特許ウォッチ

公開番号2025129373
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-04
出願番号2025113924,2022011875
出願日2025-07-04,2022-01-28
発明の名称溝形鋼の接合構造、フレーム部材、パネル部材、及び、溝形鋼の接合構造の製造方法
出願人日本製鉄株式会社,積水ハウス株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類E04C 2/38 20060101AFI20250828BHJP(建築物)
要約【課題】接合作業の負担を抑制しつつ、断面寸法の小型化と曲げ抵抗の確保との両立を図ることができる、溝形鋼、溝形鋼の接合構造、フレーム部材、パネル部材、溝形鋼の製造方法、及び、溝形鋼の接合構造の製造方法を提供する。
【解決手段】溝形鋼10は、一枚の鋼板から形成され、ウェブ12と一対のフランジ14を有する長尺状の溝形鋼であって、少なくとも一方のフランジ14は、ウェブ12に連続する帯状の基部14Aと、基部14Aのウェブ12と反対側の端部に位置する折り返し部14Bと、フランジ14の長手方向Lの端部を除いた部分における基部14Aの外面側に配置され、折り返し部14Bからウェブ12に向かって基部14Aと並んで延びる帯状の外層部14Cと、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一枚の鋼板から形成され、ウェブと一対のフランジを有する長尺状の第１溝形鋼と、前記一枚の鋼板とは別の一枚の鋼板から形成され、ウェブと一対のフランジを有する長尺状の第２溝形鋼とが、それぞれの長手方向が直交した状態で接合された接合構造であって、
前記第１溝形鋼の一対のフランジは、
前記ウェブに連続する帯状の基部と、
前記基部のウェブと反対側の端部に位置する折り返し部と、
前記フランジの長手方向の端部を除いた部分における前記基部の外面側に配置され、前記折り返し部から前記ウェブに向かって前記基部と並んで延びる帯状の外層部と、を備え、
前記第２溝形鋼の一対のフランジは、前記第１溝形鋼の一対のフランジの長手方向の端部におけるそれぞれの前記基部の外面上に接合される、
溝形鋼の接合構造。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１溝形鋼のフランジの前記基部の厚みと、前記第２溝形鋼のフランジの厚みとは、同じである、
請求項１に記載の溝形鋼の接合構造。
【請求項３】
前記第１溝形鋼のフランジの前記基部と、前記第２溝形鋼のフランジとの接合方式は、乾式接合である、
請求項１又は２に記載の溝形鋼の接合構造。
【請求項４】
前記乾式接合が施される接合位置の個数は、１つの前記フランジの前記基部について、２つ以上である、
請求項３に記載の溝形鋼の接合構造。
【請求項５】
前記一枚の鋼板及び前記別の一枚の鋼板のうち少なくとも一方は、めっき鋼板である、
請求項１～４のいずれか一項に記載の溝形鋼の接合構造。
【請求項６】
一枚の鋼板から形成され、ウェブと一対のフランジを有する長尺状の第１溝形鋼を含む縦材であって、互いに間を空けて平行に配置された一組の縦材と、
前記一枚の鋼板とは別の一枚の鋼板から形成され、ウェブと一対のフランジを有する長尺状の第２溝形鋼を含む横材であって、前記一組の縦材の一端と他端とのそれぞれの位置で、長手方向が前記縦材の長手方向と直交した状態で接合された一組の横材と、を有し、
前記縦材と前記横材との接合部の少なくとも１つに、請求項１～５のいずれか一項に記載の溝形鋼の接合構造が形成された、
フレーム部材。
【請求項７】
請求項６に記載のフレーム部材と、
前記フレーム部材に設けられた面材と、
を備えるパネル部材。
【請求項８】
一枚の鋼板から形成され、ウェブと一対のフランジを有する長尺状の第１溝形鋼と、前記一枚の鋼板とは別の一枚の鋼板から形成され、ウェブと一対のフランジを有する長尺状の第２溝形鋼とが、それぞれの長手方向が直交した状態で接合された溝形鋼の接合構造の製造方法であって、
ウェブと一対のフランジを有する長尺状の溝形鋼の製造方法であって、
前記ウェブを形成するウェブ予定領域と前記一対のフランジを形成するフランジ予定領域とを有する一枚の鋼板において、少なくとも一方の前記フランジ予定領域を、前記ウェブ予定領域に連続する帯状の基部予定領域と、前記基部予定領域の前記ウェブ予定領域と反対側に位置する帯状の外層部予定領域と、に区分けした際、
前記鋼板における前記外層部予定領域の長手方向の端部を取り除く工程と、
前記外層部予定領域を前記ウェブ予定領域側に折り返すことによって、折り返された前記外層部予定領域を前記基部予定領域の上側に外層部として配置すると共に、上側に前記外層部が配置された前記基部予定領域を基部として形成する工程と、
前記基部を前記外層部と反対側に折り曲げることで前記ウェブ予定領域と直交させることによって、前記ウェブ予定領域を前記溝形鋼の前記ウェブとして形成すると共に、前記基部及び前記外層部を前記溝形鋼の前記フランジとして形成する工程と、
を含む溝形鋼の製造方法を用いて製造した前記第１溝形鋼の一対のフランジの前記基部の外面上に、前記第２溝形鋼の一対のフランジをそれぞれ接合する、
溝形鋼の接合構造の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、溝形鋼、溝形鋼の接合構造、フレーム部材、パネル部材、溝形鋼の製造方法、及び、溝形鋼の接合構造の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、建築材料として、鋼製のフレーム部材と、内外装面材と、断熱材等の機能材料とが一体化されたパネル部材が知られている。パネル部材は、例えば、屋根材や壁面材等の建築部材である。パネル部材に用いられる鋼製のフレーム部材としては、断面形状がＣ字状であって、ウェブと一対のフランジとを有する長尺状の溝形鋼が用いられる場合が多い。
【０００３】
具体的には、フレーム部材は、例えば、垂直方向に延びる縦材としての複数の溝形鋼と、水平方向に延びる横材としての複数の溝形鋼とが、互いに交差した状態で、製造工場で溶接やビス止め等によって一体化されることで製造できる。また、例えば、一体化されたフレーム部材の溝形鋼のフランジの板面部分に、内外装面材のような部材や、機能材料等を接合することによって、パネル部材を構成できる。製造されたパネル部材は、建築物の施工現場に搬入され、施工現場で、建物の躯体に取り付けることができる。
【０００４】
ここで、パネル部材又はフレーム部材の寸法は、比較的大きくなるため、取り付け作業が行われる施工現場での現場作業の負担の軽減が求められている。また、特に建築分野においては、熟練技能労働者の減少や高齢化が問題となりつつある。このため、パネル部材又はフレーム部材の取り扱いに関し、現場作業の負担をより軽減する目的で、フレーム部材を構成する溝形鋼の断面寸法の小型化が求められている。
【０００５】
溝形鋼の断面寸法の小型化は、ウェブ高さ又はフランジ幅のうち少なくとも一方を短くすることで行うことができる。しかし、断面寸法が小さくなると、溝形鋼の曲げ抵抗が低下するという問題が生じる。すなわち、断面寸法の小型化と曲げ抵抗の確保との両立は、容易ではない。なお、本明細書では「曲げ抵抗」とは、曲げに対する剛性と強度とを含む、部材の性能を意味する。
【０００６】
断面寸法の小型化と曲げ抵抗の確保に関し、例えば先行文献１には、フランジのウェブと反対側の端部に、ヘミング折り返し成形加工が施されることによって、フランジが２重以上に重ねられた軽溝形鋼が開示されている。先行文献１では、フランジの折り返された部分は、フランジのウェブに連続する部分の内面上に重ねられている。先行文献１の技術によれば、ウェブ部分を含まずフランジ部分の断面積のみを部分的に大きくすることが可能になるため、外径寸法が同じ軽溝形鋼に比べ、断面２次モーメント等の断面性能の大きい軽溝形鋼を得ることができるとされている。
【０００７】
また、先行文献２には、構造用鋼材として、フランジのウェブと反対側の端部が、折り返しによって、フランジのウェブに連続する部分の外面上に重ねられることによって、フランジ部分の厚みがウェブより２倍に厚くされた溝形鋼が開示されている。重ねられたフランジのウェブに連続する部分と折り返された部分とは、溶接によって接合されている。
【０００８】
先行文献２では、フランジの総板厚は、ウェブの板厚の（折り返し回数＋１）倍になる。例えば、折り返しが１回である場合、フランジの総板厚は、ウェブの板厚の２倍になる。先行文献２の技術によれば、フランジの板が２重に重ねられることによって、ウェブより厚い厚みを有するフランジを、２種類の鋼板を必要とすることなく、１枚の鋼板によって製作できるので、柱又は梁等の構造用部材を、加工の工程数の増加を抑え、経済的に製作できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特許５３８２７９８号公報
特開平２－２９６９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、先行文献１では、軽溝形鋼のフランジ外面と、軽溝形鋼に直交配置される溝形鋼の中央部のフランジ外面とを揃えて接合するには、直交配置される溝形鋼の端部を、軽溝形鋼の２重のフランジの内側の層の厚みの分、中央部より窄ませる必要が生じる。このため、直交配置される部材の溝形鋼等の端部に対して、例えば絞り加工等の追加作業が別途生じる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許