JP5503200B2 - ユニット建物 - Google Patents

Description

本発明は、複数の建物ユニットから構成され、かつ制震手段を備えたユニット建物に関する。

建築物の地震等による揺れを抑えるために、制震手段を備えた建物が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５―２３５９６号公報。

上記建物では、下大梁（例えば、床大梁）と上大梁（例えば、天井大梁）との梁軸方向の相対変位を抑制するように、下大梁と上大梁とを制震手段で連結している。
しかしながら、建物が揺れた際に、上記梁軸方向に垂直な方向の揺れや制震手段の反力によって梁が曲げ変形すると、梁自体の損傷や制震手段への荷重（力）伝達の効率が低下し、制震手段の効果が十分に得られなくなる場合がある。

本発明は上記事実を考慮し、建物の揺れを制震手段によって効率的に制震できるユニット建物の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、複数の建物ユニットから構成され、互いに離間して配置される床梁と天井梁を互いに連結して前記床梁と前記天井梁との相対変位を抑制する制震手段を備えた前記建物ユニットを少なくとも１つ備えたユニット建物であって、柱が連結される第１の端部と前記柱が連結されない第２の端部とを各々有する前記床梁及び前記天井梁を含んで構成された複数の前記建物ユニットを、前記第２の端部同士が互いに隣接するように複数個配置することにより、中央側に前記柱の配置されない部屋空間が形成され、前記床梁の前記第２の端部側と前記天井梁の前記第２の端部側とが前記制震手段で連結されており、前記制震手段の連結される前記床梁、及び前記天井梁の少なくとも一方に、補強梁が連結されている。

次に、請求項１に記載のユニット建物の作用を説明する。
請求項１に記載のユニット建物では、地震、風圧等により揺れが生じ、互いに離間して配置される床梁と天井梁との間に相対変位が生じると、これらの梁に連結されている制震手段が該相対変位を抑制するのでユニット建物の揺れを低減できる。一般的に、建物ユニットに揺れが生じた際には、床梁と、床梁の上方に平行に設けられる天井梁との相対変位が大きいので、この相対変位を抑えることが建物ユニットの揺れを抑えるのに効果的である。

ここで、ユニット建物に揺れが生じた際に、制震手段を連結している床梁や天井梁が変形、特には曲げ変形すると、制震手段に入力させるべき力がその分減少してしまい、制震手段の減衰効果を十分に発揮できなくなる。

請求項１に記載のユニット建物では、補強梁が連結されている床梁、または天井梁は、補強梁によって補強されることで変形が抑えられ、建物ユニットに揺れが生じた際には制震手段に入力させるべき力を減少させることなく制震手段へ入力させることができ、制震手段による減衰効果を十分に発揮することができるようになる。

床梁、及び天井梁の様な長尺状の部材の曲げ変形を抑えるには、床梁、及び天井梁と同様な長尺状に形成された補強梁を相手の梁に沿わせ、長手方向の複数箇所にて相手の梁に固定することが効果的である。
また、制震手段は、床梁、及び天井梁に対して直接的に連結されるのは勿論の事、他の部材を介して間接的に連結されていても良い。

また、請求項１に記載のユニット建物では、柱が連結される第１の端部と柱が連結されない第２の端部を各々有する床梁及び天井梁を含んで構成された複数の建物ユニットを、第２の端部同士が互いに隣接するように複数個配置することにより、中央側に前記柱の配置されない部屋空間が形成される。

そして、請求項１に記載のユニット建物では、床梁の第２の端部側と天井梁の第２の端部側とが制震手段で連結されている、即ち、部屋中央側の柱の配置されていない部分に制震手段が配置され、部屋中央側の柱の配置されていない部分に配置された制震手段によってユニット建物の揺れを低減することができる。

請求項１に記載のユニット建物は、部屋中央側の柱の配置されていない部分に制震手段を配置したことにより、その分外壁側に制震手段を設ける必要が無くなり、外壁側の窓、ドア等の配置の自由度を向上させることができる。特に、窓、ドア等の配置の関係で、外壁側の梁部分に制震手段を設けることができない場合等に有利な構成である。

制震手段の幅は、例えば１ｍ程度はあり、建物に制震手段を配置する場合、一般的には、桁方向へ２個、梁方向へ２個配置することが好ましく、建物のプランニング、特に外壁側のプランニングの制約になっている。一方、請求項１に記載のユニット建物では、建物中央側に制震手段を配置することで、その分、外壁側に設置する制震手段の数が減り、外壁側のプランニングの自由度を大きくすることができる。

また、請求項１の発明は、複数の建物ユニットを連結し、中央に柱の無い広い部屋を設けたユニット建物（所謂柱レスプランのユニット住宅）へ、リフォームにて制震手段を取り付けることが可能な構成である。また、部屋中央のリフォームは、外壁側のリフォームに比較してリフォーム解体範囲が最小限に止められるメリットがある。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のユニット建物において、第１の方向に延びる前記床梁及び前記天井梁を相互に連結する第１の制震手段と、前記第１の方向とは交差する方向とされた第２の方向に延びる前記床梁及び前記天井梁を相互に連結する第２の制震手段とを有し、前記第１の制震手段に隣接して前記第２の制震手段が配置されている。

次に、請求項２に記載のユニット建物の作用を説明する。
請求項２に記載のユニット建物では、第１の制震手段によって第１の方向の揺れを低減し、第２の制震手段によって第２の方向の揺れを低減することができる。これにより、水平方向の内の特定の方向の揺れのみではなく、水平方向のあらゆる方向の揺れを低減することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のユニット建物において、第１の方向に延びる前記床梁及び前記天井梁を相互に連結する第１の制震手段と、前記第１の方向とは交差する方向とされた第２の方向に延びる前記床梁及び前記天井梁を相互に連結する第２の制震手段とを有し、前記第１の制震手段と前記第２の制震手段とが互いに交差した状態で連結されている。

次に、請求項３に記載のユニット建物の作用を説明する。
請求項３に記載のユニット建物では、第１の制震手段によって第１の方向の揺れを低減し、第２の制震手段によって第２の方向の揺れを低減することができる。これにより、水平方向の内の特定の方向の揺れのみではなく、水平方向のあらゆる方向の揺れを低減することができる。

また、第１の制震手段と第２の制震手段とが互いに交差した状態で連結されているので、第１の制震手段と第２の制震手段とが互いに補強し合い、ユニット建物が揺れた際に、第１の制震手段及び第２の制震手段の不必要な動き（変形）を抑えることができ、第１の制震手段及び第２の制震手段の不必要な動きに起因する減衰効果の減少を抑えることができ、制震手段本来の性能を発揮できる。

また、第１の制震手段と第２の制震手段とが互いに交差した状態で連結されているので、第１の制震手段及び第２の制震手段の設置スペースを小さく纏めることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載のユニット建物において、前記補強梁は、前記第１の方向に沿って延びる第１の部分と、第１の部分に連結され前記第２の方向に沿って延びる第２の部分とを有する。

次に、請求項４に記載のユニット建物の作用を説明する。
第１の方向に沿って延びる第１の部分と第２の方向に沿って延びる第２の部分とを連結することで、第１の部分と第２の部分とが互いに補強し合い、第１の部分と第２の部分とが離間している場合に比較して梁の補強効果を高めることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のユニット建物において、互いに隣接する複数の前記床梁を連結する前記補強梁、及び互いに隣接する複数の前記天井梁を連結する前記補強梁の少なくとも一方を有する。

次に、請求項５に記載のユニット建物の作用を説明する。
互いに隣接する複数の床梁を補強梁で連結することで、床梁の補強効果が更に向上する。
また、互いに隣接する複数の天井梁を補強梁で連結することで、天井梁の補強効果が更に向上する。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のユニット建物において、少なくとも３階以上となるように前記建物ユニットが積層され、少なくとも中間の階の前記建物ユニットに前記制震手段が設けられている。

次に、請求項６に記載のユニット建物の作用を説明する。
３階以上のユニット建物において、中間の階、即ち、１階よりも上側の階で、かつ最上階よりも下側の階に制震手段を設けることで、最小限の制震手段でもって効果的にユニット建物の揺れを抑えることができる。例えば、３階のユニット建物では、２階に制震手段を設けることが好ましい。

なお、ユニット建物において揺れを抑えるには、床梁に対して、その上側に配置されている天井梁の動きを抑えることが必要であるため、最上階よりも下側の階に制震手段を設けることが効果的である。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のユニット建物において、前記補強梁が、前記中間の階に設けられた前記制震手段に連結される前記床梁に設けられている。

次に、請求項７に記載のユニット建物の作用を説明する。
請求項６のユニット建物のように中間の階に制震手段を設けた場合で、床梁及び天井梁の何れかに補強梁を連結するかを考えたときに、天井梁よりも床梁の方に補強梁を連結して床梁の動き（変形）を抑制した方が、制震手段の不要な動きを抑えるには効果的であり、最小限の補強梁でもって制震手段本来の高い減衰効果を得るには好ましい形態となる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のユニット建物において、前記補強梁は、前記中間の階の前記床梁の下方に位置する下階の前記天井梁にも連結されている。

次に、請求項８に記載のユニット建物の作用を説明する。
３階以上のユニット建物において中間の階に制震手段を設けた場合、補強梁を、該制震手段の連結された中間の階の床梁と、その床梁の下方に位置する下階の天井梁とに連結することで、補強手段、天井梁、及び床梁が互いに補強し合い、梁の補強効果が向上する。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載のユニット建物において、前記床梁に連結される前記補強梁、及び前記天井梁に連結される補強梁のみに連結される前記制震手段を有する。

次に、請求項９に記載のユニット建物の作用を説明する。
請求項９に記載のユニット建物では、制震手段が、補強梁を介して床梁に連結されると共に補強梁を介して天井梁に連結されているため、制震手段が直接的に床梁及び天井梁に連結されている場合と同様に、ユニット建物の揺れを低減できる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載のユニット建物において、間仕切り内に前記制震手段が配置されている。

次に、請求項１０に記載のユニット建物の作用を説明する。
間仕切り内に制震手段を配置したことにより、その分外壁側に制震手段を設ける必要が無くなり、外壁側の窓、ドア等の配置の自由度を向上させることができる。

請求項１１に記載の発明は、複数の建物ユニットから構成され、互いに離間して配置される床梁と天井梁との相対変位を抑制する制震手段を備えた前記建物ユニットを少なくとも１つ備えたユニット建物であって、柱が連結される第１の端部と前記柱が連結されない第２の端部とを各々有する前記床梁及び前記天井梁を含んで構成された複数の前記建物ユニットを、前記第２の端部同士が互いに隣接するように複数個配置することにより、中央側に前記柱の配置されない部屋空間が形成され、前記制震手段の一方側が連結されると共に前記床梁に連結されて少なくとも前記床梁の前記第２の端部の補強を行う第１の補強梁と、前記制震手段の他方側が連結されると共に前記天井梁に連結されて少なくとも前記天井梁の前記第２の端部の補強を行う第２の補強梁の少なくとも一方が設けられている。

次に、請求項１１に記載のユニット建物の作用を説明する。
請求項１１に記載のユニット建物では、第１の補強梁が床梁の補強を行うことで外力による床梁の変形が抑えられ、第２の補強梁が天井梁の補強を行うことで外力による天井梁の変形が抑えられる。

地震、風圧等により揺れが生じ、互いに離間して配置される床梁と天井梁との間に相対変位が生じると、床梁に連結されている第１の補強梁と天井梁に連結されている第２の補強梁も同様に相対変位し、第１の補強梁及び第２の補強梁に連結されている制震手段が該相対変位を抑制するのでユニット建物の揺れを低減できる。

一般的に、建物ユニットに揺れが生じた際には、床梁と、床梁の上方に平行に設けられる天井梁との相対変位が大きいので、この相対変位を抑えることが建物ユニットの揺れを抑えるのに効果的である。

ここで、制震手段が直接的に床梁と天井梁とに連結されているユニット建物において揺れが生じた際に、制震手段が直接的に連結されている床梁や天井梁が変形すると、制震手段に入力させるべき力がその分減少してしまい、制震手段の減衰効果を十分に発揮できなくなる。

請求項１１に記載のユニット建物では、床梁は第１の補強梁で補強されて変形が抑えられ、天井梁は第２の補強梁で補強されて変形が抑えられるので、建物ユニットに揺れが生じた際には制震手段に入力させるべき力を減少させることなく制震手段へ入力させることができ、制震手段による減衰効果を十分に発揮することができるようになる。

なお、第１の補強梁は少なくとも床梁に連結されるが、床梁に隣接する他の梁、例えば、下階の天井梁にさらに連結されても良く、これによって更に補強効果が向上する。
また、第２の補強梁は少なくとも天井梁に連結されるが、天井梁に隣接する他の梁、例えば、上階の床梁にさらに連結されても良く、これによって更に補強効果が向上する。

請求項１１に記載のユニット建物の構成は、床梁や天井梁に直接的に制震手段を連結できない場合に有効である。

以上説明したように請求項１に記載のユニット建物によれば、制震手段が連結される梁の変形が抑えられことで制震手段に入力させるべき力を効率的に制震手段に入力でき、建物の揺れを効率的に制震することができる。

また、請求項１に記載のユニット建物によれば、外壁側の窓、ドア等の配置の自由度を向上させることができる。また、リフォーム等で外壁側で変更を加えることなく制震手段を設置することも可能となる。

請求項２のユニット建物によれば、水平方向のあらゆる方向の揺れを低減することができる。

請求項３のユニット建物によれば、水平方向のあらゆる方向の揺れを低減することができる。また、第１の制震手段及び第２の制震手段の不必要な動きに起因する減衰効果の減少を抑えることができ、制震手段本来の性能を発揮できる。また、第１の制震手段及び第２の制震手段の設置スペースを小さく纏めることができる。

請求項４のユニット建物によれば、梁の補強効果を高めることができる。

請求項５のユニット建物によれば、床梁や天井梁の補強効果を更に向上することができる。

請求項６のユニット建物によれば、最小限の制震手段でもって効果的にユニット建物の揺れを抑えることができる。

請求項７のユニット建物によれば、最小限の補強梁でもって制震手段本来の高い減衰効果を得ることができる。

請求項８のユニット建物によれば、補強手段、天井梁、及び床梁が互いに補強し合い、梁の補強効果が向上する。

請求項９のユニット建物によれば、制震手段が直接的に床梁及び天井梁に連結されていない場合であっても、制震手段が直接的に床梁及び天井梁に連結されている場合と同様に、ユニット建物の揺れを低減できる。

請求項１０のユニット建物によれば、外壁側の窓、ドア等の配置の自由度を向上させることができる。

請求項１１に記載のユニット建物によれば、制震手段に入力させるべき力を効率的に制震手段に入力でき、建物の揺れを効率的に制震することができる。また、請求項１１に記載のユニット建物によれば、制震手段を床梁や天井梁に直接的に連結できない場合に効果的である。

建物ユニットを複数連結して構成されたユニット建物の斜視図である。 部屋中央側に設置した桁方向の揺れを抑える制震装置の正面図である。 部屋中央側に設置した制震装置の斜視図である。 ユニット建物の１階の水平方向断面図である。 １階の中央部分における天井大梁を示す平面図である。 １階と２階の中間部分における部屋中央付近の縦断面図である。 その他の実施形態に係るユニット建物の１階の水平方向断面図である。 その他の実施形態に係るユニット建物の１階の水平方向断面図である。 その他の実施形態に係る３階建ユニット建物の縦断面図である。 その他の実施形態に係るユニット建物の部屋中央側に設置した制震装置の斜視図である。 その他の実施形態に係る３階建ユニット建物の縦断面図である。 その他の実施形態に係る３階建ユニット建物の縦断面図である。 その他の実施形態に係る３階建ユニット建物の縦断面図である。

［第１の実施形態］
以下、図１〜図６を用いて、本発明に係る建物ユニットの第１の実施形態について説明する。
（本実施形態に係るユニット建物の全体構成）
図１には、複数個（本実施形態では８個）の建物ユニット６０からなる２階建てのユニット建物１０が示されている。図１に示すように、本実施形態のユニット建物１０は、１階部分、２階部分が各々４つの建物ユニット６０で形成され、４つの建物ユニット６０は、各々桁方向（矢印Ａ方向）、及び妻方向（矢印Ｂ方向）に隣接するように連結されている。

なお、説明の便宜上、建物ユニット６０の各部材に名称付けをしておく。建物ユニット６０は、複数本の柱３２と、互いに平行に配置された長短二組の天井大梁４２、４４と、これらの天井大梁４２、４４に対して上下に平行に配置された長短二組の床大梁５２、５４とを備えており、梁の端部を天井と床の仕口に溶接することによりラーメン構造として構成されている。但し、ユニット構成は上記に限られることなく、他の箱形の架構構造としてもよい。

本実施形態では、天井大梁４２、４４、及び床大梁５２、５４に、断面コ字形状のチャンネル鋼（溝形鋼）が用いられている。

建物ユニット６０は、矩形枠状に組まれた天井フレーム６２と床フレーム６４とを備えており、これらの間に複数本の柱３２が立設される構成となっている。天井フレーム６２は四隅に天井仕口部（柱）６６を備えており、この天井仕口部６６に長さが異なる天井大梁４２、４４の長手方向の端部が溶接されている。

同様に、床フレーム６４は四隅に床仕口部（柱）６８を備えており、この床仕口部６８に長さが異なる床大梁５２、５４の長手方向の端部が溶接されている。
そして、上下に対向して配置された天井仕口部６６と床仕口部６８との間に、柱３２の上下端部が溶接により剛接合されて及びボルトにより仮固定されて建物ユニット６０が構成される。

本実施形態のユニット建物１０の１階部分では、４つの建物ユニット６０の角部分が隣接する中央部分にて、柱３２が除去された、所謂柱レス構造とされている。即ち、本実施形態のユニット建物１０は、完成状態において、１階部分を構成する各建物ユニット６０が３本の柱３２で天井フレーム６２と床フレーム６４とを連結しているものである。なお、１階部分を構成している建物ユニット６０は、工場出荷段階では、図１において柱３２の除去されている部分に、図示しない仮柱が仮止めされており、施工現場にて４つの建物ユニット６０を設置した後、仮柱が除去されている。

なお、天井大梁４２、４４、及び床大梁５２、５４において、柱３２の連結されている端部が本発明の第１の端部に相当し、柱３２の連結されていない端部が本発明の第２の端部に相当する。

（制震構造）
次に、本実施形態の制震構造の要部について詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のユニット建物１０では、１階の外壁側と、１階の建物中央側に制震装置２２が設けられている。より具体的には、図４に示すように、図面右上の建物ユニット６０の桁方向（矢印Ａ方向）に沿った外壁側、及び図面左下の妻方向に沿った外壁側に制震装置２２が設けられていると共に、４個の建物ユニット６０の角部分同士が隣接する建物１階中央部分に２個の制震装置２２が設けられている。
制震装置２２は、床大梁５２と天井大梁４２との間、及び天井大梁４４と床大梁５４との間に設けられている。

以下に、代表して、建物中央に設置される制震装置２２を説明する。本実施形態の制震装置２２は、以下に説明する固定フレーム１２、第１のダンパ取付部材７０、第２のダンパ取付部材７２、及びダンパ７４等から構成されている。

図１〜３に示すように、互いに隣接する一方の建物ユニット６０の床大梁５２の上面、及び他方の建物ユニット６０の床大梁５２の上面に、制震装置２２を構成する固定フレーム１２が設置されている。

固定フレーム１２は、鉛直方向に延びる鋼製の第１の柱部材１４、及び第１の柱部材１４に対して傾斜する第２の柱部材１６備えている。第２の柱部材１６の上端は、第１の柱部材１４の側面上側に溶接されている。なお、固定フレーム１２の形状は他の形状であっても良い。

第１の柱部材１４の下端には、床大梁５２に取り付けるためのフランジ板２０が溶接されている。なお、第２の柱部材１６の下端にも同様のフランジ板２０が溶接されている。

床大梁５２の内部には、鋼板で形成された枠形のブラケット２６が挿入されており、ブラケット２６の上面は床大梁５２の上側板部分５２Ａ、ブラケット２６の下面は床大梁５２の下側板部分５２Ｂに密着して床大梁５２を補強している。

これらフランジ板２０、床大梁５２、及びブラケット２６は、基礎３６に固定されたアンカー-ボルト３４で固定されている。

第１の柱部材１４の上端付近の側面には、第１のダンパ取付部材７０が固定されており、天井大梁４２の下面には、第２のダンパ取付部材７２が固定されている。

第１のダンパ取付部材７０と第２のダンパ取付部材７２との間にはダンパ７４が梁に沿って水平に配置されており、ダンパ７４は、一端がピン４８を介して第１のダンパ取付部材７０に連結され、他端がピン４８を介して第２のダンパ取付部材７２に連結されている。

ダンパ７４は、第１のダンパ取付部材７０と第２のダンパ取付部材７２との相対変位（床大梁５２の軸方向、及び天井大梁４２の軸方向の相対変位であって、図２の矢印Ａ方向の相対変位。）時に減衰力を発生するものであれば、オイルダンパ、粘弾性ダンパ等の周知のダンパを用いることができる。

図２に示すように、本実施形態の制震装置２２では、固定フレーム１２の上下方向の寸法（高さ）が、第２のダンパ取付部材７２の上下方向の寸法よりも長く設定されている。
床大梁と天井大梁とが同じ量だけ曲げ変形したことを考えると、固定フレーム１２の方が上下方向の寸法が長いため、床大梁の曲げ変形に起因する固定フレーム１２の上端の変位量は、天井大梁の曲げ変形に起因する第２のダンパ取付部材７２の下端の変位量よりも大きなものとなる。したがって、本実施形態の制震装置２２では、床大梁５２，５４の変形を抑えることが重要である。

図２、及び図３に示すように、天井大梁４２の下面には、第１の柱部材１４の上方に、振れ止めブラケット７８が図示しないボルトで取り付けられている。
振れ止めブラケット７８は、第１の柱部材１４の上端に設けた鉛直方向、及び梁長手方向に延びるプレート１４Ａを挟み込む格好のコ字形状部７８Ａを有しており、第１の柱部材１４のプレート１４Ａは、振れ止めブラケット７８のコ字形状部７８Ａ内に梁長手方向に沿ってスライド自在に挿入されて固定フレーム１２が面外方向（梁長手方向と直交し、壁面に対して垂直方向）へ倒れることを防止している。なお、面外方向の「面」とは、ここでは天井大梁４２と床大梁５２とを結ぶ仮想の面を意味する。

図１〜３に示すように、建物中央では、床大梁５２と天井大梁４２とを連結して桁方向（矢印Ａ方向）の揺れを抑える制震装置２２と、床大梁５４と天井大梁４４とを連結して妻方向（矢印Ｂ方向）の揺れを抑える制震装置２２とが交差するように配置されている。

本実施形態では、桁方向の揺れを抑える制震装置２２を構成している固定フレーム１２の第２の柱部材１６と、妻方向の揺れを抑える制震装置２２を構成している固定フレーム１２の第２の柱部材１６とが互いに溶接され、２つの固定フレーム１２が一体化されている。なお、本実施形態では、２つの固定フレーム１２を溶接にて一体化しているが、鋼板から形成される金具、ボルト等を用いて一体化させても良く、一体化する方法は問わない。

図３に示すように、建物中央では、一方の制震装置２２のダンパ７４と他方の制震装置２２のダンパ７４とが干渉しない様に、一方の制震装置２２と他方の制震装置２２とでは、ダンパ７４の取付高さを異ならせている。

図４に示すように、本実施形態のユニット建物１０では、図面右上の建物ユニット６０の桁方向（矢印Ａ方向）に沿った外壁側に１個の制震装置２２、図面左下の建物ユニット６０の妻方向（矢印Ｂ方向）に沿った外壁側に１個の制震装置２２、建物中央側において図面下側の建物ユニット６０の桁方向（矢印Ａ方向）に沿って１個の制震装置２２、建物中央側において図面左側の建物ユニット６０の妻方向（矢印Ｂ方向）に沿って１個の制震装置２２が配置されており、桁方向の揺れを２個の制震装置２２で抑え、妻方向の揺れを２個の制震装置２２で抑えるように制震装置２２が配置されている。

なお、建物中央側における２つの制震装置２２において、一方が本発明の第１の制震手段、他方が本発明の第２の制震手段に相当している。

（補強梁）
図１，２，５，６に示すように、本実施形態では、１階を構成する４つの建物ユニット６０の中央部分である柱レス部分の天井大梁部分において、天井大梁４２と天井大梁４２の間、及び天井大梁４４と天井大梁４４の間に、十字形状の補強梁８０が配置されている。

補強梁８０は、天井大梁４２の長手方向に沿って長尺状に形成された鋼板８０Ａと天井大梁４４の長手方向に沿って長尺状に形成された鋼板８０Ａとを溶接等で十字状に組み合わせることで形成されており、鋼板８０Ａの側面には、複数の角形鋼材８０Ｂが梁長手方向に沿って間隔をあけて溶接等で固着されている。

本実施形態では、鋼板８０Ａの断面２次モーメントを大きくするために、長手方向直角縦断面で見た時に、縦長形状、即ち板厚（断面において横方向の寸法）よりも、上下方向の寸法を大きくとっている。本実施形態の補強梁８０は、鋼板８０Ａで形成しているが、断面縦長とされた角パイプ等で形成することも出来る。

図５，６に示すように、補強梁８０は、各鋼材８０Ｂがボルト８２にて天井大梁４２、及び天井大梁４４の側面に固定されている。即ち、補強梁８０は、梁長手方向に沿って複数箇所でボルト８２にて天井大梁４２、及び天井大梁４４の側面に固定されており、天井大梁４２、及び天井大梁４４の曲げ変形を抑えている。

また、本実施形態の補強梁８０は、２階の床大梁５２と床大梁５２との間、及び床大梁５４と床大梁５４との間にも配置されるようにその高さ寸法が決められており、鋼材８０Ｂがボルト８２にて２階の床大梁５２、及び床大梁５４の側面にも固定されている。

即ち、本実施形態の補強梁８０は、１階の天井大梁４２と天井大梁４４、及び２階の床大梁５２と床大梁５４とに固定され、各梁の補強を行っていると共に、各梁が互いに補強し合っている。

なお、天井大梁４２及び天井大梁４４の下面には、天井野縁８４を介して石膏ボード等の天井材８６が取り付けられており、床大梁５２及び床大梁５４の上面には床下材８８を介して床面材９０が取り付けられている。

（作用）
次に、本実施形態の建物ユニット６０の作用を説明する。
例えば、地震、風圧等により建物ユニット６０に揺れが生じ、互いに平行に配置された天井大梁４２と床大梁５２との間に梁軸方向の相対変位が生じると、天井大梁４２と床大梁５２との間に配置された制震装置２２が該相対変位を抑制し、建物ユニット６０の揺れを低減する。

ここで、建物ユニット６０に揺れが生じた際に、ダンパ７４の取り付けられている天井大梁４２が変形すると、天井大梁４２の変形に応じてダンパ７４に入力させるべき力がその分減少してしまい、ダンパ７４の減衰効果を十分に発揮できなくなる虞がある。

本実施形態の建物ユニット６０では、天井大梁４２が補強梁８０によって補強されて変形が抑えられるので、建物ユニット６０に揺れが生じた際に、ダンパ７４に入力させるべき力を、減少させることなく効率的にダンパ７４へ入力させることができ、ダンパ７４による減衰効果を十分に発揮することができる。

同様に、天井大梁４４と床大梁５４との間に梁軸方向の相対変位が生じた場合には、天井大梁４４と床大梁５４との間に配置された制震装置２２が該相対変位を抑制し、建物ユニット６０の揺れを低減する。

また、天井大梁４４が補強梁８０によって補強されて変形が抑えられるので、建物ユニット６０に揺れが生じた際に、ダンパ７４に入力させるべき力を、減少させることなく効率的にダンパ７４へ入力させることができ、ダンパ７４による減衰効果を十分に発揮することができる。

なお、本実施形態では、１階の天井大梁４２及び天井大梁４４を補強梁８０で補強しているが、補強梁８０は２階の床大梁５２及び床大梁５４にも連結されているので、天井大梁４２及び天井大梁４４のみに連結されている場合に比較して、さらに補強効果が高められている。なお、補強効果が十分であれば、補強梁８０の高さ寸法を低くして、高さ寸法を低くした補強梁８０を天井大梁４２及び天井大梁４４のみと連結する構成としても良い。

なお、１階の床大梁５２及び床大梁５４には、制震装置２２の固定フレーム１２が取り付けられているが、床大梁５２及び床大梁５４は、ブラケット２６で補強されると共に、アンカーボルト３４で基礎３６に連結されて変形が抑えられため、固定フレーム１２の不要な動きによってダンパ７４に入力させるべき力が減少することが抑えられている。

本実施形態のユニット建物１０では、床と天井との間の桁方向の相対変位を抑える制震装置２２が２個、床と天井との間の妻方向の相対変位を抑える制震装置２２が２個設けられ、複数の制震装置２２が桁方向及び妻方向ともにバランス良く配置されている。したがって、水平方向のあらゆる方向の揺れをバランス良く低減することができる。

建物中央部分では、２つの制震装置２２が互いに交差した状態で配置され、一方の固定フレーム１２と他方の固定フレーム１２とが互いに連結されているので、２つの固定フレーム１２同士が互いに補強し合い、ユニット建物１０が揺れた際の固定フレーム１２の不必要な動きを抑えることができる。したがって、固定フレーム１２の不必要な動きに起因する減衰効果の減少を抑えることができ、制震装置２２本来の性能を発揮することができる構成となっている。また、２つの制震装置２２を互いに交差させたことで、設置スペースを小さく纏めることができている。

本実施形態のユニット建物１０では、予め１階の部屋中央部分に２つの制震装置２２を配置しているが、例えば、制震装置２２が取り付けられていない所謂柱レスプランのユニット建物をリフォームする際に、１階の部屋中央部分に制震装置２２を取り付け、上記実施形態のユニット建物１０と同様の構成にすることも可能である。

所謂柱レスプランにおける部屋中央部分のリフォームは、制震装置２２を設置するには床及び天井の一部分を取り除けば良く、外壁側のリフォームに比較してリフォーム解体範囲を最小限に止められるメリットがある。

本実施形態では、１階建物中央部分において、２つの制震装置２２を互いに交差させて十字状に配置したが、スペース等で問題がなければ、２つの制震装置２２を互いに交差させず、一方の制震装置２２の側方に他方の制震装置２２を配置する構成、例えば、２つの制震装置２２をＬ字状に配置しても良い。また、補強効果が十分であれば、部屋中央部分に配置した２つの制震装置２２は、固定フレーム１２同士を互いに連結しなくても良い。

なお、部屋中央側に制震装置２２を配置する場合、例えば、間仕切り内に制震装置２２を配置することができる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係るユニット建物１０を図７にしたがって説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
第１の実施形態では、１階の建物中央に２個の制震装置２２を配置し、外壁側に２個の制震装置２２を配置したが、図７に示すように、１階の建物中央に１個の制震装置２２を配置し、外壁側に３個の制震装置２２を配置する構成としても良い。

図示を省略するが、本実施形態の場合、中央に配置する補強梁８０は、十字形状では無く、天井大梁４４（図示せず）に沿った一直線形状としても良い。なお、外壁側に配置した制震装置２２に連結される天井大梁４２（図示せず）に対しても一直線状の補強梁８０を連結することが好ましい。

本実施形態の様に制震装置２２を配置しても、桁方向の揺れを抑える２個の制震装置２２、妻方向の揺れを抑える２個の制震装置２２をバランス良く設けることで、第１の実施形態と同様の高い制震効果を得ることができる。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態に係るユニット建物１０を図８にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
第１の実施形態では、１階、及び２階を各々４個の建物ユニット６０で構成したが、ユニット建物１０を構成するにあたり、建物ユニット６０の個数は４個に限るものではなく、５個以上で構成されても良い。

図８は、１階が桁方向に３個、妻方向に２個の合計６個の建物ユニット６０で構成されているユニット建物１０の例であり、この例では、４つの建物ユニット６０の角部分が互いる隣接している部屋中央側部分において、第１の実施形態と同様に２個の制震装置２２が配置されている。

本実施形態では、部屋中央側に４個の制震装置２２を配置しており、外壁側に制震装置２２を配置していないので、外壁側の設計の自由度が制震装置２２によって制限されることが無い。

本実施形態の様に制震装置２２を配置しても、桁方向の揺れを抑える２個の制震装置２２、妻方向の揺れを抑える２個の制震装置２２をバランス良く設けることで、第１の実施形態と同様の高い制震効果を得ることができる。

［その他の実施形態］
上記実施形態のユニット建物１０は２階建であったが、建物ユニット６０を３個以上積み上げて３階以上にすることも可能である。
以下に、３階建てのユニット建物１０に対する制震装置２２を取り付け方のバリエーションを説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

図９に示すように、本実施形態の３階建のユニット建物１０では、１階中央部分と２階中央部分の中央部分に制震装置２２が設けられている。なお、図９では、妻方向（矢印Ｂ方向）の揺れを抑える制震装置２２のみが図示されており、桁方向の揺れを抑える制震装置２２の図示は省略している。

本実施形態では、制震装置２２の取り付け部分において、２階の床大梁５２，５４、１階の天井大梁４２，４４、及び補強梁８０が相互に連結されており、３階の床大梁５２，５４、２階の天井大梁４２，４４、及び補強梁８０が相互に連結されている。

２階の床大梁５２，５４は基礎３６に連結されていないため、基礎３６に連結された１階の床大梁５２，５４よりも剛性が低いが、１階の天井大梁４２，４４、及び補強梁８０と相互に連結することで１階の床大梁５２，５４に匹敵する剛性が得られ、２階の制震装置２２においても不必要な動きが抑えられ、１階の制震装置２２と同様の高い制震効果を得ることができる。

なお、第１の実施形態では、固定フレーム１２を床大梁５２及び床大梁５４の少なくとも一方に連結し、第２のダンパ取付部材７２を天井大梁４２または天井大梁４４に連結したが、図１０に示すように、固定フレーム１２を下側の補強梁８０に連結し、第２のダンパ取付部材７２を上側の補強梁８０に連結しても良い。

また、図示は省略するが、固定フレーム１２を床大梁５２及び床大梁５４の少なくとも一方に連結し、第２のダンパ取付部材７２を補強梁８０に連結する構成としても良く、固定フレーム１２を補強梁８０に連結し、第２のダンパ取付部材７２を天井大梁４２または天井大梁４４に連結する構成としても良い。

図１１は、１階、及び２階を柱レス構造とし、２階の中央部分に制震装置２２を設置した例である。例えば、３階建の場合、最小限の制震装置２２で効果的にユニット建物１０の制震を行うには、図１１に示すように、２階に制震装置２２を設置することが有効である。

図１２は、２階を柱レス構造とし、２階の中央部分に制震装置２２を設置した例である。この例では、図１１の１階部分中央に柱３２を設けているので、図１１の例よりも２階の床大梁５２，５４の補強効果は高い構成である。

図１３は、各階中央部分に柱３２が設けられており、２階の柱３２の側方に制震装置２２が設置されている例である。各階中央部分に柱３２が設けているため、図１２の例よりも２階の床大梁５２，５４の補強効果、及び２階の天井大梁４２，４４の補強効果は高い構成である。

なお、建物ユニット６０の数や組み合わせ方、柱レス構造とする階等は上記実施形態に限るものではなく、種々の変更が可能である。また、制震装置２２の設置箇所、補強梁８０の設置箇所も上記実施形態に限るものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であるのは勿論である。

１０ ユニット建物
２２ 制震装置（制震手段、第１の制震手段、第２の制震手段）
４２ 天井大梁（天井梁）
４４ 天井大梁（天井梁）
５２ 床大梁（床梁）
５４ 床大梁（床梁）
６０ 建物ユニット
８０ 補強梁（第１の補強梁、第２の補強梁）

Claims (11)

1. 複数の建物ユニットから構成され、互いに離間して配置される床梁と天井梁を互いに連結して前記床梁と前記天井梁との相対変位を抑制する制震手段を備えた前記建物ユニットを少なくとも１つ備えたユニット建物であって、
   柱が連結される第１の端部と前記柱が連結されない第２の端部とを各々有する前記床梁及び前記天井梁を含んで構成された複数の前記建物ユニットを、前記第２の端部同士が互いに隣接するように複数個配置することにより、中央側に前記柱の配置されない部屋空間が形成され、
   前記床梁の前記第２の端部側と前記天井梁の前記第２の端部側とが前記制震手段で連結されており、
   前記制震手段の連結される前記床梁、及び前記天井梁の少なくとも一方に、補強梁が連結されている、ユニット建物。
2. 第１の方向に延びる前記床梁及び前記天井梁を相互に連結する第１の制震手段と、
   前記第１の方向とは交差する方向とされた第２の方向に延びる前記床梁及び前記天井梁を相互に連結する第２の制震手段とを有し、
   前記第１の制震手段に隣接して前記第２の制震手段が配置されている、請求項１に記載のユニット建物。
3. 第１の方向に延びる前記床梁及び前記天井梁を相互に連結する第１の制震手段と、
   前記第１の方向とは交差する方向とされた第２の方向に延びる前記床梁及び前記天井梁を相互に連結する第２の制震手段とを有し、
   前記第１の制震手段と前記第２の制震手段とが互いに交差した状態で連結されている、請求項１に記載のユニット建物。
4. 前記補強梁は、前記第１の方向に沿って延びる第１の部分と、第１の部分に連結され前記第２の方向に沿って延びる第２の部分とを有する、請求項２または請求項３に記載のユニット建物。
5. 互いに隣接する複数の前記床梁を連結する前記補強梁、及び互いに隣接する複数の前記天井梁を連結する前記補強梁の少なくとも一方を有する、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のユニット建物。
6. 少なくとも３階以上となるように前記建物ユニットが積層され、
   少なくとも中間の階の前記建物ユニットに前記制震手段が設けられている、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のユニット建物。
7. 前記補強梁が、前記中間の階に設けられた前記制震手段に連結される前記床梁に設けられている、請求項６に記載のユニット建物。
8. 前記補強梁は、前記中間の階の前記床梁の下方に位置する下階の前記天井梁にも連結されている、請求項７に記載のユニット建物。
9. 前記床梁に連結される前記補強梁、及び前記天井梁に連結される補強梁のみに連結される前記制震手段を有する、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載のユニット建物。
10. 間仕切り内に前記制震手段が配置されている、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載のユニット建物。
11. 複数の建物ユニットから構成され、互いに離間して配置される床梁と天井梁との相対変位を抑制する制震手段を備えた前記建物ユニットを少なくとも１つ備えたユニット建物であって、
    柱が連結される第１の端部と前記柱が連結されない第２の端部とを各々有する前記床梁及び前記天井梁を含んで構成された複数の前記建物ユニットを、前記第２の端部同士が互いに隣接するように複数個配置することにより、中央側に前記柱の配置されない部屋空間が形成され、
    前記制震手段の一方側が連結されると共に前記床梁に連結されて少なくとも前記床梁の前記第２の端部の補強を行う第１の補強梁と、前記制震手段の他方側が連結されると共に前記天井梁に連結されて少なくとも前記天井梁の前記第２の端部の補強を行う第２の補強梁の少なくとも一方が設けられている、ユニット建物。

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