(57)【要約】      （修正有）【課題】ボルトを用いずに躯体と壁材とを接合できる耐震補強構造を提供する。【解決手段】耐震補強構造は、建物１０の躯体１２と、躯体１２に取付けられた鋼板製の壁材（鋼板壁３０）と、躯体１２及び壁材のそれぞれに接着剤を用いて固定されて躯体１２と壁材とを接合する接合手段４０と、を有する。又、接着材と併せて溶接を併用してもよい。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の躯体と、
前記躯体に取付けられた鋼板製の壁材と、
前記躯体及び前記壁材のそれぞれに接着剤を用いて固定されて前記躯体と前記壁材とを接合する接合手段と、
を有する耐震補強構造。
【請求項２】
前記壁材は前記躯体に対して隙間を空けて取付けられており、
前記接合手段は前記壁材の面内方向に沿って前記隙間に配置された板材であり、前記躯体と前記板材との間及び前記板材と前記壁材との間に前記接着剤が充填されている、請求項１に記載の耐震補強構造。
【請求項３】
前記壁材は前記躯体に対して隙間を空けて取付けられており、
前記接合手段は、前記壁材に接着された板状部と、前記板状部から前記板状部の面外方向へ突出し前記躯体に接着された突出部と、を備えた鋼材である、請求項１に記載の耐震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐震補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、鉄筋コンクリート構造物における既存の柱、梁及び耐震壁に対して、補強部材を接合した耐震補強構造が示されている。この補強部材は、柱、梁に対してはあと施工アンカーによって接合され、耐震壁に対してはボルトによって接合されている。これにより、柱及び梁と、耐震壁とが補強部材を介して接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−６１２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記特許文献１のように躯体（柱及び梁）と壁材（耐震壁）とを接合するためにボルトを用いる場合、壁材の一方側でナットを押さえ、他方側でボルトを締め込むため、壁材の両側から作業する必要がある。また、壁材に面内方向の力が作用した際に、ボルト締結部に局部的な力が加わる可能性がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮して、ボルトを用いずに躯体と壁材とを接合できる耐震補強構造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】
【０００６】
請求項１の耐震補強構造は、建物の躯体と、前記躯体に取付けられた鋼板製の壁材と、前記躯体及び前記壁材のそれぞれに接着剤を用いて固定されて前記躯体と前記壁材とを接合する接合手段と、を有する。
【０００７】
請求項１の耐震補強構造では、躯体に取付けられた壁材がさらに接合手段を介して躯体に接着接合される。躯体と壁材とを接合する接合作業は、壁材の片側（躯体側）から作業すればよく、ボルト接合のように壁材の両側から作業する必要がない。また壁材に対して、ボルト締結部に生じる局部的な力が加わることを抑制できる。
【０００８】
請求項２の耐震補強構造は、前記壁材は前記躯体に対して隙間を空けて取付けられており、前記接合手段は前記壁材の面内方向に沿って前記隙間に配置された板材であり、前記躯体と前記板材との間及び前記板材と前記壁材との間に前記接着剤が充填されている。
【０００９】
請求項２の耐震補強構造では、建物の躯体と壁材との間の隙間に板材が配置される。このため、躯体と壁材とを接合する接着剤の厚みが薄くなる。これにより、躯体と壁材との間の隙間に板材が配置されない場合と比較して、接着剤が硬化時に熱割れしにくい。
【００１０】
請求項３の耐震補強構造は、前記壁材は前記躯体に対して隙間を空けて取付けられており、前記接合手段は、前記壁材に接着された板状部と、前記板状部から前記板状部の面外方向へ突出し前記躯体に接着された突出部と、を備えた鋼材である。
【００１１】
請求項３の耐震補強構造では、鋼材の板状部が壁材に接着され、板状部から面外方向に突出した突出部が躯体に接着されている。すわなち、躯体と壁材とが鋼材を介して接合される。これにより鋼材の突出部の突出幅を調整することで、鋼材と壁材との間の隙間を接着剤を充填するための適正な大きさとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る耐震補強構造によると、ボルトを用いずに躯体と壁材とを接合できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る耐震補強構造が適用される建物を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る耐震補強構造が適用される建物を示す、図１における２−２線断面図である。
【図３】（Ａ）は本発明の実施形態に係る耐震補強構造において鋼板を用いた接合部が形成されるトラス梁を示す正面図かつ（Ｂ）におけるＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図及び図１における３−３線断面図である。
【図４】（Ａ）は図３（Ａ）における４Ａ−４Ａ線断面図であり、（Ｂ）は図３（Ａ）における４Ｂ−４Ｂ線断面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の実施形態に係る耐震補強構造においてアングル材を用いた接合部が形成されたトラス梁を示す部分拡大側面図であり、（Ｂ）はアングル材及び縞鋼板を用いた変形例を示す部分拡大側面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る耐震補強構造においてアングル材を用いた接合部が形成された床スラブを示す部分拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（耐震補強構造）
本実施形態に係る耐震補強構造は、図１に示すように、１階の床スラブ１４Ａを形成するコンクリートに根巻き支持された鋼製の柱２２と、柱２２に架設されたトラス梁２４、２６と、を備えた架構２０を有する建物１０に適用される。
【００１５】
（建物、躯体）
建物１０において、柱２２は４つの柱（柱２２Ｂ、図２参照）で構成された組柱とされている。図１において柱２２は１本のみが描かれているが、図２に示すように、柱２２Ｂが左右及び前後方向に隣接して配置されて１組の柱２２を形成している。また、図２に示すように柱２２Ｂにはそれぞれトラス梁２６における上弦材２６Ａ、下弦材２６Ｂが接合されている。同様に、図３に示すようにトラス梁２４における上弦材２４Ａ、下弦材２４Ｂが接合されている。
【００１６】
なお、図１の紙面前方向は図２における紙面右方向（矢印ＦＲ方向）に対応し、図１の紙面後ろ（奥）方向は図２における紙面左方向（矢印ＢＫ方向）に対応している。
【００１７】
図２に示すように、建物１０においては２階の床スラブ１４Ｂが鉄筋コンクリート製とされ、床スラブ１４Ｂは、Ｈ形鋼の梁１６と、梁１６が架け渡された柱２２に支持されている。なお、柱２２を構成する柱２２Ｂは床スラブ１４Ｂを貫通する通し柱とされている。また、１階の床スラブ１４Ａと２階の床スラブ１４Ｂとの間には鉄筋コンクリート製の壁体１８が、柱２２Ｂの後方（矢印ＢＫ方向）に形成されている。
【００１８】
以下の説明においては、これらの床スラブ１４Ａ、１４Ｂ、梁１６、壁体１８、架構２０（柱２２及びトラス梁２４、２６）等を総称して、躯体１２と称することがある。
【００１９】
（鋼板壁）
躯体１２における壁体１８及び床スラブ１４Ｂの上方には、本発明における壁材の一例としての鋼板壁３０が設けられている。鋼板壁３０は、柱２２Ｂ（躯体１２）との間に隙間Ｖ０を空けて配置されている。また鋼板壁３０は、鋼板壁３０の表面に溶接されたアングル材３０Ａと、柱２２Ｂの裏面に溶接されたアングル材２２Ａとを溶接又はボルト接合することで、柱２２Ｂ（躯体１２）に取付けられている。すなわち、鋼板壁３０は柱２２Ｂに取付けられて支持されている。
【００２０】
（接合手段）
本実施形態に係る耐震補強構造は、柱２２Ｂ（躯体１２）に取付けられている鋼板壁３０を、さらに異なる接合手段を用いて躯体１２に接合することで、建物１０を耐震補強するものである。具体的には図１に示すように、鋼板壁３０は躯体１２に対して、接合部Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３において接合される。以下に詳述するが、鋼板壁３０は、接合部Ｊ１においてトラス梁２４の下弦材２４Ｂに接合され、また、接合部Ｊ２においてトラス梁２６の下弦材２６Ｂに接合され、さらに、接合部Ｊ３において２階の床スラブ１４Ｂに接合される。
【００２１】
接合部Ｊ１の構造について説明する。図３（Ａ）に示すように、トラス梁２４における上弦材２４Ａと下弦材２４Ｂの間には、鉛直材２４Ｃ、斜材２４Ｄが架け渡されている。図３（Ｂ）に示すように、鉛直材２４Ｃ、斜材２４Ｄは何れも上弦材２４Ａ及び下弦材２４Ｂ（鋼板壁３０寄りの上弦材２４Ａ及び下弦材２４Ｂ）の裏面に接合されており、これらの鉛直材２４Ｃ、斜材２４Ｄと鋼板壁３０との間（即ちトラス梁２４と鋼板壁３０との間）には、幅Ｄ１の隙間Ｖ１が形成されている。接合部Ｊ１は、隙間Ｖ１をあけて配置されたトラス梁２４と鋼板壁３０とを、後述する接合手段としての縞鋼板４２及び接着剤を用いて接合した部分である。
【００２２】
接合部Ｊ１においては、図３（Ａ）に破線で示す縞鋼板４２が、鋼板壁３０の面内方向に沿って隙間Ｖ１に配置されている。縞鋼板４２は、鋼板を圧延して表面に凹凸を付けたチェッカープレートであり、図４（Ａ）に示すように、隙間Ｖ１の幅方向の略中央部に配置されている。斜材２４Ｄ（又は鉛直材２４Ｃ）と縞鋼板４２の間及び鋼板壁３０と縞鋼板４２の間にはそれぞれ接着剤（例えばエポキシ樹脂）が充填されている。これにより鋼板壁３０は、トラス梁２４の下弦材２４Ｂに接合される。なお、縞鋼板４２は本発明における板材の一例である。
【００２３】
図４（Ｂ）に示すように、下弦材２４Ｂと斜材２４Ｄ（又は鉛直材２４Ｃ）とを接合するリベットＲと縞鋼板４２が干渉する位置には、縞鋼板４２に貫通孔が形成されている。これにより縞鋼板４２を隙間Ｖ１の幅方向の略中央部に配置することができる。
【００２４】
次に、接合部Ｊ２の構造について説明する。図１に示すように、接合部Ｊ２においては、接合部Ｊ１と同様に鋼板壁３０がトラス梁２６の下弦材２６Ｂに接合されるが、鉛直材２６Ｃ及び斜材２６Ｄは接合されていない。そして、図１に示す下弦材２６Ｂと鋼板壁３０との間（即ちトラス梁２６と鋼板壁３０との間）に形成された隙間Ｖ２の幅Ｄ２は、上述したトラス梁２４と鋼板壁３０との間に形成された隙間Ｖ１の幅Ｄ１よりも大きい。接合部Ｊ２は、隙間Ｖ２をあけて配置されたトラス梁２６と鋼板壁３０とを、後述する接合手段としてのアングル材４４及び接着剤を用いて接合した部分である。
【００２５】
図５（Ａ）に示すように、接合部Ｊ２においては、鋼板壁３０及び下弦材２６Ｂにアングル材４４が接着固定されている。具体的には鋼板壁３０の面内方向に沿って配置されたアングル材４４の板状部４４Ａが鋼板壁３０に接着され、板状部４４Ａから板状部４４Ａの面外方向へ突出した突出部４４Ｂが下弦材２６Ｂの下面に接着されている。突出部４４Ｂの突出幅は隙間Ｖ２の幅Ｄ２よりも広く形成され、下弦材２６Ｂと十分な接着面積を確保できる寸法とされている。なお、アングル材４４は本発明における鋼材の一例である。
【００２６】
次に、接合部Ｊ３の構造について説明する。図２に示すように、鋼板壁３０は２階の床スラブ１４Ｂの上方に設置されているが、鋼板壁３０はアングル材３０Ａ、２２Ａを介して柱２２Ｂに取付けられているため、床スラブ１４Ｂに対しては構造的に切り離されている。接合部Ｊ３は、床スラブ１４Ｂ（躯体１２）と鋼板壁３０において、構造的に切り離された部分を後述するアングル材４６及び接着剤を用いて接合した部分である。
【００２７】
図６に示すように、接合部Ｊ３においては、鋼板壁３０及び床スラブ１４Ｂにアングル材４６が接着固定されている。具体的にはアングル材４６の板状部４６Ａが鋼板壁３０に接着され、板状部４６Ａから板状部４６Ａの面外方向へ突出した突出部４６Ｂが床スラブ１４Ｂの上面に接着されている。なお、以下の説明において、縞鋼板４２、アングル材４４、４６を総称して接合手段４０と称することがある。
【００２８】
（作用・効果）
本実施形態に係る耐震補強構造によると、接合部Ｊ１において、トラス梁２４（躯体１２）と鋼板壁３０とが、縞鋼板４２及び接着剤を用いて接合される。また接合部Ｊ２において、トラス梁２６（躯体１２）と鋼板壁３０とが、アングル材４４及び接着剤を用いて接合される。さらに接合部Ｊ３において、床スラブ１４Ｂ（躯体１２）と鋼板壁３０が、アングル材４６及び接着剤を用いて接合される。
これにより、躯体１２における柱２２Ｂに取付けられている鋼板壁３０が、さらに接合部Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３によって躯体１２に接着接合される。これにより躯体１２の拘束箇所が増えるため建物１０の耐震性能が向上する。
【００２９】
躯体１２と鋼板壁３０とを接合する接合作業は、鋼板壁３０の内側（躯体１２側）から作業すればよく、ボルト接合のように鋼板壁３０の両側から作業する必要がない。また鋼板壁３０に対して、ボルト締結部に生じる局部的な力が加わることを抑制できる。このため、施工しやすく局部破壊も生じにくい。
【００３０】
また、本実施形態に係る耐震補強構造によると、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように接合部Ｊ１において、トラス梁２４（躯体１２）と鋼板壁３０との間の隙間Ｖ１に縞鋼板４２が配置される。これにより、トラス梁２４と鋼板壁３０との間の隙間に縞鋼板４２が配置されない場合と比較して、トラス梁２４と鋼板壁３０とを接合する接着剤の厚みが薄くなる。このため、接着剤が硬化時に熱割れしにくい。
【００３１】
また、本実施形態に係る耐震補強構造によると、図５（Ａ）に示すように接合部Ｊ２において、アングル材４４の板状部４４Ａが鋼板壁３０に接着され、板状部４４Ａから面外方向に突出した突出部４４Ｂがトラス梁２６に接着されている。すわなち、トラス梁２６と鋼板壁３０とがアングル材４４を介して接合される。
【００３２】
このため、図５（Ａ）に破線で図示するように、トラス梁２６と鋼板壁３０との間の隙間Ｖ２に例えば接合部Ｊ１と同様に縞鋼板４２を配置する場合と比較して、接着剤の厚みを任意の寸法に設定できる。または薄くできる。したがって接着剤の厚みを接着性能、耐久性などの観点から望ましい厚みにすることができる。
【００３３】
また、本実施形態に係る耐震補強構造によると、図１に示すように地震時などにおいて躯体１２に対して横方向からの外力Ｑが加わった際に、正面視で互いに斜め方向に配置された接合部Ｊ１、Ｊ２間及び接合部Ｊ２、Ｊ３間の鋼板壁３０（網掛けＴで示す部分）が引張力に抵抗する引張ブレースとして機能する。このため躯体１２の変形が抑制される。
【００３４】
なお、本実施形態では接合部Ｊ１において板材として縞鋼板４２を用いているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば表面に凹凸が形成されていな平板を用いてもよいし、材質についても鋼のほか、アルミなどの各種金属や樹脂材料などを用いることができる。このような板材を用いても、隙間Ｖ１において接着剤の厚みを薄くすることができる。
【００３５】
また、本実施形態では接合部Ｊ２においてアングル材４４の板状部４４Ａと鋼板壁３０とが直接接着されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図５（Ｂ）に示すように、板状部４４Ａと鋼板壁３０との間に、接合部Ｊ１と同様に縞鋼板４２を配置してもよい。このような構成は、下弦材２６Ｂと鋼板壁３０との間に形成された隙間Ｖ３の幅Ｄ３が広い場合に好適である。
【００３６】
また、本実施形態では鋼板壁３０と躯体１２とを接合部Ｊ１、Ｊ２、及び接合部Ｊ３で接合しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば「接合部Ｊ１及び接合部Ｊ２」、「接合部Ｊ２及び接合部Ｊ３」又は「接合部Ｊ１及び接合部Ｊ３」などとすることができる。さらに、鋼板壁３０は、接合部Ｊ１、Ｊ２、及び接合部Ｊ３の何れか１箇所において躯体１２に接合されるものとしてもよい。このように構成しても、接合部Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３の何れも形成されていない構成と比較して、建物１０の耐震性能を高めることができる。
【００３７】
また、本実施形態において鋼板壁３０は、下弦材２４Ｂに対し鉛直材２４Ｃ、斜材２４Ｄが接合された接点（接合部Ｊ１）においてトラス梁２４と接合されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば接合部Ｊ２と同様に、鉛直材２４Ｃ、斜材２４Ｄの何れも接合されていない場所において鋼板壁３０と下弦材２４Ｂとを接合してもよい。また、鋼板壁３０と下弦材２４Ｂは接合せず、鋼板壁３０と上弦材２４Ａ、鉛直材２４Ｃ及び斜材２４Ｄの何れかとを接合してもよい。さらに接合手段４０としては、縞鋼板４２、アングル材４６を適宜選択して用いることができ、縞鋼板４２及びアングル材４６を併用してもよい。
【００３８】
同様に、鋼板壁３０がトラス梁２６と接合される場所も任意の場所に設定することができ、任意の接合手段４０を用いることができる。
【００３９】
また、本実施形態において鋼板壁３０が接合される躯体１２の例としてトラス梁２４、２６及び床スラブ１４Ｂを挙げたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば鋼板壁３０は、任意の接合手段４０を用いて柱２２Ｂに接合してもよいし、図示しないＨ形鋼の梁、鉄筋コンクリート製の柱、梁に接合してもよい。
【００４０】
また、本実施形態において鋼板壁３０は、アングル材３０Ａ、２２Ａを用いて柱２２Ｂに取付けられているが、本発明の実施形態はこれに限らない。つまり、接合部Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３以外の部分における躯体１２に対する鋼板壁３０の取付け構造は、任意の構造とすることができる。例えばトラス梁２４、２６に固定されていてもよいし、床スラブ１４Ｂに固定されていてもよい。このような構成としても、さらに接合部Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３において躯体１２と鋼板壁３０とを接合することで、建物１０の耐震性を高めることができる。
【００４１】
また、本実施形態においては図４（Ａ）に示すように、接合部Ｊ１において縞鋼板４２が隙間Ｖ１の幅方向の略中央部に配置され、斜材２４Ｄと縞鋼板４２の間及び鋼板壁３０と縞鋼板４２の間にそれぞれ接着剤が充填されているものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図３（Ｂ）に二点鎖線で示すように、縞鋼板４２を斜材２４Ｄの裏面に溶接し、接着剤は鋼板壁３０と縞鋼板４２の間にのみ充填してもよい。また、接合部Ｊ２、Ｊ３においても、適宜溶接を用いることができる。このように、本実施形態に係る耐震補強構造においては、溶接と接着とを併用してもよい。溶接を併用することで、接合強度を高めることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１２      躯体
１４Ｂ    床スラブ（躯体）
２２Ｂ    柱（躯体）
２２      柱（躯体）
２４      トラス梁（躯体）
２６      トラス梁（躯体）
３０      鋼板壁（壁材）
４０      接合手段
４２      縞鋼板（板材、接合手段）
４４      アングル材（鋼材、接合手段）
４４Ａ    板状部
４４Ｂ    突出部
４６      アングル材（接合手段）
【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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