JP2019194428A - H形鋼製梁 - Google Patents
H形鋼製梁 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019194428A JP2019194428A JP2019083506A JP2019083506A JP2019194428A JP 2019194428 A JP2019194428 A JP 2019194428A JP 2019083506 A JP2019083506 A JP 2019083506A JP 2019083506 A JP2019083506 A JP 2019083506A JP 2019194428 A JP2019194428 A JP 2019194428A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stiffening member
- web
- shaped steel
- stiffening
- flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 46
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 14
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Abstract
Description
例えば、H形鋼製梁21の梁長さが長い場合は、図9に示すように、端部の曲げモーメントが卓越するため、梁断面を中立軸で二分したときの一方のウェブ面において、グレーの太い楕円で示すような曲げ座屈が生じる。
一方、H形鋼製梁21の梁長さが短い場合は、図10に示すように、端部の曲げモーメントに比べてせん断力が卓越するため、グレーの細い楕円で示すようなせん断座屈が発生する。
例えば特許文献1で提案されているように、H形鋼製梁21の梁ウェブ23に直交する横スチフナ25を設置する方法(図11参照)や、特許文献2で提案されている梁ウェブ23に直交する縦スチフナ27を複数設置する方法(図12参照)や、あるいは特許文献3で提案されている縦スチフナ27と横スチフナ25を組合せて設置される方法(図13参照)などがある。
これらの方法はいずれもスチフナ(横スチフナ25、縦スチフナ27)が梁ウェブ23に溶接にて接合されており、これによって、梁ウェブ23の幅厚比あるいは境界条件をコントロールして、座屈を生じにくくすることを目的としている。
このため、ウェブ23は分割された狭い範囲において、面外変形を起こすことになり、変形量が大きくなる。
特に、特許文献2は、梁と柱の接合部における梁フランジに水平ハンチを設けることを前提としており、ウェブ23に設ける縦スチフナ27に梁端部のフランジの局部座屈の補剛を期待するものではない。
また、従来の補剛方法のように、梁せいと同等の長さを有する補剛部材を設ける場合には、鋼重が大きく、製作の際の取り回しが悪いという問題もある。
前記補剛部材は、梁長手方向に直交して配置され、前記上フランジと前記ウェブに接合された上補剛部材と、
該上補剛部材と所定の間隔を離して、かつ前記上補剛部材に連続する仮想直線上に設けられて、前記ウェブと前記下フランジに接合された下補剛部材とを備えてなることを特徴とするものである。
前記上補剛部材及び前記下補剛部材のトータル長さLsが、h/2≦Ls≦3h/4であり、
前記補剛部材の幅Hsが(B-t)/4≦Hs≦(B-t)/2であることを特徴とするものである。
前記補剛部材は、梁長手方向に直交して配置され、梁せい内のり寸法をhとしてh/2〜3h/4の長さを有し、前記下フランジと前記ウェブに接合された下補剛部材を備えてなることを特徴とするものである。
前記補剛部材の幅Hsが(B-t)/4≦Hs≦(B-t)/2であることを特徴とするものである。
また、補剛部材が上補剛部材と下補剛部材に分割されているので、一つの補剛部材が従来のものに比べて寸法が小さいため、取り回しが良く製作性に優れる。
本発明の一実施の形態に係るH形鋼製梁1は、図1に示すように、上フランジ3と下フランジ5とこれら上下のフランジ3、5を繋ぐウェブ7を有し、長手方向直交断面がH形で、一端が柱9に接合されると共に、梁端部が補剛部材11によって補剛されたものである。
そして、補剛部材11は、梁長手方向に直交して配置され、上フランジ3とウェブ7に接合された上補剛部材11aと、上補剛部材11aと所定の間隔を離して、かつ上補剛部材11aに連続する仮想直線L上に設けられて、ウェブ7と下フランジ5に接合された下補剛部材11bとを備えてなるものである。
補剛部材11同士の材軸方向間隔p又はスキンプレートから補剛部材11までの材軸方向間隔pが梁幅B以上の場合、スキンプレートと補剛部材11又は補剛部材11同士の間においてフランジの局部座屈が先行して生じ、十分な塑性変形性能が得られない可能性がある。
また、柱9のスキンプレートから最も離れた補剛部材11までの材軸方向距離は、0.5H以上(H:梁せい)が好ましい。前記材軸方向距離が0.5H以下の場合、梁端部の塑性化領域に対して補剛範囲が不足し、十分な塑性変形性能が得られない可能性がある。
Lsをh/2以上としたのは、ウェブ7の補剛効果を得るためにはこのようにするのが好ましいからである。
また、Lsを3h/4以下にすることで、上補剛部材11aと下補剛部材11bの間に隙間を形成することができ、上補剛部材11a及び下補剛部材11bが従来例のように上下のフランジ3、5で拘束されず、座屈し難い構造になっている。
また、補剛部材11を上補剛部材11aと下補剛部材11bに分割したことで、各部材が小さくなり、とり回しが容易で製作がし易い。
幅Hsを(B-t)/4以上としたのは、補剛部材11自体の面外方向への剛性を高くするのに好ましいからである。
また、幅Hsを(B-t)/2以下とすることで、上下のフランジ3、5よりも出っ張ることがない。
また、上補剛部材11a及び下補剛部材11bの接合は、予め工場で行うのが好ましい。
図2は従来例を示した図12、図14と同程度の間隔で補剛部材11を設置したものである。この場合、上補剛部材11aと下補剛部材11bが繋がっていないので、ウェブ7における補剛部材11のない部分においてある程度ウェブ7の局部座屈変形を許容することになる(図中グレーで示した部分が局部座屈している部分である)。そのため、補剛部材11に作用する応力が抑えられ、補剛部材11そのものの耐力低下を防ぎ、梁の最大耐力以降もフランジの拘束効果を維持することが可能となる。
しかも、補剛部材11がない部分に局部座屈が発生するが、図14の場合に比較して範囲が広いので面外変形量が小さく抑えられる。
図3に示すように、補剛部材11の設置間隔を狭くすると、ウェブ7の局部座屈は、補剛部材11のないウェブ7の中央部分で発生するようになる。これは補剛部材11の強軸方向に対する面外変形であるため、補剛部材11の耐力低下は発生しない。したがって、図2の場合と同様に、補剛部材11は梁の最大耐力以降も上下フランジ3、5の拘束効果を維持することが可能となる。
また、補剛部材11が上補剛部材11aと下補剛部材11bに分割されているので、一つの補剛部材11が従来のものに比べて寸法が小さいため、取り回しが良く製作時の作業性に優れる。
また、従来例に比較して、上補剛部材11a及び下補剛部材11bの長さを短く設定することができ、溶接量を低減して、工数やコスト低下が可能であり、また、溶接熱影響によるウェブ7の反り等を防止することができる。
本実施の形態のH形鋼製梁15は、図7に示すように、上フランジ3が例えば鉄筋コンクリートの床スラブ17によって補剛される合成梁等の場合である。図7において、図1と同一部分には同一の符号を付してある。
上フランジ3が床スラブ17で補剛される場合、上フランジ3の補剛が不要になり、かつ中立軸が中央線より上になるため、ウェブ7の上部の補剛をしなくてもよい場合があり、本実施の形態はこのような場合に有効である。
補剛部材は、材軸方向間隔pをp=200mmとして、上下に3列設置した。片方の梁端部を完全固定とし、もう一方の梁端部を鉛直方向に変位制御で載荷することにより、解析を実施した。
解析結果を図16に示す。図16には補剛部材のない梁に対する結果を併せて破線で示している。補剛部材のない梁では、全塑性耐力に到達後、早期に耐力低下が生じている。一方、補剛部材のある梁では、全塑性耐力に到達後も耐力を維持することが可能となっており、塑性変形性能の向上が確認できる。
この解析結果から、本発明によれば、全塑性耐力に到達後の急激な耐力低下を抑え、塑性変形性能を向上することが可能となることが実証された。
1 H形鋼製梁(実施の形態1)
3 上フランジ
5 下フランジ
7 ウェブ
9 柱
11 補剛部材
11a 上補剛部材
11b 下補剛部材
13 横スチフナ
15 H形鋼製梁(実施の形態2)
17 床スラブ
<従来例>
21 H形鋼製梁
23 梁ウェブ
25 横スチフナ
27 縦スチフナ
28 上フランジ
29 下フランジ
Claims (6)
- 上フランジと下フランジとこれら上下のフランジを繋ぐウェブを有し、長手方向直交断面がH形で、梁端部が補剛部材によって補剛されたH形鋼製梁であって、
前記補剛部材は、梁長手方向に直交して配置され、前記上フランジと前記ウェブに接合された上補剛部材と、
該上補剛部材と所定の間隔を離して、かつ前記上補剛部材に連続する仮想直線上に設けられて、前記ウェブと前記下フランジに接合された下補剛部材とを備えてなることを特徴とするH形鋼製梁。 - 梁せい内のり寸法をh、梁幅をB、ウェブ厚さをtとして、
前記上補剛部材及び前記下補剛部材のトータル長さLsが、h/2≦Ls≦3h/4であり、
前記補剛部材の幅Hsが(B-t)/4≦Hs≦(B-t)/2であることを特徴とする請求項1記載のH形鋼製梁。 - 上フランジと下フランジとこれら上下のフランジを繋ぐウェブを有し、長手方向直交断面がH形で、梁端部が補剛部材によって補剛され、かつ上フランジが床スラブ等によって補剛されるH形鋼製梁であって、
前記補剛部材は、梁長手方向に直交して配置され、梁せい内のり寸法をhとしてh/2〜3h/4の長さを有し、前記下フランジと前記ウェブに接合された下補剛部材を備えてなることを特徴とするH形鋼製梁。 - 前記補剛部材は、前記下補剛部材と所定の間隔を離して、かつ前記下補剛部材に連続する仮想直線上に設けられて、前記ウェブと前記上フランジに接合された前記下補剛部材よりも短尺の上補剛部材を備えてなることを特徴とする請求項3記載のH形鋼製梁。
- 梁幅をB、ウェブ厚さをtとして、
前記補剛部材の幅Hsが(B-t)/4≦Hs≦(B-t)/2であることを特徴とする請求項3又は4に記載のH形鋼製梁。 - 前記補剛部材を、梁端部に長手方向に連続して2列以上設けたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のH形鋼製梁。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018087976 | 2018-05-01 | ||
JP2018087976 | 2018-05-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019194428A true JP2019194428A (ja) | 2019-11-07 |
JP6919672B2 JP6919672B2 (ja) | 2021-08-18 |
Family
ID=68469572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019083506A Active JP6919672B2 (ja) | 2018-05-01 | 2019-04-25 | H形鋼製梁 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6919672B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111591882A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-08-28 | 中船第九设计研究院工程有限公司 | 一种大型吊车梁的安装方法 |
JP2022029742A (ja) * | 2020-08-05 | 2022-02-18 | 公立大学法人大阪 | 鋼製箱桁の設計方法および鋼製箱桁 |
JP2022156473A (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-14 | Jfeスチール株式会社 | 鉄骨梁、柱梁接合構造およびこれを有する構造物 |
KR102679535B1 (ko) * | 2023-03-08 | 2024-07-01 | 주식회사 태성강건 | 주차타워 골조시스템 시공 구조 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000129778A (ja) * | 1998-10-20 | 2000-05-09 | Taisei Corp | 鉄骨構造の柱梁接合部構造 |
JP2002220873A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Ohbayashi Corp | H形鋼製梁の梁端接合部構造 |
US20030009977A1 (en) * | 2001-07-12 | 2003-01-16 | Houghton David L. | Gusset plates connection of beam to column |
JP2004076379A (ja) * | 2002-08-19 | 2004-03-11 | Jfe Steel Kk | H形鋼及びその製造方法 |
JP2011208434A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Kajima Corp | 柱・梁接合部構造 |
-
2019
- 2019-04-25 JP JP2019083506A patent/JP6919672B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000129778A (ja) * | 1998-10-20 | 2000-05-09 | Taisei Corp | 鉄骨構造の柱梁接合部構造 |
JP2002220873A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Ohbayashi Corp | H形鋼製梁の梁端接合部構造 |
US20030009977A1 (en) * | 2001-07-12 | 2003-01-16 | Houghton David L. | Gusset plates connection of beam to column |
JP2004076379A (ja) * | 2002-08-19 | 2004-03-11 | Jfe Steel Kk | H形鋼及びその製造方法 |
JP2011208434A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Kajima Corp | 柱・梁接合部構造 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111591882A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-08-28 | 中船第九设计研究院工程有限公司 | 一种大型吊车梁的安装方法 |
JP2022029742A (ja) * | 2020-08-05 | 2022-02-18 | 公立大学法人大阪 | 鋼製箱桁の設計方法および鋼製箱桁 |
JP7378086B2 (ja) | 2020-08-05 | 2023-11-13 | 公立大学法人大阪 | 鋼製箱桁の設計方法および鋼製箱桁 |
JP2022156473A (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-14 | Jfeスチール株式会社 | 鉄骨梁、柱梁接合構造およびこれを有する構造物 |
JP7380627B2 (ja) | 2021-03-31 | 2023-11-15 | Jfeスチール株式会社 | 鉄骨梁、柱梁接合構造およびこれを有する構造物 |
KR102679535B1 (ko) * | 2023-03-08 | 2024-07-01 | 주식회사 태성강건 | 주차타워 골조시스템 시공 구조 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6919672B2 (ja) | 2021-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6919672B2 (ja) | H形鋼製梁 | |
JP6656857B2 (ja) | 柱梁接合構造 | |
US20150259915A1 (en) | Column structure and base member | |
JP3890515B2 (ja) | 耐震型柱・梁接合構造 | |
JP2010127051A (ja) | 波形鋼板耐震壁、波形鋼板耐震壁の設計方法、及び建築物 | |
KR101348866B1 (ko) | 압연 h형강 | |
JP6163731B2 (ja) | 耐震壁および耐震構造 | |
JP2020076226A (ja) | 形鋼、床構造及び床構造の施工方法 | |
JP7362455B2 (ja) | 架構式構造 | |
JP6589922B2 (ja) | 梁の補強構造および梁の補強工法 | |
JP7207054B2 (ja) | 圧延h形鋼及び合成梁 | |
JP6128058B2 (ja) | 梁端部の接合構造 | |
JP6152809B2 (ja) | 柱梁接合部構造 | |
JP6885370B2 (ja) | 鉄骨梁及び該鉄骨梁を用いた柱梁接合構造 | |
JP2009191487A (ja) | H形鋼 | |
JP2017166182A (ja) | フランジ構造及び形鋼 | |
JP2021055464A (ja) | 床スラブ付き鉄骨梁およびその補強方法 | |
JP3129636B2 (ja) | 鉄筋コンクリート部材の鉄筋付着力補強構造 | |
JP6986751B2 (ja) | 柱梁接合構造 | |
JP6936033B2 (ja) | 床構造の開口幅設定方法および床構造 | |
JP7378086B2 (ja) | 鋼製箱桁の設計方法および鋼製箱桁 | |
JP7067870B2 (ja) | 床構造 | |
JP7453937B2 (ja) | 鉄骨梁 | |
JP7380627B2 (ja) | 鉄骨梁、柱梁接合構造およびこれを有する構造物 | |
JP7314030B2 (ja) | 開口を有する床スラブ付き鉄骨梁およびその補強方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210323 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210514 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210622 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210705 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6919672 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |