JPH09177334A - 既設柱の補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の既設柱の補強方法においては、多くの
工数と時間を要していた。また、床面の利用効率が低下
していた。時として、溶接等の高度な技能が要求される
こともあった。 【解決手段】 既設柱１の周囲を、補強鋼板２により補
強鋼板２の端部２ａどうしを互いに重ね合わせた状態で
包囲するとともに、補強鋼板２の重ね合わせ部１０を既
設柱１の外側のみからボルト３で固定し、さらに、補強
鋼板２と既設柱１との間に無収縮モルタルを充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既設柱を補強する
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、建築構造物においては、
老朽化により、あるいは、耐震性の向上を目的として、
建て替えを行うことなく既設の建築構造物に対して補強
を実施したいという要求がしばしば生じている。

【０００３】この場合、既設柱に対しては、一般には、
既設柱の周囲にさらに所定厚の鉄筋コンクリートを打設
するか、あるいは、既設柱の周囲に補強鋼板を巻き付
け、その接合部を溶接により接合して既設柱を補強鋼板
の鞘で被覆する方法が有効かつ便利とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記既
設柱の補強方法において、既設柱の周囲に鉄筋コンクリ
ートを打設する方法は、配筋や養生に多くの工数と時間
を要するばかりでなく、新たに打設する鉄筋コンクリー
ト層の厚みを相当に厚くしないと補強効果が得られない
ので、補強後における柱の断面が増大し、床面の利用効
率が低下することとなる。

【０００５】また、既設柱を補強鋼板の鞘で被覆する方
法は、現場において、補強鋼板の接合部を溶接する必要
があり、所定の品質を確保するためには高度な技能が要
求されることになる。また、多くの時間と工数を必要と
する。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、施工の容易な既設柱の補強方法を提供することを目
的とするものであり、さらに床面の利用効率の低下を極
力防止し得る既設柱の補強方法を提供することを目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の既設柱の
補強方法においては、既設柱を補強する方法であって、
前記既設柱の周囲を、補強鋼板により該補強鋼板の端部
どうしを互いに重ね合わせた状態で包囲するとともに、
該補強鋼板の重ね合わせ部を該重ね合わせ部の外側のみ
からボルトで固定し、さらに、前記補強鋼板と前記既設
柱との間に無収縮モルタルを充填することを特徴として
いる。請求項２記載の既設柱の補強方法においては、請
求項１記載の既設柱の補強方法において、前記ボルト
は、一端部側に係止部を有するボルト本体と、該ボルト
本体の他端部側に螺着されたナットと、該ナットと前記
係止部との間に位置して前記ボルト本体の外側に被冠さ
れた押圧部材と、該押圧部材と前記係止部との間に位置
して前記ボルト本体の外側に被冠され、前記ナットを回
転させて前記係止部に向けて移動させたときに前記押圧
部材と前記係止部との間において圧し潰されて拡径する
拡径部材とを具備して構成されていることを特徴として
いる。請求項３記載の既設柱の補強方法においては、請
求項１または２記載の既設柱の補強方法において、前記
既設柱の前記ボルトに対応する部分に、前記ボルトの、
前記補強鋼板から前記既設柱の内部側に向けて突出する
部分を収容するための凹所を形成することを特徴として
いる。

【０００８】請求項１記載の発明によると、既設柱の周
囲が無収縮モルタルにより固着された補強鋼板で包囲さ
れることになり、既設柱の剪断耐力が向上する。この場
合、補強鋼板の重ね合わせ部を、重ね合わせ部の外側の
みからの操作によりボルトで固定するので、補強鋼板の
固定が容易になされる。請求項２記載の発明によると、
ナットを回転させてボルト本体の係止部に向けて移動さ
せたときには、拡径部材が押圧部材と係止部との間にお
いて圧し潰されて拡径する。この拡径された部分が係止
部として機能して、片側のみからの操作による固定が可
能とされる。請求項３記載の発明によると、ボルトの、
補強鋼板から既設柱の内部側に向けて突出する部分は、
既設柱の凹所内に収容されるので、補強鋼板は、既設柱
に対してなるべく近接させて配置される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の既設柱の補強方法
の実施の形態について、図面を参照して説明する。

【００１０】〔第１実施形態〕図１は、本発明による既
設柱の補強構造の第１実施形態を示すもので、図におい
て、符号１は既設柱、２は補強鋼板、３はボルト、４は
凹所を示している。

【００１１】既設柱１は、例えば四角状断面をもって延
在する鉄筋コンクリート製の柱であって、本発明におい
て補強が施される対象をなすものである。

【００１２】補強鋼板２は、既設柱１を包囲し得る形状
に成形された鋼板であり、図１に示す例においては、４
枚のＬ字形鋼板が使用されている。これら補強鋼板２
は、隣接する補強鋼板２どうしがそれぞれの端部２ａど
うしを互いに重ね合わせて重ね合わせ部１０を形成した
状態で、既設柱１の周囲を包囲するよう配置されてい
る。また、補強鋼板２には、後述のボルト３のためのボ
ルト挿通孔（図示せず）が形成されている。

【００１３】ボルト３は、一方向のみから施工できる高
張力ボルトである。ボルト３の構成について、図２を参
照して説明する。図において、符号２０はボルト本体、
３０はナット、４０は拡径部材である。

【００１４】ボルト本体２０は、一端部側に位置してい
る頭部（係止部）２１と、軸部２２とから構成されてい
る。ボルト本体２０の他端部側に位置している軸部２２
の先端は、雄螺子部２２ａとされている。

【００１５】ナット３０は、雄螺子部２２ａと螺合する
雌螺子孔３１を備えており、雌螺子孔３１が雄螺子部２
２ａに螺着されることにより、ボルト本体２０の先端に
螺着されている。ナット３０と補強鋼板２との間には、
ナット３０の回転を円滑にするためのベアリングワッシ
ャ３２が配設されている。

【００１６】ボルト本体２０の頭部２１とナット３０と
の間には、ボルト本体２０の軸部２２の外側に被冠され
て、頭部２１側から順に拡径部材４０、スリーブ（押圧
部材）４１、ワッシャ４２が介装されている。このと
き、拡径部材４０は、スリーブ４１、ワッシャ４２より
も圧し潰されやすい性質の材料から構成されている。

【００１７】上記構成を有するボルト３において、ナッ
ト３０を回転させたときには、図２（ｂ）に示すよう
に、拡径部材４０がスリーブ４１と頭部２１との間にお
いて圧し潰されて拡径部４０ａが形成される。さらに、
ナット３０を回転させると、図２（ｃ）に示すように、
軸部２２がナット３０側に引き寄せられ、拡径部４０ａ
が補強鋼板２に係止される。この拡径部４０ａの係止機
能を利用して図２（ｄ）に示すような所定位置までナッ
ト３０を回転させる。以上のようにして片側からのみの
操作による固定が行える。

【００１８】上記ボルト３に代えて、図３に示すよう
に、補強鋼板２にナット４５を予め溶接しておく構成を
採用することもできる。この場合にも外側のみからの操
作により高張力ボルト４６を用いて補強鋼板２どうしを
固定することができる。

【００１９】さて、説明を図１に戻すと、凹所４は、既
設柱１のボルト３の設置箇所に対応する部分に形成され
たものであり、ボルト３が設置された際に、ボルト３の
補強鋼板２から既設柱２の内部側に向けて突出する部分
を収容するためのものである。

【００２０】次に、上記補強構造の施工方法について説
明する。まず、既設柱１に合わせて、補強鋼板２を所定
形状に成形しておく。そして、既設柱１の周囲を、補強
鋼板２により補強鋼板２の端部２ａどうしを互いに重ね
合わせた状態で包囲する。

【００２１】さらに、補強鋼板２の重ね合わせ部１０を
重ね合わせ部１０の外側のみからボルト３で固定する。
最後に、補強鋼板２と既設柱１との間隙１１に無収縮モ
ルタルを充填して固化させ、既設柱１に対して補強鋼板
２を固着させる。

【００２２】上記既設柱１０の補強方法では、既設柱１
の周囲を無収縮モルタルにより固着された補強鋼板２で
包囲することができ、既設柱１の剪断耐力を向上させて
有効な補強を実施することができる。この場合、補強鋼
板２の重ね合わせ部１０を、重ね合わせ部１０の外側の
みからの操作によりボルト３で固定するので、補強鋼板
２の固定を容易に行うことができ、施工を容易に達成す
ることができる。

【００２３】また、上記ボルト３によると、ナット３０
を回転させることにより、拡径部材４０を圧し潰して拡
径させ、この拡径させた拡径部４０ａを係止部として機
能させることができ、片側のみからの操作による補強鋼
板２どうしの固定を達成することができる。

【００２４】また、ボルト３の、補強鋼板２から既設柱
１の内部側に向けて突出する部分を、既設柱１の凹所４
内に収容するので、補強鋼板２を、既設柱１に対してな
るべく近接させて配置することができ、補強による柱断
面積の増加を極力抑制することができ、床面の利用効率
の低下を極力防止することができる。

【００２５】しかも、補強鋼板２には、小さなボルト挿
通孔が形成されるだけであるので、補強鋼板２の強度低
下をきたすことがなく、補強鋼板２の強度をフルに活用
することができる。

【００２６】〔第２実施形態〕図４は、本発明による既
設柱の補強構造の第２実施形態を示すものである。本実
施形態において、上記第１実施形態と同様の構成要素に
ついては、同一符号を付し、その説明を適宜省略する。

【００２７】補強鋼板２は、断面Ｌ字形に代えて丸型に
成形されている。そして、既設柱１に連接する既設梁５
０に対応する部分には、切欠２ｂが形成されているとと
もに、既設梁５０の側面５０ａに沿う形状のフランジ部
２ｃが形成されている。そして、対向するフランジ部２
ｃどうしは、既設梁５０を挿通している通しボルト５１
により連結されている。

【００２８】本実施形態は、上記第１実施形態と同様に
して施工を行うことができ、同様に、既設柱１を補強鋼
板２により有効にかつ容易に補強することができる。

【００２９】加えて、既設柱１の既設梁５０に連接する
部位を補強し得るばかりでなく、フランジ部２ｃが梁５
０を補助的に支持することにより既設梁５０の補強をも
同時に行うことができる。

【００３０】〔第３実施形態〕図５には、本発明の既設
柱の補強方法の第３実施形態を示す。本実施形態が上記
第１実施形態と相違するのは、重ね合わせ部１０の構成
のみであり、他は同一構成である。

【００３１】図５に示すように、補強鋼板２は、重ね合
わせ部１０に対応する部分において折り曲げられて二重
とされているとともに、端部２ａにおいて隅肉溶接がな
されている。この際の折曲げ操作および溶接は、予め工
場内にて行っておく。補強鋼板２、２は、上記の状態
で、ボルト３により締結されている。

【００３２】本実施形態においては、上記第１実施形態
と同様の作用効果を奏することができる。加えて、重ね
合わせ部１０おいて、補強鋼板２、２がそれぞれ二重で
あることから、締結部分の強度を向上させることができ
る。

【００３３】〔第４実施形態〕図６には、本発明の既設
柱の補強方法の第４実施形態を示す。本実施形態が上記
第１実施形態と相違するのは、重ね合わせ部１０の構成
のみであり、他は同一構成である。

【００３４】図６に示すように、各々の補強鋼板２は、
重ね合わせ部１０に対応する部分において、補強プレー
ト６０が端縁６０ａにて隅肉溶接されることにより、二
重とされている。この際の溶接は、予め工場内にて行っ
ておく。補強鋼板２、２は、上記の状態で、ボルト３に
より締結されている。

【００３５】本実施形態においては、上記第１実施形態
と同様の作用効果を奏することができる。加えて、重ね
合わせ部１０において、補強鋼板２、２がそれぞれ補強
プレート６０、６０により補強されていることから、締
結部分の強度を向上させることができる。

【００３６】〔第５実施形態〕図７には、本発明の既設
柱の補強方法の第５実施形態を示す。本実施形態が上記
第１実施形態と相違するのは、重ね合わせ部１０の構成
のみであり、他は同一構成である。

【００３７】図７に示すように、一方の補強鋼板２の端
部２ａには、補強プレート６５が溶接されている。この
際の溶接は、予め工場内にて行っておく。そして、他方
の補強鋼板２と補強プレート６５とが、ボルト３により
締結されている。

【００３８】本実施形態においては、上記第１実施形態
と同様の作用効果を奏することができる。加えて、図７
に示すように、補強鋼板２、２の外面どうしを面一に施
工することができる。

【００３９】〔第６実施形態〕図８には、本発明の既設
柱の補強方法の第６実施形態を示す。本実施形態が上記
第５実施形態と相違するのは、重ね合わせ部１０の構成
のみであり、他は同一構成である。

【００４０】図８に示すように、上記第５実施形態と同
様に、補強プレート６５が溶接されている。加えて、ボ
ルト３の締結に際して、補強プレート６６が添えられて
いる。さらに、ボルト３、３が重ね合わせ部１０の幅方
向に離間して締結されている。

【００４１】本実施形態においては、上記第１実施形態
と同様の作用効果を奏することができる。加えて、重ね
合わせ部１０において、補強鋼板２、２がそれぞれ補強
プレート６５、６６により補強されていることから、締
結部分の強度を向上させることができる。

【００４２】なお、本発明は、上記実施形態に何ら限定
されるものではなく、以下のような変形を行っても、も
ちろん本発明の主旨を逸脱することはない。 ａ）鉄筋コンクリート製の既設柱１に対して適用するこ
とに代えて、例えば鉄骨鉄筋コンクリート製の既設柱
等、任意材質からなる既設柱に対して適用すること。 ｂ）断面四角状の角柱をなす既設柱１に対して適用する
ことに代えて、例えば断面五角状、断面六角状等、他の
断面形状を有する角柱をなす既設柱に対して適用するこ
と。あるいは、断面円形、断面楕円形等、任意断面形状
を有する既設柱に対して適用すること。 ｃ）第１実施形態において、４枚のＬ字形の補強鋼板２
により既設梁１を包囲することに代えて、任意形状、任
意枚数（１枚でも良く、あるいは複数枚でも良い）の補
強鋼板により既設梁１を包囲すること。いずれの場合に
おいても、端部どうしを重ね合わせる構成は、実施の形
態の項に記載の通りである。 ｄ）第１実施形態において、梁との連接部を第２実施形
態と同様の構成とすること。 ｅ）第２実施形態において、第１実施形態における凹所
４に対応する凹所を形成し、既設柱１の形状に沿って補
強鋼板２を配置すること。

【００４３】

【発明の効果】本発明の既設柱の補強方法によれば、以
下の効果を奏する。請求項１記載の既設柱の補強方法に
よれば、既設柱の周囲を無収縮モルタルにより固着され
た補強鋼板で包囲することができ、既設柱の剪断耐力を
向上させて有効な補強を実施することができる。この場
合、補強鋼板の重ね合わせ部を、重ね合わせ部の外側の
みからの操作によりボルトで固定するので、補強鋼板の
固定を容易に行うことができ、施工を容易に達成するこ
とができる。請求項２記載の既設柱の補強方法によれ
ば、ナットを回転させてボルト本体の係止部に向けて移
動させることにより、拡径部材を圧し潰して拡径させ、
この拡径させた部分を係止部として機能させることがで
き、片側のみからの操作による固定を達成することがで
きる。請求項３記載の既設柱の補強方法によれば、ボル
トの、補強鋼板から既設柱の内部側に向けて突出する部
分を、既設柱の凹所内に収容するので、補強鋼板を、既
設柱に対してなるべく近接させて配置することができ、
補強による柱断面積の増加を極力抑制することができ、
床面の利用効率の低下を極力防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による既設柱の補強構造の第１実施形態
を示す断面図である。

【図２】図１において使用されるボルトを示す断面図で
あり、（ａ）ないし（ｄ）は締結経過を順に示してい
る。

【図３】ボルトの代替し得る構成例を示す断面図であ
る。

【図４】本発明による既設柱の補強構造の第２実施形態
を示す斜視図である。

【図５】本発明による既設柱の補強構造の第３実施形態
の一部を示す断面図である。

【図６】本発明による既設柱の補強構造の第４実施形態
の一部を示す断面図である。

【図７】本発明による既設柱の補強構造の第５実施形態
の一部を示す断面図である。

【図８】本発明による既設柱の補強構造の第６実施形態
の一部を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 既設柱 ２ 補強鋼板 ２ａ 端部 ３ ボルト ４ 凹所 １０ 重ね合わせ部 ２０ ボルト本体 ２１ 頭部（係止部） ３０ ナット ４０ 拡径部材 ４１ スリーブ（押圧部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設柱を補強する方法であって、 前記既設柱の周囲を、補強鋼板により該補強鋼板の端部
   どうしを互いに重ね合わせた状態で包囲するとともに、
   該補強鋼板の重ね合わせ部を該重ね合わせ部の外側のみ
   からの操作によりボルトで固定し、さらに、前記補強鋼
   板と前記既設柱との間に無収縮モルタルを充填すること
   を特徴とする既設柱の補強方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の既設柱の補強方法におい
   て、 前記ボルトは、一端部側に係止部を有するボルト本体
   と、該ボルト本体の他端部側に螺着されたナットと、該
   ナットと前記係止部との間に位置して前記ボルト本体の
   外側に被冠された押圧部材と、該押圧部材と前記係止部
   との間に位置して前記ボルト本体の外側に被冠され、前
   記ナットを回転させて前記係止部に向けて移動させたと
   きに前記押圧部材と前記係止部との間において圧し潰さ
   れて拡径する拡径部材とを具備して構成されていること
   を特徴とする既設柱の補強方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の既設柱の補強方
   法において、 前記既設柱の前記ボルトに対応する部分に、前記ボルト
   の、前記補強鋼板から前記既設柱の内部側に向けて突出
   する部分を収容するための凹所を形成することを特徴と
   する既設柱の補強方法。