JPH059980A - 建物ユニツトにおける柱梁接合金具およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接作業を容易にでき、しかも、重荷重にも
十分耐え得る柱と梁との連結が可能な柱梁接合金具およ
びその製造方法を提供する。 【構成】 板材を断面コ字形に折曲して金具本体１０を
形成し、この金具本体１０の一方のコ字形端面側を梁接
続部１５とするとともに、他方のコ字形端面に他方の梁
接続部１６を構成する側壁部材２０を溶接し、この側壁
部材２０と金具本体１０の垂直壁との角部開放側に断面
Ｌ字形の補助部材３０を溶接して柱梁接合金具を製造す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数本の柱と梁とを連
結して構成される建物ユニットにおける柱梁接合金具お
よびその製造方法に関する。

【０００２】

【背景技術】近年、予め工場で製造した複数種の建物ユ
ニットを建築現場まで輸送し、そこで、これらを組み合
わせて住宅等の建物を構築する工法が採用されている。
通常、建物ユニットは、四隅に配置される４本の柱の上
端部間および下端部間を各４本の梁で相互に連結してボ
ックス型の骨組みを形成し、これに内外壁パネル、天井
パネル、床パネルなどを取り付けて構成される。

【０００３】ところで、この種の建物ユニットの骨組み
を構成する柱と梁との連結は、例えば、実公昭５９−１
６４０２号公報に示されているように、柱に梁を直接溶
接する方法、あるいは、柱にＣチャンネル材からなる仕
口を介して梁を溶接する方法などが採られている。

【０００４】つまり、直接溶接する方法では、図４に示
す如く、柱１０１の端部における相隣接する側面に、そ
れぞれ梁１０２の端部が直接溶接される。梁１０２は、
Ｃチャンネル材から構成され、垂直なウェブ１０２Ａの
上下に水平なフランジ１０２Ｂが一体的に形成されてい
る。柱１０１には、それぞれ強度補強用の端部ダイヤフ
ラム１０３および内ダイヤフラム１０４がそれぞれ溶接
されている。

【０００５】しかしながら、柱１０１へのダイヤフラム
１０３，１０４の溶接、特に、内ダイヤフラム１０４の
溶接は、狭い柱１０１の内部で、しかも、端部からある
程度内方に入った位置で行わなければならないので、き
わめて作業性が悪く、困難な作業である。

【０００６】そこで、ダイヤフラムの溶接作業を省く方
法として、Ｃチャンネル材からなる仕口を介して溶接す
る方法が提案されている。これは、図５に示す如く、基
端部が柱１０６の側面の幅とほぼ等しい幅を有し、か
つ、先端部をこれより狭い幅に形成したＣチャンネル材
からなる仕口部材１０７を、柱１０６の一側面に溶接
し、この仕口部材１０７に梁１０８を溶接するようにし
た構造である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示す
構造は、仕口部材１０７が柱１０６に広い幅で溶接され
ているため、軽荷重の場合には、確かにダイヤフラムを
省略しても強度的に問題がない。しかし、梁１０８が重
荷重を受ける場合には、ダイヤフラムなしでは、必ずし
も十分な強度を確保できないという問題がある。

【０００８】ここに、本発明の目的は、柱内での溶接作
業を不要にできるとともに、重荷重にも十分耐え得る柱
と梁との連結を行える建物ユニットにおける柱梁接合金
具を提供することにある。

【０００９】また、本発明の他の目的は、上記柱梁接合
金具を安価に、しかも、より高い剛性を備えた構造体と
して製造できる製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明の柱梁
接合金具は、複数本の柱およびこれらの柱の端部間に連
結される複数本の梁を含み構成される建物ユニットにお
ける柱梁接合金具であって、垂直壁およびこの垂直壁を
挟んでそれと直角でかつ互いに平行な一対の水平壁を有
する断面コ字形とされ、その片側の水平壁外面に柱が接
続可能にされるとともに、一方のコ字形端面側を梁が接
続可能な一方の梁接続部とされた金具本体と、この金具
本体の他方のコ字形端面に固着され前記一対の水平壁先
端部とともに梁が接続可能な他方の梁接続部を形成する
側壁部材と、この側壁部材と前記垂直壁との角部開放側
に固着されその側壁部材および垂直壁とともに略角筒形
状を形成する断面Ｌ字形の補助部材と、を具備したこと
を特徴とする。

【００１１】ここで、金具本体は、例えば、板材を断面
コ字形に折曲して垂直壁およびこの垂直壁を挟んでそれ
と直角でかつ互いに平行な一対の水平壁を形成したも
の、あるいは、型から成形したものなどいずれでもよ
い。同様に、断面Ｌ字形の補助部材についても、例え
ば、板材を直角に折曲して断面Ｌ字形に形成したもの、
あるいは、Ｌ型鋼を所定長さに切断したものなどを用い
るようにしてもよい。また、固着とは、必ずしも溶接に
限られるものでなく、両者が強固に固定できるものであ
ればよい。

【００１２】また、本発明の柱梁接合金具の製造方法
は、複数本の柱およびこれらの柱の端部間に連結される
複数本の梁を含み構成される建物ユニットにおける柱梁
接合金具の製造方法であって、板材を断面コ字形に折曲
して垂直壁およびこの垂直壁を挟んでそれと直角でかつ
互いに平行な一対の水平壁を形成し、その片側の水平壁
外面に柱が接続可能にされるとともに、一方のコ字形端
面側を梁が接続可能な一方の梁接続部とされた金具本体
を形成し、この金具本体の他方のコ字形端面に前記一対
の水平壁先端部とともに梁が接続可能な他方の梁接続部
を形成する側壁部材を溶接し、この側壁部材と前記垂直
壁との角部開放側にその側壁部材および垂直壁とともに
略角筒形状を形成する断面Ｌ字形の補助部材を溶接し
た、ことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明の柱梁接合金具では、金具本体の垂直壁
および側壁部材と補助部材とが角筒形状に形成され、そ
の上下面に対応する金具本体の水平壁が従来のダイヤフ
ラムの役割を果たすことになるから、重荷重にも十分耐
え得る柱と梁との連結を行える。しかも、従来の柱内で
の溶接作業を不要にできる。

【００１４】また、本発明の製造方法では、板材を断面
コ字形に折曲して垂直壁およびこの垂直壁を挟んでそれ
と直角でかつ互いに平行な一対の水平壁を形成し、その
片側の水平壁外面に柱が接続可能にされるとともに、一
方のコ字形端面側を梁が接続可能な一方の梁接続部とさ
れた金具本体を形成したので、金具本体を型から成形す
る場合より安価に製造することができる。

【００１５】しかも、この金具本体の他方のコ字形端面
に前記一対の水平壁先端部とともに梁が接続可能な他方
の梁接続部を形成する側壁部材を溶接し、この側壁部材
と前記垂直壁との角部開放側にその側壁部材および垂直
壁とともに略角筒形状を形成する断面Ｌ字形の補助部材
を溶接して柱梁接合金具を製造するようにしたので、つ
まり全ての部材を溶接により一体構造としたので、より
高い剛性を備えた構造体に形成できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３を参照
しながら説明する。図１は本実施例の柱梁接合金具と柱
および梁との関係を示す斜視図、図２はその柱梁接合金
具を示す分解斜視図である。これらの図において、１は
本実施例の柱梁接合金具、２は正四角筒状の柱、３，４
はそれぞれ形鋼であるＣチャンネル材からなる梁を示
す。なお、梁３は建物ユニットの短辺側（妻側）の梁、
梁４は建物ユニットの長辺側（桁側）の梁である。

【００１７】本実施例の柱梁接合金具１は、断面コ字形
の金具本体１０と、この金具本体１０の他方のコ字形端
面に固着される側壁部材２０と、この側壁部材２０と前
記金具本体１０との角部開放側に固着される断面Ｌ字形
の補助部材３０と、補強部材４０，５０とから構成され
ている。

【００１８】前記金具本体１０は、垂直壁を構成するウ
ェブ１１およびこのウェブ１１を挟んでそれと直角でか
つ互いに平行な一対の水平壁を構成するフランジ１２，
１３を有する断面コ字形に形成されている。上方のフラ
ンジ１２は、一側途中から先端途中にかけて略４５°で
切り欠かれた平面略台形状に形成され、かつ、その外面
（上面）が前記柱２の端部が接続可能にされた接続面１
４にされている。下方のフランジ１３は、一側途中から
他側へ向かってウェブ１１と平行に切り欠かれた後先端
途中に向かって略４５°に切り欠かれている。

【００１９】これら上下のフランジ１２，１３およびウ
ェブ１１によって形成されたコ字形端面のうち一方のコ
字形端面側（図１左側）には、互いに内方へ向かって斜
面状に折曲された後、それぞれ外方へ向かって僅か突出
するコ字形のガイド縁１１Ａ，１２Ａ，１３Ａが連続し
てかつコ字形に形成されている。ここに、これらのガイ
ド縁１１Ａ，１２Ａ，１３Ａによって、前記梁３が接続
可能な一方の梁接続部１５が形成されている。また、上
下のフランジ１２，１３の先端部には、それぞれ下方へ
向かって斜面状に折曲された後、それぞれ外方へ向かっ
て僅か突出するガイド縁１２Ｂ，１３Ｂが形成されてい
る。

【００２０】前記側壁部材２０は、前記金具本体１０の
他方のコ字形端面（図１右側）に前記ウェブ１１に対し
て略直角に固着される矩形板状に形成され、かつ、先端
部に内方へ向かって斜面状に折曲された後、外方へ向か
って僅か突出するガイド縁２０Ｂを有する。ここに、ガ
イド縁２０Ｂは、前記フランジ１２，１３のガイド縁１
２Ｂ，１３Ｂとともに前記梁４が接続可能な他方の梁接
続部１６を形成している。

【００２１】前記補助部材３０は、前記側壁部材２０と
前記金具本体１０のウェブ１１との角部開放側に固着さ
れ側壁部材２０およびウェブ１１とともに略角筒形状を
形成する断面Ｌ字形に形成されている。つまり、前記金
具本体１０のウェブ１１と平行な垂直壁３１と、前記側
壁部材２０と平行な垂直壁３２とを有するＬ字形に形成
されている。各垂直壁３１，３２は、幅寸法が前記柱２
の一辺の幅寸法と略同じで、かつ、高さ寸法が前記上下
のフランジ１２，１３間の高さ寸法から補強部材４０の
厚み寸法を引いた寸法に形成されている。

【００２２】前記補強部材４０は、厚みが前記金具本体
１０および側壁部材２０の厚み寸法より僅か厚い矩形板
状に形成され、かつ、前記金具本体１０の下方のフラン
ジ１３の内面側に固着される。また、前記補強部材５０
は、略三角板形状に形成され、かつ、前記補助部材３０
の垂直壁３２と補強部材４０との間に起立した状態で固
着される。なお、１７は補強部材５０の固着位置近傍に
おいて金具本体１０のフランジ１３および補強部材４０
に貫通して形成された上下接合用のボルト挿通孔であ
る。

【００２３】次に、本実施例の柱梁接合金具１の製造方
法を説明する。まず、金具本体１０を製造するには、例
えば、鋼板などの板材を、プレス機械などによって予め
所定形状に切断した後、断面コ字形に折曲してウェブ１
１およびこのウェブ１１を挟んでそれと直角でかつ互い
に平行な一対のフランジ１２，１３を形成する。ここ
で、上方のフランジ１２の外面を柱２が接続可能な接続
面１４として、一方のコ字形端面側にガイド縁１１Ａ，
１２Ａ，１３Ａを例えば絞り加工して一方の梁接続部１
５を形成する。なお、上下のフランジ１２，１３の先端
部には、予め、ガイド縁１２Ｂ，１３Ｂを折曲加工して
おく。

【００２４】また、他の部材、つまり側壁部材２０、補
助部材３０、補強部材４０，５０についても、板材を予
め所定形状に切断し、適宜折曲加工してそれぞれ図２の
形状に形成しておく。

【００２５】ここで、金具本体１０に対して、各部材２
０，３０，４０，５０を組み込むには、まず、金具本体
１０の他方のコ字形端面に側壁部材２０をウェブ１１に
対して直角になるように当て、その当接部分を溶接す
る。つまり、コ字形に沿って溶接する。次に、補強部材
４０を金具本体１０の下方のフランジ１３の内面に挿入
し、所定個所を溶接する。次に、側壁部材２０と金具本
体１０のウェブ１１とによって形成される角部開放側に
補助部材３０を挿入し、その補助部材３０と金具本体１
０、側壁部材２０および補強部材４０との当接部分を溶
接する。最後に、補強部材５０を挿入し、その当接部分
を溶接する。これにより、柱梁接合金具１が製造され
る。

【００２６】さて、このようにして製造された柱梁接合
金具１を用いて建物ユニットの骨組みを組み立てるに
は、図３（Ａ）〜（Ｃ）のようにして行う。

【００２７】まず、図３（Ａ）に示す如く、２本の柱２
の両端にそれぞれ柱梁接合金具１を所定の向きで溶接す
るとともに、これらの柱梁接合金具１の梁接続部１５間
に梁３を溶接して妻フレーム５を形成する。

【００２８】次に、図３（Ｂ）に示す如く、２枚の妻フ
レーム５を互いに向かい合わせに配置するとともに、そ
の対向する梁接続部１６間に梁４を溶接する。これによ
り、図３（Ｃ）に示す如く、ボックス型の建物ユニット
６の骨組みが形成される。

【００２９】このようにして形成された骨組みには、必
要に応じて内外壁パネル、天井パネル、床パネルが取り
付けられ、更に、作り付けの家具などの内装品が取り付
けられて建物ユニットが構成される。従って、この建物
ユニットを適宜組み合わせれば、ユニット工法による住
宅等のユニット建物を構築することができる。この際、
各建物ユニットの上下方向の連結は、金具本体１０のフ
ランジ１３および補強部材４０に貫通して設けられたボ
ルト挿通孔１７にボルトを挿通し、ナット締めして行わ
れる。

【００３０】従って、本実施例によれば、建物ユニット
における柱２および梁３，４は、柱梁接合金具１を介し
て連結される。この際、柱梁接合金具１の補助部材３
０、側壁部材２０および金具本体１０のウェブ１１は角
筒形状をなし、かつ、その角筒形状の上下面に対応する
金具本体１０のフランジ１２，１３が従来のダイヤフラ
ムの役割を果たすから、重荷重にも十分耐え得る柱と梁
との連結が行える。しかも、柱内作業となる内ダイヤフ
ラムの溶接作業を無くすことができる。

【００３１】また、金具本体１０の下方のフランジ１３
の内面に補強部材４０を固着するとともに、この補強部
材４０と補助部材３０との間に略三角形状の補強部材５
０を起立させた状態で固着するようにしたので、建物ユ
ニットの上下接合部の強度を高めることができる。

【００３２】また、金具本体１０は、板材を断面コ字形
に折曲してウェブ１１およびこのウェブ１１を挟んでそ
れと直角でかつ互いに平行な一対のフランジ１２，１３
を形成して製造するようにしたので、金具本体を型から
成形する場合より安価に製造することができる。

【００３３】また、金具本体１０に対して、側壁部材２
０、補助部材３０および補強部材４０，５０をそれぞれ
溶接により固着して一体構造としたので、より高い剛性
を備えた構造体に形成することができる。しかも、それ
らの溶接作業を全て外方から行うことができるので、溶
接作業を容易にかつ能率的に行うことができる。

【００３４】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変
形、改良は本発明に含まれるものである。

【００３５】例えば、本発明の柱梁接合金具が適用でき
る建物ユニットは、上述した実施例のボックス型の骨組
みに限らず、上方の梁が溶接されていない、いわゆるＵ
型の骨組みにも適用できる。

【００３６】また、柱梁接合金具と梁とを接合する溶接
の種類はスポット溶接でもよく、突き合せ溶接でもよ
く、また、柱梁接合金具と梁のいずれか一方に長孔を形
成し、この長孔内におけるすみ肉溶接でもよく、その種
類は任意である。

【００３７】

【発明の効果】以上の通り、本発明の柱梁接合金具によ
れば、柱内での溶接作業を不要にできるとともに、重荷
重にも十分耐え得る柱と梁との連結を行える。

【００３８】また、本発明の製造方法によれば、上記接
合部材を安価に、しかも、より高い剛性を備えた構造体
して製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の柱梁接合金具と柱および梁との関係を
示す斜視図である。

【図２】図１の柱梁接合金具の分解斜視図である。

【図３】図１の柱梁接合金具を利用して建物ユニットの
骨組みを組み立てる作業工程を示す説明図である。

【図４】従来の柱と梁との異なる接続構造を示す斜視図
である。

【図５】従来の柱と梁との異なる接続構造を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ 柱梁接合金具 ２ 柱 ３，４ 梁 ６ 建物ユニット １０ 金具本体 １１ ウェブ（垂直壁） １２，１３ フランジ（水平壁） １４ 接続面 １５ 一方の梁接続部 １６ 他方の梁接続部 ２０ 側壁部材 ３０ 補助部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の柱およびこれらの柱の端部間に
   連結される複数本の梁を含み構成される建物ユニットに
   おける柱梁接合金具であって、 垂直壁およびこの垂直壁を挟んでそれと直角でかつ互い
   に平行な一対の水平壁を有する断面コ字形とされ、その
   片側の水平壁外面に柱が接続可能にされるとともに、一
   方のコ字形端面側を梁が接続可能な一方の梁接続部とさ
   れた金具本体と、 この金具本体の他方のコ字形端面に固着され前記一対の
   水平壁先端部とともに梁が接続可能な他方の梁接続部を
   形成する側壁部材と、 この側壁部材と前記垂直壁との角部開放側に固着されそ
   の側壁部材および垂直壁とともに略角筒形状を形成する
   断面Ｌ字形の補助部材と、 を具備したことを特徴とする建物ユニットにおける柱梁
   接合金具。
2. 【請求項２】 複数本の柱およびこれらの柱の端部間に
   連結される複数本の梁を含み構成される建物ユニットに
   おける柱梁接合金具の製造方法であって、 板材を断面コ字形に折曲して垂直壁およびこの垂直壁を
   挟んでそれと直角でかつ互いに平行な一対の水平壁を形
   成し、その片側の水平壁外面に柱が接続可能にされると
   ともに、一方のコ字形端面側を梁が接続可能な一方の梁
   接続部とされた金具本体を形成し、 この金具本体の他方のコ字形端面に前記一対の水平壁先
   端部とともに梁が接続可能な他方の梁接続部を形成する
   側壁部材を溶接し、 この側壁部材と前記垂直壁との角部開放側にその側壁部
   材および垂直壁とともに略角筒形状を形成する断面Ｌ字
   形の補助部材を溶接した、 ことを特徴とする建物ユニットにおける柱梁接合金具の
   製造方法。