特許 6137084 補強梁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6137084

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】補強梁

(51)【国際特許分類】

   E04C 3/18 20060101AFI20170522BHJP

【ＦＩ】

   E04C3/18

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-159216(P2014-159216)

(22)【出願日】2014年8月5日

(65)【公開番号】特開2016-37698(P2016-37698A)

(43)【公開日】2016年3月22日

【審査請求日】2015年10月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000198787

【氏名又は名称】積水ハウス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080182

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 三彦

(72)【発明者】

【氏名】中川 岳士

(72)【発明者】

【氏名】田畑 治

(72)【発明者】

【氏名】横山 重和

(72)【発明者】

【氏名】横林 優

(72)【発明者】

【氏名】広瀬 輝

【審査官】 新井 夕起子

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５８０９７３５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０２０１８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｃ ３／０２ − ３／２９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物の壁面に沿って設けられ、屋外側から屋内側に向かう方向に作用する水平方向の風荷重が加わる位置に架設され、両端が前記建物の構造躯体に支持される補強梁であって、
木製角材から成る梁本体と、
前記梁本体の前記風荷重が加わる前記屋外面と逆側の前記屋内面に当該梁本体の長さ方向に沿って一方のフランジが固定される長手形状のＨ形鋼の鋼製補強材と、
前記梁本体と前記鋼製補強材とを接合する複数の接合材と、を備えることを特徴とする補強梁。

【請求項2】

建物の柱のない空間を有する下階の天井懐に設けられ、上階の床を支える下方向の荷重が加わる位置に、水平に架設され、両端が前記建物の構造躯体に支持される補強梁であって、
木製角材から成る梁本体と、
前記梁本体の前記荷重が加わる上面に隣り合う２つの側面のうち少なくともいずれか一方の側面に当該梁本体の長さ方向に沿って固定される長手形状のリップ溝形鋼の鋼製補強材と、
前記梁本体と前記鋼製補強材とを接合する複数の接合材と、を備え、
前記鋼製補強材は、前記側面の前記荷重が加わる上面から離反する位置に固定されることを特徴とする補強梁。

【請求項3】

前記複数の接合材のうち、前記梁本体の長手方向の中央に近い位置の接合材よりも、前記梁本体の長手方向の端部に近い位置の接合材のせん断強度が強いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の補強梁。

【請求項4】

前記接合材はボルト及びナットであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の補強梁。

【請求項5】

建物の一方向から荷重が加わる位置に、前記一方向に対して垂直に架設され、両端が前記建物の構造躯体に支持される補強梁であって、
木製角材から成る梁本体と、
前記梁本体の前記荷重が加わる面と逆側の面に当該梁本体の長さ方向に沿って固定される長手形状の鋼製補強材と、
前記梁本体と前記鋼製補強材とを接合する複数の接合材と、を備え、
前記複数の接合材のうち、前記梁本体の長手方向の中央に近い位置の接合材よりも、前記梁本体の長手方向の端部に近い位置の接合材のせん断強度が強いことを特徴とする補強梁。

【請求項6】

建物の一方向から荷重が加わる位置に、前記一方向に対して垂直に架設され、両端が前記建物の構造躯体に支持される補強梁であって、
木製角材から成る梁本体と、
前記梁本体の前記荷重が加わる面に隣り合う２つの側面のうち少なくともいずれか一方の側面に当該梁本体の長さ方向に沿って固定される長手形状の鋼製補強材と、
前記梁本体と前記鋼製補強材とを接合する複数の接合材と、を備え、
前記鋼製補強材は、前記側面の前記荷重が加わる面から離反する位置に固定され、
前記複数の接合材のうち、前記梁本体の長手方向の中央に近い位置の接合材よりも、前記梁本体の長手方向の端部に近い位置の接合材のせん断強度が強いことを特徴とする補強梁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、木製角材を鋼材で補強した補強梁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より木材を鋼材で補強することで、木材の断面積をほとんど大きくすることなく耐力や剛性を高めた複合材が知られている。このような複合材としては、例えば、図１１（Ａ）に示すように、木製角材１０１の全長に亘って鋼材１０２を埋入介在させた柱状の構築部材１００が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、図１１（Ｂ）に示すように、略四角筒状の鋼材２０１の内側に木製角材２０２が挿入されており、木材の持つ復元性と、鋼材の有する単位面積当たりの強度とを組み合わせた複合材２００（例えば特許文献２参照）が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−４４０４４号公報

【特許文献2】特開２００３−３４３０３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来の複合材は、構造上必要ない部分をも補強しているので、材料コストが増加する問題があった。

【0005】

また、従来の複合材は、鋼材と木材との接合に主として接着剤を用いており、接着剤の塗布量、下地の種類、施工時の気温・湿度、通風の有無などの要因によって、耐力や剛性などの性能が安定しない問題があった。また、鋼材と木材とが完全に固定されるまでに時間が必要であり、耐力や剛性などの性能を十分に発揮するまでに時間を要する場合が多い問題があった。さらに、一旦、接着剤で固定すると、着脱できないので、他の梁や柱との接合のために複合材の一部を加工する必要がある場合や、修繕や増改築などの事情で当該複合材を再度加工する必要がある場合に、その加工を行うことが困難な場合があった。

【0006】

そこで、本発明は、第一に、構造上必要な部分を適切に補強することができる補強梁を提供することを目的とする。また、本発明は、第二に、上述の接着剤による鋼材と木材との接合の問題点を解決することができる補強梁を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載の補強梁は、建物の壁面に沿って設けられ、屋外側から屋内側に向かう方向に作用する水平方向の風荷重が加わる位置に架設され、両端が前記建物の構造躯体に支持される補強梁であって、木製角材から成る梁本体と、前記梁本体の前記風荷重が加わる前記屋外面と逆側の前記屋内面に当該梁本体の長さ方向に沿って一方のフランジが固定される長手形状のＨ形鋼の鋼製補強材と、前記梁本体と前記鋼製補強材とを接合する複数の接合材と、を備えることを特徴としている。

【0008】

建物の柱のない空間を有する下階の天井懐に設けられ、上階の床を支える下方向の荷重が加わる位置に、水平に架設され、両端が前記建物の構造躯体に支持される補強梁であって、木製角材から成る梁本体と、前記梁本体の前記荷重が加わる上面に隣り合う２つの側面のうち少なくともいずれか一方の側面に当該梁本体の長さ方向に沿って固定される長手形状のリップ溝形鋼の鋼製補強材と、前記梁本体と前記鋼製補強材とを接合する複数の接合材と、を備え、前記鋼製補強材は、前記側面の前記荷重が加わる上面から離反する位置に固定されることを特徴としている。

【0009】

請求項３に記載の補強梁は、前記複数の接合材のうち、前記梁本体の長手方向の中央に近い位置の接合材よりも、前記梁本体の長手方向の端部に近い位置の接合材のせん断強度が強いことを特徴としている。

【0010】

請求項４に記載の補強梁は、前記接合材はボルト及びナットであることを特徴としている。

【0011】

請求項５に記載の補強梁は、建物の一方向から荷重が加わる位置に、前記一方向に対して垂直に架設され、両端が前記建物の構造躯体に支持される補強梁であって、木製角材から成る梁本体と、前記梁本体の前記荷重が加わる面と逆側の面に当該梁本体の長さ方向に沿って固定される長手形状の鋼製補強材と、前記梁本体と前記鋼製補強材とを接合する複数の接合材と、を備え、前記複数の接合材のうち、前記梁本体の長手方向の中央に近い位置の接合材よりも、前記梁本体の長手方向の端部に近い位置の接合材のせん断強度が強いことを特徴としている。

【0012】

請求項６に記載の補強梁は、建物の一方向から荷重が加わる位置に、前記一方向に対して垂直に架設され、両端が前記建物の構造躯体に支持される補強梁であって、木製角材から成る梁本体と、前記梁本体の前記荷重が加わる面に隣り合う２つの側面のうち少なくともいずれか一方の側面に当該梁本体の長さ方向に沿って固定される長手形状の鋼製補強材と、前記梁本体と前記鋼製補強材とを接合する複数の接合材と、を備え、前記鋼製補強材は、前記側面の前記荷重が加わる面から離反する位置に固定され、前記複数の接合材のうち、前記梁本体の長手方向の中央に近い位置の接合材よりも、前記梁本体の長手方向の端部に近い位置の接合材のせん断強度が強いことを特徴としている。

【発明の効果】

【0013】

請求項１に記載の補強梁は、建物の一方向から荷重が加わる位置に、当該一方向に対して垂直に架設され、両端が前記建物の構造躯体に支持されているので、補強梁に一方向から加わる荷重は、当該補強梁の曲げ荷重に変換される。したがって、梁本体の荷重が加わる面と逆側には、長手方向への引張荷重が作用することになり、この逆側の面を鋼製補強材により補強するので、鋼製補強材が十分な補強効果を発揮することができ、補強梁の耐力及び剛性を高めることができる。このように、鋼製補強材で梁本体を補強する位置を補強効果の高くなる位置に限定することで、材料コストを低減することができるとともに、補強梁自体の重量を小さくすることができる。また、鋼製補強材により補強されていない面を残すことで、他の梁や柱との接合を容易にすることができる。
また、請求項１に記載の補強梁によると、壁面に沿って設けられ、当該壁面に作用する水平方向の風荷重に抵抗する耐風梁であるので、長いスパンの耐風梁であっても十分な耐力及び剛性を保つことができる。

【0014】

請求項２に記載の補強梁によると、請求項１の場合と同様に、補強梁に一方向から加わる荷重が、補強梁の曲げ荷重に変換され、梁本体の荷重が加わる面と逆側には、長手方向への引張荷重が作用することになる。したがって、梁本体の荷重が加わる面に隣り合う２つの側面のうち少なくとも一方の側面における、荷重が加わる面から離反する位置に梁本体の長さ方向に沿って鋼製補強材が設けられることで、荷重が加わる面と逆側の位置を鋼製補強材により補強するので、鋼製補強材が十分な補強効果を発揮することができ、補強梁の耐力及び剛性を高めることができる。そして、鋼製補強材で梁本体を補強する位置を補強効果の高くなる位置に限定することで、材料コストを低減することができるとともに、補強梁自体の重量を小さくすることができる。また、鋼製補強材により補強されていない面を残すことで、他の梁や柱との接合を容易にすることができる。
また、請求項２に記載の補強梁によると、床梁であるので、通常の床梁よりも長いスパンで床を支持することができ、下階の空間を広く取ることができる。

【0015】

請求項３に記載の補強梁によると、複数の接合材のうち、梁本体の長手方向の中央に近い位置の接合材よりも、梁本体の長手方向の端部に近い位置の接合材のせん断強度が強いので、補強梁に曲げ荷重が作用した場合に梁本体と鋼製補強材との間に最も水平方向のずれが生じやすい位置をせん断強度が強い接合材で接合することになり、より効率的に梁本体を補強することができる。

【0016】

請求項４に記載の補強梁によると、接合材はボルト及びナットであるので、梁本体と鋼製補強材とを機械的に接合することができ、接着剤で接合する場合に比べて、外部要因や施工者の技量に影響されることが少なく、耐力や剛性などの性能を安定させることができる。また、梁本体と鋼製補強材とは接合後すぐに所望の性能を発揮することができる。また、ボルトを緩めることで着脱することができるので、他の梁や柱との接合のために複合材の一部を加工する必要がある場合や、修繕や増改築などの事情で当該複合材を再度加工する必要がある場合に、その加工を簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第一実施形態の補強梁を小口面側からみた図。

【図2】（Ａ）は第一実施形態の補強梁を上方から見た図、（Ｂ）は第一実施形態の補強梁を一方の側面から見た図。

【図3】第一実施形態の補強梁を用いた床組を上方から見た図。

【図4】図３のＩ−Ｉ線断面図。

【図5】単純梁及び第一実施形態の補強梁の最大耐力及び剛性を比較する表。

【図6】（Ａ）は第二実施形態の補強梁を屋内側から見た図、（Ｂ）は第二実施形態の補強梁を屋外側から見た図。

【図7】第二実施形態の補強梁を上方から見た図。

【図8】（Ａ）は、図６（Ｂ）のＩＩ−ＩＩ線断面図、（Ｂ）は、図６（Ｂ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。

【図9】第二実施形態の補強梁を通し柱に架設した状態を屋外側から見た図。

【図10】単純梁及び第二実施形態の補強梁の最大耐力及び剛性を比較する表。

【図11】従来の複合材を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

〔第一実施形態〕
以下、本発明に係る補強梁の第一実施形態について、図１から図４を参照しつつ説明する。まず、図１及び図２に基づいて、補強梁１ａの構成を説明する。図１は補強梁１ａの端部を説明する図であり、図２（Ａ）は補強梁１ａを上から見た図であり、図２（Ｂ）は補強梁１ａを側方から見た図である。補強梁１ａは、例えば木造住宅等の建物に設けられる梁であり、建物の一方向から荷重が加わる位置に、当該一方向に対して垂直に架設される。本実施形態においては、補強梁１ａは建物の２階以上の床に設けられる床梁である。また、本実施形態においては荷重が加わる方向は、鉛直方向の下向きである。すなわち、当該床に載置された家具や居住者の重量が、鉛直方向の下側に向かって補強梁１ａに加わる。補強梁１ａは、木製角材からなる梁本体２と、梁本体２に固定される鋼製補強材３ａと、梁本体２及び鋼製補強材３ａを接合する接合材４とから構成されている。

【0021】

梁本体２は、集成材の角材である。梁本体２は、梁せいが３９０ｍｍ、梁幅が１２０ｍｍ、長さが５８８０ｍｍである。なお、梁本体２の寸法はこれに限定されるものではないが、６ｍ近い長いスパンで荷重を負担することができる。梁本体２の両端の小口面には、図示しない梁受金物が挿入可能なスリット２１が設けられている。

【0022】

鋼製補強材３ａは、リップ溝形鋼である。鋼製補強材３ａの寸法は、長さ４０００ｍｍ、ウエブ３１の幅が２００ｍｍ、フランジ３２の幅が７０ｍｍ、リップ３３の幅が２５ｍｍに形成されている。なお、鋼製補強材３ａの寸法はこれに限られるものではないが、梁本体２よりも長さが短く、また梁本体２の梁せいよりもウエブ３１の幅が短く形成されている。鋼製補強材３ａは、本実施形態では２本設けられており、梁本体２の両側面にそれぞれ固定されている。鋼製補強材３ａは、そのウエブ３１が梁本体２の側面に当接するように配置されており、鋼製補強材３ａの長さ方向が梁本体２の長さ方向に沿うように固定されている。

【0023】

なお、本発明における鋼製補強材３ａは２本に限定されるものではなく、梁本体２の両側面のうち少なくともいずれか一方の面に１本固定されていればよい。

【0024】

鋼製補強材３ａは、梁本体２の側面において、上下方向が、梁本体２の上面から１６０ｍｍ離れており、下面から３０ｍｍ離れた位置であり、梁本体２の長さ方向の中央の位置に固定される。すなわち、梁本体２の荷重が加わる面である上面から大きく離れており、下面に近い位置に固定される。

【0025】

接合材４は、Ｍ１２の寸法規格のボルト４１及びナット４２で構成されている。接合材４は、本実施形態においては、それぞれ３２個設けられており、梁本体２と鋼製補強材３ａとを互いに接合している。接合材４は、鋼製補強材３ａの上下方向の中心線に対して上下に５０ｍｍ離れた位置にそれぞれ１６個ずつ２列に配置されている。接合材４は、一方の側面側の鋼製補強材３ａのウエブ３１に設けられた貫通孔から、梁本体２を貫通して、他方の側面側の鋼製補強材３ａのウエブ３１に設けられた貫通孔まで、ボルト４１が挿通しており、他方の側面側からナット４２を締結して、両側の鋼製補強材３ａを梁本体２に接合している。接合材４は、鋼製補強材３ａの長さ方向に交互に３００ｍｍ、２００ｍｍずつ離して２列に配置されている。

【0026】

なお、梁本体２と鋼製補強材３ａとを、接着剤などで接合するのではなく、ボルト４１及びナット４２からなる接合材４を用いて機械的に接合することで、接着剤で接合する場合に比べて、外部要因や施工者の技量に影響されることが少なく、耐力や剛性などの性能を安定させることができる。また、梁本体２と鋼製補強材３ａとは接合後すぐに所望の性能を発揮することができる。また、ボルト４１を緩めることで着脱することができるので、他の梁や柱との接合のために複合材の一部を加工する必要がある場合や、修繕や増改築などの事情で当該複合材を再度加工する必要がある場合に、その加工を簡単に行うことができる。

【0027】

補強梁１ａを設置する床組６は、図示をしないが、下階に柱のない大きな空間を有しており、当該空間の上方の天井懐に設けられる上階の床組６である。下階の空間は壁芯間の距離が６ｍ四方の空間であり、その上方の天井懐に設けられる上階の床組６も、図４に示すように、６ｍ四方となっている。床組６の４つの頂点には通し柱７が設けられており、これら、通し柱７の間に梁９がそれぞれ架設されている。そして、これらの梁９のうち対向する２本の梁９の間に補強梁１ａが架設されている。補強梁１ａは、１５００ｍｍ間隔で互いに平行に３本架設されている。補強梁１ａの両端は、梁９の側面にボルト４１で固定された図示しない梁受金物により固定されている。なお、本発明における「構造躯体」は、本実施形態においては、通し柱７に架設されている梁９がこれに相当する。本発明における「構造躯体」は例えば通し柱７であってもよく、補強梁１ａの両端を支持することができる構成であればよい。

【0028】

通し柱７に架設される４本の梁９のうち、３本の補強梁１ａ、及び当該補強梁１ａに平行な２本の梁９には長さ方向の中央において、隣接する補強梁１ａ又は梁９の間にそれぞれ、当該梁１ａ，９に直交する短梁１０が架設されている。この短梁１０の一端は、補強梁１ａの梁本体２の側面に設けられた梁受金物５に固定されている。梁本体２の側面には鋼製補強材３ａが固定されているが、当該鋼製補強材３ａは、梁本体２の上面から大きく離れた位置に固定されているので、梁本体２の側面の上面に近い位置に梁受金物５をボルトで固定することにより、鋼製補強材３ａと干渉することなく短梁１０を梁本体２の側面に固定することができる。

【0029】

補強梁１ａ及び短梁１０を架設した後、これらの上に図示しない根太を設置し、その上に床材を配置して床組６を完成させる。この床組６の上に家具や居住者などが乗ることで、床組６に鉛直方向の荷重が加わると、補強梁１ａの両端は通し柱７に架設されている梁９に支持されるので下方に変位することがない一方、補強梁１ａの中央は柱等の構造躯体に支持されていないので下方に変位しようとして、補強梁１ａに曲げ荷重が作用する。補強梁１ａに曲げ荷重が作用すると、補強梁１ａの梁本体２の上面側には長手方向の圧縮荷重が生じ、梁本体２の下面側には長手方向の引張荷重が生じる。本実施形態の補強梁１ａには、梁本体２の側面における、梁本体２の荷重が加わる面である上面から大きく離れており、上面と逆側の下面に近い位置に鋼製補強材３ａが梁本体２の長手方向に沿って固定されているので、鋼製補強材３ａが梁本体２の下面側に生じる引張荷重に抵抗することができ、補強梁１ａの曲げ荷重に対する抵抗を効率的に高めることができる。したがって、必要な部分だけを補強することで、補強梁１ａの耐力及び剛性を高めることができるとともに、不必要な部分を補強をしないことで補強梁１ａの材料コストや重量を減らすことができる。

【0030】

本実施形態の補強梁１ａは、図５に示すように、梁本体２の上面に対してその長さ方向の中央に鉛直荷重を加えた場合に１３４．７ｋＮまで耐えることができた。また、本実施形態の補強梁１ａの剛性は、２４．０ｋＮ／ｃｍであった。一方、鋼製補強材３ａを接合していない単純梁（本実施形態における梁本体２と同一の断面形状）は、１００．７ｋＮまでの荷重に耐えることができ、剛性は１６．７ｋＮ／ｃｍであった。従って、本実施形態の補強梁１ａは、単純梁に比べて、１．３４倍の耐力を有し、１．４４倍の剛性を有するものとなった。

【0031】

〔第二実施形態〕
次に、本発明に係る補強梁の第二実施形態について、図６から図９を参照しつつ説明する。本実施形態の補強梁１ｂは、図示しない外壁面の屋内側に、当該外壁面に沿って設けられ、この外壁面に作用する水平方向の風荷重に抵抗する耐風梁である。まず、図６から図８に基づいて、補強梁１ｂの構成を説明する。図６（Ａ）は、補強梁１ｂを屋内側から見た正投影図であり、図６（Ｂ）は、補強梁１ｂを屋外側から見た正投影図であり、図７は、補強梁１ｂを上方からみた正投影図である。なお、第一の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略している。

【0032】

本実施形態において、補強梁１ｂに荷重が加わる方向は、水平な方向であり、且つ、屋外側から屋内側に向かう方向である。すなわち、屋外側から外壁面に向かって吹き付ける風によって、水平方向に荷重が補強梁１ｂに加わる。補強梁１ｂは、木製角材からなる梁本体２と、梁本体２に固定される鋼製補強材３ｂと、梁本体２及び鋼製補強材３ｂを接合する接合材４と、接合材４のボルト頭又はナット４２ａ，ｂが梁本体２にめり込むことを抑制するめり込み防止プレート１１と、から構成されている。

【0033】

梁本体２は、集成材の角材であり、第一実施形態と同様の構成であるので、具体的な説明を省略する。

【0034】

鋼製補強材３ｂは、２本のフランジ３４をウエブ３５で連結したＨ型鋼である。鋼製補強材３ｂの寸法は、長さ４５００ｍｍ、ウエブ３５の幅が２００ｍｍ、フランジ３４の幅が１００ｍｍに形成されている。なお、鋼製補強材３ｂの寸法はこれに限られるものではないが、梁本体２よりも長さが短く、また梁本体２の梁せいよりもフランジ３４の幅が短く形成されている。鋼製補強材３ｂは、本実施形態では１本設けられており、梁本体２の屋内側の側面に固定されている。鋼製補強材３ｂは、一方のフランジ３４が梁本体２の屋内側の側面に当接するように配置されており、鋼製補強材３ｂの長さ方向が梁本体２の長さ方向に沿うように固定されている。

【0035】

鋼製補強材３ｂは、梁本体２の屋内側の側面において、上下端からそれぞれ１４５ｍｍ離れた位置に固定されており、梁本体２の長さ方向の中央の位置に固定される。すなわち、梁本体２の荷重が加わる面である屋外側の側面とは逆側の面である、梁本体２の屋内側の側面に固定される。

【0036】

接合材４は、Ｍ１２の寸法規格のボルト４１ａ及びナット４２ａと、Ｍ１６の寸法規格のボルト４１ｂ及びナット４２ｂと、を含む構成であり、Ｍ１２の寸法規格のボルト４１ａ及びナット４２ａが２４個で、Ｍ１６の寸法規格のボルト４１ｂ及びナット４２ｂが１２個設けられており、梁本体２と鋼製補強材３ｂとを互いに接合している。

【0037】

また、めり込み防止プレート１１は、矩形の金属板であって、ボルト頭又はナット４２ａ，ｂと梁本体２との間に介在して、ボルト頭又はナット４２ａ，ｂが梁本体２にめり込むことを抑制している。

【0038】

接合材４は、ウエブ３５を挟んでフランジ３４に上下２列に配置されており、梁本体２の端部から６個ずつが、それぞれ、Ｍ１６の寸法規格のボルト４１ｂ及びナット４２ｂとなっており、それよりも長手方向の内側に設けられる接合材４がＭ１２の寸法規格のボルト４１ａ及びナット４２ａとなっている。したがって、梁本体２の長手方向の中央に近い位置の接合材４よりも、梁本体２の長手方向の端部に近い位置の接合材４のせん断強度が強くなっている。したがって、補強梁１ｂに曲げ荷重が作用した場合に、梁本体２と鋼製補強材３ｂとの間で最も水平方向のずれが生じやすい位置をせん断強度が強い接合材４で接合することができ、より効率的に梁本体２を補強することができる。

【0039】

接合材４は、鋼製補強材３ｂのフランジ３４に設けられた貫通孔から、梁本体２を貫通して、屋外側のめり込み防止プレート１１の貫通孔まで、ボルト４１ａ，ｂが挿通しており、屋外側からナット４２ａ，ｂを締結して、鋼製補強材３ｂを梁本体２に接合している。接合材４は、鋼製補強材３ｂの長さ方向に交互に３００ｍｍ、２００ｍｍずつ離して２列に配置されている。めり込み防止プレート１１は、６個の接合材４に固定される梁本体２の長さ方向に長い長プレート１１ａと、４個の接合材４に固定される梁本体２の長さ方向に短い短プレート１１ｂとが設けられている。梁本体２の両側の端部に近い位置には、長プレート１１ａがそれぞれ配置されており、２つの長プレート１１ａの間に端プレートが等間隔で６つ並んで配置されている。

【0040】

長プレート１１ａは、接合材４のうちＭ１６の寸法規格のボルト４１ｂ及びナット４２ｂにより固定されており、短プレート１１ｂは、接合材４のうちＭ１２の寸法規格のボルト４１ａ及びナット４２ａにより固定されている。

【0041】

本実施形態の補強梁１ｂは、図９に示すように、２本の通し柱８に架設されている。通し柱８には梁受金物５が設けられており、補強梁１ｂの梁本体２の両端部に設けられたスリット２１に梁受金物５が挿入されて、補強梁１ｂを通し柱８の間に架設している。なお、補強梁１ｂは間柱１２の柱頭を固定することもでき、間柱１２の上端と補強柱の下面とに亘るようにホゾパイプ１３を埋設し、当該ホゾパイプ１３をドリフトピン１４で抜け止めすることで、間柱１２を固定し、補強梁１ｂの荷重の一部を間柱１２で受けることができる。なお、本発明における「構造躯体」は、本実施形態においては、通し柱８がこれに相当する。

【0042】

外壁に屋外側から風が吹き付けると、外壁の屋内側に沿って設けられる本実施形態の補強梁１ｂに屋外から屋内側に向かう水平方向の荷重が加わる。そして補強梁１ｂに荷重が加わると、補強梁１ｂの両端は通し柱８に支持されるので屋内側に変位することがない一方、補強梁１ｂの中央は柱等の構造躯体に支持されていないので屋内側に変位しようとして、補強梁１ｂに曲げ荷重が作用する。補強梁１ｂに曲げ荷重が作用すると、補強梁１ｂの梁本体２の屋外側の面には長手方向の圧縮荷重が生じ、梁本体２の屋内側には長手方向の引張荷重が生じる。本実施形態の補強梁１ｂは、梁本体２の屋内側の面に鋼製補強材３ｂが梁本体２の長手方向に沿って固定されているので、鋼製補強材３ｂが梁本体２の屋内側面に生じる引張荷重に抵抗することができ、補強梁１ｂの曲げ荷重に対する抵抗を効率的に高めることができる。したがって、必要な部分だけを補強することで、補強梁１ｂの耐力及び剛性を高めることができるとともに、不必要な部分を補強をしないことで補強梁１ｂの材料コストや重量を減らすことができる。

【0043】

本実施形態の補強梁１ｂは、図１０に示すように、梁本体２の屋外側面に対してその長さ方向の中央に屋内方向に向かう荷重を加えた場合に９５．８ｋＮまで耐えることができた。また、本実施形態の補強梁１ｂの剛性は、８．６ｋＮ／ｃｍであった。一方、鋼製補強材３ｂを接合していない単純梁（本実施形態における梁本体２と同一の断面形状）は、３５．０ｋＮまでの荷重に耐えることができ、剛性は１．７ｋＮ／ｃｍであった。従って、本実施形態の補強梁１ｂは、単純梁に比べて、２．７４倍の耐力を有し、５．０６倍の剛性を有するものとなった。

【0044】

以上のように、本発明の補強梁１ａ，１ｂによると、下階に長い間隔で柱を設置したくない場合のように、長いスパンで柱に支持されずに梁を架設する場合に、補強梁１ａ，１ｂの補強が必要な箇所を的確に補強することができ、補強が必要のない箇所には補強を行わないので、補強梁１ａ，１ｂのコストを低減させることができ、又、補強梁１ａ，１ｂ自体の重量を軽くすることができる。

【0045】

なお、Ｍ１２及びＭ１６のボルト４１ａ，ｂ及びナット４２ａ，ｂの具体的な寸法はそれぞれ「ＪＩＳ Ｂ １１８０」に記載の通りである。

【0046】

なお、本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本発明に係る補強梁１ａ，１ｂは、例えば木造住宅の床梁や耐風梁として、好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0048】

１ａ，１ｂ 補強梁
２ 梁本体
３ａ，３ｂ 鋼製補強材
４ 接合材
６ 床組

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】