(57)【要約】【課題】本願発明の課題は、従来の問題を解決することであり、すなわち、斜材や方杖材の設置の際に溶接作業を必要とせず、しかも斜材等によって生じる偏心モーメントに対しても抵抗し得る、骨組構造、及び骨組構造の補強方法を提供することである。【解決手段】本願発明の骨組構造は、少なくとも柱材と梁材と補強材を含む構造である。柱材又は梁材には接合部が設けられており、補強材はこの接合部に連結される。接合部は、２つの側方プレートと、剥離防止体、取付プレート、補強プレートを備えており、このうち２つの側方プレートは、柱材等を挟持して対向するように配置されて接着固定される。また、剥離防止体は、対向プレートと締付ボルトを含み、側方プレートと対向プレートは、柱材等の一部を挟持した状態で締付ボルトによって固定される。補強プレートは、２つの側方プレート間に配置され、その両端が取付プレートに固定される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱材と梁材と補強材を有する骨組構造において、
前記補強材の一端又は両端は、前記柱材又は前記梁材に設けた接合部に連結され、
前記接合部は、２つの側方プレートと、それぞれの側方プレートに取り付ける剥離防止体と、取付プレートと、補強プレートとを備え、
前記２つの側方プレートは、前記柱材又は前記梁材を挟んで対向するように配置されるとともに、前記柱材又は前記梁材に接着固定され、
前記剥離防止体は、対向プレートと締付ボルトを含み、
前記取付プレートは、前記側方プレート又は前記対向プレートに対して、垂直又は略垂直配置で固定され、
前記側方プレート及び前記対向プレートは、前記柱材又は前記梁材の一部を挟持した状態でボルト固定され、
前記補強プレートは、２つの側方プレート間に配置されるとともに、両端が前記取付プレートに固定された、ことを特徴とする骨組構造。
【請求項２】
前記接合部が設けられた前記柱材又は前記梁材は、山形鋼又は溝形鋼からなる構成部材と、中央プレート又はラチス材と、を含み、
前記中央プレート又はラチス材の端部を、前記構成部材で固定した構成である、ことを特徴とする請求項１記載の骨組構造。
【請求項３】
前記補強材の一端又は両端が、前記接合部のうち前記側方プレートに連結された、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の骨組構造。
【請求項４】
前記補強材の一端又は両端が、前記接合部のうち前記補強プレートに連結された、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の骨組構造。
【請求項５】
前記補強プレートが、前記補強材の軸方向と平行又は略平行に配置された、ことを特徴とする請求項４記載の骨組構造。
【請求項６】
柱材と梁材を有する骨組構造に補強材を設置する骨組構造の補強方法において、
前記柱材又は前記梁材に、接合部を設置する接合部設置工程と、
前記補強材の一端又は両端を、前記接合部に連結する補強材連結工程と、を備え、
さらに前記接合部設置工程は、２つの側方プレートを前記柱材又は前記梁材に接着する接着工程と、剥離防止工程と、補強プレート設置工程と、を有し、
前記接着工程では、前記２つの側方プレートを、前記柱材又は前記梁材を挟んで対向するように配置するとともに、前記柱材又は前記梁材に接着固定し、
前記剥離防止工程では、対向プレートと前記側方プレートによって前記柱材又は前記梁材の一部を挟むように配置するとともに、該対向プレートと側方プレートを締付ボルトで固定し、
前記補強プレート設置工程では、前記２つの側方プレートの間に補強プレートを配置するとともに、前記側方プレート又は前記対向プレートに垂直又は略垂直に固定された取付プレートに該補強プレートの両端を取り付ける、ことを特徴とする骨組構造の補強方法。
【請求項７】
補強材連結工程では、前記補強材の一端又は両端を、前記接合部のうち前記側方プレートに連結する、ことを特徴とする請求項６記載の骨組構造の補強方法。
【請求項８】
補強材連結工程では、前記補強材の一端又は両端を、前記接合部のうち前記補強プレートに連結する、ことを特徴とする請求項６記載の骨組構造の補強方法。
【請求項９】
前記補強プレート設置工程では、前記補強プレートを、前記補強材の軸方向と平行又は略平行に配置する、ことを特徴とする請求項８記載の骨組構造の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、柱や梁などからなる骨組構造に関するものであり、より具体的には、補強材を設けることで補強された骨組構造、及び骨組構造を補強材で補強する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
我が国は地震が頻発する国として知られ、近年では、東北地方太平洋沖地震や、兵庫県南部地震、新潟県中越地震など大きな地震が発生し、そのたびに様々な施設で甚大な被害を被ってきた。例えば工場などの生産施設は、地震による被害を受けると生産機能が停止し、機能を回復するまで関連する企業も含め大きな影響を受けることとなる。
【０００３】
このような生産施設の建物では、一般的に、Ｈ形鋼や鋼管など鉄骨を主体とするいわゆる鉄骨構造で構築されている。図９（ａ）は、代表的な鉄骨構造の一部を示す側面図であり、この図に示すように鉄骨構造は、柱材Ｐと梁材Ｂからなるのが基本構造である。
【０００４】
この基本構造には、耐震などの目的から補強材が設置されることがある。補強材の代表例として図９（ａ）に示すような斜材Ｃを挙げることができる。斜材Ｃは、山形鋼や溝形鋼、Ｈ形鋼、鋼管あるいは鋼棒などが用いられることが多く、これを配置することによって柱材Ｐと梁材Ｂで構成される骨組構造が補強され、その結果、外力に対してより強く抵抗できる。補強材の他例としては、方杖材を挙げることができる。柱材ＰがＨ形鋼のように方向性を持つ部材である場合、斜材Ｃが柱材Ｐの弱軸方向を補強するのに対して、方杖材は柱材Ｐの強軸方向を補強する部材である。方杖材には、斜材Ｃと同様、山形鋼や溝形鋼などが用いられる。
【０００５】
従来の斜材Ｃは、図９（ａ）に一例を示すように対角状に配置（斜方向に配置する場合もある）されるとともに、その端部が柱材Ｐと梁材Ｂからなる隅角部に固定されていた。図９（ｂ）は、斜材Ｃ端部を固定した詳細を示す図である。この図に示すように、隅角部にはガセットプレートＧｐが溶接固定され、このガセットプレートＧｐに斜材Ｃの端部がボルト固定される。一方、方杖材の場合は、柱材Ｐや梁材Ｂの表面に溶接固定されたガセットプレートＧｐに、方杖材の端部がボルト固定される。このように、従来の方法によれば斜材Ｃや方杖材を設置するため溶接作業を必要としていた。
【０００６】
斜材Ｃや方杖材は、あらかじめ柱材Ｐや梁材Ｂと同時に設置される場合もあるが、供用中の鉄骨造建物を補強する目的で事後的に設置されることもある。事後的に斜材Ｃや方杖材を設置する場合、その設置作業に欠かせない溶接作業が問題になることがある。すなわち、溶接作業は火気を伴うため、供用中の鉄骨造建物内（以下、単に「室内」という。）に引火しやすい物を保管しているなど、火気を敬遠している場合にはこの溶接作業を行うことができない。また、稼働中の生産施設である場合、生産工程に影響を及ぼすためやはり溶接作業は避ける方が良い。さらに、既存の鉄骨構造が溶接に不向きな部材で構成されている場合、溶接できないため斜材Ｃや方杖材を設置することは困難となる。なお溶接に不向きな部材とは、例えば、溶接時の熱に耐えられない薄肉部材などである。
【０００７】
そこで特許文献１では溶接作業に伴う難点を解消すべく、溶接を必要としない鉄骨構造の補強技術を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１７７７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１は、ガセットプレートＧｐを柱材Ｐや梁材Ｂの表面に接着することで溶接作業を不要とし、また、剥離防止手段を具備することで接着の弱点である剥離を防止している。図１０（ａ）は、特許文献１に示す発明の一例を示す部分詳細図である。特許文献１の発明を採用すれば、稼働中の生産施設の鉄骨構造や、溶接に不向きな部材で構成されている鉄骨構造であっても、事後的に斜材Ｃや方杖材で補強することができる。
【００１０】
ところで特許文献１のように、柱材Ｐや梁材Ｂに２本の斜材Ｃ等を取り付けた場合、左右の斜材Ｃから引張力や圧縮力が作用することで、柱材Ｐや梁材Ｂが偏心（捩り）モーメントを受けることがある。柱材Ｐや梁材ＢがＨ形鋼であれば、腹板（ウェブ）を備えているため偏心モーメントに対してある程度は抵抗することができるが、相当の偏心モーメントを受けたときはやはり破壊してしまう。さらに、ウェブを備えた充腹部材であるＨ形鋼に代えて、ウェブのない非充腹部材を柱材Ｐや梁材Ｂに用いた場合、この捩り問題はより顕著に表れる。
【００１１】
図１０（ｂ）は、非充腹部材を用いた柱材Ｐに偏心モーメントＭが作用した状態を示す断面図である。この図に示す柱材Ｐは、鋼板（プレートＰＬ）や山形鋼といった鋼材を中央に配置し、２本一組の山形鋼Ａｎで挟む構成となっている。具体的には、プレートＰＬを中央に配置した場合、プレートＰＬの両端それぞれを２本一組の山形鋼Ａｎで挟み、山形鋼ＡｎとプレートＰＬを固定する。一方、山形鋼を中央に配置した場合、この山形鋼に、２本一組の山形鋼Ａｎを重ね合わせて固定する。このような柱材Ｐは古い鉄骨造建物に多く見られ、総じて薄肉のプレートＰＬが用いられている。このプレートＰＬはＨ形鋼フランジに相当するが、プレートＰＬなどは柱軸方向のうち部分的に配置されており、したがってプレートＰＬなどが無い区間もあることから、図１０（ｂ）に示す偏心モーメントＭが柱材Ｐに作用したときは、主に薄肉のプレートＰＬが偏心モーメントＭを負担することになる。つまり、非充腹部材を用いた柱材Ｐは、多くの場合、偏心モーメントＭに抵抗することができない。
【００１２】
本願発明の課題は、従来の問題を解決することであり、すなわち、斜材の設置の際に溶接作業を必要とせず、しかも斜材Ｃ等によって生じる偏心モーメントに対しても抵抗し得る、骨組構造、及び骨組構造の補強方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明は、接着によってガセットプレートに相当する側方プレートを、複数の部材で構成された柱材等に取り付けるとともに、側方プレートの剥離防止も図り、さらに柱材等の断面内に補強プレートを設置することで偏心モーメントに抵抗する、という発想に基づいて行われたものである。
【００１４】
本願発明の骨組構造は、少なくとも柱材と梁材と補強材を含む構造である。柱材又は梁材（以下、「柱材等」という。）には接合部が設けられており、補強材の一端（又は両端）はこの接合部に連結される。接合部は、２つの側方プレートと、それぞれの側方プレートに取り付ける剥離防止体、取付プレート、補強プレートを備えており、このうち２つの側方プレートは、柱材等を挟んで対向するように配置され、その状態で柱材等に接着固定される。また、剥離防止体は、対向プレートと締付ボルトを含み、側方プレートと対向プレートが柱材等の一部を挟持した状態でこれらが締付ボルトによって固定される。取付プレートは、側方プレートあるいは対向プレートに対して垂直又は略垂直となる配置で、側方プレートあるいは対向プレートに固定される。補強プレートは、２つの側方プレートの間に配置され、その両端が取付プレートに固定される。
【００１５】
本願発明の骨組構造は、接合部が設けられる柱材等を、山形鋼又は溝形鋼を用いたものとすることもできる。この場合の柱材等は、複数の山形鋼又は溝形鋼からなる構成部材と、中央プレート又はラチス材を含み、中央プレート又はラチス材の端部を少なくとも２つの構成部材で挟持して（あるいは中央プレートやラチス材の端部を一つの山形鋼に重ね合わせて）固定した構成である。
【００１６】
本願発明の骨組構造は、補強材の端部が接合部のうち側方プレートに連結された構成とすることもできる。
【００１７】
本願発明の骨組構造は、補強材の端部が接合部のうち補強プレートに連結された構成とすることもできる。この場合、補強材の軸方向と略平行（平行含む）となるように補強プレートを配置することもできる。
【００１８】
本願発明の骨組構造の補強方法は、少なくとも柱材と梁材を含む骨組構造を補強する方法であり、接合部を柱材等に設置する工程（接合部設置工程）と、接合部に補強材の一端（又は両端）を連結する工程（補強材連結工程）を備えている。また、接合部設置工程は、２つの側方プレートを柱材等に接着する接着工程と、剥離防止工程、補強プレート設置工程を有しており、このうち接着工程では、柱材等を挟んで対向するように２つの側方プレートを配置し、その状態でこれら側方プレートを柱材等に接着固定する。剥離防止工程では、対向プレートと側方プレートによって柱材等の一部を挟むように配置し、その状態で対向プレートと側方プレートを締付ボルトで固定する。補強プレート設置工程では、２つの側方プレートの間に補強プレートを配置し、側方プレートあるいは対向プレートに垂直又は略垂直に固定された取付プレートに補強プレートの両端を取り付ける。
【００１９】
本願発明の骨組構造の補強方法は、補強材連結工程において、補強材を接合部のうちの側方プレートに連結することもできる。
【００２０】
本願発明の骨組構造の補強方法は、補強材連結工程において、補強材を接合部のうちの補強プレートに連結することもできる。この場合、補強材の軸方向と略平行（平行含む）となるように補強プレートを配置することもできる。
【発明の効果】
【００２１】
本願発明の「骨組構造、及び骨組構造の補強方法」には、次のような効果がある。
（１）補強材を設置するので、柱材と梁材のみの骨組構造に比して、高い強度の構造が得られる。その結果、地震等の外力に対する抵抗力が向上し、より安心して鉄骨造建物等を利用することができる。
（２）溶接作業を必要としないので火災の心配がなく、あらゆる鉄骨造建物等に採用することができる。例えば、引火しやすい物を保管している倉庫や、薬品を取り扱う施設などにも採用することができる。
（３）また、溶接作業を必要としないので室内へ与える影響が小さく、対象が生産施設などの場合、継続して生産活動を行うことができる。
（４）剥離防止手段を備えているので、面外方向の外力によって側方プレートが剥離するのを防止することができる。
（５）柱材や梁材の断面内に補強プレートを配置するため、従来に比べ偏心（捩り）モーメントに対する抵抗力が飛躍的に向上する。特に、非充腹部材を用いた柱材や梁材の場合、従来との効果の差が顕著に表れる。
（６）補強プレートに補強材を連結した場合、補強材が骨組構造内に収まることから骨組構造の外側に所定の空間を必要としない。したがって、空間的な制限がある狭隘な場所に設けられた骨組構造でも、比較的容易に補強材を設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本願発明の骨組構造の一例を示す側面図。
【図２】構成部材を組み合わせた柱材を示す斜視図。
【図３】（ａ）は合成柱の構成部材が山形鋼である場合の断面図、（ｂ）は合成柱の構成部材が溝形鋼である場合の断面図。
【図４】接合部の詳細を説明するための斜視図。
【図５】偏心モーメントに対する補強プレートの抵抗を模式化した断面図。
【図６】補強プレートが鉛直姿勢で取り付けられた接合部の詳細を示す斜視図。
【図７】（ａ）は補強プレートが補強材の軸方向と平行に取り付けられた接合部を側方から見た斜視図、（ｂ）は補強プレートが補強材の軸方向と平行に取り付けられた接合部を正面側から見た斜視図。
【図８】（ａ）は不陸調整板を取り付けた状態を示す斜視図、（ｂ）は不陸調整板を取り付けた状態を示す断面図。
【図９】（ａ）は従来の代表的な鉄骨構造の一部を示す側面図、（ｂ）は溶接固定したガセットプレートに斜材端部を連結した状態を示す部分詳細図。
【図１０】（ａ）はガセットプレートを接着する鉄骨構造の従来の補強技術の一例を示す部分詳細図、（ｂ）は非充腹部材を用いた柱材に偏心モーメントが作用した状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本願発明の骨組構造、及び骨組構造の補強方法の例を図に基づいて説明する。
【００２４】
１．全体概要
図１は、本願発明の骨組構造の一例を示す側面図である。この骨組構造は、オフィスビルや工場施設といった建造物を構成する主要構造の一部であり、柱材１０、梁材２０、そして斜材３１や方杖材などの補強材３０によって形成される。図１に示すように、２本の柱材１０は床部ＦＬから略鉛直に立ち上げられ、梁材２０は床面から離れた位置で略水平に配置され、補強材３０は柱材１０と梁材２０からなるフレーム内に対角状あるいは斜方向に設置される。
【００２５】
２本の柱材１０の間隔や床面から梁材２０までの高さは、対象となる建造物に応じて適宜設計することができるが、通常の生産施設の場合、柱材１０の間隔として５〜６ｍ、梁材２０の設置高さとして３〜４ｍを例示することができる。図１は、あくまで本願発明を示す一例であって、本願発明の技術的特徴を備えていれば、この図に限らずあらゆる配置が本願発明に含まれる。
【００２６】
補強材３０は、建造物の建設時から柱材１０や梁材２０とともに設置することもできるが、既に供用している建造物を補強する目的で事後的に設置することもできる。この補強材３０の端部は、図１に示すように、柱材１０や梁材２０に設けられた接合部４０に連結される。接合部４０は、おもに側方プレートと、剥離防止体、取付プレート、補強プレートからなり、側方プレートは２枚一組で用いられ柱材１０や梁材２０の表面に接着固定される。剥離防止体は、側方プレートに対向する位置に配置され、柱材１０や梁材２０の一部を側方プレートとともに挟持した状態で、側方プレートに固定される。また補強プレートは、２枚の側方プレート間に設置され、柱材１０や梁材２０の断面に生ずる偏心モーメントに対して抵抗する。なお補強材３０は、接合部のうちの側方プレート又は補強プレートに固定された取付プレートに連結される。
【００２７】
以下、本願発明を構成する主要な要素ごとに詳述する。
【００２８】
２．柱材
柱材１０は、鉛直及び水平荷重による曲げモーメント、せん断力や軸力に対して抵抗する部材であり、梁材２０を支持する支点としての働きもある。そのため柱材１０として使用する部材は、このような性能を発揮するものであり、Ｈ形鋼や溝形鋼などを例示することができる。あるいは柱材１０が、複数部材からなることもある。
【００２９】
複数の構成部材１１の組み合わせからなる柱材１０（以下、「合成柱１０Ｃ」という。）は古い鉄骨造建物に多く見られ、一般的には図２の斜視図に示す構成となる。この図に示すように合成柱１０Ｃは、Ｈ形鋼の腹板（ウェブ）に相当する中央プレート１２を鉛直方向に配置し、その両端をそれぞれ２本１組の山形鋼１１ａ（構成部材１１）で挟み込み（あるいは中央プレート１２を一つの山形鋼１１ａに重ね合わせて）、さらに２本の山形鋼１１ａと中央プレート１２にボルト１３を挿通して締め付けたものであり、床面に敷かれた台座プレート上に設置される。なお、２組の山形鋼１１ａの間に、中央プレート１２に沿うように補強用の山形鋼１４が一般的に設置されている。
【００３０】
図２に示す合成柱１０Ｃは、２本を１組とする山形鋼１１ａの平坦面がそれぞれ略平行（平行含む）に組み合わされ、これら２つの平坦面によって合成面が形成される。この合成面はＨ形鋼のフランジに相当することから、ここでは便宜上この合成面を合成柱１０Ｃの「フランジ」ということとする。この合成柱１０Ｃのフランジは、一様な平面となることもあるが、双方の平坦面の間に段差が生じることもある。合成柱１０Ｃは、山形鋼１１ａのほか溝形鋼１１ｃを利用して形成することもできる。図３（ａ）は、合成柱１０Ｃの構成部材１１が山形鋼１１ａである場合の断面図で、（ｂ）は、合成柱１０Ｃの構成部材１１が溝形鋼１１ｃである場合の断面図である。
【００３１】
３．梁材
梁材２０は、おもに鉛直荷重による曲げモーメントやせん断力に対して抵抗する部材である。図１に示す梁材２０は天井の梁となっているが、これが多層階の建造物であれば上階の床面を支える梁となる。つまり梁材２０は、床上の人や物の重量を直接負担する部材といえる。そのため梁材２０として使用する部材は、このような性能を発揮するものであり、Ｈ形鋼などを例示することができる。また、柱材１０と同様、山形鋼など複数の構成部材１１の組み合わせからなる梁材２０（以下、「合成梁２０Ｃ」という。）を利用することもできる。
【００３２】
４．補強材
補強材３０は、柱材１０と梁材２０で構成される骨組架構を補強するもので、具体的には斜材３１や方杖材といった部材である。図１に示す補強材３０は、主軸（柱材１０の軸と梁材２０の軸からなる）に対して角度をもって配置されることから斜材あるいはブレース材とも呼ばれる。補強材３０は、おもに軸引張力や軸圧縮力が作用することから、部材軸方向に相当の強度を有する部材が用いられ、溝形鋼や山形鋼あるいは鋼棒などが例示できるが、そのほかＨ形鋼や鋼管など種々の部材を使用することができる。なお、補強材３０として鋼棒を使用する場合、部材途中にターンバックルを設け、長さ調整を可能にすることもできる。
【００３３】
通常、斜材３１は支柱１０又は梁材２０（以下、「柱材１０等」という。）の弱軸方向を補強するよう配置される。すなわち斜材３１は、柱材１０及び梁材２０で構成される「架構面」に設置されるが、この「架構面」の面内方向は支柱１０等の弱軸方向と一致する。なお、既述のとおり合成柱１０Ｃ又は合成梁２０Ｃ（以下、「合成柱１０Ｃ等」という。）のうち合成面がＨ形鋼のフランジに相当し、中央プレート１２がウェブに相当する。したがって合成柱１０Ｃ等においては、中央プレート１２の面方向が強軸方向となり、これと直交するのが弱軸方向となる。
【００３４】
５．接合部
図４〜図７は補強材３０を柱材１０等に取り付けるための接合部４０を示す詳細図である。この接合部４０は、図４に示すように、少なくとも側方プレート４１と、剥離防止体４２、取付プレート４３、補強プレート４４で構成される。なお、図４〜図７は接合部４０が合成柱１０Ｃに設けられた場合を示しているが、これに限らずＨ形鋼を用いた柱材１０に接合部４０を設置することもできるし、梁材２０に接合部４０を設けることもできる。例えば、水平方向に配置した斜材３１（いわゆる水平ブレース）を梁材２０間に取り付ける場合は、斜材３１の一端を梁材２０に設けた接合部４０に取り付け、斜材３１の他端を他の梁材２０の接合部４０に取り付ける。以下、接合部４０を構成する部材ごとに詳しく説明する。
【００３５】
（側方プレート）
側方プレート４１は２枚１組として用い、図４に示すように合成柱１０Ｃを間において対向するように配置され、それぞれフランジに固定される。詳しくは、側方プレート４１の片面に接着剤が塗布されて、あるいは合成柱１０Ｃのフランジに接着剤が塗布されて、側方プレート４１は合成柱１０Ｃの表面に貼り付けられる。このとき、側方プレート４１の片面全体に接着剤を塗布することもできるが、設計上必要な面積に塗布することができれば当該片面のうち一部にのみ接着剤を塗布してもよい。また、接着剤の塗布厚も適宜設計により定めることができるが、鉛直面に塗布することからできる限り薄く塗布することが望ましく、３ｍｍ以内の塗布厚とするのがより好ましい。
【００３６】
合成柱１０Ｃのフランジ表面に側方プレート４１を貼り付ける際、ショットブラストやワイヤーブラシ等によりフランジ表面と側方プレート４１の貼付面を凹凸に仕上げると、より堅固に接着できるため好適となる。このときの表面粗さの目安としては、Ｒｚ（十点平均粗さ）３０以上とするのが好ましい。
【００３７】
ここで使用する接着剤は、従来から用いられているものの中から任意に選択できるが、垂直面に塗布してもその状態を維持しやすい（いわゆる「ダレない」）ものが望ましく、例えば二液混合形のエポキシ系接着剤を示すことができる。また、２４時間以内に硬化する接着剤を選択すると、後続の工程に与える影響を抑えることができるので、さらに好適である。
【００３８】
（剥離防止体）
設計上求められた接着面積を確保して接着固定すれば、接着した面がずれようとするせん断方向の荷重によって、側方プレート４１が合成柱１０Ｃから剥離することはない。例えば斜材３１の場合、主にこの斜材３１の方向をせん断方向とするずれが生じることがあるが、適切な接着がなされていればこのずれを防止することができる。しかしながら、接着面を引き剥がそうとする方向、つまり側方プレート４１に垂直な方向（以下、「接着面外方向」という。）に作用する外力に対して剥離しないだけの接着量（接着面積）を算定することは難しく、換言すれば、接着固定だけで接着面外方向の外力に抵抗することは極めて困難である。図１のような骨組構造は、様々な方向からの荷重を受け、当然ながら接着面外方向の外力が作用することも想定される。そうすると合成柱１０Ｃは接着面外方向に曲げ変形を生じ、平面状の側方プレート４１とは接触できない部分が現れ、その結果、側方プレート４１の剥離が始まる。そこで、接着面外方向から力を受けた場合でも、柱材１０等から側方プレート４１が剥がれないよう剥離防止体４２を設置するわけである。一つの側方プレート４１に対して２つの剥離防止体４２を設置するのが望ましく、したがってこの場合、剥離防止体４２は側方プレート４１の２倍の数が設置されることになる。
【００３９】
剥離防止体４２は、図４に示すように、少なくとも対向プレート４２ａ及び締付ボルト４２ｂで構成される。剥離防止体４２のうち対向プレート４２ａは、合成柱１０Ｃのフランジの裏側（側方プレート４１が接着される反対側）に配置される。つまり、対向プレート４２ａと側方プレート４１によって合成柱１０Ｃのフランジを挟持する配置となり、その状態で、対向プレート４２ａと側方プレート４１を挿通する締付ボルト４２ｂによって締め付ける。このように、対向プレート４２ａと締付ボルト４２ｂが、側方プレート４１を背面側から固定しているので、接着面外方向の剥離を防止することができるわけである。なお、ここで用いる締付ボルト４２ｂは、状況に応じて高力ボルト又は普通ボルトを適宜用いることができる。
【００４０】
剥離防止体４２の構造について、さらに詳しく説明する。締付ボルト４２ｂは、構成部材１１から外れたところで挿通される（構成部材１１は貫通しない）。つまり、対向プレート４２ａには、構成部材１１を挟み込むための接触部分と、締付ボルト４２ｂ挿通のため構成部材１１とは重ならない張り出し部分があり、この張り出し部分にボルト孔が設けられる。一方の側方プレート４１にも締付ボルト４２ｂを挿通するためのボルト孔が設けられ、対向プレート４２ａのボルト孔と位置を合わせて締付ボルト４２ｂが挿通される。
【００４１】
側方プレート４１と、対向プレート４２ａの張り出し部分との間には、当然ながら構成部材１１がない。すなわち、側方プレート４１と対向プレート４２ａの間には、部分的に隙間ができる。この隙間には、スペーサを介在させることができる。このスペーサにもボルト孔を設け、スペーサを挟んだうえで側方プレート４１と対向プレート４２ａを締付ボルト４２ｂで締め付けると、より強固に締め付けることができる。
【００４２】
（取付プレート）
取付プレート４３は、後に説明する補強プレート４４を取り付けるために利用されるものである。この取付プレート４３は、骨組構造を補強する現地で設置するのではなく、あらかじめ対向プレート４２ａ又は側方プレート４１に工場溶接されたうえで搬入される。図４及び図６は取付プレート４３を対向プレート４２ａに工場溶接した例であり、図７は側方プレート４１に工場溶接した例である。取付プレート４３を固定する際、対向プレート４２ａ又は側方プレート４１に略垂直（垂直含む）に突き当て、その状態で溶接して固定する。なお、取付プレート４３が固定された対向プレート４２ａ又は側方プレート４１を合成柱１０Ｃに取り付けるにあたっては、いずれも取付プレート４３が合成柱１０Ｃの内部（断面中心側）に向くように配置される。
【００４３】
取付プレート４３は２つ１組で用いられ、例えば図４では、向かい合う対向プレート４２ａに２つずつ（つまり２組）の取付プレート４３を固定している。当然ながら設置する補強プレート４４の数（組）だけ取付プレート４３は必要であり、一つの対向プレート４２ａ（あるいは側方プレート４１）に対して一つあるいは二つ以上の取付プレート４３を固定することもできる。また、後述するように補強プレート４４は、鉛直方向に配置したり、水平方向に配置したり、補強材の軸方向と略平行（平行含む）に配置することができ、この場合、取付プレート４３も鉛直方向、水平方向、あるいは補強材の軸方向にそれぞれ固定される。
【００４４】
（補強プレート）
既述のとおり、合成柱１０Ｃに２本の補強材３０を取り付けた場合、左右の補強材３０から引張力や圧縮力を受けることで、合成柱１０Ｃの断面に偏心（捩り）モーメントが生じることがある。この偏心モーメントに抵抗するのが補強プレート４４である。
【００４５】
図５は、偏心モーメントに対する補強プレート４４の抵抗を模式化した断面図である。この図では、２本の補強材３０が引張りを受けて右方向の引張力が発生している。これに伴い合成柱１０Ｃの断面内では、中央プレート１２より補強材３０側（図では右側）において断面中心に押し寄せる方向の力（図の右側矢印）が生じ、その反対側（図では左側）において断面中心から引き離す方向の力（図の左側矢印）が生じる。
【００４６】
仮に補強プレート４４がないとすると、合成柱１０Ｃの断面内に生じるこれらの力は偏心モーメントとなって構成部材１１及び中央プレート１２に作用することとなり、その結果、薄肉部材である構成部材１１及び中央プレート１２はこの偏心モーメントに抵抗することができない。一方、鋼板等を利用した補強プレート４４を設置すれば、断面右側の押し寄せる力に対しては補強プレート４４が有する圧縮強度で抵抗し、断面左側の引き離す力に対しては補強プレート４４が有する引張強度で抵抗することができる。この結果、合成柱１０Ｃの断面内における偏心モーメントの発生を避けることができる。つまり補強プレート４４を設置することによって、合成柱１０Ｃが偏心モーメントを受けることなく骨組構造を補強できるという効果を奏するわけである。なお図５では、中央プレート１２より右側の圧縮領域、中央プレート１２より左側の引張領域ともに補強プレート４４を設置しているが、状況に応じて圧縮領域にのみ補強プレート４４を設置することもできる。
【００４７】
既述のとおり、補強プレート４４は取付プレート４３に取り付けられる。詳しくは、図４に示すように、向かい合う対向プレート４２ａ（あるいは側方プレート４１）に固定された１組の取付プレート４３の間に補強プレート４４が配置され、取付プレート４３に設けられたボルト孔と、補強プレート４４設けられたボルト孔にボルトを挿通して締め付ける。なお、ここで用いるボルトは、状況に応じて高力ボルト又は普通ボルトを適宜用いることができる。あるいはボルト固定に代えて、取付プレート４３に補強プレート４４を接着して取り付けることもできる。
【００４８】
また、補強プレート４４は、図に示す水平（略水平含む）方向の配置とする場合に限らず、図６に示すように鉛直（略鉛直含む）方向の配置とすることもできる。さらに、図７に示すように、補強プレート４４を補強材３０の軸方向と平行（略平行含む）に配置し、この補強プレート４４に補強材３０を連結することもできる。
【００４９】
（不陸調整板）
柱材１０の説明で記載したように、合成柱１０Ｃのフランジには段差が生じることがある。これは、フランジが２つの構成部材１１の平坦面からなる合成面であるため、双方の平坦面にずれが生じるのが原因である。側方プレート４１は合成柱１０Ｃのフランジに接着するが、このフランジに段差があると他方よりも奥まった構成部材１１の表面にはその段差分だけ厚く接着剤が塗布されることとなる。厚く塗布された接着剤はその状態を維持し難く（いわゆる「ダレやすく」）接着作業の施工性に劣るうえ、接着強度も低下する傾向にある。そこでこの段差を解消するため、あらかじめ一方の構成部材１１の平坦面に不陸調整板５０を取り付けることができる。
【００５０】
図８は、不陸調整板５０を取り付けた状態を示す図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその断面図である。この図に示すように不陸調整板５０は、構成部材１１を組み合わせた合成柱１０Ｃ等のうち合成面に生じた段差を埋めるもので、他方よりも奥まった構成部材１１の平坦面に設置される。この不陸調整板５０を設置することで、他方の構成部材１１の平坦面、及びこの不陸調整板５０によって、略一様な平坦面である「接着面」が形成される。なお、不陸調整板５０の接着に関しては、側方プレート４１と合成柱１０Ｃの接着で説明した接着方法や、接着剤、設計手法と同様である。なお、不陸調整板５０が段差を解消するためのものであることから、図８（ｂ）に示すように、不陸調整板５０の板厚と接着剤の塗布厚との総厚が、当該段差と略等しい（等しい場合を含む）寸法となるよう設計することが望ましい。つまり、１組の構成部材１１の平坦面からなる合成面に生じた段差と、不陸調整板５０の板厚との差が３ｍｍ以内となるよう設計し、この差の分だけ接着剤を塗布すると好適である。
【００５１】
６．補強材の取り付け
補強材３０は、図４や図６に示すように側方プレート４１に連結することもできるし、図７に示すように補強プレート４４に連結することもできる。なお、補強材３０を補強プレート４４に連結する場合、この補強プレート４４、及び向かい合う１組の取付プレート４３は、それぞれ補強材３０の軸方向と平行に配置することが望ましい。補強材３０を連結する側方プレート４１や補強プレート４４にはボルト孔が設けられ、同じく補強材３０端部にもボルト孔が設けられており、双方のボルト孔を合わせて高力ボルト６０によって締め付けられる。ここで使用されるボルトは、状況によって普通ボルトを使用することもできるが、原則は高力ボルトによる摩擦接合とされる。なお高力ボルトであれば、摩擦接合用高力六角ボルト、構造用トルシア形高力ボルト、溶融亜鉛メッキ高力ボルト、など従来のものの中から適宜選択できる。
【００５２】
７．骨組構造の補強方法
山形鋼１１ａを組み合わせた合成柱１０Ｃに斜材３１を取り付けることで、合成柱１０Ｃと梁材２０からなる骨組構造を補強する場合を例に、本願発明の骨組構造の補強方法を説明する。
はじめに、補強対象となる既設の合成柱１０Ｃについて説明する。この合成柱１０Ｃは、鉛直方向に配置された中央プレート１２の両端を、それぞれ２本１組の山形鋼１１ａ（構成部材１１）で挟み込み、これら２本の山形鋼１１ａと中央プレート１２にボルト１３を挿通して締め付けられた構造であり、床面ＦＬ上に敷設した台座プレートの上に設置されている。なお合成柱１０Ｃは、山形鋼等によるラチス材でフランジを形成し、両フランジに山形鋼１１ａを取り付けた構造としてもよい。
以下、各工程について説明する。
まず、２本の山形鋼１１ａの平坦面で構成されるフランジに生じた段差を埋めるため、他方よりも奥まった山形鋼１１ａの平坦面に不陸調整板５０を接着する。このとき、不陸調整板５０の板厚と接着剤の塗布厚との総厚が、当該段差と略等しくなるよう接着剤を塗布すると良い。この結果、他方の（不陸調整板５０を設置しない方の）山形鋼１１ａの平坦面、及び不陸調整板５０によって、略一様な平坦面である「接着面」が形成される。（不陸調整板取付工程）
「接着面」に接着剤を塗布し、合成柱１０Ｃに側方プレート４１を接着固定する。また、合成柱１０Ｃを挟んで反対側のフランジにも、接着剤を塗布して側方プレート４１を接着固定する。（接着工程）
それぞれ柱材の内側に対向プレート４２ａを配置し、さらに側方プレート４１と対向プレート４２ａの間（フランジがない隙間）にスペーサを配置して、締付ボルト４２ｂで締め付ける。（剥離防止工程）
あらかじめ側方プレート４１（あるいは対向プレート４２ａ）に固定された取付プレート４３の間に補強プレート４４を配置し、補強プレート４４の両端それぞれを取付プレート４３にボルト固定する。（補強プレート設置工程）
合成柱１０Ｃに固定した補強プレート４４（あるいは側方プレート４１）に、斜材３１の一端を連結する。同様に、斜材３１の他端を、他の合成柱１０Ｃに固定した補強プレート４４（あるいは側方プレート４１）に連結する。このとき、斜材３１及び補強プレート４４（あるいは側方プレート４１）双方に設けられたボルト孔を利用し、一次締め、マーキング、本締めの手順で高力ボルト６０による締付けを行う。（補強材連結工程）
以上の工程を行うことで、骨組構造が補強される。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本願発明の「骨組構造、及び骨組構造の補強方法」は、工場などの生産施設で利用できるほか、倉庫、体育館などあらゆる建造物で利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０    柱材
１０Ｃ  合成柱
１１    構成部材
１１ａ  （構成部材としての）山形鋼
１１ｃ  （構成部材としての）溝形鋼
１２    中央プレート
１３    ボルト
１４    補強用の山形鋼
２０    梁材
３０    補強材
３１    斜材
４０    接合部
４１    側方プレート
４２    剥離防止手段
４２ａ  （剥離防止手段の）対向プレート
４２ｂ  （剥離防止手段の）締付ボルト
４３    取付プレート
４４    補強プレート
５０    不陸調整板
６０    高力ボルト
Ｂ      梁材
Ｃ      斜材
ＦＬ    床部
Ｇｐ    ガセットプレート
Ｐ      柱材
【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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