(57)【要約】【課題】建物を構築する場合に、構造を単純化して軽量化を図り、コストダウンすることができる建物ユニットを提供する。【解決手段】建物を構築するための建物ユニット１０は、複数の柱１１と、複数の柱を連結するための下部ばり１２から成るＵ型の構成要素３０，３１と、複数の構成要素３０，３１を、間隔をおいて連結する連結ばり２３，２４と、から構成されている。【選択図】図４
2015086599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物を構成するための建物ユニットであって、
前記建物ユニットは、
複数の柱と、前記複数の柱を連結するための下部ばりから成るＵ型の構成要素と、
複数の前記構成要素を、間隔をおいて連結する連結ばりと、
から構成されていることを特徴とする建物ユニット。
【請求項２】
前記複数の柱の上端部を連結するための仮設用の部材を有していることを特徴とする請求項１に記載の建物ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集合住宅、ホテル、事務所等の建物を構築するのに好適に用いることができる建物ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、集合住宅、ホテル、事務所等の建物（建築物）を構築するために、建物のユニット化の開発とその実用化が進んでいる。この建物ユニット化とは、構築しようとする建物を、予め複数の単位に区分けして設計して製造しておくことをいう。
【０００３】
複数の建物ユニットのほぼ完成品は、予め製造工場で個別に製造しておいて、複数の建物ユニットをトレーラ等で施工現場まで運搬する。そして、これらの建物ユニットは、施工現場においてクレーン等の吊り上げ用の重機を使用して、水平方向の配置し上下方向に重ね合わせて締結することで、例えば１階建てあるいは２階建て以上の階層の建物を構築することができる。
【０００４】
この種の建物ユニットは、特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の図１０に示すように、２本の柱と下部ばりと上部ばりを有する建物ユニットが示されており、複数の建物ユニットを水平方向に配置し上下方向に重ね合せることで建物を構築している。複数の建物を上下方向に位置合わせして重ね合せるために、下の階の柱の上端接合プレートには、ガイド部材が立てて設けられ、上の階の柱の下端接合プレートには、このガイド部材を入れるガイド孔が設けられている。これにより、上下の建物ユニットの接合時の位置決めを容易に行うとともに、接合作業を特別な工具を用いないで短時間に行うことができる。このように接合作業を行うことで、複数の建物ユニットが締結され、２階建て以上の階層の建物を構築することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９８０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述した特許文献１に記載の建物ユニットを用いると、左右に隣接する建物ユニットの柱同士が重ねて配置され、しかも上下に隣接する建物ユニットのはり同士が重ねて配置されてしまう。従って、複数の建物ユニットを用いて構築された建物は、高価であり、重量が大きく構造が複雑であり、複数の建物ユニットの締結作業が面倒である。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、建物を構築する場合に、構造を単純化して軽量化を図り、コストダウンすることができる建物ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するため、請求項１に記載の建物ユニットは、建物を構成するための建物ユニットであって、前記建物ユニットは、複数の柱と、前記複数の柱を連結するための下部ばりから成るＵ型の構成要素と、複数の前記構成要素を、間隔をおいて連結する連結ばりと、から構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の建物ユニットでは、Ｕ型の構成要素は、上部ばりを有しないので、上部ばりを有する場合に比べて、建物を構築する場合に、構造を単純化して軽量化を図り、コストダウンすることができる。
【００１０】
請求項２に記載の建物ユニットは、前記複数の柱の上端部を連結するための仮設用の部材を有していることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の建物ユニットでは、Ｕ型の構成要素は、上部ばりを有しない構造であるのにもかかわらず、仮設用の部材を設けているので、建物ユニットは、建物ユニットの製造工場から建物ユニットを施工するための施工現場まで運搬装置で運搬しても、運搬時の振動等により建物ユニットの変形が生じない。このため、建物ユニットは施工現場で形状の手直しをする必要が無いので、施工作業が容易に行える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、建物を構築する場合に、構造を単純化して軽量化を図り、コストダウンすることができる建物ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の建物ユニットの実施形態により構築された建物の軸組みの例を示す側面図である。
【図２】図１における建物を一部省略して示す正面図である。
【図３】図２に示す１階部分の建物ユニットと２階部分の建物ユニットとそして４階部分の建物ユニットを示す図である。
【図４】図２に示す１階部分の建物ユニットと２階部分の建物ユニットとそして４階部分の建物ユニットを示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて、本発明を実施するための形態(以下、実施形態と称する)を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の建物ユニットの実施形態により構築された建物の好ましい例を示す側面図である。図２は、図１における建物を一部省略して示す正面図である。
【００１６】
図１と図２に示す本発明の建物ユニットの実施形態が適用できる建物の主要用途としては、例えば集会場、介護老人健康施設、ホテル、共同住宅、学校、店舗、事務所等であるが、建物ユニットにより構築される建物の用途は、特に限定されない。
【００１７】
図１と図２は、建物１の鉄骨の軸組を示しており、建物１は一例として４階建の建物である。図１は、建物１の１階部分１ＦＬから４階部分４ＦＬを示している。図２では、図１に示す建物１の１階部分１ＦＬの建物ユニット１０と、建物１の２階部分２ＦＬの建物ユニット１０と、建物１の３階部分３ＦＬの建物ユニット１０の一部分と、建物１の４階部分４ＦＬの建物ユニット５０の一部分を示している。
【００１８】
図１と図２に示すように、建物１は、複数の建物ユニットを組み合わせて建物１を構成するためのユニット構造５を有している。ユニット構造５は、複数の建物ユニット１０と、この建物ユニット１０とは別の構造を有する建物ユニット５０と、により構成されている。図１に示す一例の建物１では、複数の建物ユニット１０を水平方向に並べて配置し、しかも垂直方向に積み上げて締結することで、１階部分１ＦＬ、２階部分２ＦＬ、そして３階部分３ＦＬを構成している。そして、別の複数の建物ユニット５０は、３階部分３ＦＬの建物ユニット１０の上にさらに積み上げて締結することで、最上階である４階部分４ＦＬを構成している。
【００１９】
１階部分１ＦＬ、２階部分２ＦＬ、そして３階部分３ＦＬの各建物ユニット１０の構造は実質的に同じであるが、４階部分４ＦＬの建物ユニット５０の構造は、建物ユニット１０の構造とは異なる。
【００２０】
図３は、１階部分１ＦＬの１つの建物ユニット１０と、２階部分２ＦＬの１つの建物ユニット１０と、４階部分４ＦＬの１つの建物ユニット５０を示しているが、３階部分３ＦＬの建物ユニット１０の構造は、２階部分２ＦＬの建物ユニット１０の構造と同じであるので、図３では、３階部分３ＦＬの建物ユニット１０の図示を省略している。
【００２１】
図４は、１階部分１ＦＬの建物ユニット１０と、２階部分２ＦＬの建物ユニット１０と、４階部分４ＦＬの建物ユニット５０を示す分解斜視図であるが、３階部分３ＦＬの建物ユニット１０の構造は、２階部分２ＦＬの建物ユニット１０の構造と同じであるので、図４では、３階部分３ＦＬの建物ユニット１０の図示を省略している。
【００２２】
図２と図４に示すように、１階部分１ＦＬは、鉄骨製の２つの建物ユニット１０により構成されている。図４に特に示すように、各建物ユニット１０は、１組の２本の柱１１，１１と下部ばり１２と、もう１組の２本の柱２１，２１と下部ばり２２と、２本の連結用のはり２３，２４と、複数の子ばり２５から構成されている。図２と図３に示すように、２本の柱１１，１１の下端部と下部ばり１２の両端部は、ガセットプレート５５を用いてボルトとナット、溶接等により連結されている。各建物ユニット１０では、天井ばり（上部ばり）に相当する鉄骨のはりが無い構造となっている。
【００２３】
これにより、図２と図４に示すように、１組の２本の柱１１，１１と下部ばり１２は、ほぼＵ型の構成要素３０を構成し、もう１組の２本の柱２１，２１と下部ばり２２も、ほぼＵ型の構成要素３１を構成している。図１と図４に示すように、Ｕ型の構成要素３０とＵ型の構成要素３１は、２本の連結用のはり２３，２４を用いて所定のスパンをおいて平行に連結されている。
【００２４】
このため、建物ユニット１０の構造は、天井ばり（上部ばり）を有する通常の建物ユニットの構造に比べて、各建物ユニット１０の構成部材を減らすことができ、建物ユニット１０の重量を軽くすることができる。各建物ユニット１０は、予め製造工場において組み立てて製造される。
【００２５】
上述したように、Ｕ型の構成要素３０とＵ型の構成要素３１には、上部ばりが設けられていない。すなわち、Ｕ型の構成要素３０の２本の柱１１，１１の間には上部ばりが設けられておらず、しかもＵ型の構成要素３１の２本の柱２１，２１の間にも上部ばりが設けられていない。このことから、各建物ユニット１０を、トレーラ等の運搬装置を用いて、製造工場から建物１を施工しようとする施工現場まで運搬する際に、振動等の影響により変形しないように補強するために、図１から図４に示すように、各建物ユニット１０には、次に説明する仮設用の部材が設けられている。
【００２６】
図１から図４に示す仮設用の部材３３，３４，３５，３６は、柱１１，２１や下部ばり１２，２２よりも細い鉄骨である。
【００２７】
これらの仮設用の部材３３，３４，３５，３６は、予め製造工場において取り付けられる。仮設用の部材３３は、柱１１，１１の上端部を接続する。仮設用の部材３５は、連結用のはり２３，２４の中央位置において、柱１１，２１に平行になるように立てて取り付けられる。仮設用の部材３４は、仮設用の部材３５，３５の上端部の間に水平に取り付けられる。仮設用の部材３６は、柱１１と仮設用の部材３５の上端部間に水平に取り付けられ、柱２１と仮設用の部材３５の上端部間に水平に取り付けられる。
【００２８】
これにより、組み立てて製造された建物ユニット１０を、運搬装置により運搬する際に、建物ユニット１０が振動等の影響により変形するのを防止でき、建物ユニット１０の形状を維持することができる。上部ばりが設定されていない建物ユニット１０の形状を維持することができることにより、建物ユニット１０を施工現場で形状の補正をする必要が無くなるので、施工現場での施工作業が容易になる。
【００２９】
図２と図４に示すように、柱１１，２１は、それぞれ上端部に締結用のベースプレート４０を有し、下端部には２つの締結用のダイアフラム４１を有している。
【００３０】
次に、図４に示す２階部分２ＦＬの各建物ユニット１０は、１階部分１ＦＬの各建物ユニット１０と実質的に同じで構造であるので、同じ箇所には同じ符号を記して説明を省略する。ただし、２階部分２ＦＬの各建物ユニット１０の２本の下部ばり１２Ａ，２２Ａは、１階部分１ＦＬの各建物ユニット１０の２本の下部ばり１２，２２に比べて太くなっていて、より大きい強度を確保している。２階部分２ＦＬの各建物ユニット１０の２本の連結用のはり２３Ａ，２４Ａは、１階部分１ＦＬの各建物ユニット１０の２本の連結用のはり２３，２４に比べて太くなっていて、より大きい強度を確保している。また、３階部分３ＦＬの各建物ユニット１０は、２階部分２ＦＬの各建物ユニット１０と実質的に同じであるので、同じ箇所には同じ符号を記して説明を省略する。
【００３１】
次に、最上階である４階部分４ＦＬの各建物ユニット５０の構造を説明する。
【００３２】
図２と図４に示すように、４階部分４ＦＬは、鉄骨製の２つの建物ユニット５０により構成されている。各建物ユニット５０の構造は、上述した建物ユニット１０の構造とは異なる。図４に示すように、各建物ユニット５０は、１組の２本の柱５１，５１と、下部ばり５２と、天井ばり５３と、もう１組の２本の柱５１，５１と、下部ばり５２と、天井ばり５３と、４本の連結用のはり６３，６４，６５，６６と、複数の子ばり６７，６８から構成されている。
【００３３】
図２と図３に示すように、２本の柱５１，５１の下端部と下部ばり５２の両端部は、ガセットプレート７０を用いてボルトとナット、溶接等により連結されている。また、２本の柱５１，５１の上端部と上部ばり５３の両端部は、ガセットプレート７０を用いてボルトとナット、溶接等により連結されている。
【００３４】
次に、図４を参照して、複数の建物ユニット１０と建物ユニット５０を施工現場において連結することで、建物１を構築する施工例を説明する。
【００３５】
図４に示すように、複数の建物ユニット１０と複数の建物ユニット５０は、製造工場で予め製造される。そして、複数の建物ユニット１０と複数の建物ユニット５０は、図１と図２に示す建物１を施工現場で構築するために、図示しないトレーラのような運搬装置により、製造工場から施工現場に運搬される。
【００３６】
図２に示すように、１階部分１ＦＬを構成する複数の建物ユニット１０が水平方向に並べて配置され、隣接する柱１１，１１は、所定の間隔をおいて平行に配置される。
【００３７】
次に、図２に示すように、２階部分２ＦＬを構成する複数の建物ユニット１０が、１階部分１ＦＬを構成する複数の建物ユニット１０の上に重ねて置かれて締結される。この締結を行う場合には、下側の柱１１の上部のベースプレート４０の上に、上側の柱１１の下部のダイアフラム４１が重ねて置かれ、ボルトナット、溶接等を用いて締結される。
【００３８】
そして、２階部分２ＦＬを構成する複数の建物ユニット１０の隣接する下部ばり１２Ａ，１２Ａの端部が、図２に示すように、複数のジョイント部材１００とボルトナット、溶接等を用いて連結される。
【００３９】
さらに、同様にして、図２に示すように、３階部分３ＦＬを構成する複数の建物ユニット１０が、２階部分２ＦＬを構成する複数の建物ユニット１０の上に重ね置かれて締結される。この場合にも、下側の柱１１の上部のベースプレート４０の上に、上側の柱１１の下部のダイアフラム４１が重ねて置かれ、ボルトナット、溶接等を用いて締結される。
【００４０】
そして、３階部分３ＦＬを構成する複数の建物ユニット１０の下部ばり１２Ａ、１２Ａの端部が、複数のジョイント部材１００とボルトナット、溶接等を用いて連結される。
【００４１】
このようにして１階部分１ＦＬから３階部分３ＦＬまで構築された後に、最上階部分である４階部分ＦＬを構成する。図３に示す４階部分４ＦＬを構成する複数の建物ユニット５０が、図２に示すように３階部分３ＦＬを構成する複数の建物ユニット１０の上に重ねて置かれて締結される。この場合には、下側の柱１１の上部のベースプレート４０の上に、図３に示す上側の柱５１の下部のダイアフラム４１が重ねて置かれ、ボルトナット、溶接等を用いて締結される。
【００４２】
そして、４階部分４ＦＬを構成する複数の建物ユニット５０が、図２に示すように複数のジョイント部材１００とボルトナット、溶接等を用いて連結される。
【００４３】
以上のようにして、製造工場で予め製造された複数の建物ユニット１０と複数の建物ユニット５０を施工現場に運搬した後に、複数の建物ユニット１０と複数の建物ユニット５０を組み合わせて締結することにより、施工現場において図１と図２に示す建物１を、簡単に構築することができる。
【００４４】
ところで、本発明の実施形態の建物ユニット１０，５０を用いて建物１を構築する際に、図３と図４に示すよう、建物ユニット１０のＵ型の構成要素３０，３１は、通常のユニット工法と比較して、天井側の上部ばりを無くし、図２と図３に示すように、上側の階部分の床ばり（下部ばり）と下側の階部分の天井ばり（上部ばり）は、はり１２Ａ，２２，２３Ａ，２４Ａ，６３，６４により共有して使用するようになっている。例えば、１階部分１ＦＬの上部ばりと２階部分２ＦＬの下部ばりは、図４に示す２階部分２ＦＬのはり１２Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａにより兼用して共有使用することができる。このため、建物１を構成する構成部材の本数を減らして、構造の簡単化と重量の軽減と、コストダウンを図ることができる。
【００４５】
また、３階部分３ＦＬの複数の建物ユニット１０上に、４階部分４ＦＬを構成する複数の建物ユニット５０を載せて締結すると、４階部分４ＦＬの下部ばりと３階部分３ＦＬの上部ばり（天井ばり）は、図４に示す４階部分４ＦＬのはり５２，５２，６３，６４により兼用して共有使用するようになっている。このため、建物１を構成する構成部材の本数を減らして、構造の簡単化と重量の軽減と、コストダウンを図ることができる。
【００４６】
なお、図４に示す１階部分１ＦＬのはり１２，２２と連結ばり２３，２４や、２階部分２ＦＬと３階部分３ＦＬのはり１２Ａ，２２Ａと連結ばり２３Ａ，２４Ａには、選択的に例えばユニットバスや家具等を、予め製造工場で作り付けしておくことができる。これにより、建物の施工現場では、このようなユニットバスや家具等を現場で施工する必要が無くなるので、施工時の作業を簡素化することができ、施工費用のコストダウンを図ることができる。
【００４７】
天井の仕上げは、好ましくは各階の建物ユニット１０の上部の仮設のはり３３，３４，３５，３６に対して予め製造工場内で取り付けて仕上げることができる。このため、１階部分１ＦＬから３階部分３ＦＬのそれぞれに天井を仕上げる場合には、仮設のはり３３，３４，３６は取り外さないようにすることができる。
【００４８】
なお、天井を仕上げない場合には、仮設用の部材３３，３４，３５，３６は、必要に応じて、各建物ユニット１０を水平方向と垂直方向に連結していく際に取り除くことができる。
【００４９】
建物ユニット１０は、上部ばり（天井ばり）を設けないので、従来上部ばりを設ける場合に比べて、１階部分１ＦＬから３階部分３ＦＬのそれぞれの天井高さをより高く確保することができる。
【００５０】
また、図４に示すＵ型の構成要素３０，３１を連結している連結ばり２３，２４（あるいは２３Ａ，２４Ａ）の長さを長くすることで、Ｕ型の構成要素３０，３１の間には柱のない大スパンの空間を確保できる。
【００５１】
本発明の実施形態の建物ユニットは、複数の建物ユニットを組み合わせて建物を構成するために用意され、建物ユニットは、複数の柱と、前記複数の柱を連結するための下部ばりから成るＵ型の構成要素と、複数の前記構成要素を、間隔をおいて連結する連結ばりと、から構成されている。これにより、Ｕ型の構成要素は、上部ばりを有しないので、上部ばりを有する場合に比べて、建物を構築する場合に、構造を単純化して軽量化を図り、コストダウンすることができる。
【００５２】
また、建物ユニットは、複数の柱の上端部を連結するための仮設用の部材を有している。これにより、Ｕ型の構成要素は、上部ばりを有しない構造であるのにもかかわらず、仮設用の部材を設けているので、建物ユニットは、建物ユニットの製造工場から建物ユニットを施工するための施工現場まで運搬装置で運搬しても、運搬時の振動等により建物ユニットの変形が生じない。このため、建物ユニットは施工現場で形状の手直しをする必要が無いので、施工作業が容易に行える。
【００５３】
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、各実施形態は一例であり、特許請求の範囲に記載される発明の範囲は、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更できるものである。
【００５４】
例えば、図３に示すように、各建物ユニット１０の柱１１の下端部に、破線で示すように延長部分８０を設けて、この延長部分８０にベースプレート８１を設けても良い。同様にして、建物ユニット５０の柱５１の下端部に、破線で示すように延長部分９０を設けて、この延長部分９０にベースプレート９１を設けても良い。これにより、１階部分１ＦＬから４階部分４ＦＬの床下には、例えば通信用のケーブルを配線するための空間をそれぞれ形成することができる。
【００５５】
また、本発明の実施形態では、任意の数の建物ユニットを、水平方向に配置ししかも垂直方向にそれぞれ積み重ねて締結することで、任意の階数の建物を、施工現場において確実にしかも容易に構築できる。しかも、使用しなくなった建物は、必要に応じて元の各建物ユニット１０，５０に解体して区分けすることで、建物の解体が容易であり、建物ユニット１０，５０の再利用も可能である。
【００５６】
最上階として図４に示す建物ユニット５０を配置する代わりに、単に屋根ユニットとしてはりのみを固定するようにしても良く、この場合には３階建てになる。
【符号の説明】
【００５７】
１      建物
５      ユニット構造
１０    建物ユニット
１１    柱
１２    はり（下部ばり）
２１    柱
２２    はり（下部ばり）
２３    はり（連結ばり）
２４    はり（連結ばり）
３０    Ｕ型の構成要素
３１    Ｕ型の構成要素
３３，３４，３５，３６  仮設用の部材
５０    建物ユニット
【図１】
2015086599.tif 000003
【図２】
2015086599.tif 000004
【図３】
2015086599.tif 000005
【図４】
2015086599.tif 000006