(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と梁を溶接した骨組構造体からなる建物ユニットにおいて、
複数の梁のうちの少なくとも一つの梁の長手方向の一部の曲げ抵抗強度を、当該梁の一端部と柱の溶接破断強度よりも小さくし、
上記梁の他端部を接続具に抱持し、上記梁に交差する他の梁の端部を接合部材に抱持し、それらの接続具と接合部材を接合するとともに、上記梁の他端部に設けた接続板を接合部材の接合片に溶接してなることを特徴とする建物ユニット。
【請求項２】
前記少なくとも一つの梁の柱に対する溶接部の近傍で、当該梁の断面に切欠部を形成し、当該梁の曲げ抵抗強度を切欠部の存在により小さくする請求項１に記載の建物ユニット。
【請求項３】
前記少なくとも一つの梁をリップ付Ｃ形鋼とし、リップを切欠いて切欠部とする請求項２に記載の建物ユニット。
【請求項４】
前記少なくとも一つの梁を補強梁とし、補強梁の概ね全長に渡る各部の断面強度を他の梁の断面強度より高くする請求項１〜３のいずれかに記載の建物ユニット。
【請求項５】
前記補強梁の一端部に柱を溶接し、該補強梁の他端部では柱を省略する請求項４に記載の建物ユニット。
【請求項６】
前記接合部材が前記他の梁の端部を抱持するＣ形鋼接続ピースからなり、接続ピースのウエブを舌片状の前記接合片とする請求項１〜５のいずれかに記載の建物ユニット。
【請求項７】
前記接続ピースの舌片状の接合片が、前記他の梁の端部及び該接続ピースの上下フランジ端よりも外方に延長した舌片状の接合片からなる請求項６に記載の建物ユニット。
【請求項８】
前記接続ピースの接合片が前記接続具の端板の接合面に当てられて接合されてなる請求項６又は７に記載の建物ユニット。
【請求項９】
前記接続ピースの接合片と前記接続具の端板とが、止ねじにより接合されてなる請求項８に記載の建物ユニット。
【請求項１０】
前記接続ピースの接合片が長孔状溶接用開口部を備える請求項８又は９に記載の建物ユニット。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの梁の他端部に、該梁の上下のリップの内面に溶接される接続板が設けられてなる請求項３〜１０のいずれかに記載の建物ユニット。
【請求項１２】
前記接続板が前記少なくとも１つの梁の他端部から外方に突き出た突出端から直角に折り曲げられた接続部を備える請求項１１に記載の建物ユニット。
【請求項１３】
前記接続具に抱持される前記少なくとも１つの梁に設けた接続板の接続部を、前記接合部材の接合片の接続面に当て、前記溶接用開口部を介して、接合片と接続板の接続部を接合する請求項１２に記載の建物ユニット。
【請求項１４】
前記梁が天井梁である請求項１〜１３のいずれかに記載の建物ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建物ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
建物ユニットは、特許文献１に記載の如く、柱と床梁と天井梁を箱形に溶接した骨組構造体により構成されている。
【０００３】
尚、柱省略した広い連結空間を形成可能にするユニット建物を構築するための柱省略建物ユニットでは、少なくとも１個のコーナー部で柱を省略し、この柱省略コーナー部に交差する天井梁を他の天井梁より断面強度の高い補強天井梁とすることも考えられる。
【特許文献１】特開平11-303223
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の建物ユニットでは、地震等に起因する過大な水平力Ｐが作用したとき、天井梁と柱の溶接部が破断し、倒壊するおそれがある（図６（Ａ））。
【０００５】
尚、柱省略建物ユニットでは、補強天井梁の断面強度が強化されていてそれ自体の変形耐力が大きいから、補強天井梁と柱の溶接部が過大な水平力Ｐを受けて一層破断し易い。
【０００６】
本発明の課題は、建物ユニットにおいて、過大な水平力による、梁と柱の溶接部の破断を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、柱と梁を溶接した骨組構造体からなる建物ユニットにおいて、複数の梁のうちの少なくとも一つの梁の長手方向の一部の曲げ抵抗強度を、当該梁の一端部と柱の溶接破断強度よりも小さくし、上記梁の他端部を接続具に抱持し、上記梁に交差する他の梁の端部を接合部材に抱持し、それらの接続具と接合部材を接合するとともに、上記梁の他端部に設けた接続板を接合部材の接合片に溶接してなるようにしたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記少なくとも一つの梁の柱に対する溶接部の近傍で、当該梁の断面に切欠部を形成し、当該梁の曲げ抵抗強度を切欠部の存在により小さくするようにしたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記少なくとも一つの梁をリップ付Ｃ形鋼とし、リップを切欠いて切欠部とするようにしたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記少なくとも一つの梁を補強梁とし、補強梁の概ね全長に渡る各部の断面強度を他の梁の断面強度より高くするようにしたものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４の発明において更に、前記補強梁の一端部に柱を溶接し、該補強梁の他端部では柱を省略するようにしたものである。
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの発明において更に、前記接合部材が前記他の梁の端部を抱持するＣ形鋼接続ピースからなり、接続ピースのウエブを舌片状の前記接合片とするようにしたものである。
請求項７の発明は、請求項６の発明において更に、前記接続ピースの舌片状の接合片が、前記他の梁の端部及び該接続ピースの上下フランジ端よりも外方に延長した舌片状の接合片からなるようにしたものである。
請求項８の発明は、請求項６又は７の発明において更に、前記接続ピースの接合片が前記接続具の端板の接合面に当てられて接合されてなるようにしたものである。
請求項９の発明は、請求項８の発明において更に、前記接続ピースの接合片と前記接続具の端板とが、止ねじにより接合されてなるようにしたものである。
請求項１０の発明は、請求項８又は９の発明において更に、前記接続ピースの接合片が長孔状溶接用開口部を備えるようにしたものである。
請求項１１の発明は、請求項３〜１０のいずれかの発明において更に、前記少なくとも１つの梁の他端部に、該梁の上下のリップの内面に溶接される接続板が設けられてなるようにしたものである。
請求項１２の発明は、請求項１１の発明において更に、前記接続板が前記少なくとも１つの梁の他端部から外方に突き出た突出端から直角に折り曲げられた接続部を備えるようにしたものである。
請求項１３の発明は、請求項１２の発明において更に、前記接続具に抱持される前記少なくとも１つの梁に設けた接続板の接続部を、前記接合部材の接合片の接続面に当て、前記溶接用開口部を介して、接合片と接続板の接続部を接合するようにしたものである。
請求項１４の発明は、請求項１〜１３のいずれかの発明において更に、前記梁が天井梁であるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
(a)建物ユニットに地震等に起因する過大な水平力Ｐが作用したとき、梁の一部の曲げ抵抗強度を当該梁と柱の溶接破断強度よりも小さくしているから、図６（Ｂ）に示す如く、当該梁の一部に曲げ変形を生じさせることにより、上記水平力Ｐを吸収し、当該梁と柱の溶接部の破断を防止できる。建物ユニットの弾性を充分に発揮し、倒壊を回避する。
【００１３】
(b)梁の断面に切欠部を形成することにより、梁の一部の曲げ抵抗強度を簡易に小さくすることができる。
【００１４】
(c)リップ付Ｃ形鋼からなる梁のリップを切欠くことにより、梁の一部の曲げ抵抗強度を簡易に小さくすることができる。
【００１５】
(d)補強梁の断面強度を他の梁の断面強度よりも高くし、補強梁の変形耐力を大きくしてある場合にも、補強梁の一部に確実に曲げ変形を生じさせることにより過大な水平力Ｐを吸収し、補強梁と柱の溶接部の破断を防止できる。
【００１６】
(e)柱省略建物ユニットを構成する補強梁において、上述(d)を実現し、柱省略建物ユニットの弾性を充分に発揮し、倒壊を回避する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は建物ユニットを示す斜視図、図２は図１のII部の構造を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、図３は図１のIII部の構造を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、図４は図１のＩＶ部の構造を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、図５は図１のＶ部の接合過程を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図、図６は建物ユニットの変形状態を示し、（Ａ）は従来例を示す模式図、（Ｂ）は本発明例を示す模式図、図７は梁に設ける切欠部の範囲を示す斜視図、図８は梁に設けた切欠部への配線等格納構造を示す平面図である。
【実施例】
【００１８】
図１の柱省略建物ユニット１０は、角鋼管製柱１１とＣ形鋼製床梁１２とＣ形鋼製天井梁１３を箱形に接合した骨組構造体であり、相交差する床梁１２の接合部、天井梁１３の接合部をコーナー部とする。柱省略建物ユニット１０は、少なくとも１個、本実施例では相隣る２個のコーナー部を柱省略コーナー部１４としてなるものである。
【００１９】
柱省略建物ユニット１０の天井梁１３において、柱１１が存在するコーナー部と柱省略コーナー部１４の間に延在される天井梁１３は、補強天井梁１３Ａとされる。補強天井梁１３Ａは、概ね全長に渡る各部の断面強度を他の天井梁１３の断面強度より高くし（例えば補強天井梁１３Ａの板厚を他の天井梁１３の板厚より厚くする）、本実施例ではリップ付Ｃ形鋼からなるものとしている。
【００２０】
柱省略建物ユニット１０は、柱１１が存在するコーナー部で、図２に示す如く、相交差する床梁１２、１２の接合構造を以下の如くにしている。柱１１の下端部の相交差する２面のそれぞれに固定されるＣ形鋼接続ピース１１Ａに妻側（短辺側）と桁側（長辺側）の各床梁１２の端部を抱持させて接続する。
【００２１】
柱省略建物ユニット１０は、柱１１が存在するコーナー部で、図３に示す如く、相交差する補強天井梁１３Ａ、天井梁１３の接合構造を以下の如くにしている。柱１１の上端部の相交差する２面のそれぞれに固定されるＣ形鋼接続ピース１１Ｂに妻側の補強天井梁１３Ａと桁側の天井梁１３の端部を抱持させて接続する。
【００２２】
柱省略建物ユニット１０は、柱省略コーナー部１４で、図４に示す如く、相交差する床梁１２、１２の接合構造を以下の如くにしている。相交差する床梁１２の交差部に短柱１５を設け、短柱１５の相交差する２面のそれぞれに固定されるＣ形鋼接続ピース１５Ａに妻側と桁側の各床梁１２の端部を抱持させて接続する。
【００２３】
柱省略建物ユニット１０は、柱省略コーナー部１４で、相交差する補強天井梁１３Ａと天井梁１３の接合構造を以下の如くにしている。即ち、図５に示す如く、接続具２０と接合部材３０を接合し、補強天井梁１３Ａの端部を接続具２０に抱持し、天井梁１３の端部を接合部材３０に抱持し、補強天井梁１３Ａの端部に設けた接続板４０を接合部材３０の接合片３２に溶接する。
【００２４】
接続具２０は、補強天井梁１３Ａの端部を抱持するＣ形鋼接続ピース２１からなり、接続ピース２１の端部の内周に端板２２を溶接して備える。接合部材３０は、天井梁１３の端部を抱持するＣ形鋼接続ピース３１からなり、接続ピース３１のウエブを、天井梁１３の端部及び該接続ピース３１の上下フランジ端よりも外方に延長した舌片状接合片３２とする。接合片３２は長孔状溶接用開口部３２Ａを備える。接合部材３０は、図５（Ａ）に示す如く、接合片３２を接続具２０の端板２２の接合面に当て、止ねじ３３により接合する。
【００２５】
補強天井梁１３Ａの端部には、上下のリップ１３Ｌ、１３Ｌの内面に溶接される接続板４０が設けられる。接続板４０は補強天井梁１３Ａの端部から外方に突き出た突出端から直角に折り曲げられた接続部４１を備える。接続具２０に接続される補強天井梁１３Ａに設けた接続板４０の接続部４１を接合部材３０の接合片３２の接続面に当て、溶接用開口部３２Ａを介して、接合片３２と接続板４０の接続部４１を接合する。
【００２６】
柱省略建物ユニット１０にあっては、補強天井梁１３Ａの長手方向の一部の曲げ抵抗強度を、当該補強天井梁１３Ａと柱１１の溶接部（柱１１と接続ピース１１Ｂの溶接部、及び補強天井梁１３Ａと接続ピース１１Ｂの溶接部）の溶接破断強度よりも小さくしている。本実施例では、補強天井梁１３Ａの柱１１に対する溶接部の近傍で、補強天井梁１３Ａの断面に切欠部５０を形成し、補強天井梁１３Ａの曲げ抵抗強度をこの切欠部５０の存在により小さくする。このとき、補強天井梁１３Ａを構成するリップ付Ｃ形鋼の上下のリップ１３Ｌ、１３Ｌを切欠いて切欠部５０としている（切欠部５０は、上下のリップ１３Ｌ、１３Ｌから上下のフランジの一部にまで及んでも可）。
【００２７】
尚、柱省略建物ユニット１０は、製造過程、建築現場への輸送据付段階で、柱省略コーナー部１４の下部と上部の間に仮柱１６を仮置きする。
【００２８】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)柱省略建物ユニット１０に地震等に起因する過大な水平力Ｐが作用したとき、補強天井梁１３Ａの一部の曲げ抵抗強度を当該補強天井梁１３Ａと柱１１の溶接破断強度よりも小さくしているから、図６（Ｂ）に示す如く、当該補強天井梁１３Ａの一部に曲げ変形を生じさせることにより、上記水平力Ｐを吸収し、当該補強天井梁１３Ａと柱１１の溶接部の破断を防止できる。柱省略建物ユニット１０の弾性を充分に発揮し、倒壊を回避する。
【００２９】
(b)補強天井梁１３Ａの断面に切欠部５０を形成することにより、補強天井梁１３Ａの一部の曲げ抵抗強度を簡易に小さくすることができる。
【００３０】
(c)リップ付Ｃ形鋼からなる補強天井梁１３Ａのリップ１３Ｌ、１３Ｌを切欠くことにより、補強天井梁１３Ａの一部の曲げ抵抗強度を簡易に小さくすることができる。
【００３１】
(d)補強天井梁１３Ａの断面強度を他の天井梁１３の断面強度よりも高くし、補強天井梁１３Ａの変形耐力を大きくしてある場合にも、補強天井梁１３Ａの一部に確実に曲げ変形を生じさせることにより過大な水平力Ｐを吸収し、補強天井梁１３Ａと柱１１の溶接部の破断を防止できる。
【００３２】
(e)柱省略建物ユニット１０を構成する補強天井梁１３Ａにおいて、上述(d)を実現し、柱省略建物ユニット１０の弾性を充分に発揮し、倒壊を回避する。
【００３３】
尚、補強天井梁１３Ａに設ける切欠部５０の範囲は、図７に示す如く、補強天井梁１３Ａを接続ピース１１Ｂに溶接するスポットガン６０の移動領域に干渉しない範囲とする。
【００３４】
また、補強天井梁１３Ａに設けた切欠部５０は、配線７１、配管７２の格納凹部７０として利用できる。７３は内壁を示す。
【００３５】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明が適用される建物ユニットは柱省略建物ユニットに限らず、長手方向の一部の曲げ抵抗強度を小さくされる梁も補強梁に限らない。また、本発明が適用される梁は天井梁に限らず、床梁でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は建物ユニットを示す斜視図である。
【図２】図２は図１のII部の構造を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図３】図３は図１のIII部の構造を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】図４は図１のＩＶ部の構造を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図５】図５は図１のＶ部の接合過程を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図である。
【図６】図６は建物ユニットの変形状態を示し、（Ａ）は従来例を示す模式図、（Ｂ）は本発明例を示す模式図である。
【図７】図７は梁に設ける切欠部の範囲を示す斜視図である。
【図８】図８は梁に設けた切欠部への配線等格納構造を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  柱省略建物ユニット（建物ユニット）
１１  柱
１２  床梁
１３  天井梁
１３Ａ  補強天井梁
１３Ｌ  リップ
１４  柱省略コーナー部
２０  接続具
２１  Ｃ形鋼接続ピース
２２  端板
３０  接合部材
３１  接続ピース
３２  舌片状接合片
３２Ａ  長孔状溶接用開口部
３３  止ねじ
４０  接続板
４１  接続部
５０  切欠部
【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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【図８】
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