JP2008038335A - Reinforcement construction method for existing steel structural member - Google Patents
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本発明は既存鋼構造物を構成している柱や梁などの既存鋼構造部材の補強工法に関し、より詳しくは、互いに対向して延在する一対の弦材と、それら弦材間に掛け渡された複数のラチス材とを有する既存鋼構造部材を補強する工法に関する。 The present invention relates to a method for reinforcing an existing steel structural member such as a column or a beam constituting an existing steel structure. More specifically, the present invention relates to a pair of chord members that extend opposite to each other and a span between the chord members. The present invention relates to a method for reinforcing an existing steel structural member having a plurality of lattice materials.
既存鋼構造物に補強を施すことが必要とされるのは、例えば、経年変化により強度が低下した既存鋼構造物に補強を施す場合や、耐震性能が不十分な既存鋼構造物に耐震補強を施す場合などである。また、補強が必要になる鋼構造物には、鉄骨造建物の骨組をはじめとする様々な鋼製の支持構造体などがある。
既存鋼構造物を構成している既存鋼構造部材に補強用鋼材を用いて補強する場合、補強用鋼材を既存鋼構造部材に溶接により接合する技術は既に知られている(特許文献1)。
補強用鋼材を既存鋼構造部材に溶接により接合する場合、補強用鋼材の位置合わせをして仮付け溶接を行い、次に、本溶接が行なわれる。
しかしながら、溶接作業では仮付け溶接から本溶接までの間溶接養生が必要とされ、また溶接作業は高度の技能を有する有資格者しかできないため、施工コスト及び人員配置の手間がかかり、工期の短縮化を図る上で不利があった。
When reinforcing an existing steel structure member constituting an existing steel structure using a reinforcing steel material, a technique for joining the reinforcing steel material to the existing steel structure member by welding is already known (Patent Document 1).
When joining a reinforcing steel material to an existing steel structural member by welding, the reinforcing steel material is aligned and then tack welding is performed, and then main welding is performed.
However, welding work requires welding curing from tack welding to main welding, and welding work can only be performed by qualified personnel with a high level of skill. There was a disadvantage in making it easier.
一方、互いに対向して延在する一対の弦材と、それら弦材間に掛け渡された複数のラチス材とを有する柱や梁などの既存鋼構造部材を補強するに際し、ラチス材のみを補強したい場合、あるいは、弦材の補強と同時にラチス材も補強したい場合が生じる。
このような場合、複数のラチス材に対してそれぞれ補強用鋼材を個別に溶接するのでは、溶接作業は上述のように仮付け溶接から本溶接までの間溶接養生が必要とされ、また溶接作業は高度の技能を有する有資格者しかできないため、施工コスト及び人員配置の手間がかかり、工期の短縮化を図る上で不利がある。
また、ボルト、ナットを用いて補強用鋼材とラチス材の多数箇所を締結することが考えられるが、この場合には、ボルトが挿通できように、ラチス材に多数のボルト挿通孔を精度を持たせて形成する必要があり、そのためラチス材への孔加工に手間取り、施工コストを削減し、工期の短縮化を図る上で不利がある。
本発明は、このような事情に鑑み成されたものであり、本発明の目的は、既存鋼構造部材を構成するラチス材を補強するに際し、有資格者による作業を減少して人員配置を迅速に行なえ、工期の短縮化、施工コストの低減化を図る上で有利な新規な補強工法を提供することにある。
On the other hand, when reinforcing existing steel structural members such as columns and beams that have a pair of strings extending opposite to each other and a plurality of lattice materials spanned between the strings, only the lattice material is reinforced. In some cases, the lattice material may be reinforced at the same time as the string material.
In such a case, if the reinforcing steel materials are individually welded to a plurality of lattice materials, the welding work requires welding curing from the tack welding to the main welding as described above. Since only qualified personnel with advanced skills can do it, construction costs and personnel assignment are troublesome, which is disadvantageous in shortening the construction period.
In addition, it is conceivable to use bolts and nuts to fasten a large number of reinforcing steel and lattice materials. In this case, a large number of bolt insertion holes are provided in the lattice material so that the bolts can be inserted. Therefore, there is a disadvantage in that it takes time to drill holes in the lattice material, reduces the construction cost, and shortens the construction period.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to reduce the work by qualified persons and quickly arrange personnel when reinforcing a lattice material constituting an existing steel structural member. Therefore, it is to provide a new reinforcing method that is advantageous in shortening the construction period and reducing the construction cost.
前記目的を達成するため本発明は、互いに対向して延在する一対の弦材と、それら弦材間に掛け渡された複数のラチス材とを有する既存鋼構造部材を補強する工法であって、前記一対の弦材間に露出する前記ラチス材の部分に対応した長さで前記ラチス材の部分の全長にわたって当て付け可能な当て付け面を有する複数の補強用鋼材を用意し、前記当て付け面を貫通するように前記補強用鋼材にドリルねじまたは打ち込み鋲の挿通孔を形成し、前記各ラチス材にそれぞれ前記補強用鋼材の前記当て付け面を当て付け、前記挿通孔からドリルねじまたは打ち込み鋲を前記ラチス材に打ち込んで前記補強用鋼材を前記ラチス材に取り付けるようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、互いに対向して延在する一対の弦材と、それら弦材間に掛け渡された複数のラチス材とを有する既存鋼構造部材を補強する工法であって、前記一対の弦材間に露出する前記ラチス材の部分に対応した長さで前記ラチス材の部分の全長にわたって当て付け可能な当て付け面を有する複数の補強用鋼材を用意し、前記当て付け面を貫通するように前記補強用鋼材に打ち込み鋲の挿通孔を形成すると共に、前記当て付け面で前記挿通孔の周囲の箇所に座繰り面を形成し、前記各ラチス材にそれぞれ前記補強用鋼材の前記当て付け面を当て付け、前記挿通孔から打ち込み鋲を前記ラチス材に打ち込んで前記補強用鋼材を前記ラチス材に取り付けるようにしたことを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention is a method of reinforcing an existing steel structural member having a pair of string members extending opposite to each other and a plurality of lattice members spanned between the string members. Preparing a plurality of reinforcing steel materials having an abutment surface capable of being applied over the entire length of the lattice material portion at a length corresponding to the portion of the lattice material exposed between the pair of string materials, A drill screw or driving hole insertion hole is formed in the reinforcing steel material so as to penetrate the surface, the abutting surface of the reinforcing steel material is applied to each lattice material, and the drill screw or driving tool is inserted through the insertion hole. A rivet is driven into the lattice material, and the reinforcing steel material is attached to the lattice material.
Further, the present invention is a method for reinforcing an existing steel structural member having a pair of string members extending opposite to each other and a plurality of lattice members spanned between the string members, A plurality of reinforcing steel materials having an abutting surface that can be applied over the entire length of the lattice material portion with a length corresponding to the portion of the lattice material exposed between the chord materials is prepared, and penetrates the abutting surface. In the reinforcing steel material, an insertion hole for the driving rod is formed, a countersink surface is formed at a location around the insertion hole on the abutting surface, and the abutting surface of the reinforcing steel material is applied to each lattice material. An abutment surface is applied, and a driving rod is driven into the lattice material from the insertion hole so that the reinforcing steel material is attached to the lattice material.
本発明によれば、柱を構成する複数のラチス材にそれぞれ補強用鋼材が取着されるので、柱の面内および面外剛性性能や断面積の向上を図ることが可能となる。
そして、ラチス材を補強するに際し、ドリルねじや打ち込み鋲を用いて複数の補強用鋼材をそれぞれラチス材に取着でき、この作業は、電動式やエア式のドライバや打鋲機などを用いて簡単に行なえるので、有資格者による作業を減少して人員配置を迅速に行なえ、工期の短縮化、施工コストの低減化を図る上で有利となる。
また、火気を使用することなくラチス材の補強を行なえ、したがって、溶接の際の火気養生は不要となり、工期の短縮化および施工コストを低減化する上で有利となる。
According to the present invention, since the reinforcing steel material is attached to each of the plurality of lattice materials constituting the column, it is possible to improve the in-plane and out-of-plane rigidity performance and the cross-sectional area of the column.
When reinforcing a lattice material, a plurality of reinforcing steel materials can be attached to the lattice material using a drill screw or a driving rod, and this work can be done using an electric or pneumatic driver or a hammer. Since it can be performed easily, work by qualified personnel can be reduced and personnel can be allocated quickly, which is advantageous for shortening the construction period and reducing the construction cost.
In addition, the lattice material can be reinforced without using fire, and therefore, there is no need for fire curing during welding, which is advantageous in shortening the construction period and reducing the construction cost.
以下、本発明の実施の形態について図面にしたがって説明する。
図1は柱の正面図、図2は図1のAA断面図、図3は図2のAA断面図を示している。
本実施の形態では、既存鋼構造物8の屋根10を支える柱12に本発明が適用された場合を例にとって説明する。
既存鋼構造部材である柱(ラチス柱)12は、互いに対向して延在する一対の弦材14と、それら弦材14間に掛け渡された複数のラチス材(斜材)16とを含んで構成されている。
本実施の形態では、各弦材14は、2つの山形鋼1402のフランジ1402Aを対向して配置することで構成されている。
また、ラチス材16は型鋼で構成され、本実施の形態では型鋼として平鋼が用いられている。
ラチス材16の長手方向の両端は、各弦材14の2つの山形鋼1402のフランジ1402Aに挟持され、ボルト、ナットの締結により、あるいは、溶接により固定されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a front view of a column, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a
A column (lattice column) 12 that is an existing steel structural member includes a pair of
In the present embodiment, each
Moreover, the
Both ends of the
本実施の形態では、このようなラチス材16を補強するに際して、一対の弦材14間に露出するラチス材16の部分に対応した長さを有し、より詳細には、一対の弦材14間に露出するラチス材16の部分のほぼ全長にわたる長さを有し、一対の弦材14間に露出するラチス材16の部分のほぼ全長にわたって当て付け可能な当て付け面を有する複数の補強用鋼材20を用意する。
補強用鋼材20として様々な断面形状の型鋼が使用可能であり、型鋼の断面形状は、補強すべき強度や、ラチス材16の断面形状などに応じて適宜選択される。
In the present embodiment, when such a
Die steels having various cross-sectional shapes can be used as the reinforcing
本実施の形態では、補強用鋼材20として山形鋼が用いられている。
山形鋼は、互いに直交するフランジ2002を有しており、それらフランジ2002のうちの一方のフランジ2002の外面が当て付け面2004とされる。
当て付け面2004とされるフランジ2002には、該フランジ2002を貫通するようにドリルねじの挿通孔をまたは打ち込み鋲22の挿通孔2010を、フランジ2002の延在方向に間隔をおいて複数形成しておく。この挿通孔2010のピッチは、例えば、50〜100mm程度である。なお、図面では、打ち込み鋲22を用いる場合を描いている。
そして弦材14の間に露出する各ラチス材16の箇所に、それぞれ各補強用鋼材20の当て付け面2004を当て付け、ドリルねじまたは打ち込み鋲22を挿通孔2010からラチス材16に打ち込み、補強用鋼材20をラチス材16に取り付ける。
In the present embodiment, angle steel is used as the reinforcing
The angle steel has
A plurality of
Then, the
ドリルねじは、頭部と、頭部から突出するねじ部と、ねじ部の先端から突出するドリル刃とを備え、施工時にその先端のドリル刃が鋼板にタッピング用の下孔をあけ、続いてねじ部がその下孔にタッピングして締め付けを完了するものであり、電動式やエア式のドライバを用いることでフランジ2002の当て付け面2004がラチス材16の面にがたつくことなく密接した接合状態で簡単に確実に取り付けられる。
また、打ち込み鋲22は、頭部と軸部とを有し、軸部の先端が鋭く尖った鋲であり、エア式やガス式、火薬式などの打鋲機を用いて打ち込むことにより、下孔をあけていない鋼材にも、あたかも木材に釘を打ち込むように打ち込むことができる鋲であり、ドリルねじと同様にフランジ2002の当て付け面2004がラチス材16の面にがたつくことなく密接した接合状態で簡単に確実に取り付けられる。
なお、実施の形態のように、フランジ2002にドリルねじや打ち込み鋲22の挿通孔(下孔)2010を予め形成しておくと、施工効率を高める上で極めて有利となる。
The drill screw includes a head, a screw portion protruding from the head, and a drill blade protruding from the tip of the screw portion, and the drill blade at the tip makes a pilot hole for tapping in the steel plate during construction, The screw part is tapped into the lower hole to complete the tightening, and the
The
In addition, if the drill screw and the insertion hole (lower hole) 2010 of the
本実施の形態によれば、柱12を構成する複数のラチス材16にそれぞれ補強用鋼材20が取着されるので、柱12の面内および面外剛性性能や断面積の向上を図ることが可能となる。
また、ラチス材16を補強するに際し、ドリルねじや打ち込み鋲22を用いて複数の補強用鋼材20をそれぞれラチス材16に取着するようにしており、この作業は、電動式やエア式のドライバや打鋲機などを用いて簡単に行なえるので、有資格者による作業を減少して人員配置を迅速に行なえ、工期の短縮化、施工コストの低減化を図る上で有利となる。
また、本実施の形態では、ドリルねじや打ち込み鋲22を用いているので、火気を使用することなくラチス材16の補強を行なえ、したがって、溶接の際の火気養生は不要となり、工期の短縮化および施工コストを低減化する上で有利となる。
According to the present embodiment, the reinforcing
Further, when the
Further, in the present embodiment, since the drill screw or the
つぎに、第2の実施の形態について説明する。
図4は、ラチス材と補強用鋼材との結合状態を示す断面図である。
第2の実施の形態では、打ち込み鋲22を用いる場合で、補強すべきラチス材16の板厚が大きくなった場合、例えば、3〜6mm程度を超える場合に、当て付け面2004で挿通孔2010の周囲の箇所に座繰り面2020を形成したものである。
より詳細は、当て付け面2004が平鋼に合わせられる面で当て付け面2004の周囲の箇所に座ぐり面が形成されている。
打ち込み鋲22は、ラチス材16の母材を押し除けてラチス材16を貫入していく。そのため、打ち込み鋲22が打ち込まれた箇所には、貫入していく側と突き抜けて出る側との双方に、膨出部16A、16Bがそれぞれ形成され、この膨出部16A、16Bの大きさは、打ち込み鋲22が打ち込まれるラチス材16の厚さが、材料などにもよるが、例えば、3〜6mm程度を超える場合に無視できなくなる。すなわち、仮に、当て付け面2004で挿通孔2010の周囲の箇所に座ぐり面2020が形成されていなかったならば、膨出部16Aにより当て付け面2004がラチス材16から浮き上がり、その結果、補強用鋼材20の当て付け面2004とラチス材16とが密接しないことにより補強効果が損なわれる。本実施の形態では、座ぐり面2020を設け、膨出部16Aをこの座ぐり面2020の内側に収容し、当て付け面2004とラチス材16とを密接させて意図した補強効果が得られるようにしている。
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a coupled state between the lattice material and the reinforcing steel material.
In the second embodiment, when the
More specifically, a spot facing surface is formed at a location around the abutting
The driving
なお、柱や梁などの鋼構造部材の引張耐力の増加効果を期待する場合には、補強用鋼材20の両端をそれぞれ弦材14に溶接により接合すればよい。
この場合、補強用鋼材20の長手方向の全長にわたる箇所はドリルねじまたは打ち込み鋲22によりラチス材16に取着され、したがって、溶接の箇所は補強用鋼材20の長手方向の全長にわたる箇所ではなく、補強用鋼材20の両端のみとなるため、溶接作業を要するものの、溶接に対する養生の簡略化、作業時間の短縮、コストダウンを図る上で有利となる。
In addition, what is necessary is just to join the both ends of the
In this case, a portion of the reinforcing
また、本実施の形態では、ラチス材を有する既存鋼構造部材が柱である場合について説明したが、本発明は、ラチス材を有するな梁などの各種の既存鋼構造部材に適用可能である。 Moreover, although the case where the existing steel structure member which has a lattice material is a pillar was demonstrated in this Embodiment, this invention is applicable to various existing steel structure members, such as a beam which has a lattice material.
12……柱、14……弦材、16……ラチス材、20……補強用鋼材、2002……フランジ、2004……当て付け面、2010……挿通孔、22……打ち込み鋲。
12 ... pillar, 14 ... string material, 16 ... lattice material, 20 ... reinforcing steel material, 2002 ... flange, 2004 ... abutment surface, 2010 ... insertion hole, 22 ... driving rod.
Claims (4)
前記一対の弦材間に露出する前記ラチス材の部分に対応した長さで前記ラチス材の部分の全長にわたって当て付け可能な当て付け面を有する複数の補強用鋼材を用意し、
前記当て付け面を貫通するように前記補強用鋼材にドリルねじまたは打ち込み鋲の挿通孔を形成し、
前記各ラチス材にそれぞれ前記補強用鋼材の前記当て付け面を当て付け、前記挿通孔からドリルねじまたは打ち込み鋲を前記ラチス材に打ち込んで前記補強用鋼材を前記ラチス材に取り付けるようにした、
ことを特徴とする既存鋼構造部材の補強工法。 A method of reinforcing an existing steel structural member having a pair of string members extending opposite to each other and a plurality of lattice materials spanned between the string members,
Preparing a plurality of reinforcing steel materials having an abutment surface that can be applied over the entire length of the lattice material portion at a length corresponding to the portion of the lattice material exposed between the pair of string materials;
Forming a drill screw or driving hole insertion hole in the reinforcing steel material so as to penetrate the abutting surface;
The abutting surface of the reinforcing steel material is applied to each of the lattice materials, a drill screw or a driving rod is driven into the lattice material from the insertion hole, and the reinforcing steel material is attached to the lattice material.
Reinforcement method for existing steel structural members.
前記一対の弦材間に露出する前記ラチス材の部分に対応した長さで前記ラチス材の部分の全長にわたって当て付け可能な当て付け面を有する複数の補強用鋼材を用意し、
前記当て付け面を貫通するように前記補強用鋼材に打ち込み鋲の挿通孔を形成すると共に、前記当て付け面で前記挿通孔の周囲の箇所に座繰り面を形成し、
前記各ラチス材にそれぞれ前記補強用鋼材の前記当て付け面を当て付け、前記挿通孔から打ち込み鋲を前記ラチス材に打ち込んで前記補強用鋼材を前記ラチス材に取り付けるようにした、
ことを特徴とする既存鋼構造部材の補強工法。 A method of reinforcing an existing steel structural member having a pair of string members extending opposite to each other and a plurality of lattice materials spanned between the string members,
Preparing a plurality of reinforcing steel materials having an abutment surface that can be applied over the entire length of the lattice material portion at a length corresponding to the portion of the lattice material exposed between the pair of string materials;
While forming an insertion hole for the driving rod into the reinforcing steel material so as to penetrate the abutting surface, a countersink surface is formed at a location around the insertion hole on the abutting surface,
The abutting surface of the reinforcing steel material is applied to each of the lattice materials, and a driving rod is driven into the lattice material from the insertion hole so that the reinforcing steel material is attached to the lattice material.
Reinforcement method for existing steel structural members.
ことを特徴とする請求項1または2記載の既存鋼構造部材の補強工法。 The reinforcing steel material is formed of mold steel,
3. A method for reinforcing an existing steel structural member according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1乃至3に何れか1項記載の既存鋼構造部材の補強工法。
Both ends in the longitudinal direction of the reinforcing steel material are joined to the corresponding string material by welding,
The reinforcing method for an existing steel structural member according to any one of claims 1 to 3, wherein the steel structure member is a reinforcing method.
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