JP2017066624A - ユニット建物 - Google Patents

Abstract

【課題】建物本体を構成する建物ユニット自体を簡単な構成とすることが可能なユニット建物を提供する。【解決手段】梁材と柱材とによって骨組みが形成された建物ユニット（１，２，３）を複数、隣接させて構築されたユニット建物１０である。そして、建物ユニット（１，３）の主構造となる梁材と柱材とがピン接合された骨組構造体と、骨組構造体の上面に設けられた水平ブレース１５，３５と、隣接した建物ユニットの柱材同士を連結させている連結プレート（４）と、建物の外縁を形成する建物ユニットの側面の少なくとも一つに設けられた耐力フレームとを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、梁材と柱材とによって骨組みが形成された建物ユニットを複数、隣接させて構築されたユニット建物に関するものである。

工場で製作された複数の建物ユニットを、水平方向及び垂直方向に連結して構築するユニット建物が知られている。また、建物ユニットの内部空間を拡大するために、それよりも小型の付帯ユニットを建物ユニットに連結させることが知られている（特許文献１−３参照）。

特許文献１に開示された付帯ユニットは、建物ユニットの１／５−１／４の長さの短尺のユニットで、重量及びコストが低減された簡単な構造となっている。具体的には、柱と梁はピン接合となっており、天井面は水平ブレース材によって補強されている。

また、特許文献２の付帯ユニットは、柱と梁がピン接合であるとともに天井面が水平ブレース材によって補強されているうえに、バリアフリーにするために下梁が取り外せる構成となっている。

さらに、特許文献３に開示された屋上付帯ユニットは、４つの立面のうち台形状に形成される面はピン接合面となり、それ以外の２つの立面は剛接合面となっている。また、ピン接合面には、屋上付帯ユニット自体の補強のために中間柱材やブレース材が配置されている。

一方、特許文献４には、パネル工法によって構築される建築物の外壁構造に関する技術が開示されており、耐力壁パネルを要所要所に配置することで、水平力に対抗させることについての記載がある。

また、特許文献５には、上下に積み重ねられたラーメン構造の建物ユニット同士を柱の位置でボルト接合する際に、柱頭及び柱脚に切り欠かれた開口を利用することによって、柱蓋の貫通孔にボルトを通して締結することが記載されている。

特開２０１０−１８０６０１号公報 特開２０１０−１７４４４０号公報 特開２０１０−１８０６２０号公報 特開昭６３−２５１５５１号公報 特開２０１３−１６７１３１号公報

しかしながら、特許文献１−３に開示されているような柱と梁をピン接合とし、天井面を水平ブレース材によって補強した付帯ユニットを、ユニット建物の一部や屋上に配置する構成は知られていたが、付帯ユニットをそのまま本体となる建物ユニットにはしていなかった。

また、パネル工法では、耐力壁パネルに水平荷重だけでなく鉛直荷重も負担させることになるため、剛性の高い耐力壁パネルが多く配置されることになる上に、設置箇所を工夫しなければ開口部も自由に設けることができなかった。

そこで、本発明は、建物本体を構成する建物ユニット自体を簡単な構成とすることが可能なユニット建物を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明のユニット建物は、梁材と柱材とによって骨組みが形成された建物ユニットを複数、隣接させて構築されたユニット建物であって、前記建物ユニットの主構造となる前記梁材と前記柱材とがピン接合された骨組構造体と、前記骨組構造体の上面に設けられた水平補強材と、隣接した前記建物ユニットの前記柱材同士を連結させている連結プレートと、建物の外縁を形成する前記建物ユニットの側面の少なくとも一つに設けられた耐力フレームとを備えたことを特徴とする。

ここで、前記水平補強材は、水平ブレースで構成することができる。また、前記柱材の柱頭及び柱脚には、側面の一部が切り欠かれた切欠き部が設けられている構成にすることができる。

さらに、前記梁材と前記柱材とがピン接合されているとともに上面が開放されている吹抜けユニットに対して、その上面が水平力によって平面視略平行四辺形に変形しないように前記建物ユニットを隣接させている構成とすることができる。

このように構成された本発明のユニット建物は、梁材と柱材とがピン接合された骨組構造体を主構造として、その上面に水平補強材が設けられた建物ユニットによって主に構築される。

そして、隣接した建物ユニットの柱材同士は、連結プレートによって連結されるとともに、建物の外縁を形成する建物ユニットの側面には、建物全体の水平剛性を確保するための耐力フレームが設けられる。

このように梁材と柱材とをピン接合にすることによって、溶接作業の削減又は省略ができて、一つの建物ユニットを簡易な構造にすることができる。また、建物全体の水平剛性を耐力フレームによって確保する構成であれば、骨組構造体は鉛直荷重のみを負担すればよくなるため、断面を抑えた使用材料の少ない構成とすることができる。

本実施の形態のユニット建物の構成を模式的に説明する図であって、（ａ）は１階の平面図、（ｂ）は２階の平面図である。 ピンユニットの構成を模式的に説明する斜視図である。 一側面に耐力フレームが配置された３種類のピンユニットの構成を模式的に説明する斜視図である。 二側面以上に耐力フレームが配置された３種類のピンユニットの構成を模式的に説明する斜視図である。 ３種類の吹抜けユニットの構成を模式的に説明する斜視図である。 実施例１の柱と梁とのピン接合の一例を説明する図であって、（ａ）は妻側の組み立て工程を説明する斜視図、（ｂ）は柱頭周辺の拡大斜視図、（ｃ）は柱脚周辺の拡大斜視図である。 図６で説明した妻側の柱及び梁に対して、桁側の梁を接続する工程を説明する斜視図である。 柱と梁とのピン接合の別の形態を説明する斜視図である。 水平ブレースの構成を説明する図であって、（ａ）はブレース材の設置工程を説明する斜視図、（ｂ）はピン接合部周辺の拡大平面図である。 実施例２の耐力フレームの一例を説明する側面図である。 耐力フレームの別の形態を説明する側面図である。 実施例３の隣接するピンユニット同士を連結する方法を説明する図であって、基礎部の工程を説明する斜視図である。 基礎部上にピンユニットを隣接させた状態を示した平面図である。 １階の上面に設置される連結プレートの構成を説明する図であって、（ａ）は２つのピンユニットが隣接する箇所の連結を説明する斜視図、（ｂ）は４つの建物ユニットが隣接する箇所の連結を説明する斜視図である。 上下の柱をボルト接合する工程を説明する斜視図である。 上下の床梁と天井梁とを接合する工程を説明する斜視図である。 最上階の上面に設置される連結プレートの構成を説明する図であって、２つのピンユニットが隣接する箇所の連結を説明する斜視図である。 最上階の上面に設置される連結プレートの構成を説明する図であって、４つの建物ユニットが隣接する箇所の連結を説明する斜視図である。 実施例４で例示する吹抜けユニットの４種類の配置パターンを説明する平面図である。 実施例５のユニット建物の構成を模式的に説明する図であって、（ａ）は１階の平面図、（ｂ）は２階の平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態のユニット建物１０の構成を説明する図であって、１階と２階の平面図に分けて示した図である。

このようなユニット建物１０は、工場で製作される複数の建物ユニットを現地で連結することによって構築される。建物ユニットは、４本の鋼製の柱材と、柱材の上端部間及び下端部間をそれぞれ繋ぐ鋼製の梁材とによって直方体状に形成される。

図２には、本実施の形態で説明するユニット建物１０を構成する建物ユニットとしてのピンユニット１の一例を、ピンユニット１Ａとして図示した。ピンユニット１Ａは、長方形の隅角部に配置される４本の柱材としての柱１１，・・・と、その柱１１，・・・の上端間に差し渡される梁材としての天井梁１２，１２，１２Ａ，１２Ａと、柱１１，・・・の下端間に差し渡される梁材としての床梁１３，１３，１３Ａ，１３Ａとによって、主構造となる骨組構造体が形成される。

そして、ピンユニット１Ａでは、柱１１と梁（１２，１２Ａ，１３，１３Ａ）とがピン接合部１４においてピン接合される。ここで、ピン接合（ヒンジ）とは、軸力及びせん断力のみを伝達させる接合構造であり、曲げモーメントはほとんど又はまったく伝達させない接合をいう。

また、ピンユニット１Ａでは、天井面（上面）となる天井梁１２，１２，１２Ａ，１２Ａで囲まれた水平面に、水平補強材を配置して剛床とする。この水平補強材としては、例えば水平ブレース１５を設けることができる。

このように水平ブレース１５を上面に配置することで、ピンユニット１自体の水平力に対する耐力は増加する。具体的には、地震などの水平力が作用しても、ピンユニット１の天井面は平面視略長方形を維持し、平面視略平行四辺形となるような変形が起きないようにすることができる。

そして、ユニット建物１０としたときに、建物全体の必要水平剛性を満足させるために、建物の外縁を形成するピンユニット１の側面の少なくとも一つには耐力フレーム５が設けられる。

図３は、ピンユニット１の一側面に耐力フレーム５（５Ａ，５Ｂ）が配置されたピンユニット１Ｂａ，１Ｂｂ，１Ｂｃを例示した斜視図である。図３（ａ）には、桁側の側面の一方の柱１１に隣接して、Ｋ形の耐力フレーム５Ａが配置されたピンユニット１Ｂａを示した。

一方、図３（ｂ）には、桁側の側面の略中央に、Ｘ形の耐力フレーム５Ｂが配置されたピンユニット１Ｂｂを示した。以下では、耐力フレーム５Ａ，５Ｂを区別せずに耐力フレーム５として説明する。

図３（ｃ）は、妻側の側面の略中央に耐力フレーム５が配置されたピンユニット１Ｂｃを示した。通常、これらの耐力フレーム５が配置される側面には、外壁が取り付けられる。

また、図４は、ピンユニット１の二側面以上に耐力フレーム５が配置されたピンユニット１Ｃａ，１Ｃｂ，１Ｃｃを例示した斜視図である。図４（ａ）には、柱１１を挟んで交差する桁側の側面と妻側の側面のそれぞれに、一枚ずつ耐力フレーム５，５が配置されたピンユニット１Ｃａを示した。

一方、図４（ｂ）には、桁側の側面と妻側の側面のそれぞれに、二枚ずつ耐力フレーム５，５，５，５が配置されたピンユニット１Ｃｂを示した。さらに、図４（ｃ）には、柱１１を挟んで交差する桁側の側面と妻側の側面のそれぞれと、もう一方の妻側の側面との三側面に、一枚ずつ耐力フレーム５，５，５が配置されたピンユニット１Ｃｃを示した。

これらに対して、図５には、上面に水平補強材が配置されていない建物ユニットとしての吹抜けユニット２を例示した。吹抜けユニット２は、長方形の隅角部に配置される４本の柱材としての柱２１，・・・と、その柱２１，・・・の上端間に差し渡される梁材としての天井梁２２，２２，２２Ａ，２２Ａと、柱２１，・・・の下端間に差し渡される梁材としての床梁２３，２３，２３Ａ，２３Ａとによって、主構造となる骨組構造体が形成される。

そして、吹抜けユニット２の骨組構造体も、柱２１と梁（２２，２２Ａ，２３，２３Ａ）とがピン接合部２４によって接合される。また、吹抜けユニット２の上面は、水平補強材が設けられずに開放されている。

図５（ａ）は、耐力フレーム５が配置されていない吹抜けユニット２Ａを示している。一方、図５（ｂ）は、吹抜けユニット２の一側面に耐力フレーム５が配置された吹抜けユニット２Ｂを例示した斜視図である。この吹抜けユニット２Ｂの桁側の側面には、二枚の耐力フレーム５，５が配置されている。

また、図５（ｃ）は、吹抜けユニット２の二側面に耐力フレーム５が配置された吹抜けユニット２Ｃを例示した斜視図である。この吹抜けユニット２Ｃには、桁側の側面に二枚の耐力フレーム５，５が配置され、妻側の側面に一枚の耐力フレーム５が配置されている。

このようにピンユニット１及び吹抜けユニット２には、様々な形態がある。また、ピンユニット１の桁方向の長さを短くした建物ユニットを小型ピンユニット３とする。

図１に示したユニット建物１０は、これらの建物ユニットを隣接して設置することによって構築される。まず、図１（ａ）に示すように１階を構築するために、吹抜けユニット２と、ピンユニット１，１と、小型ピンユニット３，３，３とを並べて設置する。

ここで、ピンユニット１の符号は、いずれの形態のピンユニット１Ａ，１Ｂａ，１Ｂｂ，１Ｂｃ，１Ｃａ，１Ｃｂ，１Ｃｃであるかを特定しないことを意味している。ユニット建物１０全体で見て、適切な箇所に適切な形態のピンユニット１が配置される。吹抜けユニット２の符号についても、同様である。

そして、隣接する吹抜けユニット２とピンユニット１、ピンユニット１，１同士、ピンユニット１と小型ピンユニット３、吹抜けユニット２と小型ピンユニット３、小型ピンユニット３，３同士、吹抜けユニット２とピンユニット１と小型ピンユニット３，３及びピンユニット１，１と小型ピンユニット３，３は、連結部４によって隣接する柱１１，・・・同士がそれぞれ連結される。

このようにして構築された１階の上に、図１（ｂ）に示すように２階を構築するためのピンユニット１，１，１と、小型ピンユニット３，３とを並べて設置する。

ピンユニット１，１，１と小型ピンユニット３，３との間も、１階と同様に連結部４によって隣接する柱１１，・・・同士がそれぞれ連結される。このようにユニット建物１０を構成するピンユニット１，・・・、小型ピンユニット３，・・・及び吹抜けユニット２が連結されると、必要水平剛性を満たしたユニット建物１０が完成する。

次に、本実施の形態のユニット建物１０の作用について説明する。

このように構成された本実施の形態のユニット建物１０は、梁材（１２，１２Ａ，１３，１３Ａ）と柱１１とがピン接合部１４によって接合された骨組構造体を主構造として、その上面に水平ブレース１５が設けられたピンユニット１及び小型ピンユニット３によって主に構築される。

そして、隣接した建物ユニット（１，２，３）の柱１１，・・・同士は、連結プレート４１，４２，４３，４４によって連結されるとともに、建物の外縁を形成する建物ユニットの側面には、建物全体の水平剛性を確保するための耐力フレーム５が設けられる。

このように梁材（１２，１２Ａ，１３，１３Ａ）と柱１１とをピン接合部１４にすることによって、溶接作業の削減又は省略ができて、一つの建物ユニット（１−３）を簡易な構造にすることができる。

また、溶接個所が削減又は無くなると、溶接によって生じる歪も削減又は無くなるため、建物ユニット（１，２，３）の組み立て精度を高めることができる。

さらに、ユニット建物１０の全体の水平剛性を耐力フレーム５によって確保する構成であれば、骨組構造体の構成部材である梁材（１２，１２Ａ，１３，１３Ａ）と柱１１は鉛直荷重のみを負担すればよくなるため、断面を抑えた使用する鋼材量の少ない構成とすることができる。

そして、柱１１や梁材（１２，１２Ａ，１３，１３Ａ）が鉛直荷重のみを負担する場合は、２階建て、３階建て及び積雪地帯用のすべてのユニット建物に、同一の断面の柱１１や梁材（１２，１２Ａ，１３，１３Ａ）を使用できるようになるので、部品の共通化を図ることができる。

また、梁材と柱材とが剛接合されたラーメン構造体は、ラーメンフレーム全体が弦楽器のように震えるため水平方向の振動が減衰しにくくなるが、ピン接合部１４によって接合される骨組構造体を主構造とするピンユニット１及び小型ピンユニット３は、ピンブレース構造となり、交通振動や地震力などによる水平方向の振動を短時間で収束させることができる。

以下、前記した実施の形態を実施するための具体的な構成について、図６−図９を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一符号又は同一用語を使って説明する。

本実施例１では、ピン接合部１４の具体的な構成について説明する。図６（ａ）は、妻側の天井梁１２Ａ及び床梁１３Ａと柱１１，１１とを、ピン接合となるボルト接合させる工程を説明する図である。

図６（ｂ）に示すように、角形鋼管等によって形成される柱１１の上端は上蓋１１ａで塞がれるとともに、柱頭の隅角部（側面）の一部が切り欠かれた切欠き部１１１が設けられて、内外が連通された状態になる。

また、柱１１の上部である柱頭の妻側及び桁側の側面には、ボルト穴１１５が穿孔される。一方、天井梁１２Ａの端部には、柱１１の側面に接触させるための端面部１２１Ａが設けられる。この端面部１２１Ａにも、ボルト穴１２５が穿孔される。

そして、切欠き部１１１を通して柱１１の内空側からボルト１４１をボルト穴１１５に通し、端面部１２１Ａのボルト穴１２５から突出した先端にナット１４２を装着して締め付けることで、ボルト接合を行う。

さらに図６（ｃ）に示すように、柱１１の下端は下蓋１１ｂで塞がれるとともに、柱脚の隅角部（側面）の一部が切り欠かれた切欠き部１１１が設けられて、内外が連通された状態になる。

また、柱１１の下部である柱脚の妻側及び桁側の側面には、ボルト穴１１５が穿孔される。一方、床梁１３Ａの端部には、柱１１の側面に接触させるための端面部１３１Ａが設けられる。この端面部１３１Ａにも、ボルト穴１３３が穿孔される。

そして、切欠き部１１１を通して柱１１の内空側からボルト１４１をボルト穴１１５に通し、端面部１３１Ａのボルト穴１３３から突出した先端にナット１４２を装着して締め付けることで、ボルト接合を行う。

このようにしてボルト接合された妻側の天井梁１２Ａと柱１１，１１と床梁１３Ａとの枠組みに対して、図７に示すように、桁側の天井梁１２の端面部１２２Ａ及び床梁１３の端面部１３２Ａと柱１１，１１とを、ボルト接合させる。

ここで、天井梁１２，１２間に略平行に架け渡されているのは天井根太１６，・・・であり、床梁１３，１３間に略平行に架け渡されているのは床小梁１７，・・・である。

そして、柱１１と天井梁１２，１２Ａとがボルト接合された接合箇所は、ピン接合部１４Ａとなり、柱１１と床梁１３，１３Ａとがボルト接合された接合箇所も、ピン接合部１４Ａとなる。

また、図８には、天井梁１２，１２Ａ及び床梁１３，１３Ａと柱１１，１１とを、ピン接合となる弱い溶接接合する場合を説明する図である。ここで、天井梁１２，１２Ａ及び床梁１３，１３Ａと柱１１，１１とを、突合せ溶接した場合には、接合箇所は剛接合（強い溶接接合）となる。

これに対して、天井梁１２Ａ，１２の端面部１２１Ｂ，１２２Ｂ及び床梁１３Ａ，１３の端面部１３１Ｂ，１３２Ｂと柱１１，１１の側面とを、溶接長及びサイズを小さくした隅肉溶接又は数箇所のスポット溶接によって接合した場合は、構造的にピン接合となるピン接合部１４Ｂにすることができる。

このようにして天井梁１２，１２Ａ及び床梁１３，１３Ａと柱１１，１１とをピン接合部１４（１４Ａ，１４Ｂ）で接合したピンユニット１の上面を、水平ブレース１５によって補強する。

図９は、水平ブレース１５の具体例を説明する図である。水平ブレース１５は、引張材又は軸力材となるブレース材１５１，１５１によって、柱１１，・・・の上端間を対角線状（平面視略Ｘ字状）に接続させた構成となる。

平鋼板などによって形成されるブレース材１５１の端部には、図９（ａ）に示すようにネジ棒１５２が取り付けられる。このネジ棒１５２を柱１１の隅角部に設けられた長穴１１２に挿し込み、切欠き部１１１からネジ棒１５２の先端に半円柱状の座金１５４とナット１５３とを装着する（図９（ｂ）参照）。

そして、このナット１５３を締め付けることで、ブレース材１５１に必要とされるだけの張力を導入することによって、ピンユニット１の天井面に水平ブレース１５が張られた状態にする。

このように梁材（１２，１２Ａ，１３，１３Ａ）と柱１１とをピン接合部１４Ａ，１４Ｂにすることによって、溶接作業が省略できたり、溶接作業量が削減できたりする。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以下、前記した実施の形態を実施するための具体的な構成について、図１０，図１１を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一符号又は同一用語を使って説明する。

本実施例２では、耐力フレーム５の具体的な構成について説明する。図１０は、Ｋ形の耐力フレーム５Ａを示した正面図である。この耐力フレーム５Ａは、天井梁１２、柱１１、床梁１３及びスタッド５１によって囲まれた長方形の開口部に、Ｋ字状となるように斜材５２，５２を配置することで設けられる。

ここで、スタッド５１は、天井梁１２と床梁１３との間を繋ぐ長尺部材で、上端が天井梁１２の下面にボルト接合によって固定されるとともに、下端が床梁１３の上面にボルト接合によって固定される。

また、柱１１の鉛直方向の略中央には、開口部側に突出するように取付部５４がボルト接合される。そして、取付部５４とスタッド５１の上端との間が上側の斜材５２で繋がれ、取付部５４とスタッド５１の下端との間が下側の斜材５２で繋がれる。

このように斜材５２，５２がＫ形に配置された耐力フレーム５Ａを柱１１に隣接して配置することによって、地震などによる水平力がユニット建物１０に作用した場合に、効率的に隅角部の変形を抑えることができるようになる。

一方、図１１は、Ｘ形の耐力フレーム５Ｂを示した正面図である。この耐力フレーム５Ｂは、上下の梁材（１２，１３）間に梁材の長手方向に間隔を置いて略平行に立てられる一対のスタッド５５，５５と、スタッド５５，５５の端部間を正面視略Ｘ字状となるように繋ぐ斜材５６，・・・とによって主に構成される。

これらのスタッド５５，５５の両端も、ボルト接合によって天井梁１２と床梁１３に固定される。一方、斜めに配置される４本の斜材５６，・・・は、耐力フレーム５Ｂの略中央に位置する交差部５７において連結される。

詳細には、斜材５６，・・・の端部は、板状の交差部５７に溶接によってそれぞれ接合される。このように斜材５６，・・・は交差部５７に溶接接合をさせるが、斜材５６，・・・の端部間は互いに離隔しており、斜材５６，・・・の軸心を通る位置に配置された板状の交差部５７を介して軸力及びせん断力のみが伝達される。このため、斜材５６，５６間では曲げモーメントはほとんど伝達されず、このような構造は建築分野ではピン接合と呼ぶ。

このような構成の耐力フレーム５Ａ，５Ｂは、柱１１との距離などの設置位置の関係や必要とされる耐力などに応じて、適宜最適な形態が選択されることになる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以下、前記した実施の形態を実施するための具体的な構成について、図１２−図１８を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１，２で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一符号又は同一用語を使って説明する。

本実施例３では、建物ユニット同士の連結部４の具体的な構成について説明する。隣接するピンユニット１，１間、ピンユニット１と小型ピンユニット３との間、ピンユニット１と吹抜けユニット２との間などの連結は、主に隣接した柱１１，１１同士の連結部４で行われる。

図１２，１３は、基礎部１８の上面から上方に突出させたアンカーボルト１８１，１８１に、隣接して設置させるピンユニット１，１の柱１１，１１をそれぞれ固定する工程を説明するための図である。

図１２に示すように、間隔を置いて設けられた２本のアンカーボルト１８１，１８１間を繋ぐようにガイドプレート６が装着される。このガイドプレート６の上面には、円錐状のガイドピン６１，６１が上方に向けて突出される。

そして、このガイドプレート６の上には、図１３に示すように、ピンユニット１，１の隅角部が載せられる。この際、アンカーボルト１８１とガイドピン６１とは、柱１１の下蓋１１ｂに穿孔された穴にそれぞれ挿通される。

さらに、下蓋１１ｂから突出されたアンカーボルト１８１には、ナット１８２が装着されて、ピンユニット１の柱１１の下端がガイドプレート６及びアンカーボルト１８１に締結される。

この結果、１階の隣接したピンユニット１，１の柱１１，１１同士は、下端においてガイドプレート６を介して連結されたことになる。一方、図１４は、１階の隣接したピンユニット１，１又はピンユニット１，１と小型ピンユニット３，３の柱１１，・・・の上端同士を連結する連結部４周辺を説明する図である。

図１４（ａ）は、２つのピンユニット１，１が隣接する箇所における２本の柱１１，１１同士を、連結プレート４１によって連結する構成を示している。この連結プレート４１は、台形状に成形されており、その穴には、柱１１，１１の上蓋１１ａ，１１ａから上方に向けてそれぞれ突出されたガイドピン６１，６１が挿入される。

また、連結プレート４１の上方からは、天井梁１２，１２間に連通する隙間向けてコッターピン４６が挿し込まれる。このコッターピン４６は、連結プレート４１の穴と隣接するピンユニット１，１の柱１１，１１間に強く嵌り込むことによって、２本のガイドピン６１，６１と連動作用して、柱１１，１１外面を正確に揃え、柱１１，１１間寸法を正確な間隔に整える。また、柱１１，１１間では、連結プレート４１によってせん断力が伝達される。

一方図１４（ｂ）は、４つのピンユニット１，１及び小型ピンユニット３，３が隣接して集中する箇所における４本の柱１１，１１，１１，１１同士を、連結プレート４２によって連結する構成を示している。

この連結プレート４２は、正八角形状に成形されており、その穴には、柱１１，・・・の上蓋１１ａ，・・・から上方に向けてそれぞれ突出されたガイドピン６１，・・・が挿入される。

そして、このようにして連結された１階のピンユニット１，・・・、小型ピンユニット３，・・・及び吹抜けユニット２の上に、２階となるピンユニット１，・・・及び小型ピンユニット３，・・・を載せる。

図１５は、上下のピンユニット１，１同士を柱１１，１１の位置で接合する工程を説明する図である。１階のピンユニット１の柱１１の上蓋１１ａの上には、ガイドピン６１で誘導された２階のピンユニット１の柱１１の下蓋１１ｂが重ねられる。

そして、下階の柱１１の切欠き部１１１から高力ボルト１１３，１１３を挿入し、上階の柱１１の切欠き部１１１からナット１１４，１１４を高力ボルト１１３，１１３の先端に装着して、締結を行う。

すなわち、ピンユニット１，１の上下の連結は、柱１１，１１の軸心で行われる。また、柱頭及び柱脚には、高力ボルト１１３を内空の中央まで挿入できる程度の大きさの切欠き部１１１が設けられるが、ピン接合部１４であれば曲げ力に対して柱梁仕口の直角を維持させる必要がないため、このような構成にすることができる。

図１６は、上下のピンユニット１，１同士を床梁１３と天井梁１２との間で接合する工程を説明する図である。この接合が行われる床梁１３と天井梁１２との接合箇所では、補強材１９によって上下のフランジ間が補強されている。

また、床梁１３の下面と天井梁１２の上面との間には、中央に穴が穿孔された梁間プレート１９１が介在される。そこで、上階の床梁１３の穴から高力ボルト１２３を挿入し、梁間プレート１９１を通って下階の天井梁１２の穴から突出された高力ボルト１２３の先端にナット１２４を装着して、床梁１３と天井梁１２との締結を行う。

図１７は、２階の２つのピンユニット１，１が隣接する箇所における２本の柱１１，１１同士を、連結プレート４３によって連結する構成を示している。この連結プレート４３は、長方形状に成形されており、その穴には、柱１１，１１の上蓋１１ａ，１１ａの下から上方に向けてそれぞれ高力ボルト１１３，１１３が挿入される。そして、ナット１１４を締め付けることで、連結プレート４３を柱１１に接合させる。

また、連結プレート４３の上からは、下方に向けてそれぞれボルト４５，４５が挿入される。さらに、連結プレート４３の上方から天井梁１２，１２間に連通する隙間に向けてコッターピン４６が挿し込まれる。ここで、２階が最上階となるユニット建物１０では、天井梁１２，１２Ａは屋根梁となる。

一方図１８は、２階の４つのピンユニット１，１及び小型ピンユニット３，３が隣接して集中する箇所における４本の柱１１，１１，１１，１１同士を、連結プレート４４によって連結する構成を示している。

この連結プレート４４は、長方形状に成形されており、その穴には、柱１１，・・・の上蓋１１ａ，・・・の下から上方に向けてそれぞれ高力ボルト１１３，・・・が挿入される。

そして、高力ボルト１１３，・・・に装着されたナット１１４，・・・を締め付けることで、連結プレート４４をそれぞれの柱１１，・・・に接合させる。また、連結プレート４４の上からは、下方に向けてそれぞれボルト４５，・・・が挿入される。

このようにして連結されるユニット建物１０は、柱１１と梁材（１２，１２Ａ，１３，１３Ａ）の軸心が交差する箇所で接合が行われる。このため、型式認定などではない一般的な構造計算が可能になり、設計の自由度を広げることができる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以下、前記した実施の形態で説明したユニット建物１０とは別の形態のユニット建物１０Ａ−１０Ｄについて、図１９を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１−３で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一符号又は同一用語を使って説明する。

前記実施の形態のユニット建物１０では、図１（ａ）に示すように、図に向かって１階の左上の隅角部（出隅）にのみ吹抜けユニット２が配置されていた。この吹抜けユニット２は、上面に水平補強材が設けられていないため、それ自体では地震などの水平力が作用すると平面視略平行四辺形に変形してしまう。

そこで、隣接させるピンユニット１との配置の組み合わせによって、吹抜けユニット２に平面視略平行四辺形の変形が生じないようにする。図１９（ａ）は、前記実施の形態で説明したユニット建物１０の１階に近い配置パターンのユニット建物１０Ａを示している。

このユニット建物１０Ａには、吹抜けユニット２の桁側の側面と妻側の側面のそれぞれに隣接してピンユニット１，１が配置されているとともに、対角線方向にもピンユニット１が配置されているため、水平力が作用しても平面視略平行四辺形の変形が生じることがない。

また、図１９（ｂ）のユニット建物１０Ｂは、吹抜けユニット２の両方の桁側の側面と妻側の側面との三方を囲むようにピンユニット１，１，１が配置されているため、水平力が作用しても平面視略平行四辺形の変形が生じることがない。

さらに、図１９（ｃ）のユニット建物１０Ｃは、図１９（ａ）のユニット建物１０Ａに、吹抜けユニット２とピンユニット１とがそれぞれ追加された配置パターンとなっている。このユニット建物１０Ｃにおいても、水平力が作用しても吹抜けユニット２，２に平面視略平行四辺形の変形が生じることがない。

そして、図１９（ｄ）のユニット建物１０Ｄは、図１９（ａ）のユニット建物１０Ａを図に向かって上下に線対称に展開した配置パターンとなっている。このユニット建物１０Ｄにおいても、水平力が作用しても吹抜けユニット２，２に平面視略平行四辺形の変形が生じることがない。

このようにユニット建物１０Ａ−１０Ｄの全体に対して作用する地震などの水平力によって、吹抜けユニット２が平面視略平行四辺形に変形することがない配置パターンであれば、水平補強材が省略された吹抜けユニット２を組み込むことができる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以下、前記した実施の形態を実施するための具体的な構成について、図２０を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１−４で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一符号又は同一用語を使って説明する。

本実施例５では、建物の外縁を形成する建物ユニットの側面に設けられる耐力フレーム５の位置が、具体的に示されたユニット建物１０Ｅについて説明する。

まず、図２０（ａ）に示すように、ユニット建物１０Ｅの１階では、吹抜けユニット２と、２つのピンユニット１，１と、２つの小型ピンユニット３，３とに耐力フレーム５，・・・が設けられる。

逆に言えば、１階では、小型ピンユニット３，３間に挟まれて、ピンユニット１の妻側が隣接される小型ピンユニット３Ａのみに、耐力フレーム５が設けられていない。

一方、図２０（ｂ）に示すように、ユニット建物１０Ｅの２階では、２つのピンユニット１，１と、２つの小型ピンユニット３，３とに耐力フレーム５，・・・が設けられる。

すなわち２階では、ピンユニット１，１間に挟まれて、小型ピンユニット３に妻側が隣接されるピンユニット１Ａのみに、耐力フレーム５が設けられていない。

このようにユニット建物１０Ｅの建物全体で必要となる水平剛性が確保できるように、建物の外縁を形成するピンユニット１、吹抜けユニット２及び小型ピンユニット３の側面には、耐力フレーム５，・・・が設けられる。

また、ピンユニット１Ａ及び小型ピンユニット３Ａのように、ユニット建物１０Ｅに配置される箇所によっては耐力フレーム５を設ける必要がないこともあるので、全体の剛性を一律に高めてしまう場合に比べて、コストが抑えられた合理的な構成にすることができる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態及び実施例では、水平補強材として平面視略Ｘ字状の水平ブレース１５を例に説明したが、これに限定されるものではなく、様々な形態の水平補強材を適用することができる。

１０，１０Ａ−１０Ｅ ユニット建物
１ ピンユニット（建物ユニット）
１１ 柱（柱材）
１１１ 切欠き部
１２，１２Ａ 天井梁（梁材）
１３，１３Ａ 床梁（梁材）
１４ ピン接合部（ピン接合）
１５ 水平ブレース（水平補強材）
２ 吹抜けユニット
２１ 柱（柱材）
２２，２２Ａ 天井梁（梁材）
２３，２３Ａ 床梁（梁材）
２４ ピン接合部（ピン接合）
３ 小型ピンユニット（建物ユニット）
３５ 水平ブレース（水平補強材）
４１，４２，４３，４４ 連結プレート
５ 耐力フレーム

Claims (4)

1. 梁材と柱材とによって骨組みが形成された建物ユニットを複数、隣接させて構築されたユニット建物であって、
   前記建物ユニットの主構造となる前記梁材と前記柱材とがピン接合された骨組構造体と、
   前記骨組構造体の上面に設けられた水平補強材と、
   隣接した前記建物ユニットの前記柱材同士を連結させている連結プレートと、
   建物の外縁を形成する前記建物ユニットの側面の少なくとも一つに設けられた耐力フレームとを備えたことを特徴とするユニット建物。
2. 前記水平補強材は、水平ブレースであることを特徴とする請求項１に記載のユニット建物。
3. 前記柱材の柱頭及び柱脚には、側面の一部が切り欠かれた切欠き部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のユニット建物。
4. 前記梁材と前記柱材とがピン接合されているとともに上面が開放されている吹抜けユニットに対して、その上面が水平力によって平面視略平行四辺形に変形しないように前記建物ユニットを隣接させていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のユニット建物。