(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕上面材の支持機能を兼ね備えた柱・梁構造であって：
構造物の壁体を構成する構造材として，複数の鋼製の柱材及び複数の鋼製の梁材と；
前記柱材及び前記梁材で囲まれる架構面内に配設される複数の仕上面材と；
を含み，
前記柱材又は前記梁材のいずれか一方若しくは双方には，前記仕上面材の外周端部を狭持する挟持部が設けられており，
前記挟持部は，前記柱材又は前記梁材の構造用断面に含まれるように，前記柱材又は前記梁材の軸方向の一端から他端にかけて同一断面形状で連続的に形成されていることを特徴とする，柱・梁構造。
【請求項２】
前記挟持部は，前記柱材又は前記梁材の少なくとも一側面に，軸方向の一端から他端にかけて同一断面形状で連続的に突出形成された一対の突起を有し，前記一対の突起の間に前記仕上面材の外周端部を狭持することを特徴とする，請求項１に記載の柱・梁構造。
【請求項３】
前記挟持部は，前記柱材又は前記梁材の少なくとも一側面に，軸方向の一端から他端にかけて同一断面形状で連続的に陥没形成された溝部を有し，前記溝部の両側壁の間に前記仕上面材の外周端部を狭持することを特徴とする，請求項１に記載の柱・梁構造。
【請求項４】
前記挟持部は，シーリング材を介して，前記仕上面材の外周端部を狭持することを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の柱・梁構造。
【請求項５】
前記挟持部は，前記柱材又は前記梁材と前記仕上面材の端面との間に隙間を空けるようにして，前記仕上面材の外周端部を仕上面垂直方向両側から挟持することを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の柱・梁構造。
【請求項６】
前記柱材及び／又は前記梁材は，１又は２本以上の熱押形鋼で構成されることを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の柱・梁構造。
【請求項７】
前記柱材及び前記梁材で囲まれる架構面内には，一部の前記仕上面材の代わりに補強面材が配設されており，
前記柱材又は前記梁材と前記補強面材の端面とは密接していることを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の柱・梁構造。
【請求項８】
前記柱材と前記梁材との接合部相互間に架け渡される筋交材をさらに含むことを特徴とする，請求項１〜７のいずれかに記載の柱・梁構造。
【請求項９】
前記仕上面材は，前記筋交材が配置される箇所で分割されており，
前記筋交材は，前記分割された仕上面材の端部を挟持する挟持部を備えることを特徴とする，請求項８に記載の柱・梁構造。
【請求項１０】
前記柱材の軸方向に沿って略弧状に延設され，前記柱材に対して１又は２以上の束材を介して取り付けられる張弦部材をさらに含むことを特徴とする，請求項１〜９のいずれかに記載の柱・梁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，柱・梁構造に関し，特に，仕上面材の支持機能を兼ね備えた柱・梁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，建築構造物の壁体を構成する柱・梁構造において，ガラス板等の仕上面材を設置するためには，まず，構造材である柱材及び梁材を組み立てた後に，仕上面材を支持するための支持部材（例えば，四辺枠組みしたサッシ枠等）を柱材・梁材に取り付け，この支持部材に仕上面材を嵌め込んで固定する方式が一般的であった。このように，従来の建築構造物では，柱材・梁材等の構造材と，サッシ枠等の支持部材とは，全くの別部材として製造，施工されていた。このような構造では，構造材が仕上面材の支持機能を有することはなく，また，支持部材が建築構造物の自重等の荷重を負担する補助構造材として機能することもなかった。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３２８８４１号公報
【特許文献２】特開平１１−３３６２４４号公報
【特許文献３】特開２００１−１９３３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように構造材と支持部材とが別部材であると，建築構造物を構築するための部品数が増大するため，その製造コストも増大するだけでなく，各部材を別個に施工するため，施工が煩雑で，施工コスト及び施工工期も増大するという問題があった。
【０００５】
かかる問題に関連する技術として，特許文献１には，窓やドア等の建造物の開口部において，一対の端部材と中間材とからなる建物用構造材を用いて，この端部材がサッシの窓枠や，壁パネルの支持部材を兼ねるようにする壁構造が記載されている。しかしながら，上記特許文献１の建物用構造材は，一対の端部材と中間材という３つの部材に分かれており，この中間材と各端部材とをカシメて連結する構造であるので，部品数が多く，組立が煩雑であり，さらには，各部品を高精度で成型する必要があるという問題があった。また，この特許文献１の建物用構造材は，アルミニウム合金製であるので，大荷重を負担することはできなかった。
【０００６】
また，特許文献２には，天井材等の壁材を支持するための支持材を兼ねる建築用構造材が記載されている。しかし，この特許文献２の建築用構造材は，家屋の天井等に配置され，天井材等の壁材と屋根の外装材とを固定するためのものであり，大荷重を負担可能な柱・梁構造に適用されるものではなかった。
【０００７】
また，特許文献３には，外装サッシのサッシ枠材内に粘性体を収容した制震構造が記載されている。しかし，この特許文献３のサッシ枠は，柱材・梁材とは別部品として製造されるものであり，建築構造物の自重等の大荷重を負担することはできなかった。
【０００８】
そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，構造物の荷重を負担する構造材が仕上面材の支持機能を兼ね備える構造を，より少ない部品数で実現でき，容易に施工することが可能な，新規かつ改良された柱・梁構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，仕上面材の支持機能を兼ね備えた柱・梁構造が提供される。この柱・梁構造は，構造物の壁体を構成する構造材として，複数の鋼製の柱材及び複数の鋼製の梁材と；柱材及び梁材で囲まれる架構面内に配設される複数の仕上面材と；を含む。そして，柱材又は梁材のいずれか一方若しくは双方には，仕上面材の外周端部を狭持する挟持部が設けられており，この挟持部は，柱材又は梁材の構造用断面に含まれるように，柱材又は梁材の軸方向の一端から他端にかけて同一断面形状で連続的に形成されている。なお，上記柱・梁構造は，上記複数の柱材と複数の梁材とを例えば格子状に接合して構築できる。
【００１０】
かかる構成により，柱・梁構造をなす構造材である柱材及び／又は梁材に設けられた挟持部によって，仕上面材の外周端部を挟み込んで支持することができる。この挟持部は，柱材又は梁材の軸方向に沿って同一断面形状で連続形成されているため，柱材又は梁材の構造用断面に含まれるので，柱材又は梁材の軸方向の荷重を受け持つことができる。このように，柱材及び／又は梁材の断面の一部を，仕上面材の支持部材として機能させることができるので，仕上面材の支持機能を兼ね備える柱・梁構造を，より少ない部品数で実現できる。また，挟持部も鋼製であるため，当該挟持部を鋼製の柱材又は梁材と一体構成することができる，或いは，当該挟持部を柱材又は梁材に対して，溶接，ボルト接合等により簡単に接合できるので，柱・梁構造の組立施工が容易になる。
【００１１】
また，上記挟持部は，柱材又は梁材の少なくとも一側面に，軸方向の一端から他端にかけて同一断面形状で連続的に突出形成された一対の突起を有し，一対の突起の間に仕上面材の外周端部を狭持するようにしてもよい。これにより，仕上面材を挟持する挟持部を，一対の突起という比較的簡単な構造で実現でき，柱材又は梁材に挟持部を比較的容易に形成できる。
【００１２】
また，上記挟持部は，柱材又は梁材の少なくとも一側面に，軸方向の一端から他端にかけて同一断面形状で連続的に陥没形成された溝部を有し，溝部の両側壁の間に仕上面材の外周端部を狭持するようにしてもよい。これにより，仕上面材を挟持する挟持部を，１本の溝部という比較的簡単な構造で実現でき，柱材又は梁材に挟持部を比較的容易に形成できる。
【００１３】
また，上記挟持部は，シーリング材を介して，仕上面材の外周端部を狭持するようにしてもよい。これにより，シーリング材によって，柱材又は梁材と挟持部との間の隙間を密封できるので，柱・梁構造の水密性及び気密性を確保できる。また，柔軟性を有するシーリング材を介して仕上面材を挟持することにより，硬質の挟持部が，ガラス板等の仕上面材に直接接触して，仕上面材を破損してしまうことを防止できる。
【００１４】
また，上記挟持部は，柱材又は梁材と仕上面材の端面との間に隙間を空けるようにして，仕上面材の外周端部を仕上面垂直方向両側から挟持するようにしてもよい。これにより，柱材又梁材はある程度の余裕代（エッジクリアランス）を有して仕上面材を挟持できるので，地震時等に柱・梁構造が変形したとしても，その変形に伴う荷重が即座に仕上面材に伝達されないようにできるので，仕上面材の破損を防止できる。
【００１５】
また，上記柱材及び／又は梁材は，１又は２本以上の熱押形鋼で構成されるようにしてもよい。これにより，挟持部を有する複雑な断面形状の柱材又は梁材を，熱押形鋼で好適かつ容易に製造できる。さらに，挟持部を有する柱材又は梁材を１本の熱押形鋼で一体成形することも可能になる。
【００１６】
また，上記柱材及び梁材で囲まれる架構面内には，一部の仕上面材の代わりに補強面材が配設されており，柱材又は梁材と補強面材の端面とは密接しているようにしてもよい。これにより，補強面材により，柱・梁構造を補強して剛性を高めることができる。
【００１７】
また，上記柱材と梁材との接合部相互間に架け渡される筋交材をさらに含むようにしてもよい。これにより，筋交材により，柱・梁構造を補強して剛性を高めることができる。
【００１８】
また，上記仕上面材は，筋交材が配置される箇所で分割されており，上記筋交材は，分割された仕上面材の端部を挟持する挟持部を備えるようにしてもよい。これにより，筋交材によっても仕上面材を挟持できるので，仕上面材をより安定的に支持できる。
【００１９】
また，上記柱材の軸方向に沿って略弧状に延設され，柱材に対して１又は２以上の束材を介して取り付けられる張弦部材をさらに含むようにしてもよい。これにより，張弦部材により柱材を補強して，柱・梁構造の剛性を高めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明によれば，構造物の荷重を負担する構造材が仕上面材の支持機能も兼ね備える構造を，より少ない部品数で実現できるとともに，容易に施工することが可能な梁・柱構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
（第１の実施形態）
まず，本発明の第１の実施形態にかかる建築構造物の壁体を構成する柱・梁構造について説明する。図１は，本実施形態にかかる柱・梁構造を示す斜視図である。
【００２３】
図１に示すように，本実施形態にかかる柱・梁構造は，構造材として，鉛直方向に延びる複数の鋼製の柱材１０と，水平方向に延びる複数の鋼製の梁材２０とを，格子状に接合して組み立てられた構造となっており，これによって，建築構造物の壁体の基本構造を構成している。なお，本明細書でいう「格子状」とは，柱材１０と梁材２０とが縦横に隙間を空けて組み合わせた形状をいい，当該隙間は，正方形，矩形状，平行四辺形など任意の四角形状であってよい。
【００２４】
本実施形態では，図１に示すように，鉛直方向に延びる各柱材１０の左右両側に，分断された梁材２０の端部をそれぞれ接合して，上記格子状の柱・梁構造が構築されている。これにより，各柱材１０を１本の鋼材で構成できるので，建築構造物の自重等に起因する大きな鉛直荷重が作用する柱材１０の剛性を高めることができる。しかし，かかる例に限定されず，水平方向に延びる各梁材２０の上下両側に，分断された柱材１０の端部をそれぞれ接合して，格子状の柱・梁構造を構築してもよい。なお，柱材１０と梁材２０とは，例えば溶接又はボルト接合等により相互に接合される。
【００２５】
そして，上記柱材１０と複数の梁材２０とで囲まれる架構面内には，仕上面材として，例えば複数のガラス板３０が配設されている。具体的には，上記のように複数の柱材１０と複数の梁材２０とを格子状に組み合わせることにより，柱材１０と梁材２０で仕切られる矩形状の空間，即ち，水平方向に相隣接する一対の柱材１０と垂直方向に相隣接する一対の梁材２０とで４辺が囲まれる矩形状の空間（以下，「格子空間」という。）が複数形成される。この各格子空間に，仕上面材として，例えば矩形状のガラス板３０がそれぞれ嵌め込まれる。図１の例では，１つの格子空間に，同一矩形状の２枚のガラス板３０が配設されているが，かかる例に限定されず，１つの格子空間に１枚又は３枚以上の仕上面材を配設することもできる。
【００２６】
このようなガラス板３０等の仕上面材は，上記構築される建築構造物の壁体を成す柱・梁構造の開口部を覆い，外部に露出する仕上面を形成するための平板状の部材である。従って，この仕上面材は，壁パネル等の構造用面材とは異なり，柱・梁構造に作用する荷重を負担することはない。この仕上面材は，建築構造物の外装材又は内装材のいずれであってもよいが，図１の例のガラス板３０は，外装材と内装材の双方として機能している。
【００２７】
なお，仕上面材は，上記ガラス板３０の例に限定されず，例えば，アクリル板等のプラスチック板や，ＡＬＣ（Ａｕｔｏｃｌａｖｅｄ  Ｌｉｇｈｔ−ｗｅｉｇｈｔ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）板等のコンクリート板，大理石等の化粧板，石膏ボード，木板など，任意の材質の面材を採用することができる。また，仕上面材は，ガラス板等の面材の外周をアルミニウム製等のサッシ等の枠材で囲んだ部材を用いてもよく，例えば，上記特許文献３に記載のようなサッシ枠内に粘性体が収容されたサッシも採用できる。また，仕上面材の形状は，上記矩形状に限定されず，上記格子空間に嵌め込み可能な形状であれば，三角形，多角形，帯状など，任意の形状を採用できる。
【００２８】
以上のような全体構成を有する本実施形態にかかる柱・梁構造では，構造材である柱材１０及び梁材２０の断面の一部が，ガラス板３０等の仕上面材を支持する支持部材（サッシ枠）として機能する点が特徴的である。以下に，図２及び図３を参照して，構造材である柱材１０及び梁材２０が仕上面材の支持機能を兼ね備えるための構成について，詳細に説明する。なお，図２は，本実施形態にかかる柱・梁構造を示す部分拡大斜視図であり，図３は，図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００２９】
図２及び図３に示すように，構造材である柱材１０及び梁材２０は，ガラス板３０の外周端部を，シーリング材３５を介して狭持する。具体的には，柱材１０は，その右側に配置されたガラス板３０の左辺側の端部（左端部）を狭持するとともに，その左側に配置されたガラス板３０の右辺側の端部（右端部）を狭持する。また梁材２０は，その上側に配置されたガラス板３０の下辺側の端部（下端部）を狭持するとともに，その下側に配置されたガラス板３０の上辺側の端部（上端部）を狭持する。以下，かかる柱材１０と梁材２０の構造について，それぞれ詳述する。
【００３０】
まず，柱材１０の構造について詳細に説明する。柱材１０は，図２及び図３に示すように，例えば，壁体の仕上面に対して起立して配された平板部１１と，この平板部１１の仕上面垂直方向の両端に設けられた肉厚部１２と，平板部１１の両側面にそれぞれ突出形成された一対の突起１３からなる狭持部１４とを備える。上記平板部１１の両端に，平板部１１よりも肉厚の肉厚部１２をそれぞれ設けることにより，柱材１０の断面性能を少ない鋼材量で効率的に高めて，柱材１０の剛性を向上できる。この一対の肉厚部１２の仕上面垂直方向の間隔を大きくするほど，柱材１０の剛性を高くすることができる。
【００３１】
狭持部１４は，本実施形態にかかる特徴的構成要素であり，仕上面材であるガラス板３０の支持部材として機能する。この狭持部１４は，上記平板部１１の両側面の例えば中央部に，仕上面方向に向かって突出形成された一対の突起１３から構成される。この一対の突起１３は，柱材１０の軸方向（垂直方向）に沿って延設されており，柱材１０の軸方向の上端から下端にかけて同一断面形状で連続的に突出形成されている。つまり，この突起１３は，建築構造物の壁体の上端部から下端部にかけて途中で分断されていないので，柱材１０の軸方向の応力を伝達できる。これにより，突起１３は，柱材１０の構造用断面に含まれるようになり，柱材１０の軸方向の荷重（鉛直荷重）を受け持つことができるようになる。
【００３２】
上記一対の突起１３を柱材１０に設けることにより，この一対の突起１３の間には，柱材１０の軸方向に延びる断面コの字形の溝部１５が形成される。狭持部１４は，この一対の突起１３間の溝部１５に所定の係り代Ｐで差し込まれたガラス板３０の外周端部（左端部又は右端部）を，当該一対の突起１３によってシーリング材３５を介して狭持する。
【００３３】
このとき，狭持部１４は，ガラス板３０の端面３０ａ（左端面若しくは右端面）と，柱材１０の平板部１１との間に，所定の隙間（エッジクリアランスＱ）が生じるようにして，ガラス板３０の外周端部を仕上面垂直方向両側から挟持する。これにより，地震等により柱・梁構造がある程度変形した場合であっても，柱材１０の平板部１１とガラス板３０とが直接接触しないようにできるので，ガラス板３０の破損を好適に防止できる。
【００３４】
また，狭持部１４をなす一対の突起１３の間隔（即ち，上記溝部１５の幅）がガラス板３０の厚さよりも大きく，突起１３とガラス板３０との間に所定の隙間（面クリアランスＲ）が生じるように，一対の突起１３の配置が調整されている。これにより，柱材１０の突起１３とガラス板３０とが直接接触しないようにでき，双方の間にシーリング材３５が介在するためのスペースを確保できる。
【００３５】
シーリング材３５は，柱材１０とガラス板３０との隙間の水密性・気密性を得るための隙間充填部材である。シーリング材３５は，例えば，シリコーン系，ポリサルファイド系，ポリウレタン系などの合成樹脂等で形成され，ある程度の柔軟性を有する。このシーリング材３５は，ガラス板３０の端部の両側に配設されて，上記一対の突起１３とガラス板３０の端部との間に介在される。かかるシーリング材３５を介在させることにより，上記柱材１０とガラス板３０との隙間の水密性・気密性が得られるだけでなく，硬質の柱材１０の突起１３が，脆性材料からなるガラス板３０に直接接触して，ガラス板３０が破損してしまうことを防止できる。
【００３６】
以上のように，本実施形態にかかる柱材１０は，構造用断面の一部となる一対の突起１３からなる狭持部１４を有しており，この狭持部１４によって，シーリング材３５を介してガラス板３０の外周端部を両側から狭持することができる。そして，上記一対の突起１３からなる狭持部１４を柱材１０の両側面（左側面と右側面）にそれぞれ設けることにより，１つの柱材１０が，その左右両側に配される２枚のガラス板３０の外周端部をそれぞれ狭持できる。
【００３７】
次に，梁材２０の構造について詳細に説明する。図２に示すように，梁材２０は，例えば，壁体の仕上面に対して起立して配された平板部２１と，この平板部２１の仕上面垂直方向の両側に対称形状で配設された断面コの字形のフランジ部２２と，上記平板部２１及び一対のフランジ部２２の底部２２ａとで構成される溝状の狭持部２４と，を備える。
【００３８】
平板部２１は，一対のフランジ部２２の底部２２ａの中央部を相互に連結している。一側のフランジ部２２の底部２２ａと他側のフランジ部２２の底部２２ａとは，ともに仕上面方向に平行な平面であり，所定間隔で対向配置されている。このような構造により，梁材２０の仕上面方向の両側面（上面，下面）には，例えば断面コの字形の溝部２５がそれぞれ形成される。この溝部２５は，上記平板部２１を底面とし，上記一対のフランジ部２２の底部２２ａをそれぞれ側壁としている。
【００３９】
狭持部２４は，本実施形態にかかる特徴的構成要素であり，仕上面材であるガラス板３０の支持部材として機能する。この狭持部２４は，上記溝部２５を形成する平板部２１及び一対のフランジ部２２の底部２２ａで構成される。かかる狭持部２４は，溝部２５の両側壁（つまり，一対のフランジ部２２の底部２２ａ）の間に，ガラス板３０の外周端部（上端部又は下端部）を狭持できるようになっている。
【００４０】
このような狭持部２４を成す溝部２５は，梁材２０の軸方向に沿って延設されており，梁材２０の軸方向の上端から下端にかけて同一断面形状（コの字形）で連続的に陥没形成されている。これにより，溝部２５を含む狭持部２４，つまり，当該溝部２５を形成する上記平板部２１及び一対のフランジ部２２の底部２２ａは，梁材２０の構造用断面に含まれるようになり，梁材２０の軸方向の荷重（水平荷重）を受け持つことができるようになる。なお，図１に示したように，水平方向の同一軸線上に接合される複数の梁材２０の間には，柱材１０が介在しているが，各梁材２０の狭持部２４は，この柱材１０と密接しているので，柱材１０を介して水平荷重を相互に伝達可能である。
【００４１】
このような梁材２０の狭持部２４は，上記溝部２５に所定の係り代で差し込まれたガラス板３０の外周端部を，当該溝部２５の両側壁（一対のフランジ部２２の底部２２ａ）によって，シーリング材３５を介して狭持する。
【００４２】
このとき，上記柱材１０と同様に，ガラス板３０の上端面若しくは下端面と，梁材２０の平板部２１との間に，所定の隙間（上記エッジクリアランスＱ：図３参照）が生じるように，梁材２０の狭持部２４は，ガラス板３０の外周端部を仕上面垂直方向両側から挟持する。これにより，地震等により柱・梁構造がある程度変形した場合であっても，梁材２０の挟持部２４とガラス板３０とが直接接触しないようにできるので，ガラス板３０の破損を好適に防止できる。
【００４３】
また，上記柱材１０と同様に，狭持部２４をなす溝部２５の幅がガラス板３０の厚さよりも大きく，各フランジ部２２の底部２２ａとガラス板３０との間に所定の隙間（上記面クリアランスＲ）が生じるように，フランジ部２２の底部２２ａの配置が調整されている。これにより，梁材２０のフランジ部２２とガラス板３０とが直接接触しないようにでき，シーリング材３５が介在するためのスペースを確保できる。なお，梁材２０の狭持部２４に用いられるシーリング材３５は，上記柱材１０の狭持部１４に用いられるシーリング材３５と略同一の機能構成を有するので，詳細説明は省略する。
【００４４】
以上のように，本実施形態にかかる梁材２０は，構造用断面の一部となる溝状の狭持部２４を有しており，この溝状の狭持部２４によって，シーリング材３５を介してガラス板３０の外周端部を両側から狭持することができる。そして，上記溝状の狭持部２４を梁材２０の両側面（上側面と下側面）にそれぞれ設けることにより，１つの梁材２０が，その上下両側に配される２枚のガラス板３０の外周端部をそれぞれ狭持できる。
【００４５】
以上，本実施形態にかかる柱材１０及び梁材２０の構造について説明した。かかる柱材１０及び梁材２０では，ガラス板３０を狭持するための狭持部１４，２４が鋼製であり，かつ軸方向に同一断面形状で延設されている。この点，従来のサッシ枠が，柱材と梁材で囲まれる各格子空間に，構造部材とは別部材として独立して配設され，サッシ枠同士は分断されていた構造とは大きく相違する。
【００４６】
このような狭持部１４，２４を有する柱・梁構造では，上記狭持部１４，２４が構造用断面に含まれるようになるため，建築構造物の自重等により柱材１０又は梁材２０に作用する軸方向の大荷重を，上記狭持部１４，２４によっても負担できる。さらに，この構造用断面としての狭持部１４，２４は，ガラス板３０の支持部材（サッシ枠）としての機能も兼ね備える。よって，柱材１０や梁材２０の他に，ガラス板３０等の仕上面材を支持する部材（例えば従来のアルミニウム合金製のサッシ枠など）を別部材として設置する必要がないので，柱材１０及び梁材２０を構成する部品数を低減できるとともに，その組立施工を容易化できる。
【００４７】
次に，上記のような狭持部１４，２４を備えた鋼製の柱材１０及び梁材２０の製造方法について説明する。上記柱材１０及び梁材２０は，一般的な柱材及び梁材と比べて，狭持部１４，２４が設けられている分だけ断面形状が複雑であるので，鋼で製造することが困難である。そこで，本実施形態では，上記柱材１０及び梁材２０を熱押形鋼で構成している。この熱押形鋼は，熱間押出法により製造される形鋼であり，例えば，１２００℃前後に加熱した丸ビレットを，所望の断面形状に機械加工されたダイスを通して押し出して成形されるものである。
【００４８】
このような熱押形鋼を柱材１０及び梁材２０に適用することにより，上記構造材の機能と仕上面材の支持部材の機能とを兼ね備えた複雑な断面形状を有する柱材１０及び梁材２０を，比較的容易に製造できる。さらに，熱押形鋼を使用することにより，柱材１０及び梁材２０を一つの部材で一体構成することができる。即ち，柱材１０及び梁材２０の構造用断面と，仕上面材の支持部材としての狭持部１４，２４の断面とを一体に形成することができる。
【００４９】
従って，当該柱材１０及び梁材２０を製造するための部品数を低減でき，複数部品の組立作業が不要となる。また，上記特許文献１に記載のように複数部品をカシメて構造材を製造する場合と比して，柱材１０及び梁材２０の成形加工精度も緩和できる。よって，上記柱材１０及び梁材２０の製造を容易化し，製造コストも低減できる。なお，柱材１０及び梁材２０は，上記熱押形鋼の例に限定されず，例えば，鋳造等によって製造することもできる。
【００５０】
次に，図４〜図６を参照して，柱材１０及び梁材２０の変更例について説明する。なお，以下の変更例の説明では，柱材１０の例を挙げて詳細に説明するが，梁材２０についても柱材１０と同様に構成することができる。
【００５１】
まず，図４を参照して，柱材１０の挟持部１４の配置の変更例について説明する。図４に示すように，例えば，柱材１０の挟持部１４をなす一対の突起１３を，平板部１１の仕上面垂直方向の一端部に配設することもできる。これにより，平板部１１の一端部に配された挟持部１４と，他端部に配された肉厚部１２とによって，柱材１０の仕上面垂直方向の両端部分の断面積が大きくできるので，少ない鋼材量で効率的に柱材１０の剛性を高めることができる。
【００５２】
なお，柱材１０の挟持部１４をなす一対の突起１３は，柱材１０の仕上面垂直方向の中央部（図３参照）や，一端部（図４参照）のみならず，柱材１０の断面内で自由な位置に配置することができる。また，上記図３，図４のように柱材１０の両側にそれぞれ１つずつ挟持部１４を設置するのではなく，柱材１０の両側に，それぞれ複数の挟持部１４を配設することもできる。これにより，１つの柱材１０により，複数組の仕上面材を挟持することができるようになる。
【００５３】
次に，図５，図６を参照して，複数の部材を接合して１つの柱材１０を構成することで，柱材１０を大断面化する変更例について説明する。
【００５４】
図５に示す例の柱材１０は，中央に配置される１つの平板部材１０１と，この平板部材１０１の両側にそれぞれ２つずつ配置される合計４つの挟持部材１０２とを接合して構成される。この平板部材１０１と挟持部材１０２は，例えばボルト接合又は溶接等により相互に接合されており，双方とも柱材１０の構造用断面に含まれる。
【００５５】
各挟持部材１０２の外側の端部には，柱材１０の剛性を高めるための上記肉厚部１２が形成され，内側の端部には，ガラス板３０を挟持するための上記突起１３が形成されている。平板部材１０１の各側面に配される一対の挟持部材１０２は，それぞれの突起１３が所定間隔を空けて対向するように配置されている。この一対の挟持部材１０２の突起１３は，上記挟持部１４として機能し，当該対向する一対の突起１３の間に，シーリング材３５を介してガラス板３０を挟持することができる。このように複雑な断面形状を有する挟持部材１０２は，例えば熱押形鋼で構成することが好適であるが，かかる例に限定されない。
【００５６】
また，図６に示す例の柱材１０は，上記図３に示した柱材１０を，平板部１１，肉厚部１２，挟持部１４という３つの機能毎に，合計５つの部材に分断した構造である。具体的には，図６に示す例の柱材１０は，中央に配置される１つの挟持部材１０３と，この挟持部材１０３の両側に仕上面垂直方向に起立して配設される２つの平板部材１０４と，この平板部材１０４の外側に配設される断面略三角形の２つの肉厚部材１０５とを接合して構成される。これら挟持部材１０３と平板部材１０４と肉厚部材１０５とは，例えばボルト接合又は溶接等により相互に接合されており，全ての部材が柱材１０の構造用断面に含まれる。
【００５７】
上記挟持部材１０３の仕上面方向の両側には，上記一対の突起１３が所定間隔を空けてそれぞれ突出形成されている。この挟持部材１０３の両側にそれぞれ配される一対の突起１３は，上記挟持部１４として機能し，当該一対の突起１３の間に，シーリング材３５を介してガラス板３０を挟持することができる。このような突起１３を有し複雑な断面形状を有する挟持部材１０３は，例えば熱押形鋼で構成することが好適であるが，かかる例に限定されない。
【００５８】
以上のように，図５及び図６に示す柱材１０は，複数の部材を接合して構成されるため，柱材１０の構造用断面を大型化することができ，これにより，鉛直方向の大荷重に耐えることができるという利点がある。なお，上記複数の部材の全てを熱押形鋼で構成してもよいし，或いは，断面形状が複雑な部材だけを熱押形鋼で構成してもよい。また，柱材１０及び梁材２０を構成する複数の部材の形状，設置数は，上記図５，図６の例に限定されず，多様に設計変更可能である。
【００５９】
（第２の実施形態）
次に，本発明の第２の実施形態にかかる柱・梁構造について説明する。第２の実施形態にかかる柱・梁構造は，上記第１の実施形態にかかる柱・梁構造と比して，一部の仕上面材の代わりに，補強面材が配設されている点で相違するのみであり，その他の機能構成は上記第１の実施形態の場合と略同一であるので，その詳細説明は省略する。
【００６０】
図７は，第２の実施形態にかかる柱・梁構造を示す斜視図である。図７に示すように，柱材１０及び梁材２０で囲まれる架構面内には，一部のガラス板３０の代わりに，補強面材の一例である補強鋼板４０が配設されている。例えば，図７の例では，最上段及び最下段の４つの格子空間のうち中央側の２つ格子空間に，ガラス板３０に代えて補強鋼板４０が嵌め込まれており，また，第２段及び第３段の４つの格子空間のうち両サイド側の２つ格子空間に，ガラス板３０に代えて補強鋼板４０が嵌め込まれている。
【００６１】
この補強鋼板４０は，例えば，矩形状を有する鋼製の補強プレートであり，上記柱・梁構造を補強する。この補強鋼板４０は，左右２本の柱材１０と上下２本の梁材２０で囲まれる各格子空間に嵌め込まれたときに，補強鋼板４０の上下左右の各端面と柱材１０及び梁材２０とが密接するような大きさとなっている。つまり，格子空間に補強鋼板４０を嵌め込んだ場合は，図３で示したようなガラス板３０の端面３０ａと柱材１０又は梁材２０との間のエッジクリアランスＱが生じず，補強鋼板４０の各端面と柱材１０又は梁材２０の平板部１１，２１とは，ほぼ隙間なく面接触するようになっている。
【００６２】
このようにして，ガラス板３０に代えて補強鋼板４０が配設された格子空間では，上下の梁材２０の間，左右の柱材１０の間，並びに，柱材１０と梁材２０との間で，補強鋼板４０を介して荷重を伝達できる。このため，補強鋼板４０が補助構造材として機能し，柱・梁構造の仕上面内の剛性を高めることができる。例えば，地震時などに柱・梁構造に水平荷重が作用して変形したとしても，当該水平荷重を補強鋼板４０により受け持って他の柱材１０，梁材２０に分散させることができるので，柱・梁構造を好適に補強して，耐震・制震構造とすることができる。
【００６３】
なお，図７に示すような本実施形態にかかる補強鋼板４０が適用された柱・梁構造は，従来の壁構造とは異なる。従来の壁構造では，補強面材（補強鋼板等の壁パネル）は，壁体の上端部から下端部にかけて垂直方向に連続して配列されるか，或いは，壁体の左端部から右端部にかけて水平方向に連続して配列される必要があった。これに対し，本実施形態にかかる柱・梁構造では，図７に示すように，補強鋼板４０等の補強面材は，斜め方向に配列されてもよく，必ずしも垂直方向又は水平方向に連続して配置されなくてもよい。
【００６４】
（第３の実施形態）
次に，本発明の第３の実施形態にかかる柱・梁構造について説明する。第３の実施形態にかかる柱・梁構造は，上記第１の実施形態にかかる柱・梁構造と比して，筋交材（ブレース材）が追加して配設されている点で相違するのみであり，その他の機能構成は上記第１の実施形態の場合と略同一であるので，その詳細説明は省略する。
【００６５】
図８は，第３の実施形態にかかる柱・梁構造を示す斜視図である。図８に示すように，本実施形態にかかる柱・梁構造では，柱材１０と梁材２０で囲まれる各格子空間の一部に，例えば鋼製の筋交材５０が追加設置されており，この筋交材５０は，柱材１０と梁材２０との接合部相互間を斜めに結ぶ対角線上に架け渡されている。図８の例では，１６個の格子空間のうち８つの格子空間にそれぞれ筋交材５０が配設され，この８つの筋交材５０は全体として矩形状の外観をなすように配置されている。このような，筋交材５０を追加設置することにより，柱・梁構造を補強して剛性を向上させ，耐震・制震構造とすることができる。
【００６６】
図９は，第３の実施形態にかかる柱・梁構造を示す部分拡大斜視図である。図８及び図９に示すように，上記筋交材５０が配設される格子空間では，仕上面材である矩形状のガラス板３０は，筋交材５０が配置される箇所で斜めに分断されており，上下２つの直角三角形のガラス板３０Ａ，３０Ｂに分割されている。そして，筋交材５０は，上記分割された直角三角形のガラス板３０Ａ，Ｂの端部（斜辺部）を挟持する挟持部５３を備えている。
【００６７】
詳細には，図９に示すように，筋交材５０は，例えば，ウェブ５１と一対のフランジ５３とからなるＨ形鋼で構成されている。この筋交材５０の一対のフランジ５３は，上記分割されたガラス板３０Ａ，３０Ｂの斜辺部を挟持する挟持部５４を構成している。この筋交材５０の挟持部５４は，一対のフランジ５３によって，シーリング材３５を介して，ガラス板３０Ａ，３０Ｂの斜辺部を仕上面垂直方向両側から挟持することができる。このように，上記柱材１０及び梁材２０のみならず，筋交材５０によっても，ガラス板３０Ａ，３０Ｂを挟持することにより，より安定的にガラス板３０Ａ，Ｂを支持できるようになる。
【００６８】
なお，筋交材５０は，上記とは異なり，ガラス板３０等の仕上面材を挟持しないように配設されてもよい。例えば，筋交材５０をガラス板３０の仕上面垂直方向の手前側若しくは奥側に配置して，ガラス板３０を分割しなくて済む位置に筋交材５０を配設してもよい。この場合には，筋交材５０は，ガラス板３０と干渉しない位置で，柱材１０と梁材２０との接合部間に斜めに架け渡されて，柱・梁構造を補強する機能だけを有するようになる。
【００６９】
（第４の実施形態）
次に，本発明の第４の実施形態にかかる柱・梁構造について説明する。第４の実施形態にかかる柱・梁構造は，上記第１の実施形態にかかる柱・梁構造と比して，張弦部材が追加して配設されている点で相違するのみであり，その他の機能構成は上記第１の実施形態の場合と略同一であるので，その詳細説明は省略する。
【００７０】
図１０は，第４の実施形態にかかる柱・梁構造を示す斜視図であり，図１１は，第４の実施形態にかかる柱・梁構造を示す部分拡大斜視図であり，図１２は，図１１のＢ−Ｂ矢視断面図である。なお，図１１では，説明の便宜上，ガラス板３０及びシーリング材３５は図示を省略してある。
【００７１】
図１０に示すように，本実施形態にかかる柱・梁構造では，各柱材１０に，補助構造材として張弦部材６０がそれぞれ取り付けられている。この張弦部材６０は，柱材１０を含む垂直平面内で柱材１０の軸方向に沿って延設される略弧状の補強部材であり，柱材１０に対して複数（図１０では５つ）の束材６１を介して取り付けられる。
【００７２】
詳細には，図１１に示すように，張弦部材６０は，複数（図１０では６つ）の直線状の棒鋼６２と，この棒鋼６２の両端に配置されて棒鋼６２の端部を収容する端部金物６３と，上下両側に端部金物６３がボルト接合されるガセットプレート６４とから構成される。また，束材６１は，棒鋼や鋼管などで構成された連結部材であり，柱材１０と張弦部材６０との間に水平方向に延設されて，その一端が上記ガセットプレート６４に連結され，その他端が柱材１０と梁材２０との接合部に連結される。
【００７３】
上記のように，張弦部材６０は，複数の棒鋼６２を端部金物６３及びガセットプレート６４により全体として略円弧状となるように接合したものである。そして，この略円弧状の張弦部材６０は，柱材１０から離隔した位置に配置されるように，長さの異なる複数の束材６１によって柱材１０に取り付けられている。なお，張弦部材６０の上下両端部では，ガセットプレート６４が束材６１を介さずに直接に柱材１０に接合されている。
【００７４】
このような張弦部材６０を設置することにより，図１２に示すように，柱材１０から仕上面垂直方向（水平方向）に遠く離れた位置に，張弦部材６０の棒鋼６２の断面である構造用断面を増設できるので，柱材１０を効果的に補強して，柱・梁構造の剛性を高めることができる。
【００７５】
さらに，上記のような張弦部材６０を設けた結果，図１２に示すように，柱材１０の断面における仕上面垂直方向の幅を小さくすることができる。つまり，上記第１の実施形態（図３）のように，張弦部材６０が設置されていない柱・梁構造の場合には，柱材１０の仕上面垂直方向の幅を大きくしなければ，構造材としての剛性を確保できなかった。これに対し，本実施形態（図１２）のように，柱材１０に張弦部材６０を取り付けて補強した場合には，柱材１０の仕上面垂直方向の幅を小さくしても，柱・梁構造全体の剛性を確保することができる。
【００７６】
このため，図１２に示すように，本実施形態にかかる柱材１０は，仕上面内方向の両側にガラス板３０を挟持する挟持部１９としての断面コの字形の溝１８がそれぞれ設けられたコンパクトな断面形状となっている。具体的には，本実施形態にかかる柱材１０は，例えば，仕上面方向に対して起立した平板部１６と，この平板部１６の仕上面垂直方向の両側に対称形状で配設された断面半円形状のフランジ部１７と，上記平板部１６及び一対のフランジ部１７の底部１７ａとで形成される溝部１８を含む狭持部１９と，を備える。この溝部１８を成す部材（一対のフランジ部１７の底部１７ａ，及び平板部１６）で構成される挟持部１９は，上記第１の実施形態の梁材２０の挟持部２４と同様に，構造用断面に含まれる。そして，この挟持部１９は，溝部１８に所定の係り代で差し込まれたガラス板３０の外周端部を，当該溝部１８の両側壁（一対のフランジ部１７の底部１７ａ）によって，シーリング材３５を介して狭持できる。
【００７７】
このように，本実施形態では，補助構造部材として張弦部材６０を設けて柱材１０を補強することによって，柱材１０の仕上面垂直方向の幅を小さくすることができる。なお，張弦部材６０は，柱・梁構造の仕上面垂直方向の両側に設置してもよいし，或いは，片側にのみ設置してもよい。
【００７８】
以上，第１〜第４の実施形態にかかる柱・梁構造の構成についてそれぞれ説明した。ここで，上記実施形態にかかる柱・梁構造の施工方法の例について説明する。
【００７９】
第１の施工方法としては，例えば，まず，鋼材製造工場において上記柱材１０及び梁材２０を熱押形鋼で一体構成して製造し，次いで，施工現場において，柱材１０及び梁材２０を組み立てながら，随時，ガラス板３０等の仕上面材を嵌め込んでいき（例えば，複数の柱材１０を立設した後に，当該柱材１０の間に１本の梁材２０を接合する度にガラス板３０を嵌め込んでいくことを繰り返す），柱材１０及び梁材２０による架構面内に仕上面材を挟持・固定する手法がある。
【００８０】
また，第２の施工方法としては，例えば，まず，鋼材製造工場において上記柱材１０及び梁材２０を構成する複数部材（例えば図５参照）を熱押形鋼等で製造し，次いで，施工現場において，柱材１０及び梁材２０を組み立てて柱・梁構造の基本構造を構築し，さらに，上記挟持部１４，２４を構成する一側の部材（突起１３を含む鋼材，例えば，図５の一側の挟持部材１０２）を取り付けた後に，ガラス板３０等の仕上面材を設置し，その後に，挟持部１４，２４を構成する他側の部材（例えば，図５の他側の挟持部材１０２）を取り付けて，仕上面材を挟持・固定する手法がある。
【００８１】
また，第３の施工方法としては，例えば，鋼材製造工場において挟持部１４を有する柱材１０と，挟持部２４を有しない梁材２０とを製造し，次いで，施工現場において，柱材１０及び梁材２０を組み立てて柱・梁構造を構築し，その後，柱材１０及び梁材２０で囲まれる各格子空間に，障子を嵌め込むようにして，ガラス板３０等の仕上面材を柱材１０の挟持部１４に嵌め込んで固定する手法がある。このとき，上記柱材１０の挟持部１４には上記エッジクリアランスＱが生じるように，仕上面材の大きさが設計されているので，柱・梁構造の構築後に仕上面材を嵌め込むことは可能である。
【００８２】
以上，第１〜第４の実施形態にかかる柱・梁構造について詳細に説明した。上記実施形態にかかる柱・梁構造によれば，構造材である柱材１０及び梁材２０と，ガラス板３０等の仕上面材を支持する支持部材（挟持部１４，２４，１９）とを同一部材で構成できるので，建築構造の壁体を構築するための部品数，及びその製造コストを低減できる。さらに，当該構造材と支持部材とを別部材とする場合と比べて，各部材の組み立てに伴う施工の煩雑さを改善して施工を容易化し，施工コスト及び施工工期も低減できる。
【００８３】
特に，熱押形鋼を用いて柱材１０及び梁材２０を製造することで，構造用断面と支持部材とを一体成形できるので，部品数を更に低減できる。また，構造用断面と支持部材とを別部材で成形する場合（図５等参照）であっても，支持部材として機能する挟持部１４，２４，１９は，鋼製であるので，従来のアルミニウム合金製のサッシ枠（上記特許文献１参照）を用いる場合と比べて，鋼製の柱材１０及び梁材２０本体との接合が容易（例えば，溶接，ボルト接合等で簡単に接合可能）である。さらに，従来技術（上記特許文献１参照）のように，構造材とサッシ枠とをカシメて接合する必要もないので，組立が容易であるため施工性が向上するだけでなく，各部材の成形精度の制限を緩和することもできる。
【００８４】
また，柱・梁構造が基本であるので，仕上面材の種類も自由に選択することができる。また，仕上面材に代えて，補強鋼板等の補強鋼板４０を設置することで，壁構造とすることもできる。
【００８５】
また，柱材１０，梁材２０，筋交材５０，張弦部材６０等の全ての部材が鋼製であるので，各部材を溶接，ボルト接合等によって容易に接合でき，組立施工が容易である。
【００８６】
また，上記仕上面材を支持する支持部材である挟持部１４，２４，１９は，構造用断面に含まれるので，仕上面材を負担する荷重だけではなく，建築構造物の大荷重も負担できる。
【００８７】
また，仕上面材の代わりに補強鋼板４０等の補強面材を設置したり，筋交材５０を追加設置したりすることにより，柱・梁構造を耐震・制震壁とすることもできる。また，上記張弦部材６０等の他の構造体と組み合わせることによって，柱・梁構造の剛性をさらに高めることもできる。
【００８８】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８９】
例えば，上記実施形態では，柱材１０及び梁材２０の双方に狭持部１４，２４を設ける例について説明したが，かかる例に限定されず，柱材１０又は梁材２０のいずれか一方にのみ狭持部を設けてもよい。
【００９０】
また，柱材１０と梁材２０の断面形状は，上記実施形態の例に限定されるものではなく，ガラス板３０等の仕上面材を挟持可能な形状であれば，任意の断面形状であってよい。例えば，柱材１０の断面形状を，上記第１の実施形態にかかる梁材２０のような溝状の挟持部２４を有する断面形状（図２参照）としてもよいし，逆に，梁材２０の断面形状を上記第１の実施形態にかかる柱材１０のような突起状の挟持部１４を有する断面形状（図３参照）や，第４の実施形態にかかる柱材１０のような溝状の挟持部１９を有する断面形状（図１１参照）としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は，建築構造物を構築するための柱・梁構造に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる柱・梁構造を示す斜視図である。
【図２】同実施形態にかかる柱・梁構造を示す部分拡大斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】同実施形態にかかる柱材の変更例を示す断面図である。
【図５】同実施形態にかかる柱材の変更例を示す断面図である。
【図６】同実施形態にかかる柱材の変更例を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる柱・梁構造を示す斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施形態にかかる柱・梁構造を示す斜視図である。
【図９】同実施形態にかかる柱・梁構造を示す部分拡大斜視図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態にかかる柱・梁構造を示す斜視図である。
【図１１】同実施形態にかかる柱・梁構造を示す部分拡大斜視図である。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０      柱材
１１      平板部
１２      肉厚部
１３      突起
１４      挟持部
１５      溝部
１６      平板部
１７      フランジ部
１８      溝部
１９      挟持部
２０      梁材
２１      平板部
２２      フランジ部
２４      挟持部
２５      溝部
３０      ガラス板
３０ａ    端面
３５      シーリング材
４０      補強鋼板
５０      筋交材
５１      ウェブ
５３      フランジ
５４      挟持部
６０      張弦部材
６１      束材
６２      棒鋼
６３      端部金物
６４      ガセットプレート
１０１    平板部材
１０２    挟持部材
１０３    挟持部材
１０４    平板部材
１０５    肉厚部材
Ｐ        係り代
Ｑ        エッジクリアランス
Ｒ        面クリアランス
【図１】
0004520401.tif 000002
【図２】
0004520401.tif 000003
【図３】
0004520401.tif 000004
【図４】
0004520401.tif 000005
【図５】
0004520401.tif 000006
【図６】
0004520401.tif 000007
【図７】
0004520401.tif 000008
【図８】
0004520401.tif 000009
【図９】
0004520401.tif 000010
【図１０】
0004520401.tif 000011
【図１１】
0004520401.tif 000012
【図１２】
0004520401.tif 000013