JP3759592B2 - 建物とその構築方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物とその構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の建物は、木造にしても鉄筋にしても、躯体を構築する木材や鉄骨を連結できるように工場で加工し、これを現場に運搬して構築している。このため、現場で躯体を組み立てるのに手間がかかる欠点があった。この欠点を解消するために、予め工場で、床と壁と天井とを直角に連結して建物の一部を構成する建物ユニットを製作する工法が開発されている。この工法は、工場生産された複数の建物ユニットを車で構築現場に運送する。構築現場では、複数の建物ユニットを連結して建物として組み立てしている。この工法は、建物を工場加工する割合を多くして、能率よく躯体を構築できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、建物ユニットを建築現場に輸送して連結する工法は、建物ユニットの大きさに制約を受ける欠点がある。とくに、天井の高さに制約を受ける欠点がある。それは、道路を輸送できる自動車の最高の高さに制約があるので、建物ユニットの高さを自動車に搭載して運搬できる高さとする必要があるからである。また、建物ユニットは、複数を連結した状態では充分な強度にできる。ただ、連結されない状態、とくに対向する両側の壁面を開口している建物ユニットは、極めて変形しやすく充分な強度にできない。この建物ユニットは、変形しないように自動車で運送する必要があり、簡単には輸送できない欠点がある。
【０００４】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、現場においては簡単かつ容易に、しかも迅速に建物の躯体を構築できると共に、構築する建物の天井高さの制限がなく、さらにコンパクトにして能率よく構築現場に輸送できる建物とその構築方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の建物は、下水平構造材１と、この下水平構造材１に下端を、下水平構造材１及び上水平構造材２を含む垂直面内で回転できるように連結している複数本の柱３と、複数本の柱３の上端に、下水平構造材１及び上水平構造材２を含む垂直面内で回転できるように連結している上水平構造材２とを備える。この建物は、柱３を下水平構造材１と上水平構造材２と平行となる方向に傾動させて、上水平構造材２と下水平構造材１とを互いに接近させる状態とすることができると共に、構築現場においては柱３を下水平構造材１と上水平構造材２とに直角となる状態で固定して建物躯体を構築する。
【０００６】
本発明の建物は、柱３の下端に固定プレート５を固定して、この固定プレート５を垂直面内で回転できるように下水平構造材１に連結すると共に、固定プレート５を下水平構造材１に固定して、柱３を下水平構造材１に垂直に固定することができる。さらに、本発明の建物は、柱３の上端に固定プレート５を固定して、この固定プレート５を垂直面内で回転できるように上水平構造材２に連結すると共に、固定プレート５を上水平構造材２に固定して、柱３を上水平構造材２に垂直に固定することができる。
【０００７】
さらに、本発明の建物は、下水平構造材１と上水平構造材２の間に窓枠８を連結して、この窓枠８の対向するコーナー部を、回転軸９を介して下水平構造材１と上水平構造材２に、下水平構造材１及び上水平構造材２を含む垂直面内で回転できるように連結する。窓枠８は、回転軸９の軸方向に移動できるように下水平構造材１と上水平構造材２に連結することができる。
【０００８】
さらに、本発明の請求項５の建物の構築方法は、下水平構造材１と上水平構造材２を、下水平構造材１及び上水平構造材２を含む垂直面内で回転できるように複数の柱３で連結する連結工程と、柱３を下水平構造材１と上水平構造材２と平行となる方向に傾動させて、上水平構造材２と下水平構造材１とを互いに接近させる状態として構築現場に輸送する輸送工程と、構築現場において柱３を下水平構造材１と上水平構造材２とに直角となる状態で固定して建物躯体を構築する建前工程とからなる。
【０００９】
本発明の建物の構築方法は、連結工程において、下水平構造材１と上水平構造２の間に窓枠８を傾動できるように回転軸９を介して連結する。この窓枠８は対向するコーナー部を、回転軸９を介して、下水平構造材１と上水平構造材２に、下水平構造材１及び上水平構造材２を含む垂直面内で回転できるように連結する。窓枠８は、回転軸９の軸方向に移動できるように下水平構造材１と上水平構造材２に連結することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための建物とその構築方法を例示するものであって、本発明は建物とその構築方法を下記のものに特定しない。
【００１１】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１２】
図１と図２に示す建物は、図３の平面図に示すように、平面形状を長方形として、長辺側の壁面に３つの窓４を、短辺側の壁面に２つの窓４を設けている。さらに、この建物は、図３の平面図と図４の躯体構造を示す正面図に示すように、８本の柱３で下水平構造材１と上水平構造材２とを連結して建物躯体を構成している。図の建物は、下水平構造材１に束柱１６を固定し、束柱１６を基礎１７に固定している。ただし、本発明の建物は、下水平構造材を直接に基礎に固定して、これを土台とすることもできる。また、二階以上の建物にあっては、上下の階の間の梁が、上の階の建物の下水平構造材となり、下の階の建物の上水平構造材となる。したがって、本明細書においては、柱の下端を連結している水平構造材を下水平構造材とし、柱の上端を連結している水平構造材を上水平構造材とする。
【００１３】
柱３は、下端を垂直面内で回転できるように下水平構造材１に連結し、上端を垂直面内で回転できるように上水平構造材２に連結している。柱３を回転できるように下水平構造材１と上水平構造材２に連結するのは、工場から構築現場に運搬するときは、図５に示すように、柱３を倒して下水平構造材１と上水平構造材２とを互いに接近させて全高を低くし、この状態で自動車に搭載して運搬し、構築現場では柱３を垂直に建てて、下水平構造材１と上水平構造材２に固定するためである。
【００１４】
柱３は、下端と上端に固定プレート５を固定している。下端の固定プレート５は、垂直面内で回転できるように下水平構造材１に連結される。柱３が垂直に建てられると、固定プレート５は下水平構造材１に固定される。この状態で、柱３は下水平構造材１に垂直に固定される。上端の固定プレート５は、垂直面内で回転できるように上水平構造材２に連結される。柱３が垂直に建てられると、固定プレート５は上水平構造材２に固定される。この状態で、柱３は上水平構造材２に垂直に固定される。
【００１５】
柱３と固定プレート５は鉄等の金属製である。下水平構造材１と上水平構造材２も鉄等の金属製である。柱３は両端を直角に切断して、この切断端面に固定プレート５を溶接して固定している。固定プレート５は、柱３の外形よりも大きくて中央部分に柱３を固定している四角形の固定部５Ａと、四角形である固定部５Ａの２辺から延長している一対のアーム部５Ｂからなる。一対のアーム部５Ｂは、その先端に回転軸６を挿通する連結穴を設けている。この連結穴に回転軸６が挿通され、回転軸６を介して固定プレート５が回転できるように下水平構造材１や上水平構造材２に連結される。下水平構造材１や上水平構造材２は、回転軸６を連結するための凸部７を設けており、この凸部７に回転軸６を挿通して連結している。固定プレート５は、回転軸６を介して回転できるように下水平構造材１または上水平構造材２に連結される。このことを実現する構造は、回転軸６を回転しないように下水平構造材１や上水平構造材２に固定し、この回転軸６に回転できるように固定プレート５を連結する構造、あるいは固定プレート５に回転軸６を回転しないように固定し、回転軸６を下水平構造材１や上水平構造材２に回転できるように連結する構造は、あるいは、固定プレート５を回転できるように回転軸６に連結し、さらに、この回転軸６を下水平構造材１や上水平構造材２に回転できる構造として連結することができる。
【００１６】
固定プレート５は、図４と図５に示すように、柱３の上端と下端とでアーム部５Ｂが突出する方向を逆方向としている。柱３を倒した状態で、図５に示すように柱３を下水平構造材１や上水平構造材２の間に配設するためである。アーム部５Ｂを互いに反対方向に突出させる固定プレート５は、柱３を倒した状態で、下水平構造材１と上水平構造材２との間に、窓枠８を配設する隙間を設けることができ、ここに窓枠８を配設することができる。図の固定プレート５は、柱３を倒した状態で、下水平構造材１と上水平構造材２との間に窓枠８を配設して、柱３を下水平構造材１と上水平構造材２と平行に配設する。固定プレート５のアーム部５Ｂは、柱３を倒した状態で、下水平構造材１と上水平構造材２との間に窓枠８を配設できる長さを有する。
【００１７】
図３に示す平面形状の建物は、中央で２分割し、ふたつに分割された分割ユニット１０を構築現場に輸送する。陸送できる自動車の幅に制限があるからである。建物を複数の分割ユニット１０に分割して輸送することにより、構築される建物は大きさの制限を受けない。図の建物はふたつの分割ユニット１０としているが、分割ユニットの数を多くして建物を大きくできる。図６は、ひとつの分割ユニット１０の躯体構造を示す平面図である。この分割ユニット１０は、下水平構造材１に柱３を固定する状態を示している。下水平構造材１は、この図に示すように、複数の鉄骨１１を縦横に連結したものである。固定プレート５を固定する部分には、厚くて頑丈な鉄板である基盤プレート１２を固定している。柱３は、固定プレート５の四隅をこの基盤プレート１２にネジ止して垂直に固定される。
【００１８】
図の分割ユニット１０は、下水平構造材１と上水平構造材２の間に窓枠８を連結している。窓枠８は、対向するコーナー部を、回転軸９を介して、下水平構造材１と上水平構造材２に垂直面内で回転できるように連結している。窓枠８は、図７の断面図に示すように、回転軸９の軸方向に移動できるように下水平構造材１と上水平構造材２に連結される。窓枠８は、柱３を倒して下水平構造材１と上水平構造材２とを接近させる状態では、図７の鎖線で示す位置、すなわち固定位置から室内側に移動される。図の窓枠８は、固定位置から室内側に移動しているが、室外側に移動させることもできる。
【００１９】
図の窓枠８は、回転軸９に連結されるコーナー部に連結アーム１４を突出させて、この連結アーム１４を回転できるように下水平構造材１と上水平構造材２に連結している。連結アーム１４は、回転軸９を挿通する軸穴を設けており、この軸穴に回転軸９を挿通して、連結アーム１４を回転軸９に回転できるように連結している。窓枠８の下の連結アーム１４は下方に突出して、回転軸９を介して下水平構造材１に回転できるように連結している。窓枠８の上の連結アーム１４は上方に突出して、回転軸９を介して上水平構造材２に回転できるように連結している。回転軸９は、下水平構造材１と上水平構造材２に水平な姿勢で固定している。この回転軸９に回転できると共に、軸方向に移動できるように連結アーム１４を連結している。連結アーム１４を窓枠８から上下に突出させて、これを回転軸９に連結する構造は、窓枠８が下水平構造材１や上水平構造材２に衝突しないようにスムーズに回転できる特長がある。
【００２０】
以上の構造の建物は、以下の工程で構築される。
［連結工程］
(1) 下水平構造材１と上水平構造材２に柱３を傾動できるように連結する。柱３は、両端に固定している固定プレート５のアーム部５Ｂを、回転軸６を介して下水平構造材１と上水平構造材２に回転できるように連結する。
(2) 下水平構造材１と上水平構造材２の間に、回転軸９を介して傾動できるように窓枠８を連結する。連結された窓枠８は、取付位置よりも室内側に配設される。
(3) 柱３を倒して、下水平構造材１と上水平構造材２とを互いに接近させる。この状態で窓枠８を下水平構造材１と上水平構造材２の間に配設する。
【００２１】
［輸送工程］
以上の工程で製作された分割ユニット１０をトラックで構築現場に輸送する。輸送された分割ユニット１０は、以下の工程で組み立てられる。
【００２２】
［建前工程］
(1) 下水平構造材１を建物の基礎１７に固定する。下水平構造材１は、束柱１６を介して、あるいは束柱を介することなく直接に基礎１７に固定する。
(2) 上水平構造材２をクレーンで持ち上げて、柱３を垂直に建てる。柱３は回転軸６を中心として傾動して、水平な姿勢から垂直な姿勢に傾動する。柱３をこの姿勢として、固定プレート５の固定部５Ａの四隅を基盤プレート１２にネジ止する。固定部５Ａは四隅部分に貫通孔５ａを設けており、この貫通孔５ａに止ネジ１３を入れて基盤プレート１２に固定する。基盤プレート１２は、止ネジ１３をねじ込む雌ネジ穴１２ａを設けている。
(3) 柱３が垂直に建てられると、窓枠８も垂直に建てられる。窓枠８は図７の鎖線で示す室内側に配設されているので、垂直な姿勢として、回転軸９の軸方向に水平移動させて、固定位置まで移動させる。窓枠８は、回転軸９に沿って固定位置まで移動される。固定位置まで移動された窓枠８は、回転軸９に固定部材１５が挿通されて固定位置に固定される。
【００２３】
以上の工程で、下水平構造材１と柱３と上水平構造材２と窓枠８は所定に位置に固定される。その後、壁、床、天井、屋根を施工して建物は完成する。以上のようにして構築される建物は、壁、床、天井、屋根を除去した後、止ネジ１３を緩めると、柱３を傾動して別の場所に輸送した建て変えることがてきる。このため、建物を廃棄するときに、躯体を有効に再利用できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、現場においては簡単かつ容易に、しかも迅速に建物の躯体を構築できる特長がある。それは、本発明の建物とその構築方法が、下水平構造材と上水平構造材とを垂直面内で傾動できるように連結している柱を垂直に建て、これを下水平構造材と上水平構造材とに連結して躯体を構築できるからである。この構造は、下水平構造材と柱と上水平構造材とを連結しているユニットを工場生産できるので、極めて高い寸法精度で高精度に組み立てできる。また、工場生産できるので能率よく安価に多量生産できる特長もある。
【００２５】
さらに、本発明の建物とその構築方法は、工場生産できるにもかかわらず、構築する建物の天井高さの制限がなく、さらにコンパクトにして能率よく構築現場に輸送できる特長がある。それは、本発明の建物とその構築方法が、下水平構造材と上水平構造材とを傾動できる柱で連結し、柱を倒して下水平構造材と上水平構造材とを互いに接近させる状態に折り畳んでトラックに搭載して構築現場に輸送できるからである。さらに、この折り畳み状態で輸送されるので、輸送途中で部材に無理な力が作用して変形させ、あるいは狂わせることがない特長も実現される。
【００２６】
さらに、本発明の請求項４の建物と請求項７の構築方法は、下水平構造材と上水平構造材との間に窓枠を設けて、これを柱と一緒に傾動して折り畳み、あるいは垂直な姿勢で固定するので、窓枠を固定してなる建物躯体を能率よく構築できる特長がある。下水平構造材と上水平構造材に窓枠を連結する構造は、現場で窓枠を固定する手間を省略して施工能率を向上できると共に、下水平構造材と上水平構造材とをしっかりと連結して輸送できる特長も実現する。また、本発明の請求項５の建物と請求項８の構築方法は、窓枠を回転軸の軸方向に移動できるように、下水平構造材と上水平構造材に連結しているので、窓枠と柱とを倒して下水平構造材と上水平構造材とを互いに接近させる状態で、窓枠が下水平構造材や上水平構造材に衝突することがない。このため、下水平構造材と上水平構造材とをスムーズに接近できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例にかかる建物の正面図
【図２】 図１に示す建物の側面図
【図３】 図１に示す建物の平面図
【図４】 図１に示す建物の躯体構造を示す正面図
【図５】 図４に示す建物の躯体を折り畳んだ状態を示す正面図
【図６】 分割ユニットの躯体構造を示す平面図
【図７】 図４に示す建物の躯体の垂直断面図
【符号の説明】
１…下水平構造材
２…上水平構造材
３…柱
４…窓
５…固定プレート ５Ａ…固定部 ５Ｂ…アーム部
５ａ…貫通孔
６…回転軸
７…凸部
８…窓枠
９…回転軸
１０…分割ユニット
１１…鉄骨
１２…基盤プレート １２ａ…雌ネジ穴
１３…止ネジ
１４…連結アーム
１５…固定部材
１６…束柱
１７…基礎

Claims (6)

1. 下水平構造材(1)と、この下水平構造材(1)に下端を、下水平構造材(1)及び上水平構造材(2)を含む垂直面内で回転できるように連結している複数本の柱(3)と、複数本の柱(3)の上端に、下水平構造材(1)及び上水平構造材(2)を含む垂直面内で回転できるように連結している上水平構造材(2)とを備え、柱(3)を下水平構造材(1)と上水平構造材(2)と平行となる方向に傾動させて、上水平構造材(2)と下水平構造材(1)とを互いに接近させる状態とすることができ、構築現場においては柱(3)を下水平構造材(1)と上水平構造材(2)とに直角となる状態で固定して、建物躯体を構築するようにし、
   さらに下水平構造材(1)と上水平構造材(2)の間に窓枠(8)を連結しており、この窓枠(8)は対向するコーナー部を、回転軸(9)を介して、下水平構造材(1)と上水平構造材(2)に、下水平構造材(1)及び上水平構造材(2)を含む垂直面内で回転できるように連結している建物。
2. 柱(3)の下端に固定プレート(5)を固定しており、この固定プレート(5)を、下水平構造材(1)及び上水平構造材(2)を含む垂直面内で回転できるように下水平構造材(1)に連結すると共に、固定プレート(5)を下水平構造材(1)に固定して、柱(3)を下水平構造材(1)に垂直に固定するようにしてなる請求項１に記載される建物。
3. 柱(3)の上端に固定プレート(5)を固定しており、この固定プレート(5)を、下水平構造材(1)及び上水平構造材(2)を含む垂直面内で回転できるように上水平構造材(2)に連結すると共に、固定プレート(5)を上水平構造材(2)に固定して、柱(3)を上水平構造材(2)に垂直に固定するようにしてなる請求項１に記載される建物。
4. 窓枠(8)が、回転軸(9)の軸方向に移動できるように下水平構造材(1)と上水平構造材(2)に連結されてなる請求項１に記載される建物。
5. 下水平構造材(1)と上水平構造材(2)を、下水平構造材(1)及び上水平構造材(2)を含む垂直面内で回転できるように複数の柱(3)で連結する連結工程と、柱(3)を下水平構造材(1)と上水平構造材(2)と平行となる方向に傾動させて、上水平構造材(2)と下水平構造材(1)とを互いに接近させる状態として構築現場に輸送する輸送工程と、構築現場において柱(3)を下水平構造材(1)と上水平構造材(2)とに直角となる状態で固定して建物躯体を構築する建前工程とからなる建物の構築方法であって、
   連結工程において、下水平構造材(1)と上水平構造材(2)の間に窓枠(8)を連結すると共に、この窓枠 (8) は対向するコーナー部を、回転軸 (9) を介して、下水平構造材 (1) と上水平構造材 (2) に、下水平構造材 (1) 及び上水平構造材 (2) を含む垂直面内で回転できるように連結する建物の構築方法。
6. 窓枠(8)を、回転軸(9)の軸方向に移動できるように下水平構造材(1)と上水平構造材(2)に連結する請求項５に記載される建物の構築方法。

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