JP2010121412A - 建物ユニットの補強構造及びユニット建物 - Google Patents

Abstract

【課題】 セットバック配置された上階建物ユニットが搭載される下階建物ユニットの天井梁を補強するに際し、下階建物ユニットの床面や天井面の利用に制約を与えることなく、その天井梁を補強すること。
【解決手段】 上階建物ユニット２０Ａがセットバック配置されて搭載される建物ユニット１０Ａの補強構造において、上階建物ユニット２０Ａの前面の柱脚が搭載される天井梁１３の中間部に補強手段３０を設け、補強手段３０が、上記天井梁１３を構成するＣ形鋼における上下のフランジ間に嵌着される閉塞プレート４０からなるもの。
【選択図】 図２

Description

本発明は建物ユニットの補強構造及びユニット建物に関する。

下階建物ユニットより妻又は桁方向の短い上階建物ユニットをセットバック状態で載せたユニット建物において、特許文献１に記載の如く、下階建物ユニットの天井梁の中間部の上にセットバック配置された上階建物ユニットの前面の柱脚を搭載してなるものがある。

下階建物ユニットの上にセットバック配置された上階建物ユニットを上述の如くに搭載するユニット建物では、下階建物ユニットの天井梁の中間部に上階鉛直荷重が集中して入力するため、天井梁の補強のために、天井梁の中間部とこれに相対する床梁の中間部との間に中柱を設けたり、天井梁の側傍の天井面内にはしご枠状の天井補強枠を設ける必要がある。
特開平10-37308

セットバック配置された上階建物ユニットが搭載される下階建物ユニットの天井梁の補強のために、下階建物ユニットの相対する天井梁と床梁の間に中柱を設ける場合には、下階建物ユニットの壁面に中柱により邪魔されない広い開口を形成できない。また、下階建物ユニットの天井梁の側傍に天井補強枠を設ける場合には、下階建物ユニットの天井面に上階建物ユニットの側に延びる階段室や吹き抜け空間を設けることの制約を生ずる。

本発明の課題は、セットバック配置された上階建物ユニットが搭載される下階建物ユニットの天井梁を補強するに際し、下階建物ユニットの床面や天井面の利用に制約を与えることなく、その天井梁を補強することにある。

請求項１の発明は、上階建物ユニットがセットバック配置されて搭載される建物ユニットの補強構造において、上階建物ユニットの前面の柱脚が搭載される天井梁の中間部に補強手段を設け、補強手段が、上記天井梁を構成するＣ形鋼における上下のフランジ間に嵌着される閉塞プレートからな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、前記閉塞プレートが、プレート本体の上下端部から側方に突出する上下の突片を備え、上下の突片を前記天井梁を構成するＣ形鋼における上下のフランジの内面に嵌合してな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、前記補強手段が、前記天井梁を構成するＣ形鋼における上下のフランジ間に嵌着される閉塞プレートと、該閉塞プレートに固定されて該天井梁に直交するユニット内側方向へ延在する受けプレートとからなり、下階建物ユニットの上記天井梁に載置されている上階建物ユニットの妻側床梁に直交する桁側床梁が受けプレートに搭載され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、前記受けプレートが、前記閉塞プレートにボルト接合される取付板部と、取付板部の両側縁部に直交配置されて溶接される２枚の側板部と、２枚の側板部の上縁部に載架されて溶接される受け板部とからなるようにしたものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の建物ユニットの補強構造が適用された下階建物ユニットの天井梁の中間部の上に、セットバック配置された上階建物ユニットの前面の柱脚を搭載してなるユニット建物である。

（請求項１）
(a)下階建物ユニットにおいて、上階建物ユニットの前面の柱脚が搭載される天井梁の中間部の補強手段として、該天井梁を構成するＣ形鋼における上下のフランジ間に嵌着される閉塞プレートを設けた。これにより、下階建物ユニットの天井梁を構成するＣ形鋼の横断面内のスペースに閉塞プレートを嵌着するだけにより、その天井梁の剪断強度及びねじり強度を補強できる。従って、下階建物ユニットの壁面や天井面の利用に制約を与えることなく、その天井梁を補強できる。

（請求項２）
(b)上述(a)の補強手段を構成する閉塞プレートが、プレート本体の上下端部から側方に突出する上下の突片を備え、上下の突片を前記天井梁を構成するＣ形鋼における上下のフランジの内面に嵌合してなるものとすることにより、閉塞プレートの嵌着組込み性を向上できる。

（請求項３）
(c)上述(a)の補強手段が、上述(a)の閉塞プレートに固定されて該天井梁に直交するユニット内側方向へ延在する受けプレートとからなり、上階建物ユニットの桁側床梁が受けプレートに搭載されるものとした。上階建物ユニットの桁側床梁を上記受けプレートに搭載したから、下階建物ユニットの上記天井梁にねじりモーメントが発生しないものになり、その天井梁を一層補強できる。

（請求項４）
(d)上述(c)の補強手段を構成する受けプレートが、前記閉塞プレートにボルト接合される取付板部と、取付板部の両側縁部に直交配置されて溶接される２枚の側板部と、２枚の側板部の上縁部に載架されて溶接される受け板部とからなるものとすることにより、受けプレートの取付性、上階建物ユニットの桁側床梁の搭載性を向上できる。

（請求項５）
(e)下階建物ユニットの上にセットバック配置された上階建物ユニットを搭載するユニット建物において、下階建物ユニットの天井梁を上述(a)〜(d)により補強できる。

図１はユニット建物を示す模式図、図２は下階建物ユニットの天井梁の補強構造を示す斜視図、図３は下階建物ユニットへの上階建物ユニットの搭載状態を示す側面図、図４は図３の平面図、図５は図３のV−V線に沿う断面図、図６は下階建物ユニットの天井梁の上に設けるベースプレートを示す斜視図、図７は下階建物ユニットの天井梁の補強構造の変形例を示す斜視図である。

図１はユニット建物１００の一部を示すものであり、標準建物ユニット１０と、セットバック配置された建物ユニット２０を上下に隣接して構築されたものである。

標準建物ユニット１０は、図１〜図６に示す如く、各４本の床梁１１、柱１２、天井梁１３を直方体状に接合した骨組構造体であり、柱１２の柱脚に接続ピース１２Ａを介して床梁１１を接合し、柱１２の柱頭に接続ピース１２Ｂを介して天井梁１３を接合している。

セットバック配置された建物ユニット２０は、各４本の床梁２１、柱２２、天井梁２３を直方体状に接合した骨組構造体であり、柱２２の柱脚に接続ピース２２Ａを介して床梁２１を接合し、柱２２の柱頭に接続ピース２２Ｂを介して天井梁２３を接合している。

標準建物ユニット１０とセットバック配置された建物ユニット２０は、それらの桁方向長さ（長辺側の床梁１１と天井梁１３の長さ、床梁２１と天井梁２３の長さ）を同じにし、セットバック配置された建物ユニット２０の妻方向長さ（短辺側の床梁２１と天井梁２３の長さ）を標準建物ユニット１０の妻方向長さ（短辺側の床梁１１と天井梁１３の長さ）より小さくしている。

ユニット建物１００は、下階建物ユニット１０Ａの妻側天井梁１３（短辺側の天井梁１３）の中間部の上に、セットバック配置された上階建物ユニット２０Ａの桁側前面（長辺側の床梁２１と天井梁２３を含む前面）の柱脚を搭載している。これにより、セットバック配置された上階建物ユニット２０Ａの前面は下階建物ユニット１０Ａの前面に対しそれらの妻方向長さの差分だけ後退配置される。図１のユニット建物１００は、１階建物ユニット１０Ａの上に２階のセットバック配置された上階建物ユニット２０Ａを搭載したものであるが、本発明では、２階建物ユニット１０Ａの上に３階のセットバック配置された上階建物ユニット２０Ａを搭載するもの、又は１階建物ユニット１０Ａの上に２階と３階のセットバック配置された上階建物ユニット２０Ａを搭載するものであっても良い。

尚、ユニット建物１００において、下階建物ユニット１０Ａは相対する妻側天井梁１３に架け渡される複数本の天井根太１４を有し、それらの天井根太１４の下面に天井板１５を設けている。上階建物ユニット２０Ａは相対する妻側床梁２１に架け渡される複数本の床根太２４を有し、それらの床根太２４の上面に床板２５を設けている。

ユニット建物１００は、図６に示す如く、下階建物ユニット１０Ａの妻側天井梁１３の中間部の上に、異形状ベースプレート１６の一部を載せ、このベースプレート１６の上に上階建物ユニット２０Ａの柱２２の柱脚、妻側床梁２１の接続ピース２２Ａを載せ、下階建物ユニット１０Ａの妻側天井梁１３の中間部、ベースプレート１６及び上階建物ユニット２０Ａの妻側床梁２１の接続ピース２２Ａを高力ボルト１７及び上下のワッシャ１７Ａ、１７Ａにより締結する。また、ユニット建物１００は、下階建物ユニット１０Ａの後述する受けプレート５０の受け板部５３の上に、前記ベースプレート１６の残部を載せ、このベースプレート１６の上に上階建物ユニット２０Ａの桁側床梁２１の接続ピース２２Ａを載せ、下階建物ユニット１０Ａの受けプレート５０の受け板部５３、ベースプレート１６及び上階建物ユニット２０Ａの桁側床梁２１の接続ピース２２Ａを高力ボルト１８及び上下のワッシャ１８Ａ、１８Ａにより締結する。

しかるに、ユニット建物１００は、セットバック配置された上階建物ユニット２０Ａが搭載された下階建物ユニット１０Ａの天井梁１３を、中柱等によることなく補強するため、下記(1)、(2)の補強構造を有する。

(1)上階建物ユニット２０Ａの前面の柱２２の柱脚が搭載される下階建物ユニット１０Ａの妻側天井梁１３の中間部に補強手段３０を設ける。

補強手段３０は、図２、図５、図６に示す如く、下階建物ユニット１０Ａの妻側天井梁１３を構成するＣ形鋼における、該天井梁１３のユニット内側に臨むＣ字開口を形成する上下のフランジ間に嵌着される閉塞プレート４０からなる。

閉塞プレート４０は、矩形状平板からなるプレート本体４１の上下端部を直角に折り曲げた曲げ成形体であり、プレート本体４１の上下端部から側方に突出する上下の突片４２、４２を備え、上下の突片４２、４２を上記妻側天井梁１３を構成するＣ形鋼における上下のフランジの内面に嵌合するものである。プレート本体４１の上下の突片４２、４２が折り曲げられたＲ外面が天井梁１３の上下のフランジの内面に溶接されて固定される。

(2)補強手段３０は、上述(1)の閉塞プレートに加えて、受けプレート５０を併せ有する。受けプレート５０は閉塞プレート４０のプレート本体４１に固定され、下階建物ユニット１０Ａの妻側天井梁１３に直交するユニット内側方向へ延在する。下階建物ユニット１０Ａの上記妻側天井梁１３に載置される上階建物ユニット２０Ａの妻側床梁２１に直交する桁側床梁２１が、受けプレート５０に搭載される。

受けプレート５０は、溶接構造体であり、閉塞プレート４０のプレート本体４１に高力ボルト１９により接合される矩形状平板からなる取付板部５１と、取付板部５１の両側縁部に直交配置されて溶接される２枚の三角形状平板からなる側板部５２、５２と、２枚の側板部５２、５２の上縁部に載架されて溶接される矩形状平板からなる受け板部５３とからなる。上階建物ユニット２０Ａの桁側床梁２１の接続ピース２２Ａが、前述の如く、ベースプレート１６を介して、受けプレート５０の受け板部５３の上に載り、高力ボルト及び上下のワッシャ１８Ａ、１８Ａにより締結される。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)下階建物ユニット１０Ａにおいて、上階建物ユニット２０Ａの前面の柱２２の柱脚が搭載される天井梁１３の中間部の補強手段３０として、該天井梁１３を構成するＣ形鋼における上下のフランジ間に嵌着される閉塞プレート４０を設けた。これにより、下階建物ユニット１０Ａの天井梁１３を構成するＣ形鋼の横断面内のスペースに閉塞プレート４０を嵌着するだけにより、その天井梁１３の剪断強度及びねじり強度を補強できる。従って、下階建物ユニット１０Ａの壁面や天井面の利用に制約を与えることなく、その天井梁１３を補強できる。

(b)上述(a)の補強手段３０を構成する閉塞プレート４０が、プレート本体４１の上下端部から側方に突出する上下の突片４２を備え、上下の突片４２を前記天井梁１３を構成するＣ形鋼における上下のフランジの内面に嵌合してなるものとすることにより、閉塞プレート４０の嵌着組込み性を向上できる。

(c)上述(a)の補強手段３０が、上述(a)の閉塞プレート４０に固定されて該天井梁１３に直交するユニット内側方向へ延在する受けプレート５０とからなり、上階建物ユニット２０Ａの桁側床梁２１が受けプレート５０に搭載されるものとした。上階建物ユニット２０Ａの桁側床梁２１を上記受けプレート５０に搭載したから、下階建物ユニット１０Ａの上記天井梁１３にねじりモーメントが発生しないものになり、その天井梁１３を一層補強できる。

(d)上述(c)の補強手段３０を構成する受けプレート５０が、前記閉塞プレート４０にボルト接合される取付板部５１と、取付板部５１の両側縁部に直交配置されて溶接される２枚の側板部５２と、２枚の側板部５２の上縁部に載架されて溶接される受け板部５３とからなるものとすることにより、受けプレート５０の取付性、上階建物ユニット２０Ａの桁側床梁２１の搭載性を向上できる。

(e)下階建物ユニット１０Ａの上にセットバック配置された上階建物ユニット２０Ａを搭載するユニット建物１００において、下階建物ユニット１０Ａの天井梁１３を上述(a)〜(d)により補強できる。

図７は、前述のユニット建物１００を構成する下階建物ユニット１０Ａの妻側天井梁１３の中間部の補強手段３０の変形例を示すものである。この変形例の補強手段３０は、前述の閉塞プレート４０のみからなり、受けプレート５０を伴わないものである。この変形例によれば、前述の実施例による(a)、(b)、(e)の作用効果を奏する。

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はユニット建物を示す模式図である。 図２は下階建物ユニットの天井梁の補強構造を示す斜視図である。 図３は下階建物ユニットへの上階建物ユニットの搭載状態を示す側面図である。 図４は図３の平面図である。 図５は図３のV−V線に沿う断面図である。 図６は下階建物ユニットの天井梁の上に設けるベースプレートを示す斜視図である。 図７は下階建物ユニットの天井梁の補強構造の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１０Ａ 下階建物ユニット
１３ 天井梁
２０Ａ 上階建物ユニット
２１ 床梁
２２ 柱
３０ 補強手段
４０ 閉塞プレート
４１ プレート本体
４２ 突片
５０ 受けプレート
５１ 取付板部
５２ 側板部
５３ 受け板部

Claims (5)

1. 上階建物ユニットがセットバック配置されて搭載される建物ユニットの補強構造において、
   上階建物ユニットの前面の柱脚が搭載される天井梁の中間部に補強手段を設け、
   補強手段が、上記天井梁を構成するＣ形鋼における上下のフランジ間に嵌着される閉塞プレートからなることを特徴とする建物ユニットの補強構造。
2. 前記閉塞プレートが、プレート本体の上下端部から側方に突出する上下の突片を備え、上下の突片を前記天井梁を構成するＣ形鋼における上下のフランジの内面に嵌合してなる請求項１に記載の建物ユニットの補強構造。
3. 前記補強手段が、前記天井梁を構成するＣ形鋼における上下のフランジ間に嵌着される閉塞プレートと、該閉塞プレートに固定されて該天井梁に直交するユニット内側方向へ延在する受けプレートとからなり、
   下階建物ユニットの上記天井梁に載置されている上階建物ユニットの妻側床梁に直交する桁側床梁が受けプレートに搭載される請求項１又は２に記載の建物ユニットの補強構造。
4. 前記受けプレートが、前記閉塞プレートにボルト接合される取付板部と、取付板部の両側縁部に直交配置されて溶接される２枚の側板部と、２枚の側板部の上縁部に載架されて溶接される受け板部とからなる請求項３に記載の建物ユニットの補強構造。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の建物ユニットの補強構造が適用された下階建物ユニットの天井梁の中間部の上に、セットバック配置された上階建物ユニットの前面の柱脚を搭載してなるユニット建物。

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