(57)【要約】【課題】接合部材を補強対象部材に装着する際の接着剤の充填性を直接確認することができ、また、補強部材の取り付け位置が制限されない構造物補強方法、構造および接合部材を提供する。【解決手段】この構造物補強方法は、構造物の補強対象部材と補強部材とを接合部材１０により接合する際に、接合部材をその両側板１１の間に形成された開口２０から開口が上側になるようにして補強対象部材１に配置し、開口が開くような力に対抗するように開き止めボルト１３を接合部材の両側板に取り付け、補強対象部材が収められた接合部材内の空間に接着剤を充填することで接合部材を補強対象部材に装着する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の補強対象部材と補強部材とを接合部材により接合する補強方法であって、
前記接合部材をその両側部の間に形成された開口から前記開口が上側になるようにして前記補強対象部材に配置し、
前記開口が開くような力に対抗するように開き止め部材を前記接合部材の前記両側部に取り付け、
前記補強対象部材が位置する前記接合部材内の空間に接着剤を充填することで前記接合部材を前記補強対象部材に装着する構造物補強方法。
【請求項２】
前記補強対象部材に結合された他の部材と干渉するとき、その結合位置を挟むように前記接合部材を分割して前記補強対象部材に装着する請求項１に記載の構造物補強方法。
【請求項３】
前記接合部材の端部において前記充填した接着剤の漏れ止めのための漏れ止め部材を上下に二分割して設け、その下側の漏れ止め部材を前記接合部材に予め設けるとともに、その上側の漏れ止め部材を前記接合部材が前記補強対象部材に配置されてから設ける請求項１または２に記載の構造物補強方法。
【請求項４】
前記接合部材の前記両側部から締め込みボルトを締め込むことにより前記接合部材内の前記補強対象部材を締め付ける請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構造物補強方法。
【請求項５】
前記接合部材の内側面と前記補強対象部材の側面との間に側面スペーサを配置し、前記締め込みボルトによる前記補強対象部材の締め付け後に撤去する請求項４に記載の構造物補強方法。
【請求項６】
前記接合部材を前記補強部材に仮止めした後、前記接合部材と前記補強部材との間の固定を行い、次に前記接着剤の充填を行う請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構造物補強方法。
【請求項７】
前記接合部材を前記補強部材に仮止めした後、前記接合部材と前記補強部材との間の固定を行い、次に、前記締め込みボルトによる前記補強対象部材の締め付けを行い、次に、前記接着剤の充填を行う請求項４または５に記載の構造物補強方法。
【請求項８】
前記接合部材を前記補強対象部材に配置する前に、前記補強対象部材を局部的に変形させる請求項１乃至７のいずれか１項に記載の構造物補強方法。
【請求項９】
構造物の補強対象部材と補強部材とを接合部材により接合する補強構造であって、
前記接合部材の両側部の間に形成された開口から前記開口が上側になるように前記補強対象部材に配置された前記接合部材と、
前記開口が開くような力に対抗するように前記接合部材の前記両側部に取り付けられた開き止め部材と、
前記補強対象部材が位置する前記接合部材内の空間に充填されることで前記補強対象部材に前記接合部材が装着される接着剤部と、を備える構造物補強構造。
【請求項１０】
構造物の補強対象部材と補強部材とを接合するための接合部材であって、
一対の側部と、
前記一対の側部の間に形成された開口と、
前記開口が開くような力に対抗するように前記一対の両側部に取り付けられる開き止め部材と、
前記一対の側部の間の空間内に配置される前記補強対象部材を前記一対の側部から締め込むための締め込みボルトと、を備え、
前記補強対象部材が位置する前記空間内に接着剤が前記開口から充填されて前記補強対象部材に装着可能である接合部材。
【請求項１１】
前記補強対象部材の形状に適合するようにコ字状またはＵ字状の断面形状を有する請求項１０に記載の接合部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の補強対象部材と補強部材とを接合部材により接合する方法、構造、およびこれらに使用可能な接合部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐震補強や補修補強等のために補強対象鋼管に補強部材を装着する場合、従来、溶接により装着するのが一般的であったが、補強対象構造物が、たとえば、既存の化学施設や各種工場等で、引火しやすい物質等を扱うため火気の使用を制限されている場所では火気の養生が難しく、重大災害につながるおそれを避ける結果、溶接を適用するのが難しいという課題があった。これに対し、次のような補強方法・構造が提案されている。
【０００３】
特許文献１は、補強部材取付け具を、既設架構の鋼管部材の外周側に対して、その長手方向に略直交する方向から一連に囲む筒状に装着し、その補強部材取付け具と鋼管部材との隙間に未硬化の接着剤を注入して、補強部材取付け具と鋼管部材とを接着固定する既設架構補強方法を提案する。
【０００４】
特許文献２は、フランジどうしの締結により補強対象鋼管に装着可能な半割り円筒状の対の補強部材を用い、補強部材を補強対象鋼管に装着して補強部材により補強対象箇所を被覆するとともに、補強部材の内面を補強対象鋼管の外面に接着せしめる鋼製トラス構造物の補強構造を提案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2009-102877号公報
【特許文献２】特開2001-207532号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２は、補強対象鋼管に対し一対の半割り円筒状の補強部材を接着固定により装着するが、次のような問題がある。すなわち、トラスの斜材があるところは斜材と干渉しない位置に補強部材を装着する必要があり、補強部材の取り付け位置が制限されてしまう。また、接着剤の充填された部分を直接みることができないため、接着材の充填性を直接確認することができない。
【０００７】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、接合部材を補強対象部材に装着する際の接着剤の充填性を直接確認することができ、また、補強部材の取り付け位置が制限されない構造物補強方法、構造物補強構造、およびこれらに使用可能な接合部材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の構造物補強方法は、構造物の補強対象部材と補強部材とを接合部材により接合する補強方法であって、前記接合部材をその両側部の間に形成された開口から前記開口が上側になるようにして前記補強対象部材に配置し、前記開口が開くような力に対抗するように開き止め部材を前記接合部材の前記両側部に取り付け、前記補強対象部材が収められた前記接合部材内の空間に接着剤を充填することで前記接合部材を前記補強対象部材に装着する。
【０００９】
この構造物補強方法によれば、接合部材を補強対象部材に装着する際に、接合部材をその両側部の間に形成された開口から補強対象部材に配置したとき、その開口が上側を向いているので、接合部材内の空間に充填される接着剤の充填性を直接確認することができる。また、地震が発生した場合、上部より接着剤の損傷の状況を直接目視することができるので、補修等の迅速な対応が可能である。さらに、開き止め部材を接合部材の両側部に取り付けることで、開口が開くような力に対抗するので、供用中に接合部材に接合部材の開口が開くような力が加わっても、硬化した接着剤を拘束し、これにより接合部材と補強対象部材との接合耐力が増加する。また、開き止め部材の両側部における取り付け位置を調整できるので、補強対象部材に斜め材等が接続されている場合でも、開き止め部材をその斜め材との干渉を避ける位置にできる。これにより、補強部材の取り付け位置が制限されない。
【００１０】
上記構造物補強方法において、前記接合部材は、前記補強対象部材の形状に適合するようにコ字状またはＵ字状の断面形状を有することが好ましい。コ字状の断面形状を有する場合、底板に近い部分に斜め部材を溶接等で取り付けることにより、接合部材の強度が増すとともに、接着剤の量を減らすことができる。
【００１１】
また、前記補強対象部材に結合された他の部材と干渉するとき、その結合位置を挟むように前記接合部材を分割して前記補強対象部材に装着することができる。これにより、補強対象部材に対する補強部材の取り付け位置の制限を回避することができる。
【００１２】
また、前記接合部材の端部において前記充填した接着剤の漏れ止めのための漏れ止め部材を上下に二分割して設け、その下側の漏れ止め部材を前記接合部材に予め設けるとともに、その上側の漏れ止め部材を前記接合部材が前記補強対象部材に配置されてから設けることが好ましい。漏れ止め部材を設けることで、補強対象部材との間の隙間を狭くできるので、接着剤の漏れ止め作業が容易になる。
【００１３】
また、前記接合部材の前記両側部から締め込みボルトを締め込むことで前記接合部材内の前記補強対象部材を締め付けることが好ましい。締め込みボルトの締め込み力によって接合部材と補強対象部材との接合強度が増加する。また、補強対象部材を締め込みボルトの締め込みで変形させることが好ましい。これにより、硬化した接着剤が補強対象部材から剥がれたとしても接着剤自体が形状を保っていれば応力を伝達するので、接合部材と補強対象部材との接合強度を維持でき、信頼性を保つことができる。
【００１４】
また、前記締め込みボルトの先端が半球形に構成されることが好ましい。これにより、締め込み時に締め込みボルトの先端の摩擦を低減できるので、締め込むために必要な力を減少させることができ、また、締め込みボルトを補強対象部材に密着させて回転させるときに補強対象部材の損傷を防ぐことができる。
【００１５】
また、前記接合部材の内側面と前記補強対象部材の側面との間に側面スペーサを配置し、前記締め込みボルトによる前記補強対象部材の締め付け後に撤去することが好ましい。
【００１６】
また、前記接合部材を前記補強部材に仮止めした後、前記接合部材と前記補強部材との間の固定を行い、次に前記接着剤の充填を行うことが好ましい。これにより、接着剤に無理な力が加わることがない。
【００１７】
また、前記接合部材を前記補強部材に仮止めした後、前記接合部材と前記補強部材との間の固定を行い、次に、前記締め込みボルトによる前記補強対象部材の締め付けを行い、次に、前記接着剤の充填を行うことが好ましい。これにより、いっそう接着剤に無理な力が加わることがない。また、接合部材と補強部材との仮止め、および、接合部材と補強部材との間の固定を行ってから、締め込みボルトによる締め付けを行うことで、締め付けボルトに無理な力がかからない。
【００１８】
また、前記接合部材を前記補強対象部材に配置する前に、前記補強対象部材を局部的に変形させることが好ましい。補強対象部材を変形させることで、硬化した接着剤が補強対象部材から剥がれたとしても接着剤自体が形状を保っていれば応力を伝達するので、接着剤部の強度が増し、信頼性が向上する。
【００１９】
上記目的を達成するための構造物補強構造は、構造物の補強対象部材と補強部材とを接合部材により接合する補強構造であって、前記接合部材の両側部の間に形成された開口から前記開口が上側になるように前記補強対象部材に配置された前記接合部材と、前記開口が開くような力に対抗するように前記接合部材の前記両側部に取り付けられた開き止め部材と、前記補強対象部材が収められた前記接合部材内の空間に充填されることで前記補強対象部材に前記接合部材が装着される接着剤部と、を備える。
【００２０】
この構造物補強構造によれば、接合部材を補強対象部材に装着する際に、接合部材をその両側部の間に形成された開口から補強対象部材に配置したとき、その開口が上側を向いているので、接合部材内の空間に充填される接着剤の充填性を直接確認することができる。また、地震が発生した場合、上部より接着剤部の損傷の状況を直接目視することができるので、補修等の迅速な対応が可能である。さらに、開き止め部材を接合部材の両側部に取り付けることで、開口が開くような力に対抗するので、供用中に接合部材に接合部材の開口が開くような力が加わっても、硬化した接着剤部を拘束し、これにより接合部材と補強対象部材との接合耐力が増加する。また、補強対象部材に斜め材等が接続されている場合、開き止め部材をその斜め材との干渉を避ける位置にすることにより、接合部材を斜め材等が接続された補強対象部材に装着できる。これにより、補強部材の取り付け位置が制限されない。
【００２１】
上記構造物補強構造において、前記補強対象部材と前記補強対象部材に結合された他の部材との結合位置を挟むように前記接合部材が分割されていることが好ましい。これにより、補強対象部材に結合された他の部材と接合部材が干渉する場合でも、分割した接合部材を補強対象部材に装着することができ、補強対象部材に対する補強部材の取り付け位置の制限を回避することができる。
【００２２】
また、前記充填した接着剤の漏れ止めのため前記接合部材の端部に設けられた漏れ止め部材をさらに備え、前記漏れ止め部材は上下に二分割され、その下側の漏れ止め部材は前記接合部材に予め設けられ、その上側の漏れ止め部材は前記接合部材が前記補強対象部材に配置されてから設けられることが好ましい。漏れ止め部材を設けることで、補強対象部材との間の隙間を狭くできるので、接着剤の漏れ止め作業が容易になる。
【００２３】
また、前記接合部材内の前記補強対象部材を締め付けるように前記接合部材の前記両側部から締め込まれる締め込みボルトをさらに備えることが好ましい。締め込みボルトの締め込み力によって接合部材と補強対象部材との接合強度が増加する。また、補強対象部材を締め込みボルトの締め込みで変形させることが好ましい。これにより、硬化した接着剤が補強対象部材から剥がれたとしても接着剤自体が形状を保っていれば応力を伝達するので、接合部材と補強対象部材との接合強度を維持でき、信頼性を保つことができる。
【００２４】
また、前記締め込みボルトの先端が半球形に構成されることが好ましい。これにより、締め込み時に締め込みボルトの先端の摩擦を低減できるので、締め込むために必要な力を減少させることができ、また、締め込みボルトを補強対象部材に密着させて回転させるときに補強対象部材の損傷を防ぐことができる。
【００２５】
上記目的を達成するための接合部材は、構造物の補強対象部材と補強部材とを接合するための接合部材であって、一対の側部と、前記一対の側部の間に形成された開口と、前記開口が開くような力に対抗するように前記一対の両側部に取り付けられる開き止め部材と、前記一対の側部の間の空間内に配置される前記補強対象部材を前記一対の側部から締め込むための締め込みボルトと、を備え、前記補強対象部材が位置する前記空間内に接着剤が前記開口から充填されて前記補強対象部材に装着可能である。
【００２６】
この接合部材によれば、接合部材を補強対象部材に装着する際に、接合部材をその一対の側部の間に形成された開口から補強対象部材に配置したとき、開口を通して、接合部材内の空間に充填される接着剤の充填性を直接確認することができる。また、地震が発生した場合、上部より接着剤の損傷の状況を直接目視することができるので、補修等の迅速な対応が可能である。また、開き止め部材を一対の側部に取り付けることで、開口が開くような力に対抗するので、供用中に接合部材に接合部材の開口が開くような力が加わっても、硬化した接着剤を拘束し、これにより接合部材と補強対象部材との接合耐力が増加する。また、補強対象部材に斜め材等が接続されている場合、開き止め部材をその斜め材との干渉を避ける位置にすることにより、接合部材を斜め材等が接続された補強対象部材に装着できる。これにより、補強部材の取り付け位置が制限されない。さらに、一対の側部から締め込みボルトで補強対象部材を締め付けることで、その締め込み力によって接合部材と補強対象部材との接合強度が増加する。
【００２７】
上記接合部材において、前記補強対象部材の形状に適合するようにコ字状またはＵ字状の断面形状を有することが好ましい。コ字状の断面形状を有する場合、底板に近い部分に斜め部材を溶接等で取り付けることにより、接合部材の強度が増すとともに、接着剤の量を減らすことができる。
【００２８】
なお、接合部材を補強対象部材に配置するとき開口が上側になるとは、接合部材内の空間に接着剤を充填するとき開口が上側になって流動性のある充填材が流れ出さずに充填可能であればよく、開口が厳密に鉛直方向上側を向いていることまでは必要でない。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の構造物補強方法、構造、および接合部材によれば、接合部材を補強対象部材に装着する際の接着剤の充填性を直接確認することができ、また、補強部材の取り付け位置が制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態による接合部材の側面図（ａ）およびB-B線方向に切断してみた接合部材の断面図（ｂ）である。
【図２】図１の締め込みボルトの側面図である。
【図３】本実施形態による接合部材を補強対象部材に装着する施工工程（ａ）〜（ｃ）を示す図である
【図４】図３（ｃ）に続く施工工程（ａ）〜（ｃ）を示す図である。
【図５】図４（ｃ）に続く施工工程（ａ）〜（ｃ）を示す図である。
【図６】本実施形態による補強構造を示す要部上面図（ａ）および要部側面図（ｂ）である。
【図７】図６（ａ）（ｂ）の補強構造を図６（ｂ）の矢印方向VIIから見た図である。
【図８】図６（ａ）（ｂ），図７の補強構造の組み立て前の各部分を分解して示す図７と同様の図である。
【図９】本実施形態による補強構造の組み立て工程Ｓ０１〜Ｓ０８を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本実施形態の補強構造の変形例を示す図６（ｂ）と同様の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【００３２】
はじめに、本実施形態による接合部材について説明する。図１は本実施形態による接合部材の側面図（ａ）およびB-B線方向に切断してみた接合部材の断面図（ｂ）である。図２は図１の締め込みボルトの側面図である。ただし、図１（ａ）では補強対象部材であるトラス下弦材の図示を省略している。
【００３３】
図１（ａ）（ｂ）のように、本実施形態による接合部材１０は、底板１２の上に平行な一対の側板１１，１１が垂直に溶接等により取り付けられ、上部に開口２０を有するコ字状部材に構成されている。側板１１，１１の上部に、開口２０が開く方向の力に対抗するように開き止めボルト１３が側板１１，１１を貫通してナットを用いて取り付けられる。
【００３４】
接合部材１０は、図１（ｂ）のように、一対の側板１１，１１と底板１２とにより形成される内部空間内に、構造物の補強対象部材（既存部材）である鋼管からなるトラス下弦材１が収まるようになっている。接合部材１０を開口２０からトラス下弦材１に配置することで、トラス下弦材１が内部空間内に位置する。開き止めボルト１３を側板１１，１１に取り付けた後、図２のねじ山１４ｂを有する締め込みボルト１４，１４を両側板１１にねじ込むようにして貫通させて締め込むことで先端１４ａをトラス下弦材１の両側面に当接させ、トラス下弦材１の両側面を変形させる。締め込みボルト１４，１４は、図１（ａ）のように側板１１の２箇所（トラス下弦材１の長手方向に離れた２箇所）に設けられる。締め込みボルト１４，１４の取り付けのために両側板１１，１１にはねじ孔が形成されているが、両側板１１，１１に形成した孔にナットを溶接してもよい。
【００３５】
締め込みボルト１４の先端１４ａは、図２のように、半球形に構成される。これにより、締め込み時に締め込みボルト１４の先端１４ａの摩擦を低減できるので、締め込むために必要な力を減少させることができ、また、締め込みボルト１４をトラス下弦材１に密着させて回転させるときにトラス下弦材１の損傷を防ぐことができる。なお、締め込みボルト１４のねじ山１４ｂのピッチを狭くすることで、さらに締め込みボルト１４を締め込む時に必要な力を減少させることができる。
【００３６】
また、図１（ａ）のように、接着剤充填時の接着剤の漏れ止めのために、接合部材１０の両端にはトラス下弦材１の断面形状に合わせて加工された漏れ止めプレート１５が取り付けられる。漏れ止めプレート１５は、下側漏れ止めプレート１５ａと上側漏れ止めプレート１５ｂとの上下に二分割されている。下側漏れ止めプレート１５ａは接合部材１０の両端に予め溶接等により設けられる。上側漏れ止めプレート１５ｂは接合部材１０がトラス下弦材１に配置されてから設けられる。なお、下側漏れ止めプレート１５ａは、トラス下弦材１と接合部材１０との隙間を一定以上確保するスペーサの役割を兼ねるようにしてもよい。
【００３７】
接着剤を充填するには、接合部材１０の両端において、接合部材１０とトラス下弦材１との隙間をふさぐ必要があるが、トラス下弦材１に接合部材１０を配置してから、隙間を塞ごうとすると、特に上半分で隙間が大きくなる傾向にある。一方、充填する接着剤は充填性の観点から粘度が低くなる傾向にあるため、小さな隙間があるだけで、接着剤が硬化前に漏れてしまう。このため、漏れ止めプレート１５を用いることで、トラス下弦材１との隙間を狭くできるので、接着剤の漏れ止め作業が容易になる。この漏れ止め作業には、パテ状の接着剤、漏れ止めのコーキング剤、シーリング剤、ブチルテープ等が使用可能である。
【００３８】
図１（ｂ）のように、接合部材１０の内部空間内にトラス下弦材１が位置した状態で接着剤を流し込んで充填する。この接着剤が硬化して接着剤部１７が形成されることで、接合部材１０がトラス下弦材１に装着される。接着剤は耐久性、耐熱性、耐水性、耐薬品性に優れているエポキシ樹脂系の接着剤が好ましい。この場合、接合部材１０の上側の開口２０から流し込むことで内部空間に充填できるように粘度が低い接着剤が好ましい。
【００３９】
また、図１（ｂ）のように、接合部材１０の底板１２と側板１１，１１との下側の両隅には、斜め板材１６，１６を溶接等により取り付けている。これにより、接合部材１０の強度を増すとともに接着剤の量を減らすことができる。
【００４０】
締め込みボルト１４，１４を鋼管からなるトラス下弦材１に対し両側から締め込むこと、および、その表面を変形させることによって、以下のような効果(a)〜(e)を得ることができる。
【００４１】
(a)接合部材１０内で接着剤部１７がトラス下弦材１側の接着面ではがれると、応力を伝達することができなくなるが、トラス下弦材１（鋼管）の表面を締め込みボルト１４，１４により表面を変形させることにより、鋼管側の接着面ではがれたとしても、接着剤部１７自体が形状を保ち、応力を伝達できるので、接合部材１０とトラス下弦材１との接合強度を維持でき、信頼性を保つことができる。
(b)締め込みボルト１４，１４自体の締め込み力によって、接合部材１０とトラス下弦材１との接合強度が増加する。
(c)接着剤部１７の接着面での剥離による破壊は脆性的であるが、締め込みボルト１４，１４を併用することにより、接着面での剥離後も締め込みボルト１４，１４の支圧力によりトラス下弦材１を固定できるので、接着剤部１７の脆性的な破壊を防ぐことができる。
(d)締め込みボルト１４，１４で締め込んで固定しているので、剛性が比較的低い接着剤部１７よりも初期剛性を向上させることができ、接着剤部１７の変形を抑えることができる。これにより、振動等による繰り返し荷重の影響や鉛直方向の荷重による接着剤部１７の長期たわみの影響を低減することができる。
(e)接着剤は弱材令時に変形させると強度が減少するが、締め込みボルト１４，１４で固定することにより、接着剤部１７が動かないように固定することができる。そのため、接着剤の硬化までの振動の影響などを低減し、品質を向上させることができる。
【００４２】
また、トラス下弦材１の外面を、接合部材１０を配置する前に、その接合部材１０が位置する範囲内で予め変形させておくことが好ましく、これによって、上記効果(a)を得ることができる。
【００４３】
また、開き止めボルト１３を接合部材１０に取り付けることで、接合部材１０に開口２０を開くような力が加わっても、接着剤部１７を拘束し、これにより接合部材１０とトラス下弦材１との接合耐力が増加する。また、締め込みボルト１４，１４を接合部材１０に締め込むとき、その反力を開き止めボルト１３が負担することで、締め込みボルト１４，１４による必要な締め込み力を確保することができる。
【００４４】
なお、図１（ａ）（ｂ）では、開き止めボルト１３を２組設けたが、これに限定されず、接合部材１０のサイズ、たとえば接合部材１０の補強対象部材の長さ方向の長さに応じて、１組としてもよく、また、３組またはそれ以上としてもよい。同様に、締め込みボルト１４，１４を２組設けたが、これに限定されず、接合部材１０のサイズ、たとえば接合部材１０の補強対象部材の長さ方向の長さに応じて、１組としてもよく、また、３組またはそれ以上としてもよい。
【００４５】
次に、接合部材を補強対象部材である鋼管に装着する本実施形態による施工工程について図３〜図５を参照して説明する。
【００４６】
図３（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態による接合部材を補強対象部材に装着する施工工程を示す図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、図３（ｃ）に続く施工工程を示す図である。図５（ａ）〜（ｃ）は、図４（ｃ）に続く施工工程を示す図である。なお、図３〜図５において、各左図は図１（ａ）と同様の側面図、各右図は図１（ｂ）と同様の断面図である。
【００４７】
図３〜図５では、図１と同様の構成の接合部材１０Ａに開き止めボルト１３および締め込みボルト１４，１４をそれぞれ１組ずつ取り付け、補強対象部材を鋼管２としている。また、各左図の側面図では、鋼管２の図示を省略している。
【００４８】
(1)接合部材の接着面脱脂、開き止めボルトの差し込み
鋼管２の塗装や錆を除去し、アセトン等により、鋼管２や接合部材１０Ａの内側の接着面の脱脂を行う。次に、図３（ａ）のように、接合部材１０Ａを開口２０を通して鋼管２に下側から配置し、開き止めボルト１３のボルト部分を側板１１，１１に差し込む。
【００４９】
(2)開き止めボルト内側のナット締め
次に、図３（ｂ）のように、開き止めボルト１３の内側のナット１３ａを側板１１に接するまで軽く締める。次に、ナット１３ａにマーキングを行い、一方のナット１３ａをスパナで固定し、他方のナット１３ａをスパナで60度回転させる。この時、ボルト１３やワッシャの共廻りは許容する。
【００５０】
(3)開き止めボルトの外側のナット締め
図３（ｃ）のように、開き止めボルト１３の外側のナット１３ｂをセットする。ダブルナットとする理由は、ボルトの緩み止めである。ダブルナットのうち接合部材１０Ａに近い側のナット１３ａをスパナで固定し、ダブルナットのうち接合部材１０Ａより遠い側のナット１３ｂをスパナで締め込む。次に、接合部材１０Ａ内において開き止めボルト１３と鋼管２との間に上部スペーサ１９を配置することで、接合部材１０Ａと鋼管２とを仮止めし、両者の上下方向位置を仮固定する。
【００５１】
(4)側面スペーサのセット
次に、図４（ａ）のように、接合部材１０Ａの側板１１，１１の内側面と鋼管２の側面との間に所定厚さのプレートからなる側面スペーサ１８，１８を開き止めボルト１３の両側に設置する。
【００５２】
(5)締め込みボルトの締め込み量のマーキング
次に、図４（ｂ）のように、両側の締め込みボルト１４，１４を、鋼管２の位置が中央になるように、軽く、手締めで固定する。そして、締め込みボルト１４，１４を締め込む位置を確認し、最終的に締め込む位置にマーキングを行う。最終的な締め込み量を所定量Ａとする。なお、締め込みボルト１４のネジは所定ピッチなので、インパクトレンチのソケットに回転した量がわかるようにマーキングを行い、回転量も管理する。
【００５３】
(6)締め込みボルトの１次締め
次に、両側の締め込みボルト１４，１４を、それぞれ、１回転ずつ締め込む。
【００５４】
(7)締め込みボルトのボルト締め
次に、図４（ｃ）のように、締め込みボルト１４，１４を締め込み、その締め込み量は、１次締めの締め込み量もあわせて所定量Ａとする。許容誤差は、たとえば、-1mm〜+2mmとする。締め込みボルト１４，１４へのマーキングとあわせて、締め込みボルトの回転量でも管理する。これにより、鋼管２の側面が凹み変形する。
【００５５】
(8)側面スペーサの撤去
次に、図５（ａ）のように、接合部材１０Ａから側面スペーサ１８および上部スペーサ１９を撤去する。なお、上部スペーサ１９は撤去せず、そのまま残してもよい。
【００５６】
(9)漏れ止めプレートのセット、漏れ止め施工
次に、図５（ｂ）のように、接合部材１０Ａの両端に上側漏れ止めプレート１５ｂをセットする。接着剤の充填の時の漏れ止めのために接合部材１０Ａの端部や締め込みボルト１４，１４の部分をパテ状のエポキシ樹脂接着剤により塞ぐ。なお、上側漏れ止めプレート１５ｂは、内側よりガムテープやブチルテープ等により仮止めし、鋼管２や接合部材１０Ａとの隙間をパテ状のエポキシ樹脂接着剤で塞ぐ。
【００５７】
(10)接着剤の充填
次に、図５（ｃ）のように、接着剤を接合部材１０Ａの上方の開口２０の片側から接合部材１０Ａの内部空間へ接着剤を流し込んで充填する。この接着剤が硬化することで接着剤部１７が形成される。
【００５８】
(11)塗装
次に、接着剤部１７の紫外線劣化防止のために、接着剤部１７の上部の錆止め塗装を行う。あるいは、接合部材１０Ａ内の接着剤部１７の上部をプレートで塞ぐようにしてもよい。
【００５９】
以上のようにして、本実施形態による施工工程により、接合部材１０Ａを補強対象部材である鋼管２に接着剤を用いて装着することができる。
【００６０】
なお、図４（ａ）の側面スペーサ１８，１８の役割は、締め込みボルト１４，１４の締め込み力により大きな力が加わったとき、下側漏れ止めプレート１５ａを支点として、鋼管２の締め込み部分が押されて鋼管２が横に変形することを防ぐことである。鋼管２が横に変形してしまうと、接合部材１０Ａ内で片側だけ隙間が狭くなって、接着剤の充填性に悪影響を与えてしまうおそれがあるので、側面スペーサ１８，１８を設けることで、締め込みボルト１４の締め込み力により鋼管２が片側に寄って横に変形することを防ぐことができる。しかし、本発明者等のさらなる検討によれば、側面スペーサがなくとも変形の問題なしに施工できる場合があり、この場合には側面スペーサを省略できる。ただし、たとえば、接合部材が鋼管の長手方向に長くなった場合などは、横に変形しやすくなるので、側面スペーサを用いることが好ましい。
【００６１】
また、図３（ｃ）の上部スペーサ１９は、たとえば、板状やくさび状のものから構成できる。くさび状の場合には、上部スペーサ１９をトラス下弦材１と開き止めボルト１３との間に隙間なく固定することが容易となる。また、上部スペーサ１９を比較的薄いプレートとし、必要枚数を挟み込むようにしてもよい。なお、上部スペーサ１９を鋼材やプラスチックのように耐久性のある材料から構成する場合、上部スペーサ１９を撤去する必要がなく、接合部材と補強対象部材との構造体の一部として利用するようにしてもよい。一方、木製の上部スペーサ１９を用いた場合には、安価で施工性は良好でるが、撤去することが望ましい。
【００６２】
また、両側板１１，１１における開き止めボルト１３の上下方向位置を予め調整しておき、開き止めボルト１３をトラス下弦材１に近接させることで開き止めボルト１３に上部スペーサ１９の役割を兼用させてもよい。この場合には、上部スペーサ１９を省略できる。
【００６３】
また、締め込みボルト１４の締め込み量は、マークや回転量で管理するだけではなく、たとえば、ちょうど全部締め込むことで既定の締め込み量が確保できるようにボルトの長さを予め調整しておくことにより、管理するようにしてもよい。
【００６４】
次に、図１の接合部材を用いて構造物の補強対象部材と補強部材とを接合した本実施形態による補強構造について図６，図７，図８を参照して説明する。図６は、本実施形態による補強構造を示す要部上面図（ａ）および要部側面図（ｂ）である。図７は、図６（ａ）（ｂ）の補強構造を図６（ｂ）の矢印方向VIIから見た図である。図８は、図６（ａ）（ｂ），図７の補強構造の各部分を分解して示す図７と同様の図である。
【００６５】
図６（ａ）（ｂ），図７，図８のように、本実施形態による補強構造において、補強対象部材は、水平に配置された鋼管からなるトラス下弦材１であるが、トラス下弦材１には、鉛直方向上方に延びる垂直トラス材１ａと垂直トラス材１ａの両側で斜め上方に延びる斜めトラス材１ｂ，１ｃとが接続されている。垂直トラス材１ａおよび斜めトラス材１ｂ，１ｃは、トラス下弦材１の長手方向に延びかつ鉛直方向上側に延びる平面を形成するように配置されている。
【００６６】
また、補強部材は、図６〜図８のように、トラス下弦材１から水平に四方向に突き出るように配置された新設の複数のブレース材５である。各ブレース材５は、新設の補強フレーム６および接合部材１０を介してトラス下弦材１と結合する。
【００６７】
すなわち、接合部材１０がトラス下弦材１に上述のように接着剤を用いて装着されるが、この場合、２組の開き止めボルト１３，１３が垂直トラス材１ａを挟むようにして配置され、垂直トラス材１ａと斜めトラス材１ｂとの間、および、垂直トラス材１ａと斜めトラス材１ｃとの間に位置する。また、接合部材１０の底板１２は、補強フレーム６の上部プレート６ａと複数のボルトナット７により接合している。また、各ブレース材５は、補強フレーム６の水平プレート６ｂに複数のボルトナット８により接合している。
【００６８】
次に、図６〜図８の補強構造の組み立て工程について図１〜図５，図９を参照して説明する。図９は、本実施形態による補強構造の組み立て工程Ｓ０１〜Ｓ０８を説明するためのフローチャートである。
【００６９】
図１の接合部材１０を用意し（Ｓ０１）、トラス下弦材１に開口２０から配置し、開き止めボルト１３，１３を図３（ａ）〜（ｃ）のようにして側板１１，１１間に取り付けることで、接合部材１０をトラス下弦材１に取り付ける（Ｓ０２）。
【００７０】
なお、接合部材１０は、溶接等により組み立てられるが、外部の工場等で溶接等が行われてから搬入されるので、補強対象の構造物が火気の取り扱いが厳禁である施設や工場等であっても問題はない。
【００７１】
次に、図３（ｃ）のように、開き止めボルト１３とトラス下弦材１との間に上部スペーサ１９を挟み込み、接合部材１０をトラス下弦材１に仮止めする（Ｓ０３）。これにより、接合部材１０がトラス下弦材１に対し上下方向に仮止めされる。
【００７２】
次に、図６（ａ）（ｂ），図７のように、接合部材１０と補強フレーム６とをボルトナット７により、補強フレームと各ブレース材５とをボルトナット８により、それぞれ固定する（Ｓ０４）。ボルトナット７，８は本締めまで行うことで、各ブレース材５の設置位置を決める。
【００７３】
次に、図４（ａ）のように側面スペーサ１８を設置し（Ｓ０５）、図４（ｂ）（ｃ）のように締め込みボルト１４，１４でトラス下弦材１を固定する（Ｓ０６）。
【００７４】
次に、図５（ａ）のように側面スペーサ１８を撤去し、必要に応じて上部スペーサ１９も撤去する（Ｓ０７）。次に、図５（ｂ）のように、上側漏れ止めプレート１５ｂをセットし、漏れ止め施工を行う（Ｓ０８）。
【００７５】
次に、図５（ｃ）のように、接合部材１０内に接着剤を注入し充填する（Ｓ０９）。この接着剤が硬化することで接着剤部１７が形成される（Ｓ１０）。
【００７６】
以上のようにして、図６〜図８の補強構造を組み立てることができるが、本実施形態による構造物補強方法・補強構造によれば、接合部材１０を補強対象部材のトラス下弦材１に装着する際に、接合部材１０をその両側板１１，１１の間に上側に向いた開口２０からトラス下弦材１に対し下側から配置し、接着剤を開口２０の上部片側から流し込むことにより、接着剤が充填されるところを上側から目視でき、接合部材１０内の空間に充填される接着剤の充填性を直接確認することができる。また、上述のように構造物を補強した後、地震が発生した場合、上部より接着剤部１７の損傷の状況を直接目視することができるので、補修等の迅速な対応が可能である。さらに、開き止め部材１３，１３を接合部材１０の両側板１１，１１に取り付けることで、開口２０が開くような力に対抗するので、補強された構造物の供用中に接合部材１０に対し接合部材１０の開口２０が開くような力が加わっても、硬化した接着剤部１７を拘束し、これにより接合部材１０とトラス下弦材１との接合耐力が増加する。
【００７７】
また、上述の工程において、接合部材１０内へ接着剤を注入後に新設のブレース材５のボルトの締め込みなどを行うと、接着剤に無理な力がかかるので、上部スペーサ１９により接合部材１０をトラス下弦材１に仮止めし、次に、ボルトナット７，８の本締めをすることでブレース材５の設置位置を決めてから、接着剤を注入することで、接着剤に無理な力が加わることがない。また、ブレース材５の設置位置を決めてから、締め付けボルト１４による締め付けを行い、次に、接着剤を注入することで、いっそう接着剤に無理な力が加わることがない。
【００７８】
また、補強対象部材であるトラス下弦材１に斜めトラス材１ｂ，１ｃが接続されていても、接合部材１０において開き止めボルト１３，１３の位置を斜めトラス材１ｂ，１ｃと干渉しないように予め調整しておくことで、接合部材１０を斜めトラス材１ｂ，１ｃが接続されたトラス下弦材１に装着することができる。これにより、補強部材の取り付け位置が制限されない。
【００７９】
また、補強対象部材の既存の鋼管が位置した状態で接合部材の内部空間に接着剤を充填した場合、長期クリープや繰り返し荷重に関する問題や剛性が低い問題等に関しては、締め込みボルトを併用することで、接合耐力が増加し、長期クリープや繰り返し荷重に対して信頼性が向上し、初期剛性が高い、といった特徴によって上記問題を解決できる。
【００８０】
次に、図１０を参照して本実施形態の補強構造の変形例について説明する。図１０は、本実施形態の補強構造の変形例を示す図６（ｂ）と同様の図である。
【００８１】
図１０では、図６〜図８の補強構造のトラス下弦材１に対し水平方向に直交するトラス下弦材１ｄが接続されている。このため、図６〜８の接合部材１０をトラス下弦材１に装着しようとしても、接合部材１０がトラス下弦材１に直交するトラス下弦材１ｄと干渉して取り付けることができない。そこで、接合部材をトラス下弦材１の長手方向に二分割し、図１０のように、二つの接合部材１０Ａ，１０Ａを、トラス下弦材１ｄを挟むようにしてその両側に設置する。各接合部材１０Ａには１組の開き止めボルト１３を、斜めトラス材１ｂ，１ｃの下側空間を通るようにして設置する。
【００８２】
図１０の補強構造によれば、トラス下弦材１に直交し干渉するトラス下弦材１ｄが接続されている場合でも、接合部材を分割構造にすることで、図６〜図８と同様にして接合部材をトラス下弦材１に装着することができる。
【００８３】
また、補強対象部材と接合部材との接合位置は、補強対象部材と他の部材との接続部にできるだけ近い方が、既存の補強対象部材への応力的な負担を小さくすることができる。図１０のように、接合部材を分割構造にすることで、二つの接合部材１０Ａ，１０Ａを、トラス下弦材１と垂直トラス材１ａ、斜めトラス材１ｂ，１ｃ、トラス下弦材１ｄとが接続する接続部の近くに設置できるので、トラス下弦材１への応力的な負担が小さくなり、好ましい。
【００８４】
以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。たとえば、接合部材は、本実施形態ではコ字状に構成したが、本発明はこれに限定されず、たとえば、板材を曲げ、Ｕ字状に構成することで、同様の効果を得ることができる。
【００８５】
また、補強対象部材として鋼管からなるトラス下弦材を例にしたが、本発明はこれに限定されず、補強対象部材は、鋼管以外にも、矩形型管、溝形鋼やアングルの組立部材等の様々な形状を持つ部材であってよい。
【００８６】
また、補強部材として水平ブレース材を例にしたが、本発明はこれに限定されず、鉛直ブレース材、方杖、火打ち材などであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明によれば、構造物補強のときに、接合部材を補強対象部材に装着する際の接着剤の充填性を直接確認できるので、品質管理上好ましく、信頼性のある構造物補強を実現できる。また、補強部材の取り付け位置が制限されないので、補強構造設計の自由度が高まる。
【符号の説明】
【００８８】
１ トラス下弦材、補強対象部材
１ａ 垂直トラス材
１ｂ 斜めトラス材
１ｄ トラス下弦材１に水平に直交するトラス下弦材
２ 鋼管
５ ブレース材
６ 補強フレーム
６ａ 上部プレート
６ｂ 水平プレート
７，８ ボルトナット
１０，１０Ａ 接合部材
１１ 側板
１２ 底板
１３ 開き止めボルト
１４ 締め付けボルト
１５ａ 下側漏れ止めプレート
１５ｂ 上側漏れ止めプレート
１６ 斜め板材
１７ 接着剤部
１８ 側面スペーサ
１９ 上部スペーサ
２０ 開口
【図１】
2016145451.tif 000003
【図２】
2016145451.tif 000004
【図３】
2016145451.tif 000005
【図４】
2016145451.tif 000006
【図５】
2016145451.tif 000007
【図６】
2016145451.tif 000008
【図７】
2016145451.tif 000009
【図８】
2016145451.tif 000010
【図９】
2016145451.tif 000011
【図１０】
2016145451.tif 000012