JP4357444B2 - Thin steel beam - Google Patents
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Description
この発明は、薄肉鋼材を用いて組み立てられ、各種の建物における屋根,天井,床等に用いられる薄肉鋼材製梁に関する。 The present invention relates to a thin-walled steel beam that is assembled using thin-walled steel and is used for roofs, ceilings, floors, and the like in various buildings.
店舗建物、事務所建物などの各種建物において、肉厚が3mm以下の短期償却型の薄肉鋼材が梁に用いられることがある。薄肉鋼材で梁を組み立てる場合、長いスパンとするには、溶接接合によるトラス構造としていた。 In various buildings such as store buildings and office buildings, a short depreciation type thin steel material having a wall thickness of 3 mm or less may be used for the beam. When assembling a beam with thin steel material, a truss structure by welding was used to make a long span.
しかし、溶接接合でトラス架構を組み立てる場合、専門技術が必要で、また寸法精度を確保する技術が必要となり、高い技能レベルが要求される。特に、斜材の上下端は斜めに切断する必要があり、精度確保が難しく、手間のかかる作業となる。そのため、容易に接合・組立できない。また、溶接によるため、部材レベルでの解体ができず、部材の再利用ができない。数年ないし十数年程度の短期間で解体・移築等を行うことを想定した建物の場合、部材の再利用が強く望まれる。 However, when assembling the truss frame by welding, specialized technology is required and technology for ensuring dimensional accuracy is required, and a high skill level is required. In particular, it is necessary to cut the upper and lower ends of the diagonal material obliquely, which makes it difficult to ensure accuracy and is a laborious operation. Therefore, it cannot be easily joined and assembled. Moreover, since it is based on welding, it cannot be disassembled at the member level, and the member cannot be reused. In the case of a building that is supposed to be demolished or relocated in a short period of several years to several tens of years, it is strongly desired to reuse the members.
この発明の目的は、薄肉鋼材を使用した梁でありながら、溶接が不要で、容易に接合,組立が行えて、寸法精度の向上、品質の安定が図れ、また部材レベルでの解体が可能で、部材の再利用が行い易い薄肉鋼材製梁を提供することである。 The object of the present invention is a beam using thin-walled steel, but it does not require welding, can be easily joined and assembled, improves dimensional accuracy, stabilizes quality, and can be disassembled at the member level. An object of the present invention is to provide a thin-walled steel beam that can be easily reused.
この発明の薄肉鋼材製梁は、薄肉鋼材製の上弦材と、薄肉鋼材製の下弦材と、これら上弦材と下弦材との間に略全長に渡って張られた面材とでなる。この面材と前記上弦材および下弦材との接合は、ねじ類またはピン類などの機械的接合を行う締結具により行う。
この構成によると、支える荷重によって生じる圧縮・引張力は弦材が負担し、梁全体に作用するせん断力は面材が抵抗することで負担する。これにより、面材が、いわばトラス架構の斜材の代わりとして機能し、長いスパンの梁とする場合も、必要な強度が確保される。面材は、上弦材と下弦材との間に略全長に渡って張られるため、面材と上下の弦材との間のねじ類等の締結具による接合は、細かなピッチで行うことが可能であり、面材と上下の弦材との接合が、容易にかつ堅固に行える。これによっても、長いスパンの梁とすることが容易となる。
また、面材と上下の弦材とは、ねじ類等の締結具で機械的な接合を行うため、これら面材や上下の弦材等の構成部材を、現場施工前に予め準備される部品として、部品化することが可能となる。束材等を設ける場合にも、上記締結具による機械的な接合が可能であり、部品化することが可能である。これらにより、寸法精度の向上、品質の安定が図れる。また部材レベルでの解体も可能であり、そのため解体後の各部材を再利用が行い易い。
The thin steel beam according to the present invention includes an upper chord material made of a thin steel material, a lower chord material made of a thin steel material, and a face material stretched over substantially the entire length between the upper chord material and the lower chord material. The face material and the upper chord material and the lower chord material are joined by a fastener that performs mechanical joining such as screws or pins.
According to this configuration, the compression / tensile force generated by the supporting load is borne by the chord material, and the shearing force acting on the entire beam is borne by the resistance of the face material. As a result, the face material functions as a substitute for the diagonal member of the truss frame, and the required strength is ensured even when a long span beam is used. Since the face material is stretched over the entire length between the upper chord material and the lower chord material, the joint between the face material and the upper and lower chord materials with fasteners such as screws can be performed at a fine pitch. It is possible to join the face material and the upper and lower chord materials easily and firmly. This also makes it easy to make a long span beam.
In addition, since the face material and the upper and lower chord materials are mechanically joined with fasteners such as screws, components such as the face material and the upper and lower chord materials are prepared in advance before construction on site. As a component. Even when a bundle material or the like is provided, mechanical joining by the fasteners is possible, and a component can be obtained. As a result, the dimensional accuracy can be improved and the quality can be stabilized. Also, disassembly at the member level is possible, and therefore, it is easy to reuse each member after disassembly.
この発明において、前記上弦材および下弦材が角パイプであり、前記面材を2枚平行に設け、各面材の上下縁を上弦材および下弦材の両側の側面にそれぞれ接合しても良い。
このように、2枚の面材を上下の弦材の両面に張った構成とすることで、断面がボックス状の梁となり、面材の波打ちの生じ難い堅固な構成とできる。
In the present invention, the upper chord member and the lower chord member may be square pipes, the two face members may be provided in parallel, and the upper and lower edges of each face member may be joined to the side surfaces on both sides of the upper chord member and the lower chord member, respectively.
In this way, by adopting a configuration in which the two face members are stretched on both sides of the upper and lower chord members, a cross-section becomes a box-shaped beam, and a strong structure in which the face member does not easily corrugate can be obtained.
上下の弦材を角パイプ製とした場合に、前記上弦材と下弦材の間における長手方向複数箇所に角パイプ製の束材を設け、この束材の上下端と上弦材および下弦材とをそれぞれ接合する接合金物組を設けても良い。これら接合金物組は、例えば、互いに対向する一対の略ハット形の束材接合金物からなり、これら一対の束材接合金物は、その溝形部分が上弦材または下弦材に両側からそれぞれ嵌合して上記溝形部分に対して上下に張り出す張出片部分で互いに接合され、束材側に突出する張出片部分が束材内に挿入されかつ束材に締結具で固定されたものとする。
束材を設けることで、薄肉鋼材製梁の強度が向上し、また直交する弦材の接合が容易となる。束材を設ける場合に、上記の接合金物組を設けることにより、上下の弦材への束材の接合が、締結具で容易に行える。そのため、上下の弦材と束材との接合、および解体が容易となる。
When the upper and lower chord members are made of square pipe, square pipe bundles are provided at a plurality of locations in the longitudinal direction between the upper chord member and the lower chord member, and the upper and lower ends of the bundle member and the upper chord member and the lower chord member are You may provide the joint metal | medium group which each joins. These metal fittings are composed of, for example, a pair of substantially hat-shaped bundled metal fittings facing each other, and the pair of bundled metal fittings are fitted to the upper chord material or the lower chord material from both sides, respectively. A projecting piece portion that projects upward and downward with respect to the groove-shaped portion, and the projecting piece portion that protrudes toward the bundle member is inserted into the bundle member and fixed to the bundle member with a fastener. To do.
By providing the bundle material, the strength of the thin-walled steel beam is improved and the joining of the orthogonal chord materials becomes easy. When the bundle member is provided, by providing the above-described joint hardware set, the bundle member can be easily joined to the upper and lower chord members with a fastener. This facilitates the joining and disassembly of the upper and lower string members and the bundle member.
上記のように束材を設ける場合に、束材接合金物の溝形部分の底面と上弦材または下弦材の表面との間に中間片部分が挟み込まれたコ字状の直交弦材接合金物を設け、この直交弦材接合金物の対向片部分間に、この薄肉鋼材製梁と直交する方向の上弦材または下弦材の端部を接合しても良い。
このようにハット形の束材接合金物とコ字状の直交弦材接合金物とを組み合わせることにより、直交する薄肉鋼材製梁との接合がねじ類等の締結具で行える。そのため、直交する薄肉鋼材製梁の接合や解体を容易に行うことができる。
When the bundle material is provided as described above, the U-shaped orthogonal chord material joint metal fitting in which the intermediate piece portion is sandwiched between the bottom surface of the groove-shaped portion of the bundle metal joint material and the surface of the upper chord material or the lower chord material is used. An end portion of the upper chord member or the lower chord member in a direction orthogonal to the thin-walled steel beam may be joined between the opposed piece portions of the orthogonal chord member joining hardware.
In this way, by combining the hat-shaped bundled metal joint and the U-shaped orthogonal chord material joint, it is possible to join the orthogonal thin-walled steel beam with a fastener such as screws. Therefore, it is possible to easily join and dismantle the thin-walled steel beams that are orthogonal to each other.
この発明において、前記上弦材および下弦材が、それぞれ上記面材の上縁および下縁を両面から挟み込む一対の分割弦材からなるものであっても良い。
この構成の場合も、各構成部材をねじ類等の締結具で相互に接合することにより、寸法精度の向上、安定した品質の確保が行え、部材レベルでの解体も容易になる。このため、解体後の各部材の再利用が容易になる。
In the present invention, the upper chord member and the lower chord member may be formed of a pair of divided chord members that sandwich the upper and lower edges of the face member from both sides, respectively.
In the case of this configuration as well, each component member is joined to each other with a fastener such as screws, so that dimensional accuracy can be improved, stable quality can be ensured, and disassembly at the member level is facilitated. For this reason, reuse of each member after disassembly becomes easy.
この発明の薄肉鋼材製梁は、薄肉鋼材製の上弦材と、薄肉鋼材製の下弦材と、これら上弦材と下弦材との間に略全長に渡って張られた面材とでなり、この面材と前記上弦材および下弦材との接合を、ねじ類またはピン類などの機械的接合を行う締結具によって行うため、薄肉鋼材を使用した梁でありながら、溶接が不要で、容易に接合,組立が行えて、寸法精度の向上、品質の安定が図れ、また部材レベルでの解体が可能で、部材の再利用が行い易いという効果が得られる。 The thin steel beam of the present invention comprises an upper chord material made of a thin steel material, a lower chord material made of a thin steel material, and a face material stretched over substantially the entire length between the upper chord material and the lower chord material. Since the surface material and the upper chord material and lower chord material are joined by fasteners that perform mechanical joining such as screws or pins, welding is not required even though the beam uses thin-walled steel. , Assembly can be performed, dimensional accuracy can be improved, quality can be stabilized, disassembly can be performed at the member level, and the member can be easily reused.
この発明の第1の実施形態を図1ないし図7と共に説明する。図1はこの薄肉鋼材製梁1の正面図を示し、図2は図1のII−II矢視断面図を示す。この薄肉鋼材製梁1は、図1のように薄肉鋼材製の上弦材2と、薄肉鋼材製の下弦材3と、これら上弦材2と下弦材3との間に略全長に渡って張られた面材4とでなる。ここで言う薄肉鋼材は、肉厚が3mm以下の鋼材である。上弦材2および下弦材3は角パイプからなる。面材4は、構造用合板または薄肉鋼板等からなる。面材4は上弦材2および下弦材3を挟むように2枚が平行に設けられ、各面材4の上下縁が上弦材2および下弦材3の両側の側面にドリル付きタッピンねじ等の締結具5でそれぞれ接合される。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a front view of the
上弦材2と下弦材3の間における長手方向複数箇所には、角パイプ製の束材6が設けられる。この束材6の上下端と、上弦材2および下弦材3とは、それぞれ接合金物組7によって接合される。これらの接合金物組7は、図2のA部を拡大して示す図4のように、互いに対向する一対の束材接合金物8,8からなる。束材接合金物8は、図5(A),(B)に正面図および側面図で示すように、溝形部分8aと、この溝形部分8aに対して上下に張り出す張出片部分8b,8cとを有する略ハット形とされている。
At a plurality of locations in the longitudinal direction between the
接合金物組7は、一対の束材接合金物8を、図7に斜視図で示すように、それらの溝形部分8a,8aが上弦材2または下弦材3に両側からそれぞれ嵌合するように互いに対向配置して構成される。一方の両張出片部分8b,8b同士、および他方の両張出片部分8c,8c同士を互いに接合することで、上弦材2または下弦材3が接合金物組7に接合される。両張出片部分8b,8b同士、および両張出片部分8c,8c同士の接合は、図5のように張出片部分8b,8cに設けられたボルト挿通孔9,10に、図4のようにボルト13,14を挿通し、これらボルト13,14にナット15,16を螺合して締結することで行われる。
As shown in the perspective view of FIG. 7, the
張出片部分8c,8cは束材6側に突出する部分であって、図4のように束材6内に挿入され、締結具であるボルト17およびナット18により束材6に固定される。すなわち、張出片部分8cには図5のように別のボルト挿通孔12が設けられ、束材6に設けられたボルト挿通孔19(図7)から張出片部分8cのボルト挿通孔12に渡って挿通することで束材6を貫通するボルト17に、束材6の外側でナット18を螺合することにより、張出片部分8c,8cが束材6に固定される。束材6の両側の側面には、各面材4の端部がドリルねじ等の締結具5でそれぞれ結合される。
The projecting
図2のように、薄肉鋼材製梁1における束材6の設置位置には、この薄肉鋼材製梁1と直交する別の薄肉鋼材製梁1Aが連結される。この薄肉鋼材製梁1Aも、角パイプからなる上弦材2Aおよび下弦材3Aと、これら上弦材2Aおよび下弦材3Aの両側の側面に接合する2枚の鋼板製面材4Aとでなり、その上弦材2Aおよび下弦材3Aの端部が直交弦材接合金物20を介して前記接合金物組7に連結される。各面材4Aの上縁および下縁が、上弦材2Aおよび下弦材3Aの両側の側面にドリル付きタッピンねじ等の締結具5で結合されることは、上記薄肉鋼材製梁1の場合と同じである。
As shown in FIG. 2, another thin-
直交弦材接合金物20は、図6(A)〜(C)に平面図、正面図および側面図で示すように断面コ字状の部材であって、その中間片部分20aが、図7のように束材接合金物8の溝形部分8aの底面と上弦材2または下弦材3の表面との間に挟み込まれることで、接合金物組7に連結される。図1のA部を拡大して示す図3や、図2のB部を拡大して示す図4のように、直交弦材接合金物20の対向片部分20b,20b間に、薄肉鋼材製梁1Aの上弦材2Aまたは下弦材3Aの端部が嵌め込まれて、締結具であるボルト21およびナット22で接合されることにより、薄肉鋼材製梁1Aが前記束材接合金物8に連結される。
The orthogonal chord
直交弦材接合金物20の対向片部分20b,20bにはボルト挿通孔23(図6)が設けられ、上弦材2Aまたは下弦材3Aの側面に設けられたボルト挿通孔24(図7)から直交弦材接合金物20の前記ボルト挿通孔23に渡ってボルト21を挿通し、このボルト21にナット22を螺合することにより、薄肉鋼材製梁1Aの上弦材2Aまたは下弦材3Aの端部が直交弦材接合金物20に接合される。
Bolt insertion holes 23 (FIG. 6) are provided in the opposing
上記構成の薄肉鋼材製梁1によると、支える荷重によって生じる圧縮・引張力を上弦材2および下弦材3が負担し、梁全体に作用する剪断力には面材4が抵抗する。そのため、面材4が、いわばトラス架構の斜材の代わりとして機能し、長いスパンの梁とする場合も、必要な強度が確保される。面材4は、上弦材2と下弦材3との間に略全長に渡って張られるため、面材4と上下の弦材2,3との間のねじ類等の締結具5による接合は、細かなピッチで行うことが可能であり、面材4と上下の弦材2,3との接合が、容易にかつ堅固に行える。これによっても、長いスパンの梁とすることが容易となる。
束材6の設置位置において接合金物組7に作用する鉛直荷重は、束材6を貫通して束材接合金物8の張出片部分8cと束材6とを連結するボルト17で支えられて束材6に伝達される。
また、前記薄肉鋼材製梁1に直交する薄肉鋼材製梁1Aの上弦材2Aおよび下弦材3Aに作用する荷重は、直交弦材接合金物20の一対の対向片部分20b,20bと上弦材2Aまたは下弦材3Aを貫通するボルト21で支えられて、直交弦材接合金物20から接合金物組7へと伝達される。
According to the
The vertical load acting on the metal
Further, the load acting on the
このように、この実施形態の薄肉鋼材製梁1は、薄肉鋼材製の上弦材2と、薄肉鋼材製の下弦材3と、これら上弦材2と下弦材3との間に略全長に渡って張られた面材4とでなるので、これらの各部材をボルトやねじ等の締結具5等で相互に接合することができる。そのため、これらの構成部材を部品化することが可能となり、寸法精度の向上、品質の安定が図れる。また、部材レベルでの解体も可能であり、そのため解体後の各部材の再利用が行い易い。
Thus, the thin-
また、この実施形態では、薄肉鋼材製梁1の上弦材2および下弦材3を角パイプとし、面材4を2枚平行に設け、各面材4の上下縁を上弦材2および下弦材3の両側の側面にそれぞれ接合しているので、梁断面がボックス状となり、面材4の波打ちの生じにくい堅固な梁となる。
Further, in this embodiment, the
また、この実施形態では、薄肉鋼材製梁1の上弦材2と下弦材3の間における長手方向複数箇所に角パイプ製の束材6を設け、この束材6の上下端と上弦材2および下弦材3とをそれぞれ接合する接合金物組7を設け、これら接合金物組7を、互いに対向する一対の略ハット形の束材接合金物8,8で構成したため、上弦材2および下弦材3と束材6との接合、および解体が容易となる。
Further, in this embodiment, square pipe bundles 6 are provided at a plurality of locations in the longitudinal direction between the
また、束材接合金物8の溝形部分8aの底面と上弦材2または下弦材3の表面との間に中間片部分20aが挟み込まれたコ字状の直交弦材接合金物20を設け、この直交弦材接合金物20の対向片部分20b,20b間に、薄肉鋼材製梁1と直交する方向の上弦材2Aまたは下弦材3Aの端部を接合したので、直交する薄肉鋼材製梁1Aとの接合および解体を容易に行うことができる。
Further, a U-shaped orthogonal chord material
図8は、この発明の他の実施形態の断面図を示す。この薄肉鋼材製梁31では、面材34を複数枚の重ね合わせ材とし、上弦材32を前記面材34の上縁を両面から挟み込む一対の分割弦材32a,32aとし、また下弦材33を前記面材24の下縁を両面から挟み込む一対の分割弦材33a,33aとしている。面材34は、例えば鋼板34aと、この鋼板34aを両面から挟む一対の合板34b,34bの重ね合わせ材とされる。合板34b,34bには構造用合板等が用いられる。鋼板34aと合板34b,34bは、単に重ねたものであっても良く、また互いに接着されたものであっても良い。上弦材32および下弦材33の分割弦材32a,33aは、例えば、薄肉鋼材製のC形鋼からなる。上弦材32の一対の分割弦材32a,32aと面材34の上縁、および下弦材33の一対の分割弦材32a,33aと面材34の下縁とは、締結具であるボルト35およびナット36で接合される。
FIG. 8 shows a cross-sectional view of another embodiment of the present invention. In the thin-
この構成の薄肉鋼材製梁31の場合にも、支える荷重によって生じる圧縮・引張力は上下の弦材32,33が負担し、梁全体に作用するせん断力は面材34が抵抗することで負担する。これにより、面材34が、いわばトラス架構の斜材の代わりとして機能し、長いスパンの梁とする場合も、必要な強度が確保される。
また、各構成部材をボルト35およびナット36からなる締結具で相互に接合する機械的な接合となるため、これら面材34や上下の弦材32,33等の構成部材を部品化することが可能となる。これらにより、寸法精度の向上、品質の安定が図れる。また、部材レベルでの解体も可能であり、そのため解体後の各部材を再利用が行い易い。
Even in the case of the thin-
Further, since each component member is mechanically joined to each other with a fastener including a
なお、面材34は1枚の鋼板で構成しても良いが、上記のように鋼板34aの両面に合板34b,34bを重ねることで、鋼板34aの波打ちが防止される。また、鋼板34aの両面に合板34b,34bを重ねる場合に、両側の合板34b,34bは必ずしも弦材32,34に直接に接合しなくても良い。例えば、合板34b,34bは、鋼板34aの上下の分割弦材32a,32a間および分割弦材33a,33a間で挟まる部分を除く部分のみに重なるように設け、鋼板34aに張り付けても良い。
Although the
また、図1〜図7に示す第1の実施形態においても、図8の実施形態等と同様に、面材4を複数枚の重ね合わせ材としても良い。
Also in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 7, the
1,1A,31…薄肉鋼材製梁
2,2A…上弦材
3,3A…下弦材
4,4A…面材
5…締結具
6…束材
7…接合金物組
8…束材接合金物
8a…溝形部分
8b,8c…張出片部分
17…ボルト(締結具)
18…ナット
20…直交弦材接合金物
20a…中間片部分
20b…対向片部分
31…薄肉鋼材製梁
32…上弦材
32a…分割弦材
33…下弦材
33a…分割弦材
34…面材
34a…鋼板
34b…合板
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18 ...
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