JP2005320745A - Beam stiffening unit and beam stiffening structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、柱と梁とが梁勝ちに剛接合される鉄骨架構における梁補剛ユニットおよび梁の補剛構造に関する。 The present invention relates to a beam stiffening unit and a beam stiffening structure in a steel frame in which a column and a beam are rigidly joined to each other.
主要構造部に鉄骨を使用した鉄骨造住宅等の建物において、H形鋼やI形鋼からなる梁の集中荷重が作用する部分では、ウェブの圧壊や座屈を防ぐために、ウェブの両側にスチフナを設けてウェブを小さいパネルに仕切り、これによってウェブの座屈耐力を高めることが一般になされている。 In buildings such as steel-framed houses that use steel frames for the main structural parts, stiffeners on both sides of the web are used to prevent web crushing and buckling in areas where concentrated loads of beams made of H-shaped steel or I-shaped steel act. In general, the web is divided into small panels to increase the buckling strength of the web.
例えば、特許文献1には、鉄骨梁と間柱とが接合された部分において、梁の上下フランジ間に、2枚一対のスチフナが隅肉溶接により接合されるとともに、これらのスチフナと梁の上下フランジとに囲まれたウェブ部分(パネルゾーン)には、極軟鋼からなるパネルが組み込まれた大梁の構造が開示されている。また、特許文献2には、梁の上フランジと下フランジとの間に、断面略コ字形の補強金具を固着させて梁を補強するといった柱梁の接合部構造が開示されている。
しかし、前記特許文献1のように、梁にスチフナを接合するには、鋼材の加工や溶接作業のほか、梁の歪み取りや探傷検査などの工程が必要であり、合理化しにくく、梁の製造工程における工数が増加して、コストアップの要因ともなる。また、かかる構造の梁は、スチフナを梁と一体化させて工場で製造されているので、柱の追加や柱位置の変更等の設計変更や、施工後の増改築には対応できないといった問題点もある。
However, as in
また、前記特許文献2に記載された接合部構造は、柱が梁のフランジ外面に溶接によって接合される場合にしか実施できず、柱と梁をボルト・ナット等により緊結された接合部には適用できない。
In addition, the joint structure described in
そこで本発明は、上記のような問題点にかんがみてなされたものであり、柱と梁とが梁勝ちに剛接合される鉄骨架構において、梁の柱接合部の構造耐力を高めるとともに、部品点数が少なく構造が簡単で、生産性および施工性に優れ、設計変更や増改築にも対応しうる梁補剛ユニットおよび梁の補剛構造を提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems. In a steel frame in which a column and a beam are rigidly connected to each other, the structural strength of the column connection part of the beam is increased and the number of parts is increased. Therefore, the present invention provides a beam stiffening unit and a beam stiffening structure that are simple in structure, have excellent productivity and workability, and can be adapted to design changes and expansions and modifications.
上記した目的を達成するため、本発明は、柱と梁とが梁勝ちに剛接合される鉄骨架構において、上下フランジとウェブとを有する梁の柱接合部に備えられる梁補剛ユニットであって、ユニット本体は、梁の上下各フランジの内側にそれぞれ接合される上下水平補剛プレートと、これらの水平補剛プレートを結合して梁のウェブ側面に当接しうる垂直補剛プレートとにより溝形状に形成され、このユニット本体の内側には、梁の上下それぞれに接合される柱の幅に対応した位置に少なくとも2本のリブが立設されて、このユニット本体が梁の上フランジと下フランジとの間に嵌め込まれるとともに、上下水平補剛プレートがそれぞれ梁の上下各フランジに接合されて、梁の柱接合部を補強しうることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a beam stiffening unit provided in a column joint portion of a beam having a vertical flange and a web in a steel frame in which a column and a beam are rigidly joined to each other. The main body is formed into a groove shape by upper and lower horizontal stiffening plates that are joined to the inside of the upper and lower flanges of the beam, and a vertical stiffening plate that can be brought into contact with the web side surface of the beam by connecting these horizontal stiffening plates. On the inside of the unit body, at least two ribs are erected at positions corresponding to the widths of the columns joined to the upper and lower sides of the beam, and the unit body is connected to the upper flange and the lower flange of the beam. In addition, the upper and lower horizontal stiffening plates are respectively joined to the upper and lower flanges of the beam to reinforce the column joint portion of the beam.
この構成によれば、上下の水平補剛プレートがそれぞれ梁の上下フランジを補強し、これらの水平補剛プレートを結合する垂直補剛プレートと、ユニット本体の内側のリブが、梁のウェブを補強するので、柱接合部における梁の剛性を高めることができる。また、かかる梁補剛ユニットは、施工現場において梁の上下フランジ間に嵌め込み、接合するだけで梁を補剛することができるため、設計変更や増改築にも対応することができる。 According to this configuration, the upper and lower horizontal stiffening plates reinforce the upper and lower flanges of the beam, and the vertical stiffening plates that connect these horizontal stiffening plates and the ribs inside the unit body reinforce the beam web. Therefore, the rigidity of the beam at the column joint can be increased. In addition, since the beam stiffening unit can stiffen the beam simply by fitting between the upper and lower flanges of the beam and joining them at the construction site, it can cope with design changes and extension / renovation.
また、本発明の梁の補剛構造においては、梁のウェブ側面に当接しうる垂直補剛プレートにより結合された上下の水平補剛プレートが、梁の上下各フランジの内側にそれぞれ接合され、これらの上下水平補剛プレート間には、梁の上下それぞれに接合される柱の幅に対応した位置に少なくとも2本のリブが立設されて、梁の柱接合部が補強されたことを特徴とする。これにより、簡単な構造で、梁の柱接合部における局部座屈を防止することができ、外力に対する耐荷力を向上させることができる。 Further, in the beam stiffening structure of the present invention, the upper and lower horizontal stiffening plates joined by the vertical stiffening plates that can abut against the web side surface of the beam are joined to the inside of the upper and lower flanges of the beam, respectively. Between the upper and lower horizontal stiffening plates, at least two ribs are erected at positions corresponding to the width of the columns to be joined to the upper and lower sides of the beam, respectively, and the column joints of the beam are reinforced. To do. Thereby, it is possible to prevent local buckling at the column joint portion of the beam with a simple structure, and it is possible to improve load resistance against external force.
上述のように構成される本発明の梁補剛ユニットによれば、内側にリブを立設したユニット本体を梁の上下フランジ間に嵌め込み、接合するものであるので、梁の製造工程における工数を増加させることなく、容易に梁の柱接合部を補剛することができる。また、かかる梁補剛ユニットは、工場であらかじめ梁に接合するだけでなく、梁に後付けすることも可能であるので、建物の設計変更や増改築によって新たに梁を補剛する必要が生じた場合にも容易に対応することができる。 According to the beam stiffening unit of the present invention configured as described above, the unit main body with the ribs on the inside is fitted and joined between the upper and lower flanges of the beam, thereby increasing the number of steps in the beam manufacturing process. Without stiffening, the column joint of the beam can be easily stiffened. In addition, these beam stiffening units can be attached not only to the beam in advance at the factory, but also to be retrofitted to the beam. Can also be easily accommodated.
また、本発明の梁の補剛構造によれば、上下の水平補剛プレートがそれぞれ梁の上下フランジを補強し、これらの水平補剛プレートを結合する垂直補剛プレートと、ユニット本体の内側のリブが、梁のウェブを補強するように構成されているので、柱梁接合部における構造耐力を向上させることができる。 Further, according to the beam stiffening structure of the present invention, the upper and lower horizontal stiffening plates reinforce the upper and lower flanges of the beam, respectively, and the vertical stiffening plate connecting these horizontal stiffening plates and the inner side of the unit main body. Since the rib is configured to reinforce the web of the beam, the structural yield strength at the column beam joint can be improved.
以下、本発明に係る梁補剛ユニットを実施するための最良の形態について、図面を参照しつつ説明する。図1は本発明に係る梁補剛ユニットの実施例を示す斜視図、図2は図1の梁補剛ユニットを用いた梁の補剛構造を示す側面図、図3は図2における梁の軸方向断面図である。 Hereinafter, the best mode for carrying out a beam stiffening unit according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view showing an embodiment of a beam stiffening unit according to the present invention, FIG. 2 is a side view showing a beam stiffening structure using the beam stiffening unit of FIG. 1, and FIG. 3 is an axial sectional view of the beam in FIG. It is.
この梁補剛ユニット1は、柱3と梁2とが梁勝ちに剛接合される鉄骨架構において、H形鋼からなる梁2の柱3との接合部に備えられるものである。図1に示すように、ユニット本体10は、上下の水平補剛プレート121と、これらの水平補剛プレート121を結合する垂直補剛プレート122とにより溝形状に形成されている。ユニット本体10の内側には、2本のリブ14が立設されている。また、上下の水平補剛プレート121にはそれぞれ、リブ14の両側にボルト孔16が設けられている。
This
このような梁補剛ユニット1は、図2に示すように、上下の水平補剛プレート121は、梁2の上下各フランジ22a,22bの内側にそれぞれ接合され、垂直補剛プレート122は梁2のウェブの側面に当接しうるものとなる。
In such a beam stiffening
また、梁補剛ユニット1のリブ14は、少なくとも、梁2の上下に接合される柱3それぞれの柱幅に対応する位置に設けられている。すなわち、例示するように、2本のリブ14は、H形断面からなる柱3のフランジ31の幅に合わせた間隔で配置され、柱3のフランジ31と連続するようにユニット本体10に設けられていることが好ましい。
The
そして、このように形成された梁補剛ユニット1は、梁2の上フランジ22aと下フランジ22bとの間に嵌め込まれて、上下の各水平補剛プレート121に形成されたボルト孔16を介して、ボルト・ナット等で梁2の上下各フランジ22a,22bに緊結される。
And the beam stiffening
梁2の上下に接合される柱3の端部には、フランジ22a,22bに取り付くエンドプレート32が設けられており、ユニット本体10の水平補剛プレート121をフランジ22a,22bに接合すると同時に、このエンドプレート32もフランジ22a,22bに一体にボルトで緊結することができる。これにより、梁2に梁補剛ユニット1を備える作業と、柱3を梁2に接合する作業とを、一緒に行うことができ、施工工程を合理化することが可能となる。
At the end of the
このように構成されることで梁補剛ユニット1は、上下の水平補剛プレート121がそれぞれ梁2の上下フランジ22a,22bを補強し、これらの水平補剛プレート121を結合している垂直補剛プレート122、および上下の水平補剛プレート121の間に立設されたリブ14が梁2のウェブ21を補強する。また、図3に示すように、この梁2のウェブ21側面の反対側にも梁補剛ユニット1が同様に備えられて柱3との接合部を補強し、梁2の剛性を高めた補剛構造が形成される。そして、このような補剛構造によって、梁2の柱接合部における局部座屈が防止され、外力に対する耐荷力を向上させることができる。
With this configuration, the beam stiffening
また、本発明の梁補剛ユニット1および梁2の補剛構造は、例えば図4に示すように、柱3が梁2に近接して設けられる場合には、上下それぞれの柱3同士にまたがる長さでユニット本体10を形成するとともに、各柱3のフランジ31の位置にリブ14をそれぞれ配設するようにしてもよい。梁補剛ユニット1は、このように形成されることで、複数の柱3が接合されている梁2においても一つの梁補剛ユニット1で同時に補強することができ、多くの工程を経ずとも容易に柱接合部の補剛構造を形成することができる。
Further, the stiffening structure of the beam stiffening
また、本発明の梁補剛ユニット1および梁2の補剛構造によれば、図5に示すように、梁2の上下で、柱3の接合される位置が異なる場合であっても、これらの柱3の取付位置にまたがるように、十分な長さを有する梁補剛ユニット1を梁2に配設して、梁勝ちの鉄骨架構形式の利点を生かしつつ、梁の構造耐力を高めることも可能となる。
In addition, according to the stiffening structure of the beam stiffening
なお、本発明に係る梁補剛ユニット1は、前記二例に限定されず、例えばユニット本体10に柱3のフランジ幅に合わせてリブ14が2本配設されるとともに、これらのリブ14の間にもう1本リブ14が設けられて、耐力をより高めた構造であってもよい。
The beam stiffening
また、梁補剛ユニット1と梁2の上下フランジ22a,22bとは、ボルト・ナット締結により接合しても、溶接によって接合してもよい。また、梁2および柱3としてH形鋼からなるものを例示したが、これらはそれぞれI形鋼や溝形鋼等の型鋼材であってもよい。
Further, the beam stiffening
本発明は主要構造部に鉄骨を使用した鉄骨造住宅等の建物における柱梁接合部の補剛性を高めるのに有効に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively used to increase the supplementary rigidity of a column beam joint in a building such as a steel framed house that uses a steel frame as a main structure.
梁補剛ユニット 1
ユニット本体 10
水平補剛プレート 121
垂直補剛プレート 122
リブ 14
ボルト孔 16
梁 2
ウェブ 21
上フランジ 22a
下フランジ 22b
柱 3
フランジ 31
エンドプレート 32
Claims (2)
ユニット本体は、梁の上下各フランジの内側にそれぞれ接合される上下水平補剛プレートと、これらの水平補剛プレートを結合して梁のウェブ側面に当接しうる垂直補剛プレートとにより溝形状に形成され、このユニット本体の内側には、梁の上下それぞれに接合される柱の幅に対応した位置に少なくとも2本のリブが立設されて、
このユニット本体が梁の上フランジと下フランジとの間に嵌め込まれるとともに、上下水平補剛プレートがそれぞれ梁の上下各フランジに接合されて、梁の柱接合部を補強しうることを特徴とする梁補剛ユニット。 In a steel frame in which a column and a beam are rigidly joined to win the beam, a beam stiffening unit provided in a column joint of a beam having an upper and lower flange and a web,
The unit body is formed into a groove shape by upper and lower horizontal stiffening plates that are joined to the inside of the upper and lower flanges of the beam, and a vertical stiffening plate that can join these horizontal stiffening plates and abut against the web side of the beam Formed, and at least two ribs are erected on the inside of the unit body at positions corresponding to the widths of the columns joined to the upper and lower sides of the beam,
The unit body is fitted between the upper flange and the lower flange of the beam, and the upper and lower horizontal stiffening plates are respectively joined to the upper and lower flanges of the beam to reinforce the column joint portion of the beam. Beam stiffening unit.
梁のウェブ側面に当接しうる垂直補剛プレートにより結合された上下の水平補剛プレートが、梁の上下各フランジの内側にそれぞれ接合され、これらの上下水平補剛プレート間には、梁の上下それぞれに接合される柱の幅に対応した位置に少なくとも2本のリブが立設されて、梁の柱接合部が補強されたことを特徴とする梁の補剛構造。 In a steel frame in which a column and a beam are rigidly joined to win the beam, a beam stiffening structure having an upper and lower flange and a web,
Upper and lower horizontal stiffening plates joined by vertical stiffening plates that can abut against the web side of the beam are joined to the inside of the upper and lower flanges of the beam, respectively. A beam stiffening structure characterized in that at least two ribs are erected at positions corresponding to the widths of the columns to be joined to each other to reinforce the column joint portion of the beam.
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