(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井大梁と前記天井大梁と建物高さ方向に対向して配置された床大梁との間に立設された補強柱と、
前記天井大梁の下フランジと前記補強柱の上端部に配置された上ベースプレートとの間に野縁を介して配置された天井板材と、
前記天井板材と建物高さ方向に対向して配置され、前記床大梁の上フランジと前記補強柱の下端部に配置された下ベースプレートとの間に根太を介して配置された床板材と、
前記天井板材の天井仕上げ面側から螺合され前記天井板材、前記野縁及び前記天井大梁の下フランジを貫くと共に頭部が前記上ベースプレートに当接された第１の支持手段と、前記床板材の床仕上げ面側から螺合され前記床板材、前記根太及び前記床大梁の上フランジを貫くと共に頭部が前記下ベースプレートに当接された第２の支持手段と、を有する第１支持手段と、
を備え、
建物本体の自重のうち前記天井大梁に加わる鉛直荷重を前記第１の支持手段によって前記補強柱の前記上ベースプレートに直接伝達し、
さらに、当該補強柱を介して前記補強柱の前記下ベースプレートに伝達された前記鉛直荷重を前記第２の支持手段によって前記床大梁に直接伝達する、
ことを特徴とする建物。
【請求項２】
前記第１の支持手段は、前記天井板材、前記野縁及び前記天井大梁の下フランジにネジ溝を形成しながらねじ込まれる第１のビスであり、前記第２の支持手段は、前記床板材、前記根太及び前記床大梁の上フランジにネジ溝を形成しながらねじ込まれる第２のビスである請求項１に記載の建物。
【請求項３】
前記天井大梁又は前記床大梁を構成する大梁に、断面がコ字状を成す薄形鋼が使用され、前記大梁を構成し上下に対向して配置された上フランジ及び下フランジにネジ溝を形成しながら前記第１のビス又は前記第２のビスがねじ込まれた請求項２に記載の建物。
【請求項４】
前記天井大梁又は前記床大梁を構成する大梁に、断面がコ字状を成す薄形鋼が使用され、前記大梁を構成し上下に対向して配置された上フランジ及び下フランジの間に当該大梁の座屈変形を防止する座屈防止手段が設けられた請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の建物。
【請求項５】
前記補強柱の上端部には、平面視で前記第１の支持手段に作用する鉛直荷重を前記補強柱の上ベースプレートに対して分散させるプレートが設けられた請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の建物。
【請求項６】
天井大梁と前記天井大梁と建物高さ方向に対向して配置された床大梁との間に立設された補強柱と、
前記天井大梁の下フランジと前記補強柱の上端部に配置された上ベースプレートとの間に野縁を介して配置された天井板材と、
前記天井板材と建物高さ方向に対向して配置され、前記床大梁の上フランジと前記補強柱の下端部に配置された下ベースプレートとの間に根太を介して配置された床板材と、
前記天井板材及び前記野縁に形成された上貫通孔内に前記天井板材及び前記野縁よりも圧縮強度が高い上充填部材を充填及び固化させることにより設けられた第３の支持手段と、前記床板材及び前記根太に形成された下貫通孔内に前記床板材及び前記根太よりも圧縮強度が高い下充填部材を充填及び固化させることにより設けられた第４の支持手段と、を有する第２支持手段と、
を備え、
建物本体の自重のうち前記天井大梁に加わる鉛直荷重を前記第３の支持手段によって前記補強柱の前記上ベースプレートに直接伝達し、
さらに、当該補強柱を介して前記補強柱の前記下ベースプレートに伝達された前記鉛直荷重を前記第４の支持手段によって前記床大梁に直接伝達する、
ことを特徴とする建物。
【請求項７】
前記上貫通孔内には、前記天井板材を貫通する上枠部材が挿入配置されており、当該上枠部材内に上枠内充填部材が充填されていると共に、
前記下貫通孔内には、前記床板材を貫通する下枠部材が挿入配置されており、当該下枠部材内に下枠内充填部材が充填されている請求項６に記載の建物。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載された建物に適用される補強方法であって、
前記第１支持手段又は前記第２支持手段により、前記天井板材の前記天井仕上げ面と前記床板材の前記床仕上げ面を補強する仕上げ面補強工程と、
前記第１の支持手段と前記第２の支持手段との間に又は前記第３の支持手段と前記第４の支持手段との間に補強柱を配置する補強柱配置工程と、
を有する建物の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補強柱を後付け可能な建物及び建物の補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、箱形の骨組構造体の１つのコーナー部の柱を省略すると共に、当該柱を省略した柱省略部の近傍に補強柱を設けた建物ユニットが開示されている。この補強柱及び省略する柱（以下、「省略柱」という）は、工場生産段階では建物ユニットを構成する部材として用いられるが、省略柱は建築現場で取り除かれることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７２７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この先行技術には、補強柱と大梁との接続方法が開示されていない。新築時であれば、ボルトなどによって補強柱と大梁を直接固定させることができるが、リフォームなどにより補強柱を後付けする場合、補強柱と大梁の間には、天井板材又は床板材が設けられているため、天井板材や床板材を剥がす必要が生じ、工事が大掛かりになる。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、天井板材や床板材といった仕上げ材を剥がすことなく、天井板材と床板材との間に補強柱を後付けすることができる建物及び建物の補強方法を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の本発明に係る建物は、天井大梁と前記天井大梁と建物高さ方向に対向して配置された床大梁との間に設けられた補強柱と、前記天井大梁の下フランジと前記補強柱の上端部に配置された上ベースプレートとの間に野縁を介して配置された天井板材と、
前記天井板材と建物高さ方向に対向して配置され、前記床大梁の上フランジと前記補強柱の下端部に配置された下ベースプレートとの間に根太を介して配置された床板材と、
前記天井板材の天井仕上げ面側から螺合され前記天井板材、前記野縁及び前記天井大梁の下フランジを貫くと共に頭部が前記上ベースプレートに当接された第１の支持手段と、前記床板材の床仕上げ面側から螺合され前記床板材、前記根太及び前記床大梁の上フランジを貫くと共に頭部が前記下ベースプレートに当接された第２の支持手段と、を有する第１支持手段と、を備え、建物本体の自重のうち前記天井大梁に加わる鉛直荷重を前記第１の支持手段によって前記補強柱の前記上ベースプレートに直接伝達し、さらに、当該補強柱を介して前記補強柱の前記下ベースプレートに伝達された前記鉛直荷重を前記第２の支持手段によって前記床大梁に直接伝達する、ことを特徴とする。
【０００７】
請求項１記載の本発明に係る建物では、建物高さ方向に対向して配置された天井大梁と床大梁との間には補強柱が設けられており、天井大梁の下フランジと補強柱の上端部に配置された上ベースプレートとの間に野縁を介して天井板材が配置されている。また、天井板材と建物高さ方向に対向して床板材が配置され、当該床板材は、床大梁の上フランジと補強柱の下端部に配置された下ベースプレートとの間に根太を介して配置されている。
さらに、当該建物は第１支持手段を備えている。この第１支持手段は、第１の支持手段と第２の支持手段とを有しており、第１の支持手段は、天井板材の天井仕上げ面側から螺合され、天井板材、野縁及び天井大梁の下フランジを貫くと共に頭部が上ベースプレートに当接されている。第２の支持手段は、床板材の床仕上げ面側から螺合され、床板材、根太及び床大梁の上フランジを貫くと共に頭部が下ベースプレートに当接されている。
以上のような構成により、建物本体の自重のうち天井大梁に加わる鉛直荷重を第１の支持手段によって補強柱の上ベースプレートに直接伝達し、さらに、当該補強柱を介して補強柱の下ベースプレートに伝達された鉛直荷重を第２の支持手段によって床大梁に直接伝達することができる。
【０００８】
板材に用いられる部材は、柱や梁に用いられる部材よりも圧縮強度が低いため、後付けで天井板材と床板材の間に補強柱を配置する場合、天井板材及び床板材に鉛直荷重が掛かると、天井板材及び床板材の圧縮変形により天井仕上げ面や床仕上げ面の水平面を確保することができない。つまり、補強柱の固定面を確保することができない。
【０００９】
しかし、板材に鉛直荷重を支持する第１支持手段を設けることで、天井板材及び床板材の仕上げ面の圧縮変形を防止又は抑制することができる。つまり、第１支持手段を介して補強柱の固定面を確保することができるため、天井板材と床板材の間に、補強柱を後付けで配置することができる。そして、天井大梁から第１の支持手段を介して補強柱へ鉛直荷重が伝達され、当該補強柱から第２の支持手段を介して床大梁へ鉛直荷重を伝達させることができる。
【００１０】
請求項２記載の本発明に係る建物は、請求項１に記載の建物において、前記第１の支持手段は、前記天井板材、前記野縁及び前記天井大梁の下フランジにネジ溝を形成しながらねじ込まれる第１のビスであり、前記第２の支持手段は、前記床板材、前記根太及び前記床大梁の上フランジにネジ溝を形成しながらねじ込まれる第２のビスである。
【００１１】
請求項２記載の本発明に係る建物では、第１の支持手段は第１のビスであり、第２の支持手段は第２のビスである。天井板材、野縁と天井大梁の下フランジにネジ溝を形成しながら第１のビスをねじ込み、床板材、根太及び床大梁の上フランジにネジ溝を形成しながら第２のビスをねじ込むことで、当該第１のビスと天井大梁、及び第２のビスと床大梁との締結力（軸力）を増大させることができる。そして、ここでは、第１のビス、第２のビスをそれぞれねじ込むだけなので、天井板材や床板材といった仕上げ材を剥がして、補強柱を天井大梁及び床大梁に固定させる必要がなく作業が容易である。
【００１２】
請求項３記載の本発明に係る建物は、請求項２に記載の建物において、前記天井大梁又は前記床大梁を構成する大梁に、断面がコ字状を成す薄形鋼が使用され、前記大梁を構成し上下に対向して配置された上フランジ及び下フランジにネジ溝を形成しながら前記第１のビス又は前記第２のビスがねじ込まれている。
【００１３】
請求項３記載の本発明に係る建物では、天井大梁又は床大梁を構成する大梁に、断面がコ字状を成す薄形鋼が使用されている。この大梁を構成し上下に対向して配置された上フランジ及び下フランジにネジ溝を形成しながら第１のビス又は第２のビスがねじ込むことで、当該第１のビス、第２のビスの軸力によって上フランジと下フランジとの間を第１のビス、第２のビスで突っ張らせそれぞれ支持することができる。そして、上フランジと下フランジとの間を第１のビス、第２のビスで連結することにより、曲げモーメントにより引張り応力が作用するフランジ側で、圧縮応力が作用するフランジ側の変形を抑制し、当該圧縮応力が作用するフランジ側の局部座屈を防止することができる。
【００１４】
請求項４記載の本発明に係る建物は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の建物において、前記天井大梁又は前記床大梁を構成する大梁に、断面がコ字状を成す薄形鋼が使用され、前記大梁を構成し上下に対向して配置された上フランジ及び下フランジの間に当該大梁の座屈変形を防止する座屈防止手段が設けられている。
【００１５】
請求項４記載の本発明に係る建物では、天井大梁又は床大梁を構成する大梁に、断面がコ字状を成す薄形鋼が使用され、当該大梁を構成し上下に対向して配置された上フランジ及び下フランジの間に大梁の座屈変形を防止する座屈防止手段が設けられることで、大梁の座屈変形を防止（又は抑制）することができる。大梁の端部と柱の接合部には荷重が伝達されるため、大梁の端部では仕口部材が設けられ、大梁の他の部分よりも強度及び剛性が高くなっている。しかし、補強柱は大梁の端部以外の所定位置に設けられるため、大梁の端部と柱の接合部に伝達された荷重の一部が補強柱を介して伝達される。したがって、大梁の端部以外の所定位置において大梁自体の強度を向上させることで、薄形鋼の大梁であっても当該所定位置に補強柱を設けることができる。
【００１８】
請求項５記載の本発明に係る建物は、請求項１〜４の何れか１項に記載の建物において、前記補強柱の上端部には、平面視で前記第１の支持手段に作用する鉛直荷重を前記補強柱の上ベースプレートに対して分散させるプレートが設けられている。
【００１９】
例えば、複数の支持手段によって鉛直荷重を支持する場合、１つの支持手段によって当該鉛直荷重を支持する場合よりも、個々の支持手段に作用する荷重は小さくて済む。このため、請求項５記載の本発明に係る建物では、補強柱の上端部に、平面視で第１の支持手段に作用する鉛直荷重を補強柱の上ベースプレートに対して分散させるプレートを設けることで、補強柱が受ける鉛直荷重を、第１の支持手段から伝達される荷重を当該プレートを介して補強柱の上ベースプレートに対して分散させることができる。請求項５記載の本発明に係る建物は、請求項１〜４の何れか１項に記載の建物において、前記補強柱の上端部には、平面視で前記第１の支持手段に作用する鉛直荷重を前記補強柱の上ベースプレートに対して分散させるプレートが設けられている。
【００２０】
請求項６記載の本発明に係る建物は、天井大梁と前記天井大梁と建物高さ方向に対向して配置された床大梁との間に立設された補強柱と、前記天井大梁の下フランジと前記補強柱の上端部に配置された上ベースプレートとの間に野縁を介して配置された天井板材と、前記天井板材と建物高さ方向に対向して配置され、前記床大梁の上フランジと前記補強柱の下端部に配置された下ベースプレートとの間に根太を介して配置された床板材と、前記天井板材及び前記野縁に形成された上貫通孔内に前記天井板材及び前記野縁よりも圧縮強度が高い上充填部材を充填及び固化させることにより設けられた第３の支持手段と、前記床板材及び前記根太に形成された下貫通孔内に前記床板材及び前記根太よりも圧縮強度が高い下充填部材を充填及び固化させることにより設けられた第４の支持手段と、を有する第２支持手段と、を備え、建物本体の自重のうち前記天井大梁に加わる鉛直荷重を前記第３の支持手段によって前記補強柱の前記上ベースプレートに直接伝達し、さらに、当該補強柱を介して前記補強柱の前記下ベースプレートに伝達された前記鉛直荷重を前記第４の支持手段によって前記床大梁に直接伝達する、ことを特徴としている。
【００２１】
請求項６記載の本発明に係る建物では、建物高さ方向に対向して配置された天井大梁と床大梁との間には補強柱が設けられており、天井大梁の下フランジと補強柱の上端部に配置された上ベースプレートとの間に野縁を介して天井板材が配置されている。また、天井板材と建物高さ方向に対向して床板材が配置され、当該床板材は、床大梁の上フランジと補強柱の下端部に配置された下ベースプレートとの間に根太を介して配置されている。
さらに、当該建物は第２支持手段を備えている。この第２支持手段は、第３の支持手段と第４の支持手段とを有しており、第３の支持手段は、天井板材及び野縁に形成された上貫通孔内に天井板材及び野縁よりも圧縮強度が高い上充填部材を充填及び固化させることにより設けられている。第４の支持手段は、床板材及び前記根太に形成された下貫通孔内に床板材及び根太よりも圧縮強度が高い下充填部材を充填及び固化させることにより設けられている。
以上のような構成により、建物本体の自重のうち天井大梁に加わる鉛直荷重を第３の支持手段によって補強柱の上ベースプレートに直接伝達し、さらに、当該補強柱を介して補強柱の下ベースプレートに伝達された鉛直荷重を第４の支持手段によって床大梁に直接伝達することができる。
そして、板材に鉛直荷重を支持する第２支持手段を設けることで、天井板材及び床板材の仕上げ面の圧縮変形を防止又は抑制することができる。つまり、第２支持手段を介して補強柱の固定面を確保することができるため、天井板材と床板材の間に、補強柱を後付けで配置することができる。そして、天井大梁から第３の支持手段を介して補強柱へ鉛直荷重が伝達され、当該補強柱から第４の支持手段を介して床大梁へ鉛直荷重を伝達させることができる。なお、この「上充填部材」、「下充填部材」は、予め成形された金属部材でも樹脂部材を用いても良く、また、上貫通孔内、下貫通孔内にそれぞれ流体を充填し固化させて成形しても良い。
【００２２】
請求項７記載の本発明に係る建物は、請求項６に記載の建物において、前記上貫通孔内には、前記天井板材を貫通する上枠部材が挿入配置されており、当該上枠部材内に上枠内充填部材が充填されていると共に、前記下貫通孔内には、前記床板材を貫通する下枠部材が挿入配置されており、当該下枠部材内に下枠内充填部材が充填されている。
【００２３】
請求項７記載の本発明に係る建物では、天井板材及び野縁に形成された上貫通孔内には、天井板材を貫通する上枠部材が挿入配置されており、当該上枠部材内に上枠内充填部材が充填されている。そして、床板材及び根太に形成された下貫通孔内には、床板材を貫通する下枠部材が挿入配置されており、当該下枠部材内に下枠内充填部材が充填されている。これにより、天井大梁から枠部材及び上枠内充填部材を介して補強柱へ鉛直荷重が伝達され、当該補強柱から下枠部材及び下枠内充填部材を介して床大梁へ鉛直荷重を伝達させることができる。なお、この上下の枠部材及び上下の充填部材は金属部材でも樹脂部材でも良く、また、上下の枠部材と上下の充填部材とで互いに材質が異なっていても良い。
【００２４】
請求項８記載の本発明に係る建物の補強方法は、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載された建物に適用される補強方法であって、前記第１支持手段又は前記第２支持手段により、前記天井板材の前記天井仕上げ面と前記床板材の前記床仕上げ面を補強する仕上げ面補強工程と、前記第１の支持手段と前記第２の支持手段との間に又は前記第３の支持手段と前記第４の支持手段との間に補強柱を配置する補強柱配置工程と、を有している。
【００２５】
請求項８記載の本発明に係る建物の補強方法では、まず、仕上げ面補強工程において、第１支持手段、又は第２支持手段により、天井板材の天井仕上げ面と床板材の床仕上げ面が補強される。次に、補強柱配置工程において、第１の支持手段と第２の支持手段との間に又は第３の支持手段と第４の支持手段との間に補強柱が配置される。
【００２６】
つまり、この方法はリフォームなどにより天井板材と床板材の間に補強柱を後付けする場合に用いられる。板材に用いられる部材は、柱や梁に用いられる部材よりも圧縮強度が低いため、後付けで天井板材と床板材の間に補強柱を配置する場合、天井板材や床板材に鉛直荷重が掛かると、天井板材や床板材の圧縮変形により天井仕上げ面や床仕上げ面の水平面を確保することができず、補強柱の固定面を確保することができない。
【００２７】
しかし、板材に鉛直荷重を支持する支持手段を設けることで、天井板材や床板材の仕上げ面の圧縮変形を防止又は抑制することができる。つまり、支持手段を介して補強柱の固定面を確保することができるため、天井板材と床板材の間に、補強柱を後付けで配置することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る建物は、天井板材や床板材といった仕上げ材を剥がすことなく、天井板材と床板材との間に補強柱を後付けすることができるという優れた効果を有する。
【００２９】
請求項２記載の本発明に係る建物は、組付作業性が良く、補強のための工期、コストを削減することができるという優れた効果を有する。
【００３０】
請求項３記載の本発明に係る建物は、大梁の座屈変形を防止又は抑制することができるという優れた効果を有する。
【００３１】
請求項４記載の本発明に係る建物は、大梁の座屈変形を防止又は抑制することができるという優れた効果を有する。
【００３３】
請求項５記載の本発明に係る建物は、ビスよりも広い面積で水平面（仕上げ面）を確保することができるという優れた効果を有する。
【００３４】
請求項６記載の本発明に係る建物は、天井板材や床板材といった仕上げ材を剥がすことなく、天井板材と床板材との間に補強柱を後付けすることができるという優れた効果を有する。
【００３５】
請求項７記載の本発明に係る建物は、新築時に将来設計として予定されたリフォーム計画と異なるリフォーム内容に変更になったとしても、対象となる枠部材の位置を変えるだけなので顧客のニーズに対応することができるという優れた効果を有する。
【００３６】
請求項８記載の本発明に係る建物の補強方法は、天井板材や床板材を剥がすことなく、天井板材と床板材との間に補強柱を後付けすることができるため、工期、コストを削減すると共に新築時の建物品質をそのまま維持できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態に係る建物の要部を示す概略縦断面図である。
【図２】第１実施形態に係る建物の要部の変形例を示す要部拡大図である。
【図３】第１実施形態のその他の実施形態（１）に係る建物の要部を示す要部拡大図である。
【図４】図３の変形例を示す要部拡大図である。
【図５】第１実施形態のその他の実施形態（２）に係る建物の要部を示す要部拡大図である。
【図６】図５の変形例を示す要部拡大図である。
【図７】図６の変形例を示す要部拡大図である。
【図８】第２実施形態に係る建物の要部を示す要部拡大図である。
【図９】第２実施形態のその他の実施形態に係る建物の要部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図７を用いて、本発明に係る建物の第１実施形態について説明する。
【００３９】
図１には、本実施形態に係る建物（住宅）１０の１階部分１１の縦断面図が示されている。ここでは、ユニット工法による住宅を一例として挙げているが、本発明の適用対象となる建物は、鉄骨軸組構造などによる住宅が含まれる外、住宅以外の用途の建物も含まれる。
【００４０】
（建物の構成）
ここで、本実施形態に係る建物の構成について説明する。
【００４１】
図１に示されるように、住宅１０の躯体１２は、所定箇所に立設された複数本の柱（なお、ここでは後述する補強柱１４が図示されている。）と、これらの柱の上端部に接合された天井パネル１６と、柱の下端部に接合された床パネル１８と、を含んで構成されている。
【００４２】
天井パネル１６は、長短２種類の天井大梁２０によって矩形状を成す天井フレーム２２を備えており、天井フレーム２２の長辺側に位置する天井大梁２０間には、図示しない天井小梁が所定の間隔で架け渡されている。また、当該天井大梁２０の下面には、野縁２４を介して天井板材２６が取付けられている。なお、ここでは天井板材２６が２枚用いられているが、１枚であっても勿論良い。
【００４３】
一方、床パネル１８は、天井パネル１６と同様、長短２種類の床大梁２８によって矩形状を成す床フレーム３０を備えており、床フレーム３０の長辺側に位置する床大梁２８間には、図示しない床小梁が所定の間隔で架け渡されている。また、当該床大梁２８の上面には、根太３２を介して床板材３４が取付けられている。
【００４４】
天井大梁２０及び床大梁２８には断面がコ字状の薄形鋼が使用されており、それぞれウエブ２０Ａ、２８Ａと上フランジ２０Ｂ、２８Ｂ、下フランジ２０Ｃ、２８Ｃとを備えている。また、野縁２４及び根太３２は木質の角材で形成されており、隣接する根太３２と根太３２の間には、硬質ウレタンフォーム等の硬質の断熱材３６が設けられている。なお、図示はしないが、１階の天井板材２６と２階の床板材との間に設けられた空間３８内にも断熱材が設けられている。
【００４５】
ここで、天井板材２６には石膏ボードなどが用いられており、天井板材２６の天井仕上げ面２６Ａからは、天井板材２６、野縁２４及び天井大梁２０の下フランジ２０Ｃに亘って、第１支持手段の一部を構成する第１の支持手段としてのタッピングスクリュー（ビス）４０がネジ溝を形成しながら複数ねじ込まれている（仕上げ面補強工程）。
【００４６】
また、床板材３４には合板又はパーティクルボードなどが用いられており、床板材３４の床仕上げ面３４Ａからは、天井板材２６と同様、床板材３４、根太３２及び床大梁２８の上フランジ２８Ｂに亘ってタッピングスクリュー４２がネジ溝を形成しながら複数ねじ込まれている（仕上げ面補強工程）。
【００４７】
例えば、直径５ｍｍのタッピングスクリューを用いた場合、許容荷重として、２ｋＮ／本程度の荷重負担が可能である。梁間隔２．５ｍ、スパン６ｍの大梁の中央に補強柱を配置した場合、補強柱の負担荷重は９ｋＮ程度であり、補強柱１本当たり５本のビスにて荷重負担が可能となる。このように、ビス本数は、補強柱を介して伝達される荷重により決定すれば良く、少なくとも１本以上であれば良い。
【００４８】
そして、本実施形態では、天井板材２６側では、タッピングスクリュー４０の頭部４０Ａが、天井仕上げ面２６Ａと面一となる位置まで当該タッピングスクリュー４０がネジ溝を形成しながらねじ込まれており、床板材３４側では、第１支持手段の他部を構成する第２の支持手段としてのタッピングスクリュー４２の頭部４２Ａが、床仕上げ面３４Ａと面一となる位置まで当該タッピングスクリュー４２がネジ溝を形成しながらねじ込まれている。
【００４９】
また、タッピングスクリュー４０の頭部４０Ａには、補強柱１４の上端部に位置する上ベースプレートとしてのベースプレート１４Ａが当接し、タッピングスクリュー４２の頭部４２Ａには、補強柱１４の下端部に位置する下ベースプレートとしてのベースプレート１４Ｂが当接した状態で、天井板材２６と床板材３４の間に補強柱１４が配置されている（補強柱配置工程）。
【００５０】
そして、図示はしないが、補強柱１４のベースプレート１４Ａから野縁２４及び天井大梁２０の下フランジ２０Ｃに亘ってタッピングスクリューがねじ込まれ、また、補強柱１４のベースプレート１４Ｂから根太３２及び床大梁２８の上フランジ２８Ｂに亘って、タッピングスクリューがねじ込まれて、当該補強柱１４が天井大梁２０及び床大梁２８に固定される。
【００５１】
（建物の作用・効果）
次に、本実施形態に係る建物の作用・効果について説明する。
【００５２】
図１に示されるように、天井板材２６側では、天井板材２６、野縁２４及び天井大梁２０の下フランジ２０Ｃに亘ってネジ溝を形成しながらタッピングスクリュー４０をねじ込み、タッピングスクリュー４０の頭部４０Ａが天井板材２６の天井仕上げ面２６Ａと面一となるようにしている。また、床板材３４側では、床板材３４、根太３２及び床大梁２８の上フランジ２８Ｂに亘ってネジ溝を形成しながらタッピングスクリュー４２をねじ込み、タッピングスクリュー４２の頭部４２Ａが床板材３４の床仕上げ面３４Ａと面一となるようにしている。
【００５３】
天井板材２６及び床板材３４に用いられる部材は、天井大梁２０及び床大梁２８や補強柱１４に用いられる部材よりも圧縮強度が低いため、後付けで天井板材２６と床板材３４の間に補強柱１４を配置する場合、天井板材２６や床板材３４に鉛直荷重が掛かると、天井板材２６や床板材３４の圧縮変形により天井仕上げ面２６Ａや床仕上げ面３４Ａの水平面を確保することができない。つまり、補強柱１４の固定面を確保することができない。
【００５４】
このため、本実施形態では、天井板材２６及び床板材３４にネジ溝を形成しながらそれぞれタッピングスクリュー４０、４２をねじ込むことで、タッピングスクリュー４０、４２がねじ込まれた部分では、天井板材２６及び床板材３４の他の部分よりも圧縮強度を高くすることができる。
【００５５】
つまり、天井板材２６及び床板材３４にネジ溝を形成しながらそれぞれタッピングスクリュー４０、４２をねじ込むことで、天井板材２６の天井仕上げ面２６Ａ及び床板材３４の床仕上げ面３４Ａの圧縮変形を防止又は抑制し、水平面を確保することができる。したがって、タッピングスクリュー４０の頭部４０Ａによって得られた天井仕上げ面２６Ａ及びタッピングスクリュー４２の頭部４２Ａによって得られた床仕上げ面３４Ａを基準として、補強柱１４を後付けすることができるという効果が得られる。
【００５６】
また、ネジ溝を形成しながら天井大梁２０及び床大梁２８にそれぞれタッピングスクリュー４０、４２をねじ込むことで、当該タッピングスクリュー４０、４２と天井大梁２０及び床大梁２８との締結力（軸力）を増大させることができる。これにより、タッピングスクリュー４０、４２によって鉛直荷重が支持され、天井大梁２０からタッピングスクリュー４０を介して補強柱１４へ鉛直荷重が伝達され、当該補強柱１４からタッピングスクリュー４２を介して床大梁２８へ鉛直荷重が伝達される。
【００５７】
本実施形態では、タッピングスクリュー４０の頭部４０Ａに補強柱１４のベースプレート１４Ａを接触させている。これにより、タッピングスクリュー４０が受ける鉛直荷重を、当該ベースプレート１４Ａを介して分散させ、安定した状態で補強柱１４へ荷重伝達される。なお、地震などにより、タッピングスクリュー４２から補強柱１４へ荷重が伝達される場合も同様である。
【００５８】
さらに、図２に示されるように（なお、ここでは床大梁２８（図１参照）を図示していないが、床大梁２８も天井大梁２０と同様の構成である。）、タッピングスクリュー４０と補強柱１４のベースプレート１４Ａとの間に、平面視でベースプレート１４Ａの外形よりも大きい方形のプレート４４を別途設けても良い。
【００５９】
これにより、ベースプレート１４Ａよりも多くのタッピングスクリュー４０を用いることが可能となる。つまり、タッピングスクリュー４０により補強柱１４が受ける鉛直荷重を、当該プレート４４を介して分散させ伝達させることができる。複数のタッピングスクリュー４０によって鉛直荷重を支持する場合、１つのタッピングスクリュー４０によって当該鉛直荷重を支持する場合よりも、個々のタッピングスクリュー４０に作用する荷重は小さくて済むため、強度の弱いタッピングスクリュー４０でも支持が可能となる。
【００６０】
一般に、建物構造体としては様々な住まい方の変化への柔軟な対応力が求められるが、以上のような構成によれば、簡単に対応が可能となる。具体的には、図１に示されるように、間仕切り４６、４８の空間があれば、この間仕切り４６と間仕切り４８の間に簡単に補強柱１４を設けることができる。
【００６１】
つまり、本実施形態では、天井板材２６及び床板材３４側からネジ溝を形成しながらタッピングスクリュー４０、４２をそれぞれねじ込むだけなので、天井板材２６や床板材３４といった仕上げ材を剥がして、補強柱１４を天井大梁２０及び床大梁２８に固定させるという必要がなく作業が容易である。このため、補強のための工期、コストを削減することができる。また、基本的に設計当初の天井板材２６や床板材３４をそのままの状態で補強するため、新築時の建物品質（温熱性能、気密性能、劣化性能等）をそのまま維持することができる。
【００６２】
また、様々な住まい方の変化としては、この他にも、屋根面に太陽光発電を付けたい場合（建物重量アップ）、外壁をリフォームしたい場合（外壁の種類によっては建物重量アップ）、リビング内に階段を設ける等のいわゆるリビングアクセス型のプランに部屋配置を変えるため柱を取り除きたい場合（構造耐力低下）などが挙げられるが、これらに対しても補強柱１４を設けることで、簡単にこれらの対応が可能となる。つまり、当該補強柱１４を設けることで、建物構造体が補強され、耐震性能を向上させることも可能となり、建物安全性を確保され、建物構造体の長寿命化が促進される。
【００６３】
なお、ここでは、リフォームなどにより補強柱１４を後付けする際に、天井板材２６及び床板材３４側から天井大梁２０及び床大梁２８に亘ってネジ溝を形成しながらタッピングスクリュー４０、４２をそれぞれねじ込むようにしたが、このタッピングスクリュー４０、４２は、新築時において、天井板材２６及び床板材３４側から天井大梁２０及び床大梁２８に亘って予めネジ溝を形成しながらネジ込んでおいても良いのは勿論のことである。また、本実施形態では、断面がコ字状の薄形鋼の天井大梁２０及び床大梁２８を用いたが、これに限らず、Ｉ形断面、Ｈ形断面の梁部材を用いても良い。
【００６４】
（その他の実施形態）
（１）上記の実施形態では、天井大梁２０の下フランジ２０Ｃに、ネジ溝を形成しながらタッピングスクリュー４０をねじ込むようにしたが、本実施形態では、図３に示されるように、天井大梁２０の下フランジ２０Ｃ及び上フランジ２０Ｂに、ネジ溝を形成しながらタッピングスクリュー４０をねじ込むようにしても良い。なお、ここでは床大梁２８（図１参照）を図示していないが、床大梁２８も天井大梁２０と同様の構成である。
【００６５】
一般に、小規模の鉄骨造建物では、構造部材として軽量形鋼材を使用する場合が多いが、この軽量形鋼材は板厚が薄いため、材料の強度が十分に発揮される前に局部的な座屈により耐力が決定する場合が多い。例えば、構造部材として天井大梁・床大梁に軽量形鋼の薄形鋼を使用している場合、曲げ応力により、一方のフランジでは圧縮応力が作用し、他方のフランジでは、引張り応力が作用する。
【００６６】
このため、天井大梁２０の下フランジ２０Ｃから上フランジ２０Ｂへ亘ってネジ溝を形成しながらタッピングスクリュー４５をねじ込むことで、当該タッピングスクリュー４５の軸力によって下フランジ２０Ｃと上フランジ２０Ｂとの間をタッピングスクリュー４５で突っ張らせることができる。そして、下フランジ２０Ｃと上フランジ２０Ｂとの間をタッピングスクリュー４５で連結することにより、曲げモーメントにより引張り応力が作用するフランジ側で圧縮応力が作用するフランジ側の変形を抑制し、その結果、当該圧縮応力が作用するフランジ側の局部座屈を防止することができる。つまり、天井大梁２０の圧縮応力を受けるフランジ側の許容座屈荷重を増加させ、天井大梁２０の座屈を防止又は抑制することができる。特に、下フランジ２０Ｃと上フランジ２０Ｂの自由端側にタッピングスクリュー４０をねじ込むことによって座屈抑制効果は高くなる。そして、補強柱１４、野縁２４及び天井大梁２０にタッピングスクリュー４０がねじ込まれ共締めされることにより、さらに座屈抑制効果は高くなる。
【００６７】
さらに、図４に示されるように、１階部分１１と２階部分１３の空間１５には、１階部分１１の天井大梁２０と２階部分１３の床大梁２８が取付プレート５５を介して対向して配置されている。１階部分１１及び２階部分１３に補強柱１４、５０を設ける場合、１階部分１１の天井大梁２０にネジ溝を形成しながらねじ込まれたタッピングスクリュー４５を、取付プレート５５を介して２階部分１３の床大梁２８の下フランジ２８Ｃまでネジ溝を形成しながらねじ込み、２階部分１３の床大梁２８にネジ溝を形成しながらねじ込まれたタッピングスクリュー４７を、取付プレート５５を介して１階部分１１の天井大梁２０の上フランジ２８Ｂまでネジ溝を形成しながらねじ込むようにする。
【００６８】
これにより、天井大梁２０や床大梁２８の座屈変形の防止又は抑制だけでなく、２階部分１３の補強柱１４が支持する鉛直荷重をタッピングスクリュー４５、４７を介して１階部分１１の補強柱１４に伝達することが可能となる。つまり、天井大梁２０や床大梁２８など建物高さ方向に沿って上下に配置された部材への鉛直荷重の伝達を連続させることにより、構造耐力を向上させることも可能となる。なお、図示はしないが、１階部分１１において、床大梁２８（図１参照）にネジ溝を形成しながらねじ込まれたタッピングスクリュー４２（図１参照）を基礎部まで伸ばすことにより当該基礎部へ直接鉛直荷重が伝達される。
【００６９】
（２）一方、タッピングスクリュー４５の径に対してその長さが長過ぎてしまう場合、タッピングスクリュー４５の座屈が懸念される。このため、タッピングスクリュー４５自体の強度を上げるため、図５に示されるように、タッピングスクリュー４５よりも径の大きいタッピングスクリュー５２を用いても良い。
【００７０】
また、図６に示されるように、タッピングスクリュー４５とは別に、天井大梁２０の上フランジ２０Ｂと下フランジ２０Ｃの間に、予め所定の間隔で、例えば円筒状のステー（座屈防止手段）５４を設けても良い。これによると、天井大梁２０だけでなく、タッピングスクリュー４５の座屈変形も防止又は抑制することができる。
【００７１】
なお、この場合、タッピングスクリュー４５のステー５４が設けられていない部分において座屈変形が懸念される。例えば、本実施形態では、タッピングスクリュー４５は２ｋＮの荷重負担が可能であるため、タッピングスクリュー４５のスラスト方向中央部において、タッピングスクリュー４５が負担する荷重の２％、つまり４０Ｎの圧縮強度を有する部材でタッピングスクリュー４５のラジアル方向に沿ってタッピングスクリュー４５を支持することによって、タッピングスクリュー４５の座屈変形を防止又は抑制することができる。
【００７２】
ここで、タッピングスクリュー４５の直径が５ｍｍであり、ステー５４が設けられていない部分の長さを１０ｍｍとすると、４０Ｎ／（０．５ｃｍ×１．０ｃｍ）＝８０Ｎ／ｃｍ２の圧縮強度が必要となる。このため、少なくとも野縁２４又は天井板材２６に、８０Ｎ／ｃｍ２以上の圧縮強度を有する部材を用いることで、タッピングスクリュー４５の座屈変形を防止又は抑制することができる。勿論、少なくとも野縁２４又は天井板材２６に、タッピングスクリュー４５が挿通可能な円筒状の座屈防止部材を埋設しても良い。
【００７３】
また、ここでは、当該ステー５４の中空部５４Ａ内にタッピングスクリュー４５がネジ溝を形成しながらねじ込まれているが、天井大梁２０の上フランジ２０Ｂと下フランジ２０Ｃの間で突っ張ることができれば良いため、このステー５４は、隣接するタッピングスクリュー４５間に配置されるようにしても良いのは勿論のことである。
【００７４】
さらに、図７に示されるように、天井大梁２０の長手方向に沿って所定の間隔で、上フランジ２０Ｂと下フランジ２０Ｃの間に、予め板材（座屈防止手段）５６を嵌め込んでも良い。この場合、隣接する板材５６と板材５６の間にタッピングスクリュー４５（図６参照）がネジ溝を形成しながらねじ込まれることとなるが、天井大梁２０だけでなく、タッピングスクリュー４５の座屈変形も防止又は抑制することができる。
【００７５】
＜第２実施形態＞
以下、図８及び図９を用いて、本発明に係る建物の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と略同一の構成については説明を省略する。
【００７６】
第１実施形態では、図１に示されるように、天井板材２６（床板材３４については説明を省略する）にネジ溝を形成しながらタッピングスクリュー４０をねじ込むようにしたが、天井板材２６の圧縮強度を高くすることができれば良いためこれに限るものではない。例えば、図８に示されるように、タッピングスクリュー４０に代えて、充填部材として板材よりも強度及び剛性が高い樹脂５８を埋め込むようにする。
【００７７】
この場合、天井板材２６及び野縁２４にドリル等で孔を空け、上貫通孔としての空洞部６０を設ける。そして、この空洞部６０内に例えば樹脂系接着剤５８（樹脂５８）を充填し固化させる。これにより、当該樹脂系接着剤５８が充填された領域では、天井板材２６及び野縁２４の他の領域よりも圧縮強度を高くすることができる。そして、この場合、タッピングスクリュー４０よりも広い面積で水平面（仕上げ面）を確保することが可能となる。
【００７８】
なお、天井板材２６に樹脂系接着剤５８を充填した場合、空洞部６０内から樹脂系接着剤５８が流出しないよう、天井仕上げ面２６Ａと面一の面を閉塞させる。また、図６に示されるように、天井大梁２０の上フランジ２０Ｂと下フランジ２０Ｃの間に予めステー５４を設けた場合、タッピングスクリュー４５の代わりに、当該ステー５４の中空部５４Ａ内に樹脂系接着剤５８が埋め込まれることとなるが、この場合、ステー５４の中空部５４Ａと連通する孔を天井大梁２０の下フランジ２０Ｃに空ける必要がある。
【００７９】
また、ここでは、第２支持手段の一部を構成する第３の支持手段、第４の支持手段としての上充填部材、下充填部材として、樹脂系接着剤５８を用いたが、空洞部６０内に充填し固化させて成形する樹脂以外に、予め空洞部６０と同じ大きさに成形された円柱状の樹脂部材又は金属部材を当該空洞部６０内に埋め込んでも良い。
【００８０】
（その他の実施形態）
上記の実施形態では、天井板材２６及び野縁２４に孔を空け空洞部６０を設け、当該空洞部６０内に樹脂系接着剤５８を充填するようにしたが、例えば、図９に示されるように、床板材３４（ここでは図面の見やすさを考慮して床板材３４を図示している）の、床大梁２８の上フランジ２０Ｂと対向する所定の位置に、予め円筒状の型枠（枠部材）６２を埋め込んでおく。
【００８１】
リフォームなどで補強柱１４（図１参照）を設ける際、この型枠６２の内側部材を取り除き、型枠６２内に樹脂系接着剤（枠内充填部材）５８を充填し固化させる（仕上げ面補強工程）。この状態で、樹脂系接着剤５８の表面が床板材３４の床仕上げ面３４Ａと面一となるようにする。そして、固化された樹脂系接着剤５８の表面に補強柱１４の下フランジ２０Ｃを接触させ、当該補強柱１４を固定し（補強柱配置工程）、型枠６２及び樹脂系接着剤５８によって鉛直荷重を支持させる。ここで、樹脂系接着剤５８の幅寸法を高さ寸法よりも広くすることで、樹脂系接着剤５８において、座屈変形が生じないようにすることができる。
【００８２】
なお、この型枠６２は金属部材でも樹脂部材でも良い。板材の種類によっては、樹脂系接着剤５８が当該板材に浸透する場合もあるが、型枠６２を設けることで、樹脂系接着剤５８が板材に浸透するおそれは生じない。また、新築時に将来設計として予定されたリフォーム計画と異なるリフォーム内容に変更になったとしても、対象となる型枠６２の位置が変わるだけなので、顧客のニーズに対応することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０ 住宅（建物）
１４ 補強柱
１４Ａ ベースプレート（上ベースプレート）
１４Ｂ ベースプレート（下ベースプレート）
２０ 天井大梁
２０Ｂ 上フランジ
２０Ｃ 下フランジ
２８ 床大梁
２８Ｂ 上フランジ
２８Ｃ 下フランジ
３４ 床板材
４０ タッピングスクリュー（第１のビス、第１の支持手段、第１支持手段）
４２ タッピングスクリュー（第２のビス、第２の支持手段、第１支持手段）
４４ プレート
４５ タッピングスクリュー（第１のビス、第１の支持手段、第１支持手段）
４７ タッピングスクリュー（第２のビス、第２の支持手段、第１支持手段）
５２ タッピングスクリュー（第１のビス、座屈防止手段）
５４ ステー（座屈防止手段）
５６ 板材（座屈防止手段）
５８ 樹脂（上枠内充填部材、第３の支持手段、第２支持手段）
６２ 枠部材（下枠部材、第４の支持手段、第２支持手段）
【図１】
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【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】
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【図８】
0005674372.tif 000008
【図９】
0005674372.tif 000009
【図２】
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