JP2958880B1 - 耐震補強構法 - Google Patents

耐震補強構法

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JP2958880B1 JP12733098A JP12733098A JP2958880B1 JP 2958880 B1 JP2958880 B1 JP 2958880B1 JP 12733098 A JP12733098 A JP 12733098A JP 12733098 A JP12733098 A JP 12733098A JP 2958880 B1 JP2958880 B1 JP 2958880B1
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Abstract

【要約】 【課題】 既存建物をむやみに解体せず、外部からの補
強工事ですむので、建物内部はそのままで居ながらにし
て工事ができ、しかも大きく嵩張らないような補強を簡
単かつ安価に施すことができる。 【解決手段】 既存の鉄筋コンクリート造または鉄骨鉄
筋コンクリート造で、鉄筋コンクリート造の場合は鉄筋
コンクリート柱1と鉄筋コンクリート梁2での架構面に
外側から耐震補強用の鋼板4を配設し、接着系アンカー
6等でアンカー止めする鋼材5でこの鋼板4を外側から
押さえる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、既存建物の耐震性
能を高める改修をおこなう耐震補強構法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】1995年1月17日の阪神・淡路大震
災を契機とし、1981年以前の旧耐震基準によって建
てられた建物の安全性の問題が指摘され、1995年1
2月に既存建物に関する「耐震改修促進法」が施行され
た。この法律の骨子は、旧基準による学校、病院、デパ
ート、事務所など特定建築物の所有者は耐震診断および
耐震改修を行う努力義務があるとするものである。
【0003】旧基準による建物は全国で約2400万棟
もあり、そのうち既存不適格建物は約1400万棟にの
ぼると推定されている。このうち既に耐震診断された建
物は全体的に微々たるものと思われ、次のステップであ
る施工に関しては更に多くの困難を伴うため思うように
進まないのが実状のようである。しかしながら、官民に
より耐震診断規準や耐震改修構法の整備も着実に進み、
構法に関しては最近は色々なものが提案され実施に移さ
れている。
【0004】耐震補強構法の一般的な方策は、強度を高
めることと靭性を増すことであり、現在のところ構法の
多くは建物内部補強である。
【0005】内部補強は構造部材の断面積の増加、耐震
要素の追加設置による強度の増加、および柱・壁のせん
断補強などによる靭性能の向上が主な対策である。その
方法は、耐震壁の増設、ブレースの増設、そで壁の付
加、柱の補強等で、さらに、耐震壁の壁厚を増す、ブレ
ースの断面を大きくする、柱断面を大きくするなどの方
法や特殊な例として建物全体を免震装置の上に載せるこ
とも考えられる。
【0006】これらを更に詳細に説明すると、増設する
耐震壁としては場所打ち壁、PCa板壁、鉄板壁、コン
クリートブロック壁などから選択でき、柱・梁にアンカ
ーボルト等を介して固定するが、これは耐力の向上もし
くは耐力・靱性の向上を目的としたものである。ブレー
スの増設は、ブレースとしてX型ブレース、K型ブレー
ス、V型ブレース、その他の形状のブレースが選択で
き、これも耐力の向上もしくは耐力・靱性の向上を目的
としたものである。
【0007】そで壁の付加は、このそで壁としては場所
打ちそで壁やPCa板そで壁であり、耐力の向上を期す
る。柱の補強による場合は、既存柱の周囲に鋼板を巻
き、隙間に無収縮モルタルを充填する方法、既存柱の周
囲に帯筋を巻き、後打ちコンクリートまたはモルタルで
補強する方法、その他溶接金網、FRPを周囲に配設
し、無収縮モルタルを充填したり、もしくは後打ちコン
クリートまたはモルタルを施す方法、腰壁の縁切りを行
う方法などが選択でき、耐力の向上もしくは靱性の向上
を目的とする。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の耐震補強工
法のうち、耐震壁やブレースやそで壁の増設の場合は、
この増設により建物のレイアウトを変更したりする必要
が生じ、建物の機能上必要な所に増設できないこともあ
る。また、工事期間中は少なくとも工事フロアーは使用
できない。
【0009】耐震壁の厚みを増す、ブレースの断面を大
きくする、柱断面を大きくするなどの方法では、建物の
有効面積が減るおそれがあり、また、前記と同じく工事
期間中は少なくとも工事フロアーは使用できない。
【0010】柱の補強で、柱に鋼板、繊維等を巻く・貼
る等の方法は、柱の剪断耐力、曲げ耐力、剛性にさほど
の向上とはならず、剛性率、編心率の改善もできない。
さらに、このような前記すべての補強は工事場所は室内
全般となり、資材の搬出入はエレベーター、階段に頼る
ことになり、建物使用者の利便性に大きく影響を与える
こととなる。
【0011】一方、建物全体を免震装置の上に載せる方
法では、工事自体が大がかりとなり、工事期間中の使用
制限がある。さらに建物高さが高くなったり、使用でき
ないフロアーができたりする。また、免震装置を設ける
には建物外周部にドライエリアを取る必要があるが、敷
地上や施工上これがなかなか取れない。
【0012】一方、梁、スラブ、水平ブレースなどを既
存建物から張り出し、外部に新しい架構を心棒のように
構築する外部補強構法があり、これは建物内部はそのま
まで、居ながらにして工事ができるという大きな利点が
ある。又、同時に外壁をリニューアルでき、さらにその
空間を既存建物の省エネ化やインテリジェント化にも利
用できる。
【0013】特開平10-61204号公報に示す既存建物に耐
震改修工法も前記外部補強構法の一例で、既存建物は鉄
筋コンクリート造または鉄骨鉄筋コンクリート造の架構
であり、既存建物の外周部にウエブにスタッドボルトを
植設した鉄骨柱、鉄骨梁の鉄骨架構を設け、既存建物の
鉄筋コンクリート柱、鉄筋コンクリート梁からもこのス
タッドボルトに対向するように接着系アンカーを植設
し、既存建物の鉄筋コンクリート柱や鉄筋コンクリート
梁の外面と鉄骨柱、鉄骨梁のフランジで囲まれた空間に
配筋し、かつ、高強度無収縮コンクリートを充填して一
体化を図るようにした。
【0014】しかし、前記のごとく外部に新しい架構を
心棒のように構築するのでは大掛かりな工事となり、工
期も長く、建設コストも高騰し、さらに、架構を付加す
る分だけ躯体の嵩が増加し、建物周囲に一定の空間を必
要とする。
【0015】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、既存建物をむやみに解体せず、外部からの補強工事
ですむので、建物内部はそのままで居ながらにして工事
ができ、しかも大きく嵩張らないような補強を簡単かつ
安価に施すことができる耐震補強構法を提供することに
ある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第1に、既存の鉄筋コンクリート造または鉄
骨鉄筋コンクリート造の柱、梁での架構面に外側から耐
震補強用の鋼板を配設し、アンカー止めする鋼材でこの
鋼板を外側から押さえ、このアンカー止めする鋼材には
予め透孔を適宜に穿設しておき、この透孔を介して鋼材
に耐震補強用の鋼板を溶接すること、第2に、架構面に
は鉄筋コンクリート壁があり、耐震補強用の鋼板はこの
鉄筋コンクリート壁面に重合するとともに隙間に充填材
を注入すること、第3に、耐震補強用の鋼板は鉄筋コン
クリート壁にアンカー止めすること、第4に、充填材
は、白セメントと珪砂と添加物からなるエマルジョンと
ポリアクリル酸ポリマーセメントモルタルからなる複合
高分子エマルジョンを調合してなるポリマーセメント系
材料であることを要旨とするものである。
【0017】請求項1記載の本発明によれば、既存の鉄
筋コンクリート(RC)ラーメンの柱・梁間に耐震補強
用の鋼板が配設され、この鋼板により耐震性の増大が図
れ、可能な限り既存建物の耐震性を引き出すことができ
る。また、この耐震補強用の鋼板はアンカー止めする鋼
材で外側から押さえられるので、座屈が防止され、鋼板
の強度を終局強度付近まで発揮させることができる。さ
らに、鋼板による補強なので架構を増設する場合に比べ
て大きく張り出すこともなく、コスト的にも安価です
む。
【0018】しかも、耐震補強用の鋼板を外側から押さ
える鋼材とこの鋼板とは鋼材には予め透孔を適宜に穿設
しておき、この透孔を介して鋼材に耐震補強用の鋼板を
溶接することで簡単に一体化できる。
【0019】請求項2記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、既存の鉄筋コンクリート壁である場合で、鋼
板を張り付けることで既存の鉄筋コンクリート壁の耐力
の増強を図り、耐震性を増すようにした。特に隙間に充
填材を注入することで、単独では座屈を生じて耐力を発
揮し難い鋼板を鉄筋コンクリート壁と一体化させること
で鉄筋コンクリート壁を鋼板の座屈防止の保剛材とし、
座屈防止を図ることができる。
【0020】請求項3記載の本発明によれば、耐震補強
用の鋼板は鉄筋コンクリート壁にアンカー止めすること
でより鉄筋コンクリート壁との一体化が達成でき、請求
項4記載の本発明によれば、充填材をポリマーセメント
系材料とすることで、耐火性能を上げ、火災に強いもの
とすることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。図1は本発明の耐震補強構法の第1実施形
態を示す横断平面図、図2は同上要部の横断平面図、図
3は同上縦断側面図、図4は同上正面図で、図中1は既
存建物の既存の鉄筋コンクリート柱、2は既存の鉄筋コ
ンクリート梁で、既存の鉄筋コンクリート造(RC造)
のラーメン(架構)を形成している。なお、既存建物が
鉄骨鉄筋コンクリート造(SRC造)の場合もあり、そ
の場合は鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨鉄筋コンクリー
ト梁での架構となる。
【0022】また、本実施形態では、鉄筋コンクリート
柱1と鉄筋コンクリート梁2での架構には既存の鉄筋コ
ンクリート壁3が設けられている。
【0023】本発明は前記鉄筋コンクリート壁3の壁面
に外側から重合するようにして耐震補強用の鋼板4を前
記鉄筋コンクリート柱1と鉄筋コンクリート梁2での架
構面に配設した。
【0024】そして、鉄筋コンクリート柱1と鉄筋コン
クリート梁2に沿うようにチャンネル型鋼による鋼材5
を外側から取付け、この鋼材5で鋼板4を外側から押さ
えるようにした。
【0025】前記鋼材5は、既存建物の鉄筋コンクリー
ト柱1や鉄筋コンクリート梁2からは削孔内に接着剤を
充填してスタッドボルトを固定してなる接着系アンカー
(商品名ケミカルアンカー)6を植設し、この接着系ア
ンカー6で固定する。
【0026】さらに、鋼材5には楕円形の透孔7を予め
適宜に穿設しておき、この透孔7を介して鋼材5に耐震
補強用の鋼板4を溶接するようにしてもよい。鋼材5と
鋼板4とは透孔7以外の溶接も可能である。
【0027】また、鉄筋コンクリート壁3の壁面にも接
着系アンカー6を植設し、この接着系アンカー6で鋼板
4を鉄筋コンクリート壁3に固定する。
【0028】このようにして耐震補強用の鋼板4を鉄筋
コンクリート壁3の壁面に重ねるように配設した場合、
両者間には隙間が生じるが、図2に示すようにこの隙間
に充填材を注入した。
【0029】この充填材8としてはエポキシ樹脂でもよ
いが、耐熱性を考慮して、白セメントと珪砂と添加物か
らなるエマルジョンとポリアクリル酸ポリマーセメント
モルタルからなる複合高分子エマルジョンを調合してな
るポリマーセメント系材料を用いた。
【0030】図中9は鉄筋コンクリート柱1や鉄筋コン
クリート梁2の施す斫出し部分9であり、前記充填材8
を充填し易いように予め斫出し部分9で空間を確保す
る。
【0031】前記のごとく、本発明は既存のRC壁に外
部から鋼板を張り付け、またはRCラーメンの柱梁間に
設置して耐震性の増大を図ろうとするもので、耐震補強
用の鋼板4は不足する地震力を負担するものとなり、計
算によって鋼板材の許容応力度、並びに不足地震力から
鋼板厚さを決定し、必要強度を満足させる。
【0032】なお、接着系アンカー6に代えて機械式の
アンカー、いわゆる埋込み式のアンカーボルトを使用し
てもよい。
【0033】図5、図6は本発明の第2実施形態として
鉄筋コンクリート壁3がない場合であるが、その場合で
も耐震補強用の鋼板4をRCラーメンの柱梁間に配設す
ることで耐震性の増大を図ることが可能である。
【0034】また、耐震補強用の鋼板4を外側から押さ
える鋼材5の設置は、図7に示すようにブレース状、格
子状など種々の形態を選択できる。この鋼材5の配置は
前記第1実施形態の鉄筋コンクリート壁3がある場合に
も応用できる。
【0035】
【発明の効果】以上述べたように本発明の耐震補強構法
は、既存建物をむやみに解体せず、外部からの補強工事
ですむので、建物内部はそのままで居ながらにして工事
ができ、しかも大きく嵩張らないような補強を簡単かつ
安価に施すことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の耐震補強構法の第1実施形態を示す横
断平面図である。
【図2】本発明の耐震補強構法の第1実施形態を示す要
部の横断平面図である。
【図3】本発明の耐震補強構法の第1実施形態を示す縦
断側面図である。
【図4】本発明の耐震補強構法の第1実施形態を示す正
面図である。
【図5】本発明の耐震補強構法の第2実施形態を示す横
断平面図である。
【図6】本発明の耐震補強構法の第2実施形態を示す縦
断側面図である。
【図7】本発明の耐震補強構法の第3実施形態を示す正
面図である。
【図8】本発明の耐震補強構法の第4実施形態を示す正
面図である。
【符号の説明】
1…鉄筋コンクリート柱 2…鉄筋コンクリー
ト梁 3…鉄筋コンクリート壁 4…鋼板 5…鋼材 6…接着系アンカー 7…透孔 8…充填材 9…斫出し部分
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 勇三 東京都中央区銀座8−14−14 株式会社 シーク研究所内 (56)参考文献 特開 平4−85461(JP,A) 特開 平9−273316(JP,A) 特開 平9−158490(JP,A) 特開 平9−221918(JP,A) 特開 平8−284194(JP,A) 特開 平4−118475(JP,A) 特開 昭57−137076(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E04G 23/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 既存の鉄筋コンクリート造または鉄骨鉄
    筋コンクリート造の柱、梁での架構面に外側から耐震補
    強用の鋼板を配設し、アンカー止めする鋼材でこの鋼板
    を外側から押さえ、このアンカー止めする鋼材には予め
    透孔を適宜に穿設しておき、この透孔を介して鋼材に耐
    震補強用の鋼板を溶接することを特徴とする耐震補強構
    法。
  2. 【請求項2】 架構面には鉄筋コンクリート壁があり、
    耐震補強用の鋼板はこの鉄筋コンクリート壁面に重合す
    るとともに隙間に充填材を注入する請求項1記載の耐震
    補強構法。
  3. 【請求項3】 耐震補強用の鋼板は鉄筋コンクリート壁
    にアンカー止めする請求項2記載の耐震補強構法。
  4. 【請求項4】 充填材は、白セメントと珪砂と添加物か
    らなるエマルジョンとポリアクリル酸ポリマーセメント
    モルタルからなる複合高分子エマルジョンを調合してな
    るポリマーセメント系材料である請求項2または請求項
    3記載の耐震補強構法。
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