JP6709412B2 - 建物ユニットおよびこれを連結したユニット建物 - Google Patents

Description

本発明は、単独または上下左右に連結可能な建物ユニットおよびこれを連結したユニット建物に関する。

従来、この種のユニット建物としては、下記特許文献１に示すように、柱と天井梁とをジョイントピースにより連結する構造において、左右方向に隣接する建物ユニット同士を同位置の２つのジョイントピースをボルトで連結してなるものが知られている。

特開平１０−６１０２２号公報

しかしながら、柱や梁に対して、ジョイントピース部分が露出した構造となる。特に木質系のユニット建物では、武骨な金属が露出してしまい、木質を温かみを生かした建物らしさの美観を喪失してしまうという問題がある。

一方で、柱と梁の連結強度を維持するためには、ジョイント部分は一定の大きさにならざると得ない。

以上の事情に鑑みて、強度を維持しながら、連結部材を露出させることなく美観性に優れた建物ユニットおよびこれを連結したユニット建物を提供することを目的とする。

第１発明の建物ユニットは、単独または上下左右に連結可能な建物ユニットであって、
四隅に配置された４本の柱と、
前記柱の上端部を連結する天井梁と、
前記柱の下端部を連結する床梁と、
前記柱と前記天井梁とを連結する連結部材であって、該柱と該天井梁とに跨る第１鋼板と、
前記柱と前記床梁とを連結する連結部材であって、該柱と該床梁とに跨る第２鋼板と、
を備え、
前記柱および前記天井梁は、前記第１鋼板が設けられる対応位置が該第１鋼板と該柱と該天井梁とが面一となるように窪んだ第１凹部を有し、
前記柱は、前記第２鋼板が設けられる対応位置が該第２鋼板と該柱と該床梁とが面一となるように窪んだ第２凹部を有し、
前記４本の柱と前記天井梁とが少なくとも木質材により構成され、
前記４本の床梁が鉄骨基礎枠により構成され、
前記柱が外壁パネルから突出するように、前記鉄骨基礎枠で囲まれた方形から該鉄骨基礎枠を延設させた延設位置において、該鉄骨基礎枠の側面と面一を合わせて前記第２鋼板を該鉄骨基礎枠と一体に構成したことを特徴とする。

第１発明の建物ユニットによれば、柱と天井梁とを連結する第１鋼板は、第１鋼板と柱と天井梁とが面一となるように窪んだ第１凹部に設けられる。そのため、第１鋼板は、強度を担保するために一定の面積を要しても、凹凸がなく高い美観性を実現することができる。さらに、凹凸のないフラットな面に、第１鋼板を覆うアルミプレート等による外壁処理を施すことでより高い美観性も実現可能となる。

同様に、柱と床梁とを連結する第２鋼板は、第２鋼板と柱と床梁とが面一となるように窪んだ第２凹部に設けられる。そのため、第２鋼板についても、強度を担保するために一定の面積を要しても、凹凸がなく高い美観性を実現することができる。さらに、凹凸のないフラットな面に、第２鋼板を覆うアルミプレート等による外壁処理を施すことでより高い美観性も実現可能となる。

このように、第１発明の建物ユニットによれば、強度を維持しながら、連結部材を露出させることなく美観性に優れた建物ユニットを提供することができる。
また、第１発明の建物ユニットによれば、床梁を鉄骨基礎枠とすることで、基礎と床梁との連結作業を省略することできる。
このように、第１発明の建物ユニットによれば、より簡易な構成で、強度を維持しながら、連結部材を露出させることなく美観性に優れたユニット建物を提供することができる。 第２発明の建物ユニットは、第１発明の建物ユニットにおいて、
前記天井梁が天井パネルから突出し、該突出部分に前記第１鋼板と前記第１凹部とが設けられていることを特徴とする。
第２発明の建物ユニットによれば、建物ユニットの４本の柱と天井梁とを少なくとも木質材により構成した場合には、特に、柱や梁を一定の太さにする必要が生じるところ、室内空間を確保しながら柱や梁の強度を保つために、柱を外壁パネルから突出させ、天井梁を天井パネルから突出させ、室内空間を確保しながら、これらの突出部分を第１鋼板および第２鋼板による連結部として利用することができる。
このように、第２発明の建物ユニットによれば、建物ユニットを木質系とした場合にも、強度を維持しながら、連結部材を露出させることなく美観性に優れた建物ユニットを提供することができる。

第３発明のユニット建物は、第１または第２発明の前記建物ユニットを上下左右に連結してなるユニット建物であって、
隣接する左右の前記建物ユニット同士が、それぞれ第１凹部に設けられ対向する第１鋼板同士を連結すると共に、それぞれ第２凹部に設けられ対向する第２鋼板同士を連結することにより、連結されることを特徴とする。

第３発明のユニット建物によれば、柱と天井梁とを連結する第１鋼板は、第１鋼板と柱と天井梁とが面一となるように窪んだ第１凹部に設けられ、隣接する建物ユニット同士が対向する第１鋼板同士により連結される。そのため、柱と天井梁とを連結すると共に、隣接するユニット建物同士を連結する第１鋼板が外部に露出することがなく、高い美観性を実現することができる。

同様に、柱と床梁とを連結する第２鋼板は、第２鋼板と柱と床梁とが面一となるように窪んだ第２凹部に設けられ、隣接する建物ユニット同士が対向する第２鋼板同士により連結される。そのため、柱と床梁とを連結すると共に、隣接するユニット建物同士を連結する第２鋼板も外部に露出することがなく、高い美観性を実現することができる。

また、第１鋼板および第１凹部は、外部から見えない位置に設けることができるため、柱と天井梁を連結すると共に、隣接する建物ユニット同士を連結するのに十分な強度を実現することができる。

同様に、第２鋼板および第２凹部は、外部から見えない位置に設けることができるため、柱と床梁を連結すると共に、隣接する建物ユニット同士を連結するのに十分な強度を実現することができる。

このように、第３発明のユニット建物によれば、強度を維持しながら、連結部材を露出せることなく美観性に優れたユニット建物を提供することができる。

本発明の一実施形態の建物ユニットの全体構成を示す斜視図。 図１の第２鋼板を示す説明図。 図１の建物ユニット同士の連結方法を示す説明図。 図３における第１鋼板同士の連結状態を示す説明図。 図３における第２鋼板同士の連結状態を示す説明図。 本実施形態のユニット建物の例を示す図。 図３における第１鋼板および第２鋼板の変更例を示す説明図。

図１に示すように、本実施形態のユニット建物は、建物ユニット１を１つの単位として、これを上下左右に連結することにより構成される。

建物ユニット１は、四隅に配置された４本の柱１１と、柱１１の上端部を連結する４本の天井梁１２と、柱１１の下端部を連結する床梁１３と、柱１１と天井梁１２とに跨ってこれらを連結する第１鋼板１４と、柱１１と床梁１３とに跨ってこれらを連結する第２鋼板１５とを備える。

柱１１は、木質材（例えば、木質集成材）により構成され、その太さは、建物ユニット１およびこれらを連結したユニット建物に応じた強度に対応したものとなっている。

天井梁１２は、木質材（例えば、木質集成材）により構成され、その太さは、建物ユニット１およびこれらを連結したユニット建物に応じた強度に対応したものとなっている。

床梁１３は、鉄骨基礎枠により構成され、その強度は、建物ユニット１およびこれらを連結したユニット建物に応じた強度に対応したものとなっている。

第１鋼板１４は、建物ユニット１およびこれらを連結したユニット建物に応じた強度に対応した鋼板であって、複数の貫通孔１４ａ、１４ｂを有する。

第１鋼板１４は、柱１１および天井梁１２への取り付け位置として、これらが彫り込まれて窪んだ第１凹部１６に設けられ、複数の貫通孔１４ａ、１４ｂの一部を用いたネジ止め（仮ボルト止め）により柱１１と天井梁１２とが連結されている。

第１凹部１６は、第１鋼板１４と柱１１と天井梁１２とが面一となるように窪んでおり、後述するように、隣接する建物ユニット１同士を連結する際に、対向した第１鋼板１４同士によりユニット間の連結が行われる。

第２鋼板１５は、建物ユニット１およびこれらを連結したユニット建物に応じた強度に対応した鋼板であって、複数の貫通孔１５ａを有する。

図２に示すように、第２鋼板１５は、より具体的には、床梁１３と一体に、床梁１３から立ちあがっている。また、床梁１３から、（第２鋼板１５とは別に）第２副鋼板１５ｂが立ちあがっており、第２副鋼板１５ｂにも貫通孔１５ｃが設けられている。

第２鋼板１５は、柱１１への取り付け位置として、柱１１が彫り込まれて窪んだ第２凹部１７に設けられ、複数の貫通孔１５ａの一部を用いたネジ止め（仮ボルト止め）により柱１１と床梁１３とが連結されている。

第２凹部１７は、第２鋼板１５と柱１１と床梁１３とが面一となるように窪んでおり、後述するように、隣接する建物ユニット１同士を連結する際に、対向した第２鋼板１５同士によりユニット間の連結が行われる。

また、第２副鋼板１５ｂも、柱１１への取り付け位置として、柱１１が彫り込まれて窪んだ第２副凹部１８に設けられ、貫通孔１５ｃの一部を用いたネジ止め（ボルト止め）により柱１１と床梁１３とが連結されている。

なお、本実施形態では、床梁１３を鉄骨基礎枠として、第２鋼板１５と一体に構成しているが、これに限定されるものではない。例えば、床梁１３を、木質材（例えば、木質集成材）として構成する場合には、（柱１１と天井梁１２との連結と同様に）柱１１および床梁１３への取り付け位置として、これらが彫り込まれて窪んだ第２凹部１７を設けるようにしてもよい。

このようにしてフレームが組み上がった建物ユニット１には、柱１１の間に外壁パネル２１が嵌めこまれる。

より正確には、正面（柱１１と柱１１の間）は、すべて外壁パネル２１が設けられると共に、側面（天井梁１２の下側で柱１１と柱１１の間）は、隣接する建物ユニット１との連結がない面のみ外壁パネル２１が設けられる。

また、天井梁１２と天井梁１２との間には、天井副梁２２が複数設けられると共に、床梁１３と床梁１３との間にも、床副梁２３（図２参照）が複数設けられている。

さらに、天井パネル２４も必要に応じて、天井梁１２と天井梁１２との間に設けられる。また、床副梁２３の上にも、必要に応じて床パネル（図示省略）が設けられる。

以上のように構成された建物ユニット１は、図３に示すように、隣接する建物ユニット１同士が第１鋼板１４および第２鋼板１５により連結される。

すなわち、隣接する建物ユニット１同士は、それぞれの第１鋼板１４同士および第２鋼板１５同士を対向させた状態で連結される。

より具体的な連結について、図４および図５を参照して説明する。

図４は、第１鋼板１４同士の連結の詳細図であり、図４Ａは連結直前の状態、図４Ｂは連結状態を示す説明的断面図である。

まず、図４Ａに示すように、第１鋼板１４の複数の貫通孔１４ａ、１４ｂの一部を用いたネジ止め（仮ボルト止め）をすべて外した状態で、貫通孔１４ａ、１４ｂに対応する柱１１および天井梁１２に仮穴または仮貫通孔を形成した上で、第１鋼板１４同士を対向させて、徐々に接近させる。

なお、天井梁１２と天井梁１２との間には、天井副梁２２が複数設けられるため、第１鋼板１４の複数の貫通孔１４ａ、１４ｂのネジ止め（仮ボルト止め）をすべて外した状態でも建物ユニット１の形状が維持される。

このとき、対向する第１鋼板１４のそれぞれ対応する複数の貫通孔１４ａおよび１４ｂの位置を合わせて接近させ、隣接する建物ユニット１同士、すなわち対向する第１鋼板１４同士を当接させる。

そして、一端側から貫通孔１４ａ、１４ｂを通るように仮穴または仮貫通孔を通してボルト３１（正確には、座付ボルト３１）を貫通させ、他端側でナット３２（正確には、バネ付き座金ナット３２）により締結する。

図４Ｂに示すように、このようにして締結された柱１１（天井梁１２）同士は、第１凹部１６により、第１鋼板１４と柱１１と天井梁１２とが面一となるため、柱１１同士、天井梁１２、第１鋼板１４同士が当接して密着した状態となる。そのため、これらの一部に応力が集中することなく、強固な安定状態を長期に維持することができる。

次に、図５は、第２鋼板１５同士の連結の詳細図であり、図５Ａは連結直前の状態、図５Ｂは連結状態を示す説明的断面図である。

まず、図５Ａに示すように、第２鋼板１５の複数の貫通孔１５ａの一部を用いたネジ止め（仮ボルト止め）をすべて外した状態で、貫通孔１５ａに対応する柱１１および天井梁１２に仮穴または仮貫通孔を形成した上で、第２鋼板１５同士を対向させて、徐々に接近させる。

なお、床梁１３と床梁１３との間には床副梁２３が複数設けられると共に、さらに、床梁１３と柱１１とは、（第２鋼板１５とは別に）第２副鋼板１５ｂの貫通孔１５ｃにボルト止めされて床梁１３と柱１１とが連結されているため、第２鋼板１５の複数の貫通孔１５ａのネジ止め（仮ボルト止め）をすべて外した状態でも建物ユニット１の形状が維持される。

このとき、対向する第２鋼板１５のそれぞれ対応する複数の貫通孔１５ａの位置を合わせて接近させ、隣接する建物ユニット１同士、すなわち対向する第２鋼板１５同士を当接させる。

そして、一端側から貫通孔１５ａを通るように仮穴または仮貫通孔を通してボルト３１（正確には、座付ボルト３１）を貫通させ、他端側でナット３２（正確には、バネ付き座金ナット３２）により締結する。

図５Ｂに示すように、このようにして締結された柱１１同士と床梁１３同士は、第２凹部１７により、第２鋼板１５と柱１１と床梁１３とが面一となるため、柱１１同士、床梁１３、第２鋼板１５同士が当接して密着した状態となる。そのため、これらの一部に応力が集中することなく、強固な安定状態を長期に維持することができる。

なお、床梁１３同士は、互いに鉄骨で構成されるため、対応する位置に貫通孔を設け、補助的にボルトとナットにより締結させてもよい。

また、最上階の建物ユニット１には、天井副梁２２の上に橋渡しをするように施工される。

図６に示すように、以上のように隣接する建物ユニット１同士が連結されると、その連結部は、柱１１が外壁パネル２１から突出し、天井梁１２が天井パネル２４から突出した構造となり、これら突出部分に第１鋼板１４と第１凹部１６と第２鋼板１５と第２凹部１７とが設けられている。これにより、建物ユニット１を木質系とした場合にも、室内空間を確保しながら、これらの突出部分を第１鋼板１４および第２鋼板１５による連結部として利用することができる。

そして、これらの突出部分を鋼板製の雨除カバーＸ，Ｙにより覆う外壁処理を行うことで、接合部分の防腐および防錆措置を講じることができると共に、高い美観性も実現可能となる。

また、両端に位置する建物ユニット１は、第１鋼板１４及び第２鋼板１５が露出することになるが、第１鋼板１４は、第１鋼板１４と柱１１と天井梁１２とが面一となるように窪んだ第１凹部１５に設けられている。そのため、第１鋼板１４は、強度を担保するために一定の面積を要しても、もともと凹凸がなく高い美観性を実現しているところ、さらに、凹凸のないフラットな面に、第１鋼板１４を覆うアルミプレートＺによる外壁処理を施すことでより高い美観性も実現可能となる。

これは、第２鋼板１５についても同様であり、第２鋼板１５と柱１１と床梁１３とが面一となるように窪んだ第２凹部１７に設けられている。そのため、第２鋼板１５についても、強度を担保するために一定の面積を要しても、もともと凹凸がなく高い美観性を実現しているところ、さらに、凹凸のないフラットな面に、第２鋼板１５を覆うアルミプレートＷによる外壁処理を施すことでより高い美観性も実現可能となる。

図７に示すように、建物ユニット１同士を上下に連結する場合には、下階の建物ユニット１の第１鋼板１４を、第１鋼板１４´のように変更することで、上下の建物ユニット１同士を簡易かつ確実に連結することができる。

より具体的には、第１鋼板１４´は、第１鋼板１４の上端の一部を柱１１の上面に回り込むように延出させた延出片１４ｃを有する。延出片１４ｃは、柱１１の対応する位置が彫り込まれて窪んだ延出凹部（図示省略）に設けられ、延出片１４ｃと柱１１と天井梁１２とが面一となっている。

このように延出凹部に設けられた延出片１４ｃには、柱１１に打ち込まれて固着された１つまたは２つのボルト１４ｄ（本実施形態では２つ）が設けられ、ボルト１４ｄを介して上階の建物ユニット１と連結される。すなわち、ボルト１４ｄは、上階の床梁１３の下端面に設けられた１つまたは２つの貫通孔１３ａ（本実施形態では２つ）に挿入され、ナット（図示省略）等によって連結される。ここで、ボルト１４ｄに加えて、位置決めの先行ピン（図示省略）を設けることが好ましい。これにより、連結作業時のボルト１４ｄのネジ山の損傷を防止することができる。

なお、上下の建物ユニット１同士の連結は、延出片１４ｃを用いたものに限定されるものではなく、例えば、下階の天井梁１２同士の連結部分（柱１１同士の連結部分を含む）と、上階の床梁１３同士の連結部分（この場合は木質材による床梁１３で、柱１１同士の連結部分を含む）とをＨ鋼のそれぞれ上下に勘合させることにより簡易に連結してもよい。

以上のようにして、建物ユニット１を上下左右に連結することにより構成されるユニット建物によれば、強度を維持しながら、連結部材である第１鋼板１４および第２鋼板１５を露出させることなく美観性に優れたユニット建物を提供することができる。

１…建物ユニット、１１…柱、１２…天井梁、１３…床梁、１４，１４´…第１鋼板、１３ａ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｃ…貫通孔、１４ｃ…延出片、１４ｄ…ボルト、１５…第２鋼板、１５ｂ…第２副鋼板、１６…第１凹部、１７…第２凹部、１８…第２副凹部、２１…外壁パネル、２２…天井副梁、２３…床副梁、２４…天井パネル、３１…座付ボルト、３２…バネ付き座金ナット。

Claims (3)

1. 単独または上下左右に連結可能な建物ユニットであって、
   四隅に配置された４本の柱と、
   前記柱の上端部を連結する天井梁と、
   前記柱の下端部を連結する床梁と、
   前記柱と前記天井梁とを連結する連結部材であって、該柱と該天井梁とに跨る第１鋼板と、
   前記柱と前記床梁とを連結する連結部材であって、該柱と該床梁とに跨る第２鋼板と、
   を備え、
   前記柱および前記天井梁は、前記第１鋼板が設けられる対応位置が該第１鋼板と該柱と該天井梁とが面一となるように窪んだ第１凹部を有し、
   前記柱は、前記第２鋼板が設けられる対応位置が該第２鋼板と該柱と該床梁とが面一となるように窪んだ第２凹部を有し、
   前記４本の柱と前記天井梁とが少なくとも木質材により構成され、
   前記４本の床梁が鉄骨基礎枠により構成され、
   前記柱が外壁パネルから突出するように、前記鉄骨基礎枠で囲まれた方形から該鉄骨基礎枠を延設させた延設位置において、該鉄骨基礎枠の側面と面一を合わせて前記第２鋼板を該鉄骨基礎枠と一体に構成したことを特徴とする建物ユニット。
2. 請求項１記載の建物ユニットにおいて、
   前記天井梁が天井パネルから突出し、該突出部分に前記第１鋼板と前記第１凹部とが設けられていることを特徴とする建物ユニット。
3. 請求項１または２記載の前記建物ユニットを上下左右に連結してなるユニット建物であって、
   隣接する左右の前記建物ユニット同士が、それぞれ第１凹部に設けられ対向する第１鋼板同士を連結すると共に、それぞれ第２凹部に設けられ対向する第２鋼板同士を連結することにより、連結されることを特徴とするユニット建物。