(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄骨建築物を構成する山形鋼からなる鉄骨部材の補剛構造であって、
前記山形鋼の２つのフランジの谷側の面に稜線を挟む２面の外面が対向するように、該山形鋼の長手方向に沿って延在する角形鋼管と、
前記山形鋼の長手方向に間隔をおいて複数箇所で、前記山形鋼のフランジが該フランジに対向する前記角形鋼管の外面を外側から押圧した状態で前記山形鋼と前記角形鋼管とを固定するように、前記山形鋼の山側の１面と当接する片を有し鋼板からなる締付プレートと、前記山形鋼の山側の１面と対向する面以外の面と対向する前記角形鋼管の外面と当接する片を有し鋼板からなる締付プレートとが締結されてなる固定部材とを備えることを特徴とする鉄骨部材の補剛構造。
【請求項２】
前記固定部材が配置された各箇所において、前記山形鋼の谷側のフランジ面と、該フランジ面と対向する前記角形鋼管の外面とに当接するように、平板状のスペーサが配置されていることを特徴とした請求項１に記載の鉄骨部材の補剛構造。
【請求項３】
前記鉄骨部材が、２本の山形鋼がそれぞれの一方のフランジの山側の面の間に隙間を隔てて平行に配置されてなる場合、
前記２本の山形鋼のフランジの山側の面の間に、平板状の挟込材が挟み込まれて配置されていることを特徴とした請求項１又は２に記載の鉄骨部材の補剛構造。
【請求項４】
鉄骨建築物を構成する山形鋼からなる鉄骨部材の補剛方法であって、
前記山形鋼の２つのフランジの谷側の面に稜線を挟む２面の外面が対向するように、該山形鋼の長手方向に沿って角形鋼管を添設する工程と、
前記山形鋼の長手方向に間隔をおいて複数箇所で、前記山形鋼の山側の１面と当接する片を有し鋼板からなる締付プレートと、前記山形鋼の山側の１面と対向する面以外の面と対向する前記角形鋼管の外面と当接する片を有し鋼板からなる締付プレートとが締結し、前記山形鋼のフランジが該フランジに対向する前記角形鋼管の外面を外側から押圧した状態で前記山形鋼と前記角形鋼管とを固定する工程とを備えることを特徴とする鉄骨部材の補剛方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、山形鋼からなる鉄骨部材の補剛構造及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の耐震基準は設計方法の見直しによって変更され、建築当初は耐震基準を満たしていても、新しい耐震基準を満たさない建築物がある。このような建築物は現行の耐震基準を満たすように補強する必要がある。
【０００３】
歴史的な建築物などに補強が必要となった場合、耐震壁等の部材の追加、内部構造の変更なく、新しい耐震基準を満たすことが求められる。これらの状況を鑑み、既存の山形鋼に新たな溶接や穿孔を行わずにそのまま使用し、鉄骨建築物の耐震強度を向上させる補剛構造が従来から提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、山形鋼の直角部の綾を面取り加工してなる添え材（補強材）を既存材である山形鋼に重ね合わせて、座屈強度を補強する構造が開示されている。この構造では、山形鋼の重なる部分をエキシポ系接着剤で接着し、両端部をクランプすることによって、一体化している。
【０００５】
特許文献２には、既存材の山形鋼に山形鋼又は平鋼板からなる補強鋼材（補強材）を各端部同士が当接するように添設し、高強度繊維シートを巻き付けて一体にすることで、座屈強度を補強する構造が開示されている。この構造では、補強鋼材の両先端部が既存材のフランジにそれぞれ当接した閉断面が形成される。
【０００６】
特許文献３には、既存材の山形鋼に山形鋼からなる補強鋼材（補強材）を対向して配置して締め付け具で一体化する構造が開示されている。この構造では、補強鋼材の両フランジ先端のブレード部が既存材のフランジの内面に当接し、閉塞された正方形状の枠を有する断面が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２５５３９６３号公報
【特許文献２】特許第４３９９６４２号公報
【特許文献３】特許第４７７１８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１の構造では、エポキシ系接着剤で接着するため、既存材の接着面の防錆塗料を完全に除去する必要があり、手間が掛かる。
【０００９】
一方、上記特許文献２の構造では、既存材である山形鋼と同じ山形鋼、又は既存材の山形鋼の両フランジ端間距離を幅に有する平鋼板に、補強材が限定される。そして、上記特許文献３の構造では、既存材より小さな山形鋼に補強材が限定される。よって、上記特許文献２及び３の構造では、既存材の山形鋼を十分な座屈耐力を有するように補剛することができない場合がある。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑み、既存材である山形鋼に補強材を簡易に固定可能であり、且つ、補強材の大きさが限定されない鉄骨部材の補剛構造及び方法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】
【００１１】
本発明の鉄骨部材の補剛構造は、鉄骨建築物を構成する山形鋼からなる鉄骨部材の補剛構造であって、前記山形鋼の２つのフランジの谷側の面に稜線を挟む２面の外面が対向するように、該山形鋼の長手方向に沿って延在する角形鋼管と、前記山形鋼の長手方向に間隔をおいて複数箇所で、前記山形鋼のフランジが該フランジに対向する前記角形鋼管の外面を外側から押圧した状態で前記山形鋼と前記角形鋼管とを固定するように、前記山形鋼の山側の１面と当接する片を有し鋼板からなる締付プレートと、前記山形鋼の山側の１面と対向する面以外の面と対向する前記角形鋼管の外面と当接する片を有し鋼板からなる締付プレートとが締結されてなる構成された固定部材とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の鉄骨部材の補剛構造によれば、山形鋼と角形鋼管とを固定部材によって固定する際に、ボルト、ナットやクランプなどの締結具によって固定でき、上記特許文献１のように接着剤で接着する必要がないので、既存材の防錆塗料を除去する必要がなく、手間が掛からない。また、上記特許文献１のように、火災や紫外線に弱い高強度繊維シートを使用する必要がないので、屋外での使用も好適である。
【００１３】
また、補強材である角形鋼管は、その稜線を挟む２面の外面が既存材である山形鋼の２つのフランジの谷側の面に対向するものであり、固定部材によって固定できるものであればよい。よって、補強材である角形鋼管は、既存材である山形鋼と同じ山形鋼、又は既存材の山形鋼の両フランジ端間距離を幅に有する平鋼板（上記特許文献２）や、既存材より小さな山形鋼（上記特許文献３）のように、その大きさが限定されない。従って、既存材を十分な座屈耐力を有するように補剛することができる。
【００１４】
また、本発明の鉄骨部材の補剛構造において、前記固定部材が配置された各箇所において、前記山形鋼の谷側のフランジ面と、該フランジ面と対向する前記角形鋼管の外面とに当接するように、平板状のスペーサが配置されていることが好ましい。
【００１５】
この場合、山形鋼及び角形鋼管の角部の丸みを帯びた部分以外の平面状の部分にスペーサを当接させることにより、山形鋼及び角形鋼管の丸みを帯びた角部同士の干渉を防止することができる。よって、補強材（添え材）である角形鋼管の角部を、上記特許文献１のように角部の綾を全長に亘って面取り加工する必要がなく、補強材の作製に手間が掛からない。
【００１６】
さらに、山形鋼と角形鋼管とはスペーサを介してのみ固定され、他の部分では山形鋼と角形鋼管とは接触しない。そのため、既存材である山形鋼に入力された軸力は、スペーサを介してのみ補強材である角形鋼管に伝達され、この角形鋼管はそれ以外の応力を負担しない。よって、既存材である山形鋼が圧縮力を受けた場合、既存材の曲げや歪みなどに影響を受けずに、補強材である角形鋼管は既存材である山形鋼の座屈変形を効果的に抑制することができる。
【００１７】
なお、本発明の鉄骨部材の補剛構造において、前記鉄骨部材が、２本の山形鋼がそれぞれの一方のフランジの山側の面の間に隙間を隔てて平行に配置されてなる場合、前記２本の山形鋼のフランジの山側の面の間に、平板状の挟込材が挟み込まれて配置されていることが好ましい。
【００１８】
この場合、既存材である２本の山形鋼のフランジの山側の面の間に平板状の挟込材が挟み込まれて配置されているので、山形鋼と角形鋼管とを固定部材によって固定する際に、既存材である２本の山形鋼が隙間を隔てて平行な状態が維持され、既存材に歪みや曲げなどが生じない。
【００１９】
本発明の鉄骨部材の補剛方法は、鉄骨建築物を構成する山形鋼からなる鉄骨部材の補剛方法であって、前記山形鋼の２つのフランジの谷側の面に稜線を挟む２面の外面が対向するように、該山形鋼の長手方向に沿って角形鋼管を添設する工程と、前記山形鋼の長手方向に間隔をおいて複数箇所で、前記山形鋼の山側の１面と当接する片を有し鋼板からなる締付プレートと、前記山形鋼の山側の１面と対向する面以外の面と対向する前記角形鋼管の外面と当接する片を有し鋼板からなる締付プレートとが締結し、前記山形鋼のフランジが該フランジに対向する前記角形鋼管の外面を外側から押圧した状態で前記山形鋼と前記角形鋼管とを固定する工程とを備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明の鉄骨部材の補剛方法によれば、上述した本発明の鉄骨部材の補剛構造と同様に、山形鋼と角形鋼管とを固定部材によって固定する際に、ボルト、ナットやクランプなどの締結具によって固定でき、上記特許文献１のように接着剤で接着する必要がないので、既存材の防錆塗料を除去する必要がなく、手間が掛からない。
【００２１】
また、補強材である角形鋼管は、その稜線を挟む２面の外面が既存材である山形鋼の２つのフランジの谷側の面に対向するものであり、固定できるものであればよい。よって、補強材である角形鋼管はその大きさが限定されない。従って、既存材を十分な座屈耐力を有するように補剛することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る山形鋼からなる鉄骨部材の補剛構造全体を示す説明図。
【図２】図１のII−II線断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態の変形に係る山形鋼からなる鉄骨部材の補剛構造を示す断面図。
【図４】本発明の第１の実施形態の別の変形に係る山形鋼からなる鉄骨部材の補剛構造を示す断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る山形鋼からなる鉄骨部材の補剛構造を示す断面図。
【図６】本発明の第２の実施形態の変形に係る山形鋼からなる鉄骨部材の補剛構造を示す断面図。
【図７】本発明の第２の実施形態の別の変形に係る山形鋼からなる鉄骨部材の補剛構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
鉄骨建築物の耐震性能を向上させるためには、所定の層で負担可能な水平力を増加させればよい。そして、耐震壁やブレースなどの部材を新たに追加しなくとも、所定の層の既存のブレース材を補剛すれば、このブレース材で負担可能な荷重が増加し、耐震性能が向上する。
【００２４】
鉄骨建築物において、ブレース材は、１構面中にＸ型に交差するように設置され、山形鋼からなることが多い。このような山形鋼は細長比が大きいため、地震時に引張側になるブレース材のみが地震による応力を負担するように構造計算がなされる。そこで、このような山形鋼を補剛すれば、圧縮側になるブレース材も地震による応力を負担できるので、１構面内のＸ型ブレースで負担可能な応力が大きくなり、耐震性能が向上する。
【００２５】
ブレース材の他に、柱、梁、弦材、斜材などのトラス部材に使用される山形鋼も圧縮力を受ける。このような山形鋼も補剛が必要となる場合がある。本発明において、山形鋼からなる鉄骨部材は、ブレース材や、柱、梁、弦材、斜材などのトラス部材として使用され、その使用態様は限定されない。
【００２６】
本発明は、既存の鉄骨建築物の耐震補強などを目的とするものであり、山形鋼からなる既存の鉄骨部材を補剛対象とする。構造計算をして補剛が必要な範囲を特定しておき、その中で建築物の外観や内部構造に影響を与えない部分の鉄骨部材に対して本発明の補剛構造及び方法を適用すればよい。
【００２７】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る山形鋼からなる鉄骨部材の補剛構造について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態は、既存の鉄骨部材が１本の山形鋼Ａからなる場合の補剛構造である。
【００２８】
この補剛構造は、補強材１０と、補強材１０の長手方向に間隔をおいて複数箇所で、補強材１０を既存材である山形鋼Ａに固定するための複数個の固定部材２０とを備えている。補強材１０の両端部は、固定部材２０で山形鋼Ａに固定されていることが好ましい。
【００２９】
補強材１０は、山形鋼Ａの補剛区間全長に亘って延在する１本の角形鋼管である。山形鋼Ａの端部にガゼットプレートＢ等が存在する場合には、ガゼットプレートＢ等の手前まで山形鋼Ａと添設されるように、適宜な長さに切断した角形鋼管を補強材１０として使用する。原則として、補強材１０として用いられる角形鋼管は、長さ切断以外は何ら加工されていない。
【００３０】
図２に示すように、補強材である角形鋼管１０は、山形鋼Ａの２つのフランジＡ１，Ａ１の谷側の面Ａ１１，Ａ１１に稜線を挟む２面の外面１１，１１が対向するように、山形鋼Ａに添設される。
【００３１】
固定部材２０は、山形鋼ＡのフランジＡ１，Ａ１が該フランジＡ１，Ａ１に対向する角形鋼管１０の外面１１，１１を外側から押圧した状態で山形鋼Ａと角形鋼管１０とを固定するように構成されている。固定部材２０は、山形鋼Ａの長手方向と直交する方向に、山形鋼Ａとこれに添設された角形鋼管１０とからなるもの全体の外面を取り囲む。
【００３２】
固定部材２０は、ここでは、２枚の締付プレート２１，２１と、これらを互いに固定する締結具２２とからなる。各締付プレート２１は、平鋼板を曲げ加工したものであり、山形鋼Ａの一方のフランジＡ１の山側の面に内側面が当接する第１の当接片２１ａと、角形鋼管１０のフランジＡ１と対向しない辺の外面１２に内側面が当接し、第１の当接片２１ａから連続する第２の当接片２１ｂと、第１及び第２の当接片２１ａ，２１ｂの端部からそれぞれ連続する２つの締結片２１ｃ，２１ｄとから構成されている。第１の当接片２１ａと第２の当接片２１ｂとの間のなす角度は９０度であり、各締結片２１ｃ，２１ｄには貫通孔が形成されている。
【００３３】
２枚の締付プレート２１，２１は、互いの締結片２１ｃ，２１ｄ同士の内側面を当接した状態で、内部に山形鋼Ａと角形鋼管１０とを収容した状態で締結具２２によって締付固定される。締結具２２は、ここでは、ボルト２２ａとナット２２ｂとからなる。
【００３４】
さらに、本実施形態に係る鉄骨部材の補剛構造は、固定部材２０が配置された各箇所において、山形鋼Ａの谷側のフランジ面Ａ１１，Ａ１１と、該フランジ面Ａ１１，Ａ１１と対向する角形鋼管１０の外面１１，１１とに当接するように、２枚の平板状のスペーサ２５，２５が配置されている。
【００３５】
本実施形態に係る鉄骨部材の補剛構造によれば、ボルト２２ａとナット２２ｂとからなる締結具２２，２２で２枚の締付プレート２１，２１を締結することによって、山形鋼Ａ、角形鋼管１０及び２枚のスペーサ２５，２５は、直交する２方向から締め付けられ、互いに強固に固定される。よって、山形鋼Ａが圧縮力を受けた場合に、山形鋼Ａに固定された角形鋼管１０が山形鋼Ａの座屈変形を抑制することができる。
【００３６】
そして、既存材である山形鋼Ａに追加工を行うことなく、且つ、耐震壁等の新たな部材を追加することなく、補剛することができる。従って、引張力のみを負担していた山形鋼Ａでも圧縮力を負担することができ、鉄骨建築物の耐震性能が向上する。
【００３７】
さらに、山形鋼Ａと角形鋼管１０とを固定部材２０によって固定する際に、ボルト２２ａとナット２２ｂとからなる締結具２２，２２によって固定でき、上記特許文献１のように接着剤で接着する必要がない。よって、既存材の防錆塗料を除去する必要がなく、手間が掛からない。また、耐震基準が改正された場合、補強材である角形鋼管１０や固定部材２０を簡単に取り外すことができる。また、上記特許文献１のように、火災や紫外線に弱い高強度繊維シートを使用しないので、屋外での使用にも好適である。
【００３８】
さらに、角形鋼管１０は、固定部材２０によって山形鋼Ａに固定可能なものであればよい。よって、角形鋼管１０は、上記特許文献２及び３のように、その大きさが限定されない。従って、既存材である山形鋼Ａを十分な座屈耐力を有するように補剛することができる。
【００３９】
具体的には、上記特許文献２及び３の構造と相違して、既存材である山形鋼Ａより大きな断面を有する角形鋼管１０を補強材として使用することができる。例えば、特許文献３の構造では、補強材は既存材よりもフランジの長さが短い山形鋼に限定され、補剛効果が十分でない場合がある。
【００４０】
補剛後の座屈耐力は補強材の断面二次モーメントが大きいほど大きくなるため、必要とされる座屈耐力に応じて補強材である角形鋼管１０を選択すればよい。角形鋼管１０の大きさは既存材である山形鋼Ａの大きさに依存せず、角形鋼管１０の１辺の長さを山形鋼Ａのフランジ長さよりも長くすることも可能であり、最大で山形鋼Ａの圧縮降伏耐力まで座屈耐力を補剛することができる。
【００４１】
さらに、特許文献３の構造では、補強区間全長に亘って補強材である山形鋼のブレード先端が既存材の山形鋼のフランジに密着している必要がある。そのため、例えば既存材に歪みや捩れ等がある場合、施行が困難となる。また、地震等によって応力が作用した場合、既存材と補強材とが離れ易いので、離れ難いように締め付け具（固定部材）を密に配置する必要がある。
【００４２】
一方、本実施形態では、山形鋼Ａと角形鋼管１０との間にスペーサ２５が介在するので、スペーサ２５の厚さや枚数を調整することによって山形鋼Ａと角形鋼管１０とを良好に固定することができる。そして、山形鋼Ａとスペーサ２５、及びスペーサ２５と角形鋼管１０とは平面で密接するので、安定性が良く、さらに、固定部材２０で山形鋼Ａが角形鋼管１０側に押圧するように締付固定されているので、離れが生じ難い。
【００４３】
さらに、山形鋼Ａ及び角形鋼管１０の角部の丸みを帯びた部分以外の平面状の部分にスペーサ２５が当接するので、山形鋼Ａと角形鋼管１０との角部同士の干渉を防止することができる。よって、角形鋼管１０の角部を、上記特許文献１のように角部の綾を全長に亘って面取り加工する必要がなく、補強材の作製に手間が掛からない。ただし、スペーサ２５を用いず、角形鋼管１０の角部外面を面取り加工して、山形鋼Ａのフランジ面Ａ１１と角形鋼管１０の外面１１を直接当接させてもよい。
【００４４】
さらに、山形鋼Ａと角形鋼管１０とはスペーサ２５を介してのみ固定され、他の部分では山形鋼Ａと角形鋼管１０とは接触しない。そのため、既存材である山形鋼Ａに入力された軸力は、スペーサ２５を介してのみ補強材である角形鋼管１０に伝達され、この角形鋼管１０はそれ以外の応力を負担しない。よって、既存材である山形鋼Ａが圧縮力を受けた場合、山形鋼Ａの曲げや歪みなどに影響を受けずに、角形鋼管１０は山形鋼Ａの座屈変形を効果的に抑制する。
【００４５】
なお、図３に示すように、山形鋼Ａのフランジ長さよりも１辺の長さが短い角形鋼管１５を補強材とする場合には、山形鋼Ａと角形鋼管１５との間に介在されたスペーサ２６とは別に、角形鋼管１５と第２の当接片２１ｂとの間にも平板状のスペーサ２７を介在させればよい。なお、スペーサ２５，２６，２７は、角形鋼管１０，１５又は締付プレート２１に予め溶接等で固定しておいてもよい。
【００４６】
なお、固定部材の構成は、特に限定されない。山形鋼Ａの周囲の既存材との干渉などを考慮して、固定部材の構成を定めればよい。
【００４７】
例えば、図４に示すように、４枚の締付プレート３１，３１，３２，３２と、これらを締結する締結具３３，３３，３３とからなる固定部材３０としてもよい。４枚の締付プレートは、２枚の第１の締付プレート３１，３１と、２枚の第２の締付プレート３２，３２とからなり、それぞれ平鋼板を曲げ加工したものである。
【００４８】
第１の締付プレート３１は、それぞれ、山形鋼Ａの一方のフランジＡ１の山側の面に内側面が当接する第１の当接片３１ａと、この第１の当接片３１ａの両端部からそれぞれ連続する２つの締結片３１ｂとから構成されている。第２の締付プレート３２は、それぞれ、角形鋼管１０の山形鋼ＡのフランジＡ１と対向しない片の外面１２に内側面が当接する第２の当接片３２ａと、この第２の当接片３２ａの一方の端部から連続する１つの締結片３２ｂとから構成されている。各締結片３１ｂ，３２ｂには貫通孔が形成されている。
【００４９】
このように、固定部材は、山形鋼Ａとこれに添設された角形鋼管１０とからなるもの全体の外面全体を取り囲む必要はない。
【００５０】
なお、補剛後の座屈耐力は、固定部材の設置間隔が密であればあるほど大きくなる。しかし、施行作業の手間を考慮すると、断面二次モーメントの大きな角形鋼管を使用して、固定部材の設置間隔を疎とするほうが効率的である。
【００５１】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る山形鋼からなる鉄骨部材の補剛構造について図面を参照して説明する。図５に示すように、本実施形態は、既存の鉄骨部材が２本の山形鋼Ａ，Ａからなる場合の補剛構造である。２本の山形鋼Ａ，Ａは、それぞれの一方のフランジＡ１，Ａ１の山側の面の間に隙間を隔てて平行に、且つ、他方のフランジＡ１，Ａ１が互いに反対方向に突出するように配置されており、全体として断面が略Ｔ字状になっている。
【００５２】
この補剛構造は、補強材である２本の角形鋼管１０，１０と、角形鋼管１０，１０の長手方向に間隔をおいて複数箇所で、角形鋼管１０，１０を既存材である山形鋼Ａ，Ａに固定するための複数個の固定部材４０とを備えている。
【００５３】
補強材である角形鋼管１０は、山形鋼Ａの２つのフランジＡ１，Ａ１の谷側の面Ａ１１，Ａ１１に稜線を挟む２面の外面１１，１１が対向するように、山形鋼Ａに添設される。
【００５４】
固定部材４０は、山形鋼Ａ，ＡのフランジＡ１，Ａ１が該フランジＡ１，Ａ１に対向する角形鋼管１０の外面１１，１１を外側から押圧した状態で山形鋼Ａ，Ａと角形鋼管１０，１０とを固定するように構成されている。固定部材４０は、山形鋼Ａ，Ａの長手方向と直交する方向に、２本の山形鋼Ａ，Ａとこれらにそれぞれ添設された２本の角形鋼管１０，１０とからなるもの全体の外面を取り囲んでいる。
【００５５】
固定部材４０は、ここでは、３枚の締付プレート４１，４２，４２と、これらを互いに固定する締結具４３，４３，４３とからなる。３枚の締付プレートは、１枚の第１の締付プレート４１と、２枚の第２の締付プレート４２，４２とからなり、それぞれ平鋼板を加工したものである。
【００５６】
第１の締付プレート４１は、山形鋼Ａの一方のフランジＡ１の山側の面に内側面がそれぞれ当接する２つの当接片４１ａ，４１ａと、これら２つの当接片４１ａ，４１ａの端部間に溶接等で固定され、２本の山形鋼Ａ，Ａの他方のフランジＡ１，Ａ１の山側の面Ａ１１の間に挟み込まれて配置されている平板状の挟込片（挟込材）４１ｂとから構成されている。各当接片４１ａ，４１ａの端部にはそれぞれ貫通孔が形成されている。
【００５７】
第２の締付プレート４２は、それぞれ、角形鋼管１０の山形鋼ＡのフランジＡ１，Ａ１と対向しない辺の外面１２，１２に内側面がそれぞれ当接する２つの当接片４２ａと、各当接片４２ａの一方の端部からそれぞれ連続する１つの締結片４２ｂとから構成されている。各締結片４２ｂには貫通孔が形成されている。２つの当接片４２ａとの間のなす角度は９０度である。
【００５８】
さらに、本実施形態に係る鉄骨部材の補剛構造は、固定部材４０が配置された各箇所において、山形鋼Ａ、Ａのそれぞれの谷側のフランジ面Ａ１１，Ａ１１と、該フランジ面Ａ１１，Ａ１１と対向する角形鋼管１０の外面１１，１１とに当接するように、４枚の平板状のスペーサ４５，４５が配置されている。
【００５９】
３枚の締付プレート４１，４２，４２は、４つの締結片４２ｂのそれぞれ内側面を当接片４１ａ，４１ａ及び挟込片４１ｂに当接した状態で、内部に山形鋼Ａと角形鋼管１０とを収容した状態で締結具４３，４３，４３によって固定される。締結具４３は、ここでは、ボルトとナットとからなる。
【００６０】
本実施形態に係る鉄骨部材の補剛構造によれば、ボルトとナットとからなる締結具４３で３枚の締付プレート４１，４２，４２を締結することによって、２本の山形鋼Ａ，Ａ、２本の角形鋼管１０，１０及び２枚のスペーサ４５，４５は、直交する２方向から締め付けられ、強固に固定される。よって、上述した第１の実施形態に係る鉄骨部材の補剛構造と同様に、山形鋼Ａ，Ａが圧縮力を受けた場合に、山形鋼Ａ，Ａに固定された角形鋼管１０，１０が山形鋼Ａ，Ａの座屈変形を抑制することができる。
【００６１】
このように、既存材である山形鋼Ａ，Ａに追加工を行うことなく、且つ、耐震壁等の新たな部材を追加することなく、補剛することができる。従って、引張力のみを負担していた山形鋼Ａ，Ａでも圧縮力を負担することができ、鉄骨建築物の耐震性能が向上する。
【００６２】
さらに、既存材である２本の山形鋼Ａ，ＡのフランジＡ１の山側の面の間に平板状の挟込片４１ｂが挟み込まれて配置されているので、山形鋼Ａ，Ａと角形鋼管１０，１０とを固定部材４０によって固定する際に、２本の山形鋼Ａ，Ａが隙間を隔てて平行な状態が維持され、山形鋼Ａ，Ａに歪みや曲げなどが生じない。
【００６３】
なお、平行に配置された２本の山形鋼Ａ，Ａは、その隙間を維持するように、間隔を隔ててスペーサがボルト、ナットなどによって固定されている。このような箇所では、ボルトやナットとの干渉を防止するために、角形鋼管１０，１０に切欠を形成しておくことが好ましい。さらに、スペーサを挟込材の代わりに利用して、固定部材を構成してもよい。
【００６４】
また、図６に示すように、山形鋼Ａ，Ａのフランジ長さよりも１辺の長さが短い角形鋼管１５，１５を補強材とする場合には、角形鋼管１５，１５と２つの当接片４２ａとの間に平板状のスペーサ４６を介在させればよい。なお、スペーサ４５，４６は、角形鋼管１０，１５又は締付プレート４１，４２，４２に予め溶接等で固定しておいてもよい。
【００６５】
なお、固定部材の構成は、特に限定されない。山形鋼Ａの周囲の既存材との干渉などを考慮して、固定部材の構成を定めればよい。
【００６６】
例えば、第１の締付プレート４１では、２つの当接片４１ａ，４１ａと挟込片４１ｂとを溶接等で固定したが、これらを別個の部材として、互いに締結具で固定してもよい。
【００６７】
さらに、山形鋼と角形鋼管とを取り囲む締付プレート同士を締結具で締付固定することによって、山形鋼を角形鋼管側に押圧した状態で固定する場合について説明したが、これに限定されない。
【００６８】
例えば、図７に示すように、押付具５６で押し付けることによって、山形鋼Ａ，Ａを角形鋼管１０，１０側に押圧した状態で固定する固定部材５０であってもよい。
【００６９】
固定部材５０は、ここでは、４枚の締付プレート５１，５１，５２，５２と、１枚の挟込プレート（挟込材）５３からなる。これら各プレート５１，５２，５３は、それぞれ平鋼板を加工したものである。
【００７０】
第１の締付プレート５１は、それぞれ、山形鋼Ａの一方のフランジＡ１の山側の面に内側面が対向する対向片５１ａと、角形鋼管１０の山形鋼ＡのフランジＡ１と対向しない辺の外面１２に内側面が当接する当接片５１ｂと、対向片５１ａの端部から連続する１つの締結片５１ｃとから構成されている。対向片５１ａと締結片５１ｃには貫通孔が形成されている。対向片５１ａと当接片５１ｂ及び対向片５１ａと締結片５１ｃの間のなす角度はそれぞれ９０度である。
【００７１】
第２の締付プレート５２は、それぞれ、角形鋼管１０の山形鋼ＡのフランジＡ１と対向しない辺の外面１２に内側面が当接する当接片５２ａと、当接片５２ａの一方の端部から連続する締結片５２ｂとから構成されている。締結片５２ｂには貫通孔が形成されている。
【００７２】
挟込プレート５３は、平板状であり、２つの山形鋼Ａ，Ａの他方のフランジＡ１，Ａ１の山側の面の間に挟み込まれて配置されている。挟込プレート５３は、両端部に貫通孔が形成されている。
【００７３】
さらに、固定部材４０が配置された各箇所において、山形鋼Ａ、Ａのそれぞれの谷側のフランジ面Ａ１，Ａ１と、該フランジ面Ａ１，Ａ１と対向する角形鋼管１０の外面１１，１１とに当接するように、４枚の平板状のスペーサ５５，５５が配置されている。
【００７４】
２枚の第１の締付プレート５１及び２枚の第２の締付プレート５２は、それぞれ、その間に挟込プレート５３を挟み込んだ状態で、締結具５４によって固定される。締結具５４は、ここでは、ボルトとナットとからなる。
【００７５】
さらに、第１の締付プレート５１の対向片５１ａに形成された貫通孔を介して、押付具５６によって、山形鋼Ａの一方のフランジＡ１がスペーサ５５を介して角形鋼管１０に向って押し付けられる。押付具５６は、ここでは、押付ボルト５６ａとナット５６ｂとからなっており、押付ボルト５６ａの押付量を調整することができる。これにより、山形鋼Ａのフランジ面Ａ１と第１の締付プレート５１の対向片５１ａとの間隔を適宜調整することが可能であり、山形鋼Ａに歪みなどがあっても確実に補剛することができる。
【００７６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、フランジ長さが等しい等辺山形鋼Ａを断面外形が正方形の角形鋼管１０，１５で補剛する場合を図面に示したが、フランジ長さが異なる不等辺山形鋼を断面外形が長方形の角形鋼管で補剛してもよい。
【００７７】
締結具２２，３３，４３，５４がボルトとナットとからなる場合について説明した。しかし、締結具はこれに限定されず、クランプやクリップからなるものであってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０，１５…角形鋼管、  １１，１２…角形鋼管の外面、  ２０，３０，４０，５０…固定部材、  １５，２５，２６，３５，４５，４６，５５…スペーサ、  ４１ｂ…挟込片（挟込材）、  ５３…挟込プレート（挟込材）、  Ａ…山形鋼、  Ａ１…フランジ、  Ａ１１…フランジの谷側の面。
【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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【図７】
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