JP2002070326A - 鉄骨構造材の補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本願発明は、鉄骨構造材の耐震補強を、構築
物の使い勝手に影響を与えず、母材加工を省いて母材の
健全性を維持するとともに、現場における施工が容易で
工期を大幅に短縮することを課題とするものである。 【解決手段】 本願発明は上記課題を解決するため、断
面Ｈ形又は断面Ｉ形から成る鉄骨構造材に補強板を取り
付けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本願発明は、鉄骨構造材、特に既
存のＨ形鋼やＩ形鋼からなる鉄骨ブレース等の補強に好
適な耐震補強構造に関する。なお、本願発明において、
Ｈ形鋼、Ｉ形鋼とは、一体成型されたものだけではな
く、形材を溶接やボルト、又はリベットにより接合して
Ｈ形状、或いはＩ形状としたものを含み、また、ウェブ
部分に開口を有するものを含むものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄骨構築物を耐震補強する場合、
特に鉄骨ブレースの座屈防止を図る場合、例えば、以下
の３通りの方法が用いられていた。 （１）従来、ブレースの存在しなかった架構内に新たな
ブレースを増設して、構築物全体の剛性を高める。 （２）補強部材を既存の鉄骨ブレースに直接溶接したり
ボルト接合して、ブレースの母材断面積を増加させ、既
存ブレースの剛性を高める。 （３）図３に示すように、既存ブレースａにボルト当板
ｂを設け、ブレースａの外周にブレースａと間隔を空け
てコ字形断面の鋼材ｃと平鋼鈑ｄを配置し溶接してボッ
クス形の鋼管ｆを形成し、該鋼管ｆの各面からボルトｇ
を螺入し、ボルト先端をブレースａのフランジ外面やボ
ルト当て板に押し当てることにより、ブレースａと鋼管
ｆとを一体化し剛性を高める。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記（１）に
よる方法では、新たにブレースを増設するために建物の
使い勝手が悪くなり、また、施工に長期の時間を必要と
した。また、上記（２）による方法では、母材に相当の
加工を要し、施工に非常に手間がかかる上、溶接の信頼
性や母材の健全性等に問題があった。また、上記（３）
による方法では、母材の健全性は上記（２）の方法より
向上するが、やはり施工に手間がかかるものであった。

【０００４】本願発明は、このような従来の問題点に鑑
みなされたもので、構築物の使い勝手に影響を与えず、
母材加工を省いて母材の健全性を維持するとともに、現
場における施工が容易で工期を大幅に短縮することを課
題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、断面Ｈ形又は断面Ｉ形から成る鉄骨構造材に補強材
を取り付けたものであり、その具体的手段は以下に示す
とおりである。

【０００６】その具体的手段の１は、断面Ｈ形、又は断
面Ｉ形の鉄骨構造材に補強材を取り付ける補強構造であ
って、その補強材は左右一対の補強板から成り、一対の
補強板は鉄骨材の上下フランジ間より大きい幅を有し、
この一対の補強板を、鉄骨材の上下フランジの外側に設
けた連結部材と結合金具により、上下フランジの側面に
跨って取り付けて成る鉄骨構造材の耐震補強構造であ
る。

【０００７】その具体的手段の２は、連結部材は両端部
に雌ねじを設けた連結棒であり、結合金具はナットから
成る鉄骨構造材の補強構造である。

【０００８】その具体的手段の３は、補強板の内側面に
鉄骨材の上下フランジを嵌め込む間隔を設けた拘束リブ
プレ−トを、外側面に拘束リブプレ−トに対応する位置
に補強リブプレ−トを設けて成る鉄骨構造材の耐震補強
構造である。

【０００９】その具体的手段の４は、補強板には、フラ
ンジの外側で、且つ拘束リブプレ−ト及び補強リブプレ
−トの近傍に位置する箇所に連結部材となる連結棒を挿
入する複数の孔を設けて成る鉄骨構造材の耐震補強構造
である。

【００１０】その具体的手段の５は、補強板の孔は、拘
束リブプレ−ト及び補強リブプレ−ト間に設けて成る鉄
骨構造材の耐震補強構造である。

【００１１】その具体的手段の６は、拘束リブプレ−
ト、及び／又は補強リブプレ−トは、鉄骨材の上下フラ
ンジに対応してそれぞれ独立して設けて成る鉄骨構造材
の耐震補強構造である。

【００１２】その具体的手段の７は、拘束リブプレ−
ト、及び／又は補強リブプレ−トは、補強板の幅方向に
連続して一体に設けて成る鉄骨構造材の耐震補強構造で
ある。

【００１３】その具体的手段の８は、補強板は、鉄骨材
のほぼ全長にわたって取り付けて成る鉄骨構造材の耐震
補強構造である。

【００１４】その具体的手段の９は、複数の連結棒の相
互の取付間隔は、鉄骨材の両端付近では小さく設定され
て成る鉄骨構造材の耐震補強構造である。

【００１５】その具体的手段の１０は、補強板は、鉄骨
構造材の両端部近傍付近だけに取り付けて成る鉄骨構造
材の耐震補強構造である。

【００１６】その具体的手段の１１は、断面Ｈ形、又は
断面Ｉ形の鉄骨構造材に補強材を取り付ける補強構造で
あって、その補強材は左右一対の補強板と上下一対の補
強板から成り、左右一対の補強板は鉄骨材の上下フラン
ジ間より大きい幅を有し、この一対の補強板を、鉄骨材
の上下フランジの外側に設けた補強板と結合金具によ
り、上下フランジの側面に跨って取り付けて成ることを
特徴とする鉄骨構造材の補強構造である。

【００１７】その具体的手段の１２は、左右一対の補強
板はプレ−トであり、上下一対の補強板は形鋼から成る
鉄骨構造材の補強構造である。

【００１８】その具体的手段の１３は、補強板の内側面
に鉄骨材の上下フランジを嵌め込む間隔を設けた拘束リ
ブプレ−トを、外側面に拘束リブプレ−トに対応する位
置に補強リブプレ−トを設けて成る鉄骨構造材の補強構
造である。

【００１９】その具体的手段の１４は、断面Ｈ形、又は
断面Ｉ形の鉄骨構造材に補強材を取り付ける補強構造で
あって、その補強材は左右一対の補強板と上下一対の補
強板から成り、上下一対の補強板は鉄骨材のフランジ幅
より大きい幅を有し、この一対の補強板を、鉄骨材の上
下フランジの外側に設けた補強板と結合金具により、上
下フランジの上面に取り付けて成る鉄骨構造材の補強構
造である。

【００２０】その具体的手段の１５は、左右一対の補強
板は形鋼であり、上下一対の補強板はプレ−トから成る
鉄骨構造材の補強構造である。

【００２１】

【発明の実施の態様】以下、本願発明を図面に示す実施
例に基づいて説明する。

【００２２】

【実施例１】図１は、Ｈ形鋼からなる既存ブレース１の
両側部に、補強材として左右一対の補強板２を上下に設
けた連結棒３により連結固定した状態を示す断面図
（ａ）と側面図（ｂ）である。

【００２３】補強板２の内側には、ブレ−ス１を構成す
るＨ形鋼のフランジ１ａに嵌合する間隙を設けて拘束リ
ブプレート２ａが設けられ、該拘束リブプレ−ト２ａを
フランジ１ａに嵌合することにより補強板２は仮保持さ
れ、補強板２に穿設した孔に連結棒３を挿通し、両端部
に設けてある雄ねじにナット４を螺合することにより、
一対の補強板２がブレース１に強固に取り付けられる。

【００２４】また、補強板２の外側には補強リブプレ−
ト２ｂが、補強板２を挟んで拘束リブプレート２ａと同
じ位置に設けられている。拘束リブプレ−ト２ａおよび
補強リブプレ−ト２ｂは、図１ｂに示すように、穿設さ
れた孔の両側近傍に設けることが孔周辺の変形を防止す
るために望ましい。

【００２５】図２は、補強板２における拘束リブプレー
ト２ａと補強リブプレート２ｂの設け方を示したもので
ある。

【００２６】図２（ａ）は、図１に示したものと同じ
で、拘束リブプレ−ト２ａと補強リブプレ−ト２ｂと
も、補強板２がブレース１の両フランジ１ａに当接する
部分にのみ、すなわち補強板２の幅方向両端部に設けた
ものである。図２（ｂ）は、拘束リブプレート２ａを、
補強板２の幅方向全長にわたって一体化して設けたもの
である。図２（ｃ）は、補強リブプレート２ｂを、補強
板２の幅方向全長にわたって一体化して設けたものであ
る。図２（ｄ）は、拘束リブプレ−ト２ａと補強リブプ
レ−ト２ｂとも、補強板２の幅方向全長にわたって一体
化して設けたものである。

【００２７】また、補強板２は、ブレース１のほぼ全長
にわたって設けるか、或いは、最も座屈し易いブレース
１の両端部近傍付近だけに設けてもよい。ブレース１の
ほぼ全長にわたって設ける場合には、補強板２の両端部
近傍付近は、ブレース１への取付強度を高めて座屈防止
効果を向上させるため、多数の連結棒３で連結固定する
ことが好ましく、孔の形成間隔を短くするとともに、拘
束リブプレート２ａおよび補強リブプレート２ｂも孔の
位置に対応させて間隔を短くすることが好ましい。

【００２８】

【実施例２】図３および図４は、鉄骨構造材の耐震補強
の第２実施例を示すもので、図３はその正面図、図４ａ
は図３におけるＡ−Ａ断面図、図４ｂは図３におけるＢ
−Ｂ断面図である。

【００２９】図３に示すように、鉄骨構造物を構成する
柱Ｃおよび梁Ｂで囲まれる空間部に、構造物を補強する
ブレ−ス１として、Ｈ形鋼、或いはＩ形鋼から成る鉄骨
材が取り付けられている。この鉄骨材から成るブレ−ス
１は、柱Ｃ或いは梁Ｂに接合される鉄骨材５と、該鉄骨
材４間に取り付けられる鉄骨材６により形成され、該ブ
レ−ス１に対しプレ−ト又は形鋼から成る補強材２が取
り付けられる。

【００３０】鉄骨材５、６と補強材２について図４に示
す断面図に基づいて説明する。図４ａはブレ−スの中間
部におけるＡ−Ａ断面図で、実施例１と同じくブレ−ス
１を形成する断面Ｈ形（又は断面Ｉ形）の鉄骨材６に補
強材として左右一対のプレ−トから成る補強板２’、
２’が取り付けられて補強されている。

【００３１】更に説明すると、一対の補強板２’、２’
は、鉄骨材であるＨ形鋼の上下フランジ間より大きい幅
から成り、この一対の補強板２’、２’は、Ｈ形鋼の上
下フランジの外側面に載置した形鋼から成る補強板２”
と結合金具により、上下フランジの側面部に取り付けら
れる。

【００３２】このように実施例２では、ブレ−ス１を形
成するＨ形鋼から成る鉄骨材６の左右側面部およびフラ
ンジの上面部と下面部に、プレ−ト又は形鋼から成る補
強板２’、２”を設置し、両者がボルト・ナット等によ
る結合金具により結合されている。また、Ｈ形鋼の上下
フランジの側面部に取り付けるプレ−トから成る補強板
２’の内側面に拘束リブプレ−ト２ａが取り付けられ
る。

【００３３】図４ｂは、ブレ−ス１の両端部を形成する
Ｈ形鋼から成る鉄骨材５におけるＢ−Ｂ断面図で、実施
例１と同じくブレ−ス１を形成する断面Ｈ形（又は断面
Ｉ形）の鉄骨材５に補強材として左右一対のプレ−トか
ら成る補強板２’、２’が取り付けられて補強されてい
る。

【００３４】更に説明すると、前記した中間部のブレ−
スと異なり、中間部のＨ形鋼から成る鉄骨材６と、柱・
梁に接合されたＨ形鋼から成る鉄骨材５が、両者のフラ
ンジの外側面および内側面に跨って設けたプレ−トとボ
ルト・ナットにより接合されているので、一対の補強板
２’は、上記した中間部の鉄骨材に取り付ける補強板よ
り更に大きい幅から成っており、この一対の補強板は、
Ｈ形鋼の上下フランジの外側面に設けた補強板２”と結
合金具により上下フランジの側面部に取り付けられる。
このように、実施例２は、座屈抑えのための確実性を増
すために、フランジの上面部および下面部にプレ−ト又
は形鋼を使用してボックス形により補強したものであ
る。

【００３５】以上、鉄骨ブレース１の耐震補強構造につ
いて説明したが、本願発明は、Ｈ形またはＩ形の鉄骨梁
や鉄骨柱にも適用できるものである。

【００３６】

【発明の効果】本件の各請求項に係る鉄骨構造材の耐震
補強構造に関する発明は、既存の構築物における断面Ｈ
形またはＩ形の鉄骨構造材に、一対の補強板を取り付け
て耐震補強を図るものであって、補強板を鉄骨構造材の
上下フランジ間の距離より大きな幅にして、鉄骨構造材
の上下フランジの外側に設けた複数の連結棒により連結
固定しているので、補強すべき鉄骨構造材に対する現場
加工が不要であり、それによって鉄骨構造材を痛める恐
れが無く、強度的に信頼性の高い耐震補強構造を提供で
きるものである。

【００３７】特に、補強板の内側面に、ブレ−スを構成
する鉄骨構造材の上下フランジを嵌め込む間隔をおいて
拘束リブプレートを設け、補強板の外側面に、該拘束リ
ブプレートに対応する位置に補強リブプレートを設け、
両リブプレートの近傍に連結棒を挿入する複数の孔を設
け、鉄骨構造材の上下フランジに拘束リブプレ−トの間
隔を利用して嵌め込んだ後連結棒により固定しているの
で、上記効果に加え、より強度の高い鉄骨構造材を望む
場合にはブレ−スの接合部分も含めて全長にわたって補
強することができ、また、施工が容易であるために短い
期間で施工を終えることができる。

【００３８】更に、加工した２枚の鉄板を利用して鉄骨
構造材の弱軸方向に連結棒により取り付けた補強板に生
ずる変形をリブプレ−トにより補強すると同時に母材の
変形もこのリブプレ−トにて押さえ、より効果的な補強
を行うことができる。また、母材に元撓みが生じている
場合はリブプレ−トの高さを変えることにより対応する
等、事前の測定により調整を取ることができるという優
れた効果を奏するものである。

【００３９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の鉄骨構造材に補強板を取り付けた状
態を示す断面図（ａ）及 び側面図（ｂ）である。

【図２】本願発明の補強板の実施例を示す垂直断面図で
ある。

【図３】本願発明の鉄骨構造材の正面図である。

【図４】本願発明のブレースにおける断面図である。

【図５】従来例を示す側面図（ａ）及び断面図（ｂ）で
ある。

【符号の説明】

１ ブレース １ａ フランジ ２,２’，２” 補強板 ２ａ 拘束リブプレ−ト ２ｂ 補強リブプレ−ト ３ 連結棒 ４ ナット ５ 鉄骨材 ６ 鉄骨材 ａ ブレース ｂ ボルト当板 ｃ コ字形断面の鋼材 ｄ 平鋼鈑 ｆ ボックス形の鋼管 ｇ ボルト

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断面Ｈ形、又は断面Ｉ形の鉄骨構造材に補
   強材を取り付ける補強構造であって、その補強材は左右
   一対の補強板から成り、一対の補強板は鉄骨材の上下フ
   ランジ間より大きい幅を有し、この一対の補強板を、鉄
   骨材の上下フランジの外側に設けた連結部材と結合金具
   により、上下フランジの側面に跨って取り付けて成るこ
   とを特徴とする鉄骨構造材の補強構造。
2. 【請求項２】連結部材は両端部に雌ねじを設けた連結棒
   であり、結合金具はナットから成ることを特徴とする請
   求項１記載の鉄骨構造材の補強構造。
3. 【請求項３】補強板の内側面に鉄骨材の上下フランジを
   嵌め込む間隔を設けた拘束リブプレ−トを、外側面に拘
   束リブプレ−トに対応する位置に補強リブプレ−トを設
   けて成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
   鉄骨構造材の補強構造。
4. 【請求項４】補強板には、フランジの外側で、且つ拘束
   リブプレ−ト及び補強リブプレ−トの近傍に位置する箇
   所に連結部材となる連結棒を挿入する複数の孔を設けて
   成ることを特徴とする請求項３記載の鉄骨構造材の補強
   構造。
5. 【請求項５】補強板の孔は、拘束リブプレ−ト及び補強
   リブプレ−ト間に設けて成ることを特徴とする請求項３
   又は請求項４記載の鉄骨構造材の補強構造。
6. 【請求項６】拘束リブプレ−ト、及び／又は補強リブプ
   レ−トは、鉄骨材の上下フランジに対応してそれぞれ独
   立して設けて成ることを特徴とする請求項３乃至請求項
   ５の何れかに記載の鉄骨構造材の補強構造。
7. 【請求項７】拘束リブプレ−ト、及び／又は補強リブプ
   レ−トは、補強板の幅方向に連続して一体に設けて成る
   ことを特徴とする請求項３乃至請求項５記載の鉄骨構造
   材の補強構造。
8. 【請求項８】補強板は、鉄骨材のほぼ全長にわたって取
   り付けて成ることを特徴とする請求項１乃至請求項７の
   何れかに記載の鉄骨構造材の補強構造。
9. 【請求項９】複数の連結棒の相互の取付間隔は、鉄骨材
   の両端付近では小さく設定されて成ることを特徴とする
   請求項８記載の鉄骨構造材の補強構造。
10. 【請求項１０】補強板は、鉄骨材の両端部近傍付近だけ
    に取り付けて成ることを特徴とする請求項１乃至請求項
    ７の何れかに記載の鉄骨構造材の補強構造。
11. 【請求項１１】断面Ｈ形、又は断面Ｉ形の鉄骨構造材に
    補強材を取り付ける補強構造であって、その補強材は左
    右一対の補強板と上下一対の補強板から成り、左右一対
    の補強板は鉄骨材の上下フランジ間より大きい幅を有
    し、この一対の補強板を、鉄骨材の上下フランジの外側
    に設けた補強板と結合金具により、上下フランジの側面
    に跨って取り付けて成ることを特徴とする鉄骨構造材の
    補強構造。
12. 【請求項１２】左右一対の補強板はプレ−トであり、上
    下一対の補強板は形鋼から成ることを特徴とする請求項
    １１記載の鉄骨構造材の補強構造。
13. 【請求項１３】補強板の内側面に鉄骨材の上下フランジ
    を嵌め込む間隔を設けた拘束リブプレ−トを、外側面に
    拘束リブプレ−トに対応する位置に補強リブプレ−トを
    設けて成ることを特徴とする請求項１１又は請求項１２
    記載の鉄骨構造材の補強構造。
14. 【請求項１４】断面Ｈ形、又は断面Ｉ形の鉄骨構造材に
    補強材を取り付ける補強構造であって、その補強材は左
    右一対の補強板と上下一対の補強板から成り、上下一対
    の補強板は鉄骨材のフランジ幅より大きい幅を有し、こ
    の一対の補強板を、鉄骨材の上下フランジの外側に設け
    た補強板と結合金具により、上下フランジの上面に取り
    付けて成ることを特徴とする鉄骨構造材の補強構造。
15. 【請求項１５】左右一対の補強板は形鋼であり、上下一
    対の補強板はプレ−トから成ることを特徴とする請求項
    １４記載の鉄骨構造材の補強構造。