JP2003239394A - 建築構造用梁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屋根、耐力壁等の構造部用の建築構造用梁で
あって、サッシ等の取付けも調整部品等の介在なく、同
一職種が施工できて、コストを低減できる梁。従来品よ
り軽量で、構築されたものの外観がシンプルで、斬新な
デザインを可能とする梁。 【解決手段】 箱形梁材の中空部に該箱形梁材と同等の
曲げ剛性の縦弾性係数の高い接合板を挿入し、側面から
曲げ剛性を担保する高力ボルトセットで締結し、該箱形
梁材と接合板を接合する。この接合を繰り返し長尺梁と
する。当該箱形梁材をアルミ押出形材製とすることによ
り、ガラスのサッシと同材質となり、施工も単一職種で
可能となる。該梁材の屋外側には雨樋挿入用溝や雨樋を
固定するつば等を一体に形成する。また、箱形梁材に取
り付ける小梁も中空部を有するアルミ押出形材で排水溝
やガスケットホルダーを一体形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム押出
形材を用いてなることにより、屋根や耐力壁等の構造シ
ステムとサッシ等の２次部材システムを統合できて、施
工コスト低減と斬新なデザインを実現できる新規な建築
構造用梁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄骨造や木造、鉄筋コンクリート
造等の屋根や耐力壁等では、構造部とサッシは別工事と
なっており、構造部材にサッシを取付けようとする場合
には、風圧力等の外力に耐えるための強度性能が付加さ
れたサッシを、相互の誤差の吸収を図るための調整金具
を介して施工する必要があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、構造部とサ
ッシ工事を同一職種で行えるようにして施工時間を短縮
すると共に職種を統一できて建設コストを低減できる建
築構造用梁を課題とする。また、本発明は従来より軽量
化が可能であり、斬新なデザインを創出できる建築構造
用梁を課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を下記
(1) 〜(3) の構成により解決するものである。 (1) 箱形梁材の中空部に、該箱形梁材と同等の曲げ剛
性を有する縦弾性係数の高い接合板を挿入し、該箱形梁
材の側面から曲げ剛性を担保する高力ボルトセットで該
箱形梁材と接合板を接合、接合部の曲げ剛性が箱形梁材
の接合部以外の部分と同等となるようにされたことを特
徴とする建築構造用梁。 (2) 箱形梁材であって、その屋外面には弾性材料から
なる断面がＵ字形の雨樋をはめ込むための雨樋挿入溝
が、また該雨樋挿入溝の先端には内側に向けてガラス枠
取付け用つばが、当該箱形梁材に一体化されてなること
を特徴とする建築構造用梁。 (3) 請求項２に記載される建築構造用梁の接合板方向
とは交差する方向に組み合わされる小梁であって、その
屋外面に漏水を集める排水溝を設けられ、該排水口の裏
面を前記Ｕ字形雨樋の上部に密着できるように端部にお
いて排水口下面の下部を切り欠かれていることを特徴と
する建築構造用梁。また、本発明の特に好ましい実施の
態様として、上記(1) 〜(3) に記載の建築構造用梁が、
アルミ押出形材からなるものであることを挙げることが
できる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の構造用梁はその内部が中
空の細長い板状であり（以下箱形梁材と称する場合もあ
る）、材質はアルミニウム押出形材製とする。単位の構
造用梁を接合して長尺の梁とするが、接合板として、梁
材質とするアルミニウム押出形材の縦弾性係数の約３倍
である鋼材を用い、当該アルミ製梁と接合板の断面２次
モーメントを３対１となるようにし（縦弾性係数を掛け
た実質の曲げ剛性は同等となる）、曲げ剛性を損なわな
い高力ボルトナットで接合する。複数本の箱形梁材をこ
のように接合した場合、接合板は箱形梁材の中空部内に
挿入するので、外観からはボルトのみが見えるスッキリ
した構造となる。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を具体的に説明
するが、各図において同一の符号は同一の部分を意味す
る。また、本発明はこれらの実施例にのみ限定されると
ころはない。図１は本発明に係る箱形梁材１の一実施例
の接合部及び接合手順を示す斜視図である。箱形梁１の
中空部２の内法寸法は鋼製の接合板３の厚さにクリアラ
ンスを加えた大きさに成形し、箱形梁材１の中空部２に
接合板３の半分を挿入し、箱形梁材１に設けた締結用の
穴１′と接合板３に設けた締結用の穴３′を合わせ、高
力ボルトセット（ボルト、ワッシャ及びナット）４で締
結し、箱形梁材１と接合板３を接合する。次に他の箱形
梁材１ａと接合板３を同様に締結し、接合することによ
り、２本の箱形梁材が接合される。

【０００７】本発明の箱形梁材１の上下方向の断面２次
モーメントは、鋼製の接合板３の上下方向の断面２次モ
ーメントの３倍になる断面とし、曲げ剛性を担保する大
きさと本数とピッチで高力ボルトセット４を配置するこ
とにより、接合部の耐力低下を起こさず、接合すること
が可能となる。鋼製の接合板３と箱形梁材１及び１ａの
中空部２，２ａとのクリアランスが大きい場合、高力ボ
ルトセット４で締めつけたとき、薄肉部５が曲がり、ウ
ェブ面６が鋼製の接合板３に密着し、摩擦接合を確実な
ものとすることができる。また、クリアランスがマイナ
スとなっていた場合、薄肉部５はウェブ面６を押し広げ
る曲がり代として働き、鋼製の接合板３の挿入を可能と
する。

【０００８】図２は本発明に係る箱形梁材１の他の実施
例の断面図である。図２（Ａ）に示すように箱形梁材１
の上部には雨樋挿入溝７が一体に形成されており、さら
に雨樋挿入溝７の上端部には雨樋挿入溝７の内部側に向
かうつば８及び８ａが一体に形成されている。図２
（Ｂ）に示すように、ガラス枠１０を図中の矢印方向に
差し込み、つば８，８ａと咬合させ、後記図３に示すよ
うに固定する。

【０００９】図３は、ガラス枠１０をつば８及び８ａと
咬合させ、ねじ１０ａを打ち込み固定した後、ガラス１
１を載せ、ガラス押さえ１２及びねじ１２ａでガラス１
１を固定し、防水用シール１３及び１３ａを施した仕上
がり状態を説明する断面図である。なお図３の例ではガ
ラス１１と網入りガラス１１ａを乾燥材入りスペーサ１
１ｂを介してガラス接着剤で接着することにより両ガラ
スの間に空気層１１ｃを形成した複層ガラスを用いた例
を示してある。１１ｄはガスケットである。箱形梁材１
のつば８，８ａの間隙から雨樋挿入溝７に、合成ゴムや
合成樹脂、例えばＥＰＴゴム等、その他当該技術分野で
公知の弾性材料からなる雨樋９を挿入するが、雨樋９は
弾力性を有するので、アーチ状に接合された箱形梁材で
あっても、図１や後記で説明する図６に示すように接合
部分には影響されることなく、連続して敷設することが
できる。

【００１０】ガラス枠１０には、箱形梁材１のつば８，
８ａに咬み込む突起が設けられているので、咬合させた
後に一方のつば側にねじ１０ａでねじ止めすることによ
り、箱形梁材１に固定される。このようにガラス枠１０
を固定することにより、万が一、ガラス押さえ１２の防
水シール１３が切れて侵入した雨水１４や、ガラス押さ
え１２の固定用ネジ部の防水シール１３ａから侵入した
雨水１４は、ガラス枠１０の上面の溝形状の部分を流
れ、ガラス枠１０の端部のから雨樋９に導かれ、箱形梁
材１の端部から外部へ排水さる。

【００１１】図４は本発明の他の実施例であって、箱形
梁材１を６方向に接合した例を説明する斜視図である。
このような場合でも、弾性材料からなり、６方向の排水
経路形状の断面Ｕ字形雨樋９を、箱形梁材１ａ，１ｂ，
１ｃ，１ｄ，１ｅ及び１ｆのそれぞれの雨樋挿入溝７に
装着することができる。

【００１２】図５は本発明の他の実施例における、箱形
梁材１側面への小梁１５の取り付けを説明するための斜
視図である。本発明の小梁１５，１５ａは、箱形梁材
１，１ａと同様にアルミ押出形材からなり断面が直方形
の中空部２を有し、梁の上端には屋外面側に向けて突出
するガスケットホルダー１６を一体に形成されてなるも
のである。ガスケットホルダー１６は中央突起部分と両
端突起部分の間に排水溝１７を形成している。本実施例
では、小梁取付け金具１８ａ，１８ｂを取付けるため
に、箱形梁材１、１ａの接合部分に切り欠き１′′を設
け、接合板３の穴３′′を露出させている。取付け金具
１８及び１８ａに設けた穴と接合板の穴３′′を合わせ
て図示のようにボルトセット１９で接合部分に締結す
る。次に小梁１５，１５ａの底部切り欠き２１，２１ａ
を利用して小梁１５，１５ａを排水溝１７の裏面（屋内
側面）１７ａが箱形梁材１，１ａの端部上面に設けた切
り欠き１′当接するように上方から差し込んで取付け、
ボルトセット２２で固着する。図５中の矢印は組立方向
を示す。なお、図５では小梁の組立を説明するため、雨
樋９の図示は省略してある。２０ａ，２０ｂは、ボルト
セット２２のボルトを通す穴１７′からの漏水を防ぐパ
ッキンである。

【００１３】図６は、図５のように小梁１５，１５ａを
取付けた状態を示す部分斜視図である。箱形梁材１，１
ａに取り付けてある雨樋９に、小梁１５の排水溝裏面１
７ａは密着した状態となっている。なお、図６の手前側
に取付けられている小梁１５ａの図示は煩雑となるため
省略した。シール部分から仮に雨水１４ａが漏水して
も、小梁の排水溝１７端部から雨樋９に導かれ、雨樋９
の端部から排水できる。

【００１４】図７は、小梁１５と箱形梁材１の取付け部
を示す概略説明図である。箱形梁材１の小梁１５が接合
される部分のつば８及び８′は、Ｕ字形雨樋９が露出す
るように切り欠かれる（切り欠き２２）。図中の破線は
切り欠く前のつば８を示す。一方、小梁１５は、箱形梁
材１と組合せ可能なように排水溝１７より下の部分を切
り欠かれている（切り欠き２３）。図示のように、排水
溝１７の裏面１７ａ（梁中空部の内壁をなす面）はＵ字
形の雨樋９の上端面に密着するように組み立てられる。
１４ａの矢印線は漏水した雨水１４′が雨樋９に導かれ
る経路を示す。

【００１５】図８は、図５のように小梁１５を取付けた
後、ガラスを載せた仕上がり状態を示す概略部分断面図
である。本発明に係る建築構造用梁はアーチやトップラ
イトなどに使用されるため、図示の例のように小梁１５
を傾斜させ、ガラス１１に勾配を付けることができる。
１２ｂはガラス押さえ１２をガスケットホルダーに固定
するためのねじを示す。

【００１６】本発明の建築構造用梁の特徴と利点は次の
とおりである。 （１）箱形梁材はアルミニウム形押材製であるが、接合
部分もこのアルミニウム材と実質同等の曲げ剛性を有し
ており、強度が保証されている。 （２）接合板は箱形梁材の中空部に挿入され、外観は高
力ボルトが見えるだけでスッキリしていてデザイン性が
高い。 （３）箱形梁材はアルミニウム形押材を材質とするた
め、ガラス枠を固定するつばと、雨樋挿入溝を一体に形
成されており、作業工程が短縮される。 （４）弾性材料からなる雨樋を用いるため、箱形梁材の
つば８，８′の間隙を通過させて、雨樋挿入溝内に容易
に雨樋を収納することができる、アーチやドーム形状な
どの曲面梁に容易に対応できる、さらに製作誤差も吸収
させることができるという利点がある。 （５）小梁の排水溝を弾力性のある雨樋の上に密着した
状態で、主要構造とする箱形梁材の側面に小梁を取付け
ることができるので、小梁部分の漏水も該雨樋に導き排
出できる。 （６）接合板、雨樋、ガラス枠はすべて箱形梁材内部に
垂直方向に収納できるので、構造部材全体がシンプルに
細く構成できる。したがって、アーチ状屋根、カーテン
ウォールやアトリウム等に適用してデザイン性が高く有
利である。

【００１７】本発明は次のような実施態様を含む。 1) 箱形梁材の中空部に、該箱形梁材と同等の曲げ剛性
を有する縦弾性係数の高い接合板を挿入し、該箱形梁材
の側面から曲げ剛性を担保する高力ボルトセットで該箱
形梁材と接合板を接合し、接合部の曲げ剛性が箱形梁材
の接合部以外の部分と同等となるようにされた箱形梁材
であって、その屋外面には弾性材料からなる断面Ｕ字形
の雨樋をはめ込むための雨樋挿入溝が、また該雨樋挿入
溝の先端には溝内側に向けてガラス枠取付け用つばが、
当該箱形梁材と一体に設けられてなることを特徴とする
建築構造用梁。 2) 箱形梁材の中空部に、該箱形梁材と同等の曲げ剛性
を有する縦弾性係数の高い接合板を挿入し、該箱形梁材
の側面から曲げ剛性を担保する高力ボルトセットで該箱
形梁材と接合板を接合し、接合部の曲げ剛性が箱形梁材
の接合部以外の部分と同等となるようにされた建築構造
用梁のの接合板方向とは交差する方向に組み合わされる
小梁であって、その屋外面に漏水を集める排水溝を設け
られ、該排水口の裏面を前記Ｕ字形雨樋の上部に密着で
きるように端部において排水口下面の下部を切り欠かれ
ていることを特徴とする建築構造用梁。 3) 箱形梁材の中空部に、該箱形梁材と同等の曲げ剛性
を有する縦弾性係数の高い接合板を挿入し、該箱形梁材
の側面から曲げ剛性を担保する高力ボルトセットで該箱
形梁材と接合板を接合し、接合部の曲げ剛性が箱形梁材
の接合部以外の部分と同等となるようにされ、その屋外
面には弾性材料からなる断面Ｕ字形の雨樋をはめ込むた
めの雨樋挿入溝が、また該雨樋挿入溝の先端には溝内側
に向けてガラス枠取付け用つばが、当該箱形梁材と一体
に設けられてなる建築構造用梁の、前記接合板方向とは
交差する方向に組み合わされる小梁であって、その屋外
面に漏水を集める排水溝を設けられ、該排水口の裏面を
前記Ｕ字形雨樋の上部に密着できるように端部において
排水口下面の下部を切り欠かれていることを特徴とする
建築構造用梁。 4) 箱形梁材の中空部に、該箱形梁材と同等の曲げ剛性
を有する縦弾性係数の高い接合板を挿入し、該箱形梁材
の側面から曲げ剛性を担保する高力ボルトセットで該箱
形梁材と接合板を接合し、接合部の曲げ剛性が箱形梁材
の接合部以外の部分と同等となるようにされた建築構造
用梁の、前記接合板方向とは交差する方向に組み合わさ
れる小梁であって、その屋外面に漏水を集める排水溝を
設けられ、該排水口の裏面を前記Ｕ字形雨樋の上部に密
着できるように端部において排水口下面の下部を切り欠
かれていることを特徴とする建築構造用梁。 5) 上記1)ないし4)のいずれかに記載される建築構造用
梁であって、アルミ押出形材からなることを特徴とする
建築構造用梁。

【００１８】図９は本発明の建築構造用梁（１，１ａ・
・）を接合してアーチ梁を構成し、アーチ梁とアーチ梁
の間に小梁１５を接合してアーチ形状の屋根とした実施
態様を示す。

【００１９】

【発明の効果】本発明の建築構造用梁に係る箱形梁材
は、接合部の接合板（接合板）を箱状の内部（中空部）
に収納し、外部からは接合板を見せない構造で、かつ外
観はシンプルな直方体形状であることが、デザイン上で
の特長となっている。本発明に係る箱形梁材は、カーテ
ンウォールやアーチ、ドーム形状のアトリウムの建築構
造用梁として用いることができるが、その上に載置され
るガラス等から雨水等の漏水が発生した場合、この漏水
を枝状に交差した梁構造であっても、あるいはアーチ状
に曲がった梁構造であっても、箱形梁材屋外側に一体に
形成された溝に弾力性のある材質の雨樋を装着、収納し
ておくことにより、建築構造物の端部から排水すること
ができる。また、本発明に係る箱形梁材は、アルミニウ
ム形材から製造されるため、本発明の建築構造用梁によ
る梁構造の組立、雨樋取付け、ガラス枠取付けは単一職
種で行うことができ、また従来の鉄骨構造へのサッシ取
付けに要した調整金具の介在も不要であり、段取りが単
純で組立コスト、構築時間を低減できるに加え、工程管
理も効率よく行うことができるので、非常に有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における箱形梁材の接合を説
明する斜視図である。

【図２】本発明の他の実施例における箱形梁材の断面構
造を示す断面図及び該箱形梁材にＵ字形の雨樋、及びガ
ラス枠を取付ける工程を説明する部分断面図である。

【図３】本発明の他の実施例において、図２（Ｂ）の工
程の後に、ガラスを載置、固定した仕上がり状態及び漏
水の排水経路を説明する部分断面図である。

【図４】本発明のさらに他の実施例において、６方向に
組まれた箱形梁材の接合部及びＵ字形雨樋の装着方法を
説明する斜視図である。

【図５】本発明のさらに他の実施例において、箱形梁材
への小梁の取付けを説明する斜視図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例において、梁形梁材
への小梁取付けが終了した状態を説明するための部分斜
視図である。

【図７】本発明のさらに他の実施例において、雨水が小
梁の排水溝から箱形梁材のＵ字形の雨樋に導かれる構造
を示した部分断面図である。

【図８】本発明のさらに他の実施態様であって、図５の
箱形梁材と小梁にガラスを載せた仕上がり状態を示す断
面図である。

【図９】本発明の建築構造用梁を用いて組み立てたアー
チ形状屋根の一実施態様を示す斜視図である。

【符号の説明】

１， １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ及び１ｆ 箱形
梁材、 １′ 穴 １′′ 切り欠き ２及び２ａ 中空部 ３ 接合板（接合板） ３′ 及び３′′穴 ４ 高力ボルトセット ５ 薄肉部 ６ ウェブ面 ７ 雨樋挿入溝 ８及び８ａ つば ９ 雨樋 １０ ガラス枠 １０ａ ねじ １１ ガラス １１ａ 網入りガラス １１ｂ スペーサー（乾燥剤入り） １１ｃ 空気層 １１ｄ ガスケット １２ ガラス押さえ １２ａ ねじ １３及び１３ａ 防水用シール １４及び１４ａ 雨水 １５及び１５ａ 小梁 １６ ガスケットホルダー １７ 排水溝 １７′ 穴 １７ａ 排水溝裏面 １８及び１８ａ 小梁取付け金具 １９ ボルトセット ２０及び２０ａ パッキン ２１，２２及び２３ 切り欠き

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 箱形梁材の中空部に、該箱形梁材と同等
   の曲げ剛性を有する縦弾性係数の高い接合板を挿入し、
   該箱形梁材の側面から曲げ剛性を担保する高力ボルトセ
   ットで該箱形梁材と接合板を接合し、接合部の曲げ剛性
   が箱形梁材の接合部以外の部分と同等となるようにされ
   たことを特徴とする建築構造用梁。
2. 【請求項２】 箱形梁材であって、その屋外面には弾性
   材料からなる断面Ｕ字形の雨樋をはめ込むための雨樋挿
   入溝が、また該雨樋挿入溝の先端には溝内側に向けてガ
   ラス枠取付け用つばが、当該箱形梁材と一体に設けられ
   てなることを特徴とする建築構造用梁。
3. 【請求項３】 請求項２に記載される建築構造用梁の接
   合板方向とは交差する方向に組み合わされる小梁であっ
   て、その屋外面に漏水を集める排水溝を設けられ、該排
   水口の裏面を前記Ｕ字形雨樋の上部に密着できるように
   端部において排水口下面の下部を切り欠かれていること
   を特徴とする建築構造用梁。