JPH1061205A

JPH1061205A - 柱の耐震補強法

Info

Publication number: JPH1061205A
Application number: JP24261996A
Authority: JP
Inventors: Takeyoshi Korenaga; 健好是永
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1996-08-26
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の耐震補強法によって得られる耐震構造
よりも耐力および変形性能において優れるとともに、併
せて施工の省力化も図ることができる新規な柱の耐震補
強法を得る。【解決手段】既存のＲＣ柱１４に袖壁２６を増設して
補強するに際して、予め周囲が鋼板によって囲繞されて
なる閉鎖型鋼板ユニット１０を製作し、柱１４の中間部
および上下階の梁１７、１８にアンカー１９を施工し
て、当該アンカー１９を介して袖壁の壁筋２０を配筋す
るとともに、柱１４の上下端部に、型枠兼用となる閉鎖
型鋼板ユニット１０を設置し、これら閉鎖型鋼板ユニッ
ト１０間に型枠１６を配設した後に、閉鎖型鋼板ユニッ
ト１０および型枠１６内に硬化性材料を充填して固化さ
せることにより袖壁２６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】本発明は、既存の鉄筋コンク
リート（ＲＣ）柱に袖壁を増設することによって当該既
存柱を補強するための柱の耐震補強法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年における既存建物に対する耐震性の
意識の高まりから、これら既存建物におけるＲＣ造の柱
を耐震補強しようとする要請が強まっている。一般に、
このようなＲＣ柱の耐震補強法としては、当該柱の周囲
を鋼板や炭素繊維で囲繞して剪断補強する靭性型補強
と、柱に袖壁を増設したり、あるいは柱梁間のフレーム
全体に耐震壁を増設する強度型補強がある。ここで、上
記靭性型補強は、もっぱら柱の変形能力の向上を目的と
したものであり、柱自体の耐力は殆ど増大しないのに対
して、袖壁増設補強は柱の耐力および剛性の増大を目的
としたものであって、柱幅とほぼ同寸法の袖壁を増設す
ることにより、柱の耐力と剛性がそれまでの約２〜３倍
に飛躍的に増大することが知られている。加えて、袖壁
増設補強によれば、耐震壁を増設する場合と比較して、
上記フレーム内に開口を設けておくことができるという
利点もある。

【０００３】従来、このような既存のＲＣ柱に袖壁を増
設することによって耐震補強を行なう場合には、図７お
よび図８に示すように、先ず既存のＲＣ柱１の側面およ
び上下階の梁２、３に、後施工アンカー４…を施工し、
これらアンカー４…を介して袖壁の壁筋５を配筋した後
に、型枠（図示を略す。）を配置してコンクリートを打
設することにより、袖壁６をＲＣ柱１に一体的に構築す
る方法が採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の既存のＲＣ柱に対する耐震補強法にあっては、図９
に示すように、一体化された上記ＲＣ柱１と袖壁６と
が、大地震時に発生する大きな水平力に対して斜め圧縮
力（圧縮ストラット）によって抵抗するため、補強した
袖壁６における上下両端部のコンクリートが上記圧縮力
によって圧懐する虞があるという問題点があった。本発
明は、このような従来の柱の耐震補強法が有する課題を
有効に解決すべくなされたもので、従来の耐震補強法に
よって得られる耐震構造よりも耐力および変形性能にお
いて優れるとともに、併せて施工の省力化も図ることが
できる新規な柱の耐震補強法を提供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】請求項１に記載の本発明
に係る柱の耐震補強法は、既存のＲＣ柱に袖壁を増設し
て補強するに際して、予め周囲が鋼板によって囲繞され
てなる閉鎖型鋼板ユニットを製作し、上記柱の中間部お
よび上下階の梁にアンカーを施工して、当該アンカーを
介して袖壁の壁筋を配筋するとともに、上記柱の上下端
部に、型枠兼用となる上記閉鎖型鋼板ユニットを設置
し、これら閉鎖型鋼板ユニット間に型枠を配設した後
に、上記閉鎖型鋼板ユニットおよび型枠内に硬化性材料
を充填して固化させることにより上記袖壁を構築するこ
とを特徴とするものである。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、予め上記柱との当接部以外の周
囲が鋼板によって囲繞されたコ字状鋼板ユニットを製作
し、このコ字状鋼板ユニットを型枠兼用として上記閉鎖
型鋼板ユニット間に設置した後に、上記閉鎖型鋼板ユニ
ットおよびコ字状鋼板ユニット内に硬化性材料を充填す
ることを特徴とするものである。ここで、請求項３に記
載の発明は、上記請求項１または２に記載の閉鎖型鋼板
ユニットが、水平断面視において日字状または口字状に
形成されていることを特徴とするものであり、さらに請
求項４に記載の発明は、上記閉鎖型鋼板ユニットおよび
／またはコ字状鋼板ユニットが、上下方向に複数の鋼板
ユニットに分割されていることを特徴とするものであ
る。

【０００７】請求項１〜５のいずれかに記載の柱の耐震
補強法においては、大地震時に大きな斜め圧縮力が作用
する袖壁の上下両端部に、型枠兼用の閉鎖型鋼板ユニッ
トが一体に組込まれているために、当該閉鎖型鋼板ユニ
ットによって、圧縮力が作用した際に袖壁を構成する硬
化性材料に発生する横歪を拘束してその圧懐を防止する
ことができ、よって従来の袖壁増設補強柱よりも耐力お
よび変形性能を向上させることができる。ここで、上記
硬化性材料としては、この種の袖壁の構成材料として汎
用のコンクリートやモルタルを用いればよいが、その他
の所定の機械的強度を有する硬化性材料も適用可能であ
る。なお、上記閉鎖型鋼板ユニット間の中間部において
は、従来と同様に型枠を配設して硬化性材料を充填・固
化させた後に当該型枠を取り外して袖壁を構築してもよ
いが、請求項２に記載の発明のように、予め上記柱との
当接部以外の周囲が鋼板によって囲繞されたコ字状鋼板
ユニットを製作し、このコ字状鋼板ユニットを型枠兼用
として上記閉鎖型鋼板ユニット間に設置するようにすれ
ば、施工が一層容易になるとともに、袖壁の耐力および
剛性もより向上させることができて好適である。

【０００８】また、閉鎖型鋼板ユニットの断面形状は、
口字状、日字状、田字状および目字状等の各種形状が適
用可能であるが、壁筋の連続性やその施工の容易性、さ
らには硬化性材料の充填性等を考慮した場合に、請求項
３に記載の発明のように、比較的袖壁の長さ寸法が短い
場合には口字状のものを、当該長さ寸法が長い場合には
日字状の使用することが好ましい。さらに、請求項４に
記載の発明のように、上記閉鎖型鋼板ユニットおよび／
またはコ字状鋼板ユニットを製作する際に、これらを上
下方向に適宜複数の鋼板ユニットに分割しておけば、施
工時のハンドリングが容易となって一層の作業の省力化
を図ることができる。加えて、請求項５に記載の発明に
よれば、上記閉鎖型鋼板ユニットを、上下階の梁と離間
させて設置しているので、鋼板が直接軸力を負担するこ
とがなく、よって地震時における当該鋼板の座屈を確実
に防止することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、図１〜図５に基づいて、本
発明に係る柱の耐震補強法の一実施形態について説明す
る。先ず、図２に水平断面形状を示すように、周囲が鋼
板１１によって囲繞されるとともに中間部に補強板１２
が介装された日字状の閉鎖型鋼板ユニット１０と、図３
に水平断面形状を示すように、既存のＲＣ柱１４との当
接部以外の周囲が鋼板１５によって囲繞されたコ字状鋼
板ユニット１６とを製作する。この際に、本実施形態に
おいては、図４に示すように、上記閉鎖型鋼板ユニット
１０を、上下部においてそれぞれ上下方向に２つの鋼板
ユニット１０ａ、１０ｂに分割し、コ字状鋼板ユニット
１６を、４つの鋼板ユニット１６ａ…に分割して製作し
ておく。

【００１０】他方、図１に示すように、上記ＲＣ柱１４
のコ字状鋼板ユニット１６が配設される中間部および上
下階の梁１７、１８に、それぞれアンカー１９…を施工
し、これらアンカー１９…に連結するようにして袖壁の
壁筋２０を配筋する。なお、ＲＣ柱１４の中間部のアン
カー１９は、後施工アンカーとし、梁１７、１８のアン
カー１９としては、ケミカルアンカー、彫り込みアンカ
ー、後施工アンカー等の既往の手段が適用される。また
これと並行して、図４に示すように、ＲＣ柱１４の上下
端部に、それぞれ閉鎖型鋼板ユニット１０を構成する上
記鋼板ユニット１０ａ、１０ｂを型枠兼用として取付け
るとともに、さらにこれら閉鎖型鋼板ユニット１０、１
０間の中間部に、型枠兼用となるコ字状鋼板ユニット１
６を構成する上記鋼板ユニット１６ａ…を、順次ＲＣ柱
１４の側方から挿入するようにして取付け、これら鋼板
ユニット１０ａ、１０ｂ、１６ａ…を上下方向に配設し
た仮設用山形鋼２１…によって固定する。

【００１１】なお、この際に、鋼板ユニット１０ａを上
下階の梁１７、１８から２０〜３０ｍｍ離間させて設置
し、これらの隙間を仮設山形鋼２２によって塞いでお
く。また、上方の鋼板ユニット１０ａの上部には、空気
抜き孔２３を穿設しておき、この空気抜き孔２３には、
図５に示すように梁１７の下面近傍まで延びる塩化ビニ
ール等からなるパイプ２４を取付けておく。他方、下方
の鋼板ユニット１０ａには、コンクリートまたはモルタ
ル（硬化性材料）を圧入するための注入孔２５を穿設し
ておく。次いで、上記閉鎖型鋼板ユニット１０およびコ
字状鋼板ユニット１６を固定した後に、上記注入孔２５
から内部にコンクリートまたはモルタルを圧入し、固化
させることにより袖壁２６をＲＣ柱１４と一体に構築
し、さらに仮設用山形鋼２１、２２を取り外すことによ
り、既存のＲＣ柱１４に対する耐震補強が完了する。

【００１２】このような柱の耐震補強法によれば、ＲＣ
柱１４に型枠兼用の閉鎖型鋼板ユニット１０およびコ字
状鋼板ユニット１６を用いた袖壁２６を一体に増設して
いるとともに、大地震時に大きな斜め圧縮力が作用する
袖壁２６の上下両端部に、上記閉鎖型鋼板ユニット１０
を配設しているので、上記閉鎖型鋼板ユニット１０によ
って、圧縮力が作用した際に袖壁２８を構成するコンク
リートまたはモルタルに発生する横歪を拘束してその圧
懐を防止することができる。この結果、図６に示すよう
に、地震力に対して、図８に示した従来の袖壁増設補強
柱よりも耐力および変形性能を大幅に向上させることが
できる。加えて、上記閉鎖型鋼板ユニット１０間にも、
型枠兼用のコ字状鋼板ユニット１６を配設しているの
で、コ字状鋼板ユニット１６をＲＣ柱１４の側方から壁
筋２０を覆うようにして取付けることができるととも
に、型外しを行なう必要がないために、施工が容易であ
り、かつ袖壁の耐力および剛性もより向上させることが
できる。

【００１３】また、予め、閉鎖型鋼板ユニット１０およ
びコ字状鋼板ユニット１６を分割して複数の鋼板ユニッ
ト１０ａ、１０ｂ、１６ａを製作して、これらを現場に
おいて順次取付けて仮設山形鋼２１によって一体的に固
定しているので、施工時の搬入や取付けと行ったハンド
リングが容易となり、かつ作業の省力化を図ることがで
きる。さらに、上記鋼板ユニット１０ａを上下階の梁１
７、１８から２０〜３０ｍｍ離間させて設置し、これら
の隙間を仮設山形鋼２２によって塞いでいるので、増設
後の袖壁２６において閉鎖型鋼板ユニット１０の鋼板１
１が直接軸力を負担することがなく、よって地震時にお
ける当該鋼板１１の座屈を防止することができる。

【００１４】なお、上記実施の形態の説明においては、
閉鎖型鋼板ユニット１０間に型枠兼用のコ字状鋼板ユニ
ット１６を配設した場合についてのみ説明したが、これ
に限定されるものではなく、コ字状鋼板ユニットに代え
て転用可能な鋼製型枠を使用することもできる。また、
上記閉鎖型鋼板ユニット１０およびコ字状鋼板ユニット
１６は、それぞれ一体型に製作してもよく、他方ハンド
リング性を考慮して上述した実施形態のように複数の鋼
板ユニット１０ａ、１０ｂ、１６ａに分割する場合にお
いても、当該ハンドリング時の諸条件に応じて、適宜個
数に分割することが可能である。さらに、閉鎖型鋼板ユ
ニット１０の断面形状についても、上述した日字状の
他、比較的袖壁の長さ寸法が短い場合には口字状のもの
を使用すればよく、更に長さ寸法が長い場合には、目字
状のものを使用してもよい。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜５のい
ずれかに記載の発明によれば、増設する袖壁の上下両端
部に型枠兼用の閉鎖型鋼板ユニットを一体に組込んでい
るので、当該閉鎖型鋼板ユニットによって、大地震時に
作用する圧縮力に起因して硬化性材料が圧懐することを
防止することができて耐力および変形性能を大幅に向上
させることができる。また特に、請求項４に記載の発明
によれば、施工時のハンドリングが容易となって作業の
省力化を図ることができるとともに、請求項５に記載の
発明によれば、上記閉鎖型鋼板ユニットを、上下階の梁
と離間させて設置しているので、鋼板が直接軸力を負担
することがなく、よって地震時における当該鋼板の座屈
を防止することができるといった効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の柱の耐震補強法の一実施形態によって
構築された柱部分を示す縦断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線視断面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線視断面図である。

【図４】図１の袖壁構築のための鋼板ユニットを設置し
た状態を示す正面図である。

【図５】図４の空気抜き孔部分の拡大断面図である。

【図６】本発明による耐震補強の効果を示す荷重−変形
曲線図である。

【図７】従来の柱の耐震補強法によって構築された柱部
分を示す平面図である。

【図８】従来の柱の耐震補強法によって構築された柱部
分を示す縦断面図である。

【図９】図８の柱部分に地震が作用した際の変形形態を
示す模式図である。

【符号の説明】

１０閉鎖型鋼板ユニット１１、１５鋼板１４既存のＲＣ柱１６コ字状鋼板ユニット１０ａ、１０ｂ、１６分割された鋼板ユニット１７、１８梁１９アンカー２０壁筋２６袖壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】既存のＲＣ柱に袖壁を増設して補強する
柱の耐震補強法であって、予め周囲が鋼板によって囲繞
されてなる閉鎖型鋼板ユニットを製作し、上記柱の中間
部および上下階の梁にアンカーを施工して、当該アンカ
ーを介して上記袖壁の壁筋を配筋するとともに、上記柱
の上下端部に、型枠兼用となる上記閉鎖型鋼板ユニット
を設置し、これら閉鎖型鋼板ユニット間に型枠を配設し
た後に、上記閉鎖型鋼板ユニットおよび型枠内に硬化性
材料を充填して固化させることにより上記袖壁を構築す
ることを特徴とする柱の耐震補強法。
【請求項２】予め上記ＲＣ柱との当接部以外の周囲が
鋼板によって囲繞されたコ字状鋼板ユニットを製作し、
このコ字状鋼板ユニットを型枠兼用として上記閉鎖型鋼
板ユニット間に設置した後に、上記閉鎖型鋼板ユニット
およびコ字状鋼板ユニット内に上記硬化性材料を充填す
ることを特徴とする請求項１に記載の柱の耐震補強法。
【請求項３】上記閉鎖型鋼板ユニットは、水平断面視
において日字状または口字状に形成されていることを特
徴とする請求項１または２に記載の柱の耐震補強法。
【請求項４】上記閉鎖型鋼板ユニットおよび／または
コ字状鋼板ユニットを、上下方向に分割した複数の鋼板
ユニットとして製作することを特徴とする請求項１ない
し３のいずれかに記載の柱の耐震補強法。
【請求項５】上記閉鎖型鋼板ユニットを、上下階の梁
と離間させて設置することを特徴とする請求項１ないし
４のいずれかに記載の柱の耐震補強法。