(57)【要約】【課題】移動、取外し自由で且つ強度の高いＨ形鋼補強具を提供する。【解決手段】断面略L字状に形成した金属板同士をパイプ状柱状体を形成するように連結し、該柱状体の上面と下面の一方若しくは両方には、前記柱状体を移動させる手段を設けた。【選択図】        図２ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面略L字状に形成した金属板同士をパイプ状柱状体を形成するように連結し、該柱状体の上面と下面の一方若しくは両方には、前記柱状体を移動させる手段を具備したことを特徴とするＨ形鋼補強具。
【請求項２】
前記一方のL字状金属板の短辺が、他方のL字状金属板の長辺に当接して、柱状体と該柱状体に連設した板状体とを形成し、該板状体の一方に転倒防止材取付け孔を形成する請求項１記載のＨ形鋼補強具。
【請求項３】
前記転倒防止材取付け孔に、必要幅を有するＬ字状金属材を連結固定してなる請求項１又は２記載のＨ形鋼補強具。
【請求項４】
前記柱状体を移動させる手段が、プレートに立設したボルトに螺合させたナットを具備し、該ボルトを柱状体内に嵌挿させ、ナットを回転させることによって、ナットで座板を介して柱状体を移動させ得るように構成してなる請求項１〜３のいずれかに記載のＨ形鋼補強具。
【請求項５】
前記柱状体を移動させる手段が、プレートに立設したロッドに嵌合させた回転部材と該回転部材の回転により移動する移動部材とを具備し、該回転部材と該移動部材とはカム面で接触し、前記移動部材はカム機構によって移動し得るように構成してなる請求項１〜４のいずれかに記載のＨ形鋼補強具。
【請求項６】
前記ボルト若しくはロッド上部に廻り止めピンを設け、該廻り止めピンを前記柱状体に形成した長孔に嵌合させ、柱状体が長さ方向には移動するが回転しないように構成してなる請求項４又は５に記載のＨ形鋼補強具。
【請求項７】
前記柱状体内にはバネを内装し、該バネで前記ボルトを引っ張るように構成してなる請求項１〜６のいずれかに記載のＨ形鋼補強具。
【請求項８】
前記柱状体のＨ形鋼フランジ当接部の一方若しくは両方に、先端に突起を有するせん断ピンを設けてなる請求項１〜７のいずれかに記載のＨ形鋼補強具。
【請求項９】
座金の中央に形成した筒体を前記柱状体に嵌合させ、該筒体にネジ棒を連接したせん断ピンを収容し、該筒体開口から突出した前記ネジ棒にナットを螺合して、前記筒体底面とせん断ピンとの間に介装したバネ座金を介してせん断ピンを、前記突起が前記座金から突出するように固定してなる請求項８に記載のＨ形鋼補強具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建設・土木工事等においてH形鋼を横架材として使用する場合に、H形鋼を補強する目的で使用される長さ調節機能を有するＨ形鋼補強具に関する。
【背景技術】
【０００２】
H形鋼を横架材として使用する場合、横架材のある部分に集中荷重が作用したとき、その作用点付近に局部的な座屈、曲がり或は捻れ等が発生する場合があり、このような局部的なダメージを防止するために、従来からＨ形鋼補強具が使用されている。また、細幅H形鋼を桁材として使用する場合は、水平方向荷重によるH形鋼の転倒を防止するため、転倒防止材をH形鋼間に設置する必要がある。
【０００３】
このような場合、従来は、図１に示すように、転倒防止材取付孔を穿設したスチフナープレート１等をＨ形鋼２のフランジ３，３´間に溶接等により必要個所設置し、ボルト等でＨ形鋼間に配置螺合していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来工法の場合は、スチフナープレートはH形鋼に直接溶接で予め指定された位置に取り付けているから、取り付け後は、取り付け位置を自由に移動させることができないほか、リース等での使用後は、溶断等によって取り外さなければならなかった。そのため、H形鋼素材に与える熱歪・残存溶着物・その他の悪影響は避けられず、また取り外された鋼板はスクラップとなることから、加工費用の損失と合わせて改善が要望されて久しい。
【０００５】
そればかりか、スチフナープレートを予め取り付けた場合、保管・運送時にH字状の積層ができないため、積層高さが約２倍になるだけでなく、運送時の荷姿が不安定になる等の問題があった。
【０００６】
この発明は、このような点に着目してなされたものであり、移動、取外し自由で且つ強度の高いＨ形鋼補強具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】
【０００７】
上記目的に沿う本発明のうち請求項１に記載の発明は、断面略L字状に形成した金属板同士をパイプ状柱状体を形成するように連結し、該柱状体の上面と下面の一方若しくは両方には、前記柱状体を移動させる手段を具備したことを特徴とする。
【０００８】
前記L字状金属板の短辺が、他方のL字状金属板の長辺に当接して、柱状体と柱状体に連設した長辺板状体とを形成し、該板状体に転倒防止材取付孔を形成すると良い（請求項２）。尚、本発明においては、転倒防止材を連結しない場合もあるので、転倒防止材取付孔は必ずしも必要ではない。
【０００９】
前記転倒防止材取付け孔に、法規で定める必要幅を有するＬ字状金属材を連結固定するのが好ましい（請求項３）。
【００１０】
前記柱状体を移動させる手段は、プレートに立設したボルトに螺合させたナットを具備し、該ボルトを柱状体内に嵌挿させ、ナットを回転させることによって、ナットで座板を介して柱状体を移動させ得るように構成するのが良い（請求項４）。
【００１１】
前記柱状体を移動させる手段は、プレートに立設したロッドに嵌合させた回転部材と該回転部材の回転により移動する移動部材とを具備し、該回転部材と該移動部材とはカム面で接触し、前記移動部材はカム機構によって移動し得るように構成しても良い（請求項５）。
【００１２】
前記ボルト上部に廻り止めピンを設け、該廻り止めピンを前記柱状体に形成した長孔に嵌合させ、柱状体が長さ方向には移動するが回転しないように構成すると良い（請求項６）。
【００１３】
前記柱状体内にはバネを内装し、該バネで前記ボルトを引っ張るように付勢することによって、ナットと柱状体座板との間に手指等を挟むトラブルを防止することができる（請求項７）。
【００１４】
前記柱状体のＨ形鋼フランジ当接部の一方若しくは両方に、先端に突起を有するせん断ピンを設けるのが好ましい（請求項８）。
【００１５】
座金の中央に形成した筒体を前記柱状体に嵌合させ、該筒体にネジ棒を連接したせん断ピンを収容し、該筒体開口から突出した前記ネジ棒にナットを螺合して、前記筒体底面とせん断ピンとの間に介装したバネ座金を介してせん断ピンを固定するのが好ましい（請求項９）。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、2枚のL形鋼板を組み合わせ溶接するだけで、突出板付きの厚肉パイプ状柱状体を得ることが可能となるため、容易に任意の外形寸法と肉厚とを有するパイプ状柱状体の製作が可能となるほか、従来不可能であった一体構造の転倒防止材取付可能なH形鋼補強具が製作できるようになったので、従来困難とされていた大型細幅H形鋼の桁材等横架材の補強が容易に可能になるという絶大な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図２は、本発明補強具５の一実施例を示すものであり、肉厚の鋼板を水平に屈曲させた断面L字状の鋼板６と６´とを、一方の鋼板を反転させた位置で、一方のL字状鋼板の短辺が他方のL字状鋼板の長辺に当接するように溶接固定し、中央に四角形の筒体（柱状体）７と、該筒体を形成するL字状鋼板の長辺が両側に突出した板状体８，８´とを形成している。一方の板状体８は、H形鋼のウェブ１８側に突出し，他方の板状体８´は板状体８と平行にウェブ１８と逆方向に突出している。板状体８´には適宜の間隔で複数の取付孔９が形成され、同取付孔９に転倒防止材の溝形鋼１０，１０´がボルト１１でネジ止め固定されるようになっている。
【００１９】
柱状体７の上端と下端には、座板１２，１２´が溶接固定され、一方の座板１２´からは、プレート１３に立設したボルト１４が柱状体７内に嵌挿され、同ボルト１４に螺合したナット１５を回転させることによって、ナット１５で座板１２´を介して柱状体７を移動させ、座板１２をH形鋼フランジ３の内側に強固に圧着し得るように構成されている。ボルト１４に廻り止めピン１６を予め形成しておいても、廻り止めピン１６は柱状体７の角部に位置するようにしてボルト１４を嵌挿し、それからボルト１４を回転させることによって、廻り止めピン１６を長孔１７から突出させることができる。
【００２０】
上記のように構成された本発明の補強具５は、図２（B）に示すように、H形鋼のウエブ１８両側に互いに上下逆向きになるように固定されている。このようにすることによって、図２（C）に示すように、ウエブ１８両側に位置した溝形鋼１０と１０´とが同一直線状に位置するようになるからである。尚、本発明の補強具の柱状体を移動させる手段を上下両方に設ける場合は、このように逆にする必要がないのは勿論である。
【００２１】
ボルト１４上部には、廻り止めピン１６が固定され、同廻り止めピン１６は前記柱状体７に形成した長孔１７に嵌挿され、柱状体７が長さ方向には移動するが回転しないように構成されている。
【００２２】
図３は、柱状体断面の縦横（AとB）の長さが等しく、正方形の柱状体７を形成する例を示すものであり、L字状の鋼板６と６´の短辺の長さを長くする（図３（B））ことによって、大きい断面の柱状体を形成することができる。このように、2枚のL形鋼板の各辺の長さを所望の任意の長さにすることにより、必要に応じた断面形状と断面性能が得られる。
【００２３】
本発明の補強具５は、溝形鋼１０を連結しないで使用される場合もあるが、この場合は、図４に示すように、断面長方形の柱状体（A>B）７を形成し、板状体８´には貫通孔９を形成しない。
【００２４】
板状体８´には貫通孔９を形成しない場合は、図５（A）に示すように、板状体８と８´は、L字状の鋼板の短辺と同方向に折曲させることができる。この場合、図５（B）に示すように、L字状の鋼板６と６´の短辺が、それぞれ板状体８と８´とに当接するように溶接して、断面の大きな柱状体とすることができる。尚、図５（A）及び（B）は、柱状体の左右間の長さ（A１，A2）と上下間の長さ（B１，B2）とを同じにしているが、異なるようにしても勿論良い。しかしながら、このように構成すれば、同一重量の素材から更に大きなパイプ状柱状体を得ることができる。
【００２５】
本発明のL字状に折り曲げられる鋼板６と６´の各辺は、必ずしも直線状で無くとも良く、曲線状であっても差し支えない。
【００２６】
図６は、本発明の他の実施例を示すものであり、六角ナット１５に代えて、円板にロッドを十字に連結したナット１５´を使用した例を示す。このようにすると、柱状体の上げ下げ（移動）を容易に行うことができる。
【００２７】
図７は、本発明の他の実施例を示すものであり、カム機構によって、柱状体７を上下動（移動）させる例を示す。即ち、プレート１３´にロッド１４´を立設し、把手１９を連結した回転部材２０と同回転部材とカム面で接触して上下動（移動）する部材２１とを、前記ロッド１４´に嵌合させ、把手を連結した部材２１を回転させて、カム機構によって、上下動（移動）する部材２１を上下動（移動）させるように構成している。このように構成することによって、速く上下動させることができる。
【００２８】
図８は本発明の他の実施例を示すものであり、上下動（移動）する部材２１に把手１９´を連結し、図７のロッド１４´をボルト１４とし、把手１９を回転させてカム機構で上下動（移動）する部材２１´を上下動（移動）させた後、把手１９´を回転させて更に上下動（移動）する部材２１´を上下動（移動）させるように構成した例を示す。このように構成すれば、早く上下動（移動）させることができ、しかもその移動量を微調整することもできる。
【００２９】
図９は、本発明の他の実施例を示すものであり、柱状体７の上部にロッド（横部材）２２を固定し、ボルト１４の上端に係止具２３を固定し、ロッド２２と係止具２３とをコイルスプリング２４で連結した例を示す。
【００３０】
バネ（コイルスプリング）２４を装着しない場合は、柱状体７は自由に上下動するので、ナット１５と柱状体座板１２´との間に手指等を挟むトラブルが生じ得るが、上記のように構成することによってこのような事態を防止することができる。
【００３１】
本発明の補強具にかかる主荷重は、垂直荷重であるが、中空パイプ状の柱状体は、この垂直荷重に十分耐え得る。また軽量化が可能であるので、人手によって容易に取付・取外しができる。
【００３２】
本発明の補強具には、垂直荷重が圧縮荷重として作用するが、必要な圧縮強度を得るためには、パイプ状柱状体断面の外形寸法と肉厚を選択すれば良い。
【００３３】
本発明によれば、パイプ状柱状体を形成しているので、軽量且つ剛性の高い補強具とすることができる。厚肉パイプ状の製品は市販されていないし、また厚肉パイプ状の製品では、転倒防止材の取り付けはできない。
【００３４】
本発明の補強具は、任意外形寸法の厚肉パイプ状柱状体を容易に製造すべく発明されたもので、任意の板厚の鋼板を任意折り曲げ幅にL字状に折り曲げてなるL形鋼板を、2枚組み合わせ溶接等の手段により一体化することによって、所要の断面寸法を持つ厚肉パイプ状柱状体を得ることが可能となった。
【００３５】
L形鋼板の折り曲げ幅の一方を長めとし、長辺外端付近に孔を穿設しておくことによって、転倒防止材を取り付ける板状部をパイプ状柱状体から外向きに突出した一体物として構成できる。
【００３６】
転倒防止材をH形鋼に取り付けた場合、補強具に導入される荷重は水平方向荷重であるため、反対側の板状部はH形鋼ウエブに接触する位置を選択すれば、水平圧縮荷重は補強具を介してH形鋼側に流れ、補強具がH形鋼に固定されている座板の部分には作用しない。
【００３７】
上記H形鋼補強具は、図１１に示すように、H形鋼フランジ幅（Ｗ）の略Ｗ／４と均等な位置に取り付け固定されるように考案されたものであるが、この場合突出板状体８，８´に設けられている取り付け孔９の穿設位置Ｄ寸法が、法規で定められている必要幅を確保できない問題がある。
【００３８】
H形鋼補強具の固定位置を図１１のＷ／４の位置ではなく、H形鋼の内側方向に寄せることで突出板状体８の側は短く、８´側を長くすることで取り付け孔９の穿設位置Ｄ寸法を法規に定められている必要幅に確保できるが、これでは固定位置のＷ／４は確保できない。
【００３９】
図１０及び図１１は、本発明の他の実施例を示すもので、転倒防止材取付け孔９に、法規に定める必要幅を有するＬ字状金属材２５を連結固定した例を示す。
【００４０】
Ｌ字状金属材２５は、図１１（Ｂ）に示すように、溝形鋼１０（１０´）とＬ字状鋼板６´との間に、ボルト２６でＬ字状鋼板６´と密接（重合）するように固定されている。
【００４１】
転倒防止材に作用する荷重のうち、図１１に示すように、水平荷重（Ｐ）が作用した時、押し側に作用した場合は、内側に配置された突出板状体が、H形鋼ウェブに接する位置で安定するが、引張り側に荷重が作用したときに問題が生ずる場合がある。
【００４２】
即ち、H形鋼補強具の固定位置に対し、外側方向に引張力として作用する場合の引張力（Ｐ）は、Ｐ＝Ｎ×μ［式中、Ｐは引張力（kg・f）、Ｎは押圧力（kg・f）、μは接触部の摩擦係数（０．２〜０．３程度）］で表されるように、許容引張荷重は、H形鋼とH形鋼補強具の接触部の摩擦係数μ及びH形鋼補強具の締付固定時の押圧力Ｎによって決定され、押圧力の２０〜３０％程度である。
【００４３】
例えば、引張力Ｐ=１０，０００kg・fを設定する場合、押圧力は４０，０００〜５０，０００kg・f必要となるが、人力でこのような押圧力を発生させるために、ネジにトルクを付与することは極めて困難な作業である。
【００４４】
本発明者等は、鋭意研究の結果、前述のように摩擦力を期待する方法ではなく、H形鋼とH形鋼補強具の接触部においてせん断力を発生させて対応する機構を開発した。
【００４５】
即ち、柱状体のＨ形鋼フランジ当接部の一方若しくは両方に、先端に突起を有するせん断ピンを設ける方法である。
【００４６】
図１３はこの実施例を示すもので、円板状座金２７の中央に凹部として形成した筒体２８を柱状体７に嵌合させ、同筒体２８にネジ棒２９を連設したせん断ピン３０を収容する。筒体２８底面には開口が形成され、同開口から前記せん断ピン３０下端に連設したネジ棒２９が突出している。
【００４７】
ネジ棒２９には、ナット３１が螺合し、ナット３１で締め付けることにより
筒体２８底面とせん断ピン３０との間に介装した押圧用バネ座金３２を介してせん断ピン３０を筒体２８内に固定している。
【００４８】
上記実施例では、円板状座金２７は、柱状体７上端に溶接固定した座板１２に当接している。しかしながら、座板１２を設けずに直接円板状座金２７を柱状体７に溶接固定しても差し支えない。
【００４９】
図１３〜図１５に示す実施例においては、せん断ピン３０先端には、鋭角環状突起３３が設けられている。この鋭角環状突起３３は、Ｈ形鋼補強具の押圧力を受けて若干Ｈ形鋼に食い込むようになる。従って、せん断ピン３０は、Ｈ形鋼補強具のナット１５を回転させて押圧力を発生させ、Ｈ形鋼にせん断ピン３０の先端を接触させたとき食い込みが可能となるだけ、座板２７の表面から突出するようになっている。即ち、図１３において、荷重時であっても若干突出するようになっている。
【００５０】
この状況において、図１１に示すように、水平方向に引張力（Ｐ）が作用すると、食い込んでいる部分は、（断面積）×せん断応力=せん断抵抗力が発生し、その大きさは同一締付トルクにおいて、摩擦継手と比べて約５倍程度以上の効果があることが実験により判明している。
【００５１】
バネ座金３２は、単に押圧力の保持のみならず、せん断ピン３０の先端が鋭角状であるので、使用中に受ける振動・衝撃等による若干の食込み現象（一般にはなじみとも言う）があるため、これが原因の緩み等が発生することを防止し、且つ常に一定の押圧力を維持する目的により設けているが、使用圧力が大なるときは、複数枚使用すると良い。図１６に、本発明に使用するバネ座金３２の一例を示す。
【００５２】
このせん断ピン・受座板は、Ｈ形鋼補強具３５の本体側に使用されるが。反対側の調整ネジのＨ形鋼と接触する部分にも、鋭角先端部を持つ環状突起を設けるのが好ましい。
【００５３】
図１７は、本発明のせん断ピン３０の他の実施例を示すものであり、先端の鋭角環状突起３３の中央に、円錐状の突起３４を設けた例を示す。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】従来のH形鋼補強具を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施例を示す（A）正面図、（B）H形鋼に取り付けた状態の正面図、（C）H形鋼に取り付けた状態の断面図である。
【図３】2枚のL字形鋼板で柱状体を形成する実施例を示す断面図である。
【図４】2枚のL字形鋼板で柱状体を形成する他の実施例を示す断面図である。
【図５】2枚のL字形鋼板で柱状体を形成する他の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図８】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図９】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示す（A）座金と座板を取り外した状態の平面図、（B）正面図である。
【図１１】本発明の他の実施例を示す（A）正面図、（B）断面図である。
【図１２】図１１のＨ形鋼補強具の正面図である。
【図１３】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図１４】図１３の平面図である。
【図１５】図１３の座金を柱状体に装着した状態を示す断面図である。
【図１６】本発明に使用するバネ座金の一例を示す平面図と側面図である。
【図１７】本発明のせん断ピンの他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
３，３´………Ｈ形鋼のフランジ
５………本発明の補強具
６，６´………Ｌ字形鋼材
７………柱状体（筒体）
８，８´………板状体
９………溝形鋼取付孔
１０，１０´………溝形鋼
１２，１２´………座板
１３………プレート
１４………ボルト
１４´………ロッド
１５………ナット
１６………廻り止めピン
１７………長孔
２０………把手を連結した回転部材
２１………カム機構で移動する部材
１４´………ロッド
２５………L字状金属材
２７………円板状座金
２８………筒体
３０………せん断ピン
３２………バネ座金
３３………環状突起
【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】
2005036623.tif 000014
【図１３】
2005036623.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2005036623.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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