JP6649681B2 - 組立型建物 - Google Patents

Description

本発明は工場で製作された複数のユニットを現場で接合することにより組み立てられる組立型建物に関するものである。

工場で製作された、柱・梁等の架構構成材から構成される複数のユニットを現場で接合することにより建物を構築する方法では、製作されたユニットの現場への搬入に使用されるトレーラーに課される道路交通法上の輸送高さと質量の制限にユニットの寸法と質量が制約を受けるため、ユニットの形態が必然的に制限される。

具体的には寸法上の制限からユニットの全高が制限されることで、一ユニットに建物の複数層（複数階）分の高さを持たせることができないため、ユニットを１層分の高さ以下に抑える形に形成するか（特許文献１参照）、ユニットを柱と梁等、直線状の構成材毎に分割した形にして輸送することが必要になる（特許文献２参照）。ユニットを１層分の高さ以下に抑える場合、現場でのユニットの接合による建物の完成の効率を上げる上では、ユニットを柱と２方向の梁から直方体状に形成することが有利である（特許文献１）。

例えばユニットを建物の１層分の高さで製作すれば（特許文献１）、そのユニットの高さに建物の階高が制限され、ユニットを構成する柱の長さが制限されることになる。ユニットを構成する柱、梁等の主要な架構構成材の長さは質量上の制限からも制約される。質量上の制限からはまた、ユニットを箱形に形成した場合に、ユニットに壁や床版、または外装材等の面材を付属させておくことができなくなる制約も課される。

このようにユニットの高さ、あるいは架構構成材の長さが制限されることで、ユニットの架構構成材に複数層分の高さや長さを与えることができない他、床版や壁板として建物が振動したときの振動性能や遮音性能が劣る軽量な材料を使用せざるを得ない結果を招いている。例えば床版をユニットに予め組み込む場合に、遮音性に優れたプレキャストコンクリート版（ＰＣ版）を使用することができず、ＰＣ版に比べ、遮音特性が劣る軽量のＡＬＣ版を使用せざるを得ないことがある。

特開平１０−１３１２９７号公報（請求項１、段落００１３〜００２４、図１〜図４） 特開２０００−３５２１１６号公報（請求項１、段落００１６〜００３０、図１〜図６）

特許文献１では建物を構成するユニットを高さ（柱の長さ）の相違する３通りの形態に形成し、中間高さのユニットを輸送可能高さに合わせることで、中間高さのユニットと最低高さのユニットを箱形のまま輸送可能にしている。しかしながら、最高高さのユニットの高さは輸送可能高さを超えているため、柱を２分割することが必要になっており（段落００１９）、全種類のユニットを予め箱形に組み立てた状態で輸送することはできない。

特許文献１では最高高さのユニットを、柱を軸方向に２分割した状態で輸送せざるを得ないことから、長い寸法で分割された柱が輸送中に振動し易い状態になるため、輸送中の安定性を確保する上で、柱の振動防止用の仮設部材を隣接する柱間等に架設することが必要になり得る。輸送時のユニットの安定性確保のための仮設部材はユニットの桁行方向の長さが大きくなり、輸送時に捩れを生じ易くなった場合にも必要になり得る。

また特許文献１ではユニットが２方向に並列する４本の柱と２方向の柱の脚部と頭部をつなぐ梁から箱形に組み立てられていることから、現場でユニットを高さ方向に積み上げて複数層の建物を構築しようとすれば、下側のユニットの上側の梁と上側のユニットの下側の梁が重複し、梁が二重構造化する。このため、完成する建物の梁の成が大きくなり、上下の梁の中間部に無駄な空間が生じる他、上下の各ユニット単位で構造が成立するように設計されることで、建物全体での構成要素と使用鉄骨量が過多になり、コスト高になる等の不都合がある。

特許文献２では箱形のユニットを構成材単位に分割した状態で輸送することで、箱形に組み立てる場合の高さと質量の制限を解消し、箱形の場合の梁の重複も解消しているが、箱形のユニットを構成材単位に分割する結果として現場での組み立て作業数が増加し、ユニットを工場で生産することの利点を生かしきれていない。

本発明は上記背景より、ユニットを工場生産することの利点を生かしながら、箱形の形状にユニット化する場合の梁の重複の問題を解消する形態の組立型建物を提案するものである。

請求項１に記載の発明の組立型建物は、スパン方向と桁行方向の各方向に並列し、１層分の柱の長さより短い長さの４本以上の端部柱部材と、この４本以上の端部柱部材に跨り、各端部柱部材の軸方向のいずれかの部分に接合され、支持される、スパン方向の梁と桁行方向の梁を含む床部材を有する少なくとも１個の柱・床ユニットと、この柱・床ユニットの前記各端部柱部材に接続され、１層分の柱の長さより短い長さの４本以上の中間部柱部材を有し、前記スパン方向の梁と前記桁行方向の梁を含まない少なくとも１個の柱ユニットの組み合わせから成立し、前記柱・床ユニットの各端部柱部材と前記柱ユニットの各中間部柱部材が軸方向に接合されて構築され、
前記中間部柱部材の上下の端部と前記端部柱部材の上下の端部の内、少なくとも互いに接合される側の端部に、前記中間部柱部材と前記端部柱部材の断面積より大きい面積を持ち、互いに突き合わせられ、重ね合わせられて接合される接合部材が予め接合されていることを構成要件とする。
請求項２に記載の発明の組立型建物は、スパン方向と桁行方向の各方向に並列し、１層分の柱の長さより短い長さの４本以上の端部柱部材と、この４本以上の端部柱部材に跨り、各端部柱部材の軸方向のいずれかの部分に接合され、支持される、スパン方向の梁と桁行方向の梁を含む床部材を有する少なくとも１個の柱・床ユニットと、この柱・床ユニットの前記各端部柱部材に接続され、１層分の柱の長さより短い長さの４本以上の中間部柱部材を有し、前記スパン方向の梁と前記桁行方向の梁を含まない少なくとも１個の柱ユニットの組み合わせから成立し、前記柱・床ユニットの各端部柱部材と前記柱ユニットの各中間部柱部材が軸方向に接合されて構築され、
前記柱・床ユニットの前記端部柱部材と前記柱ユニットの前記中間部柱部材の少なくともいずれか一方のいずれかの部分に、水平方向に隣接する前記柱・床ユニットの前記端部柱部材、または前記柱ユニットの前記中間部柱部材との接合のためのブラケットが突設されていることを構成要件とする。

「スパン方向と桁行方向の各方向に並列する４本以上の端部柱部材」とは、図２に示すように柱・床ユニット２の平面上の少なくとも四隅位置に端部柱部材２１が配置され、その内、２本以上の端部柱部材２１、２１がスパン方向に並列し、２本以上の端部柱部材２１、２１が桁行方向に並列することを言う。「４本以上」とは、端部柱部材２１が柱・床ユニット２の平面上の四隅位置に配置される場合と、四隅位置に加え、各方向の中間部に１本以上、配置される場合があることを言う。

柱ユニット３の中間部柱部材３１は高さ方向（中間部柱部材３１の軸方向）に隣接する柱・床ユニット２の端部柱部材２１の端部に接合されることにより柱として連続するため、柱ユニット３の中間部柱部材３１の本数は柱・床ユニット２の端部柱部材２１の本数に等しい。但し、柱ユニット３は互いに分離している４本以上の中間部柱部材３１から構成されるため、必ずしも中間部柱部材３１が互いに距離を置き、組み立てられた状態でユニット化されている訳ではなく、４本以上の中間部柱部材３１は輸送時には互いに独立するか、または束になった状態になる。

「端部柱部材」は柱・床ユニット２を構成する柱部材に床部材２２が接合される関係から、各層での柱脚部と柱頭部の少なくとも一方を含む柱部材であることを意味し、「中間部柱部材」は柱脚部から柱頭部までの区間に配置される柱部材であることを意味する。柱・床ユニットが接合される「軸方向のいずれかの部分」とは、端部柱部材自身の軸方向の脚部から頭部までの区間を指す。

柱・床ユニット２の端部柱部材２１の長さは建物の１層分の柱の長さより短い長さで、柱ユニット３を構成する１本の中間部柱部材３１と軸方向に接合されたときに例えば１層分の柱の長さになる。基本的には１本の端部柱部材２１に１本の中間部柱部材３１が接合されることにより１層分の柱になるが、必ずしもその必要はなく、１本の端部柱部材２１に２本以上の中間部柱部材３１が接合されて１層分の柱になることもある。

組立型建物１は図１、図２に示すように柱・床ユニット２と柱ユニット３の組み合わせから構築されるが、柱・床ユニット２と柱ユニット３はそれぞれ、端部柱部材２１と中間部柱部材３１の長さが一定である等、一種類の形態であるとは限らず、柱・床ユニット２としては端部柱部材２１の長さが相違するか、または端部柱部材２１への床部材２２の接合位置が相違する複数種類の柱・床ユニット２が使用（用意）されることもある。柱ユニット３としても中間部柱部材３１の長さが相違する複数種類の柱ユニット３が使用されることがある。柱・床ユニット２と柱ユニット３の各架構構成材である柱部材２１、３１と後述の梁２２ａ、２２ｂは主に鉄骨、またはプレキャストコンクリートで製作されるが、これらの構造種別は問われず、合成構造、または木造であることもある。梁２２ａはスパン方向の梁を、梁２２ｂは桁行方向の梁を指す。

柱ユニット３は主に１層分の柱の長さより短い長さの４本以上の中間部柱部材３１からなり、柱・床ユニット２の端部柱部材２１の長さも１層分の柱の長さより短いため、組立型建物１の完成には少なくとも１個の柱・床ユニット２と１個の柱ユニット３を必要とする。組立型建物１は柱・床ユニット２と柱ユニット３から現場で組み立てられて完成する建物であることを意味する。柱ユニット３は原則的には中間部柱部材３１のみから構成されるが、例えば建物が鉄骨造である場合の中間部柱部材３１を被覆する耐火被覆材や仕上げ材、設備等が付属することもある。

請求項１における「柱・床ユニットと柱ユニットの組み合わせから成立し」とは、組立型建物１が少なくとも高さ方向に１個の柱・床ユニット２と１個の柱ユニット３の組み合わせのみから構成される場合と、柱・床ユニット２と柱ユニット３のいずれかが２個以上、組み合わせられる場合があることを言う。複数の柱・床ユニット２と複数の柱ユニット３は図８に示すように水平方向に組み合わせられることもある。柱・床ユニット２は少なくとも四隅に端部柱部材２１が配置される形態を有するため、水平方向に組み合わせられる場合、水平方向に隣接する柱・床ユニット２、２はそれぞれの端部柱部材２１、２１において互いに接合される。

柱・床ユニット２と柱ユニット３はそれぞれの端部柱部材２１と中間部柱部材３１が軸方向に接合されることにより組立型建物１を構成するため、端部柱部材２１と中間部柱部材３１の平面上の配置位置は同一であり、柱・床ユニット２が形成する空間の平面積と柱ユニット３が形成する空間の平面積は実質的に同一になる。「実質的に」とは、柱・床ユニット２の四隅の端部柱部材２１の中心線で囲まれた領域と、柱ユニット３の四隅の中間部柱部材３１の中心線で囲まれた領域の面積が同一であることを意味する。

床部材２２の端部柱部材２１への軸方向の接合位置は建物の設計に応じて、すなわち柱・床ユニット２の上側、または下側に組み合わせられる柱ユニット３の中間部柱部材３１の長さに応じて異なるが、完成する建物の階高は下層側に配置される柱・床ユニット２の床部材２２の天端のレベルから、少なくとも１個の柱ユニット３を挟んで上層側に配置される柱・床ユニット２の床部材２２の天端のレベルまでの距離になる。

床部材２２は主に床版２２ｃを指すが、柱・床ユニット２としての輸送時の形態維持能力（剛性）を持たせる上では、床部材２２は少なくともスパン方向の梁２２ａと桁行方向の梁２２ｂと一部の面材としての床版２２ｃを含む。但し、床部材２２の床版２２ｃは図２に示すように必ずしも４本の端部柱部材２１を含む全領域を覆う面積を持つ必要はなく、柱・床ユニット２の輸送時の軽量化を図る上で、図３−（ａ）、（ｂ）に示すように全領域の一部が開放し、抜けていることもある。

以上のように柱・床ユニット２の端部柱部材２１と柱ユニット３の中間部柱部材３１が共に、建物の１層分の柱の長さより短いことで、例えば１層分の柱の長さが輸送高さ制限に等しいか、それを超える場合にも、工場生産される柱・床ユニット２と柱ユニット３の高さを輸送高さ制限内に抑えることが可能になる。

柱・床ユニット２は４本以上の端部柱部材２１と、梁２２ａと梁２２ｂを含む床部材２２から構成され、柱と梁を含む主要な架構構成材から立体的に組み立てられながらも、全柱・床ユニット２と全柱ユニット３の高さが輸送高さ制限内に抑えられることで、いずれのユニットも現場では製作された形のまま、現場へ輸送し、現場で組み立てればよく、特許文献１のように輸送に際し、ユニットの柱を分割することを要しない。

柱ユニット３は４本以上の中間部柱部材３１から構成されることで、輸送時には各中間部柱部材３１が独立しているため、柱・床ユニット２と組み合わせて輸送する際に、図６−（ｂ）に示すように柱・床ユニット２の床部材２２上に寝かせた状態で載置することができる。従って例えば建物の１層が１個の柱・床ユニット２と１個の柱ユニット３から構成される場合には、１層分の１組のユニットを一括で輸送することが可能である。

柱部材に水平材が一体化したユニットである柱・床ユニット２の床部材２２の周辺部分には、前記のように輸送時の剛性確保の目的で、スパン方向の梁２２ａと桁行方向の梁２２ｂが一体化しているか、床部材２２に梁２２ａと梁２２ｂが内蔵される。柱・床ユニット２は下層側、もしくは上層側の少なくともいずれかに隣接する柱ユニット３が接合されることにより組立型建物１を構成するが、柱・床ユニット２の高さ方向に隣接する柱ユニット３が主に中間部柱部材３１のみからなることで、柱・床ユニット２と柱ユニット３の接合によって梁２２ａと梁２２ｂ、あるいは床部材２２が上下に重複することはないため、特許文献１の抱える梁の二重構造化は回避される。

また柱・床ユニット２は４本以上の端部柱部材２１の軸方向の脚部から頭部までのいずれかの部分に、全端部柱部材２１に跨る床部材２２が接合された形態をすることで、例えば床部材２２が端部柱部材２１の脚部と頭部を除く軸方向中間部に接合された場合には、柱・床ユニット２が立面上、Ｈ形の形状をし、床部材２２の上下に端部柱部材２１の半分程度の長さの柱部材が接合された形になる。

この結果、端部柱部材２１の頭部、もしくは脚部に床部材２２が接合され、端部柱部材２１のほぼ全長が床部材２２の天端、もしくは下端から張り出す場合より端部柱部材２１の床部材２２からの張り出し長さが短くなり、端部柱部材２１が輸送時に振動を生じにくくなる。その上、端部柱部材２１自身の長さが１層分の柱の長さより短いことで、端部柱部材２１の変形に対する安定性が高まるため、特許文献１のように端部柱部材２１に振動防止用の仮設部材を架設する必要性が低い。加えて床部材２２は四周の梁のみからなるフレームと異なり、２方向の梁２２ａ、２２ｂのフレームに少なくとも一部の床版２２ｃが一体化した面材であることで、捩れに対する安定性も高いため、輸送時の捩れに対する安定性を確保するための仮設部材を付加する必要性も低い。

柱・床ユニット２は４本以上の端部柱部材２１に、梁２２ａ、２２ｂを有する床部材２２を接合することにより製作されるが、質量制限の範囲内で床仕上げ材、または天井仕上げ材等や、各種の配管、設備機器等を一体化させておくこともできるため、ユニット化による現場での作業数の低減と、それによる工期の短縮化を図ることが可能である。

組立型建物１は少なくとも１個（１組）の柱・床ユニット２と少なくとも１個（１組）の柱ユニット３の組み合わせにより構築されるが、複数個の柱・床ユニット２が使用される場合、建物の最上部に配置される柱・床ユニット２において端部柱部材２１の頭部を床部材２２の天端より必要以上に上方へ突出させないよう、最上部の柱・床ユニット２の床部材２２は端部柱部材２１の頭部に、もしくは頭部寄りの位置に接合される（請求項３）。「頭部寄りの位置」とは、端部柱部材２１の軸方向中間部より頭部寄りの区間を指す。

この場合、床部材２２の天端より端部柱部材２１の頭部の上方への突出がないか、少ないことで、最上部の柱・床ユニット２の端部柱部材２１の長さを必要な大きさに設定することができるため、柱・床ユニット２の高さと質量を抑えることが可能になる。また柱・床ユニット２の質量を節減できる分、多くの外装材や設備機器等を柱・床ユニット２に付加することが可能になるため、現場での作業数を更に削減し、作業効率の一層の向上も図られる。

同様に組立型建物１に複数個の柱・床ユニット２が使用される場合、建物の最下部に配置される柱・床ユニット２において端部柱部材２１の脚部を床部材２２の下端より必要以上に下方へ突出させないよう、最下部の柱・床ユニット２の床部材２２は端部柱部材２１の脚部に、もしくは脚部寄りの位置に接合される（請求項４）。「脚部寄りの位置」とは、端部柱部材２１の軸方向中間部より脚部寄りの区間を指す。この場合も最下部の柱・床ユニット１の端部柱部材２１の長さを必要な大きさに設定することができ、柱・床ユニット１の高さと質量を抑えることができるため、現場での作業数の削減と作業効率の向上が図られる。

柱・床ユニットの端部柱部材と柱ユニットの中間部柱部材が共に、１層分の柱の長さより短いため、例えば１層分の柱の長さが輸送高さ制限である場合にも、工場生産される柱・床ユニットと柱ユニットの高さを輸送高さ制限内に抑えることができる。特に柱・床ユニットは柱と梁を含む主要な架構構成材から立体的に組み立てられながらも、全柱・床ユニットと全柱ユニットの高さが輸送高さ制限内に抑えられることで、いずれのユニットも工場で製作された状態のまま、分割を要することなく現場に輸送することができる。

また組立型建物は柱・床ユニットの端部柱部材と中間部柱部材からなる柱ユニットの中間部柱部材が接合されることにより構成されることで、柱・床ユニットと柱ユニットの接合によって２方向の梁、あるいは床部材が重複することがないため、梁の二重構造化は回避される。

２層の組立型建物を構成する３個の柱・床ユニットと２個の柱ユニットの製作例と組み合わせの要領を示した立面図である。 図１に示す複数個の柱・床ユニットと柱ユニットを下層側から順次、積み上げて組み立てる様子を示した斜視図である。 （ａ）は端部柱部材に２方向の梁と小梁、及び一部の床部材が一体化した図１の最上部に配置される柱・床ユニットの製作例を示した仰観図（斜視図）、（ｂ）は（ａ）に示す柱・床ユニットの端部柱部材と２方向の梁が鉄骨である場合にこれらに耐火被覆を施した様子を示した仰観図である。 （ａ）は図３−（ｂ）に示す柱・床ユニットに天井下地材と下り壁を付属させた様子を示した仰観図、（ｂ）は（ａ）に示す柱・床ユニットに天井内配管と設備機器を収納した様子を示した仰観図、（ｃ）は（ｂ）に示す柱・床ユニットに照明機器を収納し、天井下地材の下に天井板を設置した様子を示した仰観図である。 （ａ）は図４−（ｃ）に示す柱・床ユニットを上方から見た様子を示した俯瞰図（斜視図）、（ｂ）は（ａ）に示す柱・床ユニットの床部材上に柱ユニットを構成する中間部柱部材を寝かせて配置した様子を示した俯瞰図、（ｃ）は（ａ）に示す柱・床ユニットを現場に設置し、その上に（ｂ）に示す柱ユニットの中間部柱部材を接合すると共に、柱・床ユニットの残りの床版を設置した様子を示した俯瞰図である。 （ａ）は図５−（ｃ）に示す柱・床ユニットと柱ユニットをトレーラーに積載したときの様子を示した斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す柱ユニットを柱・床ユニット上に寝かせて設置した様子を示した斜視図である。 トレーラーに積載した図６−（ａ）に示す柱・床ユニット上に柱ユニットをクレーンを用いて吊り込む様子、またはトレーラーから吊り出す様子を示した斜視図である。 柱・床ユニットと柱ユニットが水平方向に組み合わせられて建物が完成する場合の建物の構成例と各ユニットに外壁材を張り付けた様子を示した斜視図である。

図１、図２はスパン方向と桁行方向の各方向に並列し、建物の１層分の柱の長さより短い長さの４本以上の端部柱部材２１と、４本以上の端部柱部材２１に跨って支持される床部材２２を有する柱・床ユニット２と、柱・床ユニット２の各端部柱部材２１に接続され、１層分の柱の長さより短い長さの４本以上の中間部柱部材３１を有する柱ユニット３の組み合わせによる組立型建物（以下、建物）１の構成例を示す。床部材２２は各端部柱部材２１の軸方向のいずれかの部分（脚部から頭部までの区間）に接合される。建物１は柱・床ユニット２の各端部柱部材２１と柱ユニット３の各中間部柱部材３１が軸方向に接合されることにより構築される。

図１、図２は３個の柱・床ユニット２と上下の柱・床ユニット２、２間に挟まれる２個の柱ユニット３から２層の高さを有する建物１の構成例を示す。図１は最下部の柱・床ユニット２の上に柱ユニット３が積み重なって接合され、その上に中間部の柱・床ユニット２が積み重なって接合され、その上に柱ユニット３が積み重なり、その上に最上部の柱・床ユニット２が積み重なる様子を示しているが、建物１は少なくとも１個の柱ユニット３と１個の柱・床ユニット２の組み合わせにより構築される。

図１、図２に示すように各柱・床ユニット２の端部柱部材２１の長さと、端部柱部材２１への床部材２２の接続位置は必ずしも同一とは限らず、柱・床ユニット２毎に異なる場合と同一の場合がある。柱・床ユニット２と柱ユニット３はそれぞれ水平方向に組み合わせられて接合されることもあり、水平方向の組み合わせ方により建物１の平面形状も自由に決められる。

柱・床ユニット２と柱ユニット３が水平方向に組み合わせられる場合、水平方向に隣接する柱・床ユニット２、２と柱ユニット３、３は図８に示すようにそれぞれの隅角部に配置される端部柱部材２１、２１と中間部柱部材３１、３１が並列した状態で組み合わせられ、互いに接合される。この場合、図１に示すように少なくともいずれかのユニット２、３の柱部材２１、３１のいずれかの部分には水平方向に隣接する柱・床ユニット２の端部柱部材２１、または柱ユニット３の中間部柱部材３１との接合のためのブラケット２１ｂ等が突設される。

柱・床ユニット２は４本以上の端部柱部材２１と全端部柱部材２１をつなぐ床部材２２から構成されることで、立体的に組み立てられるが、柱ユニット３は４本以上の中間部柱部材３１からなり、中間部柱部材３１をつなぐ床部材を持たないことから、柱・床ユニット２のように立体的に組み立てられることはなく、輸送時には図５−（ｂ）、は図６−（ｂ）に示すように４本以上の中間部柱部材３１が独立しているか、複数本単位で束ねられる。

建物１が構築される現場では図１に示すように建物１の最下部に配置される柱・床ユニット２の端部柱部材２１の下端、もしくは柱ユニット３の中間部柱部材３１の下端が建物１の下部構造としての基礎４の天端に載置され、接合（定着）される。図１では基礎４の天端が建物１の全平面に亘って平坦になっているが、基礎４はいずれかのユニットの柱部材を受ける部分に柱部材を接合するために独立基礎のように部分的に配置されることもある。基礎４に定着された柱部材を有する柱・床ユニット２、もしくは柱ユニット３の上に柱ユニット３、もしくは柱・床ユニット２が載置され、それぞれの柱部材２１、３１が互いに接合される。

基礎４の天端に載置される端部柱部材２１の下端、もしくは中間部柱部材３１の下端には図１、図２に示すように基礎４との接合のためのベースプレート等の接合部材２１ａ、３１ａが予め接合される。接合部材２１ａ、３１ａは互いに突き合わせられて接合される端部柱部材２１の上下の端部と中間部柱部材３１の上下の端部にも予め接合される。

最小規模の建物１は例えば基礎４上に載置され、接合された柱ユニット３とその上に接合された柱・床ユニット２から完成するが、図１、図２では２層の高さを有する建物１を完成させるために、基礎４上に最下部の柱・床ユニット２を設置し、その上に２個（２組）の柱ユニット３と２個（２組）の柱・床ユニット２を交互に設置し、互いに接合している。図１、図２では柱・床ユニット２として、建物１の最下部に配置される柱・床ユニット２と最上部に配置される柱・床ユニット２と中間部に配置される柱・床ユニット２の、形態の異なる３通りの柱・床ユニット２が用意されているが、必ずしも最下部と中間部と最上部とで形態を異ならせる必要はない。

「柱・床ユニット２の形態が異なる」とは、各柱・床ユニット２の端部柱部材２１の長さが相違する場合と、端部柱部材２１への床部材２２の接合位置が相違し、床部材２２の天端からの端部柱部材２１の突出長さと、床部材２２の下端からの端部柱部材２１の突出長さが複数の柱・床ユニット２毎に相違する場合があることを言う。

３通りの形態の柱・床ユニット２が用意される場合、建物１の最下部に配置される柱・床ユニット２の床部材２２は基礎４との間の距離を抑え、各階の階高を稼ぐために端部柱部材２１の脚部に、もしくは脚部寄りの位置に接合される。建物１の最上部に配置される柱・床ユニット２の床部材２２も同様の目的から、端部柱部材２１の頭部に、もしくは頭部寄りの位置に接合され、中間部の柱・床ユニット２の床部材２２から最上部の柱・床ユニット２の床部材２２までの距離が大きく取られる。

柱・床ユニット２は少なくとも平面上の隅角部に配置される４本以上の端部柱部材２１と、全端部柱部材２１に跨り、端部柱部材２１の軸方向のいずれかの部分に接合される床部材２２から構成される。床部材２２は少なくとも柱・床ユニット２のスパン方向に並列する端部柱部材２１、２１間に架設される梁２２ａと、桁行方向に並列する端部柱部材２１、２１間に架設される梁２２ｂと、これら２方向の梁２２ａ、２２ｂに支持され、全端部柱部材２１が区画する床面の内、少なくとも一部を覆う床版２２ｃから構成される。床部材２２は端部柱部材２１には梁２２ａの両端部と梁２２ｂの両端部において接合される。

床版２２ｃは床部材２２の一部として予め柱・床ユニット２に組み込まれる床部分を指し、図２に示すように柱・床ユニット２の全平面を覆う面積を持つ場合と、図３に示すように全平面の一部のみを覆う面積を持つ場合がある。床版２２ｃを構成する単位となる床板は一定の幅と長さの寸法を持って製作されるが、床版２２ｃは複数枚の床板の組み合わせにより構成され、柱・床ユニット２の一部の平面のみを覆う場合は、残りの領域に配置されるべき床板は現場において敷設される。床版２２（床板）には遮音性能等の確保の面から主にプレキャストコンクリート版が使用されるが、床版２２の材料は建物１の用途に応じて自由に選択される。

図３−（ａ）は端部柱部材２１の他、２方向の梁２２ａ、２２ｂと、柱・床ユニット２の一部の平面を覆う床版２２ｃと、スパン方向に対向する梁２２ｂ、２２ｂ間に架設される小梁２２ｄから組み立てられた柱・床ユニット２の構成例を示す。図面では端部柱部材２１と梁２２ａ及び桁２２ｂが鉄骨である場合の例を示しているが、鉄骨以外の構造の場合もある。（ｂ）は（ａ）に示す柱・床ユニット２の端部柱部材２１の周囲と、梁２２ａ、２２ｂの周囲に耐火被覆材２１ｃ、２２ｅを配置した場合の構成例を示す。耐火被覆材３１ｂは図２に示すように柱ユニット３の中間部柱部材３１の回りにも配置される。

図４−（ａ）は図３−（ｂ）に示す柱・床ユニット２の床版２２ｃの下に天井下地材２２ｆを配置し、天井下地材２２ｆを端部柱部材２１と床部材２２の少なくともいずれかに支持させると共に、下り壁（垂れ壁）２２ｇを端部柱部材２１と床部材２２の少なくともいずれかに支持させて配置した場合の例を示す。（ｂ）は（ａ）に示す床版２２ｃと天井下地材２２ｆとの間に天井内配管２２ｈと空調装置等の設備機器２２ｉを収納した場合の例を、（ｃ）は（ａ）、もしくは（ｂ）に示す天井下地材２２ｆに天井板２２ｊを張り付け、床版２２ｃと天井板２２ｊとの間に照明機器２２ｋと設備機器２２ｉを設置した場合の例を示す。

前記のように床部材２２が端部柱部材２１の軸方向の脚部から頭部までの区間に接合されていることで、図２に示すように床部材２２の底面より下方に端部柱部材２１の下部が突出した状態になる。この結果、床版２２ｃの下に天井内配管２２ｈ、設備機器２２ｉ等を収納しておく場合でも、これらを端部柱部材２１の下端より上方に納めることが可能であるため、柱・床ユニット２の運送中、並びに現場への搬入時に柱・床ユニット２を一時的に地面に降ろす場合にも、天井内配管２２ｈ等を損傷させずに済む他、専用のスタンドを用いるまでもなく、柱・床ユニット２を自立させておくことができる利点がある。

図５−（ａ）は図４−（ａ）〜（ｃ）のいずれかの柱・床ユニット２を上方から見下ろした様子を示す。図５−（ｂ）は（ａ）に示す柱・床ユニット２の桁行方向両側の床版２２ｃ上に柱ユニット３を構成する４本の中間部柱部材３１を２本ずつ、分散させて設置した様子を示す。（ｃ）は柱・床ユニット２の端部柱部材２１上に柱ユニット３の中間部柱部材３１を立設し、中間部柱部材３１の下端部を端部柱部材２１の上端部に接合すると共に、両側の床版２２ｃ、２２ｃ間に残りの床版２２ｃを敷設したときの様子を示す。図５−（ｂ）は柱・床ユニット２と柱ユニット３を纏めて輸送するときの両ユニット２、３の組み合わせ例を示し、（ｃ）は両ユニット２、３を現場で組み立てたときの状況を示している。

柱・床ユニット２を図３−（ａ）〜図４−（ｃ）に示す例のいずれの形態に組み立てておくかは、主に柱・床ユニット２に許容される輸送上の高さ及び質量の制限と、現場での作業性との関係から決められる。現場での作業効率上は端部柱部材２１と床部材２２の他に、より多くの小梁２２ｄ等の構造部材や下地材等の非構造部材、または設備を付属させておくことが有利であるが、付属させる部材数が多くなれば、質量の制限を超えるため、いずれの部材、または設備を事前に付属させておくことが現場の作業上、合理的であるか、の現場での作業計画から柱・床ユニット２に付属させるべき部材等が決められる。

図６−（ａ）は図５−（ａ）、（ｂ）に示す柱・床ユニット２をトレーラー５上に載置し、柱・床ユニット２の各端部柱部材２１上に柱ユニット３の各中間部柱部材３１を立てた状態で載置した様子を、（ｂ）は（ａ）に示す柱ユニット３の各中間部柱部材３１を寝かせ、輸送するときの状態を示す。図７はトレーラー５上に載置された柱・床ユニット２上にクレーンを用いて柱ユニット３を吊り込むときの様子、または柱・床ユニット２と柱ユニット３を同時に建物１の構築現場に吊り込むときの様子を示すが、図６−（ａ）はその直前の様子を示している。

基礎４上への柱・床ユニット２、もしくは柱ユニット３の設置とそれぞれの上への柱ユニット３、もしくは柱・床ユニット２の設置と接合を繰り返すことにより建物１の骨組が構築されるが、柱・床ユニット２と柱ユニット３の接合と並行して、または図８に示すように全柱・床ユニット２と全柱ユニット３の接合完了後に外壁材（外装材）６の設置と接合が行われる。

図８は柱・床ユニット２、２と柱ユニット３、３が共に水平方向に隣接して組み合わせられ、接合される場合の建物１の構成例を示している。水平方向に隣接する柱・床ユニット２、２は例えば図１に示すように各端部柱部材２１に突設されたブラケット２１ｂ、２１ｂが互いにボルト等により接合されることにより接合される。隣接する端部柱部材２１、２１同士の接合状態を補う必要がある場合には、隣接する中間部柱部材３１、３１同士も同様に接合される。図８では外壁材６が下側の柱・床ユニット２の上端部から上側の柱・床ユニット２の上端部までに亘る高さを持っているが、外壁材６は柱・床ユニット２と柱ユニット３単位で分割され、各ユニット２、３毎に設置されることもある。

１……組立型建物、
２……柱・床ユニット、
２１……端部柱部材、２１ａ……接合部材、２１ｂ……ブラケット、２１ｃ……耐火被覆材、
２２……床部材、２２ａ……スパン方向の梁、２２ｂ……桁行方向の梁、２２ｃ……床版、２２ｄ……小梁、２２ｅ……耐火被覆材、２２ｆ……天井下地材、２２ｇ……下り壁、２２ｈ……天井内配管、２２ｉ……設備機器、２２ｊ……天井板、２２ｋ……照明機器、
３……柱ユニット、
３１……中間部柱部材、３１ａ……接合部材、３１ｂ……耐火被覆材、
４……基礎、５……トレーラー、６……外壁材。

Claims (4)

1. スパン方向と桁行方向の各方向に並列し、１層分の柱の長さより短い長さの４本以上の端部柱部材と、この４本以上の端部柱部材に跨り、各端部柱部材の軸方向のいずれかの部分に接合され、支持される、スパン方向の梁と桁行方向の梁を含む床部材を有する少なくとも１個の柱・床ユニットと、この柱・床ユニットの前記各端部柱部材に接続され、１層分の柱の長さより短い長さの４本以上の中間部柱部材を有し、前記スパン方向の梁と前記桁行方向の梁を含まない少なくとも１個の柱ユニットの組み合わせから成立し、前記柱・床ユニットの各端部柱部材と前記柱ユニットの各中間部柱部材が軸方向に接合されて構築され、
   前記中間部柱部材の上下の端部と前記端部柱部材の上下の端部の内、少なくとも互いに接合される側の端部に、前記中間部柱部材と前記端部柱部材の断面積より大きい面積を持ち、互いに突き合わせられ、重ね合わせられて接合される接合部材が予め接合されていることを特徴とする組立型建物。
2. スパン方向と桁行方向の各方向に並列し、１層分の柱の長さより短い長さの４本以上の端部柱部材と、この４本以上の端部柱部材に跨り、各端部柱部材の軸方向のいずれかの部分に接合され、支持される、スパン方向の梁と桁行方向の梁を含む床部材を有する少なくとも１個の柱・床ユニットと、この柱・床ユニットの前記各端部柱部材に接続され、１層分の柱の長さより短い長さの４本以上の中間部柱部材を有し、前記スパン方向の梁と前記桁行方向の梁を含まない少なくとも１個の柱ユニットの組み合わせから成立し、前記柱・床ユニットの各端部柱部材と前記柱ユニットの各中間部柱部材が軸方向に接合されて構築され、
   前記柱・床ユニットの前記端部柱部材と前記柱ユニットの前記中間部柱部材の少なくともいずれか一方のいずれかの部分に、水平方向に隣接する前記柱・床ユニットの前記端部柱部材、または前記柱ユニットの前記中間部柱部材との接合のためのブラケットが突設されていることを特徴とする組立型建物。
3. 最上部に配置される前記柱・床ユニットの前記床部材は前記端部柱部材の頭部に、もしくは頭部寄りの位置に接合されていることを特徴とする請求項１、もしくは請求項２に記載の組立型建物。
4. 最下部に配置される前記柱・床ユニットの前記床部材は前記端部柱部材の脚部に、もしくは脚部寄りの位置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３のいずれかに記載の組立型建物。

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