JP2018172914A - 柱部材、梁部材、及び建物 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる梁断面を有する梁部材と柱部材とを組み合わせて容易に固定可能であって、梁部材と柱部材との柱梁固定部の設計のパターン化及び効率化を高めることができる固定部を有する柱部材、梁部材、及びそれらを用いた建物を提供する。【解決手段】本発明に係る柱部材３０は、梁部材４０の端部を固定可能な柱部材３０であって、梁部材４０の端部の上部を固定可能とする複数の孔からなる第１孔群３２Ａ１と、梁部材４０の端部の下部を固定可能とする複数の孔からなる第２孔群３２Ａ２と、を備え、第１孔群３２Ａ１および第２孔群３２Ａ２の少なくともいずれか一方は、柱部材３０の長手方向に所定距離の整数倍の間隔で並んだ３つ以上の孔を有することを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、建物に用いる柱部材、梁部材、及びそれらを用いた建物に関する。

鉄骨建物の躯体構造として、柱部材同士、及び柱部材と梁部材との接合を簡単に行うことができる接合部の開発が進められている。例えば特許文献１には、上下の角形鋼管柱同士と４方向のＨ形鋼梁を、上下の角形鋼管柱にわたる補強金物と鋼梁接合部材としてのスプリットティーを介して、それぞれボルト接合により無溶接で接合した、鋼管柱と鋼梁の接合部及び接合方法が開示されている。

特開２００２−２６６４２６

しかし、特許文献１に開示された構成では、Ｈ形鋼梁を角形鋼管柱に接合するための補強金物及びスプリットティーを取り付けるボルトの高さ位置が予め定められており、異なる梁せいのＨ形鋼梁を角形鋼管柱に接合する場合には、角形鋼管柱側の仕様変更又は追加の加工が必要となる。そのため、異なる梁せいを有する梁部材と柱部材との柱梁固定部の設計のパターン化及び製造の効率化の観点では、更なる改善の余地がある。

そこで本発明は、異なる梁断面を有する梁部材と柱部材とを組み合わせて容易に固定可能であって、梁部材と柱部材との柱梁固定部の設計のパターン化及び製造の効率化を高めることができる固定部を有する柱部材、梁部材、及びそれらを用いた建物を提供することを目的とする。

本発明の要旨構成は以下のとおりである。
１．梁部材の端部を固定可能な柱部材であって、
前記梁部材の端部の上部を固定可能とする複数の孔からなる第１孔群と、
前記梁部材の端部の下部を固定可能とする複数の孔からなる第２孔群と、
を備え、
前記第１孔群および前記第２孔群の少なくともいずれか一方は、柱部材の長手方向に所定距離の整数倍の間隔で並んだ３つ以上の孔を有することを特徴とする柱部材。

２．前記第１孔群が有する前記第２孔群に最も近い孔と、前記第２孔群が有する前記第１孔群に最も近い孔との前記柱部材の長手方向距離は、前記所定距離の整数倍ではない、前記１．に記載の柱部材。

３．柱部材に固定可能な梁部材であって、
フランジを有する梁本体と、
前記柱部材に固定可能とする複数の孔が形成されている、前記梁本体の長手方向端部に設けられる固定部と、
を備え、
該固定部には、前記フランジの厚み方向両側各々に前記孔が形成されており、
前記フランジの厚み方向における前記孔同士の距離は、１００±３［ｍｍ］であることを特徴とする梁部材。

４．柱部材と固定可能な、複数種類の梁部材を含む梁部材群から選択される梁部材であって、
フランジを有する梁本体と、
前記柱部材に固定可能とする複数の孔が形成されている、前記梁本体の長手方向端部に設けられる固定部と、
を備え、
前記梁部材群は、梁せいの値がａ［ｍｍ］間隔で異なる複数種類の梁部材を含み、
前記固定部には、前記フランジの厚み方向両側各々に前記孔が形成されており、
前記フランジの厚み方向における前記孔同士の距離は、２ａ±３［ｍｍ］であることを特徴とする梁部材。

５．前記フランジの厚み方向において、前記フランジから一方の孔までの距離と、前記フランジから他方の孔までの距離と、が異なる、前記３．又は４．に記載の梁部材。

６．前記梁本体は、上部及び下部に一対のフランジを有し、
各フランジの厚み方向両側各々に前記孔が形成されており、
前記上部のフランジの厚み方向両側に各々設けられる前記孔同士の距離と、前記下部のフランジの厚み方向両側に各々設けられる前記孔同士の距離と、が等しい、前記３．乃至５．のいずれか一項に記載の梁部材。

７．梁部材と、該梁部材の端部を固定可能な柱部材と、を備える建物であって、
前記柱部材は、
前記梁部材の端部の上部を固定可能とする複数の孔からなる第１孔群と、
前記梁部材の端部の下部を固定可能とする複数の孔からなる第２孔群と、
を備え、
前記第１孔群および前記第２孔群の少なくともいずれか一方は、前記柱部材の長手方向に所定距離の整数倍の間隔で並んだ２つ以上の孔を有し、
前記梁部材は、梁せいの値がａ［ｍｍ］間隔で異なる複数種類の梁部材を含む梁部材群から選択され、
前記梁部材は、フランジを有する梁本体と、前記梁本体の長手方向端部に設けられる固定部と、を備え、
前記所定距離は、ａ［ｍｍ］の整数倍である、建物。

８．前記４．に記載の梁部材と、該梁部材の端部を固定可能な柱部材と、を備える建物であって、
前記柱部材は、
前記梁部材の端部の上部を固定可能とする複数の孔からなる第１孔群と、
前記梁部材の端部の下部を固定可能とする複数の孔からなる第２孔群と、
を備え、
前記第１孔群および前記第２孔群の少なくともいずれか一方は、前記柱部材の長手方向に所定距離の整数倍の間隔で並んだ２つ以上の孔を有し、
前記ａ［ｍｍ］は、５０［ｍｍ］又は１００［ｍｍ］であり、
前記所定距離は、５０［ｍｍ］又は１００［ｍｍ］の整数倍である、建物。

９．柱部材と、該柱部材に固定可能な梁部材とを有する躯体構造と、
該躯体構造の周囲を取り囲む外周壁と、
を備える建物であって、
前記柱部材は、断面の大きさが異なる複数種類の柱部材を含む柱部材群から選択されるものであり、
前記梁部材の梁本体の外側端部と前記外周壁との距離は、前記柱部材の断面の大きさに依らず一定であることを特徴とする建物。

１０．柱部材と該柱部材に固定可能な梁部材とを有する躯体構造と、
該躯体構造の周囲を取り囲む外周壁と、
を備える建物であって、
前記柱部材は、断面の大きさが異なる複数種類の柱部材を含む柱部材群から選択されるものであり、
前記柱部材には、前記梁部材を前記柱部材に固定可能とする孔が形成されており、該孔と前記外周壁との距離は、前記柱部材の断面の大きさに依らず一定であることを特徴とする建物。

本発明によれば、異なる梁断面を有する梁部材と柱部材とを組み合わせて容易に固定可能であって、梁部材と柱部材との柱梁固定部の設計のパターン化及び製造の効率化を高めることができる固定部を有する柱部材、梁部材、及びそれらを用いた建物を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る建物の構成を示す正面図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態に係る建物における、柱梁固定部の構成を示す拡大平面図であり、（ｂ）は、柱梁固定部の拡大正面図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態に係る柱部材におけるジョイントボックスの正面図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る梁部材を示す図である。 本発明の一実施形態に係る建物において、外周壁に隣接する柱梁固定部の平面図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態に係る柱部材におけるジョイントボックスの正面図であり、（ｂ）は、（ａ）に梁部材を固定した状態を示す図である。 （ａ）は、図５（ａ）に対して柱部材の外形を変えた例を示し、（ｂ）は、（ａ）に梁部材を固定した状態を示す図である。 （ａ）は、図６（ａ）と同一形状の柱部材を示し、（ｂ）は、図６（ｂ）に対して梁部材のフランジ幅を変えた例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る梁部材の変形例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明をより具体的に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る建物１００の構成を示す正面図である。建物１００は、鉄骨造の軸組みを有し、複数の階層を有する鋼構造建物である。図１の例では、建物１００は複数の階層として２層を有するものとして構成されているが、３層以上の構成としてもよい。

建物１００は、地盤に固定された図示しない鉄筋コンクリート造の基礎構造体と、柱部材３０や梁部材４０などの軸組部材で構成された躯体構造としての軸組架構１０を有し基礎構造体に固定された上部構造体と、で構成されている。なお、軸組架構１０を構成する軸組部材は、規格化（標準化）されたものであり、予め工場にて製造されたのち建築現場に搬入されて組み立てられる。このように、本実施形態に係る建物１００は、工業化建物、プレハブ建物、システム建物等への適用が好ましい。

基礎構造体は、軸組架構１０の下方に位置し、軸組架構１０を支持している。具体的に、基礎構造体は、鉄筋コンクリート造の断面I字状の布基礎であり、フーチング部と、基礎梁としての立ち上がり部とを備える。また、基礎構造体の立ち上がり部の上端部には、軸組架構１０の柱部材３０の柱脚を固定するための柱脚固定部が設けられ、アンカーボルトが立ち上がり部の上面から突出している。

上部構造体は、複数の柱部材３０及び柱部材３０間に架設された複数の梁部材４０から構成される軸組架構１０と、この軸組架構１０の外周部に配置される外周壁８０と、階層間を上階屋内空間と下階屋内空間とに隔てる図示しない仕切体と、を備えている。

外周壁８０は、外装部材と、断熱部材と、内装部材と、を含んでいる。外装部材は、例えば、軽量気泡コンクリート（以下、「ＡＬＣ等」と記載する。「ＡＬＣ」とは「autoclavedlight weight concrete」の略である。）のパネルにより構成することができ、軸組架構１０の周囲にＡＬＣパネルを複数連接させることにより、外周壁８０の外層を形成することができる。断熱部材は、例えば、フェノールフォーム、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム等の発泡樹脂系の材料で形成することができ、上述の外装部材により形成された外層の内面に沿って連接することにより、外周壁８０の断熱層を形成することができる。更に、内装部材は、例えば、石膏ボードを用いることができ、断熱層の内側に連接することにより、外周壁の内層を形成することができる。

仕切体は、床支持部材を含んでいる。床支持部材は、例えば、ＡＬＣパネルにより構成することができる。床支持部材は、梁部材４０間に架設され、梁部材４０により直接的又は間接的に支持される。

ここで、「仕切体」とは、上階屋内空間と下階屋内空間とを仕切るものであり、軸組架構１０を除く、下階屋内空間の天面から上階屋内空間の床面までの間に位置する部材の集合体を意味するものである。従って、仕切体は、上述した床支持部材に加えて、例えば、床支持部材に対して直接的又は間接的に固定された、下階屋内空間の天井面を構成する天井内装部材や、床支持部材上に積層された、上階屋内空間の床面を構成するフローリング等の床内装部材などを含む概念である。そして、本実施形態の仕切体は、上階屋内空間としての２階の屋内空間と、下階屋内空間としての１階の屋内空間とを仕切るものである。

本実施形態の軸組架構１０では、図示しない基礎構造体の上に複数の柱部材３０が立設され、柱部材３０の間に複数の梁部材４０が固定されている。

図１に示すように、柱部材３０は、柱本体３１と、柱本体３１同士を接続するジョイントボックス３２とを備える。柱本体３１とジョイントボックス３２とは、いずれも鋼を材料とし、断面が方形且つ中空の角形鋼管材である。ジョイントボックス３２は、柱本体３１の長手方向端部に溶接により固定されている。

なお、図１に示す軸組架構１０は、２層の建物を構成している。柱部材３０は、２本の柱本体３１を１つのジョイントボックス３２により連結し、上側の柱本体３１の上端部に更なるジョイントボックス３２を設けている。同様に、Ｎ（３以上の整数）層の建物を構成する軸組架構は、Ｎ本の柱本体３１を（Ｎ−１）のジョイントボックス３２によって連結し、上端部に更なるジョイントボックス３２を設けることにより構成することができる。また、下階のジョイントボックスと上階のジョイントボックスの間に、柱部材を継ぐための構成を用いてもよい。

柱本体３１は、設計や用いられる階層により異なるものの、例えば、２５０［ｍｍ］角の角形鋼管とすることができる。また、柱本体３１は、２００［ｍｍ］角の角形鋼管としてもよく、角形の大きさ、及び厚みは任意に組合せることができる。

図２は、図１に示す軸組架構１０において、柱梁固定部１２の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すとおり、柱部材３０のジョイントボックス３２の四面に形成される梁固定面３２Ｃには、４本の梁部材４０がエンドプレート４２の柱固定面４２Ｃを当接させた状態で固定されている。

なお、本実施形態の柱部材３０は、柱本体３１に対して、梁部材４０を固定可能とする固定部（以下、「梁固定部」と記載する場合がある。）としてのジョイントボックス３２を溶接するものであるが、梁固定部の構成はこれに限らず、例えば、柱部材に孔を形成することにより梁固定部としてもよい。

また、本実施形態の梁部材４０は、柱部材３０を固定可能とする固定部（以下、「柱固定部」と記載する場合がある。）としての矩形板状のエンドプレート４２を備えるものであるが、柱固定部の構成はこれに限らず、柱部材の梁固定部の形態に応じて適宜設計することができる。なお、本実施形態において、梁本体４１は、梁部材４０のうち、エンドプレート４２（固定部）を除く部分を指すものとする。

梁部材４０を柱部材３０に固定するに際しては、エンドプレート４２の柱固定面４２Ｃを、梁固定面３２Ｃに対して位置合わせを行い、柱固定面４２Ｃの裏面である取付面４２Ｄ側から複数のボルトＢを取付孔４２Ａに挿入する。ボルトＢは取付孔４２Ａを介してねじ孔３２Ａに到達する。ボルトＢを回転させながらねじ孔３２Ａに挿入することにより、ボルトＢがねじ孔３２Ａに固定され、エンドプレート４２はジョイントボックス３２に対して強固に固定される。

なお、梁固定面３２Ｃに対する柱固定面４２Ｃの位置合わせは、例えば梁固定面３２Ｃと柱固定面４２Ｃの双方に位置決めピンを挿入するための図示しない位置決め孔を設けることにより行うことができる。また、エンドプレート４２とジョイントボックス３２の外形を用いて両者を位置合わせ可能に構成してもよい。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態において、エンドプレート４２の板厚は、４本の梁部材４０において全て同一に構成されている。また、いずれの梁部材４０についても、エンドプレート４２の取付面４２Ｄ側からボルトＢを締結するだけで、梁部材４０を柱部材３０に対して固定することができる。これにより、容易化且つ画一化された作業により、梁部材４０を柱部材３０に対して固定することができる。

図２（ｂ）において、柱梁固定部１２の右側に固定される梁部材４０と、左側に固定される梁部材４０とは、梁せいが異なるように構成されている。梁せいは、軸組架構１０を構成する各部材にかかる荷重等を考慮して決定される。例えば、高層建築の場合、低層階に設けられる梁部材４０にはより大きな荷重やモーメント、せん断力がかかるため、梁せいを大きくすることが好ましい。また、柱間隔が大きい柱部材３０間を橋渡しする梁部材４０にはより大きな荷重等がかかるため、梁せいを大きくすることが好ましい。本実施形態では、後述するように、ジョイントボックス３２が複数種類の梁せいの梁部材４０を固定可能に構成されているため、柱部材３０側に新たなねじ孔を設けることなく、建物の仕様に合わせて複数種類の梁せいの梁部材４０を固定することができる。

図３（ａ）は、柱部材３０のジョイントボックス３２を形成する４つの梁固定面３２Ｃのうちの一面を示している。梁固定面３２Ｃには、梁部材４０をボルトＢにより固定するための複数のねじ孔３２Ａが設けられている。ねじ孔３２Ａは、梁部材４０のエンドプレート４２の上部を固定するためのねじ孔３２Ａ１（第１孔群）と、エンドプレート４２の下部を固定するためのねじ孔３２Ａ２（第２孔群）とを有している。図３（ａ）において、エンドプレート４２の上部を固定するねじ孔３２Ａ１は、最上部に水平方向に等間隔で５箇所、最上部から距離２ａ（距離ａの２倍の意味）だけ下方に離れた箇所において水平方向に２箇所設けられている。また、エンドプレート４２の下部を固定するねじ孔３２Ａ２は、最下部及び最下部から距離ａだけ上方に離れた箇所において水平方向に等間隔で５箇所設けられている。また、最下部から距離２ａ及び距離３ａ（距離ａの３倍の意味）だけ上方に離れた箇所において水平方向に２箇所設けられている。つまり、エンドプレート４２の上部を固定するねじ孔３２Ａ１は、上下方向に距離２ａだけ離間して２箇所（同一高さのねじ孔３２Ａ１を１箇所と数えている）に配置され、エンドプレート４２の下部を固定するねじ孔３２Ａ２は、上下方向に距離ａ間隔で４箇所（同一高さのねじ孔３２Ａ２を１箇所と数えている）に配置されている。また、エンドプレート４２の上部を固定するねじ孔３２Ａ１のうちねじ孔３２Ａ２に最も近い孔と、エンドプレート４２の下部を固定するねじ孔３２Ａ２のうちねじ孔３２Ａ１に最も近い孔との上下方向距離Ｘは、距離ａの整数倍ではない距離となっている。これにより、後述する梁部材４０の固定の際に、確実にエンドプレート４２の上部側の取付孔４２Ａ１をねじ孔３２Ａ１に対応させると共に、エンドプレート４２の下部側の取付孔４２Ａ２をねじ孔３２Ａ２に対応させて固定することができる。すなわち、取付孔４２Ａ１，４２Ａ２の双方を誤ってねじ孔３２Ａ２に取り付けてしまうといった誤った取り付けを防止することができる。

図３（ｂ）は、梁部材４０の構成を示す図である。梁部材４０は、梁本体４１と、梁本体４１の長手方向（図１の左右方向）両端に溶接されたエンドプレート４２とを有している。本実施形態において、梁本体４１はＨ形鋼であり、ウェブ４１Ａと、ウェブ４１Ａの上下方向両端に設けられたフランジ４１Ｂとを有している。エンドプレート４２は、図３（ｂ）に示すように方形板状に形成され、複数の取付孔４２Ａを有している。エンドプレート４２は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ジョイントボックス３２の梁固定面３２Ｃに当接してボルトＢにより固定される柱固定面４２Ｃ（図３（ｂ）におけるエンドプレート４２の裏面）と、ボルトＢを挿入して柱部材３０への取り付けを行う取付面４２Ｄ（図３（ｂ）におけるエンドプレート４２の表面）を備えている。本実施形態では、エンドプレート４２の柱固定面４２Ｃ及び取付面４２Ｄの外形寸法は、ジョイントボックス３２の梁固定面３２Ｃの外形寸法より一回り小さく構成されている。

なお、ジョイントボックス３２の梁固定面３２Ｃの外形寸法に対して、エンドプレート４２の柱固定面４２Ｃ及び取付面４２Ｄの外形寸法を小さく構成しているのは、施工のし易さを考慮したものである。しかし、この態様に限定されるものではなく、例えばジョイントボックス３２の梁固定面３２Ｃとエンドプレート４２の柱固定面４２Ｃ及び取付面４２Ｄの外形寸法を揃えることにより、両者の位置合わせを外形を用いて行うようにしてもよい。また、より幅広の梁を用いるために、ジョイントボックス３２の梁固定面３２Ｃの外形寸法に対して、エンドプレート４２の柱固定面４２Ｃ及び取付面４２Ｄの外形寸法を大きく構成してもよい。このように、ジョイントボックス３２とエンドプレート４２の外形寸法は適宜サイズを変更して構成することができる。

取付孔４２Ａは、梁部材４０を柱部材３０に固定する際にジョイントボックス３２のねじ孔３２Ａと重なり合う孔であり、梁部材４０をボルトＢにより接続固定する際にボルトＢを貫通させる孔である。本実施形態において、エンドプレート４２の上部には、柱部材３０側のねじ孔３２Ａ１に対応する位置に、取付孔４２Ａ１が設けられている。すなわち、梁本体４１の上部のフランジ４１Ｂの直上には、取付孔４２Ａ１が水平方向に等間隔で５箇所に設けられている。また、この５つの取付孔４２Ａ１から距離２ａだけ下方に離間した位置には、更なる取付孔４２Ａ１が水平方向に２箇所並んで設けられている。これらの取付孔４２Ａ１は、全て柱部材３０側のねじ孔３２Ａ１に対応する位置に設けられている。

なお、図３（ｂ）に示す７つの取付孔４２Ａ１は、上部のフランジ４１Ｂに関して上下方向に対称な位置から下方にオフセットして設けられている。これは、上下の取付孔４２Ａ１の上下方向間隔を、後述のように距離２ａに維持する仮定の下では、一方の取付孔４２Ａ１（この場合、上部のフランジ４１Ｂの上方の取付孔４２Ａ１）を他方の取付孔４２Ａ１（この場合、上部のフランジ４１Ｂの下方の取付孔４２Ａ１）よりもなるべくフランジ４１Ｂに近づける設計とすることにより、より高い固定強度が得られるからである。なお、図３（ｂ）に示す例では、７つの取付孔４２Ａ１は、上部のフランジ４１Ｂに関して上下方向に対称な位置からフランジ４１Ｂの厚みｔ分だけ下方にオフセットして設けられている。すなわち、フランジ４１Ｂの上方に設けられた５つの取付孔４２Ａ１の中心位置と、上部のフランジ４１Ｂの上面との上下方向距離は、所定距離ａよりもフランジ４１Ｂの厚みｔ分だけ小さくなるように構成されている。一方、フランジ４１Ｂの下方に設けられた２つの取付孔４２Ａ１の中心位置と、上部のフランジ４１Ｂの下面との上下方向距離は、所定距離ａよりもフランジ４１Ｂの厚みｔ分だけ大きくなるように構成されている。しかし、取付孔４２Ａ１のオフセット量は、厚みｔに限定されるものではない。

本実施形態では、所定距離ａが、複数種類用意されている梁部材４０の梁せいの値の間隔ａに等しい。つまり、予め用意される複数種類の梁部材４０とは、距離ａを最小単位として距離ａの整数倍だけ梁せいが異なる複数種類の梁部材である。なお、梁せいは例えば±４．０ｍｍ程度の公差を有するため、所定距離ａが梁せいの誤差の影響を受けて変動する可能性がある。

エンドプレート４２の下部には、柱部材３０側のねじ孔３２Ａ２に対応する位置に、取付孔４２Ａ２が設けられている。すなわち、梁本体４１の下部のフランジ４１Ｂの直下には、取付孔４２Ａ２が水平方向に等間隔で５箇所に設けられている。また、この５つの取付孔４２Ａ２から距離２ａだけ上方に離間した位置には、更なる取付孔４２Ａ２が水平方向に２箇所並んで設けられている。これらの取付孔４２Ａ２は、柱部材３０側のねじ孔３２Ａ２に対応する位置に設けられている。

なお、上述のように、柱部材３０側には、上下方向に距離ａ間隔でねじ孔３２Ａ２が設けられる一方、梁部材４０側には、上下方向に距離２ａ間隔で取付孔４２Ａ２が設けられている。これは、梁部材４０の梁せいが距離ａ間隔で異なるように複数種類用意されていることによる。すなわち、柱部材３０側において図３（ａ）に示すように上下方向に距離ａ間隔でねじ孔３２Ａ２を設けると共に、梁部材４０側において図３（ｂ）に示すように上下方向に距離２ａ間隔で取付孔４２Ａ２を設けることにより、梁部材４０の梁せいが距離ａの倍数だけ変化しても、梁せいの変化分だけ上下方向に離れたねじ孔３２Ａ２を用いることにより、同様に梁部材４０を柱部材３０に固定することができる。つまり、同一の柱部材３０に対して、梁せいの異なる複数種類の梁部材４０を固定することができる。なお、図３（ａ）の例では、柱部材３０側のねじ孔３２Ａ２は、上下方向に距離ａ間隔で４箇所（同一高さのねじ孔３２Ａ２は１箇所と数えている）に設けられている。従って、図３（ａ）、（ｂ）に示す梁部材４０と柱部材３０の組み合わせに加えて、梁せいが距離ａだけ小さい梁部材４０についても、距離ａだけ上方にオフセットしたねじ孔３２Ａ２を使用することによって同様に固定することができる。また、柱部材３０側のねじ孔３２Ａ２は、上記態様に限定されず、例えば、上下方向に距離２ａ間隔で少なくとも３箇所に設けられていれば、梁せいが距離２ａだけ小さい梁部材４０についても、距離２ａだけ上方にオフセットしたねじ孔３２Ａ２を使用することによって同様に固定することができる。また、ねじ孔３２Ａ２が上下方向に距離２ａ間隔で２箇所に設けられている場合には、梁せいが距離２ａだけ小さい梁部材４０についても、２箇所のうち一方のねじ孔３２Ａ２（ねじ孔３２Ａ１に近い方のねじ孔３２Ａ２）を使用することによって固定することができる。

次に、外周壁８０と、外周壁８０に隣接する梁部材４０との相対位置について説明する。図４は、図１の右端において外周壁８０に隣接する柱梁固定部１２部分の平面断面図である。図４において、ジョイントボックス３２の屋外側には、外周壁８０が配置されている。この外周壁８０の取り付けは、梁部材４０のフランジ４１Ｂに固定された取付冶具に対してボルト等により締結することにより行う。従って、フランジ４１Ｂの外側端部と外周壁８０との水平距離ｄが常に等しくなるような設計とすることにより、単一種類の取付冶具を用いて、外周壁８０の位置決めを行うことができるため好適である。

本実施形態では、柱部材３０のねじ孔３２Ａ及び梁部材４０の取付孔４２Ａを以下に説明するように配置することにより、柱部材３０の外形寸法（断面の大きさ）や、梁部材４０のフランジ４１Ｂの幅等に依存することなく、フランジ４１Ｂの外側端部と外周壁８０との水平距離が常に等しくなるように構成することができる。より具体的には、柱部材３０のジョイントボックス３２の外周壁８０側の壁対向面３２Ｄと、フランジ４１Ｂの外側端部との外周壁８０に直交する方向の距離Δｄが常に一定になるようにしている。

図５（ａ）は、ある仕様の柱部材３０のジョイントボックス３２を示している。また、図５（ｂ）は、梁部材４０を図５（ａ）に示す柱部材３０に固定した状態を示している。なお、図５（ａ），（ｂ）の左右方向は、図１における左右方向であり、図の左端が外周壁８０に対向する端部である。

図５（ａ）において、柱部材３０の幅はＬであり、ねじ孔３２Ａの中心位置は、柱部材３０の中心線よりも距離ｓだけ図の左側（柱部材３０の取り付け状態において外周壁８０側）にオフセットして設けられている。図５（ｂ）は、このようなねじ孔３２Ａを有する柱部材３０に対してフランジ幅ｗの梁部材４０を取り付けた状態を示している。ここで、図の柱部材３０の左端（すなわち外周壁８０に最も近い端部）と、フランジ４１Ｂの左端との距離Δｄは、下記の式（１）で表すことができる。
Δｄ＝Ｌ／２−ｓ−ｗ／２ （１）

次に、図５（ａ），（ｂ）の柱部材３０及び梁部材４０に対して、柱部材３０の外形寸法（断面の大きさ）を変えた例について図６（ａ），（ｂ）を用いて説明する。本実施形態では、外形寸法（断面の大きさ）が異なる複数種類の柱部材３０からなる柱部材群に属する任意の柱部材３０を用いることができる。図６（ａ）に示す柱部材３０は、図５（ａ）と比較して、左右方向の幅がＬからＬ＋２ΔＬへと増加している。本実施形態では、この柱部材３０の幅の増加に合わせて、ねじ孔３２Ａの左右方向の中心位置を、図６（ａ）のように柱部材３０の中心位置から距離（ｓ＋ΔＬ）だけ左方にオフセットして設けている。これによって、柱部材３０の左右方向中心位置からの左端の位置の変化ΔＬをねじ孔３２Ａの位置のオフセットΔＬによりキャンセルできるため、図６（ｂ）に示すように柱部材３０の左端と、フランジ４１Ｂの左端との距離Δｄは図５（ａ），（ｂ）の場合と変わらず、式（１）の値に維持される。このように、柱部材３０の外形幅を変えても、その幅の変化の１／２の距離だけねじ孔３２Ａを水平方向にオフセットさせて設けることにより、フランジ４１Ｂの外側端部と外周壁８０との距離を一定に維持することができる。つまり、柱部材３０の幅の変化を、同じ柱部材３０内のねじ孔３２Ａの位置変更で吸収できるため、他の部材の仕様に影響を与えることなく、外周壁８０の取り付け構成を統一化することができる。

次に、図６（ａ），（ｂ）の柱部材３０及び梁部材４０に対して、梁部材４０のフランジ４１Ｂの幅ｗを変えた例について、図７（ａ），（ｂ）を用いて説明する。図７（ａ）に示す柱部材３０は、図６（ａ）に示す柱部材３０と同一仕様のものである。そして、図７（ｂ）に示す梁部材４０は、図６（ｂ）と比較して、フランジ４１Ｂの左右方向の幅がｗからｗ＋２Δｗへと増加している。本実施形態では、このフランジ４１Ｂの幅の増加に合わせて、取付孔４２Ａの左右方向位置に対する梁本体４１の左右方向位置を、図７（ｂ）のようにΔｗだけオフセットして設けている。これによって、フランジ４１Ｂの左端の位置の変化Δｗを取付孔４２Ａに対する梁本体４１の位置の変更Δｗによりキャンセルできるため、図７（ｂ）に示すように、柱部材３０の外側端と、フランジ４１Ｂの外側端部との距離Δｄは図６（ａ），（ｂ）の場合と変わらず、式（１）の値に維持される。このように、梁部材４０のフランジ４１Ｂの幅を変えても、その幅の変化の１／２の距離だけ取付孔４２Ａに対して梁本体４１をオフセットさせて設けることにより、フランジ４１Ｂの外側端部と外周壁８０との距離を一定に維持することができる。つまり、梁部材４０のフランジ４１Ｂの幅の変化を、同じ梁部材４０内の梁本体４１の位置変更で吸収できるため、他の部材の仕様に影響を与えることなく、外周壁８０の取り付け構成を統一化することができる。

なお、本実施形態では、ねじ孔３２Ａ２及び取付孔４２Ａ２の上下方向の所定距離が梁せいの間隔ａと一致するように構成したが、この態様には限定されない。ねじ孔３２Ａ２及び取付孔４２Ａ２の上下方向の所定距離を間隔ａの整数倍（例えば２倍）となるように構成してもよい。

なお、本実施形態では、梁本体４１の長手方向両端にエンドプレート４２を設けているが、この態様には限定されない。例えば、図８に示すように、梁本体４１の長手方向端部にアダプター４３をねじ固定し、このアダプター４３を介して梁部材４０を柱部材３０に固定するように構成してもよい。また、柱部材にアダプターを先に固定してもよい。この場合、アダプター４３は梁部材４０を構成するものとする。

また、本実施形態では、図３（ａ），（ｂ）に示すように、エンドプレート４２の上部を固定するためのねじ孔３２Ａ１を上下方向に距離２ａ間隔で２箇所（同一高さのねじ孔３２Ａ１は１箇所と数えている）に設ける一方、エンドプレート４２の下部を固定するためのねじ孔３２Ａ２を上下方向にａ間隔で４箇所に設けている。そして、梁部材４０の梁せいに依らず上部のねじ孔３２Ａ１を用いる一方、エンドプレート４２の下部を固定するためのねじ孔３２Ａ２については、梁せいによって４箇所のうち２箇所を選択して用いるように構成した。しかし、この態様には限定されず、例えば、エンドプレート４２の下部を固定するためのねじ孔３２Ａ２を上下方向に距離２ａ間隔で２箇所に設ける一方、エンドプレート４２の上部を固定するためのねじ孔３２Ａ１を上下方向に距離ａ間隔で４箇所に設けてもよい。その場合、梁部材４０の梁せいに依らず下部のねじ孔３２Ａ２を用いる一方、エンドプレート４２の上部を固定するためのねじ孔３２Ａ１については、梁せいによって４箇所のうち２箇所を選択して用いることができる。更に、ねじ孔３２Ａ１を上下方向に距離ａ間隔で３箇所以上に設け、かつ、ねじ孔３２Ａ２を上下方向に距離ａ間隔で３箇所以上に設けてもよい。

以上のように、本実施形態では、梁部材４０のエンドプレート４２を固定可能な柱部材３０であって、梁部材４０のエンドプレート４２の上部を固定可能とする複数のねじ孔３２Ａ１と、梁部材４０のエンドプレート４２の下部を固定可能とする複数のねじ孔３２Ａ２と、を備え、ねじ孔３２Ａ２は、柱部材３０の長手方向に所定距離ａで並んだ４つのねじ孔３２Ａ２を有するように構成した。これにより、異なる梁せいの梁部材４０を、同一仕様の柱部材３０に対して固定することが可能となる。この際、梁部材４０側の梁せいに対応した柱固定面４２Ｃが柱部材３０に当接するので、梁せいに応じた接合強度を確保することができる。なお、ねじ孔３２Ａ２は、所定距離ａの整数倍（２倍以上）の間隔で設けられていてもよい。例えば、柱部材３０の長手方向に隣接するねじ孔３２Ａ２同士の間隔が２ａであってもよい。また、ねじ孔３２Ａ２同士の間隔がａの箇所と２ａの箇所とが混在していてもよい。

また、本実施形態では、エンドプレート４２の上部を固定するためのねじ孔３２Ａ１の中で下部を固定するためのねじ孔３２Ａ２に最も近い孔と、ねじ孔３２Ａ２の中でねじ孔３２Ａ１に最も近い孔との上下方向の距離Ｘが、所定距離ａの整数倍とならないように構成した。これにより、梁部材４０側の取付孔４２Ａ１，４２Ａ２の双方を誤って一方のねじ孔３２Ａ２に取り付けてしまうような誤った取り付けを防止することができる。

また、本実施形態では、梁部材４０のフランジ４１Ｂの厚み方向両側の取付孔４２Ａ２同士の距離が１００±３［ｍｍ］となるように構成した。これにより、梁せいの規格が主に５０［ｍｍ］ピッチで定められていることに対応して、梁せいが５０［ｍｍ］間隔で用意された複数種類の梁部材４０からなる梁部材群に属する任意の梁部材４０を、同一種類の柱部材３０に対して容易に固定することができる。すなわち、梁部材４０側におけるフランジ４１Ｂを挟んだ両側に取付孔４２Ａ２を上下方向に１００［ｍｍ］間隔で設けると共に、柱部材３０側に上下方向に５０［ｍｍ］間隔でねじ孔３２Ａ２を設けることにより、梁せいが現在とは５０［ｍｍ］異なる梁部材４０を固定する場合には、フランジ４１Ｂの両側の取付孔４２Ａ２が使用するねじ孔３２Ａ２を、それぞれ１ピッチ（５０［ｍｍ］）隣のねじ孔３２Ａ２に変更すればよい。なお、フランジ４１Ｂの両側の取付孔４２Ａ２同士の間隔を５０［ｍｍ］ではなく１００［ｍｍ］間隔としているのは、５０［ｍｍ］間隔とするとフランジ４１Ｂと取付孔４２Ａ２との距離が接近しすぎるため、ボルトＢによる取付孔４２Ａ２とねじ孔３２Ａ２との締結が困難になるからである。

なお、取付孔４２Ａ同士の距離１００±３［ｍｍ］における±３［ｍｍ］は、取付孔４２ＡとボルトＢとの嵌め合い公差に起因する値である。すなわち、高力ボルトであるボルトＢを挿入する取付孔４２Ａは、ボルトＢの呼び径よりも３［ｍｍ］大きい直径を有するように構成してもよい。取付孔４２Ａ同士の間隔を、複数種類の梁部材４０の梁せいの値の間隔である５０［ｍｍ］に基づいて１００［ｍｍ］と定めた場合でも、取付孔４２Ａ同士の距離が１００±３［ｍｍ］の範囲で変化してもねじ締結可能となるからである。

上述の取付孔４２Ａ同士の距離の公差±３［ｍｍ］は、ねじ孔３２Ａと取付孔４２Ａとのクリアランスに起因するものであるが、他の要因に起因する誤差も当然に生じ得ることに留意されたい。また、ねじ孔３２Ａ同士の距離についても、少なくとも取付孔４２Ａと同程度の誤差が生じ得る。

また、本実施形態では、梁部材４０のフランジ４１Ｂの厚み方向両側の取付孔４２Ａ２同士の距離が２ａ±３［ｍｍ］（ここで、ａ［ｍｍ］は、用意されている複数種類の梁せいの値の間隔であり、「２ａ」とは間隔ａの２倍を意味する）となるように構成した。これにより、梁せいが５０［ｍｍ］とは異なる間隔で用意されている場合でも、複数種類の梁部材４０を、同一種類の柱部材３０に対して容易に固定することができる。すなわち、梁部材４０側におけるフランジ４１Ｂを挟んだ両側に取付孔４２Ａ２を上下方向に２ａ［ｍｍ］間隔で設けると共に、柱部材３０側に上下方向にａ［ｍｍ］間隔でねじ孔３２Ａ２を設けることにより、梁せいが現在とはａ［ｍｍ］だけ異なる梁部材４０を固定する場合には、フランジ４１Ｂの両側の取付孔４２Ａ２が使用するねじ孔３２Ａ２を、それぞれ１ピッチ（ａ［ｍｍ］）隣のねじ孔３２Ａ２に変更すればよい。

また、本実施形態では、フランジ４１Ｂから一方の取付孔４２Ａ２までの距離と、フランジ４１Ｂから他方の取付孔４２Ａ２までの距離とが異なるように構成した。すなわち、フランジ４１Ｂから一方の取付孔４２Ａ２までの距離をボルトＢの締結が可能な範囲でなるべく近接させることにより、梁部材４０と柱部材３０との固定強度をより高めることができる。

また、本実施形態では、上部及び下部に一対のフランジ４１Ｂを有するＨ形鋼を梁本体４１に用い、各フランジ４１Ｂの厚み方向両側各々に取付孔４２Ａ１、４２Ａ２が形成されており、上部のフランジ４１Ｂの厚み方向両側に各々設けられる取付孔４２Ａ１同士の距離と、下部のフランジ４１Ｂの厚み方向両側に各々設けられる取付孔４２Ａ２同士の距離と、が等しくなるように構成した。これにより、以下の効果を得ることができる。すなわち、エンドプレート４２の下部の取付孔４２Ａ２のみでなく上部の取付孔４２Ａ１についてもフランジ４１Ｂ両側の取付孔４２Ａ１同士の間隔を１００［ｍｍ］、又は２ａ［ｍｍ］とすることにより、第１に梁部材４０の上下を区別しないで使用可能となる。また、第２に下部の取付孔４２Ａ２が使用するねじ孔３２Ａ２のみでなく、上部の取付孔４２Ａ１が使用するねじ孔３２Ａ１についても１００［ｍｍ］、又は２ａ［ｍｍ］隣に変更することにより、より広い範囲で梁せいの変更に対応可能となる。

また、用意される複数種類の梁部材４０の梁せいが１００［ｍｍ］間隔で異なるようにしてもよい。これは、主に５０［ｍｍ］ごとに規格に定められているＨ形鋼のウェブ高さを１００［ｍｍ］間隔となるように１つおきに採用して梁部材群を構成することにより実現される。この場合、柱部材３０側のねじ孔３２Ａ２についても１００［ｍｍ］間隔で設けてもよいし、５０［ｍｍ］間隔で設けて梁部材４０の上下方向の位置を微調整できるように構成してもよい。

また、本実施形態では、柱部材３０の外形寸法（柱部材３０の断面の大きさ）を変えても、梁部材４０のフランジ４１Ｂの外側端部と外周壁８０との距離が一定となるように構成した。より具体的には、柱部材３０の外形幅を変えても、その幅の変化の１／２の距離だけねじ孔３２Ａをオフセットさせて設けることにより、フランジ４１Ｂの外側端部と外周壁８０との距離を一定に維持するようにした。これによって、外周壁８０の取り付けに際して、単一種類の取付冶具を用いて、外周壁８０の取り付けを行うことができる。つまり、柱部材３０の幅Ｌの変化を、同じ柱部材３０内のねじ孔３２Ａの位置変更で吸収できるため、他の部材の仕様に影響を与えることなく外周壁８０の取り付け構成を統一化することができる。

また、本実施形態では、梁部材４０のフランジ４１Ｂの幅ｗを変えても、梁部材４０のフランジ４１Ｂの外側端部と外周壁８０との距離が一定となるように構成した。より具体的には、梁部材４０のフランジ４１Ｂの幅ｗを変えても、その幅の変化の１／２の距離だけ取付孔４２Ａに対して梁本体４１をオフセットさせて設けることにより、フランジ４１Ｂの外側端部と外周壁８０との距離を一定に維持することができる。これによって、外周壁８０の取り付けに際して、単一種類の取付冶具を用いて、外周壁８０の取り付けを行うことができる。つまり、梁部材４０のフランジ４１Ｂの幅ｗの変化を、同じ梁部材４０内の梁本体４１の位置変更で吸収できるため、他の部材の仕様に影響を与えることなく外周壁８０の取り付け構成を統一化することができる。

本発明を諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形または修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部に含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。例えば、梁部材４０の梁本体４１を構成する部材は、Ｈ形鋼に限定されず、種々の形鋼を用いることができる。

本発明は、建物に用いる柱部材、梁部材、及びそれらを用いた建物に関する。

１０ 軸組架構（躯体構造）
１２ 柱梁固定部
３０ 柱部材
３１ 柱本体
３２ ジョイントボックス
３２Ａ ねじ孔
３２Ａ１ ねじ孔（第１孔群）
３２Ａ２ ねじ孔（第２孔群）
３２Ｃ 梁固定面
３２Ｄ 壁対向面
４０ 梁部材
４１ 梁本体
４１Ａ ウェブ
４１Ｂ フランジ
４２ エンドプレート（固定部）
４２Ａ，４２Ａ１，４２Ａ２ 取付孔
４２Ｃ 柱固定面
４２Ｄ 取付面
８０ 外周壁
１００ 建物
Ｂ ボルト

Claims (10)

1. 梁部材の端部を固定可能な柱部材であって、
   前記梁部材の端部の上部を固定可能とする複数の孔からなる第１孔群と、
   前記梁部材の端部の下部を固定可能とする複数の孔からなる第２孔群と、
   を備え、
   前記第１孔群および前記第２孔群の少なくともいずれか一方は、柱部材の長手方向に所定距離の整数倍の間隔で並んだ３つ以上の孔を有することを特徴とする柱部材。
2. 前記第１孔群が有する前記第２孔群に最も近い孔と、前記第２孔群が有する前記第１孔群に最も近い孔との前記柱部材の長手方向距離は、前記所定距離の整数倍ではない、請求項１に記載の柱部材。
3. 柱部材に固定可能な梁部材であって、
   フランジを有する梁本体と、
   前記柱部材に固定可能とする複数の孔が形成されている、前記梁本体の長手方向端部に設けられる固定部と、
   を備え、
   該固定部には、前記フランジの厚み方向両側各々に前記孔が形成されており、
   前記フランジの厚み方向における前記孔同士の距離は、１００±３［ｍｍ］であることを特徴とする梁部材。
4. 柱部材と固定可能な、複数種類の梁部材を含む梁部材群から選択される梁部材であって、
   フランジを有する梁本体と、
   前記柱部材に固定可能とする複数の孔が形成されている、前記梁本体の長手方向端部に設けられる固定部と、
   を備え、
   前記梁部材群は、梁せいの値がａ［ｍｍ］間隔で異なる複数種類の梁部材を含み、
   前記固定部には、前記フランジの厚み方向両側各々に前記孔が形成されており、
   前記フランジの厚み方向における前記孔同士の距離は、２ａ±３［ｍｍ］であることを特徴とする梁部材。
5. 前記フランジの厚み方向において、前記フランジから一方の孔までの距離と、前記フランジから他方の孔までの距離と、が異なる、請求項３又は４に記載の梁部材。
6. 前記梁本体は、上部及び下部に一対のフランジを有し、
   各フランジの厚み方向両側各々に前記孔が形成されており、
   前記上部のフランジの厚み方向両側に各々設けられる前記孔同士の距離と、前記下部のフランジの厚み方向両側に各々設けられる前記孔同士の距離と、が等しい、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の梁部材。
7. 梁部材と、該梁部材の端部を固定可能な柱部材と、を備える建物であって、
   前記柱部材は、
   前記梁部材の端部の上部を固定可能とする複数の孔からなる第１孔群と、
   前記梁部材の端部の下部を固定可能とする複数の孔からなる第２孔群と、
   を備え、
   前記第１孔群および前記第２孔群の少なくともいずれか一方は、前記柱部材の長手方向に所定距離の整数倍の間隔で並んだ２つ以上の孔を有し、
   前記梁部材は、梁せいの値がａ［ｍｍ］間隔で異なる複数種類の梁部材を含む梁部材群から選択され、
   前記梁部材は、フランジを有する梁本体と、前記梁本体の長手方向端部に設けられる固定部と、を備え、
   前記所定距離は、ａ［ｍｍ］の整数倍である、建物。
8. 請求項４に記載の梁部材と、該梁部材の端部を固定可能な柱部材と、を備える建物であって、
   前記柱部材は、
   前記梁部材の端部の上部を固定可能とする複数の孔からなる第１孔群と、
   前記梁部材の端部の下部を固定可能とする複数の孔からなる第２孔群と、
   を備え、
   前記第１孔群および前記第２孔群の少なくともいずれか一方は、前記柱部材の長手方向に所定距離の整数倍の間隔で並んだ２つ以上の孔を有し、
   前記ａ［ｍｍ］は、５０［ｍｍ］又は１００［ｍｍ］であり、
   前記所定距離は、５０［ｍｍ］又は１００［ｍｍ］の整数倍である、建物。
9. 柱部材と、該柱部材に固定可能な梁部材とを有する躯体構造と、
   該躯体構造の周囲を取り囲む外周壁と、
   を備える建物であって、
   前記柱部材は、断面の大きさが異なる複数種類の柱部材を含む柱部材群から選択されるものであり、
   前記梁部材の梁本体の外側端部と前記外周壁との距離は、前記柱部材の断面の大きさに依らず一定であることを特徴とする建物。
10. 柱部材と該柱部材に固定可能な梁部材とを有する躯体構造と、
    該躯体構造の周囲を取り囲む外周壁と、
    を備える建物であって、
    前記柱部材は、断面の大きさが異なる複数種類の柱部材を含む柱部材群から選択されるものであり、
    前記柱部材には、前記梁部材を前記柱部材に固定可能とする孔が形成されており、該孔と前記外周壁との距離は、前記柱部材の断面の大きさに依らず一定であることを特徴とする建物。
    

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