JPH0959934A - 柱状構造物の耐震補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現存の柱の基礎を有効に利用し、剪断耐力と
じん性能の両方を向上させることで構造系全体の耐震性
を高めることができる。 【解決手段】 既設のＲＣ柱部材１の外周面に間隔を存
して配列したスペーサを介して引張り抵抗材３を巻立
て、ＲＣ柱部材１と引張り抵抗材３との間でスペーサ２
間に形成される隙間に、膨張性恒久材４を注入し、これ
によりＲＣ柱部材１に横方向拘束圧を与え、ＲＣ柱部材
１の基部に位置させて引張り抵抗材３の内側に基礎６へ
のアンカー材である軸方向補強材５を配設し、前記横方
向拘束圧によって軸方向補強材５をＲＣ柱部材１に間接
的に結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、橋脚等の既設ＲＣ
柱状構造物の耐震補強構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地震により被災した鉄筋コンクリート製
（ＲＣ）橋脚などの柱状構造物は、これを補強して耐震
性を高める必要があり、そのための工法として、従来、
例えば、ＲＣ巻立て工法、鋼板巻立て工法、ＦＲＰ巻立
て工法、及びこれらの工法を併用する工法などがある。

【０００３】これらを簡単に説明すると、ＲＣ巻立て工
法は、既設の柱を取り囲むように鉄筋を配して型枠を組
み、コンクリートを打設して鉄筋コンクリートを付設し
てこれで増厚する工法である。

【０００４】鋼板巻立て工法は、既設の柱の外周に鋼板
を建て込み、これを溶接などで柱に一体化した後、既設
柱と鋼板との隙間に無収縮モルタル等の充填材を満た
し、既設柱と鋼板とを一体化する工法であり、また、Ｆ
ＲＰ巻立て工法は、既設の柱表面にガラス繊維やカーボ
ンファイバーなど高張力繊維からなる補強材料を樹脂接
着剤と共に巻き付け、接着強度によって既設柱と補強材
を一体化させる工法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、柱状構造物の
耐震性は、下記の３つに分けて考えられ、その第１は、
曲げ部材として設計された柱の耐荷性能である曲げ耐
力、その第２は、急激な破壊形態となる剪断破壊に対す
る耐荷性能である剪断耐力、その第３は、急激な破壊を
回避し、粘り強く一定の耐荷性能を維持しつつ変形しう
る性能（じん性能）である変形性能である。

【０００６】そして、柱が支持している構造物や柱自身
の基礎構造との関係を考慮すると、前記性能のうち特定
の性能のみを強調して補強した方がバランスが良い場合
が想定される。

【０００７】前記した従来の工法では、いずれも第１耐
荷性能である曲げ耐力と第２の耐荷性能である剪断耐力
を高めることを主眼としたものになっており、第３の変
形性能は二次的なものとしてとらえられていた。

【０００８】しかしながら、既設の柱は基礎と一体とし
て構築されていることから、柱のみを補強した場合、想
定以上の地震力が作用すると基礎が重大な被害を受ける
可能性が高い。

【０００９】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、現存の柱の基礎を有効に利用して剪断耐力とじん性
能を向上させることで構造系全体の耐震性を高めること
のできる柱状構造物の耐震補強構造を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、既設ＲＣ柱部材の外周面に間隔を存して配列
したスペーサを介して引張り抵抗材を巻立て、ＲＣ柱部
材と引張り抵抗材との間でスペーサ間に形成される隙間
に、膨張性恒久材を注入し、これによりＲＣ柱部材に横
方向拘束圧を与え、また、ＲＣ柱部材の基部に位置させ
て引張り抵抗材の内側に基礎へのアンカー材である軸方
向補強材を配設し、前記横方向拘束圧によって軸方向補
強材をＲＣ柱部材に間接的に結合することを要旨とする
ものである。

【００１１】本発明によれば、ＲＣ柱部材は引張り抵抗
材と膨張性恒久材により横方向拘束圧を与えられるが、
これにより剪断耐力が高まるとともに、ＲＣ柱部材の基
部に位置させて引張抵抗材の内側に軸方向補強材を配設
し、前記横方向拘束圧によって軸方向補強材をＲＣ柱部
材に間接的に結合することで、現存の柱の基礎を有効に
利用して基部の耐荷性能が向上し、さらに上部の横方向
拘束圧と協同して変形性能（じん性能）も向上する。

【００１２】このように前記第３の変形性能、すなわち
じん性能を高めることで、構造物は崩壊しにくくなり、
大地震に対しても柱部で地震エネルギーを分散吸収し
て、柱が支える上部構造に大きな被害を及ぼさないよう
にできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の柱状構造物の
耐震補強構造が施された既設ＲＣ柱部材の一部切欠いた
正面図、図２は同上横断平面図で、図中１は既設のＲＣ
柱部材、６は基礎、７は基礎６の支持杭、８は橋桁を支
持する横梁を示す。

【００１４】図２に示すように、前記ＲＣ柱部材１の外
周面に周方向に間隔を存して縦方向に伸びるスペーサ２
を配列し、その外側に引張り抵抗材３を巻立てる。

【００１５】このスペーサ２には、既設のＲＣ柱部材１
と引張り抵抗材３との間に一定の隙間を保持し、最終的
な形状を決定付けるものとして、プレキャストコンクリ
ートブロックなどの恒久的な材料を使用する。

【００１６】また、引張り抵抗材３は、補強材となるも
ので、例えば、鋼板、ガラス繊維シート、炭素繊維シー
ト、その他の高引張り抵抗材料を使用する。

【００１７】そして、この引張り抵抗材３と既設のＲＣ
柱部材１との間の隙間に、膨張性恒久材４を注入する。
該膨張性恒久材４は、例えば、膨張性コンクリート、膨
張性モルタル、膨張性セメントミルク、静的破砕材料、
その他の一定の膨張性を制御でき、一定以上の拘束圧を
維持できる恒久的な材料を使用する。

【００１８】以上のようにして、引張り抵抗材３と膨張
性恒久材４とでＲＣ柱部材１に高い横方向拘束圧を与え
ることができる。一般に、コンクリート部材の帯鉄筋を
増やし、横方向の拘束力を高めることにより、コンクリ
ートの軸方向強度が向上することは知られているが、よ
り一層の横方向高拘束力を与える３軸圧縮状態としたコ
ンクリート部材は、図３に示すように、１軸圧縮強度の
数倍に及ぶ強度と１０倍以上の変形特性を有するもの
で、本発明において、ＲＣ柱部材１に与えられる高い横
方向拘束圧も、この３軸圧縮状態としたコンクリート部
材に与えられるものと同様の強度と変形特性を有する。

【００１９】さらに、本発明においては、ＲＣ柱部材１
の基礎６から立ち上げる部分である基部１ａに位置させ
て、前記引張り抵抗材３の内側に基礎６へのアンカー材
としてのアンカー用鋼材による軸方向補強材５を配設す
るようにした。

【００２０】かかる軸方向補強材５を配置することによ
り、ＲＣ柱部材１の基部１ａの耐荷性能が向上するとと
もに、前記横方向拘束圧によって軸方向補強材５がＲＣ
柱部材１に間接的結合するので、基礎６を利用して構造
物全体の変形性能（じん性能）を向上させることができ
る。

【００２１】なお、軸方向補強材５の長さ及び配設範囲
は、曲げ耐荷性能の向上を図りたい領域によって決定す
ればよい。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の柱状構造物の
耐震補強構造は、現存の柱の基礎を有効に利用し、剪断
耐力とじん性能の両方を向上させることで構造系全体の
耐震性を高めることのできるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の柱状構造物の耐震補強構造が施された
柱部材の一部を切欠いた正面図である。

【図２】本発明の柱状構造物の耐震補強構造が施された
柱部材の横断平面図である。

【図３】高横拘束部材の応力度を示す特性曲線図であ
る。

【符号の説明】

１…ＲＣ柱部材 １ａ…基部 ２…スペーサ ３…引張り抵抗材 ４…膨張性恒久材 ５…軸方向補強材 ６…基礎 ７…支持杭 ８…横梁

フロントページの続き (72)発明者 小関 喜久夫 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設ＲＣ柱部材の外周面に間隔を存して
   配列したスペーサを介して引張り抵抗材を巻立て、ＲＣ
   柱部材と引張り抵抗材との間でスペーサ間に形成される
   隙間に、膨張性恒久材を注入し、これによりＲＣ柱部材
   に横方向拘束圧を与え、また、ＲＣ柱部材の基部に位置
   させて引張り抵抗材の内側に基礎へのアンカー材である
   軸方向補強材を配設し、前記横方向拘束圧によって軸方
   向補強材をＲＣ柱部材に間接的に結合することを特徴と
   した柱状構造物の耐震補強構造。