JP5324764B2 - Column reinforcement structure - Google Patents
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Description
本発明は、既存建物の補強を目的とした柱補強構造に関する。 The present invention relates to a column reinforcement structure for the purpose of reinforcing an existing building.
例えば、耐震性が不十分であると判断された鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造の既存建物に対する一般的な補強構造として、柱頭部分や柱脚部分の周囲に炭素繊維や鋼材等を巻きつけて拘束することで補強する場合がある。例えば、特許文献1には、断面矩形の柱に対して、各角部に配置されたコーナーピースをボルト等により締め付けることで柱を圧縮し、柱の膨張およびひび割れを抑制する補強構造が記載されている。
For example, as a general reinforcement structure for an existing building of reinforced concrete or steel reinforced concrete that is judged to have insufficient earthquake resistance, it is restrained by wrapping carbon fiber or steel around the column head or column base. It may be reinforced. For example,
ところが、前記従来の柱の周囲を囲むように補強部材を配設する補強構造は、耐震壁や袖壁等の構造壁が一体的に設けられた柱に適用する場合は、壁を部分的に切断する必要があった。そのため、切断部分を補強する必要が生じるなど、施工が煩雑であるとともに、施工費が高価であった。 However, when the reinforcing structure in which the reinforcing member is disposed so as to surround the conventional pillar is applied to a pillar integrally provided with a structural wall such as a seismic wall or a sleeve wall, the wall is partially formed. It was necessary to cut. Therefore, the construction is complicated and the construction cost is expensive, for example, it is necessary to reinforce the cut portion.
そのため、構造壁が一体的に設けられた柱の補強構造として、特許文献2や特許文献3には、柱の断面コの字状の鋼板等からなる補強板を、構造壁の接続部以外の柱表面に被覆し、補強板と柱との間に充填材を充填してなる耐震補強構造が開示されている。
Therefore, as a reinforcing structure for a column in which a structural wall is integrally provided, in
ところが、前記従来の耐震補強構造は、構造壁の接続部以外の柱の表面形状に応じて、補強板を形成する必要があり、この補強板の製造のコストが高価となるという問題点を有していた。 However, the conventional seismic reinforcement structure has a problem that it is necessary to form a reinforcing plate in accordance with the surface shape of the pillar other than the connecting portion of the structural wall, and the manufacturing cost of this reinforcing plate is high. Was.
また、鋼板等からなる補強板により、柱の露出部分を全体的に覆うため、補強板が大掛かりとなるとともに重量が重くなるため、取り扱いが困難となり、施工性が悪いという問題点を有していた。 In addition, since the entire exposed portion of the column is covered with a reinforcing plate made of a steel plate or the like, the reinforcing plate becomes large and heavy, which makes it difficult to handle and has poor workability. It was.
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、施工性に優れ、かつ、安価に既存建物の耐震性能を向上させることを可能とした柱補強構造を提案することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object to propose a column reinforcing structure that is excellent in workability and that can improve the seismic performance of an existing building at low cost. And
前記課題を解決するために、本発明は、柱の頭部と脚部において前記柱の前面および左右の側面を拘束する柱補強構造であって、前記柱の前面および左右の側面に沿設された断面コの字状の補強部材と、前記柱に形成された固定部材挿入孔に配設されて、前記補強部材を前記柱の前面に締め付ける第一の固定部材と、前記補強部材と前記柱との隙間および前記固定部材挿入孔と前記第一の固定部材との隙間に充填される充填材と、前記柱の左右の側面に突設されて、前記補強部材を前記柱の側面に締め付ける第二の固定部材と、を備え、前記第一の固定部材は、前記柱と該柱に接続する梁との角部から柱せいの1/3以内の高さの位置にて先端が前記柱の中間よりも後面側となるように配置されていて、かつ、前記第二の固定部材と交差していて、前記柱の前面および左右の側面を前記補強部材により拘束していることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention provides a column reinforcing structure that restrains the front and left and right sides of the column at the head and legs of the column, and is provided along the front and left and right sides of the column. A U-shaped reinforcing member, a first fixing member disposed in a fixing member insertion hole formed in the column, and tightening the reinforcing member to the front surface of the column; and the reinforcing member and the column And a filler that fills the gap between the fixing member insertion hole and the first fixing member, and a left and right side surface of the column, and the reinforcing member is fastened to the side surface of the column. Two first fixing members, and the first fixing member has a tip that is at a height within one third of the column length from a corner of the column and a beam connected to the column. It is arranged to be on the rear side from the middle, and intersects with the second fixing member Te, and characterized in that it restrains the front and left and right side surfaces of the pillar by the reinforcing member.
かかる柱補強構造は、柱の頭部や脚部(端部)において、柱の前面および側面を拘束するため、柱端部におけるせん断破壊や付着割裂破壊等に起因するカバーコンクリートの剥落を防止し、柱のじん性を改善することが可能となる。
また、補強部材が、柱の全体を覆うのではなく、柱の頭部および脚部の少なくとも一方においてのみ柱を拘束するように形成されているため、材料費が安価であるとともに、取り扱いが容易で作業性に優れている。
This column reinforcement structure restrains the front and sides of the column at the column head and legs (ends), thus preventing the cover concrete from being peeled off due to shear failure or bond splitting failure at the column end. It becomes possible to improve the toughness of the pillar.
In addition, the reinforcing member is formed not to cover the entire column but to restrain the column only at at least one of the column head and leg, so that the material cost is low and the handling is easy. Excellent workability.
また、かかる柱補強構造は、補強部材が柱の頭部および脚部の少なくとも一方にだけ配置されるので、その取付作業が容易である。さらに、柱の頭部および脚部のみの補強であるため、比較的小スペースでの作業を可能とするとともに、既存の居住空間などの影響を最小限に抑えることが可能である。
また、前記補強部材と前記柱との隙間および前記固定部材挿入孔の隙間に、充填材が充填されていれば、補強部材と柱との一体化がより効果的に行われる。
Further, in such a column reinforcing structure, the reinforcing member is disposed only on at least one of the head portion and the leg portion of the column, so that the attaching operation is easy. Furthermore, since the reinforcement is only for the head and legs of the pillar, it is possible to work in a relatively small space and to minimize the influence of the existing living space.
Further, if the gap between the reinforcing member and the column and the gap between the fixing member insertion holes are filled with the filler, the reinforcement member and the column are more effectively integrated.
また、第二の発明の柱補強構造は、柱の頭部と脚部において前記柱の前面および左右の側面を拘束する柱補強構造であって、前記柱の前面および左右の側面に沿設された断面コの字状の補強部材と、前記柱に形成された固定部材挿入孔に配設されて、前記補強部材を前記柱の前面に締め付ける第一の固定部材と、前記補強部材と前記柱との隙間および前記固定部材挿入孔と前記第一の固定部材との隙間に充填される充填材と、前記柱の左右の側面に突設されて、前記補強部材を前記柱の側面に締め付ける第二の固定部材と、を備え、前記柱の前面および左右の側面を前記補強部材により拘束していて、前記補強部材の前記柱の前面に対応する部分に、補剛材が設けられており、前記補剛材は、前記柱の前面に当接し、前記第一の固定部材の締付力を直接前記柱に伝達することを特徴としている。
この柱補強構造によれば、補強部材の増強効果を得ることができるとともに、補強部材が柱に当接することでより効果的に柱を拘束することが可能となる。
The column reinforcing structure of the second invention is a column reinforcing structure that restrains the front surface and the left and right side surfaces of the column at the head and legs of the column, and is provided along the front surface and the left and right side surfaces of the column. A U-shaped reinforcing member, a first fixing member disposed in a fixing member insertion hole formed in the column, and tightening the reinforcing member to the front surface of the column; and the reinforcing member and the column And a filler that fills the gap between the fixing member insertion hole and the first fixing member, and a left and right side surface of the column, and the reinforcing member is fastened to the side surface of the column. Two fixing members, the front side and the left and right side surfaces of the column are constrained by the reinforcing member, and a stiffener is provided in a portion corresponding to the front side of the column of the reinforcing member, The stiffener abuts against the front surface of the column and tightens the first fixing member. It is characterized by transmitting a force directly to the pillar.
According to this column reinforcing structure, the reinforcing effect of the reinforcing member can be obtained, and the column can be more effectively restrained by the reinforcing member coming into contact with the column.
また、前記補剛材が、前記補強部材の角部に設けられていれば、コの字状に形成された補強部材が開くことを防止し、拘束効果が高まる。
また、前記補剛材は、上下に複数段設けられていてもよい。
Further, if the stiffener is provided at the corner of the reinforcing member, the reinforcing member formed in a U-shape is prevented from opening, and the restraining effect is enhanced.
Further, the stiffener may be provided in a plurality of stages in the vertical direction.
なお、本発明の柱補強構造において、前記補強部材は、断面コの字状に形成された鋼板であってもよいし、一片が前記前面、他片が前記側面に配置されるように断面L字状に形成された鋼板を2枚組み合わせたものであってもよい。 In the column reinforcing structure of the present invention, the reinforcing member may be a steel plate having a U-shaped cross section, or a cross section L so that one piece is disposed on the front surface and the other piece is disposed on the side surface. A combination of two steel plates formed in a letter shape may be used.
また、前記補強部材が、前記柱を前後に貫通する固定部材挿入孔に挿通した第一の固定部材により固定されていれば、柱の前後から均一に拘束力を付与するため好適である。 The front Symbol reinforcing member, be fixed by the first fixing member inserted through the fixing member insertion hole penetrating the pillar around, it is preferable to impart uniform restraining force from the front and rear pillars.
また、前記固定部材が、前記柱と該柱に接続する梁との角部から、柱せいの1/3以内の位置において固定されていてもよい。また、前記補強部材により拘束する前記柱の端部の範囲が柱せいの1/2以上の範囲であってもよい。ここで、柱せいとは、例えば壁に直行する方向の柱の断面寸法等、想定するせん断力の方向の断面寸法をいう。 The front Symbol fixing member, from the corner portion of the beam to be connected to the pillars and the pillar, may be fixed at a position within 1/3 of the pillars blame. Moreover, the range of the edge part of the said column restrained by the said reinforcement member may be a range more than 1/2 of the column. Here, the term “column” refers to a cross-sectional dimension in the direction of an assumed shearing force, such as a cross-sectional dimension of a column in a direction perpendicular to the wall.
また、前記柱の左右の側面に突設されて、前記補強部材を前記柱の側面に締め付ける第二の固定部材を備えているため、柱に横方向(左右方向)の大きな力を付与することができるので、柱端部の耐力がより増強される。 Also, so as to project on the left and right sides of the front Symbol column, because features a second fixing member tightening the reinforcing member to the side surface of the pillar, to impart a large force in the transverse direction (lateral direction) to the column As a result, the yield strength of the column end is further enhanced.
本発明の柱補強構造によれば、施工性に優れ、かつ、安価に既存建物の耐震性能を向上させることが可能となる。 According to the column reinforcement structure of the present invention, it is possible to improve the seismic performance of existing buildings with excellent workability and at low cost.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements, and duplicate descriptions are omitted.
<第1の実施の形態>
以下、第1の実施の形態について図1乃至図3を参照して説明する。
ここで、図1は、第1の実施の形態に係る柱補強構造の概要を示す斜視図である。また、図2は、図1に示す柱補強構造の詳細を示す図であって、(a)は正面図、(b)はX−X断面図、(c)はY−Y断面図である。さらに、図3は、図1に示す柱補強構造の詳細を示す図であって、(a)は柱頭部の斜視図、(b)は補強部材の斜視図である。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
Here, FIG. 1 is a perspective view showing an outline of the column reinforcing structure according to the first embodiment. 2 is a diagram showing details of the column reinforcing structure shown in FIG. 1, wherein (a) is a front view, (b) is an XX sectional view, and (c) is a YY sectional view. . 3 is a diagram showing details of the column reinforcing structure shown in FIG. 1, wherein (a) is a perspective view of the column head and (b) is a perspective view of the reinforcing member.
本実施形態に係る柱補強構造1は、図1に示すように、既存建物の柱10の補強を行うものであって、柱10の頭部11および脚部12のそれぞれにおいて、柱10の前面13および左右の側面14,15に沿って配設された補強部材20により、柱10を拘束するものである。
As shown in FIG. 1, the
柱10は、図1に示すように、鉄筋コンクリート製で正方形断面に形成されている。また、左右の側面14,15には、隣接する他の柱との空間を閉塞するように形成された壁W,Wが接合されている。そして、柱10の上端および下端には、図1および図2(a)に示すように、梁Bが一体に接合されている。なお、図1では、柱10の上端に接続する梁Bの図示を省略している。
ここで、柱10の断面形状は正方形に限定されるものではない。また、壁Wは、必ずしも、柱10の左右に形成されている必要はない。また、既存建物も鉄筋コンクリート構造に限定されるものではない。
As shown in FIG. 1, the
Here, the cross-sectional shape of the
柱10には、図2(b)に示すように、補強部材20を固定するためのアンカーボルト(第一の固定部材)30を配設するための固定部材挿入孔16が3箇所形成されている。
各固定部材挿入孔16は、柱10の前面13から後面17方向に、柱10の中央付近までの深さに削孔することにより形成されている。この固定部材挿入孔16は、図2(a)に示すように、柱10と梁Bとの角部から柱せいの1/3以内の高さhに、3箇所並んだ状態で形成されている。なお、固定部材挿入孔16の形成は、柱11に配筋された鉄筋に接触しないように形成する。
As shown in FIG. 2B, the
Each fixing
本実施形態では、固定部材挿入孔16を断面円形に形成するものとするが、固定部材挿入孔16の断面形状は限定されるものではない。また、固定部材挿入孔16の箇所数も、限定されるものではなく、柱10の形状寸法や、補強部材20の形状等に応じて、適宜設定すればよい。また、固定部材挿入孔16の孔径は、アンカーボルト30のボルト径に応じて適宜設定する。
In the present embodiment, the fixing
また、柱10には、図2(c)に示すように、補強部材20を固定するための締付ボルト(第二の固定部材)32を挿通するための貫通孔18が柱10を左右に貫通して形成されている。
本実施形態では、貫通孔18を、アンカーボルト30と締付ボルト32とが接触することがないように、固定部材挿入孔16よりも低い位置に形成している(図2(a)参照)。また、貫通孔18の形成は、柱11に配筋された鉄筋に接触しないように形成する。
Further, as shown in FIG. 2 (c), the through
In the present embodiment, the through
本実施形態では、貫通孔18を断面円形に形成するものとするが、貫通孔18の断面形状は限定されるものではない。また、貫通孔18の箇所数も、限定されるものではなく、柱10の形状寸法や、補強部材20の形状等に応じて、適宜設定すればよい。また、貫通孔18の孔径は、締付ボルト32のボルト径に応じて適宜設定する。なお、貫通孔18は必要に応じて形成すればよく、省略することも可能である。
In the present embodiment, the through
補強部材20は、図3(a)および(b)に示すように、柱10の前面13に沿って形成された本体部21と左右の側面14,15に沿って形成された左右の翼部22,23とにより、断面コの字状に形成された鋼板である。補強部材20の高さは、柱せいの1/2倍以上、好ましくは柱せいの1/2〜1倍程度の高さに形成する。これにより、補強部材が柱の頭部11および脚部12を拘束する範囲が、柱せいの1/2以上、好ましくは1/2〜1の範囲となるように構成する。補強部材20の形成方法は限定されるものではなく、例えば1枚の鋼板に折り曲げ加工を施すことにより形成してもよいし、3枚の鋼板を互いに溶接接合することにより形成してもよい。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the reinforcing
本体部21には、図3(b)および図2(b)に示すように、柱11に形成された固定部材挿入孔16の位置に合わせて、ボルト孔24が3箇所形成されている。本実施形態では、図3(b)に示すように、本体部21の高さ方向中間付近に、ボルト孔24,24,24を等間隔で形成する。補強部材20は、図2(a)および(b)に示すように、柱10に形成された固定部材挿入孔16に配設されたアンカーボルト30を、ボルト孔24,24を挿通させた状態で、本体部21の外面側から締め付けることにより、柱10に固定されている。
As shown in FIG. 3B and FIG. 2B, three
また、本体部21の背面(柱10の前面に対応する部分)には、図3(b)に示すように、それぞれ3枚のリブ(補剛材)25,25,25が2段(上段および中段)、計6枚設けられている。リブ25は、鋼板を本体部21に接合することにより形成されており、本体部21と直交した状態で接合されている。また、リブ25は、ボルト孔24の上下にそれぞれ形成されている。
Further, as shown in FIG. 3B, three ribs (stiffeners) 25, 25, 25 are provided on the back surface of the main body portion 21 (the portion corresponding to the front surface of the column 10) (upper stage). 6) in total. The
また、各段のリブ25,25,25は、互いに隙間を空けて並設されている。
さらに、各段において左右に配設されたリブ25,25は、それぞれ、本体部21と翼部22,23との角部に配設されている。そして、角部のリブ25は、本体部21および翼部22,23に一体に接合されている。
なお、リブ25の接合方法は限定されるものではないが、本実施形態では溶接接合により行う。また、リブ25の個数および段数は限定されるものではない。また、リブ25,25,…の配置も限定されるものではなく、千鳥状に配置されていてもよい。
Further, the
Further, the
In addition, although the joining method of the
また、本体部21には、本体部21の背面の下端に沿って下段のリブ26が形成されている。下段のリブ26は、一枚の鋼板が、左右の翼部22,23間に横設されるように形成されている。そして、下段のリブ26は、本体部21および翼部22,23に一体に接合されている。なお、リブ26の接合方法は限定されるものではないが、本実施形態では溶接接合により行う。
Further, a
補強部材20は、図2(b)に示すように、リブ25(26)が、柱10の前面13に当接した状態で配設されている。
As shown in FIG. 2B, the reinforcing
左右の翼部22,23には、それぞれ、柱10に形成された貫通孔18の位置に対応して、ボルト孔27,27が1箇所ずつ形成されている。補強部材20は、図2(a)および(c)に示すように、アンカーボルト30に加えて、柱10に形成された貫通孔18に挿通した締付ボルト32を、ボルト孔27,27を挿通させた状態で、翼部22,23の外面から締め付けることにより柱10に固定されている。
Bolt holes 27 and 27 are formed in each of the left and
図2(c)に示すように、本実施形態では、翼部22,23の長さである翼部長zを柱10の側面14,15の前面13から前後方向中間部まで(柱せいの1/4程度)の長さとして、補強部材20が、柱10の前面13および側面14,15の一部を覆う構成としたが、翼部22,23の形状寸法は、適宜設定することが可能である。例えば、翼部22,23の翼部長zを壁Wの前面に当接する長さとすることで、側面14,15の全体を覆う構成としてもよい。
As shown in FIG. 2 (c), in the present embodiment, the wing length z, which is the length of the
アンカーボルト30は、図2(a)に示すように、柱10と梁Bとの角部から柱せいの1/3以内の高さhに位置するように配置されている。なお、アンカーボルト30の本数は限定されるものではない。また、本実施形態では、第一の固定部材として、アンカーボルト30を使用するものとしたが、第一の固定部材は、補強部材20を締付固定することができれば、アンカーボルトに限定されるものではない。
As shown in FIG. 2 (a), the
アンカーボルト30の頭部には、定着部材30aとしてのナットが固定されている。アンカーボルト30は、定着部材30aが頭部に形成されていることにより、補強部材20による柱10の頭部11(脚部12)の拘束に必要な定着長を確保している。なお、定着部材30aの構成は、アンカーボルト30の定着力を増加させることが可能であれば、限定されるものではない。
A nut as a fixing
本実施形態に係るアンカーボルト30は、図2(b)に示すように、翼部22,23の翼長zよりも長く、頭部の定着部材30a(先端)が、柱10の幅Dの中間よりも後面17側となるように、配置されている。そして、アンカーボルト30と締付ボルト32とが交差している。ここでアンカーボルト30の長さは限定されるものではないが、せん断破壊に対する耐力を増強させる観点からすれば、柱10の前後の幅Dの1/2よりも長いのが望ましい。
As shown in FIG. 2B, the
補強部材20は、アンカーボルト30を介して柱10の前面に固定されるとともに、貫通孔18を挿通して、両端が柱10の左右の側面14,15に突設された締付ボルト32により、柱10の側面14,15に固定されている。
The reinforcing
締付ボルト32は、鋼棒からなり、図2(a)に示すように、アンカーボルト30と接触することがないように、アンカーボルト30よりも低い位置に配置されている。なお、締付ボルト32の本数や位置、締付ボルト32を構成する材料等は、補強部材20に所望の締付力を付与することが可能であれば、限定されるものではない。
The
補強部材20は、図2(b)および(c)に示すように、アンカーボルト30により、柱10に締付固定されるとともに、柱10と補強部材20との間に形成された隙間にグラウト材等からなる充填材31を充填することにより柱10と一体に固定されている。また、充填材31は、固定部材挿入孔16の内壁面とアンカーボルト30との間に形成された隙間および貫通孔18の内壁面と締付ボルト32との間に形成された隙間にも一体に充填されている。
As shown in FIGS. 2B and 2C, the reinforcing
なお、補強部材20を構成する鋼板の板厚は、柱10の形状寸法や想定される地震時に作用する応力等に応じて適宜設定する。また、補強部材20の形成は、平鋼板に折り曲げ加工を施すことによる形成や鋼板同士を接合することによる形成など、適宜公知の手段により行えばよい。
In addition, the plate | board thickness of the steel plate which comprises the
柱補強構造1の施工は、下記の手順により行う。
まず、柱10の前面13から削孔を行うことにより柱10に固定部材挿入孔16,16,16を形成するとともに、柱10の側面から削孔を行うことで貫通孔18を形成する。次に、補強部材20を所定の位置に配置するとともに、固定部材挿入孔16,16,16および貫通孔18にそれぞれアンカーボルト30,30,30と締付ボルト32を挿入する。
The
First, the fixing member insertion holes 16, 16, 16 are formed in the
次に、アンカーボルト30,30,30と締付ボルト32に補強部材20を仮止め固定し、柱10と補強部材20の隙間と、固定部材挿入孔16,16,16と、貫通孔18に充填材31を充填する。
そして、充填材31が固化した後、アンカーボルト30,30,30と締付ボルト32により、補強部材20を締め付ける。
Next, the reinforcing
Then, after the
なお、本実施形態では、アンカーボルト30,30,30と締付ボルト32に補強部材20を仮止め固定してから充填材31を充填するものとしたが、補強部材20を配置する前に、固定部材挿入孔16,16,16にアンカーボルト30,30,30を挿入するとともに充填材31を充填し、アンカーボルト30,30,30を柱10に固定してから、補強部材20を配置してもよい。
In the present embodiment, the reinforcing
以上、本実施形態に係る柱補強構造1によれば、コの字状に形成された補強部材により、柱10の頭部11と脚部12において、柱10の前面13、側面14,15を拘束するため、柱10の端部のせん断破壊や、柱10の付着割裂破壊(表面のコンクリートの剥落等)を防止し、柱10のじん性を改善することを可能としている。
つまり、地震により大きな力が建物に作用すると、柱10と梁Bとの接合部に大きな応力が発生し、この部分において柱10に破損が生じる。これに対して、本実施形態に係る柱補強構造1は、大きな応力が作用する柱10の頭部11と脚部12を補強部材20により拘束するため、このような破損を防止することができる。
As described above, according to the
That is, when a large force acts on the building due to an earthquake, a large stress is generated at the joint between the
また、柱補強構造1は、補強部材20を柱10に締付固定するとともに充填材31を充填するのみで完了するため、簡易かつ早期に施工を行うことが可能である。
また、柱補強構造1は、壁Wと一体に形成された柱10について、壁Wに加工を加えることなく、前面13と側面14,15との2方向から拘束することを可能としているため、作業性に優れているとともに、建物が有する既存の耐力を維持したまま、補強を行うことを可能としている。
Moreover, since the
In addition, the
また、補強部材20は、柱10の形状に応じて形成されており、また、頭部11と脚部12のみに配設されるため、既存の居住空間に与える影響が少ない。
また、補強部材20は、柱10の頭部11および脚部12のみに配設されるように、小型に形成されているため、取り扱いが容易で、柱補強構造1を構成するための施工性に優れているとともに安価である。
Moreover, since the
In addition, the reinforcing
また、補強部材20の本体部21には、柱10の側面に当接するように形成されたリブ25,26を備えているため、アンカーボルト30による締付力を直接柱10に伝達することが可能となり、柱10の拘束力を高めることが可能となる。
また、アンカーボルト30のみでは、アンカーボルト30の周囲のみで柱10を拘束することになるが、リブ25,26を介して力を伝達することで、拘束範囲を広げることが可能となる。
In addition, since the
Further, with the
また、リブ25,26は、本体部21と翼部22,23との角部において、本体部21と翼部22,23との両方に固定されているため、翼部22,23が開いて柱10との隙間が広がることを防止する。
また、下段のリブ26は、柱10と補強部材20との隙間に充填材31を充填する際の型枠としても機能するため、型枠の設置作業を一部省略することが可能となり、作業性に優れている。なお、リブ25,25,…は互いに間隔を空けて配置されているため、柱10と補強部材20との隙間への充填材31の充填の妨げとなることはない。
Further, since the
Further, the
また、充填材31を、補強部材20と柱10との隙間と固定部材挿入孔16と貫通孔18とに一体に充填することで、より強固に補強部材20を固定することが可能となった。
In addition, by filling the
また、アンカーボルト30の配置位置を、柱10と梁Bとの角部から柱せいの1/3以内の高さhとすることで、アンカーボルト30を、柱10の頭部11または脚部12に生じる破壊に対応する補強筋として機能させることが可能となる。
つまり、地震時等に柱10の頭部11または脚部12には、柱10と梁Bとの角部から、約45°の角度で亀裂が生じる場合が多い。そのため、この角部から柱せいの1/3以内の高さhにアンカーボルト30を配置すれば、このような亀裂の発生を防止するのに効果的である。
Further, the
In other words, the
また、補強部材20により柱10の頭部11および脚部12を拘束する範囲が、柱せいの1/2以上、好ましくは1/2〜1の範囲であるため、柱10と梁Bとの角部から約45°の角度で生じる亀裂の発生を防止するのに効果的である。
さらに、補強部材20が、アンカーボルト30,30,30に加えて、締付ボルト32により締付固定されているため、柱10の前面13および側面14,15をより効果的に拘束する。
Moreover, since the range which restrains the
Furthermore, since the reinforcing
<第2の実施の形態>
次に、図4を参照して、第2の実施の形態に係る柱補強構造2について説明する。
ここで、図4は、第2の実施の形態にかかる柱補強構造の概略を示す図であって、(a)は斜視図、(b)は断面図、(c)補強部材の分解斜視図である。なお、柱補強構造2は、柱10の頭部11および脚部12について同様に補強を行っているため、図4(a)では、頭部11のみを表示するものとする。
<Second Embodiment>
Next, with reference to FIG. 4, the
Here, FIG. 4 is a diagram showing an outline of the column reinforcing structure according to the second embodiment, where (a) is a perspective view, (b) is a cross-sectional view, and (c) an exploded perspective view of a reinforcing member. It is. In addition, since the
第2の実施の形態に係る柱補強構造2は、図4(a)に示すように、補強部材20’が、断面L字状に形成された鋼板(第一部材20aおよび第二部材20b)を2枚組み合わせることにより断面コの字状に構成されている点で、断面コの字状の鋼板からなる補強部材20を使用する第1の実施の形態の柱補強構造1と異なっている。
As shown in FIG. 4A, the
補強部材20’を構成する第一部材20aおよび第二部材20bは、それぞれ一片21a,21bが前面13、他片22a,22bが側面14または側面15に配置されるように形成された断面L字状の鋼板である。
一片21a,21bには、それぞれ、柱10に形成された固定部材挿入孔16に対応する位置にボルト孔24,24a,24b,24が形成されている。
The
Bolt holes 24, 24a, 24b, and 24 are formed in the
第一部材20aおよび第二部材20bは、図4(a)および(b)に示すように、他片22a,22bをそれぞれ柱10の側面14,15に係止した状態で、一片21a,21b同士を柱10の前面13において重ね合わせた状態で配置されている。このとき、一片21a,21bにそれぞれ形成されたボルト孔24a,24bは、中央に配設されたアンカーボルト30が挿通可能となるように、重ね合わされている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
そして、重ね合わされた一片21a,21b同士が、溶接Aにより互いに接合されている。
なお、第一部材20aと第二部材20bの溶接は、柱10に配置した状態で行ってもよいし、配置する前に溶接を行い、補強部材20’としてコの字を呈した状態で柱10に配置してもよい。また、第一部材20aと第二部材20bは、必ずしも接合されていなくてもよい。
The
In addition, welding of the
第一部材20aおよび第二部材20bには、図4(c)に示すように、それぞれ一片21a,21bの柱10側の面のボルト孔24,24b,24に対応する位置に、補剛プレート28,28,28が配設されている。なお、本実施形態では、第一部材20aにはボルト孔24に対応する箇所に、第二部材20bにはボルト孔24およびボルト孔24bに対応する箇所に、それぞれ1ずつ配設されている。
As shown in FIG. 4C, the
補剛プレート28は、図4(b)および(c)に示すように、柱10の前面13と補強部材20’との間に形成された隙間に対応する厚みからなる矩形状の鋼板であって、一片21a,21bに溶接接合されることにより構成されている。この補剛プレート28の中央には第一部材20aおよび第二部材20bに形成されたボルト孔24と同じ内径のボルト孔が形成されている。
補強部材20’は、図4(b)に示すように、補剛プレート28,28,28が、柱10の前面13に当接した状態で配設される。
As shown in FIGS. 4B and 4C, the stiffening
As shown in FIG. 4B, the reinforcing
その他、第2の実施の形態に係る柱補強構造2の構成は、第1の実施の形態の柱補強構造1と同様なため、詳細な説明は省略する。なお、第2の実施形態では、締付ボルトを配設しないものとしたが、必要に応じて締付ボルトを配設してもよい。
In addition, since the structure of the
柱補強構造2の施工は、下記の手順により行う。
まず、柱10の前面13から削孔することにより、柱10に固定部材挿入孔16,16,16を形成する。次に、固定部材挿入孔16,16,16にアンカーボルト30,30,30を挿入するとともに、固定部材挿入孔16,16,16に充填材31を充填する。なお、固定部材挿入孔16,16,16への充填材31の充填は、アンカーボルト30,30,30を挿入する前に行ってもよいし、挿入した後に行ってもよい。
The
First, the fixing member insertion holes 16, 16, 16 are formed in the
固定部材挿入孔16に充填された充填材31が固化したら、アンカーボルト30,30,30に補強部材20’を仮止め固定する。そして、柱10と補強部材20の隙間に充填材31を充填し、充填材31が固化して十分な強度を発現した後、アンカーボルト30,30,30を介して、補強部材20’を締め付ける。
なお、充填材31を充填する前に、補強部材20’を固定してもよい。
When the
Note that the reinforcing
以上、柱補強構造2によれば、補強部材20’が、第一部材20aと第二部材20bとに分割されているため、取り扱いが容易である。したがって、施工を容易に行うことが可能となる。
As described above, according to the
この他、第2の実施の形態に係る柱補強構造2の作用効果は、第1の実施の形態の柱補強構造1と同様なため、詳細な説明は省略する。
In addition, since the effect of the
<第3の実施の形態>
次に、図5を参照して、第3の実施の形態に係る柱補強構造3について説明する。
ここで、図5は、第3の実施の形態にかかる柱補強構造の概略を示す図であって、(a)は斜視図、(b)は断面図、(c)は補強部材の斜視図である。なお、柱補強構造3は、柱10の頭部11および脚部12について同様に補強を行っているため、図5(a)では、頭部11のみを表示するものとする。
<Third Embodiment>
Next, a
Here, FIG. 5 is a diagram showing an outline of the column reinforcing structure according to the third embodiment, wherein (a) is a perspective view, (b) is a sectional view, and (c) is a perspective view of a reinforcing member. It is. In addition, since the
第3の実施の形態に係る柱補強構造3は、図5(a)に示すように、補強部材20が、柱10の後面17から前面13を貫通して配設された貫通ボルト(第一の固定部材)33,33,33により締付固定されている点で、第1の実施の形態に係る柱補強構造1と異なっている。
As shown in FIG. 5A, the
図5(b)に示すように、柱補強構造3では、柱10を前後方向で貫通する貫通孔(固定部材挿入孔)19が形成されており、貫通ボルト33は、柱10を前後方向に貫通して形成された貫通孔19に挿通されている。貫通孔19の形状は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、第3の実施の形態では貫通ボルト33を上下2段に2本ずつ計4本配設するものとしたが、その本数や配置は限定されるものではない。
As shown in FIG. 5B, in the
柱10の後面17には補強板34が配設されており、貫通ボルト33は、補強部材20と補強板34の外面に係止された状態で配置されている。
また、貫通孔19と貫通ボルト33との間に形成された隙間には、柱10と補強部材20との隙間と一体に充填材31が充填されている。
A reinforcing
A gap formed between the through
また、柱補強構造3では、上下の貫通ボルト33,33の上下方向の間に、貫通ボルト33と接触することがないように、締付ボルト32を配設するものとする。なお、締付ボルト32の本数は限定されるものではなく、2本以上配設してもよい。
本実施形態では、上側の貫通ボルト33を、柱10と梁Bとの角部からの1/3以内の高さhに位置するように配置する(図2(a)参照)。
In the
In the present embodiment, the upper penetrating
補強部材20の本体部21の背面(柱10の前面に対応する部分)には、図5(b)に示すように、それぞれ2枚のリブ(補剛材)25,25が2段(上段および中段)、計4枚設けられている。リブ25は、鋼板を本体部21に接合することにより形成されており、本体部21と直交した状態で接合されている。また、各リブ25は、各ボルト孔24の上方に形成されている。
As shown in FIG. 5B, two ribs (stiffeners) 25 and 25 are provided on the back surface of the
また、各段のリブ25,25は、互いに隙間を空けて並設されている。
さらに、左右に配設されたリブ25,25は、それぞれ、本体部21と翼部22,23との角部に配設されており、本体部21および翼部22,23に一体に接合されている。
なお、リブ25の接合方法は限定されるものではないが、本実施形態では溶接接合により行う。また、リブ25の個数および段数は限定されるものではない。また、リブ25,25,…の配置も限定されるものではなく、千鳥状に配置されていてもよい。
Further, the
Further, the
In addition, although the joining method of the
また、本体部21には、本体部21の背面の下端に沿って下段のリブ26が形成されている。下段のリブ26は、一枚の鋼板からなり、左右の翼部22,23間に横設されるように形成されている。そして、下段のリブ26は、本体部21および翼部22,23に一体に接合されている。なお、リブ26の接合方法は限定されるものではないが、本実施形態では溶接接合により行う。
Further, a
補強部材20は、図5(b)に示すように、リブ25(26)が、柱10の前面13に当接した状態で配設されている。
As shown in FIG. 5B, the reinforcing
この他、柱補強構造3の構成に関する事項は、第1の実施の形態に係る柱補強構造1の構成と同様なため、詳細な説明は省略する。
In addition, since the matters regarding the configuration of the
柱補強構造3の施工は、下記の手順により行う。
まず、柱10の前面13から削孔することにより、柱10に貫通孔19,19,…を形成するとともに、柱10の側面14(15)から削孔を行うことで、貫通孔18を形成する。次に、所定の位置に補強部材20および補強板34を配置するとともに、貫通孔19,19,…に貫通ボルト33,33,…を挿入し、貫通孔18に締付ボルト32を挿入する。
The
First, through
次に、貫通ボルト33,33,…と締付ボルト32に補強部材20を仮止め固定し、柱10と補強部材20の隙間と、貫通孔19,19,…と、貫通孔18に充填材31を充填する。
そして、充填材31が固化した後、貫通ボルト33,33,…と締付ボルト32により、補強部材20を締め付ける。
Next, the reinforcing
Then, after the
なお、本実施形態では、貫通ボルト33,33,…と締付ボルト32に補強部材20を仮止め固定してから充填材31を充填するものとしたが、補強部材20を配置する前に、貫通孔19,19,…に充填材31を充填し、貫通ボルト33,33,…を柱10に固定してから、補強部材20および補強板34を配置してもよい。
In this embodiment, the reinforcing
以上、第3の実施の形態に係る柱補強構造3によれば、貫通ボルト33,33,33を締め付けることにより、柱10の前面に配設された補強部材20と柱10の後面17に配設された補強板34を介して、前後方向で柱10を拘束することが可能となる。そのため、頭部11および脚部12において柱10の周囲を拘束することが可能となり、柱10のじん性が向上する。
As described above, according to the
また、貫通ボルト33は、貫通孔19内において、充填材31により一体に固定されるため、せん断補強筋としての機能も発揮する。充填材31は、柱10と補強部材20の隙間、貫通孔16および貫通孔19に一体に充填されるため、柱補強構造3が一体として、地震時に作用する応力に対して抵抗する構造を発揮する。
Further, since the through
また、上側の貫通ボルト33の配置位置を、柱10と梁Bとの角部から柱せいの1/3以内の高さhとすることで、貫通ボルト33を、柱10の頭部11または脚部12に生じるせん断破壊に対応するせん断補強筋として機能させることが可能となる。
つまり、地震時等に柱10の頭部11または脚部12に生じるせん断破壊は、柱10と梁Bとの角部から、約45°の角度で亀裂が生じる場合が多い。そのため、この角部から柱せいの1/3以内の高さhに貫通ボルト33を配置すれば、このような亀裂の発生を防止するのに効果的である。ここで、貫通ボルト33は、柱10を貫通して配置されているため、柱10の頭部11または脚部12に生じることが想定されるせん断破壊の亀裂を抑制するせん断補強鉄筋としての機能を奏する。
Further, by setting the upper through
That is, the shear failure that occurs in the
この他、第3の実施の形態に係る柱補強構造3の作用効果は、第1の実施の形態の柱補強構造1と同様なため、詳細な説明は省略する。
In addition, since the effect of the
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記各実施形態では、柱の頭部および脚部の両方を補強部材により補強する場合について説明したが、頭部または脚部のいずれか一方のみを補強する構成としてもよい。
As mentioned above, although preferred embodiment was described about this invention, this invention is not limited to the said embodiment, A design change is possible suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in each of the above-described embodiments, the case where both the head portion and the leg portion of the column are reinforced by the reinforcing member has been described. However, only one of the head portion or the leg portion may be reinforced.
また、前記各実施形態では、補強部材を固定する第一の固定部材として、アンカーボルトまたは貫通ボルト等により締付固定するものとしたが、補強部材の固定方法は、柱を2方向(3面)から拘束することが可能であれば、ボルトによる締付固定に限定されるものではない。例えば、PC鋼棒による固定でもよい。 Further, in each of the above embodiments, the first fixing member for fixing the reinforcing member is fastened and fixed by an anchor bolt or a through bolt, but the reinforcing member is fixed in two directions (three faces). As long as it can be restrained from the above, it is not limited to fastening with bolts. For example, fixing with a PC steel rod may be used.
また、前記各実施形態では、いわゆる壁付きコンクリート柱を補強する場合について説明したが、本発明の補強構造は、壁が接続されていない柱にも適用可能である。
また、柱の前後方向の中央に壁が接続されている場合には、柱の前後にそれぞれ本発明の柱補強構造を構成してもよい。
Moreover, although each said embodiment demonstrated the case where a so-called concrete column with a wall was reinforced, the reinforcement structure of this invention is applicable also to the column to which the wall is not connected.
Moreover, when the wall is connected to the center of the front-back direction of a pillar, you may comprise the column reinforcement structure of this invention before and behind a pillar, respectively.
また、第一の固定部材を、柱と柱に接続する梁との角部から、柱せいの1/3以内の位置において固定するものとしたが、第一の固定部材の固定位置はこれに限定されるものではない。
また、第一の固定部材の数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。なお、固定部材を複数利用して補強部材を固定する場合において、少なくとも最も梁に近い位置に配設された補強部材が、梁と柱との角部から柱せいの1/3以内の位置に配置されるのが好ましい。
In addition, the first fixing member is fixed at a position within 1/3 of the column from the corner of the column and the beam connected to the column. It is not limited.
Further, the number of the first fixing members is not limited and can be set as appropriate. When fixing a reinforcing member using a plurality of fixing members, the reinforcing member disposed at least at the position closest to the beam is positioned within 1/3 of the column from the corner between the beam and the column. Preferably it is arranged.
また、前記各実施形態では、補強部材の本体部(柱の前面に対応する部分)に補剛材(リブ、補剛プレート等)を形成するものとしたが、補剛材は必要に応じて形成すればよく、省略することも可能である。また、必要に応じて補剛材を翼部(柱の側面に対応する部分)に形成してもよい。また、補剛材の形状は、限定されない。
前記各実施形態では、補強部材により柱の頭部および脚部を拘束する範囲が、柱と梁との角部から柱せいの1/2以上の範囲となるように構成したが、必ずしも角部から柱せいの1/2以上の範囲でなくてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the stiffener (rib, stiffening plate, etc.) is formed on the main body of the reinforcing member (the part corresponding to the front surface of the column). It may be formed and may be omitted. Moreover, you may form a stiffener in the wing | blade part (part corresponding to the side surface of a pillar) as needed. Further, the shape of the stiffener is not limited.
In each of the above embodiments, the range in which the head and legs of the column are constrained by the reinforcing member is configured to be in the range of 1/2 or more of the column length from the corner of the column and the beam. It may not be in the range of more than 1/2 of the column.
また、第二の固定部材として、鋼棒(締付ボルト)の代わりに、アンカーボルトやPC鋼棒等を利用して、補強部材を柱の側面に固定する構成としてもよい。 Moreover, it is good also as a structure which fixes a reinforcement member to the side surface of a pillar using an anchor bolt, a PC steel rod, etc. instead of a steel rod (clamping bolt) as a 2nd fixing member.
また、アンカーボルトの長さは限定されるものではなく、補強部材の柱への締付固定のみを目的とする場合は、所定の定着長が確保できる長さであればよい。 Further, the length of the anchor bolt is not limited, and when the purpose is only to fasten and fix the reinforcing member to the column, it may be a length that can secure a predetermined fixing length.
1,2,3 柱補強構造
10 柱
11 頭部
12 脚部
13 前面
14、15 側面
16 固定部材挿入孔
19 貫通孔
20 補強部材
25 リブ(補剛材)
28 補剛プレート(補剛材)
30 アンカーボルト(第一の固定部材)
32 締付ボルト(第二の固定部材)
33 貫通ボルト(第一の固定部材)
B 梁
W 壁
1, 2 and 3
28 Stiffening plate (stiffening material)
30 Anchor bolt (first fixing member)
32 Tightening bolt (second fixing member)
33 Through bolt (first fixing member)
B Beam W Wall
Claims (3)
前記柱の前面および左右の側面に沿設された断面コの字状の補強部材と、
前記柱に形成された固定部材挿入孔に配設されて、前記補強部材を前記柱の前面に締め付ける第一の固定部材と、
前記補強部材と前記柱との隙間および前記固定部材挿入孔と前記第一の固定部材との隙間に充填される充填材と、
前記柱の左右の側面に突設されて、前記補強部材を前記柱の側面に締め付ける第二の固定部材と、を備え、
前記第一の固定部材は、前記柱と該柱に接続する梁との角部から柱せいの1/3以内の高さの位置にて先端が前記柱の中間よりも後面側となるように配置されていて、かつ、前記第二の固定部材と交差していて、
前記柱の前面および左右の側面を前記補強部材により拘束していることを特徴とする、柱補強構造。 A column reinforcement structure that restrains the front and left and right sides of the column at the head and legs of the column,
Reinforcing members having a U-shaped cross section provided along the front and left and right side surfaces of the pillar,
A first fixing member that is disposed in a fixing member insertion hole formed in the column and fastens the reinforcing member to the front surface of the column;
A filler filled in a gap between the reinforcing member and the column and a gap between the fixing member insertion hole and the first fixing member;
A second fixing member that protrudes from the left and right side surfaces of the column and clamps the reinforcing member to the side surface of the column, and
The first fixing member is arranged such that the tip is on the rear side of the middle of the column at a position within a third of the column from the corner of the column and the beam connected to the column. Arranged and intersecting the second fixing member,
A column reinforcing structure characterized in that a front surface and left and right side surfaces of the column are constrained by the reinforcing member.
前記柱の前面および左右の側面に沿設された断面コの字状の補強部材と、
前記柱に形成された固定部材挿入孔に配設されて、前記補強部材を前記柱の前面に締め付ける第一の固定部材と、
前記補強部材と前記柱との隙間および前記固定部材挿入孔と前記第一の固定部材との隙間に充填される充填材と、
前記柱の左右の側面に突設されて、前記補強部材を前記柱の側面に締め付ける第二の固定部材と、を備え、
前記柱の前面および左右の側面を前記補強部材により拘束していて、
前記補強部材の前記柱の前面に対応する部分に補剛材が設けられており、
前記補剛材は、前記柱の前面に当接し、前記第一の固定部材の締付力を直接前記柱に伝達することを特徴とする、柱補強構造。 A column reinforcement structure that restrains the front and left and right sides of the column at the head and legs of the column,
Reinforcing members having a U-shaped cross section provided along the front and left and right side surfaces of the pillar,
A first fixing member that is disposed in a fixing member insertion hole formed in the column and fastens the reinforcing member to the front surface of the column;
A filler filled in a gap between the reinforcing member and the column and a gap between the fixing member insertion hole and the first fixing member;
A second fixing member that protrudes from the left and right side surfaces of the column and clamps the reinforcing member to the side surface of the column, and
The front and left and right sides of the pillar are constrained by the reinforcing member ,
A stiffener is provided in a portion corresponding to the front surface of the column of the reinforcing member,
The stiffener is in contact with the front surface of the column, and transmits the tightening force of the first fixing member directly to the column .
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