JP4649250B2 - 耐震補強用接合構造 - Google Patents

耐震補強用接合構造 Download PDF

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    • E04H9/0237Structural braces with damping devices

Description

本発明は、構造部材への耐震補強用部材の接合構造に関する。
構造物の耐震補強のためにブレース等の耐震補強用部材を柱梁の交差部に接合する耐震補強工法が実施されている。
構造物が鉄骨構造の場合は、ブレース等の耐震補強用部材を柱梁の交差部に接合する接合金具を現場溶接により接合していた。
また、構造物が鉄筋コンクリート構造、鉄骨鉄筋コンクリート構造の場合、耐震補強用部材を設置していたために鉄骨枠組を据付けて行っていた。
また、前記のほかにも耐震補強用部材の接合のための発明がなされている。 特開平10−184031号公報(以下、「従来例1」という。)には、鉄筋コンクリート構造または鉄骨鉄筋コンクリート構造の柱に耐震補強用部材を接合するための断面凸状の鋼板からなる接合金具を高強度繊維シートで固定する構成が開示されている。
特開平10−317684号公報(以下、「従来例2」という。)には、梁に貫通孔を形成し、耐震補強用部材をその貫通孔の挿入したピンにより接合する構成が開示されている。
特開平9−279858号公報(以下、「従来例3」という。)には、梁に貫通孔を形成し、その貫通孔を介して耐震補強用部材の接合台座をPC鋼棒で固定する構成が開示されている。
特開平11−50690号公報(以下、「従来例4」という。)には、鉄筋コンクリート構造の柱梁に耐震補強用部材を接合する接合金具をアンカーボルトを介して固定する構成が開示されている。
しかし、鉄骨構造の場合の現場溶接による接合では、無理な姿勢での現場溶接のため溶接強度の信頼性が低下し、現場溶接のため溶接箇所周囲の養生が必要であり、梁上にコンクリートスラブが設置されている場合はそれを除去するハツリ作業を必要とし、ハツリ作業に伴い騒音が発生するので、既存の構造物の場合、居付き工事ができず、工事期間が長くなるという問題を有していた。
また、鉄筋コンクリート構造、鉄骨鉄筋コンクリート構造の場合は、限られたスペースでの鉄骨枠組の据付工事が必要であり、工事期間が長期化するという問題が発生する。
さらに、鉄骨鉄筋構造では、内部の鉄筋が邪魔になり、長いアンカーを施工することができないという問題が発生する。
従来例1では、高強度繊維シートを用いなければならず高コストになるという問題が発生する。
従来例2では、作業範囲が隣室までおよび、独立柱でしか適用できないという問題が発生する。
従来例3では、梁を貫通してPC鋼棒で接合するので、スラブコンクリートへの穴明け作業を必要とし、騒音、振動が発生し、PC鋼棒の張力に対するコンクリート強度を必要とするという問題が発生する。
従来例4では、コンクリート厚が厚くないと適用できないという問題が発生する。
耐震補強としてブレースを取り付ける従来工法には、現場溶接により接合する鉄骨造と、鉄骨枠組みを据付けた後にブレースを接合する方法等があるが、何れも施工が困難であり、騒音、粉塵などの問題がある。
特開平10−184031号公報 特開平10−318674号公報 特開平9−279858号公報 特開平10−184031号公報
本発明者は、特願2003−63217号(未公開)をもって、従来例1〜3の耐震補強用接合構造のもつ問題点を解決し、補強工事が短期間ででき、コストが安く、工事区域を限定でき工事区域以外のスペースを使用可能とし、耐久性の高い耐震補強用接合構造を提案した。
この先願発明では、騒音、粉塵の問題は解決できたが、接合金具をスラブコンクリートに固定的に接合しているため、ブレース等の耐震補強用部材の引張力が接合金具を介してコンクリートスラブにせん断力と同時に引張力として作用するため、この引張力が、コンクリートスラブを局部的に破壊するため、大きな耐力が確保できなかった。
本発明は、前記の問題点を解決したもので、接合金具をコンクリートスラブ面に接着させず、接合金具とは別に力を負担するプレート等の移動拘束部材を設けることで、大きなブレース耐力を確保できるようにしたものである。
前記の目的を達成するため、本発明は次のように構成した。
第1の発明は、異なる2方向に伸びる構造部材の交差部に耐震補強用部材を接合するための接合金具を、その一方の構造部材に対しては接着剤、後施工アンカー、高力ボルト等の固定手段で接合し、他方の構造部材に対しては非固定としたうえ、この非固定側の接合金具の端部に近接又は当接して、該接合金具に作用する力に抵抗する移動拘束部材を構造部材に設け、前記接合金具を耐震補強用部材と接合するガセットプレートと、それぞれの構造部材への接合のための接合プレートにより構成し、前記移動拘束部材を、接合金具の非固定側の接合プレートの先端に近接または当接して配置し、接着剤により構造部材に固定したベースプレートで構成したことを特徴とする。
第2の発明は、第1の発明において、耐震補強用部材が引張力を受けた場合、前記移動拘束部材を介して接合金具の非固定部に作用する力を構造部材に伝達するように設けたことを特徴とする。
第3の発明は、第1の発明において、非固定側の接合金具は、前記移動拘束部材が配置される反対側の端部で構造部材に接触しており、耐震補強用部材が圧縮力を受けた場合は、接合金具に作用する力を構造部材に支圧力として伝達することを特徴とする。
第4の発明は、第1の発明において、前記耐震補強用部材の引張力により前記接合金具に作用する水平力を、前記接着剤に負荷されるせん断力により負担することを特徴とする。
第5の発明は、異なる2方向に伸びる構造部材の交差部に耐震補強用部材を接合するための接合金具を、その一方の構造部材に対しては接着剤、後施工アンカー、高力ボルト等の固定手段で接合し、他方の構造部材に対しては非固定としたうえ、この非固定側の接合金具の端部に近接又は当接して、該接合金具に作用する力に抵抗する移動拘束部材を構造部材に設け、前記接合金具を耐震補強用部材と接合するガセットプレートと、それぞれの構造部材への接合のための接合プレートにより構成し、前記移動拘束部材を、接合金具の非固定側の接合プレートの下面に配置され、該接合プレート先端側から構造部材の交差部基端まで延びており接着剤を介して構造部材に固定されたベースプレートと、該ベースプレートの上面で、かつ第2接合プレートの先端に近接して設けられた移動拘束板から構成したことを特徴とする。
第6の発明は、第1〜5の何れか1項記載の発明において、前記一方の方向に伸びる構造部材が柱であり、前記他方の方向に伸びる構造部材が梁上のコンクリートスラブであり、前記耐震補強用部材がブレースであることを特徴とする。
第7の発明は、一方の構造部材が第6の発明ので、他方の構造部材が鉄筋コンクリート梁であり、接合金具の固定手段による接合部を前記鉄筋コンクリート梁に設け、第1〜6の何れかの発明の接合金具の非固定部と、この非固定部に作用する力に抵抗する移動拘束部材を前記に設けたことを特徴とする。
第8の発明は、異なる2方向に伸びる構造部材の交差部に耐震補強用部材を接合するための接合金具を、その一方の構造部材並びに他方の構造部材に対して非固定としたうえ、この接合金具の端部に近接又は当接して、該接合金具に作用する力に抵抗する移動拘束部材を構造部材に設け、前記接合金具を耐震補強用部材と接合するガセットプレートと、それぞれの構造部材への接合のための接合プレートにより構成し、前記移動拘束部材を、接合金具の接合プレートの先端に近接または当接して配置し、接着剤により構造部材に固定したベースプレートで構成したことを特徴とする。
本発明によると、2つの構造部材の交差部材に配設する接合金具を、一方の構造部材に対してはせん断力で負担するように接合したことで、構造部材のスラブ面に大きな引張力を作用させないため該コンクリートスラブに高い耐力を確保でき、よって既存建物の梁にスタッドコネクタ等を介して効率よく伝達できる。
さらに、鉄骨構造、鉄筋コンクリート構造、鉄骨鉄筋コンクリート構造においては、スラブコンクリートのハツリ工事がなく、構造物を使用しながら耐震補強工事が可能となり補強工事の上下階に影響を与えない。また、コンクリートスラブのハツリ工事が不要になるに加えハツリ後のコンクリート補修も不要となり、工期短縮が図れる。現場溶接接合を用いないので溶接箇所周囲の養生が不要であり、無理な姿勢での現場溶接による溶接強度の信頼性があった従来技術に比べ、確実に耐震補強用部材を接合でき信頼性の高い耐震補強用接合構造となる。
また、鉄骨構造、鉄筋コンクリート構造、鉄骨鉄筋コンクリート構造に拘わらず、接合金具のガセットプレートの大きさを、地震時に構造部材の変形に追従できる程度の剛性を有するような大きさとすることにより、地震時の構造部材の変形による接合金具の構造部材からの剥離を防止し耐震性の高い耐震補強用接合構造となる。
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図1、図2に示される実施形態1は、2つの構造部材が交差する例として、角形鋼管からなる柱1とH型鉄骨梁2の上にコンクリートスラブ3が打設された例を示す。ブレース等の耐震補強用部材4を柱1とコンクリートスラブ3の交差部に接合するための接合金具5は、柱1の面に接合される第1接合プレート6とコンクリートスラブ3の上に載置される第2接合プレート7と、第1接合プレート6と第2接合プレート7のそれぞれに対して直交する向きに溶接されるガセットプレート8により構成される。ガセットプレート8には、ブレース等の耐震補強用部材4がスプライスプレート10を介して連結ボルト11により連結される。
接合金具5の第1接合プレート6と柱1を複数の高力ボルト12で接合するが、第2接合プレート7はコンクリートスラブ3の上面に対しては載置するだけで固定しない。本来、接合金具5は、地震時等に耐震補強用部材4に作用する引張力を柱1とコンクリートスラブ3を介して梁2に伝達するためのものであるから、柱1とコンクリートスラブ3の両方に固定する必要があり、第2接合プレート7をコンクリートスラブ3に載置しただけでは、耐震補強用部材4からの引張力をコンクリートスラブ3、さらに梁上スタッドボルト21を介して梁2に伝達できない。
そこで、本実施形態1では、耐震補強用部材4の引張力が接合金具5に作用するとき、その引張力は接合金具5を引き上げる方向の垂直分力と横方向に作用する水平分力として作用することに着目し、垂直分力は、第1接合プレート6を高力ボルト12で柱1に固定することで該柱1に伝達する一方、第2接合プレート7に作用する水平分力は、これに抵抗する部材をコンクリートスラブ3に設けることで、コンクリートスラブ3と梁上スタッドボルト21を介して梁2に軸力として伝達できるように構成したものである。
すなわち実施形態1では、第2接合プレート7の先端部13に近接または当接して鋼板プレートからなる移動拘束部材14をコンクリートスラブ3の上面に固着している。移動拘束部材14は、所定の厚みと大きさ(面積)を有する矩形の鋼板プレートからなり、エポキシ樹脂系接着剤などの接着剤15でコンクリートスラブ3の上面に固定されている。移動拘束部材14の端部16で第2接合プレート7の先端部13に作用する水平力を受け止めるため、第2接合プレート7と移動拘束部材14の端面同士は同一レベルに設置するのが好ましいが、接着剤15の厚さ分だけ高さに差が生じるので図示のように金属板からなるスペーサ17を移動拘束部材14の端部16の下面に固着している。
したがって、地震時にブレース等からなる耐震補強用部材4に作用する引張力により、接合金具5の第1接合プレート6と第2接合プレート7に垂直力と水平力が作用し、垂直力は高力ボルト12接合により第1接合プレート6を介して柱1で受ける一方、第2接合プレート7に作用する水平力は、移動拘束部材14で受け、さらに移動拘束部材14から接着剤15を介してコンクリートスラブ3と梁上スタッドボルト21を介して梁2に軸力として伝わり、該コンクリートスラブ3によって受けられる。また、この接着剤15には、かかる水平力に基づくせん断力が作用することになる。
また、第2接合プレート7に水平力が作用するとき、第1接合プレート6を高力ボルト12で柱1に固定していることにより、該ボルト固定部を回転中心とした上向きのモーメントが第2接合プレート7の先端部13に作用するので、その上向きの力を抑えるため、コンクリートスラブ3に打設した後施工アンカー19をスペーサ17を貫通して移動拘束部材14の先端16の上面から突出させたうえナット18で定着している。
後施工アンカー19は、コンクリートスラブ3に孔を削孔し、その孔に例えば2液混合固定性の液体を別々に収容したカプセルを収容し、ボルトを挿入してカプセルを破壊し、2液を混合固化させコンクリートスラブ3にボルトを固定するケミカルアンカー、ボルトにより先端を拡開してコンクリートスラブ3に固定する機械式アンカー等である。
したがって、第2接合プレート7の先端部13に作用する上向きの力により移動拘束部材14の先端16がめくれ上がる不具合を後施工アンカー19で確実に阻止できる。さらに、移動拘束部材14の先端16に作用する上向きの力による該移動拘束部材14の先端16が局部的に曲がるのを防止するため、移動拘束部材14の先端16近くの上面に補剛リブ20を設ける。補剛リブ20の高さや幅や数は剛性確保の必要から設定するのがよい。
前記のとおり実施形態1の耐震補強用接合構造によると、耐震補強用部材4の引張力により接合金具5に掛る水平力をコンクリートスラブ3の軸力で受けることができ、接着剤15のせん断力で受けることができる。したがって、コンクリートスラブ3には従来の接合構造のように局部的な引張力がコンクリートに作用せず、コンクリートスラブ3が破損する不具合を解消できる。
さらに、耐震補強用部材4には圧縮力が作用する場合があるが、実施形態1において、接合金具5は、移動拘束部材14が配置される反対側の端部では構造部材(つまり柱1)に接触しているので、耐震補強用部材4が圧縮力を受けた場合は、接合金具5に作用する力を構造部材(柱1)に支圧力として伝達することができる。
図3、図4は本発明の実施形態2を示す。この実施形態2では、移動拘束部材14が、接合金具5の非固定側である第2接合プレート7の下面側に配置されており、かつ接合プレートの先端部13側から柱梁の交差部基端まで延びており、接着剤15を介してコンクリートスラブ3に固定されたベースプレート22と、該ベースプレート22の上面で、かつ第2接合プレート7の先端部13に近接して設けられた移動拘束板23から構成されている。また、第2接合プレート7の上向きのモーメントを負担する移動拘束板23によってベースプレート22が持ち上がるのを防止するため、該移動拘束板23の近傍において、該ベースプレート22の上面に突出する後施工アンカー19の上部にナット18を螺合している。その他の構成は実施形態1と同じである。
実施形態2によると、実施形態1と同様に耐震補強用部材4の引張力により接合金具5に作用する水平力をコンクリートスラブ3の軸力で負担することができ、接着剤15のせん断力で負担することができる。したがって、耐震補強用部材4の引張力が、コンクリートに局部的な引張力として作用せず、コンクリートスラブ3が破損する不具合を解消できる。
図5、図6は実施形態3を示し、図7、図8実施形態4を示し、図9〜図11は実施形態5を示す。各実施形態3〜5は、実施形態1、2の耐震補強用接合構造を鉄筋コンクリート構造物に適用した例を示す。実施形態3、4では、接合金具5の柱1とコンクリートスラブ3に対する固定、非固定の接合構造を、実施形態1、2と反対に設けている。また、図5、図6の実施形態3では実施形態1の非接合構造を適用し、図5、図6の実施形態4では実施形態2の非接合構造を適用している。
すなわち、図5、図6の実施形態3では、接合金具5の第2接合プレート7が鉄筋コンクリート梁24またはコンクリートスラブ3にケミカルアンカーなどの後施工アンカー26で接合されている。また、接合金具5の第1接合プレート6が鉄筋コンクリート柱25における側面に非固定で配置されており、かつ実施形態1と同じ補剛リブ20を有する移動拘束部材14が接着剤15で鉄筋コンクリート柱25に接合されている。
実施形態3によると、耐震補強用部材4の引張力により接合金具5に作用する垂直力を第1接合プレート6を介して、鉄筋コンクリート柱25に接合した移動拘束部材14で負担することができる。したがって、鉄筋コンクリート柱25のコンクリートには局部的な引張力が作用せず、コンクリートが破損する不具合を解消できる。
図7、図8の実施形態4では、接合金具5の第2接合プレート7が鉄筋コンクリート梁24または、コンクリートスラブ3にケミカルアンカーなどの後施工アンカー26で接合されている。また、接合金具5の第1接合プレート6が鉄筋コンクリート柱25における側面に非固定で配置されている。すなわち、実施形態2と同じベースプレート22が該第1接合プレート6の裏面に配置され、かつ先端部16側から柱梁の交差部基端まで延びており接着剤15を介して鉄筋コンクリート柱25に固定されており、該ベースプレート22の上面で、かつ第1接合プレート6の先端部16に近接して移動拘束板23が設けられている。また、第1接合プレート6に作用する横方向の力を移動拘束板23が受け、それによってベースプレート22に局部的に柱から離れる方向に力が掛るのを防止するため、移動拘束板23の近傍において、該ベースプレート22の上面に突出する後施工アンカー19の先端部にナット18を螺合している。
実施形態4によると、耐震補強用部材4の引張力により接合金具5に作用する垂直力を第1接合プレート6を介して、鉄筋コンクリート柱25に接合した移動拘束部材23で負担することができる。したがって、鉄筋コンクリート柱25のコンクリートには局部的な引張力が作用せず、コンクリートが破損する不具合を解消できる。
図9〜図11は実施形態5を示を示す。実施形態5では鉄筋コンクリート柱1と鉄筋コンクリート梁24からなる鉄筋コンクリート構造物において、耐震補強用構造の接合金具5の固定手段が、柱1と梁24の両方に対して非固定の接合構造とした例を示す。すなわち、接合金具5の第1接合プレート6と第2接合プレート7が鉄筋コンクリート柱25の側面とコンクリートスラブ3の上面に非固定で配置されている。第1接合プレート6と鉄筋コンクリート柱25の非固定接合構造は図5に示す実施形態3と同じである。すなわち、第1接合プレート6の先端に当接又は近接してスペーサ17が配置されると共に、接着剤15を介して配置された補強リブ20付きの移動拘束部材14が、スペーサ17を貫通する後施工アンカー19とナット18により鉄筋コンクリート柱25に取り付けられている。第2接合プレート7も前記と同様でその先端に当接又は近接してスペーサ17が配置されると共に、接着剤15を介して配置された補強リブ20付きの移動拘束部材14がスペーサ17を貫通する後施工アンカー19とナット18によりコンクリートスラブ3に固着されている。
実施形態5によると、地震時にブレース等からなる耐震補強用部材4に作用する引張力により、接合金具5の第1接合プレート6と第2接合プレート7に垂直力と水平力が作用し、このとき垂直力と水平力の両方が第1接合プレート6と第1接合プレート7を介して、それぞれ鉄筋コンクリート柱25とコンクリートスラブ3に設けた移動拘束部材14で受け、さらに移動拘束部材14から接着剤15を介して鉄筋コンクリート柱25とコンクリートスラブ3に軸力として伝わり、接着剤15にせん断力が作用し、該鉄筋コンクリート柱25とコンクリートスラブ3によって受けられる。したがって、鉄筋コンクリート柱25とコンクリートスラブ3のコンクリートには局部的な引張力が作用せず、コンクリートが破損する不具合を解消できる。
次に、本発明を適用した構造部材への耐震補強用部材の接合構造における実施形態6につき説明をする。この実施形態6において、上記実施形態1〜5と同一の構成要素、部材に関しては、同一の番号を付すことにより、以下での説明を省略する。
実施形態6としての耐震補強用部材の接合構造41は、図12に示すように、所定の間隔をおいて立ち上げられた柱1と、複数立設されたこの柱1の間において架け渡される梁2とからなる鉄骨構造39において、柱1と梁2とが直交する直交点40aから右斜め下方に向けて配設される耐震補強用部材4aと、柱1と梁2とが直交する直交点40bから左斜め下方に向けて配設される耐震補強用部材4bとを接合するものである。
この鉄骨構造39において、地震時等において梁2が図12に示すL方向へ向けて変位した場合には、この耐震補強用部材4aには引張力が負荷されることになり、また、耐震補強用部材4bには圧縮力が負荷されることになる。その結果、この接合構造41には、耐震補強用部材4aによりP方向の力が負荷され、また耐震補強用部材4bによりR方向の力が負荷されることになる。P方向の力とR方向の力をそれぞれ水平方向、垂直方向に分解すると、垂直方向の力は、方向が反対になり打ち消されるため、接合構造41には水平方向の力が作用することになる。
同様に、この鉄骨構造39において、地震時等において梁2が図12に示すM方向へ向けて変位した場合には、この耐震補強用部材4aには圧縮力が負荷されることになり、また、耐震補強用部材4bには引張力が負荷されることになる。その結果、この接合構造41には、耐震補強用部材4aによりQ方向の力が負荷されることになり、また耐震補強用部材4bによりS方向の力が負荷されることになる。L方向へ変位した場合と同様に鉛直方向の力は打ち消され、接合構造41には水平方向の力が作用することになる。
図13は、この接合構造41の詳細な構成を示している。この接合構造41は、コンクリートスラブ3の上に載置される接合プレート47と、接合プレート47に対して直交する向きに溶接されるガセットプレート8により構成される。このガセットプレート8には、耐震補強用部材4aがスプライスプレート10を介して連結ボルト11により連結され、耐震補強用部材4bがスプライスプレート10を介して連結ボルト11により連結される。ちなみに、このガセットプレート8はそれぞれ両脇を図示しないリブによりガイドされた状態で立設されてなる。
接合プレート47の先端部13a,13bには、それぞれ鋼板プレートからなる移動拘束部材14が近接又は当接されることになる。移動拘束部材14は、エポキシ樹脂系接着剤などの接着剤15を介してコンクリートスラブ3の上面に固定されている。
即ち、この接合プレート47は、その先端部13a,13bを介して両端から移動拘束部材14が近接又は当接されて固定された状態とされている。なお、この接合プレート47に水平力が作用した場合には、上述の如き上向きのモーメントが移動拘束部材先端に作用するため、これを抑えるべく、コンクリートスラブ3に打設した後施工アンカー19を移動拘束部材14の先端16の上面から突出させ、ナット18で定着させる。
上述の如き構成からなる接合構造41に対して、例えば梁2におけるL方向への変位に基づき、耐震補強用部材4aを介して引張力Pが負荷された場合には、この接合構造41においてこの引張力Pは、図13に示すように、そのx方向の力の成分としてのPxと、そのy方向の力の成分としてのPyに分解することができる。同様に、梁2におけるL方向への変位に基づき、耐震補強用部材4bを介して圧縮力Rが負荷された場合には、この接合構造41においてこの圧縮力Rは、そのx方向の力の成分としてのRxと、そのy方向の力の成分としてのRyに分解することができる。
その結果、この接合構造41に負荷されたPyと、Ryは、互いに打ち消し合うことになる。また、この接合構造41に負荷されたPxと、Rxは、互いに強め合うことになる。即ち、梁2がL方向に変位した場合には、このPxとRxとを重ね合わせた水平力が、先端部13aを介して移動拘束部材14へ作用することになる。この移動拘束部材14は、接着剤15によりコンクリートスラブ3に固定されているため、水平力をスラブ面へのせん断力で負担させ、コンクリートスラブ3から梁上スタッドを通じて梁への軸力として流すことができる。
従って、コンクリートスラブ3には従来の接合構造のように局部的な引張力が作用することなく、コンクリートスラブ3が破損する不具合を解消できる。
また、上述の如き構成からなる接合構造41に対して、例えば梁2におけるM方向への変位に基づき、耐震補強用部材4bを介して引張力Sが負荷された場合には、この接合構造41においてこの引張力Sは、図13に示すように、そのx方向の力の成分としての引張応力Sxと、そのy方向の力の成分としての引張応力Syに分解することができる。同様に、梁2におけるM方向への変位に基づき、耐震補強用部材4aを介して圧縮力Qが負荷された場合には、この接合構造41においてこの圧縮力Qは、そのx方向の力の成分としての圧縮力Qxと、そのy方向の力の成分としての圧縮力Qyに分解することができる。
その結果、この接合構造41に負荷されたSyと、Qyは、互いに打ち消し合うことになる。また、この接合構造41に負荷されたSxと、Qxは、互いに強め合うことになる。即ち、梁2がM方向に変位した場合には、このSxとQxとを重ね合わせた水平力が、先端部13bを介して移動拘束部材14へ作用することになる。この移動拘束部材14は、接着剤15によりコンクリートスラブ3に固定されているため、水平力をスラブ面へのせん断力で負担させ、コンクリートスラブ3から梁上スタッドを通じて梁への軸力として流すことができる。
従って、コンクリートスラブ3には従来の接合構造のように局部的な引張力が作用することなく、コンクリートスラブ3が破損する不具合を解消できる。
なお、この接合構造41の各構成は、耐震用補強部材4a、4bのコンクリートスラブ3に対する角度が互いに同一の場合、直線Vを介して左右線対称となるように形成させることが望ましい。また、この耐震用補強部材4a,4bのコンクリートスラブ3に対する角度が互いに異なる場合には、直線Vを介して左右線対称に形成させることなく、例えば、移動拘束部材14の長さを互いに異ならせるようにしてもよい。これにより、接着剤15が担うことができるせん断力の大きさを左右共に最適化させることが可能となるからである。
なお、この実施形態6は、上述した構成に限定されるものではなく、例えば図14に示すように、移動拘束部材14を接合プレート47の下面側に配置させ、接着剤15を介してコンクリートスラブ3に固定させたベースプレート22と、該ベースプレート22の上面で、かつ接合プレート47の先端部13a,bに近接させた移動拘束板23を備えるようにしてもよい。これらの構成の詳細は、実施形態2の記載を引用することにより、ここでの説明を省略する。
この図14に示す構成においても、同様に耐震補強用部材4の引張応力や圧縮応力により接合金具41に作用する水平力を接着剤15に作用するせん断力で担うことが可能となる。したがって、耐震補強用部材4の引張力が局部的な力として作用することがなくなり、ひいてはコンクリートスラブ3が破損する不具合を解消することが可能となる。
なお、上述した実施形態6では、あくまで鉄骨構造39における梁2に打設されるコンクリートスラブ3に対して適用される場合を例にとり説明をしたが、かかる場合に限定されるものではなく、いかなる直線状の構造部材に配設されるものであってもよい。
また、上述した実施形態6では、あくまで鉄骨構造39に適用される場合を例にとり説明をしたが、かかる場合に限定されるものではなく、例えばRC構造に適用してもよいことは勿論である。
[実施形態の作用]
本発明によると、2つの構造部材の交差部材に配設する接合金具を、一方の構造部材に対してはせん断力で負担するように接合したことで、構造部材のスラブ面に大きな引張力を作用させないため既存建物の梁上スタッドコネクタに効率よく伝達でき、該コンクリートスラブに高い耐力を確保できる。
さらに、鉄骨構造、鉄筋コンクリート構造、鉄骨鉄筋コンクリート構造においては、スラブコンクリートのハツリ工事がなく、構造物を使用しながら耐震補強工事が可能となり補強工事の上下階に影響を与えない。また、コンクリートスラブのハツリ工事が不要になるに加えハツリ後のコンクリート補修も不要となり、ケレン作業ですむため工期短縮が図れる。現場溶接接合を用いないので無理な姿勢での現場溶接による溶接強度の信頼性があった従来技術に比べ、確実に耐震補強用部材を接合でき信頼性の高い耐震補強用接合構造となる。
また、鉄骨構造、鉄筋コンクリート構造、鉄骨鉄筋コンクリート構造に拘わらず、接合金具のガセットプレートの大きさを、地震時に構造部材の変形に追従できる程度の剛性を有するような大きさとすることにより、地震時の構造部材の変形による接合金具の構造部材からの剥離を防止し耐震性の高い耐震補強用接合構造となる。
また、鉄骨構造、鉄筋コンクリート構造、鉄骨鉄筋コンクリート構造に拘わらず、接合金具のガセットプレートの大きさを、地震時に構造部材の変形に追従できる程度の剛性を有するような大きさとすることにより、地震時の構造部材の変形による接合金具の構造部材からの剥離を防止し耐震性の高い耐震補強用接合構造となる。
なお、上述した実施の形態では、ずれ止めとして梁上スタッドボルト21が鉄骨梁2に設けられている場合を例にとり説明をしたが、かかる場合に限定されるものではなく、例えば、溶接等、いかなるずれ止め手段により代替されていてもよい。かかる場合には、上記梁上スタッドボルト21の記載が、そのままずれ止め手段に適用されることになる。
(a)は、本発明の実施形態1を示す断面図である。 (a)、(b)は、図1のA−A断面図とB−B断面図、(c)は、図2(a)のC−C断面図である。 本発明の実施形態2を示す断面図である。 (a)、(b)は、図3のD−D断面図とE−E断面図である。 本発明の実施形態3を示す断面図である。 (a)、(b)は、図5のF−F断面図とG−G断面図である。 本発明の実施形態4を示す断面図である。 (a)、(b)は、図7のH−H断面図とI−I断面図である。 本発明の実施形態5を示す断面図である。 図9のJ−J断面図である。 図9のK−K断面図である。 実施形態6としての耐震補強用部材の接合構造を示す図である。 実施形態6としての耐震補強用部材の接合構造の詳細につき説明するための図である。 実施形態6としての耐震補強用部材の接合構造の詳細につき説明するための他の図である。
符号の説明
1 柱
2 鉄骨梁
3 コンクリートスラブ
4 耐震補強用部材(ブレース)
5 接合金具
6 第1接合プレート
7 第2接合プレート
8 ガセットプレート
10 スプライスプレート
11 連結ボルト
12 高力ボルト
13 先端部
14 移動拘束部材
15 接着剤
16 先端部
17 スペーサ
18 ナット
19 後施工アンカー
20 補剛リブ
21 梁上スタッドボルト
22 ベースプレート
23 移動拘束板
24 鉄筋コンクリート梁
25 鉄筋コンクリート柱
26 後施工アンカー
39 鉄骨構造
40 直交点
41 接合構造

Claims (8)

  1. 異なる2方向に伸びる構造部材の交差部に耐震補強用部材を接合するための接合金具を、その一方の構造部材に対しては接着剤、後施工アンカー、高力ボルト等の固定手段で接合し、他方の構造部材に対しては非固定としたうえ、この非固定側の接合金具の端部に近接又は当接して、該接合金具に作用する力に抵抗する移動拘束部材を構造部材に設け、
    前記接合金具を耐震補強用部材と接合するガセットプレートと、それぞれの構造部材への接合のための接合プレートにより構成し、前記移動拘束部材を、接合金具の非固定側の接合プレートの先端に近接または当接して配置し、接着剤により構造部材に固定したベースプレートで構成したことを特徴とする耐震補強用接合構造。
  2. 請求項1において、耐震補強用部材が引張力を受けた場合、前記移動拘束部材を介して接合金具の非固定部に作用する力を構造部材に伝達するように設けたことを特徴とする耐震補強用接合構造。
  3. 請求項1において、非固定側の接合金具は、前記移動拘束部材が配置される反対側の端部で構造部材に接触しており、耐震補強用部材が圧縮力を受けた場合は、接合金具に作用する力を構造部材に支圧力として伝達することを特徴とする耐震補強用接合構造。
  4. 前記耐震補強用部材の引張力により前記接合金具に作用する水平力を、前記接着剤に負荷されるせん断力により負担すること
    を特徴とする請求項1記載の耐震補強用接合構造。
  5. 異なる2方向に伸びる構造部材の交差部に耐震補強用部材を接合するための接合金具を、その一方の構造部材に対しては接着剤、後施工アンカー、高力ボルト等の固定手段で接合し、他方の構造部材に対しては非固定としたうえ、この非固定側の接合金具の端部に近接又は当接して、該接合金具に作用する力に抵抗する移動拘束部材を構造部材に設け、
    前記接合金具を耐震補強用部材と接合するガセットプレートと、それぞれの構造部材への接合のための接合プレートにより構成し、前記移動拘束部材を、接合金具の非固定側の接合プレートの下面に配置され、該接合プレート先端側から構造部材の交差部基端まで延びており接着剤を介して構造部材に固定されたベースプレートと、該ベースプレートの上面で、かつ第2接合プレートの先端に近接して設けられた移動拘束板から構成したことを特徴とする耐震補強用接合構造。
  6. 前記一方の方向に伸びる構造部材が柱であり、前記他方の方向に伸びる構造部材が梁上のコンクリートスラブであり、前記耐震補強用部材がブレースであることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項記載の耐震補強用接合構造。
  7. 一方の構造部材が請求項6記載で、他方の構造部材が鉄筋コンクリート梁であり、接合金具の固定手段による接合部を前記鉄筋コンクリート梁に設け、請求項1〜6の何れか1項に記載の接合金具の非固定部と、この非固定部に作用する力に抵抗する移動拘束部材を前記に設けたことを特徴とする耐震補強用接合構造。
  8. 異なる2方向に伸びる構造部材の交差部に耐震補強用部材を接合するための接合金具を、その一方の構造部材並びに他方の構造部材に対して非固定としたうえ、この接合金具の端部に近接又は当接して、該接合金具に作用する力に抵抗する移動拘束部材を構造部材に設け、
    前記接合金具を耐震補強用部材と接合するガセットプレートと、それぞれの構造部材への接合のための接合プレートにより構成し、前記移動拘束部材を、接合金具の接合プレートの先端に近接または当接して配置し、接着剤により構造部材に固定したベースプレートで構成したことを特徴とする耐震補強用接合構造。
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