JP3922823B2 - 建築材料、建物、建物ユニット、建物ユニット用構造体、壁、及び床 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築材料、建物、建物ユニット、建物ユニット用構造体、壁、及び床に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特開平7-82811 号公報等に記載されているように、四隅の柱の上端同士が天井梁により連結され、下端同士が床梁により連結され、四隅の柱、天井梁、床梁が鋼材で構成された箱形の建物ユニット用構造体や、このような建物ユニット用構造体を使用した建物が知られている。
【０００３】
このような建物ユニット用構造体に使用されている鋼材は錆びる欠点があるので、耐久性を向上させるために鋼材の表面に亜鉛等によりメッキするとか、防錆塗料により塗装するとか、或いは、通常の鋼材の代わりにステンレス鋼材を使用することがある。
【０００４】
また、通常の鋼材は高温により強度が著しく低下するので、鋼材の表面に耐火材を被覆する場合もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、表面に亜鉛等によりメッキされている鋼材は溶接すると、その熱により周囲のメッキ層が溶けて損傷する恐れがある。
【０００６】
また、通常の鋼材を防錆塗料により塗装する場合には、経時により塗料が剥げる欠点がある上、内部まで塗装できるものではないので、塗装効果は表面のみに止まる。
【０００７】
また、従来の表面に光沢のあるステンレス鋼材を使用する場合には、表面の光沢を失わないように運搬、組立、加工時に特別の配慮が必要であり、万一傷を付けた場合には、再研磨する手間がかかりコスト高である。
【０００８】
また、鋼材の表面に耐火材を被覆する場合についても、被覆の工数がかかりコスト高となることを免れない。
【０００９】
本発明は、上記の従来の鋼材を使用した建物等における問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記の問題を解決し、溶接の高温に耐え、塗装、再研磨、耐火材被覆等の工数を必要としない耐久性の優れた建築材料、この建築材料が使用された建物、建物ユニット、建物ユニット用構造体、壁、及び床に関するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１記載の本発明の建築材料は、10〜15％程度のクロムを含有したクロム鋼材を熱間圧延することにより得られる表面に黒い煤状物質が付着した酸化黒色皮膜を表面に有する熱間圧延材そのものであって、引張強さが200〜1030N/mm2 であり、屋内で使用することを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項２記載の建物は、請求項１記載の建築材料のうち引張強度が 400 〜 1030N/mm 2 、降伏点又は耐力が３２４〜５６０Ｎ /mm 2 、伸び１５〜１７％程度と高強度タイプのものからなる構造部材が接合されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項３記載の建物は、請求項１記載の建築材料のうち引張強さが200〜400N/mm 2 、降伏点又は耐力が 90 〜 245N/mm 2 程度、伸び 40 〜 50 ％程度である低降伏点タイプのものが柱、梁の一部に使用されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項４記載の建物は、
請求項２記載の建物において、柱と梁とがスポット溶接されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項５記載の建物は、
請求項２記載の建物において、柱と梁よりもクロムを多く含有する溶接棒を使用して柱と梁とがアーク溶接されていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項６記載の建物ユニットは、
請求項１記載の建築材料からなる柱と梁とが溶接により接合されている建物ユニットであって、梁の上下にフランジが設けられ、梁の上下のフランジを含む一部に溶接断面拡大部が設けられ、梁の溶接断面拡大部において柱の側部に溶接されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項７記載の建物ユニットは、
請求項１記載の建築材料からなる柱と梁とが溶接により接合されている建物ユニットであって、梁の上下にフランジが設けられ、柱に挿入されて固定される上下の外ダイヤフラムを用い、梁の上フランジは上外ダイヤフラムに接合され、梁の下フランジは下外ダイヤフラムに接合されていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項８記載の建物ユニットは、
請求項１記載の建築材料からなる柱と梁とが溶接により接合されている建物ユニットであって、柱の上端部側に天井面支持材が接合されていることを特徴とするものである。
【００１８】
また、請求項９記載の建物ユニット用構造体は、
四隅の柱の上端同士が天井梁により連結され、下端同士が床梁により連結された箱形の建物ユニット用構造体であって、四隅の柱、天井梁、床梁が、請求項１記載の建築材料からなることを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項１０記載の壁は、
外壁面材にフレームが取付けられ、フレームがスタッドに取付けられ、内壁面材がスタッドに固定された木レンガに取付けられ、外壁面材と内壁面材との間に断熱材が設けられた壁であって、フレーム及びスタッドが請求項１記載の建築材料からなることを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項１１記載の壁は、
板材からなり、板材の両端部に建物躯体への取付部が屈曲形成されてなる壁であって、板材が請求項１記載の建築材料からなることを特徴とするものである。
【００２１】
また、請求項１２記載の床は、
ほぼ平行に設けられた複数本の床梁間に複数本の小梁が架設され、小梁の上方に設けられる複数本の根太を介するか、又は小梁の上方に直接に床板が取付けられている床であって、床梁が請求項１記載の建築材料からなることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１記載の本発明において、クロム鋼材は、10〜15％程度のクロムを含有するものであり、クロム含有量が10％未満であれば、耐久性が乏しく、15％を越えると、製造工程において、高度の脱炭素工程が必要となり、コスト高となり、経済的ではない。
【００２４】
請求項１記載の本発明において、クロム鋼材を熱間圧延することにより得られる熱間圧延材としては、コイル状板材に限らず、Ｈ形鋼、鋼矢板等の形鋼であっても良い。
【００２５】
請求項２記載の本発明において、建物の構造部材としては、ラーメン構造からなる建物であれば柱と梁、耐力壁構造からなる建物であれば耐力壁構成骨組材、ピンブレス構造からなる建物であれば柱と梁とブレス等である。また、構造部材の接合は、溶接の他、ボルト等による乾式接合であっても良い。
【００２６】
請求項２又は３記載の本発明において、建築材料としては、高強度タイプのものと低降伏点タイプのものとからなり、高強度タイプは階層が増加するとき、或いは重量の大きな建物であって大きな応力が柱、梁に加わる場合に使用されるものであり、低降伏点タイプのものは柱、梁の一部に本発明の建築材料を使用する場合であって、大地震のエネルギーを吸収させ、建物全体のエネルギー吸収能力を増加させる場合である。具体的にその機械的強度を示すと、高強度タイプのものの降伏点または耐力は 324〜560N/mm2、引張強さ 400〜1030N/mm2 、伸び15〜17％程度であり、低降伏点タイプのものの降伏点または耐力は90〜245N/mm2、引張強さ200〜400N/mm2、伸び40〜50％程度である。
【００２７】
請求項６記載の本発明において、溶接断面拡大部というのは、溶接断面積を拡大できる部分のことであり、具体的にはその部分の肉の厚さを拡大することによって溶接断面積を拡大してもよく、その部分に他の部品を取付けることによって溶接断面積を拡大しても良い。
【００２８】
【作用】
請求項１記載の本発明建築材料においては、 10 〜 15 ％程度のクロムを含有したクロム鋼材であるから、含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性を殆どそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、しかも耐熱性に優れている。
【００２９】
また、請求項１記載の本発明建築材料においては、クロム鋼材を熱間圧延することにより得られる表面に黒い煤状物質が付着した酸化黒色皮膜を有する熱間圧延材そのものであるので、屋外に晒す場合には、カバーにより被覆して雨水に触れぬようにすることが必要であり、従って、屋内で使用することを特徴とするものである。また、従来の表面に光沢を有するステンレス鋼材の製造方法に比較して冷間加工、焼鈍、酸洗等の諸工程を省略することができ、大幅なコスト安となる。
【００３０】
尚、クロム鋼材（SUS410L ）の物理的性質を普通鋼（炭素鋼）に比して示せば表１の通りである。表１によれば、クロム鋼材の熱伝導率は普通鋼に比して格段に低い。また、クロム鋼材と普通鋼のそれぞれからなる角形鋼管について、JISA1302に基づく防火試験を施し、火炎に対し耐火材を挟んで配置した角形鋼管について、耐火材側の表面温度が経時的に図２４（Ａ）（図２４（Ａ）においてＡはクロム鋼材、Ｂは普通鋼）に示す加熱曲線で推移するように火炎で加熱したときの、クロム鋼材からなる角形鋼管の反耐火材側に位置する裏面温度の推移を図２４（Ｂ）に示し、普通鋼からなる角形鋼管の反耐火材側に位置する裏面温度の推移を図２４（Ｃ）に示す。即ち、本発明建築材料を構成するクロム鋼材は、表２に示した如く熱伝導率が低いため、冷橋対策を軽減できる他、図２４に示した如く加熱による上昇温度も低い（普通鋼に比して最高温度で約50℃低い）ことから、当該建築材料の耐火性確保のために当該建築材料回りに施される耐火被覆材を軽減できる。
【００３１】
【表１】
【００３２】
また、請求項２又は３記載の建物においては、請求項１記載の建築材料が使用されているので、含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性を殆どそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。また、請求項１記載の建築材料からなる構造部材として、例えば柱と梁の場合における接合方式としては溶接でも、ボルト・ナット等による乾式接合でもいずれでも良い。
【００３３】
また、請求項２記載の本発明において、建築材料としては高強度タイプのものが構造材料として使用されているので、階層が増加するとき、或いは重量の大きな建物であって大きな応力が柱、梁に加わる場合に使用することができる。
また、請求項３記載の本発明において、建築材料としては低降伏点タイプのものが使用されているので、柱、梁の一部に使用することにより、大地震のエネルギーを吸収させ、建物全体のエネルギー吸収能力を増加させることができる。
【００３４】
また、請求項４記載の建物においては、柱と梁とがスポット溶接されているので、柱と梁とを短時間に容易に接合でき、所望の接合強度を得ることができる。
【００３５】
また、請求項５記載の建物においては、柱と梁よりもクロムを多く含有する溶接棒を使用して柱と梁とがアーク溶接されているので、柱と梁とが偏析のない安定した溶接金属により溶接され、強固に溶接される。
【００３６】
また、請求項６記載の建物ユニットにおいては、梁の上下にフランジが設けられ、梁の上下のフランジを含む一部に溶接断面拡大部が設けられ、梁の溶接断面拡大部において柱の側部に溶接されているので、梁の端部の全周を柱の側部に対して溶接する必要はなく、溶接長が短く、溶接時間の短縮化を計ることができ、しかも所望の接合強度が得られる。
【００３７】
また、請求項７記載の建物ユニットにおいては、下記(1) 〜(6) の作用がある。
(1) 柱は梁が接合される外ダイヤフラムに挿入されて固定されるものであり、分断した柱の溶接に基づく欠陥を伴う虞れがなく、柱の通し精度は良く、柱の曲がりを伴わない。
【００３８】
(2) 柱と外ダイヤフラムとは、梁に作用する曲げ、剪断等の荷重を柱に伝えるに足る接合強度で接合されれば足り、この接合部の残留応力は小さい。加えて、外ダイヤフラムにある程度の厚み、幅（外径）をもたせてその剛性を確保することにより、柱梁接合仕口における柱の変形を抑止できる。これらにより、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上できる。
【００３９】
(3) 外ダイヤフラムに一定の剛性を確保するに際し、その厚みを大きく取ることにより、幅（外径）を小さくでき、柱梁接合仕口の柱回りでの占有スペースを減縮できる。
【００４０】
(4) 外ダイヤフラムは柱に挿入されて固定され、柱の外回りに付属するものであるから、柱の曲がりやねじれに起因して直ちに変形するものにならない。従って、外ダイヤフラムを外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いるとき、曲がりやねじれのある柱面を基準としないため、柱の変形によらず、外壁の取付精度を向上する等ができる。
【００４１】
(5) 梁の上フランジを上外ダイヤフラムに接合し、梁の下フランジを下外ダイヤフラムに接合し、梁のウエブをそれらの外ダイヤフラムにも柱にも接合しない。即ち、梁に作用する曲げと剪断等の荷重を柱に伝えるのに必要なだけの断面である上下のフランジを上下の外ダイヤフラムに接続するだけとすることにより、梁のウエブ端面が上下のフランジ端面から突き出る突出長を高精度に加工する等が不要となり、梁の端面加工を容易とし、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【００４２】
また、請求項８記載の建物ユニットにおいては、柱の上端部側に天井面支持材が接合されているので、柱の上端部側に天井梁等の構成材が取付けられている場合に比較して、建物ユニットの高さを低くすることができ、製造工場から建築現場への輸送に際しての輸送制限高さの範囲内に容易に収めることができ、また、天井高を大きくすることができる。
【００４３】
また、請求項９記載の建物ユニット用構造体においては、四隅の柱、天井梁、床梁が、請求項１記載の建築材料からなるので、四隅の柱、天井梁、床梁が共に耐久性に優れ、冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れた建物ユニット用構造体を安価に提供できる。
【００４４】
また、請求項１０記載の壁においては、フレーム及びスタッドが請求項１記載の建築材料からなるので、フレーム及びスタッドが共に耐久性に優れ、冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れた壁を安価に提供できる。
【００４５】
また、請求項１１記載の壁においては、板材の両端部に屈曲形成された取付部を備え、この取付部にて建物の躯体へ取付できる。このため、板材だけで壁として必要な強度、剛性を備え、且つ建物の躯体への取付けもできるものとなる。従って、壁面材に鉄フレームをビス止めしたり、その鉄フレームを建物の躯体の間柱にビス止めする等の必要がない。即ち、建物の躯体に間柱を必要とすることなく取付けでき、構造簡素で生産性の良い壁を得ることができる。
【００４６】
また、請求項１２記載の床においては、床梁が請求項１記載の建築材料からなるので、床梁が耐久性に優れ、冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れている床を安価に提供できる。また、請求項１記載の建築材料のクロム鋼材は制振作用を備えているので、クロム鋼材からなる床梁は床衝撃音を低減できる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の建築材料の製造方法の一態様を示すフロー図である。
【００４９】
本発明の建築材料の製造方法の一態様を図１について説明すると、転炉により製鋼し、その溶鋼を真空精錬により過剰の酸素を除去して酸素調整し、連続鋳造により板状とする。
【００５０】
この板状のものを熱間圧延することにより薄板状に成形してコイル状に巻き取り、所望の建築材料Ｆを得る。或いは、この建築材料Ｆを焼鈍してもよい。
【００５１】
このようにして製造された本発明の建築材料Ｆは１０〜１５％程度のクロムを含有し、表面に酸化黒色皮膜が形成されている。尚、この酸化黒色皮膜には黒い煤状のものが付着しており、これが水分と反応すると赤錆が発生し、体裁が悪いので、屋外に晒す場合には、カバーにより被覆して雨水に触れぬようにすることが好ましい。
【００５２】
図２は本発明建物ユニットの一例を示す斜視図である。
【００５３】
図２において、１は本発明建物ユニットであり、本発明建物ユニット１は四隅部の角パイプからなる柱１１の下端間に跨がり短い溝形の床梁１４が溶接により取付けられと共に、長い溝形の床梁１６が溶接により取付けられ、柱１１の上端には取付片１９１を介して天井面支持材１９が取付けられて構成されている。
【００５４】
図３は柱１１の下端部と長い溝形の床梁１６の端部との接合部の拡大分解斜視図、図４は柱１１の下端部と長い溝形の床梁１６の端部との接合部の拡大断面図である。
【００５５】
図３、４に示すように、柱１１の底部には底板１１１が取付けられ、柱１１内の底部から若干上方に内板１１２が取付けられている。溝形の床梁１６はウエブ１６１の上下端にフランジ１６２が設けられ、フランジ１６２の先端にはリップ１６３が設けられている。
【００５６】
床梁１６の先端面は、図５、６の拡大図に示すように、厚肉加工が施されることにより拡大されて溶接断面拡大部１６４が設けられ、溶接断面拡大部１６４の肉の厚さｔ１は他の部分の厚さｔ０よりも大きくされている。
【００５７】
床梁１６の先端面は柱１１の下端部の内板１１２が取付けられている及び底板１１１に溶接されている。床梁１６の先端面の溶接箇所は先端面の全面ではなく、溶接断面拡大部１６４のうちの上下のフランジ１６２に設けられた溶接長ｂの箇所のみである。
【００５８】
溶接長ｂは、その断面積が柱１１と床梁１６との接合仕口における溶接部の断面破壊強度Ｚを計算し、このＺが床梁１６の最大耐力Ｍより大きくなるように決定される。溶接長ｂをこのように決定されることにより床梁１６が最大耐力に達する以前に溶接部が破断することを防止できる。
【００５９】
図２に示す本発明の建物ユニットにおいては、柱１１の上端には天井面支持材１９が取付けられているのみであり、天井梁等は取付けられてはないので、天井梁等が取付けられている場合に比較して、製造工場から建築現場への輸送に際しての輸送制限高さの範囲内に容易に収めることができ、天井高を高くすることができる。
【００６０】
また、柱１１の下端部への床梁１６の先端面の溶接箇所は先端面の全面ではなく、溶接断面拡大部１６３のうちの上下のフランジ１６１に設けられた溶接長ｂの箇所のみであるから、溶接時間を短縮でき、しかも溶接強度は低減されることはない。
【００６１】
図７は床梁１６の先端部の他の一例を示す分解斜視図である。
【００６２】
図７に示す床梁１６の先端部においては、溶接断面拡大部１６４を形成するために図４〜６に示す床梁１６の先端部のように、厚肉加工を施す代わりにエンドピース１６ａを取付けたものである。即ち、エンドピース１６ａの先端には溶接断面拡大部１６４が設けられ、図８、９に示すように、エンドピース１６ａを床梁１６の上下のフランジ１６２に内面に溶接することにより床梁１６の先端に厚さｔ１、溶接長ｂの溶接断面拡大部１６４が形成されている。
【００６３】
図７に示す床梁１６においては、柱１１に接合するには床梁１６の溶接断面拡大部１６４においてのみ溶接するものである。
【００６４】
図１０は本発明建物ユニット用構造体の一例を示す分解斜視図である。
【００６５】
図１０において、１は本発明建物ユニット用構造体であり、本発明建物ユニット用構造体１ａは四隅部の角パイプからなる柱１１の上下端に短い溝形のジョイントピース１２が溶接により取付けられ、上下端のジョイントピース１２間に跨がり短い溝形の天井梁１３及び床梁１４が取付けられと共に、長い溝形の天井梁１５及び床梁１６が取付けられ、ほぼ平行な 2本の長い天井梁１５間に複数本の木製小梁１７が架設され、ほぼ平行な 2本の長い床梁１６間に角パイプからなる複数本の小梁１８が溝形取付片１８１を介して架設されて構成されている。
【００６６】
図１０に示す本発明建物ユニット用構造体１ａの柱１１、ジョイントピース１２、天井梁１３、１５、床梁１４、１６及び小梁１８は図１に示す本発明方法により製造された板状の本発明建築材料Ｆを溶接により所望の形状に組み立てられたものが使用されている。
【００６７】
図１０に示す本発明建物ユニット用構造体１ａの複数個を接合組み立ててユニット建物が構築される。
【００６８】
図１０に示す本発明建物ユニット用構造体１ａにおいては、柱１１、ジョイントピース１２、天井梁１３、１５、床梁１４、１６及び小梁１８が本発明建築材料Ｆから構成されているので、これらの柱１１、ジョイントピース１２、天井梁１３、１５、床梁１４、１６及び小梁１８は含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性をそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【００６９】
図１１は本発明建物ユニット用構造体の他の一例を示す斜視図である。
【００７０】
図１１に示す本発明建物ユニット用構造体１ｂにおいては、図１０に示す本発明建物ユニット用構造体１ａのようにほぼ平行な２本の長い床梁１６間に角パイプからなる複数本の小梁１８が架設され、更に、複数本の小梁１８の上に、木製床根太１８２が設けられ、短い天井梁１３と両側の小梁１７との間に木製天井下地１７１が取付けられたものである。図１１に示す本発明建物ユニット用構造体１ａの長さＬは5640mm、幅Ｗは2464mm、高さＨは2830mmである。
【００７１】
図１２は本発明建物ユニット構造体の他の一例を示す側面図である。
【００７２】
図１２において、建物ユニット５０は、図１２、図１３に示す如く、柱５１と床梁５２とを接合した骨組構造体からなるものであり、 4本の床梁５２を矩形状に枠組してなる床梁フレーム５３のコーナー部である柱接合部に外ダイヤフラム５４を溶接し、各外ダイヤフラム５４に円形断面の柱５１を挿入し、柱５１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム５４を溶接し、天井梁を有さずに構成したものである。
【００７３】
柱５１としては円形断面の鋼管等を採用し、床梁５２としてはＣ形鋼等を採用できる。円形断面の鋼管等からなる柱５１にあっては、その上下の端面にエンドプレート５１Ａが装着されて溶接される。
【００７４】
外ダイヤフラム５４は複数の平坦面５７を備える、例えば 8面体の如くの多面体をなし、中央に柱挿入孔５８を備える。そして、複数の平坦面５７うちの 2つの平坦面５７Ａ、５７Ｂを相交差する 2本の床梁５２が接合される平坦面５７とし、これらの平坦面５７Ａ、５７Ｂの交差角を直角としている。また、他の平坦面５７、例えば他の 2つの平坦面５７Ｃ、５７Ｄを床梁５２を接合せずに、外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いることとし、これらの平坦面５７Ｃ、５７Ｄの交差角を直角としている（図１３）。外ダイヤフラム５４が備える各平坦面５７の交差角を外ダイヤフラム５４の部品段階で高精度に加工し、上述の平坦面５７Ａと平坦面５７Ｂの交差角、平坦面５７Ｃと平坦面５７Ｄの交差角がそれぞれ高精度に相直交せしめられるものであるとき、床梁フレーム５３の各柱接合部で交差する床梁５２の直角度、外壁の直角度をそれぞれ簡易に高精度化できる。
【００７５】
ここで、床梁フレーム５３にあっては、床梁５２が前述した如くのＣ形鋼であって、上下のフランジ５２Ａ、５２Ｂとウエブ５２Ｃを有するとき、各柱接合部に上下の外ダイヤフラム５４Ａ、５４Ｂを用いる。そして、床梁５２の上フランジ５２Ａは上外ダイヤフラム５４Ａの平坦面６１（６１Ａ、６１Ｂ）に溶接され、下フランジ５２Ｂは下外ダイヤフラム５４Ｂの平坦面５７（５７Ａ、５７Ｂ）に溶接され、ウエブ５２Ｃはそれらの外ダイヤフラム５４にも柱５１の側面にも接続されない（図１４）。即ち、床梁５２は曲げと剪断等の荷重を上下の外ダイヤフラム５４Ａ、５４Ｂに伝えるのに必要な断面のみ、換言すれば上フランジ５２Ａと下フランジ５２Ｂの断面（図１４（Ｄ）で 2点鎖線により囲んだ部分）だけをそれら上下の外ダイヤフラム５４Ａ、５４Ｂに溶接すれば足りる。
【００７６】
また、床梁フレーム５３にあっては、外ダイヤフラム５４の厚みｔを大きくとることにより外ダイヤフラム５４の剛性を確保でき、柱５１と床梁５２との柱梁接合仕口での柱５１の変形を抑制できる。そして、床梁フレーム５３の各柱接合部に上下の外ダイヤフラム５４Ａ、５４Ｂを備えるとき、上下の外ダイヤフラム５４Ａ、５４Ｂの少なくとも一方を柱５１に溶接するものであれば良い。尚、外ダイヤフラム５４Ｂは厚みｔを大きくとることにより、半径方向の幅ｂを小とし、柱５１回りでの外ダイヤフラム５４の張り出しを減縮できる。
【００７７】
以下、建物ユニット５０の組立手順について説明する（図１５）。
(1) 4本の床梁５２と上下各 4個の外ダイヤフラム５４（５４Ａ、５４Ｂ）を用いて矩形状の床梁フレーム５３を前述の如くに製造する（図１５（Ａ））。
【００７８】
(2) 床梁フレーム５３に具備せしめた各外ダイヤフラム５４に柱５１を挿入し、各柱５１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム５４を溶接する（図１５（Ｂ）、（Ｃ））。これにより、床梁フレーム５３を有し、天井梁を有さない建物ユニット５０が構築される。
【００７９】
尚、建物ユニット５０にあっては、図１２示す如く、床梁フレーム５３の上に床面材５３Ａが取着され、柱５１の上端部に天井面材５３Ｂが取着されて用いられる。
【００８０】
また、上記(1) で、床梁５２と外ダイヤフラム５４は、床梁５２の梁端面（フランジ５２Ａ、５２Ｂ）を前述した如く、外ダイヤフラム５４の平坦面５７（５７Ａ、５７Ｂ）に突き合わせ溶接することにて接合される。但し、床梁５２と外ダイヤフラム５４は、外ダイヤフラム５４から床梁５２と同一断面の接続ピースを突設し、この接続ピースに床梁５２の梁端面を突き合わせ溶接する等、他の接合構造にて接合されるものであっても良い。
【００８１】
また、上記(2) で、柱５１と外ダイヤフラム５４は、柱５１の側面と外ダイヤフラム５４とを隅肉溶接することにて接合される。但し、柱５１と外ダイヤフラム５４は、接着、加締め、焼き嵌め、くさび挿入等の他の接合構造にて接合されるものであっても良い。
【００８２】
図１２に示した建物ユニット５０の柱５１、床梁５２、外ダイヤフラム５４は図１に示す本発明方法により製造された板状の本発明建築材料Ｆを溶接により所望の形状に組み立てられたものが使用されている。
【００８３】
図１２に示した建物ユニット５０の複数個を接合組み立ててユニット建物が構築される。
【００８４】
従って、ユニット建物５０においては、以下の作用がある。
(1) 柱５１は床梁５２が接合される外ダイヤフラム５４に挿入されて固定されるものであり、分断した柱５１の溶接に基づく欠陥を伴う虞れがなく、柱５１の通し精度は良く、柱５１の曲がりを伴わない。
【００８５】
(2) 柱５１と外ダイヤフラム５４とは、床梁５２に作用する曲げ、剪断等の荷重を柱５１に伝えるに足る接合強度で接合されれば足り、この接合部の残留応力は小さい。加えて、外ダイヤフラム５４にある程度の厚みｔ、幅ｂ（外径）をもたせてその剛性を確保することにより、柱梁接合仕口における柱５１の変形を抑止できる。これらにより、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上できる。
【００８６】
(3) 外ダイヤフラム５４に一定の剛性を確保するに際し、その厚みｔを大きく取ることにより、幅ｂ（外径）を小さくでき、柱梁接合仕口の柱５１回りでの占有スペースを減縮できる。
【００８７】
(4) 外ダイヤフラム５４は柱５１に挿入されて固定され、柱５１の外回りに付属するものであるから、柱５１の曲がりやねじれに起因して直ちに変形するものにならない。従って、外ダイヤフラム５４を外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いるとき、曲がりやねじれのある柱面を基準としないため、柱５１の変形によらず、外壁の取付精度を向上する等ができる。
【００８８】
(5) 外ダイヤフラム５４において床梁５２が接合される面を平坦面５７としたから、この外ダイヤフラム５４に接合される床梁５２の接合端面は曲率がなく特殊加工を要しない平面で足りるものとなり、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【００８９】
(6) 外ダイヤフラム５４において、床梁５２を接合しない面も平坦面５７としたから、この平坦面５７を前述(4) の建物の構築基準面として好適に用いることができる。
【００９０】
(7) 外ダイヤフラム５４が多面体をなすことにより、複数の床梁５２を当該外ダイヤフラム５４回りで一定の交差角をなすように接合しようとするとき、外ダイヤフラム５４の多面体を構成する複数の平坦面５７が互いになす相対角度をその部品段階で上述の交差角に応じて高精度に加工しておけば、それらの床梁５２の接合端面を外ダイヤフラム５４の各平坦面５７に突き合わせ接合するだけでそれらの床梁５２を簡易且つ高精度に一定の交差角で接合できる。
【００９１】
また、外ダイヤフラム５４における多面体の形状が異なるものを容易しておけば、外ダイヤフラム５４の選択により、当該外ダイヤフラム５４回りに接合される複数の床梁５２の交差角を簡易に変更できる。
【００９２】
(8) 床梁５２の上フランジ１２Ａを上外ダイヤフラム５４Ａに接合し、床梁５２の下フランジ１２Ｂを下外ダイヤフラム５４Ｂに接合し、床梁５２のウエブ５２Ｃをそれらの外ダイヤフラム５４にも柱５１にも接合しない。即ち、床梁５２に作用する曲げと剪断等の荷重を柱５１に伝えるのに必要なだけの断面である上下のフランジ５２Ａ、５２Ｂを上下の外ダイヤフラム５４Ａ、５４Ｂに接続するだけとすることにより、床梁５２のウエブ５２Ｃの端面が上下のフランジ５２Ａ、５２Ｂの端面から突き出る突出長を高精度に加工する等が不要となり、床梁５２の端面加工を容易とし、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【００９３】
(9) 柱５１の通し精度、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上でき、更に建物の構築基準面を確保でき、しかも柱梁接合仕口を簡素化した建物ユニット５０を得ることができる。
【００９４】
(10)寸法精度の高い床面、天井面を、柱５１に加工を施すことなく、 1本の柱５１の任意の高さ位置に簡易に構築できる。
【００９５】
(11)床梁フレーム５３において、柱５１回りで交差する 2本の床梁５２の交差角を簡易に設定でき、直方体状の建物ユニット５０を簡易に構築できる。
【００９６】
(12)円形断面をもつ柱５１、例えば円形管は、過大な塑性変形が付与される角部等がなく、大きな残留応力が導入されることがないから、耐力が高い。
【００９７】
(13)同一の断面二次モーメントの丸形断面と角形断面を比較した場合、丸形断面の方が断面係数（Ｚ）が小さいので、同じ剛性の柱５１に対して、接合仕口コストの低減が図れる。
【００９８】
(14)円形管からなる柱５１の端面にエンドプレート５１Ａを溶接するとき、エンドプレート５１Ａの外周に沿って溶接の不連続部を生ずることがなく、溶接性が良い。
【００９９】
(15)円形管からなる柱５１は、柱５１がたとえ自軸回りにねじれても、上下のエンドプレート１１Ａの外形は平面視で互いにずれることがない。従って、下階建物ユニットの柱５１にたとえねじれがあっても、上下階の建物ユニットは互いにねじれることなく上下に積層できる。
【０１００】
(16)柱５１回りに外ダイヤフラム５４を設けるとき、柱５１を円形断面のものとすることにより、柱５１が角形断面のものとするときに比して、外ダイヤフラム５１Ａの外形を小さくできる。
【０１０１】
(17)柱５１、床梁５２、外ダイヤフラム５４が本発明建築材料Ｆから構成されているので、これらの柱５１、床梁５２、外ダイヤフラム５４は含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性をそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【０１０２】
図１６の異形建物ユニット５０Ａは、前述の建物ユニット５０に比して、床梁フレーム５３を構成する 4本の床梁５２のうちの 1本の床梁５２を他の床梁５２に対して斜め配置される斜め床梁５２Ａとし、床梁フレーム５３の枠組を台形状としたものである。
【０１０３】
この異形建物ユニット５０Ａでは、相交差する 2本の床梁５２、５２Ａが接合される外ダイヤフラム５４において、その梁接合平坦面５７Ａ、５７Ｂの交差角を、部品段階で、それら床梁５２、５２Ａの所望の交差角に適合するように高精度に設けておく。これにより、それら床梁５２、５２Ａの梁端面を外ダイヤフラム５４の上述の平坦面５７Ａ、５７Ｂに突き合わせ溶接するだけで、それらの床梁５２、５２Ａが所望の交差角で交差する台形状の床梁フレーム５３を簡易且つ高精度に構築できる。この建物ユニット５０Ａは、斜め境界線をもつ敷地に良く対応できる。
【０１０４】
図１７の建物ユニット６０は、前述の建物ユニット５０に比して、柱５１の上部に天井梁６１を備えたものである。即ち、建物ユニット６０では、 4本の天井梁６１を矩形状もしくは台形状等に枠組してなる天井梁フレーム６２のコーナー部である柱接合部に外ダイヤフラム６３を溶接し、各外ダイヤフラム６３に円形断面の柱５１を挿入し、柱５１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム６３を溶接し、前述の床梁５２に加え、天井梁６１を有するようにしたものである。
【０１０５】
建物ユニット６０にあっては、床梁フレーム５３の上に床面材５３Ａが取着されることに加え、天井梁フレーム６２の下に天井面材６４が取着されて用いられる。
【０１０６】
図１８は本発明壁の一例を示す断面図である。
【０１０７】
図１８において、２は本発明壁であり、本発明壁２は硬質木片セメント製外壁面材２１に偏平角パイプからなるフレーム２２がリベットアンカー２２１により取付けられ、フレーム２２が溝形スタッド２３にデージーリベット２３１により取付けられ、石膏ボード製内壁面材２４がスタッド２３に固定された木レンガ２５に桟木２６を介してスクリュー釘２５１により取付けられ、外壁面材２１と内壁面材２４との間に断熱材２７が設けられものである。
【０１０８】
尚、２２１は外壁面材２１、２１間の間隙に挿入されたガスケットであり、雨水の侵入を防止するものである。２２２はフレーム２２とスタッド２３との間に介在されている合成樹脂発泡体製パッキンである。
【０１０９】
偏平角パイプからなるフレーム２２及び溝形スタッド２３が図１に示す本発明方法により製造された板状の本発明建築材料Ｆからなり、フレーム２２は本発明建築材料Ｆを溶接することにより構成され、溝形スタッド２３は本発明建築材料Ｆを溝形に屈曲することにより構成されている。
【０１１０】
図１８に示す本発明壁２においては、フレーム２２及び溝形スタッド２３が本発明建築材料Ｆから構成されているので、フレーム２２及び溝形スタッド２３は含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性をそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【０１１１】
図１９は本発明壁の他の一例を示す斜視図である。
【０１１２】
本発明壁である外壁パネル７０は、図１９に示す如く、前述した本発明建物ユニット１の外壁パネルとして用いられるものである。外壁パネル７０は、板材７１からなり、板材７１の両端部に建物ユニット１の躯体への取付部７２、７２が屈曲形成されてなるものである。取付部７２は、建物ユニット１の両端部のそれぞれにおいて、該板材７１を直角に立ち上げるように屈曲して立ち上げ部７２Ａとし、この立ち上げ部７２Ａの先端部を板材７１の内側に向けて更に直角に屈曲して取付座７２Ｂを形成したものであり、板材７１の端部にてコの字状をなす。
【０１１３】
外壁パネル７０は板材７１の裏面に、両端の取付部７２、７２に挟まれる凹状の通気層用空間７３を形成するものとなる。外壁パネル７０は建物ユニット１への取付状態下で、板材７１の裏面に、該板材７１の取付部７２、７２に支持される断熱材７４、内壁パネル７５を添設され、上記通気層用空間７３を断熱材７４により区画される通気層７３Ａとして用いるものとなる（図２０）。尚、外壁パネル７０は、建物ユニット１への取付状態下で、相隣る外壁パネル７０の相接する取付部７２の立ち上げ部７２Ａの間にパッキン等の止水材７６を挿着される。
【０１１４】
このとき、外壁パネル７０は図１９に示す如く、 1個以上の他の外壁パネル７０と並置され、それら複数の外壁パネル７０の取付部７２の上下両端部に上下の通し材７７Ａ（上桟）、７７Ｂ（下桟）をリベット等のファスナー７８で取着される。これにより、複数の外壁パネル７０を一体とする大壁７９を構成し、この大壁７９を構成している通し材７７Ａ、７７Ｂを建物ユニット１の相対する柱１１、１１の上下両端部に取着する。上通し材７７Ａは、建物ユニット１の天井材相当部材を構成するものとなる。
【０１１５】
尚、上記大壁７９にあっては、前述した如く相隣る外壁パネル７０、７０の間に止水材７６が挿着される。また、建物ユニット１にあっては、上記大壁７９が取着された状態下で、大壁７９の裏面側に前述した如くの断熱材７４、内壁パネル７５を添設され、外壁パネル７０の裏側に通気層７３Ａを形成される。
【０１１６】
図１９に示した外壁パネル７０の板材７１、通し材７７Ａ、７７Ｂは図１に示す本発明方法により製造された板状の本発明建築材料Ｆを所望の形状に屈曲することにより構成される。
【０１１７】
従って、外壁パネル７０においては、以下の作用がある。
▲１▼外壁パネル７０は、板材７１の両端部に屈曲形成された取付部７２を備え、この取付部７２にて建物ユニット１の躯体へ取付できる。このため、外壁パネル７０は板材７１だけで外壁パネル７０として必要な強度、剛性を備え、且つ建物ユニット１の躯体への取付けもできるものとなる。従って、壁面材に鉄フレームをビス止めしたり、その鉄フレームを建物ユニット１の躯体の間柱にビス止めする等の必要がない。即ち、建物ユニット１の躯体に間柱を必要とすることなく取付けでき、構造簡素で生産性の良い外壁パネル７０を得ることができる。
【０１１８】
▲２▼外壁パネル７０を板材７１だけにより構成し、その裏面に通気層用空間７３を形成するものであり、薄いパネル厚の中に大きな通気層７３Ａを形成できる。
【０１１９】
▲３▼複数の外壁パネル７０を通し材７７Ａ、７７Ｂにより一体化した大壁７９とし、この大壁７９を建物ユニット１の躯体に取付けることにより、建物ユニット１の間柱を不要とするとともに、建物ユニット１の大型壁面を一挙に形成でき、生産性を向上できる。
【０１２０】
▲４▼板材７１、通し材７７Ａ、７７Ｂが本発明建築材料Ｆから構成されているので、これらの板材７１、通し材７７Ａ、７７Ｂは含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性をそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【０１２１】
図２１にあっては、図１９に示した外壁パネル７０を天井梁あり建物ユニット１ａに取付けるに際し、外壁パネル７０を大壁７９として取付けることなく、各外壁パネル７０を直接的に取付けるようにしたものである。これにより、外壁パネル７０は取付部７２を直接的に建物ユニット１ａの相対する柱１１、１１の上下両端部、床梁１４、天井梁１３の中間部のそれぞれに取着する。
【０１２２】
図２２は本発明床の一例を示す断面図である。
【０１２３】
図２２に示す本発明床３は、ほぼ平行に設けられた複数本の溝形床梁１６の間に複数本の角パイプ製小梁１８が溝形取付片１８１を介して架設され、小梁１８の上方に複数本の床根太１８２が設けられ、床根太１８２の上方に床板３１が取付けられて構成されている。
【０１２４】
尚、１５は床梁１６の下方にスペーサー３２を介してボルトナット３３により取付けられた溝形天井梁、１７は天井梁１５の間に架設された木製小梁、１７１は小梁１７に取付けられた天井板、３４は床梁１６間もしくは天井梁１５間に跨がってボルトナット３３により取付けられた連結板である。
【０１２５】
図２２に示す本発明床３においては、床梁１６、小梁１８、溝形取付片１８１、天井梁１５は本発明建築材料Ｆから構成されている。
【０１２６】
図２２に示す本発明床３においては、床梁１６、小梁１８、溝形取付片１８１、天井梁１５は本発明建築材料Ｆから構成されているので、床梁１６、小梁１８、溝形取付片１８１、天井梁１５は含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性をそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【０１２７】
また、本発明建築材料Ｆは制振作用を備えているので、本発明建築材料Ｆからなる床梁１６、小梁１８、溝形取付片１８１は床衝撃音を吸収できる。尚、上記の床では床根太１８２を介して床板３１を取付けたが、床小梁１８の上方に直接床板３１を取付けたものでも良い。
【０１２８】
図２３は、参考例としての本発明屋根の一例を示す断面図である。
【０１２９】
図２３に示す本発明屋根４はほぼ平行に設けられた複数本の溝形の屋根梁４１の上に折版４２が取付けられ、屋根梁４１の下面に野地板４３が取付けられ、野地板４３が溝形の天井梁１５に取付けられて構成されている。
【０１３０】
尚、４４は野地板４３の下方に設けられた屋根小梁４４であり、屋根小梁４４に天井小梁１７が取付けられ、天井小梁１７に野縁１７２を介してタッピングビス１７３により天井板１７１が取付けられている。１５１は天井梁１５の間に設けられた上部界壁、１５２は天井わたり材１７４を挟んでその両側に立設された下部界壁であり、下部界壁１５２はスタッド１５３の片面に石膏ボード１５４が固定されると共に他の片面に石膏ボード１５５が固定されて構成されている。
【０１３１】
４２１は折版４２の側方に設けられた水切り板、４２２は水切り板４２１の下方に設けられた水受け板、１１１は内壁面材２４と柱５１との間に介在された枠、２４１は内壁面材２４の内面に設けられた断熱材である。
【０１３２】
１７５は天井板１７１の上方に設けられた断熱材、２１１は外壁面材２１と天井梁１５の間に介在されたロックウール、２１２は外壁面材２１と野地板４３の間に介在されたロックウール、２１３は外壁面材２１と天井板１７１との間に介在されたロックウールである。
【０１３３】
図２３に示す本発明屋根４において、屋根梁４１、折版４２、屋根小梁４４、天井小梁１７、柱５１は本発明建築材料Ｆから構成されている。
【０１３４】
図２３に示す本発明屋根４においては、屋根梁４１、折版４２、屋根小梁４４、天井小梁１７、柱５１は本発明建築材料Ｆから構成されているので、屋根梁４１、折版４２、屋根小梁４４、天井小梁１７、柱５１は含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性をそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【０１３５】
【実施例】
表２は、本発明の建築材料の鉄以外の組成の異なる例を示している。
表２において、実施例１、２の本発明の建築材料は高硬度（焼鈍後の硬さは283Hv 、1150℃焼き入れ後、200 ℃に焼き戻した後の硬さは520Hv ）、高耐錆性を備えている。
【０１３６】
実施例３の本発明の建築材料は高強度（引張強さは1030N/mm2 ）を備えている。
実施例４の本発明の建築材料は優れた溶接性を備えている。
実施例５の本発明の建築材料は優れた溶接性を備えている。
【０１３７】
【表２】
【０１３８】
以上、本発明の実施の形態を図により説明したが、本発明の具体的な構成は図示の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない設計変更は本発明に含まれる。
【０１３９】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明建築材料においては、 10 〜 15 ％程度のクロムを含有したクロム鋼材であるから、含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性を殆どそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、しかも耐熱性に優れている。
【０１４０】
また、請求項１記載の本発明建築材料においては、熱間圧延することにより得られる表面に黒色の酸化皮膜を有するものであるから、従来の表面に光沢のあるステンレス鋼材の製造方法に比較して冷間圧延、焼鈍、酸洗等の諸工程を省略することができ、大幅なコスト安となる。
さらに、建築材料のうち引張強さが 200 〜 1030N/mm 2 のものが使用されているので、充分な強度の建物を得ることができる。
【０１４１】
また、本発明建築材料を構成するクロム鋼材は、熱伝導率が低いため、冷橋対策を軽減できる他、当該建築材料の耐火性確保のために当該建築材料回りに施される耐火被覆材を軽減できる。
【０１４２】
また、請求項２又は３記載の建物においては、請求項１記載の建築材料が使用されているので、含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性を殆どそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【０１４３】
また、請求項２記載の本発明において、建築材料としては高強度タイプのものが構造材料として使用されているので、階層が増加するとき、或いは重量の大きな建物であって大きな応力が柱、梁に加わる場合に使用することができる。
また、請求項３記載の本発明において、建築材料としては低降伏点タイプのものが使用されているので、柱、梁の一部に使用することにより、大地震のエネルギーを吸収させ、建物全体のエネルギー吸収能力を増加させることができる。
【０１４４】
また、請求項４記載の建物においては、柱と梁とがスポット溶接されているので、柱と梁とを短時間に容易に接合でき、所望の接合強度を得ることができる。
【０１４５】
また、請求項５記載の建物においては、柱と梁よりもクロムを多く含有する溶接棒を使用して柱と梁とがアーク溶接されているので、柱と梁とが偏析のない安定した溶接金属により溶接され、強固に溶接される。
【０１４６】
また、請求項６記載の建物ユニットにおいては、梁の上下にフランジが設けられ、梁の上下のフランジを含む一部に溶接断面拡大部が設けられ、梁の溶接断面拡大部において柱の側部に溶接されているので、梁の端部の全周を柱の側部に対して溶接する必要はなく、溶接長が短く、溶接時間の短縮化を計ることができ、しかも所望の接合強度が得られる。
【０１４７】
また、請求項７記載の建物ユニットにおいては、下記(1) 〜(6) の効果がある。
(1) 柱は梁が接合される外ダイヤフラムに挿入されて固定されるものであり、分断した柱の溶接に基づく欠陥を伴う虞れがなく、柱の通し精度は良く、柱の曲がりを伴わない。
【０１４８】
(2) 柱と外ダイヤフラムとは、梁に作用する曲げ、剪断等の荷重を柱に伝えるに足る接合強度で接合されれば足り、この接合部の残留応力は小さい。加えて、外ダイヤフラムにある程度の厚み、幅（外径）をもたせてその剛性を確保することにより、柱梁接合仕口における柱の変形を抑止できる。これらにより、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上できる。
【０１４９】
(3) 外ダイヤフラムに一定の剛性を確保するに際し、その厚みを大きく取ることにより、幅（外径）を小さくでき、柱梁接合仕口の柱回りでの占有スペースを減縮できる。
【０１５０】
(4) 外ダイヤフラムは柱に挿入されて固定され、柱の外回りに付属するものであるから、柱の曲がりやねじれに起因して直ちに変形するものにならない。従って、外ダイヤフラムを外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いるとき、曲がりやねじれのある柱面を基準としないため、柱の変形によらず、外壁の取付精度を向上する等ができる。
【０１５１】
(5) 梁の上フランジを上外ダイヤフラムに接合し、梁の下フランジを下外ダイヤフラムに接合し、梁のウエブをそれらの外ダイヤフラムにも柱にも接合しない。即ち、梁に作用する曲げと剪断等の荷重を柱に伝えるのに必要なだけの断面である上下のフランジを上下の外ダイヤフラムに接続するだけとすることにより、梁のウエブ端面が上下のフランジ端面から突き出る突出長を高精度に加工する等が不要となり、梁の端面加工を容易とし、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【０１５２】
また、請求項８記載の建物ユニットにおいては、柱の上端部側に天井面支持材が接合されているので、柱の上端部側に天井梁等の構成材が取付けられている場合に比較して、建物ユニットの高さを低くすることができ、製造工場から建築現場への輸送に際しての輸送制限高さの範囲内に容易に収めることができ、また、天井高を大きくすることができる。
【０１５３】
また、請求項９記載の建物ユニット用構造体においては、四隅の柱、天井梁、床梁が、請求項１記載の建築材料からなるので、四隅の柱、天井梁、床梁が共に耐久性に優れ、冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れた建物ユニット用構造体を安価に提供できる。
【０１５４】
また、請求項１０記載の壁においては、フレーム及びスタッドが請求項１記載の建築材料からなるので、フレーム及びスタッドが共に耐久性に優れ、冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れた壁を安価に提供できる。
【０１５５】
また、請求項１１記載の壁においては、板材の両端部に屈曲形成された取付部を備え、この取付部にて建物の躯体へ取付できる。このため、板材だけで壁として必要な強度、剛性を備え、且つ建物の躯体への取付けもできるものとなる。従って、壁面材に鉄フレームをビス止めしたり、その鉄フレームを建物の躯体の間柱にビス止めする等の必要がない。即ち、建物の躯体に間柱を必要とすることなく取付けでき、構造簡素で生産性の良い壁を得ることができる。
【０１５６】
また、請求項１２記載の床においては、床梁が請求項１記載の建築材料からなるので、床梁が耐久性に優れ、冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れている床を安価に提供できる。また、請求項１記載の建築材料のクロム鋼材は制振作用を備えているので、クロム鋼材からなる床梁は床衝撃音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の本発明建築材料の製造方法の一態様を示すフロー図である。
【図２】本発明の建物ユニット用構造体の一例を示す斜視図である。
【図３】図２に示す本発明の建物ユニット用構造体の柱と床梁との接合部の分解斜視図である。
【図４】図３に示す柱と床梁との接合部の断面図である。
【図５】図４に示す床梁の一部切欠側面図である。
【図６】図５のVI-VI 線における断面図である。
【図７】床梁の先端部の他の一例を示す分解斜視図である。
【図８】図７に示す床梁の先端部の拡大側面図である。
【図９】図８のIX-IX 線における断面図である。
【図１０】本発明の建物ユニット用構造体の他の一例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の建物ユニット用構造体の更に異なる他の一例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の建物ユニットの更に異なる他の一例を示す側面図である。
【図１３】本発明の建物ユニットの平面構成を示す平面図である。
【図１４】柱梁接合仕口を示し、（Ａ）は柱と梁の接合状態を示す斜視図、（Ｂ）は外ダイヤフラムを示す斜視図、（Ｃ）は柱と梁の接合過程を示す側面図、（Ｄ）は梁の接合部分を示す端面図である。
【図１５】建物ユニットの組立構成を示し、（Ａ）は初期工程を示す斜視図、（Ｂ）は中間工程を示す斜視図、（Ｃ）は最終工程を示す斜視図である。
【図１６】建物ユニットの平面工程の変形例を示す平面図である。
【図１７】本発明の建物ユニットの更に異なる他の一例を示す側面図である。
【図１８】本発明の壁の一例を示す断面図である。
【図１９】本発明の壁の他の一例を示す斜視図である。
【図２０】壁構造を示す斜視図である。
【図２１】本発明の壁の更に他の一例を示す斜視図である。
【図２２】本発明の床の一例を示す断面図である。
【図２３】本発明の屋根の一例を示す断面図である。
【図２４】本発明建築材料の加熱特性を示し、（Ａ）は加熱面比較線図、（Ｂ）はクロム鋼裏面温度線図、（Ｃ）は普通鋼裏面温度線図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ 建物ユニット構造体
１１ 柱
１１１ 底板
１１２ 内板
１２ ジョイントピース
１３、１５ 天井梁
１４、１６ 床梁
１６１ ウエブ
１６２ フランジ
１６３ リップ
１６４ 溶接断面拡大部
１７ 天井小梁
１８ 床小梁
２ 壁
２１ 外壁面材
２２ フレーム
２３ スタッド
２４ 内壁面材
２５ 木れんが
２６ 桟木
３ 床
３１ 床板
４ 屋根
４１ 屋根梁
４２ 折版
４３ 野地板
４４ 屋根小梁
５０ 建物ユニット
５１ 柱
５２ 床梁
５２Ａ、５２Ｂ フランジ
５４、５４Ａ、５４Ｂ 外ダイヤフラム
６０ 建物ユニット
６１ 天井梁
６３ 外ダイヤフラム
７０ 壁パネル
７１ 板材
７２ 取付部
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築材料、建物、建物ユニット、建物ユニット用構造体、壁、及び床に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特開平7-82811 号公報等に記載されているように、四隅の柱の上端同士が天井梁により連結され、下端同士が床梁により連結され、四隅の柱、天井梁、床梁が鋼材で構成された箱形の建物ユニット用構造体や、このような建物ユニット用構造体を使用した建物が知られている。
【０００３】
このような建物ユニット用構造体に使用されている鋼材は錆びる欠点があるので、耐久性を向上させるために鋼材の表面に亜鉛等によりメッキするとか、防錆塗料により塗装するとか、或いは、通常の鋼材の代わりにステンレス鋼材を使用することがある。
【０００４】
また、通常の鋼材は高温により強度が著しく低下するので、鋼材の表面に耐火材を被覆する場合もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、表面に亜鉛等によりメッキされている鋼材は溶接すると、その熱により周囲のメッキ層が溶けて損傷する恐れがある。
【０００６】
また、通常の鋼材を防錆塗料により塗装する場合には、経時により塗料が剥げる欠点がある上、内部まで塗装できるものではないので、塗装効果は表面のみに止まる。
【０００７】
また、従来の表面に光沢のあるステンレス鋼材を使用する場合には、表面の光沢を失わないように運搬、組立、加工時に特別の配慮が必要であり、万一傷を付けた場合には、再研磨する手間がかかりコスト高である。
【０００８】
また、鋼材の表面に耐火材を被覆する場合についても、被覆の工数がかかりコスト高となることを免れない。
【０００９】
本発明は、上記の従来の鋼材を使用した建物等における問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記の問題を解決し、溶接の高温に耐え、塗装、再研磨、耐火材被覆等の工数を必要としない耐久性の優れた建築材料、この建築材料が使用された建物、建物ユニット、建物ユニット用構造体、壁、及び床に関するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１記載の本発明の建築材料は、10〜15％程度のクロムを含有したクロム鋼材を熱間圧延することにより得られる表面に黒い煤状物質が付着した酸化黒色皮膜を表面に有する熱間圧延材そのものであって、引張強さが200〜1030N/mm2 であり、屋内で使用することを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項２記載の建物は、請求項１記載の建築材料のうち引張強度が 400 〜 1030N/mm 2 、降伏点又は耐力が３２４〜５６０Ｎ /mm 2 、伸び１５〜１７％程度と高強度タイプのものからなる構造部材が接合されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項３記載の建物は、請求項１記載の建築材料のうち引張強さが200〜400N/mm 2 、降伏点又は耐力が 90 〜 245N/mm 2 程度、伸び 40 〜 50 ％程度である低降伏点タイプのものが柱、梁の一部に使用されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項４記載の建物は、
請求項２記載の建物において、柱と梁とがスポット溶接されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項５記載の建物は、
請求項２記載の建物において、柱と梁よりもクロムを多く含有する溶接棒を使用して柱と梁とがアーク溶接されていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項６記載の建物ユニットは、
請求項１記載の建築材料からなる柱と梁とが溶接により接合されている建物ユニットであって、梁の上下にフランジが設けられ、梁の上下のフランジを含む一部に溶接断面拡大部が設けられ、梁の溶接断面拡大部において柱の側部に溶接されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項７記載の建物ユニットは、
請求項１記載の建築材料からなる柱と梁とが溶接により接合されている建物ユニットであって、梁の上下にフランジが設けられ、柱に挿入されて固定される上下の外ダイヤフラムを用い、梁の上フランジは上外ダイヤフラムに接合され、梁の下フランジは下外ダイヤフラムに接合されていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項８記載の建物ユニットは、
請求項１記載の建築材料からなる柱と梁とが溶接により接合されている建物ユニットであって、柱の上端部側に天井面支持材が接合されていることを特徴とするものである。
【００１８】
また、請求項９記載の建物ユニット用構造体は、
四隅の柱の上端同士が天井梁により連結され、下端同士が床梁により連結された箱形の建物ユニット用構造体であって、四隅の柱、天井梁、床梁が、請求項１記載の建築材料からなることを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項１０記載の壁は、
外壁面材にフレームが取付けられ、フレームがスタッドに取付けられ、内壁面材がスタッドに固定された木レンガに取付けられ、外壁面材と内壁面材との間に断熱材が設けられた壁であって、フレーム及びスタッドが請求項１記載の建築材料からなることを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項１１記載の壁は、
板材からなり、板材の両端部に建物躯体への取付部が屈曲形成されてなる壁であって、板材が請求項１記載の建築材料からなることを特徴とするものである。
【００２１】
また、請求項１２記載の床は、
ほぼ平行に設けられた複数本の床梁間に複数本の小梁が架設され、小梁の上方に設けられる複数本の根太を介するか、又は小梁の上方に直接に床板が取付けられている床であって、床梁が請求項１記載の建築材料からなることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１記載の本発明において、クロム鋼材は、10〜15％程度のクロムを含有するものであり、クロム含有量が10％未満であれば、耐久性が乏しく、15％を越えると、製造工程において、高度の脱炭素工程が必要となり、コスト高となり、経済的ではない。
【００２４】
請求項１記載の本発明において、クロム鋼材を熱間圧延することにより得られる熱間圧延材としては、コイル状板材に限らず、Ｈ形鋼、鋼矢板等の形鋼であっても良い。
【００２５】
請求項２記載の本発明において、建物の構造部材としては、ラーメン構造からなる建物であれば柱と梁、耐力壁構造からなる建物であれば耐力壁構成骨組材、ピンブレス構造からなる建物であれば柱と梁とブレス等である。また、構造部材の接合は、溶接の他、ボルト等による乾式接合であっても良い。
【００２６】
請求項２又は３記載の本発明において、建築材料としては、高強度タイプのものと低降伏点タイプのものとからなり、高強度タイプは階層が増加するとき、或いは重量の大きな建物であって大きな応力が柱、梁に加わる場合に使用されるものであり、低降伏点タイプのものは柱、梁の一部に本発明の建築材料を使用する場合であって、大地震のエネルギーを吸収させ、建物全体のエネルギー吸収能力を増加させる場合である。具体的にその機械的強度を示すと、高強度タイプのものの降伏点または耐力は 324〜560N/mm2、引張強さ 400〜1030N/mm2 、伸び15〜17％程度であり、低降伏点タイプのものの降伏点または耐力は90〜245N/mm2、引張強さ200〜400N/mm2、伸び40〜50％程度である。
【００２７】
請求項６記載の本発明において、溶接断面拡大部というのは、溶接断面積を拡大できる部分のことであり、具体的にはその部分の肉の厚さを拡大することによって溶接断面積を拡大してもよく、その部分に他の部品を取付けることによって溶接断面積を拡大しても良い。
【００２８】
【作用】
請求項１記載の本発明建築材料においては、 10 〜 15 ％程度のクロムを含有したクロム鋼材であるから、含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性を殆どそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、しかも耐熱性に優れている。
【００２９】
また、請求項１記載の本発明建築材料においては、クロム鋼材を熱間圧延することにより得られる表面に黒い煤状物質が付着した酸化黒色皮膜を有する熱間圧延材そのものであるので、屋外に晒す場合には、カバーにより被覆して雨水に触れぬようにすることが必要であり、従って、屋内で使用することを特徴とするものである。また、従来の表面に光沢を有するステンレス鋼材の製造方法に比較して冷間加工、焼鈍、酸洗等の諸工程を省略することができ、大幅なコスト安となる。
【００３０】
尚、クロム鋼材（SUS410L ）の物理的性質を普通鋼（炭素鋼）に比して示せば表１の通りである。表１によれば、クロム鋼材の熱伝導率は普通鋼に比して格段に低い。また、クロム鋼材と普通鋼のそれぞれからなる角形鋼管について、JISA1302に基づく防火試験を施し、火炎に対し耐火材を挟んで配置した角形鋼管について、耐火材側の表面温度が経時的に図２４（Ａ）（図２４（Ａ）においてＡはクロム鋼材、Ｂは普通鋼）に示す加熱曲線で推移するように火炎で加熱したときの、クロム鋼材からなる角形鋼管の反耐火材側に位置する裏面温度の推移を図２４（Ｂ）に示し、普通鋼からなる角形鋼管の反耐火材側に位置する裏面温度の推移を図２４（Ｃ）に示す。即ち、本発明建築材料を構成するクロム鋼材は、表２に示した如く熱伝導率が低いため、冷橋対策を軽減できる他、図２４に示した如く加熱による上昇温度も低い（普通鋼に比して最高温度で約50℃低い）ことから、当該建築材料の耐火性確保のために当該建築材料回りに施される耐火被覆材を軽減できる。
【００３１】
【表１】
また、請求項２又は３記載の建物においては、請求項１記載の建築材料が使用されているので、含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性を殆どそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。また、請求項１記載の建築材料からなる構造部材として、例えば柱と梁の場合における接合方式としては溶接でも、ボルト・ナット等による乾式接合でもいずれでも良い。
【００３３】
また、請求項２記載の本発明において、建築材料としては高強度タイプのものが構造材料として使用されているので、階層が増加するとき、或いは重量の大きな建物であって大きな応力が柱、梁に加わる場合に使用することができる。
また、請求項３記載の本発明において、建築材料としては低降伏点タイプのものが使用されているので、柱、梁の一部に使用することにより、大地震のエネルギーを吸収させ、建物全体のエネルギー吸収能力を増加させることができる。
【００３４】
また、請求項４記載の建物においては、柱と梁とがスポット溶接されているので、柱と梁とを短時間に容易に接合でき、所望の接合強度を得ることができる。
【００３５】
また、請求項５記載の建物においては、柱と梁よりもクロムを多く含有する溶接棒を使用して柱と梁とがアーク溶接されているので、柱と梁とが偏析のない安定した溶接金属により溶接され、強固に溶接される。
【００３６】
また、請求項６記載の建物ユニットにおいては、梁の上下にフランジが設けられ、梁の上下のフランジを含む一部に溶接断面拡大部が設けられ、梁の溶接断面拡大部において柱の側部に溶接されているので、梁の端部の全周を柱の側部に対して溶接する必要はなく、溶接長が短く、溶接時間の短縮化を計ることができ、しかも所望の接合強度が得られる。
【００３７】
また、請求項７記載の建物ユニットにおいては、下記(1) 〜(6) の作用がある。
(1) 柱は梁が接合される外ダイヤフラムに挿入されて固定されるものであり、分断した柱の溶接に基づく欠陥を伴う虞れがなく、柱の通し精度は良く、柱の曲がりを伴わない。
【００３８】
(2) 柱と外ダイヤフラムとは、梁に作用する曲げ、剪断等の荷重を柱に伝えるに足る接合強度で接合されれば足り、この接合部の残留応力は小さい。加えて、外ダイヤフラムにある程度の厚み、幅（外径）をもたせてその剛性を確保することにより、柱梁接合仕口における柱の変形を抑止できる。これらにより、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上できる。
【００３９】
(3) 外ダイヤフラムに一定の剛性を確保するに際し、その厚みを大きく取ることにより、幅（外径）を小さくでき、柱梁接合仕口の柱回りでの占有スペースを減縮できる。
【００４０】
(4) 外ダイヤフラムは柱に挿入されて固定され、柱の外回りに付属するものであるから、柱の曲がりやねじれに起因して直ちに変形するものにならない。従って、外ダイヤフラムを外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いるとき、曲がりやねじれのある柱面を基準としないため、柱の変形によらず、外壁の取付精度を向上する等ができる。
【００４１】
(5) 梁の上フランジを上外ダイヤフラムに接合し、梁の下フランジを下外ダイヤフラムに接合し、梁のウエブをそれらの外ダイヤフラムにも柱にも接合しない。即ち、梁に作用する曲げと剪断等の荷重を柱に伝えるのに必要なだけの断面である上下のフランジを上下の外ダイヤフラムに接続するだけとすることにより、梁のウエブ端面が上下のフランジ端面から突き出る突出長を高精度に加工する等が不要となり、梁の端面加工を容易とし、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【００４２】
また、請求項８記載の建物ユニットにおいては、柱の上端部側に天井面支持材が接合されているので、柱の上端部側に天井梁等の構成材が取付けられている場合に比較して、建物ユニットの高さを低くすることができ、製造工場から建築現場への輸送に際しての輸送制限高さの範囲内に容易に収めることができ、また、天井高を大きくすることができる。
【００４３】
また、請求項９記載の建物ユニット用構造体においては、四隅の柱、天井梁、床梁が、請求項１記載の建築材料からなるので、四隅の柱、天井梁、床梁が共に耐久性に優れ、冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れた建物ユニット用構造体を安価に提供できる。
【００４４】
また、請求項１０記載の壁においては、フレーム及びスタッドが請求項１記載の建築材料からなるので、フレーム及びスタッドが共に耐久性に優れ、冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れた壁を安価に提供できる。
【００４５】
また、請求項１１記載の壁においては、板材の両端部に屈曲形成された取付部を備え、この取付部にて建物の躯体へ取付できる。このため、板材だけで壁として必要な強度、剛性を備え、且つ建物の躯体への取付けもできるものとなる。従って、壁面材に鉄フレームをビス止めしたり、その鉄フレームを建物の躯体の間柱にビス止めする等の必要がない。即ち、建物の躯体に間柱を必要とすることなく取付けでき、構造簡素で生産性の良い壁を得ることができる。
【００４６】
また、請求項１２記載の床においては、床梁が請求項１記載の建築材料からなるので、床梁が耐久性に優れ、冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れている床を安価に提供できる。また、請求項１記載の建築材料のクロム鋼材は制振作用を備えているので、クロム鋼材からなる床梁は床衝撃音を低減できる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の建築材料の製造方法の一態様を示すフロー図である。
【００４９】
本発明の建築材料の製造方法の一態様を図１について説明すると、転炉により製鋼し、その溶鋼を真空精錬により過剰の酸素を除去して酸素調整し、連続鋳造により板状とする。
【００５０】
この板状のものを熱間圧延することにより薄板状に成形してコイル状に巻き取り、所望の建築材料Ｆを得る。或いは、この建築材料Ｆを焼鈍してもよい。
【００５１】
このようにして製造された本発明の建築材料Ｆは１０〜１５％程度のクロムを含有し、表面に酸化黒色皮膜が形成されている。尚、この酸化黒色皮膜には黒い煤状のものが付着しており、これが水分と反応すると赤錆が発生し、体裁が悪いので、屋外に晒す場合には、カバーにより被覆して雨水に触れぬようにすることが好ましい。
【００５２】
図２は本発明建物ユニットの一例を示す斜視図である。
【００５３】
図２において、１は本発明建物ユニットであり、本発明建物ユニット１は四隅部の角パイプからなる柱１１の下端間に跨がり短い溝形の床梁１４が溶接により取付けられと共に、長い溝形の床梁１６が溶接により取付けられ、柱１１の上端には取付片１９１を介して天井面支持材１９が取付けられて構成されている。
【００５４】
図３は柱１１の下端部と長い溝形の床梁１６の端部との接合部の拡大分解斜視図、図４は柱１１の下端部と長い溝形の床梁１６の端部との接合部の拡大断面図である。
【００５５】
図３、４に示すように、柱１１の底部には底板１１１が取付けられ、柱１１内の底部から若干上方に内板１１２が取付けられている。溝形の床梁１６はウエブ１６１の上下端にフランジ１６２が設けられ、フランジ１６２の先端にはリップ１６３が設けられている。
【００５６】
床梁１６の先端面は、図５、６の拡大図に示すように、厚肉加工が施されることにより拡大されて溶接断面拡大部１６４が設けられ、溶接断面拡大部１６４の肉の厚さｔ１は他の部分の厚さｔ０よりも大きくされている。
【００５７】
床梁１６の先端面は柱１１の下端部の内板１１２が取付けられている及び底板１１１に溶接されている。床梁１６の先端面の溶接箇所は先端面の全面ではなく、溶接断面拡大部１６４のうちの上下のフランジ１６２に設けられた溶接長ｂの箇所のみである。
【００５８】
溶接長ｂは、その断面積が柱１１と床梁１６との接合仕口における溶接部の断面破壊強度Ｚを計算し、このＺが床梁１６の最大耐力Ｍより大きくなるように決定される。溶接長ｂをこのように決定されることにより床梁１６が最大耐力に達する以前に溶接部が破断することを防止できる。
【００５９】
図２に示す本発明の建物ユニットにおいては、柱１１の上端には天井面支持材１９が取付けられているのみであり、天井梁等は取付けられてはないので、天井梁等が取付けられている場合に比較して、製造工場から建築現場への輸送に際しての輸送制限高さの範囲内に容易に収めることができ、天井高を高くすることができる。
【００６０】
また、柱１１の下端部への床梁１６の先端面の溶接箇所は先端面の全面ではなく、溶接断面拡大部１６３のうちの上下のフランジ１６１に設けられた溶接長ｂの箇所のみであるから、溶接時間を短縮でき、しかも溶接強度は低減されることはない。
【００６１】
図７は床梁１６の先端部の他の一例を示す分解斜視図である。
【００６２】
図７に示す床梁１６の先端部においては、溶接断面拡大部１６４を形成するために図４〜６に示す床梁１６の先端部のように、厚肉加工を施す代わりにエンドピース１６ａを取付けたものである。即ち、エンドピース１６ａの先端には溶接断面拡大部１６４が設けられ、図８、９に示すように、エンドピース１６ａを床梁１６の上下のフランジ１６２に内面に溶接することにより床梁１６の先端に厚さｔ１、溶接長ｂの溶接断面拡大部１６４が形成されている。
【００６３】
図７に示す床梁１６においては、柱１１に接合するには床梁１６の溶接断面拡大部１６４においてのみ溶接するものである。
【００６４】
図１０は本発明建物ユニット用構造体の一例を示す分解斜視図である。
【００６５】
図１０において、１は本発明建物ユニット用構造体であり、本発明建物ユニット用構造体１ａは四隅部の角パイプからなる柱１１の上下端に短い溝形のジョイントピース１２が溶接により取付けられ、上下端のジョイントピース１２間に跨がり短い溝形の天井梁１３及び床梁１４が取付けられと共に、長い溝形の天井梁１５及び床梁１６が取付けられ、ほぼ平行な 2本の長い天井梁１５間に複数本の木製小梁１７が架設され、ほぼ平行な 2本の長い床梁１６間に角パイプからなる複数本の小梁１８が溝形取付片１８１を介して架設されて構成されている。
【００６６】
図１０に示す本発明建物ユニット用構造体１ａの柱１１、ジョイントピース１２、天井梁１３、１５、床梁１４、１６及び小梁１８は図１に示す本発明方法により製造された板状の本発明建築材料Ｆを溶接により所望の形状に組み立てられたものが使用されている。
【００６７】
図１０に示す本発明建物ユニット用構造体１ａの複数個を接合組み立ててユニット建物が構築される。
【００６８】
図１０に示す本発明建物ユニット用構造体１ａにおいては、柱１１、ジョイントピース１２、天井梁１３、１５、床梁１４、１６及び小梁１８が本発明建築材料Ｆから構成されているので、これらの柱１１、ジョイントピース１２、天井梁１３、１５、床梁１４、１６及び小梁１８は含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性をそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【００６９】
図１１は本発明建物ユニット用構造体の他の一例を示す斜視図である。
【００７０】
図１１に示す本発明建物ユニット用構造体１ｂにおいては、図１０に示す本発明建物ユニット用構造体１ａのようにほぼ平行な２本の長い床梁１６間に角パイプからなる複数本の小梁１８が架設され、更に、複数本の小梁１８の上に、木製床根太１８２が設けられ、短い天井梁１３と両側の小梁１７との間に木製天井下地１７１が取付けられたものである。図１１に示す本発明建物ユニット用構造体１ａの長さＬは5640mm、幅Ｗは2464mm、高さＨは2830mmである。
【００７１】
図１２は本発明建物ユニット構造体の他の一例を示す側面図である。
【００７２】
図１２において、建物ユニット５０は、図１２、図１３に示す如く、柱５１と床梁５２とを接合した骨組構造体からなるものであり、 4本の床梁５２を矩形状に枠組してなる床梁フレーム５３のコーナー部である柱接合部に外ダイヤフラム５４を溶接し、各外ダイヤフラム５４に円形断面の柱５１を挿入し、柱５１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム５４を溶接し、天井梁を有さずに構成したものである。
【００７３】
柱５１としては円形断面の鋼管等を採用し、床梁５２としてはＣ形鋼等を採用できる。円形断面の鋼管等からなる柱５１にあっては、その上下の端面にエンドプレート５１Ａが装着されて溶接される。
【００７４】
外ダイヤフラム５４は複数の平坦面５７を備える、例えば 8面体の如くの多面体をなし、中央に柱挿入孔５８を備える。そして、複数の平坦面５７うちの 2つの平坦面５７Ａ、５７Ｂを相交差する 2本の床梁５２が接合される平坦面５７とし、これらの平坦面５７Ａ、５７Ｂの交差角を直角としている。また、他の平坦面５７、例えば他の 2つの平坦面５７Ｃ、５７Ｄを床梁５２を接合せずに、外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いることとし、これらの平坦面５７Ｃ、５７Ｄの交差角を直角としている（図１３）。外ダイヤフラム５４が備える各平坦面５７の交差角を外ダイヤフラム５４の部品段階で高精度に加工し、上述の平坦面５７Ａと平坦面５７Ｂの交差角、平坦面５７Ｃと平坦面５７Ｄの交差角がそれぞれ高精度に相直交せしめられるものであるとき、床梁フレーム５３の各柱接合部で交差する床梁５２の直角度、外壁の直角度をそれぞれ簡易に高精度化できる。
【００７５】
ここで、床梁フレーム５３にあっては、床梁５２が前述した如くのＣ形鋼であって、上下のフランジ５２Ａ、５２Ｂとウエブ５２Ｃを有するとき、各柱接合部に上下の外ダイヤフラム５４Ａ、５４Ｂを用いる。そして、床梁５２の上フランジ５２Ａは上外ダイヤフラム５４Ａの平坦面６１（６１Ａ、６１Ｂ）に溶接され、下フランジ５２Ｂは下外ダイヤフラム５４Ｂの平坦面５７（５７Ａ、５７Ｂ）に溶接され、ウエブ５２Ｃはそれらの外ダイヤフラム５４にも柱５１の側面にも接続されない（図１４）。即ち、床梁５２は曲げと剪断等の荷重を上下の外ダイヤフラム５４Ａ、５４Ｂに伝えるのに必要な断面のみ、換言すれば上フランジ５２Ａと下フランジ５２Ｂの断面（図１４（Ｄ）で 2点鎖線により囲んだ部分）だけをそれら上下の外ダイヤフラム５４Ａ、５４Ｂに溶接すれば足りる。
【００７６】
また、床梁フレーム５３にあっては、外ダイヤフラム５４の厚みｔを大きくとることにより外ダイヤフラム５４の剛性を確保でき、柱５１と床梁５２との柱梁接合仕口での柱５１の変形を抑制できる。そして、床梁フレーム５３の各柱接合部に上下の外ダイヤフラム５４Ａ、５４Ｂを備えるとき、上下の外ダイヤフラム５４Ａ、５４Ｂの少なくとも一方を柱５１に溶接するものであれば良い。尚、外ダイヤフラム５４Ｂは厚みｔを大きくとることにより、半径方向の幅ｂを小とし、柱５１回りでの外ダイヤフラム５４の張り出しを減縮できる。
【００７７】
以下、建物ユニット５０の組立手順について説明する（図１５）。
(1) 4本の床梁５２と上下各 4個の外ダイヤフラム５４（５４Ａ、５４Ｂ）を用いて矩形状の床梁フレーム５３を前述の如くに製造する（図１５（Ａ））。
【００７８】
(2) 床梁フレーム５３に具備せしめた各外ダイヤフラム５４に柱５１を挿入し、各柱５１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム５４を溶接する（図１５（Ｂ）、（Ｃ））。これにより、床梁フレーム５３を有し、天井梁を有さない建物ユニット５０が構築される。
【００７９】
尚、建物ユニット５０にあっては、図１２示す如く、床梁フレーム５３の上に床面材５３Ａが取着され、柱５１の上端部に天井面材５３Ｂが取着されて用いられる。
【００８０】
また、上記(1) で、床梁５２と外ダイヤフラム５４は、床梁５２の梁端面（フランジ５２Ａ、５２Ｂ）を前述した如く、外ダイヤフラム５４の平坦面５７（５７Ａ、５７Ｂ）に突き合わせ溶接することにて接合される。但し、床梁５２と外ダイヤフラム５４は、外ダイヤフラム５４から床梁５２と同一断面の接続ピースを突設し、この接続ピースに床梁５２の梁端面を突き合わせ溶接する等、他の接合構造にて接合されるものであっても良い。
【００８１】
また、上記(2) で、柱５１と外ダイヤフラム５４は、柱５１の側面と外ダイヤフラム５４とを隅肉溶接することにて接合される。但し、柱５１と外ダイヤフラム５４は、接着、加締め、焼き嵌め、くさび挿入等の他の接合構造にて接合されるものであっても良い。
【００８２】
図１２に示した建物ユニット５０の柱５１、床梁５２、外ダイヤフラム５４は図１に示す本発明方法により製造された板状の本発明建築材料Ｆを溶接により所望の形状に組み立てられたものが使用されている。
【００８３】
図１２に示した建物ユニット５０の複数個を接合組み立ててユニット建物が構築される。
【００８４】
従って、ユニット建物５０においては、以下の作用がある。
(1) 柱５１は床梁５２が接合される外ダイヤフラム５４に挿入されて固定されるものであり、分断した柱５１の溶接に基づく欠陥を伴う虞れがなく、柱５１の通し精度は良く、柱５１の曲がりを伴わない。
【００８５】
(2) 柱５１と外ダイヤフラム５４とは、床梁５２に作用する曲げ、剪断等の荷重を柱５１に伝えるに足る接合強度で接合されれば足り、この接合部の残留応力は小さい。加えて、外ダイヤフラム５４にある程度の厚みｔ、幅ｂ（外径）をもたせてその剛性を確保することにより、柱梁接合仕口における柱５１の変形を抑止できる。これらにより、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上できる。
【００８６】
(3) 外ダイヤフラム５４に一定の剛性を確保するに際し、その厚みｔを大きく取ることにより、幅ｂ（外径）を小さくでき、柱梁接合仕口の柱５１回りでの占有スペースを減縮できる。
【００８７】
(4) 外ダイヤフラム５４は柱５１に挿入されて固定され、柱５１の外回りに付属するものであるから、柱５１の曲がりやねじれに起因して直ちに変形するものにならない。従って、外ダイヤフラム５４を外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いるとき、曲がりやねじれのある柱面を基準としないため、柱５１の変形によらず、外壁の取付精度を向上する等ができる。
【００８８】
(5) 外ダイヤフラム５４において床梁５２が接合される面を平坦面５７としたから、この外ダイヤフラム５４に接合される床梁５２の接合端面は曲率がなく特殊加工を要しない平面で足りるものとなり、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【００８９】
(6) 外ダイヤフラム５４において、床梁５２を接合しない面も平坦面５７としたから、この平坦面５７を前述(4) の建物の構築基準面として好適に用いることができる。
【００９０】
(7) 外ダイヤフラム５４が多面体をなすことにより、複数の床梁５２を当該外ダイヤフラム５４回りで一定の交差角をなすように接合しようとするとき、外ダイヤフラム５４の多面体を構成する複数の平坦面５７が互いになす相対角度をその部品段階で上述の交差角に応じて高精度に加工しておけば、それらの床梁５２の接合端面を外ダイヤフラム５４の各平坦面５７に突き合わせ接合するだけでそれらの床梁５２を簡易且つ高精度に一定の交差角で接合できる。
【００９１】
また、外ダイヤフラム５４における多面体の形状が異なるものを容易しておけば、外ダイヤフラム５４の選択により、当該外ダイヤフラム５４回りに接合される複数の床梁５２の交差角を簡易に変更できる。
【００９２】
(8) 床梁５２の上フランジ１２Ａを上外ダイヤフラム５４Ａに接合し、床梁５２の下フランジ１２Ｂを下外ダイヤフラム５４Ｂに接合し、床梁５２のウエブ５２Ｃをそれらの外ダイヤフラム５４にも柱５１にも接合しない。即ち、床梁５２に作用する曲げと剪断等の荷重を柱５１に伝えるのに必要なだけの断面である上下のフランジ５２Ａ、５２Ｂを上下の外ダイヤフラム５４Ａ、５４Ｂに接続するだけとすることにより、床梁５２のウエブ５２Ｃの端面が上下のフランジ５２Ａ、５２Ｂの端面から突き出る突出長を高精度に加工する等が不要となり、床梁５２の端面加工を容易とし、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【００９３】
(9) 柱５１の通し精度、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上でき、更に建物の構築基準面を確保でき、しかも柱梁接合仕口を簡素化した建物ユニット５０を得ることができる。
【００９４】
(10)寸法精度の高い床面、天井面を、柱５１に加工を施すことなく、 1本の柱５１の任意の高さ位置に簡易に構築できる。
【００９５】
(11)床梁フレーム５３において、柱５１回りで交差する 2本の床梁５２の交差角を簡易に設定でき、直方体状の建物ユニット５０を簡易に構築できる。
【００９６】
(12)円形断面をもつ柱５１、例えば円形管は、過大な塑性変形が付与される角部等がなく、大きな残留応力が導入されることがないから、耐力が高い。
【００９７】
(13)同一の断面二次モーメントの丸形断面と角形断面を比較した場合、丸形断面の方が断面係数（Ｚ）が小さいので、同じ剛性の柱５１に対して、接合仕口コストの低減が図れる。
【００９８】
(14)円形管からなる柱５１の端面にエンドプレート５１Ａを溶接するとき、エンドプレート５１Ａの外周に沿って溶接の不連続部を生ずることがなく、溶接性が良い。
【００９９】
(15)円形管からなる柱５１は、柱５１がたとえ自軸回りにねじれても、上下のエンドプレート１１Ａの外形は平面視で互いにずれることがない。従って、下階建物ユニットの柱５１にたとえねじれがあっても、上下階の建物ユニットは互いにねじれることなく上下に積層できる。
【０１００】
(16)柱５１回りに外ダイヤフラム５４を設けるとき、柱５１を円形断面のものとすることにより、柱５１が角形断面のものとするときに比して、外ダイヤフラム５１Ａの外形を小さくできる。
【０１０１】
(17)柱５１、床梁５２、外ダイヤフラム５４が本発明建築材料Ｆから構成されているので、これらの柱５１、床梁５２、外ダイヤフラム５４は含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性をそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【０１０２】
図１６の異形建物ユニット５０Ａは、前述の建物ユニット５０に比して、床梁フレーム５３を構成する 4本の床梁５２のうちの 1本の床梁５２を他の床梁５２に対して斜め配置される斜め床梁５２Ａとし、床梁フレーム５３の枠組を台形状としたものである。
【０１０３】
この異形建物ユニット５０Ａでは、相交差する 2本の床梁５２、５２Ａが接合される外ダイヤフラム５４において、その梁接合平坦面５７Ａ、５７Ｂの交差角を、部品段階で、それら床梁５２、５２Ａの所望の交差角に適合するように高精度に設けておく。これにより、それら床梁５２、５２Ａの梁端面を外ダイヤフラム５４の上述の平坦面５７Ａ、５７Ｂに突き合わせ溶接するだけで、それらの床梁５２、５２Ａが所望の交差角で交差する台形状の床梁フレーム５３を簡易且つ高精度に構築できる。この建物ユニット５０Ａは、斜め境界線をもつ敷地に良く対応できる。
【０１０４】
図１７の建物ユニット６０は、前述の建物ユニット５０に比して、柱５１の上部に天井梁６１を備えたものである。即ち、建物ユニット６０では、 4本の天井梁６１を矩形状もしくは台形状等に枠組してなる天井梁フレーム６２のコーナー部である柱接合部に外ダイヤフラム６３を溶接し、各外ダイヤフラム６３に円形断面の柱５１を挿入し、柱５１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム６３を溶接し、前述の床梁５２に加え、天井梁６１を有するようにしたものである。
【０１０５】
建物ユニット６０にあっては、床梁フレーム５３の上に床面材５３Ａが取着されることに加え、天井梁フレーム６２の下に天井面材６４が取着されて用いられる。
【０１０６】
図１８は本発明壁の一例を示す断面図である。
【０１０７】
図１８において、２は本発明壁であり、本発明壁２は硬質木片セメント製外壁面材２１に偏平角パイプからなるフレーム２２がリベットアンカー２２１により取付けられ、フレーム２２が溝形スタッド２３にデージーリベット２３１により取付けられ、石膏ボード製内壁面材２４がスタッド２３に固定された木レンガ２５に桟木２６を介してスクリュー釘２５１により取付けられ、外壁面材２１と内壁面材２４との間に断熱材２７が設けられものである。
【０１０８】
尚、２２１は外壁面材２１、２１間の間隙に挿入されたガスケットであり、雨水の侵入を防止するものである。２２２はフレーム２２とスタッド２３との間に介在されている合成樹脂発泡体製パッキンである。
【０１０９】
偏平角パイプからなるフレーム２２及び溝形スタッド２３が図１に示す本発明方法により製造された板状の本発明建築材料Ｆからなり、フレーム２２は本発明建築材料Ｆを溶接することにより構成され、溝形スタッド２３は本発明建築材料Ｆを溝形に屈曲することにより構成されている。
【０１１０】
図１８に示す本発明壁２においては、フレーム２２及び溝形スタッド２３が本発明建築材料Ｆから構成されているので、フレーム２２及び溝形スタッド２３は含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性をそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【０１１１】
図１９は本発明壁の他の一例を示す斜視図である。
【０１１２】
本発明壁である外壁パネル７０は、図１９に示す如く、前述した本発明建物ユニット１の外壁パネルとして用いられるものである。外壁パネル７０は、板材７１からなり、板材７１の両端部に建物ユニット１の躯体への取付部７２、７２が屈曲形成されてなるものである。取付部７２は、建物ユニット１の両端部のそれぞれにおいて、該板材７１を直角に立ち上げるように屈曲して立ち上げ部７２Ａとし、この立ち上げ部７２Ａの先端部を板材７１の内側に向けて更に直角に屈曲して取付座７２Ｂを形成したものであり、板材７１の端部にてコの字状をなす。
【０１１３】
外壁パネル７０は板材７１の裏面に、両端の取付部７２、７２に挟まれる凹状の通気層用空間７３を形成するものとなる。外壁パネル７０は建物ユニット１への取付状態下で、板材７１の裏面に、該板材７１の取付部７２、７２に支持される断熱材７４、内壁パネル７５を添設され、上記通気層用空間７３を断熱材７４により区画される通気層７３Ａとして用いるものとなる（図２０）。尚、外壁パネル７０は、建物ユニット１への取付状態下で、相隣る外壁パネル７０の相接する取付部７２の立ち上げ部７２Ａの間にパッキン等の止水材７６を挿着される。
【０１１４】
このとき、外壁パネル７０は図１９に示す如く、 1個以上の他の外壁パネル７０と並置され、それら複数の外壁パネル７０の取付部７２の上下両端部に上下の通し材７７Ａ（上桟）、７７Ｂ（下桟）をリベット等のファスナー７８で取着される。これにより、複数の外壁パネル７０を一体とする大壁７９を構成し、この大壁７９を構成している通し材７７Ａ、７７Ｂを建物ユニット１の相対する柱１１、１１の上下両端部に取着する。上通し材７７Ａは、建物ユニット１の天井材相当部材を構成するものとなる。
【０１１５】
尚、上記大壁７９にあっては、前述した如く相隣る外壁パネル７０、７０の間に止水材７６が挿着される。また、建物ユニット１にあっては、上記大壁７９が取着された状態下で、大壁７９の裏面側に前述した如くの断熱材７４、内壁パネル７５を添設され、外壁パネル７０の裏側に通気層７３Ａを形成される。
【０１１６】
図１９に示した外壁パネル７０の板材７１、通し材７７Ａ、７７Ｂは図１に示す本発明方法により製造された板状の本発明建築材料Ｆを所望の形状に屈曲することにより構成される。
【０１１７】
従って、外壁パネル７０においては、以下の作用がある。
▲１▼外壁パネル７０は、板材７１の両端部に屈曲形成された取付部７２を備え、この取付部７２にて建物ユニット１の躯体へ取付できる。このため、外壁パネル７０は板材７１だけで外壁パネル７０として必要な強度、剛性を備え、且つ建物ユニット１の躯体への取付けもできるものとなる。従って、壁面材に鉄フレームをビス止めしたり、その鉄フレームを建物ユニット１の躯体の間柱にビス止めする等の必要がない。即ち、建物ユニット１の躯体に間柱を必要とすることなく取付けでき、構造簡素で生産性の良い外壁パネル７０を得ることができる。
【０１１８】
▲２▼外壁パネル７０を板材７１だけにより構成し、その裏面に通気層用空間７３を形成するものであり、薄いパネル厚の中に大きな通気層７３Ａを形成できる。
【０１１９】
▲３▼複数の外壁パネル７０を通し材７７Ａ、７７Ｂにより一体化した大壁７９とし、この大壁７９を建物ユニット１の躯体に取付けることにより、建物ユニット１の間柱を不要とするとともに、建物ユニット１の大型壁面を一挙に形成でき、生産性を向上できる。
【０１２０】
▲４▼板材７１、通し材７７Ａ、７７Ｂが本発明建築材料Ｆから構成されているので、これらの板材７１、通し材７７Ａ、７７Ｂは含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性をそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【０１２１】
図２１にあっては、図１９に示した外壁パネル７０を天井梁あり建物ユニット１ａに取付けるに際し、外壁パネル７０を大壁７９として取付けることなく、各外壁パネル７０を直接的に取付けるようにしたものである。これにより、外壁パネル７０は取付部７２を直接的に建物ユニット１ａの相対する柱１１、１１の上下両端部、床梁１４、天井梁１３の中間部のそれぞれに取着する。
【０１２２】
図２２は本発明床の一例を示す断面図である。
【０１２３】
図２２に示す本発明床３は、ほぼ平行に設けられた複数本の溝形床梁１６の間に複数本の角パイプ製小梁１８が溝形取付片１８１を介して架設され、小梁１８の上方に複数本の床根太１８２が設けられ、床根太１８２の上方に床板３１が取付けられて構成されている。
【０１２４】
尚、１５は床梁１６の下方にスペーサー３２を介してボルトナット３３により取付けられた溝形天井梁、１７は天井梁１５の間に架設された木製小梁、１７１は小梁１７に取付けられた天井板、３４は床梁１６間もしくは天井梁１５間に跨がってボルトナット３３により取付けられた連結板である。
【０１２５】
図２２に示す本発明床３においては、床梁１６、小梁１８、溝形取付片１８１、天井梁１５は本発明建築材料Ｆから構成されている。
【０１２６】
図２２に示す本発明床３においては、床梁１６、小梁１８、溝形取付片１８１、天井梁１５は本発明建築材料Ｆから構成されているので、床梁１６、小梁１８、溝形取付片１８１、天井梁１５は含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性をそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【０１２７】
また、本発明建築材料Ｆは制振作用を備えているので、本発明建築材料Ｆからなる床梁１６、小梁１８、溝形取付片１８１は床衝撃音を吸収できる。尚、上記の床では床根太１８２を介して床板３１を取付けたが、床小梁１８の上方に直接床板３１を取付けたものでも良い。
【０１２８】
図２３は、参考例としての本発明屋根の一例を示す断面図である。
【０１２９】
図２３に示す本発明屋根４はほぼ平行に設けられた複数本の溝形の屋根梁４１の上に折版４２が取付けられ、屋根梁４１の下面に野地板４３が取付けられ、野地板４３が溝形の天井梁１５に取付けられて構成されている。
【０１３０】
尚、４４は野地板４３の下方に設けられた屋根小梁４４であり、屋根小梁４４に天井小梁１７が取付けられ、天井小梁１７に野縁１７２を介してタッピングビス１７３により天井板１７１が取付けられている。１５１は天井梁１５の間に設けられた上部界壁、１５２は天井わたり材１７４を挟んでその両側に立設された下部界壁であり、下部界壁１５２はスタッド１５３の片面に石膏ボード１５４が固定されると共に他の片面に石膏ボード１５５が固定されて構成されている。
【０１３１】
４２１は折版４２の側方に設けられた水切り板、４２２は水切り板４２１の下方に設けられた水受け板、１１１は内壁面材２４と柱５１との間に介在された枠、２４１は内壁面材２４の内面に設けられた断熱材である。
【０１３２】
１７５は天井板１７１の上方に設けられた断熱材、２１１は外壁面材２１と天井梁１５の間に介在されたロックウール、２１２は外壁面材２１と野地板４３の間に介在されたロックウール、２１３は外壁面材２１と天井板１７１との間に介在されたロックウールである。
【０１３３】
図２３に示す本発明屋根４において、屋根梁４１、折版４２、屋根小梁４４、天井小梁１７、柱５１は本発明建築材料Ｆから構成されている。
【０１３４】
図２３に示す本発明屋根４においては、屋根梁４１、折版４２、屋根小梁４４、天井小梁１７、柱５１は本発明建築材料Ｆから構成されているので、屋根梁４１、折版４２、屋根小梁４４、天井小梁１７、柱５１は含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性をそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【０１３５】
【実施例】
表２は、本発明の建築材料の鉄以外の組成の異なる例を示している。
表２において、実施例１、２の本発明の建築材料は高硬度（焼鈍後の硬さは283Hv 、1150℃焼き入れ後、200 ℃に焼き戻した後の硬さは520Hv ）、高耐錆性を備えている。
【０１３６】
実施例３の本発明の建築材料は高強度（引張強さは1030N/mm2 ）を備えている。
実施例４の本発明の建築材料は優れた溶接性を備えている。
実施例５の本発明の建築材料は優れた溶接性を備えている。
【０１３７】
【表２】
以上、本発明の実施の形態を図により説明したが、本発明の具体的な構成は図示の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない設計変更は本発明に含まれる。
【０１３９】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明建築材料においては、 10 〜 15 ％程度のクロムを含有したクロム鋼材であるから、含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性を殆どそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、しかも耐熱性に優れている。
【０１４０】
また、請求項１記載の本発明建築材料においては、熱間圧延することにより得られる表面に黒色の酸化皮膜を有するものであるから、従来の表面に光沢のあるステンレス鋼材の製造方法に比較して冷間圧延、焼鈍、酸洗等の諸工程を省略することができ、大幅なコスト安となる。
さらに、建築材料のうち引張強さが 200 〜 1030N/mm 2 のものが使用されているので、充分な強度の建物を得ることができる。
【０１４１】
また、本発明建築材料を構成するクロム鋼材は、熱伝導率が低いため、冷橋対策を軽減できる他、当該建築材料の耐火性確保のために当該建築材料回りに施される耐火被覆材を軽減できる。
【０１４２】
また、請求項２又は３記載の建物においては、請求項１記載の建築材料が使用されているので、含有クロムが形成する安定した不動態膜により耐食性に優れており、従来の１３クロム−ステンレス鋼材が保有する優れた耐久性を殆どそのまま保有し、通常の鋼材に比較して熱伝導率が低く冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れており、且つ、安価に提供できる。
【０１４３】
また、請求項２記載の本発明において、建築材料としては高強度タイプのものが構造材料として使用されているので、階層が増加するとき、或いは重量の大きな建物であって大きな応力が柱、梁に加わる場合に使用することができる。
また、請求項３記載の本発明において、建築材料としては低降伏点タイプのものが使用されているので、柱、梁の一部に使用することにより、大地震のエネルギーを吸収させ、建物全体のエネルギー吸収能力を増加させることができる。
【０１４４】
また、請求項４記載の建物においては、柱と梁とがスポット溶接されているので、柱と梁とを短時間に容易に接合でき、所望の接合強度を得ることができる。
【０１４５】
また、請求項５記載の建物においては、柱と梁よりもクロムを多く含有する溶接棒を使用して柱と梁とがアーク溶接されているので、柱と梁とが偏析のない安定した溶接金属により溶接され、強固に溶接される。
【０１４６】
また、請求項６記載の建物ユニットにおいては、梁の上下にフランジが設けられ、梁の上下のフランジを含む一部に溶接断面拡大部が設けられ、梁の溶接断面拡大部において柱の側部に溶接されているので、梁の端部の全周を柱の側部に対して溶接する必要はなく、溶接長が短く、溶接時間の短縮化を計ることができ、しかも所望の接合強度が得られる。
【０１４７】
また、請求項７記載の建物ユニットにおいては、下記(1) 〜(6) の効果がある。
(1) 柱は梁が接合される外ダイヤフラムに挿入されて固定されるものであり、分断した柱の溶接に基づく欠陥を伴う虞れがなく、柱の通し精度は良く、柱の曲がりを伴わない。
【０１４８】
(2) 柱と外ダイヤフラムとは、梁に作用する曲げ、剪断等の荷重を柱に伝えるに足る接合強度で接合されれば足り、この接合部の残留応力は小さい。加えて、外ダイヤフラムにある程度の厚み、幅（外径）をもたせてその剛性を確保することにより、柱梁接合仕口における柱の変形を抑止できる。これらにより、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上できる。
【０１４９】
(3) 外ダイヤフラムに一定の剛性を確保するに際し、その厚みを大きく取ることにより、幅（外径）を小さくでき、柱梁接合仕口の柱回りでの占有スペースを減縮できる。
【０１５０】
(4) 外ダイヤフラムは柱に挿入されて固定され、柱の外回りに付属するものであるから、柱の曲がりやねじれに起因して直ちに変形するものにならない。従って、外ダイヤフラムを外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いるとき、曲がりやねじれのある柱面を基準としないため、柱の変形によらず、外壁の取付精度を向上する等ができる。
【０１５１】
(5) 梁の上フランジを上外ダイヤフラムに接合し、梁の下フランジを下外ダイヤフラムに接合し、梁のウエブをそれらの外ダイヤフラムにも柱にも接合しない。即ち、梁に作用する曲げと剪断等の荷重を柱に伝えるのに必要なだけの断面である上下のフランジを上下の外ダイヤフラムに接続するだけとすることにより、梁のウエブ端面が上下のフランジ端面から突き出る突出長を高精度に加工する等が不要となり、梁の端面加工を容易とし、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【０１５２】
また、請求項８記載の建物ユニットにおいては、柱の上端部側に天井面支持材が接合されているので、柱の上端部側に天井梁等の構成材が取付けられている場合に比較して、建物ユニットの高さを低くすることができ、製造工場から建築現場への輸送に際しての輸送制限高さの範囲内に容易に収めることができ、また、天井高を大きくすることができる。
【０１５３】
また、請求項９記載の建物ユニット用構造体においては、四隅の柱、天井梁、床梁が、請求項１記載の建築材料からなるので、四隅の柱、天井梁、床梁が共に耐久性に優れ、冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れた建物ユニット用構造体を安価に提供できる。
【０１５４】
また、請求項１０記載の壁においては、フレーム及びスタッドが請求項１記載の建築材料からなるので、フレーム及びスタッドが共に耐久性に優れ、冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れた壁を安価に提供できる。
【０１５５】
また、請求項１１記載の壁においては、板材の両端部に屈曲形成された取付部を備え、この取付部にて建物の躯体へ取付できる。このため、板材だけで壁として必要な強度、剛性を備え、且つ建物の躯体への取付けもできるものとなる。従って、壁面材に鉄フレームをビス止めしたり、その鉄フレームを建物の躯体の間柱にビス止めする等の必要がない。即ち、建物の躯体に間柱を必要とすることなく取付けでき、構造簡素で生産性の良い壁を得ることができる。
【０１５６】
また、請求項１２記載の床においては、床梁が請求項１記載の建築材料からなるので、床梁が耐久性に優れ、冷橋対策を軽減でき、耐熱性に優れている床を安価に提供できる。また、請求項１記載の建築材料のクロム鋼材は制振作用を備えているので、クロム鋼材からなる床梁は床衝撃音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の本発明建築材料の製造方法の一態様を示すフロー図である。
【図２】本発明の建物ユニット用構造体の一例を示す斜視図である。
【図３】図２に示す本発明の建物ユニット用構造体の柱と床梁との接合部の分解斜視図である。
【図４】図３に示す柱と床梁との接合部の断面図である。
【図５】図４に示す床梁の一部切欠側面図である。
【図６】図５のVI-VI 線における断面図である。
【図７】床梁の先端部の他の一例を示す分解斜視図である。
【図８】図７に示す床梁の先端部の拡大側面図である。
【図９】図８のIX-IX 線における断面図である。
【図１０】本発明の建物ユニット用構造体の他の一例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の建物ユニット用構造体の更に異なる他の一例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の建物ユニットの更に異なる他の一例を示す側面図である。
【図１３】本発明の建物ユニットの平面構成を示す平面図である。
【図１４】柱梁接合仕口を示し、（Ａ）は柱と梁の接合状態を示す斜視図、（Ｂ）は外ダイヤフラムを示す斜視図、（Ｃ）は柱と梁の接合過程を示す側面図、（Ｄ）は梁の接合部分を示す端面図である。
【図１５】建物ユニットの組立構成を示し、（Ａ）は初期工程を示す斜視図、（Ｂ）は中間工程を示す斜視図、（Ｃ）は最終工程を示す斜視図である。
【図１６】建物ユニットの平面工程の変形例を示す平面図である。
【図１７】本発明の建物ユニットの更に異なる他の一例を示す側面図である。
【図１８】本発明の壁の一例を示す断面図である。
【図１９】本発明の壁の他の一例を示す斜視図である。
【図２０】壁構造を示す斜視図である。
【図２１】本発明の壁の更に他の一例を示す斜視図である。
【図２２】本発明の床の一例を示す断面図である。
【図２３】本発明の屋根の一例を示す断面図である。
【図２４】本発明建築材料の加熱特性を示し、（Ａ）は加熱面比較線図、（Ｂ）はクロム鋼裏面温度線図、（Ｃ）は普通鋼裏面温度線図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ 建物ユニット構造体
１１ 柱
１１１ 底板
１１２ 内板
１２ ジョイントピース
１３、１５ 天井梁
１４、１６ 床梁
１６１ ウエブ
１６２ フランジ
１６３ リップ
１６４ 溶接断面拡大部
１７ 天井小梁
１８ 床小梁
２ 壁
２１ 外壁面材
２２ フレーム
２３ スタッド
２４ 内壁面材
２５ 木れんが
２６ 桟木
３ 床
３１ 床板
４ 屋根
４１ 屋根梁
４２ 折版
４３ 野地板
４４ 屋根小梁
５０ 建物ユニット
５１ 柱
５２ 床梁
５２Ａ、５２Ｂ フランジ
５４、５４Ａ、５４Ｂ 外ダイヤフラム
６０ 建物ユニット
６１ 天井梁
６３ 外ダイヤフラム
７０ 壁パネル
７１ 板材
７２ 取付部
Claims (12)
10〜15％程度のクロムを含有したクロム鋼材を熱間圧延することにより得られる表面に黒い煤状物質が付着した酸化黒色皮膜を表面に有する熱間圧延材そのものであって、引張強さが200〜1030N/mm2 であり、屋内で使用することを特徴とする建築材料。
請求項１記載の建築材料のうち引張強度が400〜1030N/mm2、降伏点又は耐力が３２４〜５６０Ｎ/mm2、伸び１５〜１７％程度と高強度タイプのものからなる構造部材が接合されていることを特徴とする建物。
請求項１記載の建築材料のうち引張強さが200〜400N/mm2、降伏点又は耐力が90〜245N/mm2程度、伸び40〜50％程度である低降伏点タイプのものが柱、梁の一部に使用されていることを特徴とする建物。
柱と梁とがスポット溶接されていることを特徴とする請求項２記載の建物。
柱と梁よりもクロムを多く含有する溶接棒を使用して柱と梁とがアーク溶接されていることを特徴とする請求項２記載の建物。
請求項１記載の建築材料からなる柱と梁とが溶接により接合されている建物ユニットであって、梁の上下にフランジが設けられ、梁の上下のフランジを含む一部に溶接断面拡大部が設けられ、梁の溶接断面拡大部において柱の側部に溶接されていることを特徴とする建物ユニット。
請求項１記載の建築材料からなる柱と梁とが溶接により接合されている建物ユニットであって、梁の上下にフランジが設けられ、柱に挿入されて固定される上下の外ダイヤフラムを用い、梁の上フランジは上外ダイヤフラムに接合され、梁の下フランジは下外ダイヤフラムに接合されていることを特徴とする建物ユニット。
請求項１記載の建築材料からなる柱と梁とが溶接により接合されている建物ユニットであって、柱の上端部側に天井面支持材が接合されていることを特徴とする建物ユニット。
四隅の柱の上端同士が天井梁により連結され、下端同士が床梁により連結された箱形の建物ユニット用構造体であって、四隅の柱、天井梁、床梁が請求項１記載の建築材料からなることを特徴とする建物ユニット用構造体。
外壁面材にフレームが取付けられ、フレームがスタッドに取付けられ、内壁面材がスタッドに固定された木レンガに取付けられ、外壁面材と内壁面材との間に断熱材が設けられた壁であって、フレーム及びスタッドが請求項１記載の建築材料からなることを特徴とする壁。
板材からなり、板材の両端部に建物躯体への取付部が屈曲形成されてなる壁であって、板材が請求項１記載の建築材料からなることを特徴とする壁。
ほぼ平行に設けられた複数本の床梁間に複数本の小梁が架設され、小梁の上方に設けられる複数本の根太を介するか、又は小梁の上方に直接に床板が取付けられている床であって、床梁が請求項１記載の建築材料からなることを特徴とする床。
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