JP2908756B2 - 梁補強構造および補強金物 - Google Patents

梁補強構造および補強金物

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JP2908756B2 JP8153306A JP15330696A JP2908756B2 JP 2908756 B2 JP2908756 B2 JP 2908756B2 JP 8153306 A JP8153306 A JP 8153306A JP 15330696 A JP15330696 A JP 15330696A JP 2908756 B2 JP2908756 B2 JP 2908756B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄骨系建物、特
にユニット住宅等のプレハブ化された鉄骨系建物におけ
る梁補強構造、およびその補強金物に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄骨梁に間柱等の構造部材を接合する場
合、取合箇所をリブプレート等で補強する必要がある。
しかし、リブプレートの溶接は手作業では作業性が悪
く、品質管理も難しい。一方、梁に接合される構造部材
やその接合箇所は建物やその部位毎に種々変わるため、
必要箇所だけにリブプレートを溶接した梁を準備するの
では、品種が多くなり過ぎて品質管理や自動溶接化が難
しい。そのため、鉄骨梁をプレハブ化する場合、図8に
示すように、鉄骨梁41の間柱42やブレースパネル
(図示せず)などの構造部材を取付ける可能性のある部
位の全てに、リブプレート43を溶接するのが通例であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように構
造部材の取付け可能性のある部位の全てにリブプレート
43を設けるのでは、一棟の建物において、不必要なリ
ブプレート43が多くなりすぎる。例えば、半数以上の
リブプレート43が不必要なものとなる。そのため、材
料や溶接作業が無駄となり、コスト高を招いている。
【0004】この発明は、このような課題を解消し、鉄
骨梁を無溶接で簡易に補強できて、部材管理の煩雑化や
生産性の低下を招くことなく、補強の必要な箇所だけを
補強し、無駄な部材や作業の削減によるコスト低下を図
ることのできる梁補強構造および補強金物を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の梁補強構造
は、鉄骨梁の構造部材取付箇所を補強する構造であっ
て、前記鉄骨梁の前記構造部材を取付ける箇所におけ
前記構造部材側のフランジの内面とウェブ内面とに接す
る補強金物を設け、この補強金物を前記梁の前記ウェブ
に軸状締付具で接合すると共に、前記補強金物を前記構
造部材と共に前記梁のフランジに軸状締付具で接合した
ものである。請求項1記載の梁補強構造の場合は、前記
鉄骨梁が天井梁または床梁であり、前記構造部材が前記
天井梁と床梁の間に介在させるブレース付き補強フレー
ムであり、前記鉄骨梁の前記構造部材取付箇所が前記ブ
レース付き補強フレームの両端である。この構造によれ
ば、補強金物をボルト,ワンサイドボルト,リベット等
の軸状締付具で取付けるようにしたため、梁には軸状締
付具の挿通孔を設けておくだけで、無溶接で簡単に取付
けることができる。そのため、構造部材の取付箇所が種
々異なる梁につき、部材管理の煩雑化や生産性の低下を
招くことなく、補強の必要な箇所だけを補強でき、無駄
な作業や部材をなくしてコスト低下を図ることができ
る。補強金物は、梁のフランジ内面とウェブ内面とに接
合するようにしたので、堅固に取付けることができ、か
つ梁の上下フランジ間の寸法の公差や、梁成の違いにも
同じ接合金物で対処できる。また、補強金物の接合作業
は、構造部材の接合作業を兼ねることになるので、それ
だけ作業工数を削減できる。
【0006】前記梁補強構造において、前記補強金物
は、L字状に屈曲した折板状の金物本体と、この金物本
体の両側縁で前記金物本体の立片および横片に溶接され
た一対の平行な補強板とからなり、前記金物本体の前記
立片および横片に軸状締付具の挿通孔を各々有するもの
としてもよい。この構成の場合、補強金物の金物本体の
立片を鉄骨梁のウェブ内面に、前記金物本体の横片を鉄
骨梁のフランジの内面にそれぞれ軸状締付具で接合する
ことにより、鉄骨梁の構造部材取付箇所を簡単にに補強
できる。この補強金物は、折板状の金物本体と一対の平
行な補強板とからなるため、構造が簡単で製造も容易で
あり、かつ堅固なものとできる。
【0007】また、前記梁補強構造において、鉄骨梁が
ユニットボックスの天井梁または床梁であり、前記構造
部材が天井梁と床梁の間に介在させるブレース付き補強
フレームであり、鉄骨梁の前記構造部材取付箇所が前記
ブレース付き補強フレームの両端であってもよい。この
構成の場合、ユニットボックスにブレース付き補強フレ
ームを取付けて層間変位等に対する剛性の向上を図るに
つき、天井梁および床梁の前記ブレース付き補強フレー
ムを簡易に補強でき、堅固な構造のユニットボックスを
簡単に製作することができる。また、このようなブレー
ス付き補強フレームを取付けることで、ユニットボック
スの梁,柱を溶接による剛接合とせずにボルト接合と
し、ユニットボックスの生産性の向上および接合部の信
頼性の向上を図ることができる。
【0008】この発明の補強金物は、鉄骨梁の構造部材
取付箇所を補強する金物であって、L字状に屈曲した折
板状の金物本体と、この金物本体の両側縁で前記金物本
体の立片および横片に溶接された一対の平行な補強板と
からなるものであり、金物本体の前記立片および横片に
軸状締付具の挿通孔を各々有する。前記立片は鉄骨梁の
ウェブ内面に、横片は鉄骨梁のフランジ内面に各々軸状
締付具で取付ける。
【0009】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図1ない
し図6と共に説明する。この実施形態に係る梁補強構造
は、建物の一部となる図4(A)のようなユニットボッ
クス1における天井梁4と床梁5の間に、構造部材であ
る垂直面のブレース付き補強フレーム2,2Aを図6の
ように取付けるにつき、前記天井梁4および床梁5の補
強フレーム取付箇所を補強するものである。ユニットボ
ックス1は、角形鋼管等の鉄骨製の四隅の各柱3間に、
溝形鋼等の鉄骨製の天井梁4と床梁5とを、溝面が外向
きまたは内向きになるように接合して枠組し、これに壁
パネル,床パネル,および天井パネル等の各パネル(い
ずれも図示せず)を取付けたものである。各梁4,5と
柱3との接合は、図4(B)のように梁4,5のエンド
プレート部をボルト6で柱に接合する構造としてある。
図6のブレース付き補強フレーム2,2Aは、溝形鋼等
の軽量形鋼からなる縦枠材7および横枠材8を、外向き
または内向きとしてボルト接合または溶接接合により矩
形に枠組みし、同じく溝形鋼からなる横桟9およびブレ
ース10をその枠組体に接合したものである。
【0010】ユニットボックス1における天井梁4およ
び床梁5の各ウェブ4c,5cには、例えば図6(A)
に示すように、ブレース付き補強フレーム2,2Aや間
柱等の構造部材が取付けられる可能性のある各箇所にボ
ルト11A,11Bの挿通孔12A,12B(図3)を
設けておく。すなわち、柱3および梁4,5で構成され
るユニットボックスフレームを共通として、これに各種
のブレース付き補強フレーム2,2A等の構造部材を取
付けて種々異なるユニットボックス1を構成する場合
に、それらの構造部材を取付ける箇所に前記ボルト挿通
孔12A,12Bを設けておく。これらの構造部材の取
付箇所は、建物のモジュール設計により、ユニットボッ
クス1の所定位置から基準寸法の整数倍した位置に配置
されることになる。図6(A)のように、ユニットボッ
クス1の天井梁4と床梁5との間に前記ブレース付き補
強フレーム2を介在させる場合、その補強フレーム2の
左右両端を図1に示すように補強金物13と共に、前記
天井梁4および床梁5のフランジ4b,5aに軸状締付
具であるボルト11Aで接合する。軸状締付具として
は、ワンサイドボルトやリベットを使用してもよい。
【0011】補強金物13は、図3に示すようにL字状
に屈曲した折板状の金物本体14と、この金物本体14
の両側縁で金物本体14の立片14aおよび横片14b
に溶接された一対の平行な補強板15,15とからな
る。立片14aおよび横片14bには、前記ボルト11
A,11Bの挿通孔16A,16Bが設けられている。
これら挿通孔16A,16Bは、各々立片14aおよび
横片14bの先端寄りに設けることが好ましく、この例
では先端近傍に設けてある。天井梁4では、その下側フ
ランジ4bの内面とウェブ4cの内面とに接するように
前記補強金物13を配置し、ブレース付き補強フレーム
2の縦枠材7の上端から、天井梁4の下側フランジ4b
の挿通孔12Bおよび補強金物13の挿通孔16Bを貫
通するボルト11Bにナット17Bを螺合させることに
より、補強金物13と共にブレース付き補強フレーム2
の上端を天井梁4の下側フランジ4bに接合する。ま
た、天井梁4のウェブ4cの挿通孔12Aおよび補強金
物13の挿通孔16Aを貫通するボルト11Aにナット
17Aを螺合させることにより、補強金物13を天井梁
4のウェブ4cの内面に接合する。
【0012】補強金物13は、図1に示すように、床梁
5ではその上側フランジ5aの内面とウェブ5cの内面
とに接するように配置し、天井梁4の場合と同様に、補
強金物13と共にブレース付き補強フレーム2の下端を
床梁5の上側フランジ5aに接合する。なお、補強金物
13の姿勢は、天井梁4の場合と上下逆にする。
【0013】ブレース付き補強フレーム2の取付部が外
壁部である場合は、図1(B)のように、補強フレーム
2をその外側面が天井梁4および床梁5の外端に揃うよ
うに設置して、図示しない外壁パネルを天井梁4の上端
から床梁5の下端にわたって配置できるようにする。こ
れに対して、外壁パネルを配置しない部分では、図2の
ように天井梁4および床梁5の幅方向の中間位置に前記
ブレース付き補強フレーム2を設置してもよい。なお、
前記ブレース付き補強フレーム2は、ユニットボックス
1の桁側だけでなく、図6(B)のように妻側の天井梁
4と床梁5との間に介在させてもよい。
【0014】また、前記実施形態では、ブレース付き補
強フレーム2,2Aを天井梁4と床梁5との間に介在さ
せる場合を示したが、図7に示すように、構造部材とし
て前記天井梁4と床梁5との間に例えば溝形鋼からなる
間柱18を取付けてもよい。この場合にも、天井梁4お
よび床梁5の前記間柱18の取付箇所に前記補強金物1
3を同様にして接合する。
【0015】この構成の梁補強構造によると、補強金物
13を軸状締付具で取付けるようにしたため、梁4,5
には軸状締付具の挿通孔12A,12Bを設けておくだ
けで、無溶接で簡単に取付けることができる。そのた
め、ブレース付き補強フレーム2,2Aや間柱18等の
構造部材の取付箇所が種々異なる梁4,5をにつき、部
材管理の煩雑化や生産性の低下を招くことなく、補強の
必要な箇所だけを補強でき、無駄な作業や部材をなくし
てコスト低下を図ることができる。補強金物13は、梁
4,5のフランジ内面とウェブ内面とに接合するように
したので、堅固に取付けることができ、かつ梁4,5の
上下フランジ4a,4b,5a,5b間の寸法の公差
や、梁成の違いにも同じ接合金物13で対処できる。ま
た、補強金物13の接合作業は、ブレース付き補強フレ
ーム2,2Aや間柱18の接合作業を兼ねることになる
ので、それだけ作業工数を削減できる。さらに、梁4,
5は、柱3にボルト接合する構成と、補強金物13をボ
ルト接合する構成との組み合わせにより、完全に無溶接
化することができ、ユニットボックス1の無溶接化の程
度を高めて生産性の向上および信頼性の向上が図れる。
【0016】
【発明の効果】この発明の梁補強構造は、鉄骨梁を無溶
接で簡易に補強でき、そのため梁に接合される構造部材
の取付位置や種類が種々異なる場合にも、部材管理の煩
雑化や生産性の低下を招くことなく、補強の必要な箇所
だけを補強し、無駄な部材や作業の削減によるコスト低
下を図ることができるという効果がある。また、ユニッ
トボックスに応用した場合、堅固な構造のユニットボッ
クスを簡単に製作することができる。さらに、この発明
の補強金物によれば、梁に簡単に取付けることができる
うえ、構造が簡単で製造も容易であり、かつ堅固なもの
とできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はこの発明の一実施形態に係る梁補強構
造の要部正面図、(B)は同縦断面図である。
【図2】同梁補強構造の他の例を示す縦断面図である。
【図3】同梁補強構造に使用する補強金物の斜視図であ
る。
【図4】(A)は同補強構造を適用するユニットボック
スの斜視図、(B)はそのユニットボックスの柱・梁接
合構造を示す要部正面図である。
【図5】(A)は同ユニットボックスの正面図、(B)
は同側面図である。
【図6】(A)は同ユニットボックスの桁側にブレース
付き補強フレームを取付けた状態を示す正面図、(B)
は同ユニットボックスの妻側にブレース付き補強フレー
ムを取付けた状態を示す側面図である。
【図7】(A)はこの発明の他の実施形態に係る梁補強
構造の要部正面図、(B)は同縦断面図である。
【図8】従来例の斜視図である。
【符号の説明】
1…ユニットボックス 2,2A…ブレース付き補強フレーム(構造部材) 4…天井梁 4a,4b…フランジ 4c…ウェブ 5…床梁 5a,5b…フランジ 5c…ウェブ 11A,11B…ボルト(軸状締付具) 13…補強金物 14…金物本体 14a…立片 14b…横片 15…補強板 16A,16B…挿通孔 18…間柱(構造部材)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄骨梁の構造部材取付箇所を補強する梁
    補強構造であって、前記鉄骨梁の前記構造部材を取付け
    る箇所における前記構造部材側のフランジの内面とウェ
    ブ内面とに接する補強金物を設け、この補強金物を前記
    梁の前記ウェブに軸状締付具で接合すると共に、前記補
    強金物を前記構造部材と共に前記梁の前記フランジに軸
    状締付具で接合し、前記鉄骨梁が天井梁または床梁であ
    り、前記構造部材が前記天井梁と床梁の間に介在させる
    ブレース付き補強フレームであり、前記鉄骨梁の前記構
    造部材取付箇所が前記ブレース付き補強フレームの両端
    である梁補強構造。
  2. 【請求項2】 鉄骨梁の構造部材取付箇所を補強する梁
    補強構造であって、前記鉄骨梁の前記構造部材を取付け
    る箇所におけるフランジの内面とウェブ内面とに接する
    補強金物を設け、この補強金物を前記梁の前記ウェブに
    軸状締付具で接合すると共に、前記補強金物を前記構造
    部材と共に前記梁のフランジに軸状締付具で接合し、
    記補強金物が、L字状に屈曲した折板状の金物本体と、
    この金物本体の両側縁で前記金物本体の立片および横片
    に溶接された一対の平行な補強板とからなり、前記金物
    本体の前記立片および横片に軸状締付具の挿通孔を各々
    有する梁補強構造。
  3. 【請求項3】 前記鉄骨梁がユニットボックスの天井梁
    または床梁であり、前記構造部材が前記天井梁と床梁の
    間に介在させるブレース付き補強フレームであり、前記
    鉄骨梁の前記構造部材取付箇所が前記ブレース付き補強
    フレームの両端である請求項1または請求項2記載の梁
    補強構造。
  4. 【請求項4】 鉄骨梁の構造部材取付箇所を補強する補
    強金物であって、L字状に屈曲した折板状の金物本体
    と、この金物本体の両側縁で前記金物本体の立片および
    横片に溶接された一対の平行な補強板とからなり、前記
    金物本体の前記立片および横片に軸状締付具の挿通孔を
    各々有し、前記立片が鉄骨梁のウェブ内面に、横片が鉄
    骨梁のフランジ内面に各々軸状締付具で取付けられる補
    強金物。
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