JP4014216B2 - Structure material, connection structure, and connection method of structure material - Google Patents
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Description
本発明は、H型鋼を一例とするフランジとウェブとを有する構造材、当該構造材を接続してなる接続構造体、及び構造材の接続方法に関し、特に構造材どうしの接続を、ウェブの両端からはみ出す部材を用いることなく達成する技術に関する。 The present invention relates to a structural material having a flange and a web, an example of which is H-shaped steel, a connection structure formed by connecting the structural material, and a connection method of the structural material. The present invention relates to a technique that can be achieved without using a protruding member.
フランジとウェブとを有する構造材の代表例であるH型断面形状を有する鋼材、即ちH型鋼は、建設資材等、様々な分野で多用されている。中でも山留材と称されるH型鋼は、主として仮設工事に使用されるために、山留材メーカは、長さ等の寸法、ボルト本数、ボルト孔開け位置などを規格化した規格品を幾種類も保有し、汎用リース鋼材としてユーザに提供している。かかる山留材の構造は、例えば特許文献1に開示されている。
A steel material having an H-shaped cross-sectional shape, which is a typical example of a structural material having a flange and a web, that is, an H-shaped steel, is widely used in various fields such as construction materials. In particular, the H-shaped steel, called a mountain retaining material, is mainly used for temporary construction. Therefore, manufacturers of mountain retaining materials have made several standard products with standardized dimensions such as length, number of bolts, and bolt drilling positions. It also possesses a variety and provides it to users as general-purpose leased steel. The structure of such a mountain retaining material is disclosed in
図24は、従来技術による2本の山留材200,201の接続部分を示す斜視図である。2本の山留材200,201は互いに同一に構成されるので、両者の間で同一の部分については同一の符号を付している。山留材200,201の各々は、ウェブ51、フランジ52、53、エンドプレート54、及びリブプレート55を有している。一方向に延在するフランジ52及び53は、同方向に延在するウェブ51の幅方向端縁の一方と他方とにそれぞれ連続しており、それによってH型の断面形状を実現している。H型の断面形状をなすウェブ51及びフランジ52、53は、例えば熱間引き抜きによって一体的に形成される。
FIG. 24 is a perspective view showing a connecting portion between two
ウェブ51及びフランジ52、53の長手方向端縁には、エンドプレート54が溶接により連続している。更に、エンドプレート54とウェブ51の端縁近傍とには、リブプレート55が溶接により連続している。リブプレート55は、フランジ52とフランジ53との間の中心にあって、且つこれらフランジ52、53に平行に配置されている。
An
フランジ52、53は、ウェブ51とともにH型断面形状を形成することにより、長手方向の対称軸Qを含む何れの平面に垂直な(ベクトルとしての)曲げモーメントに対しても、曲げ剛性を高める機能を果たしている。曲げ剛性が高められることにより、曲げ変形が低く抑えられるとともに曲げ強度が高められる。エンドプレート54は、2本の山留材200、201どうしを接続するためにボルト60で締結される接続板として機能する。さらにエンドプレート54は、ウェブ51及びフランジ52、53の間の変形を抑制する機能をも果たしている。リブプレート55は、エンドプレート54とウェブ51及びフランジ52、53との間の連結を補強する機能を果たす。さらにリブプレート55は、2本の山留材200、201の間に作用する対称軸Q方向引張り力に対するエンドプレート54の変形抵抗を高める機能をも果たす。
The
2本の山留材200、201のエンドプレート54どうしを突き合わせた状態で、エンドプレート54どうしの締結、スプライスプレート(splice plate;添え継ぎ板)70の締結、及びスプライスプレート71の締結を行うことにより、これらの山留材200及び201は互いに接続される。双方のエンドプレート54には、対応する位置にボルト孔が形成されており、これらのボルト孔にボルト60を挿通しナット締めすることにより、エンドプレート54どうしが締結される。
The
フランジ52及び53にはボルト孔56が形成されており、スプライスプレート70及び71の対応する位置にもボルト孔が形成されている。2本の山留材200、201のフランジ52の上に接続部を覆うようにスプライスプレート70を重ね、各フランジ52とスプライスプレート70とに形成されているボルト孔にボルト73を挿通しナット締めすることにより、各フランジ52とスプライスプレート70とが締結される。同様に、2本の山留材200、201のフランジ53の上に接続部を覆うようにスプライスプレート71を重ね、各フランジ53とスプライスプレート71とに形成されているボルト孔に、ボルト73を挿通しナット締めすることにより、各フランジ53とスプライスプレート71とが締結される。このように山留材200、201は、建設現場等において、現場の必要に応じて適宜接続することが可能なように形成されている。
山留材の代表的な用途として、腹起(はらおこし)材、切梁材など、山留め(「土留め(どどめ)」とも称される)を目的とした仮設鋼材としての利用が挙げられる。図25は、山留材200、201を腹起材として利用した例を示す平面図である。山留めを行う場合には、土留め(どどめ)壁151と腹起材との間には、乾式裏込め材90が挿入される。土留め壁151は、掘削により出来上がる土壁150を覆う壁材であり、例えば鋼矢板である。乾式裏込め材90は、例えば特許文献2に開示されるように、土留め壁151が土壁150から受ける側圧を腹起材に伝えるために、それらの間に挿入されるものである。乾式裏込め材90には楔が設けられており、この楔を抜き差しすることにより、乾式裏込め材90の本体の厚さを変えることができる。乾式裏込め材90は、それにより、土留め壁151と腹起材との間に押圧力をもって挿入することができるようになっている。
Typical applications of timber materials include the use of temporary steel materials for the purpose of retaining hills (also known as “dodoke”), such as abdominal materials and timber beams. . FIG. 25 is a plan view showing an example in which the
しかしながら、従来の山留材200、201の接続部では、スプライスプレート70、71及びボルト73の頭部が、フランジ52、53の外側にはみ出すこととなる。このため、スプライスプレート70,71が配設される山留材200、201の接続部と土留め壁151との間に乾式裏込め材90を安定して挿入することが困難であるという問題点があった。また、接続部と土留め壁151との間の間隔に比べて、山留材200、201の大半を占める接続部以外の部分と土留め壁151との間の間隔は広くなるので、多くの乾式裏込め材90に余分のスペーサ91を介挿する必要があり、余分のコストと手間とを要するという問題点があった。
However, in the conventional connecting portions of the
更に、土留め壁151とスプライスプレート70との間の間隔が狭いために、土留め壁151側にあるスプライスプレート70を締結するためのボルト73の取り付けが容易でなく、しかもインパクトレンチが使用できないために締め付けも容易でないという問題点があった。すなわち、腹起材として使用される山留材200、201を接続するための作業に手間を要するという問題点があった。
Furthermore, since the space between the
図26は、山留材200、201を切梁材として利用した例を示す正面図である。切梁材は、腹起材に直交して配設されることにより、自身の長手方向の圧縮力により腹起材を支持する部材である。ビルディングなどの建設現場では、土台部分及び地下部分を形成するために、建設作業の早期において地面が底深く掘削される。掘削された空洞を包囲する四方の側壁に山留めを施すためには、互いに直交する二方向に沿って格子をなすように切梁材が空洞内に配設される。さらに、空洞の底に突き立てられた多数の支持杭に支持されることにより、格子が鉛直方向に幾重にも積み重ねられる。その結果、空洞内にはあたかもビルディングの骨組みであるかのように仮設部材が組み上げられる。
FIG. 26 is a front view showing an example in which the
格子をなす切梁材が交差する部分では、下部切梁材としての山留材203と上部切梁材としての山留材201とが、L型鋼片80、コ字型の接続部材81及びナット82により締結される。この場合に、山留材200、201の接続部にはスプライスプレート70、71及びボルト73の頭部がフランジ52、53の外側にはみ出しているため、これらのはみ出し部が下部切梁材及びL型鋼片80と干渉しないようにする必要がある。すなわち、上部切梁材と下部切梁材との交差部を外れるように、山留材200、201の接続部の位置を割り付ける必要がある。このように接続部の配置に制限があるため、切梁材を架設する工程が複雑なものとなり、手間を要するという問題点があった。また、空中高く架設される山留材200、201を互いに接続するために、下方に向いたフランジ53にスプライスプレート71を添わせてボルト73で締結するという作業を高所で行うのは容易ではないという問題点があった。
At a portion where the crossed beam members forming the lattice intersect, a
山留材の他の用途として、桟橋、構台などの仮設の橋梁を構築することを目的とした仮設鋼材としての利用が挙げられる。しかしながら、図27に例示する根太材160、161としての利用には、山留材200、201は適しないという問題点があった。支柱164の上に受け桁(大引材)163を介して架設される根太材160、161は、受け桁163の断面中央において突き合わせる必要がある。山留材200、201の接続部の強度は、接続部以外の部分の強度に比べて低いため、山留材200、201を仮に根太材として利用する場合にも、それらの接続部を受け桁163の上に配置する必要がある。
Another use of the mountain retaining material is as a temporary steel material for the purpose of constructing a temporary bridge such as a pier or a gantry. However, there is a problem that the
しかし、支柱164は杭打ち機などにより地盤に打設されるものであるため、支柱164が設置される位置には、設計上の位置からある程度のずれが生じるのが通常である。山留材200、201は寸法が規格化されているので、支柱164の打設位置のずれをも吸収して、その接続部を支柱164の真上に配置することは困難であった。更に、山留材200、201の接続部には、はみ出し部があるため、山留材200、201の接続部を支柱164の真上に配置するのは、そもそも適切ではない。このため、設計寸法よりも定尺の長いH型鋼材の母材を施工現場へ搬入し、打設された支柱164どうしの間隔を実測し、この実測値に合うように施工現場でガス溶断等により母材を切断して根太材160、161として用いるという作業が行われていた。
However, since the
すなわち、根太材160、161を架設する作業に手間を要すると共に、母材の溶断によりスクラップが発生するという問題点があった。もしも、山留材200、201の接続部の強度を、接続部以外の部分の強度から大きくは劣らない程度ないしそれ以上に高めることができれば、接続部の位置を支柱164の真上に制限することなく山留材200、201を根太材160、161として利用することが可能となる。それにより、根太材160、161の架設作業の効率を高めることができると共に、スクラップの発生という問題点も解消することができる。
That is, there is a problem that work for laying the
仮設を主目的とした山留材200、201に限らず、ビルディング等の建築物の永久的な鉄骨或いは杭材に利用されるH型鋼においても、接続部にはスプライスプレートが用いられ、ボルト締結又は溶接による接続が行われる。従って、これらの永久部材においても、山留材200、201と同様の問題が存する。
Splice plates are used for connecting parts in bolts, not only for
また、H型鋼に限らず、T型鋼、L型鋼、その他のウェブとフランジとを有する鋼製の構造材、更には鋼製のものに限らず、一般の金属、プラスチック、木材、ガラス、セラミクスその他を材料とし、ウェブとフランジとを有する構造材においても、同様の問題が存する。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、ウェブとフランジとを本体部に有する構造材について、ウェブの幅方向の本体部両端からはみ出す部材を用いることなく、高い接続強度をもって構造材どうしを接続することを可能にする構造材、接続構造体、及び構造材の接続方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. For a structural material having a web and a flange in the main body, the structural material has high connection strength without using a member protruding from both ends of the main body in the width direction of the web. It is an object of the present invention to provide a structure material, a connection structure, and a connection method of the structure material that make it possible to connect each other.
上記課題を解決し上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、ウェブと当該ウェブに連続するフランジとを本体部として備える構造材であって、当該本体部には、長手方向一端部において前記ウェブの幅方向一端縁の側に切り欠き部が形成されており、前記構造材は、前記フランジを第1フランジとして、前記切り欠き部に面する前記ウェブの幅方向端縁に、前記ウェブに交差するように連続している第2フランジを更に備え、前記第1フランジは、前記ウェブの幅方向他端側の端縁に連続しており、さらに前記第1フランジは、前記切り欠き部に面する前記本体部の長手方向の端縁である長手方向内側端縁が投影された部分において、他の部分より厚くなっているものである。
In order to solve the above problems and achieve the above object, the invention described in
この構成によれば、ウェブと第1フランジとを含む本体部の長手方向一端部において、ウェブの幅方向一端側に切り欠き部が形成されており、切り欠き部に面するウェブの幅方向端縁に、ウェブに交差するように第2フランジが連続している。このため、互いに同一ないし対として構成される一方構造材と他方構造材との接続を、第2フランジどうしを重ねて接続することにより達成することができる。それにより、例えばスプライスプレートのようなウェブの幅方向の本体部両端からはみ出す部材を用いることなく、高い接続強度をもって構造材どうしを接続することができる。とくに、第1フランジがウェブの幅方向他端側の端縁に連続しているので、構造材どうしの接続強度を高くすることができる。さらに、第1フランジが、本体部の長手方向内側端縁が投影された部分において厚くなっているので、接続構造体の曲げモーメントに対する中立軸が、当該部分に接近する方向に移動し、その結果、曲げモーメントに対する接続構造体の強度が高められる。 According to this configuration, at one end in the longitudinal direction of the main body including the web and the first flange, the notch is formed on one end in the width direction of the web, and the end of the web in the width direction facing the notch A second flange is continuous at the edge so as to intersect the web. For this reason, the connection between the one structural member and the other structural member configured as the same or paired with each other can be achieved by overlapping and connecting the second flanges. Accordingly, the structural members can be connected with high connection strength without using a member that protrudes from both ends of the web in the width direction, such as a splice plate. In particular, since the first flange is continuous with the edge at the other end in the width direction of the web, the connection strength between the structural members can be increased. Further, since the first flange is thicker at the portion where the longitudinal inner edge of the main body portion is projected, the neutral axis with respect to the bending moment of the connection structure moves in a direction approaching the portion, and as a result The strength of the connection structure against the bending moment is increased.
なお、「連続」とは、例えば、金属材における一体引き抜きや溶接、プラスチック材やセラミクス材における一体成型や接着、木材における一木切り出しや接着などの代表的な形態のほか、ボルト締め、木ねじ止め等をも含めて、何らかの手段により互いに連続となるように固定された形態を幅広く包含するものである。また、「A部材がB部材の端縁に連続」とは、A部材がB部材の端縁、即ち端面を覆うように連続する形態のほか、A部材がB部材の端縁を挟む一対の主面の一方に連続する形態、及び双方の主面に分離して連続する形態をも包含する。 In addition, “continuous” means, for example, typical forms such as integral drawing and welding in metal materials, integral molding and adhesion in plastic materials and ceramic materials, single tree cutting and adhesion in wood, bolt fastening, wood screwing Including a wide variety of forms fixed so as to be continuous with each other by some means. Further, “A member is continuous with the edge of B member” means that the A member is continuous so as to cover the edge of B member, that is, the end surface, as well as a pair of A members sandwiching the edge of B member. The form which continues to one of the main surfaces and the form which isolate | separates and continues to both main surfaces are also included.
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の構造材であって、前記長手方向内側端縁が投影された部分において第1フランジを厚くする増肉板が、第1フランジの内側の面に、溶接により固着されているものである。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の構造材であって、前記本体部が前記長手方向一端部を除く部分において断面H型であるものである。
Invention of
この構成によれば、本体部が長手方向一端部を除く部分において断面H型であるので、最も汎用性の高い構造材について、一対の第1フランジの外側主面からはみ出すようにスプライスプレート等の部材を用いることなく、高い接続強度をもって構造材どうしを接続することができる。 According to this configuration, since the main body portion has an H-shaped cross section in the portion excluding the one end portion in the longitudinal direction, the most versatile structural material, such as a splice plate, protrudes from the outer main surface of the pair of first flanges. It is possible to connect the structural materials with high connection strength without using any members.
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の構造材であって、前記本体部が前記長手方向一端部を除く部分において断面I型であるものである。
Invention of
この構成によれば、本体部が長手方向一端部を除く部分において断面I型であるので、汎用性の高い構造材について、一対の第1フランジの外側主面からはみ出すようにスプライスプレート等の部材を用いることなく、高い接続強度をもって構造材どうしを接続することができる。 According to this configuration, since the main body portion has an I-shaped cross section except for one end portion in the longitudinal direction, a highly versatile structural material such as a splice plate so as to protrude from the outer main surface of the pair of first flanges. It is possible to connect the structural materials with high connection strength without using the.
請求項5に記載の発明は、請求項1又は2に記載の構造材であって、前記本体部が前記長手方向一端部を除く部分において断面C型であるものである。
The invention according to
この構成によれば、本体部が長手方向一端部を除く部分において断面C型であるので、汎用性の高い構造材について、一対の第1フランジの外側主面からはみ出すようにスプライスプレート等の部材を用いることなく、高い接続強度をもって構造材どうしを接続することができる。 According to this configuration, since the main body portion has a C-shaped cross section in the portion excluding the one end portion in the longitudinal direction, a member such as a splice plate that protrudes from the outer main surface of the pair of first flanges for a highly versatile structural material. It is possible to connect the structural materials with high connection strength without using the.
請求項6記載の発明は、請求項1ないし5の何れかに記載の構造材であって、前記切り欠き部に面する前記本体部の長手方向の端縁である長手方向内側端縁と、当該長手方向内側端縁が投影された前記第1フランジの部分との間に設けられた第1板材を更に備え、当該第1板材は、前記第1フランジと前記ウェブと前記第2フランジとに連続しているものである。
The invention according to
この構成によれば、本体部の長手方向内側端縁と当該端縁が投影された第1フランジの部分との間に第1板材が設けられ、しかも当該第1板材が第1フランジとウェブと第2フランジとに連続しているので、構造材どうしが接続されたときに、接続構造体の剛性が高められる。それにより、接続断面における曲げモーメント及びねじり外力に対する接続構造体の強度が高められる。 According to this configuration, the first plate member is provided between the longitudinal inner end edge of the main body portion and the portion of the first flange on which the end edge is projected, and the first plate member includes the first flange and the web. Since it is continuous with the second flange, the rigidity of the connection structure is increased when the structural members are connected to each other. Thereby, the strength of the connection structure against bending moment and torsional external force in the connection cross section is increased.
請求項7記載の発明は、請求項1ないし6の何れかに記載の構造材であって、前記第2フランジは、前記切り欠き部に面する前記本体部の長手方向の端縁である長手方向内側端縁を超えて延長され且つ前記ウェブに連続する長手方向延長部を有するものである。 A seventh aspect of the present invention is the structural material according to any one of the first to sixth aspects, wherein the second flange is a longitudinal edge that is an edge in a longitudinal direction of the main body portion facing the notch portion. A longitudinal extension extending beyond the inner edge in the direction and continuing to the web.
この構成によれば、第2フランジが長手方向延長部を有するので、構造材どうしが接続されたときに、接続構造体の剛性が高められる。それにより、接続断面における曲げモーメント、ねじり外力及び引張り外力に対する接続構造体の強度が高められる。 According to this structure, since the 2nd flange has a longitudinal direction extension part, when a structural material is connected, the rigidity of a connection structure is improved. Thereby, the strength of the connection structure against bending moment, torsional external force and tensile external force in the connection cross section is increased.
請求項8記載の発明は、請求項1ないし7の何れかに記載の構造材であって、前記切り欠き部に面する前記本体部の長手方向の端縁である長手方向内側端縁に、前記本体部に交差するように連続し、且つ前記第2フランジに連続する第2板材を更に備えるものである。
The invention according to claim 8 is the structural material according to any one of
この構成によれば、本体部に交差し長手方向内側端縁に連続するとともに第2フランジに連続する第2板材が設けられるので、構造材どうしが接続されたときに、接続構造体の剛性が高められる。それにより、接続断面における曲げモーメント及びねじり外力に対する接続構造体の強度が更に高められる。 According to this configuration, since the second plate material that intersects the main body portion and continues to the inner edge in the longitudinal direction and continues to the second flange is provided, the rigidity of the connection structure is increased when the structural materials are connected to each other. Enhanced. This further increases the strength of the connection structure against bending moments and torsional external forces in the connection cross section.
請求項9記載の発明は、請求項1ないし8の何れかに記載の構造材であって、前記切り欠き部に面しない前記本体部の長手方向の端縁である長手方向外側端縁に、前記本体部に交差するように連続し、且つ前記第2フランジに連続する第3板材を更に備えるものである。
The invention according to
この構成によれば、本体部に交差し長手方向外側端縁に連続すると共に、第2フランジに連続する第3板材が設けられるので、構造材どうしが接続されたときに、接続構造体の剛性が高められる。それにより、接続断面における曲げモーメント及びねじり外力に対する接続構造体の強度が一層高められる。また、請求項8記載の構成と請求項9記載の構成とを同時に備える構造材については、互いに同一ないし対として構成される一方構造材と他方構造材との接続を、一方の第2板材と他方の第3板材とを重ねて接続するとともに、一方の第3板材と他方の第2板材とを重ねて接続することにより達成することができる。それにより、更に高い接続強度をもって構造材どうしを接続することができる。
According to this configuration, since the third plate material that intersects the main body portion and continues to the outer edge in the longitudinal direction and that continues to the second flange is provided, the rigidity of the connection structure when the structural materials are connected to each other. Is increased. This further increases the strength of the connection structure against bending moments and torsional external forces in the connection cross section. Moreover, about the structural material provided with the structure of Claim 8 and the structure of
請求項10記載の発明は、接続構造体であって、第1構造材としての請求項1ないし9の何れかに記載の構造材と、第2構造材としての請求項1ないし9の何れかに記載の構造材と、を備え、前記第1構造材の前記第2フランジと前記第2構造材の前記第2フランジとが重ね合わされて互いに接続されているものである。
The invention according to
この構成によれば、1組の本発明の構造材どうしが、第2フランジどうしを重ねて接続することにより接続されている。このため、各構造材のウェブの幅方向の本体部両端からはみ出す部材を用いることなく、高い接続強度をもって構造材どうしが接続された接続構造体が実現する。 According to this configuration, a set of structural members of the present invention are connected by overlapping and connecting the second flanges. For this reason, a connection structure in which the structural members are connected with high connection strength is realized without using members protruding from both ends of the main body portion in the width direction of the web of each structural member.
請求項11記載の発明は、構造材の接続方法であって、第1構造材として、請求項1ないし9の何れかに記載の構造材を準備する工程と、第2構造材として、請求項1ないし9の何れかに記載の構造材を準備する工程と、前記第1構造材の前記第2フランジと前記第2構造材の前記第2フランジとを重ね合わせて互いに接続する工程と、を備えるものである。
The invention according to
この構成によれば、1組の本発明の構造材どうしの接続が、接続用フランジどうしを重ねて接続することにより達成される。このため、各構造材のウェブの幅方向の本体部両端からはみ出す部材を要することなく、高い接続強度をもって構造材どうしを接続することができる。 According to this configuration, the connection between the pair of structural members of the present invention is achieved by overlapping the connection flanges. For this reason, the structural members can be connected with high connection strength without requiring a member that protrudes from both ends of the main body in the width direction of the web of each structural member.
以上のように本発明によれば、ウェブとフランジとを本体部に有する構造材について、例えばスプライスプレートのようなウェブの幅方向の本体部両端からはみ出す部材を用いることなく、高い接続強度をもって構造材どうしを接続することが可能となる。 As described above, according to the present invention, a structural material having a web and a flange in the main body has a high connection strength without using a member that protrudes from both ends of the web in the width direction, such as a splice plate. It becomes possible to connect materials.
以下に、本発明の実施の形態について説明する。本発明の構造材は、特定の断面形状を有するものに限定されず、且つ特定の材料を有するものにも限定されず、ウェブ及びこれに連続するフランジを有する構造材一般に適用可能であるが、最も応用範囲の広いH型鋼ないしI型鋼として具体化された構造材から説明する。なお、以下の図面において、互いに対応する部分には、同一の形状ではなくとも同一の符号を付すものとする。 Embodiments of the present invention will be described below. The structural material of the present invention is not limited to one having a specific cross-sectional shape, and is not limited to one having a specific material, and is applicable to general structural materials having a web and a flange continuous therewith, The structural material embodied as H-shaped steel or I-shaped steel with the widest application range will be described. In the following drawings, parts corresponding to each other are denoted by the same reference numerals even if they have the same shape.
図1は、本発明の一実施の形態による構造材の長手方向一端部の構成図である。図1(a)は当該構造材の長手方向一端部の斜視図であり、図1(b)は図1(a)のA−A切断線に沿った同断面図である。この構造材100は、H型鋼ないしI型鋼として具体化されており、本体部をなすウェブ1、フランジ2、3の他に、接続用フランジ11を有している。構造材100の長手方向に延在するフランジ2及び3は、同方向に延在するウェブ1の幅方向端縁の一方と他方とにそれぞれ連続しており、それによってH型ないしI型の断面形状を形成している。フランジ2及び3は、本発明の第1フランジの実施の形態に該当し、接続用フランジ11は、本発明の第2フランジの実施の形態に該当する。
FIG. 1 is a configuration diagram of one longitudinal end of a structural material according to an embodiment of the present invention. Fig.1 (a) is a perspective view of the longitudinal direction one end part of the said structural material, FIG.1 (b) is the same sectional drawing along the AA cut line of Fig.1 (a). The
H型ないしI型の断面形状をなすウェブ1及びフランジ2、3は、例えば熱間引き抜きによって一体的に形成されるものであっても良く、溶接によって互いに連続するように形成されるものであっても良い。溶接は、例えば、フランジ2及び3の内側主面と、ウェブ1の幅方向端縁とが接触する形態で行われると良い。或いは、フランジ2及び3の各々が、2枚のフランジ片に分割され、各フランジ片の外側主面がウェブ1の幅方向端縁と同一平面となるように、これらのフランジ片の外周端縁とウェブ1の一対の主面とが接触する形態で溶接が行われても良い。
The
当分野において、H型鋼は、フランジ2,3の幅に該当する全幅と、フランジ2,3の外側主面間の距離に該当する全高とが、略同一のもの、或いは全幅が全高よりも大きいものを意味する。これに対して、I型鋼は、幅よりも全高が略同一の範囲を超えて大きいものを意味する。従って、図1以下の図において、H型鋼ないしI型鋼として描かれる構造材は、全幅が全高さに比較して略同一ないし大きく設定されると、H型鋼に該当し、全高が全幅に比べて略同一の範囲を超えて大きく設定されると、I型鋼に該当する。有用性の高いH型鋼ないしI型鋼のうち、H型鋼は最も汎用性の高い鋼材である。中でも、全幅と全高が同一に設定されたH型鋼は最も広く利用されている。既に述べた山留材は、全幅と全高が同一のH型鋼の一例に該当する。
In this field, in the H-shaped steel, the total width corresponding to the width of the
構造材100の本体部には、長手方向一端部においてウェブ1の幅方向一端縁の側に切り欠き部9が形成されている。より特定的には、本体部の長手方向一端縁から長手方向所定長にわたって、フランジ3からウェブ1の所定深さにわたる部分が切り欠かれており、それによりウェブ1は端部付近において段差を有している。切り欠き部9に面する本体部の長手方向の端縁(即ち端面)を、長手方向内側端縁26と称する。また、切り欠き部9に面しない本体部の長手方向の端縁(即ち端面)を、長手方向外側端縁27と称する。長手方向内側端縁26は、ウェブ1及びフランジ3の切除された部分の長手方向端縁であり、長手方向外側端縁27は、ウェブ1の切除されない部分及びフランジ2の長手方向端縁である。
In the main body of the
更に、切り欠き部9に面するウェブ1の幅方向端縁に沿って、ウェブ1に交差するように接続用フランジ11が連続している。接続用フランジ11は、フランジ2、3と同一幅に形成され、フランジ2、3と平行に対向するように配設されている。すなわち、フランジ3と接続用フランジ11とは、平行な段差面を形成している。フランジ2の外側主面(図1における底面)を基準とした接続用フランジ11の外側主面の高さ(「段差高」と仮称する)は、フランジ3の外側主面の高さ(上記「全高」に該当する)の1/2倍に設定されている。
Furthermore, the connecting
ウェブ1と接続用フランジ11とは、例えば溶接によって互いに連続するように形成される。溶接は、例えば、接続用フランジ11の内側主面と、切り欠き部9に面するウェブ1の幅方向端縁とが接触する形態で行われると良い。或いは、接続用フランジ11が、2枚のフランジ片に分割され、各フランジ片の外側主面が切り欠き部9に面するウェブ1の幅方向端縁と同一平面となるように、これらのフランジ片の外周端縁とウェブ1の一対の主面とが接触する形態で溶接が行われても良い。
The
接続用フランジ11には、締結用のボルトを挿通するための孔6が形成されている。また同じく、長手方向外側端縁27の付近において、締結用のボルトを挿通するための孔6がウェブ1及びフランジ2に形成されている。更に、長手方向内側端縁26の付近においても、締結用のボルトを挿通するための孔6がウェブ1及びフランジ3に形成されている。なお、後述するようにフランジ2及び3に形成された孔6にはボルトを挿通することなく、構造材100どうしを接続することが可能である。
The
図2は、構造材100どうしを接続してなる接続構造体の正面図である。互いに接続される構造材の一方と他方とを区別するために、便宜上、一方を構造材100とし、他方を構造材101とする。構造材100及び101は、一方の接続用フランジ11の外側主面と他方の接続用フランジ11の外側主面とが互いに当接し、即ち1組の接続用フランジ11どうしが重ね合わされ、一方の長手方向内側端縁26と他方の長手方向外側端縁27とが互いに当接ないし向き合った状態で接続される。図2の例では、1組の接続用フランジ11どうしは溶接により接続されており、長手方向内側端縁26と長手方向外側端縁27との間も溶接により接続されている。これにより、構造材100及び101の接続部の強度を、非接続部の強度と同等ないしそれ以上の強度とすることが可能となる。
FIG. 2 is a front view of a connection structure formed by connecting the
図3に示すように、溶接に代えてボルト締めにより構造材100及び101を接続することも可能である。図3の例では、互いに重ね合わされる1組の接続用フランジ11が、孔6に挿通されたボルト15により締結されている。また、長手方向内側端縁26と長手方向外側端縁27とが互いに当接ないし向き合った状態で接続される1組のウェブ1が、ウェブ1の一方主面(図3の手前側)及び他方主面(図3の裏側)にそれぞれ接触するように添えられたスプライスプレート17を通じて接続されている。1対のスプライスプレート17は、スプライスプレート17及びウェブ1に形成されている孔6に挿通されたボルト16によりウェブ1に締結されている。それにより、構造材100及び101の接続部の強度を、非接続部の強度に比して、大きく劣らない程度、ないしそれ以上の強度とすることが可能となる。特に、ボルト16として高力ボルト(ハイテンションボルト)を使用することにより、一対のウェブ1と一対のスプライスプレート17とが摩擦により一体化するので、引張り外力等に対する接続部の強度を高めることができる。
As shown in FIG. 3, it is also possible to connect the
なお、ボルト16による締結は、例えば図3に例示するように、ボルト16に螺合するナットを用いた締結である。本明細書ではボルト及びナットの組を用いた締結をも、「ボルト締め」或いは「ボルトによる締結」と称している。
The fastening with the
図3に例示するように、構造材100及び101がボルト16により接続される場合には、図24を参照しつつ従来の山留材の接続方法について説明したように、所定の目的での使用に供された後に接続を解除し、構造材100及び101を再利用に供することも可能となる。図2に例示した溶接による接続、図3に例示したボルト締めによる接続の何れの接続形態を採用する場合であっても、フランジ2及び3の外側主面にスプライスプレートをあてがうことなく、構造材100と構造材101とを接続することが可能となる。即ち、フランジ2及び3の外側主面から外方にはみ出す部材を設けることなく、構造材100及び101を互いに接続することが可能となる。
As illustrated in FIG. 3, when the
図4に構造材102として例示するように、フランジ2のうち、長手方向内側端縁26に対向する部分、言い換えると長手方向内側端縁26が投影された部分は、他の部分より厚く形成されるのが望ましい。図4の例では、フランジ2を厚くするために、増肉用の板材である増肉板13が例えば溶接によりフランジ2の内側主面に固着されている。フランジ2が長手方向内側端縁26に対向する部分は、構造材100及び101が互いに接続されたときに、長手方向の軸Pに垂直な曲げモーメントMの印加にともなって大きな応力が作用する部分に該当する。この部分において、フランジ2の増肉板13は、接続構造体の接続部の曲げ変形における中立軸をフランジ2の側に引き寄せることにより、接続構造体のウェブ1における強度負担を軽減させることに効率的に寄与する。
As illustrated as the
図5に構造材104として例示するように、長手方向内側端縁26と、当該長手方向内側端縁26が投影されたフランジ2の部分との間に、板材14が設けられるのが望ましい。当該板材14は、本発明の第1板材の実施の形態に該当する。板材14は、例えば溶接により接続用フランジ11、ウェブ1及びフランジ2に連続するように設けられる。また、板材14は、ウェブ1の両主面(図5において手前側の主面と裏側の主面)に連続するように、1対設けられる。板材14は、補強材の一種であるいわゆるスティフナ(Stiffener)として機能するものである。すなわち、構造材100及び101が互いに接続されたときに、板材14によって、切り欠き部9の内縁断面、即ち長手方向内側端縁26におけるねじり剛性を高めることができ、それにより、接続断面における曲げモーメント及びねじり外力に対する接続構造体の強度が効率的に高められる。
As exemplified by the
また、図5に示すように、接続用フランジ11は、長手方向内側端縁26を超えて延長され、しかもウェブ1に連続する長手方向延長部5を有するのが更に望ましい。構造材100及び101が互いに接続されたときに、長手方向延長部5によって接続構造体の接続部付近の応力状態の均質化を図ることができ、それによって接続部の曲げ、ねじり、引張り強度を高めることに効率的に寄与する。
Further, as shown in FIG. 5, it is further desirable that the connecting
更に、図6に構造材105として例示するように、本体部の長手方向内側端縁26に連続するように接続用内側板材4を設け、本体部の長手方向外側端縁27、並びに長手方向外側端縁27と同一面をなす接続用フランジ11の端縁に連続するように接続用外側板材12を設けるのが、更に望ましい。接続用内側板材4は、本発明の第2板材の実施の形態に該当し、接続用外側板材12は、本発明の第3板材の実施の形態に該当する。図6に示すように接続用内側板材4は、接続用フランジ11にも連続する。接続用内側板材4及び接続用外側板材12は、何れもその主面が長手方向の軸Pに直交するように配置される。
Further, as illustrated as a
図6では、接続用内側板材4は、長手方向内側端縁26を覆うようにウェブ1及びフランジ3に連続している。これに対して、板材14と同様に、接続用内側板材4を2枚に分割し、それぞれの主面が長手方向内側端縁26と同一平面となるように、それぞれをウェブ1の両側に配置しても良い。このとき、2枚に分割された接続用内側板材4の外周端縁が、ウェブ1の主面、フランジ3の内側主面、接続用フランジ11又は長手方向延長部5の主面に接して連続する。
In FIG. 6, the connecting
同様に、接続用外側板材12を2枚に分割し、それぞれの主面が長手方向外側端縁27及び接続用フランジ11の端面と同一平面となるように、それぞれをウェブ1の両側に配置しても良い。このとき、2枚に分割された接続用外側板材12の外周端縁が、ウェブ1の主面、フランジ2の内側主面、接続用フランジ11の主面に接して連続する。
Similarly, the connecting
接続用板材4及び12は何れも、構造材どうしが接続されたときに、接続構造体の剛性を高めるのに寄与する。それにより、接続断面における曲げモーメント及びねじり外力に対する接続構造体の強度が更に高められる。即ち、接続用板材4及び12は、何れかが単独に設けられた場合であっても、板材14と同様に補強材としての役割を果たす。
Both the
更に、接続用板材4及び12の双方が設けられる場合には、1組の接続用フランジ11どうしを重ねて接続し、一方の接続用内側板材4と他方の接続用外側板材12とを重ねて接続することにより、1組の構造材105どうしの接続を達成することが可能となる。それにより、更に高い接続強度をもって構造材どうしを接続することができる。一方の接続用内側板材4と他方の接続用外側板材12との接続は、例えば溶接により実現することが可能である。
Further, when both the
図6に例示するように、接続用内側板材4及び接続用外側板材12の何れにもボルト挿通用の孔6が形成されるのが望ましい。それにより、一方の接続用内側板材4と他方の接続用外側板材12とを、ボルト締めによって接続することが可能となる。
As illustrated in FIG. 6, it is preferable that a
図4〜図6を参照しつつ述べた増肉板13、板材14、長手方向延長部5、接続用内側板材4及び接続用外側板材12は、何れも接続構造体の接続部の強度の応力性状を均質化することに寄与する。
The thickening
図7は、同一に構成される構造材106及び107を接続してなる接続構造体の斜視図である。この構造材106及び107は、図1に例示した構造材100を基本としつつ、図4に例示した増肉板13、図5に例示した板材14及び長手方向延長部5、並びに図6に例示した接続用内側板材4及び接続用外側板材12の何れをも備えるものである。図7の例では、構造材106及び107は、接続用フランジ11どうしがボルト15で締結され、一方の接続用内側板材4と他方の接続用外側板材12とが、平面視コ字型の補強材20を介してボルト22により締結される。すなわち、互いに当接する一方の接続用内側板材4と他方の接続用外側板材12とが、補強材20によって挟まれた上で、補強材20に形成されている孔21、接続用内側板材4に形成されている孔6、及び接続用外側板材12に形成されている孔6にボルト22が挿通され、ナット23を締め上げることにより、接続用内側板材4及び接続用外側板材12が締結されている。
FIG. 7 is a perspective view of a connection structure formed by connecting
形状及び材料が適切に設定された補強材20が用いられるならば、接続構造体にとって最も強度が問題となるウェブ1の主面に垂直な曲げモーメントMに対する強度に関して、構造材106及び107の接続部は、構造材106及び107の非接続部以上の強度を発揮することとなる。長手方向の軸Pに沿った引張りの外力に対する接続部の強度を非接続部以上の強度とするためには、1組の接続用フランジ11どうしを締結するボルト15として高力ボルト(ハイテンションボルト)を用いるのが望ましい。
If the reinforcing
図8に例示するように、フランジ2の外側主面(図8における底面)を基準とした接続用フランジ11の外側主面の高さ、すなわち段差高は、フランジ3の外側主面の高さ、すなわち全高の1/2倍以外の値に設定することも可能である。図8(a)に例示する構造材108では、段差高は全高の1/2よりも高く設定されている。これに対して、図8(b)に例示する構造材110では、段差高は全高の1/2よりも低く設定されている。例えば、段差高が全高の2/3倍である構造材108の接続相手として、段差高が全高の1/3倍である構造材110を選択すると、図8(a)及び図8(b)に例示するように、一方のフランジ2の外側主面と他方のフランジ3の外側主面とが同一平面(いわゆる「面一」(つらいち))となる接続構造体が実現する。
As illustrated in FIG. 8, the height of the outer main surface of the connecting
また、図9に構造材112として例示するように、一般に切り欠き部9によってウェブ1に形成される段差は、複数段からなるものであっても良い。図9の例では、段差が2段であって、切り欠き部9に面するウェブ1の段差を有する幅方向端縁に、接続用フランジ11A及び11Bが設けられている。例えば、各段差高が全高の2/3倍、及び1/3倍である場合には、互いに同一に構成される構造材112及び113どうしを、一方の接続用フランジ11Aと他方の接続用フランジ11Bとが接触する形態で接続することができ、しかも、一方のフランジ2の外側主面と他方のフランジ3の外側主面とを同一平面とすることができる。
In addition, as illustrated as the
構造材100〜113は以上に示した構成を有するので、例えば図10に構造材100及び101を用いた例を示すように、根太材としての利用にも適する。構造材100及び101の接続部の位置を支柱164の上方に制限する必要がないので、定尺の構造材100及び101を、切断等の加工を施すことなくそのまま根太材として使用することができる。
Since the
更に図11に例示するように、構造材100〜113を用いることにより、全高の異なる構造材どうしを容易に接続することが可能となる。図11(a)は、全高が低く段差高が全高の1/2倍である構造材100と、全高が高く段差高も高い構造材108とを接続した接続構造体を例示している。段差高を適切に選択することにより、一方のフランジ2の外側主面と他方のフランジ3の外側主面とを同一平面とすることも可能となる。
Further, as illustrated in FIG. 11, by using the
図11(b)は、図11(a)の接続構造体に対比すべき従来の接続構造体を例示している。図11(b)に例示するように、従来においては、全高の異なるH型鋼(I型鋼であっても良い)170及び171を接続するために、一方のH型鋼170として、全高が長手方向に沿って変化する特殊な構造材が用いられていた。このような接続は、例えば建築、土木構造物の骨組み部材としての鉄骨の梁や柱に用いられている。全高と全幅とが同一に設定されるH型鋼の一例として断面形状が規格化されている山留材では、そもそも図11(b)に例示する形態で、全高の異なるものどうしを接続することすらできなかった。これに対して、図11(a)に例示するように、構造材100〜113を用いる場合には、何ら特殊な構造材を用いることなく全高の異なる構造材を接続することが可能となる。構造材100等を山留材として利用する場合においても、全高の異なる山留材を簡単に接続することが可能となる。
FIG.11 (b) has illustrated the conventional connection structure which should be contrasted with the connection structure of Fig.11 (a). As illustrated in FIG. 11B, conventionally, in order to connect H-shaped
図12に例示する構造材114及び115は、何れも断面T字型のT型鋼として具体化されている。構造材114と構造材115とは互いに接続相手となるべき対を構成する。図12(a)は構造材114の長手方向一端部の斜視図であり、図12(b)は図12(a)のB−B切断線に沿った構造材114の断面図であり、図12(c)は、構造材115の長手方向一端部の斜視図である。
Each of the
構造材114は、本体部をなすウェブ1、フランジ3に加えて、接続用フランジ11を有している。構造材114の長手方向に延在するフランジ3は、同方向に延在するウェブ1の幅方向端縁の一方に連続しており、それによってT型の断面形状を形成している。T型の断面形状をなすウェブ1及びフランジ3は、例えば熱間引き抜きによって一体的に形成される。
The
構造材114の本体部には、長手方向一端部においてウェブ1の幅方向一端縁の側に切り欠き部9が形成され、切り欠き部9に面するウェブ1の幅方向端縁に、ウェブ1に交差するように接続用フランジ11が連続している。すなわち構造材114は、構造材100から、あたかもフランジ2を除去した構造をなしている。同様に、構造材115は、構造材101から、あたかもフランジ3を除去した構造をなしている。
In the main body of the
構造材100〜113と同様に、双方の接続用フランジ11どうしを重ねて接続することにより、構造材114と115との接続を達成することができる。それにより、構造材100〜113の接続と同様に、ウェブ1の幅方向の本体部両端からはみ出す部材を用いることなく、高い接続強度をもって、構造材114と115との接続を達成することができる。
Similar to the
一方の長手方向内側端縁26と他方の長手方向外側端縁27とは互いに当接ないし向き合う。従って、一方の長手方向内側端縁26と他方の長手方向外側端縁27とを溶接することによりウェブ1どうしを接続することが可能であり、スプライスプレート17を用いてウェブ1どうしを接続することも可能である。それにより、構造材100〜113の接続と同様に、ウェブ1の幅方向の本体部両端からはみ出す部材を用いることなく、更に高い接続強度をもって、構造材114と115との接続を達成することができる。
One longitudinal
図13は別の構造材116を例示している。図13(a)は構造材116の長手方向一端部の斜視図であり、図13(b)は図13(a)のC−C切断線に沿った構造材116の断面図である。図13が示すように構造材116は、図12に例示した構造材114を、あたかも長手方向の軸の周りに3方向放射状に配置した構造を有している。すなわち、構造材116は、本体部をなすウェブ1A〜1C及びフランジ3A〜3Cに加えて、接続用フランジ11A〜11Cを有している。これらは互いに一体的に連結している。ウェブ1Bとウェブ1Cとは同一平面上にあり、ウェブ1Aはこれらに直交している。構造材116に対となる構造材は、図12に例示した構造材115を、あたかも長手方向の軸の周りに3方向放射状に配置した構造を有するものとなる(図示略)。
FIG. 13 illustrates another
構造材100〜115と同様に、双方の接続用フランジ11どうしを重ねて接続することにより、構造材116と対をなす構造材との接続を達成することができる。それにより、構造材100〜115の接続と同様に、ウェブ1の幅方向の本体部両端からはみ出す部材を用いることなく、高い接続強度をもって、構造材116と対をなす構造材との接続を達成することができる。また、一方の長手方向内側端縁26と他方の長手方向外側端縁27とを当接ないし対向させた状態で、構造材116と対をなす構造材との接続を達成することができる。
Similarly to the
図14に別の構造材118とこれに対となるべき構造材119とを例示する。図14(a)は構造材118の長手方向一端部の斜視図であり、図14(b)は図14(a)のD−D切断線に沿った構造材118の断面図である。また、図14(c)は構造材118と対をなす構造材119の長手方向一端部の斜視図である。図14が示すように、構造材118は、断面形状がT型ではなくL型である点を除いて、図12に示した構造材114と同様の構造を有している。同様に構造材119は、断面形状の相違を除いて、図12に示した構造材115と同様の構造を有している。
FIG. 14 illustrates another
L型の断面形状をなすウェブ1及びフランジ3は、例えば熱間引き抜きによって一体的に形成されるものであっても良く、溶接によって互いに連続するように形成されるものであっても良い。溶接は、例えば、フランジ3の内側主面と、ウェブ1の幅方向端縁とが接触する形態で行われると良い。或いは、フランジ3の外側主面がウェブ1の幅方向端縁と同一平面となるように、フランジ3の外周端縁とウェブ1の一方主面とが接触する形態で溶接が行われても良い。
The
ウェブ1と接続用フランジ11とは、例えば溶接によって互いに連続するように形成される。溶接は、例えば、接続用フランジ11の内側主面と、切り欠き部9に面するウェブ1の幅方向端縁とが接触する形態で行われると良い。或いは、接続用フランジ11の外側主面が切り欠き部9に面するウェブ1の幅方向端縁と同一平面となるように、接続用フランジ11の外周端縁とウェブ1の一方主面とが接触する形態で溶接が行われても良い。
The
従って、構造材100〜117と同様に、双方の接続用フランジ11どうしを重ねて接続することにより、構造材118と構造材119との接続を達成することができる。それにより、構造材100〜117の接続と同様に、ウェブ1の幅方向の本体部両端からはみ出す部材を用いることなく、高い接続強度をもって、構造材118と構造材119との接続を達成することができる。また、一方の長手方向内側端縁26と他方の長手方向外側端縁27とを当接ないし対向させた状態で、構造材118と構造材119とを接続することができる。
Therefore, similarly to the
図15に別の構造材120とこれに対となるべき構造材121とを例示する。図15(a)は構造材120の長手方向一端部の斜視図であり、図15(b)は図15(a)のE−E切断線に沿った構造材120の断面図である。また、図15(c)は構造材120と対をなす構造材121の長手方向一端部の斜視図である。図15が示すように、構造材120は、断面形状がH型ないしI型ではなくコ字型(或いはC型)である点を除いて、図1に示した構造材100と同様の構造を有している。同様に構造材121は、断面形状の相違を除いて、図1に示した構造材101と同様の構造を有している。
FIG. 15 illustrates another
従って、構造材100〜119と同様に、双方の接続用フランジ11どうしを重ねて接続することにより、構造材120と構造材121との接続を達成することができる。それにより、構造材100〜119の接続と同様に、ウェブ1の幅方向の本体部両端からはみ出す部材を用いることなく、高い接続強度をもって、構造材120と構造材121との接続を達成することができる。また、一方の長手方向内側端縁26と他方の長手方向外側端縁27とを当接ないし対向させた状態で、構造材120と構造材121とを接続することができる。
Therefore, similarly to the
構造材は、以上に例示したものの他、図16に例示するような様々な断面形状を採り得る。図16(a)に例示する構造材は、ハット(帽子)型の断面形状を有しており、1対のウェブ1A、1B、及びフランジ2A、2B、3を有している。図16(b)に例示する構造材は、オメガ(Ω)型の断面形状を有しており、ウェブ1A〜1C、及びフランジ2A、2B、3を有している。図16(c)に例示する構造材は、Z型の断面形状を有しており、ウェブ1及びフランジ2,3を有している。また、図16(d)に例示する構造材は、略L型の断面形状を有しており、ウェブ1及びフランジ2,3を有している。
The structural material may take various cross-sectional shapes as exemplified in FIG. 16 in addition to those exemplified above. The structural material illustrated in FIG. 16A has a hat-shaped cross-sectional shape, and includes a pair of
図16(e)に例示する構造材は、S型の断面形状を有しており、ウェブ1,1A,1B、及びフランジ2,3を有している。図16(f)に例示する構造材は、山形の断面形状を有しており、ウェブ1A、1B、及びフランジ2A、2B、3を有している。図16(g)に例示する構造材は、変形H型ないし変形I型の断面形状を有しており、ウェブ1A、及びフランジ2,3を有している。図16(g)の例では、フランジ2に比べてフランジ3は幅が狭くなっている。
The structural material illustrated in FIG. 16 (e) has an S-shaped cross-sectional shape, and includes
図16(h)に例示する構造材は、変形H型ないし変形I型の断面形状を有しており、ウェブ1及びフランジ2,3を有している。図16(h)の例では、ウェブ1は、フランジ2及び3の幅方向中心からずれた位置に設けられている。図16(i)に例示する構造材は、変形T型の断面形状を有しており、ウェブ1及びフランジ3を有している。図16(i)の例では、ウェブ1は、フランジ3の幅方向中心からずれた位置に設けられている。
The structural material illustrated in FIG. 16 (h) has a deformed H-shaped or deformed I-shaped cross-sectional shape, and includes a
図16(j)に例示する構造材は、台型の断面形状を有しており、1対のウェブ1A及び1B、及びフランジ2,3を有している。図16(j)の例では、フランジ3はフランジ2よりも幅が狭くなっている。図16(k)に例示する構造材は、傾斜H型ないし傾斜I型の断面形状を有しており、ウェブ1及びフランジ2,3を有している。図16(l)に例示する構造材は、図13に示した構造材116の変形であり、1本の断面T型の構造材と2本の傾斜T型の構造材とが、長手方向に沿った軸の周りに放射状に配置された構造を有している。即ち、図16(l)に例示する構造材は、ウェブ1A〜1C、及びフランジ3A〜3Cを有しており、ウェブ1A〜1Cは幅方向端部において互いに連続している。
The structural material illustrated in FIG. 16 (j) has a trapezoidal cross-sectional shape, and has a pair of
図17に別の構造材122とこれに対となるべき構造材123とを例示する。図17(a)は構造材122の長手方向一端部の斜視図であり、図17(b)は構造材123の長手方向一端部の斜視図である。図17が示すように、構造材122及び123は、図16(f)に示した山形の断面形状を有している。構造材122及び123においても、切り欠き部9に面するウェブ1A及び1Bの幅方向端縁に、接続用フランジ11が連続している。
FIG. 17 illustrates another
従って、構造材100〜121と同様に、双方の接続用フランジ11どうしを重ねて接続することにより、構造材122と構造材123との接続を達成することができる。それにより、構造材100〜121の接続と同様に、ウェブ1A及び1Bの幅方向の本体部両端、すなわちフランジ2A、2B、3の外側主面からはみ出す部材を用いることなく、高い接続強度をもって、構造材122と構造材123との接続を達成することができる。また、一方の長手方向内側端縁26と他方の長手方向外側端縁27とを当接ないし対向させた状態で、構造材122と構造材123とを接続することができる。
Therefore, similarly to the
図18に別の構造材124とこれに対となるべき構造材125とを例示する。図18(a)は構造材124及び125の長手方向一端部の斜視図であり、図18(b)は図18(a)のF−F切断線に沿った構造材124の断面図である。図18が示すように、構造材124及び125は、矩形の断面形状を有している。構造材124及び125においても、切り欠き部9に面するウェブ1A及び1Bの幅方向端縁に、接続用フランジ11が連続している。
FIG. 18 illustrates another
従って、構造材100〜123と同様に、双方の接続用フランジ11どうしを重ねて接続することにより、構造材124と構造材125との接続を達成することができる。それにより、構造材100〜123の接続と同様に、ウェブ1A及び1Bの幅方向の本体部両端、すなわちフランジ2、3の外側主面からはみ出す部材を用いることなく、高い接続強度をもって、構造材124と構造材125との接続を達成することができる。また、一方の長手方向内側端縁26と他方の長手方向外側端縁27とを当接ないし対向させた状態で、構造材124と構造材125とを接続することができる。
Therefore, similarly to the
図19に別の構造材126とこれに対となるべき構造材127とを例示する。図19(a)は構造材126及び127の長手方向一端部の斜視図であり、図19(b)は構造材126及び127を接続して成る接続構造体の斜視図である。図19に示すように、構造材126及び127は、接続用フランジ11が、ウェブ1A及び1Bの外側主面の外方に延長されて突出する幅方向延長部31及び32を有する点において、図18に示した構造材124及び125とは異なっている。幅方向延長部31及び32には、好ましくはボルト挿通用の孔6が形成される。構造材126及び127の接続は、図19(b)に示すように、幅方向延長部31及び32を互いに重ね合わせ、ボルト15で締結することにより、取り外し可能に容易に達成することができる。また、ボルト15を用いることなく、溶接により接続を達成する場合においても、幅方向延長部31及び32を容易に溶接することが可能となる。
FIG. 19 illustrates another
図20に別の構造材128とこれに対となるべき構造材129とを例示する。図20は構造材128及び129を接続して成る接続構造体の正面図である。図20に示すように、構造材128及び129は、接続用フランジ11の主面が、ウェブ1の主面の法線Vの周りに回転することにより、長手方向の軸Pに対して平行ではなく傾斜している点において、図1に示した構造材100及び101とは異なっている。このように、接続用フランジ11の主面は、フランジ2及び3の主面とは必ずしも平行でなくても良い。この場合においても、図20に示すように、接続用フランジ11どうしを重ねて接続し、一方の長手方向内側端縁26と他方の長手方向外側端縁27とを当接ないし向き合わせて、構造材128及び129を接続することが可能である。
FIG. 20 illustrates another
図21に別の構造材130を例示する。図21は構造材130の長手方向一端部の斜視図である。図21が示すように、構造材130は、接続用フランジ11の幅が、フランジ2及び3の幅よりも狭くなっている点において、図1に示した構造材100及び101とは異なっている。このように、接続用フランジ11の寸法形状は、フランジ2及び3の寸法形状とは必ずしも一致していなくても良い。この場合においても、図2に示したように、接続用フランジ11どうしを重ねて接続し、一方の長手方向内側端縁26と他方の長手方向外側端縁27とを当接ないし向き合わせて、1組の構造材どうしを接続することが可能である。
FIG. 21 illustrates another
図22に別の構造材132とこれに対となるべき構造材133とを例示する。図22は構造材132及び133を接続して成る接続構造体の正面図である。図22が示すように、構造材132及び133は、長手方向内側端縁26及び27の面が、ウェブ1の主面の法線Vの周りに回転することにより、長手方向の軸Pに対して垂直ではなく傾斜している点において、図1に示した構造材100及び101とは異なっている。このように、長手方向内側端縁26及び27は、長手方向の軸Pとは必ずしも垂直でなくても良い。この場合においても、図22に示すように、接続用フランジ11どうしを重ねて接続し、一方の長手方向内側端縁26と他方の長手方向外側端縁27とを当接ないし向き合わせて、構造材132及び133を接続することが可能である。
FIG. 22 illustrates another
図23に別の構造材134を例示する。図23は構造材134の長手方向一端部の斜視図である。図23に示すように、接続用フランジ11の主面が、長手方向の軸Pの周りに回転することにより、フランジ2及び3の主面に対して平行ではなく傾斜している点において、図1に示した構造材100及び101とは異なっている。この場合においても、図2に示したように、接続用フランジ11どうしを重ねて接続し、一方の長手方向内側端縁26と他方の長手方向外側端縁27とを当接ないし向き合わせて、1組の構造材どうしを接続することが可能である。
FIG. 23 illustrates another
図1〜図23を参照しつつ説明した各構造材100〜134は、鋼材を材料とするものとした。これに対し、各構造材100〜134は、鋼材に限らない一般の金属材料、木材、プラスチック、ガラス、セラミクス、繊維強化プラスチック等の複合材料、その他、様々な材料で形成することが可能である。また、ボルト15、16、22による締結が、ナットを用いることなく、孔6等にネジ山を形成しておき、当該ネジ山にボルト15、16、22が螺合することにより達成されても良い。更に、材料が例えばプラスチック或いは木材である場合には、ボルト15、16、22の代わりに、木ねじを用いたり、溶接の代わりに接着剤を用いたりすることも可能である。
The
1 ウェブ 2,3 フランジ(第1フランジ)
4 接続用内側板材(第2板材) 5 長手方向延長部
6 孔 9 切り欠き部
11 接続用フランジ(第2フランジ) 12 接続用外側板材(第3板材)
13 増肉板 14 板材(第1板材)
15,16,22 ボルト 17 スプライスプレート
20 補強材 26 長手方向内側端縁
27 長手方向外側端縁 100〜134 構造材
1
4 Connection inner plate (second plate) 5
13
15, 16, 22
Claims (11)
当該本体部には、長手方向一端部において前記ウェブの幅方向一端縁の側に切り欠き部が形成されており、
前記構造材は、前記フランジを第1フランジとして、前記切り欠き部に面する前記ウェブの幅方向端縁に、前記ウェブに交差するように連続している第2フランジを更に備え、
前記第1フランジは、前記ウェブの幅方向他端側の端縁に連続しており、
さらに前記第1フランジは、前記切り欠き部に面する前記本体部の長手方向の端縁である長手方向内側端縁が投影された部分において、他の部分より厚くなっている構造材。 A structural material comprising a web and a flange continuous with the web as a main body,
In the main body portion, a notch portion is formed at one end in the longitudinal direction on the side of one edge in the width direction of the web,
The structural member further includes a second flange that is continuous with the web in the width direction edge of the web facing the notch, with the flange serving as a first flange .
The first flange is continuous with an edge on the other end side in the width direction of the web,
Further, the first flange is a structural material that is thicker than other portions in a portion where a longitudinal inner edge that is an edge in the longitudinal direction of the main body portion facing the notch portion is projected .
当該第1板材は、前記第1フランジと前記ウェブと前記第2フランジとに連続している請求項1ないし5の何れかに記載の構造材。 A first inner side provided between a longitudinal inner edge that is a longitudinal edge of the main body facing the notch and a portion of the first flange on which the longitudinal inner edge is projected. Further comprising a plate material,
The said 1st board | plate material is a structural material in any one of Claim 1 thru | or 5 which is following the said 1st flange, the said web, and the said 2nd flange .
第2構造材としての請求項1ないし9の何れかに記載の構造材と、を備え、 The structural material according to any one of claims 1 to 9 as a second structural material,
前記第1構造材の前記第2フランジと前記第2構造材の前記第2フランジとが重ね合わされて互いに接続されている接続構造体。 A connection structure in which the second flange of the first structural member and the second flange of the second structural member are overlapped and connected to each other.
第2構造材として、請求項1ないし9の何れかに記載の構造材を準備する工程と、Preparing a structural material according to any one of claims 1 to 9 as a second structural material;
前記第1構造材の前記第2フランジと前記第2構造材の前記第2フランジとを重ね合わせて互いに接続する工程と、を備える構造材の接続方法。Connecting the second flange of the first structural material and the second flange of the second structural material by overlapping each other and connecting them together.
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