(57)【要約】【課題】本発明は、鉄骨ボックス梁における裏当て金の支持構造に関し、従来の鉄骨ボックス梁における裏当て金の支持構造では、単に、入射角の異なる各フレームの接続部分の長さ毎に、長さを調節して接続しており、設計上の手間が掛かるとともに、寸法精度を維持するのが困難であることが課題であって、それを解決することである。【解決手段】鉄骨梁同士を接続させる取り合いの仕口溶接部分において、一方の鉄骨梁の端部に、接続方向に沿って適宜に伸縮可能にすべく裏当て金を摺動自在に支持して突設した鉄骨ボックス梁における裏当て金の支持構造１とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄骨梁同士を接続させる取り合いの仕口溶接部分において、
一方の鉄骨梁の端部に、接続方向に沿って適宜に伸縮可能にすべく裏当て金を摺動自在に支持して突設したこと、
を特徴とする鉄骨ボックス梁における裏当て金の支持構造。
【請求項２】
裏当て金は、付勢手段によって常に外部へ突出するように付勢されていること、
を特徴とする請求項1に記載の鉄骨ボックス梁における裏当て金の支持構造構造。
【請求項３】
裏当て金は、矩形状のボックス梁における上下左右の内壁面に各々設けられるとともに、各裏当て金は各々独立して、接続方向に沿って摺動自在であること、
を特徴とする請求項１または２に記載の鉄骨ボックス梁における裏当て金の支持構造構造。
【請求項４】
裏当て金は、接続方向に平行な面内において、所定範囲内で回転可能であること、
を特徴とする請求項1または２に記載の鉄骨ボックス梁における裏当て金の支持構造構造。
【請求項５】
裏当て金は、矩形状のボックス梁における上下左右の内壁面に各々設けられるとともに、各裏当て金は各々独立して、接続方向に平行な面内において所定範囲内で回転自在であること、
を特徴とする請求項４に記載の鉄骨ボックス梁における裏当て金の支持構造構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元鉄骨フレーム構造の、鉄骨ボックス梁における裏当て金の支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、大空間構造物等における３次元鉄骨フレーム構造においては、大梁と小梁との取り合いの仕口溶接部分に、溶接下地として裏当て金があり、当該裏当て金は鉄骨母材に予め工場で固定されたり、現場で突き合わせ部分に固定手段で固定されたりして、溶接の接続作業に用いられる。
【０００３】
前記接合部における取り合いの条件としては、製作精度・建て方を考慮し、適宜なクリアランスを設けた状態で裏当て金の出寸法を決定する。
【０００４】
前記取り合いの条件は、構造フレームが単純な水平・直角であれば容易に検討できるが、例えば、線形モデリングされた３次元鉄骨の大空間屋根等を有する構造である場合に、大梁・小梁の入射角がそれぞれ異なるので、裏当て金の出寸法の計算が非常に困難となる。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載されている様に、大梁をボックス梁としたものにおいて、テレスコ（telescopic：折り重なる、伸縮構造）梁等を設けて、その長さを伸縮させるような提案がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３３１９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の鉄骨ボックス梁における伸縮構造は、テレスコ梁を大梁の端部に固定部材を使用して、特定箇所の長さの専用梁部材として固着して設定するものであり、ある範囲内の長さ調節寸法において適宜に調節できるものではない。
【０００８】
よって、大梁若しくは小梁の溶接による架設、取付けにおいて、裏当て金の出寸法を任意に長さ調節できるようにして、設計段階での寸法計算やチェック項目に手間が掛かることの改善が望まれている。そこで、本発明に係る鉄骨ボックス梁における裏当て金の支持構造は、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る鉄骨ボックス梁における裏当て金の支持構造の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、鉄骨梁同士を接続させる取り合いの仕口溶接部分において、一方の鉄骨梁の端部に、接続方向に沿って適宜に伸縮可能にすべく裏当て金を摺動自在に支持して突設したことである。
【００１０】
前記裏当て金は、付勢手段によって常に外部へ突出するように付勢されていることである。
【００１１】
更に、前記裏当て金は、矩形状のボックス梁における上下左右の内壁面に各々設けられるとともに、各裏当て金は各々独立して、接続方向に沿って摺動自在であることである。
【００１２】
前記裏当て金は、接続方向に平行な面内において、所定範囲内で回転可能であることを含むものである。
【００１３】
更に、前記裏当て金は、矩形状のボックス梁における上下左右の内壁面に各々設けられるとともに、各裏当て金は各々独立して、接続方向に平行な面内において所定範囲内で回転自在であることを含むものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の鉄骨ボックス梁における裏当て金の支持構造によれば、仕口溶接部分における製作精度と建て方精度に対して、斜め取付角度における裏当て金の干渉が大幅に減少する。また、仕口と裏当て金の接触がなじむので溶接性が向上する。
部材ピース毎に異なる長さの裏当て金を、設計段階でチェックする際の、確認項目が少なくなり、設計工期が大幅に短縮されるようになる、と言う優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る裏当て金を使用した鉄骨ボックス梁における大梁２と小梁３との仕口の取り合いを示す斜視図である。
【図２】同本発明の鉄骨ボックス梁の小梁３における、裏当て金４の支持構造を示す断面図である。
【図３】同裏当て金の支持構造１による裏当て金４の突出状態を示す断面図である。
【図４】同裏当て金の支持構造１を示す底面図（Ａ）、裏当て金４が小梁３内に没入した状態を示す裏当て金の支持構造１の底面図（Ｂ）である。
【図５】同裏当て金の支持構造１において、大梁２と小梁３との仕口の取り合いが水平面内で、入射角が斜めになった状態における、裏当て金の支持構造１の平面図である。
【図６】裏当て金の支持構造１による大梁２と小梁３との仕口の取り合いに係る実施例を示す側面図（Ａ），（Ｂ）である。
【図７】本発明に係る裏当て金の支持構造１において、大梁２と小梁３との仕口の取り合いが鉛直（上下）面内で、入射角が斜めになった状態における、裏当て金の支持構造１の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る鉄骨ボックス梁における裏当て金の支持構造１は、図１に示すように、溶接部分の裏当て金を、接続方向に沿って所要範囲内で伸縮自在な支持構造にしたものである。
【実施例１】
【００１７】
図１に示すように、一例としてのドーム状建物等の３次元鉄骨フレーム構造の一部を示すものであって、線形モデリングされた剛接合の構造物であり、大梁２、小梁３は、仕口部材５の垂直線に対して入射角がそれぞれ異なっていて、鉛直・水平で無く、また、互いに直交しているわけでもない。
【００１８】
前記鉄骨ボックス梁である大梁２と小梁３とに係る、線形モデリングの鉄骨梁同士を接続させる取り合いの仕口溶接部分において、一方の鉄骨梁である、例えば小梁３の端部３ａ（仕口）に、接続方向に沿って適宜に伸縮可能にすべく裏当て金４を摺動自在に支持して突設した構造となっている。
【００１９】
前記裏当て金の支持構造１は、図２に示すように、小梁３で矩形状の鉄骨ボックス梁の仕口部分において、その内部に、裏当て金４が上下、左右にそれぞれ、摺動自在にして、設けられている。
【００２０】
前記裏当て金４を摺動自在にする構造の、具体的な例として、図３に示すように、小梁３の端部（仕口部分）３ａの内壁に頭部にフランジの付いたダボピン３ｂが所定の位置に植設され、平板状金属板である裏当て金４があって、その裏当て金４に前記ダボピン３ｂの直径よりも若干大きな寸法幅の長孔４ｃと、付勢手段としての可動バネ４ａ、フック４ｂとが設けられている。
【００２１】
前記可動バネ４ａが、前記端部３ａの内壁（上下・左右）に裏当て金４が設置された後に、前記ダボピン３ｂの頭部とフック４ｂとの間に架設される。
【００２２】
前記裏当て金４は、前記付勢手段である可動バネ４ａによって、前記端部３ａｇから常に外部へ突出するように付勢されている。このようにして、小梁３の端部３ａにおいて、上下・左右のボックス梁の４内壁面にそれぞれ設けられるとともに、各裏当て金４は各々独立して、接続方向に沿って摺動自在に支持されている。
【００２３】
また、前記裏当て金４は、接続方向に平行な面内において、所定範囲内で回転可能である。これは、前記長孔４ｃと一つのダボピン３ｂとの関係から、小梁３の端部３ａの内壁と、各裏当て金４の幅方向の端面との間の隙間があることで、前記ダボピン３ｂを中心にしてその軸回りに、裏当て金４が所定範囲内で回転可能となるものである。
【００２４】
また、前記裏当て金４は、矩形状のボックス梁における上下左右の内壁面に各々設けられるとともに、各裏当て金４は各々独立して、接続方向に平行な面内において所定範囲内で回転自在である。
【００２５】
前記裏当て金４の接続方向に沿って摺動自在な構造と、接続方向に平行な面内において回転自在な構造との具体的な使用状態は、図４（Ａ），（Ｂ）乃至図５に示すように、大梁２の端部２ａと、小梁３の端部３ａとの間隔が広い場合には、接続方向の左方向に、裏当て金４が端部３ａから突出し、可動バネ４ａが短くなっている。
【００２６】
そして、図４（Ｂ）に示すように、前記大梁２の端部２ａと、小梁の端部３ａとの間隔が狭いと、相対的に裏当て金４が端部３ａの中に没入し、ダボピン３ｂが長孔４ｃに対して左側に移動した状態になるので、前記可動バネ４ａが伸ばされて最大の長さになる。
【００２７】
また、図５に示すように、水平面内で、大梁２と小梁３とが直交する関係では無く、ある角度の入射角度で接続される場合に、小梁３の端部３ａから突出する上下の裏当て金４を、回転させて仕口部分の溶接作業を行うものである。
【００２８】
前記上下の裏当て金４は、ダボピン３ｂを中心にして回転するものである。また、左右の壁面の裏当て金４は、接続方向へ適宜な突出量で突出し、仕口部分の溶接作業が行われる。
【００２９】
図５に示すように、裏当て金４の後方端部の角部は、回転したさいの擦れによってボックス梁の内壁面に引っかからないように、直交した角部を曲面形状のＲ状角部４ｄとするものである。
【００３０】
以上の様な裏当て金４の支持構造を小梁３の仕口部分に設けることで、３次元鉄骨フレームの線形モデリングにおける大梁２，２間の距離に対して、設定範囲内の寸法において、適宜に小梁３の裏当て金４が伸縮して、溶接による仕口部分の接続が可能となるので、設計の手間やそのチェック作業が大幅に省略されるものである。
【００３１】
図６（Ａ）に示すように、小梁３の端部３ａにおける裏当て金４の伸縮を、例えば、可動範囲として＋１５〜−１５ｍｍの３０ｍｍ程度に設定する。それにより、図６（Ｂ）に示すように、大梁２の仕口２ａ，２ａ間の距離Ｌに対して、両側の端部３ａにおける宇裏当て金４が、寸法ａだけ縮むことで容易に溶接作業ができる。
【００３２】
また、図７に示すように、大梁２に対して、小梁３が上下方向で斜めに接続される場合には、鉄骨ボックス梁の上下の裏当て金４，４がそれぞれ突出する。この場合、上の裏当て金４の突出量が長く、下の裏当て金４の突出量が短くなる。
【００３３】
更に、図７に図示していないが、紙面垂直方向の左右の裏当て金４は、ダボピン３ｂを中心にして回転して、その裏当て金４の突出した先端部が、大梁２の端部２ａに当接するものである。
【００３４】
尚、図７では、上下方向において小梁３を、その入射角度を斜めにして接続した例を示したが、これに限らず、図示の「上・下」の符号を「前・後」の符号に置き換えて、水平な状態の大梁２に対して、小梁３を前記水平面内で入射角度を斜めにした場合でも、上記と同様に、裏当て金４が適宜な突出量で突出して、溶接による接続作業ができるものである。
【００３５】
このように、裏当て金４の支持構造１が、摺動自在にして、且つ、回転自在であることで、線形モデリングされた３次元鉄骨フレームにおいて、鉄骨ボックス梁の仕口同士を、直交した接続方法とそれ以外に、斜めの角度で自由自在に接続させることができる。更に、各裏当て金４がそれぞれ独立して伸縮自在、且つ、回転自在なので、任意の取付角度で溶接して、ボックス梁同士の剛接合が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る裏当て金の支持構造１によれば、鉄骨ボックス梁同士の溶接による剛接合に広く適用できるものである。
【符号の説明】
【００３７】
１          裏当て金の支持構造、
２          大梁、                    ２ａ        端部（仕口部分）
３          小梁、                    ３ａ        端部（仕口部分）、
３ｂ        ダボピン、
４          裏当て金、                ４ａ        可動バネ（付勢手段）、
４ｂ        フック、                  ４ｃ        長孔、
４ｄ        Ｒ状角部、
５          仕口部材。
【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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