鉄骨で造った車庫の中に中二階を作って物置にする予定です。

Question

鉄骨で造った車庫の中に中二階を作って物置にする予定です。
梁の長さが９メートルで両端をネジ留めします。
中柱は邪魔になるので立てません。
中央集中荷重で１屯位は物を置くと思います。
安全率は1.6位を考えています。
手許に中古の200x200x 8x12で５mくらいの長さののH型鋼の切れ端が４本あります。
二本を突き合わせて溶接して使って大丈夫でしょうか。
溶接は近所にJIS1級のおじさんがいるのでこの人に頼みます。
数千円かかると思います。
スクラップで売って追い金を出し
248x124x 5 x8の９メートルに買いかえようかどうしようかと悩んでおります。
この規格のものと比較して強度はどうでしょうか。
又、費用対効果はどんなものでしょうか。

esaomann · Accepted Answer

2♯です

＞材料の継ぎ合わせは溶接無しで突き合わせ三枚の平板に穴を空けてねじ留めします。

参考までにH200ｗの高力摩擦接合の標準的な継手をお知らせしておきます。
まずフランジは外側が9×195×285で内側9×75×285でボルトは片側のHに４本です。
ボルトのピッチはH端面から40-60-40となり、ゲージは120になりますね。
ウェブは9×140×165で片側ボルト２本でH端面から40、ボルト間隔60です。
H鋼同士は5mmの隙間が開くことに注意してください。
耐力の面では隙間0、メタルタッチとするのが有利ですが、工作が難しくなります。
ですから材は9×195×285が２枚、9×75×285が４枚、9×140×165が２枚になります。
ボルトはウェブ、フランジともM20でF10Tの高力ボルトとなります。
摩擦接合ですから規定のトルクまでしっかり締めてください。

H200ｗの両端はピン支持となりますが、通常、板厚12mmをガセットとし、ボルトはM20　F10Tで２本となります。
既設柱への溶接長さが不足する場合、梁の下側フランジの片方を切落とし、ガセットプレートを長くしてもいいでしょう。

river1 · Answer

お礼の中の補足について
＞我が家の車庫は壁が二面しか無く固定資産税の課税客体になっていませんが、
＞これでも建築基準法は適用されるのでしょうか。
＞建物の定義に当てはまるのでしょうか。
建物の四隅に柱が立って、屋根が掛かれば、四方に壁が無くても、立派な建築物となります。
この時点で、建築基準法の建築面積が発生します。

前の質問に続き追加説明
鉄骨の幅厚規制では、サイズＷ＊Ｈが共に等しい等辺部材は、梁に用いられない決まりとなっています。
ですので、Ｈ－２００＊２００は、駄目と言う事です。

鉄骨の梁は、沿直荷重を受けると、たわむ他に左右に湾曲します。
湾曲を抑える為に、横補剛材を入れなくてはいけません。
梁スパン９ｍの場合、四等分の間隔で入れなくてはなりません。
横補剛材を入れないと、梁に座屈が生じて、急激な耐力低下を起こして崩壊します。

ですからＨ－２００＊２００は、主梁材ではなく、横補剛材として利用するしか能が無いのです。

二階を作って床面積１０ｍ2以上増えると、建築確認申請が必要となります。

ど素人考えは、いい加減やめて、専門家の建築士さんに依頼しなさい。

以上

river1 · Answer

＃１です。
建築基準法の構造規定の中に、鉄骨造の柱・梁の部材には、幅厚規制があります。
また梁の構造計算規定では、曲げ応力・せん断応力・たわみ規制を計算して部材の安全を確かめる事となります。
曲げ強度（Zx）については、Ｈ２００＊２００でも間に合うでしょうが、たわみ（Ix）規制では、完璧にアウトです。
また梁の構造計算では、積載荷重の沿直荷重の他、風圧・地震時の水平力に対して安全を確かめる事になっています。
＃２さんとのやりとりでＨ２００＊２００では、将来的に梁がたわんできて床が落ちるのが目に見えてきます。
まさに安物買いの銭失いですよね。
建築構造の知識の無いど素人考えは止めて、構造知識のある建築設計事務所に相談して計画しなさい。
梁スパン９ｍは、簡単に飛ばせる距離じゃないんだよ。
以上

esaomann · Answer

既設の鉄骨の構造や床面積・積載状況などが分らないと何も言えないと思いますよ。
本来、設計士さんにお願いして問題ないか検討すべきです。
私は構造屋ではないので、責任のある回答は出来ませんが、考え方の参考程度にお考えください。

今、間柱無しで両壁に立つ主柱間に梁をかけ、（奥の壁沿い？にも梁をわたすのか？間柱を相手にするのか？）さらに小梁を適当な間隔で配置し、根太、床板という感じで考えておられるのでしょう。

まず、中二階の床の奥行きで新設する梁への荷重が変わります。
積載荷重を300kg/m2で小梁・床材も考慮し350kg/m2を荷重と仮定しますね。
中二階の大きさが9×3.6ｍとすれば11.34ｔ、9×5.4ｍとすれば17ｔの総荷重で、（構成によっても変わるでしょうが）この半分を梁が負担することになります（半分は小梁を受けるもう一方の梁が負担）

鉄骨全体の構造や耐震性といったものを無視して考えれば、梁がこの荷重に耐えられ、たわみ量もクリアできれば一応使えるということになるわけです。

小梁本数により計算式も違ってきますが、面積9×3.6ｍで等分布荷重は630kg/ｍなので断面係数（zx）が概ね400以上の材料が候補ということになります。
単に中央1ｔの荷重で（そんな小さな荷重で納まりますか？）両端ピンとすればH200×100で間に合いそうです（たわみで検討すれば不可かもしれません）
いずれにしろH200ｗ×8/12でzx472ですから使用できる可能性が高いです。
柱とのバランスを考えて細巾系列のHだとH300×150×6.5/9でzx481です。

梁の中央付近で突合せ溶接してもつか、ということですが鉄骨構造ではよほどでなければやりません。しかし、開先をとって溶接後、フランジとウェブに十分な大きさのカバープレートを当板溶接してやれば持つべきはずのものです。
しかし、200ｗのHが9ｍだと自重約450kgですから運搬・と車庫内での組立て、取りまわしができますか？
柱に梁を受けるガセットプレートが溶接されますから、柱板厚と必要ボルト本数から継手のディティールが検討されなければなりません。

私なら構成は2-5-2として継手は高力ボルト摩擦接合とするでしょうね。
場合によっては主柱に沿わせ梁を受けるための支柱を立てることも検討したいところです。

H200W5ｍの両端を切りなおし、開先を取って溶接。
作業台の段取りと反転、当て版なくても単発の飛び込み仕事としては数千円では引き合わないと思いますね。
当然、水平ブレスは必要ですし、小梁やアングルピースの加工、ボルト穴、ガセットプレートの加工溶接も必要になります。総ｔ数のない鉄骨加工ですからトータルで150円から300円/kg程度は考えておくべきでしょう。
鉄骨は材料が大きければいいと言うものではなく、構造のバランスが重要で、必要十分でかつ最小の材料を選択するという考え方をしていただきたいと思います。

river1 · Answer

質問の場合、建物総体で見ると総体耐力的に弱い建物に成る事を承知して行うように。
梁スパン９ｍで積載荷重１ｔ前後ですと、最低でもＨ３００＊１５０以上の部材が必要となります。
経験上Ｈ３５０＊１５０は必要。
素人考えは止めて、構造計算の出来るお近くの一級建築士事務所さんに相談し耐力計算をして貰って計画するようにしなさい。
費用については、確りとした計画がまとまらないと計算使用がありません。
また、建物の概要も分かりませんから出しようが無いのです。
現在手元にある鋼材は、役に立たないでしょうね。
せいぜい床補強の小梁として使うしかないでしょう。
ご参考まで

鉄骨で造った車庫の中に中二階を作って物置にする予定です。

2♯です

この回答への補足

お礼の中の補足について

＃１です。

既設の鉄骨の構造や床面積・積載状況などが分らないと何も言えないと思いますよ。

質問の場合、建物総体で見ると総体耐力的に弱い建物に成る事を承知して行うように。

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