JP2020143434A - 梁補強金具および梁補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 梁の貫通孔に挿入する際の作業性が良好な梁補強金具および梁補強構造を提供する。【解決手段】 梁補強金具１は、フランジ部５と、フランジ部５の一方の側に突出して貫通孔１７に挿入される筒状の本体部３とを有する。本体部３は周方向において同一の長さではなく、本体部３の中心線によって、本体部３の長い領域Ｘと短い領域Ｙとに区分可能である。梁補強金具１の本体部３を、梁１１のウェブ１５に形成された貫通孔１７に挿入して梁１１に溶接して梁補強構造１０とする。【選択図】図３

Description

本発明は、建築構造物を構成し、貫通孔を有する梁を補強するための梁補強金具および梁補強構造に関するものである。

従来、建築構造物の梁には配管や配線を通すために貫通孔が形成されることがある。この場合、貫通孔により、梁の曲げ耐力が低下する。この梁の曲げ耐力低下を防ぐため梁に梁補強金具を接合し、梁の補強を行っている。

このような梁補強金具としては、例えば、リング状の部材であって、梁に形成された貫通孔に接合する梁補強金具がある（例えば特許文献１）。

特開２００９−１６７６１５号公報

しかし、従来の梁補強金具を用いる場合、リング状の本体部の挿入側の端部の外径と貫通孔の内径との差がほとんどないため、本体部の軸方向と貫通孔の軸方向とを一致させた状態で本体部の貫通孔への挿入を開始する必要がある。挿入開始時に貫通孔の軸方向に対して本体部の軸方向が傾いていると、途中で本体部が貫通孔に引っ掛かりスムーズに作業ができない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、梁の貫通孔に挿入する際の作業性が良好な梁補強金具および梁補強構造を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、第１の発明は、ウェブに貫通孔が形成された梁を補強するための梁補強金具であって、フランジ部と、前記フランジ部の一方の側に突出して前記貫通孔に挿入される筒状の本体部と、を具備し、前記本体部は周方向において同一の長さではなく、前記本体部の中心線によって、前記本体部の長い領域と短い領域とに区分可能であることを特徴とする梁補強金具である。

前記本体部は、側面視においてテーパ状に長さが変化してもよい。
あるいは、前記本体部は、側面視において段差を有し、段差によって長さが変化してもよい。

第１の発明の梁補強金具は、本体部が周方向において同一の長さではなく本体部の中心線によって本体部の長い領域と短い領域とに区分可能なので、貫通孔の軸方向に対して本体部の軸方向を傾けた状態として、本体部の長い領域から貫通孔への挿入を開始することができる。その後、本体部の長い領域を貫通孔に沿わせて挿入を進めれば、本体部の短い領域を挿入する前に貫通孔の軸方向と本体部の軸方向とを容易に一致させることができるので、貫通孔に本体部の全体をスムーズに挿入できる。

本体部の長さが側面視においてテーパ状に変化したり、本体部の長さが側面視において段差によって変化したりすれば、本体部を長い領域と短い領域とに容易に区分することができる。

第２の発明は、第１の発明の梁補強金具を用いた梁補強構造であって、前記梁補強金具の前記本体部が、梁のウェブに形成された貫通孔に挿入された状態で、前記梁補強金具が前記梁に溶接されることを特徴とする梁補強構造である。

前記本体部の長さの長い領域では、前記本体部が前記ウェブの背面側に突出し、
前記本体部の長さの短い領域では、前記本体部が前記ウェブの背面側に突出していなくてもよい。

第２の発明によれば、本体部が周方向において同一の長さではなく、本体部の中心線によって本体部の長い領域と短い領域とに区分可能な梁補強金具を用いるので、本体部の長い領域を貫通孔に沿わせて挿入を開始することで本体部の全体が貫通孔にスムーズに挿入される。

本体部の短い領域がウェブの背面側に突出しないようにすれば、本体部を傾けた状態で本体部の大部分を貫通孔に挿入することができる。

本発明によれば、梁の貫通孔に挿入する際の作業性が良好な梁補強金具および梁補強構造を提供することができる。

梁補強金具１を示す斜視図。 梁補強構造１０を示す斜視図であり、（ａ）は背面側を示す図、（ｂ）は正面側を示す図。 梁補強構造１０を示す正面図。 図３のＡ−Ａ線断面図。 梁補強金具１の貫通孔１７への挿入方法を示す図。 梁補強構造１０ａを示す斜視図。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる梁補強金具１を示す斜視図である。梁補強金具１は、本体部３、フランジ部５等から構成される。梁補強金具１は、ウェブに貫通孔が形成された梁を補強するための部材である。

梁補強金具１は、例えば鋼材やステンレス鋼などの金属製の部材である。梁補強金具１は、全体としてリング状の部材であり、配管等が貫通する配管孔を有している。本体部３は、フランジ部５の一方の側に突出して設けられる。本体部３は、後述する梁の貫通孔に挿入される筒状の部位である。

本体部３は、周方向において同一の長さではない。すなわち本体部３は筒の軸方向の長さが周方向の位置によって異なる。本体部３は、側面視においてテーパ状に長さが変化する。本体部３は、中心線（図１に点線で示す径方向の線）によって、筒の軸方向の長さの長い領域Ｘと短い領域Ｙとに区分可能である。

なお、フランジ部５は本体部３に対して外径が大きい。本体部３及びフランジ部５の内径は略同一であり、内周面には凹凸は形成されない。

次に、梁補強金具１を用いた梁補強構造１０について説明する。図２（ａ）は、梁補強構造１０をウェブ１５の背面１５ｂ側から見た斜視図であり、図２（ｂ）は、梁補強構造１０をウェブ１５の正面１５ａ側から見た斜視図である。また、図３は、梁補強構造１０の正面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。

梁１１は、ウェブ１５の上下にフランジ１３を有するＨ鋼である。ウェブ１５には、配管等を通すための貫通孔１７が形成される。梁補強金具１は貫通孔１７に配置される。前述したように、貫通孔１７には、梁補強金具１の本体部３が挿入される。フランジ部５は、貫通孔１７の縁部近傍のウェブ１５に面接触する。これにより、貫通孔１７の縁にバリ等がある場合にも、梁補強金具１で隠すことができる。

梁補強金具１の本体部３の長さの長い領域Ｘでは、本体部３の全体がウェブ１５の背面１５ｂ側に突出する。本体部３の長さの短い領域Ｙでは、本体部３の少なくも一部がウェブ１５の背面１５ｂ側に突出しない。

梁補強金具１は、ウェブ１５に対して溶接によって接合される。本実施形態では、フランジ部５の外周部が、ウェブ１５に対して全周にわたって溶接される。すなわち、溶接部１９は、フランジ部５の外周部とウェブ１５の正面１５ａとの間に形成される。

次に、梁補強金具１を用いた梁補強方法（梁補強構造１０の施工方法）について説明する。図５は、梁補強金具１の貫通孔１７への挿入方法を示す図である。まず、梁１１をウェブ１５の正面１５ａ側が上向きになるように作業ヤードに仮置きする。

そして、図５（ａ）に示すように、貫通孔１７の軸方向に対して本体部３の軸方向を傾けた状態として、梁補強金具１の本体部３の領域Ｘのうち最も長い部分の端部を梁１１のウェブ１５の正面１５ａ側から貫通孔１７に挿入する。その後、本体部３の長い領域Ｘをガイドとして貫通孔１７の内周面に沿わせつつ、梁補強金具１を矢印Ｂに示す方向に移動させる。

長い領域Ｘをガイドとして本体部３を貫通孔１７にある程度まで挿入したら、短い領域Ｙを挿入する前に、図５（ｂ）に示すように本体部３を矢印Ｃの方向に回転させることにより貫通孔１７の軸方向と本体部３の軸方向とを一致させる。そして、短い領域Ｙを挿入して本体部３の全体を貫通孔１７に配置する。

この際、梁補強金具１のフランジ部５は、梁１１に設けられた貫通孔１７よりも大きな外径を有している。また、本体部３は、梁１１に設けられた貫通孔１７の径よりも小さい外径を有している。このため、本体部３を貫通孔１７に挿入すると、フランジ部５をウェブ１５に接触させることができる。すなわち、フランジ部５は梁補強金具１を貫通孔１７に挿入する際、軸方向の位置決めに使われる。

梁補強金具１の位置が決まったら、ウェブ１５の正面１５ａ側からフランジ部５の外周部とウェブ１５の正面１５ａとの間に溶接部１９を形成して、梁補強金具１をウェブ１５に固定する。溶接は例えば被覆アーク溶接で行われる。

以上により、梁補強構造１０を得ることができる。梁補強金具１によって、梁１１の貫通孔１７の近傍における曲げ耐力を向上させることができる。

以上、本実施の形態によれば、梁補強金具１の本体部３が周方向において同一の長さではなく本体部３の中心線によって本体部３の長い領域Ｘと短い領域Ｙとに区分可能なので、貫通孔１７の軸方向に対して本体部３の軸方向を傾けた状態として、本体部３の長い領域Ｘから梁補強金具１の貫通孔１７への挿入を開始することができる。その後、本体部３の長い領域Ｘをガイドとして貫通孔１７に沿わせつつ挿入を進めれば、本体部３の短い領域Ｙを挿入する前に貫通孔１７の軸方向と本体部３の軸方向とを容易に一致させることができる。そのため、本体部３の短い領域Ｙを貫通孔１７に挿入する際に貫通孔１７の周囲に引っ掛かることがなく、梁補強金具１を貫通孔１７にスムーズに配置できる。

また、梁補強構造１０は、本体部３の短い領域Ｙがウェブ１５の背面１５ｂ側に突出しないので、本体部３を傾けた状態で本体部３の大部分を貫通孔１７に挿入することができる。そのため、本体部３の全体が背面１５ｂ側に突出している場合と比較して、貫通孔１７への挿入が容易である。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図６は、梁補強構造１０ａを示す斜視図である。なお、以下の説明において、梁補強金具１及び梁補強構造１０と同様の機能を奏する構成には、図１〜図５と同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

図６に示す梁補強構造１０ａは、梁補強金具１ａを用いる点で梁補強金具１と構成が異なる。

梁補強金具１ａは、梁補強金具１と同様に周方向において同一の長さではない。本体部３は、側面視において段差を有し、段差によって長さが変化する。本体部３は、中心線（図６に点線で示す軸方向の線）によって、筒の軸方向の長さの長い領域Ｘと短い領域Ｙとに区分可能である。本体部３は、領域Ｘにおける長さが一定であり、領域Ｙにおける長さも一定である。

梁補強金具１ａの本体部３の長さの長い領域Ｘでは、本体部３の全体がウェブ１５の背面１５ｂ側に突出する。また、本体部３の長さの短い領域Ｙでは、本体部３の全体がウェブ１５の背面１５ｂ側に突出しない。

梁補強構造１０ａを施工するには、貫通孔１７の軸方向に対して本体部３の軸方向を傾けた状態として、梁補強金具１ａの本体部３の領域Ｘのうち中心線から最も離れた部分の端部を貫通孔１７に挿入する。その後、本体部３を長い領域Ｘをガイドとして貫通孔１７の内周面に沿わせつつ貫通孔１７にある程度まで挿入したら、本体部３を回転させて貫通孔１７の軸方向と本体部３の軸方向とを一致させる。そして、短い領域Ｙを挿入して本体部３の全体を貫通孔１７に配置する。

第２の実施形態においても、梁補強金具１ａの本体部３が周方向において同一の長さではないので、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の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。

例えば、梁補強金具の本体部３は円筒状に限らない。例えば貫通孔が角形である場合、角筒状の本体部３の端部にフランジ部５が形成された梁補強金具を用いてもよい。

また、梁補強構造では、梁補強金具の本体部３の長さの短い領域Ｙがウェブ１５の背面１５ｂ側に突出していてもよい。この場合も、貫通孔１７の軸方向に対して本体部３の軸方向を傾けた状態で本体部３の長い領域Ｘをガイドとして梁補強金具１の貫通孔１７への挿入を進めた後、貫通孔１７の軸方向と本体部３の軸方向とを一致させて本体部３の短い領域Ｙを貫通孔１７に挿入することができる。

梁補強構造１０、１０ａでは、本体部３の長い領域Ｘが貫通孔１７の上半部に位置するように梁補強金具を配置したが、梁補強金具の向きはこれに限らない。例えば、本体部３の短い領域Ｙが貫通孔１７の上半部に位置するように梁補強金具を配置してもよい。

また、本体部３の長い領域Ｘと短い領域Ｙとの境界位置は、必ずしも中心線Ｏの位置でなくてもよい。例えば、段差を形成する場合には、段差の位置は本体部３の中心線Ｏの位置でなくてもよく、中心線Ｏからずれた位置（例えば図６の上下方向にずれた位置）であってもよい。また、テーパ形状とする場合にも、本体部３の全体がテーパ形状でなくてもよく、例えば、周方向の所定の領域は、本体部３の長さが一定で、残りの部分をテーパ状に短くしてもよい。すなわち、本体部３の中心線Ｏによって、本体部３の長い領域Ｘと短い領域Ｙとに区分可能とは、中心線Ｏの一方の側の本体部３の平均長さが長く、他方の側の本体部３の平均長さが相対的に短くなるように区分可能であればよい。

１、１ａ………梁補強金具
３………本体部
５………フランジ部
１０、１０ａ………梁補強構造
１１………梁
１３………フランジ
１５………ウェブ
１５ａ………正面
１５ｂ………背面
１７………貫通孔
１９………溶接部

Claims (5)

1. ウェブに貫通孔が形成された梁を補強するための梁補強金具であって、
   フランジ部と、
   前記フランジ部の一方の側に突出して前記貫通孔に挿入される筒状の本体部と、
   を具備し、
   前記本体部は周方向において同一の長さではなく、前記本体部の中心線によって、前記本体部の長い領域と短い領域とに区分可能であることを特徴とする梁補強金具。
2. 前記本体部は、側面視においてテーパ状に長さが変化することを特徴とする請求項１記載の梁補強金具。
3. 前記本体部は、側面視において段差を有し、段差によって長さが変化することを特徴とする請求項１記載の梁補強金具。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の梁補強金具を用いた梁補強構造であって、
   前記梁補強金具の前記本体部が、梁のウェブに形成された貫通孔に挿入された状態で、前記梁補強金具が前記梁に溶接されることを特徴とする梁補強構造。
5. 前記本体部の長さの長い領域では、前記本体部が前記ウェブの背面側に突出し、
   前記本体部の長さの短い領域では、前記本体部が前記ウェブの背面側に突出していないことを特徴とする請求項４記載の梁補強構造。

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