(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建物における鋼管ブレースの一部に孔を設け、該孔からセメント系固化物を鋼管ブ
レースの内部に充填して、鋼管ブレースの局部座屈を補剛するにあたり、外面にグリース
が塗布された合成樹脂製の袋を鋼管ブレースの内部に前記孔から挿入した後、該袋にセメ
ント系固化物を充填することを特徴とする既存建物の鋼管ブレース座屈補剛方法。
【請求項２】
請求項１に記載の既存建物の鋼管ブレース座屈補剛方法であって、鋼管ブレースの内部
にセメント系固化物を充填した後、鋼管ブレースの外部に座屈補剛部材形成用の鋼製部材
を配置して、当該鋼製部材同士を接合することにより、鋼管ブレースに対して固着されて
いない座屈補剛部材を形成して、鋼管ブレースの全体座屈を補剛することを特徴とする既
存建物の鋼管ブレース座屈補剛方法。
【請求項３】
請求項２に記載の既存建物の鋼管ブレース座屈補剛方法であって、前記座屈補剛部材形
成用の鋼製部材を上下一対のコ字状鋼板で構成し、下側のコ字状鋼板の開口幅を上側のコ
字状鋼板の開口端が嵌まり込む寸法とし、下側のコ字状鋼板の開口端を上側のコ字状鋼板
の開口端の外側に重ね合わせた状態に配置し、この重ね合わせ部を隅肉溶接することを特
徴とする既存建物の鋼管ブレース座屈補剛方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管ブレースを有する既存建物の耐震補強に関し、詳しくは、既存の鋼管ブ
レースを取り外したり交換したりすることなく座屈補剛する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ブレース材は、引張力を受けた場合には全断面が有効となるが、圧縮力を受け
た場合は、細長比に応じて座屈するため、部材耐力が大きく低下する。そのため、既存建
物の耐震診断に際しては、圧縮側ブレースを無視したり、座屈後安定耐力に低減するなど
の評価をする必要がある。しかし、ブレース材を座屈補剛すると、圧縮側耐力が向上し、
引張側ブレースと同等の耐力が得られることが確認されており、ブレース材の座屈補剛は
既存建物の耐震補強を行う上で非常に有効である。
【０００３】
例えば、Ｋ型ブレースの場合、図１の（Ａ）に示すように、梁ａに作用する地震力ｂに
よって圧縮側ブレースｃが座屈すると、梁中央部が下向きに引っ張られて変形することに
なるが、ブレース材を適切に座屈補剛すると、図１の（Ｂ）に示すように、梁ａに地震力
ｂが作用した際、片側のブレースｄには引張力が、他方のブレースｃにはそれに対応した
圧縮力が作用し、梁ａに対する引張と圧縮の差がなくなるので、梁中央部を下向きに引っ
張る曲げ降伏モードが解消され、高い水平保有耐力を確保できることになる。
【０００４】
ところで、既存建物の鋼管ブレースを取り外したり交換したりすることなく座屈補剛す
る方法は、特許文献１によって既に知られている。この従来技術は、既存建物の鋼管ブレ
ースの外側を二つ割構造の鋼管で覆い、当該鋼管と鋼管ブレースの間にモルタルを、鋼管
ブレース外面と非付着状態に充填することによって、鋼管ブレースを座屈補剛するもので
ある。
【０００５】
しかしながら、この従来技術では、鋼管ブレースの幅厚比が大きいと、鋼管ブレースが
局部座屈することがあり、幅厚比の小さい鋼管ブレースにしか適用できないという問題点
があった。
【０００６】
また、鋼管ブレースの内側に、別の鋼管を鋼管ブレースとの間にクリアランスを確保し
た状態に挿入配置して、鋼管ブレースの局部座屈を補剛する二重鋼管方式の鋼管ブレース
座屈補剛方法も知られている。
【０００７】
しかし、この従来技術では、鋼管ブレースの幅厚比が大きいと、鋼管ブレースが外側に
局部座屈することがあり、幅厚比の小さい鋼管ブレースにしか適用できない。しかも、既
存建物の鋼管ブレースを存置させたまま、鋼管ブレースの中に別の鋼管を挿入することは
できないので、既存建物の鋼管ブレースを座屈補剛する場合には、既存の鋼管ブレースを
取り外したり交換したりすることが必要になるという問題点があった。そのため、この二
重鋼管方式の採用は、実際上、新築工事に限られていた。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２８９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題点を踏まえてなされたものであって、その目的とするところは、
既存の鋼管ブレースを取り外したり交換したりすることなしに、局部座屈および全体座屈
しないようにした既存建物の鋼管ブレース座屈補剛方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために本発明が講じた技術手段は次の通りである。即ち、請求項
１に記載の発明による既存建物の鋼管ブレース座屈補剛方法は、既存建物における鋼管ブ
レースの一部に孔を設け、該孔からセメント系固化物を鋼管ブレースの内部に充填して、
鋼管ブレースの局部座屈を補剛するにあたり、外面にグリースが塗布された合成樹脂製の
袋を鋼管ブレースの内部に前記孔から挿入した後、該袋にセメント系固化物を充填するこ
とを特徴としている。
【００１１】
尚、セメント系固化物としては、例えば、モルタル、コンクリート等が用いられる。セ
メント系固化物は、鋼管ブレース内面と非付着状態に充填することが、後述する理由によ
り望ましい。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の既存建物の鋼管ブレース座屈補剛方法であ
って、鋼管ブレースの内部にセメント系固化物を充填した後、鋼管ブレースの外部に座屈
補剛部材形成用の鋼製部材を配置して、当該鋼製部材同士を接合することにより、鋼管ブ
レースに対して固着されていない座屈補剛部材を形成して、鋼管ブレースの全体座屈を補
剛することを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の既存建物の鋼管ブレース座屈補剛方法であ
って、前記座屈補剛部材形成用の鋼製部材を上下一対のコ字状鋼板で構成し、下側のコ字
状鋼板の開口幅を上側のコ字状鋼板の開口端が嵌まり込む寸法とし、下側のコ字状鋼板の
開口端を上側のコ字状鋼板の開口端の外側に重ね合わせた状態に配置し、この重ね合わせ
部を隅肉溶接することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、既存建物の鋼管ブレースが幅厚比の大きなブレース材
であっても、鋼管ブレースの局部座屈が鋼管ブレースの内部に充填されたセメント系固化
物によって防止されることになり、既存の鋼管ブレースを取り外したり交換したりする必
要がないので、施工の合理化と迅速化が可能である。
【００１８】
殊に、セメント系固化物を鋼管ブレース内面と非付着状態に充填すると、鋼管ブレース
内面と絶縁されているため、圧縮力にも、引張力にも、このセメント系固化物は寄与せず
、座屈補剛にのみ役立つことになる。そのため、座屈補剛によって、引張側ブレースと圧
縮側ブレースのバランスが損なわれず、変形性能の高い鋼管ブレースが構築されることに
なる。
【００１９】
しかも、請求項１に記載の発明によれば、鋼管ブレースの内部にセメント系固化物を鋼
管ブレース内面と非付着状態に充填する手法として、外面にグリースが塗布された合成樹
脂製の袋を鋼管ブレースの内部に挿入し、該袋にセメント系固化物を充填するようにした
ので、合成樹脂製の袋とグリースによる二重の絶縁効果が期待できる。外面にグリースが
塗布された合成樹脂製の袋としては、一重構造であってもよいが、外面にグリースを塗布
した袋を別の合成樹脂製袋に挿入して、外側の袋の外面にもグリースを塗布した二重構造
のグリース付き袋とすることは、鋼管ブレースの内部への挿入時における袋の破損による
弊害（漏れ出たセメント系固化物の付着）を防止できる点で好ましい。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、既存建物における鋼管ブレースの一部に孔を設け、該
孔から鋼管ブレースの内部にセメント系固化物を充填した後、鋼管ブレースの外部に座屈
補剛部材形成用の鋼製部材を配置して、当該鋼製部材同士を接合することにより、鋼管ブ
レースに対して固着されていない座屈補剛部材を形成して、鋼管ブレースの全体座屈を補
剛するので、鋼管ブレースを有する既存建物の耐震補強において、既存の鋼管ブレースを
取り外したり交換したりすることなく、局部座屈および全体座屈を補剛して、引張側ブレ
ースと同等となるように耐力を向上でき、施工の合理化と迅速化が可能である。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、前記座屈補剛部材形成用の鋼製部材を上下一対のコ字
状鋼板で構成し、下側のコ字状鋼板の開口幅を上側のコ字状鋼板の開口端が嵌まり込む寸
法とし、下側のコ字状鋼板の開口端を上側のコ字状鋼板の開口端の外側に重ね合わせた状
態に配置し、この重ね合わせ部を隅肉溶接するので、溶接作業を下向き姿勢で行うことに
なり、施工性が良い。また、コ字状鋼板として、３枚の鋼板をコ字状に溶接して組み立て
たものを用いることによって、鋼管ブレースの外面と座屈補剛部材の内面との間に確保す
るクリアランスの管理が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図２、図３は、本発明の一実施形態を示す。１は既存建物の鋼管ブレースであり、鋼管
ブレース１の内部に鋼管ブレース１内面と非付着状態に充填されたセメント系固化物（モ
ルタルを用いているが、コンクリートでもよい。）２と、鋼管ブレース１の外部にそれを
取り囲むように配置された座屈補剛部材３とによって内外に座屈補剛されている。座屈補
剛部材３は座屈補剛部材形成用の鋼製部材（図示の実施形態においては、上下一対のコ字
状鋼板３ａ，３ｂである。）によって構成されており、鋼管ブレース１を取り囲むように
配置されているが、鋼管ブレース１に対して固着されていない。鋼管ブレース１の両端部
は無補剛区間として扱われており、補剛されていない。
【００２５】
座屈補剛部材３は、図３に示すように、下端を鋼管ブレース１の取付け用プレート４に
当接させたり、あるいは、図３の円内に示すように、鋼管ブレース１の外面に取り付けた
受片５に座屈補剛部材３の下端を当接させたりして、自重で下がらないように配置されて
いる。
【００２６】
図２、図３に示した鋼管ブレース１の座屈補剛方法を説明すると、次の通りである。先
ず、図４の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、斜めに架設されている鋼管ブレース１の上面に
セメント系固化物の注入が可能な内径を有する円形の孔６を設ける。
【００２７】
次いで、図４の（Ｃ）に示すように、前記孔６から鋼管ブレース１の内部に外面にグリ
ースが塗布された合成樹脂製の袋（例えば、厚手のポリエチレン等によって作製された袋
）７を挿入する。外面にグリースが塗布された合成樹脂製の袋７としては、一重構造であ
ってもよいが、図示の実施形態においては、外面にグリースを塗布した袋を別の合成樹脂
製袋に挿入し、外側の袋の外面にもグリースを塗布した二重構造のグリース付き袋７とさ
れ、鋼管ブレース１の内部への挿入時における袋の破損による弊害（漏れ出たセメント系
固化物の付着）を防止するように配慮されている。
【００２８】
しかる後、図４の（Ｄ）、（Ｅ）に示すように、袋７の内部にセメント系固化物２を注
入し、鋼管ブレース１の内部に前記グリース付き袋７で絶縁された状態に充填する。
【００２９】
セメント系固化物２に所定の強度が発現した後、図４の（Ｆ）に示すように、鋼管ブレ
ース１からはみ出している袋７の口部を切除する。
【００３０】
このようにして鋼管ブレース１の内側の座屈補剛を終えた後、図５の（Ａ）〜（Ｄ）に
示すように、鋼管ブレース１の外部に上下一対のコ字状鋼板３ａ，３ｂから成る座屈補剛
部材３を配置して、鋼管ブレース１の外側の座屈補剛を行う。コ字状鋼板３ａ，３ｂを製
作するにあたっては、前もって鋼管ブレース１の外径を実測し、鋼管ブレース１と座屈補
剛部材３の間に所定のクリアランスが確保できるようにする。また、下側のコ字状鋼板３
ｂの開口幅は上側のコ字状鋼板３ａの開口端が嵌まり込む寸法とする。
【００３１】
具体的な施工手順は、次の通りである。先ず、図５の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上
側のコ字状鋼板３ａを鋼管ブレース１に上面側から被せる。
【００３２】
しかる後、図５の（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、下側のコ字状鋼板３ｂを鋼管ブレース
１に下面側から被せ、下側のコ字状鋼板３ｂの開口端を上側のコ字状鋼板３ａの開口端の
外側に重ね合わせた状態に配置し、適当な仮止め手段（図示せず）によって、この状態を
保持する。
【００３３】
この状態で、図５の（Ｅ）に示すように、上下のコ字状鋼板３ａ，３ｂにおける重ね合
わせ部を隅肉溶接Ｗすることによって、前述した座屈補剛部材３を形成する。隅肉溶接Ｗ
は、被覆アーク溶接、炭酸ガス半自動溶接等の何れであってもよいが、下側のコ字状鋼板
３ｂの開口端を上側のコ字状鋼板３ａの開口端の外側に重ね合わせた状態に配置するため
、隅肉溶接Ｗを下向き姿勢で行うことになり、容易に健全な溶接を行うことができる。
【００３４】
上記の構成によれば、既存建物の鋼管ブレース１が幅厚比の大きなブレース材であって
も、鋼管ブレース１の局部座屈は鋼管ブレース１の内部に充填されたセメント系固化物２
によって防止され、鋼管ブレース１の全体座屈は座屈補剛部材３によって防止されること
になる。
【００３５】
鋼管ブレース１の内部に充填されたセメント系固化物２は、鋼管ブレース内面と非付着
状態にあり、鋼管ブレース内面と絶縁されているため、圧縮力にも、引張力にも寄与せず
、座屈補剛にのみ役立つことになる。鋼管ブレース１の外部に形成された座屈補剛部材３
も鋼管ブレース１に対して固着されておらず、鋼管ブレース外面と絶縁されているため、
圧縮力にも、引張力にも寄与せず、座屈補剛にのみ役立つことになる。そのため、座屈補
剛によって、引張側ブレースと圧縮側ブレースのバランスが損なわれず、変形性能の高い
鋼管ブレースが構築されることになる。
【００３６】
殊に、上記の構成によれば、既存建物における鋼管ブレース１の上面に孔６を設け、該
孔６から鋼管ブレース１の内部にセメント系固化物２を鋼管ブレース内面と非付着状態に
充填して、鋼管ブレース１の局部座屈を補剛し、しかる後、鋼管ブレース１の外部に上下
一対のコ字状鋼板３ａ，３ｂを配置して、当該コ字状鋼板３ａ，３ｂ同士を溶接すること
により、鋼管ブレース１に対して固着されていない座屈補剛部材３を形成して、鋼管ブレ
ース１の全体座屈を補剛するので、鋼管ブレース１を有する既存建物の耐震補強において
、既存の鋼管ブレース１を取り外したり交換したりすることなく、座屈補剛して、引張側
ブレースと同等となるように耐力を向上でき、施工の合理化と迅速化が可能である。
【００３７】
セメント系固化物２を鋼管ブレース内面と非付着状態に充填するためのグリース付き袋
７としては、図６に示すように、鋼管ブレース１の全長にわたる長さとし、鋼管ブレース
１の上端近傍部の上面に形成した孔６から鋼管ブレース１の内部に挿入し、一度にセメン
ト系固化物２の注入を行ってもよく、図７に示すように、鋼管ブレース１の上面に所定間
隔おきに複数の孔６を形成しておき、下の孔６から順にグリース付き袋７の挿入及びセメ
ント系固化物２の注入を行うようにしてもよい。
【００３８】
図８の（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、セメント系
固化物２を鋼管ブレース内面と非付着状態に充填する手法として、鋼管ブレース１の上端
近傍部の上面に形成した孔６から挿入したノズル８により鋼管ブレース１の内部に剥離剤
９を噴霧し、鋼管ブレース１の内面に付着防止被膜１０を形成した後、前記孔６から鋼管
ブレース１の内部にセメント系固化物２を充填する点に特徴がある。
【００３９】
この構成によれば、鋼管ブレース１の内部に剥離剤９を噴霧して、鋼管ブレース内面に
付着防止被膜１０を形成した後、鋼管ブレース１の内部にセメント系固化物２を充填する
ようにしたので、グリース付き袋７やそれを鋼管ブレース１の内部に押し込む作業が不要
で施工性が良い。その他の構成、作用は先の実施形態と同じであるため、説明を省略する
。
【００４０】
図９の（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、セメント系
固化物２を鋼管ブレース内面と非付着状態に充填する手法として、鋼管ブレース１の内部
に剥離剤９を前記孔６から流し込んで鋼管ブレース内底部に所定量貯留し、前記孔６から
挿入したセメント系固化物打設用チューブ１１の先端開口を常に剥離剤９の液面下に位置
させた状態で、チューブ１１の先端開口からセメント系固化物２を吐出させることによっ
て鋼管ブレース１の内部にセメント系固化物２を充填する点に特徴がある。
【００４１】
この構成によれば、前記孔６から鋼管ブレース１の内部に流し込んだ剥離剤９を鋼管ブ
レース内底部に所定量貯留し、鋼管ブレース内に挿入したチューブ１１の先端開口を常に
剥離剤９の液面下に位置させた状態で、チューブ１１の先端開口からセメント系固化物２
を吐出させることによって鋼管ブレース１の内部にセメント系固化物２を充填するように
したので、セメント系固化物２の充填に伴って剥離剤９の液面がセメント系固化物２で押
し上げられて行き、セメント系固化物２の充填と同時に鋼管ブレース内面に付着防止被膜
１０が形成されることになる。従って、噴霧用ノズル８やその挿抜作業が不要で、施工性
が良い。その他の構成、作用は、図８の実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００４２】
尚、上述した各々の実施形態において、鋼管ブレース１の内部に充填するセメント系固
化物２としては、無収縮タイプではなく、通常のモルタル、あるいは、収縮量の大きくな
る混和剤（例えば、ＣａＣｌ２等）を入れ、水セメント比を大きくした高収縮タイプのモ
ルタルを用いることが、鋼管ブレース内面とモルタルとの絶縁が確保し易い点で望ましい
。圧縮時にも鋼管ブレースとモルタルとの絶縁が確保され、モルタルが鋼管ブレースの軸
剛性に寄与しないことで、有効な座屈補剛効果が保たれるからである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】Ｋ型ブレースにおける座屈補剛の効果を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態を示す正面図である。
【図３】要部の縦断正面図である。
【図４】鋼管ブレースの内側を座屈補剛する方法の説明図である。
【図５】鋼管ブレースの外側を座屈補剛する方法の説明図である。
【図６】セメント系固化物を鋼管ブレース内面と非付着状態に充填する方法の説明図    である。
【図７】セメント系固化物を鋼管ブレース内面と非付着状態に充填する方法の説明図    である。
【図８】セメント系固化物を鋼管ブレース内面と非付着状態に充填する方法の説明図    である。
【図９】セメント系固化物を鋼管ブレース内面と非付着状態に充填する方法の説明図    である。
【符号の説明】
【００４４】
１  鋼管ブレース
２  セメント系固化物
３  座屈補剛部材
３ａ，３ｂ  コ字状鋼板（座屈補剛部材形成用の鋼製部材）
４  取付け用プレート
５  受片
６  小孔
７  袋
８  ノズル
９  剥離剤
１０  付着防止被膜
１１  チューブ
Ｗ  隅肉溶接
ａ  梁
ｂ  地震力
ｃ  圧縮側ブレース
ｄ  引張側ブレース
【図１】
0005313510.tif 000002
【図２】
0005313510.tif 000003
【図３】
0005313510.tif 000004
【図４】
0005313510.tif 000005
【図５】
0005313510.tif 000006
【図６】
0005313510.tif 000007
【図７】
0005313510.tif 000008
【図８】
0005313510.tif 000009
【図９】
0005313510.tif 000010