JP5965205B2 - 建物の梁構造 - Google Patents

Description

本発明は、建物の梁構造に関するものである。

住宅等の建物においては、柱に接続された大梁と、大梁に接続された小梁とにより天井部や床部が支持されている構成がある（例えば特許文献１）。この構成では、複数の大梁が柱に接続されているとともに、複数の小梁が大梁に接続されている。ここで、柱と大梁との接続や、大梁と小梁との接続が溶接によりなされている場合、複数の小梁は、大梁に対して一本ずつ個別に溶接されていることになる。

特開２０１１−２４１５４８号公報

ここで、複数の小梁が大梁に対して溶接されている構成では、建物のリフォーム等に伴って小梁を移動させる必要が生じた場合に、大梁と小梁との溶接を解除して小梁を移動させ、その移動先において大梁と小梁との溶接作業を行うことになる。しかしながら、既設の建物に対して行う溶接作業は、安全性を確保するための作業などを伴うため大掛かりな作業になってしまい、現実的ではない。仮に、小梁の溶接作業を行うことができたとしても、小梁を一本ずつ移動させるのでは、複数の小梁を移動させる必要が生じた場合において、作業負担が大きく、作業工数も増大してしまう。

本発明は、大梁に対する複数の小梁の位置変更を好適に行うことができる建物の梁構造を提供することを主たる目的とするものである。

以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて作用、効果等を示しつつ説明する。

第1の発明の建物の梁構造は、互いに平行に設けられた一対の大梁と、前記一対の大梁に架け渡して設けられた複数の小梁と、を備えている建物の梁構造であって、前記複数の小梁の端部同士が長尺状の連結板により連結されることで小梁ユニットが構成されており、前記連結板は、その長手方向において、前記大梁の梁長さよりも短くされており、前記連結板においては、前記大梁に対する取り付け用の取付孔が、当該連結板を厚み方向に貫通して設けられており、前記一対の大梁には、その長手方向に沿って複数の貫通孔が並べて設けられており、前記小梁ユニットは、前記連結板の板面が前記大梁に当接し、且つ前記大梁の前記複数の貫通孔のうちいずれかと前記連結板の前記取付孔とに固定具が挿通されることで、前記大梁に対して固定されていることを特徴とする。

第1の発明によれば、複数の小梁を含んで小梁ユニットが形成されているため、大梁に小梁ユニットを固定することで、大梁に複数の小梁をまとめて固定することができる。このため、小梁を一本ずつ大梁に固定する場合に比べて、複数の小梁を大梁に固定する際の作業負担及び作業工数を低減することができる。

また、小梁ユニットにおいては、連結板が大梁の周面に重ねられているため、小梁ユニットを大梁に対して強固に固定することができる。しかも、小梁ユニットは大梁に対してボルト等の固定具により固定されているため、大梁に対して複数の小梁をまとめて着脱することが容易となる。さらに、連結板が大梁の梁長さよりも短い、つまり、小梁ユニットの幅寸法が大梁の梁長さよりも短いため、小梁ユニットを大梁に沿ってスライド移動させることができる。これにより、複数の小梁をユニット化した構成において、大梁に対する小梁ユニットの位置変更を容易に行うことができる。

以上により、大梁に対する複数の小梁の位置変更を好適に行うことができる。

第２の発明では、前記一対の大梁は、ウェブとフランジとを有する鋼材により構成されており、前記ウェブ及び前記フランジの少なくともいずれかに前記複数の貫通孔が設けられており、前記小梁ユニットは、前記連結板の板面が前記ウェブ及び前記フランジのいずれかに当接した状態で、前記大梁に対して固定されている。

第２の発明によれば、大梁のウェブやフランジに貫通孔が設けられているため、連結板と、大梁のウェブやフランジとを板面同士で当接させることができる。これにより、連結板の取付孔と大梁の貫通孔とに固定具を挿通させた構成を実現できる。

第３の発明では、前記一対の大梁には、前記ウェブと前記フランジとにより溝部が形成されており、前記一対の大梁は、それぞれの溝部が互いに向き合うようにして配置されており、前記小梁ユニットは、前記連結板の板面が前記溝部の内側面に当接した状態で前記大梁に対して固定されている。

第３の発明によれば、小梁ユニットの取り付け時において、一対の大梁の下側フランジに小梁ユニットを載せた状態で仮置きし、その位置のまま又は僅かに持ち上げた位置で、大梁に対する小梁ユニットの固定作業を実施できる。また、小梁位置を変更する場合にも、大梁に対する小梁ユニットの固定を解除した後、その小梁ユニットを一対の大梁の下側フランジに小梁ユニットを載せた状態で仮置きし、大梁の下側フランジに沿って移動させるという容易な作業により小梁ユニットの位置変更を実施できる。

第４の発明では、前記小梁ユニットの各小梁は、前記大梁の溝部内において該大梁の下側フランジの上に載置されており、その状態で、前記連結板と前記大梁とが前記固定具により固定されている。

第４の発明によれば、小梁ユニットの取り付け時において、一対の大梁の下側フランジに小梁ユニットを載せた状態で、大梁に対する小梁ユニットの固定作業を実施できる。この場合、作業者が手などにより小梁ユニットを支える必要がなく、小梁の取り付け作業を容易に実施できる。また、小梁位置を変更する場合にも、同様に、一対の大梁の下側フランジに小梁ユニットを載せた状態で、小梁ユニットの固定を解除して位置変更を実施できる。この場合も、作業者が手などにより小梁ユニットを支える必要がなく、小梁の位置変更作業を容易に実施できる。

第５の発明では、前記一対の大梁の間に、前記小梁ユニットが前記大梁の長手方向に沿って複数配置されている。

第５の発明によれば、複数の小梁ユニットが横並びに配置されているため、それら小梁ユニット同士の間隔を変更すれば、小梁の存在していない領域の大きさを自在に変更できる。これにより、建物の床部や天井部に開口部を設ける場合において、その開口部の位置及び大きさについて変更が容易となる。

第６の発明では、前記一対の大梁は、ウェブとフランジとにより溝部が形成されている鋼材よりなり、それぞれの溝部が互いに向き合うようにして配置されており、前記溝部の高さ寸法をＨ１、前記小梁ユニットの高さ寸法をＨ２とした場合に、Ｈ１＞Ｈ２×２、となっている。

第６の発明によれば、大梁の溝部内に、小梁ユニットを上下２段に積んで配置することが可能となる。そのため、建物の床面や天井面を形成する上で不要となる小梁ユニットについて、他の小梁ユニットの上方又は下方に配置しておくことができ（すなわち、上下２段積みにしておくことができ）、床小梁又は天井小梁の配置変更を一層多様化できる。

また、一対の大梁の長手方向に並べて設けられる２つの小梁ユニットについて、それら両者を、大梁長手方向において入れ替えることも可能となる。

第７の発明では、前記小梁ユニットの各小梁には、天井面又は床面を形成する面材が取り付けられており、前記小梁ユニットの前記小梁同士の間、及び前記小梁ユニット同士の間の少なくとも一方に、前記面材を上下に貫通する開口部が設けられている。

第７の発明によれば、小梁ユニットを大梁に沿って移動させることで、開口部の位置や大きさを容易に変更することが可能となる。例えば、小梁ユニットの小梁同士の間に開口部を形成する場合には、その小梁ユニットを変位させることで開口部の位置を変更することが可能となる。また、隣り合う小梁ユニット同士の間に開口部を形成する場合には、それら小梁ユニットの離間距離を変更することで、開口部の位置や大きさを変更することが可能となる。

第８の発明では、複数の柱、天井大梁及び床大梁により形成される建物ユニットを備え、この建物ユニットにより構築されるユニット式建物に適用され、前記小梁ユニットが、前記天井大梁及び前記床大梁の少なくともいずれかにおいて互いに平行となる一対の大梁に対して固定されている。

第８の発明によれば、建物ユニットにおいて、大梁に対する複数の小梁の位置変更を容易に行うことができる。このため、新築時において、建物ユニットを用いることにより建築現場での作業負担や作業工数を低減することができるのはもちろんのこと、リフォーム等の改装時においても、作業負担や作業工数を低減することができる。

第９の発明では、前記大梁は、前記貫通孔として、当該大梁の長手方向に沿って延びるように設けられた長孔を有している。

第９の発明によれば、長孔状の貫通孔については、固定具を貫通孔に挿し入れた状態のまま、長孔の長手方向（大梁の長手方向）に沿って移動させることができる。このため、固定具を大梁の貫通孔から抜き取る必要がないため、小梁ユニットを大梁に沿って移動させる作業を容易化できる。

建物ユニットの斜視図 建物ユニットの天井部分の平面図 小梁ユニットの斜視図 図２のＡ−Ａ線断面図 天井大梁と小梁ユニットとの分解斜視図 天井小梁の長手方向に沿って見た天井部周辺の断面図 建物ユニットの天井部の平面図 別の建物ユニットの天井部の平面図 別の小梁ユニットと天井大梁との接続部分周辺の斜視図 別の天井大梁周辺の断面図 別の小梁ユニットの斜視図

以下、本発明を具体化した一実施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、本発明を適用する建物が、複数の建物ユニットが連結されることで構築されたユニット式建物とされている。まず、建物ユニットについて図１を参照しつつ説明する。図１は、建物ユニット２０の斜視図である。

図１に示すように、建物ユニット２０は、四隅に配置された柱２１と、柱２１の上端部（上仕口）に連結された天井大梁２２と、柱２１の下端部（下仕口）に連結された床大梁２３とを有しており、これら柱２１、天井大梁２２、床大梁２３により直方体状の骨格（フレーム）が形成されている。柱２１は四角筒状の角形鋼よりなる。また、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、溝部開放側を互いに向き合わせるようにユニット内側に向けて配置されている。

建物ユニット２０において長辺部（桁面）に沿って延び且つ相対する一対の天井大梁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。同じく長辺部に沿って延び且つ相対する一対の床大梁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及び床小梁２６は、それぞれ同一の間隔で且つ短辺側（妻側）の天井大梁２２及び床大梁２３と平行に延びている。天井小梁２５及び床小梁２６はそれぞれリップ溝形鋼よりなる。天井小梁２５によって天井面材２８が支持され、床小梁２６によって床面材２９が支持されている。

本実施形態の建物ユニット２０においては、天井小梁２５を含んで小梁ユニット３１が構成されており、その小梁ユニット３１が、平行に延びる一対の天井大梁２２に架け渡された状態で取り付けられることにより、天井小梁２５が天井大梁２２に対して固定されている。

ここでは、小梁ユニット３１の構成について、図２〜図５を参照しつつ説明する。図２は建物ユニット２０の天井部分の平面図、図３は小梁ユニット３１の斜視図、図４は図２のＡ−Ａ線断面図、図５は天井大梁２２と小梁ユニット３１との分解斜視図である。なお、図４においては、建物ユニット２０の長手方向に沿って延びる天井大梁２２周辺の断面を図示している。

図２、図３に示すように、小梁ユニット３１は、互いに平行に延びる一対の天井小梁２５と、それら天井小梁２５を連結する連結板３２とを有しており、全体として矩形枠状に形成されている。例えば、小梁ユニット３１においては、天井小梁２５が連結板３２よりも長くされており、小梁ユニット３１は、天井小梁２５が延びる方向を長手方向とした長方形枠状になっている。

一対の天井小梁２５は、それぞれ断面コ字状の溝形鋼により形成されており、互いの溝部を向い合せた状態で配置されている。各天井小梁２５は、平行に延びる一対のフランジと、それらフランジを連結するウェブとを有しており、それらフランジ及びウェブにより溝部が形成されている。天井小梁２５においては、フランジが小梁ユニット３１の内側に向けて延び、溝部が側方に向けて開放されている。

連結板３２は、天井小梁２５の長手方向において天井小梁２５を挟んで一対設けられている。各連結板３２は、一対の天井小梁２５の並び方向に沿って延びる長尺状の金属板であり、互いの板面を対向させた状態で配置されている。各連結板３２は、それぞれの対向面が天井小梁２５の端面とも対向し、各対向面を天井小梁２５の端面に当接させた状態で、溶接等により天井小梁２５に対して固定されている。

小梁ユニット３１は、建物ユニット２０の長辺部に沿って複数並べて配置されている。各小梁ユニット３１においては、上述したように、天井小梁２５が建物ユニット２０の短辺部（短い方の天井大梁２２）に沿って延びている一方で、連結板３２が建物ユニット２０の長辺部（長い方の天井大梁２２）に沿って延びている。また、小梁ユニット３１においては、その小梁ユニット３１の幅寸法が連結板３２の長さ寸法とほぼ同じとされており、連結板３２の長さ寸法は、建物ユニット２０の長辺部を形成する天井大梁２２の梁長さよりも小さくされている。隣り合う小梁ユニット３１においては、それぞれの天井小梁２５が当接又は近接して配置されており、それら天井小梁２５は、ウェブの外側面同士を重ね合わせた状態になっている。

建物ユニット２０において、長辺部に沿って延びる一対の天井大梁２２は、互いに平行に延びており、それら天井大梁２２の溝部内には、各小梁ユニット３１の長手方向の端部がそれぞれ入り込んでいる。この場合、各小梁ユニット３１においては、それぞれの連結板３２が、天井大梁２２の溝部内においてその天井大梁２２の長手方向に沿って直列に並べられているとともに、それぞれの天井小梁２５の端部が天井大梁２２の溝部内に入り込んでいる。

図４に示すように、天井大梁２２は、平行に延びる一対のフランジ２２ａ，２２ｂと、それらフランジ２２ａ，２２ｂを連結するウェブ２２ｃとを有しており、それらフランジ２２ａ，２２ｂ及びウェブ２２ｃにより溝部が形成されている。天井大梁２２においては、ウェブ２２ｃが上下方向に延び、且つ各フランジ２２ａ，２２ｂが側方に向けて延びており、それによって、溝部が側方に向けて開放されている。

小梁ユニット３１は、天井大梁２２の溝部内に対して、その溝部の開放側から入り込んでいるとともに、天井大梁２２の下側フランジ２２ｂの上に載置されている。小梁ユニット３１においては、天井小梁２５の下側フランジが、天井大梁２２の下側フランジ２２ｂに対して上から重ねられているとともに、連結板３２が天井大梁２２のウェブ２２ｃに対して溝部内側から重ねられている。この場合、連結板３２とウェブ２２ｃとは板面同士で当接している。

天井大梁２２の溝部の高さ寸法Ｈ１は、小梁ユニット３１の高さ寸法Ｈ２よりも大きくなっており、それによって、天井大梁２２の溝部内への小梁ユニット３１の入り込みが可能となっている。さらに、天井大梁２２の溝部の高さ寸法（上側フランジ２２ａと下側フランジ２２ｂとの離間距離）Ｈ１は、小梁ユニット３１の高さ寸法Ｈ２の２倍よりも大きくなっており（Ｈ１＞Ｈ２×２）、天井大梁２２の溝部内で、小梁ユニット３１を上下２段に重ねることが可能となっている。

なお、小梁ユニット３１においては、連結板３２の幅寸法（上下寸法）が、天井小梁２５の高さ寸法と同じ又はそれよりも僅かに小さくされており、連結板３２は、天井小梁２５から上方及び下方のいずれにも突出しない状態で天井小梁２５に対して固定されている。この場合、天井小梁２５の高さ寸法が小梁ユニット３１の高さ寸法Ｈ２となっている。また、小梁ユニット３１においては、連結板３２の上下寸法が天井小梁２５の高さ寸法より大きくされていてもよい。この場合、連結板３２の上下寸法が小梁ユニット３１の高さ寸法Ｈ２になる。

小梁ユニット３１においては、連結板３２と天井大梁２２のウェブ２２ｃとが、板面同士で当接した状態でボルト固定されており、それによって、小梁ユニット３１が天井大梁２２に対して固定されている。

連結板３２と天井大梁２２のウェブ２２ｃには、固定具としてのボルト４１を挿通可能な連結板孔３５及び大梁孔３６がそれぞれ形成されている。連結板孔３５及び大梁孔３６は、連結板３２及びウェブ２２ｃをそれぞれの厚み方向に貫通しており、それら連結板孔３５及び大梁孔３６に対して、連結板３２とは反対側（天井大梁２２の溝部とは反対側）からボルト４１が挿し入れられ、そのボルト４１に対して連結板３２側（天井大梁２２の溝部側）からナット４２が螺着されている。なお、ボルト４１は、連結板３２側から連結板孔３５及び大梁孔３６に挿し入れられていてもよい。

連結板孔３５及び大梁孔３６は、それぞれ上下２段に（上下に２つ並べて）形成されており、上段同士の連結板孔３５及び大梁孔３６が連通し、下段同士の連結板孔３５及び大梁孔３６が連通している。この場合、連結板孔３５及び大梁孔３６において、連通している孔３５，３６同士にボルト４１が挿通され、そのボルト４１により連通とウェブ２２ｃとが固定されている。なお、連結板孔３５が、連結板３２を天井大梁２２に取り付けるための取付孔に相当し、大梁孔３６が、天井大梁２２に設けられた貫通孔に相当する。

図５に示すように、連結板３２においては、連結板孔３５が、上下２段で一対となるように上下に並べて、連結板３２の長手方向に沿って複数配置されている。天井大梁２２のウェブ２２ｃにおいては、大梁孔３６が上下２段となるように設けられており、上下２段のうち上段の大梁孔３６ａは、天井大梁２２の長手方向に沿って並べられた複数の丸孔とされ、下段の大梁孔３６ｂは、天井大梁２２の長手方向に沿って延びるように形成された１つの長孔とされている。この場合、上段の大梁孔３６ａについては、複数の丸孔のうち連結板３２の連結板孔３５と連通した丸孔にボルト４１が挿し入れられているが、下段の大梁孔３６ａについては、いずれのボルト４１も１つの長孔に挿し入れられていることになる。

ここで、建物ユニット２０の製作手順について簡単に説明する。まず、複数の小梁ユニット３１を並列に配置するとともに、天井大梁２２を、その溝部内に各小梁ユニット３１の端部を入り込ませた状態で、各小梁ユニット３１の両端側のそれぞれに配置し、その状態で、小梁ユニット３１を天井大梁２２にボルト固定する。そして、小梁ユニット３１が固定された天井大梁２２を、さらに、柱２１の上端部に接続する。

なお、柱２１が柱仕口と柱本体とを有している場合、柱仕口を天井大梁２２にあらかじめ固定しておき、柱仕口を、小梁ユニット３１が固定された天井大梁２２ごと柱本体に接続してもよい。この場合でも、小梁ユニット３１を天井大梁２２に取り付け、その後、天井大梁２２を柱２１に取り付けることになる。

また、小梁ユニット３１を天井大梁２２に固定する前に、天井大梁２２を柱２１に固定し、その後、天井大梁２２に対して小梁ユニット３１を取り付けてもよい。この場合、小梁ユニット３１の高さ寸法Ｈ２が、天井大梁２２の溝部の高さ寸法Ｈ１の１／２以下であるために、天井大梁２２の溝部内において小梁ユニット３１の上下に生じる隙間を利用する。具体的には、小梁ユニット３１を上下に傾斜させた状態で、その小梁ユニット３１の一端を、一対の天井大梁２２のうち一方の溝部内に挿し入れ、その後、小梁ユニット３１を水平状態に移行させながら、その小梁ユニット３１の他端を他方の天井大梁２２の溝部内に挿し入れる。これにより、小梁ユニット３１を、その両端が一対の天井大梁２２の各溝部内に挿し入れられた状態にすることができる。

本実施形態では、建物ユニット２０において、複数の小梁ユニット３１が隙間なく並べられているが、小梁ユニット３１同士の間に離間部分があれば、その離間部分を利用することで、少なくとも１つの小梁ユニット３１を、小梁ユニット３１の並び方向（小梁ユニット３１が固定された天井大梁２２の長手方向）に沿ってスライド移動させることが可能となる。

ここでは、小梁ユニット３１をスライド移動させる手順について、図６、図７を参照しつつ説明する。図６は、天井小梁２５の長手方向に沿って見た天井部５１周辺の断面図、図７は、建物ユニット２０の天井部５１の平面図である。なお、図７は、建物ユニット２０に加えて、空調ダクト５５及びチャンバ５６を上方から見た図である。

図６（ａ）に示すように、建物ユニット２０においては、天井面材２８を含んで天井部５１が形成されている。天井部５１は、天井面材２８に加えて、野縁等の天井下地材５２を有している。天井面材２８は、天井下地材５２を挟んで天井小梁２５の下側に配置されており、その天井下地材５２を介して天井小梁２５に固定されている。なお、天井面材２８は、石膏ボード等により形成されている。

建物においては、リビングやキッチン等の居住空間と、その居住空間の天井裏空間とが、天井部５１により上下に仕切られており、天井裏空間（天井面材２８の上方）には、空調空気や外気が流れる空調ダクト５５と、空調ダクト５５に接続されたチャンバ５６とが設けられている。空調ダクト５５は、合成樹脂材料や金属材料により蛇腹状に形成され、可撓性を有するダクトである。

チャンバ５６は、空気を吹き出したり取り込んだりする空調口５７を有している。天井部５１には、天井面材２８を開口する天井開口部６１が形成されており、チャンバ５６の空調口５７は、天井開口部６１を通じて居住空間に通じている。空調口５７は、例えば、エアコン等の空調装置にて生成された空調空気や、屋外から取り込まれた外気を居住空間に供給すること、又は居住空間の空気を取り込むことが可能となっている。空調口５７には、天井開口部６１を下方から覆うカバー部材としてのグリル６２が取り付けられている。

チャンバ５６及び天井開口部６１は、互いに離間して隣り合う天井小梁２５の間に配置されている。つまり、複数の小梁ユニット３１のいずれかの小梁ユニット３１において、一対の天井小梁２５の間に配置されている。チャンバ５６は、これら天井小梁２５にブラケット６３を介して取り付けられている。天井小梁２５の並び方向において、チャンバ５６の空調口５７及び天井開口部６１の幅寸法は、小梁ユニット３１における一対の天井小梁２５の離間距離よりも小さくされている。

ここでは、天井小梁２５の並び方向において、チャンバ５６を小梁ユニット３１ごとスライド移動させる。例えば、図７（ａ）に示すように、チャンバ５６の移動先Ｐが、チャンバ５６が取り付けられている小梁ユニット３１Ａと、その隣の小梁ユニット３１Ｂとの境界部を跨いだ位置である場合、まず、その小梁ユニット３１Ｂを移動させる作業を行う。

この作業では、図６（ｂ）に示すように、天井面材２８について、小梁ユニット３１Ａ，３１Ｂに固定されていた部分を切除するとともに、天井下地材５２について、小梁ユニット３１Ｂに固定されていた部分を取り外す。そして、小梁ユニット３１Ｂを、他の小梁ユニット３１よりも上方の高さ位置に移動させ、その高さ位置を保ったままチャンバ５６とは反対側にある小梁ユニット３１Ｃ側に向けてスライド移動させる。

小梁ユニット３１Ｂの移動作業を行うことで、図６（ｃ）に示すように、小梁ユニット３１Ｂを、小梁ユニット３１Ｃの上に載置する。この場合、チャンバ５６付きの小梁ユニット３１Ａと小梁ユニット３１Ｃとは、小梁ユニット３１Ｂの幅寸法の分だけ離間していることになる。なお、小梁ユニット３１Ｂは、小梁ユニット３１Ｃよりも小梁ユニット３１Ａから離れた他の小梁ユニット３１の上に載置されていてもよい。

その後、チャンバ５６付きの小梁ユニット３１Ａを、小梁ユニット３１が固定されている天井大梁２２の長手方向に沿って、小梁ユニット３１Ｃとの間の離間スペース側にスライド移動させる。そして、図７（ｂ）に示すように、空調ダクト５５を伸長させながら、小梁ユニット３１Ａを、その一対の天井小梁２５の間に移動先Ｐが配置される位置に移動させる。続いて、ブラケット６３による小梁ユニット３１Ａの固定を解除し、空調ダクト５５を伸長させながら、チャンバ５６を天井小梁２５に沿ってスライド移動させる。チャンバ５６の移動作業を行うことで、図７（ｃ）に示すように、チャンバ５６を移動先Ｐの位置に移動させる。

その後、移動先Ｐにおいて、図６（ｄ）に示すように、ブラケット６３によりチャンバ５６を小梁ユニット３１Ａに再び固定し、天井面材２８を切除しておいた部分において、新たな天井面材６８を小梁ユニット３１Ａ、及び小梁ユニット３１Ｃを含む他の小梁ユニット３１に取り付ける。この場合、新たに取り付ける天井面材６８にも、チャンバ５６の空調口５７に合わせて天井開口部６１を形成し、その天井開口部６１を下方から覆うようにグリル６２を空調口５７に取り付ける。なお、この場合でも、天井開口部６１は、小梁ユニット３１Ａにおける一対の天井小梁２５の間に配置されている。

なお、天井大梁２２の溝部内において小梁ユニット３１を上下２段に重ねることが可能であるため、上記のように不要になった小梁ユニット３１Ｂを他の小梁ユニット３１の上に載置しておくことの他に、小梁ユニット３１同士の位置を入れ替えることも可能となっている。例えば、小梁ユニット３１Ａを上段位置に移動させ、その高さ位置のまま小梁ユニット３１Ｂ，３１Ｃ側に移動させ、小梁ユニット３１Ｂ，３１Ｃの上方を通過した位置に仮置きする。そして、小梁ユニット３１Ｂ及び小梁ユニット３１Ｃを、小梁ユニット３１Ａを移動させたことで空きスペースとなった側に移動させ、小梁ユニット３１Ｃを挟んで小梁ユニット３１Ｂとは反対側に離間部分を形成し、その離間部分に小梁ユニット３１Ａを移動させる。これにより、小梁ユニット３１Ａからチャンバ５６を取り外さなくても、小梁ユニット３１Ａごとチャンバ５６を移動させることが可能となる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

一対の天井小梁２５を含んで小梁ユニット３１が形成されているため、天井大梁２２に小梁ユニット３１を固定することで、天井大梁２２に複数の天井小梁２５をまとめて固定することができる。このため、天井小梁２５を一本ずつ天井大梁２２に固定する場合に比べて、複数の天井小梁２５を天井大梁２２に固定する際の作業負担及び作業工数を低減することができる。

また、小梁ユニット３１においては、連結板３２が天井大梁２２の周面（溝部の内周面）に重ねられているため、小梁ユニット３１を天井大梁２２に対して強固に固定することができる。しかも、小梁ユニット３１は天井大梁２２に対してボルト４１により固定されているため、天井大梁２２に対して複数の天井小梁２５をまとめて着脱することが容易となる。さらに、小梁ユニット３１の幅寸法が天井大梁２２の梁長さよりも短いため、小梁ユニット３１を天井大梁２２に沿ってスライド移動させることができる。これにより、複数の天井小梁２５をユニット化した構成において、天井大梁２２に対する小梁ユニット３１の位置変更を容易に行うことができる。

以上により、天井大梁２２に対する複数の天井小梁２５の位置変更を好適に行うことができる。

天井大梁２２のウェブ２２ｃに大梁孔３６が形成され、連結板３２に連結板孔３５が形成されている構成において、連結板３２がウェブ２２ｃに重ねられているため、連結板孔３５を大梁孔３６に連通させ、それら連結板孔３５及び大梁孔３６にボルト４１を挿通させることができる。これにより、天井大梁２２のウェブ２２ｃと小梁ユニット３１の連結板３２とをボルト固定することができる。

小梁ユニット３１の端部が天井大梁２２の溝部内に入り込んだ状態となっているため、小梁ユニット３１の取り付け時において、小梁ユニット３１の端部を天井大梁２２の溝部内に挿し入れるとともに、天井大梁２２の下側フランジ２２ｂの上に仮置きし、その後、小梁ユニット３１を、その位置のまま又は僅かに持ち上げた位置で、天井大梁２２に対して固定する作業を実施できる。また、天井小梁２５の位置を変更する場合にも、天井大梁２２に対する小梁ユニット３１のボルト固定を解除した後、その小梁ユニット３１を天井大梁２２の溝部内にて下側フランジ２２ｂの上に仮置きし、その後、天井大梁２２の下側フランジ２２ｂに沿って移動させるという容易な作業により、小梁ユニット３１の位置変更を実施できる。

小梁ユニット３１は、天井大梁２２の溝部内において下側フランジ２２ｂの上に載置された状態で、その連結板３２が天井大梁２２のウェブ２２ｃに固定されているため、作業者は、小梁ユニット３１の固定作業を行う場合に、小梁ユニット３１を手などで支える必要がない。このため、天井大梁２２に対する天井小梁２５の取り付け作業を容易化できる。また、天井小梁２５の位置を変更する場合にも、作業者は、小梁ユニット３１を手などで支える必要がなく、ボルト４１による小梁ユニット３１の固定を解除し、小梁ユニット３１の位置変更を実施できる。このため、天井小梁２５の移動作業を容易化できる。

また、例えば、小梁ユニット３１が天井大梁２２の下側フランジ２２ｂから上方に離間した位置で、天井大梁２２に対して固定されていると、小梁ユニット３１を下側フランジ２２ｂの上に仮置きした後、その小梁ユニット３１を上方に持ち上げた状態で天井大梁２２に対する固定作業を行うことになり、その作業負担は大きいと考えられる。これに対して、本実施形態では、固定作業に際して小梁ユニット３１を上方に持ち上げる必要がないため、作業負担を低減することができる。

天井大梁２２において、小梁ユニット３１をボルト固定するための大梁孔３６がウェブ２２ｃに形成されているため、ボルト４１を天井大梁２２の上方や下方に突出させずに、小梁ユニット３１を天井大梁２２に固定することができる。例えば、天井大梁２２において大梁孔３６が下側フランジ２２ｂに形成されている場合、ボルト４１の先端や頭部が下側フランジ２２ｂの下側に突出し、天井面材２８を天井大梁２２や天井小梁２５の下側に取り付ける際に、ボルト４１の先端や頭部が邪魔になることが懸念される。これに対して、本実施形態では、大梁孔３６が天井大梁２２のウェブ２２ｃに形成されているため、上記懸念を解消できる。

小梁ユニット３１の連結板３２が、天井大梁２２のウェブ２２ｃに対して上下２段のボルト４１により固定されている構成において、上下２段の大梁孔３６ａ，３６ｂのうち下段が長孔とされているため、小梁ユニット３１を天井大梁２２の下側フランジ２２ｂの上に載せた状態で、上段同士の連結板孔３５と大梁孔３６ａとの左右方向の位置合わせを行えば、下段同士の連結板孔３５と大梁孔３６ｂとの左右方向の位置合わせを行わなくても、上下２段の両方にボルト４１をそれぞれ挿通させることができる。このため、小梁ユニット３１と天井大梁２２とをボルト４１により固定する作業を容易化できる。

しかも、長孔である大梁孔３６ｂからはボルト４１を抜き取らなくても、ボルト４１が大梁孔３６ｂと連結板孔３５とに挿通された状態のまま、連結板３２を天井大梁２２の長手方向に沿って移動させることができる。これにより、小梁ユニット３１を移動させる作業を容易化できる。

小梁ユニット３１が全体として矩形枠状に形成されているため、小梁ユニット３１を天井大梁２２に沿ってスライド移動させる際に、その天井大梁２２の長手方向と連結板３２の長手方向とが一致することになり、小梁ユニット３１の移動方向が天井大梁２２の長手方向からずれにくくなっている。この場合、小梁ユニット３１が天井大梁２２の溝部内から離脱することが連結板３２の長さにより規制されることになるため、作業者は小梁ユニット３１を移動させる側に単に押圧するという容易な作業により、小梁ユニット３１を移動させることができる。これに対して、例えば、天井小梁２５を一本ずつ天井大梁２２に沿って移動させる場合、天井小梁２５の移動方向が天井大梁２２の長手方向からずれやすいため、天井大梁２２が天井大梁２２の溝部から離脱しやすいという問題が生じてしまう。

建物ユニット２０においては、複数の小梁ユニット３１が横並びに配置されているため、隣り合う小梁ユニット３１を近づけたり遠ざけたりすることで、小梁ユニット３１の離間距離、すなわち、天井小梁２５の離間距離を自在に変更することができる。これにより、建物の天井部５１に天井開口部６１が形成されている構成において、小梁ユニット３１を天井大梁２２に沿って移動させるという容易な作業により、その天井開口部６１の位置や大きさを変更することが可能となる。

しかも、天井大梁２２の溝部の高さ寸法Ｈ１と、小梁ユニット３１の高さ寸法Ｈ２との関係が、Ｈ１＞Ｈ２×２、とされているため、小梁ユニット３１を天井大梁２２の溝部内で上下２段に重ねることができる。このため、天井部５１を形成する上で不要となる小梁ユニット３１がある場合に、その小梁ユニット３１を他の小梁ユニット３１の上側に配置しておくことができる。これにより、天井小梁２５の配置変更を一層多様化することができる。

また、小梁ユニット３１を他の小梁ユニット３１の上側に仮置きしておき、その状態で、さらに別の小梁ユニット３１を移動させ、仮置きしておいた小梁ユニット３１を空いたスペースに設置することで、小梁ユニット３１同士の位置の入れ替えを行うこともできる。

建物ユニット２０が小梁ユニット３１を含んで構成されているため、天井小梁２５の位置変更を容易に行うことができる。したがって、新築時において、建物ユニット２０を用いることにより建築現場での作業負担や作業工数を低減することができるのはもちろんのこと、リフォーム等の改装時においても、作業負担や作業工数を低減することができる。

［他の実施形態］
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。

（１）上記実施形態では、複数の小梁ユニット３１が隙間なく並べられていたが、それら小梁ユニット３１は所定の間隔を空けて並べられていてもよい。例えば、図８（ａ）に示すように、小梁ユニット３１における天井小梁２５同士の離間距離と、隣り合う小梁ユニット３１の離間距離とが同じとなるように、複数の小梁ユニット３１が並べられている構成とする。この構成でも、天井小梁２５を粗密が生じないように配置することができる。

また、天井開口部６１は、小梁ユニット３１における一対の天井小梁２５の間ではなく、隣り合う小梁ユニット３１の間に配置されていてもよい。この場合でも、天井開口部６１に対してチャンバ５６を設置することが可能となる。チャンバ５６は、その両側に配置された各小梁ユニット３１のそれぞれに対してブラケット６３等により固定されることが好ましい。

さらに、隣り合う小梁ユニット３１の間に離間部分が存在するため、上記実施形態のように小梁ユニット３１を２段に重ねなくても、前記離間部分に向けて小梁ユニット３１を移動させるだけで、小梁ユニット３１同士の離間距離を変更することができる。

例えば、天井開口部６１が小梁ユニット３１同士の間に配置されている場合、それら小梁ユニット３１の間の離間距離を増減させることにより、天井開口部６１の大きさや形状を変更することが可能となる。このため、図８（ａ），（ｂ）に示すように、天井開口部６１を挟んで隣り合う小梁ユニット３１について、それら小梁ユニット３１の少なくとも一方を他方から遠ざかる向きに移動させることにより、それら小梁ユニット３１の間の天井開口部６１の幅寸法（天井小梁２５の並び方向の長さ寸法）を大きくすることが可能となる。

（２）上記実施形態では、小梁ユニット３１において、連結板３２が天井小梁２５の端面に固定されていたが、連結板３２は、天井小梁２５の下面や上面に固定されていてもよい。例えば、図９に示すように、小梁ユニット３１の端部において、連結板３２が板面を上下方向に向けた状態で天井小梁２５の下側に配置されており、連結板３２の上側の板面と天井小梁２５の下面とが当接した状態で、それら連結板３２と天井小梁２５とが溶接等により接続されている。

この構成においても、小梁ユニット３１の端部が天井大梁２２の溝部内に入り込んでいる。この場合、小梁ユニット３１の各天井小梁２５は、連結板３２を挟んで天井大梁２２の下側フランジ２２ｂの上に載置されており、連結板３２は下側フランジ２２ｂの上面に重ねられている。天井大梁２２においては、複数の大梁孔３６がウェブ２２ｃではなく下側フランジ２２ｂに形成されており、それら大梁孔３６は、上記実施形態の大梁孔３６ａと同様に、天井大梁２２の長手方向に所定間隔で並べられている。連結板３２の連結板孔３５は、複数の大梁孔３６のいずれかと上下方向に連通しており、それら連通した連結板孔３５と大梁孔３６とにボルト４１が挿通され、それによって、小梁ユニット３１が天井大梁２２に固定されている。

また、小梁ユニット３１において、連結板３２は、一対の天井小梁２５における互いに向かい合う対向面に固定されていてもよい。例えば、連結板３２が天井小梁２５の溝部内に挿し入れられた状態で、連結板３２の端面が天井小梁２５のウェブ２２ｃの内側面に溶接等により固定されている構成とする。この場合でも、天井小梁２５と連結板３２との固定部分において、連結板３２の外側板面と天井小梁２５の端面とが面一にされていれば、連結板３２の外側板面が矩形枠状の小梁ユニット３１の周面の一部を形成することができる。これにより、連結板３２が天井小梁２５の対向面に固定されていても、上記実施形態のように、連結板３２の外側板面を天井大梁２２のウェブ２２ｃの内側面に当接させることができる。

（３）上記実施形態では、小梁ユニット３１の連結板３２が天井大梁２２のウェブ２２ｃの内側面に当接していたが、連結板３２は、天井大梁２２の溝部の内側面に当接していればよく、上側フランジ２２ａの下面や、下側フランジ２２ｂの上面に当接していてもよい。また、小梁ユニット３１においては、連結板３２が天井大梁２２の溝部内に入り込んでいればよく、天井小梁２５は天井大梁２２の溝部内に入り込んでいなくてもよい。例えば、天井小梁２５の長手方向において、連結板３２が板面を上下に向けた状態で、天井小梁２５の端面から外側に向けて延びるように設けられており、連結板３２が天井大梁２２の下側フランジ２２ｂの上面に重ねられた状態で固定されている構成が挙げられる。

（４）上記実施形態では、小梁ユニット３１が天井大梁２２の溝部内に挿し入れられているが、小梁ユニット３１は、天井大梁２２の上側や下側に配置されていてもよい。例えば、上記（２）のように、連結板３２が天井小梁２５の下側に配置されて形成された小梁ユニット３１が、天井大梁２２の上側フランジ２２ａの上面に載置されている構成とする。この場合でも、上側フランジ２２ａに大梁孔３６が形成されていれば、大梁孔３６及び連結板孔３５を利用して、連結板３２を上側フランジ２２ａにボルト固定することが可能となる。

（５）上記実施形態では、天井大梁２２が溝形鋼により形成されていたが、天井大梁２２等の大梁は、溝部を形成するウェブ及びフランジを有していれば、リップ付き溝形鋼（Ｃ形鋼）や、Ｈ形鋼などの鋼材により形成されていてもよい。また、大梁は、ウェブ及びフランジなどにより溝部が形成されていなくても、Ｚ形鋼やＬ形鋼などの鋼材により形成されていればよい。この場合でも、上記（４）のように、小梁ユニット３１を大梁の上面や下面に対して固定することは可能となる。

（６）上記実施形態では、小梁ユニット３１が天井小梁２５を含んで形成されていたが、小梁ユニットは、床小梁２６を含んで形成されていてもよい。例えば、平行に延びる一対の床小梁２６が連結板３２により連結されることで小梁ユニット３１が形成されている構成とする。

この構成では、図１０に示すように、小梁ユニット３１が床大梁２３の溝部内に挿し入れられており、床小梁２６の上面が床大梁２３の上側フランジ２３ａの下面に当接しているとともに、連結板３２が床大梁２３のウェブ２３ｃの内側面に当接している。大梁孔３６は、床大梁２３のウェブ２３ｃに形成されており、連結板３２の連結板孔３５とウェブ２３ｃの大梁孔３６とにボルト４１を挿し入れることで、小梁ユニット３１が床大梁２３に対して固定されている。

なお、大梁孔３６は、上記のように１段で形成されていてもよく、３段以上で形成されていてもよい。また、上記実施形態では、上段の大梁孔３６ａが複数の丸孔とされ、下段の大梁孔３６ｂが長孔とされていたが、上段の大梁孔３６ａ及び下段の大梁孔３６ｂのいずれが丸孔又は長孔とされていてもよい。また、大梁孔３６は、丸孔等の非長孔と長孔とが混在した状態で大梁の長手方向に沿って複数並べられていてもよい。

小梁ユニット３１が床大梁２３の溝部内において上側フランジ２３ａに当接していることにより、床小梁２６と床大梁２３との各上面の高い位置をほぼ同じになる。このため、床面材２９が根太等の床下地材を挟んで床小梁２６の上に設置されている構成において、小梁ユニット３１が床大梁２３の下側フランジ２３ｂの上に載置されている構成に比べて、床下地材の厚み寸法を小さくすることができる。

なお、大梁は、天井大梁２２や床大梁２３など、柱２１に接続されている梁材であればよく、小梁は、天井小梁２５や床小梁２６など、大梁に接続されている梁材であればよい。

また、小梁ユニット３１は、床大梁２３に対するボルト固定を解除することで、床大梁２３の溝部内において下方に移動させることが可能となる。この場合でも、移動させた小梁ユニット３１を他の小梁ユニット３１の下側に重ねることで、小梁ユニット３１を上下２段に重ねることが可能となる。したがって、小梁ユニット３１を天井大梁２２に沿って移動させることや、小梁ユニット３１同士の位置を入れ替えることなどが可能となる。

（７）小梁ユニットには、天井小梁２５等の小梁が３本以上含まれていてもよい。この場合でも、３本以上の小梁が連結板３２により連結されていることで、それら小梁を連結板３２を介して天井大梁２２等の大梁にまとめて固定することができる。

また、小梁ユニットにおいて、各小梁は溝部を同じ向きとなるように配置されていてもよく、各小梁は、溝部を有していない鋼材により形成されていてもよい。

（８）小梁ユニット３１において連結板３２は、天井小梁２５の並び方向に沿って延びている板部を有していればよく、例えば溝形鋼などの鋼材により連結板３２が形成されていてもよい。この場合でも、溝形鋼のフランジやウェブなどが、一対の天井小梁２５を連結する連結板となる。

（９）上記実施形態では、天井大梁２２の溝部の高さ寸法Ｈ１と、小梁ユニット３１の高さ寸法Ｈ２との関係が、Ｈ１＞Ｈ２×２、とされていたが、Ｈ２＜Ｈ１＜Ｈ２×２とされていてもよい。つまり、小梁ユニット３１を天井大梁２２の溝部内に挿し入れることが可能な構成であれば、小梁ユニット３１を天井大梁２２の溝部内で上下２段に重ねることができなくてもよい。

（１０）図１１に示すように、小梁ユニット３１には、天井小梁２５の長手方向の中間位置において、一対の天井小梁２５を連結する補強部材７５が設けられていてもよい。補強部材７５は、断面コ字状の溝形鋼により長尺状に形成されており、長手方向の端部には、補強部材７５の短手方向に延びる端部板７６が取り付けられている。補強部材７５は、一対の天井小梁２５に架け渡されており、各端部がそれぞれ天井小梁２５の溝部内に入り込んでいる。

天井小梁２５の溝部内においては、補強部材７５の端部板７６が天井小梁２５のウェブの内側面に重ねられており、端部板７６とウェブとがボルト固定されている。端部板７６にはボルト孔７７が形成されているとともに、天井小梁２５のウェブにはボルト孔７８が形成されている。天井小梁２５のウェブにおいては、ボルト孔７８が天井小梁２５の長手方向に沿って複数並べられており、それらボルト孔７８のいずれかと端部板７６のボルト孔７７とが連通した状態で、それらボルト孔７７，７８にボルト（図示略）が挿通されている。この場合、ボルト固定を解除することで、補強部材７５を天井小梁２５の長手方向に沿って移動させることが可能であり、移動先においてもボルト孔７７，７８が連通する位置に補強部材７５を配置することで、補強部材７５を天井小梁２５にボルト固定することができる。

補強部材７５が設けられている天井小梁２５においては、一対の天井小梁２５の間に天井開口部６１が形成されている場合に、天井開口部６１に沿って延びるように補強部材７５を配置し、天井下地材５２や天井面材２８を補強部材７５に固定することで、天井開口部６１周辺において天井部５１の支持強度が低下することを抑制できる。

また、床小梁２６を含んで小梁ユニットが形成されている場合、その小梁ユニットに補強部材７５を取り付け、床面材２９を補強部材７５により下方から支持することで、床面材２９（床部）の支持強度を高めることができる。これにより、家具などの重量物を床部に載置する場合に、その載置場所を補強部材７５の上方位置とすることで、重量物を補強部材７５により好適に支持することができる。

（１１）小梁ユニット３１を天井大梁２２に固定する固定具は、連結板３２の連結板孔３５及び天井大梁２２の大梁孔３６に挿し入れることが可能であれば、ボルト４４ではなくても、棒状やピン状の部材とされていてもよい。

（１２）上記実施形態では、小梁ユニット３１が天井大梁２２等の大梁に固定された構成が、ユニット式建物を形成する建物ユニット２０において実現されているが、小梁ユニットが大梁に固定された構成は、互いに平行に設けられた一対の大梁を有していれば、鉄骨軸組工法や木造在来工法により構築された建物において実現されていてもよい。

２０…建物ユニット、２２…大梁としての天井大梁、２２ａ…フランジとしての上側フランジ、２２ｂ…フランジとしての下側フランジ、２２ｃ…ウェブ、２５…小梁としての天井小梁、２８…天井面材、３１…小梁ユニット、３２…連結板、３５…取付孔としての連結板孔、３６…貫通孔としての大梁孔、３６ｂ…長孔としての大梁孔、４１…固定具としてのボルト、６１…開口部としての天井開口部。

Claims (8)

1. 互いに平行に設けられた一対の大梁と、前記一対の大梁に架け渡して設けられた複数の小梁と、を備えている建物の梁構造であって、
   前記複数の小梁の端部同士が長尺状の連結板により連結されることで小梁ユニットが構成されており、
   前記連結板は、その長手方向において、前記大梁の梁長さよりも短くされており、
   前記連結板においては、前記大梁に対する取り付け用の取付孔が、当該連結板を厚み方向に貫通して設けられており、
   前記一対の大梁は、ウェブとフランジとを有する鋼材により構成されており、
   前記一対の大梁には、前記ウェブ及び前記フランジの少なくともいずれかに大梁の長手方向に沿って複数の貫通孔が並べて設けられており、
   前記小梁ユニットは、前記連結板の板面が前記ウェブ及び前記フランジのいずれかに当接した状態で、前記大梁の前記複数の貫通孔のうちいずれかと前記連結板の前記取付孔とに固定具が挿通されることで、前記大梁に対して固定されていることを特徴とする建物の梁構造。
2. 前記一対の大梁には、前記ウェブと前記フランジとにより溝部が形成されており、
   前記一対の大梁は、それぞれの溝部が互いに向き合うようにして配置されており、
   前記小梁ユニットは、前記連結板の板面が前記溝部の内側面に当接した状態で前記大梁に対して固定されている請求項１に記載の建物の梁構造。
3. 前記小梁ユニットの各小梁は、前記大梁の溝部内において該大梁の下側フランジの上に載置されており、その状態で、前記連結板と前記大梁とが前記固定具により固定されている請求項２に記載の建物の梁構造。
4. 前記一対の大梁の間に、前記小梁ユニットが前記大梁の長手方向に沿って複数配置されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の建物の梁構造。
5. 前記一対の大梁は、ウェブとフランジとにより溝部が形成されている鋼材よりなり、それぞれの溝部が互いに向き合うようにして配置されており、
   前記溝部の高さ寸法をＨ１、前記小梁ユニットの高さ寸法をＨ２とすると、
   Ｈ１＞Ｈ２×２、
   となっている請求項４に記載の建物の梁構造。
6. 前記小梁ユニットの各小梁には、天井面又は床面を形成する面材が取り付けられており、
   前記小梁ユニットの前記小梁同士の間、及び前記小梁ユニット同士の間の少なくとも一方に、前記面材を上下に貫通する開口部が設けられている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の建物の梁構造。
7. 複数の柱、天井大梁及び床大梁により形成される建物ユニットを備え、この建物ユニットにより構築されるユニット式建物に適用され、
   前記小梁ユニットが、前記天井大梁及び前記床大梁の少なくともいずれかにおいて互いに平行となる一対の大梁に対して固定されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の建物の梁構造。
8. 前記大梁は、前記貫通孔として、当該大梁の長手方向に沿って延びるように設けられた長孔を有している請求項１乃至７のいずれか１項に記載の建物の梁構造。

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