JP3281095B2 - アルミニウム製の骨組み構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、住宅等の建物における
アルミニウム製の骨組み構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】個人住宅あるいは小人数の集合住宅等に
おいて、近年、柱や梁等の部材に鋼材を用いた鉄骨、鉄
筋系の建物が出現しているものの、いまだ木造建物が主
流である。

【０００３】このような木造建物の一つとして、木製の
柱を、建物の外壁部および内部の主要な位置に立設し、
この柱によって垂直荷重を受ける構成のものがある。

【０００４】または、木造建物の一つの施工法としてと
して近年確立された所謂プレハブ工法によって構築され
たものがある。これは、予め工場等で組み立てられた木
製の壁パネル、床パネル等の部材を現場で組み付けるこ
とによって形成されたものであって、壁パネルによって
垂直荷重を受ける構成である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の木造
建物にあっては、木製の柱が垂直荷重を受けるという構
造材料としての機能しか果たしてしないのが実情であ
り、電源コードや給排水パイプのように建物内を上下に
延在する部材がある場合には、それら部材を収納するス
ペースを別個独立に確保する必要があった。

【０００６】また、プレハブ工法によって構築された木
造建物にあっては、外壁部の他に建物内部においても、
垂直荷重を受ける耐力壁として間仕切パネルを配設する
ことが必要であるため、この間仕切パネルによって建物
内部が細分化されて大空間が確保できず、建物内空間の
利用価値が低下するといった事情があった。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、建物内部に大空間を確保し、かつ単に
構造材料としての機能を果たすに止まらずに多種の機能
を有し、強度的にも優れたアルミニウム製の骨組み構造
を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明では、建築物の中央部付近に立設されたア
ルミニウム製柱と、建築物の中央部付近に立設されたア
ルミニウム製柱と、該アルミニウム製柱の側部に接合さ
れて枝状に延び、建物の各階床に対応する水平面上に配
設されるとともに、端部は建物の外壁面に至るまで延び
て外壁パネルに接合されるアルミニウム製梁と、前記ア
ルミニウム製柱の周面の周方向に分割され、前記アルミ
ニウム製梁との接合部を含む位置に上下にわたって配さ
れる第１の小カバーと、該第１の小カバーの間に位置し
て前記梁との接合部を含まない位置に上下にわたって配
される第２の小カバーとより構成されるカバーよりな
り、該アルミニウム製柱の４つの角部の外側には、該角
部を挟む両側面の延出方向に張り出した状態でそれぞれ
一対づつの張出片が、柱本体と一体に設けられ、該張出
片には、前記第２の小カバーを固定する係合片が設けら
れて第２の小カバーが前記アルミニウム製柱に固定され
るとともに、前記アルミニウム製梁が、前記第１の小カ
バーの表面部に設けられた凹部内に嵌入してボルトによ
り第１の小カバーに固定され、アルミニウム製梁を固定
された前記第１の小カバーが、その嵌合片を前記アルミ
ニウム製柱の両張出片の間に嵌合してボルトで止められ
ることにより、柱本体に固定されていることを特徴とし
ている。また、請求項２では、アルミニウム製柱とアル
ミニウム製梁とが、それぞれ長さ方向に延びる中空部を
有する中空構造とされるととともに、それぞれの中空部
を連通状態に接合され、かつこれら両方の中空部に及ん
で、エネルギーまたは情報を供給するための電気や流体
等を通す配線または配管が配設されていることを特徴と
している。

【０００９】

【作用】本発明のアルミニウム製の骨組み構造によれ
ば、建物内部に立設されたアルミニウム製柱によって垂
直荷重を十分に受けることができるので、間仕切パネル
等を設ける必要がなく、建物内に大空間を確保すること
ができる。請求項２に記載のアルミニウム製の骨組み構
造によれば、単に荷重を受ける構造材料として止まらず
に、アルミニウム製柱の中空部からアルミニウム製梁の
中空部に及んで配された配線または配管を利用して、電
気または給排水やエア等を供給することによって、エネ
ルギー源または情報源などとしての多機能的な働きを持
たせることもできる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
について説明する。図１は、本発明に係るアルミニウム
製の骨組み構造（以下、単に骨組み構造を略称する。）
の一実施例を示すもので、図２はこの骨組み構造を適用
した建物の概要を示すものである。

【００１１】これらの図中、符号１はアルミニウム製柱
（以下、単に柱と略称する。）、符号２はアルミニウム
製梁（以下、単に梁と略称する。）をそれぞれ示す。柱
１は、アルミニウム材を押し出し成形することによって
得られるもので、建物３内の中央部付近に立設されてい
る。梁２は、柱１と同様にアルミニウム材を押し出し成
形することによって得られるもので、柱１の互いに直交
する２つの直径の両端に相当する周面上に、それぞれ接
合されて略十字の枝状に延び、建物３の各階の床に対応
する水平面上に配設されている。

【００１２】柱１は、図３に示すように、概略、その中
央に長さ方向の全長に及んで通された断面略方形の筒状
のアルミニウム製の柱本体４と、柱本体４の外側に該柱
本体４に対して同芯状に設けられて柱本体４を覆う略円
筒状のアルミニウム製のカバー５とを有して構成されて
いる。

【００１３】柱本体４の４つの角部の外側には、該角部
を挟む両側面の延出方向に張り出した状態で、それぞれ
一対づつの張出片６、６が、柱本体４と一体に設けられ
ている。一対の張出片６、６の端部は、互いに平行状態
となる角度で折曲されて、前記カバー５との係合部とな
る係合片６ａ、６ａとされている。係合片６ａには、上
下に延びる係合用突起６ｂが設けられている。

【００１４】カバー５は、柱１の周面を周方向に８つに
分割する上下に細長い８つの小カバー７…、８…からな
る。小カバーは２種類有り、そのうちの１種（第１の小
カバー７）は、梁２との接合部を含む位置に上下にわた
って配されるもので、他の１種（第２の小カバー８）
は、これら第１の小カバー７の間に位置して、梁２との
接合部を含まない位置に上下にわたって配されるもので
ある。

【００１５】第１の小カバー７は、柱１の周面の一部を
形成するとともに、梁２との接合部となる箇所に梁２の
端部を嵌入するための凹部７ｂを備えた略弧面状の表面
部７ａと、表面部７ａの内側に所定間隔をおいて突起状
態に設けられ、前記柱本体４の隣合う２つの角部にそれ
ぞれ設けられた両張出片６、６の間に嵌合される１対の
嵌合片７ｃ、７ｃとを有している。

【００１６】第２の小カバー８は、柱１の周面の一部を
形成する略弧面状の表面部８ａと、表面部８ａの内側
に、所定間隔をおいて突起状態に設けられ、前記柱本体
４の張出片６、６の係合片６ａ、６ａに係合して固定さ
れる固定片８ｂ、８ｂとを有している。固定片８ｂに
は、柱本体４の係合片６ａの係合用突起６ｂに係止して
固定する固定用溝が、長さ方向に及んで設けられてい
る。

【００１７】以上のようにして柱本体４とカバー５とに
よって構成された柱１の内部には、図３に示されるよう
に、柱本体４内に形成される密閉系の中空部９と、柱本
体４とカバー５との間に形成される開放系の中空部とが
設けられている。開放系の中空部には、柱本体４の隣合
う２つの角部にそれぞれ設けられた両張出片６、６の間
に確保される第１の中空部（断面が略四角形の中空部）
１０ａと、柱本体４の角部に設けられた１対の張出片
６、６の間に確保される第２の中空部（断面が略扇形の
中空部）１０ｂとの２種類がある。

【００１８】梁２は、図４に示すように、その中央付近
に長さ方向の全長に及んで延びる大寸法の中空部１１ａ
と、その脇にやはり長さ方向の全長に及んで延びる小寸
法の中空部１２ａを有する略方形の筒状の部材であっ
て、断面が大寸法の角筒体１１の一側面に、断面が小寸
法の角筒体１２、１２、１２を３体並べて接合して一体
化することによって形成されている。または、アルミニ
ウム材の一体成形によって初めからこの形状に形成され
てもよい。

【００１９】梁２は、その端部を前記第１の小カバー７
の表面部７ａに設けられた凹部７ｂ内に嵌入してボルト
１３で止めることによって、該第１の小カバー７に固定
されている。第１の小カバー７は、その嵌合片７ｃ、７
ｃを、柱本体４の隣合う２つの角部にそれぞれ設けられ
た両張出片６、６の間に嵌合してボルト１４で止めるこ
とによって、柱本体４に固定されている。

【００２０】さらに、こうして固定された第１の小カバ
ー７の間に、第２の小カバー８が配されている。第２の
小カバー８は、その固定片８ｂ、８ｂを、柱本体４の角
部に設けられた１対の張出片６、６の係合片６ａ、６ａ
にそれぞれ沿わせるようにして嵌め込み、係合用突起６
ｂと固定用溝とを係合することによって、柱本体４に固
定されている。

【００２１】こうして、柱本体４の外側には、該柱本体
４を覆って柱１の周面を形成するカバー５が装着される
とともに、周面上の所定位置には、水平方向に向けて略
十字の枝状に延びた状態に、梁２が接合されている。

【００２２】なお、梁２が嵌入される第１の小カバー７
の凹部７ｂ内の奥面、および柱本体４に設けられた張出
片６には、それぞれ多数の穴が明けられており、梁２内
の中空部１１ａ、１２ａと柱１内の中空部１０ａ、１０
ｂとの連結、および柱１内の開放系中空部同士（第１の
中空部１０ａと第２の中空部１０ｂ）の連結が図られて
いる。

【００２３】柱１内の開放系の中空部である第１の中空
部１０ａから梁２内の小寸法の中空部１２ａに及んで、
電源コードあるいはその他の各種電気信号線等（図示
略）が収納され、柱１の周面に室内に表出して設けられ
た電気コンセント等に接続されている。この電気コンセ
ントを利用することによって、室内の照明器具や各種電
化製品等の使用が可能とされている。

【００２４】また、柱１内の開放系の中空部である第２
の中空部１０ｂから梁２内の他の小寸法の中空部１２ａ
に及んで、給排水の移送用のパイプ等（図示略）が収納
されている。このパイプは、台所や浴室などの水道に接
続され、建物３内への給排水が可能な構成とされてい
る。

【００２５】また、柱１内の密閉系の中空部９から梁２
内の大寸法の中空部１１ａに及んで、セントラルクリー
ナのエア移送用、あるいは集中空調装置の冷暖房用エア
の移送用などの配管（図示略）が配設されている。この
配管を、室内の壁面に設けられたセントラルクリーナの
排気口や空調装置の給気口等に接続することによって、
室内の空気を配管内に吸引したり調和空気や冷暖房用エ
アを室内に供給する構成である。

【００２６】以上のように構成された骨組み構造は、図
５に示すように、固定金具１５、１６によって基礎およ
び天井部に固定されている。固定金具１５は、略Ｌ字状
の部材であり、基礎部においては、その一片が基礎１７
上面に配設され、基礎１７に打ち込まれたアンカー１８
を挿通して固定されている。また、他片は柱１の柱本体
４の張出片６に当設され、ボルト１９で固定されてい
る。なお、基礎１７の上には床パネル２０が敷設されて
いる。

【００２７】また、天井部においては、固定金具１６の
一片は、屋根パネル２１の芯材２１ａ下面に当設され、
釘２２打ちによって固定されている。また、他片は柱１
の柱本体４の張出片６に当設され、ボルト２３で固定さ
れている。なお、屋根パネル２１の下部には、天井２４
が貼設されている。

【００２８】なお、この骨組み構造の基礎部および天井
部においては、柱本体４の周囲に前記カバー５は取り付
けられておらず、該カバー５は、床パネル２０上面から
天井材２４下面にわたって取り付けられている。

【００２９】また、この骨組み構造は、外壁部におい
て、建物３の輪郭を形成する外壁パネル２５に固定され
ている。外壁パネル２５は、芯となる木製枠体２５ａの
両面に石膏ボード等の面材２５ｂが貼り付けられた構成
を有してなるもので、前記骨組み構造の梁２の端部が、
該外壁パネル２５に突き合わせられ、接着およびボルト
止め等の適宜の手段によって接合されている。

【００３０】このように、本実施例のアルミニウム製の
骨組み構造にあっては、建物３内部に立設されたアルミ
ニウム製柱１によって垂直荷重を十分に受けることがで
きるので、室内に、耐力壁としての間仕切パネル等を設
ける必要がない。そのため、建物３内には、壁等によっ
て仕切られることのない大空間を確保することができ、
建物３内空間の利用価値の拡大を図ることができる。

【００３１】また、柱１および梁２がアルミニウム材の
押し出し成形によって得られる構成であるため、軽量で
かつ強度的にも優れ、しかも木製のものと違って、常に
同一の品質をもって多量に製造することができる。

【００３２】また請求項２に記載のように、アルミニウ
ム製柱１内の中空部９、１０ａ、１０ｂからアルミニウ
ム製梁２内の中空部１１ａ、１２ａに及んで、電気また
は給排水やエア等を通す配線または配管を施すことによ
って、単に荷重を受ける構造材料として止まらずに、エ
ネルギー源または情報源などとしての多機能的な働きを
持たせることもできる。したがって、建物３内にあらた
めて別個に配線、配管収納用のスペースを確保する必要
がなく、室内空間の有効利用を図ることができる。さら
に、これらの配線、配管等が室内に露出することがない
ため、室内の美観を高めることもできる。

【００３３】また、柱１が前記のように柱本体４をカバ
ー５で覆った構成であるため、カバー５を外して簡単に
内部の中空部１０ａ、１０ｂを開放状態とすることがで
きるので、たとえば配線や配管の取換工事や改造工事等
を行う際にも非常に便利である。

【００３４】なお、本発明は前記実施例に限定されるこ
となく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば、種
々の変更を加え得ることはもちろんである。

【００３５】前記実施例では、柱１の互いに直交する２
つの直径の両端に相当する周面上に、略十字の枝状に延
びた状態で梁２を接合した例を示したが、例えば図６に
示すように、これら梁２のうちの一つを扉２６に換える
ことも可能である。この場合には、扉２６を取り付ける
位置の小カバー（第１の小カバー２７）の構成に変更を
加えることが必要である。すなわち、梁２を嵌入する凹
部に代えて、扉２６を開閉自在に支持する支柱２８を嵌
入する凹部２７ｂを表面部２７ａに備えた構成とする。
このように、柱１の周面に扉２６を取り付けることによ
って、建物３内を仕切るとともに双方の出入りを可能と
した室内構成が得られ、前記実施例とは別の室内の利用
方法を提供することができる。または、このような扉２
６の他に、室内を間仕切る間仕切パネルを取り付けた構
成とすることもできる。間仕切パネルには、木製の枠体
の両面に石膏ボード等の面材を貼り付けた構成の工業化
パネルを利用できる。

【００３６】また、柱１と梁２の接合構造は図３に示し
た構成に限らず、例えば、柱本体４の隣合う２つの角部
に設けられた両張出片６、６の間に、梁２の端部を直接
嵌め込んだ構成としてもよい。また、柱本体４に設けら
れる張出片６およびその係合片６ａの形状や、カバー５
を形成する第１および第２の小カバー７、８の形状など
は、柱１と梁２の接合構造等に応じて、適宜決定されれ
ばよい。

【００３７】また、梁２の構成も、内部に中空部を有す
るものであれば、図４で示した構成に限定されず、例え
ば、単なる断面方形の筒状の部材であってもよい。

【００３８】第１および第２の小カバー７、８は、前記
実施例ではアルミニウム製としたが、成形性が良く柱本
体４への装脱着が容易であれば、プラスチックあるいは
その他の材質より形成されてもよい。特に、梁２を受け
る必要のない第２の小カバー８には、プラスチックが好
適に使用される。また、表面に化粧パネルが貼り付けら
れた構成を採用したり、あるいは塗装などによって表面
装飾を施した構成とすることも可能である。

【００３９】また前記実施例では、柱１内の中空部９、
１０ａ、１０ｂから梁２内の中空部１１ａ、１２ａに及
んで、電源コードや給排水の移送用パイプ、エア移送用
の配管等を、前述の如くに収納した例を示したが、収納
するコードの種類やパイプの種類はこの例に限らない
し、またこれらコードやパイプ等を通す位置も前記の例
に限らないし、さらにこれらの他の部材を収納しても構
わない。ここで、柱１は柱本体４とカバー５とからなる
２重構造を有しているので、柱本体４内部の密閉系中空
部９は、パイプを通さずとも、外部への漏れを嫌う流体
（例えばガス等）を移送させるスペースとして直接に利
用することもできる。また、この密閉系中空部９は、柱
本体４とカバー５との間の空気層が断熱機能を果たすこ
とから、例えば空調用の冷水や温水、あるいは給湯の移
送用としても、断熱効果に優れたスペースとして使用し
得る。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアル
ミニウム製の骨組み構造によれば、アルミニウム製柱に
よって垂直荷重を十分に受けることができるので、間仕
切パネルを設ける必要がなく、そのために大空間を確保
して、建物内の利用価値の拡大を図ることができる。ま
た、柱および梁がアルミニウム製であるため、軽量でか
つ強度的にも優れた骨組み構造を提供できる。また、請
求項２に記載のアルミニウム製の骨組み構造によれば、
単に荷重を受ける構造材料として止まらずに、アルミニ
ウム製柱の中空部からアルミニウム製梁の中空部に及ん
で配された電気または給排水やエア等の移送用の配線ま
たは配管によって、エネルギー源または情報源などとし
ての多機能的な働きを持たせることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアルミニウム製の骨組み構造の一
実施例を示す斜視図である。

【図２】図１の骨組み構造を適用した建物の概要を示す
縦断面図である。

【図３】図１の骨組み構造におけるアルミニウム製柱と
アルミニウム製梁の接合構造を示す横断面図である。

【図４】アルミニウム製梁を示す斜視図である。

【図５】図１の骨組み構造の基礎部および天井部におけ
る固定構造を示す縦断面図である。

【図６】本発明に係るアルミニウム製の骨組み構造にお
けるアルミニウム製柱とアルミニウム製梁の接合構造の
他の例を示す横断面図である。

【符号の説明】

１ 柱（アルミニウム製柱） ２ 梁（アルミニウム製梁） ３ 建物 ９ 中空部 １０ａ 中空部 １０ｂ 中空部 １１ 中空部 １２ 中空部 ２５ 外壁パネル

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04B 1/34 E04B 1/24 E04C 3/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建築物の中央部付近に立設されたアルミ
   ニウム製柱と、 該アルミニウム製柱の側部に接合されて枝状に延び、建
   物の各階床に対応する水平面上に配設されるとともに、
   端部は建物の外壁面に至るまで延びて外壁パネルに接合
   されるアルミニウム製梁と、前記アルミニウム製柱の周面の周方向に分割され、前記
   アルミニウム製梁との接合部を含む位置に上下にわたっ
   て配される第１の小カバーと、該第１の小カバーの間に
   位置して前記梁との接合部を含まない位置に上下にわた
   って配される第２の小カバーとより構成されるカバーよ
   りなり、 該アルミニウム製柱の４つの角部の外側には、該角部を
   挟む両側面の延出方向に張り出した状態でそれぞれ一対
   づつの張出片が、柱本体と一体に設けられ、該張出片に
   は、前記第２の小カバーを固定する係合片が設けられて
   第２の小カバー が前記アルミニウム製柱に固定されるとともに、 前記ア
   ルミニウム製梁が、前記第１の小カバーの表面部に設け
   られた凹部内に嵌入してボルトにより第１の小カバーに
   固定され、 アルミニウム製梁を固定された前記第１の小カバーが、
   その嵌合片を前記アルミニウム製柱の両張出片の間に嵌
   合してボルトで止められることにより、柱本体に固定さ
   れている ことを特徴とするアルミニウム製の骨組み構
   造。
2. 【請求項２】 アルミニウム製柱とアルミニウム製梁と
   が、それぞれ長さ方向に延びる中空部を有する中空構造
   とされるととともに、それぞれの中空部を連通状態に接
   合され、かつこれら両方の中空部に及んで、エネルギー
   または情報を供給するための電気や流体等を通す配線ま
   たは配管が配設されていることを特徴とする請求項１に
   記載のアルミニウム製の骨組み構造。