特開 2015-21312 柱状構造物の補強構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-21312(P2015-21312A)

(43)【公開日】2015年2月2日

(54)【発明の名称】柱状構造物の補強構造

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/02 20060101AFI20150106BHJP

【ＦＩ】

   E04G23/02 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-150996(P2013-150996)

(22)【出願日】2013年7月19日

(71)【出願人】

【識別番号】503119111

【氏名又は名称】株式会社ジェイアール総研エンジニアリング

(71)【出願人】

【識別番号】000001317

【氏名又は名称】株式会社熊谷組

(71)【出願人】

【識別番号】596118530

【氏名又は名称】テクノス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080296

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100141243

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 靖夫

(72)【発明者】

【氏名】西村 昭彦

(72)【発明者】

【氏名】木村 礼夫

(72)【発明者】

【氏名】西内 美宣

(72)【発明者】

【氏名】大越 靖広

(72)【発明者】

【氏名】松田 敏

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 孝志

【テーマコード（参考）】

2E176

【Ｆターム（参考）】

2E176AA04

2E176BB29

(57)【要約】

【課題】震災後の損傷の確認を容易に行うことができるとともに、設置及び交換が容易なセンサを備えた柱状構造物の補強構造を提供する。
【解決手段】補強用鋼板を、柱１０の剛結側の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置される第１の補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂと前記区間以外の箇所に配置される第２の補強用鋼板２０Ｃとに分離し、更に、第１の補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂを上下方向に複数段配置するとともに、２枚の第１の補強用鋼板２０Ｂ，２０Ｂ間に検知体用凹部２５ｓを設け、この検知体用凹部２５ｓ内に、大きな応力が作用した場合に非可逆的に変色して柱１０の損傷を検知する検知体４０を取付ける構成とした。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱状構造物の外周に前記柱状構造物を取り囲むように補強用鋼板を配置するとともに、前記補強用鋼板と前記柱状構造物との間の空隙に硬化性充填材を充填して前記補強用鋼板と前記柱状構造物とを一体化することで、前記柱状構造物を補強する柱状構造物の補強構造であって、
前記補強用鋼板が、前記柱状構造物の剛結側の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置される第１の補強用鋼板と、前記区間以外の箇所に配置される第２の補強用鋼板とに分離され、
前記第１の補強用鋼板の前記第２の補強用鋼板側の側片には凹部が設けられ、
前記凹部には、前記柱状構造物の損傷状態を検知する検知体が配置されていることを特徴とする柱状構造物の補強構造。

【請求項2】

前記第２の補強用鋼板の前記第１の補強用鋼板側の側片の前記凹部に対向する位置に、前記凹部の開口部と連通する開口部を有する第２の凹部を設けるとともに、
前記凹部と前記第２の凹部とにより構成される空間に、前記検知体を配置したことを特徴とする請求項１に記載の柱状構造物の補強構造。

【請求項3】

柱状構造物の外周に前記柱状構造物を取り囲むように補強用鋼板を配置するとともに、前記補強用鋼板と前記柱状構造物との間の空隙に硬化性充填材を充填して前記補強用鋼板と前記柱状構造物とを一体化することで、前記柱状構造物を補強する柱状構造物の補強構造であって、
前記補強用鋼板が、前記柱状構造物の剛結側の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置される第１の補強用鋼板と、前記区間以外の箇所に配置される第２の補強用鋼板とに分離され、
前記第１の補強用鋼板が上下方向に複数段配置され、
少なくとも１枚の第１の補強用鋼板の他方の第１の補強用鋼板側の側片には凹部が設けられ、
前記凹部には、前記柱状構造物の損傷状態を検知する検知体が配置されていることを特徴とする柱状構造物の補強構造。

【請求項4】

上下方向に互いに隣接する第１の補強用鋼板の、他方の第１の補強用鋼板側の側片に、開口部同士が連通する凹部をそれぞれ設けるとともに、
前記連通する凹部により構成される空間に、前記検知体を配置したことを特徴とする請求項３に記載の柱状構造物の補強構造。

【請求項5】

前記検知体が、圧縮応力または引張応力により非可逆的に変色するシート状の部材であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の柱状構造物の補強構造。

【請求項6】

前記シート状の部材は、２枚の透明板により両側から挟持されていることを特徴とする請求項５に記載の柱状構造物の補強構造。

【請求項7】

前記検知体が、圧縮応力により塑性変形して前記凹部からはみ出す、前記第１の補強用鋼板よりも硬度の低い材料から構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の柱状構造物の補強構造。

【請求項8】

前記第１の補強用鋼板の側辺うちの前記凹部が設けられている側の側面には、矩形状の段差部を少なくとも１個有する第１の凹凸部が設けられ、
前記第１または第２の補強用鋼板の上下方向の側面のうち、前記凹部が設けられている側の側片には、前記第１の凹凸部に係合する第２の凹凸部が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の柱状構造物の補強構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼板巻き立てによる柱状構造物の補強構造に関するもので、特に、地震後の損傷の確認が容易な柱状構造物の補強構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鋼板接着工法により補強されたコンクリート構造物の損傷状態を確認する方法として、コンクリート構造物の表面に一本の光ファイバーを網状に形成した歪みセンサを接着した後、コンクリート構造物に一定の空間を隔てて補強鋼板を取付け、この空間に接着剤を注入して歪みセンサと補強用鋼板とを一体化するとともに、コンクリート構造物と補強用鋼板との間から光ファイバーの一端を引き出して歪測定器に接続し、歪みセンサと歪測定器とにより回路を形成することで歪の分布を測定し、補強後におけるコンクリート構造物の損傷状態の進行を確認する方法が開示されている。（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−３２６１４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来の方法では、光ファイバーをコンクリート構造物の表面に歪みの殆どない状態で接着する必要があるため、補強工事に手間がかかるだけでなく、震災後に損傷が確認された場合には、修復のたびごとに歪みセンサを交換する必要があった。

【0005】

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、震災後の損傷の確認を容易に行うことができるとともに、設置及び交換が容易なセンサを備えた柱状構造物の補強構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、柱状構造物の外周に前記柱状構造物を取り囲むように補強用鋼板を配置するとともに、前記補強用鋼板と前記柱状構造物との間の空隙に硬化性充填材を充填して前記補強用鋼板と前記柱状構造物とを一体化することで、前記柱状構造物を補強する柱状構造物の補強構造であって、前記補強用鋼板が、前記柱状構造物の剛結側の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置される第１の補強用鋼板と、前記区間以外の箇所に配置される第２の補強用鋼板とに分離され、前記第１の補強用鋼板の前記第２の補強用鋼板側の側片には凹部が設けられ、前記凹部には、前記柱状構造物の損傷状態を検知する検知体が配置されていることを特徴とする。
これにより、補強用鋼板を取り除くことなく、前記柱状構造物の損傷状態を検知できるので、震災後の損傷の確認を容易に行うことができる。なお、検知体は地震時において損傷が集中する箇所に取付けられているので、柱状構造物の損傷状態を効果的に検知することができる。また、検知体を第１の補強用鋼板の側片に設けた凹部に取付ければよいので、検知体の設置及び交換が容易である。
また、前記第２の補強用鋼板の前記第１の補強用鋼板側の側片の前記凹部に対向する位置に、前記凹部の開口部と連通する開口部を有する第２の凹部を設けて、前記凹部と前記第２の凹部とにより構成される空間（第１の補強用鋼板と第２の補強用鋼板とに跨る切り抜き部）に前記検知体を配置しても、同様の効果を得ることができる。

【0007】

また、本願発明は、補強用鋼板が、前記柱状構造物の固定部の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置される第１の補強用鋼板と、前記区間以外の箇所に配置される第２の補強用鋼板とに分離され、前記第１の補強用鋼板が上下方向に複数段配置され、少なくとも１枚の第１の補強用鋼板の他方の第１の補強用鋼板側の側片には凹部が設けられ、前記凹部には、前記柱状構造物の損傷状態を検知する検知体が配置されていることを特徴とする。
このように、検知体を上下方向に隣接する第１の補強用鋼板同士の合わせ目に設けても、震災後の柱状構造物の損傷の確認を容易に行うことができるとともに、検知体を容易に設置もしくは交換できる。
また、上下方向に互いに隣接する第１の補強用鋼板の、他方の第１の補強用鋼板側の側片に、開口部同士が連通する凹部（上下に隣接する２枚の第１の補強用鋼板に跨る切り抜き部）をそれぞれ設けるとともに、前記連通する凹部により構成される空間に、前記検知体を配置しても、同様の効果を得ることができる。

【0008】

また前記検知体を、圧縮応力または引張応力により非可逆的に変色するシート状の部材としたので、柱状構造物に所定以上の応力が作用したことを容易に確認できる。
また、前記シート状の部材を２枚の透明板により両側から挟持すれば、シート状の部材の変色を更に容易に確認できる。
また、前記検知体を、圧縮応力により塑性変形して前記凹部からはみ出す、前記第１の補強用鋼板よりも硬度の低い材料から構成しても、柱状構造物に所定以上の圧縮応力が作用したことを容易に確認できる。

【0009】

また、前記第１の補強用鋼板の側辺うちの前記凹部が設けられている側の側面に、矩形状の段差部を少なくとも１個有する第１の凹凸部を設け、前記第１または第２の補強用鋼板の上下方向の側面のうち、前記凹部が設けられている側の側片に、前記第１の凹凸部に係合する第２の凹凸部が設ける構成として、上下の補強用鋼板同士を矩形状の段差部同士が係合させたので、地震による振動で補強用鋼板がせり上がって連結部が外れることを確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態に係る柱状構造物の補強構造を示す図である。

【図2】図１のＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図である。

【図3】本実施の形態に係る第１の補強用鋼板の詳細を示す図である。

【図4】本実施の形態に係る検知体の一例を示す図である。

【図5】柱に作用する曲げモーメントと塑性ヒンジの位置を示す図である。

【図6】本発明による柱状構造物の補強構造の他の例を示す図である。

【図7】本発明による検知体の他の配置例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る鋼板巻立て工法による構造物の補強構造を示す正面図と側面図であり、図２（ａ），（ｂ）は、図１のＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図である。
各図において、１０は耐震補強の対象物である断面形状が矩形の鉄筋コンクリート柱（以下、柱という）で、柱１０は、図１の上側と下側である上端側と下端側にて梁などの上部構造物及び下部構造物に剛結されている。また、２０Ａ，２０Ｂは第１の補強用鋼板、２０Ｃは第２の補強用鋼板、２０Ｄは基部鋼板、２０Ｅは頂部鋼板、３０は補強用鋼板２０Ａ〜２０Ｅと柱１０との間の空隙に充填されるモルタル、４０は柱１０の損傷状態を検知する検知体である。以下、基部鋼板２０Ｄが配置される側を下側、頂部鋼板２０Ｅが配置される側を上側という。
折り曲げ前の第１の補強用鋼板２０Ａは、図３（ａ）に示すように、１枚の鋼板２０を加工して成る鋼板本体２１と平板状の添接板２２とを備える。鋼板本体２１は、鋼板２０の短手方向の一方の側辺２１ａに形成された突出片２３と、他方の側辺２１ｂに形成されて突出片２３に係合する凹部２４と、長手方向の一方の側辺２１ｃに形成され、矩形状の段差部２５ａと平面視波型の凹凸部２５ｂとを有する凹凸部（上部凹凸部２５Ｍ）と、他方の側辺２１ｄに形成された凹凸部（下部凹凸部２５Ｎ）とを備える。下部凹凸部２５Ｎは、上記凹凸部２５Ｍと、鋼板本体２１の幅方向の中心線に対して線対称に形成されている。また、上部凹凸部２５Ｍと下部凹凸部２５Ｎの凹凸の形状は、同一パターンが２回繰り返された形状となっている。パターンの１ピッチ分の長さは、鋼板本体２１の長さから突出片２３の長さを減算した値の１/２である。
平板状の添接板２２は鋼板本体２１の他方の側辺２１ｂ側の端部の裏面（折り曲げた時に内側となる側の面）に取付けられる。
折り曲げ後の第１の補強用鋼板２０Ａの両端部となる突出片２３と平板状の添接板２２には、それぞれ、座グリ２３ｋとネジ穴２２ｋが形成されている。ネジ穴２２ｋは、第１の補強用鋼板２０Ａを折り曲げたときの座グリ２３ｋに対応する箇所に形成されている。第１の補強用鋼板２０Ａ同士を周周りに連結する際には、突出片２３を凹部２４に係合させた後、固定ボルトをネジ穴２２ｋに螺入する。固定ボルトの頭部は座グリ２３ｋに固定される。

【0012】

折り曲げ前の第１の補強用鋼板２０Ｂは、図３（ｂ）に示すように、突出片２３を鋼板本体２１の短手方向の他方の側辺２１ｂに形成し、凹部２４を一方の側辺２１ａに形成したもので、他は、折り曲げ前の第１の補強用鋼板２０Ａと同じ構成である。すなわち、折り曲げ前の第１の補強用鋼板２０Ｂは、折り曲げ前の第１の補強用鋼板２０Ａを、鋼板本体２１の長手方向の中心線に対して１８０°回転させたものである。
第１の補強用鋼板２０Ａ同士、あるいは、第１の補強用鋼板２０Ｂ同士を柱１０の周方向に沿って連結する場合には、コの字状に折り曲げた２枚の第１の補強用鋼板２０Ａ（または、２枚の第１の補強用鋼板２０Ｂ）を、柱１０を囲むように向い合せた後、突出片２３を凹部２４に挿入し、突出片２３と平板状の添接板２２とを固定ボルトにて連結・固定すればよい。
また、第１の補強用鋼板２０Ａ同士、第１の補強用鋼板２０Ｂ同士、もしくは、第１の補強用鋼板２０Ａと第１の補強用鋼板２０Ｂとを、柱１０の上下方向に積み上げる場合には、補強用鋼板同士を１ピッチずらし、上部凹凸部２５Ｍと下部凹凸部２５Ｎとを噛み合わせるようにして積み上げればよい。
本例では、地震が起こった場合に損傷が発生しやすい柱１０の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置される第１の補強用鋼板２０Ｂの波型の凹凸部２５ｂに、後述する検知体４０を収納するための凹部（以下、検知体用凹部という）２５ｓを形成している。検知体用凹部２５ｓは、波型の凹凸部２５ｂの斜辺に垂直な辺を有する平面視長方形状を成し、第１の補強用鋼板２０Ｂ同士を上下に積み上げた場合には、検知体用凹部２５ｓが設けられた側の第１の補強用鋼板２０Ｂには、検知体４０を収納するための空間（孔部）が形成される。

【0013】

第２の補強用鋼板２０Ｃは、鋼板２０を予めコの字型に成型したもので、図２（ｂ）に示すように、第２の２枚の鋼板２０を、柱１０の外周に、互いの端部同士を突き合わせて配置した後、端部同士を高さ方向に溶接により接合する。図１（ａ）及び図２（ｂ）の符号２０Ｋは溶接部である。
第２の補強用鋼板２０Ｃの上側側辺には、上側の第１の補強用鋼板２０Ｂに形成された下部凹凸部２５Ｎに係合する上部凹凸部２５ｍが設けられている。また、下側側辺には、第１の補強用鋼板２０Ｂに形成された上部凹凸部２５Ｍに係合する下部凹凸部２５ｎが設けられている。
基部鋼板２０Ｄも頂部鋼板２０Ｅも、鋼板２０を予めコの字型に成型したもので、柱１０の外周に、互いの端部同士を突き合わせて配置した後、固定ボルトにて連結される。具体的には、基部鋼板２０Ｄ（または、頂部鋼板２０Ｅ）の両端部にそれぞれボルト挿入口を設けるとともに、付き合わせ部分の裏面側に平板状の添接板２８を配置し、この添接板２８と基部鋼板２０Ｄ（または、頂部鋼板２０Ｅ）とを固定ボルトにて連結・固定する。
基部鋼板２０Ｄの上側側辺には、第１の補強用鋼板２０Ａの下部凹凸部２５Ｎに係合する係止凹凸部２５ｐが形成され、頂部鋼板２０Ｅの下側側片には、第１の補強用鋼板２０Ａの上部凹凸部２５Ｍに係合する係止凹凸部２５ｑが形成されている。
これら、第１の補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂ、基部鋼板２０Ｄ、及び、頂部鋼板２０Ｅが本発明の第１の補強用鋼板に相当する部材である。

【0014】

図４（ａ）に示すように、検知体４０は、検知体本体４１と支持体４２とを備える。検知体本体４１としては、圧縮応力により発色するシート状の部材が用いられる。上記シート状の部材としては、例えば、マイクロカプセルに収納された発色剤と顕色剤とをＰＥＴなどのフィルムで挟持したものを用いることができる。検知体本体４１に圧縮応力が作用すると、発色剤と顕色剤とが混合されて発色する。すなわち、検知体本体４１は圧縮応力が作用すると、非可逆的に変色する。本例では、検知体本体４１のシート面が検知体用凹部２５ｓの斜面に垂直な方向になるように、検知体４０を検知体用凹部２５ｓ内に収納する。
支持体４２は、検知体本体４１をシート面の両側から挟持するもので、例えば、強化プラスチックのような透明板が好適に用いられる。図４（ｂ）に示すように、検知体本体４１を支持体４２で挟持することにより、上下に隣接する第１の補強用鋼板２０Ｂ，２０Ｂからの圧縮応力を、検知体本体４１へ効果的に伝達することができる。このとき、検知体用凹部２５ｓの上記斜辺に平行な面２５ｐと、検知体用凹部２５ｓに対向する第１の補強用鋼板２０Ｂの斜辺となる面２５ｑとに反射材を取付けておくことが好ましい。これにより、検知体本体４１が変色したことを外部から容易に視認することができる。
なお、柱１０の損傷状態を効率よく検知するためには、検知体４０の長さｌを、検知体用凹部２５ｓの斜面に沿った長さ（凹部２５ｓの幅）よりも若干小さくし、幅ｗを鋼板２０の厚さ以上とし、厚さｈを検知体用凹部２５ｓの斜面に垂直な方向の長さ（凹部２５ｓの奥行）にほぼ等しくすることが好ましい。
なお、図４（ｃ）に示すように、検知体用凹部２５ｓの幅を隣接する斜面部まで広げ、波型の凹凸部２５ｂの斜辺と同じ長さの検知体４０を配置してもよい。この場合、検知体用凹部２５ｓは厳密には凹部ではないが、この場合も、第１の補強用鋼板２０Ｂ同士を上下に積み上げた場合には、検知体４０を収納するための空間（孔部）が形成されるので、幅が隣接する斜面部まで広げた場合も、本発明の請求項１，２に記載の凹部に含まれる。

【0015】

本例では、以下の順序で、柱１０に補強用鋼板２０Ａ〜２０Ｅを取付ける。
まず、図１に示すように、基部（最下段）に、２枚の基部鋼板２０Ｄを、鉄筋コンクリート柱１０の外周を囲むように水平に設置し、基部鋼板２０Ｄ側からボルトを螺入して基部鋼板２０Ｄ同士を連結・固定することで、基部鋼板２０Ｄを柱１０に巻き立てる。
次に、基部鋼板２０Ｄの上側に２枚の第１の補強用鋼板２０Ａを積み上げて第１の補強用鋼板２０Ａ同士を連結・固定し、更にその上に第１の補強用鋼板２０Ｂ，２０Ｂを順に積み上げ、補強用鋼板同士を連結・固定することで、第１の補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂを柱１０に巻き立てる。
第２の補強用鋼板２０Ｃは、第１の補強用鋼板２０Ｂの上側に積み上げられ、溶接により連結固定される。
第２の補強用鋼板２０Ｃの上側には、第１の補強用鋼板２０Ｂ、第１の補強用鋼板２０Ｂ、第１の補強用鋼板２０Ａ、及び、頂部鋼板２０Ｅが順に積み上げられる。
積み上げにおいては、各補強用鋼板の上側の凹凸部（２５Ｍ，２５ｍ，２５ｐ）と下側の凹凸部（２５Ｎ，２５ｎ，２５ｑ）との噛み合わせに隙間がないように積み上げる。
補強用鋼板２０Ａ〜２０Ｅの積み上げ後には、検知体４０を、検知体用凹部２５ｓに挿入し接着剤等により検知体用凹部２５ｓ内に固定する。
最後に、柱１０と補強用鋼板２０Ａ〜２０Ｅとの隙間に硬化性充填材であるモルタル３０を充填して柱１０と補強用鋼板２０Ａ〜２０Ｅとを一体化し、柱１０を補強する。
なお、積み上げ時には、スペーサボルトなどを張り出して、柱１０と補強用鋼板２０Ａ〜２０Ｅとの離隔距離を確保しておくことが好ましい。これにより、モルタル３０を均一にかつ確実に柱１０と補強用鋼板との間に注入できる。

【0016】

図１に示すように、柱１０の下端から、下側に巻き立てる第１の補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂのうちの最上端の第１の補強用鋼板２０Ｂの上端部位置までの長さをＬ₁、第２の補強用鋼板２０Ｃの幅（上下方向の長さ）をＬ₂、柱１０の上端から、下側に巻き立てる第１の補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂのうちの最下端の第１の補強用鋼板２０Ｂの下端部までの長さをＬ₃とすると、本例では、Ｌ₁及びＬ₃を、柱断面高さをＤとしたとき、１Ｄ以上、２Ｄ以内としている。
すなわち、柱１０の剛結側の１Ｄ〜２Ｄ区間には、係合または締結、もしくは、係合と締結とにより周周りに取り外し可能に連結される第１の補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂ、基部鋼板２０Ｄ、及び、頂部鋼板２０Ｅが配置され、上記区間以外の箇所には、溶接により周周りに一体化されている第２の補強用鋼板２０Ｃが配置される。

【0017】

一般に、補強用鋼板が巻き立てられた柱の両端に地震などによる外力（水平荷重）が作用すると、図５（ａ）に示すように、柱の両端部に大きな曲げモーメントが作用し、柱は曲げ変形する。曲げモーメントが更に大きくなると、図５（ｂ）に示すように、柱の両端から一定の長さの区間Ｌ_p（塑性ヒンジ長）は、一定の曲率で塑性変形する。区間Ｌ_pの中心位置は塑性ヒンジと呼ばれる。塑性ヒンジは、一般に、柱１０の上側と下側の１Ｄ〜２Ｄ区間に形成される。
積み上げにおいては、上記のように、上側の補強用鋼板と下側の補強鋼板との噛み合わせに隙間がないように積み上げるが、実際には、補強用鋼板同士は密着しているわけではなく、補強用鋼板は、間には、１ｍｍ以下の小さな隙間がある。そのため、地震が起こった場合には、上下方向に積み上げられた補強用鋼板間の隙間が広がったり狭まったりする。その結果、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、検知体用凹部２５ｓ内に収納された検知体４０の検知体本体４１には、圧縮応力と引張応力とが交互に作用する。これらの応力の大きさは、柱１０の１Ｄ〜２Ｄ区間において特に大きい。
本例では、柱１０の１Ｄ〜２Ｄ区間に、柱１０の損傷状態を検知するための検知体４０を設けている。検知体４０は、地震により、柱１０に、クラックなどの損傷が生じるような大きな応力が作用すると変色するので、地震後に検知体４０が変色しているか否かを調べることで、柱１０が損傷しているか否かを容易に判定することができる。
また、本例では、基部鋼板２０Ｄ、頂部鋼板２０Ｅ、第１の補強用鋼板２０Ａ、及び、第１の補強用鋼板２０Ｂは、周周りに取り外し可能に取り付けてあるので、検知体４０が変色している場合には、取り外し可能に連結された補強用鋼板のうちの何れか１枚もしくは複数枚を取り外して、柱１０の１Ｄ〜２Ｄ区間の損傷状態を調べればよい。
これにより、補強用鋼板を全て取り外すことなく、柱１０全体の損傷の状態を推定することができる。

【0018】

このように、本実施の形態では、補強用鋼板を、柱１０の剛結側の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置される第１の補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂと前記区間以外の箇所に配置される第２の補強用鋼板２０Ｃとに分離し、更に、第１の補強用鋼板２０Ａ，２０を上下方向に複数段配置するとともに、一方の第１の補強用鋼板２０Ｂの、他方の第１の補強用鋼板側の側面に検知体用凹部２５ｓを設け、この検知体用凹部２５ｓ内に、大きな応力が作用した場合に非可逆的に変色する検知体本体４１を備えた検知体４０を取付けて、柱１０の損傷を検知するようにしたので、補強用鋼板を取り除くことなく、柱１０の損傷状態を検知することができる。また、検知体４０は、検知体用凹部２５ｓに取付けるだけでよいので、簡単な構成で、柱１０の損傷状態を検知できる。また、柱１０内にセンサを配置する場合に比較して、検知体４０の設置及び交換が容易である。

【0019】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

【0020】

例えば、前記実施形態においては、柱状構造物を、上側と下側とが上部構造物及び下部構造物に剛結されている柱１０としたが、本発明はこれに限るものではなく、単柱式コンクリート橋脚のように、柱状構造物と上部構造物とが免振支承などの支承により連結されている場合には、橋脚に作用する曲げモーメントは橋桁で最も小さく、剛結側である橋脚の下側で最も大きくなる。したがって、補強用鋼板を橋脚の下側の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置される補強用鋼板とその他の区間に配置される補強用鋼板とから構成し、下側の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置される補強用鋼板の上側の側面に検知体４０を取付ける構成とすればよい。
また、前記実施形態では、柱１０の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置した周周りに取り外し可能に連結された補強用鋼板（第１の補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂ、基部鋼板２０Ｄ、及び、頂部鋼板２０Ｅ）を上，下４枚ずつとし、２枚の第１の補強用鋼板２０Ｂ，２０Ｂ間に検知体４０を取付けたが、基部鋼板２０Ｄと第１の補強用鋼板２０Ｂとの間、頂部鋼板２０Ｅと第１の補強用鋼板２０Ｂとの間、あるいは、第１の補強用鋼板２０Ｂと第２の補強鋼板２０Ｃとの間に検知体４０を取付けてもよい。また、周周りに取り外し可能に連結される補強用鋼板を上，下２枚ずつあるいは１枚ずつとしてもよい。あるいは、上，下にそれぞれ４枚以上配置してもよい。また、検知体４０を周周りに複数設けてもよいし、上下方向に複数設けてもよい。
また、全ての補強鋼板を第２の補強用鋼板２０Ｃとしてもよい。要は、柱１０の剛結側の１Ｄ〜２Ｄ区間において、補強用鋼板を上下方向に分離し、この分離した箇所に検知体４０を取付ける構成であればよい。

【0021】

また、前記実施形態では、周周りに取り外し可能に連結される補強用鋼板として、第１の補強用鋼板２０Ａ，２０Ｂ、基部鋼板２０Ｄ、及び、頂部鋼板２０Ｅを用いたが、これに限るものではなく、図６（ａ），（ｂ）に示すような、継ぎ手５１を備えた補強用鋼板５０を用いてもよい。具体的には、柱１０の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置された補強用鋼板を５０Ａ、それ以外の区間に配置された補強用鋼板を５０Ｂとしたとき、柱１０の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置された補強用鋼板５０Ａのいずれかに、検知体用凹部５０ｓを設け、この検知体用凹部５０ｓに検知体４０を配置すればよい。
また、本発明は、補強用鋼板が全て溶接で連結され、取り外し可能でない場合も含むが、柱１０の損傷状態を容易に調べるためには、柱１０の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置される補強用鋼板を取り外し可能とすることが好ましい。
また、各補強用鋼板の上下方向の側片に設けた凹凸部２５Ｍ，２５Ｎは必須の構成要素ではない。すなわち、図６（ａ）に示すように、補強用鋼板の上下方向の側辺が直線上であっても、側辺に検知体用凹部５０ｓを形成して検知体４０を収納する構成とすれば、地震時には検知体４０に圧縮応力が作用するので、柱１０の損傷状態を検知できる。

【0022】

また、前記実施形態では、補強鋼板の一方の側片に検知用凹部２５ｓを設けたが、図７（ａ）に示すように、上下方向に互いに隣接する第１の補強用鋼板２０Ｂ，２０Ｂの両方に検知用凹部２５ｓ１，２５ｓ２を設け、検知用凹部２５ｓ１，２５ｓ２で囲まれる空間に検知体４０を配置する構成としてもよい。なお、検知用凹部２５ｓ１と検知用凹部２５ｓ２とは、互いに対向し、かつ、開口部同士が連通する（一致すればなお良い）ように形成することはいうまでもない。
また、図７（ｂ）に示すように、柱１０の１Ｄ〜２Ｄ区間に配置された補強用鋼板を５０Ａの補強用鋼板を５０Ｂ側と、補強用鋼板５０Ｂの補強用鋼板を５０Ａ側とにそれぞれ、開口部同士が連通する検知用凹部５０ｓ１，５０ｓ２を設け、これら検知用凹部５０ｓ１，５０ｓで囲まれる空間に検知体４０を配置する構成としてもよい。

【0023】

また、前記実施形態では、検知体本体４１として、圧縮応力により発色するシート状の検知体本体４１を支持体４２で挟持した形態のものを用いたが、地震の際には、検知体４０には、圧縮応力と引張応力とが交互に作用するので、検知体本体４１として、引張応力により色が変化するシート状の部材を用いてもよい。
また、検知体４０として、大きな荷重が加わると、塑性変形して検知体用凹部２５ｓからはみ出すような材料を検知体用凹部２５ｓ内に埋設したものでもよい。このような材料としては、鉛のような、補強用鋼板よりも硬度の低い（柔らかい）材料が好適に用いられる。これにより、地震後に検知体用凹部２５ｓを観察すれば、検知体４０に大きな圧縮応力が作用したか否かを検知できる。

【0024】

１０ 鉄筋コンクリート柱、２０ 鋼板、２０Ａ，２０Ｂ 第１の補強用鋼板、
２０Ｃ 第２の補強用鋼板、２０Ｄ 基部鋼板、２０Ｅ 頂部鋼板、２０Ｋ 溶接部、
２１ 鋼板本体、２２，２８ 添接板、２２ｋ ネジ穴、２３ 突出片、
２３ｋ 座グリ、２４ 凹部、２５Ｍ 上部凹凸部、２５Ｎ 下部凹凸部、
２５ａ 矩形状の段差部、２５ｂ 波型の凹凸部、２５ｓ 検知体用凹部、
３０ モルタル、４０ 検知体、４１ 検知体本体、４２ 支持体。

【図1】

【図2】

【図4】

【図6】

【図7】

【図3】

【図5】