特許 6990601 柱および梁からなる構造体の補強構造および補強部材

(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】

(24)【登録日】2021-12-08

(45)【発行日】2022-01-12

(54)【発明の名称】柱および梁からなる構造体の補強構造および補強部材

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/02 20060101AFI20220104BHJP

   E04B 1/24 20060101ALI20220104BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20220104BHJP

【ＦＩ】

E04G23/02 E

E04B1/24 F

E04B1/58 G

E04G23/02 F

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018031745

(22)【出願日】2018-02-26

(65)【公開番号】P2019031890

(43)【公開日】2019-02-28

【審査請求日】2021-02-05

(31)【優先権主張番号】P 2017154273

(32)【優先日】2017-08-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】316001674

【氏名又は名称】センクシア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】田中 秀宣

(72)【発明者】

【氏名】高橋 秀明

(72)【発明者】

【氏名】野崎 哲夫

(72)【発明者】

【氏名】原 佳佑

【審査官】山口 敦司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１７７７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－３２６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２９９０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－７７５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－３１７０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３５６０３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第６５１６５８３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２０１３－５７２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２１７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｇ ２３／０２

Ｅ０４Ｂ １／２４

Ｅ０４Ｂ １／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱および梁からなる構造体の補強構造であって、
応力伝達部材と、
前記応力伝達部材の少なくとも一方の端部に設けられる端部材と、
前記端部材とボルトで固定可能な補強金具と、
を具備し、
前記柱または前記梁の少なくとも一方はＨ形鋼からなり、
前記補強金具は、第１の固定部と、前記第１の固定部に対して所定の角度で形成される第２の固定部とを有し、
少なくとも一対の前記補強金具が、前記第１の固定部で前記Ｈ形鋼のウェブを挟み込むように配置されて、前記柱または前記梁にボルトで固定されるとともに、それぞれの前記補強金具の前記第２の固定部と前記端部材とで前記Ｈ形鋼の一方のフランジを挟み込んだ状態で、前記補強金具と前記端部材とがボルトで接合され、
前記第１の固定部と、前記第２の固定部との交差部近傍が、前記Ｈ形鋼の前記ウェブと前記フランジの交差部近傍と接触し、前記第２の固定部の先端側と前記フランジとの間には隙間が形成され、
前記応力伝達部材は、前記柱または前記梁に対して斜めに配置されて、前記応力伝達部材の他端が前記柱または前記梁または床部に固定されることを特徴とする構造体の補強構造。

【請求項2】

前記端部材と前記第２の固定部は、前記フランジの外方に張り出し、張り出し部においてボルトによって接合されることを特徴とする請求項１に記載の構造体の補強構造。

【請求項3】

前記張り出し部において、前記第２の固定部と前記端部材の少なくとも一方に、対向する前記第２の固定部または前記端部材の方向に突出する突出部が形成され、前記突出部における前記第２の固定部と前記端部材との距離が、前記フランジの厚みよりも小さいことを特徴とする請求項２記載の構造体の補強構造。

【請求項4】

前記突出部における前記第２の固定部と前記端部材との距離が、前記第２の固定部の先端側と前記フランジとの間の隙間よりも小さいことを特徴とする請求項３記載の構造体の補強構造。

【請求項5】

前記張り出し部において、前記第２の固定部と前記端部材の間にスペーサが配置されることを特徴とする請求項２記載の構造体の補強構造。

【請求項6】

前記スペーサと前記第２の固定部との距離が、前記第２の固定部の先端側と前記フランジとの間の隙間よりも小さいことを特徴とする請求項５記載の構造体の補強構造。

【請求項7】

前記端部材が前記応力伝達部材の両端に設けられ、
前記応力伝達部材の一方の端部が、前記補強金具によって前記柱に固定され、
前記応力伝達部材の他方の端部が、前記補強金具によって前記梁に固定されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の構造体の補強構造。

【請求項8】

前記ウェブを貫通し、前記第１の固定部を前記柱または前記梁に固定するボルトが、前記端部材と前記第２の固定部とを接合するボルトよりも小径のボルトであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の構造体の補強構造。

【請求項9】

前記ウェブを貫通し、前記第１の固定部を前記柱または前記梁に固定するボルトの本数が、前記端部材と前記第２の固定部とを接合するボルトの本数よりも少ないことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の構造体の補強構造。

【請求項10】

応力伝達部材と、
前記応力伝達部材の少なくとも一方の端部に設けられる端部材と、
前記端部材とボルトで固定可能な補強金具と、
を具備し、
前記補強金具は、第１の固定部と、前記第１の固定部に対して所定の角度で形成される第２の固定部とを有し、
前記第１の固定部と直交し、前記第１の固定部と前記第２の固定部との交差部を通る仮想線に対して、前記第２の固定部の先端側が接触せずに、前記仮想線と前記第２の固定部との間に隙間が形成されることを特徴とする補強部材。

【請求項11】

前記第２の固定部は、前記第１の固定部との交差部とは逆側の端部近傍の底面において、前記第１の固定部とは逆側に突出する突出部を有し、前記突出部にボルトの貫通孔が形成されることを特徴とする請求項１０記載の補強部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、柱および梁からなる構造体に対して補強部材が固定された構造体の補強構造等に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば方杖やブレースのように、柱と梁からなる構造体に対して補強部材を斜めに固定して、構造体を補強する方法がある。例えば、既設の柱や梁に、補強部材を固定することで、既存の構造体を補強することができる。このような補強部材は、例えば溶接によって柱や梁に接合される。

【0003】

また、補強部材を溶接ではなく、Ｈ形鋼からなる柱や梁のフランジ部にプレートによって固定する方法がある（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１７７７９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、柱や梁に対して、例えば高所で補強部材を溶接する場合には、高所において、ビードなどが飛び散る場合があり、溶接作業時に、下方で他の作業を並行して行うことができず、作業効率が悪い。また、火気厳禁の工場などでは溶接作業を行うことができない。

【0006】

一方、特許文献１のように、溶接を行わずに補強部材を柱や梁に固定する方法によれば、上述した問題は回避することができる。しかし、特許文献１のように、Ｈ形鋼のフランジ部に補強部材を固定すると、力がかかった際に、フランジ部が変形して、十分に柱と梁との間で力を伝達できないおそれがある。また、多数のボルトを用いるため、固定のために多くの作業時間を要する。

【0007】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、作業性に優れ、効率よく柱および梁からなる構造体を補強することが可能な構造体の補強構造および補強部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前述した目的を達成するため、第１の発明は、柱および梁からなる構造体の補強構造であって、応力伝達部材と、前記応力伝達部材の少なくとも一方の端部に設けられる端部材と、前記端部材とボルトで固定可能な補強金具と、を具備し、前記柱または前記梁の少なくとも一方はＨ形鋼からなり、前記補強金具は、第１の固定部と、前記第１の固定部に対して所定の角度で形成される第２の固定部とを有し、少なくとも一対の前記補強金具が、前記第１の固定部で前記Ｈ形鋼のウェブを挟み込むように配置されて、前記柱または前記梁にボルトで固定されるとともに、それぞれの前記補強金具の前記第２の固定部と前記端部材とで前記Ｈ形鋼の一方のフランジを挟み込んだ状態で、前記補強金具と前記端部材とがボルトで接合され、前記第１の固定部と、前記第２の固定部との交差部近傍が、前記Ｈ形鋼の前記ウェブと前記フランジの交差部近傍と接触し、前記第２の固定部の先端側と前記フランジとの間には隙間が形成され、前記応力伝達部材は、前記柱または前記梁に対して斜めに配置されて、前記応力伝達部材の他端が前記柱または前記梁または床部に固定されることを特徴とする構造体の補強構造である。

【0009】

前記端部材と前記第２の固定部は、前記フランジの外方に張り出し、張り出し部においてボルトによって接合されることが望ましい。

【0010】

前記第２の固定部と前記端部材は、前記フランジの外方に張り出し、張り出し部において前記端部材と前記第２の固定部がボルトによって接合され、前記張り出し部において、前記第２の固定部と前記端部材の少なくとも一方に、対向する前記第２の固定部または前記端部材の方向に突出する突出部が形成され、前記突出部における前記第２の固定部と前記端部材との距離が、前記フランジの厚みよりも小さくてもよい。

【0011】

この場合、前記突出部における前記第２の固定部と前記端部材との距離が、前記第２の固定部の先端側と前記フランジとの間の隙間よりも小さいことが望ましい。

【0012】

前記張り出し部において、前記第２の固定部と前記端部材の間にスペーサが配置されてもよい。

【0013】

前記スペーサと前記第２の固定部との距離が、前記第２の固定部の先端側と前記フランジとの間の隙間よりも小さいことが望ましい。

【0014】

前記端部材が前記応力伝達部材の両端に設けられ、前記応力伝達部材の一方の端部が、前記補強金具によって前記柱に固定され、前記応力伝達部材の他方の端部が、前記補強金具によって前記梁に固定されてもよい。

【0015】

前記ウェブを貫通し、前記第１の固定部を前記柱または前記梁に固定するボルトが、前記端部材と前記第２の固定部とを接合するボルトよりも小径のボルトであってもよい。

【0016】

前記ウェブを貫通し、前記第１の固定部を前記柱または前記梁に固定するボルトの本数が、前記端部材と前記第２の固定部とを接合するボルトの本数よりも少なくてもよい。

【0017】

第１の発明によれば、補強金具がＨ形鋼のウェブを挟み込むようにボルトで固定されて、補強金具と応力伝達部材とがボルトで接合されるため、溶接作業が不要である。

【0018】

また、補強金具の第１の固定部と第２の固定部との交差部近傍が、Ｈ形鋼のウェブとフランジの交差部近傍と接触することで、応力伝達部材からの力がウェブに直接伝達されるため、確実に力を柱または梁に伝達することができる。特に、第２の固定部の先端側とフランジとの間に隙間が形成されれば、フランジに力が直接伝わらないため、フランジの変形等を抑制することができる。

【0019】

また、端部材と第２の固定部が、フランジの外方でボルトによって接合されることで、フランジにボルト孔を設ける必要がない。

【0020】

また、張り出し部において、第２の固定部と端部材の少なくとも一方に突出部を形成し、突出部における両者の距離をフランジの厚みよりも小さくすることで、張り出し部におけるボルトの露出長を短くすることができる。すなわち、第２の固定部または端部材で拘束されていないボルトの長さを短くすることができる。このため、第２の固定部と端部材とが互いに平行にずれる方向に力が加わり、ボルトにせん断力が付与された場合でも、ボルトの変形を抑制することができる。

【0021】

また、突出部における第２の固定部と端部材との距離を、第２の固定部の先端側とフランジとの間の隙間よりも小さくすることで、ボルトを締めこんだ際に、第２の固定部の先端側とフランジとの間の隙間２９を確保することができる、確実に、第２の固定部とＨ型鋼との間の応力伝達を行うことができる。

【0022】

また、第２の固定部と端部材との間にスペーサを配置しても、張り出し部におけるボルトの露出長を短くすることができる。

【0023】

この場合においても、スペーサと第２の固定部との距離を、第２の固定部の先端側とフランジとの間の隙間よりも大きくすることで、ボルトを締めこんだ際に、第２の固定部の先端側とフランジとの間の隙間２９を確保することができる、確実に、第２の固定部とＨ型鋼との間の応力伝達を行うことができる。

【0024】

また、応力伝達部材の両端に端部材を固定して、応力伝達部材の一方の端部を補強金具によって柱に固定し、応力伝達部材の他方の端部を補強金具によって梁に固定することで、補強部材を方杖として機能させることができる。

【0025】

また、ウェブと第１の固定部とを固定するボルトを、端部材と第２の固定部とを接合するボルトよりも小径のボルトとすることで、ウェブに形成するボルト孔を小さくすることができる。このため、ウェブの強度低下を最小限にすることができる。

【0026】

同様に、ウェブと第１の固定部とを固定するボルトの本数を、端部材と第２の固定部とを接合するボルトの本数よりも少なくしても、ウェブに形成するボルト孔を小さくすることができる。このため、ウェブの強度低下を最小限にすることができる。

【0027】

第２の発明は、応力伝達部材と、前記応力伝達部材の少なくとも一方の端部に設けられる端部材と、前記端部材とボルトで固定可能な補強金具と、を具備し、前記補強金具は、第１の固定部と、前記第１の固定部に対して所定の角度で形成される第２の固定部とを有し、前記第１の固定部と直交し、前記第１の固定部と前記第２の固定部との交差部を通る仮想線に対して、前記第２の固定部の先端側が接触せずに、前記仮想線と前記第２の固定部との間に隙間が形成されることを特徴とする補強部材である。

【0028】

前記第２の固定部は、前記第１の固定部との交差部とは逆側の端部近傍の底面において、前記第１の固定部とは逆側に突出する突出部を有し、前記突出部にボルトの貫通孔が形成されてもよい。

【0029】

第２の発明によれば、作業性に優れ、効率よく既設の構造体を補強することが可能な補強部材を得ることができる。

【0030】

また、第２の固定部に突出部を形成することで、フランジ部に固定した際、端部材との隙間を小さくすることができる。このため、第２の固定部と端部材との間で露出するボルトの長さを短くすることができる。

【発明の効果】

【0031】

本発明によれば、作業性に優れ、効率よく柱および梁からなる構造体を補強することが可能な構造体の補強構造および補強部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】構造体の補強構造１の一部を示す斜視図。

【図2】補強金具１５を示す斜視図。

【図3】補強部材１０の取付状態を示す断面図。

【図4】構造体の補強構造１の正面図。

【図5】構造体の補強構造１ａの正面図。

【図6】構造体の補強構造１ｂの正面図。

【図7】補強金具１５ａの取付状態を示す断面図。

【図8】補強金具１５ｂの取付状態を示す断面図。

【図9】補強金具１５ｂの他の取付状態を示す断面図。

【図10】補強金具１５ｆの他の取付状態を示す断面図。

【図11】補強金具１５ｃの取付状態を示す正面図。

【図12】（ａ）は補強金具１５ｇの取付状態を示す正面図、（ｂ）はスペーサ３３ａを示す平面図。

【図13】補強金具１５ｄの取付状態を示す正面図。

【図14】補強金具１５ｅを示す斜視図。

【図15】補強金具１５ｅの取付状態を示す正面図。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明の実施の形態にかかる構造体の補強構造１について説明する。図１は、構造体の補強構造１の一部を示す斜視図である。構造体の補強構造１は、柱３と梁５とからなる構造体に対する補強構造である。

【0034】

柱３および梁５は、Ｈ形鋼であり、それぞれウェブ９と、ウェブ９の両端に設けられるフランジ７ａ、７ｂからなる。柱３と梁５との接合部近傍には、柱３および梁５に対して斜めに補強部材１０が固定される。

【0035】

補強部材１０は、応力伝達部材１１、端部材１３、補強金具１５等からなる。棒状の応力伝達部材１１の両端部には、例えば板状の端部材１３が接合される。応力伝達部材１１の両端部のそれぞれの端部材１３は、互いに略直交する向きで接合される。なお、端部材１３は、板状でなくてもよく、例えば、所定の形状の鋳鋼などでもよい。また、応力伝達部材１１と端部材１３とは、一体で成形されてもよく、または応力伝達部材１１と端部材１３とを別体で成形して接合してもよい。また、応力伝達部材１１は、複数に分割された部材から構成されてもよく、同様に、端部材１３は、複数に分割された部材から構成されてもよい。

【0036】

柱３および梁５には、補強金具１５がボルト２１ａでそれぞれ固定される。また、柱３および梁５に固定されたそれぞれの補強金具１５と、端部材１３とが、それぞれボルト２１ｂで接合される。すなわち、柱３と梁５とが、補強部材１０によって連結される。

【0037】

図２は、補強金具１５の拡大斜視図である。補強金具１５は、第１の固定部である固定部１９ａと、第２の固定部である固定部１９ｂとを有する。固定部１９ａ、１９ｂは、互いに略直交する。また、板状のそれぞれの固定部１９ａ、１９ｂ同士は、図示したように、固定部１９ａ、１９ｂの幅方向の両端近傍で、一対の略三角形状の側板で接合される。固定部１９ａには、ボルト２１ａが挿通される孔２３ａが設けられる。また、固定部１９ｂには、ボルト２１ｂが挿通される孔２３ｂが設けられる。

【0038】

図３は、補強部材１０が梁５に固定された状態の断面図である。なお、柱３に対する補強部材１０の固定構造も同様であるため、梁５への固定構造についてのみ説明し、柱３への固定状態については説明を省略する。一対の補強金具１５が、互いの固定部１９ａによって、梁５のウェブ９を挟み込むように対向して配置される。梁５には、孔２５が形成され、一対の補強金具１５の孔２３ａとウェブ９の孔２５とが一直線上に並ぶように配置される。孔２３ａ、２５にはボルト２１ａが挿通される。ボルト２１ａによって、補強金具１５が梁５のウェブ９に固定される。

【0039】

補強金具１５の固定部１９ｂは、フランジ７ｂ（連結対象の柱３側のフランジ）の両側にフランジの外方に張り出す。固定部１９ｂの孔２３ｂは、フランジ７ｂよりも外側に配置される。フランジ７ｂを挟み込むようにして、固定部１９ｂと対向する部位には、端部材１３が配置される。端部材１３には、孔２３ｃが形成され、孔２３ｂ、２３ｃにボルト２１ｂが挿通される。すなわち、補強金具１５の固定部１９ｂと端部材１３とで梁５の一方のフランジ７ｂを挟み、固定部１９ｂと端部材１３とがフランジ７ｂの外方の張り出し部において、ボルト２１ｂによって接合される。なお、端部材１３とフランジ７ｂとの間に、さらに接着剤を塗布して接着してもよい。

【0040】

ここで、補強金具１５の固定部１９ａと固定部１９ｂとの交差部近傍の外面（角部）が、梁５のウェブ９とフランジ７ｂの交差部近傍（図中Ａ）と接触する。なお、梁５のウェブ９とフランジ７ｂの交差部近傍がフィレット形状である場合には、補強金具１５の固定部１９ａと固定部１９ｂとの角部の外面形状も、フィレット形状に対応する形状としてもよい。

【0041】

補強金具１５と梁５とが、固定部１９ａと固定部１９ｂとの交差部近傍（角部の外面）とウェブ９とフランジ７ｂの交差部近傍Ａとで接触することで、補強金具１５にかかる力を、ウェブ９で受けることができる。例えば、応力伝達部材１１が柱３方向（図中下方）に引っ張られた際に、応力伝達部材１１からの引張力は、端部材１３を介して補強金具１５に伝達されるが、補強金具１５からの力は、ウェブ９とフランジ７ｂの交差部近傍で受け止められ、ウェブ９によって支持される。

【0042】

また、応力伝達部材１１は、端部材１３の幅方向の略中央に接合される。すなわち、応力伝達部材１１の中心軸は、ウェブ９の延長線上に位置する。このため、例えば、応力伝達部材１１が柱３方向（図中下方）から圧縮された際に、応力伝達部材１１からの圧縮力は、端部材１３を介してウェブ９で受け止められる。

【0043】

このように、補強金具１５から梁５への力の伝達は、固定部１９ａとウェブ９との間の摩擦力によるものではない。このため、ボルト２１ａは、固定部１９ａとウェブ９との間の摩擦力を発揮させるだけの軸力が不要である。すなわち、ボルト２１ａは、応力伝達部材１１から引張力が補強金具１５のボルト２１ｂの位置に伝達された際に、一対の補強金具１５の上部が開くことを防止できる程度の軸力でよい。

【0044】

ここで、ウェブ９とフランジ７ｂの交差部Ａを基準とし、補強金具１５の、Ａとの接触部から孔２３ｃまでの距離をａとし、Ａから孔２３ａまでの距離をｂとする。補強金具１５に対して、孔２３ｃの位置で下方にＴ１の力が付与されるとすると、孔２３ａの位置において、補強金具１５をウェブ９方向に引き留める力（補強金具１５が開くことに対向する力）Ｔ２は、（ａ／ｂ）・Ｔ１以上であればよい。したがって、距離ａよりも距離ｂを大きくできれば、Ｔ１よりもＴ２を小さくすることができる。したがって、ウェブ９を貫通し、固定部１９ａを梁５に固定するボルト２１ａを、端部材１３と固定部１９ｂとを接合するボルト２１ｂよりも小径のボルトとすることができる。このため、ウェブ９に形成する孔２５を小径とすることができ、孔２５によるウェブ９の強度低下を最小限とすることができる。

【0045】

なお、孔２５の位置をウェブ９とフランジ７ｂの交差部Ａから遠ざけるほど（フランジ７ａに近づけるほど）、前述した距離ｂが大きくなるため、Ｔ１に対するＴ２を小さくすることができる。一方で、孔２５の位置を上方に配置しすぎると、固定部１９ａを長くする必要があるため、補強金具１５が大型化し、重量増の問題がある。したがって、適用するボルト２１ａの径に応じて、孔２５の位置を設定すればよい。

【0046】

また、孔２３ｃの位置をウェブ９とフランジ７ｂの交差部Ａに近づけるほど、前述した距離ａが小さくなるため、Ｔ１に対するＴ２を小さくすることができる。この場合には、フランジ７ｂに孔を設けて、ボルト２１ｂがフランジ７ｂを貫通してもよい。

【0047】

また、図１に示すように、本実施形態では、片側に二つの補強金具１５を併設し、それぞれの補強金具１５でウェブ９を挟み込む。すなわち、梁５に対して、２対の補強金具１５が固定される。このように、複数対の補強金具１５を用いることで、個々の補強金具１５を小型化することができる。なお、複数対の補強金具１５を用いる場合には、全ての補強金具１５を包含するサイズの端部材１３を用いることで、全ての補強金具１５を一括して一つの端部材１３に固定することができ、全ての補強金具１５に均一に力を伝達することができる。

【0048】

また、前述したように、ウェブ９と接合するためのボルト２１ａは、大きな軸力が不要である。このため、例えば、固定部１９ａを上部から固定部１９ｂ側に向かって裾広がり形状とし、固定部１９ａの上部よりも幅広の固定部１９ｂとしてもよい。このようにすることで、固定部１９ｂにおいて複数のボルト２１ｂを併設することができる。すなわち、補強金具１５をウェブ９に固定するボルト２１ａは一本とし、端部材１３と接合するボルト２１ｂを複数本とすることができる。

【0049】

このように、固定部１９ａとウェブ９とを接合するボルト２１ａの本数をボルト２１ｂよりも少なくすることで、ウェブ９に形成する孔２５を小径とすることができ、孔２５によるウェブ９の強度低下を最小限とすることができる。一方、固定部１９ｂと端部材１３とを接合するボルト２１ｂの本数を多くすることで、確実に、応力を端部材１３と応力伝達部材１１との応力の伝達を行うことができる。

【0050】

図４は、構造体の補強構造１の全体図である。補強部材１０は、柱３、梁５から構成される略矩形の構造のそれぞれの角部に配置される。この場合、応力伝達部材１１は、柱３および梁５に対して斜めに配置され、応力伝達部材１１の両端に端部材１３が固定される。また、応力伝達部材１１の一方の端部の端部材１３が、補強金具１５によって柱３に固定され、応力伝達部材１１の他方の端部の端部材１３が、補強金具１５によって梁５に固定される。

【0051】

このような構造体の補強構造１によれば、補強部材１０を柱３と梁５とに接合される方杖として機能させることができる。なお、補強部材１０は、柱３と梁５で囲まれる全ての角部に配置されなくてもよく、その一部であってもよい。

【0052】

なお、図５に示す構造体の補強構造１ａのように、応力伝達部材１１は、棒状でなくてもよい。構造体の補強構造１ａでは、応力伝達部材１１は、一方の側面が柱３と接触し、これと直交する他方の側面が梁５と接触するように、略三角形の部材からなる。このように、応力伝達部材１１は、連結対象となる柱３と梁５との間に配置され、両者の一方からの応力を他方に伝達できれば、その形状は限定されない。なお、この場合でも、応力伝達部材１１と端部材１３とが一体で成形されてもよく、または応力伝達部材１１と端部材１３とを別体で成形して接合してもよい。

【0053】

また、図６に示す構造体の補強構造１ｂのように、補強部材１０をブレースとして機能させてもよい。この場合、補強部材１０は、柱３、梁５から構成される略矩形の内部に逆Ｖ字状に配置される。この場合、応力伝達部材１１は、柱３および梁５に対して斜めに配置され、応力伝達部材１１の一方の端部に端部材１３が固定され、補強金具１５によって梁５に固定される。また、応力伝達部材１１の他方の端部は、他の固定部材によって床部２７に固定される。

【0054】

このように、本発明では、応力伝達部材１１の少なくとも一方の端部に端部材１３が固定され、補強金具１５を介して、柱３または梁５の少なくとも一方に固定されれば、他端は、床部２７などの部位に固定されてもよい。この場合には、補強金具１５が固定される柱３または梁５のみがＨ形鋼であればよい。すなわち、柱３または梁５の少なくとも一方がＨ形鋼からなり、応力伝達部材１１の少なくとも一方の端部が補強金具１５を介してＨ形鋼に接合されれば、応力伝達部材１１の他端は、Ｈ形鋼以外の部位に接合されてもよい。また、床部２７など低い箇所で応力伝達部材１１を対象物に固定する際には、溶接を用いることもできる。

【0055】

以上、本実施の形態によれば、溶接を用いることなく、補強部材１０を柱３または梁５に固定することができる。また、応力伝達部材１１からの力を、Ｈ形鋼のフランジ７ｂではなく、フランジ７ｂとウェブ９との交点近傍を起点としてウェブ９で受けることができるため、フランジ７ｂの変形を抑制することができる。また、応力伝達部材１１からの力をフランジ７ｂに伝達するものではないため、固定部１９ｂと端部材１３との接合に用いられるボルト２１ｂの本数を少なくすることができる。

【0056】

また、固定部１９ａとウェブ９とが、摩擦によって力を伝達するものではないため、ボルト２１ａを軸力の小さな小径のものとすることができる。このため、孔２３ａを小径とすることができる。

【0057】

また、ボルト２１ｂをフランジ７ｂの外側に配置することで、フランジ７ｂへの穴あけ加工が不要である。

【0058】

また、補強金具１５は、柱３または梁５の側面から設置することができるため、例えば、柱３の背面側に壁がある場合や、梁５の上下面に天井や床があるような場所にも適用可能である。このため、既設の柱３および梁５にも容易に適用することができる。

【0059】

次に、第２の実施形態について説明する。図７は、第２の実施形態にかかる補強部材１０ａの梁５への固定構造を示す断面図である。なお、以下の説明において、補強部材１０と同一の機能を奏する構成については、図１～図３と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0060】

補強部材１０ａは、補強部材１０と略同様の構成であるが、補強金具１５ａが用いられる点で異なる。補強金具１５ａは、補強金具１５に対して、固定部１９ｂの形態が異なる。固定部１９ｂの下面は、固定部１９ａに対して完全に直交せずに、やや鋭角に設定される。このため、固定部１９ａ、１９ｂとの交差部近傍の外面は、ウェブ９とフランジ７ｂとの交差部近傍（図中Ａ）と接触するが、固定部１９ｂの先端側は、フランジ７ｂとの間に隙間２９が形成される。すなわち、固定部１９ａと直交し、固定部１９ａと固定部１９ｂとの交差部を通る仮想線に対して、固定部１９ｂの先端側が接触せずに、仮想線と固定部１９ｂとの間に隙間２９が形成される。なお、前述したように、端部材１３とフランジ７ｂとの間に、さらに接着剤を塗布してもよい。

【0061】

補強金具１５ａと梁５との接触位置としては、例えば、ウェブ９からウェブ９の板厚の２～３倍以下の範囲とすることができる。また、フランジ７ｂの先端側において、少なくとも、ウェブ９（フランジ７ｂの基部）からフランジ７ｂの先端までの長さの１／２以上の範囲に隙間２９が形成されることが望ましい。

【0062】

なお、隙間２９を形成するためには、固定部１９ａに対して、同一厚さの固定部１９ｂを９０度未満の角度で接合すればよい。また、固定部１９ｂと固定部１９ａとを略垂直に接合するとともに、固定部１９ｂの下面にテーパ形状や段差形状を形成してもよい。

【0063】

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、固定部１９ｂとフランジ７ｂとの間であって、特にフランジ７ｂの先端側に隙間２９が形成されるため、固定部１９ｂからフランジ７ｂへ力が伝達されることをより確実に抑制することができる。

【0064】

次に、第３の実施形態について説明する。図８は、第３の実施形態にかかる補強部材１０ｂの梁５への固定構造を示す断面図である。補強部材１０ｂは、補強部材１０ａと略同様の構成であるが、補強金具１５ｂが用いられる点で異なる。補強金具１５ｂは、補強金具１５ａに対して、固定部１９ｂの形態が異なる。

【0065】

前述したように、固定部１９ｂと端部材１３は、フランジ７ｂの外方に張り出し、張り出し部において端部材１３と固定部１９ｂがボルト２１ｂによって接合される。張り出し部において、固定部１９ｂは、対向する端部材１３の方向に突出する突出部３１が形成される。すなわち、固定部１９ｂは、固定部１９ａとの交差部とは逆側の端部近傍の底面において、固定部１９ａとは逆側に突出する突出部３１を有する。突出部３１には孔２３ｂが形成される。

【0066】

突出部３１を形成することで、突出部３１と端部材１３との間の隙間は、フランジ７ｂの厚みよりも小さくなる。ここで、突出部３１における固定部１９ｂと端部材１３との間には、隙間２９ａが形成されることが望ましい。このようにすることで、例えば、突出部３１における固定部１９ｂまたは端部材１３の厚みばらつき等によって、突出部３１における固定部１９ｂと端部材１３とが接触し、ボルト２１ｂが締め込めなくなることを防ぐことができる。

【0067】

また、突出部３１における固定部１９ｂと端部材１３との隙間２９ａの大きさ（図中Ｃ）は、固定部１９ｂの先端側とフランジ７ｂとの間の隙間２９の大きさ（図中Ｂ）よりも小さいことが望ましい。このようにすることで、ボルト２１ｂを締め込み、突出部３１における固定部１９ｂと端部材１３とが接触した場合でも、固定部１９ｂの先端側とフランジ７ｂとの間の隙間２９を確保することができる。このため、固定部１９ｂの先端側とフランジ７ｂとの間の応力伝達を確実に行うことができる。なお、隙間２９ａは無くてもよい。すなわち、固定部１９ｂと端部材１３とが接触してもよい。このように、固定部１９ｂと端部材１３との距離は０でもよい。

【0068】

なお、図９に示すように、固定部１９ｂにのみ突出部３１を設けるのではなく、端部材１３ａにも、対向する固定部１９ｂの方向に突出する突出部３１ａを形成してもよい。この場合でも、突出部３１、３１ａにおける固定部１９ｂと端部材１３ａとの間に隙間２９ａを形成し、固定部１９ｂの先端側とフランジ７ｂとの間の隙間２９よりも小さくすることが望ましい。このように、固定部１９ｂと端部材１３、１３ａの少なくとも一方に、対向する固定部１９ｂまたは端部材１３、１３ａの方向に突出する突出部３１、３１ａを形成すれば、上述の効果を得ることができる。

【0069】

第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、固定部１９ｂと端部材１３の少なくとも一方に、対向する固定部１９ｂまたは端部材１３、１３ａの方向に突出する突出部３１、３１ａを形成すれば、固定部１９ｂまたは端部材１３、１３ａで拘束されないボルト２１ｂの露出長を短くすることができ、せん断力によるボルト２１ｂの変形を抑制することができる。

【0070】

特に、突出部３１における固定部１９ｂと端部材１３、１３ａとの隙間２９ａを、固定部１９ｂの先端側とフランジ７ｂとの間の隙間２９よりも小さくすることで、ボルト２１ｂを十分に締めこんでも、固定部１９ｂの先端側とフランジ７ｂとの間の応力伝達を確実に行うことができる。

【0071】

次に、第４の実施形態について説明する。図１０は、第４の実施形態にかかる補強部材１０ｆの梁５への固定構造を示す断面図である。補強部材１０ｆは、補強部材１０ａ等と略同様の構成であるが、補強金具１５ｆ及びスペーサ３３が用いられる点で異なる。補強金具１５ｆは、補強金具１５ａ、１５ｂに対して突出部が形成されない。

【0072】

スペーサ３３は、貫通孔を有する筒状部材であり、貫通孔にボルト２１ｂが挿通される。なお、スペーサ３３の内面に雌ねじを設け、ボルト２１ｂと螺合させてもよい。また、筒状ではなく、一方が開口した断面Ｃ字状の部材であってもよい。スペーサ３３と固定部１９ｂとの隙間２９ａの大きさは、固定部１９ｂの先端側とフランジ７ｂとの間の隙間２９の大きさよりも小さいことが望ましい。このようにすることで、ボルト２１ｂを締め込み、スペーサ３３を介して固定部１９ｂと端部材１３とが接触した場合でも、固定部１９ｂの先端側とフランジ７ｂとの間の隙間２９を確保することができる。このため、固定部１９ｂの先端側とフランジ７ｂとの間の応力伝達を確実に行うことができる。なお、隙間２９ａは無くてもよい。

【0073】

次に、さらに他の実施形態について説明する。図１１は、補強部材１０ｃの梁５への固定構造を示す断面図である。補強部材１０ｃは、補強部材１０ｂと略同様の構成であるが、補強金具１５ｃが用いられる点で異なる。補強金具１５ｃは、補強金具１５ｂに対して、ボルト２１ａ、２１ｂの配置が異なる。このように、ボルト２１ａ、２１ｂは、複数個配置してもよい。

【0074】

また、この場合にも、突出部３１に代えて、スペーサを用いてもよい。図１２（ａ）は、補強部材１０ｇの梁５への固定構造を示す断面図である。補強部材１０ｇは、補強部材１０ｆと略同様の構成であるが、補強金具１５ｇが用いられる点で異なる。補強金具１５ｇは、補強金具１５ｆに対して、ボルト２１ａ、２１ｂの配置が異なる。また、スペーサ３３に代えて、スペーサ３３ａが用いられる点で異なる。

【0075】

図１２（ｂ）は、スペーサ３３ａを示す平面図である。スペーサ３３ａは、スペーサ３３と同様の機能を奏するが、Ｃ字状の切欠きを複数有する。このように、ボルト２１ｂの本数に応じて、切欠き数を複数個有するスペーサ３３ａを用いることができる。なお、この場合にも、複数の貫通孔を形成してもよく、ボルト２１ｂごとにスペーサ３３を用いてもよい。

【0076】

また、図１３に示す補強部材１０ｄは、補強部材１０ｃと略同様の構成であるが、補強金具１５ｄが用いられる点で異なる。補強金具１５ｃは、固定部１９ａ、１９ｂ同士が、幅方向の両端部において、一対の略三角形状の側板で接合されたが、補強金具１５ｄは、固定部１９ａ、１９ｂ同士が、略中央に配置された略三角形状の板材によって接合される。このように、固定部１９ａ、１９ｂ同士を連結して補強する部材の形態は問わない。

【0077】

また、図１４は、補強金具１５ｅを示す斜視図であり、図１５は、補強金具１５ｅを用いた補強部材１０ｅの取り付け状態を示す正面図である。補強金具１５ｅは、例えば鋳物であり、前述した板部材を接合して形成されるものではない。このように、固定部１９ａ、１９ｂは、板状でなくてもよく、固定部１９ａと、固定部１９ｂと、両者を連結する部位が一体で構成されてもよい。例えば、補強金具１５ｅでは、より大きな応力が付与される部位の肉厚を厚くして剛性を高め、応力の小さな部位を薄肉として軽量化を図ることができる。

【0078】

このように、補強金具は種々の形態が適用可能である。なお、前述した各実施形態は、互いに組み合わせることができる。例えば、図１１～図１５において、突出部３１は必ずしも必要ではなく、また、突出部３１に代えてまたは加えて、突出部３１ａを形成してもよく、スペーサ３３、３３ａを用いてもよい。

【0079】

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0080】

１、１ａ、１ｂ………構造体の補強構造
３………柱
５………梁
７ａ、７ｂ………フランジ
９………ウェブ
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ………補強部材
１１………応力伝達部材
１３、１３ａ………端部材
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ………補強金具
１９ａ、１９ｂ………固定部
２１ａ、２１ｂ………ボルト
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２５………孔
２７………床部
２９、２９ａ………隙間
３１、３１ａ………突出部
３３、３３ａ………スペーサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】