JP5641530B1 - 建造物の補強構造と補強方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の単位囲い鋼板を積層する補強構造において、当該単位囲い鋼板の補強効果を向上させる。【解決手段】 既存の建造物の柱２に対して所定の間隔を保って設ける囲い鋼板ａ１，ａ２を、柱の長手方向に沿って複数積層するとともに、これら囲い鋼板に帯状シートを貼り付ける。そして、縦糸と横糸とからなる縦方向帯状シート３を、上記囲い鋼板ａ１，ａ２の積層部分における接合部５をまたいで上記柱２の長手方向に沿って貼り付けるとともに、縦糸と横糸とからなる横方向帯状シート４を、その縦糸を上記縦方向帯状シート３の縦糸に直交させながら上記縦方向帯状シート３に重ね合わせて貼り付け、これら両帯状シートで複数の囲い鋼板を一体化する。【選択図】 図１

Description

この発明は、既存の建造物の柱を補強する囲い鋼板の周囲に帯状シートを貼った補強構造と補強方法に関する。

この種の補強構造として、例えば、特許文献１に開示されたものが従来から知られている。
この従来の補強構造は、既存の柱を囲う囲い鋼板を複数備え、それら囲い鋼板を柱の長手方向に沿って積層する。このように柱の長手方向に沿って積層する囲い鋼板を一単位とするとともに、この一単位の囲い鋼板を、周方向において分割した複数の鋼板部材を備えている。

そして、上記のように複数の鋼板部材からなる囲い鋼板を、柱との間に間隔を保ちながら、柱の長手方向に沿って積層するとともに、この囲い鋼板の周囲に帯状シートを貼り付ける。
上記柱と、帯状シートを貼り付けた囲い鋼板との間に形成された間隔に、グラウト材を充填することによって、既存の柱の補強をする。

特開２０１３−１８１３３２号公報

上記のようにした従来の補強構造では、帯状シートを囲い鋼板の周方向にのみ貼り付けているので、特に、囲い鋼板を積層した接合部の補強強度が弱くなる。このように囲い鋼板を積層した接合部の補強強度が弱いと、上下の囲い鋼板にせん断方向の力が作用したとき、それら囲い鋼板が互いにずれてしまい、囲い鋼板と柱との間に充填したグラウト材の保持力が弱くなり、補強効果が減殺されてしまう。

この発明の目的は、上下に積層した囲い鋼板の接合部がずれたりしない建造物の補強構造及び補強方法を提供することである。

第１の発明は、既存の建造物の柱に対して所定の間隔を保って設ける囲い鋼板を、柱の長手方向に沿って複数積層するとともに、これら囲い鋼板に帯状シートを貼り付けてなる建造物の補強構造に関する。
そして、上記複数の囲い鋼板の積層部分における接合部をまたいで上記柱の長手方向に沿って貼り付ける縦糸と横糸とからなる複数の縦方向帯状シートと、縦糸と横糸とからなり、その縦糸を上記縦方向帯状シートの縦糸と直交させながら上記縦方向帯状シートに重ね合わせて貼り付ける複数の横方向帯状シートとを備え、上記縦方向帯状シートで、上記接合部の周方向全長にわたって列を形成し、上記複数の横方向帯状シートで、柱の長手方向に沿って列を形成し、少なくとも上記横方向帯状シートの１枚が、その幅方向において上記接合部をまたぐ構成にして、これら縦方向帯状シート及び横方向帯状シートで複数の囲い鋼板を一体化した点に特徴を有する。

第２の発明は、既存の建造物の柱に対して所定の間隔を保って設ける囲い鋼板を、柱の長手方向に沿って複数積層するとともに、これら囲い鋼板に帯状シートを貼り付けてなる建造物の補強方法に関する。
そして、縦糸と横糸とからなる縦方向帯状シートを、上記囲い鋼板の積層部分における接合部をまたいで上記柱の長手方向に沿わせるとともに、上記縦方向帯状シートを接合部の周方向全長にわたって複数列に貼り付け、縦糸と横糸とからなる横方向帯状シートを、その縦糸を上記縦方向帯状シートの縦糸に直交させながら上記縦方向帯状シートに重ね合わせるとともに、上記横方向帯状シートを柱の長手方向に沿って複数列に貼り付け、少なくとも上記横方向帯状シートの１枚が、その幅方向において上記接合部をまたがせ、これら縦方向帯状シート及び横方向帯状シートで複数の囲い鋼板を一体化した点に特徴を有する。

この発明の補強構造及び補強方法によれば、囲い鋼板の接合部に縦方向帯状シートと横方向帯状シートとを縦横に貼るので、当該接合部の強度を大きく保つことができる。
例えば、現場への搬入や現場での作業性を考慮すると、柱の長手方向全長にわたる長さを一の囲い鋼板でまかなうことはほとんど不可能である。なぜなら、柱の補強は建造物の各階層における柱全体を補強するので、もし、一の囲い鋼板で柱の全長を囲うとなると、当該囲い鋼板の全長も長くせざるを得ないからである。

しかし、囲い鋼板の全長がなくなればなるほど、それを現場に搬入しにくくなるとともに、作業性が悪くなってしまう。
このようなことを考慮して、柱の長手方向に沿って複数の囲い鋼板を積層するようにしているが、そのために、上記したように囲い鋼板を積層した接合部の補強強度が弱くなる。

しかし、この発明のように縦方向帯状シートの縦糸と横方向帯状シートの縦糸とを交差させて貼ることによって、その接合部の強度をあげることができる。
したがって、当該囲い鋼板の現場への搬入や現場での作業性を損なうことなく、囲い鋼板全体の強度を十分に保つことができる。

断面Ｌ字状の鋼板部材を用いた囲い鋼板を柱の周囲に積層した状態の部分斜視図である。 鋼板部材の縁の部分にリブを設けた囲い鋼板を積層した状態の部分斜視図である。

第１実施形態を示す図１は、２つの単位囲い鋼板ａ１，ａ２を積層した状態を示すが、これら単位囲い鋼板ａ１，ａ２は、柱２の全長にわたって積層するもので、柱２の全長に応じてその積層数が決まる。ただし、これら積層される単位囲い鋼板ａ１，ａ２の構成はすべて同じなので、囲い鋼板を構成する鋼板部材１には共通の符号を付する。

上記単位囲い鋼板ａ１，ａ２は、４枚の鋼板部材１を構成要素とし、それら４枚の鋼板部材１を断面Ｌ字状にしている。このようにした４枚の鋼板部材１で建造物の柱２の周囲を囲むが、このときには、図１に示すように、隣り合う鋼板部材１を重ねあわせて、単位囲い鋼板ａ１，ａ２を、柱２の外形に合わせた四角形にするとともに、これら単位囲い鋼板ａ１，ａ２と柱２との間に図示していないグラウト材を充填する。

上記のようにした複数の単位囲い鋼板ａ１，ａ２を柱２の周囲に積層したら、上記グラウト材を充填する前に、当該単位囲い鋼板ａ１，ａ２の周囲に、縦糸と横糸とからなる縦方向帯状シート３と横方向帯状シート４を貼るが、その貼り方は次の通りである。
先ず、単位囲い鋼板ａ１，ａ２の積層部分である接合部５をまたいで直交する方向に縦方向帯状シート３を貼るとともに、この縦方向帯状シート３の長手方向に縦糸を沿わせる。言い換えると、この縦方向帯状シート３の縦糸を、接合部５をまたいで直交させる。

上記のように縦糸と横糸とからなる縦方向帯状シート３は、縦糸方向が引っ張り力に対する抗力の大きい方向になる。そして、縦方向帯状シート３の縦糸が、上記のように接合部５をまたいでいるので、縦方向帯状シート３は、この接合部５における単位囲い鋼板ａ１，ａ２が上下方向に離れる力に対して、大きな抗力を発揮する。

上記縦方向帯状シート３は、図１において鎖線で示すように、単位囲い鋼板ａ１，ａ２の全面でかつ全長にわたって貼るが、それらは長手方向に何枚かの縦方向帯状シート３をつなぎ合わせて貼るようにしても良い。
また、上記縦方向帯状シート３は、例えば、全長にわたることなく上記接合部５の部分だけに貼るようにしてもよい。なぜなら、この縦方向帯状シート３は、接合部５が上下方向に離れるのを防止するのが主な目的だからである。

ただし、図１に示すように、縦方向帯状シート３を単位囲い鋼板ａ１，ａ２の全長にわたって貼った方が、単位囲い鋼板ａ１，ａ２に対する当該縦方向帯状シート３の接着力が強くなるので、その分、縦方向帯状シート３は、接合部５が上下方向に離れる方向に対する抗力を確実に保つことができる。
さらに、上記縦方向帯状シート３は、少なくとも１枚の縦方向帯状シート３の幅方向において、鋼板部材１の重ね合わせ部分における接合部６をまたぐようにしている。

上記のように縦方向帯状シート３を単位囲い鋼板ａ１，ａ２に貼ったら、次に、縦糸と横糸とからなる横方向帯状シート４を、単位囲い鋼板ａ１，ａ２の周方向全長にわたって貼るとともに、それを単位囲い鋼板ａ１，ａ２の長手方向全面に貼っている。このときには、少なくとも１枚の横方向帯状シート４が、その幅方向において上記接合部５をまたぐようにしている。

また、このときには、横方向帯状シート４の縦糸を、すでに貼ってある縦方向帯状シート３の縦糸と直交させる。言い換えると、横方向帯状シート４の縦糸を、上記接合部５とほぼ平行にする。
上記のように横方向帯状シート４を単位囲い鋼板ａ１，ａ２の周方向に貼っているので、言い換えるとその縦糸を上記周方向に沿わせているので、この横方向帯状シート４は、単位囲い鋼板ａ１，ａ２の横方向のずれ、すなわちせん断方向に対する抗力を保つことができる。

上記のように単位囲い鋼板ａ１，ａ２に対して、縦方向帯状シート３の縦糸と横方向帯状シート４の縦糸とを直交させながら、両帯状シート３，４で接合部５を覆っているので、単位囲い鋼板ａ１，ａ２が接合部５から互いにずれることはなくなる。単位囲い鋼板ａ１，ａ２が接合部５からずれないので、地震力が作用したとしても、グラウト材に対する単位囲い鋼板ａ１，ａ２の保持力を保つことができ、十分な補強効果が期待できる。

第２実施形態を示す図２は、上記した柱２を省略するとともに、２つの単位囲い鋼板ａ１，ａ２を積層した状態を示すが、これら単位囲い鋼板ａ１，ａ２は、柱２の全長にわたって積層するもので、柱２の全長に応じてその積層数が決まる。ただし、これら積層される単位囲い鋼板ａ１，ａ２の構成はすべて同じなので、囲い鋼板を構成する鋼板部材７には共通の符号を付する。

上記単位囲い鋼板ａ１，ａ２は、４枚の鋼板部材７を構成要素としているが、これら鋼板部材７は、断面形状をＬ字状にするとともに、それら上下の縁に横リブ７ａを設け、この横リブ７ａと直交する方向に縦リブ７ｂを設けている。そして、上記横リブ７ａはほぼ水平にし、縦リブ７ｂはほぼ垂直にしている。

上記単位囲い鋼板ａ１，ａ２は、周方向において隣り合う４つの鋼板部材７の縦リブ７ｂを互いに突き合せて、単位囲い鋼板ａ１，ａ２を構成するとともに、上記積層方向において互いに隣り合う横リブ７ａを重ね合せて、単位囲い鋼板ａ１，ａ２を上記柱２の長手方向に沿って積層する。
上記のようにした単位囲い鋼板ａ１，ａ２と、上記柱２との間には間隔を設け、この間隔に上記グラウト材を充填する。

上記のようにした複数の単位囲い鋼板ａ１，ａ２を柱２の周囲に積層したら、上記グラウト材を充填する前に、当該単位囲い鋼板ａ１，ａ２の周囲に、縦糸と横糸とからなる縦方向帯状シート３と横方向帯状シート４を貼るが、その貼り方は次の通りである。

先ず、鋼板部材７の横リブ７ａを重ね合わせた接合部８をまたいで直交する方向に縦方向帯状シート３を貼るとともに、この縦方向帯状シート３の長手方向に縦糸を沿わせる。言い換えると、この縦方向帯状シート３の縦糸を、接合部８をまたいで直交させる。
なお、上記のように縦方向帯状シート３を貼るときには、縦方向帯状シート３がその幅方向において、鋼板部材７の縦リブ７ｂを突き合せてなる接合部９をまたぐようにする。

上記のように縦糸と横糸とからなる縦方向帯状シート３は、縦糸方向が引っ張り力に対する抗力の大きい方向になる。そして、縦方向帯状シート３の縦糸が、上記のように接合部８をまたいでいるので、縦方向帯状シート３は、この接合部８における単位囲い鋼板ａ１，ａ２が上下方向に離れる力に対して、大きな抗力を発揮することになる。

上記縦方向帯状シート３は、図２において鎖線で示すように、単位囲い鋼板ａ１，ａ２の全面でかつ全長にわたって貼っているが、それらは長手方向に何枚かの縦方向帯状シート３をつなぎ合わせて貼るようにしても良い。
また、上記縦方向帯状シート３は、例えば、上記接合部８の部分だけに貼るようにしてもよい。なぜなら、この縦方向帯状シート３は、接合部８が上下方向に離れるのを防止するのが主な目的だからである。

ただし、図２に示すように、縦方向帯状シート３を単位囲い鋼板ａ１，ａ２の全長にわたって貼った方が、単位囲い鋼板ａ１，ａ２に対する当該縦方向帯状シート３の接着力が強くなるので、その分、縦方向帯状シート３は、接合部８が上下方向に離れる方向に対する抗力を確実に保つことができる。

上記のように縦方向帯状シート３を単位囲い鋼板ａ１，ａ２に貼ったら、次に、縦糸と横糸からなる横方向帯状シート４を、単位囲い鋼板ａ１，ａ２の周方向全長にわたって貼るとともに、それを単位囲い鋼板ａ１，ａ２の長手方向全面に貼っている。このときには、少なくとも１枚の横方向帯状シート４が、その幅方向において上記接合部８をまたぐようにしている。

また、このときには、横方向帯状シート４の縦糸を、すでに貼ってある縦方向帯状シート３の縦糸と直交させる。言い換えると、横方向帯状シート４の縦糸を、上記接合部８とほぼ平行にする。
上記のように横方向帯状シート４を単位囲い鋼板ａ１，ａ２の周方向に貼っているので、言い換えるとその縦糸を上記周方向に沿わせているので、この横方向帯状シート４は、単位囲い鋼板ａ１，ａ２の横方向のずれ、すなわちせん断方向に対する抗力を保つことができる。

上記のように単位囲い鋼板ａ１，ａ２に対して、縦方向帯状シート３の縦糸と横方向帯状シート４の縦糸とを直交させながら、両帯状シート３，４で接合部８，９を覆っているので、単位囲い鋼板ａ１，ａ２が接合部８，９から互いにずれることはなくなる。単位囲い鋼板ａ１，ａ２が接合部８，９からずれないので、地震力が作用したとしても、グラウト材に対する単位囲い鋼板ａ１，ａ２の保持力を保つことができ、十分な補強効果を期待できる。

なお、上記各実施形態において、縦方向帯状シート３と横方向帯状シート４とを交互に重ね合わせて、幾重にも貼り合わせるようにしてもよい。このように縦方向帯状シート３と横方向帯状シート４とを幾重にも幾重にも貼り合わせることによって、接合部５，８，９の接合強度をさらに向上させることができる。

建造物の柱の補強構造として最適である。

ａ１，ａ２ 囲い鋼板
２ 柱
３ 縦方向帯状シート
４ 横方向帯状シート

Claims (2)

1. 既存の建造物の柱に対して所定の間隔を保って設ける囲い鋼板を、柱の長手方向に沿って複数積層するとともに、これら囲い鋼板に帯状シートを貼り付けてなる建造物の補強構造において、
   上記複数の囲い鋼板の積層部分における接合部をまたいで上記柱の長手方向に沿って貼り付ける縦糸と横糸とからなる複数の縦方向帯状シートと、
   縦糸と横糸とからなり、その縦糸を上記縦方向帯状シートの縦糸と直交させながら上記縦方向帯状シートに重ね合わせて貼り付ける複数の横方向帯状シートとを備え、
   上記縦方向帯状シートで、上記接合部の周方向全長にわたって列を形成し、
   上記複数の横方向帯状シートで、柱の長手方向に沿って列を形成し、
   少なくとも上記横方向帯状シートの１枚が、その幅方向において上記接合部をまたぐ構成にして、
   これら縦方向帯状シート及び横方向帯状シートで複数の囲い鋼板を一体化した建造物の補強構造。
2. 既存の建造物の柱に対して所定の間隔を保って設ける囲い鋼板を、柱の長手方向に沿って複数積層するとともに、これら囲い鋼板に帯状シートを貼り付けてなる建造物の補強方法において、
   縦糸と横糸とからなる縦方向帯状シートを、上記囲い鋼板の積層部分における接合部をまたいで上記柱の長手方向に沿わせるとともに、
   上記縦方向帯状シートを接合部の周方向全長にわたって複数列に貼り付け、
   縦糸と横糸とからなる横方向帯状シートを、その縦糸を上記縦方向帯状シートの縦糸に直交させながら上記縦方向帯状シートに重ね合わせるとともに、
   上記横方向帯状シートを柱の長手方向に沿って複数列に貼り付け、
   少なくとも上記横方向帯状シートの１枚が、その幅方向において上記接合部をまたがせ、
   これら縦方向帯状シート及び横方向帯状シートで複数の囲い鋼板を一体化する建造物の補強方法。

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