JP4894435B2 - 柱梁枠組みフレーム - Google Patents

Description

本発明は、柱と梁とで枠組みされた柱梁枠組みフレームに関するものである。

従来、例えば都心部の狭小地において２階建てや３階建ての建物の下階にガレージをビルドインして形成する建物においては下階のガレージ形成部分における開口が相当に広くなるため、重量鉄骨工法のようなラーメン躯体を用いなければならず、コストが高くなる等の問題あった。

そこで、上端部にそれぞれ金属製の接続板を取付けた木製の柱を２本、金属製の梁本体の少なくとも上面部に木質梁板を固着して構成した梁を１本を用意し、金属製の梁本体の両端部の下フランジ部の下面には木質梁板を固着しない部分を設け、この梁本体の下フランジ部の両端部を左右の柱に取付けた接続板に重ねてボルト、ナットにより固着することで、２本の柱と１本の梁とを門型に枠組みする門型フレームが特許文献１により知られている。

この門型フレームは木質外観の梁の主体部分となる梁本体を金属製とすることで木質外観でありながら強度を向上させると共に、該木質外観の梁と木製の柱との接続を金属と金属との接合により接合強度を向上させることで、スパンを広げることができて、例えば２階建てや３階建ての建物の下階にガレージをビルドインして構成するような広い開口巾をとる必要がある場合などに有効に使用できる。

しかしながら、図１０に示すように下階のガレージ形成部分３０などに上記門型フレーム１３を立設する場合、前後方向に多数の門型フレーム１３を立設する必要があり、コストがアップするという問題があった。また、都心部の狭小地において２階建てや３階建ての建物の下階にガレージをビルドインして形成するような場合、ガレージ形成部分３０の隣りに玄関等の部屋が形成される部分３１が位置するような場合、図１０に示すように、前後に間隔を隔てて複数建て込んだ門型フレーム１３のうち、最前部に位置する門型フレーム１３として、更にスパン長の長い門型フレーム１３’を建て込む必要があり、この点でも、所定の強度を負担するためには前後方向に建て込む門型フレーム１３の数を増す必要があった。図１０においてＰは基本モジュールを示しており、都心部の狭小地において２階建てや３階建ての建物の下階にガレージをビルドインして形成するような場合、通常、ガレージ形成部分３０の巾が３Ｐ（基本モジュールの３倍の長さ、例えば基本モジュールが１ｍの場合３ｍ）、玄関のような部屋が形成される部分３１の巾が２Ｐ（基本モジュールの２倍の長さ、例えば基本モジュールが１ｍの場合２ｍ）である。
特開２００２−１１５３２５号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、ガレージ形成部分の隣に玄関などの部屋が形成されるような場合であっても、ガレージ部分に対応する長いスパン長の部分と玄関などの部屋が形成される部分とを確保しながら、強い強度のＥ字状を横向きにした形状の柱梁枠組みフレームを形成することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る柱梁枠組みフレームは、柱１と梁２とで枠組みされた柱梁枠組みフレーム３であって、金属製の梁本体５の上下面部に木質梁板６を固着して梁２が構成してあり、左右両側の木製の柱１と中間の木製の柱１との各上端部にそれぞれ柱頭部金物４が固着してあり、中間の柱１の上端部に固着した柱頭部金物４の両側面部と、左右の柱１の上端部に固着した柱頭部金物４の側面部との間にそれぞれ左右別々の梁２が配設されて、左の梁２の金属製の梁本体５の両端部がそれぞれ左の木製の柱１の上端部の柱頭部金物４の右側面部と中間の木製の柱１の上端部の柱頭部金物４の左側面部にそれぞれ固着具で固着され、右の梁２の金属製の梁本体５の両端部がそれぞれ中間の木製の柱１の上端部の柱頭部金物４の右側面部と右の木製の柱１の上端部の柱頭部金物４の左側面部にそれぞれ固着具で固着されてＥ字状に枠組みされて成ることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、木質外観の梁２の主体部分となる梁本体５が金属製であるため木質外観でありながら強度を向上させると共に、該木質外観の梁２と木製の柱１との接続を金属と金属との接合により接合強度を向上させることで、左右、中間の木製の柱と、主体部が金属製の２つの梁を用いて強度の強いＥ字状に枠組みされた柱梁枠組みフレーム３を構成できる。したがって、例えば２階建てや３階建ての建物の下階にガレージをビルドインして構成するような広い開口巾をとる必要があるガレージ形成部分３０と、これに隣接して玄関などの部屋が形成される部分３１が存在するような場合、両者の間に中間の柱１が位置するようにしてＥ字状に枠組みされた本発明の柱梁枠組みフレーム３を建て込むことで、ガレージ形成部分に前後に立設する従来の門型フレーム１３の建て込み数を減らすことができる。

また、中間の柱１の上端部に固着した柱頭部金物４の左右両端部と、該中間の柱頭部金物４の左右両端部と対向する左右の柱１の上端部に固着した柱頭部金物４の側端部にそれぞれ金属製の接合プレート９を一体に設け、金属製の梁２本体の長手方向の両端部に金属製の端部プレート８を一体に設け、対向する接合プレート９と端部プレート８とを当接してボルト１１、ナット１２により固着してあることが好ましい。

このように対向する接合プレート９と端部プレート８とを当接してボルト１１、ナット１２により固着するので、木質外観の梁２と木製の柱１との接続を金属と金属との接合がより強固に行え、せん断強度が大きくなる。

本発明は、上記のように木質外観でありながら強度の強いＥ字状に枠組みされた柱梁枠組みフレームを構成することができ、下階にガレージ形成部分と、これに隣接して玄関などの部屋を形成する部分が存在するような現場において、両者の間に中間の柱が位置するようにしてＥ字状に枠組みされた柱梁枠組みフレームを建て込むことで、ガレージ形成部分に前後に立設する従来の門型フレームの建て込み数を減らすことができ、コストの低減が可能となる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

本発明の柱梁枠組みフレーム３は図１に示すように、３本の柱１と、２本の梁２をＥ字状（Ｅ字を横向きにした形状）に枠組みして構成される。

３本の柱１の上端部には柱頭部金物４が固着してある。各柱１は木製で上面及び側面に開口する嵌め込みスリット１４を形成してある。

柱頭部金物４は頭部１５の下面から下方に嵌め込み垂下片１６を一体に垂設して構成してある。この金属製の柱頭部金物４は木製の柱１の上端部の嵌め込みスリット１４に垂下片１６を嵌め込んで頭部１５の下面部を柱１の略全上面部に載置し、柱１と垂下片１６とをピンよりなる複数の固着具１７により固着すると共に、頭部１５の下横片部と柱１とを埋め込みボルトのような固着具１７により固着することで、木製の柱１の上端部に金属製の柱頭部金物４を固着してある。

ここで、中間の柱１の上端部に固着した柱頭部金物４の左右両端部と、該中間の柱頭部金物４の左右両端部と対向する左右の柱１の上端部に固着した柱頭部金物４の側端部にそれぞれ金属製の接合プレート９を一体に設けてある。

また、柱１の下端部には下取付け金具１８が固着してある。

梁２はＨ鋼よりなる金属製の梁本体５の上下両面部に木質梁板６を固着して構成した金属・木質複合梁となっている。梁本体５の長手方向の両端部には金属製の垂直な端部１０を固着してある。

上記のような構成の３本の柱１と、２本の梁２をＥ字状に枠組みすることで構成される本発明の柱梁枠組みフレーム３は、例えば、２階建てや３階建ての建物の下階にガレージをビルドインして構成するような広い開口巾をとる必要があるガレージ形成部分３０と、これに隣接して玄関などの部屋が形成される部分３１が存在するような現場において形成される。

すなわち、図７に示すように、ガレージ形成部分３０の外側端部と、隣接する玄関などの部屋が形成される部分３１の外側端部と、ガレージ形成部分３０と隣接する玄関などの部屋が形成される部分３１との境界部分とにはそれぞれ基礎１９ａ、１９ｂ、１９ｃが形成されるが、本発明においては、上記基礎１９ａ、１９ｂ、１９ｃの各前端部（ガレージ形成部分の入口側を前とする）上面にそれぞれ左右の柱１、中間の柱１を載設して下取付け金具１８にアンカーボルト２０を固着することで立設する。また、中間の柱１の上端部に固着した柱頭部金物４の両側面部と、左右の柱１の上端部に固着した柱頭部金物４の側面部との間にそれぞれ梁２を配設し、各梁２の長手方向の両端部に設けた端部プレート８をそれぞれ対向する柱頭部金物４の側面部に設けた接合プレート９に当接して重ね合わせてボルト１１、ナット１２により固着する。このようにして３本の木製の柱１と、２本の金属・木質複合梁よりなる木質外観の２本の梁２とでＥ字状に枠組みした柱梁枠組みフレーム３を形成する。ここで、ガレージ形成部分３０のスパン長さが、隣接する玄関などの部屋が形成される部分３１のスパン長さよりも長いので、ガレージ形成部分３０側に位置する方の梁２が玄関などの部屋が形成される部分３１側に位置する方の梁２よりも長くなっている。

なお、３本の木製の柱１と、２本の金属・木質複合梁よりなる木質外観の２本の梁２とでＥ字状に枠組みした柱梁枠組みフレーム３をあらかじめ枠組み形成し、このあらかじめ形成した柱梁枠組みフレーム３を現場で基礎の上に建て込むようにしてもよい。

ところで、実施形態においては木製の柱１は断面長方形状をしている。例えば、断面長方形状の木製の柱１は断面の短辺側が１０５ｍｍ、長辺側が２５０ｍｍとなっていて通常の木製の柱（例えば断面が１０５ｍｍ×１０５ｍｍ）よりも大きな断面となっていて強度が強いものとなっている。このように強度を強くするために通常の木製の柱よりも大きな断面長方形状をした本発明に使用する柱１は、通常の小さな正方形断面の柱の中心を通る柱通りＬに設置する場合、断面長方形状の木製の柱１の一方の短辺側の側面を通常の柱の側面と一致させるとすると、該断面長方形状の木製の柱１の中心から長方形の一方の短辺側に偏った位置に柱通りＬが来ることになる。したがって、中央の柱１は図８（ａ）（ｂ）のように、断面長方形状の木製の中央の柱１の他方の側面がガレージ形成部分３０側又は玄関などの部屋が形成される部分３１のいずれかの方に突出してふかされることになる。どちらの方向にふかすかは現場毎に自由に選択することができる。

上記のように前端部に上記本発明の３本の柱１と２本の梁２とでＥ字状に枠組みした柱梁枠組みフレーム３を建て込んだ部分の後方において、開口巾の広い、つまりスパン長の長いガレージ形成部分３０においては、更に、ガレージ形成部分３０の外側端部の基礎１９ａと、ガレージ形成部分３０と隣接する玄関などの部屋が形成される部分３１との境界部分に形成される基礎１９ｃとに２本の木製の柱１’と、１本の金属・木質複合梁よりなる木質外観の１本の梁２’とで門型に枠組みした門型フレーム１３が図６、図７に示すように立設される。この門型フレーム１３は、基本的には上記したＥ字状に枠組みした柱梁枠組みフレーム３において用いた木製の柱１と同様に、上端部に上記と同様の柱頭部金物４’を固着すると共に下端部に下取付け金具１８’を固着した木製の柱１’を２本、上記の梁２と同様の金属製の梁本体５’の上下両面部に木質梁板６’を固着して構成した金属・木質複合梁となった梁２’を１本用いて門型に枠組みして構成したものである。

つまり、柱１’をそれぞれガレージ形成部分３０の外側端部の基礎１９ａと、ガレージ形成部分３０と隣接する玄関などの部屋が形成される部分３１との境界部分に形成される基礎１９ｃとに建て込んでアンカーボルト２０に固着し、左右の柱１’の上端部に固着した柱頭部金物４’の側面部間に梁２’を配設し、梁２’の長手方向の両端部に設けた端部プレート８’をそれぞれ対向する柱頭部金物４’の側面部に設けた接合プレート９’に当接して重ね合わせてボルト１１、ナット１２により固着する。このようにして２本の木製の柱１’と、１本の金属・木質複合梁よりなる木質外観の梁２’とで門型フレーム１３を形成する。

上記のようにして２階建てや３階建ての階下部分に開口巾の広いガレージ形成部分３０と、これに隣接して玄関などの部屋が形成される部分３１とが存在する現場において、本発明の３本の柱１と２本の梁２とでＥ字状に枠組みした柱梁枠組みフレーム３と、２本の柱１と１本の梁２とを門型に枠組みした門型フレーム１３とを併用することで、開口巾の広いガレージ形成部分３０に門型フレーム１３だけを前後方向に多数設ける場合に比べ、強度、特に、せん断力が強くなり、この結果、門型フレーム１３を少なくできて、コスト的に有利となる。

また、より強度が必要な場合は、図９に示すように梁２の主体部を構成するＨ鋼よりなる金属製の梁本体５のウェッブの高さが高いものを用いる。

本発明のＥ字状に枠組みした柱梁枠組みフレームの正面図である。 同上の側面図である。 （ａ）は図１のＡ部分の拡大正面図であり、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線の拡大断面図であり、（ｃ）は図１のＡ部分のＣ方向から見た拡大側面図であり、（ｄ）は図１Ａ部分の分解斜視図である。 （ａ）は図１のＤ部分の拡大正面図であり、（ｂ）は図１のＥ−Ｅ線の拡大断面図である。 （ａ）は図１のＦ部分の拡大正面図であり、（ｂ）は図１のＦ部分のＣ方向から見た拡大側面図である。 門型フレームの正面図である。 Ｅ字状に枠組みした柱梁枠組みフレームと門型フレームとを建て込んだ例を示す説明図である。 （ａ）（ｂ）はＥ字状に枠組みした柱梁枠組みフレームの中間の柱の一側面のふかし方向の各例を示す説明図である。 本発明のＥ字状に枠組みした柱梁枠組みフレームの他の実施形態の正面図である。 従来例の門型フレームを建て込んだ例を示す説明図である。

符号の説明

１ 柱
２ 梁
３ 柱梁枠組みフレーム
４ 柱頭部金物
５ 梁本体
６ 木質梁板
８ 端部プレート
９ 接合プレート
１１ ボルト
１２ ナット

Claims (2)

1. 柱と梁とで枠組みされた柱梁枠組みフレームであって、金属製の梁本体の上下面部に木質梁板を固着して梁が構成してあり、左右両側の木製の柱と中間の木製の柱との各上端部にそれぞれ柱頭部金物が固着してあり、中間の柱の上端部に固着した柱頭部金物の両側面部と、左右の柱の上端部に固着した柱頭部金物の側面部との間にそれぞれ左右別々の梁が配設されて、左の梁の金属製の梁本体の両端部がそれぞれ左の木製の柱の上端部の柱頭部金物の右側面部と中間の木製の柱の上端部の柱頭部金物の左側面部にそれぞれ固着具で固着され、右の梁の金属製の梁本体の両端部がそれぞれ中間の木製の柱の上端部の柱頭部金物の右側面部と右の木製の柱の上端部の柱頭部金物の左側面部にそれぞれ固着具で固着されてＥ字状に枠組みされて成ることを特徴とする柱梁枠組みフレーム。
2. 中間の柱の上端部に固着した柱頭部金物の左右両端部と、該中間の柱頭部金物の左右両端部と対向する左右の柱の上端部に固着した柱頭部金物の側端部にそれぞれ金属製の接合プレートを一体に設け、金属製の梁本体の長手方向の両端部に金属製の端部プレートを一体に設け、対向する接合プレートと端部プレートとを当接してボルト、ナットにより固着してあることを特徴とする請求項１記載の柱梁枠組みフレーム。

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