JP2009002158A - ユニット式建物の屋根構造 - Google Patents

Abstract

【課題】寸法の異なる建物ユニットが含まれていても、間柱などの補強を行うことなく、屋根パネルの荷重を建物ユニットの柱に伝達することができるユニット式建物の屋根構造を提供すること。
【解決手段】複数の建物ユニット１，１Ａを組み合わせて建築されるユニット式建物の屋根構造において、建物本体２の上に、一辺が建物ユニット１，１Ａの隣接する柱間に跨る長さを有する小屋パネル２１，２１Ａが配置され、この小屋パネル２１，２１Ａの上に束３を介して屋根パネル４が配置されているとともに、小屋パネル２１，２１Ａによって小屋裏部屋の床が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ユニット式建物の屋根構造に関する。詳しくは、複数の箱状の建物ユニットを組み合わせて建築される建物本体の上に束を介して屋根パネルが支持されたユニット式建物の屋根構造に関する。

従来より、住宅構造の一つとして、工場で製造した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されるユニット式建物が知られている。
たとえば、図６に示すように、複数の箱状の建物ユニット１を、建築現場で複数組み合わせて建物本体２を形成し、この建物本体２の上に束３を介して複数の屋根パネル４を支持したユニット式建物５が知られている。

この種のユニット式建物５を形成する建物ユニット１としては、図７に示すように、四隅の柱１１の上下端に天井梁１２および床梁１３を連結した直方体状のフレーム１４を有するものが一般的である。建物ユニット１のフレーム１４には、天井梁１２に小梁１５を介して支持される天井面材１６、床梁１３に根太１７を介して支持される床面材１８および部屋を仕切る間仕切り壁などの内装材（図示省略）や、軽量気泡コンクリートなどで形成された外壁１９などが工場で組み付けられる。

このような建物ユニットによれば、工場において、建物ユニットに対して内装材や外壁材の組付作業まで工場で行い、後は、建物ユニットの接合作業を行うだけで、建物が完成するため、建築現場での作業が大幅に削減され、建築工事を短期間で完成できるというメリットが得られる。

ところで、建物本体２の上に屋根パネル４を支持する場合、従来は、図８に示すように、建物ユニット１の柱１１の真上に束３を立て、この束３に屋根パネル４を支持した構造である。
このようにすると、屋根パネル４の荷重は、束３を介して、柱１１に直接伝達されるから、屋根パネル４の重みで建物ユニット１、とくに、天井梁１２などが変形することがない。

建物本体を構成する建物ユニットについては、いろいろなバリエーションに対応するために、大きさの異なる複数種の建物ユニットが用意されているが、たとえば、図９に示すように、最上階を構成する建物ユニットの中に、幅寸法の異なる建物ユニット１Ａ（短辺方向の寸法が通常の建物ユニット１の幅寸法より狭い建物ユニット）が含まれていると、棟の部分を支持する束３が建物ユニット１の柱の位置からずれてしまい、屋根パネル４の荷重を束３を介して柱１１に直接伝達することができなくなる。

そこで、これを防ぐために、棟の部分を支持する束３が位置する天井梁１２と床梁１３との間に間柱６などを設けて補強することが考えられるが、このようにすると、標準的な建物ユニット１の構成とは異なるため、製造工程が増えて建物ユニットの製造効率が損なわれるという問題が残る。

本発明の目的は、寸法の異なる建物ユニットが含まれていても、間柱などの補強を行うことなく、屋根パネルの荷重を建物ユニットの柱に伝達することができるユニット式建物の屋根構造を提供することにある。

本発明のユニット式建物の屋根構造を、図を参照して説明する。
請求項１に記載の発明は、複数の建物ユニット１，１Ａを組み合わせて建築される建物本体２の上に束３を介して屋根パネル４が支持されたユニット式建物の屋根構造において、前記建物ユニット１，１Ａは、複数本の柱１１と、これら柱１１の上端間および下端間を連結する天井梁１２および床梁１３とを含むフレーム１４を有し、かつ、全体として箱状に形成され、前記建物本体２の上に、一辺が前記建物ユニット１，１Ａの隣接する柱１１間に跨る長さを有する小屋パネル２１，２１Ａが配置され、この小屋パネル２１，２１Ａの上に束３を介して屋根パネル４が配置されているとともに、前記小屋パネル２１，２１Ａによって小屋裏部屋の床が形成されていることを特徴とする。
ここで、小屋パネル２１，２１Ａとしては、平板状のパネルに限らず、骨組み材によって格子状に枠組したスケルトン状の小屋パネルでもよい。

この発明によれば、屋根パネル４の荷重は、束３から小屋パネル２１，２１Ａを介して建物ユニット１，１Ａの柱１１に伝達されるから、屋根パネル４の重みで建物ユニット１，１Ａ、とくに、天井梁１２が変形することがない。従って、間柱などの補強を行う必要もなく、建物ユニットの製造効率を損ねることもない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のユニット式建物の屋根構造において、前記小屋パネル２１，２１Ａは、その真下に位置する各建物ユニット１，１Ａの平面形状に対応した形状に形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、小屋パネル２１，２１Ａを各建物ユニット１，１Ａの上に載せた状態で輸送、組立できるから、輸送や組立が容易なうえ、小屋裏部屋を構成する場合にも、小屋パネル２１，２１Ａを小屋裏部屋の床として利用できる利点がある。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のユニット式建物の屋根構造において、前記小屋パネル２１，２１Ａは、少なくとも２つの建物ユニット１，１Ａに跨る大きさに形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、１つの小屋パネルで２つの建物ユニットを連結することができるから、特別に２つの建物ユニットを連結するための部材を設ける必要がなく、経済的に構成できる。

また、複数の建物ユニット１，１Ａを組み合わせて建築される建物本体２の上に束３を介して屋根パネル４が支持されたユニット式建物の屋根構造において、前記建物ユニット１，１Ａは、複数本の柱１１と、これら柱１１の上端間および下端間を連結する天井梁１２および床梁１３とを含むフレーム１４を有し、かつ、全体として箱状に形成され、前記屋根パネルは、平面視で前記建物本体２の最上階を構成する建物ユニット１，１Ａの妻方向の寸法に対応して複数の屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃに分割され、この各分割屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃは対応する建物ユニット１，１Ａの柱１１の上に束３を介して支持されている。

このようにすれば、屋根パネルは、平面視で建物本体２の最上階を構成する建物ユニット１，１Ａの妻方向の寸法に対応して複数の屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃに分割されているから、各分割屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃを支持する束３を建物ユニット１，１Ａの柱１１の真上に設けることができる。
よって、屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃの荷重を、束３を介して建物ユニット１，１Ａの柱１１に直接伝達させることがから、屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃの重みで建物ユニット１，１Ａ、とくに、天井梁１２が変形することがない。従って、間柱などの補強を行う必要もないから、建物ユニットの製造効率を損ねることがない。

ここで、前記ユニット式建物の屋根構造において、前記分割屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃのうち、棟部を構成する分割屋根パネル４Ｃは、途中で屈曲した一対のへの字状の登り梁３１，３２を含み、この一対の登り梁３１，３２の一方の屈曲部間に第１の傾斜屋根部３５が形成され、他方の屈曲部間に前記第１の傾斜屋根部３５とは反対側に傾斜する第２の傾斜屋根部３６が形成されている。
このようにすれば、一対のへの字状の登り梁３１，３２を含んで第１の傾斜屋根部３５および第２の傾斜屋根部３６が形成されているから、つまり、第１の傾斜屋根部３５および第２の傾斜屋根部３６の接合部が十分な強度に形成されているから、これを束３を介して建物ユニット１の柱１１の上に支持しても、十分な強度を備えた棟に構成できる。

本発明のユニット式建物の屋根構造によれば、寸法の異なる建物ユニットが含まれていても、間柱などの補強を行うことなく、屋根パネルの荷重を建物ユニットの柱に伝達することができ、よって、建物ユニットの製造効率を損ねることがない。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態のユニット式建物を妻側から見た図である。同ユニット式建物は、複数の建物ユニット１，１Ａを組み合わせて建築される建物本体２と、この建物本体２の上に配置された小屋パネル２１，２１Ａと、この小屋パネル２１，２１Ａの上に束３を介して支持された複数の屋根パネル４とから構成されている。

ここで、建物本体２を構成する建物ユニットは、通常の建物ユニット１と、短辺方向（妻方向）の寸法が前記通常の建物ユニット１の短辺方向の寸法より短い（長辺方向および高さ方向の寸法は建物ユニット１と同じ）幅狭建物ユニット１Ａとを含んで構成されている。つまり、建物本体２の妻側から見て、３つの建物ユニット１の間に１つの幅狭建物ユニット１Ａを挟んで各階が構成され、これが１、２階に積層されて建物本体２が形成されている。なお、これらの建物ユニット１，１Ａは、図２および図３に示すように、図７と同じ構成要素によって構成されている。

また、小屋パネル２１，２１Ａは、一辺（短辺）が前記建物ユニット１，１Ａの隣接する柱間、ここでは、建物ユニット１，１Ａの短辺方向で隣接する柱間に跨る長さに形成されている。
具体的には、小屋パネル２１は、図２に示すように、短辺が建物ユニット１の短辺方向で隣接する柱１１間に跨る長さに、長辺が建物ユニット１の長辺方向で隣接する柱１１間に跨る長さにそれぞれ形成されている。
小屋パネル２１Ａは、図３に示すように、短辺が建物ユニット１Ａの短辺方向で隣接する柱１１間に跨る長さに、長辺が建物ユニット１Ａの長辺方向で隣接する柱１１間に跨る長さにそれぞれ形成されている。
つまり、これらの小屋パネル２１，２１Ａは、その真下に位置する各建物ユニット１，１Ａの平面形状に対応した長方形に形成されている。

また、屋根パネル４は、幅寸法が建物ユニット１Ａの長辺方向を複数に分割した幅寸法に、長さ寸法が棟から軒先に跨る長さ、つまり、矩形板状に形成され、複数の屋根パネル４の組み合わせによって切り妻屋根を構成している。
また、束３は、屋根パネル４の形状に応じて、小屋パネル２１，２１Ａ上の任意の位置に配置されている。ここでは、２枚の屋根パネル４が合わさる棟部分を支持する束３と、各屋根パネル４の傾斜方向途中部分を支持する束３と、各屋根パネル４の軒先部分を支持する束３とが、その真下に位置する小屋パネル２１上の位置に配置されている。
ここでは、小屋パネル２１Ａ上には、束が立てられていないが、屋根パネル４を、棟側の部分と軒側の部分、あるいは、それ以上に分割して構成した場合には、小屋パネル２１Ａ上に束を立ててもよい。

従って、第１実施形態によれば、建物本体２の上に、一辺が建物ユニット１，１Ａの隣接する柱１１間に跨る長さを有する小屋パネル２１，２１Ａが配置され、この小屋パネル２１の上に束３を介して屋根パネル４が配置されているから、屋根パネル４の荷重は、束３から小屋パネル２１を介して建物ユニット１の柱１１に伝達されるから、屋根パネル４の重みで建物ユニット１、とくに、天井梁１２が変形することがない。従って、間柱などの補強を行う必要もないから、建物ユニットの製造効率を損ねることがない。

また、小屋パネル２１，２１Ａは、その真下に位置する各建物ユニット１，１Ａの平面形状に対応した形状に形成されているから、各建物ユニット１，１Ａの上に載せた状態で輸送、組立てでき、輸送や組立が容易なうえ、小屋裏部屋を構成する場合にも、小屋パネル２１，２１Ａを小屋裏部屋の床として利用できる利点がある。

なお、上記第１実施形態において、小屋パネル２１，２１Ａは、隣接する少なくとも２つの建物ユニットに跨る大きさに形成されていてもよい。
このようにすれば、１つの小屋パネルで２つの建物ユニットを連結することができるから、特別に２つの建物ユニットを連結するための部材を設ける必要がなく、経済的に構成できる。
また、屋根パネル４を、平面視で建物本体２の最上階を構成する建物ユニット１，１Ａの妻方向（短辺方向）の寸法に対応する長さを有する複数の屋根パネルに分割し、各分割屋根パネルを束を介して小屋パネル２１，２１Ａ上に支持してもよい。

［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態のユニット式建物を妻側から見た図である。なお、同図の説明にあたって、第１実施形態と同一の構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
本実施形態では、屋根パネルは、平面視で建物本体２の最上階を構成する建物ユニット１，１Ａの妻方向（短辺方向）の寸法に対応して複数の屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃに分割され、この各分割屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃはその真下に対応する建物ユニット１，１Ａの柱１１の上に束３を介して支持されている。

前記分割屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃのうち、棟部を構成する分割屋根パネル４Ｃを除く分割屋根パネル４Ａ、４Ｂは、一辺が平面視で対応する建物ユニット１，１Ａの妻方向（短辺方向）の寸法に対応する長さを有する平板状に構成されている。
棟部を構成する分割屋根パネル４Ｃは、図５に示すように、妻側からみて途中で屈曲した「へ」の字状の一対の登り梁３１，３２を有している。これら一対の登り梁３１，３２間には複数の母屋材３３および垂木３４が掛け渡され、棟部を境として、一方の屈曲部間（図中左側）に第１の傾斜屋根部３５が、他方の屈曲部間（図中右側）に第１の傾斜屋根部３５とは反対側に傾斜する第２の傾斜屋根部３６がそれぞれ形成されている。なお、３７，３８は、各傾斜屋根部３５，３６に跨って取り付けられる補強板である。

従って、第２実施形態によれば、屋根パネルを、平面視で建物本体２の最上階を構成する建物ユニット１，１Ａの妻方向の寸法に対応して複数の屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃに分割され、この各分割屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃは対応する建物ユニット１，１Ａの柱１１の上に束３を介して支持されているから、各分割屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃを支持する束３を建物ユニット１，１Ａの柱１１の真上に設けることができる。
よって、分割屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃの荷重を、束３を介して建物ユニット１，１Ａの柱１１に直接伝達させることから、屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃの重みで建物ユニット１，１Ａ、とくに、天井梁１２が変形することがない。従って、間柱などの補強を行う必要もないから、建物ユニットの製造効率を損ねることがない。

また、分割屋根パネル４Ａ，４Ｂ，４Ｃのうち、棟部を構成する分割屋根パネル４Ｃは、途中で屈曲した一対のへの字状の登り梁を含んで、第１の傾斜屋根部３５および第２の傾斜屋根部３６が形成されているから、つまり、第１の傾斜屋根部３５および第２の傾斜屋根部３６が十分な強度に構成されているから、これを束３を介して建物ユニット１，１Ａの柱１１の上に支持しても、十分な強度を備えた棟に構成できる。

なお、上記第２実施形態において、棟部を構成する分割屋根パネル４Ｃについては、上記構成に限らず、他の構成でもよい。
また、上記第１および第２実施形態では、最上階を１つの幅狭建物ユニット１Ａを含んで構成したが、これに限らず、２以上の幅狭建物ユニット１Ａを含んで構成してもよく、あるいは、１または２以上の幅広建物ユニットを含んで建物本体を構成してもよい。

本発明の第１実施形態のユニット式建物を示す正面図である。 同上実施形態で用いる通常の建物ユニットとその上に配置される小屋パネルの分解斜視図である。 同上実施形態で用いる幅狭建物ユニットとその上に配置される小屋パネルの分解斜視図である。 本発明の第２実施形態のユニット式建物を示す正面図である。 同上実施形態で用いる分割屋根パネル（棟部屋根パネル）を示す分解斜視図である。 一般的なユニット式建物を示す斜視図である。 図６に用いられる建物ユニットを示す斜視図である。 図６のユニット式建物を妻側から見た図である。 幅狭建物ユニットを含んで建物本体を構成したときの束の位置を示す図である。

符号の説明

１ 建物ユニット
１Ａ 幅狭建物ユニット
２ 建物本体
３ 束
４ 屋根パネル
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ 分割屋根パネル
５ ユニット式建物
１１ 柱
１２ 天井梁
１３ 床梁
１４ フレーム
２１ 小屋パネル
２１Ａ 小屋パネル
３１，３２ 登り梁
３５ 第１の傾斜屋根部
３６ 第２の傾斜屋根部

Claims (3)

1. 複数の建物ユニットを組み合わせて建築される建物本体の上に束を介して屋根パネルが支持されたユニット式建物の屋根構造において、
   前記建物ユニットは、複数本の柱と、これら柱の上端間および下端間を連結する天井梁および床梁とを含むフレームを有し、かつ、全体として箱状に形成され、
   前記建物本体の上に、一辺が前記建物ユニットの隣接する柱間に跨る長さを有する小屋パネルが配置され、この小屋パネルの上に束を介して屋根パネルが配置されているとともに、前記小屋パネルによって小屋裏部屋の床が形成されていることを特徴とするユニット式建物の屋根構造。
2. 請求項１に記載のユニット式建物の屋根構造において、
   前記小屋パネルは、その真下に位置する各建物ユニットの平面形状に対応した形状に形成されていることを特徴とするユニット式建物の屋根構造。
3. 請求項１に記載のユニット式建物の屋根構造において、
   前記小屋パネルは、少なくとも２つの建物ユニットに跨る大きさに形成されていることを特徴とするユニット式建物の屋根構造。

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