JP6782093B2 - 横座屈補剛材の取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、横座屈補剛材の取付構造に関する。

スラブと、スラブを支持する鉄骨トラス梁の下弦材とを方杖部材によって連結し、スラブの振動を低減する床架構が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１１２０５０号公報

ところで、例えば、地震や風の吹き揚げ等によって鉄骨トラス梁が上側へ凸を成すように湾曲すると、鉄骨トラス梁の下弦材に圧縮力が作用し、当該下弦材が横座屈する可能性がある。

この対策として、例えば、鉄骨トラス梁の下弦材にガセットプレートを溶接し、当該ガセットプレートに、下弦材の横座屈を抑制する横座屈補剛材を取り付けることが考えられる。

しかしながら、鉄骨トラス梁の下弦材にガセットプレートを溶接する際には、火花が散る虞がある。そのため、火気の使用が制限された場所では、火花の飛散防止策等を講じる必要があり、鉄骨トラス梁の下弦材に横座屈補剛材を取り付ける作業が煩雑になる可能性がある。

本発明は、上記の事実を考慮し、火気の使用が制限された場所に設置された鉄骨トラス梁の下弦材に、横座屈補剛材を容易に取り付けることができる横座屈補剛材の取付構造を提供することを目的とする。

第１態様に係る横座屈補剛材の取付構造は、上下方向に互いに対向する一対の上弦材及び下弦材と、前記上弦材と前記下弦材とを連結する複数の束材と、を有する鉄骨トラス梁と、前記下弦材の両側に配置されるとともに、互いにボルト接合された状態で前記下弦材が内接される閉断面状部を形成する一対の分割ブラケットと、前記一対の分割ブラケットの少なくとも一方から延出し、構造部材に接合される横座屈補剛材と、を備える。

第１態様に係る横座屈補剛材の取付構造によれば、鉄骨トラス梁の下弦材の両側には、一対の分割ブラケットが配置される。一対の分割ブラケットは、互いにボルト接合された状態で、下弦材が内接される閉断面状部を形成する。この状態で、一対の分割ブラケットが下弦材に取り付けられる。そして、一対の分割ブラケットの少なくとも一方から延出する横座屈補剛材を構造部材に接合することにより、下弦材の横座屈が抑制される。

このように本発明では、一対の分割ブラケットを互いにボルト接合することにより、火気を使用せずに、鉄骨トラス梁の下弦材に一対の分割ブラケットを取り付けることができる。したがって、火気の使用が制限された場所に設置された鉄骨トラス梁の下弦材に、横座屈補剛材を容易に取り付けることができる。

また、一対の分割ブラケットによって形成される閉断面状部には、下弦材が内接される。これにより、下弦材に対する一対の分割ブラケットの位置ずれやガタツキ等が抑制される。この一対の分割ブラケットを介して下弦材に横座屈補剛材を取り付けることにより、下弦材の横座屈をより確実に抑制することができる。

第２態様に係る横座屈補剛材の取付構造は、第１態様に係る横座屈補剛材の取付構造において、前記下弦材は、下フランジ部と、前記下フランジ部から上方へ延出するウェブ部と、を有し、前記一対の分割ブラケットによって形成された前記閉断面状部には、前記下フランジ部の両端部及び前記ウェブ部の先端部が内接される。

第２態様に係る横座屈補剛材の取付構造によれば、下弦材は、下フランジ部と、当該下フランジ部から上方へ延出するウェブ部とを有する。これらの下フランジ部の両端部、及びウェブ部の先端部は、一対の分割ブラケットによって形成された閉断面状部に内接される。これにより、下弦材に対する一対の分割ブラケットの位置ずれやガタツキが抑制される。したがって、横座屈補剛材によって、下弦材の横座屈をより確実に抑制することができる。

第３態様に係る横座屈補剛材の取付構造は、第１態様又は第２態様に係る横座屈補剛材の取付構造において、前記一対の分割ブラケットの各々は、前記閉断面状部を形成するブラケット本体部と、前記ブラケット本体部の両端部にそれぞれ設けられたフランジ部と、を有し、前記一対の分割ブラケットの前記フランジ部同士は、重ねられた状態でボルト接合される。

第３態様に係る横座屈補剛材の取付構造によれば、一対の分割ブラケットの各々は、ブラケット本体部と、ブラケット本体部の両端部にそれぞれ設けられたフランジ部とを有する。この一対の分割ブラケットのフランジ部同士は、重ねられた状態でボルト接合される。これにより、一対の分割ブラケットが下弦材に取り付けられる。

また、一対の分割ブラケットのブラケット本体部によって形成された閉断面状部に下弦材を内接させることにより、下弦材に対する一対の分割ブラケットの位置ずれやガタツキ等が抑制される。

このように本発明では、簡単な構造で、火気を使用せずに、一対の分割ブラケットを下弦材に取り付けることができる。したがって、一対の分割ブラケットの製造コストを削減することができる。また、一対の分割ブラケットの構造を簡単にすることにより、一対の分割ブラケットの汎用性を高めることができる。

第４態様に係る横座屈補剛材の取付構造は、第１態様〜第３態様の何れか１つに係る横座屈補剛材の取付構造において、前記横座屈補剛材は、前記分割ブラケットにボルト接合される。

請求項４に係る横座屈補剛材の取付構造によれば、分割ブラケットに横座屈補剛材をボルト接合することにより、火気を使用せずに、鉄骨トラス梁の下弦材に横座屈補剛材を取り付けることができる。

したがって、火気の使用が制限された場所に設置された鉄骨トラス梁の下弦材に、横座屈補剛材をさらに容易に取り付けることができる。

以上説明したように、本発明に係る横座屈補剛材の取付構造によれば、火気の使用が制限された場所に設置された鉄骨トラス梁の下弦材に、横座屈補剛材を容易に取り付けることができる。

図１は、一実施形態に係る横座屈補剛材の取付構造が適用された鉄骨トラス梁を示す立面図である。 図１の２−２線断面図である。 （Ａ）は、図２に示される取付ブラケットを分解した状態を示す図２の一部拡大図であり、（Ｂ）は、図２の一部拡大図である。 一実施形態における取付ブラケットの変形例を示す図２に相当する断面図である。 一実施形態における取付ブラケットの変形例を示す図２に相当する断面図である。 一実施形態における横座屈補剛材の変形例を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る横座屈補剛材の取付構造について説明する。

（鉄骨トラス梁）
図１には、本実施形態に係る横座屈補剛材の取付構造１０（以下、単に「取付構造１０」という）が適用された鉄骨トラス梁２０が示されている。鉄骨トラス梁２０は、例えば、工場や発電所等の火気の使用が制限された場所において、一対の柱１２に架設されている。この鉄骨トラス梁２０は、上下方向に互いに対向する一対の上弦材２２及び下弦材２４と、上弦材２２と下弦材２４とを連結する複数の束材２６とを有している。

図２に示されるように、上弦材２２及び下弦材２４は、Ｔ形鋼等によって断面Ｔ字状に形成されている。この上弦材２２は、上フランジ部２２Ｆと、上フランジ部２２Ｆから下方へ延出するウェブ部２２Ｗとを有している。一方、下弦材２４は、下フランジ部２４Ｆと、下フランジ部２４Ｆから上方へ延出するウェブ部２４Ｗとを有している。

束材２６は、例えば、平鋼板やＬ形鋼等によって形成される。各束材２６は、一対の上弦材２２及び下弦材２４に斜めに架設されている（図１参照）。つまり、本実施形態の束材２６は、斜材とされている。この束材２６によって、一対の上弦材２２及び下弦材２４が連結されている。これにより、一対の上弦材２２及び下弦材２４と、複数の束材２６によってトラス構造が構成されている。

（取付ブラケット）
図１に示されるように、下弦材２４には、取付ブラケット３０を介して、横座屈補剛材５０が取り付けられている。取付ブラケット３０は、下弦材２４の材軸方向に間隔を空けて複数配置されている。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、取付ブラケット３０は、左右方向（横方向）に分割される一対の分割ブラケット３２を有している。一対の分割ブラケット３２は、例えば、金属製とされており、下弦材２４の両側に配置される。この一対の分割ブラケット３２は、互いにボルト接合された状態で、下弦材２４を囲む閉断面状部４０（図３（Ｂ）参照）を形成する。

具体的には、各分割ブラケット３２は、ブラケット本体部３２Ａと、一対のフランジ部３２Ｂとを有している。ブラケット本体部３２Ａは、円弧状に湾曲された金属板によって形成されている。このブラケット本体部３２Ａは、下弦材２４を片側から覆うように配置される。また、ブラケット本体部３２Ａの両端部（下弦材２４の材軸方向に沿った両端部）には、フランジ部３２Ｂがそれぞれ設けられている。

フランジ部３２Ｂは、ブラケット本体部３２Ａの端部から、当該ブラケット本体部３２Ａの外側へ延出されている。このフランジ部３２Ｂには、ボルト３４が挿入されるボルト孔３６が形成されている。

図３（Ｂ）に示されるように、一対の分割ブラケット３２は、各々のフランジ部３２Ｂ同士が重ねられた状態で下弦材２４の両側に配置される。この状態で、重ねられたフランジ部３２Ｂ同士がボルト接合される。具体的には、フランジ部３２Ｂ同士のボルト孔３６に挿入されたボルト３４にナット３８を締め込むことにより、フランジ部３２Ｂ同士がボルト接合されている。

また、一対の分割ブラケット３２がボルト接合された状態では、各々のブラケット本体部３２Ａが互いに組み合わされ、筒状（円筒状）の閉断面状部４０が形成される。閉断面状部４０の断面形状は、円形状に形成される。この閉断面状部４０内に下弦材２４が配置されるとともに、当該閉断面状部４０の内周面４０Ａに下弦材２４が内接される。

具体的には、閉断面状部４０の内周面４０Ａには、下弦材２４の下フランジ部２４Ｆの両端部２４Ｆ１及びウェブ部２４Ｗの先端部２４Ｗ１がそれぞれ接触（圧接）される。これにより、下弦材２４に対する一対の分割ブラケット３２の位置ずれやガタツキが抑制される。

また、ブラケット本体部３２Ａの外面には、連結ベース４２が設けられている。連結ベース４２は、板状に形成されており、ブラケット本体部３２Ａの外面から斜め上方へ延出されている。また、連結ベース４２には、ボルト４４が挿入される複数のボルト孔４６（図３（Ａ）参照）が形成されている。この連結ベース４２には、後述する横座屈補剛材５０の一端部５０Ｅがボルト接合される。

（横座屈補剛材）
図３（Ａ）に示されるように、横座屈補剛材５０は、例えば、Ｌ形鋼等で形成される。また、横座屈補剛材５０の一端部５０Ｅには、ボルト４４が挿入される複数のボルト孔５２が形成されている。この横座屈補剛材５０の一端部５０Ｅは、連結ベース４２に重ねられた状態で、当該連結ベース４２にボルト接合される。具体的には、連結ベース４２及び横座屈補剛材５０の一端部５０Ｅのボルト孔４６，５２に挿入されたボルト４４にナット４８を締め込むことにより、横座屈補剛材５０の一端部５０Ｅと連結ベース４２とがボルト接合される。

一方、横座屈補剛材５０の図示しない他端部は、例えば、柱、梁、壁又はスラブ等の構造部材に接合される。この横座屈補剛材５０によって、鉄骨トラス梁２０の下弦材２４と構造部材とが連結され、下弦材２４の変位が拘束される。これにより、下弦材２４の横座屈が抑制される。

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。

図２に示されるように、本実施形態に係る取付構造１０によれば、鉄骨トラス梁２０の下弦材２４には、取付ブラケット３０を介して横座屈補剛材５０が取り付けられている。取付ブラケット３０は、一対の分割ブラケット３２を有している。

一対の分割ブラケット３２は、下弦材２４の両側に配置され、互いにボルト接合されている。この一対の分割ブラケット３２のブラケット本体部３２Ａによって、下弦材２４を囲む閉断面状部４０が形成されている。この閉断面状部４０には、下弦材２４が内接されており、この状態で下弦材２４に取付ブラケット３０が取り付けられている。

また、一対の分割ブラケット３２からは、横座屈補剛材５０がそれぞれ延出されている。各横座屈補剛材５０は、図示しない構造部材に接合されており、これらの横座屈補剛材５０によって下弦材２４の変位が拘束されている。したがって、下弦材２４の横座屈が抑制される。

このように実施形態では、一対の分割ブラケット３２を互いにボルト接合することにより、火気を使用せずに、下弦材２４に取付ブラケット３０を取り付けることができる。したがって、火気の使用が制限された場所に設置された鉄骨トラス梁２０の下弦材２４に、横座屈補剛材５０を容易に取り付けることができる。

また、一対の分割ブラケット３２のブラケット本体部３２Ａによって形成される閉断面状部４０には、下弦材２４が内接される。具体的には、閉断面状部４０の内周面４０Ａには、下弦材２４の下フランジ部２４Ｆの両端部２４Ｆ１及びウェブ部２４Ｗの先端部２４Ｗ１がそれぞれ接触（圧接）される。これにより、下弦材２４に対する一対の分割ブラケット３２の位置ずれやガタツキが抑制される。したがって、横座屈補剛材５０によって、下弦材２４の横座屈をより確実に抑制することができる。

さらに、取付ブラケット３０は、上記のように簡単な構造で、火気を使用せずに、一対の分割ブラケット３２を下弦材２４に取り付けることができる。したがって、取付ブラケット３０の製造コストを削減することができる。また、取付ブラケット３０の構造を簡単にすることにより、取付ブラケット３０の汎用性を高めることができる。

また、本実施形態では、横座屈補剛材５０の一端部５０Ｅが一対の分割ブラケット３２の連結ベース４２にそれぞれボルト接合される。そのため、現場において、火気を使用せずに、下弦材２４に横座屈補剛材５０を取り付けることができる。したがって、火気の使用が制限された場所に設置された鉄骨トラス梁２０の下弦材２４に、横座屈補剛材５０をさらに容易に取り付けることができる。

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態では、閉断面状部４０の断面形状が円形状とされるが、閉断面状部４０の断面形状はこれに限らない。閉断面状部４０の断面形状は、適宜変更可能であり、例えば、楕円形状や矩形状、多角形状等であっても良い。

具体的には、図４に示される取付ブラケット６０は、一対の分割ブラケット６２を有している。この一対の分割ブラケット６２は、ブラケット本体部６２Ａと、一対のフランジ部６２Ｂとを有している。ブラケット本体部６２Ａは、略直角に折り曲げられた金属板によって形成されている。この一対の分割ブラケット６２のブラケット本体部６２Ａによって、閉断面状部７０が形成されている。

閉断面状部７０の断面形状は、矩形状に形成されている。この閉断面状部７０の内周面７０Ａに、下弦材２４が内接されている。このように閉断面状部７０の断面形状は、矩形状に形成されても良い。なお、一対の分割ブラケット６２のフランジ部６２Ｂ同士は、重ねられた状態でボルト接合されている。

また、例えば、図５に示される取付ブラケット８０は、上下方向に分割される一対の分割ブラケット８２，８４を有している。一対の分割ブラケット８２，８４のうち、一方（上側）の分割ブラケット８２は、ブラケット本体部８２Ａと、一対のフランジ部８２Ｂとを有している。

ブラケット本体部８２Ａは、断面形状がＣ字状（Ｕ字状）に形成されている。このブラケット本体部８２Ａは、下弦材２４を上面側から覆うように、下弦材２４の片側（上側）に配置されている。また、ブラケット本体部８２Ａの両端部（下弦材２４の材軸方向に沿った端部）には、一対のフランジ部８２Ｂが設けられている。

一対の分割ブラケット８２，８４のうち、他方（下側）の分割ブラケット８４は、平板状に形成されている。この他方の分割ブラケット８４は、下弦材２４を下面側から覆うように、下弦材２４の片側（下側）に配置されている。この他方の分割ブラケット８４は、ブラケット本体部８４Ａと、一対のフランジ部８４Ｂとを有している。

ブラケット本体部８４Ａは、下弦材２４の下フランジ部２４Ｆに重ねられている。このブラケット本体部８４Ａと一方の分割ブラケット８２のブラケット本体部８２Ａとが組み合わされることにより、筒状（角筒状）の閉断面状部９０が形成されている。閉断面状部９０の断面形状は、矩形状に形成されている。この閉断面状部９０の内周面９０Ａに、下弦材２４が内接されている。また、一対のフランジ部８４Ｂは、一方の分割ブラケット８２の一対のフランジ部８２Ｂにそれぞれ重ねられた状態でボルト接合されている。

ここで、図５に示される取付ブラケット８０では、他方の分割ブラケット８４のブラケット本体部８４Ａが下弦材２４の下フランジ部２４Ｆに面接触される。これにより、下弦材２４に対する一対の分割ブラケット８２，８４の位置ずれやガタツキが効果的に抑制される。

また、取付ブラケット８０では、一方の分割ブラケット８２が下弦材２４の上に載せられる。そのため、下弦材２４に一対の分割ブラケット８２，８４を取り付ける際に、一方の分割ブラケット８２の落下等が抑制される。したがって、下弦材２４に一対の分割ブラケット８２，８４を取り付け易くなる。

次に、上記実施形態の取付ブラケット３０（図２参照）では、一対の分割ブラケット３２が左右方向に分割されるが、上記実施形態はこれに限らない。一対の分割ブラケットは、例えば、上下方向や斜め方向に分割されても良い。また、取付ブラケット３０の閉断面状部４０内には、モルタルやグラウト等の充填材が充填されても良い。

また、上記実施形態では、横座屈補剛材５０によって、分割ブラケット３２と図示しない構造部材とが連結されるが、上記実施形態はこれに限らない。例えば、図６に示されるように、横座屈補剛材９２は、隣り合う鉄骨トラス梁２０の下弦材２４に取り付けられた取付ブラケット３０同士に連結されても良い。なお、鉄骨トラス梁２０の下弦材２４は、構造部材と捉えることも可能である。

また、上記実施形態では、横座屈補剛材５０の一端部５０Ｅが、取付ブラケット３０の連結ベース４２にボルト接合されるが、上記実施形態はこれに限らない。横座屈補剛材５０の一端部５０Ｅは、例えば、工場等において、予め連結ベース４２に溶接等によって接合されても良い。

また、上記実施形態では、一対の分割ブラケット３２に横座屈補剛材５０がそれぞれ取り付けられるが、横座屈補剛材５０は、一対の分割ブラケット３２の少なくとも一方に取り付けることができる。

また、上記実施形態では、鉄骨トラス梁２０の下弦材２４の断面形状がＴ字状とされるが、上記実施形態はこれに限らない。下弦材の断面形状は、適宜変更可能であり、例えば、Ｉ字状やＣ字状等であっても良い。

さらに、上記実施形態に係る取付構造１０は、新築、改修を問わずに、種々の鉄骨トラス梁に適用可能である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０ 横座屈補剛材の取付構造
２０ 鉄骨トラス梁
２２ 上弦材
２４ 下弦材
２４Ｆ 下フランジ部（下弦材の下フランジ部）
２４Ｆ１ 両端部（下フランジ部の両端部）
２４Ｗ ウェブ部（下弦材のウェブ部）
２４Ｗ１ 先端部（ウェブ部の先端部）
２６ 束材
３２ 分割ブラケット
３２Ａ ブラケット本体部（分割ブラケットのブラケット本体部）
３２Ｂ フランジ部（分割ブラケットのフランジ部）
３４ ボルト
４０ 閉断面状部
４４ ボルト
５０ 横座屈補剛材
６２ 分割ブラケット
６２Ａ ブラケット本体部
６２Ｂ フランジ部
７０ 閉断面状部
８２ 分割ブラケット
８２Ａ ブラケット本体部（分割ブラケットのブラケット本体部）
８２Ｂ フランジ部（分割ブラケットのフランジ部）
８４ 分割ブラケット
８４Ａ ブラケット本体部（分割ブラケットのブラケット本体部）
８４Ｂ フランジ部（分割ブラケットのフランジ部）
９０ 閉断面状部
９２ 横座屈補剛材

Claims (4)

1. 上下方向に互いに対向する一対の上弦材及び下弦材と、前記上弦材と前記下弦材とを連結する複数の束材と、を有する鉄骨トラス梁と、
   前記下弦材の両側に配置されるとともに、互いにボルト接合された状態で前記下弦材が直接内接される閉断面状部を形成する一対の分割ブラケットと、
   前記一対の分割ブラケットの少なくとも一方から延出し、構造部材に接合される横座屈補剛材と、
   を備える横座屈補剛材の取付構造。
2. 上下方向に互いに対向する一対の上弦材及び下弦材と、前記上弦材と前記下弦材とを連結する複数の束材と、を有する鉄骨トラス梁と、
   前記下弦材の両側に配置されるとともに、互いにボルト接合された状態で前記下弦材が内接される閉断面状部を形成する一対の分割ブラケットと、
   前記一対の分割ブラケットの少なくとも一方から延出し、構造部材に接合される横座屈補剛材と、
   を備え、
   前記下弦材は、
   下フランジ部と、
   前記下フランジ部から上方へ延出するウェブ部と、
   を有し、
   前記一対の分割ブラケットによって形成された前記閉断面状部には、前記下フランジ部の両端部及び前記ウェブ部の先端部が内接される、
   横座屈補剛材の取付構造。
3. 前記一対の分割ブラケットの各々は、
   前記閉断面状部を形成するブラケット本体部と、
   前記ブラケット本体部の両端部にそれぞれ設けられたフランジ部と、
   を有し、
   前記一対の分割ブラケットの前記フランジ部同士は、重ねられた状態でボルト接合される、
   請求項１又は請求項２に記載の横座屈補剛材の取付構造。
4. 前記横座屈補剛材は、前記分割ブラケットにボルト接合される、
   請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の横座屈補剛材の取付構造。

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