(57)【要約】【課題】  溶接が不要で、容易に接合，組立が行えて、寸法精度の向上、品質の安定が図れ、また部材レベルでの解体が可能で、構成部材の再利用が行い易い薄肉鋼材製梁を提供する。【解決手段】  この薄肉鋼材製梁１は、薄肉鋼材製の上弦材２と、薄肉鋼材製の下弦材３と、これら上弦材２と下弦材３との間に略全長に渡って張られた面材４とでなる。面材４と上下の弦材２，３との接合は、ねじ類またはピン類など機械的接合を行う締結具５により行う。上弦材２および下弦材３は角パイプであり、面材４を２枚平行に設け、各面材４の上下縁を上弦材２および下弦材３の両側の側面にそれぞれ接合する。上弦材２と下弦材３の間における長手方向複数箇所には角パイプ製の束材６を設け、この束材６の上下端と上弦材２および下弦材３とをそれぞれ接合する接合金物組７を設ける。接合金物組７は、束材６側に突出する張出片部分を束材６内に挿入し、束材６に締結具で固定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄肉鋼材製の上弦材と、薄肉鋼材製の下弦材と、これら上弦材と下弦材との間に略全長に渡って張られた面材とでなり、この面材と前記上弦材および下弦材との接合を、ねじ類またはピン類などの機械的接合を行う締結具により行った薄肉鋼材製梁。
【請求項２】
請求項１において、前記上弦材および下弦材が角パイプであり、前記面材を２枚平行に設け、各面材の上下縁を上弦材および下弦材の両側の側面にそれぞれ接合した薄肉鋼材製梁。
【請求項３】
請求項２において、前記上弦材と下弦材の間における長手方向複数箇所に角パイプ製の束材を設け、この束材の上下端と上弦材および下弦材とをそれぞれ接合する接合金物組を設け、これら接合金物組は、互いに対向する一対の略ハット形の束材接合金物からなり、これら一対の束材接合金物は、その溝形部分が上弦材または下弦材に両側からそれぞれ嵌合して上記溝形部分に対して上下に張り出す張出片部分で互いに接合され、束材側に突出する張出片部分が束材内に挿入されかつ束材に締結具で固定された薄肉鋼材製梁。
【請求項４】
請求項３において、前記束材接合金物の溝形部分の底面と上弦材または下弦材の表面との間に中間片部分が挟み込まれたコ字状の直交弦材接合金物を設け、この直交弦材接合金物の対向片部分間に、この薄肉鋼材製梁と直交する方向の上弦材または下弦材の端部を接合した薄肉鋼材製梁。
【請求項５】
請求項１において、前記上弦材および下弦材が、それぞれ前記面材の上縁および下縁を両面から挟み込む一対の分割弦材からなる薄肉鋼材製梁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、薄肉鋼材を用いて組み立てられ、各種の建物における屋根，天井，床等に用いられる薄肉鋼材製梁に関する。
【背景技術】
【０００２】
店舗建物、事務所建物などの各種建物において、肉厚が３ｍｍ以下の短期償却型の薄肉鋼材が梁に用いられることがある。薄肉鋼材で梁を組み立てる場合、長いスパンとするには、溶接接合によるトラス構造としていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、溶接接合でトラス架構を組み立てる場合、専門技術が必要で、また寸法精度を確保する技術が必要となり、高い技能レベルが要求される。特に、斜材の上下端は斜めに切断する必要があり、精度確保が難しく、手間のかかる作業となる。そのため、容易に接合・組立できない。また、溶接によるため、部材レベルでの解体ができず、部材の再利用ができない。数年ないし十数年程度の短期間で解体・移築等を行うことを想定した建物の場合、部材の再利用が強く望まれる。
【０００４】
この発明の目的は、薄肉鋼材を使用した梁でありながら、溶接が不要で、容易に接合，組立が行えて、寸法精度の向上、品質の安定が図れ、また部材レベルでの解体が可能で、部材の再利用が行い易い薄肉鋼材製梁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の薄肉鋼材製梁は、薄肉鋼材製の上弦材と、薄肉鋼材製の下弦材と、これら上弦材と下弦材との間に略全長に渡って張られた面材とでなる。この面材と前記上弦材および下弦材との接合は、ねじ類またはピン類などの機械的接合を行う締結具により行う。
この構成によると、支える荷重によって生じる圧縮・引張力は弦材が負担し、梁全体に作用するせん断力は面材が抵抗することで負担する。これにより、面材が、いわばトラス架構の斜材の代わりとして機能し、長いスパンの梁とする場合も、必要な強度が確保される。面材は、上弦材と下弦材との間に略全長に渡って張られるため、面材と上下の弦材との間のねじ類等の締結具による接合は、細かなピッチで行うことが可能であり、面材と上下の弦材との接合が、容易にかつ堅固に行える。これによっても、長いスパンの梁とすることが容易となる。
また、面材と上下の弦材とは、ねじ類等の締結具で機械的な接合を行うため、これら面材や上下の弦材等の構成部材を、現場施工前に予め準備される部品として、部品化することが可能となる。束材等を設ける場合にも、上記締結具による機械的な接合が可能であり、部品化することが可能である。これらにより、寸法精度の向上、品質の安定が図れる。また部材レベルでの解体も可能であり、そのため解体後の各部材を再利用が行い易い。
【０００６】
この発明において、前記上弦材および下弦材が角パイプであり、前記面材を２枚平行に設け、各面材の上下縁を上弦材および下弦材の両側の側面にそれぞれ接合しても良い。
このように、２枚の面材を上下の弦材の両面に張った構成とすることで、断面がボックス状の梁となり、面材の波打ちの生じ難い堅固な構成とできる。
【０００７】
上下の弦材を角パイプ製とした場合に、前記上弦材と下弦材の間における長手方向複数箇所に角パイプ製の束材を設け、この束材の上下端と上弦材および下弦材とをそれぞれ接合する接合金物組を設けても良い。これら接合金物組は、例えば、互いに対向する一対の略ハット形の束材接合金物からなり、これら一対の束材接合金物は、その溝形部分が上弦材または下弦材に両側からそれぞれ嵌合して上記溝形部分に対して上下に張り出す張出片部分で互いに接合され、束材側に突出する張出片部分が束材内に挿入されかつ束材に締結具で固定されたものとする。
束材を設けることで、薄肉鋼材製梁の強度が向上し、また直交する弦材の接合が容易となる。束材を設ける場合に、上記の接合金物組を設けることにより、上下の弦材への束材の接合が、締結具で容易に行える。そのため、上下の弦材と束材との接合、および解体が容易となる。
【０００８】
上記のように束材を設ける場合に、束材接合金物の溝形部分の底面と上弦材または下弦材の表面との間に中間片部分が挟み込まれたコ字状の直交弦材接合金物を設け、この直交弦材接合金物の対向片部分間に、この薄肉鋼材製梁と直交する方向の上弦材または下弦材の端部を接合しても良い。
このようにハット形の束材接合金物とコ字状の直交弦材接合金物とを組み合わせることにより、直交する薄肉鋼材製梁との接合がねじ類等の締結具で行える。そのため、直交する薄肉鋼材製梁の接合や解体を容易に行うことができる。
【０００９】
この発明において、前記上弦材および下弦材が、それぞれ上記面材の上縁および下縁を両面から挟み込む一対の分割弦材からなるものであっても良い。
この構成の場合も、各構成部材をねじ類等の締結具で相互に接合することにより、寸法精度の向上、安定した品質の確保が行え、部材レベルでの解体も容易になる。このため、解体後の各部材の再利用が容易になる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の薄肉鋼材製梁は、薄肉鋼材製の上弦材と、薄肉鋼材製の下弦材と、これら上弦材と下弦材との間に略全長に渡って張られた面材とでなり、この面材と前記上弦材および下弦材との接合を、ねじ類またはピン類などの機械的接合を行う締結具によって行うため、薄肉鋼材を使用した梁でありながら、溶接が不要で、容易に接合，組立が行えて、寸法精度の向上、品質の安定が図れ、また部材レベルでの解体が可能で、部材の再利用が行い易いという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図７と共に説明する。図１はこの薄肉鋼材製梁１の正面図を示し、図２は図１のII−II矢視断面図を示す。この薄肉鋼材製梁１は、図１のように薄肉鋼材製の上弦材２と、薄肉鋼材製の下弦材３と、これら上弦材２と下弦材３との間に略全長に渡って張られた面材４とでなる。ここで言う薄肉鋼材は、肉厚が３mm以下の鋼材である。上弦材２および下弦材３は角パイプからなる。面材４は、構造用合板または薄肉鋼板等からなる。面材４は上弦材２および下弦材３を挟むように２枚が平行に設けられ、各面材４の上下縁が上弦材２および下弦材３の両側の側面にドリル付きタッピンねじ等の締結具５でそれぞれ接合される。
【００１２】
上弦材２と下弦材３の間における長手方向複数箇所には、角パイプ製の束材６が設けられる。この束材６の上下端と、上弦材２および下弦材３とは、それぞれ接合金物組７によって接合される。これらの接合金物組７は、図２のＡ部を拡大して示す図４のように、互いに対向する一対の束材接合金物８，８からなる。束材接合金物８は、図５（Ａ），（Ｂ）に正面図および側面図で示すように、溝形部分８ａと、この溝形部分８ａに対して上下に張り出す張出片部分８ｂ，８ｃとを有する略ハット形とされている。
【００１３】
接合金物組７は、一対の束材接合金物８を、図７に斜視図で示すように、それらの溝形部分８ａ，８ａが上弦材２または下弦材３に両側からそれぞれ嵌合するように互いに対向配置して構成される。一方の両張出片部分８ｂ，８ｂ同士、および他方の両張出片部分８ｃ，８ｃ同士を互いに接合することで、上弦材２または下弦材３が接合金物組７に接合される。両張出片部分８ｂ，８ｂ同士、および両張出片部分８ｃ，８ｃ同士の接合は、図５のように張出片部分８ｂ，８ｃに設けられたボルト挿通孔９，１０に、図４のようにボルト１３，１４を挿通し、これらボルト１３，１４にナット１５，１６を螺合して締結することで行われる。
【００１４】
張出片部分８ｃ，８ｃは束材６側に突出する部分であって、図４のように束材６内に挿入され、締結具であるボルト１７およびナット１８により束材６に固定される。すなわち、張出片部分８ｃには図５のように別のボルト挿通孔１２が設けられ、束材６に設けられたボルト挿通孔１９（図７）から張出片部分８ｃのボルト挿通孔１２に渡って挿通することで束材６を貫通するボルト１７に、束材６の外側でナット１８を螺合することにより、張出片部分８ｃ，８ｃが束材６に固定される。束材６の両側の側面には、各面材４の端部がドリルねじ等の締結具５でそれぞれ結合される。
【００１５】
図２のように、薄肉鋼材製梁１における束材６の設置位置には、この薄肉鋼材製梁１と直交する別の薄肉鋼材製梁１Ａが連結される。この薄肉鋼材製梁１Ａも、角パイプからなる上弦材２Ａおよび下弦材３Ａと、これら上弦材２Ａおよび下弦材３Ａの両側の側面に接合する２枚の鋼板製面材４Ａとでなり、その上弦材２Ａおよび下弦材３Ａの端部が直交弦材接合金物２０を介して前記接合金物組７に連結される。各面材４Ａの上縁および下縁が、上弦材２Ａおよび下弦材３Ａの両側の側面にドリル付きタッピンねじ等の締結具５で結合されることは、上記薄肉鋼材製梁１の場合と同じである。
【００１６】
直交弦材接合金物２０は、図６（Ａ）〜（Ｃ）に平面図、正面図および側面図で示すように断面コ字状の部材であって、その中間片部分２０ａが、図７のように束材接合金物８の溝形部分８ａの底面と上弦材２または下弦材３の表面との間に挟み込まれることで、接合金物組７に連結される。図１のＡ部を拡大して示す図３や、図２のＢ部を拡大して示す図４のように、直交弦材接合金物２０の対向片部分２０ｂ，２０ｂ間に、薄肉鋼材製梁１Ａの上弦材２Ａまたは下弦材３Ａの端部が嵌め込まれて、締結具であるボルト２１およびナット２２で接合されることにより、薄肉鋼材製梁１Ａが前記束材接合金物８に連結される。
【００１７】
直交弦材接合金物２０の対向片部分２０ｂ，２０ｂにはボルト挿通孔２３（図６）が設けられ、上弦材２Ａまたは下弦材３Ａの側面に設けられたボルト挿通孔２４（図７）から直交弦材接合金物２０の前記ボルト挿通孔２３に渡ってボルト２１を挿通し、このボルト２１にナット２２を螺合することにより、薄肉鋼材製梁１Ａの上弦材２Ａまたは下弦材３Ａの端部が直交弦材接合金物２０に接合される。
【００１８】
上記構成の薄肉鋼材製梁１によると、支える荷重によって生じる圧縮・引張力を上弦材２および下弦材３が負担し、梁全体に作用する剪断力には面材４が抵抗する。そのため、面材４が、いわばトラス架構の斜材の代わりとして機能し、長いスパンの梁とする場合も、必要な強度が確保される。面材４は、上弦材２と下弦材３との間に略全長に渡って張られるため、面材４と上下の弦材２，３との間のねじ類等の締結具５による接合は、細かなピッチで行うことが可能であり、面材４と上下の弦材２，３との接合が、容易にかつ堅固に行える。これによっても、長いスパンの梁とすることが容易となる。
束材６の設置位置において接合金物組７に作用する鉛直荷重は、束材６を貫通して束材接合金物８の張出片部分８ｃと束材６とを連結するボルト１７で支えられて束材６に伝達される。
また、前記薄肉鋼材製梁１に直交する薄肉鋼材製梁１Ａの上弦材２Ａおよび下弦材３Ａに作用する荷重は、直交弦材接合金物２０の一対の対向片部分２０ｂ，２０ｂと上弦材２Ａまたは下弦材３Ａを貫通するボルト２１で支えられて、直交弦材接合金物２０から接合金物組７へと伝達される。
【００１９】
このように、この実施形態の薄肉鋼材製梁１は、薄肉鋼材製の上弦材２と、薄肉鋼材製の下弦材３と、これら上弦材２と下弦材３との間に略全長に渡って張られた面材４とでなるので、これらの各部材をボルトやねじ等の締結具５等で相互に接合することができる。そのため、これらの構成部材を部品化することが可能となり、寸法精度の向上、品質の安定が図れる。また、部材レベルでの解体も可能であり、そのため解体後の各部材の再利用が行い易い。
【００２０】
また、この実施形態では、薄肉鋼材製梁１の上弦材２および下弦材３を角パイプとし、面材４を２枚平行に設け、各面材４の上下縁を上弦材２および下弦材３の両側の側面にそれぞれ接合しているので、梁断面がボックス状となり、面材４の波打ちの生じにくい堅固な梁となる。
【００２１】
また、この実施形態では、薄肉鋼材製梁１の上弦材２と下弦材３の間における長手方向複数箇所に角パイプ製の束材６を設け、この束材６の上下端と上弦材２および下弦材３とをそれぞれ接合する接合金物組７を設け、これら接合金物組７を、互いに対向する一対の略ハット形の束材接合金物８，８で構成したため、上弦材２および下弦材３と束材６との接合、および解体が容易となる。
【００２２】
また、束材接合金物８の溝形部分８ａの底面と上弦材２または下弦材３の表面との間に中間片部分２０ａが挟み込まれたコ字状の直交弦材接合金物２０を設け、この直交弦材接合金物２０の対向片部分２０ｂ，２０ｂ間に、薄肉鋼材製梁１と直交する方向の上弦材２Ａまたは下弦材３Ａの端部を接合したので、直交する薄肉鋼材製梁１Ａとの接合および解体を容易に行うことができる。
【００２３】
図８は、この発明の他の実施形態の断面図を示す。この薄肉鋼材製梁３１では、面材３４を複数枚の重ね合わせ材とし、上弦材３２を前記面材３４の上縁を両面から挟み込む一対の分割弦材３２ａ，３２ａとし、また下弦材３３を前記面材２４の下縁を両面から挟み込む一対の分割弦材３３ａ，３３ａとしている。面材３４は、例えば鋼板３４ａと、この鋼板３４ａを両面から挟む一対の合板３４ｂ，３４ｂの重ね合わせ材とされる。合板３４ｂ，３４ｂには構造用合板等が用いられる。鋼板３４ａと合板３４ｂ，３４ｂは、単に重ねたものであっても良く、また互いに接着されたものであっても良い。上弦材３２および下弦材３３の分割弦材３２ａ，３３ａは、例えば、薄肉鋼材製のＣ形鋼からなる。上弦材３２の一対の分割弦材３２ａ，３２ａと面材３４の上縁、および下弦材３３の一対の分割弦材３２ａ，３３ａと面材３４の下縁とは、締結具であるボルト３５およびナット３６で接合される。
【００２４】
この構成の薄肉鋼材製梁３１の場合にも、支える荷重によって生じる圧縮・引張力は上下の弦材３２，３３が負担し、梁全体に作用するせん断力は面材３４が抵抗することで負担する。これにより、面材３４が、いわばトラス架構の斜材の代わりとして機能し、長いスパンの梁とする場合も、必要な強度が確保される。
また、各構成部材をボルト３５およびナット３６からなる締結具で相互に接合する機械的な接合となるため、これら面材３４や上下の弦材３２，３３等の構成部材を部品化することが可能となる。これらにより、寸法精度の向上、品質の安定が図れる。また、部材レベルでの解体も可能であり、そのため解体後の各部材を再利用が行い易い。
【００２５】
なお、面材３４は１枚の鋼板で構成しても良いが、上記のように鋼板３４ａの両面に合板３４ｂ，３４ｂを重ねることで、鋼板３４ａの波打ちが防止される。また、鋼板３４ａの両面に合板３４ｂ，３４ｂを重ねる場合に、両側の合板３４ｂ，３４ｂは必ずしも弦材３２，３４に直接に接合しなくても良い。例えば、合板３４ｂ，３４ｂは、鋼板３４ａの上下の分割弦材３２ａ，３２ａ間および分割弦材３３ａ，３３ａ間で挟まる部分を除く部分のみに重なるように設け、鋼板３４ａに張り付けても良い。
【００２６】
また、図１〜図７に示す第１の実施形態においても、図８の実施形態等と同様に、面材４を複数枚の重ね合わせ材としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかる薄肉鋼材製梁の正面図である。
【図２】図１におけるII−II矢視断面図である。
【図３】図１におけるＡ部の拡大図である。
【図４】図２におけるＢ部の拡大図である。
【図５】（Ａ）は束材接合金物の正面図、（Ｂ）は同側面図である。
【図６】（Ａ）は直交弦材接合金物の平面図、（Ｂ）は同正面図、（Ｃ）は同側面図である。
【図７】束材接合金物組と直交弦材接合金物の組付構造を示す斜視図である。
【図８】この発明の他の実施形態にかかる薄肉鋼材製梁の断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１，１Ａ，３１…薄肉鋼材製梁
２，２Ａ…上弦材
３，３Ａ…下弦材
４，４Ａ…面材
５…締結具
６…束材
７…接合金物組
８…束材接合金物
８ａ…溝形部分
８ｂ，８ｃ…張出片部分
１７…ボルト（締結具）
１８…ナット
２０…直交弦材接合金物
２０ａ…中間片部分
２０ｂ…対向片部分
３１…薄肉鋼材製梁
３２…上弦材
３２ａ…分割弦材
３３…下弦材
３３ａ…分割弦材
３４…面材
３４ａ…鋼板
３４ｂ…合板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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