| 発明の名称 |
建物ユニットとユニット建物 |
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| 発行国 |
日本国特許庁(JP) |
| 公報種別 |
公開特許公報(A) |
| 公開番号 |
特開平9−291603 |
| 公開日 |
平成9年(1997)11月11日 |
| 出願番号 |
特願平8−108085 |
| 出願日 |
平成8年(1996)4月26日 |
| 代理人 |
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| 発明者 |
余田 泰宏 / 田中 直人 / 島田 直樹 |
| 要約 |
目的
構成
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特許請求の範囲
【請求項1】 柱と床梁と天井梁を箱形に接合し、水平構面の対角線上に位置する柱端部間に水平ブレースを設けてなる建物ユニットにおいて、水平ブレースの延長線が柱芯に一致していることを特徴とする建物ユニット。 【請求項2】 前記水平ブレースの取付部材が、柱固定板とブレース固定板とからなり、柱固定板は柱側面に添設されて固定可能とされ、ブレース固定板は柱固定板に固定されてその板面を水平面内に配置され、ブレース取付孔を備える請求項1記載の建物ユニット。 【請求項3】 複数の建物ユニットを隣接設置して構築されるユニット建物において、建物ユニットとして、請求項1又は2に記載のものを用いることを特徴とするユニット建物。 【請求項4】 前記隣接する建物ユニットの互いに同一面内に位置する一方側の天井梁の側面から他方側の天井梁の側面に渡る補強梁を、それらの天井梁に固定してなる請求項3記載のユニット建物。 【請求項5】 前記隣接する建物ユニットのそれぞれに定めた少なくとも1個の柱省略コーナー部を柱省略接合部にて互いに突き合せ配置し、上記隣接する建物ユニットの柱省略接合部を含む同一面内に位置する一方側の天井梁の側面から他方側の天井梁の側面に渡る補強梁を、それらの天井梁に固定してなる請求項3記載のユニット建物。
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発明の詳細な説明
【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は建物ユニットとユニット建物に係り、特に建物ユニットの水平構面に水平ブレースを設けた建物ユニットとユニット建物に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、特公昭61-42061号公報に記載の如く、ユニット建物を構成する建物ユニットとして、柱と床梁と天井梁を箱形に接合し、水平構面の対角線上に位置する柱端部間に水平ブレースを設けてなるものが用いられている。そして、従来技術では、水平ブレースの柱端部への取付部材として、柱回りに固定されてその板面を鉛直面内に配置してなるブレース固定板を用いるものを採用している。また、従来技術では、建物ユニットの強度向上のために、箱形の骨組の上下に相対向する梁間に、相対向する縦材が横材でラーメン構造に接合されてなる補強枠体が取付けられている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術には下記■〜■の問題点がある。 ■水平ブレースの延長線が柱芯からずれている。このため、建物ユニットの天井、床の水平ブレースを設置した水平構面に水平力が作用したとき、柱芯が水平ブレースの延長線上にないため、水平ブレースの引張力により柱にねじれを生じ、この柱のねじれ変形が梁に伝わり、建物ユニットに所定の強度を確保できない。 【0004】■建物ユニットの上下に相対向する梁間に補強枠体を設けるものは、補強枠体の存在が建物平面計画の自由度を狭くする。 【0005】■水平ブレース取付部材としてのブレース固定板がその板面を鉛直面内に配置しているため、このブレース固定板が柱頭部に接合されている天井梁の側方をふさぐものとなっている。従って、建物平面計画の自由度を狭くすることなく建物ユニットの強度を向上するために本出願人が提案しているように、天井梁の側面に補強梁を添設しようとする場合には、補強梁の取付工具の使用をブレース固定板の存在が妨げる。このため、水平ブレース取付部材は、補強梁を天井梁に固体した後で取付けるものとなり、現地作業工数が多くなって建物の工場生産化率を低減せしめることになる。 【0006】本発明の課題は、建物ユニットの構造耐力に悪影響を及ぼすことなく、建物ユニットに水平ブレースを設けることにある。 【0007】また、本発明の課題は、水平ブレース取付部材が天井梁の側面への補強梁の取付を妨げないようにすることにある。 【0008】 【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明は、柱と床梁と天井梁を箱形に接合し、水平構面の対角線上に位置する柱端部間に水平ブレースを設けてなる建物ユニットにおいて、水平ブレースの延長線が柱芯に一致しているようにしたものである。 【0009】請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の本発明において更に、前記水平ブレースの取付部材が、柱固定板とブレース固定板とからなり、柱固定板は柱側面に添設されて固定可能とされ、ブレース固定板は柱固定板に固定されてその板面を水平面内に配置され、ブレース取付孔を備えるようにしたものである。 【0010】請求項3に記載の本発明は、複数の建物ユニットを隣接設置して構築されるユニット建物において、建物ユニットとして、請求項1又は2に記載のものを用いるようにしたものである。 【0011】請求項4に記載の本発明は、請求項3に記載の本発明において更に、前記隣接する建物ユニットの互いに同一面内に位置する一方側の天井梁の側面から他方側の天井梁の側面に渡る補強梁を、それらの天井梁に固定してなるようにしたものである。 【0012】請求項5に記載の本発明は、請求項3に記載の本発明において更に、前記隣接する建物ユニットのそれぞれに定めた少なくとも1個の柱省略コーナー部を柱省略接合部にて互いに突き合せ配置し、上記隣接する建物ユニットの柱省略接合部を含む同一面内に位置する一方側の天井梁の側面から他方側の天井梁の側面に渡る補強梁を、それらの天井梁に固定してなるようにしたものである。 【0013】請求項1〜5に記載の本発明によれば下記■の作用がある。 ■水平ブレースの延長線が柱芯に一致している。このため、建物ユニットの天井、床の水平ブレースを設置した水平構面に水平力が作用したとき、水平ブレースの引張力により柱がねじれることなく、建物ユニットに所定の強度を確保できる。従って、建物平面計画の自由度を大幅に制限することなく、必要とされる強度の建物ユニットを得ることができる。 【0014】請求項2〜5に記載の本発明によれば下記■の作用がある。 ■水平ブレース取付部材としてのブレース固定板がその板面を水平面内に配置しているため、このブレース固定板が柱頭部に接合されている天井梁の側方をふさぐものとならない。従って、建物ユニットの強度をより向上するために天井梁の側面に補強梁を添設しようとするとき、ブレース固定板の存在が補強梁の取付工具の使用を妨げるものとならない。このため、水平ブレース取付部材は、補強梁を天井梁に固定する前に取付けることができるものとなり、現地作業工数を低減し、建物工場生産化率を向上できる。 【0015】 【発明の実施の形態】図1はユニット建物と建物ユニットを示す模式図、図2は柱省略ユニット建物の接合位置を示す模式図、図3はユニット建物の接合構造を示す模式図、図4は水平ブレース取付部材を示す模式図、図5は下階建物ユニットへの補強梁接続過程を示す模式図、図6は下階補強梁を示す模式図、図7は下階補強構造を示す模式図、図8は下階補強梁の端部接続構造を示す模式図、図9は下階補強梁の支持構造を示す模式図、図10は下階補強梁の中央部接続構造を示す模式図、図11は下階補強梁の中央部接続構造を示す模式図、図12は上階建物ユニットの搭載構造を示す模式図、図13は上階建物ユニットへの補強梁接続過程を示す模式図、図14は上階補強梁を示す模式図、図15はユニット建物の据付工程を示す模式図、図16は標準ユニット建物の接合位置を示す模式図である。 【0016】(第1実施形態)(図1〜図15) (ユニット建物と建物ユニット)(図1〜図4) ユニット建物10は、図1(A)、図2に示す如く、工場生産した複数の標準建物ユニット11、柱省略建物ユニット12を建築現場に輸送し、予め設置してある基礎13の上にて水平、鉛直方向に隣接設置して下階部分10A、上階部分10Bが構築される。 【0017】標準建物ユニット11は、図1(B)に示す如く、4本の角鋼管製柱21と、4本の型鋼製床梁22と、4本の型鋼製天井梁23とを箱形に接合した骨組構造体である。建物ユニット11は、4個のコーナー部で、相交差する床梁22をジョイントピース22Aにより柱21の下端部に接続し、相交差する天井梁23をジョイントピース23Aにより柱21の上端部に接合して構成される。 【0018】柱省略建物ユニット12は、図1(C)に示す如く、標準建物ユニット11の4本の柱21のうちの1本の柱21を省略したものである。柱省略建物ユニット12は、柱省略コーナー部以外の3個のコーナー部では、相交差する床梁22をジョイントピース22Aにより柱21の下端部に接合し、相交差する天井梁23をジョイントピース23Aにより柱21の上端部に接合するとともに、柱省略コーナー部では、相交差する床梁22をジョイントピース22Bにより短柱24に接合し、相交差する天井梁23をジョイントピース23Bにより短柱25に接合して構成される。そして、柱省略建物ユニット12では、柱省略コーナー部に仮柱26を着脱自在としている。仮柱26は、ボルト、ピン等の着脱手段により、上述の短柱24と短柱25とに着脱自在に結合される。 【0019】標準建物ユニット11、柱省略建物ユニット12はともに、天井水平板面の対角線上に位置する柱21(短柱25)の頭部間に水平ブレース50を設け、建物ユニット11、12の骨組強度を向上せしめている。このとき、水平ブレース50は下記(1) 、(2) の如くに取付けられている。 【0020】(1) 水平ブレース50の取付部材51は、柱固定板52とブレース固定板53とを溶接等による一体化構造にて構成している(図4)。柱固定板52は、ボルト下穴54Aを備えた2枚の矩形状板を溶接等により直角に一体化し、柱21(短柱25)の頭部側面に添設されてボルト54Bにより固定される(図8、図10)。柱21(短柱25)の頭部内面には、ボルト54Bのためのナット54Cが予め溶接等により設置されている。ブレース固定板53は、柱固定板52に切欠きを介して溶接等により一体化され、その板面を水平面内に配置され、ブレース取付孔55を備えている。 【0021】(2) 水平ブレース50の取付片50Aは水平ブレース取付部材51を構成している上記ブレース固定板53のブレース取付孔55にボルト56により取付けられる。このとき、水平ブレース50の延長線が柱21(短柱25)の柱芯に一致するように設定される。 【0022】また、ユニット建物10の下階部分10Aでは、図2に示す如く、4個の柱省略建物ユニット12のそれぞれに定めた柱省略コーナー部を柱省略接合部14にて互いに突き合せ配置し、柱省略接合部14の一方側の柱省略建物ユニット12の天井梁23側から他方側の柱省略建物ユニット12の天井梁23側に渡る補強梁30を設けている。そして、柱省略建物ユニット12の側傍に標準建物ユニット11を配置している。 【0023】然るに、ユニット建物10において隣接する建物ユニット11、12は、下記(A) 〜(C) のいずれかにより連結される。 (A) 連結構造A(図3(A)) 補強梁30の両端部で、該補強梁30を挟んで相対する柱省略建物ユニット12、12の天井梁23、23と補強梁30とを接合する接合部に適用される。 【0024】(a) 相対する天井梁23、23のフランジ下面に添設される連結板101(支持部材)をボルト102、103により固定するとともに、(b) 相対する天井梁23、23のウエブと補強梁30とを高力ボルト104、105により摩擦接合するものである。 【0025】尚、少なくとも一方の高力ボルト104は天井梁23、23、補強梁30を一対の大径厚肉の補強座金106、106を介して挟圧し、これにより、天井梁23、23、補強梁30に穿設される高力ボルト104の下穴径が許容寸法より大きくなっても、天井梁23、23、補強梁30の内部へのボルト軸力の伝達範囲を拡張し、結果として、天井梁23、23と補強梁30との摩擦接触面積を拡大し、所要の摩擦接合力、締結力を確保可能としている。 【0026】また、連結板101は、補強梁30の設置前に取り付けられ、補強梁30の設置時に該補強梁30を載置できる受板として機能し、補強梁30に設けてある高力ボルト104、105の下穴位置と天井梁23、23に設けてある高力ボルト104、105の下穴位置とを容易に一致させることを可能とする。 【0027】(B) 連結構造B(図3(B)) 補強梁30の中央部で、該補強梁30を挟んで相対する柱省略建物ユニット12、12の天井梁23、23と補強梁30とを接合する接合部に適用される。相対する天井梁23、23のウエブと補強梁30とを高力ボルト104、105により摩擦接合するものである。少なくとも一方の高力ボルト104は補強座金106、106を伴っている。 【0028】(C) 連結構造C(図3(C)) 補強梁30を挟まないで相対する柱省略建物ユニット12、12の天井梁23、23を接合する接合部、標準建物ユニット11の天井梁23と柱省略建物ユニット12の天井梁23を接合する接合部、相隣る標準建物ユニット11、11の天井梁23、23を接合する接合部に適用される。相対する天井梁23、23のフランジ下面に添設される連結板101をボルト102、103により固定するものである。 【0029】以下、ユニット建物10の下階部分10Aと上階部分10Bの詳細構造について説明する。 (ユニット建物10の下階部分10A)(図5〜図11) ユニット建物10は、下階部分10Aの一部にて、前述した如く、4個の柱省略建物ユニット12それぞれの柱省略コーナー部を柱省略接合部14にて互いに突き合せ載置し、それら4個の柱省略建物ユニット12によって柱21に遮られることのない広く連続した居室空間を形成するものとしている(図5)。以下、4個の柱省略建物ユニット12の接合構造について説明する。 【0030】ユニット建物10の下階部分10Aにおいて、4個の柱省略建物ユニット12の柱省略接合部14は、下階補強梁30にて補強される。下階補強梁30は、図6に示す如く、長尺板材からなり、図5、図7に示す如く、柱省略接合部14の左右の一方側にて相隣る2個の建物ユニット12の天井梁23、23の間から、左右の他方側にて相隣る他の2個の建物ユニット12の天井梁23、23の間に渡って設けられる。図7において、15は下階天井板、16は上階床板である。 【0031】下階補強梁30の両端部は、図8に示す如く、柱省略接合部14の左右の一方側にて相隣る2個の建物ユニット12の各柱21と、柱省略接合部14の他方側にて相隣る2個の建物ユニット12の各柱21のそれぞれに接続される。このとき、補強梁30の両端部は、前述した連結構造A(図3(A))の高力ボルト104、105を用いた天井梁23、ジョイントピース23Aとの高力ボルト接合(摩擦接合)を介して柱21に接続される。 【0032】尚、本発明の実施において、補強梁の上述の接合は、高力ボルトに限らず、単なる一般のボルトによることもできる。 【0033】補強梁30の中央部には、図10、図11に示す如く、4個の建物ユニット12の各柱省略コーナー部が接続される。このとき、補強梁30の中央部は、前述した連結構造B(図3(B))の高力ボルト104、105を用いた天井梁23、ジョイントピース23Bとの接合を介して短柱25に接続される。 【0034】然るに、図9に示す如く、下階補強梁30の両端部で、該補強梁30を挟んで相対することとなる柱省略建物ユニット12、12の相対する天井梁23、23のフランジ下面には前述した連結構造A(図3(A))の連結板101が添設され、ボルト102、103により固定される。この連結板101は補強梁30の設置前に取付けられ、補強梁30の設置時に該補強梁30を載置できる受板として機能し、補強梁30に設けてある高力ボルト104、105の下穴位置と天井梁23、23に設けてある高力ボルト104、105の下穴位置とを容易に一致させることを可能とする。 【0035】尚、下階補強梁30の上記連結板101に支持される部分には、図9(A)に示す如く、切欠き30Aを設け、補強梁30の切欠き30Aを設けた下面を連結板101に支持させるとき、補強梁30に設けてある高力ボルト104、105の下穴位置104A、105Aと天井梁23、23に設けてある高力ボルト104、105の下穴位置104B、105Bとを確実に一致せしめるものとしている。 【0036】補強梁30が上述の如くにて柱21、短柱25に接続されるとき、各建物ユニット12の柱省略コーナー部には短柱25に着脱自在の仮柱26が未だ接合されている。そして、補強梁30が柱21、短柱25に接続完了した後、仮柱26は短柱25から取外される。 【0037】尚、補強梁30は、補強梁30を挟んで相隣る2個の建物ユニット12、12の相接する天井梁23、23と、ジョイントピース23A、23Bのない部分でも、ボルト等を用いて接合されて良い。 【0038】(ユニット建物10の下階部分10Aへの上階部分10Bの搭載)(図12) ユニット建物10は、下階部分10Aの上に上階部分10Bを搭載するに際し、下階部分10Aの一部を構成している4個の下階柱省略建物ユニット12の上に4個の上階標準建物ユニット11を搭載することができる(図12(A))。このとき、4個の上階建物ユニット11は、4個の下階建物ユニット12の柱省略コーナー部以外の3個のコーナー部においては上階建物ユニット11の3個の柱21の下端面を下階建物ユニット12の3個の柱21の上端面に載置して結合し、下階建物ユニット12の柱省略コーナー部においては上階建物ユニット11の1個の柱21の下端面を下階建物ユニット12の短柱25の上端面に載置して結合する(図12(B))。 【0039】このとき、図12(C)に示す如く、4個の下階建物ユニット12を補強している下階補強梁30の成の高さを上階建物ユニット11の相隣る床梁22、22の間にまで延在し、下階補強梁30がこの延在部分で上階建物ユニット11の床梁22、ジョイントピース22Aにも前述した連結構造A(図3(A))の支持板101、高力ボルト104、105により接続されるものとすることができる。 【0040】尚、4個の下階建物ユニット12を補強している下階補強梁30の成の高さを単に上階建物ユニット11の相隣る床梁22、22の間にまで延在するだけとしても良い。この時、下階補強梁30の上述の延在部分は上階建物ユニット11の床梁22、ジョイントピース22Aに単に挟まれ、高力ボルト104、105は用いられない。 【0041】(下階部分10Aの上の上階部分10Bの補強)(図13、図14) 4個の下階柱省略建物ユニット12の上に4個の上階標準建物ユニット11を上述の如くに搭載したとき、図13に示す如く、下階建物ユニット12の補強梁30を設けた天井梁23、23間と同一面上に位置する、上階建物ユニット11の天井梁23、23間にも上階補強梁40を設けることができる。 【0042】上階補強梁40は、図14に示す如く、断面T字状の如くの長尺T形材からなり、左右の一方側にて相隣る2個の建物ユニット11の天井梁23、23の間から、左右の他方側にて相隣る2個の建物ユニット11の天井梁23、23の間に渡って設けられる。 【0043】上階補強梁40の両端部、中央部のそれぞれは、図8に示した下階補強梁30の両端部と同様に、相隣る2個の建物ユニット11の各柱21に、前述した連結構造A(図3(A))の支持板101、高力ボルト104、105を用いた天井梁23、ジョイントピース23Aとの接合を介して接続される。 【0044】尚、上階補強梁40は、補強梁40を挟んで相隣る2個の建物ユニット11、11の相接する天井梁23、23と、ジョイントピース23Aのない部分でも、ボルト等を用いて接合されて良い。 【0045】これによれば、相隣る建物ユニット11が上階補強梁40によって一体化され、4個の建物ユニット11の中央部の柱21を介して上階床を吊る如くになり4個の下階建物ユニット12の柱省略中央部への上階荷重を低減するものとなる。 【0046】ユニット建物10は、下記(1) 〜(8) により据付けられる(図15)。 (1) 標準建物ユニット11、柱省略建物ユニット12により下階部分10Aを構築する。前述連結構造Aの連結板101を設置する。 【0047】(2) 相隣る柱省略建物ユニット12、12の天井梁23、23間に補強梁30を設置する。補強梁30は連結板101の上に載せる。 【0048】(3) 前述連結構造A、Bにより相対する天井梁23、23と下階補強梁30とを、高力ボルト104、105により摩擦接合する。 【0049】(4) 標準建物ユニット11により上階部分10Bを構築する。前述連結構造Aの連結板101を設置する。 【0050】(5) 相隣る標準建物ユニット11、11の天井梁23、23間に上階補強梁40を設置する。上階補強梁40は連結板101の上に載せる。 【0051】(6) 前述連結構造A、Bにより相対する天井梁23、23と上階補強梁40とを、高力ボルト104、105により摩擦接合する。 【0052】(7) 上階の仮柱26を撤去する。 (8) 下階の仮柱26を撤去する。 【0053】従って、本実施形態によれば、下記■、■の作用がある。 ■水平ブレース50の延長線が柱21(短柱25)の柱芯に一致している。このため、建物ユニット11、12の天井の水平ブレースを設置した水平構面に水平力が作用したとき、水平ブレース50の引張力により柱21(短柱25)がねじれることなく、建物ユニット11、12に所定の強度を確保できる。従って、建物平面計画の自由度を大幅に制限することなく、必要とされる強度の建物ユニット11、12を得ることができる。 【0054】■水平ブレース取付部材51としてのブレース固定板53がその板面を水平面内に配置しているため、このブレース固定板53が柱21(短柱25)の頭部に接合されている天井梁23の側方をふさぐものとならない。従って、建物ユニット11、12の強度をより向上するために天井梁23の側面に補強梁30を添設しようとするとき、ブレース固定板53の存在が補強梁30の取付工具の使用を妨げるものとならない。このため、水平ブレース取付部材51は、補強梁30を天井梁23に固定する前に取付けることができるものとなり、現地作業工数を低減し、建物工場生産化率を向上できる。 【0055】(第2実施形態)(図16、図17) 本発明が適用されるユニット建物10は、図16に示す如く、複数の標準建物ユニット11のみからなるもの(柱省略建物ユニット12を有さない)であっても良い。図16のユニット建物10は、4個の標準建物ユニット11を互いに突き合せ配置し、補強梁30を、左右の一方側にて相対する2個の標準建物ユニット11の天井梁23、23の間から、左右の他方側にて相対する他の2個の標準建物ユニット11の天井梁23、23の間に渡って設けたものである。 【0056】そして、図16のユニット建物10にあっても、(A) 補強梁30の両端部で、該補強梁30を挟んで相対する標準建物ユニット11、11の天井梁23、23と補強梁30とを接合する接合部では、前述の連結構造A(図3(A))の連結板101、高力ボルト104、105による接合構造を用い、(B) 補強梁30の中央部で、該補強梁30を挟んで相対する標準建物ユニット11、11の天井梁23、23と補強梁30とを接合する接合部では、前述の連結構造B(図3(B))の高力ボルト104、105による接合構造を用い、(C) 補強梁30を挟まないで相対する標準建物ユニット11、11の天井梁23、23を接合する接合部では、前述の連結構造C(図3(C))の連結板101による接合構造を用いる。 【0057】以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、補強梁は相対する建物ユニットの天井梁の間隙に配置されるものに限らず、建物の外縁に位置する建物ユニットの外壁が設けられる天井梁の側面に添設されるものであっても良い。 【0058】また、本発明の水平ブレースは、建物ユニットの柱頭部間に設けられるものに限らず、建物ユニットの柱脚部間に設けられるものであっても良い。 【0059】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、建物ユニットの構造耐力に悪影響を及ぼすことなく、建物ユニットに水平ブレースを設けることができる。 【0060】また、本発明によれば、水平ブレース取付部材が天井梁の側面への補強梁の取付を妨げないので、水平ブレースを工場段階で取付けることができることとなり、現場作業工数を少なくして、建物平面計画の自由度が向上した、且つ強度的にも充分な建物ユニットを得ることができる。
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