JP4373844B2 - 貫通孔を有する構造部材の補強構造及び補強材 - Google Patents

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本発明は、鉄筋コンクリート等の建築物における梁や柱など構造部材の補強構造に関する。
鉄筋コンクリート建築物の梁には配管や配線用の貫通孔が設けられるが、このような有孔梁の貫通孔から発生し得るひび割れを防止するため、特許文献1に示されるような開口補強筋を、コンクリート打設時に貫通孔周囲に埋め込んで補強している。
意匠登録第1169851号
しかしながら、建築中に、コンクリートを打設した後で設備配管の変更を余儀なくされ、打設後に貫通孔を開け直したような場合は、上記のような開口補強筋を埋設して補強を行うことなど不可能である。したがってこの場合は、後施工で補強を行う必要が出てくる。
一方、既存の建築物は施工当時の耐震基準で設計されているが、現在では耐震基準も強化されてきており、旧基準では貫通孔部分のせん断強度不足に陥っているものも多い。そこで、耐震補強が必要となってくるが、現在主流の補強法は、鉄板を樹脂で梁側面に貼り付けるといった工法で、梁の曲げ補強及び貫通孔の無い部分の先端補強が主であり、貫通孔部分のせん断補強は無視されるケースが多い。
そして、鉄板の樹脂貼り付けによる補強では、鉄板とコンクリートで剛性が極端に異なり、梁変形時にコンクリート面と樹脂との境界で剥離が生じて変形に追随しにくい、既設梁中の上記のような開口補強筋と連動した変形ができないので一体効果が疑問、火災等で樹脂が溶融して鉄板剥離の可能性がある、重量があり作業性が悪くコスト高である、といった改善点があげられる。
以上のような背景に鑑みて本発明は、貫通孔を有する構造部材の補強を後施工で簡単に行え、建築物の補強対象部分との一体効果に優れ、補強効果の高い補強構造とそのための補強材を提案する。
このような鉄筋コンクリート建築物の構造部材に対する後施工による補強構造として本発明では、貫通孔を有した構造部材におけるその貫通孔の開口端周囲に、たとえば上記特許文献1のような、前記構造部材中に埋め込まれている既設補強筋と同材料の開口補強筋を囲繞し、貫通孔を塞がないように接着性モルタルで塗り込めたことを特徴とする補強構造を提案する。この構造に使用する接着性モルタルとしては、ポリマーセメントモルタルやレジンモルタルが適している。そのモルタルの塗り厚は、10mm〜50mmとするのがよい。
この補強構造における開口補強筋としては、2以上の分割片に別れたものを用意し、これを補強現場であてがうときに一つにまとめるようにすることもできる。これは、既存建築物の補強時など、既に配管されている貫通孔部分に施工するときに有用である。
また、本発明によれば、鉄筋コンクリート建築物の構造部材に対する後施工による補強構造としてさらに、貫通孔を有した構造部材におけるその貫通孔の開口端周囲に、この貫通孔と連通させる開口を有するとともに、前記構造部材中に埋め込まれている既設補強筋と同材料の開口補強筋が前記開口を囲繞するように埋め込まれた開口付プレキャスト板を、その開口が貫通孔と連通するようにして接着性モルタルで貼り付けたことを特徴とする補強構造も提供する。この場合の接着性モルタルも、ポリマーセメントモルタルやレジンモルタルが適している。
本発明の補強構造によれば、上述のようにコンクリート打設後に貫通孔を開け直したときや既存建築物に対し、モルタルを塗りつけるだけの低コスト且つ簡単な作業で後付補強することができる。
また、既設コンクリート有孔梁に埋め込まれている開口補強筋と同等の開口補強筋を追加することができ、且つコンクリート同等の剛性及び強度のモルタルを使用することによって、補強対象部分と補強構造とがせん断力に対し一体となって変形し、既設の補強筋と後施工した補強筋とが一体となって効果を発揮する。そして、火災等で溶融する心配もなく、補強材も軽いので作業性がよい。
図1及び図2に、一般的な開口補強筋を使用した本発明の補強構造の一例を示している。
開口補強筋1は、前述の特許文献1に記載されたような鉄製の補強筋で、この開口補強筋1を、鉄筋コンクリートの有孔梁2に設けられた貫通孔3の開口端周囲2a(梁側面)にあてがって囲繞している。なお、梁2の中にも同様の開口補強筋が多数埋め込まれているが、図示を省略している。
あてがわれた開口補強筋1は、本例の場合、補強筋の厚みに応じた塗り厚10〜50mmのポリマーセメントモルタル4で塗り込まれている。ポリマーセメントモルタル4は、コンクリートとの接着性に優れ、コンクリートと一体となった変形性状を示す。このポリマーセメントモルタル4の中に開口補強筋1を埋め込むことによって、後施工でありながら、同時施工したような補強筋効果を期待することができる。
このように、開口補強筋1を貫通孔3の開口端周囲2aに囲繞しポリマーセメントモルタル4で塗り込めることにより、梁2と一体となって作用する優れた補強構造が提供されている。
図3〜図5には、分割片からなる開口補強筋を使用した例を示している。
この開口補強筋10は、それぞれ「く」字状の分割片11,12からなる2ピース製で、これら二つの分割片11,12を貫通孔13の開口端に対し両脇からあてがい、一つにまとめることで形成されている。コンクリート有孔梁14における貫通孔13の開口端周囲14a(梁側面)に一つにまとめてあてがわれた開口補強筋10は、上記同様にポリマーセメントモルタル15により塗り込まれる。
このように分割片11,12からなる開口補強筋10の場合、貫通孔13に配管16が存在していても両脇から分割片11,12をあてがうことで簡単に施工することができる。これによると、既存建築物を新耐震基準に適合させるために補強を行う場合等に特に有効で、既に配管や配線がしてあっても簡単に後施工可能である。
次に、図6及び図7に、プレキャスト板の例を示している。
この例の開口付プレキャスト板20は、予め工場で製造したコンクリート製の板で、内部に前述の特許文献1に記載されたような開口補強筋21が埋め込まれている。また、その中央部には、補強対象有孔梁の貫通孔径に相応した径の開口22が開けられ開口補強筋21で囲繞されている。施工現場では、この開口付プレキャスト板20を、その開口22が有孔梁の貫通孔と連通するようにして、ポリマーセメントモルタルにより梁側面に貼り付ける。
この開口付プレキャスト板20を使用する場合は、すでに住居等として使用されている居室内での施工時に、モルタルの持ち込み量が少なくて済み、汚さずに施工できるという利点がある。
本発明の第1実施例を示す側面図。 本発明の第1実施例の断面図。 本発明の第2実施例を示す側面図。 本発明の第2実施例の断面図。 本発明の第2実施例で使用している開口補強筋の説明図。 本発明の第3実施例に係るプレキャスト板を示す側面図。 図6のプレキャスト板の断面図。
符号の説明
1,10,21 開口補強筋
2,14 有孔梁(構造部材)
3,13 貫通孔
4,15 ポリマーセメントモルタル(接着性モルタル)
11,12 分割片
16 配管
20 開口付プレキャスト板
22 開口(プレキャスト板の)

Claims (7)

  1. 鉄筋コンクリート建築物の構造部材に対する後施工による補強構造であって、
    貫通孔を有した構造部材におけるその貫通孔の開口端周囲に、前記構造部材中に埋め込まれている既設補強筋と同材料の開口補強筋を囲繞し、
    前記貫通孔を塞がないように接着性モルタルで塗り込めたことを特徴とする補強構造。
  2. 前記接着性モルタルがポリマーセメントモルタル又はレジンモルタルである請求項1記載の補強構造。
  3. 前記接着性モルタルの塗り厚が10mm〜50mmである請求項2記載の補強構造。
  4. 前記開口補強筋が2以上の分割片からなる請求項1〜3のいずれか1項に記載の補強構造。
  5. 請求項4記載の補強構造に使用する開口補強筋であって、
    一片が「く」字状の複数の分割片からなることを特徴とする開口補強筋。
  6. 鉄筋コンクリート建築物の構造部材に対する後施工による補強構造であって、
    貫通孔を有した構造部材におけるその貫通孔の開口端周囲に、
    前記貫通孔と連通させる開口を有するとともに、前記構造部材中に埋め込まれている既設補強筋と同材料の開口補強筋が前記開口を囲繞するように埋め込まれた開口付プレキャスト板を、
    その開口が前記貫通孔と連通するようにして接着性モルタルで貼り付けたことを特徴とする補強構造。
  7. 請求項6記載の補強構造に使用するプレキャスト板であって、
    補強対象の構造部材における貫通孔径に相応する径の開口をもち、
    該開口を囲繞するようにして内部に開口補強筋を埋め込んであることを特徴とする開口付プレキャスト板。
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