鉄筋コンクリート造建築物の 耐震改修について（設計手法と施工方法）
鉄筋コンクリート造の建物の耐震設計手法と施工方法について記載します。
■当社実例
神戸市 鉄筋コンクリート造 耐震工事 住宅リノベーション | 高橋建築事務所 (report-takahashi.com)
■設計手法について（耐震診断と補強計画）
既存鉄筋コンクリート造建築物の耐震診断には、診断の精度により、第１次～３次診断法があります。
診断法の字数があがるにつれ、算定方法は詳しくなり、信頼性が高まります。しかし、詳細な計算が必要なため費用もその分必要になります。どの診断法を用いて補強するかは費用対効果を検証して実施するのがよいかと思われます。
まず、予備調査（現地目視調査 建築年代 構造図面の確認）を行い、現地調査により
耐震診断（強度 靭性の計算）を行います。
第1次診断：簡略的手法で、柱 壁の強度を断面積とコンクリート強度から求めます。
構造耐震指標 Is値が0.8以上となった建築物は、安全と判断されます。
第2次診断：柱や壁の部材強度や形状寸法などから各層ごとに耐震性能を評価します。
第３次診断：柱 梁 フレームの解析を基本に 各層の耐震性能を評価する。計算量が多くなりますが、学校や病院の耐震補強を計画する場合には、この方法が用いられることが多いです。
耐震診断の結果、耐震性能に問題がなければ、建築物を継続使用し、問題がある場合は、耐震補強 免震化 建て替え工事を行う。既存建築物の耐震性能の向上を図る改修方法としては、①耐力の向上を図る方法②靭性の向上を図る方法 があげられます。
①耐力の向上を図る方法。
耐力の向上を図る方法としては、場所うちの鉄筋コンクリート壁を増設する工法が一般的であり、建築物を鉄骨ブレースや 鉄骨パネルで補強する工法もあります。増設壁工法には、既存オープンフレーム内に壁を増設する方法、薄い既存壁の壁厚を増して補強する増打ち壁、窓開口部を鉄筋コンクリート壁で塞いで補強する閉塞壁があります。
②靭性の向上を図る方法
既存の独立柱の周囲を巻きたてたり、接続する腰壁などとの縁切りを行うなどして、柱の変形能力、水平耐力、軸耐力を増大させることにより、建物の耐震性能を向上させることを目的とします。
A RC巻き立て補強
既存柱の周囲を 厚さ10－15ｃｍ程度の鉄筋コンクリートまたは鉄筋補強モルタルで巻き立てて補強する方法です。この補強方法により、柱のせん断耐力を増大させ、変形能力の向上を図る場合と、曲げ耐力 軸耐力の増大もまかせて図る場合とがあり、それぞれに応じた補強仕様とします。
橋脚巻立て工とは | 国道2号恵下谷ランプ北橋外耐震補強補修工事 (kkn.co.jp)
B 鋼板巻き立て補強
既存柱の周囲に薄板の鋼板を巻き立て、内部にモルタルを充填して補強する方法です。この補強方法により、柱のせん断耐力を増大させ、変形能力の向上を図ることと、既存柱への拘束効果により軸耐力の増大をはかることができます。
C 炭素繊維巻き付け補強
既存の独立柱の外周部に、帯状の炭素繊維シートをエポキシ樹脂を用いて巻き付けることにより、柱のせん断耐力を増大させ、変形能力の向上を図ります。
SRF工法 | 杜都エンジニアリング (morito-e.co.jp)
D 耐震スリット
短柱となった柱にとりつく既存壁を縁切りして、靭性を高める手法。柱の補強にこの工法を適用する場合は、完全スリットをもうけることを原則とします。耐震スリットをもうけることにより、靭性は向上するが、耐力は低下するため、耐震スリットの配置が耐震性能の向上に寄与することを確認する必要性があります。
「後施工部分スリットによる柱の耐震補強工法」が適用範囲拡大、2方向スリットを追加：施工 – BUILT (itmedia.co.jp)
■施工の方法について
現場打ち鉄筋コンクリート壁の増設工事について
（１）既存部分の処理
打ち継ぎ面となる範囲の既存構造体コンクリート面に目荒らしをもうけます。柱梁の平均深さは2－5mm凸面を打ち継ぎの15－30％程度の面積になるように全体につけます。
（２）鉄筋の加工及び組み立て
既存部の取り合い部分には 割裂補強筋（スパイラル筋）をもうけます。既設架構への鉄筋の定着は、135度以上に折り曲げたフックを鉄筋にかけるか溶接します。
（３）型枠の組み立て
（４）あと施工アンカー
既存の鉄筋コンクリート躯体と新たに設ける耐震壁間の力の伝達が円滑に行われるように、本体を既存の構造体に埋め込み、他端を増設耐震壁に定着するアンカー。金属系アンカー又は接着系アンカーとします。
開口部補強筋の端部の定着をあと施工アンカーにより行う場合は、埋め込み長さを１１da以上とした接着系アンカーを用います。アンカー打設の際は、接着剤がコンクリート表面まであふれでてくることを確認します。確認試験は、引張試験を行い 確認します。
（５）コンクリートの打ち込み
①流し込み工法
型枠の上部に流し込み用の開口部をもうけます。打ち込み高さが大きい場合は2段以上配置します。打ち込み区画は1壁ごととし、原則として打ち継ぎは行わないです。壁上部の打ち込みは、コンクリートの沈降を待って二段打ちとし、打設するコンクリートは膨張性混和剤を添加した無収縮コンクリートとします。
②圧入工法
型枠の途中に打ち込み穴をもうけてポンプなどで圧力を加えながら、コンクリートを型枠内部に打ち込む工法
鉄筋などが圧入の障害とならない位置に圧入孔管を取り付けます。型枠上部には空気抜き穴や、オーバーフロー管を設ける。位置は、壁の場合、既存梁の下端の高さよりも5－10ｃｍ程度高くします。
既存構造体との取り合い
既存構造体と増設壁との取り合いの処理方法
既存構造体と増設壁との２００ｍｍ程度の隙間にはグラウト材を注入します。
圧入は空気抜きパイプを梁下に設け、グラウト材がそこから溢れることを確認します。
空気抜きパイプは１０ｍｍ程度の管を1.5ｍ程度あたり1本ずつ配置します。
■実際の工事の事例
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以上 鉄筋コンクリート造の耐震改修の手法の概要に関して記載しました。
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