JPH11324123A - ユニット式建物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】建物ユニットの製造効率を阻害せずに、四階建
てにしても剛性が確保されるようになるユニット式建物
の提供。 【解決手段】四隅の柱51の上下端をそれぞれ梁52〜55で
連結した直方体状の骨組み56を有する建物ユニット11に
対し、平面視でユニット式建物１の角部５に配置される
柱51に沿って、トラス構造を形成するサブフレーム４を
設ける。これにより、ユニット式建物１の外壁部分の両
側縁に配置された柱51の剛性が向上し、風圧等の水平荷
重に対して充分な耐力が確保される。しかも、トラス構
造のサブフレーム４は、ピン接合で建物ユニット11の骨
組み56に取り付けることが可能なので、通常の建物ユニ
ットの組立工程を利用して組立可能となり、建物ユニッ
トの製造効率は何ら阻害されることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、四隅の柱の上下端
をそれぞれ梁で連結した直方体状の骨組みを有する建物
ユニットが複数組み合わされたユニット式建物に関す
る。

【０００２】

【背景技術】従来より、工場で製造した箱状の建物ユニ
ットを、建築現場で複数組み合わせて建築されるユニッ
ト式建物が利用されている。ユニット式建物を形成する
建物ユニットとしては、四隅の柱の上下端を天井梁及び
床梁で連結した直方体状のフレームを有するものが一般
的である。建物ユニットのフレームには、天井梁に指示
される天井面材、床梁に支持される床面材および部屋を
仕切る間仕切り壁等の内装材や、軽量気泡コンクリート
等で形成された外壁財等が工場で組付けられる。このよ
うなユニット式建物によれば、工場において、建物ユニ
ットに対して内装材や外壁材の組付け作業まで向上で行
い、後は、建物ユニットの接合作業を行うだけで建物が
完成するようにしているので、建築現場での作業が大幅
に削減され、建築工事を短期間で完了できるというメリ
ットが得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のユニット式建物
では、当該ユニット式建物を構成する建物ユニットは、
三階建てまでを想定して柱や梁の強度が設定されてい
る。このような建物ユニットで四階建て以上を構築しよ
うとすると、ユニット式建物の高さが高くなって、風圧
等の水平荷重を受ける外壁面が広くなり、ユニット式建
物が受ける水平荷重が増大するうえ、当該ユニット式建
物を構成する建物ユニットの各々が均一に変位したとし
ても、ユニット式建物の上方ほど元の位置からの変位が
大きいので、一階や二階に配置された建物ユニットに
は、従来よりも剛性の高いものが必要となり、従来の建
物ユニットでは、剛性が不足するという問題がある。こ
こで、建物ユニットの骨組みを構成する柱や梁の断面寸
法や肉厚寸法を大きくすることにより、建物ユニットの
剛性を向上させることが考えられるが、このようにする
と、三階建て以下用の建物ユニットには、断面寸法や肉
厚寸法の大きい柱や梁がオーバースペックとなり、四階
建て以上の建物ユニットと、三階建て以下の建物ユニッ
トとでは、断面寸法や肉厚寸法の異なる柱や梁を用いる
こととなり、建物ユニットの製造効率が阻害される。

【０００４】なお、本願出願人は、図１０に示されるよ
うに、長辺方向に沿った側面の中央部分に間柱91を設
け、この間柱91により、四階建てにするのに充分な剛性
が確保されるようにした建物ユニット92を提案している
（特願平9-242854号）。しかしながら、このような建物
ユニット92では、間柱91の上下端を梁93に剛接合しなけ
れば、充分な剛性を確保できず、間柱91を梁93に剛接合
すると、従来の建物ユニットの組立工程とは異なる工程
で製造する必要があるので、やはり、製造効率の問題は
解決できない。そのうえ、建物ユニット92の側面中央に
間柱91を設けられるので、掃き出し窓等の広い開口を確
保することが困難となるという問題も生じる。

【０００５】本発明の目的は、建物ユニットの製造効率
を阻害せずに、四階建てにしても剛性が確保されるよう
になるユニット式建物を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、図面をも参照
して説明すると、四隅の柱51の上下端をそれぞれ梁52〜
55で連結した直方体状の骨組み56を有する建物ユニット
10〜40が複数組み合わされたユニット式建物１であっ
て、平面視で当該ユニット式建物１の角部５に配置され
る柱51に沿って、トラス構造を形成するサブフレーム４
が設けられている強化建物ユニット11,21,22を備えてい
ることを特徴とする。このような本発明では、強化建物
ユニットの骨組みを形成する柱がトラス構造を形成する
サブフレームで補強されるので、当該強化建物ユニット
の剛性が大きくなる。そして、補強された柱がユニット
式建物の角部に配置されるように、前記強化建物ユニッ
トを配置すれば、ユニット式建物の外壁部分の両側縁に
配置された柱の剛性が向上し、風圧等の水平荷重に対し
て充分な耐力が確保される。しかも、トラス構造のサブ
フレームは、ピン接合で建物ユニットの骨組みに取り付
けることが可能なので、建物ユニットの骨組みを直方体
状に組み立てた後にサブフレームを骨組みに取り付けれ
ば、従来の建物ユニットの組立工程で組立可能となり、
建物ユニットの製造効率を阻害しない。そのうえ、柱を
サブフレームで直接補強するようにしたので、強化建物
ユニットは、その側面の中央部分に配置される間柱等の
補強部材が不要となるので、中央部分を含んだ広い開口
が容易に確保可能となる。

【０００７】以上において、前記ユニット式建物の角部
に配置される前記柱を挟んで、二つの前記サブフレーム
が平面視でＬ字形に配置されていることが望ましい。こ
のようにすれば、ユニット式建物の角部に配置される柱
の撓みが、サブフレームが配置された二方向について抑
止され、ユニット式建物の角部で交差する二つの外壁部
分の両方について、風圧等の水平荷重に対する充分な耐
力が確保されるようになり、最低限のサブフレームでユ
ニット式建物の剛性を確保することが図れるようにな
る。

【０００８】また、前記強化建物ユニットの平面形状
は、長さ寸法が異なる短辺および長辺を有する長方形と
され、前記強化建物ユニットの長辺の一端に、前記ユニ
ット式建物の角部に配置される前記柱が設けられ、当該
長辺の他端に設けられた柱側にも、前記サブフレームが
設けられていることが好ましい。このようにすれば、広
い居室を内部に形成するにあたり、長方形状の平面形状
を有する建物ユニットを複数組み合わせることで、内部
に柱が露出しない居室が形成可能となるうえ、平面長方
形状の建物ユニットを縦横に配列した場合、柱の数が短
辺方向よりも少ない長辺方向については、サブフレーム
の数が増えるようになるので、ユニット式建物の長辺方
向に加わる水平荷重に対する補強が充分になされ、ユニ
ット式建物全体の剛性が確保されるだけでなく、その剛
性バランスの確保も可能となる。

【０００９】さらに、前記ユニット式建物は、四階建て
とされ、前記強化建物ユニットは、一階部分および二階
部分に設けられていることが望ましい。このように、強
化建物ユニットを、ユニット式建物の一階部分および二
階部分に設け、三階以上には、サブフレームを備えてい
ない通常の建物ユニットを設ければ、三階以上の重量が
軽減されるうえ、三階以上の建物ユニットの水平方向変
位が許容されるようになり、柱の上下方向全体に剛性を
確保するのとは異なり、柱の根本部分等に水平荷重が集
中することがなく、水平荷重の全体的な分散が図られる
ようになる。このため、ユニット式建物に充分な剛性を
確保しつつ、ユニット式建物全体の剛性バランスが確保
され、四階建てとしても、ユニット式建物の骨組みの耐
久性が確保されるようになる。

【００１０】また、前記ユニット式建物は、傾斜屋根を
有し、その四階部分の居室は、前記傾斜屋根の小屋裏内
に設けられていることが好ましい。このように四階部分
の居室を屋根の小屋裏部分に設ければ、直方体状の建物
ユニットのみで四階建てとし、そのうえに傾斜屋根を形
成する場合よりも、ユニット式建物の高さが低くなり、
高さ制限がある地域で四階建てを建築する際に、ユニッ
ト式建物の高さの増大を充分抑止することが可能とな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、既に説
明した部材と同じ部材には同一符号を付し、その説明を
省略若しくは簡略にする。図１には、本実施形態に係る
四階建てのユニット式建物１が示されている。ユニット
式建物１は、基礎２の上に複数の建物ユニット10〜40が
組み合われたものである。ここで、一階から三階までの
居室部分は、直方体の箱状に形成された建物ユニット10
〜40により形成されている。また、屋根３は、傾斜した
屋根面を有する切妻式屋根であり、三階部分を形成する
建物ユニット30の上に、直方体の箱状に形成された建物
ユニット40と、側面形状が三角形となった三角建物ユニ
ット41とを配置するとともに、これらの建物ユニット4
0，41の上方を屋根パネル42で覆うことにより形成され
ている。この屋根３の小屋裏内部には、四階部分の居室
が形成されている。

【００１２】ここで、図２にも示されるように、建物１
の一階部分に配置された建物ユニット10のうち、平面視
でユニット式建物１の角部５に配置されているものは、
当該角部５に沿ったサブフレーム４が設けられている強
化建物ユニット11であり、それ以外の部分に設けられて
いるものは、サブフレームを有しない通常の建物ユニッ
ト12である。また、図３にも示されるように、二階部分
に配置された建物ユニット20のうち、平面視でユニット
式建物１の角部５に配置されているものは、一階と同様
に、当該角部５に沿ったサブフレーム４が設けられてい
る強化建物ユニット21，22であり、それ以外の部分に設
けられているものは、サブフレームを有しない通常の建
物ユニット23である。なお、三階部分の建物ユニット30
および四階（小屋裏）部分の建物ユニット40は、前述の
建物ユニット12，23と同様に、サブフレームを有しない
通常の建物ユニットとなっている。

【００１３】強化建物ユニット11，21は、図４に示され
るように、長さ寸法が異なる短辺および長辺を有する長
方形の平面形状を有したものであり、四隅の柱51の上下
端をそれぞれ梁52〜55で連結した直方体状の骨組み56を
備えている。骨組み56は、ラーメン構造のものであり、
具体的に説明すれば、骨組み56の柱51の上下端に、剛接
合用のダイアフラムボックス57が溶接され、このダイア
フラムボックス57に梁52〜55の各端部が溶接され、これ
により、柱51および梁52〜55が相互に剛接合されたもの
である。床側の長辺梁52の間には、パーティクルボード
等の床下地面材（図示略）を支持するために、複数の根
太58が架け渡されている。天井側の長辺梁54の間には、
石膏ボード等の天井面材（図示略）を支持するために、
複数の天井小梁59が架け渡されている。また、天井側の
梁54，55が形成する長方形状の枠の内部には、当該長方
形の対角線に沿って延びる一対のブレース60が架け渡さ
れている。

【００１４】強化建物ユニット11，21のサブフレーム４
は、床側の長辺梁52および天井側の長辺梁54の端部近傍
を連結する間柱61と、骨組み56の柱51および間柱61の中
間部分を相互に連結するとともに上下に平行配置された
上弦材62および下弦材63と、これらの上弦材62および下
弦材63の端部を相互に連結するとともに、互いに交差す
る一対の傾斜材64とからなるトラス構造を有するもので
ある。強化建物ユニット11，21には、ユニット式建物１
の角部５に配置される柱51、図４では、長辺梁52，54の
左方の端部側に配置された柱51を挟んで、二つのサブフ
レーム４が平面視でＬ字形に配置されているとともに、
長辺梁52，54の他端に設けられた柱51側にも、一つのサ
ブフレーム４が設けられている。

【００１５】強化建物ユニット22は、図５に示されるよ
うに、ユニット式建物１の角部５に配置される柱51側の
みに二つのサブフレーム４が設けられたものである。よ
り詳細に説明すれば、強化建物ユニット22は、強化建物
ユニット11，21と同様に、長方形の平面形状を有し、四
隅の柱51の上下端をそれぞれ梁52〜55で連結した直方体
状の骨組み56を備えている。骨組み56は、ラーメン構造
のものであり、骨組み56の柱51の上下端に設けられた剛
接合用のダイアフラムボックス57を介して梁52〜55が柱
51に剛接合されたものである。この強化建物ユニット22
には、ユニット式建物１の角部５に配置される柱51、図
４では、長辺梁52，54の右方の端部側に配置された柱51
を挟んで平面視でＬ字形に配置されている、二つのサブ
フレーム４のみが設けられ、長辺梁52，54の他端側のサ
ブフレームは省略されている。

【００１６】建物ユニット12，23，30，40は、図６に示
されるように、サブフレームが設けられておらず、単に
直方体状の骨組み56のみを備えたものである。建物ユニ
ット12，23，30，40の骨組み56は、前述の強化建物ユニ
ット11,21,22と同様に、長方形の平面形状を有し、四隅
の柱51の上下端をそれぞれ梁52〜55で連結したラーメン
構造のものである。そして、各梁52〜55は、骨組み56の
柱51の上下端に設けられた剛接合用のダイアフラムボッ
クス57を介して柱51に剛接合されている。

【００１７】三角建物ユニット41は、図７に示されるよ
うに、三角柱を横倒しにした形状の骨組み71を有するも
のである。三角建物ユニット41の骨組み71は、強化建物
ユニット11，21と同様に、長方形の平面形状を有するも
のである。底部に配置された長辺梁72および短辺梁73
は、ダイアフラムボックス74を介して相互に剛接合さ
れ、長方形状の枠体を形成している。平行に配置された
一対の長辺梁72のうち、一方の長辺梁72の両端には、ダ
イアフラムボックス57を介して柱51がそれぞれ剛接合さ
れている。これらの柱51の上端は、当該柱51の上端に設
けられたダイアフラムボックス75に剛接合された梁76に
より相互に連結されている。また、柱51の上端に設けら
れたダイアフラムボックス75には、斜め下方に延びる傾
斜梁77がピン接合され、この傾斜梁77の下端は、長辺梁
72および短辺梁73を相互に接合するダイアフラムボック
ス74に設けられたブラケット78にピン接合されている。

【００１８】このような本実施形態では、以下のように
して建物ユニット10〜40の骨組み56が組み立てられる。
まず、短辺梁53，55、二本の柱51、ダイアフラムボック
ス57を組んで、四角枠状の妻パネルを必要なだけ形成し
ておく。これと同時に、一対の長辺梁52を複数の根太58
で連結した床パネル、および、一対の長辺梁54を複数の
天井小梁59で連結した天井パネルを形成しておく。二つ
の妻パネルを対向配置し、これらの妻パネルの間に床パ
ネルおよび天井パネルを配置し、妻パネルのダイアフラ
ムボックス57に長辺梁52，54の端部を接合し、骨組み56
を形成する。以上で、通常の建物ユニット12，23，30，
40の骨組み56は完成する。この後、骨組み56の必要な箇
所にサブパネル４をピン接合すれば、強化建物ユニット
11,21,22の骨組み56が完成する。

【００１９】前述のような本実施形態によれば、以下の
ような効果が得られる。すなわち、トラス構造を形成す
るサブフレーム４で、強化建物ユニット11,21,22の骨組
み56を形成する柱51を補強し、当該強化建物ユニットの
剛性を大きくし、そして、補強された柱51がユニット式
建物１の角部５に配置されるように、強化建物ユニット
11,21,22を配置したので、ユニット式建物１の外壁部分
の両側縁に配置された柱51の剛性が向上し、風圧等の水
平荷重に対して充分な耐力を確保することができる。し
かも、トラス構造のサブフレーム４は、ピン接合で骨組
み56に取り付けることが可能なので、骨組み56を組み立
てた後に、サブフレーム４を骨組み56に取り付けること
で、通常の建物ユニット12，23，30，40の組立工程を利
用して組み立てることができ、建物ユニットの製造効率
を何ら阻害しない。そのうえ、柱51をサブフレーム４で
直接補強するようにしたので、強化建物ユニット11,21,
22は、その側面の中央部分に配置される間柱等の補強部
材が不要となり、中央部分を含んだ広い開口を容易に確
保することができる。

【００２０】また、ユニット式建物１の角部５に配置さ
れる柱51を挟んで、二つのサブフレーム４を平面視でＬ
字形に配置したので、ユニット式建物１の角部５に配置
される柱51の撓みが、サブフレーム４が配置された二方
向について抑止され、ユニット式建物１の角部５で交差
する二つの外壁部分の両方について、風圧等の水平荷重
に対する充分な耐力が確保されるようになり、最低限の
サブフレーム４でユニット式建物１の剛性を充分確保す
ることができる。

【００２１】さらに、一階部分に設けた強化建物ユニッ
ト11については、長辺の両端に配置された柱51の両方
に、サブフレーム４を設けたので、広い居室を内部に形
成するために、長方形状の平面形状を有する建物ユニッ
ト10を採用し、長辺方向の柱51の数が短辺方向よりも少
ないなっても、サブフレーム４の数が増え、ユニット式
建物１の長辺方向に加わる水平荷重に対する補強が充分
になされるようになり、ユニット式建物１全体の剛性を
確保できるだけでなく、その剛性バランスを確保するこ
ともできる。

【００２２】また、四階建てとされたユニット式建物１
の一階部分および二階部分のみに、強化建物ユニット1
1,21,22を設け、三階以上には、サブフレーム４を備え
ていない通常の建物ユニット12，23，30，40を設けれる
ようにしたので、三階以上の重量が軽減されるうえ、三
階以上の建物ユニット30，40は、水平方向変位が許容さ
れるようになり、一階から四階まで連結された柱51全体
に剛性を確保するのとは異なり、柱51の根本部分等に水
平荷重が集中することがなく、水平荷重を全体的に分散
することができる。このため、ユニット式建物１に充分
な剛性を確保しつつ、ユニット式建物１全体の剛性バラ
ンスが確保され、四階建てとしても、ユニット式建物１
の骨組みの耐久性を確保することができる。そのうえ、
ユニット式建物１の二階部分は、一階部分よりもサブフ
レーム４の数を少なくし、一階部分から上方へ向かって
骨組みの剛性が次第に小さくなるようにしたので、この
点からも、ユニット式建物１全体の剛性バランスが確保
されるようになり、ユニット式建物１の骨組みの耐久性
を確保することができる。

【００２３】さらに、ユニット式建物１に設けられた傾
斜屋根３の小屋裏内に、四階部分の居室を形成したの
で、四階の居室部分の上に傾斜屋根を形成する場合より
も、ユニット式建物の高さが低くなることから、高さ制
限がある地域で四階建てを建築する際に、ユニット式建
物１の高さの増大を充分抑止することができる。

【００２４】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を
含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。
すなわち、サブフレームとしては、柱および間柱の中間
部分を相互に連結する上弦材および下弦材の端部を一対
の傾斜材で連結したものに限らず、図８に示されるよう
に、柱および間柱の間においてジグザグに配置された複
数の傾斜材65を備えたものでもよく、サブフレームの具
体的な構造は、実施にあたり適宜選択できる。

【００２５】また、ユニット式建物としては、一階部分
および二階部分のみに強化建物ユニットが配置されたも
のに限らず、三階部分や四階部分に強化建物ユニットが
配置されたものでもよい。三階部分または四階部分に強
化建物ユニットを配置する場合、一階から上方へ向かっ
て各階に設けられるサブフレームの数を少なくなるよう
に強化建物ユニットを配置すれば、ユニット式建物全体
の剛性バランスを確保することができる。なお、本発明
は、前記実施形態で説明した四階建ての建物に限らず、
五階建て以上の建物、或いは、二階建て、三階建ての建
物にも適用できる。

【００２６】

【発明の効果】前述のように、本発明によれば、建物ユ
ニットの製造効率を阻害することなく、四階建てとする
のに充分な剛性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るユニット式建物全体
を示す斜視図である。

【図２】前記実施形態のユニット式建物の一階部分を示
す平面図である。

【図３】前記実施形態のユニット式建物の二階部分を示
す平面図である。

【図４】前記実施形態の強化建物ユニットの骨組みを示
す斜視図である。

【図５】前記実施形態の異なる強化建物ユニットの骨組
みを示す斜視図である。

【図６】前記実施形態の通常の建物ユニットの骨組みを
示す斜視図である。

【図７】前記実施形態の三角建物ユニットの骨組みを示
す斜視図である。

【図８】本発明の変形例を示す正面図である。

【図９】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ ユニット式建物 ３ 傾斜屋根 ４ サブフレーム ５ ユニット式建物の角部 10，20，30，40 建物ユニット 11，21，22 強化建物ユニット 51 柱 52〜55 梁 56 骨組

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】四隅の柱の上下端をそれぞれ梁で連結した
   直方体状の骨組みを有する建物ユニットが複数組み合わ
   されたユニット式建物であって、 平面視で当該ユニット式建物の角部に配置される柱に沿
   って、トラス構造を形成するサブフレームが設けられて
   いる強化建物ユニットを備えていることを特徴とするユ
   ニット式建物。
2. 【請求項２】請求項１に記載のユニット式建物におい
   て、前記ユニット式建物の角部に配置される前記柱を挟
   んで、二つの前記サブフレームが平面視でＬ字形に配置
   されていることを特徴とするユニット式建物。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のユニット
   式建物において、前記強化建物ユニットの平面形状は、
   長さ寸法が異なる短辺および長辺を有する長方形とさ
   れ、前記強化建物ユニットの長辺の一端に、前記ユニッ
   ト式建物の角部に配置される前記柱が設けられ、当該長
   辺の他端に設けられた柱側にも、前記サブフレームが設
   けられていることを特徴とするユニット式建物。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
   のユニット式建物において、前記ユニット式建物は、四
   階建てとされ、前記強化建物ユニットは、一階部分およ
   び二階部分に設けられていることを特徴とするユニット
   式建物。
5. 【請求項５】請求項４に記載のユニット式建物におい
   て、前記ユニット式建物は、傾斜屋根を有し、その四階
   部分の居室は、前記傾斜屋根の小屋裏内に設けられてい
   ることを特徴とするユニット式建物。