JP5340998B2 - 耐震補強用鉄骨ブレースの施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、既存の鉄筋コンクリートで構築された柱梁フレームの、耐震補強用として鉄骨ブレースを製作し設置する工法に関する。

既存鉄筋コンクリート造建築物等の耐震強度を高める技術としては、鉄筋コンクリート壁を増設する方法の他に、枠付きの鉄骨ブレースを建物の周囲や中間部に設置する方法がある。さらに、柱や梁を鉄板或いは繊維などで巻き補強する方法も広く行われている

これらの耐震補強用の枠付き鉄骨ブレース工法としては、既存の柱及び梁の内側面にアンカーボルト等を打設し、次いで垂直部材と水平部材からなる周囲枠、及び斜材からなる鉄骨ブレースを組み立て、次に一体となった当該周辺枠付きの鉄骨ブレースを既存柱梁との開口部に固定する。その後既存の柱梁と枠付き鉄骨ブレースの間に鉄筋を配した後型枠で塞ぎ、無収縮モルタル充填し、必要強度が発現するまで養生を行う方法が一般的である。

従来から、耐震補強用鉄骨ブレース工法の改良手段としては、前記周囲枠と鉄骨ブレースとの接着手段、周囲枠と既存柱梁との接着手段等に関する技術が報告されている（特許文献１〜９）。

特開平１０−２６６５８４号公報 特開平１１−７１９０６号公報 特開平１１−２９３９４６号公報 特開２００１−４９７６８号公報 特開２００２−７０３２９号公報 特開２００４−２１１３１５号公報 特開２００８−１４０６５号公報 特開２００８−６３３１６号公報 特開２００９−１９７５６号公報

従来の耐震補強用鉄骨ブレース工法においては、図２に示すように、周囲枠とブレースとの連結部、すなわち垂直部材、水平部材及び斜材とが接合するコーナー部や水平部材及び斜材とが接合する直線接合部の接合は、完全溶込み溶接にて行い、このコーナー部や直線接合部と別途準備した垂直部材、水平部材及び斜材とをハイテンションボルトにてスプライスプレートにより接合する手段が採られている。
しかしながら、このコーナー部や直線接合部と他の部材との完全溶込み溶接部分の強度は、溶接の資格を取得している熟練工が行い、十分な強度が確保されているかを確認するために、非破壊による自主検査並びに第三者検査機関による試験が義務付けられている。かかる溶接作業や強度確認試験を行うことは、鉄骨の製品を加工・溶接するための時間がかかるとともに、その製品が溶接作業時の熱により歪みを生じ、精度確保のための歪修正や、現場での組立てに時間を要するという問題も生じることになる。
従って、十分な強度を確保し、かつ経済的に精度の高い耐震補強用鉄骨ブレース部材の製作・加工の開発が望まれていた。

そこで本発明者は、十分な強度を確保できる耐震補強用鉄骨ブレース工法について種々検討した結果、従来完全溶込み溶接によって接合されていたコーナー部や直線接合部に垂直部材、水平部材、斜材のうちの一部、例えばハイテンションボルトにより接合可能な長さを一部有する部分をコア部として予め、独立型としておき、これに垂直部材、水平部材、斜材をハイテンションボルトにてスプライスプレートにより接合すれば、完全溶込み溶接が不要となり、溶接による強度低下が懸念される部分がなくなる結果、十分な強度が確保できるため、非破壊などの確認試験が必要なくなり、製品の製作・加工の期間も短縮できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、耐震補強用として鉄骨ブレースを製作及び設置する工法において、鉄骨ブレースの垂直部材、水平部材及び斜材が接合するコーナー部コアを、垂直部材、水平部材及び斜材が接合できる部材の一部まで含めた独立型とし、当該独立型のコーナー部コアと垂直部材、水平部材及び斜材とをハイテンションボルトにてスプライスプレートにより接合することを特徴とする耐震補強用鉄骨ブレースの施工方法を提供するものである。
また本発明は、さらに、鉄骨ブレースの水平部材及び斜材が接合する直線部コアを、水平部材及び斜材が接合できる部材の一部まで含めた独立型とするものである上記の施工方法を提供するものである。

本発明の施工方法によれば、確認試験が必要なコア部及び／又は直線接合部に完全溶込み溶接による接合部分がないため、製作・加工の途中で自主検査や第三者機関による非破壊などの確認試験の必要がない。従って、耐震補強用鉄骨ブレース製品を製作・加工する時間が減少し、かつその製品が溶接作業時の熱による歪みを生じず、歪修正や現場での組立てに時間を要するという問題を解消することが出来る。

本発明方法による周辺枠とブレースとの接合手段の例を示す図である。 従来法による周辺枠とブレースとの接合手段を示す図である。

本発明の施工方法は、耐震補強用鉄骨ブレース工法における改良方法であり、従来コーナー部及び直線接合部が、完全溶込み溶接により、垂直部材、水平部材、斜材と接合されていた部分を、予め分割し、コーナー部及び直線接合部のみを独立型としておく点に特徴がある。かかるコーナー部や直線接合部は、ブレース部材との接合部分であり、この部分を予め、コア部として独立させ、ハイテンションボルトにてスプライスプレートで接合すれば、完全溶込み溶接による強度低下の懸念が全くなくなる。

本発明においては、図１のコーナー部のように、鉄骨ブレースの垂直部材、水平部材及び斜材が接合するコーナー部コアを、垂直部材、水平部材及び斜材が接合できる部材の一部まで含めた独立型にしておく。ここで、コーナー部コアに含められる、垂直部材、水平部材及び斜材が接合できる部材の一部とは、最低限、ハイテンションボルトにてスプライスプレートにより、垂直部材、水平部材又は斜材との接合が可能な長さがあればよい。ただし、この部分の長さは、ハイテンションボルトにより接合できる長さ以上であればよいが、長くしすぎると独立型とする部分が大きくなり、経済的でない。

また、本発明においては、図１の上辺部のように、さらに、鉄骨ブレースの水平部材及び斜材が接合する直線部コアを、水平部材及び斜材が接合できる部材の一部まで含めた独立型とするのが好ましい。ここで、水平部材及び斜材が接合できる部材の一部は、前記と同様、最低限、ハイテンションボルトにてスプライスプレートにより、水平部材又は斜材との接合が可能になる長さがあればよい。また、図１では、上辺部にのみ直線接合部があるが、当該直線接合部は下辺部又は両側の垂直部にあってもよい。

本発明においては、前記独立型コーナー部及び必要により独立型直線接合部を予め準備しておき、施工現場では、これらの部分と垂直部材、水平部材及び斜材とをハイテンションボルトにてスプライスプレートにより接合する。このように製作及び施工すれば、完全溶込み溶接作業がないため、熱による鉄骨ブレースの歪みもなく、精度の高い鉄骨ブレースを組み立てることができる。

本発明の施工方法においては、通常の耐震補強用鉄骨ブレース工法に従って行えばよい。すなわち、垂直部材、水平部材及び斜材に用いられる鉄骨は設計どおりの部材で良く、鉄板やＨ鋼の断面等を変更する必要はない。

また、周辺枠とブレース部材が接合された後は、必要により配筋を行い、次いで周辺枠と既存の柱梁との隙間の側面を塞ぐ型枠工事を行い、その隙間へ無収縮モルタルを注入し、モルタルの養生後、脱型を行えばよい。

次に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

実施例１
予め、図１中のコーナー部コア及び上辺部の直線接合部に相当する部材を工場内で作製した。また、垂直部材、水平部材及び斜材に相当する部材を作製した。
これらの部材を耐震補強現場に持ち込み、図１のように、既存柱梁と周辺部にはアンカーボルトを打設する。コーナー部及び直線接合部はハイテンションボルトにてスプライスプレートにより垂直部材、水平部材及び斜材を接合した。次いで、常法に従い、既存柱梁と周辺部との隙間を型枠で塞ぎ、無収縮モルタルで充填した。
以上の工法により、従来法に比較して完全溶込み溶接作業及び溶接部の非破壊による自主検査並びに第三者機関の確認試験を省略でき、かつ溶接作業の熱による製品の歪みもなく精度の高い枠付の鉄骨ブレースを提供することが出来る。さらに、現場の条件にもよるが、製品の揚重作業に制限がある場合でも、部材の小型化により現場への搬入も容易になる特徴も有している。

１：コーナー部コア
２：直線接合部
３：水平部材
４：垂直部材
５：斜材
６：スプライスプレート接合部
７：溶接接合部

Claims (4)

1. 耐震補強として鉄骨ブレースを設置する工法において、鉄骨ブレースの垂直部材、水平部材及び斜材が接合するコーナー部コアを、垂直部材、水平部材及び斜材が接合できる部材の一部まで含めた、予め接合された独立型とし、当該独立型のコーナー部コアと垂直部材、水平部材及び斜材とをハイテンションボルトにてスプライスプレートにより接合することを特徴とする耐震補強用鉄骨ブレースの施工方法。
2. さらに、鉄骨ブレースの水平部材及び斜材が接合する直線部コアを、水平部材及び斜材が接合できる部材の一部まで含めた、予め接合された独立型とするものである請求項１記載の施工方法。
3. 前記垂直部材、水平部材及び斜材が接合できる部材の一部が、ハイテンションボルトにてスプライスプレートにより接合可能な長さである請求項１記載の施工方法。
4. 前記水平部材及び斜材が接合できる部材の一部が、ハイテンションボルトにてスプライスプレートにより接合可能な長さである請求項２記載の施工方法。

Images