JP2004044100A - Beam structure and beam end widening method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、梁構造および梁端拡幅方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、鋼管柱とH形鋼梁の接合部の地震時の脆性破断を防止するために、(1)板切断によって梁端部のフランジを拡幅する方法、(2)補強水平リブプレートを溶接して梁端部のフランジを拡幅する方法が用いられている。(1)、(2)の方法は、平板からウェブとフランジをそれぞれ切り出して溶接することによりH形に成形されるビルト材タイプのH鋼、製鉄所での圧延工程および加工工場でのビルトアップ工程でH形に成形されるロール材タイプのH鋼のいずれにも使用可能である。
【0003】
図10は、(1)の方法、すなわち板切断によって端部を拡幅した梁107の平面図である。図10では、端部が拡幅されたH鋼103を梁107として用いる。ビルド材タイプのH鋼を用いる場合には、H鋼103は、ウェブと、端部を拡幅したフランジ105とをそれぞれ平板から切出して溶接することにより形成される。ロール材タイプのH鋼を用いる場合には、H鋼103は、フランジをフランジ105のように切断することにより形成される。梁107の端部は、柱101に接合される。
【0004】
図11は、(2)の方法、すなわち補強水平リブプレートを溶接して端部を拡幅した梁117の平面図である。図12は、図11のF−Fによる断面図である。図11では、フランジ115の端部に水平リブプレート119が固定されたH鋼113を、梁117として用いる。
【0005】
水平リブプレート119は、図12に示すように、側面が開先加工される。水平リブプレート119は、例えば、フランジ115との溶接面のせん断応力度τが弾性範囲内となるようにK型、レ型等に開先加工され、溶接121によってフランジ115の端部の両側面に固定される。このとき、フランジ115とリブプレート119を完全に溶け込ませて一体化する。梁117の端部は、柱111に接合される。
【0006】
梁として多く用いられるロール材タイプのH鋼では、(2)の方法が適用されることが多い。ビルト材タイプのH鋼の場合でも、製作工程の中で、(2)の方法のほうが経済的かつ簡便な場合がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、(2)の方法では、水平リブプレート119とフランジ115とが完全に一体となるように溶接するので、フランジ115が厚い場合、溶接量が多くなり、コストがかかる。また、溶接時の熱によって、水平リブプレート119に反りやねじれが生じやすくなる。さらに、溶接熱の影響で、安定した挙動を示すべきリブ先端付近123の梁断面が、早期に脆性的破断を起こす危険がある。
【0008】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、少ない溶接量でフランジに水平リブプレートを固定できる梁構造および梁端拡幅方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための第1の発明は、H鋼梁の端部付近のフランジ側面に水平リブプレートが溶接された梁構造であって、前記水平リブプレートの梁中央側の端部位置で、前記H鋼梁が曲げ強度に達した時に、前記水平リブプレートの前記フランジとの溶接面の平均せん断応力度が終局せん断強度以下となるように、前記水平リブプレートが開先加工されたことを特徴とする梁構造である。
【0010】
水平リブプレートの開先形状は、均等K開先とする。水平リブプレートの溶接残しの厚さは、リブ先端、すなわち水平リブプレートの梁中央側の端部位置で、H鋼梁が曲げ強度に達したときに、水平リブプレートのフランジとの溶接面の平均せん断応力度が終局せん断強度以内になるように算出される。
【0011】
第1の発明では、水平リブプレートの梁中央側の端部位置で、H鋼梁が曲げ強度に達した時に、水平リブプレートのフランジとの溶接面の平均せん断応力度が終局せん断応力度以下となるように、水平リブプレートの開先加工を行う。
【0012】
第2の発明は、H鋼梁の端部付近のフランジ側面に水平リブプレートが溶接された梁構造であって、溶接残しの厚さが前記水平リブプレートの梁中央側の端部から梁端側の端部に向けて減少するように、前記水平リブプレートが開先加工されたことを特徴とする梁構造である。
【0013】
水平リブプレートの開先形状は、均等K開先とする。水平リブプレートの溶接残しの面積は、例えば、リブ先端、すなわち水平リブプレートの梁中央側の端部位置で、H鋼梁が曲げ強度に達したときに、水平リブプレートのフランジとの溶接面の平均せん断応力度が終局せん断強度以下になるように算出された溶接残しの面積と同等とする。また、梁中央側の端部から梁端側の端部への溶接残しの勾配は、例えば、梁のモーメント勾配に比例したものとする。
【0014】
第2の発明では、溶接残しの厚さが、水平リブプレートの梁中央側の端部から梁端側の端部に向けて減少するように、水平リブプレートの開先加工を行う。
【0015】
第3の発明は、H鋼梁の端部付近のフランジ側面に水平リブプレートが溶接された梁構造であって、前記水平リブプレートの梁中央側の端部に、エンドタブが固定されたことを特徴とする梁構造である。
【0016】
エンドタブは、水平リブプレートおよびフランジに、溶接によって固定される。エンドタブは、例えば、スチール製等の、溶接可能な材質とする。
第3の発明では、水平リブプレートの梁中央側の端部に、エンドタブを固定する。
【0017】
第4の発明は、H鋼梁の端部付近のフランジ側面に水平リブプレートを溶接する梁端拡幅方法であって、前記水平リブプレートの梁中央側の端部位置で、前記H鋼梁が曲げ強度に達した時に、前記水平リブプレートの前記フランジとの溶接面の平均せん断応力度が終局せん断強度以下となるように、前記水平リブプレートの開先加工を行う工程(a)と、前記水平リブプレートと前記フランジとを溶接する工程(b)とを具備することを特徴とする梁端拡幅方法である。
【0018】
第4の発明は、第1の発明の梁構造を形成するための梁端拡幅方法である。水平リブプレートの開先形状は、均等K開先とする。
第4の発明では、水平リブプレートの梁中央側の端部位置で、H鋼梁が曲げ強度に達した時に、水平リブプレートのフランジとの溶接面の平均せん断応力度が終局せん断応力度以下となるように、水平リブプレートの開先加工を行う。そして、水平リブプレートとフランジとを溶接する。
【0019】
第5の発明は、H鋼梁の端部付近のフランジ側面に水平リブプレートを溶接する梁端拡幅方法であって、溶接残しの厚さが前記水平リブプレートの梁中央側の端部から梁端側の端部に向けて減少するように、前記水平リブプレートの開先加工を行う工程(a)と、前記水平リブプレートと前記フランジとを溶接する工程(b)とを具備することを特徴とする梁端拡幅方法である。
【0020】
第5の発明は、第2の発明の梁構造を形成するための梁端拡幅方法である。水平リブプレートの開先形状は、均等K開先とする。
第5の発明では、溶接残しの厚さが、水平リブプレートの梁中央側の端部から梁端側の端部に向けて減少するように、水平リブプレートの開先加工を行う。そして、水平リブプレートとフランジとを溶接する。
【0021】
第6の発明は、H鋼梁の端部付近のフランジ側面に水平リブプレートを溶接する梁端拡幅方法であって、前記水平リブプレートの梁中央側の端部に、エンドタブを固定する工程を具備することを特徴とする梁端拡幅方法である。
【0022】
第6の発明は、第3の発明の梁構造を形成するための梁端拡幅方法である。エンドタブは、水平リブプレートおよびフランジに、溶接によって固定される。エンドタブは、例えば、スチール製等の、溶接可能な材質とする。
第6の発明では、エンドタブを、水平リブプレートおよびフランジに溶接する。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の第1の実施の形態について詳細に説明する。図1は、柱1と梁3の接合部の平面図、図2は、梁3の鉛直方向の断面図、図3は水平リブプレート9付近の斜視図である。図2は、図1のA−Aによる断面図である。図3は、図1のB−Bによる斜視図である。
【0024】
図1、図2に示すように、梁3は、H鋼5、水平リブプレート9等で構成される。H鋼5の端部付近のフランジ7の両側面8には、水平リブプレート9が固定される。H鋼5は、例えば、ロール材タイプのH鋼である。水平リブプレート9は、例えば、長方形板状の鋼板である。図2、図3に示すように、水平リブプレート9の溶接面10には、中央に帯状の溶接残し27を残して両角を落とすK型開先加工が施される。開先角度は、例えば、45°〜60°程度とする。
【0025】
第1の実施の形態では、均等K開先に開先加工された水平リブプレート9を、溶接15によってH鋼5のフランジ7の側面8に固定して、梁3を形成する。水平リブ先端13での溶接止めには、例えば、セラミックタブを用いる。そして、梁3の梁端11を柱1に溶接する。柱1は、例えば、鉄骨造角形鋼管柱等である。
【0026】
図3に示す溶接残し27の幅は、以下のように算出する。
梁3には、図1の梁3のモーメント図21に示すように、勾配23のあるモーメント(M)が生じる。まず、水平リブ先端13の位置でのフランジ7のモーメント22がH鋼5の曲げ強度Muに達した状態を設定する。このとき、水平リブ先端13の位置でのフランジ7の直応力度をσ2とすると、σ2=σuとなる。
【0027】
次に、図1に示す梁3のモーメント図21の勾配23に応じて、σ2=σuを用いて、梁端11でのフランジ7の直応力度σ1を算出する。そして、梁端11での水平リブプレート9の直応力P1を式(1)を用いて算出する。但し、bhは、水平リブプレート9の幅26(図3)を、tfは、水平リブプレート9の厚さ25(図3)を表す。
【0028】
P1=σ1×bh×tf ………(1)
【0029】
そして、直応力P1が水平リブプレート9とフランジ7間のせん断力で伝わると仮定し、水平リブプレート9のフランジ7との溶接面のせん断応力度τを式(2)を用いて求める。ここで、lは、梁端11からモーメント0点までの長さ17(図1)を、λlはハンチ長さ19(図1)を、αはすみ肉サイズの2倍程度の長さを、cは溶接残し27(図3)の厚さを表す。
【0030】
τ=P1/(λl−α)(tf−c) ………(2)
【0031】
最後に、水平リブプレート9のフランジ7との溶接面のせん断応力度τが、終局せん断強度τu(=σu/31/2)以下となるように、溶接残し27の厚さcを求める。
【0032】
このように、水平リブプレート9とフランジ7の間のせん断応力度τが、終局せん断強度τu(=σu/31/2)以下となるように溶接残し27を設けて溶接15を行うことで、従来のように水平リブプレート9とフランジ7とをK開先、レ開先で完全に溶け込ませて溶接する場合と比較して、溶接量がそれぞれ50%、25%に低減できる。また、水平リブプレート9のフランジ7との溶接面のせん断応力度τが弾性範囲内となるようにK開先、レ開先に加工を行って溶接する場合と比較すると、溶接量がそれぞれ60%、30%に低減できる。
【0033】
第1の実施の形態では、フランジ7と水平リブプレート9との溶接15の量を低減させることで、溶接による梁3のフランジ7の熱影響を小さくでき、水平リブ先端13での梁3の早期脆性破断を防止することができる。
【0034】
また、水平リブプレート9の反りやねじれが生じにくくなる。さらに、フランジ7、水平リブプレート9の板厚が25mm程度以下であれば、多くの場合で1パスでの溶接が可能となり、簡便に溶接できる。
【0035】
次に、第2の実施の形態について説明する。図4は、水平リブプレート9a付近の斜視図である。第2の実施の形態では、第1の実施の形態の水平リブプレート9のかわりに、図4に示す水平リブプレート9aをH鋼5に固定する。図4は、第1の実施の形態の図3、すなわち、図1のB−Bによる斜視図に相当する。水平リブプレート9aは、例えば、長方形板状の鋼板である。
【0036】
図5、図6は、水平リブプレート9aの鉛直方向の断面図を示す。図5は、図4のC−Cによる断面図、図6は、図4のD−Dによる断面図である。図4に示すように、水平リブプレート9aのフランジ7との溶接面10aでは、中央に溶接残し27aを残して両角を落とすK型開先加工が施される。開先角度は、例えば、45°〜60°程度とする。
【0037】
但し、図4から図6に示すように、水平リブプレート9aでは、溶接残し27aの厚さが水平リブ先端13a側から梁端11側になるにつれて減少し、溶接15aの量が増加する。第2の実施の形態では、開先加工された水平リブプレート9aを、溶接15aによってH鋼5のフランジ7に固定して、梁3を形成する。水平リブ先端13aでの溶接止めには、例えば、セラミックタブを用いる。そして、梁3の梁端11を柱1に溶接する。
【0038】
第1の実施の形態の水平リブプレート9と同じ厚さ、幅、長さの水平リブプレート9aを用いる場合、溶接残し27aの面積は、例えば、水平リブプレート9の溶接残し27の面積と同等とする。第2の実施の形態では、水平リブ先端13aの位置でH鋼5が曲げ強度に達した時に水平リブプレート9aのフランジ7との溶接面のせん断応力度が終局せん断応力度以下となるように算出した溶接残しの厚さcを用いて、溶接残し27aの面積を算出する。
【0039】
溶接残し27aの厚さの勾配28は、例えば、水平リブ先端13aから梁端11まで間の梁3のモーメントの勾配23(図1)に比例するように設定する。
【0040】
第2の実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、フランジ7と水平リブプレート9aとの溶接15aの量を低減させることで、溶接による梁3のフランジ7の熱影響を小さくでき、水平リブ先端13aでの梁3の早期脆性破断を防止することができる。
【0041】
また、水平リブプレート9aの反りやねじれが生じにくくなる。さらに、フランジ7、水平リブプレート9aの板厚が25mm程度以下であれば、多くの場合に1パスでの溶接が可能となり、簡便に溶接できる。
【0042】
さらに、全溶接量は第1の実施の形態と等しいが、溶接残し27aの厚さを、水平リブ端13aから梁端11に近づくにつれ減少させることにより、梁3の耐力、変形性能に最も重要な水平リブ先端13aでの溶接量をより少なくできる。
【0043】
なお、第2の実施の形態では、従来の溶接量のままで、溶接残し27aの厚さを水平リブ端13aから梁端11に近づくにつれ減少させてもよい。この場合にも、従来と比較して水平リブ先端13aでの溶接量を少なくできる。
【0044】
なお、第1、第2の実施の形態では、溶接残し27(27a)の厚さを算出する際に水平リブ先端13(13a)でのフランジ7の直応力度をσ2=σuと設定したが、明らかにσ2がσuまで達しないことが確認されている場合には、例えば、σ2をσuよりさらに小さい値である局部座屈強度(sσy、但しsは局部座屈耐力上昇率)に達した場合にフランジ7の水平リブプレート9(9a)との溶接面の平均せん断応力度がτu以下になるように溶接残し27(27a)の厚さを算出してもよい。この場合、直応力度をσ2=σuと設定するよりさらに溶接量を少なくできる。
【0045】
また、第1、第2の実施の形態では、水平リブ先端13(13a)での溶接止めにセラミックタブを用いたが、スチールタブや自然止め、まわし溶接等の方法を用いてもよい。H鋼5は、ビルト材タイプのH鋼でもよい。
【0046】
次に、第3の実施の形態について説明する。図7は、柱1と梁3の接合部付近の斜視図、図8は柱1と梁3の接合部の平面図、図9はフランジ7と水平リブプレート9(9a)の溶接部の鉛直方向の断面図である。図9は、図8のE−Eによる断面図を示す。
【0047】
図7から図9に示すように、第3の実施の形態では、水平リブプレート9(9a)を固定して端部を拡幅した梁3において、水平リブプレート9(9a)の水平リブ端13(13a)とフランジ7に沿って、長方形板状等のエンドタブ29が設置される。エンドタブ29は、溶接31によってフランジ7に、溶接33によって水平リブプレート9(9a)に固定される。H鋼5は、例えばロール材タイプのH鋼であり、水平リブプレート9(9a)は、例えば、長方形板状の鋼板である。エンドタブ29は溶接可能な材質であり、例えばスチール製である。
【0048】
第3の実施の形態では、開先加工した水平リブプレート9(9a)を梁3の端部のフランジ7の両側面に配置し、溶接31と溶接33によって、水平リブ先端13(13a)とフランジ7にエンドタブ29を固定する。そして、溶接15によって水平リブプレート9(9a)をフランジ7に固定し、梁3を形成する。さらに、梁3の梁端11を、柱1に溶接する。
【0049】
または、エンドタブ29を水平リブ先端13(13a)に仮止めし、溶接15によって水平リブプレート9(9a)をフランジ7に固定した後、溶接31と溶接33によって、水平リブ先端13(13a)とフランジ7にエンドタブ29を固定する。
【0050】
水平リブプレートは、例えば、第1の実施の形態の水平リブプレート9と同様にして溶接残しの厚さを算出し、図9に示すように、均等K開先に加工される。または、第2の実施の形態の水平リブプレート9aと同様に溶接残しの厚さを変化させて、均等K開先に加工してもよい。あるいは、他の形状、角度で開先加工を行ってもよい。
【0051】
このように、水平リブプレート9(9a)とフランジ7の溶接15を行うためにエンドタブ29を用いることで、水平リブ先端13(13a)での溶接15の欠陥を防ぐことができ、さらに、溶接31と溶接33によって水平リブプレート9(9a)とフランジ7に固定することにより、溶接15を行った後の水平リブプレート9(9a)の反りやねじれを防止することができる。
【0052】
また、第1、第2の実施の形態と同様にして開先加工を行った場合、水平リブプレート9とフランジ7とをK開先、レ開先で完全に溶け込ませて溶接する場合と比較して、溶接量を低減できる。
【0053】
なお、第1から第3の実施の形態では、水平リブプレート9(9a)を長方形板状としたが、水平リブプレートの形状はこれに限らない。水平リブプレートの形状や幅、長さ等は、従来より用いられている方法で適宜決定する。
【0054】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、少ない溶接量でフランジに水平リブプレートを固定できる梁構造および梁端拡幅方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】柱1と梁3の接合部の平面図
【図2】梁3の鉛直方向の断面図
【図3】水平リブプレート9付近の斜視図
【図4】水平リブプレート9a付近の斜視図
【図5】水平リブプレート9aの鉛直方向の断面図
【図6】水平リブプレート9aの鉛直方向の断面図
【図7】柱1と梁3の接合部付近の斜視図
【図8】柱1と梁3の接合部の平面図
【図9】フランジ7と水平リブプレート9の溶接部の鉛直方向の断面図
【図10】板切断によって端部を拡幅した梁107の平面図
【図11】補強水平リブプレートを溶接して端部を拡幅した梁117の平面図
【図12】図11のF−Fによる断面図
【符号の説明】
1………柱
3………梁
5………H鋼
7………フランジ
9、9a………水平リブプレート
13………水平リブ先端
15、15a、31、33………溶接
23、28………勾配
27、27a………溶接残し[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a beam structure and a beam end widening method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to prevent brittle rupture at the joint of a steel pipe column and an H-shaped steel beam during an earthquake, (1) a method of widening the flange at the end of the beam by cutting a plate, (2) welding a reinforcing horizontal rib plate A method of widening the flange at the end of the beam by using a beam is used. The methods (1) and (2) are a method of cutting a web and a flange from a flat plate and welding them, respectively, to form a H-shaped steel material of a built material type, a rolling process at a steel mill, and a build-up at a processing plant. It can be used for any of the roll material type H steel formed into the H shape in the process.
[0003]
FIG. 10 is a plan view of the beam 107 whose end is widened by the method (1), that is, plate cutting. In FIG. 10, H steel 103 whose end is widened is used as beam 107. When a build material type H steel is used, the H steel 103 is formed by cutting and welding a web and a flange 105 whose ends are widened from a flat plate. When a roll material type H steel is used, the H steel 103 is formed by cutting a flange like a flange 105. The end of the beam 107 is joined to the column 101.
[0004]
FIG. 11 is a plan view of the beam 117 in which the end is widened by welding the reinforcing horizontal rib plate by the method (2). FIG. 12 is a sectional view taken along line FF of FIG. In FIG. 11, an
[0005]
As shown in FIG. 12, the side face of the
[0006]
The method (2) is often applied to a roll material type H steel that is often used as a beam. Even in the case of a built-in type H steel, the method (2) may be more economical and simpler in the manufacturing process.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method (2), since the
[0008]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a beam structure and a beam end widening method capable of fixing a horizontal rib plate to a flange with a small amount of welding.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a beam structure in which a horizontal rib plate is welded to a side surface of a flange near an end of an H steel beam. Then, when the H steel beam reached the bending strength, the horizontal rib plate was grooved so that the average shear stress degree of the welding surface with the flange of the horizontal rib plate was not more than the ultimate shear strength. A beam structure characterized by the following.
[0010]
The groove shape of the horizontal rib plate is a uniform K groove. When the H steel beam reaches the bending strength at the tip of the rib, that is, at the end of the horizontal rib plate on the beam center side, the thickness of the welding residue of the horizontal rib plate is determined by the thickness of the welding surface with the flange of the horizontal rib plate. It is calculated so that the average shear stress is within the ultimate shear strength.
[0011]
In the first invention, when the H steel beam reaches the bending strength at the end of the horizontal rib plate on the beam center side, the average shear stress of the welding surface with the flange of the horizontal rib plate is equal to or less than the ultimate shear stress. The groove processing of the horizontal rib plate is performed so that
[0012]
A second invention is a beam structure in which a horizontal rib plate is welded to a side surface of a flange near an end of an H-steel beam, and the thickness of the unwelded portion is changed from the end of the horizontal rib plate on the beam center side to the beam end. The horizontal rib plate is beveled so as to decrease toward a side end.
[0013]
The groove shape of the horizontal rib plate is a uniform K groove. When the H steel beam reaches the bending strength at the tip of the rib, that is, at the end of the horizontal rib plate on the beam center side, for example, the area of the welding residue of the horizontal rib plate is welded to the flange of the horizontal rib plate. Is equal to the area of the remaining welding residue calculated so that the average shear stress degree of the specimen becomes equal to or less than the ultimate shear strength. The gradient of the welding residue from the end on the beam center side to the end on the beam end side is, for example, proportional to the moment gradient of the beam.
[0014]
In the second invention, the horizontal rib plate is beveled so that the thickness of the unwelded portion decreases from the end on the beam center side of the horizontal rib plate toward the end on the beam end side.
[0015]
A third invention is a beam structure in which a horizontal rib plate is welded to a side surface of a flange near an end of an H steel beam, and an end tab is fixed to an end of the horizontal rib plate on the beam center side. It is a characteristic beam structure.
[0016]
The end tab is fixed to the horizontal rib plate and the flange by welding. The end tab is made of a weldable material such as steel.
In the third invention, an end tab is fixed to the end of the horizontal rib plate on the beam center side.
[0017]
A fourth invention is a beam end widening method of welding a horizontal rib plate to a side surface of a flange near an end of an H-steel beam, wherein the H-steel beam is located at an end position on the beam center side of the horizontal rib plate. (A) performing the groove processing of the horizontal rib plate so that when the bending strength is reached, the average shear stress degree of the welding surface of the horizontal rib plate with the flange is not more than the ultimate shear strength. A method for widening a beam end, comprising a step (b) of welding a horizontal rib plate and the flange.
[0018]
A fourth invention is a beam end widening method for forming the beam structure of the first invention. The groove shape of the horizontal rib plate is a uniform K groove.
In the fourth invention, when the H steel beam reaches the bending strength at the end position on the beam center side of the horizontal rib plate, the average shear stress of the welding surface with the flange of the horizontal rib plate is not more than the ultimate shear stress. The groove processing of the horizontal rib plate is performed so that Then, the horizontal rib plate and the flange are welded.
[0019]
A fifth invention is a beam end widening method for welding a horizontal rib plate to a flange side surface near an end of an H steel beam, wherein the thickness of the unwelded beam is measured from the end of the horizontal rib plate on the beam center side. And (b) welding the horizontal rib plate and the flange so as to reduce the width toward the end. This is the characteristic beam end widening method.
[0020]
A fifth invention is a beam end widening method for forming the beam structure of the second invention. The groove shape of the horizontal rib plate is a uniform K groove.
In the fifth invention, the groove processing of the horizontal rib plate is performed so that the thickness of the unwelded portion decreases from the end on the beam center side of the horizontal rib plate toward the end on the beam end side. Then, the horizontal rib plate and the flange are welded.
[0021]
A sixth invention is a beam end widening method of welding a horizontal rib plate to a side surface of a flange near an end of an H steel beam, wherein a step of fixing an end tab to an end of the horizontal rib plate on the beam center side is included. A beam end widening method characterized by comprising:
[0022]
A sixth invention is a beam end widening method for forming the beam structure of the third invention. The end tab is fixed to the horizontal rib plate and the flange by welding. The end tab is made of a weldable material such as steel.
In the sixth invention, the end tab is welded to the horizontal rib plate and the flange.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a joint between the
[0024]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0025]
In the first embodiment, the
[0026]
The width of the welding residue 27 shown in FIG. 3 is calculated as follows.
A moment (M) having a gradient 23 is generated in the
[0027]
Next, the degree of direct stress σ 1 of the
[0028]
P 1 = σ 1 × b h × t f (1)
[0029]
Then, assuming that the normal stress P 1 is transmitted by shearing force between the
[0030]
τ = P 1 / (λl−α) (t f −c) (2)
[0031]
Finally, the thickness c of the remaining welding portion 27 is adjusted so that the shear stress degree τ of the welding surface of the
[0032]
In this way, welding 15 is performed with the remaining welding 27 provided so that the shear stress τ between the
[0033]
In the first embodiment, by reducing the amount of welding 15 between the
[0034]
In addition, the
[0035]
Next, a second embodiment will be described. FIG. 4 is a perspective view near the
[0036]
5 and 6 are vertical sectional views of the
[0037]
However, as shown in FIGS. 4 to 6, in the
[0038]
When using the
[0039]
The
[0040]
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, by reducing the amount of
[0041]
In addition, the
[0042]
Further, the total welding amount is equal to that of the first embodiment, but the thickness of the
[0043]
In the second embodiment, the thickness of the
[0044]
In the first and second embodiments, the degree of direct stress of the
[0045]
Further, in the first and second embodiments, the ceramic tab is used for stopping the welding at the horizontal rib tip 13 (13a), but a method such as a steel tab, a natural stopping, turning welding, or the like may be used. The
[0046]
Next, a third embodiment will be described. 7 is a perspective view of the vicinity of the joint between the
[0047]
As shown in FIGS. 7 to 9, in the third embodiment, the horizontal rib plate 9 (9 a) is fixed and the
[0048]
In the third embodiment, the grooved horizontal rib plate 9 (9a) is arranged on both sides of the
[0049]
Alternatively, the
[0050]
The horizontal rib plate, for example, calculates the thickness of the remaining welding in the same manner as the
[0051]
As described above, by using the
[0052]
When the groove processing is performed in the same manner as in the first and second embodiments, the
[0053]
In the first to third embodiments, the horizontal rib plate 9 (9a) has a rectangular plate shape, but the shape of the horizontal rib plate is not limited to this. The shape, width, length, and the like of the horizontal rib plate are appropriately determined by a conventionally used method.
[0054]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a beam structure and a beam end widening method capable of fixing a horizontal rib plate to a flange with a small welding amount.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a joint between a
1 ...
Claims (12)
前記水平リブプレートの梁中央側の端部位置で、前記H鋼梁が曲げ強度に達した時に、前記水平リブプレートの前記フランジとの溶接面の平均せん断応力度が終局せん断強度以下となるように、前記水平リブプレートが開先加工されたことを特徴とする梁構造。A beam structure in which a horizontal rib plate is welded to a flange side near an end of an H steel beam,
At the end position of the horizontal rib plate on the beam center side, when the H steel beam reaches the bending strength, the average shear stress degree of the welding surface with the flange of the horizontal rib plate is not more than the ultimate shear strength. A beam structure, wherein the horizontal rib plate is grooved.
溶接残しの厚さが前記水平リブプレートの梁中央側の端部から梁端側の端部に向けて減少するように、前記水平リブプレートが開先加工されたことを特徴とする梁構造。A beam structure in which a horizontal rib plate is welded to a flange side near an end of an H steel beam,
A beam structure, wherein the horizontal rib plate is grooved so that the thickness of the unwelded portion decreases from the end of the horizontal rib plate on the beam center side toward the end of the horizontal rib plate on the beam end side.
前記水平リブプレートの梁中央側の端部に、エンドタブが固定されたことを特徴とする梁構造。A beam structure in which a horizontal rib plate is welded to a flange side near an end of an H steel beam,
An end tab is fixed to an end of the horizontal rib plate on the center side of the beam.
前記水平リブプレートの梁中央側の端部位置で、前記H鋼梁が曲げ強度に達した時に、前記水平リブプレートの前記フランジとの溶接面の平均せん断応力度が終局せん断強度以下となるように、前記水平リブプレートの開先加工を行う工程(a)と、
前記水平リブプレートと前記フランジとを溶接する工程(b)と、
を具備することを特徴とする梁端拡幅方法。A beam end widening method of welding a horizontal rib plate to a side surface of a flange near an end of an H steel beam,
At the end position of the horizontal rib plate on the beam center side, when the H steel beam reaches the bending strength, the average shear stress degree of the welding surface with the flange of the horizontal rib plate is not more than the ultimate shear strength. (A) performing a groove processing of the horizontal rib plate;
Welding the horizontal rib plate and the flange (b);
A beam end widening method, comprising:
溶接残しの厚さが前記水平リブプレートの梁中央側の端部から梁端側の端部に向けて減少するように、前記水平リブプレートの開先加工を行う工程(a)と、
前記水平リブプレートと前記フランジとを溶接する工程(b)と、
を具備することを特徴とする梁端拡幅方法。A beam end widening method of welding a horizontal rib plate to a side surface of a flange near an end of an H steel beam,
(A) performing a groove process on the horizontal rib plate so that the thickness of the unwelded portion decreases from an end of the horizontal rib plate on the beam center side toward an end of the horizontal rib plate on the beam end side;
Welding the horizontal rib plate and the flange (b);
A beam end widening method, comprising:
前記水平リブプレートの梁中央側の端部に、エンドタブを固定する工程を具備することを特徴とする梁端拡幅方法。A beam end widening method of welding a horizontal rib plate to a side surface of a flange near an end of an H steel beam,
A beam end widening method, comprising a step of fixing an end tab to an end of the horizontal rib plate on the beam center side.
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