既設構造物の耐震補強構造及びその施工方法
【課題】躯体へのアンカーの打設作業の労力を低減し、アンカー打設による騒音、振動を大幅に減少することができると共に、効率的な部分開口の形成を可能とし、施工期間を大幅に短縮する。
【解決手段】躯体１０の開口部２０の周面に、第１のスタッドジベル７１が植設されている基板７０を配置して接着材８０で固定すると共に、通路用等の部分開口Ｓに対応する箇所に部分開口用プレート５０を配置固定し、基板７０よりも内側の開口部２０内に、第２のスタッドジベル４３が植設されている耐震補強フレーム４０を配置し、耐震補強フレーム４０の切欠部４１ｂを部分開口用プレート５０に対応配置して耐震補強フレーム４０と部分開口用プレート５０が連結され、耐震補強フレーム４０の外周面と躯体１０との間に鉄筋が配筋され、スタッドジベル７１、４３及び鉄筋を埋設するように固結材６１が充填固化された既設構造物の耐震補強構造。
【解決手段】躯体１０の開口部２０の周面に、第１のスタッドジベル７１が植設されている基板７０を配置して接着材８０で固定すると共に、通路用等の部分開口Ｓに対応する箇所に部分開口用プレート５０を配置固定し、基板７０よりも内側の開口部２０内に、第２のスタッドジベル４３が植設されている耐震補強フレーム４０を配置し、耐震補強フレーム４０の切欠部４１ｂを部分開口用プレート５０に対応配置して耐震補強フレーム４０と部分開口用プレート５０が連結され、耐震補強フレーム４０の外周面と躯体１０との間に鉄筋が配筋され、スタッドジベル７１、４３及び鉄筋を埋設するように固結材６１が充填固化された既設構造物の耐震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院、オフィスビル、校舎、共同住宅等の構造物を補強する耐震補強構造に係り、特に通路用等の部分開口が設けられる既設構造物の耐震補強構造及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通路用の部分開口が設けられる既設構造物の耐震補強構造として、特許文献１の耐震補強構造が知られている。この耐震補強構造では、図１１に示すように、既設構造物の躯体１１０である柱１１１と梁１１２で囲まれる開口部１２０において、その周囲の躯体１１０に周方向に略一定間隔を開けて多数のアンカー１３０が打設されていると共に、開口部１２０内に耐震補強フレーム１４０が設置される。耐震補強フレーム１４０は、枠状本体１４１とこれを補強する筋交い１４２とを有し、枠状本体１４１の下側フレーム部１４１ａに切欠部１４１ｂが設けられていると共に、枠状本体１４１の外周にアンカー１３０と略同一の間隔を開けてスタッドジベル１４３が設けられている。
【０００３】
切欠部１４１ｂに対応する箇所には、基板１５１と基板１５１の両端部から立ち上がるように設けられている連結部１５２とを有する部分開口用プレート１５０が設けられている。部分開口用プレート１５０の基板１５１は、切欠部１４１ｂの下側の梁１１２に沿うように配置され、プレート固定用アンカー１５３を打ち込んで固定されており、その連結部１５２は下側フレーム部１４１ａの端部にそれぞれ溶接して固定されている。
【０００４】
耐震補強フレーム１４０の外周と躯体１１０との間の隙間にはスパイラル筋（図示省略）が配置されており、その隙間に充填された無収縮モルタルである固結材１６１が設けられ、アンカー１３０とスタッドジベル１４３が固結材１６１に埋設されるようにして、耐震補強フレーム１４０が躯体１１０に固定されている。耐震補強フレーム１４０の通路用の部分開口Ｓ’を除く部分には面材１６２が敷設され、通路用の部分開口Ｓ’が設けられる。
【０００５】
この耐震補強構造を施工する際には、図８、図９に示すように、開口部１２０の周囲の躯体１１０に対して多数のアンカー１３０を打設し、アンカー１３０を打設した開口部１２０に、スタッドジベル１４３を有する耐震補強フレーム１４０を建て込む。この時、アンカー１３０とスタッドジベル１４３が交互に咬み合うようにして耐震補強フレーム１４０を配置する。次いで、耐震補強フレーム１４０の外周と躯体１１０との間の隙間にスパイラル筋を配置し、その隙間の両側に型枠を配置して無収縮モルタルである固結材１６１を充填する。その後、固結材１６１が硬化すると耐震補強フレーム１４０が躯体１１０に固定される。
【０００６】
一方、耐震補強フレーム１４０の切欠部１４１ｂに対しては、図１０に示すように、切欠部１４１ｂに対応する箇所に部分開口用プレート１５０を配置し、基板１５１と梁１１２との間にエポキシ樹脂系接着剤を充填すると共にプレート固定用アンカー１５３を基板１５１に打ち込むことにより、基板１５１を梁１１２に固定すると共に、連結部１５２を下側フレーム部１４１ａの端部にそれぞれ溶接する。
【０００７】
なお、耐震補強フレーム１４０が躯体１１０に固定された後、型枠を取り外し、耐震補強フレーム１４０の通路用の部分開口Ｓ’を除く部分には、面材１６２を敷設し、通路用の部分開口Ｓ’を設けるようにする（図１１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３２４３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記耐震補強構造及び工法では、躯体１１０にアンカー１３０を１５０〜２００ｍｍ程度等の狭いピッチで多数打設する必要があり、躯体１１０の正確な位置に順次穿孔して多数のアンカー１３０を打ち込まなければならない。そのため、アンカー１３０の打設に要する手間が大きくなると共に、アンカー１３０の打設作業による騒音、振動が長期間に亘って発生し、既設構造物内に人が居たまま施工することは難しい。
【００１０】
更に、多数のアンカー１３０の打設に手間を要することに加え、その後に耐震補強フレーム１４０の建て込み工程と、部分開口用プレート１５０の取り付け工程を別々の工程で順次行うため、施工期間が非常に長くなるという問題がある。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑み提案するものであり、通路用等の部分開口が設けられる既設構造物の耐震補強構造について、躯体へのアンカーの打設作業の労力を低減し、アンカー打設による騒音、振動を大幅に減少することができると共に、効率的に部分開口を形成することを可能とし、施工期間を大幅に短縮することができる既設構造物の耐震補強構造及びその施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の既設構造物の耐震補強構造は、既設構造物の躯体の開口部の周面に、長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベルが植設されている基板を配置して接着材で固定すると共に、部分開口に対応する箇所に部分開口用プレートを配置固定し、前記基板よりも内側の前記開口部内に、外周面に所定間隔で第２のスタッドジベルが植設されている耐震補強フレームを配置し、前記耐震補強フレームの切欠部を前記部分開口用プレートに対応配置して前記耐震補強フレームと前記部分開口用プレートが連結され、前記耐震補強フレームの外周面と前記躯体との間に鉄筋が配筋され、前記第１のスタッドジベル、前記第２のスタッドジベル及び前記鉄筋を埋設するようにして固結材が充填固化されたことを特徴とする。
この構成によれば、多数のアンカーの躯体への打設が不要で、第１のスタッドジベルを有する基板を接着材により躯体に固定することができ、最低本数だけのアンカーの打設で済むことから、アンカーの打設本数を圧倒的に減らして、躯体へのアンカーの打設作業の労力を低減し、アンカー打設による騒音、振動を大幅に減少することができる。また、固結材に埋設される第１のスタッドジベル及びその基板の設置と同時に部分開口用プレートを配置固定することが可能となるから、効率的に部分開口を形成することが可能となり、施工期間を大幅に短縮することができる。
【００１３】
本発明の既設構造物の耐震補強構造は、少なくとも前記躯体の前記開口部の上側に沿って配置する前記基板を、長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベルが植設されている小割基板の複数で構成することを特徴とする。
この構成によれば、例えば梁に沿って長い単一の基板を配置した場合に生じる、重量で基板の中央部分が垂れることを防止するために中央部分にアンカーを高密度で打設する手間を無くすことができ、接着材の接着力によって小割基板を躯体に一体化することが容易にでき、アンカーをなくす或いはその数を可及的に低減することができると共に、施工性を一層向上することができる。
【００１４】
本発明の既設構造物の耐震補強構造の施工方法は、既設構造物の躯体の開口部の周面に、長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベルが植設されている基板を配置して接着材で固定すると共に、部分開口に対応する箇所に部分開口用プレートを配置固定する工程と、前記基板よりも内側の前記開口部内に、外周面に所定間隔で第２のスタッドジベルが植設されている耐震補強フレームを配置して、前記耐震補強フレームの切欠部を前記部分開口用プレートに対応配置する工程と、前記耐震補強フレームと前記部分開口用プレートを連結する工程と、前記耐震補強フレームの外周面と前記躯体との間に鉄筋を配筋する工程と、前記耐震補強フレームの外周面と前記躯体との間に前記第１のスタッドジベル、前記第２のスタッドジベル及び前記鉄筋を埋設するように固結材を充填して固化する工程とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、多数のアンカーの躯体への打設が不要で、第１のスタッドジベルを有する基板を接着材により躯体に固定することができ、最低本数だけのアンカーの打設で済むことから、アンカーの打設本数を圧倒的に減らして、躯体へのアンカーの打設作業の労力を低減し、アンカー打設による騒音、振動を大幅に減少することができる。また、固結材に埋設される第１のスタッドジベル及びその基板の設置と同時に部分開口用プレートを配置固定することにより、効率的に部分開口を形成することが可能となり、施工期間を大幅に短縮することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、通路用等の部分開口が設けられる既設構造物の耐震補強構造について、躯体へのアンカーの打設作業の労力を低減し、アンカー打設による騒音、振動を大幅に減少することができ、既設構造物内に人が居たまま施工することも可能となる。また、効率的に部分開口を形成することが可能であり、施工期間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による実施形態の既設構造物の耐震補強構造で開口部内に耐震補強フレームが設置された状態を示す一部断面正面図。
【図２】（ａ）は図１のＡ部の拡大図、（ｂ）は図２（ａ）における柱側のスタットジベルを省略したＢ−Ｂ線断面図。
【図３】基板及び部分開口用プレートの躯体への取り付けを説明する斜視説明図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は基板及び部分開口用プレートの躯体への取付手順を説明する説明図。
【図５】実施形態の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明する基板及び部分開口用プレートが配置固定された躯体の説明図。
【図６】実施形態の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明する耐震補強フレームが配置された躯体の説明図。
【図７】実施形態の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明する固結材が充填固化された躯体の説明図。
【図８】従来例の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明するアンカーが打設された躯体の説明図。
【図９】従来例の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明する耐震補強フレームが配置された躯体の説明図。
【図１０】従来例の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明する部分開口用プレートが設置された躯体の説明図。
【図１１】従来例の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明する固結材が充填固化された躯体の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔実施形態の既設構造物の耐震補強構造及びその施工方法〕
次に、本発明による実施形態の既設構造物の耐震補強構造及びその施工方法について説明する。
【００１８】
本実施形態の既設構造物の耐震補強構造では、図１、図２及び図７に示すように、既設構造物の躯体１０の柱１１の側面と梁１２の上面及び下面で構成される開口部２０の周面に、基板７０が配置固定されていると共に、基板７０が配置されていない部分開口Ｓに対応する箇所に部分開口用プレート５０が配置固定され、基板７０よりも内側の開口部２０内には耐震補強フレーム４０が配置されている。
【００１９】
基板７０には、長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベル７１が植設され、図示例では２列で植設されている。各基板７０は、第１のスタッドジベル７１が開口部２０の内側に向かって突出するようにして、柱１１の側面と梁１２の上面及び下面に沿って配置され、所定間隔で設けられる複数本のアンカー３０と接着材８０とを併用して柱１１と梁１２に固定されている。
【００２０】
本例のアンカー３０は、図３に示すように、全ねじボルトや異形鉄筋の頭部にねじ加工を施したボルト等のボルト３１とナット３２とから構成され、基板７０の固定に際しては、開口部２０の周面から躯体１０に下孔１３が穿孔され、基板７０の取付孔７２と下孔１３の位置を合わせてボルト３１が挿入され、そのボルト３１に基板７０に当接するまでナット３２が螺合される。また、開口部２０の周面と基板７０との間の隙間や下孔１３内には例えばエポキシ樹脂系接着剤等の接着材８０が充填される。なお、ナット３２は必要に応じ、ダブルナットとする。
【００２１】
部分開口用プレート５０は、基板５１と基板５１の両端部から立ち上がるように設けられている連結部５２とを有する正面視略コ字形であり、部分開口Ｓが形成される後述する耐震補強フレーム４０の切欠部４１ｂに対応する箇所に設けられる。部分開口用プレート５０の基板５１は、下側の梁１２の上面に沿うように配置され、所定間隔で設けられる複数本のプレート固定用アンカー５３と接着材８０とを併用して梁１２に固定されている。
【００２２】
本例のプレート固定用アンカー５３は、図３及び図４に示すように、皿ボルト形状をなす特殊ボルトであり、基板５１の固定に際しては、開口部２０の周面から梁１２に下孔１３が穿孔され、基板５１の皿孔５１１と下孔１３の位置を合わせてプレート固定用アンカー５３が挿入され、皿状のボルト頭部が皿孔５１１内に収容される。また、開口部２０の周面である梁１２の上面と基板５１との間の隙間や下孔１３内にはエポキシ樹脂系接着剤等の接着材８０が充填される。更に、連結部５２は、後述する耐震補強フレーム４０の下側フレーム部４１ａの端部にボルト締め或いは溶接等により固定して連結される。
【００２３】
耐震補強フレーム４０は、正面視矩形の枠状本体４１とこれを補強する筋交い４２とを有し、枠状本体４１の下側フレーム部４１ａに中央部周辺を切り欠くようにして切欠部４１ｂが設けられている。枠状本体４１の外周面には長手方向に所定間隔で第２のスタッドジベル４３が植設されており、図示例では２列で植設されている。第２のスタッドジベル４３は、第１のスタッドジベル７１と略同一の間隔を開けて設けられ、第２のスタッドジベル４３が第１のスタッドジベル７１と交互に咬み合うようにして、耐震補強フレーム４０が設置される。
【００２４】
そして、図２（ｂ）に示すように、耐震補強フレーム４０の枠状本体４１の外周面と躯体１０との間の隙間に割フープ筋或いはスパイラル筋等の鉄筋９１が配筋され、図７に示すように、その隙間に充填された無収縮モルタルである固結材６１が設けられる。尚、図７では鉄筋９１を省略して図示している。固結材６１は、第１のスタッドジベル７１、第２のスタッドジベル４３及び鉄筋９１を埋設するようにして充填固化され、これにより耐震補強フレーム４０が躯体１０に固定されている。更に、耐震補強フレーム４０の通路用の部分開口Ｓを除く部分には面材６２が敷設され、通路用の部分開口Ｓが設けられる。
【００２５】
尚、開口部２０の上側の梁１２の下面に沿って設けられる基板７０、下側の梁１２の上面に沿って部分開口用プレート５０の両側にそれぞれ設けられる基板７０・７０、左右両側の柱１１の側面に沿ってそれぞれ設けられる基板７０・７０は、それぞれ一枚板の基板７０とする構成の他、それぞれを長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベル７１が植設されている小割基板７０ａの複数で構成することも可能である。特に、躯体１０の開口部２０の上側の梁１２に沿って配置する基板７０を小割基板７０ａの複数で構成すると好適であり、これにより、梁１２に沿って長い単一の基板７０を配置した場合に、重量で基板７０の中央部分が垂れることを防止するために中央部分にアンカー３０を高密度で打設する手間を無くすことができ、アンカー３０をなくす或いはその数を可及的に低減することができると共に、施工性を一層向上することができる。
【００２６】
上記実施形態の既設構造物の耐震補強構造を施工する際には、図５に示すように、躯体１０の開口部２０の周面に、部分開口Ｓに対応する箇所を除く箇所において、第１のスタッドジベル７１が開口部２０の内側に突出するようにして基板７０を配置し、図示例においてはアンカー３０の打ち込みと接着材８０の塗布及び充填とを併用して基板７０を躯体１０に固定すると共に、部分開口Ｓに対応する箇所に部分開口用プレート５０を配置し、プレート固定用アンカー５３の打ち込みと接着材８０の塗布及び充填とを併用して部分開口用プレート５０を躯体１０に固定する。
【００２７】
部分開口用プレート５０の固定では、例えば図４に示すように、躯体１０の梁１２の上面の下孔１３以外の領域に接着材８０を塗布し、下孔１３と皿孔５１１との位置を合わせるようにして部分開口用プレート５０を配置し、部分開口用プレート５０を梁１２に接着する。その後、皿孔５１１と下孔１３内に接着材８０を充填し、そこに皿ボルトのプレート固定用アンカー５３を挿入するようにして固定する。尚、基板７０も同様の工程で固定することが可能であり、又、部分開口用プレート５０、基板７０ともプレート固定用アンカー５０、アンカー３０の打設後に、接着材８０を所定箇所に充填するようにして固定することも可能である。
【００２８】
次いで、図６に示すように、基板７０よりも内側の開口部２０内に、第２のスタッドジベル４３が第１のスタッドジベル７１と略等間隔で交互に咬み合うようにし、且つ切欠部４１ｂが部分開口用プレート５０に対応する位置となるようにして、耐震補強フレーム４０を配置し、図示省略する支持具等でその状態で保持する。そして、耐震補強フレーム４０の下側フレーム部４１ａの端部と部分開口用プレート５０の連結部５２とをボルト締め或いは溶接等により固定して、耐震補強フレーム４０と部分開口用プレート５０とを連結する。
【００２９】
その後、耐震補強フレーム４０の枠状本体４１の外周面と躯体１０との間の隙間に鉄筋９１を配筋し、その隙間の両側に型枠９２を配置して無収縮モルタルである固結材６１を充填し、枠状本体４１の外周面と躯体１０との間に第１のスタッドジベル７１、前記第２のスタッドジベル４３及び鉄筋９１を埋設するようにして固結材６１を固化させる（図２（ｂ）、図７参照）。固結材６１が固化して耐震補強フレーム４０が躯体１０に固定された後、必要に応じて型枠９２を取り外し、耐震補強フレーム４０の通路用の部分開口Ｓを除く部分に面材６２を貼り付け、通路用の部分開口Ｓを設ける（図７参照）。
【００３０】
本実施形態の既設構造物の耐震補強構造及びその施工方法は、多数のアンカーの躯体１０への打設が不要で、第１のスタッドジベル７１を有する基板７０を躯体１０に固定する本数だけのアンカー３０の打設で済むことから、アンカー３０の打設本数を圧倒的に減らして、躯体１０へのアンカー３０の打設作業の労力を低減し、アンカー打設による騒音、振動を大幅に減少することができる。また、固結材６１に埋設される第１のスタッドジベル７１及びその基板７０の設置と同時に部分開口用プレート５０を配置固定することが可能となるから、効率的に部分開口Ｓを形成することが可能となり、施工期間を大幅に短縮することができる。
【００３１】
〔実施形態の変形例等〕
本明細書開示の発明は、各発明や実施形態の構成の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものを含むものである。そして、下記変形例も包含する。
【００３２】
例えば本発明における躯体の開口部は、図示例の柱１１と梁１２で囲まれる正面視矩形の開口部２０に限定されず適宜であり、例えば円形、楕円形或いは三角形、六角形等の四角形以外の多角形等とすることが可能である。開口部を円形、楕円形等の曲面を有する形状とする場合には、これに応じて、基板や部分開口用プレートを曲面形状にするとよい。
【００３３】
また、基板７０の躯体１０への固定と部分開口用プレート５０を躯体１０に固定する工程は、同時に行うことによって工程数を減らし施工期間を短縮することができるが、作業手順の都合により、基板７０を先に取り付けるか、或いは、部分開口用プレート５０を先に取り付けても構わず、その他の施工手順や、構成は上記例以外にも適宜である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、例えば病院、オフィスビル、校舎等の既設構造物の耐震補強に利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０…躯体 １１…柱 １２…梁 １３…下孔 ２０、１２０…開口部 ３０、１３０…アンカー ３１…ボルト ３２…ナット ４０、１４０…耐震補強フレーム ４１、１４１…枠状本体 ４１ａ、１４１ａ…下側フレーム部 ４１ｂ、１４１ｂ…切欠部 ４２、１４２…筋交い ４３、１４３…第２のスタッドジベル ５０、１５０…部分開口用プレート ５１、１５１…基板 ５１１…皿孔 ５２、１５２…連結部 ５３、１５３…プレート固定用アンカー ６１、１６１…固結材 ６２、１６２…面材 ７０…基板 ７０ａ…小割基板 ７１…第１のスタッドジベル ７２…取付孔 ８０…接着材 ９１…鉄筋 ９２…型枠 １１０…躯体 １１１…柱 １１２…梁 Ｓ、Ｓ’…部分開口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院、オフィスビル、校舎、共同住宅等の構造物を補強する耐震補強構造に係り、特に通路用等の部分開口が設けられる既設構造物の耐震補強構造及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通路用の部分開口が設けられる既設構造物の耐震補強構造として、特許文献１の耐震補強構造が知られている。この耐震補強構造では、図１１に示すように、既設構造物の躯体１１０である柱１１１と梁１１２で囲まれる開口部１２０において、その周囲の躯体１１０に周方向に略一定間隔を開けて多数のアンカー１３０が打設されていると共に、開口部１２０内に耐震補強フレーム１４０が設置される。耐震補強フレーム１４０は、枠状本体１４１とこれを補強する筋交い１４２とを有し、枠状本体１４１の下側フレーム部１４１ａに切欠部１４１ｂが設けられていると共に、枠状本体１４１の外周にアンカー１３０と略同一の間隔を開けてスタッドジベル１４３が設けられている。
【０００３】
切欠部１４１ｂに対応する箇所には、基板１５１と基板１５１の両端部から立ち上がるように設けられている連結部１５２とを有する部分開口用プレート１５０が設けられている。部分開口用プレート１５０の基板１５１は、切欠部１４１ｂの下側の梁１１２に沿うように配置され、プレート固定用アンカー１５３を打ち込んで固定されており、その連結部１５２は下側フレーム部１４１ａの端部にそれぞれ溶接して固定されている。
【０００４】
耐震補強フレーム１４０の外周と躯体１１０との間の隙間にはスパイラル筋（図示省略）が配置されており、その隙間に充填された無収縮モルタルである固結材１６１が設けられ、アンカー１３０とスタッドジベル１４３が固結材１６１に埋設されるようにして、耐震補強フレーム１４０が躯体１１０に固定されている。耐震補強フレーム１４０の通路用の部分開口Ｓ’を除く部分には面材１６２が敷設され、通路用の部分開口Ｓ’が設けられる。
【０００５】
この耐震補強構造を施工する際には、図８、図９に示すように、開口部１２０の周囲の躯体１１０に対して多数のアンカー１３０を打設し、アンカー１３０を打設した開口部１２０に、スタッドジベル１４３を有する耐震補強フレーム１４０を建て込む。この時、アンカー１３０とスタッドジベル１４３が交互に咬み合うようにして耐震補強フレーム１４０を配置する。次いで、耐震補強フレーム１４０の外周と躯体１１０との間の隙間にスパイラル筋を配置し、その隙間の両側に型枠を配置して無収縮モルタルである固結材１６１を充填する。その後、固結材１６１が硬化すると耐震補強フレーム１４０が躯体１１０に固定される。
【０００６】
一方、耐震補強フレーム１４０の切欠部１４１ｂに対しては、図１０に示すように、切欠部１４１ｂに対応する箇所に部分開口用プレート１５０を配置し、基板１５１と梁１１２との間にエポキシ樹脂系接着剤を充填すると共にプレート固定用アンカー１５３を基板１５１に打ち込むことにより、基板１５１を梁１１２に固定すると共に、連結部１５２を下側フレーム部１４１ａの端部にそれぞれ溶接する。
【０００７】
なお、耐震補強フレーム１４０が躯体１１０に固定された後、型枠を取り外し、耐震補強フレーム１４０の通路用の部分開口Ｓ’を除く部分には、面材１６２を敷設し、通路用の部分開口Ｓ’を設けるようにする（図１１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３２４３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記耐震補強構造及び工法では、躯体１１０にアンカー１３０を１５０〜２００ｍｍ程度等の狭いピッチで多数打設する必要があり、躯体１１０の正確な位置に順次穿孔して多数のアンカー１３０を打ち込まなければならない。そのため、アンカー１３０の打設に要する手間が大きくなると共に、アンカー１３０の打設作業による騒音、振動が長期間に亘って発生し、既設構造物内に人が居たまま施工することは難しい。
【００１０】
更に、多数のアンカー１３０の打設に手間を要することに加え、その後に耐震補強フレーム１４０の建て込み工程と、部分開口用プレート１５０の取り付け工程を別々の工程で順次行うため、施工期間が非常に長くなるという問題がある。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑み提案するものであり、通路用等の部分開口が設けられる既設構造物の耐震補強構造について、躯体へのアンカーの打設作業の労力を低減し、アンカー打設による騒音、振動を大幅に減少することができると共に、効率的に部分開口を形成することを可能とし、施工期間を大幅に短縮することができる既設構造物の耐震補強構造及びその施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の既設構造物の耐震補強構造は、既設構造物の躯体の開口部の周面に、長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベルが植設されている基板を配置して接着材で固定すると共に、部分開口に対応する箇所に部分開口用プレートを配置固定し、前記基板よりも内側の前記開口部内に、外周面に所定間隔で第２のスタッドジベルが植設されている耐震補強フレームを配置し、前記耐震補強フレームの切欠部を前記部分開口用プレートに対応配置して前記耐震補強フレームと前記部分開口用プレートが連結され、前記耐震補強フレームの外周面と前記躯体との間に鉄筋が配筋され、前記第１のスタッドジベル、前記第２のスタッドジベル及び前記鉄筋を埋設するようにして固結材が充填固化されたことを特徴とする。
この構成によれば、多数のアンカーの躯体への打設が不要で、第１のスタッドジベルを有する基板を接着材により躯体に固定することができ、最低本数だけのアンカーの打設で済むことから、アンカーの打設本数を圧倒的に減らして、躯体へのアンカーの打設作業の労力を低減し、アンカー打設による騒音、振動を大幅に減少することができる。また、固結材に埋設される第１のスタッドジベル及びその基板の設置と同時に部分開口用プレートを配置固定することが可能となるから、効率的に部分開口を形成することが可能となり、施工期間を大幅に短縮することができる。
【００１３】
本発明の既設構造物の耐震補強構造は、少なくとも前記躯体の前記開口部の上側に沿って配置する前記基板を、長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベルが植設されている小割基板の複数で構成することを特徴とする。
この構成によれば、例えば梁に沿って長い単一の基板を配置した場合に生じる、重量で基板の中央部分が垂れることを防止するために中央部分にアンカーを高密度で打設する手間を無くすことができ、接着材の接着力によって小割基板を躯体に一体化することが容易にでき、アンカーをなくす或いはその数を可及的に低減することができると共に、施工性を一層向上することができる。
【００１４】
本発明の既設構造物の耐震補強構造の施工方法は、既設構造物の躯体の開口部の周面に、長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベルが植設されている基板を配置して接着材で固定すると共に、部分開口に対応する箇所に部分開口用プレートを配置固定する工程と、前記基板よりも内側の前記開口部内に、外周面に所定間隔で第２のスタッドジベルが植設されている耐震補強フレームを配置して、前記耐震補強フレームの切欠部を前記部分開口用プレートに対応配置する工程と、前記耐震補強フレームと前記部分開口用プレートを連結する工程と、前記耐震補強フレームの外周面と前記躯体との間に鉄筋を配筋する工程と、前記耐震補強フレームの外周面と前記躯体との間に前記第１のスタッドジベル、前記第２のスタッドジベル及び前記鉄筋を埋設するように固結材を充填して固化する工程とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、多数のアンカーの躯体への打設が不要で、第１のスタッドジベルを有する基板を接着材により躯体に固定することができ、最低本数だけのアンカーの打設で済むことから、アンカーの打設本数を圧倒的に減らして、躯体へのアンカーの打設作業の労力を低減し、アンカー打設による騒音、振動を大幅に減少することができる。また、固結材に埋設される第１のスタッドジベル及びその基板の設置と同時に部分開口用プレートを配置固定することにより、効率的に部分開口を形成することが可能となり、施工期間を大幅に短縮することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、通路用等の部分開口が設けられる既設構造物の耐震補強構造について、躯体へのアンカーの打設作業の労力を低減し、アンカー打設による騒音、振動を大幅に減少することができ、既設構造物内に人が居たまま施工することも可能となる。また、効率的に部分開口を形成することが可能であり、施工期間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による実施形態の既設構造物の耐震補強構造で開口部内に耐震補強フレームが設置された状態を示す一部断面正面図。
【図２】（ａ）は図１のＡ部の拡大図、（ｂ）は図２（ａ）における柱側のスタットジベルを省略したＢ−Ｂ線断面図。
【図３】基板及び部分開口用プレートの躯体への取り付けを説明する斜視説明図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は基板及び部分開口用プレートの躯体への取付手順を説明する説明図。
【図５】実施形態の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明する基板及び部分開口用プレートが配置固定された躯体の説明図。
【図６】実施形態の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明する耐震補強フレームが配置された躯体の説明図。
【図７】実施形態の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明する固結材が充填固化された躯体の説明図。
【図８】従来例の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明するアンカーが打設された躯体の説明図。
【図９】従来例の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明する耐震補強フレームが配置された躯体の説明図。
【図１０】従来例の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明する部分開口用プレートが設置された躯体の説明図。
【図１１】従来例の既設構造物の耐震補強構造の施工手順を説明する固結材が充填固化された躯体の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔実施形態の既設構造物の耐震補強構造及びその施工方法〕
次に、本発明による実施形態の既設構造物の耐震補強構造及びその施工方法について説明する。
【００１８】
本実施形態の既設構造物の耐震補強構造では、図１、図２及び図７に示すように、既設構造物の躯体１０の柱１１の側面と梁１２の上面及び下面で構成される開口部２０の周面に、基板７０が配置固定されていると共に、基板７０が配置されていない部分開口Ｓに対応する箇所に部分開口用プレート５０が配置固定され、基板７０よりも内側の開口部２０内には耐震補強フレーム４０が配置されている。
【００１９】
基板７０には、長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベル７１が植設され、図示例では２列で植設されている。各基板７０は、第１のスタッドジベル７１が開口部２０の内側に向かって突出するようにして、柱１１の側面と梁１２の上面及び下面に沿って配置され、所定間隔で設けられる複数本のアンカー３０と接着材８０とを併用して柱１１と梁１２に固定されている。
【００２０】
本例のアンカー３０は、図３に示すように、全ねじボルトや異形鉄筋の頭部にねじ加工を施したボルト等のボルト３１とナット３２とから構成され、基板７０の固定に際しては、開口部２０の周面から躯体１０に下孔１３が穿孔され、基板７０の取付孔７２と下孔１３の位置を合わせてボルト３１が挿入され、そのボルト３１に基板７０に当接するまでナット３２が螺合される。また、開口部２０の周面と基板７０との間の隙間や下孔１３内には例えばエポキシ樹脂系接着剤等の接着材８０が充填される。なお、ナット３２は必要に応じ、ダブルナットとする。
【００２１】
部分開口用プレート５０は、基板５１と基板５１の両端部から立ち上がるように設けられている連結部５２とを有する正面視略コ字形であり、部分開口Ｓが形成される後述する耐震補強フレーム４０の切欠部４１ｂに対応する箇所に設けられる。部分開口用プレート５０の基板５１は、下側の梁１２の上面に沿うように配置され、所定間隔で設けられる複数本のプレート固定用アンカー５３と接着材８０とを併用して梁１２に固定されている。
【００２２】
本例のプレート固定用アンカー５３は、図３及び図４に示すように、皿ボルト形状をなす特殊ボルトであり、基板５１の固定に際しては、開口部２０の周面から梁１２に下孔１３が穿孔され、基板５１の皿孔５１１と下孔１３の位置を合わせてプレート固定用アンカー５３が挿入され、皿状のボルト頭部が皿孔５１１内に収容される。また、開口部２０の周面である梁１２の上面と基板５１との間の隙間や下孔１３内にはエポキシ樹脂系接着剤等の接着材８０が充填される。更に、連結部５２は、後述する耐震補強フレーム４０の下側フレーム部４１ａの端部にボルト締め或いは溶接等により固定して連結される。
【００２３】
耐震補強フレーム４０は、正面視矩形の枠状本体４１とこれを補強する筋交い４２とを有し、枠状本体４１の下側フレーム部４１ａに中央部周辺を切り欠くようにして切欠部４１ｂが設けられている。枠状本体４１の外周面には長手方向に所定間隔で第２のスタッドジベル４３が植設されており、図示例では２列で植設されている。第２のスタッドジベル４３は、第１のスタッドジベル７１と略同一の間隔を開けて設けられ、第２のスタッドジベル４３が第１のスタッドジベル７１と交互に咬み合うようにして、耐震補強フレーム４０が設置される。
【００２４】
そして、図２（ｂ）に示すように、耐震補強フレーム４０の枠状本体４１の外周面と躯体１０との間の隙間に割フープ筋或いはスパイラル筋等の鉄筋９１が配筋され、図７に示すように、その隙間に充填された無収縮モルタルである固結材６１が設けられる。尚、図７では鉄筋９１を省略して図示している。固結材６１は、第１のスタッドジベル７１、第２のスタッドジベル４３及び鉄筋９１を埋設するようにして充填固化され、これにより耐震補強フレーム４０が躯体１０に固定されている。更に、耐震補強フレーム４０の通路用の部分開口Ｓを除く部分には面材６２が敷設され、通路用の部分開口Ｓが設けられる。
【００２５】
尚、開口部２０の上側の梁１２の下面に沿って設けられる基板７０、下側の梁１２の上面に沿って部分開口用プレート５０の両側にそれぞれ設けられる基板７０・７０、左右両側の柱１１の側面に沿ってそれぞれ設けられる基板７０・７０は、それぞれ一枚板の基板７０とする構成の他、それぞれを長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベル７１が植設されている小割基板７０ａの複数で構成することも可能である。特に、躯体１０の開口部２０の上側の梁１２に沿って配置する基板７０を小割基板７０ａの複数で構成すると好適であり、これにより、梁１２に沿って長い単一の基板７０を配置した場合に、重量で基板７０の中央部分が垂れることを防止するために中央部分にアンカー３０を高密度で打設する手間を無くすことができ、アンカー３０をなくす或いはその数を可及的に低減することができると共に、施工性を一層向上することができる。
【００２６】
上記実施形態の既設構造物の耐震補強構造を施工する際には、図５に示すように、躯体１０の開口部２０の周面に、部分開口Ｓに対応する箇所を除く箇所において、第１のスタッドジベル７１が開口部２０の内側に突出するようにして基板７０を配置し、図示例においてはアンカー３０の打ち込みと接着材８０の塗布及び充填とを併用して基板７０を躯体１０に固定すると共に、部分開口Ｓに対応する箇所に部分開口用プレート５０を配置し、プレート固定用アンカー５３の打ち込みと接着材８０の塗布及び充填とを併用して部分開口用プレート５０を躯体１０に固定する。
【００２７】
部分開口用プレート５０の固定では、例えば図４に示すように、躯体１０の梁１２の上面の下孔１３以外の領域に接着材８０を塗布し、下孔１３と皿孔５１１との位置を合わせるようにして部分開口用プレート５０を配置し、部分開口用プレート５０を梁１２に接着する。その後、皿孔５１１と下孔１３内に接着材８０を充填し、そこに皿ボルトのプレート固定用アンカー５３を挿入するようにして固定する。尚、基板７０も同様の工程で固定することが可能であり、又、部分開口用プレート５０、基板７０ともプレート固定用アンカー５０、アンカー３０の打設後に、接着材８０を所定箇所に充填するようにして固定することも可能である。
【００２８】
次いで、図６に示すように、基板７０よりも内側の開口部２０内に、第２のスタッドジベル４３が第１のスタッドジベル７１と略等間隔で交互に咬み合うようにし、且つ切欠部４１ｂが部分開口用プレート５０に対応する位置となるようにして、耐震補強フレーム４０を配置し、図示省略する支持具等でその状態で保持する。そして、耐震補強フレーム４０の下側フレーム部４１ａの端部と部分開口用プレート５０の連結部５２とをボルト締め或いは溶接等により固定して、耐震補強フレーム４０と部分開口用プレート５０とを連結する。
【００２９】
その後、耐震補強フレーム４０の枠状本体４１の外周面と躯体１０との間の隙間に鉄筋９１を配筋し、その隙間の両側に型枠９２を配置して無収縮モルタルである固結材６１を充填し、枠状本体４１の外周面と躯体１０との間に第１のスタッドジベル７１、前記第２のスタッドジベル４３及び鉄筋９１を埋設するようにして固結材６１を固化させる（図２（ｂ）、図７参照）。固結材６１が固化して耐震補強フレーム４０が躯体１０に固定された後、必要に応じて型枠９２を取り外し、耐震補強フレーム４０の通路用の部分開口Ｓを除く部分に面材６２を貼り付け、通路用の部分開口Ｓを設ける（図７参照）。
【００３０】
本実施形態の既設構造物の耐震補強構造及びその施工方法は、多数のアンカーの躯体１０への打設が不要で、第１のスタッドジベル７１を有する基板７０を躯体１０に固定する本数だけのアンカー３０の打設で済むことから、アンカー３０の打設本数を圧倒的に減らして、躯体１０へのアンカー３０の打設作業の労力を低減し、アンカー打設による騒音、振動を大幅に減少することができる。また、固結材６１に埋設される第１のスタッドジベル７１及びその基板７０の設置と同時に部分開口用プレート５０を配置固定することが可能となるから、効率的に部分開口Ｓを形成することが可能となり、施工期間を大幅に短縮することができる。
【００３１】
〔実施形態の変形例等〕
本明細書開示の発明は、各発明や実施形態の構成の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものを含むものである。そして、下記変形例も包含する。
【００３２】
例えば本発明における躯体の開口部は、図示例の柱１１と梁１２で囲まれる正面視矩形の開口部２０に限定されず適宜であり、例えば円形、楕円形或いは三角形、六角形等の四角形以外の多角形等とすることが可能である。開口部を円形、楕円形等の曲面を有する形状とする場合には、これに応じて、基板や部分開口用プレートを曲面形状にするとよい。
【００３３】
また、基板７０の躯体１０への固定と部分開口用プレート５０を躯体１０に固定する工程は、同時に行うことによって工程数を減らし施工期間を短縮することができるが、作業手順の都合により、基板７０を先に取り付けるか、或いは、部分開口用プレート５０を先に取り付けても構わず、その他の施工手順や、構成は上記例以外にも適宜である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、例えば病院、オフィスビル、校舎等の既設構造物の耐震補強に利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０…躯体 １１…柱 １２…梁 １３…下孔 ２０、１２０…開口部 ３０、１３０…アンカー ３１…ボルト ３２…ナット ４０、１４０…耐震補強フレーム ４１、１４１…枠状本体 ４１ａ、１４１ａ…下側フレーム部 ４１ｂ、１４１ｂ…切欠部 ４２、１４２…筋交い ４３、１４３…第２のスタッドジベル ５０、１５０…部分開口用プレート ５１、１５１…基板 ５１１…皿孔 ５２、１５２…連結部 ５３、１５３…プレート固定用アンカー ６１、１６１…固結材 ６２、１６２…面材 ７０…基板 ７０ａ…小割基板 ７１…第１のスタッドジベル ７２…取付孔 ８０…接着材 ９１…鉄筋 ９２…型枠 １１０…躯体 １１１…柱 １１２…梁 Ｓ、Ｓ’…部分開口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設構造物の躯体の開口部の周面に、
長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベルが植設されている基板を配置して接着材で固定すると共に、
部分開口に対応する箇所に部分開口用プレートを配置固定し、
前記基板よりも内側の前記開口部内に、外周面に所定間隔で第２のスタッドジベルが植設されている耐震補強フレームを配置し、
前記耐震補強フレームの切欠部を前記部分開口用プレートに対応配置して前記耐震補強フレームと前記部分開口用プレートが連結され、
前記耐震補強フレームの外周面と前記躯体との間に鉄筋が配筋され、
前記第１のスタッドジベル、前記第２のスタッドジベル及び前記鉄筋を埋設するようにして固結材が充填固化されたことを特徴とする既設構造物の耐震補強構造。
【請求項２】
少なくとも前記躯体の前記開口部の上側に沿って配置する前記基板を、
長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベルが植設されている小割基板の複数で構成することを特徴とする請求項１記載の既設構造物の耐震補強構造。
【請求項３】
既設構造物の躯体の開口部の周面に、長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベルが植設されている基板を配置して接着材で固定すると共に、部分開口に対応する箇所に部分開口用プレートを配置固定する工程と、
前記基板よりも内側の前記開口部内に、外周面に所定間隔で第２のスタッドジベルが植設されている耐震補強フレームを配置して、前記耐震補強フレームの切欠部を前記部分開口用プレートに対応配置する工程と、
前記耐震補強フレームと前記部分開口用プレートを連結する工程と、
前記耐震補強フレームの外周面と前記躯体との間に鉄筋を配筋する工程と、
前記耐震補強フレームの外周面と前記躯体との間に前記第１のスタッドジベル、前記第２のスタッドジベル及び前記鉄筋を埋設するように固結材を充填して固化する工程と、
を備えることを特徴とする既設構造物の耐震補強構造の施工方法。
【請求項１】
既設構造物の躯体の開口部の周面に、
長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベルが植設されている基板を配置して接着材で固定すると共に、
部分開口に対応する箇所に部分開口用プレートを配置固定し、
前記基板よりも内側の前記開口部内に、外周面に所定間隔で第２のスタッドジベルが植設されている耐震補強フレームを配置し、
前記耐震補強フレームの切欠部を前記部分開口用プレートに対応配置して前記耐震補強フレームと前記部分開口用プレートが連結され、
前記耐震補強フレームの外周面と前記躯体との間に鉄筋が配筋され、
前記第１のスタッドジベル、前記第２のスタッドジベル及び前記鉄筋を埋設するようにして固結材が充填固化されたことを特徴とする既設構造物の耐震補強構造。
【請求項２】
少なくとも前記躯体の前記開口部の上側に沿って配置する前記基板を、
長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベルが植設されている小割基板の複数で構成することを特徴とする請求項１記載の既設構造物の耐震補強構造。
【請求項３】
既設構造物の躯体の開口部の周面に、長手方向に所定間隔で第１のスタッドジベルが植設されている基板を配置して接着材で固定すると共に、部分開口に対応する箇所に部分開口用プレートを配置固定する工程と、
前記基板よりも内側の前記開口部内に、外周面に所定間隔で第２のスタッドジベルが植設されている耐震補強フレームを配置して、前記耐震補強フレームの切欠部を前記部分開口用プレートに対応配置する工程と、
前記耐震補強フレームと前記部分開口用プレートを連結する工程と、
前記耐震補強フレームの外周面と前記躯体との間に鉄筋を配筋する工程と、
前記耐震補強フレームの外周面と前記躯体との間に前記第１のスタッドジベル、前記第２のスタッドジベル及び前記鉄筋を埋設するように固結材を充填して固化する工程と、
を備えることを特徴とする既設構造物の耐震補強構造の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１８０７２１（Ｐ２０１２−１８０７２１Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４５９４６（Ｐ２０１１−４５９４６）
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（０００１２９７５８）株式会社ケー・エフ・シー (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（０００１２９７５８）株式会社ケー・エフ・シー (120)
【Ｆターム（参考）】
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