JP6967859B2 - Seismic retrofitting structure - Google Patents
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Description
本発明は、耐震補強構造に関する。 The present invention relates to a seismic retrofitting structure.
下記特許文献1には、鉄筋コンクリート構造物における既存の柱、梁及び耐震壁に対して、補強部材を接合した耐震補強構造が示されている。この補強部材は、柱、梁に対してはあと施工アンカーによって接合され、耐震壁に対してはボルトによって接合されている。これにより、柱及び梁と、耐震壁とが補強部材を介して接合される。
The following
しかし上記特許文献1のように躯体(柱及び梁)と壁材(耐震壁)とを接合するためにボルトを用いる場合、壁材の一方側でナットを押さえ、他方側でボルトを締め込むため、壁材の両側から作業する必要がある。また、壁材に面内方向の力が作用した際に、ボルト締結部に局部的な力が加わる可能性がある。
However, when a bolt is used to join the frame (column and beam) and the wall material (shear wall) as in
本発明は上記事実を考慮して、ボルトを用いずに躯体と壁材とを接合できる耐震補強構造を提供することを目的とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a seismic retrofitting structure capable of joining a frame and a wall material without using bolts.
請求項1の耐震補強構造は、建物の躯体と、前記躯体に対して横方向に隙間を空けて配置され、壁面が前記躯体と対面した状態で前記躯体における柱に取付けられた鋼板製の壁材と、前記壁材が前記柱と異なる前記躯体に取付けられた箇所と異なる箇所において前記隙間に設けられ、前記躯体及び前記壁材のそれぞれに、ボルトを用いず接着剤を用いて固定されることにより、前記壁材を前記躯体へさらに接合する接合手段と、を有する。
The seismic retrofitting structure according to
請求項1の耐震補強構造では、躯体に取付けられた壁材がさらに接合手段を介して躯体に接着接合される。躯体と壁材とを接合する接合作業は、壁材の片側(躯体側)から作業すればよく、ボルト接合のように壁材の両側から作業する必要がない。また壁材に対して、ボルト締結部に生じる局部的な力が加わることを抑制できる。
In the seismic retrofitting structure of
請求項2の耐震補強構造は、前記接合手段は前記壁材の面内方向に沿って前記隙間に配置された板材であり、前記柱と異なる前記躯体と前記板材との間及び前記板材と前記壁材との間に前記接着剤が充填されている。
Seismic reinforcement structure of
請求項2の耐震補強構造では、建物の躯体と壁材との間の隙間に板材が配置される。このため、躯体と壁材とを接合する接着剤の厚みが薄くなる。これにより、躯体と壁材との間の隙間に板材が配置されない場合と比較して、接着剤が硬化時に熱割れしにくい。
請求項3の耐震補強構造は、前記板材は縞鋼板である。
In the seismic retrofitting structure of
In the seismic retrofitting structure of
請求項4の耐震補強構造は、前記接合手段は、前記壁材に接着された板状部と、前記板状部から前記板状部の面外方向へ突出し前記柱と異なる前記躯体に接着された突出部と、を備えた鋼材である。 Seismic reinforcement structure of claim 4, before Symbol joining means includes bonding a plate-shaped portion which is bonded to the wall material, the plate-like portion the skeleton which protrudes in the out-of-plane direction different from the column from the plate-like portion It is a steel material provided with a protruding portion.
請求項4の耐震補強構造では、鋼材の板状部が壁材に接着され、板状部から面外方向に突出した突出部が躯体に接着されている。すわなち、躯体と壁材とが鋼材を介して接合される。これにより鋼材の突出部の突出幅を調整することで、鋼材と壁材との間の隙間を接着剤を充填するための適正な大きさとすることができる。 In the seismic retrofitting structure of claim 4 , the plate-shaped portion of the steel material is adhered to the wall material, and the protruding portion protruding from the plate-shaped portion in the out-of-plane direction is adhered to the skeleton. That is, the skeleton and the wall material are joined via a steel material. By adjusting the protruding width of the protruding portion of the steel material, the gap between the steel material and the wall material can be made an appropriate size for filling the adhesive.
本発明に係る耐震補強構造によると、ボルトを用いずに躯体と壁材とを接合できる。 According to the seismic retrofitting structure according to the present invention, the skeleton and the wall material can be joined without using bolts.
(耐震補強構造)
本実施形態に係る耐震補強構造は、図1に示すように、1階の床スラブ14Aを形成するコンクリートに根巻き支持された鋼製の柱22と、柱22に架設されたトラス梁24、26と、を備えた架構20を有する建物10に適用される。
(Seismic retrofitting structure)
As shown in FIG. 1, the seismic retrofitting structure according to the present embodiment includes a
(建物、躯体)
建物10において、柱22は4つの柱(柱22B、図2参照)で構成された組柱とされている。図1において柱22は1本のみが描かれているが、図2に示すように、柱22Bが左右及び前後方向に隣接して配置されて1組の柱22を形成している。また、図2に示すように柱22Bにはそれぞれトラス梁26における上弦材26A、下弦材26Bが接合されている。同様に、図3に示すようにトラス梁24における上弦材24A、下弦材24Bが接合されている。
(Building, skeleton)
In the
なお、図1の紙面前方向は図2における紙面右方向(矢印FR方向)に対応し、図1の紙面後ろ(奥)方向は図2における紙面左方向(矢印BK方向)に対応している。 The front direction of the paper in FIG. 1 corresponds to the right direction of the paper in FIG. 2 (arrow FR direction), and the back (back) direction of the paper in FIG. 1 corresponds to the left direction of the paper in FIG. 2 (arrow BK direction). ..
図2に示すように、建物10においては2階の床スラブ14Bが鉄筋コンクリート製とされ、床スラブ14Bは、H形鋼の梁16と、梁16が架け渡された柱22に支持されている。なお、柱22を構成する柱22Bは床スラブ14Bを貫通する通し柱とされている。また、1階の床スラブ14Aと2階の床スラブ14Bとの間には鉄筋コンクリート製の壁体18が、柱22Bの後方(矢印BK方向)に形成されている。
As shown in FIG. 2, in the
以下の説明においては、これらの床スラブ14A、14B、梁16、壁体18、架構20(柱22及びトラス梁24、26)等を総称して、躯体12と称することがある。
In the following description, these
(鋼板壁)
躯体12における壁体18及び床スラブ14Bの上方には、本発明における壁材の一例としての鋼板壁30が設けられている。鋼板壁30は、柱22B(躯体12)との間に隙間V0を空けて配置されている。また鋼板壁30は、鋼板壁30の表面に溶接されたアングル材30Aと、柱22Bの裏面に溶接されたアングル材22Aとを溶接又はボルト接合することで、柱22B(躯体12)に取付けられている。すなわち、鋼板壁30は柱22Bに取付けられて支持されている。
(Steel plate wall)
Above the
(接合手段)
本実施形態に係る耐震補強構造は、柱22B(躯体12)に取付けられている鋼板壁30を、さらに異なる接合手段を用いて躯体12に接合することで、建物10を耐震補強するものである。具体的には図1に示すように、鋼板壁30は躯体12に対して、接合部J1、J2、J3において接合される。以下に詳述するが、鋼板壁30は、接合部J1においてトラス梁24の下弦材24Bに接合され、また、接合部J2においてトラス梁26の下弦材26Bに接合され、さらに、接合部J3において2階の床スラブ14Bに接合される。
(Joining means)
The seismic retrofitting structure according to the present embodiment seismically strengthens the
接合部J1の構造について説明する。図3(A)に示すように、トラス梁24における上弦材24Aと下弦材24Bの間には、鉛直材24C、斜材24Dが架け渡されている。図3(B)に示すように、鉛直材24C、斜材24Dは何れも上弦材24A及び下弦材24B(鋼板壁30寄りの上弦材24A及び下弦材24B)の裏面に接合されており、これらの鉛直材24C、斜材24Dと鋼板壁30との間(即ちトラス梁24と鋼板壁30との間)には、幅D1の隙間V1が形成されている。接合部J1は、隙間V1をあけて配置されたトラス梁24と鋼板壁30とを、後述する接合手段としての縞鋼板42及び接着剤を用いて接合した部分である。
The structure of the joint portion J1 will be described. As shown in FIG. 3A, a
接合部J1においては、図3(A)に破線で示す縞鋼板42が、鋼板壁30の面内方向に沿って隙間V1に配置されている。縞鋼板42は、鋼板を圧延して表面に凹凸を付けたチェッカープレートであり、図4(A)に示すように、隙間V1の幅方向の略中央部に配置されている。斜材24D(又は鉛直材24C)と縞鋼板42の間及び鋼板壁30と縞鋼板42の間にはそれぞれ接着剤(例えばエポキシ樹脂)が充填されている。これにより鋼板壁30は、トラス梁24の下弦材24Bに接合される。なお、縞鋼板42は本発明における板材の一例である。
In the joint portion J1, the
図4(B)に示すように、下弦材24Bと斜材24D(又は鉛直材24C)とを接合するリベットRと縞鋼板42が干渉する位置には、縞鋼板42に貫通孔が形成されている。これにより縞鋼板42を隙間V1の幅方向の略中央部に配置することができる。
As shown in FIG. 4B, a through hole is formed in the
次に、接合部J2の構造について説明する。図1に示すように、接合部J2においては、接合部J1と同様に鋼板壁30がトラス梁26の下弦材26Bに接合されるが、鉛直材26C及び斜材26Dは接合されていない。そして、図1に示す下弦材26Bと鋼板壁30との間(即ちトラス梁26と鋼板壁30との間)に形成された隙間V2の幅D2は、上述したトラス梁24と鋼板壁30との間に形成された隙間V1の幅D1よりも大きい。接合部J2は、隙間V2をあけて配置されたトラス梁26と鋼板壁30とを、後述する接合手段としてのアングル材44及び接着剤を用いて接合した部分である。
Next, the structure of the joint portion J2 will be described. As shown in FIG. 1, in the joint portion J2, the
図5(A)に示すように、接合部J2においては、鋼板壁30及び下弦材26Bにアングル材44が接着固定されている。具体的には鋼板壁30の面内方向に沿って配置されたアングル材44の板状部44Aが鋼板壁30に接着され、板状部44Aから板状部44Aの面外方向へ突出した突出部44Bが下弦材26Bの下面に接着されている。突出部44Bの突出幅は隙間V2の幅D2よりも広く形成され、下弦材26Bと十分な接着面積を確保できる寸法とされている。なお、アングル材44は本発明における鋼材の一例である。
As shown in FIG. 5A, in the joint portion J2, the
次に、接合部J3の構造について説明する。図2に示すように、鋼板壁30は2階の床スラブ14Bの上方に設置されているが、鋼板壁30はアングル材30A、22Aを介して柱22Bに取付けられているため、床スラブ14Bに対しては構造的に切り離されている。接合部J3は、床スラブ14B(躯体12)と鋼板壁30において、構造的に切り離された部分を後述するアングル材46及び接着剤を用いて接合した部分である。
Next, the structure of the joint portion J3 will be described. As shown in FIG. 2, the
図6に示すように、接合部J3においては、鋼板壁30及び床スラブ14Bにアングル材46が接着固定されている。具体的にはアングル材46の板状部46Aが鋼板壁30に接着され、板状部46Aから板状部46Aの面外方向へ突出した突出部46Bが床スラブ14Bの上面に接着されている。なお、以下の説明において、縞鋼板42、アングル材44、46を総称して接合手段40と称することがある。
As shown in FIG. 6, in the joint portion J3, the
(作用・効果)
本実施形態に係る耐震補強構造によると、接合部J1において、トラス梁24(躯体12)と鋼板壁30とが、縞鋼板42及び接着剤を用いて接合される。また接合部J2において、トラス梁26(躯体12)と鋼板壁30とが、アングル材44及び接着剤を用いて接合される。さらに接合部J3において、床スラブ14B(躯体12)と鋼板壁30が、アングル材46及び接着剤を用いて接合される。
これにより、躯体12における柱22Bに取付けられている鋼板壁30が、さらに接合部J1、J2、J3によって躯体12に接着接合される。これにより躯体12の拘束箇所が増えるため建物10の耐震性能が向上する。
(Action / effect)
According to the seismic retrofitting structure according to the present embodiment, the truss beam 24 (frame 12) and the
As a result, the
躯体12と鋼板壁30とを接合する接合作業は、鋼板壁30の内側(躯体12側)から作業すればよく、ボルト接合のように鋼板壁30の両側から作業する必要がない。また鋼板壁30に対して、ボルト締結部に生じる局部的な力が加わることを抑制できる。このため、施工しやすく局部破壊も生じにくい。
The joining work for joining the
また、本実施形態に係る耐震補強構造によると、図4(A)、(B)に示すように接合部J1において、トラス梁24(躯体12)と鋼板壁30との間の隙間V1に縞鋼板42が配置される。これにより、トラス梁24と鋼板壁30との間の隙間に縞鋼板42が配置されない場合と比較して、トラス梁24と鋼板壁30とを接合する接着剤の厚みが薄くなる。このため、接着剤が硬化時に熱割れしにくい。
Further, according to the seismic retrofitting structure according to the present embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4B, stripes are formed in the gap V1 between the truss beam 24 (framework 12) and the
また、本実施形態に係る耐震補強構造によると、図5(A)に示すように接合部J2において、アングル材44の板状部44Aが鋼板壁30に接着され、板状部44Aから面外方向に突出した突出部44Bがトラス梁26に接着されている。すわなち、トラス梁26と鋼板壁30とがアングル材44を介して接合される。
Further, according to the seismic retrofitting structure according to the present embodiment, as shown in FIG. 5A, in the joint portion J2, the plate-shaped
このため、図5(A)に破線で図示するように、トラス梁26と鋼板壁30との間の隙間V2に例えば接合部J1と同様に縞鋼板42を配置する場合と比較して、接着剤の厚みを任意の寸法に設定できる。または薄くできる。したがって接着剤の厚みを接着性能、耐久性などの観点から望ましい厚みにすることができる。
Therefore, as shown by the broken line in FIG. 5A, the
また、本実施形態に係る耐震補強構造によると、図1に示すように地震時などにおいて躯体12に対して横方向からの外力Qが加わった際に、正面視で互いに斜め方向に配置された接合部J1、J2間及び接合部J2、J3間の鋼板壁30(網掛けTで示す部分)が引張力に抵抗する引張ブレースとして機能する。このため躯体12の変形が抑制される。
Further, according to the seismic retrofitting structure according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, when an external force Q from the lateral direction is applied to the
なお、本実施形態では接合部J1において板材として縞鋼板42を用いているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば表面に凹凸が形成されていな平板を用いてもよいし、材質についても鋼のほか、アルミなどの各種金属や樹脂材料などを用いることができる。このような板材を用いても、隙間V1において接着剤の厚みを薄くすることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では接合部J2においてアングル材44の板状部44Aと鋼板壁30とが直接接着されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図5(B)に示すように、板状部44Aと鋼板壁30との間に、接合部J1と同様に縞鋼板42を配置してもよい。このような構成は、下弦材26Bと鋼板壁30との間に形成された隙間V3の幅D3が広い場合に好適である。
Further, in the present embodiment, the plate-shaped
また、本実施形態では鋼板壁30と躯体12とを接合部J1、J2、及び接合部J3で接合しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば「接合部J1及び接合部J2」、「接合部J2及び接合部J3」又は「接合部J1及び接合部J3」などとすることができる。さらに、鋼板壁30は、接合部J1、J2、及び接合部J3の何れか1箇所において躯体12に接合されるものとしてもよい。このように構成しても、接合部J1、J2、J3の何れも形成されていない構成と比較して、建物10の耐震性能を高めることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態において鋼板壁30は、下弦材24Bに対し鉛直材24C、斜材24Dが接合された接点(接合部J1)においてトラス梁24と接合されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば接合部J2と同様に、鉛直材24C、斜材24Dの何れも接合されていない場所において鋼板壁30と下弦材24Bとを接合してもよい。また、鋼板壁30と下弦材24Bは接合せず、鋼板壁30と上弦材24A、鉛直材24C及び斜材24Dの何れかとを接合してもよい。さらに接合手段40としては、縞鋼板42、アングル材46を適宜選択して用いることができ、縞鋼板42及びアングル材46を併用してもよい。
Further, in the present embodiment, the
同様に、鋼板壁30がトラス梁26と接合される場所も任意の場所に設定することができ、任意の接合手段40を用いることができる。
Similarly, the place where the
また、本実施形態において鋼板壁30が接合される躯体12の例としてトラス梁24、26及び床スラブ14Bを挙げたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば鋼板壁30は、任意の接合手段40を用いて柱22Bに接合してもよいし、図示しないH形鋼の梁、鉄筋コンクリート製の柱、梁に接合してもよい。
Further, in the present embodiment, the truss beams 24 and 26 and the
また、本実施形態において鋼板壁30は、アングル材30A、22Aを用いて柱22Bに取付けられているが、本発明の実施形態はこれに限らない。つまり、接合部J1、J2、J3以外の部分における躯体12に対する鋼板壁30の取付け構造は、任意の構造とすることができる。例えばトラス梁24、26に固定されていてもよいし、床スラブ14Bに固定されていてもよい。このような構成としても、さらに接合部J1、J2、J3において躯体12と鋼板壁30とを接合することで、建物10の耐震性を高めることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態においては図4(A)に示すように、接合部J1において縞鋼板42が隙間V1の幅方向の略中央部に配置され、斜材24Dと縞鋼板42の間及び鋼板壁30と縞鋼板42の間にそれぞれ接着剤が充填されているものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図3(B)に二点鎖線で示すように、縞鋼板42を斜材24Dの裏面に溶接し、接着剤は鋼板壁30と縞鋼板42の間にのみ充填してもよい。また、接合部J2、J3においても、適宜溶接を用いることができる。このように、本実施形態に係る耐震補強構造においては、溶接と接着とを併用してもよい。溶接を併用することで、接合強度を高めることができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4A, the
12 躯体
14B 床スラブ(躯体)
22B 柱(躯体)
22 柱(躯体)
24 トラス梁(躯体)
26 トラス梁(躯体)
30 鋼板壁(壁材)
40 接合手段
42 縞鋼板(板材、接合手段)
44 アングル材(鋼材、接合手段)
44A 板状部
44B 突出部
46 アングル材(接合手段)
12
22B pillar (framework)
22 pillars (framework)
24 Truss beam (framework)
26 Truss beam (framework)
30 Steel plate wall (wall material)
40 Joining means 42 Striped steel plate (plate material, joining means)
44 Angle material (steel material, joining means)
44A Plate-shaped
Claims (4)
前記躯体に対して横方向に隙間を空けて配置され、壁面が前記躯体と対面した状態で前記躯体における柱に取付けられた鋼板製の壁材と、
前記隙間に設けられ、前記柱と異なる前記躯体及び前記壁材のそれぞれに、ボルトを用いず接着剤を用いて固定されることにより、前記壁材を前記躯体へさらに接合する接合手段と、
を有する耐震補強構造。 The skeleton of the building and
A wall material made of steel plate , which is arranged with a lateral gap with respect to the skeleton and is attached to a pillar in the skeleton with the wall surface facing the skeleton.
A joining means provided in the gap and fixed to each of the skeleton and the wall material different from the pillars by using an adhesive without using bolts to further join the wall material to the skeleton.
Seismic retrofitting structure with.
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