JP4642377B2 - 建物ユニットの締結構造 - Google Patents

Description

本発明は、鉄骨ラーメン形式の建物ユニットを基礎に設置するための建物ユニットの締結構造に関する。

従来、基礎上に鉄骨ラーメン形式の建物ユニットを設置する場合、図７に示すように、基礎２にシース管を埋設して固定孔２ａを形成し、この固定孔２ａに建物ユニット１の柱脚部の下面に予め突設されたアンカーボルト４１を挿入し、固定孔２ａの内部にグラウトを充填して固定する方法を採用していた（例えば、特許文献１参照）。この場合、柱脚部の内部において、アンカーボルト４１の頭部がナット４２に螺合され、このナット４２が柱脚部の内面に溶接されることによって、アンカーボルトが柱脚部の下面に突設した状態となっていた。

一方、ユニット式建物の移築、例えば住宅展示場で展示されていたユニット式住宅を移設するなどの目的で、建物ユニットを基礎から分離する必要性が生じている。
特開２０００−２２０１４９号公報

しかしながら、従来の方法では、アンカーボルト４１の頭部が建物ユニット１の柱脚部の内部に隠蔽されて固定されているため、その固定を解除して建物ユニット１を基礎２から分離することは、建物ユニット１を分解しない限り不可能であった。建物ユニット１を分解しないで分離するためには、基礎２と建物ユニット１との僅かな隙間から、場合によっては基礎２をはつって拡げたその隙間から、アンカーボルト４１の廻りのシール材１９や硬化したグラウト材を除去した後、アンカーボルト４１を切断しなければならず、作業に大きな手間がかかっていた。

本発明の課題は、建物ユニットを基礎から容易に分離して移設することができる建物ユニットの締結構造を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図２に示すように、建物ユニット１を基礎２に締結する建物ユニット１の締結構造であって、前記建物ユニット１が、前記基礎２にアンカー４によって固定されるベースプレート３に締結ボルト５で締結されており、
前記建物ユニット１の柱脚部（柱脚接合部材１３）の下部には、その外方に張り出す張出部１４が形成され、この張出部１４に挿通孔１４ａが形成されており、
前記ベースプレート３は前記張出部１４より厚くなっており、前記ベースプレート３には、前記挿通孔１４ａに対応する位置にねじ孔３ａが形成されており、
前記締結ボルト５が、前記挿通孔１４ａに挿通されているとともに、前記ねじ孔３ａに螺合されており、
前記基礎２に、前記ベースプレート３の下面に当接して前記建物ユニット１の高さ位置を調整する高さ調整ボルト２０を螺入したナットが埋め込まれていることを特徴とする。

このように、ベースプレート３が基礎２にアンカー４によって固定されているとともに、このベースプレート３に建物ユニット１が締結ボルト５で締結されていることにより、建物ユニット１はベースプレート３を介して基礎２に締結されていることとなる。よって、ユニット式建物を移設する際に、締結ボルト５を取り外すことで、建物ユニット１をベースプレート３から、すなわち基礎２から容易に分離して移設することができる。

また、建物ユニット１の柱脚部の下面に、その外方に張り出す張出部１４に挿通孔１４ａを形成し、この挿通孔１４ａに対応するようにベースプレート３にねじ孔３ａを形成し、締結ボルト５を、張出部１４の挿通孔１４ａに挿通するとともに、ベースプレート３のねじ孔３ａに螺合することにより、建物ユニット１の柱脚部をベースプレート３を介して基礎２に固定することとなる。締結ボルト５は、注脚部の張り出した位置にあるため、締結ボルト５を簡単にゆるめて取り外すことができる。

請求項２に記載の発明は、例えば図５に示すように、請求項１に記載の建物ユニット１の締結構造において、前記ベースプレート３の上面には、位置決めピン３ｂが突設されており、前記柱脚部には、前記位置決めピン３ｂに対応する位置にピン挿入孔（図示せず）が形成されており、前記位置決めピン３ｂが前記ピン挿入孔に挿入されていることを特徴とする。

このように、ベースプレート３の上面に位置決めピン３ｂを突設し、この位置決めピン３ｂに対応するように柱脚部にピン挿入孔を形成し、ベースプレート３の位置決めピン３ｂを柱脚部のピン挿入孔に挿入することにより、建物ユニット１の基礎２に対する位置決めが容易となり、建物ユニット１を基礎２上に正確に設置することができる。

請求項３に記載の発明は、例えば図４に示すように、請求項１または２に記載の建物ユニット１の締結構造において、前記アンカー４には、その頭部にねじ山４ａが形成されており、前記ベースプレート３には、このアンカー４の頭部に対応する位置にねじ孔３ｄが形成されており、前記ねじ山４ａを前記ねじ孔３ｄに螺合して、ベースプレート３にアンカー４が突設されていることを特徴とする。

このように、アンカー４の頭部に形成されたねじ山４ａを、ベースプレート３に形成されたねじ孔３ｃに螺合して、ベースプレート３にアンカー４を突設することにより、アンカーが基礎に固定されても、ユニット式建物を移設する際に、建物ユニット１だけでなくベースプレート３も取り外すことができ、材料のコストダウンを図ることができる。

請求項４に記載の発明は、例えば図６に示すように、請求項１から３のいずれか一項に記載の建物ユニット１の締結構造において、前記ベースプレート３３が、水平方向に隣接する複数の建物ユニット１に連結されていることを特徴とする。

このように、ベースプレート３３を、水平方向に隣接する複数の建物ユニット１に連結することにより、建物ユニット１とベースプレート３３、およびベースプレート３３と基礎２との連結が集約され、部材や施工の省力化を図ることができる。

本発明によれば、建物ユニットが、基礎にアンカーによって固定されるベースプレートに締結ボルトで締結されているため、移設する際に、締結ボルトを取り外すことでベースプレートから、つまり基礎から容易に分離することができる。
そして、建物ユニットの柱脚部の下面に、その外方に張り出す張出部に挿通孔が形成されて、この挿通孔に対応する位置に、ベースプレートにねじ孔が形成されて、締結ボルトが、挿通孔に挿通されているとともに、ねじ孔に螺合されているため、柱脚部の張り出した位置にある締結ボルトを簡単にゆるめて取り外すことができる。

さらに、ベースプレートの上面に位置決めピンが突設され、柱脚部に位置決めピンに対応する位置にピン挿入孔が形成され、位置決めピンがピン挿入孔に挿入されているため、建物ユニットの基礎に対する位置決めが容易となり、建物ユニットを基礎上に正確に設置することができる。さらに、アンカーの頭部にねじ山が形成され、ベースプレートにこのアンカーの頭部に対応する位置にねじ孔が形成され、アンカーの頭部のねじ山をベースプレートのねじ孔に螺合して、ベースプレートにアンカーが突設されているため、建物ユニットを移設する際に、ベースプレートも取り外すことができ、材料のコストダウンを図ることができる。

また、ベースプレートが、水平方向に隣接する複数の建物ユニットに連結されていることにより、建物ユニットとベースプレート、およびベースプレートと基礎との連結が集約され、部材や施工の省力化を図ることができる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
ユニット式建物は、基礎２と、この基礎２の上に設置される複数の建物ユニット１と、この建物ユニット１の上に形成される屋根（図示せず）等を備えて概略構成される。図１は、基礎２の上に、１階部分の４個の建物ユニット１を設置する様子を示す斜視図である。

コンクリート製の基礎２には、図２、４（ｃ）に示すように、アンカー４が設置される部分に、底部が閉塞されたシース管（図示せず）が埋設されており、シース管の上端開口が上方を向いて、固定孔２ａが形成されている。また、このシース管の近傍に高さ調整ボルト２０を螺入したナット（図示せず）が埋め込まれている。そして、基礎２の上面には、これらの固定孔２ａの上端開口部、高さ調整ボルト２０を囲むようにシール材１９が配置されている。このシール材１９は平面四角枠状で、ゴム、スポンジ等の弾性材料から形成されている。

建物ユニット１は、図２にその一部を示しているが、四隅の柱１１と、柱１１の上端間、下端間に架け渡された各４本の上梁（図示せず）、下梁１２とを含んで鉄骨ラーメン構造の箱状のフレームを形成している。柱１１と上梁、下梁１２との接合は、柱１１の柱頭部、柱脚部を形成している柱頭接合部材（図示せず）、柱脚接合部材１３で行なわれている。

柱脚接合部材１３は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、それぞれ板状部材である、側面コの字状の本体部材１５、平面Ｌ字状の内部部材１６、本体部材１５の内面と内部部材１６の外面とに接合されるリブ部材１７、等を箱型に組み合わせ、これらを溶接接合することにより、製造されるものである。

上記の基礎２と建物ユニット１との締結は、各建物ユニット１の４隅の柱脚接合部材１３が、基礎２にアンカー４によって固定されるベースプレート３、３２，３３に締結ボルト５で締結されていることによって行なわれている。図２は、外周隅部２１における、１個の建物ユニット１の柱脚接合部材１３と基礎２との締結構造を示す斜視図であり、図６は、内部交差部２３における、隣接する４個の建物ユニット１のそれぞれの柱脚接合部材１３と基礎２との締結構造を示す斜視図である。なお、基礎の外周交差部２２における締結構造についての説明および図示は、外周隅部２１と内部交差部２３におけるものとほぼ同様となるため、省略している。

まず、外周隅部２１における、基礎２と建物ユニット１の柱脚接合部材１３との締結構造について説明する。図２、４（ｂ）に示すように、前記柱脚接合部材１３の本体部材１５の下面には、その外方に張り出す張出部１４が形成されている。また、この本体部材１５の下面には、ほぼ同じ面積の補強板１８が取り付けられている。そして、張出部１４および補強板１８に締結ボルト５を挿通するための挿通孔１４ａが形成されている。

そして、ベースプレート３は、柱１１の断面および張出部１４の面積にほぼ対応する長方形板状のもので、基礎２と柱脚接合部材１３との間に介在するものである。図２、３に示すように、このベースプレート３には、柱脚接合部材１３の張出部１４に形成された挿通孔１４ａと対応する位置に、締結ボルト５を螺合するためのねじ孔３ａが形成されている。

このとき、図５に示すように、建物ユニット１の位置決めを容易にするために、ベースプレート３の上面に、位置決めピン３ｂを突設することもできる。この場合、柱脚接合部材１３の本体部材１５および補強板１８には、この位置決めピン３ｂに対応する位置にピン挿入孔（図示せず）を形成しておく。

また、アンカー４には、その頭部にねじ山４ａが形成されており、ベースプレート３にはこのアンカー４の頭部に対応する位置にねじ孔３ｃが形成されている。ねじ山４ａをねじ孔３ｄに螺合することにより、ベースプレート３の下面にアンカー４が突設されている。なお、アンカー４の頭部がベースプレート３の上面に突出する場合には、適宜、補強板１８の下面にこのアンカー４の突出する頭部を収容する凹部１８ａを形成しておくとよい（図４（ｂ）参照）。

図４（ｃ）に示すように、基礎２に形成された固定孔２ａ内にアンカー４が挿入されてグラウト材が充填されることにより、ベースプレート３が基礎２に固定されている。そして、締結ボルト５が、柱脚接合部材１３の挿通孔１４ａに挿通され、ベースプレート３のねじ孔３ａに螺合されて締め付けられることにより、建物ユニット１の柱脚接合部材１３とベースプレート３が締結されている。これにより、建物ユニット１が基礎２に締結されている。

次に、内部交差部２３における、基礎２と隣接する４個の建物ユニット１のそれぞれの柱脚接合部材１３との締結構造について説明する。図６に示すように、水平方向に隣接する４個の建物ユニット１の柱脚接合部材１３は、１個のベースプレート３３が連結されている。

このベースプレート３３は、４本の柱１１の断面および張出部１４を含む面積に対応する長方形板状のものである。それぞれの柱脚接合部材１３の張出部１４に形成された４つの挿通孔１４ａと対応する位置に、締結ボルト５を螺合するためのねじ孔３３ａが形成されている。さらに、ベースプレート３３の上面には、４つの位置決めピン３３ｂが突設され、それぞれの柱脚接合部材１３の本体部材１５および補強板１８には、これらの位置決めピン３ｂに対応する位置にピン挿入孔（図示せず）が形成されている。また、アンカー４は、ベースプレート３の下面に、４本の柱１１の中心に位置するように突設され、基礎２の固定孔２ａはこのアンカー４の位置に対応して形成されている。その他の構成は、外周隅部２１における、基礎２と建物ユニット１との締結構造とほぼ同様である。

基礎２に形成された固定孔２ａ内にアンカー４が挿入されてグラウト材が充填されることにより、ベースプレート３３が基礎２に固定されている。そして、ベースプレート３３のピン挿入孔に位置決めピン３３ｂを挿通しながら、それぞれの建物ユニット１がベースプレート３３上に載置される。それぞれの締結ボルト５が、対応する挿通孔１４ａに挿通され、ベースプレート３３のねじ孔３３ａに螺合されて締め付けられていることにより、４個の建物ユニットの柱脚接合部材１３とベースプレート３３が締結されている。これにより、４個の建物ユニットが基礎２に締結されている。よって、建物ユニット１とベースプレート３３、およびベースプレート３３と基礎２との連結が集約され、部材や施工の省力化を図ることが可能となる。また、各建物ユニット１間の位置関係を決める位置決めピン３３ｂをベースプレート３３に取り付けておくことによって、建物ユニットの設置工事が容易になる。

次に、建物ユニット１を基礎２に締結する施工方法について説明する。まず、現場でコンクリートを打設することにより、基礎２を構築する。この基礎２には、アンカー４が設置される部分に、底部が閉塞されたシース管（図示せず）を埋設しておき、固定孔２ａを形成しておく。また、このシース管の近傍には、高さ調整ボルト２０を螺入したナットを埋め込んでおく。そして、基礎２の上面にこれらの固定孔２ａの上端開口部、高さレベル調整ボルト２０を囲むようにシール材１９を配置する。

また、柱頭接合部材、柱脚接合部材１３により、柱１１と上梁、下梁１２との接続を行なって、建物ユニット１の鉄骨のフレームを形成した後、このフレームに工場で壁材、床材等を取り付けて、さらには建物ユニット１の内部にバスユニットやキッチンユニット等の設備材を組み込む。そして、柱脚接合部材１３の本体部材１５の下面の張出部１４に挿通孔１４ａを形成しておく。

また、前記アンカー４を突設したベースプレート３を製作しておく。アンカー４の頭部には、ねじ山４ａを形成し、ベースプレート３には、柱脚接合部材１３の挿通孔１３ａ、アンカー４の頭部に対応する位置に、それぞれねじ孔３ａ、３ｃを形成する。アンカー４の頭部のねじ山４ａをベースプレート３のねじ孔３ｃに螺合し、ベースプレート３の下面にアンカー４と突設する。

固定孔２ａの内部およびシール材１９の内側空間内にグラウト材を充填した後、ベースプレート３から下方に突設されたアンカー４を、シール材１９で洩れが防止されたグラウト材の内部に挿入する。グラウト材が凝固すると、基礎２とベースプレート３はアンカー４を介して連結される。

建物ユニット１が建設現場に運ばれ、建物ユニット１をクレーン等で徐々に降し、高さレベル調整ボルト２０で建物ユニット１の高さ位置を調整しながら、ベースプレート３に形成されたねじ孔３ａと柱脚接合部材１３の挿通孔１４ａとが合わさるように、ベースプレート３上に載置する。

このとき、図５に示すように、ベースプレート３の上面に、位置決めピン３ｂを突設することもできる。この場合、柱脚接合部材１３の本体部材１５の下面には、この位置決めピン３ｂに対応する位置にピン挿入孔（図示せず）を形成しておく。ピン挿入孔に位置決めピン３ｂを挿通しながら、建物ユニット１をベースプレート３上にクレーンで載置する。これにより、建物ユニット１の基礎２に対する位置決めが容易となり、建物ユニット１を基礎２の上に正確に設置することができる。

この後、締結ボルト５を、柱脚接合部材１３の挿通孔１４ａに挿通し、ベースプレート３のねじ孔３ａに螺合して締め付ける。これにより、建物ユニット１の基礎２への締結が完了する。

なお、以上の施工方法において、予め、アンカー４が突設したベースプレート３を、建物ユニット１の柱脚接合部材１３の下面に締結ボルト５で締結しておき、アンカー４がグラウト材が充填された固定孔２ａに挿入するようにして、建物ユニット１をクレーン等で徐々に降すという方法でも良い。

建物ユニット１を移設する際には、建物ユニット１から柱端部付近の床材のみを取り外し、締結ボルト５を逆に回して抜き、柱脚接合部材１３とベースプレート３を切り離して、建物ユニット１を基礎２から分離する。したがって、締結ボルト５を取り外すだけで、建物ユニット１を基礎２から容易に分離することができる。また、柱頭接合部材１３は建物ユニット１の隅部に配置されているため、締結ボルト５による建物ユニット１の締結作業は、例えば、この隅部に小さく作業用開口部を設けることにより簡単に行なえ、また、作業用開口部は小さい面積のものでよいため、連結作業後に行なう開口部の閉塞作業を簡単に行なえる。

さらに、ベースプレート３を逆に回して、アンカー４から分離する。アンカーが基礎に固定されても、建物ユニット１だけでなくベースプレート３も取り外すことができ、材料のコストダウンを図ることが可能である。

なお、以上の実施の形態においては、柱脚接合部材と基礎とを締結することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、柱脚接合部材を有しない柱部材の下端部と、または下梁と基礎とを締結することとしても良い。
また、柱脚接合部材、ベースプレートの形状等、アンカー、挿通孔、ねじ孔等の数等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

基礎への建物ユニットの設置を説明するための斜視図である。 外周隅部における、基礎と建物ユニットとの締結を示す分解斜視図である。 ベースプレートを示す平面図である。 ベースプレートを介して柱脚接合部材と基礎との接合を説明するための図で、（ａ）は柱脚接合部材の平面図、（ｂ）は同断面図、（ｃ）はベースプレートと基礎のの断面図である。 ベースプレートの他の実施例である。 内部交差部における、基礎と建物ユニットとの締結を示す分解斜視図である。 従来の建物ユニットの締結構造を説明する図であり、（ａ）は施工状況を示す概略断面図、（ｂ）締結構造を示す断面図である。

符号の説明

１ 建物ユニット
２ 基礎
２ａ 固定孔
３、３２、３３ ベースプレート
３ａ、３３ａ ねじ孔
３ｂ、３３ｂ 位置決めピン
３ｃ ねじ孔
４ アンカー
４ａ ねじ
５ 締結ボルト
１１ 柱
１２ 下梁
１３ 柱脚接合部材（柱脚部）
１４ 張出部
１４ａ 挿通孔
２１ 外周隅部
２２ 外周隣接部
２３ 内部交差部

Claims (4)

1. 建物ユニットを基礎に締結する建物ユニットの締結構造であって、
   前記建物ユニットが、前記基礎にアンカーによって固定されるベースプレートに締結ボルトで締結されており、
   前記建物ユニットの柱脚部の下部には、その外方に張り出す張出部が形成され、この張出部に挿通孔が形成されており、
   前記ベースプレートは前記張出部より厚くなっており、前記ベースプレートには、前記挿通孔に対応する位置にねじ孔が形成されており、
   前記締結ボルトが、前記挿通孔に挿通されているとともに、前記ねじ孔に螺合されており、
   前記基礎に、前記ベースプレートの下面に当接して建物ユニットの高さ位置を調整する高さ調整ボルトを螺入したナットが埋め込まれていることを特徴とする建物ユニットの締結構造。
2. 前記ベースプレートの上面には、位置決めピンが突設されており、
   前記柱脚部には、前記位置決めピンに対応する位置にピン挿入孔が形成されており、
   前記位置決めピンが前記ピン挿入孔に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の建物ユニットの締結構造。
3. 前記アンカーには、その頭部にねじ山が形成されており、
   前記ベースプレートには、このアンカーの頭部に対応する位置にねじ孔が形成されており、
   前記ねじ山を前記ねじ孔に螺合して、ベースプレートにアンカーが突設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の建物ユニットの締結構造。
4. 前記ベースプレートが、水平方向に隣接する複数の建物ユニットに連結されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の建物ユニットの締結構造。

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