专利名称：钢结构房屋的结构形式及构筑方法
技术领域：
本发明涉及钢结构房屋的结构形式及构筑方法。
背景技术：
钢结构房屋通常被定义为由板厚0.4mm以上、不足2.3mm的薄板轻型型钢构成的框架材料、以及将结构用面材组合到该框架材料上的钢铁类面板结构的建筑物。在这种钢结构房屋中，当构筑二层、三层等比较低的多层建筑物时，在过去，大多采用在最初完成一层的地板之后，在其上装上相当于一层的墙板，在完成一层部分之后，将上层的地板面板装到一层墙板上，逐层完成的台座式建筑方法(所谓框架建筑方法)进行施工。在这种台座式施工方法中，有不需要重型机械、脚手架等优点。
另一方面，在这种台座式建筑方法中，上下层的墙板的一体化，利用紧固(ホ-ルダウン)五金件(有时简称为HD五金件)和长的螺栓等来进行，同时，在上下层的墙板之间插入地板面板的托梁，由于受到施加到该托梁上的压缩力，所以，必须设置传递这种压缩力用的加强五金件，由于需要这些紧固五金件以及加强五金件，所以存在结构复化的问题。
现利用图10所示的示意图，说明根据台座式建筑方法的目前的钢结构房屋的设计方法。如图10所示，在台座式建筑方法中，在最初完成一层的地板(图中未示出)之后，在其上装上相当于一层的墙板1，构筑一层墙2，在完成一层墙2之后，安装上层的地板面板3，在该地板面板3上装上相当于一层的墙板1，构筑二层墙4。通过将构造用的面材粘贴在由竖框和上下的横框组装成矩形的墙体框架上，构成墙板1。另外，通过将地板粘贴到侧托梁和端部托梁上，构成地板面板3。
如前面所述，在利用台座式建筑方法构筑的钢结构房屋中，上下层的墙2、4，借助紧固五金件5和其它的接合五金件，经由地板3a相互接合。该接合结构的例子公开在特开平10-311110号公报中，并且将其示于图11中。
在图11中，上下各层的墙板1，通过将构造用面材(下面称为面材)13粘贴到墙体框架上构成，其中，所述墙体框架通过将分别由薄板轻型槽钢构成的竖框10、上框11和下框12组装成矩形而构成。进而，如图11所示，在墙板1的上部，由紧固五金件5将竖框10和上框11固定，同样地，如图11所示，在墙板1的下部，由紧固五金件5竖框10和下框12固定。
另外，将地板17载置在由薄板轻型槽钢构成的侧托梁15和端部托梁16上构成的地板面板3，以区划出上下层的方式配置在下层的墙板1的上端与上层的墙板1的下端之间。在该地板面板3上配置接合五金件8。接合五金件8，是通过将各个凸缘7分别水平地固定到形成圆筒状的螺栓插入贯通部6的上下端部、在上下凸缘7上开设螺栓插入贯通孔7a而形成的，通过将插入贯通到接合五金件8的螺栓插入贯通部6内的螺栓14连接到设置在上下层的墙板1上的紧固五金件5上，将上下墙板1紧密连接起来。在前面的描述中，接合五金件8以和托梁15、16的上下端接触的方式竖立设置，螺栓14从下层的紧固五金件5插入贯通接合五金件8的螺栓插入贯通部6，进而贯通地板17以及上层墙体框架的下框12，在上层紧固五金件5中是利用螺母18紧密固定的，螺栓14的下端也同样地利用螺母18紧密固定到下层的紧固五金件5上，这样，利用紧固五金件5，经由地板面板3将上下层的墙板1接合起来。
在前述台座式建筑方法中，由于在墙板1和地板面板3的接合、上下层墙板1、1的接合中，必须要有紧固五金件5、接合五金件8等加强五金件，所以变成复杂的零件，这成为难以进行现场施工的原因之一。另外，由于零件数目增大以及元件的复杂化，所以在现场省略加强五金件的情况下，变成危险的结构。进而，在过去的台座式的建筑方法中，负荷的传递路径复杂，也成为设计复杂的原因。
另一方面，作为改进需要紧固五金件的台座式建筑方法的一种方法，在特开平11-140975号公报中揭示了一种方法，该方法以全部上下层连续地方式伸长设置构成墙面骨架的多根竖框间柱，将地板面板从侧方固定到所述竖框间柱上，同时，将墙面面板的面材安装到竖框间柱上。
但是，在特开平11-140975号公报所揭示的技术中，在台座式建筑方法的情况下，不能实施可能简易的施工方法，即，不能实施预先将构造用面材铺设到组装成矩形的墙体框架上以便组件化的墙板安装到每一层上、依次构筑各层的施工程序，在将延伸至上层的竖框间柱全部组装后，必须在现场铺设墙板的面材，存在着增大现场施工的劳动力和时间的问题。
发明内容
本发明，在钢结构房屋的骨架结构中，第一，解决作为现有的台座式建筑方法的缺点的、由于使用紧固五金件及加强五金件引起的结构的复杂化的问题，同时，有效地利用该建筑方法的优点，即，通过逐层完成墙壁，无需重型机械、脚手架等优点。第二，无需紧固五金件等，因此，改进在能够简化结构的特开平11-140975号公报的其它缺点。即，在前述现有技术例中，由于在构筑延伸至上层的竖框间柱之后，在现场安装结构用面材(墙壁材料)，所以存在着增大现场施工的劳动力和时间的缺点，但是，在本发明中，可以减少这种现场作业。
为了达到前述目的，本发明按下述方式构成。
第一个发明，其特征在于，在将竖立设置在基础上的竖框间柱和墙板以及楼面板组装起来构筑结构骨架的钢结构房屋的结构形式中，利用连接到上层的连续的竖框间柱构成设置在墙板的交叉部及拐角部的竖框间柱，同时，将面材铺设到将薄板轻型槽钢组成矩形的墙体框架上以构成墙板，将下层用的墙板连接到上述连续的竖框间柱上构成下层墙，之后，连接上层用墙板，构成上层墙。
第二个发明，在第一个发明中，其特征在于，将连续的竖框间柱形成方形截面，通过使墙板的竖框靠在其各个边上并用紧固件接合起来，将该连续的竖框间柱收藏到墙板的厚度的部分中，构成桁墙和共用界墙。
第三个发明，在第一或第二个发明中，其特征在于，将安装在连续的竖框间柱上的墙板，沿着构成房间的矩形的四个边配置，同时，将对向的两个边的下层墙板的上端缘设置得比对向的另外两个边的下层墙板的上端缘低一段，将把地板安装到托梁上所构成的地板面板的对向的两个边安装并支承在所述设置得低一段的对向的两个边的墙板的上端。
第四个发明，其特征在于，在第一～第三个发明中的连续的竖框间柱是钢架或木料或者钢筋水泥中的任何一种。
第五个发明，其特征在于，在第一～第四个发明中的竖框间柱与墙板的接合中，利用自攻螺钉或螺栓、单侧螺栓(ワンサイドボルトone side bolt)等紧固件。
第六个发明，其特征在于，在构筑第一～第五个发明的面板结构时，在将连接到上层的连续的竖框间柱竖立设置到基础上之后，将墙板配置到下层墙的构成房间的矩形的四个边上、并连接到连续的竖框间柱上，将上层地板面板的对向的两个边支承在下层墙板的对向的两个边的上端，同时，将地板面板的对向的另外两个边连接到连续的竖框间柱上，重复前述施工步骤，构成上层墙和上层地板。
图1是表示根据本发明的实施形式的钢结构房屋的结构骨架的第一个构筑工序的示意图。
图2是表示根据本发明的实施形式的钢结构房屋的结构骨架的第二个构筑工序的示意图。
图3是表示根据本发明的实施形式的钢结构房屋的结构骨架的第三个构筑工序的示意图。
图4是表示根据本发明的实施形式的钢结构房屋的结构骨架的第四个构筑工序的示意图。
图5(a)是地板面板的支承结构的详细图示。
图5(b)是地板面板的支承结构的详细图示。
图6是将墙板安装到连续的竖框间柱上的状态的透视图。
图7(a)是墙板的透视图。
图7(b)是墙板的纵剖视图。
图8(a)是表示将墙板安装到连续的竖框间柱上的工序的平面说明图。
图8(b)是表示将墙板安装到连续的竖框间柱上的工序的平面说明图。
图9是表示将墙板安装到连续的竖框间柱上的工序的平面说明图。
图10(a)是表示在钢结构房屋中的现有的台座式建筑方法的设计方法的示意图。
图10(b)是图10(a)的C部分的详细图示。
图11(a)是表示现有技术的台座式建筑方法中的上下层的连接结构的侧视说明图。
图11(b)是连接五金件的分解透视图。
具体实施例方式
图1～图4是表示根据本发明的实施形式的钢结构房屋的结构骨架的构筑工序的示意图，图5(a)、图5(b)是地板面板的支承结构的详细图示，图6是将墙板安装到连续的竖框间柱上的状态的透视图，图7(a)、图7(b)是墙板的透视图和纵剖视图，图8(a)、图8(b)、图9是表示将墙板安装到连续的竖框间柱上的工序的平面说明图。
下面，利用图1～图4说明本发明的概要。在根据本发明的钢结构房屋的面板结构形式中，首先，在完成一层的地板19之后，在其上沿着矩形的四个边且以规定的间隔竖立设置多根连续的竖框间柱20(图1)。其次，从外侧将相当于一个层的墙板21安装到配置在矩形的四个边上的竖框间柱20上，完成一层墙22(图2)。在图2中，在对向的两个边的墙板21a中，在一层墙22上具有出入用的开口部27及其上部的配置过梁用的墙板28。另外，如图2、图3所示，将对向的另外两个边的墙板21b的上端缘29，设置得比对向的两个边的墙板21a的上端缘29a低一段，其次，将地板面板24的两个端部安装并支承在配置于对向的两个边上的低一段的墙板21b的上端缘29上。(示于图5(a))。
该地板面板21通过将地板32安装到由薄板轻型槽钢构成的地板托梁(侧托梁和端部托梁)31的上面构成。地板面板24的两个侧部和一层墙22同样，支承并连接到二层墙的墙板中的对向的另外两个边的墙板21a的上端(示于图5(b))。另外，地板面板24的地板托梁31的端部，也可以经由角钢材料等横向支承框固定到墙体框架36上(但是，在图中省略)。
为了构成各个层，将配置在矩形的四个边上的墙板21安装到连续的竖框间柱20上，并且，各个墙板21的下端缘和四个边设置在相同的水平高度上。从而，对向的两个边的上下层的墙板21a的上下端缘直接对接连接。对于上下层的墙板21a的对接部的连接部，可以利用任意的连接五金件进行连接。另外，对向的另外两个边的上层的墙板21b的下端缘，如图5(a)所示，压住地板面板24的两个端缘的上表面。
根据本发明，在将墙板21安装到伸长至上层的连续的竖框间柱20上，完成一层墙(下层墙)22之后，重复和前述同样的工序，可以构筑二层墙(上层墙)23，所以，可以从下层依次构筑包含各层墙的结构骨架，与可以不要重型机械、脚手架等的台座式的建筑方法具有同样的优点。而且，由于将墙板21安装到连续的竖框间柱20上，所以，不需要像在传统的经由地板面板安装上下层墙板的台座式的建筑方法中那样的紧固五金件5及接合五金件，因此，可以简化结构骨架的元件，解决传统的台座式建筑方法的缺点。另外，地板面板21，也可以利用除去将其两个端缘载置支承在下层墙板21b的上端缘上的机构之外的其它支承机构进行支承。
下面，利用图6～图9，依次说明墙板21的具体结构、以及将墙板21连接到连续的竖框间柱20上用的具体结构的例子。如图6、图7所示，将结构用面材(外墙用面材)37利用紧固件安装到将薄板轻型槽钢构成的竖框33和上框34及下框35组装成矩形的墙体框架36的外侧面上，构成墙板21。该墙板21是预先在工场制作、组件化的墙板，如图6以下所示，从两面或三面安装到连续的竖框间柱20的侧面上，构成各层墙。另外，如图5所示的内墙侧的面材25，在将墙板21安装到连续的竖框间柱20上之后，通过现场施工，安装到墙体框架36的内表面侧。
为了将各个墙板21从三面接近并安装到方形截面的连续的竖框间柱20上，如图8(a)所示，将构成两个桁墙的墙板21以及构成共用界墙的墙板21的墙体框架(在这个阶段，在共用界墙的墙体框架36上不安装面材)，从图中所示的箭头的方向靠近连续的竖框间柱20的三个侧面。进而，将墙体框架36的薄板轻型槽钢制造的竖框33的腹板背面靠在连续的竖框间柱20的侧面上，贯穿该接触面，钉设自攻螺钉、单侧螺栓(ワンサイドボルトone side bolt)等紧固件38，将各个墙板21固定到连续的竖框间柱20上。这时，墙板21的墙体框架36的厚度的部分收藏在隔开间隔竖立设置的连续的竖框间柱20的各个边的宽度的内侧。从而，如图9所示，连续的竖框间柱20位于各个墙板21的墙体框架36的厚度部，不会从墙板21的侧面突出。
根据本发明，(1)由于通过将上下层的墙板21安装到伸长至上层的连续的竖框间柱20上而构成各层墙，所以，可以简化结构骨架的元件，不需要加强五金件，可以减轻现场的负荷，并且简化设计。另外，(2)通过将地板面板24的两端安装并支承到对向的两个边的墙板21的上端，保持台座式的建筑方法的优点不变，以期达到前述(1)的改进。
根据本发明，(1)由于可以以将设置在墙板的交叉部及拐角部的竖框间柱连接到上层的方式伸长设置，将预先通过在工场制作的组件化的墙板从下层依次连接到该连续的竖框间柱上，以构筑各层的墙，所以与现有技术相比提高了施工性能。即，在现有技术中，利用预先竖立设置的多个连续的竖框间柱作为墙体框架，通过现场作业，进行在其上铺设构造用面材的作业，但是，在本发明中可以消除这种复杂的作业。(2)可以简化结构骨架的元件，同时，无需紧固五金件等复杂的加强五金件，通过这一点，可以减轻现场负荷，并简化设计。(3)由于在竖立设置连续的竖框间柱之后，可以从下层开始依次逐层构筑，所以在保持现有的台座式建筑方法的优点不变的情况下，即，在保持无需重型机械、脚手架等优点不变的情况下，到达前述(2)的改进。
权利要求
1.一种钢结构房屋的结构形式，在钢结构房屋的结构形式中，将竖立设置在基础上的竖框间柱和墙板以及地板面板组装起来构筑结构骨架，其特征在于，利用连接到上层的连续的竖框间柱构成设置在墙板的交叉部、拐角部的竖框间柱，同时，将面材铺设到将薄板轻型槽钢组成矩形的墙体框架上以构成墙板，将下层用的墙板连接到上述连续的竖框间柱上以构成下层墙，之后，连接上层用墙板以构成上层墙。
2.如权利要求1所述的钢结构房屋的结构形式，其特征在于，将连续的竖框间柱形成方形截面，通过使墙板的竖框靠在其各个边上并用紧固件接合，将该连续的竖框间柱收藏到墙板的厚度的部分内，构成桁墙和共用界墙。
3.如权利要求1或2所述的钢结构房屋的结构形式，其特征在于，将安装在连续的竖框间柱上的墙板，沿着构成房间的矩形的四个边配置，同时，将对向的两个边的下层墙板的上端缘设置得比对向的另外两个边的下层墙板的上端缘低一段，将把地板安装到地板托梁上构成的地板面板的对向的两个边安装并支承在所述设置得低一段的对向的两个边的墙板的上端。
4.一种钢结构房屋的结构形式，其特征在于，在如权利要求1～3中任何一项中所述的连续的竖框间柱，是钢架或木料或者钢筋水泥中的任何一种。
5.一种钢结构房屋的结构形式，其特征在于，在如权利要求1～4中任何一项中所述的竖框间柱与墙板的接合当中，采用自攻螺钉或螺栓、单侧螺栓(ワンサイドボルトone side bolt)等紧固件。
6.一种钢结构房屋的构筑方法，其特征在于，在构筑如权利要求1～5中任何一项所述的面板结构时，在将连接到上层的连续的竖框间柱竖立设置到基础上之后，将墙板配置到下层墙的构成房间的矩形的四个边上、并连接到连续的竖框间柱上，将上层地板面板的对向的两个边支承在下层墙板的对向的两个边的上端，同时，将地板面板的对向的另外两个边连接到连续的竖框间柱上，重复前述施工步骤，构成上层墙和上层地板。
全文摘要
本发明提供一种钢结构房屋的结构形式及构筑方法，所述钢结构房屋的结构形式和构筑方法，可以消除用台座式建筑方法构筑钢结构房屋的建筑方法时的缺点，即，可以消除由于需要加强五金件等造成的结构复杂化的缺点，而且在可以保持作为该建筑方法的优点的通过使用墙板产生的施工容易性，其特征在于，在将下层用的墙板21安装到伸长至上层的连续的竖框间柱20上、构成一层墙(下层墙)22之后，将上层用墙板21安装到连续的竖框间柱20上、构成二层墙(上层墙)23，同时，在配置在下层的四个边上的墙板21中，将对向的两个边的下层墙板21b的上端缘29设定得比对向的另外两个边的下层墙板21a的上端缘29a低一段，将地板面板24的两个端部载置并支承在低一段的下层墙板21b的上端缘29上。
文档编号E04B1/24GK1842629SQ200580000590
公开日2006年10月4日 申请日期2005年7月21日 优先权日2004年11月25日
发明者河合良道, 藤桥一纪, 藤内繁明 申请人:新日本制铁株式会社