(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存の柱梁フレームの耐震補強として鉄骨ブレースを増設する工法において、
柱梁フレームの面内へ組み入れる枠付き鉄骨ブレースは、周辺枠を柱梁フレームとの間に施工上必要な隙間を確保した大きさに組み立てること、
前記枠付き鉄骨ブレースの周辺枠が柱梁フレームを形成する上側の梁の下面及び左右の柱の内側面と対峙する鉄骨面に、接着材の強度の発現に好ましい大きさの隙間を形成するように隙間調整板を接着すること、
前記柱梁フレームとその面内へ組み入れた枠付き鉄骨ブレースの周辺枠との各接触面の間へ接着材を注入し接着すること、
をそれぞれ特徴とする耐震補強の鉄骨ブレース増設工法。
【請求項２】
既存の柱梁フレームの耐震補強として鉄骨ブレースを増設する工法において、
柱梁フレームの面内へ組み入れる枠付き鉄骨ブレースの周辺枠を、柱梁フレームとの間に施工上必要な隙間を確保した大きさに組み立てること、
前記柱梁フレームとその面内へ組み入れた枠付き鉄骨ブレースの周辺枠との各接触面の隙間を接着材の強度の発現に好ましい大きさの隙間に埋める線・点接触構造の隙間充填材を挿入すること、
前記の隙間へ接着材を注入し接着すること、
をそれぞれ特徴とする耐震補強の鉄骨ブレース増設工法。
【請求項３】
隙間調整板は、厚さが２０〜９０ｍｍ程度で接着性の良い薄板状のモルタル板、又は鉄板などであり、これを枠付き鉄骨ブレースの周辺枠の鉄骨面に１枚又は複数枚接着して隙間の大きさを適正に調整することを特徴とする、請求項１に記載した耐震補強の鉄骨ブレース増設工法。
【請求項４】
隙間充填材は、線・点接触のエキスパンドメタル、あるいは鉄筋を縦横に梯子状に組み立てたものなどであることを特徴とする、請求項２に記載した耐震補強の鉄骨ブレース増設工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄筋コンクリート造又は鉄骨鉄筋コンクリート造の既存建物等の耐震強度を鉄骨ブレースによって高める技術の分野に属し、更に言えば、既存建物等の柱梁フレームの耐震補強として鉄骨ブレースを増設する工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既存建物等の耐震強度を高める技術を大別すると、鉄筋コンクリート壁を増設する方法と、鉄骨ブレースを増設する方法とがある。建物の室内を開放したい場合は、鉄骨ブレースを増設する方法で耐震補強を行うのが一般的であり、建物の周囲の所謂窓際に鉄骨ブレースを増設する工法が実施される。
【０００３】
従来、既存建物が鉄筋コンクリート造であるか鉄骨鉄筋コンクリート造であるかの別を問わず、これらに鉄骨ブレースを増設して耐震補強を行う場合には、およそ図４Ａ，Ｂに示した構造と下記の作業手順が実施された。
(1）既存建物の柱１及び梁２の内側面にアンカーボルト３を打設する。
(2）周辺枠４とその面内に配置したブレース５とよりなる枠付き鉄骨ブレースを組み立てる。この場合、Ｈ形鋼は弱軸に配置する。周辺枠４の外周面にスタッド６を設ける。
(3）既存建物の柱１及び梁２と枠付き鉄骨ブレースの周辺枠４との間に配筋を行う。
【０００４】
この配筋はアンカーボルト３によるモルタルの割裂を防ぐためであり、通常はスパイラル筋７を設置する。
(4）既存の柱１及び梁２と枠付き鉄骨ブレースの周辺枠４との間の隙間の側面部分を塞ぐ型枠工事を行い、しかる後前記隙間へモルタルを注入する。
(5）モルタルの養生を行い、強度を発現後に脱型を行う。
【０００５】
因みに、特公昭６２−３１１４３号公報に開示された既存鉄筋コンクリート造建物の耐震補強構造、或いは特公平７−５１８０３号公報に開示されたＲＣ造躯体開口部の耐震補強方法においても、同様に、柱梁フレームと鉄骨ブレースの一体化手段としてアンカーボルト止め、或いはアンカー、スタッドを取り付けてモルタルを充填することが行われている。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】
(a）上記した従来の鉄骨ブレース増設工法は、アンカーボルト３の打設（例えばホールインアンカーの孔明け、打ち込み）の際に大きな騒音や振動を発生するので、建物を供用したままの「居ながら補強」は困難である。
(b）配筋工事や型枠工事、モルタル注入工事等のために職種が多くなる。また、各工事に要する期間、及び養生期間が必要のため工事の日数が多くかかる。
【０００７】
従って、本発明の目的は、できるだけ騒音や振動の発生を避けて「居ながら補強」を可能にすると共に、工期の短縮を図り、コストの低減を可能ならしめる鉄骨ブレース増設工法を提供することである。
本発明の次の目的は、既存の柱梁フレームと、その面内へ組み入れた枠付き鉄骨ブレースの周辺枠との各接触面の間を接着材で接着する鉄骨ブレース増設工法を提供することである。
【０００８】
因みに、枠付き鉄骨ブレースを接着する工法は、従前のアンカーボルトやスタッドを使用する工法に比して騒音や振動が少なく、短工期で済む特長がある。接着工法は、他の各種補強工事にも採用されて実績がある。但し、接着工法にも問題点がある。それは第１に、既存の柱梁フレームとその面内へ組み入れる枠付き鉄骨ブレースの周辺枠との間の隙間はできるだけ大きいほど鉄骨ブレースを組み立て易い。理想的には前記隙間を５０〜１００mm程度にしたい。一方、接着材の接着強度を確保するためには、前記の隙間は出来るだけ小さい方が良い。理想的には１０mm程度にしたい（図１参照）。接着材の層厚が大きいと、樹脂の発熱のため、接着強度が低下するからである。しかし、隙間を小さくすれば枠付き鉄骨ブレースの組み立て精度に厳しいものが要求される。
【０００９】
第２に、接着材（エポキシ樹脂など）は単価が高価であるため、使用量が増えると施工コストが高くなる。そこで、従来接着材に砂や豆砂利を混ぜて使用する方法も実施されているが、そうすると上位の梁と枠付き鉄骨ブレースの周辺枠との間及び左右の柱と鉄骨ブレースの周辺枠との間では砂や砂利が重力のために沈降し、砂、砂利と接着材を均一に注入できず、品質を確保できないという問題がある。また、接着材を充填するために設ける型枠が、砂や砂利が転げ落ちるため、所定の位置へ設置できない問題点もある。
【００１０】
第３に、枠付き鉄骨ブレースの加工には時間がかかるので、施工側はできるだけ早く発注したいし、鉄骨加工者もそのように希望する。既存建物の仕上げを斫り落として実際の柱梁フレームの実寸法を測定し、適合する枠付き鉄骨ブレースの寸法を正確に決定して発注することが理想的であるが、そうすると枠付き鉄骨ブレースの納入が遅れて工期が長引く。
【００１１】
従って、本発明は、枠付き鉄骨ブレースの早期発注とその組み立て易さを確保するため既存の柱梁フレームとその面内へ組み入れる枠付き鉄骨ブレースの周辺枠との間の隙間はできるだけ大きくし、５０〜１００mm程度を確保する。その一方で、接着材の接着強度を高め、且つ接着材の使用量を減らしてコストの引下げを図る工夫を凝らした、接着工法による鉄骨ブレースの増設工法を提供する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明は、既存の柱梁フレームの耐震補強として鉄骨ブレースを増設する工法において、
柱梁フレーム１、２の面内へ組み入れる枠付き鉄骨ブレース４、５は、周辺枠４を柱梁フレーム１、２との間に施工上必要な隙間８を確保した大きさに組み立てること、
前記枠付き鉄骨ブレース４、５の周辺枠４が柱梁フレーム１、２を形成する上側の梁２の下面及び左右の柱１の内側面と対峙する鉄骨面に、接着材の強度の発現に好ましい大きさの隙間を形成するように隙間調整板９を接着すること、
前記柱梁フレーム１、２とその面内へ組み入れた枠付き鉄骨ブレース４、５の周辺枠４との各接触面の間へ接着材１０、１１を注入し接着することをそれぞれ特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、既存の柱梁フレームの耐震補強として鉄骨ブレースを増設する工法において、
柱梁フレーム１、２の面内へ組み入れる枠付き鉄骨ブレース４、５の周辺枠４を、柱梁フレーム１、２との間に施工上必要な隙間を確保した大きさに組み立てること、
前記柱梁フレーム１、２とその面内へ組み入れた枠付き鉄骨ブレース４、５の周辺枠４との各接触面の隙間を接着材の強度の発現に好ましい大きさの隙間に埋める線・点接触構造の隙間充填材１２を挿入すること、
前記の隙間を接着材１０で接着することをそれぞれ特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の隙間調整板９が、厚さ２０〜９０ｍｍ程度で接着性の良い薄板状のモルタル板、又は鉄板などであり、これを枠付き鉄骨ブレースの周辺枠の鉄骨面に１枚又は複数枚接着して隙間の大きさを適正に調整することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２記載の隙間充填材１２が、線・点接触のエキスパンドメタル、あるいは鉄筋を縦横に梯子状に組み立てたものなどであることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態及び実施例】
本願発明に係る耐震補強の鉄骨ブレース増設工法の基本的考えは、図１に理想的な実施形態を示したように、ＲＣ造又はＳＲＣ造の既存建物における柱梁フレームの耐震補強として鉄骨ブレースを増設する工法として実施される。鉄骨ブレースは、周辺枠４の面内にブレース５を組み入れた枠付き鉄骨ブレースの構成で実施される。柱梁フレーム１、２とその面内へ組み入れた枠付き鉄骨ブレース４、５の特に周辺枠４との各接触面の隙間８の大きさを、全周にわたり等しく、接着強度に理想的な１０〜２０ｍｍの大きさとして接着材で接着する、所謂接着工法である。
【００１７】
請求項１記載の発明は、既存建物における柱梁フレームの耐震補強として鉄骨ブレースを増設する工法として、上記図１の接着工法を実施するにあたり、現実的な施工性を確保する手段としての実施形態を図２に示した。即ち、柱梁フレーム１、２の面内へ組み入れる枠付き鉄骨ブレース４、５を、特にその周辺枠４と柱梁フレーム１、２との間に施工上必要にして充分な大きさの隙間を確保した大きさに組み立てる。具体的に前記した隙間の大きさは、例えば５０〜１００ｍｍ程度とする。
【００１８】
そして、前記のように隙間が大きいことに原因する各種の問題を解決する手段として、前記枠付き鉄骨ブレースの外周面の特に柱梁フレームを形成する上側の梁２の下面、及び左右の柱１、１の内側面と対峙する周辺枠４の外面（鉄骨面）に、最終的に接着材の接着強度の発現に理想的ないし好ましい大きさの隙間（例えば１０〜２０mm）を形成するように隙間調整板９を予め接着して調整する。前記の隙間調整板９は、厚さが２０〜９０mm程度の薄板状のモルタル板、又は鉄板などで作成される。隙間調整板９は、図２Ｂ，Ｃに示したように、周辺枠４たるＨ形鋼のフランジ幅と同等かそれ以下の幅寸とし、その長さは使い易さを考慮して１００〜１０００mm程度とする。このような隙間調整板９は、隙間調整の必要に応じて１枚又は複数枚を順にエポキシ樹脂等の接着材により現場で予め鉄骨面に接着して事前の調整を行う。周辺枠４の外周面は平坦面であり、且つ鉄骨とモルタル板、鉄板等との接着性は大変良いので、現場においても速やかに高強度の接着ができる。
【００１９】
その結果、周辺枠４と柱梁フレーム１、２との実質的な隙間の大きさは、接着材の接着強度の発現に理想的ないし好ましい１０〜２０mmの大きさに形成することが容易にできる。かくして枠付き鉄骨ブレース４、５を柱梁フレーム１、２の面内へ組み入れ組み立てた後、接着材注入用の型枠を設置した上で枠付き鉄骨ブレースの周辺枠４とその外周の柱梁フレーム１、２との各隙間へ接着材１０を注入して接着する。従って、実質高強度の接着ができるし、接着材１０の使用量を節減できてコストダウンも図れる。また、騒音や振動を発生する原因もなく、接着材が強度を発現するまでに必要な時間も極めて短いから、すこぶる短工期の施工ができる。現場での職種も少ない。
【００２０】
図２に示した実施例は、隙間調整板９が、枠付き鉄骨ブレース４、５の周辺枠４が柱梁フレームを形成する上側の梁２の下面、及び左右の柱１、１の内側面と対峙する３辺の隙間にのみ配置された構成を示している。即ち、下位の梁２の上面と周辺枠４とが形成する下辺の隙間には、接着材（エポキシ樹脂）に砂（細骨材）又は玉砂利（粗骨材）を混ぜて増量し、接着材の使用量と実質層厚を小さくした混合接着材１１を注入して接着した構成である。何故なら、下辺の隙間には前記の混合接着材１１の注入が容易に可能だからである。但し、枠付き鉄骨ブレースにおける周辺枠４の４辺の全てに隙間調整板９を接着し、かくして調整された隙間へ接着材１０を注入して接着する工法も同様に実施することができる。
【００２１】
次に、請求項２記載の発明も、既存建物における柱梁フレームの耐震補強として鉄骨ブレースを増設する工法に関する。もっとも、上記図１の接着工法を実施するにあたり、現実的な施工性を確保する手段としての実施形態を図３に示した。
即ち、柱梁フレーム１、２の面内へ組み入れる枠付き鉄骨ブレース４、５は、やはり柱梁フレームと周辺枠４との間に施工上必要にして充分な大きさの隙間（例えば５０〜１００ｍｍ）を確保した大きさに組み立てる。そして、前記のように隙間が大きいことに原因する各種の問題を解決するため、柱梁フレーム１、２と、その中に組み立てた枠付き鉄骨ブレースの周辺枠４の外周面との隙間に、最終的に接着材の接着強度の発現に理想的ないし好ましい大きさの隙間（例えば１０〜２０ｍｍ）を実質的に形成するように隙間充填材１２を挿入する。しかる後に前記の隙間へ接着材１０を注入して接着する。従って、実質高強度の接着ができるし、接着材１０の使用量を節減できてコストダウンも図れる。また、騒音や振動を発生する原因もなく、接着材が強度を発現するまでに必要な時間も極めて短いから、すこぶる短工期の施工ができる。現場での職種も少ない。
【００２２】
上記の隙間充填材１２としては、エキスパンドメタル、あるいは鉄筋を縦横に梯子状に組み立てたものなど、接着材１０の使用量を節約でき、且つ接着強度の確保に効果的であり、しかも柱梁フレーム又は枠付き鉄骨ブレースの周辺枠４とは点乃至線接触して面接触はしない構造材が好ましい。従って、鉄筋を使用する場合は、縦、横に組んだ構成で使用する。
【００２３】
【本発明が奏する効果】
本発明に係る耐震補強の鉄骨ブレース増設工法は、騒音や振動の発生がなく、「居ながら補強」を容易に可能にする、また、工期の著しい短縮を図れ、コストの低減を可能ならしめる。
本発明によれば、既存建物における柱梁フレームとその面内へ組み入れた枠付き鉄骨ブレースの周辺枠との各接触面の間を接着材で接着する接着工法によるものの、既存建物の柱梁フレームとその面内へ組み入れる枠付き鉄骨ブレースの周辺枠との間の隙間は施工上の必要にして充分に大きく、枠付き鉄骨ブレースを組み立て易い。更に枠付き鉄骨ブレースの早期発注も可能である。一方、接着材の接着強度を確保するために、前記の隙間は実質理想的範囲まで小さく調整されるから、高強度の接着を実現できると同時に接着材の使用量が減り、施工コストを安くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐震補強の鉄骨ブレ−スの接着工法の実施例を示した正面図である。
【図２】Ａは請求項１の発明に係る耐震補強の鉄骨ブレ−ス増設工法の実施例を示した正面図であり、Ｂ〜Ｄはそれぞれ、Ａ図のｂ〜ｄ部を拡大して示した断面図である。
【図３】Ａは請求項２の発明に係る耐震補強の鉄骨ブレ−ス増設工法の実施例を示した正面図であり、Ｂ〜Ｄはそれぞれ、Ａ図のｂ〜ｄ部を拡大して示した断面図である。
【図４】Ａは従来技術を示した正面図であり、ＢはＡ図のｂ部を拡大して示した断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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