JPH0941565A - 構造物の補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造物の補強構造において、容易に固定作業
が行え低コストかつ短時間で施工することを課題とす
る。 【解決手段】 構造物の表面に、複数の補強用鋼板を隣
接配置して覆うとともに互いに連結、固定して補強をな
す構造物の補強構造であって、隣接する補強用鋼板に
は、その側部を互いに重ね合せ状態で連結する継手部が
それぞれ形成され、これらの継手部は互いに螺子止めに
よって連結されるとともに、これらの継手部の重ね合わ
せ面には互いに係合し補強用鋼板の隣接方向への移動を
拘束する凹凸部がそれぞれ形成されている技術が採用さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の表面に、
複数の補強用鋼板を隣接配置して覆うとともに互いに固
定して補強をなす構造物の補強構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、例えば、高層建築に用い
られる鉄筋コンクリート構造は、主筋や帯筋を配した鉄
筋コンクリート製の柱および梁等から構成されたもので
あり、優れた耐震性を備えている。近年、さらに高耐震
構造とすべく上記鉄筋コンクリート製の構造物に対して
種々の補強方法が採用されている。

【０００３】特に、柱等の鉄筋コンクリート構造物に対
しては、その周囲に複数の補強用鋼板を巻き、溶接等に
よってこれらを連結するとともに、さらに該鋼板と前記
構造物との間隙にエポキシ樹脂やモルタル等を充填して
強度を高める手段が採られている。この補強手段は、柱
等に加わる圧縮等の負荷による径方向への膨出力に対し
て特に有効であり、また既設の構造物にも適用できる利
点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構造物の補強手段には、以下のような課題が残されてい
る。すなわち、複数の補強用鋼板を互いに連結するため
に、溶接作業を必要とし、該溶接作業には、施工規模に
よって多数の熟練した溶接工等の人員確保やこれに伴う
多額の工費が必要であった。また、溶接による各補強用
鋼板の連結は、各補強用鋼板で品質、特に強度的にばら
つきが生じ易いとともに、作業に時間がかかるという不
都合があった。

【０００５】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、容易に固定作業が行え、低コストかつ短時間で施
工することができる良品質な構造物の補強構造を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、以下の構成を採用した。すなわち、請求
項１記載の構造物の補強構造では、構造物の表面に、複
数の補強用鋼板を隣接配置して覆うとともに互いに連結
するとともに、構造物と補強用鋼板との間の空隙に硬化
性充填剤を注入することにより構造物と補強用鋼板とを
固着して補強をなす構造物の補強構造であって、隣接す
る補強用鋼板には、その側部を互いに重ね合せ状態で連
結する継手部がそれぞれ形成され、これらの継手部は互
いに螺子止めによって連結されるとともに、これらの継
手部の重ね合わせ面には互いに係合し補強用鋼板の隣接
方向への移動を拘束する凹凸部がそれぞれ形成されてい
る技術が採用される。この構造物の補強構造では、螺子
止めによって固定されるとともに、互いに係合する凹凸
部を備えることにより、溶接等による接続を行わなくと
も、補強用鋼板の隣接方向、すなわち互いに固定された
補強用鋼板を引き離す方向に働く負荷に対して高い強度
を有する。

【０００７】請求項２記載の構造物の補強構造では、請
求項１記載の構造物の補強構造において、前記構造物
は、柱または梁であって、前記補強用鋼板は、前記柱ま
たは梁の周囲を囲んで配置されている技術が採用され
る。この構造物の補強構造では、柱および梁の周囲を取
り囲んで前記補強用鋼板が連結固定されるので、柱等に
加わる圧縮等の負荷による径方向への膨出力に対しても
高い強度を有する。

【０００８】請求項３記載の構造物の補強構造では、請
求項１または２記載の構造物の補強構造において、互い
に隣接する前記補強用鋼板の継手部は、重ね合わせたと
きに互いの外表面を面一にする段部形状とされ、外表面
側に配される前記継手部は、螺子部材が取り付けられる
貫通孔を有し、該貫通孔は、継手部の外表面に形成され
螺子部材を外表面より内部に収納状態とする凹部の底面
に形成されている技術が採用される。この構造物の補強
構造では、継手部が重ね合わせ状態で外表面を面一にす
る段部形状とされるとともに、螺子部材を収納する凹部
を形成しているので、螺子部材が外表面から突出して突
部を形成せず、外表面全体の平坦化が図られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例としてその
第１形態を図１を参照しながら説明する。これらの図に
あって、符号１は柱、２は補強用鋼板、３はモルタル、
４，５は継手部を示している。

【００１０】第１形態は、図１の（ａ）の実施例に示す
ように、構造物として断面矩形状の鉄筋コンクリート製
の柱１にその周方向に対して２つの断面コ字状の補強用
鋼板２で囲んで補強をなす補強構造であり、柱１の周囲
の全周を囲んだ状態で補強用鋼板２を互いに向かい合わ
せて隣接配置し、柱１の表面を覆うとともに互いの側部
２ａ，２ｂをそれぞれ重ね合わせて連結、固定してい
る。さらに、柱１と補強用鋼板２との間隙には、硬化性
充填剤としてモルタル３が充填されている。言うまでも
なく、被補強体である構造物となるこの柱１が、鉄骨
柱、鋼管柱、充填コンクリート鋼管柱であってもよく、
あるいはトラス梁等の水平部材、斜材等の梁部材等であ
ってもよい。また、柱や梁等の断面形状は矩形に限らな
い。

【００１１】前記補強用鋼板２の側部２ａは外表面側に
配されるとともに、側部２ｂは内表面側に配されてい
る。さらに補強用鋼板２には、図１の（ｂ）に示すよう
に、これらの側部２ａ，２ｂを重ね合わせ状態で連結す
る継手部４，５がそれぞれ形成されている。継手部４に
は、２つの貫通孔４ａが形成され、一方、継手部５に
は、前記貫通孔４ａと同一の軸線を有する貫通孔５ｂが
形成されている。そして、これらの貫通孔５ｂには、内
表面側からボルト６がそれぞれ挿入されているととも
に、ボルト頭と継手部５とを溶接により点付けされて固
定されている。

【００１２】継手部４は、貫通孔４ａにボルト６が貫通
されるとともに継手部５と重ね合わせ状態とされ、貫通
孔４ａから表面側に突出したボルト６にナット７をそれ
ぞれ螺着させて継手部５と螺子止め固定されている。こ
れらの継手部４，５の重ね合わせ面には互いに係合し補
強用鋼板２の隣接方向への移動を拘束する複数の凹凸部
４ｂ，５ｂがそれぞれ形成されている。これらの凹凸部
４ｂ，５ｂには、互いに当接し隣接方向に対して垂直な
３対の係止面Ｈが、側部２ａ，２ｂに沿ってそれぞれ延
在して形成されている。

【００１３】この第１形態における構造物の補強構造で
は、ボルト６およびナット７の螺子止めによって補強用
鋼板２が互いに固定されるとともに、継手部４，５に形
成された凹凸部４ｂ，５ｂを備えることにより、溶接等
による接続を行わなくとも、補強用鋼板２の隣接方向、
すなわち互いに固定された補強用鋼板２を引き離す方向
に働く負荷に対して高い強度を有する。さらに、柱１の
周囲を取り囲んで補強用鋼板２が連結固定されるので、
柱１に加わる圧縮等の負荷による径方向への膨出力に対
しても高い強度を有する。また、係止面Ｈが補強用鋼板
２の隣接方向に対して垂直に形成されているので、補強
用鋼板２を引き離す負荷に対して凹凸部４ｂ，５ｂがず
れ難く係止状態が維持される。

【００１４】次に、第１形態における構造物の補強構造
の施工方法について、図２から図４を参照しながら説明
する。これらの図にあって、符号８は基礎部、９は取付
用治具を示している。

【００１５】〔取付用治具組立工程〕図２の（ａ）に示
すように、基礎部８上に立設された柱１の根本部分１ａ
に、補強用鋼板２を取り付けるための取付用治具９を組
立固定する。該取付用治具９は、根本部分１ａに固定さ
れる土台９ａと、該土台９ａに基端が回転自在に取り付
けられ柱１を挟持する方向に回転する２つの梯子状の鋼
板載置部９ｂとを備えている。

【００１６】〔鋼板立設工程〕取付用治具９の両鋼板載
置部９ｂを回転させて開き基礎部８上に倒す。そして、
これらの鋼板載置部９ｂ上に補強用鋼板２をそれぞれ内
表面側を上にして載置する。この状態で、図２の（ａ）
に示すように、両鋼板載置部９ｂを起こし、柱１を挟持
する方向（図中の矢印方向）に回転させるとともに、図
２の（ｂ）に示すように、載置状態の補強用鋼板２をそ
れぞれ立設させる。このとき、補強用鋼板２は互いに向
かい合った状態で柱１との間に一定の間隙を有した状態
で該柱１を取り囲んで配置される。

【００１７】〔鋼板連結工程〕立設された補強用鋼板２
の継手部４，５を重ね合わせるとともに、前記ボルト６
等により互いに固定連結する。このとき、継手部４，５
の凹凸部４ｂ，５ｂは互いに噛み合って前述した係合状
態とされる。さらに、図３に示すように、連結された補
強用鋼板２の上端部における内表面側には、柱１との一
定の間隙を確保するためのスペーサー１０と、後で注入
されるモルタルをシールするためシール用部材１１とが
それぞれ接着等により取り付けられる。

【００１８】〔鋼板せり上げ工程〕この後、図４に示す
ように、組み立てられた補強用鋼板２を柱１に沿って上
方へとせり上げ、補強用鋼板２の上端を柱１上の梁１２
の下部まで位置させる。このとき、仮止め用ボルト１３
を、補強用鋼板２の下部に形成された仮止め用貫通孔
（図示せず）に貫通させて、該仮止め用貫通孔に対応し
た位置に柱１に形成された仮止め用穴（図示せず）に挿
入することにより、補強用鋼板２がずれ落ちないように
仮止めを行う。このようにして、さらに上記鋼板立設工
程、鋼板連結工程および鋼板せり上げ工程を繰り返して
柱１の周面全体に複数の補強用鋼板２を仮止め状態で取
り付ける。

【００１９】〔鋼板固定工程〕すべての補強用鋼板２を
仮止めした後、これらの補強用鋼板２を本止め固定す
る。このとき、上下に隣接する補強用鋼板２は、溶接等
によって連結固定する。そして、これら補強用鋼板２の
上端部をそれぞれシール用部材１１を用いてシールす
る。

【００２０】〔モルタル注入工程〕さらに、モルタル３
を補強用鋼板２と柱１との間隙に注入して充填するとと
もに、十分に固化するまで養生させる。この後、取付用
治具９を解体する。

【００２１】次に、本発明の実施の第２形態を図５を参
照しながら説明する。これらの図にあって、符号２１は
補強用鋼板、２２，２３は継手部を示している。

【００２２】第２形態と第１形態との異なる点は、第１
形態の継手部４，５が２対の貫通孔４ａ，５ａに挿入さ
れたボルト６等で螺子止めされているとともに、複数の
凹凸部４ｂ，５ｂによって連結固定されているのに対
し、第２形態における補強用鋼板２１の継手部２２，２
３は、一対の貫通孔２２ａ，２３ａに挿入されたボルト
２４等によって螺子止めされているとともに、一対の凹
凸部２２ｂ，２３ｂによって連結固定されている点であ
る。

【００２３】すなわち、第２形態では、外表面側に配さ
れる継手部２２に、１つの貫通孔２２ａおよび凹凸部２
２ｂが形成され、一方、継手部２３には、前記貫通孔２
２ａと同一の軸線を有する貫通孔２３ａおよび前記凹凸
部２２ｂに係合状態とされる凹凸部２３ｂが形成されて
いる。

【００２４】貫通孔２３ｂには、内表面側からボルト２
４が挿入されているとともに、貫通孔２３ａおよび貫通
孔２２ａにボルト２４が貫通されて外表面側に突出し、
該ボルト２４にナット２５を螺着させて継手部２２，２
３が螺子止め固定されている。なお、ボルト２４のボル
ト頭は、貫通孔２３ｂへの挿入後、予め、継手部２３と
溶接により点付け固定されている。前記凹凸部２２ｂ，
２３ｂは、第１形態と同様に、補強用鋼板２の隣接方向
に対し互いに係合状態に配され、互いに当接し補強用鋼
板２１の隣接方向に対して垂直な一対の係止面Ｈが形成
されている。

【００２５】この第２形態の構造物の補強構造では、第
１形態の場合に比べて、継手部２２，２３の構造が単純
であるとともに、部材点数も少なくて済む利点がある。

【００２６】次に、本発明の実施の第３形態を図６を参
照しながら説明する。これらの図にあって、符号３１は
補強用鋼板、３２，３３は継手部を示している。

【００２７】第３形態と第２形態との異なる点は、継手
部３２の貫通孔３２ａが外表面側に形成された凹部３２
ｂの底部に形成され、ボルト３４を貫通孔３２ａを貫通
させ継手部３３に形成された雌螺子孔３３ａに螺着させ
ている点である。すなわち、第３形態では、ボルト３４
のボルト頭が凹部３２ｂの内部に収納されるため、外表
面側に突出せず、外観性等が向上する。また、雌螺子孔
３３ａにボルト３４を螺着させるので、ナットが不要と
なり部材点数がさらに低減される。

【００２８】次に、本発明の実施の第４形態を図７を参
照しながら説明する。これらの図にあって、符号４１は
補強用鋼板、４２，４３は継手部を示している。

【００２９】第４形態と第３形態との異なる点は、互い
に隣接する補強用鋼板４１の外表面が、継手部４２，４
３においても面一に形成されている点である。すなわ
ち、第３形態では補強用鋼板３１の外表面側において継
手部３２，３３が全体として突部となっているが、第４
形態の継手部４２，４３は、重ね合わせたときに外表面
を面一とする段部形状とされ補強用鋼板４１の外表面と
面一に形成されている。また、継手部４２の外表面側に
形成された凹部４２ａ内にボルト４４の先端およびナッ
ト４５が収納されているので、補強用鋼板４１の外表面
には突部が形成されない。したがって、第４形態による
補強構造では、施工後に補強用鋼板４１の外表面に化粧
板等を容易に張り付けることが可能となり、外観性がさ
らに向上する。

【００３０】なお、上記各形態においては、構造物とし
て柱１に対する補強構造について説明したが、他の形態
として別の構造物に適用しても構わない。例えば、図８
の（ａ）に示すように、断面矩形状かつ断面積が大きい
柱５１を補強する場合には、上記各形態のいずれかの継
手部を備えた複数の断面Ｌ字状の補強用鋼板５２および
平板状の補強用鋼板５３によって柱５１の周囲を取り囲
んで連結することにより補強を行い、また、図８の
（ｂ）に示すように、円柱６１を補強する場合には、上
記各形態のいずれかの継手部を備えた１対の半割り円筒
状の補強用鋼板６２によって円柱６１の周囲を取り囲ん
で連結することにより補強を行ってもよい。

【００３１】また、図９の（ａ）に示すように、柱では
なく、梁７１を補強する場合には、上記各形態のいずれ
かの継手部を備えた一対の断面コ字状の補強用鋼板７２
を、水平方向に延在する梁７１の両側方向から挟持する
ように向かい合わせて覆って連結することにより、梁７
１に加わる曲げ等の負荷に対しても高い強度を得ること
ができる。さらに、図９の（ｂ）に示すように、壁８１
を補強する場合には、上記各形態のいずれかの継手部を
備えた平板状の補強用鋼板８２，８３を、壁８１に沿っ
て連結して覆い、これらの補強用鋼板８２，８３の周縁
部を床部８４および梁部８５等に固定することにより、
壁８１の壁面に加わる負荷に対しても高い強度が得られ
る。

【００３２】また、上記各形態における凹凸部は、側部
に沿って延在しているが、側部に形成されていれば、部
分的に形成されていても構わない。例えば、円柱状の凸
部と断面円形状の凹部により構成された複数の凹凸部を
間隔をあけて点在させた構造でもよい。そして、上記各
形態においては、構造物と補強用鋼板との間の空隙にモ
ルタル３を注入して構造物と補強用鋼板とを固着してい
るが、他の硬化性充填剤で行っても構わない。例えば、
エポキシ樹脂により注入・充填してもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。 （１）請求項１記載の構造物の補強構造によれば、補強
用鋼板が螺子止めによって固定されるとともに、互いに
係合する凹凸部を備えることにより、溶接等による接続
を行わなくとも、補強用鋼板の隣接方向に対して高い強
度を得ることができる。また、螺子止め等の簡易な作業
によって補強用鋼板を固定するので、溶接作業等が大幅
に削減されるとともに、大がかりな足場も不要となり、
施工時間の短縮化および人件費等の大幅な低減による低
コスト化を図ることができる。さらに、工場製作による
本発明に係る補強用鋼板を組立、連結することにより、
各補強用鋼板の連結部分における強度のばらつきを低減
することができ、良品質の補強構造を得ることができ
る。そして、従来は多くの溶接を行うため、溶接後、現
地で塗装を行う必要があったが、本発明の補強構造で
は、溶接部分が大幅に低減されるので、現地における塗
装作業を少なくすることができる。 （２）請求項２記載の構造物の補強構造によれば、柱お
よび梁の周囲を取り囲んで前記補強用鋼板が連結固定さ
れるので、柱等に加わる圧縮等の負荷による径方向への
膨出力に対しても高い強度を有することにより、さらに
高い耐震性を得ることができる。 （３）請求項３記載の構造物の補強構造によれば、重ね
合わせたときに外表面が面一となる段部形状の継手部を
有し、その外表面に螺子部材を収納する凹部を形成して
いるので、螺子部材が外表面から突出せず、連結された
補強用鋼板の外観性が向上するとともに、これら補強用
鋼板の外表面にさらに化粧板等を張り付ける場合には、
その施工が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る構造物の補強構造の第１形態を示
す概略断面図および継手部を示す断面図である。

【図２】本発明に係る構造物の補強構造の第１形態にお
ける施工方法の鋼板立設工程を説明するための正面図で
ある。

【図３】本発明に係る構造物の補強構造の第１形態にお
ける施工方法の鋼板連結工程を説明するための概略断面
図である。

【図４】本発明に係る構造物の補強構造の第１形態にお
ける施工方法の鋼板せり上げ工程を説明するための概略
断面図である。

【図５】本発明に係る構造物の補強構造の第２形態にお
ける継手部を示す断面図である。

【図６】本発明に係る構造物の補強構造の第３形態にお
ける継手部を示す断面図である。

【図７】本発明に係る構造物の補強構造の第４形態にお
ける継手部を示す断面図である。

【図８】本発明に係る構造物の補強構造を大きな柱およ
び円柱に適用した他の形態を示す概略断面図である。

【図９】本発明に係る構造物の補強構造を梁および壁に
適用した他の形態を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ 柱 ２，２１，３１，４１ 補強用鋼板 ２ａ，２ｂ 側部 ３ モルタル ４，５，２２，２３，３２，３３，４２，４３ 継手部 ４ａ，５ａ，２２ａ，２３ａ，３２ａ 貫通孔 ４ｂ，５ｂ，２２ｂ，２３ｂ 凹凸部 ６，２４，３４，４４ ボルト ７，２５，４５ ナット １２ 梁 ３２ｂ，４２ａ 凹部 ３３ａ 雌螺子孔 ５２，５３，６２，７２，８２，８３ 補強用鋼板 ５１ 柱 ６１ 円柱 ７１ 梁 ８１ 壁 Ｈ 係止面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 定 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 阿部 久雄 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 杉橋 直行 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物の表面に、複数の補強用鋼板を隣
   接配置して覆うとともに互いに連結するとともに、構造
   物と補強用鋼板との間の空隙に硬化性充填剤を注入する
   ことにより構造物と補強用鋼板とを固着して補強をなす
   構造物の補強構造であって、 隣接する補強用鋼板には、その側部を互いに重ね合せ状
   態で連結する継手部がそれぞれ形成され、 これらの継手部は互いに螺子止めによって連結されると
   ともに、これらの継手部の重ね合わせ面には互いに係合
   し補強用鋼板の隣接方向への移動を拘束する凹凸部がそ
   れぞれ形成されていることを特徴とする構造物の補強構
   造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の構造物の補強構造におい
   て、 前記構造物は、柱または梁であって、 前記補強用鋼板は、前記柱または梁の周囲を囲んで配置
   されていることを特徴とする構造物の補強構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の構造物の補強構
   造において、 互いに隣接する前記補強用鋼板の継手部は、重ね合わせ
   たときに互いの外表面を面一にする段部形状とされ、 外表面側に配される前記継手部は、螺子部材が取り付け
   られる貫通孔を有し、 該貫通孔は、継手部の外表面に形成され螺子部材を外表
   面より内部に収納状態とする凹部の底面に形成されてい
   ることを特徴とする構造物の補強構造。