JP4203466B2 - Reinforced frame - Google Patents
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Description
本発明は、既存架構の開口部に設置される補強架構に関する。 The present invention relates to a reinforcing frame installed at an opening of an existing frame.
従来、既存建築物の柱、梁、壁などの構造部材により構成される架構(以下、「既存架構」という。)の剛性と耐力とを向上させるための補強架構として、既存架構の開口部に取り付けられる枠体と、この枠体により囲まれてなる平面(以下、「構面」という。)内に配置されるブレース材とを備えて構成されたもの(「枠付ブレース」ともいわれる。)が知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照。)。
Conventionally, as a reinforcing frame to improve the rigidity and proof strength of a frame composed of structural members such as columns, beams and walls of an existing building (hereinafter referred to as “existing frame”), A structure comprising a frame body to be attached and a brace material disposed in a plane (hereinafter referred to as “composition surface”) surrounded by the frame body (also referred to as “framed brace”). Is known (see, for example,
ところで、特許文献1および特許文献2の補強架構は、いずれも重量の嵩む鉄骨や鋼製の部材で構成されていることから、その全体の重量が非常に大きなものになるが、かかる重量は、結局のところ、補強すべき既存架構に背負わされることになる。つまり、補強架構を既存架構に設置しても、補強架構の自重が既存架構に作用することになり、さらに、地震時においては、補強架構の自重に比例する慣性力が既存架構に作用することになるので、その分だけ補強効果が減じられることになる。すなわち、重厚な部材で構成された従来の補強架構では、重量が嵩む分だけその実質的な補強効果が小さくなってしまう。
By the way, since the reinforcement frames of
また、特許文献1および特許文献2の補強架構においては、枠体やブレース材を構成する複数のH形鋼同士を溶接により接合していることから、例えば既存架構の寸法に誤差がある場合に、施工現場において補強架構の寸法の調整をすることできないという問題もある。
Moreover, in the reinforcement frame of
また、特許文献1の補強架構では、既存架構への取り付けに際して、既存架構の開口部の内周面(すなわち、柱の側面や梁の上下面など)にアンカーボルトを打ち込む必要があるところ、このようなアンカーボルトの打込み作業は、騒音や振動を伴うことから、既存建築物の居住者や利用者に対して多大な不快感を与えてしまう。さらに、既存架構が鉄筋コンクリート構造である場合には、コンクリートに埋設されている鉄筋を避けてアンカーボルトを打ち込む必要があるところ、鉄筋の位置が設計図等に示された位置と異なることがあるため、手間と時間をかけて慎重に調査をしなければならない。また、アンカーボルトをコンクリートに打ち込む際に、ひび割れが発生する虞もある。
In addition, in the reinforcing frame of
これに対し、特許文献2の補強架構は、その外周面と既存架構の内周面との間に充填されたグラウト材を介して既存架構と一体的に固着されるため、特許文献1の補強架構での懸案事項は解消されるものの、H形鋼のフランジを既存架構の内周面に対峙させている(つまり、H形鋼の弱軸が補強架構の構面に対して平行になっている)ことから、ウェブを既存架構の内周面に対峙させる(つまり、H形鋼の弱軸が構面に対して垂直になっている)特許文献1の補強架構に比べて構面の面外方向への座屈が生じやすいという問題がある。なお、ブレース材を構成するH形鋼の弱軸が補強架構の構面に対して垂直になっている場合には、構面の面内方向への座屈が生じやすくなるため、座屈止めを設ける必要がある。いずれにしても、H形鋼を利用して補強架構を構成すると、その構面の面内方向と面外方向とで座屈強度に差異が生じてしまう。そして、弱軸方向に座屈しないような寸法・強度を有するH形鋼を採用することになるが、このようなH形鋼では、その強軸方向の座屈強度が過大になるため、経済的ではない。
On the other hand, the reinforcing frame of
また、補強架構を設置する際に既存のサッシ、腰壁、垂壁といった非構造部材を撤去した場合には、当然のことながら、補強架構を設置した後に新たなサッシや腰壁・垂壁などを設置する必要があるが、その取付作業に手間と時間を要することから、工期が長期化し、補修費用も増大してしまう。 In addition, when non-structural members such as existing sashes, waist walls, and hanging walls are removed when installing a reinforcing frame, it is natural that after installing the reinforcing frame, a new sash, waist wall, hanging wall, etc. However, since it takes time and labor for the installation work, the construction period becomes longer and the repair cost also increases.
本発明は、前記した種々の問題点を総合的に解決することが可能な補強架構を提供することを課題とするものであり、実質的な補強効果が高く、且つ、設置作業を簡易迅速に行うことが可能で、しかも設置作業に際して騒音や振動の発生し難い補強架構を提供することを第一の課題とし、さらに、構面の面内方向および面外方向のいずれの方向にも高い座屈強度を備えている補強架構を提供することを第二の課題とし、加えて、サッシや腰壁・垂壁などを簡単に取り付けることが可能な補強架構を提供することを第三の課題とする。 It is an object of the present invention to provide a reinforcing frame capable of comprehensively solving the various problems described above, has a substantial substantial reinforcing effect, and can easily and quickly perform installation work. The first challenge is to provide a reinforced frame that can be performed and that is less susceptible to noise and vibration during installation work, and has a high seat in both in-plane and out-of-plane directions. The second problem is to provide a reinforced frame having flexural strength, and in addition, the third problem is to provide a reinforced frame that can be easily attached to a sash, a waist wall or a hanging wall. To do.
このような課題を解決するために創案された本発明は、既存架構の開口部にグラウト材を介して固着される枠体と、当該枠体の構面内に配置されるブレース材とを備える補強架構であって、前記枠体は、アルミニウム合金製の押出形材からなる複数の枠材を矩形枠状に組み合わせて構成されており、前記ブレース材は、閉断面を有するアルミニウム合金製の押出形材からなり、前記枠材の前面および後面に取り付けられた一対の接続板によって前記ブレース材の端部が保持されていることを特徴とする。 The present invention devised to solve such problems includes a frame that is fixed to an opening of an existing frame via a grout material, and a brace material that is disposed within the frame surface of the frame. The frame is configured by combining a plurality of frame members made of an aluminum alloy extruded profile into a rectangular frame shape, and the brace material is an extruded aluminum alloy having a closed cross section. Ri Do from profile, and an end portion of the brace by a pair of connecting plates attached to the front and rear surfaces of the frame member is held.
本発明に係る補強架構によると、これを構成する枠材およびブレース材を軽量ながらも強度の高いアルミニウム合金製としたので、鉄骨等を用いた従来の補強架構に比べて既存架構に付加される荷重(補強架構の自重および慣性力)が小さくなる。つまり、この補強架構によると、H形鋼などの鉄骨で構成された従来の補強架構に比べて、その実質的な補強効果を向上させることが可能となる。 According to the reinforced frame according to the present invention, the frame material and the brace material constituting the frame are made of aluminum alloy that is light in weight but high in strength. Therefore, it is added to the existing frame compared to the conventional reinforced frame using a steel frame or the like. The load (self-weight and inertial force of the reinforcing frame) is reduced. That is, according to this reinforcing frame, it is possible to improve the substantial reinforcing effect as compared with a conventional reinforcing frame made of a steel frame such as H-shaped steel.
また、この補強架構によると、その重量が軽量であるが故に、その運搬や取り回しが容易になり、ひいては、その設置作業を簡易迅速に行うことが可能となる。さらに、補強架構が軽量であるが故に、使用に際して制限の少ない小型のクレーン等を使用して設置作業を行うことも可能となる。 Further, according to this reinforcing frame, since its weight is light, its transportation and handling become easy, and as a result, its installation work can be performed easily and quickly. Furthermore, since the reinforcing frame is lightweight, it is possible to perform the installation work using a small crane or the like with few restrictions on use.
加えて、アルミニウム合金は、腐食し難いという特性を有していることから、補強架構の維持管理も容易になり、さらには、素材自体の色調や質感がインテリアや外装材と調和し易いことから、塗装等を省略することも可能である。また、アルミニウム合金は、リサイクルにも適していることから、補強架構を撤去したとしても産業廃棄物にならないという副次的な効果も期待できる。 In addition, aluminum alloys have the property of being difficult to corrode, which makes it easier to maintain and maintain the reinforcing frame, and also because the color and texture of the material itself can easily match the interior and exterior materials. It is also possible to omit painting and the like. In addition, since the aluminum alloy is also suitable for recycling, a secondary effect that it does not become industrial waste even if the reinforcing frame is removed can be expected.
さらに、各枠材およびブレース材を押出形材としたので、その加工精度が高く、加えて、製造コストの低廉化を図ることが可能となる。 Furthermore, since each frame member and brace member are extruded shapes, the processing accuracy is high, and in addition, the manufacturing cost can be reduced.
また、ブレース材については、その断面を閉断面としたので、枠体の構面の面内方向および面外方向のいずれの方向にも座屈し難い。加えて、ブレース材を閉断面とすると、すっきりとした外観になるため、無骨な印象を放つH形鋼に比べて、軽快且つ洗練された印象を看者に与えるという効果も期待できる。 In addition, since the cross section of the brace material is a closed cross section, it is difficult to buckle in both the in-plane direction and the out-of-plane direction of the frame. In addition, when the brace material has a closed cross section, it has a clean appearance, so that it can be expected to give the viewer a lighter and more refined impression than H-shaped steel that gives a rugged impression.
さらに、グラウト材を介して補強架構を既存架構の開口部に固着する構成としたので、既存架構の内周面にアンカーボルトを打ち込む必要がない。つまり、既存の建築物を供用しつつこれを補強する場合であっても、発生する騒音や振動が小さく、建築物の居住者や利用者に対して多大な不快感を与えることがない。さらに、アンカーボルトを必要としないので、既存架構に損傷を与えることがない。 Furthermore, since the reinforcing frame is fixed to the opening of the existing frame via the grout material, there is no need to drive anchor bolts into the inner peripheral surface of the existing frame. That is, even when an existing building is reinforced while being in service, the generated noise and vibration are small and do not give great discomfort to residents and users of the building. Furthermore, since an anchor bolt is not required, the existing frame is not damaged.
なお、本発明に係る補強架構においては、前記枠材の前面および後面に取り付けられた一対の接続板によって前記ブレース材の端部を保持する構成を採用しているので、ブレース材と枠材とが強固に接合されることになる。
In the reinforcing frame according to the present invention, since the structure in which the ends of the brace material are held by a pair of connection plates attached to the front surface and the rear surface of the frame material , the brace material and the frame material are used. Will be firmly joined.
なお、本発明に係る補強架構においては、前記ブレース材の前面および後面に、その長手方向に沿って、ボルトの頭部を収容可能な凹溝を形成しておき、当該凹溝に頭部を収容したボルトとその軸部に螺合するナットとによって前記各接続板を前記ブレース材に固定してもよい。このようにすると、ブレース材の凹溝に沿ってボルトをスライドさせるだけで、ブレース材の固定位置を調整することが可能となる。したがって、例えば、枠体に組付け誤差がある場合であっても、当該誤差を容易に是正することが可能となる。なお、接続板の接触面およびブレース材の接触面の少なくとも一方に摩擦面処理を施しておくと、接続板とブレース材とを強固に接合することが可能となる。 In the reinforcing frame according to the present invention, a concave groove that can accommodate the head of the bolt is formed along the longitudinal direction on the front surface and the rear surface of the brace material, and the head is formed in the concave groove. Each of the connection plates may be fixed to the brace material by a housed bolt and a nut that is screwed to the shaft portion. If it does in this way, it will become possible to adjust the fixed position of a brace material only by sliding a volt | bolt along the concave groove of a brace material. Therefore, for example, even when there is an assembly error in the frame, the error can be easily corrected. If at least one of the contact surface of the connection plate and the contact surface of the brace material is subjected to a friction surface treatment, the connection plate and the brace material can be firmly bonded.
ここで、前記枠材としては、例えば、閉断面を有する押出形材を使用することができる。このようにすると、構面の面内方向および面外方向のいずれにも座屈し難くなる。加えて、枠材を閉断面とすると、すっきりとした外観になるため、無骨な印象を放つH形鋼に比べて、軽快且つ洗練された印象を看者に与えるという効果も期待できる。 Here, as the frame member, for example, an extruded shape member having a closed cross section can be used. If it does in this way, it will become difficult to buckle in both the in-plane direction of a composition surface, and an out-of-plane direction. In addition, when the frame material has a closed cross section, it has a clean appearance, and therefore, it can be expected to give a lighter and more refined impression to the viewer than H-shaped steel that gives a rugged impression.
なお、閉断面の枠材を使用する場合には、前記枠材の前面および後面に、その長手方向に沿って、ボルトの頭部を収容可能な凹溝を形成しておき、当該凹溝に頭部を収容したボルトとその軸部に螺合するナットとによって前記各接続板を前記枠材に固定してもよい。このようにすると、枠材の凹溝に沿ってボルトをスライドさせるだけで、接続板の固定位置を調整することが可能となる。したがって、例えば、枠体に組付け誤差がある場合であっても、当該誤差を容易に是正することが可能となる。なお、接続板の接触面および枠材の接触面の少なくとも一方に摩擦面処理を施しておくと、接続板と枠材とを一段と強固に接合することが可能となる。 When using a frame member with a closed cross section, a groove is formed on the front surface and the rear surface of the frame member along the longitudinal direction to accommodate the head of the bolt. Each connection plate may be fixed to the frame member by a bolt that houses the head and a nut that is screwed to the shaft. If it does in this way, it will become possible to adjust the fixed position of a connection board only by sliding a volt | bolt along the concave groove of a frame material. Therefore, for example, even when there is an assembly error in the frame, the error can be easily corrected. If at least one of the contact surface of the connection plate and the contact surface of the frame member is subjected to a friction surface treatment, the connection plate and the frame member can be joined more firmly.
また、本発明に係る補強架構においては、前記枠体の角部を形成する前記枠材同士を、その一方の端部と他方の端部とを跨ぐように取り付けた添接板を介して互いに連結してもよい。ここで、前記した凹溝を有する枠材を使用する場合には、前記枠材の凹溝に頭部が収容されたボルトとその軸部に螺合するナットとによって前記添接板を前記枠材に固定するとよい。このようにすると、枠材の凹溝に沿ってボルトをスライドさせるだけで、添接板の固定位置を調整することが可能となる。つまり、枠体の大きさを調整することが可能となるので、例えば、既存架構の寸法に誤差がある場合であっても、当該誤差を容易に吸収することが可能となる。なお、添接板の接触面および枠材の接触面の少なくとも一方に摩擦面処理を施しておくと、添接板と枠材とを一段と強固に接合することが可能となる。 Further, in the reinforcing frame according to the present invention, the frame members forming the corners of the frame body are attached to each other via an attachment plate attached so as to straddle one end and the other end. You may connect. Here, in the case of using the frame material having the above-described concave groove, the attachment plate is attached to the frame by a bolt whose head is accommodated in the concave groove of the frame material and a nut screwed to the shaft portion. It is good to fix to the material. If it does in this way, it will become possible to adjust the fixed position of an attachment board only by sliding a volt | bolt along the concave groove of a frame material. That is, since the size of the frame can be adjusted, for example, even if there is an error in the dimensions of the existing frame, the error can be easily absorbed. If at least one of the contact surface of the attachment plate and the contact surface of the frame member is subjected to a friction surface treatment, the attachment plate and the frame member can be joined more firmly.
ここで、前記した接続板が、前記枠体の角部を形成する二つの前記枠材の一方の端部と他方の端部とを跨ぐように配置されている場合には、当該接続板は、添接板としての役割も担うこととなる。 Here, when the connection plate described above is arranged so as to straddle one end and the other end of the two frame members forming the corners of the frame, the connection plate is It will also play a role as an attachment plate.
また、本発明に係る補強架構においては、前記各枠材の前記既存架構と対峙する面に、その長手方向に沿って、複数の凸条を形成してもよい。このようにすると、グラウト材との付着強度が増大するので、補強架構の補強効果をより一層向上させることができる。 In the reinforcing frame according to the present invention, a plurality of ridges may be formed along the longitudinal direction on the surface of each frame member facing the existing frame. If it does in this way, since the adhesion strength with a grout material increases, the reinforcement effect of a reinforcement frame can be improved further.
さらに本発明においては、前記複数の枠材の少なくとも一つに、サッシ、腰壁および垂壁の少なくとも一つを支持するための支持部を設けてもよい。このようにすると、サッシや腰壁・垂壁などを簡単に取り付けることが可能となる。 Furthermore, in the present invention, at least one of the plurality of frame members may be provided with a support portion for supporting at least one of the sash, the waist wall, and the hanging wall. If it does in this way, it will become possible to attach a sash, a waist wall, a vertical wall, etc. easily.
本発明に係る補強架構によると、実質的な補強効果が高く、且つ、設置作業を簡易迅速に行うことが可能で、しかも設置作業に際して騒音や振動が発生し難い。さらに、本発明に係る補強架構によると、枠体の構面の面内方向および面外方向のいずれの方向にも高い座屈強度を備えることが可能となり、加えて、サッシや腰壁・垂壁などを簡単に取り付けることが可能となる。 According to the reinforcing frame according to the present invention, the substantial reinforcing effect is high, the installation work can be performed easily and quickly, and noise and vibration are hardly generated during the installation work. Furthermore, according to the reinforced frame according to the present invention, it is possible to provide high buckling strength in both the in-plane direction and the out-of-plane direction of the frame structure, and in addition, the sash, the waist wall, and the hanging wall Walls can be easily attached.
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。ここで、「上下」、「左右」、「前後」は、補強架構を既存架構に取り付けた状態を基準とする。また、本実施形態では、補強架構を室内と室外との境界部分に取り付けた場合を例示し、室外側の面を「前面」とし、室内側の面を「後面」とする。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Here, “upper and lower”, “left and right”, and “front and rear” are based on the state in which the reinforcing frame is attached to the existing frame. Further, in the present embodiment, the case where the reinforcing frame is attached to the boundary portion between the room and the outdoor is illustrated, and the surface on the outdoor side is defined as the “front surface” and the surface on the indoor side is defined as the “rear surface”.
本実施形態に係る補強架構Hは、図1の(a)および(b)に示すように、既存架構Kの開口部にグラウト材Gを介して固着される枠体1と、枠体1の構面内に配置されたブレース材2とを備えて構成されている。ここで、本実施形態に係る既存架構Kは、柱K1と梁K2とで構成されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the reinforcing frame H according to the present embodiment includes a
なお、本実施形態では、二本のブレース材2,2をV字状に配置しているが、これに限定されることはなく、逆V字形状や横V字形状に配置してもよく、あるいは、一本のブレース材を枠体1の対角線に沿って配置してもよい。
In the present embodiment, the two
枠体1は、図2に示すように、複数の枠材10,10,…を矩形枠状に組み合わせて構成したものである。本実施形態では、縦(上下)方向に配置された左右一対の枠材10,10と横(左右)方向に配置された上下一対の枠材10,10とによって枠体1が構成されている。なお、縦方向に配置された枠材10と横方向に配置された枠材10とを区別する場合には、それぞれ「縦枠材10A」、「横枠材10B」と称する。
As shown in FIG. 2, the
枠材10は、閉断面を有するアルミニウム合金製の押出形材からなり、図3の(a)に示すように、全体として矩形の断面形状を呈している。
The
枠材10の前面10aには、ボルトBの頭部を収容可能な凹溝11が形成されており、同様に、枠材10の後面10bにも、ボルトBの頭部を収容可能な凹溝12が形成されている。前面10aに形成された凹溝11は、ボルトBの頭部を収容可能な幅広部11aと、ボルトBの軸部を挿通可能な幅狭部11bとを備える所謂T溝であって、ボルトBの頭部を抜出し不能に保持する。後面10bに形成された凹溝12も同様である。また、枠材10の前面10aおよび後面10bのうち、図1の(a)に示す接続板3,4又は添接板5と接触する接触面には、摩擦面処理(各種ブラスト加工、ジンクリッチ塗装、サンダーがけなど)が施されている。
A
また、枠材10には、既存架構K(すなわち、図1の(a)に示す柱K1の側面又は梁K2の上下面)と対峙する面に、枠材10の長手方向に沿って複数の凸条13,13,…が形成されている。
Further, the
また、図6の(a)に示すように、枠材10の両端は、それぞれ枠材10の軸線に対して斜め(本実施形態では、45度)に切断されていて、その端部同士を突き合わせると、直角をなす枠体1の角部が形成される。なお、枠材10,10の端部同士は、接触していてもよいし、隙間があってもよい。
Moreover, as shown to (a) of FIG. 6, the both ends of the
ブレース材2は、閉断面を有するアルミニウム合金製の押出形材からなり、図4の(a)に示すように、全体として矩形の断面形状を呈している。
The
ブレース材2の前面20aには、ボルトBの頭部を収容可能な凹溝21,21が形成されており、同様に、ブレース材2の後面20bには、ボルトBの頭部を収容可能な凹溝22,22が形成されている。前面20aに形成された凹溝21は、ボルトBの頭部を収容可能な幅広部21aと、ボルトBの軸部を挿通可能な幅狭部21bとを備える所謂T溝であって、ボルトBの頭部を抜出し不能に保持する。後面20bに形成された凹溝22も同様である。また、ブレース材2の前面20aおよび後面20bのうち、図1の(a)に示す接続板3,4と接触する接触面には、摩擦面処理が施されている。
The
ブレース材2は、図1の(a)に示すように、その一方の端部が枠体1の角部に接続され、他方の端部が枠体1の中央下部に接続されている。具体的に、本実施形態では、ブレース材2の上端部が枠体1の上側の角部(すなわち、縦枠材10Aと上側の横枠材10Bとの交差部)に接続され、ブレース材2の下端部が枠体1の中央下部(すなわち、下側の横枠材10Bの長手方向の中央部)に接続されている。
As shown in FIG. 1A, the
なお、本実施形態においては、ブレース材2の上端部は、枠体1の上側の角部の前面および後面に取り付けられた一対の接続板(以下、「上側接続板」という。)3,3によって保持され、ブレース材2の下端部は、枠体1の中央下部の前面および後面に取り付けられた一対の接続板(以下、「下側接続板」という。)4,4によって保持されている。
In the present embodiment, the upper end portion of the
上側接続板3は、アルミニウム合金製の板材からなり、図5の(a)に示すように、枠体1の角部に接合されるL字状の第一領域31と、ブレース材2の上端部が接合される第二領域32とを備えている。なお、本実施形態においては、各上側接続板3によって、ブレース材2と枠体1の角部とが連結されるだけでなく、枠体1の上側の角部を形成する縦枠材10Aと横枠材10Bとが連結される。
The
上側接続板3の第一領域31は、後記する添接板5(図5の(c)参照)と同じ役割を果たすものであり、枠体1の角部を形成する縦枠材10Aの上端部と上側の横枠材10Bの端部とを跨ぐように添設される。第一領域31には、縦枠材10Aと横枠材10Bとに沿ってL字状に並ぶ複数の枠材取付孔31a,31a,…が形成されている。各枠材取付孔31aには、各枠材10の凹溝11,12(図3の(a)参照)に頭部が収容されたボルトBの軸部が挿通される。なお、第一領域31のうち、枠材10の前面又は後面と接触する接触面(主に、各枠材取付孔31aの周囲)には、摩擦面処理が施されている。
The
上側接続板3の第二領域32は、第一領域31の斜め下側に形成されており、第一領域31を枠体1の角部に取り付けたときに、枠体1の内周側に突出する(図1の(a)参照)。第二領域32には、ブレース材2の中心線に沿って二列に配置された複数のブレース取付孔32a,32a,…が形成されている。各ブレース取付孔32aには、各ブレース材2の凹溝21,22(図4の(a)参照)に頭部が収容されたボルトBの軸部が挿通される。なお、第二領域32のうち、ブレース材2の前面又は後面と接触する接触面(主に、各ブレース取付孔32aの周囲)には、摩擦面処理が施されている。
The
各下側接続板4は、図5の(b)に示すように、ブレース材2と枠体1の中央下部とを連結するためのものであり、本実施形態では、アルミニウム合金製の板材からなる。より詳細には、各下側接続板4は、下側の横枠材10Bの中央部に接合される横長矩形状を呈する第一領域41と、ブレース材2の下端部が接合される第二領域42とを備えている。
Each
下側接続板4の第一領域41は、下側の横枠材10Bの中央部に添設される。第一領域41には、下側の横枠材10Bに沿って一直線状に並ぶ複数の枠材取付孔41a,41a,…が形成されている。各枠材取付孔41aには、下側の横枠材10Bの凹溝11,12(図3の(a)参照)に頭部が収容されたボルトBの軸部が挿通される。なお、第一領域41のうち、枠材10の前面又は後面と接触する接触面(主に、各枠材取付孔41aの周囲)には、摩擦面処理が施されている。
The
下側接続板4の第二領域42は、第一領域41の上側に形成されており、第一領域41を枠体1の中央下部に取り付けたときに、枠体1の内周側に突出する(図1の(a)参照)。第二領域42の右側部分および左側部分には、ブレース材2の中心線に沿って二列に配置された複数のブレース取付孔42a,42a,…が形成されている。各ブレース取付孔42aには、各ブレース材2の凹溝21,22(図4の(a)参照)に頭部が収容されたボルトBの軸部が挿通される。なお、第二領域42のうち、ブレース材2の前面又は後面と接触する面(主に、各ブレース取付孔42aの周囲)には、摩擦面処理が施されている。
The
ところで、図1の(a)にも示すように、枠体1を構成する縦枠材10Aと横枠材10Bとは、枠体1の上側の角部においては、前記した上側接続板3を介して互いに連結されているが、枠体1の下側の角部においては、L字状を呈する添接板5を介して互いに連結されている。なお、本実施形態では、各枠材10の前面および後面のそれぞれに添接板5が取り付けられている。
By the way, as shown in FIG. 1A, the
各添接板5は、図5の(c)に示すように、L字状を呈するアルミニウム合金製の板材からなり、縦枠材10Aの下端部と横枠材10Bの端部とを跨ぐように添設される。各添接板5には、縦枠材10Aと横枠材10Bに沿ってL字状に並ぶ複数の枠材取付孔51a,51a,…が形成されている。各枠材取付孔51aには、各枠材10の凹溝11,12(図3の(a)参照)に頭部が収容されたボルトBの軸部が挿通される。なお、添接板5のうち、枠材10の前面又は後面と接触する接触面(主に、各枠材取付孔51aの周囲)には、摩擦面処理が施されている。
As shown in FIG. 5 (c), each
次に、補強架構Hの組立方法の一例を詳細に説明する。なお、補強架構Hは、例えば、工場や施工現場周辺の作業ヤード等で予め組み立てることができる。 Next, an example of a method for assembling the reinforcing frame H will be described in detail. The reinforcing frame H can be assembled in advance in a work yard around a factory or a construction site, for example.
まず、二本のブレース材2のそれぞれにおいて、図6の(b)に示すように、前面の凹溝21,21および後面の凹溝22,22のそれぞれに所定数のボルトB,B,…をその端面側から挿入しておく。同様に、枠体10についても、凹溝11,12(図3の(a)参照)のそれぞれに所定数のボルトB,B,…をその端面側から挿入しておく。なお、ボルトBとしては、せん断力により力を伝達する通常のボルトのほか、摩擦力により力を伝達する高力ボルト(トルシア型を含む)を使用することができる。
First, in each of the two
次に、図6の(a)に示すように、縦枠材10A,10Aおよび横枠材10B,10Bを枠状に配置し、各縦枠材10Aの端部と各横枠材10Bの端部とを突き合わせて枠体1を形成するとともに、枠体1の内周側に二本のブレース材2をV字状に配置する。
Next, as shown to (a) of FIG. 6,
続いて、枠体1の上側の角部において、縦枠材10Aの上端部と上側の横枠材10Bの端部とブレース材2の上端部とを挟み込むように一対の上側接続板3,3を配置するとともに、縦枠材10A、横枠材10Bおよびブレース材2のそれぞれに各上側接続板3を接合する。具体的には、例えば、上側接続板3をブレース材2に接合する場合には、図5の(a)にも示すように、ブレース材2の凹溝21,22(図4の(a)参照)から突出するボルトB,B,…の軸部を上側接続板3のブレース取付孔32aに挿通し、各ブレース取付孔32aから突出したボルトBの軸部にナットNを螺合すればよい。
Subsequently, at the upper corner of the
また、枠体1の中央下部においては、図5の(b)に示すように、下側の横枠材10Bの中央部と両ブレース材2,2の下端部とを挟み込むように一対の下側接続板4,4を配置するとともに、横枠材10Bの凹溝11,12(図3の(a)参照)および各ブレース材2の凹溝21,22(図4の(a)参照)から突出するボルトB,B,…を利用して横枠材10Bおよび両ブレース材2,2のそれぞれに下側接続板4を接合する。
Further, in the lower center portion of the
さらに、枠体1の下側の角部においては、図5の(c)に示すように、縦枠材10Aの下端部と下側の横枠材10Bの端部とを挟み込むように一対の添接板5,5を配置するとともに、縦枠材10Aおよび横枠材10Bの凹溝11,12(図3の(a)参照)から突出するボルトB,B,…を利用して縦枠材10Aおよび横枠材10Bのそれぞれに各添接板5を接合する。
Further, at the lower corner of the
なお、上側接続板3、下側接続板4および添接板5の取付順序を適宜変更してもよいことは言うまでもない。
Needless to say, the mounting order of the
ここで、枠体1の幅寸法および高さ寸法は、既存架構K(図1の(a)参照)の開口部の幅寸法および高さ寸法よりもやや小さくする必要があるが、本実施形態では、各枠材10の凹溝11,12(図3の(a)参照)に保持させたボルトBを、凹溝11,12に沿ってスライドさせることができるので、上側接続板3および添接板5の固定位置を調整することが可能となる。つまり、枠体1の寸法調節を極めて容易に行うことが可能である。さらに、各ブレース材2の凹溝21,22(図4の(a)参照)に保持させたボルトBを、凹溝21,22に沿ってスライドさせることができるので、枠体1の大きさを調節した場合にも、その対応が極めて容易である。
Here, the width dimension and the height dimension of the
続いて、図1の(a)および(b)を参照しつつ、補強架構Hを既存架構Kの開口部に取り付ける手順を説明する。まず、既存架構Kの開口部に補強架構Hを仮に固定する。なお、補強架構Hは、工場や施工現場の周辺において予め組み立てておき、クレーン等を用いて既存架構Kの開口部に建て込むことになるが、アルミニウム合金を主体とする本実施形態に係る補強架構Hによると、その重量が軽量であるが故に、その運搬や取り回しが容易になり、ひいては、その設置作業を簡易迅速に行うことが可能となる。また、補強架構Hが軽量であるが故に、使用に際して制限の少ない小型のクレーン等を使用して設置作業を行うことも可能となる。 Next, a procedure for attaching the reinforcing frame H to the opening of the existing frame K will be described with reference to FIGS. First, the reinforcing frame H is temporarily fixed to the opening of the existing frame K. The reinforcing frame H is assembled in advance in the vicinity of the factory or the construction site, and is built in the opening of the existing frame K using a crane or the like. The reinforcement according to the present embodiment mainly composed of an aluminum alloy. According to the frame H, since its weight is light, its transportation and handling become easy, and as a result, its installation work can be performed easily and quickly. In addition, since the reinforcing frame H is light, it is possible to perform the installation work using a small crane or the like with few restrictions on use.
なお、既存架構Kの内周面(柱K1の側面および梁K2の上下面)と枠体1の外周面との間に複数のスペーサ(図示略)を介設しておく。
A plurality of spacers (not shown) are interposed between the inner peripheral surface of the existing frame K (the side surfaces of the columns K1 and the upper and lower surfaces of the beam K2) and the outer peripheral surface of the
次に、既存架構Kの内周面と枠体1の外周面との間の空間を塞ぐように型枠(図示略)を設置し、その後、既存架構Kの内周面と枠体1の外周面と型枠とによって囲まれた空間内にグラウト材Gを充填する。グラウト材Gを介して補強架構Hを既存架構Kに一体的に固着する構成を採用すると、既存架構Kの内周面にアンカーボルトを打ち込む必要がないので、建築物を供用しつつこれを補強する場合であっても、発生する騒音や振動が小さく、建築物の居住者や利用者に対して多大な不快感を与えることがない。さらに、アンカーボルトを必要としないので、既存架構Kに損傷を与えることがない。
Next, a mold (not shown) is installed so as to block the space between the inner peripheral surface of the existing frame K and the outer peripheral surface of the
ここで、グラウト材Gの材質は特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂やセメント系の材料を用いることができる。 Here, the material of the grout material G is not particularly limited. For example, an epoxy resin or a cement-based material can be used.
そして、以上のように構成された補強架構Hによれば、これを構成する枠材10およびブレース材2を軽量ながらも強度の高いアルミニウム合金製としたので、鉄骨等を用いた従来の補強架構に比べて既存架構に付加される荷重(補強架構の自重および慣性力)が小さくなる。つまり、この補強架構Hによると、H形鋼などの鉄骨で構成された従来の補強架構に比べて、その実質的な補強効果を向上させることが可能となる。
And according to the reinforcement frame H comprised as mentioned above, since the
加えて、アルミニウム合金は、腐食し難いという特性を有していることから、補強架構Hの維持管理も容易になり、さらには、素材自体の色調や質感がインテリアや外装材と調和し易いことから、塗装等を省略することも可能である。また、アルミニウム合金は、リサイクルにも適していることから、補強架構Hを撤去したとしても産業廃棄物にならない、という副次的な効果も期待できる。 In addition, since aluminum alloys have the property of being difficult to corrode, it is easy to maintain and manage the reinforcing frame H, and furthermore, the color tone and texture of the material itself are easily harmonized with the interior and exterior materials. Therefore, painting or the like can be omitted. In addition, since the aluminum alloy is also suitable for recycling, a secondary effect that the aluminum alloy does not become industrial waste even if the reinforcing frame H is removed can be expected.
さらに、各枠材10およびブレース材2を押出形材としたので、その加工精度が高く、加えて、製造コストの低廉化を図ることが可能となる。
Furthermore, since each
また、枠材10として、閉断面を有する押出形材を使用したので、枠体1の構面の面内方向および面外方向のいずれにも座屈し難くなる。また、ブレース材2についても、その断面を閉断面としたので、枠体1の構面の面内方向および面外方向のいずれの方向にも座屈し難い。加えて、ブレース材2を閉断面とすると、すっきりとした外観になるため、無骨な印象を放つH形鋼に比べて、軽快且つ洗練された印象を看者に与えるという効果も期待できる。
Further, since an extruded profile having a closed cross section is used as the
さらに、上側接続板3、下側接続板4および添接板5の接触面に摩擦面処理を施し、さらに、枠材10およびブレース材2の接触面にも摩擦面処理を施したので、これらを強固に接合することが可能となる。
Further, the friction surface treatment is applied to the contact surfaces of the
また、枠材10,10の接合部分は、その前面および後面のそれぞれに上側接続板3あるいは添接板5が添設されているので、その接合強度が高い。同様に、枠体1(枠材10)とブレース材2との接合部分も、その前面および後面のそれぞれに上側接続板3あるいは下側接続板4が添設されているので、その接合強度が高い。
Moreover, since the
なお、各部材の接合強度は、例えば大地震によるせん断力によって滑りが生じる程度の大きさに設定しておくとよい。このように設定された補強架構Hによると、中小地震によるせん断力が作用した程度では、枠材10とブレース材2との接合部分に滑りが生ずることはないが、その一方で、枠材10の凹溝11,12やブレース材2の凹溝21,22をボルトBがスライドし得る構成であるが故に、大地震によるせん断力が作用した場合には、枠材10同士の接合部分あるいは枠材10とブレース材2との接合部分に滑りが生じることになる。つまり、このような補強架構Hは、中小地震の際には、枠材10およびブレース材2のそれぞれが弾性的に変形することによってせん断力に抵抗し、大地震の際には、枠材10およびブレース材2の弾性的な変形に加えて、それらの接合部分が弾塑性的に変形(変位)することによって地震エネルギーを吸収する。そして、このような補強架構Hによれば、その接合部分の弾塑性的な変形(変位)によって枠材10やブレース材2へ必要以上に大きな荷重が作用することが回避されるので、枠材10やブレース材2の強度の低下を最小限にすることが可能となる。
In addition, it is good to set the joining strength of each member to the magnitude | size which a slip | slip produces by the shear force by a big earthquake, for example. According to the reinforcing frame H set in this way, the joint portion between the
なお、補強架構Hを構成する各部材の寸法・形状を、変更しても差し支えない。例えば、図7に示すように、サッシSと垂壁Wとを支持するための支持部15を枠材10(図7では横枠材10B)に設けてもよい。なお、図示のものでは、支持部15にフレーム材16が接合されており、このフレーム材16を介して、サッシSの下枠と垂壁Wが支持部15に支持されている。また、図中の符号Cは、枠材10を覆い隠すカバーである。
It should be noted that the dimensions and shapes of the members constituting the reinforcing frame H may be changed. For example, as shown in FIG. 7, a
支持部15は、横枠材10Bの前面側の下端部分から前方に向かって張り出しており、その先端部が横U字形状を呈している。
The
フレーム材16は、アルミニウム合金製の押出形材からなり、ホロー部16aと、ホロー部16aの後面に突設され、支持部15に係合する係合部16bと、ホロー部16aの下面に突設された取付部16cとを備えている。
The
そして、フレーム材16のホロー部16aの上面にサッシSの下枠を固定するとともに、取付部16cに垂壁Wとなるパネル材を固定したうえで、フレーム材16の係合部16bを枠材10の支持部15に係合させ、図示せぬビス等の固着具で固定するだけで、サッシSと垂壁Wを取り付けることができる。
And while fixing the lower frame of the sash S to the upper surface of the
なお、フレーム材16を省略し、サッシS等を直に支持部15に固定する構成であっても勿論差し支えない。
Of course, the
また、支持部15の形状も、図示のものに限定されることはなく、適宜変更しても差し支えない。
Further, the shape of the
さらに、図示は省略するが、横枠材10Bの支持部15と同様の支持部を縦枠材10Aに設けてもよい。
Furthermore, although illustration is omitted, a support portion similar to the
また、本実施形態では、閉断面の枠材10を使用した枠体1を例示したが、図8の(a)に示す開断面の枠材60を使用して枠体1(図1の(a)参照)を構成してもよい。この枠材60は、既存架構Kの内周面と対峙するウェブ61と、このウェブ61から起立する一対のフランジ62,62とを備えており、さらに、各フランジ62の先端部には、他方のフランジ62に向かって張り出すリブ63が形成されていて、全体として略C字形状を呈している。
Moreover, in this embodiment, although the
各フランジ62には、その両端部のそれぞれにボルトBの軸部が挿通される複数のボルト挿通孔62aが形成されている。なお、下側接続板4(図1の(a)参照)が接合される枠材60については、図示は省略するが、各フランジ62の長手方向の中央部にも複数のボルト挿通孔が形成されている。
Each
ここで、枠材60同士は、その前面および後面に取り付けた上側接続板3(図1の(a)参照)又は添接板5を利用して連結することができるが、この場合には、各枠材60の溝の内部(各フランジ62の内側)に、その一方の枠材60の端部と他方の枠材60の端部とを跨ぐように補強板7を添設してもよい。つまり、補強板7と上側接続板3とによって、あるいは補強板7と添接板5とによって一方の枠材60のフランジ62と他方の枠材60のフランジ62とを挟持してもよい。
Here, the
補強板7は、図5の(c)に示す添接板5と同様の形態を備えており、図示は省略するが、L字状を呈するアルミニウム合金製の板材からなり、枠材60との接触面には、摩擦面処理が施されている。なお、補強板7にも、L字状に並ぶ複数の枠材取付孔71aが形成されている。
The reinforcing
そして、枠材60同士を連結するには、例えば、枠体1(図1の(a)参照)の下側の角部であれば、枠材60の端部を挟み込むように添接板5,5を配置し、さらに、枠材60の溝の内部に補強板7を配置したうえで、枠材60の溝の内部から補強板7の枠材取付孔71a、枠材60のボルト挿通孔62aおよび添接板5の枠材取付孔51aにボルトBを挿通し、添接板5の枠材取付孔51aから突出したボルトBの軸部にナットNを螺合すればよい。枠体1(図1の(a)参照)の上側の角部を形成する枠材60同士を上側接続板3(図1の(a)参照)と補強板7とで連結する場合も同様である。
In order to connect the
また、ブレース材2は、閉断面を有するものであれば、図示のものに限定されることはなく、例えば、図8の(b)に示すブレース材8のように、矩形断面を有するものを使用してもよく、さらには、図示は省略するが、多角形断面や円形断面を有するものを使用してもよい。
Further, the
1 枠体
10 枠材
10A 縦枠材
10B 横枠材
11,12 凹溝
2 ブレース材
21,22 凹溝
3 上側接続板(接続板)
4 下側接続板(接続板)
5 添接板
DESCRIPTION OF
4 Lower connection plate (connection plate)
5 Attachment plate
Claims (7)
当該枠体の構面内に配置されるブレース材とを備える補強架構であって、
前記枠体は、アルミニウム合金製の押出形材からなる複数の枠材を矩形枠状に組み合わせて構成されており、
前記ブレース材は、閉断面を有するアルミニウム合金製の押出形材からなり、
前記枠材の前面および後面に取り付けられた一対の接続板によって前記ブレース材の端部が保持されていることを特徴とする補強架構。 A frame fixed to the opening of the existing frame via a grout material;
A reinforcing frame comprising a brace material disposed within the frame surface;
The frame is configured by combining a plurality of frame members made of an extruded shape made of aluminum alloy into a rectangular frame shape,
The brace material is made of an extruded shape made of an aluminum alloy having a closed cross section,
An end of the brace material is held by a pair of connecting plates attached to the front and rear surfaces of the frame material.
前記各枠材の前面および後面には、その長手方向に沿って、ボルトの頭部を収容可能な凹溝が形成されており、当該凹溝に頭部が収容されたボルトとその軸部に螺合するナットとによって前記各接続板が前記枠材に固定されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の補強架構。 Each of the frame members has a closed cross section,
The front and rear surfaces of each frame member are formed with concave grooves that can accommodate the heads of the bolts along the longitudinal direction thereof, and the bolts and the shafts in which the heads are accommodated in the concave grooves. The reinforcing frame according to claim 1 or 2 , wherein each connection plate is fixed to the frame member by a nut to be screwed together.
前記枠材の凹溝に頭部が収容されたボルトとその軸部に螺合するナットとによって前記添接板が前記枠材に固定されていることを特徴とする請求項3に記載の補強架構。 The frame members forming the corners of the frame body are connected to each other via an attachment plate attached so as to straddle one end portion and the other end portion,
4. The reinforcement according to claim 3 , wherein the attachment plate is fixed to the frame member by a bolt having a head accommodated in the groove of the frame member and a nut screwed to the shaft portion thereof. Frame.
当該枠体の構面内に配置されるブレース材とを備える補強架構であって、
前記枠体は、アルミニウム合金製の押出形材からなる複数の枠材を矩形枠状に組み合わせて構成されており、
前記ブレース材は、閉断面を有するアルミニウム合金製の押出形材からなり、
前記複数の枠材の少なくとも一つに、サッシ、腰壁および垂壁の少なくとも一つを支持するための支持部が設けられていることを特徴とする補強架構。 A frame fixed to the opening of the existing frame via a grout material;
A reinforcing frame comprising a brace material disposed within the frame surface;
The frame is configured by combining a plurality of frame members made of an extruded shape made of aluminum alloy into a rectangular frame shape,
The brace material is made of an extruded shape made of an aluminum alloy having a closed cross section,
A reinforcing frame for supporting at least one of a sash, a waist wall, and a vertical wall on at least one of the plurality of frame members.
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