JPH0988239A - 鉄筋コンクリート柱の補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、用いる部材の製造コストが低廉であ
り、また、柱主筋に対する取り付けも極めて簡単に行う
ことができる鉄筋コンクリート柱の補強方法を明らかに
することを目的とする。 【解決手段】本発明に係る鉄筋コンクリート柱の補強方
法は、柱主筋１０と帯筋１１とで形成した鉄筋柱籠の柱
主筋１０に、一カ所に付き取り付け方向を異にする平鋼
材を複数宛固定する補強部材２０・２１を、熔接手段、
Ｕ字形金具、支持棒、結束線などの接合手段３０によ
り、所定の間隔で複数配置することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、柱が鉄筋コンクリ
ート造、梁が鉄骨造である高層建築物における鉄筋コン
クリート柱の補強方法に関する。尚、本発明は、先組鉄
筋による鉄筋コンクリート柱だけでなく、現場組立の鉄
筋による鉄筋コンクリート柱やプレキャスト鉄筋コンク
リート柱にも適用することができる。

【０００２】

【従来の技術】鉄筋コンクリート柱で高層建築物を構築
する場合、鉄骨鉄筋コンクリート造の場合と比較して鉛
直方向の剛性不足から生じる座屈を防止するため、何等
かの補強が必要である。補強方法の具体例として、実開
平６−２８０３７号公報には、柱頭部または柱脚部にお
ける柱の主筋に、その外周に接するように、溝を有する
縦、横の平鋼を格子に組んだフープを施す構成が、特公
平６−４９８２号公報には、所定幅の鋼板を折り曲げる
ことにより支持鉄筋の外側を囲むように四角形の枠体に
形成したもの及び前記の枠体の外周部に、枠体の各辺を
一辺として四角形の枠部を形成する断面コ字状の枠体を
熔接により固定した座屈止め金物を鉄筋の長手方向に取
り付ける構成が、開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の補強方
法では、溝を有する平鋼を格子に組んだフープ、平鋼を
折り曲げて四角形などに形成した座屈止め金物などの補
強用部材を利用するために、補強用部材及びこれを柱主
筋に取り付けるのための補助部材などを製造するのに非
常に手間がかかるだけでなく、柱主筋に対する取り付け
作業も煩雑であるので、全体としてかなりのコスト高と
なってしまう難点がある。

【０００４】本発明は、用いる部材の製造コストが低廉
であり、また、柱主筋に対する取り付けも極めて簡単に
行うことができる鉄筋コンクリート柱の補強方法を明ら
かにすることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る鉄筋コンク
リート柱の補強方法は、柱主筋と帯筋とで形成した鉄
筋柱籠の柱主筋に、一カ所に付き取り付け方向を異にす
る平鋼材を複数宛固定する補強部材を所定の間隔で複数
配置すること、補強部材と柱主筋とを、熔接手段によ
り直接に固定すること、補強部材と柱主筋とを、Ｕ字
形金具の熔接により固定すること、補強部材と柱主筋
とを、補強部材に立設した支持棒により固定すること、
補強部材と柱主筋とを、補強部材に穿設した透孔に配
置される結束線により固定すること、をそれぞれ特徴と
する。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１には、本発明に係る鉄筋コン
クリート柱の補強方法の１実施例が示されている。尚、
図１は四角柱に適用したものである。図の如き柱主筋１
０の配列において、補強部材２０が接合手段３０によっ
て柱主筋１０の内側に水平状態で取り付けられ、その下
方に、補強部材２０の下端に接して或いは若干離間させ
て、補強部材２１が水平状態に取り付けられる。１１は
帯筋である。

【０００７】補強部材２０・２１としては厚さ約６ｍｍ
以上の平鋼材を断裁して利用される。補強部材２０・２
１は、柱主筋１０の全長にわたって取り付けられる必要
はなく柱１階分に例えば３〜４カ所程度の間隔で配置す
ればよい。この間隔は、例えば先組鉄筋に必要とされる
強度によって決定される。

【０００８】隣合う補強部材２０と２１とは互いに接合
する必要はないが一組で一装置が原則である。また、相
対向する位置にある補強部材２０と２０、或いは２１と
２１とを連結する部材を設けることも必要がない。

【０００９】図１の実施例では、接合手段３０として、
補強部材２０・２１とそれに接する各柱主筋１０とをア
ーク熔接により接合しているが、アーク熔接によって鉄
筋が熱せられるのは強度維持の点から必ずしも好ましく
ないので、図２に示す接合手段を利用するのが好まし
い。即ち、図２のＡは、Ｕ字形金具をパーツとして用意
しておき、柱主筋１０に係合させた状態で、その基部３
２を補強部材２０・２１にアーク熔接する構成である。
図２のＢは、スタッド熔接の手法で一対のスタッド棒を
段違いに配列しておき、これを、柱主筋１０を抱きかか
えるように折り曲げることにより接合する構成である。
図２のＣは、予め一対の透孔３４を設けておき、この透
孔３４に結束線３５を通して柱主筋１０に結束する構成
である。

【００１０】尚、補強部材２０・２１の取り付けに際し
て、鉄筋に設けられている節を利用することは脱落防止
の点から好ましい。

【００１１】上記の如き手法で柱主筋１０に取り付けら
れた補強部材２０・２１は、柱主筋１０の配列を規制す
る所謂スペーサーの働きを有するが、スペーサーではな
く補強部材である。

【００１２】補強部材２０・２１は、必ずしも平鋼材で
形成することが絶対条件ではなく、例えば、表面に凹凸
を設けたり、或いは、断面波形などの鋼材を利用するこ
とができる。

【００１３】図１は、断面が四角形の鉄筋コンクリート
柱に適用した例を示したが、柱の断面形状は限定的では
ない。柱主筋が、断面に対し円形に配置されているよう
な断面面六角形や八角形の柱或いは円柱にも適用するこ
とが可能である。

【００１４】断面六角形や八角形の柱では、図１に示し
たような平板状の補強部材２０・２１の利用も可能であ
るが、中央部を折り曲げて山形に形成したものを利用す
ることが好ましい。柱の断面形状に従い、補強部材を四
角形、六角形、八角形などに成形することは、頭記した
課題の解決のために好ましくない。補強部材２０・２１
は加工が容易で、製造コストが低廉であることが要請さ
れる。また、柱が円柱である場合には、補強部材２０・
２１は、環状でなく、円周の二分の一程度の長さ、或い
はそれよりも短くし、断裁した平鋼にローラをかけるこ
とによって弧状に形成することができる。勿論、鋼管を
断裁して補強部材２０・２１とすることも可能である。

【００１５】実験例 次に実験例により本発明を説明する。

【００１６】実験には表１に示す試験体１〜９を用い、
下記の装置、方法で行った。

【００１７】実験は、軸方向圧縮実験であり、実験装置
は、２００ｔｏｎアムスラー試験機を使用した。試験体
は、柱脚側をピン、ボルトによる固定又はボルトをやや
緩めた半固定とし、柱頭側はピン又はボルトによる固定
とした。

【００１８】実験は施工精度の５倍の安全率を考慮し、
軸方向荷重を作用させる前に柱芯に対して１／２００ｒ
ａｄの水平変形を与え、その後、軸方向に荷重を徐々に
作用させ最大耐力を求めた。実験結果は、最大耐力
（ｔ）及び最大耐力時軸変位（ｍｍ）を表２に、荷重と
軸変位又は回転角との関係を図５に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】（注１） 試験体として、１２本の柱主筋
を□状に配列して帯筋を取り付け鉄筋籠とし、更に、上
端に仕口構造を、下端に支持用平板を配置した。 （注２） 補強方法は図３に示す。「八角形リング」
は、内側に十字板を有する八角形の板材で、柱主筋の内
側に熔接により固定される。コーナー部の柱主筋は拘束
されない。「補強なし」は帯筋だけの構成である。

【００２１】「副帯筋」は、柱主筋に井桁状に熔接によ
り固定した。 （注３） 補強数は、図４に示す如き、補強部材の取り
付け数である。試験体４では、４５００ｍｍの内法高さ
の柱に略均等の間隔で５カ所に本発明による補強部材を
取り付けており、試験体８では、２７８０ｍｍの内法高
さの柱に略均等の間隔で２カ所に本発明の方法による補
強部材を取り付けている。 （注４） 支持条件は、試験体として用いる柱の上端部
及び下端部の（実験装置）との接合方法を意味し、１は
ピン、２はボルトによる固定、３は半固定（緩やかなボ
ルト締め）である。 （注５） 「八角形リングと柱主筋」「本発明の補強板
と柱主筋」の接合は熔接で行った。

【００２２】

【表２】

【００２３】上記した実験の結果、「補強なし」及び
「副帯筋」の試験体は、「八角形リング」及び「本発明
の方法」の試験体に比較し性能（最大耐力）が格段に劣
っていることが証明された。試験体１の実験結果をみる
と、「八角形リング」による補強が最も効果的であるか
のようであるが、試験体２と試験体４を比較するとわか
るように、補強数を多くすることにより鉄筋の支持力を
更に増大させることができることが明らかである。

【００２４】施工時荷重を、Ｘ・Ｙ方向とも８ｍスパン
（（６４ｍ^２で３層を想定すると、３層一体の先組鉄筋
とした場合、各層に鉄骨梁とスラブデッキを敷くとし
て、１階の梁下までコンクリートを打設するとき、柱１
本当たりに作用する荷重は、１９．９ｔｏｎ（施工時荷
重３１０Ｋｇ／ｃｍ^２）となり、実験結果から本発明の
方法による補強で補強数５程度で施工できることにな
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な形状の補強部材
を用いることで、鉄筋の強度を補強することができ、施
工も容易であるから、頭記した課題が解決される。

【００２６】本発明の方法を、先組鉄筋に適用した場
合、柱主筋に補強部材を取り付けただけで、上階での施
工時荷重を保持でき、施工が容易になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す斜視図

【図２】補強部材の接合手段を示す斜視図

【図３】試験体の補強方法に示す概略図

【図４】補強部材の取付数の説明図

【図５】荷重と軸変位又は回転角との関係を示すグラフ

【符号の説明】

１０−柱主筋 １１−帯筋 ２０−補強部材 ２１−補強部材 ３０−接合手段 ３１−Ｕ字形金具 ３２−Ｕ字形金具の基部 ３３−スタッド棒 ３４−透孔 ３５−結束線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】柱主筋と帯筋とで形成した鉄筋柱籠の柱主
   筋に、一カ所に付き取り付け方向を異にする平鋼材を複
   数宛固定する補強部材を所定の間隔で複数配置すること
   を特徴とする鉄筋コンクリート柱の補強方法。
2. 【請求項２】補強部材と柱主筋とを、熔接手段により直
   接に固定することを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コ
   ンクリート柱の補強方法。
3. 【請求項３】補強部材と柱主筋とを、Ｕ字形金具の熔接
   により固定することを特徴とする請求項１に記載の鉄筋
   コンクリート柱の補強方法。
4. 【請求項４】補強部材と柱主筋とを、補強部材に立設し
   た支持棒により固定することを特徴とする請求項１に記
   載の鉄筋コンクリート柱の補強方法。
5. 【請求項５】補強部材と柱主筋とを、補強部材に穿設し
   た透孔に配置される結束線により固定することを特徴と
   する請求項１に記載の鉄筋コンクリート柱の補強方法。