(57)【要約】【課題】溶接を用いずに施工でき、耐力低下や建物の使用性を損なうことのない鋼管柱への部材後付け構造および鋼管柱への部材後付け施工方法を提供する。【解決手段】既設の中空の鋼管柱１２に対して部材１４を後付け施工する方法であって、鋼管柱１２に貫通形成した貫通孔２０に固定部材２２を挿通配置するステップと、鋼管柱１２の内部であって固定部材２２を配置する位置の周囲に硬化体２４を設けるステップと、固定部材２２を介して鋼管柱１２と鋼板１８を固定するステップとを備えるようにする。【選択図】図１
2018178503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の中空の鋼管柱に対して部材を後付けした構造であって、
後付けされる部材の一部をなし、または、この後付けされる部材と接合し、鋼管柱の外側面に配置される鋼板と、
この鋼板と鋼管柱を柱軸に直角な方向に貫通する貫通孔と、この貫通孔に挿通配置され、鋼管柱と鋼板を固定する固定部材と、鋼管柱の内部で少なくとも固定部材を埋設するように、固定部材の周囲全長に亘って設けられる硬化体とを備えることを特徴とする鋼管柱への部材後付け構造。
【請求項２】
固定部材は、導入される緊張力によって鋼管柱と鋼板とを柱軸に直角な方向に圧着する緊張材からなることを特徴とする請求項１に記載の鋼管柱への部材後付け構造。
【請求項３】
硬化体の内部には、割裂または剥落を防ぐための補強材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼管柱への部材後付け構造。
【請求項４】
既設の中空の鋼管柱に対して部材を後付けすることによって、請求項１〜３のいずれか一つに記載の鋼管柱への部材後付け構造を施工する方法であって、
鋼管柱に貫通形成した貫通孔に固定部材を挿通配置するステップと、鋼管柱の内部であって固定部材を配置する位置の周囲に硬化体を設けるステップと、固定部材を介して鋼管柱と鋼板を固定するステップとを備えることを特徴とする鋼管柱への部材後付け施工方法。
【請求項５】
硬化体用の型枠である袋状体を鋼管柱の内部に挿入配置した後、袋状体を膨らませ、その後、袋状体の上側に硬化体を設けるステップ、または、袋状体を鋼管柱の内部に挿入配置した後、袋状体の内部に硬化体を設けるステップを備えることを特徴とする請求項４に記載の鋼管柱への部材後付け施工方法。
【請求項６】
硬化体用の型枠である袋状体と固定部材を一体的に貫通孔から鋼管柱の内部に挿入配置した後、袋状体の内部に硬化体を設けるステップを備えることを特徴とする請求項４に記載の鋼管柱への部材後付け施工方法。
【請求項７】
袋状体の下側に支持材を設置した後、硬化体を設けることを特徴とする請求項５または６に記載の鋼管柱への部材後付け施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管柱への部材後付け構造および鋼管柱への部材後付け施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、耐震補強やリニューアルのために、既設の鋼管柱に対してＨ型鋼などの鋼製部材を取付けることがある。通常、鋼管柱側の取付け部にはダイヤフラム等は存在しないことから、鋼管柱の側面に鋼製部材を直接溶接すると、側面の鋼板が面外方向に曲がってしまい、十分な耐力を発揮できなくなるおそれがある。それを防ぐ方法として、鋼管柱の側面に外ダイヤフラムを溶接する方法がある。しかし、溶接作業は火災の原因となるおそれがあるため施工時の現場管理に手間とコストがかかり、大きな負担となる。また、外ダイヤフラム形式となるため、施工後に突出部ができて建物の使用性を損なうおそれがある。
【０００３】
一方、溶接を行うことなく、既設の柱梁接合部に対してブレース材を取付けることのできる補強構造として、例えば特許文献１に示すような構造が知られている。この構造は、角型鋼管を一対の鋼板で挟み込み、各鋼板に設けたボルト挿通孔にボルトを挿通してボルト先端部にナットをねじ付けることによって鋼板を角型鋼板に固定したものである。この固定用のボルトは角型鋼管の外側、または角型鋼管を貫通して配置される。鋼板にはあらかじめガセットプレートが溶接されており、ブレース材を後付けで取付けられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１５３５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来の特許文献１の補強構造では、ブレース材に過大な荷重が作用した場合に、鋼管柱の側面をなす鋼板が局部的に面外方向に曲がり、耐力低下を引き起こすおそれがある。また、この特許文献１の補強構造においてボルトを角型鋼管の外側に配置すると、鋼板の縁が構面外に突出するため、建物の使用性を損なうおそれがある。
【０００６】
このため、既設の鋼管柱に対して補強部材を後付け施工する場合において、溶接を用いずに施工でき、耐力低下や建物の使用性を損なうことのない技術が求められていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、溶接を用いずに施工でき、耐力低下や建物の使用性を損なうことのない鋼管柱への部材後付け構造および鋼管柱への部材後付け施工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】
【０００８】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼管柱への部材後付け構造は、既設の中空の鋼管柱に対して部材を後付けした構造であって、後付けされる部材の一部をなし、または、この後付けされる部材と接合し、鋼管柱の外側面に配置される鋼板と、この鋼板と鋼管柱を柱軸に直角な方向に貫通する貫通孔と、この貫通孔に挿通配置され、鋼管柱と鋼板を固定する固定部材と、鋼管柱の内部で少なくとも固定部材を埋設するように、固定部材の周囲全長に亘って設けられる硬化体とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け構造は、上述した発明において、固定部材は、導入される緊張力によって鋼管柱と鋼板とを柱軸に直角な方向に圧着する緊張材からなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け構造は、上述した発明において、硬化体の内部には、割裂または剥落を防ぐための補強材が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る鋼管柱への部材後付け施工方法は、既設の中空の鋼管柱に対して部材を後付けすることによって、上述した鋼管柱への部材後付け構造を施工する方法であって、鋼管柱に貫通形成した貫通孔に固定部材を挿通配置するステップと、鋼管柱の内部であって固定部材を配置する位置の周囲に硬化体を設けるステップと、固定部材を介して鋼管柱と鋼板を固定するステップとを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け施工方法は、上述した発明において、硬化体用の型枠である袋状体を鋼管柱の内部に挿入配置した後、袋状体を膨らませ、その後、袋状体の上側に硬化体を設けるステップ、または、袋状体を鋼管柱の内部に挿入配置した後、袋状体の内部に硬化体を設けるステップを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け施工方法は、上述した発明において、硬化体用の型枠である袋状体と固定部材を一体的に貫通孔から鋼管柱の内部に挿入配置した後、袋状体の内部に硬化体を設けるステップを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け施工方法は、上述した発明において、袋状体の下側に支持材を設置した後、硬化体を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る鋼管柱への部材後付け構造によれば、既設の中空の鋼管柱に対して部材を後付けした構造であって、後付けされる部材の一部をなし、または、この後付けされる部材と接合し、鋼管柱の外側面に配置される鋼板と、この鋼板と鋼管柱を柱軸に直角な方向に貫通する貫通孔と、この貫通孔に挿通配置され、鋼管柱と鋼板を固定する固定部材と、鋼管柱の内部で少なくとも固定部材を埋設するように、固定部材の周囲全長に亘って設けられる硬化体とを備えるので、溶接を用いずに施工でき、耐力低下や建物の使用性を損なうことのない鋼管柱への部材後付け構造を提供することができるという効果を奏する。
【００１６】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け構造は、上述した発明において、固定部材は、導入される緊張力によって鋼管柱と鋼板とを柱軸に直角な方向に圧着する緊張材からなるので、鋼管柱と鋼板とを緊張力によって締め付け圧着接合することができるという効果を奏する。
【００１７】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け構造によれば、硬化体の内部には、割裂または剥落を防ぐための補強材が設けられているので、鋼管柱の内部に設けた硬化体が地震や経年劣化等で割裂したり剥落する事態を未然に防止することができる。これにより、部材を後付けした部分の耐力が損なわれるのを防止することができるという効果を奏する。
【００１８】
また、本発明に係る鋼管柱への部材後付け施工方法によれば、既設の中空の鋼管柱に対して部材を後付けすることによって、上述した鋼管柱への部材後付け構造を施工する方法であって、鋼管柱に貫通形成した貫通孔に固定部材を挿通配置するステップと、鋼管柱の内部であって固定部材を配置する位置の周囲に硬化体を設けるステップと、固定部材を介して鋼管柱と鋼板を固定するステップとを備えるので、溶接を用いずに施工でき、耐力低下や建物の使用性を損なうことのない鋼管柱への部材後付け施工方法を提供することができるという効果を奏する。
【００１９】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け施工方法によれば、硬化体用の型枠である袋状体を鋼管柱の内部に挿入配置した後、袋状体を膨らませ、その後、袋状体の上側に硬化体を設けるステップ、または、袋状体を鋼管柱の内部に挿入配置した後、袋状体の内部に硬化体を設けるステップを備えるので、鋼管柱の内部の所定の位置に、硬化体を容易に設けることができるという効果を奏する。
【００２０】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け施工方法によれば、硬化体用の型枠である袋状体と固定部材を一体的に貫通孔から鋼管柱の内部に挿入配置した後、袋状体の内部に硬化体を設けるステップを備えるので、固定部材の周囲に硬化体を容易に設けることができるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け施工方法によれば、袋状体の下側に支持材を設置した後、硬化体を設けるので、支持材によって袋状体と硬化体を下側より支持することができ、硬化体をより容易に施工することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明に係る鋼管柱への部材後付け構造の実施の形態を示す図であり、（１）は平断面図、（２）は側断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る鋼管柱への部材後付け施工方法の実施の形態１を示す側断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る鋼管柱への部材後付け施工方法の実施の形態２を示す側断面図である。
【図４】図４は、本発明に係る鋼管柱への部材後付け施工方法の実施の形態３を示す側断面図である。
【図５】図５は、本発明に係る鋼管柱への部材後付け施工方法の実施の形態４を示す図である。
【図６】図６は、本発明に係る鋼管柱への部材後付け施工方法の実施の形態５を示す図である。
【図７】図７は、本発明に係る鋼管柱への部材後付け構造の実施の形態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明に係る鋼管柱への部材後付け構造および鋼管柱への部材後付け施工方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２４】
（鋼管柱への部材後付け構造）
まず、本発明に係る鋼管柱への部材後付け構造の実施の形態について、後付けする部材がＨ型鋼である場合を例にとり説明する。
【００２５】
図１に示すように、本発明に係る鋼管柱への部材後付け構造１０は、既設の鋼管柱１２に対してＨ型鋼１４（部材）を梁形式で後付けした構造である。鋼管柱１２は内部が中空の角型鋼管柱である。
【００２６】
この部材後付け構造１０は、後付けされるＨ型鋼１４とあらかじめ接合し、鋼管柱１２の外側面をなす鋼板１６に当接配置される鋼板１８（ブラケット部材）と、この鋼板１８と鋼管柱１２を水平方向Ｘ（柱軸方向に直角な方向）に貫通する貫通孔２０と、この貫通孔２０に挿通配置され、鋼管柱１２と鋼板１８を固定するＰＣ鋼棒２２（固定部材）と、ＰＣ鋼棒２２を埋め込むように鋼管柱１２内に部分的に充填したモルタル２４（硬化体）とを備える。貫通孔２０は水平方向Ｘと鉛直方向Ｙ（柱軸方向）にそれぞれ間隔をあけて複数設けられており（図の例では各２個）、ＰＣ鋼棒２２は各貫通孔２０に挿通配置されている。
【００２７】
モルタル２４としては例えば無収縮モルタル、繊維補強モルタルなどを用いることができる。なお、本発明の硬化体としては、モルタルに限るものではなく、例えばコンクリート、硬化性樹脂などを用いてもよい。また、モルタル２４の内部や下側などに、モルタル２４の割裂・脱落（剥落）を防止するための割裂・脱落筋（補強材）を配置してもよい。こうすることで、モルタル２４が地震や経年劣化等で割裂したり剥落する事態を未然に防止し、Ｈ型鋼１４を後付けした部分の耐力が損なわれるのを防止することができる。なお、モルタル２４が繊維補強モルタルの場合、割裂・脱落防止筋は省略することができる。
【００２８】
Ｈ型鋼１４は、耐震補強のために新規設置される部材である。このＨ型鋼１４は、ウェブ２６と上下フランジ２８、３０とからなる。Ｈ型鋼１４の端面には上記の鋼板１８が溶接等によりあらかじめ接合してある。また、この鋼板１８とウェブ２６には鋼板３２が溶接してあり、鋼板１８とウェブ２６とを接合している。
【００２９】
鋼管柱１２と鋼板１８を固定するＰＣ鋼棒２２は、導入される緊張力によって鋼管柱１２と鋼板１８とを水平方向Ｘに圧着する緊張材である。ＰＣ鋼棒２２の両端にはねじが切られており、それぞれナット３４が螺合している。モルタル２４充填後に、これらナット３４を互いに接近する方向に回転して締結することでＰＣ鋼棒２２に緊張力が導入されるとともに、鋼管柱１２と鋼板１８とを緊張力によって締め付け圧着接合することができる。なお、鋼板１８と鋼管柱１２の外側面をなす鋼板１６との間に、双方間の摩擦力を向上するためのモルタル等を設けてもよい。
【００３０】
上記のように構成した部材後付け構造１０によれば、取付け部の鋼管柱１２の内部にモルタル２４を充填して部分的にＣＦＴ（Ｃｏｎｃｒｅｔｅ  Ｆｉｌｌｅｄ  Ｓｔｅｅｌ  Ｔｕｂｅ）化し、貫通孔２０に挿通配置したＰＣ鋼棒２２を締め付け、鋼管柱１２にブラケット部材の鋼板１８を圧着固定した構造となっている。この構造は、鋼管柱１２全体として後付け接合されるＨ型鋼１４を支持できるとともに、施工に溶接が不要であることから安全性が向上し、施工管理コストの低減を図ることができる。したがって、本実施の形態によれば、既設の中空の鋼管柱１２に対して部材を後付け施工する場合に、溶接を用いることなく低コストで施工することができる。また、外ダイヤフラムなどの構面外に突出する部材が無い補強形式であることから、施工後に建物の使用性を損なうおそれはない。さらに、取付け部分の鋼管柱１２の内部にはモルタル２４が充填してあるので、この部分の鋼板１６が局部的に面外方向に曲がる事態を防いで、耐力低下を防止することができる。
【００３１】
なお、上記の実施の形態においては、後付けする部材がＨ型鋼（Ｈ型鋼１４）である場合を例にとり説明したが、本発明の部材はこれに限るものではなく、ＰＣ鋼棒２２のような固定部材で圧着接合できるものであればいかなる部材でもよい。例えば、後付けする部材が耐震補強部材として取付けられるブレースであってもよい。この場合、ブレースは、例えば図７（１）に示すように、既設の鋼管柱１２と鉄骨梁１の接合部に対して、接合用部材２を介してＨ型鋼３を斜めに取付ける構造としてもよいし、図７（２）に示すように、鋼管や各種の制震ブレース４などを接合用部材５を介して取付ける構造としてもよい。接合用部材２、５は上記の部材後付け構造１０のＨ型鋼１４と同様に、鋼管柱１２に対してＰＣ鋼棒２２で固定し、鉄骨梁１に対して高力ボルト６などで固定することができる。
【００３２】
（鋼管柱への部材後付け施工方法）
次に、本発明に係る鋼管柱への部材後付け施工方法の実施の形態について、上記の部材後付け構造１０を施工する場合を例にとり説明する。
【００３３】
［実施の形態１］
まず、本発明の実施の形態１について説明する。
図２（１）に示すように、まず、取付け部の下側の鋼管柱１２に複数の孔３６をあけて、ゴム袋支持棒３８（支持材）を挿通配置する。このゴム袋支持棒３８は横方向に間隔をおいて複数本配置する。なお、この孔３６と鋼管柱１２の取付け部の貫通孔２０とを、この段階でまとめて形成してもよい。ゴム袋支持棒３８、後述する割裂・脱落防止筋４０は、端部をナットなどで鋼管柱１２に固定してもよいし、鋼板１６の厚さ内に納まるようにして鋼管柱１２の外に突出しないようにしてもよい。
【００３４】
続いて、孔３６の上方で鋼管柱１２に孔４２をあけて、モルタルの底型枠となるゴム袋４４（袋状体）を鋼管柱１２内部に挿入する。
【００３５】
次に、図２（２）に示すように、ゴム袋４４に空気や水などを注入し、膨らませ、袋の注入口４６を閉じる。続いて、鋼管柱１２の取付け部に貫通孔２０をあけ、ＰＣ鋼棒２２を挿通し、ナット３４で仮止めする。
【００３６】
次に、図２（３）に示すように、孔４２の上方の鋼管柱１２の取付け部の下側に孔４８をあけ、割裂・脱落防止筋４０を挿通する。この割裂・脱落防止筋４０は必要に応じて取付け部の上側にも設けてもよい。なお、モルタル２４が繊維補強モルタルの場合、割裂・脱落防止筋４０は省略することができる。また、割裂・脱落防止筋４０とＰＣ鋼棒２２の取付け順序はどちらが先でもよい。割裂・脱落防止筋４０としては、例えば異形鉄筋、ネジ棒などを用いることができる。ゴム袋支持棒３８や割裂・脱落防止筋４０は、ＰＣ鋼棒２２と直交方向に挿通配置してもよい。
【００３７】
次に、鋼管柱１２の取付け部の上側に孔５０をあけ、この孔５０から無収縮モルタル２４を鋼管柱１２の内部に注入する。こうすることで、ゴム袋４４の上側であってＰＣ鋼棒２２の周囲に無収縮モルタル２４を容易に充填することができる。また、ゴム袋支持棒３８によってゴム袋４４と無収縮モルタル２４を下側より支持するので、無収縮モルタル２４をより容易に施工することができる。なお、ゴム袋支持棒３８の設置を省略してゴム袋４４だけで無収縮モルタル２４を支えてもよい。無収縮モルタルの代わりに繊維補強モルタル等を充填してもよい。
【００３８】
次に、図２（４）に示すように、ＰＣ鋼棒２２のナット３４を一旦はずして、Ｈ型鋼１４（補強鉄骨）を架設する。この場合、ＰＣ鋼棒２２の端部にＨ型鋼１４の端部の鋼板１８（ブラケット部材）の貫通孔２０を通した後、ナット３４を締結してＰＣ鋼棒２２に緊張力を導入し、鋼管柱１２とＨ型鋼１４を圧着する。なお、ゴム袋４４およびゴム袋支持棒３８は、無収縮モルタル硬化後、空気等を抜いて鋼管柱１２から抜き取ってもよい。
【００３９】
このようにすることで、溶接を用いずに、耐力低下や建物の使用性を損なうことのない部材後付け構造１０を施工することができる。
【００４０】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図３（１）に示すように、まず、取付け部の下側の鋼管柱１２に複数の孔３６をあけて、ゴム袋支持棒３８（支持材）を挿通配置する。このゴム袋支持棒３８は横方向に間隔をおいて複数本配置する。なお、この孔３６と鋼管柱１２の取付け部の貫通孔２０とを、この段階でまとめて形成してもよい。ゴム袋支持棒３８は、端部をナットなどで鋼管柱１２に固定してもよいし、鋼板１６の厚さ内に納まるようにして鋼管柱１２の外に突出しないようにしてもよい。
【００４１】
続いて、孔３６の上方で鋼管柱１２に孔５２をあけて、モルタルの型枠となるゴム袋４４（袋状体）を鋼管柱１２内部に挿入する。その後、ゴム袋４４に無収縮モルタル２４を注入し、鋼管柱１２の両側の内面に密着するまで膨らませ、袋の注入口４６を閉じる。無収縮モルタルの代わりに繊維補強モルタル等を注入してもよい。
【００４２】
次に、図３（２）に示すように、無収縮モルタル硬化後、鋼管柱１２および無収縮モルタル２４に貫通孔２０をあける。ゴム袋４４の注入口４６は、後付けするＨ型鋼１４のブラケット部材と干渉する場所にあるときは切断等して撤去する。
【００４３】
次に、図３（３）に示すように、鋼管柱１２の取付け部にＨ型鋼１４（補強鉄骨）を架設し、Ｈ型鋼１４の端部の鋼板１８（ブラケット部材）の貫通孔２０と鋼管柱１２の貫通孔２０を合わせ、ＰＣ鋼棒２２を挿通配置する。その後、ナット３４を締結してＰＣ鋼棒２２に緊張力を導入し、鋼管柱１２とＨ型鋼１４を圧着する。なお、ゴム袋支持棒３８は、無収縮モルタル硬化後、鋼管柱１２から撤去してもよい。
【００４４】
このようにすることで、溶接を用いずに、耐力低下や建物の使用性を損なうことのない部材後付け構造１０を施工することができる。
【００４５】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
図４（１）に示すように、まず、鋼管柱１２の取付け部において貫通孔２０をあける。ここで、一方の貫通孔２０（図の例では左側の孔）はＰＣ鋼棒２２が通る程度の大きさとし、他方の貫通孔２０（右側の孔）はＰＣ鋼棒２２とゴム袋４４の注入口４６が通る程度の若干大きめの孔とする。
【００４６】
続いて、ＰＣ鋼棒２２をドーナツ状のゴム袋４４の孔４４Ａ（図４（４）を参照）に通しておき、このＰＣ鋼棒２２をゴム袋４４と一体的に貫通孔２０に挿通する。ここで、ゴム袋４４の断面の形状は、図４（４）に示すようなドーナツ型でもいいし、図４（５）に示すようなＣ字型でもよい。
【００４７】
次に、図４（２）に示すように、ゴム袋４４に無収縮モルタル２４を注入し、鋼管柱１２の両側の内面に接するまで膨らませ、袋の注入口４６を閉じる。このようにすることで、ＰＣ鋼棒２２の周囲に無収縮モルタル２４を容易に設けることができる。無収縮モルタル硬化後、注入口４６は切断する等して撤去する。
【００４８】
次に、図４（３）に示すように、鋼管柱１２の取付け部にＨ型鋼１４（補強鉄骨）を架設し、ＰＣ鋼棒２２の端部にＨ型鋼１４の端部の鋼板１８（ブラケット部材）の貫通孔２０を通した後、ナット３４を締結してＰＣ鋼棒２２に緊張力を導入し、鋼管柱１２とＨ型鋼１４を圧着する。
【００４９】
このようにすることで、溶接を用いずに、耐力低下や建物の使用性を損なうことのない部材後付け構造１０を施工することができる。
【００５０】
［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
本実施の形態４は、上記の割裂・脱落防止筋４０としてひげ筋構造を用いたものである。上述したように、充填したモルタル２４等が将来、地震や経年劣化で割れ落ちて鋼板の面外補強が損なわれないように、モルタル２４内に割裂・脱落防止筋４０を埋設する。この割裂・脱落防止筋４０としては、例えば図５（１）に示すように、鋼棒５４の外周から放射状にひげ筋５６が突き出た構造のものを用いることができる。このひげ筋５６は弾性構造のものであり、図５（２）に示すように、鋼管柱１２の貫通孔２０に通すときは萎まり、貫通孔２０を通ると自動的に元の形に戻る。このひげ筋５６を有する割裂・脱落防止筋４０をモルタル２４の中に数本埋め込むことで、モルタル２４の割裂、剥落を防止することができる。これにより、地震等によりモルタル２４が割裂、剥落して取付け部の耐力が損なわれる事態を未然に防止することができる。
【００５１】
ひげ筋５６は、例えば図５（３）〜（６）に示すような凹凸形状とすることで、モルタル割裂や剥落を防止する効果が向上する。ここで、（３）はひげ筋先端にかぎ状物を設けた形状、（４）はひげ筋全体が波打った形状、（５）はひげ筋に直交する線状物を所定間隔に設けた形状、（６）はひげ筋先端をＴ字型とした形状である。
【００５２】
［実施の形態５］
次に、本発明の実施の形態５について説明する。
本実施の形態５は、上記の割裂・脱落防止筋４０としてスパイラル筋構造を用いたものである。図６（１）は側断面図、（２）はＡ−Ａ線に沿った図である。これらの図に示すように、挿通配置したＰＣ鋼棒２２あるいは別途挿入したガイド棒５８を全部巻くように、スパイラル筋６０を鋼管柱１２の鋼板１６に設けた孔６２から回しながら挿入する。孔６２は長孔または斜め孔にすると鋼管柱１２の開口形成による損傷が小さくて済む。スパイラル筋６０の先端は少し外に曲げるとガイド棒５８等に巻きやすい。ガイド棒５８は表面に凹凸のあるものが望ましく、例えば異形鉄筋やネジ棒で構成できる。初めは滑らかなガイド管をガイド棒５８に被せておき、スパイラル筋６０を巻き終えてから抜き取ってもよい。
【００５３】
本実施の形態によれば、スパイラル筋６０からなる割裂・脱落防止筋４０をモルタル２４の中に埋め込むことで、モルタル２４の割裂、剥落を容易に防止することができる。これにより、地震等によりモルタル２４が割裂、剥落して取付け部の耐力が損なわれる事態を未然に防止することができる。
【００５４】
以上説明したように、本発明に係る鋼管柱への部材後付け構造によれば、既設の中空の鋼管柱に対して部材を後付けした構造であって、後付けされる部材の一部をなし、または、この後付けされる部材と接合し、鋼管柱の外側面に配置される鋼板と、この鋼板と鋼管柱を柱軸に直角な方向に貫通する貫通孔と、この貫通孔に挿通配置され、鋼管柱と鋼板を固定する固定部材と、鋼管柱の内部で少なくとも固定部材を埋設するように、固定部材の周囲全長に亘って設けられる硬化体とを備えるので、溶接を用いずに施工でき、耐力低下や建物の使用性を損なうことのない鋼管柱への部材後付け構造を提供することができる。
【００５５】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け構造は、上述した発明において、固定部材は、導入される緊張力によって鋼管柱と鋼板とを柱軸に直角な方向に圧着する緊張材からなるので、鋼管柱と鋼板とを緊張力によって締め付け圧着接合することができる。
【００５６】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け構造によれば、硬化体の内部には、割裂または剥落を防ぐための補強材が設けられているので、鋼管柱の内部に設けた硬化体が地震や経年劣化等で割裂したり剥落する事態を未然に防止することができる。これにより、部材を後付けした部分の耐力が損なわれるのを防止することができる。
【００５７】
また、本発明に係る鋼管柱への部材後付け施工方法によれば、既設の中空の鋼管柱に対して部材を後付けすることによって、上述した鋼管柱への部材後付け構造を施工する方法であって、鋼管柱に貫通形成した貫通孔に固定部材を挿通配置するステップと、鋼管柱の内部であって固定部材を配置する位置の周囲に硬化体を設けるステップと、固定部材を介して鋼管柱と鋼板を固定するステップとを備えるので、溶接を用いずに施工でき、耐力低下や建物の使用性を損なうことのない鋼管柱への部材後付け施工方法を提供することができる。
【００５８】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け施工方法によれば、硬化体用の型枠である袋状体を鋼管柱の内部に挿入配置した後、袋状体を膨らませ、その後、袋状体の上側に硬化体を設けるステップ、または、袋状体を鋼管柱の内部に挿入配置した後、袋状体の内部に硬化体を設けるステップを備えるので、鋼管柱の内部の所定の位置に、硬化体を容易に設けることができる。
【００５９】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け施工方法によれば、硬化体用の型枠である袋状体と固定部材を一体的に貫通孔から鋼管柱の内部に挿入配置した後、袋状体の内部に硬化体を設けるステップを備えるので、固定部材の周囲に硬化体を容易に設けることができる。
【００６０】
また、本発明に係る他の鋼管柱への部材後付け施工方法によれば、袋状体の下側に支持材を設置した後、硬化体を設けるので、支持材によって袋状体と硬化体を下側より支持することができ、硬化体をより容易に施工することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明に係る鋼管柱への部材後付け構造および鋼管柱への部材後付け施工方法は、既設の中空の鋼管柱に部材を後付けで取付ける場合に有用であり、特に、溶接を用いずに施工するのに適している。
【符号の説明】
【００６２】
１０  鋼管柱への部材後付け構造
１２  鋼管柱
１４  Ｈ型鋼（部材）
１６，１８，３２  鋼板
２０  貫通孔
２２  ＰＣ鋼棒（固定部材）
２４  モルタル（硬化体）
２６  ウェブ
２８  上フランジ
３０  下フランジ
３４  ナット
３６，４２，４８，５０，５２，６２  孔
３８  ゴム袋支持棒（支持材）
４０  割裂・脱落防止筋（補強材）
４４  ゴム袋（袋状体）
４６  注入口
５４  鋼棒
５６  ひげ筋
５８  ガイド棒
６０  スパイラル筋
Ｘ  水平方向
Ｙ  鉛直方向
【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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