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公開番号2024082395
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-20
出願番号2022196210
出願日2022-12-08
発明の名称梁貫通孔補強構造
出願人国立大学法人九州大学,岡部株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類E04C 3/08 20060101AFI20240613BHJP(建築物)
要約【課題】貫通孔の周囲に無補強部を有する梁貫通孔補強構造において、貫通孔の補強をより確実に行い、かつ、施工性を改善する。
【解決手段】ウェブ11とフランジ12、13を有する鉄骨梁10に設けられた貫通孔14の補強構造1において、貫通孔14の周縁の一部に沿った形状の円弧辺22を有する孔周補強部21と、ウェブ11との締結箇所である締結部23と、を備えた補強材20a、20bと、貫通孔14の周縁の残部に沿って設けられた無補強部30と、を設け、無補強部30とフランジ12、13との間には、孔周補強部21が存在し、締結部23を孔周補強部21に複数設けられた第一領域R₁の各々の領域内に少なくとも一つ設け、かつ、第二領域R₂の各々の領域内に少なくとも一つ設ける。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ウェブとフランジを有する鉄骨梁に設けられた貫通孔の補強構造であって、
前記貫通孔の周縁の一部に沿った形状の円弧辺を有する孔周補強部と、前記ウェブとの締結箇所である締結部と、を備えた補強材と、
前記貫通孔の周縁の残部に沿って設けられた無補強部と、を有し、
前記無補強部と前記フランジとの間には、前記孔周補強部が存在し、
前記締結部は、前記孔周補強部に複数設けられた下記の第一領域の各々の領域内に少なくとも一つ設けられ、かつ、下記の第二領域の各々の領域内に少なくとも一つ設けられていることを特徴とする、梁貫通孔補強構造。
・Ｘ軸方向：前記鉄骨梁の長手方向
・Ｙ軸方向：ウェブ面に垂直な方向から見たときの前記Ｘ軸方向に垂直な方向
・α
x
線：前記円弧辺の端点を通る前記Ｘ軸方向に延びた直線
・円縁交点：前記α
x
線と前記貫通孔との交点
・α
y
線：前記円縁交点を通る前記Ｙ軸方向に延びた直線
・α
x
´線：前記Ｘ軸方向に延びた前記貫通孔の接線
・α
y
´線：前記Ｙ軸方向に延びた前記貫通孔の接線
・第一領域：前記孔周補強部における前記α
x
線の外側、かつ、前記α
y
線の外側の領域
・第二領域：前記孔周補強部における前記α
x
´線の外側、かつ、前記α
y
´線の外側の領域と、前記第一領域とが重なる領域
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
前記補強材として、前記貫通孔の上部を補強する上部補強材と、前記貫通孔の下部を補強する下部補強材と、が設けられ、
前記上部補強材と前記下部補強材との間に前記無補強部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の梁貫通孔補強構造。
【請求項３】
前記Ｘ軸方向における前記孔周補強部の中央部の板厚が端部の板厚より厚いことを特徴とする、請求項２に記載の梁貫通孔補強構造。
【請求項４】
前記貫通孔の周囲において、前記無補強部が一箇所のみ設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の梁貫通孔補強構造。
【請求項５】
前記貫通孔の中心を通る前記Ｙ軸方向に延びた直線と、前記貫通孔の中心と前記円縁交点とを結ぶ直線とのなす角が略４５°であることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の梁貫通孔補強構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄骨構造物における梁の貫通孔を補強するための技術に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、鉄骨構造物の梁に形成される貫通孔の補強構造として、貫通孔の周囲に補強材を溶接してなる補強構造が知られている。しかしながら、この補強構造では、溶接による梁の変形や局所的な材質変更が生じるという問題や、施工時における溶接品質の確保または建方時には溶接施工自体が困難な場合があるといった問題が生じ得る。
【０００３】
このため、従来は、溶接ではなく高力ボルトによって貫通孔の周囲に補強材を取り付ける補強構造が採用される。そのような補強構造として、例えば特許文献１や特許文献２に記載された補強構造がある。特許文献１には、梁ウェブの両面において、貫通孔の周囲に高力ボルトで開口補強プレートを接合した補強構造が開示されている。特許文献２には、梁ジョイント部の貫通孔をスプライスプレートにより補強する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
実開平５－０５７１４９号公報
特開平５－１７９７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の補強構造では、梁ウェブに開口補強プレートを締結する際に多数のボルトが必要となるため、施工が煩雑となる。一方、特許文献２に記載の補強構造は、貫通孔の上下にスプライスプレートを設ける構成であり、特許文献１に記載の補強構造と比較すると施工が容易になると考えられる。しかしながら、貫通孔の上端と下端以外は補強されていない構成、すなわち貫通孔の周囲に無補強部を有する構成であるため、せん断力に対する貫通孔の補強という観点では改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、貫通孔の周囲に無補強部を有する梁貫通孔補強構造において、貫通孔の補強をより確実に行い、かつ、施工性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の一態様は、ウェブとフランジを有する鉄骨梁に設けられた貫通孔の補強構造であって、前記貫通孔の周縁の一部に沿った形状の円弧辺を有する孔周補強部と、前記ウェブとの締結箇所である締結部と、を備えた補強材と、前記貫通孔の周縁の残部に沿って設けられた無補強部と、を有し、前記無補強部と前記フランジとの間には、前記孔周補強部が存在し、前記締結部は、前記孔周補強部に複数設けられた下記の第一領域の各々の領域内に少なくとも一つ設けられ、かつ、下記の第二領域の各々の領域内に少なくとも一つ設けられていることを特徴としている。
・Ｘ軸方向：前記鉄骨梁の長手方向
・Ｙ軸方向：ウェブ面に垂直な方向から見たときの前記Ｘ軸方向に垂直な方向
・α
x
線：前記円弧辺の端点を通る前記Ｘ軸方向に延びた直線
・円縁交点：前記α
x
線と前記貫通孔との交点
・α
y
線：前記円縁交点を通る前記Ｙ軸方向に延びた直線
・α
x
´線：前記Ｘ軸方向に延びた前記貫通孔の接線
・α
y
´線：前記Ｙ軸方向に延びた前記貫通孔の接線
・第一領域：前記孔周補強部における前記α
x
線の外側、かつ、前記α
y
線の外側の領域
・第二領域：前記孔周補強部における前記α
x
´線の外側、かつ、前記α
y
´線の外側の領域と、前記第一領域とが重なる領域
【０００８】
前記補強材として、前記貫通孔の上部を補強する上部補強材と、前記貫通孔の下部を補強する下部補強材と、が設けられてもよい。
【０００９】
前記Ｘ軸方向における前記孔周補強部の中央部の板厚が端部の板厚より厚くてもよい。
【００１０】
前記貫通孔の周囲において、前記無補強部が一箇所のみ設けられてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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