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コンクリート部材の接合方法 - 清水建設株式会社
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発明の名称 コンクリート部材の接合方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−198050(P2007−198050A)
公開日 平成19年8月9日(2007.8.9)
出願番号 特願2006−19331(P2006−19331)
出願日 平成18年1月27日(2006.1.27)
代理人 【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
発明者 西出 博行
要約 課題
既設のコンクリート部材に対して新設のコンクリート部材をせん断力伝達可能に接合するための有効な接合方法を提供する。

解決手段
既設のコンクリート部材の表面にエポキシ樹脂を塗布してその表面を櫛目状に形成して硬化させることにより、接合面に硬化エポキシ樹脂からなる櫛目状の係合層4を一体に固着せしめた状態で形成した後、新設のコンクリート部材を形成するためのコンクリートを打設して、双方のコンクリート部材の間に前記係合層を介在させた状態で新設のコンクリート部材を形成する。本発明は既設のコンクリート部材としての梁1や柱2に対して新設のコンクリート部材としての耐震壁3を接合する場合、あるいは、既設のコンクリート部材としての杭に対して新設のコンクリート部材としての基礎を接合する場合に好適に採用可能である。
特許請求の範囲
【請求項1】
既設のコンクリート部材に対して新設のコンクリート部材をせん断力伝達可能に接合するための接合方法であって、
既設のコンクリート部材の表面にエポキシ樹脂を塗布するとともにその表面を櫛目状に形成して硬化させることにより、接合面に硬化エポキシ樹脂からなる櫛目状の係合層を一体に固着せしめた状態で形成した後、新設のコンクリート部材を形成するためのコンクリートを打設することにより、双方のコンクリート部材の間に前記係合層を介在させた状態で新設のコンクリート部材を形成することを特徴とするコンクリート部材の接合方法。
【請求項2】
請求項1記載のコンクリート部材の接合方法であって、
既設のコンクリート部材である梁と柱の表面にエポキシ樹脂を塗布するとともにその表面を櫛目状に形成して硬化させることにより、新設のコンクリート部材である耐震壁を接合するべき接合面に硬化エポキシ樹脂からなる櫛目状の係合層を梁と柱に一体に固着せしめた状態で形成した後、耐震壁を形成するためのコンクリートを打設することにより、梁および柱との間に前記係合層を介在させた状態で耐震壁を形成することを特徴とするコンクリート部材の接合方法。
【請求項3】
請求項1記載のコンクリート部材の接合方法であって、
既設のコンクリート部材である杭の周面にエポキシ樹脂を塗布するとともにその表面を櫛目状に形成して硬化させることにより、新設のコンクリート部材である基礎を接合するべき接合面に硬化エポキシ樹脂からなる櫛目状の係合層を杭頭部に一体に固着せしめた状態で形成した後、基礎を形成するためのコンクリートを打設することにより、杭の周面との間に前記係合層を介在させた状態で基礎を形成することを特徴とするコンクリート部材の接合方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、既設のコンクリート部材に対して新設のコンクリート部材をせん断力伝達可能に接合するための接合方法、特に、既設のコンクリート部材である梁や柱あるいは杭に対して新設のコンクリート部材である耐震壁あるいは基礎を接合する際に適用して好適な接合方法に関する。
【背景技術】
【0002】
耐震性能が充分でない既存建物に対する耐震補強策として建物内部に耐震壁を付加することが広く行われている。その場合、新設する耐震壁を既存躯体に対して構造的に確実に一体化させる必要があり、そのための構造として特許文献1や特許文献2に示されるような接合構造が提案されている。
これらはいずれも鉄筋コンクリート造の既存建物における柱と梁とによる骨組(躯体フレーム)の内側に頑強な鉄筋コンクリート造の耐震壁を新設する場合のもので、梁の表面にプレキャストコンクリート製のコッタを接着することにより、そのコッタを介して既存の骨組と新設の耐震壁との間でせん断力を伝達するようにしたものである。
【0003】
また、既存建物を免震建物に改修することも広く普及する気運にあり、そのための免震化工法として特許文献3に示されるものが提案されている。これは、既存基礎の下方地盤を掘り下げて既存杭の杭頭部に新設基礎を一体に設け、新設基礎上に設置した免震装置により建物全体を免震支持するというものであり、既存杭と新設基礎とを構造的に一体化させるために既存杭にスタッドを取り付けた鋼管を装着するようにしたものである。
【特許文献1】特開平9−268770号公報
【特許文献2】特開平9−268771号公報
【特許文献3】特開2000−328585号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1〜2に示されるようなコッタを用いて新設の耐震壁を既存の梁や柱に対して接合することは、特殊なプレキャストコンクリート製のコッタを必要とすることからそのために少なからぬコストを要するものであるし、またコッタの他にも接合鉄筋を併用することが通常であるので接合部の収まりが複雑であり、施工性にも難があった。
また、特許文献3に示されるような構造で新設基礎を既存杭に接合する場合も、スタッド付きの特殊な鋼管を用いることからコスト高であり、施工も面倒である。
【0005】
このように、従来においては既設のコンクリート部材に対して新設のコンクリート部材に一体化させるためにはそれぞれに対応する特殊な接合部材を必要とし、したがっていずれもコストや施工性の点で難があり、そのため既設のコンクリート部材に対して新設のコンクリート部材を接合する場合全般に広く適用可能な有効適切な接合手法の開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記事情に鑑み、本発明は、既設のコンクリート部材に対して新設のコンクリート部材をせん断力伝達可能に接合するための接合方法であって、既設のコンクリート部材の表面にエポキシ樹脂を塗布するとともにその表面を櫛目状に形成して硬化させることにより、接合面に硬化エポキシ樹脂からなる櫛目状の係合層を一体に固着せしめた状態で形成した後、新設のコンクリート部材を形成するためのコンクリートを打設することにより、双方のコンクリート部材の間に前記係合層を介在させた状態で新設のコンクリート部材を形成することを特徴とする。
【0007】
本発明は、既設のコンクリート部材としての梁や柱に対して新設のコンクリート部材としての耐震壁を接合する場合、あるいは、既設のコンクリート部材としての杭に対して新設のコンクリート部材としての基礎を接合する場合に好適に採用可能である。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、新設のコンクリート部材としての耐震壁や基礎等を形成するに際して、既設のコンクリート部材としての梁や柱、杭等の表面に予め硬化エポキシ樹脂による櫛目状の係合層を形成することのみで、新設するべきコンクリート部材を既設のコンクリート部材に対してせん断力を伝達可能な状態で施工することができ、それらの構造的な一体化を充分に図ることができる。また、係合層の形成は汎用の安価なエポキシ樹脂を塗布して櫛目状に均すことのみで極めて容易にかつ単純作業により行うことができるし、新設のコンクリート部材の施工は在来どうりで良いから、何等特殊な接合部材や面倒な手間を必要とするものでもなく、したがって従来に比べてコンクリート部材を新設するに関わる作業を遙かに安価にかつ効率的に実施することができ、施工性を充分に改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明の第1実施形態を図1〜図2に示す。これは鉄筋コンクリート造の既存建物における梁1と柱2とによる躯体フレームの内側に、鉄筋コンクリート造の頑強な耐震壁3を新設する場合の適用例であって、新設する耐震壁3と既設の梁1と柱2との間に櫛目状の係合層4を介在させることによってその係合層4によりせん断力を伝達可能としたものであり、特にその係合層4をエポキシ樹脂により形成することを主眼とするものである。
【0010】
すなわち、本実施形態においては、耐震壁3を施工するに先立ち、その耐震壁3を接合するべき梁1の上面と下面および柱2の表面にパテ状のエポキシ樹脂を所定厚さで塗布し、その表面をたとえば櫛刃状の均し具のような適宜の器具によって櫛目状に均して硬化させることにより、櫛目状の硬化エポキシ樹脂からなる係合層4を梁1と柱2の表面に一体に固着させた状態で形成する。
それら係合層4の櫛目の方向は、梁1の上面および下面に形成するものにおいては図1(b)に示すように梁幅方向とし、柱2の表面に形成するものとしては図1(d)に示すように柱の長さ方向(上下方向)とする。
また、係合層4における櫛目の形状や寸法は特に限定されないが、たとえば(e)に示すように断面正三角形状の突条4aを連続的に形成した形態のものが好適であり、各突条4aの断面における一辺の長さdは25mm程度で良い。
【0011】
上記の係合層4を形成した後、その内側に壁配筋と壁型枠(いずれも図示せず)とを組み立て、コンクリートを打設して耐震壁3を形成する。これにより、形成された耐震壁3の周囲と梁1、柱2との間には自ずと上記の係合層4が介在したものとなり、したがって耐震壁3は梁1、柱2に対して係合層4を介してせん断力を相互に伝達可能な状態で係合することになる。特に、梁1に形成した係合層4によって耐震壁3の面内方向のせん断力が効率的に伝達され、柱2に形成した係合層4によって面外方向のせん断力が効率的に伝達されることになる。
【0012】
以上のように、本実施形態によれば、耐震壁3の形成に際して梁1と柱2の表面に予め硬化エポキシ樹脂による櫛目状の係合層4を形成することのみで、新設するべき耐震壁3を梁1と柱2に対してせん断力を面内方向および面外方向のいずれについても効率的に伝達可能な状態で施工することができ、したがってそれらの構造的な一体化を充分に図ることができる。
そして、係合層4の形成は汎用の安価なエポキシ樹脂を塗布して適宜の器具により櫛目状に均すことのみで極めて容易にかつ単純作業により行うことができるし、耐震壁3自体の施工は在来どうりで良く、また特許文献1〜2に示されるような特殊なコッタを用いたり、あるいは壁筋を梁1や柱2に対してアンカーするような必要もないから、従来に比べて全体の施工を遙かに安価にかつ効率的に実施でき、施工性を大きく改善することができる。
【0013】
なお、上記実施形態のように、梁1に形成する係合層4と柱2に形成する係合層4とでは櫛目の向きを変えることで面内方向と面外方向のせん断力をそれらの係合層4により独立に伝達する構成とすることでも良いが、それに代えて、図2(a)に示すように梁1や柱2の幅方向に沿う櫛目と長さ方向に沿う櫛目とを交互に形成する(換言すれば、図1(e)に示したような突状4aの向きを適宜の間隔で交互に変更する)したり、あるいは図2(b)に示すように梁1や柱2に対して互いに逆方向に傾斜する方向の櫛目を交互に形成することでも良く、それにより同時に両方向のせん断力伝達機能を有するものとなる。いずれにしても、両方向の櫛目は均等に形成することでも良いが、図2(a)に示す例のように両者に差をもたせる(図示例では幅方向の櫛目を長さ方向の櫛目の2倍程度に多く形成している)ことにより、各方向のせん断力伝達機能を制御することも可能である。
【0014】
図3は本発明の第2実施形態を示す。これは既存建物の免震化に際して既設の杭5の杭頭部に新設の基礎6を形成する場合の適用例であって、基礎6の施工に先立って杭5の杭頭部周面に第1実施形態と同様に硬化エポキシ樹脂からなる櫛目状の係合層7を予め形成するようにしたものである。これによれば、係合層4により新設の基礎6と既設の杭5との間でせん断力を有効に伝達可能であり、特許文献3に示されるような特殊な接合部材を用いる場合に比べてコスト削減と施工性改善を充分に図ることができる。
【0015】
以上で本発明の実施形態を説明したが、上記各実施形態はあくまで好適な一例に過ぎず、本発明は耐震壁や基礎を新設する場合に限らず、様々な用途、形態、規模の新設コンクリート部材を既設コンクリート部材に対してせん断力を伝達可能な状態で接合する必要のある場合全般に広く適用できるものである。そして、硬化エポキシ樹脂からなる櫛目状の係合層の具体的な形態やその形成手法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば、接合部の形状や要求される接合強度その他の条件を考慮して適宜の設計的変形や応用が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明を既設の梁と柱に対して新設の耐震壁を接合する場合に適用した第1実施形態を示す図である。
【図2】同、係合層の他の例を示す図である。
【図3】本発明を既設の杭に対して新設の基礎を接合する場合に適用した第2実施形態をを示す図である。
【符号の説明】
【0017】
1 梁(既設のコンクリート部材)
2 柱(既設のコンクリート部材)
3 耐震壁(新設のコンクリート部材)
4 係合層
4a 突条
5 杭(既設のコンクリート部材)
6 基礎(新設のコンクリート部材)
7 係合層




 

 


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