間接的結合するので、基礎6を利用して構造
物全体の変形性能(じん性能)を向上させることができ
る。
【0021】なお、軸方向補強材5の長さ及び配設範囲
は、曲げ耐荷性能の向上を図りたい領域によって決定す
ればよい。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように本発明の柱状構造物の
耐震補強構造は、現存の柱の基礎を有効に利用し、剪断
耐力とじん性能の両方を向上させることで構造系全体の
耐震性を高めることのできるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の柱状構造物の耐震補強構造が施された
柱部材の一部を切欠いた正面図である。
【図2】本発明の柱状構造物の耐震補強構造が施された
柱部材の横断平面図である。
【図3】高横拘束部材の応力度を示す特性曲線図であ
る。
【符号の説明】
1…RC柱部材 1a…基部 2…スペーサ 3…引張り抵抗材 4…膨張性恒久材 5…軸方向補強材 6…基礎 7…支持杭 8…横梁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小関 喜久夫 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E01D 21/00 E01D 19/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 既設RC柱部材の外周面に間隔を存して
    配列したスペーサを介して引張り抵抗材を巻立て、RC
    柱部材と引張り抵抗材との間でスペーサ間に形成される
    隙間に、膨張性恒久材を注入し、これによりRC柱部材
    に横方向拘束圧を与え、また、RC柱部材の基部に位置
    させて引張り抵抗材の内側に基礎へのアンカー材である
    軸方向補強材を配設し、前記横方向拘束圧によって軸方
    向補強材をRC柱部材に間接的に結合することを特徴と
    した柱状構造物の耐震補強構造。
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JP3401466B2 (ja) 1999-12-17 2003-04-28 日本海エル・エヌ・ジー株式会社 柱部材の柱脚部の根巻き型耐震補強構造および根巻き型耐震補強方法
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