JP2007009501A - 梁補強金具 - Google Patents

Abstract

【課題】 材料の歩留まりがよく低コストで製造可能な梁補強用金具を提供する。
【解決手段】 梁補強金具１は板状部材３ａ、３ｂからなり、略中央部には６角形状の貫通孔５が設けられている。
梁補強金具１を梁１３に取り付ける際は、梁補強金具１の貫通孔５に梁１３の貫通孔１５が外接する位置に取り付け、周囲を溶接し、溶接部に１７よって梁１３と梁補強金具１を固定する。
なお、板状部材３ａ、３ｂは、あらかじめ溶接等で一体にしてから梁１３に取り付けてもよく、あるいは別々に取り付けてもよい。
また、板状部材３ａ、３ｂは長板状の板材を台形の波状に切断した後、台形の山部を切断して製造する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、鉄骨梁の貫通孔補強用の梁補強金具に関するものである。

Ｈ形鋼やＩ形鋼などは、建築構造物の梁として広く用いられているが、このような梁においては、建築構造物内部に設けられた空調設備や給排水設備等の配管を通すための貫通孔を形成する場合がある。
その際、貫通孔を形成したことによる強度の低下を防ぐために、貫通孔に補強用の金具を取り付けることがある。

補強用の金具は主として板状の形状を有するものが用いられている。具体的には図１２に示す梁補強金具の従来例のように、鋼板８１等に梁８３の貫通孔８５と略同径の孔８７を開け、これを貫通孔８５の周囲に溶接等で設けている。このような補強金具としては以下のようなものが知られている。
（非特許文献１）。
建設大臣官房庁営繕部監修、建築鉄骨設計基準及び同解説（平成１０年版）、社団法人 公共建築協会、平成１０年、ｐ．１３６〜１３８。

しかしながら、このような梁補強金具は、製造の際に切り抜いた孔の部分の鋼板が無駄になってしまうため、材料の歩留まりが悪くコストが高くなるという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は材料の歩留まりがよく低コストで製造可能な梁補強用金具を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明は、鉄骨梁に設けられた貫通孔の周囲に設けられ、前記鉄骨梁を補強する板状の梁補強金具であって、略六角形状の孔を形成することを特徴とする梁補強金具である。
前記梁補強金具は、１または複数の略六角形状の孔を形成する。
前記梁補強金具は、一辺に台形状の凹部を有する２枚の板状部材からなってもよい。
前記板状部材は、板材を連続した台型の波状に切断し、さらに前記台形の山部を切断することにより形成されてもよい。
前記２枚の板状部材は、それぞれ分割して梁に取り付けられてもよく、一体に成形して梁に取り付けられてもよい。
前記梁補強金具は、溶接によって梁に取り付けられてもよく、ボルト接合によって梁に取り付けられてもよい。

本発明によれば、材料の歩留まりがよく低コストで製造可能な鉄骨梁の貫通孔補強用の梁補強用金具を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る梁補強金具１を示す斜視図であって、図２は図１の平面図である。

図１及び図２に示すように、梁補強金具１は板状部材３ａ、３ｂからなる。
板状部材３ａは本体７ａおよび本体７ａに設けられた台形部９ａ、１１ａからなるコの字型の形状を有しており、板状部材３ｂは本体７ｂおよび本体７ｂに設けられた台形部９ｂ、１１ｂからなるコの字型の形状を有している。

板状部材３ａと板状部材３ｂは、台形部９ａと台形部９ｂとが接合されており、また、台形部１１ａと台形部１１ｂとが接合されている。
このように接合することによって、梁補強金具１の略中央部には６角形状の貫通孔５が形成される。
貫通孔５は、後述する梁１３に設けられた貫通孔１５が外接する大きさと同じか、若干大きい寸法とされる。
貫通孔５の角度１２は、概ね７０度から１４０度の範囲に設定されるが、１２０度（正六角形）にした場合が最も材料の歩留まりがよく、９０度にした場合が最も応力伝達の効率がよい。

なお、板状部材３ａ、３ｂは鋼材等からなる。

次に、梁補強金具１の梁１３への取り付け方法について説明する。
図３は梁１３を示す平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ断面図である。
また、図５は梁補強金具１を取り付けた梁１３を示す平面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ断面図である。さらに図７（ａ）は、配管１９を通した梁１３を示す図であり、図７（ｂ）は梁１３および梁補強金具１の応力伝達の状態を示す図である。

図３および図４に示すように、梁１３には配管等を通すための貫通孔１５が設けられている。
梁補強金具１を梁１３に取り付ける際は、図５に示すように梁補強金具１の貫通孔５に梁１３の貫通孔１５が外接する位置に梁補強金具１を取り付け、周囲を溶接し、溶接部に１７よって梁１３と梁補強金具１を固定する。
なお、板状部材３ａ、３ｂは、あらかじめ溶接等で一体にしてから梁１３に取り付けてもよく、また、別々に梁１３に取り付けてもよい。

図６に示すように、梁補強金具１は梁１３の両面に取り付けられているが、このように両面に取り付けてもよく、また片面にのみ取り付けてもよい。

このようにして梁補強金具１で補強した貫通孔１５に、図７（ａ）に示すように、空調設備や給排水設備等の配管１９を通す。

図７（ｂ）は梁１３に応力（せん断力）が作用した場合の、梁補強金具１を取り付けた貫通孔周りの応力伝達の状態を示したもので、せん断力Ｑが作用した場合、梁補強金具１の貫通孔５に沿ってＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４の軸力として伝達される。従って、梁の貫通孔１５による耐力の不足を梁補強金具１により補強することができる。

ここで、梁補強金具１を構成する板状部材３ａ、３ｂの製造方法について説明する。図８は板状部材３ａ、３ｂの製造方法を示す図である。

図８に示すように、板状部材３ａ、３ｂの材料は長板状の板材２１である。
板材２１を、長手方向に台形の波状に切断し、台形の山部１４ａ、１４ｂ、１４ｃを分割するように長手方向に垂直に切断することにより、複数の板状部材３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆが形成される。
このようにして切断することにより、材料の板材２１を歩留まりよく利用することができ、また、切断する長さも短いため、コストが低減される。

このように、第１の実施の形態によれば、梁補強金具１が略六角形の貫通孔５を形成しており、また、梁補強金具１を構成する複数の板状部材３ａ、３ｂは板材２１を、長手方向に台形の波状に切断し、台形の山部を分割するように長手方向に垂直に切断することにより形成されている。
従って、梁補強金具１は材料の歩留まりがよく低コストで製造可能である。

次に、第２の実施の形態について説明する。図９は梁補強金具３１ａ、３１ｂを取り付けた梁１３を示す平面図であり、図１０は図９のＥ−Ｅ断面図である。

第２の実施の形態では梁補強金具３１ａ、３１ｂを溶接ではなく、ボルト接合によって梁１３に固定している。

図９および図１０に示すように、梁補強金具３１ａ、３１ｂには複数のボルト貫通孔が開けられ、梁１３の貫通孔１５の周囲にも梁補強金具に開けられたボルト貫通孔と対応する位置にボルト貫通孔が開けられている。
梁補強金具３１ａ、３１ｂと梁１３とは、それぞれ対応するボルト孔位置でボルトとナットとを螺合して取り付けられ、ボルトとナットを締結することにより、梁１３に固定される。

なお、梁補強金具３１ａ、３１ｂの構造および製造方法はボルト貫通孔を開ける以外は第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

このように、第２の実施形態によれば、梁補強金具３１ａ、３１ｂが略六角形の貫通孔５を形成しており、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

さらに、第２の実施形態によれば、梁１３に梁補強金具をボルトで接合しており、溶接作業がないため、梁に溶接による歪みや反りが発生するという問題がない。

次に第３の実施形態について説明する。図１１は第３の実施形態に係る梁補強金具５１を示す平面図である。

第３の実施形態に係る梁補強金具５１は、第１の実施形態に係る梁補強金具１において、複数の貫通孔を形成したものである。

図１１に示すように、梁補強金具５１は板状部材５３ａ、５３ｂからなる。
板状部材５３ａは、本体５７ａおよび本体５７ａに形成された台形部５９ａ、６１ａ、６３ａからなり、板状部材５３ｂは、本体５７ｂおよび本体５７ｂに設けられた台形部５９ｂ、６１ｂ，６３ｂからなる。

板状部材５３ａと板状部材５３ｂは、台形部５９ａと台形部５９ｂとが接合されており、また、台形部６１ａと台形部６１ｂ、台形部６３ａと台形部６３ｂとが接合されている。
このように接合することによって、梁補強金具５１には２つの略六角形の貫通孔５５ａ、５５ｂが形成される。

このように、梁補強金具５１に２つの貫通孔を設ける構造としてもよい。なお、貫通孔の数は３つ以上でもよい。

また、第３の実施形態においては、梁１３への取り付け方法は第１の実施形態と同様に、溶接による取り付けで説明してきたが、第２の実施形態と同様にボルト接合による取り付け方法としてもよい。
製造方法および取り付け方法は第１の実施形態または第２の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

このように、第３の実施形態によれば、梁補強金具５１に６角形状の貫通孔５５ａ、５５ｂが設けられている。従って第１の実施形態と同様の効果を奏する。

また、第３の実施形態によれば隣り合う貫通孔の間隔が狭い場合でも梁補強金具を一体に成形することができるので、梁補強金具が干渉することなく取り付けることができる。

以上、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

梁補強金具１を示す斜視図 図１の平面図 梁１３を示す平面図 図３のＡ−Ａ断面図 梁補強金具１を取り付けた梁１３を示す平面図 図５のＢ−Ｂ断面図 配管１９を通した梁１３を示す図 梁１３および梁補強金具１の応力伝達の状態を示す図 板状部材３ａ、３ｂの製造方法を示す図 梁補強金具３１ａ、３１ｂを取り付けた梁１３を示す平面図 図９のＥ−Ｅ断面図 梁補強金具５１を示す平面図 梁補強金具の従来例

符号の説明

１…………梁補強金具
３ａ………板状部材
５…………貫通孔
７ａ………本体
９ａ………台形部
１３………梁
１５………貫通孔
１７………溶接部
１９………配管
２１………板材
３１ａ……梁補強金具
３７ａ……ボルト
５１………梁補強金具

Claims (8)

1. 鉄骨梁に設けられた貫通孔の周囲に設けられ、前記鉄骨梁を補強する板状の梁補強金具であって、略六角形状の孔を形成することを特徴とする梁補強金具。
2. 前記梁補強金具は、１または複数の略六角形状の孔を形成することを特徴とする請求項１記載の梁補強金具。
3. 前記梁補強金具は、一辺に台形状の凹部を有する２枚の板状部材からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の梁補強金具。
4. 前記板状部材は、板材を連続した台型の波状に切断し、さらに前記台形の山部を切断することにより形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の梁補強金具。
5. 前記２枚の板状部材は、それぞれ分割して梁に取り付けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の梁補強金具。
6. 前記２枚の板状部材は、一体に成形して梁に取り付けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の梁補強金具。
7. 前記梁補強金具は、溶接によって梁に取り付けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の梁補強金具。
8. 前記梁補強金具は、ボルト接合によって梁に取り付けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の梁補強金具。

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