JP3861079B2 - 鉄筋コンクリート柱の補強構造 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、建築構造物の柱などの鉄筋コンクリート柱を補強する補強構造に関する。

建築構造物などの鉄筋コンクリート柱は、耐震性など、その強度が強く求められるが、そのための手段として、図４に示す補強構造が従来から知られている。
この従来の補強構造は、長手方向に直交する方向の断面形状を四角形にした鉄筋コンクリート柱１を補強するものである。すなわち、一対の囲い鋼板２，２を備え、この囲い鋼板２，２は、互いの突き合わせ部３ａ，３ｂを突き合わせることによって、内部を空洞にした四角柱が形成されるようにしているが、これら囲い鋼板２，２で作られる四角柱は、上記鉄筋コンクリート柱１よりもやや太くなるようにしている。

上記のようにした一対の囲い鋼板２，２を用いて、鉄筋コンクリート柱１を補強するためには、次のようにする。
まず、鉄筋コンクリート柱１の周囲を一対の囲い鋼板２，２で囲うとともに、それらの突き合わせ部３ａ，３ｂを突き合わせる。そして、この突き合わせ部３ａ，３ｂを溶接して両囲い鋼板２，２を互いに接着する。なお、符号ｙ、ｙは溶接部である。

上記のように囲い鋼板２，２を溶接して両者を接着すれば、それによって形成される四角柱は、前記したように鉄筋コンクリート柱１よりも太くなるので、囲い鋼板２，２と鉄筋コンクリート柱１との間に間隔ｈが形成される。
上記のようにして形成された間隔ｈにグラウト材４を充填し、囲い鋼板２，２を鉄筋コンクリート柱１に密着させ、当該鉄筋コンクリート柱１を補強するようにしている。

特公昭５３−４２９８６号公報（第１〜２頁、図１）

上記従来の補強構造では、鉄筋コンクリート柱１が建設されている現場で、囲い鋼板２を溶接するようにしていたので、溶接作業時に発生する火花などが、周辺の可燃物に引火して、火災が起きてしまうおそれがあった。このため、火花に対して厳重な注意が必要とされ、周辺の可燃物に対する養生作業などの手間がかかってしまうという問題があった。

また、鋼板を溶接する技術が拙劣だと、その溶接部分から亀裂が入ったり、鋼板が溶接による熱によって変形してしまったりして、せっかくの補強も意味をなさなくなることがある。しかし、溶接がしっかりされているかどうかは、それこそ溶接工の技術に依存するので、常に均一な溶接仕上がりが期待できるわけではない。したがって、質の高い溶接仕上がりを、常に求めようとすれば、熟練した溶接工を確保しなければならず、どうしても多額の費用が必要になるという問題もあった。
この発明の目的は、囲い鋼板を溶接することなく結束することができる鉄筋コンクリート柱の補強構造とそれに用いる補強材を提供することである。

第１の発明は、一部を重ね合わせて互いにスライド可能にした複数枚の囲い鋼板で鉄筋コンクリート柱の周囲を囲うとともに、これら囲い鋼板に帯状連続繊維シートを巻き付けて結束する一方、上記囲い鋼板と鉄筋コンクリート柱との間に設けた間隔にグラウト材を注入した点に特徴を有する。

第２の発明は、鉄筋コンクリート柱の周囲を複数枚の囲い鋼板で囲うとともに、これら囲い鋼板は、その長手方向に直交する線での断面において、その一方の縁を折り曲げ、その折曲げ部分を境に、一方を囲い片とし、他方を調整片とするとともに、互いに隣接する囲い鋼板のうちの、一方の囲い鋼板の囲い片を、他方の囲い鋼板の調整片に互いにスライド可能に重ね合わせた点に特徴を有する。

第１または２の発明によれば、囲い鋼板を帯状連続繊維シートによって結束しているので、従来のように溶接作業をする必要がない。溶接作業をする必要がないので、溶接作業時に発生する火花による火災が起きることがなくなる。したがって、火花に対する養生作業などの手間を省くことができる。
また、囲い鋼板を結束部材によって結束することができるので、従来のように、溶接工の技術に依存することがない。したがって、常に均一な施工結果を得ることができる。そして、従来のように、熟練の溶接工を確保する必要がないので、それに伴うコストを削減することができる。

また、囲い鋼板の重なり合う部分をスライド可能にしているので、囲い鋼板で囲った内側の大きさを調整できる。すなわち、互いに隣接する囲い鋼板の囲い片と調整片との重なり合う部分をスライドさせることによって、囲った内側の大きさを変更することができる。したがって、鉄筋コンクリート柱の外形寸法に多少の誤差があっても、グラウト材を充填するための必要最小限の間隔を、常に、正確に確保することができる。必要最小限の間隔を正確に確保できるので、グラウト材を必要以上に多く充填しなければならなかったり、あるいは、必要量を充填できなかったりする問題は一切発生しない。

また、囲い鋼板で囲った内側の大きさをある程度調整できるということは、囲い鋼板を工場で大量生産し、現場でいろいろな太さの鉄筋コンクリート柱に対応することができる。特に、調整片の重なり合い方向の長さを長くしておけば、その調整できる長さがより長くなるので、囲い鋼板の汎用性も高まることになる。

削除

削除

削除

削除

削除

図１に示した実施形態における囲い鋼板６は、図１に示すように、その長手方向に直交する線での断面において、その一方の縁を直角に折り曲げてその全体をＬ字形状にし、その直角部Ｌを境にして、一方を囲い片７とし、他方を調整片８としている。

断面四角形の鉄筋コンクリート柱１の場合、上記囲い鋼板６は、４枚一組にして使用するもので、図１に示すように、４枚の囲い鋼板６の直角部Ｌを、それぞれ鉄筋コンクリート柱１の４つの角に対応させて設置する。そして、互いに隣接する一方の囲い鋼板６の囲い片７の外側に、他方の囲い鋼板６の調整片８が重ね合わせられるようにする。このとき、囲い鋼板６と鉄筋コンクリート柱１との間には、ほぼ一定の間隔Ｈを設けておく。

そして、囲い鋼板６の周囲に帯状連続繊維シート５を巻きつけることによって、鉄筋コンクリート柱１を囲った囲い鋼板６を結束する。この帯状連続繊維シート５は、それを囲い鋼板６の周囲に巻きつけたあと、その両端を接着するようにしている。
上記のようにして帯状連続繊維シート５で４枚の囲い鋼板６を結束したら、今度は、４枚の囲い鋼板６と鉄筋コンクリート柱１との間に形成した間隔Ｈにグラウト材４を充填して、囲い鋼板６を鉄筋コンクリート柱１に密着させて、それらを一体化する。

以上のように、この実施形態によれば、囲い鋼板６の周囲に、帯状連続繊維シート５を巻きつけて、囲い鋼板６を結束しているので、従来のように溶接作業をする必要がない。溶接作業をする必要がないので、溶接作業時に発生する火花による火災が起きることがなくなる。したがって、火花に対する養生作業などの手間を省くことができる。

また、帯状連続繊維シート５を巻きつけるだけで囲い鋼板６を結束することができるので、従来のように、溶接工の技術に依存することがない。したがって、常に均一な施工結果を得ることができる。そして、従来のように、熟練の溶接工を確保する必要がないので、それに伴うコストを削減することができる。

さらに、上記Ｌ字形状の囲い鋼板６は、４枚で囲った四角柱の内側の大きさを調整できる。すなわち、互いに隣接する囲い鋼板６の囲い片７と調整片８との重なり合う部分をスライドさせることによって、４枚で囲った四角柱の内側の大きさを変更することができる。
例えば、図２に示したように、一方の鋼板６の囲い片７を他方の鋼板６の調整片８に対してスライドさせて間隔ｓを設ければ、この間隔ｓ分だけ一辺を長くした四角柱を作ることができる。

上記のように４枚の囲い鋼板６で囲った四角柱の大きさを調整できるので、例えば、鉄筋コンクリート柱１の外形寸法に多少の誤差があっても、囲い鋼板６を微調整することによって、前記した間隔Ｈを正確に保つことができる。
もし、囲い鋼板６で形成する四角柱の寸法を微調整できなければ、補強する鉄筋コンクリート柱１は、それを設計寸法通りに正確に構築しなければならなくなる。しかし、鉄筋コンクリート柱１を設計寸法通りに正確に構築することはかなり難しく、実際には、設計寸法と多少の誤差が生じるのが通常である。

上記のように鉄筋コンクリート柱１が設計寸法と誤差があるとき、囲い鋼板６の寸法を調整できないと、上記間隔Ｈが一定せず、大きすぎたりあるいは小さすぎたりする。間隔Ｈが大きすぎると、グラウト材４が多く必要となり、それだけコストアップにつながるとともに、このグラウト材４層が厚くなればなるほど、囲い鋼板による補強効果も減殺されることになる。

反対に、間隔Ｈが小さすぎると、今度は十分な量のグラウト材４を充填できず、接着効果が得にくくなるという問題が発生する。また、極端な場合には、間隔Ｈを確保できなくなることすらある。この場合に、囲い鋼板６の寸法を調整できなければ、囲い鋼板６を作り直すか、鉄筋コンクリート柱１の周囲を削るかしなければならなくなる。こうなると、そのコストアップは計り知れないものになってしまう。

いずれにしても、この実施形態においては、囲い鋼板６が形成する四角柱の寸法を、囲い片７と調整片８との重なり合いの範囲内で調整できるので、鉄筋コンクリート柱１の外形寸法に多少の誤差があっても、グラウト材４を充填するための必要最小限の間隔Ｈを、常に、正確に確保することができる。必要最小限の間隔Ｈを正確に確保できるので、グラウト材４を必要以上に多く充填しなければならなかったり、あるいは、必要量を充填できなかったりする問題は一切発生しない。

また、囲い鋼板６で囲った四角柱の太さをある程度調整できるということは、上記したＬ字形状の囲い鋼板６を工場で大量生産し、現場でいろいろな太さの鉄筋コンクリート柱１に対応することができる。特に、調整片８の重なり合い方向の長さを長くしておけば、その調整できる長さがより長くなるので、囲い鋼板６の汎用性も高まることになる。

なお、上記囲い鋼板６は、四角柱を形成するようにしたが、補強する鉄筋コンクリート柱１の形状に合わせて、調整片８の折り曲げ角度を変えてもかまわない。例えば、補強する鉄筋コンクリート柱１が六角柱であれば、その六角柱の角に合わせて調整片８を折り曲げればよい。すなわち、調整片８の折り曲げ角度を変えれば、いろいろな多角形状の鉄筋コンクリート柱１でも適用できる。

さらに、図３に示すようにすれば、円柱状の鉄筋コンクリート柱１にも対応できる。この図３に示した囲い鋼板６は、囲い片７および調整片８を円弧にするとともに、調整片８の円弧の曲率を、囲い片７の円弧の曲率よりも大きくし、一方の囲い鋼板６の調整片８に、他方の囲い鋼板６の囲い片７を重ね合わせるようにしたものである。

ただし、上記のように一方の囲い鋼板６の調整片８に、他方の囲い鋼板６の囲い片７を重ね合わせたとき、各囲い片７が連続して一つの円を描くようにしている。したがって、この場合にも、囲い片７と調整片８との重なり合いの範囲内で、囲い鋼板６が形成する円柱の太さを調整できることになる。

なお、上記補強構造の強度は、囲い鋼板に巻きつける帯状連続繊維シート５の巻きつけ量によって決まる。言い換えると、鉄筋コンクリート柱１に対する補強強度は、囲い鋼板に巻きつける帯状連続繊維シート５の巻きつけ量を増減することによって調整できる。したがって、特別な強度を必要とする鉄筋コンクリート柱１を補強する場合には、巻きつける帯状連続繊維シート５を増やすだけで、簡単に補強強度を高めることができる。

削除

削除

削除

削除

削除

削除

削除

削除

削除

削除

削除

補強構造を示す斜視図である。 囲い鋼板６の囲い片７と調整片８との重なり合う部分をスライドさせた状態を示す断面図である。 円柱状の鉄筋コンクリート柱１を囲う囲い鋼板６を示す断面図である。 従来の補強構造を示す斜視図である。

符号の説明

１ 鉄筋コンクリート柱
２ 囲い鋼板
４ グラウト材
５ 帯状連続繊維シート
６ 囲い鋼板
７ 囲い片
８ 調整片

Claims (2)

1. 一部を重ね合わせて互いにスライド可能にした複数枚の囲い鋼板で、鉄筋コンクリート柱の周囲を囲うとともに、これら囲い鋼板に帯状連続繊維シートを巻き付けて結束する一方、上記囲い鋼板と鉄筋コンクリート柱との間に設けた間隔にグラウト材を注入した鉄筋コンクリート柱の補強構造。
2. 鉄筋コンクリート柱の周囲を複数枚の囲い鋼板で囲うとともに、これら囲い鋼板は、その長手方向に直交する線での断面において、その一方の縁を折り曲げ、その折曲げ部分を境に、一方を囲い片とし、他方を調整片とするとともに、互いに隣接する囲い鋼板のうちの、一方の囲い鋼板の囲い片を、他方の囲い鋼板の調整片に互いにスライド可能に重ね合わせてなる請求項１に記載の鉄筋コンクリート柱の補強構造。

Images