(57)【要約】【課題】材料コストや施工作業量の低減にも有効な既存ＲＣラーメン構造における開口部の耐震補強技術を提供する。また、地震などの外力に対し、変形部におけるより均質な変形を実現して、より円滑で効率的なエネルギ吸収が得られる耐震補強技術を提供する。【解決手段】既存のＲＣラーメン構造体１の開口部２に装着可能な矩形枠状の鉄骨フレーム３の四隅に、両側を取付部とし中間部分を蛇腹状に屈曲して変形部とした制振補強金物４を前記取付部を介して取付け、それらの矩形枠状の鉄骨フレーム３の四隅に設けた制振補強金物４によって開口部２を耐震補強する。前記制振補強金物４の中間部分の変形部を、交互に屈曲して蛇腹状に形成するとともに、それらの各屈曲部における屈曲角を屈曲線の全長においてほぼ一定の角度とし、各屈曲部の高さが前記隅部に近い方から外側へ向けて漸増するように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存のＲＣラーメン構造の開口部に装着可能な矩形枠状の鉄骨フレームの四隅に、両側を取付部とし中間部分を蛇腹状に屈曲して変形部とした制振補強金物を前記両側の取付部を介して取付け、それらの矩形枠状の鉄骨フレームの四隅に設けた制振補強金物によって開口部を耐震補強するように構成したことを特徴とする既存ＲＣラーメン構造における開口部の耐震補強構造。
【請求項２】
前記制振補強金物の中間部分の変形部は、前記鉄骨フレームの内側の隅部を中心としてほぼ放射状に延びる複数の屈曲線に沿って交互に屈曲して蛇腹状に形成するとともに、それらの各屈曲部における屈曲角を前記屈曲線の全長においてほぼ一定の角度とし、各屈曲部の高さが前記隅部に近い方から外側へ向けて漸増するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の既存ＲＣラーメン構造における開口部の耐震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存ＲＣラーメン構造に対する耐震補強技術に関する。特に、既存ＲＣラーメン構造における出入り口や窓などの開口部に対する耐震補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の既存ＲＣラーメン構造に対する耐震補強技術としては、形鋼のブレースを用いた鉄骨フレームを既存ＲＣラーメン構造の窓などに取付けて開口部を補強するという耐震補強方法が広く知られている。しかしながら、この従来の耐震補強方法の場合には、形鋼のブレースによって開口部が塞がれてしまうといった欠点があった。そこで、外壁面に位置する既存柱や既存梁に対してＨ形鋼フレームを取付けることにより耐震補強し、それによって形成される枠組にはブレースは設けないという耐震補強技術も開発されている（特許文献１）。しかしながら、この従来技術の場合には、大量の鋼材が必要とされ、材料コストが高くつき、施工作業量も大きくなるといった厄介な問題があった。
【０００３】
さらに、出入り口や窓などの開口部に対する耐震補強技術として、開口部の四隅の柱と梁との接合部に変形部を備えた制振補強金物を取付けることにより耐震補強する技術も開発されている（特許文献２）。ところで、図５及び図６は、その特許文献２に開示された変形部を蛇腹状に屈曲形成した場合の制振補強金物を示した部分拡大図及びＡ−Ａ断面図であるが、図示のように、この蛇腹状に屈曲形成された従来の制振補強金物１０１は、柱１０２と梁１０３との接合部に適用され、具体的な形状として、図６に示したように屈曲部の高さＨが屈曲線Ｌの全長において一定で、屈曲角θが接合部の内側の隅部Ｃに近い方から外側へ向けて漸増する屈曲形状が採用されている。
【０００４】
しかしながら、前記制振補強金物１０１のように屈曲部の高さＨが一定で、屈曲角θが外側へ向けて漸増するという屈曲形状は、その屈曲形状自体の加工が簡単ではなく、製造技術上に大きな難点があった。また、この従来の制振補強金物１０１の場合には、一方で屈曲角θが接合部の隅部Ｃに近い方から外側へ向けて漸増し、他方で地震等の外力によって生じる構面内方向の変形量は隅部Ｃに近い方から外側へ向けて漸増するため、それらが相俟って隅部Ｃ側と外側との屈曲角θに関する差分が益々増長されることから、外力に基づく変形過程に係る性状が隅部Ｃに近い方と外側とでは大きく変動し、屈曲線方向に対する均質な屈曲変形、延いては円滑で効率的なエネルギ吸収にも影響するといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６９５０４号公報
【特許文献２】特開２００２−２３５４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の従来技術の問題点を解決し、鋼材の使用量の削減、延いては材料コストや施工作業量の低減にも有効な既存ＲＣラーメン構造における開口部の耐震補強技術を提供することを目的とする。また、地震などの外力に対し、変形部におけるより均質な変形を実現して、より円滑で効率的なエネルギ吸収が得られる耐震補強技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するため、既存のＲＣラーメン構造の開口部に装着可能な矩形枠状の鉄骨フレームの四隅に、両側を取付部とし中間部分を蛇腹状に屈曲して変形部とした制振補強金物を前記両側の取付部を介して取付け、それらの矩形枠状の鉄骨フレームの四隅に設けた制振補強金物によって開口部を耐震補強するように構成したことを特徴とする。さらに、前記制振補強金物の中間部分の変形部を、前記鉄骨フレームの内側の隅部を中心としてほぼ放射状に延びる複数の屈曲線に沿って交互に屈曲して蛇腹状に形成するとともに、それらの各屈曲部における屈曲角を前記屈曲線の全長においてほぼ一定の角度とし、各屈曲部の高さが前記隅部に近い方から外側へ向けて漸増するように構成することによって、より円滑で効率的なエネルギ吸収が可能な耐震補強構造が得られる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、次の効果を得ることができる。
（１）四隅に制振補強金物を設けた矩形枠状の鉄骨フレームを用いて耐震補強するように構成したので、ブレースで塞ぐことなく、開口部の耐震補強が可能である。
（２）前記矩形枠状の鉄骨フレームは、四隅に設けた制振補強金物よって効率的に耐震補強することができるので、鉄骨フレームだけに依存する従来の耐震補強に比べ、鉄骨の使用量を削減して材料コストや施工作業量の低減を図ることが可能である。
（３）前記制振補強金物の各屈曲部における屈曲角を、前記屈曲線の全長においてほぼ一定の角度とすることにより、その形状が単純化され、製造が容易化される。
（４）さらに、屈曲部の高さを接合部の内側の隅部に近い方から外側へ向けて漸増するように構成することにより、地震等の外力によって生じる構面内方向の変形量が前記隅部に近い方から外側へ向けて漸増することから派生する屈曲角への影響が緩和され、屈曲線方向に対する屈曲角の変動が抑えられるので、より均質な屈曲変形が可能となり、より円滑で効率的なエネルギ吸収が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施例を示した要部説明図である。
【図２】鉄骨フレームを示した拡大斜視図である。
【図３】制振補強金物を示した拡大斜視図である。
【図４】本発明の第２実施例を示した要部説明図である。
【図５】従来の制振補強金物を示した部分拡大図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る耐震補強構造は、既存ＲＣラーメン構造における開口部の耐震補強手段として広く適用することができる。この耐震補強構造に使用される鉄骨フレームは、既存ＲＣラーメン構造の開口部内の空間部に嵌め込む形態のものでもよいし、前記開口部の外側に添設する形態のものでもよい。また、鉄骨フレームの四隅に設置する制振補強金物は、鋼製で中間部に蛇腹状の変形部を備えたものからなり、全体的な平面形状は以下の実施例のように扇状が適当であるが、矩形状や正方形状のものも可能である。蛇腹状に形成される中間部の変形部は、鉄骨フレームの各隅部を中心としてほぼ放射状に延びる複数の屈曲線に沿って交互に屈曲することにより形成される。その場合、交互に何回屈曲するかは適宜の設計事項であり、その屈曲部の高さや屈曲角に関しても使用条件に応じて適宜の設定が可能である。
【実施例１】
【００１１】
図１〜図３は本発明の第１実施例を示したものである。図中、１は既存ＲＣラーメン構造体、２はその既存ＲＣラーメン構造体１の開口部、３は鉄骨フレームを示したものである。図１に示したように、本実施例における鉄骨フレーム３は、既存ＲＣラーメン構造体１の開口部２に対して嵌め込む形態の場合を示したものである。
【００１２】
図２に示したように、前記鉄骨フレーム３の四隅には、地震等の外力に対して制振機能及び補強機能を奏する制振補強金物４が設置される。本実施例では、鉄骨フレーム３の各隅部の表裏面に、２枚の制振補強金物４ａ，４ｂを対向させて設置した場合を示したものである。
【００１３】
図３は制振補強金物４を示した斜視図である。図示のように、本実施例における制振補強金物４は、全体的な平面形状が扇状からなり、両側に前記鉄骨フレーム３に対して固着するための取付部５，６を形成し、それらの取付部５，６の間の中間部分を蛇腹状に屈曲して変形部７を形成している。しかして、この制振補強金物４は、取付部５，６に形成した取付孔８，９を介して適宜の固着手段により鉄骨フレーム３の各隅部に固着され、中間部分の変形部７の変形によって地震等のエネルギを吸収することになる。
【００１４】
次に、制振補強金物４の中間部分に形成する変形部７の具体的形状に関して説明する。図３に例示したように、制振補強金物４の中間部分の変形部７は、前記鉄骨フレーム３の内側の隅部Ｃ（図２参照）を中心としてほぼ放射状に延びる複数の屈曲線Ｌａ〜Ｌｃに沿って交互に屈曲することにより蛇腹状に形成される。それらの各屈曲部における屈曲角θは、前記屈曲線Ｌａ〜Ｌｃの全長においてほぼ一定の角度とし、各屈曲部の高さＨが前記隅部Ｃに近い方から外側へ向けて漸増するように形成される。そして、前者の各屈曲部における屈曲角θを屈曲線Ｌａ〜Ｌｃの全長においてほぼ一定の角度としたことにより、制振補強金物４の形状が単純化され製造がより容易になる。また、後者の各屈曲部の高さＨを隅部Ｃに近い方から外側へ向けて漸増するように形成したことにより、地震等の外力によって生じる構面内方向の変形量が前記隅部Ｃに近い方から外側へ向けて漸増することから派生する各屈曲部の屈曲角θへの影響が緩和されるので、屈曲線Ｌａ〜Ｌｃ方向に対するより均質な屈曲変形が可能となる。その結果、両者が相俟って、製造がより容易で、かつ円滑で効率のよいエネルギ吸収が可能な制振補強金物４が得られる。
【実施例２】
【００１５】
図４は本発明の第２実施例を示したものである。この第２実施例は、既存ＲＣラーメン構造体１の開口部２の外側に鉄骨フレーム１０を添設する形態を示したものである。図示のように、その鉄骨フレーム１０の四隅には、前記第１実施例の場合と同様に、制振補強金物１１が設置され、地震等の外力に対して制振機能及び補強機能を奏することになる。そして、本実施例の場合には、建物の内部での工事が不要なため、建物を使用しながら施工することが可能であるという利点がある。因みに、鉄骨フレーム１０と既存ＲＣラーメン構造体１との接合は、一般的にはあと施工アンカーやスタッドを用いて接合することになるが、前記制振補強金物１１の制振機能及び補強機能によって鉄骨フレーム１０の耐力が小さくてすむことから、それらのあと施工アンカーやスタッドの使用数の低減が可能である。
【符号の説明】
【００１６】
１：既存ＲＣラーメン構造体、２：開口部、３：鉄骨フレーム、４：制振補強金物、５，６：取付部、７：変形部、８，９：取付孔、１０：鉄骨フレーム、１１：制振補強金物、Ｃ：隅部、Ｌａ〜Ｌｃ：屈曲線、θ：屈曲角、Ｈ：屈曲部の高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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