JP6288950B2 - 建物ユニットの連結構造 - Google Patents
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Description
複数本の天井梁12、複数本の床梁10及び複数本の柱11を有する略直方体状の建物ユニット1,2,3が、複数連結されて構築されるユニット式建物100のうち、
一方の建物ユニット(第3の建物ユニット3)の長辺側と他方の建物ユニット(第1建物ユニット1、第2の建物ユニット2)の短辺側とが対向して直交配置されるとともに互いに連結されてなる建物ユニットの連結構造において、
前記一方の建物ユニット3における前記他方の建物ユニット1,2側の長辺天井梁123は、剛性が高められた補強天井梁とされており、
前記他方の建物ユニット1,2は、前記一方の建物ユニット3側に配置される短辺天井梁121,122の両側の柱11のうち、少なくとも一方の柱11が省略された柱省略コーナー部(柱頭接合部材6)を有しており、
前記他方の建物ユニット1,2における前記柱省略コーナー部6が、下側接合部材20によって前記補強天井梁に接合されており、
前記一方の建物ユニット3及び他方の建物ユニット1,2の上には、シアープレートPを挟んで、前記一方の建物ユニット3における長辺天井梁123と上下に隣り合う一方の上側の梁10と、前記他方の建物ユニット1,2における天井梁12と上下に隣り合う他方の上側の梁10と、がそれぞれ設置されており、
前記一方の上側の梁10と前記他方の上側の梁10は、前記下側接合部材20の上に前記シアープレートPを介して上下に隣り合う上側接合部材20を介して連結されており、
前記下側接合部材20における上下方向の寸法は、前記一方及び他方の建物ユニット3,1,2における天井梁123,12の梁成と略等しく設定されており、
前記上側接合部材20における上下方向の寸法は、前記一方及び他方の上側の梁10の梁成と略等しく設定されており、
前記下側接合部材20は、前記一方の建物ユニット3に固定される第1接合材20aと、前記他方の建物ユニット1,2に固定される第2接合材20bと、前記第1接合材20aと前記第2接合材20bとを締結する締結部材20cと、を備えており、
前記上側接合部材20は、前記一方の上側の梁10に固定される第1接合材20aと、前記他方の上側の梁10に固定される第2接合材20bと、前記第1接合材20aと前記第2接合材20bとを締結する締結部材20cと、を備えており、
前記第1接合材20a及び前記第2接合材20bのそれぞれは、自身が接合される建物ユニット側又は梁側に位置する接合側板部と、隣り合う建物ユニット間の隙間に略等しい寸法で前記接合側板部から突出する2つの突出側板部と、を有することによって断面視略コ字状に形成されており、
断面視略コ字状に形成された前記第1接合材20aと前記第2接合材20bは、各々の開放部分が向かい合わせになるようにして重ね合わせられ、重なり合った状態となる前記第1接合材20aと前記第2接合材20bの前記突出側板部同士が前記締結部材10cによって締結されており、
前記一方の建物ユニット3の前記長辺天井梁123と前記一方の上側の梁10とが、前記シアープレートPを挟んだ状態で連結されていることを特徴とする。
また、一方の建物ユニット3と他方の建物ユニット1,2は、下側接合部材20を介して連結されているので、その下側接合部材20を介して各建物ユニットに力の伝達、分散が行われることになって、補強された連結構造を好適に維持することができる。
例えば、取り外し可能に仮柱11aが装着されている他方の建物ユニット(第1の建物ユニット1、第2の建物ユニット2)を一方の建物ユニット(第3の建物ユニット3)に連結する場合、他方の建物ユニット1,2において仮柱11aが取り外されて柱が省略される柱省略コーナー部(柱頭接合部材6)を、補強天井梁である長辺天井梁123によって補強することができるので、その仮柱11aを取り外す際に従来の補強梁を用いることなく、他方の建物ユニット1,2の強度を維持することができる。特に、仮柱11aを取り外して柱を省略する箇所を補強する従来の補強梁が不要となるので、従来の補強梁を用いる従来技術の連結構造に比べて、施工コストを低減することができる。
例えば、第1接合材20aを長辺天井梁123の所定位置に予め固定しておき、また、第2接合材20bを仮柱11aの上方に位置する部位(例えば、柱頭接合部材6)の所定位置に予め固定しておくことによって、第1接合材20aと第2接合材20bを嵌合させるようにして、一方の建物ユニット3と他方の建物ユニット1,2の位置合わせを行うことが可能になる。その位置合わせ後に、第1接合材20aと第2接合材20bとを締結部材20cによって締結することで、一方の建物ユニット3と他方の建物ユニット1,2を容易に連結することができる。
ユニット式建物100は、例えば、図1、図2に示すように、互いの一面が面一となるように並設された第1の建物ユニット1と第2の建物ユニット2と、第1の建物ユニット1及び第2の建物ユニット2の一面側に直交配置された第3の建物ユニット3とを備えている。また、第1〜第3の建物ユニット1〜3の上に積層された上階建物ユニット4(図5参照)を備えてもよい。
柱頭接合部材6は、図3に示すように、例えば、柱11の上端に配置されるプレート6aと、このプレート6aと上下方向に間隔を隔てて配置されるプレート6bと、プレート6aとプレート6bの間に配されて各プレートに合着している断面L字形のコーナープレート6cと、プレート6aとプレート6bの間においてコーナープレート6cに合着される断面L字形の仕切り材6d等で構成されている。なお、柱頭接合部材6の上面には、上階建物ユニット4の柱脚接合部材5を載置する位置を決めるための位置決めピン(図示省略)や、柱脚接合部材5と柱頭接合部材6をボルトなどで緊結するための挿通孔(図示省略)等が設けられている。
柱脚接合部材5は柱頭接合部材6を上下反転させたものと同様の形状であるので、説明は省略する。なお、柱脚接合部材5の下面には、柱頭接合部材6上に載置する位置又は基礎101上のベースプレートに対して各建物ユニットを載置する位置を決めるための位置決め孔(図示省略)や、柱頭接合部材6と柱脚接合部材5又は基礎101と柱脚接合部材5をボルトなどで緊結するための挿通孔(図示省略)等が設けられている。
本実施形態における第1〜第3の建物ユニット1〜3は、例えば、基礎101上のベースプレート(図示省略)の位置決めピン(図示省略)を柱脚接合部材5の位置決め孔(図示省略)に挿通し、アンカー(図示省略)を柱脚接合部材5の挿通孔(図示省略)に挿通することにより基礎101上に固定される。
また、ユニット式建物100は、第1〜第3の建物ユニット1〜3の上に上階建物ユニット4…を積層したり、その上部に屋根(図示省略)等を形成したりして構築される。
建物ユニットが直交配置された箇所では、他方の建物ユニットの短辺側が、一方の建物ユニットの長辺側に位置するように配設されており、一方の建物ユニットの長辺天井梁に対し、他方の建物ユニットの短辺天井梁が平行な向きに配置されている。
ここで、図1、図2に示すように、ユニット式建物100における一方の建物ユニットは、第3の建物ユニット3であり、他方の建物ユニットは、第1の建物ユニット1と第2の建物ユニット2である。
第3の建物ユニット3は、他方の建物ユニット側に配される長辺天井梁123を有している。
第1の建物ユニット1は、一方の建物ユニット側に配される短辺天井梁121を有しており、第2の建物ユニット2は、一方の建物ユニット側に配される短辺天井梁122を有している。
この長辺天井梁123の側面部123cの水平方向の厚みを厚くする補強処理によって長辺天井梁123の剛性が高められて、長辺天井梁123は補強天井梁とされている。
なお、長辺天井梁123は、その梁の上端から下端までの高さ、つまり梁成を高くする補強処理によって剛性を高めるようにしてもよく、また、この長辺天井梁123に用いる鋼材自体の厚みを厚くすることで剛性を高めるようにしてもよい。
そして、補強天井梁とされた長辺天井梁123に、第1の建物ユニット1と第2の建物ユニット2が接合されている。
具体的に、第3の建物ユニット3の長辺天井梁123と柱頭接合部材6とは、例えば、図2、図3に示すように、接合部材20を介して接合されており、第3の建物ユニット3と第1の建物ユニット1は接合部材20を介して連結され、第3の建物ユニット3と第2の建物ユニット2は接合部材20を介して連結されている。
第1接合材20aと第2接合材20bとは、例えば、断面視略コ字形状を呈したサイズが異なる支持具であり、第1接合材20aにおいて対向している内壁面間に第2接合材20bが内接した抱き合わせの状態で嵌合するようになっている。
第1接合材20aは、予め長辺天井梁123の所定位置にボルトBなどによって固定されており、また、第2接合材20bは、予め柱頭接合部材6の所定位置にボルトBなどによって固定されている。この第1接合材20aと第2接合材20bを嵌合させることによって、第3の建物ユニット3と第1の建物ユニット1との位置合わせと、第3の建物ユニット3と第2の建物ユニット2との位置合わせを行うことができる。
その位置合わせ後に、第1接合材20aと第2接合材20bとを締結部材20cによって締結することで、第3の建物ユニット3と第1の建物ユニット1を接合部材20で連結し、第3の建物ユニット3と第2の建物ユニット2を接合部材20で連結することができる。
つまり、ユニット式建物100における第1の建物ユニット1は、第3の建物ユニット3側に配置される短辺天井梁121の両側の柱のうち、少なくとも一方の柱が省略された柱省略コーナー部である柱頭接合部材6を有しており、その柱頭接合部材6が補強天井梁である長辺天井梁123に接合されている。同様に、ユニット式建物100における第2の建物ユニット2は、第3の建物ユニット3側に配置される短辺天井梁122の両側の柱のうち、少なくとも一方の柱が省略された柱省略コーナー部である柱頭接合部材6を有しており、その柱頭接合部材6が補強天井梁である長辺天井梁123に接合されている。
そして、第3の建物ユニット3の長辺天井梁123は補強処理されて剛性が高められているため、その長辺天井梁123に接合された第1の建物ユニット1と第2の建物ユニット2における柱省略コーナー部である柱頭接合部材6の保持が補強されるので、第1の建物ユニット1と第2の建物ユニット2が第3の建物ユニット3に連結された箇所の柱が省略されていても、第1の建物ユニット1と第2の建物ユニット2の強度を維持することができ、ユニット式建物100内に大きな居室空間を形成することができる。
つまり、本発明に係る建物ユニットの連結構造は、建物ユニットの強度を維持しつつ、施工コストを低減できる優れた技術であるといえる。
例えば、接合部材20を構成する第1接合材20Aと第2接合材20bのサイズが異なり、第1接合材20aに第2接合材20bが内接する状態で嵌合することに限らず、例えば、図5に示すように、第1接合材20aと第2接合材20bは略同じサイズであって、第1接合材20aと第2接合材20bが左右に互い違いにずれて向き合った状態で嵌合するようになっていてもよい。
また、接合部材20は、例えば、図6に示すように、断面視略ロ字形状を呈する部材であってもよい。断面視略ロ字形状を呈する接合部材20の場合、予め長辺天井梁123と柱頭接合部材6の何れか一方に取り付けられていて、第3の建物ユニット3と第1の建物ユニット1の位置合わせ及び第3の建物ユニット3と第2の建物ユニット2との位置合わせを行った後、他方にその接合部材20をボルトBなどによって締結する。なお、断面視略ロ字形状を呈する接合部材20の場合、好ましくは柱頭接合部材6に先付けされており、建物ユニットの位置合わせ後に、ボルトBなどによって長辺天井梁123に締結されるようになっている。
例えば、図8(a)に示すように、断面視略コ字形状を呈している長辺天井梁123において対向している上面部123aと下面部123bの間に、その上面部123aと下面部123bとに当接する板状の補強部材30を配設することで補強処理を施し、長辺天井梁123の剛性を高めるようにしてもよい。長辺天井梁123の上面部123aと下面部123bの間に補強部材30を配設する補強処理であれば、長辺天井梁123の補強処理を追加して行うことが容易になる。
また、図8(b)に示すように、断面視略コ字形状を呈する補強部材30でもよく、補強部材30における上面部30aを長辺天井梁123の上面部123aに当接させ、補強部材30における下面部30bを長辺天井梁123の下面部123bに当接させるように補強部材30を配設することで補強処理を施し、長辺天井梁123の剛性を高めるようにしてもよい。断面視略コ字形状を呈する補強部材30の上面部30aと下面部30bが、長辺天井梁123の上面部123aと下面部123bに当接することによって、長辺天井梁123が変形し難くなるので、長辺天井梁123の剛性をより一層高めることができる。なお、断面視略コ字形状を呈する補強部材30と、断面視略コ字形状を呈する長辺天井梁123とは、抱き合わせの向きで配設されていることが好ましい。
こうすることで、第1の建物ユニット1と第2の建物ユニット2の間のスペース分、さらに居室空間を広げるようにしたり、ユニット式建物100の外装デザインのバリエーションを増やしたりすることが可能になる。
このユニット式建物200においては、第3の建物ユニット3の補強天井梁である長辺天井梁123に対し、第1の建物ユニット1の短辺天井梁121と第2の建物ユニット2の短辺天井梁122を平行に配して、柱11が省略された柱省略コーナー部である柱頭接合部材6を接合部材20によって連結しているとともに、第5の建物ユニット50の補強天井梁である長辺天井梁125に対し、第3の建物ユニット3の短辺天井梁1230と第4の建物ユニット40の短辺天井梁124を平行に配して、柱11が省略された柱省略コーナー部である柱頭接合部材6を接合部材20によって連結している。
こうすることで、第1〜第3の建物ユニット1〜3と第4〜第5の建物ユニット40〜50とからなる更に大きな居室空間を形成することができる。
なお、従来技術の補強梁を用いてユニット式建物200の柱11の省略部分(柱頭接合部材6)を補強する場合、第5の建物ユニット5の長辺天井梁(125)に沿って従来の補強梁を配設すると、従来の補強梁の構造上、第3の建物ユニット3の長辺天井梁(123)に沿わして従来の補強梁を配設することができないため、この柱抜き構造のユニット式建物200を構築することはできなかった。具体的に、従来の補強梁は、建物ユニットの長辺側寸法よりも長い部材であり、隣り合う建物ユニットの柱頭部分に跨るように配設されるので、例えば図10中、第5の建物ユニット5の長辺天井梁(125)に沿って従来の補強梁を配設する場合、その補強梁は、第4の建物ユニット4および第3の建物ユニット3の短辺天井梁124,1230と、第5の建物ユニット5の長辺天井梁125の間に配されて、補強梁の右端部はユニット式建物200の中央側で寄せ合わされている4つの柱頭接合部材6上に達する。この状態で図10中、第3の建物ユニット3の長辺天井梁(123)に沿って従来の補強梁を配設しようとしても、既にユニット式建物200中央側の4つの柱頭接合部材6上にはスペースがないので、補強梁を配設することができないのである。
本発明に係る建物ユニットの連結構造であれば、従来の補強梁を用いることがないので、図10に示した配置に6つの建物ユニットを配設して4本の柱を省略した構造のユニット式建物200を構築することができる。
このように、第1〜第3の建物ユニット1〜3の連結構造を基本単位構造とし、その基本単位構造に対して幾つかの建物ユニット(40,50,60)を連結するパターンは無数にあるので、ユニット式建物200の間取りのバリエーションを増やすことが可能になる。
従来技術の補強梁を用いてユニット式建物300の柱11の省略部分(柱頭接合部材6)を補強する場合、一方の第3の建物ユニット3の長辺天井梁(123)に沿って従来の補強梁を配設すると、従来の補強梁の構造上、他方の第3の建物ユニット3の長辺天井梁(123)に沿わして従来の補強梁を配設することができないため、この柱抜き構造のユニット式建物300を構築することはできなかった。これはユニット式建物200に関して上述したように、例えば、図11中、左側の第3の建物ユニット3の長辺天井梁(123)に沿って従来の補強梁を配設する場合、その補強梁の右端部はユニット式建物300の中央側で寄せ合わされている4つの柱頭接合部材6上に達するので、図11中、右側の第3の建物ユニット3の長辺天井梁(123)に沿って従来の補強梁を配設しようとしても、既にユニット式建物300中央側の4つの柱頭接合部材6上には、補強梁を配設するスペースがないためである。
本発明に係る建物ユニットの連結構造であれば、従来の補強梁を用いることがないので、図11に示した配置に6つの建物ユニットを配設して4本の柱を省略した構造のユニット式建物300を構築することができる。
そして、このユニット式建物300であれば、図中、右上側が北で、左下側が南である場合、南東向きに配された建物ユニットの長辺側の面と、南西向きに配された建物ユニットの長辺側の面に、比較的大きな窓開口部を設けることができるので、図中左側の第1〜第3の建物ユニット1〜3に採光性に優れた広いリビングLを設けることができる。また、図中右側の第1〜第3の建物ユニット1〜3にリビングLに繋がる比較的大きな和室などの居室Rを設けることができる。このとき、図中右側の第1の建物ユニット1または第2の建物ユニット2の長手方向に沿う直階段Sを設けることも可能になる。
なお、図10に示したユニット式建物200の場合、第1の建物ユニット1または第2の建物ユニット2の長手方向に沿う直階段を設けることになるので、このユニット式建物300であれば、直階段の向きのバリエーションも増やすことができる。
このように、第1〜第3の建物ユニット1〜3の連結構造を基本単位構造として、その基本単位構造を連続配置するパターンは無数にあるので、ユニット式建物300の間取りのバリエーションを増やすことが可能になる。
また、補強天井梁とする長辺天井梁123の全長に亘って補強処理を施すことに限らず、第1の建物ユニット1と第2の建物ユニット2が接続される長辺天井梁123の中央側の一部を補強処理するようにしてもよい。
2 第2の建物ユニット(他方の建物ユニット)
3 第3の建物ユニット(一方の建物ユニット)
4 上階建物ユニット
5 柱脚接合部材
6 柱頭接合部材(柱省略コーナー部)
10 床梁
11 柱
11a 仮柱
12 天井梁
121 短辺天井梁
122 短辺天井梁
123 長辺天井梁(補強天井梁)
125 長辺天井梁(補強天井梁)
123a 上面部
123b 下面部
20 接合部材
20a 第1接合材
20b 第2接合材
20c 締結部材
30 補強部材
30a 上面部
30b 下面部
40 第4の建物ユニット
50 第5の建物ユニット
60 第6の建物ユニット
100 ユニット式建物
200 ユニット式建物
300 ユニット式建物
Claims (1)
- 複数本の天井梁、複数本の床梁及び複数本の柱を有する略直方体状の建物ユニットが、複数連結されて構築されるユニット式建物のうち、
一方の建物ユニットの長辺側と他方の建物ユニットの短辺側とが対向して直交配置されるとともに互いに連結されてなる建物ユニットの連結構造において、
前記一方の建物ユニットにおける前記他方の建物ユニット側の長辺天井梁は、剛性が高められた補強天井梁とされており、
前記他方の建物ユニットは、前記一方の建物ユニット側に配置される短辺天井梁の両側の柱のうち、少なくとも一方の柱が省略された柱省略コーナー部を有しており、
前記他方の建物ユニットにおける前記柱省略コーナー部が、下側接合部材によって前記補強天井梁に接合されており、
前記一方の建物ユニット及び他方の建物ユニットの上には、シアープレートを挟んで、前記一方の建物ユニットにおける長辺天井梁と上下に隣り合う一方の上側の梁と、前記他方の建物ユニットにおける天井梁と上下に隣り合う他方の上側の梁と、がそれぞれ設置されており、
前記一方の上側の梁と前記他方の上側の梁は、前記下側接合部材の上に前記シアープレートを介して上下に隣り合う上側接合部材を介して連結されており、
前記下側接合部材における上下方向の寸法は、前記一方及び他方の建物ユニットにおける天井梁の梁成と略等しく設定されており、
前記上側接合部材における上下方向の寸法は、前記一方及び他方の上側の梁の梁成と略等しく設定されており、
前記下側接合部材は、前記一方の建物ユニットに固定される第1接合材と、前記他方の建物ユニットに固定される第2接合材と、前記第1接合材と前記第2接合材とを締結する締結部材と、を備えており、
前記上側接合部材は、前記一方の上側の梁に固定される第1接合材と、前記他方の上側の梁に固定される第2接合材と、前記第1接合材と前記第2接合材とを締結する締結部材と、を備えており、
前記第1接合材及び前記第2接合材のそれぞれは、自身が接合される建物ユニット側又は梁側に位置する接合側板部と、隣り合う建物ユニット間の隙間に略等しい寸法で前記接合側板部から突出する2つの突出側板部と、を有することによって断面視略コ字状に形成されており、
断面視略コ字状に形成された前記第1接合材と前記第2接合材は、各々の開放部分が向かい合わせになるようにして重ね合わせられ、重なり合った状態となる前記第1接合材と前記第2接合材の前記突出側板部同士が前記締結部材によって締結されており、
前記一方の建物ユニットの前記補強天井梁と前記一方の上側の梁とが、前記シアープレートを挟んだ状態で連結されていることを特徴とする建物ユニットの連結構造。
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