JP5660823B2 - 筋交いの連結構造とそれを用いた筋交いのアンカー構造及びその構造を備える既存建物の耐震補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば既存建物を補強するための筋交いの端部を、建物の壁面部に固定するための筋交いの連結構造とそれを用いた筋交いのアンカー構造及びその構造を備える既存建物の耐震補強構造に関する。

従来の鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）、鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）、又は鉄骨造（Ｓ造）の既存建物の耐震補強構造としては、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、柱１、２と梁３、４とで囲まれた矩形の架構５内に枠付き鉄骨ブレースや、鉄筋コンクリート造の補強壁などの補強部材６を設置固定して、建物の剛性と耐力を大きくしたものがある。（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１０−９５９６３号公報

しかし、図１５（ａ）、（ｂ）に示す従来の既存建物の耐震補強構造では、施工の際は、この架構５の内側に設けられている図示しない窓を除去したり外壁を崩して、補強部材６を架構５に設置固定する必要があるので、屋外及び屋内の両方からから施工する必要があり、かつ、騒音や振動が大きく、工事期間が長く掛かる。また、この耐震補強構造によると、補強後の建物外観や居住者等に与える影響が大きく、費用が嵩むという問題もある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、筋交いの連結構造と、それを用いて屋外から施工でき、かつ、騒音や振動が少なく、工事期間が短くて済み、また、補強後の建物外観や居住者等に与える影響が少ない筋交いのアンカー構造及びその構造を備える既存建物の耐震補強構造を提供することを目的としている。

本発明に係る筋交いの連結構造は、建物を補強するための筋交いの端部を、建物の壁面部に固定して設けられているアンカー体に連結するための筋交いの連結構造において、前記筋交いの端部と、前記筋交いの端部を内側に収容する筒状に形成されたスリーブと、前記スリーブ内にその軸方向に互いに間隔を隔てて装着され、前記筋交いの端部を保持する一対の保持部と、前記スリーブ内に互いに間隔を隔てて装着されている一対の前記保持部どうしの間に形成されている空間に注入されて、前記筋交いの端部の外表面と前記スリーブの内表面とを互いに結合する結合用充填部と、前記アンカー体に設けられ前記スリーブがねじ部を介して連結される連結部とを備え、前記筋交いが、炭素繊維と合成樹脂との複合材料で形成された複数本の筋交い本体を有し、前記スリーブには、前記結合用充填部を形成するための充填材を前記スリーブ内の前記空間に注入するための注入口、及び前記空間内の空気を排出するための空気抜き孔が形成され、前記スリーブの内面に多数の内面凹部又は内面凸部が形成され、前記筋交いの端部の外面に多数の外面凹部又は外面凸部が形成され、これら多数の内面凹部又は内面凸部、及び多数の外面凹部又は外面凸部が前記結合用充填部と係合するようにしたことを特徴とするものである。

本発明に係る筋交いの連結構造によると、例えば既存の鉄筋コンクリート建物に対する耐震補強をするために、筋交いの端部を、建物の壁面部に固定して設けられているアンカー体に連結することができる。そして、筋交いの端部は、アンカー体の壁面部から外側に露出している連結部に連結することができるので、この筋交いの連結構造を建物に施工するときは、屋外から施工することができる。これによって、建物内を汚すことが無いし、居住者等に与える影響を少なくすることができる。

また、この筋交いの連結構造に設けられている結合用充填部を形成するときは、充填材を、スリーブ内に互いに間隔を隔てて装着されている一対の保持部どうしの間に形成されている空間に注入する。そして、この充填材が固化すると、筋交いの端部の外表面とスリーブの内表面とを互いに強力に結合することができる。そして、この筋交いの端部が結合されたスリーブは、ねじ部を介してアンカー体の連結部と連結しているので、このアンカー体に連結される筋交いの端部を強力に壁面部に固定することができる。

さらに、この筋交いの連結構造に設けられている連結用充填部を形成するときは、充填材をスリーブに形成されている注入口から注入する。これによって、充填材は、スリーブ内に互いに間隔を隔てて装着されている一対の保持部どうしの間に形成されている空間に注入されて、このスリーブに形成されている空気抜き孔から流出する。このようにして、充填材を当該空間の隅々まで行き渡るように充填することができる。その結果、この充填材が固化して形成された連結用充填部によって、筋交いの端部とスリーブとを互いに強固に結合することができる。

そして、スリーブの内面に多数の内面凹部又は内面凸部が形成され、筋交いの端部の外面に多数の外面凹部又は外面凸部が形成されているので、これら多数の内面凹部又は内面凸部、及び多数の外面凹部又は外面凸部に連結用充填部が係合することができるので、筋交いの端部とスリーブとの軸方向の結合力を、極めて強力なものにすることができる。

しかも、筋交いを炭素繊維と合成樹脂との複合材料で形成することによって、筋交いの嵩を小さくできて外観に与える影響が少なく、引っ張り強度を大きくすることができ、軽量で施工がし易く、工事期間が短くて済む。

本発明に係る筋交いの連結構造において、前記スリーブが前記アンカー体に形成された挿通孔に挿通し、前記スリーブの外周面に形成された雄ねじ部にナットが螺合し、前記アンカー体の側面と前記ナットとの間にゴム様弾性体製の衝撃吸収体を配置したものとすることができる。

このようにすると、筋交いに掛かる例えば引っ張り方向の衝撃を、この衝撃吸収体によって吸収することができるので、筋交いに掛かる衝撃がアンカー体を介して建物の壁面部に伝達されることを抑制することができ、これによって、壁面部の損傷を防止できる。

本発明に係る既存建物の耐震補強構造は、本発明の筋交いの連結構造を備えることを特徴とするものである。

本発明に係る既存建物の耐震補強構造によると、本発明の筋交いの連結構造を備えており、上記と同様に作用する。

本発明に係る筋交いのアンカー構造は、前記いずれかの筋交いの連結構造を用い、建物を補強するための筋交いの端部を、建物の壁面部に固定するための筋交いのアンカー構造であって、前記建物の壁面部に配置され、前記筋交いの端部が連結される連結部、及びこの連結部と結合し、建物の壁面部に形成されたアンカー孔に装着されるアンカー部を有するアンカー体と、前記アンカー部の外表面と前記アンカー孔の内表面との間の空間に注入されて形成され前記アンカー部を固定保持する固定用充填部と、前記建物の壁面部の壁面における前記アンカー孔の開口部の周囲に所定の範囲に亘って壁面を補強するために貼着した補強シートと、を備え、前記補強シートは、炭素繊維と合成樹脂の複合材料で形成された複数のシート層を有し、それぞれのシート層は炭素繊維の方向を全体として放射状に向かうようにしてそれぞれが互いに結合して形成されていることを特徴とするものである。

本発明に係る筋交いのアンカー構造によると、例えば既存の鉄筋コンクリート建物に対する耐震補強をするために、筋交いの端部を、建物の壁面部にアンカー体によって固定することができる。そして、アンカー体は、そのアンカー部を建物の壁面部に設けたアンカー孔に、固定用充填部によって固定して設けることができるし、筋交いの端部は、アンカー体の壁面部から外側に露出している連結部に連結することができるので、この筋交いのアンカー構造を建物に施工するときは、屋外から施工することができる。これによって、建物内を汚すことが無いし、居住者等に与える影響を少なくすることができる。そして、アンカー体を建物の壁面部に固定して設けて、このアンカー体に筋交いの端部を連結する構成であるので、補強効果が大きく、耐久性に優れている。

また、筋交いに掛かる力がアンカー体、固定用充填部、及びアンカー孔の内面を介して建物の壁面部に伝達したときに、その壁面部の壁面を、炭素繊維と合成樹脂の複合材料で形成された複数のシート層が、炭素繊維の方向を全体として放射状に向かうようにしてそれぞれを互いに結合した補強シートによって補強して、壁面部の損傷を防止できる。

本発明に係る筋交いのアンカー構造において、前記アンカー体には、前記固定用充填部を形成するための充填材を前記アンカー孔内の空間に注入するための注入通路が形成され、この注入通路の一端が注入口として前記連結部側の露出部分に形成され、かつ、前記注入通路の他端が出口として前記アンカー部の先端部に形成されているものとすることができる。

このようにすると、この筋交いのアンカー構造に設けられている固定用充填部を形成するときは、充填材をアンカー体の連結部側の露出部分に形成されている注入口から注入する。これによって、充填材は、注入通路を通ってアンカー部の先端部に形成された出口から流出し、そして、アンカー孔の底部、アンカー部の外表面とアンカー孔の内表面との間の空間、及びアンカー孔の開口部を通って外側に流出する。このようにして、アンカー部の外表面とアンカー孔の内表面との間の空間に、充填材を隅々まで行き渡るように充填することができる。その結果、この充填材が固化して形成された固定用充填部によって、アンカー体のアンカー部をアンカー孔の内表面に強固に固定することができ、このアンカー体に連結される筋交いの端部を強力に壁面部に固定することができる。

本発明に係る既存建物の耐震補強構造は、本発明の筋交いのアンカー構造を備えることを特徴とするものである。

本発明に係る既存建物の耐震補強構造によると、本発明の筋交いのアンカー構造を備えており、上記と同様に作用する。

本発明に係る筋交いユニットは、建物を補強するために、建物の壁面部に固定されているアンカー体に連結される筋交いユニットであって、筋交い本体と、前記筋交い本体の端部を内側に収容できるように筒状に形成され、前記アンカー体に連結するための雄ねじ部が外周面に形成されているスリーブと、前記スリーブ内にその軸方向に互いに間隔を隔てて装着され、前記筋交い本体の端部を保持する一対の保持部と、前記スリーブ内にその軸方向に互いに間隔を隔てて装着されている一対の前記保持部どうしの間に形成されている空間に充填材が注入されて形成され、前記筋交い本体の端部の外表面と前記スリーブの内表面とを互いに結合する結合用充填部とを備え、前記筋交いが、炭素繊維と合成樹脂との複合材料で形成された複数本の筋交い本体を有し、前記スリーブには、前記結合用充填部を形成するための充填材を前記スリーブ内の前記空間に注入するための注入口、及び前記空間内の空気を排出するための空気抜き孔が形成され、前記スリーブの内面に多数の内面凹部又は内面凸部が形成され、前記筋交いの端部の外面に多数の外面凹部又は外面凸部が形成され、これら多数の内面凹部又は内面凸部、及び多数の外面凹部又は外面凸部が前記結合用充填部と係合するようにしたことを特徴とするものである。

本発明に係る筋交いユニットは、本発明の筋交いの連結構造が備える筋交い（筋交い本体）、スリーブ、一対の保持部、及び結合用充填部を備えており、これらが同様に作用する。そして、この筋交い本体の端部が結合されたスリーブは、その外周面に雄ねじ部が形成され、この雄ねじ部を使用してアンカー体に連結することができるので、このアンカー体に連結される筋交いユニットの端部を強力に壁面部に固定することができる。しかも、スリーブの内面に多数の内面凹部又は内面凸部が形成され、筋交いの端部の外面に多数の外面凹部又は外面凸部が形成されているので、これら多数の内面凹部又は内面凸部、及び多数の外面凹部又は外面凸部に連結用充填部が係合することができ、筋交いの端部とスリーブとの軸方向の結合力を、極めて強力なものにすることができる。

また、前記アンカー体としては、建物を補強するための筋交いの端部を、建物の壁面部に固定するための筋交いのアンカー体において、前記建物の壁面部に配置され、前記筋交いの端部が連結される連結部と、この連結部と結合し、建物の壁面部に形成されたアンカー孔に挿入されるアンカー部と、前記アンカー部の外表面と前記アンカー孔の内表面との間の空間に充填材を注入して固定用充填部を形成するための注入通路とを備え、前記注入通路は、その一端が注入口として前記連結部側の露出部分に形成され、かつ、前記注入通路の他端が出口として前記アンカー部の先端部に形成されているものを利用できる。

また、既存建物の耐震補強工法としては、壁面部の少なくとも２箇所にアンカー孔を設けるアンカー孔形成段階と、前記各アンカー孔にアンカー体を装着するアンカー装着段階と、前記各アンカー孔に装着された前記アンカー体の外表面と前記アンカー孔の内表面との間の空間に充填材を注入して固定用充填部を形成し、この固定用充填部によって前記アンカー体を前記壁面部に固定するアンカー固定段階と、前記壁面部から露出する一対の前記アンカー体の連結部に筋交いユニットのそれぞれの端部を連結する筋交い連結段階とを備えることで実現できる。

このような既存建物の耐震補強工法によると、まず、壁面部の少なくとも２箇所にアンカー孔を設ける。次に、各アンカー孔にアンカー体を装着し、そして、各アンカー孔に装着されたアンカー体の外表面とアンカー孔の内表面との間の空間に充填材を注入する。そして、この充填材の固化によって固定用充填部を形成し、この固定用充填部によってアンカー体を壁面部に固定する。しかる後に、壁面部から露出する一対の前記アンカー体の連結部に筋交いユニットのそれぞれの端部を連結する。このようにして、既存建物の耐震補強をすることができる。

本発明に係る筋交いのアンカー構造、及びその構造を備える既存建物の耐震補強構造によると、例えば既存の鉄筋コンクリート建物に対する耐震補強をするために、筋交いの端部を、建物の壁面部にアンカー体によって固定することができる構成であるので、このアンカー構造を建物に施工する際は、屋外から施工でき、かつ、騒音や振動が少なく、工事期間が短くて済む。また、このアンカー構造によると、補強後の建物外観や居住者等に与える影響が少なく、補強そのものの耐久性に優れ、かつ、廉価で行うことができる。

本発明に係る筋交いの連結構造、及びその構造を備える既存建物の耐震補強構造によると、例えば既存の鉄筋コンクリート建物に対する耐震補強をするために、筋交いの端部を、建物の壁面部に固定して設けられているアンカー体に連結することができる構成であるので、この連結構造を建物に施工する際は、前記筋交いのアンカー構造等と同様の効果を奏する。

この発明の一実施形態に係る既存建物の耐震補強構造の施工の手順を説明するための図であり、壁面部にアンカー孔を形成する段階を示す正面図である。 同実施形態に係る既存建物の耐震補強構造の施工の手順を説明するための図であり、壁面部におけるアンカー孔の周囲に補強シートを貼着する段階を示す正面図である。 図２に示す補強シートを構成する第１層〜第４層を示す図である。 同実施形態に係る既存建物の耐震補強構造の施工の手順を説明するための図であり、壁面部のアンカー孔にアンカー体を固定する段階を示す正面図である。 同実施形態に係る既存建物の耐震補強構造の施工の手順を説明するための図であり、壁面部のアンカー孔にアンカー体を固定する段階を示す部分拡大正面図である。 同実施形態に係る既存建物の耐震補強構造の施工の手順を説明するための図であり、壁面部のアンカー孔とアンカー体との間の空間に充填材を充填する状態を示す部分拡大縦断面図である。 同実施形態に係る既存建物の耐震補強構造の施工の手順を説明するための図であり、壁面部のアンカー孔とアンカー体との間の空間に充填材を充填した状態を示す部分拡大正面図である。 同実施形態に係るアンカー体を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は背面図である。 同実施形態に係る筋交いユニットを示す図であり、（ａ）は部分断面拡大正面図、（ｂ）は部分拡大縦断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ拡大断面図である。 同実施形態に係る既存建物の耐震補強構造の施工の手順を説明するための図であり、壁面部に取り付けられたアンカー体に筋交いユニットを取り付ける状態を示す部分断面正面図である。 同実施形態に係る既存建物の耐震補強構造の施工の手順を説明するための図であり、壁面部に取り付けられたアンカー体に筋交いユニットを取り付けた状態を示す正面図である。 図１１に示すアンカー体に筋交いユニットを取り付けた状態を示す部分拡大正面図である。 図１２に示すアンカー体と筋交いユニットとの連結状態を示す部分拡大断面図である。 同発明の他の実施形態に係る既存建物の耐震補強構造の施工の手順を説明するための図であり、壁面部のアンカー孔とアンカー体との間の空間に充填材を充填する状態を示す部分拡大縦断面図である。 従来の既存建物の耐震補強構造の概念を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明に係る既存建物の耐震補強構造の一実施形態を、図１〜図１３を参照して説明する。この既存建物の耐震補強構造１１は、図１１に示すように、例えば鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）又は鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）の既存建物を補強するための筋交いユニット１２の両方の各端部を、その建物の壁面部１３の例えば柱部分（以下、単に「壁面部）と言う。）に固定して設けられている筋交いのアンカー体１４に連結して成るものであり、この筋交いユニット１２は、たすき状に設けることができる。

そして、この図１１に示す既存建物の耐震補強構造１１が備えている各アンカー体１４は、図１２及び図１３に示すように、筋交いのアンカー構造１５によって建物の壁面部１３に固定して設けられている。また、この既存建物の耐震補強構造１１が備えている筋交いユニット１２は、図１２及び図１３に示すように、筋交いの連結構造１６によってアンカー体１４に連結されている。更に、この既存建物の耐震補強構造１１は、図１〜図１３に示す施工の手順によって既存建物の壁面部１３に施工することができる。

次に、この既存建物の耐震補強構造１１が備えている筋交いのアンカー体１４、筋交いのアンカー構造１５、筋交いユニット１２、筋交いの連結構造１６、及び既存建物の耐震補強工法を説明する。

筋交いのアンカー体１４は、図１３に示すように、既存建物を補強するための筋交いユニット１２の端部を、建物の壁面部１３に固定するためのものであり、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、連結部１７、アンカー部１８及びフランジ部１９を備えており、それぞれが金属製である。

連結部１７は、図１３に示すように、建物の壁面部１３に配置され、筋交いユニット１２の端部が連結されるものであり、図８に示すように、略直方体に形成されている。そして、矩形の側面の中心位置に、この側面に対して垂直方向に円筒形の挿通孔２０が形成されている。そして、この連結部１７の下面にアンカー部１８が結合して設けられている。

アンカー部１８は、図１３に示すように、建物の壁面部１３に形成されたアンカー孔２１に装着されて、固定用充填部２２によって壁面部１３に固定されるものである。このアンカー部１８は、図８に示すように、連結部１７と結合する比較的短い寸法の大径部１８ａと、この大径部１８ａと結合する比較的長い寸法の小径部１８ｂとを備えており、連結部１７に形成されている挿通孔２０に対して直交する方向に延びている。そして、この大径部１８ａは、この大径部１８ａが結合する連結部１７の底面よりも小さい寸法に形成されている。

このように、アンカー部１８の基端側を大径部１８ａとし、先端側を小径部１８ｂとしているのは、基端側を大径部１８ａとすることによって、このアンカー体１４に対して壁面方向に働く力に対する耐力を大きくすることができる。そして、先端側を小径部１８ｂとすることによって、壁面部１３内に設けられている鉄筋（図６参照）との干渉を避けて、この壁面部１３にアンカー体１４を設けることを可能にしている。また、このアンカー部１８には、注入通路２４が形成されている。

注入通路２４は、図６に示すように、アンカー部１８の外表面とアンカー孔２１の内表面との間の空間にエポキシ系樹脂（合成樹脂）等の充填材を注入して固定用充填部２２を形成するためのものであり、アンカー部１８及び連結部１７の内部に形成されている。

この注入通路２４は、図６に示すように、その一端が注入口２４aとして形成され、この注入口２４aは、連結部１７の露出部分であって、挿通孔２０のアンカー部１８側の内面に形成されている。そして、注入通路２４の他端が出口２４ｂとして形成され、この出口２４ｂは、アンカー部１８の先端部（アンカー孔２１の底部側の先端部）に形成されている。

フランジ部１９は、図６に示すように、このアンカー体１４を壁面部１３に対して複数のアンカーボルト２５で取り付けるためのものであり、円板状に形成され、中心に円形の貫通孔が形成されている。このフランジ部１９は、中心の貫通孔にアンカー体１４の大径部１８ａが装着され、この状態で、アンカー体１４の連結部１７に溶接等によって結合されている。そして、このフランジ部１９の外周部に沿って設けられている複数の各小孔にアンカーボルト２５が挿通され、この複数のアンカーボルト２５によっても、アンカー体１４がフランジ部１９を介して壁面部１３に固定して取り付けられている。

次に、筋交いのアンカー構造１５を説明する。この筋交いのアンカー構造１５は、図１３に示すように、既存建物を補強するための筋交いユニット１２の端部を、既存建物の壁面部１３に固定するためのものであり、図８（ａ）〜（ｄ）に示すアンカー体１４と、固定用充填部２２と、補強シート２６とを備えている。

アンカー体１４は、図１３に示すように、既存建物の壁面部１３に形成されたアンカー孔２１にアンカー部１８が装着され、このアンカー部１８が、固定用充填部２２によってこのアンカー孔２１に固定して取り付けられている。

この固定用充填部２２は、図６に示すように、アンカー部１８の外表面とアンカー孔２１の内表面との間の空間に、エポキシ系樹脂（合成樹脂）等の充填材が注入されて固化したものであって、アンカー部１８を固定保持するものである。

そして、図１２及び図１３に示すように、このアンカー体１４の連結部１７に溶接されたフランジ部１９は、複数のアンカーボルト２５によって、壁面部１３に固定して取り付けられている。このようにして、アンカー体１４は、複数のアンカーボルト２５によっても壁面部１３に固定して取り付けられている。また、このフランジ部１９と壁面との間には、後述する補強シート２６が配置され、この補強シート２６は、壁面に貼着されている。

そして、図１３に示すように、このアンカー部１８と結合する連結部１７が、建物の壁面部１３の外側に配置され、この連結部１７に形成されている挿通孔２０に、筋交いユニット１２の端部に設けられているスリーブ２７が挿通している。そして、このスリーブ２７の端部に形成された雄ねじ部２８に対して、衝撃吸収体２９及び座金３０が装着され、更に、２つのナット３１が螺合され、このようにして、筋交いユニット１２の端部に設けられているスリーブ２７が、アンカー体１４に設けられている連結部１７に連結されている。

更に、図１２及び図１３に示すように、建物の壁面部１３の壁面におけるアンカー孔２１の開口部の周囲に所定の範囲に亘って壁面を補強するための補強シート２６を貼着してある。

この補強シート２６は、筋交いユニット１２に掛かる力（例えば引っ張り力）がアンカー体１４、固定用充填部２２、及びアンカー孔２１の内面を介して建物の壁面部１３に伝達したときに、その壁面部１３の壁面を補強シート２６によって補強して、壁面部１３の損傷を防止することができるものである。

この補強シート２６は、図３に示すように、例えば第１シート層２６ａ〜第４シート層２６ｄの４層で構成された矩形のシート状体であり、これら第１シート層２６ａ〜第４シート層２６ｄは、下層から上層に向かって順に配置されている。そして、これら第１シート層２６ａ〜第４シート層２６ｄは、炭素繊維と合成樹脂の複合材料で形成され、それぞれが互いに結合している。この第１シート層２６ａの炭素繊維は、右斜め上約４５°の方向に向かうように配置され、第２シート層２６ｂの炭素繊維は、右斜め下約４５°の方向に向かうように配置され、第３シート層２６ｃの炭素繊維は、略上下方向に向かうように配置され、そして、第４シート層２６ｄの炭素繊維は、略左右方向に向かうように配置されている。このように、第１シート層２６ａ〜第４シート層２６ｄのそれぞれの炭素繊維の方向を全体として放射状に向かうようにしてあるので、アンカー体１４を介して壁面の面方向のあらゆる方向に掛かる力をこの補強シート２６によって受け止めることができる。これによって、壁面部１３を強力に補強することができる。

また、図７に示すように、この補強シート２６は、例えば４つの定着金物３２によって上から押し付けられて壁面部１３に固定されている。この４つの定着金物３２によって、補強シート２６が壁面からめくれ上がったり、皺にならないように壁面部１３に留めておくことができる。

これら４つの定着金物３２は、金属製の細長い板状体であり、矩形の補強シート２６の４つの各直線縁部に沿って配置され、アンカーボルト３３で壁面部１３に取り付けられている。

次に、図５〜図７を参照して、アンカー体１４をアンカー孔２１内に固定するための固定用充填部２２を形成するときの手順を説明する。まず、図５に示すように、フランジ部１９の外周部と、補強シート２６の間に存在する隙間を封止するために、このフランジ部１９の外周部にコーキング材３４を塗布する。ただし、フランジ部１９の外周部のうちの一部には、コーキング材３４を塗布しない部分を空気抜き孔３５として残しておく。

次に、図６に示すように、例えば注入器３６及び注入用ホース３７を使用して、エポキシ系樹脂等の充填材をアンカー体１４の連結部１７の露出部分に形成されている注入口２４ａから注入する。これによって、充填材は、注入通路２４を通ってアンカー部１８の先端部に形成された出口２４ｂから流出し、そして、アンカー孔２１の底部、アンカー部１８の外表面とアンカー孔２１の内表面との間の空間、アンカー孔２１の開口部、フランジ部１９と補強シート２６との間の隙間、及び空気抜き孔３５を通って外側に流出する。このようにして、アンカー部１８の外表面とアンカー孔２１の内表面との間の空間に、充填材を隅々まで行き渡るように充填することができる。その結果、この充填材が固化して形成された固定用充填部２２によって、アンカー体１４のアンカー部１８をアンカー孔２１の内表面に強固に固定することができ、このアンカー体１４に連結される筋交いユニット１２の端部を強力に壁面部１３に固定することができる。

なお、充填材をアンカー孔２１の空間に充填した後は、図７に示すように、空気抜き孔３５を充填材で封止する。また、図には示さないが、アンカー部１８の外表面及びアンカー孔２１の内表面と、固定用充填部２２との結合力を大きくするために、アンカー部１８の外表面及びアンカー孔２１の内表面に対して凸部や凹部を形成するとよい。

次に、上記のように構成された図１１〜図１３に示す筋交いのアンカー構造１５、及びこの筋交いのアンカー構造１５が適用された既存建物の耐震補強構造１１の作用を説明する。この図１１〜図１３に示す筋交いのアンカー構造１５等によると、例えば既存の鉄筋コンクリート建物に対する耐震補強をするために、筋交いユニット１２の両方の各端部を、建物の壁面部１３にアンカー体１４によって固定することができる。そして、アンカー体１４は、そのアンカー部１８を建物の壁面部１３に設けたアンカー孔２１に、固定用充填部２２によって固定して設けることができるし、筋交いユニット１２の端部は、アンカー体１４の壁面部１３から外側に露出している連結部１７に連結することができるので、この筋交いのアンカー構造１５を建物に施工するときは、屋外から施工でき、かつ、騒音や振動が少なく、工事期間が短くて済む。

これによって、建物内を汚すことが無いし、補強後の建物外観や居住者等に与える影響を少なくすることができる。そして、アンカー体１４を建物の壁面部１３に固定して設けて、このアンカー体１４に筋交いユニット１２の端部を連結する構成であるので、補強効果が大きく、耐久性に優れ、かつ、廉価で行うことができる。

次に、図１３に示す筋交いユニット１２を説明する。この筋交いユニット１２は、既存建物を補強するために、建物の壁面部１３に固定されているアンカー体１４の連結部１７に連結されるものであり、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、筋交い本体３８、スリーブ２７、保持部３９、及び結合用充填部４０を備えている。

筋交い本体３８は、図９に示すように、細長い棒状体であり、表面に多数の外面凹部４１が形成され、例えば３本の筋交い本体３８が使用されている。この外面凹部４１は、螺旋状に形成されたものであってもよい。そして、筋交い本体３８の外面に外面凹部４１を設ける代わりに、外面凸部を設けてもよい。

そして、この筋交い本体３８は、例えば炭素繊維と合成樹脂（例えばエポキシ系樹脂）との複合材料で形成されている。勿論、筋交い本体３８は、炭素繊維と合成樹脂との複合材料以外の材料で形成したものとしてもよい。

このように、筋交い本体３８を炭素繊維で形成することによって、筋交い本体３８の嵩を小さくできて外観に与える影響が少なく、引っ張り強度を大きくすることができ、軽量で施工がし易く、工事期間が短くて済む。

スリーブ２７は、３本の筋交い本体３８の左右の各端部を内側に収容できるように円筒状に形成され、このスリーブ２７をアンカー体１４の連結部１７に連結するための雄ねじ部２８が外周面に形成されている。

つまり、図１３に示すように、このスリーブ２７の雄ねじ部２８が形成されている端部は、アンカー体１４の連結部１７に形成された挿通孔２０に挿通することができる大きさに形成され、この挿通した状態で雄ねじ部２８に、円板状の衝撃吸収体２９及び座金３０が装着され、更に、２つのナット３１が螺合されるように形成されている。

また、図には示さないが、スリーブ２７の内面には多数の内面凹部が形成されている。この内面凹部は、螺旋状に形成されたものであってもよい。そして、スリーブ２７の内面に内面凹部を設ける代わりに、内面凸部を設けてもよい。

保持部３９は、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、３本の筋交い本体３８を互いに間隔を隔てた状態で保持すると共に、これら３本の筋交い本体３８をスリーブ２７の内面と間隔を隔てた状態で保持するためのスペーサである。

この保持部３９は、例えば材質が合成ゴムであり、円板状に形成され、３つの保持孔３９ａを有している。これら３つの各保持孔３９ａには、３本の筋交い本体３８のそれぞれの端部が挿通される。

そして、保持部３９は、図９（ａ）に示すように、スリーブ２７内にその軸方向に互いに間隔を隔てて一対装着され、この一対の保持部３９どうしの間に形成されている空間に結合用充填部４０が形成されている。

結合用充填部４０は、図９（ｂ）に示すように、筋交い本体３８の端部の外表面とスリーブ２７の内表面とを互いに結合して、筋交い本体３８の端部をスリーブ２７に結合させるためのものである。

また、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、スリーブ２７の２つの各端部には、結合用充填部４０を形成するための充填材を、スリーブ２７内の一対の保持部３９どうしの間の空間に注入するための注入口２７ａ、及びその空間内の空気を排出するための空気抜き孔２７ｂが形成されている。このスリーブ２７内の一対の保持部３９どうしの間の空間に注入された充填材が固化すると、結合用充填部４０が形成される。

次に、筋交いの連結構造１６を説明する。この筋交いの連結構造１６は、図１３に示すように、既存建物を補強するための筋交いユニット１２の端部を、既存建物の壁面部１３に固定して設けられているアンカー体１４に連結するためのものである。

そして、図１３に示すように、筋交いユニット１２の端部に設けられているスリーブ２７は、建物の壁面部１３の外側に配置されている連結部１７の挿通孔２０に挿通している。そして、このスリーブ２７の端部に形成された雄ねじ部２８に対して、衝撃吸収体２９及び座金３０が装着され、更に、２つのナット３１が螺合され、このようにして、筋交いユニット１２の端部に設けられているスリーブ２７が、アンカー体１４に設けられている連結部１７に連結されている。

この図１３に示す衝撃吸収体２９は、例えばゴム様弾性体製（合成樹脂製）であり、連結部１７と座金３０との間に装着されている。

この衝撃吸収体２９によると、筋交いユニット１２に掛かる例えば引っ張り方向の衝撃を、この衝撃吸収体２９によって吸収することができるので、筋交いユニット１２に掛かる衝撃がアンカー体１４を介して建物の壁面部１３に伝達されることを抑制することができ、壁面部１３の損傷を防止することができる。

次に、図９（ａ）〜（ｃ）を参照して、筋交い本体３８の両方の各端部をスリーブ２７内に固定した状態で連結するための結合用充填部４０を形成するときの手順を説明する。まず、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、３本の筋交い本体３８の各端部がスリーブ２７の内側に挿入され、かつ、２つの保持部３９がこの３本の筋交い本体３８の各端部に装着されて、この２つの保持部３９がスリーブ２７の左右の各開口端部内に装着された状態にする。なお、３本の筋交い本体３８の各端部は、２つの各保持部３９に形成されている３つのそれぞれの保持孔３９ａに挿通している。

しかる後に、例えば図６に示す注入器３６及び注入用ホース３７を使用して、エポキシ系樹脂等の充填材をスリーブ２７の一端部に形成されている注入口２７ａから注入する。これによって、充填材は、スリーブ２７内に互いに間隔を隔てて装着されている一対の保持部３９どうしの間に形成されている空間に注入されて、このスリーブ２７の他端部に形成されている空気抜き孔２７ｂから流出する。このようにして、充填材を当該空間の隅々まで行き渡るように充填することができる。その結果、この充填材が固化して形成された結合用充填部４０によって、筋交いの端部とスリーブ２７とを互いに強固に結合することができる。

そして、スリーブ２７の内面に多数の内面凹部又は内面凸部が形成され、筋交いの端部の外面に多数の外面凹部４１又は外面凸部が形成されているので、これら多数の内面凹部又は内面凸部、及び多数の外面凹部４１又は外面凸部に結合用充填部４０が係合することができるので、筋交い本体３８の端部とスリーブ２７との軸方向の結合力を、極めて強力なものにすることができる。

次に、上記のように構成された図１１〜図１３に示す筋交いの連結構造１６、及びこの筋交いの連結構造１６が適用された既存建物の耐震補強構造１１の作用を説明する。この図１１〜図１３に示す筋交いの連結構造１６等によると、例えば既存の鉄筋コンクリート建物に対する耐震補強をするために、筋交いユニット１２の端部を、建物の壁面部１３に固定して設けられているアンカー体１４に連結することができる。そして、筋交いユニット１２の端部は、アンカー体１４の壁面部１３から外側に露出している連結部１７に連結することができるので、この筋交いユニット１２の連結構造を建物に施工するときは、屋外から施工することができ、かつ、騒音や振動が少なく、工事期間が短くて済む。これによって、この連結構造１６を建物に施工する際は、前記筋交いのアンカー構造１５等と同様の効果を奏する。なお、図１１及び図１２に示す４２は、コルゲート管である。このコルゲート管４２は、筋交いユニット１２を保護すると共に、見栄えをよくするためのものである。

次に、上記図１１〜図１３に示す筋交いのアンカー構造１５、及び筋交いの連結構造１６を備える既存建物の耐震補強構造１１を施工するための既存建物の耐震補強工法を、図１〜図１３を参照して説明する。

まず、図１に示すように、既存建物の壁面部１３に対して、筋交いのアンカー体１４を固定するためのアンカー孔２１を複数箇所に設ける。図１には、４つのアンカー孔２１を示す（アンカー孔形成段階）。

次に、図２に示すように、建物の壁面部１３の壁面における４つの各アンカー孔２１の開口部の周囲に所定の範囲に亘って壁面を補強するための補強シート２６を貼着する（補強シート貼着段階）。

そして、図４に示すようにして、４つの各アンカー孔２１にアンカー体１４のアンカー部１８を装着する（アンカー装着段階）。この際、対角線上の２つのアンカー体１４を１組として、それぞれの挿通孔２０には、仮棒４３を装着してある。この仮棒４３は、アンカー体１４に形成されている挿通孔２０の方向を決めるためのものである。このように挿通孔２０の方向を決めるのは、アンカー体１４を壁面部１３に固定して取り付けた後で、各挿通孔２０に筋交いユニット１２を装着できるようにするためである。

しかる後に、図５〜図７に示すように、各アンカー孔２１に装着された各アンカー体１４のアンカー部１８の外表面と、アンカー孔２１の内表面との間の空間に充填材を注入する。そして、この充填材が固化して形成された固定用充填部２２によって、各アンカー体１４を壁面部１３に固定する（アンカー固定段階）。そして、補強シート２６の上から定着金物３２を押し付けて、この定着金物３２を壁面部１３にアンカーボルト３３で固定する。

また、図９（ａ）〜（ｃ）に示す筋交いユニット１２を、必要な本数だけ製作する（筋交いユニット製作段階）。

そして、図１０〜図１３に示すように、壁面部１３から露出する各対のアンカー体１４の連結部１７に筋交いユニット１２のそれぞれの端部を連結する（筋交い連結段階）。このようにして、既存建物の耐震補強構造１１が完成する。

ただし、上記実施形態では、アンカー体１４をアンカー孔２１内に固定するための固定用充填部２２を形成する方法として、図６に示すように、注入器３６及び注入用ホース３７を使用して、アンカー体１４の連結部１７に形成されている注入口２４ａから注入した充填材を、フランジ部１９と補強シート２６との間の隙間、及び空気抜き孔３５に通して外側に流出させて、アンカー部１８の外表面とアンカー孔２１の内表面との間の空間に固定用充填部２２を形成するようにしたが、これに代えて、図１４に示すように、例えば注入器３６及び注入用ホース３７を使用して、アンカー体１４の連結部１７に形成されている注入口２４ａから注入した充填材を、アンカー孔２１の開口部と外側とを連通させる空気抜き管４４（空気抜き孔）に通して外側に流出させて、アンカー部１８の外表面とアンカー孔２１の内表面との間の空間に固定用充填部２２を形成するようにしてもよい。

この図１４に示す空気抜き管４４は、補強シート２６、フランジ部１９、及びコーキング材３４を貫通するように設けられている。そして、この空気抜き管４４は、充填材がアンカー部１８の外表面とアンカー孔２１の内表面との間の空間に充填された後で除去され、その空気抜き管４４が配置されていた孔は充填材で埋められて封止される。また、コーキング材３４は、フランジ部１９の上面全体を覆うように塗布されている。

以上のように、本発明に係る筋交いのアンカー構造及びその構造を備える既存建物の耐震補強構造は、屋外から施工でき、かつ、騒音や振動が少なく、工事期間が短くて済み、また、補強後の建物外観や居住者等に与える影響を少なくすることができる優れた効果を有し、このような筋交いのアンカー構造及びその構造を備える既存建物の耐震補強構造に適用するのに適している。

１１ 既存建物の耐震補強構造
１２ 筋交いユニット
１３ 壁面部
１４ アンカー体
１５ 筋交いのアンカー構造
１６ 筋交いの連結構造
１７ 連結部
１８ アンカー部
１８ａ アンカー部の大径部
１８ｂ アンカー部の小径部
１９ フランジ部
２０ 挿通孔
２１ アンカー孔
２２ 固定用充填部
２３ 鉄筋
２４ 注入通路
２４ａ 注入口
２４ｂ 出口
２５ アンカーボルト
２６ 補強シート
２６ａ 第１シート層
２６ｂ 第２シート層
２６ｃ 第３シート層
２６ｄ 第４シート層
２７ スリーブ
２７ａ 注入口
２７ｂ 空気抜き孔
２８ 雄ねじ部
２９ 衝撃吸収体
３０ 座金
３１ ナット
３２ 定着金物
３３ アンカーボルト
３４ コーキング材
３５ 空気抜き孔
３６ 注入器
３７ 注入用ホース
３８ 筋交い本体
３９ 保持部
３９ａ 保持孔
４０ 結合用充填部
４１ 外面凹部
４２ コルゲート管
４３ 仮棒
４４ 空気抜き孔

Claims (7)

1. 建物を補強するための筋交いの端部を、建物の壁面部に固定して設けられているアンカー体に連結するための筋交いの連結構造において、
   前記筋交いの端部と、
   前記筋交いの端部を内側に収容する筒状に形成されたスリーブと、
   前記スリーブ内にその軸方向に互いに間隔を隔てて装着され、前記筋交いの端部を保持する一対の保持部と、
   前記スリーブ内に互いに間隔を隔てて装着されている一対の前記保持部どうしの間に形成されている空間に注入されて、前記筋交いの端部の外表面と前記スリーブの内表面とを互いに結合する結合用充填部と、
   前記アンカー体に設けられ前記スリーブがねじ部を介して連結される連結部とを備え、
   前記筋交いが、炭素繊維と合成樹脂との複合材料で形成された複数本の筋交い本体を有し、
   前記スリーブには、前記結合用充填部を形成するための充填材を前記スリーブ内の前記空間に注入するための注入口、及び前記空間内の空気を排出するための空気抜き孔が形成され、
   前記スリーブの内面に多数の内面凹部又は内面凸部が形成され、
   前記筋交いの端部の外面に多数の外面凹部又は外面凸部が形成され、
   これら多数の内面凹部又は内面凸部、及び多数の外面凹部又は外面凸部が前記結合用充填部と係合するようにしたことを特徴とする筋交いの連結構造。
2. 前記スリーブが前記アンカー体に形成された挿通孔に挿通し、
   前記スリーブの外周面に形成された雄ねじ部にナットが螺合し、
   前記アンカー体の側面と前記ナットとの間にゴム様弾性体製の衝撃吸収体を配置したことを特徴とする請求項１記載の筋交いの連結構造。
3. 請求項１又は２に記載の筋交いの連結構造を備えることを特徴とする既存建物の耐震補強構造。
4. 請求項１又は２に記載の筋交いの連結構造を用い、建物を補強するための筋交いの端部を、建物の壁面部に固定するための筋交いのアンカー構造であって、
   前記建物の壁面部に配置され、前記筋交いの端部が連結される連結部、及びこの連結部と結合し、建物の壁面部に形成されたアンカー孔に装着されるアンカー部を有するアンカー体と、
   前記アンカー部の外表面と前記アンカー孔の内表面との間の空間に注入されて形成され前記アンカー部を固定保持する固定用充填部と、
   前記建物の壁面部の壁面における前記アンカー孔の開口部の周囲に所定の範囲に亘って壁面を補強するために貼着した補強シートと、を備え、
   前記補強シートは、炭素繊維と合成樹脂の複合材料で形成された複数のシート層を有し、それぞれのシート層は炭素繊維の方向を全体として放射状に向かうようにしてそれぞれが互いに結合して形成されていることを特徴とする筋交いのアンカー構造。
5. 前記アンカー体には、前記固定用充填部を形成するための充填材を前記アンカー孔内の空間に注入するための注入通路が形成され、この注入通路の一端が注入口として前記連結部側の露出部分に形成され、かつ、前記注入通路の他端が出口として前記アンカー部の先端部に形成されていることを特徴とする請求項４記載の筋交いのアンカー構造。
6. 請求項４又は５に記載の筋交いのアンカー構造を備えることを特徴とする既存建物の耐震補強構造。
7. 建物を補強するために、建物の壁面部に固定されているアンカー体に連結される筋交いユニットであって、
   筋交い本体と、
   前記筋交い本体の端部を内側に収容できるように筒状に形成され、前記アンカー体に連結するための雄ねじ部が外周面に形成されているスリーブと、
   前記スリーブ内にその軸方向に互いに間隔を隔てて装着され、前記筋交い本体の端部を保持する一対の保持部と、
   前記スリーブ内にその軸方向に互いに間隔を隔てて装着されている一対の前記保持部どうしの間に形成されている空間に充填材が注入されて形成され、前記筋交い本体の端部の外表面と前記スリーブの内表面とを互いに結合する結合用充填部とを備え、
   前記筋交いが、炭素繊維と合成樹脂との複合材料で形成された複数本の筋交い本体を有し、
   前記スリーブには、前記結合用充填部を形成するための充填材を前記スリーブ内の前記空間に注入するための注入口、及び前記空間内の空気を排出するための空気抜き孔が形成され、
   前記スリーブの内面に多数の内面凹部又は内面凸部が形成され、
   前記筋交いの端部の外面に多数の外面凹部又は外面凸部が形成され、
   これら多数の内面凹部又は内面凸部、及び多数の外面凹部又は外面凸部が前記結合用充填部と係合するようにしたことを特徴とする筋交いユニット。