JP2016023440A - 鉄骨梁 - Google Patents

Abstract

【課題】スタッドが設けられたフランジの上部および材軸方向に直交する水平方向の一方側に連続して床スラブが配置される鉄骨梁において、スタッドの周辺における床スラブのコンクリートのコーン状破壊を抑制、またはコーン状破壊が発生しても急激な荷重低下を伴わない構造の鉄骨梁を提供する。【解決手段】両端部が柱１１に剛接合されるとともに、上フランジ（フランジ）２の上部に材軸方向に沿って複数のスタッド３，３…が配列して接合され、上フランジ２の上部および材軸方向に直交する水平方向の一方側に連続して床スラブ４が配置された鉄骨梁１Ａにおいて、床スラブ４のコンクリート４１と定着する補強部材５Ａが、上フランジ２に接合されている。【選択図】図２

Description

本発明は、スタッドが設けられたフランジの上部および材軸方向に直交する水平方向の一方側に連続して床スラブが配置される鉄骨梁に関する。

従来、鉄骨梁と床スラブとを接合する際に、鉄骨梁のフランジにスタッドを設け、鉄骨梁と床スラブのコンクリートとを一体化させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
近年、鉄骨梁と床スラブとの接合部の設計において、床スラブによる鉄骨梁の拘束効果を考慮した設計が行われるようになり、鉄骨梁のフランジに設けられたスタッドにより鉄骨梁と床スラブのコンクリートとを確実に一体化させることが重要となっている。

特開２０１２−０１２７８８号公報

ところで、鉄骨梁のフランジの上部にスタッドが設けられ、このフランジの上部および鉄骨梁の材軸方向（延在方向）に直交する水平方向の一方側に連続して床スラブが配置され、他方側には床スラブが連続して配置されない場合、スタッドの芯と床スラブの縁部（鉄骨梁の材軸方向に直交する水平方向の他方側の縁部）までの距離が短いため、スタッドの周辺において床スラブのコンクリートにコーン状破壊が生じる虞がある。

そこで、本発明は、スタッドが設けられたフランジの上部および材軸方向に直交する水平方向の一方側に連続して床スラブが配置される鉄骨梁において、スタッドの周辺における床スラブのコンクリートのコーン状破壊を抑制、またはコーン状破壊が発生しても急激な荷重低下を伴わない構造の鉄骨梁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る鉄骨梁は、両端部が柱に剛接合されるとともに、フランジの上部に材軸方向に沿って複数のスタッドが配列して接合され、前記フランジの上部および前記材軸方向に直交する水平方向の一方側に連続して床スラブが配置された鉄骨梁において、前記床スラブのコンクリートと定着する補強部材が、前記フランジに接合されていることを特徴とする。

本発明では、床スラブのコンクリートと定着する補強部材が、フランジに接合されていることにより、床スラブがフランジと一体化してフランジの横移動を拘束するため、スタッドの周辺における床スラブのコンクリートのコーン状破壊を抑制、またはコーン状破壊が発生しても急激な荷重低下を伴わない構造とすることができる。
また、補強部材がフランジに接合される簡便な構成であることにより、施工性がよいとともに、補強部材を任意の範囲に限定的に施工することもできるため、施工費を抑えることができる。

また、本発明に係る鉄骨梁では、両端部が柱に剛接合されるとともに、フランジの上部に材軸方向に沿って複数のスタッドが配列して接合され、前記フランジの上部および前記材軸方向に直交する水平方向の一方側に連続して床スラブが配置された鉄骨梁において、前記床スラブのコンクリートと定着する補強部材が、前記スタッドの近傍に配置されていることを特徴とする。

本発明では、床スラブのコンクリートと定着する補強部材が、スタッドの近傍に配置されていることにより、床スラブのスタッドが補強されるため、スタッドの周辺における床スラブのコンクリートのコーン状破壊を抑制、またはコーン状破壊が発生しても急激な荷重低下を伴わない構造とすることができる。
また、補強部材がスタッドの近傍に配置される簡便な構成であることにより、施工性がよいとともに、補強部材を任意の範囲に限定的に施工することもできるため、施工費を抑えることができる。

また、本発明に係る鉄骨梁では、前記補強部材は、Ｕ字状に折り曲げられた折り曲げ部を有する異形棒鋼で、該折り曲げ部の内側に前記スタッドが配置されていることが好ましい。
このような構成とすることにより、補強部材が床スラブと確実に定着し、スタッドを確実に補強することができる。また、スタッドに対して容易に配置することができる。

また、本発明に係る鉄骨梁では、前記補強部材の設置範囲は、前記鉄骨梁の前記材軸方向の一方の端部から他方の端部側に向かって、少なくとも前記鉄骨梁の前記材軸方向の長さの０．１の長さ範囲であって、かつ０．４の長さ以下の範囲であることを特徴とすることが好ましい。
鉄骨梁の材軸方向の一方の端部から他方の端部側に向かって、鉄骨梁の材軸方向の長さの０．１の長さ範囲では、フランジの横移動（鉄骨梁の材軸方向に直交する水平方向の移動）が他の範囲よりも大きく、スタッドの周辺における床スラブのコンクリートのコーン状破壊が生じやすいため、少なくともこの範囲に補強部材を配置することにより、スタッドの周辺における床スラブのコンクリートのコーン状破壊を抑制、またはコーン状破壊が発生しても急激な荷重低下を伴わない構造とすることができる。
また、補強部材の設置範囲を鉄骨梁の材軸方向の一方の端部から他方の端部側に向かって、鉄骨梁の材軸方向の長さの０．４の長さ以下の範囲とすることにより、補強部材の設置範囲を鉄骨梁の材軸方向の長さ全体とする場合と比べて、配置する補強部材の数を少なくすることができるため、施工性がよく、施工費を抑えることができる。
なお、本発明では、補強部材を配置する際に基準となる鉄骨梁の材軸方向の端部とは、鉄骨梁の端部が火打ち材などで補強されている場合は、火打ち材よりも材軸方向の中央側の無補強区間の端部を示すものとし、鉄骨梁の材軸方向の長さとは、この無補強区間の長さとする。

また、本発明に係る鉄骨梁では、前記スタッドの前記材軸方向の配列の１箇所当たりの降伏耐力が、前記フランジの軸降伏耐力の０．５％以上に設定されていてもよい。
本発明では、補強部材が設けられていることにより、スタッドの材軸方向の配列の１箇所当たりの降伏耐力が、フランジの軸降伏耐力の０．５％以上に設定すれば、圧縮力によるフランジの横座屈を防止することができる。

本発明によれば、スタッドの周辺における床スラブのコンクリートのコーン状破壊を抑制、またはコーン状破壊が発生しても急激な荷重低下を伴わない構造とすることができる。
また、補強部材の施工性がよく、補強部材を任意の範囲に限定的に施工することもできるため、施工費を抑えることができる。

本発明の第１実施形態による鉄骨梁の材軸方向に直交する水平方向から見た一例を示す側面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 第１実施形態による補強部材を説明する図である。 解析ケースを説明する図である。 解析モデルを説明する図である。 （ａ）は各解析ケース（Ｃａｓｅ１−１〜７）における梁端部に発生するモーメントと部材回転角との関係を示す図、（ｂ）は各解析ケース（Ｃａｓｅ１−１〜７）の上フランジの最大横たわみと補強部材の設置範囲との関係を示す図である。 （ａ）は鉄骨梁の端部における補強部材の設置範囲（補強領域）が小さい場合の横たわみを示す鉄骨梁を上方から見た図、（ｂ）は（ａ）を側方から見た図である。 （ａ）は鉄骨梁の端部における補強部材の設置範囲（補強領域）が図８よりも大きい場合の横たわみを示す鉄骨梁を上方から見た図、（ｂ）は（ａ）を側方から見た図である。 （ａ）は第２実施形態による鉄骨梁を説明する上面図、（ｂ）は（ａ）のＣ方向矢視図である。 （ａ）は第３実施形態による鉄骨梁を説明する上面図、（ｂ）は（ａ）のＤ方向矢視図である。 （ａ）は第４実施形態による鉄骨梁を説明する上面図、（ｂ）は（ａ）のＥ方向矢視図である。 （ａ）は第５実施形態による鉄骨梁を説明する上面図、（ｂ）は（ａ）のＦ方向矢視図である。 （ａ）は第６実施形態による鉄骨梁を説明する上面図、（ｂ）は（ａ）のＧ方向矢視図である。 （ａ）は第７実施形態による鉄骨梁を説明する上面図、（ｂ）は（ａ）のＨ方向矢視図である。 段差梁を説明する図である。 （ａ）は本発明の鉄骨梁の変形例を示す図で材軸方向に直交する水平方向から見た一例を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。 （ａ）は本発明の鉄骨梁の他の変形例を示す図で材軸方向に直交する水平方向から見た一例を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ線断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態による鉄骨梁について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１乃至３に示すように、第１実施形態による鉄骨梁１Ａは、Ｈ形鋼で構成され、材軸方向の両端部１ａ，１ａが柱１１の角型鋼管に剛接合されている。なお、本実施形態では、柱１１に通しダイアフラム１３，１３が設けられており、鉄骨梁１Ａのフランジと柱１１とは通しダイアフラム１３，１３を介して接合されている。本実施形態では、鉄骨梁１Ａは、柱１１の接合される面の幅方向の中心に接合されておらず、この幅方向の一方側に寄せて接合されている。
また、本実施形態では、鉄骨梁１Ａとは別に、柱１１に材軸方向（延在方向）を鉄骨梁１Ａの材軸方向と直交する方向とする他の２つの鉄骨梁１２，１２が接合されている。これらの鉄骨梁１２，１２は、柱１１の接合される面の幅方向の中心に接合されている。
また、本実施形態では、柱１１と鉄骨梁１Ａとの接合部に、火打ち材などの補強材が設けられていないものとする。

そして、鉄骨梁１Ａの上フランジ２の上面２ａには、幅方向の中心に鉄骨梁１Ａの材軸方向に沿って１列に配列された複数のスタッド３，３…が接合され、上フランジ２の上部および材軸方向に直交する水平方向の一方側に連続して床スラブ４が配置されていて、床スラブ４のコンクリート４１と定着する補強部材５Ａが、所定の設置範囲においてスタッド３の近傍に配置されている。なお、図３では、上フランジ２、スタッド３，３…、補強部材５Ａを示すために、床スラブ４の図示を省略している。

スタッド３，３…は、例えば頭付スタッドで構成されていて、鉄骨梁１Ａの材軸方向に隣り合うスタッド３，３の間には所定の間隔が設けられている。これらのスタッド３，３…は、床スラブ４のコンクリート４１の内部に埋設されていて、床スラブ４のコンクリート４１に定着され、鉄骨梁１Ａと床スラブ４とを一体化している。
また、本実施形態では、スタッド３の材軸方向の配列の１箇所当たりの降伏耐力が、上フランジ２の軸降伏耐力の０．５％以上に設定されている。

床スラブ４は、例えば、デッキプレート（不図示）の上部に所定の厚さに打設されたコンクリート４１から構成されていてもよく、内部にはワイヤメッシュ筋などの鉄筋（不図示）が適宜配筋されている。なお、本実施形態では、鉄骨梁１Ａの材軸方向に直交する水平方向の他方側には、床スラブ４が配置されておらず、鉄骨梁１Ａは側梁となっている。

図４に示すように、補強部材５Ａは、異形棒鋼を全体の形状が略Ｕ字状となるように、長さ方向の略中央部で折り曲げた部材で構成されている。図２および図３に示すように、補強部材５Ａは、異形棒鋼の略中央部の折り曲げ部５１の内側に１つのスタッド３が配置され、異形棒鋼の両端部５２，５２側がスタッド３に対して鉄骨梁１Ａの材軸方向に直交する水平方向の一方側へ離間する向きとなるように配置されている。このため、補強部材５Ａの異形棒鋼の折り曲げ部５１よりも端部５２，５２側は、その材軸方向が鉄骨梁１Ａの材軸方向に直交する水平方向となっている。

本実施形態では、補強部材５Ａは、上フランジ２の上部の床スラブ４および鉄骨梁１Ａの材軸方向に直交する水平方向の一方側の床スラブ４にわたって配置される形状に形成されている。なお、上フランジ２の上部の床スラブ４のみに配置される形状に形成されていてもよい。
また、本実施形態では、補強部材５Ａは、折り曲げ部５１がスタッド３と当接している。なお、補強部材５Ａは、折り曲げ部５１がスタッド３と離間していてもよい。

このような補強部材５Ａの設置範囲は、少なくとも鉄骨梁１Ａの両方の端部１ａからそれぞれ他方の端部１ａ側に向かって、鉄骨梁１Ａの材軸方向の長さ（Ｌ）の０．１の長さ（０．１Ｌ）範囲としている。
なお、本実施形態では、補強部材５Ａの設置範囲は、鉄骨梁１Ａの両方の端部１ａからそれぞれ他方の端部１ａ側に向かって、鉄骨梁１Ａの材軸方向の長さ（Ｌ）の０．４の長さ（０．４Ｌ）範囲としている。

次に、上述した第１実施形態による鉄骨梁１Ａの作用・効果について説明する。
上述した第１実施形態による鉄骨梁１Ａによれば、床スラブ４のコンクリート４１と定着する補強部材５Ａが、スタッド３の近傍に配置されていることにより、床スラブ４のスタッド３が補強されるため、スタッド３の周辺における床スラブ４のコンクリート４１のコーン状破壊を抑制、またはコーン状破壊が発生しても急激な荷重低下を伴わない構造とすることができる。
また、補強部材５Ａがスタッド３の近傍に配置される簡便な構成であることにより、施工性がよいとともに、補強部材５Ａを任意の設置範囲に限定的に施工することもできるため、施工費を抑えることができる。
また、補強部材５Ａは、Ｕ字状に折り曲げられた折り曲げ部を有する異形棒鋼であることにより、床スラブ４と確実に定着し、スタッド３を確実に補強することができる。また、スタッド３に対して容易に配置することができる。

また、鉄骨梁１Ａの材軸方向の両方の端部１ａからそれぞれ他方の端部１ａ側に向かって、鉄骨梁１Ａの材軸方向の長さ（Ｌ）の０．１の長さ（０．１Ｌ）範囲では、スタッド３の周辺における床スラブ４のコンクリート４１のコーン状破壊が生じやすいため、少なくともこの範囲に補強部材５Ａを配置することにより、スタッド３の周辺における床スラブ４のコンクリート４１のコーン状破壊を抑制、またはコーン状破壊が発生しても急激な荷重低下を伴わない構造とすることができる。
また、補強部材５Ａの設置範囲を鉄骨梁１Ａの材軸方向の両方の端部１ａからそれぞれ他方の端部１ａ側に向かって、鉄骨梁１Ａの材軸方向の長さの０．４の長さ以下の範囲とすることにより、補強部材５Ａの設置範囲を鉄骨梁１Ａの材軸方向の長さ全体とする場合と比べて、配置する補強部材５Ａの数を少なくすることができるため、施工性がよく、施工費を抑えることができる。

また、補強部材５Ａが設けられていることにより、スタッド３の材軸方向の配列の１箇所当たりの降伏耐力が、上フランジ２の軸降伏耐力の０．５％以上に設定すれば、圧縮力による上フランジ２の横座屈を防止することができる。なお、スタッド３の材軸方向の配列の１箇所当たりの降伏耐力を上フランジ２の軸降伏耐力の１％以上に設定することがより好ましい。

次に、第１実施形態における鉄骨梁において、有限要素法（ＦＥＭ）による弾塑性解析を行った。この有限要素法による弾塑性解析および解析結果について以下に説明する。
（解析モデル）
図５に検証を行う解析ケースの一覧を示し、図６に解析モデルを示している。鉄骨梁１は、Ｈ形断面梁で、４節点シェル要素によって構成されている。また、床スラブ４は弾性ビーム要素４１によって、スタッド３は弾塑性バネ要素（Ｚ方向ばね）３１によってそれぞれモデル化されている。
鋼材のヤング係数は、２０５，０００Ｎ／ｍｍ^２とし、ポワソン比は、０．３とする。
床スラブ４のコンクリートのヤング係数は２０，５００Ｎ／ｍｍ^２とし、ポワソン比は、１／６とする。荷重条件は、鉄骨梁１の端部１ａ，１ａにそれぞれ強制変位を漸増負荷する（鉄骨梁１の端部１ａ，１ａを図６に示す矢印方向に変形させる）。

（解析結果）
図７乃至図９に示すように、鉄骨梁１の材軸方向の両方の端部１ａからそれぞれ他方の端部１ａ側に向かって、鉄骨梁１の材軸方向の長さ（Ｌ）の０．１の長さ（０．１Ｌ）範囲では、補強部材の設置範囲が小さいほど荷重変形関係において最大荷重以降の荷重低下が著しく、また、上フランジの最大横たわみ量が顕著であることがわかる。
このため、第１実施形態のように、補強部材の設置範囲が、少なくとも鉄骨梁１の両方の端部１ａからそれぞれ他方の端部１ａ側に向かって、鉄骨梁１の材軸方向の長さ（Ｌ）の０．１の長さ（０．１Ｌ）範囲であることにより、上フランジ２の横移動を効率よく防止できることがわかる。

次に、他の実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１実施形態と異なる構成について説明する。

（第２実施形態）
図１０に示すように、第２実施形態による鉄骨梁１Ｂは、上フランジ２の上部に鉄骨梁１Ｂの材軸方向全体にわたって上フランジ２の幅方向の中心線を挟むようにしてスタッド３，３…が２列に配列されていて、鉄骨梁１Ｂの材軸方向に直交する水平方向には２つのスタッド３，３が並んでいる。なお、図１０（ａ）では、上フランジ２、スタッド３，３…、補強部材５Ｂを示すために、床スラブ４の図示を省略している。

そして、第２実施形態では、第１実施形態の補強部材５Ａと同様に形成された補強部材５Ｂが配置されている。第２実施形態では、補強部材５Ｂは、折り返し部５１の内側に、鉄骨梁１Ｂの材軸方向に直交する水平方向に並んだ２つのスタッド３，３が配置されるように配置されている。
また、第２実施形態では、鉄骨梁１Ｂは、第１実施形態と同様に側梁を構成しているが、柱１１に対して柱１１の幅方向の中心に接合されている。
また、第２実施形態では、スタッド３の材軸方向の配列の１箇所当たりの降伏耐力は、鉄骨梁１Ｂの材軸方向に直交する水平方向に並んだ２つのスタッド３，３の降伏耐力の合計としている。
また、第２実施形態においても、補強部材５Ｂの設置範囲は、少なくとも鉄骨梁１Ｂの両方の端部１ａからそれぞれ他方の端部１ａ側に向かって、鉄骨梁１Ｂの材軸方向の長さ（Ｌ）の０．１の長さ（０．１Ｌ）範囲となっている。

第２実施形態による鉄骨梁１Ｂによれば、スタッド３が鉄骨梁１Ｂの材軸方向に２列に配列されている場合でも第１実施形態と同様の効果を奏する。

（第３実施形態）
図１１に示すように、第３実施形態による鉄骨梁１Ｃでは、補強部材５Ｃが異形棒鋼を全体の形状が略Ｊ字状となるように、長さ方向の一方の端部５３近傍で折り曲げた部材で構成されている。そして、補強部材５Ｃの折り曲げ部５４の内側にスタッド３が配置されている。なお、図１１（ａ）では、上フランジ２、スタッド３，３…、補強部材５Ｃを示すために、床スラブ４の図示を省略している。
また、第３実施形態においても、補強部材５Ｃの設置範囲は、少なくとも鉄骨梁１Ｃの両方の端部１ａからそれぞれ他方の端部１ａ側に向かって、鉄骨梁１Ｃの材軸方向の長さ（Ｌ）の０．１の長さ（０．１Ｌ）範囲となっている。

第３実施形態による鉄骨梁１Ｃは、補強部材５Ｃがスタッド３の周辺のコンクリート４１と定着することにより、第１実施形態と同様の効果を奏する。そして、第３実施形態による補強部材５Ｃは、第１実施形態の補強部材５Ａと比べて、床スラブ４のコンクリート４１と定着する表面積が少ないため、第１実施形態と比べて予想される上フランジ２の横移動が少ない場合に、適用することができ、補強部材５Ｃの材料の使用量を少なくすることができる。

（第４実施形態）
図１２に示すように、第４実施形態による鉄骨梁１Ｄでは、補強部材５Ｄに床スラブ４の溶接金網を利用している。溶接金網は、鉄骨梁１Ｄの材軸方向に延びる複数の丸棒とおよびこの材軸方向に直交する水平方向へ延びる複数の丸棒とが格子状に配置されたワイヤメッシュ筋で構成されている。
そして、補強部材５Ｄは、少なくとも鉄骨梁１Ｄの両方の端部１ａからそれぞれ他方の端部１ａ側に向かって、鉄骨梁１Ｄの材軸方向の長さ（Ｌ）の０．１の長さ（０．１Ｌ）範囲全体において、材軸方向に直交する水平方向の一方の端部側に形成されている複数の格子のうちの一部以上の内部にそれぞれスタッド３が配置されている。
なお、図１２（ａ）では、上フランジ２、スタッド３，３…、補強部材５Ｄを示すために、床スラブ４の図示を省略している。

第４実施形態による鉄骨梁１Ｄは、床スラブ４の溶接金網が床スラブ４のコンクリート４１と定着する補強部材５Ｄとなって、スタッド３の周辺のコンクリート４１と定着することにより、第１実施形態と同様の効果を奏する。
また、床スラブ４の溶接金網を補強部材５Ｄとして利用することにより、補強部材５Ｃに特殊な材料を用意することがないため、施工性を向上させることができるとともに施工費を抑えることができる。

（第５実施形態）
図１３に示すように、第５実施形態による鉄骨梁１Ｅでは、補強部材５Ｅに、床スラブ４の断面形状が波型のデッキプレートを利用している。第５実施形態では、デッキプレートは、その波型の凹凸が、鉄骨梁１Ｅの材軸方向に並ぶように配置されている。そして、デッキプレートは、少なくとも鉄骨梁１Ｅの両方の端部１ａからそれぞれ他方の端部１ａ側に向かって、鉄骨梁１Ｅの材軸方向の長さ（Ｌ）の０．１の長さ（０．１Ｌ）範囲全体において、凹凸の下側に突出している部分が上フランジ２にそれぞれ溶接されている。図１３において符号６１が溶接部を示している。
なお、図１３（ａ）では、上フランジ２、スタッド３，３…、補強部材５Ｅを示すために、床スラブ４の図示を省略している。

第５実施形態による鉄骨梁１Ｅによれば、床スラブ４のデッキプレートが床スラブ４のコンクリート４１と定着する補強部材５Ｅとなって、上フランジ２に接合されていることにより、上フランジ２と床スラブ４とが一体化し、床スラブ４が上フランジ２の横移動を拘束する構成となるため、スタッド３の周辺における床スラブ４のコンクリート４１のコーン状破壊を抑制、またはコーン状破壊が発生しても急激な荷重低下を伴わない構造とすることができる。
また、床スラブ４のデッキプレートを補強部材５Ｅとして利用することにより、補強部材５Ｃに特殊な材料を用意することがないため、施工性を向上させることができるとともに施工費を抑えることができる。

（第６実施形態）
図１４に示すように、第６実施形態による鉄骨梁１Ｆでは、補強部材５Ｆが異形棒鋼を全体の形状が略Ｌ字状となるように、長さ方向の中間部で曲げられた異形棒鋼で構成されている。補強部材５Ｆは、折り曲げ部５５から一方の端部側が材軸方向に直交する水平方向に延在し、折り曲げ部５５から他方の端部側が鉛直方向に延在する向きに配置されている。
そして、補強部材５Ｆの折り曲げ部５５から一方の端部側を水平部５６、折り曲げ部５５から他方の端部側を鉛直部５７とすると、鉛直部５７は鉄骨梁１Ｆの材軸方向に直交する水平方向の他方側（床スラブ４が配置されていない側）に配置され、水平部５６は、鉄骨梁１Ｆの上部と鉄骨梁１Ｆの材軸方向に直交する水平方向の一方側（床スラブ４が配置されている側）に配置されている。

そして、補強部材５Ｆの水平部５６は、床スラブ４のコンクリート４１に埋設されている。また、補強部材５Ｆの鉛直部５７は、床スラブ４と連続して鉄骨梁１Ｆの材軸方向に直交する水平方向の他方側に打設されたコンクリート４２に埋設されている。このコンクリート４２は、床スラブ４のコンクリート４１と連続して打設されているとともに、上フランジ２のウェブ１ｂよりも鉄骨梁１Ｆの材軸方向に直交する水平方向の他方側の下側も巻き込むように打設されている。
なお、第６実施形態においても、補強部材５Ｆの設置範囲は、少なくとも鉄骨梁１Ｆの両方の端部１ａからそれぞれ他方の端部１ａ側に向かって、鉄骨梁１Ｆの材軸方向の長さ（Ｌ）の０．１の長さ（０．１Ｌ）範囲となっている。
なお、図１４（ａ）では、上フランジ２、スタッド３，３…、補強部材５Ｆを示すために、床スラブ４およびコンクリート４２の図示を省略している。

第６実施形態による鉄骨梁１Ｆによれば、補強部材５Ｆおよびコンクリート４２が上フランジ２と床スラブ４とを一体化し、床スラブ４が上フランジ２の横移動を拘束する構成となるため、スタッド３の周辺における床スラブ４のコンクリート４１のコーン状破壊を抑制、またはコーン状破壊が発生しても急激な荷重低下を伴わない構造とすることができる。
また、第６実施形態においても、補強部材５Ｆを配置し、鉄骨梁１Ｆの床スラブ４が配置されている側の反対側にも補強部材５Ｆを埋設するようにコンクリート４２を打設する簡便な構成であることにより、施工性がよく、施工費を抑えることができる。また、補強部材５Ｆおよびコンクリート４２を任意の設置範囲に限定的に施工することもできる。

（第７実施形態）
図１５に示すように、第７実施形態による鉄骨梁１Ｇでは、補強部材５Ｇが所定の長さの異形棒鋼で構成され、一方の端部が上フランジ２の上部に接合されている。
補強部材５Ｇは、上方から見ると、鉄骨梁１Ｇの延在方向に直交する方向に延在し、鉄骨梁１Ｇの延在方向から見ると、鉄骨梁１Ｇ側となる一方の端部側が床スラブ４側となる他方の端部側よりも低い位置となるように、中間部に一方の端部側と他方の端部側に対して傾斜した傾斜部５８（図１５（ｂ）参照）が形成されている。
補強部材５Ｇの異形棒鋼と上フランジ２とは、例えばフレア溶接によって接合されていたり、上フランジ２の上部に溶接されたカプラに接合されていたりしている。図１５において符号６２が接合部を示している。
なお、図１５（ａ）では、上フランジ２、スタッド３，３…、補強部材５Ｇを示すために、床スラブ４の図示を省略している。

第７実施形態による鉄骨梁１Ｇによれば、補強部材５Ｇが上フランジ２と床スラブ４とを一体化し、床スラブ４が上フランジ２の横移動を拘束する構成となるため、スタッド３の周辺における床スラブ４のコンクリート４１のコーン状破壊を抑制、またはコーン状破壊が発生しても急激な荷重低下を伴わない構造とすることができる。
また、第７実施形態においても、補強部材５Ｇを上フランジ２に接合する簡便な構成であることにより、施工性がよく、施工費を抑えることができる。また、補強部材５Ｇを任意の設置範囲に限定的に施工することもできる。

以上、本発明による鉄骨梁の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、鉄骨梁１Ａ〜１Ｇは、側梁としているが、鉄骨梁１Ａ〜１Ｇの材軸方向に直交する方向の他方側に、上フランジ２の上部および鉄骨梁１Ａ〜１Ｇの材軸方向に直交する方向の一方側の床スラブ４と一体化しておらず、図１６に示すような、施工高さの異なる床スラブ７が構築される段差梁や、鉄骨梁１Ａ〜１Ｇの他方側に床スラブ４が構築されない開口部が形成される開口部位の梁としてもよい。
また、上記の実施形態では、柱１１と鉄骨梁１Ａ〜１Ｇとの接合部に、火打ち材などの補強材が設けられていないが、設けられていてもよい。

また、上記の実施形態のような補強部材５Ａ〜５Ｇに代わって、または、上記の実施形態のような補強部材５Ａ〜５Ｇと併せて、鉄骨梁１Ａ〜１Ｇと、鉄骨梁１Ａ〜１Ｇに直交するように接合された鉄骨梁１２との間に設けられた火打ち材によって、鉄骨梁１Ａ〜１Ｇの上フランジ２の横移動を拘束するように構成されていてもよい。
このようにすることにより、床スラブ４の鉄骨梁１Ａ〜１Ｇ近傍の領域に配管用の孔部などが形成されていて、上記のような補強部材５Ａ〜５Ｇを配置できない場合にも、鉄骨梁１Ａ〜１Ｇの上フランジ２の横移動を拘束可能であり、上記の実施形態と同様の効果を奏する。
また、この場合の火打ち材は、少なくとも上フランジ２の横移動を拘束可能に構成されていればよいため、上下のフランジの横移動を拘束する火打ち材を使用する場合と比べて、施工性がよく、施工費を抑えることができる。

また、上記の実施形態では、補強部材５Ａ〜５Ｃ，５Ｇに異形棒鋼を使用しているが、床スラブ４のコンクリート４１と定着可能に構成されていれば、異形棒鋼以外の丸棒や角棒などの棒鋼を使用してもよいし、長尺の鋼板などを使用してもよい。
また、上記の実施形態では、鉄骨梁１Ａ〜１Ｇは、Ｈ形鋼としているが、Ｉ形鋼など他の断面形状の梁材としてもよい。
また、上記の実施形態では、柱１１は角型鋼管としているが、角型鋼管以外の柱１１としてもよい。例えば、柱１１は、溶接ボックスコラム、円形鋼管、Ｈ形鋼、ＲＣ柱、ＳＲＣ柱、ＣＦＴ柱などとしてもよい。
また、鉄骨梁１Ａ〜１Ｇは、図１７に示すように、ウェブに孔部１ｂが形成された有孔梁としてもよい。なお、図１７では、鉄骨梁１Ａ〜１Ｇの端部１ａ側の孔部１ｂが形成されている部分を補強するように、ウェブの孔部１ｂと対応する孔部７ｂが形成された補強プレート７がウェブに接合されている。
また、鉄骨梁１Ａ〜１Ｇは、図１８に示すように、ウェブの端部１ａ側に端部補剛プレート８が接合されて補剛された鉄骨梁としてもよい。なお、図１８では、端部補剛プレート８は、上下方向に延在し板面が鉄骨梁１Ａ〜１Ｇの材軸方向を向く第１板部８ａと、第１板部８ａと接合され鉄骨梁１Ａ〜１Ｇの材軸方向に延在し板面が上下方向を向く第２板材８ｂとを有している。

また、上記の第１実施形態では、鉄骨梁１Ａは柱１１の幅方向の中央部とずれた位置に接合され、第２〜第７実施形態では、鉄骨梁１Ｂ〜１Ｇは柱１１の幅方向の中央部に接合されているが、柱１１に対して鉄骨梁１Ａ〜１Ｇが接合される位置は適宜設定されてよい。
また、上記の実施形態では、スタッド３は、頭付きスタッドとしているが、上フランジ２の上面２ａに接合されて、コンクリートと定着する部材であれば、頭付スタッド以外の部材でもよい。
また、スタッド３の配列や数、隣り合うスタッド３，３の間隔は適宜設定されてよい。

また、上記の実施形態では、補強部材５Ａ〜５Ｇの設置範囲は、鉄骨梁１Ａ〜１Ｇの材軸方向の両方の端部１ａからそれぞれ他方の端部１ａ側に向かって、少なくとも鉄骨梁１Ａ〜１Ｇの材軸方向の長さの０．１の長さ範囲で、かつ０．４の長さ以下の範囲としているが、補強部材５Ａ〜５Ｇの設置範囲は適宜設定されてよい。
また、上記の実施形態では、スタッド３の前記材軸方向の配列の１箇所当たりの降伏耐力が、上フランジ２の軸降伏耐力の０．５％以上に設定されているが、０.５パーセント未満に設定されていてもよい。

１，１Ａ〜１Ｇ 鉄骨梁
１ａ 端部
２ 上フランジ（フランジ）
２ａ 上面
３ スタッド
４ 床スラブ
５Ａ〜５Ｇ 補強部材
１１ 柱
１２ 鉄骨梁
４１，４２ コンクリート

Claims (5)

1. 両端部が柱に剛接合されるとともに、フランジの上部に材軸方向に沿って複数のスタッドが配列して接合され、前記フランジの上部および前記材軸方向に直交する水平方向の一方側に連続して床スラブが配置された鉄骨梁において、
   前記床スラブのコンクリートと定着する補強部材が、前記フランジに接合されていることを特徴とする鉄骨梁。
2. 両端部が柱に剛接合されるとともに、フランジの上部に材軸方向に沿って複数のスタッドが配列して接合され、前記フランジの上部および前記材軸方向に直交する水平方向の一方側に連続して床スラブが配置された鉄骨梁において、
   前記床スラブのコンクリートと定着する補強部材が、前記スタッドの近傍に配置されていることを特徴とする鉄骨梁。
3. 前記補強部材は、Ｕ字状に折り曲げられた折り曲げ部を有する異形棒鋼で、該折り曲げ部の内側に前記スタッドが配置されていることを特徴とする請求項２に記載の鉄骨梁。
4. 前記補強部材の設置範囲は、前記鉄骨梁の前記材軸方向の一方の端部から他方の端部側に向かって、少なくとも前記鉄骨梁の前記材軸方向の長さの０．１の長さ範囲であって、かつ０．４の長さ以下の範囲であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の鉄骨梁。
5. 前記スタッドの前記材軸方向の配列の１箇所当たりの降伏耐力が、前記フランジの軸降伏耐力の０．５％以上に設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の鉄骨梁。