JP4302570B2 - ユニット式建物のフレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、コンビニエンスストア等の屋根が平坦な平家に有効に用いることが
できるユニット式建物のフレーム構造に関し、更に詳細にのべると、広い内部空間を確保
することができ、且つ高強度で安価に製造することができるユニット式建物のフレーム構
造に関するものである。

従来、四隅の柱と、これら柱に架け渡された梁とを有する典型的なユニット式建物のフレーム構造が、特許文献１から４に開示されている。また、複数の柱と、これら複数の柱に取付けられた複数の補強梁とを有するユニット式建物のフレーム構造が、特許文献５に開示されている。更に、桁を南に配置する桁南式のフレーム構造が知られている。
特開平９−１１１８８３号公報 特開平９−１７７１７６号公報 特開平９−２０３１１８号公報 特開２００１−１０７４６４号公報 特開２００３−３０１５１８号公報

しかしながら、上述の如き、特許文献１から５に記載された従来のフレーム構造では、
屋根を支持する中間の柱を内部空間に配置することが必要であり、もし、このような中間
の柱を省略すれば、屋根を支持するために周囲のフレーム構造を補強しなければならず、
結局、中間の柱を必要とし、内部空間を広く取ることができないという問題があった。

一方、桁南式フレーム構造では、内部空間、即ち、室内に補強用のフレームが必要であ
るので、内部空間を広く取れないという問題があった。また、この桁南方式のフレーム構
造では、フレームあるいは補強用部材等の数が多くなり、このため、製造コストが高くな
るという問題があった。

そこで、本発明の目的は、内部空間を広く取ることができ、且つ高強度で安価に製造す
ることができ、更に任意の場所に建物を建設することができるユニット式建物のフレーム
構造を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の第一の特徴に係るユニット式建物のフレーム構造は、一対の対向する第一の外側面と一対の対向する第二の外側面とを結合して形成されるユニット式建物のフレーム構造であって、前記第一の外側面に配置された複数のフレームと、前記第二の外側面に配置された複数のサブラーメンと、前記複数のフレームと複数のサブラーメンとによって支持された屋根フレームとを備えており、前記第一の外側面が、妻側であり、前記第二の外側面が、桁側であり、前記妻側の前記第一の外側面及び前記フレーム構造内部の床梁が設けられていないとともに、前記複数のフレームのそれぞれは、純ラーメンから成り、前記屋根フレームは、前記第一の外側面に配置された柱に架け渡された大梁と、前記第二の外側面に配置された柱および前記大梁に架け渡された小梁と、全面に設けられた水平ブレースとを有し、前記小梁には、吊り大梁が吊設されていることを特徴とする。

本発明の第二の特徴に係るユニット式建物のフレーム構造は、一対の対向する第一の外側面と一対の対向する第二の外側面とを結合して形成されるユニット式建物のフレーム構造であって、一対の対向する第一の外側面と、これら第一の外側面に直交する第二の外側面とに配置された複数のラーメンフレームと、対向する第一の外側面のそれぞれに架け渡された門型フレームとを備えており、前記第一の外側面は、複数の妻フレームから成り、これら妻フレーム間に間隔を設け、その間に前記門型フレームが設けられているとともに
、
屋根フレームが前記門型フレームの水平梁部に架け渡されて設けられており、前記第一の外側面及び前記フレーム構造内部の床梁が設けられていないことを特徴とする。

本発明の第三の特徴に係るユニット式建物のフレーム構造は、柱と、この柱に接続される仮柱と、これら柱および仮柱にそれぞれ接続される梁および仮梁とを備え、上記柱、仮柱、梁および仮梁の互いの接続部がピン結合されていることを特徴とする。

上述の如く、第一の特徴によれば、複数のフレームと複数のサブラーメンとが外側面に
設けられていることによって、外側面の強度が高くなり、しかも、複数のフレームと複数
のサブラーメンとによる高強度の外側面のフレーム構造と、第一の外側面に配置された柱
に架け渡された大梁と、第二の外側面に配置された柱および大梁に架け渡された小梁と、
全面に設けられた水平ブレースとを有する屋根フレームとによって、中間の柱を内部空間
に設ける必要がなくなり、従って、広い内部空間を確保することができる。

上記第二の特徴によれば、一対の対向する第一の外側面と、これら第一の外側面に直交
する第二の外側面とに配置された複数のラーメンフレームと、対向する第一の外側面のそ
れぞれに架け渡された門型フレームとを備えることによって、高強度のフレーム構造を実
現することができ、従って、第一および第二の外側面で囲まれた空間に柱等の補強部材が
必要でなくなり、広い内部空間をとることができる。

更に、上記第三の特徴によれば、柱と、この柱に接続される仮柱と、これら柱および仮
柱にそれぞれ接続される梁および仮梁とを備え、前記柱、仮柱、梁および仮梁の互いの接
続部がピン結合されていることによって、これら柱等を建物を建てる現場に運搬して組立
てるのみで、建物を建設することができるので、建物を任意の場所に簡単に建設すること
ができる。

以下、本発明の幾つかの形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係るユニット式建物のフレーム構造の第一の実施形態を適用した建物
１を示す。この建物は、例えば、平坦な屋根を有するコンビニエンスストア型に建設され
ている。図２は、この建物を水平に断面して本発明のユニット式建物のフレーム構造を示
している。

このフレーム構造は、図２に示すように、建物１の一対の対向する第一の外側面２、２
（図２でＹ方向に沿って延びる面）に配置された複数のフレーム３と、第一の外側面２，
２に直交して配置された一対の対向する第二の外側面４、４（図２でＸ方向に沿って延び
る面）に配置された複数のサブラーメン５と、これら複数のフレーム３と複数のサブラー
メン５とによって支持された屋根フレーム６（図４参照）とを備えている。

このコンビニエンスストア型の建物１は、一つの形態では、第一の外側面２、２が妻側
となり、第二の外側面４、４が桁側になるように設定されている。また、一例では、この
妻側が南に向くように設定されている。従って、この実施形態では、妻南方式のフレーム
構造が形成されている。

複数のフレーム、即ち、妻フレーム３は、第一の外側面２、２に沿って間隔をあけて配
置された妻柱７に架け渡されている。これら妻フレーム３は、妻側の外力を全て負担する
ことができるように十分な強度を有するように構成されている。この実施形態では、これ
ら妻フレーム３は、例えば、純ラーメンから成っている。

複数のサブラーメン５は、第二の外側面４、４に沿って間隔をあけて配置された桁柱８
に架け渡され、桁側の外力を全て負担するように、桁側を強化するように構成されている
。これらサブラーメン５には部分的開口（図示せず）が設けられる場合がある。

屋根フレーム６は、図２および図４に示すように、第一の外側面２，２に配置された妻
柱７間に架け渡された大梁９と、第一の外側面２、２に沿って第二の外側面４，４の略中
央部に配置された桁柱８間および大梁９に架け渡された小梁１０と、全面に亘って配置さ
れ妻柱７および桁柱８に接続された水平ブレース１１とを有する（図２および図４参照）
。この屋根フレーム６上には外装部材として折版部材１２が取付けられる（図１および図
４参照）。

第一および第二の外側面２、２および４、４には、適宜の外壁１３、および内壁１４が
取付けられる（図４参照）。これら外壁１３および内壁１４には、図示しないドア、窓等
の開口が形成される。図４および図５に示すように、天井１５が設けられ、この天井１５
は、屋根フレーム６の小梁１０に接続された吊り大梁１７を介して屋根フレーム６に取付
けられている。尚、天井１５は、吊り大梁１７に図示しない適宜の手段によって固定され
る。

屋根フレーム６は、上記の如く、大梁９、小梁１０および水平ブレース１１から成って
いるので、平面剛性が高く、且つ上述の如く、このような平面剛性の高い屋根フレーム６
が複数のサブラーメン５と複数の妻フレーム３との高強度のフレームによって支持されて
いるので、妻フレーム３とサブラーメン５によって囲まれた内部空間に任意の柱等を設置
する必要がない。従って、本発明のフレーム構造では、図３に示すように、ＲＣ等の基礎
構造１８に柱等の設置場所が設けられていない。また、このフレーム構造は、上記の如く
、十分な強度を有するので、内部床梁（図示せず）は仮梁（ピロテイ）でよい。

天井１５もまた屋根フレーム６から吊り下げられるだけで十分である。このように、天
井が屋根フレームによって吊り下げられることによって天井を高くすることができる。

尚、複数のサブラーメン、複数の妻フレーム、外壁、内壁および天井等は、予め工場で
製造され、必要な部分は工場で予め組み立てておき、残りは現場で組み立てる。

図６乃至図９を参照すると、本発明に係るユニット式建物のフレーム構造の第二の実施
形態が示されている。

このフレーム構造は、一対の対向する第一の外側面２０、２０と、これら第一の外側面
２０、２０に直交する第二の外側面２１、２１とに配置された複数のラーメンフレーム２
２と、対向する第一の外側面２０、２０のそれぞれに架け渡された複数の門型フレーム２
３とを備えている。ラーメンフレーム２２は、例えば、４角形の形鋼から形成されている
。

この実施形態では、第一の外側面２０、２０が、妻側に配置されている。従って、これ
ら第一の外側面２０、２０に配置された複数のラーメンフレーム２２は、妻フレームを構
成し、図６に示すＹ方向の力を、これら妻フレーム２２のみで負担するようにしている。

門型フレーム２３は、例えば、Ｈ型の形鋼から形成されている。これら門型フレーム２
３は、図６に示すように、第一の外側面２０、２０に沿って間隔をあけて、妻フレーム２
２間に配置されている。これら門型フレーム２３は、第一および第二の外側面２０，２０
および２１、２１で囲まれたラ−メンフレーム２２のない内部空間を架橋するように配置
され、図６に示すＸ方向の水平力を負担する。上述の如く、門型フレーム２３によってＸ
方向の水平力を負担し、妻フレーム２２によってＹ方向の力を負担することができるので
、内部空間に柱を設置する必要がなく、また、床梁を部分的に排除することができる。従
って、本発明のフレーム構造に使用される基礎構造２４は、図９に示すように、柱を取付
ける部分の省略等、簡素な構造を有する。

本発明のフレーム構造は、また、対向する第一の外側面２０、２０間でこれら第一の外
側面２０、２０に沿って延びるように配置された、例えば、複数の屋根フレーム２５を有
する。これら屋根フレーム２５は、門型フレーム２３の水平梁部２３Ａに架け渡されてい
る（図７および図８参照）。これら屋根フレーム２５は、溝型やＨ型の形鋼から形成され
た小梁から成っている。尚、屋根フレーム２５が設けられている部分には、必要に応じて
、水平ブレース（図示せず）が設けられている。

この屋根フレーム２５には、屋根に相当する折版２６が取付けられている。

この実施形態では、フレーム構造の柱を設けていない部分を、強固な門型フレーム２３
と屋根フレーム２５とによって支持するように構成されている。従って、柱を必要とする
ことなく、頑丈な建物を建設することができる。

尚、ラーメンフレーム２２の内外面には適宜の内壁２７および外壁２８が取付けられる
。これら内外壁にはドアや窓等の開口が設けられる。このような内外壁や開口等は、工場
において予め作られる。また、図８に示すように、屋根フレーム２５にはサインベースフ
レーム２９およびこのサインベースフレームに取り付けられたサイン２９ａと、天井板２
９ｂとが設けられている。

図１０乃至図１７には、本発明に係るユニット式建物のフレーム構造の第三の実施形態
が示されている。

この第三の実施形態におけるフレーム構造の隅部構造が、図１０に示され、内部あるい
は中間構造が、図１１に示されている。これら隅部および中間のフレーム構造は、柱３０
と、仮柱３１と、これら柱３０および仮柱３１にそれぞれ接続される梁３２および仮梁３
３とを備え、これら柱３０、仮柱３１、梁３２および仮梁３３の接続部がピン結合３５さ
れている。このようなフレーム構造は、上記第一および第二の実施形態に応用することが
できる。

図１２は、図１０のＡ部を示し、図１３および図１４は、図１０および図１１のＢ部を
示し、図１５は、図１０および図１１のＣ部を示し、図１６は、図１０のＤ部を示し、図
１７は、図１０および図１１のＥ部を示している。

これら図面に基づいて、Ａ乃至Ｅ部の構造の要点を以下に述べる。

先ず、Ａ部は、図１２に示すように、２つの梁、例えば、妻梁３２ａと桁梁３２ｂとの
端部がブラケット４０、４０を介して柱３０に固定される。この一方のブラケット４０の
端部にスポット溶接４１によって妻梁３２ａが結合されている構造を有する。

Ｂ部は、図１３に示すように、Ａ部と同様に、妻梁３２ａの端部と桁梁３２ｂの端部が
ブラケット５０を介して柱３０に固定される。このブラケット５０にスポット溶接５１、
５１によって妻梁３２ａ、桁梁３２ｂがピン結合されている構造を有する。このＢ部では
、図１４に示すように、仮柱３１がブラケット５０にボルト５２によって結合されている
。

Ｃ部は、図１５に示すように、床梁３２ｃ、あるいは妻フレームが柱３０にラーメン固
定され、仮梁３３がピン結合手段６０を介して柱３０に結合された構造を有する。ピン結
合手段６０は、仮梁３３の端部にボルト６３によって固定されたＬ字状の第一の結合片６
１と、この第一の結合片６１に固定され且つ柱３０にボルト６４によって結合された第二
の結合片６２とから成っている。第一および第二の結合片６１、６２は、スポット溶接あ
るいは適当なボルトによってピン結合６０される。

Ｄ部は、図１６に示すように、ブラケット７０が柱３０にラーメン固定され、このブラ
ケット７０に床梁あるいは桁フレーム３２ｄが結合されている構造を有する。仮小梁８０
が、適宜のブラケット７２およびボルト７３によって桁フレーム３２ｄにピン結合されて
いる。

Ｅ部は、図１７に示すように、仮梁３３が結合手段９０を介して仮柱３１に結合された
構造を有する。結合手段９０は、仮梁３３の端部にボルト９３によって固定されたＬ字状
の第一の結合片９１と、この第一の結合片９１に固定され且つ仮柱３１にボルト９４によ
って結合された第二の結合片９２とから成っている。第一および第二の結合片９１、９２
は、スポット溶接あるいは適当なボルトによってピン結合される。尚、仮梁３３には、仮
小梁８０が固定されている。

上記の如く形成されたフレーム構造に外壁、天井等が取付けられることによって建物が
建設される。

上述の如き、第三の実施形態では、柱や梁等を予め工場で準備しておき、建物を建設す
べき現場において、これら準備された柱や梁等を上記の如く組み立てて、建物を建設する
。このように建設された建物は、床が必要でなく、且つ堅固であり、任意の場所に建設す
ることができる。

上述の如く、本発明の実施形態を述べてきたが、本発明は、これら実施形態に限定され
ることなく、上記実施形態に種々の変更等を行うことができる。

本発明に係るユニット式建物のフレーム構造を適用したコンビニエンスストアの斜視図。 図１に示した建物の概略水平断面図。 図１に示した建物の基礎部の平面図。 図１に示した建物の縦断面図。 図１に示した建物の一部の拡大縦断面図。 本発明に係るユニット式建物のフレーム構造の第二の形態を示す水平断面図。 図６に示したフレーム構造の縦断面図。 図６に示したフレーム構造の屋根部の拡大断面図。 図６に示したフレーム構造の基礎部の平面図。 本発明に係るユニット式建物のフレーム構造の第三の形態を示し、建物の隅部のフレーム構造を示す概略斜視図。 本発明に係るユニット式建物のフレーム構造の第三の形態を示し、且つ建物の内部あるいは中間部のフレーム構造を示す概略斜視図。 図１０のＡ部の構造を示す側面図。 図１０および図１１のＢ部の構造を示す平面図。 図１３の側面図。 図１０および図１１におけるＣ部の平面図。 図１０のＤ部の平面図。 図１０および図１１におけるＥ部の平面図。

符号の説明

２，２ 一対の対向する第一の外側面
３ 複数のフレーム
４，４ 一対の対向する第二の外側面
５ 複数のサブラーメン
６ 屋根フレーム
７ 妻柱
８ 桁柱
９ 大梁
１０ 小梁
１１ 水平ブレース

Claims (5)

1. 一対の対向する第一の外側面と一対の対向する第二の外側面とを結合して形成されるユニット式建物のフレーム構造であって、
   前記第一の外側面に配置された複数のフレームと、前記第二の外側面に配置された複数のサブラーメンと、前記複数のフレームと複数のサブラーメンとによって支持された屋根フレームとを備えており、
   前記第一の外側面が、妻側であり、前記第二の外側面が、桁側であり、
   前記妻側の前記第一の外側面及び前記フレーム構造内部の床梁が設けられていないとともに、
   前記複数のフレームのそれぞれは、純ラーメンから成り、
   前記屋根フレームは、前記第一の外側面に配置された柱に架け渡された大梁と、前記第二の外側面に配置された柱および前記大梁に架け渡された小梁と、全面に設けられた水平ブレースとを有し、前記小梁には、吊り大梁が吊設されていることを特徴とするユニット式建物のフレーム構造。
2. 前記妻側が、南に配置されていることを特徴とする請求項１記載のユニット式建物のフレーム構造。
3. 一対の対向する第一の外側面と一対の対向する第二の外側面とを結合して形成されるユニット式建物のフレーム構造であって、
   一対の対向する第一の外側面と、これら第一の外側面に直交する第二の外側面とに配置された複数のラーメンフレームと、対向する第一の外側面のそれぞれに架け渡された門型フレームとを備えており、
   前記第一の外側面は、複数の妻フレームから成り、これら妻フレーム間に間隔を設け、その間に前記門型フレームが設けられているとともに、
   屋根フレームが前記門型フレームの水平梁部に架け渡されて設けられており、
   前記第一の外側面及び前記フレーム構造内部の床梁が設けられていないことを特徴とするユニット式建物のフレーム構造。
4. 前記対向する第一の外側面間でこれら第一の外側面に沿って延びるように配置され且つ前記門型フレームに架け渡された小梁を含むことを特徴とする請求項３記載のユニット式建物のフレーム構造。
5. 前記フレーム構造は、柱と、仮柱と、これら柱および仮柱に接続される梁および仮梁とを備え、前記柱、仮柱、梁および仮梁の互いに接続される接続部がピン結合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のユニット式建物のフレーム構造。

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