JP2017226987A - Aseismatic reinforcement structure for existing or new steel structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強構造に関する。 The present invention relates to a seismic reinforcement structure for an existing or new steel structure.
従来、土木、建築の技術分野で使用される鉄骨構造物の耐震補強構造として、鉄骨柱等の鉄骨構造の外周を補強鋼板で囲み鉄骨構造物と補強鋼板の間に硬化性材料を充填して一体化する鉄骨構造物の耐震補強構造が提案されている。 Conventionally, as a seismic reinforcement structure for steel structures used in the technical fields of civil engineering and construction, the outer periphery of the steel structure such as steel columns is surrounded by a reinforcing steel plate, and a curable material is filled between the steel structure and the reinforcing steel plate. Seismic reinforcement structures for steel structures to be integrated have been proposed.
また、断面H型の鉄骨構造物の外周にコンクリート系材料を充填固化させ、外周に繊維シートを配置した鉄骨構造物の耐震補強構造が提案されている。 In addition, an anti-seismic reinforcement structure for a steel structure has been proposed in which a concrete material is filled and solidified on the outer periphery of an H-shaped steel structure and a fiber sheet is disposed on the outer periphery.
しかしながら、従来の鉄骨構造物の耐震補強構造は、硬化性材料の充填が必要であり、耐震補強工事に時間を要するという問題と、補強用の繊維シートが外部に露出して配置されるため外部環境により繊維シートが劣化し耐震補強効果が得られなくなるという問題を有していた。 However, conventional seismic reinforcement structures for steel structures require the filling of curable materials, which takes time for seismic reinforcement work, and because the reinforcing fiber sheet is exposed and exposed to the outside. The fiber sheet deteriorates due to the environment, and the seismic reinforcement effect cannot be obtained.
本発明は、従来技術の持つ課題を解決するもので、構造が簡単で、製造が容易で耐震補強工事の作業が短時間で済み、引張強度の向上と地震エネルギーの減衰性能を向上させる繊維シートの劣化を防止することが可能な既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強構造を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems of the prior art, and is a fiber sheet that is simple in structure, easy to manufacture, requires only a short time for seismic reinforcement work, and improves tensile strength and seismic energy attenuation performance. It aims at providing the seismic reinforcement structure of the existing or new steel structure which can prevent deterioration of the steel.
本発明の既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強構造は、前記課題を解決するために、既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強構造において、外側鋼板と内側鋼板の間に繊維シートを配置した繊維シートサンドイイチ鋼板からなる補強部材と、既存又は新設の鉄骨構造物と、既存又は新設の鉄骨構造物の表面に配置した繊維シートサンドイイチ鋼板からなる補強部材を固定する固定部材と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the existing or new steel structure seismic reinforcement structure of the present invention has a fiber sheet disposed between the outer steel plate and the inner steel plate in the existing or new steel structure seismic reinforcement structure. A reinforcing member made of a fiber sheet sandwich steel plate, an existing or new steel structure, and a fixing member for fixing the reinforcing member made of a fiber sheet sand steel plate arranged on the surface of the existing or new steel structure It is characterized by that.
また、本発明の既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強構造は、外側鋼板に繊維シートをサンドイイチにした内側鋼板を抑える折り曲げ部を形成することを特徴とする。 Moreover, the seismic reinforcement structure of the existing or new steel structure of the present invention is characterized in that the outer steel plate is formed with a bent portion for holding the inner steel plate with the fiber sheet sanded.
また、本発明の既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強構造は、補強部材に固定部材挿通孔を複数形成することを特徴とする。 Moreover, the earthquake-proof reinforcement structure of the existing or new steel structure of the present invention is characterized in that a plurality of fixing member insertion holes are formed in the reinforcement member.
また、本発明の既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強構造は、既存又は新設の鉄骨構造物が、H型鋼、断面矩形鋼管、断面円形鋼管のいずれかで構成されることを特徴とする。 Moreover, the seismic reinforcement structure of the existing or new steel structure of the present invention is characterized in that the existing or new steel structure is composed of any one of an H-shaped steel, a cross-section rectangular steel pipe, and a cross-section circular steel pipe.
既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強構造において、外側鋼板と内側鋼板の間に繊維シートを配置した繊維シートサンドイイチ鋼板からなる補強部材と、既存又は新設の鉄骨構造物と、既存又は新設の鉄骨構造物の表面に配置した繊維シートサンドイイチ鋼板からなる補強部材を固定する固定部材と、を備えることで、構造が簡単で工場で容易に形成することが可能な繊維サンドイッチ鋼板からなる補強部材が既存又は新設の鉄骨構造物の耐震性能を向上させ、サンドイッチされた繊維シートが引張強度を向上させると共に、地震エネルギーの減衰性能も向上させる。さらに、繊維シートが外部環境に曝されることがないので繊維シートの劣化が防止され長寿命の補強部材とすることが可能となる。
外側鋼板に繊維シートをサンドイイチにした内側鋼板を抑える折り曲げ部を形成することで、折り曲げ部を折り曲げ内側鋼板をかしめるように押しつけ繊維シートサンドイッチ鋼板を強固に一体化することが可能になる。
補強部材に固定部材挿通孔を複数形成することで、既存又は新設の鉄骨構造物への補強部材の固定作業を容易にすることが可能となる。
既存又は新設の鉄骨構造物が、H型鋼、断面矩形鋼管、断面円形鋼管のいずれかで構成されることで、どのような形状の既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強が可能になる。
In the seismic reinforcement structure of an existing or new steel structure, a reinforcing member made of a fiber sheet sandy steel plate with a fiber sheet placed between the outer steel plate and the inner steel plate, an existing or new steel structure, and an existing or new steel structure A reinforcing member made of a fiber sandwich steel plate that has a simple structure and can be easily formed in a factory by including a fixing member that fixes a reinforcing member made of a fiber sheet sand-like steel plate disposed on the surface of a steel structure Improves the seismic performance of existing or new steel structures, and sandwiched fiber sheets improve tensile strength and seismic energy attenuation. Further, since the fiber sheet is not exposed to the external environment, the fiber sheet is prevented from being deteriorated, and a long-life reinforcing member can be obtained.
By forming the bent portion that suppresses the inner steel plate in which the fiber sheet is sanded on the outer steel plate, it is possible to firmly integrate the fiber sheet sandwich steel plate by pressing the bent portion so as to crimp the inner steel plate.
By forming a plurality of fixing member insertion holes in the reinforcing member, it becomes possible to facilitate the fixing operation of the reinforcing member to an existing or new steel structure.
The existing or new steel structure is made of any one of H-shaped steel, rectangular steel pipe with a cross-section, and circular steel pipe with a cross-section, so that any shape of existing or new steel structure can be seismically reinforced.
本発明の実施の形態を図により説明する。図1、図2、図3は、本発明の既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強構造に用いる繊維シートサンドイッチ鋼板からなる補強部材1を構成する外側鋼板2、繊維シート3、内側鋼板4を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1, 2, and 3 show an outer steel plate 2, a
図1に示すように、外側鋼板2は、矩形の本体の4辺に折り曲げ部2aが形成される。矩形の本体には固定ボ部材挿通孔2bが複数形成される。
As shown in FIG. 1, the outer side steel plate 2 is formed with
図2に示すように、外側鋼板2の内側に配置される繊維シート3は、外側鋼板2の本体部とほぼ同じ大きさ矩形状にする。繊維シート3の材料としては、カーボン繊維などの無機系繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアレート繊維などの有機系繊維である。これらの繊維で形成される1方向及び2方向の繊維シート3の引張強度は5〜180ton/mと大きい。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、繊維シート3の上に配置される内側鋼板4は、繊維シート3とほぼ同じ大きさにする。内側鋼板4には、繊維シート3を外側鋼板2とでサンドイッチにした状態で、外側鋼板2の本体部に形成した固定部材挿通孔2bと合致する位置に固定部材挿通孔4aが形成される。
As shown in FIG. 3, the
図4(a)(b)は、外側鋼板2、繊維シート3、内側鋼板3を一体化して繊維シートサンドイッチ鋼板からなる補強部材1を形成した状態を示す裏面図と断面図である。外側鋼板2、繊維シート3、内側鋼板4を配置し、外側鋼板2の折り曲げ部2aを折り曲げ、折り曲げ部2aで内側鋼板4の表面をかしめるように押しつけ繊維シートサンドイッチ鋼板からなる補強部材1を形成する。
4A and 4B are a back view and a cross-sectional view showing a state in which the outer steel plate 2, the
耐震補強の対象の既存又は新設の鉄骨構造物としては、H型鋼、断面矩形鋼管、断面円形鋼管で形成される鉄骨柱、鉄骨梁等である。断面円形鋼管からなる鉄骨構造物の耐震補強に用いる補強部材1としては、断面半円形の外側鋼板2と断面半円形の内側鋼板4を用いる。
Examples of existing or new steel structures to be subjected to seismic reinforcement include H-shaped steel, rectangular steel pipes with cross sections, steel columns formed with circular steel pipes with cross sections, and steel beams. As a reinforcing
図5は、H型鋼5からなる既存又は新設の鉄骨構造の耐震補強構造を示す図である。H型鋼5の上下フランジ部5aとウェブ部5bに補強部材1を配置し、補強部材1の外側鋼板2の固定部材挿通孔2bと内側鋼板4の:固定部材挿通孔4aを通して固定部材である固定ボルト6を挿入する。固定ボルト6の挿入前に補強部材1の外側鋼板2の固定部材挿通孔2bと内側鋼板4の:固定部材挿通孔4a間に存在する繊維シート3に孔開け具を用いて孔を開けてくのが望ましい。固定ボルト6を挿入後、固定ボルト6の雄ネジ部にナット7を螺着して補強部材1をH型鋼5からなる既存又は新設の鉄骨構造物を耐震補強する。
FIG. 5 is a diagram showing a seismic reinforcement structure of an existing or new steel structure made of H-shaped steel 5. The reinforcing
図6は、断面矩形鋼管8からなる既存又は新設の鉄骨構造の耐震補強構造を示す図である。断面矩形鋼管8の外周に補強部材1を配置し、補強部材1の外側鋼板2の固定部材挿通孔2bと内側鋼板4の:固定部材挿通孔4aを通して固定ボルト6を挿入する。固定ボルト6を挿入後、固定ボルト6の雄ネジ部にナット7を螺着して補強部材1を断面矩形鋼管8からなる既存又は新設の鉄骨構造物を耐震補強する。断面矩形鋼管8のように内側からナット7の螺着が困難な場合、固定部材として楔の打ち込みにより先端拡開部が拡開して固定する固定部材を用いると良い。
FIG. 6 is a diagram showing a seismic reinforcement structure of an existing or new steel structure composed of a
図7は、断面円形鋼管9からなる既存又は新設の鉄骨構造の耐震補強構造を示す図である。断面円形鋼管9の外周に断面半円形の補強部材1を向かい合わせて配置し、断面半円形の補強部材1外側鋼板2の固定部材挿通孔2bと内側鋼板4の:固定部材挿通孔4aを通して固定ボルト6を挿入する。固定ボルト6を挿入後、固定ボルト6の雄ネジ部にナット7を螺着して補強部材1を断面円形鋼管9からなる既存又は新設の鉄骨構造物を耐震補強する。断面円形鋼管8のように内側からナット7の螺着が困難な場合、固定部材として楔の打ち込みにより先端拡開部が拡開して固定する固定部材を用いると良い。
FIG. 7 is a diagram showing a seismic reinforcement structure of an existing or new steel structure composed of a circular steel pipe 9 in cross section. Reinforcing
以上のように、本発明の既存又は新設の鉄骨構造の耐震補強構造によれば、構造が簡単で工場で容易に形成することが可能な繊維サンドイッチ鋼板からなる補強部材が既存又は新設の鉄骨構造物の耐震性能を向上させ、サンドイッチされた繊維シートが引張強度を向上させると共に、地震エネルギーの減衰性能も向上させる。さらに、繊維シートが外部環境に曝されることがないので繊維シートの劣化が防止され長寿命の補強部材とすることが可能となる。 As described above, according to the seismic reinforcement structure of an existing or new steel structure of the present invention, a reinforcing member made of a fiber sandwich steel plate that has a simple structure and can be easily formed in a factory is an existing or new steel structure. Improves seismic performance of objects, and sandwiched fiber sheets improve tensile strength and seismic energy attenuation performance. Further, since the fiber sheet is not exposed to the external environment, the fiber sheet is prevented from being deteriorated, and a long-life reinforcing member can be obtained.
1:補強部材、2:外側鋼板、2a:折り曲げ部、2b:固定部材挿通孔、3:繊維シート、4:内側鋼板、4a:固定部材挿通孔、5:H型鋼、5a:フランジ部、5b:ウェブ部、6:固定ボルト、7:ナット、8:断面矩形鋼管、9:断面円形鋼管 1: reinforcing member, 2: outer steel plate, 2a: bent portion, 2b: fixing member insertion hole, 3: fiber sheet, 4: inner steel plate, 4a: fixing member insertion hole, 5: H-shaped steel, 5a: flange portion, 5b : Web part, 6: fixing bolt, 7: nut, 8: rectangular steel pipe in cross section, 9: circular steel pipe in cross section
本発明の既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強構造は、前記課題を解決するために、既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強構造において、既存又は新設の鉄骨構造物と、外側鋼板と内側鋼板の間に繊維シートを配置し、外側鋼板に繊維シートをサンドイッチにした内側鋼板表面を抑える折り曲げ部を形成し固定部材挿通孔を複数形成した繊維シートサンドイッチ鋼板からなる補強部材と、既存又は新設の鉄骨構造物の表面に配置した繊維シートサンドイッチ鋼板からなる補強部材を固定する固定部材と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the existing or new steel structure seismic reinforcing structure of the present invention is the existing or new steel structure seismic reinforcing structure, in which the existing or new steel structure, the outer steel plate and the inner side are arranged. A reinforcing member made of a fiber sheet sandwich steel plate in which a fiber sheet is arranged between steel plates, a bent portion is formed to suppress the inner steel plate surface sandwiched between the fiber sheets on the outer steel plate, and a plurality of fixing member insertion holes are formed. And a fixing member for fixing a reinforcing member made of a fiber sheet sandwich steel plate disposed on the surface of the steel structure.
既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強構造において、既存又は新設の鉄骨構造物と、外側鋼板と内側鋼板の間に繊維シートを配置し、外側鋼板に繊維シートをサンドイッチにした内側鋼板表面を抑える折り曲げ部を形成し固定部材挿通孔を複数形成した繊維シートサンドイッチ鋼板からなる補強部材と、既存又は新設の鉄骨構造物の表面に配置した繊維シートサンドイッチ鋼板からなる補強部材を固定する固定部材と、を備えることで、構造が簡単で工場で容易に形成することが可能な繊維サンドイッチ鋼板からなる補強部材が既存又は新設の鉄骨構造物の耐震性能を向上させ、サンドイッチされた繊維シートが引張強度を向上させると共に、地震エネルギーの減衰性能も向上させる。さらに、繊維シートが外部環境に曝されることがないので繊維シートの劣化が防止され長寿命の補強部材とすることが可能となる。
既存又は新設の鉄骨構造物が、H型鋼、断面矩形鋼管、断面円形鋼管のいずれかで構成されることで、どのような形状の既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強が可能になる。
In the seismic reinforcement structure of an existing or new steel structure, a fiber sheet is placed between the existing or new steel structure and the outer steel plate and the inner steel plate, and the inner steel plate surface with the fiber sheet sandwiched between the outer steel plate is suppressed. A reinforcing member made of a fiber sheet sandwich steel plate in which a bent portion is formed and a plurality of fixing member insertion holes are formed, and a fixing member for fixing a reinforcing member made of a fiber sheet sandwich steel plate arranged on the surface of an existing or newly-installed steel structure; The reinforcement member made of fiber sandwich steel plate, which has a simple structure and can be easily formed at the factory, improves the seismic performance of the existing or new steel structure, and the sandwiched fiber sheet has a tensile strength. As well as improving the seismic energy attenuation performance. Further, since the fiber sheet is not exposed to the external environment, the fiber sheet is prevented from being deteriorated, and a long-life reinforcing member can be obtained.
The existing or new steel structure is made of any one of H-shaped steel, rectangular steel pipe with a cross-section, and circular steel pipe with a cross-section, so that any shape of existing or new steel structure can be seismically reinforced.
Claims (4)
外側鋼板と内側鋼板の間に繊維シートを配置した繊維シートサンドイイチ鋼板からなる補強部材と、
既存又は新設の鉄骨構造物と、
既存又は新設の鉄骨構造物の表面に配置した繊維シートサンドイイチ鋼板からなる補強部材を固定する固定部材と、
を備えることを特徴とする既存又は新設の鉄骨構造物の耐震補強構造。 In the seismic reinforcement structure of existing or new steel structures,
A reinforcing member composed of a fiber sheet sandy steel plate in which a fiber sheet is disposed between the outer steel plate and the inner steel plate;
An existing or new steel structure;
A fixing member for fixing a reinforcing member made of a fiber sheet sandwich steel plate disposed on the surface of an existing or new steel structure;
A seismic reinforcement structure for an existing or new steel structure characterized by comprising:
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