(57)【要約】【課題】上階の床梁の変形を抑える上下梁連結構造を提供する。【解決手段】１階の天井大梁１６の上壁部１６Ａの上面に、スペーサ３４、及び軸部材３６を溶接する。軸部材３６は、２階の床大梁２０の下壁部２０Ａに形成された貫通孔３８を上方に向けて貫通させ、下壁部２０Ａには、突出した軸部材３６の周囲を取り囲むように周壁４０を溶接する。周壁４０の内部にグラウト材４２を充填し、軸部材３６、周壁４０、及び下壁部２０Ａを固着することで、床大梁２０と天井大梁１６とが材料力学的に見て一体の梁となる。その結果、床大梁２０の剛性が向上し、床大梁２０の変形を抑えることができ、床大梁２０の板厚を薄くすることも可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上階の床梁と下階の天井梁とを連結する上下梁連結構造であって、
前記天井梁の上部に固着され、上方に向けて延びる突部材と、
前記床梁に形成され、前記突部材が貫通される貫通孔と、
前記貫通孔から上方に向けて突出した前記突部材と前記床梁とに相互に固着し、前記床梁と前記天井梁との相対変位を阻止する固着剤と、
を有する上下梁連結構造。
【請求項２】
前記床梁には、前記床梁から突出した前記突部材の周囲を囲み、内部に前記固着剤を充填する周壁が設けられている、請求項１に記載の上下梁連結構造。
【請求項３】
前記突部材と前記天井梁とは溶接されている、請求項１に記載の上下梁連結構造。
【請求項４】
前記突部材は、前記天井梁の上面に溶接されて前記床梁の下面に接触する台座部と、
前記台座部に溶接され、前記台座部から上方に向けて延びて前記貫通孔を貫通する軸部材と、
を有する請求項３に記載の上下梁連結構造。
【請求項５】
前記突部材は、少なくとも前記天井梁の長手方向両端部と長手方向中央部との間に配置されている、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の上下梁連結構造。
【請求項６】
前記床梁は、水平に配置されて前記貫通孔を有する下壁部と、前記下壁部の上方に前記下壁部と平行に配置される上壁部と、前記下壁部と前記上壁部とを連結する縦壁部と、前記縦壁部に形成され前記貫通孔の側方に位置する開口と、を有する請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の上下梁連結構造。
【請求項７】
前記固着剤は、液状から固体へと変化する接着剤である、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の上下梁連結構造。
【請求項８】
前記接着剤は、グラウト材である、請求項７に記載の上下梁連結構造。
【請求項９】
床梁と天井梁とを含む建物ユニットを積層して構成されるユニット建物であって、請求項１〜６の何れか１項に記載の上下梁連結構造を備えているユニット建物。
【請求項１０】
床梁と天井梁とを含む建物ユニットを積層して構成されるユニット建物の建築方法であって、
工場において、下階の前記建物ユニットの前記天井梁の上部に、上方に向けて延びる突部材を固着する突部材固着工程と、
工場において、上階の前記建物ユニットの前記床梁に前記突部材を貫通させる貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
建築地において、下階の前記建物ユニットの上に上階の前記建物ユニットを配置して、前記貫通孔に前記突部材を貫通させる積層工程と、
建築地において、前記貫通孔から上方に向けて突出した前記突部材と前記床梁とを相互に連結するように前記突部材と前記床梁とに液状の固着剤を付着させ、その後、前記固着剤を固化させることで前記突部材と前記床梁とを互いに連結させる固着工程と、
を有するユニット建物の建築方法。
【請求項１１】
前記固着剤はグラウト材である、請求項１０に記載のユニット建物の建築方法。
【請求項１２】
上階の床梁と下階の天井梁とを連結する上下梁連結構造であって、
前記天井梁の上部に固着され、上方に向けて延びる突部材と、
前記床梁に設けられ、前記突部材が貫通される貫通孔と、
前記床梁に設けられ、前記床梁から突出した前記突部材の周囲を囲んで内部に固着剤を充填可能な周壁と、
を有する上下梁連結構造。
【請求項１３】
前記床梁は、水平に配置されて前記貫通孔を有する下壁部と、前記下壁部の上方に前記下壁部と平行に配置される上壁部と、前記下壁部と前記上壁部とを連結する縦壁部と、前記縦壁部に形成され前記貫通孔の側方に位置する開口と、を有する請求項１２に記載の上下梁連結構造。
【請求項１４】
床梁と天井梁とを含む建物ユニットを積層して構成されるユニット建物であって、
請求項１２または請求項１３に記載の上下梁連結構造を備えているユニット建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下階の天井梁と上階の床梁とを連結して上階の床梁の変形を抑える上下梁連結構造、建物ユニット、及び建物ユニットの建築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物は、床梁と天井梁を備えており、天井梁には天井材や照明の荷重が作用する。一方、床梁には、床材、家具、人の荷重等が作用し、天井梁に比較して大きな荷重が作用することになる。
【０００３】
建物ユニットを複数連結して構成されるユニット建物において、下階の建物ユニットの天井梁と、上階の建物ユニットの床梁との間にスペーサを配置し、荷重負担の大きい床梁に天井梁を協力させて、上階の建物ユニットの床たわみを軽減する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平５―１４８９０７号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記ユニット建物では、１階の天井梁と２階の床梁とが協力し合うものの、剛接合としての一体の梁として機能しているわけではなく、あくまで２階の床梁の下面を１階の天井梁の上面に接触させて協力させているのみであり、鉛直方向の床たわみの軽減率は小さく、また、水平荷重に対する変形に対しては全く向上が図られない。
【０００５】
詳しくは、梁補強金具のねじ部（ピン）を、床チャンネル材、及び天井チャンネル材に穿設された貫通孔に貫通させ、貫通孔を貫通させたねじ部にナットを螺合して締め込むことで、床梁と天井梁との連結を行っているが、貫通孔の径、ねじ部の径、貫通孔のピッチ、ねじ部のピッチにそれぞれ寸法公差（誤差）があるため、複数の貫通孔に対して複数のねじ部の全てを確実に挿通させるためには、例えば、ねじ部の径に対して貫通孔の孔径はある程度大きく設定する必要がある。貫通孔の中心軸とねじ部の中心軸とが一致した状態では、ねじ部と貫通孔との間には環状の隙間が形成され、ねじ部は隙間の分だけ径方向に相対移動可能である。特に、ねじ部の径が大きい場合には、隙間の寸法も大きくなり、相対移動する量が大きくなる。
【０００６】
このような構成で、ねじ部とナットを締結しても、天井梁と床梁との水平方向の相対移動は、締結部分における摩擦力のみで阻止するだけであり、水平方向に大きな力が作用した場合に、少なくとも上記隙間の寸法だけは天井梁と床梁とが水平方向に相対移動してしまい、上述した様に、鉛直方向の床たわみの軽減率は小さく、また、水平荷重に対する変形に対しては全く向上が図られないのである。
【０００７】
仮に、床梁と天井梁とを溶接にて互いに固着すれば、材料力学的に見ても床梁と天井梁とが完全に一体化して一つの梁として機能するが、リフォーム、解体等で２つの建物ユニットを分離する際に手間が掛かったり、建築する際に溶接設備を持ち込む必要が生じる等、作業が煩雑になる。
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、下階の天井梁と上階の床梁とを強固に連結して上階の床梁の変形を抑えることのできる上下梁連結構造、建物ユニット、及び建物ユニットの建築方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、上階の床梁と下階の天井梁とを連結する上下梁連結構造であって、前記天井梁の上部に固着され、上方に向けて延びる突部材と、前記床梁に形成され、前記突部材が貫通される貫通孔と、前記貫通孔から上方に向けて突出した前記突部材と前記床梁とに相互に固着し、前記床梁と前記天井梁との相対変位を阻止する固着剤と、を有する。
【００１０】
次に、請求項１に記載の上下梁連結構造の作用を説明する。
請求項１に記載の上下梁連結構造では、下階の天井梁の上部に固着された上方に向けて延びる突部材が、上階の床梁に形成された貫通孔を貫通し、貫通孔から上方に向けて突出した突部材と床梁とに固着剤が固着し、突部材と床梁とが相互に連結されることで、床梁と天井梁とが材料力学的に一つの梁の様に一体化し、その結果、上階の床梁の剛性が向上し、上階の床梁の変形を抑えることができる。
なお、床梁の変形としては、鉛直方向のたわみ、水平方向の荷重による水平方向のたわみの他に、捩れも含まれる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の上下梁連結構造において、前記床梁には、前記床梁から突出した前記突部材の周囲を囲み、内部に前記固着剤を充填する周壁が設けられている。
【００１２】
次に、請求項２に記載の上下梁連結構造の作用を説明する。
床梁に、床梁から突出した突部材の周囲を囲む周壁を設け、周壁の内部に固着剤を充填することで、床梁の上面、突部材の外周面、及び周壁の内周面を固着剤で相互に連結でき、固着剤の接着面積を増加させることができる。これにより、床梁と天井梁との連結力が向上する。
【００１３】
また、床梁と天井梁とが水平方向に相対移動しようとした時に、周壁の内部に充填された固着剤が突部材と周壁との間に生ずる圧縮方向の力と引張方向の力とを受け止め、床梁と天井梁との水平方向の相対移動を効果的に抑制することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の上下梁連結構造において、前記突部材と前記天井梁とは溶接されている。
【００１５】
次に、請求項３に記載の上下梁連結構造の作用を説明する。
突部材と天井梁とを溶接することで、突部材を天井梁に対して完全に一体化させることができる。なお、仮に、突部材を天井梁にボルトで固定すると、ボルトとボルトを挿通する孔との隙間の分だけ、突部材が天井梁に対して相対移動してしまう。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の上下梁連結構造において、前記突部材は、前記天井梁の上面に溶接されて前記床梁の下面に接触する台座部と、前記台座部に溶接され、前記台座部から上方に向けて延びて前記貫通孔を貫通する軸部材と、を有する。
【００１７】
次に、請求項４に記載の上下梁連結構造の作用を説明する。
請求項４に記載の上下梁連結構造では、台座部を下階の天井梁の上面に溶接することで、台座部を天井梁に対して完全に一体化させることができる。天井梁に溶接された台座部が、上階の床梁の下面に接触することで、上階の床梁からの鉛直荷重を下階の天井梁で受けて上階の床梁のたわみを抑制することができる。
また、軸部材を台座部に溶接することで、軸部材、及び台座部を天井部材に対して完全に一体化させることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の上下梁連結構造において、前記突部材は、少なくとも前記天井梁の長手方向両端部と長手方向中央部との間に配置されている。
【００１９】
次に、請求項５に記載の上下梁連結構造の作用を説明する。
建物ユニットにおいて、床梁と天井梁は各々の両端が柱に連結されているため、床梁が床からの荷重を受けて撓むと、長手方向中央部が最も下方に凸となるように湾曲変形する。
【００２０】
ここで、上階の床梁を下階の天井梁に接触させて天井梁で床梁からの負荷荷重を支持するように構成し、床梁が床からの荷重を受けて湾曲変形している場合、その下側の天井梁も床梁からの荷重を受けて湾曲変形することになる。このように、両者が湾曲変形している場合、床梁の下面の曲率半径と、天井梁の上面の曲率半径が異なる。
【００２１】
天井梁、及び床梁は各々両端部が柱に連結されているので、梁長手方向両端部分、及び梁長手方向中央部分においては、天井梁と床梁との間で梁長手方向の相対移動が生じることは無いが、梁長手方向両端部と梁長手方向中央部との中間部、特には梁の長手方向端部から梁の長手方向中央側へ梁の長さの１／４離れた位置においては、床梁の下面と天井梁の上面との梁長手方向の相対変位量が最も大きくなる。
【００２２】
したがって、床梁の下面と天井梁の上面との梁長手方向の相対変位量が大きくなる部位に突部材を配置して、床梁の下部と天井梁の上部とを突部材、及び固着部材を用いて相互に固着することで、床梁と天井梁との梁長手方向の相対変位を効果的に抑え、床梁の剛性を効率的に向上することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の上下梁連結構造において、前記床梁は、水平に配置されて前記貫通孔を有する下壁部と、前記下壁部の上方に前記下壁部と平行に配置される上壁部と、前記下壁部と前記上壁部とを連結する縦壁部と、前記縦壁部に形成され前記貫通孔の側方に位置する開口と、を有する。
【００２４】
次に、請求項６に記載の上下梁連結構造の作用を説明する。
床梁が、下壁部と、下壁部の上方に下壁部と平行に配置される上壁部と、下壁部と上壁部とを連結する縦壁部とを備えた構造の場合、縦壁部に、貫通孔の側方に位置するように開口を設けることで、貫通孔を貫通させた突部材に対して、縦壁部の突部材側とは反対側から開口を介してアクセスし易くなる。
【００２５】
このため、縦壁部の突部材側から、突部材と床梁とを固着剤で固着させる作業が出来ない、あるいは作業し難い場合に、開口部を介して固着作業を容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の上下梁連結構造において、前記固着剤は、液状から固体へと変化する接着剤である。
【００２７】
接着剤は、液状から固体へと変化するため、液体の状態で突部材と床梁とを連結するように付着させ、その後に固体へと変化して突部材と床梁とを強固に連結することができる。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の上下梁連結構造において、前記接着剤は、グラウト材である。
【００２９】
次に、請求項８に記載の上下梁連結構造の作用を説明する。
グラウト材は、液体の状態で突部材と床梁とを連結するように付着させ、その後に硬化して固化する。固化したグラウト材は、固化したコンクリートの様に硬いため、突部材と床梁との相対移動を確実に抑えることができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、床梁と天井梁とを含む建物ユニットを積層して構成されるユニット建物であって、請求項１〜６の何れか１項に記載の上下梁連結構造を備えている。
【００３１】
次に、請求項９に記載のユニット建物の作用を説明する。
請求項９に記載のユニット建物は、床梁と天井梁とを含む建物ユニットを積層することで構成されており、請求項１〜６の何れか１項に記載の上下梁連結構造を備えているため、上階の床梁と下階の天井梁とが材料力学的に一つの梁の様に一体化し、その結果、上階の床梁の変形を抑えることができる。
【００３２】
請求項１０に記載の発明は、床梁と天井梁とを含む建物ユニットを積層して構成されるユニット建物の建築方法であって、工場において、下階の前記建物ユニットの前記天井梁の上部に、上方に向けて延びる突部材を固着する突部材固着工程と、工場において、上階の前記建物ユニットの前記床梁に前記突部材を貫通させる貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、建築地において、下階の前記建物ユニットの上に上階の前記建物ユニットを配置して、前記貫通孔に前記突部材を貫通させる積層工程と、建築地において、前記貫通孔から上方に向けて突出した前記突部材と前記床梁とを相互に連結するように前記突部材と前記床梁とに液状の固着剤を付着させ、その後、前記固着剤を固化させることで前記突部材と前記床梁とを互いに連結させる固着工程と、を有する。
【００３３】
次に、請求項１０に記載のユニット建物の建築方法を説明する。
先ず、突部材固着工程では、工場にて、下階となる建物ユニットの天井梁の上部に、上方に向けて延びる突部材が固着される。
貫通孔形成工程では、工場にて、上階となる建物ユニットの床梁に突部材を貫通させる貫通孔が形成される。
【００３４】
積層工程では、建築地において、下階の建物ユニットの上に上階の建物ユニットが配置され、貫通孔に突部材が貫通する。
固着工程では、建築地において、貫通孔から上方に向けて突出した突部材と床梁とが固着剤で固着される。
【００３５】
このように、工場での突部材固着工程、及び貫通孔形成工程と、建築地における積層工程、及び固着工程を経ることで、上階の床梁と下階の天井梁とが固着剤で相互に連結され、床梁と天井梁との水平方向の相対移動が抑制されたユニット建物が得られる。
また、予め工場にて、突部材の固着、及び貫通孔の形成を済ませているので、建築地においては、固着剤工程で固着剤を突部材と床梁とに付着させて固化させるという簡単な作業のみで、床梁と天井梁とを一体化させることができる。
【００３６】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載のユニット建物の建築方法において、前記固着剤は液体から固体へ変化し、液体の状態で前記突部材と前記床梁とに付着させ、その後、固体へと変化させる。
【００３７】
次に、請求項１１に記載のユニット建物の建築方法を説明する。
突部材と床梁とを固着する際には、液体の状態の固着剤を突部材と床梁との両方に跨るように突部材と床梁とに付着させ、その後、固着剤が液体から固体へ変化することで突部材と床梁とが固着する。
【００３８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のユニット建物の建築方法において、前記固着剤は、グラウト材である。
【００３９】
次に、請求項１２に記載のユニット建物の建築方法を説明する。
グラウト材は液体から固体へと変化するので、液体の状態のグラウト材を突部材と床梁との両方に跨るように突部材と床梁とに付着させ、その後、グラウト材が液体から固体へ変化することで突部材と床梁とが固着する。
なお、グラウト材は、セメントの様に固化するため、突部材と床梁とを強固に固着するのに適している。
【００４０】
請求項１２に記載の発明は、上階の床梁と下階の天井梁とを連結する上下梁連結構造であって、前記天井梁の上部に固着され、上方に向けて延びる突部材と、前記床梁に設けられ、前記突部材が貫通される貫通孔と、前記床梁に設けられ、前記床梁から突出した前記突部材の周囲を囲んで内部に固着剤を充填可能な周壁と、を有する。
【００４１】
次に、請求項１２に記載の上下梁連結構造の作用を説明する。
請求項１２に記載の上下梁連結構造では、下階の天井梁の上部に固着された上方に向けて延びる突部材が、上階の床梁に形成された貫通孔を貫通する。
床梁には、床梁から突出した突部材の周囲を囲んで内部に固着剤を充填可能な周壁が設けられているため、周壁の内部に固着剤を充填することで、貫通孔から上方に向けて突出した突部材、床梁、及び周壁に固着剤を固着させことができる。突部材と床梁とが固着剤によって相互に連結されることで、床梁と天井梁とが材料力学的に一つの梁の様に一体化し、その結果、上階の床梁の剛性が向上し、上階の床梁の変形を抑えることができる。
【００４２】
床梁の変形としては、鉛直方向のたわみ、水平方向の荷重による水平方向のたわみの他に、捩れも含まれる。なお、周壁内への固着剤の充填は、建物の建築時に行うこともできるが、リフォーム等の際に行うこともできる。
【００４３】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の上下梁連結構造において、前記床梁は、水平に配置されて前記貫通孔を有する下壁部と、前記下壁部の上方に前記下壁部と平行に配置される上壁部と、前記下壁部と前記上壁部とを連結する縦壁部と、前記縦壁部に形成され前記貫通孔の側方に位置する開口と、を有する。
【００４４】
次に、請求項１３に記載の上下梁連結構造の作用を説明する。
床梁が、下壁部と、下壁部の上方に下壁部と平行に配置される上壁部と、下壁部と上壁部とを連結する縦壁部とを備えた構造の場合、縦壁部に、貫通孔の側方に位置するように開口を設けることで、貫通孔を貫通させた突部材に対して、縦壁部の突部材側とは反対側から開口を介してアクセスし易くなる。
【００４５】
このため、縦壁部の突部材側から、突部材と床梁とを固着剤で固着させる作業が出来ない、あるいは作業し難い場合に、開口部を介して固着作業を容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。
【００４６】
請求項１４に記載のユニット建物は、床梁と天井梁とを含む建物ユニットを積層して構成されるユニット建物であって、請求項１２または請求項１３に記載の上下梁連結構造を備えている。
【００４７】
次に、請求項１４に記載の上下梁連結構造の作用を説明する。
請求項１４に記載のユニット建物は、床梁と天井梁とを含む建物ユニットを積層することで構成されており、請求項１２または請求項１３に記載の上下梁連結構造を備えているため、周壁の内部に固着剤を充填して突部材、床梁、及び周壁を固着剤で固着することで、床梁と天井梁とを材料力学的に一つの梁の様に一体化させ、上階の床梁の変形を抑えることができる。
【発明の効果】
【００４８】
以上説明したように本発明の上下梁連結構造によれば、下階の天井梁と上階の床梁とが強固に連結されて上階の床梁の剛性が向上するので、上階の床梁の変形を効果的に抑えることができる。また、鋼材で形成された床梁の場合、その鋼材の板厚を低減することができ、材料の使用量、及び重量の低減を図ることも可能となる。
【００４９】
本発明（請求項９）の建物ユニットによれば、下階の天井梁と上階の床梁とが強固に連結されて上階の床梁の剛性が向上するので、上階の床梁の変形を効果的に抑えることができる。また、鋼材で形成された床梁の場合、その鋼材の板厚を低減することができ、材料の使用量、及び重量の低減を図ることも可能となる。
【００５０】
本発明の建物ユニットの建築方法によれば、上階の床梁の変形を効果的に抑えられ、さらには材料の使用量、及び重量の低減を図ることも可能となる建物ユニットを効率的に建築することができる。また、建築地における固着剤による連結作業も簡単に済ませることができる。
【００５１】
本発明（請求項１４）の建物ユニットによれば、固着剤を周壁内に充填して固化させることで、下階の天井梁と上階の床梁とを強固に連結して上階の床梁の剛性を向上させることができ、上階の床梁の変形を効果的に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、図１〜図４を用いて、本発明の一実施形態に係る上下梁連結構造が適用されたユニット建物１０について説明する。
図１には、複数個の建物ユニット１２からなる２階建てのユニット建物１０が示されている。
説明の便宜上、建物ユニット１２の各部材に名称付けをしておく。建物ユニット１２は、４本の柱１４と、互いに平行に配置された長短二組の天井大梁１６、１８と、これらの天井大梁１６、１８に対して上下に平行に配置された長短二組の床大梁２０、２２とを備えており、梁の端部を天井と床の仕口に溶接することによりラーメン構造として構成されている。但し、ユニット構成は上記に限られることなく、他の箱形の架構構造としてもよい。なお、図１は、壁材、床材、天井材等は取り付けられていない状態を示している。
【００５３】
本実施形態では、天井大梁１６、１８、及び床大梁２０、２２に、断面コ字形状のチャンネル鋼（溝形鋼）が用いられている。
建物ユニット１２は、矩形枠状に組まれた天井フレーム２４と床フレーム２６とを備えており、これらの間に４本の柱１４が立設される構成となっている。天井フレーム２４は四隅に鋼製の天井仕口部（柱）２８を備えており、この天井仕口部２８に長さが異なる天井大梁１６、１８の長手方向の端部が溶接されている。
【００５４】
同様に、床フレーム２６は四隅に鋼製の床仕口部（柱）３０を備えており、この床仕口部３０に長さが異なる床大梁２０、２２の長手方向の端部が溶接されている。
【００５５】
そして、上下に対向して配置された天井仕口部２８と床仕口部３０との間に、柱１４の上下端部が溶接により剛接合されて及びボルトにより仮固定されて建物ユニット１２が構成される。
【００５６】
図２、及び図３（Ｃ）に示すように、１階の建物ユニット１２の天井大梁１６と２階の床大梁２０とは、梁長手方向の中間部分において、複数箇所（本実施形態では等間隔で４箇所）で連結手段３２によって連結されている。
【００５７】
詳しくは、下階である１階の天井大梁１６の上壁部１６Ａの上面に、矩形の鋼板からなる台座部としてのスペーサ３４が溶接されており、スペーサ３４の中央には、鉛直上向きに延びる断面円形の鋼製の軸部材３６が溶接されている。スペーサ３４の厚みは、１階の建物ユニット１２の上に２階の建物ユニット１２を配置したときに、１階の建物ユニット１２の天井大梁１６と２階の床大梁２０との間に形成される隙間の寸法と同一寸法である。したがって、１階の建物ユニット１２の上に２階の建物ユニット１２を配置することで、スペーサ３４の上面に床大梁２０の下壁部２０Ａの下面が密着するようになっている。これにより、上階の床大梁２０からの荷重を下階の天井大梁１６で支持することができる。なお、床大梁２０において、符号２０Ｃは上壁部、符号２０Ｂは縦壁部である。
【００５８】
図３（Ａ），図４に示すように、２階の床大梁２０の下壁部２０Ａには、円形の貫通孔３８が形成されており、図３（Ｂ）に示すように、この貫通孔３８に軸部材３６が上方に向けて貫通し、軸部材３６の上方の一部分が下壁部２０Ａの上面から上方に突出している。
【００５９】
一方、床大梁２０の下壁部２０Ａには、突出した軸部材３６の周囲を取り囲むように、鋼板からなる周壁４０が配置されている。なお、周壁４０は、下端部分が下壁部２０Ａの上面に密着するように下壁部２０Ａに溶接されている。
本実施形態の周壁４０は、上方から見て四角形であるが、鋼管を用いて円形としても良い。
【００６０】
なお、周壁４０の高さ寸法は、下壁部２０Ａの上面から計測する軸部材３６の高さ寸法と略同一に設定されている。
【００６１】
周壁４０の内部には、固着剤としての固化したグラウト材４２が充填されており、軸部材３６の外周面、周壁４０の内面、及び周壁４０の内側の下壁部２０Ａの上面にグラウト材４２が固着している。
【００６２】
このため、下階の天井大梁１６と上階の床大梁２０とは、複数箇所の連結手段３２における連結箇所において、水平方向、及び鉛直方向の何れの方向にも相対変位しないように強固に固着されている。
【００６３】
なお、床大梁２０の縦壁部２０Ｂには、貫通孔３８の側方に開口４４が形成されている。開口４４は、梁強度が確保される様に、例えば、固化する前の液状のグラウト材４２をチューブ４８等を用いて周壁内部に注入できる程度の径に形成されていれば良い。
【００６４】
（作用）
次に、本実施形態の上下梁連結構造の作用を説明する。
例えば、２階の床に重量のある家具を配置した場合、床大梁２０は、床材の荷重、及び家具等の荷重が作用することで下側へ凸となる略円弧状に撓むようになるが、本実施形態の建物ユニット１２では、床大梁２０が複数の連結手段３２で下階の天井大梁１６に対して連結され、複数箇所の連結手段３２においては、各々水平方向、及び鉛直方向の何れの方向にも相対移動しないように強固に連結されて床大梁２０と天井大梁１６とが材料力学的に見て一体の梁となる。その結果、床大梁２０の鉛直（上下）方向の剛性、及び水平方向の剛性が向上し、床大梁２０の変形を抑えることができる。また、床大梁２０と天井大梁１６とが材料力学的に見て一体の梁となることで、捩れに対する剛性も向上する。
【００６５】
なお、床大梁２０の鉛直（上下）方向の剛性、及び水平方向の剛性が向上する構成となるので、床大梁２０の板厚を薄くすることも可能となり、材料使用様、重量を削減することも可能となる。また、地震、風圧等により揺れが生じた場合の建物ユニット１２の変形量も低減することが出来る。
【００６６】
なお、建物ユニット１２を工場で製造し、建物ユニット１２を建築現場にて複数連結して建物ユニット１２とする場合、予め工場において、床大梁２０にスペーサ３４、及び軸部材３６を溶接し、天井大梁１６に貫通孔３８を形成すると共に周壁４０を溶接しておき、そして、建築現場にて建物ユニット１２を積層することで、図３（Ｂ）に示すように、下階の天井大梁１６の軸部材３６が、上階の床大梁２０の貫通孔３８を貫通する。
【００６７】
そして、建築現場において、床大梁２０の側方の任意の位置、または、予め床大梁２０の縦壁部２０Ｂに形成しておいた開口４４を介して固化する前の液状のグラウト材４２を周壁４０の内部へ充填する。なお、グラウト材４２としては、一般的に市販されている無収縮グラウト材を用いることができる。
【００６８】
なお、床大梁２０と天井大梁１６との連結は、新築に限らず、リフォーム等においても行うことが出来る。新築、リフォームいずれの場合も、連結手段３２のスペーサ３４、軸部材３６、及び縦壁部２０Ｂの開口４４は、床大梁２０、及び天井大梁１６に予め設けておくことが好ましい。
【００６９】
これら連結手段３２が予め設けられていれば、必要箇所の連結手段３２の周壁４０にのみ、グラウト材４２を充填し、床大梁２０の梁長手方向中間部の複数箇所を天井大梁１６に連結することで、後からでも床大梁２０の剛性を向上することができる。完成したユニット建物１０において、床大梁２０と天井大梁１６とを連結する場合には、一部の床を取り外し、空の周壁４０にグラウト材４２を充填すれば良い。
【００７０】
［その他の実施形態］
上記実施形態では、上階の長い方（桁側）の床大梁２０と下階の長い方の天井大梁１６とを連結手段３２で連結した例を説明したが、短い方の床大梁２２の剛性を向上するために上階の床大梁２２と下階の天井大梁１８とを連結手段３２で連結しても良い。
【００７１】
床梁は長いほど撓み易いため、床梁の長さに応じて連結手段３２の数、及び配置位置を選択することが好ましく、長い床梁に連結手段３２を設けることが効果的である。
【００７２】
また、上階の床大梁２０を下階の天井大梁１６に直接または間接的に接触させて下階の天井大梁１６によって上階の床大梁２０からの負荷荷重を支持するように構成し、床大梁２０と天井大梁１６とが床からの荷重を受けて湾曲変形したことを想定すると、床大梁２０の下面の曲率半径と、天井大梁１６の上面の曲率半径は若干異なり（床大梁２０の下面の曲率半径＞天井大梁１６の上面の曲率半径）、梁長手方向端部から梁長手方向中央側へ梁長さの１／４離れた位置（以後、１／４点Ｐと呼ぶ）は、床大梁２０の下面と天井大梁１６の上面との梁長手方向の相対変位量が最も大きくなる位置となる。
【００７３】
このため、床大梁２０の１／４点Ｐにおいて、床大梁２０と天井大梁１６とを連結手段３２で連結することで、床大梁２０と天井大梁１６との梁長手方向の相対変位を効果的に抑えることができ、床大梁２０の剛性を最小限の数の連結手段３２でもって効率的に向上することが出来る。
【００７４】
図９〜図１１に示すユニット建物１０では、天井大梁１６の内部に、鋼製のブラケット５０が補強として固定されており、このブラケット５０には天井小梁５２の端部が溶接されている。本実施形態では、ブラケット５０が、天井大梁１６の長手方向両端部、及び長手方向中央部に設けられている。
天井大梁１６の下面には、第１の天井野縁５４が配設され、天井小梁５２の下面には第２の天井野縁５６が配置されており、第１の天井野縁５４、及び第２の天井野縁５６の下面には石膏ボード５８が取り付けられている。
また、床大梁２０の内部には、鋼製のブラケット６０が補強として固定されており、このブラケット６０には鋼製の床小梁６２の端部が溶接されている。本実施形態では、ブラケット６０が、床大梁２０の長手方向両端部、及び長手方向中央部に設けられている。なお、床大梁２０の上面には床下材６４を介して床面材６６が取り付けられている。
【００７５】
さらに、このユニット建物１０では、上下方向、及び横方向に隣接する４つの建物ユニット１２の境界部分、即ち、１階の２つの天井大梁１６、及び２階の２つの床大梁２０の間に、これら４つの大梁を互いに連結する断面コ字状の鋼製の梁連結部材６８が、ボルト７０、及びナット７２で各大梁の長手方向両端部分、及び長手方向中央部分に固定されている。
なお、各大梁の長手方向両端部分、及び長手方向中央部分では、床大梁２０と天井大梁１６との間の隙間を埋めるように鋼板からなるスペーサ７４が介在している。なお、スペーサ７４は、床大梁２０の下面、または天井大梁１６の上面に溶接等で固定することが出来る。
本実施形態のユニット建物１０では、梁連結部材６８による床大梁２０と天井大梁１６との連結が、梁長手方向両端部と、梁長手方向中央部の３箇所で行われ、連結手段３２による床大梁２０と天井大梁１６との連結が２箇所の１／４点Ｐで行われている。
図９〜図１１に示すユニット建物１０では、３箇所で梁連結部材６８による床大梁２０と天井大梁１６との連結が行われ、さらに、２箇所の１／４点Ｐで連結手段３２による床大梁２０と天井大梁１６との連結を行っているため、３箇所の梁連結部材６８のみで補強した場合に比較して、床大梁２０の曲げ剛性が格段に向上している。
【００７６】
上記実施形態では、ユニット建物１０が２階建の例を説明したが、本発明は３階建以上のユニット建物１０に適用することもできる。例えば、ユニット建物１０が３階建の場合、図５（Ａ）に示すように１階と２階との間、及び２階と３階との間において、上階の床大梁２０と下階の天井大梁１６とを複数の連結手段３２で連結しても良く、図５（Ｂ）に示すように２階と３階との間においてのみ、上階の床大梁２０と下階の天井大梁１６とを複数の連結手段３２で連結しても良く、図５（Ｃ）に示すように１階と２階との間においてのみ、上階の床大梁２０と下階の天井大梁１６とを複数の連結手段３２で連結しても良い。
【００７７】
図６、図６（Ａ）に示すような２階の建物ユニット１２の床大梁２０と１階の建物ユニット１２の天井大梁１６とを連結していない２階建のユニット建物１０を、図６（Ｂ）に示すような３階建にした場合の説明図であり、３階建にした場合、２階の建物ユニット１２の床大梁２０の長手方向中間部と１階の建物ユニット１２の天井大梁１６の長手方向中間部とを連結手段３２を用いて複数箇所で連結し、剛性を向上している。
【００７８】
図７、図７（Ａ）に示すような予め２階の床大梁２０と１階の天井大梁１６とが連結手段３２で連結された２階建てのユニット建物１０を、図７（Ｂ）に示すような３階建にした場合の説明図であり、３階建にした場合、連結手段３２の数を増やして剛性を向上している。
【００７９】
図８は、図８（Ａ）に示すような一部にルーフバルコニー４６を設けた２階建のユニット建物１０を、図（Ｂ）に示すような総２階建のユニット建物１０とした場合の説明図であり、図（Ｂ）に示すように増築した部分の２階の床大梁２０と１階の天井大梁１６とを連結手段３２で連結して剛性を向上している。
【００８０】
上記実施形態では、固着剤としてグラウト材を用いたが、本発明はこれに限らず、充填時には液状で、後に固化して部材同士を連結するものであれば、例えば、セメント、モルタル、接着剤等であっても良い。接着剤としては、エポキシ樹脂等の合成樹脂系の接着剤を用いることができ、硬化後に出来る限り硬くなるものが好ましい。また、硬さを増すために、接着剤に鉱物（石）粉、金属粉、無機材料の粉等の周知の補強材（骨材）を混ぜても良い。
【００８１】
上記実施形態では、鋼板からなるスペーサ３４に鋼製の軸部材３６を溶接したが、軸部材３６の代わりに市販のボルトを溶接しても良い。
上記実施形態では、軸部材３６が断面円形で、貫通孔３８が円形であったが、各々円形以外の形状であっても良く、貫通孔３８をスリット状とし、軸部材３６を鋼板に替えても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】建物ユニットを複数連結して構成されたユニット建物の斜視図である。
【図２】ユニット建物の２階建部分を示す正面側から見た断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｂ）は、連結手段の形成手順を示す斜視図である。
【図４】周壁の設けられた床大梁の断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｂ）は、３階建の建物ユニットの正面側から見た断面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は２階建から３階建にした場合の連結手段の配置を説明する建物ユニットの正面側から見た断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は２階建から３階建にした場合の連結手段の配置を説明する建物ユニットの正面側から見た断面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は２階部分を増築した場合の連結手段の配置を説明する建物ユニットの正面側から見た断面図である。
【図９】ユニット建物の一部を示す正面側から見た断面図である。
【図１０】床梁、及び天井梁を梁連結部材で連結した部分を示す断面図である。
【図１１】梁連結部材を上から見た平面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０    ユニット建物
１２    建物ユニット
１６    天井大梁（天井梁）
２０    床大梁（床梁）
１６Ａ  上壁部
２０Ａ  下壁部
２０Ｂ  縦壁部
２０Ｃ  上壁部
３２    連結手段（上下梁連結構造）
３４    スペーサ（台座部）
３６    軸部材（突部材）
３８    貫通孔
４０    周壁
４２    グラウト材（固着剤）
４４    開口
【図１】
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【図２】
2010138625.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010138625.tif 000006
【図５】
2010138625.tif 000007
【図６】
2010138625.tif 000008
【図７】
2010138625.tif 000009
【図８】
2010138625.tif 000010
【図９】
2010138625.tif 000011
【図１０】
2010138625.tif 000012
【図１１】
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