JPH05263476A - 柱・梁接合構造およびユニットボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄骨系のユニット工法住宅等に適用される。
溶接が不要で精度および作業性の良い接合構造とする。
また、施工性が良く、狂いの少ない高品質のユニットボ
ックスを製作できるようにする。 【構成】 パネルフレームとなる柱11の梁接合面に補強
プレート18を溶接する。この補強プレート18に他のパネ
ルにおける梁12のエンドプレート20を当接させる。エン
ドプレート20および柱11に設けられた孔19，21に片側締
込みリベット22を挿通させて梁12と柱11とを接合する。
ユニットボックスは、一対の対面する妻パネルと、これ
ら妻パネルの上端間および下端間に設けられる天井パネ
ルおよび床パネルとで構成されるものとする。このパネ
ル相互の接合に、前記の柱・梁接合構造を採用する。ユ
ニットボックスの組立ては、妻パネル、天井パネル、お
よび床パネルの各パネルフレームに各々面材を取付けた
後に、これら各パネルをボックス状に組み立てるという
手順で行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鉄骨造りのラーメン
構造等の建築物における柱・梁接合構造、およびその接
合構造によって組み立てられるユニットボックスに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】住宅等の建物のユニット工法として、図
７に示すように鉄骨造りのラーメン構造からなるユニッ
トボックス41を順次組み合わせる工法がある。この場合
のユニットボックス41の柱・梁接合構造として、図６に
示す構造が一般に採られている。すなわち、角形鋼管か
らなる柱42の上下端にトッププレート43を溶接すると共
に、梁45と対応する柱42の内部に補強用のダイヤフラム
44を溶接し、このように形成した柱42間に溝形鋼からな
る梁45を溶接により接合している。トッププレート43に
は、ユニットボックス41間のボルト接合や布基礎へのボ
ルト接合に用いるボルト孔46が形成されている。

【０００３】また、別の柱・梁接合構造として、柱42に
互いに直角に接合する２本の梁45のうち、片方の梁45を
エンドプレート形式としてボルト接合するものがある。
この場合、柱42に設けた補強プレートにタップ孔を設
け、あるいは裏ナット溶接してボルト接合に使用する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示すよ
うに柱42への梁45の接合をすべて溶接により行うように
した柱・梁接合構造では、溶接歪みによりユニットボッ
クス41の組立精度が悪くなるばかりか、ストックする場
合にボックス状のままストックしておかなければなら
ず、広いストックエリアが必要になるという問題点があ
る。

【０００５】前記のように片方の梁45をボルト接合する
場合は、溶接歪みによる組立精度の低下はある程度改善
されるが、タップ加工の精度管理が必要となり、また剛
接合とする場合はボルトのトルク管理が必要で作業性が
悪い。

【０００６】この発明の目的は、溶接を必要とせずに接
合でき、組立精度の向上、および組立作業の簡易化が図
れる柱・梁接合構造を提供することである。

【０００７】請求項２および請求項３の発明の目的は、
溶接を必要とせずに接合できて、組立精度の向上、およ
び組立作業の簡易化が図れ、さらにストック場所が小さ
くて済むユニットボックスおよびその組立方法を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の柱・梁接合構
造は、形鋼からなる柱の梁接合面に補強プレートを溶接
し、梁のエンドプレートを前記補強プレートに当接さ
せ、前記エンドプレートおよび前記柱に整合して設けら
れた孔に挿通した片側締込みリベットで前記エンドプレ
ートと柱とを接合したものである。

【０００９】この発明のユニットボックスは、一対の対
面する妻パネルと、両側の妻パネルの上端間および下端
間に各々設けられた天井パネルおよび床パネルとで構成
される。前記妻パネルのパネルフレームの柱、および天
井パネルのパネルフレームの梁は各々形鋼からなる。こ
れらの各パネルの柱と梁の接合に、請求項１の柱・梁接
合構造を採用する。

【００１０】前記ユニットボックスの組立ては、妻パネ
ル、天井パネル、および床パネルの各パネルフレームに
各々面材を取付けた後に、これら各パネルをボックス状
に組み立てるという手順で行う。

【００１１】

【作用】この構成の柱・梁接合構造によると、片側締込
みリベットを用いるため、溶接歪みの発生がなく、精度
良く接合することができる。また、タップ加工や裏ナッ
ト溶接を行うことなく、孔加工だけで簡単に接合でき
る。

【００１２】また、この構成のユニットボックスによる
と、妻パネルと天井パネルと床パネルとを片側締込みリ
ベットで接合するため、接合作業が短時間で簡単に行え
る。そのため、工場等でストックする場合に、パネルフ
レームに面材を取付けたパネルの状態でストックし、こ
れを出荷時にボックス状に組み立てることができる。す
なわち、請求項３の組立方法が採用でき、そのためスト
ック場所が小さくて済む。

【００１３】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図４に基づ
いて説明する。図４は、この実施例の柱・梁接合構造を
採用して組み立てられたユニットボックス１の斜視図で
ある。このユニットボックス１は、図３に示すように一
対の対面する妻パネル２と、両側の妻パネル２の上端間
に設けられる天井パネル３と、両側の妻パネル２の下端
間に設けられる床パネル４とで構成される。

【００１４】妻パネル２は、妻パネルフレーム５に外装
材等となる妻面材６を取付けて構成される。天井パネル
３は、天井パネルフレーム７に天井面材８を取付けて構
成される。前記床パネル４は床パネルフレーム９に床面
材10を取付けて構成される。妻パネルフレーム５は、角
形鋼管からなる両側辺の柱11，11と、溝形鋼からなる上
下辺の梁12，12とで構成される。柱11と梁12とは溶接に
よって接合されている。

【００１５】天井パネルフレーム７は、両側辺の梁12，
12と、これら梁12，12間を連結する複数本の小梁13とで
構成される。床パネルフレーム９も、両側辺の梁12，12
と、これら梁12，12間を連結する複数本の小梁13とで構
成される。

【００１６】妻パネル２と天井パネル３との接合は、図
１に拡大図で示す柱・梁接合構造によって行われる。す
なわち、図１は図４のユニットボックス１におけるＡ部
の接合構造を示したものである。妻パネルフレーム５を
構成する柱11の上下端にはボルト孔16を有するトッププ
レート15が溶接されており、梁12の接合部に位置する柱
11内には補強用のダイヤフラム17が溶接されている。な
お、柱11となる角パイプの肉厚によっては、ダイヤフラ
ム17を省略する場合もある。また、天井パネルフレーム
７の梁12が接合される柱11の梁接合面には、補強プレー
ト18が溶接されている。この補強プレート18には、図１
（Ｂ）に示すように柱11内に貫通する４個のリベット孔
19が上下左右に配置して形成されている。天井パネルフ
レーム７の梁12の端部には、柱11の補強プレート18に当
接するエンドプレート20が溶接されている。このエンド
プレート20には、補強プレート18の各リベット孔19に整
合する４個のリベット孔21が形成してある。

【００１７】天井パネルフレーム７の梁12と前記柱11と
の接合は、補強プレート18およびエンドプレート20のリ
ベット孔19に挿通される片側締込みリベット22によって
行われる。なお、前記補強パネル18およびエンドプレー
ト20のリベット孔19，21は、図５に示すように千鳥状に
配置して形成してもよい。

【００１８】図２は前記片側締込みリベット22と、補強
プレート18およびエンドプレート20との関係を示す。片
側締込みリベット22は、締結前の状態では同図（Ａ）に
示すように外側のリベット本体23とこのリベット本体23
内に挿通された拡径用ピン24とで構成される。リベット
本体23はスリーブ状の軸部23ａと頭部23ｂとからなる。
拡径用ピン24は、リベット本体23の内径よりも外径の大
きい中空軸状の大径部24ａと、この大径部24ａに破断用
ネック部24ｂを介して続くピンテール24ｃとからなる。

【００１９】片側締込みリベット22の締結作業は、図２
（Ａ）のように補強プレート18とエンドプレート20のリ
ベット孔19，21に軸部23ａを差し込み、締結工具25を用
いて行う。締結工具25は、片側締込みリベット22の頭部
23ｂに当接する支持部25ａと、ピンテール24ｃを把持す
るチャック25ｂとを有し、チャック25ｂを内蔵のシリン
ダ装置（図示せず）で引っ張ることにより、締結作業が
行われる。この引っ張り動作により、拡径用ピン24の大
径部24ａがスリーブ状の軸部23ｂ内に引き込まれて軸部
23ａを拡径させ、同図（Ｂ）のようにその拡径変形部分
23ｃと頭部23ｂとの間で締結を行う。ピンテール24ｃ
は、チャック25ｂの引っ張りを続けることにより、破断
用ネック部24ｂで破断される。

【００２０】前記妻パネル２と床パネル４との接合も、
前記の妻パネル２と天井パネル７との接合と同様にして
行われる。このようにして組み立てられたユニットボッ
クス１は、図７に示した従来例のように複数個を組み合
わせることにより、建築物に組み立てられる。なお、端
部に配置するユニットボックス１には、桁側面材14（図
４）を取付けておく。

【００２１】この実施例における妻パネル２と、天井パ
ネル３、床パネル４との間に採用した柱・梁接合構造
は、補強パネル18およびエンドプレート20をこれらのリ
ベット孔19，21に挿通させた片側締込みリベット22で接
合するため、溶接が不要で溶接歪みの発生がなく、組立
精度が向上する。そのため、捩じれの少ない品質の良い
ユニットボックス１が製作できる。また、片側締込みリ
ベット22の締め込みを行うだけで良く、溶接が不要であ
るため、特殊技能者である溶接工が不要となる。しか
も、ボルト締めと異なり、タップ加工や裏ナット溶接が
不要で、孔明け加工だけで済み、これによって加工コス
トが低減できる。

【００２２】各パネルフレーム５，７，９の相互の組み
立ては、面材６，８，１０の取付前に行っても良いが、
前記のように面材６，８，１０まで取付けられたパネル
２〜４としてた後、最後にボックス状に組み立てるよう
にすれば、平積み状態にストックしておくことができ
て、ストック場所が小さくて済む。各パネル２〜４をボ
ックス状に組み立てる作業は片側締込みリベット22で行
うので、短時間で簡単に行える。このように、施工性お
よび工場生産性の良いユニットボックス１が製作でき
る。

【００２３】

【発明の効果】この発明の柱・梁接合構造は、梁のエン
ドプレートを柱の補強プレートに当接させ、片側締込み
リベットで接合するものであるため、溶接歪み等を生じ
ることなく精度良く接合が行え、また溶接作業が不要で
施工性が良い。しかも、ボルト締めする場合と異なり、
タップ加工や裏ナット溶接等の加工が不要で、これによ
っても生産性が向上する。

【００２４】また、この発明のユニットボックスは、一
対の対面する妻パネルと、天井パネルおよび床パネルと
で構成し、各パネル相互の接合を請求項１の柱・梁接合
構造で行うようにしたため、溶接箇所が少なくて、捩じ
れ等の少ない品質の高いユニットボックスとすることが
でき、しかも施工性が良い。

【００２５】また、この発明のユニットボックスの組立
方法によると、前記各パネルに面材を取付けた後に、こ
れら各パネルをボックス状に組み立てるため、平面部材
の形でストックできてストック場所が小さくて済む。ま
た、ボックス状に組み立てる作業は片側締込みリベット
で行うため、組立作業性も良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の柱・梁接合構造の接合前
および接合後の状態を示す斜視図である。

【図２】その片側締込みリベットの締め込み前後の状態
を示す断面図である。

【図３】この実施例の接合構造を採用したユニットボッ
クスの組立前の状態を示す斜視図である。

【図４】そのユニットボックスの組立状態を示す斜視図
である。

【図５】その接合構造におけるリベット孔の配置の変形
例を示す斜視図である。

【図６】従来の柱・梁接合構造を示す斜視図である。

【図７】その柱・梁接合構造を採用したユニットボック
スによる建築物の組立手順を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…ユニットボックス、２…妻パネル、３…天井パネ
ル、４…床パネル、５…妻パネルフレーム、６…妻面
材、７…天井パネルフレーム、８…天井面材、９…床パ
ネルフレーム、10…床面材、11…柱、12…梁、18…補強
プレート、19，21…リベット孔、20…エンドプレート、
22…片側締込みリベット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 形鋼からなる柱の梁接合面に補強プレー
   トを溶接し、梁のエンドプレートを前記補強プレートに
   当接させ、前記エンドプレートおよび前記柱に整合して
   設けられた孔に挿通されて前記エンドプレートと柱とを
   接合する片側締込みリベットを設けた柱・梁接合構造。
2. 【請求項２】 一対の対面する妻パネルと、両側の妻パ
   ネルの上端間および下端間に各々設けられた天井パネル
   および床パネルとを有し、前記妻パネルのパネルフレー
   ムの柱、および天井パネルのパネルフレームの梁が各々
   形鋼からなり、これら柱と梁の接合が請求項１記載の柱
   ・梁接合構造であるユニットボックス。
3. 【請求項３】 請求項２記載のユニットボックスの組立
   方法であって、妻パネル、天井パネル、および床パネル
   の各パネルフレームに各々面材を取付けた後に、これら
   各パネルをボックス状に組み立てるユニットボックスの
   組立方法。