建造物の補強構造及び建造物の補強方法
【課題】 柱の四方を囲むことができない建造物においても、十分な強度を実現できる建造物の補強構造を提供すること。
【解決手段】 建造物の壁２に、その壁２との間にグラウト材４や樹脂材からなる充填材を充填するスペースを設けて型枠の連続体を沿わせるとともに、これら型枠の連続体内に上記充填材を充填して充填した充填材に一体化した壁と、柱１あるいは梁１０などからなるフレーム構造体と一体化し、これら充填材と一体化した壁及び柱あるいは梁などからなるフレーム構造体とで新たな支持構造体を構築する一方、上記充填材と一体化した壁と、壁と一体化した充填材の外側における壁とを分断する溝１１を形成し、この溝を境に上記支持構造体を独立させた。
【解決手段】 建造物の壁２に、その壁２との間にグラウト材４や樹脂材からなる充填材を充填するスペースを設けて型枠の連続体を沿わせるとともに、これら型枠の連続体内に上記充填材を充填して充填した充填材に一体化した壁と、柱１あるいは梁１０などからなるフレーム構造体と一体化し、これら充填材と一体化した壁及び柱あるいは梁などからなるフレーム構造体とで新たな支持構造体を構築する一方、上記充填材と一体化した壁と、壁と一体化した充填材の外側における壁とを分断する溝１１を形成し、この溝を境に上記支持構造体を独立させた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、既存の建造物を事後的に耐震補強するための補強構造及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、既存の建築構造物の耐震性を向上させるため、既存のコンクリート柱を補強する補強構造が知られている。
例えば、特許文献１に記載された補強構造は、コンクリート柱の周囲に、所定の間隔を保持して囲い鋼板を設けている。この囲い鋼板は、その長手方向に直交する面での断面形状をＬ字状にした部材で、角をコンクリート柱の四隅に対応させ、隣り合う囲い鋼板同士、その一部を重ねている。
そして、上記囲い鋼板の外周を帯状のシートを巻きつけることによって結束している。
【０００３】
また、コンクリート柱と囲い鋼板との上記間隔内にはグラウト材を注入し、このグラウト材中に、上記コンクリート柱の軸方向に平行もしくはほぼ平行にした複数の鉄筋を設けている。
このように、既存のコンクリート柱の外周に鉄筋を配置したグラウト材を密着させ、一回り太い柱にすることによって、柱の曲げ耐力と剪断耐力とを飛躍的に向上させることができる。
【０００４】
しかし、両脇に壁が連続している柱の場合には、その外周四面を囲んで補強することができない。そのため、壁が連続している柱については、図１０に示すように柱１の正面１ａだけを補強する補強構造が用いられていた。
この従来の補強構造は、図１０に示すように、両側に壁２，２が連続するコンクリート柱１の正面１ａ側のみを補強するものである。
上記柱の正面１ａ側に配置する囲い鋼板３は、断面Ｌ字状の鋼板で、柱１の正面１ａに平行に配置される対向部３ａと、これに直交する直交部３ｂとからなる。そして、各囲い鋼板３の軸方向長さは、対向する柱１の軸方向長さを複数に分割した長さにしている。
【０００５】
上記のようにした一対の囲い鋼板３，３の対向部３ａ，３ａの先端同士を重ね合わせて幅を柱１の幅に合わせるとともに、柱１の正面１ａから所定の間隔を保って配置するが、これら囲い鋼板３を、柱１の軸方向に複数連続的に接合して、柱１の正面１ａを覆うようにする。また、各囲い鋼板３の上記直交部３ｂの対向間隔にはタイバー６をわたし、その両端を対向する直交部３ｂ，３ｂから外部へ突出させている。このタイバー６の外周にはねじ溝を形成し、上記直交部３ｂ，３ｂの外側に突出したタイバー６の両端にはナット７をねじ止めして上記対向する直交部３ｂ，３ｂの間隔を保持するようにしている。
【０００６】
そして、上記囲い鋼板３の表面には、帯状繊維シート５を貼り付けて、囲い鋼板３を連結する。このようにして連結した囲い鋼板３と柱１の正面１ａとの間にグラウト材４を充填している。
なお、図１０中、符号８は鉄筋、符号９はアンカーボルトである。アンカーボルト９によってグラウト材４と柱１との密着性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２４０３６８号公報
【特許文献２】特許第３８６１０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記したように、既存の柱をグラウト材４で覆って補強した場合、補強した柱の強度は断面積に依存する。そのため、図１０に示すように両脇に壁２が連続している柱１の正面１ａのみにグラウト材４を密着させて、四面を囲んだ場合と同程度の強度を得るためには、柱１の正面１ａ側に充填するグラウト材４の充填量を多くする必要がある。つまり、上記囲い鋼板３と正面１ａとの間隔を大きくする必要がある。
そのため、柱１に対応する部分のみ、既存柱１の正面１ａ及び壁面から大きく突出してしまうことになる。但し、実際には、柱１部分のみ極端に突出させることはスペース上できないこともあり、結果として十分な補強強度を得られないという問題があった。
【０００９】
また、建造物において、補強対象となる既存の柱の数が少ない場合には、柱のみを一面から補強しても、建造物全体として十分な強度を得られないという問題もあった。
この発明の目的は、柱の四方を囲むことができない建造物においても、十分な強度を実現できる建造物の補強構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、建造物の壁に、その壁との間にグラウト材や樹脂材からなる充填材を充填するスペースを設けて型枠の連続体を沿わせるとともに、これら型枠の連続体内に上記充填材を充填して充填した充填材に一体化した壁と、柱あるいは梁などからなるフレーム構造体と一体化し、これら充填材と一体化した壁及び柱あるいは梁などからなるフレーム構造体とで新たな支持構造体を構築する一方、上記充填材と一体化した壁と、壁と一体化した充填材の外側における壁とを分断する溝を形成し、この溝を境に上記支持構造体を独立させた点に特徴を有する。
【００１１】
なお、上記支持構造体を独立させるとは、新たに構築された支持構造体と、充填材と一体化されていない外側部分の壁が、上記新たな支持構造体の変形に影響を与えず、新たな支持構造体の靭性や耐力を妨げることがないようにすることである。
また、上記充填材に一体化した壁とフレーム構造体との一体化には、グラウト材などの充填材を介して一体化するものと、充填材以外の部材を介して一体化するものとが含まれる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明を前提とし、一部を重ね合わせて互いにスライド可能にした複数の囲い鋼板で上記型枠を構成し、この囲い鋼板を上下方向に連続させ、かつ、この囲い鋼板を、柱とこの柱に隣接する壁との間に上記充填材を充填するスペースを設けて沿わせるとともに、上記複数の囲い鋼板を帯状繊維シートで結束した点に特徴を有する。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明を前提とし、一部を重ね合わせて互いにスライド可能にした複数の囲い鋼板で上記型枠を構成し、この囲い鋼板を上下方向に連続させ、かつ、この囲い鋼板を壁との間に上記充填材を充填するスペースを設けて沿わせるとともに、上記複数の囲い鋼板を帯状繊維シートで結束し、さらに、梁に上記囲い鋼板を固定した点に特徴を有する。
【００１４】
第４の発明における建造物の補強方法は、充填材と一体化した壁と、柱あるいは梁などのフレーム構造体とを一体化し、新たな支持構造体を構築する工程と、上記充填材と一体化した壁と、充填材よりも外側における壁とを分断するための溝を形成し、上記支持構造体を独立させる工程とからなる点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１５】
第１〜第４の発明によれば、充填材を密着させて補強した壁を、柱や梁などのフレーム構造体と一体化するとともに、強化されていない壁と分断することによって、充填材と一体化せず強化されていない壁が補強の妨げにならないようにして、新たな支持構造体を事後的に構築することができる。
このような新たなフレーム構造体により建造物の強度が向上する。
【００１６】
第２の発明では、柱とこの柱に連続する壁と充填材とを一体化して補強することによって、柱に対応する部分のみ補強する場合と比べて、補強箇所の前方への突出量を大きくしなくても、補強箇所の断面積を大きくでき、十分な強度を実現できる。
第３の発明では、壁と梁とを充填材とを一体化して補強することによって、強化された部分の壁を、新たな支持構造体として機能させることができる。すなわち、既存の建造物に新たな柱を追加したのと同じような効果を得ることができる。
【００１７】
また、上記第２、第３の発明では、スライド可能にした囲い鋼板によって型枠を構成しているので、型枠の大きさを補強箇所の大きさに合わせて簡単に調整できる。
さらに、上記スライド可能にした囲い鋼板は、重ね合わせ部分がスライドしたとき重ねあわせ部分の摩擦抵抗によって地震などの振動を吸収することができる。つまり、第２、第３の補強構造によれば、曲げ耐力と剪断耐力とを向上させるだけでなく、制震機能も付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の断面図である。
【図２】第１実施形態の断面図で、梁の部分を示したものである。
【図３】第２実施形態の断面図である。
【図４】第２実施形態の断面図で、梁の部分を示したものである。
【図５】第３実施形態の断面図である。
【図６】第４実施形態の断面図である。
【図７】第４実施形態の断面図で、梁の部分を示したものである。
【図８】第５実施形態の断面図である。
【図９】第５実施形態の断面図で、梁の部分を示したものである。
【図１０】従来の補強構造の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１、図２は、両側に壁が連続するコンクリートの柱１に対応する部分に、この発明の補強構造を適用した第１実施形態の断面図を示したものである。図２は梁１０の部分での断面図であり、図１は、梁以外の部分での断面図である。
なお、この第１実施形態及び、以下の実施形態において、図１０に示す従来の補強構造と同様の構成要素には同じ符号を用いるものとする。
【００２０】
この第１実施形態の補強構造は、図１に示すように、両側に壁２，２が連続するコンクリートの柱１の正面１ａ側を壁２とともに補強するものである。
上記柱の正面１ａ側に配置する囲い鋼板３は、上記従来の囲い鋼板３と同じ断面Ｌ字状の鋼板である。但し、この第１実施形態では、柱１の正面１ａだけでなく、その両脇の壁面２ａまで連続して囲うため、従来のものより対向部３ａを長くしている。
【００２１】
そして、上記一対の囲い鋼板３，３の対向部３ａ，３ａの先端同士を重ね合わせて幅を柱１の幅より大きくするとともに、柱１及び壁２の正面から所定の間隔を保って配置するが、これら囲い鋼板３を、柱１の軸方向に複数連続的に接合し、図２に示すように梁１０の位置まで覆うようにする。
また、各囲い鋼板３の対向する直交部３ｂ，３ｂ間にはタイバー６をわたし、外部へ突出させた両端にナット７をねじ止めして間隔を保持するようにしている。
【００２２】
さらに、上記囲い鋼板３の表面には、帯状繊維シート５を貼り付けて、囲い鋼板３を連結する。このようにして連結した囲い鋼板３と柱１の正面１ａ及び壁面２ａとの間にこの発明の充填材であるグラウト材４を充填している。つまり、この第１実施形態においては、上記囲い鋼板３がこの発明の型枠を構成している。
なお、図中、符号８は鉄筋で、この鉄筋８は上下床スラブまで連続している。また、符号９はアンカーボルトであり、このアンカーボルト９によってグラウト材４と柱１、壁２および梁１０との密着性を高めている。
【００２３】
上記囲い鋼板３内に充填したグラウト材４が硬化すれば、このグラウト材４に一体化した壁２がフレーム構造体である柱１及び梁１０と一体化する。
このように、グラウト材４を介して、囲い鋼板３に対応する部分の壁２と柱１とが一体化し、これら一体化した柱１及び壁２とが梁１０とも一体化して、新たな支持構造体として構築されることになる。
さらに、上記囲い鋼板３での外側、すなわち上記壁２と一体化したグラウト材４の両外側における壁に、溝１１，１１を形成し、この溝１１，１１によって、上記新たな支持構造体と溝１１より外側とを分断して、上記新たな支持構造体を独立させている。ここで、上記溝１１によってグラウト材４で一体化された新たな支持構造体を独立させるとは、グラウト材４で一体化されていない外側部分のが、上記新たな支持構造体の変形に影響を与えず、新たな支持構造体の靭性を妨げることがないようにすることである。
【００２４】
このような第１実施形態の補強構造では、柱１と壁２の一部とが一体化されて補強されるので、柱１の正面１ａに対応する部分のみを補強する従来の補強構造と比べて、前方への突出量を小さくしながら強度を維持できるようになる。さらに、グラウト材４を介して柱１と一体化した壁２は、上記グラウト材４を介して梁１０とも一体化することによって柱と同様に機能する支持構造体となる。
しかも、上記溝１１，１１によって、溝１１，１１間の支持構造体を、強化されていない部分から独立させているので、上記支持構造体が、強化されず耐力がない壁部分の重量を支える必要がないうえ、フレームとして十分な靭性を発揮することができる。従って、補強効果を有効に利用して建造物全体の強度を上げることができる。
【００２５】
なお、この第１実施形態では、充填材であるグラウト材４と一体化した壁を、フレーム構造対である梁１０と一体化するためにグラウト材４を利用しているが、上記一体化した壁と梁とを一体化する方法はこれに限らない。例えば、梁１０の部分ではグラウト材４を設けないで、壁２に対応させた囲い鋼板３を、なんらかの連結手段を用いて梁１０に連結しても、グラウト材４と一体化した壁２と梁１０とを一体化することができる。
【００２６】
また、この第１実施形態では、囲い鋼板３を型枠として利用し、グラウト材４の硬化後も取り除くことをせず、支持構造体の要素として残しているが、型枠はグラウト材４を壁２と一体化できるように充填できるものならばどのようなものでもよく、グラウト材４が硬化したら取り除くようにしてもかまわない。
但し、上記囲い鋼板３を用いれば、型枠を取り外す工程を省略できし、また、上記のように一部を重ね合わせて互いにスライド可能にした囲い鋼板３を型枠とすれば、型枠の幅調整が容易になる。
さらに、地震発生時に囲い鋼板３がスライドすれば、その重ね合わせ部分の摩擦抵抗によって振動を吸収できるというメリットもある。
【００２７】
図３、図４は、直交する壁２，２間の角に柱１が配置されている場合、上記柱１の周囲にこの発明の補強構造を適用した第２実施形態の断面図である。そして、図４は梁１０の部分の断面図であり、図３は梁以外の部分の断面図である。
この第２実施形態の補強構造も、柱１と連続する柱２の一部分を柱１とともにグラウト材４で一体化し、さらに、その一体化した壁２及び柱１を梁１０と一体化する補強構造である。
【００２８】
この第２実施形態では、断面がＬ字状の囲い鋼板３と３’とを用いて、上記柱１及び壁２との間にグラウト材４を充填するスペースを設けるようにしている。上記囲い鋼板３は、上記第１実施形態の囲い鋼板３と同じもので、柱１の正面１ａあるいは側面１ｂと対向する対向部３ａとこの対向部３ａに直交する直交部３ｂとを備えた鋼板である。そして、一対の囲い鋼板３，３の対向部３ａ，３ａをそれぞれ、上記正面１ａ及び壁面２ａ、側面１ｂ及び壁面２ａに、所定の間隔を保って対向させるとともに、これら一対の対向部３ａ，３ａ間には別の囲い鋼板３’を設けている。この囲い鋼板３’は互いに直交する対向部３ｃ，３ｄを備え、これら対向部３ｃ，３ｄの先端側を上記囲い鋼板３，３の対向部３ａの端部側とをスライド可能に重なり合わせている。
【００２９】
また、上記のように囲い鋼板３，３’を配置し、対向する一方の囲い鋼板３の直交部３ｂと囲い鋼板３’の対向部３ｃ間、もう一方の囲い鋼板３の直交部３ｂと上記囲い鋼板３’の対向部３ｄ間にはそれぞれタイバー６，６を貫通させ、ナット７を用いて上記対向間隔を保持するようにしている。
さらに、上記囲い鋼板３，３’の表面には、帯状繊維シート５を貼り付けて、囲い鋼板３を連結して型枠とする。このようにして連結した囲い鋼板３，３’と柱１の正面１ａおよび壁面２ａとの間にグラウト材４を充填している。
なお、図中、符号８は鉄筋で、この鉄筋８は上下床スラブまで連続している。また、符号９はアンカーボルトであり、このアンカーボルト９によってグラウト材４と柱１、壁２および梁１０との密着性を高めている。
【００３０】
上記囲い鋼板３内に充填したグラウト材４が硬化すれば、このグラウト材４に一体化した壁２がフレーム構造体である柱１及び梁１０と一体化する。
このように、グラウト材４を介して、囲い鋼板３に対応する部分の壁２と柱１とが一体化し、これら一体化した柱１及び壁２とが梁１０とも一体化して、新たな支持構造体として構築されることになる。
さらに、この第２実施形態においても、壁２においてグラウト材４と一体化した部分の両外側には、溝１１，１１を形成し、上記グラウト材４と一体化した上記新たな支持構造体を、グラウト材４と一体化していない部分から分断し、独立させている。
【００３１】
以上のように構成することによって、この第２実施形態も、従来のように、柱１の正面１ａや側面１ｂ側に、極端に突出する補強構造を用いなくても、十分な補強強度を得ることができる。
その他、第１実施形態と同様の効果を得られる。
また、この第２実施形態においても、グラウト材４と一体化した壁２を梁１０と一体化する手段はグラウト材４に限らない。
【００３２】
図５は、一対の柱１，１間の壁２であって、柱１を含まない箇所にこの発明の補強構造を適用した第３実施形態の断面図である。
この第３実施形態では、上記第１実施形態と同様の囲い鋼板３を一対、壁面２ａに対向させて設け、これら囲い鋼板３，３を帯状繊維シート５で結束して型枠とし、その内側にグラウト材４を充填している。
なお、この第３実施形態においても、上記囲い鋼板３を軸方向に複数連続的に結合して図示していない梁の位置まで設けて型枠を構成し、その内側にグラウト材４を充填する。
これにより、グラウト材４と一体化して補強された壁２の部分が軸方向に連続するとともに梁と一体化し、新たな支持構造体となる。
また、図中、符号８は鉄筋で、この鉄筋８は上下床スラブまで連続している。また、符号９はアンカーボルトであり、このアンカーボルト９は図示しない梁にも設け、これによってグラウト材４と柱１、壁２および梁との密着性を高めている。
【００３３】
さらに、上記壁２において、上記囲い鋼板３を配置した両外側には、溝１１，１１を形成し、上記新たな支持構造体を、グラウト材４と一体化していない壁部分から分断して独立させている。
これにより、既存の柱がなかったところに、新たな支持構造体を形成できる。すなわち、この第３実施形態では、既存の柱がない箇所に新たな柱を設けたのと同じような効果を得られる。つまり、事後的に柱を増設して建造物を補強するようなものである。
【００３４】
図６、図７は、両側に壁が連続するコンクリートの柱１に対応する部分に、この発明の補強構造を適用した第4実施形態の断面図を示したものである。そして、図７は梁１０の部分での断面図であり、図６は、梁以外の部分での断面図である。
この第４実施形態は、一対の囲い鋼板３，３の接続部分の構成が上記第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同じである。
【００３５】
この第４実施形態では、一対の囲い鋼板３，３の対向部３ａ，３ａの先端同士をつき合わせて、この突き合わせ部に対応する部分に板部材１２を沿わせるように設けている。
この板部材１２は、柱１の軸方向長さを上記囲い鋼板３の軸方向長さと等しくするとともに所定の幅を有する長方形の鋼板である。
【００３６】
そして、この板部材１２を、囲い鋼板３，３の突き合わせ部に沿わるために、次のようにしている。
対向部３ａ，３ａの端部を突き合わせる一対の囲い鋼板３、３のうち、一方の囲い鋼板３の対向部３ａであって柱１と対向する側の面である裏面に、上記板部材１２の端部を溶接するが、このとき、上記対向部３ａの端部から上記板部材１２を突出させるようにする。この状態で、上記対向部３ａの端部をもう一方の囲い鋼板３の端部と突き合わせて、型枠を形成する。なお、図中符号１３は溶接部であるが、この溶接部１３は板部材１２の軸方向の辺に沿って断続的に設けられている。
なお、上記囲い鋼板３の裏面に板部材１２を設ける方法は溶接に限らない。
【００３７】
このように、予め板部材１２が溶接された囲い鋼板３と、板部材１２を備えていない囲い鋼板３とを付き合わせることによって、この発明の型枠を形成する。
その他の構成は、第１実施形態と同じで、同様の手順によって補強構造を完成する。
従って、この第４実施形態の補強構造では、柱１と壁２の一部とが一体化されて補強されるので、柱１の正面１ａに対応する部分のみを補強する従来の補強構造と比べて、前方への突出量を小さくしながら強度を維持できるようになる。さらに、グラウト材４を介して柱１と一体化した壁２は、上記グラウト材４を介して梁１０とも一体化することによって柱と同様に機能する支持構造体となる。
【００３８】
しかも、上記溝１１，１１によって、溝１１，１１間の支持構造体を、強化されていない部分から独立させているので、上記支持構造体が、強化されず耐力がない壁部分の重量を支える必要がないうえ、フレームとして十分な靭性を発揮することができる。従って、補強効果を有効に利用して建造物全体の強度を上げることができる。
【００３９】
また、この第４実施形態の補強構造では、幅方向に連続する囲い鋼板３を重ね合わせるのではなく突き合わせにしているので、上記第１実施形態のように表面に段差ができない。
上記第１実施形態のように、囲い鋼板３の端部を重ね合わせたときには、表面に囲い鋼板３の厚み分の段差ができるので、帯状繊維シート５を貼り付ける前、あるいは貼り付けた後に、上記段差をパテなどで修正する必要があるが、この第４実施形態では上記段差を修正する工程が不要になる。
なお、上記段差をそのままにして帯状繊維シート５を添付した場合には、その段差部分で鋼板から離れた帯状繊維シート５に張力が作用してしまい、帯状繊維シート５を傷つけてしまう可能性がある。また、段差が壁や柱の表面に現れてしまい、見た目も悪くなる。
【００４０】
図８、図９は、直交する壁２，２間の角に柱１が配置されている場合、上記柱１の周囲にこの発明の補強構造を適用した第５実施形態の断面図である。そして、図９は梁１０の部分の断面図であり、図８は梁以外の部分の断面図である。
この第５実施形態は、一対の囲い鋼板３，３’の接続部分の構成が上記第２実施形態と異なるが、その他の構成は第２実施形態と同じである。
そして、上記第２実施形態の補強構造と同様に、柱１と連続する壁２の一部分を柱１とともにグラウト材４で一体化し、さらに、その一体化した壁２及び柱１を梁１０と一体化する補強構造である。
【００４１】
この第５実施形態では、隣り合う囲い鋼板３と３’とを突き合わせて、この突き合わせ部に対応する部分に、上記第4実施形態と同様の板部材１２を沿わせるように設けている。
そして、この板部材１２を、囲い鋼板３，３’の突き合わせ部に沿わるために、一方の囲い鋼板の裏面に上記板部材１２を予め溶接しておくことは、上記第4実施形態と同じである。
具体的には、中央の囲い鋼板３’の対向部３ｃの裏面に、対向部３ｃの端部から先端を突出させた板部材１２を溶接し、対向部３ｃに隣り合う囲い鋼板３の対向部３ａの端部を突き合わせ、対向部３ａの裏面に上記板部材１２を沿わせる。
また、上記囲い鋼板３’の対向部３ｄと隣り合う囲い鋼板３の対向部３ａの裏面にも、板部材１２を溶接し、上記対向部３ｃと対向部３ａとを突き合わせ、突き合わせ部の裏面に板部材１２を沿わせる。
【００４２】
その他、上記第２実施形態と同様にして型枠を構成し、補強構造を完成する。
従って、この第５実施形態の補強構造でも、上記第２実施形態と同様に、従来のように、柱１の正面１ａや側面１ｂ側に、極端に突出する補強構造を用いなくても、十分な補強強度を得ることができる。
【００４３】
また、この第５実施形態の補強構造では、幅方向に連続する囲い鋼板３，３’を重ね合わせるのではなく突き合わせにしているので、上記第4実施形態と同様に表面に段差ができない。従って、この段差をパテなどで修正する工程を省略できる。
【００４４】
なお、上記第4、第５実施形態のように、隣り合う囲い鋼板の端部を突き合わせるとともに、その突き合わせ部に対応する裏面側に板部材１２を沿わせる構成は、柱１を含む補強構造だけに限らない。図示していないが、例えば、図５に示すように壁２の表面を補強する構造にも適用できる。
上記第４、第５実施形態では、隣り合う囲い鋼板のうち一方の囲い鋼板の裏面に、あらかじめ板部材１２を取り付けておく必要があるし、型枠として必要な幅に合わせた寸法管理も必要になる。但し、表面に段差ができないため、現場で段差を修正する作業が不要になるというメリットがある。
【００４５】
上記第１〜第５実施形態の補強構造は、いずれも、充填材と一体化した壁２と、柱１あるいは梁１０などのフレーム構造とを一体化し、新たな支持構造体を構築する工程と、上記充填材と一体化した壁２と、充填材よりも外側における壁２の部分とを分断するための溝を形成して、上記支持構造体を独立させる工程とからなるこの発明の補強方法によって形成することができる。
そして、上記第１〜第５実施形態では、この発明の充填材としてグラウト材を用いているが、充填材としては、柱や壁面と一体化可能な樹脂剤でも良く、また、充填材と壁とを一体化する方法は上記実施形態の方法に限らない。
【００４６】
また、上記実施形態では、複数の囲い鋼板３，３’の連結に帯状繊維シート５を用いているが、囲い鋼板の連結手段は溶接など、帯状繊維シートを用いないものでもよい。但し、帯状繊維シートを用いれば、現場での溶接作業などを省略できて安全である。
さらに、上記帯状繊維シート５に適度な弾性を保持させるようにすれば、囲い鋼板をスライド可能にするだけでなく、帯状繊維シート５の弾性によって振動を吸収することもできる。
なお、上記第１〜第５実施形態では、上記グラウト材４内に鉄筋８を配置しているが、この発明においては必ずしも鉄筋を必要としない。但し、充填材内に鉄筋を設ける構造によって曲げ耐力が飛躍的に向上することは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
この発明の補強構造は、柱の四方を囲むことができない建造物に対する事後的な補強に適している。
【符号の説明】
【００４８】
１ 柱
２ 壁
３ 囲い鋼板
３’ 囲い鋼板
４ グラウト材
５ 帯状繊維シート
１０ 梁
１１ 溝
【技術分野】
【０００１】
この発明は、既存の建造物を事後的に耐震補強するための補強構造及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、既存の建築構造物の耐震性を向上させるため、既存のコンクリート柱を補強する補強構造が知られている。
例えば、特許文献１に記載された補強構造は、コンクリート柱の周囲に、所定の間隔を保持して囲い鋼板を設けている。この囲い鋼板は、その長手方向に直交する面での断面形状をＬ字状にした部材で、角をコンクリート柱の四隅に対応させ、隣り合う囲い鋼板同士、その一部を重ねている。
そして、上記囲い鋼板の外周を帯状のシートを巻きつけることによって結束している。
【０００３】
また、コンクリート柱と囲い鋼板との上記間隔内にはグラウト材を注入し、このグラウト材中に、上記コンクリート柱の軸方向に平行もしくはほぼ平行にした複数の鉄筋を設けている。
このように、既存のコンクリート柱の外周に鉄筋を配置したグラウト材を密着させ、一回り太い柱にすることによって、柱の曲げ耐力と剪断耐力とを飛躍的に向上させることができる。
【０００４】
しかし、両脇に壁が連続している柱の場合には、その外周四面を囲んで補強することができない。そのため、壁が連続している柱については、図１０に示すように柱１の正面１ａだけを補強する補強構造が用いられていた。
この従来の補強構造は、図１０に示すように、両側に壁２，２が連続するコンクリート柱１の正面１ａ側のみを補強するものである。
上記柱の正面１ａ側に配置する囲い鋼板３は、断面Ｌ字状の鋼板で、柱１の正面１ａに平行に配置される対向部３ａと、これに直交する直交部３ｂとからなる。そして、各囲い鋼板３の軸方向長さは、対向する柱１の軸方向長さを複数に分割した長さにしている。
【０００５】
上記のようにした一対の囲い鋼板３，３の対向部３ａ，３ａの先端同士を重ね合わせて幅を柱１の幅に合わせるとともに、柱１の正面１ａから所定の間隔を保って配置するが、これら囲い鋼板３を、柱１の軸方向に複数連続的に接合して、柱１の正面１ａを覆うようにする。また、各囲い鋼板３の上記直交部３ｂの対向間隔にはタイバー６をわたし、その両端を対向する直交部３ｂ，３ｂから外部へ突出させている。このタイバー６の外周にはねじ溝を形成し、上記直交部３ｂ，３ｂの外側に突出したタイバー６の両端にはナット７をねじ止めして上記対向する直交部３ｂ，３ｂの間隔を保持するようにしている。
【０００６】
そして、上記囲い鋼板３の表面には、帯状繊維シート５を貼り付けて、囲い鋼板３を連結する。このようにして連結した囲い鋼板３と柱１の正面１ａとの間にグラウト材４を充填している。
なお、図１０中、符号８は鉄筋、符号９はアンカーボルトである。アンカーボルト９によってグラウト材４と柱１との密着性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２４０３６８号公報
【特許文献２】特許第３８６１０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記したように、既存の柱をグラウト材４で覆って補強した場合、補強した柱の強度は断面積に依存する。そのため、図１０に示すように両脇に壁２が連続している柱１の正面１ａのみにグラウト材４を密着させて、四面を囲んだ場合と同程度の強度を得るためには、柱１の正面１ａ側に充填するグラウト材４の充填量を多くする必要がある。つまり、上記囲い鋼板３と正面１ａとの間隔を大きくする必要がある。
そのため、柱１に対応する部分のみ、既存柱１の正面１ａ及び壁面から大きく突出してしまうことになる。但し、実際には、柱１部分のみ極端に突出させることはスペース上できないこともあり、結果として十分な補強強度を得られないという問題があった。
【０００９】
また、建造物において、補強対象となる既存の柱の数が少ない場合には、柱のみを一面から補強しても、建造物全体として十分な強度を得られないという問題もあった。
この発明の目的は、柱の四方を囲むことができない建造物においても、十分な強度を実現できる建造物の補強構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、建造物の壁に、その壁との間にグラウト材や樹脂材からなる充填材を充填するスペースを設けて型枠の連続体を沿わせるとともに、これら型枠の連続体内に上記充填材を充填して充填した充填材に一体化した壁と、柱あるいは梁などからなるフレーム構造体と一体化し、これら充填材と一体化した壁及び柱あるいは梁などからなるフレーム構造体とで新たな支持構造体を構築する一方、上記充填材と一体化した壁と、壁と一体化した充填材の外側における壁とを分断する溝を形成し、この溝を境に上記支持構造体を独立させた点に特徴を有する。
【００１１】
なお、上記支持構造体を独立させるとは、新たに構築された支持構造体と、充填材と一体化されていない外側部分の壁が、上記新たな支持構造体の変形に影響を与えず、新たな支持構造体の靭性や耐力を妨げることがないようにすることである。
また、上記充填材に一体化した壁とフレーム構造体との一体化には、グラウト材などの充填材を介して一体化するものと、充填材以外の部材を介して一体化するものとが含まれる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明を前提とし、一部を重ね合わせて互いにスライド可能にした複数の囲い鋼板で上記型枠を構成し、この囲い鋼板を上下方向に連続させ、かつ、この囲い鋼板を、柱とこの柱に隣接する壁との間に上記充填材を充填するスペースを設けて沿わせるとともに、上記複数の囲い鋼板を帯状繊維シートで結束した点に特徴を有する。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明を前提とし、一部を重ね合わせて互いにスライド可能にした複数の囲い鋼板で上記型枠を構成し、この囲い鋼板を上下方向に連続させ、かつ、この囲い鋼板を壁との間に上記充填材を充填するスペースを設けて沿わせるとともに、上記複数の囲い鋼板を帯状繊維シートで結束し、さらに、梁に上記囲い鋼板を固定した点に特徴を有する。
【００１４】
第４の発明における建造物の補強方法は、充填材と一体化した壁と、柱あるいは梁などのフレーム構造体とを一体化し、新たな支持構造体を構築する工程と、上記充填材と一体化した壁と、充填材よりも外側における壁とを分断するための溝を形成し、上記支持構造体を独立させる工程とからなる点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１５】
第１〜第４の発明によれば、充填材を密着させて補強した壁を、柱や梁などのフレーム構造体と一体化するとともに、強化されていない壁と分断することによって、充填材と一体化せず強化されていない壁が補強の妨げにならないようにして、新たな支持構造体を事後的に構築することができる。
このような新たなフレーム構造体により建造物の強度が向上する。
【００１６】
第２の発明では、柱とこの柱に連続する壁と充填材とを一体化して補強することによって、柱に対応する部分のみ補強する場合と比べて、補強箇所の前方への突出量を大きくしなくても、補強箇所の断面積を大きくでき、十分な強度を実現できる。
第３の発明では、壁と梁とを充填材とを一体化して補強することによって、強化された部分の壁を、新たな支持構造体として機能させることができる。すなわち、既存の建造物に新たな柱を追加したのと同じような効果を得ることができる。
【００１７】
また、上記第２、第３の発明では、スライド可能にした囲い鋼板によって型枠を構成しているので、型枠の大きさを補強箇所の大きさに合わせて簡単に調整できる。
さらに、上記スライド可能にした囲い鋼板は、重ね合わせ部分がスライドしたとき重ねあわせ部分の摩擦抵抗によって地震などの振動を吸収することができる。つまり、第２、第３の補強構造によれば、曲げ耐力と剪断耐力とを向上させるだけでなく、制震機能も付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の断面図である。
【図２】第１実施形態の断面図で、梁の部分を示したものである。
【図３】第２実施形態の断面図である。
【図４】第２実施形態の断面図で、梁の部分を示したものである。
【図５】第３実施形態の断面図である。
【図６】第４実施形態の断面図である。
【図７】第４実施形態の断面図で、梁の部分を示したものである。
【図８】第５実施形態の断面図である。
【図９】第５実施形態の断面図で、梁の部分を示したものである。
【図１０】従来の補強構造の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１、図２は、両側に壁が連続するコンクリートの柱１に対応する部分に、この発明の補強構造を適用した第１実施形態の断面図を示したものである。図２は梁１０の部分での断面図であり、図１は、梁以外の部分での断面図である。
なお、この第１実施形態及び、以下の実施形態において、図１０に示す従来の補強構造と同様の構成要素には同じ符号を用いるものとする。
【００２０】
この第１実施形態の補強構造は、図１に示すように、両側に壁２，２が連続するコンクリートの柱１の正面１ａ側を壁２とともに補強するものである。
上記柱の正面１ａ側に配置する囲い鋼板３は、上記従来の囲い鋼板３と同じ断面Ｌ字状の鋼板である。但し、この第１実施形態では、柱１の正面１ａだけでなく、その両脇の壁面２ａまで連続して囲うため、従来のものより対向部３ａを長くしている。
【００２１】
そして、上記一対の囲い鋼板３，３の対向部３ａ，３ａの先端同士を重ね合わせて幅を柱１の幅より大きくするとともに、柱１及び壁２の正面から所定の間隔を保って配置するが、これら囲い鋼板３を、柱１の軸方向に複数連続的に接合し、図２に示すように梁１０の位置まで覆うようにする。
また、各囲い鋼板３の対向する直交部３ｂ，３ｂ間にはタイバー６をわたし、外部へ突出させた両端にナット７をねじ止めして間隔を保持するようにしている。
【００２２】
さらに、上記囲い鋼板３の表面には、帯状繊維シート５を貼り付けて、囲い鋼板３を連結する。このようにして連結した囲い鋼板３と柱１の正面１ａ及び壁面２ａとの間にこの発明の充填材であるグラウト材４を充填している。つまり、この第１実施形態においては、上記囲い鋼板３がこの発明の型枠を構成している。
なお、図中、符号８は鉄筋で、この鉄筋８は上下床スラブまで連続している。また、符号９はアンカーボルトであり、このアンカーボルト９によってグラウト材４と柱１、壁２および梁１０との密着性を高めている。
【００２３】
上記囲い鋼板３内に充填したグラウト材４が硬化すれば、このグラウト材４に一体化した壁２がフレーム構造体である柱１及び梁１０と一体化する。
このように、グラウト材４を介して、囲い鋼板３に対応する部分の壁２と柱１とが一体化し、これら一体化した柱１及び壁２とが梁１０とも一体化して、新たな支持構造体として構築されることになる。
さらに、上記囲い鋼板３での外側、すなわち上記壁２と一体化したグラウト材４の両外側における壁に、溝１１，１１を形成し、この溝１１，１１によって、上記新たな支持構造体と溝１１より外側とを分断して、上記新たな支持構造体を独立させている。ここで、上記溝１１によってグラウト材４で一体化された新たな支持構造体を独立させるとは、グラウト材４で一体化されていない外側部分のが、上記新たな支持構造体の変形に影響を与えず、新たな支持構造体の靭性を妨げることがないようにすることである。
【００２４】
このような第１実施形態の補強構造では、柱１と壁２の一部とが一体化されて補強されるので、柱１の正面１ａに対応する部分のみを補強する従来の補強構造と比べて、前方への突出量を小さくしながら強度を維持できるようになる。さらに、グラウト材４を介して柱１と一体化した壁２は、上記グラウト材４を介して梁１０とも一体化することによって柱と同様に機能する支持構造体となる。
しかも、上記溝１１，１１によって、溝１１，１１間の支持構造体を、強化されていない部分から独立させているので、上記支持構造体が、強化されず耐力がない壁部分の重量を支える必要がないうえ、フレームとして十分な靭性を発揮することができる。従って、補強効果を有効に利用して建造物全体の強度を上げることができる。
【００２５】
なお、この第１実施形態では、充填材であるグラウト材４と一体化した壁を、フレーム構造対である梁１０と一体化するためにグラウト材４を利用しているが、上記一体化した壁と梁とを一体化する方法はこれに限らない。例えば、梁１０の部分ではグラウト材４を設けないで、壁２に対応させた囲い鋼板３を、なんらかの連結手段を用いて梁１０に連結しても、グラウト材４と一体化した壁２と梁１０とを一体化することができる。
【００２６】
また、この第１実施形態では、囲い鋼板３を型枠として利用し、グラウト材４の硬化後も取り除くことをせず、支持構造体の要素として残しているが、型枠はグラウト材４を壁２と一体化できるように充填できるものならばどのようなものでもよく、グラウト材４が硬化したら取り除くようにしてもかまわない。
但し、上記囲い鋼板３を用いれば、型枠を取り外す工程を省略できし、また、上記のように一部を重ね合わせて互いにスライド可能にした囲い鋼板３を型枠とすれば、型枠の幅調整が容易になる。
さらに、地震発生時に囲い鋼板３がスライドすれば、その重ね合わせ部分の摩擦抵抗によって振動を吸収できるというメリットもある。
【００２７】
図３、図４は、直交する壁２，２間の角に柱１が配置されている場合、上記柱１の周囲にこの発明の補強構造を適用した第２実施形態の断面図である。そして、図４は梁１０の部分の断面図であり、図３は梁以外の部分の断面図である。
この第２実施形態の補強構造も、柱１と連続する柱２の一部分を柱１とともにグラウト材４で一体化し、さらに、その一体化した壁２及び柱１を梁１０と一体化する補強構造である。
【００２８】
この第２実施形態では、断面がＬ字状の囲い鋼板３と３’とを用いて、上記柱１及び壁２との間にグラウト材４を充填するスペースを設けるようにしている。上記囲い鋼板３は、上記第１実施形態の囲い鋼板３と同じもので、柱１の正面１ａあるいは側面１ｂと対向する対向部３ａとこの対向部３ａに直交する直交部３ｂとを備えた鋼板である。そして、一対の囲い鋼板３，３の対向部３ａ，３ａをそれぞれ、上記正面１ａ及び壁面２ａ、側面１ｂ及び壁面２ａに、所定の間隔を保って対向させるとともに、これら一対の対向部３ａ，３ａ間には別の囲い鋼板３’を設けている。この囲い鋼板３’は互いに直交する対向部３ｃ，３ｄを備え、これら対向部３ｃ，３ｄの先端側を上記囲い鋼板３，３の対向部３ａの端部側とをスライド可能に重なり合わせている。
【００２９】
また、上記のように囲い鋼板３，３’を配置し、対向する一方の囲い鋼板３の直交部３ｂと囲い鋼板３’の対向部３ｃ間、もう一方の囲い鋼板３の直交部３ｂと上記囲い鋼板３’の対向部３ｄ間にはそれぞれタイバー６，６を貫通させ、ナット７を用いて上記対向間隔を保持するようにしている。
さらに、上記囲い鋼板３，３’の表面には、帯状繊維シート５を貼り付けて、囲い鋼板３を連結して型枠とする。このようにして連結した囲い鋼板３，３’と柱１の正面１ａおよび壁面２ａとの間にグラウト材４を充填している。
なお、図中、符号８は鉄筋で、この鉄筋８は上下床スラブまで連続している。また、符号９はアンカーボルトであり、このアンカーボルト９によってグラウト材４と柱１、壁２および梁１０との密着性を高めている。
【００３０】
上記囲い鋼板３内に充填したグラウト材４が硬化すれば、このグラウト材４に一体化した壁２がフレーム構造体である柱１及び梁１０と一体化する。
このように、グラウト材４を介して、囲い鋼板３に対応する部分の壁２と柱１とが一体化し、これら一体化した柱１及び壁２とが梁１０とも一体化して、新たな支持構造体として構築されることになる。
さらに、この第２実施形態においても、壁２においてグラウト材４と一体化した部分の両外側には、溝１１，１１を形成し、上記グラウト材４と一体化した上記新たな支持構造体を、グラウト材４と一体化していない部分から分断し、独立させている。
【００３１】
以上のように構成することによって、この第２実施形態も、従来のように、柱１の正面１ａや側面１ｂ側に、極端に突出する補強構造を用いなくても、十分な補強強度を得ることができる。
その他、第１実施形態と同様の効果を得られる。
また、この第２実施形態においても、グラウト材４と一体化した壁２を梁１０と一体化する手段はグラウト材４に限らない。
【００３２】
図５は、一対の柱１，１間の壁２であって、柱１を含まない箇所にこの発明の補強構造を適用した第３実施形態の断面図である。
この第３実施形態では、上記第１実施形態と同様の囲い鋼板３を一対、壁面２ａに対向させて設け、これら囲い鋼板３，３を帯状繊維シート５で結束して型枠とし、その内側にグラウト材４を充填している。
なお、この第３実施形態においても、上記囲い鋼板３を軸方向に複数連続的に結合して図示していない梁の位置まで設けて型枠を構成し、その内側にグラウト材４を充填する。
これにより、グラウト材４と一体化して補強された壁２の部分が軸方向に連続するとともに梁と一体化し、新たな支持構造体となる。
また、図中、符号８は鉄筋で、この鉄筋８は上下床スラブまで連続している。また、符号９はアンカーボルトであり、このアンカーボルト９は図示しない梁にも設け、これによってグラウト材４と柱１、壁２および梁との密着性を高めている。
【００３３】
さらに、上記壁２において、上記囲い鋼板３を配置した両外側には、溝１１，１１を形成し、上記新たな支持構造体を、グラウト材４と一体化していない壁部分から分断して独立させている。
これにより、既存の柱がなかったところに、新たな支持構造体を形成できる。すなわち、この第３実施形態では、既存の柱がない箇所に新たな柱を設けたのと同じような効果を得られる。つまり、事後的に柱を増設して建造物を補強するようなものである。
【００３４】
図６、図７は、両側に壁が連続するコンクリートの柱１に対応する部分に、この発明の補強構造を適用した第4実施形態の断面図を示したものである。そして、図７は梁１０の部分での断面図であり、図６は、梁以外の部分での断面図である。
この第４実施形態は、一対の囲い鋼板３，３の接続部分の構成が上記第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同じである。
【００３５】
この第４実施形態では、一対の囲い鋼板３，３の対向部３ａ，３ａの先端同士をつき合わせて、この突き合わせ部に対応する部分に板部材１２を沿わせるように設けている。
この板部材１２は、柱１の軸方向長さを上記囲い鋼板３の軸方向長さと等しくするとともに所定の幅を有する長方形の鋼板である。
【００３６】
そして、この板部材１２を、囲い鋼板３，３の突き合わせ部に沿わるために、次のようにしている。
対向部３ａ，３ａの端部を突き合わせる一対の囲い鋼板３、３のうち、一方の囲い鋼板３の対向部３ａであって柱１と対向する側の面である裏面に、上記板部材１２の端部を溶接するが、このとき、上記対向部３ａの端部から上記板部材１２を突出させるようにする。この状態で、上記対向部３ａの端部をもう一方の囲い鋼板３の端部と突き合わせて、型枠を形成する。なお、図中符号１３は溶接部であるが、この溶接部１３は板部材１２の軸方向の辺に沿って断続的に設けられている。
なお、上記囲い鋼板３の裏面に板部材１２を設ける方法は溶接に限らない。
【００３７】
このように、予め板部材１２が溶接された囲い鋼板３と、板部材１２を備えていない囲い鋼板３とを付き合わせることによって、この発明の型枠を形成する。
その他の構成は、第１実施形態と同じで、同様の手順によって補強構造を完成する。
従って、この第４実施形態の補強構造では、柱１と壁２の一部とが一体化されて補強されるので、柱１の正面１ａに対応する部分のみを補強する従来の補強構造と比べて、前方への突出量を小さくしながら強度を維持できるようになる。さらに、グラウト材４を介して柱１と一体化した壁２は、上記グラウト材４を介して梁１０とも一体化することによって柱と同様に機能する支持構造体となる。
【００３８】
しかも、上記溝１１，１１によって、溝１１，１１間の支持構造体を、強化されていない部分から独立させているので、上記支持構造体が、強化されず耐力がない壁部分の重量を支える必要がないうえ、フレームとして十分な靭性を発揮することができる。従って、補強効果を有効に利用して建造物全体の強度を上げることができる。
【００３９】
また、この第４実施形態の補強構造では、幅方向に連続する囲い鋼板３を重ね合わせるのではなく突き合わせにしているので、上記第１実施形態のように表面に段差ができない。
上記第１実施形態のように、囲い鋼板３の端部を重ね合わせたときには、表面に囲い鋼板３の厚み分の段差ができるので、帯状繊維シート５を貼り付ける前、あるいは貼り付けた後に、上記段差をパテなどで修正する必要があるが、この第４実施形態では上記段差を修正する工程が不要になる。
なお、上記段差をそのままにして帯状繊維シート５を添付した場合には、その段差部分で鋼板から離れた帯状繊維シート５に張力が作用してしまい、帯状繊維シート５を傷つけてしまう可能性がある。また、段差が壁や柱の表面に現れてしまい、見た目も悪くなる。
【００４０】
図８、図９は、直交する壁２，２間の角に柱１が配置されている場合、上記柱１の周囲にこの発明の補強構造を適用した第５実施形態の断面図である。そして、図９は梁１０の部分の断面図であり、図８は梁以外の部分の断面図である。
この第５実施形態は、一対の囲い鋼板３，３’の接続部分の構成が上記第２実施形態と異なるが、その他の構成は第２実施形態と同じである。
そして、上記第２実施形態の補強構造と同様に、柱１と連続する壁２の一部分を柱１とともにグラウト材４で一体化し、さらに、その一体化した壁２及び柱１を梁１０と一体化する補強構造である。
【００４１】
この第５実施形態では、隣り合う囲い鋼板３と３’とを突き合わせて、この突き合わせ部に対応する部分に、上記第4実施形態と同様の板部材１２を沿わせるように設けている。
そして、この板部材１２を、囲い鋼板３，３’の突き合わせ部に沿わるために、一方の囲い鋼板の裏面に上記板部材１２を予め溶接しておくことは、上記第4実施形態と同じである。
具体的には、中央の囲い鋼板３’の対向部３ｃの裏面に、対向部３ｃの端部から先端を突出させた板部材１２を溶接し、対向部３ｃに隣り合う囲い鋼板３の対向部３ａの端部を突き合わせ、対向部３ａの裏面に上記板部材１２を沿わせる。
また、上記囲い鋼板３’の対向部３ｄと隣り合う囲い鋼板３の対向部３ａの裏面にも、板部材１２を溶接し、上記対向部３ｃと対向部３ａとを突き合わせ、突き合わせ部の裏面に板部材１２を沿わせる。
【００４２】
その他、上記第２実施形態と同様にして型枠を構成し、補強構造を完成する。
従って、この第５実施形態の補強構造でも、上記第２実施形態と同様に、従来のように、柱１の正面１ａや側面１ｂ側に、極端に突出する補強構造を用いなくても、十分な補強強度を得ることができる。
【００４３】
また、この第５実施形態の補強構造では、幅方向に連続する囲い鋼板３，３’を重ね合わせるのではなく突き合わせにしているので、上記第4実施形態と同様に表面に段差ができない。従って、この段差をパテなどで修正する工程を省略できる。
【００４４】
なお、上記第4、第５実施形態のように、隣り合う囲い鋼板の端部を突き合わせるとともに、その突き合わせ部に対応する裏面側に板部材１２を沿わせる構成は、柱１を含む補強構造だけに限らない。図示していないが、例えば、図５に示すように壁２の表面を補強する構造にも適用できる。
上記第４、第５実施形態では、隣り合う囲い鋼板のうち一方の囲い鋼板の裏面に、あらかじめ板部材１２を取り付けておく必要があるし、型枠として必要な幅に合わせた寸法管理も必要になる。但し、表面に段差ができないため、現場で段差を修正する作業が不要になるというメリットがある。
【００４５】
上記第１〜第５実施形態の補強構造は、いずれも、充填材と一体化した壁２と、柱１あるいは梁１０などのフレーム構造とを一体化し、新たな支持構造体を構築する工程と、上記充填材と一体化した壁２と、充填材よりも外側における壁２の部分とを分断するための溝を形成して、上記支持構造体を独立させる工程とからなるこの発明の補強方法によって形成することができる。
そして、上記第１〜第５実施形態では、この発明の充填材としてグラウト材を用いているが、充填材としては、柱や壁面と一体化可能な樹脂剤でも良く、また、充填材と壁とを一体化する方法は上記実施形態の方法に限らない。
【００４６】
また、上記実施形態では、複数の囲い鋼板３，３’の連結に帯状繊維シート５を用いているが、囲い鋼板の連結手段は溶接など、帯状繊維シートを用いないものでもよい。但し、帯状繊維シートを用いれば、現場での溶接作業などを省略できて安全である。
さらに、上記帯状繊維シート５に適度な弾性を保持させるようにすれば、囲い鋼板をスライド可能にするだけでなく、帯状繊維シート５の弾性によって振動を吸収することもできる。
なお、上記第１〜第５実施形態では、上記グラウト材４内に鉄筋８を配置しているが、この発明においては必ずしも鉄筋を必要としない。但し、充填材内に鉄筋を設ける構造によって曲げ耐力が飛躍的に向上することは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
この発明の補強構造は、柱の四方を囲むことができない建造物に対する事後的な補強に適している。
【符号の説明】
【００４８】
１ 柱
２ 壁
３ 囲い鋼板
３’ 囲い鋼板
４ グラウト材
５ 帯状繊維シート
１０ 梁
１１ 溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物の壁に、その壁との間にグラウト材や樹脂材からなる充填材を充填するスペースを設けて型枠の連続体を沿わせるとともに、これら型枠の連続体内に上記充填材を充填して充填した充填材に一体化した壁と、柱あるいは梁などからなるフレーム構造体と一体化し、これら充填材と一体化した壁及び柱あるいは梁などからなるフレーム構造体とで新たな支持構造体を構築する一方、上記充填材と一体化した壁と、壁と一体化した充填材の外側における壁とを分断する溝を形成し、この溝を境に上記支持構造体を独立させた建造物の補強構造。
【請求項２】
一部を重ね合わせて互いにスライド可能にした複数の囲い鋼板で上記型枠を構成し、この囲い鋼板を上下方向に連続させ、かつ、この囲い鋼板を、柱とこの柱に隣接する壁との間に上記充填材を充填するスペースを設けて沿わせるとともに、上記複数の囲い鋼板を帯状繊維シートで結束した請求項１に記載の建造物の補強構造。
【請求項３】
一部を重ね合わせて互いにスライド可能にした複数の囲い鋼板で上記型枠を構成し、この囲い鋼板を上下方向に連続させ、かつ、この囲い鋼板を壁との間に上記充填材を充填するスペースを設けて沿わせるとともに、上記複数の囲い鋼板を帯状繊維シートで結束し、さらに、梁に上記囲い鋼板を固定した請求項1に記載の建造物の補強構造。
【請求項４】
充填材と一体化した壁と、柱あるいは梁などのフレーム構造体とを一体化し、新たな支持構造体を構築する工程と、上記充填材と一体化した壁と、充填材よりも外側における壁とを分断するための溝を形成し、上記支持構造体を独立させる工程とからなる建造物の補強方法。
【請求項１】
建造物の壁に、その壁との間にグラウト材や樹脂材からなる充填材を充填するスペースを設けて型枠の連続体を沿わせるとともに、これら型枠の連続体内に上記充填材を充填して充填した充填材に一体化した壁と、柱あるいは梁などからなるフレーム構造体と一体化し、これら充填材と一体化した壁及び柱あるいは梁などからなるフレーム構造体とで新たな支持構造体を構築する一方、上記充填材と一体化した壁と、壁と一体化した充填材の外側における壁とを分断する溝を形成し、この溝を境に上記支持構造体を独立させた建造物の補強構造。
【請求項２】
一部を重ね合わせて互いにスライド可能にした複数の囲い鋼板で上記型枠を構成し、この囲い鋼板を上下方向に連続させ、かつ、この囲い鋼板を、柱とこの柱に隣接する壁との間に上記充填材を充填するスペースを設けて沿わせるとともに、上記複数の囲い鋼板を帯状繊維シートで結束した請求項１に記載の建造物の補強構造。
【請求項３】
一部を重ね合わせて互いにスライド可能にした複数の囲い鋼板で上記型枠を構成し、この囲い鋼板を上下方向に連続させ、かつ、この囲い鋼板を壁との間に上記充填材を充填するスペースを設けて沿わせるとともに、上記複数の囲い鋼板を帯状繊維シートで結束し、さらに、梁に上記囲い鋼板を固定した請求項1に記載の建造物の補強構造。
【請求項４】
充填材と一体化した壁と、柱あるいは梁などのフレーム構造体とを一体化し、新たな支持構造体を構築する工程と、上記充填材と一体化した壁と、充填材よりも外側における壁とを分断するための溝を形成し、上記支持構造体を独立させる工程とからなる建造物の補強方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−７４１８（Ｐ２０１２−７４１８Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４５４４１（Ｐ２０１０−１４５４４１）
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（５０５０８６１５２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（５０５０８６１５２）
【Ｆターム（参考）】
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