JP4044675B2 - 建物ユニットの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建物ユニットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の建物ユニットの製造方法は、特開平5-9980号公報に記載の如く、相対する柱間に妻床梁と妻天井梁を接合する妻フレーム組立工程と、相対する桁床梁からなる床梁フレーム組立工程と、相対する床天井梁からなる天井梁フレーム組立工程と、相対する妻フレーム間に床梁フレームと天井梁フレームを接合する構造体組立工程と、床梁フレームの両端部で妻フレームとの接合部に端床板を取付ける端床板取付工程からなるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、従来技術では、以下の問題点がる。
▲１▼床梁フレームは当初桁床梁だけからなり、妻床梁を含まない。また、天井梁フレームも当初桁天井梁だけからなり、妻天井梁を含まない。従って、床梁フレームと天井梁フレームのサブ組立工程で、床梁フレームと天井梁フレームの全ての構成梁を当初から接合するものでなく、床梁フレームと天井梁フレームの直角度等の寸法精度の向上、ひいては建物ユニットの寸法精度の向上に困難がある。
【０００４】
▲２▼床梁フレームのサブ組立工程では、相対する桁梁を備えるものの、妻梁を備えず、この段階では端床板を取付けることができない。従って、床梁フレームをサブ組立工程で完成することができず、建物ユニットの生産性の向上に困難がある。
【０００５】
本発明の課題は、建物ユニットの寸法精度の向上と生産性の向上を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、柱と梁とを接合した骨組構造体からなる建物ユニットの製造方法において、
梁を接合する平坦面と梁を接合しない他の平坦面との複数の平坦面を備えかつ複数の梁を枠組してなる梁フレームの柱接合部に柱を挿入するための柱挿入孔を中央に備えた外ダイヤフラムを具備せしめる工程と、
梁フレームに具備せしめた外ダイヤフラムの柱挿入孔に柱を挿入して任意の高さ位置に固定する工程とを有してなり、
前記他の平坦面を建物の構築基準面として用いることを特徴とする建物ユニットの製造方法である。
【００１０】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において更に、前記梁フレームとして床梁フレームを用い、柱に床梁フレームを接合し、天井梁を有さない前記骨組構造体を構成してなるようにしたものである。
【００１１】
【作用】
請求項１の本発明によれば下記（１）〜（８）の作用がある。
（１） 床梁フレームは当初から妻床梁と桁床梁の全ての床梁を枠組して構成され、天井梁フレームも当初から妻天井梁と桁天井梁の全ての天井梁を枠組して構成される。従って、床梁フレームと天井梁フレームの直角度等の寸法精度の向上、ひいては建物ユニットの寸法精度の向上を図ることができる。
【００１２】
(2) 床梁フレームのサブ組立工程で、全ての床梁を枠組するものであるから、床板もこの段階で全て取付完了でき、建物ユニットの生産性を向上できる。
【００１３】
(3) 柱は梁が接合される外ダイヤフラムに挿入されて固定されるものであり、分断した柱の溶接に基づく欠陥を伴う虞れがなく、柱の通し精度は良く、柱の曲がりを伴わない。
【００１４】
(4) 柱と外ダイヤフラムとは、梁に作用する曲げ、剪断等の荷重を柱に伝えるに足る接合強度で接合されれば足り、この接合部の残留応力は小さい。加えて、外ダイヤフラムにある程度の厚み、幅（外径）をもたせてその剛性を確保することにより、柱梁接合仕口における柱の変形を抑止できる。これらにより、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上できる。
【００１５】
(5) 外ダイヤフラムに一定の剛性を確保するに際し、その厚みを大きく取ることにより、幅（外径）を小さくでき、柱梁接合仕口の柱回りでの占有スペースを減縮できる。
【００１６】
(6) 外ダイヤフラムは柱に挿入されて固定され、柱の外回りに付属するものであるから、柱の曲がりやねじれに起因して直ちに変形するものにならない。従って、外ダイヤフラムを外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いるとき、曲がりやねじれのある柱面を基準としないため、柱の変形によらず、外壁の取付精度を向上する等ができる。
【００１７】
（７） 外ダイヤフラムにおいて梁が接合される面を平坦面としたから、この外ダイヤフラムに接合される梁の接合端面は曲率がなく特殊加工を要しない平面で足りるものとなり、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【００１８】
（８） 外ダイヤフラムにおいて、梁を接合しない面も平坦面としたから、この平坦面を前述（６）の建物の構築基準面として好適に用いることができる。
【００１９】
請求項２の本発明によれば下記（９）、（１０）の作用がある。
（９） 寸法精度の高い床面、天井面を、柱に加工を施すことなく、１本の柱の任意の高さ位置に簡易に構築できる。
【００２０】
(10)床梁フレームと天井梁フレームのそれぞれにおいて、柱回りで交差する 2本の梁の交差角を簡易に設定でき、直方体状の建物ユニットだけでなく、台形状等の敷地対応性の良い異形建物ユニットも簡易に構築できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は柱梁接合仕口を示す模式図、図２は建物ユニットの平面構成を示す平面図、図３は建物ユニットの平面構成の変形例を示す平面図、図４は建物ユニットの組立工程を示す模式図、図５は建物ユニットを示す側面図、図６は建物ユニットの変形例を示す側面図、図７はユニット建物を示す模式図、図８はユニット建物の変形例を示す模式図である。
【００２２】
ユニット建物１Ａは、図７に示す如く、工場生産された建物ユニット１０を現地施工現場に輸送し、それら複数の建物ユニット１０を基礎２の上で水平方向と上下方向に隣接設置し、最上階の建物ユニット１０の上に屋根３を設けて構築したものである。
【００２３】
以下、建物ユニット１０とユニット建物１Ａの構成について説明する。
（建物ユニット１０）（図１、図２、図４、図５）
建物ユニット１０は、図２、図５に示す如く、柱１１と床梁１２とを接合した骨組構造体からなるものであり、 4本の床梁１２を矩形状に枠組してなる床梁フレーム１３のコーナー部である柱接合部に外ダイヤフラム１４を溶接し、各外ダイヤフラム１４に円形断面の柱１１を挿入し、柱１１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム１４を溶接し、天井梁を有さずに構成したものである。
【００２４】
柱１１としては円形断面の鋼管等を採用し、床梁１２としてはＣ形鋼等を採用できる。円形断面の鋼管等からなる柱１１にあっては、その上下の端面にエンドプレート１１Ａが装着されて溶接される。
【００２５】
外ダイヤフラム１４は複数の平坦面２１を備える、例えば 8面体の如くの多面体をなし、中央に柱挿入孔２２を備える。そして、複数の平坦面２１うちの 2つの平坦面２１Ａ、２１Ｂを相交差する 2本の床梁１２が接合される平坦面２１とし、これらの平坦面２１Ａ、２１Ｂの交差角を直角としている。また、他の平坦面２１、例えば他の 2つの平坦面２１Ｃ、２１Ｄを床梁１２を接合せずに、外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いることとし、これらの平坦面２１Ｃ、２１Ｄの交差角を直角としている（図２）。外ダイヤフラム１４が備える各平坦面２１の交差角を外ダイヤフラム１４の部品段階で高精度に加工し、上述の平坦面２１Ａと平坦面２１Ｂの交差角、平坦面２１Ｃと平坦面２１Ｄの交差角がそれぞれ高精度に相直交せしめられるものであるとき、床梁フレーム１３の各柱接合部で交差する床梁１２の直角度、外壁の直角度をそれぞれ簡易に高精度化できる。
【００２６】
ここで、床梁フレーム１３にあっては、床梁１２が前述した如くのＣ形鋼であって、上下のフランジ１２Ａ、１２Ｂとウエブ１２Ｃを有するとき、各柱接合部に上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂを用いる。そして、床梁１２の上フランジ１２Ａは上外ダイヤフラム１４Ａの平坦面２１（２１Ａ、２１Ｂ）に溶接され、下フランジ１２Ｂは下外ダイヤフラム１４Ｂの平坦面２１（２１Ａ、２１Ｂ）に溶接され、ウエブ１２Ｃはそれらの外ダイヤフラム１４にも柱１１の側面にも接続されない（図１）。即ち、床梁１２は曲げと剪断等の荷重を上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂに伝えるのに必要な断面のみ、換言すれば上フランジ１２Ａと下フランジ１２Ｂの断面だけをそれら上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂに溶接すれば足りる。
【００２７】
また、床梁フレーム１３にあっては、外ダイヤフラム１４の厚みｔを大きくとることにより外ダイヤフラム１４の剛性を確保でき、柱１１と床梁１２との柱梁接合仕口での柱１１の変形を抑制できる。そして、床梁フレーム１３の各柱接合部に上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂを備えるとき、上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの少なくとも一方を柱１１に溶接するものであれば良い。尚、外ダイヤフラム１４Ｂは厚みｔを大きくとることにより、半径方向の幅ｂを小とし、柱１１回りでの外ダイヤフラム１４の張り出しを減縮できる。
【００２８】
以下、建物ユニット１０の組立手順について説明する（図４）。
(1) 4本の床梁１２と上下各 4個の外ダイヤフラム１４（１４Ａ、１４Ｂ）を用いて矩形状の床梁フレーム１３を前述の如くに製造する（図４（Ａ））。
【００２９】
(2) 床梁フレーム１３に具備せしめた各外ダイヤフラム１４に柱１１を挿入し、各柱１１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム１４を溶接する（図４（Ｂ）、（Ｃ））。これにより、床梁フレーム１３を有し、天井梁を有さない建物ユニット１０が構築される。
【００３０】
尚、建物ユニット１０にあっては、図５に示す如く、床梁フレーム１３の上に床面材３１が取着され、柱１１の上端部に天井面材３２が取着されて用いられる。
【００３１】
また、上記(1) で、床梁１２と外ダイヤフラム１４は、床梁１２の梁端面（フランジ１２Ａ、１２Ｂ）を前述した如く、外ダイヤフラム１４の平坦面２１（２１Ａ、２１Ｂ）に突き合わせ溶接することにて接合される。但し、床梁１２と外ダイヤフラム１４は、外ダイヤフラム１４から床梁１２と同一断面の接続ピースを突設し、この接続ピースに床梁１２の梁端面を突き合わせ溶接する等、他の接合構造にて接合されるものであっても良い。
【００３２】
また、上記(2) で、柱１１と外ダイヤフラム１４は、柱１１の側面と外ダイヤフラム１４とを隅肉溶接することにて接合される。但し、柱１１と外ダイヤフラム１４は、接着、加締め、焼き嵌め、くさび挿入等の他の接合構造にて接合されるものであっても良い。
【００３３】
（ユニット建物１Ａ）（図７）
ユニット建物１Ａは、図７に示す如く、複数の建物ユニット１０を水平方向と上下方向に隣接設置するに際し、上階側の建物ユニット１０Ａの床梁フレーム１３を柱１１の中間部に固定し、この建物ユニット１０Ａの床梁フレーム１３の下に下階のための天井面材３２を取着し、下階側の建物ユニット１０Ｂの柱１１に天井面材を取着せず、下階に高天井空間４（天井高Ｈ1 ）を形成したものである。また、上階側の建物ユニット１０Ａの柱１１にも天井面材を取着せず、この上階側の建物ユニット１０Ａと屋根３とで小屋裏空間５を形成してある。
【００３４】
従って、本実施形態によれば、以下の作用がある。
(1) 床梁フレーム１３は当初から妻床梁と桁床梁の全ての床梁１２を枠組して構成される。従って、床梁フレーム１３の直角度等の寸法精度の向上、ひいては建物ユニット１０の寸法精度の向上を図ることができる。
【００３５】
(2) 床梁フレーム１３のサブ組立工程で、全ての床梁１２を枠組するものであるから、床板もこの段階で全て取付完了でき、建物ユニットの生産性を向上できる。
【００３６】
(3) 柱１１は床梁１２が接合される外ダイヤフラム１４に挿入されて固定されるものであり、分断した柱１１の溶接に基づく欠陥を伴う虞れがなく、柱１１の通し精度は良く、柱１１の曲がりを伴わない。
【００３７】
(4) 柱１１と外ダイヤフラム１４とは、床梁１２に作用する曲げ、剪断等の荷重を柱１１に伝えるに足る接合強度で接合されれば足り、この接合部の残留応力は小さい。加えて、外ダイヤフラム１４にある程度の厚みｔ、幅ｂ（外径）をもたせてその剛性を確保することにより、柱梁接合仕口における柱１１の変形を抑止できる。これらにより、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上できる。
【００３８】
(5) 外ダイヤフラム１４に一定の剛性を確保するに際し、その厚み を大きく取ることにより、幅ｂ（外径）を小さくでき、柱梁接合仕口の柱１１回りでの占有スペースを減縮できる。
【００３９】
(6) 外ダイヤフラム１４は柱１１に挿入されて固定され、柱１１の外回りに付属するものであるから、柱１１の曲がりやねじれに起因して直ちに変形するものにならない。従って、外ダイヤフラム１４を外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いるとき、曲がりやねじれのある柱面を基準としないため、柱１１の変形によらず、外壁の取付精度を向上する等ができる。
【００４０】
(7) 外ダイヤフラム１４において床梁１２が接合される面を平坦面２１としたから、この外ダイヤフラム１４に接合される床梁１２の接合端面は曲率がなく特殊加工を要しない平面で足りるものとなり、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【００４１】
(8) 外ダイヤフラム１４において、床梁１２を接合しない面も平坦面２１としたから、この平坦面２１を前述(6) の建物の構築基準面として好適に用いることができる。
【００４２】
(9) 寸法精度の高い床面、天井面を、柱１１に加工を施すことなく、 1本の柱１１の任意の高さ位置に簡易に構築できる。
【００４３】
(10)床梁フレーム１３において、柱１１回りで交差する 2本の床梁１２の交差角を簡易に設定でき、直方体状の建物ユニット１０を簡易に構築できる。
【００４４】
次に、建物ユニット１０とユニット建物１Ａの変形例について説明する。
（異形建物ユニット３０）（図３）
図３の異形建物ユニット３０は、前述の建物ユニット１０に比して、床梁フレーム１３を構成する 4本の床梁１２のうちの 1本の床梁１２を他の床梁１２に対して斜め配置される斜め床梁３１とし、床梁フレーム１３の枠組を台形状としたものである。
【００４５】
この異形建物ユニット３０では、相交差する 2本の床梁１２、３１が接合され外ダイヤフラム１４において、その梁接合平坦面２１Ａ、２１Ｂの交差角を、部品段階で、それら床梁１２、３１の所望の交差角に適合するように高精度に設けておく。これにより、それら床梁１２、３１の梁端面を外ダイヤフラム１４の上述の平坦面２１Ａ、２１Ｂに突き合わせ溶接するだけで、それらの床梁１２、３１が所望の交差角で交差する台形状の床梁フレーム１３を簡易且つ高精度に構築できる。この建物ユニット３０は、斜め境界線をもつ敷地に良く対応できる。
【００４６】
（天井梁をもつ建物ユニット４０）（図６）
図６の建物ユニット４０は、前述の建物ユニット１０に比して、柱１１の上部に天井梁４１を備えたものである。即ち、建物ユニット４０では、 4本の天井梁４１を矩形状もしくは台形状等に枠組してなる天井梁フレーム４２のコーナー部である柱接合部に外ダイヤフラム４３を溶接し、各外ダイヤフラム４３に円形断面の柱１１を挿入し、柱１１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム４３を溶接し、前述の床梁１２に加え、天井梁４１を有するようにしたものである。
【００４７】
建物ユニット４０にあっては、床梁フレーム１３の上に床面材３１が取着されることに加え、天井梁フレーム４２の下に天井面材４４が取着されて用いられる。
【００４８】
（ユニット建物１Ｂ）（図８）
ユニット建物１Ｂは、図８に示す如く、複数の建物ユニット１０を水平方向、上下方向に隣接設置するに際し、相隣る建物ユニット１０Ａ、１０Ｂのうち、一方の建物ユニット１０Ａの床梁フレーム１３を柱１１の中間部に設け、両建物ユニット１０Ａ、１０Ｂの床梁フレーム１３の高さ位置を相互に異ならせたものである。これにより、相隣る建物ユニット１０Ａ、１０Ｂ間で、天井高（天井高Ｈ1 、Ｈ2 ）の異なる変化のある空間を形成できる。また、建物ユニット１０Ａの床下にて利用可能な床下空間６を形成できる。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明が適用される建物ユニットは、梁フレームの枠組形状が四角形のものに限らず、種々の多角形体でも、曲がり梁を用いた曲面体でも良い。
【００５０】
また、本発明が用いられるユニット建物は、複数の建物ユニットのうちの一部で本発明の構造を採用するものであれば良く、他の一部に本発明によらない建物ユニットを含むものであっても良い。
【００５１】
また、本発明の実施において、柱は円形断面に限らず、角形断面等、如何なる断面形状のものであっても良い。また、床梁、天井梁はＣ形鋼に限らず、如何なる断面形状のものであっても良い。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、建物ユニットの寸法精度の向上と生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は柱梁接合仕口を示す模式図である。
【図２】図２は建物ユニットの平面構成を示す平面図である。
【図３】図３は建物ユニットの平面構成の変形例を示す平面図である。
【図４】図４は建物ユニットの組立工程を示す模式図である。
【図５】図５は建物ユニットを示す側面図である。
【図６】図６は建物ユニットの変形例を示す側面図である。
【図７】図７はユニット建物を示す模式図である。
【図８】図８はユニット建物の変形例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０、３０、４０ 建物ユニット
１１ 柱
１２、３１ 床梁
１３ 床梁フレーム
１４、４３ 外ダイヤフラム
２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ） 平坦面
４１ 天井梁
４２ 天井梁フレーム
【発明の属する技術分野】
本発明は建物ユニットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の建物ユニットの製造方法は、特開平5-9980号公報に記載の如く、相対する柱間に妻床梁と妻天井梁を接合する妻フレーム組立工程と、相対する桁床梁からなる床梁フレーム組立工程と、相対する床天井梁からなる天井梁フレーム組立工程と、相対する妻フレーム間に床梁フレームと天井梁フレームを接合する構造体組立工程と、床梁フレームの両端部で妻フレームとの接合部に端床板を取付ける端床板取付工程からなるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、従来技術では、以下の問題点がる。
▲１▼床梁フレームは当初桁床梁だけからなり、妻床梁を含まない。また、天井梁フレームも当初桁天井梁だけからなり、妻天井梁を含まない。従って、床梁フレームと天井梁フレームのサブ組立工程で、床梁フレームと天井梁フレームの全ての構成梁を当初から接合するものでなく、床梁フレームと天井梁フレームの直角度等の寸法精度の向上、ひいては建物ユニットの寸法精度の向上に困難がある。
【０００４】
▲２▼床梁フレームのサブ組立工程では、相対する桁梁を備えるものの、妻梁を備えず、この段階では端床板を取付けることができない。従って、床梁フレームをサブ組立工程で完成することができず、建物ユニットの生産性の向上に困難がある。
【０００５】
本発明の課題は、建物ユニットの寸法精度の向上と生産性の向上を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、柱と梁とを接合した骨組構造体からなる建物ユニットの製造方法において、
梁を接合する平坦面と梁を接合しない他の平坦面との複数の平坦面を備えかつ複数の梁を枠組してなる梁フレームの柱接合部に柱を挿入するための柱挿入孔を中央に備えた外ダイヤフラムを具備せしめる工程と、
梁フレームに具備せしめた外ダイヤフラムの柱挿入孔に柱を挿入して任意の高さ位置に固定する工程とを有してなり、
前記他の平坦面を建物の構築基準面として用いることを特徴とする建物ユニットの製造方法である。
【００１０】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において更に、前記梁フレームとして床梁フレームを用い、柱に床梁フレームを接合し、天井梁を有さない前記骨組構造体を構成してなるようにしたものである。
【００１１】
【作用】
請求項１の本発明によれば下記（１）〜（８）の作用がある。
（１） 床梁フレームは当初から妻床梁と桁床梁の全ての床梁を枠組して構成され、天井梁フレームも当初から妻天井梁と桁天井梁の全ての天井梁を枠組して構成される。従って、床梁フレームと天井梁フレームの直角度等の寸法精度の向上、ひいては建物ユニットの寸法精度の向上を図ることができる。
【００１２】
(2) 床梁フレームのサブ組立工程で、全ての床梁を枠組するものであるから、床板もこの段階で全て取付完了でき、建物ユニットの生産性を向上できる。
【００１３】
(3) 柱は梁が接合される外ダイヤフラムに挿入されて固定されるものであり、分断した柱の溶接に基づく欠陥を伴う虞れがなく、柱の通し精度は良く、柱の曲がりを伴わない。
【００１４】
(4) 柱と外ダイヤフラムとは、梁に作用する曲げ、剪断等の荷重を柱に伝えるに足る接合強度で接合されれば足り、この接合部の残留応力は小さい。加えて、外ダイヤフラムにある程度の厚み、幅（外径）をもたせてその剛性を確保することにより、柱梁接合仕口における柱の変形を抑止できる。これらにより、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上できる。
【００１５】
(5) 外ダイヤフラムに一定の剛性を確保するに際し、その厚みを大きく取ることにより、幅（外径）を小さくでき、柱梁接合仕口の柱回りでの占有スペースを減縮できる。
【００１６】
(6) 外ダイヤフラムは柱に挿入されて固定され、柱の外回りに付属するものであるから、柱の曲がりやねじれに起因して直ちに変形するものにならない。従って、外ダイヤフラムを外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いるとき、曲がりやねじれのある柱面を基準としないため、柱の変形によらず、外壁の取付精度を向上する等ができる。
【００１７】
（７） 外ダイヤフラムにおいて梁が接合される面を平坦面としたから、この外ダイヤフラムに接合される梁の接合端面は曲率がなく特殊加工を要しない平面で足りるものとなり、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【００１８】
（８） 外ダイヤフラムにおいて、梁を接合しない面も平坦面としたから、この平坦面を前述（６）の建物の構築基準面として好適に用いることができる。
【００１９】
請求項２の本発明によれば下記（９）、（１０）の作用がある。
（９） 寸法精度の高い床面、天井面を、柱に加工を施すことなく、１本の柱の任意の高さ位置に簡易に構築できる。
【００２０】
(10)床梁フレームと天井梁フレームのそれぞれにおいて、柱回りで交差する 2本の梁の交差角を簡易に設定でき、直方体状の建物ユニットだけでなく、台形状等の敷地対応性の良い異形建物ユニットも簡易に構築できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は柱梁接合仕口を示す模式図、図２は建物ユニットの平面構成を示す平面図、図３は建物ユニットの平面構成の変形例を示す平面図、図４は建物ユニットの組立工程を示す模式図、図５は建物ユニットを示す側面図、図６は建物ユニットの変形例を示す側面図、図７はユニット建物を示す模式図、図８はユニット建物の変形例を示す模式図である。
【００２２】
ユニット建物１Ａは、図７に示す如く、工場生産された建物ユニット１０を現地施工現場に輸送し、それら複数の建物ユニット１０を基礎２の上で水平方向と上下方向に隣接設置し、最上階の建物ユニット１０の上に屋根３を設けて構築したものである。
【００２３】
以下、建物ユニット１０とユニット建物１Ａの構成について説明する。
（建物ユニット１０）（図１、図２、図４、図５）
建物ユニット１０は、図２、図５に示す如く、柱１１と床梁１２とを接合した骨組構造体からなるものであり、 4本の床梁１２を矩形状に枠組してなる床梁フレーム１３のコーナー部である柱接合部に外ダイヤフラム１４を溶接し、各外ダイヤフラム１４に円形断面の柱１１を挿入し、柱１１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム１４を溶接し、天井梁を有さずに構成したものである。
【００２４】
柱１１としては円形断面の鋼管等を採用し、床梁１２としてはＣ形鋼等を採用できる。円形断面の鋼管等からなる柱１１にあっては、その上下の端面にエンドプレート１１Ａが装着されて溶接される。
【００２５】
外ダイヤフラム１４は複数の平坦面２１を備える、例えば 8面体の如くの多面体をなし、中央に柱挿入孔２２を備える。そして、複数の平坦面２１うちの 2つの平坦面２１Ａ、２１Ｂを相交差する 2本の床梁１２が接合される平坦面２１とし、これらの平坦面２１Ａ、２１Ｂの交差角を直角としている。また、他の平坦面２１、例えば他の 2つの平坦面２１Ｃ、２１Ｄを床梁１２を接合せずに、外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いることとし、これらの平坦面２１Ｃ、２１Ｄの交差角を直角としている（図２）。外ダイヤフラム１４が備える各平坦面２１の交差角を外ダイヤフラム１４の部品段階で高精度に加工し、上述の平坦面２１Ａと平坦面２１Ｂの交差角、平坦面２１Ｃと平坦面２１Ｄの交差角がそれぞれ高精度に相直交せしめられるものであるとき、床梁フレーム１３の各柱接合部で交差する床梁１２の直角度、外壁の直角度をそれぞれ簡易に高精度化できる。
【００２６】
ここで、床梁フレーム１３にあっては、床梁１２が前述した如くのＣ形鋼であって、上下のフランジ１２Ａ、１２Ｂとウエブ１２Ｃを有するとき、各柱接合部に上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂを用いる。そして、床梁１２の上フランジ１２Ａは上外ダイヤフラム１４Ａの平坦面２１（２１Ａ、２１Ｂ）に溶接され、下フランジ１２Ｂは下外ダイヤフラム１４Ｂの平坦面２１（２１Ａ、２１Ｂ）に溶接され、ウエブ１２Ｃはそれらの外ダイヤフラム１４にも柱１１の側面にも接続されない（図１）。即ち、床梁１２は曲げと剪断等の荷重を上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂに伝えるのに必要な断面のみ、換言すれば上フランジ１２Ａと下フランジ１２Ｂの断面だけをそれら上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂに溶接すれば足りる。
【００２７】
また、床梁フレーム１３にあっては、外ダイヤフラム１４の厚みｔを大きくとることにより外ダイヤフラム１４の剛性を確保でき、柱１１と床梁１２との柱梁接合仕口での柱１１の変形を抑制できる。そして、床梁フレーム１３の各柱接合部に上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂを備えるとき、上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの少なくとも一方を柱１１に溶接するものであれば良い。尚、外ダイヤフラム１４Ｂは厚みｔを大きくとることにより、半径方向の幅ｂを小とし、柱１１回りでの外ダイヤフラム１４の張り出しを減縮できる。
【００２８】
以下、建物ユニット１０の組立手順について説明する（図４）。
(1) 4本の床梁１２と上下各 4個の外ダイヤフラム１４（１４Ａ、１４Ｂ）を用いて矩形状の床梁フレーム１３を前述の如くに製造する（図４（Ａ））。
【００２９】
(2) 床梁フレーム１３に具備せしめた各外ダイヤフラム１４に柱１１を挿入し、各柱１１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム１４を溶接する（図４（Ｂ）、（Ｃ））。これにより、床梁フレーム１３を有し、天井梁を有さない建物ユニット１０が構築される。
【００３０】
尚、建物ユニット１０にあっては、図５に示す如く、床梁フレーム１３の上に床面材３１が取着され、柱１１の上端部に天井面材３２が取着されて用いられる。
【００３１】
また、上記(1) で、床梁１２と外ダイヤフラム１４は、床梁１２の梁端面（フランジ１２Ａ、１２Ｂ）を前述した如く、外ダイヤフラム１４の平坦面２１（２１Ａ、２１Ｂ）に突き合わせ溶接することにて接合される。但し、床梁１２と外ダイヤフラム１４は、外ダイヤフラム１４から床梁１２と同一断面の接続ピースを突設し、この接続ピースに床梁１２の梁端面を突き合わせ溶接する等、他の接合構造にて接合されるものであっても良い。
【００３２】
また、上記(2) で、柱１１と外ダイヤフラム１４は、柱１１の側面と外ダイヤフラム１４とを隅肉溶接することにて接合される。但し、柱１１と外ダイヤフラム１４は、接着、加締め、焼き嵌め、くさび挿入等の他の接合構造にて接合されるものであっても良い。
【００３３】
（ユニット建物１Ａ）（図７）
ユニット建物１Ａは、図７に示す如く、複数の建物ユニット１０を水平方向と上下方向に隣接設置するに際し、上階側の建物ユニット１０Ａの床梁フレーム１３を柱１１の中間部に固定し、この建物ユニット１０Ａの床梁フレーム１３の下に下階のための天井面材３２を取着し、下階側の建物ユニット１０Ｂの柱１１に天井面材を取着せず、下階に高天井空間４（天井高Ｈ1 ）を形成したものである。また、上階側の建物ユニット１０Ａの柱１１にも天井面材を取着せず、この上階側の建物ユニット１０Ａと屋根３とで小屋裏空間５を形成してある。
【００３４】
従って、本実施形態によれば、以下の作用がある。
(1) 床梁フレーム１３は当初から妻床梁と桁床梁の全ての床梁１２を枠組して構成される。従って、床梁フレーム１３の直角度等の寸法精度の向上、ひいては建物ユニット１０の寸法精度の向上を図ることができる。
【００３５】
(2) 床梁フレーム１３のサブ組立工程で、全ての床梁１２を枠組するものであるから、床板もこの段階で全て取付完了でき、建物ユニットの生産性を向上できる。
【００３６】
(3) 柱１１は床梁１２が接合される外ダイヤフラム１４に挿入されて固定されるものであり、分断した柱１１の溶接に基づく欠陥を伴う虞れがなく、柱１１の通し精度は良く、柱１１の曲がりを伴わない。
【００３７】
(4) 柱１１と外ダイヤフラム１４とは、床梁１２に作用する曲げ、剪断等の荷重を柱１１に伝えるに足る接合強度で接合されれば足り、この接合部の残留応力は小さい。加えて、外ダイヤフラム１４にある程度の厚みｔ、幅ｂ（外径）をもたせてその剛性を確保することにより、柱梁接合仕口における柱１１の変形を抑止できる。これらにより、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上できる。
【００３８】
(5) 外ダイヤフラム１４に一定の剛性を確保するに際し、その厚み を大きく取ることにより、幅ｂ（外径）を小さくでき、柱梁接合仕口の柱１１回りでの占有スペースを減縮できる。
【００３９】
(6) 外ダイヤフラム１４は柱１１に挿入されて固定され、柱１１の外回りに付属するものであるから、柱１１の曲がりやねじれに起因して直ちに変形するものにならない。従って、外ダイヤフラム１４を外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いるとき、曲がりやねじれのある柱面を基準としないため、柱１１の変形によらず、外壁の取付精度を向上する等ができる。
【００４０】
(7) 外ダイヤフラム１４において床梁１２が接合される面を平坦面２１としたから、この外ダイヤフラム１４に接合される床梁１２の接合端面は曲率がなく特殊加工を要しない平面で足りるものとなり、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【００４１】
(8) 外ダイヤフラム１４において、床梁１２を接合しない面も平坦面２１としたから、この平坦面２１を前述(6) の建物の構築基準面として好適に用いることができる。
【００４２】
(9) 寸法精度の高い床面、天井面を、柱１１に加工を施すことなく、 1本の柱１１の任意の高さ位置に簡易に構築できる。
【００４３】
(10)床梁フレーム１３において、柱１１回りで交差する 2本の床梁１２の交差角を簡易に設定でき、直方体状の建物ユニット１０を簡易に構築できる。
【００４４】
次に、建物ユニット１０とユニット建物１Ａの変形例について説明する。
（異形建物ユニット３０）（図３）
図３の異形建物ユニット３０は、前述の建物ユニット１０に比して、床梁フレーム１３を構成する 4本の床梁１２のうちの 1本の床梁１２を他の床梁１２に対して斜め配置される斜め床梁３１とし、床梁フレーム１３の枠組を台形状としたものである。
【００４５】
この異形建物ユニット３０では、相交差する 2本の床梁１２、３１が接合され外ダイヤフラム１４において、その梁接合平坦面２１Ａ、２１Ｂの交差角を、部品段階で、それら床梁１２、３１の所望の交差角に適合するように高精度に設けておく。これにより、それら床梁１２、３１の梁端面を外ダイヤフラム１４の上述の平坦面２１Ａ、２１Ｂに突き合わせ溶接するだけで、それらの床梁１２、３１が所望の交差角で交差する台形状の床梁フレーム１３を簡易且つ高精度に構築できる。この建物ユニット３０は、斜め境界線をもつ敷地に良く対応できる。
【００４６】
（天井梁をもつ建物ユニット４０）（図６）
図６の建物ユニット４０は、前述の建物ユニット１０に比して、柱１１の上部に天井梁４１を備えたものである。即ち、建物ユニット４０では、 4本の天井梁４１を矩形状もしくは台形状等に枠組してなる天井梁フレーム４２のコーナー部である柱接合部に外ダイヤフラム４３を溶接し、各外ダイヤフラム４３に円形断面の柱１１を挿入し、柱１１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム４３を溶接し、前述の床梁１２に加え、天井梁４１を有するようにしたものである。
【００４７】
建物ユニット４０にあっては、床梁フレーム１３の上に床面材３１が取着されることに加え、天井梁フレーム４２の下に天井面材４４が取着されて用いられる。
【００４８】
（ユニット建物１Ｂ）（図８）
ユニット建物１Ｂは、図８に示す如く、複数の建物ユニット１０を水平方向、上下方向に隣接設置するに際し、相隣る建物ユニット１０Ａ、１０Ｂのうち、一方の建物ユニット１０Ａの床梁フレーム１３を柱１１の中間部に設け、両建物ユニット１０Ａ、１０Ｂの床梁フレーム１３の高さ位置を相互に異ならせたものである。これにより、相隣る建物ユニット１０Ａ、１０Ｂ間で、天井高（天井高Ｈ1 、Ｈ2 ）の異なる変化のある空間を形成できる。また、建物ユニット１０Ａの床下にて利用可能な床下空間６を形成できる。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明が適用される建物ユニットは、梁フレームの枠組形状が四角形のものに限らず、種々の多角形体でも、曲がり梁を用いた曲面体でも良い。
【００５０】
また、本発明が用いられるユニット建物は、複数の建物ユニットのうちの一部で本発明の構造を採用するものであれば良く、他の一部に本発明によらない建物ユニットを含むものであっても良い。
【００５１】
また、本発明の実施において、柱は円形断面に限らず、角形断面等、如何なる断面形状のものであっても良い。また、床梁、天井梁はＣ形鋼に限らず、如何なる断面形状のものであっても良い。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、建物ユニットの寸法精度の向上と生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は柱梁接合仕口を示す模式図である。
【図２】図２は建物ユニットの平面構成を示す平面図である。
【図３】図３は建物ユニットの平面構成の変形例を示す平面図である。
【図４】図４は建物ユニットの組立工程を示す模式図である。
【図５】図５は建物ユニットを示す側面図である。
【図６】図６は建物ユニットの変形例を示す側面図である。
【図７】図７はユニット建物を示す模式図である。
【図８】図８はユニット建物の変形例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０、３０、４０ 建物ユニット
１１ 柱
１２、３１ 床梁
１３ 床梁フレーム
１４、４３ 外ダイヤフラム
２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ） 平坦面
４１ 天井梁
４２ 天井梁フレーム
Claims (2)
- 柱と梁とを接合した骨組構造体からなる建物ユニットの製造方法において、
梁を接合する平坦面と梁を接合しない他の平坦面との複数の平坦面を備えかつ複数の梁を枠組してなる梁フレームの柱接合部に柱を挿入するための柱挿入孔を中央に備えた外ダイヤフラムを具備せしめる工程と、
梁フレームに具備せしめた外ダイヤフラムの柱挿入孔に柱を挿入して任意の高さ位置に固定する工程とを有してなり、
前記他の平坦面を建物の構築基準面として用いることを特徴とする建物ユニットの製造方法。 - 前記梁フレームとして床梁フレームを用い、柱に床梁フレームを接合し、天井梁を有さない前記骨組構造体を構成してなることを特徴とする請求項１に記載の建物ユニットの製造方法。
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