(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存の建築物の柱と梁とに囲まれた開口部に、間柱を設置することによって制振補強を行う既存建築物の制振補強用間柱であって、
運搬できる大きさの鋼部材によって形成される上部及び下部と、上部及び下部の間に設けられるダンパーとを備え、
前記上部及び下部のうち下部は、複数本のＨ形鋼がフランジ部分で重なるように積み上げられてそれぞれが高力ボルトで接合され、
前記上部は、積み上げられる２本のＣＴ形鋼と１本以上のＨ形鋼とを有し、
前記２本のＣＴ形鋼は、ウエブの先端同士を当接した状態で、スチフナー同士が対向して当接するように上下に対向配置され、
前記対向するスチフナーは複数枚の鋼板で挟み、高力ボルトで締結することによって接合され、
前記ＣＴ形鋼の対向するウエブ同士は、両ウエブに跨るように複数枚の鋼板で挟み、高力ボルトで締結することによって接合され、
前記各鋼板には、高力ボルトが貫通するボルト穴がそれぞれ設けられ、かつ、一方のＣＴ形鋼側のボルト穴を長穴として、高さ調整可能に構成されていることを特徴とする既存建築物の制振補強用間柱。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震等に対する補強を行うための既存建築物の制振補強用間柱に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、既存不適格ＲＣ構造物の制振補強が盛んに行われており、特開２０００−１９９９号公報及び特開２０００−４５５３８号公報に示すように、間柱を用いたダンパーの取付方法が数多く提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
間柱を用いる方法は、ブレースを利用する補強方法と比較すると、開口部が確保しやすいという利点があるが、間柱部材が大きくなるという欠点がある。
間柱部材が大きくなると、以下の問題点が出てくる。
▲１▼小規模な建築物は、エレベーターや階段、または通路等の動線も小規模である。このような建築物に大きな間柱部材を搬入する場合、動線内を間柱部材を通過させるのが難しく、また、既存建築物の内装を傷つける恐れが有るなど、既存建築物内への間柱部材の搬入は難しい。
▲２▼大きな間柱部材は、クレーン等の機材を用いなければ所定の場所に設置できない。これらの機材を既存建築物内に搬入するには手間がかかる。
▲３▼利用する部材が大きくなるほど、作業に要する空間（作業空間）も広くなってしまい、建築物によっては、充分な作業空間を確保できない。
以上のような問題点から、人が建築物を利用している状態で補強作業（居ながら補強）を行うことが難しい。
【０００４】
本発明の課題は、搬入や作業にスペースや機材を要さず、人が建築物を利用している状態で作業を行うことができる、既存建築物の制振補強用間柱を提案することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決すべく本発明は、例えば図１及び図３に示すように、既存の建築物の柱（１０）と梁（１１）とに囲まれた開口部（１２）に、間柱（１）を設置することによって制振補強を行う既存建築物の制振補強用間柱であって、複数の鋼部材（２ａ、２ｂ）を組み立てて構成されていることを特徴としている。
即ち、本発明の既存建築物の制振補強用間柱は、
運搬できる大きさの鋼部材によって形成される上部及び下部と、上部及び下部の間に設けられるダンパーとを備え、
前記上部及び下部のうち下部は、複数本のＨ形鋼がフランジ部分で重なるように積み上げられてそれぞれが高力ボルトで接合され、
前記上部は、積み上げられる２本のＣＴ形鋼と１本以上のＨ形鋼とを有し、
前記２本のＣＴ形鋼は、ウエブの先端同士を当接した状態で、スチフナー同士が対向して当接するように上下に対向配置され、
前記対向するスチフナー同士は複数枚の鋼板で挟み、高力ボルトで締結することによって接合され、
前記ＣＴ形鋼の対向するウエブ同士は、両ウエブに跨るように複数枚の鋼板で挟み、高力ボルトで締結することによって接合され、
前記各鋼板には、高力ボルトが貫通するボルト穴がそれぞれ設けられ、かつ、一方のＣＴ形鋼側のボルト穴を長穴として、高さ調整可能に構成されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、複数の鋼部材を組み立てて間柱を形成することにより、運搬する際に間柱を分割することができる。従って、通路等の動線が小さい既存建築物内部への間柱の搬入や所定の階への移動を容易に行うことができ、既存建築物の内装等を傷つけてしまうことも防止できる。
【０００８】
また、本発明によれば、鋼部材を既存建物内で運搬できる大きさとすることにより、間柱を設置するための大型機材等が不要となるので、機材搬入等にかかる手間を省くことができる。また、鋼部材が小さく形成されるので、作業の安全性が向上すると共に、作業空間が小さくても良くなるため、既存建築物を使用しながら制振補強作業を行うことができる。
【００１０】
また、本発明によれば、鋼部材は、高力ボルト接合によって組み立てられるので、組み立て作業を容易に行うことができる。
【００１４】
また、本発明によれば、鋼部材の間にダンパーを介在することにより、地震等により間柱に生じる振動を減衰することができ、これにより既存建築物を制振することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
本発明の既存建築物の制振補強用間柱１は図１に示すように、鋼部材２によって形成される上部１ａ及び下部１ｂと、上部１ａ及び下部１ｂの間に介在するダンパー３とから概略構成されている。
間柱１を構成する鋼部材２は、流通されている鋼部材、例えば、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼、ＣＴ形鋼、溝形鋼等を用いることが可能であるが、容易に積み重ねることができるＨ形鋼が最適である。また、鋼板を溶接して形成したビルドＨ形鋼を用いても良い。間柱１の上部１ａ及び下部１ｂは、図６〜図８に示すようにＨ形鋼のみで構成しても良いし、図１〜図５に示すように、Ｈ形鋼及びＣＴ形鋼を用いて構成してもよい。
ここでは主に、図１〜３に示される間柱１を用いて説明を行う。
【００１７】
間柱１の上部１ａ及び下部１ｂは、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、４本のＨ形鋼２ａと２本のＣＴ形鋼２ｂから構成されている。Ｈ形鋼２ａ及びＣＴ形鋼２ｂは、それぞれ、２〜４人の作業者が手で運搬できる大きさに形成し、ウェブには必要に応じてスチフナー４が添え付けられている。
【００１８】
間柱１の下部１ｂは、上述のように形成したＨ形鋼２ａをフランジ部分で重ね合わせて、３本積み上げ、それぞれを高力ボルト５で接合する。
一方、間柱１の上部１ａは、２本のＣＴ形鋼２ｂと１本のＨ形鋼２ａとを積み上げて形成する。２本のＣＴ形鋼２ｂは、ウェブの先端同士を当接した状態で、スチフナー４同士が対向して当接するように形成されており、この対向するスチフナー４を２枚の鋼板６で挟み、高力ボルト５で締結することによって接合する。同時に、ウェブ側面でも、２本のＣＴ形鋼２ｂのウェブに跨るように鋼板７を取付けて２本のＣＴ形鋼２ｂを接合する。このＣＴ形鋼２ｂの一方のフランジにＨ形鋼２ａのフランジを重ね、高力ボルト５で締結して間柱１の上部１ａが構成される。
【００１９】
鋼板６及び鋼板７には、高力ボルト５が貫通するボルト穴８が設けられているが、一方のＣＴ形鋼２ｂ側のボルト穴８を長穴とし、これにより高さの微調整が可能とする。なお、上部１ａ及び下部１ｂの構造は図４及び図５に示すようにな構造として高さ調節可能としても良い。
また、高さの微調整が必要ない場合は、図６〜図８に示すように、Ｈ形鋼２ａのみで構成しても良い。この場合、Ｈ形鋼２ａのフランジ部分で接合を行うことができるので、鋼板６及び鋼板７は不要となる。
【００２０】
以上のように構成した間柱１の上部１ａと下部１ｂの間に、ダンパー３を介在させ、高力ボルト５によって間柱１の上部１ａ及び下部１ｂと接合し、間柱１が形成される。なお、このダンパー３は、間柱１の振動を減衰できるもので、鋼部材２の間に介在できるものであればどのようなものでも良い。
【００２１】
構成された間柱１は、図３に示すように、建築物の柱１０及び梁１１に囲まれた開口部１２に取付けられる。開口部１２へは、各鋼部材２を結合しない状態で作業者の手や小型台車等を用いて搬入し、開口部１２内で上述したように組み立てる。間柱１は、上端及び下端にて、接合部材９を介して既存建築物の梁１１に接合される。接合部材９としては、あと施工アンカー、またはエポキシ樹脂を用いる。間柱１を設置することによって梁１１にせん断力が生じる可能性が予想される場合は、梁１１に補強を行っても良い。
なお、あと施工アンカーで接合する場合、アンカーの設置数が少ないと地震等の作用外力に対してアンカーが破損してしまうことが考えられるので、図５、図７及び図８に示すように、間柱１の上部１ａ及び下部１ｂをピラミッド状として梁１１に対向する側を長くし、アンカー打設本数を多くしても良い。
【００２２】
このように、上記実施の形態の既存建築物の制振補強用間柱によれば、２〜４人の作業者で搬入できる大きさの複数の鋼部材２（Ｈ形鋼２ａあるいはＣＴ形鋼２ｂ）を組み立てて間柱１を形成することにより、運搬や設置の際に大型機材等が不要となり機材搬入等にかかる手間を省くことができると共に、通路等の動線が小さい既存建築物内部への間柱１の搬入や所定の階への移動を容易に行うことができ、既存建築物の内装等を傷つけてしまうことを防止できる。また、鋼部材２が小さく形成されることにより、作業上の安全性が向上すると共に、作業空間が小さくても良くなるため、既存建築物を通常通りに使用しながら制振補強作業を行うことができる。
【００２３】
流通している鋼部材２を用いたことにより低コストで間柱１を形成することができる。特にＨ形鋼２ａを用いると、低コストでできるだけでなく、積み重ねやすいため、間柱１の形成を容易に行うことができる。また、Ｈ形鋼２ａのフランジがスチフナーとして作用するため、間柱１の座屈防止となるので、Ｈ形鋼２ａのウェブを薄くすることが可能となり、間柱１の重量を軽くすることも可能である。また、ＣＴ形鋼２ｂを用いることにより、高さ調節可能な間柱１を形成することもできる。
さらに、鋼部材２の結合を高力ボルト５を用いて行うことにより、結合を迅速かつ容易に行うことができ、作業工程を更に短縮することができる。
【００２４】
なお、以上の実施の形態例の図３においては、１つの開口部に間柱を１本のみ設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、必要に応じて複数の間柱を設置しても良い。
また、鋼部材としてはＨ形鋼、ＣＴ形鋼だけでなく、Ｉ形鋼、溝形鋼などのその他の流通している鋼材やビルドＨ形鋼等を用いても良い。
間柱の形状、大きさ等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、間柱を複数の鋼部材を組み立てて形成するようにしたことにより、間柱の既存建築物への搬入や所定階への移動等の際に分割することができる。従って、通路等の動線が小さい既存建築物へ設置する際の間柱の搬入や移動を容易に行うことができる。また、搬入時に既存建築物の内装等に損傷を与えるのを防止できる。
【００２６】
また、本発明によれば、鋼部材を既存建築物内で運搬できる大きさにすることにより、鋼部材が小さく形成される。従って、間柱設置作業に要する空間が小さくても良くなるため、既存建築物を使用しながら制振補強作業を行うことができると共に、作業の安全性も向上する。また、間柱を設置するためのクレーン等の大型機材等が不要となるので、機材搬入等にかかる手間を省くことができる。
【００２７】
また、本発明によれば、各鋼部材は、高力ボルトによって接合されるので、組み立て作業を容易に行うことができる。
【００２８】
また、本発明によれば、鋼部材として流通している鋼部材を用いることにより、低コストで間柱を形成することができる。特に、Ｈ形鋼を用いることにより、積み重ねが行いやすいため、間柱の形成を容易に行うことができる。
【００２９】
また、本発明によれば、鋼部材に介在したダンパーが、地震等により間柱に生じた振動を減衰するので、既存建築物を制振することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一例としてのＣＴ形鋼及びＨ形鋼を用いた間柱の組立状態を示す側面図である。
【図２】図１における間柱の構造を示す側面図であり、
（ａ）は組立て前の各鋼部材の構造を示す図であり、
（ｂ）は組立後の間柱の構造を示す図である。
【図３】図１における間柱の既存建築物への取付状態を示す概略側面図である。
【図４】ＣＴ形鋼及びＨ形鋼を用いた他の間柱の構造を示す側面図である。
【図５】ＣＴ形鋼及びＨ形鋼を用い、梁に対向する側を長くした間柱の構造を示す側面図である。
【図６】Ｈ形鋼のみを用いて形成した間柱の一例を示す側面図である。
【図７】Ｈ形鋼のみを用い、梁に対向する側を長くした間柱の一例を示す側面図である。
【図８】Ｈ形鋼のみを用い、梁に対向する側を長くした間柱のその他の例を示す側面図である。
【符号の説明】
１   間柱
２   鋼部材
２ａ Ｈ形鋼
２ｂ ＣＴ形鋼
３   ダンパー
５   高力ボルト
１０ 柱
１１ 梁
１２ 開口部
【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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