JP2003003570A - ユニット式建物の小屋組構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな屋根荷重がかかる場合でも、経済的か
つ確実に屋根を支持できるユニット式建物の小屋組構造
を提供すること。 【解決手段】 四隅の柱４１の上下端を天井梁４２Ａ、
４２Ｂおよび床梁で連結して箱状に形成されたフレーム
４０を有する建物ユニット１７をその角隅部を寄せ合わ
せて複数配置した２階建物ユニット１６と、これら２階
建物ユニット１６上に設けられた支持構造１３と、この
支持構造１３に支持された屋根１４とを備えたユニット
式建物の小屋組構造であって、支持構造１３は、２階建
物ユニット１６の少なくとも１本の天井梁４２Ａに沿っ
て配置された小屋梁２０を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、箱状のユ
ニットで形成されたユニット式建物の小屋組構造に関す
る。

【０００２】

【背景技術】従来、住宅等の建物の工法として、ユニッ
ト工法がある。ユニット工法とは、工場において、箱状
の骨組みに、天井面材、床面材、外壁材、間仕切壁等を
取り付けて形成した建物ユニットを製造し、これら箱状
の建物ユニットを建築現場で複数組み合わせて建築する
ものである。ユニット工法は、予め工場でできるだけ部
材の加工・組立を行い、これらを運搬して現場で組み上
げる施工方法であるため、従来建築現場で行っていた作
業がほとんど工場で行われることとなり、建築現場での
作業が著しく軽減され、高品質の建物を短期間で建築で
きるという利点がある。

【０００３】ところで、ユニット式建物における屋根部
分の構造としては、各建物ユニット上に束やブレースに
よる軸組を形成し、この軸組で屋根を支持する構造が知
られている（特願２０００−４１０４２号参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したユニ
ット式建物では、例えば、屋根を特殊な形状とする場合
や、屋根を複数種類の材料で形成する場合には、屋根の
各建物ユニットへの荷重分布が屋根全体に均等にならな
いため、天井梁に過大な荷重がかかる可能性があった。
そのため、大きな屋根荷重に耐えうる天井梁を備えた特
殊な建物ユニットを用いる必要があり、製造コストの増
大となっていた。

【０００５】本発明の目的は、大きな屋根荷重がかかる
場合でも、経済的かつ確実に屋根を支持できるユニット
式建物の小屋組構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のユニット式建物の小屋組構造は、次の構成
を採用する。本発明を図面を参照して説明すると、請求
項１に記載のユニット式建物１０の小屋組構造は、四隅
の柱４１の上下端を天井梁４２および床梁４３で連結し
て箱状に形成されたフレーム４０を有する建物ユニット
１７をその角隅部Ｄを寄せ合わせて複数配置した屋根下
建物ユニット１６と、これら屋根下建物ユニット上に設
けられた支持構造１３と、この支持構造に支持された屋
根１４とを備えたユニット式建物の小屋組構造であっ
て、前記屋根下建物ユニットの少なくとも１本の天井梁
に沿って配置された小屋梁２０を備えていることを特徴
とする。

【０００７】この発明によれば、屋根下建物ユニットの
少なくとも１本の天井梁に沿って小屋梁を配置したの
で、この小屋梁によって天井梁が補強され、大きな屋根
荷重がかかった場合でも、屋根を確実に支持できる。ま
た、天井梁に沿って小屋梁を配置するだけで、屋根下建
物ユニット自体に何ら手を加えることなく、大きな屋根
荷重がかかる天井梁だけを部分的に補強できるから、経
済的である。

【０００８】請求項２に記載のユニット式建物の小屋組
構造は、請求項１に記載のユニット式建物の小屋組構造
において、前記小屋梁は、互いに隣接する天井梁上に配
置された２本の長尺材２１が抱き合わされて形成されて
いることを特徴とする。

【０００９】この発明によれば、２本の長尺材を抱き合
わせて小屋梁を形成したので、小屋梁を１本の長尺材で
形成した場合に比べ剛性を向上できるから、小屋梁の構
造耐力を向上できる。

【００１０】請求項３に記載のユニット式建物の小屋組
構造は、請求項１または２に記載のユニット式建物の小
屋組構造において、前記支持構造は、前記屋根下建物ユ
ニットのうち少なくとも１つの建物ユニットの各天井梁
上に積層される枠状の小屋フレーム３０を備えているこ
とを特徴とする。

【００１１】この発明によれば、屋根下建物ユニットの
うち少なくとも１つの建物ユニットの各天井梁上に枠状
の小屋フレームを積層したので、支持構造で受ける屋根
荷重を１つの屋根下建物ユニット全体で支持することが
でき、屋根下建物ユニット全体の屋根荷重に対する構造
耐力をさらに向上できる。また、小屋梁と小屋フレーム
とを混用することによって、屋根下建物ユニットの所望
の天井梁を安価かつ自在に補強することができ、屋根の
意匠設計、構造設計の自由度を向上できる。

【００１２】請求項４に記載のユニット式建物の小屋組
構造は、請求項３に記載のユニット式建物の小屋組構造
において、前記小屋フレームを構成する枠材は、前記小
屋梁を構成する部材と同一断面を有する部材で形成され
ていることを特徴とする。

【００１３】この発明によれば、小屋フレームを構成す
る枠材を小屋梁を構成する部材と同一断面を有する部材
で形成したので、小屋梁および小屋フレームの部品を共
通化でき、支持構造の製造コストを低減できる。また、
小屋梁および小屋フレームの断面係数が同一となるか
ら、小屋梁および小屋フレームの構造計算を容易に行う
ことができる。

【００１４】請求項５に記載のユニット式建物の小屋組
構造は、請求項１から４のいずれかに記載のユニット式
建物の小屋組構造において、前記屋根下建物ユニットを
構成する建物ユニットの柱のうち寄せ合わされた１組の
角隅部の柱が省略されて大空間が形成され、前記小屋梁
は、前記省略された柱の両側に位置する柱の間に架け渡
されていることを特徴とする。

【００１５】この発明によれば、建物ユニットの柱のう
ち寄せ合わされた１組の角隅部の柱を省略して大空間を
形成したので、ユニット式建物内部の設計の自由度を向
上できる。この時、省略された柱の両側に位置する柱の
間に小屋梁を架け渡したので、つまり、大空間の両端に
位置する柱に小屋梁を設けたので、柱を省略したことに
よる屋根下建物ユニットの天井梁の構造耐力の低下を補
うことができる。

【００１６】請求項６に記載のユニット式建物の小屋組
構造は、請求項１から５のいずれかに記載のユニット式
建物の小屋組構造において、前記支持構造は、小屋梁の
上に立設された束を含んで構成されていることを特徴と
する。この発明によれば、小屋梁の上に立設された束を
含んで支持構造を構成したので、屋根下建物ユニットの
上に直接束を立設する場合に比べ、束の長さを短くする
だけでよいから、支持構造の製造コストを低減できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１には、本実施形態に係るユニッ
ト式建物１０の全体斜視図が示されている。ユニット式
建物１０は、基礎１１と、この基礎１１の上に設けられ
た建物本体１２と、この建物本体１２の上に設けられた
支持構造１３と、この支持構造１３に支持された屋根１
４とを備えている。このうち、建物本体１２は、１階建
物ユニット１５と、この１階建物ユニット１５の上に配
置されかつ屋根１４の下に位置する屋根下建物ユニット
としての２階建物ユニット１６とを備え、これら１階建
物ユニット１５および２階建物ユニット１６は、箱状に
形成された建物ユニット１７が複数組合わせて形成され
ている。

【００１８】建物ユニット１７は、図２に示すように、
四隅の柱４１の上下端を連結する天井梁４２および床梁
４３を有する箱状のフレーム４０を備えている。このう
ち、柱４１と天井梁４２とは、柱４１の柱頭側に配置さ
れる柱頭接合部材４５を介して連結され、柱４１と床梁
４３とは、柱４１の柱脚側に配置される柱脚接合部材４
６を介して連結されている。天井梁４２としては、長さ
の異なる短辺天井梁４２Ａおよび長辺天井梁４２Ｂの二
種類が設けられ、床梁４３としては、長さの異なる短辺
床梁４３Ａおよび長辺床梁４３Ｂの二種類が設けられて
いる。また、対向する長辺天井梁４２Ｂの間には、天井
面材を支持するための天井小梁が架け渡され（図示省
略）、また、対向する長辺床梁４３Ｂの間には、床を形
成するパーチクルボード等の床面材を支持するための複
数の根太が架け渡されている（図示省略）。

【００１９】図３には、２階建物ユニット１６の平面図
が示されている。１階建物ユニット１５および２階建物
ユニット１６は、建物ユニット１７をその角隅部Ｄを寄
せ合わせて、梁間方向に３個、桁行方向に２個の計６個
配置することにより形成されている。したがって、２階
建物ユニット１６において、外周側では、２つの建物ユ
ニット１７の２つの角隅部Ｄが寄せ合わされて１組とな
っており、内部側では、４つの建物ユニット１７の４つ
の角隅部Ｄが寄せ合わされて１組となっている。

【００２０】ここで、図３中右側を南側とすると、２階
建物ユニット１６を構成する建物ユニット１７の柱４１
のうち寄せ合わされた１組の角隅部Ｄの柱４１、ここで
は、内部南側に位置する１組の角隅部Ｄの４本の柱４１
が省略されており（図３中点線で示す）、これによっ
て、２階建物ユニット１６の南側に大空間が形成されて
いる。

【００２１】図４には、支持構造１３の平面図が示さ
れ、図５には、図４のＶ−Ｖ断面図が示されている。支
持構造１３は、省略された柱４１の梁間方向両側に位置
する柱４１の間に短辺天井梁４２Ａに沿って架け渡され
た小屋梁２０と、この小屋梁２０の北側に隣接しかつ２
階建物ユニット１６の建物ユニット１７の各天井梁４２
に積層された２つの小屋フレーム３０と、これら小屋梁
２０、小屋フレーム３０および２階建物ユニット１６上
に設けられた束５０，５１，５２とを備えている。

【００２２】図６（Ａ）には、小屋梁２０の全体斜視図
が示されている。小屋梁２０は、短辺天井梁２本分の長
さを有する長尺材２１が２本抱き合わされて形成されて
いる。図６（Ｂ）には、小屋フレーム３０の全体斜視図
が示されている。小屋フレーム３０は、小屋梁２０を構
成する部材と同一断面を有する部材、ここでは長尺材２
１が柱脚接合部材４６を介して枠状に連結されて形成さ
れている。

【００２３】図４および図５に戻って、束５０〜５２
は、２階建物ユニット１６の内部側に立設され、屋根１
４の棟部と軒先部の中間を支持するようになっている。

【００２４】次に、ユニット式建物１０を組み立てる手
順を説明する。まず、建物ユニット１７、小屋梁２０、
小屋フレーム３０、束５０〜５２を工場で製作した後、
建築現場に運搬する。運搬の際、柱４１が省略された建
物ユニット１７の変形を防止するために、省略された柱
４１の代わりに図示しない仮柱を設けておく。現場で
は、基礎１１を施工した後、各建物ユニット１７をその
角隅部Ｄを寄せ合わせて隣接配置し、１階建物ユニット
１５および２階建物ユニット１６を形成する。

【００２５】次に、省略された柱４１の梁間方向両側に
位置する柱４１の間に小屋梁２０を架け渡すとともに、
２階建物ユニット１６の建物ユニット１７の各天井梁４
２に小屋フレーム３０を積層する。その後、小屋梁２０
および小屋フレーム３０を２階建物ユニット１６の柱頭
接合部材４５にボルト等で連結した後、２階建物ユニッ
ト１６内の仮柱を撤去する。

【００２６】次に、束５０〜５２を、小屋梁２０、小屋
フレーム３０および２階建物ユニット１６上にボルト等
で固定し、これら束５０〜５２上に屋根１４を設置す
る。なお、本実施形態では、現場において束５０〜５２
を取り付けたが、これに限らず、工場で予め取り付けて
おいてもよい。

【００２７】したがって、本実施形態によれば以下の効
果がある。 （１）２階建物ユニット１６の短辺天井梁４２Ａに沿っ
て小屋梁２０を配置したので、この小屋梁２０によって
短辺天井梁４２Ａが補強され、大きな屋根荷重がかかっ
た場合でも、屋根１４を確実に支持できる。また、天井
梁４２に沿って小屋梁２０を配置するだけで、２階建物
ユニット１６自体に何ら手を加えることなく、大きな屋
根荷重がかかる天井梁４２だけを部分的に補強できるか
ら、経済的である。

【００２８】（２）２本の長尺材２１を抱き合わせて小
屋梁２０を形成したので、小屋梁２０を１本の長尺材２
１で形成した場合に比べ剛性を向上できるから、小屋梁
２０の構造耐力を向上できる。

【００２９】（３）２階建物ユニット１６のうち２つの
建物ユニット１７の各天井梁４２上に枠状の小屋フレー
ム３０を積層したので、支持構造１３で受ける屋根荷重
を１つの２階建物ユニット１６全体で支持することがで
き、２階建物ユニット１６全体の屋根荷重に対する構造
耐力をさらに向上できる。また、小屋梁２０と小屋フレ
ーム３０とを混用することによって、２階建物ユニット
１６の所望の天井梁４２を安価かつ自在に補強すること
ができ、屋根の意匠設計、構造設計の自由度を向上でき
る。

【００３０】（４）小屋フレーム３０を構成する枠材を
小屋梁２０を構成する部材と同一断面を有する長尺材２
１で形成したので、小屋梁２０および小屋フレーム３０
の部品を共通化でき、支持構造１３の製造コストを低減
できる。また、小屋梁２０および小屋フレーム３０の断
面係数が同一となるから、小屋梁２０および小屋フレー
ム３０の構造計算を容易に行うことができる。

【００３１】（５）建物ユニット１７の柱４１のうち寄
せ合わされた１組の角隅部Ｄの柱４１を省略して大空間
を形成したので、ユニット式建物１０内部の設計の自由
度を向上できる。この時、省略された柱４１の両側に位
置する柱４１の間に小屋梁２０を架け渡したので、つま
り、大空間の両端に位置する柱４１に小屋梁２０を設け
たので、柱４１を省略したことによる２階建物ユニット
１６の天井梁４２の構造耐力の低下を補うことができ
る。

【００３２】（６）小屋梁２０の上に立設された束５０
Ｂを含んで支持構造１３を構成したので、２階建物ユニ
ット１６の上に直接束５２を立設する場合に比べ、束の
長さを短くするだけでよいから、支持構造１３の製造コ
ストを低減できる。

【００３３】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変
形、改良等は本発明に含まれるものである。例えば、本
実施形態では、小屋梁２０と小屋フレーム３０とを混用
して支持構造１３を形成したが、これに限らず、小屋梁
２０のみを用いて支持構造を形成してもよい。このよう
にしても、前記実施形態で述べた(１)、(２)、(５)、
(６)と同様の効果がある。

【００３４】

【発明の効果】本発明のユニット式建物の小屋組構造に
よれば、次のような効果が得られる。請求項１に記載の
ユニット式建物の小屋組構造によれば、屋根下建物ユニ
ットの少なくとも１本の天井梁に沿って小屋梁を配置し
たので、この小屋梁によって天井梁が補強され、大きな
屋根荷重がかかった場合でも、屋根を確実に支持でき
る。また、天井梁に沿って小屋梁を配置するだけで、屋
根下建物ユニット自体に何ら手を加えることなく、大き
な屋根荷重がかかる天井梁だけを部分的に補強できるか
ら、経済的である。

【００３５】請求項２に記載のユニット式建物の小屋組
構造によれば、２本の長尺材を抱き合わせて小屋梁を形
成したので、小屋梁を１本の長尺材で形成した場合に比
べ剛性を向上できるから、小屋梁の構造耐力を向上でき
る。

【００３６】請求項３に記載のユニット式建物の小屋組
構造によれば、屋根下建物ユニットのうち少なくとも１
つの建物ユニットの各天井梁上に枠状の小屋フレームを
積層したので、支持構造で受ける屋根荷重を１つの屋根
下建物ユニット全体で支持することができ、屋根下建物
ユニット全体の屋根荷重に対する構造耐力をさらに向上
できる。また、小屋梁と小屋フレームとを混用すること
によって、屋根下建物ユニットの所望の天井梁を安価か
つ自在に補強することができ、屋根の意匠設計、構造設
計の自由度を向上できる。

【００３７】請求項４に記載のユニット式建物の小屋組
構造によれば、小屋フレームを構成する枠材を小屋梁を
構成する部材と同一断面を有する部材で形成したので、
小屋梁および小屋フレームの部品を共通化でき、支持構
造の製造コストを低減できる。また、小屋梁および小屋
フレームの断面係数が同一となるから、小屋梁および小
屋フレームの構造計算を容易に行うことができる。

【００３８】請求項５に記載のユニット式建物の小屋組
構造によれば、建物ユニットの柱のうち寄せ合わされた
１組の角隅部の柱を省略して大空間を形成したので、ユ
ニット式建物内部の設計の自由度を向上できる。この
時、省略された柱の両側に位置する柱の間に小屋梁を架
け渡したので、つまり、大空間の両端に位置する柱に小
屋梁を設けたので、柱を省略したことによる屋根下建物
ユニットの天井梁の構造耐力の低下を補うことができ
る。

【００３９】請求項６に記載のユニット式建物の小屋組
構造によれば、小屋梁の上に立設された束を含んで支持
構造を構成したので、屋根下建物ユニットの上に直接束
を立設する場合に比べ、束の長さを短くするだけでよい
から、支持構造の製造コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るユニット式建物を示
す全体斜視図である。

【図２】前記実施形態に係る建物ユニットのフレームの
斜視図である。

【図３】前記実施形態に係る屋根下建物ユニットの平面
図である。

【図４】前記実施形態に係る支持構造の平面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】前記実施形態に係る小屋梁および小屋フレーム
の斜視図である。

【符号の説明】

１０ ユニット式建物 １３ 支持構造 １４ 屋根 １６ 屋根下建物ユニットとしての２階建物ユニッ
ト １７ 建物ユニット ２０ 小屋梁 ２１ 長尺材 ３０ 小屋フレーム ４０ 建物ユニットのフレーム ４１ 柱 ４２ 天井梁 ４３ 床梁 Ｄ 角隅部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 四隅の柱の上下端を天井梁および床梁で
   連結して箱状に形成されたフレームを有する建物ユニッ
   トをその角隅部を寄せ合わせて複数配置した屋根下建物
   ユニットと、これら屋根下建物ユニット上に設けられた
   支持構造と、この支持構造に支持された屋根とを備えた
   ユニット式建物の小屋組構造であって、 前記支持構造は、前記屋根下建物ユニットの少なくとも
   １本の天井梁に沿って配置された小屋梁を備えているこ
   とを特徴とするユニット式建物の小屋組構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のユニット式建物の小屋
   組構造において、 前記小屋梁は、互いに隣接する天井梁上に配置された２
   本の長尺材が抱き合わされて形成されていることを特徴
   とするユニット式建物の小屋組構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のユニット式建
   物の小屋組構造において、 前記支持構造は、前記屋根下建物ユニットのうち少なく
   とも１つの建物ユニットの各天井梁に積層される枠状の
   小屋フレームを備えていることを特徴とするユニット式
   建物の小屋組構造。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のユニット式建物の小屋
   組構造において、 前記小屋フレームを構成する枠材は、前記小屋梁を構成
   する部材と同一断面を有する部材で形成されていること
   を特徴とするユニット式建物の小屋組構造。
5. 【請求項５】 請求項１から４いずれかに記載のユニッ
   ト式建物の小屋組構造において、 前記屋根下建物ユニットを構成する建物ユニットの柱の
   うち寄せ合わされた１組の角隅部の柱が省略されて大空
   間が形成され、 前記小屋梁は、前記省略された柱の両側に位置する柱の
   間に架け渡されていることを特徴とするユニット式建物
   の小屋組構造。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載のユニ
   ット式建物の小屋組構造において、 前記支持構造は、小屋梁の上に立設された束を含んで構
   成されていることを特徴とするユニット式建物の小屋組
   構造。