特開 2023-113494 横補剛構造及び梁連結金物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023113494

(43)【公開日】2023-08-16

(54)【発明の名称】横補剛構造及び梁連結金物

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/24 20060101AFI20230808BHJP

   E04B 5/40 20060101ALI20230808BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20230808BHJP

【ＦＩ】

E04B1/24 F

E04B5/40 A

E04B1/58 504F

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022015908

(22)【出願日】2022-02-03

(71)【出願人】

【識別番号】000006839

【氏名又は名称】日鉄建材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(72)【発明者】

【氏名】牛米 歩

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AA14

2E125AA32

2E125AB01

2E125AB05

2E125AC15

2E125AG04

2E125AG12

2E125BA54

2E125BA55

2E125BB16

2E125BB22

2E125BC02

2E125BD01

2E125BF06

2E125CA05

2E125CA06

2E125CA14

2E125CA72

2E125CA91

(57)【要約】

【課題】重量を低減することができるとともに、床下空間を広く確保することができ、管理の観点からも多くの労力を要しない、横補剛構造を提供する。
【解決手段】梁材２と、梁材２上に配置されたデッキプレート３と、梁材２とデッキプレート３との間に配置された方杖部材６と、方杖部材６の下端部６ｂを、梁材２の下側フランジ部１２に連結させる梁連結金物１と、を備え、方杖部材６の上端部６ｂはデッキプレート３に連結され、方杖部材６の下端部６ａは梁連結金物１を介して梁材２の下側フランジ部１２に連結されており、梁連結金物１は、梁材２のウェブ部１３を中心とした下側フランジ部１２の両上面と両側面、及び下面を覆い、その支圧効果を生じさせる構成とされており、方杖部材６の下端部６ａは梁連結金物１の下側フランジ部１２の一方の上面を覆う部分で連結されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

梁材と、
前記梁材上に配置されたデッキプレートと、
前記梁材と前記デッキプレートとの間に配置された方杖部材と、
前記方杖部材の下端部を、前記梁材の下側フランジ部に連結させる梁連結金物と、を備え、
前記方杖部材の上端部は前記デッキプレートに連結され、前記方杖部材の下端部は前記梁連結金物を介して前記梁材の前記下側フランジ部に連結されており、
前記梁連結金物は、前記梁材のウェブ部を中心とした前記下側フランジ部の両上面と両側面、及び下面を覆い、その支圧効果を生じさせる構成とされており、
前記方杖部材の下端部は前記梁連結金物の前記下側フランジ部の一方の上面を覆う部分で連結されていること
を特徴とする横補剛構造。

【請求項2】

前記梁連結金物は、前記梁材の下側フランジ部の上側に配置される上側プレート部材と前記梁材の下側フランジ部の下側に配置される下側プレート部材とのそれぞれの端部同士が接合されてなること
を特徴とする請求項１に記載の横補剛構造。

【請求項3】

前記上側プレート部材と前記下側プレート部材とは、それぞれの一方の端部が延設された延設部を有し、これら延設部は、水平方向から角度を持たせて折り曲げられ、締結部材で固定して連結された支圧機構とされていること
を特徴とする請求項２に記載の横補剛構造。

【請求項4】

前記方杖部材の下端部から入力され得る力に対して前記梁材の横座屈を抑制可能なように、前記上側プレート部材及び前記下側プレート部材それぞれの必要な板要素と、前記締結部材の必要な要素と、前記延設部における水平方向からの必要な角度と、が設定されていること
を特徴とする請求項３に記載の横補剛構造。

【請求項5】

前記梁材の前記下側フランジ部の上面と前記上側プレート部材との間に、両者の間隔を埋める厚さのスペーサーが設けられていること
を特徴とする請求項２～４の何れか１項に記載の横補剛構造。

【請求項6】

請求項１～５の何れか１項に記載の横補剛構造に用いられる前記梁連結金物であること
を特徴とする梁連結金物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、横補剛構造、及びこの横補剛構造に用いられる梁連結金物に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、横方向に延びる梁材と、梁材上に配置されたデッキプレートと、を有する床構造として、例えば、特許文献１に開示された技術が知られている。この特許文献１に開示された従来技術では、大梁に対して、小梁が設けられている。さらに、この特許文献１に開示された従来技術では、大梁と小梁との間に孫梁を架け渡すことによって、梁材の横座屈などを抑制するための横補剛構造を実現している。

【0003】

また、例えば、特許文献２，３には、梁に高力ボルトを用いて接合部材を摩擦接合する従来技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－２９０６８４号公報

【特許文献2】特開２０１９－０３１８９０号公報

【特許文献3】特開２００８－００２２６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術のように、一対の梁材間に孫梁のような横補剛材を架け渡した場合、当該横補剛材のスパンが長くなってしまうことにより、床構造全体の重量が大きくなるという問題が生じる。また、この特許文献１に開示された従来技術では、このような横補剛材が、床下空間において一対の梁材間に橋渡し形式で設けられるので、床下空間を通る配管やダクトの配置等に制約が生じる場合が想定されるという問題もある。

【0006】

また、特許文献２，３に開示された従来技術のような高力ボルトを用いた摩擦接合とする場合、力学的に摩擦接合を成立させるためには、赤錆やブラスト処理等の摩擦面処理を要し一定のすべり係数を確保する必要があり、管理の観点から多くの労力を要するという問題がある。

【0007】

また、特許文献３に開示された従来技術のような接合部材を組み合わせで構成する場合、接合部材の組み合わせる構成要素の曲げ耐力や剛性が小さいため、構造強度が必要な部位では構成要素の板厚が過大となってしまい、その分、梁の重量が大きくなってしまい、ひいては、床構造全体の重量が大きくなるという問題もある。

【0008】

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、重量を低減することができるとともに、床下空間を広く確保することができ、管理の観点からも多くの労力を要しない、横補剛構造、及びこの横補剛構造に用いられる梁連結金物を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１発明に係る横補剛構造は、梁材と、前記梁材上に配置されたデッキプレートと、前記梁材と前記デッキプレートとの間に配置された方杖部材と、前記方杖部材の下端部を、前記梁材の下側フランジ部に連結させる梁連結金物と、を備え、前記方杖部材の上端部は前記デッキプレートに連結され、前記方杖部材の下端部は前記梁連結金物を介して前記梁材の前記下側フランジ部に連結されており、前記梁連結金物は、前記梁材のウェブ部を中心とした前記下側フランジ部の両上面と両側面、及び下面を覆い、その支圧効果を生じさせる構成とされており、前記方杖部材の下端部は前記梁連結金物の前記下側フランジ部の一方の上面を覆う部分で連結されていることを特徴とする。

【0010】

第２発明に係る横補剛構造は、第１発明において、前記梁連結金物は、前記梁材の下側フランジ部の上側に配置される上側プレート部材と前記梁材の下側フランジ部の下側に配置される下側プレート部材とのそれぞれの端部同士が接合されてなることを特徴とする。

【0011】

第３発明に係る横補剛構造は、第２発明において、前記上側プレート部材と前記下側プレート部材とは、それぞれの一方の端部が延設された延設部を有し、これら延設部は、水平方向から角度を持たせて折り曲げられ、締結部材で固定して連結された支圧機構とされていることを特徴とする。

【0012】

第４発明に係る横補剛構造は、第３発明において、前記方杖部材の下端部から入力され得る力に対して前記梁材の横座屈を抑制可能なように、前記上側プレート部材及び前記下側プレート部材それぞれの必要な板要素と、前記締結部材の必要な要素と、前記延設部における水平方向からの必要な角度と、が設定されていることを特徴とする。

【0013】

第５発明に係る横補剛構造は、第２発明～第４発明の何れかにおいて、前記梁材の前記下側フランジ部の上面と前記上側プレート部材との間に、両者の間隔を埋める厚さのスペーサーが設けられていることを特徴とする。

【0014】

第６発明に係る梁連結金物は、第１発明～第５発明の何れかに係る横補剛構造に用いられる前記梁連結金物であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

第１発明～第５発明に係る横補剛構造によれば、一対の梁材間に孫梁のような横補剛材を架け渡す必要がなく、梁連結金物の板厚を過大とする必要もないので、重量を低減することができるとともに、床下空間を広く確保することができる。さらに、第１発明～第４発明に係る横補剛構造によれば、赤錆やブラスト処理等の摩擦面処理を必要としないので、管理の観点からも多くの労力を要しない。

【0016】

特に、第２発明に係る横補剛構造によれば、梁連結金物は、梁材の下側フランジ部の上側に配置される上側プレート部材と梁材の下側フランジ部の下側に配置される下側プレート部材とのそれぞれの端部同士が接合されてなるので、梁連結金物を梁材に容易に取り付けることができる。

【0017】

特に、第３発明に係る横補剛構造によれば、上側プレート部材と下側プレート部材とは、それぞれの一方の端部が延設された延設部を有し、これら延設部は、水平方向から角度を持たせて折り曲げられ、締結部材で固定して連結された支圧機構とされているので、摩擦面処理を必要としない支圧接合であるボルト接合とすることができる。

【0018】

特に、第４発明に係る横補剛構造によれば、方杖部材の下端部から入力され得る力に対して梁材の横座屈を抑制可能なように、上側プレート部材及び下側プレート部材それぞれの必要な板要素と、締結部材の必要な要素と、延設部における水平方向からの必要な角度と、が設定されているので、簡易な構成で、梁連結金物の板厚を過大にしなくて済む。

【0019】

特に、第５発明に係る横補剛構造によれば、梁材の下側フランジ部の上面と上側プレート部材との間に、両者の間隔を埋める厚さのスペーサーが設けられているので、梁材の下側フランジ部の板厚が異なる場合も、スペーサーが板厚調整の役割をするため、同一サイズの梁連結金物を用いることができる。

【0020】

第６発明に係る梁連結金物によれば、上述した第１発明～第５発明の何れかに係る横補剛構造の効果を奏するようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造の概略構成を示す縦断面図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造の概略構成を示す平面図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造における方杖部材付近の上部構造を示す斜視図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造における方杖部材付近の下部構造を斜め上から示す斜視図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造における方杖部材付近の下部構造を正面下から示す斜視図である。

【図6】図６は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造における方杖部材付近の下部構造を斜め下から示す斜視図である。

【図7】図７は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造における方杖部材付近の下部構造を斜め横から示す斜視図である。

【図8】図８は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造における方杖部材付近の下部構造を正面斜め上から示す斜視図である。

【図9】図９は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造における方杖部材付近の下部構造を裏側斜め上から示す斜視図である。

【図10】図１０は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造における方杖部材付近の下部構造を裏側斜め下から示す斜視図である。

【図11】図１１は、本発明の実施形態２に係る横補剛構造における方杖部材付近の下部構造を示す斜視図である。

【図12】図１２は、本発明の実施形態２に係る横補剛構造における方杖部材付近の下部構造を示す斜視図である。

【図13】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造における梁連結金物付近の構造を示す模式図である。

【図14】図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、本発明の実施形態２に係る横補剛構造における梁連結金物付近の構造を示す模式図である。

【図15】図１５（ａ）は、ボルトのみが引張降伏する際の模式図であり、図１５（ｂ）は、梁材及びボルトがともに降伏する際の模式図であり、図１５（ｃ）は、梁材のみが曲げ降伏する際の模式図である。

【図16】図１６は、梁材と梁連結金物の上側プレート部材との関係性を示す模式図である。

【図17】図１７（ａ）～図１７（ｃ）は、せん断力に対する梁連結金物の上側プレート部材又はボルトの降伏パターンを示す模式図である。

【図18】図１８（ａ）～図１８（ｆ）は、延設部の角度毎の梁せいに対する梁連結金物の上側プレート部材の必要な板厚を示すグラフである。

【図19】図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は、せん断力に対する梁連結金物の下側プレート部材又はボルトの降伏パターンを示す模式図である。

【図20】図２０は、引張力に対する梁連結金物の下側プレート部材の軸降伏パターンを示す模式図である。

【図21】図２１（ａ）～図２１（ｏ）は、延設部の各角度において、下側プレート部材の板厚毎の梁せいに対する梁連結金物の下側プレート部材に設ける下側のリブの必要な板厚を示すグラフである。

【図22】図２２（ａ）～図２２（ｏ）は、延設部の各角度において、下側プレート部材の板厚毎の梁せいに対する梁連結金物の下側プレート部材に設ける下側のリブの必要な板厚を示すグラフである。

【図23】図２３は、本発明のその他の実施形態に係る横補剛構造の概略構成を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明を適用して例示した実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0023】

［実施形態１］
先ず、本発明の実施形態１に係る横補剛構造及び梁連結金物について説明する。

【0024】

図１は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造の概略構成を示す縦断面図である。図２は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造の概略構成を示す平面図である。図３は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造における方杖部材付近の上部構造を示す斜視図である。図４～図１０は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造における方杖部材付近の下部構造を示す斜視図である。

【0025】

本発明に係る横補剛構造１００は、図１及び図２に示すように、梁材２と、梁材２上に配置されたデッキプレート３と、デッキプレート３に打設されたコンクリート４と、梁材２とデッキプレート３との間に配置された方杖部材６と、方杖部材６の下端部６ｂを、梁材２の下側フランジ部１２に連結させる梁連結金物１と、を備えている。

【0026】

梁材２は、水平方向に延びる部材である。梁材２は、Ｈ型鋼によって構成されており、上端側で左右に広がる上側フランジ部１１と、下端側で左右に広がる下側フランジ部１２と、これらの間で上下方向に延びるウェブ部１３と、を有している。そして、梁材２の上側フランジ部１１、下側フランジ部１２、及びウェブ部１３は長さ方向に延びる。

【0027】

なお、各図中において、水平方向における一の方向をＸ軸方向とし、水平方向においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする。この場合、図２に示すように、横補剛構造１００は、Ｙ軸方向に延びる梁材２Ａ，２Ｂと、Ｘ軸方向に延びる梁材２Ｃ，２Ｄと、を備える。梁材２Ａ，２Ｂは、Ｘ軸方向に互いに離間した状態で対向するように配置されている。梁材２ＡはＸ軸方向の負側に配置され、梁材２ＢはＸ軸方向の正側に配置されている。梁材２Ｃ，２Ｄは、Ｙ軸方向に互いに離間した状態で対向するように配置される。梁材２ＣはＹ軸方向の負側に配置され、梁材２ＤはＹ軸方向の正側に配置されている。梁材２Ａと梁材２Ｃとの間には柱材７Ａが設けられている。梁材２Ａと梁材２Ｄとの間には柱材７Ｂが設けられている。梁材２Ｂと梁材２Ｃとの間には柱材７Ｃが設けられている。梁材２Ｂと梁材２Ｄとの間には柱材７Ｄが設けられている。

【0028】

また、この実施形態１では、Ｘ軸方向に対向する一対の梁材２Ａ，２Ｂ間の中途位置に、Ｙ軸方向に延びる補強用の梁材２Ｅ，２Ｆが設けられている。梁材２Ｅ，２Ｆは、Ｘ軸方向において他の梁材と離間した位置にて、梁材２Ｃ，２Ｄ間に架け渡されている。なお、梁材２Ｃ，２Ｄと梁材２Ｃとの接合部付近には、方杖部材８が設けられている。また、梁材２Ｃ，２Ｄと梁材２Ｄとの接合部付近にも、方杖部材８が設けられている。この方杖部材８は、上端部が梁材２Ｅ，２Ｆの下面に連結されている点以外は、後述の方杖部材６と同様な構造である。

【0029】

デッキプレート３は、梁材２上に配置される板状の部材である。デッキプレート３は、図１に示すように、梁材２の上側フランジ部１１の上面に配置される。また、デッキプレート３は、図２に示すように、長方形をなしており、四方の辺部を梁材２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄによって支持されている。さらに、デッキプレート３は、図示は省略したが、Ｙ軸方向に山部と谷部とを交互に有している。山部は、谷部の底面から上方へ向かって突出するように設けられる。複数の山部は、互いにＹ軸方向に離間した状態で、Ｘ軸方向に互いに平行をなすように延びている。また、複数の谷部は、互いにＹ軸方向に離間した状態で互いに平行をなすように延びている。さらに、デッキプレート３は、図示しない上壁部と、底壁部３ｄと、側壁部３ｅと、を有している。なお、側壁部３ｅは、図示しない上壁部と底壁部３ｄとを連結する壁部である。この場合、図示しない上壁部、側壁部３ｅによって山部が構成される。底壁部３ｄ、側壁部３ｅによって谷部が構成される（図３を参照）。

【0030】

コンクリート４は、図１に示すように、デッキプレート３の上面側に打設される。コンクリート４は、デッキプレート３の谷部の内部に充填された状態で、山部の上面よりも高い位置まで充填される。このように、デッキプレート３に対してコンクリート４が打設されることで、床スラブ１０が構成されている。なお、図２においては、コンクリート４の図示を省略した。

【0031】

方杖部材６は、梁材２とデッキプレート３との間に配置される部材である。方杖部材６の下端部６ａは梁材２に連結され、方杖部材６の上端部６ｂはデッキプレート３に連結される。方杖部材６は、梁材２とデッキプレート３との間の角部付近において、斜め上方に直線状に延びる部材である。方杖部材６の下端部６ａは、下側フランジ部１２付近に連結されている。方杖部材６の下端部６ａは、ウェブ部１３よりもデッキプレート３側（図１においてＸ軸方向の正側）の位置に連結される。方杖部材６の上端部６ｂは、デッキプレート３の下面のうち、梁材２から離間した位置に連結されている。これにより、デッキプレート３は、梁材２に対する横補剛材として機能することができる。また、方杖部材６は、デッキプレート３を補強することができる。

【0032】

この実施形態１では、方杖部材６は、図２に示すように、梁材２ＡからＸ軸方向の正側に延びるように設けられている。また、方杖部材６は、梁材２Ａには、Ｙ軸方向に互いに離間するように、複数箇所（３箇所）に設けられている。方杖部材６は、梁材２ＢからＸ軸方向の負側に延びるように設けられている。また、方杖部材６は、梁材２Ｂには、Ｙ軸方向に互いに離間するように、複数箇所（３箇所）に設けられている。

【0033】

図３及び図４～図１０を用いて、方杖部材６の構造について更に詳細に説明する。

【0034】

一箇所の横補剛箇所には、図３及び図４～図１０に示すように、一対の方杖部材６Ａ，６Ｂが設けられている。方杖部材６Ａ，６Ｂは、コ字状の断面を有した状態で長さ方向に延びる鋼材である。方杖部材６Ａ，６Ｂは、底壁部６ｃと、当該底壁部６ｃから立ち上がる一対の側壁部６ｄ，６ｅを有している。方杖部材６Ａの底壁部６ｃと方杖部材６Ｂの底壁部６ｃとは、互いにＹ軸方向に対向するように配置される。また、方杖部材６Ａの側壁部６ｄ，６ｅと、方杖部材６Ｂの側壁部６ｄ，６ｅとは、Ｙ軸方向において互いに反対側へ突出する。なお、方杖部材６Ａ，６Ｂの断面形状は特に限定されるものではない。また、方杖部材６は必ずしも二つの部材から構成される必要もなく、構成材料の数量は適宜変更可能である。例えば、Ｈ型鋼等によって方杖部材６を構成してもよい。

【0035】

方杖部材６Ａ，６Ｂの上端部６ｂは、図３に示すように、上側連結金物２０を介してデッキプレート３に連結される。この実施形態１においては、上側連結金物２０は、ボルト２１及びナット２１ａによってデッキプレート３に固定される。また、方杖部材６Ａ，６Ｂの上端部６ｂは、ボルト２２によって上側連結金物２０に固定される。これによって、方杖部材６Ａ，６Ｂの上端部６ｂは、ボルト２２、上側連結金物２０、ボルト２１及びナット２１ａを介してデッキプレート３に連結される。

【0036】

上側連結金物２０は、デッキプレート３に固定される本体部２４と、方杖部材６Ａ，６Ｂを固定する固定片２６と、を有している。本体部２４は、デッキプレート３の底壁部３ｄの下面に固定される板状の部材によって構成される。本体部２４は、デッキプレート３の底壁部３ｄと平行をなすように広がる。デッキプレート３の底壁部３ｄ及び本体部２４には、ボルト２１を挿通させるための貫通孔が形成されている。従って、各貫通孔にボルト２１を挿通させて締結することで、本体部２４は、デッキプレート３の底壁部３ｄに固定される。なお、ボルト２１は、デッキプレート３の底壁部３ｄから上方へ延びるように配置される。これにより、コンクリート４が打設された際、図１に示すように、ボルト２１は床スラブ１０と一体化する。

【0037】

固定片２６は、本体部２４の下面から下方へ向かって延びる板状の部材によって構成される。固定片２６は、方杖部材６Ａ，６Ｂの底壁部６ｃと平行をなすように広がる。方杖部材６Ａの底壁部６ｃと方杖部材６Ｂの底壁部６ｃとは、固定片２６を挟み込む。また、方杖部材６Ａの底壁部６ｃ、方杖部材６Ｂの底壁部６ｃ、及び固定片２６には、ボルト２２を挿通するための貫通孔が形成されている。従って、各貫通孔にボルト２２を挿通させて締結することで、方杖部材６Ａの底壁部６ｃ及び方杖部材６Ｂの底壁部６ｃは、固定片２６を挟み込んだ状態で当該固定片２６に固定される。

【0038】

方杖部材６Ａ，６Ｂの下端部６ａは、図１及び図４～図１０に示すように、後述の梁連結金物１の上側プレート部材１Ａに設けられた上側のリブ１ｂに連結されている。具体的には、方杖部材６Ａの底壁部６ｃと方杖部材６Ｂの底壁部６ｃとは、リブ１ｂを挟み込む。また、方杖部材６Ａの底壁部６ｃ、方杖部材６Ｂの底壁部６ｃ、及びリブ１ｂには、ボルト１７を挿通するための図示しない貫通孔が形成されている。これにより、各図示しない貫通孔にボルト１７を挿通させてナット１７ａを螺合して締結することで、方杖部材６Ａの底壁部６ｃ及び方杖部材６Ｂの底壁部６ｃは、リブ１ｂを挟み込んだ状態でこのリブ１ｂに固定される。なお、ボルト１７は、上下方向ではなく、この上下方向と直交する横方向に延びた状態で、方杖部材６Ａ，６Ｂに挿入されるように設けられている。これにより、一本のボルト１７を支点として方杖部材６Ａ，６Ｂを回転させることができる。他方のボルト１７に対する図示しない貫通孔は、このボルト１７が相対移動できるように、長孔としてもよい。この場合、方杖部材６Ａ，６Ｂを回転させることで、デッキプレート３に対する上端部６ｂの取付位置を調整することができる。

【0039】

梁連結金物１は、図４～図１０に示すように、上側プレート部材１Ａと下側プレート部材１Ｂとのそれぞれの端部同士が接合されてなる。すなわち、梁連結金物１は、梁材２のウェブ部１３を中心とした下側フランジ部１２の両上面と両側面、及び下面を覆い、その支圧効果によって、下側フランジ部１２の変形を抑制する構成とされている。なお、この支圧効果とは、下側フランジ部１２と梁連結金物１との接触反力に対して、梁連結金物１の板要素（上側プレート部材１Ａ及び下側プレート部材１Ｂの板要素）の軸引張抵抗により下側フランジ部１２の変形を抑制する効果を意味する。より具体的には、この梁連結金物１では、上側プレート部材１Ａと下側プレート部材１Ｂとは、それぞれの一方の端部が延設された延設部１Ａ－３と１Ｂ－２を有し、これら延設部１Ａ－３，１Ｂ－２は、水平方向から角度θを持たせて折り曲げられ、ボルト１６及びナット１６ａで固定して連結された支圧機構とされている（図１３（ａ）及び図１３（ｂ）も参照）。

【0040】

上側プレート部材１Ａは、梁材２のウェブ部１３を中心とした下側フランジ部１２の一方の上面を覆う部分１Ａ－１と、梁材２の下側フランジ部１２の一方の側面を覆う部分１Ａ－２と、延設部１Ａ－３と、を有している。そして、梁材２の下側フランジ部１２のウェブ部１３を中心とした一方の上面を覆う部分１Ａ－１の中間部分には、上述した上側のリブ１ｂがＸ軸方向に延びるように略垂直に立設されている。なお、このリブ１ｂの形状は、図示した三角形状に限定されない。

【0041】

下側プレート部材１Ｂは、梁材２の下側フランジ部１２の下面を覆う部分１Ｂ－１と、延設部１Ｂ－２と、梁材２の下側フランジ部１２のウェブ部１３を中心とした他方の側面を覆う部分１Ｂ－３と、梁材２の下側フランジ部１２のウェブ部１３を中心とした他方の上面を覆う部分１Ｂ－４と、を有している。そして、梁材２の下側フランジ部１２の下面を覆う部分１Ｂ－１及び延設部１Ｂ－２の中間部分には、下側のリブ１ｃがＸ軸方向に延びるように略垂直に垂設されている。なお、このリブ１ｃの形状は、図示した三角形状に限定されない。また、このリブ１ｃは、複数設けてもよい。

【0042】

そして、この梁連結金物１では、方杖部材６の下端部６ａから入力され得る力に対して梁材２の横座屈を抑制可能なように、上側プレート部材１Ａ及び下側プレート部材１Ｂそれぞれの必要な板要素と、ボルト１６及びナット１６ａの必要な要素と、延設部１Ａ－３，１Ｂ－２における水平方向からの必要な角度θと、が設定されている。なお、具体的な詳細については、後述の実施例で説明する。

【0043】

以上説明した本発明の実施形態１に係る横補剛構造１００によれば、図１に二点鎖線で示したように、一対の梁材２間に孫梁のような横補剛材８０を架け渡す必要がなく、梁連結金物１の板厚を過大とする必要もないので、重量を低減することができるとともに、床下空間ＳＰを広く確保することができる。さらに、この実施形態１に係る横補剛構造１００によれば、赤錆やブラスト処理等の摩擦面処理を必要としないので、管理の観点からも多くの労力を要しない。

【0044】

また、この実施形態１に係る横補剛構造１００によれば、梁連結金物１は、梁材２の下側フランジ部１２の上側に配置される上側プレート部材１Ａと梁材２の下側フランジ部１２の下側に配置される下側プレート部材１Ｂとのそれぞれの端部同士が接合されてなるので、梁連結金物１を梁材２に容易に取り付けることができる。

【0045】

また、この実施形態１に係る横補剛構造１００によれば、上側プレート部材１Ａと下側プレート部材１Ｂとは、それぞれの一方の端部が延設された延設部１Ａ－３，１Ｂ－２を有し、これら延設部１Ａ－３，１Ｂ－２は、水平方向から角度θを持たせて折り曲げられ、ボルト１６及びナット１６ａで固定して連結された支圧機構とされているので、摩擦面処理を必要としない支圧接合であるボルト接合とすることができる。

【0046】

さらに、この実施形態１に係る横補剛構造１００によれば、方杖部材６の下端部６ａから入力され得る力に対して梁材２の横座屈を抑制可能なように、上側プレート部材１Ａ及び下側プレート部材１Ｂそれぞれの必要な板要素と、ボルト１６及びナット１６ａの必要な要素と、延設部１Ａ－３，１Ｂ－２における水平方向からの必要な角度θと、が設定されているので、簡易な構成で、梁連結金物１の板厚を過大にしなくて済む。

【0047】

また、この実施形態１に係る梁連結金物１によれば、上述したこの実施形態１に係る横補剛構造１００の効果を奏するようにすることができる。

【0048】

［実施形態２］
次に、本発明の実施形態２に係る横補剛構造について説明する。

【0049】

図１１は、本発明の実施形態２に係る横補剛構造における方杖部材付近の下部構造を示す斜視図である。図１２は、本発明の実施形態２に係る横補剛構造における方杖部材付近の下部構造を示す斜視図である。

【0050】

この実施形態２に係る横補剛構造が、上述の実施形態１に係る横補剛構造１００と相違する点は、梁材２の下側フランジ部１２の上面と上側プレート部材１Ａとの間に、両者の間隔を埋める厚さのスペーサー１８が設けられていることなので、その点について主に説明し、同一構成は同一符号を付し、説明を省略する。

【0051】

この実施形態２に係る横補剛構造は、図１１及び図１２に示すように、梁材２の下側フランジ部１２の上面と上側プレート部材１Ａとの間に、両者の間隔を埋める厚さのスペーサー１８が設けられ、このスペーサー１８は、ワッシャー１４を介して、ボルト１５により、上側プレート部材１Ａに固定されている。

【0052】

このため、本発明の実施形態２に係る横補剛構造によれば、梁材２の下側フランジ部１２の上面と上側プレート部材１Ａとの間に、両者の間隔を埋める厚さのスペーサー１８が設けられているので、梁材２の下側フランジ部１２の板厚が異なる場合も、スペーサー１８が板厚調整の役割をするため、同一サイズの梁連結金物１を用いることができる。

【0053】

［実施例］
次に、図１３～図２２を用いて、本発明の実施例に係る横補剛構造について説明する。

【0054】

図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、本発明の実施形態１に係る横補剛構造における梁連結金物付近の構造を示す模式図である。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、本発明の実施形態２に係る横補剛構造における梁連結金物付近の構造を示す模式図である。

【0055】

先ず、上側プレート部材１Ａ又はボルト１６が降伏するパターンは、図１５（ａ）に示すように、ボルト１６のみが引張降伏する際と、図１５（ｂ）に示すように、上側プレート部材１Ａ及びボルト１６がともに降伏する際と、図１５（ｃ）に示すように、上側プレート部材１Ａのみが曲げ降伏する際と、に大別される。なお、図１６は、梁材２と梁連結金物１の上側プレート部材１Ａとの関係性を示す模式図である。

【0056】

ここで、図１６の模式図を用い、梁連結金物１の上側プレート部材１Ａ又はボルト１６の軸方向力に対する設計は、図１５（ａ）～図１５（ｃ）に示した３パターンを考慮し、各々のパターンに対して、降伏耐力と最大耐力を作用する軸方向力以上確保するように設計する。但し、上述のように曲げ加工を施していることから、上側プレート部材１Ａの断面係数は通常の平らなものと異なり、やや大きくなり、下側フランジ部１２の板厚は考慮せず、算定する。

【0057】

また、図１７（ａ）～図１７（ｃ）を用い、梁連結金物１の上側プレート部材１Ａ又はボルト１６のせん断力に対する設計は、せん断力に対する梁連結金物１の上側プレート部材１Ａ又はボルト１６の降伏パターンを考慮し、各々のパターンに対して、降伏耐力と最大耐力を作用するせん断力以上確保するように行う。具体的には、図１７（ａ）に示すボルト１６のせん断降伏、図１７（ｂ）に示す上側プレート部材１Ａの有効断面降伏、及び図１７（ｃ）に示す上側プレート部材１Ａの端抜けを考慮する。

【0058】

より具体的には、以下の（式１）及び（式２）で示す保有耐力接合を満足することを確認する。

【0059】

軸方向力：min{Nu1，Nu2，Nu3} ≧ α×min{Ny1，Ny2，Ny3}（式１）
但し、Nu1，Nu2，Nu3は、梁連結金物１の上側プレート部材１Ａ又はボルト１６が保有する軸方向力であり、Ny1，Ny2，Ny3は、梁連結金物１の上側プレート部材１Ａ又はボルト１６が降伏する際の軸方向力である。なお、αは、接合部係数である。

【0060】

せん断力：min{Qu1，Qu2，Qu3} ≧ α×min{Qy1，Qy2，Qy3}（式２）
但し、Qu1，Qu2，Qu3は、梁連結金物１の上側プレート部材１Ａ又はボルト１６が保有するせん断力であり、Qy1，Qy2，Qy3は、梁連結金物１の上側プレート部材１Ａ又はボルト１６が降伏する際のせん断力である。なお、αは、接合部係数である。

【0061】

次に、梁連結金物１の延設部１Ａ－３，１Ｂ－２の角度θ毎の梁材２の梁せいに対する梁連結金物１の上側プレート部材１Ａの必要な板厚を算出したところ、図１８（ａ）～図１８（ｆ）に示すグラフとなった。なお、図１８（ａ）～図１８（ｃ）では、梁材２に、梁幅200mmの細幅系列のものを用い、図１８（ｄ）～図１８（ｆ）では、梁材２に、梁幅300mmの中幅系列のものを用いた。また、ボルト１６は、図１８（ａ）では径12mm、図１８（ｂ）では径16mm、図１８（ｃ）では径20mm、図１８（ｄ）では径12mm、図１８（ｅ）では径16mm、図１８（ｆ）では径20mmのものをそれぞれ用いた。

【0062】

すなわち、上側プレート部材１Ａについて、以下のような詳細なことが分かった。

【0063】

（上側プレート部材１Ａの板厚t1算定結果）
上述の検討より算出した上側プレート部材１Ａの必要な板厚は、以下の通りであった。
細幅系列において，ボルト１６の径φを問わず曲げ角度θに反比例して上側プレート部材（エンドプレート）１Ａの板厚t1が増加する傾向が確認できる。また、ボルト１６の径φが大きいほど曲げ角度θの影響は小さくなり、上側プレート部材１Ａの板厚t1が2mm付近に収束する傾向が確認できる。ボルト１６の径がφ=12mmの場合、上側プレート部材１Ａの板厚t1が薄板（t1≦4.5mm）の範囲に収まるのは曲げ角度θが75°以上のときである。ボルト１７の径がφ=16 mm及び20mmの場合，全ての範囲で上側プレート部材１Ａの板厚t1が薄板（t1≦4.5mm）の範囲に収まることが確認できる。
中幅系列において、ボルト１６の径φを問わず曲げ角度θ=30°を極大値として上側プレート部材１Ａの板厚t1が減少する傾向が確認できる。また、ボルト１６の径φが大きいほど曲げ角度θの影響は小さくなり、細幅系列ほど顕著ではないものの上側プレート部材１Ａの板厚t1が2mm付近に収束する傾向が確認できる。ボルト１６の径がφ=12 mmの場合、上側プレート部材１Ａの板厚t1が薄板（t1≦4.5mm）の範囲に収まるのは曲げ角度θが75°以上のときである。ただし，梁せいBが700mm程度を超えると上側プレート部材１Ａの板厚t1を問わず保有耐力接合条件を満足せず適用範囲外となる。ボルト１６の径がφ=16mmの場合、上側プレート部材１Ａの板厚t1が薄板（t1≦4.5mm）の範囲に収まるのは曲げ角度θが90°のときである。ボルト１６の径がφ=20 mmの場合、上側プレート部材１Ａの板厚t1が薄板（t1≦4.5mm）の範囲に収まるのは曲げ角度θが15°及び75°以上のときである。
以上より、上側プレート部材１Ａの板厚最適化条件は，ボルト１６の径φを問わず、以下の範囲で全ての梁せいBに対して上側プレート部材１Ａの板厚t1（薄板t≦4.5mmの範囲内）を決定する。
・細幅系列：ボルト１６の径φ=12 mmのとき、曲げ角度θ=75°以上の範囲
ボルト１６の径φ=16 mmのとき、曲げ角度θは全ての範囲
ボルト１６の径φ=20 mmのとき、曲げ角度θは全ての範囲
・中幅系列：ボルト１６の径φ=12 mmのとき、曲げ角度θ=75°以上の範囲（保有耐力接合を満足しない範囲は除外）
ボルト１６の径φ=16 mmのとき、曲げ角度θ=90°
ボルト１６の径φ=20 mmのとき、曲げ角度θ=15°、θ=75°以上の範囲
但し、梁せいBが小さい範囲では上記の曲げ角度θ以外の範囲でも上側プレート部材１Ａの板厚t1を薄板の範囲で設計可能であり、例えば、中幅系列において、梁せいB=700mm以下に限定する場合は、以下の板厚最適化条件となる。
・中幅系列：ボルト１６の径φ=12mmのとき、曲げ角度θ=75°以上の範囲（保有耐力接合を満足しない範囲は除外）
ボルト１６の径φ=16mmのとき、曲げ角度θ=60°
ボルト１６の径φ=20mmのとき、曲げ角度θ=15°、θ=45°以上の範囲

【0064】

次に、軸方向力に対する梁連結金物１の下側プレート部材１Ｂ又はボルト１６が降伏するパターンは、図１９（ａ）に示すボルト１７が引張降伏するパターンと、図１９（ｂ）に示す延設部１Ｂ－２の曲げ変形で降伏するパターンと、の２パターンがある。

【0065】

ここで、梁連結金物１の下側プレート部材１Ｂ又はボルト１６の軸方向力に対する設計は、図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示した２パターンを考慮し、各々のパターンに対して、降伏耐力と最大耐力を作用する軸方向力以上確保するように設計する。なお、図１９（ｂ）に示したパターンは、薄板である下側プレート部材１Ｂの曲げ剛性と曲げ耐力を増大させるために曲げ角度θを調整し、下側のリブ１ｃの高さを確保することで断面性能を確保する。

【0066】

また、梁連結金物１の下側プレート部材１Ｂ又はボルト１６の引張力に対する設計は、図２０に示すように、支圧により下側プレート部材１Ｂには引張力が生じる。図２０に示した引張力による降伏パターンに対して、降伏耐力と最大耐力を作用する軸方向力の分力以上確保するように行う。

【0067】

また、梁連結金物１の上側プレート部材１Ａ又はボルト１６のせん断力に対する設計は、下側プレート部材１Ｂ又はボルト１６のせん断力に対する設計と同様である。

【0068】

より具体的には、以下の（式３）、（式４）及び（式５）で示す保有耐力接合を満足することを確認する。

【0069】

軸方向力：min{Nu1，Nu2} ≧ α×min{Ny1，Ny2}（式３）
但し、Nu1，Nu2は、梁連結金物１の下側プレート部材１Ｂ又はボルト１６が保有する軸方向力であり、Ny1，Ny2は、梁連結金物１の下側プレート部材１Ｂ又はボルト１６が降伏する際の軸方向力である。なお、αは、接合部係数である。

【0070】

軸方向分力：Tu1 ≧ α×Ty1（式４）
但し、Tu1は、梁連結金物１の下側プレート部材１Ｂ又はボルト１６が保有する軸方向分力であり、Ty1は、梁連結金物１の下側プレート部材１Ｂ又はボルト１６が降伏する際の軸方向分力である。なお、αは、接合部係数である。

【0071】

せん断力：min{Qu1，Qu2，Qu3} ≧ α×min{Qy1，Qy2，Qy3}（式５）
但し、Qu1，Qu2，Qu3は、梁連結金物１の下側プレート部材１Ｂ又はボルト１６が保有するせん断力であり、Qy1，Qy2，Qy3は、梁連結金物１の下側プレート部材１Ｂ又はボルト１６が降伏する際のせん断力である。なお、αは、接合部係数である。

【0072】

次に、梁連結金物１の延設部１Ａ－３，１Ｂ－２の角度θ毎の梁材２の梁せいに対する梁連結金物１の下側プレート部材１Ｂ及びリブ１ｃの必要な板厚を算出したところ、図２１（ａ）～図２１（ｏ）及び図２２（ａ）～図２２（ｏ）に示すグラフとなった。なお、図２１（ａ）～図２１（ｏ）では、梁材２に、梁幅200mmの細幅系列のものを用い、ボルト１６は、図２１（ａ）～図２１（ｅ）では径12mm、図２１（ｆ）～図２１（ｊ）では径16mm、図２１（ｋ）～図２１（ｏ）では径20mmのものをそれぞれ用いた。また、図２２（ａ）～図２２（ｏ）では、梁材２に、梁幅300mmの中幅系列のものを用い、ボルト１６は、図２２（ａ）～図２２（ｅ）では径12mm、図２２（ｆ）～図２２（ｊ）では径16mm、図２２（ｋ）～図２２（ｏ）では径20mmのものをそれぞれ用いた。

【0073】

すなわち、下側プレート部材１Ｂについて、以下のような詳細なことが分かった。

【0074】

（下側プレート部材１Ｂの板厚t2及びリブ１ｃの板厚tr算定結果）
上述の検討より算出した下側プレート部材１Ｂの必要な板厚t2及びリブ１ｃの必要な板厚trは、以下の通りであった。
細幅系列において、曲げ角度θ=45°以上の場合、下側プレート部材１Ｂの板厚t2及びボルト１６の径φを問わずリブ１ｃの板厚trは概ね梁せいBに比例して増加していることが確認できる。曲げ角度が30°の場合、下側プレート部材１Ｂの板厚t2の増加に伴いリブ１ｃの板厚trは増加しており、概ね梁せいBに比例して増加していることが確認できる。また、全ての曲げ角度θ共通で、ボルト１６の径φの増加に伴いリブ１ｃの板厚trはわずかに減少することが確認できる。よって、曲げ角度θ=30°以下の範囲で梁せいBの増加に伴うリブ１ｃの板厚trの感度が高いため，細幅系列では曲げ角度θ=45°以上の範囲で下側プレート部材１Ｂの板厚t2及び必要リブ１ｃの板厚trを最適化できる。
中幅系列においても、細幅系列と同様の変化傾向を示しているが、曲げ角度θ=45°以下の範囲で梁せいBの増加に伴うリブ１ｃの板厚trの感度が高いため、中幅系列では曲げ角度θ=60°以上の範囲で下側プレート部材１Ｂの板厚t2及び必要なリブ１ｃの板厚trを最適化できる。
以上より、下側プレート部材１Ｂの板厚最適化条件は、ボルト１６の径φを問わず、以下の範囲で全て梁せいBに対して下側プレート部材１Ｂの必要な板厚t2及び必要なリブ１ｃの板厚trを決定する。
・細幅系列：曲げ角度θ=45°以上の範囲
・中幅系列：曲げ角度θ=60°以上の範囲

【0075】

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0076】

例えば、上述した実施形態１，２に係る横補剛構造では、梁連結金物１を、上側プレート部材１Ａと下側プレート部材１Ｂとに分割したものを用いたが、これに限定されず、図２３に示すように、予め一体化した梁連結金物１を用いて実施してもよい。

【符号の説明】

【0077】

１００ 横補剛構造
１ 梁連結金物
２ 梁材
１２ 梁材の下側フランジ部
１３ 梁材のウェブ部
３ デッキプレート
６ 方杖部材
６ａ 方杖部材の下端部
６ｂ 方杖部材の上端部
１Ａ 上側プレート部材
１Ａ－３ 上側プレート部材の延設部
１Ｂ 下側プレート部材
１Ｂ－２ 下側プレート部材の延設部
１６ ボルト（締結部材）
１６ａ ナット（締結部材）
θ 角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】