(57)【要約】【課題】短工期かつ低コストで施工可能であるとともに柱に対する拘束力を高めて十分な補強効果を得ることができる補強パネル、柱の補強構造および補強方法を提供すること。【解決手段】壁接続パネル２を接合手段５によって壁Ｗに接合するとともに、壁接続パネル２と補強パネル１とを連結することで、柱Ｃの略全周を囲んで補強パネル１を連続的に設置することができる。従って、補強パネル１を柱Ｃの回りに連続した閉鎖形状とすることができ、柱本体Ｃ１に対する補強パネル１の拘束力を高めて補強効果を向上させることができる。また、壁Ｗに対しては、接合手段５のボルト５１を挿通するための貫通孔Ｗ１を設けるだけでよいので、壁Ｗを切断して除去する必要がないため、大掛かりな施工が不要になって短工期化ならびに低コスト化を図ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱本体と当該柱本体から側方に延びる壁とを有した壁付き柱を補強するための補強パネルであって、
前記柱本体の側面に沿う柱側補強面と、前記壁の側面に沿う壁側補強面と、当該壁側補強面と前記壁とを接合する接合手段とを備え、
前記接合手段は、前記壁を貫通するボルトまたはアンカーと、このボルトまたはアンカーに螺合するナットと、これらのボルトまたはアンカーあるいはナットと前記壁側補強面との間に介挿される補強プレートとを有して構成されていることを特徴とする補強パネル。
【請求項２】
請求項１に記載の補強パネルにおいて、
前記柱側補強面と壁側補強面とは、互いに別体で構成された柱側補強部材と壁側補強部材とで構成され、前記柱側補強部材および壁側補強部材が互いに連結されていることを特徴とする補強パネル。
【請求項３】
請求項２に記載の補強パネルにおいて、
前記壁側補強部材は、
前記壁の側面に沿うとともに前記接合手段を介して当該壁に接合される第１面と、この第１面から折れ曲がって前記柱本体の側面に沿う第２面とを有して形成されるか、または
前記壁の側面に沿うとともに前記接合手段を介して当該壁に接合される第１面と、この第１面から折れ曲がって前記柱本体の側面に沿う第２面と、この第２面から折れ曲がって前記柱本体の他の側面に沿う第３面とを有して形成されていることを特徴とする補強パネル。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の補強パネルにおいて、
前記補強プレートと前記柱側補強面との間隔寸法は、当該補強プレートの板厚寸法以下に設定されていることを特徴とする補強パネル。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の補強パネルにおいて、
前記壁側補強面には、前記ボルトまたはアンカーを挿通させる第１挿通孔が当該ボルトまたはアンカーの軸径よりも所定寸法だけ大きな孔径を有して、当該ボルトまたはアンカーのずれを吸収可能に形成され、
前記補強プレートには、前記ボルトまたはアンカーを挿通させる第２挿通孔が当該補強プレートの平面中心に対して所定距離だけ偏心した位置に設けられていることを特徴とする補強パネル。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の補強パネルにおいて、
前記補強プレートは、前記壁側補強面よりも大きな厚さ寸法を有して形成されていることを特徴とする補強パネル。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の補強パネルにおいて、
前記補強プレートは、当該補強プレートを補強する補強リブを有して形成されていることを特徴とする補強パネル。
【請求項８】
柱本体と当該柱本体から側方に延びる壁とを有した壁付き柱を補強するための柱の補強構造であって、
請求項１から請求項７のいずれかに記載の補強パネルの柱側補強面で前記柱本体が囲まれ、前記補強パネルの壁側補強面が接合手段によって前記壁に接合されるとともに、前記柱側補強面と柱本体との間に充填材が充填されていることを特徴とする柱の補強構造。
【請求項９】
柱本体と当該柱本体から側方に延びる壁とを有した壁付き柱を補強するための柱の補強方法であって、
請求項１から請求項７のいずれかに記載の補強パネルの柱側補強面で前記柱本体を囲むとともに、前記補強パネルの壁側補強面を接合手段によって前記壁に接合してから、前記柱側補強面と柱本体との間に充填材を充填することを特徴とする柱の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱の補強に利用される補強パネル、柱の補強構造および補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、既存の鉄筋コンクリート造などの柱を後から補強する補強構造として、柱の周囲を補強パネルで囲むとともに、補強パネルと柱との間にグラウト材を充填することで、補強パネルと柱とを一体化する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された補強構造は、補強パネルを各々断面Ｌ字形の４つのピースに分割し、各ピース同士を継手鋼板を介して溶接接合することで、柱の四周を補強パネルで囲むように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２５９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、柱としては、特許文献１に記載されたように断面矩形状に形成されたものだけではなく、袖壁や腰壁、垂れ壁などの壁が連続して取り付いた壁付き柱がある。
このような壁付き柱に対して特許文献１に記載された従来の補強パネルを用いる場合には、壁と干渉するために柱全体を補強パネルで囲むことが困難であり、柱全体を補強パネルで囲むためには、壁の一部または全部を柱から切除する必要が生じ、大掛かりな施工となって工期の長期化やコストの増大などを招くことになってしまう。
【０００５】
本発明の目的は、短工期かつ低コストで施工可能であるとともに柱に対する拘束力を高めて十分な補強効果を得ることができる補強パネル、柱の補強構造および補強方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の補強パネルは、柱本体と当該柱本体から側方に延びる壁とを有した壁付き柱を補強するための補強パネルであって、前記柱本体の側面に沿う柱側補強面と、前記壁の側面に沿う壁側補強面と、当該壁側補強面と前記壁とを接合する接合手段とを備え、前記接合手段は、前記壁を貫通するボルトまたはアンカーと、このボルトまたはアンカーに螺合するナットと、これらのボルトまたはアンカーあるいはナットと前記壁側補強面との間に介挿される補強プレートとを有して構成されていることを特徴とする。
【０００７】
以上の本発明によれば、補強パネルの柱側補強面を柱本体の側面に沿わせるとともに、壁側補強面を壁の側面に沿わせかつ接合手段を介して壁に接合することで、壁の一部を含んで柱本体を補強パネルで囲むことができ、柱本体に対する拘束力を確保することができる。そして、壁を貫通するボルトまたはアンカーとナットおよび補強プレートで接合手段を構成することで、ボルトまたはアンカーを介して壁の両面の壁側補強面を連結することができ、これによって補強パネルを柱回りに連続した閉鎖形状とすることができ、柱本体への拘束力を高めて補強効果を向上させることができる。
また、壁に対しては、接合手段のボルトまたはアンカーを挿通するための孔を設けるだけでよいので、壁を切断して除去する必要がないため、大掛かりな施工が不要になって短工期化ならびに低コスト化を図ることができる。また、壁を除去しないことから、当初からの壁付き柱としての剛性および耐力を維持したままで、補強パネルによる補強効果を付加することができる。さらに、ボルトまたはアンカーやナットと壁側補強面との間に補強プレートを介挿することで、この補強プレートを介してボルトおよびナットの締め付け力が壁側補強面に伝達されるので、壁に設ける貫通孔の位置が多少ずれた場合でも、締め付け力を適切に伝達することができ、柱と補強パネルとの一体性を確保することができる。
【０００８】
この際、本発明の補強パネルでは、前記柱側補強面と壁側補強面とは、互いに別体で構成された柱側補強部材と壁側補強部材とで構成され、前記柱側補強部材および壁側補強部材が互いに連結されていることが好ましい。
このような構成によれば、補強パネルを柱側補強部材と壁側補強部材とに分けて別体としたことで、それぞれに要求される耐力や剛性に応じて板厚や断面形状などを適宜に設定することができ、各部材における無駄を省いて低コスト化を促進させることができる。さらには、柱側補強部材および壁側補強部材を互いに連結することにより、補強パネルの強度が確保できる。ここで、柱側補強部材と壁側補強部材とを連結する方法としては、溶接やボルト締めなど、適宜な接合方法が利用可能である。
【０００９】
さらに、本発明の補強パネルでは、前記壁側補強部材は、前記壁の側面に沿うとともに前記接合手段を介して当該壁に接合される第１面と、この第１面から折れ曲がって前記柱本体の側面に沿う第２面とを有して形成されるか、または前記壁の側面に沿うとともに前記接合手段を介して当該壁に接合される第１面と、この第１面から折れ曲がって前記柱本体の側面に沿う第２面と、この第２面から折れ曲がって前記柱本体の他の側面に沿う第３面とを有して形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、第１面、第２面を有した断面略Ｌ字形の壁側補強部材を用いるか、または第１面、第２面、第３面を有した断面略Ｚ字形の壁側補強部材を用いることで、柱本体に対する壁の取り付き位置に応じて適宜な壁側補強部材を選択することで、壁付き柱の形状に柔軟に対応した補強を実施することができる。また、断面略Ｌ字形の壁側補強部材における第２面、または断面略Ｚ字形の壁側補強部材における第３面を、柱側補強部材に連結すればよい。従って、柱本体と壁との収まりに応じて壁側補強部材を適宜に変更するとともに、共通の柱側補強部材と連結するだけで、任意の壁付き柱に対応可能となり、補強パネルの汎用性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の補強パネルでは、前記補強プレートと前記柱側補強面との間隔寸法は、当該補強プレートの板厚寸法以下に設定されていることが好ましい。
このような構成によれば、補強プレートと柱側補強面との間隔寸法を補強プレートの板厚寸法以下に設定し、補強プレートが柱側補強面から離れて設けられることを防止することで、壁側補強面の変形を抑制することができ、柱と補強パネルとの一体性を高めて補強パネルによる柱の拘束効果を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の補強パネルでは、前記壁側補強面には、前記ボルトまたはアンカーを挿通させる第１挿通孔が当該ボルトまたはアンカーの軸径よりも所定寸法だけ大きな孔径を有して、当該ボルトまたはアンカーのずれを吸収可能に形成され、前記補強プレートには、前記ボルトまたはアンカーを挿通させる第２挿通孔が当該補強プレートの平面中心に対して所定距離だけ偏心した位置に設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、壁にボルト挿通孔を設ける際に、壁内部の鉄筋等によってボルト挿通孔の位置が若干ずれた場合であっても、壁側補強面の第１挿通孔がボルトまたはアンカーの軸径よりも所定寸法だけ大きな孔径を有して形成されていることから、位置ずれしたボルトまたはアンカーのずれを吸収して第１挿通孔に挿通することができる。さらに、補強プレートの第２挿通孔を所定距離だけ偏心した位置に設けたことで、位置ずれしたボルトまたはアンカーに応じて補強プレートをその平面内で回転させることで、補強プレートと壁側補強面との位置ずれを最小限に抑えつつ、かつ補強プレートと壁側補強面との接触面積を確保することができる。従って、補強プレートを介して壁側補強面に接合したボルトまたはアンカーとナットの締め付け力を適切に伝達して柱と補強パネルとの一体性を確保することができる。
【００１２】
さらに、本発明の補強パネルでは、前記補強プレートは、前記壁側補強面よりも大きな厚さ寸法を有して形成されていることが好ましい。
さらに、本発明の補強パネルでは、当該補強プレートを補強する補強リブを有して形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、補強プレートを厚く形成したり、補強プレートに補強リブを設けたりすることで、補強プレートの剛性および強度を高めることができ、この補強プレートを介したボルトおよびナットの締め付け力をより確実に壁側補強面および壁に伝達することができるようになり、柱と補強パネルとの一体性および補強パネルによる拘束力を高め、その補強効果をより一層向上させることができる。
【００１３】
一方、本発明の柱の補強構造は、柱本体と当該柱本体から側方に延びる壁とを有した壁付き柱を補強するための柱の補強構造であって、前記いずれかの補強パネルの柱側補強面で前記柱本体が囲まれ、前記補強パネルの壁側補強面が接合手段によって前記壁に接合されるとともに、前記柱側補強面と柱本体との間に充填材が充填されていることを特徴とする。
また、本発明の柱の補強方法は、柱本体と当該柱本体から側方に延びる壁とを有した壁付き柱を補強するための柱の補強方法であって、前記いずれかの補強パネルの柱側補強面で前記柱本体を囲むとともに、前記補強パネルの壁側補強面を接合手段によって前記壁に接合してから、前記柱側補強面と柱本体との間に充填材を充填することを特徴とする
このような構成によれば、前述した補強パネルと同様に、柱本体に対する拘束力を高めて補強効果を向上させることができるとともに、大掛かりな施工が不要になって短工期化ならびに低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のような本発明の補強パネル、柱の補強構造および補強方法によれば、壁付きの柱であっても壁を除去する必要がなく、壁の一部を含めた柱を補強パネルで囲むことにより柱本体に対する拘束力および一体性を高めることができ、柱の補強効果を向上させることができる。さらに、壁を除去する必要がないことから、大掛かりな施工が不要になって短工期化ならびに低コスト化を図ることができるとともに、壁付き柱としての剛性および耐力を維持したままで、補強パネルによる補強効果を付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る柱の補強構造を示す断面図である。
【図２】前記補強構造を示す斜視図である。
【図３】前記補強構造の一部を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る柱の補強構造を示す断面図である。
【図５】前記補強構造を示す斜視図である。
【図６】前記補強構造の一部を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る柱の補強構造を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例に係る補強構造の一部を示す断面図および側面図である。
【図９】前記実施例における解析結果の荷重−変形関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、第２実施形態以降において、次の第１実施形態で説明する構成部材と同じ構成部材、および同様な機能を有する構成部材には、第１実施形態の構成部材と同じ符号を付し、それらの説明を省略または簡略化する。
【００１７】
〔第１実施形態〕
図１および図２において、本発明の補強対象である柱Ｃは、矩形断面を有した柱本体Ｃ１と、この柱本体Ｃ１から側方に延びる壁Ｗとを有した壁付き柱であって、例えば、建物の構造体や橋脚などとして過去に構築された既設の柱Ｃである。このような既設の柱Ｃに対して本実施形態の補強構造は、柱本体Ｃ１の周囲を囲んで柱側補強部材（柱側補強面）としての複数の補強パネル１を設け、柱本体Ｃ１近傍における壁Ｗの両面を挟んで壁側補強部材（壁側補強面）としての壁接続パネル２を設けるとともに、柱本体Ｃ１と補強パネル１との隙間に充填材としての無収縮モルタル３を充填することによって構成されている。複数の補強パネル１は、それぞれ柱本体Ｃ１の各側面および四隅に対応して各角部を覆うように断面略Ｌ字形に形成されるとともに、壁Ｗの取り付いていない柱本体Ｃ１の三側面において、補強パネル１同士が互いに溶接などにより連結され、壁Ｗの取り付いた柱本体Ｃ１側面において、補強パネル１と壁接続パネル２とが溶接などにより連結されている。また、壁接続パネル２は、接合手段５（ボルト５１、ナット５２および座金５３）を介して壁Ｗに接合されている。
【００１８】
補強パネル１は、例えば、ＳＳ４００などの熱間圧延鋼板を用いてプレス加工により成形され、柱Ｃの高さ方向に関しては、例えば、３００mm程度の高さ寸法を有して上下に並設されている。上下の補強パネル１同士も互いに溶接などにより連結されるようになっている。
【００１９】
壁接続パネル２は、例えば、厚さが９mm程度でＳＳ４００などの熱間圧延鋼板を用いてプレス加工により成形され、補強パネル１と略同一の３００mm程度の高さ寸法を有して形成されている。さらに、壁接続パネル２は、壁Ｗの側面に沿うとともに接合手段５を介して壁Ｗに接合される第１面２１と、この第１面２１から折れ曲がって柱本体Ｃ１の側面に沿う第２面２２とを有して断面略Ｌ字形に形成されている。壁接続パネル２は、その第２面２２が溶接されることで上下の補強パネル１と連結される。
【００２０】
接合手段５は、壁Ｗを貫通するボルト５１と、このボルト５１に螺合するナット５２と、これらのボルト５１またはナット５２と壁接続パネル２の第１面２１との間に介挿される補強プレートとしての座金５３とを有して構成されている。ここで、壁Ｗには、ボルト５１を貫通させる貫通孔Ｗ１が形成され、壁接続パネル２の第１面２１にも、ボルト５１を挿通させる第１挿通孔２４が形成されている。この第１挿通孔２４は、ボルト５１の軸径よりも所定寸法だけ大きな、例えば、ボルト５１の軸径に対して２倍程度の内径を有して形成されている。また、座金５３は、壁接続パネル２の第１挿通孔２４を十分に覆うだけの平面寸法と、壁接続パネル２の第１面２１よりも十分に厚い、例えば３２mm程度の厚さ寸法とを有した矩形板状に形成されている。そして、座金５３には、ボルト５１を挿通させる第２挿通孔５４が形成されている。この第２挿通孔５４は、ボルト５１の軸径に対応してボルト５１ががたつかないように挿通可能な孔径を有するとともに、座金５３の平面中心に対して所定距離だけ、例えば、平面中心から一辺側に７．５mmだけ偏心した位置に設けられている。
【００２１】
以上の補強構造の施工手順としては、先ず、柱Ｃと無収縮モルタル３との付着力を高めるために柱Ｃの表面に適宜な表面処理をするとともに、壁Ｗに適宜な間隔で貫通孔Ｗ１を形成しておく。この際、壁Ｗの内部に設けられた鉄筋などを避けるために、貫通孔Ｗ１の位置は上下左右に若干ずれてもよい。次に、壁Ｗの両面に壁接続パネル２をセットするとともに、接合手段５によって壁接続パネル２を壁Ｗに固定する。この際、貫通孔Ｗ１の位置がずれていても、壁接続パネル２の第１挿通孔２４がボルト５１の軸径よりも大きく形成されていることから、第１挿通孔２４にボルト５１を遊挿することで、壁接続パネル２は所定の位置に固定できるようになっている。さらに、座金５３の第２挿通孔５４が偏心して設けられていることから、座金５３を平面内で回転させるとともに第２挿通孔５４の偏心方向をボルト５１がずれた方向に合わせることで、第１挿通孔２４全体を座金５３で覆うことができ、ボルト５１およびナット５２の締め付け力を壁接続パネル２の第１面２１に確実に伝達できるようになっている。
【００２２】
次に、補強パネル１を柱Ｃの周囲に仮止めし、これらの補強パネル１同士を溶接などにより連結するとともに、補強パネル１と壁接続パネル２とを溶接などにより連結して、所定段における補強パネル１の設置が完了する。この手順を下段側から上段に向かって順に繰り返すことで、柱Ｃの高さ方向全長に補強パネル１が設置されることとなり、その後に柱本体Ｃ１と補強パネル１との間に無収縮モルタル３を充填することで、補強構造の施工が完了する。
【００２３】
以上の本実施形態によれば、壁接続パネル２を接合手段５によって壁Ｗに接合するとともに、壁接続パネル２と補強パネル１とを連結することで、柱Ｃの略全周を囲んで補強パネル１を連続的に設置することができる。従って、補強パネル１を柱Ｃの回りに連続した閉鎖形状とすることができ、柱本体Ｃ１に対する補強パネル１の拘束力を高めて補強効果を向上させることができる。また、壁Ｗに対しては、接合手段５のボルト５１を挿通するための貫通孔Ｗ１を設けるだけでよいので、壁Ｗを切断して除去する必要がないため、大掛かりな施工が不要になって短工期化ならびに低コスト化を図ることができる。また、壁Ｗを除去しないことから、当初からの壁付き柱としての剛性および耐力を維持したままで、補強パネル１および無収縮モルタル３による補強効果を付加することができる。さらに、ボルト５１およびナット５２と壁接続パネル２の第１面２１との間に座金５３が介挿されるので、壁Ｗの貫通孔Ｗ１の位置が多少ずれた場合でも、締め付け力を適切に壁接続パネル２に伝達することができ、柱Ｃと補強パネル１との一体性を確保することができる。
【００２４】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る柱の補強構造を図４〜図６に基づいて説明する。
本実施形態の補強構造では、前記第１実施形態と比較して柱Ｃにおける壁Ｗの取り付き位置と、壁接続パネルの構造およびそれに連結される補強パネルの形状とが相違するものの、他の構成は第１実施形態と略同様である。以下、相違点について詳しく説明する。
本実施形態の補強対象である柱Ｃにおいて、壁Ｗは、柱本体Ｃ１の１つの角に接近した位置に偏心して設けられている。そして、壁Ｗが接近した位置に設置される補強パネル１Ａは、前記補強パネル１のように断面略Ｌ字形ではなく、直線状に形成されている。そして、柱本体Ｃ１の角に接近した側の壁Ｗ面に固定される壁接続パネル２Ａは、前記壁接続パネル２のように断面略Ｌ字形ではなく、断面略Ｚ字形に形成されている。なお、壁接続パネル２Ａと反対側の壁Ｗ面には、第１実施形態と同様に断面略Ｌ字形の壁接続パネル２が固定されている。
【００２５】
壁接続パネル２Ａは、壁Ｗの側面に沿うとともに接合手段５を介して壁Ｗに接合される第１面２５と、この第１面２５から折れ曲がって柱本体Ｃ１の側面に沿う第２面２６と、この第２面２６から折れ曲がって柱本体Ｃ１の他の側面に沿う第３面２７とを有して形成されている。壁接続パネル２Ａの第１面２５に第１挿通孔２４が形成されている。このような壁接続パネル２Ａは、壁接続パネル２と同様に、接合手段５によって壁Ｗに固定されるとともに、上下の補強パネル１Ａに跨って設けられて溶接などにより補強パネル１Ａと連結されるようになっている。
【００２６】
以上の本実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。
すなわち、柱本体Ｃ１の角に接近した位置に偏心して壁Ｗが取り付く場合であっても、断面略Ｚ字形の壁接続パネル２Ａを用いて補強パネル１Ａを連結することで、柱Ｃの略全周を囲んで補強パネル１，１Ａを連続的に設置することができる。従って、柱Ｃの形状に応じて適宜な壁接続パネル２，２Ａを選択することで、壁付き柱の形状に柔軟に対応した補強を実施することができる。
【００２７】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係る柱の補強構造を図７に基づいて説明する。
本実施形態の補強構造では、前記第１、２実施形態と比較して補強パネルに柱側補強面と壁側補強面とが一体形成される点が相違している。以下、相違点について詳しく説明する。
本実施形態の補強パネルのうち、壁Ｗが取り付く柱本体Ｃ１の側面および角に対応して設けられる補強パネル１Ｂは、柱本体Ｃ１の２側面に沿った断面略Ｌ字形の柱側補強面１２と、この柱側補強面１２に連続して折り曲げられて壁Ｗの側面に沿った壁側補強面１３とを有して形成されている。壁側補強面１３には、ボルト５１を挿通させる第１挿通孔１４が形成され、壁側補強面１３の先端には、座金５３を保持する折返し部１５が形成されている。第１挿通孔１４は、前記第１挿通孔２４と同様に、ボルト５１の軸径よりも所定寸法だけ大きな、例えば、ボルト５１の軸径に対して２倍程度の内径を有して形成されている。
【００２８】
以上の本実施形態によれば、前記第１、２実施形態と同様の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。
すなわち、柱側補強面１２と壁側補強面１３とが一体に形成された補強パネル１Ｂを用いて、その壁側補強面１３を接合手段５によって壁Ｗに接合することで、前記第１、２実施形態のような壁接続パネル２，２Ａが不要にでき、部材点数を削減することができ、施工時の取付作業手間も軽減させることができる。
【実施例１】
【００２９】
以下、本発明の実施例を図９および図１０に基づいて説明する。
図８は、本発明の実施例としての壁接続パネル２および座金５３を示す断面図および側面図である。この壁接続パネル２は、板厚寸法が９mmの熱間圧延鋼板（ＳＳ４９０）をプレス加工により成形したもので、壁に接合される第１面２１の幅寸法が１５０mmとされ、柱の側面に沿う第２面２２の幅寸法が２２４mmとされている。また、第１面２１には、直径５７mmの第１挿通孔２４が、第２面２２の表面から７６mmの位置を中心として形成され、第２面２２の表面から第１挿通孔２４の縁までの距離が４７．５mmとされている。一方、座金５３は、板厚寸法が３２mmの熱間圧延鋼板（ＳＳ４９０）から矩形板状に形成され、その上下の長さ寸法が１３０mmとされ、左右の幅寸法が１１０mmとされている。座金５３に形成される第２挿通孔５４は、その直径が２９mmであって、５７mm座金５３の上下方向の中心（左右の縁から６５mm）で、かつ左右方向の中心（上下の縁から５５mm）から一辺側に７．５mmだけ偏心した位置に形成されている。このような第１挿通孔２４および第２挿通孔５４には、前記ボルト５１としてＭ２７（軸径２７mm）のボルトが挿通されるようになっている。
【００３０】
以上の壁接続パネル２および座金５３において、図８では、座金５３が壁接続パネル２の第２面２２から最も離れた位置に設置される状態が示されている。すなわち、前記ボルト５１が柱本体Ｃ１から離れる側にずれて設けられた場合において、偏心した側の第２挿通孔５４の縁と、第２面２２と反対側の第１挿通孔２４の縁とが接するように座金５３を設置した状態であり、この状態において、第２面２２と座金５３の端縁との間隔寸法ｘは、当該座金５３の板厚寸法（３２mm）以下の２８．５mmに設定されている。このような座金５３の設置状態においても、第１挿通孔２４の全体が座金５３で覆われ、座金５３を介したボルト５１からの締め付け力が壁接続パネル２の第２面２２に適切に伝達されるようになっている。一方、ボルト５１が柱本体Ｃ１に近づく側にずれて設けられた場合には、座金５３を図８の状態から左右反転させて設置すればよく、このように設置することで座金５３と壁接続パネル２の第２面２２とが干渉することなく、第１挿通孔２４および第２挿通孔５４にボルト５１が挿通可能に構成されている。
【００３１】
以上のような実施例と比較例とを用いて、所定の荷重状態における壁接続パネル２の変形を調べる解析を行った。
ここで、解析モデルおよび解析条件としては、図８に示すように、壁接続パネル２の第２面２２から最も離れた位置に座金５３を設置した状態において、壁接続パネル２の第１面２１側を引っ張り、その引っ張り荷重を漸増させていくＦＥＭ解析を実施し、第２面２２の基端部と壁との離隔距離を変位として横軸に、引っ張り荷重を縦軸にして各モデルの荷重−変形関係を図９に示す。
実施例としては、前記図８に示す壁接続パネル２（板厚寸法：３２mm）および座金５３（板厚寸法：３２mm）を用い、第２面２２と座金５３の端縁との間隔寸法ｘを２８．５mmに設定した。図９では、実施例の解析結果を三角印で示す。
【００３２】
一方、比較例としては、大小２枚の座金を重ねて用い、大きい座金として外形寸法が２７０mm×１１０mmのもので、小さい座金として外形寸法が１３０mm×１１０mmのものを用い、それらの板厚寸法をパラメータとして５つのモデルで解析を実施した。なお、各モデルにおける間隔寸法ｘは、実施例と同一の２８．５mmに設定した。
比較例１は、大きい座金の板厚寸法が９mmで小さい座金の板厚寸法が２４mmであり、比較例２は、大きい座金の板厚寸法が１６mmで小さい座金の板厚寸法が１６mmであり、比較例３は、大きい座金の板厚寸法が１９mmで小さい座金の板厚寸法が１９mmであり、比較例４は、大きい座金の板厚寸法が９mmで小さい座金の板厚寸法が９mmであり、比較例５は、大きい座金の板厚寸法が９mmで小さい座金の板厚寸法が１６mmである。
【００３３】
図９に示すように、実施例および比較例１〜３では、設計用荷重（約１０６ｋＮ）程度の荷重において、壁接続パネル２の第２面２２基端部の変位が１mm程度に収まっており、良好な剛性および耐力が得られることが解った。一方、比較例４、５では、設計用荷重において、壁接続パネル２の第２面２２基端部の変位が１mmを超え、特に、比較例５では、４mm以上の変形が見られ、剛性の点で十分なものではなかった。
以上から、座金の厚さ寸法に関し、実施例のように板厚寸法を３２mmとした場合や、比較例１〜３のように大小２枚の座金を合わせた板厚寸法として、それぞれ３３mm、３２mm、３８mmとした場合において、これらの板厚寸法以下の２８．５mmに間隔寸法ｘを設定しておくことで、剛性および耐力が確保できることが解った。一方、比較例４、５のように大小２枚の座金を合わせた板厚寸法として、それぞれ１８mm、２５mmとした場合において、これらの板厚寸法を間隔寸法ｘが超えると、剛性および耐力の確保が困難であることが解った。
従って、座金の板厚寸法を大きくするのみならず、座金５３の端縁と壁接続パネル２の第２面２２との間隔寸法ｘを小さくする、つまり座金５３をできるだけ（座金５３の板厚寸法以下に）第２面２２側（柱本体Ｃ１側）に近づけることで、壁接続パネル２の変形を抑制することができ、補強パネル１による拘束効果を向上させる点で有効であるという知見を得た。
【００３４】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、断面矩形状の柱本体Ｃ１に壁Ｗが取り付いた壁付きの柱Ｃを例示したが、本発明の補強対象である壁付き柱は、柱本体が矩形断面のものに限らず、円形断面の柱でもよく、また他の多角形状の断面を有した柱であってもよい。さらに、柱本体に対して複数の壁が取り付いてもよいし、壁は、柱の全長に渡って取り付く壁に限らず、垂れ壁や腰壁などの柱の全長に対して部分的に取り付く壁であってもよい。さらに、壁が柱の側面に対して傾斜して取り付いてもよく、この場合には、壁の傾斜角度に応じて壁接続パネル２，２Ａや壁側補強面１３の形状を変形させればよい。また、壁は、柱の片側のみに取り付くものに限らず、柱の両側や隣り合う側面など複数の側面に壁が取り付いて構成されていてもよい。このように複数の壁が柱に取り付く場合において、各壁の取り付く位置は、各壁ごとに任意に設定可能であり、前記第１および第２実施形態のいずれの形態であってもよい。
【００３５】
また、前記実施形態では、接合手段５の座金５３の厚さ寸法を壁接続パネル２，２Ａの第１面２１，２５や壁側補強面１３よりも十分に厚く形成したが、以下の図１０に示すように、壁接続パネル２Ｂに補強リブ２８を設けることで、座金の厚さ寸法を薄くすることができる。
具体的には、壁接続パネル２Ｂは、厚さが９mm程度でＳＳ４００などの熱間圧延鋼板を用いてプレス加工により成形されるとともに、第１面２１と第２面２２とに渡って２枚の補強リブ２８が溶接固定されている。このような補強リブ２８を設けることで、壁接続パネル２Ｂによる接合手段の締め付け力を確実に伝達することができ、座金の厚さ寸法を例えば、前記実施形態の３２mm程度から９mm程度まで薄くすることができるようになっている。
【００３６】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３７】
１，１Ａ，１Ｂ…補強パネル（柱側補強部材）、２，２Ａ，２Ｂ…壁接続パネル（壁側補強部材）、３…無収縮モルタル（充填材）、５…接合手段、１２…柱側補強面、１３…壁側補強面、１４…第１挿通孔、２１，２５…第１面、２２，２６…第２面、２４…第１挿通孔、２７…第３面、２８…補強リブ、５１…ボルト、５２…ナット、５３…座金（補強プレート）、５４…第２挿通孔、Ｃ…柱、Ｃ１…柱本体、Ｗ…壁。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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