JP4950724B2 - 梁の補強構造 - Google Patents

Description

本発明は梁の補強構造に関する。

梁の補強構造として、特許文献１に記載の如く、形鋼からなる梁において柱が接合される部分の内側空間にスチフナをボルト接合して設けるものがある。
特開平11-324129

梁の中間部に屋根パネルを支持するに際し、梁の中間部を下支えする束を外し、広い屋根裏を形成することが望まれる。

しかしながら、特許文献１に記載の梁の補強構造は、柱を支持する梁を補強するものであるに過ぎず、屋根パネル等の上部構造材を支持する梁の中間部を下支えする束を外す等のために、該梁を補強する構造に関するところが一切ない。

本発明の課題は、Ｃ形鋼からなる梁に上部構造材を交差させて支持するに際し、該梁の中間部を補強することにある。

請求項１の発明は、Ｃ形鋼からなる梁に上部構造材を交差させて支持するに際し、梁の中間部の上下のフランジとウエブに囲まれる内側空間にスチフナを設けるとともに、梁の該中間部のウエブの外側面に上部構造材のための受金具を設け、スチフナと受金具が梁の該中間部のウエブを挟んでボルト締結されるようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記スチフナが梁の上下のフランジ及びウエブに添設される上下面及び一側面の３面をもつＣ形板と、Ｃ形板の３面の内側にてそれら３面に溶接される補強板とからなるようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記梁がリップ付Ｃ形鋼からなり、スチフナを梁の端部から該梁の中間部の内側空間に挿入して設けてなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)Ｃ形鋼からなる梁の中間部の上下のフランジとウエブに囲まれる内側空間にスチフナを設けるとともに、梁の該中間部のウエブの外側面に上部構造材のための受金具を設け、スチフナと受金具が梁の該中間部のウエブを挟んでボルト締結することにより、溶接歪を伴うことなく、上部構造材を交差させて支持する梁の中間部を補強することができる。

（請求項２）
(b)上述(a)のスチフナが梁の上下のフランジ及びウエブに添設される上下面及び一側面の３面をもつＣ形板と、Ｃ形板の３面の内側にてそれら３面に溶接される補強板とからなるものとすることにより、このスチフナが設けられる梁の中間部を一層確実に補強することができる。

（請求項３）
(c)上述(a)、(b)の梁がリップ付Ｃ形鋼からなるとき、スチフナを梁の端部から該梁の中間部の内側空間に挿入することにより、該スチフナをリップ付Ｃ形鋼の中間部の内側空間に容易に設けることができる。

図１は建物の屋根構造を示す模式図、図２は屋根パネルを支持する梁の補強構造を示す断面図、図３は上屋根ユニットの梁の補強構造を示す分解斜視図、図４はスチフナを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図、（Ｄ）は下面図、図５は上向き受金具を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、図６は下屋根ユニットの梁の補強構造を示す分解斜視図、図７は下向き受金具を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。

図１に示す建物の屋根１０は、複数の屋根ユニット１０Ａの各梁１１の上に屋根パネル１０Ｂを設けたものである。屋根パネル１０Ｂは、垂木１０１、母屋１０２、野地板１０３を有して構成される。屋根１０の勾配に沿う中間部において、屋根パネル１０Ｂは例えば図２に示す如くに支持される。

（上屋根パネル１０Ｂの支持構造）（図２〜図５）
図２の上屋根パネル１０Ｂは、上屋根ユニット１０Ａのリップ付Ｃ形鋼からなる梁１１に屋根勾配の傾斜角で交差して支持される。このとき、図３に示す如く、梁１１の中間部の上下のフランジ１１Ａ、１１Ｂとウエブ１１Ｃに囲まれる内側空間にスチフナ２０を設けるとともに、梁１１の中間部のウエブ１１Ｃの外側面に上屋根パネル１０Ｂのための上向き受金具３０を設け、スチフナ２０と上向き受金具３０が梁１１の中間部のウエブ１１Ｃを挟んでボルト（ボルト１）締結される。

スチフナ２０は、図４に示す如く、梁１１の上下のフランジ１１Ａ、１１Ｂ及びウエブ１１Ｃに添設される上下面及び一側面の３面をもつＣ形板２１と、Ｃ形板２１の３面の内側にてそれら３面に溶接される補強板２２とからなる。スチフナ２０は、Ｃ形板２１の長手方向に沿う２位置のそれぞれに補強板２２を溶接してある。

本実施例では、梁１１が上下のフランジ１１Ａ、１１Ｂにリップ１１Ｄ、１１Ｅを備えているから、スチフナ２０は梁１１の長手方向の端部から該梁１１の中間部の内側空間に挿入されて設けられる（図３）。

上向き受金具３０は、図５に示す如く、梁１１のウエブ１１Ｃに添設される固定板３１と、固定板３１の上部に溶接されて梁１１の上フランジ１１Ａに載る固定台３２と、固定板３１の上部と固定台３２の上部に溶接されて屋根勾配の傾斜角で上向きに延びる受け板３３とからなる。固定板３１は梁１１のウエブ１１Ｃに接する面に裏板３４を溶接され、ボルト１の挿通孔３４Ａを裏板３４に設けるとともに、裏板３４の挿通孔３４Ａに挿通されるボルト１の特殊頭を納める四角孔３１Ａを固定板３１に設け、ボルト１の特殊頭が下屋根ユニット１０Ａの梁１１等に干渉することを防止している。受け板３３は屋根パネル１０Ｂの垂木１０１を嵌め込み支持する凹状受部３３Ａを備えるとともに、垂木１０１にボルト（ボルト４）止めされる接続金具１０４がボルト（ボルト５）止めされる支持片３３Ｂを備える。

尚、上屋根ユニット１０Ａは、輸送段階における補強のために、梁１１の中間部を下支えする仮束２００、斜材２０１を着脱可能にしている。

従って、上屋根ユニット１０Ａの梁１１の補強構造は以下の手順で構築される。
(1)上屋根ユニット１０Ａの工場施工段階で、梁１１の中間部の内側空間にスチフナ２０を挿入して設けるとともに、梁１１のウエブ１１Ｃの外側面に上向き受金具３０を設ける。スチフナ２０のＣ形板２１の側面部と上向き受金具３０の固定板３１に設けた裏板３４で梁１１のウエブ１１Ｃを挟み、固定板３１の四角孔３１Ａ、裏板３４の挿通孔３４Ａから通したボルト１を梁１１のウエブ１１Ｃに設けたボルト挿通孔（不図示）、スチフナ２０のＣ形板２１の側面部に設けたボルト挿通孔２１Ａに通してナットを設ける。また、スチフナ２０のＣ形板２１の上面部と上向き受金具３０の固定台３２で梁１１の上フランジ１１Ａを挟み、固定台３２の挿通孔３２Ａから通したボルト２を梁１１の上フランジ１１Ａに設けたボルト挿通孔２Ａ、スチフナ２０のＣ形板２１の上面部に設けたボルト挿通孔２１Ｂに通してナットを設ける。これにより、梁１１の中間部にスチフナ２０及び上向き受金具３０を設ける。

(2)梁１１の中間部の下部に仮束２００、斜材２０１を設ける。仮束２００は、梁１１の中間部の下フランジ１１Ｂに設けたボルト挿通孔、スチフナ２０のＣ形板２１の下面部に設けたボルト挿通孔を用いて、これら梁１１及びスチフナ２０にボルト止めされて仮固定される。仮束２００の両側部に斜材２０１がボルト止めされる。これにより、上屋根ユニット１０Ａは建築現場に輸送されて据付けられる。

(3)建築現場において、上屋根ユニット１０Ａは下屋根ユニット１０Ａとともに設置され、上屋根ユニット１０Ａの梁１１のスチフナ２０、上向き受金具３０を伴う中間部は、下屋根ユニット１０Ａの後述する梁１１のスチフナ２０、下向き受金具４０を伴う中間部と、通しボルト３により共締めされて一体接合される（図２）。

そして、梁１１の中間部に設けた上向き受金具３０の受け板３３の凹状受部３３Ａに上屋根パネル１０Ｂの垂木１０１を嵌め込み支持し、垂木１０１の接続金具１０４を受け板３３の支持片３３Ｂにボルト止めする。

(4)梁１１の中間部の下部から仮束２００、斜材２０１を除去し、上屋根ユニット１０Ａに広い屋根裏を形成可能する。

（下屋根パネル１９Ｂの支持構造）（図２、図３、図６、図７）
図２の下屋根パネル１０Ｂは、下屋根ユニット１０Ａのリップ付Ｃ形鋼からなる梁１１に屋根勾配の傾斜角で交差して支持される。このとき、図６に示す如く、梁１１の中間部の上下のフランジ１１Ａ、１１Ｂとウエブ１１Ｃに囲まれる内側空間にスチフナ２０を設けるとともに、梁１１の中間部のウエブ１１Ｃの外側面に下屋根パネル１０Ｂのための下向き受金具４０を設け、スチフナ２０と下向き受金具４０が梁１１の中間部のウエブ１１Ｃを挟んでボルト（ボルト１）締結される。

スチフナ２０は、図４に示す如く、梁１１の上下のフランジ１１Ａ、１１Ｂ及びウエブ１１Ｃに添設される上下面及び一側面の３面をもつＣ形板２１と、Ｃ形板２１の３面の内側にてそれら３面に溶接される補強板２２とからなる。スチフナ２０は、Ｃ形板２１の長手方向に沿う２位置のそれぞれに補強板２２を溶接してある。

本実施例では、梁１１が上下のフランジ１１Ａ、１１Ｂにリップ１１Ｄ、１１Ｅを備えているから、スチフナ２０は梁１１の長手方向の端部から該梁１１の中間部の内側空間に挿入されて設けられる（図６）。

下向き受金具４０は、図７に示す如く、梁１１のウエブ１１Ｃに添設される固定板４１と、固定板４１の上部に溶接されて梁１１の上フランジ１１Ａに載る固定台４２と、固定板４１の上部と固定台４２の上部に溶接されて屋根勾配の傾斜角で下向きに延びる受け板４３とからなる。固定板４１は梁１１のウエブ１１Ｃに接する面に裏板４４を溶接され、ボルト１の挿通孔４４Ａを裏板４４に設けるとともに、裏板４４の挿通孔４４Ａに挿通されるボルト１の特殊頭を納める四角孔４１Ａを固定板４１に設け、ボルト１の特殊頭が下屋根ユニット１０Ａの梁１１等に干渉することを防止している。受け板４３は屋根パネル１０Ｂの垂木１０１を嵌め込み支持する凹状受部４３Ａを備えるとともに、垂木１０１にボルト（ボルト４）止めされる接続金具１０４がボルト（ボルト５）止めされる支持片４３Ｂを備える。

尚、下屋根ユニット１０Ａは、輸送段階における補強のために、梁１１の中間部を下支えする仮束２００、斜材２０１を着脱可能にしている。

従って、下屋根ユニット１０Ａの梁１１の補強構造は以下の手順で構築される。
(1)下屋根ユニット１０Ａの工場施工段階で、梁１１の中間部の内側空間にスチフナ２０を挿入して設けるとともに、梁１１のウエブ１１Ｃの外側面に下向き受金具４０を設ける。スチフナ２０のＣ形板２１の側面部と下向き受金具４０の固定板４１に設けた裏板４４で梁１１のウエブ１１Ｃを挟み、固定板４１の四角孔４１Ａ、裏板４４の挿通孔４４Ａから通したボルト１を梁１１のウエブ１１Ｃに設けたボルト挿通孔（不図示）、スチフナ２０のＣ形板２１の側面部に設けたボルト挿通孔２１Ａに通してナットを設ける。また、スチフナ２０のＣ形板２１の上面部と下向き受金具４０の固定台４２で梁１１の上フランジ１１Ａを挟み、固定台４２の挿通孔４２Ａから通したボルト２を梁１１の上フランジ１１Ａに設けたボルト挿通孔２Ａ、スチフナ２０のＣ形板２１の上面部に設けたボルト挿通孔２１Ｂに通してナットを設ける。これにより、梁１１の中間部にスチフナ２０及び下向き受金具４０を設ける。

(2)梁１１の中間部の下部に仮束２００、斜材２０１を設ける。仮束２００は、梁１１の中間部の下フランジ１１Ｂに設けたボルト挿通孔、スチフナ２０のＣ形板２１の下面部に設けたボルト挿通孔を用いて、これら梁１１及びスチフナ２０にボルト止めされて仮固定される。仮束２００の両側部に斜材２０１がボルト止めされる。これにより、下屋根ユニット１０Ａは建築現場に輸送されて据付られる。

(3)建築現場において、前述した如く、下屋根ユニット１０Ａは上屋根ユニット１０Ａとともに設置され、下屋根ユニット１０Ａの梁１１のスチフナ２０、下向き受金具４０を伴う中間部は、上屋根ユニット１０Ａの前述した梁１１のスチフナ２０、上向き受金具３０を伴う中間部と、通しボルト３により共締めされて一体接合される（図２）。

そして、梁１１の中間部に設けた下向き受金具４０の受け板４３の凹状受部４３Ａに下屋根パネル１０Ｂの垂木１０１を嵌め込み支持し、垂木１０１の接続金具１０４を受け板４３の支持片４３Ｂにボルト止めする。

(4)梁１１の中間部の下部から仮束２００、斜材２０１を除去し、下屋根ユニット１０Ａに広い屋根裏を形成可能する。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)Ｃ形鋼からなる梁１１の中間部の上下のフランジ１１Ａ、１１Ｂとウエブ１１Ｃに囲まれる内側空間にスチフナ２０を設けるとともに、梁１１の該中間部のウエブ１１Ｃの外側面に屋根パネル１０Ｂのための受金具３０、４０を設け、スチフナ２０と受金具３０、４０が梁１１の該中間部のウエブ１１Ｃを挟んでボルト締結することにより、溶接歪を伴うことなく、屋根パネル１０Ｂを交差させて支持する梁１１の中間部を補強することができる。

(b)上述(a)のスチフナ２０が梁１１の上下のフランジ１１Ａ、１１Ｂ及びウエブ１１Ｃに添設される上下面及び一側面の３面をもつＣ形板２１と、Ｃ形板２１の３面の内側にてそれら３面に溶接される補強板２２とからなるものとすることにより、このスチフナ２０が設けられる梁１１の中間部を一層確実に補強することができる。

(c)上述(a)、(b)の梁１１がリップ付Ｃ形鋼からなるとき、スチフナ２０を梁１１の端部から該梁１１の中間部の内側空間に挿入することにより、該スチフナ２０をリップ付Ｃ形鋼の中間部の内側空間に容易に設けることができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明の梁の補強構造は、屋根の棟部に設けられて屋根パネルを支持する棟梁の補強構造にも適用できる。

図１は建物の屋根構造を示す模式図である。 図２は屋根パネルを支持する梁の補強構造を示す断面図である。 図３は上屋根ユニットの梁の補強構造を示す分解斜視図である。 図４はスチフナを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図、（Ｄ）は下面図である。 図５は上向き受金具を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。 図６は下屋根ユニットの梁の補強構造を示す分解斜視図である。 図７は下向き受金具を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。

符号の説明

１０Ｂ 屋根パネル（上部構造材）
１１ 梁
１１Ａ、１１Ｂ フランジ
１１Ｃ ウエブ
１１Ｄ、１１Ｅ リップ
２０ スチフナ
２１ Ｃ形板
２２ 補強板
３０、４０ 受金具

Claims (3)

1. Ｃ形鋼からなる梁に上部構造材を交差させて支持するに際し、
   梁の中間部の上下のフランジとウエブに囲まれる内側空間にスチフナを設けるとともに、梁の該中間部のウエブの外側面に上部構造材のための受金具を設け、スチフナと受金具が梁の該中間部のウエブを挟んでボルト締結される梁の補強構造。
2. 前記スチフナが梁の上下のフランジ及びウエブに添設される上下面及び一側面の３面をもつＣ形板と、Ｃ形板の３面の内側にてそれら３面に溶接される補強板とからなる請求項１に記載の梁の補強構造。
3. 前記梁がリップ付Ｃ形鋼からなり、スチフナを梁の端部から該梁の中間部の内側空間に挿入して設けてなる請求項１又は２に記載の梁の補強構造。

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