JP2014196625A - Beam member and junction structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フランジとウェブとを有する梁部材およびこれを用いた接合構造に関する。 The present invention relates to a beam member having a flange and a web and a joint structure using the beam member.
鋼管柱等の柱に梁を接合する接合構造として、鉄骨梁等の断面H形の梁部材を構造物の柱部分に接合するものがある。図5はこの接合構造の例である。図5に示す接合構造では、柱101が柱連結部材103で上下に連結されており、これにより構造物の柱部分が形成される。また、柱連結部材103に、梁部材107の一端が接合される。
As a joining structure for joining a beam to a column such as a steel pipe column, there is one that joins a beam member having an H-shaped cross section such as a steel beam to a column portion of a structure. FIG. 5 shows an example of this joining structure. In the joining structure shown in FIG. 5, the
梁部材107はフランジとウェブからなる断面H形の部材であり、上下のフランジが、柱連結部材103の上下端に設けたダイアフラム105にそれぞれ接合される。梁部材107のウェブは、柱連結部材103の側面に接合される。
The
梁部材107には水道や空調等の配管や配線などを通すことがあるが、その場合には、柱連結部材103から所定の距離をおいて、梁部材107のウェブに貫通孔を形成し、該貫通孔に配管などを通す。
In the
しかしながら、梁部材107に貫通孔を形成すると、その部分の強度が低下する。従って、耐震性を確保するために鋼板や金物で貫通孔の周辺を補強する必要があり、製造工数や費用が増加する。また、設備設計上は、柱部分の近傍での配管が好まれるが、柱部分から貫通孔までの距離が短いと接合部分の強度が弱くなるという課題があった。
However, when a through-hole is formed in the
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、耐震性を維持しつつ、柱近傍に配管等を通すスペースを設けることができる梁部材等を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a beam member or the like that can provide a space for passing piping or the like in the vicinity of a column while maintaining earthquake resistance.
前述した目的を達成するための第1の発明は、フランジとウェブとを有する梁部材であって、前記フランジは、端部に近づくにつれて少なくとも増厚または拡幅する変形部を有し、前記ウェブは、端部に配管または配線を通すための欠損部を有することを特徴とする梁部材である。 A first invention for achieving the above-described object is a beam member having a flange and a web, wherein the flange has a deformed portion that increases or widens at least as it approaches the end portion, The beam member is characterized by having a missing portion for passing piping or wiring at the end.
前記変形部では、端部に近づくにつれて増厚且つ拡幅することが望ましい。
また、前記欠損部は、前記ウェブの端部を、前記フランジの前記変形部と前記変形部に対し前記端部の逆側にある一般部との境界へと切欠いたものであることが望ましい。
さらに、前記フランジの端部の厚みが、前記変形部に対し前記端部の逆側にある一般部の厚みの1.3倍以上であり、前記ウェブの端部におけるウェブ高さが、欠損部のない一般部におけるウェブ高さの0.4倍以上0.7倍以下であることが望ましい。
In the deformed portion, it is desirable to increase the thickness and widen as the end portion is approached.
In addition, it is desirable that the missing portion is formed by notching an end portion of the web to a boundary between the deformed portion of the flange and a general portion on the opposite side of the end portion with respect to the deformed portion.
Furthermore, the thickness of the end portion of the flange is 1.3 times or more of the thickness of the general portion on the opposite side of the end portion with respect to the deformed portion, and the web height at the end portion of the web is a missing portion. It is desirable that it is 0.4 times or more and 0.7 times or less of the web height in the general part where there is no ink.
第1の発明では、梁部材において、柱部分と接合するウェブの端部に欠損部が設けられる。これにより、柱近傍に配管や配線のためのスペースを設けることができる。また、梁部材のフランジは、柱部分と接合する端部に近づくにつれて増厚または拡幅する変形部を有するから、柱部分との接合部分の面積を大きくして接合部分の強度を向上し、耐震性を高めることができる。従って、欠損部を補強しなくても耐震性能を維持することができ、製造工数や工費を減らすことができる。 In 1st invention, a defect | deletion part is provided in the edge part of the web joined to a pillar part in a beam member. Thereby, the space for piping and wiring can be provided in the column vicinity. In addition, the flange of the beam member has a deformed part that increases in thickness or widens as it approaches the end joined to the column part, so that the area of the joined part with the column part is increased to improve the strength of the joined part, and the earthquake resistance Can increase the sex. Therefore, the earthquake resistance can be maintained without reinforcing the missing part, and the number of manufacturing steps and costs can be reduced.
また、変形部ではフランジが増厚且つ拡幅するようにすると、さらに接合部分の面積が大きくなり強度を向上できる。加えて、欠損部を、ウェブの端部をフランジの変形部と一般部との境界へ向けて切欠いて設けると、フランジの一般部に対応する箇所では欠損部が梁部材の性能に影響を与えないという利点がある。 Further, if the flange is increased in thickness and widened at the deformed portion, the area of the joint portion is further increased and the strength can be improved. In addition, if the missing part is provided by cutting the end of the web toward the boundary between the deformed part and the general part of the flange, the missing part will affect the performance of the beam member at the location corresponding to the general part of the flange. There is no advantage.
また、フランジの端部の厚みを一般部の厚みの1.3倍以上とし、ウェブについては、端部におけるウェブの高さを、欠損部のない一般部における高さの0.4倍以上0.7倍以下とすれば、ウェブに欠損部を設けて配管等を通すのに十分なスペースを得つつ、接合部分の強度を、変形部や欠損部を有しない通常の梁部材の場合と同等あるいはそれ以上とできる。 Further, the thickness of the end portion of the flange is set to 1.3 times or more of the thickness of the general portion, and for the web, the height of the web at the end portion is set to 0.4 times or more of the height of the general portion without the defect portion. If it is 7 times or less, the strength of the joint part is equivalent to that of a normal beam member that does not have a deformed part or a defective part while obtaining a sufficient space to provide a defective part on the web and let piping pass through. Or more.
第2の発明は、フランジとウェブとを有する梁部材と柱部分との接合構造であって、前記フランジは、前記柱部分と接合される端部に近づくにつれて増厚または拡幅する変形部を有し、前記ウェブは、前記柱部分と接合される端部に、配管または配線を通すための欠損部を有することを特徴とする接合構造である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a joining structure of a beam member having a flange and a web and a column portion, and the flange has a deformed portion that increases in thickness or widens as it approaches an end portion to be joined to the column portion. And the said web has a deficient part for letting piping or wiring pass in the edge part joined to the said column part, It is a junction structure characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、耐震性を維持しつつ、柱近傍に配管等を通すスペースを設けることができる梁部材等を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the beam member etc. which can provide the space which lets piping etc. in the column vicinity can be provided, maintaining earthquake resistance.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る接合構造2を示す図である。図1(a)は接合構造2の垂直断面図である。図1(b)は図1(a)の範囲Aで示す欠損部23付近の拡大図である。図1(c)は梁部材1の端部15付近の平面図である。なお、図1(b)において配管33の図示は省略している。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a joint structure 2 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a vertical sectional view of the joint structure 2. FIG. 1B is an enlarged view of the vicinity of the
図1(a)に示すように、接合構造2では、図5の例と同様、柱11が柱連結部材7で上下に連結されており、これにより構造物の柱部分が形成される。柱連結部材7の上下端にはダイアフラム9が設けられる。
As shown in FIG. 1 (a), in the joint structure 2, as in the example of FIG. 5, the
梁部材1はフランジ3とウェブ5からなるH形の断面形状を有し、梁部材1のフランジ3の端部15と、ダイアフラム9の端部17とが溶接部19で溶接されて接合される。溶接は、裏当て25を設けて行われる。
The
梁部材1のウェブ5の端部35は、柱連結部材7の側面に溶接部43で溶接されて接合される。ただし、ウェブ5の端部35は、ボルト接合などにより柱連結部材7の側面に接合してもよい。
The
なお、図1(a)では柱連結部材7の一方向について接合構造2を示しているが、本実施形態では、図5の例と同様、柱連結部材7の各方向について同様の接合構造2が形成されるものとする。ただし、これに限ることはない。 In FIG. 1A, the joint structure 2 is shown in one direction of the column connecting member 7, but in this embodiment, the same joint structure 2 in each direction of the column connecting member 7 as in the example of FIG. Shall be formed. However, it is not limited to this.
梁部材1のフランジ3は、一般部14と変形部13とから構成される。変形部13は、ダイアフラム9と接合される端部15側に設けられる。一般部14は、変形部13に対して端部15の逆側にある。変形部13では、一般部14から端部15に近づくにつれてフランジ3の厚みが大きくなる。このようなフランジ3としては、例えば特開2011−084884号公報に記載のものがある。
The
本実施形態では、後述するように、フランジ3の端部15における厚み24が、一般部14における厚み22の1.3倍以上であることが望ましい。なお、フランジ3の端部15は鉛直方向に対し傾斜しているが、ここでは図1(a)、(b)に示すように、端部15の上端と下端の高さ位置の差を厚み24とする。なお、図1(c)に示すように、梁部材1のフランジ3の幅は、一般部14と変形部13とで同等である。
In the present embodiment, as described later, it is desirable that the
梁部材1のウェブ5の端部35は一部欠損されており、これにより欠損部23が設けられる。本実施形態では、図1(a)、(b)に示すように、端部35の上部を、上側のフランジ3の変形部13と一般部14の境界へと切欠いて、略三角形状の欠損部23が上部に形成される。
A part of the
また、ウェブ5の端部35の下部も、下側のフランジ3の変形部13と一般部14の境界まで切欠かれ、略三角形状の欠損部23が下部に形成される。梁部材1のウェブ5では、このようにして上下二箇所で略三角形状の欠損部23が設けられる。これらの欠損部23のそれぞれに配管33が通される。この欠損部23には、配管33だけでなく配線を通すことも可能である。
Further, the lower portion of the
本実施形態では、後述するように、ウェブ5の端部35におけるウェブ高さ29が、欠損部23の無い、フランジ3の一般部14に対応するウェブ5の部分(以下、ウェブ5の一般部という)におけるウェブ高さ27の0.4倍以上0.7倍以下であることが望ましい。
In the present embodiment, as will be described later, the
図2は、横軸をフランジ増厚率とし、縦軸を梁部材1の曲げ耐力比Mp/Mp0として、これらの関係を示したものである。ここで、フランジ増厚率は、フランジ3の端部15の厚み24の一般部14の厚み22に対する比であり、梁部材1の曲げ耐力比Mp/Mp0は、ウェブ5の端部35に欠損部がある場合の曲げ耐力Mpと、無欠損である場合の曲げ耐力Mp0との比である。
FIG. 2 shows the relationship between the horizontal axis as the flange thickness increase rate and the vertical axis as the bending strength ratio Mp / Mp0 of the
図中の各データ37は、フランジ増厚率を1.0倍から1.6倍の間で変えつつ、各ケースにおいてウェブ5の端部35のウェブ高さ29を一般部14のウェブ高さ27の0.4倍から0.7倍の間で変化させた各梁部材を接合に用いた場合の曲げ耐力Mpと、増厚しないフランジと欠損部を持たないウェブによる通常の梁部材を接合に用いた場合の曲げ耐力Mp0との比Mp/Mp0を示す。
Each
図2より、フランジ3の端部15における厚み24を、一般部14における厚み22の1.3倍以上とし、ウェブ5の端部15におけるウェブ高さ29が、一般部におけるウェブ高さ27の0.4倍以上0.7倍以下となるように欠損部23を設けた場合、無欠損の場合と同等あるいはそれ以上の曲げ耐力が得られることがわかる。
From FIG. 2, the
なお、ウェブ5の端部35におけるウェブ高さ29を、一般部におけるウェブ高さ27の0.7倍以下としているのは、直径80mm程度の設備配管が欠損部23に挿通できることを目的とし、その場合、一般に使用されるウェブ高さ500〜700mm程度の梁部材では、3割程度ウェブ高さ29を削減しないと十分なスペースが得られないためである。
The
このように、第1の実施形態では、梁部材1において、柱部分と接合するウェブ5の端部35に欠損部23が設けられる。これにより、柱近傍に配管33等のためのスペースを設けることができる。また、梁部材1のフランジ3は、柱部分と接合する端部15に近づくにつれて増厚する変形部13を有するから、柱部分との接合部分の面積を大きくして接合部分の強度を向上し、耐震性能を高めることができる。従って、欠損部23を補強しなくても耐震性能を維持することができ、製造工数や工費を減らすことができる。
As described above, in the first embodiment, in the
また、欠損部23は、ウェブ5の端部35を、フランジ3の変形部13と一般部14との境界へ向けて切欠いて設けるので、フランジ3の一般部14に対応する箇所では欠損部23が梁部材1の性能に影響を与えず、設計等が容易になる利点がある。
Further, since the missing
また、フランジ3の端部15の厚み24を、一般部14の厚み22の1.3倍以上とし、ウェブ5の端部35のウェブ高さ29を、一般部のウェブ高さ27の0.4倍以上0.7倍以下とすれば、ウェブ5に欠損部23を設けて配管33等を通すのに十分なスペースを得つつ、接合部分の強度を、変形部13や欠損部23を有しない通常の梁部材を接合に用いた場合と同等あるいはそれ以上とできる。
Further, the
なお、第1の実施形態では、変形部13にてフランジ3を増厚させたが、フランジ3の仕様はこれに限ることはない。例えば、図3の梁部材1aに示すように、変形部13を、端部15に近づくにつれて拡幅するようにし、厚みは不変としてもよい。この場合も、上記と同様の効果が得られる。
In the first embodiment, the thickness of the
あるいは、フランジ3の変形部13にて、フランジ3が増厚且つ拡幅するようにしてもよい。この場合、より大きな面積で溶接して接合部分の強度を高め、欠損部23の面積を大きくとれるようになる。
Alternatively, the
また、欠損部23の形状や配置も本実施形態に限らない。例えば本実施形態では上下二箇所で略三角形状の欠損部23を設けているが、上下の欠損部23の形状は異なっていてもよいし、略三角形状に限ることもない。また、欠損部23の数も、二箇所に設けるものに限らない。以下、欠損部23の数が異なる例を、第2の実施形態として説明する。第2の実施形態は、第1の実施形態と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
Further, the shape and arrangement of the
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図4は、第2の実施形態の接合構造2aの垂直断面図である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a vertical sectional view of the
図4に示すように、第2の実施形態の接合構造2aは、第1の実施形態の接合構造2と略同様の構成であるが、梁部材1bのウェブ5の端部35の上部のみを、フランジ3の変形部13と一般部14の境界へ向けて略三角形状に切欠いて、1箇所の欠損部23が設けられる点で異なる。
As shown in FIG. 4, the joining
この第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果が得られる。また、欠損部23を一箇所にまとめてその面積を大きくし、より大きな配管33を通すことができる利点がある。このように、欠損部23の配置は様々に定めることができ、第1の実施形態のように上下二箇所で設けるものに限らない。
Also in the second embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained. Further, there is an advantage that the missing
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs.
1、1a、1b、107………梁部材
3………フランジ
5………ウェブ
7………柱連結部材
11………柱
13………変形部
14………一般部
15、17、35………端部
22、24………厚み
23………欠損部
27、29………ウェブ高さ
33………配管
1, 1a, 1b, 107 .........
Claims (5)
前記フランジは、端部に近づくにつれて少なくとも増厚または拡幅する変形部を有し、
前記ウェブは、端部に配管または配線を通すための欠損部を有することを特徴とする梁部材。 A beam member having a flange and a web,
The flange has a deformed portion that at least thickens or widens as it approaches the end,
The said web has a missing part for letting piping or wiring pass to an edge part, The beam member characterized by the above-mentioned.
前記ウェブの端部におけるウェブ高さが、欠損部のない一般部におけるウェブ高さの0.4倍以上0.7倍以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の梁部材。 The thickness of the end of the flange is 1.3 times or more the thickness of the general part on the opposite side of the end with respect to the deformed part,
The web height at the end portion of the web is 0.4 to 0.7 times the web height in the general portion having no defect portion. The beam member described.
前記フランジは、前記柱部分と接合される端部に近づくにつれて少なくとも増厚または拡幅する変形部を有し、
前記ウェブは、前記柱部分と接合される端部に、配管または配線を通すための欠損部を有することを特徴とする接合構造。 A joining structure of a beam member having a flange and a web and a column portion,
The flange has a deformed portion that is at least thickened or widened as approaching an end joined to the column portion,
The said web has the missing part for letting piping or wiring pass in the edge part joined to the said column part, The joining structure characterized by the above-mentioned.
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