JP6813841B2

JP6813841B2 - 建造物の補強構造

Info

Publication number: JP6813841B2
Application number: JP2019220905A
Authority: JP
Inventors: 阿部　秀幸; 秀幸阿部; 啓三郎山口
Original assignee: 一般社団法人レトロフィットジャパン協会
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2021-01-13
Anticipated expiration: 2035-12-24
Also published as: JP2020033869A

Description

この発明は、既存建造物の補強構造に関する。

従来は、建造物の既存柱を１本１本の強度を見直し、例えば特に荷重がかかっている場所の柱や、劣化が激しい柱など、補強が必要な柱を特定し、その全てを個別に補強していた。
柱の補強構造としては、例えば、図６に示すように、既存柱１の全周を、間隔を保って柱用補強枠体２で囲い、上記間隔内に、軸方向筋３を配置するとともにグラウト材などの充填材４を充填して既存柱の１の周囲に補強層を構成している。

上記柱用補強枠体２は、断面Ｌ字状の４つの鋼板５の端部を重ね合わせて構成される。このような柱用補強枠体２を既存柱１に沿って積層し、既存柱１の補強対象部分を覆うようにしている。
なお、既存柱１と梁との交差部においては、図示しない断面コの字状あるいはＬ字状の交差部用の補強枠体を上記柱用補強枠体２に積層し、この交差部用の補強枠体内にも充填材４を充填して上記柱用補強枠体２とともに、補強層を構成している。
さらに、上記柱用補強枠体２及び交差部用の補強枠体の外周には、繊維などからなる帯状シート６を接着している。

特開平９−２２８６５５号公報

上記のように、補強が必要な全ての柱を補強しなければならない従来の補強構造では、補強が必要な柱の数が多くなればなるほど工事が大掛かりなものとなってしまう。そして、時間がかかる分、コストがかさんでしまうという問題があった。
この発明の目的は、補強する柱の数を少なくしながら、補強した柱が有効に機能して建造物としての強度をバランスよく向上させることができる建造物の補強構造を提供することである。

第１の発明は、既存の梁を介して互いに連結した一対の既存柱のうち、少なくとも一方の既存柱はその周囲に設けた柱用補強枠体で補強される一方、上記梁の底面を除いた少なくとも両側面を、両既存柱間における上記梁の全長にわたって梁用補強枠体で囲い、この梁用補強枠体内に充填材を充填する。そして、充填材を充填した梁用補強枠体内に曲げ補強筋を設け、上記曲げ補強筋の両端を上記一対の既存柱のそれぞれに固定している。

上記のように梁を介して連結した一対の既存柱のうち、補強された一方の既存柱と補強された梁とが協働して、他方の既存柱を支えることができる。したがって、他方の既存柱は補強されていなくても、建造物全体に対して補強効果を発揮することができる。
特に、既存の梁に曲げ補強筋を設けたので、梁の強度が飛躍的に向上する。したがって、補強された既存柱を中心にして補強された梁を張り巡らせば、建造物全体の補強効果をさらに向上させることができる。

第２の発明は、上記梁用補強枠体に設けた曲げ補強筋は、既存の梁の一方の側面に対応する側に２本ずつ合計４本設ける一方、これら曲げ補強筋は、上下左右において対向するとともに、対角線上においても対向する構成にしている。
このように４本の曲げ補強筋が上下左右及び対角線上に対向しているので、補強された梁はその全方向における強度を維持できる。

この発明によれば、当該建造物のすべての既存柱を補強しなくても、十分な補強効果を発揮させることができる。

第１実施形態の要部の斜視図である。図１に示す補強例の断面図である。図１のIII-III線断面図である。第２実施形態の要部の断面図である。第３実施形態の断面図である。従来例の既存柱の補強構造を示す断面図である。

図１〜３に示した実施形態は、一対の既存柱Ａ１，Ａ２間と既存の梁Ｂとで囲われた部分に壁７が設けられた場合であって、しかも、一方の既存柱Ａ１のみを補強し、他方の既存柱Ａ２を補強していない例を示している。

そして、既存柱Ａ１を囲う図１に示した断面コ字状の柱用補強枠体８は、既存柱Ａ１の長手方向に複数積層されるが、この柱用補強枠体８のコ字状の端部は壁７に当接させている。
このようにした柱用補強枠体８と既存柱Ａ１との間に所定の間隔を保持し、この間隔内に、軸方向筋３を配置するとともにグラウト材などの充填材４を充填する。

また、上記既存柱Ａ１であって梁Ｂに対応する高さ位置においては、柱用補強枠体８に交差部用補強枠体９を積層しているが、この交差部用補強枠体９は梁Ｂの上下方向の幅と同一の幅寸法を備えている。このようにした交差部用補強枠体９は柱用補強枠体８に積層し、既存柱Ａ１に対向する部分には上記軸方向筋３が延伸するとともに、その対向部分に充填材４を充填して上記柱用補強枠体８と一体化している。

また、この交差部用補強枠体９は梁方向の一方の端部に取付片９ａを設け、この取付片９ａを、補強していない梁Ｂにボルト１０で固定するようにしている。さらに、取付片９ａを設けた側とは反対側の端部は、図１，２からも明らかなように、対向する梁Ｂとの間に所定の間隔を保っている。
なお、この実施形態では上記壁７を挟んだ両側における補強構造は同じなので、ここでは片側の補強構造について説明する。

一方、上記既存柱Ａ１，Ａ２間に掛け渡された梁Ｂの両側面には、図３に示すように、梁Ｂ及び壁７を挟むようにして、断面Ｌ字状にした一対の梁用補強枠体１１を設けている。このようにした梁用補強枠体１１は、梁Ｂの両側面との間に間隔を保持している。
そして、梁用補強部材１１の一方の端部は、対向する梁Ｂとの間に間隔を保った上記柱用補強枠体９の縁に当接させている。また、梁用補強部材１１の他方の端部は、補強をしない既存柱Ａ２の側面に当接させている。

このようにした梁用補強枠体１１にはグラウト等からなる充填材１３を充填するが、この充填材１３は柱用補強枠体８の充填材４と一体化されることになる。
さらに、上記梁用補強枠体１１内には、両端を既存柱Ａ１，Ａ２の側面に形成の保持孔に固定した合計４本の曲げ補強筋１２を設けている。

これら曲げ補強筋１２は、梁Ｂの両側面に沿って掛け渡されるとともに、梁Ｂの両側面に対応するそれぞれの側に２本ずつ合計４本設ける一方、これら４本の曲げ補強筋１２は、上下左右において対向するとともに、対角線上においても対向するようにしている。
なお、上記のようにした梁用補強枠体１１は、梁Ｂの底面や、二点鎖線で示した天井スラブ１４に固定することもできる。

図４に示した第２実施形態は既存柱Ａ１の周囲及び梁Ｂの下に壁がない補強構造である。
梁Ｂの下に壁７がなければ、１つの梁用補強枠体１５で、当該梁Ｂの両側面と底面とを囲うことができる。そして、この第２実施形態においても、４本の曲げ補強筋１２を設けるとともに、これら４本の曲げ補強筋１２を、上下左右及び対角線上においても対向させている。

なお、既存柱Ａ１の周囲に壁がない場合には、既存柱Ａ１は図６に示した従来と全く同じように当該柱Ａ１の周囲を鋼板５で囲むとともに、これら既存柱Ａ１と鋼板５との間に形成される間隔に、軸方向筋３を配置して充填材４を充填する補強構造を採用することができる。

図５に示した第３実施形態は、１本の既存柱Ａ１を中心にして４本の梁Ｂ１〜Ｂ４が交差している場合であって、既存柱Ａ１のみを補強し、梁Ｂ１〜Ｂ４を介して連結している図示していない他の既存柱は補強せず、しかも、４本の梁のうち１本の梁Ｂ１のみを補強した補強構造である。なお、各梁Ｂ１〜Ｂ４の下には壁も存在しない場合を想定している。

そして、図５に示すように、梁Ｂ１〜Ｂ４が四方に連結された交差部においては、４分割した交差部用補強枠体９Ａ〜９Ｄを用いて補強している。
これら交差部用補強枠体９Ａ〜９Ｄのうち、交差部用補強枠体９Ｃ，９Ｄは、梁Ｂ２とＢ３間及び梁Ｂ３，Ｂ４間に掛け渡すとともに、それらに設けた取付片９ａを梁Ｂ２，梁Ｂ３，Ｂ４にボルト１０で固定して柱用補強枠体と一体化している。

一方、交差部用補強枠体９Ａ，９Ｂは、梁方向の一方の端部に取付片９ａを設け、この取付片９ａを、補強していない梁Ｂ２，梁Ｂ４にボルト１０で固定するようにしている。さらに、取付片９ａを設けた側とは反対側の端部は、図５からも明らかなように、対向する梁Ｂとの間に所定の間隔を保っている。

さらに、上記梁Ｂ１の両側面には、第２実施形態と同じ梁Ｂ１を囲む梁用補強枠体１５を設けている。このようにした梁用補強枠体１５は、梁Ｂの両側面との間に間隔を保持している。
そして、梁用補強枠体１５の一方の端部は、対向する梁Ｂとの間に間隔を保った上記柱用補強枠体９の縁に当接させている。また、梁用補強枠体１５の他方の端部は、図５には示していない補強をしない既存柱Ａ２の側面に当接させている。

このようにした梁用補強枠体１５にはグラウト等からなる充填材１３を充填するが、この充填材１３は交差部用補強枠体９Ａ，９Ｂの充填材４と一体化されることになる。
さらに、上記梁用補強枠体１５内には、両端を既存柱Ａ１，Ａ２の側面に形成の保持孔に固定した合計４本の曲げ補強筋１２を設けている。

これら曲げ補強筋１２は、梁Ｂ１の両側面に沿って掛け渡されるとともに、梁Ｂ１の両側面に対応するそれぞれの側に２本ずつ合計４本設ける一方、これら４本の曲げ補強筋１２は、上下左右において対向するとともに、対角線上においても対向するようにしている。

なお、この第３実施形態において、第１実施形態のように少なくとも梁Ｂ１の下に壁７が存在するときには、第１実施形態と同じ梁用補強枠体１１を用いて当該梁Ｂ１を補強してもよい。
いずれにしても上記第１〜３実施形態の補強構造によれば、当該建造物のすべての既存柱を補強しなくても、十分な補強効果を発揮させることができる。

特に、柱が多い建造物の補強に適している。

Ａ１，Ａ２…既存柱、Ｂ，B１〜Ｂ４…梁、４…充填材、８…柱用補強枠体、１１，１４…梁用補強枠体、１２…曲げ補強筋、１３…充填材

Claims

既存の梁を介して互いに連結した一対の既存柱のうちの少なくとも一方の既存柱を、その周囲に柱用補強枠体を設けて補強する一方、
上記梁の底面を除いた少なくとも両側面を、両既存柱間における上記梁の全長にわたって梁用補強枠体で囲い、
この梁用補強枠体内に充填材を充填するとともに、
充填材を充填した梁用補強枠体内に曲げ補強筋を設け、
上記曲げ補強筋の両端を上記一対の既存柱のそれぞれに固定した
建造物の補強構造。
上記梁用補強枠体に設けた曲げ補強筋は、既存の梁の両側面に対応するそれぞれの側に２本ずつ合計４本設ける一方、
これら曲げ補強筋は、上下左右において対向するとともに、対角線上においても対向する請求項１に記載の建造物の補強構造。