(57)【要約】【課題】  低コストの梁貫通孔補強材を提供する。【解決手段】  梁貫通孔補強材１は略真円のリング状の形状をしており、中心部には貫通孔５が設けられている。  梁貫通孔補強材１は、遠心鋳造装置２１を用いて成形される。  具体的には遠心鋳造装置２１の本体２３に溶湯２９を注入し、本体２３を回転させる。この際、溶湯２９は遠心力により本体２３（砂型２７）の内周に押し付けられ、溶湯２９が冷え固まると、径方向の厚さが一定の梁貫通孔補強材が形成される。  遠心鋳造によって成形することにより、内部欠陥がなく、強度、靭性に優れた低コストの梁貫通孔補強材１を提供することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
梁に形成された貫通孔に設けられる梁貫通孔補強材であって、
中心を基準とした点対称のリング形状を有し、かつ径方向の断面が全周にわたって均一であり、遠心鋳造により形成されたことを特徴とする梁貫通孔補強材。
【請求項２】
前記梁貫通孔補強材は、遠心鋳造により形成された円筒形のリングを軸方向にスライスカットすることにより形成されたことを特徴とする請求項１記載の梁貫通孔補強材。
【請求項３】
前記梁貫通孔補強材は、機械加工により形成された溶接開先部を有することを特徴とする請求項１もしくは請求項２のいずれかに記載の梁貫通孔補強材。
【請求項４】
前記梁貫通孔補強材は、縦方向および横方向の中心を示す位置決め用印を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の梁貫通孔補強材。
【請求項５】
前記梁貫通孔補強材は、梁との溶接部に防錆塗装が施されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の梁貫通孔補強材。
【請求項６】
梁に形成された貫通孔に設けられる梁貫通孔補強材の製造方法であって、
中心を基準とした点対称のリング形状を有し、かつ径方向の断面が全周にわたって均一である梁貫通孔補強材を、遠心鋳造により形成することを特徴とする梁貫通孔補強材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄骨梁の貫通孔補強用の梁貫通孔補強材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ形鋼やＩ形鋼などは、建築構造物の梁として広く用いられているが、このような梁においては、建築構造物内部に設けられた配管を通すための貫通孔を形成する場合がある。
その際、貫通孔を形成したことによる強度の低下を防ぐために、貫通孔に補強用の金具を取り付けることがある。
【０００３】
補強用の金具としては主として貫通孔を有したプレート状の形状を有するものが用いられており、これを貫通孔の周囲に溶接等で取り付けている。また以下のようなリング状の形状を有する梁貫通孔補強材も知られている。（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２３２１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、リング状の形状を有する梁貫通孔補強材は鋳造によって製造されるため、鋳造欠陥が生じることが多く、歩留まりが悪くなりコストが高くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は低コストの梁貫通孔補強材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために、第１の発明は、梁に形成された貫通孔に設けられる梁貫通孔補強材であって、中心を基準とした点対称のリング形状を有し、かつ径方向の断面が全周にわたって均一であり、遠心鋳造により形成されたことを特徴とする梁貫通孔補強材である。
前記梁貫通孔補強材は、遠心鋳造により形成された円筒形のリングを軸方向にスライスカットすることにより形成されてもよく、機械加工により形成された溶接開先部を有してもよい。
前記梁貫通孔補強材は、縦方向および横方向の中心を示す位置決め用印を有してもよく、梁との溶接部に防錆塗装が施されていてもよい。
【０００７】
第２の発明は、梁に形成された貫通孔に設けられる梁貫通孔補強材の製造方法であって、中心を基準とした点対称のリング形状を有し、かつ径方向の断面が全周にわたって均一である梁貫通孔補強材を、遠心鋳造により形成することを特徴とする梁貫通孔補強材の製造方法である。
【０００８】
本発明では、梁貫通孔補強材が遠心鋳造により形成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低コストの梁貫通孔補強材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。図１は、第１の実施形態に係る梁貫通孔補強材１を示す縦断面図であって、図２は図１のＡ方向矢視図である。また、図３は図１のＢ方向矢視図である。
【００１１】
図１、図２および図３に示すように梁貫通孔補強材１の本体３は略真円のリング状の形状をしており、中心部には貫通孔５が設けられている。
また、図２に示すように片面の外周近傍には、縦方向および横方向の中心を示す位置決め用印として、けがき線７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが設けられている。
梁貫通孔補強材１の材質は鋳鋼等である。
なお、梁貫通孔補強材１は後述するように、遠心鋳造によって製造される。
【００１２】
次に、梁貫通孔補強材１の取り付け方法について図４及び図５を用いて説明する。図４は、梁貫通孔補強材１を取り付ける前の梁９の貫通孔１１付近を示す図、図５は梁貫通孔補強材１を梁９に取り付けた後の梁貫通孔補強材１および梁９を示す図である。また図６は図５のＣ−Ｃ断面図である。
【００１３】
図４に示すように、梁９に設けられた貫通孔１１の外周近傍には位置決め用印としてのけがき線１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが設けられている。取り付けの際には、図５に示すように、梁貫通孔補強材１のけがき線７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄと貫通孔１１のけがき線１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄをそれぞれ合わせて取り付ける。
【００１４】
図６に示すように、梁９に梁貫通孔補強材１を取り付けた後に、溶接を行い、溶接部１５によって梁貫通孔補強材１を梁９に固定する。
なお、図６では梁９の片面側のみ溶接を行っているが、両面を溶接してもよい。
このようにして、梁９に設けられた貫通孔１１に梁貫通孔補強材１を設けることにより、梁貫通部の強度および剛性を上げることができる。
【００１５】
ここで、梁貫通孔補強材１の製造方法について説明する。図７は梁貫通孔補強材１の製造に用いられる遠心鋳造装置２１を示す斜視図であり、図８は図７の断面図である。また、図９から図１２は梁貫通孔補強材１、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを製造する手順を示す図である。
【００１６】
図７に示すように、遠心鋳造装置２１は、円筒形の本体２３および本体２３に接するように設けられたローラ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄからなり、ローラ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは図７のＤ１、Ｄ２、Ｅ１、Ｅ２方向に回転可能となっている。本体２３はローラ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが回転すると図７のＦ方向に回転する。
【００１７】
本体２３は、図８に示すように中空の円筒形状であり、内周は断熱用の砂型２７で覆われている。
本体２３は、図７に示すように溶湯２９を注入する注入口２３ａを有している。
【００１８】
次に貫通孔補強材１の製造手順について説明する。
まず遠心鋳造装置２１のローラ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを図７のＤ１、Ｄ２、Ｅ１、Ｅ２方向に回転させることによって、本体２３をＦ方向に回転させる。
次に注入口２３ａから溶湯２９を注入する。
溶湯２９は貫通孔補強材の材料を高温で加熱し、溶解させたものである。
【００１９】
この際、本体２３は回転しているため、図９に示すように溶湯２９は遠心力により本体２３（砂型２７）に押し付けられ、溶湯２９が冷え固まると、図１０に示すような径方向の厚さが一定の円筒３０が形成される。
【００２０】
また、溶湯２９内に不純物が存在する場合でも、通常、不純物は溶湯２９よりも比重が軽いため、円筒３０の内周に浮き上がってくる。従って、表面を研磨することによりこれを容易に除去することが可能であり、鋳造のように内部に欠陥が残留することはなく、強度および靭性が高い。
【００２１】
最後に図１１に示すように、円筒３０を軸方向にスライスカットすることにより軸方向の厚みを調整し、図１２に示すような梁貫通孔補強材１、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、３０ｄを得ることができる。
【００２２】
このように、第１の実施形態によれば、梁貫通孔補強材１が遠心鋳造により製造されている。従って、梁貫通孔補強材１の欠陥が少なく、強度および靭性が高く、さらに低コストとなる。
【００２３】
次に第２の実施形態について説明する。図１３は、第２の実施形態に係る梁貫通孔補強材３１を示す縦断面図であって、図１４は図１３のＨ方向矢視図である。また、図１５は図１３のＩ方向矢視図である。さらに、図１６は図１３の溶接開先部３７付近の詳細図である。
【００２４】
第２の実施形態における梁貫通孔補強材３１は、第１の実施形態における梁貫通孔補強材１に溶接開先部３７を設けたものである。
【００２５】
図１３、図１４および図１５に示すように梁貫通孔補強材３１の本体３３は略真円のリング状の形状をしており、外周部に薄肉状のフランジ部３９を有し、フランジ部３９と本体３３の間にはテーパ部である溶接開先部３７が設けられている。また、中心部には貫通孔３５が設けられている。
【００２６】
また、図１４に示すように片面の外周近傍には、縦方向および横方向の中心を示す位置決め用印として、けがき線４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄが設けられている。
梁貫通孔補強材３１の材質は鋳鋼等である。
【００２７】
なお、梁貫通孔補強材３１は第１の実施の形態と同様に、遠心鋳造によって製造されるが、溶接開先部３７は遠心鋳造後に機械加工によって形成される。
遠心鋳造の具体的な工程は梁貫通孔補強材１と同様であるため、説明を省略する。
【００２８】
さらに、図１６に示すように、溶接開先部３７および、フランジ部３９の溶接開先部３７と接する面には、防錆塗装４３が施されている。
これらの面は後述する梁への取り付けの際に、溶接される面であるため、防錆塗装４３を施し、錆びを防ぐことで、錆除去の手間が省け、溶接の際に欠陥が発生するのを防ぐことができる。
【００２９】
次に、梁貫通孔補強材３１の取り付け方法について図１７及び図１８を用いて説明する。図１７は梁貫通孔補強材１を梁９に取り付けた後の梁貫通孔補強材１および梁９を示す図であり、図１８は図１７のＪ−Ｊ断面図である。
【００３０】
取り付けの際には、図１７に示すように、梁貫通孔補強材３１のけがき線４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄと貫通孔１１のけがき線１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄをそれぞれ合わせて取り付ける。
【００３１】
図１８に示すように、梁９に梁貫通孔補強材３１を取り付けた後に、貫通孔１１と溶接開先部３７および、フランジ部３９の溶接開先部３７と接する面とを溶接し、溶接部４５によって梁貫通孔補強材３１を梁９に固定する。
このように、溶接開先部３７を設けることにより、溶接部４５の強度を上げることができる。また溶接性が向上し溶接不良の発生を抑えることができる。
【００３２】
このように、第２の実施形態によれば、梁貫通孔補強材３１が遠心鋳造により製造されている。従って、梁貫通孔補強材３１の欠陥が少なく、強度および靭性が高く、さらに低コストとなる。
【００３３】
また、第２の実施形態によれば、梁貫通孔補強材３１が溶接開先部３７を有しており、溶接部４５の強度を上げることができる。
【００３４】
以上、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】梁貫通孔補強材１を示す縦断面図
【図２】図１のＡ方向矢視図
【図３】図１のＢ方向矢視図
【図４】梁貫通孔補強材１を取り付ける前の梁９の貫通孔１１付近を示す図
【図５】図梁貫通孔補強材１を梁９に取り付けた後の梁貫通孔補強材１および梁９を示す図
【図６】図５のＣ−Ｃ断面図
【図７】遠心鋳造装置２１を示す斜視図
【図８】図７の断面図
【図９】梁貫通孔補強材梁貫通孔補強材１、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを製造する手順を示す図
【図１０】梁貫通孔補強材梁貫通孔補強材１、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを製造する手順を示す図
【図１１】梁貫通孔補強材梁貫通孔補強材１、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを製造する手順を示す図
【図１２】梁貫通孔補強材梁貫通孔補強材１、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを製造する手順を示す図
【図１３】梁貫通孔補強材３１を示す縦断面図
【図１４】図１３のＨ方向矢視図
【図１５】図１３のＩ方向矢視図
【図１６】図１３の溶接開先部３７付近の詳細図
【図１７】梁貫通孔補強材１を梁９に取り付けた後の梁貫通孔補強材１および梁９を示す図
【図１８】図１７のＪ−Ｊ断面図
【符号の説明】
【００３６】
１…………梁貫通孔補強材
３…………本体
５…………貫通孔
７ａ………けがき線
９…………梁
１１………貫通孔
１３ａ……けがき線
１５………溶接部
２１………遠心鋳造装置
２３………本体
２５………ローラ
２７………砂型
３１………梁貫通孔補強材
３３………本体
３５………貫通孔
３７………溶接開先部
３９………フランジ部
４１ａ……けがき線
４３………防錆塗装
４５………溶接部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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