JP5259294B2 - 梁の補強部材 - Google Patents

Description

本発明は、貫通穴が形成された梁を補強するための梁の補強部材に関するものである。

従来から、建築構造用の梁としてＨ形鋼やＩ形鋼等が用いられており、このようなＨ形鋼やＩ形鋼のウェブに、水や電気等の配管を通すための貫通穴を設けることがある。このような貫通穴を設けた梁においては、貫通穴の部分を補強するために金属製の補強部材を取り付けることが行なわれる。このような、補強部材は、貫通穴の内周面に溶接で取り付けることも行なわれるが、溶接に要する設備や作業を節減するため、締結部材による補強構造も提案されている（例えば、下記の特許文献１および２）。
特開２００７−１３８４４８号公報 特開２００７−１３８４７８号公報

上記特許文献１の補強構造は、貫通穴の内周部を２つのテーパー部で挟持しようとするものであり、貫通穴が真円に近ければ十分な挟持力で補強することができる。しかしながら、現実には、上記のような貫通穴はガス切断の施工により形成することがほとんどであり、内周縁の真円精度が高くない。しかも、ガス切断によって形成された貫通穴では内周縁にスラグや返りが形成されていることがほとんどである。このため、全周のうち部分的にしかテーパー部での挟持ができず、十分な補強力が得られないという問題がある。

また、上記特許文献２の補強構造は、第１の金具が梁の第１の貫通穴に貫入される突出部を有し、第２の金具が上記突出部を貫入させる第２の貫通穴を有している。しかしながら、この補強構造では、第１の貫通穴を形成したウェブにボルトを挿通する穴をあけなければならないので、それだけ工数がかかるうえ、ボルト穴を形成する分だけウェブの強度が低下するという問題がある。また、第１の金具と第２の金具の構造が大きく異なることから、部品点数がそれだけ増加して管理が煩雑になるという問題がある。さらに、ガス切断によって形成された貫通穴の内周縁にスラグや返りが形成された場合に、全周のうち部分的にしか挟持ができず、十分な補強力が得られないという問題も残っている。

さらに、上記特許文献１および２の補強構造では、ウェブの貫通穴の部分を、２つのリング状金具で挟持する。上記リング状金具はそのままではウェブの貫通穴を通過しないため、ウェブを２つのリング状金具で挟持してボルト止めする作業は、片側のリング状金具を支えながらボルト止めする作業員と、反対側のリング状金具を取り付けて支える作業員とが必要になる。このように、最低２名必要な作業を１名でできるようにする補強構造の開発が望まれていた。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、溶接の必要がなく、ウェブ強度を低下させることなく確実にウェブを挟持して十分な補強強度が得られ、しかも作業人員を減らすことができる梁の補強部材の提供をその目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の梁の補強部材は、梁のウェブに設けられた貫通穴の周に沿って配置されて梁を補強するための梁の補強部材であって、
上記貫通穴の内周部を両側から挟みこむ一対の挟持部材と、上記両挟持部材を互いに締結する締結部材とを備え、
上記両挟持部材はそれぞれ貫通穴の内周縁に嵌合する段部を有し、上記締結部材は上記両段部よりも内側で両挟持部材を締結するように構成され、
上記段部の隅部に、上記貫通穴の内周縁に沿うよう溝部が設けられていることを要旨とする。

すなわち、本発明の梁の補強部材は、上記両挟持部材はそれぞれ貫通穴の内周縁に嵌合する段部を有し、上記両段部を貫通穴の内周縁に嵌合させた状態で、上記締結部材により上記両段部よりも内側で両挟持部材を締結する。このように、補強のための溶接が不要でボルトナット等の締結部材による締結で補強が完了する。また、一対の挟持部材にそれぞれ形成された段部が貫通穴の内周縁を挟持して補強するため、貫通穴の内周縁の全周にわたって確実に挟持力が作用し、十分な補強を行なうことができる。さらに、上記締結部材は上記両段部よりも内側で両挟持部材を締結するため、ウェブにボルト穴をあける必要がなく、ウェブの強度低下が小さく、工数もかからない。しかも、両挟持部材の段部等を左右対称にすることにより、構造がほぼ同一の共通の部品とし、管理を簡素化することができる。

また、本発明は、上記段部の隅部に、上記貫通穴の内周縁に沿うよう溝部が設けられているため、例えば、ガス切断によって形成されて内周縁にスラグや返りが形成された貫通穴であっても、スラグや返りが溝部に入り込んで干渉しにくくなるため、貫通穴の内周縁の全周にわたって確実に挟持力が作用し、十分な補強を行なうことができる。

本発明において、上記一対の挟持部材の少なくとも一方が複数の分割パーツに分割され、上記各分割パーツが上記締結部材で締結されるように構成されている場合には、ウェブの片側から一方の挟持部材を支えながら、分割パーツをウェブの貫通穴を通過させて反対側に配置して締結することができる。このように、両側から挟持部材を支えて締結部材で締結する作業を１人でこなすことができるようになり、作業工数を大幅に節減することができる。

本発明において、上記一対の挟持部材の少なくとも一方において、締結部よりも内側寄りの部分にねじ穴が形成され、上記ねじ穴にら着したねじが相手側の挟持部材に当接しうるように構成されている場合には、締結部材の締結力で締め付けたときに、上記ねじを相手側の挟持部材に当接させることにより、挟持部材の変形を防止することができる。また、上記ねじをアジャストとして作用させることにより、適切な挟持力となるように締結部材を締結し、貫通穴の周方向の挟持状態を均等になるよう調節することができる。

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

図１〜図３は、本発明の梁の補強部材の一実施の形態を示す。この補強部材は、Ｈ形鋼やＩ形鋼による梁３のウェブ４に設けられた貫通穴５の周に沿って配置されて梁を補強するためのものである。

図１は上記補強部材を構成する第１挟持部材１ａであり、図２は上記補強部材を構成する第２挟持部材１ｂである。図３は、上記補強部材の使用状態を説明する図であり、上記一対の挟持部材１ａ，１ｂにより、梁３のウェブ４に設けられた貫通穴５の内周部を両側から挟みこみ、上記両挟持部材１ａ，１ｂを互いに締結部材（この例ではボルトナット）６で締結するようになっている。

上記第１挟持部材１ａは、ウェブ４の貫通穴５の内周に沿って配置されるリング状を呈した金属製の部材である。上記第１挟持部材１ａの片側の外周部には、貫通穴５の内周縁に嵌合する段部２ａが形成され、上記第２挟持部材１ｂの片側の外周部には、上記段部２ａと対面するように貫通穴５の内周縁に嵌合する段部２ｂが形成されている。上記両段部２ａ，２ｂは、第１および第２挟持部材１ａ，１ｂの全周にわたって形成されている。上記両段部２ａ，２ｂは、左右対称状態でウェブ４を挟持する。

上記第１挟持部材１ａおよび第２挟持部材１ｂには、上記段部２ａ，２ｂよりも内側に、複数（この例では６つ）の締結穴７が形成されている。上記各締結穴７は、段部２ａ，２ｂに隣接する位置に形成され、段部２ａ，２ｂに沿って周方向に等間隔に配置されている。上記各締結穴７に締結部材６を構成するボルトが挿通されてナットで締結される。このように、上記締結部材７は上記両段部２ａ，２ｂよりも内側で両挟持部材１ａ，１ｂを締結するように構成されている。

上記締結部材７は上記両段部２ａ，２ｂよりも内側で両挟持部材１ａ，１ｂを締結し、上記各締結穴７が段部２ａ，２ｂに隣接する位置に形成されていることから、段部２ａ，２ｂでウェブ４の貫通穴５内周部を挟持して締結部材６で締結したときに、締結部材６の締結力が逃げずに直接的にウェブ４に作用して十分な挟持力で補強できる。

また、上記各段部２ａ，２ｂの隅部には、上記貫通穴５の内周縁に沿うように溝部８が設けられている。上記溝部８は、この例では、段部２ａ，２ｂの全周にわたって形成されている。また、上記溝部８は、ウェブ４の貫通穴５に挟持部材１ａ，１ｂを取り付けたときに、ウェブ４の厚み方向に深くなるように刻設されている。これにより、貫通穴５を例えばガス切断等で形成したときのスラグや返りが溝部８に収容されてウェブ４と挟持部材１ａ，１ｂが干渉しにくくなる。

また、上記一対の挟持部材１ａ，１ｂの一方、この例では第１挟持部材１ａにおいて、締結部となる締結穴７よりも内側寄りの部分にねじ穴９が形成されている。上記ねじ穴９は、締結穴７の近傍に並ぶように配置されている。そして、第１挟持部材１ａと第２挟持部材１ｂとでウェブ４を挟持して締結部材６で締結したときに、上記ねじ穴９にら着したアジャストねじ１０が相手側である第２挟持部材１ｂに当接しうるように構成されている。第２挟持部材１ｂにはねじ穴９は設けられていない。

そして、上記一対の挟持部材１ａ，１ｂの少なくとも一方が複数の分割パーツに分割されている。この例では第２挟持部材１ｂが上下２分割されている。上記分割された各分割パーツ１１ａ，１１ｂが上記締結部材６で第１挟持部材１ａに対して締結されるように構成されている。

以上のように、本実施形態の梁の補強部材は、上記両挟持部材１ａ，１ｂはそれぞれ貫通穴５の内周縁に嵌合する段部２ａ，２ｂを有し、上記両段部２ａ，２ｂを貫通穴５の内周縁に嵌合させた状態で、上記締結部材６により上記両段部２ａ，２ｂよりも内側で両挟持部材１ａ，１ｂを締結する。このように、補強のための溶接が不要でボルトナット等の締結部材６による締結で補強が完了する。また、一対の挟持部材１ａ，１ｂにそれぞれ形成された段部２ａ，２ｂが貫通穴５の内周縁を挟持して補強するため、貫通穴５の内周縁の全周にわたって確実に挟持力が作用し、十分な補強を行なうことができる。さらに、上記締結部材６は上記両段部２ａ，２ｂよりも内側で両挟持部材１ａ，１ｂを締結するため、ウェブ４にボルト穴をあける必要がなく、ウェブの強度低下が小さく、工数もかからない。しかも、両挟持部材１ａ，１ｂの段部２ａ，２ｂ等を左右対称にすることにより、構造がほぼ同一の共通の部品とし、管理を簡素化することができる。

また、上記段部２ａ，２ｂの隅部に、上記貫通穴５の内周縁に沿うよう溝部８が設けられているため、例えば、ガス切断によって形成されて内周縁にスラグや返りが形成された貫通穴５であっても、スラグや返りが溝部８に入り込んで干渉しにくくなるため、貫通穴５の内周縁の全周にわたって確実に挟持力が作用し、十分な補強を行なうことができる。

また、上記一対の挟持部材１ａ，１ｂの少なくとも一方が複数の分割パーツ１１ａ，１１ｂに分割され、上記各分割パーツ１１ａ，１１ｂが上記締結部材６で締結されるように構成されているため、ウェブ４の片側から一方の挟持部材１ｂを支えながら、分割パーツ１１ａ，１１ｂをウェブ４の貫通穴５を通過させて反対側に配置して締結することができる。このように、両側から挟持部材１ａ，１ｂを支えて締結部材６で締結する作業を１人でこなすことができるようになり、作業工数を大幅に節減することができる。

また、上記第１挟持部材１ａにおいて、締結部よりも内側寄りの部分にねじ穴９が形成され、上記ねじ穴９にら着したアジャストねじ１０が相手側である第２挟持部材１ｂに当接しうるように構成されているため、締結部材６の締結力で締め付けたときに、上記アジャストねじ１０を第２挟持部材１ｂに当接させることにより、挟持部材１ａ，１ｂの変形を防止することができる。また、上記アジャストねじ１０をアジャストとして作用させることにより、適切な挟持力となるように締結部材６を締結し、貫通穴５の周方向の挟持状態を均等になるよう調節することができる。

なお、上記実施形態において、分割しない第２挟持部材２ｂにねじ穴９を設けて分割した第１挟持部材１ａにはねじ穴９を設けないようにすることもできる。また、上記実施形態では、第１挟持部材１ａを分割した例を示したが、第２挟持部材１ａも分割することができる。また、分割状態は２分割に限定するものではなく、３分割以上とすることもできる。

本発明の一実施形態の梁の補強部材を構成する第１の挟持部材を示す図であり（Ａ）は断面図、（Ｂ）は正面図である。 本発明の一実施形態の梁の補強部材を構成する第２の挟持部材を示す図であり（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。 上記補強部材の使用状態を説明する図である。

符号の説明

１ａ：第１挟持部材
１ｂ：第２挟持部材
２ａ：段部
２ｂ：段部
３：梁
４：ウェブ
５：貫通穴
６：締結部材
７：締結穴
８：溝部
９：ねじ穴
１０：アジャストねじ
１１ａ，１１ｂ：分割パーツ

Claims (2)

1. 梁のウェブに設けられた貫通穴の周に沿って配置されて梁を補強するための梁の補強部材であって、
   上記貫通穴の内周部を両側から挟みこむ一対の挟持部材と、上記両挟持部材を互いに締結する締結部材とを備え、
   上記両挟持部材はそれぞれ貫通穴の内周縁に嵌合する段部を有し、上記締結部材は上記両段部よりも内側で両挟持部材を締結するように構成され、
   上記段部の隅部に、上記貫通穴の内周縁に沿うよう溝部が設けられていることを特徴とする梁の補強部材。
2. 上記一対の挟持部材の少なくとも一方が複数の分割パーツに分割され、上記各分割パーツが上記締結部材で締結されるように構成されている請求項１記載の梁の補強部材。

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