JP6216121B2 - ユニット連結体及びユニット建物 - Google Patents

Description

本発明は、建物の最上部に設置されるユニット連結体、及びそれが設けられたユニット建物に関するものである。

工場で製作された複数の建物ユニットを、水平方向及び垂直方向に連結して構築するユニット建物が知られている。また、北側傾斜線制限などに対応できるように、最上階に側面視が台形状となる付属ユニットを設置することが知られている（特許文献１−３参照）。

特許文献１に開示された屋上付帯ユニットは、４つの立面のうち台形状に形成される面はピン接合面となり、それ以外の２つの立面は剛接合面となっている。そして、ピン接合面には、補強のために中間柱材やブレース材が配置される。

また、特許文献２に開示された台形ユニットは、短柱と下梁との接合部及び傾斜面の傾斜する辺の下端部と柱との接合部以外の接合部のすべてが剛接合となっている。このように下部と上部の１箇所ずつにピン接合部が設けられた台形ユニットは、下部から上部にかけての大きな変形が許容されるので、荷重を分散させることができる。

さらに、特許文献３に開示された屈曲上梁を備えた台形状の建物ユニットは、上面の外縁を形成する一対の屈曲上梁とそれに直交する直線上梁とのすべてが、柱の上端部にピン接合によって接合されている。

特開２０１０−１８０６２０号公報 特許第２６３３１４９号公報 特開平９−７８６９６号公報

ところで、特許文献１−３に開示された付属ユニットの構造は、それぞれが単独で設置されることを想定して設計されている。しかしながら、複数の付属ユニットを並べて設置する場合には、それぞれの付属ユニットの剛性が小さくても、付属ユニットを連結したユニット連結体全体の剛性が安全基準を満たしていればよい。

そこで、本発明は、複数の付属ユニットを連結することによって、効率的に必要な剛性を確保させることが可能なユニット連結体、及びそれが設けられたユニット建物を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明のユニット連結体は、梁材と柱材とによって骨組みが形成される付属ユニットを複数、隣接させて構成されるユニット連結体であって、側面視が略直角三角形となる三角柱状であるとともに、斜辺側を上にして設置される三角形ユニットと、側面視が一辺のみが斜辺の略台形となる直方体状であるとともに、斜辺側を上にし、かつその斜辺が前記三角形ユニットの斜辺と連続する向きで隣接させる台形ユニットと、側面視が略長方形となる直方体状であるとともに、前記台形ユニットに隣接させる長方形ユニットとを備え、前記三角形ユニットと前記台形ユニットとが隣接される第１連結部及び前記台形ユニットと前記長方形ユニットとが隣接される第２連結部のそれぞれの側部が補強されていることを特徴とする。

ここで、前記台形ユニットの前記２つの連結部側の垂直面の両側部がそれぞれ補強される構成とすることができる。例えば、前記側部の補強は、上下の梁材間を中柱によって連結させることによって行うことができる。また、前記中柱と前記柱材と上下の梁材とに囲まれた部分が、斜材によって補強される構成にすることもできる。

さらに、本発明のユニット建物は、上記ユニット連結体が、複数の建物ユニットを連結して形成されたユニット建物の最上部に設置される構成とすることができる。

このように構成された本発明のユニット連結体には、三角形ユニットと台形ユニットとを隣接させる第１連結部及び台形ユニットと長方形ユニットとを隣接させる第２連結部が形成される。そして、第１連結部と第２連結部の両方の側部は、補強されている。

このため、三角形ユニットや長方形ユニットが独立して設置されるには剛性が不足するような構造であっても、ユニット連結体としては必要な剛性を満たすようにできるので効率的である。

例えば台形ユニットの連結方向に配置される２つの垂直面の両側部を補強すれば、三角形ユニット及び長方形ユニットを簡素な構造にすることができる。このような補強は、上下の梁材間を中柱で連結させることによって行うことができる。さらに、斜材を追加して補強することもできる。

また、最上部に設置されるユニット連結体が傾斜面を上面とする構成であれば、北側傾斜線制限に対応できるうえに、建物の外観に変化を持たせることができる。さらに、ユニット連結体を屋上に設置することで、ペントハウスやルーフバルコニーの出入り口に利用することができる。

本実施の形態のユニット連結体が設けられたユニット建物の構成を模式的に説明する斜視図である。 ユニット連結体の構造を説明する図であって、（ａ）は第１トラスの説明図、（ｂ）は第２トラスの説明図である。 三角形ユニットの骨組み部分である枠構造体を示す一部を分解した斜視図である。 三角形ユニットの枠構造体を第１連結部側から見た状態を示す背面図である。 三角形ユニットの枠構造体に屋根下地パネルが取り付けられた状態を示す平面図である。 台形ユニットの骨組み部分である枠構造体の概略を示す斜視図である。 台形ユニットの枠構造体を第２連結部側から見た背面図である。 台形ユニットにおいて長中柱及び長斜材の下端部のピン接合状態を示す図であって、（ａ）は図７のＳ１−Ｓ１線による切断位置で見下ろした状態を示し、（ｂ）はその部分の背面図を拡大した図である。 台形ユニットにおいて長斜材の上端部と高上梁とのピン接合状態を示す図であって、（ａ）はその接合状態を示す背面図であり、（ｂ）は図７のＳ２−Ｓ２線による切断位置で見上げた状態を示している。 台形ユニットの枠構造体を第１連結部側から見た正面図である。 台形ユニットにおいて短中柱及び短斜材の下端部のピン接合状態を示す図であって、（ａ）は図１０のＳ３−Ｓ３線による切断位置で見下ろした状態を示し、（ｂ）はその部分の背面図を拡大した図である。 台形ユニットにおいて短斜材の上端部と低上梁とのピン接合状態を示す図であって、（ａ）はその接合状態を示す背面図を拡大した図であり、（ｂ）は図１０のＳ４−Ｓ４線による切断位置で見上げた状態を示している。 台形ユニットの枠構造体に屋根下地パネルを取り付けた状態を示す平面図である。 三角形ユニットと台形ユニットとの第１連結部周辺の構造の概略を示す図である。 第１連結部の側部上方における三角形ユニットの上梁と台形ユニットの低上梁との連結構造の説明図であり、（ａ）は（ｂ）のＳ５−Ｓ５線による切断位置での断面図であり、（ｂ）はその部分を三角形ユニット側から台形ユニット側を見た正面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＳ６−Ｓ６線による切断位置で見上げた状態を示している。 第１連結部の中央上方における三角形ユニットの上梁と台形ユニットの低上梁との連結構造の説明図であり、（ａ）は（ｂ）のＳ７−Ｓ７線による切断位置での断面図であり、（ｂ）はその部分を三角形ユニット側から台形ユニット側を見た正面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＳ８−Ｓ８線による位置で見上げた状態を示している。 長方形ユニットの骨組み部分である枠構造体を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態のユニット連結体Ｂを設けた建物としてのユニット建物Ｈの構成を説明する斜視図である。

まず、図１を参照しながらユニット建物Ｈの構成から説明すると、このようなユニット建物Ｈは、工場で製作される複数の建物ユニットＡ，・・・を現地で連結することによって構築される。

建物ユニットＡは、４本の鋼製の柱材と、柱材の上端部間及び下端部間をそれぞれ繋ぐ鋼製の梁材とによって直方体状に形成される。また、建物ユニットＡは、柱材と梁材とがすべて溶接によって剛接合される鉄骨ラーメン構造である。

ユニット連結体Ｂは、ユニット建物Ｈの垂直方向の投影範囲における最上部に設置される。図１のユニット建物Ｈにおいては、ユニット連結体Ｂは屋上に設置される。仮にユニット連結体Ｂの隣に建物ユニットＡによって３階が設けられていたとしても、ユニット連結体Ｂの設置位置は、「建物の垂直方向の投影範囲における最上部」に該当する。

このユニット連結体Ｂは、側面視が略直角三角形となる三角柱状である三角形ユニットＢ１と、側面視が一辺のみが斜辺の略台形となる直方体状である台形ユニットＢ２と、側面視が略長方形となる直方体状である長方形ユニットＢ３とによって主に構成される。

そして、三角形ユニットＢ１と台形ユニットＢ２とが隣接される箇所を第１連結部Ｒ１とする。また、台形ユニットＢ２と長方形ユニットＢ３とが隣接される箇所を第２連結部Ｒ２とする。

三角形ユニットＢ１は、付属ユニットの一形態で斜辺側を上にして設置される。また、台形ユニットＢ２は、付属ユニットの一形態で斜辺側を上にし、かつその斜辺が三角形ユニットＢ１の斜辺と連続する向きで設置される。さらに、長方形ユニットＢ３も、付属ユニットの一形態である。

このように三角形ユニットＢ１と台形ユニットＢ２と長方形ユニットＢ３とが隣接して設置されるユニット連結体Ｂには、図２（ａ）に示すように三角形ユニットＢ１を主構造とする略直角三角形の第１トラスＴ１が形成される。

この第１トラスＴ１の垂直辺部が第１連結部Ｒ１となる。すなわち、第１トラスＴ１の垂直辺部は、必ずしも三角形ユニットＢ１のみで構成される必要はなく、台形ユニットＢ２の正面又は三角形ユニットＢ１と台形ユニットＢ２とを併せた面で構成することができる。

同様にユニット連結体Ｂには、図２（ｂ）に示すように三角形ユニットＢ１と台形ユニットＢ２とを主構造とする略直角三角形の第２トラスＴ２が形成される。

この第２トラスＴ２の垂直辺部が第２連結部Ｒ２となる。すなわち、第２トラスＴ２の垂直辺部は、台形ユニットＢ２の背面又は台形ユニットＢ２と長方形ユニットＢ３とを併せた面で構成することができる。

このように第１トラスＴ１及び第２トラスＴ２によって主構造が形成されるユニット連結体Ｂは、各付属ユニット（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）が単独で設置されるには充分ではない剛性であったとしても、全体として必要な剛性を効率的に確保することができる。要するに、第１トラスＴ１又は第２トラスＴ２によって、ユニット連結体Ｂに作用する力に対して対抗させることができる。

続いて、各付属ユニット（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）の詳細な構成について説明する。まず、図３−図５を参照しながら、三角形ユニットＢ１の詳細について説明する。

この三角形ユニットＢ１は、断面コの字状形鋼又はＣ形鋼の柱材及び梁材により枠状に形成された枠構造体２０を備えている。この枠構造体２０は、図３に示すように、長方形をなすように結合された４本の梁材である桁下梁２１ａ，２１ｂ及び妻下梁２２，２２と、桁下梁２１ａの両端部と妻下梁２２，２２との一対の隅角部から立ち上げられた２本の柱材２３，２３と、桁下梁２１ｂの両端部と妻下梁２２，２２との一対の隅角部に設けられた連結材２６、２６と、この連結材２６と柱材２３の上端部とを連結する２本の傾斜梁２４，２４と、２本の柱材２３，２３の上端部を連結する１本の梁材としての上梁２５とを備えている。

そして、妻下梁２２と柱材２３と傾斜梁２４と連結材２６とがそれぞれ剛接合により連結されて三角枠体２００が形成されている。さらに、この三角枠体２００どうしが、一対の桁下梁２１ａ，２１ｂ及び上梁２５とピン接合されて連結されている。よって、この三角枠体２００のみで第１トラスＴ１を形成させることができる。また、後述する台形ユニットＢ２の第１連結部Ｒ１側の中柱や斜材と併せて第１トラスＴ１を形成させることもできる。

三角枠体２００の詳細について説明すると、妻下梁２２は、その両端が、柱材２３と連結材２６とに対して溶接によって剛接合となるように連結されている。

また、柱材２３の上方の背面側には、図３，４に示すように、鋼板製の上梁取付板２７が溶接により剛接合となるように連結されている。この上梁取付板２７は、図４に示すように長方形板の１つのコーナ部分を切り欠いた台形板状に形成され、柱材２３の上端よりも上方に傾斜梁２４の高さ分だけ突出して配置されるとともに、柱材２３の側方（Ｘ方向）となる三角形ユニットＢ１の中央方向に突出して配置されている。この上梁取付板２７には、４個のボルト穴２７ａ，・・・が開口されている。

一方、柱材２３の下端は、図４の円中に示すようにエンドプレート２３ａが溶接されてその下方への開口が塞がれている。また、エンドプレート２３ａの上方には、柱材２３の断面を横切るように補強板２３ｂが配置されて溶接によって接合されている。さらに、エンドプレート２３ａと補強板２３ｂとに跨って、Ｘ方向を向いて取付板２３ｃが溶接されている。なお、連結材２６の上端及び下端も、エンドプレート２６ａによって塞がれている。

また、傾斜梁２４は、図３に示すように、上辺が長く下辺が短い断面コの字状形鋼又はＣ形鋼により形成され、下端が連結材２６の側面に溶接され、上端の下面が柱材２３の上端及び上梁取付板２７に溶接される。すなわち、連結材２６及び柱材２３に剛接合により連結されている。

三角形ユニットＢ１の枠構造体２０は、以上のように構成された一対の三角枠体２００，２００を、図３に示す桁下梁２１ａ，２１ｂ及び上梁２５により連結して構成されている。これら桁下梁２１ａ，２１ｂ及び上梁２５と三角枠体２００との連結は、ピン接合による連結となっており、以下に、このピン接合について説明する。

まず、桁下梁２１ａのピン接合について説明する。桁下梁２１ａは、図４の円中に示すように、柱材２３の下端部の取付板２３ｃに対してボルト３１ｂとナット３１ｎを使ってピン接合されている。また、桁下梁２１ｂも、図示はしないが、連結材２６の側面に設けたボルト穴に対して桁下梁２１ａと同様にボルト３１ｂとナット３１ｎを使ってピン接合されている。

一方、上梁２５の長手方向両端部には、図３に示すように、接合時に上梁取付板２７のボルト穴２７ａとＹ方向に重なる位置の４箇所にボルト穴２５ａ，・・・が開口されている。そして、ボルトを上梁取付板２７及び上梁２５の各ボルト穴２７ａ，２５ａに挿通し、ナットによって締結してピン接合させる。

この枠構造体２０の天井には、図５に示す長方形パネル状の屋根下地パネル３４が取り付けられる。枠構造体２０には、図３に示すように、上梁２５の３箇所に支持ブラケット３５，・・・が取り付けられるとともに、桁下梁２１ｂの３箇所にも支持ブラケット３６，・・・が取り付けられている。

屋根下地パネル３４は、これら支持ブラケット３５，・・・及び支持ブラケット３６，・・・に支持され、かつ、ボルトやピンなどにより固定されて、枠構造体２０に取り付けられている。なお、ユニット建物Ｈへの設置後は、屋根下地パネル３４は折板屋根や瓦などの屋根仕上げ材により覆われる。

以上のようにして構成された三角形ユニットＢ１は、連結材２６及び柱材２３の下端部に取り付けられたエンドプレート２６ａ，２３ａに挿通したボルトを、さらに、建物ユニットＡの柱材の上端のエンドプレートに挿通しナットにて締結することで、建物ユニットＡに対して固定される。

続いて、図６−図１３を参照しながら、台形ユニットＢ２の詳細について説明する。台形ユニットＢ２は、側面が台形状のユニットであり、面を仮想して説明すると、図１，６に示すように、建物ユニットＡの上面と同じ大きさの長方形の底面と、その底面の正面側縁及び背面側縁から立ち上げられた長方形の立面と、底面の側縁から立ち上げられた台形状の２つの立面と、傾斜した長方形状の天井面とを備えている。

台形ユニットＢ２の骨組みを形成する枠構造体４０は、図６に示すように、４本の柱材である短柱材４１，４１及び長柱材４２，４２と、４本の柱材の下端部を水平方向に連結する４本の梁材としての桁下梁４３ａ，４３ｃ及び妻下梁４３ｂ，４３ｂと、各柱材４１，４１，４２，４２の上端部を連結する４本の梁材である高上梁４４、低上梁４５及び傾斜上梁４６，４６とを備えている。

さらに、枠構造体４０は、高上梁４４と桁下梁４３ａとの間に、中柱としての一対の長中柱４７，４７が立設される。また、各長中柱４７と長柱材４２と高上梁４４と桁下梁４３ａとに囲まれた空間には、斜材としての長斜材４７１が設けられている。この長中柱４７及び長斜材４７１によって、台形ユニットＢ２の背面側（第２連結部Ｒ２側）の側部が補強される。

一方、台形ユニットＢ２の正面側（第１連結部Ｒ１側）では、低上梁４５と桁下梁４３ｃとの間に、中柱としての一対の短中柱４８，４８が立設される。また、各短中柱４８と短柱材４１と低上梁４５と桁下梁４３ｃとに囲まれた空間には、斜材としての一対の短斜材４８１，４８２がＸ状に設けられている。

台形ユニットＢ２は、図７に示すように、補強構造としての長中柱４７，４７及び長斜材４７１，４７２を備えるとともに、図１０に示すように短中柱４８，４８及び短斜材４８１，４８２を備えている。

そこで、まず、長中柱４７と左右の長斜材４７１，４７２との連結構造を図７−図９により説明する。図７は、台形ユニットＢ２の枠構造体４０を第２連結部Ｒ２側から見た背面図である。

この図７に示すように、長中柱４７は、高上梁４４と桁下梁４３ａとに上下各端部を連結されて、水平方向で長柱材４２，４２からそれぞれ等間隔の位置で、鉛直方向に立設されている。

そして、図７において、左側に位置する長斜材４７１は、上端部を高上梁４４に連結される一方で下端部を長中柱４７に連結されている。また、図７において右側に位置する長斜材４７２は、上端部を高上梁４４に連結される一方で下端部を桁下梁４３ａに連結されている。

ここで、長中柱４７と高上梁４４及び桁下梁４３ａとの連結構造を、図８に基づいて桁下梁４３ａとの連結構造を代表して説明する。長中柱４７は、水平方向の断面が、図８（ａ）に示すように、コの字断面状に形成されており、コの字の両端のフランジを、矢印Ｙ方向とは逆方向に向けて配置されている。なお、矢印Ｘ，Ｙ，Ｚの全体の向きは、図６によって参照できる。

そして、長中柱４７の上下両端部（下端部のみ図示する）に、結合用ブラケット３１１が挿入された状態で剛接合されている。この結合用ブラケット３１１は、桁下梁４３ａの上面に当接するフランジ３１１ｆを備えており、このフランジ３１１ｆを、ボルト及びナットからなる締結部材３１２で締結したピン接合として、長中柱４７の下端部が桁下梁４３ａに連結されている。

なお、長中柱４７の上端部と高上梁４４との連結も、結合用ブラケット３１１を用いて上記と同様のピン接合により連結しているが、その構造は、上記の構造を上下逆に構成したものであり説明は省略する。

以上のようにして設けられた長中柱４７と長柱材４２と高上梁４４と桁下梁４３ａとにより形成される縦長長方形の空間を略三角形に仕切るように長斜材４７１，４７２が設けられている。

この長斜材４７１は、高上梁４４と長中柱４７とに連結される。長斜材４７１の下端部は、図８に示すように、連結ブラケット３１３を介してピン接合により長中柱４７に連結されている。

連結ブラケット３１３は、図８（ｂ）に拡大して示すように、長中柱４７の側面に沿って当接されたベース３１３ａから、縦断面がコの字状の支持板３１３ｂを水平方向へ立設して形成されている。なお、コの字の両端のフランジは、矢印Ｙ方向に延在されている。

そして、ベース３１３ａが、長中柱４７の側面に、ボルト及びナットからなる締結部材３１３ｃを締結したピン接合により連結されている。さらに、長斜材４７１の下端部が、連結ブラケット３１３の支持板３１３ｂに、ボルト及びナットからなる締結部材３１３ｄを締結したピン接合により連結されている。なお、長斜材４７１は、断面がコの字状に形成されており、支持板３１３ｂとは、平面状のコの字の背中同士を当接させて連結されている。

長斜材４７１の上端部は、図９に示すように、連結ブラケット３１４を介して高上梁４４にピン接合により連結されている。連結ブラケット３１４は、前述した連結ブラケット３１３と同様の構成であり、ベース３１４ａと支持板３１４ｂとを備えている。

また、ベース３１４ａが、高上梁４４の下面に、ボルト及びナットからなる締結部材３１４ｃを締結したピン接合により連結されている。さらに、長斜材４７１の上端部が、連結ブラケット３１４の支持板３１４ｂに、ボルト及びナットからなる締結部材３１４ｄを締結したピン接合により連結されている。

続いて、高上梁４４と桁下梁４３ａとに連結された長斜材４７２の連結構造について説明する。前述したように、図７において、右側に位置する長斜材４７２は、上端部を高上梁４４に連結される一方で下端部を桁下梁４３ａに連結されている。ここで、長斜材４７２の高上梁４４への連結は、長斜材４７１と同様に連結ブラケット３１４を介したピン接合による連結であるため、説明を省略する。

長斜材４７２と桁下梁４３ａとの連結は、連結ブラケット３１５を介在させたピン接合による連結となっている。この連結ブラケット３１５は、前述した連結ブラケット３１４と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

このように、長中柱４７に長斜材４７２を直接、連結することができない場合は、長斜材４７２を桁下梁４３ａに連結することによりトラス構造を形成することができる。

続いて、短中柱４８と左右の短斜材４８１，４８２との連結構造を図１０−図１２により説明する。図１０は、台形ユニットＢ２の枠構造体４０を第１連結部Ｒ１側から見た正面図である。

この図１０に示すように、短中柱４８は、低上梁４５と桁下梁４３ｃとに上下各端部を連結されて、水平方向で短柱材４１，４１からそれぞれ等間隔の位置で、鉛直方向に立設されている。

そして、短柱材４１と短中柱４８と低上梁４５と桁下梁４３ｃとに囲まれた略正方形の空間部に、一対の短斜材４８１，４８２が、それぞれ空間部を略三角形状に仕切るように、Ｘ状に交差して設けられている。

両短斜材４８１，４８２のうちの一方の短斜材４８１は、短中柱４８と低上梁４５とに連結され、もう一方の短斜材４８２は、短中柱４８と桁下梁４３ｃとに連結されている。

短中柱４８と、低上梁４５及び桁下梁４３ｃとの連結構造について説明する。短中柱４８は、図１１（ａ）に示すように、長中柱４７と同様に、コの字断面形状に形成され、コの字の両端のフランジが矢印Ｙ方向に向けて設置されている。そして、この短中柱４８は、長中柱４７と同様に、短中柱４８の上下にそれぞれ結合用ブラケット３１１を剛接合により結合し、この結合用ブラケット３１１を低上梁４５及び桁下梁４３ｃにピン接合して連結した構造となっている。

また、この連結も、長中柱４７の場合と同様に、図１１に示すように、結合用ブラケット３１１のフランジ３１１ｆを、ボルト及びナットからなる締結部材３１２により低上梁４５及び桁下梁４３ｃに締結して行っている。

一方、短斜材４８１は、図１１，１２に示すように、上端部を低上梁４５に連結させる一方で下端部を短中柱４８に連結させる。短斜材４８１の上端部と低上梁４５との連結は、図１２に示すように、連結ブラケット３１６を介した連結となっている。

この連結ブラケット３１６は、前述した連結ブラケット３１３と同様の構成であり、ベース３１６ａと支持板３１６ｂとを備えている。そして、ベース３１６ａが、低上梁４５の下面に、ボルト及びナットからなる締結部材３１６ｃを締結したピン接合により連結されている。また、この締結状態で、断面略コの字形状の支持板３１６ｂは、両端のフランジの延在方向が矢印Ｙ方向とは逆方向を向くように設置される。また、支持板３１６ｂのコの字の背面が、低上梁４５において、矢印Ｙ方向の逆方向側の外側端部よりも内側に配置されている。

この連結ブラケット３１６の支持板３１６ｂに、短斜材４８１の上端部が、ボルト及びナットからなる締結部材３１６ｄを締結したピン接合により連結されている。なお、短斜材４８１は、断面がコの字状に形成されており、支持板３１６ｂとは、平面状のコの字の背中同士を当接させて連結されている。

短斜材４８１の下端部と短中柱４８との連結は、図１１に示すように、連結ブラケット３１７を介したピン接合による連結となっている。この連結ブラケット３１７は、前述した連結ブラケット３１３と同様の構成であり、ベース３１７ａと支持板３１７ｂとを備えている。そして、ベース３１７ａが、短中柱４８の側面に、ボルト及びナットからなる締結部材３１７ｃを締結したピン接合により連結されている。また、この締結状態で、断面略コの字形状の支持板３１７ｂは、両端のフランジの延在方向が矢印Ｙ方向とは逆方向を向くように設置される。また、支持板３１７ｂのコの字の背面が、桁下梁４３ｃにおいて、正面方向側の外側端部よりも内側に配置されている。

この連結ブラケット３１７の支持板３１７ｂに、短斜材４８１の下端部が、ボルト及びナットからなる締結部材３１７ｄを締結したピン接合により連結されている。なお、短斜材４８１と支持板３１７ｂとは、平面状のコの字の背中同士を当接させて連結されている。よって、短斜材４８１は、図１１，１２に示すように、低上梁４５の幅方向において矢印Ｙ方向の略１／２程度の位置に配置される。

図１３は、台形ユニットＢ２の枠構造体４０の天井に屋根下地パネル４９が取り付けられた状態の平面図である。この屋根下地パネル４９は、三角形ユニットＢ１の屋根下地パネル３４と同様に、高上梁４４と低上梁４５とに取り付けられた複数の支持ブラケット４４ｆ，４５ｆ，・・・の間に架け渡されて固定されている。なお、ユニット建物Ｈへの設置後は、屋根下地パネル４９は屋根仕上げ材により覆われる。

次に、図１４−図１６を参照しながら三角形ユニットＢ１と台形ユニットＢ２との連結部分の構造について説明する。ここで、各付属ユニット（Ｂ１，Ｂ２）は図１４に示すように建物ユニットＡの天井梁１５上に設置し、建物ユニットＡの柱材との接合を行う。詳細には、三角形ユニットＢ１は、柱材２３及び連結材２６のエンドプレート２３ａ，２６ａを、建物ユニットＡの柱材の上端面に接合する。また、台形ユニットＢ２では、各柱材４１，４２のエンドプレート４１ｈ，４２ｈを、その下方の建物ユニットＡの柱材の上端面に接合する。

なお、図１４で説明する三角形ユニットＢ１において、柱材２３の下端同士を連結させる桁下梁２１ａを廃止することができる。三角形ユニットＢ１を、建物ユニットＡ及びおよび台形ユニットＢ２に連結させる場合、桁下梁２１ａを廃止しても充分な強度を確保することができる。

続いて、三角形ユニットＢ１と台形ユニットＢ２との間の第１連結部の連結構造について詳細に説明する。図１４に示すように、両付属ユニット（Ｂ１，Ｂ２）の設置状態で、上梁２５と低上梁４５とが、近接状態で対面している。

そこで、三角形ユニットＢ１の上梁２５と台形ユニットＢ２の低上梁４５とを端部ジョイント３５１（図１５参照）及び中間部ジョイント３６１（図１６参照）を用いて連結することにより、両付属ユニット（Ｂ１，Ｂ２）の連結を行う。

端部ジョイント３５１は、第１連結部Ｒ１の側部の上方において、上梁２５と低上梁４５とを連結するもので、この構造を図１５に基づいて説明する。すなわち、端部ジョイント３５１は、図１５に示すように、短斜材４８１を連結する連結ブラケット３１６の設置位置の近傍であって上梁取付板２７の先端部に配置されている。この端部ジョイント３５１は、金属板により形成され、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、上梁２５と低上梁４５とに挟まれて上下方向に延びる連結板部３５１ａと、この連結板部３５１ａの下端にて略直角に折り曲げられて上梁２５の下面に沿って配置された折曲フランジ部３５１ｂとを備えている。そして、ボルトとナットにより構成される締結部材３５２のボルトを、低上梁４５、連結板部３５１ａ、上梁取付板２７、上梁２５に貫通させて、ナットを締結させることにより、上梁２５と低上梁４５とをピン接合により連結している。

中間部ジョイント３６１は、第１連結部Ｒ１の中央の上方、換言すると上梁２５及び低上梁４５の延在方向の中間部を連結するのに用いる。中間部ジョイント３６１は、図１６に示すように、長方形をなす金属板により形成され、この中間部ジョイント３６１を、両上梁２５，４５の下面どうしの間に架け渡す。そして、中間部ジョイント３６１を、それぞれ各上梁２５，４５にボルト及びナットからなる締結部材３６２により締結し、両上梁２５，４５に対してピン接合にする。なお、図１６（ｂ），（ｃ）に示すように、この中間部ジョイント３６１による連結は、所定の間隔にて複数箇所で実施されている。

続いて、図１７を参照しながら、長方形ユニットＢ３の詳細について説明する。この長方形ユニットＢ３は、建物ユニットＡの略半分の平面積の付属ユニットである。なお、長方形ユニットＢ３の大きさはこれに限定されるものではなく、建物ユニットＡと同程度の平面積であってもよいし、それ以外の任意の平面積にすることもできる。

この長方形ユニットＢ３は、図１７に示すように、鋼製の構造材を直方体状に接合して形成したボックス構造の枠構造体５０を備えている。この枠構造体５０は、４本の柱材５１，・・・と、これら柱材５１の下端部を水平方向に連結する長辺方向の梁材としての床梁５２，５２と、短辺方向の梁材としての妻床梁５３，５３と、４本の柱材５１，・・・の上端部を水平方向に連結する長辺方向の梁材としての天井梁５４，５４と、短辺方向の梁材としての妻天井梁５５，５５とから直方体状に形成される。

柱材５１や梁材（５２，５３，５４，５５）は、断面コの字状形鋼又はＣ形鋼によって形成されている。また、長方形ユニットＢ３には、床根太５６，・・・が床梁５２，５２間に所定間隔で平行に架設され、天井根太５７，・・・が天井梁５４，５４間に所定間隔で平行に架設されている。

そして、各柱材５１，・・・と各梁材（５２，５３，５４，５５）とは、ボルト及びナットからなる締結部材５１ａ，・・・によってピン接合されている。例えば、妻床梁５３や妻天井梁５５は、両端が鋼板などで塞がれており、その鋼板を介して柱材５１の外側面に締結部材５１ａで接合される。また、床梁５２や天井梁５４は、両端に柱材５１の内部に挿し込ませるブラケット板が取り付けられており、そのブラケット板を介して柱材５１の内側面に締結部材５１ａで接合される。

ここで、建物ユニットＡが柱材と梁材とが剛接合された鉄骨ラーメン構造であるのに対して、この長方形ユニットＢ３は、柱材と梁材とがピン接合される鉄骨構造となっている。このため、長方形ユニットＢ３は、溶接作業が削減又は省略できて、簡単に組立作業を行うことができる。

このような長方形ユニットＢ３は、上述した第１連結部Ｒ１と同様の連結構造となる第２連結部Ｒ２を介して、台形ユニットＢ２の背面側に連結される。長方形ユニットＢ３を建物ユニットＡ及びおよび台形ユニットＢ２に連結させる場合、鉄骨ラーメン構造にしなくても充分な強度を確保することができる。

次に、本実施の形態のユニット連結体Ｂ、及びそれが設けられたユニット建物Ｈの作用について説明する。

このように構成された本実施の形態のユニット連結体Ｂには、三角形ユニットＢ１と台形ユニットＢ２とを隣接させる第１連結部Ｒ１及び台形ユニットＢ２と長方形ユニットＢ３とを隣接させる第２連結部Ｒ２が形成される。そして、第１連結部Ｒ１と第２連結部Ｒ２の連結方向に直交する方向の両方の側部が補強されている。

この第１連結部Ｒ１及び第２連結部Ｒ２の側部の補強は、本実施の形態では台形ユニットＢ２の上下の梁材（４４，４３ａ、４５，４３ｃ）間を中柱（４７，４８）で連結させることによって行っている。さらに、斜材（４７１，４８１，４８２）を追加した補強も行っている。

このため、三角形ユニットＢ１や長方形ユニットＢ３が単独で設置されるには剛性が不足するような構造であっても、ユニット連結体Ｂとしては必要な剛性を満たすようにできるので効率的である。

要するに、台形ユニットＢ２の連結方向に配置される２つの垂直面の側部を補強すれば、三角形ユニットＢ１及び長方形ユニットＢ３を簡素な構造にしても、図２に示すような第１トラスＴ１及び第２トラスＴ２が形成される。そして、この第１トラスＴ１及び第２トラスＴ２がユニット連結体Ｂの骨格となる主構造となって、全体として必要とされる剛性を満たすことができる。

このように三角形ユニットＢ１や長方形ユニットＢ３の構造を簡素化できれば、溶接作業の手間や使用する部材のサイズ（断面積）を小さくすることなどができ、工費や材料費の削減や軽量化を図ることができる。

また、最上部に設置されるのが傾斜面を上面とする三角形ユニットＢ１と台形ユニットＢ２であれば、北側傾斜線制限に対応することができる。さらに、三角形ユニットＢ１と台形ユニットＢ２をユニット建物Ｈの最上部に設置することで、建物の外観に変化を持たせることができ、凹凸のある重厚なユニット建物Ｈにすることができる。また、ユニット連結体Ｂを陸屋根となる屋上に設置すれば、ペントハウスやルーフバルコニーの出入り口などに利用することができる。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、ユニット連結体Ｂをユニット建物Ｈの最上部に設けたが、これに限定されるものではなく、在来工法や鉄筋コンクリートの建物の最上部にユニット連結体Ｂを設置することもできる。

また、前記実施の形態では、台形ユニットＢ２の正面側と背面側とを補強したが、これに限定されるものではなく、三角形ユニットＢ１側や長方形ユニットＢ３側を補強することによって台形ユニットＢ２側の補強を省略することができる。さらに、三角形ユニットＢ１と台形ユニットＢ２を連結させる第１連結部Ｒ１や、台形ユニットＢ２と長方形ユニットＢ３を連結させる第２連結部Ｒ２全体として所定の強度を満たすような構成にすることもできる。

Ｈ ユニット建物
Ａ 建物ユニット
Ｂ ユニット連結体
Ｂ１ 三角形ユニット（付属ユニット）
Ｂ２ 台形ユニット（付属ユニット）
Ｂ３ 長方形ユニット（付属ユニット）
Ｒ１ 第１連結部
Ｒ２ 第２連結部
Ｔ１ 第１トラス
Ｔ２ 第２トラス
２０ 枠構造体（骨組み）
２１ａ，２１ｂ 桁下梁（梁材）
２２ 妻下梁（梁材）
２３ 柱材（梁材）
２４ 傾斜梁（梁材）
２５ 上梁（梁材）
３５１ 端部ジョイント
３６１ 中間部ジョイント
４０ 枠構造体（骨組み）
４１ 短柱材（梁材）
４２ 長柱材（梁材）
４３ａ，４３ｃ 桁下梁（梁材）
４３ｂ 妻下梁（梁材）
４４ 高上梁（梁材）
４５ 低上梁（梁材）
４６ 傾斜上梁（梁材）
４７ 長中柱（中柱）
４７１，４７２ 長斜材（斜材）
４８ 短中柱（中柱）
４８１，４８２ 短斜材（斜材）
５０ 枠構造体
５１ 柱材
５２ 床梁（梁材）
５３ 妻床梁（梁材）
５４ 天井梁（梁材）
５５ 妻天井梁（梁材）

Claims (8)

1. 梁材と柱材とによって骨組みが形成される付属ユニットを複数、隣接させて構成されるユニット連結体であって、
   一対の剛接合三角枠体どうしがピン接合させた梁によって連結されて側面視が略直角三角形となる三角柱状であるとともに、斜辺側を上にして設置される三角形ユニットと、
   側面視が一辺のみが斜辺の略台形となる直方体状であるとともに、斜辺側を上にし、かつその斜辺が前記三角形ユニットの斜辺と連続する向きで隣接させる台形ユニットと、
   柱材と梁材とがピン接合されて側面視が略長方形となる直方体状であるとともに、前記台形ユニットに隣接させる長方形ユニットとを備え、
   前記三角形ユニットと前記台形ユニットとが隣接される第１連結部及び前記台形ユニットと前記長方形ユニットとが隣接される第２連結部のそれぞれの側部が補強されているとともに、
   前記第１連結部の上方では、前記三角形ユニットの梁材と前記台形ユニットの梁材とが連結されていることを特徴とするユニット連結体。
2. 前記第１連結部の梁材同士の連結は、金属板を介してボルトとナットにより行われていることを特徴とする請求項１に記載のユニット連結体。
3. 前記金属板は、前記三角形ユニットの梁材の下面に沿って配置される部分を有することを特徴とする請求項２に記載のユニット連結体。
4. 前記第１連結部の梁材同士の連結は、側部及び中間部で行われていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のユニット連結体。
5. 前記台形ユニットの前記２つの連結部側の垂直面の両側部がそれぞれ補強されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のユニット連結体。
6. 前記側部の補強は、上下の梁材間を中柱によって連結させることによって行われていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のユニット連結体。
7. 前記中柱と前記柱材と上下の梁材とに囲まれた部分が、斜材によって補強されていることを特徴とする請求項６に記載のユニット連結体。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載されたユニット連結体が、複数の建物ユニットを連結して形成されたユニット建物の最上部に設置されているとともに、
   前記ユニット連結体は、その下の建物ユニットの天井梁上に前記梁材が設置されて柱材の位置で接合されていることを特徴とするユニット建物。