JP2013014956A - Steel perforated beam reinforcing structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steel perforated beam reinforcing structure having improved reinforcing effects.SOLUTION: An upper end portion 16A and a lower end portion 16B as the upper and lower ends (the ends on the long side) of each reinforcing plate 16 are welded to the surface of a web portion 12B of a beam bracket 12. Specifically, the reinforcing plate 16 has the upper end portion 16A and the lower end portion 16B continuously fillet-welded throughout their lengths to the web portion 12B. Thus, the reinforcing plate 16 can resist over its whole cross section area to the shearing force working on the web portion 12B of the beam bracket 12.

Description

本発明は、鉄骨有孔梁の補強構造に関する。   The present invention relates to a reinforcing structure for a steel perforated beam.

従来から、鉄骨梁において、開口が形成された梁端部を補強する補強構造が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1に開示された補強構造では、梁ブラケットと梁本体とを連結する梁継手部に、梁ブラケットのウェブ部と梁本体のウェブ部とにまたがって貫通孔(開口)が形成されている。この貫通孔の上下には梁ブラケットのウェブ部と梁本体のウェブ部とにまたがるアングルが設けられている。これらのアングルによって、貫通孔により断面欠損された梁継手部が補強されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a reinforcing structure that reinforces a beam end portion in which an opening is formed in a steel beam is known (for example, Patent Document 1). In the reinforcing structure disclosed in Patent Document 1, a through-hole (opening) is formed in the beam joint portion that connects the beam bracket and the beam main body across the web portion of the beam bracket and the web portion of the beam main body. . Above and below the through-holes, there are provided angles that span the web portion of the beam bracket and the web portion of the beam body. These angles reinforce the beam joint portion having a cross-sectional defect by the through hole.

特開平5−179756号公報JP-A-5-179756

しかしながら、特許文献1に開示された補強構造では、梁ブラケットのウェブ部及び梁本体のウェブ部に、アングルの中央部を高力ボルトで摩擦接合するため、アングルの上下端部が梁ブラケットのウェブ部及び梁本体のウェブ部に一体化されず、自由端部となる。従って、梁ブラケットのウェブ部及び梁本体のウェブ部に作用するせん断力に対し、アングルの上下端部が抵抗できず、十分な補強効果を得ることが困難な場合がある。   However, in the reinforcing structure disclosed in Patent Document 1, since the central portion of the angle is frictionally joined to the web portion of the beam bracket and the web portion of the beam body with a high-strength bolt, the upper and lower ends of the angle are the web of the beam bracket. It is not integrated with the web part of the beam part and the beam body, but becomes a free end part. Therefore, the upper and lower ends of the angle cannot resist the shear force acting on the web portion of the beam bracket and the web portion of the beam body, and it may be difficult to obtain a sufficient reinforcing effect.

本発明は、上記の事実を考慮し、補強効果が向上された鉄骨有孔梁の補強構造を得ることを目的とする。   In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a steel perforated beam reinforcing structure with improved reinforcing effect.

請求項1に記載の鉄骨有孔梁の補強構造は、梁継手部を避けてウェブ部に貫通孔が形成された鉄骨梁と、前記ウェブ部の片面に設けられ、長手方向を前記鉄骨梁の梁軸方向にして前記貫通孔の上下にそれぞれ配置されると共に、上下端部が前記ウェブ部に接合された補強プレートと、を備えている。   The reinforcing structure for a steel perforated beam according to claim 1 is provided on one side of the steel beam in which a through hole is formed in a web portion while avoiding a beam joint portion, and the longitudinal direction of the steel beam is A reinforcing plate having upper and lower ends joined to the web portion, respectively, and arranged above and below the through hole in the beam axis direction.

請求項1に係る鉄骨有孔梁の補強構造によれば、補強プレートの上下端部をウェブ部に接合したことにより、鉄骨梁のウェブ部に作用するせん断力に対し、補強プレートが全断面積で抵抗可能になる。従って、補強プレートの補強効果が向上する。   According to the reinforcing structure for a steel perforated beam according to claim 1, the upper and lower ends of the reinforcing plate are joined to the web portion, so that the reinforcing plate has a total cross-sectional area against the shearing force acting on the web portion of the steel beam. It becomes possible to resist. Therefore, the reinforcing effect of the reinforcing plate is improved.

なお、本発明における鉄骨梁は、梁継手部を有するブラケットタイプの鉄骨梁だけでなく、梁継手部を有しないノンブラケットタイプの鉄骨梁も含む概念である。   The steel beam in the present invention is a concept including not only a bracket type steel beam having a beam joint part but also a non-bracket type steel beam having no beam joint part.

請求項2に記載の鉄骨有孔梁の補強構造は、請求項1に記載の鉄骨有孔梁の補強構造において、前記梁軸方向と直交しかつ前記貫通孔の中心を通る切断面で前記補強プレート及び前記ウェブ部を切断したときに、前記補強プレートの断面積の合計値が、前記貫通孔により欠損された前記ウェブ部の最大欠損断面積以上とされ、前記切断面から前記補強プレートの長手方向両端までの長さをそれぞれS,S、前記貫通孔の半径をRとしたときに、前記補強プレートがL形鋼の場合、S≧2.5R、かつS≧2.5Rとされ、前記補強プレートがL形鋼以外の場合、S≧3.0R、かつS≧3.0Rとされている。 The steel perforated beam reinforcing structure according to claim 2 is the steel perforated beam reinforcing structure according to claim 1, wherein the reinforcing surface is cut at a cut surface perpendicular to the beam axis direction and passing through the center of the through hole. When the plate and the web part are cut, the total value of the cross-sectional areas of the reinforcing plate is equal to or larger than the maximum defective cross-sectional area of the web part lost by the through hole, and the longitudinal direction of the reinforcing plate from the cut surface When the length to both ends in the direction is S 1 and S 2 , and the radius of the through hole is R, when the reinforcing plate is L-shaped steel, S 1 ≧ 2.5R and S 2 ≧ 2.5R When the reinforcing plate is other than L-shaped steel, S 1 ≧ 3.0R and S 2 ≧ 3.0R.

請求項2に係る鉄骨有孔梁の補強構造によれば、ウェブ部に貫通孔がない無孔(無開口)の鉄骨梁と同等の力学的性状を得ることができる。   According to the reinforcing structure of a steel perforated beam according to claim 2, it is possible to obtain a mechanical property equivalent to that of a non-piercing (no opening) steel beam having no through hole in the web portion.

請求項3に記載の鉄骨有孔梁の補強構造は、請求項1に記載の鉄骨有孔梁の補強構造において、前記梁軸方向と直交しかつ前記貫通孔の中心を通る切断面で前記補強プレート及び前記ウェブ部を切断したときに、前記補強プレートの断面積の合計値が、前記貫通孔により欠損された前記ウェブ部の最大欠損断面積以上とされ、前記鉄骨梁が接合される鉄骨柱によって拘束される前記ウェブ部の拘束端から前記貫通孔の中心までの距離をD、前記貫通孔の半径をR、前記切断面から前記鉄骨柱側の前記補強プレートの長手方向一端までの長さをS、前記切断面から前記補強プレートの長手方向他端までの長さをSとしたときに、前記補強プレートがL形鋼の場合、1.75R≦D≦2.75R、かつD−0.25R≦S≦D、かつS≧2.5Rとされ、前記補強プレートがL形鋼以外の場合、1.75R≦D≦3.25R、かつD−0.25R≦S≦D、かつS≧3.0Rとされている。 The steel perforated beam reinforcing structure according to claim 3 is the steel perforated beam reinforcing structure according to claim 1, wherein the reinforcing surface is cut along a cross section perpendicular to the beam axis direction and passing through the center of the through hole. A steel column to which the steel beam is joined when the total value of the cross-sectional areas of the reinforcing plate is equal to or greater than the maximum deficient cross-sectional area of the web part lost by the through hole when the plate and the web part are cut The distance from the restraining end of the web portion restrained by the center to the center of the through hole is D, the radius of the through hole is R, the length from the cut surface to one end in the longitudinal direction of the reinforcing plate on the steel column side S 1 , and when the length from the cut surface to the other longitudinal end of the reinforcing plate is S 2 , when the reinforcing plate is L-shaped steel, 1.75R ≦ D ≦ 2.75R, and D -0.25R ≦ S 1 ≦ D, and S Is a ≧ 2.5R, when the reinforcing plate is non-L-shaped steel, are the 1.75R ≦ D ≦ 3.25R, and D-0.25R ≦ S 1 ≦ D and S 2 ≧ 3.0R, Yes.

請求項3に係る鉄骨有孔梁の補強構造によれば、ウェブ部に貫通孔がない無孔(無開口)の鉄骨梁と同等の力学的性状を得ることができる。また、補強プレートの長さSと比較して、鉄骨柱側の補強プレートの長さSを短くすることができる。従って、補強プレートの材料コストを削減することができる。 According to the reinforcing structure for a steel perforated beam according to claim 3, it is possible to obtain a mechanical property equivalent to that of a non-piercing (no opening) steel beam having no through hole in the web portion. Further, as compared with the length S 2 of the reinforcing plate, it is possible to shorten the length S 1 of the reinforcing plate of steel pillar side. Therefore, the material cost of the reinforcing plate can be reduced.

以上説明したように、本発明に係る鉄骨有孔梁の補強構造によれば、補強効果を向上することができる。   As described above, according to the steel perforated beam reinforcing structure according to the present invention, the reinforcing effect can be improved.

(A)は本発明の一実施形態に係る鉄骨有孔梁の補強構造が適用されたH形鋼梁を示す正面図であり、(B)は図1(A)の1B−1B線断面図である。(A) is a front view which shows the H-shaped steel beam to which the reinforcement structure of the steel perforated beam which concerns on one Embodiment of this invention was applied, (B) is the 1B-1B sectional view taken on the line of FIG. 1 (A). It is. (A)は図1(B)の一部拡大断面図であり、(B)は比較例を示す図2(A)に相当する断面図である。(A) is a partially enlarged sectional view of FIG. 1 (B), and (B) is a sectional view corresponding to FIG. 2 (A) showing a comparative example. 本発明の一実施形態に係る鉄骨有孔梁の補強構造の変形例が適用されたH形鋼梁を示す正面図である。It is a front view which shows the H-shaped steel beam to which the modification of the reinforcement structure of the steel perforated beam which concerns on one Embodiment of this invention was applied. (A)は本発明の一実施形態に係る鉄骨有孔梁の補強構造の変形例が適用されたH形鋼梁を示す正面図であり、(B)は図4(A)の4B−4B線断面図である。(A) is a front view which shows the H-shaped steel beam to which the modification of the reinforcement structure of the steel perforated beam which concerns on one Embodiment of this invention was applied, (B) is 4B-4B of FIG. 4 (A). It is line sectional drawing. 本発明の一実施形態に係る鉄骨有孔梁の補強構造の変形例が適用されたH形鋼梁を示す正面図である。It is a front view which shows the H-shaped steel beam to which the modification of the reinforcement structure of the steel perforated beam which concerns on one Embodiment of this invention was applied. (A)及び(B)は、本発明の一実施形態に係る鉄骨有孔梁の補強構造の変形例が適用されたH形鋼梁を示す正面図である。(A) And (B) is a front view which shows the H-shaped steel beam to which the modification of the reinforcement structure of the steel perforated beam which concerns on one Embodiment of this invention was applied. 本発明の一実施形態に係る鉄骨有孔梁の補強構造の変形例が適用された鉄骨梁を示す図1(B)に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 1 (B) which shows the steel beam to which the modification of the reinforcement structure of the steel perforated beam which concerns on one Embodiment of this invention was applied. (A)は解析モデルの基本モデルを示す正面図であり、(B)は図8(A)の8B−8B線断面である。(A) is a front view which shows the basic model of an analysis model, (B) is the 8B-8B sectional view of FIG. 8 (A). 他の解析モデルを示す図8(B)に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 8 (B) which shows another analysis model. 性能解析に用いた解析モデルの詳細を示す表である。It is a table | surface which shows the detail of the analysis model used for performance analysis. (A)は解析結果の評価項目である全塑性耐力を説明するための模式グラフであり、(B)は同評価項目である塑性変形倍率を説明するための模式グラフである。(A) is a schematic graph for demonstrating the total plastic yield strength which is an evaluation item of an analysis result, (B) is a schematic graph for demonstrating the plastic deformation magnification which is the evaluation item. 解析結果から得られた荷重変位関係を示すグラフである。It is a graph which shows the load displacement relationship obtained from the analysis result. 解析結果から得られた荷重変位関係を示すグラフである。It is a graph which shows the load displacement relationship obtained from the analysis result. 解析結果から得られた荷重変位関係を示すグラフである。It is a graph which shows the load displacement relationship obtained from the analysis result. 解析結果から得られた荷重変位関係を示すグラフである。It is a graph which shows the load displacement relationship obtained from the analysis result.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る鉄骨有孔梁の補強構造について説明する。   Hereinafter, a steel perforated beam reinforcing structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1(A)及び図1(B)には、本実施形態に係る鉄骨有孔梁の補強構造が適用された鉄骨梁としてのH形鋼梁10が示されている。なお、矢印Xは、鉄骨梁の梁軸方向を示しており、梁軸方向のうち鉄骨梁の端部(鉄骨柱)に向う方向を梁軸方向外側とし、鉄骨梁の中央部に向う方向を梁軸方向内側として以下説明する。   1 (A) and 1 (B) show an H-shaped steel beam 10 as a steel beam to which the steel perforated beam reinforcing structure according to this embodiment is applied. The arrow X indicates the beam axis direction of the steel beam. Of the beam axis directions, the direction toward the end of the steel beam (steel column) is the beam axis direction outer side, and the direction toward the center of the steel beam is This will be described below as the inner side in the beam axis direction.

H形鋼梁10は、鉄骨柱30と図示しない鉄骨柱の間に架設されている。このH形鋼梁10は、図示しない梁本体と、梁本体の長手方向両端部にそれぞれ連結された梁ブラケット12とを備えている。梁ブラケット12はFAランク相当のH形鋼で構成され、梁ブラケット12の端部が鉄骨柱30に外側面に突き当てられて溶接等により接合されている。なお、梁ブラケット12は工場等で予め鉄骨柱30に接合されており、現場において梁ブラケット12に梁本体を溶接や高力ボルト等で連結することにより、H形鋼梁10が構成されている。また、本実施形態では、鉄骨柱30が角形鋼管で構成されているが、H形鋼等で構成しても良い。   The H-shaped steel beam 10 is constructed between the steel column 30 and a steel column (not shown). The H-shaped steel beam 10 includes a beam body (not shown) and beam brackets 12 respectively connected to both ends in the longitudinal direction of the beam body. The beam bracket 12 is made of H-shaped steel equivalent to FA rank, and the end of the beam bracket 12 is abutted against the outer surface of the steel column 30 and joined by welding or the like. In addition, the beam bracket 12 is joined to the steel column 30 in advance at a factory or the like, and the H-shaped steel beam 10 is configured by connecting the beam main body to the beam bracket 12 by welding, high-strength bolts, or the like. . Moreover, in this embodiment, although the steel column 30 is comprised with the square steel pipe, you may comprise with H-section steel etc.

鉄骨梁としての梁ブラケット12は、上下一対のフランジ部12Aと、これらのフランジ部12Aを繋ぐウェブ部12Bとを備えている。梁ブラケット12のウェブ部12Bの一端は、鉄骨柱30の外側面に突き当てられて溶接されており、鉄骨柱30によってその変形が拘束された拘束端12BKとされている。また、ウェブ部12Bには、設備等に用いられる貫通孔14が形成されている。貫通孔14は中心Cを中心とした半径Rの円形の孔で、梁ブラケット12と梁本体(図示省略)との梁継手部(連結部)を避けて鉄骨柱30側の塑性化領域に形成されている。この貫通孔14によって、梁ブラケット12のウェブ部12Bが部分的に欠損されている。なお、ここでいう塑性化領域とは、地震力を受けたときに、最初に塑性化し易いH形鋼梁10の端部側の領域を意味し、例えば、H形鋼梁10の梁端から梁成の1〜2倍の領域である。   The beam bracket 12 as a steel beam includes a pair of upper and lower flange portions 12A and a web portion 12B that connects these flange portions 12A. One end of the web portion 12 </ b> B of the beam bracket 12 is abutted and welded to the outer surface of the steel column 30, and is a constrained end 12 </ b> BK whose deformation is constrained by the steel column 30. Moreover, the through-hole 14 used for an installation etc. is formed in the web part 12B. The through hole 14 is a circular hole having a radius R with the center C as the center, and is formed in the plasticized region on the steel column 30 side avoiding the beam joint portion (connecting portion) between the beam bracket 12 and the beam body (not shown). Has been. Due to the through hole 14, the web portion 12 </ b> B of the beam bracket 12 is partially missing. Note that the plasticized region here means a region on the end side of the H-shaped steel beam 10 that is easily plasticized first when subjected to seismic force, for example, from the beam end of the H-shaped steel beam 10. It is an area that is 1 to 2 times the beam formation.

梁ブラケット12のフランジ部12Aの片面には、一対の補強プレート16が設けられている。一対の補強プレート16は、その断面積が全長に渡って略一定とされたフラットバー(平鋼板)で構成され、ウェブ部12Bにおける貫通孔14の上下(上下方向両側)に重ねられている。また、一対の補強プレート16は、長手方向を梁軸方向(矢印X方向)にして略平行に配置されており、正面視にて長手方向一端(梁軸方向外側の一端)Loが貫通孔14よりも梁軸方向外側に位置すると共に、長手方向他端(梁軸方向内側の他端)Liが貫通孔14よりも梁軸方向内側に位置している。   A pair of reinforcing plates 16 are provided on one surface of the flange portion 12 </ b> A of the beam bracket 12. The pair of reinforcing plates 16 is formed of a flat bar (flat steel plate) whose cross-sectional area is substantially constant over the entire length, and is superimposed above and below (on both sides in the vertical direction) the through-hole 14 in the web portion 12B. The pair of reinforcing plates 16 are arranged substantially in parallel with the longitudinal direction being the beam axis direction (arrow X direction), and one end in the longitudinal direction (one end outside the beam axis direction) Lo is a through-hole 14 in a front view. The other end in the longitudinal direction (the other end in the beam axis direction) Li is located on the inner side in the beam axis direction than the through hole 14.

また、図2(A)に示されるように、補強プレート16の上下端部(長辺側の端部)としての上端部16A及び下端部16Bは、梁ブラケット12のウェブ部12Bの表面に接合されている。具体的には、補強プレート16は、上端部16A及び下端部16Bがその全長に渡ってウェブ部12Bに隅肉溶接で連続溶接されている。これにより、梁ブラケット12のウェブ部12Bに作用するせん断力に対し、補強プレート16が全断面積で抵抗可能になっている。   2A, the upper end 16A and the lower end 16B as the upper and lower ends (ends on the long side) of the reinforcing plate 16 are joined to the surface of the web portion 12B of the beam bracket 12. As shown in FIG. Has been. Specifically, the upper end 16A and the lower end 16B of the reinforcing plate 16 are continuously welded to the web portion 12B by fillet welding over the entire length thereof. Thereby, the reinforcing plate 16 can resist the shearing force acting on the web portion 12B of the beam bracket 12 with the entire cross-sectional area.

なお、本実施形態では、補強プレート16の長手方向一端16Lo及び長手方向他端16Liが梁ブラケット12のウェブ部12Bの表面に接合されていないが、溶接等で接合しても良い。また、補強プレート16の上端部16A及び下端部16Bをエポキシ樹脂等の接着剤で梁ブラケット12のウェブ部12Bの表面に接合しても良い。また、補強プレート16は、溶接代を残して上端部16A又は下端部16Bを貫通孔14の縁に近づけることが望ましい。   In this embodiment, the longitudinal end 16Lo and the longitudinal other end 16Li of the reinforcing plate 16 are not joined to the surface of the web portion 12B of the beam bracket 12, but may be joined by welding or the like. Further, the upper end portion 16A and the lower end portion 16B of the reinforcing plate 16 may be joined to the surface of the web portion 12B of the beam bracket 12 with an adhesive such as epoxy resin. Further, it is desirable that the reinforcing plate 16 has the upper end portion 16A or the lower end portion 16B close to the edge of the through hole 14 while leaving a welding allowance.

次に、補強プレート16の各種設定値について詳説する。なお、以下で説明する設定値は、後述する性能解析の結果に基づくものである。   Next, various setting values of the reinforcing plate 16 will be described in detail. Note that the setting values described below are based on the results of performance analysis described later.

先ず、補強プレート16の断面積について説明する。   First, the cross-sectional area of the reinforcing plate 16 will be described.

各補強プレート16の断面積は、貫通孔14によるウェブ部12Bの欠損を補うように設定されている。具体的には、図1(B)に示されるように、梁軸方向(矢印X方向)と直交し、貫通孔14の中心Cを通る切断面CP(1B−1B線)で切断した梁ブラケット12及び各補強プレート16の断面において、2本の補強プレート16の断面積Fの合計値Fsumが、貫通孔14による梁ブラケット12のウェブ部12Bの最大断面欠損面積Gmax以上(Fsum≧Gmax)になるように設定されている。この図1(B)に示される断面では、切断面CPが貫通孔14の中心Cを通るため、貫通孔14による梁ブラケット12のウェブ部12Bの断面欠損面積が最大となっている。 The cross-sectional area of each reinforcing plate 16 is set so as to compensate for the loss of the web portion 12 </ b> B caused by the through hole 14. Specifically, as shown in FIG. 1B, a beam bracket cut at a cutting plane CP (line 1B-1B) perpendicular to the beam axis direction (arrow X direction) and passing through the center C of the through hole 14. 12 and the cross section of each reinforcing plate 16, the total value F sum of the cross sectional areas F of the two reinforcing plates 16 is equal to or larger than the maximum cross sectional defect area G max of the web portion 12B of the beam bracket 12 by the through hole 14 (F sum ≧ G max ). In the cross section shown in FIG. 1B, since the cut surface CP passes through the center C of the through hole 14, the cross-sectional defect area of the web portion 12B of the beam bracket 12 by the through hole 14 is maximized.

なお、図1(A)及び図2(A)にそれぞれ示されるように、各補強プレート16の幅(上下方向の長さ)Wは貫通孔14の半径R以上(W≧R)、各補強プレート16の板厚tは梁ブラケット12のウェブ部12Bの板厚u以上(t≧u)に設定することが好ましい。また、溶接の施工性の観点から、補強プレート16の板厚tは、梁ブラケット12のウェブ部12Bの板厚uのワンサイズアップ以下に設定することが好ましい。   1A and 2A, the width (length in the vertical direction) W of each reinforcing plate 16 is not less than the radius R of the through hole 14 (W ≧ R), and each reinforcing plate The plate thickness t of the plate 16 is preferably set to be equal to or greater than the plate thickness u of the web portion 12B of the beam bracket 12 (t ≧ u). Further, from the viewpoint of welding workability, the plate thickness t of the reinforcing plate 16 is preferably set to be one size up or less than the plate thickness u of the web portion 12B of the beam bracket 12.

また、本実施形態では、各補強プレート16の断面積Fを略同一に設定したがこれに限らない。各補強プレート16の断面積Fは、前述した条件を満たせば良く、例えば、各補強プレート16の幅W、板厚t等を異なる値に設定しても良い。   Moreover, in this embodiment, although the cross-sectional area F of each reinforcement plate 16 was set substantially the same, it is not restricted to this. The cross-sectional area F of each reinforcing plate 16 only needs to satisfy the above-described conditions. For example, the width W and the thickness t of each reinforcing plate 16 may be set to different values.

次に、補強プレート16の長手方向の長さについて説明する。   Next, the length of the reinforcing plate 16 in the longitudinal direction will be described.

図1(A)に示されるように、切断面CPから梁軸方向に沿った補強プレート16の長手方向他端16Liまでの長さ(必要長さ)Sは、下記式(1)を満たすように設定されている。
≧3R ・・・(1)
As shown in FIG. 1 (A), the other longitudinal end 16Li to the length (length required) S 2 of the reinforcing plate 16 along the beam axis from the cutting plane CP may satisfy the following formula (1) Is set to
S 2 ≧ 3R (1)

一方、切断面CPから梁軸方向に沿った補強プレート16の長手方向一端16Loまでの長さ(必要長さ)Sは、梁ブラケット12のウェブ部12Bの拘束端12BKから梁軸方向に沿った貫通孔14の中心Cまでの距離をDとしたときに、下記式(2)及び式(3)を満たすように設定されている。
1.75R≦D≦3.25Rの場合、
D−0.25R≦S≦D ・・・(2)
2.25R<Dの場合、
≧3R ・・・(3)
On the other hand, one longitudinal end 16Lo to the length (length required) S 1 of the cut surface reinforcing plate 16 along the beam axis from the CP, along the beam axis from the restrained end 12BK of the web portion 12B of the beam brackets 12 When the distance to the center C of the through hole 14 is D, the following formulas (2) and (3) are satisfied.
When 1.75R ≦ D ≦ 3.25R,
D−0.25R ≦ S 1 ≦ D (2)
2. When 25R <D,
S 1 ≧ 3R (3)

ここで、梁ブラケット12のウェブ部12Bにおける拘束端12BKは、その変形が鉄骨柱30によって拘束される。従って、ウェブ部12Bにおける拘束端12BK付近の領域(以下、「拘束端側領域E」という)では、鉄骨柱30による補強効果が得られるため、局部座屈が発生し難くなっている。そのため、拘束端側領域Eは、補強プレート16によって補強する必要がない。従って、貫通孔14によるウェブ部12Bの耐力低下領域と拘束端側領域Eとが重複する場合は、その重複量に応じて補強プレート16の必要長さSが前述した必要長さSよりも短くなる。 Here, the deformation of the restraining end 12BK in the web portion 12B of the beam bracket 12 is restrained by the steel column 30. Therefore, in the region near the restraint end 12BK in the web portion 12B (hereinafter referred to as “constraint end side region E”), the reinforcing effect by the steel column 30 is obtained, so that local buckling hardly occurs. Therefore, it is not necessary to reinforce the restraint end region E with the reinforcing plate 16. Therefore, if the strength reduction region of the web portion 12B by the through-hole 14 and the restraining end region E overlap, than the overlapping amount required length required length S 1 of the reinforcing plate 16 mentioned above in accordance with the of S 2 Is also shortened.

本実施形態では、梁ブラケット12の拘束端12BKから貫通孔14側(梁軸方向内側)へ0.25Rまでの領域(V=0.25R)が拘束端側領域Eとされており、貫通孔14によるウェブ部12Bの耐力低下領域が拘束端側領域Eと重複するように、即ち、1.75R≦D≦3.25Rの範囲内に貫通孔14が形成されている。従って、補強プレート16の長さSは、上記式(2)を満たすように設定されている。なお、補強プレート16の長さSの最小値は1.5Rである。 In the present embodiment, a region (V = 0.25R) from the constraining end 12BK of the beam bracket 12 to the through hole 14 side (inward in the beam axis direction) 0.25R is defined as a constraining end side region E. The through hole 14 is formed so that the proof strength lowering region of the web portion 12B by 14 overlaps with the constraining end side region E, that is, within the range of 1.75R ≦ D ≦ 3.25R. Thus, the length S 1 of the reinforcing plate 16 is set so as to satisfy the above equation (2). The minimum value of the length S 1 of the reinforcing plate 16 is 1.5R.

一方、図3に示されるように、貫通孔14によるウェブ部12Bの耐力低下領域と拘束端側領域Eとが重複しないように、即ち、3.25R<Dの範囲内に貫通孔14が形成されている場合は、上記式(3)を満たすように補強プレート16の長さSが設定される。この場合、鉄骨柱による補強効果が得られないため、補強プレート16の必要長さSは、前述した補強プレート16の長さS(式(1)参照)と同じになる。 On the other hand, as shown in FIG. 3, the through-hole 14 is formed so that the proof strength reduction region of the web portion 12 </ b> B and the constrained end side region E by the through-hole 14 do not overlap, that is, within the range of 3.25R <D. If it is, the length S 1 of the reinforcing plate 16 so as to satisfy the above equation (3) is set. In this case, since the reinforcing effect of the steel columns can not be obtained, should the length S 1 of the reinforcing plate 16 is the same as the length S 2 of the reinforcing plate 16 described above (see equation (1)).

次に、本実施形態に係る作用について説明する。   Next, the operation according to this embodiment will be described.

図2(A)に示されるように、梁ブラケット12のウェブ部12Bの片面には、一対の補強プレート16が設けられている。これらの補強プレート16は、ウェブ部12Bにおける貫通孔14の上下に配置されており、その上端部16A及び下端部16Bがウェブ部12Bの表面に接合されている。即ち、補強プレート16の上端部16A及び下端部16Bが、梁ブラケット12のウェブ部12Bに一体化されている。これにより、梁ブラケット12のウェブ部12Bに作用するせん断力に対し、補強プレート16がその全断面積で抵抗可能となり、補強プレート16の所定断面におけるせん断応力分布Qが矩形となる。従って、補強プレート16の補強効果が向上する。   As shown in FIG. 2A, a pair of reinforcing plates 16 are provided on one side of the web portion 12B of the beam bracket 12. These reinforcing plates 16 are arranged above and below the through hole 14 in the web portion 12B, and the upper end portion 16A and the lower end portion 16B are joined to the surface of the web portion 12B. That is, the upper end portion 16 </ b> A and the lower end portion 16 </ b> B of the reinforcing plate 16 are integrated with the web portion 12 </ b> B of the beam bracket 12. As a result, the reinforcing plate 16 can resist the shearing force acting on the web portion 12B of the beam bracket 12 with its entire cross-sectional area, and the shear stress distribution Q in the predetermined cross section of the reinforcing plate 16 becomes rectangular. Therefore, the reinforcing effect of the reinforcing plate 16 is improved.

一方、図2(B)に示される比較例のように、高力ボルト40及びナット42によって補強プレート16の中央部を梁ブラケット12のウェブ部12Bに接合する構成では、補強プレート16の上端部16A及び下端部16Bが梁ブラケット12のウェブ部12Bに一体化されず、自由端部となる。従って、梁ブラケット12のウェブ部12Bに作用するせん断力に対し、補強プレート16の上端部16A及び下端部16Bが抵抗できず、所定断面におけるせん断応力分布Qがパラボラ形状(半円形状)となる。従って、補強プレート16の補強効果が低下する。   On the other hand, as in the comparative example shown in FIG. 2B, in the configuration in which the central portion of the reinforcing plate 16 is joined to the web portion 12B of the beam bracket 12 by the high strength bolt 40 and the nut 42, the upper end portion of the reinforcing plate 16 is used. 16A and the lower end part 16B are not integrated with the web part 12B of the beam bracket 12, but become a free end part. Therefore, the upper end portion 16A and the lower end portion 16B of the reinforcing plate 16 cannot resist the shearing force acting on the web portion 12B of the beam bracket 12, and the shear stress distribution Q in a predetermined cross section becomes a parabolic shape (semicircular shape). . Accordingly, the reinforcing effect of the reinforcing plate 16 is reduced.

このように本実施形態では、補強プレート16の上端部16A及び下端部16Bを梁ブラケット12のウェブ部12Bの表面に接合することにより、梁ブラケット12のウェブ部12Bに作用するせん断力に対して補強プレート16がその全断面積で抵抗するため、補強プレート16の補強効果が向上する。   As described above, in the present embodiment, the upper end portion 16A and the lower end portion 16B of the reinforcing plate 16 are joined to the surface of the web portion 12B of the beam bracket 12, so that the shearing force acting on the web portion 12B of the beam bracket 12 can be prevented. Since the reinforcing plate 16 resists with its entire cross-sectional area, the reinforcing effect of the reinforcing plate 16 is improved.

また、本実施形態では、梁ブラケット12のウェブ部12Bの片面に一対の補強プレート16を設ける構成であるため、当該ウェブ部12Bの両面に一対の補強プレート16を設ける構成と比較して施工性が向上する。   Moreover, in this embodiment, since it is the structure which provides a pair of reinforcement plate 16 on the single side | surface of the web part 12B of the beam bracket 12, it is workability compared with the structure which provides a pair of reinforcement plate 16 on both surfaces of the said web part 12B. Will improve.

更に、従来技術(例えば、特許文献1)のように、梁ブラケットと梁本体とを連結する梁継手部に形成された貫通孔の上下に、梁ブラケットのウェブ部と梁本体のウェブ部とにまたがるようにアングルを設けた構成では、梁継手部において梁ブラケットのウェブ部と梁本体のウェブ部とが連続しておらず、これらのウェブ部がせん断力に対して抵抗しない。従って、梁継手部に作用するせん断力には主としてアングルが抵抗するため、アングルの耐力負担が大きくなる。また、梁ブラケットのウェブ部と梁本体のウェブ部とが連続しないため、アングルにはせん断力だけでなく、局所的な曲げモーメント(局所曲げモーメント)が作用する。従って、アングルの耐力負担が更に大きくなるため、アングルの必要板厚等が厚くなる。   Further, as in the prior art (for example, Patent Document 1), the web portion of the beam bracket and the web portion of the beam body are formed above and below the through-hole formed in the beam joint portion connecting the beam bracket and the beam body. In the configuration in which the angle is provided so as to extend, the web portion of the beam bracket and the web portion of the beam body are not continuous in the beam joint portion, and these web portions do not resist the shearing force. Therefore, since the angle mainly resists the shearing force acting on the beam joint portion, the bearing load of the angle increases. Further, since the web portion of the beam bracket and the web portion of the beam body are not continuous, not only the shearing force but also a local bending moment (local bending moment) acts on the angle. Therefore, since the load-bearing load of the angle is further increased, the required plate thickness of the angle is increased.

これに対して本実施形態では、梁継手部を避けて梁ブラケット12のウェブ部12Bに貫通孔14を形成し、この貫通孔14の上下に補強プレート16を設ける構成であるため、補強プレート16、及び貫通孔14の周辺に残存するウェブ部12Bがせん断力に対して抵抗する。従って、従来技術と比較して、補強プレート16の耐力負担が小さくなるため、補強プレート16の板厚等を薄くすることができる。   On the other hand, in the present embodiment, since the through hole 14 is formed in the web portion 12B of the beam bracket 12 while avoiding the beam joint portion, and the reinforcing plate 16 is provided above and below the through hole 14, the reinforcing plate 16 is provided. And the web part 12B remaining around the through hole 14 resists the shearing force. Therefore, compared to the prior art, the load bearing strength of the reinforcing plate 16 is reduced, so that the thickness of the reinforcing plate 16 can be reduced.

また、他の従来技術として、貫通孔の外周に沿ってリングプレート(リング状の当て板)等を梁ブラケット等のウェブ部に接合する補強方法がある。この補強方法では、リングプレートの形状が円形であることから、鋼材からリングプレートを切りだすときに鋼材の無駄が生じる。さらに、溶接代を確保するためにウェブ部の貫通孔よりも大きな貫通孔を有するリングプレートを形成する必要があるため、鋼材の無駄が大きい。   As another conventional technique, there is a reinforcing method in which a ring plate (ring-shaped contact plate) or the like is joined to a web portion such as a beam bracket along the outer periphery of the through hole. In this reinforcing method, since the ring plate has a circular shape, the steel material is wasted when the ring plate is cut out from the steel material. Furthermore, since it is necessary to form a ring plate having a through hole larger than the through hole of the web portion in order to secure the welding allowance, the waste of the steel material is great.

これに対して本実施形態では、補強プレート16の形状が矩形であることから、鋼板から補強プレート16を効率よく切り出すことができるため、鋼材の無駄が少ない。更に、後述する性能解析の結果に基づいて、各補強プレート16の断面積Fの合計値Fsum、及び長さS,Sが設定されている。従って、過剰な補強を抑制することができるため、補強プレート16の鋼材の無駄を省くことができる。更に、後述する性能解析の結果に基づいて、各補強プレート16の断面積Fの合計値Fsum、及び長さS,Sを設定することにより、貫通孔14がない梁ブラケット12と同等の力学的性状を得ることができる。 On the other hand, in this embodiment, since the shape of the reinforcement plate 16 is a rectangle, since the reinforcement plate 16 can be cut out efficiently from a steel plate, there is little waste of steel materials. Furthermore, based on the result of the performance analysis described later, the total value F sum and the lengths S 1 and S 2 of the cross-sectional area F of each reinforcing plate 16 are set. Therefore, since excessive reinforcement can be suppressed, the waste of the steel material of the reinforcement plate 16 can be omitted. Furthermore, by setting the total value F sum of the cross-sectional areas F of the reinforcing plates 16 and the lengths S 1 and S 2 based on the results of performance analysis described later, it is equivalent to the beam bracket 12 without the through holes 14. The mechanical properties of can be obtained.

また、前述したように、梁ブラケット12のウェブ部12Bには、貫通孔14周辺部の耐力低下領域が拘束端12BK側の拘束端側領域Eと重複するように貫通孔14が形成されている。従って、鉄骨柱30によって貫通孔14周辺部の耐力低下領域が補強されるため、切断面CPから梁軸方向内側へ延びる補強プレート16の長手方向他端16Liまでの長さSと比較して、切断面CPから梁軸方向外側(鉄骨柱30側)へ延びる補強プレート16の長手方向一端16Loまでの長さSを短くすることができる。従って、補強プレート16の材料コストを削減することができる。更に、鉄骨柱30と補強プレート16の長手方向一端16Loとの間に拘束端側領域E分の隙間を空けることができるため、梁ブラケット12のウェブ部12Bに対する補強プレート16の接合作業が容易となる。 Further, as described above, the through hole 14 is formed in the web portion 12B of the beam bracket 12 so that the proof stress decreasing region around the through hole 14 overlaps the constraining end side region E on the constraining end 12BK side. . Accordingly, the steel column 30 reinforces the proof stress lowering region around the through hole 14, and therefore, compared with the length S 2 from the cut surface CP to the other longitudinal end 16 Li of the reinforcing plate 16 extending inward in the beam axis direction. , it is possible to shorten the longitudinal direction to one end 16Lo length S 1 of the reinforcing plate 16 extending from the cutting plane CP to the beam axis direction outward (steel columns 30 side). Therefore, the material cost of the reinforcing plate 16 can be reduced. Further, since a gap corresponding to the constraining end side region E can be formed between the steel column 30 and the longitudinal end 16Lo of the reinforcing plate 16, the joining operation of the reinforcing plate 16 to the web portion 12B of the beam bracket 12 is facilitated. Become.

以上説明したように、本実施形態に係る鉄骨有孔梁の補強構造によれば、貫通孔14が形成された梁ブラケット12のウェブ部12Bに対する補強プレート16の補強効果を向上することができる。   As described above, according to the steel perforated beam reinforcing structure according to this embodiment, the reinforcing effect of the reinforcing plate 16 on the web portion 12B of the beam bracket 12 in which the through hole 14 is formed can be improved.

次に、上記実施形態に係る鉄骨有孔梁の補強構造の変形例について説明する。   Next, a modified example of the steel perforated beam reinforcing structure according to the embodiment will be described.

上記実施形態では、補強プレート16としてフラットバーを用いたが、形鋼を用いても良い。例えば、図4(A)及び図4(B)に示される変形例のように、補強プレート18をL形鋼で構成しても良い。具体的には、補強プレート18はL形鋼で構成され、フランジ部18Tとウェブ部18Uとを備えている。この補強プレート18は、ウェブ部18Uを梁ブラケット12のウェブ部12Bに重ねると共に、フランジ部18Tを貫通孔14側に向けて配置されている。   In the said embodiment, although the flat bar was used as the reinforcement plate 16, shape steel may be used. For example, the reinforcing plate 18 may be made of L-shaped steel as in the modification shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). Specifically, the reinforcing plate 18 is made of L-shaped steel and includes a flange portion 18T and a web portion 18U. The reinforcing plate 18 is arranged such that the web portion 18U overlaps the web portion 12B of the beam bracket 12 and the flange portion 18T faces the through hole 14 side.

ここで、補強プレート18は、上記実施形態における補強プレート16の上端部16A又は下端部16Bに、当該上端部16A又は下端部16Bから補強プレート16の面外方向へ延出するフランジ部18Tを設けたものである。即ち、補強プレート18のウェブ部18Uが上記実施形態における補強プレート16(フラットバー、図1(A)参照)に相当し、その上端部18U1及び下端部18U2が梁ブラケット12のウェブ部12Bに隅肉溶接等で接合されている。また、2本の補強プレート18のウェブ部18Uの断面積Fの合計値Fsumが、貫通孔14による梁ブラケット12のウェブ部12Bの最大断面欠損面積Gmax以上(Fsum≧Gmax)になるように設定されている。 Here, the reinforcing plate 18 is provided with a flange portion 18T extending from the upper end portion 16A or the lower end portion 16B toward the out-of-plane direction of the reinforcing plate 16 on the upper end portion 16A or the lower end portion 16B of the reinforcing plate 16 in the above embodiment. It is a thing. That is, the web portion 18U of the reinforcing plate 18 corresponds to the reinforcing plate 16 (flat bar, see FIG. 1A) in the above embodiment, and the upper end portion 18U1 and the lower end portion 18U2 thereof are corners of the web portion 12B of the beam bracket 12. Joined by meat welding or the like. Further, the total value F sum of the cross-sectional areas F of the web portions 18U of the two reinforcing plates 18 is equal to or larger than the maximum cross-sectional defect area G max of the web portion 12B of the beam bracket 12 by the through hole 14 (F sum ≧ G max ). It is set to be.

更に、切断面CPから梁軸方向に沿った補強プレート18の長手方向他端18Liまでの長さ(必要長さ)Sは、下記式(4)を満たすように設定されている。
≧2.5R ・・・(4)
Furthermore, the other longitudinal end 18Li to the length (length required) S 2 of the cut surface reinforcing plate 18 along the beam axis from the CP is set so as to satisfy the following formula (4).
S 2 ≧ 2.5R (4)

一方、切断面CPから梁軸方向に沿った補強プレート18の長手方向一端18Loまで長さ(必要長さ)Sは、下記式(5)及び式(6)を満たすように設定されている。
1.75R≦D≦2.75Rの場合、
D−0.25R≦S≦D ・・・(5)
2.75R<Dの場合、
≧2.5R ・・・(6)
On the other hand, the length (required length) S 1 from the cut surface CP to the longitudinal end 18Lo of the reinforcing plate 18 along the beam axis direction is set so as to satisfy the following expressions (5) and (6). .
When 1.75R ≦ D ≦ 2.75R,
D−0.25R ≦ S 1 ≦ D (5)
If 2.75R <D,
S 1 ≧ 2.5R (6)

このように補強プレート18をL形鋼で構成することにより、フラットバーで構成された補強プレート16(図1(B)参照)と比較して、補強プレート18の必要長さS,Sを短くすることができる。従って、補強プレート18の材料コストを削減することができる。また、後述する性能解析の結果から分かるように、補強プレート16と比較してH形鋼梁10の変形性能を向上することができる。 By thus constructing the reinforcing plate 18 in the L-section steel, as compared with the reinforcing plate 16 formed of a flat bar (see FIG. 1 (B)), required length S 1 of the reinforcing plate 18, S 2 Can be shortened. Therefore, the material cost of the reinforcing plate 18 can be reduced. Further, as can be seen from the result of performance analysis described later, the deformation performance of the H-shaped steel beam 10 can be improved as compared with the reinforcing plate 16.

なお、補強プレートを構成する形鋼として、例えば、T形鋼、C形鋼、H形鋼、Z形鋼等を用いることも可能である。例えば、補強プレートをT形鋼で構成した場合は、梁ブラケット12のウェブ部12Bに重ねられるT形鋼のフランジ部が上記実施形態における補強プレート16(フラットバー)に相当する。また、補強プレートをC形鋼で構成した場合は、梁ブラケット12のウェブ部12Bに重ねられるC形鋼のウェブ部又はフランジ部が上記実施形態における補強プレート16(フラットバー)に相当する。なお、T形鋼、C形鋼、H形鋼、Z形鋼等で構成された補強プレートの必要条件は、前述したフラットバーで構成された補強プレートと同様である。   In addition, as a shape steel which comprises a reinforcement plate, it is also possible to use T-shaped steel, C-shaped steel, H-shaped steel, Z-shaped steel, etc., for example. For example, when the reinforcing plate is made of T-shaped steel, the flange portion of T-shaped steel that is superimposed on the web portion 12B of the beam bracket 12 corresponds to the reinforcing plate 16 (flat bar) in the above embodiment. When the reinforcing plate is made of C-shaped steel, the C-shaped steel web portion or the flange portion overlapped with the web portion 12B of the beam bracket 12 corresponds to the reinforcing plate 16 (flat bar) in the above embodiment. In addition, the necessary conditions of the reinforcement plate comprised with T-shape steel, C-shape steel, H-shape steel, Z-shape steel, etc. are the same as that of the reinforcement plate comprised with the flat bar mentioned above.

次に、上記実施形態では、梁継手部(図示省略)を有するブラケットタイプのH形鋼梁10を例に説明したが、上記実施形態は、梁継手部を有しないH形鋼梁についても適用可能である。例えば、図5には、ダイアフラム工法によって鉄骨柱30に接合されたノンブラケットタイプのH形鋼梁20が示されている。鉄骨梁としてのH形鋼梁20は、上下一対のFAランク相当のフランジ部20Aと、貫通孔14が形成されたFAランク相当のウェブ部20Bを備えている。このH形鋼梁20は、そのフランジ部20Aが鉄骨柱30の外周面に設けられた一対の外ダイアフラム32に溶接等で接合されると共に、そのウェブ部20Bが鉄骨柱30の外側面に設けられたガセットプレート34に重ねられて高力ボルト36によって接合されている。   Next, in the said embodiment, although the bracket type H-shaped steel beam 10 which has a beam joint part (illustration omitted) was demonstrated to the example, the said embodiment is applied also to the H-shaped steel beam which does not have a beam joint part. Is possible. For example, FIG. 5 shows a non-bracket type H-shaped steel beam 20 joined to a steel column 30 by a diaphragm method. The H-shaped steel beam 20 as a steel beam includes a pair of upper and lower flange portions 20A corresponding to the FA rank and a web portion 20B corresponding to the FA rank in which the through holes 14 are formed. The H-shaped steel beam 20 is joined by welding or the like to a pair of outer diaphragms 32 having a flange portion 20A provided on the outer peripheral surface of the steel column 30, and a web portion 20B provided on the outer surface of the steel column 30. The gusset plate 34 is overlapped and joined by a high-strength bolt 36.

このようにダイアフラム工法によって鉄骨柱30に接合されたH形鋼梁20には、一般に梁継手部が存在しないが、このようなH形鋼梁20についても上記実施形態は適用可能である。即ち、上記実施形態における梁継手部を避けてウェブ部に形成された貫通孔とは、梁継手部が必須であることを意味するものではなく、本変形例におけるH形鋼梁20のように梁継手部が存在しないウェブ部20Bに形成された貫通孔14も含む概念である。なお、ダイアフラムは、外ダイアフラム32に限らず、内ダイアフラム、通しダイアフラムでも良い。   As described above, the H-shaped steel beam 20 joined to the steel column 30 by the diaphragm method generally does not have a beam joint portion, but the embodiment can be applied to such an H-shaped steel beam 20 as well. That is, the through-hole formed in the web portion while avoiding the beam joint portion in the above embodiment does not mean that the beam joint portion is essential, as in the H-shaped steel beam 20 in this modification. It is a concept that also includes a through hole 14 formed in the web portion 20B in which no beam joint portion exists. The diaphragm is not limited to the outer diaphragm 32 but may be an inner diaphragm or a through diaphragm.

また、ガセットプレート34によって鉄骨柱30とH形鋼梁20のウェブ部20Bとを接合する構成では、ウェブ部20Bにおけるガセットプレート34の梁軸方向内側の端部34Aに沿った部位が、ウェブ部20Bの拘束端20BKとなる。従って、上記式(1)〜式(3)を用いる場合は、拘束端20BKを基準として貫通孔14の中心Cまでの距離Dを求めることになる。なお、ガセットプレート34に限らず、ガセットプレート34に相当する部材によって鉄骨柱30とH形鋼梁20のウェブ部20Bとが接合される場合についても同様である。   Moreover, in the structure which joins the steel column 30 and the web part 20B of the H-shaped steel beam 20 by the gusset plate 34, the site | part along the edge part 34A inside the beam axial direction of the gusset plate 34 in the web part 20B is a web part. It becomes the restraining end 20BK of 20B. Therefore, when using the above formulas (1) to (3), the distance D to the center C of the through hole 14 is obtained with reference to the constraint end 20BK. The same applies not only to the gusset plate 34 but also to the case where the steel column 30 and the web portion 20B of the H-shaped steel beam 20 are joined by a member corresponding to the gusset plate 34.

次に、図6(A)に示される変形例のように、梁ブラケット12のウェブ部12Bに2つの貫通孔22,24が隣接して形成されている場合は、一対の補強プレート26によってウェブ部12Bにおける2つの貫通孔22,24の周辺部を補強しても良い。   Next, when two through holes 22 and 24 are formed adjacent to the web portion 12B of the beam bracket 12 as in the modification shown in FIG. You may reinforce the peripheral part of the two through-holes 22 and 24 in the part 12B.

具体的には、梁ブラケット12のウェブ部12Bには、半径が異なる2つの貫通孔22,24が隣接して形成されている。貫通孔22は中心Cを中心とする半径Rの円形の孔とされ、貫通孔24は中心Cを中心とする半径R(R>R)の円形の孔とされている。これらの貫通孔22,24の上下には、2つの貫通孔22,24にまたがるように一対の補強プレート26がそれぞれ設けられている。なお、一対の補強プレート26は、梁ブラケット12のウェブ部12Bの片面に設けられている。 Specifically, in the web portion 12B of the beam bracket 12, two through holes 22 and 24 having different radii are formed adjacent to each other. The through hole 22 is a circular hole having a radius R 1 centered on the center C 1 , and the through hole 24 is a circular hole having a radius R 2 (R 1 > R 2 ) centered on the center C 2 . . A pair of reinforcing plates 26 are respectively provided above and below these through holes 22 and 24 so as to straddle the two through holes 22 and 24. The pair of reinforcing plates 26 are provided on one side of the web portion 12B of the beam bracket 12.

また、一対の補強プレート26に関し、貫通孔24の中心Cを通る切断面CPから梁軸方向に沿った補強プレート26の長手方向他端26Liまでの長さSは、上記式(1)を満たすように設定されており、貫通孔22の中心Cを通る切断面CPから梁軸方向に沿った補強プレート26の長手方向一端26Loまでの長さSは上記式(2)及び式(3)を満たすように設定されている。更に、補強プレート26の幅Wや断面積等の条件も、上記実施形態と同様である。 Also relates to a pair of reinforcing plates 26, the longitudinal direction to the other end 26Li length S 2 of the reinforcing plate 26 from the cutting plane CP 2 passing through the center C 2 along the beam axis direction of the through hole 24, the equation (1 ), And the length S 1 from the cut surface CP 1 passing through the center C 1 of the through hole 22 to the longitudinal end 26Lo of the reinforcing plate 26 along the beam axis direction is expressed by the above formula (2). And it is set to satisfy Equation (3). Furthermore, conditions such as the width W and the cross-sectional area of the reinforcing plate 26 are the same as in the above embodiment.

なお、本変形例では、補強プレート26の長さSは貫通孔22の半径Rを基準として設定され、補強プレート26の長さSは貫通孔24の半径Rを基準として設定される。例えば、補強プレート26の長さSを算出する際は、式(2)及び式(3)における半径Rとして貫通孔22の半径Rが用いられる。また、半径R及び半径Rの大きい方をRmaxとすると、補強プレート26の幅Wは、W≧Rmaxに設定されている。なお、貫通孔22の半径Rと貫通孔24の半径Rとは、同じでも良いし、R<Rでも良い。 In this modification, the length S 1 of the reinforcing plate 26 is set on the basis of the radius R 1 of the through hole 22, the length S 2 of the reinforcing plate 26 is set on the basis of the radius R 2 of the through-holes 24 The For example, when calculating the length S 1 of the reinforcing plate 26, the radius R 1 of the through hole 22 is used as the radius R in the formula (2) and (3). Further, assuming that the larger of the radius R 1 and the radius R 2 is R max , the width W of the reinforcing plate 26 is set such that W ≧ R max . Incidentally, the radius R 2 of the radius R 1 and the through hole 24 of the through hole 22 may be the same, may be R 1 <R 2.

このように2つの貫通孔22,24にまたがる一対の補強プレート26によってウェブ部12Bにおける貫通孔22,24の周辺部を補強することにより、2つの貫通孔22,24を別々の補強プレート26で補強する構成と比較して、補強プレート26の数を低減することができる。従って、施工性が向上する。また、2つの貫通孔22,24の周辺部に対する補強を別々に検討し、貫通孔22の周辺部にのみ補強が必要な場合であっても、貫通孔22に貫通孔24が接近していると、貫通孔24の影響によって貫通孔22の周辺部に対する補強のみでは性能を確保できない場合がある。この場合に、一対の補強プレート26によって貫通孔22,24の周辺部を連続補強とすることにより性能を確保することができる。   In this way, by reinforcing the peripheral portions of the through holes 22 and 24 in the web portion 12B by the pair of reinforcing plates 26 extending over the two through holes 22 and 24, the two through holes 22 and 24 are separated by separate reinforcing plates 26. Compared with the structure to reinforce, the number of reinforcing plates 26 can be reduced. Therefore, the workability is improved. Further, the reinforcement of the peripheral portions of the two through holes 22 and 24 is studied separately, and the through hole 24 is close to the through hole 22 even when the reinforcement is required only in the peripheral portion of the through hole 22. In some cases, the performance cannot be secured only by reinforcing the peripheral portion of the through hole 22 due to the influence of the through hole 24. In this case, the performance can be ensured by making the peripheral portions of the through holes 22 and 24 continuous reinforcement by the pair of reinforcing plates 26.

なお、貫通孔22の半径Rと貫通孔24の半径Rの平均値をRave(=(R+R)/2)とし、貫通孔22,24の中心C,C間の距離をPとしたときに、4Rave<Pとなる場合は、図6(B)に示されるように、ウェブ部12Bにおける貫通孔22,24の周辺部を別々の補強プレート46,48で補強しても良い。また、梁ブラケット12に作用する曲げモーメントは、鉄骨柱30から離れるに従って小さくなる。従って、4Rave<Pであって、補強の必要がない程度に貫通孔24が鉄骨柱30から離れている場合は、貫通孔24を補強しなくても良い。 Incidentally, the average value of the radius R 2 of the radius R 1 and the through hole 24 of the through hole 22 and R ave (= (R 1 + R 2) / 2), between the center C 1, C 2 of the through holes 22, 24 When 4R ave <P when the distance is P, the peripheral portions of the through holes 22 and 24 in the web portion 12B are reinforced with separate reinforcing plates 46 and 48 as shown in FIG. 6B. You may do it. Further, the bending moment acting on the beam bracket 12 decreases as the distance from the steel column 30 increases. Therefore, when 4R ave <P and the through hole 24 is separated from the steel column 30 to the extent that reinforcement is not necessary, the through hole 24 may not be reinforced.

また、図6(B)に示される変形例において、切断面CPから補強プレート46の長手方向一端46Loまでの長さS、及び切断面CPから補強プレート46の長手方向他端46Liまでの長さSを求める際は、上記式(1)〜式(3)における半径Rとして、貫通孔22の半径Rを用いれば良い。これと同様に、切断面CPから補強プレート48の長手方向一端48Loまでの長さS、及び切断面CPから補強プレート48の長手方向他端48Liまでの長さSを求める際は、上記式(1)〜式(3)における半径Rとして、貫通孔24の半径Rを用いれば良い。 Further, in the modified example shown in FIG. 6 (B), from the longitudinal direction to the end 46Lo length S 1, and the cutting surface CP 1 of the cutting plane CP 1 from the reinforcing plate 46 to the other longitudinal end 46Li the reinforcing plate 46 for obtaining the length S 2, as the radius R in the above formula (1) to (3), it may be used a radius R 1 of the through hole 22. Similarly, when obtaining the other longitudinal end 48Li to the length S 2 of the reinforcing plate 48 from the longitudinal direction to the end 48Lo length S 1, and the cutting surface CP 2 of the reinforcing plate 48 taken along the CP 2 is The radius R 2 of the through hole 24 may be used as the radius R in the above formulas (1) to (3).

次に、上記実施形態では、鉄骨梁としてH形鋼梁10を例に説明したが、例えば、図7に示される変形例のように、断面形状が閉断面とされた鉄骨梁50に上記実施形態を適用しても良い。具体的には、鉄骨梁50は、上下一対のフランジ部50Aと、これらのフランジ部50Aを繋ぐ複数(本変形例では、2枚)のウェブ部50Bを備えている。これらのウェブ部50Bは、上下一対のフランジ部50Aの間に対向して設けられ、フランジ部50Aと共に閉断面を構成している。また、各ウェブ部50Bには貫通孔52が形成されている。更に、各ウェブ部50Bの外面には一対の補強プレート16が設けられており、これらの補強プレート16によって各ウェブ部50Bが補強されている。   Next, in the above-described embodiment, the H-shaped steel beam 10 has been described as an example of the steel beam. However, for example, the above-described method is applied to the steel beam 50 whose cross-sectional shape is a closed cross-section as in the modification illustrated in FIG. A form may be applied. Specifically, the steel beam 50 includes a pair of upper and lower flange portions 50A and a plurality (two in this modification) of web portions 50B that connect these flange portions 50A. These web portions 50B are provided to face each other between a pair of upper and lower flange portions 50A, and constitute a closed section together with the flange portions 50A. Moreover, the through-hole 52 is formed in each web part 50B. Further, a pair of reinforcing plates 16 are provided on the outer surface of each web portion 50B, and each web portion 50B is reinforced by these reinforcing plates 16.

このように断面形状が閉断面とされた鉄骨梁50では、上記実施形態は特に有効である。断面形状が閉断面とされた鉄骨梁50では、ウェブ部50Bの内面に補強プレート16を接合し難いためである。これと同様に、断面形状が閉断面とされたボックス形の鉄骨梁に対しても上記実施形態は有効である。   In the steel beam 50 having a closed cross section as described above, the above embodiment is particularly effective. This is because in the steel beam 50 having a closed cross section, it is difficult to join the reinforcing plate 16 to the inner surface of the web portion 50B. Similarly, the above embodiment is also effective for a box-shaped steel beam having a closed cross section.

また、例えば、上記実施形態において貫通孔14の周辺に小梁が取り付く場合は、補強プレート16を回し溶接すれば良い。更に、補強プレート16は一部材(一枚板)に限定されず、分割された複数部材を一部材と同等の性能になるように接合して用いることも可能である。小梁用ガセットプレート等により分割される場合も同様である。   Further, for example, when a small beam is attached around the through hole 14 in the above embodiment, the reinforcing plate 16 may be turned and welded. Furthermore, the reinforcing plate 16 is not limited to a single member (single plate), and a plurality of divided members can be joined and used so as to have the same performance as that of a single member. The same applies to the case of division by a gusset plate for a small beam.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although one embodiment of the present invention was described, the present invention is not limited to such an embodiment, and one embodiment and various modifications may be used in combination as appropriate, and the gist of the present invention will be described. Of course, various embodiments can be implemented without departing from the scope.

次に、性能解析について説明する。   Next, performance analysis will be described.

<概要>
本性能解析では、補強プレートの長さ、形状等をパラメータとし、解析モデルを用いた有限要素法による解析を行った。
<Overview>
In this performance analysis, the length, shape, etc. of the reinforcing plate were used as parameters, and the analysis was performed by the finite element method using an analysis model.

<解析モデル>
図8(A)及び図8(B)には、各解析モデルの基本モデルが示されている。基本モデルにおけるH形鋼梁60は、曲げモーメントが卓越するロングスパン梁を模擬したものであり、長手方向一端部が図示しない鉄骨柱に固定された片持ち梁とされている。H形鋼梁60は、上下一対のフランジ部60Aとウェブ部60Bを備えたFAランク相当のH形鋼(強度490N/mm級)であり、梁スパンが1600mm、梁成が300mmとされている。また、H形鋼梁60のウェブ部60Bには中心Cを中心とした半径R(=55mm)の円形の貫通孔64が形成されており、ウェブ部60Bの最大断面欠損面積Gmaxが660mm(=半径55mm×2×板厚6mm)とされている。また、H形鋼梁60のウェブ部60Bの拘束端60BKから貫通孔64の中心Cまでの距離Dは、2Rとされている。更に、H形鋼梁60のウェブ部60Bの板厚は6mmとされている。
<Analysis model>
8A and 8B show basic models of each analysis model. The H-shaped steel beam 60 in the basic model simulates a long-span beam with an excellent bending moment, and is a cantilever whose one end in the longitudinal direction is fixed to a steel column (not shown). The H-shaped steel beam 60 is an FA-rank equivalent H-shaped steel (strength 490 N / mm class 2 ) having a pair of upper and lower flange portions 60 </ b > A and a web portion 60 </ b > B, with a beam span of 1600 mm and a beam formation of 300 mm. Yes. Further, the web portion 60B of the H-shaped steel beam 60 circular through hole 64 is formed with a radius R around the center C (= 55 mm), the maximum cross-sectional deficient area G max web portion 60B is 660 mm 2 (= Radius 55 mm × 2 × plate thickness 6 mm). The distance D from the restraining end 60BK of the web portion 60B of the H-shaped steel beam 60 to the center C of the through hole 64 is 2R. Furthermore, the plate | board thickness of the web part 60B of the H-shaped steel beam 60 is 6 mm.

H形鋼梁60のウェブ部60Bに対する補強としては、図8(B)に示されるようにウェブ部60Bの片面に補強プレートとしての一対のフラットバー(平鋼板)66を設けた構成(以下、「補強タイプ1」という)と、図9に示されるようにウェブ部60Bの片面に補強プレートとしての一対のL形鋼68を設けた構成(以下、「補強タイプ2」という)を用いた。   As a reinforcement with respect to the web part 60B of the H-shaped steel beam 60, as shown in FIG. 9 and a configuration in which a pair of L-shaped steel 68 as a reinforcing plate is provided on one side of the web portion 60B as shown in FIG. 9 (hereinafter referred to as “reinforcement type 2”).

補強タイプ1における一対のフラットバー66は、貫通孔64の上下に設けられており、上下端部がH形鋼梁60のウェブ部60Bの表面に固定されている。また、補強タイプ2における一対のL形鋼68は、フランジ部68Tとウェブ部68Uとを備え、ウェブ部68UをH形鋼梁60のウェブ部60Bに重ねると共に、フランジ部68Tを貫通孔64側に向けて配置されている。また、L形鋼68では、ウェブ部68Uの上下端部がH形鋼梁60のウェブ部60Bに固定されている。なお、フラットバー66,70及びL形鋼68の強度は、H形鋼梁60と同じ490N/mm級に設定されている。 The pair of flat bars 66 in the reinforcement type 1 are provided above and below the through hole 64, and upper and lower ends are fixed to the surface of the web portion 60 </ b> B of the H-shaped steel beam 60. The pair of L-shaped steels 68 in the reinforcement type 2 includes a flange portion 68T and a web portion 68U. The web portion 68U is overlapped with the web portion 60B of the H-shaped steel beam 60, and the flange portion 68T is placed on the through hole 64 side. It is arranged toward the. Further, in the L-shaped steel 68, the upper and lower ends of the web portion 68U are fixed to the web portion 60B of the H-shaped steel beam 60. The strengths of the flat bars 66 and 70 and the L-shaped steel 68 are set to the same 490 N / mm class 2 as the H-shaped steel beam 60.

図10には、各モデル1〜9の詳細が示されている。これらのモデル1〜9について、H形鋼梁60の長手方向一端部を固定した状態で、H形鋼梁60の長手方向他端部の加力点P(フランジ部60A間の中間点)に鉛直荷重を上方へ付加しながら同加力点(変位測定点)Pの変位を計測した。   FIG. 10 shows details of the models 1 to 9. About these models 1-9, in the state which fixed the longitudinal direction one end part of the H-shaped steel beam 60, it is perpendicular to the applied point P (intermediate point between the flange parts 60A) of the longitudinal direction other end part of the H-shaped steel beam 60. The displacement at the same applied point (displacement measurement point) P was measured while applying a load upward.

なお、モデル1は、基本モデルに貫通孔64が形成されていない無孔の構成である。また、図10に示される補強プレートの各種寸法は、補強タイプ1ではフラットバー66の寸法を示し、補強タイプ2ではL形鋼68のウェブ部60Bの寸法を示している。   Note that the model 1 has a non-hole configuration in which the through hole 64 is not formed in the basic model. The various dimensions of the reinforcing plate shown in FIG. 10 indicate the dimensions of the flat bar 66 in the reinforcing type 1 and the dimensions of the web portion 60B of the L-shaped steel 68 in the reinforcing type 2.

<評価基準>
性能評価では、全塑性耐力及び塑性変形倍率の2つの項目について評価した。なお、全塑性耐力及び塑性変形倍率の2つの項目が以下の基準値を満たすことが必須条件である。全塑性耐力とは、図11(A)に示されるように、解析結果から得られた荷重変形関係において、初期剛性の延長線80と二次勾配の延長線82が交差する交点84の荷重(耐力)を意味し、無孔のモデル1の全塑性耐力を基準にモデル2〜9の全塑性耐力を評価した。また、塑性変形倍率は変形性能を表す指標であり、図11(B)に示されるように、前述した全塑性耐力の変位をδとし、最大耐力の変位をδとしたときに、塑性変形倍率=(δ/δ)−1で表されるものであり、鋼構造限界状態設計指針・同解説(日本建築学会)に規定されたFAランクに相当するP−1―1区分(塑性変形倍率≧4)を基準に、モデル2〜9の塑性変形倍率を評価した。
<Evaluation criteria>
In the performance evaluation, two items of total plastic yield strength and plastic deformation magnification were evaluated. In addition, it is an indispensable condition that the two items of total plastic yield strength and plastic deformation magnification satisfy the following reference values. As shown in FIG. 11 (A), the total plastic yield strength is the load at the intersection 84 where the extension line 80 of the initial stiffness intersects the extension line 82 of the secondary gradient in the load deformation relationship obtained from the analysis result ( The total plastic proof stress of models 2 to 9 was evaluated based on the total plastic proof strength of non-porous model 1. Also, the plastic deformation ratio is an indicator for the deformation performance, as shown in FIG. 11 (B), the displacement of all the plastic yield strength described above and [delta] P, the displacement of the maximum strength is taken as [delta] U, plastic Deformation magnification = (δ U / δ P ) −1, and P-1-1-1 classification corresponding to the FA rank specified in the steel structure limit state design guideline and explanation (Architectural Institute of Japan) Based on the plastic deformation ratio ≧ 4), the plastic deformation ratios of models 2 to 9 were evaluated.

<性能解析の結果>
図12〜図15には、性能解析の結果が示されている。
<Results of performance analysis>
12 to 15 show the results of performance analysis.

先ず、図12には、モデル1、及びモデル2〜4の解析結果が示されている。なお、モデル2〜4では、フラットバー66の長さSが異なっている(図10参照)。 First, FIG. 12 shows the analysis results of model 1 and models 2-4. In model 2 to 4, the length S 2 of the flat bars 66 are different (see Figure 10).

図10及び図12から分かるように、モデル2〜4では、全塑性体耐力がそれぞれ160.51kN、162.28kN,160.95kNとなり、基準値(モデル1の全塑性耐力153.76kN)以上となった。また、モデル2,3では、塑性変形倍率がそれぞれ3.55、3.69となり、基準値を下回った(塑性変形倍率<4)。一方、モデル4では、塑性変形倍率が4.23となり、基準値以上となった(塑性変形倍率≧4)。このことから、フラットバー66の長さSが1.75R以上、且つフラットバー66の長さSが3.0R以上のときに、無孔のモデル1と同等の力学的性状が得られることが確認できる。 As can be seen from FIG. 10 and FIG. 12, in the models 2 to 4, the total plastic body yield strength is 160.51 kN, 162.28 kN, and 160.95 kN, respectively, which are equal to or higher than the reference value (the total plastic yield strength of the model 1 is 153.76 kN) became. In the models 2 and 3, the plastic deformation magnifications were 3.55 and 3.69, respectively, which were lower than the standard values (plastic deformation magnification <4). On the other hand, in the model 4, the plastic deformation magnification was 4.23, which was not less than the reference value (plastic deformation magnification ≧ 4). Therefore, the flat length S 1 of the bars 66 above 1.75R, and when the length S 2 of the flat bar 66 is not less than 3.0R, Model 1 equivalent Mechanical Behavior imperforate obtain Can be confirmed.

ここで、フラットバー66では、必要長さSが必要長さSよりも短くなっている。これは、図8(A)に示されるように、H形鋼梁60のウェブ部60Bの拘束端60BKの支持条件が固定とされているため、拘束端60BK周辺部の変形が小さくなったためと考えられる。本解析では、H形鋼梁60のウェブ部60Bの拘束端60BKから貫通孔64の中心Cまでの距離Dが2Rとされている。従って、距離Dからフラットバー66及びL形鋼68の必要長さSを差し引いた領域、即ち、拘束端60BKから貫通孔64側へ0.25R(=2R−1.75R)までの領域(図1(A)における拘束端側領域Eに相当)では、フラットバー66による補強が不要であることが確認できる。 Here, it is shorter than the flat in the bar 66, should the length S 1 is necessary length S 2. This is because, as shown in FIG. 8 (A), since the supporting condition of the restraining end 60BK of the web portion 60B of the H-shaped steel beam 60 is fixed, deformation around the restraining end 60BK is reduced. Conceivable. In this analysis, the distance D from the restraint end 60BK of the web portion 60B of the H-shaped steel beam 60 to the center C of the through hole 64 is 2R. Therefore, a region from the distance D minus a required length S 1 of the flat bar 66 and L-shaped steel 68, i.e., the region from the restraining end 60BK to 0.25R (= 2R-1.75R) into the through-hole 64 side ( In FIG. 1 (A), it can be confirmed that the reinforcement by the flat bar 66 is unnecessary.

次に、図13には、モデル1,及びモデル5〜7の解析結果が示されている。なお、モデル5〜7では、L形鋼68の長さSが異なっている(図10参照)。 Next, FIG. 13 shows the analysis results of Model 1 and Models 5-7. In model 5-7, the length S 2 of the L-shaped steel 68 is different (see FIG. 10).

図10及び図13から分かるように、モデル5〜7では、全塑性体耐力がそれぞれ161.62kN、163.16kN、163.16kNとなり、基準値(モデル1の全塑性耐力153.76kN)以上となった。また、モデル5では塑性変形倍率が3.72となり、基準値を下回った(塑性変形倍率<4)。一方、モデル6,7では、塑性変形倍率が4.27、5.06となり、基準値以上となった(塑性変形倍率≧4)。このことから、L形鋼68の長さSが1.75R以上、且つL形鋼68の長さSが2.5R以上のときに、無孔のモデル1と同等の力学的性状が得られることが確認できる。また、L形鋼68を用いたモデル5〜7では、フラットバー66を用いたモデル2〜4よりも塑性変形倍率が大きくなった。このことから、L形鋼68を用いることにより、フラットバー66と比較してH形鋼梁60の変形性能が向上することが確認できる。 As can be seen from FIGS. 10 and 13, in models 5 to 7, the total plastic yield strengths are 161.62 kN, 163.16 kN, and 163.16 kN, respectively, which are equal to or higher than the reference value (total plastic yield strength of model 1. became. In model 5, the plastic deformation ratio was 3.72, which was lower than the reference value (plastic deformation ratio <4). On the other hand, in the models 6 and 7, the plastic deformation magnification was 4.27 and 5.06, which was equal to or greater than the reference value (plastic deformation magnification ≧ 4). Therefore, the length S 1 is more 1.75R of L-shaped steel 68, and the length S 2 of the L-shaped steel 68 is at a higher 2.5R, Model 1 equivalent Mechanical Behavior of free holes It can be confirmed that it is obtained. Further, in the models 5 to 7 using the L-shaped steel 68, the plastic deformation magnification was larger than the models 2 to 4 using the flat bar 66. From this, it can be confirmed that by using the L-shaped steel 68, the deformation performance of the H-shaped steel beam 60 is improved as compared with the flat bar 66.

次に、図14には、モデル1、及びモデル4,8の解析結果が示されている。なお、モデル8は、ダイアフラム工法による鉄骨柱との接合を模擬したモデルであり、モデル4において、H形鋼梁60のウェブ部60Bの片面にガセットプレート34(図5参照)を設けたものである。なお、図5を用いて説明すると、モデル8では、H形鋼梁20のウェブ部20Bにおけるガセットプレート34の梁軸方向内側の端部34A(図5参照)から貫通孔14の中心Cまでの距離Dが2Rとされている。また、ガセットプレート34が重ねられたウェブ部20Bの領域は、その支持条件が固定とされている。   Next, FIG. 14 shows the analysis results of model 1 and models 4 and 8. The model 8 is a model simulating the joining with the steel column by the diaphragm method. In the model 4, the gusset plate 34 (see FIG. 5) is provided on one side of the web portion 60B of the H-shaped steel beam 60. is there. 5, in the model 8, from the end 34A (see FIG. 5) of the gusset plate 34 in the web portion 20B of the H-shaped steel beam 20 to the center C of the through hole 14. The distance D is 2R. Further, the support condition is fixed for the area of the web portion 20B where the gusset plates 34 are overlapped.

図14から分かるように、モデル8の解析結果がモデル4の解析結果に近似した。このことから、モデル8では、ウェブ部60Bにおけるガセットプレート34の梁軸方向内側の端部34A(図5参照)に沿った部位が、モデル4におけるウェブ部60Bの拘束端60BKに相当することが確認できる。これは、補強タイプ1,2が適用されたモデル2〜9に、ガセットプレートを設けた構成についても同様であると考えられる。   As can be seen from FIG. 14, the analysis result of model 8 approximated the analysis result of model 4. Therefore, in the model 8, the portion along the end 34A (see FIG. 5) on the inner side in the beam axis direction of the gusset plate 34 in the web portion 60B corresponds to the restraining end 60BK of the web portion 60B in the model 4. I can confirm. This is considered to be the same for the configurations in which the gusset plates are provided in the models 2 to 9 to which the reinforcement types 1 and 2 are applied.

次に、図15には、モデル4、及びモデル4においてフラットバー66にSS400(強度400N/mm級)を用いたモデル9の解析結果が示されている。なお、モデル4では、フラットバー66にSN490(強度490N/mm級)が用いられている。 Next, FIG. 15 shows analysis results of model 4 and model 9 using SS400 (intensity 400 N / mm 2 class) as the flat bar 66 in model 4. In model 4, SN490 (strength 490 N / mm class 2 ) is used for the flat bar 66.

図15から分かるように、モデル9の解析結果がモデル4の解析結果に近似した。このことから、フラットバー66の鋼材強度は、H形鋼梁60の鋼材強度と同等、若しくはH形鋼梁60の鋼材強度のワンランク下程度でも良いことが確認できる。これは、補強タイプ1,2におけるフラットバー66及びL形鋼68の鋼材強度についても同様であると考えられる。   As can be seen from FIG. 15, the analysis result of model 9 approximated the analysis result of model 4. From this, it can be confirmed that the steel material strength of the flat bar 66 may be equal to the steel material strength of the H-shaped steel beam 60 or may be about one rank lower than the steel material strength of the H-shaped steel beam 60. This is considered to be the same for the strength of the flat bars 66 and the L-shaped steel 68 in the reinforcement types 1 and 2.

以上の性能解析の結果から上記実施形態に係る鉄骨有孔梁の補強構造の有効性が確認できた。   From the results of the performance analysis described above, the effectiveness of the steel perforated beam reinforcement structure according to the above embodiment was confirmed.

12 梁ブラケット
12B ウェブ部
12BK 拘束端
14 貫通孔
16 各補強プレート
16A 上端部
16B 下端部
16Lo 長手方向一端
16Li 長手方向他端
18 補強プレート
18U1 上端部
18U2 下端部
18Lo 長手方向一端
18Li 長手方向他端
20 形鋼梁
20B ウェブ部
20BK 拘束端
22 貫通孔
24 貫通孔
26 補強プレート
26Lo 長手方向一端
26Li 長手方向他端
30 鉄骨柱
34A 端部(拘束端)
46 補強プレート
46Lo 長手方向一端
46Li 長手方向他端
48 補強プレート
48Lo 長手方向一端
48Li 長手方向他端
50 鉄骨梁
50B ウェブ部
52 貫通孔
60 H形鋼梁
60B ウェブ部
60BK 拘束端
64 貫通孔
66 フラットバー(補強プレート)
68 L形鋼(補強プレート)
70 フラットバー(補強プレート)
CP 切断面
CP 切断面
CP 切断面
12 Beam bracket 12B Web portion 12BK Restraint end 14 Through hole 16 Reinforcing plate 16A Upper end portion 16B Lower end portion 16Lo Longitudinal end 16Li Longitudinal other end 18 Reinforcing plate 18U1 Upper end portion 18U2 Lower end 18Lo Longitudinal end 18Li Longitudinal other end 20 Shaped beam 20B Web portion 20BK Restraint end 22 Through hole 24 Through hole 26 Reinforcement plate 26Lo Longitudinal end 26Li Longitudinal other end 30 Steel column 34A End (constraint end)
46 Reinforcing plate 46Lo Longitudinal end 46Li Longitudinal other end 48 Reinforcing plate 48Lo Longitudinal end 48Li Longitudinal other end 50 Steel beam 50B Web portion 52 Through hole 60 H-shaped steel beam 60B Web portion 60BK Constraining end 64 Through hole 66 Flat bar (Reinforcement plate)
68 L-shape steel (reinforcement plate)
70 Flat bar (reinforcement plate)
CP cut surface CP 1 cut surface CP 2 cut surface

Claims (3)

梁継手部を避けてウェブ部に貫通孔が形成された鉄骨梁と、
前記ウェブ部の片面に設けられ、長手方向を前記鉄骨梁の梁軸方向にして前記貫通孔の上下にそれぞれ配置されると共に、上下端部が前記ウェブ部に接合された補強プレートと、
を備える鉄骨有孔梁の補強構造。
A steel beam with a through hole formed in the web part avoiding the beam joint part,
Reinforcing plates provided on one side of the web portion, arranged in the upper and lower sides of the through-holes with the longitudinal direction being the beam axis direction of the steel beam, and upper and lower ends joined to the web portion;
A steel perforated beam reinforcement structure.
前記梁軸方向と直交しかつ前記貫通孔の中心を通る切断面で前記補強プレート及び前記ウェブ部を切断したときに、前記補強プレートの断面積の合計値が、前記貫通孔により欠損された前記ウェブ部の最大欠損断面積以上とされ、
前記切断面から前記補強プレートの長手方向両端までの長さをそれぞれS,S、前記貫通孔の半径をRとしたときに、
前記補強プレートがL形鋼の場合、S≧2.5R、かつS≧2.5Rとされ、
前記補強プレートがL形鋼以外の場合、S≧3.0R、かつS≧3.0Rとされている請求項1に記載の鉄骨有孔梁の補強構造。
When the reinforcing plate and the web portion are cut at a cutting plane orthogonal to the beam axis direction and passing through the center of the through hole, the total value of the cross-sectional areas of the reinforcing plate is lost by the through hole. It is said that it is more than the maximum missing cross-sectional area of the web part,
When the length from the cut surface to both ends in the longitudinal direction of the reinforcing plate is S 1 and S 2 , and the radius of the through hole is R,
When the reinforcing plate is L-shaped steel, S 1 ≧ 2.5R and S 2 ≧ 2.5R,
2. The steel perforated beam reinforcing structure according to claim 1, wherein when the reinforcing plate is other than L-shaped steel, S 1 ≧ 3.0R and S 2 ≧ 3.0R.
前記梁軸方向と直交しかつ前記貫通孔の中心を通る切断面で前記補強プレート及び前記ウェブ部を切断したときに、前記補強プレートの断面積の合計値が、前記貫通孔により欠損された前記ウェブ部の最大欠損断面積以上とされ、
前記鉄骨梁が接合される鉄骨柱によって拘束される前記ウェブ部の拘束端から前記貫通孔の中心までの距離をD、前記貫通孔の半径をR、前記切断面から前記鉄骨柱側の前記補強プレートの長手方向一端までの長さをS、前記切断面から前記補強プレートの長手方向他端までの長さをSとしたときに、
前記補強プレートがL形鋼の場合、1.75R≦D≦2.75R、かつD−0.25R≦S≦D、かつS≧2.5Rとされ、
前記補強プレートがL形鋼以外の場合、1.75R≦D≦3.25R、かつD−0.25R≦S≦D、かつS≧3.0Rとされている請求項1に記載の鉄骨有孔梁の補強構造。
When the reinforcing plate and the web portion are cut at a cutting plane orthogonal to the beam axis direction and passing through the center of the through hole, the total value of the cross-sectional areas of the reinforcing plate is lost by the through hole. It is said that it is more than the maximum missing cross-sectional area of the web part,
The distance from the constraining end of the web portion constrained by the steel column to which the steel beam is joined to the center of the through hole is D, the radius of the through hole is R, and the reinforcement on the steel column side from the cut surface a length of up to one longitudinal end of the plate S 1, the length from the cutting surface to the other longitudinal end of the reinforcing plate when the S 2,
When the reinforcing plate is L-shaped steel, 1.75R ≦ D ≦ 2.75R, D−0.25R ≦ S 1 ≦ D, and S 2 ≧ 2.5R,
If the reinforcing plate is non-L-shaped steel, 1.75R ≦ D ≦ 3.25R, and D-0.25R ≦ S 1 ≦ D , and according to claim 1 which is the S 2 ≧ 3.0R Steel frame perforated beam reinforcement structure.
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