柱梁架構の耐震補強構造
【課題】現場での溶接を行うことなく、また、柱や梁のフランジに穴をあけることを行うことなく補強部材を取り付けることによって耐震補強が可能であり、長期にわたって安定して補強できる柱梁架構の耐震補強構造を提供すること。
【解決手段】柱のフランジ面１２ａや梁のフランジ面１４ａにガセットプレートの固定面部１８ａが面を合わせて設置され、これらが挟締金具２０で挟締されることによって柱１２や梁１４にガセットプレート１８が固定され、このガセットプレート１８に補強部材１６の端部が取り付けられる。挟締金具２０の金具本体２２の少なくとも一方の端部２２ｂには雌ネジ孔２４ｂが幅方向に沿って２つ以上形成されており、一方の端部２２ｂにつき２本以上の挟締ボルト２０によって２箇所以上で挟締されている。挟締ボルト２０には、緩みや取り外しを防止する措置が講じられている。
【解決手段】柱のフランジ面１２ａや梁のフランジ面１４ａにガセットプレートの固定面部１８ａが面を合わせて設置され、これらが挟締金具２０で挟締されることによって柱１２や梁１４にガセットプレート１８が固定され、このガセットプレート１８に補強部材１６の端部が取り付けられる。挟締金具２０の金具本体２２の少なくとも一方の端部２２ｂには雌ネジ孔２４ｂが幅方向に沿って２つ以上形成されており、一方の端部２２ｂにつき２本以上の挟締ボルト２０によって２箇所以上で挟締されている。挟締ボルト２０には、緩みや取り外しを防止する措置が講じられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の柱梁架構を補強する柱梁架構の耐震補強構造に関し、さらに詳しくは、柱および梁が形鋼で構成された建物の柱梁架構を補強する柱梁架構の耐震補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば鉄骨造の建物の柱梁架構を補強する方法としては、これらの建物の柱梁架構に方杖やブレースなどの補強部材を設置する方法がある。このような補強部材を建物の柱梁架構に設置することで、水平力に対して建物の耐力を増加させることができる。この際、柱梁架構に生じる応力を補強部材に十分伝達させるためには、補強部材の端部を柱梁架構に接合して一体化させることが必要である。したがって、その接合方法が重要となる。
【０００３】
この種の接合方法としては、溶接が良く知られている。具体的には、方杖やブレースなどの補強部材の端部をボルトなどで固定するガセットプレートを溶接によって柱梁架構の柱あるいは梁に取り付け、取り付けられたガセットプレートに方杖やブレースなどの補強部材の端部をボルトなどで固定する方法などがある。
【０００４】
また、この種の接合方法においては、ボルト接合などの、溶接を用いない接合方法も知られている。
【０００５】
また、本願発明に関連する技術としては、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１は、仮設の構造物の鋼材を固定する技術である。具体的には、万力を用いて鉄骨どうしの架設接合部の重合フランジを挟持接合するものである。特許文献１に記載の技術は、仮設の構造物に関するものであるため、使用後には万力を取り外すことが前提となる技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−２８４９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、溶接による場合には、現場において柱梁架構の柱あるいは梁にガセットプレートの溶接を行う必要がある。この場合には、火事等の発生を予防する目的から、大規模な溶接養生が必要となり、コストの増加に繋がる。また、現場の環境が悪い場合（例えば、上向きに溶接を行う必要がある場合など）などでは溶接欠陥などが生じることがあり、耐震性能の低下が心配される。そこで、現場での溶接を必要としない接合方法が望まれる。
【０００８】
これに対し、ボルト接合は、現場での溶接を必要としない接合方法ではあるが、この接合方法の場合、柱や梁のフランジにボルトを通すための穴をあける必要がある。これにより、柱や梁の断面積を小さくしてしまうため、柱や梁の耐力を低下させるおそれがある。
【０００９】
特許文献１に記載の技術は、仮設の構造物の鋼材を固定するものであり、建物の耐震補強を行うものではない。この万力は、仮設の構造物に用いるものであることから、簡単に取り外せることが前提となっており、恒久的な建物の構造部材としては不向きである。また、この万力は、共通軸線上に形成された一対の雌螺孔に螺入された一対の螺杆の先端間で１点で鋼材を固定するため、傾きやすいという問題がある。これが傾いた場合には、挟んだ鋼材がずれて架設接合部が外れるおそれがある。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、現場での溶接を行うことなく、また、柱や梁のフランジに穴をあけることを行うことなく補強部材を取り付けることによって耐震補強が可能であり、長期にわたって安定して補強できる柱梁架構の耐震補強構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明に係る柱梁架構の耐震補強構造は、柱および梁が形鋼で構成された建物の柱梁架構に補強部材が設置されて補強される柱梁架構の耐震補強構造において、前記柱または梁のフランジ面に面を合わせて設置される固定面部の面から前記補強部材の端部が取り付けられる取付面部が起立形成された構成のガセットプレートの該固定面部が前記柱または梁のフランジ面に面を合わせて設置され、該フランジとともに該ガセットプレートの固定面部が、コ字型の金具本体の上下端部のうち少なくとも一方の端部にその上下方向に貫通形成された雌ネジ孔を該端部の幅方向に沿って２つ以上有し、該雌ネジ孔に対して一方の端部につき２本以上の挟締ボルトが螺入されることによってコ字型の開口部内に配置された部材を上下方向から２箇所以上で挟締する挟締金具で挟締されて、前記柱または梁に該ガセットプレートが固定され、前記金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトには、緩みや取り外しを防止する措置が講じられており、この状態で、前記ガセットプレートに前記補強部材の端部が取り付けられていることを要旨とするものである。
【００１２】
この際、前記緩みや取り外しを防止する措置は、前記金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトにロックナットを用いることによって講じられていることが好ましい。また、前記柱のウェブを境にした同じ面側あるいは前記梁のウェブを境にした同じ面側には前記挟締金具が２個以上用いられて挟締金具同士が連結金具によって連結されていることが好ましい。
【００１３】
そして、本発明に係る柱梁架構の耐震補強構造においては、前記柱および梁を構成する形鋼がＨ形鋼または溝形鋼であり、柱および梁を構成する形鋼の一対のフランジ間に引張力や圧縮力に作用する耐引張圧縮用鋼材が配置固定されて、前記柱および梁を構成する形鋼の引張耐力や圧縮耐力が向上されていても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る柱梁架構の耐震補強構造によれば、柱または梁のフランジとともにガセットプレートの固定面部が上記挟締金具で挟締されることにより柱または梁にガセットプレートが固定され、このガセットプレートに補強部材の端部が取り付けられることにより柱梁架構に補強部材が設置されることから、現場での溶接を行うことなく、また、柱や梁のフランジに穴をあけることを行うことなく補強部材を取り付けることによって耐震補強が可能である。
【００１５】
また、上記挟締金具によれば、コ字型の金具本体の上下端部のうち少なくとも一方の端部につき２本以上の挟締ボルトが用いられており、柱または梁のフランジとともにガセットプレートの固定面部が上下方向から２箇所以上で挟締されているため、従来の万力のように１点で鋼材を固定するときに万力自体が傾きやすいといった現象は起こりにくくなり、長期にわたって安定して補強することができる。
【００１６】
ここで、金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトに緩みを防止する措置が講じられているものは、長期の使用による挟締ボルトの緩みが抑えられるため、長期にわたって安定して補強することができる。したがって、恒久的な建物の構造部材として好適なものである。また、金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトに取り外しを防止する措置が講じられているものは、簡単に取り外せないことが前提となっており、恒久的な建物の構造部材として好適なものである。
【００１７】
この際、金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトにロックナットを用いることによって緩みや取り外しを防止する措置が講じられていれば、長期の使用による挟締ボルトの緩みが確実に抑えられ、長期にわたって安定して補強される。
【００１８】
そして、柱のウェブを境にした同じ面側あるいは梁のウェブを境にした同じ面側に用いられた２個以上の挟締金具同士が連結金具によって連結されていれば、個々の挟締金具が傾くといった現象が起こりにくくなるため、長期にわたって安定して補強することができる。また、このようにして挟締金具が傾くことが抑えられれば、これによる耐力の低下を抑えることができるとともに、柱梁架構全体の曲げ剛性の増加も見込むことができる。
【００１９】
そして、柱および梁を構成する形鋼がＨ形鋼または溝形鋼であり、柱および梁を構成する形鋼の一対のフランジ間に引張力や圧縮力に作用する耐引張圧縮用鋼材が配置固定されていれば、柱および梁を構成する形鋼の引張耐力や圧縮耐力が向上するため、優れた性能が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る柱梁架構の耐震補強構造の正面図であり、補強部材として方杖を用いた例である。
【図２】図１の柱梁架構の耐震補強構造において用いられる挟締金具の一例を示した図である。
【図３】図１の柱梁架構の耐震補強構造において挟締金具を用いて形鋼のフランジとガセットプレートの固定面部とが挟締された状態を示した図である。
【図４】本発明の柱梁架構の耐震補強構造において用いられる挟締金具の他の例であり、ロックナットを用いて緩みや取り外しを防止する措置が講じられるものを示した図である。
【図５】本発明の柱梁架構の耐震補強構造において挟締金具を用いて形鋼のフランジとガセットプレートの固定面部とが挟締された状態を示した図であり、連結金具により挟締ボルトが連結された状態を示した図である。
【図６】図１に示す柱梁架構の耐震補強構造において、Ｈ形鋼の一対のフランジ間に引張力や圧縮力に作用する耐引張圧縮用鋼材が配置固定された状態を示した図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図７の変形例であり、耐引張圧縮用鋼材の形状が異なるものの断面図である。
【図９】本発明の柱梁架構の耐震補強構造において用いられる挟締金具の他の例であり、上下方向の両側から挟締ボルトが螺入される構造のものを示した図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る柱梁架構の耐震補強構造の正面図であり、補強部材としてブレースを用いた例である。
【図１１】図１０に示す柱梁架構の耐震補強構造において、Ｈ形鋼の一対のフランジ間に引張力や圧縮力に作用する耐引張圧縮用鋼材が配置固定された状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る柱梁架構の耐震補強構造の正面図であり、補強部材として方杖を用いた例である。図２は、図１の柱梁架構の耐震補強構造において用いられる挟締金具の一例を示した図である。図３は、図１の柱梁架構の耐震補強構造において挟締金具を用いて形鋼のフランジとガセットプレートの固定面部とが挟締された状態を示した図である。なお、下記の挟締金具においては、便宜上、方向を定めて上下方向としているが、これによって建物における取り付け方向を特定するものではない。
【００２２】
図１に示す本発明の一実施形態に係る柱梁架構の耐震補強構造１０において、耐震補強を施す建物は鉄骨造よりなるものである。柱梁架構の柱１２および梁１４は、それぞれＨ形鋼で構成されている。このような構成の柱梁架構に対して、補強部材としての方杖１６を設置することにより柱梁架構の耐震補強が行われる。方杖１６には、例えばＨ形鋼や溝形鋼などの鋼材などが用いられる。
【００２３】
方杖１６は、地震等の振動によって建物に作用する水平力（層間変形による力）に対して抵抗するものでもあり、柱梁架構の接合部を補強するものでもあって、柱梁架構の接合部近傍で柱１２と梁１４の間を繋ぐように設置される。方杖１６の端部を柱梁架構の柱１２または梁１４に取り付けるための取付金具として、ガセットプレート１８が用いられる。ガセットプレート１８は、柱梁架構の内側のフランジ１２ａ、１４ａに取り付けられる。
【００２４】
ガセットプレート１８には、柱１２または梁１４のフランジ面に面を合わせて設置される固定面部１８ａと、固定面部１８ａの面から起立形成された取付面部１８ｂとが備えられている。取付面部１８ｂには、補強部材としての方杖１６の端部をボルト４２で固定するために設けられた固定孔が備えられており、ボルト接合によってガセットプレート１８の取付面部１８ｂに方杖１６の端部が取り付けられる。ガセットプレート１８は、固定面部１８ａと取付面部１８ｂとを備えた構成から、断面形状はＴ字型になっている。ガセットプレート１８は、その固定面部１８ａで、柱１２のフランジ１２ａまたは梁１４のフランジ１４ａに固定される。ガセットプレート１８のフランジ１２ａまたはフランジ１４ａへの固定には、挟締金具２０が用いられる。
【００２５】
挟締金具２０は、図２に示すように、金具本体２２がコ字型をしているものであり、コ字型の開口部２２ｃ内に配置された部材が上下方向から挟締される。金具本体２２の上下端部２２ａ，２２ｂのうち一方の端部２２ｂ（図２では、下側の端部２２ｂとして示している。）には、その上下方向に貫通形成された雌ネジ孔２４ｂが備えられている。雌ネジ孔２４ｂは、図３に示すように、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の幅方向に沿って２つ備えられている。一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）に形成された雌ネジ孔２４ｂのそれぞれには、挟締ボルト２６が螺入されている。挟締ボルト２６は、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）に形成された雌ネジ孔２４ｂの数に対応して、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）に２本用いられている。したがって、コ字型の開口部２２ｃ内に配置された部材は、２箇所で挟締される。
【００２６】
挟締金具２０は、金具本体２２の他方の端部２２ａ（図２では、上側の端部２２ａとして示している。）にも、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の雌ネジ孔２４ｂと軸線を共通する位置に雌ネジ孔２４ａが備えられている。他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）の雌ネジ孔２４ａには、固定ボルト２８の軸部が螺入されている。固定ボルト２８は、挟締ボルト２６と共通する軸線上に配置され、コ字型の開口部２２ｃ内に配置された部材を挟締する際の挟締ボルト２６に対する受部となる。
【００２７】
固定ボルト２８は、コ字型の開口部２２ｃ内から雌ネジ孔２４ａに螺入されており、固定ボルト２８の頭部は、他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）の内側（コ字型の開口部２２ｃ内）に配置されている。したがって、固定ボルト２８の頭部が挟締ボルト２６に対する受部となる。固定ボルト２８の頭部はその軸部よりも径が大きいため、挟締する部材に対する受部の接触面積が大きく、挟締金具２０が傾きにくいという利点がある。
【００２８】
挟締ボルト２６と同様、固定ボルト２８も回すことは可能であるが、通常は、固定ボルト２８は回さないで、挟締ボルト２６を回すことによって、コ字型の開口部２２ｃ内に配置された部材を挟締する。固定ボルト２８は、例えば、挟締ボルト２６に対する受部としての位置（上下方向の位置）を調整する場合などにおいて回すことができる。したがって、回す必要がなければ、固定ボルト２８を金具本体２２に完全に固定（締結）しても良い。
【００２９】
柱梁架構の柱１２または梁１４にガセットプレート１８を固定するには、挟締金具２０を用いる。まず、柱梁架構の柱１２の内側のフランジ面１２ａまたは梁１４の内側のフランジ面１４ａに、ガセットプレート１８の固定面部１８ａの面を合わせる。次いで、フランジ面１２ａまたはフランジ面１４ａとともにガセットプレート１８の固定面部１８ａを挟締金具２０で挟締する。この際、金具本体２２の雌ネジ孔２４ｂに螺入された挟締ボルト２６には、緩みや取り外しを防止する措置が講じられている。緩みや取り外しを防止する措置は、緩みを防止する措置、取り外しを防止する措置、緩みと取り外しの両方を防止する措置のいずれの措置をも含むものである。
【００３０】
緩みを防止する措置は、挟締状態にある挟締ボルト２６が緩まないようにするものである。また、長期にわたって耐震補強を施した状態を維持するものであることから、挟締ボルト２６は、挟締後には取り外さないか、あるいは簡単には取り外せないようにすることが好ましい。ただし、ガセットプレート１８を設置する位置が確定していないときにその位置の変更に対応させる場合などでは、取り外しを許容するものである。
【００３１】
取り外しを防止する措置は、挟締状態にある挟締ボルト２６が簡単には取り外せないようにするものである。すなわち、長期にわたって耐震補強を施した状態を維持するものであることから、挟締ボルト２６は、挟締後には取り外さないか、あるいは簡単には取り外せないようにするものである。ただし、ガセットプレート１８を設置する位置が確定していないときにその位置の変更に対応させる場合などでは、取り外しを許容するものである。
【００３２】
このような緩みや取り外しを防止する措置の一例としては、図４に示す例を挙げることができる。図４には、金具本体２２の雌ネジ孔２４ｂに螺入された挟締ボルト２６にロックナット３０を用いたものを示している。ロックナット３０は、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の上下方向外側に設置されている。一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）に対してロックナット３０を締めることにより、一方の端部２２ｂとロックナット３０とが互いに締め合う方向（図４中の矢印の方向）に締められており、いわゆるダブルナット構造を形成することでねじが緩みにくくされ、また、挟締ボルト２６が簡単には取り外せないようにされている。
【００３３】
挟締金具２０は、１つのガセットプレート１８に対して複数個用いることができる。ガセットプレート１８の取付強度などを考慮してその数を定めれば良い。挟締金具２０は、柱１２のウェブ１２ｂまたは梁１４のウェブ１４ｂを挟んで表裏の両側にバランス良く設置することができる。そして、柱１２または梁１４に固定されたガセットプレート１８に補強部材としての方杖１６の端部を取り付けて柱梁架構に方杖１６を設置することにより柱梁架構が補強される。
【００３４】
以上のような柱梁架構の耐震補強構造１０によれば、柱１２のフランジ１２ａまたは梁１４のフランジ１４ａとともにガセットプレート１８の固定面部１８ａが挟締金具２０で挟締されることにより柱１２または梁１４にガセットプレート１８が固定され、このガセットプレート１８に補強部材としての方杖１６の端部が取り付けられることにより柱梁架構に補強部材としての方杖１６が設置されることから、現場での溶接を行うことなく、また、柱１２のフランジ１２ａや梁１４のフランジ１４ａに穴をあけることを行うことなく補強部材としての方杖１６を取り付けることによって耐震補強が可能である。
【００３５】
このとき、挟締金具２０では、コ字型の金具本体２２の上下端部２２ａ，２２ｂのうち一方の端部２２ｂ（例えば下側の端部２２ｂ）につき２本の挟締ボルト２６が用いられており、柱１２のフランジ１２ａまたは梁１４のフランジ１４ａとともにガセットプレート１８の固定面部１８ａが上下方向から２箇所で挟締されていることから、挟締金具２０自体が傾きにくくされており、これによる耐力の低下等の発生も抑えられ、長期にわたって安定して耐震補強構造１０が維持されることとなる。
【００３６】
そして、金具本体２２の雌ネジ孔２４ｂに螺入された挟締ボルト２６に緩みを防止する措置が講じられることで、長期の使用による挟締ボルト２６の緩みが抑えられ、長期にわたって安定して耐震補強構造１０が維持されることとなる。したがって、恒久的な建物の構造部材として好適である。また、金具本体２２の雌ネジ孔２４ｂに螺入された挟締ボルト２６に取り外しを防止する措置が講じられることで、挟締ボルト２６は簡単には取り外せないものとなる。したがって、恒久的な建物の構造部材として好適である。
【００３７】
ここで、柱梁架構の耐震補強構造１０においては、柱１２のウェブ１２ｂを境にした同じ面側あるいは梁１４のウェブ１４ｂを境にした同じ面側には２個以上の挟締金具２０が用いられているが、図５に示すように、２個以上の挟締金具２０同士が連結金具３２や連結金具３３によって連結されていても良い。図５は、連結金具により挟締ボルトが連結された状態を示した図である。図５（ａ）は、挟締金具２０のコ字型の開口部２２ｃ側から見た図であり、図５（ｂ）は、挟締金具２０の側面側から見た図である。
【００３８】
連結金具３２は、隣接する挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・を互いにつなぐものであり、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の上下方向外側に設置されている。連結金具３２において、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・のそれぞれの雌ネジ孔２４ｂに対応する位置には挟締ボルト２６が挿通される挿通孔３２ａがそれぞれ形成されており、挿通孔３２ａに挿通された挟締ボルト２６が挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の一方の端部２２ｂの上下方向外側から挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・のそれぞれの雌ネジ孔２４ｂに螺入された状態で、連結金具３２を固定するための連結金具用ナット３１が締め込まれると、連結金具用ナット３１により連結金具３２は挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の一方の端部２２ｂの外側に締結（固定）される。
【００３９】
このとき、連結金具用ナット３１は、連結金具３２を介しているが、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の一方の端部２２ｂの外側に締め込まれており、一方の端部２２ｂと連結金具用ナット３１とが互いに締め合う方向に締められている。このため、連結金具用ナット３１は、挟締ボルト２６をロックするロックナットとしての機能も兼ね備えており、ねじが緩みにくくされ、また、挟締ボルト２６が簡単には取り外せないようにされている。
【００４０】
連結金具３３も、隣接する挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・を互いにつなぐものであり、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）の上下方向外側に設置されている。連結金具３３において、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・のそれぞれの雌ネジ孔２４ａに対応する位置には連結金具３３を固定するための連結金具用ボルト３４が挿通される挿通孔３３ａがそれぞれ形成されており、挿通孔３３ａに挿通された連結金具用ボルト３４が挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の他方の端部２２ａの上下方向外側から挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・のそれぞれの雌ネジ孔２４ａに螺入されて締め込まれると、連結金具用ボルト３４により連結金具３３は挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の他方の端部２２ａの外側に締結（固定）される。
【００４１】
このように、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・は、連結金具３２や連結金具３３を介して連結される。挟締金具２０同士には、連結金具３２や連結金具３３を介して力が伝達されることとなる。
【００４２】
なお、連結金具３２や連結金具３３の形状としては、特に限定されるものではない。例えば、板状の鋼材であっても良いし、Ｌ形鋼や溝形鋼などの形鋼であっても良い。また、挿通孔３２ａ，３３ａは、挟締ボルト２６が螺入されるねじ孔にすることもできる。
【００４３】
図５に示す構造においては、図３に示す構造と比較して、２個の挟締金具２０が示されており、これらの挟締金具２０を連結する連結金具３２や連結金具３３、連結金具３２を締結するための連結金具用ナット３１や連結金具３３を締結するための連結金具用ボルト３４を備えている点が異なるのみであり、これ以外の構成については図３に示す構造と同じである。
【００４４】
したがって、このような構成によれば、例えば一方の挟締金具２０（例えば２０ａ）が傾きかけても、連結金具３２や連結金具３３を介して連結されている他方の挟締金具２０（例えば２０ｂ）が抵抗することによって、一方の挟締金具２０が傾くのを抑えることができる。これにより、個々の挟締金具２０が傾くのを抑えることができるため、これによる耐力の低下等を防ぐことができる。また、これにより、柱梁架構全体の曲げ剛性を上げることができる。したがって、長期にわたって安定して耐震補強構造１０が維持されることとなる。
【００４５】
また、ここで、柱梁架構の耐震補強構造１０においては、柱梁架構の柱１２および梁１４がＨ形鋼または溝形鋼で構成されている場合には、引張力によるフランジの曲げや圧縮力によるウェブの座屈を防止する措置を講じることができる。図６は、図１に示す柱梁架構の耐震補強構造１０において、Ｈ形鋼の一対のフランジ間に引張力や圧縮力に作用する耐引張圧縮用鋼材が配置固定された状態を示した図である。図７は、図６のＡ−Ａ断面図である。図８は、図７の変形例であり、耐引張圧縮用鋼材の形状が異なるものの断面図である。
【００４６】
耐引張圧縮用鋼材５２は、柱１２あるいは梁１４を構成するＨ形鋼の一方のフランジの内側面に面接触させてフランジに沿って配置される第１平板部５４ａと、Ｈ形鋼の他方のフランジの内側面に面接触させてフランジに沿って配置される第２平板部５４ｂと、第１平板部５４ａの面および第２平板部５４ｂの面に直交する方向に沿って延び第１平板部５４ａ−第２平板部５４ｂ間を連結する連結部５６とを備えている。連結部５６は、第１平板部５４ａおよび第２平板部５４ｂの両端と両端間の内側に設けられており、補強用リブとして機能し、耐引張圧縮用鋼材５２の引張耐力と圧縮耐力を高めている。
【００４７】
耐引張圧縮用鋼材５２は、柱１２を構成するＨ形鋼の一対のフランジ１２ａ１，１２ａ２間に配置されている。また、耐引張圧縮用鋼材５２は、梁１４を構成するＨ形鋼の一対のフランジ１４ａ１，１４ａ２間に配置されている。梁１４を構成するＨ形鋼を例に挙げて説明すると、Ｈ形鋼の一方のフランジ１４ａ１側では、その一方のフランジ１４ａ１とともにガセットプレート１８の固定面部１８ａと耐引張圧縮用鋼材５２の第１平板部５４ａが挟締金具２０で挟締され、Ｈ形鋼の他方のフランジ１４ａ２側では、その他方のフランジ１４ａ２とともに耐引張圧縮用鋼材５２の第２平板部５４ｂが挟締金具６０で挟締されることで、耐引張圧縮用鋼材５２はＨ形鋼に固定されている。なお、挟締金具６０は、挟締金具２０と同じ構成よりなるものである。
【００４８】
図６に示す柱梁架構の耐震補強構造５０によれば、耐引張圧縮用鋼材５２によって柱１２および梁１４を構成するＨ形鋼の引張耐力や圧縮耐力が向上するため、優れた性能が発揮される。
【００４９】
なお、図６に示す柱梁架構の耐震補強構造５０においては、Ｈ形鋼の一対のフランジ間（１２ａ１−１２ａ２間、あるいは、１４ａ１−１４ａ２間）に耐引張圧縮用鋼材５２を固定するために、その両方のフランジ側で挟締金具が用いられているが、例えば他方のフランジ（１２ａ２あるいは１４ａ２）側（奥のフランジ側）にスラブや壁などがある場合には、挟締金具６０で挟むことはできない。このような場合には、図８に示すように、他の形状よりなる耐引張圧縮用鋼材６２を用いることができる。
【００５０】
他の耐引張圧縮用鋼材６２は、梁１４を構成するＨ形鋼の一方のフランジ１４ａ１の内側面に面接触させてフランジ１４ａ１に沿って配置される平板部６４と、平板部６４から起立するようにＨ形鋼のウェブ１４ｂの面に面接触させてウェブ１４ｂに沿って配置される起立部６６と、平板部６４の面および起立部６６の面に直交する方向に延び平板部６４−起立部６６間を連結する連結部６８とを備えている。連結部６８は、平板部６４および起立部６６の両端と両端間の内側に設けられており、補強用リブとして機能し、他の耐引張圧縮用鋼材６２の引張耐力と圧縮耐力を高めている。
【００５１】
他の耐引張圧縮用鋼材６２は、梁１４を構成するＨ形鋼の一対のフランジ１４ａ１，１４ａ２間に配置されている。Ｈ形鋼の一方のフランジ１４ａ１側では、その一方のフランジ１４ａ１とともにガセットプレート１８の固定面部１８ａと他の耐引張圧縮用鋼材６２の平板部６４が挟締金具２０で挟締されている。そして、Ｈ形鋼のウェブ１４ｂ側では、ウェブ１４ｂの面とこれに沿って配置されている起立部６６の面を貫通する貫通孔を通してボルト７０を用いてボルト締めされ、他の耐引張圧縮用鋼材６２の起立部６６がＨ形鋼のウェブ１４ｂに固定されている。なお、図８は、梁１４を構成するＨ形鋼について示しているが、柱１２を構成するＨ形鋼についても同様に他の耐引張圧縮用鋼材６２を配置することができる。
【００５２】
図８に示す柱梁架構の耐震補強構造によれば、他の耐引張圧縮用鋼材６２によって柱１２および梁１４を構成するＨ形鋼の引張耐力や圧縮耐力が向上するため、優れた性能が発揮される。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００５４】
例えば上記実施形態においては、図１に示すように、挟締金具２０の挟締ボルト２６は柱梁架構の内側を向くように配置されているが、これは、挟締ボルト２６の締め付けを行いやすくするためであり、挟締ボルト２６は柱梁架構の外側を向くように配置されていても良い。
【００５５】
また、上記実施形態においては、図２に示すように、他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）には固定ボルト２８を螺入する雌ネジ孔２４ａが設けられているが、固定ボルト２８を用いない構成にして、他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）が雌ネジ孔２４ａを備えていない構成としても良い。この場合、挟締ボルト２６に対する受部は他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）となるが、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の雌ネジ孔２４ｂと共通する軸線上の位置に、他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）の内面から隆起するボス部を金具本体２２に一体的に形成してこれを受部としても良い。
【００５６】
また、上記実施形態においては、図２に示すように、頭部を有する固定ボルト２８が示されているが、固定ボルト２８を、頭部を有さないボルトとすることもできる。
【００５７】
また、上記実施形態においては、図２に示すように、挟締ボルト２６は挟締金具２０の一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の雌ネジ孔２４ｂに螺入されているが、これは、挟締ボルト２６の締め付け工程が少なくて済むためであり、図９に示すように、他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）の雌ネジ孔２４ａにも挟締ボルト２６と同じ構造の挟締ボルト３５が挿入されて、両側の挟締ボルト２６，３５を回すことで上下方向から挟締される挟締金具３６としても良い。
【００５８】
また、上記実施形態においては、図２〜３に示すように、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の雌ネジ孔２４ｂと他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）の雌ネジ孔２４ａとは、共通する軸線上に設けられているが、これらは異なる軸線上に設けられていても良い。また、上記実施形態においては、図３に示すように、雌ネジ孔２４ｂおよび挟締ボルト２６は一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の幅方向に沿って２つ備えられているが、これらはその幅方向に沿って２つ以上備えられていれば良いため、その幅方向に沿って３つ以上備えられていても良い。
【００５９】
また、上記実施形態においては、図５に示すように、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・は、連結金具３２や連結金具３３を介して連結されているが、連結金具を用いて連結する場合には、連結金具３２および連結金具３３のいずれか一方のみを介して連結されていても良い。
【００６０】
また、上記実施形態においては、補強部材として方杖１６を例に挙げて本発明を説明しているが、図１０に示すように、補強部材として形鋼などで構成されたブレース３８を用いた構造にも本発明を適用することができる。図１０に示す構造の場合、ガセットプレート４０は、柱１２のフランジ面１２ａに面を合わせて設置される固定面部４０ａと梁１４のフランジ面１４ａに面を合わせて設置される固定面部４０ｂの両方を備えた構成であり、挟締金具２０を用いて柱１２および梁１４の両方に固定されている。ブレース３８の端部は、ボルト４２でガセットプレート４０に固定される。なお、ブレース３８を用いる場合においては、ガセットプレートは、柱１２および梁１４のいずれか一方にのみ固定されるものであっても良い。
【００６１】
そして、図１０に示す構造においても、図１に示す構造と同様に、耐引張圧縮用鋼材５２あるいは他の耐引張圧縮用鋼材６２などを用いてＨ形鋼または溝形鋼の引張力によるフランジの曲げや圧縮力によるウェブの座屈を防止する措置を講じることができる。なお、図１１は、図１０に示す柱梁架構の耐震補強構造において、Ｈ形鋼の一対のフランジ間（１２ａ１−１２ａ２間、および、１４ａ１−１４ａ２間）に耐引張圧縮用鋼材５２が配置固定された状態を示した図である。
【００６２】
また、上記実施形態においては、ガセットプレート１８と補強部材１６とが別体のものとして説明されているが、本発明においては、これらが一体のものとされていても良いのは勿論である。
【００６３】
また、上記実施形態においては、柱１２および梁１４はＨ形鋼よりなるが、溝形鋼などの他の形鋼であっても良い。また、上記実施形態においては、耐震補強を施す建物として鉄骨造のものを例に挙げて本発明を説明しているが、このような耐震補強構造を適用可能な建物としては、鉄骨造のものに限定されず、鉄筋コンクリート造のものや鉄骨鉄筋コンクリート造のものなどであっても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 柱梁架構の耐震補強構造
１２ 柱
１２ａ 柱のフランジ
１４ 梁
１４ａ 梁のフランジ
１６ 補強部材（方杖）
１８ ガセットプレート
１８ａ ガセットプレートの固定面部
２０ 挟締金具
２２ 挟締金具の金具本体
２４ｂ 雌ネジ孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の柱梁架構を補強する柱梁架構の耐震補強構造に関し、さらに詳しくは、柱および梁が形鋼で構成された建物の柱梁架構を補強する柱梁架構の耐震補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば鉄骨造の建物の柱梁架構を補強する方法としては、これらの建物の柱梁架構に方杖やブレースなどの補強部材を設置する方法がある。このような補強部材を建物の柱梁架構に設置することで、水平力に対して建物の耐力を増加させることができる。この際、柱梁架構に生じる応力を補強部材に十分伝達させるためには、補強部材の端部を柱梁架構に接合して一体化させることが必要である。したがって、その接合方法が重要となる。
【０００３】
この種の接合方法としては、溶接が良く知られている。具体的には、方杖やブレースなどの補強部材の端部をボルトなどで固定するガセットプレートを溶接によって柱梁架構の柱あるいは梁に取り付け、取り付けられたガセットプレートに方杖やブレースなどの補強部材の端部をボルトなどで固定する方法などがある。
【０００４】
また、この種の接合方法においては、ボルト接合などの、溶接を用いない接合方法も知られている。
【０００５】
また、本願発明に関連する技術としては、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１は、仮設の構造物の鋼材を固定する技術である。具体的には、万力を用いて鉄骨どうしの架設接合部の重合フランジを挟持接合するものである。特許文献１に記載の技術は、仮設の構造物に関するものであるため、使用後には万力を取り外すことが前提となる技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−２８４９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、溶接による場合には、現場において柱梁架構の柱あるいは梁にガセットプレートの溶接を行う必要がある。この場合には、火事等の発生を予防する目的から、大規模な溶接養生が必要となり、コストの増加に繋がる。また、現場の環境が悪い場合（例えば、上向きに溶接を行う必要がある場合など）などでは溶接欠陥などが生じることがあり、耐震性能の低下が心配される。そこで、現場での溶接を必要としない接合方法が望まれる。
【０００８】
これに対し、ボルト接合は、現場での溶接を必要としない接合方法ではあるが、この接合方法の場合、柱や梁のフランジにボルトを通すための穴をあける必要がある。これにより、柱や梁の断面積を小さくしてしまうため、柱や梁の耐力を低下させるおそれがある。
【０００９】
特許文献１に記載の技術は、仮設の構造物の鋼材を固定するものであり、建物の耐震補強を行うものではない。この万力は、仮設の構造物に用いるものであることから、簡単に取り外せることが前提となっており、恒久的な建物の構造部材としては不向きである。また、この万力は、共通軸線上に形成された一対の雌螺孔に螺入された一対の螺杆の先端間で１点で鋼材を固定するため、傾きやすいという問題がある。これが傾いた場合には、挟んだ鋼材がずれて架設接合部が外れるおそれがある。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、現場での溶接を行うことなく、また、柱や梁のフランジに穴をあけることを行うことなく補強部材を取り付けることによって耐震補強が可能であり、長期にわたって安定して補強できる柱梁架構の耐震補強構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明に係る柱梁架構の耐震補強構造は、柱および梁が形鋼で構成された建物の柱梁架構に補強部材が設置されて補強される柱梁架構の耐震補強構造において、前記柱または梁のフランジ面に面を合わせて設置される固定面部の面から前記補強部材の端部が取り付けられる取付面部が起立形成された構成のガセットプレートの該固定面部が前記柱または梁のフランジ面に面を合わせて設置され、該フランジとともに該ガセットプレートの固定面部が、コ字型の金具本体の上下端部のうち少なくとも一方の端部にその上下方向に貫通形成された雌ネジ孔を該端部の幅方向に沿って２つ以上有し、該雌ネジ孔に対して一方の端部につき２本以上の挟締ボルトが螺入されることによってコ字型の開口部内に配置された部材を上下方向から２箇所以上で挟締する挟締金具で挟締されて、前記柱または梁に該ガセットプレートが固定され、前記金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトには、緩みや取り外しを防止する措置が講じられており、この状態で、前記ガセットプレートに前記補強部材の端部が取り付けられていることを要旨とするものである。
【００１２】
この際、前記緩みや取り外しを防止する措置は、前記金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトにロックナットを用いることによって講じられていることが好ましい。また、前記柱のウェブを境にした同じ面側あるいは前記梁のウェブを境にした同じ面側には前記挟締金具が２個以上用いられて挟締金具同士が連結金具によって連結されていることが好ましい。
【００１３】
そして、本発明に係る柱梁架構の耐震補強構造においては、前記柱および梁を構成する形鋼がＨ形鋼または溝形鋼であり、柱および梁を構成する形鋼の一対のフランジ間に引張力や圧縮力に作用する耐引張圧縮用鋼材が配置固定されて、前記柱および梁を構成する形鋼の引張耐力や圧縮耐力が向上されていても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る柱梁架構の耐震補強構造によれば、柱または梁のフランジとともにガセットプレートの固定面部が上記挟締金具で挟締されることにより柱または梁にガセットプレートが固定され、このガセットプレートに補強部材の端部が取り付けられることにより柱梁架構に補強部材が設置されることから、現場での溶接を行うことなく、また、柱や梁のフランジに穴をあけることを行うことなく補強部材を取り付けることによって耐震補強が可能である。
【００１５】
また、上記挟締金具によれば、コ字型の金具本体の上下端部のうち少なくとも一方の端部につき２本以上の挟締ボルトが用いられており、柱または梁のフランジとともにガセットプレートの固定面部が上下方向から２箇所以上で挟締されているため、従来の万力のように１点で鋼材を固定するときに万力自体が傾きやすいといった現象は起こりにくくなり、長期にわたって安定して補強することができる。
【００１６】
ここで、金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトに緩みを防止する措置が講じられているものは、長期の使用による挟締ボルトの緩みが抑えられるため、長期にわたって安定して補強することができる。したがって、恒久的な建物の構造部材として好適なものである。また、金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトに取り外しを防止する措置が講じられているものは、簡単に取り外せないことが前提となっており、恒久的な建物の構造部材として好適なものである。
【００１７】
この際、金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトにロックナットを用いることによって緩みや取り外しを防止する措置が講じられていれば、長期の使用による挟締ボルトの緩みが確実に抑えられ、長期にわたって安定して補強される。
【００１８】
そして、柱のウェブを境にした同じ面側あるいは梁のウェブを境にした同じ面側に用いられた２個以上の挟締金具同士が連結金具によって連結されていれば、個々の挟締金具が傾くといった現象が起こりにくくなるため、長期にわたって安定して補強することができる。また、このようにして挟締金具が傾くことが抑えられれば、これによる耐力の低下を抑えることができるとともに、柱梁架構全体の曲げ剛性の増加も見込むことができる。
【００１９】
そして、柱および梁を構成する形鋼がＨ形鋼または溝形鋼であり、柱および梁を構成する形鋼の一対のフランジ間に引張力や圧縮力に作用する耐引張圧縮用鋼材が配置固定されていれば、柱および梁を構成する形鋼の引張耐力や圧縮耐力が向上するため、優れた性能が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る柱梁架構の耐震補強構造の正面図であり、補強部材として方杖を用いた例である。
【図２】図１の柱梁架構の耐震補強構造において用いられる挟締金具の一例を示した図である。
【図３】図１の柱梁架構の耐震補強構造において挟締金具を用いて形鋼のフランジとガセットプレートの固定面部とが挟締された状態を示した図である。
【図４】本発明の柱梁架構の耐震補強構造において用いられる挟締金具の他の例であり、ロックナットを用いて緩みや取り外しを防止する措置が講じられるものを示した図である。
【図５】本発明の柱梁架構の耐震補強構造において挟締金具を用いて形鋼のフランジとガセットプレートの固定面部とが挟締された状態を示した図であり、連結金具により挟締ボルトが連結された状態を示した図である。
【図６】図１に示す柱梁架構の耐震補強構造において、Ｈ形鋼の一対のフランジ間に引張力や圧縮力に作用する耐引張圧縮用鋼材が配置固定された状態を示した図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図７の変形例であり、耐引張圧縮用鋼材の形状が異なるものの断面図である。
【図９】本発明の柱梁架構の耐震補強構造において用いられる挟締金具の他の例であり、上下方向の両側から挟締ボルトが螺入される構造のものを示した図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る柱梁架構の耐震補強構造の正面図であり、補強部材としてブレースを用いた例である。
【図１１】図１０に示す柱梁架構の耐震補強構造において、Ｈ形鋼の一対のフランジ間に引張力や圧縮力に作用する耐引張圧縮用鋼材が配置固定された状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る柱梁架構の耐震補強構造の正面図であり、補強部材として方杖を用いた例である。図２は、図１の柱梁架構の耐震補強構造において用いられる挟締金具の一例を示した図である。図３は、図１の柱梁架構の耐震補強構造において挟締金具を用いて形鋼のフランジとガセットプレートの固定面部とが挟締された状態を示した図である。なお、下記の挟締金具においては、便宜上、方向を定めて上下方向としているが、これによって建物における取り付け方向を特定するものではない。
【００２２】
図１に示す本発明の一実施形態に係る柱梁架構の耐震補強構造１０において、耐震補強を施す建物は鉄骨造よりなるものである。柱梁架構の柱１２および梁１４は、それぞれＨ形鋼で構成されている。このような構成の柱梁架構に対して、補強部材としての方杖１６を設置することにより柱梁架構の耐震補強が行われる。方杖１６には、例えばＨ形鋼や溝形鋼などの鋼材などが用いられる。
【００２３】
方杖１６は、地震等の振動によって建物に作用する水平力（層間変形による力）に対して抵抗するものでもあり、柱梁架構の接合部を補強するものでもあって、柱梁架構の接合部近傍で柱１２と梁１４の間を繋ぐように設置される。方杖１６の端部を柱梁架構の柱１２または梁１４に取り付けるための取付金具として、ガセットプレート１８が用いられる。ガセットプレート１８は、柱梁架構の内側のフランジ１２ａ、１４ａに取り付けられる。
【００２４】
ガセットプレート１８には、柱１２または梁１４のフランジ面に面を合わせて設置される固定面部１８ａと、固定面部１８ａの面から起立形成された取付面部１８ｂとが備えられている。取付面部１８ｂには、補強部材としての方杖１６の端部をボルト４２で固定するために設けられた固定孔が備えられており、ボルト接合によってガセットプレート１８の取付面部１８ｂに方杖１６の端部が取り付けられる。ガセットプレート１８は、固定面部１８ａと取付面部１８ｂとを備えた構成から、断面形状はＴ字型になっている。ガセットプレート１８は、その固定面部１８ａで、柱１２のフランジ１２ａまたは梁１４のフランジ１４ａに固定される。ガセットプレート１８のフランジ１２ａまたはフランジ１４ａへの固定には、挟締金具２０が用いられる。
【００２５】
挟締金具２０は、図２に示すように、金具本体２２がコ字型をしているものであり、コ字型の開口部２２ｃ内に配置された部材が上下方向から挟締される。金具本体２２の上下端部２２ａ，２２ｂのうち一方の端部２２ｂ（図２では、下側の端部２２ｂとして示している。）には、その上下方向に貫通形成された雌ネジ孔２４ｂが備えられている。雌ネジ孔２４ｂは、図３に示すように、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の幅方向に沿って２つ備えられている。一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）に形成された雌ネジ孔２４ｂのそれぞれには、挟締ボルト２６が螺入されている。挟締ボルト２６は、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）に形成された雌ネジ孔２４ｂの数に対応して、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）に２本用いられている。したがって、コ字型の開口部２２ｃ内に配置された部材は、２箇所で挟締される。
【００２６】
挟締金具２０は、金具本体２２の他方の端部２２ａ（図２では、上側の端部２２ａとして示している。）にも、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の雌ネジ孔２４ｂと軸線を共通する位置に雌ネジ孔２４ａが備えられている。他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）の雌ネジ孔２４ａには、固定ボルト２８の軸部が螺入されている。固定ボルト２８は、挟締ボルト２６と共通する軸線上に配置され、コ字型の開口部２２ｃ内に配置された部材を挟締する際の挟締ボルト２６に対する受部となる。
【００２７】
固定ボルト２８は、コ字型の開口部２２ｃ内から雌ネジ孔２４ａに螺入されており、固定ボルト２８の頭部は、他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）の内側（コ字型の開口部２２ｃ内）に配置されている。したがって、固定ボルト２８の頭部が挟締ボルト２６に対する受部となる。固定ボルト２８の頭部はその軸部よりも径が大きいため、挟締する部材に対する受部の接触面積が大きく、挟締金具２０が傾きにくいという利点がある。
【００２８】
挟締ボルト２６と同様、固定ボルト２８も回すことは可能であるが、通常は、固定ボルト２８は回さないで、挟締ボルト２６を回すことによって、コ字型の開口部２２ｃ内に配置された部材を挟締する。固定ボルト２８は、例えば、挟締ボルト２６に対する受部としての位置（上下方向の位置）を調整する場合などにおいて回すことができる。したがって、回す必要がなければ、固定ボルト２８を金具本体２２に完全に固定（締結）しても良い。
【００２９】
柱梁架構の柱１２または梁１４にガセットプレート１８を固定するには、挟締金具２０を用いる。まず、柱梁架構の柱１２の内側のフランジ面１２ａまたは梁１４の内側のフランジ面１４ａに、ガセットプレート１８の固定面部１８ａの面を合わせる。次いで、フランジ面１２ａまたはフランジ面１４ａとともにガセットプレート１８の固定面部１８ａを挟締金具２０で挟締する。この際、金具本体２２の雌ネジ孔２４ｂに螺入された挟締ボルト２６には、緩みや取り外しを防止する措置が講じられている。緩みや取り外しを防止する措置は、緩みを防止する措置、取り外しを防止する措置、緩みと取り外しの両方を防止する措置のいずれの措置をも含むものである。
【００３０】
緩みを防止する措置は、挟締状態にある挟締ボルト２６が緩まないようにするものである。また、長期にわたって耐震補強を施した状態を維持するものであることから、挟締ボルト２６は、挟締後には取り外さないか、あるいは簡単には取り外せないようにすることが好ましい。ただし、ガセットプレート１８を設置する位置が確定していないときにその位置の変更に対応させる場合などでは、取り外しを許容するものである。
【００３１】
取り外しを防止する措置は、挟締状態にある挟締ボルト２６が簡単には取り外せないようにするものである。すなわち、長期にわたって耐震補強を施した状態を維持するものであることから、挟締ボルト２６は、挟締後には取り外さないか、あるいは簡単には取り外せないようにするものである。ただし、ガセットプレート１８を設置する位置が確定していないときにその位置の変更に対応させる場合などでは、取り外しを許容するものである。
【００３２】
このような緩みや取り外しを防止する措置の一例としては、図４に示す例を挙げることができる。図４には、金具本体２２の雌ネジ孔２４ｂに螺入された挟締ボルト２６にロックナット３０を用いたものを示している。ロックナット３０は、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の上下方向外側に設置されている。一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）に対してロックナット３０を締めることにより、一方の端部２２ｂとロックナット３０とが互いに締め合う方向（図４中の矢印の方向）に締められており、いわゆるダブルナット構造を形成することでねじが緩みにくくされ、また、挟締ボルト２６が簡単には取り外せないようにされている。
【００３３】
挟締金具２０は、１つのガセットプレート１８に対して複数個用いることができる。ガセットプレート１８の取付強度などを考慮してその数を定めれば良い。挟締金具２０は、柱１２のウェブ１２ｂまたは梁１４のウェブ１４ｂを挟んで表裏の両側にバランス良く設置することができる。そして、柱１２または梁１４に固定されたガセットプレート１８に補強部材としての方杖１６の端部を取り付けて柱梁架構に方杖１６を設置することにより柱梁架構が補強される。
【００３４】
以上のような柱梁架構の耐震補強構造１０によれば、柱１２のフランジ１２ａまたは梁１４のフランジ１４ａとともにガセットプレート１８の固定面部１８ａが挟締金具２０で挟締されることにより柱１２または梁１４にガセットプレート１８が固定され、このガセットプレート１８に補強部材としての方杖１６の端部が取り付けられることにより柱梁架構に補強部材としての方杖１６が設置されることから、現場での溶接を行うことなく、また、柱１２のフランジ１２ａや梁１４のフランジ１４ａに穴をあけることを行うことなく補強部材としての方杖１６を取り付けることによって耐震補強が可能である。
【００３５】
このとき、挟締金具２０では、コ字型の金具本体２２の上下端部２２ａ，２２ｂのうち一方の端部２２ｂ（例えば下側の端部２２ｂ）につき２本の挟締ボルト２６が用いられており、柱１２のフランジ１２ａまたは梁１４のフランジ１４ａとともにガセットプレート１８の固定面部１８ａが上下方向から２箇所で挟締されていることから、挟締金具２０自体が傾きにくくされており、これによる耐力の低下等の発生も抑えられ、長期にわたって安定して耐震補強構造１０が維持されることとなる。
【００３６】
そして、金具本体２２の雌ネジ孔２４ｂに螺入された挟締ボルト２６に緩みを防止する措置が講じられることで、長期の使用による挟締ボルト２６の緩みが抑えられ、長期にわたって安定して耐震補強構造１０が維持されることとなる。したがって、恒久的な建物の構造部材として好適である。また、金具本体２２の雌ネジ孔２４ｂに螺入された挟締ボルト２６に取り外しを防止する措置が講じられることで、挟締ボルト２６は簡単には取り外せないものとなる。したがって、恒久的な建物の構造部材として好適である。
【００３７】
ここで、柱梁架構の耐震補強構造１０においては、柱１２のウェブ１２ｂを境にした同じ面側あるいは梁１４のウェブ１４ｂを境にした同じ面側には２個以上の挟締金具２０が用いられているが、図５に示すように、２個以上の挟締金具２０同士が連結金具３２や連結金具３３によって連結されていても良い。図５は、連結金具により挟締ボルトが連結された状態を示した図である。図５（ａ）は、挟締金具２０のコ字型の開口部２２ｃ側から見た図であり、図５（ｂ）は、挟締金具２０の側面側から見た図である。
【００３８】
連結金具３２は、隣接する挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・を互いにつなぐものであり、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の上下方向外側に設置されている。連結金具３２において、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・のそれぞれの雌ネジ孔２４ｂに対応する位置には挟締ボルト２６が挿通される挿通孔３２ａがそれぞれ形成されており、挿通孔３２ａに挿通された挟締ボルト２６が挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の一方の端部２２ｂの上下方向外側から挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・のそれぞれの雌ネジ孔２４ｂに螺入された状態で、連結金具３２を固定するための連結金具用ナット３１が締め込まれると、連結金具用ナット３１により連結金具３２は挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の一方の端部２２ｂの外側に締結（固定）される。
【００３９】
このとき、連結金具用ナット３１は、連結金具３２を介しているが、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の一方の端部２２ｂの外側に締め込まれており、一方の端部２２ｂと連結金具用ナット３１とが互いに締め合う方向に締められている。このため、連結金具用ナット３１は、挟締ボルト２６をロックするロックナットとしての機能も兼ね備えており、ねじが緩みにくくされ、また、挟締ボルト２６が簡単には取り外せないようにされている。
【００４０】
連結金具３３も、隣接する挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・を互いにつなぐものであり、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）の上下方向外側に設置されている。連結金具３３において、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・のそれぞれの雌ネジ孔２４ａに対応する位置には連結金具３３を固定するための連結金具用ボルト３４が挿通される挿通孔３３ａがそれぞれ形成されており、挿通孔３３ａに挿通された連結金具用ボルト３４が挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の他方の端部２２ａの上下方向外側から挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・のそれぞれの雌ネジ孔２４ａに螺入されて締め込まれると、連結金具用ボルト３４により連結金具３３は挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・の他方の端部２２ａの外側に締結（固定）される。
【００４１】
このように、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・は、連結金具３２や連結金具３３を介して連結される。挟締金具２０同士には、連結金具３２や連結金具３３を介して力が伝達されることとなる。
【００４２】
なお、連結金具３２や連結金具３３の形状としては、特に限定されるものではない。例えば、板状の鋼材であっても良いし、Ｌ形鋼や溝形鋼などの形鋼であっても良い。また、挿通孔３２ａ，３３ａは、挟締ボルト２６が螺入されるねじ孔にすることもできる。
【００４３】
図５に示す構造においては、図３に示す構造と比較して、２個の挟締金具２０が示されており、これらの挟締金具２０を連結する連結金具３２や連結金具３３、連結金具３２を締結するための連結金具用ナット３１や連結金具３３を締結するための連結金具用ボルト３４を備えている点が異なるのみであり、これ以外の構成については図３に示す構造と同じである。
【００４４】
したがって、このような構成によれば、例えば一方の挟締金具２０（例えば２０ａ）が傾きかけても、連結金具３２や連結金具３３を介して連結されている他方の挟締金具２０（例えば２０ｂ）が抵抗することによって、一方の挟締金具２０が傾くのを抑えることができる。これにより、個々の挟締金具２０が傾くのを抑えることができるため、これによる耐力の低下等を防ぐことができる。また、これにより、柱梁架構全体の曲げ剛性を上げることができる。したがって、長期にわたって安定して耐震補強構造１０が維持されることとなる。
【００４５】
また、ここで、柱梁架構の耐震補強構造１０においては、柱梁架構の柱１２および梁１４がＨ形鋼または溝形鋼で構成されている場合には、引張力によるフランジの曲げや圧縮力によるウェブの座屈を防止する措置を講じることができる。図６は、図１に示す柱梁架構の耐震補強構造１０において、Ｈ形鋼の一対のフランジ間に引張力や圧縮力に作用する耐引張圧縮用鋼材が配置固定された状態を示した図である。図７は、図６のＡ−Ａ断面図である。図８は、図７の変形例であり、耐引張圧縮用鋼材の形状が異なるものの断面図である。
【００４６】
耐引張圧縮用鋼材５２は、柱１２あるいは梁１４を構成するＨ形鋼の一方のフランジの内側面に面接触させてフランジに沿って配置される第１平板部５４ａと、Ｈ形鋼の他方のフランジの内側面に面接触させてフランジに沿って配置される第２平板部５４ｂと、第１平板部５４ａの面および第２平板部５４ｂの面に直交する方向に沿って延び第１平板部５４ａ−第２平板部５４ｂ間を連結する連結部５６とを備えている。連結部５６は、第１平板部５４ａおよび第２平板部５４ｂの両端と両端間の内側に設けられており、補強用リブとして機能し、耐引張圧縮用鋼材５２の引張耐力と圧縮耐力を高めている。
【００４７】
耐引張圧縮用鋼材５２は、柱１２を構成するＨ形鋼の一対のフランジ１２ａ１，１２ａ２間に配置されている。また、耐引張圧縮用鋼材５２は、梁１４を構成するＨ形鋼の一対のフランジ１４ａ１，１４ａ２間に配置されている。梁１４を構成するＨ形鋼を例に挙げて説明すると、Ｈ形鋼の一方のフランジ１４ａ１側では、その一方のフランジ１４ａ１とともにガセットプレート１８の固定面部１８ａと耐引張圧縮用鋼材５２の第１平板部５４ａが挟締金具２０で挟締され、Ｈ形鋼の他方のフランジ１４ａ２側では、その他方のフランジ１４ａ２とともに耐引張圧縮用鋼材５２の第２平板部５４ｂが挟締金具６０で挟締されることで、耐引張圧縮用鋼材５２はＨ形鋼に固定されている。なお、挟締金具６０は、挟締金具２０と同じ構成よりなるものである。
【００４８】
図６に示す柱梁架構の耐震補強構造５０によれば、耐引張圧縮用鋼材５２によって柱１２および梁１４を構成するＨ形鋼の引張耐力や圧縮耐力が向上するため、優れた性能が発揮される。
【００４９】
なお、図６に示す柱梁架構の耐震補強構造５０においては、Ｈ形鋼の一対のフランジ間（１２ａ１−１２ａ２間、あるいは、１４ａ１−１４ａ２間）に耐引張圧縮用鋼材５２を固定するために、その両方のフランジ側で挟締金具が用いられているが、例えば他方のフランジ（１２ａ２あるいは１４ａ２）側（奥のフランジ側）にスラブや壁などがある場合には、挟締金具６０で挟むことはできない。このような場合には、図８に示すように、他の形状よりなる耐引張圧縮用鋼材６２を用いることができる。
【００５０】
他の耐引張圧縮用鋼材６２は、梁１４を構成するＨ形鋼の一方のフランジ１４ａ１の内側面に面接触させてフランジ１４ａ１に沿って配置される平板部６４と、平板部６４から起立するようにＨ形鋼のウェブ１４ｂの面に面接触させてウェブ１４ｂに沿って配置される起立部６６と、平板部６４の面および起立部６６の面に直交する方向に延び平板部６４−起立部６６間を連結する連結部６８とを備えている。連結部６８は、平板部６４および起立部６６の両端と両端間の内側に設けられており、補強用リブとして機能し、他の耐引張圧縮用鋼材６２の引張耐力と圧縮耐力を高めている。
【００５１】
他の耐引張圧縮用鋼材６２は、梁１４を構成するＨ形鋼の一対のフランジ１４ａ１，１４ａ２間に配置されている。Ｈ形鋼の一方のフランジ１４ａ１側では、その一方のフランジ１４ａ１とともにガセットプレート１８の固定面部１８ａと他の耐引張圧縮用鋼材６２の平板部６４が挟締金具２０で挟締されている。そして、Ｈ形鋼のウェブ１４ｂ側では、ウェブ１４ｂの面とこれに沿って配置されている起立部６６の面を貫通する貫通孔を通してボルト７０を用いてボルト締めされ、他の耐引張圧縮用鋼材６２の起立部６６がＨ形鋼のウェブ１４ｂに固定されている。なお、図８は、梁１４を構成するＨ形鋼について示しているが、柱１２を構成するＨ形鋼についても同様に他の耐引張圧縮用鋼材６２を配置することができる。
【００５２】
図８に示す柱梁架構の耐震補強構造によれば、他の耐引張圧縮用鋼材６２によって柱１２および梁１４を構成するＨ形鋼の引張耐力や圧縮耐力が向上するため、優れた性能が発揮される。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００５４】
例えば上記実施形態においては、図１に示すように、挟締金具２０の挟締ボルト２６は柱梁架構の内側を向くように配置されているが、これは、挟締ボルト２６の締め付けを行いやすくするためであり、挟締ボルト２６は柱梁架構の外側を向くように配置されていても良い。
【００５５】
また、上記実施形態においては、図２に示すように、他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）には固定ボルト２８を螺入する雌ネジ孔２４ａが設けられているが、固定ボルト２８を用いない構成にして、他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）が雌ネジ孔２４ａを備えていない構成としても良い。この場合、挟締ボルト２６に対する受部は他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）となるが、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の雌ネジ孔２４ｂと共通する軸線上の位置に、他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）の内面から隆起するボス部を金具本体２２に一体的に形成してこれを受部としても良い。
【００５６】
また、上記実施形態においては、図２に示すように、頭部を有する固定ボルト２８が示されているが、固定ボルト２８を、頭部を有さないボルトとすることもできる。
【００５７】
また、上記実施形態においては、図２に示すように、挟締ボルト２６は挟締金具２０の一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の雌ネジ孔２４ｂに螺入されているが、これは、挟締ボルト２６の締め付け工程が少なくて済むためであり、図９に示すように、他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）の雌ネジ孔２４ａにも挟締ボルト２６と同じ構造の挟締ボルト３５が挿入されて、両側の挟締ボルト２６，３５を回すことで上下方向から挟締される挟締金具３６としても良い。
【００５８】
また、上記実施形態においては、図２〜３に示すように、一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の雌ネジ孔２４ｂと他方の端部２２ａ（上側の端部２２ａ）の雌ネジ孔２４ａとは、共通する軸線上に設けられているが、これらは異なる軸線上に設けられていても良い。また、上記実施形態においては、図３に示すように、雌ネジ孔２４ｂおよび挟締ボルト２６は一方の端部２２ｂ（下側の端部２２ｂ）の幅方向に沿って２つ備えられているが、これらはその幅方向に沿って２つ以上備えられていれば良いため、その幅方向に沿って３つ以上備えられていても良い。
【００５９】
また、上記実施形態においては、図５に示すように、挟締金具２０ａ，２０ｂ，・・・は、連結金具３２や連結金具３３を介して連結されているが、連結金具を用いて連結する場合には、連結金具３２および連結金具３３のいずれか一方のみを介して連結されていても良い。
【００６０】
また、上記実施形態においては、補強部材として方杖１６を例に挙げて本発明を説明しているが、図１０に示すように、補強部材として形鋼などで構成されたブレース３８を用いた構造にも本発明を適用することができる。図１０に示す構造の場合、ガセットプレート４０は、柱１２のフランジ面１２ａに面を合わせて設置される固定面部４０ａと梁１４のフランジ面１４ａに面を合わせて設置される固定面部４０ｂの両方を備えた構成であり、挟締金具２０を用いて柱１２および梁１４の両方に固定されている。ブレース３８の端部は、ボルト４２でガセットプレート４０に固定される。なお、ブレース３８を用いる場合においては、ガセットプレートは、柱１２および梁１４のいずれか一方にのみ固定されるものであっても良い。
【００６１】
そして、図１０に示す構造においても、図１に示す構造と同様に、耐引張圧縮用鋼材５２あるいは他の耐引張圧縮用鋼材６２などを用いてＨ形鋼または溝形鋼の引張力によるフランジの曲げや圧縮力によるウェブの座屈を防止する措置を講じることができる。なお、図１１は、図１０に示す柱梁架構の耐震補強構造において、Ｈ形鋼の一対のフランジ間（１２ａ１−１２ａ２間、および、１４ａ１−１４ａ２間）に耐引張圧縮用鋼材５２が配置固定された状態を示した図である。
【００６２】
また、上記実施形態においては、ガセットプレート１８と補強部材１６とが別体のものとして説明されているが、本発明においては、これらが一体のものとされていても良いのは勿論である。
【００６３】
また、上記実施形態においては、柱１２および梁１４はＨ形鋼よりなるが、溝形鋼などの他の形鋼であっても良い。また、上記実施形態においては、耐震補強を施す建物として鉄骨造のものを例に挙げて本発明を説明しているが、このような耐震補強構造を適用可能な建物としては、鉄骨造のものに限定されず、鉄筋コンクリート造のものや鉄骨鉄筋コンクリート造のものなどであっても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 柱梁架構の耐震補強構造
１２ 柱
１２ａ 柱のフランジ
１４ 梁
１４ａ 梁のフランジ
１６ 補強部材（方杖）
１８ ガセットプレート
１８ａ ガセットプレートの固定面部
２０ 挟締金具
２２ 挟締金具の金具本体
２４ｂ 雌ネジ孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱および梁が形鋼で構成された建物の柱梁架構に補強部材が設置されて補強される柱梁架構の耐震補強構造において、
前記柱または梁のフランジ面に面を合わせて設置される固定面部の面から前記補強部材の端部が取り付けられる取付面部が起立形成された構成のガセットプレートの該固定面部が前記柱または梁のフランジ面に面を合わせて設置され、
該フランジとともに該ガセットプレートの固定面部が、コ字型の金具本体の上下端部のうち少なくとも一方の端部にその上下方向に貫通形成された雌ネジ孔を該端部の幅方向に沿って２つ以上有し、該雌ネジ孔に対して一方の端部につき２本以上の挟締ボルトが螺入されることによってコ字型の開口部内に配置された部材を上下方向から２箇所以上で挟締する挟締金具で挟締されて、前記柱または梁に該ガセットプレートが固定され、
前記金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトには、緩みや取り外しを防止する措置が講じられており、
この状態で、前記ガセットプレートに前記補強部材の端部が取り付けられていることを特徴とする柱梁架構の耐震補強構造。
【請求項２】
前記緩みや取り外しを防止する措置は、前記金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトにロックナットを用いることによって講じられていることを特徴とする請求項１に記載の柱梁架構の耐震補強構造。
【請求項３】
前記柱のウェブを境にした同じ面側あるいは前記梁のウェブを境にした同じ面側には２個以上の挟締金具が用いられて該２個以上の挟締金具同士が連結金具によって連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載の柱梁架構の耐震補強構造。
【請求項４】
前記柱および梁を構成する形鋼がＨ形鋼または溝形鋼であり、柱および梁を構成する形鋼の一対のフランジ間に引張力や圧縮力に作用する耐引張圧縮用鋼材が配置固定されて、前記柱および梁を構成する形鋼の引張耐力や圧縮耐力が向上されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の柱梁架構の耐震補強構造。
【請求項１】
柱および梁が形鋼で構成された建物の柱梁架構に補強部材が設置されて補強される柱梁架構の耐震補強構造において、
前記柱または梁のフランジ面に面を合わせて設置される固定面部の面から前記補強部材の端部が取り付けられる取付面部が起立形成された構成のガセットプレートの該固定面部が前記柱または梁のフランジ面に面を合わせて設置され、
該フランジとともに該ガセットプレートの固定面部が、コ字型の金具本体の上下端部のうち少なくとも一方の端部にその上下方向に貫通形成された雌ネジ孔を該端部の幅方向に沿って２つ以上有し、該雌ネジ孔に対して一方の端部につき２本以上の挟締ボルトが螺入されることによってコ字型の開口部内に配置された部材を上下方向から２箇所以上で挟締する挟締金具で挟締されて、前記柱または梁に該ガセットプレートが固定され、
前記金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトには、緩みや取り外しを防止する措置が講じられており、
この状態で、前記ガセットプレートに前記補強部材の端部が取り付けられていることを特徴とする柱梁架構の耐震補強構造。
【請求項２】
前記緩みや取り外しを防止する措置は、前記金具本体の雌ネジ孔に螺入された挟締ボルトにロックナットを用いることによって講じられていることを特徴とする請求項１に記載の柱梁架構の耐震補強構造。
【請求項３】
前記柱のウェブを境にした同じ面側あるいは前記梁のウェブを境にした同じ面側には２個以上の挟締金具が用いられて該２個以上の挟締金具同士が連結金具によって連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載の柱梁架構の耐震補強構造。
【請求項４】
前記柱および梁を構成する形鋼がＨ形鋼または溝形鋼であり、柱および梁を構成する形鋼の一対のフランジ間に引張力や圧縮力に作用する耐引張圧縮用鋼材が配置固定されて、前記柱および梁を構成する形鋼の引張耐力や圧縮耐力が向上されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の柱梁架構の耐震補強構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−３２６８９（Ｐ２０１３−３２６８９Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４０９１２（Ｐ２０１２−１４０９１２）
【出願日】平成２４年６月２２日（２０１２．６．２２）
【出願人】（０００２４５８５２）矢作建設工業株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月２２日（２０１２．６．２２）
【出願人】（０００２４５８５２）矢作建設工業株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
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