JP2024066007A - 建築構造及び建築システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、環境保護に寄与し、耐久性及び強度が高く、更に居住性及びデザイン性に優れた建築構造及び建築システム並びにこれらを産業上有利に構築できる方法を提供する。【解決手段】モジュールユニットが複数個使用されている壁構造、梁構造又は柱構造を含む建築システムにおいて、建築廃材又は間伐材を用いて、例えば二等辺三角形や直角三角形などのトラス状に形成し、形成したトラスを前記モジュールユニットとして用いる。【選択図】図１

Description

本発明は、モジュールユニットを用いる建築システム又は建築構造に関する。

従来、モジュールユニットを用いた住宅の耐震性の向上などが検討されている。しかしながら、住宅の四角形状フレームを形成することが容易ではなく、住宅の四角形状フレームの形成工程が複雑化かつ高度化し、作業スペースが必要になるなど作業性が悪く、四角形状フレームの取り扱い性が悪く、コスト増にもつながるなどの問題を有していた。

近年においては、繊維シートを用いた住宅の耐震性の向上が検討されている（例えば特許文献１）。しかしながら、このような建築構造の作製工程が複雑化、高度化し、根本的な問題解決には至っていなかった。なお、壁構造を補強するために三角形状集成フレームが検討されている（例えば特許文献３）。しかしながら、このような補強フレームでは上記した問題を根本的に解決できないものであり、根本的に解決できる方策が待ち望まれていた。また、三角形状フレームを用いた建築物も検討されている（例えば特許文献２）。しかしながら、このような方法でも上記した問題を全て解決することは困難であり、また、建設の際、建築物のフレームや作業スペースなどが原因で建設作業が困難といった問題があった。また、建築物内の空間が制限されるなど、居住性やデザイン性が悪いといった問題があった。そのため、住宅の耐震構造を容易に形成でき、さらには耐久性及び強度の高い建築物も容易に作製できるような方策が待ち望まれていた。

特許５５１８０１７号公報 特開２０２１－００８７９６号公報 特開２００７－１４６５７９号公報

本発明は、環境保護に寄与し、耐久性及び強度が高く、更に居住性及びデザイン性に優れた建築構造及び建築システム並びにこれらを産業上有利に構築できる方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、建築物の壁構造、梁構造又は柱構造に複数個使用されるモジュールユニットを含む建築構造であって、前記モジュールユニットがトラス状である建築構造が耐久性及び強度が高く、更に居住性及びデザイン性に優れていることを見出し、このような建築構造が上記した従来の問題を一挙に解決できるものであることを見出した。
また、本発明者らは、上記知見を得た後、さらに検討を重ねて、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、以下の発明に関する。
［１］ 建築物の壁構造、梁構造又は柱構造に複数個使用されるモジュールユニットを含む建築構造であって、前記モジュールユニットがトラス状からなり、建築廃材又は間伐材で構成されていることを特徴とする建築構造。
［２］ 前記トラス状が二等辺三角形の形状である建築構造を有する前記［１］記載の建築構造。
［３］ 前記トラス状が直角三角形の形状である前記［１］記載の建築構造。
［４］ 前記モジュールユニットが長尺状物と接合部材との組み合わせからなる前記［１］～［３］のいずれかに記載の建築構造。
［５］ 前記長尺状物がＣ形チャンネルである前記［４］記載の建築構造。
［６］ 前記長尺状物が金属からなる前記［４］記載の建築構造。
［７］ 前記長尺状物が木材からなる前記［４］記載の建築構造。
［８］ 前記接合部材が前記長尺状物同士を螺合により接合する螺合部を具備する前記［４］記載の建築構造。
［９］ 建築物の壁構造、梁構造又は柱構造に複数個使用されるモジュールユニットを含む建築構造であって、前記モジュールユニットがトラス状からなり、建築廃材又は間伐材で構成されていることを特徴とする方法。
［１０］ 前記トラス状が二等辺三角形の形状である前記［９］記載の方法。
［１１］ 前記トラス状が直角三角形の形状である前記［９］記載の方法。
［１２］ 前記モジュールユニットが長尺状物と接合部材との組み合わせからなる前記［９］～［１１］のいずれかに記載の方法。
［１３］ 前記長尺状物がＣ形チャンネルである前記［１２］記載の方法。
［１４］ 前記長尺状物が金属からなる前記［１２］記載の方法。
［１５］ 前記長尺状物が木材からなる前記［１２］記載の方法。
［１６］ 前記接合部材が前記長尺状物同士を螺合により接合する螺合部を具備する前記［１２］記載の方法。
［１７］ 建築物の壁構造、梁構造又は柱構造に複数個使用されるモジュールユニットを含む建築構造であって、前記モジュールユニットがトラス状からなり、建築廃材又は間伐材で構成されていることを特徴とする建築システム。
［１８］ 前記トラス状が二等辺三角形の形状である前記［１７］記載の建築システム。
［１９］ 前記トラス状が直角三角形の形状である前記［１７］記載の建築システム。
［２０］ 前記モジュールユニットが長尺状物と接合部材との組み合わせからなる前記［１７］～［１９］のいずれかに記載の建築システム。
［２１］ 前記長尺状物がＣ形チャンネルである前記［２０］記載の建築システム。
［２２］ 前記長尺状物が金属からなる前記［２０］記載の建築システム。
［２３］ 前記長尺状物が木材からなる前記［２０］の建築システム。
［２４］ 前記接合部材が前記長尺状物同士を螺合により接合する螺合部を具備する前記［２０］記載の建築システム。

本発明によれば、環境保護に寄与し、耐久性及び強度が高く、更に居住性及びデザイン性に優れた建築構造及び建築システム並びにこれらを産業上有利に構築できる方法を提供できる。

本発明において好適に用いられる建築構造を模式的に示す図である。 本発明において好適に用いられる長尺状物を模式的に示す図である。 本発明において長尺状物とガセットプレートとの組合せとしての好適な態様の一例を模式的に示す図である。 本発明においてトラス状のモジュールユニットを用いた壁構造の好適な態様の一例を模式的に示す図である。 本発明においてトラス状のモジュールユニットを用いた壁構造の好適な態様の一例を模式的に示す図である。 本発明においてトラス状のモジュールユニットを用いた建築物の好適な態様の一例を模式的に示す図である。 本発明においてトラス状のモジュールユニットを用いた壁構造の好適な態様の一例模式的に示す図である。 本発明においてトラス状のモジュールユニットを用いた梁構造及び／又は柱構造の好適な態様の一例模式的に示す図である。 本発明においてトラス状のモジュールユニットを用いた梁構造及び／又は柱構造の好適な態様の一例模式的に示す図である。

本発明の建築構造は、建築物の壁構造、梁構造又は柱構造に複数個使用されるモジュールユニットを含む建築構造であって、前記モジュールユニットがトラス状からなり、建築廃材又は間伐材で構成されていることを特長とする。

前記モジュールユニットは、前記壁構造、梁構造又は柱構造を構成する任意の単位をいうが、本発明においては、前記接合部材と前記長尺状物同士との組み合わせからなるのが好ましく、前記接合部材及び前記長尺状物同士の組合せにより、トラス状のモジュールユニットを形成するのがより好ましく、また建築物の壁構造、梁構造又は柱構造に２個以上使用されるのも好ましい。また、前記長尺状物同士と前記接合部材との組合せにより形成される前記モジュールユニットのトラス状は、二等辺三角形の形状を形成することが好ましく、また直角三角形の形状を形成することも好ましい。前記トラス状は、前記接合部材を２個以上、前記長尺状物を３個以上用いられるのが好ましい。なお、本発明においては、前記トラス状の具体的な形状が前記建築物の種類等、地球の自転や重力に応じて適宜設定されるのが好ましく、例えば、前記トラス状の斜辺が左上から右下へ伸びるのが好ましい。このような好ましい範囲によれば、より耐久性に優れ、かつ、より自然に調和した建築物とすることができる。なお、本発明においては、前記モジュールユニットが、建築廃材で構成されるのが好ましく、トラスの強度調整機能と環境保護への寄与とをより優れたものにすることができる。

前記長尺状物の種類としては、特に限定されないが、前記Ｃ形チャンネルであるのが好ましく、前記長尺状物の構成材料は、特に限定されないが、例えば、金属であってもよいし、木材でもあってもよいが、金属であるのが好ましい。前記長尺状物が金属である場合には、Ｃ形チャンネルが好ましいが、Ｈ形等の他の形であってもよい。なお、前記Ｃ形チャンネルは公知のＣ形チャンネルであってよい。また、本発明においては、前記長尺状物が木材から構成されていてもよく、例えば図７に示すような角材が好適に用いられる。また、前記長尺状物の長さは特に限定されないが、２０ｃｍから２ｍであるのが好ましい。前記長尺状物に形成される螺合部の位置及び大きさは、特に限定されないが、前記長尺状物の両端の近傍に設けられるのが好ましい。前記長尺状物の螺合部と接合部材を螺合する際、前記長尺状物に形成された凹部の背面部と螺合するのが好ましい。前記長尺状物は公知の長尺状物であってよい。

前記接合部材は、前記長尺状物同士を螺合により接合するための螺合部を１つ以上具備しているのが好ましい。前記接合部材の螺合部の位置及び大きさは、特に限定されないが、本発明においては、前記接合部材の端部近傍の位置に前記螺合部が設けられているのが好ましい。また、前記接合部材は、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されないが、ガセットプレートと治具との組み合わせであるのが好ましい。前記ガセットプレートは、公知のガセットプレートであってよい。また、前記治具は、例えば、ボルト及びナットなどの公知の治具であってよい。また、治具の数等は本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、適宜設定されてよい。前記接合部材は公知の接合部材が用いられ得る。

本発明においては、建築物の壁構造、梁構造又は柱構造に前記モジュールユニットを複数個使用するのが好ましく、このような方法も本発明に含まれる。前記モジュールユニットの使用手段は特に限定されず公知の手段であってよい。なお、本発明の建築システムは、前記壁構造を含んでいれば特に限定されない。

本発明においては、前記接合部材と前記長尺状物同士の組合せにより、トラス状を形成するモジュールユニットが好ましく、このような好ましいモジュールユニットで建築物の壁構造、梁構造又は柱構造を構成することにより、建築物の壁構造、梁構造又は柱構造は耐久性及び強度がより高く、更に居住性及びデザイン性により優れたものとすることができる。

以下、図面を用いて、本発明の好適な態様をより具体的に説明するが、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。

図１は、本発明において好適に用いられる建築構造を模式的に示す。図１の建築構造はＣ形チャンネル１、ガセットプレート２及び治具３２からなり、モジュールユニットがトラス状となっている。Ｃ形チャンネル１、ガセットプレート２及び治具３２は金属で構成されており、Ｃ形チャンネル（長尺状物）１は、ガセットプレート２と治具３２を用いて螺合されている。また、モジュールユニットをトラス状とすることにより、耐久性、耐震性及びデザイン性をより向上させている。

図２は、本発明において好適に用いられる長尺状物を模式的に示す。図２の長尺状物はＣ形チャンネル１及び螺合部３からなっている。Ｃ形チャンネル１及び螺合部３は金属で構成されており、前記長尺状物は、Ｃ形チャンネルとなっており、螺合部３は、Ｃ形チャンネル１と螺合可能なガセットプレートと螺合した際に、長尺状物同士を固定するために用いられている。螺合毎の螺合部３の数（例えば、ボルトの数等）は建築物の構造計算により適宜設定されるが、本発明においては２以上の螺合部３が設けられるのが好ましく、４以上の螺合部３が設けられるのがより好ましい。

図３は、本発明において長尺状物とガセットプレートとの好適な組合せの一例を模式的に示す。図３の長尺状物とガセットプレートとの組み合わせは、Ｃ形チャンネル１、ガセットプレート２及び治具３２からなっている。Ｃ形チャンネル１はガセットプレート２と、治具３２を用いて螺合可能な構成となっており、螺合することで前記長尺状物同士を固定することができ、また、これらの構成によりモジュールユニット全体の耐久性、耐震性及びデザイン性をより向上させている。

図４は、本発明においてトラス状のモジュールユニットを用いた壁構造の好適な一例を模式的に示す。図４のトラス状のモジュールユニットを用いた壁構造は、Ｃ形チャンネル１、ガセットプレート２及び治具３２からなっている。Ｃ形チャンネル１はガセットプレート２と治具３２を用いて螺合可能な構成となっており、螺合することで前記長尺状物同士を固定することができ、トラス状のモジュールユニットは二等辺三角形を形成している。また、これらの構成によりモジュールユニット全体の耐久性、耐震性及びデザイン性をより向上させている。

図５は、本発明においてトラス状のモジュールユニットを用いた壁構造の好適な一例を模式的に示す。図５のトラス状のモジュールユニットを用いた壁構造は、Ｃ形チャンネル１、ガセットプレート２及び治具３２からなっている。Ｃ形チャンネル１はガセットプレート２と、治具３２を用いて螺合可能な構成となっており、螺合することで前記長尺状物同士を固定することができ、トラス状のモジュールユニットは直角三角形を形成している。また、これらの構成によりモジュールユニット全体の耐久性、耐震性及びデザイン性をより向上させている。

図６は、本発明においてトラス状のモジュールユニットを用いた建築物の好適な一例を模式的に示す。図６のトラス状のモジュールユニットを用いた建築物は、Ｃ形チャンネル１、ガセットプレート２、治具３２及び屋根部４２からなっている。Ｃ形チャンネル１はガセットプレート２と治具３２を用いて螺合可能な構成となっており、螺合することで前記長尺状物同士を固定することができ、また、これらの構成によりモジュールユニット全体の耐久性、耐震性及びデザイン性をより向上させている。

図７は、本発明において長尺状物とガセットプレートとの好適な組合せの好適な態様の一例を模式的に示す。図７の長尺状物とガセットプレートとの組み合わせは、木材５１、ガセットプレート２及び治具３２からなっている。木材５１は角材となっており、木材５１とガセットプレート２は、治具３２を用いて螺合可能な構成となっており、螺合することで前記長尺状物同士を固定することができ、また、これらの構成によりモジュールユニット全体の耐久性、耐震性及びデザイン性をより向上させている。

図８は、本発明においてトラス状のモジュールユニットを用いた梁構造及び／又は柱構造の好適な態様の一例を模式的に示す。図８のトラス状のモジュールユニットを用いた梁構造及び／又は柱構造は、それぞれＣ形チャンネル１（長尺状物）、ガセットプレート２及び治具３２からなっている。Ｃ形チャンネル１（長尺状物）はガセットプレート２と、治具３２を用いて螺合可能な構成となっており、螺合することで前記長尺状物同士を固定することができ、トラス状のモジュールユニットは直角三角形を形成している。これらの構成によりモジュールユニット全体の耐久性、耐震性及びデザイン性をより向上させている。

図９は、本発明においてトラス状のモジュールユニットを用いた梁構造及び／又は柱構造の好適な態様の一例を模式的に示す。図９のトラス状のモジュールユニットを用いた梁構造及び／又は柱構造は、それぞれガセットプレート２、木材５１（長尺状物）及び治具３２からなっている。木材５１（長尺状物）はガセットプレート２と、治具３２を用いて螺合可能な構成となっており、螺合することで前記長尺状物同士を固定することができ、トラス状のモジュールユニットは直角三角形を形成している。これらの構成によりモジュールユニット全体の耐久性、耐震性及びデザイン性をより向上させている。

本発明の建築構造及び建築システムは、種々の建築物に適用可能であり、特に家屋などに有用である。

１ Ｃ形チャンネル
２ ガセットプレート
３ 螺合部
３２ 治具
４２ 屋根部
５１ 木材

Claims (24)

1. 建築物の壁構造、梁構造又は柱構造に複数個使用されるモジュールユニットを含む建築構造であって、前記モジュールユニットがトラス状からなり、建築廃材又は間伐材で構成されていることを特徴とする建築構造。
2. 前記トラス状が二等辺三角形の形状である請求項１記載の建築構造。
3. 前記トラス状が直角三角形の形状である請求項１記載の建築構造。
4. 前記モジュールユニットが長尺状物と接合部材との組み合わせからなる請求項１～３のいずれかに記載の建築構造。
5. 前記長尺状物がＣ形チャンネルである請求項４記載の建築構造。
6. 前記長尺状物が金属からなる請求項４記載の建築構造。
7. 前記長尺状物が木材からなる請求項４記載の建築構造。
8. 前記接合部材が前記長尺状物同士を螺合により接合する螺合部を具備する請求項４記載の建築構造。
9. 建築物の壁構造、梁構造又は柱構造に複数個使用されるモジュールユニットを含む建築構造であって、前記モジュールユニットがトラス状からなり、建築廃材又は間伐材で構成されていることを特徴とする方法。
10. 前記トラス状が二等辺三角形の形状である請求項９記載の方法。
11. 前記トラス状が直角三角形の形状である請求項９記載の方法。
12. 前記モジュールユニットが長尺状物と接合部材との組み合わせからなる請求項９～１１のいずれかに記載の方法。
13. 前記長尺状物がＣ形チャンネルである請求項１２記載の方法。
14. 前記長尺状物が金属からなる請求項１２記載の方法。
15. 前記長尺状物が木材からなる請求項１２記載の方法。
16. 前記接合部材が前記長尺状物同士を螺合により接合する螺合部を具備する請求項１２記載の方法。
17. 建築物の壁構造、梁構造又は柱構造に複数個使用されるモジュールユニットを含む建築構造であって、前記モジュールユニットがトラス状からなり、建築廃材又は間伐材で構成されていることを特徴とする建築システム。
18. 前記トラス状が二等辺三角形の形状である請求項１７記載の建築システム。
19. 前記トラス状が直角三角形の形状である請求項１７記載の建築システム。
20. 前記モジュールユニットが長尺状物と接合部材との組み合わせからなる請求項１７～１９のいずれかに記載の建築システム。
21. 前記長尺状物がＣ形チャンネルである請求項２０記載の建築システム。
22. 前記長尺状物が金属からなる請求項２０記載の建築システム。
23. 前記長尺状物が木材からなる請求項２０記載の建築システム。
24. 前記接合部材が前記長尺状物同士を螺合により接合する螺合部を具備する請求項２０記載の建築システム。