JP2006336292A - 梁材及び梁材使用の鉄骨構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】使用材料の重量を重くすることなく、曲げモーメント値を上げた梁材を提供する。
【解決手段】コーナ部１１の少なくとも２箇所を熱間成形により直角状に曲げ成形して、上下一対の厚肉鋼板部１２と、左右一対の薄肉鋼板部１３とからなる四角形状鋼管に形成した。梁材１０を、四角形状鋼管に形成しながらも、左右一対の薄肉鋼板部１３により、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて使用材料の重量を重くすることなく、すなわち材料コストを上げることなく形成できる。梁材１０を、コーナ部１１を熱間成形して四角形状鋼管に形成したことで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて曲げモーメント値を上げることができ、以て所定（規格）の強度などを十分に確保できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば鉄骨構造物の鋼管柱（支柱）における梁材連結部（パネルゾーン）に連結して使用される梁材及び梁材使用の鉄骨構造物に関するものである。

従来、この種の梁材としては、次のような構成が提供されている。すなわち、梁（梁材）としては、上下一対のフランジとウエブ部とからなるＩ型鋼（Ｈ型鋼）が使用されている（たとえば、特許文献１参照。）。
特開平９−１１１８７２号公報（第２−３頁、図１） 特開平５−１４８８９４号公報（第２頁、図１）

上記した従来構成によると、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）として、たとえば、フランジ板厚が２２ｍｍ、ウエブ部板厚が１２ｍｍ、フランジ幅が２５０ｍｍ、両フランジの外面間の高さが６００ｍｍのものを採用したとき、［フランジ板厚＞ウエブ部板厚］の構成により、すなわちウエブ部の板厚を薄く形成したことにより、使用材料の重量を軽くしながらも、所定（規格）の強度などを確保できる。

しかし、上記した従来構成によると、曲げモーメント値を上げたり、横揺れを少なくするために強度などを向上させようとしたとき、ウエブ部の板厚を厚くするなどしなければならず、使用材料の重量が重くなることになる。

そこで本発明の請求項１記載の発明は、使用材料の重量を重くすることなく、曲げモーメント値を上げ得る梁材を提供することを目的としたものである。
また請求項６記載の発明は、梁材の重量を重くすることなく、曲げモーメント値を上げたり、横揺れを少なくし得る梁材使用の鉄骨構造物を提供することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明の請求項１記載の梁材は、コーナ部の少なくとも２箇所を熱間成形により直角状に曲げ成形して、上下一対の厚肉鋼板部と、左右一対の薄肉鋼板部とからなる四角形状鋼管に形成したことを特徴としたものである。

したがって請求項１の発明によると、梁材を四角形状鋼管に形成しながらも、左右一対の薄肉鋼板部により、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて使用材料の重量を重くすることなく形成し得る。しかも梁材を、コーナ部を熱間成形して四角形状鋼管に形成したことで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて曲げモーメント値を上げ得る。

また本発明の請求項２記載の梁材は、上記した請求項１記載の構成において、薄肉鋼板部の両端にコーナ部を介して短尺の厚肉鋼板部が直角状に位置した半割角形鋼管を用い、１対の半割角形鋼管を、短尺の厚肉鋼板部の遊端を相対向させた状態で溶接結合して四角形状鋼管に形成したことを特徴としたものである。

したがって請求項２の発明によると、梁材を、４箇所のコーナ部を熱間成形して四角形状鋼管に形成したことで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて曲げモーメント値を上げ得る。

そして本発明の請求項３記載の梁材は、上記した請求項１記載の構成において、厚肉鋼板部の両端にコーナ部を介して短尺の薄肉鋼板部が直角状に位置した半割角形鋼管を用い、１対の半割角形鋼管を、短尺の薄肉鋼板部の遊端を相対向させた状態で溶接結合して四角形状鋼管に形成したことを特徴としたものである。

したがって請求項３の発明によると、梁材を、４箇所のコーナ部を熱間成形して四角形状鋼管に形成したことで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて曲げモーメント値を上げ得る。

さらに本発明の請求項４記載の梁材は、上記した請求項１記載の構成において、厚肉鋼板部と薄肉鋼板部とが、コーナ部を介して直角状に位置したＬ字状型鋼板を用い、１対のＬ字状型鋼板を、その厚肉鋼板部と薄肉鋼板部の遊端を相対向させた状態で溶接結合して四角形状鋼管に形成したことを特徴としたものである。

したがって請求項４の発明によると、梁材を、２箇所のコーナ部を熱間成形して四角形状鋼管に形成したことで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて曲げモーメント値を上げ得る。

しかも本発明の請求項５記載の梁材は、上記した請求項１〜４のいずれか１項に記載の構成において、両薄肉鋼板部の板厚の加算値に対して、厚肉鋼板部の板厚を等厚状もしくは厚く形成し、両薄肉鋼板部の外面間の幅外寸よりも、両厚肉鋼板部の外面間の高さ外寸を長く形成していることを特徴としたものである。

したがって請求項５の発明によると、梁材を、上下方向で長い長方形状の四角形状鋼管に形成し得ることで、曲げモーメント値をより一層上げ得る。
また本発明の請求項６記載の梁材使用の鉄骨構造物は、鋼管柱の梁材連結部に、上下一対の厚肉鋼板部と、左右一対の薄肉鋼板部とにより四角形状鋼管に形成した梁材を連結して構成したことを特徴としたものである。

したがって請求項６の発明によると、鉄骨構造物は、コーナ部を熱間成形して四角形状鋼管に形成した梁材を使用することで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の梁材を使用した形式に比べて、使用材料の重量を重くすることなく構成し得るとともに、曲げモーメント値を上げ得て所定（規格）の強度などを十分に確保し得、さらに横揺れを少なくした構成とし得る。しかも梁材の内部空間を利用して、コンクリートや鉄筋コンクリートを充填させることで、強度などをより一層向上し得る。

そして本発明の請求項７記載の梁材使用の鉄骨構造物は、上記した請求項６記載の構成において、梁材連結部に対して梁材を、溶接結合により連結したことを特徴としたものである。

したがって請求項７の発明によると、梁材連結部に対する梁材の連結を、強固にかつ確実に行える。
さらに本発明の請求項８記載の梁材使用の鉄骨構造物は、上記した請求項６または７記載の構成において、梁材の遊端間を、ブラケットと連結具とを介して連結したことを特徴としたものである。

したがって請求項８の発明によると、梁材の長さ方向での連結は、隣接した薄肉鋼板部間に亘ってブラケットを当接させ、そしてブラケットから薄肉鋼板部に亘って連結具を結合作用させることで行える。

上記した本発明の請求項１によると、梁材を、四角形状鋼管に形成しながらも、左右一対の薄肉鋼板部により、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて使用材料の重量を重くすることなく、すなわち材料コストを上げることなく形成できる。しかも梁材を、コーナ部を熱間成形して四角形状鋼管に形成したことで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて曲げモーメント値を上げることができ、以て所定（規格）の強度などを十分に確保できる。

また上記した本発明の請求項２によると、梁材を、４箇所のコーナ部を熱間成形して四角形状鋼管に形成したことで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて曲げモーメント値を上げることができ、以て所定（規格）の強度などを十分に確保できる。

そして上記した本発明の請求項３によると、梁材を、４箇所のコーナ部を熱間成形して四角形状鋼管に形成したことで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて曲げモーメント値を上げることができ、以て所定（規格）の強度などを十分に確保できる。

さらに上記した本発明の請求項４によると、梁材を、２箇所のコーナ部を熱間成形して四角形状鋼管に形成したことで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて曲げモーメント値を上げることができ、以て所定（規格）の強度などを十分に確保できる。

しかも上記した本発明の請求項５によると、梁材を、上下方向で長い長方形状の四角形状鋼管に形成できることで、曲げモーメント値をより一層上げることができる。
また上記した本発明の請求項６によると、鉄骨構造物は、コーナ部を熱間成形して四角形状鋼管に形成した梁材を使用することで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の梁材を使用した形式に比べて、使用材料の重量を重くすることなく、すなわち材料コストを上げることなく構成できるとともに、曲げモーメント値を上げ得て所定（規格）の強度などを十分に確保でき、さらに横揺れを少なくした構成にできる。しかも梁材の内部空間を利用して、コンクリートや鉄筋コンクリートを充填させることで、強度などをより一層向上できる。

そして上記した本発明の請求項７によると、梁材連結部に対する梁材の連結を、強固にかつ確実に行うことができる。
さらに上記した本発明の請求項８によると、梁材の長さ方向での連結は、隣接した薄肉鋼板部間に亘ってブラケットを当接させ、そしてブラケットから薄肉鋼板部に亘って連結具を結合作用させることで、強固にかつ確実に行うことができる。

［実施の形態１］
以下に、本発明の実施の形態１を、図１〜図４に基づいて説明する。
図１に示すように、梁材１０は、４箇所のコーナ部１１を熱間成形により直角状（外面Ｒ状の曲率半径）に曲げ成形して、上下一対の厚肉鋼板部（フランジ部に相当）１２と、左右一対の薄肉鋼板部（ウエブ部に相当）１３とからなる四角形状鋼管に形成されている。ここで梁材１０は、両薄肉鋼板部１３の板厚ｔの加算値２ｔに対して、厚肉鋼板部１２の板厚Ｔが等厚状［２ｔ≒Ｔ］もしくは厚く［２ｔ＜Ｔ］形成されている。そして梁材１０は、両薄肉鋼板部１３の外面間の幅外寸Ｗよりも、両厚肉鋼板部１２の外面間の高さ外寸Ｈが長く［Ｗ＜Ｈ］形成され、以て長方形状の四角形状鋼管に形成されている。

かかる梁材１０を得るに際して、図２に示すように、薄肉鋼板部１３の両端にコーナ部１１を介して短尺の厚肉鋼板部１２Ａが直角状に位置したＣ型状の半割角形鋼管（熱間成形物）１８が用いられる。ここで短尺の厚肉鋼板部１２Ａは、最終製品の長さに対して半分状であり、その遊端には開先１４が形成されている。そして半割角形鋼管１８は、扁平板状態において、たとえば加熱炉などの加熱手段に通して、所定温度の一例であるＡ_３変態点（たとえば８５０〜１０５０℃）の近辺（前後）にまで全体加熱されたのち、ロール式やプレス式など適宜の成形手段によりＣ型状に熱間成形することで得られる。

このように熱間成形された半割角形鋼管１８は、放熱冷却などにより常温状とされたのちに、開先１４に対してブラッシングなどを行ってミルスケールの除去などを行う。そして、１対の半割角形鋼管１８を、短尺の厚肉鋼板部１２Ａの遊端を相対向させた状態で、図１に示すように、開先１４を利用して溶接結合１５することで四角形状鋼管に形成され、以て製品としての梁材１０が得られる。なお製作された梁材１０は、必要に応じて、図示していない矯正装置、先端切断装置、後端切断装置、洗浄装置、防錆装置へと搬送され、それぞれで処理される。

ここで梁材１０としては、たとえば、両薄肉鋼板部１３の板厚ｔが６ｍｍ、厚肉鋼板部１２の板厚Ｔが２２ｍｍ、両薄肉鋼板部１３の外面間の幅外寸Ｗが２５０ｍｍ、両厚肉鋼板部１２の外面間の高さ外寸Ｈが６００ｍｍに形成されている。これにより、両薄肉鋼板部１３の板厚ｔの加算値２ｔである１２ｍｍに対して、厚肉鋼板部１２の板厚Ｔが２２ｍｍと厚く形成され、そして幅外寸Ｗの２５０ｍｍよりも、高さ外寸Ｈの６００ｍｍが長く形成されることになる。

これにより梁材１０は、左右一対の薄肉鋼板部１３を有する四角形状鋼管に形成されていながらも、両薄肉鋼板部１３の板厚ｔを薄く形成したことにより、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて使用材料の重量を重くすることなく、すなわち材料コストを上げることなく形成し得る。しかも梁材１０は、４箇所のコーナ部１１を熱間成形して四角形状鋼管に形成されていることで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて曲げモーメント値を上げ得、以て所定（規格）の強度などを十分に確保し得る。

このようにして得られた梁材１０は鉄骨構造物の一部として使用される。すなわち図３、図４に示すように、鉄骨構造物１は、鋼管柱２と、この鋼管柱２の梁材連結部（パネルゾーン）に連結した梁材１０などで構成される。そして鋼管柱２は、長尺角形鋼管（長尺の支柱）３と、短尺の梁材連結用角形鋼管（梁材連結部）４とによって構成され、以て鋼管柱２は、その長さ方向において長尺角形鋼管３群と梁材連結用角形鋼管４群とに切断（分断）されている。

そして下部の長尺角形鋼管３の上端に、梁材連結用角形鋼管４の下端が突き合せ方式により溶接結合５ａされるとともに、梁材連結用角形鋼管４の上端に、上部の長尺角形鋼管３の下端が溶接結合５ａされる。なお、溶接結合５ａを行う際に、長尺角形鋼管３の内面側に裏当て材６ａが介在される。このようにして形成された鋼管柱２に対する梁材１０の連結は、この梁材１０の遊端を梁材連結用角形鋼管４に対して溶接結合５ｂすることで行われ、この溶接結合５ｂを行う際にも裏当て材６ｂが介在される。

また梁材１０の遊端間の連結、すなわち長さ方向での連結は、長さ方向で隣接した薄肉鋼板部１３の外面間に亘って鋼板状のブラケット７を当接させ、そしてブラケット７から薄肉鋼板部１３に亘って連結具８を結合作用させることで行える。なお、連結具８による結合は、ブラケット７から薄肉鋼板部１３に亘って形成された貫通孔間に通したのち操作することで内端部分が拡径されるアンカー式ボルト、小径の貫通孔間にねじ込まれる螺合式ボルト、リベットなどが採用される。

このように構成された鉄骨構造物１は、４箇所のコーナ部１１を熱間成形して四角形状鋼管に形成された梁材１０が使用されていることで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の梁材が使用された形式に比べて、使用材料の重量を重くすることなく、すなわち材料コストを上げることなく構成し得るとともに、曲げモーメント値を上げ得て所定（規格）の強度などを十分に確保し得、さらに横揺れを少なくした構成とし得る。さらに梁材１０が、上下方向で長い長方形状の四角形状鋼管に形成されていることで、曲げモーメント値をより一層上げ得る。なお、四角形状鋼管に形成された梁材１０の内部空間を利用して、コンクリートや鉄筋コンクリートを充填させることで、強度などをより一層向上し得る。

また４箇所のコーナ部１１を熱間成形した梁材１０は、残留応力の除去と靭性の回復とを図り、捩れ、曲がり、変形が殆ど生じない均質なものにし得るとともに、この梁材１０は能率よく安価に得られ、以て鉄骨構造物１を大幅なコストダウンで構成し得ることになる。なお、鋼管柱２を構成する長尺角形鋼管３と梁材連結用角形鋼管４としては、両方とも熱間成形鋼管を使用した形式、両方とも冷間成形鋼管を使用した形式、いずれか一方を熱間成形鋼管とし、他方を冷間成形鋼管とした形式であってもよい。
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２を、図５、図６に基づいて説明する。

すなわち図５に示すように、梁材２０は、４箇所のコーナ部２１を熱間成形により直角状（外面Ｒ状の曲率半径）に曲げ成形して、上下一対の厚肉鋼板部（フランジ部に相当）２２と、左右一対の薄肉鋼板部（ウエブ部に相当）２３とからなる四角形状鋼管に形成されている。ここで梁材２０は、両薄肉鋼板部２３の板厚ｔの加算値２ｔに対して、厚肉鋼板部２２の板厚Ｔが等厚状［２ｔ≒Ｔ］もしくは厚く［２ｔ＜Ｔ］形成されている。そして梁材２０は、両薄肉鋼板部２３の外面間の幅外寸Ｗよりも、両厚肉鋼板部２２の外面間の高さ外寸Ｈが長く［Ｗ＜Ｈ］形成され、以て長方形状の四角形状鋼管に形成されている。

かかる梁材２０を得るに際して、図６に示すように、厚肉鋼板部２２の両端にコーナ部２１を介して短尺の薄肉鋼板部２３Ａが直角状に位置したＣ型状の半割角形鋼管（熱間成形物）２８が用いられる。ここで短尺の薄肉鋼板部２３Ａは、最終製品の長さに対して半分状であり、その遊端には開先２４が形成されている。そして半割角形鋼管２８は、扁平板状態において、たとえば加熱炉などの加熱手段に通して、所定温度の一例であるＡ_３変態点（たとえば８５０〜１０５０℃）の近辺（前後）にまで全体加熱されたのち、ロール式やプレス式など適宜の成形手段によりＣ型状に熱間成形することで得られる。

このように熱間成形された半割角形鋼管２８は、放熱冷却などにより常温状とされたのちに、開先２４に対してブラッシングなどを行ってミルスケールの除去などを行う。そして、１対の半割角形鋼管２８を、短尺の薄肉鋼板部２３Ａの遊端を相対向させた状態で、図５に示すように、開先２４を利用して溶接結合２５することで四角形状鋼管に形成され、以て製品としての梁材２０が得られる。なお製作された梁材２０は、必要に応じて、図示していない矯正装置、先端切断装置、後端切断装置、洗浄装置、防錆装置へと搬送され、それぞれで処理される。

ここで梁材２０としては、たとえば、両薄肉鋼板部２３の板厚ｔが６ｍｍ、厚肉鋼板部２２の板厚Ｔが２２ｍｍ、両薄肉鋼板部２３の外面間の幅外寸Ｗが２５０ｍｍ、両厚肉鋼板部２２の外面間の高さ外寸Ｈが６００ｍｍに形成されている。これにより、両薄肉鋼板部２３の板厚ｔの加算値２ｔである１２ｍｍに対して、厚肉鋼板部２２の板厚Ｔが２２ｍｍと厚く形成され、そして幅外寸Ｗの２５０ｍｍよりも、高さ外寸Ｈの６００ｍｍが長く形成されることになる。

これにより梁材２０は、左右一対の薄肉鋼板部２３を有する四角形状鋼管に形成されていながらも、両薄肉鋼板部２３の板厚ｔを薄く形成したことにより、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて使用材料の重量を重くすることなく、すなわち材料コストを上げることなく形成し得る。しかも梁材２０は、４箇所のコーナ部２１を熱間成形して四角形状鋼管に形成されていることで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて曲げモーメント値を上げ得、以て所定（規格）の強度などを十分に確保し得る。

このようにして得られた梁材２０は、前述した実施の形態１と同様にして、鉄骨構造物の一部として使用される。その際に鉄骨構造物は、４箇所のコーナ部２１を熱間成形して四角形状鋼管に形成された梁材２０が使用されていることで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の梁材が使用された形式に比べて、使用材料の重量を重くすることなく、すなわち材料コストを上げることなく構成し得るとともに、曲げモーメント値を上げ得て所定（規格）の強度などを十分に確保し得、さらに横揺れを少なくした構成とし得る。さらに梁材２０が、上下方向で長い長方形状の四角形状鋼管に形成されていることで、曲げモーメント値をより一層上げ得る。なお、四角形状鋼管に形成された梁材２０の内部空間を利用して、コンクリートや鉄筋コンクリートを充填させることで、強度などをより一層向上し得る。

また４箇所のコーナ部２１を熱間成形した梁材２０は、残留応力の除去と靭性の回復とを図り、捩れ、曲がり、変形が殆ど生じない均質なものにし得るとともに、この梁材２０は能率よく安価に得られ、以て鉄骨構造物を大幅なコストダウンで構成し得ることになる。
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３を、図７、図８に基づいて説明する。

すなわち図７に示すように、梁材３０は、２箇所のコーナ部３１を熱間成形により直角状（外面Ｒ状の曲率半径）に曲げ成形して、上下一対の厚肉鋼板部（フランジ部に相当）３２と、左右一対の薄肉鋼板部（ウエブ部に相当）３３とからなる四角形状鋼管に形成されている。ここで梁材３０は、両薄肉鋼板部３３の板厚ｔの加算値２ｔに対して、厚肉鋼板部３２の板厚Ｔが等厚状［２ｔ≒Ｔ］もしくは厚く［２ｔ＜Ｔ］形成されている。そして梁材３０は、両薄肉鋼板部３３の外面間の幅外寸Ｗよりも、両厚肉鋼板部３２の外面間の高さ外寸Ｈが長く［Ｗ＜Ｈ］形成され、以て長方形状の四角形状鋼管に形成されている。

かかる梁材３０を得るに、図８に示すように、厚肉鋼板部３２と薄肉鋼板部３３とが、コーナ部３１を介して直角状に位置したＬ字状型鋼板（熱間成形物）３８が用いられる。ここで厚肉鋼板部３２や薄肉鋼板部３３は、最終製品の長さに同等状であり、薄肉鋼板部３３の遊端には開先３４が形成されている。そしてＬ字状型鋼板３８は、扁平板状態において、たとえば加熱炉などの加熱手段に通して、所定温度の一例であるＡ_３変態点（たとえば８５０〜１０５０℃）の近辺（前後）にまで全体加熱されたのち、ロール式やプレス式など適宜の成形手段によりＬ字状に熱間成形することで得られる。

このように熱間成形されたＬ字状型鋼板３８は、放熱冷却などにより常温状とされたのちに、開先３４に対してブラッシングなどを行ってミルスケールの除去などを行う。そして、１対のＬ字状型鋼板３８を、その厚肉鋼板部３２と薄肉鋼板部３３の遊端を相対向させた状態で、図７に示すように、開先３４を利用して溶接結合３５することで四角形状鋼管に形成され、以て製品としての梁材３０が得られる。なお製作された梁材３０は、必要に応じて、図示していない矯正装置、先端切断装置、後端切断装置、洗浄装置、防錆装置へと搬送され、それぞれで処理される。

ここで梁材３０としては、たとえば、両薄肉鋼板部３３の板厚ｔが６ｍｍ、厚肉鋼板部３２の板厚Ｔが２２ｍｍ、両薄肉鋼板部３３の外面間の幅外寸Ｗが２５０ｍｍ、両厚肉鋼板部３２の外面間の高さ外寸Ｈが６００ｍｍに形成されている。これにより、両薄肉鋼板部３３の板厚ｔの加算値２ｔである１２ｍｍに対して、厚肉鋼板部３２の板厚Ｔが２２ｍｍと厚く形成され、そして幅外寸Ｗの２５０ｍｍよりも、高さ外寸Ｈの６００ｍｍが長く形成されることになる。

これにより梁材３０は、左右一対の薄肉鋼板部３３を有する四角形状鋼管に形成されていながらも、両薄肉鋼板部３３の板厚ｔを薄く形成したことにより、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて使用材料の重量を重くすることなく、すなわち材料コストを上げることなく形成し得る。しかも梁材３０は、２箇所のコーナ部３１を熱間成形して四角形状鋼管に形成されていることで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の形式に比べて曲げモーメント値を上げ得、以て所定（規格）の強度などを十分に確保し得る。

このようにして得られた梁材３０は、前述した実施の形態１と同様にして、鉄骨構造物の一部として使用される。その際に鉄骨構造物は、２箇所のコーナ部３１を熱間成形して四角形状鋼管に形成された梁材３０が使用されていることで、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）の梁材が使用された形式に比べて、使用材料の重量を重くすることなく、すなわち材料コストを上げることなく構成し得るとともに、曲げモーメント値を上げ得て所定（規格）の強度などを十分に確保し得、さらに横揺れを少なくした構成とし得る。さらに梁材３０が、上下方向で長い長方形状の四角形状鋼管に形成されていることで、曲げモーメント値をより一層上げ得る。なお、四角形状鋼管に形成された梁材３０の内部空間を利用して、コンクリートや鉄筋コンクリートを充填させることで、強度などをより一層向上し得る。

また２箇所のコーナ部３１を熱間成形した梁材３０は、残留応力の除去と靭性の回復とを図り、捩れ、曲がり、変形が殆ど生じない均質なものにし得るとともに、この梁材３０は能率よく安価に得られ、以て鉄骨構造物を大幅なコストダウンで構成し得ることになる。
［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４を図９に基づいて説明する。

すなわち、長尺角形鋼管３に溶接結合される前の梁材連結用角形鋼管４に対して、短尺の梁材１０が予め溶接結合５ｂされている。このように短尺の梁材１０が連結された梁材連結用角形鋼管４は、その下端が、下部の長尺角形鋼管３の上端に突き合せ方式により溶接結合されるとともに、その上端に、上部の長尺角形鋼管３の下端が溶接結合される。そして短尺の梁材１０の遊端に対して、所定長さの梁材１０の遊端が、ブラケットと連結具とを介して連結されることで、所期の鉄骨構造物を構成し得る。なお、梁材２０，３０も同様に使用し得る。

上記した実施の形態１では、熱間成形前における加熱手段に通しての全体加熱を、所定温度の一例であるＡ_３変態点（たとえば８５０〜１０５０℃）の近辺（前後）としているが、加熱手段による加熱温度は任意に設定されるものである。

上記した実施の形態１〜３では、梁材１０，２０，３０の一例として、たとえば、両薄肉鋼板部１３，２３，３３の板厚ｔが６ｍｍ、厚肉鋼板部１２，２２，３２の板厚Ｔが２２ｍｍに、両薄肉鋼板部１３，２３，３３の外面間の幅外寸Ｗが２５０ｍｍ、両厚肉鋼板部１２，２２，３２の外面間の高さ外寸Ｈが６００ｍｍに形成されているが、これは、両薄肉鋼板部１３，２３，３３の板厚ｔが６〜２２ｍｍ、厚肉鋼板部１２，２２，３２の板厚Ｔが１２〜４０ｍｍ、両薄肉鋼板部１３，２３，３３の外面間の幅外寸Ｗが２００〜６００ｍｍ、両厚肉鋼板部１２，２２，３２の外面間の高さ外寸Ｈが２００〜１０００ｍｍに形成されているものであってもよい。

上記した実施の形態１〜３では、両薄肉鋼板部１３，２３，３３の板厚ｔの加算値２ｔに対して、厚肉鋼板部１２，２２，３２の板厚Ｔが厚く、すなわち［２ｔ＜Ｔ］に形成されているが、これは［ｔ＜Ｔ］の条件下で、［２ｔ＞Ｔ］に形成されたものであってもよい。

上記した実施の形態１〜３では、梁材１０，２０，３０として、両薄肉鋼板部１３，２３，３３の外面間の幅外寸Ｗよりも、両厚肉鋼板部１２，２２，３２の外面間の高さ外寸Ｈが長く［Ｗ＜Ｈ］形成され、以て上下方向に長い長方形状の四角形状鋼管に形成されているが、これは［Ｗ＞Ｈ］として幅方向に長い長方形状の四角形状鋼管に形成されたものや、［Ｗ≒Ｈ］として正方形状の四角形状鋼管に形成されたものであってもよい。

上記した実施の形態１〜３では、梁材１０として幅方向で同形状の１対の半割角形鋼管１８を用い、梁材２０として上下方向で同形状の１対の半割角形鋼管２８を用い、梁材３０として同形状の１対のＬ字状鋼板３８を用いているが、これら半割角形鋼管１８，２８やＬ字状鋼板３８からなる熱間成形物として、幅方向や上下方向で異なる形状、すなわち、薄肉鋼板部１３，２３，３３や厚肉鋼板部１２，２２，３２の寸法が幅方向や上下方向で異なるものを溶接結合して四角形状鋼管に形成したものであってもよい。

上記した実施の形態１〜３では、遊端に開先２を形成しているが、これは開先を形成していない形式などであってもよい。
上記した実施の形態１では、鋼管柱２として、長尺角形鋼管３群と梁材連結用角形鋼管４群とを溶接結合５ａした形式が示されているが、これは鋼管柱２として１本ものを使用した形式などであってもよい。

上記した実施の形態１では、鋼管柱２の梁材連結用角形鋼管（梁材連結部）４に、梁材１０を溶接結合５ｂしているが、これは連結具を介して連結する形式などであってもよい。

上記した実施の形態１では、梁材１０の遊端間を、ブラケット７と連結具８とを介して連結した形式が示されているが、これは溶接結合した形式などであってもよい。
上記した実施の形態１では、鉄骨構造物１の鋼管柱２として角形鋼管の形式が示されているが、これは鋼管柱が丸形鋼管の形式などであってもよい。

本発明の実施の形態１を示し、梁材の要部の斜視図である。 同半割角形鋼管の要部の斜視図である。 同梁材使用の鉄骨構造物の一部切り欠き斜視図である。 同梁材使用の鉄骨構造物の要部の一部切り欠き正面図である。 本発明の実施の形態２を示し、梁材の要部の斜視図である。 同半割角形鋼管の要部の斜視図である。 本発明の実施の形態３を示し、梁材の要部の斜視図である。 同Ｌ字状型鋼板の要部の斜視図である。 本発明の実施の形態４を示し、梁材使用の鉄骨構造物における連結前の斜視図である。

符号の説明

１ 鉄骨構造物
２ 鋼管柱
３ 長尺角形鋼管
４ 梁材連結用角形鋼管（梁材連結部）
５ｂ 溶接結合
７ ブラケット
８ 連結具
１０ 梁材
１１ コーナ部
１２ 厚肉鋼板部
１２Ａ 短尺の厚肉鋼板部
１３ 薄肉鋼板部
１４ 開先
１５ 溶接結合
１８ 半割角形鋼管
２０ 梁材
２１ コーナ部
２２ 厚肉鋼板部
２３ 薄肉鋼板部
２３Ａ 短尺の薄肉鋼板部
２４ 開先
２５ 溶接結合
２８ 半割角形鋼管
３０ 梁材
３１ コーナ部
３２ 厚肉鋼板部
３３ 薄肉鋼板部
３４ 開先
３５ 溶接結合
３８ Ｌ字状型鋼板
ｔ 薄肉鋼板部の板厚
Ｔ 厚肉鋼板部の板厚
Ｗ 両薄肉鋼板部の外面間の幅外寸
Ｈ 両厚肉鋼板部の外面間の高さ外寸

Claims (8)

1. コーナ部の少なくとも２箇所を熱間成形により直角状に曲げ成形して、上下一対の厚肉鋼板部と、左右一対の薄肉鋼板部とからなる四角形状鋼管に形成したことを特徴とする梁材。
2. 薄肉鋼板部の両端にコーナ部を介して短尺の厚肉鋼板部が直角状に位置した半割角形鋼管を用い、１対の半割角形鋼管を、短尺の厚肉鋼板部の遊端を相対向させた状態で溶接結合して四角形状鋼管に形成したことを特徴とする請求項１記載の梁材。
3. 厚肉鋼板部の両端にコーナ部を介して短尺の薄肉鋼板部が直角状に位置した半割角形鋼管を用い、１対の半割角形鋼管を、短尺の薄肉鋼板部の遊端を相対向させた状態で溶接結合して四角形状鋼管に形成したことを特徴とする請求項１記載の梁材。
4. 厚肉鋼板部と薄肉鋼板部とが、コーナ部を介して直角状に位置したＬ字状型鋼板を用い、１対のＬ字状型鋼板を、その厚肉鋼板部と薄肉鋼板部の遊端を相対向させた状態で溶接結合して四角形状鋼管に形成したことを特徴とする請求項１記載の梁材。
5. 両薄肉鋼板部の板厚の加算値に対して、厚肉鋼板部の板厚を等厚状もしくは厚く形成し、両薄肉鋼板部の外面間の幅外寸よりも、両厚肉鋼板部の外面間の高さ外寸を長く形成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の梁材。
6. 鋼管柱の梁材連結部に、上下一対の厚肉鋼板部と、左右一対の薄肉鋼板部とにより四角形状鋼管に形成した梁材を連結して構成したことを特徴とする梁材使用の鉄骨構造物。
7. 梁材連結部に対して梁材を、溶接結合により連結したことを特徴とする請求項６記載の梁材使用の鉄骨構造物。
8. 梁材の遊端間を、ブラケットと連結具とを介して連結したことを特徴とする請求項６または７記載の梁材使用の鉄骨構造物。

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