(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と梁とを接合した骨組構造体からなる建物ユニットにおいて、
梁フレームの柱接合部に具備せしめた外ダイヤフラムに柱を挿入し、柱の任意高さの位置に外ダイヤフラムを固定してなり、前記外ダイヤフラムが梁を接合するための平坦面と外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いる平坦面を備えてなることを特徴とする建物ユニット。
【請求項２】
前記柱が円形断面の柱である請求項１記載の建物ユニット。
【請求項３】
前記梁フレームとして床梁フレームと天井梁フレームを用い、柱に床梁フレームと天井梁フレームのそれぞれを接合して構成されてなる請求項１又は２記載の建物ユニット。
【請求項４】
前記梁フレームとして床梁フレームを用い、柱に床梁フレームを接合し、天井梁を有さずに構成されてなる請求項１又は２記載の建物ユニット。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の複数の建物ユニットを水平方向に隣接設置してなるユニット建物において、
相隣る建物ユニットの床梁フレームの高さ位置を相互に異ならしてなることを特徴とするユニット建物。
【請求項６】
請求項４に記載の複数の建物ユニットを上下方向に隣接設置してなるユニット建物において、
上階側の建物ユニットの床梁フレームを柱の中間部に設けてなることを特徴とするユニット建物。
【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関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平2-8441号公報に記載の如く、柱の上下方向に渡って多数のボルト孔を設けておき、天井梁を標準天井高の位置と、高天井高の位置とに選択的に取付け可能とするものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、従来技術では、柱に多数の孔加工を施すことが必要であり、柱の脆弱を招き、加工コストも増大する。
【０００４】
本発明の課題は、建物の任意の高さに、簡易且つ堅固に床面もしくは天井面を構築することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、柱と梁とを接合した骨組構造体からなる建物ユニットにおいて、梁フレームの柱接合部に具備せしめた外ダイヤフラムに柱を挿入し、柱の任意の高さ位置に外ダイヤフラムを固定してなり、前記外ダイヤフラムが梁を接合するための平坦面と外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いる平坦面を備えてなるようにしたものである。
【０００６】
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、前記柱が円形断面の柱であるようにしたものである。
【０００７】
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２記載の本発明において更に、前記梁フレームとして床梁フレームと天井梁フレームを用い、柱に床梁フレームと天井梁フレームのそれぞれを接合して構成されてなるようにしたものである。
【０００８】
請求項４に記載の本発明は、請求項１又は２記載の本発明において更に、前記梁フレームとして床梁フレームを用い、柱に床梁フレームを接合し、天井梁を有さずに構成されてなるようにしたものである。
【０００９】
請求項５に記載の本発明は、請求項３又は４に記載の複数の建物ユニットを水平方向に隣接設置してなるユニット建物において、相隣る建物ユニットの床梁フレームの高さ位置を相互に異ならしてなるようにしたものである。
【００１０】
請求項６に記載の本発明は、請求項４に記載の複数の建物ユニットを上下方向に隣接設置してなるユニット建物において、上階側の建物ユニットの床梁フレームを柱の中間部に設けてなるようにしたものである。
【００１１】
【作用】
請求項１〜４の本発明によれば下記(1) 〜(8) の作用がある。
(1) 柱は梁が接合される外ダイヤフラムに挿入されて固定されるものであり、分断した柱の溶接に基づく欠陥を伴う虞れがなく、柱の通し精度は良く、柱の曲がりを伴わない。
【００１２】
(2) 柱と外ダイヤフラムとは、梁に作用する曲げ、剪断等の荷重を柱に伝えるに足る接合強度で接合されれば足り、この接合部の残留応力は小さい。加えて、外ダイヤフラムにある程度の厚み、幅（外径）をもたせてその剛性を確保することにより、柱梁接合仕口における柱の変形を抑止できる。これらにより、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上できる。
【００１３】
(3) 外ダイヤフラムに一定の剛性を確保するに際し、その厚みを大きく取ることにより、幅（外径）を小さくでき、柱梁接合仕口の柱回りでの占有スペースを減縮できる。
【００１４】
(4) 外ダイヤフラムは柱に挿入されて固定され、柱の外回りに付属するものであるから、柱の曲がりやねじれに起因して直ちに変形するものにならない。従って、外ダイヤフラムを外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いるとき、曲がりやねじれのある柱面を基準としないため、柱の変形によらず、外壁の取付精度を向上する等ができる。
【００１５】
(5) 梁フレーム（床梁フレーム、天井梁フレーム）は当初から全ての構成梁を枠組して構成され、梁フレームの直角度等の寸法精度を向上し、ひいては建物ユニットの寸法精度の向上を図ることができる。
【００１６】
(6) 寸法精度の高い床面、天井面を、柱に加工を施すことなく、 1本の柱の任意の高さ位置に、簡易且つ堅固に構築できる。
【００１７】
(7) 外ダイヤフラムにおいて梁が接合される面を平坦面としたから、この外ダイヤフラムに接合される梁の接合端面は曲率がなく特殊加工を要しない平面で足りるものとなり、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【００１８】
(8) 外ダイヤフラムにおいて、梁を接合しない面も平坦面としたから、この平坦面を前述(4) の建物の構築基準面として好適に用いることができる。
【００１９】
請求項５の本発明によれば下記(9) の作用がある。
(9) 相隣る建物ユニットの床梁フレームの高さ位置を相互に異ならせることにより、相隣る建物ユニット間で、天井高の異なる変化のある空間を形成できる。
【００２０】
請求項６の本発明によれば下記(10)の作用がある。
(10)上下の建物ユニット間で、上階側の建物ユニットの床梁フレームを柱の中間部に設けることにより、下階側に高天井高の空間を形成できる。また、上階側に小屋裏空間を形成できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は柱梁接合仕口を示す模式図、図２は建物ユニットの平面構成を示す平面図、図３は建物ユニットの平面構成の変形例を示す平面図、図４は建物ユニットの組立工程を示す模式図、図５は建物ユニットを示す側面図、図６は建物ユニットの変形例を示す側面図、図７はユニット建物を示す模式図、図８はユニット建物の変形例を示す模式図である。
【００２２】
ユニット建物１Ａは、図７に示す如く、工場生産された建物ユニット１０を現地施工現場に輸送し、それら複数の建物ユニット１０を基礎２の上で水平方向と上下方向に隣接設置し、最上階の建物ユニット１０の上に屋根３を設けて構築したものである。
【００２３】
以下、建物ユニット１０とユニット建物１Ａの構成について説明する。
（建物ユニット１０）（図１、図２、図４、図５）
建物ユニット１０は、図２、図５に示す如く、柱１１と床梁１２とを接合した骨組構造体からなるものであり、 4本の床梁１２を矩形状に枠組してなる床梁フレーム１３のコーナー部である柱接合部に外ダイヤフラム１４を溶接し、各外ダイヤフラム１４に円形断面の柱１１を挿入し、柱１１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム１４を溶接し、天井梁を有さずに構成したものである。
【００２４】
柱１１としては円形断面の鋼管等を採用し、床梁１２としてはＣ形鋼等を採用できる。円形断面の鋼管等からなる柱１１にあっては、その上下の端面にエンドプレート１１Ａが装着されて溶接される。
【００２５】
外ダイヤフラム１４は複数の平坦面２１を備える、例えば正八面体の如くの多面体をなし、中央に柱挿入孔２２を備える。そして、複数の平坦面２１うちの 2つの平坦面２１Ａ、２１Ｂを相交差する 2本の床梁１２が接合される平坦面２１とし、これらの平坦面２１Ａ、２１Ｂの交差角を直角としている。また、他の平坦面２１、例えば他の 2つの平坦面２１Ｃ、２１Ｄを床梁１２を接合せずに、外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いることとし、これらの平坦面２１Ｃ、２１Ｄの交差角を直角としている（図２）。外ダイヤフラム１４が備える各平坦面２１の交差角を外ダイヤフラム１４の部品段階で高精度に加工し、上述の平坦面２１Ａと平坦面２１Ｂの交差角、平坦面２１Ｃと平坦面２１Ｄの交差角がそれぞれ高精度に相直交せしめられるものであるとき、床梁フレーム１３の各柱接合部で交差する床梁１２の直角度、外壁の直角度をそれぞれ簡易に高精度化できる。
【００２６】
ここで、床梁フレーム１３にあっては、床梁１２が前述した如くのＣ形鋼であって、上下のフランジ１２Ａ、１２Ｂとウエブ１２Ｃを有するとき、各柱接合部に上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂを用いる。そして、床梁１２の上フランジ１２Ａは上外ダイヤフラム１４Ａの平坦面２１（２１Ａ、２１Ｂ）に溶接され、下フランジ１２Ｂは下外ダイヤフラム１４Ｂの平坦面２１（２１Ａ、２１Ｂ）に溶接され、ウエブ１２Ｃはそれらの外ダイヤフラム１４にも柱１１の側面にも接続されない（図１）。即ち、床梁１２は曲げと剪断等の荷重を上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂに伝えるのに必要な断面のみ、換言すれば上フランジ１２Ａと下フランジ１２Ｂの断面だけをそれら上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂに溶接すれば足りる。
【００２７】
また、床梁フレーム１３にあっては、外ダイヤフラム１４の厚みｔを大きくとることにより外ダイヤフラム１４の剛性を確保でき、柱１１と床梁１２との柱梁接合仕口での柱１１の変形を抑制できる。そして、床梁フレーム１３の各柱接合部に上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂを備えるとき、上下の外ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの少なくとも一方を柱１１に溶接するものであれば良い。尚、外ダイヤフラム１４Ｂは厚みｔを大きくとることにより、半径方向の幅ｂを小とし、柱１１回りでの外ダイヤフラム１４の張り出しを減縮できる。
【００２８】
以下、建物ユニット１０の組立手順について説明する（図４）。
(1)  4本の床梁１２と上下各 4個の外ダイヤフラム１４（１４Ａ、１４Ｂ）を用いて矩形状の床梁フレーム１３を前述の如くに製造する（図４（Ａ））。
【００２９】
(2) 床梁フレーム１３に具備せしめた各外ダイヤフラム１４に柱１１を挿入し、各柱１１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム１４を溶接する（図４（Ｂ）、（Ｃ））。これにより、床梁フレーム１３を有し、天井梁を有さない建物ユニット１０が構築される。
【００３０】
尚、建物ユニット１０にあっては、図５に示す如く、床梁フレーム１３の上に床面材３１が取着され、柱１１の上端部に天井面材３２が取着されて用いられる。
【００３１】
また、上記(1) で、床梁１２と外ダイヤフラム１４は、床梁１２の梁端面（フランジ１２Ａ、１２Ｂ）を前述した如く、外ダイヤフラム１４の平坦面２１（２１Ａ、２１Ｂ）に突き合わせ溶接することにて接合される。但し、床梁１２と外ダイヤフラム１４は、外ダイヤフラム１４から床梁１２と同一断面の接続ピースを突設し、この接続ピースに床梁１２の梁端面を突き合わせ溶接する等、他の接合構造にて接合されるものであっても良い。
【００３２】
また、上記(2) で、柱１１と外ダイヤフラム１４は、柱１１の側面と外ダイヤフラム１４とを隅肉溶接することにて接合される。但し、柱１１と外ダイヤフラム１４は、接着、加締め、焼き嵌め、くさび挿入等の他の接合構造にて接合されるものであっても良い。
【００３３】
（ユニット建物１Ａ）（図７）
ユニット建物１Ａは、図７に示す如く、複数の建物ユニット１０を水平方向と上下方向に隣接設置するに際し、上階側の建物ユニット１０Ａの床梁フレーム１３を柱１１の中間部に固定し、この建物ユニット１０Ａの床梁フレーム１３の下に下階のための天井面材３２を取着し、下階側の建物ユニット１０Ｂの柱１１に天井面材を取着せず、下階に高天井空間４（天井高Ｈ1 ）を形成したものである。また、上階側の建物ユニット１０Ａの柱１１にも天井面材を取着せず、この上階側の建物ユニット１０Ａと屋根３とで小屋裏空間５を形成してある。
【００３４】
従って、本実施形態によれば、以下の作用がある。
(1) 柱１１は床梁１２が接合される外ダイヤフラム１４に挿入されて固定されるものであり、分断した柱１１の溶接に基づく欠陥を伴う虞れがなく、柱１１の通し精度は良く、柱１１の曲がりを伴わない。
【００３５】
(2) 柱１１と外ダイヤフラム１４とは、床梁１２に作用する曲げ、剪断等の荷重を柱１１に伝えるに足る接合強度で接合されれば足り、この接合部の残留応力は小さい。加えて、外ダイヤフラム１４にある程度の厚みｔ、幅ｂ（外径）をもたせてその剛性を確保することにより、柱梁接合仕口における柱１１の変形を抑止できる。これらにより、柱梁接合仕口の剛性、耐力を向上できる。
【００３６】
(3) 外ダイヤフラム１４に一定の剛性を確保するに際し、その厚みｔを大きく取ることにより、幅ｂ（外径）を小さくでき、柱梁接合仕口の柱１１回りでの占有スペースを減縮できる。
【００３７】
(4) 外ダイヤフラム１４は柱１１に挿入されて固定され、柱１１の外回りに付属するものであるから、柱１１の曲がりやねじれに起因して直ちに変形するものにならない。従って、外ダイヤフラム１４を外壁取付部材を設ける等の建物の構築基準面として用いるとき、曲がりやねじれのある柱面を基準としないため、柱１１の変形によらず、外壁の取付精度を向上する等ができる。
【００３８】
(5) 床梁フレーム１３は当初から全ての構成梁１２を枠組して構成され、床梁フレーム１３は当初から全ての構成梁を枠組して構成され、床梁フレーム１３の直角度等の寸法精度を向上し、ひいては建物ユニット１０の寸法精度の向上を図ることができる。
【００３９】
(6) 寸法精度の良い床面を、柱１１に加工を施すことなく、 1本の柱１１の任意の高さ位置に、簡易且つ堅固に構築できる。
【００４０】
(7) 外ダイヤフラム１４において床梁１２が接合される面を平坦面２１としたから、この外ダイヤフラム１４に接合される床梁１２の接合端面は曲率がなく特殊加工を要しない平面で足りるものとなり、柱梁接合仕口を簡素化できる。
【００４１】
(8) 外ダイヤフラム１４において、床梁１２を接合しない面も平坦面２１としたから、この平坦面２１を前述(4) の建物の構築基準面として好適に用いることができる。
【００４２】
(9) 上下の建物ユニット１０Ａ、１０Ｂの間で、上階側の建物ユニット１０Ａの床梁フレーム１３を柱１１の中間部に設けることにより、下階側に高天井高の空間４を形成できる。また、上階側に小屋裏空間５を形成できる。
【００４３】
次に、建物ユニット１０とユニット建物１Ａの変形例について説明する。
（異形建物ユニット３０）（図３）
図３の異形建物ユニット３０は、前述の建物ユニット１０に比して、床梁フレーム１３を構成する 4本の床梁１２のうちの 1本の床梁１２を他の床梁１２に対して斜め配置される斜め床梁３１とし、床梁フレーム１３の枠組を台形状としたものである。
【００４４】
この異形建物ユニット３０では、相交差する 2本の床梁１２、３１が接合され外ダイヤフラム１４において、その梁接合平坦面２１Ａ、２１Ｂの交差角を、部品段階で、それら床梁１２、３１の所望の交差角に適合するように高精度に設けておく。これにより、それら床梁１２、３１の梁端面を外ダイヤフラム１４の上述の平坦面２１Ａ、２１Ｂに突き合わせ溶接するだけで、それらの床梁１２、３１が所望の交差角で交差する台形状の床梁フレーム１３を簡易且つ高精度に構築できる。この建物ユニット３０は、斜め境界線をもつ敷地に良く対応できる。実施例の平面視正八角形の外ダイヤフラムに限らず、種々の多角形の組合わせにより多種類の異形建物ユニットを効率よく製造できる。
【００４５】
（天井梁をもつ建物ユニット４０）（図６）
図６の建物ユニット４０は、前述の建物ユニット１０に比して、柱１１の上部に天井梁４１を備えたものである。即ち、建物ユニット４０では、 4本の天井梁４１を矩形状もしくは台形状等に枠組してなる天井梁フレーム４２のコーナー部である柱接合部に外ダイヤフラム４３を溶接し、各外ダイヤフラム４３に円形断面の柱１１を挿入し、柱１１の任意の高さ位置に外ダイヤフラム４３を溶接し、前述の床梁１２に加え、天井梁４１を有するようにしたものである。
【００４６】
建物ユニット４０にあっては、床梁フレーム１３の上に床面材３１が取着されることに加え、天井梁フレーム４２の下に天井面材４４が取着されて用いられる。
【００４７】
（ユニット建物１Ｂ）（図８）
ユニット建物１Ｂは、図８に示す如く、複数の建物ユニット１０を水平方向、上下方向に隣接設置するに際し、相隣る建物ユニット１０Ａ、１０Ｂのうち、一方の建物ユニット１０Ａの床梁フレーム１３を柱１１の中間部に設け、両建物ユニット１０Ａ、１０Ｂの床梁フレーム１３の高さ位置を相互に異ならせたものである。これにより、相隣る建物ユニット１０Ａ、１０Ｂ間で、天井高（天井高Ｈ1 、Ｈ2 ）の異なる変化のある空間を形成できる。また、建物ユニット１０Ａの床下にて利用可能な床下空間６を形成できる。
【００４８】
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、本発明が適用される建物ユニットは、梁フレームの枠組形状が四角形のものに限らず、如何なる多角形体でも、曲面体でも良い。
【００４９】
また、本発明が用いられるユニット建物は、複数の建物ユニットのうちの一部で本発明の構造を採用するものであれば良く、他の一部に本発明によらない建物ユニットを含むものであっても良い。
【００５０】
また、本発明の実施において、柱は円形断面に限らず、角形断面等、如何なる断面形状のものであっても良い。また、床梁、天井梁はＣ形鋼に限らず、如何なる断面形状のものであっても良い。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、建物の任意の高さに、簡易且つ堅固に床面もしくは天井面を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は柱梁接合仕口を示す模式図である。
【図２】  図２は建物ユニットの平面構成を示す平面図である。
【図３】  図３は建物ユニットの平面構成の変形例を示す平面図である。
【図４】  図４は建物ユニットの組立工程を示す模式図である。
【図５】  図５は建物ユニットを示す側面図である。
【図６】  図６は建物ユニットの変形例を示す側面図である。
【図７】  図７はユニット建物を示す模式図である。
【図８】  図８はユニット建物の変形例を示す模式図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ  ユニット建物
１０、３０、４０  建物ユニット
１１  柱
１２、３１  床梁
１４、４３  外ダイヤフラム
２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ）  平坦面
４１  天井梁
４２  天井梁フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003670849.tif 000007
【図７】
0003670849.tif 000008
【図８】
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