JP2021116632A - 箱型建築物ユニットおよびこれを用いた建築物 - Google Patents

Abstract

【課題】工場内において組み立て可能であり、容易に現場に運搬して建築物を築造することが可能な箱型建築物ユニットおよびこれを用いた建築物の提供。【解決手段】壁面、天井面および床面がＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄ，１１，１２，１３Ａ，１３Ｂにより形成される箱型建築物ユニット１Ａ，１Ｂであって、鉄骨により平面視矩形状に枠組みされ、直交する壁面の各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄが周縁角部の上面に固定される架台２と、直交する壁面の各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄの下面に形成された下部スリット１４と、架台２の周縁角部の上面に立設され、直交する壁面の各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄの下部スリット１４に挿入されて直交する壁面の各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄに固定される壁下部接合プレート２３とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、直交集成板（ＣＬＴ（Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ））からなるパネル（ＣＬＴパネル）により形成された箱型建築物ユニットおよびこれを用いた建築物に関する。

直交集成板（ＣＬＴ）は、板の繊維方向が各層で互いに直交するように積層接着されたパネルである。ＣＬＴパネルは直交積層であるため、従来建築の資材として使用されてきた集成材よりも強度が安定しており、変形しにくく、コンクリートにも匹敵する強度を持ち、断熱性にも優れているという特徴がある。

従来、このＣＬＴパネルを利用した住宅構造が提案されている。例えば、特許文献１には、柱材および梁材を組んで形成した木造軸組に、ＣＬＴパネルからなる壁板、床板および天井板をビスで固定した住宅構造が開示されている。

特許第６２３３３７０号公報

特許文献１に記載の住宅構造は、ＣＬＴパネルを単なる面材として使用したものであり、柱材および梁材を組んで形成した木造軸組構造が基本となっている。そのため、この住宅を築造する場合には、建築現場において通常の木造軸組工程に加えてＣＬＴパネルを固定する工程が発生することになり、築造完了までにかなりの日数が必要となる。

そこで、本発明においては、工場内において組み立て可能であり、容易に現場に運搬して建築物を築造することが可能な箱型建築物ユニットおよびこれを用いた建築物を提供することを目的とする。

本発明の箱型建築物ユニットは、壁面、天井面および床面がＣＬＴパネルにより形成される箱型建築物ユニットであって、鉄骨により平面視矩形状に枠組みされた架台であり、直交する壁面の各ＣＬＴパネルが周縁角部の上面に固定される架台と、直交する壁面の各ＣＬＴパネルの下面に形成された下部スリットと、架台の周縁角部の上面に立設され、直交する壁面の各ＣＬＴパネルの下部スリットに挿入されて直交する壁面の各ＣＬＴパネルに固定される壁下部接合プレートとを有するものである。

本発明の箱型建築物ユニットは、壁面、天井面および床面がＣＬＴパネルにより形成されており、特に、直交する壁面の各ＣＬＴパネルの下面に形成された下部スリットに、架台上の周縁角部の上面に立設された壁下部接合プレートが挿入されて固定されているため、直交する壁面の各ＣＬＴパネルが鉄骨により枠組みされた架台と一体となっており、この箱型建築物ユニットは架台ごと容易に現場に運搬することが可能である。

ここで、架台は、鉄骨から延設され、床面のＣＬＴパネルの下面に接合される床接合プレートを備えたものであることが望ましい。これにより、架台の下面側からＣＬＴパネルの下面と床接合プレートとを接合することができる。

また、本発明の箱型建築物ユニットは、直交する壁面の各ＣＬＴパネルの上面に形成された上部スリットと、架台の周縁角部の下面に立設され、直交する壁面の各ＣＬＴパネルの上部スリットに挿入されて直交する壁面の各ＣＬＴパネルに固定される壁上部接合プレートとを有するものであることが望ましい。これにより、本発明の箱型建築物ユニットを積層する場合に、下層の建築物ユニットの直交する壁面の各ＣＬＴパネルの上面に形成された上部スリットに対して、上層の箱型建築物ユニットの架台の周縁角部の下面に立設された壁上部接合プレートを挿入して固定することができる。

また、本発明の箱型建築物ユニットは、架台の周縁角部の上面に固定されたＣＬＴパネルの間の上部に架け渡されたＣＬＴパネルからなる補強梁部であり、天井面のＣＬＴパネルが載置される補強梁部を有するものであることが望ましい。これにより、壁面としての強度を架台の周縁角部の上面に固定されたＣＬＴパネルとこのＣＬＴパネルの間の上部に架け渡されたＣＬＴパネルからなる補強梁部により賄うため、これらのＣＬＴパネルにより囲まれた開口部を広く取ることができる。

（１）本発明の箱型建築物ユニットは、直交する壁面の各ＣＬＴパネルが鉄骨により枠組みされた架台と一体となっており、工場内において組み立て可能であり、この箱型建築物ユニットは架台ごと容易に現場に運搬して短工期で建築物を築造することが可能である。

（２）架台が鉄骨から延設され、床面のＣＬＴパネルの下面に接合される床接合プレートと備えたことにより、架台の下面側からＣＬＴパネルの下面と床接合プレートとを接合することができ、床面のＣＬＴパネルの上面に接合部分が現れず、美観が損なわれることがない。

（３）箱型建築物ユニットを積層する場合に、下層の建築物ユニットの直交する壁面の各ＣＬＴパネルの上面に形成された上部スリットに対して、上層の箱型建築物ユニットの架台の周縁角部の下面に立設された壁上部接合プレートを挿入して容易に固定することができ、複数階の建築物であっても短工期で容易に築造することが可能である。

（４）架台の周縁角部の上面に固定されたＣＬＴパネルの間の上部に架け渡されたＣＬＴパネルからなる補強梁部であり、天井面のＣＬＴパネルが載置される補強梁部を有するものであることにより、開口部を広く取り、施工性に優れた箱型建築物ユニットが得られる。

本発明の実施の形態における建築物の斜視図である。 図１の建築物の分解斜視図である。 架台の平面図である。 架台の正面図である。 架台の左側面図である。 架台の底面図である。 （Ａ）は図３のＶＩＩ部拡大図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。 壁上部接合プレートを示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は底面図である。 壁面のＣＬＴパネルを示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は底面図である。 壁面のＣＬＴパネルを示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は底面図である。 補強梁部のＣＬＴパネルを示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は平面図である。 床面のＣＬＴパネルを示す図であって、（Ａ）は右半分を省略した平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は左側面図である。 天井面のＣＬＴパネルを示す図であって、（Ａ）は右半分を省略した平面図、（Ｂ）正面図、（Ｃ）は左側面図である。

図１は本発明の実施の形態における建築物の斜視図、図２は図１の建築物の分解斜視図、図３は架台の平面図、図４は架台の正面図、図５は架台の左側面図、図６は架台の底面図、図７（Ａ）は図３のＶＩＩ部拡大図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図、図８は壁上部接合プレートを示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は底面図である。

図１および図２において、本発明の実施の形態における建築物は、２つの箱型建築物ユニット１Ａ，１Ｂを上下に積み重ねて連結したものである。なお、箱型建築物ユニット１Ａ，１Ｂは一部を除いてほぼ同一の構成であり、以下では主に箱型建築物ユニット１Ａを例にとって詳細に説明するが、箱型建築物ユニット１Ｂの共通の構成部分については同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

箱型建築物ユニット１Ａ，１Ｂは、主に、鉄骨により形成された架台２と、この架台２上に組み合わされる壁面のＣＬＴパネル１０Ａ，１０Ｂ、１０Ｃ，１０Ｄ、床面のＣＬＴパネル１１、天井面のＣＬＴパネル１２および補強梁部を形成するＣＬＴパネル１３Ａ，１３Ｂとにより構成された直方体状のユニットである。

架台２は、図３〜図６に示すように、鉄骨により平面視矩形状に枠２０が枠組みされたものである。鉄骨としては例えばＨ形鋼が使用できる。架台２の枠２０の長辺方向には、所定間隔で短辺方向に延びる梁２１が設けられている。また、架台２は、床面のＣＬＴパネル１１の下面に接合される床接合プレート２２を備える。床接合プレート２２は、図７（Ｂ）に示すように、その上面２２Ａが梁２１の上面２１Ａと面一となるように、梁２１のフランジ部２１Ｂの内側から外側に向かって延設されている。床接合プレート２２には、床面のＣＬＴパネル１１と接合するための接合孔２２Ｂが設けられている。

壁面のＣＬＴパネル１０ＡとＣＬＴパネル１０Ｂ、およびＣＬＴパネル１０ＣとＣＬＴパネル１０Ｄは、それぞれ互いに直交するように、架台２の周縁角部の上面に固定される。このＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄが固定される架台２の周縁角部の上面には壁下部接合プレート２３が立設されている。また、壁下部接合プレート２３が立設される位置の架台２の下面側には、補強プレート２０Ａが設けられている。壁下部接合プレート２３には、ドリフトピン２７（図２参照。）を用いてＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄと接合するための接合孔２３Ａが設けられている。

また、上段の箱型建築物ユニット１Ｂの架台２の周縁角部の下面には、壁上部接合プレート２４が立設される。図８に示すように、壁上部接合プレート２４は、架台２の下面に面接触する座部２５Ａと、座部２５Ａから垂直に垂下された接合部２５Ｂとから構成される。

座部２５Ａには、架台２とボルト２６により接合するための接合孔２５Ｃが設けられている。座部２５Ａの接合孔２５Ｃの下面にはボルト２５Ｄが螺合されるナット２５Ｅが溶接されている。接合部２５Ｂには、ナット２５Ｅおよびこのナット２５Ｅに螺合されたボルト２６が干渉しないように、例えば半円状の切欠部２４Ｄが設けられている。また、接合部２５Ｂには、ドリフトピン２７を用いてＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄと接合するための接合孔２４Ａが設けられている。

図９は壁面のＣＬＴパネル１０Ａを示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は底面図である。図１０は壁面のＣＬＴパネル１０Ｂを示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は底面図である。なお、ＣＬＴパネル１０ＣはＣＬＴパネル１０Ｂと左右対称形状であり、ＣＬＴパネル１０ＤはＣＬＴパネル１０Ａと左右対称形状である。

各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄの下面には、壁下部接合プレート２３が挿入される下部スリット１４が形成されている。各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄの下部には、この下部スリット１４に挿入される壁下部接合プレート２３の接合孔２３Ａに対応する位置に、ドリフトピン２７を挿入するための接合孔１４Ａが設けられている。壁下部接合プレート２３は各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄの下部スリット１４に挿入され、接合孔１４Ａに挿入されるドリフトピン２７によって、各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄに固定される。

各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄの上面には、壁上部接合プレート２４が挿入される上部スリット１５が形成されている。各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄの上部には、この上部スリット１５に挿入される壁上部接合プレート２４の接合孔２４Ａに対応する位置に、ドリフトピン２７を挿入するための接合孔１５Ａが設けられている。また、各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄの上面には、壁上部接合プレート２４の座部２５Ａを埋め込むための座掘り１６Ａが設けられている。さらに、この座掘り１６Ａ内には、ナット２５Ｅおよびこのナット２５Ｅに螺合されたボルト２６を埋め込むための座掘り１６Ｂが設けられている。

上段の箱型建築物ユニット１Ｂの架台２の周縁角部の下面にボルト２６により接合された壁上部接合プレート２４は、それぞれ壁面のＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄの上部スリット１５に挿入され、接合孔１５Ａに挿入されるドリフトピン２７によって各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄに固定される。

架台２の周縁角部で直交する壁面のＣＬＴパネル１０Ａ，１０Ｂ同士およびＣＬＴパネル１０Ｃ，１０Ｄ同士は、蝶千切り（バタフライジョイント）状の接合部材３により接合される。ＣＬＴパネル１０Ａは、その外側主面１０Ａ−１がＣＬＴパネル１０Ｂの木端面１０Ｂ−２と面一となるように、その木端面１０Ａ−２がＣＬＴパネル１０Ｂの内側主面１０Ｂ−３に対して突き合わされて接合される。なお、ＣＬＴパネル１０Ａ，１０Ｂの木端面１０Ａ−２，１０Ｂ−２とはＣＬＴパネル１０Ａ，１０Ｂの短手方向の端面である。

ＣＬＴパネル１０Ａの接合部材３による接合部には、接合部材３の蝶形の半分の形状に対応する開口部３０が形成されている。開口部３０は、外側主面１０Ａ−１側からみて開口面３０Ａが底面３０Ｂより狭い等脚台形状、すなわち木端面１０Ａ−２側よりも内側（木端面１０Ａ−２から離れる側（図９の右側））が幅広となるように形成されている。

一方、このＣＬＴパネル１０Ａと接合されるＣＬＴパネル１０Ｂの接合部には、接合部材３の蝶形の残り半分の形状に対応する開口部３１が形成されている。開口部３１は、木端面１０Ｂ−２側からみて内側主面１０Ｂ−３側の開口面３１Ａが外側主面１０Ｂ−１側の開口面３１Ｂより狭い等脚台形状、すなわち外側主面１０Ｂ−１側が内側主面１０Ｂ−３側よりも幅広となるように形成されている。

接合部材３は、これらのＣＬＴパネル１０Ａ，１０Ｂの接合部の開口部３０，３１に対して、ＣＬＴパネル１０Ａの外側主面１０Ａ−１側（ＣＬＴパネル１０Ｂの木端面１０Ｂ−２側）から挿入される。接合部材３は、この開口部３０，３１に挿入した際にＣＬＴパネル１０Ａ，１０Ｂ同士を締め付ける力が働くように勾配が設けられている。ＣＬＴパネル１０Ｃ，１０Ｄも同様の構成である。

図１１は補強梁部のＣＬＴパネル１３Ａを示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は平面図である。ＣＬＴパネル１３ＡはＣＬＴパネル１０Ａ，１０Ｄの間の上部に架け渡される。ＣＬＴパネル１３ＡのＣＬＴパネル１０Ａ，１０Ｄとの接合部には、前述と同様の開口部３０が形成されている。一方のＣＬＴパネル１０Ａ，１０ＤのＣＬＴパネル１３Ａとの接合部にも、同様の開口部３０が形成されている。ＣＬＴパネル１３ＡとＣＬＴパネル１０Ａ，１０Ｄとは、ＣＬＴパネル１３Ａの外側主面１３Ａ−１側から挿入される接合部材３により接合される。ＣＬＴパネル１３Ｂも同様の構成である。

図１２は床面のＣＬＴパネル１１を示す図であって、（Ａ）は右半分を省略した平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は左側面図である。床面のＣＬＴパネル１１の四隅には、切欠部１１Ａが設けられている。床面のＣＬＴパネル１１は、架台２の枠２０および梁２１上に載置され、架台２の下面側より床接合プレート２２の接合孔２２Ｂを用いて接合される。

図１３は天井面のＣＬＴパネル１２を示す図であって、（Ａ）は右半分を省略した平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は左側面図である。天井面のＣＬＴパネル１２の四隅にも、切欠部１２Ａが設けられている。天井面のＣＬＴパネル１２は、補強梁部のＣＬＴパネル１３Ａ，１３Ｂ上に載置され、接合部材３を用いて補強梁部のＣＬＴパネル１３Ａ，１３Ｂに接合される。

天井面のＣＬＴパネル１２の補強梁部のＣＬＴパネル１３Ａとの接合部には、前述と同様の開口部３１が形成されている。一方のＣＬＴパネル１３ＡのＣＬＴパネル１２との接合部には、前述と同様の開口部３０が形成されている。これらの開口部３０，３１に対して、ＣＬＴパネル１３Ａの外側主面１３Ａ−１側から接合部材３が挿入されることで、天井面のＣＬＴパネル１２が補強梁部のＣＬＴパネル１３Ａと接合される。ＣＬＴパネル１３Ｂも同様の構成である。

上記構成の建築物は、まず工場内にて２つの箱型建築物ユニット１Ａ，１Ｂを形成し、壁上部接合プレート２４は取り付けないで、それぞれ架台２ごとトレーラやトラック等に積載して建築現場へ搬送する。建築現場では、基礎４上に箱型建築物ユニット１Ａを載置してアンカーボルト（図示せず。）を用いて固定する。そして、この箱型建築物ユニット１Ａ上に、壁上部接合プレート２４を取り付けた箱型建築物ユニット１Ｂを載置し、ドリフトピン２７を用いて箱型建築物ユニット１Ｂを箱型建築物ユニット１Ａと接合する。

このように、本実施形態における箱型建築物ユニット１Ａ，１Ｂは、壁面、天井面および床面がＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄ，１１，１２，１３Ａ，１３Ｂにより形成されており、特に、直交する壁面の各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄの下面に形成された下部スリット１４に、架台２上の周縁角部の上面に立設された壁上部接合プレート２４が挿入されて固定されているため、直交する壁面の各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄが鉄骨により枠組みされた架台２と一体となっており、工場内において組み立て可能である。そして、この箱型建築物ユニット１Ａ，１Ｂは架台２ごと容易に現場に運搬して短工期で建築物を築造することが可能である。

また、本実施形態における箱型建築物ユニット１Ａ，１Ｂでは、架台２が鉄骨から延設された床接合プレート２２を備えており、架台２の下面側から床面のＣＬＴパネル１１の下面と床接合プレート２２とを接合することができ、床面のＣＬＴパネル１１の上面に接合部分が現れず、美観が損なわれることがない。

また、本実施形態における箱型建築物ユニット１Ａ，１Ｂを積層する場合に、下層の箱型建築物ユニット１Ａの直交する壁面の各ＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄの上面に形成された上部スリット１５に対して、上層の箱型建築物ユニット１Ｂの架台２の周縁角部の下面に立設された壁上部接合プレート２４を挿入して容易に固定することができ、複数階の建築物であっても短工期で容易に築造することが可能である。

また、本実施形態における箱型建築物ユニット１Ａ，１Ｂは、架台２の周縁角部の上面に固定されたＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄの間の上部に架け渡された補強梁部のＣＬＴパネル１３Ａ，１３Ｂを有し、天井面のＣＬＴパネル１２がこの補強梁部のＣＬＴパネル１３Ａ，１３Ｂに載置されており、壁面としての強度をＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄと補強梁部のＣＬＴパネル１３Ａ，１３Ｂにより賄うため、これらのＣＬＴパネル１０Ａ〜１０Ｄ，１３Ａ，１３Ｂにより囲まれた開口部を広く取ることができ、施工性に優れている。

なお、上記実施形態では、２つの箱型建築物ユニット１Ａ，１Ｂを上下に積み重ねて連結した例について説明したが、上下に積み重ねず建築物を築造することも可能である。また、積み重ねる箱型建築物ユニット１Ｂはいくつでもよく、多層構造の建築物であっても容易に積層して築造することが可能である。さらにこの箱型建築物ユニット１Ａ，１Ｂは水平方向に複数個並べて建築物を築造することも可能である。

本発明の箱型建築物ユニットは、直交集成板（ＣＬＴ）からなるパネル（ＣＬＴパネル）を用いた建築物の築造に有用である。

１Ａ，１Ｂ 箱型建築物ユニット
２ 架台
３ 接合部材
４ 基礎
１０Ａ〜１０Ｄ，１１，１２，１３Ａ，１３Ｂ ＣＬＴパネル
１１Ａ，１２Ａ 切欠部
１４ 下部スリット
１４Ａ 接合孔
１５ 上部スリット
１５Ａ 接合孔
２０ 枠
２０Ａ 補強プレート
２１ 梁
２１Ｂ フランジ部
２２ 床接合プレート
２２Ｂ 接合孔
２３ 壁下部接合プレート
２３Ａ 接合孔
２４ 壁上部接合プレート
２４Ａ 接合孔
２４Ｄ 切欠部
２５Ａ 座部
２５Ｂ 接合部
２５Ｃ 接合孔
２５Ｄ ボルト
２５Ｅ ナット
２６ ボルト
２７ ドリフトピン
３０，３１ 開口部

Claims (5)

1. 壁面、天井面および床面がＣＬＴパネルにより形成される箱型建築物ユニットであって、
   鉄骨により平面視矩形状に枠組みされた架台であり、直交する壁面の各ＣＬＴパネルが周縁角部の上面に固定される架台と、
   前記直交する壁面の各ＣＬＴパネルの下面に形成された下部スリットと、
   前記架台の前記周縁角部の上面に立設され、前記直交する壁面の各ＣＬＴパネルの下部スリットに挿入されて前記直交する壁面の各ＣＬＴパネルに固定される壁下部接合プレートと
   を有する箱型建築物ユニット。
2. 前記架台は、前記鉄骨から延設され、床面のＣＬＴパネルの下面に接合される床接合プレートを備えたものである請求項１記載の箱型建築物ユニット。
3. 前記直交する壁面の各ＣＬＴパネルの上面に形成された上部スリットと、
   前記架台の前記周縁角部の下面に立設され、前記直交する壁面の各ＣＬＴパネルの上部スリットに挿入されて前記直交する壁面の各ＣＬＴパネルに固定される壁上部接合プレートと
   を有する請求項１または２に記載の箱型建築物ユニット。
4. 前記架台の周縁角部の上面に固定されたＣＬＴパネルの間の上部に架け渡されたＣＬＴパネルからなる補強梁部であり、天井面のＣＬＴパネルが載置される補強梁部を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の箱型建築物ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の箱型建築物ユニットを積み重ねて連結した建築物。

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