川田工業、床スラブ付き鉄骨小梁の連続化で特許取得――接合部の改良で小梁重量を低減

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連続小梁の構成

川田工業は2018年7月27日、床構造に用いられる床スラブ付き鉄骨小梁の接合部を改良した「連続小梁」を開発し、特許を取得したと発表した。

同社におけるH形鋼の床小梁は、大梁との接合部である仕口をピン接合で単純梁として構成するのが一般的だ。また、同小梁は、倉庫建築物では全鉄骨重量の約3割を占める部材だった。

そこで同社は、コスト削減のためには小梁重量を低減するのが有効と考え、床スラブ付き鉄骨小梁を連続化する構法を開発した。

同構法では、小梁のウェブ(H形鋼の中央部)と下フランジ(H形鋼の下部)を高力ボルト接合とし、上フランジ(H形鋼の上部)をスタッドジベルでコンクリートスラブと接合。スラブ内には大梁を跨ぐように補強鉄筋を配置する。

それにより、スラブ重量に対しては単純梁、積載荷重と仕上重量に対しては連続梁として抵抗。応力とたわみは単純梁と連続梁の足し合わせとなり、小梁端部と中央部が負担するモーメントは同程度になる。また、端部のモーメントは補強鉄筋が負担するため、小梁断面を小さくすることも可能だ。さらに、中央部のたわみは連続梁効果により大幅に小さくなる。

また、このような効果の確認のため、FEM解析による性能確認実験を実施。実験結果と良い一致を得ているという。

性能確認実験

そして同構法により、小梁重量は10mスパン、積載荷重1.5t/m2とした場合で13kg/m2程度低減できるという。また、同構法は、すでに倉庫4物件で採用実績があるという。

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