JP6929593B2 - Reinforced structure - Google Patents
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Description
本発明は、梁補強金具に関する。 The present invention relates to a beam reinforcing metal fitting.
Ｈ形鋼やＩ形鋼などは、建築構造物の梁として広く用いられているが、このような梁においては、建築構造物内部に設けられた配管を通すための貫通孔を形成する場合がある。その際、貫通孔を形成したことによる強度の低下を防ぐために、貫通孔に補強用の金具を取り付けることが多く、一般に梁補強金具は溶接により取り付けられることが多い。 H-beams and I-beams are widely used as beams in building structures, but such beams may form through holes for passing pipes provided inside the building structures. be. At that time, in order to prevent a decrease in strength due to the formation of the through hole, a metal fitting for reinforcement is often attached to the through hole, and generally, the beam reinforcing metal fitting is often attached by welding.
上記のような梁補強金具として、例えば、貫通孔の直径とほぼ同径の中央開口を形成した、外周縁が円形である円環状の補強金属板が用いられている。 As the beam reinforcing metal fitting as described above, for example, an annular reinforcing metal plate having a circular outer peripheral edge and having a central opening having a diameter substantially the same as the diameter of the through hole is used.
ところが、この外周縁を円形とした梁補強金具では、単に貫通孔周囲の肉厚を増す働きをもつだけであって、梁にかかるせん断応力に対抗する力が不十分であるという問題がある。このような問題を解決するため、外周縁を多角形とした梁補強金具が下記特許文献１で提案されている。下記特許文献１によれば、せん断応力の方向に直交するように、斜辺部位が直線の辺部分として存在するので、このような直交辺部分をもたない円環状の補強金属板に比べて、鉄骨梁のせん断応力に対する対抗力が向上する、とされている。
However, the beam reinforcing metal fitting having a circular outer peripheral edge merely has a function of increasing the wall thickness around the through hole, and has a problem that the force against the shear stress applied to the beam is insufficient. In order to solve such a problem, a beam reinforcing metal fitting having a polygonal outer peripheral edge is proposed in
しかしながら、上記特許文献１の梁補強金具では次のような問題があった。すなわち、多角形の梁補強金具９０の外周縁のうちフランジ１ｂ側に位置する一辺Ｘ（図７参照）を、鉄骨梁１のフランジ１ｂに対して略平行に配置した場合では、フランジ１ｂ側に位置する一辺Ｘに対して、作業者による溶接棒の挿入がしづらく、溶接が困難となるおそれがあった。
However, the beam reinforcing metal fitting of
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶接作業性を向上させることができる梁補強金具を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a beam reinforcing metal fitting capable of improving welding workability.
上記課題を解決するために本発明に係る梁補強金具は、鉄骨梁に形成された貫通孔の周囲に設けられる梁補強金具であって、前記貫通孔に対応する開口が形成されると共に、その外形が多角形状を呈し、前記多角形のいずれか１つの頂点が前記鉄骨梁のフランジ側に向くように設置される。 The beam reinforcing metal fitting according to the present invention in order to solve the above problems is a beam reinforcing metal fitting provided around a through hole formed in a steel frame beam, and an opening corresponding to the through hole is formed and the beam reinforcing metal fitting is formed. The outer shape has a polygonal shape, and the apex of any one of the polygons is installed so as to face the flange side of the steel beam.
本発明によれば、梁補強金具の外形が多角形となっているので、作業者が梁補強金具の外周を、作業者が溶接棒を使用して溶接するときに、直線部内で一定の距離を保ちながら溶接できる。このため、円形の梁補強金具の場合と比較して溶接し易くすることができる。また本発明では、多角形のいずれか１つの頂点を鉄骨梁のフランジ側に向くように梁補強金具を設置しているので、当該頂点周辺（頂点を含む多角形の辺）を溶接する際に、作業者が溶接棒を斜めに挿入し易くなる。これにより、例えば多角形の一辺を、鉄骨梁のフランジに対して略平行にして配置した梁補強金具の構成と比較して、容易に梁補強金具の外周を溶接することができる。 According to the present invention, since the outer shape of the beam reinforcing metal fitting is polygonal, when the worker welds the outer circumference of the beam reinforcing metal fitting using a welding rod, a certain distance within the straight line portion. Can be welded while maintaining. Therefore, it is possible to facilitate welding as compared with the case of the circular beam reinforcing metal fitting. Further, in the present invention, since the beam reinforcing metal fittings are installed so that one of the vertices of the polygon faces the flange side of the steel beam, when welding the periphery of the apex (the side of the polygon including the apex). , It becomes easier for the operator to insert the welding rod at an angle. Thereby, for example, the outer circumference of the beam reinforcing metal fitting can be easily welded as compared with the configuration of the beam reinforcing metal fitting in which one side of the polygon is arranged substantially parallel to the flange of the steel frame beam.
また本発明に係る梁補強金具では、前記多角形は、その角数が４の倍数であることが好ましく、また六角形であることも好ましい。 Further, in the beam reinforcing metal fitting according to the present invention, the polygonal shape is preferably a multiple of 4, and is also preferably a hexagonal shape.
このように梁補強金具の外形が形成されることにより、梁側の罫書きに合わせやすくすることができる。 By forming the outer shape of the beam reinforcing metal fitting in this way, it is possible to easily match the marking on the beam side.
また本発明に係る梁補強金具では、前記鉄骨梁のフランジと、前記頂点を含む前記梁補強金具の一辺とがなす角は、１０°以上４５°以下であることが好まく、より好ましくは２０〜３０°程度であることが好ましい。 Further, in the beam reinforcing metal fitting according to the present invention, the angle formed by the flange of the steel frame beam and one side of the beam reinforcing metal fitting including the apex is preferably 10 ° or more and 45 ° or less, more preferably 20. It is preferably about 30 °.
かかる構成によれば、作業者が多角形の頂点近傍を溶接する際に、作業者が溶接棒をより一層挿入し易くすることができる。その結果、溶接作業性をより一層向上させることができる。 According to such a configuration, when the operator welds the vicinity of the apex of the polygon, the operator can further easily insert the welding rod. As a result, welding workability can be further improved.
また本発明に係る梁補強金具は、鉄骨梁に形成された貫通孔周囲のウェブの両面に取り付けられていることも好ましい。 Further, it is also preferable that the beam reinforcing metal fitting according to the present invention is attached to both sides of the web around the through hole formed in the steel frame beam.
かかる構成によれば、梁補強金具をウェブの両面に取り付けることで、貫通孔の周囲を補強する補強効果を向上させることが可能となる。 According to such a configuration, by attaching the beam reinforcing metal fittings to both sides of the web, it is possible to improve the reinforcing effect of reinforcing the periphery of the through hole.
また本発明に係る梁補強金具は、複数の部材を組み合わせることにより構成されていることも好ましい。 Further, it is also preferable that the beam reinforcing metal fitting according to the present invention is configured by combining a plurality of members.
かかる構成によれば、複数の部材を組み合わせて梁補強金具を形成することができるので、梁補強金具を構成する部材の選択の自由度を向上させることができる。 According to such a configuration, since the beam reinforcing metal fitting can be formed by combining a plurality of members, the degree of freedom in selecting the member constituting the beam reinforcing metal fitting can be improved.
また本発明に係る梁補強金具は、前記鉄骨梁に固定されるフランジ部と、前記フランジ部より内側に設けられ、前記フランジ部が形成する面に対して立ち上がるように形成される立上部と、前記フランジ部と前記立上部との間を連接する連接部とを有し、前記フランジ部、前記連接部、及び前記立上部は一体成形され、前記フランジ部の厚さをｔ１、前記立上部の厚さをｔ３と定義したときに、（ｔ１−ｔ３）／ｔ１が０．３未満であることが好ましい。 Further, the beam reinforcing metal fitting according to the present invention includes a flange portion fixed to the steel frame beam, a rising portion provided inside the flange portion and formed so as to stand up against a surface formed by the flange portion. It has a connecting portion that connects between the flange portion and the rising portion, and the flange portion, the connecting portion, and the rising portion are integrally molded, and the thickness of the flange portion is t1, of the rising portion. When the thickness is defined as t3, (t1-t3) / t1 is preferably less than 0.3.
かかる構成によれば、梁補強金具を構成するフランジ部及び立上部の厚さが（ｔ１−ｔ３）／ｔ１が０．３未満の条件を満たすように厚み変化率が小さくなっているため、例えばフランジ部より厚い肉厚部を設けた梁補強金具と比較して、梁補強金具の重量を抑えることができる。その結果、梁補強金具の重量を抑えながら、貫通孔が形成された梁の強度を補強することができる。また、フランジ部、連接部及び立上部が一体成形されているので、例えば一体成形されていない梁補強金具においては、当該梁補強金具を構成する部材同士を連結するための溶接が必要となるが、本発明ではそのような溶接を必要としないので、溶接量を少なくすることができる。 According to such a configuration, the thickness change rate is small so that the thickness of the flange portion and the rising portion constituting the beam reinforcing metal fitting satisfy the condition that (t1-t3) / t1 is less than 0.3. The weight of the beam reinforcing metal fitting can be reduced as compared with the beam reinforcing metal fitting provided with a thick portion thicker than the flange portion. As a result, it is possible to reinforce the strength of the beam in which the through hole is formed while suppressing the weight of the beam reinforcing metal fitting. Further, since the flange portion, the connecting portion and the rising portion are integrally molded, for example, in the beam reinforcing metal fitting that is not integrally molded, welding for connecting the members constituting the beam reinforcing metal fitting is required. Since such welding is not required in the present invention, the amount of welding can be reduced.
また本発明に係る梁補強金具では、前記フランジ部、前記連接部、及び前記立上部は、前記貫通孔の周縁よりも外周側に設けられていることが好ましい。 Further, in the beam reinforcing metal fitting according to the present invention, it is preferable that the flange portion, the connecting portion, and the rising portion are provided on the outer peripheral side of the peripheral edge of the through hole.
かかる構成によれば、梁補強金具を構成するフランジ部、連接部及び立上部が梁に形成された貫通孔の周縁よりも外周側に設けられているので、貫通孔の周縁よりも内側に梁補強金具を配置した構成（例えば貫通孔内に梁補強金具の一部を嵌入した構成）と比較して、貫通孔の有効径（例えば配管等を貫通孔に通すために使用することが可能な領域）を大きく確保することができる。また、梁補強金具を貫通孔の周縁よりも外周側に設けると、梁補強金具を貫通孔の周縁よりも内周側に設けた場合と比較して、同じ有効径を確保するのに梁に設けた貫通孔の大きさを小さくすることができる。貫通孔の大きさを小さくすることができればその分貫通孔形成による鉄骨梁の強度の低下が抑えられるので、本発明では、梁補強金具を貫通孔の周縁よりも内周側に設けた場合と比較して、鉄骨梁を補強する補強効果を大きくすることができる。 According to such a configuration, since the flange portion, the connecting portion and the rising portion constituting the beam reinforcing metal fitting are provided on the outer peripheral side of the peripheral edge of the through hole formed in the beam, the beam is provided inside the peripheral edge of the through hole. It can be used to pass an effective diameter of the through hole (for example, a pipe or the like through the through hole) as compared with a configuration in which the reinforcing metal fitting is arranged (for example, a configuration in which a part of the beam reinforcing metal fitting is fitted in the through hole). A large area) can be secured. Further, when the beam reinforcing metal fitting is provided on the outer peripheral side of the peripheral edge of the through hole, the beam is provided with the same effective diameter as compared with the case where the beam reinforcing metal fitting is provided on the inner peripheral side of the peripheral edge of the through hole. The size of the provided through hole can be reduced. If the size of the through hole can be reduced, the decrease in the strength of the steel beam due to the formation of the through hole can be suppressed accordingly. Therefore, in the present invention, the beam reinforcing metal fitting is provided on the inner peripheral side of the peripheral edge of the through hole. In comparison, the reinforcing effect of reinforcing the steel beam can be increased.
また本発明に係る梁補強金具では、前記立上部が前記貫通孔内に嵌入した状態で、前記フランジ部が前記鉄骨梁に固定され、前記ｔ３が前記ｔ１よりも小さいことが好ましい。 Further, in the beam reinforcing metal fitting according to the present invention, it is preferable that the flange portion is fixed to the steel frame beam and the t3 is smaller than the t1 in a state where the rising portion is fitted into the through hole.
かかる構成によれば、梁に形成された貫通孔内に立上部を嵌入させて梁補強金具を取り付けることができるので、梁補強金具を貫通孔に取り付ける際に、位置合わせを容易にすることができる。また、貫通孔内に嵌入させた立上部の厚さｔ３がフランジ部の厚さｔ１よりも小さいので、例えば貫通孔内にフランジ部よりも厚い肉厚部を嵌入させた構成と比較して、有効径を大きく確保することができる。 According to this configuration, the rising portion can be fitted into the through hole formed in the beam to attach the beam reinforcing metal fitting, so that the alignment can be facilitated when the beam reinforcing metal fitting is attached to the through hole. can. Further, since the thickness t3 of the rising portion fitted in the through hole is smaller than the thickness t1 of the flange portion, as compared with a configuration in which a thick portion thicker than the flange portion is fitted in the through hole, for example, A large effective diameter can be secured.
また本発明に係る梁補強金具では、側面断面視における前記梁補強金具の内径に占める前記立上部の立ち上がる高さの割合は、約１０％以上４０％以下であることが好ましい。 Further, in the beam reinforcing metal fitting according to the present invention, the ratio of the rising height of the rising portion to the inner diameter of the beam reinforcing metal fitting in the side cross-sectional view is preferably about 10% or more and 40% or less.
フランジ部から立ち上がる立上部の高さが高いほど、貫通孔の周囲を補強する補強効果を向上させることができる一方、立上部の高さを高くし過ぎると、立上がり形成時に梁補強金具にひび割れが生じ破損するおそれがある。この構成によれば、上記のように立上部の立ち上がる高さの割合が規定されているので、梁補強金具の破損を防止しながら、貫通孔の周囲を補強する補強効果を向上させることができる。 The higher the height of the rising part that rises from the flange, the better the reinforcing effect that reinforces the circumference of the through hole. On the other hand, if the height of the rising part is too high, the beam reinforcing metal fittings will crack during the rise formation. It may occur and be damaged. According to this configuration, since the ratio of the rising height of the rising portion is defined as described above, it is possible to improve the reinforcing effect of reinforcing the periphery of the through hole while preventing damage to the beam reinforcing metal fittings. ..
本発明によれば、溶接作業性を向上させることができる梁補強金具を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a beam reinforcing metal fitting capable of improving welding workability.
以下添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following description of the preferred embodiment is merely an example, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
まず、図１を参照しながら第１実施形態における梁補強金具の構成について説明する。図１は、梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す側面断面図である。図２は、梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す正面図である。 First, the configuration of the beam reinforcing metal fitting in the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a side sectional view showing a state in which the beam reinforcing metal fitting is fixed to the through hole of the web of the steel frame beam. FIG. 2 is a front view showing a state in which the beam reinforcing metal fitting is fixed to the through hole of the web of the steel frame beam.
図１及び図２に示すように、鉄骨梁１には貫通孔１１が設けられており、この貫通孔１１の周囲のウェブ１０に梁補強金具２を取り付けて、貫通孔１１の周囲を補強するものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第１実施形態における梁補強金具２は、略環状に形成され、中心部には孔２３１（開口）が設けられている。梁補強金具２は、フランジ部２１と、連接部２２と、立上部２３とを備える。梁補強金具２の材質は、ＳＭ材やＳＮ材（例えばＳＭ４９０、ＳＮ４９０等）を用いることが好適であるが、他の金属材料を用いることも可能である。
The beam reinforcing
フランジ部２１は、梁補強金具２の外周側に設けられ、貫通孔１１の周囲に形成された鉄骨梁１のウェブ１０に固定される。フランジ部２１とウェブ１０との間は、図２に示すように溶接部４０によって溶接されることで、梁補強金具２が鉄骨梁１のウェブ１０に固定される。図２（Ａ）に示すように、フランジ部２１をウェブ１０に溶接する際には、フランジ部２１の一部（例えば平面視リング状のフランジ部２１における対角上の４箇所）を溶接部４０により溶接してウェブ１０に固定しても良く、図２（Ｂ）に示すように、フランジ部２１の周縁を溶接部４０によって溶接してウェブ１０に固定しても良い。図２（Ａ）に示すようにフランジ部２１とウェブ１０とを溶接することで、図２（Ｂ）に示すように溶接した場合と比較して、溶接量を少なくした状態で梁補強金具２を鉄骨梁１に固定することができる。なお、フランジ部２１とウェブ１０との溶接は、図２（Ａ）に示す４箇所を溶接することに限定されず、梁補強金具２が鉄骨梁１に固定されれば、その溶接箇所等は適宜選択可能である。
The
立上部２３は、フランジ部２１よりも内側に設けられ、フランジ部２１が形成する面２１１に対して略垂直に立ち上がるように形成される。立上部２３の立ち上げ高さｈが大きい程、貫通孔１１の周囲を補強する補強効果が大きくなり、特に、立上部２３の立ち上がる高さの割合は、側面断面視における梁補強金具２の内径ｄ１の約１０％以上とすればより補強効果が大きくなり好適である。なお、立上部２３を成形するに際し、立上部２３の高さを高くし過ぎる（例えば、梁補強金具２の内径の約４０％より高くした場合）と、梁補強金具２材にひび割れが生じるおそれがある。このため、ひび割れの防止と補強効果との両立を図るために、立上部２３の高さの割合を、梁補強金具２の内径ｄ１の約１０％以上約４０％以下とすることが好ましい。
The rising
フランジ部２１と立上部２３との間には連接部２２が設けられている。この連接部２２は、フランジ部２１と立上部２３とを連接するように円弧形状に形成されている。後述するように、立上部２３が貫通孔１１に嵌入される際には、この連接部２２が貫通孔１１の周縁に当接されて位置決めがされる。フランジ部２１、連接部２２及び立上部２３は一体に成形されてなるものである。フランジ部２１、連接部２２及び立上部２３を一体に成形する方法として、例えばバーリング加工が挙げられる。バーリング加工を施すには、反力が必要でフランジ部２１の幅がある程度必要である。多角形の場合、張り出した角部が反力として有効に働き、バーリング加工を施しやすくなる。なお、バーリング加工の場合、立上部２３の高さｈはフランジ部２１の幅に対して０．２〜３．５とするのが望ましい。
A connecting
本実施形態では、上述したフランジ部２１、連接部２２、及び立上部２３それぞれの厚み変化率は、小さいことが好ましい。この厚み変化率が小さいとは、図１に示すように、フランジ部２１の厚さをｔ１、連接部２２の厚さをｔ２、立上部２３の厚さをｔ３と定義したときに、ｔ１、ｔ２、及びｔ３における最大値と最小値との差（本実施形態ではｔ１−ｔ３）がフランジ部の厚さｔ１に対して３０％未満であることが好適である。すなわち、（ｔ１−ｔ３）／ｔ１が０から０．３未満であることが好ましい。より好ましくは、（ｔ１−ｔ３）／ｔ１が０から０．１以下であることが好ましい。
In the present embodiment, it is preferable that the thickness change rate of each of the
このように、梁補強金具２を構成するフランジ部２１、連接部２２及び立上部２３それぞれの厚さが、側面断面視においてほぼ同じになっているので、例えば従来のようなフランジ部２１より厚い肉厚部を設けた梁補強金具と比較して、梁補強金具２の重量を抑えることができる。その結果、梁補強金具２の重量を抑えながら、貫通孔１１が形成された鉄骨梁１の強度を補強することができる。また、フランジ部２１、連接部２２及び立上部２３が一体成形されているので、例えば一体成形されていない梁補強金具においては、当該梁補強金具を構成する部材同士を連結するための溶接が必要となるが、本発明ではそのような部材同士を連結するための溶接を必要としないので、溶接量を少なくすることができる。
In this way, the thickness of each of the
また本実施形態では、上述したフランジ部２１、連接部２２、及び立上部２３は、図１に示すように、貫通孔１１の周縁よりも外周側に設けられた状態で、梁補強金具２が鉄骨梁１に固定される。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
このような構成とすることによって、貫通孔１１の周縁よりも内側に梁補強金具２を配置した構成（図３を参照しながら後述するように、貫通孔１１内に梁補強金具２の一部を嵌入した構成）と比較して、有効径ｄ１を大きく確保することができる（図１に示す有効径ｄ１と、図３に示す有効径ｄ２とを比較すると、ｄ１＞ｄ２）。また、梁補強金具２を貫通孔１１の周縁よりも外周側に設けると、梁補強金具２を貫通孔１１の周縁よりも内周側に設けた場合と比較して、同じ有効径を確保するのに貫通孔１１の大きさを小さくすることができる（図３に示す貫通孔１１内に梁補強金具２の一部を嵌入した構成において、図１の有効径ｄ１と同じ寸法を確保するためには、図３に示す貫通孔１１を大きくする必要がある。貫通孔１１を大きくすると、その分鉄骨梁１の耐力が低下する）。貫通孔１１の大きさを小さくすることができればその分貫通孔１１形成による鉄骨梁１の耐力の低下が抑えられるので、本発明では、梁補強金具２を貫通孔１１の周縁よりも内周側に設けた場合と比較して、鉄骨梁１を補強する補強効果を大きくすることができる。なお、図１では梁補強金具２の全体（フランジ部２１、連接部２２、及び立上部２３）が貫通孔１１の周縁よりも外周側に設けられた例が示されているが、この例に限定されず、梁補強金具２の一部（例えば立上部２３）が貫通孔１１の周縁よりも内周側に設けられた状態で、鉄骨梁１に梁補強金具２を固定することも可能である。この場合において、有効径ｄ１が貫通孔１１よりも若干小さくなるものであるが、例えば梁補強金具２の大部分を貫通孔１１の周縁よりも内周側に設けた場合と比較して、有効径を大きく確保することが可能である。
With such a configuration, the beam reinforcing
続いて、第２実施形態における梁補強金具の構成について説明する。図３は、第２実施形態における梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す側面断面図である。第２実施形態における梁補強金具２は、第１実施形態と比較して、鉄骨梁１のウェブ１０に対する梁補強金具２の取付けの方法を変えたもので、それ以外の構成や機能は同じである。従って第１実施形態と同じ部分については、その説明を省略する。
Subsequently, the configuration of the beam reinforcing metal fittings in the second embodiment will be described. FIG. 3 is a side sectional view showing a state in which the beam reinforcing metal fitting in the second embodiment is fixed to the through hole of the web of the steel frame beam. The beam reinforcing
第２実施形態における梁補強金具２では、鉄骨梁１の貫通孔１１内に立上部２３が嵌入した状態で、フランジ部２１が鉄骨梁１に溶接されて固定され、立上部２３の厚さｔ３がフランジ部２１の厚さｔ１よりも小さくなっている。第２実施形態においても立上部２３の高さｈを高くするほど、貫通孔１１の周囲を補強する補強効果が大きくなる利点がある。好適には、立上部２３の高さｈは、側面断面視における梁補強金具２の内径ｄ２の約１０％以上であることが好ましい。立上部２３の形成による梁補強金具２材のひび割れの発生を防止しつつ、補強効果を大きくするためには、立上部２３の高さｈは、側面断面視における梁補強金具２の内径ｄ２の約１０％以上〜４０％以下とすることが好ましい。なお、第２実施形態におけるフランジ部２１と鉄骨梁１との溶接としては、例えばフランジ部２１における対角上の４箇所（例えば、図２（ａ）参照）を溶接しても良く、フランジ部２１の周縁（図２（ｂ）参照）を溶接しても良い。また、貫通孔１１の周縁と梁補強金具２との隙間に溶接部４０（図３参照）を形成して溶接しても良く、その溶接方法は適宜選択可能である。
In the beam reinforcing
第２実施形態においては、梁補強金具２を鉄骨梁１に取り付ける際に、立上部２３を貫通孔１１に嵌め込むことで取り付けを行うことができるので、梁補強金具２の位置決めを容易に行うことができるという利点がある。また、貫通孔１１内に嵌入させた立上部２３の厚さｔ３がフランジ部２１の厚さｔ１よりも小さいので、例えば貫通孔内にフランジ部よりも厚い肉厚部を嵌入させた構成と比較して、有効径を大きく確保できるという利点がある。
In the second embodiment, when the beam reinforcing
続いて、第３実施形態における梁補強金具の構成について説明する。図４は、第３実施形態における梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す側面断面図である。 Subsequently, the configuration of the beam reinforcing metal fittings in the third embodiment will be described. FIG. 4 is a side sectional view showing a state in which the beam reinforcing metal fitting in the third embodiment is fixed to the through hole of the web of the steel frame beam.
第３実施形態では、梁補強金具２を、鉄骨梁１に形成された貫通孔１１周囲のウェブ１０の表と裏（図４ではウェブ１０の左側の面と右側の面）に取り付ける。梁補強金具２とウェブ１０との溶接としては、例えば図２に示したように、フランジ部２１の複数箇所（例えば４箇所）を溶接しても良く、フランジ部２１の周縁を溶接しても良い。
In the third embodiment, the beam reinforcing
このように梁補強金具２をウェブ１０の両面に取り付けることで、貫通孔１１の周囲を補強する補強効果を向上させることが可能となる。
By attaching the beam reinforcing
続いて、第４実施形態における梁補強金具の構成について説明する。図５は、第４実施形態における梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す正面図である。 Subsequently, the configuration of the beam reinforcing metal fittings in the fourth embodiment will be described. FIG. 5 is a front view showing a state in which the beam reinforcing metal fitting according to the fourth embodiment is fixed to the through hole of the web of the steel frame beam.
上記第１〜３実施形態では梁補強金具２が一体成形された例を説明したが、第４実施形態における梁補強金具２は、複数の部材を組み合わせることにより構成される。詳細には、図５に示すように、梁補強金具２は、平面視において半環状の部材２ａ、２ａを組み合わせて構成される。言い換えれば、梁補強金具２は、半環状の部材２ａ、２ａに分割されている。このように分割された状態で貫通孔１１の周囲に固定され、貫通孔１１の周囲を補強する。梁補強金具２の分割する箇所としては、梁補強金具２の中心を通り鉄骨梁１のウェブ１０の長手方向（図５では左右方向）に平行な分割線４１により、梁補強金具２を２つに分割することが好適である。しかしながら分割する箇所はこれに限定されず、梁補強金具２の中心を通る分割線を、当該長手方向に対して所定角度（例えば０°〜３０°）傾斜させた線に基づき梁補強金具２を２つに分割することも可能である。
In the first to third embodiments, the example in which the beam reinforcing
なお、図５に示す梁補強金具２を構成する半環状の部材２ａ、２ａは、略同一形状に形成され、それぞれ半環状のフランジ部２１ａ、２１ａ、連接部（図５では省略）、及び立上部２３ａ、２３ａ、を有している。半環状のフランジ部２１ａ、２１ａと鉄骨梁１との溶接としては、半環状のフランジ部２１ａ、２１ａの周縁に亘って溶接しても良く、その溶接方法は適宜選択することが可能である。
The
図５に示したように、梁補強金具２として分割した構成も用いることを可能とすることで、梁補強金具２に使用する部材の選択の自由度を向上させることができる。
As shown in FIG. 5, by making it possible to use the divided configuration as the beam reinforcing
上述した第１〜第４実施形態において、立上部２３の高さを、梁補強金具２を構成する部材の厚みの大きさに応じて変化させるようにしても良い。例えば、梁補強金具２を構成する部材の厚みが厚いものを用いる場合には、厚みが薄いものを用いる場合と比較して、立上部２３の高さを低くしても良い。このように立上部２３の高さを変える場合においても、上述したように立上部２３の高さは、側面断面視における梁補強金具２の内径の約１０％以上〜４０％以下とすることが好ましい。立上部２３の高さを厚みに応じて変えることで、梁補強金具２にひび割れが生じることを防止しながら、より一層補強効果を大きくすることが可能となる。なお、上述のように、立上部２３の高さについて梁補強金具２を構成する部材の厚みの大きさに応じて変化させる他に、立上部２３の高さを、梁補強金具２の中心部に形成される孔２３１の大きさに応じて変えるようにしても良い。
In the first to fourth embodiments described above, the height of the rising
続いて、第５実施形態における梁補強金具の構成について説明する。図６に示す符号２Ｂ、２Ｃは、第５実施形態における梁補強金具を示す。比較のため、外形が円形状である梁補強金具を符号２Ａで示す。
Subsequently, the configuration of the beam reinforcing metal fittings in the fifth embodiment will be described.
第５実施形態では、正面視でみたときの梁補強金具２Ｂ、２Ｃの外形が多角形となっている。多角形の例としては、図６の符号２Ｂに示すように、六角形とする場合や、図６の符号２Ｃに示すように、八角形とする場合が挙げられる。なお、図６に示す例に限定されず、例えば十二角形や十六角形等、他の多角形状を選択することができるが、角数が４の倍数であると梁側の罫書きに合わせやすくすることができる点で好適である。また、本発明における「多角形」としては、全辺が直線で構成される形状に限定されず、その一部に曲線部分を含む多角形である形状も含まれる。
In the fifth embodiment, the outer shapes of the beam reinforcing
梁補強金具２は、貫通孔１１の周囲に形成された鉄骨梁１のウェブ１０に固定される。梁補強金具２とウェブ１０との間は、図７に示すように溶接部４０によって溶接されることで、梁補強金具２が鉄骨梁１のウェブ１０に固定される。図７（Ａ）に示すように、梁補強金具２をウェブ１０に溶接する際には、梁補強金具２の一部（例えば平面視リング状の梁補強金具２における対角上の４箇所）を溶接部４０により溶接してウェブ１０に固定しても良い。また、図７（Ｂ）に示すように、梁補強金具２の外周縁を溶接部４０によって溶接してウェブ１０に固定しても良く、図７（Ｃ）（Ｄ）に示すように、梁補強金具２の内周縁を溶接部４０によって溶接してウェブ１０に固定しても良い。また、要求される補強効果に応じて、梁補強金具２の外周縁および内周縁を溶接部４０によって溶接してウェブ１０に固定しても良い。なお、梁補強金具２の内周側の形状は、図７（Ｃ）に示すように円形にしても良く、図７（Ｄ）に示すように多角形としても良い。また、図７（Ａ）に示すように梁補強金具２とウェブ１０とを溶接することで、図７（Ｂ）に示すように溶接した場合と比較して、溶接量を少なくした状態で梁補強金具２を鉄骨梁１に固定することができる。なお、梁補強金具２とウェブ１０との溶接は、図７（Ａ）に示す４箇所を溶接することに限定されず、梁補強金具２が鉄骨梁１に固定されれば、その溶接箇所等は適宜選択可能である。
The beam reinforcing
また、図７（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示すように、梁補強金具２の内周縁および外周縁を溶接部４０によって溶接する場合には、図７（Ａ）に示すように梁補強金具２に溶接部４０を設ける必要がなく、梁補強金具２の幅を小さくすることができる。そのため、貫通孔形成位置を梁フランジ側により近づけることができ、梁補強金具２の設置自由度を向上させることができる。
Further, as shown in FIGS. 7B, 7C and 7D, when the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the beam reinforcing
また、図６に示すように梁補強金具２Ｂ、２Ｃの外形を多角形とすることで、作業者が梁補強金具２Ｂ、２Ｃの周縁（溶接部４０）を、所定の溶接棒（溶接するために用いられる機具）を使用して溶接するときに、直線部内で一定の距離を保ちながら溶接できるので、円形の梁補強金具の場合と比較して溶接し易くすることができる（すなわち、円形の場合には、作業者が所定の溶接棒を用いて梁補強金具２Ａの周縁を溶接するときに、溶接方向が逐次変わっていくため、作業者が溶接しにくいという問題がある）。また、梁補強金具２の内周側の形状は、図７（Ｃ）に示すように円形でも良いが、梁補強金具２の内周側を溶接する場合は、図７（Ｄ）に示すように多角形とした方が、作業者による溶接をし易くすることができるので、より好適である。
Further, as shown in FIG. 6, by making the outer shape of the beam reinforcing
また図６の梁補強金具２Ｂ、２Ｃに示すように、梁補強金具２Ｂ、２Ｃの外形は、円形状の梁補強金具の外形（図６に破線で示す符号２Ａ）が多角形状の梁補強金具２Ｂ、２Ｃの内接円となるように、形成されていることが好ましい。このような形状とすることで、梁補強金具２Ｂ、２Ｃによる補強効果を保ちつつ、作業者による溶接をし易くすることができる。また、図６の梁補強金具２Ｃに示すように、正多角形を変形した形状（図６の２Ｃでは、波線で示す正八角形を斜め（梁材軸に対して概ね４５°）方向にやや膨らました形状）とすることで、作業者の作業性を維持しつつ、フィーレンディール作用により、補強効果を向上させることができる。
Further, as shown in the beam reinforcing
また図６に示すように、多角形のいずれか１つの頂点を鉄骨梁１のフランジ１ｂ側に向くように、梁補強金具２Ｂ、２Ｃを設置することが好ましい。この場合に、鉄骨梁１のフランジ１ｂと、梁補強金具２Ｂ、２Ｃの外形線とのなす角θは、１０°〜４５°程度であることが好ましく、より好ましくは、２０°〜３０°であることが好ましい。このように梁補強金具２Ｂ、２Ｃを設置することで、作業者が溶接棒を斜めに挿入し易くなるので、多角形の頂点を鉄骨梁１のフランジ１ｂ近傍に位置するように梁補強金具２を設置したとしても、当該頂点近傍を溶接することができる。
Further, as shown in FIG. 6, it is preferable to install the beam reinforcing
比較例として、図６に示す円形の梁補強金具２Ａや図８に示す形態では以下の問題がある。すなわち、円形の梁補強金具２Ａでは、フランジ１ｂ近傍に設置すると溶接しにくくなるため、所定距離（図６に示す距離Ｒ）フランジ１ｂから離して梁補強金具２Ａを設置する必要があるという問題がある。また、別の比較例として、例えば図８に示す多角形の梁補強金具９０の一辺Ｘを、鉄骨梁１のフランジ１ｂに対して略平行にして配置した場合では、フランジ１ｂ側に位置する一辺Ｘに対して、作業者による溶接棒の挿入がしづらく、溶接が難しくなる問題がある。また、円形の梁補強金具２Ａや、多角形の梁補強金具９０を図８に示す形態のように一辺Ｘを、鉄骨梁１のフランジ１ｂに対して略平行にして配置する場合には、梁補強金具２Ａや梁補強金具９０の側にも罫書きをする必要があり、施工性が損なわれる。
As a comparative example, the circular beam reinforcing metal fitting 2A shown in FIG. 6 and the form shown in FIG. 8 have the following problems. That is, in the circular beam reinforcing
これに対し、本実施形態の梁補強金具２Ｂ、２Ｃでは、図６を参照しながら説明したように、フランジ１ｂから離して梁補強金具２Ｂ、２Ｃを設置する必要がない（つまり、フランジ１ｂ近傍に設置できる）。更に、フランジ１ｂ近傍に設置しても、梁補強金具２Ｂ、２Ｃの全周を溶接することができる。これにより、梁補強金具２Ｂ、２Ｃによる補強効果を維持しながら、梁補強金具２Ｂ，２Ｃの設置自由度を向上させることができる。
On the other hand, in the beam reinforcing
また図６に示すように、多角形のいずれか１つの頂点を鉄骨梁１のフランジ１ｂ側に向くように設置することで、外形の頂点が目印となり、梁補強金具２Ｂ，２Ｃに罫書きをしなくても位置合わせをすることができる。
Further, as shown in FIG. 6, by installing the apex of any one of the polygons so as to face the
第６実施形態では、梁補強金具２を、鉄骨梁１に形成された貫通孔１１周囲のウェブ１０の表と裏（図９ではウェブ１０の左側の面と右側の面）に取り付ける。梁補強金具２とウェブ１０との溶接としては、例えば図７に示したように、梁補強金具２の複数箇所（例えば４箇所）を溶接しても良く、梁補強金具２の周縁を溶接しても良い。
In the sixth embodiment, the beam reinforcing
このように梁補強金具２をウェブ１０の両面に取り付けることで、貫通孔１１の周囲を補強する補強効果を向上させることが可能となる。
By attaching the beam reinforcing
続いて、第７実施形態における梁補強金具の構成について説明する。図１０は、第７実施形態における梁補強金具を、鉄骨梁のウェブの貫通孔に固定した状態を示す正面図である。 Subsequently, the configuration of the beam reinforcing metal fittings in the seventh embodiment will be described. FIG. 10 is a front view showing a state in which the beam reinforcing metal fitting according to the seventh embodiment is fixed to the through hole of the web of the steel frame beam.
第７実施形態における梁補強金具２は、複数の部材を組み合わせることにより構成される。詳細には、図１０に示すように、梁補強金具２は、平面視において半環状の部材２ａ、２ａを組み合わせて構成される。言い換えれば、梁補強金具２は、半環状の部材２ａ、２ａに分割されている。このように分割された状態で貫通孔１１の周囲に固定され、貫通孔１１の周囲を補強する。梁補強金具２の分割する箇所としては、梁補強金具２の中心を通り鉄骨梁１のウェブ１０の長手方向（図１０では左右方向）に平行な分割線４１により、梁補強金具２を２つに分割することが好適である。しかしながら分割する箇所はこれに限定されず、梁補強金具２の中心を通る分割線を、当該長手方向に対して所定角度（例えば０°〜３０°）傾斜させた線に基づき梁補強金具２を２つに分割することも可能である。
The beam reinforcing
なお、図１０に示す梁補強金具２を構成する半環状の部材２ａ、２ａは、略同一形状に形成され、半環状の部材２ａ、２ａと鉄骨梁１との溶接としては、半環状の部材２ａ、２ａの周縁に亘って溶接しても良く、その溶接方法は適宜選択することが可能である。
The
図１０に示したように、梁補強金具２として分割した構成も用いることを可能とすることで、梁補強金具２に使用する部材の選択の自由度を向上させることができる。
As shown in FIG. 10, by making it possible to use the divided configuration as the beam reinforcing
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではなく、例えば上述した実施形態の構成を適宜組み合わせたものも、本発明の範囲に包含される。また、上述した具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。上述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples, and for example, those in which the configurations of the above-described embodiments are appropriately combined are also included in the scope of the present invention. Further, the above-mentioned specific examples to which those skilled in the art have appropriately modified the design are also included in the scope of the present invention as long as they have the features of the present invention. Each element included in each of the above-mentioned specific examples, its arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those exemplified, and can be changed as appropriate.
１：鉄骨梁
２：梁補強金具
１０：ウェブ
１１：貫通孔
２１：フランジ部
２２：連接部
２３：立上部
４０：溶接部
９０：従来の梁補強金具（特許文献１）
ｄ１、ｄ２：有効径
1: Steel beam 2: Beam reinforcing metal fitting 10: Web 11: Through hole 21: Flange part 22: Connecting part 23: Rising part 40: Welded part 90: Conventional beam reinforcing metal fitting (Patent Document 1)
d1, d2: effective diameter
Claims (7)
前記梁補強金具は、前記貫通孔に対応する開口が形成されると共に、前記梁補強金具の外形が多角形状を呈し、前記多角形状は、正八角形を変形した形状であり、
前記多角形のいずれか１つの頂点が前記鉄骨梁のフランジ側に向くように設置され、前記鉄骨梁のフランジと、前記頂点を含む前記梁補強金具の一辺とがなす角は、１０°以上３０°以下であり、
前記梁補強金具は、正八角形を、その中心から前記フランジ側に向かう方向に対し略４５°傾いた方向に膨らました形状である、ことを特徴とする補強構造。 It is a reinforcing structure that fixes the beam reinforcing metal fittings provided around the through hole formed in the steel beam to the steel beam.
The beam reinforcing metal fitting has an opening corresponding to the through hole, and the outer shape of the beam reinforcing metal fitting has a polygonal shape. The polygonal shape is a deformed regular octagon.
Wherein any one of the vertices of the polygon is disposed to face the flange side of the steel beam, the flange of the steel beam, one side and the angle of the beam reinforcing bracket including said apex, 10 ° or 30 ° Ri der below,
The beam reinforcing metal fitting has a reinforcing structure in which a regular octagon is bulged in a direction inclined by approximately 45 ° with respect to a direction from the center toward the flange side .
前記鉄骨梁に固定されるフランジ部と、
前記フランジ部より内側に設けられ、前記フランジ部が形成する面に対して立ち上がるように形成される立上部と、
前記フランジ部と前記立上部との間を連接する連接部とを有し、
前記フランジ部、前記連接部、及び前記立上部は一体成形され、
前記フランジ部の厚さをｔ１、前記立上部の厚さをｔ３と定義したときに、（ｔ１−ｔ３）／ｔ１が０．３未満であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の補強構造。 The beam reinforcing metal fitting is
The flange portion fixed to the steel beam and
A rising portion provided inside the flange portion and formed so as to stand up against a surface formed by the flange portion.
It has a connecting portion that connects the flange portion and the rising portion, and has a connecting portion.
The flange portion, the connecting portion, and the rising portion are integrally molded.
Any of claims 1 to 3 , wherein (t1-t3) / t1 is less than 0.3 when the thickness of the flange portion is defined as t1 and the thickness of the rising portion is defined as t3. Reinforcing structure according to item 1.
前記ｔ３が前記ｔ１よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の補強構造。 The flange portion is fixed to the steel beam with the rising portion fitted into the through hole.
The reinforcing structure according to claim 4 , wherein t3 is smaller than t1.
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