JPH09273317A - 既存コンクリート構造物の耐震補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大規模な建機類を用いることなく室内作業に
よって簡易、且つ安全に短期間で実施することができる
既存コンクリート構造物の耐震補強方法を提供するこ
と。 【解決手段】 コンクリート構造物１に、教室８内部の
隣合う界壁２側面の対向する中央部に、前記界壁２側面
に沿って上下方向に延在する壁補強芯材１３を配筋する
とともにこの壁補強芯材１３の間を架け渡して床スラブ
１４下面に沿ってスラブ補強芯材１５を配筋し、型枠１
９を設置してコンクリートを打設することにより、教室
８内部の桁行方向に新たな耐震補強用の柱梁架構１２を
構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、特に、校舎等の
コンクリート構造物における桁行方向の架構強度を向上
する既存コンクリート構造物の耐震補強方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】既存の校舎等のコンクリート構造物は、
一般的に梁間方向には耐震要素として有効な境界壁（耐
力壁）が設けられているが、桁行方向は採光上、全面に
壁を設けることなく垂れ壁，腰壁付の梁または垂れ壁，
腰壁兼用の梁（ウォールガーダ）で構成される架構構造
としており、大地震時等の不確定外力によって桁行方向
の架構が水平方向耐力不足により損傷を受けることがあ
った。

【０００３】このため、桁行方向の柱梁架構の補強方法
としては、上記垂れ壁，腰壁付の梁の柱と垂れ壁，腰壁
との境界にスリット設けて柱からの応力伝達を抑止する
ようにしている。

【０００４】また、これ以外に桁行方向の外壁面にブレ
ースを柱梁架構と一体的に取り付けて構面の対角方向に
抵抗力をもたせることにより、柱梁架構の剛性を向上し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の既存コンクリート構造物の耐震補強方法に
あっては、いずれも採光機能を損なうことなく補強する
ことはできるが大規模な外部の仮設足場や揚重機を必要
とする高所作業となるために作業が煩雑化して施工効率
が悪いという欠点があった。

【０００６】また、特に、桁行方向の外壁面にブレース
を配設する方法にあっては、外壁面とブレース材とのバ
ランスが悪いために構造物としての美観を損ねるという
不具合もあった。

【０００７】そこで、この発明は、上記、従来の未解決
の課題に着目してなされたものであり、大規模な建機類
を用いることなく室内作業によって簡易、且つ安全に短
期間で実施することができる既存コンクリート構造物の
耐震補強方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の諸問題を解決する
ために、この発明にかかる既存コンクリート構造物の耐
震補強方法は、既存コンクリート構造物内部の対向する
界壁面の所定位置にそれぞれ前記界壁面に沿って上下方
向に延在する壁補強芯材を配筋するとともに、これら対
向する壁補強芯材間を架け渡して床スラブ下面に沿って
スラブ補強芯材を配筋し、前記壁補強芯材およびスラブ
補強芯材を埋設するようにコンクリートを打設したこと
を特徴としている。

【０００９】而して、構造物の内部空間の桁行方向に新
たな柱梁架構が構築され、内部空間の機能を損なうこと
なく桁行方向の架構強度を向上させる。また、作業は構
造物内部の室内作業となり、仮設足場，揚重機等を使用
することなく小型の治具やウインチ等を使用するのみで
鉄筋の組立および型枠設置が行われる。また、コンクリ
ート打設は、地上に設置したミキサー車からコンクリー
トを打設すべき室内空間までホースを用いることにより
送り込まれる。

【００１０】一方、前記壁補強芯材およびスラブ補強芯
材は、鉄筋，鉄骨のいずれか一方、またはそれらの組合
せからなる場合には、壁補強芯材およびスラブ補強芯材
が具現化され、新たな柱梁架構を、鉄筋コンクリート
（ＲＣ），鉄骨コンクリート（ＳＣ），鉄骨鉄筋コンク
リート（ＳＲＣ）構造のいずれかによって構成すること
ができる。

【００１１】また、前記配筋すべき界壁側面およびスラ
ブ下面の所定位置にインサートを打ち込むとともに、こ
のインサートにアンカー筋を取付け、このアンカー筋と
前記壁補強芯材およびスラブ補強芯材とを接続した場合
には、既存コンクリート面と壁およびスラブ補強芯材と
の接続構造が具現化され、コンクリートに埋設されたイ
ンサート内部にアンカーボルトを螺合することによりコ
ンクリート面にアンカーボルトを固定し、このアンカー
ボルトに壁補強芯材を接続して配筋等を行う。

【００１２】さらに、前記壁補強芯材およびスラブ補強
芯材周囲に型枠を設置し、前記床スラブに穿設した貫通
孔から前記型枠内にコンクリートを打設した場合には、
ミキサー車のホースを上階のスラブに設けられた貫通孔
に設置し、型枠内部に隙間なくコンクリートを送り込む
ことができるとともにこのスラブ下面の新たな梁コンク
リートと連続して壁側面に沿って柱コンクリートが構築
される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の既存コンクリー
ト構造物の耐震補強方法の実施の形態を図面に基づいて
説明する。

【００１４】図１中、１はコンクリート構造物であり、
ここでは、一般的な学校の校舎に適用されている。ここ
で、コンクリート構造物１の梁間方向の柱３および梁４
からなる架構面には耐震要素としての界壁２が設けられ
ている。

【００１５】一方、桁行方向の柱３および梁５からなる
架構面には、耐震要素としての界壁２は設けられず、外
壁部分は、図示しない下り壁および腰壁付の梁断面から
なるウォールガーダとなっており、またコンクリート構
造物１内部の桁行方向の柱梁架構面には、間仕切り壁６
や既設のパーティション７が配設されている。

【００１６】これにより、隣合う界壁２，ウォールガー
ダおよび間仕切り壁６によって囲まれた室内空間を、こ
こでは教室８として使用している。また、間仕切り壁６
は柱３の近傍側には設けられず開口部としており、この
開口部を教室８の出入口９として使用している。

【００１７】一方、梁間方向の教室８側面の界壁２に連
続する界壁２は柱梁構面の全面には設けられず、外壁側
の半面のみとなっている。そして、この界壁２，ウォー
ルガーダおよびパーティション７によって囲まれた空間
を、ここでは、トイレ，洗面所，更衣室等の共有室１０
として使用しており、このパーティション７の柱近傍側
の開口部を出入口９としている。

【００１８】さらに、上記界壁２が設けられない側の桁
行方向に連続する空間をここでは廊下１１として使用し
ている。このように構成されたコンクリート構造物１
に、ここでは、教室８内部の隣合う界壁２側面の対向す
る中央部に、図２に示すように、前記界壁２側面に沿っ
て上下方向に延在され、ここでは、鉄筋からなる壁補強
芯材１３を配筋する。

【００１９】さらに、この壁補強芯材１３の間を架け渡
して床スラブ１４下面に沿って鉄筋からなるスラブ補強
芯材１５を配筋し、型枠１９を設置してコンクリートを
打設することにより、教室８内部の桁行方向に新たな耐
震補強用の柱梁架構１２を構築する。

【００２０】その具体的な耐震補強方法を説明すると、
図３，４に示すように、先ず、補強すべき対向する界壁
２の側面およびこの界壁２と連続する床スラブ１４下面
に所定間隔をあけてねじ部２０ａを備えたインサート２
０を打ち込む。

【００２１】これは、例えば、電動ドリル等を用いてコ
ンクリートに穿孔したのちに、穿孔された孔内部にイン
サート２０を打ち込むことにより容易に設置される。次
に、埋設されたインサート２０にアンカー筋２１を螺合
することにより補強すべき界壁２側面および床スラブ１
４下面にこれを固定する。

【００２２】このアンカー筋２１のうち、界壁２側面に
設置される壁柱用のアンカー筋２１は先端部が屈曲して
いる一方、床スラブ１４下面に設置される床梁用のアン
カー筋２１は直線状でその両端にねじ部２１ａを備えて
いる。

【００２３】また、図４に示すように、この界壁２の側
面のアンカー筋２１を横方向で繋ぐように接続して複数
の壁補強横筋１３ａを設置する。さらに、これら壁補強
横筋１３ａを上下方向で繋ぐようにして壁補強縦筋１３
ｂが設置される。

【００２４】また、図２に示すように、この壁補強縦筋
１３ｂの下端は床スラブ１４から突設するアンカー筋２
１と接続されている。このように、壁補強芯材１３を配
筋したのちに、この壁補強芯材１３の周囲を囲むように
して所定間隔をあけて型枠１９を設置する。

【００２５】一方、図３に示すように、対向する界壁２
間を架け渡すように所定間隔をあけて複数突設されたア
ンカー筋２１のうち幅方向で所定間隔をあけて並設され
たアンカー筋２１を架け渡すように板状体からなる補強
芯材受け材２２を、その内部にアンカー筋２１を挿通し
てナット２３により固定する。

【００２６】そして、この各補強芯材受け材２２に載置
するようにして桁行方向に延在するスラブ補強用主筋２
４を所定間隔をあけて複数平行に配置する。さらに、こ
の各補強芯材受け材２２間と平行に配して、前記スラブ
補強用主筋１５ａ下側にコの字状に両端が上方に屈曲す
るスラブ補強用配力筋１５ｂを設置する。

【００２７】そして、スラブ用補強芯材１５の下側に突
出するアンカー筋２１に形成されたねじ部２１ａをスラ
ブ用の型枠１９に貫通してこの型枠１９から突出するア
ンカー筋２１をナット２５で固定してアンカー筋２１を
セパレータとして機能させ、スラブ用補強芯材１５の両
側および下側を囲むようにスラブ用の型枠１９を設置す
る。

【００２８】また、図２に示すように、壁補強芯材１３
およびスラブ補強芯材１５の接合部は、通常の柱におけ
る水平方向耐力強化のためのキャピタル部を形成するよ
うに斜め方向に接合鉄筋２６を設置し、この接合鉄筋２
６と平行に型枠１９を設置する。

【００２９】上記と同様にして、この壁補強芯材１３お
よびスラブ補強芯材１５を桁行方向で連続する界壁２間
に設置し、必要に応じて他階の桁行方向に壁補強芯材１
３およびスラブ補強芯材１５を設置して全ての耐震補強
用の配筋を終了し、次いで、型枠１９内にコンクリート
を打設するが、ここでは、スラブ用補強芯材１５が設置
されている位置の床スラブ１４に所定間隔をあけてコン
クリートの打設用貫通孔２７を穿設し、この打設用貫通
孔２７に地上に設置されたミキサー車から接続されたホ
ースを接続してコンクリートを打設する。

【００３０】従って、型枠１９内部に打設されたコンク
リートは適宜スラブ用の型枠１９内部に充填されるとと
もに、両側のキャピタル部を通過して壁用の型枠１９内
に充填される。

【００３１】なお、壁用の型枠内のコンクリート打設
は、上記方法の他に、壁用の型枠１９上端に孔を開設し
て適宜コンクリートを充填することもできる。また、上
記実施の形態においては、壁補強用鉄筋１３およびスラ
ブ補強用鉄筋１５は必ずしも現場にて配筋することな
く、先組みされたユニット鉄筋を用いて補強箇所への設
置作業のみとすることも可能である。

【００３２】さらに、設置された型枠１９は、必ずしも
コンクリート硬化後に撤去する脱型用に限ることなく打
ち込み用の型枠を用いることもできる。また、上記実施
の形態において、壁補強芯材１３およびスラブ補強芯材
１５には鉄筋が適用されたが、これ以外にあらゆる形鋼
からなる鉄骨材によっても構成することができる。さら
に、鉄筋および鉄骨の複合構造とすることもできる。

【００３３】而して、打設されたコンクリートが硬化す
ると、コンクリート構造物１内部の桁行方向に新たな間
柱，間梁からなる耐震架構が構築される。従って、教室
８内の側面および上面に沿って連続する偏平断面の架構
体が構築されることになり、教室８内部の採光機能等を
損なうことなく耐震補強を行うことができ、上下層間に
生じるせん断力を各層に伝達して桁行方向の架構剛性を
大幅に向上することができる。

【００３４】また、構築された間柱および間梁の接合部
にキャピタル部が形成され、これにより接合部のせん断
強度を大幅に向上することができる。一方、この耐震補
強方法は、アンカー筋２１の設置，壁補強用鉄筋１３お
よびスラブ補強用鉄筋１５の組立および型枠の設置等の
全ての作業が室内で行われ、大規模な揚重機等を用いる
ことなく小型の治具やウインチによって簡易且つ安全に
実施される。

【００３５】なお、上記実施の形態においては、既存の
桁行方向の柱梁架構間に偏平断面からなる壁柱，床梁か
らなる架構体を構築する場合について説明したが、必ず
しもこの形状に限ることなく、例えば、図５に示すよう
に、教室８内の梁間方向の柱間に複数の耐震補強用の柱
３を設けて、桁行方向で対向する界壁２間を小梁２８に
よって連結することもできる。また、図６に示すよう
に、コンクリート構造物１の桁行方向に既存の小梁２８
が設けられている場合には、小梁２８と交叉する界壁２
面の上下方向に延在する耐震補強用の柱３のみを新たに
構築することもできる。

【００３６】さらに、図７に示すように、上記既存の小
梁２８間に跨がる界壁２面に偏平断面からなる壁補強用
の柱３を構築し、既存小梁２８と壁補強用の柱３からな
る新たな耐震架構を形成することもできる。

【００３７】また、上記実施の形態においては、コンク
リート構造物１を桁行方向に耐震壁を備えていない既存
の校舎における桁行方向の柱梁架構を補強する場合につ
いて説明したが、必ずしもこれに限ることなく、あらゆ
るコンクリート構造物１の耐震強度が不十分な柱梁架構
を補強する場合に適用することができるのは勿論であ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の既存構
造物の耐震補強方法は、既存コンクリート構造物内部の
隣合う界壁側面の対向する所定位置に前記界壁側面に沿
って上下方向に延在する壁補強芯材を配筋するととも
に、この壁補強芯材の間を架け渡して床スラブ下面に沿
ってスラブ補強芯材を配筋して、コンクリートを打設し
たことにより、室内の側面および上面に沿って連続する
新たな柱梁架構体が構築される。従って、室内の採光機
能等を必要以上に損なうことなく耐震補強を行うことが
でき、上下層間に生じるせん断力を伝達して桁行方向の
架構剛性を大幅に向上することができる。

【００３９】また、アンカー筋の設置，補強用鉄筋の組
立および型枠の設置等の全ての作業が室内で行われ、大
規模な揚重機等を用いることなく小型の治具やウインチ
によって簡易且つ安全に実施される。また、コンクリー
ト打設の際には、地上に設置されたミキサー車から接続
されたホースを室内の補強すべき型枠内に設置して簡易
に作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態にかかる既存コンクリー
ト構造物の耐震補強方法に適用した既存コンクリート構
造物を示す平面図である。

【図２】図１の既存コンクリート構造物の耐震補強を示
す側面図である。

【図３】図２のＡ部拡大図であり、同図（ａ）は側断面
図，同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】図２のＣ−Ｃ平断面図である。

【図５】この発明の実施の形態にかかる既存コンクリー
ト構造物の耐震補強方法の変形例を示す平面図である。

【図６】この発明の実施の形態にかかる既存コンクリー
ト構造物の耐震補強方法の変形例を示す平面図である。

【図７】この発明の実施の形態にかかる既存コンクリー
ト構造物の耐震補強方法の変形例を示す平面図である。

【符号の説明】

１……コンクリート構造物 ２……界壁 ３……柱 ４……梁 ５……梁 ６……仕切り壁 ７……パーティション ８……教室 ９……出入口 １０……共有室 １１……廊下 １２……柱梁架構 １３……壁補強芯材 １４……床スラブ １５……スラブ補強芯材 １６……廊下 １９……型枠 ２０……インサート ２１……アンカー筋

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既存コンクリート構造物内部の対向する
   界壁面の所定位置にそれぞれ前記界壁面に沿って上下方
   向に延在する壁補強芯材を設けるとともに、これら対向
   する壁補強芯材間を架け渡して床スラブ下面に沿ってス
   ラブ補強芯材を設けて、前記壁補強芯材およびスラブ補
   強芯材を埋設するようにコンクリートを打設することを
   特徴とする既存コンクリート構造物の耐震補強方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の既存コンクリート構造
   物の耐震補強方法において、前記壁補強芯材およびスラ
   ブ補強芯材は、鉄筋，鉄骨のいずれか一方、またはそれ
   らの組合せからなることを特徴とする既存コンクリート
   構造物の耐震補強方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の既存コンクリート構造
   物の耐震補強方法において、前記補強すべき界壁側面お
   よびスラブ下面の所定位置にインサートを打ち込むとと
   もに、このインサートにアンカー筋を取付け、このアン
   カー筋と前記壁補強芯材およびスラブ補強芯材とを接続
   したことを特徴とする既存コンクリート構造物の耐震補
   強方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の既存コンクリート構造
   物の耐震補強方法において、前記壁補強芯材およびスラ
   ブ補強芯材周囲に型枠を設置し、前記床スラブに穿設し
   た貫通孔から前記型枠内にコンクリートを打設したこと
   ことを特徴とする既存コンクリート構造物の耐震補強方
   法。