JP2012067570A - 建物ユニットと付帯構造物との連結構造及びユニット建物 - Google Patents

Abstract

【課題】建物ユニットの被取付け面と付帯構造物の取付け面との長さが異なる場合でも、建物ユニットに付帯構造物を安定して連結できる連結構造とユニット建物を提供する。
【解決手段】建物ユニット１は、４本の柱材２と、柱材の下端部を水平方向に連結する４本の下梁３，４と、柱材の上端部を水平方向に連結する４本の上梁５，６とから直方体状に構成され、付帯ユニット１０は、４本の柱材１１と、柱材の下端部を水平方向に連結する４本の下梁１２，１３と、柱材の上端部を水平方向に連結する４本の上梁１４，１５とから直方体状に構成され、建物ユニットの立面を構成する部材に連結固定され、建物ユニットの直方体の立面に連結されたとき、建物ユニットの立面の水平方向の長さＬ１より短い水平方向の長さＬ２に設定されており、建物ユニット１は付帯ユニット１０の短い水平方向長さに対応する位置に、補強手段として、補強柱４０と補強梁５０とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、建物ユニットと付帯構造物との連結構造に係り、特に、大型の建物ユニットの立面の長さより、連結される小型の付帯構造物の立面の長さが短いときの補強構成を有する連結構造と、この連結構造を用いたユニット建物に関する。

従来、この種の建物ユニットに小型のユニットを連結して、建物の外部に出窓、サニタリー等を設けることができ、建物の形状を敷地形状に無駄なく対応させる等、形状の多様化、個性化を実現できるオーバーハングユニットがある。このオーバーハングユニットは柱と床梁と天井梁とを接合した骨組み構造体からなるものであり、基礎上に据付けられた下階ユニットの側面部や、下階ユニットの上部に搭載された上階ユニットの側面部に接合されるものである。（例えば、特許文献１参照）。

特開平４−３６０９３３号公報

ところで、前記構造のオーバーハングユニットでは、上階ユニットの桁側側面部にオーバーハングユニットを接合してあり、具体的には建築現場に輸送され、例えば左右の長柱を対応する上階ユニットの桁側に位置する２本の柱に接合することで、据付けられることを記載しているのみであり、詳細な建物ユニットへの連結固定については記載されていない。また、従来の付帯構造物と建物ユニットとの連結構造は、建物ユニットの被取付け面の長さと付帯構造物の取付け面の長さが異なる場合について、建物ユニット側の補強等について具体的に考慮されていなかった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、建物ユニットの被取付け面と付帯構造物の取付け面との長さが異なる場合、付帯構造物を連結する本体の建物ユニットが変形することがなく、安定して連結できる連結構造と、この連結構造を用いたユニット建物を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係る建物ユニットと付帯構造物との連結構造は、ユニット建物を構成する直方体状の建物ユニットと、該建物ユニットの立面に連結され、該建物ユニットの内部空間を拡大させる直方体状の小型の付帯構造物との連結構造であって、前記建物ユニットは、４本の柱材と、該柱材の下端部を水平方向に連結する４本の下梁と、前記柱材の上端部を水平方向に連結する４本の上梁とから直方体状に構成され、前記付帯構造物は、４本の柱材と、該柱材の下端部を水平方向に連結する４本の下梁と、前記柱材の上端部を水平方向に連結する４本の上梁とから直方体状に構成され、前記建物ユニットの前記立面を構成する部材に連結固定されるものであり、前記建物ユニットの直方体の立面に連結されたとき、該建物ユニットの立面の水平方向の長さより短い水平方向の長さに設定されており、前記建物ユニットは、前記付帯構造物の短い水平方向長さに対応する位置に、補強手段を備えることを特徴とする。

前記のごとく構成された本発明の建物ユニットと付帯構造物との連結構造では、建物ユニットは、付帯構造物の短い水平方向長さに対応する位置に補強手段を備えており、この補強手段により付帯構造物を建物ユニットに連結固定したとき、下梁と上梁の付帯ユニットの柱材と対応する位置が補強されているため変形を防止でき、付帯ユニットを安定して連結することができる。

また、本発明に係る建物ユニットと付帯構造物との連結構造の好ましい具体的な態様としては、前記補強手段は、前記建物ユニットの前記付帯構造物が連結される立面において、建物ユニットの上梁と下梁との間に連結固定された補強柱であることを特徴としている。このように構成された本発明の連結構造では、建物ユニットの上梁と下梁との間に連結固定された補強柱に付帯構造物の柱材を固定し、上梁と下梁とが補強梁で連結されているため、これらの梁材の変形を抑えることができ、安定した状態で付帯構造物を連結することができる。

さらに、本発明に係る建物ユニットと付帯構造物との連結構造の好ましい具体的な他の態様としては、前記補強手段は、前記建物ユニットの前記付帯構造物が連結される立面を構成する上梁と、対向する上梁間に連結固定された補強梁であることを特徴としている。このように構成された本発明の連結構造では、建物ユニットの付帯構造物を連結する被取付け面である１つの立面を構成する上梁と、天井面を構成する対向する上梁とを補強梁で連結しているため、立面を構成する上梁の変形を抑えることができ、付帯構造物の連結状態を安定させることができる。

また、前記補強梁は、その両端部にエンドプレートと略三角形のガセットプレートとを備え、前記ガセットプレートと前記建物ユニットの構造部材との間に、水平ブレース材を連結固定することが好ましい。このように構成された本発明の連結構造では、略三角形のガセットプレートを介して補強梁と建物ユニットの構造部材との間に、水平ブレース材を連結固定して建物ユニットの天井面の構造耐力を増大させることができ、建物ユニットの変形を最小限に抑えて付帯構造物の連結を安定させることができる。

本発明に係るユニット建物は、前記したいずれかに記載の連結構造で前記付帯構造物を前記建物ユニットに連結固定したことを特徴としている。このように構成されたユニット建物では、建物ユニットの被取付け面である立面に小型の付帯構造物を連結固定する際に、付帯構造物の取付け面である立面の長さが被取付け面の長さより短い場合でも、安定して連結固定することができる。また、前記付帯構造物の上部にバルコニーを設置すると好適である。付帯構造物と、これを連結固定する建物ユニットとが柱材の位置が異なっている場合でも、建物ユニットには付帯ユニットの柱材に合わせて補強柱や補強梁が連結固定されているため、付帯構造物の上部にバルコニーを設置しても安定する。

本発明の建物ユニットと付帯構造物との連結構造は、建物ユニットの被取付け面と付帯構造物の取付け面との長さが異なる場合でも、付帯構造物を連結する本体の建物ユニットの梁の部位が変形することがなく安定して連結することができ、ユニット建物の居住性を高めることができる。

本発明に係る付帯構造物である付帯ユニットが連結固定される建物ユニットの斜視図。 図１の建物ユニットに連結固定される付帯ユニットの一実施形態の斜視図。 図１の建物ユニットに図２の付帯ユニットを連結固定する状態を示す斜視図。 図１，２に示される付帯ユニットを建物ユニットに連結固定した状態を示し、（ａ）は２階の建物ユニットに付帯ユニットを連結した要部側面図、（ｂ）は、１階の建物ユニットに付帯ユニットを連結した要部側面図。 （ａ）は図３の付帯ユニットを分解した状態の斜視図、（ｂ）は付帯ユニットの変更例を分解した状態の斜視図。 （ａ）は図１の建物ユニットに図２の付帯ユニットを連結固定した平面図、（ｂ）はその変更例であり、長い付帯ユニットを連結固定した平面図。 図６のＡ部を分解した状態の要部斜視図。 図７のｄ１−ｄ１線に沿う平面図。 図７のｄ２−ｄ２線に沿う立面図。 図６のｄ３−ｄ３線に沿う立面図。 図６のｄ４−ｄ４線に沿う立面図。 図１１のｄ５−ｄ５線に沿う平面図。 図６、図１０〜１２の補助梁を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。 図１３のｄ６−ｄ６線断面図。 本発明に係る付帯ユニットをユニット建物に連結した状態を示し、（ａ）は１つの建物ユニットの短辺方向と長辺方向に付帯ユニットを連結した要部斜視図、（ｂ）は２つの建物ユニットを２層にしたユニット建物の１階の短辺方向に１つの付帯ユニットを連結し、１階の長辺方向に１つの付帯ユニットを連結した要部斜視図、（ｃ）はユニット建物の２階の短辺方向に１つの付帯ユニットを連結し、１階の長辺方向に１つの付帯ユニットを連結した要部斜視図、（ｄ）はユニット建物の１階と２階の短辺方向に２つの付帯ユニットを上下に連結し、１階の長辺方向に１つの付帯ユニットを連結した要部斜視図。 本発明に係る付帯ユニットをユニット建物に連結した状態を示し、（ａ）は２つの建物ユニットを２層にしたユニット建物の長辺方向に１つの付帯ユニットを１階に連結した要部斜視図、（ｂ）はユニット建物の２階の長辺方向に１つの付帯ユニットを連結した要部斜視図、（ｃ）はユニット建物の長辺方向に１つの付帯ユニットを１，２階に重ねて連結した要部斜視図、（ｄ）はユニット建物の１階の長辺方向に１つの付帯ユニットを連結し、その上にバルコニーを設置した要部斜視図。

以下、本発明に係る建物ユニットと付帯構造物との連結構造の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。先ず、付帯構造物を連結固定する建物ユニット１について、説明する。図１〜３において、建物ユニット１は、鋼製の構造材を溶接で直方体状に接合して形成したボックスラーメン構造のものであり、角柱からなる４本の柱材２，２…と、この柱材の下端部を水平方向に連結する長辺方向の下梁（床梁）３，３と、短辺方向の下梁（床梁）４，４と、４本の柱材２，２…の上端部を水平方向に連結する長辺方向の上梁（天井梁）５，５と、短辺方向の上梁（天井梁）６，６とから直方体状に形成される。そして、建物ユニット１には、床根太７，７…が下梁３，３間に所定間隔で架設されている。各柱材と各梁材とはコーナー部に補強プレート９，９…を介在させて溶接され、建物ユニット１の剛性を高めている。なお、上梁５，５間に、複数の天井根太を平行に架設するように構成してもよい。

建物ユニット１の直方体において、長辺方向をＸ方向、短辺方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向として説明する。建物ユニット１は、例えば長辺方向（Ｘ方向）の長さが２〜５．６メートル程度の長尺であり、短辺方向（Ｙ方向）の長さが０．４５〜２メートル程度であり、高さ方向（Ｚ方向）の長さが２．５〜３メートル程度の直方体状に形成されている。すなわち、建物ユニット１は長辺方向に沿う２つの立面（Ｘ−Ｚ面）と、短辺方向に沿う２つの立面（Ｙ−Ｚ面）と、上面、及び底面（Ｘ−Ｙ面）の６つの面から構成されている。

建物ユニット１に連結固定される付帯ユニット１０は、小型の直方体をしており、６面を有する直方体状の建物ユニット１の１つの立面である短辺側の側面（Ｘ−Ｚ面）に連結されるものであり、Ｘ方向における建物ユニット１の被取付け面である１つの立面の水平方向の長さＬ１より、付帯ユニット１０の取付け面である立面の水平方向の長さが短い長さＬ２に設定されている。例えば、建物ユニット１の長辺方向の長さが２〜５．６メートル程度の長尺であるのに対して、付帯ユニット１０のＸ方向の長さが短い場合に、本発明は適用される。付帯ユニット１０は建物ユニットより小さく設定され、敷地形状に合わせて連結することで敷地の有効活用を図ることができる。

付帯ユニット１０は、図２〜６に示されるように小型の直方体状をしており、４本の断面形状が略コ字状の溝形鋼又はＣ形鋼からなる柱材１１，１１…と、これらの柱材の下端部をＹ方向に連結する２本の下梁１２，１２と、Ｘ方向に連結する２本の下梁１３，１３、及び柱材の上端部をＹ方向に連結する２本の上梁１４，１４と、Ｘ方向に連結する上梁１５，１５で構成されている。そして、付帯ユニット１０は、本実施の形態では、建物ユニット１のＸ−Ｚ方向の側面の長方形の水平方向長さＬ１に対して、付帯ユニット１０のＸ−Ｚ方向の側面の水平方向長方形が短い長さＬ２となっている。この構成により、建物ユニット１に付帯ユニット１０が連結固定されたとき、長辺方向の平坦面より付帯ユニット１０が突出して内部空間を拡大させる形状となる。

付帯ユニット１０を構成する４本の柱材１１は、断面形状が略コ字状の溝形鋼又はＣ形の鋼材から形成されており、建物ユニット１の断面（ロ）型の角柱の鋼材から形成されている柱材と異なる構成であり、付帯ユニット１０の重量低減、及びコスト低減が可能となっている。この付帯ユニット１０は基本的には隣接する建物ユニット１の１つの立面に連結して固定されるため、基本となる建物ユニット１の強度に依存する構成であり、付帯ユニット１０自体の強度は付帯ユニットに外力が加わったときに、連結している建物ユニットに外力を伝達するための必要最低限の部材構成となっている。

すなわち、付帯ユニット１０は、基本的には柔軟に構成され、連結される建物ユニット１に追従しやすく、風圧力や地震力（外力）が作用したときでも柔軟に吸収することができる。つまり、付帯ユニット１０は建物ユニット１に連結されたとき、これと一体化し、当該部分に作用する風圧力や地震力（外力）を本体の建物ユニット１に伝達し、付帯ユニット１０自体が外力に対抗しない構成となっている。このため、本実施形態の付帯ユニットでは、付帯ユニット１０に作用する風圧力や地震力（外力）を建物ユニットに適切に伝達することが可能となり、建物ユニットと付帯ユニットは一体的に外力に対抗することができる。

付帯ユニット１０を構成する部材のうち、Ｙ方向に沿う下梁１２，１２、及び上梁１４，１４は柱材１１，１１にボルトナット等の固定具によりピン接合され、Ｙ−Ｚ方向の付帯ユニット１０の側面１６，１６はピン接合面となっている。また、付帯ユニット１０を構成する部材のうち、Ｘ方向に沿う下梁１３，１３、及び上梁１５，１５は柱材１１，１１…にボルト等の固定具で連結されたピン接合面となっている。なお、Ｙ−Ｚ方向の側面１６，１６に必要に応じて傾斜状態にブレース材を固定して、補強してもよい。また、付帯ユニット１０の上部、天井フレームには、合板等野地面と天井根太を用いた水平構面もしくは水平ブレースを用いた水平構面が形成され、付帯ユニットを上下に重ねて設置した場合は２階床面が水平構面として機能し、水平構面により風圧力や地震力（外力）を建物ユニットに伝達する。

付帯ユニット１０は、例えば図４（ａ）に示されるように、１階の建物ユニット１Ａの上部に２階の建物ユニット１が載置固定され、２階の建物ユニット１に付帯してオーバーハング状態に連結固定される。この場合、付帯ユニット１０の下方に補助柱Ｈを設けるように構成してもよい。また、上階にオーバーハング状態に付帯ユニットを連結固定するときは、側面に傾斜してブレースを付設することが好ましい。図４（ｂ）では、基礎Ｋの上部に建物ユニット１が設置固定され、この建物ユニット１に付帯して付帯ユニット１０が連結固定される。

本実施形態の付帯ユニット１０は、前記のように全ての柱材と梁材がボルトナット等の固定具で連結され、図５（ａ）に示すように構成されている。すなわち、柱材１１，１１の下端部に下梁１２を連結し、上端部に上梁１４を連結して側面１６を構成し、同様に反対側の側面１６を柱材１１，１１の下端部に下梁１２を連結すると共に上端部に上梁１４を連結して形成する。そして、２つの側面１６，１６の下端部に下梁１３，１３を連結すると共に上端部に上梁１５，１５を連結して付帯ユニット１０を構成している。そして、下梁１３，１３間に床根太を架設し、上梁１５，１５間に天井根太を架設している。

本実施形態の付帯ユニットの変形例として、図５（ｂ）に示す付帯ユニット１０’では、側面を構成する構造材の接合が異なっている。すなわち、柱材１１，１１の上端部には上梁１４が溶接等で剛接合されて門型に形成され、柱材１１，１１の下端部には下梁１２がボルトナット等の固定具で連結され、側面１６ａを構成している。反対側の側面１６ａも同様に上部が剛接合で下部がピン接合で形成されている。この側面の構成が異なるのみで、側面１６ａ．１６ａに下梁１３，１３及び上梁１５，１５を連結して付帯ユニット１０’を構成する。なお、図示していないが、柱材１１，１１の上下端部に上梁１４と下梁１２を剛接合して側面を形成してもよく、図５（ｂ）と反対に下梁１２を剛接合し、上梁１４をピン接合してもよい。

ここで、付帯ユニット１０の詳細を図６〜９に基づいて説明する。付帯ユニット１０を構成するＸ方向の下梁１３，１３、及び上梁１５，１５は、前記のように柱材１１，１１…にボルト接合されている。すなわち、柱材１１を構成する断面形状が略コ字状の溝形鋼又はＣ形鋼の下端には、Ｃ形鋼の開口を閉じるように２枚の補強板２０，２０が溶接等により水平に固着されており、２枚の補強板の間隔は下梁１３の高さと一致している。また、断面コ字状のＣ形鋼から構成される柱材１１の上端には、同様にＣ形鋼の開口を閉じるように２枚の補強板２１，２１が溶接等により水平に溶着されており、２枚の補強板の間隔は上梁１５の高さと一致している。

そして、前記２枚の補強板２０，２０，２１，２１と、Ｃ形鋼の外側の端面とを連結するようにジョイントプレート２２，２２…が溶接等により垂直に固着されている。このジョイントプレートは溝形鋼又はＣ形鋼の開口の一部を塞ぐように固着され、上下の幅広部と中央の幅狭部とが傾斜辺で連結され、幅広部に下梁１３及び上梁１５を連結するためのボルト２３が挿入される貫通孔２４，２４…が形成され、幅狭部によりジョイントプレート裏側に形成された空間を通して、柱材１１のＣ形鋼の内部に固定具としてボルトやナットを挿入できる構成となっている。

建物ユニット１に対向する２本の柱材１１，１１の上下端部に固着された補強板２０，２１とジョイントプレート２２とにより、Ｘ方向に沿う下梁１３，１３と上梁１５，１５の連結部が構成される。そして、下梁１３，１３と上梁１５，１５には、ジョイントプレート２２と対接するエンドプレート１３ａ、１５ａが固着され、ジョイントプレートの貫通孔２４，２４…に対応してボルト２３を挿入できる貫通孔１３ｂ，１５ｂが形成されている。このように、上梁１５，１５と下梁１３，１３はジョイントプレート２２を介してボルトナット２３で接合される構成となっている。そして、Ｙ方向に沿う下梁１２，１２と上梁１４，１４は両端部にエンドプレート１２ａ，１４ａが固着され、柱材１１，１１の貫通孔にボルト２３を通してナットで連結する構成となっている。

また、柱材１１の上部の補強板２１，２１の中間には、Ｃ形鋼の内側のリブを補強するための三角形状の補強プレート２５，２５…が溶接等により固着されている。この補強プレートにより補強された柱材１１のリブには連結プレート２６，２６…が溶接等により固着され、この連結プレートと対角線上に位置する柱材１１の同等の位置に固着された連結プレートとの間に水平ブレース材１７，１７が連結されている。この水平ブレース材１７，１７は中間位置にターンバックルを介在させて、長さ及び張力を調整できるように構成し、水平構面を形成してもよい。

水平構面としては、前記の他に、合板等を天井根太上面に釘等で固定して野地面とし、野地板による水平構面を形成することができる。この水平構面はコスト的に有利となる。また、上下に同一サイズの付帯ユニットを重ねてボルト接合した場合は、上階（２階）の床面を水平構面とすることができる。さらに、上階にキャンチして付帯ユニットを設置する場合は、そのキャンチ部の付帯ユニット床面を水平構面とすることができ、これらの水平構面は地震力、風圧力（水平方向の外力）を建物ユニットに伝達する機能を有する。

建物ユニット１の柱材２，２には、付帯ユニット１０を建物ユニット１に連結するための構成として、柱材２，２の付帯ユニット１０と対向する上下端部のそれぞれに２つの取付孔３０，３０が形成され、この取付孔の内部には付帯ユニット１０を建物ユニット１に連結固定するボルト３１，３１が螺合されるナット３２，３２が溶接等により固着されている。また、２つのナットが溶接された取付孔の中間にはガイドピン３３がナット等を介して固定されている。このガイドピン３３は、建物ユニット１に付帯ユニット１０を連結固定する際に、ボルト締めを容易にするべく位置決めするためのものであり、ガイドピン３３の先端は先細に形成されている。なお、ガイドピンは必ずしも必要でなく、位置決め用の貫通孔のみを形成し、この貫通孔に先細のシノと呼ばれる工具（治具）を貫通孔に通して位置決めする構成でもよい。

付帯ユニット１０には、建物ユニット１の取付孔３０と、ガイドピン３３に対応して、柱材１１，１１の建物ユニット１と対向する面に３つの貫通孔２７が形成されている。上下の２つの貫通孔はボルト３１，３１が挿入され、中央の貫通孔にはガイドピン３３が挿入される。そして、建物ユニット１の柱材２と付帯ユニット１０の柱材１１との間には、スペーサ３５が介在される構成となっている。スペーサ３５には、ボルト３１，３１及びガイドピン３３が挿入できる貫通孔が形成されている。

このように形成された付帯ユニット１０は、柱材が角柱であり梁材が全て剛接合されている建物ユニット１に対して、柱材が溝形鋼又はＣ形鋼で、２つの面（Ｙ−Ｚ面）のみが剛接合され、剛接合面１６，１６同士を４本の梁材１３，１３，１５，１５でボルトナット２３により連結して接合する構造であるため、付帯ユニット１０を構成する柱材や梁材の重量を低減できるとともに、コストも低減することができる。

すなわち、前記したように、付帯ユニットは、それ自体で外力に対抗することはなく、付帯ユニットに作用する外力を適切に建物ユニットに伝え、建物ユニット本体で全体の外力に対抗するため必要最低限の強度を有する部材で構成することができる。したがって、ボルトによる接合（乾式接合）を多用することができ、サイズ、形状に大幅な自由度を持たせることができる上、土間床（床無し）、玄関（床梁カット）等の自由度が、構造耐力を有する建物ユニットに比べて極めて大きく、低コストで実現でき、かつ、建物ユニットだけでは不可能であった敷地の有効利用を図ることができる。

また、付帯ユニット１０は、柱材１１，１１と下梁１２と上梁１４で構成される２つの側面１６，１６と４本の梁材１３，１３，１５，１５に分けて輸送し、現地で梁材を固定して組立てることもできる構成となっている。なお、図示の実施形態では、付帯ユニット１０を構成する直方体の２つの側面として、Ｙ−Ｚ方向の２つの面としたが、Ｘ−Ｚ方向の２つの面を予め組立てておいて、その後にＹ方向の梁材で連結するように構成してもよいのは勿論である。また、付帯ユニット１０は、４本の柱材と４本の下梁、及び４本の上梁を全てボルト接合して形成したもの、溶接による剛接合とボルトナットによるピン接合を組み合わせたもの等、適宜設定することができる。

建物ユニット１を構成する柱材２，２…の上下端面には、貫通孔が形成され、この貫通孔の内面にはナットが溶接等により固着されている。建物ユニット１の４本の柱材の上部の貫通孔は、建物ユニット１を輸送する際や、基礎上に設置する際に吊上げるためのアイボルト（図示せず）が装着されると共に、建物ユニット１，１を上下に積重ねる際には上下に連結するボルトがねじ込まれる。また、付帯ユニット１０を構成する柱材１１，１１…の上下端面に固着された補強板２０，２１にも同様に貫通孔２１ａが形成され、この貫通孔の内面にはナット２８（図８参照）が溶接等により固着されている。柱材１１の上端には、このナット２８を用いて図７に示されるように、付帯ユニット１０上に構築されるバルコニーの柱材Ｂを連結固定することができる。

一方、前記の付帯ユニット１０が連結固定される建物ユニット１は、付帯ユニット１０を連結する１つの立面において、付帯ユニットの短い水平方向長さに対応する位置に、補強手段を備えている。すなわち、建物ユニット１の立面の付帯ユニット１０の長辺の長さに対応する位置に補強手段として、図３，６等に示す補強柱４０と補強梁５０とを備えている。補強柱４０は付帯ユニットが連結固定される立面において、建物ユニット１の上梁５と下梁３との間に連結固定されるものである。また、補強梁５０は付帯ユニット１０が連結される１つの立面に隣接する天井面において、建物ユニット１の天井面を構成する対向する上梁５，５間に連結固定されるものである。なお、図６（ｂ）に示すように、付帯ユニット１０Ａのように、Ｘ方向に長い付帯ユニットでも同様に補強手段として、補強柱４０、及び補強梁５０を設けてもよい。

ここで、補強柱４０について、図７及び図１０〜１２を参照して詳細に説明する。補強柱４０は、幅広のＣ形鋼からなる柱材４１の上下端部にエンドプレート４２，４２が溶接等で固着されており、上下の高さは建物ユニット１の上梁５と下梁３との間隔に相当するように設定されている。柱材４１の途中の複数個所に水平状の補強リブが形成され、剛性が高められている。柱材４１には付帯ユニット１０の柱材１１を連結する部位に補強プレート４３，４３が溶接等で固着されている。柱材４１はエンドプレート４２，４２を上梁５及び下梁３に対接させてボルトナット４４，４４で連結固定される構成となっている。付帯ユニット１０は、その柱材１１がスペーサ４５を挟んで補強柱４０の柱材４１と対接し、ボルトナット４６で連結固定される構成となっている。

つぎに、補強梁５０について、図７及び図１０〜１４を参照して詳細に説明する。補助梁５０はＣ形鋼から形成された長尺の梁材５１と、梁材５１の両端部に溶接等で固着された短尺のＣ形鋼から形成された端材５２，５２と、端材５２，５２の上部に溶接等で固着されたガセットプレート５３，５３と、梁材５１、端材５２，５２及びガセットプレート５３，５３に端面に鉛直方向に溶接等で固着されたエンドプレート５４，５４とを備えている。梁材５１は下方開口のＣ形鋼であり、端材５２は上方開口のＣ形鋼であり、端材５２は開口端部を蓋材５２ａで閉じており、梁材５１と端材５２，５２とは背中合わせに固着されている。端材５２，５２を挟んでガセットプレート５３，５３の位置を高くすることで後述する水平ブレース材を交差させることができ、かつ、図１１に示すように天井根太１５ｃの上端面と梁材５１の上端面をそろえて、図示していない作業板を設置できるように構成している。

ガセットプレート５３は鋼板から略三角形状あるいは台形状に形成され、梁材５１から三角形状あるいは台形状に突出した接続部には、水平ブレース材５５の端板５６を連結するための貫通孔５３ａが形成されている。水平ブレース材５５の一端は端板５６の貫通孔とガセットプレート５３の貫通孔５３ａを通してボルトナット５７で固定され、他端は図示していないが付帯ユニット１０の水平ブレース材１７の連結プレート２６と同様に、柱材２に連結プレートを介して固定される。また、エンドプレート５４には、建物ユニット１の上梁５に固着された接続片５Ａに連結するためのボルトを通す貫通孔が形成されている。接続片５Ａは幅の狭いＣ形鋼から形成され、上梁５の上下のリブ間に溶接で固着されている。補強梁５０は、両端のエンドプレート５４，５４を上梁５，５の接続片５Ａ，５Ａ間に対接させてボルトナット５８で連結して固定される。

前記の如く構成された本実施形態の付帯ユニット１０の組立について以下に説明する。前記のように、付帯ユニット１０は２つのピン接合された側面１６，１６と、４本の梁材（下梁１３，１３及び上梁１５，１５）とに分けて輸送され、現地で組立てられる。なお、工場で組立てて建物ユニット共に輸送することもできる。この組立は、側面１６，１６を構成する柱材１１，１１の上下端部に固定されたジョイントプレート２２，２２…の貫通孔２４，２４…と、下梁１３と上梁１５のエンドプレート１３ａ，１５ａの貫通孔１３ｂ，１５ｂを合わせてボルト２３を挿入し、ナットをねじ込んで固定する。ボルトやナットはジョイントプレート２２の幅狭部により柱材１１の内部に挿入することができる。これにより、側面１６，１６は４本の梁材により結合され、直方体状の付帯ユニット１０が完成する。

このように構成された付帯ユニット１０は小型であり、２つの側面（剛接合面）１６，１６と４本の梁材（下梁１３，１３及び上梁１５，１５）とに分割されるため、輸送が容易に行える。また、付帯ユニット１０は強度が要求されないため、柱材１１や梁材１２，１３，１４，１５は小型軽量のものを使用でき、付帯ユニット１０の重量を軽減でき、コストダウンを達成できると共に、敷地形状に合わせて建物形状を設計することができる。さらに、側面１６，１６を溶接により剛接合し、剛接合面を４本の梁材で連結して直方体状の付帯ユニットとすることができ、建物ユニットのような大規模な製造設備が不要となり、容易に作製することができる。なお、側面１６，１６は剛接合された側面に限られるものでなく、ボルトナット等の固定具で接合した側面や、固定具による接合と溶接等による接合とを組み合わせた側面でもよい。

前記の如く構成された本実施形態の建物ユニットと付帯構造物との連結構造の動作について以下に説明する。建物ユニット１の被取付け面である１つの立面に、付帯ユニット１０の取付け面である立面を対接させ、建物ユニット１の一方の柱材２と付帯ユニット１０の一方の柱材１１とを一致させると、建物ユニット１の被取付け面の水平方向長さＬ１より、付帯ユニット１０の取付け面の水平方向長さＬ２が短いため、他方の柱材同士は一致せず、ずれが生じる。建物ユニット１の柱材２と付帯ユニット１０の柱材１１とが一致している側は、図７〜９等に示されるように柱材間にスペーサ３５を挟んでガイドピン３３で位置決めしてボルト３１とナット３２により連結する。なお、ガイドピンを用いないでシノ等の工具を用いて位置決めし連結するようにしてもよい。

柱材同士が一致していない側では、建物ユニット１には付帯ユニット１０の他方の柱材１１と対応する位置に、補強柱４０が連結固定され、上梁５と下梁３とが連結されて補強されている。そして、付帯ユニット１０の他方の柱材１１はスペーサ４５を挟んで補強柱４０の柱材４１にボルトナット４６で連結されるため、付帯ユニット１０の他方の柱材１１も安定して連結固定することができる。また、この位置には、補強梁５０も連結固定されており、建物ユニット１の天井面を構成する対向する上梁５，５同士を連結して補強しているため、付帯ユニット１０を取付ける側の上梁５の変形を抑えることができ、付帯ユニット１０を連結しても建物ユニット１が変形を抑えて、連結状態を安定させることができる。

さらに、補強梁５０には、水平ブレース材５５をガセットプレート５３と建物ユニット１の構造部材である柱材２との間に連結しているため、建物ユニット１の天井面の変形を大幅に軽減することができ、地震等の衝撃が付帯ユニット１０に作用しても、建物ユニット１と付帯ユニット１０との連結状態は安定している。なお、水平ブレース材の建物ユニット側の連結は柱材に限らず、上梁等の他の構造部材に連結する構成でもよい。

このようにして、建物ユニット１に付帯ユニット１０を連結固定すると、建物ユニット１の内部空間は付帯ユニット１０の分だけ拡大され、内部空間を有効利用することができる。例えば、図１５（ａ）に示されるように、建物ユニット１の長辺方向（Ｘ方向）に付帯ユニット１０を連結して延長する場合、あるいは短辺方向（Ｙ方向）に付帯ユニット１０Ｂを連結して延長する場合がある。付帯ユニット１０Ｂも基本的には付帯ユニット１０と同様の構成であり、建物ユニット１に連結固定する方向が異なるのみである。

図１５（ａ）に示す建物ユニット１に付帯ユニット１０，１０Ｂを連結固定したユニット建物Ｈ１では、付帯ユニット１０の柱材は建物ユニット１の柱材と一致しているため補強手段は必要とせず、付帯ユニット１０Ｂでは建物ユニット１の被取付け面の長さと付帯ユニットの取付け面長さとが異なっているため、建物ユニットには補強柱４０と補強梁５０とが固定されている。このため、建物ユニット１の長辺方向の上梁と下梁の中間位置に付帯ユニットの柱材が位置していても、建物ユニット１の梁材等の変形が抑制され、付帯ユニット１０Ｂを安定して連結固定することができる。なお、１階に連結される付帯ユニットに対して、建物ユニット１を載置する基礎部分（図示せず）が付帯ユニット部分にも形成されることが望ましいが、基礎のないオーバーハング状態でもよい。

図１５（ｂ）では、建物ユニット１を２個、２層に積み上げ、４個組み合わせてユニット建物を構成し、このユニット建物の１階左の建物ユニットに付帯ユニット１０を連結固定すると共に、１階右の建物ユニットの長辺に沿って付帯ユニット１０Ｂを連結固定して、ユニット建物Ｈ２を構成している。この例では、ユニット建物Ｈ２の直方体の形状から付帯ユニット部分が突出して外観に変化を与えており、この付帯部分を例えば玄関部分として利用することができる。また、玄関部分に限られず、例えば居室の内部空間を拡大させることや、収納空間として利用することもできる。そして、長辺に沿って連結固定された付帯ユニット１０Ｂを連結する建物ユニットでは、付帯ユニット１０Ｂの柱材に合わせて補強柱４０が上梁と下梁との間に連結固定されている。なお、この例では補強梁を連結していないが、補強柱に合わせて補強梁も連結するように構成してもよい。

図１５（ｃ）では、同様に建物ユニット１を４個組み合わせ、２階右の建物ユニットに付帯ユニット１０を連結固定すると共に、１階右の建物ユニットの長辺に沿って付帯ユニット１０Ｂを連結固定して、ユニット建物Ｈ３を構成している。この例でも、ユニット建物Ｈ３の外観に変化を与えることができ、２階の建物ユニット１からオーバーハング状態に付帯ユニット１０を突出させ、内部空間を拡大して有効利用することができると共に、建物ユニットの長辺に沿って連結固定した付帯ユニット１０Ｂに対して、建物ユニット１には補強柱４０が連結固定され、建物ユニットの変形を抑制して付帯ユニットの連結状態を安定させることができる。この例で示す付帯ユニット１０は、２階部分に装着されるものであり、付帯ユニットは側面が剛接合面であり、ブレース材で補強したものが好ましいが、ピン接合でブレース材を連結したもの等、適宜変更できる。

図１５（ｄ）では、建物ユニット１を４個組み合わせ、１，２階の左の建物ユニットに２個の付帯ユニット１０を上下に重ねて連結固定すると共に、１階右の建物ユニットの長辺に沿って付帯ユニット１０Ｂを連結固定して、ユニット建物Ｈ４を構成している。この例でも、ユニット建物Ｈ４の外観に変化を与えることができ、１，２階の建物ユニット１，１の内部空間を拡大して有効利用することができ、特に、重ねて連結された上下階を貫通する階段室として利用することができる。この例で示す付帯ユニット１０Ｂに対しても、建物ユニットの長辺方向には補強柱４０が連結固定され、付帯ユニット１０Ｂの連結状態を安定させている。

図１６（ａ）では、建物ユニット１を４個組み合わせ、建物ユニット１の長辺方向（Ｘ方向）に沿って連結される付帯ユニット１０Ｂを１階の建物ユニット１に連結固定して、ユニット建物Ｈ５を構成している。この例でも、１，２階の４つの建物ユニットの単純な形状に変化を与えることができると共に、内部空間を拡大することができる。そして、付帯ユニット１０Ｂが連結された建物ユニット１には上梁と下梁との間に補強柱４０が連結され、建物ユニットの梁材の変形を抑制して、付帯ユニットの連結状態を安定させることができる。

図１６（ｂ）では、建物ユニット１を４個組み合わせ、２階右の建物ユニットの長辺方向（Ｘ方向）に沿って付帯ユニット１０Ｂを連結固定し、ユニット建物Ｈ６を構成している。この例でも、ユニット建物Ｈ６の外観に変化を与えることができ、２階の建物ユニット１からオーバーハング状態に付帯ユニット１０Ｂを突出させ、内部空間を拡大して有効利用することができる。また、付帯ユニット１０Ｂを連結固定する建物ユニット１には補強柱４０を連結固定して、連結状態を安定させている。

図１６（ｃ）では、建物ユニット１を上下に４個組み合わせると共に、建物ユニット１の長辺方向（Ｘ方向）に沿って付帯ユニット１０Ｂを１階と２階建物ユニット１，１に連結固定して、ユニット建物Ｈ７を構成している。このユニット建物Ｈ７では、付帯ユニット１０Ｂを連結固定する１階の建物ユニット１には補強柱４０を連結固定し、２階の建物ユニット１には補強柱４０と補強梁５０とを連結固定している。このため、建物ユニットの長辺方向の上梁及び下梁の変形を抑えることができ、付帯ユニット１０Ｂの連結状態を安定させることができる。なお、１階の建物ユニット１にも、補強柱と一致させて補強梁を連結固定するように構成してもよい。

図１６（ｄ）では、建物ユニット１を４個組み合わせ、建物ユニット１の長辺方向（Ｘ方向）に沿って付帯ユニット１０Ｂを１階建物ユニット１に連結固定し、付帯ユニット１０Ｂの上部にバルコニーＢＬを設置して、ユニット建物Ｈ８を構成している。このユニット建物Ｈ８では、付帯ユニット１０Ｂを連結固定する１階の建物ユニット１に、付帯ユニット１０Ｂの柱材に対応して補強柱４０を上梁と下梁との間に連結固定している。この例でも、補強柱２０の位置に補強梁を連結して、より強度を高めるように構成することもできる。この例でも、１階の建物ユニット１に、補強柱と一致させて補強梁を連結固定するように構成してもよい。この例では、付帯ユニット上にバルコニーを設置することで物干し等に利用することができ、ユニット建物の機能性をアップすることができる。

このように、建物ユニット１に付帯ユニット１０，１０Ｂを連結固定し、あるいは建物ユニット１を複数並置すると共に上下に重ねてユニット建物を構成し、付帯ユニット１０，１０Ｂを連結固定して形成したユニット建物において、建物ユニットの被取付け面の水平方向長さより付帯ユニットの取付け面の水平方向長さが短い場合でも、短い長さに合わせて建物ユニット１を補強柱４０や補強梁５０で補強するため、付帯ユニットを連結固定して建物ユニットの変形を抑制することができ、連結状態を安定させてユニット建物の居住性を高めることができる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、建物ユニットは天井面に複数の天井根太を平行に備えるものを用いてもよい。

また、ユニット建物として、建物ユニットを４つ、あるいは５つ用いた例を示したが、建物ユニットを２つ、あるいは３つ用いたものでもよく、さらに多数の建物ユニットを用いることができる。また、３階以上のユニット建物に複数の付帯ユニットを連結固定してもよいことは勿論である。さらに、付帯ユニットを構成する柱材として、溝形鋼又はＣ形鋼の例を説明したが、Ｈ形鋼等の他の形状の鋼材を用いてもよい。

本発明の活用例として、この建物ユニットと付帯構造物との連結構造を用いて、建物ユニットの水平方向長さと異なる水平方向長さを有する付帯ユニットを安定して連結することができ、建物ユニットの変形を防止してユニット建物の居住性を高めることができる。

１：建物ユニット、２：柱材、３，４：下梁、５，６：上梁、１０，１０Ａ、１０Ｂ：付帯ユニット（付帯構造物）、１１：柱材、１２，１３：下梁、１３ａ，１５ａ：エンドプレート（ジョイント部材）、１４，１５：上梁、１６：側面（剛接合面）、２０，２１：補強板、２２：ジョイントプレート（ジョイント部材）、２３：ボルト、２４：貫通孔、３０：取付孔、３１：ボルト（固定具）、３２：ナット、３３：ガイドピン、４０：補強柱（補強手段）、５０：補強梁（補強手段）、５３：ガセットプレート、５５：水平ブレース材、Ｌ１：建物ユニットの水平方向長さ、Ｌ２：付帯ユニットの水平方向長さ、Ｈ１〜Ｈ８：ユニット建物、ＢＬ：バルコニー、Ｂ：バルコニー柱

Claims (6)

1. ユニット建物を構成する直方体状の建物ユニットと、該建物ユニットの立面に連結され、該建物ユニットの内部空間を拡大させる直方体状の小型の付帯構造物との連結構造であって、
   前記建物ユニットは、４本の柱材と、該柱材の下端部を水平方向に連結する４本の下梁と、前記柱材の上端部を水平方向に連結する４本の上梁とから直方体状に構成され、
   前記付帯構造物は、４本の柱材と、該柱材の下端部を水平方向に連結する４本の下梁と、前記柱材の上端部を水平方向に連結する４本の上梁とから直方体状に構成され、前記建物ユニットの前記立面を構成する部材に連結固定されるものであり、前記建物ユニットの直方体の立面に連結されたとき、該建物ユニットの立面の水平方向の長さより短い水平方向の長さに設定されており、
   前記建物ユニットは、前記付帯構造物の短い水平方向長さに対応する位置に、補強手段を備えることを特徴とする建物ユニットと付帯構造物との連結構造。
2. 前記補強手段は、前記建物ユニットの前記付帯構造物が連結される立面において、建物ユニットの上梁と下梁との間に連結固定された補強柱であることを特徴とする請求項１に記載の建物ユニットと付帯構造物との連結構造。
3. 前記補強手段は、前記建物ユニットの前記付帯構造物が連結される立面を構成する上梁と、対向する上梁間に連結固定された補強梁であることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物ユニットと付帯構造物との連結構造。
4. 前記補強梁は、その両端部にエンドプレートと略三角形のガセットプレートとを備え、
   前記ガセットプレートと前記建物ユニットの構造部材との間に、水平ブレース材を連結固定することを特徴とする請求項２又は３に記載の建物ユニットと付帯構造物との連結構造。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の連結構造で前記付帯構造物を前記建物ユニットに連結固定したことを特徴とするユニット建物。
6. 前記付帯構造物の上部にバルコニーを設置することを特徴とする請求項５に記載のユニット建物。
   

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