特開 2022-15914 既存柱の補強構造および既存柱の補強方法

(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】P2022015914

(43)【公開日】2022-01-21

(54)【発明の名称】既存柱の補強構造および既存柱の補強方法

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/02 20060101AFI20220114BHJP

【ＦＩ】

E04G23/02 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020119078

(22)【出願日】2020-07-10

(71)【出願人】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001911

【氏名又は名称】特許業務法人アルファ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三輪 隆治

【テーマコード（参考）】

2E176

【Ｆターム（参考）】

2E176AA07

2E176BB27

(57)【要約】

【課題】既存柱の周囲に小さいスペースしか存在しない構造においても適用可能な補強構造を提供する。
【解決手段】既存柱の補強構造は、既存柱と、少なくとも１つの板状部材と、コンクリート部材と、を備える。補強構造の水平断面において、既存柱は、４つの頂点が既存柱に重なる仮想的な四角形の特定領域の一部または全体である内側領域を規定する第１の部分と第２の部分とからなる組合せであって、第１の部分は、４つの頂点のいずれか１つである第１の頂点に重なる部分であり、第２の部分は、第１の頂点に隣接する頂点である第２の頂点に重なり、かつ、既存柱の第２の部分以外の部分を介さずに第１の部分から離隔している部分である、組合せを少なくとも１つ備える。少なくとも１つの板状部材は、第１の部分と第２の部分とに接触し、かつ、既存柱とともに、内側領域を閉じており、コンクリート部材は、内側領域に充填されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

既存柱の補強構造であって、
既存柱と、
少なくとも１つの板状部材と、
コンクリート部材と、
を備え、
前記補強構造の水平断面において、
仮想的な四角形の領域であって、前記四角形の４つの頂点が前記既存柱に重なる領域を特定領域としたときに、
前記既存柱は、前記特定領域の一部または全体である内側領域を規定する第１の部分と第２の部分とからなる組合せであって、前記第１の部分は、前記４つの頂点のいずれか１つである第１の頂点に重なる部分であり、前記第２の部分は、前記第１の頂点に隣接する前記頂点である第２の頂点に重なり、かつ、前記既存柱の前記第２の部分以外の部分を介さずに前記第１の部分から離隔している部分である、組合せを少なくとも１つ備え、
前記少なくとも１つの板状部材は、
前記第１の部分と前記第２の部分とに接触し、かつ、前記既存柱とともに、前記内側領域を閉じており、
前記コンクリート部材は、前記内側領域に充填されている、
既存柱の補強構造。

【請求項2】

請求項１に記載の既存柱の補強構造であって、
前記既存柱は、前記組合せを４つ備え、
前記補強構造は、前記板状部材を４つ備える、
既存柱の補強構造。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の既存柱の補強構造であって、
前記既存柱は、ラチス柱である、
既存柱の補強構造。

【請求項4】

既存柱と、少なくとも１つの板状部材と、コンクリート部材と、を備える補強構造を形成する既存柱の補強方法であって、
前記補強構造の水平断面において、
仮想的な四角形の領域であって、前記四角形の４つの頂点が前記既存柱に重なる領域を特定領域としたときに、
前記既存柱は、前記特定領域の一部または全体である内側領域を規定する第１の部分と第２の部分とからなる組合せであって、前記第１の部分は、前記４つの頂点のいずれか１つである第１の頂点に重なる部分であり、前記第２の部分は、前記第１の頂点に隣接する前記頂点である第２の頂点に重なり、かつ、前記既存柱の前記第２の部分以外の部分を介さずに前記第１の部分から離隔している部分である、組合せを少なくとも１つ備え、
前記補強方法は、
前記第１の部分と前記第２の部分とに接触し、かつ、前記既存柱とともに、前記内側領域を閉じるように前記少なくとも１つの板状部材を設置する設置工程と、
前記内側領域に前記コンクリート部材を充填する、充填工程と、
を備える、
既存柱の補強方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書によって開示される技術は、既存柱の補強構造および既存柱の補強方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、既存柱（例えば、鉄骨造の柱）の耐震力等を向上させるための補強構造として、既存柱の周囲をＲＣで覆ったＲＣ根巻き補強構造（例えば、特許文献１）や、既存柱の周囲に補強柱を接合させた補強構造（例えば、特許文献２）が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－３２７２１０号公報

【特許文献2】特開２０１７－４８５９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した従来の補強構造では、既存柱の周囲にＲＣまたは補強柱が設置されることにより、水平断面の寸法が既存柱の水平断面の寸法よりも大きくなる。従って、この補強構造を実現（施工）する際には、既存柱の周囲にＲＣまたは補強柱を設置する十分なスペースが存在することが必要となる。しかしながら、既存柱の周囲に既設建築部材（例えば、配管）等が配置されていて、そのような十分なスペースが存在しないことがある。この補強構造は、そのような十分なスペースが存在しない構造においては、ＲＣまたは補強柱を設置することが出来ず、適用することが出来ない。

【0005】

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

【0007】

（１）本明細書に開示される既存柱の補強構造は、既存柱と、少なくとも１つの板状部材と、コンクリート部材と、を備える。前記補強構造の水平断面において、仮想的な四角形の領域であって、前記四角形の４つの頂点が前記既存柱に重なる領域を特定領域としたときに、前記既存柱は、前記特定領域の一部または全体である内側領域を規定する第１の部分と第２の部分とからなる組合せであって、前記第１の部分は、前記４つの頂点のいずれか１つである第１の頂点に重なる部分であり、前記第２の部分は、前記第１の頂点に隣接する前記頂点である第２の頂点に重なり、かつ、前記既存柱の前記第２の部分以外の部分を介さずに前記第１の部分から離隔している部分である、組合せを少なくとも１つ備える。前記少なくとも１つの板状部材は、前記第１の部分と前記第２の部分とに接触し、かつ、前記既存柱とともに、前記内側領域を閉じており、前記コンクリート部材は、前記内側領域に充填されている。

【0008】

本補強構造によれば、上述したコンクリート部材を備えることにより、既存柱の耐震力等を向上させることができる。上述したように、既存柱の耐震力等を向上させる部材であるコンクリート部材は、特定領域の一部または全体である内側領域に充填されている。これに対し、仮に従来のように既存柱の耐震力等を向上させる部材（ＲＣまたは補強柱）を既存柱の周囲に設置する構成においては、既存柱の耐震力等を向上させる部材は、内側領域の外部のみに設置される。よって、この構成において、本補強構造における耐震力と同等の耐震力を実現しようとすると、水平断面の寸法が本補強構造の水平断面の寸法よりも大きくなる。以上の説明から明らかなように、本補強構造によれば、既存柱の周囲にＲＣまたは補強柱を設置する従来の補強構造と比較して、水平断面の寸法が大きくなることが抑制される。そのため、本補強構造は、従来の補強構造においてＲＣまたは補強柱を設置するために必要なスペースよりも小さいスペースしか存在しない構造においても適用可能である。

【0009】

（２）上記補強構造において、前記既存柱は、前記組合せを４つ備え、前記補強構造は、前記板状部材を４つ備える構成としてもよい。本補強構造によれば、上述したように上記補強構造の水平断面の寸法が大きくなることを抑制しながらも、４つ未満の板状部材を備える構成よりも効果的に、既存柱の耐震力等を向上させることができる。

【0010】

（３）上記補強構造において、前記既存柱は、ラチス柱である構成としてもよい。既存柱がラチス柱である構成においては、上述した課題（水平断面の寸法が大きくなることにより補強構造を適用できないという課題）が生じやすい。従って、上記少なくとも１つの板状部材と、上記コンクリート部材と、を備える本補強構造の構成は、ラチス柱である既存柱に適用されることが特に好適である。

【0011】

（４）本明細書に開示される既存柱の補強方法は、既存柱と、少なくとも１つの板状部材と、コンクリート部材と、を備える補強構造を形成する。前記補強構造の水平断面において、仮想的な四角形の領域であって、前記四角形の４つの頂点が前記既存柱に重なる領域を特定領域としたときに、前記既存柱は、前記特定領域の一部または全体である内側領域を規定する第１の部分と第２の部分とからなる組合せであって、前記第１の部分は、前記４つの頂点のいずれか１つである第１の頂点に重なる部分であり、前記第２の部分は、前記第１の頂点に隣接する前記頂点である第２の頂点に重なり、かつ、前記既存柱の前記第２の部分以外の部分を介さずに前記第１の部分から離隔している部分である、組合せを少なくとも１つ備える。前記補強方法は、前記第１の部分と前記第２の部分とに接触し、かつ、前記既存柱とともに前記内側領域を閉じるように前記少なくとも１つの板状部材を設置する設置工程と、前記内側領域に前記コンクリート部材を充填する、充填工程と、を備える。本補強方法によれば、上述した補強構造により得られる効果と同様に、既存柱の周囲に、従来のようにＲＣまたは補強柱を設置するために必要なスペースよりも小さいスペースしか存在しない構造においても適用可能である、という効果が得られる。

【0012】

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、既存柱の補強構造、既存柱の補強方法等の形態で実現することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態の既存柱１０の補強構造１００の構成を示す説明図

【図2】図１のＩＩ－ＩＩの位置における補強構造１００の水平断面（ＸＹ断面）構成を示す説明図

【図3】本実施形態の既存柱１０の補強方法の流れを示すフローチャート

【図4】本実施形態の既存柱１０の補強方法の概要を示す説明図

【図5】変形例の補強構造１００Ａの構成を示す説明図

【図6】変形例の補強構造１００Ｂの構成を示す説明図

【発明を実施するための形態】

【0014】

Ａ．実施形態：
Ａ－１．本実施形態の既存柱１０の補強構造１００の構成：
各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。図１は、本実施形態の既存柱１０の補強構造１００の構成を示す説明図である。Ｚ軸正方向が上方向であり、Ｚ軸負方向が下方向である。図１には、水平方向（Ｙ軸方向）視における補強構造１００の上部の外観構成が示されている（下部の図示は省略）。図２は、図１のＩＩ－ＩＩの位置における補強構造１００の水平断面（ＸＹ断面）構成を示す説明図である。

【0015】

本実施形態の補強構造１００は、既存柱１０を備え、さらに、既存柱１０の耐震力等を向上させるための４つの板状部材（３１、・・・、３４）およびコンクリート部材４０が設けられることにより補強された後の構造体である。なお、板状部材（３１、・・・、３４）およびコンクリート部材４０の詳細構成については後述する。

【0016】

図１および図２に示すように、既存柱１０は、ラチス柱であり、長手方向が上下方向（Ｚ軸方向）に沿うように備えられた４つの山型鋼（アングル）（第１の山型鋼１１、・・・、第４の山型鋼１４）と、これらの内の２つの山型鋼からなる各組合せにより挟まれた複数の平鋼（ラチス）２０とを備えている。

【0017】

以下、図２を参照しつつ、４つの山型鋼（第１の山型鋼１１、・・・、第４の山型鋼１４）の水平断面の構成について説明する。

【0018】

第１の山型鋼１１は、Ｙ軸方向に延伸するＹ軸延伸部１１１と、Ｙ軸延伸部１１１のＹ軸負方向の端部からＸ軸負方向に延伸するＸ軸延伸部１１２と、を備えている。同様に、第２の山型鋼１２は、Ｘ軸方向に延伸するＸ軸延伸部１２１と、Ｘ軸延伸部１２１のＸ軸負方向の端部からＹ軸正方向に延伸するＹ軸延伸部１２２と、を備えている。同様に、第３の山型鋼１３は、Ｙ軸方向に延伸するＹ軸延伸部１３１と、Ｙ軸延伸部１３１のＹ軸正方向の端部からＸ軸正方向に延伸するＸ軸延伸部１３２と、を備えている。同様に、第４の山型鋼１４は、Ｘ軸方向に延伸するＸ軸延伸部１４１と、Ｘ軸延伸部１４１のＸ軸正方向の端部からＹ軸負方向に延伸するＹ軸延伸部１４２と、を備えている。以上の説明から明らかなように、各山型鋼は、補強構造１００の水平断面において、山型の山頂側が外側に位置するように備えられている。

【0019】

４つの山型鋼（第１の山型鋼１１、・・・、第４の山型鋼１４）は、補強構造１００の水平断面における仮想的な四角形（後述する特定領域ＳＡ１を規定する仮想的な四角形）の４つの頂点（Ｖ１１、・・・、Ｖ１４）の各頂点に１つの山型鋼が重なるように備えられている。具体的には、第１の山型鋼１１は、頂点Ｖ１１に重なっており、第２の山型鋼１２は、頂点Ｖ１２に重なっており、第３の山型鋼１３は、頂点Ｖ１３に重なっており、第４の山型鋼１４は、頂点Ｖ１４に重なっている。なお、頂点Ｖ１１は、頂点Ｖ１４と頂点Ｖ１２とに隣接する頂点であり、頂点Ｖ１２は、頂点Ｖ１１と頂点Ｖ１３とに隣接する頂点であり、頂点Ｖ１３は、頂点Ｖ１２と頂点Ｖ１４とに隣接する頂点であり、頂点Ｖ１４は、頂点Ｖ１３と頂点Ｖ１１とに隣接する頂点である。ここでいう「ある頂点Ａに隣接する頂点Ｂ」とは、上記四角形の一辺を頂点Ａと共有する頂点である（以下同様）。

【0020】

第１の山型鋼１１は、既存柱１０の第１の山型鋼１１以外の部分を介さずに第４の山型鋼１４から離隔している。第２の山型鋼１２は、既存柱１０の第２の山型鋼１２以外の部分を介さずに第１の山型鋼１１から離隔している。第３の山型鋼１３は、既存柱１０の第３の山型鋼１３以外の部分を介さずに第２の山型鋼１２から離隔している。第４の山型鋼１４は、既存柱１０の第４の山型鋼１４以外の部分を介さずに第３の山型鋼１３から離隔している。ここでいう「部分Ａは、部分Ｂを介さずに部分Ｃから離隔している」とは、部分Ａは、部分Ａと部分Ｃとを結ぶ直線上において、部材Ｂを介さずに部分Ｃから離隔しているということである（以下、同様）。従って、第１の山型鋼１１は、部分第１の山型鋼１１と第４の山型鋼１４とを結ぶ直線上において、既存柱１０の第１の山型鋼１１以外の部分を介さずに第４の山型鋼１４から離隔しており、そのような構成であれば、本実施形態のように平鋼２０を介して第４の山型鋼１４と接続していてもよい（第２の山型鋼１２、・・・、第４の山型鋼１４についても同様）。

【0021】

上記の説明から明らかなように、本実施形態の既存柱１０は、下記の条件を満たしている。

【0022】

第１の山型鋼１１と第２の山型鋼１２とからなる組合せ（以下、「組合せＣ１」という。）においては、第１の山型鋼１１は、頂点Ｖ１１に重なっており、第２の山型鋼１２は、頂点Ｖ１２（頂点Ｖ１１に隣接する頂点）に重なり、かつ、既存柱１０の第２の山型鋼１２以外の部分を介さずに第１の山型鋼１１から離隔している。なお、第１の山型鋼１１と第２の山型鋼１２とからなる組合せＣ１において、第１の山型鋼１１は、特許請求の範囲における第１の部分に相当し、第２の山型鋼１２は、特許請求の範囲における第２の部分に相当し、頂点Ｖ１１は、特許請求の範囲における第１の頂点に相当し、頂点Ｖ１２は、特許請求の範囲における第２の頂点に相当する。

【0023】

第２の山型鋼１２と第３の山型鋼１３とからなる組合せ（以下、「組合せＣ２」という。）においては、第２の山型鋼１２は、頂点Ｖ１２に重なっており、第３の山型鋼１３は、頂点Ｖ１３（頂点Ｖ１２に隣接する頂点）に重なり、かつ、既存柱１０の第３の山型鋼１３以外の部分を介さずに第２の山型鋼１２から離隔している。なお、第２の山型鋼１２と第３の山型鋼１３とからなる組合せＣ２において、第２の山型鋼１２は、特許請求の範囲における第１の部分に相当し、第３の山型鋼１３は、特許請求の範囲における第２の部分に相当し、頂点Ｖ１２は、特許請求の範囲における第１の頂点に相当し、頂点Ｖ１３は、特許請求の範囲における第２の頂点に相当する。

【0024】

第３の山型鋼１３と第４の山型鋼１４とからなる組合せ（以下、「組合せＣ３」という。）においては、第３の山型鋼１３は、頂点Ｖ１３に重なっており、第４の山型鋼１４は、頂点Ｖ１４（頂点Ｖ１３に隣接する頂点）に重なり、かつ、既存柱１０の第４の山型鋼１４以外の部分を介さずに第３の山型鋼１３から離隔している。なお、第３の山型鋼１３と第４の山型鋼１４とからなる組合せＣ３において、第３の山型鋼１３は、特許請求の範囲における第１の部分に相当し、第４の山型鋼１４は、特許請求の範囲における第２の部分に相当し、頂点Ｖ１３は、特許請求の範囲における第１の頂点に相当し、頂点Ｖ１４は、特許請求の範囲における第２の頂点に相当する。

【0025】

第４の山型鋼１４と第１の山型鋼１１とからなる組合せ（以下、「組合せＣ４」という。）においては、第４の山型鋼１４は、頂点Ｖ１４に重なっており、第１の山型鋼１１は、頂点Ｖ１１（頂点Ｖ１４に隣接する頂点）に重なり、かつ、既存柱１０の第１の山型鋼１１以外の部分を介さずに第４の山型鋼１４から離隔している。なお、第４の山型鋼１４と第１の山型鋼１１とからなる組合せＣ４において、第４の山型鋼１４は、特許請求の範囲における第１の部分に相当し、第１の山型鋼１１は、特許請求の範囲における第２の部分に相当し、頂点Ｖ１４は、特許請求の範囲における第１の頂点に相当し、頂点Ｖ１１は、特許請求の範囲における第２の頂点に相当する。

【0026】

各平鋼２０は、梁材（ラチス）であり、図１に示すように、長手方向が水平方向（図１においては、Ｘ軸方向）に対して傾斜するように備えられている。各平鋼２０の傾斜方向は、上下方向（Ｚ軸方向）の隣の平鋼２０の傾斜方向とは逆である。各平鋼２０の長手方向の両端には平鋼用ボルト５０が備えられており、各平鋼２０は、この２つの平鋼用ボルト５０により、当該平鋼２０を挟む２つの山型鋼に接合されている。

【0027】

Ａ－２．板状部材（３１、・・・、３４）およびコンクリート部材４０の詳細構成：
図１および図２に示すように、板状部材（３１、・・・、３４）は、例えば木材または鋼材により構成され、後述する内側領域ＩＡ１にコンクリート部材４０を充填する際の型枠の一部として機能する部材である。各板状部材（３１、・・・、３４）の上下方向（Ｚ軸方向）の全長は、山型鋼（第１の山型鋼１１、・・・、第４の山型鋼１４）の上下方向の全長と略同一である。また、各板状部材（３１、・・・、３４）は、後述するように内側領域ＩＡ１を閉じるために十分な寸法を有している。コンクリート部材４０は、既存柱１０を補強するための部材である。

【0028】

以下、図２を参照しながら、板状部材（３１、・・・、３４）およびコンクリート部材４０の水平断面の構成について説明する。板状部材（３１、・・・、３４）およびコンクリート部材４０は、上下方向（Ｚ軸方向）の略全長に亘って下記に説明する構成をなしている。なお、図２に示す仮想的な四角形（以下、「上記四角形」という。）の領域を「特定領域ＳＡ１」という。当該四角形は、本実施形態では、矩形であり、より具体的には正方形である（図５に示す変形例、および図６に示す変形例においても同様）。また、特定領域ＳＡ１は、以下に説明する構成である限りにおいて任意の構成であってよい（変形例における特定領域（ＳＡ１、ＳＡ２）についても同様）。

【0029】

各板状部材（３１、・・・、３４）は、当該板状部材に接触する２つの山型鋼の間に位置し、かつ、板厚方向が上記四角形の辺に直交するように備えられている。

【0030】

板状部材３１は、第１の山型鋼１１と第２の山型鋼１２とに接触している。より具体的には、板状部材３１は、第１の山型鋼１１のＸ軸延伸部１１２のＸ軸負方向の端部と、第２の山型鋼１２のＸ軸延伸部１２１のＸ軸正方向の端部とに接触している。

【0031】

同様に、板状部材３２は、第２の山型鋼１２と第３の山型鋼１３とに接触している。より具体的には、板状部材３２は、第２の山型鋼１２のＹ軸延伸部１２２のＹ軸正方向の端部と、第３の山型鋼１３のＹ軸延伸部１３１のＹ軸負方向の端部とに接触している。

【0032】

同様に、板状部材３３は、第３の山型鋼１３と第４の山型鋼１４とに接触している。より具体的には、板状部材３３は、第３の山型鋼１３のＸ軸延伸部１３２のＸ軸正方向の端部と、第４の山型鋼１４のＸ軸延伸部１４１のＸ軸負方向の端部とに接触している。

【0033】

同様に、板状部材３４は、第４の山型鋼１４と第１の山型鋼１１とに接触している。より具体的には、板状部材３４は、第４の山型鋼１４のＹ軸延伸部１４２のＹ軸負方向の端部と、第１の山型鋼１１のＹ軸延伸部１１１のＹ軸正方向の端部とに接触している。

【0034】

図１に示すように、各板状部材（３１、・・・、３４）は、２つの板状部材用ボルト６０により、平鋼２０に接合されている。また、４つの板状部材のうちの１つである板状部材３１の上部には、開口部３１０が形成されている。開口部３１０は、コンクリート部材４０を形成する硬化前のコンクリート４０Ａを内側領域ＩＡ１に流し込む際に利用するためのものである。本実施形態では、一例として、開口部３１０は、Ｙ軸方向視において略円形状である。

【0035】

上述した山型鋼の各組合せ（Ｃ１、・・・、Ｃ４）は、特定領域ＳＡ１の一部である領域（以下、「内側領域ＩＡ１」という。）の外周の一部を規定している。４つの板状部材（３１、・・・、３４）は、内側領域ＩＡ１の外周の残りの部分を規定している。すなわち、内側領域ＩＡ１の外周の全体は、４つの組合せＣ１、・・・、Ｃ４と、４つの板状部材（３１、・・・、３４）と、により規定されている。換言すると、内側領域ＩＡ１は、山型鋼の組合せＣ１～Ｃ４と、４つの板状部材（３１、・・・、３４）とが備えられることにより、閉じられている。

【0036】

コンクリート部材４０は、内側領域ＩＡ１に充填されている。

【0037】

Ａ－３．既存柱１０の補強方法：
図３は、本実施形態の既存柱１０の補強方法の流れを示すフローチャートである。図４は、本実施形態の既存柱１０の補強方法の概要を示す説明図である。はじめに、上述した４つの板状部材（３１、・・・、３４）を準備する（Ｓ１０）。このとき、上述したように、４つの板状部材のうちの１つについては、上部に開口部３１０が形成された板状部材３１を準備する。

【0038】

次に、既存柱１０に、４つの板状部材（３１、・・・、３４）を設置する（Ｓ１１）。このとき、上述したように内側領域ＩＡ１を閉じるように４つの板状部材（３１、・・・、３４）を設置する。以下、Ｓ１１の工程を「設置工程Ｓ１１」という。

【0039】

図４のＡ欄には、板状部材（３１、・・・、３４）を設置する前の状態が示されており、Ｂ欄には板状部材（３１、・・・、３４）を設置した後の状態が示されている。図４のＢ欄に示すように、設置工程Ｓ１１では、第１の山型鋼１１と第２の山型鋼１２とに接触し、かつ、既存柱１０とともに、内側領域ＩＡ１を閉じるように板状部材３１を設置する。また、第２の山型鋼１２と第３の山型鋼１３とに接触し、かつ、既存柱１０とともに、内側領域ＩＡ１を閉じるように板状部材３２を設置する。また、第３の山型鋼１３と第４の山型鋼１４とに接触し、かつ、既存柱１０とともに、内側領域ＩＡ１を閉じるように板状部材３３を設置する。また、第４の山型鋼１４と第１の山型鋼１１とに接触し、かつ、既存柱１０とともに、内側領域ＩＡ１を閉じるように板状部材３４を設置する。このとき、各板状部材（３１、・・・、３４）は、上述したように板状部材用ボルト６０（本実施形態では、２つの板状部材用ボルト６０）により、平鋼２０に接合する。また、内側領域ＩＡ１から外部への漏水等を防止するために、内側領域ＩＡ１を封止するためのシーリング材の充填などを行う。

【0040】

次に、内側領域ＩＡ１にコンクリート部材４０を充填する（Ｓ１２）。具体的には、図４のＣ欄に示すように、コンクリート部材４０を形成するための硬化前のコンクリート４０Ａを、板状部材３１の開口部３１０から内側領域ＩＡ１に流し込んだ後、養生を行うことにより、コンクリート４０Ａを硬化させることにより、内側領域ＩＡ１に充填されたコンクリート部材４０を形成する。Ｓ１２の工程は、特許請求の範囲の充填工程に相当する。以上の工程を経て、本実施形態の既存柱１０の補強構造１００は実現（施工）される。

【0041】

Ａ－４．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態の既存柱１０の補強構造１００は、既存柱１０と、４つの板状部材（３１、・・・、３４）と、コンクリート部材４０と、を備えている。補強構造１００の水平断面（ＸＹ断面）において、既存柱１０は、特定領域ＳＡ１の一部である内側領域ＩＡ１を規定する第１の部分と第２の部分とからなる組合せであって、第１の部分は、４つの頂点（Ｖ１１、・・・、Ｖ１４）のいずれか１つである第１の頂点に重なる部分であり、第２の部分は、第１の頂点に隣接する頂点である第２の頂点に重なり、かつ、既存柱１０の第２の部分以外の部分を介さずに第１の部分から離隔している部分である、組合せを４つ備えている（Ｃ１、・・・、Ｃ４）。本実施形態では、第１の部分と第２の部分とからなる組合せとは、第１の山型鋼１１（第１の部分）と第２の山型鋼１２（第２の部分）とからなる組合せＣ１、第２の山型鋼１２（第１の部分）と第３の山型鋼１３（第２の部分）とからなる組合せＣ２、第３の山型鋼１３（第１の部分）と第４の山型鋼１４（第２の部分）とからなる組合せＣ３、第４の山型鋼１４（第１の部分）と第１の山型鋼１１（第２の部分）とからなる組合せＣ４の４つである。特定領域ＳＡ１は、補強構造１００の水平断面における仮想的な四角形の領域であって、四角形の４つの頂点（Ｖ１１、・・・、Ｖ１４）が既存柱１０に重なる領域である。上述した板状部材（３１、・・・、３４）は、第１の部分と第２の部分とに接触し、かつ、既存柱１０とともに、内側領域ＩＡ１を閉じている。コンクリート部材４０は、内側領域ＩＡ１に充填されている。

【0042】

本実施形態の補強構造１００によれば、上述したコンクリート部材４０を備えることにより、既存柱１０の耐震力等を向上させることができる。上述したように、既存柱１０の耐震力等を向上させる部材であるコンクリート部材４０は、特定領域ＳＡ１の一部である内側領域ＩＡ１に充填されている。これに対し、仮に従来のように既存柱１０の耐震力等を向上させる部材（ＲＣまたは補強柱）を既存柱１０の周囲に設置する構成においては、既存柱１０の耐震力等を向上させる部材は、内側領域ＩＡ１の外部のみに設置される。よって、この構成において、本実施形態の補強構造１００における耐震力と同等の耐震力を実現しようとすると、水平断面の寸法が本実施形態の補強構造１００の水平断面の寸法よりも大きくなる。以上の説明から明らかなように、本実施形態の補強構造１００によれば、既存柱１０の周囲にＲＣまたは補強柱を設置する従来の補強構造と比較して、水平断面の寸法が大きくなることが抑制される。そのため、本補強構造１００は、従来の補強構造においてＲＣまたは補強柱を設置するために必要なスペースよりも小さいスペースしか存在しない構造においても適用可能である。

【0043】

既存柱１０は、上記組合せを４つ備えている（Ｃ１、・・・、Ｃ４）。既存柱１０の補強構造１００は、板状部材を４つ備えている（３１、・・・、３４）。そのため、本実施形態の既存柱１０の補強構造１００によれば、上述したように補強構造１００の水平断面の寸法が大きくなることを抑制しながらも、４つ未満の板状部材を備える構成よりも効果的に、既存柱１０の耐震力等を向上させることができる。

【0044】

既存柱１０は、ラチス柱である。既存柱１０がラチス柱である構成においては、上述した課題（水平断面の寸法が大きくなることにより補強構造を適用できないという課題）が生じやすい。従って、上記板状部材（３１、・・・、３４）と、上記コンクリート部材４０と、を備える補強構造１００の構成は、本実施形態のようにラチス柱である既存柱１０に適用されることが特に好適である。

【0045】

Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

【0046】

例えば、上記実施形態では、既存柱１０は、内側領域ＩＡ１を規定する第１の部分と第２の部分とからなる組合せであって、第１の部分は、４つの頂点（Ｖ１１、・・・、Ｖ１４）のいずれか１つである第１の頂点に重なる部分であり、第２の部分は、第１の頂点に隣接する頂点である第２の頂点に重なり、かつ、既存柱１０の第２の部分以外の部分を介さずに第１の部分から離隔している部分である、組合せ（以下、「上記組合せ」という。）を４つ備えている（Ｃ１、・・・、Ｃ４）。しかしながら、既存柱１０が備える当該組合せの個数は、１つ以上であればよく、特に限定されるものではない。従って、１～３つ、または５つ以上の当該組合せを備える既存柱に、上記実施形態のような、少なくとも１つの板状部材およびコンクリート部材を備える構成を適用してもよい。

【0047】

また、上記実施形態（または変形例、以下同様）では、補強構造１００は、４つの板状部材（３１、・・・、３４）を備えているが、４つの板状部材（３１、・・・、３４）のうちの１～３つのみを備えるとしてもよい。また、既存柱が備える上記組合せの個数を上限とする任意の個数の板状部材を備えるとしてもよい。

【0048】

また、上記実施形態では、「既存柱は、内側領域（コンクリート部材が充填される領域）を規定する第１の部分と第２の部分とからなる組合せであって、第１の部分は、４つの頂点のいずれか１つである第１の頂点に重なる部分であり、第２の部分は、第１の頂点に隣接する頂点である第２の頂点に重なり、かつ、既存柱１０の第２の部分以外の部分を介さずに第１の部分から離隔している部分である、組合せを少なくとも１つ備える。」、かつ、「板状部材は、第１の部分と第２の部分とに接触し、かつ、既存柱とともに、内側領域を閉じている。」という条件を満たす限り、既存柱、板状部材、および平鋼等の他部材の構成（形状、材質など）は上述したものに限定されるものではない。

【0049】

図５は、変形例の補強構造１００Ａの構成を示す説明図である。図５には、変形例の補強構造１００Ａの水平断面（ＸＹ断面）の構成が示されている。例えば、上記実施形態において、図５に示すように、板状部材（３１Ａ、・・・、３４Ａ）は、当該板状部材に接触する２つの山型鋼の間ではなく、当該板状部材に接触する２つの山型鋼の外側に位置し、かつ、板厚方向が上記四角形の辺に直交する構成としてもよい。図５の変形例においては、補強構造１００Ａの水平断面（例えば、図５に示す断面）において、既存柱１０は、特定領域ＳＡ１の一部である内側領域ＩＡ２を規定する第１の部分と第２の部分とからなる組合せであって、第１の部分は、４つの頂点（Ｖ１１、・・・、Ｖ１４）のいずれか１つである第１の頂点に重なる部分であり、第２の部分は、第１の頂点に隣接する頂点である第２の頂点に重なり、かつ、既存柱１０の第２の部分以外の部分を介さずに第１の部分から離隔している部分である、組合せを４つ備えている（Ｃ１、・・・、Ｃ４）。

【0050】

上述した板状部材（３１、・・・、３４）は、第１の部分と第２の部分とに接触し、かつ、既存柱１０とともに、内側領域ＩＡ２を閉じている。コンクリート部材４１は、内側領域ＩＡ２に充填されている。

【0051】

図５の変形例においても、上記実施形態と同様の効果（既存柱１０の周囲に、従来のようにＲＣまたは補強柱を設置するために必要なスペースよりも小さいスペースしか存在しない構造においても適用可能である）が得られる。なお、このとき、板状部材（３１、・・・、３４）は、上記実施形態のように平鋼２０に、ではなく、当該板状部材（３１、・・・、３４）に接触する２つの山型鋼（第１の山型鋼１１、・・・、第４の山型鋼１４）に、ボルト等により接合された構成とするとよい。

【0052】

また、上記実施形態のようにラチス柱である既存柱１０ではなく、ラチス柱以外の種類の既存柱に、上記板状部材と、上記コンクリート部材と、を備える補強構造の構成を適用してもよい。

【0053】

図６は、変形例の補強構造１００Ｂの構成を示す説明図である。図６には、変形例の補強構造１００Ｂの水平断面（ＸＹ断面）の構成が示されている。例えば、図６に示すように、Ｈ型鋼で構成された既存柱１０Ｂに、板状部材（３１Ｂ、３２Ｂ）と、コンクリート部材（４０Ｂ、４１Ｂ）と、を備える補強構造１００Ｂの構成を適用してもよい。既存柱１０Ｂ（Ｈ型鋼）の長手方向は、上下方向（Ｚ軸方向）に沿っている。

【0054】

図６を参照しつつ、変形例の補強構造１００Ｂの水平断面の構成について説明する。

【0055】

既存柱１０Ｂは、Ｙ軸方向に延伸する第１のＹ軸延伸部１１Ｂと、第１のＹ軸延伸部１１Ｂに対してＸ軸負方向側に位置し、Ｙ軸方向に延伸する第２のＹ軸延伸部１２Ｂと、第１のＹ軸延伸部１１Ｂと第２のＹ軸延伸部１２Ｂとに接続し、Ｘ軸方向に延伸するＸ軸延伸部１３Ｂと、を備えている。図６に示す仮想的な四角形の領域である特定領域ＳＡ２の四角形の４つの頂点（Ｖ２１、・・・、Ｖ２４）は、既存柱１０Ｂに重なっている。

【0056】

第１のＹ軸延伸部１１ＢのＹ軸負方向側の部分１１１Ｂと、第２のＹ軸延伸部１２ＢのＹ軸負方向側の部分１２１Ｂと、からなる組合せ（以下、「組合せＣ１１」という。）においては、第１のＹ軸延伸部１１ＢのＹ軸負方向側の部分１１１Ｂは、頂点Ｖ２１に重なっており、第２のＹ軸延伸部１２ＢのＹ軸負方向側の部分１２１Ｂは、頂点Ｖ２２（頂点Ｖ２１に隣接する頂点）に重なり、かつ、既存柱１０Ｂの第２のＹ軸延伸部１２ＢのＹ軸負方向側の部分１２１Ｂ以外の部分を介さずに第１のＹ軸延伸部１１ＢのＹ軸負方向側の部分１１１Ｂから離隔している。また、板状部材３１Ｂは、第１のＹ軸延伸部１１ＢのＹ軸負方向側の部分１１１Ｂと、第２のＹ軸延伸部１２ＢのＹ軸負方向側の部分１２１Ｂとに接触している。なお、第１の山型鋼１１と第２の山型鋼１２とからなる組合せＣ１において、第１のＹ軸延伸部１１ＢのＹ軸負方向側の部分１１１Ｂは、特許請求の範囲における第１の部分に相当し、第２のＹ軸延伸部１２ＢのＹ軸負方向側の部分１２１Ｂは、特許請求の範囲における第２の部分に相当し、頂点Ｖ２１は、特許請求の範囲における第１の頂点に相当し、頂点Ｖ２２は、特許請求の範囲における第２の頂点に相当する。

【0057】

図６の変形例においては、補強構造１００Ｂの水平断面（例えば、図６に示す断面）において、既存柱１０Ｂは、特定領域ＳＡ２の一部である内側領域ＩＡ３および内側領域ＩＡ４を規定する第１の部分と第２の部分とからなる組合せであって、第１の部分は、４つの頂点（Ｖ２１、・・・、Ｖ２４）のいずれか１つである第１の頂点に重なる部分であり、第２の部分は、第１の頂点に隣接する頂点である第２の頂点に重なり、かつ、既存柱１０の第２の部分以外の部分を介さずに第１の部分から離隔している部分である、組合せを４つ備えている（Ｃ１１、・・・、Ｃ１４）。

【0058】

上述した板状部材（３１Ｂ、３２Ｂ）は、第１の部分と第２の部分とに接触し、かつ、既存柱１０Ｂとともに、特定領域ＳＡ２の一部である内側領域ＩＡ３および内側領域ＩＡ４を閉じている。コンクリート部材４０は、内側領域ＩＡ３および内側領域ＩＡ４に充填されている。

【0059】

図６の変形例においても、上記実施形態と同様の効果（既存柱１０Ｂの周囲に、従来のようにＲＣまたは補強柱を設置するために必要なスペースよりも小さいスペースしか存在しない構造においても適用可能である）が得られる。

【0060】

上記実施形態において、特定領域（ＳＡ１、・・・、ＳＡ４）を規定する仮想的な四角形は、矩形以外の四角形（例えば、平行四辺形、台形）であってもよい。

【0061】

また、上記実施形態では、内側領域（ＩＡ１、・・・、ＩＡ４）は、特定領域ＳＡ１の一部であるが、特定領域（ＳＡ１、ＳＡ２）の全体であってもよい。

【0062】

また、上述した補強構造を構成する各部材を接合する構造は、上述した構造に限られるものではない。上記実施形態では、各部材をボルトで接合した構成であるが、各部材を、例えば溶接により接合した構成であってもよい。

【0063】

また、上記第１実施形態等において、山型鋼（第１の山型鋼１１、・・・、第４の山型鋼１４）に換えて平鋼を用いてもよい。

【符号の説明】

【0064】

１０、１０Ｂ：既存柱 １１：第１の山型鋼 １１Ｂ：第１のＹ軸延伸部 １２：第２の山型鋼 １２Ｂ：第２のＹ軸延伸部 １３：第３の山型鋼 １３Ｂ：Ｘ軸延伸部 １４：第４の山型鋼 ２０：平鋼 ３１～３４、３１Ｂ、３２Ｂ：板状部材 ４０、４１：コンクリート部材 ４０Ａ：硬化前のコンクリート ５０：平鋼用ボルト ６０：板状部材用ボルト １００、１００Ａ、１００Ｂ：補強構造 １１１：第１の山型鋼のＹ軸延伸部 １１１Ｂ：第１のＹ軸延伸部のＹ軸負方向側の部分 １１２：第１の山型鋼のＸ軸延伸部 １２１：第２の山型鋼のＸ軸延伸部 １２１Ｂ：第２のＹ軸延伸部のＹ軸負方向側の部分 １２２：第２の山型鋼のＹ軸延伸部 １３１：第３の山型鋼のＹ軸延伸部 １３２：第３の山型鋼のＸ軸延伸部 １４１：第４の山型鋼のＸ軸延伸部 １４２：第４の山型鋼のＹ軸延伸部 ３１０：開口部 Ｃ１～Ｃ４、Ｃ１１～Ｃ１４：第１の部分と第２の部分からなる組合せ ＩＡ１～ＩＡ４：内側領域 ＳＡ１、ＳＡ２：特定領域 Ｖ１１～Ｖ１４、Ｖ２１～Ｖ２４：特定領域の四角形の頂点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】