JP2005036623A - Wide-flange shape steel reinforcing tool - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、建設・土木工事等においてH形鋼を横架材として使用する場合に、H形鋼を補強する目的で使用される長さ調節機能を有するH形鋼補強具に関する。 The present invention relates to an H-shaped steel reinforcing tool having a length adjusting function used for the purpose of reinforcing the H-shaped steel when the H-shaped steel is used as a horizontal member in construction or civil engineering work.
H形鋼を横架材として使用する場合、横架材のある部分に集中荷重が作用したとき、その作用点付近に局部的な座屈、曲がり或は捻れ等が発生する場合があり、このような局部的なダメージを防止するために、従来からH形鋼補強具が使用されている。また、細幅H形鋼を桁材として使用する場合は、水平方向荷重によるH形鋼の転倒を防止するため、転倒防止材をH形鋼間に設置する必要がある。 When using H-shaped steel as a horizontal member, when concentrated load is applied to a part of the horizontal member, local buckling, bending or twisting may occur near the point of action. In order to prevent such local damage, an H-shaped steel reinforcement has been conventionally used. In addition, when a narrow H-section steel is used as a girder, it is necessary to install a fall-preventing material between the H-sections in order to prevent the H-section steel from falling due to a horizontal load.
このような場合、従来は、図1に示すように、転倒防止材取付孔を穿設したスチフナープレート1等をH形鋼2のフランジ3,3´間に溶接等により必要個所設置し、ボルト等でH形鋼間に配置螺合していた。
In such a case, conventionally, as shown in FIG. 1, a stiffener plate 1 or the like having a fall prevention material mounting hole is installed between the
上記従来工法の場合は、スチフナープレートはH形鋼に直接溶接で予め指定された位置に取り付けているから、取り付け後は、取り付け位置を自由に移動させることができないほか、リース等での使用後は、溶断等によって取り外さなければならなかった。そのため、H形鋼素材に与える熱歪・残存溶着物・その他の悪影響は避けられず、また取り外された鋼板はスクラップとなることから、加工費用の損失と合わせて改善が要望されて久しい。 In the case of the above conventional method, the stiffener plate is attached to the H-shaped steel by direct welding at the position specified in advance. Therefore, after installation, the installation position cannot be freely moved, and after use in lease etc. Had to be removed by fusing. For this reason, thermal distortion, residual welds, and other adverse effects on the H-shaped steel material are unavoidable, and the removed steel sheet becomes scrap.
そればかりか、スチフナープレートを予め取り付けた場合、保管・運送時にH字状の積層ができないため、積層高さが約2倍になるだけでなく、運送時の荷姿が不安定になる等の問題があった。 Moreover, when the stiffener plate is attached in advance, the H-shaped stacking is not possible during storage / transportation, so the stacking height is not only doubled, but the packaging during transport is unstable. There was a problem.
この発明は、このような点に着目してなされたものであり、移動、取外し自由で且つ強度の高いH形鋼補強具を提供することを目的とする。 This invention is made paying attention to such a point, and it aims at providing the high-strength H-shaped steel reinforcement tool which is free to move and detach.
上記目的に沿う本発明のうち請求項1に記載の発明は、断面略L字状に形成した金属板同士をパイプ状柱状体を形成するように連結し、該柱状体の上面と下面の一方若しくは両方には、前記柱状体を移動させる手段を具備したことを特徴とする。 In the invention according to the first aspect of the present invention that meets the above-mentioned object, the metal plates formed in a substantially L-shaped cross section are connected to form a pipe-like columnar body, and one of the upper surface and the lower surface of the columnar body is connected. Alternatively, both are provided with means for moving the columnar body.
前記L字状金属板の短辺が、他方のL字状金属板の長辺に当接して、柱状体と柱状体に連設した長辺板状体とを形成し、該板状体に転倒防止材取付孔を形成すると良い(請求項2)。尚、本発明においては、転倒防止材を連結しない場合もあるので、転倒防止材取付孔は必ずしも必要ではない。 The short side of the L-shaped metal plate is in contact with the long side of the other L-shaped metal plate to form a columnar body and a long-side plate-like body connected to the columnar body. It is good to form a fall prevention material attachment hole (Claim 2). In the present invention, since the fall prevention material may not be connected, the fall prevention material mounting hole is not necessarily required.
前記転倒防止材取付け孔に、法規で定める必要幅を有するL字状金属材を連結固定するのが好ましい(請求項3)。 It is preferable to connect and fix an L-shaped metal material having a required width defined by laws and regulations to the fall prevention material mounting hole.
前記柱状体を移動させる手段は、プレートに立設したボルトに螺合させたナットを具備し、該ボルトを柱状体内に嵌挿させ、ナットを回転させることによって、ナットで座板を介して柱状体を移動させ得るように構成するのが良い(請求項4)。 The means for moving the columnar body includes a nut threadedly engaged with a bolt standing on the plate, the bolt is fitted into the columnar body, and the nut is rotated to rotate the nut through the seat plate. It is good to comprise so that a body can be moved (Claim 4).
前記柱状体を移動させる手段は、プレートに立設したロッドに嵌合させた回転部材と該回転部材の回転により移動する移動部材とを具備し、該回転部材と該移動部材とはカム面で接触し、前記移動部材はカム機構によって移動し得るように構成しても良い(請求項5)。 The means for moving the columnar body includes a rotating member fitted to a rod standing on a plate and a moving member that moves by the rotation of the rotating member, and the rotating member and the moving member are cam surfaces. The moving member may come into contact with the cam mechanism and may be moved by a cam mechanism.
前記ボルト上部に廻り止めピンを設け、該廻り止めピンを前記柱状体に形成した長孔に嵌合させ、柱状体が長さ方向には移動するが回転しないように構成すると良い(請求項6)。 A rotation stop pin is provided on the top of the bolt, and the rotation stop pin is fitted into a long hole formed in the columnar body so that the columnar body moves in the length direction but does not rotate. ).
前記柱状体内にはバネを内装し、該バネで前記ボルトを引っ張るように付勢することによって、ナットと柱状体座板との間に手指等を挟むトラブルを防止することができる(請求項7)。 A spring is housed in the columnar body and the bolt is pulled by the spring so as to prevent troubles such as a finger being caught between the nut and the columnar seat plate. ).
前記柱状体のH形鋼フランジ当接部の一方若しくは両方に、先端に突起を有するせん断ピンを設けるのが好ましい(請求項8)。 It is preferable to provide a shear pin having a protrusion at one end of one or both of the H-shaped steel flange contact portions of the columnar body.
座金の中央に形成した筒体を前記柱状体に嵌合させ、該筒体にネジ棒を連接したせん断ピンを収容し、該筒体開口から突出した前記ネジ棒にナットを螺合して、前記筒体底面とせん断ピンとの間に介装したバネ座金を介してせん断ピンを固定するのが好ましい(請求項9)。 A cylindrical body formed in the center of a washer is fitted to the columnar body, a shear pin connected to a screw rod is accommodated in the cylindrical body, a nut is screwed into the screw rod protruding from the cylindrical body opening, It is preferable to fix the shear pin via a spring washer interposed between the bottom surface of the cylindrical body and the shear pin.
本発明によれば、2枚のL形鋼板を組み合わせ溶接するだけで、突出板付きの厚肉パイプ状柱状体を得ることが可能となるため、容易に任意の外形寸法と肉厚とを有するパイプ状柱状体の製作が可能となるほか、従来不可能であった一体構造の転倒防止材取付可能なH形鋼補強具が製作できるようになったので、従来困難とされていた大型細幅H形鋼の桁材等横架材の補強が容易に可能になるという絶大な効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to obtain a thick-pipe-like columnar body with a protruding plate simply by combining and welding two L-shaped steel plates, and thus easily has arbitrary external dimensions and thicknesses. In addition to making it possible to produce pipe-like columnar bodies, it has become possible to produce H-shaped steel reinforcements that can be fitted with an integral fall-preventing material that was previously impossible. There is a tremendous effect that it is possible to easily reinforce horizontal members such as H-beams.
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は、本発明補強具5の一実施例を示すものであり、肉厚の鋼板を水平に屈曲させた断面L字状の鋼板6と6´とを、一方の鋼板を反転させた位置で、一方のL字状鋼板の短辺が他方のL字状鋼板の長辺に当接するように溶接固定し、中央に四角形の筒体(柱状体)7と、該筒体を形成するL字状鋼板の長辺が両側に突出した板状体8,8´とを形成している。一方の板状体8は、H形鋼のウェブ18側に突出し,他方の板状体8´は板状体8と平行にウェブ18と逆方向に突出している。板状体8´には適宜の間隔で複数の取付孔9が形成され、同取付孔9に転倒防止材の溝形鋼10,10´がボルト11でネジ止め固定されるようになっている。
FIG. 2 shows an embodiment of the
柱状体7の上端と下端には、座板12,12´が溶接固定され、一方の座板12´からは、プレート13に立設したボルト14が柱状体7内に嵌挿され、同ボルト14に螺合したナット15を回転させることによって、ナット15で座板12´を介して柱状体7を移動させ、座板12をH形鋼フランジ3の内側に強固に圧着し得るように構成されている。ボルト14に廻り止めピン16を予め形成しておいても、廻り止めピン16は柱状体7の角部に位置するようにしてボルト14を嵌挿し、それからボルト14を回転させることによって、廻り止めピン16を長孔17から突出させることができる。
上記のように構成された本発明の補強具5は、図2(B)に示すように、H形鋼のウエブ18両側に互いに上下逆向きになるように固定されている。このようにすることによって、図2(C)に示すように、ウエブ18両側に位置した溝形鋼10と10´とが同一直線状に位置するようになるからである。尚、本発明の補強具の柱状体を移動させる手段を上下両方に設ける場合は、このように逆にする必要がないのは勿論である。
As shown in FIG. 2 (B), the
ボルト14上部には、廻り止めピン16が固定され、同廻り止めピン16は前記柱状体7に形成した長孔17に嵌挿され、柱状体7が長さ方向には移動するが回転しないように構成されている。
An
図3は、柱状体断面の縦横(AとB)の長さが等しく、正方形の柱状体7を形成する例を示すものであり、L字状の鋼板6と6´の短辺の長さを長くする(図3(B))ことによって、大きい断面の柱状体を形成することができる。このように、2枚のL形鋼板の各辺の長さを所望の任意の長さにすることにより、必要に応じた断面形状と断面性能が得られる。
FIG. 3 shows an example in which the length and width (A and B) of the cross-section of the columnar body are equal and a square
本発明の補強具5は、溝形鋼10を連結しないで使用される場合もあるが、この場合は、図4に示すように、断面長方形の柱状体(A>B)7を形成し、板状体8´には貫通孔9を形成しない。
The
板状体8´には貫通孔9を形成しない場合は、図5(A)に示すように、板状体8と8´は、L字状の鋼板の短辺と同方向に折曲させることができる。この場合、図5(B)に示すように、L字状の鋼板6と6´の短辺が、それぞれ板状体8と8´とに当接するように溶接して、断面の大きな柱状体とすることができる。尚、図5(A)及び(B)は、柱状体の左右間の長さ(A1,A2)と上下間の長さ(B1,B2)とを同じにしているが、異なるようにしても勿論良い。しかしながら、このように構成すれば、同一重量の素材から更に大きなパイプ状柱状体を得ることができる。
When the through-
本発明のL字状に折り曲げられる鋼板6と6´の各辺は、必ずしも直線状で無くとも良く、曲線状であっても差し支えない。
The sides of the
図6は、本発明の他の実施例を示すものであり、六角ナット15に代えて、円板にロッドを十字に連結したナット15´を使用した例を示す。このようにすると、柱状体の上げ下げ(移動)を容易に行うことができる。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, and shows an example in which a
図7は、本発明の他の実施例を示すものであり、カム機構によって、柱状体7を上下動(移動)させる例を示す。即ち、プレート13´にロッド14´を立設し、把手19を連結した回転部材20と同回転部材とカム面で接触して上下動(移動)する部材21とを、前記ロッド14´に嵌合させ、把手を連結した部材21を回転させて、カム機構によって、上下動(移動)する部材21を上下動(移動)させるように構成している。このように構成することによって、速く上下動させることができる。
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention, and shows an example in which the
図8は本発明の他の実施例を示すものであり、上下動(移動)する部材21に把手19´を連結し、図7のロッド14´をボルト14とし、把手19を回転させてカム機構で上下動(移動)する部材21´を上下動(移動)させた後、把手19´を回転させて更に上下動(移動)する部材21´を上下動(移動)させるように構成した例を示す。このように構成すれば、早く上下動(移動)させることができ、しかもその移動量を微調整することもできる。
FIG. 8 shows another embodiment of the present invention. A handle 19 'is connected to a
図9は、本発明の他の実施例を示すものであり、柱状体7の上部にロッド(横部材)22を固定し、ボルト14の上端に係止具23を固定し、ロッド22と係止具23とをコイルスプリング24で連結した例を示す。
FIG. 9 shows another embodiment of the present invention. A rod (lateral member) 22 is fixed to the top of the
バネ(コイルスプリング)24を装着しない場合は、柱状体7は自由に上下動するので、ナット15と柱状体座板12´との間に手指等を挟むトラブルが生じ得るが、上記のように構成することによってこのような事態を防止することができる。
When the spring (coil spring) 24 is not attached, the
本発明の補強具にかかる主荷重は、垂直荷重であるが、中空パイプ状の柱状体は、この垂直荷重に十分耐え得る。また軽量化が可能であるので、人手によって容易に取付・取外しができる。 The main load applied to the reinforcing tool of the present invention is a vertical load, but the hollow pipe-like columnar body can sufficiently withstand this vertical load. Moreover, since it can be reduced in weight, it can be easily attached and detached manually.
本発明の補強具には、垂直荷重が圧縮荷重として作用するが、必要な圧縮強度を得るためには、パイプ状柱状体断面の外形寸法と肉厚を選択すれば良い。 In the reinforcing tool of the present invention, a vertical load acts as a compressive load, but in order to obtain a necessary compressive strength, the outer dimensions and thickness of the cross section of the pipe-like columnar body may be selected.
本発明によれば、パイプ状柱状体を形成しているので、軽量且つ剛性の高い補強具とすることができる。厚肉パイプ状の製品は市販されていないし、また厚肉パイプ状の製品では、転倒防止材の取り付けはできない。 According to the present invention, since the pipe-like columnar body is formed, it is possible to provide a lightweight and highly rigid reinforcing tool. Thick pipe-shaped products are not available on the market, and it is not possible to attach fall prevention materials to thick-walled pipe products.
本発明の補強具は、任意外形寸法の厚肉パイプ状柱状体を容易に製造すべく発明されたもので、任意の板厚の鋼板を任意折り曲げ幅にL字状に折り曲げてなるL形鋼板を、2枚組み合わせ溶接等の手段により一体化することによって、所要の断面寸法を持つ厚肉パイプ状柱状体を得ることが可能となった。 The reinforcing tool of the present invention was invented to easily manufacture a thick pipe-like columnar body having an arbitrary outer dimension, and is an L-shaped steel plate formed by bending a steel plate having an arbitrary plate thickness into an L-shape with an arbitrary folding width. It is possible to obtain a thick pipe-like columnar body having a required cross-sectional dimension by integrating the two by means such as two-piece welding.
L形鋼板の折り曲げ幅の一方を長めとし、長辺外端付近に孔を穿設しておくことによって、転倒防止材を取り付ける板状部をパイプ状柱状体から外向きに突出した一体物として構成できる。 By making one of the bent widths of the L-shaped steel plate longer and making a hole near the outer edge of the long side, the plate-like part to which the anti-tip material is attached as an integral part projecting outward from the pipe-like columnar body Can be configured.
転倒防止材をH形鋼に取り付けた場合、補強具に導入される荷重は水平方向荷重であるため、反対側の板状部はH形鋼ウエブに接触する位置を選択すれば、水平圧縮荷重は補強具を介してH形鋼側に流れ、補強具がH形鋼に固定されている座板の部分には作用しない。 When the anti-tip material is attached to the H-section steel, the load introduced into the reinforcement is a horizontal load, so if you select the position where the plate on the opposite side contacts the H-section steel web, the horizontal compression load Flows to the H-shaped steel side through the reinforcing tool and does not act on the portion of the seat plate where the reinforcing tool is fixed to the H-shaped steel.
上記H形鋼補強具は、図11に示すように、H形鋼フランジ幅(W)の略W/4と均等な位置に取り付け固定されるように考案されたものであるが、この場合突出板状体8,8´に設けられている取り付け孔9の穿設位置D寸法が、法規で定められている必要幅を確保できない問題がある。
As shown in FIG. 11, the H-shaped steel reinforcement is devised so as to be mounted and fixed at a position equal to approximately W / 4 of the H-shaped steel flange width (W). There is a problem that the drilling position D dimension of the mounting
H形鋼補強具の固定位置を図11のW/4の位置ではなく、H形鋼の内側方向に寄せることで突出板状体8の側は短く、8´側を長くすることで取り付け孔9の穿設位置D寸法を法規に定められている必要幅に確保できるが、これでは固定位置のW/4は確保できない。
The fixing position of the H-shaped steel reinforcing tool is not the position of W / 4 in FIG. 11, but the side of the protruding plate-
図10及び図11は、本発明の他の実施例を示すもので、転倒防止材取付け孔9に、法規に定める必要幅を有するL字状金属材25を連結固定した例を示す。
FIGS. 10 and 11 show another embodiment of the present invention, and show an example in which an L-shaped
L字状金属材25は、図11(B)に示すように、溝形鋼10(10´)とL字状鋼板6´との間に、ボルト26でL字状鋼板6´と密接(重合)するように固定されている。
As shown in FIG. 11B, the L-shaped
転倒防止材に作用する荷重のうち、図11に示すように、水平荷重(P)が作用した時、押し側に作用した場合は、内側に配置された突出板状体が、H形鋼ウェブに接する位置で安定するが、引張り側に荷重が作用したときに問題が生ずる場合がある。 As shown in FIG. 11, among the loads acting on the anti-tip material, when a horizontal load (P) is applied, if it acts on the push side, the protruding plate-like body arranged on the inside is an H-section steel web. However, there may be a problem when a load acts on the tension side.
即ち、H形鋼補強具の固定位置に対し、外側方向に引張力として作用する場合の引張力(P)は、P=N×μ[式中、Pは引張力(kg・f)、Nは押圧力(kg・f)、μは接触部の摩擦係数(0.2〜0.3程度)]で表されるように、許容引張荷重は、H形鋼とH形鋼補強具の接触部の摩擦係数μ及びH形鋼補強具の締付固定時の押圧力Nによって決定され、押圧力の20〜30%程度である。 That is, the tensile force (P) when acting as a tensile force in the outward direction with respect to the fixed position of the H-shaped steel reinforcement is P = N × μ [where P is the tensile force (kg · f), N Is the pressing force (kg · f), μ is the friction coefficient of the contact area (about 0.2 to 0.3)], and the allowable tensile load is the contact between the H-section steel and the H-section steel reinforcement It is determined by the friction coefficient μ of the portion and the pressing force N at the time of fastening and fixing the H-shaped steel reinforcing tool, and is about 20 to 30% of the pressing force.
例えば、引張力P=10,000kg・fを設定する場合、押圧力は40,000〜50,000kg・f必要となるが、人力でこのような押圧力を発生させるために、ネジにトルクを付与することは極めて困難な作業である。 For example, when a tensile force P = 10,000 kg · f is set, a pressing force of 40,000 to 50,000 kg · f is required. In order to generate such a pressing force manually, a torque is applied to the screw. Granting is an extremely difficult task.
本発明者等は、鋭意研究の結果、前述のように摩擦力を期待する方法ではなく、H形鋼とH形鋼補強具の接触部においてせん断力を発生させて対応する機構を開発した。 As a result of diligent research, the present inventors have developed a mechanism that generates a shearing force at the contact portion between the H-shaped steel and the H-shaped steel reinforcing tool, instead of a method that expects a frictional force as described above.
即ち、柱状体のH形鋼フランジ当接部の一方若しくは両方に、先端に突起を有するせん断ピンを設ける方法である。 That is, it is a method of providing a shear pin having a protrusion at the tip on one or both of the H-shaped steel flange contact portions of the columnar body.
図13はこの実施例を示すもので、円板状座金27の中央に凹部として形成した筒体28を柱状体7に嵌合させ、同筒体28にネジ棒29を連設したせん断ピン30を収容する。筒体28底面には開口が形成され、同開口から前記せん断ピン30下端に連設したネジ棒29が突出している。
FIG. 13 shows this embodiment, in which a
ネジ棒29には、ナット31が螺合し、ナット31で締め付けることにより
筒体28底面とせん断ピン30との間に介装した押圧用バネ座金32を介してせん断ピン30を筒体28内に固定している。
A
上記実施例では、円板状座金27は、柱状体7上端に溶接固定した座板12に当接している。しかしながら、座板12を設けずに直接円板状座金27を柱状体7に溶接固定しても差し支えない。
In the above embodiment, the disk-shaped
図13〜図15に示す実施例においては、せん断ピン30先端には、鋭角環状突起33が設けられている。この鋭角環状突起33は、H形鋼補強具の押圧力を受けて若干H形鋼に食い込むようになる。従って、せん断ピン30は、H形鋼補強具のナット15を回転させて押圧力を発生させ、H形鋼にせん断ピン30の先端を接触させたとき食い込みが可能となるだけ、座板27の表面から突出するようになっている。即ち、図13において、荷重時であっても若干突出するようになっている。
In the embodiment shown in FIGS. 13 to 15, an acute-angle
この状況において、図11に示すように、水平方向に引張力(P)が作用すると、食い込んでいる部分は、(断面積)×せん断応力=せん断抵抗力が発生し、その大きさは同一締付トルクにおいて、摩擦継手と比べて約5倍程度以上の効果があることが実験により判明している。 In this situation, as shown in FIG. 11, when a tensile force (P) is applied in the horizontal direction, the biting portion generates (cross-sectional area) × shear stress = shear resistance, and the magnitude thereof is the same. Experiments have shown that the applied torque is about 5 times more effective than friction joints.
バネ座金32は、単に押圧力の保持のみならず、せん断ピン30の先端が鋭角状であるので、使用中に受ける振動・衝撃等による若干の食込み現象(一般にはなじみとも言う)があるため、これが原因の緩み等が発生することを防止し、且つ常に一定の押圧力を維持する目的により設けているが、使用圧力が大なるときは、複数枚使用すると良い。図16に、本発明に使用するバネ座金32の一例を示す。
Since the
このせん断ピン・受座板は、H形鋼補強具35の本体側に使用されるが。反対側の調整ネジのH形鋼と接触する部分にも、鋭角先端部を持つ環状突起を設けるのが好ましい。
This shear pin / seat plate is used on the main body side of the H-shaped
図17は、本発明のせん断ピン30の他の実施例を示すものであり、先端の鋭角環状突起33の中央に、円錐状の突起34を設けた例を示す。
FIG. 17 shows another embodiment of the
3,3´………H形鋼のフランジ
5………本発明の補強具
6,6´………L字形鋼材
7………柱状体(筒体)
8,8´………板状体
9………溝形鋼取付孔
10,10´………溝形鋼
12,12´………座板
13………プレート
14………ボルト
14´………ロッド
15………ナット
16………廻り止めピン
17………長孔
20………把手を連結した回転部材
21………カム機構で移動する部材
14´………ロッド
25………L字状金属材
27………円板状座金
28………筒体
30………せん断ピン
32………バネ座金
33………環状突起
3, 3 '......... H-shaped
8, 8 '......... Plate-
Claims (9)
A cylindrical body formed at the center of the washer is fitted to the columnar body, a shear pin connected to a screw rod is accommodated in the cylindrical body, and a nut is screwed onto the screw rod protruding from the cylindrical opening, The H-shaped steel reinforcing tool according to claim 8, wherein a shear pin is fixed via a spring washer interposed between the bottom surface of the cylindrical body and the shear pin so that the protrusion protrudes from the washer.
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