JPH11182057A - 既設立体トラスの改修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新耐震設計基準の施行以前に構築された既設
の立体トラスを改修する場合に、立体トラスを構成する
トラス枠材の上弦材と下弦材に溶接変形を与えずに上弦
材と下弦材を補強する。 【解決手段】 トラス枠材４の上弦材１と下弦材２に添
設，固定される補強材５と、片面に支持部材８が接合さ
れ、上弦材１に固定された補強材５の上と、下弦材２に
固定された補強材５の下に支持部材８を挟んで配置され
る上部保持部材６及び下部保持部材７と、トラス枠材４
の長さ方向の両側位置に配置される側部保持部材９，９
等によって上弦材１と下弦材２の溶接変形を拘束した状
態で、トラス枠材４を補強するための腹材３，もしくは
補強材５を上弦材１及び下弦材２に溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はトラス枠材の組立
によって構成されている既設の立体トラスを補強する既
設立体トラスの改修方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】新耐震
設計基準の施行以前に構築された既設の立体トラスを改
修する場合、新規に構築された場合と同等の性能を改修
後の立体トラスに持たせる必要から、既設の立体トラス
は、新たに構築される立体トラスに適用される前記基準
に適合するように耐震補強されなければならない。

【０００３】基準の施行以前に構築された立体トラスに
おいては、腹材と上下の弦材との接合が一本のボルトや
リベットで行われていることが多いが、具体的にはこの
ような接合箇所に対して腹材を弦材に溶接することで補
強を施すことになる。

【０００４】改修工事は立体トラスを使用状態にしたま
ま行うことになるが、このような使用状態では立体トラ
スの全構成部材に自重による軸力が導入されていること
から、腹材の接合部を単に溶接することにすれば、溶接
後に部材の収縮が起こり、腹材の本数が多ければそれだ
け収縮量が倍加するため、部材長さが長い場合や溶着金
属の量が多くなる場合には著しい変形が起こり、上弦材
と下弦材に曲げ等の溶接変形を与えることになる。

【０００５】溶接変形は溶接時の原因により曲げと収縮
に分けられ、曲げは溶接の均衡が図れない場合や、溶接
時の入熱の差によって起こり、収縮は溶接する部材の、
収縮方向の拘束の程度が弱い程起こり易い。

【０００６】この発明は上記背景より、既設の立体トラ
スのトラス枠材を改修する際に、トラス枠材に溶接変形
を生じさせずに、溶接による補強を行う改修方法を提案
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では補強の対象と
なるトラス枠材の上弦材と下弦材を、それぞれに添設，
固定される補強材と、トラス枠材の周囲にフレーム状に
組まれる上部保持部材及び下部保持部材によって上下か
ら保持し、トラス枠材構面外方向並びに軸方向の変形に
対して拘束することにより、トラス枠材を補強するため
の腹材，もしくは補強材を上弦材及び下弦材に溶接する
ときの上弦材と下弦材の収縮を抑制し、それぞれの溶接
変形を防止する。

【０００８】上部保持部材及び下部保持部材の片面には
支持部材が接合され、上弦材に固定された補強材の上
と、下弦材に固定された補強材の下に一本，もしくは二
本の上部保持部材及び下部保持部材がそれぞれ補強材と
の間に支持部材を挟んで配置され、各支持部材が補強材
に着脱自在に接合される。

【０００９】上弦材と下弦材に添設され、溶接やボルト
接合によって固定された補強材はトラス枠材の補強材と
してそのまま残される場合と、上弦材と下弦材の溶接変
形を防止する役目を果たした後に回収される場合があ
る。

【００１０】上部保持部材及び下部保持部材は請求項１
に記載のように、補強対象となるトラス枠材の周辺のト
ラス枠材の上弦材と下弦材に、それぞれに固定される固
定部材を介して固定される場合、直接固定部材を介して
固定される場合と、補強対象のトラス枠材の周辺のトラ
ス枠材間に跨る受け部材と固定部材を介して固定される
場合がある。

【００１１】請求項１では、上部保持部材及び下部保持
部材は一本の場合、補強対象となるトラス枠材に直接止
められることでそのトラス枠材を拘束し、二本の場合は
補強対象のトラス枠材の周辺のトラス枠材間に跨る受け
部材に止められることで補強対象のトラス枠材を拘束す
る。

【００１２】請求項１の場合は、補強対象となるトラス
枠材の周辺のトラス枠材が上部保持部材と下部保持部材
間の間隔を保持し、上部保持部材と下部保持部材が溶接
時のトラス枠材をその構面外方向並びに軸方向の変形に
対して拘束する。

【００１３】また請求項２に記載のように、トラス枠材
の長さ方向の両側位置に、上部保持部材及び下部保持部
材に着脱自在に接合される側部保持部材が配置される場
合は、上部保持部材及び下部保持部材は側部保持部材に
よって幅方向両側から挟み込まれることで拘束される。

【００１４】請求項２では、側部保持部材が上部保持部
材及び下部保持部材を幅方向両側から挟み込みながら、
上部保持部材と下部保持部材に接合されることで、上部
保持部材と下部保持部材間の間隔を保持し、上部保持部
材と下部保持部材が溶接時のトラス枠材をその構面外方
向並びに軸方向の変形を拘束する。

【００１５】トラス枠材を補強するために行われる腹
材，もしくは補強材の上弦材及び下弦材への溶接は、上
記のように補強材と上部保持部材及び下部保持部材で上
弦材と下弦材の溶接変形を拘束した状態で行われる。

【００１６】上部保持部材と下部保持部材が支持部材と
補強材を介して上弦材と下弦材を上下から挟み込むこと
と、補強材が支持部材に接合された状態で上弦材と下弦
材に添設，固定されることで、上弦材と下弦材は腹材，
もしくは補強材の上弦材及び下弦材への溶接時に溶接変
形に対して拘束される。

【００１７】

【発明の実施の形態】請求項１，請求項２の発明は上弦
材１と下弦材２及び両弦材１，２間に架設される腹材３
からなるトラス枠材４を組み立てて構成されている既設
立体トラスのトラス枠材４を、トラス枠材４の溶接変形
を防止しながら、腹材３，もしくは新たに添設される補
強材５を上弦材１及び下弦材２に溶接することで補強す
る方法である。

【００１８】補強の対象となるトラス枠材４の上弦材１
と下弦材２には図５〜図７に示すように補強材５が添設
され、溶接やボルトにより固定される。補強材５は後述
の上部保持部材６及び下部保持部材７に接合されている
支持部材８に着脱自在に接合される。補強材５の長さは
図２〜図４に示すように実質的に上弦材１や下弦材２の
長さと同等程度かそれより短い。

【００１９】図５は上弦材１や下弦材２と互いに対称に
なるように補強材５を配置し、補強材５を上弦材１や下
弦材２に直接，もしくはプレートを挟んで間接的に溶接
する場合、図６は補強材５のフランジを上弦材１や下弦
材２のフランジに重ねて配置し、上弦材１や下弦材２に
溶接により接合する場合を示す。図６の場合、補強材５
のウェブと支持部材８間に連結材51が配置され、連結材
51が補強材５のウェブにボルトや溶接により接合され、
支持部材８にはボルトにより着脱自在に接合される。

【００２０】図７は図６の変形例であり、補強材５のウ
ェブと上弦材１や下弦材２のウェブ間に連結材51を配置
し、補強材５のフランジが上弦材１や下弦材２のフラン
ジに重なった状態で、補強材５のウェブを連結材51にボ
ルトにより接合するようにした場合である。この場合、
連結材51は上弦材１や下弦材２のウェブやフランジに予
め溶接される。補強材５の形状は上弦材１や下弦材２の
形状に応じて決まり、図示するような山形鋼には限らな
い。

【００２１】補強材５は上弦材１と下弦材２に対し、溶
接による場合も、ボルトによる場合も上弦材１と下弦材
２の長さ方向に間隔をおき、複数箇所において、または
上弦材１と下弦材２の両端部分の二箇所において固定さ
れる。

【００２２】上弦材１に固定された補強材５の上と、下
弦材２に固定された補強材５の下には一本，もしくは二
本の上部保持部材６及び下部保持部材７が配置される。
上部保持部材６と下部保持部材７の片面には上部保持部
材６と下部保持部材７の長さ方向に間隔をおいて部分的
に予め支持部材８がボルトや溶接により接合されてお
り、上部保持部材６と下部保持部材７はそれぞれ補強材
５との間に支持部材８を挟んで配置され、支持部材８は
補強材５にボルトにより着脱自在に取り付けられる。

【００２３】支持部材８と補強材５を接合するボルトが
挿通する支持部材８と補強材５のボルト孔は補強材５に
よる上弦材１と下弦材２の拘束効果を確保する上で、ボ
ルトに遊びが生じないよう、リーマーにより明けられ
る。支持部材８が上部保持部材６と下部保持部材７にボ
ルト接合される場合も同様の理由から、支持部材８と上
部保持部材６及び下部保持部材７のボルト孔はリーマー
により明けられる。

【００２４】図１〜図４はトラス枠材４の長さ方向の両
側位置に配置される側部保持部材９，９によって上部保
持部材６及び下部保持部材７を幅方向両側から挟み込
み、拘束した請求項２の発明の例を示す。

【００２５】側部保持部材９，９は上部保持部材６及び
下部保持部材７の幅方向両側に配置され、上部保持部材
６及び下部保持部材７に着脱自在に接合される。側部保
持部材９，９は二本で対になり、上部保持部材６及び下
部保持部材７を挟み込むことで、上部保持部材６と下部
保持部材７間の間隔を保持すると共に、上部保持部材６
及び下部保持部材７の、トラス枠材４構面外方向の変形
を拘束する。

【００２６】上部保持部材６及び下部保持部材７と、側
部保持部材９，９の互いに接合される部分にはそれぞれ
軸方向に複数個のボルト孔が配列し、各トラス枠材４の
高さや長さ、あるいは角度の相違に対応する。図１，図
２はトラス枠材４が水平な場合、図３は水平に対して傾
斜している場合を示す。

【００２７】トラス枠材４の上弦材１と下弦材２を補強
するために行われる腹材３や補強材５の、上弦材１と下
弦材２への溶接は、補強材５と上部保持部材６と下部保
持部材７及び側部保持部材９，９で上弦材１と下弦材２
の溶接変形を拘束した状態で行われる。

【００２８】腹材３は図６に示すように上弦材１と下弦
材２に直接溶接される、または図５に示すように上弦材
１と下弦材２に接合されているガセットプレート31に重
なる部分の周辺において溶接される。上弦材１と下弦材
２を補強するために補強材５を上弦材１と下弦材２に溶
接する場合、補強材５は上弦材１と下弦材２に断続溶接
によって溶接される他、上弦材１と下弦材２の両端部分
においてのみ溶接される。

【００２９】補強材５は腹材３の溶接前に上弦材１と下
弦材２に上記の通り、ボルトや溶接により固定されてい
るが、補強材５が上弦材１と下弦材２にボルトにより接
合されている場合で、腹材３の溶接のみで補強が十分で
ある場合、補強材５は腹材３の溶接後に上弦材１と下弦
材２から取り外され、上部保持部材６及び下部保持部材
７と側部保持部材９，９と共に回収され、転用される。
補強材５が上弦材１と下弦材２に溶接されている場合に
は、補強材５は残される。

【００３０】補強材５を上弦材１と下弦材２に溶接する
ときの上弦材１と下弦材２の溶接変形は、上弦材１と下
弦材２に添設，固定されている補強材５が、側部保持部
材９，９によって保持された上部保持部材６と下部保持
部材７に保持されることで防止される。

【００３１】支持部材８を含む上部保持部材６と下部保
持部材７及び側部保持部材９，９から構成される保持フ
レーム10は図２，図３に示すように側部保持部材９，９
を支持する架台16毎移動するリフター11に載置され、リ
フター11の移動と配置によって補強の対象となるトラス
枠材４の周囲に設置される。

【００３２】各側部保持部材９の下端にはロッド12が固
定され、ロッド12がリフター11の上端に接続したブラケ
ット13に、高さ調整自在に接続される。架台16はリフタ
ー11の上部に繋ぎ部材17を介して載置され、固定され
る。

【００３３】ブラケット13にはローラ14が接続し、ロー
ラ14はリフター11の昇降に伴い、架台16に載置されたガ
イドレール15に沿って移動する。移動後、ローラ14は図
示しない固定金物によってガイドレール15に固定され
る。

【００３４】請求項１の発明は図８〜図10に示すように
請求項２における側部保持部材９，９に代え、上部保持
部材６及び下部保持部材７を、補強対象となるトラス枠
材４の周辺のトラス枠材４の上弦材１と下弦材２に、そ
れぞれに固定される固定部材18を介して固定し、補強材
５と上部保持部材６及び下部保持部材７で上弦材１と下
弦材２の溶接変形を拘束した状態で、腹材３，もしくは
補強材５を上弦材１及び下弦材２に溶接する方法であ
る。この発明は上記のリフター11を使用しない場合に実
施される。

【００３５】図面では二本の上部保持部材６及び下部保
持部材７を用いていることから、固定部材18，18間に受
け部材19を架設し、受け部材19に上部保持部材６と下部
保持部材７を接合しているが、上部保持部材６と下部保
持部材７が一本の場合、上部保持部材６と下部保持部材
７は平面上、補強材５に重なる位置に配置され、それに
対応した位置の上弦材１と下弦材２に固定される固定部
材18に接合される。

【００３６】この場合、支持部材８と受け部材19のボル
ト孔、及び受け部材19と上部保持部材６及び下部保持部
材７のボルト孔はリーマーにより明けられる。

【００３７】図８〜図10の場合、上部保持部材６と下部
保持部材７は請求項２における側部保持部材９，９によ
っても上下方向に拘束される。側部保持部材９，９を使
用する場合、必ずしも固定部材18を使用する必要はな
い。

【００３８】図９は固定部材18，18が固定されるトラス
枠材４，４間に角度が付かない場合の断面を、図10は角
度が付く場合の断面を示す。

【００３９】

【発明の効果】請求項１，２共、補強の対象となるトラ
ス枠材の上弦材と下弦材を、それぞれに添設，固定され
る補強材と、トラス枠材の周囲にフレーム状に組まれる
上部保持部材及び下部保持部材によって上下から保持
し、トラス枠材構面外方向並びに軸方向の変形に対して
拘束するため、トラス枠材を補強するための腹材，もし
くは補強材を上弦材及び下弦材に溶接するときの上弦材
と下弦材の溶接変形を抑制し、それぞれの溶接変形を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】既設のトラス枠材と請求項２の保持フレームの
関係を示した斜視図である。

【図２】図１の立面図である。

【図３】保持フレームを傾斜させた状態で使用している
様子を示した立面図である。

【図４】既設のトラス枠材と補強材及び保持フレームの
関係を示した平面図である。

【図５】上弦材と対称になるように補強材を添設した場
合を示した斜視図である。

【図６】上弦材に重ねて補強材を添設した場合を示した
斜視図である。

【図７】図６の変形例を示した斜視図である。

【図８】請求項１の保持フレームの配置例を示した平面
図である。

【図９】トラス枠材間に角度が付かない場合の図８の縦
断面図である。

【図１０】トラス枠材間に角度が付く場合の図８の縦断
面図である。

【符号の説明】 １……上弦材、２……下弦材、３……腹材、31……ガセ
ットプレート、４……トラス枠材、５……補強材、51…
…連結材、６……上部保持部材、７……下部保持部材、
８……支持部材、９……側部保持部材、10……保持フレ
ーム、11……リフター、12……ロッド、13……ブラケッ
ト、14……ローラ、15……ガイドレール、16……架台、
17……繋ぎ部材、18……固定部材、19……受け部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 武 東京都中央区銀座６丁目２番10号 株式会 社巴コーポレーション内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上弦材と下弦材及び両弦材間に架設され
   る腹材からなるトラス枠材を組み立てて構成された既設
   立体トラスのトラス枠材を補強する方法であり、補強の
   対象となるトラス枠材の上弦材と下弦材に補強材を添
   設，固定し、上弦材に固定された補強材の上と、下弦材
   に固定された補強材の下に、片面に支持部材が接合され
   た一本，もしくは二本の上部保持部材及び下部保持部材
   をそれぞれ補強材との間に支持部材を挟んで配置し、各
   支持部材を前記補強材に着脱自在に接合すると共に、上
   部保持部材及び下部保持部材を、補強対象となるトラス
   枠材の周辺のトラス枠材の上弦材と下弦材に、それぞれ
   に固定される固定部材を介して固定し、補強材と上部保
   持部材及び下部保持部材で上弦材と下弦材の溶接変形を
   拘束した状態で、腹材，もしくは補強材を上弦材及び下
   弦材に溶接する既設立体トラスの改修方法。
2. 【請求項２】 上弦材と下弦材及び両弦材間に架設され
   る腹材からなるトラス枠材を組み立てて構成された既設
   立体トラスのトラス枠材を補強する方法であり、補強の
   対象となるトラス枠材の上弦材と下弦材に補強材を添
   設，固定し、上弦材に固定された補強材の上と、下弦材
   に固定された補強材の下に、片面に支持部材が接合され
   た一本，もしくは二本の上部保持部材及び下部保持部材
   をそれぞれ補強材との間に支持部材を挟んで配置し、各
   支持部材を前記補強材に着脱自在に接合すると共に、ト
   ラス枠材の長さ方向の両側位置に側部保持部材を配置
   し、上部保持部材及び下部保持部材を幅方向両側から挟
   み込みながら、側部保持部材を上部保持部材及び下部保
   持部材に着脱自在に接合し、補強材と上部保持部材及び
   下部保持部材で上弦材と下弦材の溶接変形を拘束した状
   態で、腹材，もしくは補強材を上弦材及び下弦材に溶接
   する既設立体トラスの改修方法。