JP4093493B2 - Foundation reinforcement structure - Google Patents
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Description
本発明は、主として住宅の布基礎を補強する際の基礎補強構造に関する。 The present invention mainly relates to a foundation reinforcing structure for reinforcing a cloth foundation of a house.
最近の住宅の基礎は、フーチングである底版に立設され該フーチングとともに逆Ｔ字状断面をなす鉄筋コンクリート（以下、ＲＣ）構造の布基礎として施工されることが多く、地盤沈下や地震に対して所定の強度を有する構造になっていることがほとんどであるが、古い住宅、具体的にはＲＣ基礎として施工すべきと定められた昭和５７年頃以前の住宅については、無筋コンクリート構造の布基礎が多い。 Recent housing foundations are often constructed as reinforced concrete (RC) structure fabric foundations that stand on the bottom plate that is a footing and have an inverted T-shaped cross-section along with the footing. In most cases, it has a structure with a predetermined strength, but for old houses, specifically for houses before about 1982, when it was decided that construction should be done as RC foundation, cloth foundation with unreinforced concrete structure There are many.
したがって、かかる無筋コンクリートの布基礎については、何らかの補強対策を施すのが望ましく、具体的には、既存の無筋コンクリートの布基礎にＲＣの増し打ちによる補強を行ったりすることが多い。 Therefore, it is desirable to take some reinforcement measures for such an unreinforced concrete cloth foundation. Specifically, the existing unreinforced concrete cloth foundation is often reinforced by RC reinforcement.
しかしながら、ＲＣの増し打ちによる補強は工期的にも費用的にも実用的ではないという問題や、公知の方法では、既存建物の布基礎に対し、地震や不同沈下に起因する面内曲げモーメントに抵抗できるだけの補強を十分かつ効率的に行うことができないという問題を生じていた。 However, there is a problem that RC reinforcement is not practical in terms of construction period or cost, and in the known method, the in-plane bending moment caused by an earthquake or non-uniform settlement is applied to the cloth foundation of an existing building. There has been a problem that the reinforcement sufficient to resist cannot be performed sufficiently and efficiently.
そこで、本出願人らは、無筋コンクリートからなる布基礎の両側面に該布基礎の立ち上がり部から天端まで所望の水平長さ範囲で繊維シート、典型的にはアラミド繊維シートを接着することを内容とする新規な発明をなすに至った（特願２００４−３１８７３７号）。 Therefore, the applicants adhere a fiber sheet, typically an aramid fiber sheet, in a desired horizontal length range from the rising part to the top edge of the cloth foundation on both sides of the cloth foundation made of unreinforced concrete. Has been made (Japanese Patent Application No. 2004-318737).
かかる発明によれば、布基礎に生じる面内曲げモーメントによるひび割れ及び面外撓みによるひび割れを抑制することができる。 According to this invention, the crack by the in-plane bending moment which arises in a cloth foundation and the crack by an out-of-plane bending can be suppressed.
しかしながら、アラミド繊維シートを接着した無筋コンクリートの布基礎は、ＲＣ基礎に比べ、塑性領域での靭性が高いという長所を有するものの、弾性領域での剛性については若干不足するという問題を生じていた。 However, the unreinforced concrete fabric foundation to which the aramid fiber sheet is bonded has the advantage of higher toughness in the plastic region than the RC foundation, but has a problem that the rigidity in the elastic region is slightly insufficient. .
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、不同沈下や地震に対して無筋コンクリートの布基礎を補強するとともに、弾性領域での剛性不足を改善可能な基礎補強構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and provides a foundation reinforcement structure that can reinforce an unreinforced concrete cloth foundation against uneven settlement and an earthquake, and can improve a lack of rigidity in an elastic region. For the purpose.
上記目的を達成するため、本発明に係る基礎補強構造は請求項１に記載したように、無筋コンクリートからなる布基礎の両側面に該布基礎の立ち上がり部から天端まで所望の水平長さ範囲で繊維シートを接着することで、前記布基礎に生じる面内曲げモーメントによるひび割れ及び面外撓みによるひび割れを抑制するように構成した基礎補強構造であって、前記繊維シートのうち、少なくともいずれかの繊維シートを、前記布基礎の側面に水平に固着された補強板の上から該補強板を被覆するようにして積層接着するとともに、前記繊維シートの裏面のうち、縁部を前記布基礎の側面に直接接着し、該縁部に挟まれた中央部を前記補強板に接着したものである。 In order to achieve the above object, the foundation reinforcing structure according to the present invention has a desired horizontal length from the rising portion to the top edge of the fabric foundation on both sides of the fabric foundation made of unreinforced concrete. A basic reinforcing structure configured to suppress a crack due to an in-plane bending moment and a crack due to out-of-plane bending caused by bonding a fiber sheet in a range, and at least one of the fiber sheets The fiber sheet is laminated and bonded so as to cover the reinforcing plate from above the reinforcing plate fixed horizontally to the side surface of the fabric base, and the edge of the back surface of the fiber sheet is made of the fabric base. It is directly bonded to the side surface, and the central portion sandwiched between the edges is bonded to the reinforcing plate.
また、本発明に係る基礎補強構造は請求項２に記載したように、無筋コンクリートからなる布基礎の屋外側側面のうち、立ち上がり部近傍と天端近傍に一対の繊維シートを上下二段で接着するとともに、該一対の繊維シートの中間高さであってかつ地盤面以上の高さが接着位置となるように、屋内側側面に繊維シートを接着した基礎補強構造であって、前記繊維シートのうち、少なくともいずれかの繊維シートを、前記布基礎の側面に水平に固着された補強板の上から該補強板を被覆するようにして積層接着したものである。
In addition, as described in
また、本発明に係る基礎補強構造は、前記繊維シートをアラミド繊維シートとしたものである。 In the basic reinforcing structure according to the present invention, the fiber sheet is an aramid fiber sheet.
無筋コンクリートにクラック（ひび割れ）が入るのはコンクリートの引張強度が小さいからに他ならないが、本出願人は、そもそもなぜ無筋コンクリートからなる布基礎に引張応力が発生するのかという点について基本に立ち戻り、中規模以上の建築物に見られる地中梁とも比較しながら検討を行った。 Cracks (cracks) in unreinforced concrete are due to the fact that the tensile strength of the concrete is small, but the applicant is basically concerned about the reason why tensile stress is generated in the fabric foundation made of unreinforced concrete. We went back and examined it by comparing it with the underground beams found in medium-sized and larger buildings.
ここで、ＲＣ構造物における地中梁は、その名の通り、梁として構成してあり、不同沈下や地震による面内曲げモーメント（水平軸線回りの曲げモーメント）に対して抵抗できるように配筋量や配筋位置が設定されているが、無筋コンクリート基礎については、鉄筋が配筋されていないため、面内曲げモーメントが布基礎に作用したとき、その引張側となる箇所にひび割れが入る。 Here, the underground beam in the RC structure is configured as a beam, as the name suggests, and the reinforcement is arranged so that it can resist in-plane bending moments (bending moments around the horizontal axis) due to uneven settlement or earthquakes. Although the amount and bar arrangement are set, for unreinforced concrete foundations, there are no reinforcing bars, so when an in-plane bending moment acts on the fabric foundation, cracks will occur at the tension side. .
そして、面内曲げモーメントは、主として地耐力不足による不同沈下や地震時に柱に作用する引抜き力が原因で布基礎に強制変形や外力が作用し、それが原因で布基礎内に引張応力が発生しひび割れを生じることがわかった。 The in-plane bending moment is mainly caused by the unsettled settlement due to insufficient earth strength and the pulling force acting on the column during an earthquake, which causes forced deformation or external force on the fabric foundation, which causes tensile stress in the fabric foundation. It was found that cracking occurred.
この点を踏まえれば、無筋コンクリートの布基礎側面に繊維シートを単に接着すれば足りることになる。 Considering this point, it is sufficient to simply bond the fiber sheet to the side of the cloth foundation of unreinforced concrete.
しかしながら、面内曲げモーメントが発生する状況で布基礎の一方の側だけに繊維シートを接着すると、布基礎の両側で引張抵抗力に大きな差が生じ、繊維シートを接着していない側にて布基礎が面外方向に撓み、その凸側に引張応力を生じてやはりひび割れを生じる懸念がある。 However, if the fiber sheet is bonded to only one side of the fabric foundation in a situation where an in-plane bending moment is generated, a large difference in tensile resistance occurs on both sides of the fabric foundation, and the fabric sheet is bonded to the side where the fiber sheet is not bonded. There is a concern that the foundation bends in the out-of-plane direction, and a tensile stress is generated on the convex side to cause cracks.
本出願人は、かかる着眼をもとに布基礎の両側面に該布基礎の立ち上がり部から天端まで所望の水平長さ範囲で繊維シートを接着することにより、面内曲げ抵抗が大幅に向上することを実験で確認し、かくして無筋コンクリートであっても不同沈下や地震によって生じる引張応力を繊維シートに負担させ無筋コンクリートにひび割れが生じるのを抑制することができるとともに、リフォーム工事において、一階床板を剥がしたり壁を一部撤去したりといった居住者の生活変更を余儀なくする事態を回避すべく、屋外側側面のうち、立ち上がり部近傍と天端近傍に一対の繊維シートを上下二段で接着するとともに、該一対の繊維シートの中間高さであってかつ地盤面以上の高さが接着位置となるように、屋内側側面に繊維シートを接着することで、屋外側と屋内側の引張強度を釣り合うようにしつつ、一階床下での作業を軽減し、リフォーム工事をさらに効率的に行うことができるというという知見を得た。 Based on this viewpoint, the applicant significantly improves the in-plane bending resistance by adhering the fiber sheet to both sides of the fabric foundation in the desired horizontal length range from the rising edge to the top edge of the fabric foundation. As a result, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the unreinforced concrete by causing the fiber sheet to bear the tensile stress caused by uneven settlement and earthquakes even in unreinforced concrete. In order to avoid the situation where the residents' life changes such as stripping the first floor floor board or removing part of the wall are forced, a pair of fiber sheets are placed up and down in the vicinity of the rising part and the top of the outdoor side. And bonding the fiber sheet to the side surface on the indoor side so that the intermediate height of the pair of fiber sheets and the height above the ground surface is the bonding position. While to balance the tensile strength of the outdoor side and indoor side, to reduce the work of the first floor floor, to obtain a finding that that can be further carried out efficiently remodeling.
かかる知見だけでも、塑性領域においてはＲＣ基礎より靭性が高く、地震時において粘り強い力学挙動を期待することができるが、本出願人は、弾性領域においてＲＣ基礎よりも剛性が若干不足するという点をなおも改善すべく、さまざまな研究開発を継続して行った結果、繊維シートを、その裏面に水平配置され布基礎に固着された補強板の上から積層接着することによって、弾性領域での剛性不足の問題をも解消することができるという産業上きわめて有益で新規な発明をなすに至ったものである。 Even with such knowledge alone, the plastic region has higher toughness than the RC foundation and can be expected to have a tenacious mechanical behavior in the event of an earthquake. As a result of continuing various research and development to improve, the rigidity in the elastic region is achieved by laminating and bonding the fiber sheet from the top of the reinforcing plate that is horizontally arranged on the back and fixed to the fabric foundation. This has led to the creation of a new invention that is extremely useful in the industry that can solve the shortage problem.
すなわち、本発明に係る基礎補強構造においては、無筋コンクリートからなる布基礎の両側面に該布基礎の立ち上がり部から天端まで所望の水平長さ範囲で繊維シートを接着したものであり、かかる構成においては、無筋コンクリートに生じる引張応力を繊維シートが負担するため、無筋コンクリートにひび割れ、特に面内曲げモーメントによって基礎天端又は立ち上がり部に曲げひび割れが入るのを未然に防止することができるとともに、布基礎の両側面に接着するため、引張力が釣り合って面外方向、すなわち屋外側か又は室内側のいずれかに撓んで側面にひび割れが生じるといった懸念もない。 That is, in the foundation reinforcing structure according to the present invention, the fiber sheet is bonded to both sides of the cloth foundation made of unreinforced concrete in a desired horizontal length range from the rising portion to the top edge of the cloth foundation. In the configuration, since the fiber sheet bears the tensile stress generated in the unreinforced concrete, it is possible to prevent the unreinforced concrete from cracking, especially bending cracks at the base top edge or rising part due to in-plane bending moment. At the same time, since it adheres to both side surfaces of the fabric foundation, there is no concern that the tensile forces are balanced and bent in the out-of-plane direction, that is, either on the outdoor side or on the indoor side to cause cracks on the side surfaces.
また、本発明に係る基礎補強構造においては、無筋コンクリートからなる布基礎の屋外側側面のうち、立ち上がり部近傍と天端近傍に一対の繊維シートを上下二段で接着するとともに、該一対の繊維シートの中間高さであってかつ地盤面以上の高さが接着位置となるように、屋内側側面に繊維シートを接着したものであり、かかる構成においては、上述した発明と同様の作用効果を奏するのに加えて、屋内側を施工する際、地盤を掘削する必要がないため、作業員の負担が軽減されリフォーム工事を効率よく行うことが可能となる。 Further, in the foundation reinforcing structure according to the present invention, a pair of fiber sheets are bonded in two steps up and down in the vicinity of the rising portion and near the top end of the outdoor side surface of the cloth foundation made of unreinforced concrete, The fiber sheet is bonded to the indoor side so that the intermediate height of the fiber sheet is equal to or higher than the ground surface, and in this configuration, the same effects as the above-described invention are achieved. In addition to the above, since it is not necessary to excavate the ground when constructing the indoor side, the burden on the worker is reduced and the renovation work can be performed efficiently.
さらに、上記各発明において、繊維シートを、その裏面に水平配置され布基礎に固着された補強板の上から積層接着することにより、弾性領域での剛性をＲＣ基礎と同等レベルまで向上させることができる。 Further, in each of the above inventions, the rigidity in the elastic region can be improved to the same level as that of the RC foundation by laminating and bonding the fiber sheet from above the reinforcing plate that is horizontally arranged on the back surface and fixed to the cloth foundation. it can.
繊維シートは、アラミド繊維シートのほか、炭素繊維シートなど引張強度の高い繊維をシート状に形成したものを使用することができる。 As the fiber sheet, in addition to an aramid fiber sheet, a fiber sheet having a high tensile strength such as a carbon fiber sheet can be used.
補強板は、布基礎の面内剛性を高める補剛作用を有するものであればどのような材料でもかまわない。例えば、帯鋼（ＦＢ、フラットバー）や、炭素繊維板などを採用することができる。 The reinforcing plate may be any material as long as it has a stiffening action that increases the in-plane rigidity of the fabric foundation. For example, a steel strip (FB, flat bar), a carbon fiber plate, or the like can be employed.
以下、本発明に係る基礎補強構造の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a foundation reinforcing structure according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that components that are substantially the same as those of the prior art are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
（第１実施形態） (First embodiment)
図１は、本実施形態に係る基礎補強構造を示した図である。同図でわかるように、本実施形態に係る基礎補強構造１は、無筋コンクリートからなる布基礎２の両側面３ａ，３ｂに該布基礎の立ち上がり部から天端まで所望の水平長さ範囲で繊維シートであるアラミド繊維シート４ａ，４ｂを接着してある。なお、図示していないが、無筋コンクリートからなる布基礎２は、底版であるフーチングと一体のコンクリート構造として該フーチングに立設される場合と、フーチングはなく割栗石の上に直接設置されている場合とがある。
FIG. 1 is a view showing a foundation reinforcing structure according to the present embodiment. As can be seen in the figure, the
アラミド繊維シート４ａ，４ｂを接着する水平長さは、布基礎の全長とするのが望ましいが、布基礎には、通常、出隅部や入隅部が存在するので、かかる場合には適宜、分割接着するか、隅部、特に入隅部を適宜押さえながら連続接着すればよい。
The horizontal length to which the
ここで、アラミド繊維シート４ａ，４ｂは、その全面を布基礎２の両側面３ａ，３ｂに直接接着してあるのではなく、布基礎２の両側面３ａ，３ｂに予め水平に固着された補強板としての帯鋼５ａ，５ｂの上から該帯鋼を被覆するようにして積層接着してあり、該アラミド繊維シートの裏面のうち、縁部が布基礎２の両側面３ａ，３ｂに直接接着され、該縁部に挟まれた中央部については帯鋼５ａ，５ｂに接着されている。
Here, the
帯鋼５ａ、５ｂは、いわゆるＦＢ（フラットバー）であり、例えば幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍ程度のものを用いることができる。 The steel strips 5a and 5b are so-called FBs (flat bars), and for example, those having a width of about 50 mm and a thickness of about 3 mm can be used.
本実施形態に係る基礎補強構造１を施工するには、まず、図１(b)に示すように屋外側の地盤を掘り下げて布基礎２の屋外側側面３ａを露出させる。
In order to construct the
次に、屋外側側面３ａを清掃し、コンクリート表面の不陸調整などの下地処理を必要に応じて行った後、プライマー、下塗り用接着剤を順次塗布する。なお、布基礎２に既にクラックが発生している場合には、この段階でエポキシ樹脂等の充填剤を充填しておくのが望ましい。
Next, after the
次に、帯鋼５ａを水平に接着するとともに、ビス、コンクリートアンカーなどで布基礎２に留め付け、しかる後、プライマー、下塗り用接着剤を必要に応じて帯鋼５ａの表面に塗布する。
Next, the
次に、帯鋼５ａの上から覆い被せるようにアラミド繊維シート４ａを接着し、次いで、再度、その上から上塗り用接着剤を塗布し、必要に応じてモルタル等で仕上げを行う。
Next, the
一方、屋内側、すなわち一階床下でも同様な作業を行う。すなわち、同図(b)に示すように床下の地盤を掘り下げて布基礎２の屋内側側面３ｂを露出させる。
On the other hand, the same operation is performed on the indoor side, that is, under the first floor. That is, as shown in FIG. 2B, the ground under the floor is dug down to expose the
次に、布基礎２の屋内側側面３ｂを清掃し、コンクリート表面の不陸調整などの下地処理を必要に応じて行った後、プライマー、下塗り用接着剤を順次塗布する。
Next, after cleaning the
次に、帯鋼５ｂを水平に接着するとともに、ビス、コンクリートアンカーなどで布基礎２に留め付け、しかる後、プライマー、下塗り用接着剤を必要に応じて帯鋼５ｂの表面に塗布する。
Next, the
次に、帯鋼５ｂの上から覆い被せるようにアラミド繊維シート４ｂを接着し、次いで、再度、その上から上塗り用接着剤を塗布し、必要に応じてモルタル等で仕上げを行う。
Next, the
アラミド繊維シート４ａ，４ｂは、その幅を例えば１５０〜１８０ｍｍ程度に設定するのがよい。
The width of the
帯鋼５ａ，５ｂ及びアラミド繊維シート４ａ，４ｂを施工した後は、掘り下げた地盤を埋め戻し、補強工事を完了する。なお、接着剤の種類やアラミド繊維シート４ａ，４ｂの詳細な接着方法については、公知の手段から適宜選択すればよいが、例えばエポキシ樹脂接着剤を用いれば、帯鋼５ａ，５ｂに被膜が形成され、錆の発生を未然に防止することができる。
After constructing the
具体的には、日本シーカ株式会社からシーカデュア（登録商標）３０の商品名で市販されているエポキシ樹脂接着剤は、粘性が高く厚塗りが可能であってコンクリート表面の荒れを吸収することができるため、帯鋼５ａ，５ｂの接着に適している。一方、ファイバー化研株式会社からタフロンウッドの商品名で市販されているエポキシ樹脂接着剤は、粘性が低く塗布効率がよいため、アラミド繊維シート４ａ，４ｂの接着に適している。
Specifically, the epoxy resin adhesive commercially available from Nippon Sika Co., Ltd. under the trade name of Sea Cadure (registered trademark) 30 is highly viscous and can be applied thickly and can absorb the roughness of the concrete surface. Therefore, it is suitable for bonding the steel strips 5a and 5b. On the other hand, an epoxy resin adhesive marketed by Fiber Kaken Co., Ltd. under the trade name Toughlon Wood is suitable for bonding
以上説明したように、本実施形態に係る基礎補強構造１によれば、無筋コンクリートの布基礎２に生じる引張応力をアラミド繊維シート４ａ，４ｂが負担するため、無筋コンクリートからなる布基礎２にひび割れ、特に面内曲げモーメントによって基礎天端又は立ち上がり部に曲げひび割れが入るのを未然に防止することができる。
As described above, according to the
図２(a)は、アラミド繊維シート４ａ，４ｂを施工しない場合、地耐力不足の地盤反力と柱からの鉛直荷重により、又は不同沈下による強制変形を受けることによって布基礎２に生じる面内曲げモーメントを示した曲げモーメント図、同図(b)は同図(a)の中央の柱近傍において布基礎２に生じる曲げひび割れの様子を示した側面図、同図(c)は同図(a)の両端の柱近傍において布基礎２に生じる曲げひび割れの様子を示した側面図である。
Fig. 2 (a) shows the in-plane generated in the
また、本実施形態に係る基礎補強構造１によれば、布基礎２の両側面にアラミド繊維シート４ａ，４ｂを接着するため、引張力が釣り合って面外方向、すなわち屋外側か又は室内側のいずれかに撓んで側面にひび割れが生じるといった懸念もない。
Moreover, according to the
図３は、布基礎２の屋外側側面３ａだけにアラミド繊維シート４ａを施工した場合、面外方向の撓みによって布基礎２に生じる曲げひび割れの様子を示した水平断面図である。
FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view showing a state of bending cracks generated in the
また、本実施形態に係る基礎補強構造１によれば、布基礎２の両側面３ａ，３ｂに予め水平に固着された帯鋼５ａ，５ｂの上から該帯鋼を被覆するようにしてアラミド繊維シート４ａ，４ｂを積層接着したので、かかる帯鋼５ａ，５ｂも無筋コンクリートの布基礎２に生じる引張応力を負担することとなる。
In addition, according to the
すなわち、無筋コンクリートの布基礎２に生じる引張応力をアラミド繊維シート４ａ，４ｂ及び帯鋼５ａ，５ｂの両方で負担することが可能となり、かくして弾性領域における布基礎２の面内剛性、いうなれば面内初期剛性が大幅に向上してＲＣ基礎と遜色がなくなり、アラミド繊維シート４ａ，４ｂによる高い靭性とも相まってＲＣ基礎と同等か、それ以上の耐震性能を無筋コンクリートの布基礎２に与えることが可能となる。
That is, it becomes possible to bear the tensile stress generated in the
本実施形態では、補強板として帯鋼を採用したが、これに代えて、例えば東レ株式会社からトレカラミネート（トレカは登録商標）の商品名で市販されている炭素繊維板を採用することができる。かかる炭素繊維板は防錆に優れているため、布基礎、特に屋外側に使用すれば、雨や湿気対策による錆対策が不要となる。 In the present embodiment, the steel strip is used as the reinforcing plate, but instead of this, for example, a carbon fiber plate commercially available from Toray Industries, Inc. under the trade name of Torayca Laminate (Treka is a registered trademark) can be used. . Since such a carbon fiber board is excellent in rust prevention, if it is used on a cloth foundation, particularly on the outdoor side, it is not necessary to take rust countermeasures by measures against rain and moisture.
また、本実施形態では、帯鋼５ａ，５ｂを布基礎２の両側面に接着したが、帯鋼５ａ，５ｂの目的である布基礎２の剛性向上が確保されるのであれば、いずれか一方で足りる。
Moreover, in this embodiment, although the steel strips 5a and 5b were adhere | attached on the both sides | surfaces of the
また、本実施形態では特に言及しなかったが、必要に応じてアラミド繊維シート４ａ，４ｂの上から仕上げモルタルを塗布するようにしてもかまわない。
Although not particularly mentioned in the present embodiment, the finishing mortar may be applied from above the
また、本実施形態では特に言及しなかったが、帯鋼５ａ，５ｂを水平方向に継ぎ足す場合には、その継足し箇所にアラミド繊維シートを増貼りするだけで足りる。 Although not particularly mentioned in the present embodiment, when the steel strips 5a and 5b are added in the horizontal direction, it is only necessary to add an aramid fiber sheet to the added portions.
また、本実施形態では、帯鋼５ａ，５ｂを布基礎２に留め付けるようにしたが、接着剤による接着あるいは圧着で足りるのであれば、ネジ等による留付けを省略してもかまわない。
In the present embodiment, the steel strips 5a and 5b are fastened to the
（第２実施形態） (Second Embodiment)
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。 Next, a second embodiment will be described. Note that components that are substantially the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図４は、本実施形態に係る基礎補強構造を示した図である。同図でわかるように、本実施形態に係る基礎補強構造１１は、無筋コンクリートからなる布基礎２の屋外側側面１３ａのうち、立ち上がり部近傍と天端近傍に繊維シートである一対のアラミド繊維シート１４ａ，１４ａを上下二段で接着するとともに、該一対のアラミド繊維シートの中間高さであってかつ地盤面以上の高さが接着位置となるように、屋内側側面３ｂにアラミド繊維シート１４ｂを接着してある。
FIG. 4 is a view showing a foundation reinforcing structure according to the present embodiment. As can be seen from the figure, the
アラミド繊維シート１４ａ，１４ａ及びアラミド繊維シート１４ｂを接着する水平長さは、布基礎の全長とするのが望ましいが、布基礎には、通常、出隅部や入隅部が存在するので、かかる場合には適宜、分割接着するか、隅部、特に入隅部を金物等の押さえ部材で押さえながら連続接着すればよい。
The horizontal length for bonding the
アラミド繊維シート１４ｂは上述したように、一対のアラミド繊維シート１４ａ，１４ａの中間高さであってかつ地盤面以上の高さが接着位置となるように位置決めするが、アラミド繊維シート１４ａ，１４ａの中間高さは、例えばそれらの幅の中心間の範囲とし、その範囲内でアラミド繊維シート１４ｂの幅中心がくるようにアラミド繊維シート１４ｂの接着位置を決定するようにすればよい。
As described above, the
なお、本実施形態では、屋内側の地盤を掘り下げないため、アラミド繊維シート１４ｂの下縁が地盤面以上となるようにする。
In the present embodiment, since the ground on the indoor side is not dug down, the lower edge of the
ここで、アラミド繊維シート１４ａ，１４ａは、その全面を布基礎２の屋外側側面１３ａに直接接着してあるのではなく、水平二段となるように予め布基礎２の屋外側側面１３ａに固着された補強板としての帯鋼１５ａ，１５ａの上から該帯鋼を被覆するようにしてそれぞれ積層接着してあり、該各アラミド繊維シートの裏面のうち、縁部が布基礎２の屋外側側面１３ａに直接接着され、該縁部に挟まれた中央部については帯鋼１５ａ，１５ａにそれぞれ接着されている。
Here, the
帯鋼１５ａ，１５ａは、いわゆるＦＢ（フラットバー）であり、例えば幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍ程度のものを用いることができる。 The steel strips 15a and 15a are so-called FBs (flat bars), and for example, those having a width of about 50 mm and a thickness of about 3 mm can be used.
本実施形態に係る基礎補強構造１１を施工するには、まず、図４(b)に示すように屋外側の地盤を掘り下げて布基礎２の屋外側側面１３ａを露出させる。
To construct the
次に、屋外側側面１３ａを清掃し、コンクリート表面の不陸調整などの下地処理を必要に応じて行った後、プライマー、下塗り用接着剤を順次塗布する。
Next, after the
なお、布基礎２に既にクラックが発生している場合には、この段階でエポキシ樹脂等の充填剤を充填しておくのが望ましい。
In addition, when the crack has already generate | occur | produced in the
次に、帯鋼１５ａ，１５ａを上下二段となるように布基礎２の屋外側側面１３ａに水平に接着するとともに、ビス、コンクリートアンカーなどで布基礎２に留め付け、しかる後、プライマー、下塗り用接着剤を必要に応じて帯鋼１５ａ，１５ａの表面に塗布する。
Next, the
次に、アラミド繊維シート１４ａ，１４ａを、帯鋼１５ａ，１５ａの上から覆い被せるように上下二段にそれぞれ布基礎２の屋外側側面１３ａに接着し、次いで、再度、その上から上塗り用接着剤を塗布し、必要に応じてモルタル等で仕上げを行う。
Next, the
一方、屋内側、すなわち一階床下では、床下の地盤を掘り下げず、地盤面以上の高さにて布基礎２の屋内側側面１３ｂにアラミド繊維シート１４ｂを接着する。
On the other hand, on the indoor side, that is, under the first floor, the
すなわち、布基礎２の屋内側側面１３ｂを清掃し、コンクリート表面の不陸調整などの下地処理を必要に応じて行った後、プライマー、下塗り用接着剤を順次塗布する。
That is, after cleaning the
次に、アラミド繊維シート１４ｂを接着した後、再度、その上から上塗り用接着剤を塗布する。
Next, after adhering the
アラミド繊維シート１４ａ，１４ａは、その幅を例えば１５０〜１８０ｍｍ程度に設定し、アラミド繊維シート１４ｂは、その幅を例えば１８０〜２００ｍｍあるいは１５０〜１８０ｍｍ程度に設定するのがよい。
The width of the
アラミド繊維シート１４ａ，１４ａを施工した後は、屋外側にて掘り下げた地盤を埋め戻し、補強工事を完了する。なお、接着剤の種類やアラミド繊維シート１４ａ，１４ａ及びアラミド繊維シート１４ｂの詳細な接着方法については、公知の手段から適宜選択すればよいが、例えばエポキシ樹脂接着剤を用いれば、帯鋼５ａ，５ｂに被膜が形成され、錆の発生を未然に防止することができる。具体例は、第１実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
After the
以上説明したように、本実施形態に係る基礎補強構造１１によれば、無筋コンクリートからなる布基礎２の屋外側側面１３ａのうち、立ち上がり部近傍と天端近傍に一対のアラミド繊維シート１４ａ，１４ａを上下二段で接着するとともに、該一対のアラミド繊維シートの中間高さであってかつ地盤面以上の高さが接着位置となるように、屋内側側面１３ｂにアラミド繊維シート１４ｂを接着するようにしたので、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏するほか、屋内側での地盤掘削作業が必要なくなるため、一階床下での作業性が格段に向上するとともに、それに伴って一階床板を剥がしたり壁を一部撤去したりする必要性が確実になくなり、かくして、居住者の生活を変更することなく、リフォーム工事をより効率的に行うことが可能となる。
As described above, according to the
面内曲げモーメントによる曲げひび割れの様子や面外撓みによる曲げひび割れの様子は第１実施形態と同様であるが、面内曲げモーメントによる曲げひび割れは、図２(b)、(c)でわかるように布基礎２の立ち上がり部か、又は天端近傍であり、上下二段に配置されたアラミド繊維シート１４ａ，１４ａは、かかる曲げひび割れの発生を確実に防止することができる。
The bending crack caused by the in-plane bending moment and the bending crack caused by the out-of-plane bending are the same as in the first embodiment, but the bending crack caused by the in-plane bending moment can be seen in FIGS. 2 (b) and 2 (c). Further, the
加えて、図３に示した面外撓みによる曲げひび割れについても、屋内側に接着されたアラミド繊維シート１４ｂによって同様に防止されることは言うまでもない。
In addition, it goes without saying that bending cracks due to out-of-plane bending shown in FIG. 3 are similarly prevented by the
また、本実施形態に係る基礎補強構造１１によれば、布基礎２の屋外側側面１３ａに予め上下二段に固着された帯鋼１５ａ，１５ｂの上から該帯鋼を被覆するようにしてアラミド繊維シート１４ａ，１４ａを積層接着したので、かかる帯鋼１５ａ，１５ａも無筋コンクリートの布基礎２に生じる引張応力を負担することとなる。
In addition, according to the
すなわち、無筋コンクリートの布基礎２に生じる引張応力をアラミド繊維シート１４ａ，１４ａ，１４ｂ及び帯鋼１５ａ，１５ａの両方で負担することが可能となり、かくして弾性領域における布基礎２の面内剛性、いうなれば面内初期剛性が大幅に向上してＲＣ基礎と遜色がなくなり、アラミド繊維シート１４ａ，１４ａ及びアラミド繊維シート１４ｂによる高い靭性とも相まってＲＣ基礎と同等か、それ以上の耐震性能を無筋コンクリートの布基礎２に与えることが可能となる。
That is, it becomes possible to bear the tensile stress generated in the
本実施形態では、補強板として帯鋼を採用したが、これに代えて、例えば東レ株式会社からトレカラミネート（トレカは登録商標）の商品名で市販されている炭素繊維板を採用することができる。 In the present embodiment, the steel strip is used as the reinforcing plate, but instead of this, for example, a carbon fiber plate commercially available from Toray Industries, Inc. under the trade name of Torayca Laminate (Treka is a registered trademark) can be used. .
また、本実施形態では、帯鋼１５ａ，１５ａを布基礎２の屋外側側面１３ａに上下二段となるように接着したが、帯鋼１５ａ，１５ａの目的である布基礎２の剛性向上が確保されるのであれば、いずれか一方で足りる。一方、帯鋼１５ａ，１５ａのうち、下段を省略し、代わりに屋内側側面１３ｂに固着するようにしてもよい。
Further, in this embodiment, the steel strips 15a and 15a are bonded to the
また、本実施形態では特に言及しなかったが、必要に応じてアラミド繊維シート１４ａ，１４ｂの上から仕上げモルタルを塗布するようにしてもかまわない。
Although not particularly mentioned in the present embodiment, the finishing mortar may be applied from above the
また、本実施形態では特に言及しなかったが、帯鋼１５ａ，１５ａを水平方向に継ぎ足す場合には、その継足し箇所にアラミド繊維シートを増貼りするだけで足りる。
Although not particularly mentioned in the present embodiment, when the
また、本実施形態では、帯鋼１５ａ，１５ａを布基礎２に留め付けるようにしたが、接着剤による接着あるいは圧着で足りるのであれば、ネジ等による留付けを省略してもかまわない。
In the present embodiment, the steel strips 15a and 15a are fastened to the
また、本実施形態では特に言及しなかったが、換気口などの開口がある箇所は、屋外側においては、上段の帯鋼及びアラミド繊維シートが途切れるため、これを補うべく、該開口の下縁に沿って帯鋼を接着するとともにその上にアラミド繊維シートを積層接着し、屋内側においては、開口下隅部近傍にアラミド繊維シートを斜めに接着することで開口補強とすることができる。 Although not specifically mentioned in the present embodiment, the location where there is an opening such as a vent is cut off on the outdoor side because the upper strip steel sheet and the aramid fiber sheet are interrupted. The aramid fiber sheet can be laminated and adhered on the steel sheet along the belt, and the aramid fiber sheet can be adhered to the vicinity of the lower corner of the opening diagonally on the indoor side to provide opening reinforcement.
次に、本発明に係る基礎補強構造の作用効果を確かめるべく、実証試験を行ったので、以下にその概要を説明する。 Next, a verification test was conducted in order to confirm the function and effect of the foundation reinforcing structure according to the present invention.
１）試験体の仕様 1) Specimen specifications
無筋コンクリートからなる布基礎を模した試験体（図６(a)、(b)）は、幅１２０×梁成４００×長さ３,０００とし、コンクリートを普通ポルトランドセメント・レディミックスドコンクリート（JISA5308）とした（Ｆc＝18N/mm2、スランプ：18ｃｍ以下、養生期間：４週間以上）。 The specimen (Fig. 6 (a), (b)) imitating a fabric foundation made of unreinforced concrete has a width of 120 x beam formation 400 x length of 3,000, and the concrete is ordinary Portland cement ready mixed concrete ( JISA5308) (Fc = 18 N / mm 2 , slump: 18 cm or less, curing period: 4 weeks or more).
ＲＣ布基礎を模した試験体（同(c)、(d)）は、寸法や配合は上述した通りで、鉄筋を以下のように配筋した。
・2本の主筋はD13（SD295)で、かぶり厚を60mmとした。
・あばら筋はD10（SD295)で300mmピッチとし、上下のフックは180゜折り曲げた。
アラミド繊維シートだけを用いた試験体（同(e)〜(g)）は、屋外側を全面貼り、屋内側を中央貼りとした。
アラミド繊維シートと帯鋼とを用いた試験体（同(h)〜(j)）は、第２実施形態と同様の構成とした。
The specimens imitating the RC fabric foundation (the same (c) and (d)) had the dimensions and the composition as described above, and the reinforcing bars were arranged as follows.
-The two main bars were D13 (SD295), and the cover thickness was 60 mm.
・ The stirrup was D10 (SD295) with a pitch of 300 mm, and the upper and lower hooks were bent 180 °.
The test body (only (e)-(g)) which used only the aramid fiber sheet stuck the whole outdoor side, and made the indoor side the center sticking.
The test body (the same (h) to (j)) using the aramid fiber sheet and the strip steel had the same configuration as that of the second embodiment.
２）試験方法
図５に示すように、長さ３，０００ｍｍの試験体を支持点間隔（スパン）2,730mmにセットした鉄骨架台に載せ、上から万能試験機によりスパンの3等分点を加力する４点載荷方式（下図）で加力試験を行った。
2) Test method As shown in Fig. 5, a test piece with a length of 3,000 mm is placed on a steel frame set with a support point interval (span) of 2,730 mm, and the span is divided into three equal points using a universal testing machine. A force test was conducted by a four-point loading method (shown below).
加力方法は、平均加力速度１０N/mm２分以下の単調加力方式とした。また、変位の計測は、スパン中央部に両側振り分けて取り付けた２個のバー式変位計の平均で算出した。 The force application method was a monotonic force method with an average force speed of 10 N / mm for 2 minutes or less. In addition, the displacement was calculated by averaging two bar-type displacement meters attached to both sides of the center of the span.
結果を図７に示す。同グラフでわかるように、無筋基礎の試験体は２０ｋＮで破断したのに対し、ＲＣ基礎は、約４０ｋＮで降伏し（降伏変位は約１０ｍｍ）、それ以降は、同じ荷重のまま４０ｍｍまで塑性変形能を維持した。 The results are shown in FIG. As can be seen from the graph, the specimen of the unmuscle foundation broke at 20 kN, whereas the RC foundation yielded at about 40 kN (yield displacement was about 10 mm), and after that, it was plastic up to 40 mm with the same load. Maintained deformability.
一方、アラミド繊維シートだけを用いた供試体では、ＲＣ基礎よりも靭性能が高いが初期剛性が低い。 On the other hand, in the specimen using only the aramid fiber sheet, the toughness is higher than the RC foundation, but the initial rigidity is low.
それに対し、第２実施形態に相当する試験体では、初期剛性と降伏点はＲＣ基礎とほぼ同様で、靭性能がＲＣ基礎よりも優れている結果となった。 On the other hand, in the test body corresponding to the second embodiment, the initial rigidity and the yield point were almost the same as those of the RC foundation, and the toughness performance was superior to that of the RC foundation.
１ 基礎補強構造
２ 布基礎
４ａ，４ｂ，１４ａ，１４ｂ アラミド繊維シート（補強シート）
５ａ，５ｂ，１５ａ，１５ｂ 帯鋼（補強板）
DESCRIPTION OF
5a, 5b, 15a, 15b Band steel (reinforcement plate)
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