JP2007063836A - リップ溝形鋼およびその連結金具 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の第１の目的は、従来よりも剛性の高い新規なリップ溝形鋼を提供することであり、また、その第２の目的はこのような新規なリップ溝形鋼に好適な連結金具を提供することである。
【解決手段】本発明のリップ溝形鋼１０は、少なくともリップ壁１４と後背壁１６とに長手方向に延伸する断面Ｖ字形の折れ部１８を有することを特徴とする。
また、本発明の連結金具２０は、リップ壁１４の表面上で折れ部１８と係止する係止部２７を持つ支持金具２１と、リップ壁１４の裏面側で折れ部１８の側面１８ｂと当接する当接部３２を有する締め金具２２とからなり、リップ壁１４を挟持するようにリップ溝形鋼１０に着脱自在に固定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、リップ溝形鋼とそれに用いる連結金具とに関する。

図１０に示すように、従来のリップ溝形鋼１００は矩形の鋼管の幅広の一方の側面に長手方向に沿って延びるリップ溝１０２が形成されてその断面がＣ字形状をしており、比較的剛性が高く軽量であることや加工しやすく組み立てが容易であること、などの利点を生かして一般住宅などのスチールハウスや鋼製建築物などの構造部材、例えば、屋根や壁の下地部材として多用されている。しかし、昨今の建築物に対する耐震性向上や、コストダウン要求のためにさらに剛性が高くかつ軽量なリップ溝形鋼の開発が望まれている。

ところで、例えば一般住宅などの縦横胴縁は、このリップ溝形鋼を縦横に配置してリップ溝形鋼同士を溶接接合することで構築されていた。しかし、溶接熱による歪みの発生や溶接部の塗装を必要とする、あるいは溶接作業に熟練を要するなどといった問題があり、連結金具によるリップ溝形鋼同士の連結構造が用いられるようになった。

従来のリップ溝形鋼同士を連結する連結金具の例としては、図１１及び１２に示すような、連結金具１１０が知られている（特許文献１参照）。この連結金具１１０は、Ｌ字状に屈曲したＬ字形金具１２０の一方の屈曲片１２２をリップ溝形鋼１００のリップ１０４上に重ねるとともに、リップ１０４の裏面側にＵ字形の締め金具１３０を当ててリップ１０４を挟み込み、この状態でボルト１４０及びナット１５０にて上下から締め付けて固定するものである。そしてＬ字形金具１２０の他方の側の屈曲片１２４にはボルト穴１２６が穿設されており、図示しないボルトにて他方のリップ溝形鋼に固定することができるようになっている。しかし、このような連結金具では、Ｌ字金具１２０が締結ボルト１４０を軸に回転したり、長手方向にずれたりすることがあり必ずしも満足できるものではなかった。
特許第３２０７８１８号公報

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、その第１の目的は、従来よりも剛性の高い新規なリップ溝形鋼を提供することであり、また、その第２の目的はこのような新規なリップ溝形鋼に好適な連結金具を提供することである。

本発明のリップ溝形鋼は、リップ溝を隔てて対向するリップ壁とこのリップ壁に垂直に連なる側壁とこの側壁に垂直に連なる後背壁とからなる断面がＣ字形のリップ溝形鋼であって、少なくともリップ壁と後背壁とに長手方向に延伸する折れ部を有することを特徴とする。

本発明のリップ溝形鋼はリップ壁と後背壁とに長手方向に延伸する折れ部を有しているので、折れ部を有さない従来のリップ溝形鋼に比べて高い剛性を発揮することができる。従って、折れ部以外の他の断面寸法が同じであれば、部材の長さをより長くすることができる。例えば、スチールハウスの横胴縁として使用した場合には従来よりもそのスパンを拡げることができ、主要部材を減少させることができる。また、厚さを低減するなど従来のリップ溝形鋼より軽量化しても従来のリップ溝形鋼と同等の剛性を発揮することができる。

本発明のリップ溝形鋼において、折れ部は断面Ｖ字形のＶ溝であり、このＶ溝はリップ壁と後背壁の対向面側に突出していることが望ましい。Ｖ溝は形成が容易であるとともに、リップ溝形鋼の長手方向における撓みを減少するのに有効である。また、Ｖ溝をリップ壁と後背壁の対向面側に突出して設けることで、リップ壁と後背壁の表面側に連結金具を介して他のリップ溝形鋼やその他の部材と安定的に連結することができる。

また、本発明のリップ溝形鋼において、リップ壁に形成された折れ部と後背壁に形成された折れ部とは側壁の幅を２分する中心線を対称軸として線対称の位置にあることが望ましい。リップ壁に形成された折れ部と後背壁に形成された折れ部とが側壁の幅を２分する中心線を対称軸として線対称の位置にあることで、後述する連結金具を後背壁側とリップ壁側とで共通して用いることができる。

本発明のリップ溝形鋼の連結金具は、リップ溝を隔てて対向するリップ壁とこのリップ壁に垂直に連なる側壁とこの側壁に垂直に連なる後背壁とからなる断面がＣ字形のリップ溝形鋼で、少なくともリップ壁と後背壁とに長手方向に延伸する折れ部を有するリップ溝形鋼に着脱自在に固定される連結金具であって、リップ壁の表面上に配置され少なくとも一つの折れ部に係止する係止部を有するとともにボルトを挿通する挿通穴を有する支持金具と、リップ壁の裏面側に配置され折れ部の裏面側に当接する当接部を有するとともにボルトを挿通する挿通穴を有する締め金具とからなり、支持金具と締め金具とでリップ壁を挟持し、挿通穴にボルトを挿通してナットを螺合するとでこの支持金具と締め金具とを緊締することを特徴とする金具である。

本発明のリップ溝形鋼の連結金具は、リップ溝形鋼の表面側では支持金具の係止部が折れ部と係合し、裏面側では締め金具の当接部が折れ部の裏面側に当接するので、連結金具をリップ溝形鋼の任意の位置に強固に固定することができる。

本発明のリップ溝形鋼の連結金具において、支持金具はリップ壁の上面に当接する当接面が互いに直交するＬ字形金具であることが好ましい。Ｌ字形金具を用いることで、リップ溝形鋼同士、あるいはリップ溝形鋼と他の部材とを容易に垂直に連結することができる。

また、本発明のリップ溝形鋼の連結金具において、締め金具はその締め金具のボルト穴近傍にナットを係止する一対の係止部を裏面側に突出して形成していることが望ましい。この係止部に所定のナットを係止してから締め金具をリップ壁の裏面側に配置して表面側からボルトを挿通してナットと螺合することにより支持金具と締め金具との緊締を表面側からの作業のみで実施することができる。

また、本発明のリップ溝形鋼の連結金具において、支持金具は対向するリップ壁の折れ部に係合しリップ溝を所定の幅に保持する当て板であってもよい。
このような当て板と締め金具とによってリップ溝幅を高精度で保持することができ、リップ溝形鋼の撓みや捻りといった変形が抑制されるので構造物の組立精度が向上できるとともに、組立作業性を向上することができる。

なお、本発明のリップ溝形鋼と連結金具とを用いた縦横胴縁などの構造物は、ボルトとナットによる締結構造であるので、組立・解体が容易である。従って、組立作業に熟練を要しないうえに、特に、仮設構造物などでは使用後に容易に解体してリップ溝形鋼と連結金具とを他の構築物に再利用することも可能である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお各実施の形態について共通の箇所には共通の符号を付して対応させることにより重複する説明を省略する。

（第１の実施形態：リップ溝形鋼）
図１は本発明のリップ溝形鋼の断面形状の一例を示し、図２にはその斜視図を示す。本発明のリップ溝形鋼１０は、図１に示すようにリップ溝１２を隔てて対向するリップ壁１４とこのリップ壁１４に垂直に連なる側壁１５とこの側壁１５に垂直に連なる後背壁１６とからなり、少なくともリップ壁１４と後背壁１６とに長手方向に延伸する折れ部１８を有している。本実施の形態においては、折れ部１８は形成が容易で撓みに強い断面Ｖ字形のＶ溝であり、このＶ溝１８はリップ壁１４と後背壁１６の各々の対向面側に突出して形成されている。そして、このＶ溝１８は、側壁１５の幅Ｗ１を２分する中心線Ｌを対称軸としてリップ壁１４と後背壁１６との線対称の位置に形成されている。

このようなＶ溝１８が形成されていることで、本発明のリップ溝形鋼１０は、図１０に示すＶ溝がない従来のリップ溝形鋼１００に比べて高い剛性を発揮することができる。従って、リップ溝形鋼１０をスチールハウスなどの建築物の横胴縁に適用した場合には、従来のリップ溝形鋼１００に比べてスパンを拡げることができる。このため、建築用の主要部材を削減してコストダウンすることができる。また、Ｃ形断面の断面形状が従来品と同一寸法であれば板厚を薄くして軽量化することも可能である。

また、後述する幅止め金具をリップ溝の長手方向の所望の位置に容易に取り付けることができるので、内部応力によるリップ溝幅Ｗ２の拡大を抑制することができ、リップ溝形鋼１０の座屈強度を向上することができる。

本発明のリップ溝形鋼は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更してもよい。例えば、本実施の形態においては折れ部１８の断面形状をＶ溝としたが、折れ部の形状や大きさなどには特に制限はなく、Ｕ溝、コの字溝などとしてもよい。また、実施形態では折れ部１８の本数を各リップ部で１本ずつとしたが複数本としてもよい。Ｖ溝の数を増やすことで撓みやひねりなどを抑制してリップ溝形鋼１０の取り付け精度をさらに向上することができる。

（第２の実施形態：連結金具）
図３から図６は本発明の連結金具に関する実施の形態に係わり、図３は、連結金具の正面図、図４は連結金具の側面断面図、図５はＬ字形金具の斜視図を、また、図６は締め金具の斜視図を示す。

本実施の形態の連結金具２０は、支持金具であるＬ字形金具２１と、締め金具２２とから構成され、ボルト２３およびナット２４とでリップ溝形鋼１０に着脱自在に固定される。Ｌ字形金具２１は、図４および図５に示すように、長方形の鋼板をＬ字状に曲折して互いに直交する当接部２５を形成したもので、各当接部２５の略中央部にはボルト穴２６が穿設されている。また、各当接部２５の両縁部２７は、リップ溝形鋼１０との当接方向、すなわち、Ｌ字状に曲折した方向とは反対の方向にリップ壁１４のＶ溝面１８ａ（図３）に係合するように折り曲げ成形されている。なお、図５ではＬ字形金具２１の曲折部には補強部２８が三角錐状に打ち出し形成されている。

締め金具２２は、矩形の鋼板をチャンネル状に曲折して底部３１と起立部３２とを形成したもので、底部３１の略中央部にはボルト穴３３が穿設されている。また、起立部３２の両側辺３４は、リップ壁１４の裏面側に突出したＶ溝１８の側面１８ｂ（図３）に当接するように面取りされており、起立部３２が締め金具２２の当接部となっている。また、底部３１のボルト穴３３の両側方の裏面にボルト穴３３を中心にした一対の切り起こし片３５（図３）が突出形成されている。この一対の切り起こし片３５がボルト２３と螺合するナット２４を締め金具２２に一体的に係止する係止部となっている。

次に、以上のような構成をもつ連結金具２０の作用について説明する。

まず、締め金具２２の裏面側に切り起こし片３５を介してナット２４を一体的に係止する。この状態で締め金具２２をリップ溝形鋼１０の長手方向の所定の位置へリップ溝１２から挿入してリップ壁１４の裏面側に配置する。

配置された締め金具２２の起立部３２は図３に示すように略台形であり、上記のように両斜辺（側辺）３４がＶ溝１８の傾斜面１８ｂに当接することにより締め金具２２の幅方向の位置を精度よく位置決めすることができる。

次に、リップ壁１４の上面にボルト穴２６の中心線と前記のように配置された締め金具２２のボルト穴３３の中心線とが一致するようにＬ字形金具２１の一方の当接部２５を配置する。この時、当接部２５の両縁部２７がリップ壁１４に形成されているＶ溝１８の傾斜面１８ａと係合するように配置する。

続いてこのように配置されたＬ字形金具２１の当接部２５と、締め金具２２とによりリップ壁１４を挟持して、挿通穴２６と３３とにボルト２３を挿通しナット２４で締結する。この結果Ｌ字形金具２１の当接部２５の両縁部２７が各リップ壁１４に形成されているＶ溝１８の傾斜面１８ａに沿ってリップ溝１２の幅Ｗ２（図１）を狭める方向に係止されるとともに、締め金具２２の起立部３２が対応するＶ溝１８の裏面側傾斜面１８ｂに沿ってリップ溝１２の幅Ｗ２を広げる方向に当接するので、リップ壁１４はＬ字形金具２２の当接部２５と締め金具２２とによって強固に挟持されるとともに、リップ溝幅Ｗ２を高精度で保持することができる。このため、リップ溝形鋼の撓みや捻りといった変形が抑制されるので取り付け精度が向上し作業性が向上するとともに、精度の高い構造物とすることができる。

そして、Ｌ字形金具２１の他方の当接部２５’（図３）に図示しない他のリップ溝形鋼もしくは他の部材を締結することでリップ溝形鋼同士又はリップ溝形鋼と他の部材とを直交するように連結することができる。

本実施の形態では、連結金具を構成する締め金具２２をリップ溝形鋼１０のリップ壁開口部（リップ溝）１２を介してリップ壁１４の裏面側に挿入できるように構成するとともに、締め金具２２の底部３１の裏面側に切り起こし片３５を形成してナット２４を保持させるようになっている。従って裏面側に手を回して締め金具やナットなどを配置する煩雑さが生じない。

（第３の実施形態：幅止め金具）
上記の第２の実施形態は、主にリップ溝形鋼同士、又はリップ溝形鋼と他の鉄骨とを垂直に突き合わせて連結する連結金具として好適なＬ字形金具を用いたものである。しかし、上記の連結金具のＬ字形金具を以下に説明するような当て板に代えてリップ溝を隔てて対向するリップ壁同士を連結する幅止め金具とすることでリップ溝形鋼１０の剛性をさらに高めることができる。

上記のように本発明の第３の実施形態は幅止め金具である。図８は幅止め金具４０を説明する正面概要図である。幅止め金具４０は、前記連結金具２０においてリップ溝形鋼１０のリップ壁１４上に配置する支持金具をＬ字形金具２１に代えて図７に示す当て板４１とした以外は上記の連結金具２０と同様の構成である。すなわち、幅止め金具４０は、当て板４１と締め金具２２とからなり、ボルト２３およびナット２４とでリップ溝形鋼１０に着脱自在に固定される。

当て板４１はそのほぼ中央部にボルト２３を挿通する挿通穴４２が穿設されており、当て板４１の両縁部４３はＬ字形金具２１の当接部２５と同様に、リップ溝形鋼１０のＶ溝面１８ａ（図８）に係止するように曲折されている。なお、当て板４１には両縁部４３とは反対方向に補強部４４が打ち出し形成されている。

幅止め金具４０において、締め金具２２は上記の連結金具２０の場合と共通であり、幅止め金具４０は当て板４１と締め金具２２とでリップ壁１４を挟持し、リップ溝形鋼１０のリップ溝１２の幅Ｗ２を精度よく強固に固定することができる。このためリップ溝形鋼１０の剛性をさらに高くすることができる。その結果、構造部材としてのリップ溝形鋼１０の撓みや捻れなどの発生をより小さいレベルに抑制し、寸法精度の高い構造物を構築することができる。

例えば、耐震性を向上するために、リップ溝形鋼のリップ溝の適宜の部位に複数個の幅止め金具４０を配置することで、地震により発生する集中荷重を軽減してリップ溝形鋼が座屈することを回避できる。

本発明の連結金具は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更してもよい。例えば、第２の実施形態ではＬ字形金具と締め金具とを用いてリップ壁側でリップ溝形鋼を垂直に突き合わせるようにしたが、リップ溝形鋼の後背壁１６にボルト穴を穿設してその後背面にＬ字形金具２１’を配置して締め金具を用いることなくボルトとナットとで締結してもよい。

図９はリップ壁１４側に連結金具２１を取り付け、後背壁１６にＬ字形金具２１’を取り付けたリップ溝形鋼１０を端面側から見た図である。Ｌ字形金具２１’は後背壁１６に一本のボルトで締結されているが、係止部２７でＶ溝１８と係合するので回転などの位置ズレを生じることなく所望の部位に確実に固定することができる。図９に示すような構造は、例えば、一般住宅などのサイデングやサッシ周りの下地構造などに採用して好適である。

本発明のリップ溝形鋼はスチールハウスや鋼構造物などの構造部材として好適に用いることができ、本発明の連結金具はリップ溝形鋼同士や、またはリップ溝形鋼を他の部材とを連結するための鉄骨材の連結機構として好適である。特に、一般住宅やスチールハウスなどの胴縁母屋の下地部材として好適である。

本発明のリップ溝形鋼の一例を示す断面概要図である。 図１の断面を有するリップ溝形鋼の斜視図である。 第２の実施形態の連結金具の構成概要を説明する正面図である。 図３のＸ−Ｘ断面図である。 第２の実施形態のＬ字金具の概要を示す斜視図である。 第２の実施形態の締め金具の概要を示す斜視図である。 第３の実施形態における当て金の平面図である。 第３の実施形態の幅止め金具の構成概要を説明する正面図である。 ２個の連結金具を対向して装着したリップ溝形鋼を説明する連結部の説明図である。 従来のリップ溝形鋼の一例を示す断面概要図である。 従来の連結金具を説明する正面概要図である。 図１１のＺ−Ｚ断面概要図である。

符号の説明

１０：リップ溝形鋼 １２：リップ溝（開口部） １４：リップ壁 １６：後背壁 １８：折れ部（Ｖ溝） ２０：連結金具 ２１：Ｌ字形金具 ２２：締め金具 ２３：ボルト ２４：ナット ２５：当接部 ２６：挿通穴 ２７、４３：係止部 ３１：底部 ３２：起立部

本発明のリップ溝形鋼は、リップ溝を隔てて対向するリップ壁とこのリップ壁に垂直に連なる側壁とこの側壁に垂直に連なる後背壁とからなる断面がＣ字形のリップ溝形鋼であって、少なくともリップ壁と後背壁とに長手方向に延伸し、かつリップ壁と後背壁の対向面側に突出している断面Ｖ字形の折れ部を有することを特徴とする。

本発明のリップ溝形鋼において、折れ部は断面Ｖ字形のＶ溝であり、このＶ溝はリップ壁と後背壁の対向面側に突出している。Ｖ溝は形成が容易であるとともに、リップ溝形鋼の長手方向における撓みを減少するのに有効である。また、Ｖ溝をリップ壁と後背壁の対向面側に突出して設けることで、リップ壁と後背壁の表面側に連結金具を介して他のリップ溝形鋼やその他の部材と安定的に連結することができる。

本発明のリップ溝形鋼は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更してもよい。例えば、本実施の形態においては折れ部１８の本数を各リップ部で１本ずつとしたが、複数本としてもよい。Ｖ溝の数を増やすことで撓みやひねりなどを抑制してリップ溝形鋼１０の取り付け精度をさらに向上することができる。

本発明のリップ溝形鋼は、リップ溝を隔てて対向するリップ壁とこのリップ壁に垂直に連なる側壁とこの側壁に垂直に連なる後背壁とからなる断面がＣ字形のリップ溝形鋼であって、少なくともリップ壁と後背壁とに長手方向に延伸し、かつリップ壁と後背壁の対向面側に突出している断面Ｖ字形の折れ部を有し、リップ壁に形成された折れ部と後背壁に形成された折れ部とは前記側壁の幅を２分する中心線を対称軸として線対称の位置にあることを特徴とする。

また、本発明のリップ溝形鋼において、リップ壁に形成された折れ部と後背壁に形成された折れ部とは側壁の幅を２分する中心線を対称軸として線対称の位置にある。リップ壁に形成された折れ部と後背壁に形成された折れ部とが側壁の幅を２分する中心線を対称軸として線対称の位置にあることで、後述する連結金具を後背壁側とリップ壁側とで共通して用いることができる。

Claims (8)

1. リップ溝を隔てて対向するリップ壁と該リップ壁に垂直に連なる側壁と該側壁に垂直に連なる後背壁とからなる断面がＣ字形のリップ溝形鋼であって、
   少なくとも前記リップ壁と前記後背壁とに長手方向に延伸する折れ部を有することを特徴とするリップ溝形鋼。
2. 前記折れ部は断面Ｖ字形のＶ溝である請求項１に記載のリップ溝形鋼。
3. 前記Ｖ溝は前記リップ壁と前記後背壁の対向面側に突出している請求項２に記載のリップ溝形鋼。
4. 前記リップ壁に形成された折れ部と前記後背壁に形成された折れ部とは前記側壁の幅を２分する中心線を対称軸として線対称の位置にある請求項１〜３のいずれかに記載のリップ溝形鋼。
5. リップ溝を隔てて対向するリップ壁と該リップ壁に垂直に連なる側壁と該側壁に垂直に連なる後背壁とからなる断面がＣ字形のリップ溝形鋼で、少なくとも前記リップ壁と前記後背壁とに前記リップ溝形鋼の長手方向に延伸する折れ部を有するリップ溝形鋼に着脱自在に固定される連結金具であって、
   前記リップ壁の表面上に配置され少なくとも一つの前記折れ部に係止する係止部を有するとともにボルトを挿通する挿通穴を有する支持金具と、
   前記リップ壁の裏面側に配置され前記折れ部の裏面側に当接する当接部を有するとともに前記ボルトを挿通する挿通穴を有する締め金具と、
   からなり、
   前記支持金具と前記締め金具とで前記リップ壁を挟持し、前記挿通穴にボルトを挿通してナットを螺合するとで前記支持金具と前記締め金具とを緊締することを特徴とするリップ溝形鋼の連結金具。
6. 前記支持金具は前記リップ壁の上面に当接する当接面が互いに直交するＬ字形金具である請求項５に記載のリップ溝形鋼の連結金具。
7. 前記締め金具は該締め金具のボルト穴近傍に前記ナットを係止する一対の係止部を裏面側に突出して形成した請求項５に記載のリップ溝形鋼の連結金具。
8. 前記支持金具は対向する前記リップ壁の前記折れ部に係合し前記リップ溝を所定の幅に保持する当て板である請求項５に記載のリップ溝形鋼の連結金具。

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