特許 6478832 耐震補強構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6478832

(24)【登録日】2019年2月15日

(45)【発行日】2019年3月6日

(54)【発明の名称】耐震補強構造

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/02 20060101AFI20190225BHJP

【ＦＩ】

   E04G23/02 F

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-126545(P2015-126545)

(22)【出願日】2015年6月24日

(65)【公開番号】特開2017-8630(P2017-8630A)

(43)【公開日】2017年1月12日

【審査請求日】2018年3月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】大堀 太志

(72)【発明者】

【氏名】平川 恭章

【審査官】 村田 泰利

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２２６２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２１３８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１８０７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０６１２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１５２９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 「既存梁部材の外側補強工法」の性能証明を取得，飛島建設株式会社ウェブサイト，日本，飛島建設株式会社，２０１４年 ３月３１日，＜検索日：２０１９年１月１６日＞

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｇ ２３／００−２３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

架構内に設置され、耐震要素が設けられた鉄骨枠と、
前記鉄骨枠の上辺部に設けられた鋼板部と、
前記架構の既設鉄骨梁の周囲に配筋し、前記鋼板部を梁下部の型枠としてコンクリートを打設し構築された鉄骨鉄筋コンクリート梁と、
を備えた耐震補強構造。

【請求項2】

前記鉄骨枠は前記架構内に開口部を残して設置され、
前記鉄骨枠の前記上辺部及び前記鋼板部の少なくとも一方の開口側端部には、前記鉄骨鉄筋コンクリート梁に埋設される補強筋が設けられた請求項１に記載の耐震補強構造。

【請求項3】

前記鉄骨枠の前記上辺部及び前記鋼板部の少なくとも一方には、前記鉄骨鉄筋コンクリート梁に埋設される応力伝達部材が設けられた請求項１又は請求項２に記載の耐震補強構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、耐震補強構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、既設梁柱架構の内面に増設するブレース部材が設けられた架構補強用面材に関する技術が開示されている。この先行技術では、架構補強用面材における既設梁柱架構の内面形状に合せて形成された枠部材の上面には、既設梁柱架構を構成する上梁部材を抱持する凹部を形成する取付金具が枠部材に固定されている。

【0003】

しかし、架構補強用面材の枠部材の上面の取付金具（凹部）は、既設架構の上梁部材との接着面積の増加には寄与するが、上梁部材の補強や剛性及び耐力の向上には殆ど寄与しない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−２２６２３８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記事実を鑑み、耐震要素で耐震補強する架構の梁の剛性及び耐力を高めるための施工を容易にすることが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１の発明は、架構内に設置され、耐震要素が設けられた鉄骨枠と、前記鉄骨枠の上辺部に設けられた鋼板部と、前記架構の既設鉄骨梁の周囲に配筋し、前記鋼板部を梁下部の型枠としてコンクリートを打設し構築された鉄骨鉄筋コンクリート梁と、を備えている。

【0007】

請求項１の発明では、耐震要素が設けられた鉄骨枠を架構内に設置して耐震補強する。また、架構の鉄骨梁の周囲に配筋し、鉄骨枠の上辺部の鋼板部を梁下部の型枠としてコンクリートを打設し、鉄骨鉄筋コンクリート梁とすることで梁の剛性及び耐力を向上させる。また、鉄骨枠の上辺部に設けられた鋼板部によって鉄骨鉄筋コンクリート梁が補強される。よって、架構の耐震性能が効果的に向上する。

【0008】

また、コンクリートを打設する際に、鉄骨枠の上辺部に設けた鋼板部を型枠として利用するので、施工性が向上する。更に、例えば既設の鉄骨梁に鋼板を溶接して補強する場合と比較し、溶接箇所（特に上向き溶接）が減少するので、施工性がよい。

【0009】

したがって、耐震要素で耐震補強する架構の梁の剛性及び耐力を高めるための施工が容易である。

【0010】

請求項２の発明は、前記鉄骨枠は前記架構内に開口部を残して設置され、前記鉄骨枠の前記上辺部及び前記鋼板部の少なくとも一方の開口側端部には、前記鉄骨鉄筋コンクリート梁に埋設される補強筋が設けられている。

【0011】

請求項２の発明では、鉄骨枠の上辺部及び前記鋼板部の少なくとも一方の開口側端部に、鉄骨鉄筋コンクリート梁に埋設される補強筋を設けることで、開口部分の剛性及び耐力が向上する。

【0012】

請求項３の発明は、前記鉄骨枠の前記上辺部及び前記鋼板部の少なくとも一方には、前記鉄骨鉄筋コンクリート梁に埋設される応力伝達部材が設けられている。

【0013】

請求項３の発明では、応力伝達部材を介して、鉄骨枠の上辺部と鉄骨鉄筋コンクリート梁との間で効果的に応力伝達することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、耐震要素で耐震補強する架構の梁の剛性及び耐力を高めるための施工を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態の耐震補強構造が適用された架構の正面図である。

【図2】（Ａ）は図１の２Ａ−２Ａ線に沿った縦断面図であり、（Ｂ）は図１の２Ｂ−２Ｂ線に沿った縦断面図であり、（Ｃ）は図１の２Ｃ−２Ｃ線に沿った縦断面図である。

【図3】（Ａ）は図１の隅部の拡大正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線に沿った縦断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）の３Ｃ−３Ｃ線に沿った縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の一実施形態の耐震補強構造について説明する。なお、図１の正面図では、梁主筋３２などの一部の部材は判り易くするため実線で図示している。

【0017】

＜構造＞
本発明の一実施形態の耐震補強構造について説明する。なお、上下方向をＺ方向とし、後述する架構１０の面外方向をＹ方向とし、Ｚ方向及びＹ方向と直交する架構１０の左右方向をＸ方向とする。

【0018】

図１に示す本発明の一実施形態の耐震補強構造が適用された架構１０は、鉄骨鉄筋コンクリート造の柱２０と鉄骨梁３０（図２を参照）とで構成された既設架構１２内に、Ｖ字状に配置されたブレース５０が設けられた正面視矩形状の鉄骨枠１００が設置されることで耐震補強されている。更に、既設架構１２の既設の鉄骨梁３０（図２を参照）を鉄骨鉄筋コンクリート造の梁４０とし剛性及び耐力を上げることで効果的に耐震補強されている。また、本実施形態では、鉄骨枠１００は既設架構１２（架構１０）内の図１における右側部分に、出入口となる開口部１４を残して設置されている。

【0019】

なお、図１に示す本実施形態の鉄骨枠１００は、フランジ８２及びフランジ８４とウェブ８６とを有するＨ形鋼８０で構成されている（図２及び図３も参照）。

【0020】

正面視で矩形枠状の鉄骨枠１００の上側の左右両側の隅部には、上側ガセットプレート５２が接合され（図３（Ａ）も参照）、鉄骨枠１００の下辺部１１０の左右方向（Ｘ方向）の中間部には、下側ガセットプレート５４が接合されている。これら上側ガセットプレート５２と下側ガセットプレート５４とにブレース５０が接合されている。

【0021】

鉄骨枠１００の図における左側の縦辺部１１２と柱２０との間には、コンクリートやモルタル等の充填材Ｊが充填され、この充填材Ｊが充填された充填部２２に縦辺部１１２に設けられたスタッド１１４が埋設されている。また、充填部２２と柱２０とは、後施工の接着系のアンカー２５で接合されている。

【0022】

同様に、鉄骨枠１００の下辺部１１０とスラブ４９（梁４８）との間には、充填材Ｊが充填され、この充填材Ｊが充填された充填部２４に下辺部１１０に設けられたスタッド１１５が埋設されている。また、充填部２４とスラブ４９（梁４８）とは、後施工の接着系のアンカー２７で接合されている。

【0023】

架構１０の上側の梁４０は、前述したように、図２に示すように、既設の鉄骨梁３０の周囲に梁主筋３２とせん断補強筋３４とが配筋され、コンクリートＫが打設されることで構築されている。また、図１に示すように、上側の梁４０と左右の柱２０とは、後施工の接着系のアンカー３６で接合されている（図２（Ｃ）も参照）。

【0024】

図１に示すように、鉄骨枠１００の上辺部１２０に設けられたスタッド１２２は、梁４０に埋設されている（図２（Ａ）も参照）。また、鉄骨枠１００の上辺部１２０の開口部１４側の端部には補強筋１２４が設けられると共に、補強筋１２４は梁４０に埋設されている。

【0025】

図２（Ａ）、図２（Ｂ）及び図３に示すように、鉄骨枠１００の上辺部１２０には、断面形状がＵ字状（溝状）の鋼板部１５０が設けられている。鋼板部１５０は、Ｈ形鋼の上側のフランジ８２と、フランジ８２の面外方向（Ｙ方向）の両外側に接合された略Ｌ字形状のＬ字鋼板１５２と、で構成されている。図３に示すように、Ｌ字鋼板１５２は、側面部１５３と、フランジ８２に接合された底部１５４とで構成されている。

【0026】

図１、図２（Ｃ）及び図３（Ｃ）に示すように、鉄骨枠１００の上辺部１２０の鋼板部１５０は、図１における右側の柱２０（図１参照）まで延在された延在部１５１が設けられている。なお、本実施形態では、図１に示すように、鋼板部１５０の延在部１５１の延在端部には、下側に延在する接合部１５５が形成されている。この接合部１５５は、後施工のアンカー３８で柱２０と接合されている。

【0027】

なお、図２に示すように、鋼板部１５０は、梁４０の梁下部４０Ａの外側に接触配置され、後述するようにコンクリートＫを打設する際の型枠の一部として利用される。

【0028】

＜施工方法＞
次に、施工方法の一例について説明する。

【0029】

図１に示すように、鉄骨鉄筋コンクリート造の柱２０と鉄骨梁３０（図２参照）とで構成された既設架構１２内に、Ｖ字状に配置されたブレース５０が設けられた正面視矩形状の鉄骨枠１００を設置する。

【0030】

鉄骨枠１００の左側の縦辺部１１２と柱２０との間に充填材Ｊを充填し、この充填材Ｊが充填された充填部２２に縦辺部１１２のスタッド１１４を埋設すると共に、充填部２２と柱２０とを後施工の接着系のアンカー２５で接合する。

【0031】

同様に、鉄骨枠１００の下辺部１１０とスラブ４９（梁４８）との間に充填材Ｊを充填し、この充填材Ｊが充填された充填部２４に下辺部１１０のスタッド１１５を埋設すると共に、充填部２４とスラブ４９（梁４８）とを後施工の接着系のアンカー２７で接合する。

【0032】

図２に示すように、鉄骨梁３０の周囲に梁主筋３２及びせん断補強筋３４を配筋すると共に型枠を設置し、コンクリートＫを打設し、鉄骨鉄筋コンクリート造の梁４０とする。このとき、鉄骨枠１００の上辺部１２０の鋼板部１５０を梁下部４０Ａの型枠として利用する。

【0033】

また、図１に示すように、鉄骨枠１００の上辺部１２０の鋼板部１５０の延在部１５１に延在端部に設けられた接合部１５５を後施工のアンカー３８で柱２０と接合する。

【0034】

＜作用及び効果＞
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

【0035】

ブレース５０が設けられた鉄骨枠１００を既設架構１２内に設置することで耐震補強される。また、既設架構１２の鉄骨梁３０の周囲に梁主筋３２及びせん断補強筋３４を配筋し、鉄骨枠１００の上辺部１２０の鋼板部１５０を梁下部４０Ａの型枠としてコンクリートＫを打設し、鉄骨鉄筋コンクリート造の梁４０とすることで剛性及び耐力が向上する。また、鉄骨枠１００の上辺部１２０の鋼板部１５０によって梁４０が補強される。よって、架構１０の耐震性能が効果的に向上する。

【0036】

また、コンクリートＫを打設する際に、鉄骨枠１００の上辺部１２０に設けた鋼板部１５０を型枠として利用するので、施工性が向上する。また、例えば既設の鉄骨梁３０に鋼板を溶接して補強する場合と比較し、溶接箇所（特に上向き溶接）が減少するので、施工性がよい。

【0037】

したがって、ブレース５０で耐震補強した架構１０の梁４０の剛性及び耐力を高めるための施工が容易である。

【0038】

また、鉄骨枠１００の上辺部１２０に、梁４０に埋設される補強筋１２４を設けることで、架構１０における開口部１４の剛性及び耐力が向上する。

【0039】

また、鉄骨枠１００の上辺部１２０に設けたスタッド１２２を介して、上辺部１２０と梁４０との間で効果的に応力伝達することができる。

【0040】

このように、既設架構１２内にブレース５０が設けられた鉄骨枠１００を設置して耐震補強すると共に、既設の鉄骨梁３０を鉄骨枠１００の上辺部１２０の鋼板部１５０を型枠の一部として利用して鉄骨鉄筋コンクリート造とすることで、梁４０の剛性及び耐力を向上させ且つ補強し、架構１０の耐震性能を効果的に向上させている。

【0041】

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

【0042】

例えば、上実施形態では、鉄骨枠１００の上辺部１２０におけるＵ字形状（溝状）の鋼板部１５０部分が開口部１４に延在していたが、これに限定されない。上辺部１２０全体が開口部１４に延在していてもよい。また、延在部１５１が設けられていなくてもよい。

【0043】

また、例えば、上実施形態では、鉄骨枠１００は既設架構１２（架構１０）内の図１における左右方向の右側部分に開口部１４を残して設置されているが、これに限定されない。図１における左右方向の左側部分に開口部１４を残すようにしてもよし、左右方向の中央部（中間部）に開口部１４を残すようにしてもよい。或いは、開口部１４を残さなくてもよい。

【0044】

また、例えば、上記実施形態では、鉄骨枠１００の上辺部１２０のＵ字状（溝状）の鋼板部１５０を型枠として利用したが、これに限定されない。型枠となる鋼板部は、Ｕ字状（溝状）以外の構造であってもよい。例えば、側面部１５３がない、フランジ８２と底部１５４とで底型枠として機能する構成であってもよい。

【0045】

また、例えば、上記実施形態では、鉄骨枠１００はＨ形鋼８０で構成されていたが、これに限定されない。Ｈ形鋼以外の鋼材、例えば、Ｔ形鋼、Ｉ形鋼、矩形鋼管等でもよい。

【0046】

また、ブレース５０以外の耐震要素であってもよい。例えば波形鋼板などの鋼製壁でもよい。あるいは、制震ブレースなどの制震機能を有する耐震要素であってもよい。

【0047】

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない

【符号の説明】

【0048】

１０ 架構
１４ 開口部
４０ 梁（鉄骨鉄筋コンクリート梁）
５０ ブレース（耐震要素の一例）
１００ 鉄骨枠
１２０ 上辺部
１２４ 補強筋
１２２ スタッド（応力伝達部材の一例）
１５０ 鋼板部

【図1】

【図2】

【図3】