(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、鋳造もしくは圧延より形成した丸棒を軸方向に圧縮した後、中心部を打ち抜いてリング状に形成し、これを型鍛造を行うことにより軸方向および径方向の厚さを調整し、所望の形状に成形される。  型鍛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、
型鍛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】
圧延により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その中心部を除去した後、型鍛造により形成し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】
圧延により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その後型鍛造し、最後にその中心部を除去し成形し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４】
鋳造により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その中心部を除去した後、型鍛造により形成し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５】
鋳造により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その後型鍛造し、最後にその中心部を除去し成形し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６】
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５のいずれかに記載の梁貫通孔補強材。
【請求項７】
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６のいずれかに記載の梁貫通孔補強材。
【請求項８】
圧延により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その中心部を除去した後、型鍛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。
【請求項９】
鋳造により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その中心部を除去した後、型鍛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。
【請求項１０】
圧延により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その後型鍛造し、最後にその中心部を除去し成形することを特徴とする梁貫通孔補強材の製造方法。
【請求項１１】
鋳造により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その後型鍛造し、最後にその中心部を除去し成形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、型鍛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圧延、もしくは鋳造により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その中心部を除去した後、型鍛造により形成してもよく、また、圧延もしくは鋳造により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その後型鍛造し、最後にその中心部を除去し成形したことを特徴とする請求項１記載の梁貫通孔補強材。
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、圧延により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その中心部を除去した後、型鍛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】
第３の発明は、鋳造により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その中心部を除去した後、型鍛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。
【０００９】
第４の発明は、圧延により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その後型鍛造し、最後にその中心部を除去し成形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。
【００１０】
第５の発明は、鋳造により成型した略円柱形状の鋼材を、軸方向に圧縮鍛造し、その後型鍛造し、最後にその中心部を除去し成形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。
【００１１】
本発明では、梁貫通孔補強材が型鍛造により形成されている。
【発明の効果】
【００１２】
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】
【００１３】
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。
【００１４】
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の材質は例えば炭素鋼などである。
なお、梁貫通孔補強材１は後述するように、型鍛造によって製造される。
【００１５】
次に、梁貫通孔補強材１の取り付け方法について図２及び図３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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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〜図１２は梁貫通孔補強材１の製造工程を示す図である。
【００１９】
図７に示すように、梁貫通孔補強材１の素材２１は丸棒であり、素材２１は鋳造、圧延等によって形成されたものである。なお、素材２１の中心部２３は不純物を多く含み、強度および靭性が他の部分と比較して低くなっている。
最初にこの丸棒２１を軸方向（Ｄ１、Ｄ２方向）に圧縮する。
【００２０】
次に図８に示すように、パンチ２５等を図のＥ方向に移動させて丸棒２１の中心部２３を打ち抜き、素材２１をリング状の素材２１ａに形成する。
中心部２３を打ち抜くことによって、強度の低い部分を除去することができる。
【００２１】
次に図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように素材２１ａを型２７ａ、２７ｂでプレスし、型鍛造によって素材２１ａの径を拡幅し、所望の形状（図９（ｃ）、図１０（ａ）に示す素材２１ｂ）に成型する。
【００２２】
最後に図１１に示すように、素材２１ｂ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、１ｂ、１ｃを得ることができる。
【００２３】
梁貫通孔補強材１、１ｂ、１ｃは型鍛造により製造されているため、鋳造品のような内部欠陥等はなく、また、製造途中で不純物の多い中心部２３を除去しているため、強度および靭性も高い。
【００２４】
なお、図１０（ｂ）に示すように素材２１ｃの中心部を打ち抜く前に型鍛造を行い、図１０（ｃ）に示す素材２１ｄのように、中心部２３を薄肉状に成形した後に、パンチ等で中心部２３を除去して梁貫通孔補強材を形成しても良い。
このように中心部２３の打ち抜き工程を２度に分けて行うことにより、素材２１の軸方向の厚さが大きい場合でも打ち抜きが容易となる。
【００２５】
このように、第１の実施形態によれば、梁貫通孔補強材１が型鍛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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
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の材質は例えば炭素鋼などである。
なお、梁貫通孔補強材３１は第１の実施の形態と同様に、型鍛造によって製造されるが、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。
【００２９】
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が塗布されている。
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を塗布し、錆を防ぐことで、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
図６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。
ここで、梁貫通孔補強材３１には溶接開先部３７が設けられているため、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。
【００３３】
ここで、梁貫通孔補強材３１の製造方法について図７および図１９〜２３を用いて説明する。
図１９〜２３は梁貫通孔補強材３１の製造方法を示す図である。
【００３４】
まず、図７に示すように、第１の実施形態同様、素材２１を軸方向に圧縮する。
次に、図１９、２０に示すように、金型５１ａ、５１ｂを図１９のＫ、Ｌ方向に移動させて素材２１をプレスし、素材２１が梁貫通孔補強材３１と同様の形状になるように成形する。
ただし、この状態では図２１に示すように、素材２１に中心部２３およびバリ５３が含まれている。
【００３５】
最後に、図２２に示すように、金型５５ａ、５５ｂを図２２のＭ、Ｎ方向に移動させて、素材２１の中心部２３およびバリ５３をカットする。
【００３６】
このようにして、型鍛造により、図２３に示すような梁貫通孔補強材３１が完成する。
【００３７】
梁貫通孔補強材３１は溶接開先部３７を有しているが、溶接開先部３７も型鍛造で形成するため、別途機械加工等を行う必要がなく、製造工程を簡略化できる。
【００３８】
このように、第２の実施形態によれば、梁貫通孔補強材３１が型鍛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。
【００３９】
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を有しているため、溶接の強度を上げることができる。
【００４０】
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】
【００４１】
【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】梁貫通孔補強材１の製造工程を示す図
【図８】梁貫通孔補強材１の製造工程を示す図
【図９（ａ）】梁貫通孔補強材１の製造工程を示す図
【図９（ｂ）】梁貫通孔補強材１の製造工程を示す図
【図９（ｃ）】梁貫通孔補強材１の製造工程を示す図
【図１０（ａ）】梁貫通孔補強材１の製造工程を示す図
【図１０（ｂ）】梁貫通孔補強材１の製造工程を示す図
【図１０（ｃ）】梁貫通孔補強材１の製造工程を示す図
【図１１】梁貫通孔補強材１の製造工程を示す図
【図１２】梁貫通孔補強材１の製造工程を示す図
【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
【図１９】梁貫通孔補強材３１の製造方法を示す図
【図２０】梁貫通孔補強材３１の製造方法を示す図
【図２１】梁貫通孔補強材３１の製造方法を示す図
【図２２】梁貫通孔補強材３１の製造方法を示す図
【図２３】梁貫通孔補強材３１の製造方法を示す図
【符号の説明】
【００４２】
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………素材
２３………中心部
２５………パンチ
２７ａ……金型
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（ａ）】
2006348589.tif 000011
【図９（ｂ）】
2006348589.tif 000012
【図９（ｃ）】
2006348589.tif 000013
【図１０（ａ）】
2006348589.tif 000014
【図１０（ｂ）】
2006348589.tif 000015
【図１０（ｃ）】
2006348589.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006348589.tif 000019
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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