(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱状の建物ユニットを複数組み合わせて建物の室内空間を形成すると共に、その室内空間の天井部分に前記建物ユニットの上端面に対して突設させた状態で補強梁を架け渡した後、前記室内空間内部の仮柱を取り除いて建築されるユニット式住宅の屋根構造であって、
前記補強梁上に、前記建物の屋根を支持する束が設けられ、且つこの束の下端には、前記建物ユニットの上端面に突設した補強梁との干渉を避ける切欠きが設けられていることを特徴とするユニット式住宅の屋根構造。
【請求項２】
前記切欠きは、その幅が前記補強梁の梁幅に等しく、その切欠き量は、前記建物ユニットの上端面から突出した前記補強梁の突出量に等しい値とされていることを特徴とする請求項１に記載のユニット式住宅の屋根構造。
【請求項３】
前記補強梁の両側には、前記建物ユニットに接続される接続部が設けられ、
前記束の下端は、前記補強梁との干渉を避けて前記接続部に連結していることを特徴とする請求項１又は２に記載のユニット式住宅の屋根構造。
【請求項４】
前記接続部は、前記建物ユニットの上端面に沿って延びる板状部材であり、
前記束の下端には、前記板状部材の面板部分に面にて接する基板部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のユニット式住宅の屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユニット式住宅の屋根構造に関し、より詳しくは、補強梁を用いて天井の補強が行われたユニット式住宅の屋根構造に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、箱状に形成された複数の建物ユニットを組み合わせて建築されるユニット式住宅が知られている。このユニット式住宅では、その屋根も複数のユニットすなわち屋根パネルを組合わせて形成されている。
【０００３】
より詳しくは、まず、建物ユニットの上面に軸組材を四角枠状に組んで形成した小屋パネルを設置して建物ユニットの上面を平坦にする。続いて、この小屋パネル上に屋根パネルを支持するためのブラケット及び束を設け、該屋根パネルの軒先側をブラケットにて支持する。また、束等で屋根パネルの棟側を支持し、当該屋根パネルを傾斜配置して勾配屋根を形成する。なお、小屋パネルは、ブラケットや束等の配置を容易にすると共に、小屋組（建物天井部分）の剛性を向上させるといった機能も有する。
【０００４】
また、近年の住宅では、本来室内の中央に配置すべき柱を取り除くことによって広い室内空間を得る工法、所謂スーパービーム工法によって建築される住宅も増えつつある。この工法によれば、まず、複数の建物ユニットを組み合わせて室内空間を形成する。続いて、その天井部分において複数の建物ユニット間を架け渡すように補強梁を設置し、天井部分の剛性を確保する。そして、室内の中央に配置していた仮柱を取り除き、柱のない大空間を形成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の住宅では、補強梁によって天井部分の強度が十分に確保されるため、小屋パネルを必要としない場合もある。また、建物の斜線制限を満足し、ユニット式住宅の高さを低く抑えるために、小屋裏パネルを省略して屋根の勾配を急にする場合もある。
【０００６】
しかしながら、小屋パネルを省略すると、屋根パネルを支持させるための束の設置が困難になる。すなわち、束は、十分に剛性を有する場所に設ける必要があるため、その設置場所は自ずと補強梁上に定められる。ところが、補強梁は幅狭で、且つ建物ユニット上端面から突設した状態で取り付けられるため、その突出部分との干渉により束を安定して配置できなかった。
【０００７】
よって本発明は、補強梁を備えたユニット式住宅の屋根構造において、束の配置を容易にし、また、束を安定して設置できるユニット式住宅の屋根構造を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため本発明では、以下の構成とした。
すなわち、本発明の屋根構造は、箱状の建物ユニットを複数組み合わせて建物の室内空間を形成すると共に、その室内空間の天井部分に前記建物ユニットの上端面に対して突設させた状態で補強梁を架け渡した後、前記室内空間内部の仮柱を取り除いて建築されるユニット式住宅の屋根構造であって、
前記補強梁上に、前記建物の屋根を支持する束が設けられ、且つこの束の下端には、前記建物ユニットの上端面に突設した補強梁との干渉を避ける切欠きが設けられていることを特徴とする
【０００９】
このように構成された本発明のユニット式住宅の屋根構造では、室内空間の天井部分に補強梁が設けられ、その補強梁上に建物の屋根を支持するための束が設けられる。また、束の下端には、補強梁との干渉を避ける切欠きを設けている。従って、この切欠きによって補強梁との干渉が回避され、束の配置が容易になる。また、束を安定して配置できる。
【００１０】
また、切欠きは、その幅が前記補強梁の梁幅に等しく、その切欠き量は、前記建物ユニットの上端面から突出した補強梁の突出量に等しい値するのが望ましい。
【００１１】
この構成では、束の下端に設けられた切欠きと、補強梁の梁幅とが等しくなる。また、切欠き量が補強梁の突出量に等しくなるため、束の下端は、実質、補強梁に係合することとなる。また、束は、補強梁の上端面と建物ユニットの上端面の双方に接することとなる。このため束をさらに安定させて設置できる。
【００１２】
また、前記補強梁の両側には、建物ユニットに接続される接続部が設けられ、束の下端は、補強梁との干渉を避けて前記接続部に連結する構成としてもよい。この構成では、束の下端が接続部に連結されるため、束と補強梁とをより確実に固定できる。また、施工現場における束の取付作業も簡略化できる。
【００１３】
なお、前記接続部は、前記建物ユニットの上端面に沿って延びる板状部材であり、束の下端には、前記板状部材の面板部分に面にて接する基板部が設けられている構成としてもよい。この構成では、接続部と束の下端とが面にて接するため、束をさらに安定させて接続部上に設置できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態に係るユニット式住宅１０が示されている。このユニット式住宅１０は、基礎１１と、この基礎１１の上に形成される建物本体１２と、この建物本体１２の上に形成される屋根１３とを備えている。
【００１５】
このうち、建物本体１２は、箱状に形成された建物ユニットが複数組合わされて形成されている。より詳しくは、下側建物ユニットとしての１階建物ユニット２０と、上側建物ユニットとしての２階建物ユニット３０とを備えている。
【００１６】
１階建物ユニット２０は、図２に示すように、建物奥に隣接配置された２個の通常の建物ユニット２０Ａと、一点鎖線のハッチングで示すように、建物の手前側に配置された４個の大空間用建物ユニット２０Ｂとで構成されている。
【００１７】
また、２階建物ユニット３０も同様に、建物奥に隣接配置された２個の通常の建物ユニット３０Ａと、一点鎖線のハッチングで示すように、建物の手前側に配置された４個の大空間用建物ユニット３０Ｂとで構成されている。すなわち、２階建物ユニット３０の配置は、建物１階部分と同様になり、２階建物ユニット２０の配置は、図２に殉ずることとなる。
【００１８】
通常の建物ユニット２０Ａ、３０Ａは、図３に示すように、四隅の柱４１の上下端を連結する天井梁４２および床梁４３を有する箱状のフレーム４０を備えている。このうち、柱４１と天井梁４２とは、柱４１の柱頭側に配置される柱頭接合部材４５を介して連結され、柱４１と床梁４３とは、柱４１の柱脚側に配置された柱脚接合部材４６を介して連結されている。
【００１９】
天井梁４２としては、長さの異なる短辺天井梁４２Ａおよび長辺天井梁４２Ｂの二種類が設けられ、床梁４３としては、長さの異なる短辺床梁４３Ａおよび長辺床梁４３Ｂの二種類が設けられている。また、対向する長辺天井梁４２Ｂの間には、天井面材を支持するための天井小梁４２Ｃが掛け渡され、また、対向する長辺床梁４３Ｂの間には、床を形成するパーチクルボード等の床面材を支持するための根太４３Ｃが複数架け渡されている。
【００２０】
図４には、通常の建物ユニット２０Ａ、３０Ａの連結部分の分解斜視図が示されている。
柱頭接合部材４５の上面には、位置決めピン４５Ａと、挿通孔４５Ｂとが設けられ、柱脚接合部材４６の下面には、図示しない位置決め孔と、挿通孔４６Ｂとが設けられている。
【００２１】
また、通常の建物ユニット２０Ａ、３０Ａ同士の連結には、平板状の通常のシアプレート６０が用いられる。そして、通常のシアプレート６０が、隣接配置された１階建物ユニット２０Ａの柱頭接合部材４５、４５と、これら柱頭接合部材４５、４５の上に配置される２階建物ユニット３０Ａの柱脚接合部材４６、４６との間に介在されることにより、上下方向及び水平方向に隣接する建物ユニット２０Ａ、３０Ａ同士が連結される。なお、建物ユニット２０Ａ、３０Ａ同士の連結には、緊締具８１としてのボルト８１Ａとナット８１Ｂが用いられている。
【００２２】
より詳しく説明すると、通常のシアプレート６０には、位置決め孔６０Ａと挿通孔６０Ｂとが設けられている。また、１階建物ユニット２０Ａの柱頭接合部材４５の位置決めピン４５Ａが、通常のシアプレート６０における対応した位置決め孔６０Ａに挿通され、２階建物ユニット３０Ａの柱脚接合部材４６の位置決め孔に嵌合されることにより、建物ユニット２０Ａ、３０Ａ同士の位置決めがなされる。そして、１階建物ユニット２０Ａの柱頭接合部材４５の挿通孔４５Ｂ、通常のシアプレート６０の挿通孔６０Ｂおよび２階建物ユニット３０Ａの柱脚接合部材４６の挿通孔４６Ｂにボルト８１Ａが挿通され、このボルト８１Ａにナット８１Ｂが螺合されて緊締されることにより、建物ユニット２０Ａ、３０Ａ同士が連結される。
【００２３】
図５には、大空間用建物ユニット２０Ｂ、２０Ｂの連結部分の分解斜視図が示されている。
大空間用建物ユニット２０Ｂは、通常の建物ユニット２０Ａのフレーム４０の一本の柱４１が省略された角隅部２０Ｄを備えた箱状の大空間用フレーム５０を備え、各々の１つの角隅部２０Ｄ同士が寄せ合わされた状態で隣接配置されている。なお、図５においては、図の理解の便宜を図るために天井小梁及び根太を省略して図示している。このように４個の建物ユニット２０Ｂの内部には、天井と床との間に柱４１等の突出物が何ら存在しない広い大空間が形成される。
【００２４】
また、大空間用建物ユニット２０Ｂは、柱４１が省略されかつ寄せ合わされた角隅部２０Ｄを間において、その短辺方向両側に角隅部２０Ｃを備えており、この角隅部２０Ｃに配置される柱４１の間に補強梁７０が架け渡されている。
【００２５】
図６には、補強梁７０の全体斜視図が示されている。
補強梁７０は、断面縦長の長方形であって、継目なく一体成形された直線状の筒状部材である梁本体７１と、この梁本体７１の高さ方向中間の所定位置に設けられた平板状の接続部７２とを備えている。接続部７２は、角隅部２０Ｄに対応した位置であって梁本体７１の中央に設けられた中央接続部７３と、角隅部２０Ｄの両側の角隅部２０Ｃに対応した位置であって梁本体７１の端部に設けられた端部接続部７４とを含んで構成されている。
【００２６】
中央接続部７３は、梁本体７１の上端から高さ寸法Ｘだけ下がった箇所にスリットが設けられ、このスリットに通常のシアプレート６０が挿通されて溶接固定されることによって形成されている。また、中央接続部７３は、梁本体７１に接続される梁本体接続部分７３１と、この梁本体接続部分７３１の両端部であって、１階建物ユニット２０Ｂおよび２階建物ユニット３０Ｂに接続されるユニット接続部分７３２とを備えている。ユニット接続部分７３２には、複数の位置決め孔７３Ａおよび挿通孔７３Ｂが設けられている。
【００２７】
端部接続部７４は、梁本体７１の上端から高さ寸法Ｙだけ下がった箇所にスリットが設けられ、このスリットに通常のシアプレート６０が挿通されて溶接固定されることによって形成されている。また、端部接続部７４は、梁本体７１に接続される梁本体接続部分７４１と、この梁本体接続部分７４１の両端部であって、１階建物ユニット２０Ｂおよび２階建物ユニット３０Ｂに接続されるユニット接続部分７４２とを備えている。ユニット接続部分７４２には、複数の位置決め孔７４Ａおよび挿通孔７４Ｂが設けられている。
【００２８】
ここで、高さ寸法Ｘは高さ寸法Ｙより小さい値に設定されている。つまり、中央接続部７３の梁本体接続部分７３１が、端部接続部７４の梁本体接続部分７４１より、梁本体７１に対して高さ寸法の差Ｙ−Ｘだけ高い位置となっている。よって、各接続部７２は平板状であるから、中央接続部７３のユニット接続部分７３２と、端部接続部７４のユニット接続部分７４２との高さ寸法の差もＹ−Ｘとなっている。なお、高さ寸法の差Ｙ−Ｘは、補強梁７０の中央の撓みに等しく設定され、実験等により適宜決められてよい。
【００２９】
図７には、補強梁７０の中央接続部７３の拡大断面図が示され、図８には、補強梁７０と大空間用建物ユニット２０Ｂとの連結部分の分解斜視図が示されている。
【００３０】
梁本体７１の梁幅Ｗは、隣接する２階建物ユニット３０Ｂの間に形成される隙間より僅かに狭くなっている。また、梁本体７１の梁背Ｈは、補強梁７０に必要な剛性によって適宜決められてよい。
【００３１】
中央接続部７３のユニット接続部分７３２は、通常のシアプレート６０と同様に、１階建物ユニット２０Ｂの隣接する複数の柱頭接合部材４５、４５と、これらの柱頭接合部材４５上に配置される２階建物ユニット３０Ｂの隣接する複数の柱脚接合部材４６、４６との間に介在されて連結されている。
【００３２】
具体的には、１階建物ユニット２０Ｂの柱頭接合部材４５の位置決めピン４５Ａが中央接続部７３の位置決め孔７３Ａに挿通され、２階建物ユニット３０Ｂの柱脚接合部材４６の位置決め孔に嵌合されている。また、１階建物ユニット２０Ｂの柱頭接合部材４５の挿通孔４５Ｂ、中央接続部７３の挿通孔７３Ｂおよび２階建物ユニット３０Ｂの柱脚接合部材４６の挿通孔４６Ｂにボルト８１Ａが挿通されてナット８１Ｂで緊締されている。
【００３３】
端部接続部７４のユニット接続部分７４２は、中央接続部７３のユニット接続部分７３２と同様に、１階建物ユニット２０Ｂおよび２階建物ユニット３０Ｂに連結されている。
具体的には、１階建物ユニット２０Ｂの柱頭接合部材４５の位置決めピン４５Ａが、端部接続部７４の位置決め孔７４Ａに挿通され、２階建物ユニット３０Ｂの柱脚接合部材４６の位置決め孔に嵌合されている。また、１階建物ユニット２０Ｂの柱頭接合部材４５の挿通孔４５Ｂ、端部接続部７４の挿通孔７４Ｂおよび２階建物ユニット３０Ｂの柱脚接合部材４６の挿通孔４６Ｂにボルト８１Ａが挿通されてナット８１Ｂで緊締されている。
【００３４】
次に、柱４１等の突出物が何ら存在しない大空間の組立手順を説明する。
まず、大空間用建物ユニット２０Ｂを、建物ユニット２０Ａ、３０Ａおよび補強梁７０と同様に工場で製作した後、建築現場に運搬する。運搬の際、建物ユニット２０Ｂの大空間用フレーム５０の変形を防止するために、角隅部２０Ｄに図示しない仮柱を設けておく、仮柱は、柱脚接合部材４６と、柱頭接合部材４５とに着脱可能に連結されている。そして、図９に示すように、４つの大空間用建物ユニット２０Ｂの角隅部２０Ｄを寄せ合わせて隣接配置する。
【００３５】
その後、角隅部２０Ｃに配置される柱４１間に補強梁７０を架け渡し、大空間用建物ユニット２０Ｂの柱頭接合部材４５の位置決めピン４５Ａを端部接続部７４の位置決め孔７４ａに挿通して、補強梁７０の位置を決定する。この時、中央接続部７３のユニット接続部分７３２は、梁本体７１に対して、端部接続部７４のユニット接続部分７４２よりＹ−Ｘだけ高い位置にあるから、角隅部２０Ｄの柱頭接合部材４５の上方に僅かに離れて位置している。
【００３６】
それから、２階建物ユニット３０Ｂを大空間用建物ユニット２０Ｂの上に積層する。すると、中央接続部７３が２階建物ユニット３０Ｂの加重により下方に押し下げられ、つまり、補強梁７０の中央部分が撓んで、各ユニット接続部分７３２、７４２の２階建物ユニット３０Ｂに対する高さが一定になる。そして、中央接続部７３が角隅部２０Ｄの柱頭接合部材４５にほぼ当接する位まで押し下げられた位置で、大空間用建物ユニット２０Ｂの荷重と補強梁７０に生じる内部応力とがほぼ釣り合う。この状態で、２階建物ユニット３０Ｂ、大空間用建物ユニット２０Ｂおよび補強梁７０を緊締具８１で連結して一体化させる。この後、仮柱を取外すと、天井および床との間に柱４１等の突出物が何ら存在しない大空間形成される。
【００３７】
続いて、建物の２階部分について説明する。なお、２階部分は、１階部分と同様の構成であるため、その連結部分の構造および施工手順は、上記した説明に殉ずる。従って、以下の説明では、２階建物ユニット３０Ａ、３０Ｂ上に設けられる屋根の構造について詳述し、その他、大空間用建物ユニット３０Ｂ同士の連結部分については簡略化して説明する。また、１階部分と同構造となる箇所には同一符号を付して説明する。
【００３８】
建物２階部分は、上記の如く建物奥に隣接配置された２個の通常の建物ユニット３０Ａと、建物の手前側に配置された４個の大空間用建物ユニット３０Ｂとで構成されている。
【００３９】
また、４個の大空間用建物ユニット３０Ｂにて形成される室内空間の天井部分には、上記した１階部分の大空間用建物ユニット２０Ｂと同様に、補強梁７０が架け渡されている。また、建物ユニット３０Ｂの上方には屋根１３が設けられるため、補強梁７０は、その建物ユニット３０Ｂの上端面から上半分突出した状態で、隣接する建物ユニット３０Ｂ、３０Ｂとを連結している。なお、図１０は、２階の大空間用建物ユニット３０Ｂの連結部分を示す図である。
【００４０】
そして、本実施の形態に示すユニット住宅の屋根構造では、本来、２階建物ユニット３０Ａ、３０Ｂの上に載置すべき小屋パネルを省略して、束５０などによる小屋組を行っている。すなわち、図１１に示されるように、補強梁７０の中央接続部７３及び端部接続部７４等の接続部７２を利用して束５０を設置し、その束５０を介して図示しない屋根パネルを傾斜配置するようにしている。
【００４１】
束５０は、図１０及び図１１に示されるように、建物上方に延びる束本体５１と、束本体の上端から束本体の一方に張り出したブラケット５２を備えている。そして、ブラケット５２には、屋根の傾斜に見合った傾斜面５２ａが形成されており、この傾斜面５２ａ上に屋根パネルがボルト及びナットにて固定される。
【００４２】
また、束本体５１の下端には、建物ユニット３０Ｂの上端面から突出した補強梁７０との干渉を避けるべく切欠き５３が形成されている。この切欠き５３は、その幅が梁幅Ｗに等しく、また、切欠き量（切り込み量）は、中央接続部７３に設けられたシアプレート６０の表面から補強梁７０の上端までの高さと略同じ量とされている。
【００４３】
また、束５０の最下端には、接続部７２に設けられたシアプレート６０の表面に沿って延びる基板部５４が設けられ、基板部５４とシアプレート６０とが補強梁７０の両側方にて、例えば、ボルト５５及びナット５６にて緊締されることにより束５０とシアプレート６０とが固定状態となる。なお、基板部５４とシアプレート６０との固定は、勿論、溶接固定などであってもよい。
【００４４】
また、端部接続部７４側に設けられる束５０は、中央接続部７３側に設けられる束５０に対して短く形成されており、図示しない屋根パネルの軒先側が、この端部接続部７４上に設けられた束５０によって支持され、屋根パネルの棟側が中央接続部７３上に設けられた束５０によって支持される。
【００４５】
このように本実施の形態に示す屋根構造によれば、束５０の下端に設けた切欠き５３によって、補強梁７０との干渉が回避されるため、補強梁７０及び建物ユニット３０Ｂ上に束５０を安定して設置できる。また、切欠き５４の幅は、補強梁７０の梁幅Ｗと等しく、また、切欠き量は補強梁７０の突出量に等しく設定されるため、束５０と補強梁７０とは実質係合状態となる。よって、束５０の位置決めなどが容易になり、また束５０を安定して補強梁７０上に設置できる。さらに、束５０は、補強梁７０の上端面およびシアプレート６０の表面の双方に面にて接するため、この点においても安定した固定状態が得られる。また、束５０を予めシアプレート６０の表面上に固定しておけば、施工現場での作業をさらに簡略化できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、補強梁を備えたユニット式住宅の屋根構造において、束の配置を容易にし、また、束を安定して設置できるユニット式住宅の屋根構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るユニット式住宅を示す全体斜視図である。
【図２】本実施の形態に係るユニット式住宅の１階概略平面図である。
【図３】本実施の形態に係る通常の建物ユニットのフレームを示す斜視図である。
【図４】本実施の形態に係る通常の建物ユニットの連結部分を示す分解斜視図である。
【図５】本実施の形態に係る大空間用建物ユニットを示す分解斜視図である。
【図６】本実施の形態に係る補強梁を示す全体斜視図である。
【図７】本実施の形態に係るユニット住宅の１階部分における補強梁と大空間用建物ユニットとの連結部分を示す断面図である。
【図８】本実施の形態に係る補強梁と大空間用建物ユニットとの連結部分を示す分解斜視図である。
【図９】本実施の形態に係る大空間用建物ユニットの連結方法を説明するための図である。
【図１０】本実施の形態に係るユニット住宅の２階部分における補強梁と大空間用建物ユニットとの連結部分を示す断面図である。
【図１１】本実施の形態に係る補強梁と束との連結状態を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
１０  ユニット式住宅
２０  下側建物ユニットとしての１階建物ユニット
２０Ａ、３０Ａ  通常の建物ユニット
２０Ｂ、３０Ｂ  大空間用建物ユニット（建物ユニット）
２０Ｄ  柱が省略された角隅部
３０  上側建物ユニットとしての２階建物ユニット
４１  柱
４２  天井梁
４２Ｃ  天井小梁
４３  床梁
４３Ｃ  根太
５０  束
５１  束本体
５２  ブラケット
５２ａ  傾斜面
５３  切欠き
５４  基板部
５５  ボルト
５６  ナット
７０  補強梁
７１  梁本体
７２  接続部
７３  中央接続部
７４  端部接続部
８１Ａ  ボルト
８１Ｂ  ナット
Ｗ  梁幅
【図１】
0004394310.tif 000002
【図２】
0004394310.tif 000003
【図３】
0004394310.tif 000004
【図４】
0004394310.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004394310.tif 000009
【図９】
0004394310.tif 000010
【図１０】
0004394310.tif 000011
【図１１】
0004394310.tif 000012