(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の形鋼材がガセットプレートを挟んだ状態でボルト接合されてなる既存ブレース架構の補剛方法であって、
前記一対の形鋼材を前記ガセットプレートから取り外す取外し工程と、
前記ガセットプレートから取り外した前記一対の形鋼材を、表面にアンボンド処理を施すとともに断面矩形の管材内に挿通し、前記各形鋼材を芯材とするブレースユニットを形成するユニット形成工程と、
一対の前記芯材で前記ガセットプレートを挟むとともに前記一対の芯材を前記ガセットプレートにボルト接合することで前記ブレースユニットを前記ガセットプレートに取り付けるユニット取付工程と、
前記ガセットプレートに取り付けた前記ブレースユニットの前記管材の下側端部を型枠により塞いだ状態で当該管材内に充填材を充填する充填工程と、を順に行うことを特徴とする、既存ブレース架構の補剛方法。
【請求項２】
一対の形鋼材がガセットプレートを挟んだ状態でボルト接合されてなる既存ブレース架構の補剛方法であって、
前記一対の形鋼材を前記ガセットプレートから取り外す取外し工程と、
前記ガセットプレートから取り外した前記一対の形鋼材を、その少なくとも一方を新設の形鋼材に交換した上で、表面にアンボンド処理を施すとともに断面矩形の管材内に挿通し、前記各形鋼材を芯材とするブレースユニットを形成するユニット形成工程と、
一対の前記芯材で前記ガセットプレートを挟むとともに前記一対の芯材を前記ガセットプレートにボルト接合することで前記ブレースユニットを前記ガセットプレートに取り付けるユニット取付工程と、
前記ガセットプレートに取り付けた前記ブレースユニットの前記管材の下側端部を型枠により塞いだ状態で当該管材内に充填材を充填する充填工程と、を順に行うことを特徴とする、既存ブレース架構の補剛方法。
【請求項３】
前記ユニット形成工程において、前記管材と前記芯材とを貫通する仮止めボルトを取り付けておくことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の既存ブレース架構の補剛方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存ブレース架構の補剛方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一対の形鋼材（ブレース材）を背合わせに配設してなるブレース架構によって柱梁架構の構面を補強する場合がある。
このブレース架構は、柱梁架構の角部に固定されたガセットプレートに接合されている。
【０００３】
上記ブレース架構では、大地震等により柱梁架構に大きな変形が生じたときに、ブレース材が面外にはらみだす面外座屈変形が生じる場合がある。
ブレース材の面外座屈変形を抑制するためには、既存のブレース材に対して座屈補剛を行うか、あるいは、既存のブレース材をより剛性の高い補剛ブレース材に交換する必要がある。
【０００４】
なお、補剛ブレース材としては、例えば特許文献１に示すように、鋼管と、鋼管内に貫通されて軸力を負担する軸材とを有する鋼管補剛ブレース材等がある。
【０００５】
また、特許文献２には、既存のブレース材を取り外すことなく、ブレース架構を補剛する方法として、一対の半割り鋼管または一対のコ字状鋼板を利用して、ブレース材を包囲するとともに、一対の半割り鋼管同士または一対のコ字状鋼板同士を現場溶接して補剛鋼管を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２３９３９３号公報
【特許文献２】特開２００９−１７４１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
既存のブレースを交換する場合には、新たに配設する補剛ブレース材の材料費や既存のブレース材の処分費などにより、費用が嵩むという問題点があった。
また、既存のガセットプレートに適合する取付構造を補剛ブレースに加工する必要があり、その作業に手間と費用が嵩む。
【０００８】
特許文献２の座屈補剛方法は、補剛鋼管を形成するための現場溶接に手間がかかる。また、火気の使用に制限がある構造物には採用することができなかった。
また、２分割された鋼材（一対の半割り鋼管または一対のコ字状鋼板）の位置決めや仮止め等の作業に手間を要する。
【０００９】
本発明は、前記の問題点を解決するものであり、簡易かつ安価に既存ブレース架構の補剛をすることが可能な既存ブレース架構の補剛方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明の既存ブレース架構の補剛方法は、一対の形鋼材がガセットプレートを挟んだ状態でボルト接合されてなる既存ブレース架構の補剛方法であって、前記一対の形鋼材を前記ガセットプレートから取り外す取外し工程と、前記ガセットプレートから取り外した前記一対の形鋼材を、表面にアンボンド処理を施すとともに断面矩形の管材内に挿通し、前記各形鋼材を芯材とするブレースユニットを形成するユニット形成工程と、一対の前記芯材で前記ガセットプレートを挟むとともに前記一対の芯材を前記ガセットプレートにボルト接合することで前記ブレースユニットを前記ガセットプレートに取り付けるユニット取付工程と、前記ガセットプレートに取り付けた前記ブレースユニットの前記管材の下側端部を型枠により塞いだ状態で当該管材内に充填材を充填する充填工程とを備えることを特徴としている。
【００１１】
なお、撤去工程において取り外した既存の形鋼材が変形している場合には、既存の形鋼材に代えて新設の形鋼材を芯材として使用してもよい。
【００１２】
かかる既存ブレース架構の補剛方法によれば、現場での溶接作業を要しないため、簡易に既存ブレース架構を補剛することができる。
また、ブレースユニット（芯材）に対して、ガセットプレートに取り付けるための特別な加工を要しないため、簡易かつ安価に既存ブレース架構を補剛できる。
さらに、既存のブレースを再利用することで、費用を最小限に抑えることができる。
【００１３】
前記ユニット形成工程において、前記管材と前記芯材とを貫通する仮止めボルトを取り付けておいてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の既存ブレースの補剛方法によれば、簡易かつ安価に既存ブレースの補剛をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る補剛ブレース構造を示す正面図である。
【図２】図１に示す補剛ブレース構造のブレースユニットを示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は既存ブレース架構の補剛方法の各作業手順を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の補剛ブレース構造１は、既存ブレース架構を補剛するものであって、図１に示すように、柱梁架構２の角部に配設されたガセットプレート２０，２０と、ガセットプレート２０，２０に両端がボルト接合されてなるブレースユニット１０と、ブレースユニット１０の内部に充填された充填材１３（図２参照）とから構成されている。
【００１８】
ブレースユニット１０は、図２に示すように、管材１１と、一対の芯材１２，１２とにより構成されている。
【００１９】
管材１１は、断面矩形状の鋼管により構成されている。
【００２０】
管材１１は、一対の芯材１２，１２（一対の溝形鋼１４，１４）を囲むことができるよう、一対の芯材１２，１２の外形状よりも一回り大きな内空を有している。また、管材１１は、ガセットプレート２０，２０同士の間隔と同程度の長さである。すなわち、管材１１は芯材１２よりも短く、芯材１２を挿通させた状態では、芯材１２の両端が管材１１の両端から突出する。
【００２１】
管材１１の断面寸法（部材厚等）は、既存ブレース架構の補剛に必要な耐力に応じて設定する。
管材１１は、壁部材（外壁等）３０や配管３１等と干渉することのないように配置されている。
【００２２】
各芯材１２は、管材１１に挿通された溝型鋼（形鋼材）１４により構成されている。
なお、芯材１２を構成する材料（形鋼材）は溝形鋼に限定されるものではない。たとえば山形鋼でもよいし、角形鋼管でもよい。
【００２３】
一対の芯材１２，１２（溝形鋼１４，１４）は、背合わせの状態で、管材１１に挿通されている。
芯材１２，１２は、図１に示すように、それぞれガセットプレート２０に接合されている。芯材１２，１２をガセットプレート２０に接合するには、芯材１２，１２によりガセットプレート２０を挟んだ状態で、芯材１２，１２のウェブ部分およびガセットプレート２０をボルト接合すればよい。
【００２４】
基本的には、柱梁架構２に固定されていた既存の溝形鋼１４を芯材１２として使用するが、既存の溝形鋼１４に損傷（残留変形）が生じている場合には、同断面（同寸法）の新設の溝形鋼１４を芯材１２として使用する。
【００２５】
本実施形態では、溝形鋼１４の表面に予めアンボンド処理を施しておき、充填材１３と芯材１２とが一体に固定されることを防止している。
アンボンド処理は、溝形鋼１４の表面にアンボンド材を塗布または貼着することにより行う。本実施形態では、アンボンド材として、粘着ビニルテープやブチルゴムテープ等を溝形鋼１４に貼り付ける。
【００２６】
なお、ブレースユニット１０は、管材１１の中心線（図心）と芯材１２の中心線（図心）とが一致するように構成されることが望ましいが、ガセットプレート２０と壁部材３０や配管３１等との位置関係に互いの中心線がずれていてもよい。
【００２７】
充填材１３は、管材１１と芯材１２との隙間に充填されている。本実施形態では、充填材１３としてモルタル等のセメント系固化物を使用する。なお、充填材１３の材質は、管材１１内に充填された後、硬化して一定の強度を発現するものであれば、限定されるものではない。
【００２８】
ガセットプレート２０は、図１に示すように、柱梁架構２を構成する柱２１と梁２２との角部に固定された鋼板であって、ブレース材（溝形鋼１４，１４）を固定するための複数のボルト孔（図示せず）が形成されている。
ガセットプレート２０の形状が限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
【００２９】
次に、本実施形態の既存ブレース架構の補剛方法について説明する。
既存ブレース架構の補剛方法は、取外し工程と、ユニット形成工程と、ユニット取付工程と、充填工程とを備えている。
【００３０】
取外し工程は、図３の（ａ）に示すように、既存ブレース架構に取り付けらえた、既存のブレース材（溝形鋼１４，１４）を、ガセットプレート２０から取り外す工程である。
前記したように、既存のブレース材は、ガセットプレート２０を挟んだ状態でボルト接合された一対の溝形鋼１４，１４により構成されている。
【００３１】
溝形鋼１４，１４の取り外しは、ボルトＢを外すことにより行う。
溝形鋼１４，１４を取り外したら、溝形鋼１４，１４の状態を詳細に点検する。
【００３２】
ユニット形成工程は、ガセットプレート２０から取り外した一対の溝形鋼１４，１４を管材１１内に挿通し、各溝形鋼１４を芯材１２とするブレースユニット１０を形成する工程である（図３の（ｂ）参照）。
【００３３】
溝形鋼１４は、アンボンド処理を施してから管材１１内に挿通する。
一対の溝形鋼１４，１４は、背合わせの状態で、管材１１内に挿通する。
【００３４】
溝形鋼１４を点検した際に、溝形鋼１４に残留変形等が発見された場合には、既存の溝形鋼１４は破棄し、新設の溝形鋼１４と交換する。なお、新設の溝形鋼１４同士を組み合わせて一対の芯材１２，１２としてもよいし、既存の溝形鋼１４と新設の溝形鋼１４とを組み合わせて一対の芯材１２，１２としてもよい。
【００３５】
本実施形態では、ブレースユニット１０をガセットプレート２０の取り付ける際に、両者が長手方向に相対移動しないように、ブレースユニット１０の長手方向中間部に、管材１１と芯材１２とを貫通する仮止めボルト１５を取り付けておく（図１参照）。なお、仮止めボルト１５の取り付け位置を長手方向中間部以外としてもよいし、取り付け個所数を二ヶ所以上としてもよい。また、管材１１の仮止め方法も限定されなく、例えば、充填工程において使用する型枠を介して仮止めをしてもよいし、仮止めボルト１５に変えて棒状部材を貫通させてもよい。
【００３６】
ユニット取付工程は、図３の（ｂ）に示すように、芯材１２，１２（溝形鋼１４，１４）でガセットプレート２０を挟むとともに芯材１２，１２をガセットプレート２０にボルト接合する工程である。
【００３７】
芯材１２をガセットプレート２０に固定することで、ブレースユニット１０がガセットプレート２０に取り付けられる。
【００３８】
充填工程は、管材１１内に充填材１３を充填する工程である。
充填材１３の充填は、管材１１の両端を型枠により塞いだ状態で行う。このとき、型枠は、管材１１の下側端部のみに設置してもよい。
【００３９】
充填材１３は、管材１１の内面と芯材１２，１２の隙間および芯材１２，１２（溝形鋼１４，１４）同士の隙間に充填する。
【００４０】
充填材１３に所定の強度が発現した後、脱型することで、補剛ブレース構造１が完成する。
【００４１】
本実施形態の既存ブレース架構の補剛方法および補剛ブレース構造によれば、既存の形鋼材（溝形鋼１４，１４）を使用することで、ブレースの長さ、ボルト孔の位置、外壁や配管等とブレースとの離隔距離等の実測を要することなく、簡易に補剛することが可能である。
【００４２】
溝形鋼１４，１４（芯材１２，１２）は、管材１１および充填材１３により外周囲が覆われているため、溝形鋼１４，１４（芯材１２，１２）に対して圧縮力が作用した場合であっても、座屈が拘束されて、優れた耐力を発現する。
【００４３】
また、溝形鋼１４，１４の外面にはアンボンド処理が施されているため、芯材１２と充填材１３とは一体に接着されておらず、溝形鋼１４（芯材１２）に対して引張力が作用した際に充填材１３が破損することがない。
【００４４】
また、現場での溶接作業等を要しないため、他の架構部材に影響を与えることなく改修することができる。そのため、耐防火棟での改修にも採用することができる。
【００４５】
既存の形鋼材１４に損傷が生じている場合の除き、既存の部材を再利用しているため、経済的である。
【００４６】
ガセットプレート２０へのブレースユニット１０の取り付けは、芯材１２，１２によりガセットプレート２０を挟み、ボルトＢを螺着するのみで完了するため、施工が容易である。
ユニット取り付け工程では、まだ充填材１３が充填されていないため、芯材１２，１２でガセットプレート２０を挟持する際に、芯材１２，１２の間隔等を容易に調節することができ、したがって、ガセットプレート２０へのブレースユニット１０の取り付け作業を容易に行うことができる。
【００４７】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
【００４８】
前記実施形態では、柱梁架構に対して、一対の形鋼材が斜めに配設された既存のブレース架構を補剛する場合について説明したが、本発明の既存ブレース架構の補剛方法が適用可能なブレース架構はこれに限定されるものではない。例えば、二組のブレース材がＸ字状に配設されたブレース架構に対して、本発明の既存ブレース架構の補剛方法を採用することで、一組のブレース材を省略し、開口部をより大きく確保する構成としてもよい。
【００４９】
また、前記実施形態では、柱梁架構の角部に配設されたガセットプレートに両端が固定されたブレース材を補剛する場合について説明したが、本発明の既存ブレース架構の補剛方法が適用可能なブレース架構は限定されるものではなく、例えば、Ｋ形ブレースに適用してもよい。
【００５０】
前記実施形態では、形鋼材に損傷が生じている場合には、同断面（同寸法）の新設の形鋼材に交換するとしたが、交換する新設の形鋼材は必ずしも既設の形鋼材と同断面である必要はない。
【００５１】
芯材のアンボンド処理は必要に応じて行えばよく、省略してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１    補剛ブレース構造
１０  ブレースユニット
１１  管材
１２  芯材
１３  充填材
１４  溝形鋼（形鋼材）
２    柱梁架構
２０  ガセットプレート
【図１】
0005718195.tif 000002
【図２】
0005718195.tif 000003
【図３】
0005718195.tif 000004