JP5107967B2 - 鉄骨構造物 - Google Patents

Description

この発明は、鉄骨構造物に関し、特に、鉄骨構造物を構成する構成部材同士が溶接を行わずに接合されている鉄骨構造物に関する。

従来、鉄骨構造物を建築する際、鉄骨構造物を構成する構成部材（例えば、Ｈ形鋼）と構成部材（例えば、Ｈ形鋼）の接合は、各構成部材に接合されたガセットプレートを介して行われていた。

図２は、従来のガセットプレートを用いて接合した鉄骨構造物の接合部分を示す説明図である。図２に示すように、鉄骨構造物を構成する構成部材である、例えば、Ｈ形鋼からなる大梁１と小梁２は、交差方向に配置されており、大梁１のウェブ１ａに予め溶接（図中、ｗ部参照）された平板状のガセットプレート３に、小梁２のウェブ２ａを高力ボルト４を用いてボルト締結することにより、接合されている。また、ガセットプレート３には、ブレース取付部３ａが溶接されており、このブレース取付部３ａに、屋根ブレース５が高力ボルト４を用いてボルト締結されている。

ところで、図２に示す、従来の接合方法の場合、大梁１とガセットプレート３を溶接していたため、作業姿勢を一定に保つ必要がある溶接作業を取り回しが困難な長く重い大梁１に対して行わなければならず、作業効率が悪かった。また、大梁１は、予めガセットプレート３が溶接された状態で鉄骨構造物の建築現場へ運ばれるが、ガセットプレート３は細長い大梁１の側面から直交状態に突出しているため、運搬時のトラックへの積み込みや保管時の積み上げの際に邪魔になり、運搬効率や保管効率が悪かった。

そこで、ガセットプレートを大梁へ取り付けるために予め工場等で行っていた溶接作業等の予備加工を簡単にすることができる「梁結合構造」（特許文献１参照）、或いは建築現場で大梁に小梁等を取り付ける際に溶接作業を行わない「鉄骨構造物の構築方法」（特許文献２参照）が提案されている。
従来の「梁結合構造」は、２枚のＬ形断面のプレート８をライナープレート９を介して背合わせに溶接しＴ形断面に形成した梁接合金物７を、梁１のウェブ２にボルト接合し、ボルト接合された梁接合金物７の２枚のプレート８間の隙間に小梁４のウェブ５を落とし込み、この状態で小梁４を梁接合金物７に対しボルト接合している。

また、従来の「鉄骨構造物の構築方法」は、大梁２のウェブにボルト・ナットを使用して固定されたＬ形断面の大ガゼットプレート７を、小梁３のウェブにボルト・ナットを使用して固定すると共に、大ガゼットプレート７は、Ｌ形断面の小ガゼットプレート９を介して大梁２の両側のフランジにボルト・ナットを使用して固定されている。

特開平５−２１４７６８号公報 特開平７−１５０６３７号公報

しかしながら、従来の「梁結合構造」（特許文献１参照）においては、梁１と小梁４を接合する梁接合金物７が、２枚のＬ形断面のプレート８をライナープレート９を介して背合わせに溶接して形成されており、従来の「鉄骨構造物の構築方法」（特許文献２参照）においては、大梁２と小梁３を接合する大ガゼットプレート７が、２個の小ガゼットプレート９を用いて大梁２の両フランジに固定されている。このため、部品数の増加による重量の増加が避けられなかった。

この発明の目的は、作業効率の悪化や運搬・保管効率の悪化をもたらす溶接作業を必要とせずに、部品数の増加による重量の増加を招くこと無く鉄骨構造物を構成する部材同士を接合することができる鉄骨構造物を提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係る鉄骨構造物は、両フランジ間にウェブを有する断面がＨ形に形成された鋼材からなる第１梁部材と、両フランジ間にウェブを有する断面がＨ形に形成された鋼材からなり、前記第１梁部材のフランジに重ねて交差方向に配置され、重なり合うフランジ同士をボルト締結により接合した第２梁部材と、前記第１梁部材のウェブにボルト締結により接合したウェブ取付部材に一端を、前記第２梁部材のフランジにボルト締結により接合したフランジ取付部材に他端を、それぞれボルト締結により接合した、前記第１梁部材の座屈を防止するフランジブレースとを有し、前記ウェブ取付部材は、前記フランジブレースの一端側面が接触する取り付け面に、前記第１梁部材のウェブに接触する平面状のウェブ取付面が交差配置された、断面Ｔ字状に形成され、前記ウェブ取付面を、前記第１梁部材の両フランジ間方向下部となるウェブ下部面に接触させて、ボルト締結により前記第１梁部材のウェブに取り付け固定し、前記第１梁部材のフランジ上の前記第２梁部材は、端部を前記第１梁部材のウェブ延長位置に位置させている。

この発明によれば、交差方向に重ねて配置された第１梁部材と第２梁部材の重なり合うフランジ同士を、ボルトにより接合し、第１梁部材の座屈を防止するフランジブレースを、第１梁部材にボルト接合したフランジ取付部材と第２梁部材にボルト接合したウェブ取付部材に、それぞれボルトにより接合し、ウェブ取付部材は、フランジブレースの一端側面が接触する取り付け面に、第１梁部材のウェブに接触する平面状のウェブ取付面が交差配置された、断面Ｔ字状に形成され、ウェブ取付面を、第１梁部材の両フランジ間方向下部となるウェブ下部面に接触させて、ボルト締結により前記第１梁部材のウェブに取り付け固定し、第１梁部材のフランジ上の第２梁部材は、端部を第１梁部材のウェブ延長位置に位置させているため、作業効率の悪化や運搬・保管効率の悪化をもたらす溶接作業を必要とせずに、部品数の増加による重量の増加を招くこと無く鉄骨構造物の構成部材同士を接合することができる。

この発明の一実施の形態に係る鉄骨構造物の接合部分を示す説明図である。 従来のガセットプレートを用いて接合した鉄骨構造物の接合部分を示す説明図である。

以下、この発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係る鉄骨構造物の接合部分を示す説明図である。図１に示すように、大梁（第１梁部材）１０と小梁（第２梁部材）１１は、大梁１０の上フランジ１０ａと小梁１１の下フランジ１１ａを上下に密着させ、大梁１０の上に小梁１１を重ねた状態で交差方向に配置されている。これら大梁１０と小梁１１は、鉄骨構造物を構成する構成部材として、倉庫等の鉄骨構造物の屋根部骨組みを構成しており、両フランジ間にウェブを有する断面がＨ形に形成された鋼材により形成されている。このような鋼材として、例えば、Ｈ形鋼があるが、同様な形状を有する形鋼でも良く、或いは鋼板を溶接して断面がＨ形や同様な形状に形成されたものでも良い。

小梁１１は、大梁１０の上を連結箇所として、スプライスプレート１２を介し、２本がその長手方向（延長方向）に連結されており、２本の小梁１１のそれぞれ又は片方は、ウェブ１１ｂとスプライスプレート１２が、高力ボルトＢを用いたボルト締結により接合されている。また、大梁１０の上の小梁１１は、重なり合うフランジ同士、即ち、大梁１０の上フランジ１０ａと小梁１１の下フランジ１１ａが、高力ボルトＢを用いたボルト締結により接合されている。

また、小梁１１の下フランジ１１ａと大梁１０のウェブ１０ｂの間には、大梁１０の座屈止めとして、例えば、断面Ｌ字状のアングル材により形成されたフランジブレース１３が取り付けられている。フランジブレース１３は、その一端を、小梁１１の下フランジ１１ａの底面に取り付けたフランジ取付部材１４ａに、その他端を、大梁１０のウェブ１０ｂ下部（下フランジ側）に取り付けたウェブ取付部材１４ｂに、それぞれ取り付けられている。

フランジ取付部材１４ａは、フランジブレース１３の一端面と下フランジ１１ａの底面がそれぞれ接触する取り付け面を有する、例えば、断面Ｌ字状に、ウェブ取付部材１４ｂは、フランジブレース１３の他端面とウェブ１０ｂ下部面がそれぞれ接触する取り付け面を有する、例えば、断面Ｔ字状に、それぞれ形成されている。フランジ取付部材１４ａ及びウェブ取付部材１４ｂは、何れも、フランジブレース１３を小梁１１の下フランジ１１ａに或いは大梁１０のウェブ１０ｂに、それぞれ取り付け固定することができれば良く、取り付け固定するのに十分な機能及び強度を確保した上で小型軽量化が図られている。

大梁１０とウェブ取付部材１４ｂ、小梁１１とフランジ取付部材１４ａ、フランジブレース１３とフランジ取付部材１４ａ及びウェブ取付部材１４ｂは、何れも、鉄骨構造物建築時に、高力ボルトＢを用いたボルト締結により接合される。
つまり、大梁１０と小梁１１は、それぞれのフランジ１０ａ，１１ａ同士が、高力ボルトＢを用いたボルト締結により直接接合されており、大梁１０と小梁１１の間に掛け渡されたフランジブレース１３も、鉄骨構造物建築現場で、小型軽量化されたフランジ取付部材１４ａ及びウェブ取付部材１４ｂを介して、高力ボルトＢを用いたボルト締結により接合されている。

また、大梁１０の上フランジ１０ａには、屋根（面）ブレース１５が高力ボルトＢを用いたボルト締結により接合されている。
従って、鉄骨構造物を構成する構成部材としての大梁１０と小梁１１は、同じく構成部材としてのフランジブレース１３や屋根ブレース１５等と共に、作業効率の悪い溶接による接合は全く行わず、高力ボルトＢを用いたボルト締結によってのみ接合している。

なお、上述した各接合は、高力ボルトＢを用いて行われるが、接合の必要条件を満たすことができるならば、高力ボルトＢ以外のボルトを用いて行っても良い。
また、上述した、小梁１１とフランジ取付部材１４ａ及びウェブ取付部材１４ｂ、フランジ取付部材１４ａ及びウェブ取付部材１４ｂとフランジブレース１３、大梁１０の上フランジ１０ａと屋根ブレース１５、のそれぞれの接合構造は、図１に示すように、スプライスプレート１２を介して小梁１１の長手方向に連結された２本の小梁１１の何れにも同様に適用されるものである。

このように、鉄骨構造物を構成する構造部材間の接合を、溶接によらずボルトによってのみ行っていることから、取り回しが困難な長く重い大梁１０に対して、作業姿勢を一定に保たなければならない溶接作業を行う必要がないので、作業効率が悪い作業そのものを無くすことができる。また、大梁には、運搬時のトラックへの積み込みや保管時の積み上げの際に邪魔になる、側面から直交状態に突出するガセットプレートが無いため、運搬効率や保管効率の悪化をもたらすことがない。

更に、大梁１０と小梁１１は、フランジ同士を直接接合すると共に、断面Ｌ字状或いは断面Ｔ字状の単純な形状からなる小型軽量化された取付部材を介して接合されるので、接合する部品数の増加による重量の増加を招くことが無い。

この発明によれば、作業効率の悪化や運搬・保管効率の悪化をもたらす溶接作業を必要とせずに、部品数の増加による重量の増加を招くこと無く鉄骨構造物の構成部材同士を接合することができるので、構成部材同士を接合して組み立て建設する鉄骨構造物として最適である。

１０ 大梁
１０ａ 上フランジ
１０ｂ ウェブ
１１ 小梁
１１ａ 下フランジ
１１ｂ ウェブ
１２ スプライスプレート
１３ フランジブレース
１４ａ フランジ取付部材
１４ｂ ウェブ取付部材
１５ 屋根ブレース
Ｂ 高力ボルト

Claims (3)

1. 両フランジ間にウェブを有する断面がＨ形に形成された鋼材からなる第１梁部材と、
   両フランジ間にウェブを有する断面がＨ形に形成された鋼材からなり、前記第１梁部材のフランジに重ねて交差方向に配置され、重なり合うフランジ同士をボルト締結により接合した第２梁部材と、
   前記第１梁部材のウェブにボルト締結により接合したウェブ取付部材に一端を、前記第２梁部材のフランジにボルト締結により接合したフランジ取付部材に他端を、それぞれボルト締結により接合した、前記第１梁部材の座屈を防止するフランジブレースとを有し、
   前記ウェブ取付部材は、前記フランジブレースの一端側面が接触する取り付け面に、前記第１梁部材のウェブに接触する平面状のウェブ取付面が交差配置された、断面Ｔ字状に形成され、前記ウェブ取付面を、前記第１梁部材の両フランジ間方向下部となるウェブ下部面に接触させて、ボルト締結により前記第１梁部材のウェブに取り付け固定し、
   前記第１梁部材のフランジ上の前記第２梁部材は、端部を前記第１梁部材のウェブ延長位置に位置させている鉄骨構造物。
2. 前記第２梁部材は、前記第１梁部材の上を連結箇所として２本がその長手方向に一列に配置され、２本それぞれのウェブにボルト締結により接合したスプライスプレートを介し連結されている請求項１に記載の鉄骨構造物。
3. 前記第１梁部材のフランジにボルト締結により接合した屋根ブレースを有する請求項１または２に記載の鉄骨構造物。

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