JP2003049501A - 鉄骨ユニットによる耐力壁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各鉄骨ユニットを、土台梁上で互に接合する
ように組み立てるだけで、きわめて精度の高いユニット
の組み立て接合状態が得られ、鉄骨ユニットの接合の都
度、寸法精度を調整する必要がなく、ボルト締めによる
寸法調整がごく短い回数で処理でき、施工が簡単で工期
を短縮できる耐力壁構造を提供する。 【解決手段】 柱部材２と梁部材３と山形ブレース４と
からなる複数柱型鉄骨ユニット１、２１および単数柱型
鉄骨ユニット２２、２８、２９とからなり、これら鉄骨
ユニットの柱部材２の下端と土台梁７とに互いに係合す
る縦型接続金具６、８を設けるとともに、柱部材２の外
側及び梁部材３、２４の先端には、互いに別の部材の対
称する部分と接合される横型接続金具９、２７を設ける
ことで、現場での各鉄骨ユニット相互の組み合わせと接
続とがきわめて簡単かつ能率的に行えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、角パイプ等を用い
て構成される、鉄骨ユニットによる耐力壁構造に関する
ものである。 【０００２】 【従来の技術】軽量鉄骨構造の建築物に用いられる耐力
壁構造としては、柱部材および梁部材をボルトや溶接等
の手段により互いに接続して、前記柱部材と梁部材で囲
まれた内側部分にブレースを配置することで鉄骨ユニッ
トを形成したり、あるいは、柱部材と梁部材で囲まれた
内側部分に板材を設けて壁パネルを形成するなどの構造
が知られている。 【０００３】例えば、このような耐力壁構造として、特
開平１０−２６６３３４号の構築パネルがある。このパ
ネルは矩形状に形成した外枠の内側部分にブレースを設
けた垂直壁構築パネルと、このパネルと同様の構造の水
平壁構築パネルとからなり、これらのパネルをＣ型鋼な
どの接続部材を介してボルト接続することにより、建築
物を構築するものである。 【０００４】この場合、前記垂直壁構築パネルおよび水
平壁構築パネルは、Ｃ型鋼を介してボルトで固定するだ
けの工程で建築物を構築することができることから、施
工が簡単で、しかもパネルの組み合わせで、建築物を如
何様な形態にも構築することができるというパネル部材
特有の利点を有している。 【０００５】 【発明が解決すべき課題】しかしながら、前記特開平１
０−２６６３３４号の構築パネルは、周縁部に梁や柱に
匹敵する鋼製の外枠を備えるものであって、パネル自体
が所定の強度を維持しなければならないことから、パネ
ル自体の重さがきわめて大きくなり、このような重量の
あるパネルを支持するための連結手段も頑丈なものとし
なければならないので、建築物全体の重量が嵩み、価格
も高くなるという問題点を有している。 【０００６】また、前記の構築パネルにおける垂直壁構
築パネルは、相互のパネルが隣接するように構築される
ことから、パネルの外枠が隣り合うことになって形状が
大きくなるという問題がある。さらに、階上に敷設した
水平壁構築パネルの外壁に面する部分は、階上の垂直壁
構築パネルの下辺と、階下の垂直壁構築パネルの上辺と
が重なり合って、梁や柱に匹敵する外枠部材が必要以上
に集まることから構造が大型化し、省資源化および経済
性の点で無駄が多い構造となる。 【０００７】また、前記の構築パネルは、工場生産され
ることでパネルの寸法精度は向上するものの、各パネル
相互の接合は、パネルと連結手段とに開設したボトル孔
にボトルを挿通して締付けて固定する構造であるため、
必然的にボトル孔はボトル径よりも若干大きくしなけれ
ばならないため、接合部分にずれが生ずる危険性を抱え
ており、工事遂行に際し、常に寸法調整を的確に遂行し
なければ全体としての工程が進行しないという問題点が
あった。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
従来における鉄骨ユニットによる耐力壁構造の問題点を
解消し、ユニットの形態を合理化することによって、ユ
ニットの軽量化と省資源化を期待することができるとと
もに、このようなユニットを使用して経済性に優れ、寸
法精度が高く、設計、施工の能率化を図ることのできる
耐力壁構造を提供しようとするものである。 【０００９】本発明の請求項１における耐力壁鉄骨ユニ
ットは、上記のような課題を解決するための具体的手段
として、土台梁上に配置した鉄骨ユニットを接合するこ
とにより形成される耐力壁構造であり、前記鉄骨ユニッ
トが、互いに平行な複数本の柱部材と、これらの柱部材
間を連結する複数本の梁部材と、前記柱部材と梁部材と
で囲まれる内側部分に、一方の柱部材から他方の柱部材
を経て再び前記一方の柱部材に達するような山形のブレ
ースとを備えた複数柱型鉄骨ユニットと、一本の柱部材
と、この柱部材間に配置された複数本の梁部材と、前記
柱部材と梁部材とで囲まれる内側部分に、一方の梁部材
先端から柱部材を経て他方の梁部材の先端に達するよう
な山形のブレースとを備えた単数柱型鉄骨ユニットとの
組み合わせからなり、前記複数柱型鉄骨ユニットおよび
単数柱型鉄骨ユニットにおける、柱部材の下端と、これ
ら柱部材の下端が位置する前記土台梁上とには、互いに
係合する鉤形係合面を有する対称的な縦型接続金具を備
えており、前記複数柱型鉄骨ユニットでは梁部材の一端
が接続される柱部材外側、および単数柱型鉄骨ユニット
では梁部材の先端に、互いに係合する鉤形係合面を有す
る対称的な横型接続金具を備えており、前記各鉄骨ユニ
ットにおける柱部材の下端の縦型接続金具と土台梁上の
縦型接続金具とが接合され、前記各鉄骨ユニットにおけ
る柱部材外側の横型接続金具と、隣接する別の鉄骨ユニ
ットにおける柱部材外側の横型接続金具、もしくは梁部
材の先端の横型接続金具とが接合されることを特徴とす
るものである。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明に係る耐力壁構造を図面に
示す実施例により説明すると、本発明の耐力壁構造に使
用される鉄骨ユニットとしては、図１に示すような、基
礎上に敷設した土台梁７の上に配置されて、壁構造を形
成するための複数柱型鉄骨ユニットと、図２に示すよう
な単数柱型鉄骨ユニットとの二つタイプからなってい
る。そして両方の鉄骨ユニットのうち、まず、図１ａに
示すＡタイプの複数柱型鉄骨ユニット１について説明す
ると、この鉄骨ユニット１は、二階建ての建築物に使用
されるものであって、地上から二階までの高さをもつ互
いに平行する一対の柱部材２、２と、これらの柱部材
２、２の上端部間を連結する上部梁部材３ａと、一階天
井部付近の高さに位置する中間部梁部材３ｂとからなっ
ている。 【００１１】上記鉄骨ユニット１における各柱部材２と
梁部材３により囲まれた部分には、各階毎に一方の柱部
材２から向かい合う他方の柱部材２を経て再び前記一方
の柱部材２に達するような山形のブレース４が設けられ
ており、また、両柱部材２、２間には複数本の縦桟５
が、適宜の間隔をおいて前記上部梁部材３ａ、中間部梁
部材３ｂおよび前記ブレース４と接合されるように配列
されている。 【００１２】図１ｂに示すＢタイプの鉄骨ユニット２１
は、平行する一対の柱部材２、２と、これらの柱部材
２、２間を連結する複数本の梁部材３ａ，３ｂとからな
る構成においてＡタイプのユニットと基本的に同じであ
り、ユニットの横幅つまり梁部材３の長さが、前記Ａタ
イプの鉄骨ユニット１の梁部材３の長さの半分の大きさ
からなり、一本の縦桟５を備える点でＡタイプのユニッ
トと異なっている。 【００１３】一方、図２に示す鉄骨ユニットの構成につ
いて説明すると、この場合の鉄骨ユニットは、いずれも
柱部材２が片側に一本だけ配置される単数柱型鉄骨ユニ
ットに関するものであり、例えば、図２ａに示すＣタイ
プの鉄骨ユニット２２と、図２ｂに示すＤタイプの鉄骨
ユニット２８と、図２ｃに示すＥタイプの鉄骨ユニット
２９の態様がある。 【００１４】図２ａのＣタイプの鉄骨ユニット２２は、
片側に一本だけ配置される柱部材２３と、この柱部材２
３と交差する複数本の梁部材２４ａ、２４ｂ、２４ｃ
と、柱部材２３と梁部材２４ａ、２４ｂ、２４ｃとによ
り囲まれた部分には、各階毎に一方の柱部材２３と各梁
部材２４ａ、２４ｂ、２４ｃの先端との間を連結するよ
うな山形のブレース２５が設けられており、また、柱部
材２３と平行に三本の縦桟２６が適宜の間隔をおいて配
列されている。 【００１５】さらに、図２ｂのＤタイプの鉄骨ユニット
２８は、前記Ｃタイプの鉄骨ユニット２２と比較して横
幅が半分のサイズであり、また、図２ｃのＥタイプの鉄
骨ユニット２９は、横幅がＣタイプ鉄骨ユニット２２と
Ｄタイプ鉄骨ユニット２８の中間の幅に設定されてい
る。 【００１６】前記複数柱型鉄骨ユニット１、２１および
単数柱型鉄骨ユニット２２、２８、２９における各柱部
材２、２３は、図４、図５に示すように、下端に夫々別
の部材の対称的な面と係合する鉤形係合面６ａを備える
縦型接続金具６が設けられているとともに、一方、前記
土台梁７の上には前記柱部材２の縦型接続金具６の鉤形
係合面６ａと係合する鉤形係合面８ａをもった縦型接続
金具８が所定の間隔をおいて対称的な向きで突設されて
おり、前記柱部材２の下端の縦型接続金具６を土台梁７
の上の縦型接続金具８に係合することで、土台梁７上に
それぞれの鉄骨ユニットが立設される。 【００１７】また、複数柱型鉄骨ユニット１、２１およ
び単数柱型鉄骨ユニット２２における柱部材２、２３の
外側には、図４、図６、図７に示すように、別の部材の
対称的な面と係合する鉤形係合面９ａを備える横型接続
金具９が設けられているとともに、前記単数柱型鉄骨ユ
ニット２２、２８、２９における各梁部材３の先端に
は、前記横型接合金具９の鉤形係合面９ａと係合する鉤
形係合面２７ａをもった横型接続金具２７が対称的な向
きで突設されており、各梁部材３の先端の横型接続金具
２７を柱部材２、２３の外側の横型接続金具９と係合す
ることで、隣接する鉄骨ユニットが相互に接合される。 【００１８】前記Ａタイプの鉄骨ユニット１は、図３に
示すように、柱部材２および梁部材３が１０ｃｍ×１０
ｃｍの角型の鋼製パイプ、ブレース４が１０ｃｍ×５ｃ
ｍの鋼製パイプからなっていて、鉄骨ユニット１の各部
材の幅を一定（１０ｃｍ）にすることで、鉄骨ユニット
１の側面が同一の面に揃えられ、内装・外装用パネルが
取り付けられ易くなっている。また、別のタイプの鉄骨
ユニットも同様な基準の素材により構成されている。 【００１９】柱部材２の下端に設けられる縦型接続金具
６と、土台梁７の上に設けられる縦型接続金具８とは、
図４、図５に示すように、同一形状の金具を互いに向か
い合うように対称的に取り付けたものからなっており、
いずれか一方、例えば、柱部材２の下端の縦型接続金具
６について、その形状を説明すると、この金具６は、柱
部材２の下端断面と同じ形状の正方形基板１２と、この
基板１２の両側から下方へ垂直に延びる左右一対の側面
板１３と、これらの両側面板１３の間に、該両側面板１
３と直交して垂直に設けられた仕切り板１０とから構成
されている。また、前記左右の側面板１３は、上端基部
１３ａを除いた主要部の奥行き幅ｈが、上方の基板１２
の奥行き幅Ｈのいずれか片側によった半分の大きさに減
少されている。 【００２０】前記左右の側面板１３の上部の片側には、
垂直な仕切り板１０に対して９０度よりも小さい角度で
斜め下方へ延びる上方傾斜縁１４ａと、同じく前記仕切
り板１０の下端には、この仕切り板１０に対して９０度
よりも小さい角度で斜め上方へ延びる下方傾斜縁１４ｂ
とが設けられている。また、仕切り板１０の下端は、下
方傾斜縁１４ｂと同じ面を形成するように９０度よりも
小さい角度で斜め上方へ折り曲げられた支承面１１が設
けられており、前記仕切り板１０にはボトル２０を挿通
するためのボトル孔２０ａが設けられている。 【００２１】一方、前記梁部材３の一端が接続される柱
部材２の外側に設けられる横型接続金具９と、隣接する
同様な鉄骨ユニットにおける柱部材外側に突設された対
称的な鉤形係合面を備える横型接続金具２７とは、図
４、図６、図７に示すように、同一形状の金具を互いに
向かい合うように対称的に取り付けたものからなってい
る。 【００２２】上記横型接続金具のうち、いずれか一方、
例えば、梁部材３の一端が接続される柱部材２の外側に
設けられるの横型接続金具９について、その形状を説明
すると、この金具９は、柱部材２の側面に溶接される該
柱部材２の側面と同じ横幅の基板１８と、この基板１８
の両側から梁部材３の長さ方向に沿って同角度で延びる
一対の傾斜面部１５、１６と、これらの傾斜面部１５、
１６の間を結ぶ接合面１７と、前記基板１８から前記傾
斜面部１５、１６及び接合面１７の両側に沿って延びる
側面板１９とからなっている。なお、前記傾斜面部１
５、１６間の接合面１７にはボトル２０を挿通するため
のボトル孔２０ａが設けられている。 【００２３】次に、上記の鉄骨ユニットを組み立てる工
程を説明すると、まず、図４および図８に示すように、
土台梁７の角部に設けられた縦型接続金具８の上に、Ａ
タイプ複数柱型鉄骨ユニット１における両柱部材２の下
端に設けられた縦型接続金具６を接続し、上下の両金具
６、８をそれぞれボルト２０により固定する。 【００２４】次いで、同じく図４、図８に示すように、
土台梁７の別の辺上に、Ｃタイプの単数柱型鉄骨ユニッ
ト２２を配置する、その時、前記Ａタイプ鉄骨ユニット
１における一方の柱部材２の外側に、横型接続金具９が
突設されているので、前記Ｃタイプ鉄骨ユニット２２に
おける梁部材２４ｃの先端に設けられた横型接続金具２
７を、前記横型接続金具９の上に落とし込むようにして
接続する。なお、その際、Ｃタイプ鉄骨ユニット２２の
柱部材２３の下端に設けられた縦型接続金具６が、土台
梁７に突設された縦型接続金具８と接続される。そし
て、横型接続金具９、２７および縦型接続金具６、８と
をそれぞれボルト２０により固定する。 【００２５】一方、図９は、平面Ｔ字状に交差する土台
梁７の上に、Ａタイプの複数柱型鉄骨ユニット１と、二
組のＥタイプの単数柱型鉄骨ユニット２９を配置した場
合の例である。この場合には、まず、外側土台梁７ａと
直角に交差する内側土台梁７ｂの上にＡタイプ鉄骨ユニ
ット１を配置するが、この鉄骨ユニット１の土台梁７ａ
上に位置する柱部材２の左右両外側面には、いずれも横
型接続金具９が突設されている。 【００２６】次に、外側土台梁７ａの上に、Ａタイプ鉄
骨ユニット１の柱部材２を左右から挟むようにして、一
対のＥタイプ鉄骨ユニット２９を配置し、梁部材２４ｃ
の先端に設けられた横型接続金具２７を、Ａタイプ鉄骨
ユニット１の前記横型接続金具９の上に落とし込むよう
にして接続する。なお、その際、Ｅタイプ鉄骨ユニット
２９の柱部材２３の下端に設けられた縦型接続金具６
が、土台梁７に突設された縦型接続金具８と接続され
る。そして、前記横型接続金具９、２７および縦型接続
金具６、８とをそれぞれボルト２０により固定する。 【００２７】また、図１０は、土台梁７の角部の一方の
辺上にＢタイプの複数柱型鉄骨ユニット２１を、また、
他方の辺上にＣタイプの単数柱型鉄骨ユニット２２を組
み合わせた場合の例であり、この場合は、土台梁７の一
辺上にＢタイプ鉄骨ユニット２１を配置したあと、前記
図８の場合と同様に、土台梁７の他辺上にＣタイプ鉄骨
ユニット２２ａを配置して、前記Ｂタイプ鉄骨ユニット
２１の柱部材２の外側に設けられた横型接続金具９に、
Ｃタイプ鉄骨ユニット２２ａの梁部材２４の先端の横型
接続金具２７を接続し、さらに、このＣタイプ鉄骨ユニ
ット２２ａの隣に、別のＣタイプ鉄骨ユニット２２ｂを
配置して、この鉄骨ユニット２２ｂの梁部材２４の先端
の横型接続金具２７を、前記鉄骨ユニット２２ａの柱部
材２３に設けられた横型接続金具９に接続している。 【００２８】なお、住宅のベランダ側などのように、開
閉部の占める割合が大きく、壁のスペースが少ない部分
は、土台梁７の角部に配置する鉄骨ユニットの幅が狭く
てよいことから、このような場合には前記Ｂタイプ鉄骨
ユニット２１を配置したのち、この鉄骨ユニット２１に
前記Ｄタイプ鉄骨ユニット２８を接続すればよいなど、
建築物の壁面構成によって、ＡタイプからＥタイプの鉄
骨ユニットを適宜選択して使用することができる。 【００２９】また、上記の実施形態は、二階建ての建築
物に使用される耐力壁を想定したものであるが、前記Ａ
タイプからＥタイプの鉄骨ユニットを半分の高さにした
ものとすれば、平屋建ての鉄骨ユニットに適用すること
ができる。 【００３０】 【発明の効果】以上に説明したように、本発明の耐力壁
構造は、柱部材と梁部材と山形ブレースとからなる鉄骨
ユニットとして、Ａタイプ、Ｂタイプ型の複数柱型鉄骨
ユニットと、Ｃタイプ、Ｄタイプ、Ｅタイプ型の単数柱
型鉄骨ユニットとを用意し、柱部材の下端と土台梁とに
互いに係合する縦型接続金具を設けるとともに、柱部材
の外側及び梁部材の先端には、互いに別の部材の対称す
る部分と接合される横型接続金具を設けたので、現場で
の各鉄骨ユニット相互の組み合わせと接続とがきわめて
簡単かつ能率的に行え、しかも十分な強度を発揮するこ
とができる。 【００３１】しかも、この耐力壁構造では、鉄骨梁ユニ
ットの組立に必要な手段として、柱部材の下端と土台梁
とは、互いに係合する対称的な縦型接続金具により接合
され、また、柱部材の外側及び梁部材の先端と隣接する
別の部材の対称する部分とは、互いに係合する対称的な
横型接続金具により接合されるように構造したので、各
鉄骨ユニットは相互に組み立てられた時点、つまり各鉄
骨ユニットがボルトで一体に接合される前の段階で、接
合状態の寸法精度を高いものとすることができる。従っ
て、この耐力壁構造によれば、鉄骨ユニットを組み立て
る都度頻繁に寸法精度を調整する必要がなく、鉄骨ユニ
ットを複数個組み立てたのちに、ごく短い回数の調整を
行ってからボルト締めを行えばよいので、施工が簡単で
工期も短縮できるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の耐力壁構造を構成する複数柱型鉄骨ユ
ニットの形状を示す説明図。 【図２】本発明の耐力壁構造を構成する単数柱型鉄骨ユ
ニットの形状を示す説明図。 【図３】図１に示すＡタイプ鉄骨ユニットのＡ−Ａ線断
面図。 【図４】鉄骨ユニットの柱部材と土台梁、柱部材と梁部
材の接続構造を示す斜視図。 【図５】図４に示す柱部材と土台梁の接続構造を示す要
部の断面図。 【図６】同じく図４に示す柱部材と梁部材の接続構造を
示す要部の断面図。 【図７】鉄骨ユニットにおける柱部材上端部の接続構造
を示す斜視図。 【図８】複数柱型鉄骨ユニットと単数柱型鉄骨ユニット
の土台梁角部における接合状態の一例を示す斜視図。 【図９】同じく鉄骨ユニットの土台梁Ｔ型部における接
合状態の一例を示す斜視図。 【図１０】同じく鉄骨ユニットの土台梁角部における接
合状態の別例を示す斜視図。 【符号の説明】 １：複数柱型鉄骨ユニット（Ａタイプ） ２：柱部材 ３：梁部材 ４：ブレース ５：縦桟 ６：縦型接続金具 ７：土台梁 ８：縦型接続金具 ９：横型接合金具 １０：垂直部 １１：支承面 １２：基板 １３：側面板 １４ａ：上方傾斜縁 １４ｂ：下方傾斜縁 １５，１６：傾斜面部 １７：接合面 １８：基板 １９：側面板 ２０：ボルト ２０ａ：ボルト孔 ２１：複数柱型鉄骨ユニット（Ｂタイプ） ２２：単数柱型鉄骨ユニット（Ｃタイプ） ２３：柱部材 ２４：梁部材 ２５：ブレース ２６：縦桟 ２７：横型接続金具 ２８：単数柱型鉄骨ユニット（Ｄタイプ） ２９：単数柱型鉄骨ユニット（Ｅタイプ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 土台梁上に配置した鉄骨ユニットを接合
   することにより形成される耐力壁構造であり、 前記鉄骨ユニットが、互いに平行な複数本の柱部材と、
   これらの柱部材間を連結する複数本の梁部材と、前記柱
   部材と梁部材とで囲まれる内側部分に、一方の柱部材か
   ら他方の柱部材を経て再び前記一方の柱部材に達するよ
   うな山形のブレースとを備えた複数柱型鉄骨ユニット
   と、 一本の柱部材と、この柱部材間に配置された複数本の梁
   部材と、前記柱部材と梁部材とで囲まれる内側部分に、
   一方の梁部材先端から柱部材を経て他方の梁部材の先端
   に達するような山形のブレースとを備えた単数柱型鉄骨
   ユニットとの組み合わせからなり、 前記複数柱型鉄骨ユニットおよび単数柱型鉄骨ユニット
   における、柱部材の下端と、これら柱部材の下端が位置
   する前記土台梁上とには、互いに係合する鉤形係合面を
   有する対称的な縦型接続金具を備えており、 前記複数柱型鉄骨ユニットでは梁部材の一端が接続され
   る柱部材外側、および単数柱型鉄骨ユニットでは梁部材
   の先端に、互いに係合する鉤形係合面を有する対称的な
   横型接続金具を備えており、 前記各鉄骨ユニットにおける柱部材の下端の縦型接続金
   具と土台梁上の縦型接続金具とが接合され、前記各鉄骨
   ユニットにおける柱部材外側の横型接続金具と、隣接す
   る別の鉄骨ユニットにおける柱部材外側の横型接続金
   具、もしくは梁部材の先端の横型接続金具とが接合され
   ることを特徴とする鉄骨ユニットによる耐力壁構造。