JP2019002203A - 梁の補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】配管等の設備が梁を挿通している場合でも、配管等の設備を切断することなく補強板材により補強することが可能であると共に補強強度を向上させる。【解決手段】貫通孔１４に配管２０が挿通された梁１０に補強板材５０が接合されている。補強板材５０は、一辺に開放する切込部５４が形成された二枚の鋼板５２が重ね合わされた構造であり、切込部５４で貫通孔１４の周りを取り囲む挿通孔６０を形成する。【選択図】図２

Description

本発明は、梁の補強構造に関する。

特許文献１には、補強対象部材に補強板を貼り付けて補強する補強構造に関する技術が開示されている。この先行技術では、梁の側面の開口部に対応した切込が設けられた鋼板を梁の側面に接着剤で貼り付けている。

特開２００５―８３０４７号公報

配管等の設備が挿通する挿通孔が形成された鋼板を梁の側面に接合して補強する構造は、配管等の設備が行われている場合、配管等の設備を切断して鋼板を接合する必要がある。

特許文献１の鋼板は、貫通孔に配管等を挿通した状態であっても、切込で配管等の設備を避けながら梁の側面に接合し、補強を行うことができる。しかし、切込が形成された鋼板による補強は補強強度が小さい。

本発明は、上記事実を鑑み、配管等の設備が梁を挿通している場合でも、配管等の設備を切断することなく鋼板による補強強度を向上させることが目的である。

請求項１の発明は、貫通孔が形成された梁と、一辺に開放する切込部が形成された複数の鋼板が重ね合わされて前記梁に接合され、前記切込部で前記貫通孔の周りを取り囲む挿通孔を形成する補強板材と、を備える梁の補強構造である。

請求項１に記載の発明では、一辺に開放する切込部が形成された複数の鋼板を重ね合わせることで、切込部で梁の貫通孔の周りを取り囲む挿通孔を形成する。よって、貫通孔に配管等が挿通されていても、配管等の設備の外側から鋼板の切込部に差し込んで、補強板材を梁に接合することができる。

また、切込部の開放端が重ならないように鋼板を重ね合わせることで、補強強度が効果的に向上する。

したがって、配管等の設備が梁を挿通している場合でも、配管等を切断することなく補強板材により補強することが可能であると共に補強強度が向上する。

請求項２の発明は、前記補強板材は、前記梁の両側面にそれぞれ設けられ、前記梁を貫通する貫通ボルトで連結され接合されている、請求項１に記載の梁の補強構造である。

請求項２に記載の発明では、補強板材は、梁の両側面にそれぞれ設けられ、梁を貫通する貫通ボルトで連結され接合されている。よって、補強板材による補強強度が向上する。

請求項３の発明は、前記挿通孔は、長円状とされている、請求項１又は請求項２に記載の梁の補強構造である。

請求項３に記載の発明では、挿通孔は長円状であるので、挿通孔に複数の配管等の設備を挿通することができる。

本発明によれば、配管等の設備が梁を挿通している場合でも、配管等の設備を切断することなく補強板材により補強することが可能であると共に補強強度を向上させることができる。

一実施形態の梁の補強構造が適用される配管が挿通した梁の斜視図である。 （Ａ）は一実施形態の補強板材で補強された状態の梁の正面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は補強板材を構成する二枚の鋼板の正面図である。 図２（Ａ）の３−３線に沿った断面図である。 （Ａ）は第一変形例の補強板材で補強された状態の梁の正面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は補強板材を構成する二枚の鋼板の正面図である。 図３（Ａ）の５−５線に沿った断面図である。 （Ａ）は第二変形例の補強板材で補強された状態の梁の正面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は補強板材を構成する二枚の鋼板の正面図である。 図６（Ａ）の７−７線に沿った断面図である。 （Ａ）は第三変形例の補強板材の正面図であり、（Ｂ）は補強板材を構成する一方の鋼板の正面図であり、（Ｃ）は補強板材を構成する他方の鋼板の正面図である。 （Ａ）は第四変形例の補強板材の正面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は補強板材を構成する二枚の鋼板の正面図である。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態の梁の補強構造について説明する。なお、水平方向における直交する二方向をＸ方向及びＹ方向とし、鉛直方向をＺ方向とする。また、Ｘ方向を矢印Ｘで示し、Ｙ方向を矢印Ｙで示し、Ｚ方向を矢印Ｚで示している。

（構造）
先ず、本実施形態の梁の補強構造の全体構造について説明する。

図１、図２（Ａ）及び図３に示すように、鉄筋コンクリート造の梁１０には、左右の側面１２に開口する貫通孔１４が形成されている。この貫通孔１４には、設備の一例としての配管２０が挿通されている。

梁１０の両側面１２には、複数の、本実施形態では、二枚の鋼板５２が重ね合わされた補強板材５０が接合されている。各鋼板５２には、図における左右の各一辺に開放するＵ字状の切込部５４が形成されている。

図１、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示すように、切込部５４の開放部分を開放端５４Ａとし、端末部分を先端部５４Ｂとし、開放端５４Ａが形成されている一辺を辺部５６とする。なお、二枚の鋼板５２は、接合時の向きが異なるだけで、同じ形状である。

図２（Ａ）に示すように、補強板材５０を構成する二枚の鋼板５２を開放端５４Ａが形成された辺部５６をＸ方向（左右方向）に対向させて重ね合わせることで、先端部５４Ｂ同士が重なり、梁１０の側面１２における貫通孔１４の周りを取り囲む挿通孔６０が形成されている。

図３に示すように、本実施形態では、梁１０の両側面１２に補強板材５０（鋼板５２）がそれぞれ設けられ、梁１０を貫通する貫通ボルト６２で連結され接合されている（図１及び図２（Ａ）も参照）。

図１及び図３に示すように、貫通ボルト６２は、梁１０を貫通するボルト孔１８に挿通されている。なお、本実施形態では、ボルト孔１８には、貫通ボルト６２を挿通した後に、グラウト材が充填されているが、充填されていなくてもよい。

図３に示すように、梁１０の側面１２と、補強板材５０（鋼板５２）との間には、グラウト６４が充填されている。なお、本実施形態では、高強度無収縮グラウトが充填されている。

（施工方法）
次に、施工方法の一例について説明する。

本実施形態では、図１に示すように、既設の梁１０の貫通孔１４に既設の配管２０が挿通されている。この配管２０が挿通した既設の梁１０に、補強板材５０（鋼板５２）を接合し補強する。

具体的には、二枚の鋼板５２を夫々、矢印Ｆで示すように、開放端５４Ａから切込部５４に配管２０を径方向外側から差し込み二枚を重ね合わせる（図２も参照）。

そして、梁１０の側面１２と補強板材５０（鋼板５２）との間にグラウト６４を充填すると共に貫通ボルト６２で連結して接合する。

［作用及び効果］
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

辺部５６に開放端５４ＡがあるＵ字状の切込部５４が形成された二枚の鋼板５２を重ね合わせることで、切込部５４の先端部５４Ｂ同士が重なり、梁１０の側面１２の貫通孔１４の周りを取り囲む挿通孔６０が形成される。よって、貫通孔１４に配管２０が挿通されていても、配管２０の径方向外側から鋼板５２の切込部５４に差し込んで、補強板材５０（鋼板５２）を梁１０の側面１２に接合することができる。

また、切込部５４の開放端５４Ａが重ならないように鋼板５２を重ね合わされることで、補強強度が効果的に向上する。

別の観点から説明すると、梁１０の側面１２側（Ｙ方向）から見て、複数（本実施形態では二枚）の鋼板５２によって貫通孔１４の周りが補強されている。つまり、貫通孔１４の周りでコンリート面のみの部分（補強されていない部分）がない。

したがって、配管２０が梁１０を挿通している場合でも、配管２０を切断することなく挿通孔６０が形成された補強板材５０により補強することが可能であると共に補強強度が向上する。

また、本実施形態では、補強板材５０は、梁１０の両側面１２にそれぞれ設けられ、梁１０を貫通する貫通ボルト６２で連結され接合されている。よって、補強板材５０を一方の側面１２にのみ接合する場合と比較し、補強強度が向上する。

＜変形例＞
次に、本実施形態の変形例について説明する。なお、上記実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。

［第一変形例］
次に、第一変形例の梁の補強構造について説明する。

図４（Ａ）に示すように、鉄筋コンクリート造の梁１０には、側面１２に開口するＸ方向を長手方向とする長円形の貫通孔１１４が形成されている。なお、ここで言う「長円形」とは、二つの等しい長さの平行線（又は略平行線）と二つの半円形（又は略半円形）からなる所謂トラック形状のことである。この長円形の貫通孔１１４には、複数本（本変形例では４本）の配管２０がＸ方向に並んで挿通されている。

図５に示すように、梁１０の両側面１２には、二枚の鋼板１５２が重ね合わされた補強板材１５０が接合されている。

図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）に示すように、各鋼板１５２には、図における左右の各一辺に開放するＵ字状の切込部１５４が形成されている。なお、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）に示すように、切込部１５４の開放部分を開放端１５４Ａとし、端末部分を先端部１５４Ｂとし、中間部分を中間部１５４Ｃとし、開放端１５４Ａが形成されている一辺を辺部１５６とする。なお、二枚の鋼板１５２は、接合時の向きが異なるだけで、同じ形状である。

図４（Ａ）に示すように、補強板材１５０を構成する二枚の鋼板１５２を開放端１５４Ａが形成された辺部１５６をＸ方向（左右方向）に対向させて重ね合わせることで、先端部１５４Ｂ同士及び中間部１５４Ｃ同士が重なり、梁１０の側面１２における長円形状の貫通孔１１４の周りを取り囲む長円形状の挿通孔１６０が形成される。

図５に示すように、梁１０の両側面１２に補強板材１５０（鋼板１５２）がそれぞれ設けられ、梁１０を貫通する貫通ボルト６２で連結され接合されている（図４（Ａ）も参照）。なお、貫通ボルト６２は、梁１０を貫通するボルト孔１８に挿通されている。

また、梁１０の側面１２と、補強板材１５０（鋼板１５２）との間には、グラウト（高強度無収縮グラウト）６４が充填されている。

そして、本変形例では、このように、長円形状の挿通孔１６０とすることで、複数の配管２０を並べて挿通可能となっている。

［第二変形例］
次に、第二変形例の梁の補強構造について説明する。

図６（Ａ）に示すように、鉄筋コンクリート造の梁１０には、側面１２に開口する貫通孔１４が形成されている。貫通孔１４には、配管２０が挿通されている。

図７に示すように、梁１０の両側面１２には、二枚の鋼板２５２及び鋼板２５３が重ね合われた補強板材２５０が接合されている。本実施形態では、内側（梁１０側）の鋼板２５２の板厚よりも外側の鋼板２５３の板厚の方が厚い。また、図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示すように、鋼板２５２の上下長よりも鋼板２５３の上下長の方が短い。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、一方の鋼板２５２には、図における上側の一辺に開放するＵ字状の切込部２５４が形成されている。図６（Ａ）及び図６（Ｃ）に示すように、他方の鋼板２５３には、図における下側の一辺に開放するＵ字状の切込部２５５が形成されている。

図６（Ｂ）に示すように、一方の鋼板２５２における切込部２５４の開放部分を開放端２５４Ａとし、端末部分を先端部２５４Ｂとし、開放端２５４Ａが形成されている一辺を辺部２５６とする。図６（Ｃ）に示すように、他方の鋼板２５３における切込部２５５の開放部分を開放端２５５Ａとし、端末部分を先端部２５５Ｂとし、開放端２５５Ａが形成されている一辺を辺部２５７とする。

図６（Ａ）に示すように、補強板材２５０を構成する二枚の鋼板２５２及び鋼板２５３を開放端２５４Ａが形成された辺部２５６と開放端２５５Ａが形成された辺部２５７とをＺ方向（上下方向）に対向させて重ね合わせることで、先端部２５４Ｂと先端部２５５Ｂとが重なり、梁１０の側面１２における貫通孔１４の周りを取り囲む挿通孔６０が形成される。

図７に示すように、梁１０の両側面１２に補強板材２５０（鋼板２５２、２５３）がそれぞれ設けられ、梁１０を貫通する貫通ボルト６２で連結され接合されている（図６（Ａ）も参照）。なお、貫通ボルト６２は、梁１０を貫通するボルト孔１８に挿通されている。

また、梁１０の側面１２と、補強板材２５０（鋼板２５２、２５３）との間には、グラウト（高強度無収縮グラウト）６４が充填されている。

なお、二枚の鋼板２５２、２５３を夫々、開放端２５４Ａ、２５５Ａから切込部２５４、２５５に配管２０をＺ方向（上下方向、径方向外側）から差し込み二枚を重ね合わせる。

［第三変形例］
次に、第三変形例の梁の補強構造について説明する。

図８（Ａ）に示すように、補強板材３５０は、二枚の鋼板３５２（図８（Ｂ））及び鋼板３５３（図８（Ｃ））で構成されている。

図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、一方の鋼板３５２には、図における下側の辺部３５６に開放端３５４ＡがあるＵ字状の切込部３５４が形成されている。なお、切込部３５４の端末部分を先端部３５４Ｂとする。

図８（Ａ）及び図８（Ｃ）に示すように、他方の鋼板３５３には、図における右側の辺部３５７に開放端３５５ＡがあるＵ字状の切込部３５５が形成されている。なお、切込部３５５の端末部分を先端部３５５Ｂとする。

図８（Ａ）に示すように、補強板材３５０を構成する二枚の鋼板３５２と鋼板３５３とを、開放端３５４Ａが形成された辺部３５６と開放端３５５Ａが形成された辺部３５７とが隣接するように重ね合わせることで、先端部３５４Ｂと先端部３５５Ｂとが重なり、略円形の挿通孔３６０が形成される。

図示は省略するが、上記実施形態、第一変形例及び第二変形例と同様に、補強板材３５０を構成する二枚の鋼板３５２、３５３を重ね合わせることで、梁１０の側面１２の貫通孔１４（図１等を参照）の周りを取り囲む挿通孔３６０が形成される。

本変形例でも梁１０の両側面１２（図１等参照）に補強板材３５０がそれぞれ設けられ、梁１０を貫通する貫通ボルト６２（図１等参照）で連結され接合されている。貫通ボルト６２は、梁１０を貫通するボルト孔１８に挿通されている（図１等参照）。また、梁１０の側面１２（図３等参照）と、補強板材３５０との間には、グラウト（高強度無収縮グラウト）６４（図３等参照）が充填されている。

なお、本変形例では、一方の鋼板３５２は、開放端３５４Ａから切込部３５４に配管２０（図１等参照）をＺ方向（上下方向）から差し込み、他方の鋼板３５３は、開放端３５５Ａから切込部３５５に配管２０（図１等参照）にＸ方向（左右方向）から差し込み二枚を重ね合わせる。

［第四変形例］
次に、第四変形例の梁の補強構造について説明する。

図９（Ａ）に示すように、補強板材４５０は、二枚の鋼板４５２（図９（Ｂ）、図９（Ｃ））で構成されている。

図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）に示すように、二枚の鋼板４５２には、図における左右の各の辺部４５６に開放端４５４Ａがある切込部４５４が形成されている。切込部４５４の先端部４５４Ｂは、上下方向に屈曲している。なお、二枚の鋼板４５２は、接合時の向きが異なるだけで、同じ形状である。

図９（Ａ）に示すように、補強板材４５０を構成する二枚の鋼板４５２を開放端４５４Ａが形成された辺部４５６が左右方向に対向させて重ね合わせることで、先端部４５４Ｂ同士が重なり、挿通孔６０が形成される。

図示は省略するが、上記実施形態、第一変形例及び第二変形例と同様に、補強板材４５０を構成する二枚の鋼板４５２を重ね合わせることで、梁１０の側面１２の貫通孔１４（図１等を参照）の周りを取り囲む挿通孔６０が形成される。

本変形例でも梁１０の両側面１２（図１等参照）に補強板材４５０がそれぞれ設けられ、梁１０を貫通する貫通ボルト６２（図１等参照）で連結され接合されている。貫通ボルト６２は、梁１０を貫通するボルト孔１８に挿通されている（図１等参照）。また、梁１０の側面１２（図３等参照）と、補強板材４５０との間には、グラウト（高強度無収縮グラウト）６４（図３等参照）が充填されている。

なお、本変形例では、鋼板４５２は、開放端４５４Ａから切込部４５４に配管２０（図１等参照）をＸ方向に（左右方向、径方向外側）から差し込んだのち、Ｚ方向（上下方向）に移動して二枚を重ね合わせる。

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えは、上記実施形態及び変形例では、貫通孔１４に配管２０が挿通されていたが、これに限定されない、貫通孔１４には、配管２０以外の設備、例えば、配線が挿通していてもよい。

また、例えば、上記実施形態及び変形例では、いずれの補強板材も梁１０の両側面１２に設け、貫通ボルト６２で連結さし接合していたが、これに限定されない。例えば、いずれか一方の側面１２に補強板材を接合してもよい。また、補強板材は、接着剤等で接合してもよい。

また、例えば、上記実施形態及び変形例では、いずれも補強板材は、梁１０は左右の側面１２に接合したが、上下の側面に貫通孔が開口する場合は、上下の側面に接合してもよい。

また、例えば、上記実施形態及び変形例では、補強板材は、いずれも二枚の鋼板を重ね合わせた構造であったが、これに限定されない。三枚以上の鋼板を重ね合わせた構造であってもよい。

要は、一辺に開放する切込部が形成された複数の鋼板が重ね合わされて梁に接合され、切込部で貫通孔の周りを取り囲む挿通孔を形成する補強板材であればよい。別の観点から説明すると、梁の側面側から見て、複数の鋼板によって貫通孔の周りが補強されていればよい。つまり、貫通孔の周りでコンリート面のみの部分（補強されていない部分）がなければよい。

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

１０ 梁
１４ 貫通孔
５２ 鋼板
５４ 切込部
５０ 補強板材
６０ 挿通孔
６２ 貫通ボルト
１１４ 貫通孔
１５０ 補強板材
１５２ 鋼板
１５４ 切込部
１６０ 挿通孔
２５０ 補強板材
２５２ 鋼板
２５４ 切込部
３５０ 補強板材
３５２ 鋼板
３５３ 鋼板
３５４ 切込部
３５５ 切込部
３６０ 挿通孔
４５０ 補強板材
４５２ 鋼板
４５４ 切込部

Claims (3)

1. 貫通孔が形成された梁と、
   一辺に開放する切込部が形成された複数の鋼板が重ね合わされて前記梁に接合され、前記切込部で前記貫通孔の周りを取り囲む挿通孔を形成する補強板材と、
   備える梁の補強構造。
2. 前記補強板材は、前記梁の両側面にそれぞれ設けられ、前記梁を貫通する貫通ボルトで連結され接合されている、
   請求項１に記載の梁の補強構造。
3. 前記挿通孔は、長円状とされている、
   請求項１又は請求項２に記載の梁の補強構造。