既存H形鋼柱(弱軸方向)の方杖補強におけるボルト接合工法

既存材への孔開けはウェブのみでフランジへの孔開けは不要です。柱にスマートウィクシス工法を、梁にスマートアタッチ工法を使用することで完全無溶接化が実現できます。無溶接化によりトータルコストが抑えられます。

※スマートウィクシス工法は、東日本旅客鉄道(株)様、東鉄工業(株)様との共同開発品です。

■東日本旅客鉄道(株)様発表のニュースリリースはこちら
 (発表日:2024年10月8日)
「溶接不要の新工法でプラットホーム上家耐震補強工事を推進します」

■上記発表の掲載記事はこちら
掲載日:2024年10月10日
「鉄鋼新聞:JRの駅上屋耐震工事で採用 ー溶接不要、約8割の工期短縮実現ー」

目的・効果

  • 無溶接
  • 工期短縮
  • 施工効率向上

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概要

スマートウィクシス工法は、鉄骨造建築物におけるH形断面柱(弱軸方向)と方杖材をボルト接合する耐震補強工法です。
既存柱への溶接が不要な補強工法であり(ウェブのみ現地にて孔開け)、H形断面柱と方杖材の接合には鋼製金物(SWG金物,SW金物)とウェブボルトを用います。
方杖材から伝達する応力は、高力ボルト、鋼製金物を介して既存柱(弱軸方向)へ伝達することができます。

スマートウィクシス工法
            スマートウィクシス工法 金物イメージ

① 既存梁(柱)の断面欠損が少ない
 ・既設Hフランジへの開孔不要(ウェブ開孔のみ)

② 現場溶接作業が不要 
 ・塗装剥がし・錆発生不要
 ・スチフナなどのウェブ補強不要
 ・溶接時の火気養生・残火確認不要

取り付け、および金物イメージ

スマートウィクシス工法 取付イメージ 

特長

  1. point-1無溶接
    • 現場溶接作業が不要の為、養生範囲を狭めることが可能
    • 火災のリスクがほぼゼロ
  2. point-2工期短縮
    • 従来の高力ボルト接合で必要だった摩擦面処理が不要
  3. point-3施工効率の向上
    • SW金物、方杖材はウインチ等により容易に取り付け可能
  4. point-4設計支援
    • 検討作業を当社で請け負うことで設計者様の手間を削減

構成

  • スマートウィクシス工法は、①SWG金物(又は②SW金物)、③ウェブボルト、④フランジ拘束ボルトにて構成されます。
  • 方杖が片側の場合は①と②を使用し、方杖が両側の場合は①のみを使用します。③と④は、①と②にそれぞれ付属しています。
  • ④は、既存H形断面柱のフランジ内側にボルト頭が接するように設置し、その後、ゆるみ止めナットにより固定します。
スマートウィクシス工法構成図

適用範囲

項目 適用範囲
  対象箇所 鉄骨造柱梁骨組の方杖補強
既存柱・梁 形状 H形断面材(圧延H形断面材、溶接組立H形断面材)
材質 400及び490ニュートン級鋼材
既存柱せいD 175mm~498mm
既存柱せいD/幅B 1.0程度(広幅) (それ以外は別途検討)
方杖材 材質 400及び490ニュートン級鋼材

使用材料・規格

スマートウィクシス工法 使用材料
  材質等 規格
SWG金物
SW金物
SN490B同等品 JIS G3136「建築構造用圧延鋼材」
高力ボルト F10T 
S10T
JIS B 1186「摩擦接合用高力六角ボルト」
JSS Ⅱ - 09「トルシア形高力ボルト」
フランジ拘束
ボルト
強度区分6.8以上 JIS B 1180「六角ボルト」、JIS B 1051 「炭素鋼及び合金鋼製締結用部品の機械的性質-強度区分を規定したボルト,小ねじ及び植込みボルト-並目ねじ及び細目ねじ」

従来工法との比較

工数シミュレーション

工数シミュレーションの図

施工手順

1

使用材料

使用材料
2

墨出し

墨出し
3

ボルト孔開け

ボルト孔開け
4

金物の取り付け

金物の取り付け
5

フランジ拘束ボルトの取り付け

フランジ拘束ボルトの取り付け
6

設置完了

設置完了

構造実験による性能確認

本技術を用いた接合部耐力評価については、構造実験を行い、性能を確認しています。

耐力確認試験
     耐力確認試験


耐力確認試験の試験結果
耐力確認試験の試験結果
すべり係数試験
       接合部引張実験

施工事例(JR高崎駅)

概要

JR高崎駅の新幹線ホームの屋根について、下り線の30か所の柱にスマートウィクシス工法が採用されております。
スマートウィクシス工法を採用することにより、一般的な工法と比較して、約60%の工数を削減することができました。
また、工期の短縮により、約20%のコスト削減にも繋がったほか、品質が安定するなどのご評価をいただいています。

スマートウィクシス(柱側・SWG金物)
スマートウィクシス(柱側・SWG金物)
スマートウィクシス(柱側・SW金物)
スマートウィクシス(柱側・SW金物)
スマートアタッチ(梁側)
スマートアタッチ(梁側)

現地調査から耐震診断、補強工事まで、一貫してサポートいたします

センクシアでは、現地調査、耐震診断、耐震補強設計と耐震補強工事に至るまで、一貫したサポートを提供しています。これまでに培った技術やノウハウを駆使して、工場や倉庫の稼働を継続しながらの安全・安心な耐震補強をご提案いたします。

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