JP2003293451A - H形鋼端部補強構造 - Google Patents

H形鋼端部補強構造

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JP2003293451A
JP2003293451A JP2002100687A JP2002100687A JP2003293451A JP 2003293451 A JP2003293451 A JP 2003293451A JP 2002100687 A JP2002100687 A JP 2002100687A JP 2002100687 A JP2002100687 A JP 2002100687A JP 2003293451 A JP2003293451 A JP 2003293451A
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reinforcing plate
flange
reinforcing
wide
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Kimio Hamano
公男 濱野
Masaki Iwasaki
雅紀 岩崎
Susumu Cho
進 長
Keiichi Takada
啓一 高田
Koichi Hirano
浩一 平野
Yasuo Ichinohe
康生 一戸
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Nippon Steel Corp
Yokogawa Bridge Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Yokogawa Bridge Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】H形鋼のフランジへの補強板の合わせ部全面を
一体に結合できると共に、熱変形による補強板の角度変
形が生じないH形鋼補強構造を提供すること。 【解決手段】互いに対向する一対のフランジ22,23
とこの一対のフランジ22,23の幅方向中央間を連設
するウエブ24から断面がH状に形成されたH形鋼21
が設けられ、フランジ22,23の端面と補強板25
(28)の端面同士を面一に揃えた状態で、補強板25
がフランジ22,23に接合されていることにより、H
形鋼21の端部が補強されたH形鋼端部補強構造におい
て、補強板25(28)は液相拡散接合によりフランジ
22,23に接合されているH形鋼端部補強構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、構造体用部材に
接合されるH形鋼の端部を補強するH形鋼補強構造に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のH形鋼補強構造としては、例えば
図5,図6に示したような構造がある。図5(a)にお
いて、1は構造体用部材としての支柱、2はH形鋼であ
る。
【0003】このH形鋼2は、互いに対向する一対のフ
ランジ3,4と、この一対のフランジ3,4の幅方向中
央間を連設するウエブ5から断面がH状に形成されてい
る。そして、フランジ3の端部の上面及びフランジ4の
端部の下面には補強板6,7が図5(b)に示したよう
にそれぞれアーク溶接による隅肉溶接部8,8により溶
接固定されている。
【0004】この様な補強構造を有するH形鋼2は、フ
ランジ3,4、ウエブ5及び補強部材6,7の端面を支
柱の側面に突き当てると共に、フランジ3,4、ウエブ
5及び補強部材6,7の端部を支柱に隅肉溶接すること
により、支柱1の側面に溶接固定するようにしている。
【0005】また、図6(a),(b)のH形鋼9で
は、補強板10,10がフランジ3,4の側面に突き当
てられた状態で、この補強板10,10とフランジ3,
4との突当部をグルーブ溶接することにより、補強板1
0,10が溶接部10a,10aでフランジ3,4の側
面に溶接固定されている。この様な補強構造を有するH
形鋼2は、フランジ3,4、ウエブ5及び補強部材1
0,10の端面を支柱の側面に突き当てて、このフラン
ジ3,4、ウエブ5及び補強部材10,10の端部を支
柱に隅肉溶接することにより、支柱1の側面に溶接固定
するようにしている。
【0006】尚、この様な補強板6,7又は補強板1
0,10のフランジ3,4への溶接は手作業で行われて
いた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図5に示し
た様に、補強板6,7をフランジ3,4に重ねる方式で
は、補強板6,7の周縁部がフランジ3,4に隅肉溶接
されているだけである。このため、図5に示した補強構
造では、補強板6,7の全面がフランジ3,4と一体に
接合されていないので、補強強度が低いものであった。
【0008】また、図6に示した補強構造では、溶接部
10aの端を滑らかに仕上げる必要がある。しかも、図
6に示した補強構造では、補強板10とフランジ3,4
の側面との合わせ部の上側と下側に図6(c)に示した
ようなV溝11を形成して、このV溝11に沿って溶接
するようにしている。このため、溶接するためのV溝1
1を形成するためにフランジ3,4と補強板10の突き
合わせ縁部に傾斜面3a,4a,10aを設ける処理が
必要となっていた。
【0009】その上、図6に示した補強構造では、補強
板10とフランジ3,4の側面との合わせ部の溶接は、
上側又は下側の一方から行われていたため、補強板10
は図6(d)に示したように溶接している側に熱変形し
て角度変形が生じる。このため、合わせ部の上側又は下
側の他方の溶接をする前に、補強板10の角度変形を補
正して、補強板10とフランジ3又は4の上下面が面一
になるようにする必要があり、手間がかかるものであっ
た。
【0010】そこで、この発明は、H形鋼のフランジへ
の補強板の合わせ部全面を一体に結合できると共に、熱
変形による補強板の角度変形が生じないH形鋼補強構造
を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項1の発明は、互いに対向する一対のフランジ
と該一対のフランジの幅方向中央間を連設するウエブか
ら断面がH状に形成されたH形鋼が設けられ、前記フラ
ンジの端面と補強板の端面同士を面一に揃えた状態で、
前記補強板が前記フランジに接合されていることによ
り、前記H形鋼の端部が補強されたH形鋼端部補強構造
において、前記補強板は液相拡散接合により前記フラン
ジに接合されているH形鋼端部補強構造としたことを特
徴とする。
【0012】また、請求項2の発明は、請求項1に記載
のH形鋼端部補強構造において、前記補強板は液相拡散
接合により前記フランジの端部両側面に接合されている
ことを特徴とする。
【0013】更に、請求項3の発明は、請求項1に記載
のH形鋼端部補強構造において、前記補強板は液相拡散
接合により前記フランジの端部の前記ウエブとは反対側
の面に接合されていることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態1】次に、この発明の実施の形態を
図面に基づいて説明する。
【0015】図1において、20は構造体用部材である
支柱、21はこの発明に係るH形鋼補強構造を備えるH
形鋼である。
【0016】このH形鋼21は、図1,図2(a)に示
したように、互いに対向する一対のフランジ22,23
と、この一対のフランジ22,23の幅方向中央間を連
設するウエブ24から断面がH状に形成されている。
【0017】そして、各フランジ22,23の端部の両
側面には、補強板25がそれぞれ突き当てられていると
共に、各補強板25がアモルファス金属シートを用いて
液相拡散接合により各フランジ22,23の側面にそれ
ぞれ一体に固定されている。
【0018】従って、各補強板25は、各フランジ2
2,23の側面への突き合わせ部26がそれぞれ全面で
堅固に液相拡散接合されて、接合強度が高くなってい
る。即ち、各補強板25と各フランジ22,23の側面
とは面接合されているので、補強板とフランジ側面の突
き合わせ部26をグルーブ溶接したものに比べて、接合
強度が高くなっている。また、この各補強板25は、上
下面が各フランジ22,23の上下面と面一に形成さ
れ、端面が各フランジ22,23の端面と面一に形成さ
れている。
【0019】ところで、補強板25を各フランジ22,
23の側面に溶接固定する場合、システム化された自動
液相拡散接合装置を用いることができる。
【0020】この自動液相拡散接合装置では、補強板2
5の上下面及び端面を各フランジ22,23の上下面及
び端面と面一にする合わせ手段と、この補強板25と各
フランジ22,23の合わせ面(突当面)間にアモルフ
ァス金属シート27を図2(b)の如く配設するシート
配設手段と、この補強板25をフランジ22,23の側
面側に押圧して、アモルファス金属シート27を補強板
25と各フランジ22,23の側面との間で所定の加圧
力で挟持させる加圧手段(押圧手段)と、補強板25の
フランジ22,23への突当部を加熱する高周波加熱手
段等を設けることができる。
【0021】そして、加圧手段により補強板25,25
をフランジ22両側面に互いに反対側から押圧して、ア
モルファス金属シート27を補強板25,25とフラン
ジ22の両側面との間で所定の加圧力で挟持させると共
に、この状態で高周波加熱手段により各補強板25のフ
ランジ22への突当部をそれぞれ所定時間加熱する。こ
れにより、各補強板25,25とフランジ22内にはア
モルファス金属シート27がそれぞれ液相拡散して、補
強板25,25とフランジ22の両側部が一体に接合さ
れることになる。同様にしてフランジ23の側面にも補
強板25,25が液相拡散接合により面接合される。
【0022】この際、加圧力と加熱温度を管理できるの
で、各補強板25とフランジ22,23との接合品質を
安定的に容易に得ることができる。しかも、各補強板2
5は、フランジ22,23の側面に接合される際に、接
合部から角度変形(例えば、補強板25がフランジ22
又は23に対して接合部から上方又は下方に角度を為す
様な変形)することがない。
【0023】この様なH形鋼21は、フランジ22,2
3の端面及び補強板25の端面を支柱20の側面に突き
当てて、これらのフランジ22,23の端面及び補強板
25の端面を支柱20の側面に液相拡散接合すると共
に、フランジ22,23の端及び補強板25の端の隅肉
を支柱20の側面に隅肉溶接固定する。 (変形例1)図3は、上述した図1,図2の補強板25
の変形例を示したものである。図1,図2では、補強板
25の端面とは反対側の端部に傾斜面25aを設けるこ
とで、補強板25の接合面積を多くすると共に、補強板
25の重量軽減を図っている。
【0024】しかし、本実施例では、図3に示したよう
に、補強板25の端面とは反対側の端部に湾曲傾斜面2
5bを設けることで、補強板25の接合面積を多くする
と共に、図1,図2の補強板25より更に重量軽減及び
材料節約を図っている。
【0025】
【発明の実施の形態2】図4は、この発明の実施の形態
2を示したものである。この図4においては、補強板2
8,28が液相拡散接合によりフランジ22,23の端
部のウエブ24側とは反対側の面22a,23aにそれ
ぞれ面接合されている。
【0026】この様に補強板28,28がフランジ2
2,23の面22a,23aにそれぞれ面接合されてい
るH形鋼21は、補強板を面22a,23aに隅肉溶接
したものに比べて、遙かに接合強度が高くなる。
【0027】この補強板28,28を各フランジ22,
23の面22a,23aに溶接固定する場合でも、シス
テム化された自動液相拡散接合装置を用いることができ
る。
【0028】この自動液相拡散接合装置では、補強板2
8,28の端面及び側面を各フランジ22,23の端面
及び側面とそれぞれ面一にする合わせ手段と、この補強
板28とフランジ22の面(当接面)22aとの間にア
モルファス金属シート29を図4(b)の如く配設する
と共に補強板28とフランジ23の面(当接面)23a
との間にアモルファス金属シート29を図4(b)の如
く配設するシート配設手段と、この補強板28,28を
フランジ22,23の面22a,23aに押圧して、ア
モルファス金属シート29を補強板28とフランジ22
の面22aとの間で所定の加圧力で挟持させると共にア
モルファス金属シート29を補強板28とフランジ23
の面23aとの間で所定の加圧力で挟持させる加圧手段
(押圧手段)と、補強板28,28のフランジ22,2
3への当接部をそれぞれ加熱する高周波加熱手段等が設
けることができる。
【0029】そして、加圧手段により補強板28,28
をフランジ22,23の面22a,23aに互いに反対
側から押圧して、アモルファス金属シート29,29を
補強板28,28とフランジ22,23の面22a,2
3aとの間で所定の加圧力で挟持させると共に、この状
態で高周波加熱手段により各補強板28,28のフラン
ジ22,23への突当部をそれぞれ所定時間加熱する。
これにより、各補強板28,28とフランジ22,23
内にはアモルファス金属シート29がそれぞれ液相拡散
して、補強板28,28とフランジ22,23の面22
a,23aが一体に接合されることになる。
【0030】この際、加圧力と加熱温度を管理できるの
で、各補強板28,28とフランジ22,23との接合
品質を安定的に容易に得ることができる。
【0031】
【発明の効果】この発明は、以上説明したようにH形鋼
のフランジへの補強板の合わせ部全面を液相拡散接合に
より一体に面接合しているので、補強板をフランジの端
部にグルーブ溶接や隅肉溶接したものに比べて、H形鋼
の端部強度を遙かに高くすることができると共に、熱変
形による補強板の角度変形が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のH形鋼補強構造を有するH形鋼を建
物の支柱に溶接固定する場合の一例を示す斜視図であ
る。
【図2】(a)は図1のH形鋼のみを別の角度から見た
拡大斜視図、(b)は(a)の補強板をフランジの側面
に接合する方法を説明するための部分断面図である。
【図3】図2のH形鋼の変形例を示す斜視図である。
【図4】(a)は他のH形鋼を説明するための拡大斜視
図、(b)は(a)の補強板をフランジの側面に接合す
る方法を説明するための部分断面図である。
【図5】(a)は従来のH形鋼の補強構造の一例を示す
説明図、(b)は(a)のA−A線に沿う断面図であ
る。
【図6】(a)は従来のH形鋼の補強構造の他の例を示
す説明図、(b)は(a)のB−B線に沿う断面図、
(c)は(a),(b)のグルーブ溶接をするための説
明図である。
【符号の説明】
21・・・H形鋼 22,23・・・フランジ 24・・・ウエブ 25,28・・・補強板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 雅紀 東京都港区芝浦4−4−44 株式会社横河 ブリッジ内 (72)発明者 長 進 東京都港区芝浦4−4−44 株式会社横河 ブリッジ内 (72)発明者 高田 啓一 大阪府大阪市中央区北浜4−5−33 住友 金属工業株式会社内 (72)発明者 平野 浩一 大阪府大阪市中央区北浜4−5−33 住友 金属工業株式会社内 (72)発明者 一戸 康生 大阪府大阪市中央区北浜4−5−33 住友 金属工業株式会社内 Fターム(参考) 2E163 FA02 FA12 FB02 FB22 FB42 FF01 4E067 AA02 AC03 BA05 BH00 EA09 EC01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに対向する一対のフランジと該一対の
    フランジの幅方向中央間を連設するウエブから断面がH
    状に形成されたH形鋼が設けられ、前記フランジの端面
    と補強板の端面同士を面一に揃えた状態で、前記補強板
    が前記フランジに接合されていることにより、前記H形
    鋼の端部が補強されたH形鋼端部補強構造において、前
    記補強板は液相拡散接合により前記フランジに接合され
    ていることを特徴とするH形鋼端部補強構造。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のH形鋼端部補強構造にお
    いて、前記補強板は液相拡散接合により前記フランジの
    端部両側面に接合されていることを特徴とするH形鋼端
    部補強構造。
  3. 【請求項3】請求項1に記載のH形鋼端部補強構造にお
    いて、前記補強板は液相拡散接合により前記フランジの
    端部の前記ウエブとは反対側の面に接合されていること
    を特徴とするH形鋼端部補強構造。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010090595A (ja) * 2008-10-07 2010-04-22 Ohbayashi Corp 柱と梁の接合構造、梁部材
JP2018071147A (ja) * 2016-10-27 2018-05-10 株式会社竹中工務店 柱梁接合構造
KR20180122075A (ko) * 2017-05-02 2018-11-12 이성원 T형 고정브라켓을 구비한 캔틸레버교량
JP2019100023A (ja) * 2017-11-29 2019-06-24 株式会社竹中工務店 鉄骨梁の補強構造、及び柱梁接合部の施工方法

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