JP6293952B1 - Support structure - Google Patents
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Abstract
【課題】突出部を削る工程が不要であり、かつ施工現場にて支持対象物をそのまま用いて施工することができる支持体を提供する。【解決手段】支持体は、パネル材(6)を支持する支持体であって、金属製の2つのフランジ材(2,3)を、金属製のウェブ材(4)の両端に、2つのフランジ材(2,3)が対向するように溶接することにより形成されており、フランジ材(2,3)とウェブ材(4)との溶接部(8)の形状が、α+γ≦2mm、β+δ≦2mmという条件を満たしている。【選択図】図1The present invention provides a support body that does not require a step of cutting a protruding portion and can be constructed using a support object as it is at a construction site. The support is a support for supporting the panel material (6), and two flange members (2, 3) made of metal are attached to both ends of the metal web material (4). It is formed by welding so that the flange materials (2, 3) face each other, and the shape of the welded portion (8) between the flange materials (2, 3) and the web material (4) is α + γ ≦ 2 mm, β + δ. The condition of ≦ 2 mm is satisfied. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、支持対象物を支持する支持体、支持体の組を含む支持体セット、および支持構造体に関する。 The present invention relates to a support for supporting an object to be supported, a support set including a set of supports, and a support structure.
従来、H形鋼等、用途に応じて様々な断面形状に成形された形鋼が知られている。一般に、各種の形鋼は、ユニバーサル圧延機を用いた熱間圧延、またはフランジ材とウェブ材とを溶接することにより製造されている。 Conventionally, shape steels formed into various cross-sectional shapes according to applications, such as H-section steel, are known. Generally, various shape steels are manufactured by hot rolling using a universal rolling mill or welding a flange material and a web material.
通常、形鋼は、フランジ材とウェブ材との突合せ部(結合部)にフィレットまたは溶接ビードといった突出部が形成される。例えば、特許文献1、2に記載のT形鋼100は、図10に示すように、断面形状が円弧状のフィレット部110が形成されており、該円弧の半径rが2〜10mmとなっている。また、例えば非特許文献1に記載されているように、市販のH形鋼は、フィレット部の円弧の半径rが8mm以上である。
Usually, in the shape steel, a projecting portion such as a fillet or a weld bead is formed at a butt portion (joint portion) between the flange material and the web material. For example, as shown in FIG. 10, the T-
このようなT形鋼またはH形鋼を、矩形の平板状の物体(例えば、パーティションや額縁等)を支持する支持体として用いる場合、パネル材の隅部が上記突出部と干渉する。そのため、パネル材の隅部を切り欠くことを要し、施工現場にて、パネル材をそのまま施工することができない。或いは、上記突出部を削る(仕上げ加工する)ことを要し、支持体の強度の低下および製造コストの増加といった問題が生じる。 When such a T-shaped steel or H-shaped steel is used as a support for supporting a rectangular flat plate-like object (for example, a partition or a frame), the corners of the panel material interfere with the protrusions. Therefore, it is necessary to cut out the corners of the panel material, and the panel material cannot be directly constructed at the construction site. Alternatively, the protrusions need to be cut (finished), which causes problems such as a decrease in strength of the support and an increase in manufacturing costs.
本発明の一態様は、突出部を削る工程が不要であり、かつ施工現場にて支持対象物をそのまま用いて施工することができる支持体を提供することを目的とする。 An object of one embodiment of the present invention is to provide a support body that does not require a step of cutting the protruding portion and can be constructed using a support object as it is at a construction site.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様における支持体は、支持対象物を支持する支持体であって、金属製の2つのフランジ材を、金属製のウェブ材の両端に、前記2つのフランジ材が対向するように溶接することにより形成されており、前記フランジ材と前記ウェブ材との溶接部の形状が、α+γ≦2mm、β+δ≦2mmという条件を満たしている。
(ここで、ウェブ材の一方の板面を第1面、該第1面の裏面を第2面とし、
α:前記第1面側においてフランジ材の表面から前記ウェブ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、β:前記第2面側においてフランジ材の表面から前記ウェブ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、γ:前記第1面から前記フランジ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、δ:前記第2面から前記フランジ材の表面に沿って突出している溶接部の長さである)。
In order to solve the above-described problem, the support in one aspect of the present invention is a support that supports an object to be supported, and includes two metal flange members at both ends of the metal web material. It is formed by welding so that two flange members face each other, and the shape of the welded portion between the flange member and the web member satisfies the conditions of α + γ ≦ 2 mm and β + δ ≦ 2 mm.
(Here, one plate surface of the web material is the first surface, the back surface of the first surface is the second surface,
α: length of the welded portion protruding from the surface of the flange material along the surface of the web material on the first surface side, β: along the surface of the web material from the surface of the flange material on the second surface side Γ: length of the welded portion protruding from the first surface along the surface of the flange material, δ: length of the welded portion protruding from the second surface along the surface of the flange material Is the length of the welded part).
また、本発明の一態様における支持体は、前記2つのフランジ材は、前記第1面に立てた垂線の方向における、前記溶接部から当該フランジ材の一方の端部までの長さおよび他方の端部までの長さのうちの少なくとも1方が互いに異なっていてもよい。 Further, in the support in one aspect of the present invention, the two flange members have a length from the welded portion to one end portion of the flange member and the other flange member in the direction of a perpendicular line standing on the first surface. At least one of the lengths to the end portions may be different from each other.
また、本発明の一態様における支持体は、前記2つのフランジ材の一方は、前記溶接部から、前記ウェブ材の前記第1面の側にのみ延びていてもよい。 In the support in one aspect of the present invention, one of the two flange members may extend only from the weld portion to the first surface side of the web member.
また、本発明の一態様における支持体は、前記2つのフランジ材の少なくとも一方は、前記支持体を他の物体に固定するための固定具を通す第1開口部を有していてもよい。 In the support in one aspect of the present invention, at least one of the two flange members may have a first opening through which a fixture for fixing the support to another object is passed.
また、本発明の一態様における支持体は、前記ウェブ材は、前記支持対象物を前記支持体に固定するための固定具を通す第2開口部を有していてもよい。 Moreover, the support body in 1 aspect of this invention may have the 2nd opening part which lets the said web material pass the fixing tool for fixing the said support target object to the said support body.
本発明の一態様における支持体セットは、前記支持体の組を含む。 The support set in one aspect of the present invention includes the set of the supports.
本発明の一態様における支持体構造体は、前記支持体セットと、前記支持体によって支持される支持対象物とを含む。 The support structure in one aspect of the present invention includes the support set and a support object supported by the support.
本発明の一態様における支持体の製造方法は、支持対象物を支持する支持体の製造方法であって、金属製の2つのフランジ材を、金属製のウェブ材の両端に、前記2つのフランジ材が対向するようにレーザ溶接により接合する工程を含み、前記フランジ材と前記ウェブ材との溶接部の形状が、α+γ≦2mm、β+δ≦2mmという条件を満たしている。
(ここで、ウェブ材の一方の板面を第1面、該第1面の裏面を第2面とし、
α:前記第1面側においてフランジ材の表面から前記ウェブ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、β:前記第2面側においてフランジ材の表面から前記ウェブ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、γ:前記第1面から前記フランジ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、δ:前記第2面から前記フランジ材の表面に沿って突出している溶接部の長さである)。
The method for manufacturing a support in one aspect of the present invention is a method for manufacturing a support for supporting an object to be supported, in which two metal flange members are attached to both ends of a metal web material. Including a step of joining by laser welding so that the materials face each other, and the shape of the welded portion between the flange material and the web material satisfies the conditions of α + γ ≦ 2 mm and β + δ ≦ 2 mm.
(Here, one plate surface of the web material is the first surface, the back surface of the first surface is the second surface,
α: length of the welded portion protruding from the surface of the flange material along the surface of the web material on the first surface side, β: along the surface of the web material from the surface of the flange material on the second surface side Γ: length of the welded portion protruding from the first surface along the surface of the flange material, δ: length of the welded portion protruding from the second surface along the surface of the flange material Is the length of the welded part).
本発明の一態様によれば、突出部を削る工程が不要であり、かつ施工現場にて支持対象物をそのまま用いて施工することができる支持体を提供することができるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, there is an effect that it is possible to provide a support body that does not require a step of cutting the protruding portion and can be constructed using a support object as it is at a construction site.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、以下の記載は発明の趣旨をより良く理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A〜B」とは、A以上B以下であることを示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The following description is for better understanding of the gist of the invention and does not limit the present invention unless otherwise specified. Further, unless otherwise specified in the present specification, “A to B” representing a numerical range indicates that it is A or more and B or less.
〔実施形態1〕
本発明の一実施形態について、図1および図2に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
Embodiment 1
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
本実施の形態では、本発明の一態様における支持体を用いて、支持対象物の一例としてのパネル材を設置する方法について説明する。 In this embodiment, a method for installing a panel material as an example of a support object using the support body of one embodiment of the present invention will be described.
尚、本発明の支持体が対象とする支持対象物としては、必ずしもこれに限らない。支持対象物としては、例えば、支持体によって支持される部分が平板状となっており、支持体に接する部分の隅部が直角となっている形状の物体であってよい。支持体に接していない側(外部環境に露出する側)の形状は特に限定されるものではなく、突出部を有していたり、装飾等の複雑な形状を有していたりしてもよい。また、本発明の支持体が対象とする支持対象物は、建材用パネル等の大きな重量を有するものではなく、比較的軽量(例えば、単位質量が30kg/m2以下)の物体である。具体的には、例えば、額縁、案内板、仕切り板(パーティション)、鏡板、バルコニー若しくはテラス用パネル、その他小型のパネル等が挙げられる。このような支持対象物について、以下では、説明の便宜上、単にパネル材と称する。 In addition, as a support target object which the support body of this invention makes object, it does not necessarily restrict to this. The support object may be, for example, an object having a shape in which a portion supported by the support has a flat plate shape and a corner of the portion in contact with the support has a right angle. The shape of the side not in contact with the support (the side exposed to the external environment) is not particularly limited, and may have a protruding portion or a complicated shape such as decoration. Moreover, the support object which the support body of this invention makes object does not have large weight, such as a panel for building materials, but is a comparatively lightweight object (for example, unit mass is 30 kg / m < 2 > or less). Specific examples include a frame, a guide plate, a partition plate (partition), a mirror plate, a balcony or terrace panel, and other small panels. Hereinafter, such a support object is simply referred to as a panel material for convenience of explanation.
<支持構造体>
図1は、本実施の形態における支持体1Aを含む支持構造体10Aの構成を示す断面図である。本実施の形態では、支持体1Aが、長手方向に垂直な断面がH形であるH形鋼の場合について述べる。つまり、図1は、支持体1Aの長手方向に垂直に支持構造体10Aを切断したときの支持構造体10Aの断面を示す模式図である。図1においては、紙面を垂直に貫く方向に支持体1Aは延びており、紙面における下方向が重力方向であるとする。
<Support structure>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a
図1に示すように、支持構造体10Aは、2つの支柱(他の物体)5の間にH形状の支持体1Aが配置され、該支持体1Aにおける対向するフランジ材2およびフランジ材3がそれぞれ支柱5に皿ネジ(固定具)7によって固定されているとともに、上記フランジ材2とフランジ材3とを繋ぐウェブ材4の一方の面にパネル材6が皿ネジ7によって固定されている。以下、本明細書において、フランジ材2およびフランジ材3をまとめてフランジ材2,3と称することがある。
As shown in FIG. 1, the
支柱5は、例えば角材であるが、これに限定されず、フランジ材2,3を固定することができる固定面51を有していれば、具体的な態様は特に限定されない。例えば、建造物の一部(建物の骨組み等)、既存の設置物(家具、屋外の建造物等)、または壁の一部を支柱5として利用してもよく、支持体1Aを設置するために能動的に用意した物体であってもよい。支柱5は、具体的には、角形鋼管、木材、山形鋼、等であってよい。
Although the support |
本実施の形態の支持体1Aは、フランジ材2、フランジ材3、及びウェブ材4を備えるH形鋼であって、以下のような構成のものである。すなわち、フランジ材2とフランジ材3とは互いに板面が対向するように、かつ互いに長手方向が平行となるように位置している。ウェブ材4は、フランジ材2およびフランジ材3のそれぞれに垂直かつ長手方向が平行となるように配置され、ウェブ材4の端部とフランジ材2,3とはそれぞれレーザ溶接されている。換言すれば、支持体1Aは、2つのフランジ材2,3を、ウェブ材4の両端に、2つのフランジ材2,3が対向するようにレーザ溶接することにより形成されている。
The
また、ウェブ材4は、支持体1AのH形状の断面において、端部がフランジ材2およびフランジ材3の中央部に位置するようにレーザ溶接されている。
Further, the
フランジ材2,3およびウェブ材4は、金属製の平板であり、この金属としては、例えば、鉄、鋼(スチール)、ステンレス鋼、アルミニウム、他の金属若しくは合金、等であってよい。支持体1Aの所望の性質(耐食性、強度等)と、製造コストとを踏まえて、適宜選択することができる。上記のように、本明細書において、「金属」という用語は合金を含んで意味している。
The
フランジ材2の板厚を厚さT2、板幅をw2とし、また、t2およびw2の方向を含む平面に垂直な方向(図1における紙面を貫く方向)の長さをL2(図示せず)とする。同様に、フランジ材3の板厚を厚さt3、板幅をw3、上記方向の長さをL3(図示せず)とし、ウェブ材4の板厚を厚さt4、板幅をw4、上記方向の長さをL4(図示せず)とする。尚、本明細書において、フランジ材の板幅とは、支持体1Aにおけるウェブ材4の板面かつフランジ材2,3の板面に垂直な断面における、Hの高さ方向に相当する方向の長さを意味している。また、ウェブ材の板幅とは、支持体1AのH形状の断面における、Hの幅(横幅)方向に相当する方向の長さを意味している。
The thickness of the
フランジ材2は、厚さt2が1.6mm〜4.5mm、板幅w2が50mm〜100mm、長さL2が300mm〜3000mmである。フランジ材3は、厚さt3が1.6mm〜4.5mm、板幅w3が50mm〜100mm、長さL3が300mm〜3000mmである。ウェブ材4は、厚さt4が1.2mm〜3.2mm、板幅w4が41mm〜196.8mm、長さL4が300mm〜3000mmである。
The
本実施の形態の支持体1Aは、フランジ材2の板幅w2とフランジ材3の板幅w3とが互いに同じ幅となっている。尚、フランジ材2、フランジ材3、及びウェブ材4における、厚さ、板幅、及び長さは、支持対象物としてのパネル材6の形状及び重量に応じて、適宜選択されてよい。また、フランジ材2、フランジ材3、及びウェブ材4は、互いに同じ材質であってもよく、互いに種類の異なる材質であってもよい。
In the
パネル材6は、例えば、板厚が40mm〜195mmの平板状の形状である。パネル材6は、これに限定されず、矩形の平板状の部分を少なくとも有していればよく、該平板上の部分が、フランジ材2、フランジ材3、及びウェブ材4によって囲まれる空間に嵌合して、パネル材6が支持される。
The
フランジ材2は、支持体1Aを支柱5に固定するための皿ネジ7を通す孔部(第1開口部)21が形成されている。支持構造体10Aは、フランジ材2が、皿ネジ7によって支柱5に固定されている。
The
フランジ材3も同様に、支持体1Aを支柱5に固定するための皿ネジ7を通す孔部(第1開口部)31が形成されている。支持構造体10Aは、フランジ材3が、皿ネジ7によって支柱5に固定されている。
Similarly, the
ここで、皿ネジ7を用いて、フランジ材2,3から支柱5に届くようにネジ止めをすればよい。フランジ材2,3の板面と、固定面51との間に、図示しない調整部材が設けられていてもよく、フランジ材2,3の板面と固定面51とは、互いに当接していなくてもよい。該調整部材によって、2つの支柱5間の距離よりも支持体1Aの幅が短い場合、不足している部分を補って支持体1Aを安定に設置することができる。
Here, the countersunk
支持構造体10Aは、ウェブ材4の一方の板面である表板面41に、パネル材6の一方の板面である当接面61が当接するように、すなわちウェブ材4がパネル材6の底を支える形になるように配置されている。パネル材6とウェブ材4とは皿ネジ7によって固定されているウェブ材4には、パネル材6を支持体1Aに固定するための皿ネジ7を通す孔部(第2開口部)42が形成されている。
The
孔部42に螺合するように、皿ネジ7をパネル材6を介してウェブ材4に挿入する。ここで、パネル材6には、予め孔が形成されていてもよいし、支持体1Aへパネル材6を施工する際に、電動ドリル等により孔を開けることもできる。パネル材6に予め孔が形成されている場合、該孔と孔部42との位置があうようにパネル材6を配置し、皿ネジ7によって固定すればよい。
The
固定具として皿ネジ7を用いる場合、皿ネジ7の頭がフランジ材2,3内に埋設し易い。そのため、パネル材6を設置する際に皿ネジ7の頭がパネル材6と干渉することを抑制することができる。
When the countersunk
また、皿ネジ7を用いることにより、パネル材6における当接面61とは反対側の面の表面にネジの頭が突出することがない。その結果、安全性およびデザイン性を高めることができる。
Further, by using the countersunk
なお、皿ネジ7は、固定具の一例であって、他の固定具を適宜用いてよい。
The
また、皿ネジ7によって固定せず、ウェブ材4の上にパネル材6を載置するのみによってパネル材6を支持する構成であってもよい。
Moreover, the structure which supports the
以上のような支持構造体10Aの支持体1Aとして、例えば従来のH形鋼を用いる場合、フランジ材とウェブ材との接合部にフィレットまたは溶接ビードが形成されているため、(i)パネル材6の隅部を切り欠く、または(ii)支持体1Aにおけるフィレット若しくは溶接ビードを切削等することを要する。その結果、施工現場にて、パネル材6をそのまま施工することができなかった。或いは、上記突出部を削る(仕上げ加工する)ことを要し、支持体の強度の低下および製造コストの増加といった問題が生じていた。
For example, when a conventional H-shaped steel is used as the
<支持体1Aの溶接部形状>
本実施の形態の支持体1Aは、フランジ材2,3とウェブ材4との接合部分に、フランジ材2,3とウェブ材4とが溶融し形成された溶接部8を有する。図2は、本実施の形態の支持体1Aにおける一方のフランジ材2とウェブ材4との溶接部8の部分拡大図である。
<Welding part shape of
ここで、ウェブ材4における、上記表板面(第1面)41の反対側の面を裏板面(第2面)43とする。この場合、ウェブ材4の裏板面43側からレーザが照射されて、溶接部8が形成されたことになる。また、フランジ材2におけるウェブ材4側の面をウェブ側板面22とすると、溶接部8の形状を以下のように表すことができる。
Here, a surface opposite to the front plate surface (first surface) 41 in the
すなわち、表板面41側においてフランジ材2のウェブ側板面22からウェブ材4の表面に沿って突出している溶接部8の長さをα、裏板面43側においてフランジ材2のウェブ側板面22からウェブ材4の裏板面43に沿って突出している溶接部8の長さをβ、表板面41側からフランジ材2のウェブ側板面22に沿って突出している溶接部8の長さをγ、表板面41側からフランジ材2のウェブ側板面22に沿って突出している溶接部8の長さをδとする。
That is, the length of the welded
本実施の形態における支持体1Aは、溶接部8の形状が、α+γ≦2mm、β+δ≦2mmという条件を満たしている。このような溶接部8の形状は、後述する本実施の形態の支持体1Aの製造方法によって、実現することができる。支持体1Aは、レーザ溶接により形成された溶接部の形状が、切削加工等の処理を施すことなく、そのままα+γ≦2mm、β+δ≦2mmという条件を満たしている。
In
つまり、本実施の形態の支持体1Aは、溶接部8における突出部の長さが小さい。そのため、パネル材6の隅部が、溶接部8の突出部と干渉することがない。その結果、パネル材6の隅部を処理することなく、また、溶接部8の突出部を切削等することなく、フランジ材2,3及びウェブ材4によって囲まれて形成される空間にパネル材6を嵌めることができる。
That is, in the support 1 </ b> A of the present embodiment, the length of the protruding portion in the welded
したがって、突出部を削る工程が不要であり、かつ施工現場にて支持対象物をそのまま用いて施工することができる支持体を提供することができる。これにより、支持体1Aの強度を低下させることなく、また、支持体1Aの製造コスト及び支持構造体10Aの施工コストを抑制することができる。 Therefore, it is possible to provide a support body that does not require a step of cutting the protruding portion and can be constructed using the support object as it is at the construction site. Thereby, the manufacturing cost of 1 A of support bodies and the construction cost of 10 A of support structures can be suppressed, without reducing the intensity | strength of 1 A of support bodies.
また、支持体1Aを構成するフランジ材2,3及びウェブ材4は、金属製であり、材質を適宜選択することにより、耐久性(例えば耐食性)に優れたものとすることができる。そのため、支持体1Aは、屋内だけでなく屋外においても好適に使用することができ、また、美観に優れたものとすることもできる。
Further, the
これに対して、樹脂等を材質として支持体を作製する場合、接合部の突出量を少なくなるように製造することは可能であるが、屋外では劣化等が生じ易く、また強度を高くしようとすると製造コストが増大し得る。さらには、長手方向の長さが300mm〜3000mmのような長尺な支持体を製造するためには、製造設備が大掛かりなものとなり、製造自体が困難であり得る。 On the other hand, when the support is made of a resin or the like, it can be manufactured so that the protruding amount of the joint portion is reduced. However, it tends to be deteriorated outdoors and tries to increase the strength. This can increase manufacturing costs. Furthermore, in order to manufacture a long support having a length in the longitudinal direction of 300 mm to 3000 mm, the manufacturing equipment becomes large and the manufacturing itself may be difficult.
また、支持体1Aは、溶接部8の突出量が1mm以下であることが好ましく、0.75mm以下であることがより好ましい。溶接部8の突出量とは、上記α、β、γ、δで示される、突出している溶接部の長さのうち、最大のものの長さである。
Moreover, as for 1 A of support bodies, it is preferable that the protrusion amount of the
つまり、支持体1Aは、上記α、β、γ、δで示される、突出している溶接部の長さが何れも1mm以下であることが好ましく、0.75mm以下であることがより好ましい。
That is, in the
<支持体1Aの製造方法>
パネル材6を支持する支持体1Aの製造方法は、金属製の2つのフランジ材2,3を、金属製のウェブ材4の両端に、2つのフランジ材2,3が対向するようにレーザ溶接により接合する工程を含み、フランジ材2,3とウェブ材4との溶接部8の形状が、α+γ≦2mm、β+δ≦2mmという条件を満たしている。
<Method for producing
The manufacturing method of the
一般に、レーザ溶接方法では、溶接部の突出量は比較的抑制され得るが、本実施の形態の支持体1Aのように、α+γ≦2mm、β+δ≦2mmという条件を満たすような溶接部とすることは、一般的なレーザ溶接方法では溶接部の強度が低下するため想定されておらず、また、そのような小さな突出量とすること自体、容易ではなかった。
In general, in the laser welding method, the protruding amount of the welded portion can be relatively suppressed, but the welded portion satisfies the conditions of α + γ ≦ 2 mm and β + δ ≦ 2 mm as in the
本発明者らは、レーザ溶接設備の改良を重ね、かつレーザ溶接の各種の条件を検討することによって、上述のような支持体1Aおよび支持構造体10Aを実現することを可能にした。
The present inventors have made it possible to realize the
つまり、上述のレーザ溶接により接合する工程は、以下のようにおこなうことができる。 That is, the process of joining by the above-mentioned laser welding can be performed as follows.
一般に、レーザ溶接による溶接時の入熱によって、フランジ材の形状が熱変形し得る。このような熱変形を矯正する方法が知られており、レーザ溶接設備としては、そのようなフランジ材の矯正機構を有するものを用いた。そしてさらに、レーザ溶接設備として、フランジ材の熱変形を矯正する際に、ウェブ材が曲げ変形を起こすことを抑制する機構をも有するものを用いた。 Generally, the shape of the flange material can be thermally deformed by heat input during welding by laser welding. A method for correcting such thermal deformation is known, and laser welding equipment having such a flange material correcting mechanism was used. Further, as the laser welding equipment, one having a mechanism for suppressing the bending deformation of the web material when the thermal deformation of the flange material is corrected was used.
また、レーザ光を照射する狙い位置、照射角度等の条件を検討し、溶接部の突出量を低減した。このことについては、特許文献3に記載の技術を援用することができる。
In addition, the projecting amount of the welded portion was reduced by examining conditions such as the target position and irradiation angle of the laser beam. About this, the technique of
具体的には、ウェブ材の表面上のフランジ材からの狙い位置(照射位置)Xを、「X=Tw・tanθ」(Tw:ウェブ材の板厚,θ:フランジ材に対するレーザ入射角)と定義する。ここで、レーザのビーム径Dおよび溶融幅(条件により変動:約1.1倍〜2.5倍)を考慮して、狙い位置Xの上限値は「2.5×(D/2)」となる。このことから、照射角θの範囲を求めると、「0<θ≦tan−1((2.5×D/2))/Tw」となる。 Specifically, the target position (irradiation position) X from the flange material on the surface of the web material is expressed as “X = Tw · tan θ” (Tw: plate thickness of the web material, θ: laser incident angle with respect to the flange material). Define. Here, the upper limit value of the target position X is “2.5 × (D / 2)” in consideration of the laser beam diameter D and the melting width (variation depending on conditions: about 1.1 to 2.5 times). It becomes. From this, the range of the irradiation angle θ is obtained as “0 <θ ≦ tan −1 ((2.5 × D / 2)) / Tw”.
狙い位置Xおよび照射角θを、上記範囲内にて細かく調整することにより、溶接部が所望の強度特性を有するとともに、溶接部の突出量が小さくなるように、レーザ溶接を行うことが可能となる。 By finely adjusting the target position X and the irradiation angle θ within the above range, it is possible to perform laser welding so that the weld has desired strength characteristics and the protruding amount of the weld becomes small. Become.
以上のように、本実施の形態の支持体1Aの製造方法によれば、溶接部8の形状が、α+γ≦2mm、β+δ≦2mmという条件を満たす、支持体1Aを製造することができる。そのため、支持体1Aの溶接部を切削加工等することが不要である。そして、施工の現場にて、上記製造した支持体1Aを支柱5に固定し、パネル材6を隅部の加工を行うことなくそのまま嵌めこみ、支持構造体10Aとすることができる。
As described above, according to the manufacturing method of
<変形例>
(a)本実施の形態の支持体1Aおよび支持構造体10Aは、重力方向が下方となるように、横置きの使用態様であったが、本発明の一態様における支持体および支持構造体は、これに限定されない。
<Modification>
(A) The
上記支柱5は、それぞれ少なくとも一端が建物の床等に連結して平行に立設した2つの角形形状の部材であってよく、何らかの自立機構によって床等に自立するように立設した(自立した)部材であってもよい。具体的には、建物の柱、骨組み、バルコニーの手すり等であってもよい。また、このことは、後述する他の実施形態においても同様であり、本発明の一態様における支持構造体は、パネル材を横置き、縦置き、斜め置きすることができるように、適宜構成することができる。
Each of the
(b)本実施の形態の支持体1Aは、ウェブ材4の端部がフランジ材2,3の中央部に溶接されたH形鋼の形状であったが、本発明の一態様における支持体は、ウェブ材4の端部が、フランジ材2,3の一端側に偏った位置に溶接されていてもよい。すなわち、H形の断面形状において、ウェブ材4の位置が上方または下方に偏移して、偏心した形状となっていてよい。
(B) The
また、本発明の一態様における支持体は、断面形状がI形鋼であってもよい。 In addition, the support in one embodiment of the present invention may have an I-shaped cross section.
(c)本実施の形態の支持構造体10Aの一変形例について、図3を用いて説明する。図3は、本実施の形態における支持体1Aを含む支持構造体10Aの変形例の構成を示す断面図である。
(C) A modification of the
図3に示すように、本変形例では、ボルト91およびナット92によって、パネル材6がウェブ材4に固定されている。このように、固定具の一例として、ボルト91およびナット92を用いることができる。ナット92とウェブ材4との間に、図示しないワッシャーが介されていてもよい。
As shown in FIG. 3, in this modification, the
ボルト91の頭が、パネル材6から突出することがないように、パネル材6に埋没するようになっていることが好ましい。
It is preferable that the head of the
また、フランジ材2,3を支柱5に固定するために用いる固定具は、皿ネジ7に限定されない。例えば、固定具の一例として、各種のアンカーボルトであってもよい。支柱5の材質に応じて、適宜選択すればよい。
Further, the fixture used for fixing the
(d)本実施の形態の支持体1Aの変形例について、図4の(a)〜(d)を用いて説明する。図4の(a)〜(d)は、本実施の形態における支持体1Aの変形例の構成を示す断面図である。
(D) The modification of 1 A of support bodies of this Embodiment is demonstrated using (a)-(d) of FIG. 4A to 4D are cross-sectional views showing a configuration of a modified example of the
本発明の一態様における支持体は、2つのフランジ材の板幅が異なっていてもよい(以下、2つのフランジ材の板幅が異なる形状を異幅フランジ形状と称することがある)。換言すれば、2つのフランジ材は、ウェブ材4の板面に立てた垂線の方向における、溶接部8からフランジ材の一方の端部までの長さおよび他方の端部までの長さのうちの少なくとも1方が互いに異なっていてもよい。具体的には、以下のような構成であってもよい。
In the support in one embodiment of the present invention, the plate widths of the two flange members may be different (hereinafter, shapes having different plate widths of the two flange members may be referred to as different width flange shapes). In other words, the two flange members are of the length from the welded
図4の(a)に示すように、一変形例における支持体1A1は、一方のフランジ材3a1が、フランジ材2よりも板幅が短くなっている。フランジ材3a1は、溶接部8から一方の端部までの長さをwl、他方の端部までの長さをwsとすると、wl>wsとなっており、wlの長さは、フランジ材2における溶接部8から端部までの長さと同じ長さとなっている。
As shown in FIG. 4A, in the support 1 </ b> A <b> 1 in one modified example, one flange member 3 a <b> 1 has a plate width shorter than that of the
また、図4の(b)に示すように、一変形例における支持体1A2は、一方のフランジ材3a2が、フランジ材2よりも板幅が短くなっている。フランジ材3a2は、溶接部8から両方の端部までの長さが等しくなっている。
Further, as shown in FIG. 4B, in the support 1 </ b> A <b> 2 in one modified example, one flange member 3 a <b> 2 has a plate width shorter than that of the
また、本発明の一態様における異幅フランジ形状の支持体は、2つのフランジ材の一方は、溶接部8から、ウェブ材4の一方の板面(例えば、表板面41)の側にのみ延びていてもよい。具体的には、以下のような構成であってもよい。
Further, in the support having a different flange shape according to one aspect of the present invention, one of the two flange members is only on the side of one plate surface (for example, the front plate surface 41) of the
図4の(c)に示すように、一変形例における支持体1A3は、一方のフランジ材3a3が、フランジ材2よりも板幅が短くなっており、溶接部8から、ウェブ材4の一方の板面の側にのみ延びている。フランジ材3a3は、溶接部8から端部までの長さが、フランジ材2における溶接部8から端部までの長さと同じ長さとなっている。
As shown in FIG. 4 (c), in the support 1A3 in one modified example, one flange member 3a3 has a plate width shorter than that of the
また、図4の(d)に示すように、一変形例における支持体1A4は、一方のフランジ材3a4が、フランジ材2よりも板幅が短くなっており、溶接部8から、ウェブ材4の一方の板面の側にのみ延びている。そして、フランジ材3a4は、溶接部8から端部までの長さが、フランジ材2における溶接部8から端部までの長さよりも短くなっている。
Further, as shown in FIG. 4 (d), in the support 1A4 in one modified example, one flange member 3a4 has a plate width shorter than that of the
このような異幅フランジ形状の支持体を用いた場合であっても、図1と同様にパネル材6を支持する支持構造体を構成することができる。
Even when such a different-width flange-shaped support is used, a support structure that supports the
〔実施形態2〕
本発明の他の実施の形態について、図5に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. The configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of the first embodiment are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.
前記実施の形態1の支持構造体10Aでは、2つの支柱5の間に断面がH形状の支持体1Aが配置されて、2つの支柱5の間に架かるウェブ材4の上にパネル材6を載置する形となっていた。これに対して、本実施の形態の支持構造体10Bでは、2つの支持体1Bを備え、2つの支柱5のそれぞれに支持体1Bが固定されている点、および、支持体1Bがそれぞれ異幅フランジ形状となっている点が異なっている。
In the
図5は、本実施の形態における支持体1Bを含む支持構造体10Bの構成を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a
図5に示すように、本実施の形態の支持体1Bは、前記実施形態1の変形例4において、支持体1A4(図4の(d)参照)として説明したものと同様の形状であり、断面形状がJ形の形鋼である。
As shown in FIG. 5, the
支持体1Bは、フランジ材2、フランジ材3b、およびウェブ材4bを備えるJ形鋼であって、以下のような構成のものである。すなわち、フランジ材2、フランジ材3b、およびウェブ材4bは、前記実施形態1の支持体1Aと同様の配置であるが、フランジ材3bは、フランジ材2よりも板幅が短く、ウェブ材4bも、ウェブ材4よりも板幅が短くなっている。また、フランジ材3bは、溶接部8からウェブ材4bの裏板面43の側にのみ延びている。
The
支持構造体10Bは、2つの支柱5に、それぞれJ形状の支持体1Bが配置され、該支持体1Bにおけるフランジ材2がそれぞれ支柱5に皿ネジ(固定具)7によって固定されているとともに、ウェブ材4bの表板面41にパネル材6が支持されるように配置され、皿ネジ7によってパネル材6とウェブ材4bとが固定されている。支持構造体10Bは、支持体1Bの組を含む支持体セットを含んでいると表現することができる。
In the
このような支持体1Bにおいても、溶接部8の形状が、α+γ≦2mm、β+δ≦2mmという条件を満たしている。そのため、溶接部8における突出部の長さが小さい。その結果、パネル材6の隅部が、溶接部8の突出部と干渉することがない。したがって、パネル材6の隅部を処理することなく、また、溶接部8の突出部を切削等することなく、フランジ材2,3及びウェブ材4によって囲まれて形成される空間にパネル材6を嵌めることができる。
Even in such a
そして、本実施の形態の支持体1Bでは、ウェブ材4bの板幅を、2つの支柱5の間隔に合わせることが求められない。つまり、2つの支柱5の間隔を気にすることなく、2つの支持体1Bをそれぞれ支柱5に固定すれば、2つの支持体1Bのウェブ材4bがパネル材6の底を支えるようにして、パネル材6を支持することができる。
And in the
〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について、図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1および実施の形態2と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態1および実施の形態2の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. The configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment and the second embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 and
前記実施の形態2の支持構造体10Bでは、断面がJ形状の支持体1Bが支柱5に固定されて、2つの支持体1Bの表板面41上にパネル材6を載置して、パネル材6を支持する形となっていた。これに対して、本実施の形態の支持構造体10Cでは、断面がJ形状の2つの支持体1Cは、支持体1Bとは上下が逆に支柱5に固定され、パネル材に設けられた嵌合溝部にフランジ材が嵌合するようになっている点が異なっている。
In the
図6は、本実施の形態における支持体1Cを含む支持構造体10Cの構成を示す断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a support structure 10C including the support 1C in the present embodiment.
図6に示すように、本実施の形態における支持体1Cは、フランジ材2、フランジ材3c、およびウェブ材4cを備えるJ形鋼であって、前記実施の形態2における支持体1Bと同様の形状(断面がJ形)の形鋼である。ここで、フランジ材3cは、溶接部8からウェブ材4cの裏板面43の側にのみ延びた延在部であると表現することもできる。
As shown in FIG. 6, the support body 1C in the present embodiment is a J-shaped steel including a
本実施の形態の支持構造体10Cは、パネル材6cを支持する。パネル材6cは、支持体1Cのウェブ材4cと接する側の表面に、嵌合溝部62が形成されている。
The support structure 10C of the present embodiment supports the
支持構造体10Cは、嵌合溝部62に上記延在部としてのフランジ材3cが嵌合するようにしつつ、2つの支持体1Cのウェブ材4cにおける裏板面43がパネル材6cの底を支えるようにして、パネル材6cを支持することができる。
In the support structure 10C, the
そして、この場合、嵌合溝部62にフランジ材3cが嵌合することにより、パネル材6cの移動が規制される。そのため、パネル材6cとウェブ材4cとに皿ネジ7を貫通させることなく、パネル材6cを容易に固定することができる。その結果、パネル材6cに穴をあける必要がなく、パネル材6cの当接面61とは反対側の表面を見た場合に皿ネジ7の頭が見えて美観を損ねることもない。また、穴が開いていないので、パネル材6cを容易に交換したり、再利用したりすることができる。そして、ウェブ材4cに予め孔部42を形成しなくともよく、製造コストを抑制することができる。
In this case, the movement of the
<変形例>
本実施の形態の支持構造体10Cの変形例について、図7を用いて説明する。図7は、本実施の形態における支持構造体10Cの変形例の構成を示す断面図である。
<Modification>
A modification of the support structure 10C of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a modified example of the support structure 10C in the present embodiment.
本発明の一変形例における支持構造体10C1は、支持体1C1を備え、この支持体1C1は、前記実施形態1の変形例4において、支持体1A2(図4の(b)参照)として説明したものと同様の形状である。
A support structure 10C1 according to a modification of the present invention includes a support 1C1, and the support 1C1 is described as the support 1A2 (see FIG. 4B) in the
支持体1C1は、フランジ材2、フランジ材3c1、およびウェブ材4cを備える、意幅フランジ形状の形鋼であって、以下のような構成のものである。フランジ材3c1は、フランジ材2よりも板幅が短くなっている。フランジ材3c1は、溶接部8から両方の端部までの長さが等しくなっており、延在部を2つ有している。
The support body 1C1 is a flange-shaped section steel including the
このような形状の支持体1C1を使用する場合、本実施の形態の支持構造体10Cと同様に1つのパネル材6cを支持することができるだけでなく、ウェブ材4cの表板面41側にもパネル材6cを配置して、支持することが可能である。そのため、支持構造体10C1は、2つのパネル材6cを支持することができ、空間をより効率的に使用することができる。また、フランジ材3c1の向きを気にすることなく施工することができ、施工作業をより容易なものとすることができる。
When the support body 1C1 having such a shape is used, not only can one
〔実施形態4〕
本発明の他の実施形態について、図8に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜3と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態1〜3の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. The configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first to third embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 to 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
前記実施の形態1〜3の支持構造体10A〜10Cでは、2つの支柱5の間に支持体1A〜1Cが配置されており、すなわち固定面51が対向していた。これに対して、本実施の形態の支持構造体10Dでは、所定の間隔にて並んだ複数の支柱5dにおける固定面51は、それぞれ同一の仮想平面上にあるように配置されている点が異なっている。
In the supporting
図8は、本実施の形態における支持体1Dを含む支持構造体10Dの構成を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a
支持体1Dは、フランジ材2、フランジ材3d、およびウェブ材4dを備え、前記実施の形態3の変形例における支持体1C1と同様の形状である。
The
支持構造体10Dは、複数の支柱5dに、固定面51が同一の仮想平面上にあるようにして複数の支持体1Dが配置され、該支持体1Dにおけるフランジ材2がそれぞれ支柱5dに皿ネジ7によって固定されている。そして、支持体1Dのフランジ材2、フランジ材3d、およびウェブ材4dによって囲まれて形成される空間にパネル材6の隅部が嵌合するようになっている。
In the
この支柱5dとしては、複数の支柱5dにおける固定面51の配置の関係を除けば、前記実施の形態1にて説明した支柱5と同様のものであってよい。
The
ここで、支持構造体10Dの断面を平面視した場合に、或る2つの支持体1Dにおいて、一方の支持体1Dにおける上記空間にパネル材6の一端側が支持され、他方の支持体1Dにおける上記空間にパネル材6の他端側が支持されるようになっている。この場合、パネル材6の板厚は、ウェブ材4dの板幅と対応していることが好ましい。ただし、パネル材6の板厚が薄い場合であっても、何らかの固定手段(皿ネジ7等)によって、パネル材6を支持することは可能である。
Here, when the cross section of the
このような構成においては、支柱5dに支持体1Dを固定した後に、支持体1Dの間に、パネル材6を差し込むことによって、矩形のパネル材6をそのまま、固定することができる。
In such a configuration, the
なお、本実施の形態の支持構造体10Dは、支持体1Dとは異なる形状の支持体を用いてもよく、例えば、前記実施の形態1の変形例4にて示したような各種の形状の支持体を、適宜組み合わせて用いることができる。
The
〔実施形態5〕
本発明のさらに他の実施形態について、図9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜4と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態1〜4の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 5]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIG. The configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first to fourth embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 to 4 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
前記実施の形態4の支持構造体10Dでは、パネル材6の板厚は、ウェブ材4dの板幅よりも小さいことが求められる。これに対して、本実施の形態の支持構造体10Eでは、パネル材6eに嵌合溝部62が形成されており、パネル材6eの板厚がウェブ材4eの板幅よりも大きくなっている点が異なっている。
In the
図9では、支柱5eは、複数の支持体1Eを固定することができる幅広の柱となっているが、単に壁または床に支持体1Eを固定する構成であっても構わない。
In FIG. 9, the
支持体1Eは、フランジ材2、フランジ材3e、およびウェブ材4eを備え、前記実施の形態4における支持体1Dと同様の形状である。
The
パネル材6eは、延在部としてのフランジ材3eと嵌合可能な嵌合溝部62が形成されている。この嵌合溝部62としては、前記実施の形態3にて説明したもの(図6参照)と同様のものであってよい。
The
これにより、支持構造体10Eは、支柱5eに支持体1Eを固定した後に、支持体1Eの間に、嵌合溝部62がフランジ材3eと嵌合するようにして、パネル材6eを差し込むことによって、矩形のパネル材6eをそのまま、固定することができる。
Thereby, the
また、この場合、支持体1Eの両側にパネル材6eを配置する場合、2つのパネル材6eの間からフランジ材3eが見えないように、カバーをすることが好ましい。これにより、設置したパネル材6eの美観を向上させることができる。
In this case, when the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
1A、1A1、1A2、1A3、1A4、1B、1C、1C1、1D、1E:支持体 2、3:フランジ材 4:ウェブ材 5:支柱(他の物体) 6、6c、6e パネル材(支持対象物) 7:皿ネジ(固定具) 8:溶接部 10A、10B、10C、10C1、10D、10E:支持構造体 21、31:孔部(第1開口部) 41:表板面(第1面) 42:孔部(第2開口部) 43:裏板面(第2面)
1A, 1A1, 1A2, 1A3, 1A4, 1B, 1C, 1C1, 1D, 1E:
Claims (3)
前記支持対象物を支持する支持体の組とを含む支持構造体であって、
前記支持体のそれぞれは、
金属製の2つのフランジ材を、金属製のウェブ材の両端に、前記2つのフランジ材が対向するように溶接することにより形成されており、
前記フランジ材と前記ウェブ材との溶接部の形状が、α+γ≦2mm、β+δ≦2mmという条件を満たしており、
前記支持体のそれぞれが有する前記2つのフランジ材は、前記ウェブ材の一方の板面に立てた垂線の方向における、前記溶接部から当該フランジ材の端部までの長さが互いに異なっており、
前記支持対象物は、前記端部までの長さが短い前記フランジ材のそれぞれと嵌合する嵌合溝部を備える支持構造体。
(ここで、ウェブ材の一方の板面を第1面、該第1面の裏面を第2面とし、
α:前記第1面側においてフランジ材の表面から前記ウェブ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、β:前記第2面側においてフランジ材の表面から前記ウェブ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、γ:前記第1面から前記フランジ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、δ:前記第2面から前記フランジ材の表面に沿って突出している溶接部の長さである。) A supporting object;
A support structure including a set of supports that support the support object,
Each of the supports is
It is formed by welding two metal flange materials to both ends of the metal web material so that the two flange materials are opposed to each other,
The shape of the welded portion between the flange material and the web material satisfies the conditions of α + γ ≦ 2 mm, β + δ ≦ 2 mm,
The two flange members included in each of the supports are different from each other in length from the welded portion to the end of the flange member in the direction of a perpendicular line standing on one plate surface of the web member.
The support object is a support structure including a fitting groove that fits with each of the flange members having a short length to the end.
(Here, one plate surface of the web material is the first surface, the back surface of the first surface is the second surface,
α: length of the welded portion protruding from the surface of the flange material along the surface of the web material on the first surface side, β: along the surface of the web material from the surface of the flange material on the second surface side Γ: length of the welded portion protruding from the first surface along the surface of the flange material, δ: length of the welded portion protruding from the second surface along the surface of the flange material It is the length of the welded part. )
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