(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎コンクリートにアンカーボルトを埋設して定着し、基礎コンクリートから露出した前記アンカーボルトの端部にネジ部を設け、締付ナットにより、前記アンカーボルトの端部を建築構造物のベースプレートに固定した、鋼構造露出柱脚の補強構造であって、
前記アンカーボルトの、少なくとも前記ネジ部の軸心に、補強芯材を配置し、
該補強芯材と、前記アンカーボルトとを固着したことを特徴とする、
鋼構造露出柱脚の補強構造。
【請求項２】
請求項１に記載の鋼構造露出柱脚の補強構造において、前記補強芯材が、高張力鋼製または炭素繊維などの高強度新素材を用いた複合材製であることを特徴とする、鋼構造露出柱脚の補強構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の鋼構造露出柱脚の補強構造において、前記補強芯材と前記アンカーボルトとを固着する定着部の下端が、前記アンカーボルトのネジ部の下端よりも下方に位置することを特徴とする、鋼構造露出柱脚の補強構造。
【請求項４】
基礎コンクリートにアンカーボルトを埋設して定着し、基礎コンクリートから露出した前記アンカーボルトの端部にネジ部を設け、締付ナットにより、前記アンカーボルトの端部を建築構造物のベースプレートに固定した、鋼構造露出柱脚の補強工法であって、
前記アンカーボルトの、少なくとも前記ネジ部の軸心に、孔部を設け、
該孔部に補強芯材を挿入し、
該補強芯材と、前記アンカーボルトとを固着することを特徴とする、
鋼構造露出柱脚の補強工法。
【請求項５】
請求項４に記載の鋼構造露出柱脚の補強工法において、前記補強芯材と前記アンカーボルトとを、螺着、接着、又は溶接により固着したことを特徴とする、鋼構造露出柱脚の補強工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋼構造露出柱脚の耐震補強構造および補強工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築構造物を、アンカーボルトにより基礎コンクリートに定着し、支持する工法として露出柱脚が用いられている。
平成７年兵庫県南部地震の経験により現在は、大地震の際にはアンカーボルトの塑性変形によって地震エネルギーを吸収し、建築構造物の倒壊を防ぐように配慮した耐震設計が行われている。
近年は、アンカーボルトの素材として、降伏比を７０％以下に抑えたＪＩＳＧ３１３８ＳＮＲ材をベースとした転造ネジまたは切削ネジアンカーボルトが使用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、旧来のアンカーボルトには、丸鋼ＳＮＲ材のようなものはなく、丸鋼（ＳＲ材やＳＳ材）等にナットで固定するためのネジ部を切削したものであり、大規模な地震の際に、軸部が十分に塑性変形を行う前に、ネジ部で早期に破断してしまい、建築構造物が倒壊してしまう可能性がある。
現在、この種のアンカーボルトを有する建築構造物が数多く現存しており、何らかの対策を施すことにより、その塑性変形能力を改善することが急務であると考えられている。
【０００４】
本発明は、施工性、経済性に優れた、鋼構造露出柱脚の耐震補強構造および補強工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】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、基礎コンクリートにアンカーボルトを埋設して定着し、基礎コンクリートから露出した前記アンカーボルトの端部にネジ部を設け、締付ナットにより、前記アンカーボルトの端部を建築構造物のベースプレートに固定した、鋼構造露出柱脚の補強構造であって、前記アンカーボルトの、少なくとも前記ネジ部の軸心に、補強芯材を配置し、該補強芯材と、前記アンカーボルトとを固着したことを特徴とする、鋼構造露出柱脚の補強構造を提供するものである。
本願の第２発明は、前記した第１発明において、前記補強芯材が、高張力鋼製または炭素繊維などの高強度新素材を用いた複合材製であることを特徴とする、鋼構造露出柱脚の補強構造を提供するものである。
本願の第３発明は、前記した第１発明または第２発明において、前記補強芯材と前記アンカーボルトとを固着する定着部の下端が、前記アンカーボルトのネジ部の下端よりも下方に位置することを特徴とする、鋼構造露出柱脚の補強構造を提供するものである。
本願の第４発明は、基礎コンクリートにアンカーボルトを埋設して定着し、基礎コンクリートから露出した前記アンカーボルトの端部にネジ部を設け、締付ナットにより、前記アンカーボルトの端部を建築構造物のベースプレートに固定した、鋼構造露出柱脚の補強工法であって、前記アンカーボルトの、少なくとも前記ネジ部の軸心に、孔部を設け、該孔部に補強芯材を挿入し、該補強芯材と、前記アンカーボルトとを固着することを特徴とする、鋼構造露出柱脚の補強工法を提供するものである。
本願の第５発明は、前記した第４発明において、前記補強芯材と前記アンカーボルトとを、螺着、接着、又は溶接により固着したことを特徴とする、鋼構造露出柱脚の補強工法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞既存のアンカーボルトを補強し、アンカーボルトネジ部の早期破断による建築構造物の倒壊を防ぐことができる。
＜２＞既存アンカーボルトに孔部を設けるだけなので、容易に施工することができる。
＜３＞既存のアンカーボルトはそのまま使用できるため、補強工事費が安価で済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【実施例】
【０００８】
＜１＞アンカーボルトの耐震補強構造
本発明は、図１及び図２に示すように、既存アンカーボルト１０の頭部１１に設けられた孔部２１と、孔部２１に挿入して固着する補強芯材２０とにより構成する。
【０００９】
＜２＞既存アンカーボルト
既存アンカーボルト１０は、建築構造物３０の下部に配置される露出柱脚のベースプレート４０を基礎コンクリート５０に固定しているものである。基礎コンクリート５０に埋設して定着した既存アンカーボルト１０の露出部に設けたネジ部１０１をベースプレート４０に挿通し、締付ナット１２により建築構造物３０の下部に設けたベースプレート４０を基礎コンクリート５０上に固定することにより、建築構造物３０を所定の位置に固定している。
既存アンカーボルト１０のネジ部１０１は、軸部１０２よりも細くなっている。
既存アンカーボルト１０は、締付ナット１２で締めつけることで、ベースプレート４０を固定している。
【００１０】
＜３＞補強芯材
補強芯材２０は、既存アンカーボルト１０の頭部１１に、既存アンカーボルト１０の軸心に設けた孔部２１に挿入して固着することで、既存アンカーボルトネジ部１０１を補強するものである。
補強芯材２０は高張力鋼や炭素繊維などの高強度新素材を用いた複合材等の材料からなる。
補強芯材２０と既存アンカーボルト１０は、螺着により結合して固着する。
【００１１】
＜４＞耐震補強構造の構築
次に、補強芯材２０を用いた鋼構造露出柱脚の耐震補強方法について説明する。
【００１２】
図２に示すように、既存アンカーボルト１０の頭部１１に、既存アンカーボルトの軸心に、ドリルにより孔部２１を設ける。孔部２１の径や深さは、既存アンカーボルト径や、既存アンカーボルトネジ部１０１の長さ等により、適宜決定する。
補強芯材２０を既存アンカーボルト１０に螺着する場合には、孔部２１の内側面をネジ状にする。
【００１３】
次に、孔部２１に補強芯材２０を挿入し、既存アンカーボルト１０と一体になるように螺着し、定着部１０３を形成して固着する。
補強芯材２０と既存アンカーボルト１０を螺着することにより、既存アンカーボルトネジ部１０１の引張力の一部を、補強芯材２０の頭部２０１から、補強芯材２０の軸部、補強芯材２０と既存アンカーボルト１０との定着部１０３を通して既存アンカーボルトの軸部１０２に伝えることができる。
補強芯材２０は、定着部１０３の下端が、アンカーボルトネジ部１０１の下端よりも下方に位置するように配置する。
【００１４】
［作用］
図３に示すように、地震等により、建築構造物３０に曲げモーメントＭが作用すると、既存アンカーボルト１０に引張力Ｔが作用する。
その際に、固着した補強芯材２０により、既存アンカーボルトネジ部１０１を補強する。これにより、既存アンカーボルト軸部１０２で引張降伏するより先に、軸部１０２よりも細い既存アンカーボルトネジ部１０１が破断することを防止する。
【００１５】
上記のように実施した場合、補強芯材２０の寸法は、以下の３つの関係要素により求められる。
【００１６】
（ｉ）補強芯材先端孔部と既存アンカーボルト軸部の関係
補強芯材２０の先端孔部２１１が、既存アンカーボルト軸部１０２降伏前に破断しないために、先端孔部２１１断面積を控除した既存アンカーボルト軸部１０２の最大耐力が、既存アンカーボルト軸部１０２の降伏耐力以上となるように設定する。その関係は次に示す通りである。
孔部２１１の断面積を控除した既存アンカーボルト軸部１０２最大耐力≧既存アンカーボルト軸部１０２の降伏耐力
【００１７】
（ｉｉ）既存アンカーボルトネジ部と既存アンカーボルト軸部の関係
補強芯材２０により補強した既存アンカーボルトネジ部１０１が、既存アンカーボルト軸部１０２降伏前に破断しないために、既存アンカーボルトネジ部１０１と補強芯材２０との断面の最大耐力の合計が、既存アンカーボルト軸部１０２の降伏耐力以上となるように設定する。その関係は次に示す通りである。
既存アンカーボルトネジ部１０１断面の最大耐力＋補強芯材２０の最大耐力≧アンカーボルト軸部１０２の降伏耐力
【００１８】
（ｉｉｉ）補強芯材と補強芯材定着部の関係
補強芯材２０が破断する前に、孔部２１から抜脱しないために、補強芯材定着部１０３のせん断耐力が、補強芯材２０の最大引張耐力以上となるように設定する。その関係は次に示す通りである。
アンカーボルト軸部への定着部１０３のせん断耐力≧補強芯材の最大引張耐力
【００１９】
上記関係のうち、（ｉ）および（ｉｉ）により、補強芯材２０の径を決定し、（ｉｉｉ）より定着部１０３の長さを決定する。
【００２０】
［その他実施例］
補強芯材２０と既存アンカーボルト１０は、螺着ではなく、接着、溶接等により結合して固着することもできる。接着や溶接により結合する場合には、補強芯材２０や孔部２１をネジ状とする必要はないが、接着や溶接の結合強度に合わせて、補強芯材２０の長さを長くし、既存アンカーボルト軸部１０２への定着部１０３の長さを確保する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のアンカーボルト補強構造の断面図
【図２】本発明のアンカーボルト補強構造の斜視図
【図３】地震時の力の作用の説明図
【符号の説明】
【００２２】
１０  既存アンカーボルト
１０１  既存アンカーボルトネジ部
１０２  既存アンカーボルト軸部
１０３  補強芯材定着部
１１  既存アンカーボルト頭部
１２  締付ナット
２０  補強芯材
２０１  頭部
２１  孔部
２１１  補強芯材先端孔部
３０  建築構造物
４０  ベースプレート
５０  基礎コンクリート
【図１】
0004809074.tif 000002
【図２】
0004809074.tif 000003
【図３】
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