JP2002115321A

JP2002115321A - 金属製梁及びその金属製梁と角形金属管製柱との接合構造

Info

Publication number: JP2002115321A
Application number: JP2000309677A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Miwa; 憲一三輪
Original assignee: SANKI KOMUTEN KK
Current assignee: SANKI KOMUTEN KK
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2002-04-19
Anticipated expiration: 2020-10-10
Also published as: JP3717779B2

Abstract

(57)【要約】【課題】床構成材を容易に支持、固定できる金属製梁
を提供する。【解決手段】梁の横断面形状を次のようにした。高さ
Ｈのウェッブ３の上下両端に、これに対して略直角で同
一の横方向に同一の幅Ａで延びる２つのフランジ４、５
を設けた。上下２つのフランジ４、５の各先端に、ウェ
ッブ３に対して略平行で互いに近接するように延びる２
つの小ウェッブ６、７を設けた。さらに、上下２つの小
ウェッブ６、７の各先端に、小ウェッブ６、７に略直角
でウェッブ３から離間する方向に、小ウェッブ６、７の
高さと同程度の大きさ分延びる２つの小フランジ８、９
を設けた。上の小フランジ８の上面が棚になる。この棚
にデッキプレート２１の端部をのせられることから床構
成材を容易に支持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨構造の建築物
の梁材として好適な金属製梁、及びその金属製梁と角形
金属管製柱との接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨構造の建築物における梁には、一般
構造用角形鋼管などの角形金属管（以下、角形鋼管とも
いう）やリップ溝形鋼などの軽量溝形鋼が使用され、柱
に固定されたその梁には、デッキプレート（又はキース
トンプレート）などの床構成材が取付けられる。そし
て、その施工状態の一例としては、図７に示したような
ものがある。すなわち、その梁が角形鋼管（以下、梁と
もいう）１０１の場合には、その横側面１０２に、床構
成材１２１を支持させる、例えば支持金具（ブラケッ
ト）１１０を溶接などにより固定しておき、その支持金
具１１０の上に床構成材１２１を橋架状に載置するとい
うものである。

【０００３】また、このような角形鋼管からなる梁を角
形金属管製柱に固定する場合には、図８Ａ、Ｂに示した
ような接合構造とされていた。すなわち、梁１０１の端
部と、角形金属管製柱（以下、柱ともいう）１３１の梁
接合部とにそれぞれ鉄片１０５、１３５を溶接などで取
付けておき、この鉄片１０５、１３５同士を重ねるよう
にして溶接やボルト締めなどで接合したものである。

【０００４】このような接合に際しては、まず、柱１３
１をなす角形鋼管の一側面（腹面）における幅方向の略
中央に、予め方形（四角形）の鉄片１３５を縦にしてそ
の厚み面（見付面）を突き合わせ状にして溶接してお
く。一方、梁１０１用の角形鋼管の端部の開口を閉塞す
るように、方形の閉塞片１０３を溶接し、この閉塞片の
略中央に対し、継手用の鉄片１０５を縦にして突き合わ
せ状にして溶接しておく。こうして、柱１３１の鉄片１
３５に梁１０１の継手用の鉄片１０５を重ねた状態と
し、両鉄片を溶接やボルト締めで接合（固定）する、と
いうものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように梁１０
１に角形鋼管を用い、その横側面１０２に支持金具１１
０を溶接などで固定し、その上に床構成材１２１を取付
け施工する場合には、支持金具１１０を別途に要する上
に、支持金具１１０の固定に溶接を必要とすることか
ら、その分、施工の手間が多くかかり、施工コストの増
大を招いていた。しかも、その施工法に基づき、溶接機
を常に準備することを余儀なくされており、非常に作業
効率の悪いものであった。

【０００６】また、梁に角形鋼管に代えて、図９に示し
たような断面のリップ溝形鋼１５１を用いた場合には、
そのウェッブ（ウェブ）１５３に平行な２つの小ウェッ
ブ１５６、１５７相互間の開口（溝）に床構成材（図示
せず）の端を噛ませるようにしてその取付け施工をする
ことも考えられるが、この場合、床構成材を支持する下
側の小ウェッブ１５７の上端はリップ溝形鋼１５１を形
成する板厚分しかないことから、支持部としては不安定
である。しかも、その変形を招きやすいことから、梁と
しての強度不足を招く危険もある。一方、このようなリ
ップ溝形鋼１５１からなる梁に、上記した角形鋼管と同
様にして支持金具を取付けて床構成材を固定するとすれ
ば、結局、角形鋼管を梁に使用した場合と同様、施工の
手間が多くかかり、施工コストの増大を招いてしまうこ
とになる。さらに、上記したようにこのような角形鋼管
１０１やリップ溝形鋼１５１を梁に使用する場合には、
それの柱への接合に際して、前記したように鉄片等の溶
接などが必要となり多くの手間を必要とする。このよう
に、従来の金属製梁と、角形金属管製柱との接合構造に
は施工上において諸種の難点があった。

【０００７】本発明は、前記した諸問題点を解消すべく
なされたものであり、デッキプレートなどからなる床構
成材を容易に支持して固定できる金属製梁を提供すると
ともに、この金属製梁を用いた柱への合理的な接合構造
を提供することをその目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の金属製梁は、梁の断面が、上下に所
定の高さを有するウェッブの上下両端において、該ウェ
ッブに対して略直角で同一方向に各々同一の幅をなすよ
うに延びる上下２つのフランジを備えるとともに、該上
下２つのフランジの各先端において前記ウェッブに対し
て略平行で互いに近接するように縦方向に延びかつ離間
してなる上下２つの小ウェッブを有しており、さらに該
上下２つの小ウェッブの各先端において該小ウェッブに
対して略直角で前記ウェッブから離間する方向に延びる
上下２つの小フランジを有することを特徴とする。

【０００９】前記金属製梁によれば、その断面（横断
面）形状に基づき、上下２つの小ウェッブの各先端にお
いて小フランジが設けられていることから、上の小フラ
ンジの上面にてデッキプレートなどの床構成材の端部を
支持できる。すなわち、上下２つの小ウェッブ間の開口
が対向するように２本の金属製梁を柱に固定するだけ
で、上の小フランジの上面にてデッキプレートなどの床
構成材の端部を支持できる。しかも、上の小フランジが
連なるの上の小ウェッブが、床構成材をその掛け渡し方
向へずれるのを止める作用をなすことから、その固定も
容易となる。しかも、上下２つの小ウェッブを有するこ
とから、下の小ウェッブについては別途の用途に用いる
こともできる。

【００１０】また、請求項２に記載の金属製梁は、前記
手段において、梁の断面のうち、前記上下２つの小ウェ
ッブの各高さが略同じであるとともに、前記上下２つの
小フランジの各横幅が略同じであることを特徴とするも
のである。本発明の金属製梁は、上下の中立軸に関して
対称な横断面をもつ対称梁でなくともよいが、請求項２
に記載の金属製梁とすることで、対称梁となることか
ら、梁の上下を問題とすることなく使用できるため、使
い勝手が著しく向上する。なお、このような金属製梁は
請求項３に記載のように、鋼板又は鋼帯から、冷間でロ
ール成形法により製造するのが好ましい。

【００１１】そして、この金属製梁の端部を角形金属管
製柱に接合（固定）するには、請求項４に記載のよう
に、請求項１、２又は３に記載の該金属製梁の端部の端
面を、角形金属管製柱の側面に突合せ状として接合して
もよいが、請求項５に記載したようにするとよい。すな
わち、請求項１、２又は３に記載の前記金属製梁の端部
のうち、前記ウェッブのみが突出するように、前記フラ
ンジ、小ウェッブ及び小フランジの各部分を前記端部の
端面から切除し、角形金属管製柱の側面に、前記フラン
ジ、小ウェッブ、及び小フランジの各端面を突合せ状と
し、かつ突出する前記ウェッブを前記角形金属管製柱に
おける前記側面の隣の側面に重ね合せ状にして接合した
ことを特徴とする、金属製梁と角形金属管製柱との接合
構造である。

【００１２】本発明の金属製梁の端部の端面を、角形金
属管製柱の側面に単に突合せ状として接合する場合に
は、別途、鉄片などを柱や金属製梁に溶接などで固定し
ておくことを要するが、このような接合構造において
は、それらを要することなく接合できるためである。

【００１３】そして、このようにして金属製梁を柱に固
定する、金属製梁と角形金属管製柱との接合構造におい
ては、請求項６に記載のようにするとよい。すなわち、
請求項１、２又は３に記載の前記金属製梁の端部のう
ち、前記ウェッブのみが突出するように、前記フラン
ジ、小ウェッブ及び小フランジの各部分を前記端部の端
面から切除し、角形金属管製柱の側面に、前記フラン
ジ、小ウェッブ、及び小フランジの各端面を、前記ウェ
ッブの厚さ以上の隙間を保持して突合せ状とし、かつ突
出する前記ウェッブを前記角形金属管製柱における前記
側面の隣の側面に重ね合せ状にして接合したことを特徴
とする、金属製梁と角形金属管製柱との接合構造であ
る。

【００１４】このような接合構造とすれば、角形金属管
製柱すなわち角形鋼管（断面四角形の鋼管）からなる柱
においては、柱の同じ高さ（部位）でその四つの側面に
四つの金属製梁を接合できる。つまり、ウェッブのみが
突出するように、前記フランジ、小ウェッブ及び小フラ
ンジの各部分を端部の端面から略同一長さで切除した金
属製梁を適数用意しておき、前記のような接合構造とす
ることで、前記隙間に、それぞれ別の金属製梁の突出す
るウェッブを挿入して接合できることから、柱の同じ高
さでその四つの側面に四つの金属製梁を接合できる。そ
して、各金属製梁の接合作業は、隙間をなす他の金属製
梁の上下の小フランジ間における開口から手を入れてで
きるため、例えば角形金属管製柱の側面に、金属製梁の
ウェッブをねじ部材で固定する場合でも簡易にその作業
をすることができる。加えて、別途、鉄片などを柱や金
属製梁に溶接などで固定することを要しない接合構造た
め、極めて収まり良く柱に対して梁を接合できる。その
結果、建築における柱と梁との接合構造の単純化が図ら
れる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１〜６に基づいて詳細に説明する。図中、１は本形態の
金属製梁の横断面を示したものであり、一定厚さの矩形
の薄板（鋼鈑）を折り曲げて形成されてなるもので、そ
の断面形状は、上下に所定の高さＨを有するウェッブ
（ｗｅｂ）３の上下両端において、そのウェッブ３に対
して略直角で同一の横（水平）方向に各々同一の幅Ａを
なすように延びる上下２つのフランジ（水平辺部）４、
５を備えている。そして、その上下２つのフランジ４、
５の各先端においては、ウェッブ３に対して略平行で互
いに近接するように縦方向に延びる上下２つの小ウェッ
ブ（縦辺部）６、７を有している。この上下２つの小ウ
ェッブ６、７の各高さＢ、Ｃは本形態では略同じであ
り、ともにウェッブ３の高さＨの約１／５程度の高さと
され、小ウェッブ６、７の相互間は離間している。

【００１６】さらに、上下２つの小ウェッブ６、７の各
先端においては、小ウェッブ６、７に対して略直角でウ
ェッブ３から離間する方向に、横（水平）方向に、本形
態では小ウェッブ６、７の高さと同程度の大きさ分延び
る上下２つの小フランジ（水平つば部）８、９を有して
いる。そして、この上下２つの小フランジ８、９の各横
幅Ｄ、Ｅも略同じとされている。しかして、この一定の
横断面形状で真っ直ぐにのびる本形態の金属製梁１は、
例えば、一定厚さの鋼板から、冷間でロール成形法によ
り製造されてなるものであり、その横断面における各部
分の連結部（コーナー）には適宜の小アールがつけられ
ている。

【００１７】このような金属製梁１は、その横断面形状
に基づき、ウェッブ３を縦（上下）にして柱に水平に固
定したときは、その上の小フランジ８の上面が棚になる
ことから、図１、２に示したように、例えばデッキプレ
ート２１をその端部が小フランジ８にのるようにして橋
架することで容易に支持できる。しかも、小フランジ８
が連なる上の小ウェッブ６が、ストッパーになるため、
デッキプレート２１を載置した後、その掛け渡し方向に
ずれることも防止できるため、安定した取付け施工がで
きる。さらに、小ウェッブ６の高さＢを、橋架するデッ
キプレート２１の高さ（厚さ）に合わせておくことで、
上の小フランジ８の上面にデッキプレート２１を載置し
たとき、金属製梁１の上のフランジ４の上面とデッキプ
レート２１の山の上面とを略同一レベルとすることがで
きるため、フラットな床を容易に得ることもできる。こ
れらのことから理解されるように本形態の金属製梁１に
よれば、床構成材等の施工の簡易迅速化が図られる。そ
して、小ウェッブ６の高さＢはデッキプレート２１の高
さに合わせて、また小フランジ８の突出幅Ｄは、デッキ
プレートを安定して支持できる程度に、用途に応じて適
宜の寸法に設定しておけば極めて効率的な施工が可能と
なる。

【００１８】なお、前記形態の金属製梁を角形鋼管など
からなる角形金属管製柱に接合するには、図３〜５に示
したような接合構造とするのがよく、これには次のよう
にして施工するのが好ましい。まず、金属製梁１の端部
を、ウェッブ３のみが突出するようにフランジ４、５、
小ウェッブ６、７及び小フランジ８、９の各部分を端部
（端面）から略同一長さで切除する。この切除する長さ
は、角形金属管製柱をなすところの角形鋼管３１の断面
における辺の長さ（側面の幅）よりやや小さめとする。
両端部をこのように切除した金属製梁を所定本数用意す
る。そして図６に示したように、角形鋼管３１からなる
柱の１側面３１ａに、この金属製梁１の各端におけるフ
ランジ４、５、小ウェッブ６、７、及び小フランジ８、
９の各端面を、ウェッブ３の厚さよりやや大きめの隙間
δを保持して突合せ状とし、かつ突出するウェッブ３ａ
を角形鋼管３１における前記突合せ状とした側面３１ａ
の隣の側面３１ｂに重ね合せ状にし、その状態の下で固
定する。なお、固定は例えば図６に示したように、角形
鋼管３１における側面３１ｂと、重ね合せた突出するウ
ェッブ３ａとをタッピングスクリューＳで締めつけ、或
いは両者間を溶接することなどにより行えばよい。

【００１９】このようにして接合することで、別の金属
製梁４１の端部における突出するウェッブ３ａを、既に
接合されてなる金属製梁１にて形成された隙間δに挿入
し、その状態で、前記したのと同様にして柱３１に固定
して接合し、別の金属製梁５１、６１についても次々と
柱３１の別の四面において実施（接合）する。こうする
ことで、図３ないし図５に示した接合構造、つまり柱
（角形金属管製柱）３１の同じ高さ部位で、その四側面
に金属製梁１、４１、５１、６１を接合した合理的な接
合構造が得られる。そして、このような接合において
は、すでに固定されている他の金属製梁の上下の小フラ
ンジ８、９間の開口を利用して、タッピングスクリュー
Ｓによる締めつけや溶接による接合ができることから、
作業性に難も無く、柱と梁との接合ができるとともに、
その構造により接合構造の簡易化が図られる。なお、こ
のようにして固定した金属製梁と、図示しない対向する
位置に橋架される別の金属製梁とを、小フランジが対向
するようにして固定すれば、両者の小フランジ８の上に
床構成材を容易に載置できるため、その取付けは極めて
容易となる。

【００２０】なお、金属製梁の固定を、タッピングスク
リューなどのねじ部材のねじ込みで行うときは、端部の
突出するウェッブ３ａの適所に貫通孔をあけておくとと
もに柱（角形金属管製柱）３１の対応する位置にも下孔
をあけておき、そこに、上下の小フランジ８、９間の開
口を利用して、そこから手を入れるようにしてねじ部材
を挿通し、ねじ込めばよい。なお、溶接によるときは、
梁の端面のうち、小フランジと、これと接する位置関係
をなすところの他の金属製梁のウェッブの背面との間を
溶接しておくか、或いは上下の小フランジ間に、かいも
の用の鉄片を梁の長手方向に沿って適宜のピッチで溶接
しておくとよい。このようにしておけば、小フランジ上
にデッキプレートなどを載置したときでも、高い強度が
確保されるためである。小フランジと、他の金属製梁の
ウェッブの背面との間を溶接する場合には、前記の隙間
δは、ウェッブ３の肉厚より僅かに大きい設定としてお
くとよい。

【００２１】上記においては、柱に金属製梁を固定する
のにウェッブを利用して固定した場合を例示したが、本
発明における金属製梁の柱に対する固定手段は、別段こ
れに限定されるものではない。例えば、金属製梁の端部
を、梁の長手方向に対して垂直な１平面で切断した場合
には、その切断面を柱に突合せ状（当接状）にし、例え
ば下のフランジと柱とのなす隅角にアングル片などの支
持金具が介在するように、予め柱にその支持金具を取付
け（固定し）ておき、その支持金具に梁の端部を載置す
るようにして固定してもよい。このような梁の接合構造
では、前記の接合構造による効果は得られないが、それ
でも床構成材は容易に支持できるため、その取付けは極
めて容易となる。

【００２２】本発明は、上記の実施形態のものに限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において
適宜設計変更して具体化できる。例えば、小ウェッブ
６、７及び小フランジ８、９は、前記形態では上下同じ
高さ又は幅としたが、異なるものであってもよい。ただ
し、同じとしておくことで、上下に関する対称梁となる
ので勝手がよくなり、設計及び施工が容易となる。なお
本発明に係る金属製梁は、適宜の材質のものとして、適
宜の製法で製造できるし、梁の長さ及び横断面の寸法は
適宜に設定すればよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る金属製梁によれば、これを
その両端を介して柱に固定したときは、上の小フランジ
の上面を利用してデッキプレートなどの床構成材を極め
て容易に支持ないし固定できる。しかもその際には該上
の小フランジが連なっている上の小ウェッブがデッキプ
レートなどの床構成材のずれ止め作用もなすことから、
極めて合理的な支持構造となすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属製梁の実施形態の横断面形状を示
す断面図。

【図２】図１の金属製梁にデッキプレートを載置してい
る状態の説明用上方斜視図。

【図３】図１の金属製梁を角形金属管製柱に固定してい
る状態の説明用上方斜視図。

【図４】図３の平面図。

【図５】図４の拡大図。

【図６】施工方法を説明する平面図。

【図７】角形鋼管からなる梁にデッキプレートを取付け
る、従来の施工状態の説明図。

【図８】角形鋼管からなる梁を角形金属管製柱に固定し
た、従来の接合構造の説明図であり、Ａは平面図、Ｂは
立面図。

【図９】リップ溝形鋼の横断面図。

【符号の説明】

１金属製梁３ウェッブ３ａ突出するウェッブ４、５フランジ６、７小ウェッブ８、９小フランジ３１角形鋼管（柱）３１ａ、３１ｂ角形鋼管（柱）の側面Ｈウェッブの高さＡフランジの幅Ｂ、Ｃ小ウェッブの各高さＤ、Ｅ小フランジの各横幅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】梁の断面が、上下に所定の高さを有する
ウェッブの上下両端において、該ウェッブに対して略直
角で同一方向に各々同一の幅をなすように延びる上下２
つのフランジを備えるとともに、該上下２つのフランジ
の各先端において前記ウェッブに対して略平行で互いに
近接するように縦方向に延びかつ離間してなる上下２つ
の小ウェッブを有しており、さらに該上下２つの小ウェ
ッブの各先端において該小ウェッブに対して略直角で前
記ウェッブから離間する方向に延びる上下２つの小フラ
ンジを有することを特徴とする金属製梁。
【請求項２】請求項１において、梁の断面のうち、前
記上下２つの小ウェッブの各高さが略同じであるととも
に、前記上下２つの小フランジの各横幅が略同じである
ことを特徴とする金属製梁。
【請求項３】請求項１又は２に記載の金属製梁が、鋼
板又は鋼帯から、冷間でロール成形法により製造されて
なることを特徴とする金属製梁。
【請求項４】請求項１、２又は３に記載の前記金属製
梁の端部の端面を、角形金属管製柱の側面に突合せ状と
して接合したことを特徴とする、金属製梁と角形金属管
製柱との接合構造。
【請求項５】請求項１、２又は３に記載の前記金属製
梁の端部のうち、前記ウェッブのみが突出するように、
前記フランジ、小ウェッブ及び小フランジの各部分を前
記端部の端面から切除し、角形金属管製柱の側面に、前
記フランジ、小ウェッブ、及び小フランジの各端面を突
合せ状とし、かつ突出する前記ウェッブを前記角形金属
管製柱における前記側面の隣の側面に重ね合せ状にして
接合したことを特徴とする、金属製梁と角形金属管製柱
との接合構造。
【請求項６】請求項１、２又は３に記載の前記金属製
梁の端部のうち、前記ウェッブのみが突出するように、
前記フランジ、小ウェッブ及び小フランジの各部分を前
記端部の端面から切除し、角形金属管製柱の側面に、前
記フランジ、小ウェッブ、及び小フランジの各端面を、
前記ウェッブの厚さ以上の隙間を保持して突合せ状と
し、かつ突出する前記ウェッブを前記角形金属管製柱に
おける前記側面の隣の側面に重ね合せ状にして接合した
ことを特徴とする、金属製梁と角形金属管製柱との接合
構造。