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公開番号2025141485
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024041441
出願日2024-03-15
発明の名称床構造
出願人日本製鉄株式会社,大和ハウス工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類E04B 5/29 20060101AFI20250919BHJP(建築物)
要約【課題】小梁に横座屈が生じるのを抑制した床構造を提供する。
【解決手段】床構造10は、H形鋼により形成され、横補剛材が取付けられない小梁26と、小梁26の両端部に、剛接合又は半剛接合により接合された一対の大梁と、一対の大梁及び小梁26にそれぞれ取付けられた床スラブと、を備え、小梁26が有するウェブ29には、小梁26の材軸方向Xの中間部の特定の領域のみに、無補強の貫通孔29aが形成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
Ｈ形鋼により形成され、横補剛材が取付けられない小梁と、
前記小梁の両端部に、剛接合又は半剛接合により接合された一対の大梁と、
前記一対の大梁及び前記小梁にそれぞれ取付けられた床スラブと、
を備え、
前記小梁が有するウェブには、前記小梁の材軸方向の中間部の特定の領域のみに、無補強の貫通孔が形成されている、床構造。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
Ｈ形鋼により形成され、横補剛材が取付けられない小梁と、
前記小梁の第１端部に、剛接合又は半剛接合により接合された第１大梁と、
前記小梁の第２端部に、ピン接合により接合された第２大梁と、
前記第１大梁、前記第２大梁、及び前記小梁にそれぞれ取付けられた床スラブと、
を備え、
前記小梁が有するウェブには、前記小梁の材軸方向の中間部の特定の領域のみに、無補強の貫通孔が形成されている、床構造。
【請求項３】
前記特定の領域は、前記小梁の前記材軸方向の長さをＬと規定したときに、前記小梁の前記材軸方向の中心を前記特定の領域の中心とする、前記材軸方向の０．６Ｌの領域である、請求項１又は２に記載の床構造。
【請求項４】
前記特定の領域に形成された前記貫通孔は全て無補強である、請求項１又は２に記載の床構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、床構造に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、建築物の構造部材には、鉛直部材である柱と、柱間にかけ渡される水平部材である梁と、が存在する。国内の鋼構造の建築物では、主に柱として、角にアール部を持つ矩形断面形状をした角形鋼管が用いられている。
図１７に示す、Ｈ形断面形状をしたＨ形鋼１００が、梁に用いられている。Ｈ形鋼１００では、強軸であるｘ軸周りの断面性能が高く、効率的な断面形状である。一方で、Ｈ形鋼１００では、弱軸であるｙ軸周りの断面性能が低い。このため、Ｈ形鋼１００が曲げモーメントを受けた際に、圧縮力を受ける部分のＨ形鋼１００がねじれながら面外に倒れる横座屈という現象が生じ、Ｈ形鋼１００の耐力や変形性能が低下してしまう。
【０００３】
また、梁には、設備配管用の貫通孔が設けられる。Ｈ形鋼１００を用いた鉄骨製の梁（鉄骨梁）の場合、貫通孔（不図示）はＨ形鋼１００のウェブ１０１に設けられる。貫通孔の形状は、国内では円形であることが多い。貫通孔が形成された梁は、断面欠損の影響で耐力や変形性能が低下することに加えて、貫通孔のない梁に比べて横座屈等が生じやすくなる。従って、一般には、梁は、貫通孔周辺を補強して用いられている。
【０００４】
貫通孔周辺を補強する補強部材と梁とは、人の手により溶接接合されるため、補強部材の取付けに手間がかかってしまう。また、梁に設けられる設備配管用の貫通孔は１つの建物に多数存在し、それらを補強するには多大な労力と時間を要する。そのため、梁の貫通孔の補強を省略することが、望まれる。
【０００５】
鉄骨梁の横座屈に関する先行技術には、鉄骨梁の横補剛材の重量削減や、床スラブの拘束効果を考慮し横補剛材を省略した鉄骨梁や床構造、及びそれらの設計方法に関する内容が多い（例えば、特許文献１から８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２３－１１３４９４号公報
特開２０２３－０７８５５４号公報
特開２０１９－１９０１０９号公報
特開２０１５－１６１１２４号公報
特開２０１８－１７２８７６号公報
特開２０２２－１４４６９２号公報
特開２０２３－１１４８８７号公報
特開２０２１－０５５４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、鉄骨梁の上部には床スラブが存在し、頭付きスタッド等のシアコネクタを介して鉄骨梁と床スラブとは、固定されている。床スラブによって鉄骨梁の上フランジが固定され、上フランジの横移動や回転が拘束されると、鉄骨梁のねじれや倒れが抑制され、鉄骨梁が単体である場合に比べて横座屈しにくくなる。
なお、特許文献１から８では、貫通孔を持たない鉄骨梁を対象としており、貫通孔を有する鉄骨梁についての記述はない。そのため、特許文献１から８を用いて貫通孔を有する鉄骨梁の横補剛材の要否判断や、貫通孔の配置領域を検討することはできない。特許文献１から８を用いるためには、貫通孔が形成されない鉄骨梁と同等の性能となるように、貫通孔を補強する必要がある。
【０００８】
床スラブの拘束効果を考慮すると、貫通孔が形成された鉄骨梁についても、横座屈が生じにくくなると考えられる。また、Ｈ形断面形状の鉄骨梁は、曲げモーメントが作用した際、圧縮力が加えられる領域で横座屈する。つまり、貫通孔が形成された鉄骨梁について、床スラブによる拘束効果を考慮することで、貫通孔の有無が横座屈の生じやすさに影響しにくい領域が存在し、その領域を明確にすることができれば、鉄骨梁の貫通孔の補強を省略することが可能となると考えた。
また、鉄骨梁のうち、両端部が一対の大梁に接合される小梁には、小梁特有の荷重条件が作用する。小梁においても、横座屈対策が検討されている。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、小梁に横座屈が生じるのを抑制した床構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明の態様１は、Ｈ形鋼により形成され、横補剛材が取付けられない小梁と、前記小梁の両端部に、剛接合又は半剛接合により接合された一対の大梁と、前記一対の大梁及び前記小梁にそれぞれ取付けられた床スラブと、を備え、前記小梁が有するウェブには、前記小梁の材軸方向の中間部の特定の領域のみに、無補強の貫通孔が形成されている、床構造である。
（【００１１】以降は省略されています）

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