JP2021179172A

JP2021179172A - 補強構造

Info

Publication number: JP2021179172A
Application number: JP2021129634A
Authority: JP
Inventors: 舞酒井; Mai Sakai; 誠佐藤; Makoto Sato; 毅萩野; Takeshi Hagino
Original assignee: Asahi Kasei Construction Materials Corp
Current assignee: Asahi Kasei Construction Materials Corp
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2021-08-06
Publication date: 2021-11-18
Also published as: JP6929593B2; JP2018016953A

Abstract

【課題】溶接作業性を向上させることができる梁補強金具を提供すること。【解決手段】本発明に係る梁補強金具は、鉄骨梁１に形成された貫通孔１１に対応する孔２３１が形成されると共に、その外形が多角形状を呈し、多角形のいずれか１つの頂点が鉄骨梁１のフランジ１ｂ側に向くように設置される。【選択図】図６

Description

本発明は、梁補強金具に関する。

Ｈ形鋼やＩ形鋼などは、建築構造物の梁として広く用いられているが、このような梁に
おいては、建築構造物内部に設けられた配管を通すための貫通孔を形成する場合がある。
その際、貫通孔を形成したことによる強度の低下を防ぐために、貫通孔に補強用の金具を
取り付けることが多く、一般に梁補強金具は溶接により取り付けられることが多い。

上記のような梁補強金具として、例えば、貫通孔の直径とほぼ同径の中央開口を形成し
た、外周縁が円形である円環状の補強金属板が用いられている。

ところが、この外周縁を円形とした梁補強金具では、単に貫通孔周囲の肉厚を増す働き
をもつだけであって、梁にかかるせん断応力に対抗する力が不十分であるという問題があ
る。このような問題を解決するため、外周縁を多角形とした梁補強金具が下記特許文献１
で提案されている。下記特許文献１によれば、せん断応力の方向に直交するように、斜辺
部位が直線の辺部分として存在するので、このような直交辺部分をもたない円環状の補強
金属板に比べて、鉄骨梁のせん断応力に対する対抗力が向上する、とされている。

特開２０１２−１９７６６１号公報

しかしながら、上記特許文献１の梁補強金具では次のような問題があった。すなわち、
多角形の梁補強金具９０の外周縁のうちフランジ１ｂ側に位置する一辺Ｘ（図７参照）を
、鉄骨梁１のフランジ１ｂに対して略平行に配置した場合では、フランジ１ｂ側に位置す
る一辺Ｘに対して、作業者による溶接棒の挿入がしづらく、溶接が困難となるおそれがあ
った。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶接作業性を向上
させることができる梁補強金具を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る梁補強金具は、鉄骨梁に形成された貫通孔の周
囲に設けられる梁補強金具であって、前記貫通孔に対応する開口が形成されると共に、そ
の外形が多角形状を呈し、前記多角形のいずれか１つの頂点が前記鉄骨梁のフランジ側に
向くように設置される。

本発明によれば、梁補強金具の外形が多角形となっているので、作業者が梁補強金具の
外周を、作業者が溶接棒を使用して溶接するときに、直線部内で一定の距離を保ちながら
溶接できる。このため、円形の梁補強金具の場合と比較して溶接し易くすることができる
。また本発明では、多角形のいずれか１つの頂点を鉄骨梁のフランジ側に向くように梁補
強金具を設置しているので、当該頂点周辺（頂点を含む多角形の辺）を溶接する際に、作
業者が溶接棒を斜めに挿入し易くなる。これにより、例えば多角形の一辺を、鉄骨梁のフ
ランジに対して略平行にして配置した梁補強金具の構成と比較して、容易に梁補強金具の
外周を溶接することができる。

また本発明に係る梁補強金具では、前記多角形は、その角数が４の倍数であることが好
ましく、また六角形であることも好ましい。

このように梁補強金具の外形が形成されることにより、梁側の罫書きに合わせやすくす
ることができる。

また本発明に係る梁補強金具では、前記鉄骨梁のフランジと、前記頂点を含む前記梁補
強金具の一辺とがなす角は、１０°以上４５°以下であることが好まく、より好ましくは
２０〜３０°程度であることが好ましい。

かかる構成によれば、作業者が多角形の頂点近傍を溶接する際に、作業者が溶接棒をよ
り一層挿入し易くすることができる。その結果、溶接作業性をより一層向上させることが
できる。

また本発明に係る梁補強金具は、鉄骨梁に形成された貫通孔周囲のウェブの両面に取り
付けられていることも好ましい。

かかる構成によれば、梁補強金具をウェブの両面に取り付けることで、貫通孔の周囲を
補強する補強効果を向上させることが可能となる。

また本発明に係る梁補強金具は、複数の部材を組み合わせることにより構成されている
ことも好ましい。

かかる構成によれば、複数の部材を組み合わせて梁補強金具を形成することができるの
で、梁補強金具を構成する部材の選択の自由度を向上させることができる。

また本発明に係る梁補強金具は、前記鉄骨梁に固定されるフランジ部と、前記フランジ
部より内側に設けられ、前記フランジ部が形成する面に対して立ち上がるように形成され
る立上部と、前記フランジ部と前記立上部との間を連接する連接部とを有し、前記フラン
ジ部、前記連接部、及び前記立上部は一体成形され、前記フランジ部の厚さをｔ１、前記
立上部の厚さをｔ３と定義したときに、（ｔ１−ｔ３）／ｔ１が０．３未満であることが
好ましい。

かかる構成によれば、梁補強金具を構成するフランジ部及び立上部の厚さが（ｔ１−ｔ
３）／ｔ１が０．３未満の条件を満たすように厚み変化率が小さくなっているため、例え
ばフランジ部より厚い肉厚部を設けた梁補強金具と比較して、梁補強金具の重量を抑える
ことができる。その結果、梁補強金具の重量を抑えながら、貫通孔が形成された梁の強度
を補強することができる。また、フランジ部、連接部及び立上部が一体成形されているの
で、例えば一体成形されていない梁補強金具においては、当該梁補強金具を構成する部材
同士を連結するための溶接が必要となるが、本発明ではそのような溶接を必要としないの
で、溶接量を少なくすることができる。

また本発明に係る梁補強金具では、前記フランジ部、前記連接部、及び前記立上部は、
前記貫通孔の周縁よりも外周側に設けられていることが好ましい。

かかる構成によれば、梁補強金具を構成するフランジ部、連接部及び立上部が梁に形成
された貫通孔の周縁よりも外周側に設けられているので、貫通孔の周縁よりも内側に梁補
強金具を配置した構成（例えば貫通孔内に梁補強金具の一部を嵌入した構成）と比較して
、貫通孔の有効径（例えば配管等を貫通孔に通すために使用することが可能な領域）を大
きく確保することができる。また、梁補強金具を貫通孔の周縁よりも外周側に設けると、
梁補強金具を貫通孔の周縁よりも内周側に設けた場合と比較して、同じ有効径を確保する
のに梁に設けた貫通孔の大きさを小さくすることができる。貫通孔の大きさを小さくする
ことができればその分貫通孔形成による鉄骨梁の強度の低下が抑えられるので、本発明で
は、梁補強金具を貫通孔の周縁よりも内周側に設けた場合と比較して、鉄骨梁を補強する
補強効果を大きくすることができる。

また本発明に係る梁補強金具では、前記立上部が前記貫通孔内に嵌入した状態で、前記
フランジ部が前記鉄骨梁に固定され、前記ｔ３が前記ｔ１よりも小さいことが好ましい。

かかる構成によれば、梁に形成された貫通孔内に立上部を嵌入させて梁補強金具を取り
付けることができるので、梁補強金具を貫通孔に取り付ける際に、位置合わせを容易にす
ることができる。また、貫通孔内に嵌入させた立上部の厚さｔ３がフランジ部の厚さｔ１
よりも小さいので、例えば貫通孔内にフランジ部よりも厚い肉厚部を嵌入させた構成と比
較して、有効径を大きく確保することができる。

また本発明に係る梁補強金具では、側面断面視における前記梁補強金具の内径に占める
前記立上部の立ち上がる高さの割合は、約１０％以上４０％以下であることが好ましい。

フランジ部から立ち上がる立上部の高さが高いほど、貫通孔の周囲を補強する補強効果
を向上させることができる一方、立上部の高さを高くし過ぎると、立上がり形成時に梁補
強金具にひび割れが生じ破損するおそれがある。この構成によれば、上記のように立上部
の立ち上がる高さの割合が規定されているので、梁補強金具の破損を防止しながら、貫通
孔の周囲を補強する補強効果を向上させることができる。

本発明によれば、溶接作業性を向上させることができる梁補強金具を提供することがで
きる。

本発明の第１実施形態に係る梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す側面断面図である。本発明の第１実施形態に係る梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す正面図である。本発明の第２実施形態に係る梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す側面断面図である。本発明の第３実施形態に係る梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す側面断面図である。本発明の第４実施形態に係る梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す正面図である。本発明の第５実施形態に係る梁補強金具を説明するための図である。本発明の第５実施形態に係る梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す正面図である。従来の梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す正面図である。本発明の第６実施形態に係る梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す側面断面図である。本発明の第７実施形態に係る梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す正面図である。

以下添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。尚、以下の好ましい
実施形態の説明は、例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを
意図するものではない。

まず、図１を参照しながら第１実施形態における梁補強金具の構成について説明する。
図１は、梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す側面断面図である
。図２は、梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す正面図である。

図１及び図２に示すように、鉄骨梁１には貫通孔１１が設けられており、この貫通孔１
１の周囲のウェブ１０に梁補強金具２を取り付けて、貫通孔１１の周囲を補強するもので
ある。

第１実施形態における梁補強金具２は、略環状に形成され、中心部には孔２３１（開口
）が設けられている。梁補強金具２は、フランジ部２１と、連接部２２と、立上部２３と
を備える。梁補強金具２の材質は、ＳＭ材やＳＮ材（例えばＳＭ４９０、ＳＮ４９０等）
を用いることが好適であるが、他の金属材料を用いることも可能である。

フランジ部２１は、梁補強金具２の外周側に設けられ、貫通孔１１の周囲に形成された
鉄骨梁１のウェブ１０に固定される。フランジ部２１とウェブ１０との間は、図２に示す
ように溶接部４０によって溶接されることで、梁補強金具２が鉄骨梁１のウェブ１０に固
定される。図２（Ａ）に示すように、フランジ部２１をウェブ１０に溶接する際には、フ
ランジ部２１の一部（例えば平面視リング状のフランジ部２１における対角上の４箇所）
を溶接部４０により溶接してウェブ１０に固定しても良く、図２（Ｂ）に示すように、フ
ランジ部２１の周縁を溶接部４０によって溶接してウェブ１０に固定しても良い。図２（
Ａ）に示すようにフランジ部２１とウェブ１０とを溶接することで、図２（Ｂ）に示すよ
うに溶接した場合と比較して、溶接量を少なくした状態で梁補強金具２を鉄骨梁１に固定
することができる。なお、フランジ部２１とウェブ１０との溶接は、図２（Ａ）に示す４
箇所を溶接することに限定されず、梁補強金具２が鉄骨梁１に固定されれば、その溶接箇
所等は適宜選択可能である。

立上部２３は、フランジ部２１よりも内側に設けられ、フランジ部２１が形成する面２
１１に対して略垂直に立ち上がるように形成される。立上部２３の立ち上げ高さｈが大き
い程、貫通孔１１の周囲を補強する補強効果が大きくなり、特に、立上部２３の立ち上が
る高さの割合は、側面断面視における梁補強金具２の内径ｄ１の約１０％以上とすればよ
り補強効果が大きくなり好適である。なお、立上部２３を成形するに際し、立上部２３の
高さを高くし過ぎる（例えば、梁補強金具２の内径の約４０％より高くした場合）と、梁
補強金具２材にひび割れが生じるおそれがある。このため、ひび割れの防止と補強効果と
の両立を図るために、立上部２３の高さの割合を、梁補強金具２の内径ｄ１の約１０％以
上約４０％以下とすることが好ましい。

フランジ部２１と立上部２３との間には連接部２２が設けられている。この連接部２２
は、フランジ部２１と立上部２３とを連接するように円弧形状に形成されている。後述す
るように、立上部２３が貫通孔１１に嵌入される際には、この連接部２２が貫通孔１１の
周縁に当接されて位置決めがされる。フランジ部２１、連接部２２及び立上部２３は一体
に成形されてなるものである。フランジ部２１、連接部２２及び立上部２３を一体に成形
する方法として、例えばバーリング加工が挙げられる。バーリング加工を施すには、反力
が必要でフランジ部２１の幅がある程度必要である。多角形の場合、張り出した角部が反
力として有効に働き、バーリング加工を施しやすくなる。なお、バーリング加工の場合、
立上部２３の高さｈはフランジ部２１の幅に対して０．２〜３．５とするのが望ましい。

本実施形態では、上述したフランジ部２１、連接部２２、及び立上部２３それぞれの厚
み変化率は、小さいことが好ましい。この厚み変化率が小さいとは、図１に示すように、
フランジ部２１の厚さをｔ１、連接部２２の厚さをｔ２、立上部２３の厚さをｔ３と定義
したときに、ｔ１、ｔ２、及びｔ３における最大値と最小値との差（本実施形態ではｔ１
−ｔ３）がフランジ部の厚さｔ１に対して３０％未満であることが好適である。すなわち
、（ｔ１−ｔ３）／ｔ１が０から０．３未満であることが好ましい。より好ましくは、（
ｔ１−ｔ３）／ｔ１が０から０．１以下であることが好ましい。

このように、梁補強金具２を構成するフランジ部２１、連接部２２及び立上部２３それ
ぞれの厚さが、側面断面視においてほぼ同じになっているので、例えば従来のようなフラ
ンジ部２１より厚い肉厚部を設けた梁補強金具と比較して、梁補強金具２の重量を抑える
ことができる。その結果、梁補強金具２の重量を抑えながら、貫通孔１１が形成された鉄
骨梁１の強度を補強することができる。また、フランジ部２１、連接部２２及び立上部２
３が一体成形されているので、例えば一体成形されていない梁補強金具においては、当該
梁補強金具を構成する部材同士を連結するための溶接が必要となるが、本発明ではそのよ
うな部材同士を連結するための溶接を必要としないので、溶接量を少なくすることができ
る。

また本実施形態では、上述したフランジ部２１、連接部２２、及び立上部２３は、図１
に示すように、貫通孔１１の周縁よりも外周側に設けられた状態で、梁補強金具２が鉄骨
梁１に固定される。

このような構成とすることによって、貫通孔１１の周縁よりも内側に梁補強金具２を配
置した構成（図３を参照しながら後述するように、貫通孔１１内に梁補強金具２の一部を
嵌入した構成）と比較して、有効径ｄ１を大きく確保することができる（図１に示す有効
径ｄ１と、図３に示す有効径ｄ２とを比較すると、ｄ１＞ｄ２）。また、梁補強金具２を
貫通孔１１の周縁よりも外周側に設けると、梁補強金具２を貫通孔１１の周縁よりも内周
側に設けた場合と比較して、同じ有効径を確保するのに貫通孔１１の大きさを小さくする
ことができる（図３に示す貫通孔１１内に梁補強金具２の一部を嵌入した構成において、
図１の有効径ｄ１と同じ寸法を確保するためには、図３に示す貫通孔１１を大きくする必
要がある。貫通孔１１を大きくすると、その分鉄骨梁１の耐力が低下する）。貫通孔１１
の大きさを小さくすることができればその分貫通孔１１形成による鉄骨梁１の耐力の低下
が抑えられるので、本発明では、梁補強金具２を貫通孔１１の周縁よりも内周側に設けた
場合と比較して、鉄骨梁１を補強する補強効果を大きくすることができる。なお、図１で
は梁補強金具２の全体（フランジ部２１、連接部２２、及び立上部２３）が貫通孔１１の
周縁よりも外周側に設けられた例が示されているが、この例に限定されず、梁補強金具２
の一部（例えば立上部２３）が貫通孔１１の周縁よりも内周側に設けられた状態で、鉄骨
梁１に梁補強金具２を固定することも可能である。この場合において、有効径ｄ１が貫通
孔１１よりも若干小さくなるものであるが、例えば梁補強金具２の大部分を貫通孔１１の
周縁よりも内周側に設けた場合と比較して、有効径を大きく確保することが可能である。

続いて、第２実施形態における梁補強金具の構成について説明する。図３は、第２実施
形態における梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す側面断面図で
ある。第２実施形態における梁補強金具２は、第１実施形態と比較して、鉄骨梁１のウェ
ブ１０に対する梁補強金具２の取付けの方法を変えたもので、それ以外の構成や機能は同
じである。従って第１実施形態と同じ部分については、その説明を省略する。

第２実施形態における梁補強金具２では、鉄骨梁１の貫通孔１１内に立上部２３が嵌入
した状態で、フランジ部２１が鉄骨梁１に溶接されて固定され、立上部２３の厚さｔ３が
フランジ部２１の厚さｔ１よりも小さくなっている。第２実施形態においても立上部２３
の高さｈを高くするほど、貫通孔１１の周囲を補強する補強効果が大きくなる利点がある
。好適には、立上部２３の高さｈは、側面断面視における梁補強金具２の内径ｄ２の約１
０％以上であることが好ましい。立上部２３の形成による梁補強金具２材のひび割れの発
生を防止しつつ、補強効果を大きくするためには、立上部２３の高さｈは、側面断面視に
おける梁補強金具２の内径ｄ２の約１０％以上〜４０％以下とすることが好ましい。なお
、第２実施形態におけるフランジ部２１と鉄骨梁１との溶接としては、例えばフランジ部
２１における対角上の４箇所（例えば、図２（ａ）参照）を溶接しても良く、フランジ部
２１の周縁（図２（ｂ）参照）を溶接しても良い。また、貫通孔１１の周縁と梁補強金具
２との隙間に溶接部４０（図３参照）を形成して溶接しても良く、その溶接方法は適宜選
択可能である。

第２実施形態においては、梁補強金具２を鉄骨梁１に取り付ける際に、立上部２３を貫
通孔１１に嵌め込むことで取り付けを行うことができるので、梁補強金具２の位置決めを
容易に行うことができるという利点がある。また、貫通孔１１内に嵌入させた立上部２３
の厚さｔ３がフランジ部２１の厚さｔ１よりも小さいので、例えば貫通孔内にフランジ部
よりも厚い肉厚部を嵌入させた構成と比較して、有効径を大きく確保できるという利点が
ある。

続いて、第３実施形態における梁補強金具の構成について説明する。図４は、第３実施
形態における梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す側面断面図で
ある。

第３実施形態では、梁補強金具２を、鉄骨梁１に形成された貫通孔１１周囲のウェブ１
０の表と裏（図４ではウェブ１０の左側の面と右側の面）に取り付ける。梁補強金具２と
ウェブ１０との溶接としては、例えば図２に示したように、フランジ部２１の複数箇所（
例えば４箇所）を溶接しても良く、フランジ部２１の周縁を溶接しても良い。

このように梁補強金具２をウェブ１０の両面に取り付けることで、貫通孔１１の周囲を
補強する補強効果を向上させることが可能となる。

続いて、第４実施形態における梁補強金具の構成について説明する。図５は、第４実施
形態における梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す正面図である
。

上記第１〜３実施形態では梁補強金具２が一体成形された例を説明したが、第４実施形
態における梁補強金具２は、複数の部材を組み合わせることにより構成される。詳細には
、図５に示すように、梁補強金具２は、平面視において半環状の部材２ａ、２ａを組み合
わせて構成される。言い換えれば、梁補強金具２は、半環状の部材２ａ、２ａに分割され
ている。このように分割された状態で貫通孔１１の周囲に固定され、貫通孔１１の周囲を
補強する。梁補強金具２の分割する箇所としては、梁補強金具２の中心を通り鉄骨梁１の
ウェブ１０の長手方向（図５では左右方向）に平行な分割線４１により、梁補強金具２を
２つに分割することが好適である。しかしながら分割する箇所はこれに限定されず、梁補
強金具２の中心を通る分割線を、当該長手方向に対して所定角度（例えば０°〜３０°）
傾斜させた線に基づき梁補強金具２を２つに分割することも可能である。

なお、図５に示す梁補強金具２を構成する半環状の部材２ａ、２ａは、略同一形状に形
成され、それぞれ半環状のフランジ部２１ａ、２１ａ、連接部（図５では省略）、及び立
上部２３ａ、２３ａ、を有している。半環状のフランジ部２１ａ、２１ａと鉄骨梁１との
溶接としては、半環状のフランジ部２１ａ、２１ａの周縁に亘って溶接しても良く、その
溶接方法は適宜選択することが可能である。

図５に示したように、梁補強金具２として分割した構成も用いることを可能とすること
で、梁補強金具２に使用する部材の選択の自由度を向上させることができる。

上述した第１〜第４実施形態において、立上部２３の高さを、梁補強金具２を構成する
部材の厚みの大きさに応じて変化させるようにしても良い。例えば、梁補強金具２を構成
する部材の厚みが厚いものを用いる場合には、厚みが薄いものを用いる場合と比較して、
立上部２３の高さを低くしても良い。このように立上部２３の高さを変える場合において
も、上述したように立上部２３の高さは、側面断面視における梁補強金具２の内径の約１
０％以上〜４０％以下とすることが好ましい。立上部２３の高さを厚みに応じて変えるこ
とで、梁補強金具２にひび割れが生じることを防止しながら、より一層補強効果を大きく
することが可能となる。なお、上述のように、立上部２３の高さについて梁補強金具２を
構成する部材の厚みの大きさに応じて変化させる他に、立上部２３の高さを、梁補強金具
２の中心部に形成される孔２３１の大きさに応じて変えるようにしても良い。

続いて、第５実施形態における梁補強金具の構成について説明する。図６に示す符号２
Ｂ、２Ｃは、第５実施形態における梁補強金具を示す。比較のため、外形が円形状である
梁補強金具を符号２Ａで示す。

第５実施形態では、正面視でみたときの梁補強金具２Ｂ、２Ｃの外形が多角形となって
いる。多角形の例としては、図６の符号２Ｂに示すように、六角形とする場合や、図６の
符号２Ｃに示すように、八角形とする場合が挙げられる。なお、図６に示す例に限定され
ず、例えば十二角形や十六角形等、他の多角形状を選択することができるが、角数が４の
倍数であると梁側の罫書きに合わせやすくすることができる点で好適である。また、本発
明における「多角形」としては、全辺が直線で構成される形状に限定されず、その一部に
曲線部分を含む多角形である形状も含まれる。

梁補強金具２は、貫通孔１１の周囲に形成された鉄骨梁１のウェブ１０に固定される。
梁補強金具２とウェブ１０との間は、図７に示すように溶接部４０によって溶接されるこ
とで、梁補強金具２が鉄骨梁１のウェブ１０に固定される。図７（Ａ）に示すように、梁
補強金具２をウェブ１０に溶接する際には、梁補強金具２の一部（例えば平面視リング状
の梁補強金具２における対角上の４箇所）を溶接部４０により溶接してウェブ１０に固定
しても良い。また、図７（Ｂ）に示すように、梁補強金具２の外周縁を溶接部４０によっ
て溶接してウェブ１０に固定しても良く、図７（Ｃ）（Ｄ）に示すように、梁補強金具２
の内周縁を溶接部４０によって溶接してウェブ１０に固定しても良い。また、要求される
補強効果に応じて、梁補強金具２の外周縁および内周縁を溶接部４０によって溶接してウ
ェブ１０に固定しても良い。なお、梁補強金具２の内周側の形状は、図７（Ｃ）に示すよ
うに円形にしても良く、図７（Ｄ）に示すように多角形としても良い。また、図７（Ａ）
に示すように梁補強金具２とウェブ１０とを溶接することで、図７（Ｂ）に示すように溶
接した場合と比較して、溶接量を少なくした状態で梁補強金具２を鉄骨梁１に固定するこ
とができる。なお、梁補強金具２とウェブ１０との溶接は、図７（Ａ）に示す４箇所を溶
接することに限定されず、梁補強金具２が鉄骨梁１に固定されれば、その溶接箇所等は適
宜選択可能である。

また、図７（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示すように、梁補強金具２の内周縁および外周縁を溶
接部４０によって溶接する場合には、図７（Ａ）に示すように梁補強金具２に溶接部４０
を設ける必要がなく、梁補強金具２の幅を小さくすることができる。そのため、貫通孔形
成位置を梁フランジ側により近づけることができ、梁補強金具２の設置自由度を向上させ
ることができる。

また、図６に示すように梁補強金具２Ｂ、２Ｃの外形を多角形とすることで、作業者が
梁補強金具２Ｂ、２Ｃの周縁（溶接部４０）を、所定の溶接棒（溶接するために用いられ
る機具）を使用して溶接するときに、直線部内で一定の距離を保ちながら溶接できるので
、円形の梁補強金具の場合と比較して溶接し易くすることができる（すなわち、円形の場
合には、作業者が所定の溶接棒を用いて梁補強金具２Ａの周縁を溶接するときに、溶接方
向が逐次変わっていくため、作業者が溶接しにくいという問題がある）。また、梁補強金
具２の内周側の形状は、図７（Ｃ）に示すように円形でも良いが、梁補強金具２の内周側
を溶接する場合は、図７（Ｄ）に示すように多角形とした方が、作業者による溶接をし易
くすることができるので、より好適である。

また図６の梁補強金具２Ｂ、２Ｃに示すように、梁補強金具２Ｂ、２Ｃの外形は、円形
状の梁補強金具の外形（図６に破線で示す符号２Ａ）が多角形状の梁補強金具２Ｂ、２Ｃ
の内接円となるように、形成されていることが好ましい。このような形状とすることで、
梁補強金具２Ｂ、２Ｃによる補強効果を保ちつつ、作業者による溶接をし易くすることが
できる。また、図６の梁補強金具２Ｃに示すように、正多角形を変形した形状（図６の２
Ｃでは、波線で示す正八角形を斜め（梁材軸に対して概ね４５°）方向にやや膨らました
形状）とすることで、作業者の作業性を維持しつつ、フィーレンディール作用により、補
強効果を向上させることができる。

また図６に示すように、多角形のいずれか１つの頂点を鉄骨梁１のフランジ１ｂ側に向
くように、梁補強金具２Ｂ、２Ｃを設置することが好ましい。この場合に、鉄骨梁１のフ
ランジ１ｂと、梁補強金具２Ｂ、２Ｃの外形線とのなす角θは、１０°〜４５°程度であ
ることが好ましく、より好ましくは、２０°〜３０°であることが好ましい。このように
梁補強金具２Ｂ、２Ｃを設置することで、作業者が溶接棒を斜めに挿入し易くなるので、
多角形の頂点を鉄骨梁１のフランジ１ｂ近傍に位置するように梁補強金具２を設置したと
しても、当該頂点近傍を溶接することができる。

比較例として、図６に示す円形の梁補強金具２Ａや図８に示す形態では以下の問題があ
る。すなわち、円形の梁補強金具２Ａでは、フランジ１ｂ近傍に設置すると溶接しにくく
なるため、所定距離（図６に示す距離Ｒ）フランジ１ｂから離して梁補強金具２Ａを設置
する必要があるという問題がある。また、別の比較例として、例えば図８に示す多角形の
梁補強金具９０の一辺Ｘを、鉄骨梁１のフランジ１ｂに対して略平行にして配置した場合
では、フランジ１ｂ側に位置する一辺Ｘに対して、作業者による溶接棒の挿入がしづらく
、溶接が難しくなる問題がある。また、円形の梁補強金具２Ａや、多角形の梁補強金具９
０を図８に示す形態のように一辺Ｘを、鉄骨梁１のフランジ１ｂに対して略平行にして配
置する場合には、梁補強金具２Ａや梁補強金具９０の側にも罫書きをする必要があり、施
工性が損なわれる。

これに対し、本実施形態の梁補強金具２Ｂ、２Ｃでは、図６を参照しながら説明したよ
うに、フランジ１ｂから離して梁補強金具２Ｂ、２Ｃを設置する必要がない（つまり、フ
ランジ１ｂ近傍に設置できる）。更に、フランジ１ｂ近傍に設置しても、梁補強金具２Ｂ
、２Ｃの全周を溶接することができる。これにより、梁補強金具２Ｂ、２Ｃによる補強効
果を維持しながら、梁補強金具２Ｂ，２Ｃの設置自由度を向上させることができる。

また図６に示すように、多角形のいずれか１つの頂点を鉄骨梁１のフランジ１ｂ側に向
くように設置することで、外形の頂点が目印となり、梁補強金具２Ｂ，２Ｃに罫書きをし
なくても位置合わせをすることができる。

第６実施形態では、梁補強金具２を、鉄骨梁１に形成された貫通孔１１周囲のウェブ１
０の表と裏（図９ではウェブ１０の左側の面と右側の面）に取り付ける。梁補強金具２と
ウェブ１０との溶接としては、例えば図７に示したように、梁補強金具２の複数箇所（例
えば４箇所）を溶接しても良く、梁補強金具２の周縁を溶接しても良い。

続いて、第７実施形態における梁補強金具の構成について説明する。図１０は、第７実
施形態における梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す正面図であ
る。

第７実施形態における梁補強金具２は、複数の部材を組み合わせることにより構成され
る。詳細には、図１０に示すように、梁補強金具２は、平面視において半環状の部材２ａ
、２ａを組み合わせて構成される。言い換えれば、梁補強金具２は、半環状の部材２ａ、
２ａに分割されている。このように分割された状態で貫通孔１１の周囲に固定され、貫通
孔１１の周囲を補強する。梁補強金具２の分割する箇所としては、梁補強金具２の中心を
通り鉄骨梁１のウェブ１０の長手方向（図１０では左右方向）に平行な分割線４１により
、梁補強金具２を２つに分割することが好適である。しかしながら分割する箇所はこれに
限定されず、梁補強金具２の中心を通る分割線を、当該長手方向に対して所定角度（例え
ば０°〜３０°）傾斜させた線に基づき梁補強金具２を２つに分割することも可能である
。

なお、図１０に示す梁補強金具２を構成する半環状の部材２ａ、２ａは、略同一形状に
形成され、半環状の部材２ａ、２ａと鉄骨梁１との溶接としては、半環状の部材２ａ、２
ａの周縁に亘って溶接しても良く、その溶接方法は適宜選択することが可能である。

図１０に示したように、梁補強金具２として分割した構成も用いることを可能とするこ
とで、梁補強金具２に使用する部材の選択の自由度を向上させることができる。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明はこれ
らの具体例に限定されるものではなく、例えば上述した実施形態の構成を適宜組み合わせ
たものも、本発明の範囲に包含される。また、上述した具体例に、当業者が適宜設計変更
を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。上述した
各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したも
のに限定されるわけではなく適宜変更することができる。

１：鉄骨梁
２：梁補強金具
１０：ウェブ
１１：貫通孔
２１：フランジ部
２２：連接部
２３：立上部
４０：溶接部
９０：従来の梁補強金具（特許文献１）
ｄ１、ｄ２：有効径

Claims

鉄骨梁に形成された貫通孔の周囲に設けられる梁補強金具であって、
前記梁補強金具は、前記貫通孔に対応する開口が形成されると共に、その外形が多角形
状を呈し、
前記多角形のいずれか１つの頂点が前記鉄骨梁のフランジ側に向くように設置されるこ
とを特徴とする梁補強金具。
前記多角形は、その角数が４の倍数である請求項１に記載の梁補強金具。
前記多角形は、六角形である請求項１に記載の梁補強金具。
前記鉄骨梁のフランジと、前記頂点を含む前記梁補強金具の一辺とがなす角は、１０°
以上４５°以下である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の梁補強金具。
前記梁補強金具は、複数の部材を組み合わせることにより構成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１項に記載の梁補強金具。
前記梁補強金具は、前記鉄骨梁に形成された貫通孔周囲のウェブの両面に取り付けられ
ていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の梁補強金具。
前記梁補強金具は、
前記鉄骨梁に固定されるフランジ部と、
前記フランジ部より内側に設けられ、前記フランジ部が形成する面に対して立ち上がる
ように形成される立上部と、
前記フランジ部と前記立上部との間を連接する連接部とを有し、
前記フランジ部、前記連接部、及び前記立上部は一体成形され、
前記フランジ部の厚さをｔ１、前記立上部の厚さをｔ３と定義したときに、（ｔ１−ｔ
３）／ｔ１が０．３未満であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
梁補強金具。
前記フランジ部、前記連接部、及び前記立上部は、前記貫通孔の周縁よりも外周側に設
けられていることを特徴とする請求項７に記載の梁補強金具。
前記立上部が前記貫通孔内に嵌入した状態で、前記フランジ部が前記鉄骨梁に固定され
、
前記ｔ３が前記ｔ１よりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の梁補強金具。
側面断面視における前記梁補強金具の内径に占める前記立上部の立ち上がる高さの割合
は、約１０％以上４０％以下であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記
載の梁補強金具。