補修方法編

補修方法シート

【鉄骨造住宅】

床の傾斜カバープレートによる補強(梁)F-1-401
S造
工事概要

梁の強度及び溶接部の強度を向上させるため、梁フランジにカバープレートを溶接する。




溶接の状況(断面詳細)
(引用:参考文献1一部加筆)
対応する不具合と原因 不具合
  • 床の傾斜(F-1)
  • 床のたわみ(F-2)
  • 床鳴り(F-3)
  • 外壁の傾斜(G-1)
  • 外壁のひび割れ・欠損(G-2)
  • 内壁の傾斜(N-1)
  • 勾配屋根の変形(R-1)
  • 床振動(V-1)
  • 水平振動(V-2)
原因
  • 断面寸法等の不足、床材の選択不良、骨組や床構成部材等の配置・間隔の不良
  • 骨組や床構成部材等の架構・接合方法の不良
  • 床構成部材等の材料選択の不良、配置・間隔の不良、材料の品質不良
  • 梁フランジ溶接部の強度不足(すみ肉溶接の場合など)
適用条件
  • 構造計算等により、梁フランジの柱との溶接接合部の耐力の不足が確認された場合に適用可能な方法である。
  • 梁フランジ溶接部がすみ肉溶接の場合に適用可能な方法である。
  • 梁の断面不足が、カバープレートの溶接により解消されることが確認された場合に適用可能である。
工事手順の例
1.事前調査
構造計算等により、カバープレートの大きさ等を決定する。
現場調査において構造計画検討時の適用条件を満たしていること、また工事の妨げになるものがないことを確認する。
各通り毎に床等の変形を測定し、補強すべき通り等を確認し、工事計画を立てる。
2.足場設置・仕上材等の撤去
補強する梁の直下の周囲に足場を設置する。
足場の設置により床仕上げ(フローリング等)を傷つけないよう、シート及びコンパネ等による保護・養生を行う。
以下の部位を撤去し、補強する梁を露出させる。
  • 梁下部の壁下地材、仕上材
  • パイプサポートを据え付ける床・天井回りの下地材・仕上材(必要に応じて検討する)
  • 上下階で当該梁に接する建具及び建具枠
  • 梁の変形の程度に応じ、影響を受け傷んだ2階床の下地材、仕上材等
3.パイプサポートの設置
梁と基礎立上がり部(又は下階床スラブ)の間に、パイプサポートを設置する。
4.パイプサポートによるジャッキアップ(*1)
パイプサポートのナットハンドを回してパイプサポートを伸長し、建物構造体及び仕上げ面のゆがみが生じないよう5㎜程度ずつ、上階の床が水平になるまでジャッキアップし、上階の床で水準器を用いて、梁又は床が水平になり、変形が補正されたことを確認する。
5.カバープレートの溶接
溶接の火花の飛散に対する保護・養生を行う。
溶接部回りの床スラブ、塗装、じんあい、油、錆等を完全に除去する。
梁フランジ溶接部をガウジングし、ガウジング部が開先形状となるように整形する。
罫書き位置にカバープレートを仮止めした後、エンドタブを取り付ける。
必要に応じ、予熱を行う。
カバープレートを現場にて完全溶込溶接(柱と接する溶接線)で取り付ける。側面はすみ肉溶接とする。
溶接部の外観検査及び非破壊検査を行う。
補強範囲の塗装(防錆処理)等を行う。
6.スラブの再施工・補修
撤去した部分のスラブを再度施工する。
スラブにひび割れが生じた場合には、樹脂注入工法で補修する。
7.パイプサポートの撤去
徐々にジャッキを下げ、再度梁のたわみや変形が生じていないこと、及び上階の床が水平であること等を確認した上で、パイプサポートを取り外す。
8.下地材・仕上材の復旧
撤去した上階の内壁及び上階床について下地材、仕上材を張り替える。取り外した建具を取り付ける。既存の建具にゆがみ等がある場合は調整し、変形してもどらないものについては交換する。
撤去した下階天井の下地材、仕上材を張り替える。撤去した下階床及び壁について下地材、仕上材を張り替える。梁の補強により建具等の変更がある場合は、それに応じて新規の建具枠を取り付ける。既存の建具にゆがみ等がある場合は調整し、変形してもどらないものについては交換して取り付ける。
9.最終確認
水準器を用いて床仕上げ面の水平を確認する。
足場等を撤去のうえ、片付け・清掃を行う。
備考
  • ガウジング(鋼材の不要な部分を削り取ること。)及び溶接時の防火対策を十分に行う必要がある。(参考:参考文献1)
  • 下フランジの場合には、カバープレートの幅を梁フランジ幅より狭くし、側面のすみ肉溶接を下向きに行う。(参考:参考文献1)
  • 梁フランジの応力をカバープレートに確実に伝達できるように側面隅肉溶接の有効長さを十分に確保する必要がある。(参考:参考文献1)
  • 耐火被覆がある場合には、その撤去、復旧工事が発生する。
  • 錆による断面欠損の原因が壁体内結露と考えられる場合には、W-3-401W-3-402に準じる方法で結露対策を施す。
  • 振動に関する不具合に当該補修方法を適用する場合、「5.工事手順の例」におけるジャッキアップ工程は必要ない。
  • 鉄骨工事を伴う補修工事は溶接等高度な技術を要求されるものも含まれるので、①鉄骨施工業者及び管理組織、②工事手順、③溶接技能者の資格、④溶接施工管理技術者及び非破壊試験検査技術者の資格等必要事項を記載した施工計画書又は施工要領書を施工者より提出を受け、事前に工事の内容を確認することが重要である。
(*1)梁の揚重は、実情に応じて揚重方法を検討する必要がある。

参考文献

書名[該当箇所](監修) 編著者 発行所
1 2013年改訂版 既存鉄骨造建築物の耐震改修施工
マニュアル[p49一部加筆](独立行政法人建築研究所)
(一社)日本鋼構造協会
(一財)日本建築防災協会
(一社)日本鋼構造協会