JP7003377B2

JP7003377B2 - 梁接合構造

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Publication number: JP7003377B2
Application number: JP2017147845A
Authority: JP
Inventors: 壮一郎九嶋; 久人奥出; 淳一佐々木; 友規村上; 真一谷本; 敬今井
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2037-07-31
Also published as: JP2019027151A

Description

本発明は、鋼製の梁に鋼製の梁を接合する梁接合構造に関する。

鋼製の梁に鋼製の梁を接合する梁接合構造がある。例えば、特許文献１には、Ｈ形鋼からなる大梁のウェブと上フランジに溶接によって固定された鋼板からなる仕口部材に、Ｈ形鋼からなる小梁のウェブをボルト接合することにより、大梁に小梁を接合する鉄骨梁の仕口構造が開示されている。

しかし、このような仕口構造を用いて、化学薬品を扱う工場等の火気の使用が困難な建物において、既設の鋼製の大梁に新設の鋼製の小梁を接合して新設の鋼製の小梁を増設する改修工事を行う場合、溶接作業を行うことができないので、改修工事期間中において工場の操業を停止する等の策を講じなければならない。

特開２０１５－６８００１号公報

本発明は係る事実を考慮し、溶接を用いないで鋼製の梁に鋼製の梁を接合することを課題とする。

第１態様の発明は、Ｈ形鋼により構成された第１梁に、Ｈ形鋼により構成され前記第１梁と直交して配置された第２梁を接合する梁接合構造において、前記第１梁のウェブに対面してボルト接合される鉛直板と、前記鉛直板に接合されて前記鉛直板と直交する方向へ延び前記第２梁のウェブがボルト接合される連結板と、前記連結板の上端部及び前記鉛直板の上端部に接合され前記第１梁の上フランジに沿って延びる水平板と、を備えた連結部材と、前記第１梁の上フランジの下面と前記水平板の上面との間に充填された充填材と、を有する梁接合構造である。

第１態様の発明では、連結板が接合された鉛直板を第１梁のウェブにボルト接合し、連結板に第２梁のウェブをボルト接合することにより、溶接を用いないで第１梁に第２梁を接合することができる。すなわち、溶接を用いないで鋼製の梁に鋼製の梁を接合することができる。

また、溶接を用いないで第１梁に第２梁を接合することができるので、化学薬品を扱う工場等の火気の使用が困難な建物において第１梁に第２梁を接合して第２梁の増設を行う場合、工場を稼働させながら第１梁に第２梁を接合する作業を行うことができる。

さらに、溶接を用いないで第１梁に第２梁を接合することができるので、短時間で第１梁に第２梁を接合することができる。

また、第１梁の上フランジの下面と水平板の上面との間に充填材を充填して硬化させることにより、連結板に作用する曲げモーメントを第１梁の上フランジに効率よく伝達させることができる。これにより、第１梁のウェブに生じる曲げ応力の負担を低減することができる。

さらに、第１梁の上フランジの下面と水平板の上面との間に充填材を充填して硬化させることにより、連結板のがたつきを抑えることができる。

第２態様の発明は、第１態様の梁接合構造において、前記第１梁のウェブは、前記第１梁のウェブに対面して配置された鉛直補強板と前記鉛直板とによって挟み込まれている。

第２態様の発明では、第１梁のウェブを鉛直補強板と鉛直板とによって挟み込むことにより、第１梁のウェブを補強することができる。

本発明は上記構成としたので、溶接を用いないで鋼製の梁に鋼製の梁を接合することができる。

本発明の実施形態に係る梁接合構造を示す側面図である。図１のＡ－Ａ断面図である。本発明の実施形態に係る連結部材を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る補強部材を示す斜視図である。

図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る梁接合構造について説明する。

図１の側面図、及び図１のＡ－Ａ断面図である図２には、本実施形態の梁接合構造１０により既設の第１梁としての大梁１２に新設の第２梁としての小梁１４を接合してこの小梁１４を増設し、大梁１２に支持された既設の床スラブ１６を補強した改修の例が示されている。床スラブ１６は、鉄筋コンクリートによって形成されている。

梁接合構造１０は、連結部材１８と、充填材としてのグラウト材２０とを有して構成され、大梁１２に、平面視にて大梁１２と略直交して配置された小梁１４を接合している。大梁１２及び小梁１４は、Ｈ形鋼により構成されている。

図１、図２、及び図３の斜視図に示すように、連結部材１８は、鉛直板２２、連結板２４、水平板としての上水平板２６、及び下水平板２８を有して構成されている。鉛直板２２、連結板２４、上水平板２６、及び下水平板２８は、鋼板によって構成されている。

連結板２４は、鉛直板２２の内面３０に左端部３２が溶接等により接合されて、平面視にて鉛直板２２と直交する方向３４へ延びるようにして設けられている。

上水平板２６は、連結板２４の上端部及び鉛直板２２の上端部に下面が溶接等により接合されて、大梁１２の上フランジ３６に沿って延びるようにして設けられている。

下水平板２８は、連結板２４の下端部及び鉛直板２２の下端部に上面が溶接等により接合されて、大梁１２の下フランジ３８に沿って延びるようにして設けられている。

図１、及び図４の斜視図に示すように、補強部材４０は、鉛直補強板４２、補強リブ４４、上水平板４６、及び下水平板４８を有して構成されている。鉛直補強板４２、補強リブ４４、上水平板４６、及び下水平板４８は、鋼板によって構成されている。

補強リブ４４は、鉛直補強板４２の内面５０に右端部５２が溶接等により接合されて、平面視にて鉛直補強板４２と直交する方向５４へ延びるようにして設けられている。

上水平板４６は、補強リブ４４の上端部及び鉛直補強板４２の上端部に下面が溶接等により接合されて、大梁１２の上フランジ３６に沿って延びるようにして設けられている。

下水平板４８は、補強リブ４４の下端部及び鉛直補強板４２の下端部に上面が溶接等により接合されて、大梁１２の下フランジ３８に沿って延びるようにして設けられている。

図１に示すように、連結部材１８と補強部材４０とは、鉛直板２２と鉛直補強板４２とを大梁１２のウェブ５６にそれぞれ対面させるとともに、鉛直板２２と鉛直補強板４２とによって大梁１２のウェブ５６を挟み込んだ状態で、鉛直板２２と鉛直補強板４２とをボルト５８及びナット６０によりボルト接合することによって、大梁１２に固定されている。

連結部材１８の下水平板２８と、補強部材４０の下水平板４８とは、ボルト６２及びナット６４により大梁１２の下フランジ３８に接合されている。

図１に示すように、連結板２４の上半分部分には、小梁１４へ向かって突出する接合部６６が設けられており、この接合部６６に小梁１４のウェブ６８をボルト７０及びナット（不図示）によりボルト接合することによって、大梁１２に小梁１４が接合されている。小梁１４は、床スラブ１６の下面と小梁１４の上フランジ７２の上面との間に距離を有するようにして、床スラブ１６の下方に配置されている。

大梁１２の上フランジ３６の下面と上水平板２６の上面との間には、充填材としてのグラウト材２０が充填されて硬化している。また、大梁１２の上フランジ３６の下面と上水平板４６の上面との間にはグラウト材７４が充填されて硬化している。さらに、床スラブ１６の下面と小梁１４の上フランジ７２の上面との間にはグラウト材７６が充填されて硬化している。

グラウト材２０、７４、７６は、同じ材料となっており(以下、グラウト材２０、７４、７６を「グラウト材Ｇ」とする）、床スラブ１６の下面と小梁１４の上フランジ７２の上面との間にグラウト材Ｇを充填する際に、大梁１２の上フランジ３６の下面と上水平板２６の上面との間にグラウト材Ｇが充填される。

次に、本発明の実施形態に係る梁接合構造の作用と効果について説明する。

本実施形態の梁接合構造では、図１及び図２に示すように、連結板２４が接合された鉛直板２２を大梁１２のウェブ５６にボルト接合し、連結板２４（接合部６６）に小梁１４のウェブ６８をボルト接合することにより、現場での溶接を行わないで大梁１２に小梁１４を接合することができる。すなわち、溶接を用いないで鋼製の梁（大梁１２）に鋼製の梁（小梁１４）を接合することができる。

また、現場での溶接を行わないで大梁１２に小梁１４を接合することができるので、化学薬品を扱う工場等の火気の使用が困難な建物において大梁１２に小梁１４を接合して小梁１４の増設を行う場合、工場を稼働させながら大梁１２に小梁１４を接合する作業を行うことができる。

さらに、現場での溶接を行わないで大梁１２に小梁１４を接合することができるので、短時間で大梁１２に小梁１４を接合することができる。

また、大梁１２の上フランジ３６の下面と上水平板２６の上面との間に充填材としてのグラウト材２０を充填して硬化させることにより、連結板２４に作用する曲げモーメントを大梁１２の上フランジ３６に効率よく伝達させることができる。これにより、大梁１２のウェブ５６に生じる曲げ応力の負担を低減することができる。

さらに、大梁１２の上フランジ３６の下面と上水平板２６の上面との間に充填材としてのグラウト材２０を充填して硬化させることにより、連結板２４のがたつきを抑えることができ、大梁１２、小梁１４、連結部材１８、及び床スラブ１６の一体性を高めた接合構造を構築することができる。

また、大梁１２のウェブ５６を鉛直板２２と鉛直補強板４２とによって挟み込むことにより、大梁１２のウェブ５６を補強することができる。

さらに、床スラブ１６の下面と小梁１４の上フランジ７２の上面との間に隙間を有するようにして、床スラブ１６の下方に小梁１４を配置し、床スラブ１６の下面と小梁１４の上フランジ７２の上面との間の隙間にグラウト材７６を充填して硬化させることにより、既設の床スラブ１６の下面の施工誤差や変形を吸収することができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。

なお、本実施形態では、図１に示すように、第１梁を大梁１２とし、第２梁を小梁１４とした例を示したが、第１梁と第２梁とは、どのような梁であってもよい。例えば、第１梁及び第２梁を小梁としてもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように、小梁１４を増設する改修工事に梁接合構造１０を適用した例を示したが、本実施形態の梁接合構造１０は、改修工事に適用してもよいし、新築工事に適用してもよい。

以上、本発明の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何等限定されるものでなく、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梁接合構造
１２大梁（第１梁）
１４小梁（第２梁）
１８連結部材
２０グラウト材（充填材）
２２鉛直板
２４連結板
２６上水平板（水平板）
３６上フランジ
５６ウェブ

Claims

Ｈ形鋼により構成された第１梁に、Ｈ形鋼により構成され前記第１梁と直交して配置された第２梁を接合する梁接合構造において、
前記第１梁のウェブに対面してボルト接合される鉛直板と、前記鉛直板に接合されて前記鉛直板と直交する方向へ延び前記第２梁のウェブがボルト接合される連結板と、前記連結板の上端部及び前記鉛直板の上端部に接合され前記第１梁の上フランジに沿って延びる水平板と、を備えた連結部材と、
前記第１梁の上フランジの下面と前記水平板の上面との間に充填された充填材と、
を有する梁接合構造。
前記第１梁のウェブは、前記第１梁のウェブに対面して配置された鉛直補強板と前記鉛直板とによって挟み込まれている請求項１に記載の梁接合構造。
前記第１梁の前記上フランジに支持された床スラブの下面と前記第２梁の上フランジとの間に充填されたグラウト材を有する請求項１又は請求項２に記載の梁接合構造。