特開 2024-165881 鉄骨梁

(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】P2024165881

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】鉄骨梁

(51)【国際特許分類】

   E04C 3/08 20060101AFI20241121BHJP

【ＦＩ】

E04C3/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023082454

(22)【出願日】2023-05-18

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100154003

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】富田 和磨

(72)【発明者】

【氏名】平田 寛

【テーマコード（参考）】

2E163

【Ｆターム（参考）】

2E163FA12

2E163FB02

2E163FB23

(57)【要約】

【課題】複数の貫通孔を備えつつ所望の強度を有する鉄骨梁を提供することである。
【解決手段】貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃが設けられた板状部４と、貫通孔５ａを中心とした半環状であり、貫通孔５ａの軸方向に垂直な一方側において板状部４の一方の面４ａに固定された第１面側第１補強板１１と、貫通孔５ｂを中心とした半環状であり、貫通孔５ｂの軸方向に垂直な他方側において第１面側第１補強板１１に連ねて板状部４の一方の面４ａに固定された第１面側第２補強板１２と、貫通孔５ａを中心とした半環状であり、貫通孔５ａの軸方向に垂直な他方側において板状部４の他方の面に固定された第２面側第１補強板１４と、貫通孔５ｂを中心とした半環状であり、貫通孔５ｂの軸方向に垂直な一方側において第２面側第１補強板１４に連ねて板状部４の他方の面４ｂに固定された第２面側第２補強板１５と、を有することを特徴とする鉄骨梁１。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建築物に用いられる鉄骨梁であって、
複数の貫通孔が前記鉄骨梁の軸方向に並べて設けられた板状部と、
前記貫通孔を中心とした半環状であり、隣り合う一方の前記貫通孔の軸方向に垂直な一方側において前記板状部の一方の面に固定された第１面側第１補強板と、
前記貫通孔を中心とした半環状であり、隣り合う他方の前記貫通孔の軸方向に垂直な他方側において前記第１面側第１補強板に連ねて前記板状部の一方の面に固定された第１面側第２補強板と、
前記貫通孔を中心とした半環状であり、隣り合う一方の前記貫通孔の軸方向に垂直な他方側において前記板状部の他方の面に固定された第２面側第１補強板と、
前記貫通孔を中心とした半環状であり、隣り合う他方の前記貫通孔の軸方向に垂直な一方側において前記第２面側第１補強板に連ねて前記板状部の他方の面に固定された第２面側第２補強板と、を有することを特徴とする鉄骨梁。

【請求項2】

前記第１面側第１補強板、前記第１面側第２補強板、前記第２面側第１補強板及び前記第２面側第２補強板が、それぞれ軸方向に対して互いに逆向きに傾斜する一対の傾斜部と、軸方向に沿って延びて一対の傾斜部に連なる連結部と、を有する略Ｖ字形状である、請求項１に記載の鉄骨梁。

【請求項3】

一対のフランジ部の間に前記板状部が設けられたＨ形鋼により形成されている、請求項１または２に記載の鉄骨梁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築物に用いられる鉄骨梁に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄骨造の建築物の梁としては、例えばＨ形鋼などで形成された鉄骨梁が用いられる。

【0003】

鉄骨梁には、建築物の内部に設けられた空調機器用の配管、給排水用の配管、電気配線等を通すために、Ｈ形鋼におけるウェブ部などの板状部に貫通孔が設けられることがある。この場合、鉄骨梁の強度を確保するために、板状部には貫通孔の周囲を囲う形状の補強板が固定されるのが一般的である。

【0004】

例えば特許文献１には、それぞれ貫通孔を中心とした半環状（コの字形状）に形成された２枚の補強板を組み合わせて貫通孔の周囲に固定した構成の鉄骨梁が記載されている。補強板として半環状のものを用いることで、補強板の歩留まりをよくして鉄骨梁のコストを低減することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７－９５０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

鉄骨梁の板状部に、複数の貫通孔が鉄骨梁の軸方向に近接して並べて設けられることが考えられる。この場合、隣り合う貫通孔のそれぞれの周囲に２枚の補強板を組み合わせて固定しようとすると、隣り合う補強板が互いに干渉する虞がある。そのため、隣り合う一方の貫通孔に対しては板状部の一方の面に補強板を固定し、隣り合う他方の貫通孔に対しては板状部の他方の面に補強板を固定する構成とされることになる。

【0007】

しかし、隣り合う２つの貫通孔において補強板を板状部の一方の面と他方の面とに分けて固定した構成では、一方の貫通孔の周囲に固定された補強板と他方の貫通孔の周囲に固定された補強板との間で軸力が効果的に伝達されず、その結果、鉄骨梁を所望の強度を有するものとするのが困難になる、という問題点があった。

【0008】

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、複数の貫通孔を備えつつ所望の強度を有する鉄骨梁を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の鉄骨梁は、建築物に用いられる鉄骨梁であって、複数の貫通孔が前記鉄骨梁の軸方向に並べて設けられた板状部と、前記貫通孔を中心とした半環状であり、隣り合う一方の前記貫通孔の軸方向に垂直な一方側において前記板状部の一方の面に固定された第１面側第１補強板と、前記貫通孔を中心とした半環状であり、隣り合う他方の前記貫通孔の軸方向に垂直な他方側において前記第１面側第１補強板に連ねて前記板状部の一方の面に固定された第１面側第２補強板と、前記貫通孔を中心とした半環状であり、隣り合う一方の前記貫通孔の軸方向に垂直な他方側において前記板状部の他方の面に固定された第２面側第１補強板と、前記貫通孔を中心とした半環状であり、隣り合う他方の前記貫通孔の軸方向に垂直な一方側において前記第２面側第１補強板に連ねて前記板状部の他方の面に固定された第２面側第２補強板と、を有することを特徴とする。

【0010】

本発明の鉄骨梁は、上記構成において、前記第１面側第１補強板、前記第１面側第２補強板、前記第２面側第１補強板及び前記第２面側第２補強板が、それぞれ軸方向に対して互いに逆向きに傾斜する一対の傾斜部と、軸方向に沿って延びて一対の傾斜部に連なる連結部と、を有する略Ｖ字形状であるのが好ましい。

【0011】

本発明の鉄骨梁は、上記構成において、一対のフランジ部の間に前記板状部が設けられたＨ形鋼により形成されているのが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、複数の貫通孔を備えつつ所望の強度を有する鉄骨梁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る鉄骨梁の正面図である。

【図2】図１に示す鉄骨梁の平面図である。

【図3】図１に示す鉄骨梁のＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【図4】図１に示す鉄骨梁のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。

【図5】図１に示す鉄骨梁のＣ－Ｃ線に沿う断面図である。

【図6】板材から複数の補強板を形成する際の歩留まりを示す説明図である。

【図7】変形例に係る補強板の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係る鉄骨梁について詳細に例示説明する。

【0015】

図１、図２に示す本実施形態に係る鉄骨梁１は、鉄骨造の建築物の梁として用いられるものである。本実施形態に係る鉄骨梁１が用いられる建築物は、鉄骨造のものであれば、例えばオフィスビル、商業ビル、倉庫、集合住宅などなど、種々の建築物であってよい。

【0016】

本実施形態では、鉄骨梁１は、Ｈ形鋼により形成されている。より具体的には、鉄骨梁１は、互いに平行な一対のフランジ部２、３と、一対のフランジ部２、３の間に設けられた板状部４とを有している。板状部４はウェブとも呼ばれる部分であり、一対のフランジ部２、３に対して垂直な平らな板状となっており、それぞれのフランジ部２、３の幅方向中央部に溶接により固定されている。

【0017】

本実施形態では、鉄骨梁１は、それぞれＨ形鋼で形成された３つの分割部１ａ、１ｂ、１ｃを溶接によって鉄骨梁１の軸方向（図１、図２において左右方向であって、鉄骨梁１の軸力が加わる方向）に接合した構成となっている。

【0018】

分割部１ａにおいては、フランジ部２、３は、鉄骨梁１の軸方向の一端部に向けて幅が拡大する部分を有する形状とされ、分割部１ｃにおいては、フランジ部２、３は、鉄骨梁１の軸方向の他端部に向けて幅が拡大する部分を有する形状とされている。分割部１ａにおいてはフランジ部２、３の幅は一定である。なお、フランジ部２、３の幅は、鉄骨梁１の軸方向の一端部と他端部との間の全範囲において一定であってもよい。

【0019】

鉄骨梁１の板状部４には、それぞれ板状部４を板厚方向に貫通する複数（３つ）の貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃが鉄骨梁１の軸方向（図１、図２における左右方向）に並べて設けられている。これらの貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃは、鉄骨梁１を用いた建築物において、この建築物の内部に設けられた空調機器用の配管、給排水用の配管、電気配線等を通すために用いられるものである。

【0020】

本実施形態では、３つの貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃは、互いに同径の円形であり、フランジ部２とフランジ部３との中央に位置して軸方向に等間隔に並べて設けられている。なお、貫通孔５ａは分割部１ａに設けられ、貫通孔５ｂは分割部１ｂに設けられ、貫通孔５ｃは分割部１ｃに設けられている。

【0021】

板状部４には、貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃが設けられた部分を補強するために、複数の補強板１１～１６が固定されている。

【0022】

複数の補強板１１～１６は、それぞれ鋼板により、貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃの何れかを中心とした半環状に形成されている。すなわち、複数の補強板１１～１６は、それぞれ貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃの何れかの全周を囲う環状ではなく、貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃの半周分だけを囲う半環状となっている。

【0023】

本実施形態では、複数の補強板１１～１６は、互いに同一形状であり、それぞれ軸方向に対して互いに逆向きに傾斜する一対の傾斜部１１ａ～１６ａと、軸方向に沿って延びて一対の傾斜部１１ａ～１６ａに連なる連結部１１ｂ～１６ｂと、を有する略Ｖ字形状となっている。

【0024】

補強板１１～１３は、板状部４の厚み方向の一方の面である第１面４ａに溶接により固定され、補強板１４～１６は、板状部４の厚み方向の他方の面である第２面４ｂに溶接により固定されている。

【0025】

より具体的には、板状部４の第１面４ａに固定される補強板１１は、図１～図３に示すように、貫通孔５ａの軸方向に垂直な一方側（図１において上側ないしフランジ部２の側）において板状部４の第１面４ａに固定されている。

【0026】

補強板１２は、図１、図２及び図４に示すように、貫通孔５ａに隣り合う貫通孔５ｂの軸方向に垂直な他方側（図１において下側ないしフランジ部３の側）において板状部４の第１面４ａに固定されている。また、補強板１２の補強板１１の側の傾斜部１２ａの先端部は補強板１１の補強板１２の側の傾斜部１１ａの先端部に連ねられている。なお、補強板１２の補強板１１の側の傾斜部１２ａの先端部と補強板１１の補強板１２の側の傾斜部１１ａの先端部は、互いに軸方向に垂直な方向に重複して配置されていれば、若干の隙間を有して連ねられていてもよい。

【0027】

補強板１３は、図１、図２及び図５に示すように、貫通孔５ｂに隣り合う貫通孔５ｃの軸方向に垂直な一方側（図１において上側ないしフランジ部２の側）において板状部４の第１面４ａに固定されている。また、補強板１３の補強板１２の側の傾斜部１３ａの先端部は補強板１２の補強板１３の側の傾斜部１２ａの先端部に連ねられている。なお、補強板１３の補強板１２の側の傾斜部１３ａの先端部と補強板１２の補強板１３の側の傾斜部１２ａの先端部は、互いに軸方向に垂直な方向に重複して配置されていれば、若干の隙間を有して連ねられていてもよい。

【0028】

本実施形態では、補強板１１と補強板１２との関係においては、補強板１１が第１面側第１補強板及び第１面側第２補強板の何れか一方となり、補強板１２が第１面側第１補強板及び第１面側第２補強板の何れか他方となる。また、補強板１２と補強板１３との関係においては、補強板１２が第１面側第１補強板及び第１面側第２補強板の何れか一方となり、補強板１３が第１面側第１補強板及び第１面側第２補強板の何れか他方となる。

【0029】

一方、板状部４の第２面４ｂに固定される補強板１４は、図１～図３に示すように、貫通孔５ａの軸方向に垂直な他方側（図１において下側ないしフランジ部３の側）において板状部４の第２面４ｂに固定されている。

【0030】

補強板１５は、図１、図２及び図４に示すように、貫通孔５ａに隣り合う貫通孔５ｂの軸方向に垂直な一方側（図１において上側ないしフランジ部２の側）において板状部４の第２面４ｂに固定されている。また、補強板１５の補強板１４の側の傾斜部１５ａの先端部は補強板１４の補強板１５の側の傾斜部１４ａの先端部に連ねられている。なお、補強板１５の補強板１４の側の傾斜部１５ａの先端部と補強板１４の補強板１５の側の傾斜部１４ａの先端部は、互いに軸方向に垂直な方向に重複して配置されていれば、若干の隙間を有して連ねられていてもよい。

【0031】

補強板１６は、図１、図２及び図４に示すように、貫通孔５ｂに隣り合う貫通孔５ｃの軸方向に垂直な他方側（図１において下側ないしフランジ部３の側）において板状部４の第２面４ｂに固定されている。また、補強板１６の補強板１５の側の傾斜部１６ａの先端部は補強板１５の補強板１６の側の傾斜部１５ａの先端部に連ねられている。なお、補強板１６の補強板１５の側の傾斜部１６ａの先端部と補強板１５の補強板１６の側の傾斜部１５ａの先端部は、互いに軸方向に垂直な方向に重複して配置されていれば、若干の隙間を有して連ねられていてもよい。

【0032】

本実施形態では、補強板１４と補強板１５との関係においては、補強板１４が第２面側第１補強板及び第２面側第２補強板の何れか一方となり、補強板１５が第２面側第１補強板及び第２面側第２補強板の何れか他方となる。また、補強板１５と補強板１６との関係においては、補強板１５が第２面側第１補強板及び第２面側第２補強板の何れか一方となり、補強板１６が第２面側第１補強板及び第２面側第２補強板の何れか他方となる。

【0033】

このように、本実施形態の鉄骨梁１では、複数の貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃに対し、板状部４の第１面４ａには、軸方向に垂直な一方側、他方側、一方側というパターンで半環状の補強板１１、１２、１３が互いに連ねて固定され、板状部４の第２面４ｂには、軸方向に垂直な他方側、一方側、他方側という第１面４ａとは逆のパターンで半環状の補強板１４、１５、１６が互いに連ねて固定されている。

【0034】

したがって、板状部４に設けられた貫通孔５ａは、第１面４ａに固定された補強板１１と第２面４ｂに固定された補強板１４とにより板状部４の両面に分けて全周に亘って囲われ、貫通孔５ｂは、第１面４ａに固定された補強板１２と第２面４ｂに固定された補強板１５とにより板状部４の両面に分けて全周に亘って囲われ、貫通孔５ｃは、第１面４ａに固定された補強板１３と第２面４ｂに固定された補強板１６とにより板状部４の両面に分けて全周に亘って囲われた構成となるので、板状部４は、全ての貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃが設けられた部分において補強板１１～１６により補強される。

【0035】

また、補強板１１、１２、１３は互いに連ねて第１面４ａに固定され、第２面４ｂに固定される補強板１４、１５、１６は互いに連なるとともに第１面４ａに固定される補強板１１、１２、１３とは貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃを挟んだ逆側において第２面４ｂに固定されているので、板状部４に加わる軸力は、補強板１１、１２、１３の間ないし補強板１４、１５、１６の間において効率よく伝達されることになる。これにより、板状部４に加わる軸力を補強板１１、１２、１３ないし補強板１４、１５、１６により効果的に支持するようにして、鉄骨梁１の所望の強度にまで高めることができる。

【0036】

さらに、本実施形態では、補強板１１～１６を、それぞれ軸方向に対して互いに逆向きに傾斜する一対の傾斜部１１ａ～１６ａと、軸方向に沿って延びて一対の傾斜部１１ａ～１６ａに連なる連結部１１ｂ～１６ｂと、を有する略Ｖ字形状のものとしたので、補強板１１～１６の歩留まりをよくすることができる。すなわち、複数の補強板１１～１６を、上記形状を有するものとすることで、図６に示すように、鋼板等の板材から複数の補強板１１～１６を上に凸の姿勢のものと下に凸の姿勢のものとを隣り合わせとして連続して切り出すことで、複数の補強板１１～１６を歩留まりよく形成ないし製造することができる。

【0037】

さらに、本実施形態では、鉄骨梁１を、一対のフランジ部２、３の間に板状部４が設けられたＨ形鋼により形成されたものとしたので、所望の強度を有する鉄骨梁１を、安価なＨ形鋼を用いてより低コストで製造することができる。

【0038】

本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0039】

例えば、前記実施形態では、補強板１１～１６の形状を略Ｖ字形状としているが、これに限らず、貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃの全周の半分を囲うことができる半環状であれば、例えば図７に変形例として示す半円弧状のものなど、種々の形状とすることができる。

【0040】

また、前記実施形態では、板状部４に３つの貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃを設けた場合を例示しているが、板状部４に２つないし４つ以上の貫通孔を設けた構成としてもよい。この場合も、上記と同様に、第１面４ａと第２面４ｂとに、互いに逆のパターンで複数の貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃに対応する複数の補強板を連ねて設けた構成とすればよい。

【0041】

さらに、前記実施形態では、鉄骨梁１をＨ形鋼により形成されたものとしたが、これに限らず、貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃが設けられる板状部４を備えていれば、例えば、Ｉ型鋼などの他の鋼材で形成されたものであってもよい。

【0042】

さらに、前記実施形態では、補強板１１～１６は、それぞれ溶接により板状部４に固定された構成となっているが、これに限らず、ボルトとナット等の締結部材を用いて板状部４に固定された構成としてもよい。

【符号の説明】

【0043】

１ 鉄骨梁
１ａ 分割部
１ｂ 分割部
１ｃ 分割部
２ フランジ部
３ フランジ部
４ 板状部
４ａ 第１面
４ｂ 第２面
５ａ 貫通孔
５ｂ 貫通孔
５ｃ 貫通孔
１１ 補強板
１１ａ 傾斜部
１１ｂ 連結部
１２ 補強板
１２ａ 傾斜部
１２ｂ 連結部
１３ 補強板
１３ａ 傾斜部
１３ｂ 連結部
１４ 補強板
１４ａ 傾斜部
１４ｂ 連結部
１５ 補強板
１５ａ 傾斜部
１５ｂ 連結部
１６ 補強板
１６ａ 傾斜部
１６ｂ 連結部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】