(57)【要約】【課題】ブレース材の断面を節約できるブレースを提供する。【解決手段】ターンバックル６１と、このターンバックル６１の両端に取り付けられる一対の引張部材６２，６２と、を備えるブレース６である。  そして、この引張部材６２は、ターンバックル６１に螺合するねじ部６３と、ねじ部に取り付けられた長尺板状の本体部６４と、を備え、本体部の長尺方向に直交する断面積が、ねじ部の有効断面積と略同一に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターンバックルと、該ターンバックルの両端に取り付けられる一対の引張部材と、を備えるブレースであって、
前記引張部材は、前記ターンバックルに螺合するねじ部と、該ねじ部に取り付けられた長尺板状の本体部と、を備え、
前記本体部の長尺方向に直交する断面積が、前記ねじ部の有効断面積と略同一に形成されることを特徴とするブレース。
【請求項２】
請求項１に記載のブレースを構造体に取り付ける際のブレースの取付構造であって、
前記本体部の前記構造体に対する取付側の端部には、孔が設けられた取付部材を備えるとともに、前記構造体にはロットボルトが突設されて、
取付けの際には、前記取付部材の前記孔と前記ロットボルトとに軸ボルトが挿通されて、回動自在に連結されることを特徴とするブレースの取付構造。
【請求項３】
請求項１に記載のブレース又は、請求項２に記載のブレースの取付構造を備えた建物ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレース、ブレースの取付構造及び建物ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、仮設構造物や鉄骨系住宅において、矩形に組まれた骨組みが平行四辺形状に変形することを防止するために、骨組みの対角線に筋交いを設置することがおこなわれている。
【０００３】
この場合、一般に、筋交いとして、ターンバックルを用いて長さを調整することができるブレースが用いられる。
【０００４】
このターンバックルは、両端のねじ溝が正逆方向に形成されるため、回転させることで両端の引張部材を締め付けたり、緩めたりすることができる。
【０００５】
この場合、引張部材の柱に対する取付部材は、ボルトなどによって柱に固定されることが一般的である。
【０００６】
一方で、この取付部材は、建物ユニットの大きさが変わるなどして、対角線の角度が変わった場合には、ブレースの軸線から柱芯がずれることで、柱がねじれ変形を起こし、これによって天井梁も変形するため、建物ユニットの強度が低下するという問題があった。
【０００７】
したがって、大小様々な建物ユニットの大きさに対応するように、多様な取付部材を製作していた。
【０００８】
この問題を解決するために、特許文献１に示される発明では、取付部材に長孔を設けて、この長孔にブレース材の端部を挿通させて回動自在に連結するブレース取付構造としている。
【０００９】
このような特許文献１の構成によれば、柱がねじれ変形を起こさないとともに、ブレースの取り付け作業が容易となる。    
【特許文献１】特開平１１−３０３２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記した特許文献１のブレース取付構造では、丸鋼の引張部材を使用し、ブレースの長さ調整をターンバックルを用いて行うが、ブレース材の強度を計算する際には、引張部材のターンバックルに螺合するねじ溝の有効断面積を用いるため、ねじ溝以外の部分では、必要以上の断面となってしまうという問題があった。
【００１１】
また、特許文献１のブレース取付構造では、取付部材に設けたボルト孔の位置と、柱に設けたボルト孔の位置とがずれた場合に、取り付けが困難になるという問題もあった。
【００１２】
そこで、本発明は、ブレース材の断面を節約できるブレース、取付け容易なブレースの取付構造及び建物ユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明のブレースは、ターンバックルと、該ターンバックルの両端に取り付けられる一対の引張部材と、を備えるブレースであって、前記引張部材は、前記ターンバックルに螺合するねじ部と、該ねじ部に取り付けられた長尺板状の本体部と、を備え、前記本体部の長尺方向に直交する断面積が、前記ねじ部の有効断面積と略同一に形成されることを特徴としている。
【００１４】
さらに、本発明のブレースの取付構造は、前記本体部の前記構造体に対する取付側の端部には、孔が設けられた取付部材を備えるとともに、前記構造体にはロットボルトが突設されて、取付けの際には、前記取付部材の前記孔と前記ロットボルトとに軸ボルトが挿通されて、回動自在に連結されることを特徴としている。
【００１５】
そして、本発明の建物ユニットは、上記のようなブレース又はブレースの取付構造を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明のブレースは、板状の本体部の長尺方向に直交する断面積が、ねじ部の有効断面積と略同一に形成されている。
【００１７】
したがって、本体部の断面を必要以上に大きくする必要がなく、材料を節約することができる。
【００１８】
そして、本体部が板状になっているため厚みを薄くでき、ブレースを交差させて設置する際のブレース同士の重なり高さを抑えることができ、また他の構造部材とも干渉しにくい構造とすることができる。
【００１９】
また、本体部は孔が設けられた取付部材を備えるとともに、構造体にはロットボルトが突設されて、取付けの際にはこの孔とロットボルトとに軸ボルトが挿通されて回動自在に連結される。
【００２０】
したがって、従来のように、取付部材の設置のために、複数箇所のボルト位置を合わせる必要がなくなるため、取付作業が容易となる。
【００２１】
また、請求項１に記載のブレース、又は請求項２に記載のブレースの取付構造を備えた建物ユニットとすることで、製造コストを抑えられ他の部材との納まりが行い易い構造の建物ユニットとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
まず、図２を用いて、建物ユニット１の構成を説明する。
【００２４】
建物ユニット１は、４本の柱２，・・・と、この柱２，・・・の下端を連結した４本の床梁４，・・・と、この柱２，・・・の上端を連結した４本の天井梁３，・・・とからなる骨組み構造体を備えている。
【００２５】
ここで、上記の骨組み構造体において、柱２，・・・としては角形鋼管などを使用できるとともに、床梁４，・・・および天井梁３，・・・としては、溝形鋼などを使用できる。
【００２６】
そして、対向する長辺の床梁４，４に複数本の床小梁９，・・・が架け渡され、この床小梁９，・・・の上にパーティクルボードなどの床材（図示せず）が取り付けられて床が形成される。
【００２７】
さらに、対向する長辺の天井梁３，３に複数本の天井野縁（図示せず）が架け渡され、この天井野縁の下に石膏ボードなどの天井材（図示せず）が取り付けられて天井が形成される。
【００２８】
また、外壁（図示せず）を設ける場所には、床梁４と天井梁３との間に間柱（図示せず）が取り付けられ、間柱の屋外側と屋内側にそれぞれ外壁材と内壁材とが取り付けられ、外壁材と内壁材との間にガラスウールなどの断熱材が設けられて壁が形成される。
【００２９】
そして、本実施の形態の建物ユニット１には、図２及び図５に示すように、柱２，・・・の上端近傍に構造ロットボルト７１，・・・が突設されるとともに、対角に位置する柱２，・・・に突設された構造ロットボルト７１，・・・にブレース６，６が架け渡されている。
【００３０】
このブレース６は、図１及び図３に示すように、ターンバックル６１と、ターンバックル６１の両端に螺合される引張部材６２，６２とから形成される。
【００３１】
ターンバックル６１は、建築用ブレースの長さ調節に一般的に用いられるもので、金属によって円筒状に形成されており、円筒状の胴体部分にはラチェットやシノなどを挿し込む開口部を有するとともに、両端部の内側面には雌ねじ溝が形成されている。
【００３２】
このターンバックル６１の両端部の雌ねじ溝は、互いに逆方向となるように正逆方向に形成されているとともに、引張部材６２，６２の雄ねじ溝も、正逆方向に形成されているため、ターンバックル６１を回転させることで、両端に螺合された引張部材６２，６２を引き付けて締付けたり、引き離して緩めたりすることができる。
【００３３】
また、引張部材６２は、ターンバックル６１に螺合するねじ部６３と、ねじ部６３に取り付けられた長尺板状の本体部６４と、柱２に対する取付側の端部に取り付けられた本体ロットボルト６６と、を備えている。
【００３４】
このねじ部６３は、金属によって棒状に形成され、ターンバックル６１に螺合する側には雄ねじ溝が形成されるとともに、本体部６４に対する取付側には雄ねじ溝が形成されないで、本体部６４の端部近傍の板面に溶接によって固定されている。
【００３５】
この雄ねじ溝は、一般に、円形の断面を有する棒状部材を、固定平ダイスとこれに正対して移動する平ダイスの間に押しこんで圧造されるため、ねじ溝が形成される部分の断面積は、ねじ溝が形成されない部分の断面積と比べて、断面積が小さくなっている。
【００３６】
そして、このねじ部６３の雄ねじ溝には、ねじ山とねじ谷とが螺旋状に交互に形成されているが、引張部材６２のように引張強度を計算する際には、一般に、ねじ谷の面積を基にして計算した有効断面積Ａ１を用いて計算される。
【００３７】
この有効断面積Ａ１は、有効径d（d=φ-0.9382×P、φ：公称径（mm）、P：雌ねじの間隔（mm））を有する円の断面積として計算される。
【００３８】
また、本体部６４は、金属によって長尺板状に形成され、一方の端部近傍の板面にはねじ部６３が溶接されるとともに、他方の端部近傍の板面には本体ロットボルト６６が溶接されている。
【００３９】
さらに、図２に示されるように、ブレース６全体としての長さは、天井梁３，・・・で構成された矩形構造の対角線長さと略同一となるように形成される。
【００４０】
そして、図４に示されるように、本実施の形態の本体部６４の長尺方向に直交する断面積Ａ２は、ねじ部６３の有効断面積Ａ１と略同一に形成されている。
【００４１】
また、図５に示されるように、本体ロットボルト６６は、金属によって形成され、本体部６４の端部の板面に溶接される軸部６６ｂと、ボルトを挿通することができる孔を設けた頭部６６ａとからなる。
【００４２】
この本体ロットボルト６６の軸部６６ｂの断面積は、ねじ部６３の有効断面積Ａ１と同等の断面積以上とすることで、張力に耐えうるように形成される。
【００４３】
そして、本実施の形態の建物ユニット１には、図５に示すように、柱２の上端近傍に、ブレース６を取り付けるために、構造ロットボルト７１が突設されている。
【００４４】
この構造ロットボルト７１は、金属によって形成され、建物ユニット１の柱２に取り付けるための雄ねじ溝が形成された軸部７１ｂと、ボルトを挿通することができる孔を設けた頭部７１ａとによって形成されている。
【００４５】
この構造ロットボルト７１の軸部７１ｂは、ナット７２、補強板７３、ナット７４によって、柱２に設けた孔２１に固定される。
【００４６】
なお、この補強板７３は、金属などによって矩形板状に形成され、柱２の内部に設けられて、構造ロットボルト７１に作用する引張力が柱２に作用する際に、支圧面積を大きくするために用いられる。
【００４７】
また、構造ロットボルト７１は、軸部７１ｂの断面積がねじ部６３の有効断面積Ａ１と同等の断面積以上とすることで、張力に耐えうるように形成される。
【００４８】
そして、ブレース６の取付けの際には、引張部材６２に取り付けられた本体ロットボルト６６の頭部６６ａと、柱２に突設された構造ロットボルト７１の頭部７１ａとは、軸ボルト７５とナット７６によって回動自在に連結される。
【００４９】
また、本体ロットボルト６６の頭部６６ａと、構造ロットボルト７１の頭部７１ａは、軸ボルト７５の挿通方向を上下方向に向けることで、軸ボルト７５を挿通した際には、回動方向が、天井梁３，・・・で構成された矩形構造に平行となるように形成される。
【００５０】
次に、図３乃至図５を参照しながら、本実施の形態のブレース６の作用について説明する。
【００５１】
本実施の形態のブレース６は、図３に示されるように、ターンバックル６１と、ターンバックル６１の両端に螺合される引張部材６２，６２とを備えている。
【００５２】
そして、この引張部材６２は、ターンバックルに螺合するねじ部６３と、このねじ部に取り付けられた長尺板状の本体部６４とを備え、図４に示されるように、この本体部６４の長尺方向に直交する断面積Ａ２が、ねじ部６３の有効断面積Ａ１と略同一に形成されることを特徴としている。
【００５３】
ブレース６は、ターンバックル６１の胴体部分に設けた開口部にラチェットやシノなどを挿し込んで回転させて、引張部材６２，６２を引き寄せて締付けることができる。
【００５４】
このようにブレース６，６を締付けることで、地震などによって水平荷重が作用した場合でも、建物ユニット１の天井梁３，・・・で構成された矩形構造が、平行四辺形状に変形することを防止できる。
【００５５】
この場合、天井梁３，・・・で構成された矩形構造が、水平力を受けて平行四辺形状に変形しようとすると、２つある対角線のうち一方の対角線の長さは長くなり、対角線に配置された一方のブレース６は伸びようとするが、この変形が拘束されていることで、このブレース６には引張力が作用し、この引張力によってブレース６に内部応力が発生する。
【００５６】
このため、ブレース６の断面は、発生する内部応力度が所定の応力度以下となるように設計される。
【００５７】
このブレース６の断面に生じる内部応力度を計算する際には、一般に、ブレース６のねじ部６３の有効断面積Ａ１が用いられる。
【００５８】
このねじ部６３の有効断面積Ａ１は、ねじ溝が形成されていない部分の断面積と比べて小さくなっているため、従来のように、同一の棒状部材を用いて本体部とねじ部とを形成した場合、本体部の断面積は必要な断面積と比べて著しく過大になる。
【００５９】
例えば、一般的に用いられる公称径φ=16（mm）の棒材（めねじの間隔P=2（mm））の場合、ねじ溝が形成されていない部分の断面積は、2.01(cm2)であるのに対して、ねじ部６３の有効断面積Ａ１は1.57（cm2）となる。
【００６０】
すなわち、ねじ溝以外の部分は、有効断面積Ａ１の３割程度（（2.01-1.57）/1.57=0.28）が設計において強度に寄与しておらず、これによって、材料費が嵩むとともに、重量が大きくなることで作業性が劣ることとなる。
【００６１】
一方、本実施の形態のように、本体部６４とねじ部６３とを別の部材を用いて形成し、図４に示されるように、長尺板状の本体部６４の長尺方向に直交する断面積Ａ２が、ねじ部６３の有効断面積Ａ１と略同一に形成されると、断面が過大になることはない。
【００６２】
例えば、前記した公称径φ＝16（mm）の棒材の例では、本体部６４の長尺方向に直交する断面積Ａ２を有効断面積Ａ１=1.57（cm2）と略同一なるように形成することで、無駄のない断面とすることができる。
【００６３】
すなわち、厚さｔ=6（mm）の鋼板を用いた場合、幅ｗ=27（mm）（157/6=26.16）に形成することで断面積をＡ２=1.62（cm2）にできるため、ねじ溝の有効断面積Ａ１=1.57（cm2）と略同一の断面積とすることができる。
【００６４】
この場合、過大となる断面は、３パーセント（(1.62-1.57)/1.57=0.03）となっている。
【００６５】
上記したように、断面が過大となることを防止できることで、材料費を低減できる上、重量を軽くすることができるため、運搬費を低減することができる。
【００６６】
特に、建物ユニット１のように、構造物が工場で製作されるような場合、一度に大量の材料を扱うため、材料費や運搬費の低減効果は大きい。
【００６７】
また、軽量とすることで、人力によって扱いやすくなるため、作業性が向上する。
【００６８】
例えば、前記した公称径φ=16（mm）の棒材の場合、長さ2.5（m）の部材では重量が65（kg）となるが、断面積が３割低減されると、46（kg）（65×0.7=45.5）となり、作業性が大きく向上する。
【００６９】
また、図５に示されるように、本実施の形態のブレース６では、本体部６４に取り付けられた本体ロットボルト６６と、柱２に突設された構造ロットボルト７１とに、軸ボルト７５が挿通されて回動自在に連結されるため、ブレース６の軸線と柱２の中心とのずれを小さくできるため、荷重の偏心が少なく、柱２，・・・や天井梁３，・・・の変形を防止することができる。
【００７０】
そして、構造ロットボルト７１は、柱２に設けた１つの孔２１に挿通して固定されるため、設置作業が容易である。
【００７１】
すなわち、従来のように、取付部材を複数のボルトによって固定する必要がないことで、取付部材に設けた複数のボルト孔と、柱に設けた複数のボルト孔の位置を正確に合わせる必要がないため、ボルト孔の位置のずれによって取付部材の設置が困難となることはない。
【００７２】
また、ナット７２を用いることで、構造ロットボルト７１を補強することができる。
【００７３】
すなわち、ブレース６の軸線と、構造ロットボルト７１の軸線とは一致しないため、ブレース６に引張力が作用した場合、構造ロットボルト７１には偏心モーメントが作用する。
【００７４】
この偏心モーメントの回転支点は、ナット７２を設けない場合には構造ロットボルト７１のつけ根になるが、ナット７２を設ける場合にはナット７２の外側となる。
【００７５】
このように、回転支点から引張力の作用線であるブレース６の軸線までの距離が短くなることで、構造ロットボルト７１に作用する偏心モーメントは小さくなるため、構造ロットボルト７１は補強されたこととなる。
【００７６】
そして、ナット７２，７４によって柱２を締付けることで、構造ロットボルト７１を柱２に固定することができるため、構造ロットボルト７１が軸部７１ｂの軸回りに回転することを防止できる。
【００７７】
したがって、構造ロットボルト７１の柱２からの突出長を調整できるとともに、構造ロットボルト７１の頭部７１ａの向きを規定できる。
【００７８】
また、従来品では、防錆処理として、部材の製作後にめっき処理をしていたが、本実施の形態では、あらかじめめっき処理した材料を使用することが可能であるため、部材製作後にめっき処理する必要がない。
【００７９】
したがって、確実に防錆処理を施すことができることで、優れた耐久性を有することができるとともに、製作後の複雑な形状をした部材にめっき処理を施すためのコストを削減できる。
【実施例１】
【００８０】
以下、図６を用いて、前記実施の形態とは別の形態のブレース６Ａについて説明する。
【００８１】
なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００８２】
本実施例のブレース６Ａの引張部材６２は、ターンバックル６１に螺合するねじ部６３と、ねじ部６３に取り付けられた長尺板状の本体部６４と、柱２に対する取付側の端部に取り付けられた取付板６５と、を備えている。
【００８３】
この取付板６５は、金属によって板状に形成され、本体部６４の端部の板面に溶接され、ボルトを挿通することができる孔６５ａが設けられている。
【００８４】
また、取付板６５のブレースの長尺方向に直交する断面積は、ねじ部６３の有効断面積Ａ１と同等の断面積以上とすることで、張力に耐えうるように形成される。
【００８５】
そして、ブレース６Ａの取付けの際には、引張部材６２に取り付けられた取付板６５に設けた孔６５ａと、柱２に突設された構造ロットボルト７１の頭部７１ａとが、軸ボルト７５とナット７６によって回動自在に連結される。
【００８６】
このように、取付部材として取付板６５を用いることで、取付部材を本体部６４に確実に固定することができる。
【００８７】
すなわち、取付板６５を溶接によって本体部６４に取り付ける際には、両部材の重なり合いが大きいことで、溶接長を長くとることができる。
【００８８】
また、本体部６４と取付板６５は、ともに板状の部材であるため、板厚方向の偏心量が少なく、偏心モーメントの発生が抑制される。
【００８９】
さらに、取付板６５は、板状であるため、加工が容易である。
【実施例２】
【００９０】
以下、図７を用いて、前記実施の形態および実施例１とは別の形態のブレース６の取付構造について説明する。
【００９１】
なお、前記実施の形態および実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００９２】
本実施例では、天井に開口があるなどの理由で補強梁８が架設された場合のブレース６の取付構造について説明する。
【００９３】
まず、図７を用いて、補強梁８の取付構造の構成について説明する。
【００９４】
この補強梁８の取付構造は、補強梁８の端面に溶接された取付プレート８１と、天井梁３のフランジ間に架け渡された補強梁受プレート３１とを備えている。
【００９５】
さらに、補強梁８の設置の際には、補強梁８に溶接された取付プレート８１が、補強梁受プレート３１にボルト８３，・・・及びナット８４，・・・によって固定される。
【００９６】
そして、本実施例のブレース６の取付構造では、構造ロットボルト７１が、取付プレート８１に設けた孔８２及び補強梁受プレート３１に設けた孔３２に挿通されて、背面のナット７４によって固定される。
【００９７】
このように、ブレース６を天井梁３に取り付けることで、柱２以外の箇所にもブレース６を取り付けることができる。
【００９８】
したがって、天井に開口を有する建物ユニット１のように、補強梁８と、天井梁３，３，３によって構成される矩形構造でも、ブレース６を用いて補強することができる。
【００９９】
この天井に開口を有する建物ユニット１としては、例えば、階段構造を備える建物ユニット１がある。
【０１００】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態又は実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【０１０１】
例えば、前記実施の形態および実施例では、ブレース６，６Ａを天井梁３，・・・で構成される天井の矩形構造の補強に用いる場合を示したが、これに限定されるものではなく、床梁４，・・・で構成される床下の矩形構造の補強に用いてもよいし、柱２，２、天井梁３及び床梁４で構成される壁の矩形構造の補強に用いてもよい。
【０１０２】
また、前記実施の形態では、ブレース６を柱２に取り付ける場合を示したが、これに限定されるものではなく、天井梁３に取り付けるものでもよい。
【０１０３】
さらに、前記実施例１では、孔を設けた取付板６５を本体部６４の端部に溶接する場合を示したが、これに限定されるものではなく、取付板６５と本体部６４とを重ね合わせて、両方を挿通する孔を設けるものでもよい。
【０１０４】
そして、前記実施例２では、ブレース６を補強梁８が架設された付近の天井梁３に取り付ける場合を示したが、これに限定されるものではなく、ブレース６を補強梁８に取り付けるものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の最良の実施の形態のブレースの構成を説明する斜視図である。
【図２】本発明の最良の実施の形態のブレースを備えるユニット建物の概略構成を説明する斜視図である。
【図３】ブレースの全体構成を説明する平面図である。
【図４】ブレースの断面積を説明する説明図である。
【図５】本発明の最良の実施の形態のブレースの取付構造の構成を説明する斜視図である。
【図６】本発明の実施例１のブレースの取付構造の構成を説明する斜視図である。
【図７】本発明の実施例２のブレースの取付構造の構成を説明する斜視図である。
【符号の説明】
【０１０６】
Ａ１        有効断面積
Ａ２        断面積
１          建物ユニット
２          柱
３          天井梁
４          床梁
６，６Ａ    ブレース
６１        ターンバックル
６２        引張部材
６３        ねじ部
６４        本体部
６５        取付板（取付部材）
６６        本体ロットボルト（取付部材）
７１        構造ロットボルト（ロットボルト）
７５        軸ボルト
８          補強梁
【図１】
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【図２】
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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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