JP2618144B2 - 中高層建築物の構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中高層建築物の構造お
よびその施工方法に係わり、特に、建物の１階に、１階
の住戸を構成する住戸ユニットを前後左右に複数列配設
し、各住戸ユニットの上に建物の各階を構成する住戸ユ
ニットを積み重ねて前後左右上下に隣接する各住戸ユニ
ットを相互に一体化してなる中高層建築物の構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、大都市の用地不足と、要請される
住宅戸数の消化のために、市街地集合住宅等において
は、中層から例えば１０〜１５階の高層の集合住宅が建
築されるようになってきた。

【０００３】これらは、一般に、柱をＨ形鋼を主材とす
るＳＲＣ造とし、けた行は鉄骨梁と壁の部分を一体とし
た大型ＰＣ板、戸境壁ははりブレース入りＰＣ板、床は
現場打ちとし、基本的に従来のオフィスビルの工法技術
を適用したものであった。

【０００４】ところで、この種の集合住宅においても、
時間、資材、労力の冗費を削減し、品質の良い住宅を得
るために、戸建て住宅のようなプレハブ化が進められる
ようになってきた。

【０００５】図６ないし図７は、このようなプレハブ化
を図った中高層建築物の施工技術の従来例を示すもので
ある。

【０００６】図６に示すユニット化工法は、Ｈ形鋼を主
体構造とするスペースフレーム１の中にボックス型に組
み立てた住戸ユニット２を挿入していくもので、住戸ユ
ニット２はクレーン３で吊り上げた押し込み治具兼用の
吊上げ板４に載せられて、スペースフレーム１の挿入部
１ａに臨ませられ、吊上げ板４に備えられた挿入装置に
よって挿入部１ａの中に挿入されていくものである。

【０００７】また、図７に示すユニット化工法は、鉄骨
造のスペースユニット（住戸ユニット）５を、クレーン
６により、現場で積み上げて行くもので、ブロック工法
とも呼ばれているものである。なお、現場で積み上げら
れるスペースユニット５は、間口３,１５０ｍｍ、奥行
１１,２７０ｍｍ、高さ２,６７０ｍｍ、重量９〜１０ｔ
を標準とするもので、けた行方向はラーメン、スパン方
向は多柱式のフィーレンディールトラスの構造形式をと
っており、ユニットの外壁は、耐鋼性鋼鈑によるカーテ
ンウォールが工場で先付けされ、さらにサッシ、ガラス
も工場において取り付けられるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した従来
技術における次ぎのような課題を解決せんとするもので
ある。

【０００９】第１に、図６に示すようなユニット化工法
では、住戸ユニット２を吊上げ板４を介してクレーン３
によりスペースフレーム１の挿入部１ａに臨む位置まで
吊り上げ、住戸ユニット２を挿入部１ａに押し込まなけ
ればならないので、現場での施工作業の能率が悪く、ま
たスペースフレーム１の前に住戸ユニット２を臨ませる
ための作業空間を確保しなければならないといった問題
点である。

【００１０】第２に、図７に示すような住戸ユニット５
を積み重ねて建築物を構築するユニット化工法では、鉛
直荷重並びに水平荷重に対する強度向上を図るために個
々の住戸ユニットの構造を強固なものにしなければなら
ず、住戸ユニットのコストが大きくなって、全体的にコ
スト高になるといった点である。

【００１１】本発明は前記事情に鑑みて提案されたもの
で、その目的とするところは、上下方向に連続して積み
重ねられた少なくとも一列の住戸ユニットの剛性を他の
列の住戸ユニットの剛性よりも強化し、この強化した住
戸ユニットの列に水平荷重を受け持たせ、以て建築物全
体の施工コストの削減を図り、また、現場での施工作業
の能率を上げることができ、しかも風等の外力を受ける
場合でも建物自体に捩れが生じにくい中高層建築物の構
造を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による中高層建築
物の構造は、平面視略方形状の建物の１階に、１階の住
戸を構成する住戸ユニットを前後左右に複数列配設し、
各住戸ユニットの上に建物の各階を構成する住戸ユニッ
トを積み重ねて前後左右上下に隣接する各住戸ユニット
を相互に一体化してなる中高層建築物であって、前記住
戸ユニットのそれぞれは、その外形が所定の直方体状に
形成され、前記住戸ユニットのうち上下方向に沿う四隅
の縦列の住戸ユニットは、他の住戸ユニットよりも剛性
が強化されており、しかもこの剛性が強化された住戸ユ
ニットの列は、対角同士の２組それぞれが建築物の中心
に対して略点対称でかつ一方の組の住戸ユニットにおけ
る長手方向と他方の組のそれとが互いに略直交するよう
に配置されていることを特徴とするものである。

【００１３】また、本発明では、前記住戸ユニットとし
て、４本の柱部と、これら柱部の上端並びに下端をそれ
ぞれ連結する上梁部並びに下梁部とによりボックス型に
組んだ構造のものが挙げられ、また、住戸ユニットのう
ち剛性が強化された住戸ユニットとして、前後左右上下
の各六面のうち少なくとも隣接する２面に、ブレース、
耐力壁等の剛性強化部材が組み込んでなるものが挙げら
れる。

【００１４】

【作用】本発明によれば、建築物を構成する住戸ユニッ
トの中で、最も剛性が強化された住戸ユニット（強化住
戸ユニット）を各階の四隅に配置して積み重ねることに
より、剛性の大きな住戸ユニットの列が建築物の四隅に
造られるので、水平力に対して建築物の剛性を増した骨
組み構造とし得、また、建築物にかかる水平力が、最も
剛性が強化された列の住戸ユニット（強化住戸ユニッ
ト）に伝達されて、強化住戸ユニットにより受け持たせ
られるので、他の列の住戸ユニットに要求される強度を
小さくすることが可能になる。

【００１５】しかも、住戸ユニットそれぞれの外形が所
定の直方体状に形成され、かつ剛性が強化された住戸ユ
ニットの列は、対角同士の２組それぞれが建築物の中心
に対して略点対称でかつ一方の組の住戸ユニットにおけ
る長手方向と他方の組のそれとが互いに略直交するよう
に配置されているので、建物の側壁に風等によって横荷
重が加わる場合、この横荷重を建築物の桁行方向から受
けるときと、梁間方向から受けるときとで、強化住戸ユ
ニットが同じ態様でこの横荷重をバランス良く受けるこ
ととなり、建物自体に捩れが生じることはない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１７】図１は本発明にかかる中高層建築物の構造
の基本的な構成を示す概略平面図である。この中高層建
築物の構造も、基本的には、４本の柱部１０ａと、これ
ら柱部１０ａの上端並びに下端をそれぞれ連結する上梁
部１０ｂ並びに下梁部１０ｃとによりボックス型に組ま
れた住戸ユニット１０を、平面視略方形状の建物の１階
より、前後左右に複数列（図示例では前後左右に４列ず
つ）配設し、各住戸ユニット１０の上に建物の各階を構
成する住戸ユニット１０を積み重ねて前後左右上下に隣
接する各住戸ユニット１０を相互に一体化してなる基本
構造となっている（図３参照）。

【００１８】そして、本発明にあっては、前記住戸ユニ
ット１０のうち各階の四隅に積み重ねられる住戸ユニッ
ト（強化住戸ユニット）１０Ａを、他の住戸ユニット１
０よりも剛性強化し、しかもこの剛性が強化された住戸
ユニットの列Ｒは、対角同士の２組それぞれが建築物の
中心に対して略点対称でかつ一方の組の住戸ユニットに
おける長手方向と他方の組のそれとが互いに略直交する
ように配置されたことを最大の特徴とするものである。
なお、住戸ユニット１０及び強化住戸ユニット１０Ａの
それぞれは、その外形寸法が所定の直方体状に形成され
ている。

【００１９】そして、この実施例では、各階において住
戸ユニットを前後左右に４個づつ計１６個配置するとと
もに、剛性強化された強化住戸ユニット１０Ａを、建築
物の四隅において積み重ね、四隅の列の各階に配置され
た住戸ユニット１０Ａによって、建築物の水平方向の荷
重を主に受け持たせるようにしている。この構造におい
て、強化住戸ユニットの列Ｒは、対角同士の２組それぞ
れが建築物の中心に対して略点対称でかつ一方の組の住
戸ユニットにおける長手方向と他方の組のそれとが互い
に略直交するように配置されていることは勿論である。

【００２０】ここで、この実施例においては、建築物四
隅の強化住戸ユニットの列Ｒは、対角同士の２組それぞ
れが建築物の中心に対して厳密な意味では点対称とは言
えないまでも、「略」点対称に配置されているといえ
る。

【００２１】なお、この実施例において、一つの側壁の
略中央に外方へ突出する突出部Ｇを設けているが、この
ように側壁に外方へ突出する突出部Ｇを設ける場合に
は、図に示すごとく、他の住戸ユニット１０の側壁と同
一平面上にある部分を補強材Ｚで補強するのが好まし
い。

【００２２】以下、図２〜図４に示す実施例に基づいて
本発明をさらに詳しく説明する。図２は、構築すべき建
築物の四隅にそれぞれ強化住戸ユニット１０Ａを積み重
ねてなる建築物の一例であり、桁行方向Ｌ１や梁間方向
Ｌ２からの横荷重Ｘ，Ｙの態様を示すものである。

【００２３】図３は前記強化住戸ユニット１０Ａの斜視
図を示すもので、図示例では、強化住戸ユニット１０Ａ
は全体が四角箱型のボックス型式とされて、より具体的
には、四隅に立てられた柱部１０ａと、これら柱部１０
ａの上端および下端間に架け渡されてユニットの上部お
よび下部の枠組みとなる上梁部１０ｂおよび下梁部１０
ｃと、ユニットの６面の内上下面並びに建築物の外面に
臨む２つの側面にそれぞれ設けられた壁体（剛性強化部
材）１０ｄとを主体として構成されている。

【００２４】そして、前記壁体１０ｄは、住戸ユニット
１０Ａの剛性を高めるために柱部１０ａ、上梁部１０
ｂ、下梁部１０ｃに囲まれた内側に設けられたもので、
いわゆる耐震要素として地震時などにユニットに作用す
る水平力を分担させるようになっている。

【００２５】なお、図面では、壁体１０ｄを耐震要素を
構成する耐力壁として適用しているが、本発明では、こ
の図示例に限定されるものではなく、例えば壁体１０ｄ
の代わりに、ブレース、トラス等を設けるようにしても
良い。また、壁体１０ｄには、窓等の開口部を形成する
ことも可能である。

【００２６】また、前記強化住戸ユニット１０Ａとして
は、図２に示す例に限定されるものではなく、強化住戸
ユニット１０Ａの配列位置により種々の形態が採られる
ことは言うまでもない。

【００２７】また、図４は、前記強化住戸ユニット１０
Ａの間に配列される住戸ユニット１０の具体的な構成を
示す図であり、図示例では、住戸ユニット１０は、四隅
に立てられた柱部１０ａと、これら柱部１０ａの上端お
よび下端間に架け渡されてユニットの上部および下部の
枠組みとなる上梁部１０ｂおよび下梁部１０ｃと、ユニ
ットの上下に架設された小梁部１０ｆとを主体として構
成されている。

【００２８】なお、この住戸ユニット１０の構成も、図
示例に限定されるものではなく、構築すべき建築物の設
計要求等に基づき種々変更可能である。

【００２９】また、住戸ユニット１０、１０Ａの補強技
術としては柱、梁の断面増だけでなく、肉厚、耐力壁等
の補強による方法も適用されることは勿論である。

【００３０】一方、住戸ユニット同士の連結手段として
は、例えばボルト接合等による方法が適用されるが、住
戸ユニットどうしを一体化することができるものであれ
ば、他の手段であっても良い。

【００３１】また、図示例では、住戸ユニットは、いわ
ゆる骨組みだけで構成された形態とされているが、住戸
ユニット内部に、バスユニット、サニタリーユニット、
間仕切り家具など内装部材を予め組み付けるような構成
としても良いことは言うまでもない。

【００３２】さらに、住戸ユニットは、工場から現場ま
で運搬するためのトラックの制限内において長さ、幅、
高さ等の寸法が設定されるものである。

【００３３】次ぎに、以上のように構成された中高層建
築物の構造の作用について説明する。

【００３４】図２に示すように、この中高層建築物を施
工するには、強化住戸ユニット１０Ａおよび住戸ユニッ
ト１０をそれぞれ工場等において製造しておき、これら
をトラック等により現場まで運搬し、１階より住戸ユニ
ット１０Ａ、１０を縦横に４つづつ配列する。

【００３５】これら住戸ユニット１０Ａ、１０の配列
は、強化住戸ユニット１０Ａを建築物の４隅に位置する
ように設置し、これら強化住戸ユニット１０Ａの間に住
戸ユニット１０が並ぶように配置する。

【００３６】次いで、クレーンにより、強化住戸ユニッ
ト１０Ａ並びに住戸ユニット１０の上にそれぞれ強化住
戸ユニット１０Ａ、住戸ユニット１０をそれぞれ連続し
て積み重ねながら、前後左右に隣接するユニット同士を
締結すると、図２に示すような中高層建築物が完成す
る。

【００３７】しかして、このように施工された中高層建
築物の構造においては、最も剛性が強化された住戸ユニ
ット（強化住戸ユニット）１０Ａが建築物の四隅にそれ
ぞれ積み重ねられて柱状の剛性の大きな架構が構築され
るので、これら架構により、水平力に対して建築物の剛
性を増した骨組み構造とすることができる。

【００３８】従って、建築物にかかる水平力は、最も剛
性が強化された四隅の架構に伝達されて、この部分で水
平力が負担されるので、建築物にかかる水平力が他の住
戸ユニット１０に構造設計上大きな負担となることがな
く、住戸ユニット１０を構成する部材に要求される強度
が小さくて済み、したがって構造全体として安価な建築
物を構築することができる。

【００３９】また、住戸ユニット１０、１０Ａそれぞれ
の外形が所定の直方体状に形成され、かつ強化住戸ユニ
ットの列Ｒは、対角同士の２組それぞれが建築物の中心
に対して略点対称でかつ一方の組の住戸ユニットにおけ
る長手方向と他方の組のそれとが互いに略直交するよう
に配置されているので、図中Ｘ，Ｙで示す如く建物の側
壁に風等によって横荷重が加わる場合でも、それら横荷
重を、強化住戸ユニット１０Ａが同じ態様でバランス良
く受けることとなり、この結果建物自体に捩れが生じる
のを未然に防止できる。

【００４０】なお、実施例において示した各構成部材の
諸形状や寸法等は一例であって、適用する建築物の設計
要求等に基づき種々変更可能であり、また強化住戸ユニ
ット１０Ａの配列位置も、実施例に限定されるものでは
なく、建築物の形態に応じた種々の配置を採用すること
ができる。

【００４１】図５は本発明の他の実施例を示すものであ
る。この実施例が前記した実施例と異なるところは、建
築物の四隅の内側にも強化住戸ユニット１０Ａを配置
し、かつその配置として、対角同士の２組それぞれが建
築物の中心に対して略点対称となるようにした点にあ
る。

【００４２】この実施例においても、前記同様、建物の
側壁に風等によって横荷重が加わる場合に、それら横荷
重を、強化住戸ユニットの列がバランス良く受けること
となり、建物自体に捩れが生じるのを防止できる。ま
た、図１ないし図５に示す各実施例では、建築物の架構
だけを模式的に示したが、各住戸ユニットには、耐火被
覆等の施工がされることは勿論である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
建築物を構成する住戸ユニットの中で、最も剛性が強化
された住戸ユニット（強化住戸ユニット）が積み重ねら
れた住戸ユニットの列を造ることにより、水平力に対し
て建築物の剛性を増した骨組み構造を構築することがで
き、建築物にかかる水平力は、最も剛性が強化された四
隅の架構に伝達されて、この部分で水平力を負担し得
て、建築物にかかる水平力が他の住戸ユニットに構造設
計上大きな負担となるようなことがない。しかも、住戸
ユニットのそれぞれの外形が所定の直方体状に形成さ
れ、かつ強化住戸ユニットの列は、対角同士の２組それ
ぞれが建築物の中心に対して略点対称でかつ一方の組の
住戸ユニットにおける長手方向と他方の組のそれとが互
いに略直交するように配置されているので、建物の側壁
に風等によって横荷重が加わる場合でも、この横荷重
を、強化住戸ユニットが同じ態様でバランス良く受ける
こととなり、建物自体に捩れが生じることはない。これ
らの結果、強化住戸ユニットとは異なる他の住戸ユニッ
トを構成する部材に要求される強度は小さくて済み、し
たがって構造全体として安価な建築物を構築することが
できるといった優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用した中高層建築物の概
略を示す断面図である。

【図２】建築物に対して横荷重が作用する態様を示す斜
視図である。

【図３】強化住戸ユニットを示す斜視図である。

【図４】強化住戸ユニットの他の例を示す斜視図であ
る。

【図５】本発明のさらに他の実施例の中高層建築物の概
略を示す断面図である。

【図６】従来技術の中高層建築物のユニット化工法を説
明するために示した斜視図である。

【図７】別の従来技術にかかる中高層建築物のユニット
化工法を説明するために示した斜視図である。

【符号の説明】

１０Ａ 強化住戸ユニット １０ 住戸ユニット １０ａ 柱部 １０ｂ 上梁部 １０ｃ 下梁部 １０ｄ 壁体部 １０ｆ 小梁部 Ｒ 強化住戸ユニットの列 Ｌ１ 桁行方向 Ｌ２ 梁間方向

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面視略方形状の建物の１階に、１階の
   住戸を構成する住戸ユニットを前後左右に複数列配設
   し、各住戸ユニットの上に建物の各階を構成する住戸ユ
   ニットを積み重ねて前後左右上下に隣接する各住戸ユニ
   ットを相互に一体化してなる中高層建築物であって、前記住戸ユニットのそれぞれは、その外形が所定の直方
   体状に形成され、 前記住戸ユニットのうち上下方向に沿う四隅の縦列の住
   戸ユニットは、他の住戸ユニットよりも剛性が強化され
   ており、しかもこの剛性が強化された住戸ユニットの列
   は、対角同士の２組それぞれが建築物の中心に対して略
   点対称でかつ一方の組の住戸ユニットにおける長手方向
   と他方の組のそれとが互いに略直交するように配置され
   ていることを特徴とする中高層建築物の構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の中高層建築物の構造にお
   いて、前記住戸ユニットは、４本の柱部と、これら柱部
   の上端並びに下端をそれぞれ連結する上梁部並びに下梁
   部とによりボックス型に組まれてなり、かつ、住戸ユニ
   ットのうち剛性が強化された住戸ユニットは、前後左右
   上下の各六面のうち少なくとも隣接する２面に、ブレー
   ス、耐力壁等の剛性強化部材が組み込まれていることを
   特徴とする中高層建築物の構造。