(57)【要約】【課題】既存の鉄骨構造物を構成する鉄骨部材の座屈耐力及び又は耐震性を大幅に向上させ、鉄骨構造物に作用する圧縮応力が安全座屈強度及び又は耐震性を上回る場合であっても、これに十分に耐え得る座屈耐力及び又は耐震性を鉄骨構造物に付与できる補強装置を提供する。【解決手段】主部材１２に第１結合金具１５Ａ、１５Ｂを着脱可能に固定し、斜め副部材１４Ａ、１４Ｂに安全座屈強度を超える圧縮応力が作用した時に座屈が生じる斜め副部材を弱副部材とし、この斜め副部材には、各第１結合金具１５Ａ、１５Ｂと個別に対向する第２結合金具１６Ａ、１６Ｂを着脱可能に固定する。第１結合金具１５Ａと第２結合金具１６Ａ、１６Ｂとの間には、各斜め副部材１４Ａ、１４Ｂの座屈耐力を増強する斜め補強部材１７Ａ、１７Ｂがそれぞれ差し渡し状態に配置して主部材１２に第１結合金具１５Ａ、１５Ｂとを一体に連結する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存の鉄骨構造物における設計条件の見直しに伴い該鉄骨構造物の座屈耐力及び又は耐震性能を増強するための補強装置であって、
前記鉄骨構造物は、横断面に対して長さが十分に大きい鋼製の単体部材を接合し目的の構造物に組み立てることで構成され、
前記鉄骨構造物において座屈耐力及び又は耐震性能の増強を要する箇所に相対向して存在する前記単体部材の一方の単体部材に着脱可能に取り付けられた第１結合金具と、
前記単体部材の他方の単体部材に前記第１結合金具に対応して着脱可能に取り付けられた第２結合金具と、
前記第１結合金具と前記第２結合金具との間に差し渡し状態に配置して前記一方の単体部材と前記他方の単体部材とを一体に連結する座屈耐力及び又は耐震性能増強用の補強部材と、
を備えることを特徴とする鉄骨構造物の補強装置。
【請求項２】
前記鉄骨構造物を構成する前記単体部材に複数の主部材と複数の副部材が用いられ、これら複数の主部材と複数の副部材とを互いに接合して三角形を構成しかつ該三角形を繋ぎ合わせることでトラス構造体が構成され、
前記複数の副部材のうち、これら副部材に安全座屈強度を超える圧縮応力が作用した時に座屈が生じる副部材を弱副部材とし、
前記各主部材の長さ方向の少なくとも一箇所に前記第１結合金具が取り付けられ、
前記弱副部材の長さ方向の少なくとも一箇所に前記第１結合金具と対向して前記第２結合金具が取り付けられ、
前記主部材と前記弱副部材とが前記第１結合金具及び前記第２結合金具を介して前記前記補強部材により連結される、
ことを特徴とする請求項１記載の鉄骨構造物の補強装置。
【請求項３】
前記第１結合金具は、前記主部材を長手方向と直角に断面視した時の輪郭と一致する形状に成形された第１バンド体を有し、前記第１バンド体は前記主部材の周方向に沿い複数に分割された複数のバンド片からなり、前記各バンド片の両端には、互いに隣接する前記バンド片同士を連結する連結片が前記各バンド片の外周から離間する方向に延在して形成され、かつ前記各バンド片が前記主部材の外形輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する前記連結片同士をボルト・ナットにより締め付けることで前記第１バンド体を前記主部材に固定されるように構成され、さらに、前記第１バンド体には該第１バンド体の外周から離間する方向に延在する補強部材結合用の第１結合片が複数形成されていることを特徴とする請求項２記載の鉄骨構造物の補強装置。
【請求項４】
前記第１バンド体は、前記各バンド片及び前記第１結合片を補強するリブを備えることを特徴とする請求項３記載の鉄骨構造物の補強装置。
【請求項５】
前記第２結合金具は、前記弱副部材を長手方向と直角に断面視した時の輪郭と一致する形状に成形された第２バンド体を有し、前記第２バンド体は前記弱副部材の周方向に沿い複数に分割された複数のバンド片からなり、前記各バンド片の両端には、互いに隣接する前記バンド片同士を連結する連結片が前記各バンド片の外周から離間する方向に延在して形成され、かつ前記各バンド片が前記弱副部材の外形輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する前記連結片同士をボルト・ナットにより締め付けることで前記第２バンド体を前記弱副部材に固定されるように構成され、さらに、前記第２バンド体には該第２バンド体の外周から離間する方向に延在する補強部材結合用の第２結合片が複数形成されていることを特徴とする請求項１記載の鉄骨構造物の補強装置。
【請求項６】
前記第２バンド体は、前記各バンド片及び前記第２結合片を補強するリブを備えることを特徴とする請求項４記載の鉄骨構造物の補強装置。
【請求項７】
前記鉄骨構造物を構成する前記単体部材に複数の柱部材と複数の梁部材が用いられ、これら柱部材と梁部材とを剛接合することでラーメン構造体が構成され、
前記ラーメン構造体の座屈耐力を増強する場合は、前記柱部材の長さ方向の少なくとも一箇所に前記第１結合金具が取り付けられ、かつ前記梁部材の長さ方向の少なくとも一箇所に前記第１結合金具と対向して前記第２結合金具が取り付けられ、前記柱部材と前記梁部材とが前記第１結合金具及び前記第２結合金具を介して前記補強部材により連結され、
前記ラーメン構造体の耐震性能を増強する場合は、前記各柱部材のうち互いに平行に対峙する一方の柱部材の上端寄りに前記第１結合金具が取り付けられ、かつ前記互いに平行に対峙する他方の柱部材の下端寄りに前記第２結合金具が取り付けられ、前記互いに平行に対峙する両柱部材間が前記第１結合金具及び前記第２結合金具を介して前記補強部材により連結され、さらに、前記各梁部材のうち互いに平行に対峙する一方の梁部材の一端寄りに前記第１結合金具が取り付けられ、かつ前記互いに平行に対峙する他方の梁部材の他端寄りに前記第２結合金具が取り付けられ、前記互いに平行に対峙する両梁部材間が前記第１結合金具及び前記第２結合金具を介して前記補強部材により連結される、
ことを特徴とする請求項１記載の鉄骨構造物の補強装置。
【請求項８】
前記第１結合金具は、前記柱部材もしくは前記梁部材を長手方向と直角に断面視した時の輪郭と一致する形状に成形された第１バンド体を有し、前記第１バンド体は前記柱部材または前記梁部材の周方向に沿い複数に分割された複数のバンド片からなり、前記各バンド片の両端には、互いに隣接する前記バンド片同士を連結する連結片が前記各バンド片の外周から離間する方向に延在して形成され、かつ前記各バンド片が前記柱部材もしくは前記梁部材の外形輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する前記連結片同士をボルト・ナットにより締め付けることで前記第１バンド体を前記柱部材もしくは前記梁部材に固定されるように構成され、さらに、前記第１バンド体には該第１バンド体の外周から離間する方向に延在する補強部材結合用の第１結合片が複数形成されていることを特徴とする請求項７記載の鉄骨構造物の補強装置。
【請求項９】
前記第１バンド体は、前記各バンド片及び前記第１結合片を補強するリブを備えることを特徴とする請求項８記載の鉄骨構造物の補強装置。
【請求項１０】
前記第２結合金具は、前記柱部材もしくは前記梁部材を長手方向と直角に断面視した時の輪郭と一致する形状に成形された第２バンド体を有し、前記第２バンド体は前記柱部材もしくは前記梁部材の周方向に沿い複数に分割された複数のバンド片からなり、前記各バンド片の両端には、互いに隣接する前記バンド片同士を連結する連結片が前記各バンド片の外周から離間する方向に延在して形成され、かつ前記各バンド片が前記柱部材もしくは前記梁部材の外形輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する前記連結片同士をボルト・ナットにより締め付けることで前記第２バンド体を前記柱部材もしくは前記梁部材に固定されるように構成され、さらに、前記第２バンド体には該第２バンド体の外周から離間する方向に延在する補強部材結合用の第２結合片が複数形成されていることを特徴とする請求項７記載の鉄骨構造物の補強装置。
【請求項１１】
前記第２バンド体は、前記各バンド片及び前記第２結合片を補強するリブを備えることを特徴とする請求項１０記載の鉄骨構造物の補強装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電用鉄塔や通信用鉄塔、建屋などを構成する鉄骨からなるトラス構造やラーメン構造等からなる鉄骨構造物の補強装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラス構造やラーメン構造等からなる既存鉄骨構造物の耐震性を高め、これに加えて、既存鉄骨構造物の設計条件の見直しによる座屈耐力を増強するためには、鉄骨構造物を構成する鉄骨部材それ自体を補強する必要がある。
【０００３】
従来、例えば、トラス構造体を構成する山形鋼材等のトラス部材を補強する方法としては、特許文献１等に示されているように、補強を要するトラス部材に、その長手方向に沿って複数の穴を形成し、この穴を利用して、アングル材または平板材などからなる補強材を、補強を要するトラス部材にボルト・ナットにより固定し、これにより、既存のトラス構造体を補強するようにしていた。
また、既存のトラス部材に、アングル材または平板材などからなる補強材を溶接又はボルト・ナットにより固着することにより、既存のトラス構造体を補強する方法も知られている。
【０００４】
上記のような従来の補強方法は、補強対象であるトラス部材に対して、穴あけもしくは溶接を行う必要があるため、穴あけもしくは溶接によって既存のトラス部材に施されている亜鉛メッキ層が破壊され、補強工事により、トラス部材に錆が誘発されるという問題がある。
また、既存のトラス部材への穴あけ加工によりトラス部材に断面欠損が生じるおそれがある。さらに、高所作業など、厳しい作業環境下で穴あけもしくは溶接を行うため、施行の品質確保が困難になり、かつ多くの作業時間を要するほか、補強工事のコストが上昇するという問題がある。
【０００５】
また、既存トラス構造体の設計条件の見直しに伴い、斜めトラス部材を補強しようとする場合は、上記特許文献１に示す補強方法を使用することが考えられるが、上述した場合と同様な問題が生じるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３４２５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述したような従来の問題を解決するためになされたもので、既存の鉄骨構造物を構成する鉄骨部材の座屈耐力及び又は耐震性を大幅に向上させ、鉄骨構造物に作用する圧縮応力が安全座屈強度及び又は耐震性を上回る場合であっても、これに十分に耐え得る座屈耐力及び又は耐震性を既存の鉄骨構造物に付与するとともに、鉄骨構造物全体の耐荷重を向上させ、併せて既存の鉄骨構造物に対する補強作業時間の短縮及び補強工事の低コスト化を可能にした鉄骨構造物の補強装置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】
上記目的を達成するため、本発明は、既存の鉄骨構造物における設計条件の見直しに伴い該鉄骨構造物の座屈耐力及び又は耐震性能を増強するための補強装置であって、前記鉄骨構造物は、横断面に対して長さが十分に大きい鋼製の単体部材を接合し目的の構造物に組み立てることで構成され、前記鉄骨構造物において座屈耐力及び又は耐震性能の増強を要する箇所に相対向して存在する前記単体部材の一方の単体部材に着脱可能に取り付けられた第１結合金具と、前記単体部材の他方の単体部材に前記第１結合金具に対応して着脱可能に取り付けられた第２結合金具と、前記第１結合金具と前記第２結合金具との間に差し渡し状態に配置して前記一方の単体部材と前記他方の単体部材とを一体に連結する座屈耐力及び又は耐震性能増強用の補強部材とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる鉄骨構造物の補強装置によれば、鉄骨構造物に溶接や穴あけなどの加工を何ら施すことなく、既存の鉄骨構造物を構成する鉄骨部材の座屈耐力及び又は耐震性能を大幅に向上でき、鉄骨構造物に作用する圧縮応力が安全座屈強度及び又は水平荷重に対する耐震性を上回る場合であっても、これに十分に耐え得る座屈耐力及び又は水平荷重に対する耐震性を既存の鉄骨構造物に付与できるとともに、鉄骨構造物全体の耐荷重を向上でき、併せて既存の鉄骨構造物に対する補強作業時間の短縮及び補強工事の低コスト化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る鉄骨構造物の補強装置をトラス構造体からなる既存の鉄塔の座屈耐力増強に適用した場合の鉄塔の一部を示す概略説明図である。
【図２】図１に示すＡ部分を拡大して示す側面図である。
【図３】図２の３−３線に沿う横断平面図である。
【図４】図１に示すＢ部分を拡大して示す側面図である。
【図５】図４の５−５線に沿う横断平面図である。
【図６】図１に示すＣ部分を拡大して示す側面図である。
【図７】図６の７−７線に沿う横断平面図である。
【図８】本発明に係る鉄骨構造物がトラス構造体を構成する主部材に取り付けられる第１結合金具の他の例を示す拡大側面図である。
【図９】図８の９−９線に沿う横断平面図である。
【図１０】本発明に係る鉄骨構造物がトラス構造体を構成する主部材に取り付けられる第１結合金具の更に他の例を示す横断平面図である。
【図１１】本発明に係る鉄骨構造物がトラス構造体を構成する主部材及び該主部材に取り付けられる第１結合金具の更に他の例を示す拡大側面図である。
【図１２】図１１に示す主部材及び該主部材に取り付けられる第１結合金具の側面図である。
【図１３】本発明に係る鉄骨構造物がトラス構造体を構成する弱副部材及び該弱副部材に取り付けられる第２結合金具の他の例を示す横断平面図である。
【図１４】本発明に係る鉄骨構造物の補強装置をラーメン構造体からなる既存の鉄骨構造物の耐震性能増強に適用した場合の一例を示す概略略説明図である。
【図１５】図１４に示すＤ部分を拡大して示す側面図である。
【図１６】図１５の１６−１６線に沿う横断平面図である。
【図１７】図１４に示すＥ部分を拡大して示す側面図である。
【図１８】図１７の１８−１８線に沿う横断平面図である。
【図１９】本発明に係る鉄骨構造物の補強装置をラーメン構造体からなる既存の鉄骨構造物の座屈耐力増強に適用した場合の他の例を示す概略略説明図である。
【図２０】図１９に示すＦ部分を拡大して示す側面図である。
【図２１】図２０の２１−２１線に沿う横断平面図である。
【図２２】図１９に示すＧ部分を拡大して示す側面図である。
【図２３】図２２の２３−２３線に沿う横断平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る鉄骨構造物の補強装置について説明する。
まず、本発明に係る鉄骨構造物の補強装置をトラス構造体からなる既存の鉄塔に適用した場合の第１の実施の形態について、図１〜図７を参照して詳細に説明する。
図１において、送電や通信などに使用される鉄塔１０は、地上に設置された土台１１上に一定の角度傾斜して立設された、鋼管からなる主部材１２（特許請求の範囲に記載した単体部材に相当する）と、主部材１２の土台１１からの所定の高さ位置と、図示省略した他の主部材との間に水平に配置され、かつ両端が主部材１２と前記他の主部材にそれぞれ結合された、主部材１２より小径の鋼管からなる複数の水平副部材１３Ａ、１３Ｂ（特許請求の範囲に記載した単体部材に相当する）と、主部材１２の下端から水平副部材１３Ａ、１３Ｂの長手方向の中間部に向けて斜めに配置され、かつ両端が主部材１２の下端と水平副部材１３の中間部にそれぞれ結合された、主部材１２より小径の鋼管からなる複数の斜め副部材１４Ａ、１４Ｂ（特許請求の範囲に記載した単体部材に相当する）とを備える。そして、これら主部材１２、水平副部材１３Ａ、１３Ｂ及び斜め副部材１４Ａ、１４Ｂは、互いに結合されて三角形を構成するとともに該三角形を繋ぎ合わせることで鉄塔用のトラス構造体を構成している。
【００１２】
主部材１２の水平副部材１３Ａ、１３Ｂとの結合部近傍箇所と、主部材１２の下端から水平副部材１３Ａ、１３Ｂまでの間の中間部箇所には第１結合金具１５Ａ、１５Ｂがそれぞれ着脱可能、すなわち取り付け及び取り外し可能に取り付けられている。
また、複数の斜め副部材１４Ａ、１４Ｂのうち、これら斜め副部材１４Ａ、１４Ｂに安全座屈強度を超える圧縮応力が作用した時に座屈が生じる斜め副部材１４Ａ、１４Ｂを弱副部材とする。そして、この弱副部材となる各斜め副部材１４Ａ、１４Ｂの長さ方向の少なくとの中間箇所には、各第１結合金具１５Ａ、１５Ｂと個別に対向する第２結合金具１６Ａ、１６Ｂがそれぞれ着脱可能、すなわち取り付け及び取り外し可能に取り付けられされている。
【００１３】
上部側の第１結合金具１５Ａと、これに対向する各第２結合金具１６Ａ、１６Ｂとの間には、各斜め副部材１４Ａ、１４Ｂの座屈耐力を増強するための、山形鋼からなる斜め補強部材１７Ａ、１７Ｂがそれぞれ差し渡し状態に配置されている。そして、これら各斜め補強部材１７Ａ、１７Ｂの両端を第１結合金具１５Ａと第２結合金具１６Ａ、１６Ｂに固定することで、弱副部材となる各斜め副部材１４Ａ、１４Ｂの座屈耐力を増強するように構成されている。
【００１４】
さらに、下部側の第１結合金具１５Ｂと、これに対向する各第２結合金具１６Ａ、１６Ｂとの間には、各斜め副部材１４Ａ、１４Ｂの座屈耐力を増強するための、山形鋼からなる水平補強部材１８Ａ、１８Ｂがそれぞれ差し渡し状態に配置されている。そして、これら各水平補強部材１８Ａ、１８Ｂの両端を第１結合金具１５Ａと第２結合金具１６Ａ、１６Ｂに固定することで、弱副部材となる各斜め副部材１４Ａ、１４Ｂの座屈耐力を増強するように構成されている。また、第２結合金具１６Ａと第２結合金具１６Ｂとの間は、山形鋼からなる水平補強部材１８Ｃにより結合されている。
【００１５】
上部側の第１結合金具１５Ａは、図２及び図３に示すように、主部材１２を長手方向と直角な面で断面視した時の輪郭、すなわち円形の輪郭と一致する形状に成形された第１バンド体１５１を有する。この第１バンド体１５１は主部材１２の外周方向に沿い２分割された２つのバンド片１５１ａ、１５１ｂからなっている。また、各バンド片１５１ａ及び１５１ｂの両端には、互いに隣接するバンド片１５１ａ、１５１ｂ同士を連結するための連結片１５１ａ１、１５１ａ２及び１５１ｂ１、１５１ｂ２がそれぞれ各バンド片１５１ａ及び１５１ｂの外周から離間する方向に延在して形成されている。
【００１６】
各バンド片１５１ａ及び１５１ｂが主部材１２の外形輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する連結片１５１ａ１と１５１ａ２同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット１５２により締め付け、さらに互いに隣接する連結片１５１ｂ１と１５１ｂ２同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット１５３により締め付けることにより、第１バンド体１５１は主部材１２に固定され、上部側の第１結合金具１５Ａが構成される。
また、各バンド片１５１ａ及び１５１ｂには、各バンド片１５１ａ及び１５１ｂの外周から離間する方向に延在する補強部材結合用の第１結合片１５４ａ、１５４ｂがそれぞれ形成されている。そして、この各第１結合片１５４ａ及び１５４ｂには、高力ボルト・ナット１５５ａ及び１５５ｂにより斜め補強部材１７Ａ、１７Ｂの一端がそれぞれ結合されている。また、第１バンド体１５１は、各バンド片１５１ａ、１５１ｂ及び第１結合片１５４ａ、１５４ｂを補強する半割状の鍔部からなる補強リブ１５６を備えている。
【００１７】
下部側の第１結合金具１５Ｂは、上記上部側の第１結合金具１５Ａと同様に構成されるもので、図４及び図５に示すように、主部材１２を長手方向と直角に断面視した時の輪郭、すなわち円形の輪郭と一致する形状に成形された第１バンド体１５１を有する。この第１バンド体１５１は主部材１２の外周方向に沿い２分割された２つのバンド片１５１ａ、１５１ｂからなっている。また、各バンド片１５１ａ及び１５１ｂの両端には、互いに隣接するバンド片１５１ａ、１５１ｂ同士を連結するための連結片１５１ａ１、１５１ａ２及び１５１ｂ１、１５１ｂ２がそれぞれ各バンド片１５１ａ及び１５１ｂの外周から離間する方向に延在して形成されている。
【００１８】
各バンド片１５１ａ及び１５１ｂが主部材１２の外形輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する連結片１５１ａ１と１５１ａ２同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット１５２により締め付け、さらに互いに隣接する連結片１５１ｂ１と１５１ｂ２同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット１５３により締め付けることにより、第１バンド体１５１は主部材１２に固定され、下部側の第１結合金具１５Ｂが構成される。
また、各バンド片１５１ａ及び１５１ｂには、各バンド片１５１ａ及び１５１ｂの外周から離間する方向に延在する、半割状の鍔部からなる補強部材結合用の第１結合片１５７ａ、１５７ｂがそれぞれ形成されている。そして、この各第１結合片１５７ａ及び１５７ｂには、高力ボルト・ナット１５８ａ及び１５８ｂにより斜め補強部材１８Ａ、１８Ｂの一端がそれぞれ結合されている。また、第１バンド体１５１は、各バンド片１５１ａ、１５１ｂを補強する半割状の鍔部からなる補強リブ１５６を備えている。
【００１９】
なお、高力ボルト・ナット１５２、１５３及び１５５ａ及び１５５ｂに緩み防止用のロックナットを設けることができる。これにより、これら高力ボルト・ナットの緩みを防止することができ、かつ第１結合金具１５Ａの主部材１２への取り付け状態を安定に維持できる。また、第１バンド体１５１を構成するバンド片１５１ａ、１５１ｂの内壁面またはこれと接する主部材１２の外周面の一方または両方に接着剤を塗布することができる。これにより、接着剤を利用してバンド片１５１ａ、１５１ｂを主部材１２の希望する位置に仮止めでき、第１結合金具の主部材への取り付け作業が容易になるほか、主部材に対する第１結合金具のずれを防止できる。
【００２０】
第２結合金具１６Ａは、図６及び図７に示すように、斜め補強部材１７Ａを長手方向と直角な面で断面視した時の輪郭、すなわち円形の輪郭と一致する形状に成形された第２バンド体１６１を有する。この第２バンド体１６１は斜め副部材１４Ａの外周方向に沿い２分割された２つのバンド片１６１ａ、１６１ｂからなっている。また、各バンド片１６１ａ及び１６１ｂの両端には、互いに隣接するバンド片１６１ａ、１６１ｂ同士を連結するための連結片１６１ａ１、１６１ａ２及び１６１ｂ１、１６１ｂ２がそれぞれ各バンド片１６１ａ及び１６１ｂの外周から離間する方向に延在して形成されている。
【００２１】
各バンド片１６１ａ及び１６１ｂが斜め副部材１４Ａの外形輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する連結片１６１ａ１と１６１ａ２同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット１６２により締め付け、さらに互いに隣接する連結片１６１ｂ１と１６１ｂ２同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット１６３により締め付けることにより、第１バンド体１６１は斜め副部材１４Ａに固定され、第２結合金具１６Ａが構成される。
また、バンド片１６１ｂには、バンド片１６１ｂの外周から離間する方向に延在する補強部材結合用の第２結合片１６４ａ、１６４ｂがそれぞれ形成されている。そして、この各第２結合片１６４ａ及び１６４ｂには、高力ボルト・ナット１６５ａ及び１６５ｂにより斜め補強部材１７Ａ、１７Ｂの他端がそれぞれ結合されている。また、第２バンド体１６は、各バンド片１６１ａ、１６１ｂ及び第２結合片１６４ａ、１６４ｂを補強する半割状の鍔部からなる補強リブ１６６を備えている。
【００２２】
なお、第２結合金具１６Ｂについては、図示省略したが、この第２結合金具１６Ｂは、上記第２結合金具１６Ａと同様に構成されているので、その構成説明は省略する。
また、高力ボルト・ナット１６２、１６３及び１６５ａ及び１６５ｂに緩み防止用のロックナットを設けることができる。これにより、これら高力ボルト・ナットの緩みを防止することができ、かつ第２結合金具１６Ａの斜め副部材１４Ａへの取り付け状態を安定に維持できる。また、第２バンド体１６１を構成するバンド片１６１ａ、１６１ｂの内壁面またはこれと接する斜め副部材１４Ａの外周面の一方または両方に接着剤を塗布することができる。これにより、接着剤を利用してバンド片１６１ａ、１６１ｂを斜め副部材１４Ａの希望する位置に仮止めでき、第２結合金具の斜め副部材への取り付け作業が容易になるほか、斜め副部材に対する第２結合金具のずれを防止できる。
【００２３】
上記のように構成されたトラス構造体からなる鉄骨構造物の補強装置においては、主部材１２の水平副部材１３Ａ、１３Ｂとの結合部近傍箇所と、主部材１２の下端から水平副部材１３Ａ、１３Ｂまでの間の中間部箇所に第１結合金具１５Ａ、１５Ｂをそれぞれ着脱可能に固定し、そして、斜め副部材１４Ａ、１４Ｂに安全座屈強度を超える圧縮応力が作用した時に座屈が生じる斜め副部材１４Ａ、１４Ｂを弱副部材とし、この斜め副部材１４Ａ、１４Ｂの長さ方向の少なくとの中間箇所には、各第１結合金具１５Ａ、１５Ｂと個別に対向する第２結合金具１６Ａ、１６Ｂをそれぞれ着脱可能に固定し、さらに、上部側の第１結合金具１５Ａと第２結合金具１６Ａ、１６Ｂとの間には、各斜め副部材１４Ａ、１４Ｂの座屈耐力を増強する斜め補強部材１７Ａ、１７Ｂがそれぞれ差し渡し状態に配置し、この斜め補強部材１７Ａ、１７Ｂの両端を第１結合金具１５Ａと第２結合金具１６Ａ、１６Ｂに固定することにより、弱副部材となる斜め副部材１４Ａ、１４Ｂの座屈耐力を増強するように構成したので、次のような結果がえられる。
【００２４】
すなわち、斜め副部材１４Ａの長手方向の中間部は、第１結合金具１５Ａと第２結合金具１６Ａとの間を結合する斜め補強部材１７Ａと、第１結合金具１５Ｂと第２結合金具１６Ａとの間を結合する水平補強部材１８Ａと、第２結合金具１６Ａと第２結合金具１６Ｂとの間を結合する水平補強部材１８Ｃとにより三方向から支持される、トラス構造を構成することになる。これに伴い、斜め補強部材１８Ａの座屈長さが短く（１／２）なるとともに水平補強部材１８Ａの座屈耐力が２乃至３倍に増強されることになる。
同様にして、斜め副部材１４Ｂの長手方向の中間部は、第１結合金具１５Ａと第２結合金具１６Ｂとの間を結合する斜め補強部材１７Ｂと、第１結合金具１５Ｂと第２結合金具１６Ｂとの間を結合する水平補強部材１８Ｂと、第２結合金具１６Ｂと第２結合金具１６Ａとの間を結合する水平補強部材１８Ｃとにより三方向から支持される、トラス構造を構成することになる。これに伴い、水平補強部材１８Ｂの座屈長さが短く（１／２）なるとともに水平補強部材１８Ｂの座屈耐力が２乃至３倍に増強されることになる。
【００２５】
したがって、上記のよな本実施の形態に示すトラス構造体からなる鉄骨構造物の補強装置によれば、トラス構造体を構成する主部材や斜め副部材に溶接や穴あけなどの加工を何ら施すことなく、斜め副部材の座屈耐力を大幅に向上できるとともに、トラス構造体を構成する斜め副部材の座屈長さを短くなり、斜め副部材の細長比を小さくできる。また、斜め副部材の座屈耐力を大幅に向上できることに伴い、トラス構造体に作用する圧縮応力が安全座屈強度を上回る場合であっても、これに十分に耐え得る座屈耐力を既存の斜め副部材に付与することができるほか、既存の斜め副部材に対する補強作業時間の短縮及び補強工事の低コスト化が可能になる。
【００２６】
また、下部側の第１結合金具１５Ｂが取り付けられた主部材１２の中間部は、第１結合金具１５Ｂ及び水平補強部材１８Ａ及び１８Ｂを介して斜め補強部材１７Ａの第２結合金具１６Ａと斜め補強部材１７Ｂの第２結合金具１６Ａにそれぞれ連結され、トラス構造を構成しているため、主部材１２自体の座屈耐力をも増強することができる。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施の形態について、図８及び図９を用いて説明する。
図８及び図９は、主部材１２に固定される第１結合金具２０の他の例を示すもので、この第１結合金具２０は、主部材１２を長手方向と直角な面で断面視した時の輪郭、すなわち円形の輪郭と一致する形状に成形された第１バンド体２０１を有し、この第１バンド体２０１は主部材１２の外周方向に沿い４分割された４つのバンド片２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄからなっている。
【００２８】
バンド片２０１ａの両端には、互いに隣接するバンド片同士を連結する連結片２０１ａ１、２０１ａ２がそれぞれバンド片２０１ａの外周から離間する方向に延在して形成されている。また、バンド片２０１ｂの両端には、互いに隣接するバンド片同士を連結するための連結片２０１ｂ１、２０１ｂ２がそれぞれバンド片２０１ｂの外周から離間する方向に延在して形成されている。また、バンド片２０１ｃの両端には、互いに隣接するバンド片同士を連結するための連結片２０１ｃ１、２０１ｃ２がそれぞれバンド片２０１ｃの外周から離間する方向に延在して形成されている。また、バンド片２０１ｄの両端には、互いに隣接するバンド片同士を連結するための連結片２０１ｃ２、２０１ｄ２がそれぞれバンド片２０１ｄの外周から離間する方向に延在して形成されている。
【００２９】
バンド片２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄが主部材１２の外形輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する連結片２０１ａ１と２０１ｄ２同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット２０２により締め付け、さらに、互いに隣接する連結片２０１ａ２と２０１ｂ１同士をボルト・ナット２０３により締め付け、さらに、互いに隣接する連結片２０１ｂ２と２０１ｃ１同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット２０４により締め付け、さらに、互いに隣接する連結片２０１ｃ２と２０１ｃ２同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット２０５により締め付けることにより、第１バンド体２０１は主部材１２に固定される。また、各バンド片２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄの両端に形成されたそれぞれの連結片は、ドーナツ状の鋼材を４分割することで形成される扇状の補強板材２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、２０５ｄにより補強されている。また、第１バンド体２０１には、図示省略されているが、図３に示す場合と同様な補強部材結合用の結合片が形成されている。
【００３０】
このように構成された第２の実施の形態に示す第１結合金具２０は、斜め副部材１４Ａ、１４Ｂに使用される第２結合金具として適用することができる。また、この第２の実施の形態に示す第１結合金具２０においても、上記第１の実施の形態に示す場合と同様に、高力ボルト・ナットに緩み防止用のロックナットを設けることができるほか、第１バンド体を構成するバンド片の内壁面またはこれと接する主部材の外周面の一方または両方に接着剤を塗布することができる。
【００３１】
次に、本発明の第３の実施の形態について、図１０を用いて説明する。
図１０は、主部材１２に固定される第１結合金具３０の他の例を示すもので、この第１結合金具３０は、主部材１２を長手方向と直角な面で断面視した時の輪郭、すなわち円形の輪郭と一致する形状に成形された第１バンド体３０１を有し、この第１バンド体３０１は主部材１２の外周方向に３分割された３つのバンド片３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃからなっている。
【００３２】
バンド片３０１ａの両端には、互いに隣接するバンド片同士を連結する連結片３０１ａ１、３０１ａ２がそれぞれバンド片２０１ａの外周から離間する方向に延在して形成されている。また、バンド片３０１ｂの両端には、互いに隣接するバンド片同士を連結するための連結片３０１ｂ１、３０１ｂ２がそれぞれバンド片３０１ｂの外周から離間する方向に延在して形成されている。また、バンド片３０１ｃの両端には、互いに隣接するバンド片同士を連結するための連結片３０１ｃ１、３０１ｃ２がそれぞれバンド片３０１ｃの外周から離間する方向に延在して形成されている。
【００３３】
バンド片３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃが主部材１２の外形輪郭に合わせて図１０に示すようにセットされた状態で、互いに隣接する連結片３０１ａ１と３０１ｃ２同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット３０２により締め付け、さらに、互いに隣接する連結片３０１ａ２と３０１ｂ１同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット２０３により締め付け、さらに、互いに隣接する連結片３０１ｂ２と３０１ｃ１同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット２０４により締め付けることにより、第１バンド体３０１は主部材１２に固定される。また、各バンド片３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃの両端に形成されたそれぞれの連結片は、ドーナツ状の鋼材を３分割することで形成される扇状の補強板材３０５ａ、３０５ｂ、３０５ｃにより補強されている。また、第１バンド体３０１には、図示省略されているが、図３に示す場合と同様な補強部材結合用の結合片が形成されている。
【００３４】
このように構成された第３の実施の実施の形態にかかる第１結合金具３０は、上記図２及び図３に示す第１結合金具１５Ａと同様な機能を発揮することができるほか、この第１結合金具３０は、斜め副部材１４Ａ、１４Ｂの座屈耐力増強用の第２結合金具として利用することができる。
また、この第３の実施の形態に示す第１結合金具３０においても、上記第１の実施の形態に示す場合と同様に、高力ボルト・ナットに緩み防止用のロックナットを設けることができるほか、第１バンド体を構成するバンド片の内壁面またはこれと接する主部材の外周面の一方または両方に接着剤を塗布することができる。
【００３５】
次に、本発明の第４の実施の形態について、図１１及び図１２を用いて説明する。
図１１及び図１２に示す主部材４０は、一対の等辺山形鋼材４０１と４０２の一方の辺同士を、補強板材４０３を介して互いに接合することで構成されている。
このような主部材４０に固定される第１結合金具５０は、図１１及び図１２に示すように、主部材４０をその長手方向と直角な面で断面視した時の輪郭と一致する形状に折り曲げ加工された第１バンド体５０１を有し、この第１バンド体５０１は主部材４０の外周囲に沿い３分割された３つのバンド片５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃからなっている。
【００３６】
バンド片５０１ａは、等辺山形鋼材４０１と４０２の一方の辺を背中合わせに接合した辺の形状に合わせて山形状に折り曲げ加工され、その両端にはバンド片同士を連結する連結片５０１ａ１、５０１ａ２が形成されている。また、バンド片５０１ｂの両端には、互いに隣接するバンド片同士を連結する連結片５０１ｂ１、５０１ｂ２が形成されている。また、バンド片５０１ｃの両端には、互いに隣接するバンド片同士を連結する連結片５０１ｃ１、５０１ｃ２が形成されている。
【００３７】
バンド片５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃが、図１１に示すように、主部材４０の外周輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する連結片５０１ａ１と５０１ｂ１との間に等辺山形鋼材４０１の補強板材５０２を介在し、この補強板材５０２を含む連結片５０１ａ１と５０１ｂ１同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット５０３により締め付けて一体化する。さらに、互いに隣接する連結片５０１ａ２と５０１ｃ２との間に等辺山形鋼材４０２の補強板材５０３を介在し、この補強板材５０３を含む５０１ａ２と５０１ｃ２同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット５０４により締め付けて一体化する。さらに、互いに隣接する連結片５０１ｂ２と５０１ｃ１同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット２０５により締め付けて一体化する。これにより、第１バンド体５０１は主部材４０に固定される。また、連結片５０１ｂ２及び５０１ｃ１には、斜め副部材の座屈耐力を増強する補強部材５０６の一端が高力ボルト・ナット５０７により結合されている。
【００３８】
また、バンド片５０１ａには、その連結片５０１ａ１及び５０１ａ２を補強する補強リブ５０８ａ、５０８ｂが形成されている。また、バンド片５０１ｂには、その連結片５０１ｂ１及び５０１ｂを補強する補強リブ５０９ａ、５０９ｂが形成されている。さらに、バンド片５０１ｃには、その連結片５０１ｃ１及び５０１ｃ２を補強する補強リブ５１０ａ、５１０ｂが形成されている。
【００３９】
このように構成された第４の実施の形態にかかる第１結合金具５０においても、上記図２及び図３に示す第１結合金具１５Ａと同様な機能を発揮することができる。
また、この第４の実施の形態に示す第１結合金具５０においても、上記第１の実施の形態に示す場合と同様に、高力ボルト・ナットに緩み防止用のロックナットを設けることができるほか、第１バンド体を構成するバンド片の内壁面またはこれと接する主部材の外周面の一方または両方に接着剤を塗布することができる。
【００４０】
次に、本発明の第５の実施の形態について、図１３を用いて説明する。
図１３に示す斜め副部材６０は、等辺山形鋼材６０１から構成されている。
このような主部材６０に固定される第１結合金具７０は、図１３に示すように、主部材６０をその長手方向と直角な面で断面視した時の輪郭と一致する形状に折り曲げ加工された第１バンド体７０１を有し、この第１バンド体７０１は斜め副部材６０の外周囲に沿って面対称に２分割された２つのバンド片７０１ａ、７０１ｂからなっている。
【００４１】
バンド片７０１ａは、等辺山形鋼材６０１の一方の辺に合わせて鋭角状に折り曲げ加工され、その両端にはバンド片同士を連結する連結片７０１ａ１、７０１ａ２が形成されている。また、バンド片７０１ｂは、等辺山形鋼材６０１の他方の辺に合わせて鋭角状に折り曲げ加工され、その両端にはバンド片同士を連結する連結片７０１ｂ１、７０１ｂ２が形成されている。
【００４２】
バンド片７０１ａ、７０１ｂが、図１３に示すように、斜め副部材６０の外周輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する連結片７０１ａ１と７０１ｂ１との間に等辺山形鋼材６０１の補強板材７０２を介在し、この補強板材７０２を含む連結片７０１ａ１と７０１ｂ１同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット７０３により締め付けて一体化する。さらに、互いに隣接する連結片７０１ｂ１、７０１ｂ２同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット７０４により締め付けて一体化する。これにより、第１バンド体７０１は斜め副部材６０に固定される。また、連結片７０１ａ１及び７０１ｂ１には、斜め副部材の座屈耐力を増強する補強部材８０の一端が高力ボルト・ナット７０７により結合されている。
【００４３】
また、バンド片７０１ａには、その連結片７０１ａ１及び７０１ａ２を補強する補強リブ７０８ａ、７０８ｂが形成されている。また、バンド片７０１ｂには、その連結片７０１ｂ１及び７０１ｂ２を補強する補強リブ７０９ａ、７０９ｂが形成されている。
【００４４】
このように構成された第５の実施の実施の形態にかかる第１結合金具７０においても、上記図６及び図７に示す第１結合金具１６Ａと同様な機能を発揮することができる。
また、この第５の実施の形態に示す第１結合金具７０においても、上記第１の実施の形態に示す場合と同様に、高力ボルト・ナットに緩み防止用のロックナットを設けることができるほか、第１バンド体を構成するバンド片の内壁面またはこれと接する主部材の外周面の一方または両方に接着剤を塗布することができる。
【００４５】
なお、本発明の補強装置を利用し得るトラス構造体は、上記実施の形態に示した鉄塔に限らず、屋根トラス、プラットトラス、トラス柱、トラス梁等を構成するトラス部材にも適用することができる。
また、トラス構造体を構成する鋼材には、鋼管、等辺山形鋼材に限らず、チャネル鋼材、Ｉ型鋼材、Ｈ型鋼材、角型鋼管、不等辺山型鋼材、平鋼、ＣＴ鋼、アイビーム鋼、リップ溝型鋼、丸鋼あるいはこれらを組み合わせてなる鉄骨構造物にも適用することができる。
また、上記第１の実施の形態では、斜め副部材１４Ａ、１４Ｂに対する結合金具の取り付け箇所が一箇所の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、必要に応じて結合金具を斜め副部材の長手方向の複数箇所に取り付けることができる。
【００４６】
次に、本発明の第６の実施の形態について、図１４〜図１８を用いて説明する。
図１４は、ラーメン構造からなる既存の鉄骨構造物の水平荷重に対する耐震性能を増強できるようにした場合を示すもので、ラーメン構造の鉄骨構造物９０は、例えば、矩形の四隅に位置して地上に設置されたそれぞれの土台９１上に鉛直に立設された、Ｈ型鋼材からなる柱部材９０１ａ〜９０１ｄ（特許請求の範囲に記載した単体部材に相当する）と、矩形の四隅に位置する各柱部材９０１ａ〜９０１ｄの上端間に、矩形の縦及び横方向に延在して差し渡し状態に配置された複数の梁部材９０２ａ〜９０２ｄ（特許請求の範囲に記載した単体部材に相当する）とを有し、この各梁部材９０２ａ〜９０２ｄの両端を対応する柱部材９０１ａ〜９０１ｄの上端に剛接合することでラーメン構造の鉄骨構造物９０が構成される。
【００４７】
ラーメン構造からなる鉄骨構造物９０の耐震性能を増強するに際しては、図１４に示すように、各柱部材９０１のうち、互いに平行に対峙する一方の柱部材９０１ａの上端寄りに第１結合金具９０３が着脱可能、すなわち取り付け及び取り外し可能に取り付けられている。また、互いに平行に対峙する他方の柱部材９０１ｂの下端寄りに第２結合金具９０４が着脱可能、すなわち取り付け及び取り外し可能に取り付けられている。そして、互いに平行に対峙する柱部材９０１ａの上端と柱部材９０１ｂの下端とは、上記第１結合金具９０３及び第２結合金具９０４を介して山形鋼材からなる耐震用の補強部材９０５により連結されされている。
【００４８】
さらに、互いに平行に対峙する他方の柱部材９０１ｂの上端寄りに第１結合金具９０３が着脱可能、すなわち取り付け及び取り外し可能に取り付けられている。また、互いに平行に対峙する一方の柱部材９０１ａの下端寄りに第１結合金具９０４が着脱可能、すなわち取り付け及び取り外し可能に取り付けられている。そして、互いに平行に対峙する柱部材９０１ａの下端と柱部材９０１ｂの上端とは、上記第１結合金具９０３及び第２結合金具９０４を介して山形鋼材からなる耐震用の補強部材９０６により連結されされている。
【００４９】
同様にして、鉄骨構造物９０を構成する、互いに平行に対峙する柱部材９０１ｂの上端と柱部材９０１ｃの下端、及び柱部材９０１ｂの下端と柱部材９０１ｃの上端は、それぞれ第１結合金具９０３及び第２結合金具９０４を介して山形鋼材からなる耐震用の補強部材９０７及び９０８によりたすき掛け状態に連結されている。さらに、互いに平行に対峙する柱部材９０１ａの上端と柱部材９０１ｄの下端、及び柱部材９０１ａの下端と柱部材９０１ｄの上端は、それぞれ第１結合金具９０３及び第２結合金具９０４を介して山形鋼材からなる耐震用の補強部材９０７及び９０８によりたすき掛け状態に連結されている。これにより、地震や風などの横からの水平荷重に対する耐震性能を大幅に向上できる。
【００５０】
また、ラーメン構造からなる鉄骨構造物９０において、矩形状に配列して柱部材９０１ａ〜９０１ｄの上端に剛接合された梁部材９０２ａ〜９０２ｄの水平荷重に対する耐震性能を増強するために、図１４に示すように、各梁部材９０２ａ〜９０２ｄのうち互いに平行に対峙する一方の梁部材９０２ａの一端寄りに梁部材用の第１結合金具９１０が取り付けられ、かつ互いに平行に対峙する他方の梁部材９０２ｃの他端寄りに梁部材用の第２結合金具９１１が取り付けられており、この互いに平行に対峙する両梁部材９０２ａと９０２ｃ間が第１結合金具９１０及び第２結合金具９１１を介して耐震用の補強部材９１２により連結されている。さらに、互いに平行に対峙する一方の梁部材９０２ａの他端寄りに梁部材用の第２結合金具９１１が取り付けられ、かつ互いに平行に対峙する他方の梁部材９０２ｃの一端寄りに梁部材用の第１結合金具９１０が取り付けられており、この互いに平行に対峙する両梁部材９０２ａと９０２ｃ間が第１結合金具９１０及び第２結合金具９１１を介して耐震用の補強部材９１２により連結されている。
【００５１】
各柱部材９０１ａ〜９０１ｄに取り付け及び取り外し可能に取り付けられる第１結合金具９０３は、図１５及び図１６に示すように、柱部材９０１を長手方向と直角に断面視した時の輪郭、すなわちＨ型鋼材の横断面と一致する形状に成形された第１バンド体９０３Ａを有する。この第１バンド体９０３Ａは柱部材９０１の周方向に沿い複数分割、例えば柱部材９０１のウェブ９０１−１の両端に連接された２つのフランジ９０１−２が覆われるように、フランジ９０１−２の幅に沿いコの字状に折り曲げ加工されてなる２つのバンド片９０３Ａ１、９０３Ａ２からなっている。また、各バンド片９０３Ａ１、９０３Ａ２の両端には、互いに隣接するバンド片９０３Ａ１と９０３Ａ２同士を連結する連結片９０３Ａ１ａ、９０３Ａ１ｂおよび９０３Ａ２ａ、９０３Ａ２ｂがそれぞれ各バンド片９０３Ａ１及び９０３Ａ２の外周から離間する方向に延在して形成されている。さらに、ウェブ９０１−１と、２つのフランジ９０１−２と、バンド片９０３Ａ１、９０３Ａ２のそれぞれで囲まれた２つの空間部Ｓ１、Ｓ２内には、第１バンド体９０３Ａに締め付けに伴うＨ型鋼材の変形を防止する補強リブ９０３Ｂ１、９０３Ｂ２が柱部材９０１と一体に設けられている。
【００５２】
各バンド片９０３Ａ１及び９０３Ａ２が柱部材９０１の外形輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する連結片９０３Ａ１ａと９０３Ａ２ａ同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット９０３Ｃ１により締め付け、さらに互いに隣接する連結片９０３Ａ１ｂと９０３Ａ２ｂ同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット９０３Ｃ２により締め付けることことにより、第１バンド体９０３Ａを柱部材９０１に固定され、第１結合金具９０３が構成される。また、各バンド片９０３Ａ１及び９０３Ａ２には、それぞれのバンド片９０３Ａ１及び９０３Ａ２の外周から離間する方向に延在する補強部材結合用の第１結合片９０３Ａ１ｃ及び９０３Ａ２ｃがそれぞれ形成されている。そして、この各第１結合片９０３Ａ１ｃ及び９０３Ａ２ｃには、高力ボルト・ナット９１４及び９１５により斜め補強部材９０６、９０７の一端がそれぞれ結合されている。また、第１バンド体９０３Ａは、各連結片９０３Ａ１ａと９０３Ａ２ａを補強する補強リブ９１８と、第１結合片９０３Ａ１ｃ及び９０３Ａ２ｃを補強する補強リブ９１９を備えている。
【００５３】
各柱部材９０１ａ〜９０１ｄに取り付け及び取り外し可能に取り付けられる第２結合金具９０４は、図１７及び図１８に示すように、柱部材９０１を長手方向と直角に断面視した時の輪郭、すなわちＨ型鋼材の横断面と一致する形状に成形された第２バンド体９０４Ａを有する。この第２バンド体９０４Ａは柱部材９０１の周方向に沿い複数分割、例えば柱部材９０１のウェブ９０１−１の両端に連接された２つのフランジ９０１−２が覆われるように、フランジ９０１−２の幅に沿いコの字状に折り曲げ加工されてなる２つのバンド片９０４Ａ１、９０４Ａ２からなっている。また、各バンド片９０４Ａ１、９０４Ａ２の両端には、互いに隣接するバンド片９０４Ａ１と９０４Ａ２同士を連結する連結片９０４Ａ１ａ、９０４Ａ１ｂ及び９０４Ａ２ａ、９０４Ａ２ｂがそれぞれ各バンド片９０４Ａ１及び９０４Ａ２の外周から離間する方向に延在して形成されている。さらに、ウェブ９０１−１と、２つのフランジ９０１−２と、バンド片９０４Ａ１、９０４Ａ２のそれぞれで囲まれた２つの空間部Ｓ３、Ｓ４内には、第２バンド体９０４Ａに締め付けに伴うＨ型鋼材の変形を防止する補強リブ９０４Ｂ１、９０４Ｂ２が柱部材９０１と一体に設けられている。
【００５４】
各バンド片９０４Ａ１及び９０４Ａ２が柱部材９０１の外形輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する連結片９０４Ａ１ａと９０４Ａ２ａ同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット９０４Ｃ１により締め付け、さらに互いに隣接する連結片９０４Ａ１ｂと９０４Ａ２ｂ同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット９０４Ｃ２で締め付けることにより、第２バンド体９０４Ａを柱部材９０１に固定され、第２結合金具９０４が構成される。また、各バンド片９０４Ａ１及び９０４Ａ２には、それぞれのバンド片９０４Ａ１及び９０４Ａ２の外周から離間する方向に延在する補強部材結合用の第２結合片９０４Ａ１ｃ及び９０４Ａ２ｃがそれぞれ形成されている。そして、この各第２結合片９０４Ａ１ｃ及び９０４Ａ２ｃには、高力ボルト・ナット９２０及び９２１により斜め補強部材９１６、９１７の一端がそれぞれ結合されている。また、第２バンド体９０４Ａは、各連結片９０４Ａ１ａと９０４Ａ２ａを補強する補強リブ９２２と、第２結合片９０４Ａ１ｃ及び９０４Ａ２ｃを補強する補強リブ９２３を備えている。
【００５５】
矩形状に配列して柱部材９０１ａ〜９０１ｄの上端に剛接合された梁部材９０２ａ〜９０２ｄの水平荷重に対する耐震性能を増強するために用いられる第１結合金具９１０及び第２結合金具９１１には、上記柱部材９０１ａ〜９０１ｄの耐震性能を増強するために用いられた第１結合金具９０３及び第２結合金具９０４を用いることができる。このため、梁部材９０２ａ〜９０２ｄに用いられる第１結合金具９１０及び第２結合金具９１１の構成については、その説明を省略する。
【００５６】
上記のような第６の実施の形態に示すラーメン構造体からなる鉄骨構造物の補強装置によれば、既存の鉄骨構造物を構成する柱部材や梁部材に溶接や穴あけなどの加工を何ら施すことなく、柱部材や梁部材の水平荷重に対する耐震性能を大幅に向上できるとともに、本実施の形態６に示す補強装置を付加することにより、ラーメン構造体に作用する水平荷重が既存の耐震強度を上回る場合であっても、これに十分に耐え得る耐震強度を既存の柱部材や梁部材に付与することができるほか、既存の鉄骨構造物に対する補強作業時間の短縮及び補強工事の低コスト化が可能になる。
【００５７】
なお、上記第６の実施の形態に示す第１結合金具９１０及び第２結合金具９１１においても、上記第１の実施の形態に示す場合と同様に、高力ボルト・ナットに緩み防止用のロックナットを設けることができるほか、第１、第２バンド体を構成するバンド片の内壁面またはこれと接する主部材や梁部材の外周面の一方または両方に接着剤を塗布することができる。
【００５８】
次に、本発明の第７の実施の形態について、図１９〜図１８を用いて説明する。
図１９は、ラーメン構造からなる既存の鉄骨構造物の座屈耐力を増強できるようにした場合を示すもので、ラーメン構造の鉄骨構造物２００は、例えば、矩形の四隅に位置して地上に設置されたそれぞれの土台２０１上に鉛直に立設された、Ｈ型鋼材からなる柱部材２０１ａ〜２０１ｄ（特許請求の範囲に記載した単体部材に相当する）と、矩形の四隅に位置する各柱部材２０１ａ〜２０１ｄの上端間に、矩形の縦及び横方向に延在して差し渡し状態に配置された複数の梁部材２０２ａ〜２０２ｄ（特許請求の範囲に記載した単体部材に相当する）とを有し、この各梁部材２０２ａ〜２０２ｄの両端を対応する柱部材２０１ａ〜２０１ｄの上端に剛接合することでラーメン構造の鉄骨構造物２００が構成される。
【００５９】
ラーメン構造からなる鉄骨構造物２００の座屈耐力を増強するに際しては、図１９に示すように、各柱部材２０１ａ〜２０１ｄの長さ方向の中間箇所に第１結合金具２０３が着脱可能、すなわち取り付け及び取り外し可能に取り付けられている。また、各梁部材２０２ａ〜２０２ｄの長さ方向の中間箇所に第２結合金具２０４が着脱可能、すなわち取り付け及び取り外し可能に取り付けられている。そして、同一の垂直平面内で互いに平行に対峙する柱部材２０１ａ及び２０１ａのそれぞれに取り付けられた両第１結合金具２０３と、柱部材２０１ａと２０１ａの上端に剛接合された梁部材２０２ａの第２結合金具２０４との間は、山形鋼材からなる一対の座屈増強用の補強部材２０５と２０６により連結されている。
【００６０】
同様にして、同一の垂直平面内で互いに平行に対峙する柱部材２０１ｂ及び２０１ｃのそれぞれに取り付けられた両第１結合金具２０３と、柱部材２０１ｂと２０１ｃの上端に剛接合された梁部材２０２ｂの第２結合金具２０４との間は、山形鋼材からなる一対の座屈増強用の補強部材２０５と２０６により連結されている。また、同一の垂直平面内で互いに平行に対峙する柱部材２０１ｃ及び２０１ｄのそれぞれに取り付けられた両第１結合金具２０３と、柱部材２０１ｃと２０１ｄの上端に剛接合された梁部材２０２ｃの第２結合金具２０４との間は、山形鋼材からなる一対の座屈増強用の補強部材２０５と２０６により連結されている。さらに、同一の垂直平面内で互いに平行に対峙する柱部材２０１ｄ及び２０１ａのそれぞれに取り付けられた両第１結合金具２０３と、柱部材２０１ｄと２０１ａの上端に剛接合された梁部材２０２ｄの第２結合金具２０４との間は、山形鋼材からなる一対の座屈増強用の補強部材２０５と２０６により連結されている。これにより、柱部材２０１ａ〜２０１ｄ及び梁部材２０２ａ〜２０２ｄの座屈長さが短く（１／２）なるとともに柱部材２０１ａ〜２０１ｄ及び梁部材２０２ａ〜２０２ｄの座屈耐力を２乃至３倍に増強させることができる。
【００６１】
各柱部材２０１ａ〜２０１ｄに取り付け及び取り外し可能に取り付けられる第１結合金具２０３は、図２０及び図２１に示すように、柱部材２０１を長手方向と直角に断面視した時の輪郭、すなわちＨ型鋼材の横断面と一致する形状に成形された第１バンド体２０３Ａを有する。この第１バンド体２０３Ａは柱部材２０１の周方向に沿い複数分割、例えば柱部材２０１のウェブ２０１−１の両端に連接された２つのフランジ２０１−２が覆われるように、フランジ２０１−２の幅に沿いコの字状に折り曲げ加工されてなる２つのバンド片２０３Ａ１、２０３Ａ２からなっている。また、各バンド片２０３Ａ１、２０３Ａ２の両端には、互いに隣接するバンド片２０３Ａ１と２０３Ａ２同士を連結する連結片２０３Ａ１ａ、２０３Ａ１ｂおよび２０３Ａ２ａ、２０３Ａ２ｂがそれぞれ各バンド片２０３Ａ１及び２０３Ａ２の外周から離間する方向に延在して形成されている。さらに、ウェブ２０２−１と、２つのフランジ２０２−２と、バンド片２０３Ａ１、２０３Ａ２のそれぞれで囲まれた２つの空間部Ｓ５、Ｓ６内には、第１バンド体２０３Ａに締め付けに伴うＨ型鋼材の変形を防止する補強リブ２０３Ｂ１、２０３Ｂ２が柱部材２０１と一体に設けられている。
【００６２】
各バンド片２０３Ａ１及び２０３Ａ２が柱部材２０１の外形輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する連結片２０３Ａ１ａと２０３Ａ２ａ同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット２０３Ｃ１により締め付け、さらに互いに隣接する連結片２０３Ａ１ｂと２０３Ａ２ｂ同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット２０３Ｃ２により締め付けることことにより、第１バンド体２０３Ａを柱部材９０１に固定され、第１結合金具２０３が構成される。また、各バンド片２０３Ａ１及び２０３Ａ２には、それぞれのバンド片２０３Ａ１及び２０３Ａ２の外周から離間する方向に延在する補強部材結合用の第１結合片２０３Ａ１ｃ及び２０３Ａ２ｃがそれぞれ形成されている。そして、この各第１結合片２０３Ａ１ｃ及び２０３Ａ２ｃには、高力ボルト・ナット２１４及び２１５により斜め補強部材２０５、２０６の一端がそれぞれ結合されている。また、第１バンド体２０３Ａは、各連結片２０３Ａ１ａと２０３Ａ２ａを補強する補強リブ２１８と、第１結合片２０３Ａ１ｃ及び２０３Ａ２ｃを補強する補強リブ２１９を備えている。
【００６３】
各梁部材２０２ａ〜２０２ｄに取り付け及び取り外し可能に取り付けられる第２結合金具２０４は、図２２及び図２３に示すように、梁部材２０２を長手方向と直角に断面視した時の輪郭、すなわちＩ型鋼材の横断面と一致する形状に成形された第２バンド体２０４Ａを有する。この第２バンド体２０４Ａは梁部材２０２の周方向に沿い複数分割、例えば梁部材２０２のウェブ２０２−１の両端に連接された２つのフランジ２０２−２が覆われるように、フランジ２０２−２の幅に沿いコの字状に折り曲げ加工されてなる２つのバンド片２０４Ａ１、２０４Ａ２からなっている。また、各バンド片２０４Ａ１、２０４Ａ２の両端には、互いに隣接するバンド片２０４Ａ１と２０４Ａ２同士を連結する連結片２０４Ａ１ａ、２０４Ａ１ｂ及び２０４Ａ２ａ、２０４Ａ２ｂがそれぞれ各バンド片２０４Ａ１及び２０４Ａ２の外周から離間する方向に延在して形成されている。さらに、ウェブ２０２−１と、２つのフランジ２０２−２と、バンド片２０４Ａ１、２０４Ａ２のそれぞれで囲まれた２つの空間部Ｓ７、Ｓ８内には、第２バンド体２０４Ａに締め付けに伴うＩ型鋼材の変形を防止する補強リブ２０４Ｂ１、２０４Ｂ２が梁部材２０２と一体に設けられている。
【００６４】
各バンド片２０４Ａ１及び２０４Ａ２が梁部材２０２の外形輪郭に合わせてセットされた状態で、互いに隣接する連結片２０４Ａ１ａと２０４Ａ２ａ同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット２０４Ｃ１により締め付け、さらに互いに隣接する連結片２０４Ａ１ｂと２０４Ａ２ｂ同士の複数箇所を複数の高力ボルト・ナット２０４Ｃ２で締め付けることにより、第２バンド体２０４Ａは梁部材２０２に固定され、第２結合金具９０４が構成される。また、各バンド片２０４Ａ１及び２０４Ａ２には、それぞれのバンド片２０４Ａ１及び２０４Ａ２の外周から離間する方向に延在する補強部材結合用の第２結合片２０４Ａ１ｃが形成されている。そして、この第２結合片２０４Ａ１ｃには、高力ボルト・ナット２２０及び２２１により斜め補強部材２０５、２０６の他端がそれぞれ結合されている。また、第２バンド体２０４Ａは、各連結片２０４Ａ１ａと２０４Ａ２ａを補強する補強リブ２２２と、第２結合片２０４Ａ１ｃを補強する補強リブ２２３を備えている。
【００６５】
また、第７の実施の形態において、図１９に示すように、梁部材２０２ａの第２結合金具２０４と梁部材２０２ｂの第２結合金具２０４との間、梁部材２０２ｂの第２結合金具２０４と梁部材２０２ｃの第２結合金具２０４との間、梁部材２０２ｃの第２結合金具２０４と梁部材２０２ｄの第２結合金具２０４との間、梁部材２０２ｄの第２結合金具２０４と梁部材２０２ａの第２結合金具２０４との間は、仮想線で示す補強部材２２５によりそれぞれ連結されている。
このような構成にすることにより、矩形状に剛接合された梁部材２０２ａ〜２０２ｄの座屈耐力を更に増強させることができる。
【００６６】
上記のような第７の実施の形態に示すラーメン構造体からなる鉄骨構造物の補強装置によれば、既存の鉄骨構造物を構成する柱部材や梁部材に溶接や穴あけなどの加工を何ら施すことなく、柱部材や梁部材に対する座屈耐力を大幅に向上できるとともに、ラーメン構造体に作用する垂直荷重が既存の座屈耐力を上回る場合であっても、本実施の形態７に示す補強装置を付加することにより、これに十分に耐え得る座屈耐力を既存の柱部材や梁部材に付与することができるほか、既存の鉄骨構造物に対する補強作業時間の短縮及び補強工事の低コスト化が可能になる。
【００６７】
なお、本発明に係る補強装置は、上記第６及び第７の実施の形態に示した構造のラーメン構造体に限らず、他の鉄骨構造物にも適用することができる。
また、ラーメン構造体を構成する鋼材には、アイビーム鋼材やＨ型鋼材に限らず、鋼管、等辺山形鋼材、チャネル鋼材、角型鋼管、不等辺山型鋼材、平鋼、ＣＴ鋼、リップ溝型鋼、丸鋼あるいはこれらを組み合わせてなる鉄骨構造物にも適用することができる。
また、上記第７の実施の形態に示す第１結合金具２０３及び第２結合金具２０４においても、上記第１の実施の形態に示す場合と同様に、高力ボルト・ナットに緩み防止用のロックナットを設けることができるほか、第１、第２バンド体を構成するバンド片の内壁面またはこれと接する主部材や梁部材の外周面の一方または両方に接着剤を塗布することができる。また、高力ボルト・ナットに限らず、一般もボルト・ナットを用いてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０…鉄塔
１２…主部材
１３Ａ、１３Ｂ…水平副部材
１４Ａ、１４Ｂ…斜め副部材
１５Ａ、１５Ｂ…第１結合金具
１６Ａ、１６Ｂ…第２結合金具
１５１…第１バンド体
１５１ａ、１５１ｂ…バンド片
１５１ａ１、１５１ａ２、１５１ｂ１、１５１ｂ２…連結片
１５３、１５８ａ、１５８ｂ…高力ボルト・ナット
１５６…補強リブ
１６１…第２バンド体
１６１ａ、１６１ｂ…バンド片
１６１ａ１、１６１ａ２、１６１ｂ１、１６１ｂ２…連結片
１６４ａ、１６４ｂ…第２結合片
１６５ａ、１６５ｂ…高力ボルト・ナット
１６６…補強リブ
１７Ａ、１７Ｂ…斜め補強部材
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ…斜め補強部材
２０…第１結合金具
２０１…第１バンド体
２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ…バンド片
３０…第１結合金具
３０１…第１バンド体
３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ…バンド片
４０…主部材
４０１、４０２…等辺山形鋼材
５０…第１結合金具
５０１ａ１、５０１ｂ１…連結片
５０２…補強板材
６０…斜め副部材
６０１…等辺山形鋼材
７０…第１結合金具
７０１…第１バンド体
７０１ａ、７０１ｂ…バンド片
７０１ａ１、７０１ａ２、７０１ｂ１、７０１ｂ２…連結片
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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