JPS5916409Y2 - 鉄骨組立構成材 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 近年建造物の鉄骨軸組としてＨ形鋼が多く用いられてい
るが、Ｈ形鋼はそれ自身Ｉ型断面組立材のように組立工
数を要するという手数は掛らないが、部材断面決定に当
っては、梁ならばその最大曲げモーメントに対して断面
を決定して断面一定のロール材であるＨ形鋼で梁長を通
すため、梁長の略８割は断面に余裕があり過ぎて不経済
である。

Ｈ形鋼使用の軸組では梁端と柱との接合は通常電気溶接
によるが、電気溶接については、連続に、機械的に行う
工場生産溶接は信頼度も高いけれども、手溶接は技佃に
も差があり、検査も困難であるなどの種々の問題点があ
り、しかも、梁端と柱との接合部は最大曲げモーメント
の個所であることに問題の重要性がある。

ところが、建築学会の鋼構造計算規準では、ガセットプ
レート接合は梁柱の仕口における最も基本的な接合法で
あると記されており、１枚の鋼板が梁と柱とに跨って差
込まれているから、信頼性も高い訳であり、締結のボル
ト、リベットの検査も比較的容易であるなどの点を重視
し、ガセットプレート接合法を採用の上において本考案
を為すに至ったものである。

又、鋼構造の新計算規準では、第９図、第１０図に示す
ように、フランジ部に配置したアングルのバッチで示す
Ｆ部分が抵抗力決定の要素と認められるがアングルの断
面積の残りのウェブプレートに添うＷ部分は不稼働部と
されることに着目し、Ｆ部分の割合を大きくするよう、
不等厚のアングル材を本考案は使用するものである。

そして、本考案は梁の材長における曲げモーメントの大
小に応じて断面積を変更、換言すれば前記アングルのＦ
部分に大小を設けて鋼材使用量の経済性を図るものであ
る。

本考案鉄骨組立構成材を図示につき説明する。

第１図は本考案における組立構成材の１例の部材断面配
置を示し、第２図はその組立を示す。

厚手フランジ１と薄手フランジ２とよりなる不等厚山形
鋼３を鋼板４を介在し互に縁端を突合せて溶着５して厚
手フランジ１をフランジ部６とする溝形鋼７に形成し、
該溝形鋼７のフランジ部６にそれぞれ前記不等厚山形鋼
３，３を対称的に配置すると共に、対向する薄手フラン
ジ２，２間に適宜配置したメチフナ−８等を介在してボ
ルト、リベット、溶着等による結着９して前記対向する
薄手フランジ２．２の端部１０，１０間に隙間１１を保
持して■形断面材Ａを組立てる。

隙間１１は前記介在したメチフナ−８等によって形成さ
れるものである。

前記不等厚山形鋼３は、図示では厚手フランジ１の辺長
を薄手フランジのそれより長く不等辺にしたが、その方
が断面利用の効率が良いけれども等辺にすることも妨げ
ない。

溝形鋼７における鋼板４は、せん断抵抗を負担し、図示
では薄手フランジ２と等厚であるが、なるべく板厚を薄
くして鋼材の節約を図るが、鋼板４は左右何れか一方を
溝形鋼７に形成すれば足り、更にもう１枚使用すること
は無駄であり、通常は図示のように通し材であるが、必
要に応じてラチスに形成することもできる。

スチフナー８はウェブの鋼板４の座屈防止のため配置さ
れて隙間１１を保持させるが、第５図、第６図では後述
する接続プレート１３によっても隙間１１が保持される
ことを示し、ライナーによっても隙間１１を保持させる
ことができる。

次に、第３図、第４図に示すように前記Ｉ形断面材Ａよ
りも、前記フランジ部６の断面積を大きくして同様に組
立てた■形断面材Ｂを、前記■形断面材Ａに対向連接し
、両■形断面材Ａ、Ｂのそれぞれの端部１０，１２にお
ける前記隙間１１．１１に跨って挿入した接続プレート
１３を介して両Ｉ形断面材Ａ、Ｂをボルト、リベット、
溶着等による接合１４を施して連結し、対向する薄手フ
ランジ２，２の開放端側１５の端部１０，１０，１２．
１２間に隙間１１．１１を保持して本考案鉄骨組立構成
材はなるものである。

図示では■形断面材Ｂのフランジ部６の断面積をＩ形断
面材Ａのそれよりも大きくするのに、厚みはその懺にし
て幅を拡げたが、幅の代りに厚みをより厚くして前記断
面積を大きくすることができる。

第５図、第６図では、前記Ｉ形断面材Ａよりも、前記フ
ランジ部６の断面積を大きくして同様に組立てたＩ形断
面材Ｂを、前記Ｉ形断面材Ａに対向連結し、両■形断面
材Ａ、Ｂのそれぞれの端部１０゜１２における前記隙間
１１．１１に跨って挿入した接続プレート１３を介して
両■形断面材Ａ、Ｂを接合１４シて連結し、対向する薄
手フランジ２，２の開放端側１５の端部１０，１０，１
２．１２間に透間１１，１１を保持して本考案鉄骨組立
構成材はなるがＩ形断面材Ｂのフランジ部６の断面積を
大きくするには、Ｉ形断面材Ａのフランジ部６の幅のみ
ならず厚みをも大きくしたことを示し、■形断面材Ｂの
薄手フランジ２，２の端部１２，１２間の隙間１１を保
持するには接続プレート１３がその役目をもしているこ
とを示す。

そして、Ｉ形断面材Ｂの対向する薄手フランジ２．２の
開放端側１５の端部１２，１２間の隙間１１と■形断面
組立柱Ｃの隙間１１′とに跨ってガセットプレート１６
が挿入されて、梁端の柱への接合がガセットプレート接
合によっていることを示す。

これによって本考案は梁端の柱への接合をガセットプレ
ート接合によって行なうことができるから、ガセットプ
レート接合は最も基本的な接合法で信頼度も高いという
建築学会の鋼構造計算規準の趣旨にも添い剛強な接合が
可能であり、ボルト、リベットの検査ということも比較
的容易である。

Ｉ形断面組立柱Ｃも、本考案に使用した■形断面材を使
用し、■形断面材Ａ、Ｂを接合連結した本考案鉄骨組立
構成材を採用し得ることを示す。

第７図は山形ラーメンの、第８図は多層予張間のラーメ
ンの鉛直荷重による曲げモーメント図を示すが、曲げモ
ーメントは材長に添って漸増漸減するから、前記フラン
ジ部６の断面変更は図示では１段階に止まったが、開放
端側の端部間の隙間を利用してこれを２段階にすること
もでき、前記■形断面材Ａの一方の端部１０のみならず
他方の開放端側１５の端部１０にも、フランジ部６の断
面を変更した■形断面材を接合連結することができる。

第７図、第８図をみれば、梁端の柱への取着部の曲げモ
ーメントＭ８が最大で、柱間の中間の曲げモーメン）Ｍ
。

はその約＋に過ぎず、梁端の柱への取着部の曲げモーメ
ントＭ８の付近の曲げモーメントの甚だ大きい個所は梁
全長の一部分に過ぎない。

曲げモーメントが甚だ大きくない梁の大部分を本考案の
採用によって小断面とすることができるので、本考案は
鋼材を合理的に使用することを可能にするものである。

第９図は本考案に使用するＩ形断面材を示し、不等厚山
形鋼３の採用により厚手フランジ１をＩ形断面材のフラ
ンジ部６とすることができたから、等厚い形鋼を採用し
た第１０図の従来のＩ形断面材に較ベハッチで示すＦ部
分において断面積の割合が大きく、Ｆ部分を抵抗力決定
の要素とする鋼構造の新計算規準の趣旨にも添い、■形
断面材として合理的断面を提供するもので、鋼材の経済
的使用を実現しているものである。

以上のように、本考案鉄骨組立構成材をラーメン部材と
しての梁、屋根梁、柱として使用する時は次の効果を奏
するものである。

１、厚手フランジと薄手フランジとよりなる不等厚山形
鋼の厚手フランジをＩ形断面材のフランジ部としたから
、Ｉ形断面材は断面性能に優れる。

従って、このようなＩ形断面材によって構成された本考
案鉄骨組立構成材は断面性能に優れ、鋼材の合理的使用
による経済的効果は大きい。

不等厚山形鋼は一般的ではないが、生産も容易である。

２、厚手フランジ１と薄手フランジ２とよりなる不等厚
山形鋼３を、鋼板４を介在して溶着５して厚手フランジ
１をフランジ部６とする溝形鋼７に形成し、該溝形鋼７
のフランジ部６にそれぞれ前記不等厚山形鋼３を対称的
に配置すると共に対向する薄手フランジ２，２の端部１
０，１０間に隙間１１を保持して得られるＩ形断面材Ａ
は、不等厚山形鋼３と鋼板４との取合せにより自由な断
面が得られるので、このようなＩ形断面材Ａと次に述べ
る同様断面のＩ形断面材Ｂとより構成される本考案鉄骨
組立構成材は構造体の設計上自由な設計ができて好都合
である。

３、前記Ｉ形断面材Ａより前記フランジ部６の断面積を
大きくして同様に組立てた■形断面材Ｂを、前記Ｉ形断
面材Ａに対向連接し、両Ｉ形断面材Ａ。

Ｂの双方の薄手フランジ２，２の端部１０，１２間の隙
間１１．１１に跨って挿入した接続プレート１３を介し
て両Ｉ形断面材Ａ、Ｂを接合連結し、対向する薄手フラ
ンジ２，２の開放端側１５の端部１０，１０，１２゜１
２間に隙間１１．１１を保持したから、本考案鉄骨組立
構成材を梁などに使用すれば、張間における応力の変化
に応じて本考案鉄骨組立構成材の断面を部分的に所望段
階に従って変化させることができるので、応力に対応し
た合理的断面を構成することができるので、鋼材使用の
経済化を図ることができる。

４、フランジ部６の断面積を大きくしたＩ形断面材Ｂの
対向する薄手フランジ２，２の開放端側１５の端部１２
，１２間に透間１１を保持するから、該隙間１１を柱に
対向させ、該隙間１１と柱の隙間１１′とに跨ってガセ
ットプレート１６を挿入して梁柱の接合にガセットプレ
ート接合を採用することができるので、梁から柱への応
力の伝達が無理なく確実に行われて剛接合の設計条件を
満足させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、第３図〜第６図に示す本考案の実施
例に使用されるＩ形断面材を示し、第１図はその断面配
置を示し、第２図はその組立を断面図で示す。 第３図は本考案の一実施例を部分的に示す側面図、第４
図は第３図の平面図、第５図は本考案の別の実施例を使
用状態で部分的に示す側面図、第６図は第５図の平面図
である。 第７図は山形ラーメンの曲げモーメント図、第８図は多
層多恨間ラーメンの曲げモーメント図である。 第９図は本考案におけるＩ形断面材の断面の形状を示し
、第１０図は従来のＩ形断面組立材の断面の形状を示し
、両者の断面性状を対比する説明図である。 １・・・・・・厚手フランジ、２・・・・・・薄手７ラ
ンジ、３・・・・・・不等厚山形鋼、４・・・・・・鋼
板、５・・・・・・溶着、６・・・・・・フランジ部、
７・・・・・・溝形鋼、８・・・・・・スチフナー、９
・・・・・・結着、１０．１２・・・・・・端部、１１
・・・・・・隙間、１３・・・・・・接続プレート、１
４・・・・・・接合、１５・・・・・・開放端側、１６
・・・・・・ガセットプレー）−１Ａ、Ｂ・・・・・・
■形断面材、Ｃ・・・・・・Ｉ形断面組立柱。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 厚手フランジと薄手フランジとよりなる不等厚山形鋼を
   、鋼板を介在溶着して厚手フランジをフランジ部とする
   溝形鋼に形威し、該溝形鋼のフランジ部にそれぞれ前記
   不等厚山形鋼を対称的に配置すると共に対向する薄手フ
   ランジの端部間に透間を保持してＩ形断面材に組立て、
   該■形断面材より前記フランジ部の断面積を大きくして
   同様に組立てたＩ形断面材を、前記Ｉ形断面材に対向連
   接し、両■形断面材の双方の前記端部間の透間に跨って
   挿入した接続プレートを介して両Ｉ形断面材を接合連結
   し、対向する薄手フランジの開放端側の端部間に隙間を
   保持したことを特徴とする鉄骨組立構成材。