梁構造、建物ユニット、建物及び梁構造の施工方法
【課題】様々な板厚の大梁に対応できるとともに、梁の加工誤差に対応できる梁構造、建物ユニット、建物及び梁構造の施工方法を提供する。
【解決手段】大梁１２，１２間に架け渡される梁１５と、梁１５の両端と大梁１２，１２とを連結するガセットプレート２，２と、を備える梁構造Ｃである。
そして、梁１５は互いに咬合する断面を有する梁材１５ａ，１５ｂが向かい合わせに咬合されて軸方向に伸縮可能に形成され、ガセットプレート２，２には、梁材１５ａ，１５ｂを軸方向に拘束する拘束支持部２２と、軸方向に移動可能に支持する移動支持部２３と、が設けられ、一方のガセットプレート２の拘束支持部２２と、他方のガセットプレート２の移動支持部２３と、が向かい合うように梁１５の両端に取付けられて、梁材１５ａ，１５ｂは、一端を拘束支持部２２に支持されるとともに、他端を移動支持部２３に支持される。
【解決手段】大梁１２，１２間に架け渡される梁１５と、梁１５の両端と大梁１２，１２とを連結するガセットプレート２，２と、を備える梁構造Ｃである。
そして、梁１５は互いに咬合する断面を有する梁材１５ａ，１５ｂが向かい合わせに咬合されて軸方向に伸縮可能に形成され、ガセットプレート２，２には、梁材１５ａ，１５ｂを軸方向に拘束する拘束支持部２２と、軸方向に移動可能に支持する移動支持部２３と、が設けられ、一方のガセットプレート２の拘束支持部２２と、他方のガセットプレート２の移動支持部２３と、が向かい合うように梁１５の両端に取付けられて、梁材１５ａ，１５ｂは、一端を拘束支持部２２に支持されるとともに、他端を移動支持部２３に支持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、梁構造と、梁構造を備える建物ユニットと、梁構造を備える建物と、梁構造の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物ユニットの床構造などにおいて、略平行に大梁を配設し、この大梁の間に複数の梁を架け渡して、この梁の上に板を貼り付けることで床を構成している。
【０００３】
この建物ユニットは、大梁として溝形鋼などを用いるとともに、梁として角形鋼管などを用いている。
【０００４】
そして、梁の両端に設けた連結板を梁のウェブに溶接することで、梁を大梁に固定している。
【０００５】
しかしながら、このように連結板を介して梁を大梁のウェブに固定する際に、大梁のウェブの板厚が異なると、それに伴って対向する大梁のウェブ間の距離が変化するため、梁を大梁のウェブに溶接できなくなる場合があった。
【０００６】
そこで、特許文献１では、上記の板厚差を梁の両端に設けた連結板の板厚で調整することで、大梁のウェブ間の距離を調整し、梁を大梁のウェブに溶接できるようにしている。
【０００７】
これとは逆に、特許文献２では、溝形鋼の外形寸法を板厚に関係なく同一とすることで、一定寸法の梁であっても大梁のウェブに溶接できるようにしている。
【特許文献１】特開平９−２１１８１号公報
【特許文献２】特開２００１−１６４６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した特許文献１や特許文献２の梁の取付け構造では、連結板や溝形鋼として多種類の部材を製作する必要があるため、製作コストがかかることに加えて、在庫管理が複雑になるという問題があった。
【０００９】
また、特許文献１や特許文献２の梁の取付け構造では、梁の軸方向の長さに極めて高い加工精度が要求され、わずかな加工誤差によっても梁を大梁に溶接できない可能性があった。
【００１０】
そこで、本発明は、様々な板厚の大梁に対応できるとともに、梁の加工誤差に対応できる梁構造、建物ユニット、建物及び梁構造の施工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の梁構造は、対向する大梁間に架け渡される梁と、該梁の両端と前記大梁とを連結する一対のガセットプレートと、を備える梁構造であって、前記梁は、互いに咬合する断面を有する一対の梁材が向かい合わせに咬合されて、梁材の軸方向の相対位置の変化により軸方向に伸縮可能に形成されるとともに、前記一対のガセットプレートのそれぞれには、前記梁材を軸方向に拘束する拘束支持部と、前記梁材を軸方向に移動可能に支持する移動支持部と、が設けられ、前記一方の梁材の一端は前記一方のガセットプレートの前記拘束支持部に支持され、他端は前記他方のガセットプレートの前記移動支持部に支持されるとともに、前記他方の梁材の一端は前記一方のガセットプレートの前記移動支持部に支持され、他端は前記他方のガセットプレートの前記拘束支持部に支持されることを特徴とする。
【００１２】
また、前記ガセットプレートのそれぞれには、板状の鋼材によって、前記大梁のウェブに接する取付け部と、前記取付け部から屈折して斜めに立ち上がった傾斜部と、前記取付け部から突出する拘束支持部と、前記傾斜部から突出する移動支持部と、が形成されるとともに、取付けの際には、前記傾斜部が前記大梁側に押されて、前記傾斜部の前記取付け部からの屈折箇所近傍が塑性変形することが好ましい。
【００１３】
さらに、前記ガセットプレートの前記拘束支持部の反対側の端部から前記拘束支持部に交差する方向に２つの切り込みが設けられるとともに、前記傾斜部は、この切り込みに挟まれた部分が屈折して斜めに立ち上がって形成されることを特徴とする。
【００１４】
そして、前記梁の上には、固定手段によって床材が固定されるとともに、
前記一対の梁材の重なり合う面は、前記床材を貫通した前記固定手段によって挿通されることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の建物ユニットは、上記のような梁構造を備えることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の建物は、上記のような梁構造を備えることを特徴とする。
【００１７】
そして、本発明の梁の取付け方法は、上記した梁構造を並べ、該梁構造の両端を一対の大梁によって挟み、前記梁構造と該大梁とを固定し、前記梁構造の上に床材を固定する梁構造の施工方法であって、前記梁構造を前記大梁間の所定の内寸法より長く形成しておき、該梁構造を両側の前記大梁によって押圧することで、前記梁構造の長さを前記大梁間の所定の内寸法に合わせて、前記床材を前記一対の梁材の両方を貫通する固定手段によって固定することを特徴とする。
【００１８】
ここにおいて、床材とは、床根太、床板又は床仕上げ材などのことをいうものとする。
【発明の効果】
【００１９】
このように、本発明の梁構造は、互いに咬合する断面を有する一対の梁材が向かい合わせに咬合されて、梁材の軸方向の相対位置の変化により軸方向に伸縮可能に形成されるとともに、この梁材はそれぞれ、一端をガセットプレートの拘束支持部に支持されるとともに、他端をガセットプレートの移動支持部に支持される。
【００２０】
そして、取付けの際には、それぞれの梁材を支持する移動支持部が相互にずれるように移動することで、梁構造の長さを調節できるため、様々な板厚の大梁を用いることで大梁間の距離が変化しても対応できるとともに、梁の加工誤差に対応できる梁構造とすることができる。
【００２１】
また、ガセットプレートには、板状の鋼材によって、取付け部と、取付け部から斜めに立ち上がった傾斜部と、取付け部から突出する拘束支持部と、傾斜部から突出する移動支持部と、が形成され、取付けの際には、傾斜部の取付け部からの屈折箇所近傍が塑性変形して梁を支持するため、簡易な構成の梁構造によって、長さを調節することができる。
【００２２】
さらに、ガセットプレートに設けられた切り込みに挟まれた部分が屈折して斜めに立ち上がって傾斜部を形成することで、傾斜部の幅が狭くなるため、傾斜部を容易に塑性変形させることができる。
【００２３】
そして、床材を貫通した固定手段によって、一対の梁材の重なり合う面が挿通されることで、一対の梁材の相対位置を固定することができるため、残留する弾性反力によって、大梁が変形することを防止できる。
【００２４】
また、上記のような梁構造を備えた建物ユニットとすることで、大梁間に梁構造を隙間無く設置でき、歩行などの載荷時に一部の梁が下方にずれて床鳴りが生じることを防止できるため、建物ユニット内の快適性が向上する。
【００２５】
さらに、上記のような梁構造を備えた建物とすることで、大梁間に梁構造を隙間無く設置でき、歩行などの載荷時に一部の梁が下方にずれて床鳴りが生じることを防止できるため、建物内の快適性が向上する。
【００２６】
そして、あらかじめ大梁間の所定の内寸法より長く形成しておいた上記の梁構造を、大梁によって挟み、大梁を押圧して所定の内寸法に合わせることで、様々な板厚の大梁に対応できるとともに、梁の加工誤差に対応した梁構造とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
まず、図２を用いてユニット建物Ｓの構成を説明する。
【００２９】
このユニット建物Ｓは、基礎３と、基礎３の上に設置される１階部分となる複数の建物ユニットＵ１，・・・と、この１階部分の建物ユニットＵ１，・・・の上に設置される２階部分となる複数の建物ユニットＵ２，・・・と、この２階部分の建物ユニットＵ２，・・・の上に設置される屋根パネル４と、を備えている。
【００３０】
なお、図２ではユニット建物Ｓは２階建ての建物となっているが、３階建て以上の建物であってもよい。
【００３１】
次に、図３を用いて、１階の建物ユニットＵ１と２階の建物ユニットＵ２とに共通する構成について、建物ユニットＵとして説明する。
【００３２】
建物ユニットＵは、４本の柱１１，・・・と、この柱１１，・・・の長辺方向の下端間を連結した２本の大梁としての桁床梁１２，１２と、柱１１，・・・の短辺方向の下端間を連結した２本の妻床梁３１，３１と、この柱１１，・・・の上端間を連結した４本の天井梁１３，・・・とからなる骨組み構造体を備えている。
【００３３】
ここで、上記の骨組み構造体において、柱１１，・・・としては角形鋼管などを使用することができる。また、桁床梁１２，１２、妻床梁３１，３１および天井梁１３，・・・としては、溝形鋼やＨ形鋼などを使用することができる。
【００３４】
そして、本実施の形態の建物ユニットＵでは、対向する大梁としての桁床梁１２，１２のウェブ１２１，１２１に、床小梁１５の両端にガセットプレート２，２を有する梁構造Ｃ，・・・が架け渡されている（図４参照）。
【００３５】
さらに、図５に示すように、この床小梁１５の上には、床小梁１５と略直交して床材としての床根太１６，・・・が固定手段としてのタッピングビス１９，・・・によって固定され、この床根太１６，・・・の上にパーティクルボードなどの床板１４がタッピングビス（図示せず）などによって貼り付けられて床が形成される。
【００３６】
また、床小梁１５は、図１に示すように、一方の梁材１５ａと、この梁材１５ａと同一形状に形成されて向かい合わせに咬合する梁材１５ｂと、によって構成される。
【００３７】
これらの梁材１５ａ，１５ｂは、略Ｃ字状断面の鋼材によって形成され、この略Ｃ字の先端に折り返しが設けられていることで互いに咬合するものであり、一度咬合した梁材１５ａ，１５ｂは軸直角方向に断面がずれることはない。
【００３８】
また、梁材１５ａ，１５ｂは、タッピングビス１９，・・・によって固定される前の状態では、相互に固定されずに、軸直角方向にずれないように咬合されているだけであるから、梁１５の軸方向には、梁材１５ａ，１５ｂの相対位置の変化により伸縮可能に形成されている。
【００３９】
そして、梁材１５ａ，１５ｂは、２枚のフランジが重ね合わされているため、この２枚のフランジをタッピングビス１９，・・・などの固定手段で挿通することによって、容易に軸方向の伸縮を拘束できるように形成されている。
【００４０】
逆に、梁材１５ａ，１５ｂは、それぞれのウェブが重なり合わずに、互いに向かい合った状態で咬合されているため、一方のウェブを固定した場合でも、これに向かい合った他方のウェブは固定されずに軸方向に移動可能となっている。
【００４１】
なお、梁材１５ａ，１５ｂは、フランジが重ね合わされるとともに、ウェブが向かい合った状態で咬合され、軸方向に伸縮可能なものであれば、他の部分の形状、材質等はどのようなものでも使用することができる。
【００４２】
また、図４に示すように、梁材１５ａの一端は、後述する一方のガセットプレート２の拘束支持部２２に支持されるとともに、他端は、他方のガセットプレート２の移動支持部２３に支持されている。
【００４３】
同様に、図４に示すように、梁材１５ｂの一端は、後述する一方のガセットプレート２の移動支持部２３に支持されるとともに、他端は、他方のガセットプレート２の拘束支持部２２に支持されている。
【００４４】
そして、本実施の形態では、ガセットプレート２は、図１に示すように、略矩形の鋼板によって形成され、この１枚の鋼板が折り曲げられた状態に形成されて、大梁１２のウェブ１２１に接する取付け部２１１と、この取付け部２１１から屈折して斜めに立ち上がった傾斜部２１２と、取付け部２１１から突出する拘束支持部２２と、傾斜部２１２から突出する移動支持部２３と、を備えている。
【００４５】
この取付け部２１１は、図４に示すように、桁床梁１２のウェブ１２１に接しており、この接した箇所の近傍のウェブ１２１には取付け孔（図示せず）が設けられている。
【００４６】
そして、取付けの際には、ウェブ１２１に設けられた取付け孔を挿通したドリリングタッピングビス２６，２６が、取付け部２１１を切削し、螺入されることで、ガセットプレート２を有する梁構造Ｃを桁床梁１２に固定している。
【００４７】
なお、この梁構造Ｃの桁床梁１２に対する固定方法は、ドリリングタッピングビス２６，２６を用いる方法の他、かしめ接合や、溶接など床小梁１５に荷重が作用した際のせん断力を桁床梁１２に伝達できるものであればどのような固定方法であってもよい。
【００４８】
また、傾斜部２１２は、図１に示すように、ガセットプレート２の拘束支持部２２の反対側の端部に設けられた２つの細長い切り込み２４，２４によって挟まれた部分２５が、桁床梁１２から突出する方向に屈折されて取付け部２１１から斜めに立ち上がって形成されている。
【００４９】
ここで、図４に示すように、この傾斜部２１２の取り付け部２１１に対する屈折箇所２１３は、梁構造Ｃを支持する際に塑性変形する箇所であるため、その内側の角度ｄは変形した際に塑性するように、材質や変形量などを考慮して適切に決定される。
【００５０】
そして、梁構造Ｃが桁床梁１２，１２に取付けられた際には、この傾斜部２１２が桁床梁１２側に押しこまれるため、角度ｄが大きくなって、ガセットプレート２の屈折箇所２１３近傍が塑性する程度に変形することとなる。
【００５１】
また、拘束支持部２２は、図１及び図４に示すように、取付け部２１１から桁床梁１２とは反対側に略垂直に延びるとともに、上下の２箇所にアークスポット２２ａ，２２ａが設けられて、梁材１５ａ（１５ｂ）とスポット溶接によって固定されている。
【００５２】
同様に、移動支持部２３は、図１，図４及び図５に示すように、傾斜部２１２から桁床梁１２とは反対側に突出する方向に略垂直に延びるとともに、上下の２箇所にアークスポット２３ａ，２３ａが設けられて、梁材１５ｂ（１５ａ）とスポット溶接によって固定されている。
【００５３】
なお、拘束支持部２２及び移動支持部２３の、梁材１５ａ，１５ｂに対する固定方法は、スポット溶接の他、ビス止め、かしめ接合など、床小梁１５に荷重が作用した際のせん断力をガセットプレート２に伝達できるものであればどのような固定方法であってもよい。
【００５４】
次に、図４を参照しながら、本実施の形態の梁構造Ｃを桁床梁１２，１２に取付ける方法について説明する。
【００５５】
まず、一対のガセットプレート２，２を、床小梁１５の両端にスポット溶接などによって取り付けて梁構造Ｃを形成しておく。
【００５６】
このとき、ガセットプレート２，２は、一方のガセットプレート２の拘束支持部２２と他方のガセットプレート２の移動支持部２３とが対峙して向かい合うように、相互に１８０度回転した向きに取り付ける。
【００５７】
そして、この梁構造Ｃの軸方向の長さは、床小梁１５の加工精度によって若干の誤差を含むものの、桁床梁１２，１２間の所定の内寸法Ｌよりは、長く形成されている。
【００５８】
次に、この梁構造Ｃ，・・・を、互いに略平行になるように、所定の間隔を空けて、並置する。
【００５９】
そして、桁床梁１２，１２を並置された梁構造Ｃ，・・・の両端の外側方に配置し、この桁床梁１２，１２を両側から徐々に近づけて、ウェブ１２１，１２１によって梁構造Ｃを挟み込み、桁床梁１２，１２間の所定の内寸法Ｌと同一寸法となるまで、桁床梁１２，１２を振動させながら梁構造Ｃを押圧する。
【００６０】
このように、振動させつつ押圧することで、強固に咬合した梁材１５ａ，１５ｂを梁１５の軸方向に短縮させることが可能となる。
【００６１】
このとき、梁材１５ａの拘束支持部２２に支持された側は桁床梁１２との相対的な位置が変化しないが、図４の白抜き矢印に示すように、移動支持部２３に支持された側は桁床梁１２に近づくように移動する。
【００６２】
すなわち、拘束支持部２２は、桁床梁１２に接している取付け部２１１から略垂直に延びているため、床小梁１５が軸方向に押されてもほとんど変形しない。
【００６３】
これに対して、移動支持部２３は、斜めに立ち上がることで桁床梁１２から離れている傾斜部２１２から延びているため、床小梁１５が軸方向に押されると、屈折箇所２１３を回転軸として桁床梁１２側に回転移動することとなる。
【００６４】
そして、移動支持部２３が回転移動することで、傾斜部２１２の取付け部２１１に対する角度ｄが大きくなり、傾斜部２１２の取付け部２１１に対する屈折箇所２１３近傍が塑性変形する。
【００６５】
この場合、塑性変形とは、力を加えて変形させたときに、変形したままの状態を保つこと、又は、力を加えて変形させたときに、元の状態に戻ろうとする力を残しているものの、変形が元に戻らないような変形のことをいうものとする。
【００６６】
同様に、梁材１５ｂの拘束支持部２２に支持された側は桁床梁１２との相対的な位置が変化しないが、図４の白抜き矢印に示すように、移動支持部２３に支持された側は桁床梁１２に近づくこととなる。
【００６７】
このように、梁材１５ａ，１５ｂが互いに逆方向にずれて移動することで、屈折箇所２１３，２１３が塑性変形し、梁構造Ｃ全体としての軸方向の長さが短くなり、桁床梁１２，１２間の所定の内寸法Ｌと一致するまで押圧される。
【００６８】
次に、桁床梁１２，１２間の所定の内寸法Ｌになるように軸方向の長さを調整された梁構造Ｃの両端の取付け部２１１，２１１を、ドリリングタッピングビス２６，・・・によって桁床梁１２，１２のウェブ１２１，１２１に取付ける。
【００６９】
そして、床根太１６，・・・を床小梁１５の上に載置し、床根太１６，・・・の上から、床根太１６，・・・を貫通して梁材１５ａ，１５ｂの上面の重ね合わされたフランジを挿通するようにタッピングビス１９，・・・によって固定する。
【００７０】
最後に、床板１４を床根太１６，・・・の上に載置し、この床板１４をタッピングビス（図示せず）などによって床根太１６，・・・に固定することで床が完成する。
【００７１】
次に、図４及び図５を参照しながら、本実施の形態の梁構造Ｃの作用について説明する。
【００７２】
このように構成された本実施の形態の梁構造Ｃは、互いに咬合する断面を有する一対の梁材１５ａ，１５ｂが向かい合わせに咬合されて、軸方向に伸縮可能に形成されるとともに、この梁材１５ａ，１５ｂはそれぞれ、一端をガセットプレート２の拘束支持部２２に支持されるとともに、他端をガセットプレート２の移動支持部２３に支持されている。
【００７３】
この移動支持部２３は、屈折箇所２１３を軸に回転移動することで、傾斜部２１２の取付け部２１１に対する角度ｄが変化し、屈折箇所２１３近傍のガセットプレート２が塑性変形する。
【００７４】
すなわち、軸方向に押圧された梁材１５ａ，１５ｂは、互いに逆方向にずれて移動することで、ガセットプレート２，２の屈折箇所２１３，２１３が塑性変形し、梁構造Ｃ全体としての長さは、初めの状態より短くなって桁床梁１２，１２間の所定の内寸法Ｌと一致することとなる。
【００７５】
このように傾斜部２１２の屈折箇所２１３が塑性変形することで、傾斜部２１２が元の位置に戻ろうとする反力が小さくなるため、梁構造Ｃの長さを調整する際に、桁床梁１２，１２を内側に向かって押した力の反作用によって、逆に桁床梁１２，１２が押し返されて変形することがない。
【００７６】
この場合でも、屈折箇所２１３，２１３は、上下方向のせん断耐力を充分に有しているため、床小梁１５に荷重が作用した場合でも、移動支持部２３を通じて作用するせん断力を支持することができる。
【００７７】
また、それぞれの梁材１５ａ，１５ｂは、軸方向の両端が支持されているため、荷重が作用した際に、床小梁１５に捩れが生じることがない。
【００７８】
すなわち、仮に、軸方向の長さ調整のみを目的として梁構造Ｃを固定する場合には、床小梁１５の一端で梁材１５ａを拘束支持し、他端で梁材１５ｂを拘束支持すればよいが、このように互い違いに拘束支持した場合には、拘束支持した箇所を結ぶ線と部材の軸線とが一致しないため、荷重が作用した際には床小梁１５に捩れが生じることとなる。
【００７９】
これに対して、本実施の形態の梁構造Ｃでは、梁材１５ａ，１５ｂのそれぞれの軸方向の両端を支持することで、床小梁１５に捩れを生じさせることなく、荷重を支持することができる。
【００８０】
上記のように、ガセットプレート２が塑性変形することによって、梁構造Ｃの長さを調整することができるため、様々な板厚の桁床梁１２，１２にも対応することができる。
【００８１】
すなわち、軸方向の長さが完成時の桁床梁１２，１２間の寸法Ｌより長く形成された梁構造Ｃを、軸方向に押圧することで、完成時の桁床梁１２，１２間の寸法Ｌに合わせることができる。
【００８２】
例えば、桁床梁１２，１２間の外面寸法が2454(mm)の場合、桁床梁１２，１２として、板厚をt=3.2,4.5,6.0(mm)の３種類のものを用いると、内寸法ＬはL=2447.6,2445,2442(mm)の３種類となる。
【００８３】
従来は、この３種類の内寸法Ｌに対応して別個の床小梁１５を製作する必要があった。
【００８４】
これに対して、本実施の形態では、例えば軸方向の長さが上記した３種類の内寸法Ｌよりも長い2449(mm)の梁構造Ｃを製作することで、３種類の板厚全てに対応する梁構造Ｃとすることができる。
【００８５】
なお、この梁構造Ｃの軸方向の長さは、梁構造Ｃの製作誤差等を考慮して、桁床梁１２，１２間の内寸法の最大値に、ある程度の余裕長を加えた長さ以上に形成される。
【００８６】
そして、この場合、両端の変形量は、内寸法Ｌ(L=2447.6,2445,2442(mm))に対応して、それぞれ1.4,4.0,7.0(mm)となる。
【００８７】
ただし、実際には上記したように、梁構造Ｃがある程度の製作誤差を有しているため、変形量も増減するが、本実施の形態では、この製作誤差以上の余裕長さを有する梁構造Ｃとすることで、製作誤差を有する場合でも、確実に桁床梁１２に当接させることができる。
【００８８】
また、同様に、ガセットプレート２が塑性変形することによって、梁構造Ｃの長さを調整することができるため、床小梁１５の加工誤差に対応した梁構造Ｃとすることができる。
【００８９】
例えば、桁床梁１２，１２間の外面寸法が2454(mm)の場合、板厚をt=3.2 (mm)のものを用いると、内寸法ＬはL=2447.6 (mm)となる。
【００９０】
この場合、例えば床小梁１５の加工誤差によって、軸方向の長さにプラスマイナス0.5(mm)の長短が生じると仮定すると、床小梁１５の最長のものはL=2448.1(mm)となり、最短のものは2447.1(mm)となる。
【００９１】
そして、従来、この最長の床小梁１５，１５に、最短の床小梁１５が挟まれた場合、最短の床小梁１５は、両端合計で1.0(mm)(2448.1-2447.1=1.0)だけ桁床梁１２，１２から離れて固定されることとなっていた。
【００９２】
このように、床小梁１５が、桁床梁１２，１２から離れて固定された場合、桁床梁１２，１２が反ることや、床鳴りが生じることや、ドリリングタッピングビス２６の耐久性が劣ることなど、様々な問題があった。
【００９３】
これに対して、本実施の形態では、例えば軸方向の長さが2449(mm)の梁構造Ｃを製作することで、最短の梁構造Ｃでも2448.5(mm)となり、所定の内寸法Ｌ(L=2447.6(mm))より長くなるため、所定の内寸法Ｌに調整できることとなる。
【００９４】
したがって、桁床梁１２，１２が反ることや、床鳴りが生じることや、ドリリングタッピングビス２６の耐久性が劣ることなどの問題がない。
【００９５】
そして、本実施の形態では、梁構造Ｃが、桁床梁１２のウェブ１２１に取り付けられることで、床小梁１５に荷重が作用する場合でも、桁床梁１２が変形して床小梁１５が上下に移動することがない。
【００９６】
すなわち、桁床梁１２のウェブ１２１は、フランジ１２２と比べて、上下方向の断面二次モーメントが極めて大きく、荷重が作用した際にも上下方向にほとんど変形しないため、ウェブ１２１に取付け部２１１を介して取付けられた梁構造Ｃはほとんど上下に移動しない。
【００９７】
さらに、本実施の形態では、ガセットプレート２に設けられた切り込み２４，２４に挟まれた部分２５が屈折して斜めに立ち上がって傾斜部２１２及び移動支持部２３を形成することで、必要な支持強度を有しつつ、傾斜部２１２を容易に塑性変形させることができる。
【００９８】
すなわち、このようにガセットプレート２の切り込み２４，２４に挟まれた部分２５のみを折り曲げることによって、傾斜部２１２の上下方向の幅を狭くすることができるため、上下方向の全幅を折り曲げて傾斜部２１２を形成するよりも、塑性変形する際の荷重を小さくすることができる。
【００９９】
したがって、桁床梁１２，１２のわずかな板厚の違いや、床小梁１５の加工誤差などによって生じる微小な変形量によっても、ガセットプレート２を塑性変形しやすくすることができる。
【０１００】
そして、本実施の形態では、梁構造Ｃの上に床根太１６，・・・をタッピングビス１９，・・・によって固定する際に、タッピングビス１９，・・・が梁材１５ａ，１５ｂの重ね合わされたフランジを貫通して切削・螺入されるため、梁材１５ａ，１５ｂが相互に固定されて、梁１５の軸方向の伸縮を拘束することができる。
【０１０１】
このように、床小梁１５の軸方向の伸縮を拘束することで、ガセットプレート２が塑性変形する際に弾性反力が残っている場合でも、この反力に抵抗することができる。
【０１０２】
すなわち、タッピングビス１９，・・・は、床小梁１５の軸方向の数箇所に螺入されるため、この複数のタッピングビス１９，・・・でせん断力を受け持つことによって、軸方向に長くなろうとする残留弾性反力に対して充分な耐力を備えることとなる。
【０１０３】
そして、上記したように、本実施の形態では、ガセットプレート２は、単純な構造であり、１枚の鋼板を加工することによって容易に得られるため、製造コストが低く、かつ、取付けの際の手間も少ない。
【０１０４】
加えて、上記したような梁構造Ｃを備えた建物ユニットＵ及びユニット建物Ｓとすることで、桁床梁１２，１２間に梁構造Ｃを隙間無く設置でき、歩行などの載荷時に床鳴りが生じることを防止できるため、建物ユニットＵ内及びユニット建物Ｓ内の快適性が向上する。
【０１０５】
すなわち、従来のように梁構造Ｃと桁床梁１２との連結部に隙間が生じた場合には、隙間が生じた箇所のドリリングタッピングビス２６は下方向にモーメント荷重を受けるため、このドリリングタッピングビス２６の先端は下方に移動することとなる。
【０１０６】
そうすると、ドリリングタッピングビス２６に連結された梁構造Ｃも下方に移動し、隣接する梁構造Ｃとの間に変位差が生じることで、周囲の床根太１６と床小梁１５との間や、床根太１６と床板１４との間などに、ずれが生じるために、部材どうしが擦れて床鳴りが生じる。
【０１０７】
一方、本実施の形態では、すべての梁構造Ｃと桁床梁１２とが隙間なく連結されることで、いずれのドリリングタッピングビス２６の先端も下方に移動することがなく、隣接する梁構造Ｃが略同様に変位するため、変位差によるずれによって床鳴りが生じることがない。
【実施例】
【０１０８】
以下、図６及び図７を用いて、前記実施の形態とは別の形態の梁構造Ｃ１について説明する。
【０１０９】
なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【０１１０】
本実施例では、桁床梁１２，１２間に床根太３０が直接架け渡される場合の梁構造Ｃ１について説明する。
【０１１１】
まず、図６及び図７を用いて、本実施例の梁構造Ｃ１の構成について説明する。
【０１１２】
この梁構造Ｃ１は、対向する長辺の大梁としての桁床梁１２，１２のウェブ１２１，１２１に、床根太３０の両端にガセットプレート２Ａ，２Ａを有する梁構造Ｃ１が架け渡されている。
【０１１３】
さらに、図７に示すように、この床根太３０，・・・の上には、パーティクルボードなどの床板１４がタッピングビス１９，・・・などによって貼り付けられて床が形成される。
【０１１４】
そして、本実施例では、この床根太３０の上面は、桁床梁１２，１２の上面より上方に位置している。
【０１１５】
このため、床根太３０の両端の桁床梁１２に対する取付け箇所近傍には、上部に台形状に切り欠きが設けられて、根太３０と桁床梁１２が互いに干渉しないように形成されている。
【０１１６】
また、図６に示すように、ガセットプレート２Ａは、前記実施の形態とは異なり、細長い切り込みが設けられずに、鋼板が高さ方向の全幅に渡って折り曲げられて、取付け部２１１や傾斜部２１２が形成されている。
【０１１７】
そして、拘束支持部２２は取付け部２１１から延び、移動支持部２３は傾斜部２１２から延びて、それぞれ梁材３０ａ，３０ｂとスポット溶接などによって固定されている。
【０１１８】
このように構成された本実施例の梁構造Ｃ１では、床根太３０の上面が桁床梁１２，１２の上面より上方に位置しているため、床板１４を直接載置することができる。
【０１１９】
この場合、床根太３０の取付け箇所近傍に切り欠きを設けることで、床根太３０として、断面の高さが高く剛性の大きいものを用いることができるため、床の剛性を大きくすることができる。
【０１２０】
したがって、歩行時に床鳴りが生じたり、重量物の載置時に床が撓んだりすることを防止できるため、建物ユニットＵ内の快適性が向上する。
【０１２１】
また、床小梁と床根太の両方を用いる場合と比べると、部材の数が半減し、ビス用の取付け孔の数なども大幅に減少するため、床の耐久性が大幅に向上する。
【０１２２】
さらに、材料を大幅に節約できるとともに、取付けの手間も大幅に減少するため、経済的な構造となる。
【０１２３】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【０１２４】
例えば、前記実施の形態及び実施例では、大梁として桁床梁１２、梁として床小梁１５や床根太３０を用いる梁構造Ｃ，Ｃ１について説明したが、これに限定されるものではなく、大梁として天井梁、梁として天井野縁を用いるものであってもよい。
【０１２５】
また、前記実施の形態及び実施例では、梁構造Ｃ，Ｃ１を建物ユニットＵに用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、建物ユニットＵ以外の建物に用いるものであってもよい。
【０１２６】
そして、前記実施の形態及び実施例では、床材を固定する固定手段としてドリリングタッピングビス１９を用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、釘や鋲など梁材を固定できるものであればよい。
【０１２７】
さらに、前記実施の形態及び実施例では、床材を貫通する固定手段によって梁材を挿通して相対位置を拘束する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、梁材の相対位置を拘束するための専用の固定手段を用いるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の最良の実施の形態の梁構造の構成を一部破断して説明する斜視図である。
【図２】本発明の最良の実施の形態のユニット建物の概略構成を説明する斜視図である。
【図３】梁構造を取り付けた建物ユニットの構成を一部破断して説明する斜視図である。
【図４】梁構造の両端のガセットプレートの向きを説明する断面図である。
【図５】本発明の最良の実施の形態の梁構造の構成を説明する側面図である。
【図６】本発明の実施例の梁構造の構成を一部破断して説明する斜視図である。
【図７】本発明の実施例の梁構造の構成を説明する側面図である。
【符号の説明】
【０１２９】
Ｕ，Ｕ１，Ｕ２ 建物ユニット
Ｃ，Ｃ１ 梁構造
Ｌ 所定の内寸法
１２ 桁床梁（大梁）
１２１ ウェブ
１４ 床板（床材）
１５ 床小梁（梁）
１５ａ，１５ｂ 梁材
１６ 床根太（床材）
１９ タッピングビス（固定手段）
２，２Ａ ガセットプレート
２１１ 取付け部
２１２ 傾斜部
２１３ 屈折箇所
２２ 拘束支持部
２３ 移動支持部
２５ 挟まれた部分
３０ 床根太（梁）
３０ａ，３０ｂ 梁材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、梁構造と、梁構造を備える建物ユニットと、梁構造を備える建物と、梁構造の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物ユニットの床構造などにおいて、略平行に大梁を配設し、この大梁の間に複数の梁を架け渡して、この梁の上に板を貼り付けることで床を構成している。
【０００３】
この建物ユニットは、大梁として溝形鋼などを用いるとともに、梁として角形鋼管などを用いている。
【０００４】
そして、梁の両端に設けた連結板を梁のウェブに溶接することで、梁を大梁に固定している。
【０００５】
しかしながら、このように連結板を介して梁を大梁のウェブに固定する際に、大梁のウェブの板厚が異なると、それに伴って対向する大梁のウェブ間の距離が変化するため、梁を大梁のウェブに溶接できなくなる場合があった。
【０００６】
そこで、特許文献１では、上記の板厚差を梁の両端に設けた連結板の板厚で調整することで、大梁のウェブ間の距離を調整し、梁を大梁のウェブに溶接できるようにしている。
【０００７】
これとは逆に、特許文献２では、溝形鋼の外形寸法を板厚に関係なく同一とすることで、一定寸法の梁であっても大梁のウェブに溶接できるようにしている。
【特許文献１】特開平９−２１１８１号公報
【特許文献２】特開２００１−１６４６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した特許文献１や特許文献２の梁の取付け構造では、連結板や溝形鋼として多種類の部材を製作する必要があるため、製作コストがかかることに加えて、在庫管理が複雑になるという問題があった。
【０００９】
また、特許文献１や特許文献２の梁の取付け構造では、梁の軸方向の長さに極めて高い加工精度が要求され、わずかな加工誤差によっても梁を大梁に溶接できない可能性があった。
【００１０】
そこで、本発明は、様々な板厚の大梁に対応できるとともに、梁の加工誤差に対応できる梁構造、建物ユニット、建物及び梁構造の施工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の梁構造は、対向する大梁間に架け渡される梁と、該梁の両端と前記大梁とを連結する一対のガセットプレートと、を備える梁構造であって、前記梁は、互いに咬合する断面を有する一対の梁材が向かい合わせに咬合されて、梁材の軸方向の相対位置の変化により軸方向に伸縮可能に形成されるとともに、前記一対のガセットプレートのそれぞれには、前記梁材を軸方向に拘束する拘束支持部と、前記梁材を軸方向に移動可能に支持する移動支持部と、が設けられ、前記一方の梁材の一端は前記一方のガセットプレートの前記拘束支持部に支持され、他端は前記他方のガセットプレートの前記移動支持部に支持されるとともに、前記他方の梁材の一端は前記一方のガセットプレートの前記移動支持部に支持され、他端は前記他方のガセットプレートの前記拘束支持部に支持されることを特徴とする。
【００１２】
また、前記ガセットプレートのそれぞれには、板状の鋼材によって、前記大梁のウェブに接する取付け部と、前記取付け部から屈折して斜めに立ち上がった傾斜部と、前記取付け部から突出する拘束支持部と、前記傾斜部から突出する移動支持部と、が形成されるとともに、取付けの際には、前記傾斜部が前記大梁側に押されて、前記傾斜部の前記取付け部からの屈折箇所近傍が塑性変形することが好ましい。
【００１３】
さらに、前記ガセットプレートの前記拘束支持部の反対側の端部から前記拘束支持部に交差する方向に２つの切り込みが設けられるとともに、前記傾斜部は、この切り込みに挟まれた部分が屈折して斜めに立ち上がって形成されることを特徴とする。
【００１４】
そして、前記梁の上には、固定手段によって床材が固定されるとともに、
前記一対の梁材の重なり合う面は、前記床材を貫通した前記固定手段によって挿通されることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の建物ユニットは、上記のような梁構造を備えることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の建物は、上記のような梁構造を備えることを特徴とする。
【００１７】
そして、本発明の梁の取付け方法は、上記した梁構造を並べ、該梁構造の両端を一対の大梁によって挟み、前記梁構造と該大梁とを固定し、前記梁構造の上に床材を固定する梁構造の施工方法であって、前記梁構造を前記大梁間の所定の内寸法より長く形成しておき、該梁構造を両側の前記大梁によって押圧することで、前記梁構造の長さを前記大梁間の所定の内寸法に合わせて、前記床材を前記一対の梁材の両方を貫通する固定手段によって固定することを特徴とする。
【００１８】
ここにおいて、床材とは、床根太、床板又は床仕上げ材などのことをいうものとする。
【発明の効果】
【００１９】
このように、本発明の梁構造は、互いに咬合する断面を有する一対の梁材が向かい合わせに咬合されて、梁材の軸方向の相対位置の変化により軸方向に伸縮可能に形成されるとともに、この梁材はそれぞれ、一端をガセットプレートの拘束支持部に支持されるとともに、他端をガセットプレートの移動支持部に支持される。
【００２０】
そして、取付けの際には、それぞれの梁材を支持する移動支持部が相互にずれるように移動することで、梁構造の長さを調節できるため、様々な板厚の大梁を用いることで大梁間の距離が変化しても対応できるとともに、梁の加工誤差に対応できる梁構造とすることができる。
【００２１】
また、ガセットプレートには、板状の鋼材によって、取付け部と、取付け部から斜めに立ち上がった傾斜部と、取付け部から突出する拘束支持部と、傾斜部から突出する移動支持部と、が形成され、取付けの際には、傾斜部の取付け部からの屈折箇所近傍が塑性変形して梁を支持するため、簡易な構成の梁構造によって、長さを調節することができる。
【００２２】
さらに、ガセットプレートに設けられた切り込みに挟まれた部分が屈折して斜めに立ち上がって傾斜部を形成することで、傾斜部の幅が狭くなるため、傾斜部を容易に塑性変形させることができる。
【００２３】
そして、床材を貫通した固定手段によって、一対の梁材の重なり合う面が挿通されることで、一対の梁材の相対位置を固定することができるため、残留する弾性反力によって、大梁が変形することを防止できる。
【００２４】
また、上記のような梁構造を備えた建物ユニットとすることで、大梁間に梁構造を隙間無く設置でき、歩行などの載荷時に一部の梁が下方にずれて床鳴りが生じることを防止できるため、建物ユニット内の快適性が向上する。
【００２５】
さらに、上記のような梁構造を備えた建物とすることで、大梁間に梁構造を隙間無く設置でき、歩行などの載荷時に一部の梁が下方にずれて床鳴りが生じることを防止できるため、建物内の快適性が向上する。
【００２６】
そして、あらかじめ大梁間の所定の内寸法より長く形成しておいた上記の梁構造を、大梁によって挟み、大梁を押圧して所定の内寸法に合わせることで、様々な板厚の大梁に対応できるとともに、梁の加工誤差に対応した梁構造とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
まず、図２を用いてユニット建物Ｓの構成を説明する。
【００２９】
このユニット建物Ｓは、基礎３と、基礎３の上に設置される１階部分となる複数の建物ユニットＵ１，・・・と、この１階部分の建物ユニットＵ１，・・・の上に設置される２階部分となる複数の建物ユニットＵ２，・・・と、この２階部分の建物ユニットＵ２，・・・の上に設置される屋根パネル４と、を備えている。
【００３０】
なお、図２ではユニット建物Ｓは２階建ての建物となっているが、３階建て以上の建物であってもよい。
【００３１】
次に、図３を用いて、１階の建物ユニットＵ１と２階の建物ユニットＵ２とに共通する構成について、建物ユニットＵとして説明する。
【００３２】
建物ユニットＵは、４本の柱１１，・・・と、この柱１１，・・・の長辺方向の下端間を連結した２本の大梁としての桁床梁１２，１２と、柱１１，・・・の短辺方向の下端間を連結した２本の妻床梁３１，３１と、この柱１１，・・・の上端間を連結した４本の天井梁１３，・・・とからなる骨組み構造体を備えている。
【００３３】
ここで、上記の骨組み構造体において、柱１１，・・・としては角形鋼管などを使用することができる。また、桁床梁１２，１２、妻床梁３１，３１および天井梁１３，・・・としては、溝形鋼やＨ形鋼などを使用することができる。
【００３４】
そして、本実施の形態の建物ユニットＵでは、対向する大梁としての桁床梁１２，１２のウェブ１２１，１２１に、床小梁１５の両端にガセットプレート２，２を有する梁構造Ｃ，・・・が架け渡されている（図４参照）。
【００３５】
さらに、図５に示すように、この床小梁１５の上には、床小梁１５と略直交して床材としての床根太１６，・・・が固定手段としてのタッピングビス１９，・・・によって固定され、この床根太１６，・・・の上にパーティクルボードなどの床板１４がタッピングビス（図示せず）などによって貼り付けられて床が形成される。
【００３６】
また、床小梁１５は、図１に示すように、一方の梁材１５ａと、この梁材１５ａと同一形状に形成されて向かい合わせに咬合する梁材１５ｂと、によって構成される。
【００３７】
これらの梁材１５ａ，１５ｂは、略Ｃ字状断面の鋼材によって形成され、この略Ｃ字の先端に折り返しが設けられていることで互いに咬合するものであり、一度咬合した梁材１５ａ，１５ｂは軸直角方向に断面がずれることはない。
【００３８】
また、梁材１５ａ，１５ｂは、タッピングビス１９，・・・によって固定される前の状態では、相互に固定されずに、軸直角方向にずれないように咬合されているだけであるから、梁１５の軸方向には、梁材１５ａ，１５ｂの相対位置の変化により伸縮可能に形成されている。
【００３９】
そして、梁材１５ａ，１５ｂは、２枚のフランジが重ね合わされているため、この２枚のフランジをタッピングビス１９，・・・などの固定手段で挿通することによって、容易に軸方向の伸縮を拘束できるように形成されている。
【００４０】
逆に、梁材１５ａ，１５ｂは、それぞれのウェブが重なり合わずに、互いに向かい合った状態で咬合されているため、一方のウェブを固定した場合でも、これに向かい合った他方のウェブは固定されずに軸方向に移動可能となっている。
【００４１】
なお、梁材１５ａ，１５ｂは、フランジが重ね合わされるとともに、ウェブが向かい合った状態で咬合され、軸方向に伸縮可能なものであれば、他の部分の形状、材質等はどのようなものでも使用することができる。
【００４２】
また、図４に示すように、梁材１５ａの一端は、後述する一方のガセットプレート２の拘束支持部２２に支持されるとともに、他端は、他方のガセットプレート２の移動支持部２３に支持されている。
【００４３】
同様に、図４に示すように、梁材１５ｂの一端は、後述する一方のガセットプレート２の移動支持部２３に支持されるとともに、他端は、他方のガセットプレート２の拘束支持部２２に支持されている。
【００４４】
そして、本実施の形態では、ガセットプレート２は、図１に示すように、略矩形の鋼板によって形成され、この１枚の鋼板が折り曲げられた状態に形成されて、大梁１２のウェブ１２１に接する取付け部２１１と、この取付け部２１１から屈折して斜めに立ち上がった傾斜部２１２と、取付け部２１１から突出する拘束支持部２２と、傾斜部２１２から突出する移動支持部２３と、を備えている。
【００４５】
この取付け部２１１は、図４に示すように、桁床梁１２のウェブ１２１に接しており、この接した箇所の近傍のウェブ１２１には取付け孔（図示せず）が設けられている。
【００４６】
そして、取付けの際には、ウェブ１２１に設けられた取付け孔を挿通したドリリングタッピングビス２６，２６が、取付け部２１１を切削し、螺入されることで、ガセットプレート２を有する梁構造Ｃを桁床梁１２に固定している。
【００４７】
なお、この梁構造Ｃの桁床梁１２に対する固定方法は、ドリリングタッピングビス２６，２６を用いる方法の他、かしめ接合や、溶接など床小梁１５に荷重が作用した際のせん断力を桁床梁１２に伝達できるものであればどのような固定方法であってもよい。
【００４８】
また、傾斜部２１２は、図１に示すように、ガセットプレート２の拘束支持部２２の反対側の端部に設けられた２つの細長い切り込み２４，２４によって挟まれた部分２５が、桁床梁１２から突出する方向に屈折されて取付け部２１１から斜めに立ち上がって形成されている。
【００４９】
ここで、図４に示すように、この傾斜部２１２の取り付け部２１１に対する屈折箇所２１３は、梁構造Ｃを支持する際に塑性変形する箇所であるため、その内側の角度ｄは変形した際に塑性するように、材質や変形量などを考慮して適切に決定される。
【００５０】
そして、梁構造Ｃが桁床梁１２，１２に取付けられた際には、この傾斜部２１２が桁床梁１２側に押しこまれるため、角度ｄが大きくなって、ガセットプレート２の屈折箇所２１３近傍が塑性する程度に変形することとなる。
【００５１】
また、拘束支持部２２は、図１及び図４に示すように、取付け部２１１から桁床梁１２とは反対側に略垂直に延びるとともに、上下の２箇所にアークスポット２２ａ，２２ａが設けられて、梁材１５ａ（１５ｂ）とスポット溶接によって固定されている。
【００５２】
同様に、移動支持部２３は、図１，図４及び図５に示すように、傾斜部２１２から桁床梁１２とは反対側に突出する方向に略垂直に延びるとともに、上下の２箇所にアークスポット２３ａ，２３ａが設けられて、梁材１５ｂ（１５ａ）とスポット溶接によって固定されている。
【００５３】
なお、拘束支持部２２及び移動支持部２３の、梁材１５ａ，１５ｂに対する固定方法は、スポット溶接の他、ビス止め、かしめ接合など、床小梁１５に荷重が作用した際のせん断力をガセットプレート２に伝達できるものであればどのような固定方法であってもよい。
【００５４】
次に、図４を参照しながら、本実施の形態の梁構造Ｃを桁床梁１２，１２に取付ける方法について説明する。
【００５５】
まず、一対のガセットプレート２，２を、床小梁１５の両端にスポット溶接などによって取り付けて梁構造Ｃを形成しておく。
【００５６】
このとき、ガセットプレート２，２は、一方のガセットプレート２の拘束支持部２２と他方のガセットプレート２の移動支持部２３とが対峙して向かい合うように、相互に１８０度回転した向きに取り付ける。
【００５７】
そして、この梁構造Ｃの軸方向の長さは、床小梁１５の加工精度によって若干の誤差を含むものの、桁床梁１２，１２間の所定の内寸法Ｌよりは、長く形成されている。
【００５８】
次に、この梁構造Ｃ，・・・を、互いに略平行になるように、所定の間隔を空けて、並置する。
【００５９】
そして、桁床梁１２，１２を並置された梁構造Ｃ，・・・の両端の外側方に配置し、この桁床梁１２，１２を両側から徐々に近づけて、ウェブ１２１，１２１によって梁構造Ｃを挟み込み、桁床梁１２，１２間の所定の内寸法Ｌと同一寸法となるまで、桁床梁１２，１２を振動させながら梁構造Ｃを押圧する。
【００６０】
このように、振動させつつ押圧することで、強固に咬合した梁材１５ａ，１５ｂを梁１５の軸方向に短縮させることが可能となる。
【００６１】
このとき、梁材１５ａの拘束支持部２２に支持された側は桁床梁１２との相対的な位置が変化しないが、図４の白抜き矢印に示すように、移動支持部２３に支持された側は桁床梁１２に近づくように移動する。
【００６２】
すなわち、拘束支持部２２は、桁床梁１２に接している取付け部２１１から略垂直に延びているため、床小梁１５が軸方向に押されてもほとんど変形しない。
【００６３】
これに対して、移動支持部２３は、斜めに立ち上がることで桁床梁１２から離れている傾斜部２１２から延びているため、床小梁１５が軸方向に押されると、屈折箇所２１３を回転軸として桁床梁１２側に回転移動することとなる。
【００６４】
そして、移動支持部２３が回転移動することで、傾斜部２１２の取付け部２１１に対する角度ｄが大きくなり、傾斜部２１２の取付け部２１１に対する屈折箇所２１３近傍が塑性変形する。
【００６５】
この場合、塑性変形とは、力を加えて変形させたときに、変形したままの状態を保つこと、又は、力を加えて変形させたときに、元の状態に戻ろうとする力を残しているものの、変形が元に戻らないような変形のことをいうものとする。
【００６６】
同様に、梁材１５ｂの拘束支持部２２に支持された側は桁床梁１２との相対的な位置が変化しないが、図４の白抜き矢印に示すように、移動支持部２３に支持された側は桁床梁１２に近づくこととなる。
【００６７】
このように、梁材１５ａ，１５ｂが互いに逆方向にずれて移動することで、屈折箇所２１３，２１３が塑性変形し、梁構造Ｃ全体としての軸方向の長さが短くなり、桁床梁１２，１２間の所定の内寸法Ｌと一致するまで押圧される。
【００６８】
次に、桁床梁１２，１２間の所定の内寸法Ｌになるように軸方向の長さを調整された梁構造Ｃの両端の取付け部２１１，２１１を、ドリリングタッピングビス２６，・・・によって桁床梁１２，１２のウェブ１２１，１２１に取付ける。
【００６９】
そして、床根太１６，・・・を床小梁１５の上に載置し、床根太１６，・・・の上から、床根太１６，・・・を貫通して梁材１５ａ，１５ｂの上面の重ね合わされたフランジを挿通するようにタッピングビス１９，・・・によって固定する。
【００７０】
最後に、床板１４を床根太１６，・・・の上に載置し、この床板１４をタッピングビス（図示せず）などによって床根太１６，・・・に固定することで床が完成する。
【００７１】
次に、図４及び図５を参照しながら、本実施の形態の梁構造Ｃの作用について説明する。
【００７２】
このように構成された本実施の形態の梁構造Ｃは、互いに咬合する断面を有する一対の梁材１５ａ，１５ｂが向かい合わせに咬合されて、軸方向に伸縮可能に形成されるとともに、この梁材１５ａ，１５ｂはそれぞれ、一端をガセットプレート２の拘束支持部２２に支持されるとともに、他端をガセットプレート２の移動支持部２３に支持されている。
【００７３】
この移動支持部２３は、屈折箇所２１３を軸に回転移動することで、傾斜部２１２の取付け部２１１に対する角度ｄが変化し、屈折箇所２１３近傍のガセットプレート２が塑性変形する。
【００７４】
すなわち、軸方向に押圧された梁材１５ａ，１５ｂは、互いに逆方向にずれて移動することで、ガセットプレート２，２の屈折箇所２１３，２１３が塑性変形し、梁構造Ｃ全体としての長さは、初めの状態より短くなって桁床梁１２，１２間の所定の内寸法Ｌと一致することとなる。
【００７５】
このように傾斜部２１２の屈折箇所２１３が塑性変形することで、傾斜部２１２が元の位置に戻ろうとする反力が小さくなるため、梁構造Ｃの長さを調整する際に、桁床梁１２，１２を内側に向かって押した力の反作用によって、逆に桁床梁１２，１２が押し返されて変形することがない。
【００７６】
この場合でも、屈折箇所２１３，２１３は、上下方向のせん断耐力を充分に有しているため、床小梁１５に荷重が作用した場合でも、移動支持部２３を通じて作用するせん断力を支持することができる。
【００７７】
また、それぞれの梁材１５ａ，１５ｂは、軸方向の両端が支持されているため、荷重が作用した際に、床小梁１５に捩れが生じることがない。
【００７８】
すなわち、仮に、軸方向の長さ調整のみを目的として梁構造Ｃを固定する場合には、床小梁１５の一端で梁材１５ａを拘束支持し、他端で梁材１５ｂを拘束支持すればよいが、このように互い違いに拘束支持した場合には、拘束支持した箇所を結ぶ線と部材の軸線とが一致しないため、荷重が作用した際には床小梁１５に捩れが生じることとなる。
【００７９】
これに対して、本実施の形態の梁構造Ｃでは、梁材１５ａ，１５ｂのそれぞれの軸方向の両端を支持することで、床小梁１５に捩れを生じさせることなく、荷重を支持することができる。
【００８０】
上記のように、ガセットプレート２が塑性変形することによって、梁構造Ｃの長さを調整することができるため、様々な板厚の桁床梁１２，１２にも対応することができる。
【００８１】
すなわち、軸方向の長さが完成時の桁床梁１２，１２間の寸法Ｌより長く形成された梁構造Ｃを、軸方向に押圧することで、完成時の桁床梁１２，１２間の寸法Ｌに合わせることができる。
【００８２】
例えば、桁床梁１２，１２間の外面寸法が2454(mm)の場合、桁床梁１２，１２として、板厚をt=3.2,4.5,6.0(mm)の３種類のものを用いると、内寸法ＬはL=2447.6,2445,2442(mm)の３種類となる。
【００８３】
従来は、この３種類の内寸法Ｌに対応して別個の床小梁１５を製作する必要があった。
【００８４】
これに対して、本実施の形態では、例えば軸方向の長さが上記した３種類の内寸法Ｌよりも長い2449(mm)の梁構造Ｃを製作することで、３種類の板厚全てに対応する梁構造Ｃとすることができる。
【００８５】
なお、この梁構造Ｃの軸方向の長さは、梁構造Ｃの製作誤差等を考慮して、桁床梁１２，１２間の内寸法の最大値に、ある程度の余裕長を加えた長さ以上に形成される。
【００８６】
そして、この場合、両端の変形量は、内寸法Ｌ(L=2447.6,2445,2442(mm))に対応して、それぞれ1.4,4.0,7.0(mm)となる。
【００８７】
ただし、実際には上記したように、梁構造Ｃがある程度の製作誤差を有しているため、変形量も増減するが、本実施の形態では、この製作誤差以上の余裕長さを有する梁構造Ｃとすることで、製作誤差を有する場合でも、確実に桁床梁１２に当接させることができる。
【００８８】
また、同様に、ガセットプレート２が塑性変形することによって、梁構造Ｃの長さを調整することができるため、床小梁１５の加工誤差に対応した梁構造Ｃとすることができる。
【００８９】
例えば、桁床梁１２，１２間の外面寸法が2454(mm)の場合、板厚をt=3.2 (mm)のものを用いると、内寸法ＬはL=2447.6 (mm)となる。
【００９０】
この場合、例えば床小梁１５の加工誤差によって、軸方向の長さにプラスマイナス0.5(mm)の長短が生じると仮定すると、床小梁１５の最長のものはL=2448.1(mm)となり、最短のものは2447.1(mm)となる。
【００９１】
そして、従来、この最長の床小梁１５，１５に、最短の床小梁１５が挟まれた場合、最短の床小梁１５は、両端合計で1.0(mm)(2448.1-2447.1=1.0)だけ桁床梁１２，１２から離れて固定されることとなっていた。
【００９２】
このように、床小梁１５が、桁床梁１２，１２から離れて固定された場合、桁床梁１２，１２が反ることや、床鳴りが生じることや、ドリリングタッピングビス２６の耐久性が劣ることなど、様々な問題があった。
【００９３】
これに対して、本実施の形態では、例えば軸方向の長さが2449(mm)の梁構造Ｃを製作することで、最短の梁構造Ｃでも2448.5(mm)となり、所定の内寸法Ｌ(L=2447.6(mm))より長くなるため、所定の内寸法Ｌに調整できることとなる。
【００９４】
したがって、桁床梁１２，１２が反ることや、床鳴りが生じることや、ドリリングタッピングビス２６の耐久性が劣ることなどの問題がない。
【００９５】
そして、本実施の形態では、梁構造Ｃが、桁床梁１２のウェブ１２１に取り付けられることで、床小梁１５に荷重が作用する場合でも、桁床梁１２が変形して床小梁１５が上下に移動することがない。
【００９６】
すなわち、桁床梁１２のウェブ１２１は、フランジ１２２と比べて、上下方向の断面二次モーメントが極めて大きく、荷重が作用した際にも上下方向にほとんど変形しないため、ウェブ１２１に取付け部２１１を介して取付けられた梁構造Ｃはほとんど上下に移動しない。
【００９７】
さらに、本実施の形態では、ガセットプレート２に設けられた切り込み２４，２４に挟まれた部分２５が屈折して斜めに立ち上がって傾斜部２１２及び移動支持部２３を形成することで、必要な支持強度を有しつつ、傾斜部２１２を容易に塑性変形させることができる。
【００９８】
すなわち、このようにガセットプレート２の切り込み２４，２４に挟まれた部分２５のみを折り曲げることによって、傾斜部２１２の上下方向の幅を狭くすることができるため、上下方向の全幅を折り曲げて傾斜部２１２を形成するよりも、塑性変形する際の荷重を小さくすることができる。
【００９９】
したがって、桁床梁１２，１２のわずかな板厚の違いや、床小梁１５の加工誤差などによって生じる微小な変形量によっても、ガセットプレート２を塑性変形しやすくすることができる。
【０１００】
そして、本実施の形態では、梁構造Ｃの上に床根太１６，・・・をタッピングビス１９，・・・によって固定する際に、タッピングビス１９，・・・が梁材１５ａ，１５ｂの重ね合わされたフランジを貫通して切削・螺入されるため、梁材１５ａ，１５ｂが相互に固定されて、梁１５の軸方向の伸縮を拘束することができる。
【０１０１】
このように、床小梁１５の軸方向の伸縮を拘束することで、ガセットプレート２が塑性変形する際に弾性反力が残っている場合でも、この反力に抵抗することができる。
【０１０２】
すなわち、タッピングビス１９，・・・は、床小梁１５の軸方向の数箇所に螺入されるため、この複数のタッピングビス１９，・・・でせん断力を受け持つことによって、軸方向に長くなろうとする残留弾性反力に対して充分な耐力を備えることとなる。
【０１０３】
そして、上記したように、本実施の形態では、ガセットプレート２は、単純な構造であり、１枚の鋼板を加工することによって容易に得られるため、製造コストが低く、かつ、取付けの際の手間も少ない。
【０１０４】
加えて、上記したような梁構造Ｃを備えた建物ユニットＵ及びユニット建物Ｓとすることで、桁床梁１２，１２間に梁構造Ｃを隙間無く設置でき、歩行などの載荷時に床鳴りが生じることを防止できるため、建物ユニットＵ内及びユニット建物Ｓ内の快適性が向上する。
【０１０５】
すなわち、従来のように梁構造Ｃと桁床梁１２との連結部に隙間が生じた場合には、隙間が生じた箇所のドリリングタッピングビス２６は下方向にモーメント荷重を受けるため、このドリリングタッピングビス２６の先端は下方に移動することとなる。
【０１０６】
そうすると、ドリリングタッピングビス２６に連結された梁構造Ｃも下方に移動し、隣接する梁構造Ｃとの間に変位差が生じることで、周囲の床根太１６と床小梁１５との間や、床根太１６と床板１４との間などに、ずれが生じるために、部材どうしが擦れて床鳴りが生じる。
【０１０７】
一方、本実施の形態では、すべての梁構造Ｃと桁床梁１２とが隙間なく連結されることで、いずれのドリリングタッピングビス２６の先端も下方に移動することがなく、隣接する梁構造Ｃが略同様に変位するため、変位差によるずれによって床鳴りが生じることがない。
【実施例】
【０１０８】
以下、図６及び図７を用いて、前記実施の形態とは別の形態の梁構造Ｃ１について説明する。
【０１０９】
なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【０１１０】
本実施例では、桁床梁１２，１２間に床根太３０が直接架け渡される場合の梁構造Ｃ１について説明する。
【０１１１】
まず、図６及び図７を用いて、本実施例の梁構造Ｃ１の構成について説明する。
【０１１２】
この梁構造Ｃ１は、対向する長辺の大梁としての桁床梁１２，１２のウェブ１２１，１２１に、床根太３０の両端にガセットプレート２Ａ，２Ａを有する梁構造Ｃ１が架け渡されている。
【０１１３】
さらに、図７に示すように、この床根太３０，・・・の上には、パーティクルボードなどの床板１４がタッピングビス１９，・・・などによって貼り付けられて床が形成される。
【０１１４】
そして、本実施例では、この床根太３０の上面は、桁床梁１２，１２の上面より上方に位置している。
【０１１５】
このため、床根太３０の両端の桁床梁１２に対する取付け箇所近傍には、上部に台形状に切り欠きが設けられて、根太３０と桁床梁１２が互いに干渉しないように形成されている。
【０１１６】
また、図６に示すように、ガセットプレート２Ａは、前記実施の形態とは異なり、細長い切り込みが設けられずに、鋼板が高さ方向の全幅に渡って折り曲げられて、取付け部２１１や傾斜部２１２が形成されている。
【０１１７】
そして、拘束支持部２２は取付け部２１１から延び、移動支持部２３は傾斜部２１２から延びて、それぞれ梁材３０ａ，３０ｂとスポット溶接などによって固定されている。
【０１１８】
このように構成された本実施例の梁構造Ｃ１では、床根太３０の上面が桁床梁１２，１２の上面より上方に位置しているため、床板１４を直接載置することができる。
【０１１９】
この場合、床根太３０の取付け箇所近傍に切り欠きを設けることで、床根太３０として、断面の高さが高く剛性の大きいものを用いることができるため、床の剛性を大きくすることができる。
【０１２０】
したがって、歩行時に床鳴りが生じたり、重量物の載置時に床が撓んだりすることを防止できるため、建物ユニットＵ内の快適性が向上する。
【０１２１】
また、床小梁と床根太の両方を用いる場合と比べると、部材の数が半減し、ビス用の取付け孔の数なども大幅に減少するため、床の耐久性が大幅に向上する。
【０１２２】
さらに、材料を大幅に節約できるとともに、取付けの手間も大幅に減少するため、経済的な構造となる。
【０１２３】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【０１２４】
例えば、前記実施の形態及び実施例では、大梁として桁床梁１２、梁として床小梁１５や床根太３０を用いる梁構造Ｃ，Ｃ１について説明したが、これに限定されるものではなく、大梁として天井梁、梁として天井野縁を用いるものであってもよい。
【０１２５】
また、前記実施の形態及び実施例では、梁構造Ｃ，Ｃ１を建物ユニットＵに用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、建物ユニットＵ以外の建物に用いるものであってもよい。
【０１２６】
そして、前記実施の形態及び実施例では、床材を固定する固定手段としてドリリングタッピングビス１９を用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、釘や鋲など梁材を固定できるものであればよい。
【０１２７】
さらに、前記実施の形態及び実施例では、床材を貫通する固定手段によって梁材を挿通して相対位置を拘束する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、梁材の相対位置を拘束するための専用の固定手段を用いるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の最良の実施の形態の梁構造の構成を一部破断して説明する斜視図である。
【図２】本発明の最良の実施の形態のユニット建物の概略構成を説明する斜視図である。
【図３】梁構造を取り付けた建物ユニットの構成を一部破断して説明する斜視図である。
【図４】梁構造の両端のガセットプレートの向きを説明する断面図である。
【図５】本発明の最良の実施の形態の梁構造の構成を説明する側面図である。
【図６】本発明の実施例の梁構造の構成を一部破断して説明する斜視図である。
【図７】本発明の実施例の梁構造の構成を説明する側面図である。
【符号の説明】
【０１２９】
Ｕ，Ｕ１，Ｕ２ 建物ユニット
Ｃ，Ｃ１ 梁構造
Ｌ 所定の内寸法
１２ 桁床梁（大梁）
１２１ ウェブ
１４ 床板（床材）
１５ 床小梁（梁）
１５ａ，１５ｂ 梁材
１６ 床根太（床材）
１９ タッピングビス（固定手段）
２，２Ａ ガセットプレート
２１１ 取付け部
２１２ 傾斜部
２１３ 屈折箇所
２２ 拘束支持部
２３ 移動支持部
２５ 挟まれた部分
３０ 床根太（梁）
３０ａ，３０ｂ 梁材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する大梁間に架け渡される梁と、該梁の両端と前記大梁とを連結する一対のガセットプレートと、を備える梁構造であって、
前記梁は、互いに咬合する断面を有する一対の梁材が向かい合わせに咬合されて、梁材の軸方向の相対位置の変化により軸方向に伸縮可能に形成されるとともに、
前記一対のガセットプレートのそれぞれには、前記梁材を軸方向に拘束する拘束支持部と、前記梁材を軸方向に移動可能に支持する移動支持部と、が設けられ、
前記一方の梁材の一端は前記一方のガセットプレートの前記拘束支持部に支持され、他端は前記他方のガセットプレートの前記移動支持部に支持されるとともに、
前記他方の梁材の一端は前記一方のガセットプレートの前記移動支持部に支持され、他端は前記他方のガセットプレートの前記拘束支持部に支持されることを特徴とする梁構造。
【請求項２】
前記ガセットプレートのそれぞれには、板状の鋼材によって、前記大梁のウェブに接する取付け部と、前記取付け部から屈折して斜めに立ち上がった傾斜部と、前記取付け部から突出する拘束支持部と、前記傾斜部から突出する移動支持部と、が形成されるとともに、
取付けの際には、前記傾斜部が前記大梁側に押されて、前記傾斜部の前記取付け部からの屈折箇所近傍が塑性変形することを特徴とする請求項１に記載の梁構造。
【請求項３】
前記ガセットプレートの前記拘束支持部の反対側の端部から前記拘束支持部に交差する方向に２つの切り込みが設けられるとともに、
前記傾斜部は、この切り込みに挟まれた部分が屈折して斜めに立ち上がって形成されることを特徴とする請求項２に記載の梁構造。
【請求項４】
前記梁の上には、固定手段によって床材が固定されるとともに、
前記一対の梁材の重なり合う面は、前記床材を貫通した前記固定手段によって挿通されることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の梁構造。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の梁構造を備えることを特徴とする建物ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の梁構造を備えることを特徴とする建物。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の梁構造を並べ、該梁構造の両端を一対の大梁によって挟み、前記梁構造と該大梁とを固定し、前記梁構造の上に床材を固定する梁構造の施工方法であって、
前記梁構造を前記大梁間の所定の内寸法より長く形成しておき、該梁構造を両側の前記大梁によって押圧することで、前記梁構造の長さを前記大梁間の所定の内寸法に合わせて、前記床材を前記一対の梁材の両方を貫通する固定手段によって固定することを特徴とする梁構造の施工方法。
【請求項１】
対向する大梁間に架け渡される梁と、該梁の両端と前記大梁とを連結する一対のガセットプレートと、を備える梁構造であって、
前記梁は、互いに咬合する断面を有する一対の梁材が向かい合わせに咬合されて、梁材の軸方向の相対位置の変化により軸方向に伸縮可能に形成されるとともに、
前記一対のガセットプレートのそれぞれには、前記梁材を軸方向に拘束する拘束支持部と、前記梁材を軸方向に移動可能に支持する移動支持部と、が設けられ、
前記一方の梁材の一端は前記一方のガセットプレートの前記拘束支持部に支持され、他端は前記他方のガセットプレートの前記移動支持部に支持されるとともに、
前記他方の梁材の一端は前記一方のガセットプレートの前記移動支持部に支持され、他端は前記他方のガセットプレートの前記拘束支持部に支持されることを特徴とする梁構造。
【請求項２】
前記ガセットプレートのそれぞれには、板状の鋼材によって、前記大梁のウェブに接する取付け部と、前記取付け部から屈折して斜めに立ち上がった傾斜部と、前記取付け部から突出する拘束支持部と、前記傾斜部から突出する移動支持部と、が形成されるとともに、
取付けの際には、前記傾斜部が前記大梁側に押されて、前記傾斜部の前記取付け部からの屈折箇所近傍が塑性変形することを特徴とする請求項１に記載の梁構造。
【請求項３】
前記ガセットプレートの前記拘束支持部の反対側の端部から前記拘束支持部に交差する方向に２つの切り込みが設けられるとともに、
前記傾斜部は、この切り込みに挟まれた部分が屈折して斜めに立ち上がって形成されることを特徴とする請求項２に記載の梁構造。
【請求項４】
前記梁の上には、固定手段によって床材が固定されるとともに、
前記一対の梁材の重なり合う面は、前記床材を貫通した前記固定手段によって挿通されることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の梁構造。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の梁構造を備えることを特徴とする建物ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の梁構造を備えることを特徴とする建物。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の梁構造を並べ、該梁構造の両端を一対の大梁によって挟み、前記梁構造と該大梁とを固定し、前記梁構造の上に床材を固定する梁構造の施工方法であって、
前記梁構造を前記大梁間の所定の内寸法より長く形成しておき、該梁構造を両側の前記大梁によって押圧することで、前記梁構造の長さを前記大梁間の所定の内寸法に合わせて、前記床材を前記一対の梁材の両方を貫通する固定手段によって固定することを特徴とする梁構造の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２４０３３４（Ｐ２００８−２４０３３４Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８１５８０（Ｐ２００７−８１５８０）
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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