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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