JP7330713B2 - ユニット式建物の梁接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、ユニット式建物の梁接合構造に関する。

従来より、建物として、直方体状をなす複数の建物ユニットが互いに組み合わされることにより構成されるユニット式建物が知られている（例えば特許文献１参照）。ユニット式建物では、各建物ユニットが、その四隅に設けられた柱と、それら各柱の上端部及び下端部に連結された天井大梁及び床大梁とを有して構成されている。この場合、天井大梁及び床大梁はそれぞれ柱の側面に対して連結される。

ユニット式建物では、建物ユニットとして、大きさの異なる複数種の建物ユニットが用いられることがある。例えば、平面視における長手方向（以下、ユニット長手方向という）の長さが異なる複数種の建物ユニットが用いられることがある。かかるユニット式建物では、ユニット長手方向の長さが長い建物ユニット（以下、長尺ユニットという）と、ユニット長手方向の長さが短い建物ユニット（以下、短尺ユニットという）とが、互いの桁面（長辺側の側面）同士を対向させた状態で配置されることがある。この場合、長尺ユニットと短尺ユニットとの対向部分では、長尺ユニットの天井大梁と短尺ユニットの柱とが互いに対向して配置されることになる。

このような構成では、互いに対向する長尺ユニットの天井大梁及び短尺ユニットの柱が連結プレートを介して連結される場合がある。この場合、連結プレートがそれら天井大梁及び柱の上に跨がって設けられ、その連結プレートによりそれら両者が互いに連結される。

この場合の連結構成について詳しく説明すると、天井大梁が柱の側面に連結されている構成では、天井大梁の上面が柱の上端面よりも低い位置にある。そのため、長尺ユニットの天井大梁の上面と短尺ユニットの柱の上端面との間には所定の段差が生じている。そこで、かかる段差を埋めるべく、長尺ユニットの天井大梁の上面にはベースプレートが載置される。そして、そのベースプレートの上面と短尺ユニットの柱の上端面とに跨がって上記連結プレートが配設され、その配設状態において、当該連結プレートにより長尺ユニットの天井大梁と短尺ユニットの柱とが連結される。

特開２００９－６８１６８号公報

ところで、ユニット長さの異なる複数種の建物ユニットが用いられる場合、それら各建物ユニットごとに大梁（天井大梁、床大梁）の長さが異なることになる。このような場合、建物メーカでは、決まった長さの鋼材（長物）を部材メーカより購入し、その鋼材をユニット長さに応じて切り出し大梁を製造することになると考えられる。ただ、この場合、切り出しにより生じた端材は捨てられることになると考えられるため、鋼材の有効利用の点からすると好ましくないといえる。

そこで、大梁を複数の鋼材を溶接により接合することで製造することが考えられる。この場合、大梁は、長手方向に分割された複数の分割梁（鋼材）が互いに接合されることにより構成されることになる。かかる構成によれば、端材を用いて大梁を製造することが可能となるため、鋼材の有効利用を図ることが可能となる。

大梁を上記のように複数の分割梁を用いて製造する場合、それら各分割梁を溶接により接合するに際し、裏当て材を用いることになると考えられる。例えば分割梁が溝形鋼からなる場合には、各分割梁のウェブ及びその両側の各フランジをそれぞれ溶接する必要があるため、ウェブ及び各フランジの溶接に合わせてそれぞれ裏当て材を用意する必要が生じると考えられる。ただ、その場合、裏当て材の点数が増える等して、構成の煩雑化を招くおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、大梁をその長手方向に分割した複数の分割梁を溶接により接合することで製造する場合にあって、構成の簡素化を図ることができるユニット式建物の梁接合構造を提供することを主たる目的とするものである。

上記課題を解決すべく、第１の発明のユニット式建物の梁接合構造は、柱及び大梁をそれぞれ構造材として有しているとともに、前記大梁は上下に延びるウェブとそのウェブの上端部に接続されたフランジとを有する形鋼からなる建物ユニットを備え、その建物ユニットが複数組み合わされることにより構築されるユニット式建物に適用され、前記建物ユニットとして、横並びで隣り合う第１ユニット及び第２ユニットを備え、前記第１ユニットは、前記大梁として、前記第２ユニットと対向して設けられる対向梁を有し、前記第２ユニットは、前記構造材として、前記対向梁と対向して設けられる対向構造材を有し、前記対向梁の前記フランジ上に載置され、当該対向梁の長手方向において前記対向構造材と同じ位置に配置されたベースプレートと、前記ベースプレート及び前記対向構造材の上に跨がって設けられ、前記対向梁と前記対向構造材とを連結する連結プレートとを備え、前記対向梁は、その長手方向に分割された複数の分割梁が溶接により互いに接合されることで構成されており、前記各分割梁の接合部分は前記ベースプレートの下方に設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、隣り合う第１ユニット及び第２ユニットにおいて、第１ユニットの対向梁と第２ユニットの対向構造材とが互いに対向して配置されている。対向梁のフランジ上には、その対向梁の長手方向における対向構造材と同位置にベースプレートが載置され、そのベースプレート及び対向構造材の上に跨がって連結プレートが設けられている。そして、その連結プレートにより、対向梁と対向構造材とが互いに連結されている。

かかる連結構造を有する構成にあって、対向梁は、長手方向に分割された複数の分割梁が溶接により接合されることで構成されている。そして、それら各分割梁の接合部分はベースプレートの下方に設定されている。この場合、各分割梁の接合部分、特に各分割梁のフランジ間の接合部分がベースプレートにより上方から覆われた状態となる。そのため、各分割梁を溶接により接合する際、少なくともフランジ間の溶接に際してはベースプレートを裏当て材として用いることが可能となる。つまり、連結プレートによる連結のために用いられるベースプレートを裏当て材として用いることが可能となる。これにより、各分割梁の溶接に際し用いる裏当て材の点数削減等を図ることができるため、複数の分割梁を溶接により接合して大梁を製造する場合にあって、構成の簡素化を図ることができる。

第２の発明のユニット式建物の梁接合構造は、第１の発明において、前記各建物ユニットでは、前記柱の側面に前記大梁としての天井大梁が連結されていることで前記天井大梁の前記フランジの上面が前記柱の上端面よりも低い位置に設定されており、前記対向梁は、前記第２ユニットと対向する前記天井大梁である対向天井梁であり、前記対向構造材は、前記対向天井梁と対向する前記柱である対向柱であり、前記ベースプレートは、前記対向天井梁の前記フランジ上に載置され、その上面が前記対向柱の上端面と同じ高さ位置に設定されており、前記連結プレートは、前記対向柱の上端面と前記ベースプレートの上面とに跨がって設けられ、前記対向柱と前記対向天井梁とを互いに連結しており、前記対向天井梁では、前記各分割梁の接合部分が前記ベースプレートの下方に設定されていることを特徴とする。

隣り合う第１ユニット及び第２ユニットにおいて、第１ユニットの天井大梁（対向天井梁）と第２ユニットの柱（対向柱）とが互いに対向して配置される場合、それら対向天井梁及び対向柱とを連結プレートを介して連結することが考えられる。ここで、一般に建物ユニットでは、柱の側面に天井大梁が連結されている関係で、天井大梁のフランジ上面が柱の上端面よりも低い位置に設定されている。このため、互いに対向する対向天井梁及び対向柱においては、対向天井梁のフランジ上面と対向柱の上端面との間に所定の段差が生じることが考えられる。したがって、対向天井梁と対向柱とを連結プレートにより連結するにあたっては、まず上記段差を解消すべく、対向天井梁のフランジ上面にベースプレートを載置し、それから、そのベースプレートの上面と対向柱の上端面とに跨がって連結プレートを設けることが考えられる。

そして、本発明では、このように対向天井梁と対向柱とが連結される構成にあって、上記段差解消のために用いられるベースプレートの下方に対向天井梁の各分割梁の接合部分を設定している。これにより、かかるベースプレートを各分割梁の溶接に際し裏当て材として用いることができるため、上記第１の発明と同様の効果を得ることが可能となる。

第３の発明のユニット式建物の梁接合構造は、第２の発明において、前記ユニット式建物では、前記第１ユニットが前記対向天井梁の長手方向に前記第２ユニットよりも張り出して設けられていることで、その張出部と前記第２ユニットとの境界部に入隅部が形成されており、その入隅部において互いに対向する前記対向柱及び前記対向天井梁が前記連結プレートを介して連結されており、その連結プレートと前記対向天井梁との間に介在された前記ベースプレートの下方に前記各分割梁の接合部分が設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、第１ユニットにおいて第２ユニットよりも張り出した張出部と第２ユニットとの境界部に入隅部が形成され、その入隅部において互いに対向する対向柱及び対向天井梁が連結プレートを介して連結されている。そして、その連結プレートと対向天井梁との間に介在されたベースプレートの下方に各分割梁の接合部分が設定されている。この場合、各分割梁の接合部分が入隅部に存在することとなる。

ここで、各分割梁の接合部分では、梁（対向天井梁）の外面から溶接部（溶接ビード）がはみ出したり、裏当て材等、溶接に用いる部材が取り付けられたりすることが考えられる。このため、各分割梁の接合部分が建物の外周部に設定されると、例えば外壁を対向天井梁に取り付ける際、外壁が接合部分と干渉するおそれがある。また、各分割梁の接合部分が他の天井大梁と対向する位置に設定されると、天井大梁間に配設される配線や配管が接合部分と干渉するおそれがある。その点、本発明では、各分割梁の接合部分が入隅部に設定されているため、こうした干渉の問題を回避しながら、上記第１の発明の効果を得ることができる。

第４の発明のユニット式建物の梁接合構造は、第１乃至第３の発明において、前記各分割梁の間には継ぎプレートが挟まれており、その継ぎプレートを介して前記各分割梁が溶接により互いに接合されていることを特徴とする。

本発明によれば、各分割梁の間に挟まれた継ぎプレートを介してそれら各分割梁が溶接により接合されている。この場合、各分割梁を継ぎプレートに突き合わせ溶接する等して、それら各分割梁を接合することが可能となる。これにより、各分割梁を強固に接合することが可能となる。

また、こうした構成では、各分割梁の接合部分が他の天井大梁と対向する位置に設定されると、天井大梁間に配設される配線や配管が継ぎプレートと干渉する可能性が高くなると考えられる。そこで、この点を鑑み、本発明を上記第３の発明に適用するようにしてもよい。そうすれば、継ぎプレートが入隅部に設定されることになるため、かかる干渉が生じるのを回避しながら上記の効果を得ることができる。

第５の発明のユニット式建物の梁接合構造は、第１乃至第４のいずれかの発明において、前記対向梁は、その長手方向の途中に屈曲部を有し、その屈曲部において前記各分割梁が互いに接合されることで構成されており、前記ベースプレートは、前記屈曲部に合わせて屈曲形成され、前記各分割梁の前記フランジ上に跨がって配置されていることを特徴とする。

大梁には、その途中に屈曲部を有しているものがある。かかる大梁では、その屈曲部において各分割梁が互いに接合されることで構成されることが考えられる。そこで本発明では、こうした屈曲部を有する対向梁上に、屈曲部に合わせて屈曲形成したベースプレートを各分割梁のフランジ上に跨がって配置している。この場合、屈曲部で分割された各分割梁を溶接するに際し、ベースプレートを裏当て材として用いることが可能となる。

第１の実施形態におけるユニット式建物の概要を示す平面図。 建物ユニットの構成を示す斜視図。 隣り合う建物ユニットの柱同士が連結された連結部分を示す平面図。 隣り合う建物ユニットの柱及び天井大梁が入隅部において連結された連結部分を示す平面図。 天井大梁上にベースプレートが設けられた状態を示す平面図。 柱と天井大梁とが連結された連結部分の構成を示す斜視図。 天井大梁を構成する各分割梁の接合部分周辺を示す正面図。 図５においてベースプレートを取り外した状態を示す平面図。 第２の実施形態におけるカットユニットが並設された構成を示す斜視図。 隣り合うカットユニットの各天井大梁が連結された連結部分の構成を示す平面図。 天井大梁の屈曲部周辺を溝部開放側から見た図。 第３の実施形態における建物ユニット及びカットユニットが並設された構成を示す斜視図。 建物ユニットの柱とカットユニットの天井大梁とが入隅部において連結された連結部分を示す平面図。

〔第１の実施形態〕
以下に、本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、直方体状をなす複数の建物ユニットが互いに連結されることで構成されるユニット式建物において本発明を具体化している。図１はユニット式建物の概要を示す平面図であり、図２は建物ユニットの構成を示す斜視図である。以下においてはまず、建物ユニットの構成について図２に基づき説明する。

図２に示すように、建物ユニット２０は、その四隅に配設される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とを備えている。この場合、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（枠体）が形成されている。柱２１は四角筒状の角形鋼よりなる。天井大梁２２及び床大梁２３は断面コ字状の溝形鋼よりなり、その溝部を水平方向の内側に向けて設置されている。また、天井大梁２２（詳細には、そのウェブ２２ａ）には、複数の箇所に梁貫通孔２４が設けられている。なお、柱２１、天井大梁２２及び床大梁２３はそれぞれ構造材に相当する。

建物ユニット２０の長辺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が架け渡されている。同じく建物ユニット２０の長辺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が架け渡されている。天井小梁２５と床小梁２６とはそれぞれ同間隔でかつ各々上下に対応する位置に設けられている。例えば、天井小梁２５はリップ溝形鋼よりなり、床小梁２６は角形鋼よりなる。天井小梁２５によって天井面材２７が支持され、床小梁２６によって床面材２８が支持されている。

続いて、ユニット式建物１０の構成について図１に基づいて説明する。

図１に示すように、ユニット式建物１０（以下、建物１０という）は、横並びに設けられた複数（具体的には３つ）の建物ユニット２０を備えて構成されている。建物１０は、例えば平屋建てであり、各建物ユニット２０の上方には図示しない屋根部が設けられている。なお、建物１０は、二階建てや三階建て等、複数階建てであってもよい。また、図１では便宜上、建物ユニット２０について枠体のみ示している。

建物１０の外周部には外壁３１が設けられている。外壁３１は、建物１０の外周部に沿って並べられた複数の外壁パネル３２を有して構成されている。それら各外壁パネル３２は、建物ユニット２０の側面部に取り付けられている。また、図示は省略するが、外壁パネル３２は、外壁面材とその裏面側に設けられた下地フレームとを有して構成されている。そして、その下地フレームが建物ユニット２０の側面部（詳しくは天井大梁２２及び床大梁２３）に取り付けられている。なお、図１では便宜上、外壁３１にハッチングを付して示している。

建物１０を構成する各建物ユニット２０（以下、建物ユニット２０Ａ～２０Ｃともいう）は、それら各建物ユニット２０Ａ～２０Ｃの短手方向（詳しくは平面視における短手方向）に横並びで配置されている。各建物ユニット２０Ａ～２０Ｃのうち、建物ユニット２０Ｂ，２０Ｃは建物ユニット２０Ａよりも平面視における長手方向（以下、ユニット長手方向という）の長さが長くなっている。各建物ユニット２０Ａ～２０Ｃは、互いの短辺側の一側面部を同一平面上に位置合わせした状態で配置されている。これにより、各建物ユニット２０Ｂ，２０Ｃは、その一部が建物ユニット２０Ａよりもユニット長手方向に張り出した張出部３３となっている。隣り合う建物ユニット２０Ａ，２０Ｂにおいては、建物ユニット２０Ｂの張出部３３と建物ユニット２０Ａとの境界部に入隅部３４が形成されている。

隣り合う建物ユニット２０の対向する各天井大梁２２の間のスペースは配線や配管を配設するための配設スペース３６として利用されている。この配設スペース３６に配設される配線や配管は天井大梁２２の梁貫通孔２４を通じて建物ユニット２０内に導かれる。

次に、隣り合う建物ユニット２０の連結構造について図３に基づいて説明する。図３は、隣り合う建物ユニット２０の柱２１同士が連結された連結部分を示す平面図である。

図３に示すように、隣り合う建物ユニット２０の対向する柱２１同士はドッキングプレート３８により連結されている。ドッキングプレート３８は、平板状の金属製プレートであり、各柱２１の上端部に跨がって設けられている。詳しくは、各柱２１の上端部には平板状の柱頭プレート２１ａが設けられており、ドッキングプレート３８はそれら各柱２１の柱頭プレート２１ａの上に載置された状態で設けられている。

各柱２１の柱頭プレート２１ａには上方に突出するようにスタッキングピン３９が固定されている。ドッキングプレート３８には、それらスタッキングピン３９が挿通される複数の孔部４１が設けられている。それら各孔部４１にスタッキングピン３９が挿通されることで、各柱２１がドッキングプレート３８を介して連結されている。

続いて、入隅部３４における隣り合う建物ユニット２０Ａ，２０Ｂの連結構造について説明する。図４は、隣り合う建物ユニット２０Ａ，２０Ｂの柱２１及び天井大梁２２が入隅部３４において連結された連結部分を示す平面図である。

図４に示すように、入隅部３４においては、建物ユニット２０Ａの柱２１と建物ユニット２０Ｂの天井大梁２２とが互いに対向して（換言すると隣接して）配置されている。それら対向する柱２１及び天井大梁２２はドッキングプレート３８により連結されている。このドッキングプレート３８は、上述した柱２１同士を連結するドッキングプレート３８と同じ構成であり、そのため、ここでは同じ符号を付してその説明を省略する。

なお、以下では、各建物ユニット２０Ａ，２０Ｂの互いに対向する柱２１及び天井大梁２２のうち、柱２１を柱２１Ａといい、天井大梁２２を天井大梁２２Ｂという。また、この場合、建物ユニット２０Ａが第２ユニットに相当し、建物ユニット２０Ｂが第１ユニットに相当する。また、柱２１Ａが対向柱及び対向構造材に相当し、天井大梁２２Ｂが対向天井梁及び対向梁に相当する。また、ドッキングプレート３８が連結プレートに相当する。

ドッキングプレート３８は、柱２１Ａの上端部と天井大梁２２Ｂの上とに跨がって設けられている。ドッキングプレート３８は、柱２１Ａ側では、その柱２１Ａの柱頭プレート２１ａの上面に載置された状態で設けられ、天井大梁２２Ｂ側では、その天井大梁２２Ｂの上にベースプレート４３を介して設けられている。

ベースプレート４３は、平板状に形成された矩形の金属製プレートであり、天井大梁２２Ｂ（詳しくはその上フランジ２２ｂ）の上面に載置された状態で設けられている。図５は、天井大梁２２Ｂ上にベースプレート４３が設けられた状態を示す平面図であり、以下、図４に加え図５を参照しながら説明を行う。なお、図５は、図４においてドッキングプレート３８を取り外した状態を示す図となっている。

図４及び図５に示すように、ベースプレート４３は、天井大梁２２Ｂの長手方向において柱２１Ａと同じ位置に配置されている。ベースプレート４３は、その上面が柱２１Ａの上端面詳しくは柱頭プレート２１ａの上面と同じ高さ位置に設定されている。この点について詳しくは、建物ユニット２０では、天井大梁２２が柱２１の側面に固定されている関係で天井大梁２２の上面が柱２１の上端面よりも低い位置にある。そのため、柱２１の上端面と天井大梁２２の上面との間には、上下方向の段差が生じている。そして、ベースプレート４３は、この段差を埋めるべく、その厚みが当該段差の大きさと同じ大きさに設定されている。これにより、ベースプレート４３が天井大梁２２Ｂ上に載置された状態で、その上面が柱２１Ａの上端面と同じ高さ位置とされている。

ドッキングプレート３８は、上述したように、柱２１Ａ側では、その柱２１Ａの上端面に重ねて設けられている。その一方で、ドッキングプレート３８は、天井大梁２２Ｂ側では、その天井大梁２２上に載置されたベースプレート４３の上面に重ねて設けられている。かかるドッキングプレート３８の載置状態において、ドッキングプレート３８の各孔部４１のうち一方の孔部４１には、柱２１Ａのスタッキングピン３９が挿通されている（図６も参照）。また、他方の孔部４１には、天井大梁２２Ｂに固定されたスタッキングピン４４が挿通されている。スタッキングピン４４は、天井大梁２２Ｂの上フランジ２２ｂに上方に突出するようにして固定され、ベースプレート４３に形成された孔部４３ａを通じて上方に延びている。このように、ドッキングプレート３８の各孔部４１にスタッキングピン３９，４４が挿通されていることで、柱２１Ａと天井大梁２２Ｂとがドッキングプレート３８を介して互いに連結されている。

続いて、天井大梁２２Ｂの構成について図６～図８に基づいて説明する。図６は、柱２１Ａと天井大梁２２Ｂとが連結された連結部分の構成を示す斜視図である。図７は、天井大梁２２Ｂを構成する各分割梁４６，４７の接合部分周辺を示す正面図であり、その接合部分周辺を天井大梁２２Ｂの溝部開放側から見ている。図８は、図５においてベースプレート４３を取り外した状態を示す平面図である。

図６～図８に示すように、天井大梁２２Ｂは、上下方向に延びるウェブ２２ａと、そのウェブ２２ａの上下両端部に接続された上フランジ２２ｂ及び下フランジ２２ｃとを有する溝形鋼からなる。天井大梁２２Ｂにおいて、ウェブ２２ａ及び各フランジ２２ｂ，２２ｃにより囲まれた内側は溝部２２ｄとなっている。溝部２２ｄは建物ユニット２０Ｂの内側に向けて開口されている。なお、他の天井大梁２２及び床大梁２３も同様の構成を有している。また、上フランジ２２ｂがフランジに相当する。

天井大梁２２Ｂは、その長手方向に分割された複数の分割梁４６，４７を有している。天井大梁２２Ｂは、これら各分割梁４６，４７が溶接により互いに接合されることで構成されている。各分割梁４６，４７が接合された接合部分４８は入隅部３４においてベースプレート４３の下方に設定されている。この場合、ベースプレート４３は、天井大梁２２Ｂ上において上記接合部分４８を跨いだ状態で配置され、換言すると各分割梁４６，４７の上フランジ２２ｂの上面に跨がって配置されている。

各分割梁４６，４７の接合部分４８は、隣り合う建物ユニット２０を連結する際の境界線であるドッキングラインＤＬ上に位置している。詳しくは、図８において、左右方向に延びるドッキングラインＤＬ上に接合部分４８が位置している。なお、このドッキングラインＤＬを挟んで建物ユニット２０Ａとは反対側には建物ユニット２０が存在していないため、実際には、このドッキングラインＤＬは、建物ユニット２０同士を連結する際のユニット境界線ではない。ただ、このドッキングラインＤＬは、仮に上記反対側に建物ユニット２０が設けられる場合には建物ユニット２０同士を連結する際のユニット境界線となる線であり、ここでは、そのような線を含めてドッキングラインＤＬと呼んでいる。

各分割梁４６，４７のうち、分割梁４６は建物ユニット２０Ａと対向して配置されている。分割梁４６は、その長手方向の長さが建物ユニット２０Ａの同方向の長さと略同じとなっている。また、分割梁４６は、その長手方向の両端部がそれぞれ同方向において建物ユニット２０Ａの短辺側の各側面部と同じ位置に位置している。一方、分割梁４７は、建物ユニット２０Ｂの張出部３３を構成している。分割梁４７は、その長手方向の長さが張出部３３の張出長さと略同じとなっている。

続いて、各分割梁４６，４７の接合に関する構成について説明する。

各分割梁４６，４７の間には継ぎプレート５１が挟まれた状態で設けられている。継ぎプレート５１は、矩形平板状の金属製プレートであり、各分割梁４６，４７の間に縦向きの状態で挟まれている。各分割梁４６，４７は、継ぎプレート５１に溶接により接合されている。詳しくは、各分割梁４６，４７は、継ぎプレート５１に突き合わせ溶接（完全溶け込み溶接）により接合されている。

分割梁４６，４７の端面と継ぎプレート５１との間には溶接部５３（溶接ビード）が入り込んでいる。この溶接部５３は、分割梁４６，４７のウェブ２２ａ及び各フランジ２２ｂ，２２ｃに跨がって設けられている。これにより、分割梁４６，４７のウェブ２２ａ及び各フランジ２２ｂ，２２ｃがそれぞれ溶接部５３を介して継ぎプレート５１に接合されている。

各分割梁４６，４７を継ぎプレート５１に溶接する際には、裏当て材５５が用いられる。裏当て材５５は、各分割梁４６，４７の内側（溝部２２ｄ）にそれぞれ設けられ、分割梁４６，４７と継ぎプレート５１との境界部に配置されている。裏当て材５５は、金属製の板材によりＬ字状に折り曲げ形成され、分割梁４６，４７のウェブ２２ａの内面に当接された縦板部５５ａと、下フランジ２２ｃの内面に当接された横板部５５ｂとを有する。

各裏当て材５５は、分割梁４６，４７からはみ出して継ぎプレート５１に当接した状態で配置されている。そして、各裏当て材５５は、分割梁４６，４７に溶接により固定されている。この場合、分割梁４６，４７のウェブ２２ａと継ぎプレート５１との間は縦板部５５ａにより梁内側から覆われ、分割梁４６，４７の下フランジ２２ｃと継ぎプレート５１との間は横板部５５ｂにより梁内側から覆われている。これにより、分割梁４６，４７のウェブ２２ａ及び下フランジ２２ｃを継ぎプレート５１に溶接する際には、各裏当て材５５により裏当てをしながら梁外側から溶接を行うこととなる。

ここで、本実施形態では、各分割梁４６，４７を継ぎプレート５１に溶接するに際し、上記裏当て材５５の他に、ベースプレート４３を裏当て材として用いることとしている。ベースプレート４３は、上述したように、各分割梁４６，４７の上フランジ２２ｂ上に跨がって設けられている。この場合、ベースプレート４３により、分割梁４６の上フランジ２２ｂと継ぎプレート５１との間、及び、分割梁４７の上フランジ２２ｂと継ぎプレート５１との間がそれぞれ梁外側から覆われた状態となっている。これにより、各分割梁４６，４７の上フランジ２２ｂを継ぎプレート５１に溶接する際には、ベースプレート４３により裏当てをしながら梁内側から溶接を行うこととなっている。なお、ベースプレート４３は、かかる溶接に伴い、各分割梁４６，４７に対してそれぞれ溶接固定される。

また、ベースプレート４３は、天井大梁２２Ｂの長手方向に長い長方形状をなしており、その幅Ｗ１が天井大梁２２Ｂの幅Ｗ２よりも大きくされている（図５参照）。この場合、ベースプレート４３により、分割梁４６の上フランジ２２ｂと継ぎプレート５１との間の全域、及び、分割梁４７の上フランジ２２ｂと継ぎプレート５１との間の全域がそれぞれ上方から覆われた状態となっている。これにより、各分割梁４６，４７の上フランジ２２ｂを継ぎプレート５１に溶接する際、ベースプレート４３を裏当て材として好適に用いることが可能となっている。

以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。

隣り合う建物ユニット２０Ａ，２０Ｂにおいては、建物ユニット２０Ａの柱２１Ａと建物ユニット２０Ｂの天井大梁２２Ｂとが互いに対向して配置されている。天井大梁２２Ｂの上フランジ２２ｂ上には、その天井大梁２２Ｂの長手方向における柱２１Ａと同位置にベースプレート４３が載置されている。そして、そのベースプレート４３の上面と柱２１Ａの上端面とに跨がってドッキングプレート３８が載置された状態で設けられ、そのドッキングプレート３８により、柱２１Ａ及び天井大梁２２Ｂが互いに連結されている。

かかる連結構造を有する構成にあって、天井大梁２２Ｂは、長手方向に分割された複数の分割梁４６，４７が溶接により接合されることで構成されている。そして、それら各分割梁４６，４７の接合部分４８はベースプレート４３の下方に設定されている。この場合、各分割梁４６，４７の接合部分４８、特に各分割梁４６，４７の上フランジ２２ｂ間の接合部分がベースプレート４３により上方から覆われた状態となる。そのため、各分割梁４６，４７を溶接により接合する際、少なくとも上フランジ２２ｂ間の溶接に際してはベースプレート４３を裏当て材として用いることが可能となる。つまり、ドッキングプレート３８による連結のために用いられるベースプレート４３を裏当て材として用いることが可能となる。これにより、各分割梁４６，４７の溶接に際し用いる裏当て材の点数削減等を図ることができるため、複数の分割梁４６，４７を溶接により接合することで大梁を製造する場合にあって、構成の簡素化を図ることができる。

また、上記の実施形態では、各分割梁４６，４７のウェブ２２ａ間の溶接、及び、各分割梁４６，４７の下フランジ２２ｃ間の溶接に際しては、Ｌ字状の裏当て材５５を用いることとした。そして、各分割梁４６，４７の上フランジ２２ｂ間の溶接に際しては、上述のように、ベースプレート４３を用いることとした。

ここで、裏当て材５５を断面コ字状に形成することで、ウェブ２２ａ間の溶接、及び、下フランジ２２ｃ間の溶接に加え、上フランジ２２ｂ間の溶接に際しても、裏当て材５５を用いることが考えられる。しかしながら、コ字状の裏当て材５５を形成する場合、裏当て材５５をウェブ２２ａ及び各フランジ２２ｂ，２２ｃの内面にそれぞれ当接させて配置する必要があるため、裏当て材５５を形成するに際し高い寸法精度が求められる。また、寸法精度が出ないと裏当て材５５とウェブ２２ａ及び各フランジ２２ｂ，２２ｃとの間に隙間が発生してしまうため、裏当て材として用いるのが困難になってしまう。この点、Ｌ字状の裏当て材５５と、ベースプレート４３とをそれぞれ裏当て材として用いるようにした上記実施形態の構成では、かかる問題が生じるのを回避することができる利点もある。

建物ユニット２０Ｂにおいて建物ユニット２０Ａよりも張り出した張出部３３と建物ユニット２０Ａとの境界部に入隅部３４が形成され、その入隅部３４において互いに対向する柱２１Ａ及び天井大梁２２Ｂがドッキングプレート３８を介して連結されている。そして、そのドッキングプレート３８と天井大梁２２Ｂとの間に介在されたベースプレート４３の下方に各分割梁４６，４７の接合部分４８が設定されている。この場合、各分割梁４６，４７の接合部分４８が入隅部３４に存在することとなる。

ここで、各分割梁４６，４７の接合部分４８では、天井大梁２２Ｂの外面（例えばウェブ２２ａの外面）から溶接部５３（溶接ビード）がはみ出したり、継ぎプレート５１等、溶接に用いる部材が取り付けられたりすることが考えられる。このため、各分割梁４６，４７の接合部分４８が建物１０の外周部に設定されると、例えば外壁３１（詳しくは外壁パネル）を天井大梁２２Ｂに取り付ける際、外壁３１が接合部分４８と干渉するおそれがある。また、各分割梁４６，４７の接合部分４８が他の天井大梁２２と対向する位置に設定されると、天井大梁２２間（配設スペース３６）に配設される配線や配管が接合部分４８と干渉するおそれがある。その点、上記の実施形態では、各分割梁４６，４７の接合部分４８が入隅部３４に設定されているため、こうした干渉の問題を回避しながら、上述した各種効果を得ることができる。

各分割梁４６，４７の間に挟まれた継ぎプレート５１を介して各分割梁４６，４７が溶接により接合されている。具体的には、各分割梁４６，４７を継ぎプレート５１に突き合わせ溶接することで、それら各分割梁４６，４７が互いに接合されている。これにより、各分割梁４６，４７を強固に接合することが可能となる。また、こうした構成にあって、各分割梁４６，４７の接合部分４８が入隅部３４に設定されているため、天井大梁２２間の配設スペース３６に配設される配線や配管が継ぎプレート５１と干渉する事態が生じるのを回避することが可能となる。

〔第２の実施形態〕
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態の建物では、斜線制限等の関係から、建物ユニット２０として、天井部の一部を下向きに傾斜させたカットユニットが用いられている。図９には、そのカットユニットが並設された構成が示されており、以下においては、その図９に基づいて説明を行う。

図９に示すように、カットユニット６０は、側面視において台形形状をなしており、詳しくはユニット短辺側から見て台形形状をなしている。カットユニット６０はユニット長手方向に並んで複数設けられ、それらカットユニット６０の上方には図示しない屋根部が形成されている。

カットユニット６０は、四隅に配設された４本の柱６１，６２と、各柱６１，６２の上端部を連結する４本の天井大梁６３，６４と、各柱６１，６２の下端部を連結する４本の床大梁６５とを備えている。そして、それら柱６１，６２、天井大梁６３，６４及び床大梁６５により側面視台形形状の骨格（フレーム）が形成されている。なお、柱６１，６２、天井大梁６３，６４及び床大梁６５がそれぞれ構造材に相当する。

各柱６１，６２のうち屋内側に配置された柱６１は通常長さで形成された通常柱となっている。この柱６１は、通常の建物ユニット２０（図２に示す直方体状の建物ユニット２０）の柱２１と同じ長さを有している。それに対して、屋外側に配置された柱６２は通常長さよりも短い長さで形成された短柱となっている。

各天井大梁６３，６４のうちカットユニット６０の長辺側に配置された２本の天井大梁６３はそれぞれ各柱６１の上端部同士、及び各柱６２の上端部同士を連結している。それに対してカットユニット６０の短辺側に配置された２本の天井大梁６４はその途中に屈曲部６６を有し、水平方向に延びる水平部６４ａと、水平部６４ａに対して下方傾斜する向きに屈曲された傾斜部６４ｂとを有している。これら各天井大梁６４は、各柱６１，６２の上端部同士を連結しており、水平部６４ａが柱６１に連結され、傾斜部６４ｂが柱６２に連結されている。各天井大梁６３，６４はいずれも断面コ字状の溝形鋼よりなり、その開口部をユニット内側に向けて配置されている。

対向する各天井大梁６４の屈曲部６６の間には中間梁６７が架け渡されている。その中間梁６７と屋内側の天井大梁６３との間には複数の天井小梁６８が架け渡され、中間梁６７と屋外側の天井大梁６３との間には複数の天井小梁６９が架け渡されている。また、カットユニット６０の長辺側の対向する床大梁６５の間には、複数の床小梁７１が架け渡されている。

隣り合うカットユニット６０において互いに対向する各天井大梁６４は屈曲部６６において連結されている。図１０は、隣り合うカットユニット６０の各天井大梁６４が連結された連結部分の構成を示す平面図である。図１１は、天井大梁６４の屈曲部６６周辺を溝部開放側から見た図である。以下、これら図１０及び図１１に基づいて、各天井大梁６４の連結構成について説明する。なお、以下の説明では、隣り合うカットユニット６０をそれぞれカットユニット６０Ａ，６０Ｂといい、それらカットユニット６０Ａ，６０Ｂの対向する天井大梁６４をそれぞれ天井大梁６４Ａ，６４Ｂという。この場合、例えばカットユニット６０Ａが第１ユニットに相当し、カットユニット６０Ｂが第２ユニットに相当する。また、天井大梁６４Ａが対向天井梁に相当し、天井大梁６４Ｂが対向構造材に相当する。

図１０及び図１１に示すように、天井大梁６４は、ウェブ７３、上フランジ７４及び下フランジ７５を有する溝形鋼からなる。天井大梁６４において水平部６４ａと傾斜部６４ｂとは屈曲部６６において長手方向に分割されている。そして、天井大梁６４は、それら水平部６４ａ及び傾斜部６４ｂが溶接により互いに接合されることで構成されている。なお、天井大梁６４Ａの水平部６４ａ及び傾斜部６４ｂがそれぞれ分割梁に相当する。

各天井大梁６４Ａ，６４Ｂの上面にはベースプレート７７が設けられている。ベースプレート７７は、水平部６４ａの上フランジ７４上に載置された水平板部７７ａと、傾斜部６４ｂの上フランジ７４上に載置された傾斜板部７７ｂとを有している。ベースプレート７７は、それら各板部７７ａ，７７ｂの境界部にて天井大梁６４の屈曲部６６に合わせて屈曲形成されている。なお、この場合、各ベースプレート７７のうち、天井大梁６４Ａ上に載置されたベースプレート７７が特許請求の範囲に記載された「ベースプレート」に相当する。

各ベースプレート７７の上には連結プレート７８が設けられている。連結プレート７８は、矩形平板状をなし、各ベースプレート７７の水平板部７７ａの上面に跨がって設けられている。なお、図１１では、連結プレート７８の図示を省略している。

各天井大梁６４Ａ，６４Ｂの水平部６４ａには、その上フランジ７４に上方に突出するスタッキングピン８１が固定されている。これらのスタッキングピン８１は連結プレート７８に形成された孔部８２に挿通されている。これにより、連結プレート７８を介して各天井大梁６４Ａ，６４Ｂが互いに連結されている。

ベースプレート７７は、水平部６４ａと傾斜部６４ｂとが接合された接合部分８４を跨いで設けられている。接合部分８４は、上記第１の実施形態の接合部分４８と同様の構成となっている。すなわち、水平部６４ａと傾斜部６４ｂとの間には継ぎプレート８５が挟まれており、その継ぎプレート８５に水平部６４ａ及び傾斜部６４ｂが溶接（突き合わせ溶接）により接合されている。また、その溶接に際し用いられる裏当て材８６が設けられているとともに、ベースプレート７７が裏当て材として用いられるようになっている。これにより、本実施形態においても、水平部６４ａと傾斜部６４ｂとを溶接により接合するに際し、ベースプレート７７を裏当て材として利用することで構成の簡素化を図ることができる。

〔第３の実施形態〕
次に、第３の実施形態について説明する。本実施形態の建物では、カットユニット６０と直方体状の建物ユニット２０とが並設されており、図１２には、それら各ユニット２０，６０が並設された構成が示されている。以下、この図１２に基づいて、本実施形態の構成について説明する。なお、建物ユニット２０については、上記第１実施形態のものと同じ構成であり、カットユニット６０については、上記第２の実施形態のものと同じ構成であるため、これら各ユニット２０，６０の詳細な説明については割愛する。

図１２に示すように、カットユニット６０と建物ユニット２０とはそれら各ユニット２０，６０のユニット長手方向（平面視における長手方向）に並んで設けられている。カットユニット６０は、上述したように、側面視にて（詳しくはユニット短辺側から見て）台形形状をなしている。この場合、カットユニット６０は、側面視にて矩形形状をなす矩形ユニット部６０ａと、側面視にて台形形状をなす台形ユニット部６０ｂとを有している。これら各ユニット部６０ａ，６０ｂはユニット短手方向（平面視における短手方向）に並んでおり、各ユニット部６０ａ，６０ｂの境界部には中間梁６７が配置されている。

カットユニット６０は、そのユニット短手方向の長さが建物ユニット２０よりも長くなっている。詳しくは、カットユニット６０は、その矩形ユニット部６０ａのユニット短手方向の長さが建物ユニット２０のユニット短手方向の長さと同じとなっている。カットユニット６０は、矩形ユニット部６０ａの長辺側の側面部を建物ユニット２０の長辺側の側面部と同一平面上に位置合わせした状態で配置されている。これにより、カットユニット６０は、その一部、詳しくは台形ユニット部６０ｂが建物ユニット２０よりもユニット短手方向に張り出した張出部９１となっている。隣り合う建物ユニット２０及びカットユニット６０においては、この張出部９１と建物ユニット２０との境界部に入隅部９２が形成されている。

入隅部９２においては、建物ユニット２０の柱２１とカットユニット６０の短辺側の天井大梁６４とが互いに対向して配置されている。この場合、建物ユニット２０の柱２１は、天井大梁６４の長手方向において、その天井大梁６４の屈曲部６６と同じ位置に位置している。なお、この場合、カットユニット６０が第１ユニットに相当し、建物ユニット２０が第２ユニットに相当する。また、天井大梁６４が対向天井梁に相当し、柱２１が対向柱に相当する。

入隅部９２において対向する柱２１及び天井大梁６４は互いに連結されている。以下、この連結構成について図１３に基づいて説明する。図１３は、入隅部９２において柱２１と天井大梁６４とが連結された連結部分の構成を示す平面図である。

図１３に示すように、天井大梁６４の上面にはベースプレート７７が設けられている。ベースプレート７７は、その構成及び天井大梁６４上への設置構成が上記第２の実施形態と同じであるため（図１１参照）、その説明を割愛する。つまり、ベースプレート７７は、水平部６４ａの上フランジ７４上に載置された水平板部７７ａと、傾斜部６４ｂの上フランジ７４上に載置された傾斜板部７７ｂとを有している。したがって、本実施形態においても、ベースプレート７７は、水平部６４ａと傾斜部６４ｂとが接合された接合部分８４を跨いで設けられており、それら水平部６４ａと傾斜部６４ｂとを溶接により接合するに際し、ベースプレート７７を裏当て材として用いることで構成の簡素化を図ることが可能となっている。

ベースプレート７７の水平板部７７ａの上面と建物ユニット２０の柱２１の上端面（柱頭プレート２１ａの上面）とは同じ高さ位置に設定されている。そして、ベースプレート７７の水平板部７７ａの上面と建物ユニット２０の柱２１の上端面とに跨がってドッキングプレート３８が載置された状態で設けられている。このドッキングプレート３８により互いに対向する天井大梁６４及び柱２１が連結されている。詳しくは、ドッキングプレート３８の各孔部４１には柱２１のスタッキングピン３９と天井大梁６４のスタッキングピン８１とがそれぞれ挿通されており、それにより、天井大梁６４及び柱２１がドッキングプレート３８を介して連結されている。

〔他の実施形態〕
本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。

・上記第２の実施形態では、隣り合う建物ユニット（詳しくはカットユニット６０）の対向する天井大梁６４Ａ，６４Ｂ同士を連結プレート７８を介して連結したが、例えば隣り合う建物ユニットの対向する床大梁同士を連結プレートを介して連結することも考えられる。この場合にも、各床大梁の上フランジ上にそれぞれベースプレートを載置し、それら各ベースプレートの上面に跨がって連結プレートを設けることが考えられる。そこで、こうした構成にあって、床大梁を複数の分割梁を溶接により互いに接合することで構成し、それら各分割梁の接合部分をベースプレートの下方に設定するようにしてもよい。その場合にも、各分割梁の溶接に際し、ベースプレートを裏当て材として用いることが可能となる。

・上記第１の実施形態では、各分割梁４６，４７の間に継ぎプレート５１を介在させ、その継ぎプレート５１を介してそれら各分割梁４６，４７を溶接により接合したが、継ぎプレート５１は必ずしも用いる必要はなく、例えば各分割梁４６，４７の端面同士を突き合わせた状態でそれら各分割梁４６，４７を溶接により接合してもよい。

また、各分割梁４６，４７を溶接するに際しては、必ずしも突き合わせ溶接で行う必要はなく、隅肉溶接等、他の溶接方法を採用してもよい。

・上記実施形態では、溝形鋼からなる天井大梁２２Ｂ（対向梁に相当）に本発明の接合構造を適用したが、例えばＩ形鋼やＨ形鋼等、他の形鋼からなる天井大梁に本発明を適用してもよい。

１０…建物、２０…建物ユニット、２０Ａ…第２ユニットとしての建物ユニット、２０Ｂ…第１ユニットとしての建物ユニット、２１…構造材としての柱、２１Ａ…対向構造材及び対向柱としての柱、２２…構造材としての天井大梁、２２ａ…ウェブ、２２ｂ…フランジとしての上フランジ、２２Ｂ…対向梁及び対向天井梁としての天井大梁、２３…構造材としての床大梁、３３…張出部、３４…入隅部、３９…連結プレートとしてのドッキングプレート、４３…ベースプレート、４６，４７…分割梁、４８…接合部分、５１…継ぎプレート、６０Ａ…第１ユニットとしてのカットユニット、６０Ｂ…第２ユニットとしてのカットユニット、６４ａ…分割梁としての水平部、６４ｂ…分割梁としての傾斜部、６４Ａ…対向天井梁としての天井大梁、６４Ｂ…対向構造材としての天井大梁、６６…屈曲部、７７…ベースプレート、７８…連結プレート。

Claims (4)

1. 柱及び大梁をそれぞれ構造材として有しているとともに、前記大梁は上下に延びるウェブとそのウェブの上端部に接続されたフランジとを有する形鋼からなる建物ユニットを備え、その建物ユニットが複数組み合わされることにより構築されるユニット式建物に適用され、
   前記建物ユニットとして、横並びで隣り合うとともに、いずれも直方体状に形成された第１ユニット及び第２ユニットを備え、
   前記第１ユニットは、前記大梁として、前記第２ユニットと対向して設けられる対向梁を有し、
   前記第２ユニットは、前記構造材として、前記対向梁と対向して設けられる対向構造材を有し、
   前記対向梁の前記フランジ上に載置され、当該対向梁の長手方向において前記対向構造材と同じ位置に配置された平板状のベースプレートと、
   前記ベースプレート及び前記対向構造材の上に跨がって設けられ、前記対向梁と前記対向構造材とを連結する連結プレートとを備え、
   前記対向梁は、その長手方向に分割された複数の分割梁が溶接により互いに接合されることで構成されており、
   前記各分割梁の接合部分は前記ベースプレートの下方に設定されていることを特徴とするユニット式建物の梁接合構造。
2. 前記各建物ユニットでは、前記柱の側面に前記大梁としての天井大梁が連結されていることで前記天井大梁の前記フランジの上面が前記柱の上端面よりも低い位置に設定されており、
   前記対向梁は、前記第２ユニットと対向する前記天井大梁である対向天井梁であり、
   前記対向構造材は、前記対向天井梁と対向する前記柱である対向柱であり、
   前記ベースプレートは、前記対向天井梁の前記フランジ上に載置され、その上面が前記対向柱の上端面と同じ高さ位置に設定されており、
   前記連結プレートは、前記対向柱の上端面と前記ベースプレートの上面とに跨がって設けられ、前記対向柱と前記対向天井梁とを互いに連結しており、
   前記対向天井梁では、前記各分割梁の接合部分が前記ベースプレートの下方に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のユニット式建物の梁接合構造。
3. 前記ユニット式建物では、前記第１ユニットが前記対向天井梁の長手方向に前記第２ユニットよりも張り出して設けられていることで、その張出部と前記第２ユニットとの境界部に入隅部が形成されており、
   その入隅部において互いに対向する前記対向柱及び前記対向天井梁が前記連結プレートを介して連結されており、
   その連結プレートと前記対向天井梁との間に介在された前記ベースプレートの下方に前記各分割梁の接合部分が設定されていることを特徴とする請求項２に記載のユニット式建物の梁接合構造。
4. 前記各分割梁の間には継ぎプレートが挟まれており、その継ぎプレートを介して前記各分割梁が溶接により互いに接合されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のユニット式建物の梁接合構造。

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