(57)【要約】【課題】鉄骨量の増大及び鉄骨梁の加工手間の増大を抑制でき、且つ施工が容易な鉄骨梁の横補剛構造を提供する。【解決手段】横補剛構造は、上フランジ１１、下フランジ１２、及び上フランジ１１と下フランジ１２とを連結するウェブ１３を有し、両端が１対の柱２、２に接合された鉄骨梁３と、鉄骨梁３の上に構築されたスラブ４と、上フランジ１１及び下フランジ１２を貫通するようにウェブ１３の両側に設けられ、それぞれ固定手段（１６、１７）によって少なくとも下フランジ１２に固定されると共に、スラブ４に固定される連結部材（１４、１４）とを有する。鉄骨梁３が連結部材によって横補剛されることにより、鉄骨梁３横座屈が抑制される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上フランジ、下フランジ、及び前記上フランジと前記下フランジとを連結するウェブを有し、両端が１対の柱に接合された鉄骨梁と、
前記鉄骨梁の上に構築されたスラブと、
前記上フランジ及び前記下フランジを貫通するようにウェブの両側に設けられ、それぞれ固定手段によって少なくとも前記下フランジに固定されると共に、前記スラブに固定される連結部材とを有することを特徴とする前記鉄骨梁の横補剛構造。
【請求項２】
前記連結部材は、外周面に雄ねじが形成された軸部を少なくとも有するボルトであり、
前記固定手段は、前記雄ねじに螺合し、前記下フランジを挟持する１対のナット、又は、前記軸部の一端に一体形成された頭部及び前記雄ねじに螺合して前記頭部と協働して前記下フランジを挟持するナットであることを特徴とする請求項１に記載の前記鉄骨梁の横補剛構造。
【請求項３】
前記ボルトが、１対のナットによって前記上フランジにも固定されていることを特徴とする請求項２に記載の前記鉄骨梁の横補剛構造。
【請求項４】
前記ボルトが、前記スラブに埋設された前記軸部の上部によって前記スラブに固定されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の前記鉄骨梁の横補剛構造。
【請求項５】
前記ボルトにおける前記上フランジから上方へ離間した位置には、前記頭部が配置されるか、又は、前記軸部に螺着するナットが配置されていることを特徴とする請求項４に記載の前記鉄骨梁の横補剛構造。
【請求項６】
前記ボルトは、外周面に前記雄ねじが形成され、上端が前記スラブに形成された孔の内面に固定された前記軸部を少なくとも有するアンカーボルトであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の前記鉄骨梁の横補剛構造。
【請求項７】
上フランジ、下フランジ、及び前記上フランジと前記下フランジとを連結するウェブを有し、両端が１対の柱に接合される鉄骨梁と、前記鉄骨梁の上に構築されたスラブとを有する建物の梁スラブ結合方法であって、
前記上フランジ及び前記下フランジに貫通孔を形成するステップと、
前記上フランジ及び前記下フランジを貫通するように前記貫通孔に連結部材を挿入するステップと、
前記連結部材の上部を前記スラブに固定するステップと、
前記連結部材を前記下フランジに固定するステップと
を含むことを特徴とする建物の梁スラブ結合方法。
【請求項８】
前記連結部材を前記上フランジに固定するステップを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の建物の梁スラブ結合方法。
【請求項９】
前記連結部材の上部を前記スラブに固定するステップは、
前記鉄骨梁の上に構築された前記スラブにおける前記上フランジの前記貫通孔の上方部分を上面側から斫るステップと、
前記スラブの斫られた部分に前記連結部材の上部を配置するステップと、
前記連結部材の上部を埋設するように前記スラブの斫られた部分にコンクリートを打設するステップと
を含むことを特徴とする請求項８に記載の建物の梁スラブ結合方法。
【請求項１０】
前記連結部材の上部を前記スラブに固定するステップは、
前記上フランジの前記貫通孔を利用して、前記鉄骨梁の上に構築された前記スラブに下面側から孔を形成するステップと、
前記孔に前記連結部材の上部を配置するステップと、
前記連結部材の上部を前記孔の内面に固定するステップと
を含むことを特徴とする請求項８に記載の建物の梁スラブ結合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、鉄骨梁の横補剛構造、及び建物の鉄骨梁の横剛性を補完するための梁スラブ結合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
国交省監修の「２０１５年度建築物の構造関係技術基準解説書」（以下、技術基準解説書と呼ぶ）では、鉄骨造の大梁に対して保有耐力横補剛の必要性が示されている。保有耐力横補剛とは、梁材の両端が全塑性状態に至った後、十分な回転能力を発揮する材の両端部はもちろん、それ以外の弾塑性領域の部分においても横座屈を生じないような剛性を補完することをいう。
【０００３】
鉄骨梁とその上方の鉄筋コンクリート製のスラブとは、通常、頭付きスタッドにより緊結される。スタッドは鉄骨梁の上フランジの上面に溶接され、スラブから伝わる水平力はスタッドを介して鉄骨梁に伝達される。鉄骨梁が強軸回りに曲げを受け、圧縮側が面外へはらみだす現象が横座屈である。技術基準解説書では、横座屈を抑制する方法として、小梁や方杖による補剛方法が奨励されている。
【０００４】
これを受ける形で様々な発明が提案されている。例えば、特許文献１では、小梁や座屈止め鋼材を設けずに、鉄骨大梁自体にスチフナ（補強プレート）を取り付ける構造が提案されている。特許文献２では、鉄骨梁に所定間隔で取り付ける左右の補強プレートの少なくとも一方を、上フランジを避けて上フランジの上面よりも上方に突出させ、床スラブの補強鉄筋に定着させることで横座屈を防止する構造が提案されている。特許文献３では、鉄骨梁に横座屈を防止する横座屈補剛材を取り付けずに、鉄骨梁に設けられた鉄筋コンクリートスラブが、鉄骨梁の横移動を拘束するのに必要とされる本数以上のスタッドによりフランジと接合され、鉄骨梁の回転変形を拘束する捩り剛性を備える構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５６４５９号公報
【特許文献２】特開２００４−２１８３２１号公報
【特許文献３】特開２０１２−１２７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構造では、鉄骨大梁がスラブに接合されておらず、スチフナが取り付けられた鉄骨大梁の剛性自体で横座屈を防止しなければならないため、鉄骨大梁の断面寸法が大きくなる。特許文献２の構造では、鉄骨梁が補強プレートによって床スラブに接合され、鉄骨梁の横座屈が床スラブによっても抑制されるが、鉄骨量が増加する上、補強プレートの加工手間や取付手間（床スラブの補強鉄筋の組立手間）が増えるため、コストが増大する。特許文献３の構造では、鉄骨量は増加しないが、スタッドの本数が多くなるため、スタッドが取り付けられた鉄骨梁の加工手間が増える。
【０００７】
また、特許文献１〜３の構造は、建物を新設する際に採用することはできるが、既設建物の鉄骨梁の横剛性を補完する改修工事に採用することは難しい。即ち、特許文献１の構造では、鉄骨大梁の全体を交換する必要が生じる。特許文献２の構造では、下面側から床スラブを斫って、補強プレートを補強鉄筋に定着させる必要がある上、補強プレートを既設の鉄骨梁に接合するための溶接作業が必要になり、防火上好ましくない。特許文献３の構造では、スタッドを設けるために、鉄骨梁の上面の略全面にわたってスラブを撤去して再構築しなければならない。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑み、鉄骨量の増大及び鉄骨梁の加工手間の増大を抑制でき、且つ施工が容易な鉄骨梁の横補剛構造を提供することを第１の課題とする。また、本発明は、既設建物にも適用可能な鉄骨梁の横剛性を補完するための梁スラブ結合方法を提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記第１の課題を解決するために、本発明に係る鉄骨梁（３）の横補剛構造のある態様は、上フランジ（１１）、下フランジ（１２）、及び前記上フランジと前記下フランジとを連結するウェブ（１３）を有し、両端が１対の柱（２、２）に接合された鉄骨梁（３）と、前記鉄骨梁の上に構築されたスラブ（４）と、前記上フランジ及び前記下フランジを貫通するようにウェブの両側に設けられ、それぞれ固定手段（１６、１７）によって少なくとも前記下フランジに固定されると共に、前記スラブに固定される連結部材（１４、１４）とを有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、下フランジが連結部材によってスラブに固定されるため、鉄骨量を増大させることなく、且つ鉄骨梁の加工手間の増大を抑制しつつ、鉄骨梁の横剛性を補完して鉄骨梁の横座屈を抑制することができる。
【００１１】
また、上記構成において、前記連結部材（１４）は、外周面に雄ねじが形成された軸部（１５）を少なくとも有するボルト（１４）であり、前記固定手段は、前記雄ねじに螺合し、前記下フランジ（１２）を挟持する１対のナット（１７Ｃ・１７Ｄ）、又は、前記軸部の一端に一体形成された頭部（１６）及び前記雄ねじに螺合して前記頭部と協働して前記下フランジを挟持するナット（１７Ｃ）であるとよい。
【００１２】
この構成によれば、下フランジにボルトを挿通させるための貫通孔を形成し、１対のナット又はボルトの頭部とナットとによってボルトを下フランジに固定することができるため、鉄骨梁や固定手段の加工並びにそれらの固定作業が容易である。また、連結部材を鉄骨梁に溶接する必要がないため、溶接不良のリスクがなく、確実に鉄骨梁の横剛性を補完できる。
【００１３】
また、上記構成において、前記ボルト（１４）が、１対のナット（１７Ａ・１７Ｂ、１７Ｂ・１７Ｃ）によって前記上フランジ（１１）にも固定されているとよい。
【００１４】
この構成によれば、上フランジがボルトによってスラブに固定されるため、鉄骨梁の横座屈をより効果的に抑制することができる。
【００１５】
また、上記構成において、前記ボルト（１４）が、前記スラブ（４）に埋設された前記軸部（１５）の上部によって前記スラブに固定されているとよい。
【００１６】
この構成によれば、軸部の上部を埋設するようにコンクリートを打設してスラブを構築することにより、ボルトをスラブに固定することができ、ボルトのスラブに対する固定作業が容易である。
【００１７】
また、上記構成において、前記ボルト（１４）における前記上フランジ（１１）から上方へ離間した位置には、前記頭部（１６）が配置されるか、又は、前記軸部（１５）に螺着するナット（１７Ａ）が配置されているとよい。
【００１８】
この構成によれば、軸部に頭部又はナットを設けた簡単な構成により、ボルトのスラブに対する接合強度を効果的に高めることができる。
【００１９】
また、上記構成において、前記ボルト（１４）は、外周面に前記雄ねじが形成され、上端が前記スラブ（４）に形成された孔（４ａ）の内面に固定された前記軸部（１５）を少なくとも有するアンカーボルトであるとよい。
【００２０】
この構成によれば、ボルトがアンカーボルトであるため、スラブの構築後にスラブを斫ることなくボルトをスラブに固定することができる。
【００２１】
上記第２の課題を解決するために、本発明に係る梁スラブ結合方法のある態様は、上フランジ（１１）、下フランジ（１２）、及び前記上フランジと前記下フランジとを連結するウェブ（１３）を有し、両端が１対の柱（２、２）に接合された鉄骨梁（３）と、前記鉄骨梁の上に構築されるスラブ（４）とを有する建物（１）の梁スラブ結合方法であって、前記上フランジ及び前記下フランジに貫通孔（１１ａ、１２ａ）を形成するステップ（図３（Ｃ）、図６（Ｂ））と、前記上フランジ及び前記下フランジを貫通するように前記貫通孔に連結部材（１４）を挿入するステップ（図３（Ｄ）、図６（Ｄ））と、前記連結部材の上部を前記スラブに固定するステップ（図３（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）、図６（Ｃ）〜（Ｅ））と、前記連結部材を前記下フランジに固定するステップ（図３（Ｄ）、図６（Ｅ））とを含むことを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、上フランジ及び下フランジを貫通するように貫通孔に挿入した連結部材をスラブと下フランジとに固定することで建物の鉄骨梁の横剛性を補完し、鉄骨梁の横座屈を抑制することができる。従って、既設建物にも適用可能である。
【００２３】
また、上記構成において、前記連結部材（１４）を前記上フランジ（１１）に固定するステップ（図３（Ｄ）、図６（Ｅ））を更に含むとよい。
【００２４】
この構成によれば、上フランジが連結部材によってスラブに固定されるため、鉄骨梁の横座屈をより効果的に抑制することができる。
【００２５】
また、上記構成において、前記連結部材（１４）の上部を前記スラブ（４）に固定するステップは、前記鉄骨梁（３）の上に構築された前記スラブ（４）における前記上フランジ（１１）の前記貫通孔（１１ａ）の上方部分を上面側から斫るステップ（図３（Ｂ））と、前記スラブの斫られた部分に前記連結部材の上部を配置するステップ（図３（Ｄ））と、前記連結部材の上部を埋設するように前記スラブの斫られた部分にコンクリート（５）を打設するステップ（図３（Ｅ））とを含むとよい。
【００２６】
この構成によれば、スラブの連結部材が設けられる部分のみを斫って連結部材の上部をスラブに容易に固定することができる。
【００２７】
また、上記構成において、前記連結部材（１４）の上部を前記スラブ（４）に固定するステップは、前記上フランジ（１１）の前記貫通孔（１１ａ）を利用して、前記鉄骨梁（３）の上に構築された前記スラブ（４）に下面側から孔（４ａ）を形成するステップ（図６（Ｃ））と、前記孔に前記連結部材の上部を配置するステップ（図６（Ｄ）、（Ｅ））と、前記連結部材の上部を前記孔の内面に固定するステップ（図６（Ｅ））とを含むとよい。
【００２８】
この構成によれば、スラブを斫ることなく、連結部材の上部をスラブに固定することができる。
【発明の効果】
【００２９】
このように本発明によれば、鉄骨量の増大及び鉄骨梁の加工手間の増大を抑制でき、且つ施工が容易な鉄骨梁の横補剛構造、並びに、建物の鉄骨梁の横剛性を補完するための梁スラブ結合方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態に係る横補剛構造が適用された建物の概略平面図
【図２】図１中のII−II断面図
【図３】第１実施形態に係る横補剛構造を既設の建物に適用する場合の施工手順の説明図
【図４】第２実施形態に係る横補剛構造の図２に対応する断面図
【図５】第３実施形態に係る横補剛構造の図２に対応する断面図
【図６】第３実施形態に係る横補剛構造を既設の建物に適用する場合の施工手順の説明図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３２】
≪第１実施形態≫
まず、図１〜図３を参照して第１実施形態について説明する。図１は、本発明に係る横補剛構造が適用された建物１の概略平面図である。図１に示されるように、建物１は、平面視で互いに直交するＸ方向及びＹ方向に並べられた複数の柱２を有している。柱２は、鉄骨造であってもよく、鉄骨鉄筋コンクリート造であってもよい。Ｘ方向及びＹ方向に互いに隣接する各対の柱２、２間には、両端が１対の柱２、２に接合される鉄骨梁３が階層ごとに架け渡されている。柱２の間隔は、Ｘ方向に比べてＹ方向において長くなっており、Ｙ方向に延在する鉄骨梁３はＸ方向に延在する鉄骨梁３よりも長くなっている。
【００３３】
図２は、図１中のII−II断面図である。図２に示されるように、各階の鉄骨梁３の上には鉄筋コンクリート製のスラブ４が構築されている。スラブ４は、鉄筋コンクリート製であり、場所打ちのコンクリート５によって形成されてもよく、プレキャストコンクリートの床版の配置により形成されてもよい。なお、図２では、コンクリート５にハッチングが付されているが、コンクリート５を透視した如く、断面に現れない部材も示されている。
【００３４】
本実施形態のスラブ４は、Ｘ方向に延在する複数の主筋６及びＹ方向に延在する複数の配力筋７からそれぞれなる下端筋８及び上端筋９を備えるダブル配筋とされている。他の実施形態では、スラブ４はシングル配筋とされてもよい。また、図示例のスラブ４は、撤去された図示外の型枠を用いて構築されており、コンクリート５が下面に露出しているが、デッキプレートを用いてコンクリート５を打設し、スラブ４がデッキプレートと一体に構築されてデッキプレートを含んでいてもよい。
【００３５】
鉄骨梁３は、Ｉ形鋼から形成され、上フランジ１１、下フランジ１２、及び上フランジ１１と下フランジ１２とを連結するウェブ１３を有している。鉄骨梁３の軸方向における所定の位置には、ウェブ１３の左右の両側に対に設けられてスラブ４、上フランジ１１及び下フランジ１２に固定されることで、上フランジ１１及び下フランジ１２をスラブ４に連結する連結部材としてのボルト１４、１４が設けられている。また、鉄骨梁３の軸方向における所定の位置には、ウェブ１３の左右の両側に対に設けられて上フランジ１１と下フランジ１２とウェブ１３とを互いに連結するスチフナ（図示省略）が設けられていてもよい。
【００３６】
各ボルト１４は、外周面に雄ねじが形成された軸部１５と軸部１５の一端に一体形成された頭部１６とを有する頭付きボルトであり、上フランジ１１及び下フランジ１２に形成された貫通孔１１ａ、１２ａに上方から軸部１５を挿入されて頭部１６が上フランジ１１から上方へ離間するように配置されている。ボルト１４は、軸部１５の上部と頭部１６とがコンクリート５に埋設されることでスラブ４に固定されている。
【００３７】
軸部１５の雄ねじには４つのナット１７（１７Ａ〜１７Ｄ）が螺合しており、ボルト１４はこれら４つのナット１７（以下、上から順に第１ナット１７Ａ〜第４ナット１７Ｄと呼ぶ）によって上フランジ１１及び下フランジ１２に固定されている。具体的には、ボルト１４は、第１ナット１７Ａ及び第２ナット１７Ｂが上フランジ１１を挟持することによって上フランジ１１に固定され、第３ナット１７Ｃ及び第４ナット１７Ｄが下フランジ１２を挟持することによって下フランジ１２に固定されている。各ナット１７と上フランジ１１又は下フランジ１２との間には、緩みを防止するためにワッシャーが介装されてもよい。
【００３８】
他の実施形態では、第１ナット１７Ａ及び第２ナット１７Ｂの少なくとも一方が設けられていなくてもよい。第１ナット１７Ａが設けられていない場合であっても、上フランジ１１が第２ナット１７Ｂによってスラブ４に固定されており、下フランジ１２はボルト１４によって上フランジ１１及びスラブ４に連結される。第２ナット１７Ｂが設けられていない場合であっても、下フランジ１２はボルト１４によってスラブ４に連結される。
【００３９】
いずれの形態であっても、各ボルト１４の上部が鉄骨梁３に設けられたスタッドと同様にスラブ４に一体化する機能を果たし、下フランジ１２がボルト１４、１４の下部によってスラブ４に連結されるため、鉄骨梁３とスラブ４との固定度（一体性）が増し、鉄骨梁３の捩り剛性が向上する。
【００４０】
建物１が新設建物である場合には、上フランジ１１及び下フランジ１２に固定された各ボルト１４の軸部１５の上部及び頭部１６を埋設するように上フランジ１１の上にコンクリート５が打設されることにより、ボルト１４がスラブ４に固定され、鉄骨梁３の上フランジ１１及び下フランジ１２がボルト１４を介してスラブ４に連結される。
【００４１】
一方、建物１が、鉄骨梁３の上にスラブ４が既に構築された既設建物である場合には、ボルト１４は図３に示される手順で鉄骨梁３及びスラブ４に取り付けられる。即ち、図３（Ａ）に示されるように、既設の建物１では、鉄骨梁３の上に既にスラブ４が構築されている。そこで、図３（Ｂ）に示されるように、まずはスラブ４のボルト１４を設けるべき位置周辺部のコンクリート５をブレーカーやピック等の工具を用いて上面側から斫る。次に、図３（Ｃ）に示されるように、上フランジ１１及び下フランジ１２のボルト１４を挿通させるべき位置に貫通孔１１ａ、１２ａを穿設する。なお、図３（Ｂ）に示される作業及び図３（Ｃ）に示される作業は、順序が逆であってもよい。
【００４２】
その後、図３（Ｄ）に示されるように、第１ナット１７Ａが軸部１５に螺着したボルト１４を上方から上フランジ１１の貫通孔１１ａに挿入し、第２ナット１７Ｂ及び第３ナット１７Ｃを軸部１５に螺着させた後に軸部１５を下フランジ１２の貫通孔１２ａに挿入し、第４ナット１７Ｄを軸部１５に螺着させて各ナット１７を締め付け、ボルト１４を鉄骨梁３に固定する。この時、上記のように頭部１６が上フランジ１１から上方へ離間するようにボルト１４を配置する。最後に、図３（Ｅ）に示されるように、スラブ４の斫られた部分にコンクリート５を打設してボルト１４をスラブ４に固定する。これにより、鉄骨梁３の上フランジ１１及び下フランジ１２がボルト１４を介してスラブ４に連結される。
【００４３】
なお、図３（Ｅ）に示されるコンクリート５の打設段階では、ボルト１４がナット１７により位置決めされていればよいため、図３（Ｄ）の段階で全てのナット１７を締め付けて所定の位置に配置しておく必要はない。
【００４４】
次に、このようにして構築される鉄骨梁３の横補剛構造及び梁スラブ結合方法の作用効果について説明する。
【００４５】
図２に示されるように、両端が１対の柱２に接合され、その上にスラブ４が構築された鉄骨梁３の横補剛構造では、連結部材としてのボルト１４、１４が、上フランジ１１及び下フランジ１２を貫通するようにウェブ１３の両側に設けられ、それぞれ固定手段によって少なくとも下フランジ１２に固定されると共に、スラブ４に固定されている。そのため、鉄骨量を増大させることなく、且つ鉄骨梁３の加工手間の増大を抑制しつつ、鉄骨梁３の横剛性が補完され、鉄骨梁３の横座屈が抑制される。
【００４６】
また、各ボルト１４が、外周面に雄ねじが形成された軸部１５を少なくとも有し、雄ねじに螺合して下フランジ１２を挟持する第３ナット１７Ｃ及び第４ナット１７Ｄによって下フランジ１２に固定される。このように、下フランジ１２にボルト１４を挿通させるための貫通孔１２ａを形成し、１対のナット１７によってボルト１４を下フランジ１２に固定することができるため、鉄骨梁３や固定手段の加工並びにそれらの固定作業が容易である。また、スチフナやスタッドを取り付ける場合のように鉄骨梁３に補剛部材を溶接する必要がないため、溶接不良のリスクがなく、確実に鉄骨梁３の横剛性を補完することができる。
【００４７】
本実施形態では、各ボルト１４が、第１ナット１７Ａ及び第２ナット１７Ｂによって上フランジ１１にも固定されている。そのため、鉄骨梁３の横座屈がより効果的に抑制される。
【００４８】
また本実施形態では、各ボルト１４が、スラブ４に埋設された軸部１５の上部によってスラブ４に固定されている。そのため、軸部１５の上部を埋設するようにコンクリート５を打設してスラブ４を構築することにより、ボルト１４をスラブ４に固定することができ、ボルト１４のスラブ４に対する固定作業が容易である。
【００４９】
本実施形態では、各ボルト１４における上フランジ１１から上方へ離間した位置には、軸部１５の上端に一体形成された頭部１６が配置されている。そのため、軸部１５に頭部１６が設けられた簡単な構成によってボルト１４のスラブ４に対する接合強度が効果的に高められる。
【００５０】
また、建物１の鉄骨梁３の横剛性を補完する梁スラブ結合方法は、図３（Ｃ）に示されるように、上フランジ１１及び下フランジ１２に貫通孔１１ａ、１２ａを形成するステップと、図３（Ｄ）に示されるように、上フランジ１１及び下フランジ１２を貫通するように貫通孔１１ａ、１２ａにボルト１４、１４を挿入するステップと、図３（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）に示されるように、ボルト１４、１４の上部をスラブ４に固定するステップと、図３（Ｄ）に示されるように、ボルト１４、１４を下フランジ１２に固定するステップとを含んでいる。このように、両貫通孔１１ａ、１２ａに挿入されたボルト１４、１４がスラブ４と下フランジ１２とに固定されることで、建物１の鉄骨梁３の横剛性が補完される。これにより、鉄骨梁３の横座屈が抑制される。また、既設建物にも適用可能である。
【００５１】
また、この梁スラブ結合方法は、図３（Ｄ）に示されるように、ボルト１４、１４を上フランジ１１に固定するステップを更に含む。そのため、鉄骨梁３の横座屈がより効果的に抑制される。
【００５２】
建物１が、鉄骨梁３の上にスラブ４が既に構築された既設建物である場合には、ボルト１４、１４の上部をスラブ４に固定するステップは、図３（Ｂ）に示されるように、鉄骨梁３の上に構築されたスラブ４における上フランジ１１の貫通孔１１ａの上方部分を上面側から斫るステップと、図３（Ｄ）に示されるように、スラブ４の斫られた部分にボルト１４、１４の上部を配置するステップと、図３（Ｅ）に示されるように、ボルト１４、１４の上部を埋設するようにスラブ４の斫られた部分にコンクリート５を打設するステップとを含んでいる。これにより、スラブ４のボルト１４、１４が設けられる部分のみを斫ってボルト１４、１４の上部をスラブ４に容易に固定することができる。
【００５３】
≪第２実施形態≫
次に、図４を参照して第２実施形態に係る横補剛構造について説明する。なお、第１実施形態と形態又は機能が同一又は同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。以下に示す第３実施形態においても同様とする。
【００５４】
本実施形態の鉄骨梁３の横補剛構造では、ボルト１４は、頭部１６を下にして下フランジ１２及び上フランジ１１の貫通孔１２ａ、１１ａに下方から軸部１５を挿入されて鉄骨梁３に取り付けられている。ボルト１４は、軸部１５の下端に一体形成された頭部１６と、軸部１５の雄ねじに螺合する第４ナット１７Ｄとが協働して下フランジ１２を挟持することで下フランジ１２に固定され、第２ナット１７Ｂ及び第３ナット１７Ｃが上フランジ１１を挟持することによって上フランジ１１に固定されている。第１ナット１７Ａは、軸部１５に螺着して上フランジ１１から上方へ離間した位置に配置されており、コンクリート５に埋設されている。
【００５５】
このように本実施形態では、各ボルト１４が、軸部１５の一端に一体形成された頭部１６及び軸部１５の雄ねじに螺合して頭部１６と協働して下フランジ１２を挟持する第４ナット１７Ｄによって下フランジ１２に固定されている。このような構成であっても、頭部１６及び第４ナット１７Ｄによってボルト１４を下フランジ１２に固定することができるため、鉄骨梁３や固定手段の加工並びにそれらの固定作業が容易である。
【００５６】
また、各ボルト１４における上フランジ１１から上方へ離間した位置には、軸部１５に螺着する第１ナット１７Ａが配置されているため、簡単な構成によってボルト１４のスラブ４に対する接合強度が効果的に高められる。
【００５７】
≪第３実施形態≫
最後に、図５及び図６を参照して第３実施形態に係る横補剛構造について説明する。
【００５８】
図５は、第３実施形態に係る横補剛構造の図２に対応する断面図である。図５に示されるように、本実施形態の鉄骨梁３の横補剛構造では、上フランジ１１の上にナット１７は設けられておらず、ボルト１４は、外周面の全面に雄ねじが形成された軸部１５のみからなる全ねじボルト（いもねじ）として構成されている。ボルト１４は、軸部１５の上端がスラブ４に形成された孔４ａの内面に接着剤１８で固定されたアンカーボルトである。従って、ボルト１４の上端には、第１、第２実施形態のような頭部１６やナット１７（第１ナット１７Ａ）は設けられていない。
【００５９】
ボルト１４には、上から順に第１ナット１７Ａ〜第３ナット１７Ｃの３つのナット１７が螺合しており、ボルト１４はこれら３つのナット１７によって上フランジ１１及び下フランジ１２に固定されている。具体的には、ボルト１４は、第１ナット１７Ａが上フランジ１１をスラブ４に締結することによって上フランジ１１に固定され、第２ナット１７Ｂ及び第３ナット１７Ｃが下フランジ１２を挟持することによって下フランジ１２に固定されている。
【００６０】
本実施形態の横補剛構造においては、建物１が新設される場合であっても、既設されている場合であっても、スラブ４が鉄骨梁３の上に既に構築されているという点で共通であることから、施工手順も同じである。ボルト１４は図６に示される手順で鉄骨梁３及びスラブ４に取り付けられる。即ち、図６（Ａ）に示されるように、建物１では、鉄骨梁３の上に既にスラブ４が構築されている。そこで、図６（Ｂ）に示されるように、上フランジ１１及び下フランジ１２のボルト１４を挿通させるべき位置に貫通孔１１ａ、１２ａを穿設する。なお、建物１が新設される場合は、工場で鉄骨梁３に予め貫通孔１１ａ、１２ａを穿設しておいてもよい。
【００６１】
次に、図６（Ｃ）に示されるように、上フランジ１１の貫通孔１１ａを利用してスラブ４に下面側から孔４ａを穿設する。この孔４ａは通常、有底孔として形成される。その後、図６（Ｄ）に示されるように、スラブ４の孔４ａに樹脂系の接着剤１８が封入されたカプセル１９を挿入する。これと共に、ボルト１４を下方から下フランジ１２の貫通孔１２ａに挿入し、第１ナット１７Ａ及び第２ナット１７Ｂをボルト１４に螺合させる。その後、回転や打撃を加えながらボルト１４を上フランジ１１の貫通孔１１ａからスラブ４の孔４ａに埋め込み、カプセル１９を破壊してボルト１４の上部を所定の位置に配置することにより、ボルト１４の上部を接着剤１８によってスラブ４の孔４ａの内面に接着させる。これにより、ボルト１４の上部がスラブ４に孔４ａの内面に固定される。
【００６２】
最後に、図６（Ｅ）に示されるように、第１ナット１７Ａを締め付けて上フランジ１１をスラブ４に締結し、第２ナット１７Ｂ及び第３ナット１７Ｃを、下フランジ１２を挟持するように締め付けてボルト１４を下フランジ１２に固定する。これにより、鉄骨梁３の上フランジ１１及び下フランジ１２がボルト１４を介してスラブ４に連結される。
【００６３】
他の実施形態では、ボルト１４がスリーブを有し、打ち込みによる楔の効果によってスリーブを拡径させる打ち込み式アンカーボルトであってもよい。
【００６４】
このようにして構築される鉄骨梁３の横補剛構造及び梁スラブ結合方法では、上記実施形態で説明した効果の他、次のような作用効果が得られる。
【００６５】
即ち、本実施形態の横補剛構造では、図５に示されるように、各ボルト１４が、外周面に雄ねじが形成され、上端がスラブ４に形成された孔４ａの内面に固定された軸部１５を少なくとも有するアンカーボルトである。そのため、スラブ４の構築後にスラブ４を斫ることなくボルト１４、１４をスラブ４に固定することができる。
【００６６】
鉄骨梁３の上にスラブ４が既に構築された既設の建物１に適用される本実施形態の梁スラブ結合方法では、ボルト１４、１４の上部をスラブ４に固定するステップは、図６（Ｃ）に示されるように、上フランジ１１の貫通孔１１ａを利用して、鉄骨梁３の上に構築されたスラブ４に下面側から孔４ａを形成するステップと、図６（Ｄ）、（Ｅ）に示されるように、孔４ａにボルト１４、１４の上部を配置するステップと、図６（Ｅ）に示されるように、ボルト１４、１４の上部を孔４ａの内面に固定するステップとを含んでいる。これにより、スラブ４を斫ることなく、ボルト１４、１４の上部をスラブ４に固定することができる。
【００６７】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、角度など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。また、上記実施形態の構成の一部を適宜組み合わせたり、適宜取捨したりしてもよい。更に、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１      建物
２      柱
３      鉄骨梁
４      スラブ
４ａ    孔
５      コンクリート
１１    上フランジ
１１ａ  貫通孔
１２    下フランジ
１２ａ  貫通孔
１３    ウェブ
１４    ボルト
１５    軸部
１６    頭部
１７    ナット
１７Ａ  第１ナット
１７Ｂ  第２ナット
１７Ｃ  第３ナット
１７Ｄ  第４ナット
【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】
2018135667.tif 000007
【図６】
2018135667.tif 000008