(57)【要約】      （修正有）【課題】高い安定性及び信頼性を有する開孔部を持つ開孔鋼梁の補強構造を提供する。【解決手段】開孔鋼梁として、２つの平行に設置されているフランジ２１、フランジ間に垂直につながっているウェブ２２、ウェブ上の開孔部２２１、そのウェブの片側に取り付けられた開孔部に合った小補強リング１１、もう片側のウェブ面に取り付けられた大補強リング１２を含む。小補強リングの内径は開孔部の内径より小さくてはならず、小補強リングの外径及び大補強リングの内径は開孔部よりも大きいものとする。ウェブの両側にそれぞれ１つ補強リングをつけたことで、ウェブの両側の応力分布のバランスが取れる。小補強リングは開孔部への信頼性の高い構造的な補強として作用することで開孔部の構造強度を引き上げ、それと同時に大補強リングは開孔部周辺のウェブへの信頼性の高い補強として作用することで、ウェブ全体の力学的強度と信頼性を保証する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
２つの平行に設置されているフランジと、フランジ間に垂直に繋がるウェブとを有し、ウェブには開孔部が設けられている開孔鋼梁の補強構造であって、
ウェブの片側の面には開孔部に合った小補強リングが取り付けられ、ウェブのもう片側の面には大補強リングが取り付けられて、
小補強リングの内径は開孔部の内径以上であり、小補強リングの外径及び大補強リングの内径はどちらも開孔部の内径より大きいことを特徴とする開孔鋼梁の補強構造。
【請求項２】
小補強リングの内径は開孔部の径に等しく、大補強リングの内径は小補強リングの外径より小さく、大補強リングの外径は小補強リングの外径より大きいことを特徴とする請求項１に記載の開孔橋梁の補強構造。
【請求項３】
大補強リングの装着面及び小補強リングの装着面はそれぞれウェブの面に緊密に張り付いていることを特徴とする請求項１又は２に記載の開孔鋼梁の補強構造。
【請求項４】
大補強リングの外側端面の内縁部及び小補強リングの外側端面の外縁部には隅切りがされていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の開孔鋼梁の補強構造。
【請求項５】
隅切りの径は断面に対して弧または楔形であることを特徴とする請求項４に記載の開孔鋼梁の補強構造。
【請求項６】
大補強リング、小補強リング及び開孔部は同軸上に配置されることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の開孔鋼梁の補強構造。
【請求項７】
大補強リング及び小補強リングはそれぞれ溶接にてウェブ上に固定されることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の開孔鋼梁の補強構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、Ｈ型鋼梁に組み付ける部材の技術領域に関係するものであり、特に開孔鋼梁に関係する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な開孔を持つＨ型鋼梁の加工使用の過程において、通常は開孔部に補強を実施し、鋼梁全体の構造的な強度及び信頼性を向上させる必要がある。
開孔鋼梁に対して採用されている補強工法には、鋼梁の構造部にネジ穴を開け、ネジによって補強リングまたは補強パイプを鋼梁に設置する工法が存在するが、この補強工法では多くのネジ穴を開ける必要があるため、鋼梁の構造強度がさらに低下する。
もう１つの補強工法には、鋼梁自身の開孔を拡大し、補強リングを孔内に溶接で固定する工法が存在するが、この補強工法では片側のみ補強リングを装着しており、装着後の構造バランスが悪く、補強効果も限定的であると同時に、孔を拡大しているために鋼梁全体の構造強度がさらに低下し、鋼梁の全体性能に制約が生まれる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
このため、いかにして高い安定性及び信頼性を有する補強を開孔鋼梁に対して実施するかが、本技術によって解決すべき重要な技術課題である。
【０００４】
本実用新案は開孔補強構造の一種を公開することを目的としており、高い安定性、信頼性を持つ開孔鋼梁の補強構造である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述の技術問題を解決すべく、本実用新案は一種の開孔鋼梁として、２つの平行に設置されているフランジ、フランジ間に垂直につながっているウェブ、ウェブ上の開孔部、先述のウェブの片側の面に取り付けられた開孔部に合った小補強リング、ウェブのもう片側の面に取り付けられた大補強リングを含む鋼梁を提案するものであり、小補強リングの内径は開孔部の内径以上であり、小補強リングの外径及び大補強リングの内径は開孔部よりも大きいものとする。
小補強リングの内径は開孔部の径に等しく、大補強リングの内径は小補強リングの外径より小さく、大補強リングの外径は小補強リングの外径より大きく、大補強リングの装着面及び小補強リングの装着面はそれぞれウェブの面に緊密に張り付き、大補強リングの外側端面の内縁部及び小補強リングの外側端面の外縁部には隅切りがあり、隅切りの径は断面に対して弧または楔形であり、大補強リング、小補強リング及び開孔部は同軸上に配置され、大補強リング及び小補強リングはそれぞれ溶接にてウェブ上に固定される特徴を持つ。
【考案の効果】
【０００６】
前述の技術背景に対し、本実用新案が提供する開孔鋼梁は、ウェブの両側にそれぞれ１つずつ補強リングを設置しており、これでウェブ両側の応力分布がさらにバランスよく対称となり、小補強リングによって開孔部に信頼性の高い構造的な補強を実施でき、開孔部の構造強度を引き上げ、それと同時に大補強リングは開孔部付近のウェブ構造へ信頼性の高い補強を実施でき、ウェブ全体の構造強度と信頼性を保証し、これにより開孔鋼梁全体の補強構造に高い安定性と信頼性を持たせるものである。
本実用新案の特徴の中の一つに、大補強リングの内径は小補強リングの外径より小さく、大補強リングの外径は小補強リングの外径よりも大きいというものがある。このような寸法関係から、小補強リングの外周部の径が大補強リングの外周部の径及び内周部の径の間であることになり、開孔部の応力分布をバランスよくし、大補強リング及び小補強リング間で位置をずらすことで構造的な結びつきを強くし、開孔鋼梁全体の構造強度がさらに向上し、それと同時に信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実用新案を具体的に実施した場合での開孔鋼梁の構造断面図である。
【図２】図１中の小補強リングの構造断面図である。
【図３】図１中の大補強リングの構造断面図である。
【考案を実施するための形態】
【０００８】
本実用新案の核心は一種の開孔鋼梁を提供することにあり、この開孔鋼梁の補強構造は高い安定性、信頼性を持つ。
本分野の技術者がより詳細に本実用新案を理解するため、以下に結合付属図及び具体的な実施方法を示す。以下に説明する付属図は本実用新案の一部の実施例であり、本分野の一般的な技術者ならば本実用新案の実施例から、創造的な思考を伴わない前提で、別の実施方法を導き出すことが可能である。
【０００９】
図１から図３を参考として、図１は本実用新案の具体的な実施方法によって提供される開孔鋼梁の構造断面図である。図２は図１中の小補強リング部分の構造断面図である。図３は図１中の大補強リング部分の構造断面図である。
具体的な実施方法中で、本実用新案が提供する開孔鋼梁は、２つの平行に設置されているフランジ21、フランジ間に垂直につながっているウェブ22、ウェブ22上の開孔部221、先述のウェブ22の片側の面に取り付けられ、開孔部221に合った小補強リング11、ウェブ22のもう片側の面に取り付けられた大補強リング12を含む。小補強リング11の内径は開孔部221の内径より小さくてはならず、小補強リング11の外径及び大補強リング12の内径は開孔部221よりも大きいものである。
【００１０】
装着して使用する過程で、ウェブ22の両側にそれぞれ１つ補強リングをつけたことで、ウェブ22の両側の応力分布のバランスが取れる。小補強リング11は、開孔部221への信頼性の高い構造的な補強として作用することで開孔部221の構造強度を引き上げ、それと同時に大補強リング12は、開孔部221周辺のウェブ22への信頼性の高い補強として作用することで、ウェブ22全体の力学的強度と信頼性を保証するものである。これにより、開孔部221を持つ開孔鋼梁全体の補強構造の安定性及び信頼性が引き上げられる。
【００１１】
本実用新案の特徴の中の一つに、大補強リング12の内径は小補強リング11の外径より小さく、大補強リング12の外径は小補強リング11の外径よりも大きいというものがある。このような寸法関係から、小補強リング11の外周部の径が大補強リング12の外周部の径及び内周部の径の間であることになり、開孔部221の応力分布をバランスよくし、大補強リング12及び小補強リング11間で位置をずらすことで構造的な結びつきを強くし、開孔鋼梁全体の構造強度がさらに向上し、それと同時に信頼性も向上する。
【００１２】
この他に説明が必要な事柄として、具体的に実際の応用中で、前述の大補強リング12の内径及び小補強リング11の外径間の相対寸法関係は具体的に限定されるものではなく、実際の施工で必要ならば、大補強リング12の内径が小補強リング11の外径よりも大きい構造や大補強リング12の内径が小補強リング11の外径と一致する構造、図１のような大補強リング12の内径が小補強リング11の外径よりも小さい構造のいずれか１種であれば、原則上、開孔鋼梁の実際の使用性能を満足できれば使用しても構わない。
【００１３】
さらに具体的には、大補強リング12の装着面及び小補強リング11の装着面はそれぞれウェブ22の側壁（面）と緊密に接合されている。このように緊密に接合した構造を持つことで、各補強リング及びウェブ22への装着後の構造の信頼性を有効に保証でき、補強構造全体の応力分布状況を改善し、構造への補強効果を保証するものである。
【００１４】
また、大補強リング12の外周部の内縁及び小補強リング11の外周部の外縁部にはそれぞれ隅切り13がある。この隅切り13には各補強リングの加工製造時の使用材料を有効に減らす効果があり、これによって製造コストを削減するものである。
さらに、隅切り13の径向き断面は弧形または楔形である。実際の応用中には、作業者は作業の状況に合わせて大補強リング12と小補強リング11の隅切り13の径向き断面を弧形または楔形にするものであり、原則上は前述した開孔鋼梁の実際の使用条件を満足できればかまわない。
【００１５】
この他に、大補強リング12、開孔部221及び小補強リング11は同軸上に配置されるものである。同軸上に配置することで大補強リング12、開孔部221及び小補強リング11間の応力分布状況を改善し、各補強リングが開孔部221及びウェブ22への補強効果を高め、前述の開孔鋼梁の構造の信頼性を保証するものである。
その他には、大補強リング12と小補強リング11はそれぞれ別々にウェブ22に溶接で固定される。この溶接による固定の装着形式は装着完了後の大補強リング12、小補強リング11及びウェブ22間の構造一致性を持たせることができ、三者の間に一体的な構造をもたらし、開孔鋼梁の全体的な強度と信頼性を著しく向上させるものである。
【００１６】
まとめると、本実用新案中にて提供されている開孔鋼梁は、２つの平行に設置されているフランジ、フランジ間に垂直につながっているウェブ、ウェブ上の開孔部、先述のウェブの片側の面に取り付けられた開孔部に合った小補強リング、ウェブのもう片側の面に取り付けられた大補強リングを含み、小補強リングの内径は開孔部の内径より小さくてはならず、小補強リングの外径及び大補強リングの内径は開孔部よりも大きいものとする。ウェブの両側にそれぞれ１つ補強リングをつけたことで、ウェブの両側の応力分布のバランスが取れる。小補強リングは開孔部への信頼性の高い構造的な補強として作用することで開孔部の構造強度を引き上げ、それと同時に大補強リングは開孔部周辺のウェブへの信頼性の高い補強として作用することで、ウェブ全体の力学的強度と信頼性を保証でき、前述の開孔鋼梁全体の補強構造がさらに安定的で信頼性の高いものとなる。
【００１７】
以上が本実用新案にて提供している開孔鋼梁に対する詳細な説明である。本文中では具体例を提示することで本実用新案の原理及び実施方式について説明するものであり、以上の実施例は本実用新案の方法及び核心となる考え方を理解するために提示したものである。本分野の一般的な技術者ならば本実用新案の実施例から、本実用新案から逸脱しない前提で、別の実施方法を創造的な思考を経ずとも導き出すことが可能であり、若干の改良やデザイン性の向上が可能であるため、これらの改良及びデザイン性の向上が施されたものについても、本実用新案の権利要求の保護範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００１８】
１１・・小補強リング、１２・・大補強リング、１３・・隅切り、２１・・フランジ、２２・・ウェブ、２２１・・開孔部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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