JP5241137B2 - 建物ユニットの補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、第一建物ユニットの天井梁の中間部と第二建物ユニットの柱とが対峙するように接合する際に、第一建物ユニットを補強する建物ユニットの補強構造に関するものである。

従来から、各４本の床梁、天井梁、柱が箱型に組み立てられた骨格を有する第一建物ユニットの天井梁の中間部と、各４本の床梁、天井梁、柱が箱型に組み立てられた骨格を有する第二建物ユニットの柱とが対峙するように、第一、第二建物ユニットを接合する際に、第一建物ユニットを補強する建物ユニットの補強構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この建物ユニットの補強構造では、第二建物ユニットが接合される第一建物ユニットの天井梁に、第二建物ユニットの柱が対峙した位置からこの天井梁の直交方向に沿って延びる補助梁が設けられていた。

これにより、第二建物ユニットから第一建物ユニットに入力される水平荷重を支持し、天井梁の変形を防止していた。
特公平７−８１３１９号公報

ところで、上述の建物ユニット補強構造では、補助梁が第二建物ユニットの柱が対峙した位置から天井梁に対して直交する方向に延びているため、第一建物ユニットに吹抜け空間を形成すると、この補助梁が露出してしまうという問題が生じていた。また、この補助梁を隠すために吹抜け空間を狭くしなければならないことも考えられ、ユニット建物を新築する際に設計プランが制約されるおそれがあった。

さらに、第一建物ユニットにあらかじめ吹抜け空間が形成されていると、この吹抜け空間を囲う天井梁の中間部に第二建物ユニットの柱が対峙するように接合することができず、ユニット建物を増築する際の設計プランも制約されるおそれがあった。

そこで、この発明は、ユニット建物の設計プランの自由度を向上することができる建物ユニットの補強構造を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明の建物ユニットの補強構造は、各４本の床梁、天井梁、柱が箱型に組み立てられた骨格を有する第一建物ユニットの天井梁の中間部と、各４本の床梁、天井梁、柱が箱型に組み立てられた骨格を有する第二建物ユニットの柱とが対峙するように前記第一、第二建物ユニットを接合する際に、前記第一建物ユニットを補強する建物ユニットの補強構造であって、前記第二建物ユニットの柱に対峙する位置及びその周囲に亘って、前記第一建物ユニットの天井梁に沿う補強部材が設けられ、前記第一建物ユニットの天井梁及び前記補強部材は、断面コ字状の溝型鋼により形成され、前記第一建物ユニットの天井梁の上フランジと前記補強部材の上フランジが当接し、前記第一建物ユニットの天井梁の下フランジと前記補強部材の下フランジが当接し、前記補強部材には、前記第一建物ユニットの天井梁と共に前記第二建物ユニットの天井梁に固定する取付部材が設けられ、前記第一建物ユニットの天井梁の両端部に位置する柱の一方と前記補強部材との間には、該補強部材に対して直交方向に延び、且つ、前記第一建物ユニットの互いに対向する天井梁を連結する補助補強部材が設けられていることを特徴とする。

また、前記補強部材は、前記第一建物ユニットの天井梁を閉断面とするように設けることもできる。

さらに、前記補強部材は、前記第一建物ユニットの天井梁にボルト固定されていてもよい。

そして、前記第一建物ユニットの天井梁の両端部に位置する柱の一方と前記補強部材との間には、該補強部材に対して直交方向に延び、且つ、前記第一建物ユニットの互いに対向する天井梁を連結する補助補強部材を設けることもできる。

このように構成された本発明の建物ユニットの補強構造では、補強部材が第一建物ユニットの天井梁の内側に張り出すことがなくなり、この第一建物ユニットに自由な大きさの吹抜け空間を形成することが可能となる。また、あらかじめ形成された吹抜け空間を囲う天井梁の中間部に第二建物ユニットの柱が対峙するように接合することも可能となる。このように、建物の設計の自由度を向上させることができる。

また、補強部材で天井梁が閉断面とすることにより、天井梁の剛性を簡易な構成で高めることができ、製造コストを抑制することが可能となる。

さらに、補強部材がボルト固定されることにより、補強部材の移動を容易に行うことが可能となり、建物を改築する際等に、補強部材を移動させて新たな間取りへの変更を簡単に行うことができる。

そして、補強部材に対して直交方向に延びて天井梁間を連結する補助補強部材を設けたことにより、この補助補強部材によっても第二建物ユニットから入力される水平荷重を支持することができ、第一、第二建物ユニットが大きなものであっても確実に補強することができる。

次に、図面に基づいて、この発明を実施するための最良の実施の形態の建物ユニットの補強構造を説明する。

図４において、１０はユニット建物であり、２０はこのユニット建物１０を構成する居室ユニット（第一建物ユニット）であり、３０は居室ユニット２０に隣接する補助室ユニット（第二建物ユニット）である。

居室ユニット２０は、四本の柱２１，・・・（一部不図示、以下同じ）と、これら四本の柱２１，・・・の上端間を連結する四本の天井梁２２，・・・と、四本の柱２１，・・・の下端間を連結する四本の床梁２３，・・・（一部不図示、以下同じ）が箱型に組み立てられたいわゆるボックスラーメン構造の骨組みを有している。

また、補助室ユニット３０も同様に、四本の柱３１，・・・（一部不図示、以下同じ）と、これら四本の柱３１，・・・の上端間を連結する四本の天井梁３２，・・・と、四本の柱３１，・・・の下端間を連結する四本の床梁３３，・・・（一部不図示、以下同じ）が箱型に組み立てられたいわゆるボックスラーメン構造の骨組みを有している。

なお、各柱２１，・・・、３１，・・・と、天井梁２２，・・・、３２，・・・及び床梁２３，・・・、３３，・・・とは、それぞれジョイントピースＪ，・・・によって連結されている（図１参照）。

そして、ユニット建物１０は、ここでは、一対の居室ユニット２０，２０が上下方向に接合されると共に、下階に位置する居室ユニット２０の側部に補助室ユニット３０が接合されて構築されている。各ユニット２０，３０間の接合方法は周知であるので説明を省略する。

また、居室ユニット２０の長手方向の天井梁２２，・・・及び床梁２３，・・・は、補助室ユニット３０の長手方向の天井梁３２，・・・及び床梁３３，・・・よりも長くなるように形成されている。

そのため、図４における接合部Ａで示すように、居室ユニット２０の長手方向の天井梁２２の中間部２２ａと、補助室ユニット３０の柱３１の上端部３１ａとが対峙した状態で接合されることとなる。

そして、この接合部Ａを備えた居室ユニット２０には、本発明に係る建物ユニットの補強構造１が設けられている。

この建物ユニットの補強構造１は、図１に示すように、補助室ユニット３０の柱３１に対峙する位置及びその周囲に亘って設けられた補強部材４０と、この補強部材４０と居室ユニット２０の柱２１との間に設けられた補助補強部材５０とを有している。

補強部材４０は、接合部Ａを備える天井梁（以下、補強天井梁という）２２Ａに沿って設けられている。ここで、「補助室ユニット３０の柱３１に対峙する位置及びその周囲」とは、柱３１が対向した位置及びそこから補強天井梁２２Ａの長手方向の左右それぞれに沿った所定距離の範囲である。なお、この「所定距離の範囲」は、居室ユニット２０及び補助室ユニット３０の大きさ、補強天井梁２２Ａの剛性等により適宜決定する。

補強天井梁２２Ａは、図２及び図３に示すように、断面コ字状の溝型鋼により形成されており、補強部材４０は、補強天井梁２２Ａの上下フランジ２２Ａａ，２２Ａｂの内側に嵌合する部材本体４１と、この部材本体４１を取り付ける一対の取付部材４２，４２とを有している。

部材本体４１は、断面コ字状の溝型鋼により形成され、上フランジ４１ａが補強天井梁２２Ａの上フランジ２２Ａａに当接し、下フランジ４１ｂが補強天井梁２２Ａの下フランジ２２Ａｂに当接している。

さらに、補強天井梁２２Ａの開放端と部材本体４１の開放端とは互いに対向した状態で嵌合しており、この部材本体４１によって補強天井梁２２Ａが閉断面構造にされている。

そして、この補強部材４０の部材本体４１の両側部には、それぞれ側板４３，４３が溶接固定され、これにより部材本体４１の両側部が閉塞されている。

なお、部材本体４１の上下フランジ４１ａ，４１ｂの幅は、ここでは図３（ａ）に示すように、補強天井梁２２Ａの上下フランジ２２Ａａ，２２Ａｂの幅の半分よりも大きくなるように設定されている。

一対の取付部材４２，４２は、部材本体４１の両側部近傍にそれぞれ位置している。この取付部材４２は、部材本体４１のウエブ４１ｃの表面下部に溶接固定された接続金具４２ａと、この接続金具４２ａ及び補助室ユニット３０の天井梁３２にボルト固定される連結板４２ｂと、接続金具４２ａと連結板４２ｂとを固定する一対のボルト・ナット４２ｃ，４２ｃと、天井梁３２と連結板４２ｂとを固定する一対のボルト・ナット４２ｄ，（他方図示せず）とを有している。

接続金具４２ａは、断面Ｌ字状のアングル材により形成され、一辺がウエブ４１ｃに沿って固定され、他辺がウエブ４１ｃから突出している。この他辺にはボルト・ナット４２ｃ，４２ｃが取り付けられる一対の開口４２ａＡ，４２ａＡが形成されている（図２参照）。

連結板４２ｂは、矩形状の平板鋼板により形成され、長手方向両端部にボルト・ナット４２ｃ、４２ｄがそれぞれ取り付けられる図示しない開口が複数形成されている。

そして、図３（ａ）に示すように、連結板４２ｂの一端が補助室ユニット３０の天井梁３２にボルト・ナット４２ｄにより固定され、連結板４２ｂの他端が接続金具４２ａにボルト・ナット４２ｃ，４２ｃにより固定される。

なお、４４，４５，４６は、それぞれ座金である。

これにより、補強部材４０の部材本体４１が補強天井梁２２Ａに沿って設けられることとなる。

一方、補助補強部材５０は、補強天井梁２２Ａの両端部に位置する柱２１，２１の一方（ここでは、図１において上側に位置する柱）と、補強部材４０との間に設けられている。

なお、この図１において上側に位置する一方の柱２１は、ここでは接合部Ａからの距離がより大きい方、つまり接合部Ａから離れている方となっているが、必要な剛性や設計等により適宜選択される。

この補助補強部材５０は、補強天井梁２２Ａとこの補強天井梁２２Ａに対向する天井梁２２との間に架け渡された梁部５１と、この梁部５１の両端部に設けられた一対の取付部５２，５２とを有している。

梁部５１は、図２に示すように、断面コ字状の溝型鋼からなる梁本体５１ａと、この梁本体５１ａの両端部に溶接固定された取付板５１ｂ（他方図示せず）とを有している。

ここで、梁本体５１ａは開放端が下方を向いた状態で固定されている。

また、取付板５１ｂは、矩形状の平板鋼板からなり、梁本体５１ａがほぼ中央に固定され、この両側に複数のボルト孔（図示せず）が形成されている。

そして、梁本体５１ａが溶接固定された取付板５１ｂは、ボルト孔を貫通するボルト５１ｃ，・・・及び後述するナット５２ｄ，・・・により取付部５２に取り付けられるようになっている。なお、５３，５３は座金である。

取付部５２は、断面コ字状の溝型鋼からなり、上フランジ５２ａが補強天井梁２２Ａの上フランジ２２Ａａに当接し、下フランジ５２ｂが補強天井梁２２Ａの下フランジ２２Ａｂに当接した状態で、補強天井梁２２Ａに嵌合されて溶接固定されている。

なお、この取付部５２のウエブ５２ｃには複数のボルト孔（図示せず）が形成されると共に、このボルト孔の裏面側（上下フランジ５２ａ，５２ｂで囲われた側）には、複数のナット５２ｄ，・・・があらかじめ溶接固定されている。

さらに、取付部５２の両側部には側板５４，（他方図示せず）が溶接固定され、これにより取付部５２の両側部が閉塞されている。

そして、一対の取付部５２，５２が、それぞれ補強天井梁２２Ａとこの補強天井梁２２Ａに対向する天井梁２２とに溶接固定されると共に、この取付部５２，５２に梁部５１の両端部がそれぞれボルト固定されることで、梁部５１が補強部材４０の直交方向に延び、且つ補強天井梁２２Ａ及び天井梁２２間に架け渡されることとなる。

次に、この発明の建物ユニットの補強構造１の作用について説明する。

補助室ユニット３０から接合部Ａに水平荷重が入力すると、この水平荷重は、補強天井梁２２Ａに入力する。

ここで、補強天井梁２２Ａには、柱３１に対峙する位置及びその周囲に補強部材４０が設けられているので、この補強部材４０によって断面コ字状の補強天井梁２２Ａが補強され、入力された水平荷重は補助補強梁２２Ａから他の天井梁２２，・・・及び柱２１，・・・へと伝達されて分散される。

これにより、補助補強梁２２Ａの座屈や撓み等の変形が防止され、入力された水平荷重を支持することができる。

そして、この補強部材４０が補強天井梁２２Ａに沿って設けられているので、接合部Ａから居室ユニット２０の内側に補強部材４０が張り出すことがなくなる。

そのため、居室ユニット２０の内側の柱３１に対峙した位置に大きな吹抜け空間Ｋ（図１参照）を形成しても、見栄えよく仕上ることが可能となり、自由な大きさの吹抜け空間Ｋを形成することが可能となる。

また、補助室ユニット３０を増築する場合において、あらかじめ居室ユニット２０に大きな吹抜け空間Ｋが形成されていたとしても、この吹抜け空間Ｋ内に補助部材４０が張り出すことなく補強天井梁２２Ａを補強することができる。

このように、建物ユニット１０を新築又は増築する場合に、自由に設計することができ、設計の自由度を向上させることが可能となる。

また、この補強部材４０は、補強天井梁２２Ａを閉断面とするように、互いの開放端が対向した状態で嵌合している。

これにより、補強天井梁２２Ａの剛性を簡易な構成で高めることができ、製造コストを抑制することが可能となる。

さらに、この補強部材４０は、補強天井梁２２Ａに取付部材４２を介してボルト固定されている。

そのため、補強部材４０の移動を容易に行うことが可能となる。特に、建物ユニット１０を増築する際等に、補強部材４０を移動させて新たな間取りへの変更を簡単に行うことができる。

そして、補強天井梁２２Ａの両端部に位置する柱２１，２１の一方と補強部材４０との間に、この補強部材４０に対して直交方向に延び、且つ、補強天井梁２２Ａとこの補強天井梁２２Ａに対向する天井梁２２とを連結する補助補強部材５０が設けられている。

これにより、この補助補強部材５０によっても補助室ユニット３０から入力される水平荷重を支持することができ、居室ユニット２０及び補助室ユニット３０の寸法が大きなものであっても、確実に補強することができる。

以下、前記実施の形態とは別の形態の建物ユニットの補強構造について説明する。なお、前記実施の形態で説明した部分と同一ないし均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

この実施例１に係る建物ユニットの補強構造の補強部材６０は、図５に示すように、ボルト・ナットＢ１，Ｂ１，Ｂ２、Ｂ２によって部材本体６１が補強天井梁２２Ａに直接固定されている。

すなわち、この補強部材６０は、溝型鋼により形成された部材本体６１と、補強天井梁２２Ａ及び補助室ユニット３０の天井梁３３にボルト固定される連結板６２とを有している。

部材本体６１は、上フランジ６１ａ及び下フランジ６１ｂのそれぞれに図示しないボルト用の開口が一対ずつ形成されると共に、ウエブ６１ｃには上フランジ６１ａのボルト用開口近傍に位置する作業開口６３ａ，６３ａと、下フランジ６１ｂのボルト用開口近傍に位置する作業開口６３ｂ，６３ｂとが形成されている。

そして、上フランジ６１ａが補強天井梁２２Ａの上フランジ２２Ａａにボルト・ナットＢ１，Ｂ１を介して固定され、下フランジ６１ｂが補強天井梁２２Ａの下フランジ２２Ａｂにボルト・ナットＢ２，Ｂ２を介して固定されている。

なお、この取付作業は、それぞれ作業開口６３ａ，６３ｂを通して行われる。

また、連結板６２は、図５（ｂ）に示すように、一端が補助室ユニット３０の天井梁３２にボルト・ナット４２ｄにより固定され、他端が補強天井梁２２Ａの下フランジ２２Ａｂにボルト・ナットＢ２により固定されている。

このように、補強部材６０の部材本体６１を補強天井梁２２Ａに直接ボルト固定することにより、この部材本体６１を固定するための部材を低減することができ、製造コストを抑制することが可能となる。

なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態と略同様であるため説明を省略する。

以下、前記実施の形態及び実施例とは別の形態の建物ユニットの補強構造について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

この実施例２に係る建物ユニットの補強構造の補助補強部材７０は、図６に示すように、梁部５１と、一対の取付部５２，（他方図示せず）と、一対の取付部材７１，（他方図示せず）とを有している。

ここで、梁部５１及び取付部５２は上記実施の形態とほぼ同様の構成となっているので説明を省略する。

なお、本実施例２では、取付部５２は補強天井梁２２Ａの内側に嵌合しているのみであり、取付部材７１によって固定されている。

取付部材７１は、取付部５２のウエブ５２ｃの表面下部に溶接固定された接続金具７１ａと、この接続金具７１ａ及び補助室ユニット３０の天井梁３２にボルト固定される連結板７１ｂと、接続金具７１ａと連結板７１ｂとを固定する一対のボルト・ナット７１ｃ，７１ｃと、天井梁３２と連結板４２ｂとを固定する一対のボルト・ナット４２ｄ,（他方図示せず）とを有している。 そして、ウエブ５２ｃから突出する接続金具７１ａの一辺が、ボルト・ナット７１ｃ，７１ｃを介して連結板７１ｂの一端に固定されると共に、連結板７１ｂの他端が補助室ユニット３０の天井梁３２にボルト・ナット４２ｄを介して固定される。

なお、４４，４５，４６は、それぞれ座金である。

これにより、補助補強部材７０の取付部５２が補強天井梁２２Ａにボルト固定されることとなる。

そのため、補助補強部材７０の移動を容易に行うことができて、ユニット建物を増築する場合であっても、適切な位置に補助補強部材７０を移動、設置することが簡単に行うことが可能となる。

また、この補助補強部材７０が設置される場所において、補強天井梁２２Ａと補助室ユニット３０の天井梁３２とが連結板７１ｂを介して連結されている。

そのため、補助補強部材７０が補強天井梁２２Ａに強固に固定されることができ、より安定して補助室ユニット３０から伝達される水平荷重を支持することができる。

なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態と略同様であるため説明を省略する。以上、この発明にかかる実施の形態及び実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施の形態に限らない。この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等はこの発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、補強部材４０及び補助補強部材５０が居室ユニット２０に設けられているが、必要な剛性に応じて補強部材４０だけであってもよい。また、補助補強部材５０を複数設けてもよい。

建物ユニットの配置状態及び本発明の実施の形態に係る建物ユニットの補強構造の配置を示す模式図である。 図１に示す建物ユニットの補強構造を示す斜視図である。 （ａ）は図２におけるＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は図２におけるＣ−Ｃ断面図である。 ユニット建物の概略構成を説明する斜視図である。 （ａ）は本発明の実施例１に係る建物ユニットの補強構造の要部を示す斜視図であり、（ｂ）は図５（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。 （ａ）は本発明の実施例２に係る建物ユニットの補強構造の要部を示す斜視図であり、（ｂ）は図６（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。

符号の説明

１ 建物ユニットの補強構造
２０ 居室ユニット（第一建物ユニット）
２１ 柱
２２ 天井梁
２３ 床梁
３０ 補助室ユニット（第二建物ユニット）
３１ 柱
３２ 天井梁
３３ 床梁
４０ 補強部材

Claims (8)

1. 各４本の床梁、天井梁、柱が箱型に組み立てられた骨格を有する第一建物ユニットの天井梁の中間部と、各４本の床梁、天井梁、柱が箱型に組み立てられた骨格を有する第二建物ユニットの柱とが対峙するように前記第一、第二建物ユニットを接合する際に、前記第一建物ユニットを補強する建物ユニットの補強構造であって、
   前記第二建物ユニットの柱に対峙する位置及びその周囲に亘って、前記第一建物ユニットの天井梁に沿う補強部材が設けられ、
   前記第一建物ユニットの天井梁及び前記補強部材は、断面コ字状の溝型鋼により形成され、前記第一建物ユニットの天井梁の上フランジと前記補強部材の上フランジが当接し、前記第一建物ユニットの天井梁の下フランジと前記補強部材の下フランジが当接し、
   前記補強部材には、前記第一建物ユニットの天井梁と共に前記第二建物ユニットの天井梁に固定する取付部材が設けられ、
   前記第一建物ユニットの天井梁の両端部に位置する柱の一方と前記補強部材との間には、該補強部材に対して直交方向に延び、且つ、前記第一建物ユニットの互いに対向する天井梁を連結する補助補強部材が設けられている
   ことを特徴とする建物ユニットの補強構造。
2. 前記取付部材は、前記補強部材のウエブに固定された接続金具と、前記接続金具及び前記第二建物ユニットの天井梁に固定される連結板と、を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の建物ユニットの補強構造。
3. 前記補強部材は、前記第一建物ユニットの天井梁に対し、互いの開放端が対向した状態で嵌合され、前記第一建物ユニットの天井梁を閉断面とするように設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の建物ユニットの補強構造。
4. 前記補強部材は、前記第一建物ユニットの天井梁にボルト固定されている
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の建物ユニットの補強構造。
5. 前記補強部材は、両端部にそれぞれ側板が溶接固定された
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の建物ユニットの補強構造。
6. 前記補助補強部材は、前記第一建物ユニットの天井梁に取り付ける取付部を有し、
   前記取付部は、断面コ字状の溝型鋼により形成され、前記第一建物ユニットの天井梁の上フランジと前記取付部の上フランジが当接し、前記第一建物ユニットの天井梁の下フランジと前記取付部の下フランジが当接した状態で溶接固定される
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の建物ユニットの補強構造。
7. 前記補助補強部材は、前記第一建物ユニットの天井梁に取り付ける取付部を有し、
   前記取付部は、断面コ字状の溝型鋼により形成され、前記第一建物ユニットの天井梁の上フランジと前記取付部の上フランジが当接し、前記第一建物ユニットの天井梁の下フランジと前記取付部の下フランジが当接すると共に、
   前記取付部には、前記第二建物ユニットの天井梁に固定する取付部材が設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の建物ユニットの補強構造。
8. 前記取付部材は、前記取付部のウエブに固定された接続金具と、前記接続金具及び前記第二建物ユニットの天井梁に固定される連結板と、を有する
   ことを特徴とする請求項７に記載の建物ユニットの補強構造。

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