JP2010019072A - Ｈ形鋼のボルト継手接合部の補強構造および補強方法 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｈ形鋼のボルト継手接合部の補強において、火気を用いない補強構造および補強方法を提供する。
【解決手段】Ｈ形鋼のボルト継手接合部の補強構造において、鋼板５，６をＨ形鋼のウェブ２１，２２の両側に間隔をおいてそれぞれ各Ｈ形鋼１，２に渡って配置し、前記各鋼板５，６および前記各Ｈ形鋼１，２のウェブ２１，２２に貫通孔に設け、端部に雄ねじ部２５を設けた鋼棒７を前記貫通孔にそれぞれ挿通し、前記各鋼棒７の端部の雄ねじ部２５にそれぞれナット７ａをねじ込み、前記Ｈ形鋼１，２と前記各鋼板５，６の間の空間部２６に硬化性充填材８，９を充填・固化し、前記ナット７ａを締め付けることにより鋼棒７に緊張力を与え、前記固化した硬化性充填材８，９を前記各鋼板５，６と前記Ｈ形鋼１，２のウェブ２１，２２の間で押圧するように挟み込んでいる。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄骨構造に関するもので、特にはＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造および補強方法に関するものである。

構造物におけるＨ形鋼の継手接合部を、図５に示す。（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。継手部は、Ｈ形鋼１，２におけるウェブ２１，２２及びフランジ２３，２７端部のボルト孔と、ボルト３と添板４からなり、Ｈ形鋼１，２と添板４をボルト３により締め付ける構造となっている。ボルト３が高力ボルトの場合は、ボルト張力により生じるＨ形鋼１，２と添板４の接触面の摩擦抵抗により、荷重がＨ形鋼１，２と添板４の間で伝達される。また、ボルト３がリベットボルトの場合は、リベットボルトのせん断抵抗および支圧抵抗によりＨ形鋼１，２、ボルト３、及び添板４の間で荷重が伝達される。

しかし、部材端部にボルト継手接合部を有する鉄骨造建築物の中には、ボルト継手接合部の補強を必要とするものもある。

例えば、図６に示すように鉛直力１４が加わっている構造物において、使用目的の変更に伴い、固定荷重や積載荷重および積雪荷重といった鉛直力１４が増加する場合、柱・梁・筋違１１などの鉛直力を負担する部材の母材鉄骨およびボルト継手接合部を補強する必要がある。

また、図７に示すように地震荷重や風荷重などの水平力１５を負担する筋違部材で母材鉄骨の降伏耐力よりボルト継手接合部の耐力の方が小さい場合がある。こういった場合、水平力１５が増加した時に筋違母材鉄骨１２が本来の荷重伝達性能を発揮する前に、筋違ボルト継手接合部１３が弱点となり建築物が脆性的に耐力を失う可能性がある。そこで、筋違ボルト継手接合部１３の補強により、水平力に対して筋違母材鉄骨１２が本来の性能を発揮し、建築物が粘り強く抵抗できるようにすることが必要となる。

昭和５５年以前の耐震設計法にて設計された建築物では、高さ方向に一様な水平加速度が生じるとした設計用地震力により設計がなされているが、実際の加速度は高さ方向に増えるため、ボルト継手接合部のみならず建築物全体としての耐震強度の補強を必要とする場合がある。
このようなＨ形鋼のボルト継手接合部の従来の補強方法として、以下の形態のものが知られている。

例えば、溶接によるＨ形鋼の接合部の補強方法の形態を図８に示す。同図（ａ）は正面図、（ｂ）は上部から見た図、（ｃ）は断面図である。
この形態では、ボルト３によって接合されるＨ形鋼１，２に鋼板１６を溶接し、Ｈ形鋼１，２に加わる荷重の一部を溶接部１７を介して鋼板１６に伝達することにより、ボルト継手で不足する耐力を鋼板１６で補う方法である。

同様に溶接を用いたＨ形鋼の接合部の補強方法として、図９に示すように、Ｈ形鋼１，２と添板４とを溶接Ｗし、ボルトを介さずにＨ形鋼と添板とで荷重伝達を行う方法が知られている（特許文献１参照）。

溶接を用いないＨ形鋼の接合部の補強方法を図１０に示す。同図（ａ）に示すように、既存ボルト１８をガス切断１９により撤去し、同図（ｂ）に示す太径や高強度の新設ボル
ト２０に差し替えることで、ボルト継手接合部の耐力を高めるものがある。

特開２００６−２３１３３８号公報

ボルト継手の補強を必要とする建築物の中には、ボルト継手近傍に可燃材料からなる内外装材やガス配管や電気配線などがある場合があり、補強工事に溶接などの火気を用いるには内外装材、ガス配管、電気配線に対して厳重な火気養生が必要となる。その結果、火気養生による工程の長期化やコストの増加さらには安全面での懸念といった問題が生じる。
さらに、火気養生をして溶接を用いた補強工事を行う場合、建築物内部の使用者や操業に使用制限などの影響を与えないためには、夜間や年数回実施される定期整備期間のみで工事を行なう必要があり、そのため作業が数回に分断され、更なる工程の長期化といった問題が生じる。
このような問題を解決するために、火気を用いないボルト継手接合部の補強技術が求められるが、溶接を用いないボルト差し替えの方法でも、既存ボルトを撤去する際にガス切断が必要となり、溶接と同様の問題が発生する。
そこで、本発明は、火気を用いないボルト継手の補強ができるようにすることを課題とし、そのような課題を解決したＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造および補強方法を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、火気を用いないボルト継手接合部の補強構造および補強方法について種々検討を行い、本発明を完成させるに至った。
本発明の要旨とするところは、以下のとおりである。
（１）．Ｈ形鋼のボルト継手接合部の補強構造において、鋼板をＨ形鋼のウェブの両側に間隔をおいてそれぞれ各Ｈ形鋼に渡って配置し、前記各鋼板および前記各Ｈ形鋼のウェブに貫通孔に設け、端部に雄ねじ部を設けた鋼棒を前記貫通孔にそれぞれ挿通し、前記各鋼棒の端部の雄ねじ部にそれぞれナットをねじ込み、前記Ｈ形鋼と前記各鋼板の間の空間部に硬化性充填材を充填・固化し、前記ナットを締め付けることにより鋼棒に緊張力を与え、前記固化した充填材を前記各鋼板と前記Ｈ形鋼のウェブの間で押圧するように挟み込んでいることを特徴とするＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造。
（２）．前記硬化性充填材がコンクリート、モルタルまたは合成樹脂であることを特徴とする上記（１）記載のＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造。
（３）．前記鋼板と前記硬化性充填材の間の滑りを防止するズレ止め部材を前記鋼板に取り付けたことを特徴とする上記（１）または（２）に記載のＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造。
（４）．前記Ｈ形鋼と前記硬化性充填材の間の滑りを防止するズレ止め部材を前記Ｈ形鋼に取り付けたことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造。
（５）．添板を跨ぎ、かつ前記各鋼板の間に補強部材を配置し、
補強部材とＨ型鋼をボルトで締付け固定し、
補強部材を埋め込むようにして前記硬化性充填材を充填・固化したことを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載のＨ型鋼のボルト継手接合部の補強構造。
（６）．Ｈ形鋼のボルト継手接合部の補強方法において、鋼板をＨ形鋼のウェブの両側に間隔をおいてそれぞれ各Ｈ形鋼に渡って配置し、前記各鋼板および前記Ｈ形鋼のウェブに貫通孔に設け、端部に雄ねじ部を設けた鋼棒を前記貫通孔にそれぞれ挿通させ、前記各鋼
棒の端部の雄ねじ部にナットをそれぞれねじ込み、前記Ｈ形鋼と前記各鋼板の間の空間部に硬化性充填材を充填し、前記硬化性充填材が固化した後、前記ナットを締め付けることにより鋼棒に緊張力を与え、前記固化した充填材を前記各鋼板と前記Ｈ形鋼のウェブの間で挟みこむことを特徴とするＨ形鋼のボルト継手接合部の補強方法。
（７）．前記硬化性充填材がコンクリート、モルタルまたは合成樹脂であることを特徴とする上記（６）記載のＨ形鋼のボルト継手接合部の補強方法。
（８）．前記鋼板と前記硬化性充填材の間の滑りを防止するズレ止め部材を前記鋼板に取り付けたことを特徴とする上記（６）または（７）に記載のＨ形鋼のボルト継手接合部の補強方法。
（９）．前記Ｈ形鋼と前記硬化性充填材の間の滑りを防止するズレ止め部材を前記Ｈ形鋼に取り付けたことを特徴とする上記（６）から（８）のいずれかに記載のＨ形鋼のボルト継手接合部の補強方法。
（１０）．添板を跨ぎ、かつ前記各鋼板とウェブとの間に補強部材を配置し、
補強部材とＨ型鋼をボルトで締付け固定し、
補強部材を埋め込むようにして前記硬化性充填材を充填・固化したことを特徴とする上記（６）から（９）のいずれかに記載のＨ形鋼のボルト継手接合部の補強方法。

本発明により、火気を用いないＨ形鋼のボルト継手接合部の補強が可能となり、ボルト継手近傍に内外装材やガス配管や電気配線がある場合でも火気養生が不要なため、工程の短縮、コストの削減さらには安全性が大幅に向上する。
また、本発明のボルト継手接合部の補強構造は、火気を用いないＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造として、構造が簡単で、確実に強度を向上させて補強することできる効果が得られる。

本発明に係わるＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造の一実施形態を示すものであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 本発明に係わるＨ形鋼ブレース継手補強構造の載荷試験の構成例を示すものであって、（ａ）正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線横断断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明に係わるＨ形鋼ブレース継手補強構造の載荷試験の構成例を示すものであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線横断断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図、（ｄ）は（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。 図２に示す構成の試験体による荷重と変形量との関係を示す図である。 Ｈ形鋼のボルト継手接合部を示したもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。 鉛直力の加わった構造物を示す図である。 水平力の加わった構造物を示す図である。 鋼板溶接によるＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造の実施形態の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図と、（ｃ）は断面図である。 ボルトを介さずにＨ形鋼と添板とで荷重伝達を行う従来技術を示す図である。 ボルト差し替えによるＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造の従来技術を示す断面図である。 補強板を用いたＨ型鋼のボルト継手結合部を示したもので（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｈ−ｈ線断面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は（ａ）のｉ−ｉ線断面図である。 Ｈ形鋼のボルト継手接合部を示したもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｊ−ｊ線断面図、（ｃ）は平面図である。 本発明に係わるＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造の一実施形態を示すものであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｋ−ｋ線断面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は（ａ）のｌ−ｌ線断面図である。 図１２、図１３、図１１に示す構成の試験体による荷重と変形量との関係を示す図である。 本発明に係わるＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造の他の実施形態を示すものであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｍ−ｍ線断面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は（ａ）のｎ−ｎ線断面図である。 （ａ）（ｂ）は図１１に示す実施形態においてフランジに渡って配置されている一つの補強部材を取り出して示す正面図と側面図、（ｃ）（ｄ）（ｅ）は図１５に示す実施形態においてウェブに渡って配置されている一方の補強部材を取り出して示す正面図と側面図と底面図である。

以下、本発明の望ましい実施形態について図面１を参照し説明する。

図１は、本発明の主要な構成を示すものであり、同図（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図で、図５に示す従来のＨ形鋼のボルト継手接合部を補強している形態を示している。図５に示す構造における各部と同様な部分については、同様な符号を付している。図５に示すＨ形鋼の継手接合部は、Ｈ形鋼１，２におけるウェブ２１，２２及びフランジ２３，２７端部に渡って添板４が配置されて、これらに設けられたボルト孔にボルト３が挿通配置されて、Ｈ形鋼１，２のウェブ２１，２２またはフランジ２３，２７と添板４とをボルト３およびナット７ａにより締め付ける構造となっている。

また、添板４から離れた位置で、Ｈ形鋼１，２におけるフランジ２３，２７に、ズレ止め部材１０を取り付けるための挿通孔を間隔をおいて複数設け、ボルトからなるズレ止め部材１０の軸部を前記挿通孔に挿通し、Ｈ形鋼１，２のフランジ２３，２７の上下両面に配置のナットにより挟持することで保持されたボルトからなるズレ止め部材１０を設置している。
前記のような状態から、図１に示すように、間隔をおいて複数のずれ止め部材１０を内向きに突出するように設けた矩形状等の鋼板５，６をＨ形鋼１，２のウェブ両側に間隔をおいて平行に配置し、両端部に雄ねじ部２５を有する鋼棒７を鋼板５，６およびＨ形鋼１，２のウェブ２１，２２に設けた貫通孔５ａ，６ａおよび１ａ，２ａに挿通する。

前記のウェブ２１，２２に設ける貫通孔１ａ，２ａは、ウェブ２１，２２に配置されている添板４よりも、Ｈ形鋼１，２の部材長手方向の端部から離れた中央側よりに設けられ
ている。

次いで、前記鋼棒７の両端部の雄ねじ部２５にそれぞれナット７ａを装着し、ナット７ａにより鋼板５、６に前記鋼棒７を定着する。

次いで、硬化性充填材８，９を、Ｈ形鋼１，２と鋼板５，６によって囲まれる空間部２６に充填する。前記の硬化性充填材８，９が固化した後、ナット７ａを緊張して鋼棒７に緊張力を導入することで、鋼板５，６を介して硬化性充填材８，９を両側から挟み込む。

なお、前記の硬化性充填材８，９の材質については、安価で、充填性が良く、施工が簡易なコンクリートを使用することが好ましいが、モルタルや合成樹脂を使用することも可能である。モルタルとしては繊維補強モルタル、合成樹脂としてはエポキシ系樹脂、ウレタン樹脂を用いることもできる。

さらに、鋼棒７としては、建築用鋼材より高強度なプレストレストコンクリート構造用鋼棒（ＰＣ鋼棒）を用いると、より大きな緊張力が導入可能で、硬化性充填材を強く挟み込みこんでＨ形鋼１，２のウェブと硬化性充填材８，９の接触圧を高め、一体化を高められる。
その上、鋼板５，６と硬化性充填材８，９の結合を高めるために、鋼板５，６の内側には、図２に示すようにズレ止め部材１０を取り付けることが好ましい。図２には、鋼板５，６にスタッドボルト等からなるズレ止め部材１０を設置した形態を示す。
同様に、Ｈ形鋼１，２と硬化性充填材８，９の結合を高めるために、図３（ａ）（ｄ）に示すように、Ｈ形鋼１，２にもズレ止め部材１０を取り付けることが好ましい。図３（ａ）（ｄ）には、鋼板５，６に設けたずれ止め部材１０に加えて、Ｈ形鋼１，２のフランジ２３，２７の上下両面にナットにより保持されたボルトからなるズレ止め部材１０を設置した形態を示す。このような形態では、フランジ２３，２７にズレ止め部材１０の挿通孔を間隔をおいて設けるようにすればよい。
このような形態でＨ形鋼のボルト継手部を補強することにより、Ｈ形鋼のボルト継手接合部を補強する場合に、現場において溶接などの火気を用いることのない施工が可能となる。

次に、前記のように構成された各部の作用について説明する。
部材軸方向荷重は、一方のＨ形鋼１から硬化性充填材８，９を介して鋼板５，６に伝達され、鋼板５，６から再び硬化性充填材８，９を介して、他方のＨ形鋼２へと伝達される。
Ｈ形鋼１から硬化性充填材８，９へは、鋼棒７に導入した緊張力により硬化性充填材８，９が両側から挟み込まれることで、Ｈ形鋼１のウェブ面との接触圧が高まり、接触圧に応じて発生する界面での摩擦および付着により伝達される。Ｈ形鋼１にズレ止め部材１０を取り付けた場合はズレ止め部材１０のせん断抵抗によっても伝達される。
硬化性充填材８，９に伝わった荷重は、せん断抵抗により硬化性充填材の内部を伝達される。
硬化性充填材８，９から鋼板５，６へは、鋼板５，６と硬化性充填材８，９の摩擦および付着によって伝達される。鋼板５にズレ止め部材１０を取り付けた場合はズレ止め部材１０のせん断抵抗によっても伝達される。
これらの作用により、既存のボルト継手を介さない荷重伝達経路が新たに形成され、補強が可能となる。

本発明の他の実施形態について図１１を参照して説明する。
図１１は、主要な構成を示すものであり、同図（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｈ−ｈ線断面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は（ａ）のｉ−ｉ線断面図で、図１に示す本発明の
Ｈ型鋼のボルト継手接合部をさらに補強している形態を示している。図１に示すＨ形鋼の継手接合部は、Ｈ形鋼１，２におけるウェブ２１，２２及びフランジ２３，２７端部に渡って添板４が配置されて、これらに設けられたボルト孔にボルト３が挿通配置されて、Ｈ形鋼１，２のウェブ２１，２２またはフランジ２３，２７と添板４とをボルト３により締め付け固定して接合する構造となっている。
本実施形態は、フランジ２３、２７にボルト３で固定された添板４を跨ぎ、かつ鋼板６とウェブ２１，２２との間に補強部材２９を配置して、添板４と同様に、Ｈ形鋼１，２のフランジ２３，２７と補強部材２９とをボルト３‘により締め付ける構造となっている。
前記の補強部材２９は、補強鋼板３０とその長手方向の両端部に、Ｈ形鋼１，２のフランジ２３，２７に着座させる座部３１とを備え、補強部材２９の両端部にボルト孔を備えている。図示を省略するが、補強鋼板３０の両端部の片面に座部３１を設けてもよい。補強部材２９は、補強鋼板３０と座部３１とを、一体に設ける形態でも、別体に設ける形態でもよい。座部３１の高さは、ボルト頭部の高さ以上が望ましい。
図示の形態では、補強部材２９は、正面コ字状の鋼製部材である。
鋼板５，６をＨ形鋼１，２のウェブ両側に間隔をおいて平行に配置し、両端部に雄ねじ部２５を有する鋼棒７を鋼板５，６およびＨ形鋼１，２のウェブ２１，２２に設けた貫通孔５ａ，６ａおよび１ａ，２ａに挿通する。ウェブ２１，２２に設ける貫通孔１ａ，２ａは、ウェブ２１，２２に配置されている添板４よりも、Ｈ形鋼１，２の部材長手方向の端部から離れた中央側よりに設けられている。次いで、前記鋼棒７の両端部の雄ねじ部２５にそれぞれナット７ａを装着し、ナット７ａにより鋼板５、６に前記鋼棒７を定着する。次いで、硬化性充填材８，９を、Ｈ形鋼１，２と鋼板５，６によって囲まれる空間部２６に充填する。補強部材２９とＨ形鋼１，２の間にも硬化性充填材８、９が充填される。前記の硬化性充填材８，９が固化した後、ナット７ａを緊張して鋼棒７に緊張力を導入することで、鋼板５，６を介して硬化性充填材８，９を両側から挟み込む。

次に、図１１の補強部材２９の作用について説明する。
部材軸方向荷重は、一方のＨ形鋼１からボルト３‘を介して補強部材２９に伝達され、ボルト３’を介して、他方のＨ形鋼２へと伝達される。補強部材２９は、周りを硬化性充填材８，９で埋め込んで固定されているため、Ｈ形鋼の軸方向の圧縮の力が加わっても座屈することなく大きな力を効率的に伝達することができる。
これらの作用により、図１に示した実施の形態に比べて、より強固な補強が可能となり、硬化性充填材８、９を充填する長さを短くすることも可能となる。

本発明のさらに他の実施形態について図１５を参照して説明する。
補強部材２９をフランジ２３、２７に渡って、添板４を跨ぐように配置する形態以外にも、図１５に示すように、補強部材２９をウェブ２１、２３に渡って、添板４を跨ぐように配置する形態としてもよい。
この形態について簡単に説明すると、本実施形態は、ウェブ２１，２３にボルト３で固定された添板４を跨ぎ、かつ鋼板６とウェブ２１，２２との間にウェブ２１，２３に平行に補強部材２９を配置して、添板４と同様に、Ｈ形鋼１，２のウェブ２１，２３と各補強部材２９とをボルト３‘により締め付け固定する構造となっている。
この様な形態では、前記実施形態と同様、Ｈ形鋼の軸方向の圧縮の力が加わっても座屈することなく大きな力を効率的に伝達することができ、鉛直方向のせん断の力が加わっても座屈することなく大きな力を効率的に伝達することができる。
なお、前記の形態と同様であるので、同様な要素には同様な符号を付している。

（実施例１）
図２を用いて本発明による補強の効果を確認するために、従来のボルト継手部を省略して行った載荷試験について説明する。図２（ａ）〜（ｄ）は、試験体２４の構成を示す正面図と、断面図である。なお、前記の最良の実施形態と同様の構成として同一の符号を付
して説明を省略する。
図２に示す鉄骨部材１、２を断面がＨ―２４４×１７５×７×１１（ｍｍ、以下同じ）のＨ形鋼とし、載荷装置により試験体両端部に引張軸力を作用させる試験を行った。なお、端部には連結部２８を備えた試験体２４とした。鋼棒７として使用したＰＣ鋼棒（ＪＩＳ６３１０９）はφ１５、Ｃ種１号、許容緊張荷重１４７ｋNであり、一本当たり１００ｋNの緊張力を導入している。また、充填材８，９として使用したコンクリートは設計基準強度１００N／ｍｍ^２のものであり、鋼板５，６は断面が□−１９×２００である。なお、鋼板５、６にはズレ止め部材１０として使用したスタッドボルト（ＪＩＳ Ｂ １１９８）φ１３が取り付けてある。
図４は図２の構成の試験体２４による荷重と変形の関係を示す図である。本試験では、従来のボルト継ぎ手が省略されており、本発明による補強のみで、母材降伏耐力１３３０ｋNに対して３１４ｋNの最大耐力に達し、本発明による補強の効果が大きいことが判明した。

本発明を実施する場合、端部に雄ねじ部を設けた鋼棒としては、両端部に雄ねじ部を備えたＰＣ鋼棒でもよく、両端部に雄ねじ部を備えたボルトでもよく、一端部に雄ねじ部を備え、他端部に頭部を有するボルトでもよい。
（実施例２）
本発明による補強の効果を確認するために、図１２に示す従来のボルト継手部、図１３に示す本発明の実施形態、図１１に示す本発明の実施形態の試験結果を示す。
なお、図１３に示す実施形態では、ズレ止め部材１０を設けていない形態である。
図１１〜図１３に示す試験体で、鉄骨部材としてのＨ形鋼１、２は、いずれも同じ断面形状で、断面がＨ―２４４×１７５×７×１１のＨ形鋼とし、載荷装置により試験体両端部に引張軸力を作用させる試験を行った。鋼棒７として使用したＰＣ鋼棒（ＪＩＳ６３１０９）はφ１５、Ｃ種１号、許容緊張荷重１４７ｋNであり、一本当たり１００ｋNの緊張力を導入している。また、充填材８，９として使用したコンクリートは設計基準強度６０N／ｍｍ^２のものであり、鋼板５，６は断面が□−１９×２００である。
図１４は、図１２に示す従来のボルト継手部（Ｎｏ１試験体）と、図１３に示す実施形態（Ｎｏ２試験体）と、図１１に示す実施形態（Ｎｏ３試験体）とについて試験した結果を示す荷重と変形の関係を示す図である。従来のボルト結合部の最大耐力は８６０ｋＮであったが、図１３に示す実施形態の最大耐力は１６７０ｋＮと増加し、図１１に示す実施形態は２０００ｋＮを超えて耐力にピークは生じなく、本発明による補強の効果が大きいことが判明した。

本発明は鉄骨構造に関するものであり、建築物に限らず、幅広く機械架構、工作物などのＨ形鋼部材のボルト継手接合部の補強に利用可能である。

また、Ｈ形鋼母材鉄骨およびボルトの腐食や減肉などにより接合部としての機能が低下しているボルト継手に代わる、接合部そのものとしても本発明は利用可能である。
さらに、Ｈ形鋼母材鉄骨の断面性能を向上させる補強方法としても本発明は利用可能である。

１，２・・・・・・・・Ｈ形鋼
１ａ，２ａ・・・・・・貫通孔
３・・・・・・・・・・・・ボルト
４・・・・・・・・・・・・添板
５，６・・・・・・・・・鋼板
５ａ，６ａ・・・・・・・貫通孔
７・・・・・・・・・鋼棒
８，９・・・・・・・・・硬化性充填材
１０・・・・・・・・・・・ズレ止め部材
１１・・・・・・・・・・・筋違
１２・・・・・・・・・・・筋違母材鉄骨
１３・・・・・・・・・・・筋違ボルト継手接合部
１４・・・・・・・・・・・鉛直力
１５・・・・・・・・・・・水平力
１６・・・・・・・・・・鋼板(または形鋼)
１７・・・・・・・・・・溶接部
１８・・・・・・・・・・既存ボルト
１９・・・・・・・・・・ガス切断
２０・・・・・・・・・・新設ボルト
２１，２２・・・・ウェブ
２３，２７・・・・・・・・・・フランジ
２４・・・・・・・・・・試験体
２５・・・・・・・・・・雄ねじ部
２６・・・・・・・・・・空間部
２８・・・・・・・・・・連結部
２９・・・・・・・・・・補強部材
３０・・・・・・・・・・補強板
３１・・・・・・・・・・座部

Claims (10)

1. Ｈ形鋼のボルト継手接合部の補強構造において、鋼板をＨ形鋼のウェブの両側に間隔をおいてそれぞれ各Ｈ形鋼に渡って配置し、前記各鋼板および前記各Ｈ形鋼のウェブに貫通孔に設け、端部に雄ねじ部を設けた鋼棒を前記貫通孔にそれぞれ挿通し、前記各鋼棒の端部の雄ねじ部にそれぞれナットをねじ込み、前記Ｈ形鋼と前記各鋼板の間の空間部に硬化性充填材を充填・固化し、前記ナットを締め付けることにより鋼棒に緊張力を与え、前記固化した充填材を前記各鋼板と前記Ｈ形鋼のウェブの間で押圧するように挟み込んでいることを特徴とするＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造。
2. 前記硬化性充填材がコンクリート、モルタルまたは合成樹脂であることを特徴とする請求項１記載のＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造。
3. 前記鋼板と前記硬化性充填材の間の滑りを防止するズレ止め部材を前記鋼板に取り付けたことを特徴とする請求項１または２に記載のＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造。
4. 前記Ｈ形鋼と前記硬化性充填材の間の滑りを防止するズレ止め部材を前記Ｈ形鋼に取り付けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のＨ形鋼のボルト継手接合部の補強構造。
5. 添板を跨ぎ、かつ前記各鋼板とウェブとの間に補強部材を配置し、
   補強部材とＨ型鋼をボルトで締付け固定し、
   補強部材を埋め込むようにして前記硬化性充填材を充填・固化したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のＨ型鋼のボルト継手接合部の補強構造。
6. Ｈ形鋼のボルト継手接合部の補強方法において、鋼板をＨ形鋼のウェブの両側に間隔をおいてそれぞれ各Ｈ形鋼に渡って配置し、前記各鋼板および前記Ｈ形鋼のウェブに貫通孔に設け、端部に雄ねじ部を設けた鋼棒を前記貫通孔にそれぞれ挿通させ、前記各鋼棒の端部の雄ねじ部にナットをそれぞれねじ込み、前記Ｈ形鋼と前記各鋼板の間の空間部に硬化性充填材を充填し、前記硬化性充填材が固化した後、前記ナットを締め付けることにより鋼棒に緊張力を与え、前記固化した充填材を前記各鋼板と前記Ｈ形鋼のウェブの間で挟みこむことを特徴とするＨ形鋼のボルト継手接合部の補強方法。
7. 前記硬化性充填材がコンクリート、モルタルまたは合成樹脂であることを特徴とする請求項６記載のＨ形鋼のボルト継手接合部の補強方法。
8. 前記鋼板と前記硬化性充填材の間の滑りを防止するズレ止め部材を前記鋼板に取り付けたことを特徴とする請求項６または７に記載のＨ形鋼のボルト継手接合部の補強方法。
9. 前記Ｈ形鋼と前記硬化性充填材の間の滑りを防止するズレ止め部材を前記Ｈ形鋼に取り付けたことを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載のＨ形鋼のボルト継手接合部の補強方法。
10. 添板を跨ぎ、かつ前記各鋼板とウェブとの間に補強部材を配置し、
    補強部材とＨ型鋼をボルトで締付け固定し、
    補強部材を埋め込むようにして前記硬化性充填材を充填・固化したことを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載のＨ型鋼のボルト継手接合部の補強方法。

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