JP5210963B2 - 柱梁の接合構造、建物ユニット、裏当て材、及び柱梁の接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、柱梁の接合構造、柱梁の接合構造を有する建物ユニット、柱梁の接合構造に含まれる裏当て材、及び柱梁の接合方法に関するものである。

住宅等の建物において柱に対して梁を固定する方法としては、柱の側面に対して梁の端面を接合する際に用いられる突合せ溶接や隅肉溶接などの方法がある。例えば特許文献１には、ウェブの両端に一対のフランジを有する溝形鋼からなる梁を一対のフランジを上下に位置させて柱に溶接するに際して、上下の各フランジに対してそれぞれの下面に別の裏当て材を当てがい、上側のフランジについては溝形鋼の外方から溶接を行い、下側のフランジについては溝形鋼の内方から溶接を行う方法が記載されている。

特開平６−８１３９５号公報

例えば、鉄鋼材からなる複数の柱部材及び梁部材を直方体状に連結してなる建物ユニットでは、１つの柱部材に対して２つの梁部材を溶接により接合する構造となっている。この場合、１つの柱部材の上端部又は下端部に対して裏当て材を４カ所に設けなければならず一連の接合作業が煩雑なものとなる。また、２つの梁部材の位置合わせ作業も煩雑なものとなる。ゆえに改善の余地があると考えられる。

本発明は、柱部材に対して複数の梁部材を溶接する場合に、溶接に関する一連の作業の煩雑化を抑制しつつ梁部材の位置合わせを好適に行うことを主たる目的とする。

上記課題を解決するために、第１の発明は、角形鋼管からなる柱部材の少なくとも２つの側面部に、ウェブ及びフランジを有する形鋼からなる梁部材がそれぞれ裏当て材を用いた溶接により接合されている柱梁の接合構造であって、前記裏当て材は、前記柱部材に接合される複数の梁部材のうち一の梁部材の溶接に用いられる裏当て部と、他の梁部材の溶接に用いられる裏当て部とが、前記柱部材の角部外周側で連結されて一体に形成されたものであることを特徴とする。

第１の発明によれば、柱部材に対して複数の梁部材が溶接されている構成において、1つの裏当て材が複数の梁部材に対して共通で用いられていることになるため、裏当て材が梁部材に対して個別に用いられている構成に比べて、溶接に必要な裏当て材の数を減少させることができる。つまり、梁部材ごとに個別の裏当て材を用いる必要がないため、溶接に関連する作業を簡易化することが可能となる。また、複数の梁部材に対して共通の裏当て材が用いられることによりそれら梁部材の相対的な位置関係を定めることができるため、梁部材の位置精度を高めることができる。

以上の結果、柱部材に対して複数の梁部材を溶接する場合に、溶接に関する一連の作業の煩雑化を抑制しつつ梁部材の位置合わせを好適に行うことができる。

第２の発明では、前記裏当て材は、長尺の板材よりなり、前記柱部材の角部に配置される部位を当該角部の角度に応じて折り返すことで前記複数の梁部材に対応する裏当て部がそれぞれ形成されている。

第２の発明によれば、裏当て材を柱部材の側面から起立させるように、且つ柱部材における複数の面に沿って延びるように配置することが可能となる。しかも、長尺の板材を単に折り曲げ加工することで裏当て材の形成が可能となるため、裏当て材を容易に製作することができる。

第３の発明では、前記複数の梁部材がフランジの高さ位置を同一にして前記梁部材に接合されている柱梁の接合構造であり、前記裏当て材の折り返し位置付近に段差部が設けられることで、前記複数の梁部材の各フランジに当接する各裏当て部の梁当接面が同じ高さに形成されている。

裏当て材を形成するために長尺の板材を単に折り返した構成では、裏当て材において隣り合う裏当て部の梁当接面が板材の厚み分だけ高さ方向にずれることになる。この点、第３の発明によれば、裏当て材において隣り合う裏当て部の梁当接面の高さが同一とされている。このため、複数の梁部材に対して共通の裏当て材が用いられる構成において、それら梁部材の各フランジを同じ高さに定めることができる。

なお、段差部は、裏当て部において梁当接面に重ならないように裏当て材の折り返し位置付近に設けられていることが好ましい。この場合、段差部が設けられている方の裏当て部についても、梁部材のフランジ全体に梁当接面を当接させることができる。

第４の発明では、前記複数の梁部材がフランジの高さ位置を同一にして前記梁部材に接合されている柱梁の接合構造であり、前記裏当て材において隣り合う各裏当て部のうち一方が他方側に向けて二重合わせに折り返されていることで、前記複数の梁部材の各フランジに当接する各裏当て部の梁当接面が同じ高さに形成されている。

裏当て材を形成するために長尺の板材を折り返した構成では、裏当て材において隣り合う裏当て部の梁当接面が板材の厚み分だけ高さ方向にずれることになる。この点、第４の発明によれば、裏当て材において隣り合う裏当て部の梁当接面の高さが同一とされている。このため、複数の梁部材に対して共通の裏当て材が用いられる構成において、それら梁部材の各フランジを同じ高さに定めることができる。特に、隣り合う裏当て部のうち一方が二重合わせに折り返されているため、各裏当て部の梁当接面の高さが必然的に同じになる。

第５の発明では、前記柱部材における異なる側面部に、溝形鋼よりなる２つの梁部材がウェブを縦向きとするようにそれぞれ接合されている柱梁の接合構造であり、前記裏当て材として、前記２つの梁部材における一方のフランジ内面とウェブ内面とにそれぞれ当接する内側裏当て材と、前記２つの梁部材における他方のフランジ外面とウェブ外面とにそれぞれ当接する外側裏当て材とを備えている。

第５の発明によれば、溝形鋼よりなる２つの梁部材が柱部材に接合されている構成において、梁部材の各フランジのうち一方には内側裏当て材が当接し、他方には外側裏当て材が当接している。この場合、梁部材の各フランジに対しては各裏当て材が片方に配置されていることになる。ここで、フランジに対する溶接作業は裏当て材とは反対側から行われるため、梁部材の各フランジに対して片方から溶接作業を行うことができる。したがって、各フランジのそれぞれに対して下向きで溶接作業を行うことが可能となる。溶接に際して上向きで溶接作業を行うと溶接部分の質や作業性が低下するおそれがあるため、下向きでの溶接作業を可能とすることは効果的である。

なお、梁部材のウェブは縦向きに配置されているため、ウェブに対する溶接作業はフランジに対する作業方向に合わせることができる。したがって、各フランジに対する溶接作業だけでなくウェブに対する溶接作業も下向きで行うことができる。

第６の発明は、前記複数の梁部材と、その上端部及び下端部に接合された複数の梁部材とを有し、これら柱部材と梁部材により形成される建物ユニットであり、第1乃至第５のいずれかに記載の柱梁の接合構造により前記柱部材と前記梁部材とが接合されていることを特徴とする。

第６の発明によれば、建物ユニットについて上記第1乃至第５のいずれかの発明と同様に、柱部材に対して複数の梁部材を溶接する場合に、溶接に関する一連の作業の煩雑化を抑制することができる。

第７の発明は、角形鋼管からなる柱部材の少なくとも２つの側面部に、ウェブ及びフランジを有する形鋼からなる梁部材が溶接により接合されている柱梁の接合構造に適用され、前記柱部材に接合される複数の梁部材のうち一の梁部材の溶接に用いられる裏当て部と、他の梁部材の溶接に用いられる裏当て部とが、前記柱部材の角部外周側で連結されて一体に形成されていることを特徴とする。

第７の発明を上記第1の発明に適用することにより、柱部材に対して複数の梁部材を溶接する場合に、溶接に関する一連の作業の煩雑化を抑制しつつ梁部材の位置合わせを好適に行うことができる。

第８の発明は、角形鋼管からなる柱部材の少なくとも２つの側面部に、ウェブ及びフランジを有する形鋼からなる梁部材を溶接により接合する柱梁の接合方法であって、前記柱部材に接合する複数の梁部材のうち一の梁部材の溶接に用いる裏当て部と他の梁部材の溶接に用いる裏当て部とが一体的に形成されている裏当て材を、前記裏当て部をそれぞれ前記柱部材の側面部に溶接することで固定し、その後、前記裏当て部に梁部材のフランジを当接させてその状態で前記梁部材を前記柱部材に溶接することを特徴とする。

第８の発明を上記第1の発明に適用することにより、柱部材に対して複数の梁部材を溶接する場合に、溶接に関する一連の作業の煩雑化を抑制しつつ梁部材の位置合わせを好適に行うことができる。特に、柱部材に対して先に取り付け固定された裏当て材に梁部材を当接させることが梁部材の位置合わせを行うことになるため、柱部材に対する梁部材の相対的な位置合わせを好適に行うことができる。

第９の発明は、角形鋼管からなる柱部材の少なくとも２つの側面部に、ウェブ及びフランジを有する形鋼からなる梁部材を溶接により接合する柱梁の接合方法であって、前記柱部材に接合する複数の梁部材のうち一の梁部材の溶接に用いる裏当て部と他の梁部材の溶接に用いる裏当て部とが一体的に形成されている裏当て材を、複数の裏当て部の１つに前記梁部材を当接させるように取り付け、他の裏当て部には前記梁部材を取り付けない状態でそれら梁部材及び裏当て材を前記柱部材の側面部に溶接し、その後、前記複数の裏当て部のうち前記梁部材が取り付けられていない裏当て部に別の梁部材を当接させて溶接を行うことを特徴とする。

第９の発明を上記第1の発明に適用することにより、柱部材に対して複数の梁部材を溶接する場合に、溶接に関する一連の作業の煩雑化を抑制しつつ梁部材の位置合わせを好適に行うことができる。特に、柱部材に対して梁部材とともに先に取り付け固定された裏当て材に他の梁部材を当接させることがその梁部材の位置合わせを行うことになるため、梁部材同士の相対的な位置合わせを好適に行うことができる。

なお、第７乃至第９の発明のいずれか１項に以下のいずれかの構成を適用することが好ましい。

（１）前記裏当て材は、長尺の板材よりなり、前記柱部材の角部に配置される部位を当該角部の角度に応じて折り返すことで前記複数の梁部材に対応する裏当て部がそれぞれ形成されている構成。

（２）前記複数の梁部材がフランジの高さ位置を同一にして前記梁部材に接合されている柱梁の接合構造であり、前記裏当て材の折り返し位置付近に段差部が設けられることで、前記複数の梁部材の各フランジに当接する各裏当て部の梁当接面が同じ高さに形成されている構成。

（３）前記複数の梁部材がフランジの高さ位置を同一にして前記梁部材に接合されている柱梁の接合構造であり、前記裏当て材において隣り合う各裏当て部のうち一方が他方側に向けて二重合わせに折り返されていることで、前記複数の梁部材の各フランジに当接する各裏当て部の梁当接面が同じ高さに形成されている構成。

本実施形態における柱継手周辺の構成を示す斜視図。 柱継手周辺の構成を示す正面図。 内側裏当て材の加工手順について説明するための図。 柱継手に各床大梁を溶接する手順について説明するための図。 建物ユニットの構成を示す斜視図。 別の柱継手周辺の構成を示す斜視図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、複数の建物ユニットを連結させて構築されたユニット式建物に本発明を具体化しており、このユニット式建物は鉄骨ラーメン構造を有している。図５は建物ユニット１０の構成を示す斜視図である。

図５に示すように、建物ユニット１０は、その四隅に配設されている４本の柱２１と、各柱２１の上端部及び下端部をそれぞれ連結する各４本の天井大梁２２及び床大梁２３とを備えており、それら柱２１、天井大梁２２及び床大梁２３により直方体状の骨格（フレーム）が形成されている。

柱２１は、その柱２１の主要部を構成する柱本体２８と、柱２１の上端部及び下端部を構成する柱継手２９とを含んで構成されている。柱本体２８及び柱継手２９はそれぞれ四角筒状の角形鋼により形成されており、柱継手２９は柱本体２８の上端又は下端に対して溶接等により接続されている。また、柱本体２８の上端側の柱継手２９には天井大梁２２が溶接により接続されており、下端側の柱継手２９には床大梁２３が溶接により接続されている。この場合、柱継手２９は仕口として柱本体２８と天井大梁２２又は床大梁２３とを繋ぎ合わせていることになる。

天井大梁２２及び床大梁２３は断面略コ字状の溝形鋼により形成されており、その開放側を建物ユニット１０の内側に向けて配置されている。具体的に説明すると、天井大梁２２及び床大梁２３は、板面が上下方向に延びるウェブ３１と、ウェブ３１の上端から側方へ向けて延びる上側フランジ３２と、ウェブ３１の下端から側方へ向けて延びる下側フランジ３３とを有している。この場合、ウェブ３１が柱継手２９の長手方向に延びており、各フランジ３２，３３が柱継手２９の周方向に延びていることになる。各フランジ３２，３３は一対になっており、それぞれ左右両側方のうち一方へ延びている。天井大梁２２及び床大梁２３には、ウェブ３１及び各フランジ３２，３３に囲まれた溝部３４が形成されており、その溝部３４はウェブ３１とは反対側（フランジ３２，３３の自由端側）に開放されている。

ここで、床大梁２３について、隣り合う床大梁２３のうち一方の床大梁２３の溝部３４は他方の床大梁２３側に向けて開放されており、他方の床大梁２３の溝部３４は一方の床大梁２３側に向けて開放されている。この場合、隣り合う床大梁２３は、柱継手２９（柱２１）の周方向において各溝部３４の開放側（フランジ３２，３３の自由端）が向かい合っていることになる。つまり、隣り合う床大梁２３においては、各上側フランジ３２同士が隣り合っているとともに各下側フランジ３３同士が隣り合っている状態になっている。また、天井大梁２２については床大梁２３と同様の構成になっている。

建物ユニット１０の長辺部（桁部）の相対する天井大梁２２の間には、所定間隔で複数の天井小梁２５が架け渡されて固定されている。同じく建物ユニット１０の長辺部（桁部）の相対する床大梁２３の間には、所定間隔で複数の床小梁２６が架け渡されて固定されている。天井小梁２５及び床小梁２６は、それぞれ同一の間隔でかつ短辺側（妻側）の天井大梁２２及び床大梁２３に水平に設けられている。例えば、天井小梁２５はリップ溝形鋼により形成されており、床小梁２６は角形鋼により形成されている。ちなみに、建物ユニット１０においては、天井小梁２５に対して天井面材が取り付けられ、床小梁２６に対して床面材が取り付けられる。

なお、建物ユニット１０は、まず、天井側の柱継手２９、天井大梁２２及び天井小梁２５を含んで構成される天井部分と、床側の柱継手２９、床大梁２３及び床小梁２６を含んで構成される床部分とがそれぞれ組み立てられ、それから天井部分の柱継手２９と床部分の柱継手２９とが柱本体２８の上端部及び下端部に接続されることで製造される。建物ユニット１０の製造は工場にて行われ、製造された建物ユニット１０がトラック等により建築現場に運搬される。

本実施形態では、柱継手２９に対して天井大梁２２や床大梁２３が溶接される場合に、その溶接作業を下向きで行うことができる柱梁の接合構造が実現されている。ここでは、柱梁の接合構造について図１、図２を参照しつつ説明する。図１は建物ユニット１０における柱継手２９周辺の構成を示す斜視図、図２は柱継手２９周辺の構成を示す正面図である。

なお、建物ユニット１０の骨格においては床部分を上下逆にしたものが天井部分となっている。このため、図１、図２においては柱継手２９と床大梁２３との接合構造について図示しており、柱継手２９と天井大梁２２との接合構造についての説明は省略する。また、図２には、柱継手２９周辺を第１床大梁２３ａの溝部３４ａ開放側から見た図を示している。

図１に示すように、柱継手２９には２つの床大梁２３が溶接されている。ここでは、２つの床大梁２３のうち一方を第１床大梁２３ａとし、他方を第２床大梁２３ｂとする。第１床大梁２３ａの端面は柱継手２９の側面２９ａに対して接合されており、第２床大梁２３ｂの端面は柱継手２９における別の側面２９ｂに対して接合されている。この場合、柱継手２９において、第１床大梁２３ａが接続されている側面２９ａと第２床大梁２３ｂが接続されている側面２９ｂとは隣り合っている。また、第１床大梁２３ａの高さレベルと第２床大梁２３ｂの高さレベルとは同一になっている。

なお、ウェブ３１、上側フランジ３２、下側フランジ３３及び溝部３４について、第１床大梁２３ａが有するものをウェブ３１ａ、上側フランジ３２ａ、下側フランジ３３ａ及び溝部３４ａと称し、第２床大梁２３ｂが有するものをウェブ３１ｂ、上側フランジ３２ｂ、下側フランジ３３ｂ及び溝部３４ｂと称する。

柱継手２９と各床大梁２３ａ，２３ｂとの溶接に際しては裏当て材３５，３６が用いられている。裏当て材３５，３６はそれぞれ溶融可能な金属材料により形成されており、各床大梁２３ａ，２３ｂの周面に沿って延びている。以下、各床大梁２３ａ，２３ｂの内周面に沿って延びている方を内側裏当て材３５とし、外周面に沿って延びている方を下部裏当て材として外側裏当て材３６とする。内側裏当て材３５は、各床大梁２３ａ，２３ｂにおけるウェブ３１ａ，３１ｂの上部及び上側フランジ３２ａ，３２ｂに当接しており、外側裏当て材３６は、各床大梁２３ａ，２３ｂにおけるウェブ３１ａ，３１ｂの下部及び下側フランジ３３ａ，３３ｂに当接している。

内側裏当て材３５は、第１床大梁２３ａの内周面に沿うように且つ柱継手２９の側面２９ａに沿うように直角に折り曲げ形成された第１内側部５１ａと、第２床大梁２３ｂの内周面に沿うように且つ柱継手２９の側面２９ｂに沿うように直角に折り曲げ形成された第２内側部５１ｂとを有している。内側裏当て材３５は全体として柱継手２９の側面２９ａ，２９ｂから起立しており、その板面が床大梁２３ａ，２３ｂの各内周面と対向している。内側裏当て材３５においては、第１内側部５１ａ及び第２内側部５１ｂが裏当て部に相当する。

第１内側部５１ａは、第１床大梁２３ａの上側フランジ３２ａの下面に沿うように延びているフランジ裏当て５２ａと、第１床大梁２３ａのウェブ３１ａの内側面に沿って延びているウェブ裏当て５３ａとを有している。ウェブ裏当て５３ａはフランジ裏当て５２ａのウェブ側端部から下方へ向けてウェブ３１ａの略中央まで延びており、ウェブ３１ａの上半分と重なっている。第２内側部５１ｂは、第１内側部５１ａと同様の構成となっており、フランジ裏当て５２ｂとウェブ裏当て５３ｂとを有している。

内側裏当て材３５において、第１内側部５１ａのフランジ裏当て５２ａと第２内側部５１ｂのフランジ裏当て５２ｂとは、それぞれの端部が柱継手２９の角部外周側にて上下に重なるようにして繋がっている。それらフランジ裏当て５２ａ，５２ｂの各端部を繋いでいる部分が連結部に相当する。

内側裏当て材３５のフランジ裏当て５２ａ，５２ｂについて、第１内側部５１ａのフランジ裏当て５２ａは平坦な板状に形成されているが、第２内側部５１ｂのフランジ裏当て５２ｂには段差部分５４が形成されている。段差部分５４は、第２内側部５１ｂにおいて上側フランジ３２ｂに当接している部分と第１内側部５１ａのフランジ裏当て５２ａに当接している部分とに第２内側部５１ｂの板厚分の段差が生じるように形成されている。これにより、フランジ裏当て５２ａ，５２ｂが上側フランジ３２ａ，３２ｂに当接している各部分についてそれぞれの上面高さが同じになっている。また、段差部分５４は、第２内側部５１ｂのフランジ裏当て５２ｂにおけるフランジ裏当て５２ａ及び上側フランジ３２ｂのいずれとも重ならない部分に設けられている。したがって、フランジ裏当て５２ａ，５２ｂが重なっている部分付近に存在していることになる。

一方、外側裏当て材３６は、全体として内側裏当て材３５を上下反転させたような形状になっている。具体的には、外側裏当て材３６は、第１床大梁２３ａの外周面に沿うように且つ柱継手２９の側面２９ａに沿うように直角に折り曲げ形成された第１外側部５６ａと、第２床大梁２３ｂの外周面に沿うように且つ柱継手２９の側面２９ｂに沿うように直角に折り曲げ形成された第２外側部５６ｂとを有している。外側裏当て材３６においては、第１外側部５６ａ及び第２外側部５６ｂが裏当て部に相当する。

第１外側部５６ａは、第１床大梁２３ａの下側フランジ３３ａの下面に沿うように延びているフランジ裏当て５７ａと、第１床大梁２３ａのウェブ３１ａの外側面に沿って延びているウェブ裏当て５８ａとを有している。ウェブ裏当て５８ａはフランジ裏当て５７ａのウェブ側端部から上方へ向けてウェブ３１ａの略中央まで延びており、ウェブ３１ａの下半分と重なっている。第２外側部５６ｂは、第１外側部５６ａと同様の構成となっており、フランジ裏当て５７ｂとウェブ裏当て５８ｂとを有している。

外側裏当て材３６において、各フランジ裏当て５７ａ，５７ｂ及び各ウェブ裏当て５８ａ，５８ａは、内側裏当て材３５の各フランジ裏当て５２ａ，５２ｂ及び各ウェブ裏当て５３ａ，５３ｂと同様の構成になっている。したがって、外側裏当て材３６についての詳細な説明を省略する。なお、第２外側部５６ｂのフランジ裏当て５７ｂには、第２外側部５６ｂのフランジ裏当て５２ｂの段差部分５４と同様の段差部分５９が設けられている。

次に、内側裏当て材３５と外側裏当て材３６との相対関係について説明する。まず、第２床大梁２３ｂ側において第２内側部５１ｂと第２外側部５６ｂとの相対関係について説明すると、図２に示すように、第２床大梁２３ｂのウェブ３１ｂは、内側裏当て材３５のフランジ裏当て５２ｂと外側裏当て材３６のフランジ裏当て５７ｂとの間に配置されていることになる。

上記のとおり、内側裏当て材３５及び外側裏当て材３６は、それぞれ第１内側部５１ａ、第２内側部５１ｂ、第１外側部５６ａ、第２外側部５６ｂがそれぞれ直角に折り曲げられることで形成されている。この場合、折り曲げ頂部の内側を柱継手２９の角部に当てた状態では、第２床大梁２３ｂ側において、柱継手２９の角部からの内側裏当て材３５におけるフランジ裏当て５２ｂの長さ（第２床大梁２３ｂのウェブ３１ｂまでの長さ）がＬ１、同じく柱継手２９の角部からの外側裏当て材３６におけるフランジ裏当て５７ｂの長さ（ウェブ３１ｂまでの長さ）がＬ２となっている。つまり、内側裏当て材３５と外側裏当て材３６との違いは、フランジ裏当て５２ｂとフランジ裏当て５７ｂとの長さが相異することである。

内側裏当て材３５及び外側裏当て材３６において、Ｌ２の方がＬ１より大きくなっており、その差は第２床大梁２３ｂのウェブ３１ｂの厚さ寸法Ｌ３と同じ又はそれより若干大きくなっている。したがって、第２床大梁２３ｂは内側裏当て材３５のフランジ裏当て５２ｂと外側裏当て材３６のフランジ裏当て５７ｂとにより水平方向への移動が規制された状態になっている。

また、第２床大梁２３ｂのウェブ３１ｂにおいて、内周面の上半分が内側裏当て材３５のフランジ裏当て５２ｂに当接しており、が外周面の上半分が外側裏当て材３６のフランジ裏当て５７ｂに当接している。この場合、内側裏当て材３５のフランジ裏当て５２ｂと外側裏当て材３６のフランジ裏当て５７ｂとは重なっていない。したがって、第２床大梁２３ｂの端部はその全体に対して表裏いずれかの面から裏当てが行われていることになる。

一方、第１床大梁２３ａ側において、第１内側部５１ａと第１外側部５６ａとの相対関係は、第２内側部５１ｂと第２外側部５６ｂとの相対関係と同様の構成になっており、第１床大梁２３ａの端部はその全体に対して表裏いずれかの面から裏当てが行われていることになる。したがって、ここでは詳細についての説明を省略する。

本実施形態では、内側裏当て材３５及び外側裏当て材３６はそれぞれ金属板が折り曲げ加工されることで形成されている。ここでは、裏当て材３５，３６の加工手順について図３を参照しつつ説明する。

図３（ａ）に示すように、折り曲げ加工される板材６１は長尺矩形状に形成されている。板材６１の略中央にて長手方向に対して斜めに延びる折り返し線（Ａ１の破線）を境界として、その折り返し線を挟んで一方の板部６１ａを他方の板部６１ｂに向けて厚み方向に折り返し、図３（ｂ）に示すように、一方の板部６１ａを他方の板部６１ｂの上に重ねつつその他方の板部６１ｂと交差させる。この場合、一方の板部６１ａと他方の板部６１ｂとの交差角度が柱継手２９において隣り合う側面２９ａ，２９ｂの交差角度と同等になるように、折り返し線の角度を適宜調整する。

そして、図３（ｃ）に示すように、一方の板部６１ｂについて、他方の板部６１ａに重ならず且つ第２床大梁２３ｂの上側フランジ３２ｂに重ならない部分（Ａ２の部分）を、板厚方向に折り曲げて段差部分５４を形成する。これにより、両板部６１ａ，６１ｂの板面レベルを合わせることができる。

その後、図３（ｄ）に示すように、板部６１ａ，６１ｂのそれぞれについて、各自由端側を板厚方向に向けてそれぞれ折り曲げる。この場合、上の方の板部６１ａの折り曲げ角度は第１床大梁２３ａのウェブ３１ａと上側フランジ３２ａとの角度と同じ大きさにし、下の方の板部６１ｂの折り曲げ角度は第２床大梁２３ｂのウェブ３１ｂと上側フランジ３２ｂとの角度と同じ大きさにする。

次に、柱継手２９に床大梁２３ａ，２３ｂを溶接する手順について、図４を参照しつつ説明する。図４は柱継手２９に各床大梁２３ａ，２３ｂを溶接する手順について説明するための図である。

まず、図４（ａ）に示すように、柱継手２９に対して内側裏当て材３５及び外側裏当て材３６を取り付ける。各裏当て材３５，３６の取り付け位置は第１床大梁２３ａ及び第２床大梁２３ｂの各取り付け位置に合わせる。また、各裏当て材３５，３６の取り付けは溶接等により行う。

次に、図４（ｂ）に示すように、第１床大梁２３ａ及び第２床大梁２３ｂを柱継手２９に対して組み付ける。この場合、第２床大梁２３ｂについては、ウェブ３１ｂを第２内側部５１ｂのウェブ裏当て５３ｂと第２外側部５６ｂのウェブ裏当て５８ｂとの間に差し込むとともに、上側フランジ３２ｂを第２内側部５１ｂのフランジ裏当て５２ｂの上面に載せつつ、下側フランジ３３ｂを第２外側部５６ｂのフランジ裏当て５７ｂの上面に載せ、ウェブ３１ｂ及び各フランジ３２ｂ，３３ｂの端面を柱継手２９の側面２９ｂに当接又は近接させる。第１床大梁２３ａについても同様に、その端面を柱継手２９の側面２９ａに当接又は近接させる。

そして、第１床大梁２３ａ及び第２床大梁２３ｂの各端面に対して、突合せ溶接や隅肉溶接等の溶接を溶接棒等の溶接具Ｎを用いて行う。例えば、第２床大梁２３ｂについて説明すると、図４（ｃ）に示すように、内側裏当て材３５及び外側裏当て材３６が設けられていない側から溶接具Ｎによる溶接を行う。この場合、第２床大梁２３ｂの下部においては内周側（外側裏当て材３６の第２外側部５６ｂとは反対側）から溶接を行い、第２床大梁２３ｂの上部においては外周側（内側裏当て材３５の第２内側部５１ｂとは反対側）から溶接を行う。したがって、第２床大梁２３ｂの端面を常に下向きで溶接作業を行うことが可能となる。

第２床大梁２３ｂの溶接と同様に、第１床大梁２３ａについて、内側裏当て材３５及び外側裏当て材３６が設けられていない側から溶接具Ｎによる溶接を行う。この場合でも、常に下向きで溶接作業を行うことが可能となる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

内側裏当て材３５においては、第１内側部５１ａ及び第２内側部５１ｂが一体的に形成されているため、それら内側部５１ａ，５１ｂが別々に形成されている場合に比べて、第１床大梁２３ａ及び第２床大梁２３ｂを柱継手２９に溶接する際に作業手順を少なくすることができる。つまり、作業の簡易化を図ることができる。これは、外側裏当て材３６についても同様である。しかも、第１床大梁２３ａ及び第２床大梁２３ｂに対して共通の裏当て材３５，３６が用いられることにより、それら床大梁２３ａ，２３ｂ同士の相対的な位置関係を定め、さらに床大梁２３ａ，２３ｂと柱継手２９との相対的な位置関係を定めることができる。つまり、床大梁２３ａ，２３ｂを取り付ける位置の精度を高めることができる。

以上の結果、柱継手２９に対して第１床大梁２３ａ及び第２床大梁２３ｂを溶接する場合に、溶接に関する一連の作業の煩雑化を抑制しつつそれら床大梁２３ａ，２３ｂの位置合わせを好適に行うことができる。

内側裏当て材３５は長尺矩形状の板材６１が折り曲げられることで形成されている。したがって、複数の板部を組み合わせて内側裏当て材３５を形成する場合に比べて、容易に形成することができる。特に、第１内側部５１ａのフランジ裏当て５２ａと第２内側部５１ｂのフランジ裏当て５２ｂとが略Ｌ字状に交差している構成においては、例えば剪断加工により略Ｌ字状の板材を形成する場合に比べて、板材６１を厚み方向に斜めに折り返す加工の方が容易に行うことができる。したがって、内側裏当て材３５の製作の容易化を図ることができる。同様に、外側裏当て材３６の製作についても容易化を図ることができる。

また、内側裏当て材３５において段差部分５４が設けられていることにより、各フランジ裏当て５２ａ，５２ｂの各梁当接面が同じ高さレベルに調整されているため、それらフランジ裏当て５２ａ，５２ｂの各上面を上側フランジ３２ａ，３２ｂの各下面にそれぞれ当接させることができる。しかも、第２内側部５１ｂにおいて段差部分５４は上側フランジ３２ｂと重ならない位置に設けられているため、上側フランジ３２ｂの全体にフランジ裏当て５２ｂを当接させることができる。これは、段差部分５９が設けられている外側裏当て材３６についても同様である。したがって、内側裏当て材３５及び外側裏当て材３６の製作の容易化を図りつつ、それらに裏当て材としての機能を好適に発揮させることができる。

内側裏当て材３５及び外側裏当て材３６は、両方とも床大梁２３ａ，２３ｂの各フランジ３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂの下側に配置されているため、床大梁２３ａ，２３ｂに対する溶接作業を片方から行うことができる。つまり、床大梁２３ａ，２３ｂの各端部全体に対して下向きにて溶接作業を行うことができる。これは、上向きの溶接作業時に発生しやすい溶接部分の質や作業性の低下を抑制することができるという点で効果的である。

柱継手２９には、内側裏当て材３５及び外側裏当て材３６が第１床大梁２３ａ及び第２床大梁２３ｂよりも先に取り付けられているため、それら裏当て材３５，３６の取り付け位置を特定することにより各床大梁２３ａ，２３ｂの取り付け位置を特定することができる。また、この場合、裏当て材３５，３６は、溶接に際して床大梁２３ａ，２３ｂの端面と柱継手２９の側面２９ａ，２９ｂとの隙間から溶融金属が下方へ流れ落ちることを規制する機能や、床大梁２３ａ，２３ｂと柱継手２９との溶接部分に溶融金属として一体的に溶融する機能の他に、各床大梁２３ａ，２３ｂを溶接位置にて保持する機能を有していることになる。

しかも、各裏当て材３５，３６は柱継手２９の側面２９ａ，２９ｂから起立しているため、各床大梁２３ａ，２３ｂをそれら裏当て材３５，３６の板面に沿わせることにより位置合わせを容易に行うことができ、位置合わせ後には各床大梁２３ａ，２３ｂが裏当て材３５，３６から離れない限りは溶接位置にて保持することができる。また、各裏当て材３５，３６において、ウェブ裏当て５３ａ，５３ｂ，５８ａ，５８ｂにより各床大梁２３ａ，２３ｂが下方にずれることを規制でき、フランジ裏当て５２ａ，５２ｂ，５７ａ，５７ｂにより各床大梁２３ａ，２３ｂが水平方向にずれることを規制できる。

また、第１床大梁２３ａにおいては、ウェブ３１ａの内周側にある第１内側部５１ａのウェブ裏当て５３ａと、ウェブ３１ａの外周側にある第１外側部５６ａのウェブ裏当て５８ａとが重なる部分がない。つまり、ウェブ３１ａについて表裏両面のいずれからも溶接することができないといった部分がない。したがって、ウェブ裏当て５３ａ，５８ａにより第１床大梁２３ａが左右いずれにもずれないように位置保持しつつ、ウェブ３１ａの端面全体を好適に溶接することができる。第２床大梁２３ｂについても同様に、ウェブ裏当て５３ｂ，５８ｂにより第２床大梁２３ｂが左右いずれにもずれないように位置保持しつつ、ウェブ３１ｂの端面全体を好適に溶接することができる。

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。

（１）内側裏当て材３５において第１内側部５１ａのフランジ裏当て５２ａと第２内側部５１ｂのフランジ裏当て５２ｂとのうち一方が、複数の板材が重ねられることにより形成されていてもよい。これは、外側裏当て材３６についても同様である。

例えば、図６に示すように、内側裏当て材３５の第２内側部５１ｂにおいて、上下に重ねられた複数の重ね板部によりフランジ裏当て５２ｂが形成されている構成とする。この例では、上記実施形態の内側裏当て材３５において第２内側部５１ｂのフランジ裏当て５２ｂに相当する部分がウェブ裏当て５３ｂに二重合わせに折り返されることで形成されている。このため、内側裏当て材３５の第２内側部５１ｂにはウェブ裏当て５３ｂが設けられていないが、外側裏当て材３６の第２外側部５６ｂのウェブ裏当て５８ｂが第２床大梁２３ｂのウェブ３１ｂの上端部まで達しており、ウェブ裏当て５８ｂがウェブ裏当て５３ｂに代えてウェブ３１ｂ上部の裏当て材となっている。

一方、外側裏当て材３６には、内側裏当て材３５とは反対側の第１床大梁２３ａ側の第１外側部５６ａにおいて、上下に重ねられた複数の重ね板部によりフランジ裏当て５７ａが形成されている。ここでは、内側裏当て材３５の第１内側部５１ａのウェブ裏当て５３ａが第１床大梁２３ａのウェブ３１ａの下端部まで達している。

以上の結果、裏当て材３５，３６に段差部分５４，５９が設けられていなくても、第１床大梁２３ａと第２床大梁２３ｂとの高さレベルを同一に設定しつつ、それら床大梁２３ａ，２３ｂの各端部の全体に裏当てを行うことができる。

また、裏当て材３５，３６において、第１床大梁２３ａ側の梁当接面と第２床大梁２３ｂ側の梁当接面とのレベル調整が行われていないと、それら梁当接面のレベルの差異は板厚寸法と同じになっているため、板材を二重合わせに折り返すことでレベル調整を行うことは好適である。これは、単に板材を折り返すことで必然的に梁当接面のレベルが同じになり、しかもレベル調整を誤差なく正確に行うことができるためである。

なお、第１床大梁２３ａ及び第２床大梁２３ｂの各上側フランジ３２ａ，３２ｂ同士や各下側フランジ３３ａ，３３ｂ同士のレベルが異なっていれば、それぞれのレベルに合わせて内側裏当て材３５及び外側裏当て材３６における各梁当接面のレベル調整を行ってもよい。

（２）柱梁の接合方法として、内側裏当て材３５及び外側裏当て材３６は、柱継手２９に対してあらかじめ取り付けられている方法ではなく、第１床大梁２３ａや第２床大梁２３ｂが溶接される際にその溶接部分に対してあてがわれる方法でもよく、第１床大梁２３ａや第２床大梁２３ｂに対してあらかじめ取り付けられている方法でもよい。例えば、内側裏当て材３５及び外側裏当て材３６の少なくとも一方を床大梁２３ａ，２３ｂのうち一方に対して当接させて取り付け、その取り付けられた方の床大梁を柱継手２９に対して溶接し、その後、未だ溶接されていない方の床大梁を裏当て材３５，３６の少なくとも一方に当接させた状態で柱継手２９に対して溶接する方法とする。この場合でも、裏当て材３５，３６は溶融金属として溶接を補助することができるとともに、床大梁２３ａ，２３ｂや柱継手２９との相対的な位置関係を好適に定めることができる。

（３）第１床大梁２３ａ及び第２床大梁２３ｂは、柱継手２９における反対側の各面にそれぞれ溶接されていてもよい。この場合、例えば内側裏当て材３５においては、第１内側部５１ａと第２内側部５１ｂとを連結する連結部が、柱継手２９における反対側の各面の間の面に沿って延びるように設けられている構成とする。

（４）裏当て材３５，３６は、溝形鋼ではなくＨ形鋼やＩ形鋼、Ｔ形鋼により形成されている床大梁２３が柱継手２９に対して溶接される際に用いられてもよい。また、裏当て材３５，３６には、ウェブ裏当て５３ａ，５３ｂ，５８ａ，５８ｂが設けられていなくてもよい。

（５）裏当て材３５，３６は、長尺状の板材６１が折り曲げ加工されることで形成されるのではなく、例えば金属材料が剪断加工されることにより形成されてもよく、複数の部材が組み合わされることにより形成されていてもよい。また、フランジ裏当て５２ａ，５２ｂ，５７ａ，５７ｂやウェブ裏当て５３ａ，５３ｂ，５８ａ，５８ｂが板状ではなく例えば棒状に形成されていてもよい。さらに、例えば隅肉溶接が行われる場合などは、裏当て材３５，３６が溶融可能な金属材料ではなく溶融しない材料により形成されていてもよい。

（６）裏当て材３５，３６は、柱継手２９に対して床大梁２３が溶接される場合だけでなく、柱本体２８に対して床大梁２３が溶接される場合に用いられてもよい。要は、柱部材に対して梁部材が溶接される場合に用いられればよい。

１０…建物ユニット、２２…梁部材としての天井大梁、２３ａ…梁部材としての第１床大梁、２３ｂ…梁部材としての第２床大梁、２９…柱部材としての柱継手、３１…ウェブ、３２…フランジとしての上側フランジ、３３…フランジとしての下側フランジ、３５…裏当て材としての内側裏当て材、３６…裏当て材としての外側裏当て材、５１ａ…裏当て部としての第１内側部、５１ｂ…裏当て部としての第２内側部、５６ａ…裏当て部としての第１外側部、５６ｂ…裏当て部としての第２外側部、６１…板材。

Claims (9)

1. 角形鋼管からなる柱部材の少なくとも２つの側面部に、ウェブ及びフランジを有する形鋼からなる梁部材がそれぞれ裏当て材を用いた溶接により接合されている柱梁の接合構造であって、
   前記裏当て材は、前記柱部材に接合される複数の梁部材のうち一の梁部材の溶接に用いられる裏当て部と、他の梁部材の溶接に用いられる裏当て部とが、前記柱部材の角部外周側で連結されて一体に形成されたものであることを特徴とする柱梁の接合構造。
2. 前記裏当て材は、長尺の板材よりなり、前記柱部材の角部に配置される部位を当該角部の角度に応じて折り返すことで前記複数の梁部材に対応する裏当て部がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の柱梁の接合構造。
3. 前記複数の梁部材がフランジの高さ位置を同一にして前記梁部材に接合されている柱梁の接合構造であり、
   前記裏当て材の折り返し位置付近に段差部が設けられることで、前記複数の梁部材の各フランジに当接する各裏当て部の梁当接面が同じ高さに形成されていることを特徴とする請求項２に記載の柱梁の接合構造。
4. 前記複数の梁部材がフランジの高さ位置を同一にして前記梁部材に接合されている柱梁の接合構造であり、
   前記裏当て材において隣り合う各裏当て部のうち一方が他方側に向けて二重合わせに折り返されていることで、前記複数の梁部材の各フランジに当接する各裏当て部の梁当接面が同じ高さに形成されていることを特徴とする請求項２に記載の柱梁の接合構造。
5. 前記柱部材における異なる側面部に、溝形鋼よりなる２つの梁部材がウェブを縦向きとするようにそれぞれ接合されている柱梁の接合構造であり、
   前記裏当て材として、前記２つの梁部材における一方のフランジ内面とウェブ内面とにそれぞれ当接する内側裏当て材と、前記２つの梁部材における他方のフランジ外面とウェブ外面とにそれぞれ当接する外側裏当て材とを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の柱梁の接合構造。
6. 複数の柱部材と、その上端部及び下端部に接合された複数の梁部材とを有し、これら柱部材と梁部材により形成される建物ユニットであり、
   請求項１乃至５のいずれか1項に記載の柱梁の接合構造により前記柱部材と前記梁部材とが接合されていることを特徴とする建物ユニット。
7. 角形鋼管からなる柱部材の少なくとも２つの側面部に、ウェブ及びフランジを有する形鋼からなる梁部材が溶接により接合されている柱梁の接合構造に適用され、
   前記柱部材に接合される複数の梁部材のうち一の梁部材の溶接に用いられる裏当て部と、他の梁部材の溶接に用いられる裏当て部とが、前記柱部材の角部外周側で連結されて一体に形成されていることを特徴とする裏当て材。
8. 角形鋼管からなる柱部材の少なくとも２つの側面部に、ウェブ及びフランジを有する形鋼からなる梁部材を溶接により接合する柱梁の接合方法であって、
   前記柱部材に接合する複数の梁部材のうち一の梁部材の溶接に用いる裏当て部と他の梁部材の溶接に用いる裏当て部とが一体的に形成されている裏当て材を、前記裏当て部をそれぞれ前記柱部材の側面部に溶接することで固定し、その後、前記裏当て部に梁部材のフランジを当接させてその状態で前記梁部材を前記柱部材に溶接することを特徴とする柱梁の接合方法。
9. 角形鋼管からなる柱部材の少なくとも２つの側面部に、ウェブ及びフランジを有する形鋼からなる梁部材を溶接により接合する柱梁の接合方法であって、
   前記柱部材に接合する複数の梁部材のうち一の梁部材の溶接に用いる裏当て部と他の梁部材の溶接に用いる裏当て部とが一体的に形成されている裏当て材を、複数の裏当て部の１つに前記梁部材を当接させるように取り付け、他の裏当て部には前記梁部材を取り付けない状態でそれら梁部材及び裏当て材を前記柱部材の側面部に溶接し、その後、前記複数の裏当て部のうち前記梁部材が取り付けられていない裏当て部に別の梁部材を当接させて溶接を行うことを特徴とする柱梁の接合方法。

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