JP6047704B2 - 既存柱の補強構造 - Google Patents

Description

この発明は、既存柱を、この既存柱に対して所定の間隔に保って補強枠体で囲い、上記既存柱と上記補強枠体との間に充填材を充填した既存柱の補強構造に関する。

図１１に示した従来の補強構造は、既存柱１の両側で交差する壁や窓枠などの障害部６があるときに用いられる補強構造（以下「片面補強構造」という）で、特定の一面を所定の間隔を保って枠体８で囲っている。上記枠体８は、断面がＬ字状の鋼板７を２枚一組とし、各鋼板７，７の先端同士を重ね合わせ、上記既存柱１の特定の一面を囲うように配置して構成される。既存柱１の特定の一面と上記枠体８との間には、空間ｓが形成される。

上記空間ｓには、既存柱１に対向する位置であって、既存柱１の軸方向に沿った一対の軸方向筋４ｅ，４ｆを配置している。これら軸方向筋４ｅ，４ｆは、互いに十分な間隔を保つように配置されている。すなわち、これら軸方向筋４ｅ，４ｆの軸線に直交する線方向（ｘ方向）の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮するのに必要な間隔を保っている。
また、上記枠体８の軸方向長さは、既存柱１の補強必要長さを複数に分割した長さにしている。そのため、上記枠体８を既存柱１の補強必要長さ分だけ積層して、上記既存柱１の特定の一面を囲うようにしている。なお、積層された枠体８の外周には、繊維シート９を巻き付けて接着し、隣り合う鋼板７，７同士や積層された枠体８同士を一体化させている。

さらに、既存柱１の特定の一面には、予め複数のアンカーボルト１０，１０を所定の間隔を保って打ち込み、その先端を上記空間ｓ内に突出させている。
また、上記枠体８の互いに対向する面には、タイバー１１を掛け渡すとともに、その両端を枠体８から突出させ、その突出端にナットを締め付けている。
このように形成された空間ｓには、充填材であるグラウト材５が充填され、補強部Ｈが構成される。この補強部Ｈは、上記アンカーボルト１０，１０を介して既存柱１と一体化されている。

このようにした従来の補強構造は、既存柱１に対して補強部Ｈを付加することによって、それら両者で構成される柱の実質的な断面積を大きくするとともに、上記補強部Ｈを枠体８で覆うことによりコンクリートやグラウト材５が拘束されるので、既存柱１に対する補強効果が発揮される。
また、既存柱１の軸方向に沿って、一対の軸方向筋４ｅ，４ｆが上記空間ｓに配置されるため、当該補強部Ｈは、図１１におけるｘ方向の曲げ耐力を発揮する。

特開２０１３−２２７７７４号公報 特開２０１１−０２６７８６号公報

上記従来の片面補強構造は、補強枠体を既存柱の全周に配置するときの障害となる壁や窓枠などが、当該既存柱に交差しているときの補強構造として最適なものである。このようにした従来の片面補強構造は、構成が簡易であるため、施工がしやすく、安価という利点があり、きわめて画期的なものである。
しかし、経年劣化の激しい建造物やもともと耐力が極端に低い建造物に対して、既存柱１の一面のみを補強する片面補強構造は、当該既存柱の全周を枠体で囲った補強構造（以下「全周補強構造」という）に比べてその強度が劣ってしまう。

例えば、全周補強構造として、図１０に示すものがすでに知られている。この全周補強構造は、既存柱１の全周を枠体３で囲うとともに、それら枠体３と既存柱１との間に空間ｓを保ち、この空間ｓにグラウト材５を充填している。
なお、上記枠体３は、断面がＬ字状の鋼板２を４枚一組とし、各鋼板２の先端同士を重ねて、既存柱１の全周を囲うように配置して構成されている。

さらに、上記空間ｓには、既存柱１の軸方向に沿った４本の軸方向筋４ａ〜４ｄがそれぞれ配置されるとともに、グラウト材５が充填される。
これら軸方向筋４ａ〜４ｄは上記枠体３の四隅において互いに対向するとともに、これら軸方向筋４ａ〜４ｄのそれぞれは、互いに十分な間隔を保つように配置されている。

すなわち、これら軸方向筋４ａと４ｂ及び軸方向筋４ｃと４ｄの軸線に直交する線方向（ｘ方向）の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮するのに必要な間隔を保っている。
また、軸方向筋４ａと４ｃ及び軸方向筋４ｂと４ｄの軸線に直交する線方向（ｙ方向）の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮するために必要な間隔を保っている。

上記のように全周補強構造では、既存柱１の全周を補強する構造なので、既存柱１の実質的な断面積が大きくなり、その分、補強部を含めた柱全体の圧縮耐力が大きくなる。
また、それらの四隅に、上記のように十分な間隔を保った４本の軸方向筋４ａ〜４ｄを備えているので、ｘ方向及びｙ方向の両方の曲げ力に対する耐力も大きくなる。

このようなことから、全周補強構造の補強強度はかなり大きくなるが、上記したように既存柱１に障害部６，６が交差しているときには、用いることができない。言い換えると、既存柱１に障害部６，６が交差しているときには、上記片面補強構造を採用せざるを得ない。
しかし、このような制約条件がある建造物でありながら、経年劣化の激しい建造物やもともと耐力が極端に低い建造物の場合には、十分な補強強度が得られないという問題があった。

この発明は、互いに対向する一対の側面に壁などの障害部が交差する既存柱であって、上記障害部を挟んで対向する上記既存柱の両面のうち、一方の面を第１面とし、この第１面側に第１補強枠体を設け、この第１補強枠体で囲まれた空間には、上記既存柱に沿って少なくとも一対の軸方向筋が上記第１面の幅方向に間隔を保って配置され、上記空間に充填材を充填して第１補強部を形成した既存柱の補強構造を前提とする。

第１発明は、上記障害部を境に、上記第１面の反対側となる上記既存柱の面を第２面とし、この第２面側に第２補強枠体を設け、この第２補強枠体で囲まれた空間には、上記既存柱に沿って少なくとも一対の軸方向筋が上記第２面の幅方向に間隔を保って配置され、
上記空間に充填材を充填して第２補強部を形成し、上記既存柱と上記第１補強部及び第２補強部とは、上記既存柱の第１面と第２面から突出した上記棒状部材の突出部分に締結手段を設けた一体化手段を介して一体化する構成にしている。

そして、上記第１補強部及び第２補強部にそれぞれ配置された上記一対の軸方向筋が、それらの軸線に直交するｘ方向の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮する間隔を保持するとともに、障害部を挟んで対向する軸方向筋は、上記ｘ方向に直交するｙ方向の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮する間隔を保持して配置されたことを特徴とする。
なお、上記障害部とは、壁や窓枠などであって、補強枠体を既存柱の全周に配置するときの障害となるものである。

第２の発明は、上記一体化手段が、上記既存柱を貫通してその既存柱に固定した一対の棒状部材からなり、上記棒状部材の両端部を上記既存柱の第１面と第２面から突出させるとともに、上記一対の棒状部材を一組として、それら各組の棒状部材を上記既存柱の軸方向に所定の間隔を保って複数配置したことを特徴とする。

第３の発明は、上記第２補強枠体が、一対のＬ字状補強枠体からなり、上記障害部とは別の障害部が交差した上記第２面側おいて、上記Ｌ字状補強枠体を上記別の障害部を挟んで対向配置し、これらＬ字状補強枠体で囲まれた補強部に上記軸方向筋を配置したことを特徴とする。

第１の発明における補強構造によれば、例えば、両脇に壁や窓枠などの障害部が交差して、当該既存柱の全周を囲うことができない場合にも、全周を囲う全周補強構造とほぼ同等の補強効果を発揮することができる。すなわち、第１，２補強部が相まって既存柱１の実質的な断面積を大きくするので、その分、補強部を含めた柱全体の圧縮耐力が大きくなる。

また、第１，２補強部のそれぞれに、互いに十分な間隔を保った一対の軸方向筋を配置しているので、ｘ方向及びｙ方向の曲げ力に対しても、十分な曲げ耐力を発揮させることができる。
したがって、既存柱に壁や窓枠などが交差していて、全周補強構造を採用できない場合にも、片側補強構造の利点を十分に生かしながら、目的の補強効果を達成することができる。

さらに、上記ｘ方向と上記ｙ方向との曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮する間隔を保持したために、さらに全周を囲う従来の補強構造と同等の補強効果を上げることができるようになった。

そして、既存柱の第１面および第２面から突出した上記棒状部材の突出部分に締結手段で締結したので、上記既存柱と上記棒状部材の固定が確実になり、上記棒状部材のアンカーボルトとしての機能がさらに安定することになる。
また、既存柱の第１面と第２面との間を締結手段で締結して、上記棒状部材をしっかり止められるので、既存柱内のコンクリートが一対の棒状部材間で強く拘束され、圧縮耐力が向上する。

第２の発明における補強構造によれば、上記一体化手段を構成する一対の棒状部材を上記既存柱に貫通させてその既存柱に固定したため、上記一対の棒状部材がアンカーボルトとして安定した機能を発揮させることができる。
また、棒状部材にそれを揺り動かす力が作用したとしても、棒状部材は揺動したりしない。したがって、棒状部材が揺動することによって既存柱の内部を崩すようなこともなく、その分、アンカーボルトとしての機能がさらに安定することになる。

さらに、上記一対の棒状部材を一組にして既存柱の軸方向に所定の間隔を保って複数配置されるので、既存柱内のコンクリートが一対の棒状部材間で拘束される。したがって、当該既存柱に圧縮力が作用したときには、上記拘束されたコンクリートが耐力を発揮するので、既存柱と補強部とが相まって、全体的な圧縮耐力を向上させることができる。

第３に発明における補強構造によれば、障害部が交差した第２面側において、上記Ｌ字状補強枠体を上記別の障害部を挟んで、第２補強枠体として配置できるので、上記障害部に影響されずに、一対の軸方向筋をあらかじめ設定された目的の耐力を発揮する間隔を保持して配置することができる。よって、全周を囲う従来の補強構造とほぼ同等の効果を上げることができる。

参考例１の既存柱の補強構造を示した断面図である。 参考例２の既存柱の補強構造を示した断面図である。 参考例３の既存柱の補強構造を示した断面図である。 参考例４の既存柱の補強構造を示した断面図である。 第１実施形態の既存柱の補強構造を示した断面図である。 第２実施形態の既存柱の補強構造を示した断面図である。 第３実施形態の既存柱の補強構造を示した断面図である。 第４実施形態の既存柱の補強構造を示した断面図である。 第５実施形態の既存柱を補強する補強枠体を示した斜視図である。 従来の既存柱の全周を補強する補強構造を示した断面図である。 従来の既存柱の特定の一面を補強する補強構造を示した断面図である。

図１に示した参考例１は、既存柱１の両脇に壁や窓枠などの障害部６が交差している場合で、上記既存柱１の全周を囲うことができないときにも採用できる補強構造である。
すなわち、既存柱１に壁や窓枠などの障害部６が交差しているときには、この障害部６を挟んで互いに対向する既存柱１の一方の面を第１面１ａとし、他方の面を第２面１ｂとするとともに、この第１面１ａを断面がコの字状の第１補強枠体１２で囲い、この第１補強枠体１２と既存柱１との間に形成される空間ｓにグラウト材などの充填材１７を充填して上記第１補強部Ｈ１を構成する。
また、上記第２面１ｂを断面がコの字状の第２補強枠体１３で囲い、この第２補強枠体１３と既存柱１との間に形成される空間ｓに充填材１７を充填して上記第２補強部Ｈ２を構成する。

このように第１補強部Ｈ１及び第２補強部Ｈ２を構成する各構成要素は、実質的に同じなので、まず第１補強部Ｈ１について詳細に説明し、第２補強部Ｈ２の構成要素については、後で簡単に説明する。

上記第１補強枠体１２は、既存柱１の第１面１ａに平行に配置される対向部１２ａと、この対向部１２ａの両側に直交する一対の側面部１２ｂ，１２ｂとからなる。上記対向部１２ａは、図１に示した既存柱１の幅に合わせた幅を備え、上記第１補強枠体１２の側面部１２ｂ，１２ｂは、対向部１２ａが上記既存柱１の第１面１ａに対して所定の間隔を保つ長さを備えている。
また、上記第１補強枠体１２の軸方向長さを、上記既存柱１の軸方向に沿った補強必要長さにしている。

このような第１補強枠体１２の対向部１２ａを、上記既存柱１の第１面１ａから所定の間隔を保って配置したとき、対向部１２ａと既存柱１の第１面１ａとの間に空間ｓが形成されるようにしている。
このようにした空間ｓには、既存柱１の軸方向に沿って、一対の軸方向筋１４ａ，１４ｂが配置されている。軸方向筋１４ａ，１４ｂは、これら両軸の軸線に直交する方向すなわち図１に示すｘ方向の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮できる間隔を保持している。

つまり、一対の軸方向筋１４ａ，１４ｂの対向間隔を広くすればするほど、上記ｘ方向の曲げ力に対する耐力が大きくなる。したがって、既存柱１の強度によっては、上記空間ｓ内において軸方向筋１４ａ，１４ｂの対向間隔を最大にするのが有効である。ただし、軸方向筋１４ａ，１４ｂと第１補強枠体１２との間にグラウト材などの充填材１７が介在しなくなると、十分な補強効果が得られなくなるので、構造上の問題から、軸方向筋１４ａ，１４ｂの対向間隔の最大化には限界がある。

また、上記第１補強枠体１２の一対の側面部１２ｂ，１２ｂには、タイバー１１を既存柱１の第１面１ａに平行に配置して掛け渡し、その両端をナット１６，１６によって固定することによって、上記側面部１２ｂ，１２ｂが充填材１７の充填圧などで開かないようにしている。
なお、上記タイバー１１は、上記第１補強枠体１２が充填材から剥離することを防止している機能も備えている。

一方、上記第２補強部Ｈ２は、上記したように第２面１ｂを囲うもので、上記第２面１ｂと第２補強枠体１３との間の空間ｓには、一対の軸方向筋１４ｃ，１４ｄが配置される。そして、これら軸方向筋１４ｃ，１４ｄは、軸方向筋１４ａ，１４ｂと同様に、その対向間隔が大きければ大きいほど、ｘ方向の曲げ力に対する耐力が大きくなる。
なお、この第２補強部Ｈ２側においてもタイバー１１が配置されるとともに、その両端には、上記側面部１３ｂ，１３ｂの外側でナット１６，１６が固定される。

また、この参考例１では、上記第１，２補強枠体１２，１３は、既存柱１の軸方向の補強必要長さにしているが、上記補強枠体を複数分割し、軸方向に積層して利用することもできる。
また、上記補強枠体は、従来例のように、断面がＬ字状の枠体を２枚一組とし、分割した各枠体の先端同士を重ね合わせ、断面をコの字状にして上記第１，２補強枠体１２，１３を形成してもよい。
補強枠体を分割することによって、作業者の持ち運びを容易にし、現場での作業を効率よく行うことができる。このように分割した補強枠体を積層した場合には、積層した補強枠体同士を溶接や繊維シートなどで接合するのが一般的である。

また、上記補強枠体は、従来のように鋼板を用いても良いし、強化プラスチックを用いても良い。ある程度の薄さを保ちながら、充填材１７を保持できる強度を発揮できれば、その材質は問わない。また、上記補強枠体の断面形状をコの字状にするためには、板状の部材を曲げ加工によって形成してもよい。

そして、この参考例１では、上記第１補強部Ｈ１を既存柱１に一体化するための一体化手段として、上記第１面１ａにほぼ直交する一対の棒状部材からなるアンカーボルト１０，１０を、所定の間隔を保って上記既存柱１に固定させている。これらアンカーボルト１０，１０は、上記既存柱１の第１面１ａから突出し、充填材１７内に埋設されている。

同じように、上記第２補強部Ｈ２を既存柱１に一体化するための一体化手段として、上記既存柱１に固定したアンカーボルト１０，１０は、上記第２面１ｂから突出させて、充填材１７内に埋設される。
また、上記アンカーボルト１０，１０は、上記既存柱１の軸方向に沿って、所定の間隔を保って複数配置され、既存柱１と第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２とを一体化させている。

上記のようにして、既存柱１の軸方向に沿った補強必要長さを備えた第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２が既存柱１を介して一体化することによって、第１補強部Ｈ１に設けた軸方向筋１４ａ，１４ｂと、第２補強部Ｈ２に設けた軸方向筋１４ｃ，１４ｄとが図１に示したｙ方向の曲げ力に対しても耐力を発揮できるようになる。
そして、このときにも一対の軸方向筋１４ａと１４ｃ及び軸方向筋１４ｂと１４ｄのそれぞれの対向間隔を広くすればするほど、上記ｙ方向の曲げ力に対する耐力が大きくなる。したがって、既存柱１に求められる強度によっては、第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２の厚さを厚くすれば、上記軸方向筋１４ａ〜１４ｄのそれぞれの対向間隔を大きくできる。

参考例１の補強構造による作用効果は次のとおりである。
参考例１は、既存柱１の全周を囲うことができない場合にも、図１０に示した全周補強構造とほぼ同等の補強効果を得ることができる。
すなわち、第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２を設けることによって、既存柱１の実質的な断面積を大きくできるので、全周補強構造に近い圧縮耐力を得ることができる。その上、４本の軸方向筋１４ａ〜１４ｄが相まって、ｘ方向及びｙ方向の曲げ力に対する耐力を発揮するので、４本の軸方向筋１４ａ〜１４ｄは、全周補強構造の４本の軸方向筋４ａ〜４ｄと同様に機能する。

このような理由から、この参考例１は、全周補強構造とほぼ同等の補強効果を発揮することができる。
このように既存柱１の全周を囲えない状況の中でも、全周補強構造と同等の効果が得られるということは、経年劣化の激しい既存柱１や、もともと耐力が極端に低い既存柱１であって、壁や窓枠などの障害部６，６が交差している既存柱１でも十分な補強効果を達成できる。
もちろん、経年劣化の激しい既存柱１や、もともと耐力が極端に低い既存柱１でなく、通常の既存柱１を補強する場合にも、大きな補強効果を期待できる。

図２に示した参考例２は、第１，２補強枠体１２，１３で、既存柱１に交差する障害部６，６の一部も囲ったもので、その他の構成は参考例１と同じである。したがって、この参考例２において、参考例１と同じ構成要素には、参考例１と同一符号を用いるとともに、各構成要素の詳細な説明は省略する。
また、第１補強部Ｈ１及び第２補強部Ｈ２を構成する各構成要素は、実質的に同じなので、まず第１補強部Ｈ１について詳細に説明し、第２補強部Ｈ２の構成要素については、後で簡単に説明する。

第１補強枠体１２は、既存柱１の第１面１ａに平行に配置される対向部１２ａと、この第１補強枠体１２の対向部１２ａの両側に直交する一対の側面部１２ｂ，１２ｂと、側面部に連続して直交し、壁などの障害部６，６に密着する接続片１２ｄ，１２ｄからなる。この対向部１２ａは、図２に示した既存柱１の幅よりも長い幅を備え、上記対向部１２ａと側面部１２ｂ，１２ｂが相まって上記既存柱１の両側に交差した障害部６，６の一部も覆うことができる。
また、上記第１補強枠体１２の側面部１２ｂ，１２ｂは、対向部１２ａが障害部６，６の表面から所定の間隔を保つ長さを備えている。
また、上記第１補強枠体１２の軸方向長さを、上記既存柱１の軸方向に沿った補強必要長さにしている。

このような第１補強枠体１２の対向部１２ａを、上記既存柱１の第１面１ａと障害部６，６の表面とから所定の間隔を保つとともに、上記接続片１２ｄ，１２ｄを障害部６，６に密着させて、第１補強枠体が配置される。そして、上記障害部６，６に密着させた接続片１２ｄ，１２ｄは、ボルトなどで障害部６，６に固定される。
上記第１補強枠体１２が上記接続片１２ｄ，１２ｄで障害部６，６に固定されているため、参考例１で必須であったタイバー１１を省略することができる。

上記既存柱１および障害部６，６の表面と上記第１補強枠体１２との間に形成された空間ｓには、上記既存柱１に沿って、一対の軸方向筋１４ａ，１４ｂが配置される。上記一対の軸方向筋１４ａ，１４ｂは、上記既存柱１の幅よりも間隔を保つとともに、上記第１補強枠体１２の対向部１２ａと側面部１２ｂ，１２ｂとが交差する角の近傍に配置される。上記一対の軸方向筋１４ａ，１４ｂは、一対の軸方向筋１４ａ，１４ｂの両方の軸線に直交する方向、すなわち図示のｘ方向の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮できる間隔を保持している。
上記空間ｓに充填材１７を充填して第１補強部Ｈ１を形成する。

また、第２補強枠体１３は、第１補強枠体１２と同一の形状であり、対向部１３ａと、一対の側面部１３ｂ，１３ｂと、接続片１３ｄ，１３ｄとからなる。さらに、第２補強枠体１３を既存柱１の第２面１ｂに対向して配置するとともに、障害部６，６に密着させた接続片１３ｄ，１３ｄをボルトなどで固定している。
また、上記既存柱１および障害部６，６と上記第２補強枠体１３との間に形成された空間ｓには、一対の軸方向筋１４ｃ，１４ｄが上記既存柱１の幅よりも広い間隔を保つとともに、図示のｘ方向の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮できる間隔を保持している。

さらに、障害部を挟んで対向する軸方向筋１４は、上記ｘ方向に直交するｙ方向の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮する間隔を保持して配置される。図２におけるｙ方向の曲げ力に対しては、軸方向筋１４ａ及び軸方向筋１４ｃの組と、軸方向筋１４ｂ及び軸方向筋１４ｄの組とが耐力を発揮する。
そして、上記空間ｓに充填材１７を充填して第２補強部を形成する。
上記以外の構成は、参考例１と同じである。

なお、この参考例２では、上記第１，２補強枠体１２，１３は、既存柱１の軸方向の補強必要長さにしているが、上記補強枠体を複数分割し、軸方向に積層して利用することもできる。
また、上記補強枠体は、従来例のように、断面がＬ字状の枠体を２枚一組とし、分割した各枠体の先端同士を重ね合わせ、断面をコの字状にして上記第１，２補強枠体１２，１３を形成してもよい。
補強枠体を分割することによって、作業者の持ち運びを容易にし、現場での作業を効率よく行うことができる。このように分割した補強枠体を積層した場合には、積層した補強枠体同士を溶接や繊維シートなどで接合するのが一般的である。

参考例２の補強構造は、第1，２補強枠体１２，１３で障害部６の部分も囲うようにしたので、第1，２補強枠体１２，１３で囲われた第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２の幅を既存柱１の幅よりも広くできる。このように第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２の幅を広くできるので、その分、軸方向筋１４ａと１４ｂ及び軸方向筋１４ｃと１４ｄとの対向間隔を、参考例１よりも更に広くできる。
このように対向間隔を広くできるので、上記したようにｘ方向の曲げ力に対して、参考例１よりもその曲げ耐力を大きくできる。
その他の効果は参考例１と同様である。

図３で示した参考例３は、一体化手段を参考例１と相違させただけで、その他の構成は参考例１と同じである。したがって、この参考例３において、参考例１と同じ構成要素には、参考例１と同一符号を用いるとともに、各構成要素の詳細な説明は省略する。

この参考例３では、上記第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２を既存柱１に一体化するための一体化手段として、上記第１面１ａにほぼ直交する一対の棒状部材１５，１５を、所定の間隔を保って上記既存柱１に貫通させている。これら棒状部材１５，１５の両端は、上記既存柱１の第１面１ａと第２面１ｂとから突出するとともに、充填材１７内に埋設されている。
また、上記棒状部材１５，１５は、上記既存柱１の軸方向に沿って、所定の間隔を保って複数配置され、既存柱１と第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２とを一体化させている。
なお、棒状部材１５，１５の両端を軸方向筋１４ａ〜１４ｄの近傍に位置させれば、これら軸方向筋１４ａと１４ｃおよび軸方向筋１４ｂと１４ｄとが協働して完全に一体化しながら曲げ耐力を発揮する。また、棒状部材１５，１５は、せん断補強筋としても機能することができる。

上記棒状部材１５を配置する際には、上記既存柱１にドリル等で穴をあらかじめ形成し、この穴に充填材１７あるいは接着剤を注入した後、この穴に上記棒状部材１５を挿入して、棒状部材１５が既存柱１に固定されるようにしている。
上記以外の構成は参考例１と同じである。

この参考例３の補強構造では、上記一体化手段を構成する一対の棒状部材１５，１５を上記既存柱１に貫通させてその既存柱１に固定したため、上記一対の棒状部材１５，１５がアンカーボルトとして安定した機能を発揮させることができる。
また、棒状部材１５，１５にそれを揺り動かす力が作用したとしても、棒状部材１５，１５は揺動したりしない。したがって、棒状部材１５，１５が揺動することによって既存柱１の内部を崩すようなこともなく、その分、アンカーボルトとしての機能がさらに安定することになる。

さらに、上記一対の棒状部材１５，１５を一組にして既存柱１の軸方向に所定の間隔を保って複数配置されるので、既存柱１内のコンクリートが一対の棒状部材１５，１５間で拘束される。したがって、当該既存柱１に圧縮力が作用したときには、上記拘束されたコンクリートが耐力を発揮するので、既存柱１と第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２とが相まって、全体的な圧縮耐力を向上させることができる。
その他の効果は、参考例１と同じである。

さらに、この参考例３では、上記第１，２補強枠体１２，１３は、既存柱１の軸方向の補強必要長さにしているが、上記補強枠体を複数分割し、軸方向に積層して利用することもできる。
また、上記補強枠体は、従来例のように、断面がＬ字状の枠体を２枚一組とし、分割した各枠体の先端同士を重ね合わせ、断面をコの字状にして上記第１，２補強枠体１２，１３を形成してもよい。
補強枠体を分割することによって、作業者の持ち運びを容易にし、現場での作業を効率よく行うことができる。このように分割した補強枠体を積層した場合には、積層した補強枠体同士を溶接や繊維シートなどで接合するのが一般的である。
なお、この参考例３は、参考例２と同じように、既存柱１と障害部６，６の一部を囲うようにすることもできる。このような補強枠体を採用することで、軸方向筋１４ａと１４ｂ及び軸方向筋１４ｃと１４ｄとの対向間隔を広くすることができる。

図４に示す参考例４は、図３に示した参考例３の棒状部材１５を第１，２補強枠体１２，１３の対向部１２ａ，１３ａに形成した貫通孔１２ｃ，１３ｃから突出させ、その突出部分に結合手段であるナット１８を結合させたもので、その他の構成は参考例３と同様である。したがって、この参考例４において、参考例３と同じ構成要素には、参考例３と同一符号を用いるとともに、各構成要素の詳細な説明は省略する。
上記のように、第１，２補強枠体１２，１３を棒状部材１５，１５に結合したナット１８，１８で拘束したので、第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２が既存柱１を介してしっかりと連結され、参考例１よりもさらに一体化する力が強くなる。このように、第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２がさらに一体化されるので、第１補強部Ｈ１に設けた軸方向筋１４ａ，１４ｂと、第２補強部Ｈ２に設けた軸方向筋１４ｃ，１４ｄとが、上記図１に示したｙ方向の曲げ力に対しても耐力を発揮できるようになる。
上記以外の構成は、参考例３と同じである。

また、棒状部材１５，１５が軸方向筋１４ａ〜１４ｄの近傍を通過するので、これら軸方向筋１４ａと１４ｃおよび軸方向筋１４ｂと１４ｄとが協働して完全に一体化しながら曲げ耐力を発揮する。
なお、上記結合手段は、上記第１，２補強枠体１２，１３の対向部１２ａ，１３ａと棒状部材１５，１５とを結合できれば、上記ナット１８に限らない。

この参考例４では、上記第１，２補強枠体１２，１３は、既存柱１の軸方向の補強必要長さにしているが、上記補強枠体を複数分割し、軸方向に積層して利用することもできる。
また、上記補強枠体は、従来例のように、断面がＬ字状の枠体を２枚一組とし、分割した各枠体の先端同士を重ね合わせ、断面をコの字状にして上記第１，２補強枠体１２，１３を形成してもよい。
補強枠体を分割することによって、作業者の持ち運びを容易にし、現場での作業を効率よく行うことができる。このように分割した補強枠体を積層した場合には、積層した補強枠体同士を溶接や繊維シートなどで接合するのが一般的である。

さらに、この参考例４を前提にしながら、参考例２と同様に既存柱１と障害部６，６の一部を囲うようにすれば、軸方向筋１４ａと１４ｂ及び軸方向筋１４ｃと１４ｄとの対向間隔を広くすることができる。
また、上記棒状部材１５，１５は、その先端が上記既存柱１から突出していれば、既存柱１内において分断されていても構わない。但し、分断されている場合には、既存柱１に対する棒状部材１５，１５の固定力は多少弱くなる。

図５に示した第１実施形態は、既存柱１から突出した棒状部材１５，１５の端部の構成を参考例３と相違させただけで、その他の構成は参考例３と同じである。したがって、この第１実施形態において、参考例３と同じ構成要素には、参考例３と同一符号を用いるとともに、各構成要素の詳細な説明は省略する。
第１実施形態は、上記既存柱１の第１面１ａおよび第２面１ｂから突出した上記一対の棒状部材１５，１５ごとに、１枚の金属製プレート１９，１９をはめ、上記棒状部材１５，１５に締結手段となるナット２０で締め付け、上記金属製プレート１９，１９で上記既存柱１を挟持したものである。

上記既存柱１の第１面１ａと第２面１ｂとの全面に金属製プレート１９，１９をあてがい、これら金属製プレート１９，１９には、一対の棒状部材１５，１５が貫通する一対の孔を既存柱１の軸方向に所定の間隔を保って形成している。これら各孔を貫通した上記棒状部材１５，１５の突出部分にナット２０を取り付けている。このナット２０を締め付けることによって、金属製プレート１９，１９で上記既存柱１を挟持している。
なお、この第１実施形態では、金属製プレート１９，１９は、既存柱１の軸方向に連続する一枚板で構成したが、上記金属製プレート１９は、上記棒状部材１５，１５ごとに複数配置するようにしてもよい。
上記以外の構成は参考例３と同じである。

第１実施形態では、上記既存柱１の第１面１ａおよび第２面１ｂから突出した上記棒状部材１５，１５に、金属製プレート１９，１９を介して、ナット２０を締結しているため、上記既存柱１と上記棒状部材１５，１５の固定が確実になり、上記棒状部材１５，１５が動くことがない。
そのため、棒状部材１５，１５にそれを揺り動かす力が作用したとしても、棒状部材１５，１５は揺動したりしない。したがって、棒状部材１５，１５が揺動することによって既存柱１の内部を崩すようなこともなく、その分、アンカーボルトとしての機能がさらに安定することになり、上記既存柱１と上記第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２との一体化が向上する。

また、上記一対の棒状部材１５，１５を一組にして既存柱１の軸方向に所定の間隔を保って複数配置されるので、既存柱１内のコンクリートが一対の棒状部材１５，１５間で拘束される。したがって、当該既存柱１に圧縮力が作用したときには、上記拘束されたコンクリートが耐力を発揮するので、既存柱１と第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２とが相まって、全体的な圧縮耐力を向上させることができる。
さらに、上記金属製プレート１９，１９で既存柱１を挟持するため、上記金属製プレート１９，１９で挟持されたコンクリートが拘束され、圧縮耐力をさらに向上させることができる。
その他の効果は、参考例３と同じである。

この第１実施形態では、上記第１，２補強枠体１２，１３は、既存柱１の軸方向の補強必要長さにしているが、上記補強枠体を複数分割し、軸方向に積層して利用することもできる。
また、上記補強枠体は、従来例のように、断面がＬ字状の枠体を２枚一組とし、分割した各枠体の先端同士を重ね合わせ、断面をコの字状にして上記第１，２補強枠体１２，１３を形成してもよい。
補強枠体を分割することによって、作業者の持ち運びを容易にし、現場での作業を効率よく行うことができる。このように分割した補強枠体を積層した場合には、積層した補強枠体同士を溶接や繊維シートなどで接合するのが一般的である。

なお、この第１実施形態を前提にしながら、参考例２と同様に既存柱１と障害部６，６の一部を囲うようにすれば、軸方向筋１４ａと１４ｂ及び軸方向筋１４ｃと１４ｄとの対向間隔を広くすることができる。
また、上記棒状部材１５，１５は、その先端が上記既存柱１から突出していれば、既存柱１内において分断されていても構わない。但し、分断されている場合には、既存柱１に対する棒状部材１５，１５の固定力は多少弱くなる。

図６に示す第２実施形態は、図４に示した参考例４と同様に、棒状部材１５，１５を、第１，２補強枠体１２，１３の対向部１２ａ，１３ａに形成した貫通孔１２ｃ，１３ｃから突出させ、その突出部分に結合手段であるナット１８を結合させたものである。したがって、この第２実施形態において、参考例４と同じ構成要素には、参考例４と同一符号を用いるとともに、各構成要素の詳細な説明は省略する。

この第２実施形態では、上記既存柱１の第１面１ａおよび第２面１ｂから突出した上記棒状部材１５，１５に、金属製プレート１９，１９を介して、ナット２０で締結している。そのため、上記既存柱１と上記棒状部材１５，１５の固定が確実になり、上記棒状部材１５，１５が動くことがない。
つまり、棒状部材１５，１５にそれを揺り動かす力が作用したとしても、棒状部材１５，１５は揺動したりしない。したがって、棒状部材１５，１５が揺動することによって既存柱１の内部を崩すようなこともなく、その分、アンカーボルトとしての機能がさらに安定することになり、上記既存柱１と上記第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２との一体化が向上する。

また、上記一対の棒状部材１５，１５を一組にして既存柱１の軸方向に所定の間隔を保って複数配置されるので、既存柱１内のコンクリートが一対の棒状部材１５，１５間で拘束される。したがって、当該既存柱１に圧縮力が作用したときには、上記拘束されたコンクリートが耐力を発揮するので、既存柱１と第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２とが相まって、全体的な圧縮耐力を向上させることができる。
さらに、上記金属製プレート１９，１９で既存柱１を挟持するため、上記金属製プレート１９，１９で挟持されたコンクリートが拘束され、圧縮耐力をさらに向上させることができる。

上記のように、第１，２補強枠体１２，１３を棒状部材１５，１５のナット１８，１８で拘束したので、第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２が既存柱１を介してしっかりと連結され、既存柱１と上記第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２とが、より一体化する力が強くなる。このように、既存柱１と第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２がさらに一体化されるので、第１補強部Ｈ１に設けた軸方向筋１４ａ，１４ｂと、第２補強部Ｈ２に設けた軸方向筋１４ｃ，１４ｄとが、上記図１に示したｙ方向の曲げ力に対しても耐力を発揮できるようになる。
また、棒状部材１５，１５が軸方向筋１４ａ〜１４ｄの近傍を通過するので、これら軸方向筋１４ａと１４ｃおよび軸方向筋１４ｂと１４ｄとが協働して完全に一体化しながら曲げ耐力を発揮する。

図７に示す第３実施形態は、第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２の断面積を第２実施形態よりも大きくしたことが違うが、その他の構成は第２実施形態と同じである。したがって、第２実施形態と同じ構成要素には、第２実施形態と同一符号を用いるとともに、各構成要素の詳細な説明は省略する。

この第３実施形態は、図７に示すように両端に起立部２２ａ，２２ａを設けて断面コの字状にした金属製プレート２２を、既存柱１の第１面１ａと第２面１ｂに配置している。このようにした金属製プレート２２には、上記棒状部材１５，１５の配置箇所に対応して、棒状部材１５，１５を通す孔があらかじめ形成されている。そして、金属製プレート２２の孔に棒状部材１５，１５を通して、当該金属製プレート２２を既存柱１に沿わせたとき、金属製プレート２２の両端に設けた起立部２２ａ，２２ａが既存柱１の幅方向に突出するようにしている。このように既存柱の幅方向に突出した金属製プレート２２は、その両端側が障害部６，６との間で間隔が保たれるようにしている。

さらに上記の金属製プレート２２には、第１，２補強枠体１２，１３を対向配置しているが、このとき第１，２補強枠体１２，１３の側面部１２ｂ，１３ｂが起立部２２ａ，２２ａの内側に位置し、これら第１，２補強枠体１２，１３と金属製プレート２２とが相まって空間ｓを形成している。
一方の空間ｓには、上記既存柱１に沿って、一対の軸方向筋１４ａ，１４ｂが配置され、他方の空間ｓには、上記既存柱１に沿って、一対の軸方向筋１４ｃ，１４ｄが配置されている。

このようにした上記一対の軸方向筋１４ａと１４ｂ及び軸方向筋１４ｃと１４ｄとは、上記既存柱１の幅よりも大きな間隔を保つとともに、上記第１，２補強枠体１２，１３の対向部１２ａ，１３ａと側面部１２ｂ，１３ｂとが交差する角の近傍に配置される。
したがって、上記一対の軸方向筋１４ａと１４ｂ及び軸方向筋１４ｃと１４ｄとは、十分な対向間隔を維持できるので、参考例２でも説明したように、ｘ方向の曲げ力に対して大きな曲げ耐力を発揮させることができる。

なお、第３実施形態においても一対の棒状部材１５，１５を設けているが、これらにナット１８及びナット２０が止められていることは第２実施形態と同じであり、それらの作用効果も同様である。

この第３実施形態では、上記第１，２補強枠体１２，１３は、既存柱１の軸方向の補強必要長さにしているが、上記補強枠体を複数分割し、軸方向に積層して利用することもできる。また、金属製プレート２２も軸方向に積層することもできる。
さらに、上記補強枠体は、従来例のように、断面がＬ字状の枠体を２枚一組とし、分割した各補強枠体の先端同士を重ね合わせ、断面をコの字状にして上記第１，２補強枠体１２，１３を形成してもよい。
補強枠体を分割することによって、作業者の持ち運びを容易にし、現場での作業を効率よく行うことができる。このように分割した補強枠体を積層した場合には、積層した補強枠体同士を溶接や繊維シートなどで接合するのが一般的である。

なお、上記棒状部材１５，１５は、その先端が上記既存柱１から突出していれば、既存柱１内において分断されていても構わない。但し、分断されている場合には、既存柱１に対する棒状部材１５，１５の固定力は多少弱くなる。

図８に示す第４実施形態は、既存柱１の３面のそれぞれに障害部６ａ，６ｂ及び障害部６ｃが交差しているタイプの既存柱１の補強構造に関するものである。
すなわち、上記３つの障害部の内、同一線上に位置する一対の障害部６ａ，６ｂを挟んで、他の障害部６ｃとは反対側に位置する第１面１ａ及び障害部６ａ，６ｂの一部を第１補強枠体１２で囲い、第１補強枠体１２と上記第１面１ａ及び障害部６ａ，６ｂとの間に空間ｓを形成している。

上記空間ｓには、上記既存柱１に沿って、一対の軸方向筋１４ａ，１４ｂが配置される。上記一対の軸方向筋１４ａ，１４ｂは、上記既存柱１の幅よりも間隔を保つとともに、上記第１補強枠体１２の対向部１２ａと側面部１２ｂ，１２ｂとが交差する角の近傍に配置される。上記一対の軸方向筋１４ａ，１４ｂは、一対の軸方向筋１４ａ，１４ｂの両方の軸線に直交する方向、すなわち図示のｘ方向の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮できる間隔を保持している。

一方、第１補強部Ｈ１に対向する第２補強部Ｈ２は、障害部６ｃを挟んで配置した一対のＬ字状補強枠体１３ｅ，１３ｆと、このＬ字状補強枠体１３ｅ，１３ｆ内に配置した軸方向筋１４ｃ，１４ｄと、Ｌ字状補強枠体１３ｅ，１３ｆ内に充填した充填材１７とを主要素にしてなる。
つまり、障害部６ａ，６ｃの間に位置する既存柱１を囲う一方のＬ字状補強枠体１３ｅはその両端に接続片１３ｍ，１３ｎを設け、その接続片１３ｍは障害部６ａに密着させて固定し、接続片１３ｎは障害部６ｃに密着させて固定している。また、他方のＬ字状補強枠体１３ｆはその両端に接続片１３ｐ，１３ｑを設け、その接続片１３ｐは障害部６ｂに密着させて固定し、接続片１３ｑは障害部６ｃに密着させて固定している。

上記のようにＬ字状補強枠体１３ｅ，１３ｆを固定することによって空間ｓが形成されるとともに、これら一対のＬ字状補強枠体１３ｅ，１３ｆと、第１補強枠体１２とが相まって断面四角形を形成する。
そして、一対のＬ字状補強枠体１３ｅ，１３ｆで形成される空間ｓには、軸方向筋１４ｃ，１４ｄを配置しているが、これら軸方向筋１４ｃ，１４ｄは、第１補強枠体１２内に配置された軸方向筋１４ａ，１４ｂと対向する。

したがって、既存柱１に３方向から障害部６ａ〜６ｃが交差していたとしても、図１０に示した全周補強構造とほぼ同等の補強効果を得ることができる。
すなわち、第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２を設けることによって、柱の実質的な断面積を大きくできるので、全周補強構造に近い圧縮耐力を得ることができる。その上、４本の軸方向筋１４ａ〜１４ｄが相まって、ｘ方向及びｙ方向の曲げ力に対する耐力を発揮するので、４本の軸方向筋１４ａ〜１４ｄは、全周補強構造の４本の軸方向筋４ａ〜４ｄと同様に機能する。

また、既存柱１には、棒状部材１５，１５が貫通して固定され、棒状部材１５，１５の端部を第１補強枠体１２とＬ字状補強枠体１３ｅ，１３ｆから突出させ、その突出部分に結合手段であるナット１８を結合させたものである。
上記のように、第１補強枠体１２とＬ字状補強枠体１３ｅ，１３ｆとを棒状部材１５，１５のナット１８，１８で拘束したので、第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２が既存柱１を介してしっかりと連結され、上記第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２が既存柱１を介して一体化する力が強くなる。
このように、第１，２補強部Ｈ１，Ｈ２がさらに一体化されるので、第１補強部Ｈ１に設けた軸方向筋１４ａと１４ｂ及び第２補強部Ｈ２に設けた軸方向筋１４ｃと１４ｄとが、図８に示したｙ方向の曲げ力に対しても耐力を発揮できるようになる。

この第４実施形態では、上記第１補強枠体１２及びＬ字状補強枠体１３ｅ，１３ｆは、既存柱１の軸方向の補強必要長さにしているが、上記補強枠体を複数分割し、軸方向に積層して利用することもできる。
また、上記第１補強枠体１２は、従来例のように、断面がＬ字状の枠体を２枚一組とし、分割した各枠体の先端同士を重ね合わせ、断面をコの字状にして上記第１補強枠体１２を形成してもよい。
補強枠体を分割することによって、作業者の持ち運びを容易にし、現場での作業を効率よく行うことができる。このように分割した補強枠体を積層した場合には、積層した補強枠体同士を溶接や繊維シートなどで接合するのが一般的である。

また、上記棒状部材１５，１５は、その先端が上記既存柱１から突出していれば、既存柱１内において分断されていても構わない。但し、分断されている場合には、既存柱１に対する棒状部材１５，１５の固定力は多少弱くなる。
上記以外の構成や効果は、参考例２と同じである。

図９に示す第５実施形態は、第１，２補強枠体１２，１３を一対の分割枠体２３，２４で構成したもので、対向部２３ａ，２４ａとこれらに直交する側面部２３ｂ、２４ｂが組み合わされた断面がＬ字であって、上記対向部２３ａ,２４ａには、それぞれ貫通孔２３ｃ，２４ｃが形成されている構成である。この分割枠体２３，２４の縁の部分には縦リブ２５と前面横リブ２６、側面横リブ２７を設けている。この第５実施形態の補強枠体は上記第１〜４実施形態の補強枠体に適用することができる。

そして、組み合わせた上記分割枠体２３，２４の外側には、従来と同じように繊維シートを貼り付けて、隣り合う上記分割枠体２３，２４同士や積層された上記分割枠体２３，２４同士を一体化させる。また、上記分割枠体２３，２４の接合部分は、溶接やビス止めなどで接合することもできる。上記分割枠体２３，２４同士が一体化すれば、その方法は問わない。
第５実施形態の補強構造による作用として、補強枠体にリブが形成されているため、上記分割枠体２３，２４が積層しやすい。

なお、各分割枠体２３，２４の角に、軸方向筋１４ａ〜１４ｄを配置する際には、前面横リブ２６，２６と側面横リブ２７，２７の一部を切り欠いて、軸方向筋１４ａ〜１４ｄをガイドするガイド凹部を形成してもよい。このようなガイド凹部を形成すれば、一対の軸方向筋１４ａ〜１４ｄの間隔を大きく保つことができる。また、ガイド凹部によって、上記軸方向筋１４ａ〜１４ｄの配置の作業性を向上させることができる。

この発明は、既存柱の補強において、既存柱に交差する壁に手を加えられない既存柱を補強する補強構造に最適である。

１…既存柱 、 １０…アンカーボルト 、 １１…タイバー 、 １２…第１補強枠体 、 １３…第２補強枠体 、 １４ａ〜１４ｄ…軸方向筋 、 １５…棒状部材 、１７…充填材 、 １８…ナット 、 １９…金属製プレート 、 ２０…ナット 、 ２２…金属製プレート 、 ２３，２４…分割枠体 、 ２５…縦リブ 、 ２６…前面横リブ 、 ２７…側面横リブ

Claims (3)

1. 互いに対向する一対の側面に壁などの障害部が交差する既存柱であって、
   上記障害部を挟んで対向する上記既存柱の両面のうち、一方の面を第１面とし、
   この第１面側に第１補強枠体を設け、
   この第１補強枠体で囲まれた空間には、上記既存柱に沿って少なくとも一対の軸方向筋が上記第１面の幅方向に間隔を保って配置され、
   上記空間に充填材を充填して第１補強部を形成した既存柱の補強構造において、
   上記障害部を境に、上記第１面の反対側となる上記既存柱の面を第２面とし、
   この第２面側に第２補強枠体を設け、
   この第２補強枠体で囲まれた空間には、上記既存柱に沿って少なくとも一対の軸方向筋が上記第２面の幅方向に間隔を保って配置され、
   上記空間に充填材を充填して第２補強部を形成し、
   上記既存柱と上記第１補強部及び第２補強部とは、上記既存柱の第１面と第２面から突出した棒状部材の突出部分に締結手段を設けた一体化手段を介して一体化する構成にし、
   上記第１補強部及び第２補強部にそれぞれ配置された上記一対の軸方向筋は、それらの軸線に直交するｘ方向の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮する間隔を保持するとともに、障害部を挟んで対向する軸方向筋は、上記ｘ方向に直交するｙ方向の曲げ力に対して、あらかじめ設定された目的の耐力を発揮する間隔を保持して配置された既存柱の補強構造。
2. 上記一体化手段は、上記既存柱を貫通してその既存柱に固定した一対の棒状部材からなり、
   上記棒状部材の両端部を上記既存柱の第１面と第２面から突出させるとともに、
   上記一対の棒状部材を一組として、それら各組の棒状部材を上記既存柱の軸方向に所定の間隔を保って複数配置した請求項１に記載した既存柱の補強構造。
3. 上記第２補強枠体は、一対のＬ字状補強枠体からなり、上記障害部とは別の障害部が交差した上記第２面側おいて、上記Ｌ字状補強枠体を上記別の障害部を挟んで配置した請求項１又は請求項２に記載した既存柱の補強構造。

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