JP2004124522A - Earthquake-resistant reinforcing structure - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばラーメン構造建築物の様な、隣接する一対の梁及び一対の柱で囲まれた矩形空間を有する建築物における耐震補強構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、かかる耐震補強構造としては、図7〜11に示す様に、隣接する上下一対の梁b1、b2及び左右一対の柱c1、c2で囲まれた矩形空間a内に構築するものであって、一対の梁b1、b2及び一対の柱c1、c2における矩形空間aの形成面d1、d2…の夫々に複数本のアンカーボルトe1、e1a…を配列して、それらの基端部を梁b1、b2及び柱c1、c2に打ち込み埋設している。他方、梁b1、b2及び柱c1、c2における矩形空間aの形成面d1、d2…の対向位置に枠部材g1、g2…を配置すると共に、該枠部材g1、g2…における梁b1、b2及び柱c1、c2との対向面に埋設ボルトi1、i2、i1a、i2a…を垂直突設している。
そして、枠部材g1、g2…を設置する前後のどちらかで、割裂補強用のスパイラル筋f1、f2…を配筋し、最後にモルタルmを注入、打設して、梁b1、b2及び柱c1、c2に枠部材g1、g2…を一体化している。
尚、枠部材g1、g2…は、細長板部jと、該細長板部jの両側長辺部に一体形成した一対の側板部k1、k2で構成し、一方の側板部k1を細長板部jに対し垂直に一体突設させると共に、他方の側板部k2の中央部を細長板部jの他方の長辺部に、該細長板部jに対し垂直に一体固設することで、断面略h形状に形成している。そして、枠部材g1、g2…は、他方の側板部k2における他側方への突出部位が、矩形空間aの形成面d1、d2…側に、該形成面d1、d2…に対し垂直になる様に配置されている。
又、枠部材g1、g2…内に、反対側に傾斜する2本のブレースv1、v2を設け、該ブレースv1、v2の上端部を、上方の枠部材g1と両側方の枠部材g3、g4の交差部に設けたブラケットn1、n2に、下端部を、下方の枠部材g2の中央部に設けたブラケットn3に夫々固設している。
【0003】
そして、ある程度の震度迄の地震に対しては、2本のブレースv1、v2で耐震補強し、許容震度以上の地震が発生すると、一対のブレースv1、v2における一方に引張力、他方に圧縮力が作用してそのブレースv1、v2が引張降伏又は圧縮降伏することによってエネルギーを吸収して建物の揺れを制御する様にしている。
【0004】
研究開発段階や出願段階で先行技術調査を行っておらず、記載すべき先行技術文献を知りません。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来工法にあっては、下記の通り解決せねばならない課題があった。
(1)各枠部材g1、g2…に埋設ボルトi1、i2、i1a、i2a…を一体固設したり、スパイラル筋f1、f2…を配筋する面倒な作業が必要になる。
(2)枠部材g1、g2…と形成面d1、d2…の間にアンカーボルトe1、e1a…及び埋設ボルトi1、i2、i1a、i2a…が有り、而も矩形空間aの内側に側板部k1、k2が突出しているため、全体的な厚みhが大きくなって、矩形空間aが狭く成り、その結果採光面積が狭くなったり、梁b1、b2及び柱c1、c2からの突出部位が大きく見栄えが悪い。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来技術に基づく、(1)、(2)の課題に鑑み、隣接する上下一対の梁及び左右一対の柱で形成された矩形空間内に矩形状の枠体を配置すると共に、該枠体内にブレースを配置し、枠体を構成する枠部材を貫通したアンカーボルトを、梁及び柱における矩形空間の形成面に、アンカーボルトのボルト頭を枠部材に対し離間させる様に打ち込み、枠部材と形成面間の隙間に充填材を注入し、枠部材は、少なくとも細長板部と、該細長板部の両側長辺部より垂直に突設した一対の側板部を有し、細長板部及び側板部で形成された凹部内に定着充填材を打設することによって、アンカーボルトの打込み作業、枠部材の設置作業及び充填材の打設作業だけで設置作業を完了させる様にして、上記(1)の課題を解決し、而も矩形空間は、側板部の幅に隙間に注入した充填材の厚さを加えた寸法しか狭く成らず、梁及び柱からの突出部位を小さくする様にして、上記(2)の課題を解決する。
又、アンカーボルトのボルト頭と枠部材を離間した状態にして、アンカーボルトで枠部材を梁及び柱に締着一体化していないが、アンカーボルトを定着充填材に、定着充填材を枠部材に夫々一体化することで、アンカーボルトを枠部材に一体化することによって、枠部材を梁及び柱に一体化する様にしている。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る耐震補強構造を示す正面図であり、図2、3は、図1のXーX、YーY断面図であり、図4、5は、図2、3の要部拡大図である。
隣接する上下一対の梁B1、B2及び左右一対の柱C1、C2で形成された矩形空間A内に、4本の枠部材1a、1b、1c、1dからなる矩形状の枠体1を配置し、各枠部材1a、1b、1c、1dを貫通したアンカーボルト2、2a…を、上方の梁B1の下面、下方の梁B2の上面及び一対の柱C1、C2の対向内面、即ち矩形空間Aの形成面D1、D2…に打ち込んでいる。
各枠部材1a、1b、1c、1dには、少なくとも、矩形空間形成面D1、D2…に対向する細長板部3と、該細長板部3の両側長辺部より矩形空間Aの内方側へ垂直に突設した一対の側板部4、4aを有しており、細長板部3にアンカーボルト2、2a…の挿通孔5、5a…を貫設し、該挿通孔5、5a…を貫通したアンカーボルト2、2a…のボルト頭6、6a…を細長板部3に対し離間させている。
又、細長板部3における形成面D1、D2…とは反対側面に複数枚の補強板7、7a…を、細長板部3の長手方向に所定間隔毎に配列すると共に、該補強板7、7a…の両端部を側板部4、4aに一体化している。
そして、枠部材1a、1b、1c、1dと形成面D1、D2…間の隙間に、例えばモルタルの様な打設時には流動性を有するが養生硬化する性質を有する充填材Mを注入し、且つ各枠部材1a、1b、1c、1dにおける細長板部3及び側板部4、4aで形成された凹部8内にワイヤーメッシュ9を設置して、上記充填材Mと同様の定着充填材10を打設している。
【0008】
枠部材1a、1b…内に2本のブレース11、11a をV字状に配置し、該ブレース11、11a の上端部を、上方の枠部材1と両側方の枠部材1c、1dの交差部に設けたブラケット12、12a に、下端部を、下方の枠部材1bの中央部に設けたブラケット12b に夫々固設している。
尚、ブレース11、11a の形態はV字型に限定せず、図示しないが、山型タイプ、X型タイプ、マンサードタイプ等であっても良い。
【0009】
図6は、上方の梁B1に設置する枠部材1aの他の実施例の設置状態を示す要部拡大断面図であり、かかる枠部材1aは角管鋼状にして、その上部に貫設する挿通孔5、5a…を、ボルト頭6、6a…を挿通可能に形成している。又、その他の枠部材1b、1c、1dの夫々の挿通孔5、5a…も、アンカーボルト2、2a…のボルト頭6、6a…を挿通可能に形成しても良い。
【0010】
次に本発明に係る耐震補強工法について説明する。
(1)枠部材1a、1b、1c、1dからなる枠体1を矩形空間A内に配置した後、各枠部材1a、1b、1c、1dの挿通孔5、5a…を貫通させたアンカーボルト2、2a…を梁B1、B2及び柱C1、C2における形成面D1、D2…に打ち込んだ後、枠部材1a、1b、1c、1dと形成面D1、D2…の隙間に充填材Mを打ち込む。
(2)各枠部材1a、1b、1c、1dにおける凹部8内にワイヤーメッシュ9を設置した後、定着充填材10を打設する。
(3)ブレース11、11a の上下端部を、上方の枠部材1と両側方の枠部材1c、1dの交差部及び下方の枠部材1bの中央部に設けたブラケット12、12a 、12b に固設する。
【0011】
次に本発明に係る耐震補強構造の作用について説明する。
地震等によって建物が揺れると、一対のブレース11、11a により矩形空間Aの形状を維持して建物の耐震性能を向上させるが、許容震度以上の地震が発生すると、一対のブレース11、11a における一方に引張力、他方に圧縮力が作用してそのブレース11、11a が引張降伏又は圧縮降伏して建物の揺れを制御する様にしている。
【0012】
【発明の効果】
要するに本発明は、隣接する上下一対の梁B1、B2及び左右一対の柱C1、C2で形成された矩形空間A内に矩形状の枠体1を配置すると共に、該枠体1内にブレース11、11a を配置したので、上記枠体1及びブレース11、11a により耐震補強することが出来、且つブレース11、11a に作用する引張・圧縮力でブレース11、11a を引張降伏又は圧縮降伏させることで、地震動として建築物に入力されたエネルギーを消費して、構造主体の損傷を可能な限り軽減させる機能を具備させることが出来る。
又、枠体1を構成する枠部材1a、1b、1c、1dを貫通したアンカーボルト2、2a…を、梁B1、B2及び柱C1、C2における矩形空間Aの形成面D1、D2…に、アンカーボルト2、2a…のボルト頭6、6a…を枠部材1a、1b、1c、1dに対し離間させる様に打ち込み、枠部材1a、1b、1c、1dは、少なくとも細長板部3と、該細長板部3の両側長辺部より垂直に突設した一対の側板部4、4aを有し、細長板部3及び側板部4、4aで形成された凹部8内に定着充填材10を打設したので、アンカーボルト2、2a…は定着充填材10に、該定着充填材10は枠部材1a、1b、1c、1dに夫々一体化することで、アンカーボルト2、2a…により枠部材1a、1b、1c、1dを形成面D1、D2…に締着しなくても、アンカーボルト2、2a…と枠部材1a、1b、1c、1dを一体化させることか出来る。
而も、アンカーボルト2、2a…と枠部材1a、1b、1c、1dは非接触で地震時におけるアンカーボルト2、2a…と枠部材1a、1b、1c、1d間の滑り発生を防止出来るため、本発明に係る耐震補強構造の躯体側への一体性の向上を図ることが出来る。
又、枠部材1a、1b、1c、1dと形成面D1、D2…間の隙間に充填材Mを注入したので、矩形空間A内における枠体1の位置決めを確実に行うことが出来る。
【0013】
枠部材1a、1b、1c、1dの凹部8内に複数枚の補強板7、7a…を、細長板部3の長手方向に配列したので、定着充填材10を複数の塊に分割することが出来るため、外力作用によるひび割れ、破砕等を発生させない様にすることが出来、而も枠部材1a、1b、1c、1d自体の強度を向上させることが出来る。
【0014】
上方の梁B1に枠部材1aを設置する場合、凹部8が下向きに成って定着充填材10の打設が困難であるが、少なくとも上方の梁B1に設置する枠部材1aを角管状に形成したので、打設した定着充填材10が脱落せず、簡単且つ確実に設置作業を行うことが出来、又上記枠部材1aを設置した後ではアンカーボルト2、2a…を打ち込めないが、枠部材1aの上部の細長板部3に貫設した挿通孔5、5a…を、ボルト頭6、6a…を挿通可能に形成したので、予めアンカーボルト2、2a…を形成面D1に打ち込んでおき、挿通孔5、5a…内をアンカーボルト2、2a…を通せば枠部材1aを設置出来るため、確実に枠部材1aを上方の梁B1に設置出来る等その実用的効果甚だ大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る耐震補強構造を示す正面図である。
【図2】図1のX1ーX1断面図である。
【図3】図1のY1ーY1断面図である。
【図4】図2の要部拡大図である。
【図5】図3の要部拡大図である。
【図6】上方の梁に枠部材の他の実施例を設置した状態を示す要部拡大断面図である。
【図7】従来の耐震補強構造を示す正面図である。
【図8】図7のX2ーX2断面図である。
【図9】図7のY2ーY2断面図である。
【図10】図8の要部拡大図である。
【図11】図9の要部拡大図である。
【符号の説明】
1 枠体
1a、1b、1c、1d 枠部材
2、2a… アンカーボルト
3 細長板部
4、4a 側板部
6、6a… ボルト頭
7、7a… 補強板
8 凹部
10 定着充填材
11、11a ブレース
A 矩形空間
B1、B2 梁
C1、C2 柱
D1、D2… 形成面
M 充填材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a seismic reinforcement structure in a building having a rectangular space surrounded by a pair of adjacent beams and a pair of columns, such as a ramen structure building.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIGS. 7 to 11, such a seismic retrofit structure is constructed in a rectangular space a surrounded by a pair of adjacent upper and lower beams b1, b2 and a pair of left and right columns c1, c2. , A plurality of anchor bolts e1, e1a... Are arranged on each of the formation surfaces d1, d2... Of the rectangular space a in the pair of beams b1, b2 and the pair of columns c1, c2, and their base ends are set to the beam b1. , B2 and pillars c1, c2. On the other hand, frame members g1, g2,... Are arranged at positions facing the formation surfaces d1, d2,... Of the rectangular spaces a in the beams b1, b2 and the columns c1, c2, and the beams b1, b2,. The buried bolts i1, i2, i1a, i2a,... Are vertically protruded on the surface facing the columns c1, c2.
Spiral streaks f1, f2... For splitting reinforcement are arranged before or after the frame members g1, g2... Are installed. Finally, mortar m is injected and cast to form beams b1, b2 and columns. Frame members g1, g2,... are integrated with c1, c2.
Each of the frame members g1, g2,... Is composed of an elongated plate portion j and a pair of side plate portions k1, k2 integrally formed on both long sides of the elongated plate portion j, and one of the side plate portions k1 is an elongated plate portion. j, and a central portion of the other side plate portion k2 is integrally fixed to the other long side portion of the elongated plate portion j perpendicularly to the elongated plate portion j, so that the cross section is substantially reduced. It is formed in an h shape. In the frame members g1, g2,..., The protruding portions on the other side of the other side plate portion k2 are perpendicular to the forming surfaces d1, d2,. It is arranged like.
Are provided in the frame members g1, g2,..., And two upper braces v1, v2 inclined to the opposite side are provided. The upper ends of the braces v1, v2 are connected to the upper frame member g1 and the frame members g3, g4 on both sides. The lower ends of the brackets n1 and n2 provided at the intersections are fixed to brackets n3 provided at the center of the lower frame member g2.
[0003]
For earthquakes up to a certain seismic intensity, the two braces v1 and v2 reinforce the seismic resistance, and when an earthquake of an allowable seismic intensity or more occurs, one of the pair of braces v1 and v2 has a tensile force and the other has a compressive force. Acts to absorb energy by controlling the yield of the braces v1 and v2 by tensile yielding or compressive yielding, thereby controlling the shaking of the building.
[0004]
We do not conduct prior art searches at the research and development stage or application stage, and do not know the prior art documents to be included.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional method, there was a problem that had to be solved as described below.
(1) It is necessary to perform a troublesome work of integrally fixing the buried bolts i1, i2, i1a, i2a to the frame members g1, g2,... And arranging the spiral streaks f1, f2,.
(2) There are anchor bolts e1, e1a ... and buried bolts i1, i2, i1a, i2a ... between the frame members g1, g2 ... and the forming surfaces d1, d2 ..., and the side plate portion k1 inside the rectangular space a. , K2 protrude, the overall thickness h increases, and the rectangular space a becomes narrower. As a result, the daylighting area becomes narrower, and the projecting portions from the beams b1, b2 and the columns c1, c2 look great. Is bad.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In view of the problems (1) and (2) based on the above-described conventional technology, the present invention arranges a rectangular frame in a rectangular space formed by a pair of adjacent upper and lower beams and a pair of left and right columns. A brace is arranged in the frame body, and an anchor bolt penetrating the frame member forming the frame body is driven into the formation surface of the rectangular space in the beam and the column so that the bolt head of the anchor bolt is separated from the frame member. Injecting a filler into the gap between the frame member and the forming surface, the frame member has at least an elongated plate portion, and a pair of side plate portions projecting vertically from both long side portions of the elongated plate portion. By placing the fixing filler in the recess formed by the plate part and the side plate part, the installation work can be completed only by the anchor bolt driving work, the frame member setting work and the filler filling work. Solving the above-mentioned problem (1), the rectangular space , Dimensions plus the thickness of the filler injected into the gap width of the side plate portions only not built narrow, in the manner to reduce the protruding portion from the beams and columns, to solve the problems of the above (2).
Further, the bolt head of the anchor bolt and the frame member are separated from each other, and the frame member is not integrally fastened to the beam and the column with the anchor bolt, but the anchor bolt is used as the fixing filler and the fixing filler is used as the frame member. By integrating each, the frame member is integrated with the beam and the column by integrating the anchor bolt with the frame member.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing an earthquake-resistant reinforcement structure according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views along XX and YY of FIG. 1, and FIGS. It is a principal part enlarged view.
A rectangular frame 1 composed of four
Each of the
Also, a plurality of reinforcing
Filler M having fluidity at the time of casting such as mortar, but having curing and hardening properties is injected into gaps between
[0008]
The two braces 11, 11a are arranged in a V-shape within the
The shape of the
[0009]
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part showing an installation state of another embodiment of the
[0010]
Next, the seismic retrofitting method according to the present invention will be described.
(1) After the frame 1 composed of the
(2) After setting the
(3) The upper and lower ends of the
[0011]
Next, the operation of the seismic retrofit structure according to the present invention will be described.
When the building shakes due to an earthquake or the like, the shape of the rectangular space A is maintained by the pair of
[0012]
【The invention's effect】
In short, the present invention arranges a rectangular frame 1 in a rectangular space A formed by a pair of adjacent upper and lower beams B1 and B2 and a pair of right and left columns C1 and C2, and includes a
The
.. And the
Also, since the filler M is injected into the gaps between the
[0013]
Since a plurality of reinforcing
[0014]
When the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an earthquake-resistant reinforcement structure according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line X1-X1 of FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line Y1-Y1 of FIG.
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. 2;
FIG. 5 is an enlarged view of a main part of FIG. 3;
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part showing a state where another embodiment of the frame member is installed on the upper beam.
FIG. 7 is a front view showing a conventional earthquake-resistant reinforcement structure.
8 is a sectional view taken along line X2-X2 of FIG.
FIG. 9 is a sectional view taken along line Y2-Y2 of FIG.
FIG. 10 is an enlarged view of a main part of FIG. 8;
FIG. 11 is an enlarged view of a main part of FIG. 9;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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