JP4449928B2 - ユニット建物 - Google Patents

Description

本発明は、仮柱の撤去及びこの部分の補強により柱レスによる大空間の形成が可能なユニット建物に関する。

一般にユニット住宅は、予め工場で柱と梁を箱状に組み立てて生産した建物ユニットを必要個数分だけ建築地に搬送し、クレーンを使って順次据え付けていくことにより構成される。この場合、隣接する建物ユニットの柱が一箇所に集まる部分が生じ、広い空間を作る妨げとなっていた。

そこで、近年、ワイドスパン工法と呼ばれる柱レスタイプのユニット住宅が提案されるに至った。この種のワイドスパン工法による場合、工場出荷時には建物ユニットに予め仮柱を取り付けておくことで搬送性を確保し、建築地において建物ユニットを順次据え付けた後に仮柱を撤去する。仮柱を撤去するとその部分の強度が低下するので、それを補うために隣り合う天井大梁間に補強梁を挿入し、連結することで仮柱が受けるべき荷重を負担するようにしている（一例として下記特許文献１参照）。
特許第２８６６９９３号公報

しかしながら、上記先行技術による場合、ユニット建物の最外部間に亘って補強フレームが掛け渡されるので、補強フレームが大掛かりで、部分的な柱レス部を設定する場合には部材構成が過剰となり、経済的な設計が困難になる。

また、この先行技術を用いて柱レス部のみを補強しようとした場合、補強フレームが備える柱が室内空間に突出し、室内プラニングや意匠に影響を及ぼす可能性がある。

本発明は上記事実を考慮し、ユニット境界を越える広い空間を確保でき、しかも柱レス部を効率良く補強することができ、かつ室内プラニングや意匠の自由度を高めることができるユニット建物を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明は、複数の建物ユニットによって構成されるユニット建物において、複数の建物ユニットのうち、一部の建物ユニットの一部の柱が取り外し可能な仮柱によって構成された建物ユニットを、当該仮柱同士が隣接するように複数個配置し、かつ仮柱が撤去される仮柱集合撤去部を形成することにより連続した広い空間が形成されるユニット建物であって、所定の隙間をあけて対向して配置された隣接する建物ユニットの当該隙間の前記仮柱集合撤去部近傍を通るように配置されると共に平面視で直線状を成すように構成された補強梁と、この補強梁の長手方向の両端部を支持する複数の支柱と、を含んで構成され、仮柱集合撤去部にかかる荷重を建物ユニットと分担して支持する補強体を備え、前記複数の支柱の少なくとも一方は、補強梁の延長方向に対して交差する方向上でかつ前記隙間に臨む隣接する建物ユニットの柱間の隙間に納められた状態で補強梁に接合されている、ことを特徴としている。
請求項２記載の本発明は、請求項１記載のユニット建物において、前記建物ユニットの柱間の隙間に納められた支柱は、当該支柱に固定された取付部材を介して補強梁に接合されている、ことを特徴としている。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２記載のユニット建物において、前記所定の隙間は、隣接する建物ユニットの天井大梁間の隙間である、ことを特徴としている。
請求項４記載の本発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のユニット建物において、前記補強体は、前記補強梁と、当該補強梁の長手方向の両端部に接合されて下方へ延びる一対の前記支柱と、を備えた門型に形成されている、ことを特徴としている。
請求項５記載の本発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のユニット建物において、前記補強梁と前記支柱とは分離可能に接合されている、ことを特徴としている。

請求項６記載の本発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のユニット建物において、一方の支柱は補強梁の延長方向上に配置されており、他方の支柱は補強梁の延長方向に対して交差する方向上に配置されている、ことを特徴としている。

請求項７記載の本発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のユニット建物において、一方の支柱及び他方の支柱のいずれもが補強梁の延長方向に対して交差する方向上に配置されている、ことを特徴としている。

請求項１記載の本発明によれば、複数の建物ユニットのうち、一部の建物ユニットはその一部に取り外し可能な仮柱を備えている。この仮柱同士が隣接するように建物ユニットが複数個配置される。この状態において、所定の隙間をあけて対向して配置された隣接する建物ユニットの当該隙間の仮柱集合撤去部近傍を補強梁が通るように平面視で直線状を成すように構成された補強梁が配置されて固定される。その後、仮柱を仮柱集合撤去部から撤去すれば、連続した広い空間が形成されたユニット建物が構築される。

仮柱撤去後の状態では、仮柱集合撤去部にかかる荷重は建物ユニットと補強体とで分担して支持される。従って、補強体が荷重を分担して支持できる分だけ、建物ユニットの経済的な設計が可能となる。

ここで、本発明では、複数の支柱の少なくとも一方は、補強梁の延長方向に対して交差する方向上でかつ前記隙間に臨む隣接する建物ユニットの柱間の隙間に納められた状態で補強梁に接合される構成としたので、以下のような使い方が可能となる。

すなわち、建物ユニットの配置の仕方によっては、例えば補強梁の延長方向上の一方側には隣接する柱間の隙間が存在するが、補強梁の延長方向上の他方側には隣接する柱間の隙間が存在しないものの、当該他方側でかつ補強梁の延長方向に対して交差する方向に隣接する柱間の隙間が存在するといった場合がある。このような場合に本発明を適用することにより、いずれの支柱も隣接する柱間の隙間に納めることができ、柱形が建物ユニット側へ張出して室内空間を狭めることもなくなる。

請求項６記載の本発明によれば、一方の支柱は補強梁の延長方向上に配置されており、他方の支柱は補強梁の延長方向に対して交差する方向上に配置されているので、上述したように、補強梁の延長方向上の一方側には隣接する柱間の隙間が存在するが、補強梁の延長方向上の他方側には隣接する柱間の隙間が存在しないものの、当該他方側でかつ補強梁の延長方向に対して交差する方向に隣接する柱間の隙間が存在する場合に好適である。

請求項７記載の本発明によれば、一方の支柱及び他方の支柱のいずれもが補強梁の延長方向に対して交差する方向上に配置されているので、例えば、補強梁の延長方向上の一方側及び他方側のいずれにも隣接する柱間の隙間が存在しないものの、当該一方側及び他方側の近傍に補強梁の延長方向に対して交差する方向に隣接する柱間の隙間が存在する場合に好適である。

以上説明したように、本発明に係るユニット建物は、ユニット境界を越える広い空間を確保でき、しかも柱レス部を効率良く補強することができ、かつ室内プラニングや意匠の自由度を高めることができるという優れた効果を有する。

以下、図１〜図１１を用いて、本発明に係るユニット建物の実施形態について説明する。

（基本構成）
図１には、本実施形態に係るユニット建物１０の基本構成（前提となる構成）が示されている。また、図２及び図３には、図１との対比において従来例に係るユニット建物１２の基本構成が示されている。

図２に示されるように、従来のユニット建物１２では、箱形状に骨組みが配置された複数の建物ユニット１４を妻方向及び桁方向に隣接して配置し、布基礎及び独立基礎から成る基礎１６上に順次据え付けていくことにより構成されている。各建物ユニット１４は、各々矩形枠状に構成された天井フレーム１８及び床フレーム２０と、天井フレーム１８と床フレーム２０とを繋ぐ３本の柱２２及び１本の取り外し可能な仮柱２４と、によって構成されている。そして、各仮柱２４が中央に集まるように４個の建物ユニット１４が隣接して配置された後、対向して配置された妻側の天井大梁２６間に形成された隙間２８に、門型の補強体３０が挿入及び固定されることにより次述する柱レス部３２が補強されるようになっている。

上記補強梁３０の取付後に、仮柱２４が取り外されることによりユニット建物１２の屋内中央部に柱レス部３２が形成され、ユニット建物１２内にユニット境界を越える広い空間３４が形成される。

図３には、ユニット構成は同じであるが、上記門型かつ一体構成の補強体３０の替わりに分割構造の補強体３６を用いた例が示されている。この補強体３６は、平鋼から成る補強体３８と、この補強体３８の長手方向の両端部にボルト及びナットで固定される一対の支柱４０とによって構成されており、輸送時には分解された状態でコンパクトに輸送され、建築地で組み立てられて一体化されるようになっている。補強梁３６の両面には所定間隔でブラケット４２が配設されており、このブラケット４２が天井大梁２６にボルト締めされるようになっている。また、支柱４０の下端部は基礎上に配置された図示しない連結部材にボルト締めにより固定されるようになっている。上記補強体３６の取付後に、仮柱が取り外されることにより柱レス部３２が形成され、ユニット建物１２内にユニット境界を越える広い空間３４が形成される。

以上が従来のワイドスパン工法によるユニット建物１２の構築の手順であり、同時に本実施形態に係るユニット建物１０の基本構成でもある。

（本実施形態に係るユニット建物の全体構成）
ところで、需要者ニーズによっては、異なるサイズの建物ユニットを組み合わせて住宅プランを立てることもある。

図１に示されるユニット建物１０がその一例である。具体的には、このユニット建物１０では、通常サイズの二種類の建物ユニット５０、５２を合計３個妻方向に隣接して配置し、更にこれら３個の建物ユニット５０、５２に直交するようにワイドサイズの建物ユニット５４を隣接して配置することにより構成されている。

各建物ユニットについて補足すると、建物ユニット５０は、１本の柱が前述した仮柱２４（本図では図示省略）とされた建物ユニットで、基本的には図２及び図３に示される建物ユニット１４と同様のラーメン構造の箱形ユニットである。但し、天井大梁５８、６０及び床大梁６２、６４の長手方向の端部は柱６６の側面に溶接されている。仮柱２４が取り付けられる部分については、長短一組の天井大梁５８、６０が出合う箇所及び床大梁６２、６４が出合う箇所に略アングル状の天井仕口部６８、床仕口部７０がそれぞれ取り付けられている。建物ユニット５０は２個使用され、仮柱２４が妻方向に隣接して配置されるように設置される。

建物ユニット５２は、４本の柱６６がすべて主柱とされた通常サイズの箱形ユニットとして構成されている。なお、部材の符合については、建物ユニット５０に準じて付すことにする。

これに対し、ワイドサイズの建物ユニット５４は、長辺側の天井大梁７２のスパン長が２個の建物ユニット５０の天井大梁６０の合計スパン長よりも長くかつ２個の建物ユニット５０及び１個の建物ユニット５２の天井大梁６０の合計スパン長よりも短い寸法に設定されている（正確には、建物ユニット５４の長辺の長さは２個の建物ユニット５０の短辺の合計よりも長く、２個の建物ユニット５０及び１個の建物ユニット５２の短辺の合計よりも短く設定されている。）。なお、建物ユニット５４は、仮柱を備えておらず、４本の柱６６はすべて主柱で構成されている。

上記のような住宅プランの場合、通常サイズの建物ユニット５０、５２の天井大梁６０とワイドサイズの建物ユニット５４の天井大梁７２との間に隙間７４が形成される。しかし、この隙間７４の長手方向の一方側には建物ユニット５０の柱６６と建物ユニット５４の柱６６とが対向して配置されるものの、長手方向の他方側（入隅側）には建物ユニット５２の天井大梁６０と建物ユニット５４の柱６６とが対向して配置されている。つまり、後述する補強体８０の補強梁８２の延長方向上には柱６６が隣接して配置されている部分が片側にしかないため、補強体８０に以下の工夫が施されている。

（本実施形態の要部）
次に、本実施形態の要部である補強体８０の構成と配置について詳細に説明する。

図４には、門型の補強体８０の分解斜視図が示されている。また、図５には、当該補強体８０の組付状態の縦断面図が示されている。これらの図に示されるように、補強体８０は、平鋼によって構成された補強梁８２と、この補強梁８２の長手方向の一方の端部にボルト接合される一方の支柱８４と、補強梁８２の長手方向の他方の端部にボルト接合される他方の支柱８６と、を主要部として構成されている。

補強梁８２の両端部を除く本体部分の梁成は下階側の建物ユニット５０、５２の天井大梁６０及び建物ユニット５４の天井大梁７２の梁成よりも高く設定されており、上階側の床大梁６４、８８の上縁付近にまで届く高さに設定されている。また、補強梁８２の長手方向の両端部には、一方の支柱８４及び他方の支柱８６を接合するためのボルト挿通孔９０が形成されている。

一方の支柱８４及び他方の支柱８６はいずれも矩形断面の角パイプとして構成されているが、一方の支柱８４は長辺方向の中心線が補強梁８２の延長線上に位置するように配置されるのに対し、他方の支柱８６は長辺方向の中心線が補強梁８２の延長方向と交差する方向である直交方向に位置するように配置されている。つまり、一方の支柱８４と他方の支柱８６とは９０度向きを変えて配置されている。

一方の支柱８４の上端部には矩形平板状の取付部材９２が固定されており、かかる取付部材９２が補強梁８２の長手方向の一方の端部にボルト接合により取り付けられている。これに対し、他方の支柱８６の上端部には平面視でＬ字状の取付部材９４が固定されており、かかる取付部材９４が補強梁８２の長手方向の他方の端部にボルト接合により取り付けられている。

また、一方の支柱８４及び他方の支柱８６の下端部には矩形状の取付座９６がそれぞれ固着されており、更に取付座９６の下面には矩形平板状の取付プレート９８が延出されている。これに対応して、一方の支柱８４及び他方の支柱８６の下方側には、上記取付プレート９８が固定される矩形平板状の連結部材１００が配置されている。この連結部材１００は基礎１６上に載置されて隣接する柱６６の下端部同士を連結するもので、上面中央部には上記取付プレート９８が差し込み可能な一対の支持プレート１０２が立設されている。これら一対の支持プレート１０２間の隙間に取付プレート９８が差し込まれて、ボルト接合により両者が連結される構成である。

図６に示されるように、上記構成の補強体８０が組付けられた状態では、一方の支柱８４は建物ユニット５０の柱６６と建物ユニット５４の柱６６との隙間１０４に非接触状態で配置されている。また、他方の支柱８６は建物ユニット５０の柱６６と建物ユニット５２の柱６６との間に形成された隙間１０６に非接触状態で配置されている。図７に示されるように、このときの他方の支柱８６側の柱形１０８は、建物ユニット５４の室内側へ張出すことなく、補強梁８２の延長線Ｐを越えない範囲に納められている。

（作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

まず、図１に示されるユニット建物１０を例にして全体的な作用を説明する。

建物ユニット５０、５２は仮柱２４を備えた状態で工場から建築地へ輸送され、この状態でクレーンを使って基礎１６上に順次据え付けられていく。このとき、仮柱２４が建物中央側に集まるように建物ユニット５０、５２が配置される。また、建物ユニット５４には仮柱がないので、そのままの形態で工場から建築地へ輸送され、建物ユニット５０、５２に対して直交して配置されるようにクレーンで据え付けられる。据付後の状態では、建物ユニット５０、５２の天井大梁６０と建物ユニット５４の天井大梁７２との間に所定の隙間７２が形成される。次に、この隙間７２に門型の補強体８０が上方から挿入されて固定される。具体的には、補強体８０の補強梁８２が対向して配置される天井大梁６０、７２に締結具で固定され、一方の支柱８４の下端部が建物最外側の隣接する柱６６間の隙間１０４に納められて連結部材１００に固定され、他方の支柱８６の下端部が建物ユニット５０の柱６０と建物ユニット５２の柱６６との間に形成された隙間１０６に納められて連結部材１００に固定される。補強体８０が固定された後、仮柱２４が順次撤去される。これにより、仮柱２４の撤去部に柱レス部３２が形成され、ユニット建物１０内にユニット境界を越えた（ワイドスパンの）広い空間３４が形成される。

上記の如くして構築されたユニット建物１０では、柱レス部（柱集合撤去部）３２にかかる荷重は、建物ユニット５０、５４と補強体８０とに分散されて支持される。従って、補強体８０が荷重を分担して支持できる分だけ、建物ユニット５０、５４の経済的な設計が可能となる。

ここで、本実施形態では、図１及び図６に示されるように、通常サイズの建物ユニット５０、５２に対してワイドサイズの建物ユニット５４が直交して配置される住宅プランを採用しているため、隣接する建物ユニット５０、５２、５４の対向する天井大梁６０、７２間の隙間７４の長手方向の一方側には柱６６が隣接して配置されて隙間１０４が形成されているが、長手方向の他方側には柱６６と天井大梁７２とが対向する納まりとなる。

従って、このような場合に、仮に従来通りの補強梁３８の延長線上に左右一対の支柱４０が接合された補強体３６を設置しようとすると、図８（Ａ）に示されるような納まりとなり、図９に示されるように、柱形１１０は補強梁３８の延長線Ｐを越えて建物ユニット５４側へ張出すかたちになる。このため、建物ユニット５４の室内空間が狭められたり、意匠を変更する必要が生じたりして、住宅プランに大きな制約が生じる。なお、このような事態は、図８（Ｂ）に示されるように、建物ユニット５０の替わりに各々ハーフユニットで構成された建物ユニット１１２、１１４を用いた場合も同様に生じる。

しかし、本実施形態では、図１及び図６に示されるように、補強体８０の構成を工夫して一方の支柱８４の接合方向と他方の支柱８６の接合方向とが９０度異なるように配置したので、換言すれば、一方の支柱８４については補強梁８２の延長方向に接合される通常の接合構造とし、他方の支柱８６については補強梁８２の延長線から離れた位置で補強梁８２に接合されるようにしたので、建物ユニット５０、５２の隣接する柱６６間の隙間１０６に他方の支柱８６を納めることができる。これにより、図７に示されるように、柱形１０８が補強梁８２の延長線Ｐを越えて建物ユニット５４側へ張出すのを避けることができ、建物ユニット５４の室内空間を狭めたり、意匠に影響を与えるおそれもなくなる。その結果、本実施形態によれば、ユニット境界を越える広い空間３４を確保でき、しかも柱レス部３２を効率良く補強することができ、かつ室内プラニングや意匠の自由度を高めることができる。

〔本実施形態の補足説明〕
以下に、本実施形態の補足説明をする。

（１） 本実施形態では、一般住宅に対して本発明を適用したが、これに限らず、他の用途（商業的用途、工業的用途、農業的用途、福祉施設・公共施設等の非営利目的の行政的用途を含む）に対して本発明を用いてもよい。

（２） 上述した本実施形態では、一方の支柱８４の接合方向が補強梁８２の延長方向とされ、他方の支柱８６の接合方向が補強梁８２の延長方向に対して交差する方向（直交する方向）としたが、これに限らず、住宅プラン（建物ユニットの組み合わせ及び配置）によっては、一方の支柱及び他方の支柱のいずれもが補強梁の延長方向に対して交差する方向上に配置される構成を採ってもよい。なお、この実施形態が請求項７に係る本発明の実施形態に相当する。

例えば、図１０に示される例では、建物ユニット５０の隣に、図８（Ｂ）で用いたハーフサイズの建物ユニット１１４が隣接して配置されている。これに合わせて、ユニットサイズが建物ユニット１１４の短辺分だけ延長されたワイドサイズの建物ユニット１１６が使用されている。このような場合には、他方の支柱８６だけでなく、一方の支柱８４をも建物ユニット５０の柱６６と建物ユニット１１４の柱６６との間の隙間１０６に納めるとよい。

また、図１１に示される例では、建物ユニット５０の隣に、図８（Ｂ）で用いたハーフサイズの建物ユニット１１４が２個隣接して配置されている。これに合わせて、ユニットサイズが建物ユニット５４よりも短い二種類の建物ユニット１１８、１２０が隣接して配置されている。このような場合には、柱６６が隣接して配置される部分が補強梁８２を挟んで反対側に形成されるので、一方の支柱８４と他方の支柱８６との補強梁８２に対する接合方向を、補強梁８２の延長線に対していずれも交差する方向である直交方向として、補強梁８２を挟んで反対方向からそれぞれ接合されるようにするとよい。つまり、一方の支柱８４を建物ユニット１１８の柱６６と建物ユニット１２０の柱６６との間の隙間１０６に納めるとよい。

本実施形態に係るユニット建物の基本構成（前提となる構成）を示す斜視図である。 図１との対比において従来例に係るユニット建物の基本構成を示す斜視図である。 図２の補強体を分割構造にした例を示す図２に対応するユニット建物の斜視図である。 本実施形態に係るユニット建物において使用される補強体の分解斜視図である。 補強体の組付状態の縦断面図である。 本実施形態に係るユニット建物に対する補強体の納まりを示す概略平面図である。 図６の他方の支柱の納まりを拡大して柱形を示す要部拡大平面図である。 （Ａ）は対比例に係るユニット建物に対する補強体の納まりを示す概略平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のバリエーションを示す概略平面図である。 図８の他方の支柱の納まりを拡大して柱形を示す要部拡大平面図である。 別の実施形態への適用例を示す図６に対応する概略平面図である。 更に別の実施形態への適用例を示す図６に対応する概略平面図である。

符号の説明

１０ ユニット建物
２４ 仮柱
３２ 柱レス部
３４ 天井大梁
５０ 建物ユニット
５２ 建物ユニット
５４ 建物ユニット
６０ 天井大梁
６６ 柱
７２ 天井大梁
７４ 隙間
８０ 補強体
８２ 補強梁
８４ 一方の支柱
８６ 他方の支柱
９４ 取付部材
１０４ 隙間
１０６ 隙間
１０８ 柱形
１１２ 建物ユニット
１１４ 建物ユニット
１１６ 建物ユニット
１１８ 建物ユニット
１２０ 建物ユニット

Claims (7)

1. 複数の建物ユニットによって構成されるユニット建物において、複数の建物ユニットのうち、一部の建物ユニットの一部の柱が取り外し可能な仮柱によって構成された建物ユニットを、当該仮柱同士が隣接するように複数個配置し、かつ仮柱が撤去される仮柱集合撤去部を形成することにより連続した広い空間が形成されるユニット建物であって、
   所定の隙間をあけて対向して配置された隣接する建物ユニットの当該隙間の前記仮柱集合撤去部近傍を通るように配置されると共に平面視で直線状を成すように構成された補強梁と、この補強梁の長手方向の両端部を支持する複数の支柱と、を含んで構成され、仮柱集合撤去部にかかる荷重を建物ユニットと分担して支持する補強体を備え、
   前記複数の支柱の少なくとも一方は、補強梁の延長方向に対して交差する方向上でかつ前記隙間に臨む隣接する建物ユニットの柱間の隙間に納められた状態で補強梁に接合されている、
   ことを特徴とするユニット建物。
2. 前記建物ユニットの柱間の隙間に納められた支柱は、当該支柱に固定された取付部材を介して補強梁に接合されている、
   ことを特徴とする請求項１記載のユニット建物。
3. 前記所定の隙間は、隣接する建物ユニットの天井大梁間の隙間である、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のユニット建物。
4. 前記補強体は、前記補強梁と、当該補強梁の長手方向の両端部に接合されて下方へ延びる一対の前記支柱と、を備えた門型に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のユニット建物。
5. 前記補強梁と前記支柱とは分離可能に接合されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のユニット建物。
6. 一方の支柱は補強梁の延長方向上に配置されており、他方の支柱は補強梁の延長方向に対して交差する方向上に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のユニット建物。
7. 一方の支柱及び他方の支柱のいずれもが補強梁の延長方向に対して交差する方向上に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のユニット建物。

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