JP5227815B2 - Seismic reinforcement structure for concrete structures - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート構造物の耐震補強構造に関し、さらに詳しくは、枠付き鉄骨ブレースを設置して耐震補強するに際し、施工作業の煩雑さを軽減できるとともに、枠付き鉄骨ブレースの補強効果を損なうことなく、優れた補強効果を得ることができるコンクリート構造物の耐震補強構造に関するものである。 The present invention relates to a seismic reinforcement structure for a concrete structure, and more particularly, when installing a framed steel brace for seismic reinforcement, the complexity of construction work can be reduced and the reinforcement effect of the framed steel brace is impaired. The present invention relates to a seismic reinforcement structure for a concrete structure that can obtain an excellent reinforcement effect.
コンクリート構造物を耐震補強するに際し、柱部分と梁部分とで囲まれる領域に、枠付き鉄骨ブレースを設置する方法が知られている。一般に、枠付き鉄骨ブレースを設置するには、柱部分や梁部分にアンカー部材を埋設して枠付き鉄骨ブレースを配置し、その外周縁に沿って型枠を設置した後にモルタル等の固化材を打設する。そして、打設したモルタルを養生した後に型枠を取外す。これにより、枠付き鉄骨ブレースの外周縁の枠鉄骨と、柱部分や梁部分とは、アンカー部材を埋設したモルタル等により固定される。このような型枠を用いてモルタル等の固化材を打設する方法は、型枠の着脱やモルタルの養生等に多大な時間を要し、施工作業が煩雑になるという問題があった。 A method of installing a framed steel brace in an area surrounded by a column part and a beam part when a concrete structure is reinforced with earthquake resistance is known. In general, in order to install a framed steel brace, anchor members are embedded in the pillar part and beam part, the framed steel brace is placed, and after the formwork is installed along its outer periphery, a solidifying material such as mortar is applied. To cast. Then, after curing the placed mortar, the mold is removed. Thereby, the frame steel frame of the outer periphery of the steel frame brace with a frame, the column part, and the beam part are fixed by the mortar etc. which embedded the anchor member. The method of placing a solidifying material such as mortar using such a mold has a problem that it takes a lot of time for attaching and detaching the mold and curing the mortar, and the construction work becomes complicated.
この問題を解決するために、枠付き鉄骨ブレースを所定位置に配置した後に、その外周縁に沿って配置したチューブにモルタルを充填することにより枠付き鉄骨ブレースを固定する方法(特許文献1参照)、枠付き鉄骨ブレースの外周縁の枠鉄骨と、柱部分や梁部分とを、接着剤により固定する方法(特許文献2参照)などが提案されている。 In order to solve this problem, after placing a framed steel brace at a predetermined position, a method of fixing the framed steel brace by filling mortar into a tube disposed along the outer peripheral edge thereof (see Patent Document 1). A method of fixing a frame steel frame on the outer peripheral edge of a framed steel brace and a column part or a beam part with an adhesive (see Patent Document 2) has been proposed.
しかしながら、上記の従来技術は、枠付き鉄骨ブレースをコンクリート構造物にどのように固定するかに注力したものであり、枠付き鉄骨ブレースを固定するコンクリート構造物側に対する補強の検討が不十分であった。そのため、枠付き鉄骨ブレースが強固であっても、枠付き鉄骨ブレースを固定しているコンクリート構造物側が地震の際に損傷し難い構造にはなっていないので、枠付き鉄骨ブレースによる補強効果を十分に得ることができないという問題があった。 However, the above-mentioned prior art focuses on how to fix the framed steel braces to the concrete structure, and the reinforcement of the concrete structure side that fixes the framed steel braces is insufficient. It was. Therefore, even if the framed steel brace is strong, the concrete structure side fixing the framed steel brace does not have a structure that is not easily damaged during an earthquake. There was a problem that could not be obtained.
本発明の目的は、枠付き鉄骨ブレースを設置して耐震補強するに際し、施工作業の煩雑さを軽減できるとともに、枠付き鉄骨ブレースの補強効果を損なうことなく、優れた補強効果を得ることができるコンクリート構造物の耐震補強構造を提供することにある。 The object of the present invention is to reduce the inconvenience of construction work when installing a framed steel brace for earthquake resistance reinforcement, and to obtain an excellent reinforcing effect without impairing the reinforcing effect of the framed steel brace. The object is to provide a seismic reinforcement structure for concrete structures.
上記目的を達成するため本発明のコンクリート構造物の耐震補強構造は、コンクリート構造物の柱部分、梁部分および床部分に囲まれた開口領域に、枠付き鉄骨ブレースを設置したコンクリート構造物の耐震補強構造において、枠付き鉄骨ブレースを構成する両側のそれぞれの枠鉄骨と前記開口領域の両側のそれぞれの柱部分とを、柱部分の3方面に巻き立てられるとともに、柱部分のせい方向に突出して、柱部分の厚さと略同じ間隔で対置した補強プレートで挟み、この対置した補強プレートの間に充填した固化材により固定するとともに、この固化材、対置した補強プレートおよび両側のそれぞれの枠鉄骨を貫通する緊結部材を締め上げて、この対置した補強プレートにより柱部分および固化材の厚さ方向両面を圧縮してプレストレスを付与している状態にしたことを特徴とするものである。 To achieve the above object, the seismic reinforcement structure for a concrete structure according to the present invention is an earthquake-resistant structure of a concrete structure in which a framed steel brace is installed in an open area surrounded by a pillar part, a beam part and a floor part of the concrete structure. In the reinforcing structure, the frame steel frames on both sides constituting the framed steel brace and the column portions on both sides of the opening area are wound around the three sides of the column portion and project in the direction of the column portion. The steel plate is sandwiched between reinforcing plates facing each other at substantially the same interval as the thickness of the pillar portion, and fixed with a solidifying material filled between the opposing reinforcing plates. The solidifying material, the opposing reinforcing plates, and the frame steel frames on both sides are fixed. Tighten the penetrating member that penetrates and compress the pillar part and both sides in the thickness direction of the solidified material with this facing reinforcing plate to prestress It is characterized in that it has a given to that state.
また、本発明の別のコンクリート構造物の耐震補強構造は、コンクリート構造物の柱部分、梁部分および床部分に囲まれた開口領域に、枠付き鉄骨ブレースを設置したコンクリート構造物の耐震補強構造において、枠付き鉄骨ブレースを構成する両側のそれぞれの枠鉄骨と前記開口領域の両側のそれぞれの柱部分とを、柱部分のせい方向両側に突出して、柱部分の厚さと略同じ間隔で対置した補強プレートで挟み、この対置した補強プレートの間に充填した固化材により固定するとともに、それぞれの柱部分のせい方向一方側では、この固化材、対置した補強プレートおよび枠鉄骨を貫通する緊結部材を締め上げ、それぞれの柱部分のせい方向他方側では、この固化材および対置した補強プレートを貫通する緊結部材を締め上げて、対置した補強プレートにより柱部分および固化材の厚さ方向両面を圧縮してプレストレスを付与している状態にしたことを特徴とするものである。 Further, another seismic reinforcement structure for a concrete structure according to the present invention is a seismic reinforcement structure for a concrete structure in which a framed steel brace is installed in an opening region surrounded by a pillar part, a beam part and a floor part of the concrete structure. , Each frame steel frame on both sides constituting the framed steel brace and each column part on both sides of the opening region protruded on both sides in the direction of the column part, and faced at substantially the same interval as the thickness of the column part. The reinforcing plate is sandwiched between the reinforcing plates and fixed with the solidified material filled between the opposed reinforcing plates, and on one side of each column portion, the solidifying material, the opposed reinforcing plate and the fastening member penetrating the frame steel frame are attached. Tightened, on the other side in the direction of each column part, the fastening member penetrating the solidified material and the facing reinforcing plate was tightened and placed The strong plate to compress the thickness direction both sides of the post portion and the solidifying material is characterized in that it has the state which grants prestressing.
本発明の前者のコンクリート構造物の耐震補強構造によれば、コンクリート構造物の柱部分、梁部分および床部分に囲まれた開口領域に設置する枠付き鉄骨ブレースについて、枠付き鉄骨ブレースを構成する両側のそれぞれの枠鉄骨と開口領域の両側のそれぞれの柱部分とを、柱部分の3方面に巻き立てられるとともに、柱部分のせい方向に突出して、柱部分の厚さと略同じ間隔で対置した補強プレートで挟み、対置した補強プレートの間に充填した固化材により強固に一体化して固定する。さらに、緊結部材を、固化材、対置した補強プレートおよび両側のそれぞれの枠鉄骨に貫通させ、緊結部材を締め上げることによって、対置した補強プレートにより、柱部分と固化材の厚さ方向両面を圧縮してプレストレスを付与した状態にしているので、能動的な横拘束効果が得られ、枠付き鉄骨ブレースとコンクリート構造物との一体性がさらに向上する。 According to the former seismic reinforcement structure of a concrete structure of the present invention, a framed steel brace is configured for a framed steel brace installed in an opening region surrounded by a pillar part, a beam part and a floor part of the concrete structure. Each frame steel frame on each side and each column part on both sides of the open area are wound around the three sides of the column part, project in the direction of the column part, and face each other at substantially the same distance as the thickness of the column part. It is sandwiched between the reinforcing plates and firmly integrated and fixed by the solidified material filled between the opposing reinforcing plates. Furthermore, the tightening member is passed through the solidified material, the facing reinforcing plate and the frame steel frames on both sides, and the tightening member is tightened to compress the both sides of the column part and the solidifying material in the thickness direction by the facing reinforcing plate. Since the prestress is applied, an active lateral restraint effect is obtained, and the integrity of the framed steel brace and the concrete structure is further improved.
本発明の後者のコンクリート構造物の耐震補強構造によれば、コンクリート構造物の柱部分、梁部分および床部分に囲まれた開口領域に設置する枠付き鉄骨ブレースについて、枠付き鉄骨ブレースを構成する両側のそれぞれの枠鉄骨と前記開口領域の両側のそれぞれの柱部分とを、柱部分のせい方向両側に突出して、柱部分の厚さと略同じ間隔で対置した補強プレートで挟み、この対置した補強プレートの間に充填した固化材により強固に一体化して固定する。さらに、それぞれの柱部分のせい方向一方側では、緊結部材を、固化材、対置した補強プレートおよび枠鉄骨に貫通させて締め上げ、それぞれの柱部分のせい方向他方側では、緊結部材を、固化材および対置した補強プレートに貫通させて締め上げることによって、対置した補強プレートにより柱部分および固化材の厚さ方向両面を圧縮してプレストレスを付与した状態にしているので、能動的な横拘束効果が得られ、前者の耐震補強構造のように、両側の柱部分の3方面に補強プレートを巻き立てることができない場合であっても、枠付き鉄骨ブレースとコンクリート構造物との一体性を向上させることができる。 According to the latter seismic reinforcement structure of a concrete structure of the present invention, a framed steel brace is configured for a framed steel brace installed in an opening region surrounded by a column part, a beam part and a floor part of the concrete structure. Each frame steel frame on each side and each column part on both sides of the opening area protrude between both sides of the column part in the direction in which the column part is located, and sandwiched between reinforcement plates facing each other at substantially the same interval as the thickness of the column part. The solidified material filled between the plates is firmly integrated and fixed. Further, on one side of each column part, the fastening member is passed through the solidifying material, the opposing reinforcing plate and the frame steel, and tightened. On the other side of each column part, the fastening member is solidified. Active lateral restraint because the column part and both sides in the thickness direction of the solidified material are compressed and prestressed by the opposing reinforcing plate by passing through and tightening the material and the opposing reinforcing plate Even if it is not possible to wind up the reinforcing plate around the three sides of the pillars on both sides, as in the former seismic reinforcement structure, the effect is improved and the integrity of the steel frame brace and the concrete structure is improved. Can be made.
このように本発明のコンクリート構造物の耐震補強構造では、コンクリート構造物側の補強を重視していない従来構造に比べ、枠付き鉄骨ブレースを固定しているコンクリート構造物側が十分に補強されているので、枠付き鉄骨ブレースの補強効果を損なうことがないばかりか、相乗的な補強効果を得ることができる優れた補強構造となる。 Thus, in the seismic reinforcement structure for a concrete structure of the present invention, the concrete structure side to which the framed steel brace is fixed is sufficiently reinforced compared to the conventional structure in which the reinforcement on the concrete structure side is not emphasized. As a result, the reinforcing effect of the framed steel brace is not impaired, and an excellent reinforcing structure capable of obtaining a synergistic reinforcing effect is obtained.
また、対置した補強プレートは固化材を充填する際の型枠として機能し、充填した固化材が固化した後も除去することなく、そのまま補強部材として機能する。したがって、モルタル等の固化材の充填が必要な構造でありながら、煩雑な脱型工程による施工負担を軽減することができる。 Further, the facing reinforcing plate functions as a mold for filling the solidifying material, and functions as a reinforcing member without being removed even after the filled solidifying material is solidified. Therefore, the construction burden due to a complicated demolding process can be reduced while the structure needs to be filled with a solidifying material such as mortar.
以下、本発明のコンクリート構造物の耐震補強構造を、図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the seismic reinforcement structure of a concrete structure of the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.
図4に例示するように、本発明の耐震補強を施す対象となるコンクリート構造物1は、床部分4に立設された柱部分3と柱部分3との間に梁部分2を架設し、これらで囲まれた領域を開口したフレームを有するコンクリート構造物1である。
As illustrated in FIG. 4, the
本発明のコンクリート構造物の耐震補強構造は、図1に例示するように、この柱部分3、梁部分2および床部分4で囲まれた四角形状の開口領域に、両側の枠鉄骨12a、12a、上側の枠鉄骨12b、下側の枠鉄骨12cを有する四角外形の枠付き鉄骨ブレース11を設置したものである。
As shown in FIG. 1, the seismic reinforcement structure for a concrete structure according to the present invention has
上側の枠鉄骨12bの長手方向中央部の連結部13aから、両側の枠鉄骨12a、12aと下側の枠鉄骨12cとが交差するそれぞれのコーナー部の連結部13b、13bに向かって鉄骨ブレース13、13が延設された構造になっている。枠鉄骨12a、12b、12cおよび鉄骨ブレース13は、実施形態で例示するH形鋼材に限定されるものではなく、その他、円形や矩形断面の鋼管材等を用いることもできる。
From the connecting
図2に例示するように、柱部分3は、鉄筋5とコンクリート6とにより形成されている。鉄筋5は上下に直線的に延設された主筋と、複数の主筋を囲むように配置される帯筋とからなる。図3に例示するように、梁部分2も同様に鉄筋コンクリートで形成されている。
As illustrated in FIG. 2, the
柱部分3には、その外周面に沿って厚さ3mm〜9mm程度の補強プレートを断面コ字状に形成した補強プレートチャンネル7が配置されている。これにより、補強プレート(補強プレートチャンネル7)が柱部分3の3方面に巻き立てられるとともに、柱部分3のせい方向(図2の左右方向)に突出して、柱部分3の厚さとほぼ同じ間隔で対置した構造になっている。この補強プレートチャンネル7の対置した補強プレートによって、両側のそれぞれの枠鉄骨12aとそれぞれの柱部分3とが厚さ方向に挟まれて、対置した補強プレートの間に充填した固化材15により固定されている。補強プレートチャンネル7は、1枚の補強プレートを曲げ加工して形成することもでき、複数枚の補強プレートを接続して形成することもできる。
The
柱部分3の3方面の表面と補強プレートとは、約10mm程度離れており、このすき間に充填されたグラウト(高強度のペースト材)或いはモルタルにより、柱部分3の3方面の表面と補強プレートとが一体的に固定されている。尚、本発明において、固化材15とは、コンクリート、モルタルおよびこれらに類するものを意味する。
The three-way surface of the
両側の枠鉄骨12aは、対向するフランジをウェブで連結したH形鋼材であり、そのウェブが、枠鉄骨12aを挟む補強プレートと平行になるように配置されている。そして、固化材15、対置した補強プレートおよび枠鉄骨12aのウェブをPC鋼棒9が貫通し、このPC鋼棒9はその両端に螺合した固定ナット10によってワッシャを介在させて補強プレートチャンネル7の対置した補強プレートに固定されている。
The
この固定ナット10の増し締めによってPC鋼棒9が締め上げられている。この締め上げられたPC鋼棒9によって、柱部分3および固化材15の厚さ方向両面は、補強プレートチャンネル7の対置した補強プレートを介して圧縮されて、プレストレスが付与された状態になっている。このようにPC鋼棒9は、補強プレートチャンネル7の対置した補強プレート8と、その間にある部材を圧着させる緊結部材として機能している。
The
図3に例示するように梁部分2には、その厚さ方向両側に、厚さ3mm〜9mm程度の補強プレート8が対置している。この対置した補強プレート8で、上側の枠鉄骨12bと梁部分2とが厚さ方向に挟まれて、対置した補強プレート8の間に充填した固化材15により固定されている。
As illustrated in FIG. 3, reinforcing
上側の枠鉄骨12bは、対向するフランジをウェブで連結したH形鋼材であり、そのウェブが、枠鉄骨12bを挟む補強プレート8と平行になるように配置されている。そして、固化材15、対置した補強プレート8および枠鉄骨12bのウェブをPC鋼棒9が貫通し、このPC鋼棒9はその両端に螺合した固定ナット10によってワッシャを介在させて補強プレート8に固定されている。
The upper
この固定ナット10の増し締めによってPC鋼棒9が締め上げられている。この締め上げられたPC鋼棒9によって、梁部分2および固化材15の厚さ方向両面は、対置した補強プレート8を介して圧縮されて、プレストレスが付与された状態になっている。
The
この実施形態では、緊結部材としてPC鋼棒9を用いているので、プレストレスを柱部分3および固化材15、梁部分2および固化材15に付与することができる。緊結部材としては、その他の金属棒等を用いることができる。
In this embodiment, since the
また、H形鋼材からなる両側の枠鉄骨12aおよび上側の枠鉄骨12bのウェブを、それぞれの枠鉄骨12a、12bを挟む補強プレートと平行になるように配置し、PC鋼棒9がウェブを貫通するようにしているので、1箇所ごとに1本のPC鋼棒9を貫通させるために枠鉄骨12a、12bに形成する貫通穴は1つで済むことになり、加工工数を最小限にすることができる。もちろん、枠鉄骨12a、12bのフランジが、それぞれの枠鉄骨12a、12bを挟む補強プレート8と平行になるように配置して、PC鋼棒9をフランジに貫通させることもできる。
Further, the webs of the
図7に例示するように、枠鉄骨12aの小口面は、固化材15が剥離、剥落しないように鋼板等で形成したカバーチャンネル16で覆って補強した構造にすることもできる。或いは、図8に例示するように、枠鉄骨12aの小口面を補強筋17で覆って補強した構造にすることもできる。このカバーチャンネル16、補強筋17で覆って補強した構造は、上側の枠鉄骨12bの小口面に適用することもできる。
As illustrated in FIG. 7, the small edge surface of the
床部分4には、アンカー部材14が中途まで埋設されている。下側の枠鉄骨12cは、対向するフランジをウェブで連結したH形鋼材であり、一方のフランジが床部分4に当接するように配置されている。そして、この一方のフランジが、貫通するアンカー部材14にワッシャを介在させて螺合する固定ナットにより、床部分4に固定されている。
An
本発明においては、床部分4と下側の枠鉄骨12cとは、このような直接接合による固定だけでなく、他の固定手段、例えば、スタッドジベルを介して、いわゆる間接接合によって固定することもできる。或いは、エポキシ樹脂等の接着剤を介して床部分4と下側の枠鉄骨12cとを接合することもできる。このような接着剤による接合を採用すると、床部分4を傷めることがなく、施工の際の粉塵や騒音の発生を防止することができる。
In the present invention, the
また、それぞれの枠鉄骨12a、12aの下端部にベースプレートを接合しておき、このベースプレートをアンカー部材14を用いて床部分4に固定することもできる。このようにして両側の枠鉄骨12a、12aを床部分4に固定する場合には、下側の枠鉄骨12cを省略することも可能になる。下側の枠鉄骨12cがないと床部分4がフラットの状態となり、通行の障害物がなくなるので、円滑に通行することができる。
In addition, a base plate can be joined to the lower ends of the frame steel frames 12 a and 12 a and the base plate can be fixed to the
この耐震補強構造は、以下の手順により構築する。 This seismic reinforcement structure is constructed by the following procedure.
まず、図5に例示するように、柱部分3、梁部分2および床部分4に囲まれた開口領域に、枠付き鉄骨ブレース11を嵌め込むように設置する。ここで、床部分4に中途まで埋設したアンカー部材14を、下側の枠鉄骨12cの一方のフランジに貫通させ、このアンカー部材14にワッシャを介在させた状態で固定ナットを螺合させる。このようにして、下側の枠鉄骨12cを床部分4に仮固定する。
First, as illustrated in FIG. 5, the framed
次いで、図6に例示するように、開口領域の両側の柱部分3を内包するように補強プレートチャンネル7を外側から柱部分3に沿わせて設置する。図6では、右側の柱部分3に沿って既に補強プレートチャンネル7が設置されており、同様に左側の柱部分3についても補強プレートチャンネル7が設置される。
Next, as illustrated in FIG. 6, the reinforcing
そして、図2に示す補強プレートチャンネル7の対置した補強プレートの突出側の開口を塞いで、柱部分3の厚さとほぼ同じ間隔で対置した補強プレートの間に枠鉄骨12aを閉じ込めるようにして型枠を設置する。また、対置した補強プレートと枠鉄骨12aのウェブとにPC鋼棒9を貫通させ、PC鋼棒9の両端部にワッシャを介在させて固定ナット10を螺合して、PC鋼棒9を仮固定しておく。その後、補強プレートチャンネル7の対置した補強プレートの間に固化材15を充填し、固化材15が固化するまで養生してから型枠を除去する。
Then, the opening on the protruding side of the facing reinforcing plate of the reinforcing
次いで、梁部分2の厚さ方向両側それぞれに、梁部分2とすき間をあけて補強プレート8を対置する。そして、図3に示す対置した補強プレート8の下側の開口を塞いで、対置した補強プレート8の間で枠鉄骨12bを閉じ込めるようにして型枠を設置する。
Next, the reinforcing
また、対置した補強プレート8および枠鉄骨12aのウェブにPC鋼棒9を貫通させ、PC鋼棒9の両端部にワッシャを介在させて固定ナット10を螺合して、PC鋼棒9を仮固定しておく。さらに、対置した補強プレート8および梁部分2にPC鋼棒9を貫通させ、PC鋼棒9の両端部にワッシャを介在させて固定ナット10を螺合して、PC鋼棒9を仮固定しておく。その後、対置した補強プレート8の間に上方から固化材15を充填し、固化材15が固化するまで養生してから型枠を除去する。
Further, the
このように、補強プレートチャンネル7および補強プレート8が固化材15を充填する際の型枠として機能するので、固化材15を充填するために設置する型枠が最小限で済む。また、固化材15が固化した後は、補強プレートチャンネル7および補強プレート8はそのまま補強部材として機能する。そのため、固化材15の養生後に除去する型枠も最小限になる。したがって、モルタル等の固化材15の充填が必要な補強構造でありながら、煩雑な脱型工程による施工負担を軽減することができる。
As described above, the reinforcing
次いで、柱部分3および梁部分2において、PC鋼棒9を仮固定している固定ナット10を増し締めすることによりPC鋼棒9を締め上げる。このPC鋼棒9の締め上げによって、補強プレートチャンネル7の対置した補強プレートを介して、柱部分3および柱部分3の周辺に充填されて固化した固化材15の厚さ方向両面を圧縮してプレストレスを付与した状態にする。付与するプレストレスの強さは、固定ナット10の増し締め具合の強弱の調整により行ない、例えば、約0.1%の緊張ひずみを与えて、対置した補強プレートを、補強プレートの間に挟んだ部材に圧着させて、せん断力を受けた際にずれが生じないようにする。
Next, in the
同様に、固定ナット10の増し締めによって、上側の枠鉄骨12bを貫通しているPC鋼棒9の締め上げ、梁部分2を貫通しているPC鋼棒9の締め上げを行なって、対置した補強プレート8を介して、梁部分2および梁部分2の周辺に充填されて固化した固化材15の厚さ方向両面を圧縮してプレストレスを付与した状態にする。また、下側の枠鉄骨12cもアンカー部材14に螺合した固定ナットを増し締めして、床部分4に強固に固定する。
Similarly, by tightening the fixing
本発明では上記のように、柱部分3が、柱部分3の周辺に充填された固化材15とともに、補強プレートチャンネル7の対置した補強プレートによって圧縮されてプレストレスが付与され、梁部分2が、梁部分2の周辺に充填された固化材15とともに、対置した補強プレート8によって圧縮されてプレストレスが付与されているので、受動的な横拘束効果(コンクリートが膨張することによって初めて生じる拘束反力)によるコンクリート構造物1の靭性の向上および水平耐力の増大を図ることができるだけではなく、能動的な横拘束効果(コンクリートの膨張とは無関係に当初から付加される拘束力)を得ることもできる。即ち、地震時の柱部分3や梁部分2のコンクリート6のはらみ出しや剥離、剥落を回避しつつ大きな水平せん断力および高い靭性を確保して、補強強度を著しく増大させている。また、柱部分3の3方面が補強プレートチャンネル7(補強プレート)に巻き立てられているので、柱部分3のせん断強度と靭性が向上している。
In the present invention, as described above, the
それ故、枠付き鉄骨ブレース11を固定しているコンクリート構造物1側が地震の際に損傷し難い構造になっており、枠付き鉄骨ブレース11とコンクリート構造物1との一体性も向上している。また、下側の枠鉄骨12cと床部分4とをアンカー部材14により固定しているので、枠付き鉄骨ブレース11とコンクリート構造物1とは益々強固に一体化した構造になっている。
Therefore, the
尚、枠付き鉄骨ブレース11の両側の枠鉄骨12aと柱部分3と固定するだけで、要求を満たす十分な補強効果を得ることができる場合には、上側の枠鉄骨12bと梁部分2との固定、下側の枠鉄骨12cと床部分4との固定のいずれか一方の固定、または、両方の固定を省略することもできる。
If a sufficient reinforcing effect satisfying the requirements can be obtained simply by fixing the
このように、コンクリート構造物1側の補強を重視していない従来構造に比べ、枠付き鉄骨ブレース11を固定しているコンクリート構造物1の柱部分3および梁部分2が十分に補強されているので、枠付き鉄骨ブレース11の補強効果を損なわずに得ることができ、その上、コンクリート構造物1側の補強により相乗的な補強効果が得られる構造になっている。
As described above, the
また、上記実施形態で例示したように鉄骨ブレース13を、上側の枠鉄骨12bの長手方向中央部から、両側の枠鉄骨12aと下側の枠鉄骨12cとが交差するそれぞれのコーナー部に向かって延設することにより、床部分4に比してより補強されている梁部分2で、2本の鉄骨ブレース13からの外力を負担することができるので、地震の際の床部分4の浮き上がりを防止するには有利な構造になっている。尚、床部分4が十分な強度を有していれば、鉄骨ブレース13を、下側の枠鉄骨12cの長手方向中央部から、両側の枠鉄骨12aと上側の枠鉄骨12bとが交差するそれぞれのコーナー部に向かって延設するようにしてもよい。
Further, as exemplified in the above embodiment, the
或いは、図11に例示するように、枠付き鉄骨ブレース11を構成する鉄骨ブレース13を、コンクリートを内部に充填した鋼管にするとともに、上側の枠鉄骨12bと一方側の枠鉄骨12aとが交差するコーナー部と、下側の枠鉄骨12cと他方側の枠鉄骨12aとが交差するコーナー部とを連結するように延設することもできる。鋼管の断面は、円筒状だけでなく、四角筒状などの多角筒状にすることもできる。このように、圧縮および引張りの両方向に高い強度を有するコンクリート充填鋼管を、鉄骨ブレース13として用いて、四角形の枠付き鉄骨ブレース11の対角線をなすように設けることよっても補強強度を増大させることができる。
Alternatively, as illustrated in FIG. 11, the
補強対象となるコンクリート構造物1の柱部分3に隣接して袖壁や窓枠が設けられている場合には、上記実施形態のように補強プレート(補強プレートチャンネル7)を柱部分3の3方面に巻き立てることができない。このような場合には、図9、図10に例示する実施形態のような補強構造にすることができる。
When a sleeve wall or a window frame is provided adjacent to the
この実施形態では、図1に例示した実施形態の補強プレートチャンネル7に替えて、対置した補強プレート8を設けている。この対置した補強プレート8は厚さ3mm〜9mm程度であり、柱部分3のせい方向両側(図10の左右方向両側)に突出して、柱部分3の厚さと略同じ間隔で配置されている。この対置した補強プレート8によって、両側のそれぞれの枠鉄骨12aとそれぞれの柱部分3とが厚さ方向に挟まれて、対置した補強プレート8の間に充填した固化材15により固定されている。
In this embodiment, instead of the reinforcing
さらに、それぞれの柱部分3のせい方向一方側(図10の右側)では、固化材15、対置した補強プレート8および枠鉄骨12aをPC鋼棒9が貫通している。また、それぞれの柱部分3のせい方向他方側(図10の左側)では、固化材15および対置した補強プレート8をPC鋼棒9が貫通している。それぞれのPC鋼棒9はその両端に螺合した固定ナット10によってワッシャを介在させて対置した補強プレート8に固定されている。
Further, on one side (right side in FIG. 10) in the direction of each
この固定ナット10の増し締めによってPC鋼棒9が締め上げられている。この締め上げられたPC鋼棒9によって、柱部分3および固化材15の厚さ方向両面は、対置した補強プレートを介して圧縮されて、プレストレスが付与された状態になっている。
The
その他の構造は、既述した実施形態と同一であり、同様の手順によって構築することができる。尚、この実施形態では、図8に例示したように、枠鉄骨12aの小口面を補強筋17で覆って補強した構造にしているが、図7に例示したように、枠鉄骨12aの小口面を、鋼板等で形成したカバーチャンネル16で覆って補強した構造にすることもできる。或いは、枠鉄骨12aの小口面を、補強筋17やカバーチャンネル16で覆わずに、図2に例示したように、そのまま開放した構造にすることもできる。
Other structures are the same as those of the above-described embodiment, and can be constructed by the same procedure. In this embodiment, as illustrated in FIG. 8, the small steel surface of the
この実施形態の耐震補強構造は、図9に例示するように隣り合う2つの柱部分3の
間の1スパンに施工、設置するだけでなく、複数のスパンに渡って連続して施工、設置することもできる。複数のスパンに渡って耐震補強構造を施工、設置する場合には、柱部分3周辺の横断面は、図12に例示するような構造になる。
The seismic reinforcement structure of this embodiment is not only constructed and installed in one span between two
即ち、隣り合う複数の開口領域のそれぞれに枠付き鉄骨ブレース11を設置して連続補強する際には、開口領域と開口領域との間に位置する柱部材3については、この柱部分3と、この柱部分3の両側の枠鉄骨12a、12aとを、この柱部分3のせい方向両側に突出して、柱部分3の厚さと略同じ間隔で対置した補強プレート8で挟み、この対置した補強プレート8の間に充填した固化材15により固定する。そして、この柱部分3のせい方向両側それぞれで、この固化材15、対置した補強プレート8および枠鉄骨12aを貫通するPC鋼棒9を締め上げて、対置した補強プレート8により、この柱部分3および固化材15の厚さ方向両面を圧縮してプレストレスを付与している状態にする。
That is, when the framed
図12においても、図7に例示したように、枠鉄骨12aの小口面を、鋼板等で形成したカバーチャンネル16で覆って補強した構造や、枠鉄骨12aの小口面を、補強筋17やカバーチャンネル16で覆わずに、図2に例示したように、そのまま開放した構造にすることもできる。
Also in FIG. 12, as illustrated in FIG. 7, a structure in which the small edge surface of the
この実施形態では、対置した補強プレート8によってプレストレスが付与されているので既述した実施形態と同様に、受動的な横拘束効果によるコンクリート構造物1の靭性の向上および水平耐力の増大を図ることができるだけではなく、能動的な横拘束効果を得ることもできる。そのため、地震時の柱部分3や梁部分2のコンクリート6のはらみ出しや剥離、剥落を回避しつつ大きな水平せん断力および高い靭性を確保して、補強強度を著しく増大させることができる。また、柱部分3の2方面が補強プレート8に挟まれるとともに、柱部分3のせい方向両側の位置で、対置する補強プレート8にはPC鋼棒9が貫通して締め上げられているので、柱部分3のせん断強度と靭性を向上させることができる。
In this embodiment, since pre-stress is applied by the facing reinforcing
上記したそれぞれの実施形態では、フレームを有するコンクリート構造物1を耐震補強する場合を例示したが、本発明は、ピロティフレームを有するコンクリート構造物やその他種々の構造のコンクリート構造物を耐震補強する場合にも適用することができる。例えば、鉛直方向に水平剛性と強度がアンバランスな構造のコンクリート構造物、或いは、水平耐力が不足しているラーメン(骨組)構造のコンクリート構造物に好適である。
In each of the above-described embodiments, the case where the
本発明は、既設のコンクリート構造物1に限らず、新たにコンクリート構造物1を建造する際にも適用することができる。
The present invention can be applied not only to the existing
1 コンクリート構造物
2 梁部分
3 柱部分
4 床部分
5 鉄筋
6 コンクリート
7 補強プレートチャンネル
8 補強プレート
9 PC鋼棒(緊結部材)
10 固定ナット
11 枠付き鉄骨ブレース
12a、12b、12c 枠鉄骨
13 鉄骨ブレース
13a、13b 連結部
14 アンカー部材
15 固化材
16 カバーチャンネル
17 補強筋
1
6
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