(57)【要約】【課題】  簡易な鋼板耐震部材により施工性を向上させ、既存躯体寸法に対する適合性を向上させるようにした。【解決手段】  建築物の柱梁に囲われた開口部Ｒにおいて、鋼板補強部材１は、略正方形状をなしていて同一の大きさに形成された鋼板２と、溝側を外方に向けて背中合わせとなるように鋼板２を両側から挟み込んだ状態で互いに交差して配置される溝形鋼からなる補強リブ３とを備えている。鋼板２と補強リブ３とが接合ボルト４によって一体に連結されている。鋼板補強部材１の外周に位置する鋼板２は、柱２０や梁２１に連結されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の柱梁に囲われた開口部に設けられて建築物の耐震性能を補強する耐震補強構造において、
前記開口部には、互いに交差して配置される棒状の補強部材と、該交差する前記補強部材で仕切られた複数の窓部の少なくとも一部に配置される鋼板とを備え、
前記鋼板と前記補強部材とが接合ボルトによって一体に連結されていることを特徴とする建築物の耐震補強構造。
【請求項２】
前記鋼板を固定する前記補強部材は、一方向に所定間隔で平行に配列される第１補強部材と、前記第１補強部材に交差する方向に所定間隔で平行に配列される第２補強部材とを有していることを特徴とする請求項１に記載の建築物の耐震補強構造。
【請求項３】
前記開口部に配置される前記複数の窓部のうちの一部に、前記鋼板を設けない開口領域が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の建築物の耐震補強構造。
【請求項４】
前記補強部材は、所定の長さに分割されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の建築物の耐震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板を用いた補強部材により構成される建築物の耐震補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、既存建築物における耐震補強として、柱梁に囲われた開口部に、鋼板を使用してユニット化した鉄骨パネルなどを組み込み、柱梁に連結させて鋼板耐震壁を構成するものがある。この耐震補強工法によると、予め鉄骨パネルを製作しておくことができるため、施工が簡略化されて、施工期間を短縮できるという効果がある。
このようにユニット化した鋼板を組み合わせて鋼板耐震壁を構成する構造が、例えば特許文献１に提案されている。
特許文献１は、所定の大きさに形成された鋼板の周囲に鋼材からなる鉄骨枠を配設して、溶接により鋼板と一体化し、この鉄骨枠に囲まれた範囲を１単位とするユニットを形成している。さらに、必要に応じて、ユニット内面の鋼板に補強リブを溶接して、ユニットを補強している。そして、このユニットが耐震補強する開口部に配設され既存建築物の柱梁に固定されて、鋼板耐震壁が構成されている。また、ユニットは複数が組み合わせることもでき、その場合にユニット同士は、接合ボルトによって接合されている。このように、施工前にユニット化しておくことができるため、施工時の組み立て作業を簡略化したものである。
【特許文献１】特開平９−６７９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の鋼板耐震壁を構成するユニットの構造は、予め鋼板に鉄骨枠や補強リブを溶接して加工しておく必要がある。このため、ユニットの加工に手間と時間がかかるという欠点があり、施工性に問題があった。
また、施工時には、ユニットは加工されて完成された状態となっているため、現場においてその形状や寸法を容易に変更することができないという欠点がある。したがって、施工される建築物の既存躯体における階高や柱梁間の寸法が異なるときに、これに合わせた寸法の微調整が難しいという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、鋼板を用いた簡易な耐震部材により施工性を向上させ、既存躯体寸法に対する適合性を向上させるようにした建築物の耐震補強構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る建築物の耐震補強構造では、建築物の柱梁に囲われた開口部に設けられて建築物の耐震性能を補強する耐震補強構造において、開口部には、互いに交差して配置される棒状の補強部材と、交差する補強部材で仕切られた複数の窓部の少なくとも一部に配置される鋼板とを備え、鋼板と補強部材とが接合ボルトによって一体に連結されていることを特徴としている。
本発明では、互いに交差して配置される補強部材に仕切られた複数の窓部に鋼板を配置し、接合ボルトによって鋼板および補強部材を一体に固着して連結させて耐震補強構造を施工することができる。この耐震補強構造では、溶接が不要な簡易な構造であり、組み立て作業が簡略され、これらの施工時間を減少できることから、施工性を向上させることができる。
また、補強部材の配列数や長さを変更することによって、補強する建築物の開口部の大きさに合わせた耐震補強構造を施工できる。これにより、建築物の既存躯体における階高や柱梁間の寸法に対する適合性を向上させることができる。
【０００６】
また、本発明に係る建築物の耐震補強構造では、鋼板を固定する補強部材は、一方向に所定間隔で平行に配列される第１補強部材と、第１補強部材に交差する方向に所定間隔で平行に配列される第２補強部材とを有していることが好ましい。
本発明では、鋼板の両側にある各側の補強部材同士は、一方向に平行に配列できるため、接続箇所を設けることなく配設できる。このため、補強部材の配列が簡易な構成となり、部材の無駄を少なくすることができる。
【０００７】
また、本発明に係る建築物の耐震補強構造は、開口部に配置される複数の窓部のうちの一部に、鋼板を設けない開口領域が形成されることが好ましい。
本発明では、鋼板や補強部材に加工を必要とせずに、所定箇所の窓部に鋼板を配設しないことにより、開口領域を形成することができる。
【０００８】
また、本発明に係る建築物の耐震補強構造では、補強部材は、所定の長さに分割されていることが好ましい。
本発明では、補強部材を取り扱い易い大きさに分割させることができるため、効率よく組立作業を行うことができ、施工性が向上される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の建築物の耐震補強構造によれば、溶接が不要な簡易な構造であり、接合ボルトによって鋼板および補強部材を一体に連結させるため、組み立て作業が簡略され、これらの施工時間を減少できることから、施工性を向上させることができる。
また、補強部材の配列数や長さを変更することによって、補強する建築物の開口部の大きさに合わせた耐震補強構造を施工できる。これにより、建築物の既存躯体における階高や柱梁間の寸法に対する適合性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１は実施の形態による鋼板を用いた耐震補強構造を示す正面図、図２は鋼板を示す図、図３は図１に示す耐震補強構造のＡ−Ａ線断面図、図４は鋼板の接合状態を示す拡大図である。
【００１１】
本実施の形態による建築物の耐震補強構造は、図１に示すように、建築物などにおいて、柱２０と梁２１とに囲まれた開口部Ｒに鋼板補強部材１を設けたものである。
【００１２】
図１に示すように、鋼板補強部材１は、角に切り欠きを有する略正方形状をなしていて同一の大きさに形成された鋼板２（図２参照）と、溝側を外方に向けて背中合わせとなるように鋼板２を両側から挟み込んだ状態で互いに交差して配置される溝形鋼からなる補強リブ３（補強部材）と、鋼板２および補強リブ３を一体に連結する接合ボルト４とから構成されている。
図２に示すように、鋼板２の外周部２ａには、接合ボルト４によって補強リブ３に接合できるようにボルト孔２ｂが形成されている。また、図４に示すように、補強リブ３の溝の底面には、鋼板２のボルト孔２ｂと一致する箇所にボルト孔３ａが形成されている。
【００１３】
複数の鋼板２は、開口部Ｒの同一面上で縦横を揃えるようにして並べて配置される。なお、図１に示すように、交差する補強リブ３で仕切られた複数の窓部１０において、鋼板２が配設される領域を鋼板補強領域１０ａ、鋼板２が設置されずに開口が形成される領域を開口領域１０ｂとする。そして、本実施の形態では、鋼板補強領域１０ａと開口領域１０ｂとは、図１に示す上下左右に互い違いとなるように、例えばチェス盤状又は市松模様状に配設されている。したがって、鋼板２同士の接合は、斜め方向に連結されることになる。
【００１４】
図２に示すように、各鋼板２の四辺の外周部２ａには、補強リブ３が重なるように配置される。ここで、このときの補強リブ３、３の間隔を所定間隔Ｄとする。
図１に示すように、鋼板２を両側から挟み込む補強リブ３は、一方側が縦方向に所定間隔Ｄで平行に配列される縦補強リブ３Ａ（第１補強部材）からなり、他方側が縦補強リブ３Ａに直交する横方向に所定間隔Ｄで平行に配列される横補強リブ３Ｂ（第２補強部材）からなる格子形状を構成している（図４参照）。
【００１５】
図２に示すように、鋼板２の外周部２ａの図中左右が縦補強リブ３Ａに接合され、外周部２ａの図中上下が横補強リブ３Ｂに接合される。そして、縦補強リブ３Ａと横補強リブ３Ｂとが交差する箇所を交差接合部Ｓとしたときに、斜め方向に連結される鋼板部材２同士の連結部は、交差接合部Ｓで夫々の斜辺２ｃがつき合わせられて接合されている。
図４に示すように、これらの接合方法は、補強リブ３のボルト孔３ａと鋼板２のボルト孔２ｂとを一致させて接合ボルト４を挿通し、ナット５を螺合させる。このように、鋼板２の外周部２ａ全体に補強リブ３が固着されているため、鋼板２同士が強固に一体化された構造とすることができる。
なお、補強リブ３は、所定の長さに分割させておいてもよく、これにより施工時に取り扱いやすくなり、効率よく組立作業を行うことができる。
【００１６】
次に、上述した構成からなる鋼板補強部材１を、建築物の柱２０と梁２１に接合する方法について説明する。
図１に示すように、開口部Ｒの内側には、四角形に枠組みされたＨ型鋼からなる枠部材２２が設けられている。この枠部材２２と柱２０、梁２１とは、柱２０や梁２１から内方に突設させたアンカー筋２３と、枠部材２２の外方に突設されたスタッドボルト２４とが重ね合わされ、その周囲にモルタルなどの充填材２５が充填されて固定されている。
そして、複数の鋼板２が一体化された鋼板補強部材１が、枠部材２２の内側に組み込まれ、鋼板補強部材１の外周に位置する鋼板２がボルト又は溶接などの固定手段によって枠部材２２に固着されている。これにより、鋼板補強部材１は本建築物の柱梁に一体に連結されることになる。
【００１７】
上述した本実施の形態による建築物の耐震補強構造では、補強リブ３は、複数の鋼板２同士を繋ぎ合わせて一体化させるとともに、鋼板２を補強して従来と同等の耐震補強機能をもたせることができる。
また、鋼板２を設けないことで開口領域１０ｂを形成できることから、施工された鋼板耐震壁全面が遮へいされることなく、採光、眺望、通風などを確保することもできる。
本実施の形態による建築物の耐震補強構造では、溶接が不要な簡易な構造であり、接合ボルト４によって、格子状に配列された補強リブ３間の各空間一つおきに市松模様状に鋼板２を固着して連結できる。このため、開口部Ｒ内における耐震補強部材１の組み立てがボルト接合だけの簡略化された作業となり、これらの施工時間を減少できることから、施工性を向上させることができる。
また、本耐震補強構造では、補強リブ３の配列数や長さを変更することによって、補強する建築物の開口部Ｒの大きさに合わせた耐震補強部材１を施工できる。したがって、建築物の既存躯体における階高や柱梁間の寸法に対する適合性を向上させることができる。
【００１８】
以上、本発明による建築物の耐震補強構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では補強リブ３に溝形鋼を使用しているが、必ずしも溝形鋼に限定されることはない。要は鋼板２同士を接合ボルト４によって接合し、且つ連結された鋼板２を補強できればよいのであって、例えばＬ型鋼やＨ型鋼であってもかまわない。
本実施の形態では開口部Ｒ内の鋼板２の配置が、チェス盤状や市松模様状となるように開口領域１０ｂを設けるようにした配置であるが、この開口領域１０ｂの位置は任意であるとともに、開口領域１０ｂの必要性が無い場合には、開口部Ｒの全面に鋼板２を配置して鋼板補強領域１０ａとしてもよい。
また、鋼板２の形状を略正方形としているが、この形状に限定されることはない。例えば、上下左右の方向に隣り合うように鋼板２を並べて配設する際には、隣り合う両鋼板２、２が嵌合して接合できるようにその外周部２ａに凹凸を形成してもよい。
本実施の形態では柱梁と耐震補強部材１との接合で、開口部Ｒに枠部材２２を設けた例を示しているが、これに限定されず、例えば柱２０や梁２１に鋼板２を直接ボルト止め等で接続させて固定しても構わない。なお、本実施の形態では開口部Ｒに設けられている枠部材２２と柱梁との取り付け方法を、アンカー筋２３やスタッドボルト２４によるものとしているが、例えば接着などの他の方法によって取り付けもよい。
また、本実施の形態では鋼板２に補強リブ３が溶接されていないことから、補強する開口部Ｒの大きさに合わせて鋼板２を加工してもよく、寸法などを微調整してもかまわない。
さらにまた、本実施の形態では鋼板２は同一の大きさとしているが、１種類の大きさであることに限定されることはなく、複数の大きさの鋼板２を組み合わせてもよい。例えば、本実施の形態にある鋼板２に加えて、この鋼板２が二つ組み合わされた大きさの鋼板を設けても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態による鋼板を用いた耐震補強構造を示す側面図である。
【図２】実施の形態による鋼板を示す図である。
【図３】図１に示す耐震補強構造のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】鋼板の接合状態を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  鋼板補強部材
２  鋼板
３  補強リブ（補強部材）
３Ａ  縦補強リブ（第１補強部材）
３Ｂ  横補強リブ（第２補強部材）
４  接合ボルト
１０  窓部
１０ｂ  開口領域
２０  柱
２１  梁
２２  枠部材
Ｒ  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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