JP2845301B2 - 鋼材の接合構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼材の接合構造に係
り、例えば建物ユニットを構成する柱および梁の接合等
に利用できる。

【０００２】

【背景技術】従来、ユニット工法で用いられる建物ユニ
ットとして、角筒状の柱と断面Ｃ型のチャンネル材から
なる梁とで骨組みが構成されたものがある。この建物ユ
ニットの柱および梁は、通常溶接により接合されるが、
接合部分の一部をピン接合とする場合等にボルトにより
接合する場合もある。

【０００３】ボルト接合する場合は、通常、図５に示す
ように、柱５０の側面に梁５１のウェブ５１Ａに平行な
接続片５２を立設し、この接続片５２とウェブ５１Ａと
を密接させ、これら接続片５２およびウェブ５１Ａを介
してボルト５３およびナット５４を螺合してボルト接合
を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
梁５１のウェブ５１Ａを用いてボルト接合をすると、梁
５１の外側にボルト５３が突出することになる。このた
め、梁５１に沿って外壁パネル５５を設ける場合には、
外壁パネル５５をボルト５３等の突出寸法以上に梁５１
から離して設けるか、図５に示すように外壁パネル５５
にボルト５３を収納する凹部５５Ａを設ける必要があっ
た。

【０００５】しかしながら、外壁パネル５５を梁５１か
ら離して設ける場合には、外壁パネル５５および梁５１
間にブラケット等を設けなければならず、外壁パネル５
５の支持強度が低下するという問題があった。また、外
壁パネル５５に凹部５５Ａを設ける場合には、外壁パネ
ル５５の製造が煩雑になって生産効率が低下するととも
に、パネル５５の強度も低下するという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、チャンネル材の外側にボ
ルト等を突出させずにチャンネル材と他の鋼材とを接合
することができる鋼材の接合構造を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の鋼材の接合構造
は、少なくとも一方がチャンネル材からなる鋼材同士を
接合する鋼材の接合構造であって、チャンネル材のウェ
ブおよびフランジで囲まれた内部空間に、ウェブおよび
フランジに直交する耐力面とウェブに平行な接続面とを
有するアングル材を取り付け、他方の鋼材に、アングル
材の耐力面に対向する面と、この面の幅方向の途中から
直角にチャンネル材の内部空間内に突出しかつアングル
材の接続面に対向する別の接続面とを有する平面略Ｔ字
状の連結ブラケットが取り付け、この連結ブラケットに
おけるアングル材の耐力面に対向する面およびこの面と
直角をなす別の接続面を形成する各片に、チャンネル材
のフランジと平行なブレース固定板を、チャンネル材の
開放側からあてがって接続し、チャンネル材に取り付け
られたアングル材の接続面と他方の鋼材に取り付けられ
た連結ブラケットの接続面とを密着させてボルトおよび
ナットにより互いに接合するとともに、アングル材の耐
力面をボルトおよびナットよりも連結ブラケット側に設
けることを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明においては、チャンネル材と他の鋼材と
は、チャンネル材のウェブおよびフランジで囲まれた内
部空間に設けられたアングル材の接続面と、他方の鋼材
の接続面とを密着してボルト止めなどをすることで接合
される。この際、接続に用いられるボルト、ナット等は
チャンネル材の空間内に配置されるので、従来のウェブ
部分を用いてボルト止めする場合のようにチャンネル材
の外側にボルトが突出することがない。また、耐力面を
有するアングル材を介して接合しているので、チャンネ
ル材のようにフランジの一端側のみにウェブを有し、他
端側が開放されている鋼材、つまり強軸に対して断面が
非対称の鋼材であってもアングル材の耐力面で補強さ
れ、十分な接合強度が得られる。そして、他の鋼材に取
り付けられる平面Ｔ字状の連結ブラケットに、チャンネ
ル材のフランジと平行なブレース固定板を接続している
ので、この連結ブラケットがブレース固定板で補強され
るから、チャンネル材と他の鋼材との接合強度が大幅に
向上する。さらに、このブレース固定板にブレースを架
け渡すことで、その接合強度がより一層向上する。しか
も、ブレース固定板で連結ブラケットを補強すること
で、このブレース固定板は、連結ブラケットを補強する
ための部材とブレースを固定するための部材とを兼ねる
ことになるため、その接合強度の向上が少ない部材点数
により安価な生産コストで実現可能になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４に基づ
いて説明する。図１に示すように、本実施例は北側斜線
制限などに対応できるように、いわゆる台形状に形成さ
れた建物ユニット２０の柱と梁の接合部の一部に本発明
を用いたものである。

【００１０】建物ユニット２０は、床パネル１と、この
床パネル１の相対する側縁部に立設された高さの異なる
妻パネル２Ａ，２Ｂと、この両妻パネル２Ａ，２Ｂの上
端部間に掛け渡される天井パネル３とから構成される。
床パネル１は、２本の床梁５，６と、この２本の床梁
５，６間を連結する複数本の根太７とから構成されてい
る。妻パネル２Ａは、２本の長寸柱８Ａ，９Ａと、これ
らの長寸柱８Ａ，９Ａの上端部間および下端部間を連結
する上梁１０Ａおよび下梁１１Ａとから構成されてい
る。妻パネル２Ｂは、２本の短寸柱８Ｂ，９Ｂと、これ
らの短寸柱８Ｂ，９Ｂの上端部間および下端部間を連結
する上梁１０Ｂおよび下梁１１Ｂとから構成されてい
る。

【００１１】天井パネル３は、２本の水平天井梁１２，
１３およびこれらの天井梁１２，１３間を連結する複数
本の小梁１４から形成された水平状天井部１５と、前記
水平天井梁１２，１３の先端に下方へ傾斜状に溶接固定
された２本の傾斜天井梁１６，１７およびこれら天井梁
１６，１７間を連結する小梁１４から形成された傾斜状
天井部１８とを含み構成されている。

【００１２】各パネル１〜３の梁５，６，１０Ａ，１０
Ｂ，１１Ａ，１１Ｂ，１２，１３，１６，１７はそれぞ
れ同一高さ寸法の断面Ｃ型のチャンネル材により構成さ
れ、傾斜天井梁１６，１７を除いて柱８Ａ，８Ｂ，９
Ａ，９Ｂにそれぞれ溶接固定されて剛接合とされてい
る。また、天井パネル３の水平状天井部１５および傾斜
状天井部１８は、それぞれブレース２１により補強され
ている。

【００１３】図２〜図４には、本実施例の傾斜天井梁１
６，１７と短寸柱８Ｂ，９Ｂとの接合構造が拡大して示
されている。傾斜天井梁１６，１７には、平面Ｌ字形の
アングル材２４が溶接固定されている。アングル材２４
は、傾斜天井梁１６，１７のウェブ２５およびフランジ
２６に直交にかつ傾斜天井梁１６，１７の端面近傍に設
けられた耐力面２４Ａと、ウェブ２５に平行にかつ傾斜
天井梁１６，１７のフランジ２６の幅寸法の略中央部に
配置された接続面２４Ｂとを備え、傾斜天井梁１６，１
７のウェブ２５およびフランジ２６に囲まれた内部空間
に配置されている。

【００１４】一方、短寸柱８Ｂ，９Ｂには、アングル材
２４の耐力面２４Ａに対向する面と、この面の幅方向の
途中から直角に傾斜天井梁１６，１７の内部空間内に突
出しかつアングル材２４の接続面２４Ｂに対向する別の
接続面２２Ａとを有する平面略Ｔ字状の連結ブラケット
２２が取り付けられている。この連結ブラケット２２に
おけるアングル材２４の耐力面２４Ａに対向する面およ
び接続面２２Ａを形成する各片には、傾斜天井梁１６，
１７のフランジ２６と平行なブレース固定板２３が、チ
ャンネル材とされた傾斜天井梁１６，１７の開放側から
あてがわれて接続され、このブレース固定板２３にはブ
レース２１の端部がボルト止めされている。また、短寸
柱８Ｂ，９Ｂの内部には、柱８Ｂ，９Ｂ間に掛け渡され
る上梁１０Ｂの高さに合わせてダイヤフラム１９が取り
付けられている。すなわち、アングル材２４の接続面２
４Ｂに溶接固定されたナット２７には、連結ブラケット
２２の接続面２２Ａを介してボルト２８が螺合されてお
り、アングル材２４および連結ブラケット２２が、つま
り傾斜天井梁１６，１７および短寸柱８Ｂ，９Ｂがボル
ト２８およびナット２７によりピン接合されている。こ
の際、アングル材２４の耐力面２４Ａは、前述したよう
に、傾斜天井梁１６，１７の端面近傍に設けられている
ことにより、それらボルト２８、ナット２７よりも連結
ブラケット２２側に位置するようになっている。

【００１５】このような本実施例においては、工場にお
いて床パネル１，妻パネル２Ａ，２Ｂ、天井パネル３を
それぞれ組立て、さらにこれらをそれぞれ溶接により剛
接合して建物ユニット２０を組立てる。この際、妻パネ
ル２Ｂと天井パネル３の傾斜状天井部１８との接合のみ
は、妻パネル２Ｂの短寸柱８Ｂ，９Ｂに溶接固定された
連結ブラケット２２の接続面２２Ａと、傾斜状天井部１
８の傾斜天井梁１６，１７に溶接固定されたアングル材
２４の接続面２４Ａとを密接させてボルト２８およびナ
ット２７を螺合してピン接合する。

【００１６】このようにして工場で組立てられた建物ユ
ニット２０をトラック等で建設現場に輸送し、直方体状
の通常の建物ユニットとともに組み合わせてユニット住
宅等を施工する。

【００１７】このような本実施例によれば、短寸柱８
Ｂ，９Ｂと傾斜天井梁１６，１７とを接合するにあたっ
て、傾斜天井梁１６，１７の内部空間にアングル材２４
を固定し、このアングル材２４の接続面２４Ｂと連結ブ
ラケット２２の接続面２２Ａとをボルト止めしているの
で、チャンネル材からなる天井梁１６，１７のフランジ
２６およびウェブ２５で囲まれた内部空間でピン接合を
行えて梁１６，１７の外側にナットやボルトが配置され
ることがない。このため、外壁パネル等を取付ける場合
に、ブラケット等を設けて外壁パネルを天井梁１６，１
７から離して設ける必要がなく、外壁パネルの支持強度
を向上できる。また、外壁パネルに凹部等を設ける必要
がないため外壁パネルの強度や生産性を向上できる。

【００１８】また、アングル材２４は、接続面２４Ｂに
直交する耐力面２４Ａを備えているので、例えば天井梁
１６，１７に接続面２４Ｂ部分のみを有する板材を固定
してピン接合する場合に比べて接合強度を向上でき、特
に片側が開放された断面Ｃ型のチャンネル材からなる傾
斜天井梁１６，１７であってもその変形等を防止するこ
とができる。この際、アングル材２４の耐力面２４Ａが
ボルト２８、ナット２７よりも連結ブラケット２２側に
設けられているため、アングル材２４は、傾斜天井梁１
６，１７に横荷重が作用した場合でも、連結ブラケット
２２の接続面２２Ａに対して耐力面２４Ａと接続面２４
Ｂとの両方で対抗することができ、傾斜天井梁１６，１
７を有効に補強することができる。そして、短寸柱８
Ｂ，９Ｂに取り付けられている連結ブラケット２２に
は、傾斜天井梁１６，１７のフランジ２６と平行なブレ
ース固定板２３が接続されているため、この連結ブラケ
ット２２をブレース固定板２３で補強できる。このた
め、平面Ｔ字状の連結ブラケット２３における突片、す
なわち、接続面２２Ａを形成する片が折れ曲がる等の不
具合を防止して、傾斜天井梁１６，１７と短寸柱８Ｂ，
９Ｂとの接合強度を大幅に向上させることができる。さ
らに、このブレース固定板２３にはブレース２１が架け
渡されているため、傾斜天井梁１６，１７と短寸柱８
Ｂ，９Ｂとの接合強度をより一層向上させることができ
る。しかも、ブレース固定板２３で連結ブラケット２２
を補強することで、このブレース固定板２３は、連結ブ
ラケット２２を補強するための部材とブレース２１を固
定するための部材とを兼ねることになるため、傾斜天井
梁１６，１７と短寸柱８Ｂ，９Ｂとの接合強度の向上を
少ない部材点数により安価な生産コストで実現できる。

【００１９】なお、本発明は前述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変
形、改良等は本発明に含まれるものである。例えば、本
発明は、前記実施例のように建物ユニット２０の天井パ
ネル３の傾斜天井梁１６，１７と、妻パネル２Ｂの短寸
柱８Ｂ，９Ｂとの接合に限らず、チャンネル材同士、あ
るいはチャンネル材と他の鋼材との接合であれば種々の
箇所に適用できる。

【００２０】また、前記実施例では、アングル材２４の
接続面２４Ｂと、連結ブラケット２２の接続面２２Ａと
をボルト２８，ナット２７を用いてボルト接合していた
が、各接続面２２Ａ，２４Ａを溶接して接合してもよ
い。要するに、本発明は、チャンネル材の内部空間で接
合すればよく、接合方法は限定されない。

【００２１】

【発明の効果】以上の通り、本発明の鋼材の接合構造に
よれば、チャンネル材の外側にボルト等を突出させずに
チャンネル材と他の鋼材とを接合することができるう
え、連結ブラケットにブレース固定板を接続すること
で、チャンネル材と他の鋼材との接合強度を大幅に向上
させることができ、また、このブレース固定板にブレー
スを架け渡すことでその接合強度をより一層向上させる
ことができ、しかも、その接合強度の向上を少ない部品
点数により安価な生産コストで実現できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用した建物ユニットの骨
組みを示す斜視図である。

【図２】本実施例の接合構造を示す斜視図である。

【図３】本実施例の接合構造を示す側面図である。

【図４】本実施例の接合構造を示す平面図である。

【図５】本発明の従来例を示す平面図である。

【符号の説明】

８Ｂ，９Ｂ 短寸柱 １６，１７ 傾斜天井梁 ２２ 連結ブラケット ２２Ａ，２４Ｂ 接続面 ２４ アングル材 ２４Ａ 耐力面 ２５ ウェブ ２６ フランジ ２７ ナット ２８ ボルト

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方がチャンネル材からなる
   鋼材同士を接合する鋼材の接合構造であって、 前記チャンネル材のウェブおよびフランジで囲まれた内
   部空間には、前記ウェブおよびフランジに直交する耐力
   面と前記ウェブに平行な接続面とを有するアングル材が
   取り付けられ、 他方の鋼材には、前記アングル材の耐力面に対向する面
   と、この面の幅方向の途中から直角に前記チャンネル材
   の内部空間内に突出しかつ前記アングル材の接続面に対
   向する別の接続面とを有する平面略Ｔ字状の連結ブラケ
   ットが取り付けられ、 この連結ブラケットにおける前記アングル材の耐力面に
   対向する面およびこの面と直角をなす前記別の接続面を
   形成する各片には、前記チャンネル材のフランジと平行
   なブレース固定板が、前記チャンネル材の開放側からあ
   てがわれて接続され、 前記チャンネル材に取り付けられたアングル材の接続面
   と前記他方の鋼材に取り付けられた前記連結ブラケット
   の接続面とが密着されてボルトおよびナットにより互い
   に接合されているとともに、前記アングル材の耐力面が
   前記ボルトおよびナットよりも前記連結ブラケット側に
   設けられていることを特徴とする鋼材の接合構造。