JP5939532B2 - 既設建造物の補強構造 - Google Patents

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この発明は、既設建造物の壁を補強する補強構造に関する。
特許文献1に記載された補強構造は、既設の建造物の柱や壁に補強用鋼板を対向させるとともに、それらの対向間隔にグラウト材を充填する構成にしている。
そして、上記壁の部分には、補強用鋼板及び壁を貫通するボルトを設け、このボルトで、壁に対向させた補強用鋼板をとめるようにしている。
ただし、上記ボルトは、柱と壁が相まって形成されるコーナー部分において、補強用鋼板を結束する帯状連続シートが浮き上がるのを防止することを主たる目的とする。
上記のようにボルトは、コーナー部分における帯状連続シートが浮き上がるのを防止することを主たる目的とするが、当該ボルトは、補強用鋼板及び壁を貫通して止められるので、そのボルト自体が補強の機能も果たすことは事実である。
なお、壁を貫通するボルト孔は、図面からも明らかなように、ボルトがぴったりはまり合う内径を有し、このボルト孔にボルトをぴったりと嵌め合わせるようにしている。
特開2006−328634号公報
上記のようにした従来の補強構造は、壁に形成したボルト孔にボルトをぴったりとはめているので、例えば、地震などで壁が揺れたりすると、ボルトによってボルト孔の周面がこすれて削れてしまい、ボルト孔が大きくなってしまう。このようにしてボルト孔が大きくなると、ボルトとボルト孔とを固定する力が弱くなり、ボルトの壁に対する補強機能も弱くなるという問題があった。
この発明の目的は、壁を貫通させる鋼材からなる補強用の棒状部材と壁との一体化を図り、補強の強度を維持する既設建造物の補強構造の提供を目的にする。
この発明は、既設建造物の壁に、間隔を保って補強用鋼板を対向させるとともに、この対向間隔にグラウト材を充填させてなる既設建造物の補強構造に関する。
そして、第1の発明は、上記壁に、鋼材からなる補強用の棒状部材を挿入するための挿入孔をその壁の厚さ方向に貫通させる。さらに、上記補強用鋼板には、上記挿入孔に対応する位置に貫通孔を形成する。
そして、上記壁に形成した挿入孔の孔径を上記棒状部材の外径よりも大きくし、上記補強用鋼板に形成した貫通孔の孔径を上記棒状部材の外径よりも大きくする一方、これら貫通孔及び挿入孔に上記補強用鋼板と上記壁とを貫通する長さの上記棒状部材を挿入保持した状態で、上記対向間隔に充填したグラウト材が、上記挿入孔と上記棒状部材との間及び上記貫通孔と棒状部材との間に浸入し、上記棒状部材を補強筋として機能させる構成にしている。
の発明は、上記壁に形成した挿入孔に対して、補強用鋼板に形成した貫通孔を小さくしたものである。
の発明は、上記棒状部材ボルトからなり、その頭部と補強用鋼板との間に、グラウト材が上記貫通孔から漏れるのを防止するワッシャーを介在させ、壁もしくは補強用鋼板から突出するボルトの先端にはナットをネジ嵌めするとともに、このナットと上記壁もしくは補強用鋼板との間に、壁に形成した挿入孔もしくは補強用鋼板に形成した貫通孔からグラウト材が漏れるのを防止するワッシャーを介在させたものである。
の発明は、上記棒状部材の両端にネジを形成し、補強用鋼板に形成した貫通孔あるいは壁に形成した挿入孔から突出した棒状部材のネジにナットをネジ嵌めし、これらナットと補強用鋼板あるいはナットと壁との間に、グラウト材の漏れを防止するワッシャーを介在させたものである。
第1の発明の既設建造物の補強構造によれば、補強用の棒状部材と壁に形成した挿入孔との間及びこの棒状部材と補強用鋼板に形成した貫通孔との間に、グラウト材が浸入して、棒状部材と、壁及び補強用鋼板とが一体化するので、棒状部材を補強筋として機能させることができる。
第2の発明の既設建造物の補強構造によれば、補強用鋼板に形成した貫通孔の大きさを相対的に小さくしたので、補強用鋼板の欠損率を小さくでき、その分、高い補強強度を維持できる。
3,4の発明の既設建造物の補強構造によれば、ワッシャーによってグラウト材の漏れを防止できるので、グラウト材が固化したときに、その中に空洞などが発生しにくくなる。
実施形態の断面図である。 参考例の断面図である。
図1に示した施形態は、既設の壁1の両側に補強用鋼板2,3を対向配置するとともに、この壁1には、鋼材からなる補強用の棒状部材4を挿入するための挿入孔5を、その壁の厚さ方向に貫通させている。
また、上記補強用鋼板2,3のそれぞれにも、上記棒状部材4を挿入するための貫通孔6,7を形成している。
そして、上記挿入孔5の内径は、棒状部材4の外径よりも十分に大きくしてそれらの間にすき間を形成するとともに、貫通孔6,7の内径も棒状部材4の外径よりも大きくしている。
また、上記挿入孔5及び貫通孔6,7のそれぞれには、それに挿入した上記棒状部材4との間に、グラウト材8が浸入するようにしている。
なお、上記挿入孔5と棒状部材4との間には、5mm〜10mm程度のすき間ができるのが理想である。なぜなら、この程度のすき間ができれば、壁1と補強用鋼板2,3との間に充填した上記グラウト材8が、上記すき間に十分に浸入しうるからである。
ただし、挿入孔5は貫通孔6,7よりもその大きさを十分に大きくしている。言い換えると、貫通孔6,7の大きさを相対的に小さくしている。このように貫通孔6,7の大きさを相対的に小さくしたので、それを小さくした分、補強用鋼板2,3の欠損率が小さくなり、補強用鋼板2,3の強度を十分に保つことができる。
また、上記補強用の棒状部材4は、この実施形態においては、一端に頭部4aを形成し、先端にネジ4bを形成したボルトからなる。このボルト4は、壁1に対向配置した補強用鋼板2,3間を貫通する長さを保持し、上記貫通孔6,7及び挿入孔5に通したとき、先端のネジ4bが補強用鋼板3の外方に突出する構成にしている。
そして、上記のように補強用鋼板3の外方に突出したネジ4bにはナット9をネジ嵌めするようにしている。
さらに、上記ボルト4を両補強用鋼板2,3間に装着するときには、上記頭部4aと補強用鋼板2との間にワッシャー10を介在させ、上記ナット9と補強用鋼板3との間にもワッシャー11を介在させている。
しかも、上記ワッシャー10,11の外径は、貫通孔6,7の内径よりも大きくし、上記のように補強用鋼板2,3と頭部4a及びナット9との間に介在させたワッシャー10,11で、貫通孔6,7をふさぐ構成にしている。
なお、壁1の両側面には、図示していない鉄筋をあらかじめ設けている。
次に、この実施形態の作用について説明する。
先ず、壁1に挿入孔5を形成するとともに、この壁1と上記図示していない鉄筋を介して補強用鋼板2,3とを配置する。そして、補強用鋼板2,3には、上記挿入孔5に対応する位置に貫通孔6,7を形成する。
そして、補強用鋼板2に形成した貫通孔6に、ワッシャー10をはめたボルト4を挿入するが、このときには、図示していない鉄筋を縫うようにしてボルト4を挿入していく。したがって、ボルト4は上記鉄筋に支持され、貫通孔6や挿入孔5内でがたついたりしない。
上記のようにしたボルト4は、その先端ネジ4bを補強用鋼板3から突出させるとともに、その突出部にワッシャー11をはめて、ナット9でネジ止めする。
ボルト4を上記のようにして止めたら、補強用鋼板2,3と壁1間にグラウト材8を充填する。そして、グラウト材8を充填するときには、補強用鋼板2,3がボルト4及びナット9で止められているので、外側に膨らんだりしない。
しかも、グラウト材8を充填すれば、それが挿入孔5及び貫通孔6,7にも浸入するので、それらの孔5〜7内において、ボルト4と補強用鋼板2,3とが上記グラウト材8を介して一体化するとともに、ボルト4と壁1とが上記グラウト材8を介して一体化する。
このようにボルト4が壁1及び補強用鋼板2,3と、グラウト材8を介して一体化するので、ボルト4が補強筋として機能することになる。
図2に示した参考例は、壁1の一方の側面にのみ補強用鋼板2を対向させて補強しているが、他方の側面には特別な補強を施していないタイプのものである。
この第2実施形態においても、補強用鋼板2を貫通する貫通孔6を形成するとともに、既設の壁1に挿入孔5を形成している。
そして、上記実施形態と同様にして、補強用鋼板2に形成した貫通孔6に、ワッシャー10をはめたボルト4を挿入するとともに、このボルト4を、挿入孔5を貫通して壁1の反対側から突出させる。
上記のように反対側から突出させたボルト4のネジ4bには、ワッシャー11を嵌めるとともに、ナット9をネジ嵌めする。そして、この参考例のワッシャー11の外径は、上記挿入孔5の内径よりも大きくしている。
したがって、上記ワッシャー11によって挿入孔5をふさぎ、この挿入孔5に浸入したグラウト材8が壁1の外部に漏れるのを防止する。
なお、上記挿入孔5の内径とボルト4の外径との寸法関係、及び貫通孔6の内径とボルト4の外径との寸法関係は、上記実施形態と同じである。
なお、上記実施形態において、棒状部材として一方に頭部4aを形成し、他方にネジ4bを形成したボルト4を用いたが、例えば、棒状部材の両端にネジを形成し、この両端に形成したネジに、図示していないナットを嵌めるようにしてもよい。
ただし、上記実施形態のように、壁1の両側に補強用鋼板2,3を対向配置する場合には、棒状部材の両端に嵌めたナットと補強用鋼板2,3との間にワッシャーを介在させるとともに、このワッシャーの外径は貫通孔6,7の内径よりも大きくする。
補強用鋼板を用いて既設の壁を補強する補強構造に最適である。
1 壁
2,3 補強用鋼板
4 棒状部材
4a 頭部
4b ネジ
5 挿入孔
6,7 貫通孔
グラウト
10,11 ワッシャー

Claims (4)

  1. 既設建造物の壁に、間隔を保って補強用鋼板を対向させるとともに、この対向間隔にグラウト材を充填させてなる既設建造物の補強構造において、
    上記壁には、鋼材からなる補強用の棒状部材を挿入するための挿入孔その壁の厚さ方向に貫通され、
    上記壁の両側面に対向配置した補強用鋼板には、上記挿入孔に対応する位置に貫通孔形成され
    上記壁に形成した挿入孔の孔径を上記棒状部材の外径よりも大きくし、
    上記補強用鋼板に形成した貫通孔の孔径を上記棒状部材の外径よりも大きくする一方、
    これら貫通孔及び挿入孔に上記補強用鋼板と上記壁とを貫通する長さの上記棒状部材を挿入保持した状態で、
    上記対向間隔に充填したグラウト材が、上記挿入孔と上記棒状部材との間に形成されたすき間及び上記貫通孔と棒状部材との間のすき間に浸入し、
    上記棒状部材が補強筋として機能する構成にした既設建造物の補強構造。
  2. 上記壁に形成した挿入孔に対して、補強用鋼板に形成した貫通孔を小さくした請求項1記載の既設建造物の補強構造。
  3. 上記棒状部材はボルトからなり、その頭部と補強用鋼板との間に、グラウト材が上記貫通孔から漏れるのを防止するワッシャーが介在され、壁もしくは補強用鋼板から突出するボルトの先端にはナットがネジ嵌めされるとともに、このナットと上記壁もしくは補強用鋼板との間に、壁に形成された挿入孔もしくは補強用鋼板に形成された貫通孔からグラウト材が漏れるのを防止するワッシャーが介在された請求項1又は2に記載した既設建造物の補強構造。
  4. 上記棒状部材は、その両端にネジが形成され、補強用鋼板に形成した貫通孔あるいは壁に形成した挿入孔から突出した棒状部材のネジにナットがネジ嵌めされ、これらナットと補強用鋼板あるいはナットと壁との間に、グラウト材の漏れを防止するワッシャーが介在される請求項1〜3のいずれかに記載した既設建造物の補強構造。
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