JP3892153B2 - 既設柱の耐震補強構造および既設柱の耐震補強方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート製の既設柱を外周から耐震補強する既設柱の耐震補強構造および耐震補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
阪神大震災を機に高架道路の鉄筋コンクリート製の既設柱の補強が盛んに行われており、この種の耐震補強方法の１つとして本出願人は、図４,５に示すような工法を最近提案した(特開平１０−１４８０３８号公報)。
【０００３】
この耐震補強工法は、まず、既設柱５１のコンクリートを、後に吹き付けられるモルタルとなじませるべく表面処理し、続いて柱５１の外側四隅に結束用の添え筋５８を垂設する(図５参照)。次に、ＰＣ鋼棒を螺旋状の束に加工してなる螺旋フープ筋１を、図４(Ａ)に示すように、そのループ面が既設柱５１の外面近傍に対向するように鉛直に配置し、巻き始めとなる直角に曲げた先端を、既設柱５１の下端の穴に差し込んで固定し、螺旋フープ筋１の束を鉛直に保持したまま、図４(Ｂ)の矢印Ｘで示す束がほどける方向に回転させつつ、既設柱５１の周囲に矢印Ｙで示す方向に巡らせて、１ループずつ既設柱５１の下端外周に水平に巻き付けていく。
１束の巻き付けが終わると、柱５１の下端外周に重なって巻き付いた螺旋ループ筋１の上端を柱５１の上方へ図５(Ｂ)の如く持ち上げて、所定のピッチＰ＝５cmを作って保持し、この状態で螺旋ループ筋１の四隅を、添え筋５８に結束線で結束して固定する。
次に、巻き建ての終わった螺旋フープ筋１の先端が差し込まれたアンカー穴にグラウトを注入して固定した後、既設柱５１と螺旋フープ筋１の隙間にモルタルを吹き付けながら充填するとともに螺旋フープ筋１をモルタルで覆って、厚さ４０mmのモルタル層５７として、図５(Ｃ)に示すように、既設柱５１の耐震補強を終了する。
【０００４】
上記螺旋フープ筋１のピッチＰ＝５cmは、単位長の柱につき螺旋フープ筋の合計断面が担うべき許容荷重Ｗから決まり、ＰＣ鋼棒SBPD130/145の直径,降伏点,柱１m当たりの本数は、夫々d＝7.1mm,σy＝134kgf／mm2, n＝20だから、上記許容荷重Ｗは、Ｗ＝σy×(πd2／４)×２n＝212212kgとなる。
一方、図４(Ａ)に示す巻き付けの際に捩りによって螺旋フープ筋１に生じる最大剪断応力τ(kgf／mm2)について考えると、τ＝１６Ｔ／(πd3)＝１６ＧＩ／(πd3)＝１６Ｇ(πd4θ／３２)／(πd3)＝Ｇdθ／２＝…(１) となる。但し、Ｔ,Ｇ,θは、螺旋フープ筋１の夫々捩り剛性,横弾性係数(kgf／mm2),単位長さ当たりの捩れ角(rad／mm)である。
上記(１)式中のθは、螺旋フープ筋１を柱５１の周りに半周長巻き付けるごとに捩れ角が90°増加するから一定であり、例えば柱断面が900mm×900mmなら、θ＝(πrad／180°)×(90°／1800mm)＝0.000873(rad／mm)となる。また、上記(１)式中のＧは、Ｇ＝Ｅ／２(ν＋１) Ｅ:ヤング率,ν:ポアソン比で与えられ、鉄鋼であるＰＣ鋼棒でも一定値(8100kgf／mm2)である。従って、螺旋フープ筋１に生じる最大剪断応力τは、(１)式からフープ筋の直径dに比例することになる。
他方、材料の許容最大剪断応力τaは、その材料の降伏点をσyとすれば、
τa＝σy／２√３…(２) で与えられるので、螺旋フープ筋１の許容最大剪断応力は、材料の降伏点σyに比例することになる。
【０００５】
従って、螺旋フープ筋１であるＰＣ鋼棒SBPDの材料特性値,寸法を上記(１),(２)式に代入して最大剪断応力τ,許容最大剪断応力τaを求めると、τ＝25.1(kgf／mm2)＜τa＝38.7(kgf／mm2) となって弾性変形内での巻き付けが可能になることが判る。これは、螺旋フープ筋１に高強度で細径のＰＣ鋼棒SWPR1を用いているので、許容最大剪断応力τaを大きくできるうえ、最大剪断応力τを直径に逆比例して小さくできるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の既設柱の耐震補強方法は、高架道路の橋脚柱などの設計軸力比(軸方向圧縮応力度／コンクリートの設計圧縮強度)が０.１以下の地上構造物を対象としている。しかし、地下深くの地下構造物の柱では、上載荷重の他に土圧が加わって軸力比が０.２〜０.５と高まり、その結果、柱の変形性能が低減する。地下構造物として必要な変形性能を確保し,保証するには、地上構造物に対するよりも太径の螺旋フープ筋を用いるか、螺旋フープ筋のピッチＰをより狭くしなければならない。
ところが、ＪＩＳ Ｇ ３１３７で規定されたＰＣ鋼棒SBPDの最大径dは、12.6mmであるうえ、直径dが増えると、(１)式で述べたように、螺旋フープ筋に生じる最大剪断応力τ,つまり巻き付けに要する力が比例して増加し、人力で巻き付け作業ができなくため、太径にするにも限度がある。また、柱５１と螺旋フープ筋１の隙間にモルタル５７を吹き付けることから、この隙間を３３mm以上にする必要があり、ピッチを狭くするにも限度がある。そのため、軸力比の大きな地下構造物の柱や超高層建物の下階部の柱では、上記限度を超えた太径あるいはピッチの螺旋フープ筋が必要となって、上記従来の既設柱の耐震補強方法が適用できないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、螺旋フープ筋の配置を高密度になるように工夫することによって、螺旋フープ筋の巻き付けによる優れた経済性,施工性を活かしつつ、高い軸力の加わる既設柱も補強することができる既設柱の耐震補強構造および耐震補強方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の既設柱の耐震補強構造は、既設柱の回りにこの既設柱の外周面から一定間隔を隔てて配設された第１の螺旋フープ筋と、この第１の螺旋フープ筋の外側に一定間隔を隔てて配設された第２の螺旋フープ筋と、上記既設柱と螺旋フープ筋の隙間に充填されたモルタルとを備え、上記第１の螺旋フープ筋と第２の螺旋フープ筋は、一方が他方の略中央に位置するように配置されて、互いに同一方向に巻き付けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の既設柱の耐震補強構造では、既設柱の外周に第１の螺旋フープ筋および第２の螺旋フープ筋が順に一定間隔を隔てて配設され、これらの螺旋フープ筋と既設柱の隙間にモルタルが充填されている。つまり、モルタルが充填できるように各螺旋フープ筋の配置密度(単位柱長さ当たりの本数)を従来と同じに保っても、既設柱は、第１,第２の螺旋フープ筋によって２重に取り囲まれているので、同一径の螺旋フープ筋を同一配置密度で用いる場合、軸力比が２倍の地下既設柱も十分な変形性能でもって補強される。また、第１,第２の螺旋フープ筋の径および配置密度を異ならせれば、配筋量を任意または最適に設定しつつ軸力比の高い既設柱も十分な変形性能でもって補強することができる。また、第１ , 第２の螺旋フープ筋が、一方が他方の略中央に位置するように配置されているので、柱の剪断耐力がより均一になる。さらに、螺旋フープ筋の配置密度が同じであっても、第１ , 第２の螺旋フープ筋を互いに逆方向に巻き付けた場合よりも第１ , 第２の螺旋フープ筋の間隔が小さくなり、コンクリートの横拘束効果が大きくなるとともに、主筋の座屈防止に効果のある耐震補強構造にすることができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
請求項２の既設柱の耐震補強方法は、既設柱の回りにこの既設柱の外周面から一定間隔を隔てて第１の螺旋フープ筋を巻き付け、上記既設柱と第１の螺旋フープ筋の隙間にモルタルを充填し、このモルタルおよび第１の螺旋フープ筋の外側に一定間隔を隔てて第２の螺旋フープ筋を巻き付け、上記モルタルと第２の螺旋フープ筋の隙間にモルタルを充填することを特徴とする。
【００１５】
請求項２の既設柱の耐震補強方法では、第１,第２の螺旋フープ筋を既設柱の回りに一定間隔を隔てて巻き付けるので、従来のように輪状のフープ筋を柱に１つずつ外嵌して継目を溶接する必要がないから、欠陥の少ない能率的なフープ筋の施工により既設柱を能率良く強固に耐震補強することができる。また、既設柱の外周に第１,第２のフープ筋を順に一定間隔を隔てて配設し、これらの螺旋フープ筋と既設柱の隙間にモルタルを充填するので、請求項１で述べたと同じ理由から、各螺旋フープ筋の配置密度(単位柱長さ当たりの本数)をモルタルの充填が可能な従来の値に保ちつつ、軸力比の高い既設柱を十分な変形性能でもって補強することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１,図２は、夫々外側モルタル施工後および施工前の本発明の既設柱の耐震補強構造の一例を示している。この既設柱の耐震補強構造は、図１に示すように、地下深くから立ち上がり,土圧により大きな軸圧縮応力を受ける橋脚柱などの既設柱３１の外周面から一定間隔を隔てて配設された第１の螺旋フープ筋１と、この第１の螺旋フープ筋１の外側に一定間隔を隔てて配設された第２の螺旋フープ筋１１と、既設柱３１と螺旋フープ筋１,１１の隙間を充填し,かつこれらを覆うように施工されたモルタル５７,６７とからなる。なお、図１に示す既設柱３１において、６は柱の矩形断面の周縁に沿って鉛直に複数本配設された縦筋、７は縦筋６を囲んで水平に複数本配設されたフープ筋である。
【００１７】
上記螺旋フープ筋１,１１は、柱全長の補強に必要な図４,５の従来例で述べたと略同じ長さの公称径7.1mmの細径異形ＰＣ鋼棒(ＪＩＳ Ｇ ３１３７)を,既設柱３１の断面よりも大きい矩形の螺旋状の束に加工し、これを図４と同様の手法で既設柱３１の下端外周に,柱四隅に立設した添え筋５８(図３(Ａ)参照)または添え筋６８(図３(F)参照)に外接させて総て巻き付けた後、上記従来例と同じピッチＰ＝５cmで結束線２(図３(Ｃ)参照)により固定して柱全長に亘って配置される。
螺旋フープ筋１,１１の径dとピッチＰは従来例と同じだが、既設柱３１は、螺旋フープ筋１,１１によって２重に取り囲まれているので、各螺旋フープ筋の隙間からモルタルを充填することができるうえ、従来の２倍の軸荷重が加わる既設柱３１も十分な変形性能でもって補強できることになる。
【００１８】
上記第１,第２の螺旋フープ筋の巻き付けは、図２(Ａ)に示され,図１の螺旋フープ筋１,１１および請求項１に対応する同一方向のものと、図２(Ｂ)に参考例として螺旋フープ筋２１,１１で示される逆方向のものがある。
図２は、外側のモルタル６７を吹き付ける前の図１(Ａ)のII−II線に沿う矢視図であり、外側モルタル６７の表面が一点鎖線で、第１の螺旋フープ筋１,２１および既設柱３１の表面が破線で夫々示されている。
【００１９】
図２(Ａ)の同一方向の巻き付けは、内側の第１の螺旋フープ筋１が、上方へ向かって左巻きに一辺ずつ１a,１b,１c,１dと進む毎に１／４ピッチ上がって１周で１ピッチＰをなす一方、外側の第２の螺旋フープ筋１１が、第１の螺旋フープ筋１の各ピッチの中央に位置し、かつ上方へ向かって左巻きに一辺ずつ１１a,１１b,１１c,１１dと進む毎に１／４ピッチ上がって１周で１ピッチＰをなす。
図２(Ｂ)の逆方向の巻き付けは、内側の第１の螺旋フープ筋２１が、上方へ向かって右巻きに一辺ずつ２１a,２１b,２１c,２１dと進む毎に１／４ピッチ上がって１周で１ピッチＰをなす一方、外側の第２の螺旋フープ筋１１が、上方へ向かって左巻きに一辺ずつ１１a,１１b,１１c,１１dと進む毎に１／４ピッチ上がって１周で１ピッチＰをなすとともに、両螺旋フープ筋２１,１１が、図２(Ｂ)に示す面とその裏面において柱面の略中央で交差する。
【００２０】
図２(Ａ),(Ｂ)のいずれの方向の巻き付けも、既に述べたように、既設柱３１を２重に取り囲んで変形性能を倍増し、従来の２倍の軸荷重が加わる既設柱をも確実に補強する。
また、図２(Ａ)の同一方向に巻き付けでは、第１,第２の螺旋フープ筋１,１１が、一方が他方の中央に位置するので、柱の剪断耐力がより均一になる。さらに、螺旋フープ筋の配置密度が同じであっても、図２(Ｂ)の逆方向のものより第１,第２の螺旋フープ筋１,１１の間隔が小さくなり、コンクリートの横拘束効果が大きくなるとともに、主筋の座屈防止に効果のある耐震補強構造にすることができる。
【００２１】
一方、参考例の図２(Ｂ)の逆方向に巻き付けでは、第１の螺旋フープ筋２１が、その巻き方向に沿って引張主応力を生じるような負(反時計回り)の捩りモーメントを担って、上記巻き方向に直交して進展するひび割れの発生を防止するとともに、第２の螺旋フープ筋１１が、その巻き方向に沿って引張主応力を生じるような正(時計回り)の捩りモーメントを担って、上記巻き方向に直交して進展するひび割れの発生を防止する。つまり、既設柱３１が、正負いずれの捩りモーメントに対しても補強されて、両方向の捩りに強いバランスの良い耐震補強構造にすることができる。
【００２２】
上記実施の形態では、螺旋フープ筋１の材料として、一般の鉄筋コンクリート用異形棒鋼SD345など(ＪＩＳ Ｇ ３１１２)よりも降伏点が３〜５倍も高い細径異形ＰＣ鋼棒(ＪＩＳ Ｇ ３１３７)を用いているので、段落［0004］で述べたように細径の鋼棒を少量用いるだけで柱の荷重を担うことができ、螺旋フープ筋の所要重量を大幅に低減して施工の軽量化を図れる。また、降伏点が高いので、螺旋フープ筋の(２)式で述べた許容最大剪断応力τaを大きくできて、塑性変形域に入ることなく確実に弾性変形域内で巻き付けが可能になるうえ、細径なので、巻き付けの際に螺旋フープ筋に生じる(１)式で述べた最大剪断応力τ,つまり巻き付けに要する力を小さくできて、施工が容易になるとともに、螺旋フープ筋相互の隙間が広くなって、モルタルの充填が容易になるという利点がある。
なお、上記螺旋フープ筋１として、公称径が9.0,10.7,12.6mmの細径異形ＰＣ鋼棒(ＪＩＳ Ｇ ３１３７)を用いることもできる。鋼棒の断面積は、公称径の二乗に比例するので、同じ荷重を担うための鋼棒のピッチも公称径の二乗に比例して増え、鋼棒相互間の隙間の増分は公称径の増分より大きくなって、太いＰＣ鋼棒を用いる方がモルタル充填のための隙間は広くなる。
【００２３】
上記実施の形態では、第１,第２の螺旋フープ筋の径および配置密度を同じにしたが、これを異ならせることもでき、それによって配筋量を任意または最適に設定しつつ軸力比の高い地下既設柱も十分な変形性能でもって補強することができる。
また、上記実施の形態では、既設柱の周りに２重に螺旋フープ筋を巻き付けたが、本発明に言う第１,第２の螺旋フープ筋は、１重目;２重目の螺旋フープ筋１,２１;１１のみを意味するものではなく、３重以上に巻き付けた螺旋フープ筋をも意味する。従って、既設柱３１を３重以上の螺旋フープ筋で補強すれば、施工に手間はかかるが、同一の径とピッチなら補強強度を比例的に増加でき、同一の補強強度なら径を減少し,ピッチを増加することができる。
【００２４】
図３は、図２(Ａ)の既設柱の耐震補強構造の施工手順を順に示している。
この耐震補強方法は、まず、図３(Ａ)に示すように、地下埋設の既設柱３１のコンクリートの表面を、後に吹き付けられるモルタルとなじませるべく処理し、続いて柱３１の外側四隅に結束用の添え筋５８を垂設する。次に、既設柱３１の下端角部に第１の螺旋フープ筋１の先端の直角屈曲部を引っ掛け、図３(Ｂ)に示すように、第１の螺旋フープ筋１の束のループ面を柱外面に対向させて、鉛直方向に沿うように保持し、この状態のまま束を図３(Ｂ)に示す矢印Ｘ方向に回転させつつ矢印Ｙ方向に柱の周囲に巡らせて、１ループずつ柱３１に左巻きに巻き付けていく。
【００２５】
１束の巻き付けが終わると、既設柱３１の下端外周に積み重なった第１の螺旋フープ筋１の束を、既設柱３１の上端まで手または昇降台によって持ち上げ、図３(Ｃ)に示すように、最上部の螺旋ループ筋から順に、矩形の各隅において１本ずつ、刻まれたピッチを示す目盛３に合わせて柱の一辺を進む毎に１／４ピッチだけ下降するように、結束線２で添え筋５８に固定することを既設柱３１の下端まで繰り返す。
こうして第１の螺旋フープ筋１の配設が終わると、図３(Ｄ)に示すように、最初にモルタルを吹き付ける柱面の両側端に仕切板４,４を立設し、これを仕切りとして既設柱３１と第１の螺旋フープ筋１の間を満たし,かつ第１の螺旋フープ筋１を覆うように吹付けガン５によって内側のモルタル５７を吹き付ける。既設柱３１の四面について内側のモルタル５７の吹き付けを終え、仕切板４を外せば、図３(Ｅ)の如くなる。
【００２６】
次に、図３(Ｆ)に示すように、内側モルタル５７が吹き付けられた既設柱３１の外側四隅に図３(Ａ)で述べたと同様に添え筋６８を垂設した後、第２の螺旋フープ筋１１(図２(Ａ)参照)を、図３(Ｂ),(Ｃ)で述べたと同様の要領で、巻き付け、第１の螺旋フープ筋１の各ピッチの中央に位置させて結束,配設し、図３(Ｄ)で述べたと同様の要領で、外側のモルタル６７(図１参照)を吹き付けて、図１の如く耐震補強を終了する。
なお、図３(Ｆ)に示す内側モルタル５７の吹き付け終了時に、第１の螺旋フープ筋１の矩形の四隅が露出するようにしておけば、目盛３のない添え筋６８を用いた場合でも、第２の螺旋フープ筋１１の位置決め,結束が容易になる。
また、結束の終わった第１,第２の螺旋フープ筋１,１１の表面全体にメッシュ筋を敷設すれば、内側,外側モルタル５７,６７の吹き付けと付着を容易,かつ確実にすることができる。
【００２７】
図２(Ｂ)の既設柱の耐震補強構造の施工手順は、格別に図示していないが、第１の螺旋フープ筋２１の巻き付けを、矩形に加工された螺旋フープ筋の束を図３(Ｂ)とは表裏逆にして柱に対向させて鉛直に保持し、これを矢印Ｘと逆方向に回転させつつ矢印Ｙと逆方向に巡らせて行う点、および第２の螺旋フープ筋１１を柱面の中央で,内側モルタル５７から一部露出する第１の螺旋フープ筋２１と交差させるように配設する点を除いて、図３で述べた手順と同じである。
【００２８】
このように、本実施の形態の既設柱の耐震補強方法の要部である螺旋フープ筋の巻き付けは、螺旋フープ筋１,１１,２１のループ面を既設柱３１の外面に対向させて鉛直方向に沿って保持したまま、束がほどける方向(図３(Ｂ)の矢印Ｘ)に回転させつつ既設柱の回りを巡らせて(図３(Ｂ)の矢印Ｙ)１ループずつ巻き付けていくので、矩形状のフープ筋の隅部を矩形面内で曲げ力によってさらに90°開くのではなく、螺旋フープ筋を柱の半外周長当たり90°捩るだけでよいから、弾性変形範囲内での巻き付けが可能になるうえ、螺旋フープ筋の束の鉛直保持により、柱の周囲空間が狭くても施工ができる。
さらに、本実施の形態では、従来のように輪状のフープ筋を柱に１つずつ外嵌して継目を溶接する必要がないので、能率的で欠陥の少ない既設柱の耐震補強を行なうことができる。
【００２９】
また、上記実施の形態では、螺旋フープ筋１,１１,２１の材料に降伏点が134kgf／mm2の高強度鋼を用いているので、従来と同等の補強強度を維持しつつ、フープ筋の所要重量を略半減でき、施工の軽量化を図れるとともに、降伏点の上昇による許容剪断応力の上昇およびフープ筋の小径化に比例した巻き付けに伴って生じる捩り最大剪断応力の低減により、弾性範囲内での巻き付けを確実に保証しつつ、巻き付けの一層の容易化を図ることができる。
また、螺旋フープ筋１,１１,２１の高強度化と小径化により、螺旋フープ筋相互間の隙間が広くなって、モルタルの充填が容易化する。
【００３０】
なお、上記実施の形態では、螺旋フープ筋のループ形状を正方形としたが、この形状は既設柱の断面形状に合わせて円形,長方形などにできることは勿論である。また、螺旋フープ筋の材質は、上記実施の形態のSBPDに限らず、巻き付けに伴う捩り最大剪断応力が弾性範囲内に収まるものであれば、どのようなものでもよい。
さらに、上記実施の形態では、螺旋フープ筋を巻き付けた上に吹き付けによりモルタル５７,６７を施工しているので、モルタル充填用の仮枠を要さずに螺旋フープ筋まで被覆できるから、施工を一層能率化できるとともに、螺旋フープ筋の防錆塗装を省略することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１の既設柱の耐震補強構造は、既設柱の回りにこの既設柱の外周面から一定間隔を隔てて配設された第１の螺旋フープ筋と、この第１の螺旋フープ筋の外側に一定間隔を隔てて配設された第２のフープ筋と、上記既設柱と螺旋フープ筋の隙間に充填されたモルタルとを備え、上記第１の螺旋フープ筋と第２の螺旋フープ筋は、一方が他方の略中央に位置するように配置されて、互いに同一方向に巻き付けられているので、既設柱は、モルタル充填に問題のない例えば従来と同じ密度で配置された従来と同径の第１,第２の螺旋フープ筋によって２重に取り囲まれるから、従来の２倍の軸荷重を受ける既設柱も十分な変形性能でもって補強され、第１,第２の螺旋フープ筋の径および配置密度を異ならせることによって、配筋量を任意または最適に設定しつつ軸力比の高い既設柱も十分な変形性能でもって補強される。また、第１ , 第２の螺旋フープ筋が、既設柱に互いに同一方向に巻き付けられているので、柱の剪断耐力がより均一になるとともに、第１ , 第２の螺旋フープ筋を互いに逆方向に巻き付けた場合よりも第１ , 第２の螺旋フープ筋の間隔が小さくなって、コンクリートの横拘束効果を大きくでき、主筋の座屈を効果的に防止できる。
【００３２】
【００３３】
【００３４】
請求項２の既設柱の耐震補強方法は、既設柱の回りにこの既設柱の外周面から一定間隔を隔てて第１の螺旋フープ筋を巻き付け、上記既設柱と第１の螺旋フープ筋の隙間にモルタルを充填し、このモルタルおよび第１の螺旋フープ筋の外側に一定間隔を隔てて第２の螺旋フープ筋を巻き付け、上記モルタルと第２の螺旋フープ筋の隙間にモルタルを充填するので、従来のように輪状のフープ筋を柱に１つずつ外嵌して継目を溶接する必要がないから、欠陥の少ない能率的なフープ筋の施工により既設柱を能率良く強固に耐震補強することができ、各螺旋フープ筋の配置密度をモルタルの充填が可能な従来の値に保ちつつ、軸力比の高い既設柱をも十分な変形性能でもって補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 外側モルタル施工後の本発明の既設柱の耐震補強構造の一例を示す横断面図およびそのb−b線に沿う縦断面図である。
【図２】 図２( Ａ )は、第１,第２の螺旋フープ筋を同一方向に巻き付けた外側モルタル施工前の本発明の既設柱の耐震補強構造の一例を示す図１(Ａ)のII−II線に沿う矢視図、図２ ( Ｂ ) は、第１ , 第２の螺旋フープ筋を逆方向に巻き付けた外側モルタル施工前の既設柱の耐震補強構造の参考例を示す矢視図である。
【図３】 図２(Ａ)の既設柱の耐震補強構造の施工手順を順に示す斜視図である。
【図４】 従来の耐震補強工法の要部をなす螺旋フープ筋の配設方法を示す斜視図および側面図である。
【図５】 上記従来の耐震補強工法を示す平面図,側面図および拡大平面図である。
【符号の説明】
１,２１…第１の螺旋フープ筋、２…結束線、３…目盛、４…仕切板、
５…吹付けガン、３１…既設柱、５７…内側モルタル、５８…添え筋、
６７…外側モルタル、６８…添え筋。
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート製の既設柱を外周から耐震補強する既設柱の耐震補強構造および耐震補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
阪神大震災を機に高架道路の鉄筋コンクリート製の既設柱の補強が盛んに行われており、この種の耐震補強方法の１つとして本出願人は、図４,５に示すような工法を最近提案した(特開平１０−１４８０３８号公報)。
【０００３】
この耐震補強工法は、まず、既設柱５１のコンクリートを、後に吹き付けられるモルタルとなじませるべく表面処理し、続いて柱５１の外側四隅に結束用の添え筋５８を垂設する(図５参照)。次に、ＰＣ鋼棒を螺旋状の束に加工してなる螺旋フープ筋１を、図４(Ａ)に示すように、そのループ面が既設柱５１の外面近傍に対向するように鉛直に配置し、巻き始めとなる直角に曲げた先端を、既設柱５１の下端の穴に差し込んで固定し、螺旋フープ筋１の束を鉛直に保持したまま、図４(Ｂ)の矢印Ｘで示す束がほどける方向に回転させつつ、既設柱５１の周囲に矢印Ｙで示す方向に巡らせて、１ループずつ既設柱５１の下端外周に水平に巻き付けていく。
１束の巻き付けが終わると、柱５１の下端外周に重なって巻き付いた螺旋ループ筋１の上端を柱５１の上方へ図５(Ｂ)の如く持ち上げて、所定のピッチＰ＝５cmを作って保持し、この状態で螺旋ループ筋１の四隅を、添え筋５８に結束線で結束して固定する。
次に、巻き建ての終わった螺旋フープ筋１の先端が差し込まれたアンカー穴にグラウトを注入して固定した後、既設柱５１と螺旋フープ筋１の隙間にモルタルを吹き付けながら充填するとともに螺旋フープ筋１をモルタルで覆って、厚さ４０mmのモルタル層５７として、図５(Ｃ)に示すように、既設柱５１の耐震補強を終了する。
【０００４】
上記螺旋フープ筋１のピッチＰ＝５cmは、単位長の柱につき螺旋フープ筋の合計断面が担うべき許容荷重Ｗから決まり、ＰＣ鋼棒SBPD130/145の直径,降伏点,柱１m当たりの本数は、夫々d＝7.1mm,σy＝134kgf／mm2, n＝20だから、上記許容荷重Ｗは、Ｗ＝σy×(πd2／４)×２n＝212212kgとなる。
一方、図４(Ａ)に示す巻き付けの際に捩りによって螺旋フープ筋１に生じる最大剪断応力τ(kgf／mm2)について考えると、τ＝１６Ｔ／(πd3)＝１６ＧＩ／(πd3)＝１６Ｇ(πd4θ／３２)／(πd3)＝Ｇdθ／２＝…(１) となる。但し、Ｔ,Ｇ,θは、螺旋フープ筋１の夫々捩り剛性,横弾性係数(kgf／mm2),単位長さ当たりの捩れ角(rad／mm)である。
上記(１)式中のθは、螺旋フープ筋１を柱５１の周りに半周長巻き付けるごとに捩れ角が90°増加するから一定であり、例えば柱断面が900mm×900mmなら、θ＝(πrad／180°)×(90°／1800mm)＝0.000873(rad／mm)となる。また、上記(１)式中のＧは、Ｇ＝Ｅ／２(ν＋１) Ｅ:ヤング率,ν:ポアソン比で与えられ、鉄鋼であるＰＣ鋼棒でも一定値(8100kgf／mm2)である。従って、螺旋フープ筋１に生じる最大剪断応力τは、(１)式からフープ筋の直径dに比例することになる。
他方、材料の許容最大剪断応力τaは、その材料の降伏点をσyとすれば、
τa＝σy／２√３…(２) で与えられるので、螺旋フープ筋１の許容最大剪断応力は、材料の降伏点σyに比例することになる。
【０００５】
従って、螺旋フープ筋１であるＰＣ鋼棒SBPDの材料特性値,寸法を上記(１),(２)式に代入して最大剪断応力τ,許容最大剪断応力τaを求めると、τ＝25.1(kgf／mm2)＜τa＝38.7(kgf／mm2) となって弾性変形内での巻き付けが可能になることが判る。これは、螺旋フープ筋１に高強度で細径のＰＣ鋼棒SWPR1を用いているので、許容最大剪断応力τaを大きくできるうえ、最大剪断応力τを直径に逆比例して小さくできるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の既設柱の耐震補強方法は、高架道路の橋脚柱などの設計軸力比(軸方向圧縮応力度／コンクリートの設計圧縮強度)が０.１以下の地上構造物を対象としている。しかし、地下深くの地下構造物の柱では、上載荷重の他に土圧が加わって軸力比が０.２〜０.５と高まり、その結果、柱の変形性能が低減する。地下構造物として必要な変形性能を確保し,保証するには、地上構造物に対するよりも太径の螺旋フープ筋を用いるか、螺旋フープ筋のピッチＰをより狭くしなければならない。
ところが、ＪＩＳ Ｇ ３１３７で規定されたＰＣ鋼棒SBPDの最大径dは、12.6mmであるうえ、直径dが増えると、(１)式で述べたように、螺旋フープ筋に生じる最大剪断応力τ,つまり巻き付けに要する力が比例して増加し、人力で巻き付け作業ができなくため、太径にするにも限度がある。また、柱５１と螺旋フープ筋１の隙間にモルタル５７を吹き付けることから、この隙間を３３mm以上にする必要があり、ピッチを狭くするにも限度がある。そのため、軸力比の大きな地下構造物の柱や超高層建物の下階部の柱では、上記限度を超えた太径あるいはピッチの螺旋フープ筋が必要となって、上記従来の既設柱の耐震補強方法が適用できないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、螺旋フープ筋の配置を高密度になるように工夫することによって、螺旋フープ筋の巻き付けによる優れた経済性,施工性を活かしつつ、高い軸力の加わる既設柱も補強することができる既設柱の耐震補強構造および耐震補強方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の既設柱の耐震補強構造は、既設柱の回りにこの既設柱の外周面から一定間隔を隔てて配設された第１の螺旋フープ筋と、この第１の螺旋フープ筋の外側に一定間隔を隔てて配設された第２の螺旋フープ筋と、上記既設柱と螺旋フープ筋の隙間に充填されたモルタルとを備え、上記第１の螺旋フープ筋と第２の螺旋フープ筋は、一方が他方の略中央に位置するように配置されて、互いに同一方向に巻き付けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の既設柱の耐震補強構造では、既設柱の外周に第１の螺旋フープ筋および第２の螺旋フープ筋が順に一定間隔を隔てて配設され、これらの螺旋フープ筋と既設柱の隙間にモルタルが充填されている。つまり、モルタルが充填できるように各螺旋フープ筋の配置密度(単位柱長さ当たりの本数)を従来と同じに保っても、既設柱は、第１,第２の螺旋フープ筋によって２重に取り囲まれているので、同一径の螺旋フープ筋を同一配置密度で用いる場合、軸力比が２倍の地下既設柱も十分な変形性能でもって補強される。また、第１,第２の螺旋フープ筋の径および配置密度を異ならせれば、配筋量を任意または最適に設定しつつ軸力比の高い既設柱も十分な変形性能でもって補強することができる。また、第１ , 第２の螺旋フープ筋が、一方が他方の略中央に位置するように配置されているので、柱の剪断耐力がより均一になる。さらに、螺旋フープ筋の配置密度が同じであっても、第１ , 第２の螺旋フープ筋を互いに逆方向に巻き付けた場合よりも第１ , 第２の螺旋フープ筋の間隔が小さくなり、コンクリートの横拘束効果が大きくなるとともに、主筋の座屈防止に効果のある耐震補強構造にすることができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
請求項２の既設柱の耐震補強方法は、既設柱の回りにこの既設柱の外周面から一定間隔を隔てて第１の螺旋フープ筋を巻き付け、上記既設柱と第１の螺旋フープ筋の隙間にモルタルを充填し、このモルタルおよび第１の螺旋フープ筋の外側に一定間隔を隔てて第２の螺旋フープ筋を巻き付け、上記モルタルと第２の螺旋フープ筋の隙間にモルタルを充填することを特徴とする。
【００１５】
請求項２の既設柱の耐震補強方法では、第１,第２の螺旋フープ筋を既設柱の回りに一定間隔を隔てて巻き付けるので、従来のように輪状のフープ筋を柱に１つずつ外嵌して継目を溶接する必要がないから、欠陥の少ない能率的なフープ筋の施工により既設柱を能率良く強固に耐震補強することができる。また、既設柱の外周に第１,第２のフープ筋を順に一定間隔を隔てて配設し、これらの螺旋フープ筋と既設柱の隙間にモルタルを充填するので、請求項１で述べたと同じ理由から、各螺旋フープ筋の配置密度(単位柱長さ当たりの本数)をモルタルの充填が可能な従来の値に保ちつつ、軸力比の高い既設柱を十分な変形性能でもって補強することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１,図２は、夫々外側モルタル施工後および施工前の本発明の既設柱の耐震補強構造の一例を示している。この既設柱の耐震補強構造は、図１に示すように、地下深くから立ち上がり,土圧により大きな軸圧縮応力を受ける橋脚柱などの既設柱３１の外周面から一定間隔を隔てて配設された第１の螺旋フープ筋１と、この第１の螺旋フープ筋１の外側に一定間隔を隔てて配設された第２の螺旋フープ筋１１と、既設柱３１と螺旋フープ筋１,１１の隙間を充填し,かつこれらを覆うように施工されたモルタル５７,６７とからなる。なお、図１に示す既設柱３１において、６は柱の矩形断面の周縁に沿って鉛直に複数本配設された縦筋、７は縦筋６を囲んで水平に複数本配設されたフープ筋である。
【００１７】
上記螺旋フープ筋１,１１は、柱全長の補強に必要な図４,５の従来例で述べたと略同じ長さの公称径7.1mmの細径異形ＰＣ鋼棒(ＪＩＳ Ｇ ３１３７)を,既設柱３１の断面よりも大きい矩形の螺旋状の束に加工し、これを図４と同様の手法で既設柱３１の下端外周に,柱四隅に立設した添え筋５８(図３(Ａ)参照)または添え筋６８(図３(F)参照)に外接させて総て巻き付けた後、上記従来例と同じピッチＰ＝５cmで結束線２(図３(Ｃ)参照)により固定して柱全長に亘って配置される。
螺旋フープ筋１,１１の径dとピッチＰは従来例と同じだが、既設柱３１は、螺旋フープ筋１,１１によって２重に取り囲まれているので、各螺旋フープ筋の隙間からモルタルを充填することができるうえ、従来の２倍の軸荷重が加わる既設柱３１も十分な変形性能でもって補強できることになる。
【００１８】
上記第１,第２の螺旋フープ筋の巻き付けは、図２(Ａ)に示され,図１の螺旋フープ筋１,１１および請求項１に対応する同一方向のものと、図２(Ｂ)に参考例として螺旋フープ筋２１,１１で示される逆方向のものがある。
図２は、外側のモルタル６７を吹き付ける前の図１(Ａ)のII−II線に沿う矢視図であり、外側モルタル６７の表面が一点鎖線で、第１の螺旋フープ筋１,２１および既設柱３１の表面が破線で夫々示されている。
【００１９】
図２(Ａ)の同一方向の巻き付けは、内側の第１の螺旋フープ筋１が、上方へ向かって左巻きに一辺ずつ１a,１b,１c,１dと進む毎に１／４ピッチ上がって１周で１ピッチＰをなす一方、外側の第２の螺旋フープ筋１１が、第１の螺旋フープ筋１の各ピッチの中央に位置し、かつ上方へ向かって左巻きに一辺ずつ１１a,１１b,１１c,１１dと進む毎に１／４ピッチ上がって１周で１ピッチＰをなす。
図２(Ｂ)の逆方向の巻き付けは、内側の第１の螺旋フープ筋２１が、上方へ向かって右巻きに一辺ずつ２１a,２１b,２１c,２１dと進む毎に１／４ピッチ上がって１周で１ピッチＰをなす一方、外側の第２の螺旋フープ筋１１が、上方へ向かって左巻きに一辺ずつ１１a,１１b,１１c,１１dと進む毎に１／４ピッチ上がって１周で１ピッチＰをなすとともに、両螺旋フープ筋２１,１１が、図２(Ｂ)に示す面とその裏面において柱面の略中央で交差する。
【００２０】
図２(Ａ),(Ｂ)のいずれの方向の巻き付けも、既に述べたように、既設柱３１を２重に取り囲んで変形性能を倍増し、従来の２倍の軸荷重が加わる既設柱をも確実に補強する。
また、図２(Ａ)の同一方向に巻き付けでは、第１,第２の螺旋フープ筋１,１１が、一方が他方の中央に位置するので、柱の剪断耐力がより均一になる。さらに、螺旋フープ筋の配置密度が同じであっても、図２(Ｂ)の逆方向のものより第１,第２の螺旋フープ筋１,１１の間隔が小さくなり、コンクリートの横拘束効果が大きくなるとともに、主筋の座屈防止に効果のある耐震補強構造にすることができる。
【００２１】
一方、参考例の図２(Ｂ)の逆方向に巻き付けでは、第１の螺旋フープ筋２１が、その巻き方向に沿って引張主応力を生じるような負(反時計回り)の捩りモーメントを担って、上記巻き方向に直交して進展するひび割れの発生を防止するとともに、第２の螺旋フープ筋１１が、その巻き方向に沿って引張主応力を生じるような正(時計回り)の捩りモーメントを担って、上記巻き方向に直交して進展するひび割れの発生を防止する。つまり、既設柱３１が、正負いずれの捩りモーメントに対しても補強されて、両方向の捩りに強いバランスの良い耐震補強構造にすることができる。
【００２２】
上記実施の形態では、螺旋フープ筋１の材料として、一般の鉄筋コンクリート用異形棒鋼SD345など(ＪＩＳ Ｇ ３１１２)よりも降伏点が３〜５倍も高い細径異形ＰＣ鋼棒(ＪＩＳ Ｇ ３１３７)を用いているので、段落［0004］で述べたように細径の鋼棒を少量用いるだけで柱の荷重を担うことができ、螺旋フープ筋の所要重量を大幅に低減して施工の軽量化を図れる。また、降伏点が高いので、螺旋フープ筋の(２)式で述べた許容最大剪断応力τaを大きくできて、塑性変形域に入ることなく確実に弾性変形域内で巻き付けが可能になるうえ、細径なので、巻き付けの際に螺旋フープ筋に生じる(１)式で述べた最大剪断応力τ,つまり巻き付けに要する力を小さくできて、施工が容易になるとともに、螺旋フープ筋相互の隙間が広くなって、モルタルの充填が容易になるという利点がある。
なお、上記螺旋フープ筋１として、公称径が9.0,10.7,12.6mmの細径異形ＰＣ鋼棒(ＪＩＳ Ｇ ３１３７)を用いることもできる。鋼棒の断面積は、公称径の二乗に比例するので、同じ荷重を担うための鋼棒のピッチも公称径の二乗に比例して増え、鋼棒相互間の隙間の増分は公称径の増分より大きくなって、太いＰＣ鋼棒を用いる方がモルタル充填のための隙間は広くなる。
【００２３】
上記実施の形態では、第１,第２の螺旋フープ筋の径および配置密度を同じにしたが、これを異ならせることもでき、それによって配筋量を任意または最適に設定しつつ軸力比の高い地下既設柱も十分な変形性能でもって補強することができる。
また、上記実施の形態では、既設柱の周りに２重に螺旋フープ筋を巻き付けたが、本発明に言う第１,第２の螺旋フープ筋は、１重目;２重目の螺旋フープ筋１,２１;１１のみを意味するものではなく、３重以上に巻き付けた螺旋フープ筋をも意味する。従って、既設柱３１を３重以上の螺旋フープ筋で補強すれば、施工に手間はかかるが、同一の径とピッチなら補強強度を比例的に増加でき、同一の補強強度なら径を減少し,ピッチを増加することができる。
【００２４】
図３は、図２(Ａ)の既設柱の耐震補強構造の施工手順を順に示している。
この耐震補強方法は、まず、図３(Ａ)に示すように、地下埋設の既設柱３１のコンクリートの表面を、後に吹き付けられるモルタルとなじませるべく処理し、続いて柱３１の外側四隅に結束用の添え筋５８を垂設する。次に、既設柱３１の下端角部に第１の螺旋フープ筋１の先端の直角屈曲部を引っ掛け、図３(Ｂ)に示すように、第１の螺旋フープ筋１の束のループ面を柱外面に対向させて、鉛直方向に沿うように保持し、この状態のまま束を図３(Ｂ)に示す矢印Ｘ方向に回転させつつ矢印Ｙ方向に柱の周囲に巡らせて、１ループずつ柱３１に左巻きに巻き付けていく。
【００２５】
１束の巻き付けが終わると、既設柱３１の下端外周に積み重なった第１の螺旋フープ筋１の束を、既設柱３１の上端まで手または昇降台によって持ち上げ、図３(Ｃ)に示すように、最上部の螺旋ループ筋から順に、矩形の各隅において１本ずつ、刻まれたピッチを示す目盛３に合わせて柱の一辺を進む毎に１／４ピッチだけ下降するように、結束線２で添え筋５８に固定することを既設柱３１の下端まで繰り返す。
こうして第１の螺旋フープ筋１の配設が終わると、図３(Ｄ)に示すように、最初にモルタルを吹き付ける柱面の両側端に仕切板４,４を立設し、これを仕切りとして既設柱３１と第１の螺旋フープ筋１の間を満たし,かつ第１の螺旋フープ筋１を覆うように吹付けガン５によって内側のモルタル５７を吹き付ける。既設柱３１の四面について内側のモルタル５７の吹き付けを終え、仕切板４を外せば、図３(Ｅ)の如くなる。
【００２６】
次に、図３(Ｆ)に示すように、内側モルタル５７が吹き付けられた既設柱３１の外側四隅に図３(Ａ)で述べたと同様に添え筋６８を垂設した後、第２の螺旋フープ筋１１(図２(Ａ)参照)を、図３(Ｂ),(Ｃ)で述べたと同様の要領で、巻き付け、第１の螺旋フープ筋１の各ピッチの中央に位置させて結束,配設し、図３(Ｄ)で述べたと同様の要領で、外側のモルタル６７(図１参照)を吹き付けて、図１の如く耐震補強を終了する。
なお、図３(Ｆ)に示す内側モルタル５７の吹き付け終了時に、第１の螺旋フープ筋１の矩形の四隅が露出するようにしておけば、目盛３のない添え筋６８を用いた場合でも、第２の螺旋フープ筋１１の位置決め,結束が容易になる。
また、結束の終わった第１,第２の螺旋フープ筋１,１１の表面全体にメッシュ筋を敷設すれば、内側,外側モルタル５７,６７の吹き付けと付着を容易,かつ確実にすることができる。
【００２７】
図２(Ｂ)の既設柱の耐震補強構造の施工手順は、格別に図示していないが、第１の螺旋フープ筋２１の巻き付けを、矩形に加工された螺旋フープ筋の束を図３(Ｂ)とは表裏逆にして柱に対向させて鉛直に保持し、これを矢印Ｘと逆方向に回転させつつ矢印Ｙと逆方向に巡らせて行う点、および第２の螺旋フープ筋１１を柱面の中央で,内側モルタル５７から一部露出する第１の螺旋フープ筋２１と交差させるように配設する点を除いて、図３で述べた手順と同じである。
【００２８】
このように、本実施の形態の既設柱の耐震補強方法の要部である螺旋フープ筋の巻き付けは、螺旋フープ筋１,１１,２１のループ面を既設柱３１の外面に対向させて鉛直方向に沿って保持したまま、束がほどける方向(図３(Ｂ)の矢印Ｘ)に回転させつつ既設柱の回りを巡らせて(図３(Ｂ)の矢印Ｙ)１ループずつ巻き付けていくので、矩形状のフープ筋の隅部を矩形面内で曲げ力によってさらに90°開くのではなく、螺旋フープ筋を柱の半外周長当たり90°捩るだけでよいから、弾性変形範囲内での巻き付けが可能になるうえ、螺旋フープ筋の束の鉛直保持により、柱の周囲空間が狭くても施工ができる。
さらに、本実施の形態では、従来のように輪状のフープ筋を柱に１つずつ外嵌して継目を溶接する必要がないので、能率的で欠陥の少ない既設柱の耐震補強を行なうことができる。
【００２９】
また、上記実施の形態では、螺旋フープ筋１,１１,２１の材料に降伏点が134kgf／mm2の高強度鋼を用いているので、従来と同等の補強強度を維持しつつ、フープ筋の所要重量を略半減でき、施工の軽量化を図れるとともに、降伏点の上昇による許容剪断応力の上昇およびフープ筋の小径化に比例した巻き付けに伴って生じる捩り最大剪断応力の低減により、弾性範囲内での巻き付けを確実に保証しつつ、巻き付けの一層の容易化を図ることができる。
また、螺旋フープ筋１,１１,２１の高強度化と小径化により、螺旋フープ筋相互間の隙間が広くなって、モルタルの充填が容易化する。
【００３０】
なお、上記実施の形態では、螺旋フープ筋のループ形状を正方形としたが、この形状は既設柱の断面形状に合わせて円形,長方形などにできることは勿論である。また、螺旋フープ筋の材質は、上記実施の形態のSBPDに限らず、巻き付けに伴う捩り最大剪断応力が弾性範囲内に収まるものであれば、どのようなものでもよい。
さらに、上記実施の形態では、螺旋フープ筋を巻き付けた上に吹き付けによりモルタル５７,６７を施工しているので、モルタル充填用の仮枠を要さずに螺旋フープ筋まで被覆できるから、施工を一層能率化できるとともに、螺旋フープ筋の防錆塗装を省略することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１の既設柱の耐震補強構造は、既設柱の回りにこの既設柱の外周面から一定間隔を隔てて配設された第１の螺旋フープ筋と、この第１の螺旋フープ筋の外側に一定間隔を隔てて配設された第２のフープ筋と、上記既設柱と螺旋フープ筋の隙間に充填されたモルタルとを備え、上記第１の螺旋フープ筋と第２の螺旋フープ筋は、一方が他方の略中央に位置するように配置されて、互いに同一方向に巻き付けられているので、既設柱は、モルタル充填に問題のない例えば従来と同じ密度で配置された従来と同径の第１,第２の螺旋フープ筋によって２重に取り囲まれるから、従来の２倍の軸荷重を受ける既設柱も十分な変形性能でもって補強され、第１,第２の螺旋フープ筋の径および配置密度を異ならせることによって、配筋量を任意または最適に設定しつつ軸力比の高い既設柱も十分な変形性能でもって補強される。また、第１ , 第２の螺旋フープ筋が、既設柱に互いに同一方向に巻き付けられているので、柱の剪断耐力がより均一になるとともに、第１ , 第２の螺旋フープ筋を互いに逆方向に巻き付けた場合よりも第１ , 第２の螺旋フープ筋の間隔が小さくなって、コンクリートの横拘束効果を大きくでき、主筋の座屈を効果的に防止できる。
【００３２】
【００３３】
【００３４】
請求項２の既設柱の耐震補強方法は、既設柱の回りにこの既設柱の外周面から一定間隔を隔てて第１の螺旋フープ筋を巻き付け、上記既設柱と第１の螺旋フープ筋の隙間にモルタルを充填し、このモルタルおよび第１の螺旋フープ筋の外側に一定間隔を隔てて第２の螺旋フープ筋を巻き付け、上記モルタルと第２の螺旋フープ筋の隙間にモルタルを充填するので、従来のように輪状のフープ筋を柱に１つずつ外嵌して継目を溶接する必要がないから、欠陥の少ない能率的なフープ筋の施工により既設柱を能率良く強固に耐震補強することができ、各螺旋フープ筋の配置密度をモルタルの充填が可能な従来の値に保ちつつ、軸力比の高い既設柱をも十分な変形性能でもって補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 外側モルタル施工後の本発明の既設柱の耐震補強構造の一例を示す横断面図およびそのb−b線に沿う縦断面図である。
【図２】 図２( Ａ )は、第１,第２の螺旋フープ筋を同一方向に巻き付けた外側モルタル施工前の本発明の既設柱の耐震補強構造の一例を示す図１(Ａ)のII−II線に沿う矢視図、図２ ( Ｂ ) は、第１ , 第２の螺旋フープ筋を逆方向に巻き付けた外側モルタル施工前の既設柱の耐震補強構造の参考例を示す矢視図である。
【図３】 図２(Ａ)の既設柱の耐震補強構造の施工手順を順に示す斜視図である。
【図４】 従来の耐震補強工法の要部をなす螺旋フープ筋の配設方法を示す斜視図および側面図である。
【図５】 上記従来の耐震補強工法を示す平面図,側面図および拡大平面図である。
【符号の説明】
１,２１…第１の螺旋フープ筋、２…結束線、３…目盛、４…仕切板、
５…吹付けガン、３１…既設柱、５７…内側モルタル、５８…添え筋、
６７…外側モルタル、６８…添え筋。
Claims (2)
- 既設柱の回りにこの既設柱の外周面から一定間隔を隔てて配設された第１の螺旋フープ筋と、
この第１の螺旋フープ筋の外側に一定間隔を隔てて配設された第２の螺旋フープ筋と、
上記既設柱と螺旋フープ筋の隙間に充填されたモルタルとを備え、
上記第１の螺旋フープ筋と第２の螺旋フープ筋は、一方が他方の略中央に位置するように配置されて、互いに同一方向に巻き付けられていることを特徴とする既設柱の耐震補強構造。 - 既設柱の回りにこの既設柱の外周面から一定間隔を隔てて第１の螺旋フープ筋を巻き付け、
上記既設柱と第１の螺旋フープ筋の隙間にモルタルを充填し、
このモルタルおよび第１の螺旋フープ筋の外側に一定間隔を隔てて第２の螺旋フープ筋を巻き付け、
上記モルタルと第２の螺旋フープ筋の隙間にモルタルを充填することを特徴とする既設柱の耐震補強方法。
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