梁補強金具

【課題】梁に取り付けた際に、位置による強度および剛性の差が小さく、重量が軽く、低コストの、梁補強金具を提供する。
【解決手段】梁補強金具１の本体３は略真円形のリング状の形状を有しており、外周部に薄肉状のフランジ部５を有し、フランジ部５と本体３の間にはテーパ部７が設けられている。また、梁補強金具１の中心部には楕円形状の貫通孔９が設けられている。
貫通孔９が略楕円形状であるため、梁補強金具１の径方向の断面積は位置により変化し、それに伴い、梁補強金具１の強度および剛性も位置により変化する。
梁補強金具１を梁１５の貫通孔１７に取り付ける際は、貫通孔１７の欠損の大きい位置に、梁補強金具１の強度および剛性が大きい断面が来るように取り付ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄骨梁の貫通孔補強用の梁補強金具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ形鋼やＩ形鋼などは、建築構造物の梁として広く用いられているが、このような梁においては、建築構造物内部に設けられた配管を通すための貫通孔を形成する場合がある。
その際、貫通孔を形成したことによる強度の低下を防ぐために、貫通孔に補強用の金具を取り付けることがある。
【０００３】
補強用の金具としては主として貫通孔を有したプレート状の形状を有するものが用いられており、これを貫通孔の周囲に溶接等で取り付けている。また以下のようなリング状の形状を有する梁補強金具も知られている。（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２３２１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような金具はその径方向の断面積において、貫通孔の最も欠損が大きい部分に断面積を合わせた設計を行うと、過剰設計となる部分ができ、梁に取り付けた際にこの部分と他の部分との強度および剛性の差が大きくなるという問題があった。また、金具の重量が大きくなりコストが高くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、梁に取り付けた際に、位置による強度および剛性の差が小さく、重量が軽く低コストの、梁補強金具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明は、梁に設けられた貫通孔の周囲に設けられ、前記梁を補強するリング状の梁補強金具であって、
前記梁補強金具の径方向の断面積において、梁成方向から梁軸方向に向かって断面積が小さくなるように変化することを特徴とする梁補強金具である。
前記梁補強金具は、外周が略真円形状であり、内周が略楕円形状であってもよい。
前記梁補強金具の径方向の断面積が、梁成方向から梁軸方向に向けて段階的に小さくなるように変化してもよい。
【０００７】
本発明では、梁補強金具の径方向の断面積が、梁成方向から梁軸方向に向けて小さくなるように変化している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、強度および剛性の差が小さく、重量が軽くて低コストの、貫通孔補強用の梁補強金具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。図１は、第１の実施形態に係る梁補強金具１を示す平面図であって、図２は図１の裏面図である。
また、図３は図１のＡ−Ａ断面図であって、図４は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１０】
図１および図２に示すように、梁補強金具１の本体３は外周が略真円形のリング状の形状を有しており、外周部に薄肉状のフランジ部５を有し、フランジ部５と本体３の間にはテーパ部７が設けられている。また、梁補強金具１の中心部には楕円形状の貫通孔９が設けられている。
梁補強金具１の材質は例えば圧延鋼材、鋳鋼、鍛鋼などである。
【００１１】
ここで、貫通孔９が楕円形状であるため、図３および図４に示すようにＡ−Ａ断面の断面積Ｓ１、Ｓ２よりもＢ−Ｂ断面の断面積Ｓ３、Ｓ４の方が小さくなっている。
即ち、Ａ−Ａ断面よりもＢ−Ｂ断面のほうが強度および剛性が小さい。
そのため、梁に梁補強金具１を取り付ける際は、梁成方向の欠損の大きい位置にＡ−Ａ断面が来るように、かつ梁軸方向にＢ−Ｂ断面が来るようにして取り付けるのが望ましい。
【００１２】
なお、梁補強金具１の径方向の断面積は、Ａ−Ａ断面からＢ−Ｂ断面に向かうに従って徐々に小さくなるように変化する。
【００１３】
次に、梁補強金具１の取り付け方法について説明する。図５は梁補強金具１を取り付ける前の梁１５の貫通孔１７付近を示す図であって、図６は図５のＣ−Ｃ断面図である。
また、図７は梁補強金具１を梁１５に取り付けた後の梁補強金具１および梁１５を示す図であって、図８は図７のＤ−Ｄ断面図である。
さらに、図９は梁補強金具１を取り付けた梁１５の斜視図である。
【００１４】
図５および図６に示すように、梁１５には貫通孔１７が設けられている。
取り付けの際には、図７および図８に示すように、梁補強金具１を貫通孔１７に嵌め合わせ、テーパ部７と貫通孔１７を溶接し、溶接部１９によって梁補強金具１と梁１５を固定する。
【００１５】
この際、図３のＡ−Ａ断面が梁成方向と平行になり、かつ、図４のＢ−Ｂ断面が梁軸方向と平行になるように梁補強金具１を取り付ける。
【００１６】
このように取り付けることによって、貫通孔１７内で梁成方向の欠損が大きい部分（強度および剛性が小さい部分）には断面積の大きい部分が、欠損が小さい部分（強度および剛性が大きい部分）には断面積の小さい部分が設けられるため、梁補強金具１を取り付けた際に、梁１５内で位置による強度および剛性の差を小さくすることができる。
【００１７】
梁補強金具１を取り付けた梁１５に配管等を通す場合は、図９に示すように、梁補強金具１の貫通孔９に配管２０を通す。
【００１８】
このように、第１の実施の形態によれば、梁補強金具１の断面積Ｓ１、Ｓ２よりも断面積Ｓ３、Ｓ４の方が小さくなっている。従って、梁補強金具１を梁１５に設けた際に、位置による強度および剛性の差を小さくすることができる。
【００１９】
次に、第２の実施形態について説明する。
図１０は、第２の実施形態に係る梁補強金具２１を示す平面図であって、図１１は図１０の裏面図である。
また、図１２は図１０のＥ−Ｅ断面図であって、図１３は図１０のＦ−Ｆ断面図である。
【００２０】
第２の実施形態に係る梁補強金具２１は、第１の実施形態における梁補強金具１において、貫通孔の形状ではなく、本体の板厚を変えることによって、断面積を変化させている。
【００２１】
図１０および図１１に示すように、梁補強金具２１の本体２３は略真円形のリング状の形状を有しており、外周部に薄肉状のフランジ部２５を有し、フランジ部２５と本体２３の間にはテーパ部２７が設けられている。また、梁補強金具２１の中心部には円形状の貫通孔２９が設けられている。
梁補強金具２１の材質は例えば圧延鋼材、鋳鋼、鍛鋼などである。
【００２２】
ここで、図１２および図１３に示すように、Ｅ−Ｅ断面の板厚２２ａよりもＦ−Ｆ断面の板厚２２ｂの方が薄い。したがってＥ−Ｅ断面の断面積Ｓ５、Ｓ６よりもＦ−Ｆ断面の断面積Ｓ７、Ｓ８の方が小さくなっている。
即ち、Ｅ−Ｅ断面よりもＦ−Ｆ断面のほうが強度および剛性が小さい。
そのため、梁に梁補強金具２１を取り付ける際は、梁成方向の欠損の大きい位置にＥ−Ｅ断面が来るように、かつ梁軸方向にＦ−Ｆ断面が来るようにして取り付けるのが望ましい。
【００２３】
なお、梁補強金具２１の板厚は、Ｅ−Ｅ断面からＦ−Ｆ断面に行くに従って徐々に小さくなり、それに伴い、断面積も徐々に小さくなる。
【００２４】
また、梁補強金具２１の梁１５への取り付け方法は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００２５】
このように、第２の実施の形態によれば、梁補強金具２１の断面積Ｓ５、Ｓ６よりも断面積Ｓ７、Ｓ８の方が小さくなっている。従って、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００２６】
また、第２の実施形態によれば、梁補強金具２１の貫通孔２９を略真円形の形状とすることができ、貫通する略真円形の配管との収まりがよい。
【００２７】
次に、第３の実施形態について説明する。
図１４は、第３の実施形態に係る梁補強金具３１を示す平面図であって、図１５は図１４の裏面図である。
また、図１６は図１４のＧ−Ｇ断面図であって、図１７は図１４のＨ−Ｈ断面図である。
【００２８】
第３の実施形態に係る梁補強金具３１は、第１の実施形態における梁補強金具１において、貫通孔の形状が、その周縁が段階的に変化している。
【００２９】
図１４および図１５に示すように、梁補強金具３１の本体３３は外周が略真円形のリング状の形状を有しており、外周部に薄肉状のフランジ部３５を有し、フランジ部３５と本体３３の間にはテーパ部３７が設けられている。また、梁補強金具３１の中心部にはその周縁が段階的に変化する略楕円形状の貫通孔３９が設けられている。
梁補強金具３１の材質は例えば圧延鋼材、鋳鋼、鍛鋼などである。
【００３０】
ここで、図１６および図１７に示すように、貫通孔３９が略楕円形状であるため、Ｇ−Ｇ断面の断面積Ｓ９、Ｓ１０よりもＨ−Ｈ断面の断面積Ｓ１１、Ｓ１２の方が小さくなっている。
即ち、Ｇ−Ｇ断面よりもＨ−Ｈ断面のほうが強度および剛性が小さい。
そのため、梁に梁補強金具３１を取り付ける際は、梁成方向の欠損の大きい位置にＧ−Ｇ断面が来るように、かつ梁軸方向にＨ−Ｈ断面が来るようにして取り付けるのが望ましい。
【００３１】
なお、梁補強金具３１の径方向の断面積は、Ｇ−Ｇ断面からＨ−Ｈ断面に行くに従って徐々に小さくなるが、貫通孔３９の周縁が階段状の形状を有しているため、断面積の変化も段階的となる。
一つの段を形成する範囲では断面積はほぼ一定となり、従って梁１５に梁補強金具３１を取り付ける際に厳密な位置決めが不要となる。
【００３２】
また、梁補強金具３１の梁１５への取り付け方法は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００３３】
このように、第３の実施の形態によれば、梁補強金具３１の断面積Ｓ９、Ｓ１０よりも断面積Ｓ１１、Ｓ１２の方が小さくなっている。従って、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００３４】
また、第３の実施形態によれば、貫通孔３９の周縁が階段状の形状を有しているため、梁１５に梁補強金具３１を取り付ける際に厳密な位置決めが不要となり、作業性が向上する。
【００３５】
次に、第４の実施形態について説明する。
図１８は、本実施形態に係る梁補強金具４１を示す平面図であって、図１９は図１８の裏面図である。
また、図２０は図１８のＩ−Ｉ断面図であって、図２１は図１８のＪ−Ｊ断面図である。
【００３６】
第４の実施形態に係る梁補強金具４１は、第２の実施形態における梁補強金具２１において、本体２３の板厚が段階的に変化している。
【００３７】
図１８および図１９に示すように、梁補強金具４１の本体４３は略真円形のリング状の形状を有しており、外周部に薄肉状のフランジ部４５を有し、フランジ部４５と本体４３の間にはテーパ部４７が設けられている。また、梁補強金具４１の中心部には円形状の貫通孔４９が設けられている。
梁補強金具４１の材質は例えば圧延鋼材、鋳鋼、鍛鋼などである。
【００３８】
ここで、図２０および図２１に示すように、Ｉ−Ｉ断面の板厚４２ａよりもＪ−Ｊ断面の板厚４２ｂの方が薄い。したがってＩ−Ｉ断面の断面積Ｓ１３、Ｓ１４よりもＪ−Ｊ断面の断面積Ｓ１５、Ｓ１６の方が小さくなっている。
即ち、Ｉ−Ｉ断面よりもＪ−Ｊ断面のほうが強度および剛性が小さい。
そのため、梁に梁補強金具４１を取り付ける際は、梁成方向の欠損の大きい位置にＩ−Ｉ断面が来るように、かつ梁軸方向にＪ−Ｊ断面が来るようにして取り付けるのが望ましい。
【００３９】
なお、梁補強金具４１の板厚は、Ｉ−Ｉ断面からＪ−Ｊ断面に行くに従って徐々に小さくなるが、この板厚変化は段階的であるため、断面積の変化も段階的となる。
一つの段を形成する範囲では断面積はほぼ一定となり、従って、梁１５に梁補強金具４１を取り付ける際に厳密な位置決めが不要となる。
【００４０】
また、梁補強金具４１の梁１５への取り付け方法は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４１】
このように、第４の実施の形態によれば、梁補強金具４１の断面積Ｓ１３、Ｓ１４よりも断面積Ｓ１５、Ｓ１６の方が小さくなっている。従って、第２の実施形態と同様の効果を奏する。
【００４２】
また、第４の実施形態によれば、本体４３の板厚が段階的に変化しているため、梁１５に梁補強金具４１を取り付ける際に厳密な位置決めが不要となり、作業性が向上する。
【００４３】
以上、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４４】
例えば、第１の実施形態では貫通孔９が楕円形状を有しているが、長円形であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】梁補強金具１を示す平面図
【図２】図１の裏面図
【図３】図１のＡ−Ａ断面図
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図
【図５】梁補強金具１を取り付ける前の梁１５の貫通孔１７付近を示す図
【図６】図５のＣ−Ｃ断面図
【図７】梁補強金具１を梁１５に取り付けた後の梁補強金具１および梁１５を示す図
【図８】図７のＤ−Ｄ断面図
【図９】梁補強金具１を取り付けた梁１５の斜視図
【図１０】梁補強金具２１を示す平面図
【図１１】図１０の裏面図
【図１２】図１０のＥ−Ｅ断面図
【図１３】図１０のＦ−Ｆ断面図
【図１４】梁補強金具３１を示す平面図
【図１５】図１４の裏面図
【図１６】図１４のＧ−Ｇ断面図
【図１７】図１４のＨ−Ｈ断面図
【図１８】梁補強金具４１を示す平面図
【図１９】図１８の裏面図
【図２０】図１８のＩ−Ｉ断面図
【図２１】図１８のＪ−Ｊ断面図
【符号の説明】
【００４６】
１…………梁補強金具
３…………本体
５…………フランジ部
７…………テーパ部
９…………貫通孔
１５………梁
１７………貫通孔
１９………溶接部
２０………配管
２１………梁補強金具
３１………梁補強金具
４１………梁補強金具

【特許請求の範囲】
【請求項１】
梁に設けられた貫通孔の周囲に設けられ、前記梁を補強するリング状の梁補強金具であって、
前記梁補強金具の径方向の断面積において、梁成方向から梁軸方向に向かって断面積が小さくなるように変化することを特徴とする梁補強金具。
【請求項２】
前記梁補強金具は、外周が略真円形状であり、内周が略楕円形状であることを特徴とする請求項１記載の梁補強金具。
【請求項３】
前記梁補強金具の径方向の断面積が、段階的に変化することを特徴とする請求項１記載の梁補強金具。

【図１】