JP2018123484A - 荷重支持部材 - Google Patents

Abstract

【課題】高い剛性や耐性を有する荷重支持部材を提供すること。
【解決手段】荷重支持部材であって、それぞれがＨ形鋼からなる複数の支持部材（１０）を備え、複数の支持部材（１０）は、互いに隣接するフランジ同士が溶接されており、少なくとも一対の溶接フランジ（１１Ａ，１１Ｂ）と、２枚の外フランジ（１３Ａ，１３Ｂ）と、を有し、一方の溶接フランジ（１１Ａ）の幅方向の寸法（Ｗ１）は、各外フランジ（１３Ａ，１３Ｂ）の幅方向の寸法（Ｗ２，Ｗ２′）以下であり、他方の溶接フランジ（１１Ｂ）の幅方向の寸法（Ｗ３）は、各外フランジ（１３Ａ，１３Ｂ）の幅方向の寸法（Ｗ２，Ｗ２′）よりも小さいこと。
【選択図】図２

Description

本発明は、建物構造における柱や梁等の荷重支持部材に関するものである。

従来、特許文献１に見られるように、建物構造において、荷重を支持する部材（柱や梁等）として、Ｈ形鋼からなる荷重支持部材が知られている。この荷重支持部材は、一対のフランジと、各フランジを連結するウエブと、を有している。

特許第２９９２５８１号公報

一般に、建物構造において、荷重支持部材の剛性や耐性が高い程、建物構造に必要な荷重支持部材の数が少なくなるので、間取りの自由度等の点において有利である。このため、特許文献１に記載されるような荷重支持部材は、高い剛性や耐性を有することが望ましい。

本発明の目的は、高い剛性や耐性を有する荷重支持部材を提供することである。

前記課題を解決するために、例えば、それぞれが同じ幅のフランジを有するＨ形鋼からなる複数の支持部材同士を互いに溶接することによって荷重支持部材を構成することが考えられる。具体的に、各支持部材のフランジの外面同士が接触するように並んだ状態で互いに隣接するフランジ同士を溶接することにより、荷重支持部材を構成することが考えられる。この場合、互いに接触しているフランジの外縁部同士が溶接される。この結果、溶接部は、各フランジにおける幅方向（ウエブと直交する方向）の端面から前記幅方向の外側に向かって張り出す形状になる。

一方、建物構造では、荷重支持部材の幅方向について当該荷重支持部材の少なくとも一方側に壁面パネル等が配置されることがあるため、荷重支持部材の前記幅方向への大型化は、回避されることが望ましい。

そこで、本発明は、それぞれがＨ形鋼からなる複数の支持部材を備え、前記複数の支持部材は、各支持部材のフランジの外面同士が接触するように並んだ状態で互いに隣接するフランジ同士が溶接されており、これにより前記複数の支持部材は、当該複数の支持部材のそれぞれのフランジのうち互いに溶接されている少なくとも一対の溶接フランジと、当該複数の支持部材のそれぞれのフランジのうち各支持部材が並ぶ方向について最も外側に位置する２枚の外フランジと、を有し、前記一対の溶接フランジの一方の溶接フランジの、前記支持部材のウエブと直交する幅方向の寸法は、各外フランジの前記幅方向の寸法以下であり、前記一対の溶接フランジの他方の溶接フランジの前記幅方向の寸法は、各外フランジの前記幅方向の寸法よりも小さい、荷重支持部材を提供する。

本荷重支持部材では、一方の溶接フランジの幅方向の寸法が各外フランジの幅方向の寸法以下であり、他方の溶接フランジの幅方向の寸法が各外フランジの幅方向の寸法よりも小さいので、各溶接フランジ同士の溶接により形成される溶接部が、各溶接フランジの幅方向の寸法と各外フランジの幅方向の寸法との差に応じて溶接フランジの幅方向の外側に生じるスペースに収まる。このため、前記溶接部に起因する荷重支持部材の幅方向への大型化が回避される。よって、幅方向への大型化の回避と剛性や耐性の向上との双方が達成される。

この場合において、前記一方の溶接フランジの前記幅方向の寸法は、前記他方の溶接フランジの前記幅方向の寸法よりも大きく、前記他方の溶接フランジは、前記一方の溶接フランジに対して隅肉溶接されていることが好ましい。

このようにすれば、各溶接フランジの溶接作業が簡素化される。

また、前記荷重支持部材において、前記一対の溶接フランジは、前記複数の支持部材のそれぞれのウエブが一直線上に並んだ状態で互いに溶接されていることが好ましい。

このようにすれば、荷重支持部材の剛性や耐性がより高まる。

また、前記荷重支持部材において、各ウエブには、人の手の挿通を許容する形状を有する穴が形成されていることが好ましい。

このようにすれば、複数のウエブが並ぶことに起因して幅方向について各支持部材の一方側から他方側へ至る作業が行いにくくなることが解消される。

また、前記荷重支持部材において、前記複数の支持部材は、前記幅方向についての各外フランジの一端部を通りかつ各ウエブと平行に延びる第１直線と、前記幅方向についての各外フランジの他端部を通りかつ各ウエブと平行に延びる第２直線と、により挟まれる領域に収まる形状を有する溶接部を有することが好ましい。

このようにすれば、荷重支持部材の幅方向への大型化がより確実に回避される。

以上のように、本発明によれば、高い剛性や耐性を有する荷重支持部材を提供することができる。

本発明の一実施形態の荷重支持部材の正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線での断面図である。 図１に示される荷重支持部材の平面図である。 図１に示される荷重支持部材の底面図である。 図１に示す荷重支持部材の変形例の断面図である。 図１に示す荷重支持部材の変形例の断面図である。 図１に示す荷重支持部材の変形例の断面図である。

本発明の一実施形態の荷重支持部材５について、図１〜図４を参照しながら説明する。荷重支持部材５は、建物構造における梁や柱部材として用いられる。

荷重支持部材５は、それぞれがＨ形鋼からなる複数の支持部材１０を備えている。複数の支持部材１０は、各支持部材１０のフランジの外面同士が接触するように並んだ状態で互いに隣接するフランジ同士が溶接されている。より具体的には、複数の支持部材１０は、各支持部材１０のフランジの外面同士が接触し、かつ、各支持部材１０のウエブが一直線上に並んだ状態で互いに隣接するフランジ同士が溶接されている。以下、複数の支持部材１０のそれぞれのフランジのうち、互いに溶接された一対のフランジを「一対の溶接フランジ」と称し、各支持部材１０が並ぶ方向（図１の左右方向）について最も外側に位置する２枚のフランジをそれぞれ「外フランジ」と称する。本実施形態では、複数の支持部材１０は、第１支持部材１０Ａと、第２支持部材１０Ｂと、を含んでおり、第１支持部材１０Ａの一方（図１の右側）のフランジ１１Ａと第２支持部材１０Ｂの一方（図１の左側）のフランジ１１Ｂとが互いに溶接されている。つまり、本実施形態では、第１支持部材１０Ａの一方のフランジ１１Ａ及び第２支持部材１０Ｂの一方のフランジ１１Ｂが前記一対の溶接フランジを構成し、第１支持部材１０Ａの他方のフランジ１２Ａ及び第２支持部材１０Ｂの他方のフランジ１２Ｂが前記外フランジを構成する。

図２に示されるように、第１支持部材１０Ａの溶接フランジ１１Ａの幅方向（各ウエブ１３Ａ，１３Ｂと直交する方向）の寸法Ｗ１は、第１支持部材１０Ａの外フランジ１２Ａの幅方向の寸法Ｗ２及び第２支持部材１０Ｂの外フランジ１２Ｂの幅方向の寸法Ｗ２′以下に設定されている。本実施形態では、前記寸法Ｗ１、前記寸法Ｗ２及び前記寸法Ｗ２′は、全て同じ（例えば１００ｍｍ）に設定されている。第２支持部材１０Ｂの溶接フランジ１１Ｂの幅方向の寸法Ｗ３は、各外フランジ１２Ａ，１２Ｂの幅方向の寸法Ｗ２よりも小さく（例えば７５ｍｍ）に設定されている。つまり、図２に示されるように、各溶接フランジ１１Ａ，１１Ｂ及びこれら溶接フランジ１１Ａ，１１Ｂ同士の溶接（隅肉溶接）により形成される溶接部（溶接ビード）Ｐは、幅方向についての各外フランジ１２Ａ，１２Ｂの一端部を通りかつ各ウエブ１３Ａ，１３Ｂと平行に延びる第１直線Ｌ１と、幅方向についての各外フランジ１２Ａ，１２Ｂの他端部を通りかつ各ウエブ１３Ａ，１３Ｂと平行に延びる第２直線Ｌ２と、により挟まれる領域に収まる形状を有する。

第１支持部材１０Ａ及び第２支持部材１０Ｂの各フランジ１１Ａ，１２Ａ，１１Ｂ，１２Ｂの厚さは、全て同じ（例えば６ｍｍ）に設定されている。また、第１支持部材１０Ａ及び第２支持部材１０Ｂの各ウエブ１３Ａ，１３Ｂの厚さは、各フランジ１１Ａ，１２Ａ，１１Ｂ，１２Ｂの厚さと同じに設定されている。ただし、各フランジ１１Ａ，１２Ａ，１１Ｂ，１２Ｂの厚さは、各ウエブ１３Ａ，１３Ｂの厚さよりも大きく設定されてもよい。

第１支持部材１０Ａ及び第２支持部材１０Ｂの各ウエブ１３Ａ，１３Ｂには、人の手の挿通を許容する形状を有する穴１３ｈが形成されている。なお、各穴１３ｈの形状及び位置は、図１に示される例に限られない。また、穴１３ｈは、各ウエブ１３Ａ，１３Ｂの少なくとも一方に形成されればよい。例えば、各穴１３ｈの直径は、１２５ｍｍに設定される。

荷重支持部材５は、第１ベースプレート２１と、第２ベースプレート２２と、を備えていてもよい。これらベースプレート２１，２２は、複数の（本実施形態では２つの）支持部材１０を他の荷重支持部材に固定するための部材である。

第１ベースプレート２１は、第１支持部材１０Ａ及び第２支持部材１０Ｂの長手方向（図１の上下方向）について第１支持部材１０Ａ及び第２支持部材１０Ｂの一方側（図１の上側）の端部に溶接等により固定される。図３に示されるように、第１ベースプレート２１は、一対の溶接フランジ１１Ａ，１１Ｂの前記長手方向についての一端面を受ける第１中央受け部２１ａと、各外フランジ１２Ａ，１２Ｂの前記長手方向についての一端面を受ける第１外受け部２１ｂと、第１中央受け部２１ａと第１外受け部２１ｂとを連結する第１連結部２１ｃと、を有する。第１中央受け部２１ａ及び第１外受け部２１ｂは、矩形状に形成されている。第１連結部２１ｃの幅方向（図３の上下方向）の寸法は、第１中央受け部２１ａ及び第１外受け部２１ｂの同方向の寸法よりも小さい。第１中央受け部２１ａ及び第１外受け部２１ｂには、ボルトを通すためのボルト孔２１ｈが形成されている。第１ベースプレート２１は、ボルト孔２１ｈに挿通されたボルト（図示略）により他の荷重支持部材に固定される。

第２ベースプレート２２は、第１支持部材１０Ａ及び第２支持部材１０Ｂの長手方向について第１支持部材１０Ａ及び第２支持部材１０Ｂの他方側（図１の下側）の端部に溶接等により固定される。図４に示されるように、第２ベースプレート２２は、一対の溶接フランジ１１Ａ，１１Ｂの前記長手方向についての他端面を受ける第２中央受け部２２ａと、各外フランジ１２Ａ，１２Ｂの前記長手方向についての他端面を受ける第２外受け部２２ｂと、第２中央受け部２２ａと第２外受け部２２ｂとを連結する第２連結部２２ｃと、を有する。第２ベースプレート２２は、矩形状に形成されている。すなわち、第２中央受け部２２ａ、第２外受け部２２ｂ及び第２連結部２２ｃのそれぞれの幅方向の寸法は、同じである。第２中央受け部２２ａ及び第２外受け部２２ｂには、ボルトを通すためのボルト孔２２ｈが形成されている。第２ベースプレート２２は、ボルト孔２２ｈに挿通されたボルトにより他の荷重支持部材に固定される。

以上に説明したように、本実施形態の荷重支持部材５では、第１支持部材１０Ａの溶接フランジ１１Ａの幅方向の寸法Ｗ１が各外フランジ１２Ａ，１２Ｂの幅方向の寸法Ｗ２，Ｗ２′以下であり、第２支持部材１０Ｂの溶接フランジ１１Ｂの幅方向の寸法Ｗ３が各外フランジの幅方向の寸法Ｗ２，Ｗ２′よりも小さいので、各溶接フランジ１１Ａ，１１Ｂ同士の溶接により形成される溶接部Ｐは、各溶接フランジ１１Ａ，１１Ｂの幅方向の寸法Ｗ１，Ｗ３と各外フランジ１２Ａ，１２Ｂの幅方向の寸法Ｗ２，Ｗ２′との差に応じて溶接フランジの幅方向の外側に生じるスペースに収まる。このため、溶接部Ｐに起因する荷重支持部材５の幅方向への大型化が回避される。よって、この荷重支持部材５が建物構造の梁や柱部材に用いられた場合であって、前記幅方向についての当該荷重支持部材５の少なくとも一方に壁パネル等が配置される場合であっても、荷重支持部材５と壁パネル等との干渉が回避される。また、荷重支持部材５は、互いに溶接された複数の支持部材１０を有しているため、剛性や耐性が高い。しかも、一対の溶接フランジが荷重支持部材５の座屈を抑制する機能を有する。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、図５に示されるように、各ウエブ１３Ａ，１３Ｂが一直線上に並び、溶接フランジ１１Ａがウエブ１３Ａから一方側（図５の上側）に偏倚し、溶接フランジ１１Ｂがウエブ１３Ｂから他方側（図５の下側）に偏倚していてもよい。

あるいは、図６に示されるように、各溶接フランジ１１Ａ，１１Ｂの幅方向の寸法Ｗ１，Ｗ３が互いに同じに設定され、かつ、溶接フランジ１１Ａの幅方向の端面と溶接フランジ１１Ｂの幅方向の端面とが面一になる状態でこれら溶接フランジ１１Ａ，１１Ｂ同士が溶接されてもよい。この場合においても、溶接部Ｐは、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２との間に収まる。

あるいは、図７に示されるように、複数の支持部材１０は、第２支持部材１０Ｂに溶接された第３支持部材１０Ｃをさらに有していてもよい。この場合、第１支持部材１０Ａの一方（図７の右側）のフランジ及び第２支持部材１０Ｂの一方（図７の左側）のフランジに加え、第２支持部材１０Ｂの他方（図７の右側）のフランジ及び第３支持部材１０Ｃの一方（図７の左側）のフランジも、前記一対の溶接フランジを構成する。そして、第１支持部材１０Ａの他方（図７の左側）のフランジ及び第３支持部材１０Ｃの他方（図７の右側）のフランジが前記外フランジを構成する。

５ 荷重支持部材
１０ 支持部材
１０Ａ 第１支持部材
１０Ｂ 第２支持部材
１０Ｃ 第３支持部材
１１Ａ 溶接フランジ
１１Ｂ 溶接フランジ
１２Ａ 外フランジ
１２Ｂ 外フランジ
１３Ａ ウエブ
１３Ｂ ウエブ
１３ｈ 穴
２１ 第１ベースプレート
２２ 第２ベースプレート
Ｐ 溶接部

Claims (5)

1. それぞれがＨ形鋼からなる複数の支持部材を備え、
   前記複数の支持部材は、各支持部材のフランジの外面同士が接触するように並んだ状態で互いに隣接するフランジ同士が溶接されており、これにより前記複数の支持部材は、当該複数の支持部材のそれぞれのフランジのうち互いに溶接されている少なくとも一対の溶接フランジと、当該複数の支持部材のそれぞれのフランジのうち各支持部材が並ぶ方向について最も外側に位置する２枚の外フランジと、を有し、
   前記一対の溶接フランジの一方の溶接フランジの、前記支持部材のウエブと直交する幅方向の寸法は、各外フランジの前記幅方向の寸法以下であり、
   前記一対の溶接フランジの他方の溶接フランジの前記幅方向の寸法は、各外フランジの前記幅方向の寸法よりも小さい、荷重支持部材。
2. 請求項１に記載の荷重支持部材において、
   前記一方の溶接フランジの前記幅方向の寸法は、前記他方の溶接フランジの前記幅方向の寸法よりも大きく、
   前記他方の溶接フランジは、前記一方の溶接フランジに対して隅肉溶接されている、荷重支持部材。
3. 請求項１又は２に記載の荷重支持部材において、
   前記一対の溶接フランジは、前記複数の支持部材のそれぞれのウエブが一直線上に並んだ状態で互いに溶接されている、荷重支持部材。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の荷重支持部材において、
   各ウエブには、人の手の挿通を許容する形状を有する穴が形成されている、荷重支持部材。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の荷重支持部材において、
   前記複数の支持部材は、前記幅方向についての各外フランジの一端部を通りかつ各ウエブと平行に延びる第１直線と、前記幅方向についての各外フランジの他端部を通りかつ各ウエブと平行に延びる第２直線と、により挟まれる領域に収まる形状を有する溶接部を有する、荷重支持部材。
   

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