JPH0638961Y2 - 三階建プレハブ住宅 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、プレキャスト鉄筋コンクリート部材と鉄骨部
材とを組み合わせてなる混合構造による三階建プレハブ
住宅に関する。

〔従来の技術〕

プレハブ建築物の一種として、工場で予め製作したプレ
キャスト鉄筋コンクリート製の壁板、屋根板、床板等
を、現場で組立てて結合するプレキャスト鉄筋コンクリ
ート構造の建築物、いわゆるプレハブ住宅が広く普及し
つつある。そして、最近はこの種のプレハブ住宅として
三階建のものが要求されるようになっているが、プレキ
ャスト鉄筋コンクリート部材として一般的であるリブ付
パネルを用いた場合、建築基準法の規定により三階建ま
でしか建築することができないものであった。これは、
上述したリブ付パネルによる壁板パネルや各部への結合
部での構造耐力を必要とする大きさまで高めることがで
きないことによるものであった。

このため、従来から種々の対策が考えられており、たと
えば一階部分を場所打ち鉄筋コンクリートで製作し、二
階部分、三階部分をリブ付パネル等のプレキャスト鉄筋
コンクリート部材による組立てで行なったり、あるいは
プレキャスト鉄筋コンクリート部材として大型パネル部
材を用い、耐力を向上させたりする等の構法が一般に採
用されている。すなわち、三階建のプレハブ住宅では建
築物全体の重量が増加するために、地震、風などによる
水平力や固定荷重、積載荷重などによる鉛直力が大きく
作用するものであり、特に一階壁板に大きな荷重が加わ
ることになり、これに抗することができる程度の構造耐
力を有することが必要とされるためで、特に場所打ちさ
れる基礎コンクリートに埋込まれたアンカーボルトに対
し立設して結合される一階壁板を構成するプレキャスト
鉄筋コンクリート部材との結合部では水平方向での荷重
に対しての構造耐力が大きく要求されることによる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した構法において前者の構法では、
一階部分はプレハブ工法で構築できないものであり、プ
レハブ住宅としての工期が長期化するばかりでなく、場
所打ちコンクリートによる一階壁板の壁厚を暑くするこ
とが必要で、一階〜三階まで同一の壁厚で施工できな
い、床板等を標準化できない。床面積にも無駄が多い等
の問題があった。また、後者の構法では、プレキャスト
鉄筋コンクリート部材によるパネルが大型化し、運搬、
施工にあたって大型機械等を必要とし、コスト高を招く
等の問題があり、いずれも実用化にあたって問題をもつ
ものであった。

特に、上述したプレキャスト鉄筋コンクリート部材を組
立てることでプレハブ住宅を建築する場合において、構
造耐力に影響する要素としては、プレキャスト鉄筋コン
クリート部材としての壁板自身の強度と共に、これらプ
レキャスト鉄筋コンクリート部材による壁板同士または
この壁板と床板、屋根板との結合構造、さらに壁板と基
礎コンクリートとを結合する結合構造などがあり、この
ような点を考慮し前述した問題点を一掃し得る何らかの
対策を講じることが望まれている。

〔課題を解決するための手段〕

このような要請に応えるために本考案に係る三階建プレ
ハブ住宅は、一階部と二階部とをプレキャスト鉄筋コン
クリート部材により組立てるとともに、二階部を構成す
る壁板パネルの頂部を鉄骨製の臥梁で連結し、かつこの
鉄骨臥梁の上部にデッキプレートと場所打ちコンクリー
トとによる合成床を設け、その上部に鉄骨構造による三
階部と屋根部を形成するようにしたものである。

〔作用〕

本考案によれば、一階、二階部分をプレキャスト鉄筋コ
ンクリート部材によりプレハブ工法で構築するととも
に、その上方の三階部分や屋根部分を鉄骨構造によりプ
レハブ工法で構築することが可能で、プレキャスト鉄筋
コンクリート部材やその結合部での構造耐力を規定され
る値を満足するようにし、これにより三階以上の部分で
の軽量化を図り、全体を混合構造とすることで三階建プ
レハブ住宅を建築することが可能となる。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図ないし第５図は本考案に係る三階建プレハブ住宅
の一実施例を示すものであり、これらの図において全体
を符号１で示す三階建プレハブ住宅は、第２図に示すよ
うに、建設現場２上に場所打ちにより打設される基礎コ
ンクリート３上に、一階部分を構成するプレキャスト鉄
筋コンクリート部材による壁板パネル４がアンカーボル
ト５を介して立設して結合固定され、さらにその上端部
には二階部分を構成するプレキャスト鉄筋コンクリート
部材による床板パネル６を介して二階部分のプレキャス
ト鉄筋コンクリート部材による壁板パネル７が立設して
結合され、連結ボルト８により一体的に結合されてい
る。すなわち、この三階建プレハブ住宅１において一階
部分と二階部分とは、工場で予め製作されたプレキャス
ト鉄筋コンクリート部材によるプレハブ構法で構築され
ている。なお、第２図中９は図示を省略した一階部分の
床板パネルである。

さて、本考案に係る三階建プレハブ住宅１によれば、第
１図および第２図から明らかないように、一階部Ａと二
階部Ｂとを上述したようにプレキャスト鉄筋コンクリー
ト部材により組立てるとともに、二階部Ｂを構成する壁
板パネル７の頂部7aを鉄骨製の臥梁10で連結し、かつこ
の鉄骨製臥梁10の上部にデッキプレート11aと場所打ち
コンクリート11bとによる合成床11を設け、その上部に
鉄骨構造による三階部Ｃと屋根部Ｄを形成したところに
特徴を有している。なお、図中12は三階部分での壁部を
構成するための鉄骨柱、13はその上部に枠組された三階
部Ｃの天井を構成する鉄骨製横梁で、図示しないがその
上方の屋根部Ｄも鉄骨構造で構築されている。また、図
中14は二階部Ｂでの壁板パネル７と鉄骨製臥梁とを連結
するための連結ボルトである。

すなわち、二階建に比べて三階建住宅では、一階部分で
の壁板パネル４で負担する力が約1.5倍となり、壁板パ
ネル４での構造耐力をかなり向上させることが必要とさ
れる。このため、本出願人は、たとえば実願昭59-19763
号などにより、従来一般的であったリブ付パネル構造に
代えパネル自身の強度を確保し得る全厚パネル構造によ
るプレキャスト鉄筋コンクリート部材を用い、さらにそ
の内部で鋼製スリーブを主筋に溶着して埋設し、これを
貫通するねじ部材により相手側部材と締結するととも
に、スリーブ内に高強度モルタルを充填することで、こ
れらを簡単な作業により所要の強度をもって一体的に結
合するようにした結合構造を提案しており、これをこの
三階建プレハブ住宅１にも適用することを考えている。
しかし、この構造を採用した場合に壁板パネルでの耐力
はかなり向上されるが、三階部分まで全てプレキャスト
パネルで構成した場合に一階部分で作用する力を負担で
きる程の耐力は有しておらず、実際の設計において居住
空間等のプランニングが行なえない程多くの壁板パネル
を一階部Ａに配置しなければならないという問題を生じ
る。

このため、本考案はこのような問題を解決するために、
三階部分を重量の軽い鉄骨構造で構成することで、一階
部分の壁板パネル４で負担する力を低減し、一階部に必
要な壁板枚数を低減するとともに、鉄骨構造による設計
上の自由度を発揮させ得るようにした混合構造による三
階建を採用しているものである。ここで、このような混
合構造を採用するにあたって問題となることに、二階部
Ｂを構成するプレキャスト鉄筋コンクリート製の壁板パ
ネル７の頂部7aに、三階部Ｃを構成する鉄骨構造を積載
して結合する結合部構造がある。すなわち、プレキャス
ト鉄筋コンクリートによるプレハブ構造では、建物に作
用する地震力を壁板パネル4,7に負担させる構造であ
る。本考案によれば、一階部Ａと二階部Ｂとは通常のプ
レキャスト鉄筋コンクリート製の壁板パネルと床板パネ
ルとで構成されているので、応力の伝達は接合部を介し
て円滑に行なわれる。一方、二階部Ｂの壁板パネル７の
頂部7aは、プレキャスト鉄筋コンクリート構造と鉄骨構
造との境界となるため、その接合部に何らかの方法を採
用し、二階部Ｂの壁板パネル７相互間の応力伝達と上部
からの応力伝達とを行なう必要がある。このため、本考
案によれば、鉄骨製の臥梁10を用いて壁板パネル７の頂
部7aを相互に連結し、これら間での応力伝達を行なうと
ともに、上部の鉄骨構造による応力を伝達できるように
したものである。

そして、このような構成による本考案によれば、一階、
二階部A,Bをプレキャスト鉄筋コンクリート部材により
プレハブ工法で構築するとともに、鉄骨製臥梁10を介在
させた状態で、その上方の三階部Ｃや屋根部Ｄを鉄骨構
造によりプレハブ工法で構築することにより、プレキャ
スト鉄筋コンクリート部材やその結合部での構造耐力を
規定される値を満足するようにし、これにより三階以上
の部分での軽量化を図り、全体を混合構造とすることで
三階建プレハブ住宅を建築することが可能となるもので
ある。

ここで、本実施例によれば、プレキャスト鉄筋コンクリ
ート部材の結合部として、プレキャスト鉄筋コンクリー
ト製による壁板パネル4,7、床板パネル６、基礎コンク
リート３、さらに前記鉄骨製臥梁10の間の結合部を、第
１図、第３図ないし第５図に示すように、プレキャスト
鉄筋コンクリート製パネル内で相手側部材との結合面に
略直交して鋼製スリーブ20を埋設し、これをコンクリー
トパネル内に埋設される主筋21,21と直接または補助筋2
1aを介して溶着して固定し、かつこのスリーブ20を貫通
して配置されるねじ部材であるボルト5,8,14により各パ
ネルを締結して固定し、さらにそのスリーブ20内に流動
性の良好な高強度モルタル22を充填することで、両部材
を一体的に結合するように構成している。なお、図中23
は座金24を介してボルト5,8,14に螺合されるナットであ
る。また、図中25はパネル内のスリーブ開口端に臨んで
パネル側方から凹設される角穴で、この内部にも高強度
モルタル22が充填されて一体化される。

そして、このような構成によれば、三階建住宅において
プレキャスト鉄筋コンクリート製による壁板パネル4,7
を、その内部で主筋21に溶着して連結される鋼製スリー
ブ20を用いることにより、相手側部材とボルト5,8,14を
介して所要の構造耐力性能をもって連結結合することが
可能で、これにより壁板パネル10の厚さを、この種のプ
レキャスト鉄筋コンクリート製の建築物における耐力壁
基準である建設省告示第1319号により規定されている必
要最小厚さを満足する約12cmの全厚で形成することが可
能で、またこのような全厚パネルを用いることでパネル
のせん断耐力も向上させ得るという利点がある。さら
に、一階部Ａと二階部Ｂでの壁板パネル4,7の壁厚を規
定される最小壁厚である12cmに統一できるために、床板
パネル部材や内外装の納まり等の標準化が簡単に行なえ
る。また、各パネルの結合部において鋼製スリーブ20を
主筋21と溶着する構造を採用することで、各壁板パネル
の曲げ耐力を向上させたり、壁板パネルの応力が円滑に
伝達できるという利点もある。

ここで、上述した鋼製スリーブ20を主筋21と溶着して埋
設してなる全厚による壁板パネル4,7における構造耐力
性能を、従来一般的であるリブ付パネルと比較した実験
結果を、表１に示しており、ここでは第６図に示すよう
に壁板パネル4,7の頂部に水平荷重（正加力と負加力）
を加えることにより壁板パネルを変形させ、曲げひび割
れ時の曲げ降伏時および終局時の強度を求めた。なお、
図中Ｎは上方からの重量による壁軸方向での作用力、δ
は荷重による変位である。

ここで、上述した耐力実験は、各部の寸法、材料、コン
クリート強度等が略同等に形成された素材を用いて行な
った結果である。

なお、本考案は上述した実施例構造に限定されず、各部
の形状、構造等を、適宜変形、変更することは自由であ
る。たとえば上述した実施例では、プレキャスト鉄筋コ
ンクリート部材の結合部に、鋼製スリーブ20を用いてな
る結合構造を採用した場合を説明したが、このような結
合構造としては、適宜の結合構造を採用することが自由
で、たとえば一階部分での壁板パネル４の基礎コンクリ
ート３への結合部に、二本の鋼製スリーブを並設して用
いてなる構造を用いる等の適宜の変形例が考えられる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案に係る三階建プレハブ住宅に
よれば、一階部と二階部とをプレキャスト鉄筋コンクリ
ート部材により組立てるとともに、二階部を構成する壁
板パネルの頂部を鉄骨製の臥梁で連結し、かつこの鉄骨
臥梁の上部にデッキプレートと場所打ちコンクリートと
による合成床を設け、その上部に鉄骨構造による三階部
と屋根部を形成するようにしたので、三階部分の重量を
低減でき、一階の壁板パネルが負担する外力を低減で
き、これにより構造耐力性能を向上させ、この一階部分
での壁板厚さを他の階と統一した厚みと等しい必要最小
壁厚で形成でき、プレハブ工法で簡単に構築できる三階
建住宅を得ることができる。また、本考案によれば、鉄
骨による傾斜屋根が可能となり、他のプレキャストパネ
ル式での外観デザインに対して独自性をもつことができ
るという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る三階建プレハブ住宅の一実施例を
示すプレキャスト鉄筋コンクリート部材による二階部と
鉄筋構造による三階部との結合部構造を示す要部拡大断
面図、第２図は三階建プレハブ住宅における壁板パネル
結合部の概略構成を示す図、第３図はプレキャスト鉄筋
コンクリート部材による一階壁板パネルト基礎コンクリ
ートとの結合部構造を示す要部拡大断面図、第４図はプ
レキャスト鉄筋コンクリート部材による二階壁板パネ
ル、床板パネル、一階壁板パネルの結合部構造を示す要
部拡大断面図、第５図は第３図および第４図におけるV-
V線断面図、第６図は構造耐力実験を説明するための概
略図である。 １……三階建プレハブ住宅、３……基礎コンクリート、
４……一階部分の壁板パネル（プレキャスト鉄筋コンク
リート部材）、５……アンカーボルト、６……床板パネ
ル（プレキャスト鉄筋コンクリート部材）、７……二階
部分の壁板パネル（プレキャスト鉄筋コンクリート部
材）、８……連結パネル、10……鉄骨製臥梁、11……合
成床、11a……デッキプレート、11b……場所打ちコンク
リート、12……三階部分の鉄骨柱、13……鉄骨製横梁、
Ａ……一階部、Ｂ……二階部、Ｃ……三階部、Ｄ屋根
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一階部と二階部とをプレキャスト鉄筋コン
   クリート部材により組立ててなるプレハブ住宅におい
   て、二階部を構成する壁板パネルの頂部を鉄骨製の臥梁
   で連結するとともに、この鉄骨臥梁の上部にデッキプレ
   ートと場所打ちコンクリートとによる合成床を設け、そ
   の上部に鉄骨構造による三階部と屋根部を形成したこと
   を特徴とする三階建プレハブ住宅。