JP6358602B2 - 既設柱の補強構造及び補強工法 - Google Patents
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Description
本発明は、既設柱の補強構造及び補強工法に関し、特に、高強度、高靱性を有するコンクリートパネルを用いた補強構造及び補強工法に関する。
１９９５年１月の兵庫県南部地震によって、鉄筋コンクリート構造の柱に多くの損傷が見られて以後、既設柱において、耐震性能を向上させる補強が多く行われている。
このような既設柱の補強工法としては、以下のような工法がある。
＜１＞既設柱の周りに鋼板を配置し、既設柱と鋼板との間にモルタルや砂を充填する、鋼板巻立て工法
＜２＞既設柱を表面処理した後、既設柱の周りに鉄筋を配置し、型枠を建て込んでコンクリートを打設する、コンクリート巻立て工法
＜３＞既設柱にエポキシ樹脂等で連続繊維シートを巻きたてる、繊維巻立て工法
＜４＞既設柱の周りに帯鉄筋を配置し、吹付けモルタルを施工する、モルタル吹付け工法
＜５＞プレキャスト型枠を設置し、既設柱とプレキャスト型枠との間にモルタルを充填する、プレキャスト型枠を用いた補強工法
＜６＞既設柱を包囲する補強鋼材に高強度高靱性コンクリートパネルを接続して設置し、既設柱との間にモルタルを充填する、コンクリートパネルを用いた耐震補強工法
このような既設柱の補強工法としては、以下のような工法がある。
＜１＞既設柱の周りに鋼板を配置し、既設柱と鋼板との間にモルタルや砂を充填する、鋼板巻立て工法
＜２＞既設柱を表面処理した後、既設柱の周りに鉄筋を配置し、型枠を建て込んでコンクリートを打設する、コンクリート巻立て工法
＜３＞既設柱にエポキシ樹脂等で連続繊維シートを巻きたてる、繊維巻立て工法
＜４＞既設柱の周りに帯鉄筋を配置し、吹付けモルタルを施工する、モルタル吹付け工法
＜５＞プレキャスト型枠を設置し、既設柱とプレキャスト型枠との間にモルタルを充填する、プレキャスト型枠を用いた補強工法
＜６＞既設柱を包囲する補強鋼材に高強度高靱性コンクリートパネルを接続して設置し、既設柱との間にモルタルを充填する、コンクリートパネルを用いた耐震補強工法
前記した従来の補強工法にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞鋼板巻立て工法は、鋼板の設置に揚重機が必要であり、また、鋼板の接続に溶接が必要である。
＜２＞コンクリート巻立て工法は、鉄筋の組み立てや型枠の建て込みに重機が必要である。また、かぶりを確保するために、補強構造の断面増厚量が大きくなる。また、コンクリートが現場打設のため、乾燥収縮等により構造の表面にひび割れが発生するおそれがある。
＜３＞繊維巻立て工法は、連続繊維シートを複数層、既設柱に巻きたてるため、熟練工が必要であり、また、施工手間が増える。
＜４＞モルタル吹付け工法は、モルタル吹付けの為に面積２０ｍ２程度のプラントが必要となる。また、モルタルが現場打設のため、乾燥収縮等により構造の表面にひび割れが発生するおそれがある。
＜５＞プレキャスト型枠を用いた補強工法は、モルタル充填時にプレキャスト型枠を支保工により支持する必要がある。
＜６＞プレキャスト型枠は略コ字状に形成されているため、使用できる既設柱の寸法が限定される。
＜７＞鋼板巻立て工法及びプレキャスト型枠を用いた補強工法は、鋼板やプレキャスト型枠が単品生産となるため、製作に時間がかかる。
＜８＞コンクリートパネルを用いた耐震補強工法は、地震時にコンクリートパネルが破損し、靭性の向上効果が少ない。
＜１＞鋼板巻立て工法は、鋼板の設置に揚重機が必要であり、また、鋼板の接続に溶接が必要である。
＜２＞コンクリート巻立て工法は、鉄筋の組み立てや型枠の建て込みに重機が必要である。また、かぶりを確保するために、補強構造の断面増厚量が大きくなる。また、コンクリートが現場打設のため、乾燥収縮等により構造の表面にひび割れが発生するおそれがある。
＜３＞繊維巻立て工法は、連続繊維シートを複数層、既設柱に巻きたてるため、熟練工が必要であり、また、施工手間が増える。
＜４＞モルタル吹付け工法は、モルタル吹付けの為に面積２０ｍ２程度のプラントが必要となる。また、モルタルが現場打設のため、乾燥収縮等により構造の表面にひび割れが発生するおそれがある。
＜５＞プレキャスト型枠を用いた補強工法は、モルタル充填時にプレキャスト型枠を支保工により支持する必要がある。
＜６＞プレキャスト型枠は略コ字状に形成されているため、使用できる既設柱の寸法が限定される。
＜７＞鋼板巻立て工法及びプレキャスト型枠を用いた補強工法は、鋼板やプレキャスト型枠が単品生産となるため、製作に時間がかかる。
＜８＞コンクリートパネルを用いた耐震補強工法は、地震時にコンクリートパネルが破損し、靭性の向上効果が少ない。
上記課題を解決するためになされた本願の第１発明は、四角形の既設の柱の表面と所定の間隔を設けて位置し、前記柱を平面視四角形に包囲する４枚のコンクリートパネルと、前記コンクリートパネルで包囲した空間に充填する充填材と、からなる、既設柱の補強構造であって、前記柱を平面視四角形に包囲し、ボルト状の固定具を介して前記コンクリートパネルの裏面と接続する接続用鋼材を有し、前記接続用鋼材は、前記柱の各辺よりもそれぞれ幅狭な開口部を有し、前記コンクリートパネルと前記接続用鋼材は、前記柱に沿って高さ方向に積層し、前記接続用鋼材は、複数の接続部材を、連結ボルトを介して自立可能に連結して各層を構成し、前記接続用鋼材の前記開口部には、前記充填材が充填されることを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第２発明は、第１発明の既設柱の補強構造において、前記コンクリートパネルは、前記連結ボルトの頭部を収容する収容孔を有することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第３発明は、第１発明または第２発明の既設柱の補強構造において、前記接続部材は、前記柱の第一辺とほぼ同じ長さの第一長辺部と、前記第一長辺部の一方の端部と接合する前記柱の第二辺とほぼ同じ長さの第二長辺部と、前記第一長辺部の他方の端部と接合する短辺部とで平面視鉤形をなす、第一鉤形接続部材と、前記柱の第三辺とほぼ同じ長さの第三長辺部と、前記第三長辺部の一方の端部と接合する前記柱の第四辺とほぼ同じ長さの第四長辺部と、前記第三長辺部の他方の端部と接合する短辺部とで平面視鉤形をなす、第二鉤形接続部材と、を有し、前記第一鉤形接続部材の前記第二長辺部の裏面に前記第二鉤形接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第二鉤形接続部材の前記第四長辺部の裏面に前記第一鉤形接続部材の前記短辺部の表面を接続して組み合わせて、平面視四角形の前記接続用鋼材を構成することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第４発明は、第１発明または第２発明の既設柱の補強構造において、前記接続部材は、それぞれ、長辺部と前記長辺部の一方の端部と接合する短辺部を有する四組の部材であって、前記長辺部の長さが前記柱の第一辺とほぼ同じ長さの第一接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第二辺とほぼ同じ長さの第二接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第三辺とほぼ同じ長さの第三接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第四辺とほぼ同じ長さの第四接続部材と、を有し、前記第一接続部材の前記長辺部の裏面に前記第二接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第二接続部材の前記長辺部の裏面に前記第三接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第三接続部材の前記長辺部の裏面に前記第四接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第四接続部材の前記長辺部の裏面に前記第一接続部材の前記短辺部の表面を接続して組み合わせて、平面視四角形の前記接続用鋼材を構成することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第５発明は、第１発明乃至第４発明のいずれかの既設柱の補強構造において、前記柱の高さ方向の下端部には、前記コンクリートパネルと前記接続用鋼材を複数層配置して形成する、下端部補強構造を有し、前記下端部補強構造の上部には中間補強構造を有し、前記中間補強構造は、前記コンクリートパネルを前記柱に沿って高さ方向に積層し、前記柱を平面視四角形に包囲し、上下に位置する前記コンクリートパネルに跨がって配置および最上層の前記コンクリートパネルの上端から所定の範囲に配置する中間接続鋼材を有し、前記中間接続鋼材と前記コンクリートパネルは、前記固定具を介して接続し、前記中間接続鋼材は、複数の中間接続部材を、前記固定具を介して連結して構成し、前記下端部補強構造の最上層の前記接続用鋼材は、上端から延出して前記中間補強構造の最下層の前記コンクリートパネルの裏面に前記固定具を介して接続する、上端接続部を有することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第６発明は、第５発明の既設柱の補強構造において、前記中間接続部材は、それぞれ、長辺部と前記長辺部の一方の端部と接合する短辺部を有する四組の部材であって、前記長辺部の長さが前記柱の第一辺とほぼ同じ長さの第一中間接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第二辺とほぼ同じ長さの第二中間接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第三辺とほぼ同じ長さの第三中間接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第四辺とほぼ同じ長さの第四中間接続部材と、を有し、前記第一中間接続部材の前記長辺部の裏面に前記第二中間接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第二中間接続部材の前記長辺部の裏面に前記第三中間接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第三中間接続部材の前記長辺部の裏面に前記第四中間接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第四中間接続部材の前記長辺部の裏面に前記第一中間接続部材の前記短辺部の表面を接続して組み合わせて、平面視四角形の前記中間接続鋼材を構成することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第７発明は、第５発明の既設柱の補強構造において、前記中間接続部材は、前記柱の第一辺とほぼ同じ長さの第一長辺部と、前記第一長辺部の一方の端部と接合する前記柱の第二辺とほぼ同じ長さの第二長辺部と、前記第一長辺部の他方の端部と接合する短辺部とで平面視鉤形をなす、第一鉤形中間接続部材と、前記柱の第三辺とほぼ同じ長さの第三長辺部と、前記第三長辺部の一方の端部と接合する前記柱の第四辺とほぼ同じ長さの第四長辺部と、前記第三長辺部の他方の端部と接合する短辺部とで平面視鉤形をなす、第二鉤形中間接続部材と、を有し、前記第一鉤形中間接続部材の前記第二長辺部の裏面に前記第二鉤形中間接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第二鉤形中間接続部材の前記第四長辺部の裏面に前記第一鉤形中間接続部材の前記短辺部の表面を接続して組み合わせて、平面視四角形の前記中間接続鋼材を構成することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第８発明は、第５発明乃至第７発明のいずれかの既設柱の補強構造において、前記柱の高さ方向の上端部には、前記コンクリートパネルと前記接続用鋼材を複数層配置して形成する、上端部補強構造を有し、前記上端部補強構造の最下層の前記接続用鋼材は、下端から延出する下端接続部を有し、前記中間補強構造の最上層の前記コンクリートパネルの上端を、前記中間接続鋼材の代わりに前記下端接続部に前記固定具を介して接続することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第９発明は、第１発明乃至第８発明のいずれかの既設柱の補強構造において、前記コンクリートパネルは、短繊維により補強したコンクリート、モルタルまたはレジンコンクリートからなることを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第１０発明は、第１乃至第９発明のいずれかの既設柱の補強構造において、前記充填材は、モルタル、コンクリート、短繊維により補強したモルタルまたは短繊維により補強したコンクリートであることを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第１１発明は、第１発明乃至第４発明のいずれかの既設柱の補強構造を構築する、既設柱の補強工法であって、１層または複数層の前記接続用鋼材により前記柱を包囲し、前記柱を包囲した前記接続用鋼材に４枚の前記コンクリートパネルを接続し、前記接続用鋼材により前記柱を包囲する工程と、前記４枚の前記コンクリートパネルを接続する工程を繰り返すことによって、前記柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、前記柱を包囲した前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填することを特徴とする、既設柱の補強工法を提供する。
本願の第１２発明は、第５発明乃至第７発明のいずれかの既設柱の補強構造を構築する、既設柱の補強工法であって、１層または複数層の前記接続用鋼材により前記柱を包囲し、前記柱を包囲した前記接続用鋼材に４枚の前記コンクリートパネルを接続し、前記接続用鋼材により前記柱を包囲する工程と、前記４枚の前記コンクリートパネルを接続する工程を繰り返すことによって、前記柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して、下端部補強構造を構築し、４枚の前記コンクリートパネルの下部を、前記下端部補強構造の前記上端接続部に接続するとともに、前記コンクリートパネルの上部に前記中間接続鋼材を接続して、前記中間補強構造の最下層の前記コンクリートパネルを積層し、前記コンクリートパネルの上段にさらに前記コンクリートパネルを積層して上段の前記コンクリートパネルの下部を前記中間接続鋼材に接続し、前記コンクリートパネルの積層及び前記中間接続鋼材の接続を繰り返すことによって、既設柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して中間補強構造を構築することを特徴とする、既設柱の補強工法を提供する。
本願の第１３発明は、第８発明の既設柱の補強構造を構築する、既設柱の補強工法であって、１層または複数層の前記接続用鋼材により前記柱を包囲し、前記柱を包囲した前記接続用鋼材に４枚の前記コンクリートパネルを接続し、前記接続用鋼材により前記柱を包囲する工程と、前記４枚の前記コンクリートパネルを接続する工程を繰り返すことによって、前記柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して、下端部補強構造を構築し、４枚の前記コンクリートパネルの下部を、前記下端部補強構造の前記上端接続部に接続するとともに、前記コンクリートパネルの上部に前記中間接続鋼材を接続して、前記中間補強構造の最下層の前記コンクリートパネルを積層し、前記コンクリートパネルの上段にさらに前記コンクリートパネルを積層して上段の前記コンクリートパネルの下部を前記中間接続鋼材に接続し、前記コンクリートパネルの積層及び前記中間接続鋼材の接続を繰り返すことによって、既設柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して中間補強構造を構築し、前記中間補強構造の最上層のコンクリートパネルの上部に、前記下端接続部を形成した前記接続用鋼材を接続し、１層または複数層の前記接続用鋼材により前記柱を包囲し、前記柱を包囲した前記接続用鋼材に４枚の前記コンクリートパネルを接続し、前記接続用鋼材により前記柱を包囲する工程と、前記４枚の前記コンクリートパネルを接続する工程を繰り返すことによって、前記柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して、上端部補強構造を構築することを特徴とする、既設柱の補強工法を提供する。
本願の第１４発明は、第１２発明または第１３発明の請求項１１または請求項１２の既設柱の補強工法において、前記中間補強構造を構築する際に、前記コンクリートパネルの上端に予め前記中間接続部材を仮組した状態で前記コンクリートパネルを積層することを特徴とする、既設柱の補強工法を提供する。
本願の第２発明は、第１発明の既設柱の補強構造において、前記コンクリートパネルは、前記連結ボルトの頭部を収容する収容孔を有することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第３発明は、第１発明または第２発明の既設柱の補強構造において、前記接続部材は、前記柱の第一辺とほぼ同じ長さの第一長辺部と、前記第一長辺部の一方の端部と接合する前記柱の第二辺とほぼ同じ長さの第二長辺部と、前記第一長辺部の他方の端部と接合する短辺部とで平面視鉤形をなす、第一鉤形接続部材と、前記柱の第三辺とほぼ同じ長さの第三長辺部と、前記第三長辺部の一方の端部と接合する前記柱の第四辺とほぼ同じ長さの第四長辺部と、前記第三長辺部の他方の端部と接合する短辺部とで平面視鉤形をなす、第二鉤形接続部材と、を有し、前記第一鉤形接続部材の前記第二長辺部の裏面に前記第二鉤形接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第二鉤形接続部材の前記第四長辺部の裏面に前記第一鉤形接続部材の前記短辺部の表面を接続して組み合わせて、平面視四角形の前記接続用鋼材を構成することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第４発明は、第１発明または第２発明の既設柱の補強構造において、前記接続部材は、それぞれ、長辺部と前記長辺部の一方の端部と接合する短辺部を有する四組の部材であって、前記長辺部の長さが前記柱の第一辺とほぼ同じ長さの第一接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第二辺とほぼ同じ長さの第二接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第三辺とほぼ同じ長さの第三接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第四辺とほぼ同じ長さの第四接続部材と、を有し、前記第一接続部材の前記長辺部の裏面に前記第二接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第二接続部材の前記長辺部の裏面に前記第三接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第三接続部材の前記長辺部の裏面に前記第四接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第四接続部材の前記長辺部の裏面に前記第一接続部材の前記短辺部の表面を接続して組み合わせて、平面視四角形の前記接続用鋼材を構成することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第５発明は、第１発明乃至第４発明のいずれかの既設柱の補強構造において、前記柱の高さ方向の下端部には、前記コンクリートパネルと前記接続用鋼材を複数層配置して形成する、下端部補強構造を有し、前記下端部補強構造の上部には中間補強構造を有し、前記中間補強構造は、前記コンクリートパネルを前記柱に沿って高さ方向に積層し、前記柱を平面視四角形に包囲し、上下に位置する前記コンクリートパネルに跨がって配置および最上層の前記コンクリートパネルの上端から所定の範囲に配置する中間接続鋼材を有し、前記中間接続鋼材と前記コンクリートパネルは、前記固定具を介して接続し、前記中間接続鋼材は、複数の中間接続部材を、前記固定具を介して連結して構成し、前記下端部補強構造の最上層の前記接続用鋼材は、上端から延出して前記中間補強構造の最下層の前記コンクリートパネルの裏面に前記固定具を介して接続する、上端接続部を有することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第６発明は、第５発明の既設柱の補強構造において、前記中間接続部材は、それぞれ、長辺部と前記長辺部の一方の端部と接合する短辺部を有する四組の部材であって、前記長辺部の長さが前記柱の第一辺とほぼ同じ長さの第一中間接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第二辺とほぼ同じ長さの第二中間接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第三辺とほぼ同じ長さの第三中間接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第四辺とほぼ同じ長さの第四中間接続部材と、を有し、前記第一中間接続部材の前記長辺部の裏面に前記第二中間接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第二中間接続部材の前記長辺部の裏面に前記第三中間接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第三中間接続部材の前記長辺部の裏面に前記第四中間接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第四中間接続部材の前記長辺部の裏面に前記第一中間接続部材の前記短辺部の表面を接続して組み合わせて、平面視四角形の前記中間接続鋼材を構成することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第７発明は、第５発明の既設柱の補強構造において、前記中間接続部材は、前記柱の第一辺とほぼ同じ長さの第一長辺部と、前記第一長辺部の一方の端部と接合する前記柱の第二辺とほぼ同じ長さの第二長辺部と、前記第一長辺部の他方の端部と接合する短辺部とで平面視鉤形をなす、第一鉤形中間接続部材と、前記柱の第三辺とほぼ同じ長さの第三長辺部と、前記第三長辺部の一方の端部と接合する前記柱の第四辺とほぼ同じ長さの第四長辺部と、前記第三長辺部の他方の端部と接合する短辺部とで平面視鉤形をなす、第二鉤形中間接続部材と、を有し、前記第一鉤形中間接続部材の前記第二長辺部の裏面に前記第二鉤形中間接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第二鉤形中間接続部材の前記第四長辺部の裏面に前記第一鉤形中間接続部材の前記短辺部の表面を接続して組み合わせて、平面視四角形の前記中間接続鋼材を構成することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第８発明は、第５発明乃至第７発明のいずれかの既設柱の補強構造において、前記柱の高さ方向の上端部には、前記コンクリートパネルと前記接続用鋼材を複数層配置して形成する、上端部補強構造を有し、前記上端部補強構造の最下層の前記接続用鋼材は、下端から延出する下端接続部を有し、前記中間補強構造の最上層の前記コンクリートパネルの上端を、前記中間接続鋼材の代わりに前記下端接続部に前記固定具を介して接続することを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第９発明は、第１発明乃至第８発明のいずれかの既設柱の補強構造において、前記コンクリートパネルは、短繊維により補強したコンクリート、モルタルまたはレジンコンクリートからなることを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第１０発明は、第１乃至第９発明のいずれかの既設柱の補強構造において、前記充填材は、モルタル、コンクリート、短繊維により補強したモルタルまたは短繊維により補強したコンクリートであることを特徴とする、既設柱の補強構造を提供する。
本願の第１１発明は、第１発明乃至第４発明のいずれかの既設柱の補強構造を構築する、既設柱の補強工法であって、１層または複数層の前記接続用鋼材により前記柱を包囲し、前記柱を包囲した前記接続用鋼材に４枚の前記コンクリートパネルを接続し、前記接続用鋼材により前記柱を包囲する工程と、前記４枚の前記コンクリートパネルを接続する工程を繰り返すことによって、前記柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、前記柱を包囲した前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填することを特徴とする、既設柱の補強工法を提供する。
本願の第１２発明は、第５発明乃至第７発明のいずれかの既設柱の補強構造を構築する、既設柱の補強工法であって、１層または複数層の前記接続用鋼材により前記柱を包囲し、前記柱を包囲した前記接続用鋼材に４枚の前記コンクリートパネルを接続し、前記接続用鋼材により前記柱を包囲する工程と、前記４枚の前記コンクリートパネルを接続する工程を繰り返すことによって、前記柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して、下端部補強構造を構築し、４枚の前記コンクリートパネルの下部を、前記下端部補強構造の前記上端接続部に接続するとともに、前記コンクリートパネルの上部に前記中間接続鋼材を接続して、前記中間補強構造の最下層の前記コンクリートパネルを積層し、前記コンクリートパネルの上段にさらに前記コンクリートパネルを積層して上段の前記コンクリートパネルの下部を前記中間接続鋼材に接続し、前記コンクリートパネルの積層及び前記中間接続鋼材の接続を繰り返すことによって、既設柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して中間補強構造を構築することを特徴とする、既設柱の補強工法を提供する。
本願の第１３発明は、第８発明の既設柱の補強構造を構築する、既設柱の補強工法であって、１層または複数層の前記接続用鋼材により前記柱を包囲し、前記柱を包囲した前記接続用鋼材に４枚の前記コンクリートパネルを接続し、前記接続用鋼材により前記柱を包囲する工程と、前記４枚の前記コンクリートパネルを接続する工程を繰り返すことによって、前記柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して、下端部補強構造を構築し、４枚の前記コンクリートパネルの下部を、前記下端部補強構造の前記上端接続部に接続するとともに、前記コンクリートパネルの上部に前記中間接続鋼材を接続して、前記中間補強構造の最下層の前記コンクリートパネルを積層し、前記コンクリートパネルの上段にさらに前記コンクリートパネルを積層して上段の前記コンクリートパネルの下部を前記中間接続鋼材に接続し、前記コンクリートパネルの積層及び前記中間接続鋼材の接続を繰り返すことによって、既設柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して中間補強構造を構築し、前記中間補強構造の最上層のコンクリートパネルの上部に、前記下端接続部を形成した前記接続用鋼材を接続し、１層または複数層の前記接続用鋼材により前記柱を包囲し、前記柱を包囲した前記接続用鋼材に４枚の前記コンクリートパネルを接続し、前記接続用鋼材により前記柱を包囲する工程と、前記４枚の前記コンクリートパネルを接続する工程を繰り返すことによって、前記柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して、上端部補強構造を構築することを特徴とする、既設柱の補強工法を提供する。
本願の第１４発明は、第１２発明または第１３発明の請求項１１または請求項１２の既設柱の補強工法において、前記中間補強構造を構築する際に、前記コンクリートパネルの上端に予め前記中間接続部材を仮組した状態で前記コンクリートパネルを積層することを特徴とする、既設柱の補強工法を提供する。
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞表面にコンクリートパネルを配置する構造であるため、構造表面にひび割れが発生せず、品質が安定する。
＜２＞高強度高靱性コンクリートパネルを使用することで、耐久性が向上する。
＜３＞溶接作業を必要とせず、既設柱の周囲にコンクリートパネルを配置するものであるため、熟練工が不要である。
＜４＞コンクリートパネルは平板状であるため、任意の寸法の既設柱に適用することができる。
＜５＞コンクリートパネルは平板状であり、軽量化することにより、人力施工が可能となる。
＜６＞人力施工により、狭隘部での施工が可能である。
＜７＞コンクリートパネルが既製品であるため、施工の省人化、省力化が図れる。
＜８＞コンクリートパネルを接続用鋼材や中間接続鋼材と組み合わせて柱を閉合することで、支保工が省略できる。
＜９＞高強度高靱性コンクリートパネルを使用するため、内部に補強鉄筋を配置する必要がなく、工期が短縮される。
＜１０＞揚重機を使用しないため施工時のＣＯ２が削減され、施工時の騒音、振動が低減される。
＜１１＞補強材を追加で配置することにより、補強構造における補強の程度を変化させることができる。
＜１２＞地震時に既設柱が大きく塑性変形し、端部の表面に位置するコンクリートパネルが破損しても、接続用鋼材によって柱の横拘束を維持することができるため、靭性が向上する。
＜１＞表面にコンクリートパネルを配置する構造であるため、構造表面にひび割れが発生せず、品質が安定する。
＜２＞高強度高靱性コンクリートパネルを使用することで、耐久性が向上する。
＜３＞溶接作業を必要とせず、既設柱の周囲にコンクリートパネルを配置するものであるため、熟練工が不要である。
＜４＞コンクリートパネルは平板状であるため、任意の寸法の既設柱に適用することができる。
＜５＞コンクリートパネルは平板状であり、軽量化することにより、人力施工が可能となる。
＜６＞人力施工により、狭隘部での施工が可能である。
＜７＞コンクリートパネルが既製品であるため、施工の省人化、省力化が図れる。
＜８＞コンクリートパネルを接続用鋼材や中間接続鋼材と組み合わせて柱を閉合することで、支保工が省略できる。
＜９＞高強度高靱性コンクリートパネルを使用するため、内部に補強鉄筋を配置する必要がなく、工期が短縮される。
＜１０＞揚重機を使用しないため施工時のＣＯ２が削減され、施工時の騒音、振動が低減される。
＜１１＞補強材を追加で配置することにより、補強構造における補強の程度を変化させることができる。
＜１２＞地震時に既設柱が大きく塑性変形し、端部の表面に位置するコンクリートパネルが破損しても、接続用鋼材によって柱の横拘束を維持することができるため、靭性が向上する。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
［１］補強構造。
本発明の既設柱の補強構造は、既設の四角形の柱Ａの表面と所定の間隔を設けて配置して柱Ａを平面視四角形状に包囲する、４枚のコンクリートパネル１と接続用鋼材２からなる。
そして、柱Ａとコンクリートパネル１との間には、充填材３を充填する（図１）。
コンクリートパネル１と接続用鋼材２は、柱Ａに沿って高さ方向に積層する。
コンクリートパネル１は、固定具４によって接続用鋼材２の表面に接続する。
本発明の既設柱の補強構造は、既設の四角形の柱Ａの表面と所定の間隔を設けて配置して柱Ａを平面視四角形状に包囲する、４枚のコンクリートパネル１と接続用鋼材２からなる。
そして、柱Ａとコンクリートパネル１との間には、充填材３を充填する（図１）。
コンクリートパネル１と接続用鋼材２は、柱Ａに沿って高さ方向に積層する。
コンクリートパネル１は、固定具４によって接続用鋼材２の表面に接続する。
＜１＞コンクリートパネル。
本発明のコンクリートパネル１は、矩形の平板（厚さ：１０〜５０ｍｍ）であり、工場で生産された高強度高靱性のプレキャストコンクリートパネルである。
高強度高靱性コンクリートパネルは、セメント系材料を短繊維（鋼繊維または合成繊維）により補強したコンクリート、モルタルまたはレジンコンクリートである。これにより、コンクリートパネル１を高靱性化することができる。
コンクリートパネル１は、既設の柱Ａの耐震補強のために、４枚の幅を柱Ａの各辺ａ〜ｄの幅よりも大きくし、柱Ａの表面と平行な平面視四角形状に連結して柱Ａを包囲し、補強構造の表面を形成する（図２）。補強構造の表面が工場生産されたコンクリートパネル１であるため、コンクリートやモルタルを現場で打設した際のように乾燥収縮等により構造表面にひび割れが発生することがなく、品質が向上する。
コンクリートパネル１には、接続用鋼材２に接続するための固定具４を挿通する挿通孔１１を設けるとともに、接続用鋼材２の連結ボルト２２の頭部２２１が干渉しないように、連結ボルト２２に対応する位置に、頭部２２１を収容する収容孔１２を設ける。
高強度高靱性のコンクリートパネル１によって補強するため、耐久性が向上する。
また、コンクリートパネル１内部に補強鉄筋を配置する必要がないため、短工期での構築が可能である。
本発明のコンクリートパネル１は、矩形の平板（厚さ：１０〜５０ｍｍ）であり、工場で生産された高強度高靱性のプレキャストコンクリートパネルである。
高強度高靱性コンクリートパネルは、セメント系材料を短繊維（鋼繊維または合成繊維）により補強したコンクリート、モルタルまたはレジンコンクリートである。これにより、コンクリートパネル１を高靱性化することができる。
コンクリートパネル１は、既設の柱Ａの耐震補強のために、４枚の幅を柱Ａの各辺ａ〜ｄの幅よりも大きくし、柱Ａの表面と平行な平面視四角形状に連結して柱Ａを包囲し、補強構造の表面を形成する（図２）。補強構造の表面が工場生産されたコンクリートパネル１であるため、コンクリートやモルタルを現場で打設した際のように乾燥収縮等により構造表面にひび割れが発生することがなく、品質が向上する。
コンクリートパネル１には、接続用鋼材２に接続するための固定具４を挿通する挿通孔１１を設けるとともに、接続用鋼材２の連結ボルト２２の頭部２２１が干渉しないように、連結ボルト２２に対応する位置に、頭部２２１を収容する収容孔１２を設ける。
高強度高靱性のコンクリートパネル１によって補強するため、耐久性が向上する。
また、コンクリートパネル１内部に補強鉄筋を配置する必要がないため、短工期での構築が可能である。
＜２＞接続用鋼材。
接続用鋼材２は、平面視鉤形の第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂを２つ組み合わせて、連結ボルト２２によって連結したものである（図３）。
第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂは矩形の平板状（厚さ３〜９ｍｍ）の鋼材を折曲して構成する。
第一鉤形接続部材２１ａは、柱Ａの第一辺ａとほぼ同じ長さの第一長辺部２１１ａと、柱Ａの第二辺ｂとほぼ同じ長さの第二長辺部２１２ｂと、短辺部２１３とで平面視鉤形をなす。
第二鉤形接続部材２１ｂは、柱Ａの第三辺ｃとほぼ同じ長さの第三長辺部２１１ｃと、柱Ａの第四辺ｄとほぼ同じ長さの第四長辺部２１２ｄと、短辺部２１３とで平面視鉤形をなす。
第一鉤形接続部材２１ａの第二長辺部２１２ｂの裏面に第二鉤形接続部材２１ｂの短辺部２１３の表面を重合し、第二鉤形接続部材２１ｂの第四長辺部２１２ｄの裏面に前記第一鉤形接続部材２１ａの短辺部２１３の表面を重合する。
それぞれの重合部分には、連結ボルト２２を挿通する挿通孔２１４を設けるとともに、短辺部２１３の裏面の挿通孔２１４の周囲には、連結ボルト２２と螺合する連結ナット２３を溶接等により固定する。第二長辺部２１２ｂと第四長辺部２１２ｄの表面から連結ボルト２２を挿通孔２１４に挿通し、短辺部２１３裏面の連結ナット２３に螺合することにより、第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂを連結する。
連結ボルト２２は、短辺部２１３の裏面からの長さを、柱Ａまでの充填材３の厚さと略同一の長さとすることが好ましい。このとき、連結ボルト２２の先端は連結ナット２３から突出して柱Ａに当接する（図２）。
第一長辺部２１１ａ、第二長辺部２１２ｂ、第三長辺部２１１ｃおよび第四長辺部２１２ｄには、開口部２４を形成する。第二長辺部２１２ｂおよび第四長辺部２１２ｄに形成した開口部２４が短辺部２１３にかかる場合には、短辺部２１３に切り欠き２４１を形成してもよい。
第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂには、固定具４を挿通する挿通孔２５を形成する。第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂの裏面の挿通孔２５の周囲には、固定具４と螺合する固定具用ナット４１を溶接等により固定する。
接続用鋼材２は、平面視鉤形の第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂを２つ組み合わせて、連結ボルト２２によって連結したものである（図３）。
第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂは矩形の平板状（厚さ３〜９ｍｍ）の鋼材を折曲して構成する。
第一鉤形接続部材２１ａは、柱Ａの第一辺ａとほぼ同じ長さの第一長辺部２１１ａと、柱Ａの第二辺ｂとほぼ同じ長さの第二長辺部２１２ｂと、短辺部２１３とで平面視鉤形をなす。
第二鉤形接続部材２１ｂは、柱Ａの第三辺ｃとほぼ同じ長さの第三長辺部２１１ｃと、柱Ａの第四辺ｄとほぼ同じ長さの第四長辺部２１２ｄと、短辺部２１３とで平面視鉤形をなす。
第一鉤形接続部材２１ａの第二長辺部２１２ｂの裏面に第二鉤形接続部材２１ｂの短辺部２１３の表面を重合し、第二鉤形接続部材２１ｂの第四長辺部２１２ｄの裏面に前記第一鉤形接続部材２１ａの短辺部２１３の表面を重合する。
それぞれの重合部分には、連結ボルト２２を挿通する挿通孔２１４を設けるとともに、短辺部２１３の裏面の挿通孔２１４の周囲には、連結ボルト２２と螺合する連結ナット２３を溶接等により固定する。第二長辺部２１２ｂと第四長辺部２１２ｄの表面から連結ボルト２２を挿通孔２１４に挿通し、短辺部２１３裏面の連結ナット２３に螺合することにより、第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂを連結する。
連結ボルト２２は、短辺部２１３の裏面からの長さを、柱Ａまでの充填材３の厚さと略同一の長さとすることが好ましい。このとき、連結ボルト２２の先端は連結ナット２３から突出して柱Ａに当接する（図２）。
第一長辺部２１１ａ、第二長辺部２１２ｂ、第三長辺部２１１ｃおよび第四長辺部２１２ｄには、開口部２４を形成する。第二長辺部２１２ｂおよび第四長辺部２１２ｄに形成した開口部２４が短辺部２１３にかかる場合には、短辺部２１３に切り欠き２４１を形成してもよい。
第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂには、固定具４を挿通する挿通孔２５を形成する。第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂの裏面の挿通孔２５の周囲には、固定具４と螺合する固定具用ナット４１を溶接等により固定する。
＜３＞コンクリートパネルと接続用鋼材の配置。
接続用鋼材２を構成する第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂは、それぞれの長辺部２１１ａ、２１２ｂ、２１１ｃ、２１２ｄを柱Ａの各辺ａ〜ｄに相対させ、２つの角を、柱Ａの角に対応する位置に配置する（図２）。
そして、第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂを連結ボルト２２によって連結することにより、接続用鋼材２は平面視四角形状で柱Ａを包囲する。
平面視四角形状の接続用鋼材２のそれぞれの面に、コンクリートパネル１を固定具４によって接続する。
接続用鋼材２の表面に露出する連結ボルト２２の頭部２２１は、コンクリートパネル１の収容孔１２に収容する。
接続用鋼材２を構成する第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂは平面視鉤形であり、かつ、連結ボルト２２によって連結するため、接続用鋼材２は柱Ａを包囲した状態で自立する。
このため、接続用鋼材２を先に複数層を積層して配置しておき、その表面にコンクリートパネル１を接続することができる。
本実施例においては、２層積層した接続用鋼材２の表面にコンクリートパネル１を１層接続するが、コンクリートパネル１や接続用鋼材２の高さに合わせて適宜選択することができる。
接続用鋼材２を構成する第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂは、それぞれの長辺部２１１ａ、２１２ｂ、２１１ｃ、２１２ｄを柱Ａの各辺ａ〜ｄに相対させ、２つの角を、柱Ａの角に対応する位置に配置する（図２）。
そして、第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂを連結ボルト２２によって連結することにより、接続用鋼材２は平面視四角形状で柱Ａを包囲する。
平面視四角形状の接続用鋼材２のそれぞれの面に、コンクリートパネル１を固定具４によって接続する。
接続用鋼材２の表面に露出する連結ボルト２２の頭部２２１は、コンクリートパネル１の収容孔１２に収容する。
接続用鋼材２を構成する第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂは平面視鉤形であり、かつ、連結ボルト２２によって連結するため、接続用鋼材２は柱Ａを包囲した状態で自立する。
このため、接続用鋼材２を先に複数層を積層して配置しておき、その表面にコンクリートパネル１を接続することができる。
本実施例においては、２層積層した接続用鋼材２の表面にコンクリートパネル１を１層接続するが、コンクリートパネル１や接続用鋼材２の高さに合わせて適宜選択することができる。
＜４＞固定具。
コンクリートパネル１と接続用鋼材２は、固定具４によって接続する。
固定具４は皿ボルト、丸ボルトまたは六角ボルトとする。
固定具４は、コンクリートパネル１の高さ方向の上辺付近及び下辺付近において、コンクリートパネル１と接続用鋼材２の挿通孔２５を貫通して、接続用鋼材２の裏面の固定具用ナット４１に螺合する。
固定具４は、構築する補強構造の厚さと略同一の長さとすることが好ましい。このとき、固定具４の先端は固定具用ナット４１から突出して柱Ａに当接する。
コンクリートパネル１と接続用鋼材２は、固定具４によって接続する。
固定具４は皿ボルト、丸ボルトまたは六角ボルトとする。
固定具４は、コンクリートパネル１の高さ方向の上辺付近及び下辺付近において、コンクリートパネル１と接続用鋼材２の挿通孔２５を貫通して、接続用鋼材２の裏面の固定具用ナット４１に螺合する。
固定具４は、構築する補強構造の厚さと略同一の長さとすることが好ましい。このとき、固定具４の先端は固定具用ナット４１から突出して柱Ａに当接する。
＜５＞充填材。
柱Ａとコンクリートパネル１との間に充填する充填材３は、モルタルまたはコンクリートである。このモルタルまたはコンクリートのセメント系材料に短繊維を加えて補強したモルタルまたはコンクリートとすることもできる。
充填材３は、コンクリートパネル１と一体となって柱Ａを包囲して補強する。
柱Ａとコンクリートパネル１との間に充填する充填材３は、モルタルまたはコンクリートである。このモルタルまたはコンクリートのセメント系材料に短繊維を加えて補強したモルタルまたはコンクリートとすることもできる。
充填材３は、コンクリートパネル１と一体となって柱Ａを包囲して補強する。
［２］補強工法。
次に、本発明の補強工法について説明する。
次に、本発明の補強工法について説明する。
＜１＞下準備。
柱Ａをハイウオッシャー等によって水洗いする。また、柱Ａの周囲に補強構造を組み上げていくため、既設基礎天端を水平に仕上げる。
柱Ａをハイウオッシャー等によって水洗いする。また、柱Ａの周囲に補強構造を組み上げていくため、既設基礎天端を水平に仕上げる。
＜２＞接続用鋼材の組み立て。
構築する補強構造の最下段に配置する第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂを柱Ａの外周に配置し、連結ボルト２２によって最下段の接続用鋼材２を組み立てる。第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂは平板状の薄い鋼材製であり、開口部２４もあるため、軽量であり、現場への搬入作業及び組み立てにおいて、人力施工が可能である。
第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂと既設基礎との間にはあらかじめ目地材５を配置し、３０ｍｍ〜６０ｍｍ程度の空きを設ける。（図４）
目地材５は瀝青繊維質、瀝青質、発泡ゴム、発泡樹脂やウレタン等、コンクリートパネル１より柔らかくかつ重量を支持できる素材からなり、補強構造を構築した後にこの目地材５によって補強構造の下端を支持することにより、柱Ａが変形した際に追従して目地材５が変形し、補強構造が損傷するのを防止する。目地材５は、充填材３が漏れ出さないように、第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂから柱Ａの表面まで敷き詰める。
連結ボルト２２の短辺部２１３の裏面からの長さが充填材３の厚さと略同一の場合には、連結ボルト２２は短辺部２１３裏面の連結ナット２３から突出した先端を柱Ａの表面に合わせることで、第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂの柱Ａ方向の位置決めを容易に行うことができる。
自立した最下層の接続用鋼材２の上に、コンクリートパネル１の１層に合わせた層だけ接続用鋼材２を繰り返し積層する。このとき、接続用鋼材２の裏面に平板状のずれ止め片２６を固定して上端から突出させておくと、積層した際のずれが防止でき、位置決めも容易となる。
構築する補強構造の最下段に配置する第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂを柱Ａの外周に配置し、連結ボルト２２によって最下段の接続用鋼材２を組み立てる。第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂは平板状の薄い鋼材製であり、開口部２４もあるため、軽量であり、現場への搬入作業及び組み立てにおいて、人力施工が可能である。
第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂと既設基礎との間にはあらかじめ目地材５を配置し、３０ｍｍ〜６０ｍｍ程度の空きを設ける。（図４）
目地材５は瀝青繊維質、瀝青質、発泡ゴム、発泡樹脂やウレタン等、コンクリートパネル１より柔らかくかつ重量を支持できる素材からなり、補強構造を構築した後にこの目地材５によって補強構造の下端を支持することにより、柱Ａが変形した際に追従して目地材５が変形し、補強構造が損傷するのを防止する。目地材５は、充填材３が漏れ出さないように、第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂから柱Ａの表面まで敷き詰める。
連結ボルト２２の短辺部２１３の裏面からの長さが充填材３の厚さと略同一の場合には、連結ボルト２２は短辺部２１３裏面の連結ナット２３から突出した先端を柱Ａの表面に合わせることで、第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂの柱Ａ方向の位置決めを容易に行うことができる。
自立した最下層の接続用鋼材２の上に、コンクリートパネル１の１層に合わせた層だけ接続用鋼材２を繰り返し積層する。このとき、接続用鋼材２の裏面に平板状のずれ止め片２６を固定して上端から突出させておくと、積層した際のずれが防止でき、位置決めも容易となる。
＜３＞コンクリートパネルの接続。
積層した接続用鋼材２の表面にコンクリートパネル１を接続する。コンクリートパネル１は平板状で薄いコンクリート製であるため、軽量であり、現場への搬入作業及び組み立てにおいて、人力施工が可能である。
コンクリートパネル１の挿通孔１１と接続用鋼材２の挿通孔２５を合わせ、かつ、コンクリートパネル１の収容孔１２に接続用鋼材２表面の連結ボルト２２の頭部２２１を収容した状態で、挿通孔１１に固定具４を挿入して固定具用ナット４１に螺合する（図２、図５）。
接続用鋼材２の角が柱Ａの角に対応し、また、固定具４の長さが構築する補強構造の厚さと略同一の場合には、固定具用ナット４１から突設する固定具４の端部を柱Ａに当接することにより、コンクリートパネル１の柱Ａ方向の位置決めを容易に行うことができる。
これを隣り合う２辺のコンクリートパネル１で行うことにより、コンクリートパネル１及び接続用鋼材２の位置決めを行うことができる。
そして、のこり２辺のコンクリートパネル１を固定具４によって接続用鋼材２に接続する。
この工程によって、柱Ａは４枚のコンクリートパネル１及び接続用鋼材２によって包囲される。コンクリートパネル１は接続用鋼材２と接続しているため、あと施工アンカーを打設する必要がない。
コンクリートパネル１の背面は、接続用鋼材２の第一長辺部〜第四長辺部２１１ａ、２１２ｂ、２１１ｃ、２１２ｄのいずれかによってほぼ全面覆われている。このため、地震時に柱Ａが大きく塑性変形し表面のコンクリートパネル１が破損しても、接続用鋼材２によって柱Ａの横拘束を維持することができるため、靭性が高い。
以後、上述の工程を繰り返して、所定の高さまで、柱Ａをコンクリートパネル１と接続用鋼材２によって包囲する。
積層した接続用鋼材２の表面にコンクリートパネル１を接続する。コンクリートパネル１は平板状で薄いコンクリート製であるため、軽量であり、現場への搬入作業及び組み立てにおいて、人力施工が可能である。
コンクリートパネル１の挿通孔１１と接続用鋼材２の挿通孔２５を合わせ、かつ、コンクリートパネル１の収容孔１２に接続用鋼材２表面の連結ボルト２２の頭部２２１を収容した状態で、挿通孔１１に固定具４を挿入して固定具用ナット４１に螺合する（図２、図５）。
接続用鋼材２の角が柱Ａの角に対応し、また、固定具４の長さが構築する補強構造の厚さと略同一の場合には、固定具用ナット４１から突設する固定具４の端部を柱Ａに当接することにより、コンクリートパネル１の柱Ａ方向の位置決めを容易に行うことができる。
これを隣り合う２辺のコンクリートパネル１で行うことにより、コンクリートパネル１及び接続用鋼材２の位置決めを行うことができる。
そして、のこり２辺のコンクリートパネル１を固定具４によって接続用鋼材２に接続する。
この工程によって、柱Ａは４枚のコンクリートパネル１及び接続用鋼材２によって包囲される。コンクリートパネル１は接続用鋼材２と接続しているため、あと施工アンカーを打設する必要がない。
コンクリートパネル１の背面は、接続用鋼材２の第一長辺部〜第四長辺部２１１ａ、２１２ｂ、２１１ｃ、２１２ｄのいずれかによってほぼ全面覆われている。このため、地震時に柱Ａが大きく塑性変形し表面のコンクリートパネル１が破損しても、接続用鋼材２によって柱Ａの横拘束を維持することができるため、靭性が高い。
以後、上述の工程を繰り返して、所定の高さまで、柱Ａをコンクリートパネル１と接続用鋼材２によって包囲する。
＜４＞充填材の充填。
コンクリートパネル１と柱Ａとの間に充填材３を充填する（図６）。充填材３はプレミックスとし、現場にて加水、練混ぜを行い、バケツやモルタルポンプ等により充填する。
コンクリートパネル１は、接続用鋼材２に接続した状態で閉合して柱Ａを包囲している。このため、充填材３の充填時に支保工を構築する必要がない。
充填材３は接続用鋼材２の開口部２４にも充填されるため、開口部２４内で硬化することで接続用鋼材２及びコンクリートパネル１のずれを防止する。
コンクリートパネル１と柱Ａとの間に充填材３を充填する（図６）。充填材３はプレミックスとし、現場にて加水、練混ぜを行い、バケツやモルタルポンプ等により充填する。
コンクリートパネル１は、接続用鋼材２に接続した状態で閉合して柱Ａを包囲している。このため、充填材３の充填時に支保工を構築する必要がない。
充填材３は接続用鋼材２の開口部２４にも充填されるため、開口部２４内で硬化することで接続用鋼材２及びコンクリートパネル１のずれを防止する。
本発明の補強工法は、柱Ａを包囲する全ての部材を連結ボルト２２及び固定具４によって接続するものであり、溶接作業が不要であり、熟練工でなくても容易に組み立てることができるため施工の省人化、省力化が図れる。
また、全ての部材が軽量であるため、人力施工が可能であり、狭隘な場所に位置する柱Ａの補強も容易に行うことができる。揚重機を使用しないため、施工時のＣＯ２が削減され、施工時の騒音、振動が低減される。
また、全ての部材が軽量であるため、人力施工が可能であり、狭隘な場所に位置する柱Ａの補強も容易に行うことができる。揚重機を使用しないため、施工時のＣＯ２が削減され、施工時の騒音、振動が低減される。
［１］中間部の補強構造。
実施例１の補強構造は、コンクリートパネル１と充填材３によりせん断破壊を防止するとともに、コンクリートパネル１の背面を接続用鋼材２によって覆うことにより、靭性を向上させている。
ラーメン構造の場合、地震時に柱Ａが大きく塑性変形するのは柱Ａの高さ方向の下端部と上端部であり、中間部においてはせん断破壊を防止すればよい場合もある。
このため、柱Ａの高さ方向の下端部と上端部を実施例１のコンクリートパネル１と接続用鋼材２を用いた構造により補強し、中間部においては、コンクリートパネル１と中間接続鋼材６を用いて補強する構造とする（図７）。
実施例１の補強構造は、コンクリートパネル１と充填材３によりせん断破壊を防止するとともに、コンクリートパネル１の背面を接続用鋼材２によって覆うことにより、靭性を向上させている。
ラーメン構造の場合、地震時に柱Ａが大きく塑性変形するのは柱Ａの高さ方向の下端部と上端部であり、中間部においてはせん断破壊を防止すればよい場合もある。
このため、柱Ａの高さ方向の下端部と上端部を実施例１のコンクリートパネル１と接続用鋼材２を用いた構造により補強し、中間部においては、コンクリートパネル１と中間接続鋼材６を用いて補強する構造とする（図７）。
＜１＞中間接続鋼材。
中間接続鋼材６は、平面視Ｌ字状の第一中間接続部材６１ａ、第二中間接続部材６１ｂ、第三中間接続部材６１ｃおよび第四中間接続部材６１ｄを４つ組み合わせて、固定具４によって連結したものである（図８）。
第一中間接続部材６１ａ、第二中間接続部材６１ｂ、第三中間接続部材６１ｃおよび第四中間接続部材６１ｄは、矩形の平板状（高さ１５０〜２００ｍｍ、厚さ３〜９ｍｍ）の鋼材を折曲して構成する。
第一中間接続部材６１ａは、柱Ａの第一辺ａとほぼ同じ長さの長辺部６１１ａと短辺部６１２とで平面視平面視Ｌ字状をなし、第二中間接続部材６１ｂは、柱Ａの第二辺ｂとほぼ同じ長さの長辺部６１１ｂと短辺部６１２とで平面視平面視Ｌ字状をなし、第三中間接続部材６１ｃは、柱Ａの第三辺ｃとほぼ同じ長さの長辺部６１１ｃと短辺部６１２とで平面視平面視Ｌ字状をなし、第四中間接続部材６１ｄは、柱Ａの第四辺ｄとほぼ同じ長さの長辺部６１１ｄと短辺部６１２とで平面視Ｌ字状をなす。
中間接続鋼材６は、積層するコンクリートパネル１の背面であって、下層のコンクリートパネル１の上部と上層のコンクリートパネル１の下部に跨がって配置する。
第一中間接続部材６１ａの長辺部６１１ａの裏面に第二中間接続部材６１ｂの短辺部６１２の表面を接続し、第二中間接続部材６１ｂの長辺部６１１ｂの裏面に第三中間接続部材６１ｃの短辺部６１２の表面を接続し、第三中間接続部材６１ｃの長辺部６１１ｃの裏面に第四中間接続部材６１ｄの短辺部６１２の表面を接続し、第四中間接続部材６１ｄの長辺部６１１ｄの裏面に第一中間接続部材６１ａの短辺部６１２の表面を接続して組み合わることで、平面視四角形状の中間接続鋼材６となり、柱Ａを包囲する。
中間接続鋼材６は、固定具４を挿通する挿通孔６１３を有し、裏面の挿通孔６１３の周囲には、固定具４を螺合する固定具用ナット４１を溶接等により固定する。長辺部６１１ａ〜ｄと短辺部６１２の重合部分においては、短辺部６１２の裏面の挿通孔６１３の周囲にのみ固定具用ナット４１を固定する。
中間接続鋼材６は、平面視Ｌ字状の第一中間接続部材６１ａ、第二中間接続部材６１ｂ、第三中間接続部材６１ｃおよび第四中間接続部材６１ｄを４つ組み合わせて、固定具４によって連結したものである（図８）。
第一中間接続部材６１ａ、第二中間接続部材６１ｂ、第三中間接続部材６１ｃおよび第四中間接続部材６１ｄは、矩形の平板状（高さ１５０〜２００ｍｍ、厚さ３〜９ｍｍ）の鋼材を折曲して構成する。
第一中間接続部材６１ａは、柱Ａの第一辺ａとほぼ同じ長さの長辺部６１１ａと短辺部６１２とで平面視平面視Ｌ字状をなし、第二中間接続部材６１ｂは、柱Ａの第二辺ｂとほぼ同じ長さの長辺部６１１ｂと短辺部６１２とで平面視平面視Ｌ字状をなし、第三中間接続部材６１ｃは、柱Ａの第三辺ｃとほぼ同じ長さの長辺部６１１ｃと短辺部６１２とで平面視平面視Ｌ字状をなし、第四中間接続部材６１ｄは、柱Ａの第四辺ｄとほぼ同じ長さの長辺部６１１ｄと短辺部６１２とで平面視Ｌ字状をなす。
中間接続鋼材６は、積層するコンクリートパネル１の背面であって、下層のコンクリートパネル１の上部と上層のコンクリートパネル１の下部に跨がって配置する。
第一中間接続部材６１ａの長辺部６１１ａの裏面に第二中間接続部材６１ｂの短辺部６１２の表面を接続し、第二中間接続部材６１ｂの長辺部６１１ｂの裏面に第三中間接続部材６１ｃの短辺部６１２の表面を接続し、第三中間接続部材６１ｃの長辺部６１１ｃの裏面に第四中間接続部材６１ｄの短辺部６１２の表面を接続し、第四中間接続部材６１ｄの長辺部６１１ｄの裏面に第一中間接続部材６１ａの短辺部６１２の表面を接続して組み合わることで、平面視四角形状の中間接続鋼材６となり、柱Ａを包囲する。
中間接続鋼材６は、固定具４を挿通する挿通孔６１３を有し、裏面の挿通孔６１３の周囲には、固定具４を螺合する固定具用ナット４１を溶接等により固定する。長辺部６１１ａ〜ｄと短辺部６１２の重合部分においては、短辺部６１２の裏面の挿通孔６１３の周囲にのみ固定具用ナット４１を固定する。
［２］柱全長に亘る補強工法。
＜１＞柱の下端部補強。
上記実施例１の補強工法により、柱Ａの下端部の補強を行う。
最上段の接続用鋼材２は、高さ方向に延長して、その上段に位置するコンクリートパネル１の裏面に接続する上端接続部２７を設ける（図７）。上端接続部２７には、固定具４を挿通する挿通孔２５を形成し、裏面の挿通孔２５の周囲には、固定具４と螺合する固定具用ナット４１を溶接等により固定する。
＜１＞柱の下端部補強。
上記実施例１の補強工法により、柱Ａの下端部の補強を行う。
最上段の接続用鋼材２は、高さ方向に延長して、その上段に位置するコンクリートパネル１の裏面に接続する上端接続部２７を設ける（図７）。上端接続部２７には、固定具４を挿通する挿通孔２５を形成し、裏面の挿通孔２５の周囲には、固定具４と螺合する固定具用ナット４１を溶接等により固定する。
＜２＞コンクリートパネルと中間接続部材の仮組。
コンクリートパネル１は、積層する前にあらかじめ上辺に第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄを仮組する（図９）。
第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄの長辺部６１１ａ〜ｄであって、組み合わせて柱Ａに沿って配置したときに短辺部６１２と重合しない箇所の挿通孔６１３に対応する挿通孔１１に固定具４を螺合して、コンクリートパネル１と第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄをそれぞれ仮組して一体とする。
コンクリートパネル１は、積層する前にあらかじめ上辺に第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄを仮組する（図９）。
第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄの長辺部６１１ａ〜ｄであって、組み合わせて柱Ａに沿って配置したときに短辺部６１２と重合しない箇所の挿通孔６１３に対応する挿通孔１１に固定具４を螺合して、コンクリートパネル１と第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄをそれぞれ仮組して一体とする。
＜３＞コンクリートパネルの配置。
第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄを仮組したコンクリートパネル１の下部を、下端部補強構造の上端の上端接続部２７に固定具４で接続する。
そして、４枚のコンクリートパネル１を下端部補強構造の上部に配置し、上部に仮組した第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄの長辺部６１１ａ〜ｄと短辺部６１２の重合箇所の挿通孔１１に、固定具４を挿通して固定具用ナット４１と螺合してコンクリートパネル１を積層する。
その上層にコンクリートパネル１を積層する際は、同様に第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄを仮組したコンクリートパネル１を積層していく。
こうして、コンクリートパネル１を複数層積層して中間補強構造を構築する。このとき、最上層のコンクリートパネル１は上端部補強構造に接するため、上辺に第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄを仮組せずに配置する。
第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄを仮組したコンクリートパネル１の下部を、下端部補強構造の上端の上端接続部２７に固定具４で接続する。
そして、４枚のコンクリートパネル１を下端部補強構造の上部に配置し、上部に仮組した第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄの長辺部６１１ａ〜ｄと短辺部６１２の重合箇所の挿通孔１１に、固定具４を挿通して固定具用ナット４１と螺合してコンクリートパネル１を積層する。
その上層にコンクリートパネル１を積層する際は、同様に第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄを仮組したコンクリートパネル１を積層していく。
こうして、コンクリートパネル１を複数層積層して中間補強構造を構築する。このとき、最上層のコンクリートパネル１は上端部補強構造に接するため、上辺に第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄを仮組せずに配置する。
＜４＞柱の上端部補強。
柱Ａの上端部補強構造の最下段の接続用鋼材２は、下方向に延長して、その下段に位置するコンクリートパネル１の裏面に接続する下端接続部２８を設ける。下端接続部２８には、固定具４を挿通する挿通孔２５を形成し、裏面の挿通孔２５の周囲には、固定具４と螺合する固定具用ナット４１を溶接等により固定する。
そして、下端接続部２８を中間補強構造の上端のコンクリートパネル１に固定具４で接続しながら、接続用鋼材２を組み立てる。
以後、上記実施例１の補強工法により、柱Ａの上端部の補強を行う。
上端部補強構造のコンクリートパネル１と既設梁との間には３０ｍｍ〜６０ｍｍ程度の空きを設けることにより、柱Ａが変形した際に補強構造が既設梁と接触して損傷するのを防止する（図７）。
柱Ａの上端部補強構造の最下段の接続用鋼材２は、下方向に延長して、その下段に位置するコンクリートパネル１の裏面に接続する下端接続部２８を設ける。下端接続部２８には、固定具４を挿通する挿通孔２５を形成し、裏面の挿通孔２５の周囲には、固定具４と螺合する固定具用ナット４１を溶接等により固定する。
そして、下端接続部２８を中間補強構造の上端のコンクリートパネル１に固定具４で接続しながら、接続用鋼材２を組み立てる。
以後、上記実施例１の補強工法により、柱Ａの上端部の補強を行う。
上端部補強構造のコンクリートパネル１と既設梁との間には３０ｍｍ〜６０ｍｍ程度の空きを設けることにより、柱Ａが変形した際に補強構造が既設梁と接触して損傷するのを防止する（図７）。
なお、ラーメン構造の場合には柱Ａの高さ方向の下端部と上端部に接続用鋼材２を用いた補強構造を形成したが、その他の構造の場合には上端部は必ずしも接続用鋼材２を用いた補強構造としなくてよい場合もある。
このときには、下端部補強構造の上部に、中間接続鋼材６を用いた中間補強構造を所定の高さまで構築して、柱Ａの補強構造とすることができる（図１０）。
この際、最上層のコンクリートパネル１の上端には中間接続鋼材６を配置する。この中間接続鋼材６は、コンクリートパネル１の上端から延出しないように、上端から所定の範囲に配置する。
このときには、下端部補強構造の上部に、中間接続鋼材６を用いた中間補強構造を所定の高さまで構築して、柱Ａの補強構造とすることができる（図１０）。
この際、最上層のコンクリートパネル１の上端には中間接続鋼材６を配置する。この中間接続鋼材６は、コンクリートパネル１の上端から延出しないように、上端から所定の範囲に配置する。
［その他実施例］
＜１＞接続部材のその他の形状。
上記実施例１、２において、接続用鋼材２は、平面視鉤形の第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂを組み合わせて構成したが、平面視Ｌ字状の第一接続部材２１５ａ、第二接続部材２１５ｂ、第三接続部材２１５ｃおよび第四接続部材２１５ｄを４つ組み合わせて構成してもよい（図１１）。
第一接続部材２１５ａは、柱Ａの第一辺ａとほぼ同じ長さの長辺部２１６ａと短辺部２１７とで平面視平面視Ｌ字状をなし、第二接続部材２１５ｂは、柱Ａの第二辺ｂとほぼ同じ長さの長辺部２１６ｂと短辺部２１７とで平面視平面視Ｌ字状をなし、第三接続部材２１５ｃは、柱Ａの第三辺ｃとほぼ同じ長さの長辺部２１６ｃと短辺部２１７とで平面視平面視Ｌ字状をなし、第四接続部材２１５ｄは、柱Ａの第四辺ｄとほぼ同じ長さの長辺部２１６ｄと短辺部２１７とで平面視Ｌ字状をなす。
第一接続部材２１５ａの長辺部２１６ａの裏面に第二接続部材２１５ｂの短辺部２１７の表面を接続し、第二接続部材２１５ｂの長辺部２１６ｂの裏面に第三接続部材２１５ｃの短辺部２１７の表面を接続し、第三接続部材２１５ｃの長辺部２１６ｃの裏面に第四接続部材２１５ｄの短辺部２１７の表面を接続し、第四接続部材２１５ｄの長辺部２１６ｄの裏面に第一接続部材２１５ａの短辺部２１７の表面を接続して組み合わることで、平面視四角形状の接続用鋼材２となり、柱Ａを包囲する。
各長辺部２１６ａ〜ｄと短辺部２１７の重合部分には、連結ボルト２２を挿通する挿通孔２１４を設けるとともに、短辺部２１７の裏面の挿通孔２１４の周囲には、連結ボルト２２と螺合する連結ナット２３を溶接等により固定する。各長辺部２１６ａ〜ｄの表面から連結ボルト２２を挿通孔２１４に挿通し、短辺部２１７裏面の連結ナット２３に螺合することにより、隣り合う 第一〜第四接続部材２１５ａ〜ｄを連結する。
各長辺部２１６ａ〜ｄには開口部２４を形成する。各長辺部２１６ａ〜ｄに形成した開口部２４が短辺部２１７にかかる場合には、短辺部２１７に切り欠き２４１を形成してもよい。
＜１＞接続部材のその他の形状。
上記実施例１、２において、接続用鋼材２は、平面視鉤形の第一鉤形接続部材２１ａと第二鉤形接続部材２１ｂを組み合わせて構成したが、平面視Ｌ字状の第一接続部材２１５ａ、第二接続部材２１５ｂ、第三接続部材２１５ｃおよび第四接続部材２１５ｄを４つ組み合わせて構成してもよい（図１１）。
第一接続部材２１５ａは、柱Ａの第一辺ａとほぼ同じ長さの長辺部２１６ａと短辺部２１７とで平面視平面視Ｌ字状をなし、第二接続部材２１５ｂは、柱Ａの第二辺ｂとほぼ同じ長さの長辺部２１６ｂと短辺部２１７とで平面視平面視Ｌ字状をなし、第三接続部材２１５ｃは、柱Ａの第三辺ｃとほぼ同じ長さの長辺部２１６ｃと短辺部２１７とで平面視平面視Ｌ字状をなし、第四接続部材２１５ｄは、柱Ａの第四辺ｄとほぼ同じ長さの長辺部２１６ｄと短辺部２１７とで平面視Ｌ字状をなす。
第一接続部材２１５ａの長辺部２１６ａの裏面に第二接続部材２１５ｂの短辺部２１７の表面を接続し、第二接続部材２１５ｂの長辺部２１６ｂの裏面に第三接続部材２１５ｃの短辺部２１７の表面を接続し、第三接続部材２１５ｃの長辺部２１６ｃの裏面に第四接続部材２１５ｄの短辺部２１７の表面を接続し、第四接続部材２１５ｄの長辺部２１６ｄの裏面に第一接続部材２１５ａの短辺部２１７の表面を接続して組み合わることで、平面視四角形状の接続用鋼材２となり、柱Ａを包囲する。
各長辺部２１６ａ〜ｄと短辺部２１７の重合部分には、連結ボルト２２を挿通する挿通孔２１４を設けるとともに、短辺部２１７の裏面の挿通孔２１４の周囲には、連結ボルト２２と螺合する連結ナット２３を溶接等により固定する。各長辺部２１６ａ〜ｄの表面から連結ボルト２２を挿通孔２１４に挿通し、短辺部２１７裏面の連結ナット２３に螺合することにより、隣り合う 第一〜第四接続部材２１５ａ〜ｄを連結する。
各長辺部２１６ａ〜ｄには開口部２４を形成する。各長辺部２１６ａ〜ｄに形成した開口部２４が短辺部２１７にかかる場合には、短辺部２１７に切り欠き２４１を形成してもよい。
＜２＞中間接続部材のその他の形状。
上記実施例２において、中間接続鋼材６は、平面視Ｌ字状の第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄを組み合わせて構成したが、平面視鉤形の第一鉤形中間接続部材６２ａと第二鉤形中間接続部材６２ｂを２つ組み合わせて構成してもよい（図１２）。
第一鉤形中間接続部材６２ａは、柱Ａの第一辺ａとほぼ同じ長さの第一長辺部６２１ａと、柱Ａの第二辺ｂとほぼ同じ長さの第二長辺部６２２ｂと、短辺部６２３とで平面視鉤形をなす。
第二鉤形中間接続部材６２ｂは、柱Ａの第三辺ｃとほぼ同じ長さの第三長辺部６２１ｃと、柱Ａの第四辺ｄとほぼ同じ長さの第四長辺部６２２ｄと、短辺部６２３とで平面視鉤形をなす。
第一鉤形中間接続部材６２ａの第二長辺部６２２ｂの裏面に第二鉤形中間接続部材６２ｂの短辺部６２３の表面を重合し、第二鉤形中間接続部材６２ｂの第四長辺部６２２ｄの裏面に第一鉤形中間接続部材６２ａの短辺部６２３の表面を重合して組み合わせることで、第一鉤形中間接続部材６２ａと第二鉤形中間接続部材６２ｂは平面視四角形状の中間接続鋼材６となり、柱Ａを包囲する。
上記実施例２において、中間接続鋼材６は、平面視Ｌ字状の第一〜第四中間接続部材６１ａ〜ｄを組み合わせて構成したが、平面視鉤形の第一鉤形中間接続部材６２ａと第二鉤形中間接続部材６２ｂを２つ組み合わせて構成してもよい（図１２）。
第一鉤形中間接続部材６２ａは、柱Ａの第一辺ａとほぼ同じ長さの第一長辺部６２１ａと、柱Ａの第二辺ｂとほぼ同じ長さの第二長辺部６２２ｂと、短辺部６２３とで平面視鉤形をなす。
第二鉤形中間接続部材６２ｂは、柱Ａの第三辺ｃとほぼ同じ長さの第三長辺部６２１ｃと、柱Ａの第四辺ｄとほぼ同じ長さの第四長辺部６２２ｄと、短辺部６２３とで平面視鉤形をなす。
第一鉤形中間接続部材６２ａの第二長辺部６２２ｂの裏面に第二鉤形中間接続部材６２ｂの短辺部６２３の表面を重合し、第二鉤形中間接続部材６２ｂの第四長辺部６２２ｄの裏面に第一鉤形中間接続部材６２ａの短辺部６２３の表面を重合して組み合わせることで、第一鉤形中間接続部材６２ａと第二鉤形中間接続部材６２ｂは平面視四角形状の中間接続鋼材６となり、柱Ａを包囲する。
＜３＞柱の形状。
上記実施例は、断面正方形状の柱Ａの補強であったが、対向するコンクリートパネル１、接続用鋼材２および中間接続鋼材６の幅を変更するだけで、任意の寸法の柱Ａの補強を行うことができる（図１３）。
また、柱Ａの各角の角度に接続用鋼材２や中間接続鋼材６のなす角度を合わせることにより、柱Ａの形状に合わせて補強構造を構築することができる（図１４）。
上記実施例は、断面正方形状の柱Ａの補強であったが、対向するコンクリートパネル１、接続用鋼材２および中間接続鋼材６の幅を変更するだけで、任意の寸法の柱Ａの補強を行うことができる（図１３）。
また、柱Ａの各角の角度に接続用鋼材２や中間接続鋼材６のなす角度を合わせることにより、柱Ａの形状に合わせて補強構造を構築することができる（図１４）。
１ コンクリートパネル
１１ 挿通孔
１２ 収容孔
２ 接続用鋼材
２１ａ、ｂ 第一、第二鉤形接続部材
２１１ａ、ｃ 第一、第三長辺部
２１２ｂ、ｄ 第二、第四長辺部
２１３ 短辺部
２１４ 挿通孔
２１５ａ〜ｄ 第一〜第四接続部材
２１６ａ〜ｄ 長辺部
２１７ 短辺部
２２ 連結ボルト
２２１ 頭部
２３ 連結ナット
２４ 開口部
２４１ 切り欠き
２５ 挿通孔
２６ ずれ止め片
２７ 上端接続部
２８ 下端接続部
３ 充填材
４ 固定具
４１ 固定具用ナット
５ 目地材
６ 中間接続鋼材
６１ａ〜ｄ 第一〜第四中間接続部材
６１１ａ〜ｄ 長辺部
６１２ 短辺部
６１３ 挿通孔
６２ａ、ｂ 第一、第二鉤形中間接続部材
６２ａ、ｂ 第一、第二鉤形中間接続部材
６２１ａ、ｃ 第一、第三長辺部
６２２ｂ、ｄ 第二、第四長辺部
６２３ 短辺部
１１ 挿通孔
１２ 収容孔
２ 接続用鋼材
２１ａ、ｂ 第一、第二鉤形接続部材
２１１ａ、ｃ 第一、第三長辺部
２１２ｂ、ｄ 第二、第四長辺部
２１３ 短辺部
２１４ 挿通孔
２１５ａ〜ｄ 第一〜第四接続部材
２１６ａ〜ｄ 長辺部
２１７ 短辺部
２２ 連結ボルト
２２１ 頭部
２３ 連結ナット
２４ 開口部
２４１ 切り欠き
２５ 挿通孔
２６ ずれ止め片
２７ 上端接続部
２８ 下端接続部
３ 充填材
４ 固定具
４１ 固定具用ナット
５ 目地材
６ 中間接続鋼材
６１ａ〜ｄ 第一〜第四中間接続部材
６１１ａ〜ｄ 長辺部
６１２ 短辺部
６１３ 挿通孔
６２ａ、ｂ 第一、第二鉤形中間接続部材
６２ａ、ｂ 第一、第二鉤形中間接続部材
６２１ａ、ｃ 第一、第三長辺部
６２２ｂ、ｄ 第二、第四長辺部
６２３ 短辺部
Claims (14)
- 四角形の既設の柱の表面と所定の間隔を設けて位置し、前記柱を平面視四角形に包囲する４枚のコンクリートパネルと、
前記コンクリートパネルで包囲した空間に充填する充填材と、からなる、既設柱の補強構造であって、
前記柱を平面視四角形に包囲し、ボルト状の固定具を介して前記コンクリートパネルの裏面と接続する接続用鋼材を有し、
前記接続用鋼材は、前記柱の各辺よりもそれぞれ幅狭な開口部を有し、
前記コンクリートパネルと前記接続用鋼材は、前記柱に沿って高さ方向に積層し、
前記接続用鋼材は、複数の接続部材を、連結ボルトを介して自立可能に連結して各層を構成し、
前記接続用鋼材の前記開口部には、前記充填材が充填されることを特徴とする、既設柱の補強構造。 - 請求項１に記載の既設柱の補強構造において、
前記コンクリートパネルは、前記連結ボルトの頭部を収容する収容孔を有することを特徴とする、既設柱の補強構造。 - 請求項１または請求項２に記載の既設柱の補強構造において、
前記接続部材は、
前記柱の第一辺とほぼ同じ長さの第一長辺部と、前記第一長辺部の一方の端部と接合する前記柱の第二辺とほぼ同じ長さの第二長辺部と、前記第一長辺部の他方の端部と接合する短辺部とで平面視鉤形をなす、第一鉤形接続部材と、
前記柱の第三辺とほぼ同じ長さの第三長辺部と、前記第三長辺部の一方の端部と接合する前記柱の第四辺とほぼ同じ長さの第四長辺部と、前記第三長辺部の他方の端部と接合する短辺部とで平面視鉤形をなす、第二鉤形接続部材と、を有し、
前記第一鉤形接続部材の前記第二長辺部の裏面に前記第二鉤形接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第二鉤形接続部材の前記第四長辺部の裏面に前記第一鉤形接続部材の前記短辺部の表面を接続して組み合わせて、平面視四角形の前記接続用鋼材を構成することを特徴とする、既設柱の補強構造。 - 請求項１または請求項２に記載の既設柱の補強構造において、
前記接続部材は、それぞれ、長辺部と前記長辺部の一方の端部と接合する短辺部を有する四組の部材であって、前記長辺部の長さが前記柱の第一辺とほぼ同じ長さの第一接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第二辺とほぼ同じ長さの第二接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第三辺とほぼ同じ長さの第三接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第四辺とほぼ同じ長さの第四接続部材と、を有し、
前記第一接続部材の長辺部の裏面に前記第二接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第二接続部材の長辺部の裏面に前記第三接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第三接続部材の長辺部の裏面に前記第四接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第四接続部材の長辺部の裏面に前記第一接続部材の前記短辺部の表面を接続して組み合わせて、平面視四角形の前記接続用鋼材を構成することを特徴とする、既設柱の補強構造。 - 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の既設柱の補強構造において、
前記柱の高さ方向の下端部には、前記コンクリートパネルと前記接続用鋼材を複数層配置して形成する、下端部補強構造を有し、
前記下端部補強構造の上部には中間補強構造を有し、
前記中間補強構造は、
前記コンクリートパネルを前記柱に沿って高さ方向に積層し、
前記柱を平面視四角形に包囲し、上下に位置する前記コンクリートパネルに跨がって配置および最上層の前記コンクリートパネルの上端から所定の範囲に配置する中間接続鋼材を有し、
前記中間接続鋼材と前記コンクリートパネルは、前記固定具を介して接続し、
前記中間接続鋼材は、複数の中間接続部材を、前記固定具を介して連結して構成し、
前記下端部補強構造の最上層の前記接続用鋼材は、上端から延出して前記中間補強構造の最下層の前記コンクリートパネルの裏面に前記固定具を介して接続する、上端接続部を有することを特徴とする、既設柱の補強構造。 - 請求項５に記載の既設柱の補強構造において、
前記中間接続部材は、それぞれ、長辺部と前記長辺部の一方の端部と接合する短辺部を有する四組の部材であって、前記長辺部の長さが前記柱の第一辺とほぼ同じ長さの第一中間接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第二辺とほぼ同じ長さの第二中間接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第三辺とほぼ同じ長さの第三中間接続部材と、前記長辺部の長さが前記柱の第四辺とほぼ同じ長さの第四中間接続部材と、を有し、
前記第一中間接続部材の長辺部の裏面に前記第二中間接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第二中間接続部材の長辺部の裏面に前記第三中間接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第三中間接続部材の長辺部の裏面に前記第四中間接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第四中間接続部材の長辺部の裏面に前記第一中間接続部材の前記短辺部の表面を接続して組み合わせて、平面視四角形の前記中間接続鋼材を構成することを特徴とする、既設柱の補強構造。 - 請求項５に記載の既設柱の補強構造において、
前記中間接続部材は、前記柱の第一辺とほぼ同じ長さの第一長辺部と、前記第一長辺部の一方の端部と接合する前記柱の第二辺とほぼ同じ長さの第二長辺部と、前記第一長辺部の他方の端部と接合する短辺部とで平面視鉤形をなす、第一鉤形中間接続部材と、
前記柱の第三辺とほぼ同じ長さの第三長辺部と、前記第三長辺部の一方の端部と接合する前記柱の第四辺とほぼ同じ長さの第四長辺部と、前記第三長辺部の他方の端部と接合する短辺部とで平面視鉤形をなす、第二鉤形中間接続部材と、を有し、
前記第一鉤形中間接続部材の前記第二長辺部の裏面に前記第二鉤形中間接続部材の前記短辺部の表面を接続し、前記第二鉤形中間接続部材の前記第四長辺部の裏面に前記第一鉤形中間接続部材の前記短辺部の表面を接続して組み合わせて、平面視四角形の前記中間接続鋼材を構成することを特徴とする、既設柱の補強構造。 - 請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の既設柱の補強構造において、
前記柱の高さ方向の上端部には、前記コンクリートパネルと前記接続用鋼材を複数層配置して形成する、上端部補強構造を有し、
前記上端部補強構造の最下層の前記接続用鋼材は、下端から延出する下端接続部を有し、
前記中間補強構造の最上層の前記コンクリートパネルの上端を、前記中間接続鋼材の代わりに前記下端接続部に前記固定具を介して接続することを特徴とする、既設柱の補強構造。 - 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の既設柱の補強構造において、
前記コンクリートパネルは、短繊維により補強したコンクリート、モルタルまたはレジンコンクリートからなることを特徴とする、既設柱の補強構造。 - 請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の既設柱の補強構造において、
前記充填材は、モルタル、コンクリート、短繊維により補強したモルタルまたは短繊維により補強したコンクリートであることを特徴とする、既設柱の補強構造。 - 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の既設柱の補強構造を構築する、既設柱の補強工法であって、
１層または複数層の前記接続用鋼材により前記柱を包囲し、
前記柱を包囲した前記接続用鋼材に４枚の前記コンクリートパネルを接続し、
前記接続用鋼材により前記柱を包囲する工程と、前記４枚の前記コンクリートパネルを接続する工程を繰り返すことによって、前記柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、
前記柱を包囲した前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填することを特徴とする、既設柱の補強工法。 - 請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の既設柱の補強構造を構築する、既設柱の補強工法であって、
１層または複数層の前記接続用鋼材により前記柱を包囲し、
前記柱を包囲した前記接続用鋼材に４枚の前記コンクリートパネルを接続し、
前記接続用鋼材により前記柱を包囲する工程と、前記４枚の前記コンクリートパネルを接続する工程を繰り返すことによって、前記柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、
前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して、下端部補強構造を構築し、
４枚の前記コンクリートパネルの下部を、前記下端部補強構造の前記上端接続部に接続するとともに、前記コンクリートパネルの上部に前記中間接続鋼材を接続して、前記中間補強構造の最下層の前記コンクリートパネルを積層し、
前記コンクリートパネルの上段にさらに前記コンクリートパネルを積層して上段の前記コンクリートパネルの下部を前記中間接続鋼材に接続し、
前記コンクリートパネルの積層及び前記中間接続鋼材の接続を繰り返すことによって、既設柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、
前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して中間補強構造を構築することを特徴とする、既設柱の補強工法。 - 請求項８に記載の既設柱の補強構造を構築する、既設柱の補強工法であって、
１層または複数層の前記接続用鋼材により前記柱を包囲し、
前記柱を包囲した前記接続用鋼材に４枚の前記コンクリートパネルを接続し、
前記接続用鋼材により前記柱を包囲する工程と、前記４枚の前記コンクリートパネルを接続する工程を繰り返すことによって、前記柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、
前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して、下端部補強構造を構築し、
４枚の前記コンクリートパネルの下部を、前記下端部補強構造の前記上端接続部に接続するとともに、前記コンクリートパネルの上部に前記中間接続鋼材を接続して、前記中間補強構造の最下層の前記コンクリートパネルを積層し、
前記コンクリートパネルの上段にさらに前記コンクリートパネルを積層して上段の前記コンクリートパネルの下部を前記中間接続鋼材に接続し、
前記コンクリートパネルの積層及び前記中間接続鋼材の接続を繰り返すことによって、既設柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、
前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して中間補強構造を構築し、
前記中間補強構造の最上層のコンクリートパネルの上部に、前記下端接続部を形成した前記接続用鋼材を接続し、
１層または複数層の前記接続用鋼材により前記柱を包囲し、
前記柱を包囲した前記接続用鋼材に４枚の前記コンクリートパネルを接続し、
前記接続用鋼材により前記柱を包囲する工程と、前記４枚の前記コンクリートパネルを接続する工程を繰り返すことによって、前記柱を所定の高さまで前記コンクリートパネルによって包囲し、
前記コンクリートパネルと前記柱との間の空間に、前記充填材を充填して、上端部補強構造を構築することを特徴とする、既設柱の補強工法。 - 請求項１２または請求項１３に記載の既設柱の補強工法において、
前記中間補強構造を構築する際に、前記コンクリートパネルの上端に予め前記中間接続部材を仮組した状態で前記コンクリートパネルを積層することを特徴とする、既設柱の補強工法。
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