JP5053137B2

JP5053137B2 - ユニット式建物

Info

Publication number: JP5053137B2
Application number: JP2008071741A
Authority: JP
Inventors: 孝美向山
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2028-03-19
Also published as: JP2009228232A

Description

本発明は、ユニット式建物に関する。

従来、柱、梁から略直方体状の骨組みを備えた建物ユニットを複数並べて施工するユニット式建物がある。このユニット式建物において隣り合う建物ユニットにわたる大空間を形成するために、それぞれ一本の柱が省略された複数の建物ユニットの省略部を付き合わせて配置し、隣り合う柱なし建物ユニット同士を補強梁で連結補強したユニット式建物がある。この補強梁は梁本体の側面に水平に延びた連結プレートを取り付け、この連結プレートを下階建物ユニットの柱の頂部とボルトで連結する構成である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２４０３５８号公報

しかし、従来例では、水平に延びた連結プレートが建物ユニットの柱頂部に連結される構成であるため、地震等で隣り合う建物ユニットが相対的に上下すると連結プレートに曲りが生じるおそれがある。現在では、補強梁と建物ユニットとの間の剛性をより大きくする補強構造が望まれているが、補強梁と建物ユニットとの連結を水平に延びた連結プレートで補強を行っている従来例は前述の要望を必ずしも十分に果たすことができないという問題がある。

本発明の目的は、建物ユニットの間の補強強度をより大きくできるユニット式建物を提供することである。

図面を参照して説明すると、本発明の建物ユニット３，５は、柱及び梁から略直方体状の骨組みを有し１本の柱１０が省略された建物ユニット３，５を離し置きして大空間を形成するとともにこれらの建物ユニット３，５の間を補強梁２０で補強するユニット式建物１であって、前記補強梁２０は、隣り合う建物ユニット３，５の少なくとも離し置きした部分に配置される梁本体２０Ａと、前記骨組みの側面に突出して設けられるユニット側突起１４Ｂに連結固定される梁側突起２２とを備え、前記梁側突起２２は前記梁本体２０Ａの長手方向に沿った水平部２２Ａと前記水平部２２Ａに一体に形成された鉛直部２２Ｂとを備え、かつ、前記ユニット側突起１４Ｂに高い剛度で接合されることを特徴とする。
この発明によれば、梁側突起２２とユニット側突起１４Ｂとが高い剛度で接合されるため、隣り合う建物ユニット３，３の間の補強強度をより大きくすることができる。つまり梁側突起２２が水平部２２Ａと鉛直部２２Ｂとを備えて構成されているため、地震によって互いに連結される建物ユニット３，３同士が水平方向と垂直方向とに相対的に移動しても梁側突起２２が変形することなく建物ユニット３，３同士を補強できる。

本発明では、前記ユニット側突起１４Ｂは水平に延びて形成されており、前記梁側突起２２は水平部２２Ａが前記ユニット側突起１４Ｂと接合される構成が好ましい。
この発明によれば、ユニット側突起１４Ｂが水平に延びて形成されているので、このユニット側突起１４Ｂに補強梁２０を置くことができるから、補強梁設置工事を容易に行うことができる。

本発明では、前記建物ユニット３，５は下階建物ユニット３と上階建物ユニット５とを備え、前記下階建物ユニット３の上方側面に前記ユニット側突起１４Ｂを設け、前記上階建物ユニット５の下方側面に前記ユニット側突起１４Ｂを設け、前記梁側突起２２は、前記上下のユニット側突起１４Ｂにそれぞれ接合される水平部２２Ａと、これらの水平部２２Ａの端部に連結された鉛直部２２Ｂとを備えたコ字状に形成される構成が好ましい。
この発明によれば、梁側突起２２をコ字状に形成することで、上下建物ユニット３，５と補強梁２０との補強をより大きなものにできる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図９には本実施形態のユニット式建物１が示されている。図１，２には本実施の形態の全体構成が示されている。
図１，２に示すように、本実施形態のユニット式建物１は、基礎２の上に設けられた例えば４個の下階建物ユニット３からなる下階部４と、下階部４の下階建物ユニット３の上に載置された４個の上階建物ユニット５からなる上階部６と、この上階部６の上方に設けられる屋根部７とを備えて構成されている。なお、屋根部７は、小屋枠７Ａとこの小屋枠７Ａに支持される屋根パネル７Ｂとを含み構成されている。

以上の下階建物ユニット３及び上階建物ユニット５のうち、それぞれ２個ずつが、各建物ユニット３，５の短辺同士が対向する方向の一方向に隣り合うとともに、この一方向と交差する方向に所定間隔Ｌで離れて配置されている。
そして、４個の下階建物ユニット３は、後に詳細を述べるように、それぞれ１本の柱が省略された柱省略コーナ部Ａを有し、４個の上階建物ユニット５は、柱や梁が省略されていない通常の骨組みから構成されている。

以上の下階建物ユニット３及び上階建物ユニット５は、図３、図４に示す構成とされている。まず、図４に基づいて、上階建物ユニット５を説明する。
上階建物ユニット５は、四隅に立設される４本の柱１０と、これらの柱１０の上端間同士を結合する４本の天井梁１１と、各柱１０の下端間同士を結合する４本の床梁１２とを含む骨組み１３を有し、略直方体状に形成されている。
そして、天井梁１１は各２本の長辺天井梁１１Ａ及び短辺天井梁１１Ｂで構成され、床梁１２は各２本の長辺床梁１２Ａ及び短辺床梁１２Ｂで構成されている。２本の長辺天井梁１１Ａ間、及び２本の長辺床梁１２Ａ間には、図示しないが、複数本の天井小梁、複数本の根太がそれぞれ架け渡されている。また、柱１０と天井梁１１及び床梁１２とは、仕口１４を介して接続されている。

前記各下階建物ユニット３は、図３に示すように、３本の柱１０と、これらの柱１０の上端間同士を結合する４本の前記天井梁１１と、各柱１０の下端間同士を結合する４本の前記床梁１２とを含む骨組み１３Ａを有し、略直方体状に形成されている。そして、１本の柱が省略された部位が柱省略コーナ部Ａとされている。
なお、各下階建物ユニット３において、柱省略コーナ部Ａには、輸送時や組み立て時等に下階建物ユニット３が変形しないように、仮柱１０Ａを設けてもよい。また、下階建物ユニット３において、前記上階建物ユニット５と同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化している。

これらの４個の下階建物ユニット３は、図２、図５等に示すように、それぞれ柱省略コーナ部Ａ同士を突き合わせるとともに、２個ずつが所定間隔Ｌあけて配置されている。そのため、下階部４には、４個の下階建物ユニット３により、柱なしの部分と所定間隔の隙間の部分とを合計した広さの大空間な居室Ｒが形成されるようになっている。
なお、一方向に隣り合う下階建物ユニット３，３は、構造は同じであるが勝手違いになっており、これらと所定間隔離れた下階建物ユニット３，３は、上記一方向に隣り合う下階建物ユニット３，３が１８０度向きを変えて配置された状態である。
また、所定間隔Ｌの寸法は、製作基準寸法であるモジュールが、例えば、１モジュール９１０ｍｍである場合、本実施形態では、１／２モジュールの４５０ｍｍ程度に設定されている。ただし、この寸法は任意であるが、あまり小さいと間隔をあけた意味がなくなり、あまり大きいと建物の強度上の問題が生じる。

以上のような一方向に隣り合う下階建物ユニット３間には、当該下階建物ユニット３に挟まれて補強梁２０が設けられている。この補強梁２０は、柱省略コーナ部Ａに臨む各下階建物ユニット３の特に短辺天井梁１１Ｂを補強するために設けられたものであり、所定間隔Ｌをあけて配置した２個の下階建物ユニット３に渡って設けられている。

補強梁２０は、図５に示すように、所定厚さの板部材で形成されるとともに、下階建物ユニット３の天井梁１１と上階建物ユニット５の床梁１２との高さ寸法を合計した寸法とほぼ等しい高さ寸法に形成されている。このような補強梁２０は、一端部を下階建物ユニット３の天井梁１１の下端部に揃え、他端部を上階建物ユニット５側に突出させて取り付けられている。

また、図６、７及び８に詳細を示したように、補強梁２０は梁本体２０Ａを備え、この梁本体２０Ａの長さ方向両端部には、それぞれ梁本体２０Ａに沿って水平に設けられた補強プレート２１が設けられ、梁本体２０Ａの長さ方向中央部にはコ字状の梁側突起２２が２箇所設けられている。これらの補強プレート２１及び梁側突起２２は、それぞれ補強梁２０の厚さ方向両側に設けられている。
補強プレート２１は平面が略正方形状に形成されており、この平面は仕口１４の上面と略同じ面積とされている。
梁側突起２２は上下対の水平部２２Ａと鉛直部２２Ｂとを有するコ字状部材と、この鉛直部２２Ｂの中央から水平部２２Ａとは反対方向へ水平に延びたプレート部２２Ｃとを備えている。そして、長さ方向両端部の補強プレート２１は、一方向に隣り合う下階建物ユニット３における外側の各柱１０の頂部を構成する仕口１４同士を連結するようになっている。

梁側突起２２は、一方向に隣り合い、かつ、所定間隔Ｌ離れた下階建物ユニット３における各柱省略コーナ部Ａの仕口１４同士を連結するようになっている。
具体的には、梁側突起２２の水平部２２Ａ及び鉛直部２２Ｂは、その端部が垂直に溶接で接合されることでコ字状に形成されている。また、ユニット側突起１４Ｂは下階建物ユニット３の仕口１４の側面に溶接で接合されている。
そして、鉛直部２２Ｂは、建物ユニット３，５のそれぞれのユニット側突起１４Ｂが設けられている仕口１４の垂直面に当接されている。さらに、鉛直部２２Ｂの長さ、つまり上下対の水平部２２Ａ幅寸法は、上下に対向する建物ユニット３，５のそれぞれのユニット側突起１４Ｂの幅寸法と略同じである。

上下対の水平部２２Ａは、下階建物ユニット３の柱省略コーナ部Ａの仕口１４の側面から突出したユニット側突起１４Ｂに下側から当接され、これと同様に上側の水平部２２Ａが上建物ユニット５のユニット側突起１４Ｂに上側から当接されている。
すなわち、柱１０の頂部及び柱省略コーナ部Ａの仕口１４の上端部には、係合ピン１５，１６が立設され、この係合ピン１５，１６に隣接してボルト結合用孔１４Ａがあけられており、ユニット側突起１４Ｂには、ボルト結合用孔１４Ｃがあけられている。これに対して、補強プレート２１及び梁側突起２２には、係合孔２１Ａ，２１Ｂ、及び係合孔２２Ｇ，２２Ｅがあけられ、さらに、ボルト結合用孔２１Ｃ，２２Ｄ，２２Ｆがあけられている。
そのため、まず、それぞれ、柱１０の頂部及び柱省略コーナ部Ａの仕口１４の上端部に立設された係合ピン１５，１６に、補強プレート２１及び梁側突起２２にあけられた係合孔２１Ａ，２１Ｂ、及び係合孔２２Ｇ，２２Ｅをそれぞれ差し込み、その後、下階建物ユニット３の仕口１４のボルト結合用孔１４Ａとプレート部２２Ｃのボルト結合用孔２２Ｆとに図示しないボルトを挿通させるとともに、このボルトに図示しないナットを螺合させて、プレート部２２Ｃと仕口１４の水平面とを上下方向に挟み込んで固定し、さらに、仕口１４から突出したユニット側突起１４Ｂにあけられたボルト結合用孔１４Ｃと梁側突起２２にあけられたボルト結合用孔２２Ｄとに図示しないボルトを挿通させるとともに、このボルトに図示しないナットを螺合させて、梁側突起２２とユニット側突起１４Ｂとを上下方向に挟み込んで固定し、補強梁２０、補強プレート２１及び梁側突起２２と、下階建物ユニット３とを位置決めして連結できるようになっている。

上階建物ユニット５を連結、固定するには、まず、上階建物ユニット５における柱１０の下端の仕口１４にあけられた図示しない係合孔を前記係合ピン１５，１６に係合させて位置決めする。
その後、上階建物ユニット５及び下階建物ユニット３の仕口１４にあけられたボルト結合用孔１４Ａと補強プレート２１のボルト結合用孔２１Ｃ及び梁側突起２２にあけられたボルト結合用孔２２Ｆに図示しないボルトを挿通させるとともに、上階建物ユニット５のユニット側突起１４Ｂにあけられたボルト結合用孔１４Ｃと水平部２２Ａにあけられたボルト結合用孔２２Ｄにボルトを挿通させる。
そして、これらの図示しないボルトに図示しないナットを螺合させて、補強梁２０を水平方向に挟み込み、補強プレート２１及び梁側突起２２を上下方向に挟み込んで、上階建物ユニット５と下階建物ユニット３とを連結、固定する。
この結果、上下に各４個の建物ユニット３，５が、補強プレート２１及び梁側突起２２と一体となった補強梁２０によって互いに連結され、ユニット式建物１の全体の強度が確保されるようになっている。

４個の下階建物ユニット３の外周部分には、図５，９等に示すように、前記補強梁２０とほぼ平行に外周用補強梁３０が架設されている。この外周用補強梁３０は板状部材で形成され、補強梁２０とほぼ同じ長さ寸法に形成されている。

外周用補強梁３０には、その両端部及び中央部に、係合孔３０Ａ，３０Ｂ、及びボルト結合用孔３０Ｃがそれぞれあけられており、柱１０の頂部の仕口１４に立設された係合ピン１５，１６に、外周用補強梁３０の係合孔３０Ａ，３０Ｂをそれぞれ差し込み、外周用補強梁３０と、下階建物ユニット３とを位置決めして連結できるようになっている。
その後は、上階建物ユニット５及び下階建物ユニット３の仕口１４のボルト結合用孔１４Ａと、外周用補強梁３０のボルト結合用孔３０Ｃにボルト１７を挿通させるとともに、このボルト１７にナット１８を螺合させて、外周用補強梁３０を水平方向に挟み込んで、上階建物ユニット５と下階建物ユニット３とを連結、固定できるようになっている。

前記所定間隔Ｌで離し置きされた下階建物ユニット３間の隙間は、図５，７に示すように、閉塞用パネルである壁パネル３２で塞がれている。この壁パネル３２には、下階建物ユニット３の外壁８（図２参照）と垂直面内で連続するように、図示しない接続用外壁が取り付けされるようになっている。
また、所定間隔Ｌで離し置きされた下階建物ユニット３間の上部の隙間は、閉塞用パネルである天井パネル３３（図１参照）で塞がれている。

以上のように、４個の下階建物ユニット３のうち２個ずつを一方向に隣合わせるとともに、所定間隔Ｌの隙間をあけて配置し、４個の下階建物ユニット３の各柱省略コーナ部Ａを一箇所に集めたので、図２に示すように、柱なし空間と所定間隔Ｌの隙間とでなる水平方向に連続する大空間の居室Ｒを形成することができる。

このような４個の下階建物ユニット３の上端には、前述のように、それぞれ上階建物ユニット５が載置されている。これらの上階建物ユニット５間の隙間は、図１に示すように、下階建物ユニット３間の隙間と同様に、閉塞用パネルである壁パネル３２で塞がれている。また、離し置きされた上階建物ユニット５の下面の隙間及び上面の隙間は、図示しないが、例えば接続用床パネル、接続用天井パネルで、それぞれ塞がれている。
また、４個の上階建物ユニット５の上端面は、図２に示すように、一方向に隣り合う上階建物ユニット５の柱１０同士を連結する上階用としての前記補強梁２０で連結され、各上階建物ユニット５の外側外周は、上階用としての前記外周用補強梁３０で連結されている。

図１０に示すように、４個の上階建物ユニット５Ａは、それぞれ柱省略コーナ部Ａ同士を突き合わせるとともに、２個ずつが所定間隔Ｌあけて配置されている。
それぞれ柱省略コーナ部Ａを有する１個の上階建物ユニット５Ａが、一方向に隣り合って設けられるとともに、これらの上階建物ユニット５Ａと直交する方向に、所定間隔Ｌをあけて、他の２個の上階建物ユニット５Ａが離し置きされている。

上階建物ユニット５Ａのうち長辺方向に隣り合う２個は、前記第１実施形態の図３に示す建物ユニット３からユニット側突起１４Ｂを省略したものが向きを変えて用いられ、また、他の２個は、勝手違いのものが用いられる。
すなわち、上階建物ユニット５Ａは、４本の柱１０のうち１本を省略して形成された柱省略コーナ部Ａを備えて構成されている。
なお、柱省略コーナ部Ａには、輸送用、組み立て用のために、仮柱１０Ａを設けてもよい。

以上のような４個の上階建物ユニット５Ａのうち、一方向に隣り合う２個の上階建物ユニット５Ａには、これらの上階建物ユニット５Ａと対向配置された上階建物ユニット５Ａに渡って補強用連結梁２００が架け渡されている。この補強用連結梁２００は特開２００５−２４０３５８で示される補強梁と同じ構造である。

上階建物ユニット５Ａの上方には、屋根部７を構成する小屋枠７Ａが載置されている。この小屋枠７Ａは、平面コ字状に形成されており、このような小屋枠７Ａに、図示しない屋根パネル受けブラケットを介して屋根パネル７Ｂが取り付けられ、これらにより、前記屋根部７が構成されている（図２参照）。

以上のような第１実施形態によれば、次のような効果が得られる。
（１）４個の下階建物ユニット３が、各下階建物ユニット３の柱省略コーナ部Ａを突き合わせて配置されており、しかも、一方向に隣り合う２個の下階建物ユニット３と所定間隔Ｌ離れて別の２個の下階建物ユニット３が配置されているので、４個の下階建物ユニット３で、柱なしで形成される空間と、所定間隔分だけ広くなった空間とを合計した大空間の居室Ｒを得ることができる。その結果、従来と同じ大きさ及び同じ数の建物ユニットでより広い居室空間を形成できる。

（２）４個の下階建物ユニット３が、各下階建物ユニット３の柱省略コーナ部Ａを突き合わせ、また、２個ずつが所定間隔Ｌ離れて配置されているが、一方向に隣り合う下階建物ユニット３間に補強梁２０が架け渡され、この補強梁２０には、隣り合う下階建物ユニット３の柱１０の頂部間を連結する水平な補強プレート２１と、隣り合う下階建物ユニット３の柱１０の頂部に設けられたユニット側突起１４Ｂと高い剛度で接合する梁側突起２２とが設けられているので、柱省略コーナ部Ａを有する下階建物ユニット３同士を補強することができる。その結果、ユニット式建物１の強度を従来よりも大きなものにすることができる。

（３）仕口１４から突出したユニット側突起１４Ｂは水平に延びて形成されているので、このユニット側突起１４Ｂに梁側突起２２の水平部２２Ａを載置することができる。
このため、補強梁２０の設置工事の際、補強梁２０を容易に仮置きすることができ、ユニット側突起１４Ｂと梁側突起２２とを容易に高い剛度で接合することができ、補強梁２０の設置工事を容易に行うことができる。

（４）梁側突起２２は、上下対の水平部２２Ａと鉛直部２２Ｂとは、その端部が垂直に溶接で接合されることでコ字状に形成されている。
このため、上下対の水平部２２Ａとユニット側突起１４Ｂとが当接することに加えて、鉛直部２２Ｂと仕口１４の接合されている垂直面とが当接することで、水平方向と垂直方向とに補強ができるので、建物ユニット３，５と補強梁２０との補強をより大きなものにすることができる。

（５）梁側突起２２は、鉛直部２２Ｂの中央から水平部２２Ａとは反対方向へ水平に延びたプレート部２２Ｃを備えている。
このため、プレート部２２Ｃは、上下建物ユニット３，５に挟まれるので、ユニット側突起１４Ｂを有するそれぞれの仕口１４から延びる短辺天井梁１１Ｂの上面と短辺床梁１２Ｂの底面とに当接することができるから、建物ユニット３，５と補強梁２０との補強をさらに大きなものにすることができる。

なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、補強梁２０が、所定厚さの板状部材で形成されているが、これに限らない。例えば、断面矩形状の角パイプを用いてもよい。このような実施形態では、角パイプの厚さを適宜大きくすることで、板状部材よりその差の分だけでも居室面積を大きくすることができる。

前記実施形態では梁側突起２２は、コ字状の部材を有していたがこれに限らない。例えば、鉛直部２２Ｂと上側若しくは下側のいずれかに水平部２２Ａとを有するＬ字状の部材としてもよい。

前記実施形態では外周用補強梁３０は、板状部材で形成され、補強梁２０とほぼ同じ長さ寸法としていたがこれに限らない。例えば、所定間隔Ｌ離し置かれた建物ユニット３の対向する仕口１４を連結する板状部材としてもよい。

本発明は、個人住宅用に利用できる他、アパート等共同住宅にも利用することができる。

本発明に係るユニット式建物の第１実施形態を示す全体図。前記実施形態のユニット式建物を示す全体縦断面図。前記実施形態の柱省略部を有する建物ユニットを示す全体斜視図。前記実施形態の通常の構成の建物ユニットを示す全体斜視図。前記実施形態のユニット式建物の下階部を示す全体斜視図。図５におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図。前記実施形態の下階部及び上階部を示す分解斜視図。前記実施形態の要部を示す分解斜視図。前記実施形態の他の要部を示す分解斜視図。前記実施形態の２階部分を示す斜視図。

符号の説明

１，１Ａ…ユニット式建物
３…下階建物ユニット
４…下階部
５…上階建物ユニット
６…上階部
１０…柱
１１…天井梁
１１Ａ…長辺天井梁
１１Ｂ…短辺天井梁
１２…床梁
１２Ａ…長辺床梁
１２Ｂ…短辺床梁
１３，１３Ａ…骨組み
１４Ｂ…ユニット側突起
２０…補強梁
２０Ａ…梁本体
２１…補強プレート
２２…梁側突起
２２Ａ…水平部
２２Ｂ…鉛直部
３０…外周用補強梁
３２…閉塞用パネルである壁パネル
Ａ…柱省略コーナ部

Claims

柱及び梁から略直方体状の骨組みを有し１本の柱が省略された建物ユニットを離し置きして大空間を形成するとともにこれらの建物ユニットの間を補強梁で補強するユニット式建物であって、前記補強梁は、隣り合う建物ユニットの少なくとも離し置きした部分に配置される梁本体と、前記骨組みの側面に突出して設けられるユニット側突起に連結固定される梁側突起とを備え、前記梁側突起は前記梁本体の長手方向に沿った水平部と前記水平部に一体に形成された鉛直部とを備え、かつ、前記ユニット側突起に高い剛度で接合されることを特徴とするユニット式建物。
請求項１に記載のユニット式建物であって、前記ユニット側突起は水平に延びて形成されており、前記梁側突起は水平部が前記ユニット側突起と接合されることを特徴とするユニット式建物。
請求項１または請求項２に記載のユニット式建物であって、前記ユニット式建物は下階建物ユニットと上階建物ユニットとを備え、前記下階建物ユニットの上方側面に前記ユニット側突起を設け、前記上階建物ユニットの下方側面に前記ユニット側突起を設け、前記梁側突起は、前記上下のユニット側突起にそれぞれ接合される水平部と、これらの水平部の端部に連結された鉛直部とを備えたコ字状に形成されることを特徴とするユニット式建物。