JP3401372B2 - 建物ユニット - Google Patents

建物ユニット

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JP3401372B2
JP3401372B2 JP23669095A JP23669095A JP3401372B2 JP 3401372 B2 JP3401372 B2 JP 3401372B2 JP 23669095 A JP23669095 A JP 23669095A JP 23669095 A JP23669095 A JP 23669095A JP 3401372 B2 JP3401372 B2 JP 3401372B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建物ユニットに関
する。詳しくは、天井フレームの妻側または桁側に傾斜
状天井部を有する建物ユニット、いわゆる、台形形状の
建物ユニットに関する。
【0002】
【背景技術】ユニット工法で用いられる建物ユニットの
1つとして、北側傾斜線制限などに対応できるように、
天井フレームの一部を傾斜状天井部とした、いわゆる、
台形形状の建物ユニットが知られている。たとえば、建
物ユニットの短辺側の天井フレームを傾斜状天井部とし
たものとして特開昭64−39436号公報が、建物ユ
ニットの長辺側の天井フレームを傾斜状天井部としたも
のとして特開平2−147737号公報や特開平2−1
47738号公報などが知られている。
【0003】この種の建物ユニット、たとえば、短辺側
に傾斜状天井部を形成した建物ユニットは、図10に示
すように、矩形状の床フレーム1と、この床フレーム1
の相対する側縁部に立設された高さの異なる妻フレーム
2A,2Bと、この両側の妻フレーム2A,2Bの上端
部間に掛け渡された天井フレーム3とから構成されてい
る。
【0004】ここで、床フレーム1は、2本の長辺下梁
5,6と、この2本の長辺下梁5,6間を連結する複数
本の根太7とから構成されている。妻フレーム2Aは、
2本の長寸柱8A,9Aと、この2本の長寸柱8A,9
Aの上端部間および下端部間を連結する短辺上梁10A
および短辺下梁11Aとから構成されている。妻フレー
ム2Bは、2本の短寸柱8B,9Bと、この2本の短寸
柱8B,9Bの上端部間および下端部間を連結する短辺
上梁10Bおよび短辺下梁11Bとから構成されてい
る。天井フレーム3は、前記各長寸柱8A,9Aの上端
部から前記短寸柱8B,9Bの上端部に跨がってそれぞ
れ掛け渡されるとともに前記長寸柱8A,9A側を水平
状梁部12としかつ前記短寸柱8B,9B側を傾斜状梁
部13とした2本の屈曲上梁14,15と、この2本の
屈曲上梁14,15間を連結する複数本の小梁16とか
ら構成されている。
【0005】従来、このような建物ユニットの製造にあ
たっては、工場において、床フレーム1、妻フレーム2
A,2Bおよび天井フレーム3を別個に製作しておく。
組立にあたって、床フレーム1の相対する側縁部に妻フ
レーム2A,2Bを立設したのち、天井フレーム3を妻
フレーム2A,2Bの上端部間に吊り上げ、その水平状
梁部12の端部を妻フレーム2Aの長寸柱8A,9Aの
上端部に溶接固定するとともに、傾斜状梁部13の端部
を妻フレーム2Bの短寸柱8B,9Bの上端部に溶接固
定する。つまり、天井フレーム3と長寸柱8A,9Aお
よび短寸柱8B,9Bの上端部とを剛接合することによ
り、建物ユニットを製造していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したような構造の
建物ユニットでは、長さ寸法の異なる長短2種類の柱8
A,9A、8B,9Bが含まれているため、荷重による
撓み量が長さ寸法によつて異なる。たとえば、短寸柱8
B,9Bの撓み量は、同じ水平荷重が加わっても、長寸
柱8A,9Aの撓み量よりも小さい。このため、地震や
台風などにより建物ユニットの骨組みに水平荷重が加わ
ると、短寸柱8B,9Bの撓み量と長寸柱8A,9Aの
撓み量とが異なるため、これらの柱8A,9A、8B,
9Bと天井フレーム3との剛接合部分に大きな負荷がか
かる。
【0007】本発明の目的は、このような長さ寸法の異
なる長短2種類の柱を備えた建物ユニットにおいて、柱
の接合部にかかる負荷に対する耐久性を向上させること
ができる建物ユニットを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の建物ユニット
は、図面を参照して説明すると、矩形状の床パネル21
と、この床パネル21の相対する側縁部に立設された2
本の長寸柱22,22および2本の短寸柱23,23
と、前記各長寸柱22,22の上端部から前記短寸柱2
3,23の上端部に跨がってそれぞれ掛け渡されるとと
もに前記長寸柱22,22側を水平状梁部26Aとしか
つ前記短寸柱23,23側を傾斜状梁部26Bとした2
本の屈曲上梁26,26とを備える建物ユニットであっ
て、前記各屈曲上梁26,26と前記長寸柱22,22
との接合部および前記各屈曲上梁26,26と前記短寸
柱23,23との接合部がそれぞれピン接合され、それ
以外の柱22,22、23,23と床パネル21との接
合部が剛接合されていることを特徴とする。
【0009】このような構成によれば、建物ユニットの
骨組み20に水平荷重が加わり、長寸柱22と短寸柱2
3との撓み量に差が生じても、長寸柱22の上端部と短
寸柱23の上端部とを連結する屈曲上梁26の両端が各
柱22,23に対してピン接合されているから、上記撓
み量の差をこれらの接合部における変形により吸収する
ことができる。これにより、接合部にかかる負荷に対す
る耐久性を向上させることができる。
【0010】また、長寸柱22,22の上端部と短寸柱
23,23の上端部とを連結する屈曲上梁26,26に
よって、2本の長寸柱22,22の撓み量に差が生じて
も、また、短寸柱23,23の撓み量に差が生じても、
2本の長寸柱22,22の上端部間および前記2本の短
寸柱23,23の上端部間を連結する直線上梁24,2
5の両端が各柱22,23に対してピン接合されている
から、上記撓み量の差をこれらの接合部における変形に
より吸収することができる。
【0011】また、上記構成において、前記2本の屈曲
上梁26,26の屈曲部間には中間梁27が掛け渡さ
れ、この中間梁27と前記各直線上梁24,25との間
には小梁36,37が前記屈曲上梁26,26と平行に
設けられていることを特徴とする。このような構成によ
れば、2本の屈曲上梁26,26間に小梁を掛け渡す構
造に比べ、小梁の長さ寸法が短いものを使用することが
できるから、経済的に構成することができる。
【0012】また、上記構成において、前記2本の長寸
柱22,22は前記矩形状の床パネル21の相対する一
方の長辺側縁部の隅部に立設され、前記2本の短寸柱2
3,23は前記矩形状の床パネル21の相対する他方の
長辺側縁部の隅部に立設されていることを特徴とする。
このような構成によれば、建物ユニットの長辺側に傾斜
状天井部を構成することができるから、たとえば、ユニ
ットの長辺側が北側を向くように、ユニットの配置が制
約される場合でも北側斜線制限に対応することができ
る。
【0013】また、上記構成において、前記各屈曲上梁
26,26は前記水平状梁部26Aと傾斜状梁部26B
とが別体として形成され、前記水平状梁部26Aと傾斜
状梁部26Bとの間にはこれら両梁部26A,26Bを
所定の角度で接合する接続部材71が設けられていると
ともに、前記傾斜状梁部26Bの下端を前記短寸柱2
3,23の上端部に接合する接合部材77が設けられ、
前記接続部材71は、前記水平状梁部26Aに挿入固定
される第1接続部と、この第1接続部に対して所定の角
度で形成され前記傾斜状梁部に挿入固定される第2接続
部とを備えていることを特徴とする。このような構成に
よれば、屈曲上梁26,26を水平状梁部26Aと傾斜
状梁部26Bとに別体形成し、その水平状梁部26Aと
傾斜状梁部26Bとを接続部材71を介して所定の角度
に接合してあるから、水平状梁部26Aと傾斜状梁部2
6Bとをエンドプレート51を介して突き合わせ溶接す
る構造に比べ、水平状梁部26Aと傾斜状梁部26Bと
を、所定の角度で精度よく、かつ、容易に接合すること
ができる。また、傾斜状梁部26Bの角度が異なる場合
でも、接続部材71および接合部材77のみを変更すれ
ばよいから、つまり、水平状梁部26Aや傾斜状梁部2
6Bはそのまま使用できるから、部品点数を削減でき
る。
【0014】また、上記構成において、前記第2接続部
に対して前記傾斜状梁部が長手方向に位置調整可能に仮
固定できる調整機構(長孔76)を備えていることを特
徴とする。このような構成によれば、第2接続部73に
対して傾斜状梁部26Bの長手方向位置を調整しながら
ボルト75などにより仮固定したのち、溶接することが
できるから、高精度な接合を行える。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図1は本実施形態の建物
ユニットの骨組みを示している。同建物ユニットの骨組
み20は、矩形状の床パネル21と、この床パネル21
の相対する一方の長辺側縁部の隅部に立設された2本の
長寸柱22,22と、前記床パネル21の相対する他方
の長辺側縁部の隅部に立設された2本の短寸柱23,2
3と、前記2本の長寸柱22,22の上端部間および前
記2本の短寸柱23,23の上端部間にそれぞれ掛け渡
された直線上梁24,25と、前記各長寸柱22,22
の上端部から前記短寸柱23,23の上端部に跨がって
それぞれ掛け渡されるとともに前記長寸柱22,22側
を水平状梁部26Aとしかつ前記短寸柱23,23側を
傾斜状梁部26Bとした2本の屈曲上梁26,26と、
この2本の屈曲上梁26,26の屈曲部間に掛け渡され
た中間梁27とを備えて構成されている。
【0016】前記床パネル21は、2本の長辺下梁3
1,31と、2本の短辺下梁32,32とから矩形枠状
の骨組みに形成されている。2本の長辺下梁31,31
間には、複数本の根太33が一定ピッチ間隔で設けられ
ている。なお、各長辺下梁31,31および短辺下梁3
2,32の両端は、前記長寸柱22,22および短寸柱
23,23の下端部にそれぞれ溶接固定されている。つ
まり、剛接合されている。前記直線上梁24、中間梁2
7および屈曲上梁26,26の水平状梁部26Aで囲ま
れた面には、中間梁27と直線上梁24との間に小梁3
6が屈曲上梁26と平行に設けられているとともに、ブ
レース34がX状に掛け渡されている。また、中間梁2
7、直線上梁25および屈曲上梁26,26の傾斜状梁
部26Bで囲まれた面には、中間梁27と直線上梁25
との間に小梁37が屈曲上梁26と平行に設けられてい
るとともに、ブレース35がX状に掛け渡されている。
【0017】図2および図3は前記長寸柱22と直線上
梁24および屈曲上梁26との接合部構造を示してい
る。前記長寸柱22の上端部直交2面には平面略T字状
の連結ブラケット41,42が溶接固定されている。前
記直線上梁24の端部には、平面L字形のアングル材4
3が固定されている。アングル材43は、上梁24の端
部近傍から上梁24のウエブ24aに対して直角に突設
された面43Aと、この面43Aから直角にかつウエブ
24Aと平行に折曲された面43Bとを備えている。面
43Bに溶接固定されたナット44には、前記連結ブラ
ケット41を通して数本のボルト45が螺合されてい
る。つまり、長寸柱22の上端部と直線上梁24の端部
とがピン接合されている。前記屈曲上梁26の端部に
は、平面L字形のアングル材46が固定されている。ア
ングル材46は、上梁26の端部近傍から上梁26のウ
エブ26aに対して直角に突設された面46Aと、この
面46Aから直角にかつウエブ26aと平行に折曲され
た面46Bとを備えている。面46Bに溶接固定された
ナット47には、前記連結ブラケット42を通して数本
のボルト48が螺合されている。つまり、長寸柱22の
上端部と屈曲上梁26の端部とがピン接合されている。
なお、連結ブラケット42には、前記ブレース34の端
部がボルト止めされるブレース固定板49が溶接固定さ
れている。
【0018】図4は前記屈曲上梁26と中間梁27との
接合部構造を示している。前記屈曲上梁26は、前記水
平状梁部26Aと、傾斜状梁部26Bとが別体として形
成され、これらがエンドプレート51を介して所定角度
に突き合わせ溶接されている。水平状梁部26Aの端部
には、前記中間梁27の端部が溶接固定されている。な
お、水平状梁部26Aおよび傾斜状梁部26Bの端部に
は、前記ブレース34,35の端部がボルト止めされる
ブレース固定板52,53が溶接固定されている。
【0019】図5および図6は前記短寸柱23と直線上
梁25および屈曲上梁26との接合部構造を示してい
る。前記短寸柱23の上端部直交2面には平面略T字状
の連結ブラケット61,62が溶接固定されている。前
記直線上梁25の端部には、平面L字形のアングル材6
3が固定されている。アングル材63は、上梁25の端
部近傍から上梁25のウエブ25aに対して直角に突設
された面63Aと、この面63Aから直角にかつウエブ
25aと平行に折曲された面63Bとを備えている。面
63Bに溶接固定されたナット64には、前記連結ブラ
ケット61を通して数本のボルト65が螺合されてい
る。つまり、短寸柱23の上端部と直線上梁25の端部
とがピン接合されている。前記屈曲上梁26の端部に
は、平面L字形のアングル材66が固定されている。ア
ングル材66は、上梁26の端部近傍から上梁26のウ
エブ26aに対して直角に突設された面66Aと、この
面66Aから直角にかつウエブ26aと平行に折曲され
た面66Bとを備えている。面66Bに溶接固定された
ナット67には、前記連結ブラケット62を通して数本
のボルト68が螺合されている。つまり、短寸柱23の
上端部と屈曲上梁26の端部とがピン接合されている。
なお、連結ブラケット62には、前記ブレース35の端
部がボルト止めされるブレース固定板69が溶接固定さ
れている。
【0020】このような実施形態によれば、建物ユニッ
トの骨組み20に水平荷重が加わり、長寸柱22と短寸
柱23との撓み量に差が生じても、長寸柱22の上端部
と短寸柱23の上端部とを連結する屈曲上梁26の両端
が各柱22,23に対してピン接合されているから、上
記撓み量の差をこれらの接合部における変形により吸収
することができる。そのため、これらの接合部にかかる
負荷に対する耐久性を向上させることができる。
【0021】また、2本の長寸柱22,22の上端部間
および2本の短寸柱23,23の上端部間にそれぞれ掛
け渡した直線上梁24,25の両端と、長寸柱22,2
2および短寸柱23,23との接合部をピン接合とした
ので、長寸柱22,22の上端部と短寸柱23,23の
上端部とを接合する屈曲上梁26,26によって、2本
の長寸柱22,22の撓み量に差が生じても、また、短
寸柱23,23の撓み量に差が生じても、2本の長寸柱
22,22の上端部間および2本の短寸柱23,23の
上端部間を連結する直線上梁24,25の両端が各柱2
2,23に対してピン接合されているから、上記撓み量
の差をこれらの接合部における変形により吸収すること
ができる。
【0022】また、2本の長寸柱22,22および2本
の短寸柱23,23と、2本の直線上梁24,25およ
び2本の屈曲上梁26,26との接合部が全てピン接合
であるから、全ての接合部を溶接などによる剛接合とし
た構造に比べ、組立工数を削減できる。しかも、これら
の接合は、直線上梁24,25および屈曲上梁26,2
6内でボルト接合しているから、これらの梁24,2
5,26の外側にボルト・ナットなどが露出することが
ない。そのため、これらの梁24,25,26にそって
外装部材などを配置することもできる。
【0023】また、これらの接合にあたって、各梁2
4,25,26の内面にL字状(直交する2つの面を有
するL字状)のアングル材43,46,63,66を取
り付け、これらのアングル材43,46,63,66を
用いて各柱22,23との接合を行っているから、たと
えば、梁のウエブと平行な面のみを有する板を用いてピ
ン接合する場合に比べ、強度を向上させることができ
る。とくに、片側が開放された断面C型のチャンネル材
から形成された梁24,25,26の変形などを効果的
に防止できる。
【0024】また、2本の屈曲上梁26,26の屈曲部
間に中間梁27を掛け渡し、この中間梁27と各直線上
梁24,25との間に小梁36,37を屈曲上梁26,
26と平行に設けたので、2本の屈曲上梁26,26間
に小梁を掛け渡す構造に比べ、小梁の長さ寸法が短いも
のを使用することができるから、経済的に構成すること
ができる。
【0025】また、2本の長寸柱22,22を矩形状の
床パネル21の相対する一方の長辺側縁部の隅部に立設
し、2本の短寸柱23,23を矩形状の床パネル21の
相対する他方の長辺側縁部の隅部に立設したので、建物
ユニットの長辺側に傾斜状天井部を構成することができ
るから、たとえば、ユニットの長辺側が北側を向くよう
に配置制限された場合にも北側斜線制限に対応すること
ができる。
【0026】以上、本発明について好適な実施形態を挙
げて説明したが、本発明は、この実施形態に限られるも
のでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更が可
能である。たとえば、前記実施形態では、建物ユニット
の長辺側に傾斜状天井部を構成したが、2本の長寸柱2
2を床パネル21の相対する一方の短辺側縁部に、2本
の短寸柱23を床パネル21の相対する他方の短辺側縁
部にそれぞれ立設すれば、短辺側に傾斜状天井部を構成
することができる。
【0027】また、前記屈曲上梁26については、図7
に示す構造としてもよい。これは、前記水平状梁部26
Aと傾斜状梁部26Bとを別体として形成し、この水平
状梁部26Aと傾斜状梁部26Bとの間にこれら両梁部
26A,26Bを所定の角度で接合する接続部材71を
設けるとともに、前記傾斜状梁部26Bの下端を前記短
寸柱23の上端部に接合する接合部材77を設けた構造
である。
【0028】ここで、前記接続部材71は、図8に示す
ように、前記水平状梁部26A内に挿入されかつ溶接固
定される断面コ字状の第1接続部72と、この第1接続
部72に対して所定の角度で折り曲げられ前記傾斜状梁
部26B内に挿入されかつ溶接固定される断面コ字状の
第2接続部73とを備える。なお、これらの形成にあた
っては、図8の二点鎖線で示すように、1枚の板を所定
形状に打ち抜き成形し、これを折り曲げて第1接続部7
2および第2接続部73を形成することができる。
【0029】前記第2接続部73のフランジ73a内面
にはナット74が溶接固定されている。このナット74
には、第2接続部73の外側に前記傾斜状梁部26Bが
嵌合された状態において、傾斜状梁部26Bの外側から
挿入されたボルト75が螺合されている。傾斜状梁部2
6Bには、図9に示すように、前記ボルト75が挿入さ
れる調整機構としての長孔76が形成され、これによ
り、第2接続部73に対して傾斜状梁部26Bの長手方
向位置を調整しながらボルト75により仮固定したの
ち、溶接することができるようになっている。また、前
記接合部材77は、一端が前記傾斜状梁部26Bに溶接
され、他端が前記短寸柱23の連結ブラケット62にボ
ルト78により固定されている。
【0030】このような構成とすれば、水平状梁部26
Aと傾斜状梁部26Bとを接続部材71を介して所定の
角度に接合してあるから、水平状梁部26Aと傾斜状梁
部26Bとをエンドプレート51を介して突き合わせ溶
接する構造にくらべ、水平状梁部26Aと傾斜状梁部2
6Bとを、所定の角度で精度よく、かつ、容易に接合す
ることができる。しかも、傾斜状梁部26Bに長孔76
を形成してあるから、第2接続部73に対して傾斜状梁
部26Bの長手方向位置を調整しながらボルト75によ
り仮固定したのち、溶接することができるから、高精度
な接合を行える。また、傾斜状梁部26Bの角度が異な
る場合でも、接続部材71および接合部材77のみを変
更すればよいから、つまり、水平状梁部26Aや傾斜状
梁部26Bはそのまま使用できるから、部品点数を削減
できる。
【0031】
【発明の効果】本発明の建物ユニットによれば、長さ寸
法の異なる長短2種類の柱を備えた建物ユニットにおい
て、短寸柱と長寸柱の撓み量の差によって接合部にかか
る負荷に対する耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図2】同上実施形態における長寸柱と直線上梁および
屈曲上梁との接合部構造を示す斜視図である。
【図3】図2に示す接合部構造の平面図である。
【図4】同上実施形態における屈曲上梁と中間梁との接
合部構造を示す斜視図である。
【図5】同上実施形態における短寸柱と直線上梁および
屈曲上梁との接合部構造を示す斜視図である。
【図6】図5に示す接合部構造の平面図である。
【図7】屈曲上梁の他の実施形態を示す図である。
【図8】図7に示す屈曲上梁を構成する接続部材を示す
斜視図である。
【図9】図7に示す屈曲上梁を構成する傾斜状梁部を示
す斜視図である。
【図10】従来の建物ユニットの骨組みを示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
20 骨組み 21 床パネル 22 長寸柱 23 短寸柱 24,25 直線上梁 26 屈曲上梁 26A 水平状梁部 26B 傾斜状梁部 27 中間梁 36,37 小梁 71 接続部材 72 第1接続部 73 第2接続部 75 ボルト 76 長孔(調整機構) 77 接合部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−106278(JP,A) 特開 平2−147738(JP,A) 実開 昭58−115602(JP,U)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 矩形状の床パネルと、この床パネルの相
    対する側縁部に立設された2本の長寸柱および2本の短
    寸柱と、前記各長寸柱の上端部から前記短寸柱の上端部
    に跨がってそれぞれ掛け渡されるとともに前記長寸柱側
    を水平状梁部としかつ前記短寸柱側を傾斜状梁部とした
    2本の屈曲上梁とを備える建物ユニットであって、 前記各屈曲上梁と前記長寸柱との接合部および前記各屈
    曲上梁と前記短寸柱との接合部がそれぞれピン接合さ
    、前記2本の長寸柱の上端部間および前記2本の短寸
    柱の上端部間にはそれぞれ直線上梁が掛け渡され、この
    直線上梁と前記長寸柱および短寸柱との接合部はピン接
    合されているとともに、それ以外の長寸柱および短寸柱
    と床パネルの各下梁との接合部は剛接合されていること
    を特徴とする建物ユニット。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の建物ユニットにおい
    て、前記2本の屈曲上梁の屈曲部間には中間梁が掛け渡
    され、この中間梁と前記各直線上梁との間には小梁が前
    記屈曲上梁と平行に設けられていることを特徴とする建
    物ユニット。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の建物ユ
    ニットにおいて、前記2本の長寸柱は前記矩形状の床パ
    ネルの相対する一方の長辺側縁部の隅部に立設され、前
    記2本の短寸柱は前記矩形状の床パネルの相対する他方
    の長辺側縁部の隅部に立設されていることを特徴とする
    建物ユニット。
  4. 【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の
    建物ユニットにおいて、前記各屈曲上梁は前記水平状梁
    部と傾斜状梁部とが別体として形成され、前記水平状梁
    部と傾斜状梁部との間にはこれら両梁部を所定の角度で
    接合する接続部材が設けられているとともに、前記傾斜
    状梁部の下端を前記短寸柱の上端部に接合する接合部材
    が設けられ、前記接続部材は、前記水平状梁部に挿入固
    定される第1接続部と、この第1接続部に対して所定の
    角度で形成され前記傾斜状梁部に挿入固定される第2接
    続部とを備えていることを特徴とする建物ユニット。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の建物ユニットにおい
    て、前記第2接続部に対して前記傾斜状梁部が長手方向
    に位置調整可能に仮固定できる調整機構を備えているこ
    とを特徴とする建物ユニット。
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