JP2017166170A - Reinforcement structure and reinforcement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、既存の柱及び梁を補強する補強構造及び補強方法に関する。 The present invention relates to a reinforcing structure and a reinforcing method for reinforcing existing columns and beams.
耐震等の目的で既存の柱及び梁を補強する技術としては種々のものが知られている。特開2013−241815号公報には、既存の建物をブレースを用いて補強する補強構造が記載されている。この補強構造は、2本の柱のうちの一方の柱の下側部分と、他方の柱の上側部分と、のそれぞれに接合される2つの接合部材を備える。ブレースは、上記2つの接合部材の間で延びるように斜めに取り付けられる。 Various techniques for reinforcing existing columns and beams for the purpose of earthquake resistance and the like are known. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2013-241815 describes a reinforcing structure that reinforces an existing building using braces. This reinforcing structure includes two joining members joined to each of a lower part of one of the two pillars and an upper part of the other pillar. The brace is attached obliquely so as to extend between the two joining members.
上記の接合部材は、ブレースの両端を柱及び梁に接合する。また、この接合部材は、柱を囲んだ状態で接合される一対の半割り鋼管と、各半割り鋼管の上端に溶接されると共に梁に固定される水平プレートとを備えている。半割り鋼管と水平プレートは側面視L字状となっており、このL字部分の内側にガセットプレート(垂直プレート)が溶接される。このガセットプレートに上記ブレースの両端が接合される。 Said joining member joins the both ends of a brace to a pillar and a beam. Further, the joining member includes a pair of half steel pipes joined in a state of surrounding the columns, and a horizontal plate welded to the upper ends of the half steel pipes and fixed to the beam. The half steel pipe and the horizontal plate are L-shaped in a side view, and a gusset plate (vertical plate) is welded to the inside of the L-shaped portion. Both ends of the brace are joined to the gusset plate.
前述した補強構造では、ブレースの両端に位置するガセットプレート等が溶接によって接合される。ここで、溶接によって柱及び梁を補強する作業は、安全面で問題となりやすく、特に建物の屋内で補強作業を行う現場では溶接作業を避けたいという要望がある。また、柱又は梁に対する溶接作業、特にプレートをその上側の梁に溶接固定する作業は、溶けた金属が流れる、及び火花が飛び散る等の問題があるため、作業が面倒で煩雑になりやすいという問題も抱えている。 In the reinforcing structure described above, gusset plates and the like located at both ends of the brace are joined by welding. Here, the work of reinforcing columns and beams by welding tends to be a problem in terms of safety, and there is a demand for avoiding the welding work especially at the site where the reinforcement work is performed indoors in a building. Also, welding work on columns or beams, especially work that welds and fixes a plate to the upper beam, has problems such as molten metal flowing and sparks scattered, which makes the work cumbersome and complicated. Also have.
本発明は、補強の作業を容易に行うことができる補強構造及び補強方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the reinforcement structure and the reinforcement method which can perform the operation | work of reinforcement easily.
本発明に係る補強構造は、既存の柱及び梁を補強する補強構造であって、柱及び梁のそれぞれには、柱及び梁の長手方向に交差する方向に貫通する貫通孔が形成されており、柱に形成された貫通孔、及び梁に形成された貫通孔のそれぞれに挿通される挿通部材と、挿通部材に固定された状態で柱に沿って延在する柱補強部と、挿通部材に固定された状態で梁に沿って延在する梁補強部と、を備え、柱補強部及び梁補強部のそれぞれは、挿通部材の挿通方向に平行な平面に沿って延びるウェブ部と、ウェブ部に交差する方向に延在するフランジ部と、を有する。 The reinforcing structure according to the present invention is a reinforcing structure that reinforces an existing column and beam, and each of the column and beam has a through-hole penetrating in a direction intersecting the longitudinal direction of the column and beam. An insertion member inserted into each of the through-hole formed in the column and the through-hole formed in the beam, a column reinforcing portion extending along the column in a state of being fixed to the insertion member, and an insertion member A beam reinforcing portion that extends along the beam in a fixed state, and each of the column reinforcing portion and the beam reinforcing portion extends along a plane parallel to the insertion direction of the insertion member, and the web portion And a flange portion extending in a direction intersecting with.
この補強構造では、柱及び梁の貫通孔に挿通部材が挿通され、この挿通部材に柱接合部及び梁接合部のそれぞれが固定される。従って、貫通孔に挿通部材を挿通させて、挿通部材に柱補強部及び梁補強部を固定させて補強作業を行うことができるので、補強作業を容易に行うことができる。また、柱補強部及び梁補強部は、柱及び梁に沿って設けられると共に、ウェブ部とフランジ部とを備えている。従って、剪断及び曲げの両方に対する耐力を高めた補強構造とすることができる。更に、既存の柱及び梁に形成された貫通孔に挿通部材を挿通させているので、当該貫通孔を補強のために有効利用することができる。 In this reinforcing structure, the insertion member is inserted into the through hole of the column and the beam, and each of the column joint portion and the beam joint portion is fixed to the insertion member. Therefore, since the insertion member can be inserted into the through hole and the column reinforcing portion and the beam reinforcing portion can be fixed to the insertion member, the reinforcement operation can be performed, so that the reinforcement operation can be easily performed. In addition, the column reinforcing portion and the beam reinforcing portion are provided along the column and the beam, and include a web portion and a flange portion. Therefore, it can be set as the reinforcement structure which raised the yield strength with respect to both shear and a bending. Furthermore, since the insertion member is inserted through the through holes formed in the existing columns and beams, the through holes can be effectively used for reinforcement.
また、柱補強部及び梁補強部のそれぞれは、ウェブ部及びフランジ部を備えたT形鋼であってもよい。この場合、柱の両側に柱補強部を配置した状態において、2つの柱補強部と柱とを長手方向に直交する面で切断したときの断面はH形に形成される。梁の両側に梁補強部を配置した場合も同様である。このように断面がH形に形成された補強構造は、H形鋼と同様に、ねじれ及び座屈への耐性が高められた構造となっており、耐力上の性状が優れている。従って、既存の柱及び梁の補強をより強固に行うことができる。 Further, each of the column reinforcing portion and the beam reinforcing portion may be a T-shaped steel provided with a web portion and a flange portion. In this case, in a state where the column reinforcing portions are arranged on both sides of the column, the cross section when the two column reinforcing portions and the column are cut by a plane orthogonal to the longitudinal direction is formed in an H shape. The same applies when the beam reinforcements are arranged on both sides of the beam. The reinforcing structure having the H-shaped cross section as described above has a structure in which resistance to torsion and buckling is enhanced as in the case of H-shaped steel, and is excellent in strength properties. Therefore, the existing columns and beams can be reinforced more firmly.
また、柱補強部と梁補強部とは予め一体となっており、柱補強部と梁補強部との交差部に、ブレース材を接合させるためのガセット部が予め固定されていてもよい。この場合、柱補強部及び梁補強部が予め一体であると共に予めガセット部が固定された補強構造を現場に持ち込むことができる。従って、現場におけるガセット部の溶接固定が不要な補強構造とすることができる。また、現場では、柱補強部と梁補強部が予め一体となった補強構造を組み立てることによって補強作業を行えるので、補強作業を一層容易に行うことができる。 In addition, the column reinforcing portion and the beam reinforcing portion may be integrated in advance, and a gusset portion for joining the brace material may be fixed in advance at an intersection between the column reinforcing portion and the beam reinforcing portion. In this case, a reinforcing structure in which the column reinforcing portion and the beam reinforcing portion are integrated in advance and the gusset portion is fixed in advance can be brought into the field. Therefore, it can be set as the reinforcement structure which does not require welding fixation of the gusset part in the field. In addition, in the field, the reinforcement work can be performed by assembling a reinforcement structure in which the column reinforcement part and the beam reinforcement part are integrated in advance, so that the reinforcement work can be performed more easily.
本発明に係る補強方法は、既存の柱及び梁を補強する補強方法であって、柱及び梁のそれぞれに形成された貫通孔のそれぞれに挿通部材を挿通させる工程と、挿通部材における挿通方向の端部に柱補強部を固定して柱補強部を柱に沿って延在するように配置すると共に、挿通部材における挿通方向の端部に梁補強部を固定して梁補強部を梁に沿って延在するように配置する工程と、柱補強部と梁補強部との交差部に予め固定されたガセット部にブレース材を接合させる工程と、を備える。 The reinforcing method according to the present invention is a reinforcing method for reinforcing an existing column and beam, the step of inserting an insertion member into each of the through holes formed in each of the column and beam, and the insertion direction of the insertion member. The column reinforcement is fixed to the end and the column reinforcement is arranged to extend along the column, and the beam reinforcement is fixed to the end of the insertion member in the insertion direction so that the beam reinforcement extends along the beam. And a step of joining the brace material to a gusset portion fixed in advance to the intersection of the column reinforcement portion and the beam reinforcement portion.
この補強方法では、柱及び梁の貫通孔のそれぞれに挿通部材を挿通し、この挿通部材の端部に柱補強部及び梁補強部のそれぞれを固定する。従って、貫通孔に挿通部材を挿通させると共に、柱補強部及び梁補強部のそれぞれを挿通部材に固定させて補強作業を行うので、補強作業を容易に行うことができる。また、既存の柱及び梁に形成された貫通孔に挿通部材を挿通させているので、既存の柱及び梁の貫通孔を補強のために有効利用することができる。 In this reinforcing method, an insertion member is inserted into each of the through holes of the column and the beam, and each of the column reinforcement portion and the beam reinforcement portion is fixed to an end portion of the insertion member. Therefore, since the insertion member is inserted into the through hole and the column reinforcing portion and the beam reinforcing portion are fixed to the insertion member to perform the reinforcing operation, the reinforcing operation can be easily performed. Further, since the insertion member is inserted through the through holes formed in the existing columns and beams, the through holes of the existing columns and beams can be effectively used for reinforcement.
本発明によれば、補強の作業を容易に行うことができる。 According to the present invention, the reinforcement work can be easily performed.
以下、図面を参照しながら補強構造及び補強方法の実施形態について説明する。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of a reinforcing structure and a reinforcing method will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1に示されるように、本実施形態に係る補強構造1は、既存の建物Sの耐風性を高める補強を行う。建物Sは、既存の間柱である複数のラチス柱2、及び既存の梁である複数のラチス梁3を備えており、複数のラチス柱2及び複数のラチス梁3は、例えば建物Sの内部に設けられている。また、複数のラチス柱2は躯体4の上部に立設されている。補強構造1は、複数のラチス柱2及び複数のラチス梁3によって構成された面における面外方向(図1の紙面の面外方向)の撓みを抑えるために設けられる。
As shown in FIG. 1, the
補強構造1は、ラチス柱2とラチス梁3の一部とを補強するコの字状の第1補強構造10と、2つの第1補強構造10の間でラチス梁3を補強する第2補強構造20と、矩形状に形成された補強構造1で対角線上に延びるブレース材30と、躯体4の上部に固定された固定部40とを備えている。
The
第1補強構造10は、ラチス柱2を補強する柱補強部11と、ラチス梁3を補強する梁補強部12と、躯体4の上部に固定される固定部16とを有する。図2及び図3に示されるように、ラチス柱2は、互いに平行に延在する2本の弦材2aと、2本の弦材2aの間で斜めに延在する腹材2bとを備えている。ラチス梁3も、ラチス柱2と同様、弦材と腹材とを備えている。
The
柱補強部11は、複数の腹材2bの間に形成された隙間Aに挿通される2枚のスプライスプレート11A(挿通部材)と、スプライスプレート11Aにおける挿通方向Dの両側に固定された状態でラチス柱2を挟み込む補強部材11Bとを備える。隙間Aは、ラチス柱2及びラチス梁3のそれぞれに形成された貫通孔であり、ラチス柱2及びラチス梁3の長手方向に交差する方向に貫通している。
The
スプライスプレート11Aは、ラチス柱2の長手方向に沿った複数の位置に固定されている。補強部材11Bは、挿通方向Dに延びると共にスプライスプレート11Aが固定されるウェブ部11aと、ウェブ部11aに交差する方向に延びるフランジ部11bとを有する。ウェブ部11aは、ラチス柱2から離れる方向(挿通方向D)に平行な平面に沿って延びており、フランジ部11bは、ウェブ部11aの外側の端部でウェブ部11aの直交方向に延在している。補強部材11Bは、ウェブ部11a及びフランジ部11bを備えたT形鋼(カットティー)である。2つの補強部材11Bは、各ウェブ部11aが2枚のスプライスプレート11Aに挟まれた状態でスプライスプレート11Aにボルト13及びナット14で接合されることにより、スプライスプレート11Aに固定される。
The
梁補強部12は、柱補強部11と同様、ラチス梁3に形成された隙間Aに挿通されるスプライスプレート11Aと、ラチス梁3を挟み込む補強部材11Bとを備える。第2補強構造20は、梁補強部12と同様の構成を備えている。
Similar to the
図4に示されるように、固定部16は、躯体4にアンカーボルトによって固定されるフランジ部16aと、フランジ部16aから上方に延びるウェブ部16bとを備える。固定部16は、フランジ部16a及びウェブ部16bを備えたT形鋼である。図1に示される固定部40は、固定部16の構造と同様の構成を備えている。
As shown in FIG. 4, the fixing
図1に示されるように、柱補強部11と梁補強部12の交差部には、ガセット部15が固定されている。ブレース材30は、4本の棒状部材31と、4本の棒状部材31を連結する継手部材32とを備える。各棒状部材31の一端は各ガセット部15に固定されており、各棒状部材31の他端は継手部材32に固定されている。
As shown in FIG. 1, a
以下では、補強構造1を用いて、既存のラチス柱2及びラチス梁3を補強する補強方法について図4〜図7を参照しながら説明する。図4及び図5に示す作業は、現場である建物Sに持ち込まれる前に予め行われる。まず、図4に示されるように、柱補強部11、梁補強部12及び固定部16が一体となった第1補強構造10と、第2補強構造20とを用意する。コの字状に形成される第1補強構造10において、柱補強部11及び梁補強部12ではフランジ部11bが内側を向いており、固定部16ではフランジ部16aが外側を向いている。また、第2補強構造20では、フランジ部11bは下側を向いている。
Below, the reinforcement method which reinforces the existing
次に、図5に示されるように、第1補強構造10、第2補強構造20及び固定部40をスプライスプレート50で接合し、一対の第1補強構造10、第2補強構造20及び固定部40を備えた枠状ユニットFを形成する。また、枠状ユニットFの四隅の内側にガセット部15を固定させる。なお、このガセット部15の固定は、図4(a)に示されるコの字状の第1補強構造10に対して予め行ってもよい。以上の作業は、補強構造1を建物Sに持ち込む前に予め行われる。
Next, as shown in FIG. 5, the first reinforcing
補強構造1を建物Sに持ち込んだ後に行われる作業を図6及び図7に示している。図6及び図7では、既存のラチス柱2及びラチス梁3の図示を省略すると共に、一部の図示を簡略化している。図6(a)及び図6(b)に示されるように、枠状ユニットFをラチス柱2及びラチス梁3のそれぞれに沿うように配置する。そして、ラチス柱2に形成された隙間Aにスプライスプレート11Aを挿通し(挿通部材を挿通させる工程)、一対のウェブ部11aをスプライスプレート11Aにそれぞれ固定させることにより、複数の枠状ユニットFを水平方向に連結させる。また、ラチス梁3に形成された隙間Aにスプライスプレート11Aを挿通し、一対のウェブ部11aをスプライスプレート11Aに固定させることにより、複数の枠状ユニットFを鉛直方向に連結させる(柱補強部及び梁補強部を配置する工程)。
The work performed after bringing the reinforcing
続いて、図7に示されるように、予め固定したガセット部15にブレース材30を固定させる。このとき、各ガセット部15に棒状部材31の一端を接合し、棒状部材31の他端を継手部材32に接合する(ブレース材を接合させる工程)。以上のように、枠状ユニットFのそれぞれのガセット部15にブレース材30を固定させることにより、図1に示される補強構造1が完成する。
Subsequently, as shown in FIG. 7, the
次に、本実施形態に係る補強構造1及び補強方法の作用効果について説明する。
Next, the effects of the reinforcing
本実施形態の補強構造1及び補強方法では、図3に示されるように、ラチス柱2及びラチス梁3の隙間Aにスプライスプレート11Aが挿通され、このスプライスプレート11Aの両側にラチス柱2及びラチス梁3を挟み込んで補強する補強部材11Bがボルト13及びナット14によって固定される。従って、隙間Aにスプライスプレート11Aを挿通させ、スプライスプレート11Aの両側に補強部材11Bをボルト13及びナット14で固定させて補強作業が行われるので、溶接作業を不要とすることができる。
In the reinforcing
よって、溶接作業を無くすことができるので、作業の安全性を向上させることができると共に補強作業を容易に行うことができる。また、補強部材11Bは、ラチス柱2及びラチス梁3の両側に位置すると共に、ウェブ部11aとフランジ部11bとを備えている。従って、剪断及び曲げの両方に対する耐力を高めた補強部材11Bとすることができる。更に、既存のラチス柱2及びラチス梁3に形成された隙間Aにスプライスプレート11Aを挿通させているので、当該隙間Aを補強のために有効利用することができる。
Therefore, since welding work can be eliminated, work safety can be improved and reinforcement work can be easily performed. The reinforcing
また、補強部材11Bは、ウェブ部11a及びフランジ部11bを備えたT形鋼である。従って、ラチス柱2及びラチス梁3を、それらの長手方向に直交する面で切断したときの断面はH形に形成される。このように断面がH形に形成された補強部材11Bは、H形鋼と同様に、ねじれ及び座屈への耐性が高められた構造となっており、耐力上の性状が優れている。従って、既存のラチス柱2及びラチス梁3の補強をより強固に行うことができる。
The reinforcing
また、補強構造1は、補強部材11Bによってラチス柱2を補強する柱補強部11と、補強部材11Bによってラチス梁3を補強する梁補強部12と、を備え、柱補強部11と梁補強部12とは予め一体となっており、柱補強部11と梁補強部12との間にガセット部15が予め固定されている。よって、柱補強部11及び梁補強部12が予め一体であると共に予めガセット部15が固定された補強部材11B(枠状ユニットF)を現場に持ち込むことができる。従って、現場におけるガセット部の溶接固定が不要な補強構造1とすることができる。また、現場では、柱補強部11と梁補強部12が予め一体となった第1補強構造10(枠状ユニットF)を組み立てることによって補強作業を行えるので、補強作業を一層容易に行うことができる。
The reinforcing
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、前述の各実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、本発明は、各請求項の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。 As mentioned above, although each embodiment of the present invention was described, the present invention is not limited to each above-mentioned embodiment, changes in the range which does not change the gist described in each claim, or changes to others. It may be applied. That is, the present invention can be variously modified without changing the gist of each claim.
例えば、前述の実施形態では、既存の柱及び梁のそれぞれがラチス柱2及びラチス梁3である例について説明したが、既存の柱及び梁は、ラチス構造とは異なる構造を有していてもよい。
For example, in the above-described embodiment, an example in which the existing columns and beams are the
また、前述の実施形態では、ウェブ部11a及びフランジ部11bを備えたT形鋼である補強部材11Bについて説明したが、この補強部材11Bとは異なる形状の補強部材であってもよい。例えば、補強部材11Bに代えて、L字形の補強部材を用いてもよい。
In the above-described embodiment, the reinforcing
また、前述の実施形態では、既存の建物Sの耐風性を高める補強を行う補強構造1について説明したが、耐風性を高める補強以外の補強を行う補強構造であってもよい。更に、既存の建物Sの種類については特に限定されず、本発明に係る補強構造及び補強方法は、種々の柱及び梁に適用させることができる。
In the above-described embodiment, the reinforcing
1…補強構造、2…ラチス柱、2a…弦材、2b…腹材、3…ラチス梁、4…躯体、10…第1補強構造、11…柱補強部、11A…スプライスプレート(挿通部材)、11B…補強部材、11a…ウェブ部、11b…フランジ部、12…梁補強部、13…ボルト、14…ナット、15…ガセット部、16…固定部、16a…フランジ部、16b…ウェブ部、20…第2補強構造、30…ブレース材、31…棒状部材、32…継手部材、40…固定部、50…スプライスプレート、D…挿通方向、F…枠状ユニット、S…建物。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記柱及び梁のそれぞれには、前記柱及び梁の長手方向に交差する方向に貫通する貫通孔が形成されており、
前記柱に形成された前記貫通孔、及び前記梁に形成された前記貫通孔のそれぞれに挿通される挿通部材と、
前記挿通部材に固定された状態で前記柱に沿って延在する柱補強部と、
前記挿通部材に固定された状態で前記梁に沿って延在する梁補強部と、を備え、
前記柱補強部及び前記梁補強部のそれぞれは、前記挿通部材の挿通方向に平行な平面に沿って延びるウェブ部と、前記ウェブ部に交差する方向に延在するフランジ部と、
を有する補強構造。 A reinforcing structure for reinforcing existing columns and beams,
Each of the pillars and beams has a through-hole penetrating in a direction intersecting with the longitudinal direction of the pillars and beams,
An insertion member inserted into each of the through hole formed in the column and the through hole formed in the beam;
A column reinforcement portion extending along the column in a state of being fixed to the insertion member;
A beam reinforcement portion extending along the beam in a state of being fixed to the insertion member,
Each of the column reinforcing portion and the beam reinforcing portion includes a web portion extending along a plane parallel to the insertion direction of the insertion member, a flange portion extending in a direction intersecting the web portion,
Reinforcing structure having.
請求項1に記載の補強構造。 Each of the column reinforcing part and the beam reinforcing part is a T-shaped steel provided with the web part and the flange part.
The reinforcing structure according to claim 1.
前記柱補強部と前記梁補強部との交差部に、ブレース材を接合させるためのガセット部が予め固定されている、
請求項1又は2に記載の補強構造。 The column reinforcing portion and the beam reinforcing portion are integrated in advance,
A gusset portion for joining a brace material is fixed in advance to an intersection between the column reinforcement portion and the beam reinforcement portion,
The reinforcing structure according to claim 1 or 2.
前記柱及び梁のそれぞれに形成された貫通孔のそれぞれに挿通部材を挿通させる工程と、
前記挿通部材における挿通方向の端部に柱補強部を固定して前記柱補強部を前記柱に沿って延在するように配置すると共に、前記挿通部材における挿通方向の端部に梁補強部を固定して前記梁補強部を前記梁に沿って延在するように配置する工程と、
前記柱補強部と前記梁補強部との交差部に予め固定されたガセット部にブレース材を接合させる工程と、
を備えた補強方法。 A reinforcing method for reinforcing existing columns and beams,
Inserting an insertion member into each of the through holes formed in each of the columns and beams;
A column reinforcing portion is fixed to an end portion in the insertion direction of the insertion member and the column reinforcement portion is disposed so as to extend along the column, and a beam reinforcement portion is provided at an end portion of the insertion member in the insertion direction. Fixing and arranging the beam reinforcing portion so as to extend along the beam;
Bonding a brace material to a gusset portion fixed in advance at an intersection between the column reinforcement portion and the beam reinforcement portion;
Reinforcing method with.
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