JP6717782B2

JP6717782B2 - 既設フーチングの補強方法

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Publication number: JP6717782B2
Application number: JP2017120577A
Authority: JP
Inventors: 裕昌會田; 渡辺　一彦; 一彦渡辺; 広一石塚
Original assignee: Kozo Keikaku Engineering Inc
Current assignee: Kozo Keikaku Engineering Inc
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2020-07-08
Anticipated expiration: 2037-06-20
Also published as: JP2019007134A

Description

本発明は、免震装置の交換時における既設フーチングの補強方法に関する。

既設フーチングから免震装置を取り外し、別の免震装置に交換することが行われている。例えば特許文献１では、下部フーチングの矩形上面と上部フーチングの矩形下面の四隅に４つのジャッキを配置し、各ジャッキを介して上部フーチングの軸方向力を下部フーチングに作用させた状態で免震装置を交換している。この方法では、各ジャッキとの接触面である下部フーチングの上面四隅に上部躯体の軸方向力が局所的に作用し、上部フーチングの下面四隅にも反力が局所的に作用する。局所的に大きな力が作用することで、下部フーチングや上部フーチングにおいて割裂引張破壊が生じてしまうおそれがあるが、特許文献１ではこの点について言及されていない。
免震装置の交換時における割裂引張破壊を防止する補強として、コンクリートの増し打ちなどをし、せん断面積を増加させることが考えられる。この補強に際して、プレストレスを導入する場合もあり、その際には下部フーチングや上部フーチングの各側面に沿って４つの貫通孔を穿孔し、補強用の棒鋼、もしくは、より鋼線を各貫通孔に挿入してコンクリートを打設することが考えられる。しかしながら、この方法では、貫通孔の穿孔時に振動や騒音が発生したり、下部フーチングや上部フーチングの鉄筋を破損させたりするおそれがある。また、打設したコンクリートの養生に長時間を要するといった不都合も懸念される。さらに、４本の棒鋼やより鋼線を、互いに干渉しないように高低差を設けて取り付ける必要があるので、梁下の空間で収めるのが無理な場合が多い。また、補強前後で建物の重量が変わってしまうおそれもある。

特開２０１７−５３１３８公報

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、免震装置の交換時において、既設フーチングのひび割れの発生や進展を効果的に抑制することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、下面に免震装置の上部が固定された四角柱状の上部フーチングと、上面に当該免震装置の下部が固定された下部フーチングとを備えた既設フーチングに対して締め付け部材を周回締結する補強方法であって、前記締め付け部材は、内表面が前記上部フーチングの隅角部の両側面に当接可能な形状の鋼材によって作製された支持ベースを備えた複数の支持部材と、少なくとも両端部に雄ネジが形成された複数本の棒鋼と、前記棒鋼の各端部に螺合される複数のナットと、前記棒鋼が貫通されるとともに、貫通された前記棒鋼の端部に螺合された前記ナットが接触することで一対の前記棒鋼の端部同士を連結する複数の連結部材と、を備え、前記免震装置の交換に先立って、前記支持ベースの下端の高さを前記上部フーチングの下面の高さにあわせ、且つ前記支持ベースの内表面を前記上部フーチングの隅角部の両側面に当接させて、各支持部材を前記上部フーチングの各隅角部に配置し、前記支持部材を間に挟んで各連結部材を前記上部フーチングの各隅角部に配置し、且つ前記上部フーチングの各側面に沿って各棒鋼を配置し、前記連結部材を貫通した前記棒鋼の端部に前記ナットを締め込むことによって前記棒鋼に張力を付与し、前記上部フーチングを締め付けて当該上部フーチングに対して圧縮力を付与することを特徴とする。

本発明によれば、免震装置の交換時において、既設フーチングのひび割れの発生や進展を効果的に抑制できる。

建物に配置された免震装置、及び周辺部の説明図である。締め付け部材が備えるアングル継手の平面図である。アングル継手の側面図である。アングル継手の断面図である。締め付け部材が備える鋼棒、及びロックナットの説明図である。一対の鋼棒をアングル継手で連結した箇所を説明する部分断面図である。締め付け部材が備える支持部材の斜視図である。締め付け部材によって下部フーチングを締め付ける様子を説明する部分拡大図である。敷板の設置を説明する斜視図である。（ａ）は載荷試験に用いられる試験体の説明図、（ｂ）は補強なしの試験体に対する載荷試験の説明図、（ｃ）は補強ありの試験体に対する載荷試験の説明図である。補強作業の説明図であり、下部フーチングの隅角部に支持部材を配置した状態の説明図である。補強作業の説明図であり、締め付け部材の仮組状態を説明する図である。補強作業の説明図であり、締め付け部材で下部フーチングを締め付けた状態の説明図である。補強作業の説明図であり、締め付け部材で下部フーチングを締め付けた状態の隅角部を示す部分拡大斜視図である。補強作業の説明図であり、締め付け部材で上部フーチングを締め付けた状態の説明図である。補強作業の説明図であり、下部フーチングと上部フーチングの間にジャッキを設置した状態の部分拡大斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、建物１に配置された免震装置４、及び周辺部の説明図である。
建物１は、地盤に設けられた基礎躯体２と、基礎躯体２よりも上方に設けられる上部躯体３と、基礎躯体２と上部躯体３との間に配置された免震装置４と、免震装置４を支持するフーチング５とを備えている。基礎躯体２は、鉄筋コンクリート構造であり、建物１の基礎部分の全面に亘って形成されている。上部躯体３は、床スラブ３ａと、床スラブ３ａの下面に格子状に設けられた上部基礎梁３ｂと、上部基礎梁３ｂの交差部分に下端部分が埋設され、垂直に立てられた柱３ｃとを備えている。床スラブ３ａ、上部基礎梁３ｂ、及び柱３ｃは、鉄筋コンクリート構造であり、一体に形成されている。
免震装置４は、一対のフランジプレート４ａ、４ｂと、一対のフランジプレート４ａ、４ｂの間に配置された積層ゴム４ｃと、を備えている。下側のフランジプレート４ａは、フーチング５が備える下部フーチング５ａの上面に接しており、下部フーチング５ａにボルト等で固定されている。上側のフランジプレート４ｂは、フーチング５が備える上部フーチング５ｂの下面に接しており、上部フーチング５ｂにボルト等で固定されている。積層ゴム４ｃは、薄手のゴム板と鋼板とを交互に重ねて一体化したものであり、上下方向には硬く水平方向には柔軟とされ、水平方向に変形しても復元力によって元の形状に戻る性質を備えている。

フーチング５は、基礎躯体２の上面に基礎躯体２と一体に設けられた下部フーチング５ａと、上部基礎梁３ｂの交差部分に床スラブ３ａ及び上部基礎梁３ｂと一体に設けられ、柱３ｃの下端部分が埋設された上部フーチング５ｂと、を備えている。下部フーチング５ａ及び上部フーチング５ｂは、鉄筋コンクリート構造の四角柱状部分である。下部フーチング５ａの上面は正方形または長方形であり、各辺の長さは上部フーチング５ｂの下面における各辺の長さと等しい。下部フーチング５ａの上面は、上部フーチング５ｂの下面と間隔を空けて対向配置されており、下部フーチング５ａの上面と上部フーチング５ｂの下面との間隔は、免震装置４の高さに略等しい。また、下部フーチング５ａの真下には基礎杭（不図示）が埋設されている。
本実施形態において、下部フーチング５ａには雌ネジが複数設けられており、下側のフランジプレート４ａには固定ボルトが挿通される貫通孔が複数形成されている。下側のフランジプレート４ａの各貫通孔に各固定ボルトの軸部を挿入し、各固定ボルトを対応する雌ネジに締め込むと、下側のフランジプレート４ａが下部フーチング５ａに固定される。同様に、上部フーチング５ｂには雌ネジが複数設けられており、上側のフランジプレート４ｂには固定ボルトが挿通される貫通孔が複数形成されている。上側のフランジプレート４ｂの各貫通孔に各固定ボルトの軸部を挿入し、各固定ボルトを対応する雌ネジに締め込むと、上側のフランジプレート４ｂが上部フーチング５ｂに固定される。
この建物１では、免震装置４の積層ゴム４ｃが変形することで、地盤の水平方向の振動が基礎躯体２から上部躯体３に伝わり難くなり、上部躯体３における水平方向の揺れを抑制することができる。

本実施形態では、免震装置４を別の免震装置に交換する場合、交換に先立って、例えば図１５に示すように、既設の下部フーチング５ａの側面に沿って締め付け部材１０を周回締結し、締め付け部材１０によって下部フーチング５ａに圧縮力を付与することで、下部フーチング５ａを補強している。同様に、既設の上部フーチング５ｂの側面に沿って締め付け部材１０を周回締結し、締め付け部材１０によって上部フーチング５ｂに圧縮力を付与することで、上部フーチング５ｂを補強している。
以下、締め付け部材１０について説明する。図２は締め付け部材１０が備えるアングル継手１１の平面図である。図３はアングル継手１１の側面図である。図４はアングル継手１１の断面図である。図５は、締め付け部材１０が備える棒鋼１２及びロックナット１３の説明図である。図６は、一対の棒鋼１２をアングル継手１１で連結した箇所を説明する部分断面図である。図７は、締め付け部材１０が備える支持部材１４の斜視図である。

アングル継手１１は、連結部材の一種であり、例えば図２に示すように、平面視で略Ｌ字状に屈曲された角柱形状の鋼材によって作製されている。例示したアングル継手１１は、屈曲方向の内側に位置する一対の内表面１１ａ、１１ｂが直角に交差し、屈曲部１１ｃが円弧形状とされている。図３及び図４に例示するように、アングル継手１１の中間部分１１ｄは筒状であり、屈曲部１１ｃにおける外側の側面には開口１１ｅが形成されている。アングル継手１１の両端部１１ｆ、１１ｇのそれぞれには、軸方向を貫通する貫通孔１１ｈ、１１ｉが形成されている。後述するように、アングル継手１１は、下部フーチング５ａの側面における４つの隅角部のそれぞれ、及び上部フーチング５ｂの側面における４つの隅角部のそれぞれに配置される。
図５に示す棒鋼１２としては、例えばＤ３２（ＳＤ３９０）のねじふし棒鋼が用いられる。なお、必要な張力が付与できれば、他の種類の異形棒鋼であっても棒鋼１２として用いることができる。棒鋼１２の両端部には、それぞれ２つのロックナット１３が螺合される。なお、棒鋼１２に関し、両端部にのみロックナット１３用の雄ネジを設けてもよい。図６に例示するように、一対の棒鋼１２を１つのアングル継手１１で連結する場合には、アングル継手１１の両端部１１ｆ、１１ｇに設けられた貫通孔１１ｈ、１１ｉのそれぞれに棒鋼１２を貫通させ、アングル継手１１の中間部分１１ｄ（すなわち内部空間）に位置する各棒鋼１２の端部にロックナット１３を螺合させる。螺合された各ロックナット１３は、アングル継手１１の各端部１１ｆ、１１ｇにおける中間部分１１ｄ側の表面に当接されるので、一対の棒鋼１２、１２を１つのアングル継手１１で連結できる。したがって、４本の棒鋼１２を矩形状に配置し、アングル継手１１の各貫通孔１１ｈ、１１ｉに一対の棒鋼１２の各端部を貫通し、各棒鋼１２の各端部にロックナット１３を螺合すると、４本の棒鋼１２を矩形状に連結できる。

図７に例示する支持部材１４は、断面が略Ｌ字状であって一側部１４ｂの幅Ｗ１と他側部１４ｃの幅Ｗ２が等しい等辺山形鋼で作製された支持ベース１４ａと、支持ベース１４ａにおける長手方向の一端（図７における上端）であって一側部１４ｂと他側部１４ｃのそれぞれに設けられた一対の爪片１４ｄ、１４ｅと、支持ベース１４ａの他側部における長手方向の一端部に取り付けられた把手１４ｆとを備えている。
支持ベース１４ａの厚みは例えば２５ｍｍであるが、適宜定めることができる。支持ベース１４ａにおける長手方向の長さは、下部フーチング５ａ及び上部フーチング５ｂにおける補強範囲に応じて適宜に定められる。支持ベース１４ａの一側部１４ｂの幅Ｗ１及び他側部１４ｃの幅Ｗ２は、アングル継手１１における内表面１１ａ、１１ｂの長さＬ１、Ｌ２（図２参照）よりも広く定められる。各爪片１４ｄ、１４ｅは、扁平な直方体形状の鋼材である。一方の爪片１４ｄは、基端部が支持ベース１４ａの一側部１４ｂ（長手方向の一端）に溶接されている。同様に、他方の爪片１４ｅは、基端部が支持ベース１４ａの他側部１４ｃ（長手方向の一端）に溶接されている。各爪片１４ｄ、１４ｅは、支持ベース１４ａの内表面から規定長さＬ３、Ｌ４で突出されている。把手１４ｆは、コ字状に屈曲された棒鋼であり、下端部が支持ベース１４ａの他側部１４ｃに溶接されている。
なお、図７の支持部材１４はあくまで例示であり、この構造に限定されない。例えば、支持ベース１４ａに関しては、一側部１４ｂ及び他側部１４ｃに対応する２枚の板状鋼材を、溶接によって接合してもよい。各爪片１４ｄ、１４ｅに関しては、必要に応じて設ければよい。把手１４ｆに関しては、支持ベース１４ａの一側部１４ｂのみに取り付けてもよいし、一側部１４ｂと他側部１４ｃのそれぞれに取り付けてもよい。

下部フーチング５ａ及び上部フーチング５ｂに圧縮力を付与する場合、締め付け部材１０を下部フーチング５ａ及び上部フーチング５ｂの側面に周回させて締結する。図８は、締め付け部材１０によって下部フーチング５ａを締め付ける様子を説明する部分拡大図である。
図８に一部を示すように、下部フーチング５ａに圧縮力を付与する場合、下部フーチング５ａの各隅角部に支持部材１４を配置する。具体的には、支持ベース１４ａにおける内表面側の隅角を下部フーチング５ａの対応する隅角に位置付け、支持ベース１４ａにおける一側部１４ｂの内表面を下部フーチング５ａの側面に当接させ、支持ベース１４ａにおける他側部１４ｃの内表面を下部フーチング５ａの側面に当接させる。さらに、各爪片１４ｄ、１４ｅを下部フーチング５ａの上面に載せる。
支持部材１４を配置したならば、アングル継手１１及び棒鋼１２を下部フーチング５ａの側面に周回させた状態でロックナット１３を締め込み、下部フーチング５ａに圧縮力を付与する。アングル継手１１は、内表面１１ａ、１１ｂ側の隅角を支持ベース１４ａにおける外表面側の隅角に位置付け、内表面１１ａ、１１ｂを支持ベース１４ａにおける外表面に当接させている。図８の左側に位置する各ロックナット１３を締め込むと、各ロックナット１３が螺合された棒鋼１２に張力が付与される。棒鋼１２に張力が付与されると、一対のアングル継手１１を近接方向に引き寄せる力が付与され、一対の支持部材１４の間にも同方向の力が付与される。４本の棒鋼１２のそれぞれに張力が付与されると、下部フーチング５ａの全体に圧縮力が付与されて下部フーチング５ａが補強される。なお、上部フーチング５ｂに対しても下部フーチング５ａと同様に圧縮力が付与されて補強される。

本実施形態では、後述するようにジャッキＪＣ（図１６参照）を用いている。ジャッキＪＣは、仮設支持装置の一種であり、例えば下部フーチング５ａの上面の隅角部と上部フーチング５ｂの下面の隅角部の間に設置される。図９は、ジャッキＪＣの下に必要に応じて設置される敷板ＢＢを説明する斜視図である。図９に一部分を示すように、下部フーチング５ａの上面における隅角部のそれぞれには必要に応じて敷板ＢＢが設置される。敷板ＢＢが設置された場合、敷板ＢＢの上にジャッキＪＣが設置される。図示は省略するが、ジャッキＪＣの上面と上部フーチング５ｂの下面との間にも必要に応じて敷板ＢＢが設置される。
ここで、支持部材１４の各爪片１４ｄ、１４ｅに関し、本実施形態では、支持ベース１４ａの一側部１４ｂに設けた爪片１４ｄの先端面を、一側部１４ｂの内表面と平行に設け、支持ベース１４ａの他側部１４ｃに設けた爪片１４ｅの先端面を、他側部１４ｃの内表面と平行に設けている。加えて、図７に示すように、各爪片１４ｄ、１４ｅにおける支持ベース１４ａの内表面からの突出長さＬ３、Ｌ４を、規定の長さに定めている。したがって、支持部材１４を下部フーチング５ａに取り付けた後、敷板ＢＢの側面を各爪片１４ｄ、１４ｅの先端面に当接させることで、敷板ＢＢを下部フーチング５ａの上面における規定の位置に配置できる。同様に、上部フーチング５ｂにおいても敷板ＢＢを規定の位置に配置できる。

次に、下部フーチング５ａ及び上部フーチング５ｂを模擬した試験体２０の載荷試験について説明する。図１０（ａ）は載荷試験に用いられる試験体２０の説明図、（ｂ）は補強なしの試験体２０に対する載荷試験の説明図、（ｃ）は補強ありの試験体２０に対する載荷試験の説明図である。
試験体２０は、鉄筋コンクリート製の直方体形状であり、一辺の長さが１３００ｍｍ、高さが９００ｍｍ、コンクリート２１の強度が２７Ｎ／ｍｍ²である。基礎筋２２としては、例えばＤ１９（ＳＤ３４５）の異形棒鋼を用いており、この異形棒鋼を２００ｍｍ間隔で格子状に配置している。はかま筋２３としては、例えばＤ１０（ＳＤ２９５Ａ）の異形棒鋼を用いており、この異形棒鋼を２００ｍｍ間隔で格子状に配置している。フープ筋２４としては、例えばＤ１０（ＳＤ２９５Ａ）の異形棒鋼を用いており、この異形棒鋼を２００ｍｍ間隔で配置している。また、基礎筋２２の定着長さは５００ｍｍであり、上面、下面、及び側面の被り厚は５０ｍｍである。
以上の試験体２０を複数作製して載荷試験を行った。載荷試験は、図１０（ｂ）に示すように、締め付け部材１０による補強を行っていない試験体２０と、図１０（ｃ）に示すように、締め付け部材１０によって補強した試験体２０のそれぞれについて行った。締め付け部材１０による補強は、棒鋼１２に１５０Ｎ／ｍｍ²の張力を付与することで行った。何れの試験体２０においても、試験体２０の下面の中心部には柱３ｃの形状を模擬した鋼板ＳＰを配置した。この鋼板ＳＰは、一辺が７００ｍｍであり、厚さが２６ｍｍである。試験体２０の上面には、ジャッキＪＣを模擬したロードセルＬＣを、上面における１つの隅角部に１基ずつ合計４基配置した。ロードセルＬＣと試験体２０の上面との間には、敷板ＢＢを配置した。敷板ＢＢには厚さ２５ｍｍの正方形鋼板を用いた。そして、ロードセルＬＣの上端から与える荷重を段階的に増やしながら試験体２０の変化を観察した。

図１０（ｂ）に示す補強なしの試験体２０では、最大載荷荷重６５０ｔｆで試験体２０の隅角部で致命的な破損が生じた。具体的には、試験体２０の上面におけるロードセルＬＣの直下（敷板ＢＢの直下）が敷板ＢＢよりも外側の周辺部分よりも大きく落ち込んで破壊が生じた。
図１０（ｃ）に示す補強ありの試験体２０では、試験体２０にひび割れが生じたものの最大載荷荷重９５０ｔｆでも隅角部の致命的な破損は生じなかった。試験体２０の上面におけるロードセルＬＣの直下（敷板ＢＢの直下）は外側の周辺部分よりもわずかに落ち込んだ程度であった。
以上の載荷試験により、締め付け部材１０によって下部フーチング５ａ及び上部フーチング５ｂを締め付けて補強すると、これらのフーチング５ａ、５ｂにおけるひび割れ発生時の荷重や載荷荷重の上限値が、補強なしの場合に比較して３００ｔｆ程度増加することが確認された。このことから、締め付け部材１０による締め付け補強により、各フーチング５ａ、５ｂの耐力を増加させることができ、ひび割れの発生や進展を遅らせることができる。また、免震装置４の交換作業時において想定を超える荷重が各フーチング５ａ、５ｂに作用しても、各フーチング５ａ、５ｂの致命的な破壊を抑制できる。

以下、既設のフーチング５に対する補強作業の具体例について説明する。既設のフーチング５に対する補強は、免震装置４の交換に先立って行われる。図１１は、下部フーチング５ａの隅角部に支持部材１４を配置した状態の説明図である。図１２は、締め付け部材１０の仮組状態を説明する図である。図１３は、締め付け部材１０で下部フーチング５ａを締め付けた状態の説明図である。図１４は、締め付け部材１０で下部フーチング５ａを締め付けた状態の隅角部を示す部分拡大斜視図である。図１５は、締め付け部材１０で上部フーチング５ｂを締め付けた状態の説明図である。図１６は、下部フーチング５ａの上にジャッキＪＣを設置した状態の部分拡大斜視図である。

免震装置４を交換する前の状態では、柱３ｃの軸方向力が上部フーチング５ｂに作用し、上部フーチング５ｂの軸方向力が免震装置４を介して下部フーチング５ａに作用している。免震装置４を取り外すにあたり、図１１に示すように下部フーチング５ａにおける側面の各隅角部に支持部材１４をそれぞれ配置する。また、締め付け部材１０を仮組みする。締め付け部材１０の仮組みは、例えば図１２に示すように、棒鋼１２を矩形状に並べ、３つの隅角部に配置したアングル継手１１に棒鋼１２の端部を貫通させ、アングル継手１１の内部空間で各棒鋼１２の端部にロックナット１３を螺合することで行われる。なお、締め付け部材１０の仮組状態では、各ロックナット１３の締め込み位置（棒鋼１２の端からの距離）を揃えておくことが好ましい。

次に、仮組状態の締め付け部材１０を下部フーチング５ａに取り付ける。図１３及び図１４では、締め付け部材１０を上下２段に取り付けた様子を示している。
仮組みした締め付け部材１０を取り付ける場合、３つのアングル継手１１を下部フーチング５ａの対応する３つの隅角部に配置する。各隅角部には支持部材１４が配置されているので、アングル継手１１と下部フーチング５ａとの間には支持部材１４が介在する。３つのアングル継手１１を配置した後、空いている一対の棒鋼１２の端部に４つ目のアングル継手１１を取り付ける。具体的には、空いている各棒鋼１２の端部を４つ目のアングル継手１１に挿入し、このアングル継手１１の中間部分１１ｄで各棒鋼１２の端部にロックナット１３を螺合させる。続いて、アングル継手１１の内表面と支持部材１４の外表面との間に隙間が生じないように、各アングル継手１１の位置を調整する。
各アングル継手１１の位置を調整した後、残りのロックナット１３を螺合させるともに、各ロックナット１３を均等に締め付けて締め付け部材１０を仮締めする。仮締めをする場合、締め付け部材１０が備える４本の棒鋼１２のうちの平行に配置された２本の棒鋼１２を締め付け対象とし、一方の棒鋼１２の一端部に螺合されたロックナット１３と他方の棒鋼１２の他端部に螺合されたロックナット１３を対にして締め込む。本実施形態では、締め付け部材１０が上下方向に２つ取り付けられているので、上述の仮締めも２つの締め付け部材１０のそれぞれについて行う。

締め付け部材１０を仮締めしたならば、各ロックナット１３を第１段階の締め付けトルクで締め付ける。本実施形態では、トルクレンチなどの工具を用いて例えば１０００Ｎ・ｍのトルクでロックナット１３を締め付ける。ロックナット１３を締め付ける場合、仮締めと同様に平行に配置された２本の棒鋼１２を締め付け対象とし、一方の棒鋼１２の一端部に螺合されたロックナット１３と他方の棒鋼１２の他端部に螺合されたロックナット１３を対にして締め込む。なお、第１段階の締め付けトルクの大きさは適宜に定めることができる。
２つの締め付け部材１０が備える全てのロックナット１３を締め込んだならば、第１段階の締め付けトルクよりも大きな第２段階の締め付けトルクで各ロックナット１３を締め付ける。本実施形態では、トルクレンチなどの工具を用いて例えば１８５０Ｎ・ｍのトルクでロックナット１３を締め付ける。第２段階の締め付けを行う場合、第１段階の締め付けと同様に、平行な２本の棒鋼１２を締め付け対象とし、一方の棒鋼１２の一端部に螺合されたロックナット１３と他方の棒鋼１２の他端部に螺合されたロックナット１３を対にして締め込む。これにより、棒鋼１２には例えば１５０Ｎ／ｍｍ²の張力が付与され、締め付け部材１０によって下部フーチング５ａに圧縮力が付与される。なお、第２段階の締め付けトルクの大きさも適宜に定めることができる。

締め付け部材１０によって下部フーチング５ａに圧縮力を付与したならば、図１５に示すように、上部フーチング５ｂを締め付け部材１０によって締め付け、上部フーチング５ｂに圧縮力を付与する。上部フーチング５ｂの締め付け及び圧縮力の付与は下部フーチング５ａの締め付け及び圧縮力の付与と同様に行われる。このため、詳細な説明は省略する。なお、上部フーチング５ｂに対する圧縮力の付与を、下部フーチング５ａに対する圧縮力の付与よりも先に行ってもよい。
締め付け部材１０によって各フーチング５ａ、５ｂに圧縮力を付与したならば、図１６に示すように、下部フーチング５ａと上部フーチング５ｂの間にジャッキＪＣを設置する。本実施形態では、下部フーチング５ａの上面隅角部と上部フーチング５ｂの下面隅角部との間に４本のジャッキＪＣを設置しているが、ジャッキＪＣの本数や設置位置は適宜に定めることができる。
各ジャッキＪＣをそれぞれ軸方向に伸長させると、下部フーチング５ａの上面と上部フーチング５ｂの下面の間隔が拡がって免震装置４の高さよりも大きくなり、ジャッキＪＣを介して上部フーチング５ｂの軸方向力が下部フーチング５ａに作用する。なお、各ジャッキＪＣを伸長させる前に、フーチング５（５ａ、５ｂ）と免震装置４の各フランジプレート４ａ、４ｂとを固定している各固定ボルトを緩めておく。
各ジャッキＪＣを伸長させると、下部フーチング５ａにおける４つの隅角部、及び上部フーチング５ｂにおける４つの隅角部には、局所的に大きなせん断力が作用するが、前述の載荷試験で説明したように、下部フーチング５ａと上部フーチング５ｂのそれぞれに対して締め付け部材１０による補強を行っているため、下部フーチング５ａ及び上部フーチング５ｂにおける致命的な破壊を防止することができる。
各ジャッキＪＣを伸長させた状態で免震装置４を別の免震装置に入れ替え、上述した手順とは逆の手順で作業を進める。これにより、別の免震装置が下部フーチング５ａと上部フーチング５ｂのそれぞれに固定され、ジャッキＪＣ及び締め付け部材１０が取り外される。

以上説明したように、本実施形態では、免震装置４のフランジプレート４ｂが固定された上部フーチング５ｂと、免震装置４のフランジプレート４ａが固定された下部フーチング５ａとを備えた既設のフーチング５に対し、免震装置４の交換に先立って、上部フーチング５ｂの側面に沿って締め付け部材１０を周回締結し、上部フーチング５ｂを締め付けて当該上部フーチング５ｂに対して圧縮力を付与することで、上部フーチング５ｂに対する補強を行っている。同様に、免震装置４の交換に先立って、下部フーチング５ａの側面に沿って締め付け部材１０を周回締結し、下部フーチング５ａを締め付けて当該下部フーチング５ａに対して圧縮力を付与することで、下部フーチング５ａに対する補強を行っている。
下部フーチング５ａと上部フーチング５ｂのそれぞれに圧縮力が付与されているので、各フーチング５ａ、５ｂの耐力を増加させることができ、ひび割れの発生や進展を遅らせることができる。また、免震装置４の交換作業時において想定を超える荷重が各フーチング５ａ、５ｂに作用しても、各フーチング５ａ、５ｂの致命的な破壊を抑制できる。また、補強に際して、下部フーチング５ａや上部フーチング５ｂに対して穿孔を行う必要がないことから、振動や騒音の発生を抑制できるとともにフーチング内部の鉄筋は破損されない。さらに、免震装置の交換前と交換後で建物１の重量は変わらない。

締め付け部材１０は、少なくとも両端部に雄ネジが形成された複数本の棒鋼１２と、棒鋼１２の各端部に螺合される複数のナット１３と、棒鋼１２が貫通されるとともに、貫通された棒鋼１２の端部に螺合されたナット１３が接触することで一対の棒鋼１２の端部同士を連結するアングル継手１１とを備えているので、各フーチング５ａ、５ｂに対して容易に周回締結させることができるし、各フーチング５ａ、５ｂからの取り外しも容易である。また、下部フーチング５ａや上部フーチング５ｂの各側面に沿って４つの貫通孔を穿孔し、補強用の棒鋼、もしくは、より鋼線を各貫通孔に挿入してコンクリートを打設する補強方法に比較して、高さ方向に少ないスペースで補強を行うことができる。

＜変形例について＞
なお、上述の実施形態では、下部フーチング５ａと上部フーチング５ｂのそれぞれに圧縮力を付与して補強を行ったが、下部フーチング５ａに対する補強は必要に応じて行えばよく、少なくとも上部フーチング５ｂに対する補強を行えばよい。

上述の実施形態では、締め付け部材１０の棒鋼１２に付与される張力が１５０Ｎ／ｍｍ²の場合を例に挙げて説明したが、棒鋼１２に付与される張力は１５０Ｎ／ｍｍ²に限られない。前述の載荷試験で説明したように、棒鋼１２に付与される張力は、１５０Ｎ／ｍｍ²以上、許容応力以下の範囲であることが好ましい。

＜本発明の構成、作用、効果のまとめ＞
本発明は、下面に免震装置４の上側フランジプレート４ｂが固定された四角柱状の上部フーチング５ｂと、上面に当該免震装置４の下側フランジプレート４ａが固定された下部フーチング５ｂとを備えた既設フーチング５に対して締め付け部材１０を周回締結する補強方法であって、締め付け部材１０は、内表面が上部フーチング５ｂの隅角部の両側面に当接可能な形状の鋼材（山形鋼）によって作製された支持ベース１４ａを備えた複数の支持部材１４と、少なくとも両端部に雄ネジが形成された複数本の棒鋼１２と、棒鋼１２の各端部に螺合される複数のロックナット１３と、棒鋼１２が貫通されるとともに、貫通された棒鋼１２の端部に螺合されたロックナット１３が接触することで一対の棒鋼１２の端部同士を連結する複数のアングル継手１１と、を備え、免震装置４の交換に先立って、支持ベース１４ａの下端の高さを上部フーチング５ｂの下面の高さにあわせ、且つ支持ベース１４ａの内表面を上部フーチング５ｂの隅角部の両側面に当接させて、各支持部材１４を上部フーチング５ｂの各隅角部に配置し、支持部材１４を間に挟んで各アングル継手１１を上部フーチング５ｂの各隅角部に配置し、且つ上部フーチング５ｂの各側面に沿って各棒鋼１２を配置し、アングル継手１１を貫通した棒鋼１２の端部にロックナット１３を締め込むことによって棒鋼１２に張力を付与し、上部フーチング５ｂを締め付けて当該上部フーチング５ｂに対して圧縮力を付与することを特徴とする。
本発明によれば、圧縮力が付与されることで、上部フーチング５ｂの耐力を増加させることができ、ひび割れの発生や進展を遅らせることができる。また、免震装置４の交換作業時において、想定を超える荷重が上部フーチング５ｂに作用しても、各フーチング５ａ、５ｂの致命的な破壊を抑制できる。また、本発明では、締め付け部材１０を周回締結することで上部フーチング５ｂに対して圧縮力を付与しており、高さ方向に少ないスペースであっても補強を行うことができる。そして、コンクリートの打設は不要であることから、上部フーチング５ｂの補強を短期間で行うことができる。さらに、上部フーチング５ｂに対して穿孔を行う必要がないことから、振動や騒音の発生を抑制できるとともに上部フーチング５ｂ内の鉄筋は破損されない。

また、本発明の既設フーチングの補強方法は、上述の構成に加え、下部フーチング５ａは四角柱状であり、支持ベース１４ａの内表面は下部フーチング５ａの隅角部の両側面に当接可能であり、免震装置４の交換に先立って、支持ベース１４ａの上端の高さを下部フーチング５ａの上面の高さにあわせ、且つ支持ベース１４ａの内表面を下部フーチング５ａの隅角部の両側面に当接させて、各支持部材１４を下部フーチング５ａの各隅角部に配置し、支持部材１４を間に挟んで各アングル継手１１を下部フーチング５ａの各隅角部に配置し、且つ下部フーチング５ａの各側面に沿って各棒鋼１２を配置し、アングル継手１１を貫通した棒鋼１２の端部にロックナット１３を締め込むことによって棒鋼１２に張力を付与し、下部フーチング５ａを締め付けて当該下部フーチング５ａに対して圧縮力を付与することを特徴とする。
本発明によれば、下部フーチング５ａについても、上部フーチング５ｂと同様の作用効果を得ることができる。

上述の各発明において、支持部材１４は、支持ベース１４ａの長手方向の一端において内表面側に突設した爪片１４ｄ，１４ｅを備えることが好ましい。

１…建物、２…基礎躯体、３…上部躯体、３ａ…床スラブ、３ｂ…上部基礎梁、３ｃ…柱、４…免震装置、４ａ…下側のフランジプレート、４ｂ…上側のフランジプレート、４ｃ…積層ゴム、５…フーチング、５ａ…下部フーチング、５ｂ…上部フーチング、１０…締め付け部材、１１…アングル継手、１１ａ、１１ｂ…アングル継手の内表面、１１ｃ…アングル継手の屈曲部、１１ｄ…アングル継手の中間部分、１１ｅ…アングル継手の開口、１１ｆ、１１ｇ…アングル継手の両端部、１１ｈ、１１ｉ…アングル継手の貫通孔、１２…棒鋼、１３…ロックナット、１４…支持部材、１４ａ…支持ベース、１４ｂ…支持ベースの一側部、１４ｃ…支持ベースの他側部、１４ｄ、１４ｅ…爪片、１４ｆ…把手、２０…試験体、２１…コンクリート、２２…基礎筋、２３…はかま筋、２４…フープ筋、３１…変形例の支持部材、３２…コーナー部材、ＢＢ…敷板、ＪＣ…ジャッキ、ＬＣ…ロードセル、ＳＰ…鋼板

Claims

下面に免震装置の上部が固定された四角柱状の上部フーチングと、上面に当該免震装置の下部が固定された下部フーチングとを備えた既設フーチングに対して締め付け部材を周回締結する補強方法であって、
前記締め付け部材は、
内表面が前記上部フーチングの隅角部の両側面に当接可能な形状の鋼材によって作製された支持ベースを備えた複数の支持部材と、
少なくとも両端部に雄ネジが形成された複数本の棒鋼と、
前記棒鋼の各端部に螺合される複数のナットと、
前記棒鋼が貫通されるとともに、貫通された前記棒鋼の端部に螺合された前記ナットが接触することで一対の前記棒鋼の端部同士を連結する複数の連結部材と、を備え、
前記免震装置の交換に先立って、
前記支持ベースの下端の高さを前記上部フーチングの下面の高さにあわせ、且つ前記支持ベースの内表面を前記上部フーチングの隅角部の両側面に当接させて、各支持部材を前記上部フーチングの各隅角部に配置し、
前記支持部材を間に挟んで各連結部材を前記上部フーチングの各隅角部に配置し、且つ前記上部フーチングの各側面に沿って各棒鋼を配置し、
前記連結部材を貫通した前記棒鋼の端部に前記ナットを締め込むことによって前記棒鋼に張力を付与し、
前記上部フーチングを締め付けて当該上部フーチングに対して圧縮力を付与することを特徴とする既設フーチングの補強方法。
前記下部フーチングは四角柱状であり、
前記支持ベースの内表面は前記下部フーチングの隅角部の両側面に当接可能であり、
前記免震装置の交換に先立って、
前記支持ベースの上端の高さを前記下部フーチングの上面の高さにあわせ、且つ前記支持ベースの内表面を前記下部フーチングの隅角部の両側面に当接させて、各支持部材を前記下部フーチングの各隅角部に配置し、
前記支持部材を間に挟んで各連結部材を前記下部フーチングの各隅角部に配置し、且つ前記下部フーチングの各側面に沿って各棒鋼を配置し、
前記連結部材を貫通した前記棒鋼の端部に前記ナットを締め込むことによって前記棒鋼に張力を付与し、
前記下部フーチングを締め付けて当該下部フーチングに対して圧縮力を付与することを特徴とする請求項１に記載の既設フーチングの補強方法。
前記支持部材は、
前記支持ベースの長手方向の一端において内表面側に突設した爪片を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の既設フーチングの補強方法。