JP2015124592A

JP2015124592A - 斜材の補強具及び補強方法

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Publication number: JP2015124592A
Application number: JP2013272216A
Authority: JP
Inventors: 淳仲宗根; Atsushi Nakasone
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-06
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: JP6305057B2

Abstract

【課題】支持手段を用いることなしに、斜材への取り付けを可能とする補強具及び補強方法を提供すること。
【解決手段】補強具（１０）は、斜材（１２）の両端部（２０）を除いて斜材の周囲を取り巻く鋼管（１４）と、鋼管にその長手方向に間隔をおいて設けられ鋼管の横断方向へ伸びる複数のねじ穴（１６）及びねじ穴に螺合された複数のボルト（１８）とを含む。鋼管（１４）と複数のボルト（１８）とは、それぞれ、斜材（１２）に接しかつ斜材をその横断方向に関して拘束する内周面（２２）と端面（２６）とを有する。補強具（１０）は、工作物から取り外された斜材（１２）に取り付け、その後、元の位置に戻す。あるいは、工作物に取り付けられた状態の斜材に取り付ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、既存の工作物である建物や構造物に設置されたブレース材や、鉄塔のトラス材のような斜材の座屈に関する補強を行うために用いられる補強具及び補強方法に関する。

従来、地震時に比較的大きい圧縮力を受ける斜材の座屈に関する補強のために前記斜材に取り付けられる補強具が提案されている。提案に係る補強具は、斜材の両端部を除いて該斜材の周囲を取り巻く角形の鋼管と、前記鋼管にその長手方向に間隔をおいて設けられ該鋼管の横断方向へ伸びる複数のねじ穴及び該ねじ穴に螺合され前記斜材に向けて前記斜材の手前まで伸びる複数のボルトとを備える（後記特許文献１参照）。

この補強具によれば、地震力を受けて斜材に所定大きさの撓みが生じるとき、前記斜材が前記ボルトの端面に当たることにより前記斜材の過大な撓みが防止される。その結果、前記斜材の座屈が防止される。

特開２００２−１８０５３５号公報

ところで、前記従来の補強具は、その構造上、斜材への取り付けのために鋼管を支持することを必要とし、また、このための支持手段及びその設置作業を必要とする。

本発明の目的は、支持手段を用いることなしに、斜材への取り付けを可能とする補強具及び補強方法を提供することにある。

本発明の一例に係る斜材の補強具は、前記斜材の両端部を除いて該斜材の周囲を取り巻く鋼管と、該鋼管にその長手方向に間隔をおいて設けられ前記鋼管の横断方向へ伸びる複数のねじ穴及び該ねじ穴に螺合された複数のボルトとを含み、
前記鋼管と前記複数のボルトとは、それぞれ、前記斜材に接しかつ該斜材をその横断方向に関して拘束する内周面と端面とを有する。

本発明によれば、補強具を斜材に取り付けたとき、前記斜材を取り巻く鋼管の内周面と前記ボルトの端面とが前記斜材に接し、これにより前記斜材を前記鋼管の横断方向に関して拘束する。同時に、前記補強具は斜材に支持される。このため、前記斜材への前記補強具の取り付けに前記従来における支持手段及びその設置作業を必要としない。前記鋼管及び前記ボルトの拘束を受ける前記斜材は、風外力作用時や地震時に生じる撓みの大きさが制限され、前記斜材の座屈が防止される。

また、本発明の他の例に係る斜材の補強具は、前記斜材の両端部を除いて該斜材の周囲を取り巻く鋼管を含み、該鋼管は前記斜材に接しかつ該斜材をその横断方向に関して拘束する内周面を有する。

本発明によれば、補強具を斜材に取り付けたとき、前記斜材を取り巻く鋼管の内周面が前記斜材に接し、これにより前記斜材を前記鋼管の横断方向に関して拘束する。同時に、前記補強具は斜材に支持される。このため、前記斜材への前記補強具の取り付けに、前記従来における支持手段及びその設置作業を必要としない。前記鋼管の拘束を受ける前記斜材は、風外力作用時や地震時に生じる撓みの大きさが制限され、前記斜材の座屈が防止される。

前記鋼管は、半円形の横断面形状を有する２つの半割り体からなるものとすることができる。これによれば、前記斜材にその一部を取り巻くように取り付ける作業をより容易に行うことができる。前記２つの半割り体は、例えば溶接により、あるいはフランジ継手を介して、一体とすることができる。

本発明に係る補強方法は前記補強具の一例を使用して行う。この補強方法は、工作物に取り付けられた斜材を前記工作物から一時的に取り外し、前記工作物から取り外された斜材の両端部を除いて該斜材の周囲を鋼管で取り巻き、次に、前記鋼管にその長手方向に間隔をおいて設けられ前記鋼管の横断方向へ伸びる複数のねじ穴にそれぞれ螺合された複数のボルトをねじ込み、これにより、前記鋼管の内周面と前記ボルトの端面とを前記斜材に当接させ、前記斜材をその横断方向に関して拘束し、その後、拘束状態におかれた前記斜材を前記工作物に取り付けることを含む。

この補強方法によれば、斜材を前記拘束状態におくとき、前記補強具すなわち前記鋼管及び前記ボルトは前記斜材に固定される。したがって、前記斜材が元の工作物に取り付けられるとき、前記補強具は前記斜材に支持された状態におかれ、他方、この状態下で前記斜材は前記補強具による補強作用を受ける。

また、本発明に係る他の補強方法は、２つの半割り体からなる鋼管を使用して行う。この補強方法は、工作物に取り付けられた斜材の両端部を除いて該斜材の周囲を２つの半割り体を互いに突き合わせてなる鋼管で取り巻き、両半割り体を互いに結合し、その後、前記鋼管にその長手方向に間隔をおいて設けられ前記鋼管の横断方向へ伸びる複数のねじ穴にそれぞれ螺合された複数のボルトをねじ込み、これにより、前記鋼管の内周面と前記ボルトの端面とを前記斜材に当接させ、前記斜材をその横断方向に関して拘束することを含む。

この補強方法によれば、斜材を工作物から取り外すことなしに、前記工作物に取り付けられたままの状態で補強することができる。前記斜材が前記拘束状態におかれるとき、前記補強具すなわち前記鋼管及び前記ボルトは前記斜材に固定される。このため、前記補強具は前記斜材に支持された状態におかれ、他方、この状態下で前記斜材は前記補強具による補強作用を受ける。

本発明が適用される前記斜材は、例えば等辺山形鋼からなる。

本発明の一例に係る補強具の正面図である。図１の線２−２に沿って得られた横断面図である。本発明の他の例に係る補強具の部分斜視図である。他の形状の斜材に適用された補強具の横断面図である。

図１を参照すると、本発明の一例に係る補強具が全体に符号１０で示されている。

補強具１０は、既存の工作物、例えば建物や構造物（図示せず）に設置され前記建物や構造物の変形を防ぐ構造部材であるブレース材や、鉄塔（図示せず）のトラス材のような斜材１２を補強の対象としてこれに取り付けられ、当該補強により、斜材１２の座屈耐力が実質的に高められる。

斜材１２は、等辺山形鋼（図２）、溝形鋼（図３）等からなる形鋼や、鋼管（図示せず）等からなり、その両端部２０を介して、前記工作物に取り付けられている。図１に示すところでは、斜材１２は、補強具１０の取り付けのために一時的に前記工作物から取り外され、その後、補強具１０が取り付けられた状態にある。補強具１０が取り付けられた斜材１２は、前記工作物における元の位置に戻され、該工作物に取り付けられる。

補強具１０は鋼管１４と、該鋼管に設けられ鋼管１４の横断方向へ向けて伸びる複数のねじ穴１６（図２、図３参照）及び各ねじ穴１６に螺合されたボルト１８とを含む。

図示の鋼管１４は円形の横断面形状を有する円形鋼管からなり、斜材１２の両端部２０を除いて、斜材１２の周囲を取り巻いている。鋼管１４は、図示の例に代えて、半円形の横断面形状を有する２つの半割り体（図示せず）からなるものとすることができる。前記２つの半割り体には、これらを半径方向に突き合わせて円筒体とするために、フランジ継手（図示せず）が設けられる。あるいは、前記２つの半割り体は溶接により結合され、円筒体とされる。鋼管１４を前記２つの半割り体で構成するときは、前記工作物から斜材１２を取り外すことなく、前記工作物に取り付けられたままの状態で、斜材１２に対する補強具１０の取り付けを行うことができる。なお、鋼管１４は、前記円形以外の例えば矩形の横断面形状を有するものとすることができる。非円形の横断面形状を有する前記鋼管についても、これが２つの半割り体からなるものとすることができる。

複数のねじ穴１６は鋼管１４の長手方向に間隔（好ましくは等間隔）をおいて配置されている。図示の例にあっては、等辺山形鋼（図１及び図２）又は溝形鋼（図３）からなる斜材１２への補強具１０の適用を可能とすべく、前記複数のねじ穴１６を一列とする四列のねじ穴１６がそれぞれ鋼管１４の周方向に９０度の間隔をおいて設けられている。例えば、等辺山形鋼（図１）からなる斜材１２に対する適用においては、前記四列のねじ穴１６の内の互いに隣接する二列のねじ穴１６が用いられ、これらのねじ穴１６のそれぞれにボルト１８が螺合されている。また、溝形鋼（図３）からなる斜材１２への適用のために前記四列のねじ穴１６の内の３列のねじ穴１６が用いられ、これらのねじ穴１６のそれぞれにボルト１８が螺合されている。鋼管１４における複数のねじ穴１６の配置位置は、斜材１２の形状に応じて定めることができる。また、鋼管１４は、前記したところから明らかなように、斜材１２の周囲を取り巻くことができる大きさ（図示の例では内径）を有する。

図２を参照すると、鋼管１４は円筒面からなる内周面２２を有する。鋼管１４の内周面２２は、等辺山形鋼からなる斜材１２に、該斜材の２つの先端２４において、接している。他方、各ボルト１８は端面２６を有する。ボルト１８の端面２６は、斜材１２に、その２つの外側面２８において接している。これにより、斜材１２が、鋼管１４の内部において、鋼管１４の内周面２２と複数のボルト１８の端面２６とにより、鋼管１４の横断方向に関して拘束されている。また、この拘束により、鋼管１４及びボルト１８を含む補強具１０が斜材１２に支持される。このため、補強具１８についての従来におけるような格別な支持手段を必要としない。

また、図３を参照すると、鋼管１４の内周面２２が、溝形鋼からなる斜材１２に、該斜材の両先端３０において接している。さらに、複数のボルト１８の端面２６が、斜材１２に、その３つの外側面３２において接している。これにより、斜材１２が、鋼管１４の内部において、鋼管１４の内周面２２と複数のボルト１８の端面２６とにより鋼管１４の横断方向に関して拘束されている。また、この拘束により、鋼管１４及びボルト１８を含む補強具１０が斜材１２に固定され、該斜材に支持される。

なお、ボルト１８の配置位置、数量等は、斜材１２と鋼管１４との接触の態様に応じて設定することができる。例えば、図３で見て、鋼管１４の内周面２２が、斜材１２の両端面３０と、これに加えて、斜材１２の隣接する２つの外側面３２の交差箇所３３とに接するときは、上方に位置するボルト１８を不要とすることができる。

斜材１２に対してボルト１８の端面２６が接する箇所は、図２に示す外側面２８以外の他の箇所とすることができる。例えば、斜材１２の両外側面２８の交差箇所３４とすることができる。この例においては、鋼管１４は、斜材１２に対して、前記四列のねじ穴１６の内の１列のねじ穴１６が斜材１２の交差箇所３４に対向するように、配置される。

斜材１２に対する鋼管１４の内周面２２の接触圧の大きさは、各ねじ穴１６における各ボルト１８のねじ込み量をもって調整することができる。また、図示の例のように配置された複数のねじ穴１６を有する鋼管１４を用いて他の形状、大きさ等を有する斜材の補強を行う場合、ボルト１８のねじ込み量を調整することにより、前記斜材を鋼管１４の内周面２２に押し付けてこれを鋼管１４内において拘束することができる。

次に、図４を参照して、本発明の他の例に係る補強具４０について説明する。

この補強具４０は、図２に示す補強具１０と同様、等辺山形鋼からなる斜材１２に適用されている。この補強具４０は鋼管４４を有し、図示の鋼管４４は円筒体からなる。鋼管４４は、補強具１０の鋼管１４と異なり、ねじ穴１６及びボルト１８を有しない。また、鋼管４４は、鋼管１４よりも小さい内径を有する。

鋼管４４は、斜材１２の両先端２４と、両外側面２８の交差箇所３４とに接する内周面４６を有する。これによれば、斜材１２は鋼管１４の内周面４６により、鋼管４４の横断方向に関して拘束される。

なお、鋼管４４は、鋼管１４と同様、矩形のような円形以外の横断面形状を有するものとすることができる。また、前記したような２つの半割り体からなるものとすることができる。

斜材１２を鋼管１４、４４の横断方向に関して拘束することにより、斜材１２は地震時に受ける圧縮力のために生じる撓みの大きさが制限され、斜材１２の座屈が防止される

１０補強具
１２斜材
１４鋼管
１６ねじ穴
１８ボルト
２０斜材の両端部
２２鋼管の内周面
２６ボルトの端面
４４鋼管
４６鋼管の内周面

Claims

斜材の補強具であって、
前記斜材の両端部を除いて該斜材の周囲を取り巻く鋼管と、
前記鋼管にその長手方向に間隔をおいて設けられ前記鋼管の横断方向へ伸びる複数のねじ穴及び該ねじ穴に螺合された複数のボルトとを含み、
前記鋼管と前記複数のボルトとは、それぞれ、前記斜材に接しかつ該斜材をその横断方向に関して拘束する内周面と端面とを有する、斜材の補強具。
斜材の補強具であって、
前記斜材の両端部を除いて該斜材の周囲を取り巻く鋼管を含み、
前記鋼管は前記斜材に接しかつ該斜材をその横断方向に関して拘束する内周面を有する、斜材の補強具。
前記鋼管は、半円形の横断面形状を有する２つの半割り体からなる、請求項１又は２に記載の斜材の補強具。
前記斜材は等辺山形鋼からなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の補強具。
工作物に取り付けられた斜材を前記工作物から一時的に取り外すこと、
前記工作物から取り外された斜材の両端部を除いて該斜材の周囲を鋼管で取り巻くこと、
前記鋼管にその長手方向に間隔をおいて設けられ前記鋼管の横断方向へ伸びる複数のねじ穴にそれぞれ螺合された複数のボルトをねじ込み、これにより、前記鋼管の内周面と前記ボルトの端面とを前記斜材に当接させ、前記斜材をその横断方向に関して拘束すること、
その後、拘束状態におかれた前記斜材を前記工作物に取り付けることを含む、斜材の補強方法。
工作物に取り付けられた斜材の両端部を除いて該斜材の周囲を２つの半割り体を互いに突き合わせてなる鋼管で取り巻くこと、
両半割り体を互いに結合すること、
前記鋼管にその長手方向に間隔をおいて設けられ前記鋼管の横断方向へ伸びる複数のねじ穴にそれぞれ螺合された複数のボルトをねじ込み、これにより、前記鋼管の内周面と前記ボルトの端面とを前記斜材に当接させ、前記斜材をその横断方向に関して拘束することを含む、斜材の補強方法。