(57)【要約】【課題】柱の上下分割構造による工場生産性、運搬性の向上を図りながら、ブレースの不要化、柱継手部の納まりの向上、現場溶接の不要化が図れるノンブレース鉄骨造建物、その構築方法、および柱脚ユニットを提供する。【解決手段】角パイプ製の柱１と鉄骨製の梁２とで構成されるノンブレース鉄骨造建物である。柱１が階高の途中で互いに接合される下側柱１ａと上側柱１ｂとでなる。上側柱１ｂは、下側柱１ａ内に差し込まれた非閉鎖断面形状の接合用鉄骨１ｂｂが、角パイプ製の上側柱本体１ｂａから下方に延びて設けられる。下側柱１ａに上側柱１ｂの接合用鉄骨１ｂｂが埋め込まれた状態にグラウトが充填されて、下側柱１ａと上側柱１ｂとの柱継手部９が剛接合とされる。下側柱１ａの下端の少なくとも２方向の側面に、梁２の梁端部構成材２ｂが溶接される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
角パイプ製の柱と、鉄骨製の梁とで構成されるノンブレース鉄骨造建物であって、
前記柱が階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱とでなり、前記上側柱は、前記下側柱内に差し込まれた非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びて設けられ、前記下側柱に、前記接合用鉄骨が埋め込まれた状態にグラウトが充填されて、前記下側柱と前記上側柱との柱継手部が剛接合とされ、前記下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接されたノンブレース鉄骨造建物。
【請求項２】
請求項１に記載のノンブレース鉄骨造建物において、この建物を構成する柱および梁のうち、最下階の床梁を除く梁および柱が軽量鉄骨であるノンブレース鉄骨造建物。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のノンブレース鉄骨造建物において、前記接合用鉄骨が断面形状十字形であるノンブレース鉄骨造建物。
【請求項４】
軽量鉄骨の角パイプ製の柱と梁の一部とでなる柱上下分割型柱・梁接合体であって、
鉄骨造建物の階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱とを備え、前記上側柱は、前記下側柱内に差し込まれた非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びて設けられ、前記下側柱に、前記接合用鉄骨が埋め込まれた状態にグラウトが充填されることで、前記下側柱と前記上側柱とが剛接合され、前記下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接されて前記下側柱と前記梁端部構成材とで柱脚ユニットを構成する柱上下分割型柱・梁接合体。
【請求項５】
角パイプ製の柱と、鉄骨製の梁とで構成されるノンブレース鉄骨造建物を構築する方法であって、
前記柱の階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱のうちの下側柱と、この下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接された柱脚ユニットを工場生産する過程と、
前記下側柱内に差し込まれる非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びた上側柱を工場生産する過程と、
構築現場に搬入された前記柱脚ユニットにおける前記下側柱に、前記上側柱の前記接合用鉄骨を差し込む過程と、
前記接合用鉄骨が埋め込まれる状態に、前記下側柱にグラウトを充填し、硬化させる過程、
とを含むノンブレース鉄骨造建物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、事務所建物、商業施設建物、工業施設建物、倉庫、住宅等となる軽量鉄骨造プレハブ建物等のノンブレース鉄骨造建物、その構築方法、および柱脚ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
前記プレハブ建物では、軽量鉄骨の角パイプ柱が用いられることが多い。柱・梁の接合部はピン接合とし、ブレースで補強する。しかし、ブレースを設けると、窓開口が取れない等、プランの自由度、および意匠上の制約が多くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−５０５３９号公報
【特許文献２】特開平８−３１１９９１号公報
【特許文献３】特開平９−３１７００３号公報
【特許文献４】特開２００２−２４２３０３号公報
【特許文献５】特開平６−２６０９８号公報
【特許文献６】特開２０１６−１５９２９６号公報
【特許文献７】特開平５−３９６３２号公報
【特許文献８】特開２００２−１２９６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
柱・梁接合部を溶接等で剛接合とすれば、ブレースを無くすことができる。しかし、工場生産率を高くしたり、輸送サイズを小さくするためには、柱を階高の途中で上下に分割し、柱継手で接合することが必要となる。例えば、分割された下側柱と、各方向の梁の端部を構成する短い梁とを溶接した柱脚ユニットを工場生産し、現場に輸送する。これによれば、工場生産率を上げ、輸送サイズも小さくできる。
しかし、柱継手を用いる場合、柱・梁接合部が剛接合とされていても、柱継手が剛接合となっていなければ建物の剛性が不足し、ブレースによる補強が必要となる。
柱継手を剛接合とする構成として、角パイプ柱を高力ボルトで接合する構成があるが、高力ボルトで接合するには補強プレートを重ねる必要があり、柱面よりも外側に補強プレートや高力ボルトの頭部等が突出し、納まりが悪くなる。
溶接を行えば剛接合とできるが、現場溶接は不確実な要素があり、接合の信頼性に欠けるため、採用できない。
【０００５】
なお、鋼管柱の継手構造としては、各種の提案が成されている（例えば、特許文献１〜８）。例えば、接続部に鉄筋を介在させ、鋼管柱の全体にコンクリートを充填するもの（特許文献１）や、接続部に連結用柱を挿入し、グラウトを充填するもの（特許文献２）等も提案されている。
しかし、特許文献１は鋼管柱の全体にコンクリートを充填する鋼管柱であって、コンクリート使用量が多く、また接合部に鉄筋を配筋する作業に手間がかかる。
特許文献２は上側柱に設けた短い鋼管の継手部材を下側柱に差し込み、継手部材の外周と下側柱との間にグラウトを充填する構成であるが、継手部材が閉鎖断面であって内部は空間のままとされる。そのため、グラウトの充填量が少なくて、グラウト層の割れ等が懸念され、継手部の剛性を高めることが難しい。
他の特許文献３〜８は、いずれも、接合作業に手間がかかるか、または柱面から突出部分が生じて納まりが悪い等の問題がある。
【０００６】
この発明は、上記課題を解消するものであり、その目的は、柱の上下分割構造による工場生産性、運搬性の向上を図りながら、ブレースの不要化、柱継手部の納まりの向上、現場溶接の不要化が図れるノンブレース鉄骨造建物、その構築方法、および柱脚ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のノンブレース鉄骨造建物は、角パイプ製の柱と、鉄骨製の梁とで構成されるノンブレース鉄骨造建物であって、
前記柱が階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱とでなり、前記上側柱は、前記下側柱内に差し込まれた非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びて設けられ、前記下側柱に、前記接合用鉄骨が埋め込まれた状態にグラウトが充填されて、前記下側柱と前記上側柱との柱継手部が剛接合とされ、前記下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接される。
【０００８】
この構成によると、角パイプ柱が下側柱と上側柱とに分割され、上側柱に設けられた接合用鉄骨が下側柱内に差し込まれ、下側柱にグラウトが充填される。そのため、柱継手部が剛接合となり、水平力を負担できる。柱継手部が剛接合となり、かつ下側柱の下端と梁との接合が溶接で接合され、剛接合となるため、ブレースが省略できる。ブレースの省略により、窓開口が自由に採れるなど、プランの自由度、意匠性（デザイン性）が向上する。柱継手部を剛接合とするが、接合用鉄骨を差し込み、グラウトを充填する構成であるため、現場溶接が不要で、また高力ボルトで接合する場合と異なり、柱の外に突出する部分が生じなくて納まりが良い。接合用鉄骨は非閉鎖断面形状であるため、グラウトの層の充填量が多く得られ、グラウト部分の強度、剛性にも優れる。
また、柱が下側柱と上側柱とに分割され、下側柱に接合される梁は梁端部構成材の部分のみであるため、輸送サイズが小さくでき、運搬性にも優れる。そのため、下側柱と梁端部構成材の接合が工場溶接とでき、この接合部についても現場溶接が不要で、接合の信頼性が高められる。
【０００９】
この発明のノンブレース鉄骨造建物において、この建物を構成する柱および梁のうち、最下階の床梁を除く梁および柱が軽量鉄骨であってもよい。
下側柱に上側柱の接合用鉄骨を差し込むと共にグラウトを充填して剛接合とする構成であるため、柱が軽量鉄骨の角パイプであっても剛接合とでき、軽量鉄骨の柱および梁を用いる安価な鉄骨造建物としながら、上記の工場生産性、運搬性の向上、ブレースの不要化、柱継手部の納まりの向上、現場溶接の不要化が図れる。
最下階の床梁は、軽量鉄骨と重量鉄骨のいずれであってもよい。軽量鉄骨造の建物であっても、最下階の床梁は土台を兼ねる場合があって、重量鉄骨とされる場合が多く、このような軽量鉄骨造建物に適用しても、上記各利点が得られる。
【００１０】
前記接合用鉄骨は、断面形状十字形、例えば十字プレートであってもよい。
前記接合用鉄骨は、種々の断面形状の物が採用できるが、断面形状が十字形であると、各方向の水平力を上側柱と下側柱の間で伝達でき、かつグラウトの充填を阻害し難く、グラウトの充填性にも優れる。
【００１１】
この発明の柱上下分割型柱・梁接合体は、軽量鉄骨の角パイプ製の柱と梁の一部とでなる柱・梁接合体であって、
鉄骨造建物の階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱とを備え、前記上側柱は、前記下側柱内に差し込まれた非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びて設けられ、前記下側柱に、前記接合用鉄骨が埋め込まれた状態にグラウトが充填されることで、前記下側柱と前記上側柱とが剛接合され、前記下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接されて前記下側柱と前記梁端部構成材とで柱脚ユニットを構成する。
【００１２】
この構成の柱・梁接合体を用いると、この発明のノンブレース鉄骨造建物につき説明したように、柱の上下分割構造による工場生産性、運搬性の向上を図りながら、ブレースの不要化、柱継手部の納まりの向上、現場溶接の不要化が図れる。
【００１３】
この発明のノンブレース鉄骨造建物の構築方法は、角パイプ製の柱と、鉄骨製の梁とで構成されるノンブレース鉄骨造建物を構築する方法であって、
前記柱の階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱のうちの下側柱と、この下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接された柱脚ユニットを工場生産する過程と、
前記下側柱内に差し込まれる非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びた上側柱を工場生産する過程と、
建築現場に搬入された前記柱脚ユニットにおける前記下側柱に、前記上側柱の前記接合用鉄骨を差し込む過程と、
前記接合用鉄骨が埋め込まれる状態に、前記下側柱にグラウトを充填し、硬化させる過程、
とを含む。
【００１４】
このノンブレース鉄骨造建物の構築方法によると、この発明のノンブレース鉄骨造建物につき説明したように、柱の上下分割構造による工場生産性、運搬性の向上を図りながら、ブレースの不要化、柱継手部の納まりの向上、現場溶接の不要化が図れる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明のノンブレース鉄骨造建物は、角パイプ製の柱と、鉄骨製の梁とで構成されるノンブレース鉄骨造建物であって、前記柱が階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱とでなり、前記上側柱は、前記下側柱内に差し込まれた非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びて設けられ、前記下側柱に、前記接合用鉄骨が埋め込まれた状態にグラウトが充填されて、前記下側柱と前記上側柱との柱継手部が剛接合とされ、前記下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接されたため、柱の上下分割構造による工場生産性、運搬性の向上を図りながら、ブレースの不要化、柱継手部の納まりの向上、現場溶接の不要化が図れる。
【００１６】
この発明の柱上下分割型柱・梁接合体は、軽量鉄骨の角パイプ製の柱と梁の一部とでなる柱・梁接合体であって、鉄骨造建物の階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱とを備え、前記上側柱は、前記下側柱内に差し込まれた非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びて設けられ、前記下側柱に、前記接合用鉄骨が埋め込まれた状態にグラウトが充填されることで、前記下側柱と前記上側柱とが剛接合され、前記下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接されて前記下側柱と前記梁端部構成材とで柱脚ユニットを構成するため、柱の上下分割構造による工場生産性、運搬性の向上を図りながら、ブレースの不要化、柱継手部の納まりの向上、現場溶接の不要化が図れる。
【００１７】
この発明のノンブレース鉄骨造建物の構築方法は、角パイプ製の柱と、鉄骨製の梁とで構成されるノンブレース鉄骨造建物を構築する方法であって、前記柱の階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱のうちの下側柱と、この下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接された柱脚ユニットを工場生産する過程と、前記下側柱内に差し込まれる非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びた上側柱を工場生産する過程と、建築現場に搬入された前記柱脚ユニットにおける前記下側柱に、前記上側柱の前記接合用鉄骨を差し込む過程と、前記接合用鉄骨が埋め込まれる状態に、前記下側柱にグラウトを充填し、硬化させる過程、とを含むため、柱の上下分割構造による工場生産性、運搬性の向上を図りながら、ブレースの不要化、柱継手部の納まりの向上、現場溶接の不要化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の一実施形態にかかるノンブレース鉄骨造建物における柱上下分割型柱・梁接合体の例を示す分解斜視図である。
【図２】同柱上下分割型柱・梁接合体の組立状態の斜視図である。
【図３】同ノンブレース鉄骨造建物の柱梁の配置を示す伏図である。
【図４】同建物の分解状態の中間省略正面図、およびその一部の柱の側面図である。
【図５】同建物の柱脚ユニットの一部破断背面図である。
【図６】同柱脚ユニットの平面図である。
【図７】この発明の他の実施形態にかかるノンブレース鉄骨造建物の部分正面図である。
【図８】この発明のさらに他の実施形態にかかるノンブレース鉄骨造建物の部分正面図およびその分解正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明の第１の実施形態を図１〜図６と共に説明する。
このノンブレース鉄骨造建物は、事務所建物、商業施設建物、工業施設建物、倉庫、住宅等となる軽量鉄骨造プレハブ建物であって、床梁を除き、軽量形鋼で骨組みが構成されている。この鉄骨造建物は、角パイプ製の柱１と、床梁となる鉄骨製の梁２とで骨組みが構成され、次の構成の柱上下分割型柱・梁接合体３を少なくとも１か所に有する。図１，図２は、２箇所の柱上下分割型柱・梁接合体３を示し、図１は組立途中の状態（分解状態）を、図２は組立完了状態をそれぞれ示す。
【００２０】
この柱上下分割型柱・梁接合体３は、柱１が階高の途中で下側柱１ａと上側柱１ｂとに分割され、下側柱１ａと上側柱１ｂとが、グラウト４（図４に網点で図示した部分）の充填された剛接合の柱継手部９で接合され、いわばハイブリッド構造の柱となる。下側柱１ａは、柱脚となる部分のみの長さであってもよい。下側柱１ａの下端面は、全周溶接などで下側柱１ａに接合された柱脚プレート２２により閉ざされている。前記グラウト４には無収縮モルタル等のモルタルやコンクリート等が用いられる。
下側柱２ａは、床梁となる梁２の一部である梁端部構成材２ａが下端の隣合う２側面に接合され、前記下側柱１ａと梁端部構成材２ｂとで柱脚ユニット５が構成される。この柱脚ユニット５は工場生産され、建築現場に搬入される。
【００２１】
柱１となる角パイプは、軽量鉄骨（厚さが６mm以下）であり、例えば外寸が１００mm角程度の太さのものが用いられている。床梁となる梁２は、溝形鋼等からなり、重量鉄骨および軽量鉄骨のいずれでもよいが、この例では、外寸の高さ（梁成）が２００mm、幅が８０mm、ウェブ厚さが７．５mm、フランジ厚さ１１mmの重量鉄骨の溝形鋼とされている。
【００２２】
上側柱１ｂは、前記角パイプからなる上側柱本体１ｂａと、この上側柱本体１ｂａの下端に接合された接合用鉄骨１ｂｂとで構成される。接合用鉄骨１ｂｂは、下側柱１ａに差し込まれる部材であり、断面十字形とされた十字プレートまたは形鋼が用いられている。接合用鉄骨１ｂｂの長さは、例えば下側柱１ａの全体高さに渡って差し込まれる長さとされる。上側柱本体１ｂａの下端面は、全周溶接等で接合された鋼板製の小口プレート６によって閉鎖され、この小口プレート６に接合用鉄骨１ｂｂの上端が溶接等で接合されている。上側柱本体１ｂａと小口プレート６と接合用鉄骨１ｂｂとでなる上側柱１ｂは、工場で生産される。
【００２３】
前記柱脚ユニット５を構成する梁端部構成材２ｂは、床梁となる前記溝形鋼からなる梁２を、３分割した端部の部材であり、前記３分割した中間の部材は梁中間構成材２ａとなる。梁端部構成材２ｂと梁中間構成材２ａとは、ウェブ面に重ねられた接合プレート８を介して、ボルト・ナット２１により接合される。
梁中間構成材２ａ上には、間柱１２（図１，図２は柱脚部のみ図示）が設置され、この間柱１２の設置箇所に補剛用プレート１３が設けられている。
【００２４】
図３は、前記柱上下分割型柱・梁接合体３を設けたノンブレース鉄骨造建物の全体例を示す柱梁の伏図である。この建物は、１モジュールが９００mmのモジュール構成とされ、建物の四隅と、外壁に沿う複数箇所と、建物内部とに柱上下分割型柱・梁接合体３が用いられている。
【００２５】
図４〜図６に示すように、上側柱１ｂの上端の隣合う２側面に、桁方向および妻方向の小屋梁等となる天井部の梁２Ａがピン接合で接合されている。これらの梁２Ａは溝形鋼であり、上側柱１ｂの各側面に溶接等で接合した接合プレート２４に梁２Ａのウェブを重ね、ボルト・ナット２５で接合されている。前記桁方向の梁２Ａは、例えば、高さ１５０mm、幅７５mm、ウェブおよびフランジ厚さが４．５mmの軽量形鋼が使用されている。妻方向の梁２Ａは、例えば高さ２５０mm、幅１２５mm、ウェブ厚さ３．２mm、フランジ厚さ４．５mmの軽量形鋼が用いられている。上側柱１ｂの上端面は、トッププレート２６で閉じられている。なお、図４において、ＧＬは設計グランドレベルを、Ｌ１は床天面を、Ｌ２は天井仕上げ面をそれぞれ示す。
【００２６】
施工過程を説明する。
柱１のうち、下側柱１ａは、前記柱脚ユニット５の状態に工場生産され、建築現場に運搬される。柱脚ユニット５は、建築現場における所定位置に配置され、各柱脚ユニット５の梁端部構成材２ｂが梁中間構成材２ａと接合され、複数の柱脚ユニット５が梁２を介して相互に接続される。この例では、柱脚ユニット５は、ベタ基礎からなる基礎２０上に設置される。
このように柱脚ユニット５が建築現場の所定位置に設置されると、柱脚ユニット５の下側柱１ａに、工場生産された上側柱１ｂの接合用鉄骨１ｂｂを差し込む(図１、図４の矢印
ａ参照）。
上側柱１ｂの上側柱本体１ｂａの下面（小口プレート６の下面）が下側柱１ａの上端面に接するまで接合用鉄骨１ｂｂが差し込まれると、下側柱１ａの上部に形成されているグラウト充填孔１０からグラウト４を流し込む。このグラウト４が硬化すると下側柱１ａと上側柱１ｂとが一体化する。前記硬化は、例えば３日程度の養生で行われる。
【００２７】
この構成の柱上下分割型柱・梁接合体３および鉄骨造建物によると、角パイプ製の柱１が下側柱１ａと上側柱１ｂとに分割され、上側柱１ｂに設けられた接合用鉄骨１ｂｂが下側柱１ａ内に差し込まれ、下側柱１ｂにグラウト４が充填される。そのため、柱継手部９が剛接合となる。
このように柱継手部９が剛接合となり、かつ下側柱１ａの下端と床梁となる梁２との接合が溶接による接合であって剛接合となるため、柱１をキャンチ柱として水平力を負担させることができて、軽量鉄骨製の建物でありながら、従来の軽量鉄骨造（ブレース構造）からブレースを無くすことができる。ブレースの省略により、窓開口が自由に採れるなど、プランの自由度、意匠性（デザイン性）が向上する。
【００２８】
柱脚部を構成する下側柱１ａにグラウト４を充填するため、軽量角パイプ柱である柱１に局部座屈が起こり難く、分割構造としたことによる耐力低下も緩和される。そのため、床梁となる梁２の接合部における補剛用の内ダイヤフラムを省略することができる。
充填グラウト４により、軽量角パイプ柱である柱１の座屈が拘束されるため、柱１の変形性能も純鉄骨よりも向上する。
接合用鉄骨１ｂｂは、曲げ、せん断、および軸力を負担することになり、この実施形態では、接合用鉄骨１ｂｂは下側柱１ａの略全体に挿通され、グラウト４も下側柱１ａの略全体に充填されるため、下側柱１ａの剛性がより高められる。
【００２９】
柱継手部９を剛接合とするが、接合用鉄骨１ｂｂを差し込み、グラウト４を充填する構成であるため、現場溶接が不要で、また高力ボルトで接合する場合と異なり、柱１の外に突出する部分が生じなくて納まりが良い。
接合用鉄骨１ｂｂは非閉鎖断面形状であり、特に十字プレートであるため、接合用鉄骨１ｂｂ内に空間が生じることがなくて柱断面におけるグラウト４の層の充填量が多くなり、グラウト４の部分の強度、剛性にも優れる。
【００３０】
また、柱１が下側柱１ａと上側柱１ｂとに分割され、下側柱１ｂに接合される梁２は梁端部構成材２ｂの部分のみであるため、輸送サイズが小さくでき、運搬性にも優れる。そのため、下側柱１ａと梁端部構成材２ｂの接合が工場溶接とでき、この接合部についても現場溶接が不要で、接合の信頼性が高められ、かつプレハブ化における工場生産率を高めることができる。
【００３１】
図７はこの発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、複数階建て（具体的には２階建て）の鉄骨造建物に適用した例を示す。この実施形態は、特に説明する事項を除き、図１〜図６に示す第１の実施形態と同様である。この実施形態では、１階部分の柱１と床の梁２、および２階の柱１と床の梁２とに、第１の実施形態で説明した柱上下分割型柱・梁接合体３が適用されている。
【００３２】
１階部分の柱１の上端に直接に接続する天井部の梁は省略され、２階部分の床梁となる梁２が、１階部分の天井部の梁を兼用する。１階部分の柱１の上端は、２階部分の柱１の下端に、プレート２７を介して突き合わせ状態に接合される。３階建て以上の建物とする場合における、上階部分と下階部分、例えば２階部分と３階部分間においても、上記と同様である。
【００３３】
最上階、この例では２階部分の柱１の上端と天井部の梁２Ｂの接合は、第１の実施形態における柱１と梁２Ａの接合と同様である。
【００３４】
上下階の柱１，１間の接合は、例えば工場での溶接による接合とされる。
図８は、３階建て以上の多層階架構であるノンブレース鉄骨造建物の具体例を示す。
２階建ての場合、最下階ユニット３１と、中間階ユニット３２と、最上階ユニット３３とで構成される。最下階ユニット３１は、前記柱脚ユニット５の単独で構成される。中間階ユニット３２は、上階部分（２階建てでは２階部分）の柱脚ユニット５における下側柱１ａの下端に、下階部分（２階建てでは１階部分）の上側柱１ｂを、工場で溶接等により接合されたものとする。最上階ユニット３３は、最上階部分（２階建てでは２階部分）の
上側柱１ｂに、桁方向および妻方向の小屋梁等となる天井部の梁２Ｂの梁端部構成部材２Ｂａを接合してなる。
このように構成された各階ユニット３１〜３３につき、下階のユニットの下側柱１ａに上階のユニットの上側柱１ｂの接合用鉄骨１ｂｂを差し込みむと共にグラウト４を充填する作業を順次行う。グラウト４の充填は、全ての階のユニット３１〜３３の相互に前記差し込みが完了してから行ってもよい。
３階以上の建物の場合は、ユニット３１〜３３を複数設ける。
【００３５】
このように２階以上の建物に適用した場合も、上記と同様に、柱１の上下分割構造による工場生産性、運搬性の向上を図りながら、ブレースの不要化、柱継手部９の納まりの向上、現場溶接の不要化が図れる。
【００３６】
以上、実施例に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３７】
１…柱
１ａ…下側柱
１ｂ…上側柱
１ｂａ…上側柱本体
１ｂｂ…接合用鉄骨
２…梁
２ａ…梁端部構成材
２ｂ…梁中間構成材
２Ａ，２Ｂ…天井部の梁
３…柱上下分割型柱・梁接合体
４…グラウト
５…柱脚ユニット
９…柱継手部
【図１】
2020037775.tif 000003
【図２】
2020037775.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020037775.tif 000009
【図８】
2020037775.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月12日(2018.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角パイプ製の柱と、鉄骨製の梁とで構成されるノンブレース鉄骨造建物であって、
前記柱が階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱とでなり、前記上側柱は、前記下側柱内に差し込まれた非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びて設けられ、前記下側柱に、前記接合用鉄骨が埋め込まれた状態にグラウトが充填されて、前記下側柱と前記上側柱との柱継手部が剛接合とされ、前記下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接され、
前記上側柱の前記接合用鉄骨は、前記下側柱の全体高さに渡って差し込まれ、前記グラウトは、前記下側柱の上端から下端までの全体に充填され、前記上側柱は、グラウトが非充填であり、前記上側柱本体の下端面は、全周溶接で接合された小口プレートによって閉鎖され、この小口プレートに前記接合用鉄骨の上端が溶接されている、
ノンブレース鉄骨造建物。
【請求項２】
請求項１に記載のノンブレース鉄骨造建物において、この建物を構成する柱および梁のうち、最下階の床梁を除く梁および柱が軽量鉄骨であるノンブレース鉄骨造建物。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のノンブレース鉄骨造建物において、前記接合用鉄骨が断面形状十字形であるノンブレース鉄骨造建物。
【請求項４】
軽量鉄骨の角パイプ製の柱と梁の一部とでなる柱上下分割型柱・梁接合体であって、
鉄骨造建物の階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱とを備え、前記上側柱は、前記下側柱内に差し込まれた非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びて設けられ、前記下側柱に、前記接合用鉄骨が埋め込まれた状態にグラウトが充填されることで、前記下側柱と前記上側柱とが剛接合され、前記下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接されて前記下側柱と前記梁端部構成材とで柱脚ユニットを構成し、前記上側柱の前記接合用鉄骨は、前記下側柱の全体高さに渡って差し込まれ、前記グラウトは、前記下側柱の上端から下端までの全体に充填され、前記上側柱は、グラウトが非充填であり、前記上側柱本体の下端面は、全周溶接で接合された小口プレートによって閉鎖され、この小口プレートに前記接合用鉄骨の上端が溶接されている柱上下分割型柱・梁接合体。
【請求項５】
角パイプ製の柱と、鉄骨製の梁とで構成されるノンブレース鉄骨造建物を構築する方法であって、
前記柱の階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱のうちの下側柱と、この下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接された柱脚ユニットを工場生産する過程と、
前記下側柱内に差し込まれる非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びた上側柱を工場生産する過程と、
構築現場に搬入された前記柱脚ユニットにおける前記下側柱に、前記上側柱の前記接合用鉄骨を差し込む過程と、
前記接合用鉄骨が埋め込まれる状態に、前記下側柱にグラウトを充填し、硬化させる過程、
とを含み、
前記上側柱の前記接合用鉄骨は、前記下側柱の全体高さに渡って差し込み、前記グラウトは、前記下側柱の上端から下端までの全体に充填し、前記上側柱は、グラウトを非充填とし、前記柱脚ユニットにおける前記上側柱本体の下端面は、全周溶接で接合された小口プレートによって閉鎖され、この小口プレートに前記接合用鉄骨の上端が溶接されている、
ノンブレース鉄骨造建物の構築方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明のノンブレース鉄骨造建物は、角パイプ製の柱と、鉄骨製の梁とで構成されるノンブレース鉄骨造建物であって、
前記柱が階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱とでなり、前記上側柱は、前記下側柱内に差し込まれた非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びて設けられ、前記下側柱に、前記接合用鉄骨が埋め込まれた状態にグラウトが充填されて、前記下側柱と前記上側柱との柱継手部が剛接合とされ、前記下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接される。
前記上側柱の前記接合用鉄骨は、前記下側柱の全体高さに渡って差し込まれ、前記グラウトは、前記下側柱の上端から下端までの全体に充填され、前記上側柱は、グラウトが非充填であり、前記上側柱本体の下端面は、全周溶接で接合された小口プレートによって閉鎖され、この小口プレートに前記接合用鉄骨の上端が溶接されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明の柱上下分割型柱・梁接合体は、軽量鉄骨の角パイプ製の柱と梁の一部とでなる柱・梁接合体であって、
鉄骨造建物の階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱とを備え、前記上側柱は、前記下側柱内に差し込まれた非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びて設けられ、前記下側柱に、前記接合用鉄骨が埋め込まれた状態にグラウトが充填されることで、前記下側柱と前記上側柱とが剛接合され、前記下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接されて前記下側柱と前記梁端部構成材とで柱脚ユニットを構成する。
前記上側柱の前記接合用鉄骨は、前記下側柱の全体高さに渡って差し込まれ、前記グラウトは、前記下側柱の上端から下端までの全体に充填され、前記上側柱は、グラウトが非充填であり、前記上側柱本体の下端面は、全周溶接で接合された小口プレートによって閉鎖され、この小口プレートに前記接合用鉄骨の上端が溶接されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
この発明のノンブレース鉄骨造建物の構築方法は、角パイプ製の柱と、鉄骨製の梁とで構成されるノンブレース鉄骨造建物を構築する方法であって、
前記柱の階高の途中で互いに接合される下側柱と上側柱のうちの下側柱と、この下側柱の下端の少なくとも２方向の側面に、それぞれ各方向の前記梁の長さ方向の一部となる梁端部構成材の端面が溶接された柱脚ユニットを工場生産する過程と、
前記下側柱内に差し込まれる非閉鎖断面形状の接合用鉄骨が、角パイプ製の上側柱本体から下方に延びた上側柱を工場生産する過程と、
建築現場に搬入された前記柱脚ユニットにおける前記下側柱に、前記上側柱の前記接合用鉄骨を差し込む過程と、
前記接合用鉄骨が埋め込まれる状態に、前記下側柱にグラウトを充填し、硬化させる過程、
とを含む。
前記上側柱の前記接合用鉄骨は、前記下側柱の全体高さに渡って差し込み、前記グラウトは、前記下側柱の上端から下端までの全体に充填し、前記上側柱は、グラウトを非充填とし、前記柱脚ユニットにおける前記上側柱本体の下端面は、全周溶接で接合された小口プレートによって閉鎖され、この小口プレートに前記接合用鉄骨の上端が溶接されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
上側柱１ｂは、前記角パイプからなる上側柱本体１ｂａと、この上側柱本体１ｂａの下端に接合された接合用鉄骨１ｂｂとで構成される。接合用鉄骨１ｂｂは、下側柱１ａに差し込まれる部材であり、断面十字形とされた十字プレートまたは形鋼が用いられている。接合用鉄骨１ｂｂの長さは、下側柱１ａの全体高さに渡って差し込まれる長さとされる。上側柱本体１ｂａの下端面は、全周溶接で接合された鋼板製の小口プレート６によって閉鎖され、この小口プレート６に接合用鉄骨１ｂｂの上端が溶接等で接合されている。上側柱本体１ｂａと小口プレート６と接合用鉄骨１ｂｂとでなる上側柱１ｂは、工場で生産される。