JP2020026710A - ナット取付構造及び建物 - Google Patents

Abstract

【課題】 形鋼に対するナットの溶接の作業性を向上させたナット取付構造及び建物を提供する。【解決手段】 形鋼（梁２１）にナットＮを取り付けるナット取付構造である。このナット取付構造は、形鋼（梁２１）の一面の幅に亘って切り欠かれた切欠き部Ｃを備えている。また、このナット取付構造は、切欠き部Ｃを塞ぐように設けられた補助部品３０を備えている。さらに、このナット取付構造は、補助部品３０の内面に溶接固定されたナットＮを備えている。【選択図】図８

Description

本発明は、形鋼にナットを取り付けるナット取付構造及び建物に関するものである。

従来、溶接によって形鋼に固定されたナットと、ボルトとによって、相手部品を形鋼に取り付けることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、ボルトと、天井梁の裏側に溶接により固着された裏ナットとにより、天井梁と、上階建物ユニットの床梁とを、相互に連結する構成が開示されている。

特開２０００−２５７１６１号公報

しかしながら、特許文献１では、裏ナットをサイズの大きな梁に溶接するため、溶接の作業性が悪い、という問題がある。特に、梁がリップ溝形鋼や角形鋼管などである場合、溶接の作業性が非常に悪くなる。

そこで、本発明は、溶接の作業性を向上させたナット取付構造及び建物を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明のナット取付構造は、形鋼にナットを取り付けるナット取付構造であって、前記形鋼の一面の幅に亘って切り欠かれた切欠き部と、前記切欠き部を塞ぐように設けられた補助部品と、前記補助部品の内面に溶接固定されたナットと、を備えることを特徴とする。

ここで、本発明のナット取付構造は、前記補助部品の縁部を支持する支持部材を備えてもよい。また、本発明のナット取付構造では、前記補助部品の幅は、前記形鋼の前記一面の幅より広くしてもよい。

また、本発明のナット取付構造では、前記補助部品は、前記形鋼の前記一面の幅方向の一方の縁部から突出してもよい。また、本発明のナット取付構造では、前記補助部品の上面は、前記形鋼の上面と、同じ高さとしてもよい。

また、本発明のナット取付構造では、前記補助部品の上面は、前記形鋼の上面より、高くしてもよい。また、本発明のナット取付構造では、前記補助部品の上面は、前記形鋼の上面より、低くしてもよい。

また、本発明のナット取付構造は、前記補助部品と形鋼を覆う防水シートを備えてもよい。さらに、本発明の建物は、前記ナット取付構造を有してもよい。

このように構成された本発明のナット取付構造では、前記形鋼の一面の幅に亘って切り欠かれた切欠き部と、前記切欠き部を塞ぐように設けられた補助部品と、前記補助部品の内面に溶接固定されたナットと、を備えることで、ナットを、形鋼より小さくて取り回しがよい補助部品に対して溶接することができるので、ナットの取付作業性を向上させることができる。

また、本発明のナット取付構造では、前記補助部品の縁部を支持する支持部材を備えることで、ナットとボルトによって補助部品に取り付けられる相手部品の荷重を、支持部材に分散することができるので、形鋼の耐荷重性能を向上させることができる。

また、本発明のナット取付構造では、前記補助部品の幅は、前記形鋼の一面の幅より広いことで、補助部品に取り付けられる、形鋼の一面の幅方向におけるナットの配置ピッチを広げることができるので、サイズの大きい相手部品を、ナットとボルトによって補助部品に取り付けることができる。

また、本発明のナット取付構造では、前記補助部品は、前記形鋼の一面の幅方向の一方の縁部から突出することで、補助部品を、形鋼の一面の幅方向の何れかの縁部に揃えることができるので、補助部品を形鋼に対して、所望の位置に配置することができる。

また、本発明のナット取付構造では、前記補助部品本体の上面は、前記形鋼の上面と、同じ高さとすることで、相手部品の取付座を、補助部品と形鋼とを跨いで当接した状態で取り付けることもできるので、相手部品の取付座を大きくして、相手部品を形鋼に安定した姿勢で取り付けることができる。

また、本発明のナット取付構造では、前記補助部品本体の上面は、前記形鋼の上面より、高いことで、補助部品の下方に、スペースを確保することができるので、形鋼の下方に、ナットや、ナットに結合されるボルトのスペースがなかったとしても、相手部品を結合することができる。

また、本発明のナット取付構造では、前記補助部品本体の上面は、前記形鋼の上面より、低いことで、ナットとボルトで補助部品に固定される相手部品を、切欠き部の側面に当接させることで、位置決めをすることができるので、相手部品を補助部品の所望の位置に取り付けることができる。

また、本発明のナット取付構造では、前記補助部品と形鋼と間の隙間を塞ぐ防水シートを備えることで、補助部品と形鋼の内部に水が浸入することを防止することができる。

さらに、本発明の建物では、上記ナット取付構造を有するので、様々な形やサイズの相手部品を形鋼に取り付けることができる。

実施例１のユニット建物の構成を示す斜視図である。 実施例１の支柱の腰壁への取付構造を示す斜視図である。 実施例１の補助部品の構成を示す斜視図である。 実施例１の腰壁の梁の構成を示す斜視図である。 実施例１の補助部品を切欠き部へ配置した状態を説明する側面図である。 実施例１の補助部品を切欠き部へ配置した状態を説明する断面図である。 実施例１の支柱の腰壁への取付手順を示す分解斜視図である。 実施例１の支柱の腰壁への取付手順を示す分解斜視図である。 実施例１の支柱の腰壁への取付手順を示す分解斜視図である。 実施例２の補助部品の構成を示す側面図である。 実施例３の補助部品の構成を示す側面図である。

以下、本発明によるナット取付構造及び建物を実現する実施形態を、図面に示す実施例１〜実施例３に基づいて説明する。

ナット取付構造は、例えば、工場で予め製造された建物ユニットを建築現場へ搬送して、建築現場で複数の建物ユニットを並べて組み立てることによって構築するユニット建物に適用される。
［ユニット建物の構成］
図１は、実施例１のユニット建物の構成を示す斜視図である。以下、図１に基づいて、実施例１のユニット建物の構成を説明する。

ユニット建物１は、図１に示すように、基礎２の上に、下階の建物ユニット３が設置され、下階の建物ユニット３の上に上階の建物ユニット４と、建物ユニットとしてのバルコニーユニット５とが設置され、上階の建物ユニット４とバルコニーユニット５との上に屋根パネル９が設置されたものとなっている。

建物ユニット３，４は、隅角部に配置される角形鋼管から成る柱と、柱の下端部間を連結した溝形鋼から成る床大梁と、柱の上端部間を連結した溝形鋼から成る天井大梁と、からなる骨組構造体である。

バルコニーユニット５は、腰壁６と、腰壁６の上面から立ち上がる手摺７と、屋根パネル９と腰壁６との間に配置される相手部品としての支柱１０と、を有する。支柱１０は、屋根パネル９の荷重を、腰壁６に伝える役割を担う。

［支柱の腰壁への取付構造］
図２は、実施例１の支柱１０の腰壁６への取り付け構造を示す斜視図である。図３は、実施例１の補助部品の構成を示す斜視図である。図４は、実施例１の腰壁６の梁の構成を示す斜視図である。図５は、実施例１の補助部品を切欠き部へ配置した状態を説明する側面図である。図６は、実施例１の補助部品を切欠き部へ配置した状態を説明する断面図である。以下、図２〜図６に基づいて、実施例１の支柱１０の腰壁６への取付構造を説明する。なお、腰壁６の長手方向を長手方向Ｙとし、腰壁６の幅方向を幅方向Ｘとし、上下方向を上下方向Ｚとする。

支柱１０の腰壁６への取付構造は、支柱１０が、補助部品３０を介して、腰壁６の梁２１に取り付けられるようになっている。

（支柱の構成）
支柱１０は、上下方向Ｚに延在する支柱本体１１と、支柱１０の下端に形成された取付座１２と、取付座１２と支柱本体１１を接続する接続部１３と、を備える。

支柱本体１１は、例えば、断面円形状に形成される。なお、支柱１０は、断面多角形状に形成されてもよい。

取付座１２は、矩形の板状に形成される。取付座１２の隅角部には、４つの支持プレート１５が溶接によって固定される。支持プレート１５と取付座１２には、後述するボルトＢが挿入される４つの貫通穴１２ａが形成される。接続部１３は、例えば、断面十字状に形成されて、支柱本体１１と、取付座１２とを接続する。

（補助部品の構成）
補助部品３０は、鋼材で形成され、図３に示すように、補助部品本体３１と、補助部品本体３１の側壁を形成する側壁部３２，３３と、補助部品本体３１に取り付けられる補強プレート３５と、補強プレート３５に取り付けられる４つのナットＮと、を備える。

補助部品本体３１は、幅方向Ｘにおいて、幅Ｗ１を有する。補助部品本体３１は、長手方向Ｙにおいて、長さＬ１を有する。補助部品本体３１は、上下方向Ｚにおいて、高さＨ１を有する。

補助部品本体３１は、中間片３１ａと、第１片３１ｂと、第２片３１ｃと、から溝型に形成される。中間片３１ａは、矩形の板状に形成される。中間片３１ａの長手方向Ｙの両端部から、第１片３１ｂと第２片３１ｃとが、上下方向Ｚに延在する。

側壁部３２，３３は、矩形の板状に形成される。側壁部３２，３３は、補助部品本体３１の幅方向Ｘの両端部に配置され、補助部品本体３１に溶接によって固定される。なお、側壁部３２，３３は、角部を面取りして、側壁部３２，３３を補助部品本体３１に配置し易くしてもよい。

補強プレート３５は、矩形の板状に形成される。補強プレート３５には、４つのナットＮが溶接によって固定される。補強プレート３５は、中間片３１ａと、第２片３１ｃとに、溶接によって固定される。すなわち、ナットＮは、補助部品３０の内面側に溶接固定される。

ナットＮと、補強プレート３５と、中間片３１ａとは、互いに溶接された状態で、タップ穴３６が形成される。

（腰壁）
腰壁６は、図２及び図４に示すように、長手方向Ｙに延在した形鋼としての梁２１と、梁２１と補助部品３０を支持する支持部材２２，２３と、梁２１の外周を覆う化粧板４０と、梁２１と補助部品３０とを覆う防水シート５０と、を備える。

梁２１は、図４に示すように、幅方向Ｘにおいて、幅Ｗ１より小さい幅Ｗ２を有する。梁２１は、長手方向Ｙに延在するウェブ部２１ａと、ウェブ部２１ａの上端から幅方向Ｘに延在する第１フランジ部２１ｂと、第１フランジ部２１ｂの先端から下方に延在するリップ部２１ｄと、ウェブ部２１ａの下端から幅方向Ｘに延在する第２フランジ部２１ｃと、から構成される形鋼である。

梁２１の上部には、梁２１の幅方向Ｘの全域に亘って切り欠かれた切欠き部Ｃが形成される。すなわち、切欠き部Ｃは、梁２１の一面としての上面の幅に亘って切り欠かれることで、形成される。切欠き部Ｃは、ウェブ部２１ａと、第１フランジ部２１ｂと、リップ部２１ｄとに跨って形成される。切欠き部Ｃは、ウェブ部２１ａに形成された底面Ｃ１と、リップ部２１ｄに形成された底面Ｃ２と、ウェブ部２１ａと第１フランジ部２１ｂとリップ部２１ｄに跨って形成された切欠き部Ｃの一方の側面Ｃ３と他方の側面Ｃ４と、によって形成される。

切欠き部Ｃは、長手方向Ｙにおいて、長さＬ１を有する。切欠き部Ｃは、上下方向Ｚにおいて、高さＨ１を有する。

支持部材２２，２３は、鋼材で形成される。支持部材２２，２３は、上下方向Ｚに延在する支持部材本体２２ａ，２３ａと、支持部材本体２２ａ，２３ａの下端から、幅方向Ｘに延在した座部２２ｂ，２３ｂとでＬ字に形成される。

支持部材２２は、長手方向Ｙにおいて、側面Ｃ３に跨るように配置される。支持部材２３は、長手方向Ｙにおいて、側面Ｃ４に跨るように配置される。支持部材本体２２ａ，２３ａの上端と、底面Ｃ２とは、上下方向Ｚにおいて、同じ高さとなるように形成される。

支持部材本体２２ａ，２３ａの上部は、リップ部２１ｄに溶接によって固定される。座部２２ｂ，２３ｂは、第２フランジ部２１ｃに溶接によって固定される。

支持部材本体２３ａの下部には、化粧板４０との間に配置されるスペーサ２４が配置される。第２フランジ部２１ｃの下面にもスペーサ２５が配置される。

（補助部品の切欠き部への取付）
図５及び図６に示すように、補助部品３０は、中間片３１ａが上方になる姿勢で、切欠き部Ｃに嵌めるように配置される。すなわち、補助部品３０は、切欠き部Ｃを塞ぐように配置される。切欠き部Ｃに配置された補助部品３０は、溶接によって梁２１に固定される。

第１片３１ｂの先端（縁部）が、底面Ｃ１と、底面Ｃ２と、支持部材本体２２ａの先端に支持される。第２片３１ｃの先端（縁部）が、底面Ｃ１と、底面Ｃ２と、支持部材本体２３ａの先端に支持される。すなわち、支持部材２２，２３は、補助部品３０の下端を支持する。言い換えると、支持部材２２，２３は、補助部品３０の縁部を支持する。

図５に示すように、第１片３１ｂの外面は、側面Ｃ３に当接する。第２片３１ｃの外面は、側面Ｃ４に当接する。すなわち、補助部品３０は、長手方向Ｙにおいて、切欠き部Ｃによって挟まれるように支持される。

補助部品３０の上面は、梁２１の上面と、上下方向Ｚで、同じ高さに位置する。すなわち、中間片３１ａの上面と、第１フランジ部２１ｂの上面とは、同一平面上にある面一の状態となる。

図６に示すように、幅方向Ｘにおいて、補助部品３０の側壁部３２の外面と、梁２１のリップ部２１ｄの外面とは、同じ位置にある。幅方向Ｘにおいて、補助部品３０の側壁部３３の外面は、梁２１のウェブ部２１ａの外面から突出した位置にある。

なお、幅方向Ｘにおいて、補助部品３０の側壁部３３の外面と、梁２１のウェブ部２１ａの外面とが、同じ位置にあってもよい。この場合、幅方向Ｘにおいて、補助部品３０の側壁部３２の外面は、梁２１のリップ部２１ｄの外面から突出する。すなわち、補助部品３０は、幅方向Ｘにおける梁２１の一方の縁部から突出する。言い換えると、補助部品３０は、梁２１の長手方向に直交する方向における梁２１の一方の縁部から突出する。

（支柱の腰壁への取付手順）
図７〜図９は、実施例１の支柱の腰壁への取付手順を示す分解斜視図である。以下、図７〜図９に基づいて、実施例１の支柱の腰壁への取付手順を説明する。

まず、図７に示すように、補助部品３０を梁２１の切欠き部Ｃへ配置する。この際、側壁部３２が、リップ部２１ｄと、幅方向Ｘにおいて同じ位置になるように揃えて配置する。次に、補助部品３０を梁２１に溶接によって固定する。

次に、図８に示すように、支柱１０を梁２１に配置する。この際、支柱１０の取付座１２を、補助部品３０の中間片３１ａに載置する。次に、４つのボルトＢを、取付座１２と支持プレート１５の貫通穴１２ａに挿入して、タップ穴３６に捻じ込んで、ナットＮに取り付ける。次に、図９に示すように、梁２１に防水シート５０を貼り付け、化粧板４０を取り付ける。

次に、実施例１のナット取付構造及び建物の作用を説明する。実施例１のナット取付構造は、形鋼（梁２１）にナットＮを取り付けるナット取付構造である。このナット取付構造は、形鋼（梁２１）の一面の幅に亘って切り欠かれた切欠き部Ｃと、切欠き部Ｃを塞ぐように設けられた補助部品３０と、補助部品３０の内面側に溶接固定されたナットＮと、を備える（図８）。

これにより、ナットＮを、形鋼（梁２１）より小さくて取り回しがよい補助部品３０に対して溶接することができる。そのため、ナットＮの取付作業性を向上させることができる。

実施例１のナット取付構造は、補助部品３０の縁部を支持する支持部材２２，２３を備える（図５，図６）。これにより、ナットＮとボルトＢによって補助部品３０に取り付けられる相手部品（支柱１０）の荷重を、支持部材２２，２３に分散することができる。そのため、形鋼（梁２１）の耐荷重性能を向上させることができる。

実施例１のナット取付構造では、補助部品３０の幅は、形鋼（梁２１）の一面の幅より広い（図６）。これにより、補助部品３０に取り付けられる、形鋼（梁２１）の一面の幅方向におけるナットＮの配置ピッチを広げることができる。そのため、サイズの大きい相手部品（支柱１０）を、ナットＮとボルトＢによって補助部品３０に取り付けることができる。

また、形鋼（梁２１）に取り付ける相手部品（支柱１０）の取付座１２を大きくすることができる。そのため、相手部品（支柱１０）を形鋼（梁２１）に安定した姿勢で、取り付けることができる。

実施例１のナット取付構造では、補助部品３０は、形鋼（梁２１）の一面の幅方向の一方の縁部から突出する（図６）。これにより、補助部品３０を、形鋼（梁２１）の一面の幅方向の何れかの縁部に揃えることができる。そのため、補助部品３０を形鋼（梁２１）に対して、所望の位置に配置することができる。

実施例１のナット取付構造では、補助部品３０の上面は、形鋼（梁２１）の上面と、同じ高さである（図５）。これにより、相手部品（支柱１０）の取付座１２を、補助部品３０と形鋼（梁２１）とを跨いで当接した状態で取り付けることもできる。そのため、相手部品（支柱１０）の取付座１２を大きくして、相手部品（支柱１０）を形鋼（梁２１）に安定した姿勢で取り付けることができる。

実施例１のナット取付構造は、補助部品３０と形鋼（梁２１）を覆う防水シート５０を備える（図９）。これにより、補助部品３０と形鋼（梁２１）の内部に水が浸入することを防止することができる。

実施例１の建物は、ナット取付構造を有する（図１）。これにより、様々な形やサイズの相手部品（支柱１０）を形鋼（梁２１）に取り付けることができる。

実施例２におけるナット取付構造について説明する。なお、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、同一用語又は同一の符号を用いて説明する。

実施例２のナット取付構造は、補助部品の形状が異なる点で、実施例１のナット取付構造と相違する。

［補助部品の構成］
図１０は、実施例２の補助部品の構成を示す側面図である。以下、実施例２の補助部品の構成を説明する。

補助部品１３０の補助部品本体１３１は、上下方向Ｚにおいて、高さＨ１より高い高さＨ２を有する。補助部品１３０の上面は、梁２１の上面から、上下方向Ｚで、高い位置にある。

次に、実施例２のナット取付構造の作用を説明する。実施例２のナット取付構造は、補助部品３０の上面は、形鋼（梁２１）の上面より、高い（図１０）。

これにより、補助部品３０の下方に、スペースを確保することができる。そのため、形鋼（梁２１）の下方に、ナットＮや、ナットＮに結合されるボルトＢのスペースがなかったとしても、相手部品（支柱１０）を結合することができる。なお、実施例２のこの他の構成及び作用効果については、実施例１と略同様であるため、説明を省略する。

実施例３におけるナット取付構造について説明する。なお、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、同一用語又は同一の符号を用いて説明する。

実施例３のナット取付構造は、補助部品の形状が異なる点で、実施例１のナット取付構造と相違する。

［補助部品の構成］
図１１は、実施例３の補助部品の構成を示す側面図である。以下、実施例３の補助部品の構成を説明する。

補助部品２３０の補助部品本体２３１は、上下方向Ｚにおいて、高さＨ１より低い高さＨ３を有する。補助部品２３０の上面は、梁２１の上面から、上下方向Ｚで、低い位置にある。

次に、実施例３のナット取付構造の作用を説明する。実施例３のナット取付構造は、補助部品３０の上面は、形鋼（梁２１）の上面より、低い（図１１）。

これにより、ナットＮとボルトＢで補助部品３０に固定される相手部品（支柱１０）を、側面Ｃ３，Ｃ４に当接させることで、位置決めをすることができる。そのため、相手部品（支柱１０）を補助部品３０の所望の位置に取り付けることができる。なお、実施例３のこの他の構成及び作用効果については、実施例１と略同様であるため、説明を省略する。

以上、本発明のナット取付構造及び建物を実施例１〜３に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１〜実施例３では、梁２１の上方に補助部品３０を設け、支柱１０の下端を補助部品３０に取り付ける例を示した。しかし、梁２１の下方に補助部品３０を設け、支柱の上端を補助部品３０に取り付けてもよい。また、梁２１の側方に補助部品３０を設け、横架材の端部を補助部品３０に取り付けてもよい。この場合、切欠き部Ｃは、梁２１の一面としての側面の幅に亘って形成される。

実施例１〜実施例３では、ナットＮは、補強プレート３５を介して補助部品３０に溶接される例を示した。しかし、ナットＮは、補助部品３０に直接溶接されてもよい。

実施例１〜実施例３では、形鋼を、ウェブ部２１ａと、第１フランジ部２１ｂと、リップ部２１ｄと、第２フランジ部２１ｃと、からなる梁２１とする例を示した。しかし、形鋼としては、この態様に限定されず、リップ溝形鋼や角形鋼管などであってもよい。

実施例１〜実施例３では、補助部品３０は、幅方向Ｘにおいて、梁２１のウェブ部２１ａから突出するように設けられる例を示した。しかし、補助部品３０は、幅方向Ｘにおいて、梁２１のリップ部２１ｄから突出するように設けられてもよいし、梁２１のウェブ部２１ａとリップ部２１ｄの両方から突出するように設けられてもよい。

実施例１〜実施例３では、ナットＮとボルトＢによって補助部品３０に取り付けられる相手部品を支柱１０とする例を示した。しかし、ナットＮとボルトＢによって補助部品３０に取り付けられる相手部品は、この態様に限定されない。

実施例１〜実施例３では、本発明のナット取付構造をユニット建物のバルコニーユニットに適用する例を示した。しかし、本発明のナット取付構造は、在来工法の建物や、ツーバイフォー工法の建物の形鋼が配置される箇所に適用できる。

１ ユニット建物
５ バルコニーユニット
１０ 支柱（相手部品の一例）
２２，２３ 支持部材
２１ 梁（形鋼の一例）
３０ 補助部品
Ｃ 切欠き部
Ｂ ボルト
Ｎ ナット

Claims (9)

1. 形鋼にナットを取り付けるナット取付構造であって、
   前記形鋼の一面の幅に亘って切り欠かれた切欠き部と、
   前記切欠き部を塞ぐように設けられた補助部品と、
   前記補助部品の内面側に溶接固定されたナットと、を備える
   ことを特徴とする、ナット取付構造。
2. 前記補助部品の縁部を支持する支持部材を備える
   ことを特徴とする、請求項１に記載のナット取付構造。
3. 前記補助部品の幅は、前記形鋼の前記一面の幅より広い
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のナット取付構造。
4. 前記補助部品は、前記形鋼の前記一面の幅方向の一方の縁部から突出する
   ことを特徴とする、請求項３に記載のナット取付構造。
5. 前記補助部品の上面は、前記形鋼の上面と、同じ高さである
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載のナット取付構造。
6. 前記補助部品の上面は、前記形鋼の上面より、高い
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載のナット取付構造。
7. 前記補助部品の上面は、前記形鋼の上面より、低い
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載のナット取付構造。
8. 前記補助部品と前記形鋼を覆う防水シートを備える
   ことを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載のナット取付構造。
9. 請求項１〜８の何れか一項に記載のナット取付構造を有する建物。