JP2011174314A - Light-gauge h-shape steel member for composite beam - Google Patents
Light-gauge h-shape steel member for composite beam Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011174314A JP2011174314A JP2010039945A JP2010039945A JP2011174314A JP 2011174314 A JP2011174314 A JP 2011174314A JP 2010039945 A JP2010039945 A JP 2010039945A JP 2010039945 A JP2010039945 A JP 2010039945A JP 2011174314 A JP2011174314 A JP 2011174314A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- plate
- web
- light
- wood
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、低層鉄骨造や木造住宅での在来軸組構法、枠組構法、およびパネル構法等における構造材として用いられる梁材等であって、効率的な断面性能を有し、梁断面の中央部はめっき鋼板を使用し、端部には小径な木材を載置できる合成梁用軽量H形鋼梁に関するものである。 The present invention is a beam material used as a structural material in a conventional frame construction method, a frame construction method, a panel construction method, etc. in a low-rise steel structure or a wooden house, and has an efficient cross-sectional performance, The present invention relates to a lightweight H-shaped steel beam for a composite beam in which a plated steel plate is used at the center and a small-diameter wood can be placed at the end.
従来、住宅建築は大半が木造建築であり、その大部分が軸組構法である。その木造の軸組構法は、3階建以外は法的規制も少なく、設計段階から、構造設計者が介入せずに自由に実務者が設計・施工ができていたため、構造のばらつきが非常に多いのが現状である。しかし、阪神・淡路大震災以降は、被害の多かった在来軸組構法の研究が急増し、詳細な設計法が完備されつつある。一方大径の木材や質的に優秀な木材が天然に得られなくなってきており、自然保護・資源保護の立場から木材の伐採が制限されるようにもなってきている。 Conventionally, most residential buildings are wooden buildings, and most of them are framed. The wooden frame construction method has few legal regulations other than the three-story building, and since the construction engineers were able to design and construct freely without any intervention from the design stage, the structural variation was very large. There are many current situations. However, since the Great Hanshin-Awaji Earthquake, research on the traditional frame construction method, which was heavily damaged, has increased rapidly, and detailed design methods are being completed. On the other hand, large-diameter timber and qualitatively excellent timber are no longer available in nature, and logging of timber has been restricted from the standpoints of nature conservation and resource conservation.
近年、このような問題に対処するために、2次林や間伐材のような小径木の丸太を有効利用し、これらの丸太から切り出した帯状板材(ラミナ、或いはひき板とも称されている)を複数積層接着してなる集成材が、木造建築における柱、梁等の構造材に用いられるようになってきている。しかし、集成材を構成するラミナに残存した節その他の欠点により、集成材の強度に、ばらつきが生じる場合があり、また、特に構造材として使用される集成材は、ラミナに使用される樹種が特定(高強度樹種)のものに限定されており、無垢材に比較して高価なものとなる傾向があった。そこで、強度特性のばらつきが小さく、経済的に生産することができる複合集成材が特開2000−153508号公報(第1公知例)で開示されている。 In recent years, in order to deal with such problems, strips made of small-diameter trees such as secondary forests and thinned timber are effectively used, and strips cut from these logs (also called lamina or sawing board). A laminated material obtained by laminating and laminating a plurality of materials has been used for structural materials such as columns and beams in wooden buildings. However, the strength of the laminated lumber may vary due to the nodes and other defects remaining in the lamina that constitutes the laminated lumber. In particular, the laminated lumber used as a structural lumber is different from the tree species used in the lamina. They were limited to specific (high-strength tree species) and tended to be more expensive than solid wood. Therefore, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-153508 (first known example) discloses a composite laminated material that can be produced economically with little variation in strength characteristics.
また、特開2007−196563号公報(第2公知例)では、建築用構造材の用途(例えば、柱、梁等)に応じて、集成材の強度設計で樹種の組み合わせ方を変えて、杉をはじめとする低強度樹種の活用を促進する異樹種集成材が開示されている。 Also, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-196563 (second known example), depending on the use of the structural material for construction (for example, pillar, beam, etc.) Heterogeneous tree-gathering lumber that promotes the use of low-strength tree species such as is disclosed.
さらに、特開2007−284942号公報(第3公知例)では、集成材は製材と比較して高価で高コストのため、集成材の長所(無垢材のような割れによる強度低下の心配がなく、製材では困難であった大断面の木製梁を実現することが可能で、さらに、弱点部が分散することにより強度や剛性のばらつきが小さいため、設計を合理的に行うことができる等)を生かしながら、ロ−コスト化を図る目的での複数の製材を組み合わせ鋼板で補強した木製梁が開示されている。 Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-284944 (third known example), the laminated wood is expensive and expensive compared to the lumber, so there is no advantage of the laminated wood (there is no fear of strength reduction due to cracks like solid wood). It is possible to realize a wooden beam with a large cross section, which was difficult with sawing, and because the variation in strength and rigidity is small due to the distribution of weak points, the design can be rationalized, etc.) A wooden beam in which a plurality of lumbers for the purpose of cost reduction is combined and reinforced with a steel plate is disclosed.
一方、予めメッキされた鋼板が折り曲げ加工されて梁部材が形成され、一対の前記梁部材におけるウェブ相互を重合し、前記各ウェブ相互をカシメ固定して梁部材を一本化し、座屈し難くした複合梁部材が特開2002−004495号公報(第4公知例)で開示されている。 On the other hand, a pre-plated steel plate is bent to form a beam member, the webs of the pair of beam members are overlapped with each other, and the web members are caulked and fixed together to make the beam members difficult to buckle. A composite beam member is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-004495 (fourth known example).
しかしながら、第1および第2の公知例の場合は、集成材は、ラミナ(挽き板)の高強度樹種のみでは高コストになるため、強度の弱い樹種から強い樹種まで広い範囲の樹種の中から選択して効率的な断面形状にしている。そのため、管理が広範囲になり在庫も増える。さらに、ラミナの反り・割れ・節等の管理も必要であり、強度の確保(強度特性のばらつきが少さい)と経済性とは反比例し発明の効果とは矛盾する可能性がある。また、木質が、水を小口から吸水する可能性があり、施工現場での雨天時の雨に対応する管理、例えば、雨天時の建て方中止、材料置き場の養生等の管理が必要になる。 However, in the case of the first and second known examples, the laminated lumber is expensive only with the high-strength tree species of lamina (saw board), so from among a wide range of tree species from weak to strong tree species Select an efficient cross-sectional shape. As a result, management becomes widespread and inventory increases. Furthermore, it is also necessary to manage lamina warpage, cracks, joints, etc., and ensuring strength (small variation in strength characteristics) and economic efficiency are inversely proportional and may contradict the effects of the invention. In addition, there is a possibility that the wood will absorb water from the small mouth, and management corresponding to rain at the time of rain at the construction site, for example, management of construction stoppage in rainy weather, curing of the material storage, etc. are necessary.
次いで、第3公知例の場合は、複数の製材が梁成方向に重ねられ、該複数の製材の側面に配置された鋼板に、鋲で固定する工法であるが、各製材は反り・割れ・節・曲がり・捻れ等を有しており、当然製材の癖を考慮して組み立てられるが、寸法精度を守るのはコスト的に難しく、また、前記組み立て時製材の癖に鋼板が馴染み固定され、部材の形状寸法・曲がり・捻れ等の問題が発生する可能性がある。 Next, in the case of the third known example, a plurality of lumbers are overlapped in the beam forming direction, and a method of fixing with a scissors to the steel plates arranged on the side surfaces of the plurality of lumbers, but each lumber is warped, cracked, It has knots, bends, twists, etc., and it is naturally assembled in consideration of the sawing of the lumber, but it is difficult to keep the dimensional accuracy in terms of cost, and the steel plate is familiar and fixed to the lumber of the sawing during assembly, There is a possibility that problems such as shape dimensions, bending, and twisting of the member may occur.
また、第4公知例の場合は、予めメッキされた鋼板が折り曲げ加工されて梁部材が形成され、一対の前記梁部材におけるウェブ相互を重合し、前記各ウェブ相互をカシメ固定での梁部材が製作されているが、枠組構法、およびパネル構法には使用可能だが、在来軸組構法においては、他の木製部材との納まりで無理が生じる。 In the case of the fourth known example, a pre-plated steel plate is bent to form a beam member, the webs of the pair of beam members are overlapped with each other, and the web members are fixed by caulking. Although it is manufactured, it can be used for the frame construction method and the panel construction method, but in the conventional shaft construction method, it becomes impossible to fit with other wooden members.
本発明の解決すべき課題は、上述した従来の梁の強度とコストの問題点を解決することであり、杉をはじめとする低強度樹種の活用を促進するとともに、効率的な断面形状を作り、断面性能が高い合成梁用軽量H形鋼を提供するものである。 The problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problems of strength and cost of conventional beams, and promote the utilization of low-strength tree species such as cedar and create an efficient cross-sectional shape. The present invention provides a lightweight H-section steel for synthetic beams having high cross-sectional performance.
本発明者は、前記課題を解決すべく検討した結果、曲げ強度および引張強度が必要な当該部に鋼板を使用し、圧縮強度および納まりが必要な当該部には小径な木材を使用することでの技術的知見を得た。具体的には、木造住宅の梁は、住宅内部の家具、居住者等の荷重が梁にかかり、曲げ応力となり、梁成の中心を境に梁の上側に圧縮応力、下側には引張応力が生じている。そのため、従来の木造住宅の梁では高強度樹種のベイマツ等が使用されている。本発明の技術では、曲げ応力・引張応力に対処するため略H形鋼を使用し、圧縮応力には低強度樹種と略H形鋼の上側フランジ等で対処し、各資材の特徴を生かすことで、強度の確保と低強度樹種の活用の両立が可能にすることができることに想到した。その要旨とするところは以下の通りである。 As a result of studying to solve the above-mentioned problems, the present inventor uses a steel plate for the part requiring bending strength and tensile strength, and uses a small diameter wood for the part requiring compression strength and accommodation. Obtained technical knowledge. Specifically, beams in wooden houses are subjected to bending stress due to the load of furniture and residents inside the house, resulting in bending stress, compressive stress on the upper side of the beam, and tensile stress on the lower side. Has occurred. Therefore, high-strength tree bay pine and the like are used in conventional wooden house beams. In the technology of the present invention, approximately H-shaped steel is used to cope with bending stress and tensile stress, and compressive stress is addressed with a low-strength tree type and an upper flange of the approximately H-shaped steel, and the characteristics of each material are utilized. Thus, the inventors have conceived that it is possible to ensure both strength and use of low-strength tree species. The gist is as follows.
(1)予めメッキされた鋼板を、長手方向に沿って折曲形成された梁材用の軽ミゾ形鋼であって、前記軽ミゾ形鋼の上部フランジ先端から上向きに、下部フランジの先端から下向きに延在するリップに、所定の間隔でビス穴を有してなる略軽ミゾ形鋼において、前記略軽ミゾ形鋼ウェブ背の相互間に、長手方向に所定の間隔でプレ−ト片を挿入し重合して、前記ウェブ相互とプレ−ト片をカシメ加工で一体化固定することにより、断面が略H字形状に形成され、前記上下フランジから延在するリップ間に木材を挿入し、前記リップに有するビス穴から前記木材をビスで固定することを特徴とする合成梁用軽量H形鋼。 (1) A light grooved steel for a beam material formed by bending a pre-plated steel plate along the longitudinal direction, upward from the top flange tip of the light grooved steel, from the tip of the lower flange A substantially light grooved steel having screw holes at predetermined intervals on a downwardly extending lip, and plate pieces at predetermined intervals in the longitudinal direction between the backs of the substantially light grooved steel webs. Are inserted and polymerized, and the web and the plate piece are integrally fixed by caulking, so that the cross section is formed in a substantially H shape, and wood is inserted between the lips extending from the upper and lower flanges. A lightweight H-section steel for composite beams, wherein the wood is fixed with screws from screw holes in the lip.
(2)予めメッキされた鋼板を、長手方向に沿って折曲形成された梁材用の軽ミゾ形鋼であって、前記軽ミゾ形鋼はウェブに所定の間隔でハット状に開口部方向に突起部を設け、上部フランジ先端から上向きに、下部フランジの先端から下向きに延在されたリップを有し、前記リップに所定の間隔でビス穴を有してなる略軽ミゾ形鋼において、前記略軽ミゾ形鋼のウェブ背の相互を重合し所定の間隔で長手方向にカシメで固定し、前記下部フランジに、長手方向に沿って全体または一部にコ字状補強プレ−トを挿入し、断面が略H字形状に形成され、前記上下フランジから延在するリップ間には、木材を挿入し前記リップに有するビス穴から前記木材をビスで固定することを特徴とする合成梁用軽量H形鋼。 (2) A light groove steel for a beam material formed by bending a pre-plated steel plate along the longitudinal direction, and the light groove steel is hat-shaped at predetermined intervals on the web. In the substantially light grooved steel having a lip extending upward from the top end of the upper flange and downward from the top end of the lower flange, and having a screw hole at a predetermined interval in the lip, The web backs of the substantially light groove-shaped steels are overlapped and fixed in the longitudinal direction at predetermined intervals with caulking, and a U-shaped reinforcing plate is inserted into the lower flange in whole or in part along the longitudinal direction. And the cross section is formed in a substantially H-shape, and wood is inserted between the lips extending from the upper and lower flanges, and the wood is fixed with screws from the screw holes provided in the lip. Lightweight H-section steel.
(3)予めメッキされた鋼板が折曲形成され、梁材用の軽H形鋼の下部フランジとウェブ部が二重層状で、上部フランジと、前記上部フランジ部の先端から上向きに延在されたリップは単層の板で形成され、前記リップに所定の間隔でビス穴を有してなる略軽H形鋼において、前記ウェブ相互を所定の間隔で長手方向にカシメ加工で固定し、前記略軽H形鋼の上部フランジから延在するリップ間に、木材を挿入し前記リップに有するビス穴から、前記木材をビスで固定することを特徴とする合成梁用軽量H形鋼。 (3) A pre-plated steel plate is bent, and the lower flange and web portion of the light H-shaped steel for the beam material are double layered, extending upward from the upper flange and the tip of the upper flange portion. The lip is formed of a single-layer plate, and in the substantially light H-shaped steel having screw holes at predetermined intervals in the lip, the webs are fixed to each other by caulking in the longitudinal direction at predetermined intervals. A lightweight H-section steel for composite beams, characterized in that wood is inserted between lips extending from an upper flange of a substantially light H-section steel, and the wood is fixed with screws through screw holes provided in the lip.
(A)本発明に係わる合成梁用軽量H形鋼によれば、異種資材の組み合わせにより各々の特徴を生かすことで、強度の確保と低強度樹種の活用の両立ができる合成梁である。例えば、曲げ強度・引張強度が必要な当該部に鋼板を加工して使用し、圧縮応力のかかる梁上側の略H形鋼上部(フランジ)には、曲げ強度には弱いが圧縮強度が比較的強い杉等を載置し効率的な断面を形成する。したがって、断面性能が高くて低コストの極めて実用性の高い合成梁を得ることができる。 (A) The lightweight H-section steel for composite beams according to the present invention is a composite beam that can ensure both strength and use of low-strength tree species by utilizing the characteristics of different materials by combining different materials. For example, a steel plate is processed and used in the part where bending strength and tensile strength are required, and the upper part (flange) on the upper side of the beam subjected to compressive stress has a relatively low compressive strength but a weak bending strength. An efficient cross-section is formed by placing strong cedars. Therefore, it is possible to obtain a composite beam having high cross-sectional performance and low cost and extremely high practicality.
(B)本発明に係わる合成梁用軽量H形鋼によれば、ウェブの相互間に鋼板(ガセットプレ−ト)を挿入し、前記ガセットプレ−トに、ブレ−スを取付けて軸力系の耐力壁を作ることができる。また、従来軸組構法の通し柱は、小断面での仕口の欠損が大きいため、曲げ耐力を期待することができなかったが、本発明技術では仕口の欠損が少なく曲げ耐力が期待できる。したがって、耐震性、耐久性を重要視した設計を合理的に行うことができ、粘り強い構造となる。さらに、従来の木造梁と異なりクリ−プ現象(床のたわみが進行して元に戻らない)が少ない等の効果も得られる。 (B) According to the lightweight H-shaped steel for composite beams according to the present invention, a steel plate (gusset plate) is inserted between the webs, and a brace is attached to the gusset plate so that the proof strength of the axial force system. You can make a wall. In addition, since the through column of the conventional frame construction method has a large joint loss in a small cross section, the bending strength could not be expected. However, according to the technique of the present invention, the bending strength is small and the bending strength can be expected. Therefore, it is possible to rationally design with an emphasis on earthquake resistance and durability, resulting in a tenacious structure. Further, unlike the conventional wooden beam, there are obtained effects such as little creep phenomenon (floor deflection does not return to its original state).
(C)本発明に係わる合成梁用軽量H形鋼によれば、通し柱を大断面にすると、半剛接合でラ−メン系の耐力壁を作ることができる。具体的には、通し柱の梁接合部に接する柱の中心部に鋼板を設置し、その鋼板に、合成梁ウェブ相互の鋼板を挟み込みボルト等で固定し、鋼板(ガセットプレ−ト)を曲げ応力に抵抗させる。したがって、木造住宅での大スパンが可能になり、耐震性、耐久性を重要視した設計を合理的に行うことができて粘り強い構造を得ることができる。 (C) According to the lightweight H-shaped steel for composite beams according to the present invention, when the through column is made to have a large cross section, a ramen type bearing wall can be formed by semi-rigid joining. Specifically, a steel plate is installed at the center of the column in contact with the beam joint of the through column, and the steel plate between the composite beam webs is sandwiched between the steel plates and fixed with bolts, etc., and the steel plate (gusset plate) is subjected to bending stress. Resist. Therefore, a large span in a wooden house is possible, a design that places importance on earthquake resistance and durability can be rationally performed, and a tenacious structure can be obtained.
(D)本発明に係わる合成梁用軽量H形鋼によれば、曲げ強度に関係する梁の一部に、低強度樹種を使用することができる。例えば、圧縮強度が比較的強い杉等を、圧縮応力のかかる略H形鋼上部(フランジ)に載置し合成梁を形成して使用する。したがって、国内人口林資源の豊富な杉をはじめとする低強度樹種の活用を促進し有効活用を図ることができる。 (D) According to the lightweight H-section steel for composite beams according to the present invention, a low-strength tree species can be used for a part of the beam related to bending strength. For example, a cedar or the like having a relatively high compressive strength is placed on a substantially H-shaped steel upper portion (flange) to which a compressive stress is applied to form a composite beam. Therefore, it is possible to promote the effective use of low-intensity tree species such as Japanese cedar, which has abundant domestic forest resources.
以下、図1〜図9に基づいて、本発明を実施するための最良の形態を実施例で説明する。
なお、合成梁用軽量H形鋼の材質としては、溶融亜鉛めっき鋼板、溶融55%アルミニュウム−亜鉛合金めっき鋼板等の金属材料で、1.0〜3.2mm程度の厚みが望ましいが、特に限定されるものではない。作製する機械については特に問わないが、例えば、軽ミゾ形鋼の形状を成形加工する方法としては、引き抜き成形方法、プレス加工方法、ロ−ル成形方法等のいずれかで成形することができるし、カシメ加工はプレス機で、また、各々の機械を組み合わせた複合機械設備で作製することもできる。木材に関しては、施工会社の調達となる。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
In addition, as a material of the lightweight H-shaped steel for composite beams, a metal material such as a hot dip galvanized steel plate and a hot 55% aluminum-zinc alloy plated steel plate is desirable, and a thickness of about 1.0 to 3.2 mm is desirable, but is particularly limited. Is not to be done. The machine to be manufactured is not particularly limited. For example, as a method for forming the shape of the light grooved steel, it can be formed by any one of a pultrusion method, a press method, a roll forming method, and the like. The caulking process can be performed by a press machine or a complex machine facility that combines the respective machines. For wood, it will be procured by a construction company.
(実施例1)
図1は、本発明に係わる第1実施例の合成梁用軽量H形鋼の一例を示す模式図である。この例において、フランジ1、ウェブ2a、ウェブ2b、リップ3,プレ−ト片5、木材6,カシメ固定7,ビス穴9およびビス10から構成される。以下、これに沿って説明する。
Example 1
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a lightweight H-section steel for composite beams according to a first embodiment of the present invention. In this example, it comprises a
図2は、第1実施例の略軽ミゾ形鋼の形状とプレ−ト片5形状の一例を示す説明図である。まず、略軽ミゾ形鋼を作製するが、予めメッキされた長尺鋼板を作製する前に、メッキ長尺鋼板両側端近傍に約300mm前後の間隔で、直径4.5mm程度のビス穴9の穴加工を行い、次工程で、図2(a)に示すように、前工程でビス穴加工されているメッキ長尺鋼板を長手方向に沿って、コ字形上部のフランジ1の先端を上向きに、下部フランジ1の先端から下向きに直角折曲したリップ3を有する形状にする。また、別工程では、図2(b)に示すようにプレ−ト片5を抜き加工する。前記プレ−ト片5の形状は矩形状とし、長辺方向の寸法はリップ2のサイズと同程度とする。短辺方向の寸法と板厚は、設計時の諸条件により決められるが、標準値として、短辺方向は50〜120mm程度、板厚は2.3〜9.0mm程度にする。
FIG. 2 is an explanatory view showing an example of the shape of the substantially light groove-shaped steel and the shape of the
つづいて、前記既述で作製された略軽ミゾ形鋼の背中を合わせて略H字形状に組み立てる。まず、図1に示すように、背中合わせに配置した略軽ミゾ形鋼相互のウェブ2aおよびウェブ2b間に、長手方向に250〜400mm程度の間隔でプレ−ト片5を挿入し、前記プレ−ト片5とウェブ2の接触状況を確認し、並列にカシメ加工7を行う。これにより、強固に固定された合成梁用軽量H形鋼が製造される。前記合成梁用軽量H形鋼のサイズは、ウェブ寸法150〜350mm程度、フランジ寸法100〜200mm程度、長さは3〜6m程度である。
Subsequently, the substantially light groove-shaped steel produced as described above is assembled together into a substantially H-shape. First, as shown in FIG. 1, a
図3は、重合部のカシメ固定の製造工程を説明するフロ−と接合形態の一例を示す断面図である。(a)はウェブ2aとウェブ2bの間に、プレ−ト片5が位置している加工前の断面図であり、(b)はプレ−ト片5が中央でウェブ2aとウェブ2bが深絞りされる状況の断面図であり、(c)は前記該当部がカシメ固定7される瞬時の断面図であり、(d)は接合部の完成時の断面図である。また、(e)は、カシメ固定部7を拡大して示す縦断面図であり、以下、これに沿って説明する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a flow and a joining form for explaining a manufacturing process for caulking and fixing the overlapping portion. (A) is sectional drawing before the process in which the
図3(c)に示すように、ダイ15に向かって断面円形のパンチ14を押し込み、該当部が押圧変形されて、図3(e)に示すように、円形凹部7aが形成されると共に反対側において突出部7bが形成される。また、同時に外側係止フランジ7cが形成される。すなわち、突出部7bの周辺部が、図3(c)および(e)に示すように、ダイ15の機能により各々の板厚断面が変形し、ウェブ2bの該当部が円形で外側に広がり、外側係止フランジ7cが形成される。したがって、ウェブ2b側に、プレ−ト片5とウェブaの該当部が食い込む形状となり、各ウェブ2とプレ−ト片5が合体する。これにより、剪断に対処した梁材の強度を十分に確保できる効果が得られる。クリンチカシメのサイズは直径8〜10mm程度である。
As shown in FIG. 3 (c), a
なお、ウェブ2とプレ−ト片5の接合として、クリンチカシメ7を代表として示したが、本発明ではこれに限ることなく、ウェブとプレ−ト片との接触面積が十分確保でき、満足すべき応力対処強度が得られることが出来れば、他の接合方法でも適用可能である。例えば、バ−リングカシメ、ブラインドリベット、ボルト、ねじ等を挙げることができる。
The
次に、本発明技術の梁使用の施工実施例を説明する。図4は柱と合成梁用軽量H形鋼の組み立て状態の一例を示す説明図であり、(a)軸力系(ブレ−ス)の耐力壁、(b)半剛接合(ラ−メン系)耐力壁の模式図である。以下、これに沿って説明する。 Next, construction examples using the beam according to the present invention will be described. FIG. 4 is an explanatory view showing an example of an assembled state of a column and a lightweight H-shaped steel for a composite beam, (a) a bearing wall of an axial force system (braces), (b) a semi-rigid joint (ramen system) ) It is a schematic diagram of a bearing wall. Hereinafter, it demonstrates along this.
まず、軸力系(ブレ−ス)の耐力壁の場合は、図4(a)に示すように、まず、柱11に、ガセットプレ−ト12aが挿入できるミゾ加工を施し、その加工ミゾにガセットプレ−ト12aを挿入して、柱11側面からドリフトピン(図示せず)を複数打ち込み、柱11にガセットプレ−ト12aを固定する。つづいて、前記柱11に固定されているガセットプレ−ト12aに、本発明による梁の両端部ウェブ2aおよびウェブ2bを挿入し嵌め合わせる。すなわち、ガセットプレ−ト12aが、各ウェブ2で挟み込まれる構造にする。次に、ウェブ2aのボルト孔側からガセットプレ−ト12aのボルト孔を通じ、ウェブ2b方向にボルト(図示せず)を複数挿入し、ウェブ2b側でナット(図示せず)を複数締めて固定する。以上の手順で柱と梁との接合を完成させ、次に水平荷重に抵抗するブレ−スを取付ける。取付ける手順は、前記柱11および梁で固定されているガセットプレ−ト12aに加工されているボルト孔(ブレ−ス用)孔に、ブレ−ス13の羽子板孔を当接しボルト・ナット(図示せず)で固定する。すなわち、水平力に対して柱と梁およびブレ−スが一体となって対処する工法である。これにより、建物平面に耐力壁(ブレ−ス)をバランス良く配置することにより構造的に安定し強固な建物となる。また、従来の筋かいタイプは、筋かい部材の厚みと節などの決点の有無のほか、端部の止め方で耐力が異なり、特に管理が重用であるが(圧縮力を受ける場合と引張力を受ける場合とでは抵抗性状が異なる)本発明技術により、管理が極めて容易になり、建物の性能の向上に貢献できる。ガセットプレ−ト12aの形状・寸法は、設計時の諸条件により決められるが板厚は2.3〜4.5mm程度である。
First, in the case of a bearing wall of an axial force system (braces), as shown in FIG. 4 (a), first, the
次に、半剛接合(ラ−メン系)耐力壁の場合は、図4(b)に示すように、まず、柱11に、ガセットプレ−ト12bが挿入できるミゾ加工を施し、その加工ミゾにガセットプレ−ト12bを挿入して、柱11側面からドリフトピン(図示せず)を複数打ち込み、柱11にガセットプレ−ト12bを固定する。つづいて、柱11に固定されているガセットプレ−ト12bに、本発明による梁の両端部ウェブ2aおよびウェブ2bを挿入し嵌め合わせる。すなわち、ガセットプレ−ト12bが、各ウェブ2で挟み込まれる構造とする。次に、ウェブ2aのボルト孔側からガセットプレ−ト12bのボルト孔を通じ、ウェブ2b方向にボルト(図示せず)を複数挿入し、ウェブ2b側でナット(図示せず)を複数締めて固定する。要するに、曲げ応力に対処する構造にすることで、粘り強い高度な性能が発揮でき信頼性の高い門型架構ができ、耐震性、耐久性を重要視した設計を合理的に行うことができる。ガセットプレ−ト12の形状・寸法は、設計時の諸条件により決められるが板厚は4.5〜9.0mm程度とする。
Next, in the case of a semi-rigid joint (ramen-based) bearing wall, as shown in FIG. 4 (b), first, the
(実施例2)
図5は、本発明に係わる合成梁用軽量H形鋼の第2実施例を示す模式図であり、(a)はA−A断面図、(b)はB−B断面図である。この例において、フランジ1、ウェブ2a、ウェブ2b、リップ3,補強加工プレ−ト4、木材6,カシメ固定7,スチフナ−8a、スチフナ−8b、ビス穴9およびビス10から構成される。以下、これに沿って説明する。
(Example 2)
5A and 5B are schematic views showing a second embodiment of the lightweight H-beam for composite beams according to the present invention, in which FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the line AA, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB. In this example, the
図6は、第2実施例の略軽ミゾ形鋼の形状と補強加工プレ−ト4の形状の一例を示す説明図であり、(a)略軽ミゾ形鋼の模式図、(b)補強プレ−トの模式図である。まず、略軽ミゾ形鋼を作製するが、予めメッキされた長尺鋼板を成形する前に、長尺両側端近傍に約300mm前後の間隔で、直径4.5mm程度のビス穴9の穴加工を行う。次に、図2(a)に示すように、前工程でビス穴加工されたメッキ長尺鋼板を長手方向に沿って、コ字形上部のフランジ1の先端を上向きに、下部フランジ1の先端から下向きに直角折曲したリップ3を有する形状にする。つづいて、図6(a)に示すように、長手方向に250〜400mm程度の間隔でスチフナ−8の角筒絞り加工を行う。サイズは製造時の加工条件と応力設計時の諸条件により形成される。
FIG. 6 is an explanatory view showing an example of the shape of the substantially light groove-shaped steel of the second embodiment and the shape of the reinforcing
補強加工プレ−ト4は、成形する前にメッキ長尺鋼板両側端近傍にビス穴をあけるが、図5に示すように、前記補強加工プレ−ト4は略H字形状の下フランジ1とリップ2の内径に位置しているため、ビス穴ピッチは前記リップ2のビス穴9に合致させ、ビス径は前記リップビス穴より、製作誤差を考慮して、少し大きめの穴加工を施して、次工程で、図6(b)に示すコ字状の断面形状に作製する。サイズは、設計時の諸条件により決められるが、標準値として、板厚は1.6〜6.0mm程度、ウェブ寸法95〜195mm程度、フランジ寸法40〜95mm程度、長さは3〜6m程度である。
The reinforcing
つづいて、前記既述で作製された略軽ミゾ形鋼の背中を合わせて略H字形状に組み立てる。まず、図5に示すように、背中合わせに配置した略軽ミゾ形鋼相互のウェブ2aとウェブ2bを合わせ、スチフナ−8aとスチフナ−8bの合わせ位置状況も確認し、長手方向に250〜400mm程度の間隔で、並列にカシメ加工7を行い略H字形の形状に形成する。次に、図5に示すように、前記略H字形状の下フランジ1とリップ2のコ字状空間にコ字形状の補強加工プレ−ト4を嵌め込む。これにより、強固に補強固定された合成梁用軽量H形鋼が製造される。前記合成梁用軽量H形鋼のサイズは、ウェブ寸法150〜350mm程度、フランジ寸法100〜200mm程度、長さは3〜6m程度である。
Subsequently, the substantially light groove-shaped steel produced as described above is assembled together into a substantially H-shape. First, as shown in FIG. 5, the
前記略H字形状の下フランジ側をコ字形状の補強加工プレ−ト4で補強することにより、梁成を小さくすることができる。これにより、建物の梁下の空間を僅かながら大きき取れることもできる。また、スチ−ル製のブレ−スが必要な耐力壁設計の場合は、ウェブ2間にプレ−ト片5およびガセットプレ−ト12aを挿入することも可能である。
By reinforcing the lower flange side of the substantially H shape with a U-shaped reinforcing
図7は、重合部のカシメ固定の製造工程を説明するフロ−と接合形態の一例を示す断面図である。(a)はウェブ2aとウェブ2bが位置している加工前の断面図であり、(b)はウェブ2aとウェブ2bが深絞りされる状況の断面図であり、(c)は前記該当部がカシメ固定7される瞬時の断面図であり、(d)は接合部の完成時の断面図である。また、(e)は、カシメ固定部7を拡大して示す縦断面図であり、以下、これに沿って説明する。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of a flow and a joining form for explaining a manufacturing process of caulking and fixing a superposed portion. (A) is sectional drawing before the process in which the
図7(c)に示すように、ダイ15に向かって断面円形のパンチ14を押し込み、該当部が押圧変形されて、図7(e)に示す円形凹部7aが形成されると共に反対側において突出部7bが形成される。また、同時に外側係止フランジ7cが形成される。すなわち、突出部7bの周辺部が、図7(c)および(e)に示すように、ダイ15の機能により各々の板厚断面が変形し、ウェブ2bの該当部が円形で外側に広がり、外側係止フランジ7cが形成される。したがって、ウェブ2b側に、ウェブaの該当部が食い込む形状となり、ウェブ2aと、ウェブ2bが合体する。これにより、剪断に対処した梁材の強度を十分に確保できる効果が得られる。クリンチカシメのサイズは直径8〜10mm程度である。
As shown in FIG. 7 (c), a
なお、ウェブ2aとウェブ2bとの接合として、クリンチカシメ7を代表として示したが、本発明ではこれに限ることなく、ウェブとプレ−ト片との接触面積が十分確保でき、満足すべき応力対処強度が得られることが出来れば、他の接合方法でも適用可能である。例えば、バ−リングカシメ、ブラインドリベット、ボルト、ねじ等を挙げることができる。
The
(実施例3)
図8は、本発明に係わる第3実施例の合成梁用軽量H形鋼の一例を示す模式図である。この例において、フランジ1、フランジ1a、ウェブ2、リップ3,木材6,カシメ固定7,ビス穴9およびビス10から構成される。以下、これに沿って説明する。
(Example 3)
FIG. 8 is a schematic view showing an example of a lightweight H-section steel for composite beams according to a third embodiment of the present invention. In this example, it is composed of a
図8に示すように、第3実施例の合成梁用軽量H形鋼を作製するが、まず、メッキ長尺鋼板両側端近傍に約300mm前後の間隔で、直径4.5mm程度のビス穴9の穴加工を施す。次に、前工程で穴あけ加工されているメッキ長尺鋼板の、短辺中央部近傍から断面略逆T字形の形状で、下側のフランジ1とウェブ2を折曲形成する。つづいて、ウェブ2を背面に直角に折曲形成し上側のフランジ1aを作製し、さらに、フランジ1aから突出したリップ3を有する形状に形成する。
As shown in FIG. 8, the light beam H-shaped steel for composite beam of the third embodiment is manufactured. First, screw holes 9 having a diameter of about 4.5 mm are provided at intervals of about 300 mm in the vicinity of both ends of the plated long steel plate. Drill holes. Next, the
次に、前記既述で作製された略軽H形鋼のウェブ2の相互を固定する。図8に示すように、ウェブ相互の接触状況を確認し、長手方向に250〜400mm程度の間隔で、並列にカシメ加工7を行う。これにより、強固に固定された合成梁用軽量H形鋼が製造される。前記合成梁用軽量H形鋼のサイズは、ウェブ寸法150〜350mm程度、フランジ寸法100〜200mm程度、長さは3〜6m程度である。
Next, the substantially light H-shaped
図9は、重合部のカシメ固定の製造工程を説明するフロ−と接合形態の一例を示す断面図である。(a)は複数のウェブ2が位置している加工前の断面図であり、(b)は複数のウェブ2が深絞りされる状況の断面図であり、(c)は前記該当部がカシメ固定7される瞬時の断面図であり、(d)は接合部の完成時の断面図である。また、(e)は、カシメ固定部7を拡大して示す縦断面図であり、以下、これに沿って説明する。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an example of a flow and a joining form for explaining a manufacturing process for caulking and fixing a superposed portion. (A) is sectional drawing before the process in which the some
図9(c)に示すように、ダイ15に向かって断面円形のパンチ14を押し込み、該当部が押圧変形されて、図3(e)に示す円形凹部7aが形成されると共に反対側において突出部7bが形成される。また、同時に外側係止フランジ7cが形成される。すなわち、突出部7bの周辺部が、図9(c)および(e)に示すように、ダイ15の機能により各々の板厚断面が変形し、複数のウェブ2の該当部が円形で外側に広がり、外側係止フランジ7cが形成される。したがって、ウェブ2左側に、ウェブ右の該当部が食い込む形状となり、2枚のウェブ2が合体する。これにより、剪断に対処した梁材の強度を十分に確保できる効果が得られる。クリンチカシメのサイズは直径8〜10mm程度である。
As shown in FIG. 9 (c), a
なお、複数のウェブ2の接合として、クリンチカシメ7を代表として示したが、本発明ではこれに限ることなく、ウェブとプレ−ト片との接触面積が十分確保でき、満足すべき応力対処強度が得られることが出来れば、他の接合方法でも適用可能である。例えば、バ−リングカシメ、ブラインドリベット、ボルト、ねじ等を挙げることができる。
In addition, clinch
以上説明したように本発明に係わる合成梁用軽量H形鋼によれば、異種資材の組み合わせにより、各々の特徴を生かすことで、強度の確保と間伐材等の小径低強度樹種活用の両立が可能の合成梁であり、断面性能が高く低コストの極めて実用性の高いため、耐震性、耐久性を重要視した設計を合理的に行うことができ、住宅産業界および森林資源の保護活用等で社会に与える効用は極めて大きい。 As described above, according to the lightweight H-shaped steel for composite beams according to the present invention, by utilizing different characteristics by combining different materials, it is possible to achieve both strength securing and utilization of small-diameter low-strength tree species such as thinned wood. This is a possible composite beam, and it has a high cross-sectional performance and low cost, so it can be rationally designed with an emphasis on earthquake resistance and durability. The benefits to society are extremely large.
1 フランジ
1a フランジ
2 ウェブ
2a ウェブ
2b ウェブ
3 リップ
4 補強加工プレ−ト
5 プレ−ト片
6 木材
7 カシメ加工
7a 円形凹部
7b 円形突出部
7c 外側係止フランジ部
8a スチフナ−
8b スチフナ−
9 ビス穴
10 ビス
11 柱
12a ガセットプレ−ト
12b ガセットプレ−ト
13 ブレ−ス
14 パンチ
15 ダイ
DESCRIPTION OF
8b Stiffener
9
Claims (4)
Light grooved steel for beam material, which is formed by bending a pre-plated steel plate, superimposes a pair of webs in a substantially H shape and crimps them together to integrate the beam members without welding. The lightweight H-section steel for composite beams according to claim 1, which relates to a method for producing a substantially lightweight H-section steel characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010039945A JP2011174314A (en) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | Light-gauge h-shape steel member for composite beam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010039945A JP2011174314A (en) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | Light-gauge h-shape steel member for composite beam |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011174314A true JP2011174314A (en) | 2011-09-08 |
Family
ID=44687405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010039945A Pending JP2011174314A (en) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | Light-gauge h-shape steel member for composite beam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011174314A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018071172A (en) * | 2016-10-28 | 2018-05-10 | 日新製鋼株式会社 | Shaped steel and method of using the same |
-
2010
- 2010-02-25 JP JP2010039945A patent/JP2011174314A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018071172A (en) * | 2016-10-28 | 2018-05-10 | 日新製鋼株式会社 | Shaped steel and method of using the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7409804B2 (en) | Roof truss | |
US3751870A (en) | Frame structure system | |
CA2774271C (en) | Improved cold-formed steel joist | |
US20110036052A1 (en) | Reinforced girder | |
US20110036050A1 (en) | Reinforced girder | |
US20110036051A1 (en) | Reinforced girder | |
US9163404B2 (en) | Truss configuration | |
JP2012149464A (en) | Rigid junction structure of modified column and beam of laminated lumber | |
JP2012046901A (en) | Composite beam for wooden construction | |
WO2001090498A1 (en) | Joint structure of building using thin-plate, light-gauge steel | |
JP2011174314A (en) | Light-gauge h-shape steel member for composite beam | |
JP3209111U (en) | Vertical frame material and steel house | |
JP4847616B1 (en) | Rigid joint hardware with wooden structure | |
JP2016169565A (en) | In-plane shear bearing force structure, and roof structure, wall structure and floor structure having in-plane shear bearing force structure | |
JP4648503B1 (en) | Composite beam | |
JPH1061099A (en) | Long-sized member for construction | |
US10648167B2 (en) | Slotted joist seat structure and methods of designing and building the structure | |
JPH10131394A (en) | Built-up reinforcing beam using steel-plate web material | |
JP4260736B2 (en) | Steel house bearing wall structure | |
CN211597373U (en) | Combined corner post and roof girder connecting joint structure | |
JP2012122261A (en) | Joint metal for wooden structure | |
CN212129459U (en) | Combined connecting node structure of corner column and floor beam | |
CN216516406U (en) | Composite material section bar roof truss structure | |
JP4357444B2 (en) | Thin steel beam | |
RU2282005C1 (en) | Building beam |