JP2006214244A - ユニット建物 - Google Patents

Abstract

【課題】 基礎に対する建物ユニットの接合作業性を簡易にしながら、その接合強度を向上し、ユニット建物の水平剛性を向上すること。
【解決手段】 建物ユニット２０の柱脚２１Ａに床梁２２を接合してなり、この建物ユニット２０を基礎１１に固定してなるユニット建物１０において、建物ユニット２０の柱脚２１Ａと床梁２２を基礎１１に接合することにより、建物ユニット２０を基礎１１に概ね剛接合するもの。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ユニット建物に関する。

ユニット建物において、特許文献１に記載の如く、柱と梁を溶接した骨組構造体からなる建物ユニットを基礎に固定するに際し、建物ユニットの柱脚を基礎に剛接合するものがある。建物ユニットの柱脚を基礎に剛接合したことにより、基礎に対する柱脚の回転が抑えられ、建物の水平剛性を向上できる。建物の水平剛性を上げるために、柱の断面を強化する必要がないし、中柱や水平ブレースを付加する必要もなく、建物のプランの自由度を増し、コスト低減できる。
特開2005-2777

特許文献１のユニット建物では、建物ユニットの柱脚だけを基礎に剛接合するものであって、基礎に対する建物ユニットの剛接合部分が建物ユニットの平面視内で柱脚だけの局所的になり、多数本（例えば４本）の高力ボルトを集中適用しても、基礎に対する建物ユニットの接合強度の向上に限界がある。また、多数本の高力ボルトを柱脚内に集中適用するため、接合作業性も悪い。

本発明の課題は、基礎に対する建物ユニットの接合作業性を簡易にしながら、その接合強度を向上し、ユニット建物の水平剛性を向上することにある。

請求項１の発明は、建物ユニットの柱脚に床梁を接合してなり、この建物ユニットを基礎に固定してなるユニット建物において、建物ユニットの柱脚と床梁を基礎に接合することにより、建物ユニットを基礎に概ね剛接合するようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記建物ユニットの柱脚に接続具を接合し、この接続具に床梁の端部を重ね合せて接合してなり、建物ユニットの床梁を接続具との重ね合せ部で基礎に接合するようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記基礎がコンクリート製基礎にアンカーボルトにより固定された鋼製基礎構造体からなり、建物ユニットの柱脚と床梁を基礎構造体に対し接合するようにしたものである。

請求項４の発明は、請求項３の発明において更に、前記基礎構造体が、本体コラムと２つの三角形トラスの骨組構造体からなり、両三角形のトラスの各１辺をなす各傾斜の下端部を本体コラムの相直交する側部のそれぞれに接合し、本体コラムの底部と両三角形トラスの底部のそれぞれをコンクリート製基礎に固定し、本体コラムの頭部に建物ユニットの柱脚を接合し、両三角形トラスの頂部のそれぞれに建物ユニットの床梁を接合するようにしたものである。

請求項５の発明は、請求項４の発明において更に、前記本体コラムの頭部にガイドピンを係脱可能に設け、建物ユニットの柱脚に設けたガイド孔を上記ガイドピンに挿入し、建物ユニットの柱脚を本体コラムの頭部に位置合せ可能にするようにしたものである。

（請求項１）
(a)建物ユニットの柱脚と床梁の双方を基礎に接合するものであり、基礎に対する建物
ユニットの接合部分を建物ユニットの平面視内で柱脚と床梁とに離隔するものになり、結果として建物ユニットを基礎に概ね剛接合し、基礎に対する建物ユニットの接合強度を向上できる。従って、基礎に対する柱脚の回転を一層抑え、ユニット建物の水平剛性を向上できる。

(b)基礎に対する建物ユニットの接合部分を柱脚と床梁に離隔して基礎に対する建物ユ
ニットの接合強度を向上できるから、高力ボルト（中ボルトでも可）の適用本数を少なくできるし、接合作業性も簡易になる。

（請求項２）
(c)建物ユニットの床梁を接続具との重ね合せ部で基礎に接合することにより、基礎に
対する建物ユニットの接合強度を一層向上できる。

（請求項３）
(d)コンクリート製基礎にアンカーボルトにより固定された鋼製基礎構造体に、建物ユ
ニットの柱脚と床梁を接合することにより、基礎に対する建物ユニットが接合強度を一層向上できる。

（請求項４）
(e)基礎構造体が本体コラムと２つの三角形トラスの骨組構造体からなるものであり、
基礎構造体の構造強度を向上できる。本体コラムの頭部と三角形トラスの頂部は建物ユニットを接合する前につなぎ材によりつながれていないから、頭部と頂部の間隔を建物ユニットの柱脚と床梁に設けたボルト挿通孔の寸法精度に合せるように調整できる。本体コラムの頭部と三角形トラスの頂部に建物ユニットを接合した以後には、床梁がそれらの頭部と頂部をつなぐつなぎ材になり、このつなぎ材が本体コラムと三角形トラスとともに新たなトラス構造を形成し、基礎に対する建物ユニットの接合強度を一層向上できる。

（請求項５）
(f)ガイドピンを用いることにより、建物ユニットの柱脚を本体コラムの頭部に容易に
位置合せし、高力ボルトの挿着作業性を向上する。

図１はユニット建物の模式平面図、図２は建物ユニットを示す模式側面図、図３は実施例１の建物ユニットの基礎接合構造を示す側面図、図４は建物ユニットの柱脚と床梁の接合部を示す平面図、図５は基礎構造体を示す斜視図、図６は基礎構造体を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図、図７はガイドピンを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、（Ｄ）は本体コラムへの取付け状態を示す断面図、図８は実施例２の建物ユニットの基礎接合構造を示す側面図、図９は基礎構造体を示す斜視図、図１０は基礎構造体を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図、図１１は基礎構造体を示し、（Ａ）は内側取付構造を示す平面図、（Ｂ）は外側取付構造を示す平面図である。

ユニット建物１０は、図１、図２に示す如く、複数の工場生産された建物ユニット２０を、建築現場に設けてある基礎１１の上で互いに水平方向に隣接設置するように、基礎１１の上に据付けて構築される。

建物ユニット２０は、図２に示す如く、４本の角鋼管製柱２１の柱脚２１Ａに形鋼製床梁２２を架け渡すように溶接し、柱２１の柱頭に形鋼製天井梁２３を架け渡すように溶接した、直方体状の骨組構造体からなる。

建物ユニット２０は、図３、図４に示す如く、柱２１の柱脚２１Ａの相直交する２つの側面のそれぞれに断面コの字状の接続具２４の一端を溶接し、この接続具２４のコの字状断面内に床梁２２の端部を抱き込んだ重ね合せ状態にして該床梁２２を接続具２４に溶接保持する。柱脚２１Ａと床梁２２は溶接で剛接合されるものになる。

建物ユニット２０は、柱２１の柱脚２１Ａの下端開口に取付金具２１Ｂを溶接にて固定され、後述する高力ボルト６１がこの取付金具２１Ｂに螺着されて接合可能にされる。また、柱２１の柱脚２１Ａの下端開口に蓋板２５を備え、後述するガイドピン５０のためのガイド孔２５Ａをこの蓋板２５に備える（図４）。

建物ユニット２０の実施例１の基礎接合構造にあっては、図２、図３に示す如く、柱２１の柱脚２１Ａと床梁２２を基礎１１に接合して固定される。具体的には、基礎１１のコンクリート製べた基礎１２にアンカーボルト１２Ａを用いて鋼製基礎構造体１３を固定し、建物ユニット２０の柱脚２１Ａと床梁２２を基礎構造体１３に接合する。結果として、建物ユニット２０は基礎１１（基礎構造体１３）に概ね剛接合される。

基礎構造体１３は、図３、図５、図６に示す如く、本体コラム３０と２つの三角形トラス４０、４０の骨組溶接構造体からなる。

本体コラム３０は角鋼管３１の上下に取付板３２（頭部）と固定板３３（底部）を溶接して備える。本体コラム３０は、取付板３２にボルト挿通孔３２Ａと、ガイドピン５０の取付孔３２Ｂを備え、固定板３３にボルト挿通孔３３Ａを備える。角鋼管３１は上下の外側角部に作業窓３１Ａ、３１Ｂを切欠形成してある。

トラス４０は三角の頂点で交差する２辺をなす２つのＣ形鋼製斜材４１、４２と、斜材４１、４２の下端部をつないで三角の底辺をなす丸棒材４３を互いに溶接したものである。両トラス４０は各斜材４１の下端部を本体コラム３０の角鋼管３１の相直交する側部のそれぞれに溶接して接合され、各斜材４２のＣ字溝を本体コラム３０に対する反対側（外側）に向ける組立状態で、各斜材４１、４２の交差頂点に取付板４４（頂部）を溶接し、各斜材４２の下端部に固定板４５（底部）を溶接して備える。トラス４０は、取付板４４にボルト挿通孔４４Ａを備え、固定板４５にボルト挿通孔４５Ａを備える。

基礎構造体１３は、本体コラム３０の取付板３２にガイドピン５０を係脱可能にする。ガイドピン５０は、図７に示す如く、六角頭部５１と、六角頭部５１の上の大径フランジ部５２と、大径フランジ部５２の上からテーパピン状に延びる先細ガイド部５３とを有する。ガイドピン５０は、先細ガイド部５３における大径フランジ部５２の上面に接する根元外周の周方向で180度間隔を介する２位置のそれぞれに、基礎構造体１３の本体コラム
３０の取付板３２に設けた取付孔３２Ｂの後述する内向き突起３２Ｃを通過可能にする縦溝５４を切欠形成されて備えるとともに、先細ガイド部５３の外周をこの縦溝５４から周方向に沿って一部切欠いた横断面視円弧状の係合溝５５を備える。他方、基礎構造体１３は、本体コラム３０の取付板３２に設ける取付孔３２Ｂの周方向で180度間隔を介する２
位置のそれぞれに内向き突起３２Ｃを設け、該取付孔３２Ｂをひょうたん穴とし（図７（Ｃ））、ひょうたん穴の大径部を大径フランジ部５２より小径、先細ガイド部５３の根元径より僅かに大径とし、ひょうたん穴の内向き突起３２Ｃが形成する小径部を先細ガイド部５３の根元径より小径、縦溝５４の溝底半径より大径とする。これにより、ガイドピン５０は本体コラム３０の作業窓３１Ａから角鋼管３１に入り、先細ガイド部５３を取付板
３２の取付孔３２Ｂに、かつ縦溝５４を取付板３２の内向き突起３２Ｃに通し、大径フランジ部５２を取付板３２の下面に当てる状態で、六角頭部５１を用いて回転され、先細ガイド部５３の根元の係合溝５５を取付板３２の内向き突起３２Ｃに係合する。

ガイドピン５０は取付板３２に対し、先細ガイド部５３の根元径が取付板３２の取付孔３２Ｂのひょうたん穴の大径部に嵌合することにより径方向に位置決めされ、係合溝５５が取付板３２の内向き突起３２Ｃに係合することにより軸方向に固定化される。尚、先細ガイド部５３の根元に設けた係合溝５５において、大径フランジ部５２との間で取付板３２の内向き突起３２Ｃを挟む溝上面５５Ａ（図７（Ｄ））は縦溝５４から離隔する奥行方向に向けて大径フランジ部５２との間隔を徐々に狭くするスロープ状をなし、取付板３２の内向き突起３２Ｃを緊結可能にする。

従って、建物ユニット２０は基礎１１に対し以下の如くに接合される。
(1)コンクリート製べた基礎１２にアンカーボルト１２Ａを用いて基礎構造体１３を固
定する。本体コラム３０の固定板３３と、両三角形トラス４０の固定板４５をコンクリート製べた基礎１２に締結する。

(2)基礎構造体１３の本体コラム３０の取付板３２、両三角形トラス４０の取付板４４
の上に建物ユニット２０の柱脚２１Ａ、床梁２２（接続具２４）を搭載する。このとき、建物ユニット２０の柱脚２１Ａに備える蓋板のガイド孔を、本体コラム３０の取付板３２に取付けたガイドピン５０に挿入し、建物ユニット２０の柱脚２１Ａの取付金具２１Ｂを本体コラム３０の取付板３２のボルト挿通孔３２Ａに位置合せし、更には建物ユニット２０の床梁２２と接続具２４の重ね合せ部に設けてあるボルト挿通孔を三角形トラス４０の取付板４４のボルト挿通孔４４Ａに位置合せする。

(3)基礎構造体１３の本体コラム３０の取付板３２のボルト挿通孔３２Ａに挿通した高
力ボルト６１を建物ユニット２０の柱脚２１Ａの取付金具２１Ｂに螺着し、柱脚２１Ａを基礎構造体１３に剛接合する。但し、高力ボルト６１に代えて中ボルト（中ボルトとそれが挿通されるボルト挿通孔のクリアランスを1mm以内にする必要はある）を用い、柱脚２
１Ａを基礎構造体１３にピン接合するものでも良い。建物ユニット２０の床梁２２と接続具２４の重ね合せ部に設けてあるボルト挿通孔に座金板２５を介して挿通した高力ボルト６２を、三角形トラス４０の取付板４４のボルト挿通孔４４Ａに通してナット６２Ａに締結し、床梁２２を基礎構造体１３に剛接合する。但し、高力ボルト６２に代えて中ボルト（中ボルトとそれが挿通されるボルト挿通孔のクリアランスを1mm以内にする必要はある
）を用い、床梁２２を基礎構造体１３にピン接合するものでも良い。その後、ガイドピン５０を撤去する。

本実施例によれば以下の作用を奏する。
(a)建物ユニット２０の柱脚２１Ａと床梁２２の双方を基礎１１に接合するものであり
、基礎１１に対する建物ユニット２０の接合部分を建物ユニット２０の平面視内で柱脚２１Ａと床梁２２とに離隔するものになり、結果として建物ユニット２０を基礎１１に概ね剛接合し、基礎１１に対する建物ユニット２０の接合強度を向上できる。従って、基礎１１に対する柱脚２１Ａの回転を一層抑え、ユニット建物の水平剛性を向上できる。

(b)基礎１１に対する建物ユニット２０の接合部分を柱脚２１Ａと床梁２２に離隔して
基礎１１に対する建物ユニット２０の接合強度を向上できるから、高力ボルト６１、６２（中ボルトでも可）の適用本数を少なくできるし、接合作業性も簡易になる。

(c)建物ユニット２０の床梁２２を接続具２４との重ね合せ部で基礎１１に接合するこ
とにより、基礎１１に対する建物ユニット２０の接合強度を一層向上できる。

(d)コンクリート製基礎１２にアンカーボルト１２Ａにより固定された鋼製基礎構造体
１３に、建物ユニット２０の柱脚２１Ａと床梁２２を接合することにより、基礎１１に対する建物ユニット２０が接合強度を一層向上できる。

(e)基礎構造体１３が本体コラム３０と２つの三角形トラス４０の骨組構造体からなる
ものであり、基礎構造体１３の構造強度を向上できる。本体コラム３０の頭部と三角形トラス４０の頂部は建物ユニット２０を接合する前につなぎ材によりつながれていないから、頭部と頂部の間隔を建物ユニット２０の柱脚２１Ａと床梁２２に設けたボルト挿通孔３２Ａ、４４Ａの寸法精度に合せるように調整できる。本体コラム３０の頭部と三角形トラス４０の頂部に建物ユニット２０を接合した以後には、床梁２２がそれらの頭部と頂部をつなぐつなぎ材になり、このつなぎ材が本体コラム３０と三角形トラス４０とともに新たなトラス構造を形成し、基礎１１に対する建物ユニット２０の接合強度を一層向上できる。

(f)ガイドピン５０を用いることにより、建物ユニット２０の柱脚２１Ａを本体コラム
３０の頭部に容易に位置合せし、高力ボルト６１、６２の挿着作業性を向上する。

（実施例２）
実施例２が実施例１と異なる点は、鋼製基礎構造体１３の構造にある。実施例２の基礎構造体１３は、図８〜図１０に示す如く、平面視でＬ字状をなす板状本体部７０を有し、本体部７０の２つの側面のそれぞれを台形状にしている。

基礎構造体１３は、本体部７０のＬ字状上端部を補強板７１により補強し、Ｌ字状上端部の中央コーナー部に取付板７２を、Ｌ字状両端部に取付板７３、７３を設け、それらの取付板７２、７３にボルト挿通孔７２Ａ、７３Ａを設けている。

また、基礎構造体１３は、本体部７０のＬ字状下端部を補強板７４により補強し、Ｌ字状下端部の中央コーナー部に固定板７５を、Ｌ字状両端部に固体板７６を設け、それらの固定板７５、７６にボルト挿通孔７５Ａ、７６Ａを設けている。

従って、実施例２にあっては、コンクリート製べた基礎１２にアンカーボルト１２Ａを用いて基礎構造体１３を固定する。本体部７０の固定板７５と両固体板７６をコンクリート製べた基礎１２に締結する。そして、本体部７０の取付板７２のボルト挿通孔７２Ａに挿通した高力ボルト６１を建物ユニット２０の柱脚２１Ａの取付金具２１Ｂに螺着し、柱脚２１Ａを基礎構造体１３に剛接合する。但し、高力ボルト６１に代えて中ボルト（中ボルトとそれが挿通されるボルト挿通孔のクリアランスを1mm以内にする必要はある）を用
い、柱脚２１Ａを基礎構造体１３にピン接合するものでも良い。取付板７３のボルト挿通孔７３Ａに通した高力ボルト６２を建物ユニット２０の床梁２２と接続具２４の重ね合せ部に設けてあるボルト挿通孔、座金板２５に通してナット６２Ａに締結し、床梁２２を基礎構造体１３に剛接合する。但し、高力ボルト６２に代えて中ボルト（中ボルトとそれが挿通されるボルト挿通孔のクリアランスを1mm以内にする必要はある）を用い、床梁２２
を基礎構造体１３にピン接合するものでも良い。

図１１は鋼製基礎構造体の変形例である。図１１（Ａ）の基礎構造体１３は建物ユニット２０の柱脚２１Ａ、床梁２２（接続具２４）との取付板８１、８２を建物ユニット２０の内側向きに配置したもの、図１１（Ｂ）の基礎構造体１３は建物ユニット２０の柱脚２１Ａ、床梁２２（接続具２４）との取付板８１、８２を建物ユニット２０の外側向きに配置したものである。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

図１はユニット建物の模式平面図である。 図２は建物ユニットを示す模式側面図である。 図３は実施例１の建物ユニットの基礎接合構造を示す側面図である。 図４は建物ユニットの柱脚と床梁の接合部を示す平面図である。 図５は基礎構造体を示す斜視図である。 図６は基礎構造体を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図である。 図７はガイドピンを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、（Ｄ）は本体コラムへの取付け状態を示す断面図である。 図８は実施例２の建物ユニットの基礎接合構造を示す側面図である。 図９は基礎構造体を示す斜視図である。 図１０は基礎構造体を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図である。 図１１は基礎構造体を示し、（Ａ）は内側取付構造を示す平面図、（Ｂ）は外側取付構造を示す平面図である。

符号の説明

１０ ユニット建物
１１ 基礎
１２ コンクリート製べた基礎
１２Ａ アンカーボルト
１３ 基礎構造体
２０ 建物ユニット
２１Ａ 柱脚
２２ 床梁
２４ 接続具
３０ 本体コラム
４０ 三角形トラス
４１ 斜材
５０ ガイドピン
６１、６２ 高力ボルト

Claims (5)

1. 建物ユニットの柱脚に床梁を接合してなり、この建物ユニットを基礎に固定してなるユニット建物において、
   建物ユニットの柱脚と床梁を基礎に接合することにより、建物ユニットを基礎に概ね剛接合することを特徴とするユニット建物。
2. 前記建物ユニットの柱脚に接続具を接合し、この接続具に床梁の端部を重ね合せて接合してなり、建物ユニットの床梁を接続具との重ね合せ部で基礎に接合する請求項１に記載のユニット建物。
3. 前記基礎がコンクリート製基礎にアンカーボルトにより固定された鋼製基礎構造体からなり、建物ユニットの柱脚と床梁を基礎構造体に対し接合する請求項１又は２に記載のユニット建物。
4. 前記基礎構造体が、本体コラムと２つの三角形トラスの骨組構造体からなり、両三角形のトラスの各１辺をなす各傾斜の下端部を本体コラムの相直交する側部のそれぞれに接合し、
   本体コラムの底部と両三角形トラスの底部のそれぞれをコンクリート製基礎に固定し、
   本体コラムの頭部に建物ユニットの柱脚を接合し、両三角形トラスの頂部のそれぞれに建物ユニットの床梁を接合する請求項３に記載のユニット建物。
5. 前記本体コラムの頭部にガイドピンを係脱可能に設け、建物ユニットの柱脚に設けたガイド孔を上記ガイドピンに挿入し、建物ユニットの柱脚を本体コラムの頭部に位置合せ可能にする請求項４に記載のユニット建物。

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