JP3039925B1 - 梁及び梁の接合構造 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 従来の梁の接合構造においては、多数のボル
トを使用し、梁同士の接合のために接合プレートを使用
しなければならず、従って、部品点数が多くなり、コス
トアップにつながり、また、接合作業にも時間がかか
り、工期が長期化してしまうという問題があった。 【解決手段】 フランジ１２とフランジ１３を平行に配
置し、該フランジ１２・１３間にウェブ１１を垂直に配
置した梁において、一方のフランジ１３を長手方向に延
出し、フランジ１２・１３の端部を平面視幅広に形成
し、梁１０と梁１０’同士を接合する際、一方の梁１０
は長手方向に延出したフランジ１３が下位置となるよう
にし、他方の梁１０’は長手方向に延出したフランジ１
３が上位置となるようにし、他方の梁１０’を一方の梁
１０の上方から載置し、梁１０の端部と梁１０’端部同
士を接合するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨構造の建築物
の柱と梁に関するものであり、詳しくは、部品点数の削
減と加工費の低減を図ってコストダウンを可能とした柱
と梁の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄骨材料による柱と梁によって構
成される鉄骨構造の建築物において、梁は、柱に接合さ
れるか、または、別の梁に接合される構成となってお
り、梁同士を水平に接合する際には、梁と、別の梁とを
接合プレート、ボルト等を介して接合するようにしてい
る。

【０００３】従来の梁の接合構造について、図１６を用
いて説明する。建築物に使用される梁１はウェブ５とフ
ランジ３ａ・３ｂより構成され、平面視長方形状を呈す
るＨ形鋼であり、前記ウェブ５は複数のボルト孔（図示
せぬ）を有し、フランジ３ａ・３ｂも複数のボルト孔
（図示せぬ）を有している。また、梁１の一端側（紙面
上左側の梁１）は、地面に対して水平となるように柱
（図示せぬ）に固定されている。

【０００４】そして、前記柱に突設された梁１に、別の
梁１（図１０における紙面上右側の梁１）を接合する際
には、その別の梁１をクレーン等を用いて水平状態とな
るように保ち、梁１・１のフランジ３ａ・３ａの上面に
接合プレート４を重ね、フランジ３ａ・３ａのボルト孔
と接合プレート４のボルト孔の位置を合わせ、ボルトナ
ット６・６・・・を挿入して固着する。また、梁１・１
のフランジ３ｂ・３ｂの下面に、ボルト孔（図示せぬ）
を有する接合プレート４を重ね、フランジ３ｂ・３ｂの
ボルト孔と接合プレート４のボルト孔の位置を合わせ、
ボルトナット６・６・・・を挿入して固着する。さら
に、梁１・１のウェブ５・５にも接合プレート７を重
ね、ボルトナット６・６・・・によって固着する。この
ようにして梁１・１同士を接合している。

【０００５】また、図１１に示すように、フランジ３ａ
・３ａの上下面に接合プレート４ａ・４ｂを重ね、ボル
トナット６・６・・・によって固着し、また、フランジ
３ｂ・３ｂの上下面に接合プレート４ａ・４ｂを重ねて
ボルトナット６・６・・・によって固着して、梁１・１
同士を接合するようなことも行なわれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の梁の接
合構成においては、梁のフランジ同士を接合するために
接合プレートを使用し、そのため多数のボルトを使用し
なければならず、フランジのボルト孔の欠損部を補うた
めに、大きな接合プレートを使用する必要があり、よっ
て、部品点数が多くなり、接合作業も煩雑となり、コス
トアップとなっていた。そして、部品点数が多いと接合
作業に手間がかかり、その結果、工期が長期化し、加工
費がアップするという問題があった。そこで、本発明
は、部品点数の削減と加工費の低減を図ってコストダウ
ンを可能とし、簡単に施工が可能になり、工期を短縮す
ることができる梁の接合構造を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は、以上の如くであり、次に該課題を解決するた
めの手段を説明する。請求項１においては、フランジ１
２とフランジ１３を平行に配置し、該フランジ１２・１
３間にウェブ１１を垂直に配置した梁において、一方の
フランジ１３を長手方向に延出し、フランジ１２・１３
の端部を補強しボルト孔欠損によって強度が低下しない
ように構成したことを特徴とする梁。

【０００８】請求項２においては、請求項１記載の梁に
おいて、梁１０と梁１０’同士を接合する際、一方の梁
１０は長手方向に延出したフランジ１３が下位置となる
ようにし、他方の梁１０’は長手方向に延出したフラン
ジ１３が上位置となるようにし、他方の梁１０’を一方
の梁１０の上方から載置し、梁１０の端部と梁１０’の
端部同士を接合するように構成したことを特徴とする梁
の接合構造。

【０００９】請求項３においては、請求項１に記載の梁
を屋根の梁として用いる構造において、梁５０と柱４０
同士を接合する際、梁５０の長手方向に延出したフラン
ジ５３と柱４０の長手方向に延出したフランジ４３が互
いに逆位置となるようにし、 梁５０を柱４０の上方から
載置し、梁５０の端部と柱４０の端部同士を接合するよ
うに構成するとともに、前記梁５０をさらに屋根の梁５
０’を接合する際、一方の梁５０は長手方向に延出した
フランジ５３が下位置となるようにし、他方の梁５０’
は長手方向に延出したフランジ５３’が上位置となるよ
うにし、他方の梁５０’を一方の梁５０の上方から載置
し、梁５０の端部と梁５０’の端部同士を接合するよう
に構成したものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
る。図１は梁の接合構造の第１実施例を示す斜視図、図
２は同じく分解斜視図、図３は同じく側面図、図４は同
じく平面図、図５はフランジの接合部分を示す側面部分
断面図、図６は梁の接合構造の第２実施例を示す斜視
図、図７は同じく斜視図、図８は同じく側面図、図９は
同じく平面図、図１０は梁の接合構造の第３実施例を示
す斜視図、図１１は同じく側面図、図１２は梁の接合構
造の第４実施例を示す斜視図、図１３は同じく側面図、
図１４は柱と梁の接合構造を示す側面図、図１５は傾斜
状に配置する梁の接合構造を示す側面図、図１６は従来
の梁の接合構造を示す斜視図、図１７は従来の他の梁の
接合構造を示す側面図、図１８は同じく側面部分断面図
である。

【００１１】図１〜図５において、梁の構造の第１実施
例について説明する。梁１０は、鋼材、軽合金等からな
るＨ形鋼によって構成されるものである。前記梁１０
は、ウェブ１１、フランジ１２、フランジ１３よりなる
ものであり、上下フランジ１２・１３が平行となるよう
に配置され、該上下フランジ１２・１３間にウェブ１１
が垂直となるように配置されている。また、前記上下フ
ランジ１２・１３とウェブ１１とは一体成形とすること
もできる。

【００１２】前記フランジ１３の端部は、該フランジ１
３の長手方向に長さＬ１延出（図２において紙面上右側
に突出）した構成とされている。即ち、フランジ１３
は、フランジ１２よりも長い構成とされている。また、
前記フランジ１２・１３の端部には幅広部１２ａ・１３
ａが形成されており、該幅広部１２ａ・１３ａは、長さ
Ｌ、幅Ｈとされ、フランジ１２・１３の幅ｈよりも幅広
に構成されている。

【００１３】前記フランジ１２・１３の幅広部１２ａ・
１３ａは、それぞれ、ボルト孔１２ｂ・１２ｂ・・・、
ボルト孔１３ｂ・１３ｂ・・・を複数かつ同数（本実施
例ではそれぞれ６孔）有しており、さらに、ウェブ１１
にも、ボルト孔１１ｂ・１１ｂ・・・を複数（本実施例
では３孔）有している。なお、前記ボルト孔は、本実施
例の数に限定されるものではない。

【００１４】次に、前述のように構成した梁１０に、別
の梁１０’を接合する接合構造について説明する。（な
お、梁１０と梁１０’は同じ形状のものであるが、上下
位置が異なるので、説明の便宜上符号を変えて説明す
る。）前記梁１０の一端側（図１乃至図４における紙面
上左側）は、該梁１０が地面に対して水平となるよう
に、柱（図示せぬ）に接合されている。そして、梁１
０’を梁１０に対して上下反転させて、梁１０に梁１
０’を載置して接合するようにする。即ち、梁１０の幅
広部１２ａ上面に、梁１０’の幅広部１３ａ’下面を載
置すると共に、梁１０の幅広部１３ａ上面に、梁１０’
の幅広部１２ａ’下面を載置する。

【００１５】そして、前記梁１０の幅広部１２ａのボル
ト孔１２ｂ・１２ｂ・・・と、梁１０’の幅広部１３
ａ’のボルト孔１３ｂ’・１３ｂ’・・・の位置を合わ
せ、ボルトナット１５・１５・・・を挿入して固着す
る。また、幅広部１３ａのボルト孔１３ｂ・１３ｂ・・
・と、幅広部１２ａ’のボルト孔１２ｂ’・１２ｂ’・
・・の位置を合わせ、ボルトナット１５・１５・・・を
挿入して固着する。

【００１６】さらに、前記梁１０・１０’のウェブ１１
・１１’に接合プレート１６を重ね、該プレート１６に
開口したボルト孔（図示せぬ）と、ウェブ１１・１１’
に開口したボルト孔１１ｂ・１１ｂ・１１ｂ’・１１
ｂ’・・・の位置を合わせ、ボルトナット１５・１５・
・・を挿入して固着することにより、梁１０と梁１０’
を接合するのである。

【００１７】このように、本実施例の梁の接合構造にお
いては、梁のフランジ同士を接合するための接合プレー
トを使用する必要がなく、使用する部品点数を削減でき
るのである。そして、使用するボルト数も削減すること
ができ、また、フランジ同士を接合プレートを介して接
合しないので、ボルト長が短いボルトを使用することが
できるようになる。よって、梁の接合に用いる部品点数
を削減することができ、コストダウンが可能となるので
ある。また、使用する部品点数を削減することによっ
て、接合作業を簡略化することができるので、作業工程
を少なくすることができ、工期を短縮することができ、
さらにコストダウンが可能となる。

【００１８】また、従来の梁の接合構造においては、フ
ランジ同士を接合プレートを介して接合することによっ
て、ボルト孔をフランジに開口すること（ボルト欠損）
によるフランジの強度低下を補強して、接合強度を高め
ていたのであった。しかし、本発明の梁の接合構造にお
いては、接合部分（フランジの端部）を幅広として幅広
部を構成し、ボルト孔欠損によるフランジの強度低下を
補強しているので、接合プレートを使用しなくても、接
合強度は低下しない。

【００１９】さらに、図１６、図１７、図１８に示すよ
うに、従来の梁の接合構造においては、フランジ３ａ・
３ａの上下面に接合プレート４ａ・４ｂを重ね、ボルト
ナット６・６・・・によって固着し、また、下フランジ
３ｂ・３ｂの上下面に接合プレート４ａ・４ｂを重ねて
ボルトナット６・６・・・によって固着して、梁１・１
を接合するような構成としていた。

【００２０】そして、梁１・１に横方向へ力がかかって
ズレが発生した場合、ボルト６・６・・・には複剪断力
がかかり、ボルト６・６・・・が疲労する（２枚の接合
プレート４ａ・４ｂによって、フランジ３ａ・３ａを接
合するため、接合する面が２面（接合面９・９）とな
り、剪断力がボルト６の２箇所にかかる）。しかし、図
３、図５に示すように、本実施例の梁の接合構造は、接
合プレートを介さずに、フランジ１２・１３’同士、及
びフランジ１３・１２’同士を直接接合するので、横方
向へ力がかかってズレが発生した場合、単剪断力が発生
するにすぎない。（図５において説明すると、フランジ
１２・１３’同士を接合しているので、接合する面は１
面（接合面９）であり、剪断力がボルト１５の１箇所に
かかる。）したがって、本実施例の梁の接合構造は、従
来の梁の接合構造の場合と比較して、ボルト１５が疲労
せず、梁１０・１０’の接合構造は強固で、安定するの
である。

【００２１】次に、図６〜図９において、梁の接合構造
の第２実施例について説明する。梁１０のフランジ１２
・１３の幅広部１２ａ・１３ａのボルト孔１２ｂ・１２
ｂ・・・、ボルト孔１３ｂ・１３ｂ・・・の数を増加
（本実施例においては６孔から１２孔に増加）すること
もできる。そして、そのボルト孔の増加によって、フラ
ンジ１２・１３の強度は低下するが、該フランジ１２・
１３のボルト孔欠損による強度低下を補うために、フラ
ンジ１２と幅広部１２ａの間に補強部２２ｂ・２２ｂを
形成し、また、フランジ１３と幅広部１３ａの間にも補
強部２３ｂ・２３ｂを形成している。

【００２２】前記補強部２２ｂ・２２ｂ・２３ｂ・２３
ｂは、平面視で略３角形状のプレートであり、フランジ
１２と幅広部１２ａの間、及びフランジ１３と幅広部１
３ａの間に一体的に形成、または、溶接固定してフラン
ジ１２・１３、即ち、梁１０の強度を補強しているので
ある。（なお、本実施例においては、フランジ１２・１
３と幅広部１２ａ・１３ａの間に一体的に形成してい
る。）

【００２３】このようにして、ボルト孔を増加して、ボ
ルト１５・１５・・・の使用数を増加することによっ
て、梁同士の締結力を向上することができる。また、前
記ボルト１５・１５・・・の使用数を増加したために発
生するフランジ１２・１３のボルト孔欠損による強度低
下は、補強部２２ｂ・２２ｂ・２３ｂ・２３ｂによって
補強することができるので、フランジ１２・１３の接合
強度は低下しない。また、前記梁１０を、フランジ１２
・１３の接合部分に該当する端部の厚みを増すことによ
っても、フランジ１２・１３の強度を向上させ、接合強
度を強固とすることも可能である。

【００２４】図１０・図１１において、梁の接合構造の
第３実施例について説明する。梁１０のフランジ１２・
１３には、前記第１・第２実施例のように、幅広部が設
けられておらず、フランジ１２・１３のボルト孔欠損に
よる強度低下を補うために、添板３０ａ・３０ｂ・・・
が配設されている。前記添板３０ａ・３０ａは、梁１０
・１０’のフランジ１３・１３’の外側面に取り付けら
れており、添板３０ｂ・３０ｂ・・・は、梁１０・１
０’のフランジ１２・１２’の外側面に取り付けられて
いる。また、前記添板３０ａ・３０ｂのように、梁１０
とは別体の部材により、フランジ１２・１３のボルト孔
欠損による強度の低下を防ぎ補強するのではなくて、添
板の厚みと長さの分だけ、あらかじめフランジ１２・１
３の端部に一体的に突出形成し、フランジ１２・１３の
ボルト孔欠損による強度の低下を防ぎ補強する構成とす
ることもできる。

【００２５】図１２・図１３において、梁の接合構造の
第４実施例について説明する。梁１０のフランジ１２・
１３には、前記第１・第２実施例のように、幅広部が設
けられておらず、また第３実施例のように、添板も配設
されておらず、フランジ１２・１３のボルト孔欠損によ
る強度の低下を補うために、梁１０・１０’のフランジ
１３・１３’の端部がさらに突出されている。このよう
にフランジ１３・１３’の端部の突出部を長くすること
によって、ボルト１５・１５・・・の使用数を増加して
梁１０・１０’同士の締結力の向上を図るとともに、前
記ボルト１５・１５・・・の使用数を増加したために発
生するフランジ１２・１３のボルト孔欠損による強度の
低下も防ぎ補強することができる。

【００２６】また、図１４において、柱４０と梁５０と
を接合する構造について説明する。柱と梁を基本とした
ラーメン構造の建物において、柱４０と梁５０をＨ形鋼
とし、柱４０の一方のフランジ４３を他方のフランジ４
２より上方へ突出させ、同様に梁５０の一方のフランジ
５３を他方のフランジ５２より下方へ突出させた形状と
し、柱４０の一方の突出したフランジ４３と梁５０の他
方のフランジ５２とを一致させ、柱４０の他方のフラン
ジ４２と梁５０の一方の突出したフランジ５３とを一致
させて、ボルト１５・１５・・・にて固定する構成とし
ている。

【００２７】このような構成において、フランジ４２・
４３・５２・５３のボルト孔欠損による強度の低下を補
うための構成としては、第１・２・３・４実施例と同様
に、幅広部を形成してもよいし、添板にて補強してもよ
いし、突出したフランジ４３・５３をさらに長く突出さ
せてもよい。そして、柱４０と梁５０の接合構造におい
ても、梁１０・１０’同士を接合する構成と同様に、柱
４０と梁５０同士の締結力を確保しつつ、フランジ４２
・４３・５２・５３のボルト孔欠損による強度の低下を
防ぎ補強することができる。また、柱と梁の接合に用い
る部品点数を削減することができ、コストダウンが可能
となるのである。また、使用する部品点数を削減するこ
とによって、接合作業を簡略化することができるので、
作業工程を少なくすることができ、工期を短縮すること
ができ、さらにコストダウンが可能となる。

【００２８】また、図１５において、傾斜状に配置する
梁５０と梁５０’とを接合する構造について説明する。
柱と梁を基本としたラーメン構造の建物において、屋根
部分を構成する梁５０・５０’をＨ形鋼とし、一方のフ
ランジ５３を他方のフランジ５２より斜め上方へ突出さ
せ、同様に梁５０’の一方のフランジ５３’を他方のフ
ランジ５２’より斜め下方へ突出させた形状とし、梁５
０の一方の突出したフランジ５３と梁５０’の他方のフ
ランジ５２’とを一致させ、梁５０の他方のフランジ５
２と梁５０’の一方の突出したフランジ５３’とを一致
させて、ボルト１５・１５・・・にて固定する構成とし
ている。

【００２９】このような構成において、フランジ５２・
５３・５２’・５３’のボルト孔欠損による強度の低下
を補うための構成としては、第１・２・３・４実施例と
同様に、幅広部を形成してもよいし、添板にて補強して
もよいし、突出したフランジ５３・５３’をさらに長く
突出させてもよい。そして、傾斜状に配置する梁５０と
梁５０’の接合構造においても、梁１０・１０’同士を
接合する構成と同様に、梁５０と梁５０’同士の締結力
を確保しつつ、フランジ５２・５３・５２’・５３’の
ボルト孔欠損による強度の低下を防ぎ補強することがで
きる。また、梁と梁の接合に用いる部品点数を削減する
ことができ、コストダウンが可能となるのである。ま
た、使用する部品点数を削減することによって、接合作
業を簡略化することができるので、作業工程を少なくす
ることができ、工期を短縮することができ、さらにコス
トダウンが可能となる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するものである。請求項１の如く、フラ
ンジ１２とフランジ１３を平行に配置し、該フランジ１
２・１３間にウェブ１１を垂直に配置した梁において、
一方のフランジ１３を長手方向に延出し、フランジ１２
・１３の端部をボルト孔欠損によって強度が低下しない
ように補強したので、梁の強度を確保しつつ、梁の接合
に用いる部品点数を削減することができ、コストダウン
が可能となり、また、工期を短縮することができ、さら
にコストダウンが可能となる。

【００３１】請求項２の如く、請求項１記載の梁におい
て、梁１０と梁１０’同士を接合する際、一方の梁１０
は長手方向に延出したフランジ１３が下位置となるよう
にし、他方の梁１０’は長手方向に延出したフランジ１
３が上位置となるようにし、他方の梁１０’を一方の梁
１０の上方から載置し、梁１０の端部と梁１０’の端部
同士を接合するように構成したので、従来用いていた梁
１０と梁１０’の接合のための接合プレート、及びボル
トの数を削減することが可能となり、コストダウンが可
能となり、また、工期の短縮が可能となり、さらにコス
トダウンが可能となる。また、一方の梁１０に他方の梁
１０’を載置する構成としているので、簡単にボルト孔
位置等を合わせて接合位置の位置決めを行うことがで
き、容易に梁１０・１０’同士を接合作業を行うことが
できる。

【００３２】請求項３の如く、請求項１に記載の梁を屋
根の梁として用いる構造において、梁５０と柱４０同士
を接合する際、梁５０の長手方向に延出したフランジ５
３と柱４０の長手方向に延出したフランジ４３が互いに
逆位置となるようにし、梁５０を柱４０の上方から載置
し、梁５０の端部と柱４０の端部同士を接合するように
構成するとともに、前記梁５０をさらに屋根の梁５０’
を接合する際、一方の梁５０は長手方向に延出したフラ
ンジ５３が下位置となるようにし、他方の梁５０’は長
手方向に延出したフランジ５３’が上位置となるように
し、他方の梁５０’を一方の梁５０の上方から載置し、
梁５０の端部と梁５０’の端部同士を接合するように構
成したので、例えば柱と梁を基本としたラーメン構造に
おいて、柱と梁の接合、及び梁と梁の接合に用いる部品
点数を削減することができ、コストダウンが可能となる
のである。 また、使用する部品点数を削減することによ
って、接合作業を簡略化することができるので、作業工
程を少なくすることができ、工期を短縮することがで
き、さらにコストダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】梁の接合構造の第１実施例を示す斜視図であ
る。

【図２】同じく分解斜視図である。

【図３】同じく側面図である。

【図４】同じく平面図である。

【図５】フランジの接合部分を示す側面部分断面図であ
る。

【図６】梁の接合構造の第２実施例を示す斜視図であ
る。

【図７】同じく斜視図である。

【図８】同じく側面図である。

【図９】同じく平面図である。

【図１０】梁の接合構造の第３実施例を示す斜視図であ
る。

【図１１】同じく側面図である。

【図１２】梁の接合構造の第４実施例を示す斜視図であ
る。

【図１３】同じく側面図である。

【図１４】柱と梁の接合構造を示す側面図である。

【図１５】傾斜状に配置する梁の接合構造を示す側面図
である。

【図１６】従来の梁の接合構造を示す斜視図である。

【図１７】従来の他の梁の接合構造を示す側面図であ
る。

【図１８】同じく側面部分断面図である。

【符号の説明】

１０ 梁 １１ ウェブ １２ フランジ １２ａ 幅広部 １３ フランジ １３ａ 幅広部 ２２ｂ・２２ｂ 補強部 ３０ａ・３０ｂ 添板

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フランジ１２とフランジ１３を平行に配
   置し、該フランジ１２・１３間にウェブ１１を垂直に配
   置した梁において、一方のフランジ１３を長手方向に延
   出し、フランジ１２・１３の端部を補強しボルト孔欠損
   によって強度が低下しないように構成したことを特徴と
   する梁。
2. 【請求項２】 請求項１記載の梁において、梁１０と梁
   １０’同士を接合する際、一方の梁１０は長手方向に延
   出したフランジ１３が下位置となるようにし、他方の梁
   １０’は長手方向に延出したフランジ１３が上位置とな
   るようにし、他方の梁１０’を一方の梁１０の上方から
   載置し、梁１０の端部と梁１０’の端部同士を接合する
   ように構成したことを特徴とする梁の接合構造。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の梁を屋根の梁として用
   いる構造において、梁５０と柱４０同士を接合する際、
   梁５０の長手方向に延出したフランジ５３と柱４０の長
   手方向に延出したフランジ４３が互いに逆位置となるよ
   うにし、梁５０を柱４０の上方から載置し、梁５０の端
   部と柱４０の端部同士を接合するように構成するととも
   に、前記梁５０をさらに屋根の梁５０’を接合する際、
   一方の梁５０は長手方向に延出したフランジ５３が下位
   置となるようにし、他方の梁５０’は長手方向に延出し
   たフランジ５３’が上位置となるようにし、他方の梁５
   ０’を一方の梁５０の上方から載置し、梁５０の端部と
   梁５０’の端部同士を接合するように構成したことを特
   徴とする梁の接合構造。