JP3490976B2 - 既存建築物の補強構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＣａコンクリー
ト製の補強部材を用いた既存コンクリート建築物の補強
構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】既存コンクリート建築物を補強するため
に、従来、既存柱や既存梁の外側にブレースを取り付け
たり、既存柱や既存梁を鉄筋コンクリートで増し打ちし
たり、さらには、既存の柱梁の枠内に現場打ちコンクリ
ートで壁を増設することが行なわれている。しかしなが
ら、既存建築物の外側にブレースを取り付けた場合、窓
からの視界を遮り、そこがベランダである場合には出入
りが困難になったり、ベランダが狭くなり居住性を低下
させるという欠点がある。またブレースは既存の柱梁架
構の相対的な水平変位を抑制するように拘束するのみで
あり、梁に作用する曲げ応力に対する耐力は補強できな
いという欠点もある。また現場打ちコンクリートにより
既存柱を増打ちしたり、あるいは壁を増設する場合、建
物の使用者は建物から一時的に退去しなければならず、
多くの時間と費用がかかるという欠点がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、既存建築物における居住性を低下させることな
く、比較的短期間で工事を実施することができて、しか
も、梁に作用する曲げ応力に対する耐力を補強できる補
強構造を提供することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明では、既存コンク
リート建築物の補強構造であって、既存梁の側面に沿っ
て梁材軸方向に延長するような板体形状に形成されたプ
レキャストコンクリート製の梁補強部材の複数を、室内
側を除く、既存梁の室外側面のみに受圧部材を介して緊
張材で圧着し、隣り合う所定数の前記梁補強部材におけ
る梁材軸方向に緊張材を挿通しこれに緊張力を導入して
一体に連結し、所定の前記梁補強部材と所定の既存スラ
ブ材との間の既存柱の室外側面のみにプレキャストコン
クリート製の柱補強部材を配設し、前記梁補強部材と前
記既存スラブ材と前記柱補強部材とにおける柱材軸方向
に受圧部材を介して緊張材を挿通しこれに緊張力を導入
して一体に連結したことを特徴とする既存建築物の補強
構造が提供される。 【０００５】ここで、前記プレキャストコンクリート製
の梁補強部材には、予め材軸方向とこれに略直交する方
向とに貫通孔を設け、これらの貫通孔を緊張材の挿通孔
として用いることが好ましい。材軸方向の貫通孔は、こ
れに緊張材を挿通して隣接する梁補強部材どうしを連結
するために使用し、材軸にほぼ直交する方向の貫通孔
は、これに緊張材を挿通して梁補強部材と既存梁とを圧
着するために使用できる。 【０００６】 前記プレキャストコンクリート製の柱補
強部材には、材軸方向に貫通孔を設け、これに連通する
ように前記柱補強部材と既存スラブ材にも貫通孔を設
け、これらの貫通孔を緊張材の挿通孔として使用するこ
とが好ましい。 【０００７】前記受圧部材は、梁補強部材と既存梁外側
との圧着箇所の滑り破壊を生じ難くする摩擦抵抗が得ら
れるものであれば良く、例えば、両部材間の隙間の少な
くとも圧着箇所にモルタルを充填して形成することがで
きる。前記緊張材は、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼より線及びＰＣ
鋼棒などのＰＣ緊張材を使用することが好ましい。前記
プレキャストコンクリート製の梁補強部材と柱補強部材
はそれ自体にプレストレスが導入された部材を使用して
も良い。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明の補強構
造の正面図であって、既存建築物の１、２階を部分的に
図示したものである。図１の補強構造は、プレキャスト
コンクリート製の梁補強部材３１，３２の複数を受圧部
材としてのモルタル２９（図４参照）を介して既存梁１
２にＰＣ鋼棒２３で圧着し、梁補強部材３１，３２間に
受圧部材としての目地モルタル２６を充填し、隣り合う
梁補強部材３１，３２にＰＣストランド２２を挿通しこ
れに緊張力を導入して一体に連結したものである。 【０００９】前記梁補強部材３１，３２は、材軸方向
と、材軸にほぼ直交する方向とに複数の貫通孔（図示せ
ず）を有する。この材軸方向の貫通孔にはＰＣストラン
ド２２を挿通し、その端部に支圧板やグリップなどの定
着具２５を取り付けて、緊張力を導入したＰＣストラン
ド２２を梁補強部材３１，３２に固定する。既存梁１２
には、材軸直交方向の貫通孔に対応する位置に貫通孔
（図示せず）を穿設し、これら対応する両貫通孔にＰＣ
鋼棒２３を挿通し、その端部に支圧板やグリップなどの
定着具２４を取り付けて、緊張力を導入したＰＣ鋼棒２
３を梁補強部材３１，３２と既存梁１２とに固定する。
なお、ＰＣストランド２２には１本当たり３００〜７０
０キロニュートン程度、ＰＣ鋼棒２３には１本当たり３
００〜９００キロニュートン程度の緊張力が導入され
る。また材軸直交方向の貫通孔は、図示したように、梁
補強部材３１，３２の少なくとも端部付近に設けること
が好ましい。 【００１０】図１において、既存建築物の端部に配設し
た梁補強部材３１は、１スパンの長さより若干短く形成
したものであり、一端が柱１１に達し他端が柱１１の手
前で止まるような配置で固定されている。一方、梁補強
部材３２はほぼ１スパンの長さに形成したものであり、
両側の柱１１，１１に達するような配置で固定されてい
る。これら梁補強部材の長さや、既存梁１２における配
設箇所は、図１の態様に限定されるものではなく、既存
建築物の既存梁の耐力により適宜定めるものである。 【００１１】上述したように、本発明の補強構造では、
各梁補強部材３１，３２をＰＣ鋼棒２３で既存梁１２に
圧着し、隣り合う梁補強部材３１，３２をＰＣストラン
ド２２で一体に連結したので、曲げ応力に対する各既存
梁１２の耐力が高められるだけではなく、１つの既存梁
１２に偏って大きな曲げ応力が作用した場合にも、その
曲げ応力は、ＰＣストランド２２で一体に圧着された複
数の梁補強部材３１，３２を介して他の既存梁１２や既
存柱１１へ分散されるため、曲げ応力の集中を防ぐこと
ができて、建築物全体の耐震性能も高められる。 【００１２】図２は図１と異なる態様の補強構造を示す
正面図であるが、梁補強部材の長さや、既存梁１２にお
ける梁補強部材の配設箇所が図１と異なるだけであるた
め、図１と同じ構成に同じ符号を付すことで、以下、詳
細な説明を省略する。図２において、２階の既存梁１２
に取り付けた梁補強部材３３は、複数スパンに渡る長さ
に形成したものであり、その両端がそれぞれ柱１１に達
する配置で固定される。また１階の既存梁１２に取り付
けた梁補強部材３４は、ほぼ１スパンに相当する長さに
形成したものであり、その両端が既存梁１２のほぼ中央
に位置するように固定される。図２の補強構造において
も、図１のものと同様に、曲げ応力が偏って作用した場
合に、その曲げ応力は、ＰＣストランド２２で一体に圧
着された複数の梁補強部材３１，３３，３４を介して他
の既存梁１２や既存柱１１へ分散されるため、建築物全
体の耐震性能が高められる。 【００１３】さらに異なる態様を図３及び図４により説
明する。図３は、図１及び図２とは異なる態様の補強構
造を示す正面図であり、図４は図３におけるIV−IV線に
沿った断面図である。図３及び図４の補強構造は、プレ
キャストコンクリート製の梁補強部材３２の複数を既存
梁１２にそれぞれモルタル２９を介してＰＣ鋼棒２３で
圧着し、隣り合う梁補強部材３２間に受圧部材としての
目地モルタル２６を充填し、隣り合う複数の梁補強部材
３２にＰＣストランド２２を挿通しこれに緊張力を導入
して複数の梁補強部材３２を一体に連結し、さらに、梁
補強部材３２とバルコニースラブ１３との間の既存柱１
１外側に柱補強部材４１を配設し、各部材間に受圧部材
としての目地モルタル２８ａ，２８ｂ，２８ｃを充填
し、梁補強部材３２とバルコニースラブ１３と柱補強部
材４１とにＰＣストランド４３を挿通しこれに緊張力を
導入して一体に連結したものである。 【００１４】前記柱補強部材４１は、材軸方向に複数の
貫通孔（図示せず）を備え、この貫通孔に対応するバル
コニースラブ１３と梁補強部材３２の箇所に貫通孔（図
示せず）を穿設し、これら対応する複数の貫通孔にＰＣ
ストランド４３を挿通する。このＰＣストランド４３の
下端を固定するため、地中梁１５にはアンカー２７ａで
固定した定着用コンクリート部材２７を設ける。ＰＣス
トランド４３に、１本当たり３００〜７００キロニュー
トン程度の緊張力を導入し、その下端を支圧板やグリッ
プなどの定着具４５を用いて定着用コンクリート部材２
７に定着し、ＰＣストランド４３の上端を、支圧板やグ
リップなどの定着具２５によりバルコニースラブ１３の
上に定着する。図３では、１階において全ての既存柱１
１の外側に柱補強部材４１を配設し、２階において２ス
パン毎に柱補強部材４１を配設する例を図示したが、こ
の柱補強部材４１の配設箇所は、図３の態様に限定され
るものではなく、既存柱を含めた既存建築物の耐力によ
り適宜定めるものである。なお、前記梁補強部材３２
は、ＰＣストランド４３を挿通するために設けた貫通孔
以外は、図１において同じ符号で示した部材と同じであ
り、以下、更なる説明は省略する。 【００１５】上述したように、図３及び図４の補強構造
では、各梁補強部材３２をＰＣ鋼棒２３で既存梁１２に
圧着し、隣り合う梁補強部材３２をＰＣストランド２２
で一体に連結し、さらに、柱補強部材４１をＰＣストラ
ンド４３により梁補強部材３２とバルコニースラブ１３
とに一体に圧着したので、各既存梁１２に作用する曲げ
応力はＰＣストランド２２で一体に圧着された複数の梁
補強部材３２に分散すると共に、梁補強部材３２を介し
て柱補強部材４１にも分散されるため、曲げ応力の集中
を防ぐことができて、建築物全体の耐震性能も高められ
る。また図３及び図４の補強構造において、柱補強部材
４１はその上端が梁補強部材３２に、下端がバルコニー
スラブ１３にＰＣストランド４３で剛結されれば、既存
柱１１に圧着する必要はなく、したがって、既存柱１１
に損傷を与えず、施工の簡便化を図ることができる。 【００１６】 【発明の効果】本発明の補強構造では、梁補強部材を緊
張材で既存梁に圧着し、隣り合う梁補強部材を緊張材で
一体に連結したので、既存梁に作用した曲げ応力は、緊
張材で一体に圧着された複数の梁補強部材を介して他の
既存梁や既存柱へ分散され、曲げ応力の集中を防ぐこと
ができて、建築物全体の耐震性能も高めることができ
る。また梁補強部材に加えて柱補強部材を設けた場合に
は、既存梁に作用した曲げ応力は、さらに梁補強部材か
ら柱補強部材へ分散され、建築物の耐震性能はより一層
高められる。 【００１７】本発明の補強構造では、プレキャストコン
クリート製の梁補強部材と柱補強部材とを、既存建築物
の柱梁架構に取り付けることにより補強構造を構成する
ので、従来のブレースによる補強構造のように窓などの
開口部が補強材で遮られることなく、視界と採光面積を
補強前とほぼ同じに維持することができる。 【００１８】 本発明の補強構造では、梁補強部材と柱
補強部材は室内面には取り付けずに、室外の側面のみに
取り付けるものであり、既存建築物への作業は、既存梁
や既存スラブ材に貫通孔を設ける作業と、緊張材へ緊張
力を導入して梁補強部材と柱補強部材を取り付け作業の
みであるため、従来の既存柱の増し打ち工法や壁の増設
工法に比べると、工期の短縮と現場作業の低減が可能に
なり、補強工事中にあっても既存建築物を使用すること
が可能であり、使用中の既存建築物における居住性を低
下させることなく、補強構造が形成できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の既存建築物の補強構造の正面図であ
る。 【図２】図１とは異なる態様の補強構造を示す正面図で
ある。 【図３】図１及び図２とは異なる態様の補強構造を示す
正面図である。 【図４】図３におけるIV−IV線に沿った断面図である。 【符号の説明】 １１ 既存柱 １２ 既存梁 １３ バルコニースラブ（既存スラブ材） ２２ ＰＣストランド（緊張材） ２３ ＰＣ鋼棒（緊張材） ２６ 目地モルタル（受圧部材） ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ 目地モルタル（受圧部材） ２９ モルタル（受圧部材） ３１，３２，３３，３４ 梁補強部材 ４１ 柱補強部材 ４３ ＰＣストランド（緊張材）

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 既存コンクリート建築物の補強構造であ
   って、既存梁の側面に沿って梁材軸方向に延長するよう
   な板体形状に形成されたプレキャストコンクリート製の
   梁補強部材の複数を、室内側を除く、既存梁の室外側面
   のみに受圧部材を介して緊張材で圧着し、隣り合う所定
   数の前記梁補強部材における梁材軸方向に緊張材を挿通
   しこれに緊張力を導入して一体に連結し、所定の前記梁
   補強部材と所定の既存スラブ材との間の既存柱の室外側
   面のみにプレキャストコンクリート製の柱補強部材を配
   設し、前記梁補強部材と前記既存スラブ材と前記柱補強
   部材とにおける柱材軸方向に受圧部材を介して緊張材を
   挿通しこれに緊張力を導入して一体に連結したことを特
   徴とする既存建築物の補強構造。