JP6890570B2 - 鉄骨梁補強金具及び鉄骨梁補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、建築構造物の鉄骨梁のウェブ部に形成された貫通孔の周部に固定されることにより、貫通孔が形成されて強度が低下した鉄骨梁を補強する鉄骨梁補強金具、及びこれを用いた鉄骨梁補強構造に関するものである。

Ｓ造やＳＲＣ造等の建築構造物においては、Ｈ形鋼やＩ形鋼等により構成された鉄骨梁のウェブ部に、配管や配線を通すための貫通孔が形成されることがあった。そして、鉄骨梁に貫通孔を形成したことによる鉄骨梁の強度低下を防止するために、鉄骨梁の貫通孔の周部にリング状の鉄骨梁補強金具を溶接して鉄骨梁を補強する鉄骨梁補強構造が知られていた（特許文献１参照）。

図７は、従来の鉄骨梁補強金具４、及びこれを用いた従来の鉄骨梁補強構造２について説明するために参照する図である。

従来の鉄骨梁補強構造２は、図７に示すように、建築構造物の一部を構成する鉄骨梁６と、この鉄骨梁６のウェブ部６ａに形成された、ウェブ部６ａを厚さ方向に貫通する断面が円形の貫通孔６ｂの周部に固定された円環状の鉄骨梁補強金具４を備えていた。

鉄骨梁補強金具４は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、鉄骨梁６の貫通孔６ｂと略同一の中心軸を有する円環状に形成され、その外周部には、外径が鉄骨梁６の貫通孔６ｂの内径と略同一の円筒状の外周面４ａが形成され、その中心部には、鉄骨梁補強金具４を軸線方向に貫通する断面が円形の中心孔４ｂが形成されていた。

また、鉄骨梁補強金具４は、図７（ｂ）に示すように、その厚さ方向（図中左右方向）の寸法が、鉄骨梁６のウェブ部６ａの厚さ寸法より大きくなるように形成されていた。

このような鉄骨梁補強金具４が、図７（ｂ）に示すように、その外周面４ａが鉄骨梁６の貫通孔６ｂの内周面に接触するように嵌合し、鉄骨梁補強金具４の軸線方向（図中左右方向）の両端部が、貫通孔６ｂの両端部より外側にそれぞれ突出するように、鉄骨梁６の貫通孔６ｂの周部に配置されていた。

そして、鉄骨梁補強金具４は、図７（ｂ）に示すように、鉄骨梁補強金具４の外周面４ａと鉄骨梁６のウェブ部６ａの一方の側面（図中右側面）を、鉄骨梁６の貫通孔６ｂの周縁部に沿って設けられた溶接部Ｗ１において、全周に亘って溶接することにより、鉄骨梁６と一体的に固定されていた。

図８は、他の従来の鉄骨梁補強金具１４、及びこれを用いた他の従来の鉄骨梁補強構造１２について説明するために参照する図である。

鉄骨梁補強構造１２は、図７に示す鉄骨梁補強構造２における鉄骨梁補強金具４の代わりに、図８に示すような鉄骨梁補強金具１４が設けられている点において、鉄骨梁補強構造２とはその構成が異なるものである。

鉄骨梁補強金具１４は、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、鉄骨梁６の貫通孔６ｂと略同一の中心軸を有する円環状に形成され、その外周部には、図８（ｂ）に示すように、外径が軸線方向（図中左右方向）の一方の端部（図中右端部）に向かって徐々に縮径するような、テーパ状に傾斜した断面形状を有する円筒状の外周面１４ａが形成され、この外周面１４ａの軸線方向の他方の端部（図中左端部）には、鉄骨梁補強金具１４の軸線と直角な半径方向の外側に向かって放射状に延びるような円板状のフランジ部１４ｂが形成されていた。

鉄骨梁補強金具１４の傾斜した外周面１４ａは、図８（ｂ）に示すように、その外径が最大となる部分（図中左端部）において、その外径が貫通孔６ｂの内径より小さくなるように形成されると共に、鉄骨梁補強金具１４のフランジ部１４ｂの外径は貫通孔６ｂの内径より大きくなるように形成されていた。

そして、鉄骨梁補強金具１４の中心部には、図８（ｂ）に示すように、鉄骨梁補強金具１４を軸線方向に貫通する、鉄骨梁６の貫通孔６ｂより小さな径の中心孔１４ｃが形成されていた。

このような鉄骨梁補強金具１４が、図８（ｂ）に示すように、その傾斜した外周面１４ａが鉄骨梁６の貫通孔６ｂの内周面に対向し、そのフランジ部１４ｂの一方の側面（図中右側面）がウェブ部６ａの一方の側面（図中左側面）に接触するように、鉄骨梁６の貫通孔６ｂの周部に配置されていた。

そして、鉄骨梁補強金具１４は、図８（ｂ）に示すように、鉄骨梁補強金具１４の傾斜した外周面１４ａと鉄骨梁６の貫通孔６ｂの内周面を、鉄骨梁６の貫通孔６ｂの内周面に沿って設けられた溶接部Ｗ２において、全周に亘って溶接することにより、鉄骨梁６と一体的に固定されていた。

このような従来の鉄骨梁補強金具４，１４を用いた従来の鉄骨梁補強構造２，１２によれば、鉄骨梁６のウェブ部６ａに貫通孔６ｂが形成されたとしても、貫通孔６ｂの周部に鉄骨梁補強金具４，１４を固定することによって鉄骨梁６のウェブ部６ａが補強されるため、鉄骨梁６の強度が低下することを防止することができるようになっていた。

そして、このような従来の鉄骨梁補強構造２，１２おいては、鉄骨梁補強金具４，１４の材質や、鉄骨梁補強金具４，１４の形状、特にその断面形状や断面積の大きさによって、得られる補強強度が決定されるようになっていた。

特許第４８５９０６９号公報

しかしながら、上述したような従来の鉄骨梁補強金具４，１４を用いた従来の鉄骨梁補強構造２，１２においては、建築構造物の鉄骨梁６のウェブ部６ａに複数の貫通孔６ｂが形成されるような場合は、これら複数の貫通孔６ｂの大きさを共通化することができないという問題があった。

すなわち、例えば、図７（ｂ）に示すような鉄骨梁補強構造２においては、鉄骨梁６に複数の貫通孔６ｂが形成されるような場合、鉄骨梁６に必要とされる補強強度の大きさは、貫通孔６ｂの大きさのみによって決定されるのではなく、孔が形成される位置や孔の数によっても影響を受けるようになっていた。

そして、図７（ｂ）に示すような鉄骨梁補強構造２においては、鉄骨梁補強金具４の中心孔４ｂの内径は、これに挿通される配管や配線の量や形状によって決定されるため、より大きな補強強度を得るためには、鉄骨梁補強金具４の外径や厚さ寸法を大きくする必要があり、特に鉄骨梁補強金具４の外径を大きくする場合には、それに応じて鉄骨梁６に形成する貫通孔６ｂの径を大きくする必要が生じることがあった。

また、上述したような、図８に示す従来の鉄骨梁補強金具１４を用いた従来の鉄骨梁補強構造１２においては、鉄骨梁補強金具１４を鉄骨梁６の貫通孔６ｂの周部に固定する作業が煩雑になり、作業効率が低下して作業コストの増大を招くという問題があった。

すなわち、図８（ｂ）に示すような鉄骨梁補強構造１２において、鉄骨梁補強金具１４を鉄骨梁６の貫通孔６ｂの周部に固定する場合は、まず、鉄骨梁６を図８（ｂ）の左側が上になるように９０度回転させて寝かせ、鉄骨梁補強金具１４を貫通孔６ｂの周部に載置して、鉄骨梁補強金具１４の中心軸と貫通孔６ｂの中心軸が正確に一致するように位置決めを行い、この状態で鉄骨梁補強金具１４のフランジ部１４ｂの外周部とウェブ部６ａの側面を数か所溶接する作業を行い、次に、鉄骨梁６を図８（ｂ）の右側が上になるように、鉄骨梁６を持ち上げて１８０度回転させて裏返し、鉄骨梁補強金具１４の外周面１４ａと鉄骨梁６の貫通孔６ｂの内周面を溶接する作業を行っていた。

このように、鉄骨梁６の貫通孔６ｂに鉄骨梁補強金具１４を固定するためには、非常に重量の大きい鉄骨梁６を持ち上げて１８０度回転させて裏返し、そのウェブ部６の両側から溶接作業を行う必要があるため、その作業は非常に煩雑なものとなり、その分作業の効率が低下し、作業のコストが増大するという問題があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、鉄骨梁に形成する貫通孔の大きさを共通化することができると共に、位置決めや溶接の作業効率を向上させ、作業コストを低減することができる鉄骨梁補強金具、及びこれを用いた鉄骨梁補強構造を提供することを課題とするものである。

本発明による鉄骨梁補強金具は、上記課題を解決するために、
鉄骨梁のウェブ部を厚さ方向に貫通する貫通孔が形成された、前記鉄骨梁を補強する鉄骨梁補強金具であって、
前記鉄骨梁補強金具は、前記鉄骨梁の前記貫通孔と略同一の中心軸を有する環状に形成された本体部を備え、
前記本体部の中心部には、前記本体部を軸線方向に貫通する、前記貫通孔より小さな径の中心孔が形成され、
前記本体部の軸線方向の一方の端面には、前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面と略平行、かつ前記ウェブ部の側面と接触する接触端面が形成され、
前記接触端面の外形は、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状より大きく形成され、
前記本体部の前記接触端面には、前記接触端面から軸線方向に突出する突出部が形成され、
前記突出部の外周面の断面形状は、前記接触端面の近傍においては、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状と略同一に形成されると共に、軸線方向の前記接触端面と反対側の端部においては、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状より小さく形成され、
前記鉄骨梁補強金具は、前記本体部の前記接触端面の、前記突出部より前記本体部の軸線方向に対して直角な半径方向の外側の部分が、前記ウェブ部の側面に沿って接触するように、前記本体部が前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面よりも前記貫通孔の軸線方向外側に配置されると共に、
前記ウェブ部の前記貫通孔の軸線方向の片側から、前記鉄骨梁補強金具の前記本体部の外周面の周部に沿って、全周に亘って、前記ウェブ部の前記軸線方向の片側の側面に溶接することにより、前記鉄骨梁と一体的に固定されるよう構成された
ことを特徴とするものである。

また、本発明による鉄骨梁補強金具は、
前記本体部の外周面は、外径が前記接触端面に向かうにつれて徐々に縮径するテーパ状に傾斜した断面形状を有する円筒状に形成された
ことを特徴とするものである。

また、本発明による鉄骨梁補強金具は、
前記本体部の外周面に、溶接目安部が前記外周面の周部に全周に亘って形成された
ことを特徴とするものである。
また、本発明による鉄骨梁補強金具は、
前記突出部は、前記本体部の前記中心孔の周縁部に沿ってその全周に亘り連続して形成された
ことを特徴とするものである。
また、本発明による鉄骨梁補強金具は、
前記突出部は、前記本体部の前記中心孔の周縁部に沿って断続的に形成された
ことを特徴とするものである。

また、本発明による鉄骨梁補強金具は、
前記突出部の軸線方向の厚さ寸法は、前記鉄骨梁の前記ウェブ部の厚さ寸法と同一、又は、前記ウェブ部の厚さ寸法より少なくとも短く形成された
ことを特徴とするものである。

また、本発明による鉄骨梁補強構造は、
鉄骨梁のウェブ部を厚さ方向に貫通する貫通孔が形成された、前記鉄骨梁を補強する鉄骨梁補強金具を用いた鉄骨梁補強構造であって、
前記鉄骨梁補強金具は、前記鉄骨梁の前記貫通孔と略同一の中心軸を有する環状に形成された本体部を備え、
前記本体部の中心部には、前記本体部を軸線方向に貫通する、前記貫通孔より小さな径の中心孔が形成され、
前記本体部の軸線方向の一方の端面には、前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面と略平行、かつ前記ウェブ部の側面と接触する接触端面が形成され、
前記接触端面の外形は、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状より大きく形成され、
前記本体部の前記接触端面には、前記接触端面から軸線方向に突出する突出部が形成され、
前記突出部の外周面の断面形状は、前記接触端面の近傍においては、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状と略同一に形成されると共に、軸線方向の前記接触端面と反対側の端部においては、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状より小さく形成され、
前記鉄骨梁補強金具は、前記本体部の前記接触端面の、前記突出部より前記本体部の軸線方向に対して直角な半径方向の外側の部分が、前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面に沿って接触し、前記突出部が前記鉄骨梁の前記貫通孔に嵌合するように、前記本体部が前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面よりも前記貫通孔の軸線方向外側に配置されると共に、
前記ウェブ部の前記貫通孔の軸線方向の片側から、前記鉄骨梁補強金具の前記本体部の外周面の周部に沿って、全周に亘って、前記ウェブ部の前記軸線方向の片側の側面に溶接することにより、前記鉄骨梁と一体的に固定された
ことを特徴とするものである。

また、本発明による鉄骨梁補強構造は、
前記鉄骨梁補強金具が固定された前記ウェブ部の側面と同じ側面に、前記鉄骨梁の前記ウェブ部の上下両端部に形成されたフランジ部の近傍であって、かつ、前記フランジ部に沿うように棒状補強金具が固定された
ことを特徴とするものである。

このような本発明の鉄骨梁補強金具によれば、
鉄骨梁のウェブ部を厚さ方向に貫通する貫通孔が形成された、前記鉄骨梁を補強する鉄骨梁補強金具であって、
前記鉄骨梁補強金具は、前記鉄骨梁の前記貫通孔と略同一の中心軸を有する環状に形成された本体部を備え、
前記本体部の中心部には、前記本体部を軸線方向に貫通する、前記貫通孔より小さな径の中心孔が形成され、
前記本体部の軸線方向の一方の端面には、前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面と略平行、かつ前記ウェブ部の側面と接触する接触端面が形成され、
前記接触端面の外形は、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状より大きく形成され、
前記本体部の前記接触端面には、前記接触端面から軸線方向に突出する突出部が形成され、
前記突出部の外周面の断面形状は、前記接触端面の近傍においては、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状と略同一に形成されると共に、軸線方向の前記接触端面と反対側の端部においては、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状より小さく形成され、
前記鉄骨梁補強金具は、前記本体部の前記接触端面の、前記突出部より前記本体部の軸線方向に対して直角な半径方向の外側の部分が、前記ウェブ部の側面に沿って接触するように、前記本体部が前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面よりも前記貫通孔の軸線方向外側に配置されると共に、
前記ウェブ部の前記貫通孔の軸線方向の片側から、前記鉄骨梁補強金具の前記本体部の外周面の周部に沿って、全周に亘って、前記ウェブ部の前記軸線方向の片側の側面に溶接することにより、前記鉄骨梁と一体的に固定されるよう構成されたことにより、
鉄骨梁に形成する貫通孔の大きさを共通化することができると共に、位置決めや溶接の作業効率を向上させ、作業コストを低減することができる。

また、このような本発明の鉄骨梁補強構造によれば、
鉄骨梁のウェブ部を厚さ方向に貫通する貫通孔が形成された、前記鉄骨梁を補強する鉄骨梁補強金具を用いた鉄骨梁補強構造であって、
前記鉄骨梁補強金具は、前記鉄骨梁の前記貫通孔と略同一の中心軸を有する環状に形成された本体部を備え、
前記本体部の中心部には、前記本体部を軸線方向に貫通する、前記貫通孔より小さな径の中心孔が形成され、
前記本体部の軸線方向の一方の端面には、前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面と略平行、かつ前記ウェブ部の側面と接触する接触端面が形成され、
前記接触端面の外形は、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状より大きく形成され、
前記本体部の前記接触端面には、前記接触端面から軸線方向に突出する突出部が形成され、
前記突出部の外周面の断面形状は、前記接触端面の近傍においては、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状と略同一に形成されると共に、軸線方向の前記接触端面と反対側の端部においては、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状より小さく形成され、
前記鉄骨梁補強金具は、前記本体部の前記接触端面の、前記突出部より前記本体部の軸線方向に対して直角な半径方向の外側の部分が、前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面に沿って接触し、前記突出部が前記鉄骨梁の前記貫通孔に嵌合するように、前記本体部が前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面よりも前記貫通孔の軸線方向外側に配置されると共に、
前記ウェブ部の前記貫通孔の軸線方向の片側から、前記鉄骨梁補強金具の前記本体部の外周面の周部に沿って、全周に亘って、前記ウェブ部の前記軸線方向の片側の側面に溶接することにより、前記鉄骨梁と一体的に固定されたことにより、
鉄骨梁に形成する貫通孔の大きさを共通化することができると共に、位置決めや溶接の作業効率を向上させ、作業コストを低減することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強金具２４を用いた、鉄骨梁補強構造２２を示す図であり、図１（ａ）はその正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視拡大断面図である。 図１（ｂ）の鉄骨梁６と鉄骨梁補強金具２４の接合部の周辺を拡大して示す拡大断面図である。 図１に示す鉄骨梁補強金具２４の突出部２８の傾斜部２８ａの、他の形態の傾斜部２８ａが設けられた鉄骨梁補強金具２４を示す拡大断面図である。 図１に示す鉄骨梁補強金具２４の本体部２６の外周面２６ａの、他の形態の外周面２６ａが設けられた鉄骨梁補強金具２４を示す拡大断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る鉄骨梁補強金具３４を用いた、鉄骨梁補強構造３２を示す図であり、図５（ａ）はその断面図であり、図５（ｂ）は鉄骨梁６と鉄骨梁補強金具３４の接合部の周辺を拡大して示す拡大断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る鉄骨梁補強金具４４を用いた、鉄骨梁補強構造４２を示す図であり、図６（ａ）はその正面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線矢視拡大断面図である。 従来の鉄骨梁補強金具４を用いた、従来の鉄骨梁補強構造２を示す図であり、図７（ａ）はその正面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ線矢視拡大断面図である。 従来の鉄骨梁補強金具１４を用いた、従来の鉄骨梁補強構造１２を示す図であり、図８（ａ）はその正面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＤ−Ｄ線矢視拡大断面図である。

以下、本発明に係る鉄骨梁補強金具、及びこれを用いた鉄骨梁補強構造を実施するための形態について、図面に基づいて具体的に説明する。

図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強金具２４、及びこれを用いた鉄骨梁補強構造２２について説明するために参照する図である。なお、図７及び図８に示した従来の鉄骨梁補強金具４，１４、及びこれを用いた従来の鉄骨梁補強構造２，１２と同様の部分については、一部を除き同じ符号を付して説明するものとする。

本実施の形態に係る鉄骨梁補強構造２２は、図１に示すように、建築構造物の一部を構成する鉄骨梁６と、この鉄骨梁６のウェブ部６ａに形成された、ウェブ部６ａを厚さ方向に貫通する断面が円形の貫通孔６ｂの周部に固定された円環状の鉄骨梁補強金具２４を備えている。

鉄骨梁補強金具２４は、図１に示すように、鉄骨梁６の貫通孔６ｂと略同一の中心軸を有する円環状に形成された本体部２６と、この本体部２６の軸線方向の一方の端面（図１（ｂ）中左端面）から突出するように形成された突出部２８を備えている。

鉄骨梁補強金具２４の本体部２６は、図１（ｂ）に示すように、その外周部に、その外径が鉄骨梁６の貫通孔６ｂの内径より大きな円筒状の外周面２６ａが形成され、その中心部に、本体部２６を軸線方向（図中左右方向）に貫通する断面が円形の中心孔２６ｂが形成され、この中心孔２６ｂは、その内径が鉄骨梁６の貫通孔６ｂの内径より小さくなるように形成されている。

そして、図２に示すように、鉄骨梁補強金具２４の本体部２６の軸線方向（図中左右方向）の一方の端面（図中左側の端面）には、鉄骨梁６のウェブ部６ａの側面と略並行な接触端面２６ｃが形成されている。

これにより、鉄骨梁補強金具２４の接触端面２６ｃは、図２に示すように、その外形が鉄骨梁６の貫通孔６ｂの断面形状より大きくなるように形成されている。

鉄骨梁補強金具２４の突出部２８は、図２に示すように、本体部２６の接触端面２６ｃの最も中心軸寄りの部分、すなわち本体部２６の中心孔２６ｂの周縁部から、軸線方向（図中左側）に突出するように形成されている。

突出部２８の外周面は、図２に示すように、接触端面２６ｃの近傍においては、その外径が鉄骨梁６の貫通孔６ｂの内径と略同一に形成されている。そして、突出部２８の外周面には、その軸線方向（図中左方向）の途中の位置から軸線方向の接触端面２６ｃと反対側の端部(図中左端部）に向かうにつれて、その外径が徐々に縮径するような、テーパ状に傾斜した断面形状の傾斜部２８ａが形成されている。

そして、突出部２８の中心部には、図２に示すように、本体部２６の中心孔２６ｂと略同一の径の中心孔２８ｂが形成され、突出部２８の傾斜部２８ａは、その軸線方向の接触端面２６ｃと反対側の端部(図中左端部）においてその外径が、中心孔２８ｂの内径と略同一になるように形成されている。

これにより、鉄骨梁補強金具２４の突出部２８は、図２に示すように、その外周面の軸線方向に垂直な断面形状が、軸線方向の接触端面２６ｃの近傍においては、鉄骨梁６の貫通孔６ｂの断面形状と略同一に形成されると共に、軸線方向の接触端面２６ｃと反対側の端部においては、鉄骨梁６の貫通孔６ｂの断面形状より小さくなるように形成されている。

また、図２に示すように、鉄骨梁補強金具２４の突出部２８の軸線方向（図中左右方向）の厚さ寸法は、鉄骨梁６のウェブ部６ａの厚さ寸法より小さくなるように形成されている。

このような鉄骨梁補強金具２４が、図１（ｂ）及び図２に示すように、その接触端面２６ｃが鉄骨梁６のウェブ部６ａの側面に接触すると共に、その突出部２８の外周面が鉄骨梁６の貫通孔６ｂの内周面に対向するように嵌合するように、鉄骨梁６の貫通孔６ｂの周部に配置されている。

そして、鉄骨梁補強金具２４は、図１（ｂ）に示すように、鉄骨梁補強金具２４の外周面２６ａと鉄骨梁６のウェブ部６ａの一方の側面（図中右側面）を、外周面２６ａの周部に沿って設けられた溶接部Ｗにおいて、全周に亘って溶接することにより、鉄骨梁６と一体的に固定されている。

このような鉄骨梁補強金具２４、及びこれを用いた鉄骨梁補強構造２２によれば、建築構造物の鉄骨梁６のウェブ部６ａに複数の貫通孔６ｂが形成されるような場合であっても、複数の貫通孔６ｂの大きさを予め共通化して形成することができる。

すなわち、鉄骨梁６に形成された貫通孔６ｂの位置や数によって、より大きな補強強度を必要とされる場合であっても、鉄骨梁補強金具２４の本体部２６の外径や厚さを大きくすればよく、鉄骨梁補強金具２４の大きさや形状によって貫通孔６ｂの内径を変更する必要がないため、貫通孔６ｂの大きさを予め決定し共通化しておくことができるようになっている。

また、このような鉄骨梁補強構造２２、及びこれに用いられる鉄骨梁補強金具２４によれば、鉄骨梁補強金具２４を鉄骨梁６の貫通孔６ｂの周部に固定する作業が簡略化されるため、作業効率が向上され、作業コストを低減することができる。

すなわち、図１（ｂ）に示すような鉄骨梁補強構造２２において、鉄骨梁補強金具２４を鉄骨梁６の貫通孔６ｂの周部に固定する場合は、鉄骨梁６を図の右側が上になるように９０度回転させて寝かせ、鉄骨梁補強金具２４を貫通孔６ｂの周部に載置し、この状態で鉄骨梁補強金具２４の本体部２６の外周面２６ａと鉄骨梁６のウェブ部６ａを溶接する作業を行う。

このとき、鉄骨梁補強金具２４の突出部２８が鉄骨梁６の貫通孔６ｂに嵌合することにより、鉄骨梁補強金具２４の中心軸と貫通孔６ｂの中心軸が正確に一致するようになっており、鉄骨梁補強金具２４の位置決めを容易に行うことができるようになっている。

すなわち、鉄骨梁補強金具２４の突出部２８の外周面の、軸線方向の接触端面２６ｃと反対側の端部の断面形状が、鉄骨梁６の貫通孔６ｂの断面形状より小さく形成されていることにより、鉄骨梁補強金具２４の突出部２８を鉄骨梁６の貫通孔６ｂに入れ易くなっている。

そして、鉄骨梁補強金具２４の突出部２８の外周面の、接触端面２６ｃの近傍の断面形状が、鉄骨梁６の貫通孔６ｂの断面形状と略同一に形成されていることにより、鉄骨梁補強金具２４の中心軸と貫通孔６ｂの中心軸が正確に一致するようになっている。

このように、鉄骨梁補強金具２４を鉄骨梁６の貫通孔６ｂの周部に固定する作業において、鉄骨梁６を持ち上げて１８０度回転させて裏返す必要がなく、また、容易に位置決めを行うことができるため、位置決めや溶接の作業が簡略されて、その分作業効率が向上し、作業コストを低減することができる。

このように、本実施の形態に係る鉄骨梁補強金具２４、及びこれを用いた鉄骨梁補強構造２２によれば、鉄骨梁に形成する貫通孔の大きさを共通化することができると共に、位置決めや溶接の作業効率を向上させ、作業コストを低減することができる。

図３は、前記第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強金具２４、及びこれを用いた鉄骨梁補強構造２２の、鉄骨梁補強金具２４の突出部２８の傾斜部２８ａの形態について、他の形態の傾斜部２８ａについて説明するために参照する図である。

図３（ａ）においては、鉄骨梁補強金具２４の突出部２８の外周面には、その外径が接触端面２６ｃの近傍から本体部２６の接触端面２６ｃに向かうにつれて徐々に縮径し、接触端面２６ｃと反対側の端部では、鉄骨梁補強金具２４の中心孔２８ｂの内径よりわずかに大きくなるような、線形テーパ状の傾斜部２８ａが形成されている。

また、図３（ｂ）においては、鉄骨梁補強金具２４の突出部２８の外周面は、接触端面２６ｃの近傍においては、その外径が鉄骨梁６の貫通孔６ｂの内径と略同一に形成されている。そして、突出部２８の外周面には、その軸線方向（図中左方向）の途中の位置から本体部２６の接触端面２６ｃに向かうにつれて、その外径が徐々に縮径し、接触端面２６ｃと反対側の端部では、その外径が鉄骨梁補強金具２４の中心孔２８ｂの内径よりわずかに大きくなるような、線形テーパ状の傾斜部２８ａが形成されている。

また、図３（ｃ）においては、鉄骨梁補強金具２４の突出部２８の外周面には、その外径が接触端面２６ｃの近傍から本体部２６の接触端面２６ｃに向かうにつれて、断面形状が４分の１円弧を描くように縮径し、接触端面２６ｃと反対側の端部では、鉄骨梁補強金具２４の中心孔２８ｂの内径よりわずかに大きくなるような、曲線テーパ状の傾斜部２８ａが形成されている。

その他の構成は、前記第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強金具２４と同様であるため、このような形態の傾斜部２８ａが形成された鉄骨梁補強金具２４を用いた鉄骨梁補強構造２２であっても、鉄骨梁に形成する貫通孔の大きさを共通化することができると共に、位置決めや溶接の作業効率を向上させ、作業コストを低減することができる。

図４は、前記第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強金具２４、及びこれを用いた鉄骨梁補強構造２２の、鉄骨梁補強金具２４の外周面２６ａの形態について、他の形態の外周面２６ａについて説明するために参照する図である。

図４（ａ）においては、鉄骨梁補強金具２４の外周面２６ａは、外径が本体部２６の接触端面２６ｃに向かうにつれて徐々に縮径するような、テーパ状に傾斜した断面形状を有する円筒状に形成されている。

また、図４（ｂ）においては、鉄骨梁補強金具２４の外周面２６ａは、軸線方向（図中左右方向）の略中央位置に段差部２６ｄ（溶接目安部）が形成され、この段差部２６ｄの軸線方向の接触端面２６ｃ側（図中左側）の部分では、その外径がわずかに小さくなるように形成されている。そして、この段差部２６ｄは、外周面２６ａの周部に全周に亘って連続して形成されている。

また、図４（ｃ）においては、鉄骨梁補強金具２４の本体部２６の外周面２６ａは、軸線方向（図中左右方向）の略中央位置に、外周面２６ａから中心軸方向へ向けて略Ｕ字状に凹んだ溝部２６ｅ（溶接目安部）が形成され、この溝部２６ｅが、外周面２６ａの周部に全周に亘って形成されている。

その他の構成は、前記第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強金具２４と同様であるため、このような形態の外周面２６ａが形成された鉄骨梁補強金具２４を用いた鉄骨梁補強構造２２であっても、鉄骨梁に形成する貫通孔の大きさを共通化することができると共に、溶接の作業効率を向上させ、作業コストを低減することができる。

また、このような形態の外周面２６ａを有する鉄骨梁補強金具２４を用いることによって、鉄骨梁補強金具２４を鉄骨梁６の貫通孔６ｂの周部に固定する溶接作業の効率をより向上させることができる。

すなわち、図４（ａ）に示すような外周面２６ａを有する鉄骨梁補強金具２４においては、図１に示すような鉄骨梁補強金具２４と比べて、鉄骨梁６のウェブ部６ａの側面と外周面２６ａとの角度（開先角度）が小さくなるため、その分溶接量が少なくなり、溶接時の熱による溶接部の変形も少なくなるようになっている。

そして、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すような外周面２６ａを有する鉄骨梁補強金具２４においては、鉄骨梁補強金具２４を鉄骨梁６に溶接するときに、段差部２６ｄや溝部２６ｅの位置を、必要な溶接のど厚の目安にして溶接することができるようになっている。

図５は、本発明の第２の実施の形態に係る鉄骨梁補強金具３４、及びこれを用いた鉄骨梁補強構造３２について説明するために参照する図である。

本実施の形態に係る鉄骨梁補強構造３２は、前記第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強構造２２における鉄骨梁補強金具２４の代わりに、図５に示すような２つの鉄骨梁補強金具３４，３４を備える点において、前記第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強構造２２とはその構成が異なるものである。

２つの鉄骨梁補強金具３４はそれぞれが、図５（ｂ）に示すように、その突出部３８の軸線方向（図中左右方向）の厚さ寸法ｔが、鉄骨梁６のウェブ部６ａの厚さ寸法Ｔの２分の１より小さくなるように形成されている。

そのため、このような鉄骨梁補強金具３４を、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、鉄骨梁６の貫通孔６ｂの両端部にそれぞれ配置することができるようになっており、それぞれの鉄骨梁補強金具３４の突出部３８が、お互いに接触して干渉することなく、鉄骨梁６の貫通孔６ｂに左右両端部から嵌合するように配置することができるようになっている。

そして、２つの鉄骨梁補強金具３４，３４は、図５（ａ）に示すように、それぞれの鉄骨梁補強金具３４の外周面と鉄骨梁６のウェブ部６ａの一方の側面を、本体部２６の外周面に沿って設けられた溶接部Ｗにおいて、全周に亘って溶接することにより、鉄骨梁６と一体的に固定されている。

その他の構成は、前記第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強金具２４と同様であるため、このような鉄骨梁補強金具３４を用いた鉄骨梁補強構造３２であっても、鉄骨梁に形成する貫通孔の大きさを共通化することができると共に、溶接の作業効率を向上させ、作業コストを低減することができる。

また、本実施の形態に係る鉄骨梁補強金具３４、及びこれを用いた鉄骨梁補強構造３２によれば、鉄骨梁補強金具３４を２つ用いることにより、１つの鉄骨梁補強金具３４では得られる補強強度が不足してしまうような場合であっても、鉄骨梁補強金具３４の大きさや形状を変更することなく、より大きな補強強度を容易に得ることができる。

図６は、本発明の第３の実施の形態に係る鉄骨梁補強金具２４、及びこれを用いた鉄骨梁補強構造４２について説明するために参照する図である。

本実施の形態に係る鉄骨梁補強構造４２は、前記第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強構造２２における鉄骨梁補強金具２４に加えて、図６に示すような、２つの棒状補強金具４４が設けられている点において、前記第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強構造２２とはその構成が異なるものである。

棒状補強金具４４は、図６（ａ）に示すように、図中左右方向に細長く伸びる棒状の部材であって、２つの棒状補強金具４４が、図６（ｂ）に示すように、鉄骨梁補強金具２４が溶接されている鉄骨梁６のウェブ部６ａの側面と同じ側面（図中右側面）の、鉄骨梁６の貫通孔６ｂから上下それぞれに所定の間隔を置いた位置に、図６（ａ）に示すように、鉄骨梁６のウェブ部６ａの上下両端部に形成されたフランジ部６ｃの近傍であって、かつ、フランジ部６ｃに沿って図中左右方向に伸びるように配置されている。

そして、図６（ｂ）に示すように、棒状補強金具４４は、その長さ方向（図の紙面と垂直方向）の辺部に沿って設けられた溶接部ｗにおいて溶接することにより、鉄骨梁６と一体的に固定されている。

その他の構成は、前記第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強構造２２と同様であり、このような鉄骨梁補強金具２４を用いた鉄骨梁補強構造４２によっても、鉄骨梁に形成する貫通孔の大きさを共通化することができると共に、溶接の作業効率を向上させ、作業コストを低減することができる。

また、本実施の形態に係る鉄骨梁補強金具２４、及びこれを用いた鉄骨梁補強構造４２によれば、鉄骨梁補強金具２４では得られる補強強度が不足してしまうような場合であっても、２つの棒状補強金具４４を用いることにより、鉄骨梁補強金具２４の大きさや形状を変更することなく、より大きな補強強度を容易に得ることができる。

なお、本発明は、前記第１ないし第３の実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を達成することができる範囲内であれば、種々の変更が可能である。

例えば、前記第１ないし第３の実施の形態に係る鉄骨梁補強構造２２，３２，４２においては、鉄骨梁６のウェブ部６ａに形成された貫通孔６ｂは、その断面形状が円形に形成されていたが、貫通孔６ｂの断面形状は円形に限定されず、例えば、四角形や八角形等の円形以外の断面形状の貫通孔６ｂが形成されていてもよい。

また、前記第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強構造２２においては、鉄骨梁補強金具２４の突出部２８は、本体部２６の中心孔２６ｂの周縁部に沿ってその全周に亘って形成されたような円筒状又は円環状に形成されていたが、鉄骨梁補強金具２４の突出部２８は、中心孔２６ｂの周縁部に沿って、断続的に形成されるようになっていてもよい。

また、前記第１の実施の形態に係る鉄骨梁補強構造２２おいては、鉄骨梁補強金具２４の軸線方向の接触端面２６ｃと反対側の端面は平坦に形成されていたが、接触端面２６ｃと反対側の端面は平坦に形成されていなくてもよい。

２ 鉄骨梁補強構造
４ 鉄骨梁補強金具
４ａ 外周面
４ｂ 中心孔
６ 鉄骨梁
６ａ ウェブ部
６ｂ 貫通孔
６ｃ フランジ部
１２ 鉄骨梁補強構造
１４ 鉄骨梁補強金具
１４ａ 外周面
１４ｂ フランジ部
１４ｃ 中心孔
２２ 鉄骨梁補強構造
２４ 鉄骨梁補強金具
２６ 本体部
２６ａ 外周面
２６ｂ 中心孔
２６ｃ 接触端面
２６ｄ 段差部
２６ｅ 溝部
２８ 突出部
２８ａ 傾斜部
２８ｂ 中心孔
３２ 鉄骨梁補強構造
３４ 鉄骨梁補強金具
３８ 突出部
４２ 鉄骨梁補強構造
４４ 棒状補強金具
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ 溶接部

Claims (10)

1. 鉄骨梁のウェブ部を厚さ方向に貫通する貫通孔が形成された、前記鉄骨梁を補強する鉄骨梁補強金具であって、
   前記鉄骨梁補強金具は、前記鉄骨梁の前記貫通孔と略同一の中心軸を有する環状に形成された本体部を備え、
   前記本体部の中心部には、前記本体部を軸線方向に貫通する、前記貫通孔より小さな径の中心孔が形成され、
   前記本体部の軸線方向の一方の端面には、前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面と略平行、かつ前記ウェブ部の側面と接触する接触端面が形成され、
   前記接触端面の外形は、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状より大きく形成され、
   前記本体部の前記接触端面には、前記接触端面から軸線方向に突出する突出部が形成され、
   前記突出部の外周面の断面形状は、前記接触端面の近傍においては、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状と略同一に形成されると共に、軸線方向の前記接触端面と反対側の端部においては、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状より小さく形成され、
   前記鉄骨梁補強金具は、前記本体部の前記接触端面の、前記突出部より前記本体部の軸線方向に対して直角な半径方向の外側の部分が、前記ウェブ部の側面に沿って接触するように、前記本体部が前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面よりも前記貫通孔の軸線方向外側に配置されると共に、
   前記ウェブ部の前記貫通孔の軸線方向の片側から、前記鉄骨梁補強金具の前記本体部の外周面の周部に沿って、全周に亘って、前記ウェブ部の前記軸線方向の片側の側面に溶接することにより、前記鉄骨梁と一体的に固定されるよう構成された
   ことを特徴とする鉄骨梁補強金具。
2. 前記本体部の外周面は、外径が前記接触端面に向かうにつれて徐々に縮径するテーパ状に傾斜した断面形状を有する円筒状に形成された
   ことを特徴とする請求項１に記載の鉄骨梁補強金具。
3. 前記本体部の外周面に、溶接目安部が前記外周面の周部に全周に亘って形成された
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄骨梁補強金具。
4. 前記突出部は、前記本体部の前記中心孔の周縁部に沿ってその全周に亘り連続して形成された
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鉄骨梁補強金具。
5. 前記突出部は、前記本体部の前記中心孔の周縁部に沿って断続的に形成された
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鉄骨梁補強金具。
6. 前記突出部の軸線方向の厚さ寸法は、前記鉄骨梁の前記ウェブ部の厚さ寸法と同一、又は、前記ウェブ部の厚さ寸法より少なくとも短く形成された
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の鉄骨梁補強金具。
7. 鉄骨梁のウェブ部を厚さ方向に貫通する貫通孔が形成された、前記鉄骨梁を補強する鉄骨梁補強金具を用いた鉄骨梁補強構造であって、
   前記鉄骨梁補強金具は、前記鉄骨梁の前記貫通孔と略同一の中心軸を有する環状に形成された本体部を備え、
   前記本体部の中心部には、前記本体部を軸線方向に貫通する、前記貫通孔より小さな径の中心孔が形成され、
   前記本体部の軸線方向の一方の端面には、前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面と略平行、かつ前記ウェブ部の側面と接触する接触端面が形成され、
   前記接触端面の外形は、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状より大きく形成され、
   前記本体部の前記接触端面には、前記接触端面から軸線方向に突出する突出部が形成され、
   前記突出部の外周面の断面形状は、前記接触端面の近傍においては、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状と略同一に形成されると共に、軸線方向の前記接触端面と反対側の端部においては、前記鉄骨梁の前記貫通孔の断面形状より小さく形成され、
   前記鉄骨梁補強金具は、前記本体部の前記接触端面の、前記突出部より前記本体部の軸線方向に対して直角な半径方向の外側の部分が、前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面に沿って接触し、前記突出部が前記鉄骨梁の前記貫通孔に嵌合するように、前記本体部が前記鉄骨梁の前記ウェブ部の側面よりも前記貫通孔の軸線方向外側に配置されると共に、
   前記ウェブ部の前記貫通孔の軸線方向の片側から、前記鉄骨梁補強金具の前記本体部の外周面の周部に沿って、全周に亘って、前記ウェブ部の前記軸線方向の片側の側面に溶接することにより、前記鉄骨梁と一体的に固定された
   ことを特徴とする鉄骨梁補強構造。
8. 前記突出部は、前記本体部の前記中心孔の周縁部に沿ってその全周に亘り連続して形成された
   ことを特徴とする請求項７に記載の鉄骨梁補強構造。
9. 前記突出部は、前記本体部の前記中心孔の周縁部に沿って断続的に形成された
   ことを特徴とする請求項７に記載の鉄骨梁補強構造。
10. 前記鉄骨梁補強金具が固定された前記ウェブ部の側面と同じ側面に、前記鉄骨梁の前記ウェブ部の上下両端部に形成されたフランジ部の近傍であって、かつ、前記フランジ部に沿うように棒状補強金具が固定された
    ことを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の鉄骨梁補強構造。

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