(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と床梁と天井梁を箱形に接合した建物ユニットを上下左右に隣接設置して構築されるユニット建物において、上階の互いに隣接する建物ユニットの柱脚部の下方に柱が存在しない場合に、
この柱が存在しない下階の建物ユニットの天井梁に負担をかけないように、
この上階の互いに隣接する建物ユニットの下階の建物ユニットの天井梁に連結されない柱脚部どうしを両方の建物ユニットの柱脚部にそれぞれ設けたボルト孔を通したボルトナットによって連結するとともに、その反対側の両柱脚部をそれぞれの下階の建物ユニットの柱頭部に連結したことを特徴とするユニット建物。
【請求項２】
請求項１記載の構造を、同じ大きさの箱形の建物ユニットを上下左右に隣接設置し、下階の建物ユニットの互いに隣接する柱を省略したユニット建物に適用したことを特徴とするユニット建物。
【請求項３】
下階の建物ユニットを、上階の建物ユニットの略２倍の大きさにし、この下階の建物ユニットの上に重ねて上階の建物ユニット２個を隣接させその外側の柱脚部を下階の建物ユニットの柱頭部と対応するようにして載置し、これら上階の建物ユニットの内側で互いに隣接する柱脚部どうしを連結するとともにその反対側の両柱脚部をそれぞれの対応する下階の建物ユニットの柱頭部に連結したことを特徴とする請求項１記載のユニット建物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は広い居室空間を形成する場合などに適用して好適なユニット建物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ユニット建物は、柱と床梁と天井梁を箱形に接合した建物ユニットを隣接設置して構築される。従って、一般の小さい建物ユニットからなるユニット建物では、各建物ユニットの４個のコーナー部に必ず柱があり、結果として、複数の建物ユニットのコーナー部を互いに突き合せ配置したユニット建物の中央部には必ず柱（複数本の柱）が立ち、柱に遮られることのない広く連続した居室空間を形成することができない。
【０００３】
これに対し、建物ユニットの突き合せ部で柱を省略し得るユニット建物として、特開平4-136341号公報（従来例１）、特開平6-185122号公報（従来例２）、或いは特開平8-277580号公報（従来例３）に記載のものがある。また、下階の建物ユニットを上階の建物ユニットの２倍の大きさにするもの（従来例４）も知られている。
【０００４】
従来例１は、建物ユニットに定めた１個の柱省略コーナー部に仮柱を設けておき、２個の建物ユニットの仮柱部分を互いに突き合せ配置した後、それらの仮柱を取外す。そして、２個の建物ユニットの仮柱を取外された突き合せ部の両側に位置する柱に、それら柱間に架け渡されている天井梁の下方に沿って延在する補強フレームを架設するものである。
【０００５】
従来例２は、４個の建物ユニットそれぞれに定めた１個の柱省略コーナー部のそれぞれに仮柱を設けておき、それら４個の建物ユニットの仮柱部分を互いに突き合せ配置し、その柱省略接合部で相交差する４個の天井梁を１個の補強連結具により一体に連結し、その後、それらの仮柱を取外す。
【０００６】
従来例３は、４個の建物ユニットそれぞれに定めた１個の柱省略コーナー部を柱省略接合部にて互いに突き合わせ配置し、柱省略接合部の一方側にて相隣る２個の建物ユニットの天井梁と天井梁の間から、他方側にて相隣る２個の建物ユニットの天井梁と天井梁の間に渡る補強梁を、隣接建物ユニット間隙に設けてなるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例１、２、３とも柱を省略する代わりに下階の建物ユニットを補強するものであり、上階の建物ユニット部分にかかる荷重の負担を軽減するものではなかった。
このため、図８に示すように、上階の建物ユニットの荷重が下階の補強梁にかかり、大きな補強梁を必要としていた。
従来例３には、上記補強梁を、下階の天井梁間だけでなく、上階の床梁間にも渡るような背の高い補強梁とし、天井梁と同時に床梁も一緒に補強する構造が提案されている。
しかし、この従来例３の構造も上階の建物ユニットの荷重を、この補強梁を通じて直接下階の天井梁に伝えるものであり、この部分の負担を軽減するものではなかった。
【０００８】
また、下階の建物ユニットを２倍の大きさにする従来例４も、下階の建物ユニットを補強し、上階に２個の建物ユニットを載置するものであり、上階の建物ユニット部分にかかる荷重の負担を軽減する技術はなかった。このため、図９に示すように、上階の建物ユニットの荷重が下階の建物ユニットの天井梁にかかり、大きな天井梁を必要としていた。
【０００９】
本発明は、上記従来例の問題に鑑み、下階の建物ユニットの柱の存在しない部分にあまり負担をかけないユニット建物を提供し、下階に広い空間形成が可能にするなど、下階の空間形成の自由度を増すことを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、柱と床梁と天井梁を箱形に接合した建物ユニットを上下左右に隣接設置して構築されるユニット建物において、上階の互いに隣接する建物ユニットの柱脚部の下方に柱が存在しない場合に、この柱が存在しない下階の建物ユニットの天井梁に負担をかけないように、この上階の互いに隣接する建物ユニットの下階の建物ユニットの天井梁に連結されない柱脚部どうしを両方の建物ユニットの柱脚部にそれぞれ設けたボルト孔を通したボルトナットによって連結するとともに、その反対側の両柱脚部をそれぞれの下階の建物ユニットの柱頭部に連結したことを特徴とするユニット建物である。
【００１１】
請求項２に記載の本発明は、請求項１記載の構造を、同じ大きさの箱形の建物ユニットを上下左右に隣接設置し、下階の建物ユニットの互いに隣接する柱を省略したユニット建物に適用したことを特徴とするユニット建物である。
【００１２】
請求項３に記載の本発明は、下階の建物ユニットを、上階の建物ユニットの略２倍の大きさにし、この下階の建物ユニットの上に重ねて上階の建物ユニット２個を隣接させその外側の柱脚部を下階の建物ユニットの柱頭部と対応するようにして載置し、これら上階の建物ユニットの内側で互いに隣接する柱脚部どうしを連結するとともにその反対側の両柱脚部をそれぞれの対応する下階の建物ユニットの柱頭部に連結したことを特徴とする請求項１記載のユニット建物である。
【００１３】
（作用）
請求項１に記載の本発明によれば下記の作用がある。
ユニット建物において、上階の隣接する建物ユニットの互いに隣接する柱脚部どうしを連結するとともにその反対側の両柱脚部をそれぞれの下階の建物ユニットの柱頭部に連結したから、上階の建物ユニットの上記互いに隣接する柱脚部にかかる荷重は、この柱脚部どうしの連結された部分が引張り合うことにより反対側の両柱脚部から下階の建物ユニットの柱頭部分に分担され、下階の建物ユニットの柱の存在しない部分に負担をかけることが少なくなる。
【００１４】
請求項２に記載の本発明によれば下記の作用がある。
請求項１記載の構造を、同じ大きさの箱形の建物ユニットを上下左右に隣接設置し、下階の建物ユニットの互いに隣接する柱を省略したユニット建物に適用したから、上階の建物ユニットの上記互いに隣接する柱脚部にかかる荷重は、この柱脚部どうしの連結された部分が引張り合うことにより反対側の両柱脚部から下階の建物ユニットの柱頭部分に分担され、下階の建物ユニットの柱の存在しない部分に負担をかけることが少なくなる。
【００１５】
請求項３に記載の本発明によれば下記の作用がある。
ユニット建物において、略２倍の大きさの下階の建物ユニットの上に上階の建物ユニット２個を載置し、これら上階の建物ユニットの内側で互いに隣接する柱脚部どうしを連結するとともにその反対側の両柱脚部をそれぞれの対応する下階の建物ユニットの柱頭部に連結したから、上階の建物ユニットの上記互いに隣接する柱脚部にかかる荷重は、この柱脚部どうしの連結された部分が引張り合うことにより反対側の両柱脚部から下階の建物ユニットの柱頭部分に分担され、下階の建物ユニットの柱の存在しない部分に負担をかけることが少なくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例のユニット建物を示す模式図、図２の（イ）は本発明の上階建物ユニットの接合部を示す平面摸式図、（ロ）は下階建物ユニットの接合部を示す平面摸式図、図３は建物ユニットの例を示す斜視図、図４は柱脚部の接合例（イ）〜（ニ）を示す平面と側面の説明図、図５は柱脚部と柱頭部の連結部の断面図、図６は本発明の他の実施例を示す摸式図である。
【００１７】
ユニット建物１０は、図１に示す如く、工場生産した複数の標準建物ユニット１１、柱省略建物ユニット１２を建築現場に輸送し、予め設置してある基礎１３の上にて水平、鉛直方向に隣接設置して下階部分１０Ａ、上階部分１０Ｂが構築される。
【００１８】
標準建物ユニット１１は、図３に示す如く、４本の角鋼管製柱２１と、４本の型鋼製床梁２２と、４本の型鋼製天井梁２３とをラーメン構造に接合して箱形にした骨組構造体である。建物ユニット１１は、４個のコーナー部で、相交差する床梁２２を連結片２２Ａにより柱２１の下端脚部に溶接により剛接合し、相交差する天井梁２３を連結片２３Ａにより柱２１の上端頭部に溶接により剛接合して構成される。
【００１９】
柱省略建物ユニット１２は、図３に示す標準建物ユニット１１の４本の柱２１のうちの１本の柱２１を省略したものである。柱省略建物ユニット１２は、柱省略コーナー部以外の３個のコーナー部では、相交差する床梁２２を連結片２２Ａにより柱２１の下端脚部に溶接により剛接合し、相交差する天井梁２３を連結片２３Ａにより柱２１の上端頭部に溶接により剛接合するとともに、柱省略コーナー部では、相交差する床梁２２を連結片２２Ａにより床短柱に溶接により剛接合し、相交差する天井梁２３を連結片２３Ａにより天井短柱２５に溶接により剛接合して構成される。そして、柱省略建物ユニット１２では、柱省略コーナー部に仮柱２６を着脱自在としている。仮柱２６は、ボルト、ピン等の着脱手段により、上述の床短柱と天井短柱２５とに着脱自在に結合される。
【００２０】
ユニット建物１０は、下階部分１０Ａの一部にて、４個の柱省略建物ユニット１２それぞれの柱省略コーナー部を柱省略接合部にて互いに突き合せ設置し、それら４個の柱省略建物ユニット１２によって柱２１に遮られることのない広く連続した居室空間を形成するものとしている。以下、４個の柱省略建物ユニット１２の接合構造について説明する。
【００２１】
図１及び図２（ロ）に示すように、ユニット建物１０の下階部分１０Ａにおいて、４個の柱省略建物ユニット１２の柱省略接合部は、下階補強梁３０にて補強される。下階補強梁３０は、相隣る２個の建物ユニット１２の天井梁２３、２３の間に渡って設けられる。
【００２２】
下階補強梁３０の両端部は、相隣る２個の建物ユニット１２の各柱２１、２１の頭部それぞれに高力ボルトにより接続される。補強梁３０の中央部には、４個の建物ユニット１２の各柱省略コーナー部が接続される。このとき、補強梁３０の中央部は、高力ボルトを用いて天井梁２３、連結片２３Ａを介して天井短柱２５に接続される。尚、高力ボルトで接続されて剛接合となった部分は図１、図２中黒丸で示してある。
【００２３】
補強梁３０が上述の如くにて柱２１、天井短柱２５に接続されるとき、各建物ユニット１２の柱省略コーナー部には天井短柱２５に着脱自在の仮柱２６が未だ接合されている。そして、補強梁３０が柱２１、天井短柱２５に接続完了した後、または、上階の建物ユニット１１の設置を完了した後、仮柱２６は天井短柱２５から取外される。
【００２４】
ユニット建物１０は、下階部分１０Ａの上に上階部分１０Ｂを搭載するに際し、下階部分１０Ａを構成している４個の下階柱省略建物ユニット１２の上に、図２（イ）に示すように、４個の上階標準建物ユニット１１を搭載する。このとき、４個の上階建物ユニット１１は、４個の下階建物ユニット１２の柱省略コーナー部以外の３個のコーナー部においては上階建物ユニット１１の３個の柱２１の下端面を下階建物ユニット１２の３個の柱２１の上端面に載置して、図５に示すようにして連結する。
【００２５】
すなわち、下階建物ユニット１２の柱２１の上端に連結ピン２１Ａを取付けておき、上階建物ユニット１１の柱２１の下端にピン嵌合孔を設けておき、両者を嵌合させるとともに、床梁２２、連結片２２Ａ、天井梁２３、連結片２３Ａにボルト孔を設けておき、これらをボルトナット２４で連結する（図１、図２の左右両端の白丸部；ピン接合）。
下階建物ユニット１２の柱省略コーナー部においては上階建物ユニット１１の１個の柱２１の下端面を下階建物ユニット１２の天井短柱２５の上端面に載置する。
【００２６】
隣接設置する上階建物ユニット１１の互いに隣接する柱２１、２１の脚部どうしは、図１、図２（イ）に示すように連結される（図１、図２の左右の建物ユニット間の白丸部）。
この連結部は、図４の（イ）〜（ニ）に示すような方法で連結される。
すなわち、（イ）においては、柱２１、２１間に鋼板からなるスペーサー４１を挟み、柱脚部に設けたボルト孔を通してボルトナット４２で連結固定するものである。スペーサー４１は直線状に並ぶ床梁に挟まれた領域に設置される。（ロ）においては、床梁２２、２２間に鋼板からなるスペーサー４１を挟み、柱脚部近傍の床梁２２に設けたボルト孔を通してボルトナット４２で連結固定するものである。（ハ）においては、柱２１、２１間に鋼板からなる連結プレート４３、４３をかけ渡し、柱脚部に設けたボルト孔を通してボルトナット４２で連結固定するものである。連結プレート４３は平行の並ぶ床梁よりも上の位置に設けられる。（ニ）においては、床梁２２、２２間に鋼板からなる連結プレート４３をかけ渡し、柱脚部近傍の床梁２２に設けたボルト孔を通してボルトナット４２で連結固定するものである。
【００２７】
このように、ユニット建物１０は、下階部分１０Ａの上に上階部分１０Ｂを搭載し、連結されると、互いに隣接する上階建物ユニット１１、１１の柱脚部の下方に柱が存在しない場合に、この互いに隣接する柱２１、２１の脚部どうしが連結されるとともにその反対側の柱２１、２１の脚部がそれぞれの下階建物ユニット１２、１２の柱頭部に連結されたものとなる。
【００２８】
以下、本実施例の作用について説明する。
ユニット建物１０において、上階建物ユニット１１、１１の互いに隣接する柱２１、２１の脚部どうしが連結されるとともにその反対側の両柱２１、２１の脚部がそれぞれの下階建物ユニット１２、１２の柱２１頭部に連結されているから、上階建物ユニット１１の上記互いに隣接する柱２１にかかる荷重は、この柱脚部どうしの連結された部分が引張り合うことにより反対側の両柱２１の脚部から下階建物ユニット１２、１２の柱頭部分に分担され、下階建物ユニット１２の柱の存在しない部分に負担をかけることが少なくなる。
【００２９】
ユニット建物１０において、補強梁３０の両端部は、２個の建物ユニット１２の各柱２１のそれぞれに接続される。そして、補強梁３０の中央部には、４個の建物ユニット１２の各柱省略コーナー部が接続される。従って、このユニット建物１０の天井構造強度は、相隣る建物ユニット１２の相接する２個の天井梁２３、２３の断面性能の和に、補強梁３０の断面性能をも加えたものとなる。このため、上階建物ユニット１１の荷重もあまりかからず、天井スパンを大きく拡大し、柱を省略した広い連続空間を形成できる。
【００３０】
補強梁３０は、相隣る建物ユニット１２の相接する２個の天井梁２３、２３の間に挟まれる如くに設置される。従って、補強梁３０は天井梁２３の下に大きく突き出ることがなく、梁下天井高を低くすることが少ない。
【００３１】
次に、本発明の他の実施例を説明する。
図６に示すように、下階建物ユニット１２１を、上階建物ユニット１１の略２倍の大きさにし、この下階建物ユニット１２１の上に重ねて上階建物ユニット１１、１１を隣接させその外側の柱２１脚部を下階建物ユニット１２１の柱２１頭部と対応するようにして載置している。これら上階建物ユニット１１、１１の内側で互いに隣接する柱２１脚部どうしを連結するとともにその反対側の外側柱２１、２１脚部をそれぞれの対応する下階建物ユニット１２１の柱２１、２１頭部に連結した。
【００３２】
上記の柱２１、２１の脚部どうしの連結は、前記図４（イ）〜（ロ）の実施例と同様にして行なう。また、上階建物ユニット１１の外側の柱２１脚部と下階建物ユニット１２１の柱２１頭部の連結は、前記図５のようにして行なう。
【００３３】
この実施例によれば下記の作用がある。
ユニット建物１０において、略２倍の大きさの下階建物ユニット１２１の上に上階建物ユニット１１、１１を載置し、これら上階建物ユニット１１、１１の互いに隣接する柱２１、２１の脚部どうしを連結するとともにその反対側の柱２１、２１の脚部をそれぞれの対応する下階建物ユニット１２１の柱２１、２１頭部に連結したから、上階建物ユニット１１の上記互いに隣接する柱２１、２１の脚部にかかる荷重は、この柱脚部どうしの連結された部分が引張り合うことにより反対側の両柱２１、２１脚部から下階建物ユニット１２１の柱２１、２１頭部分に分担され、下階の建物ユニットの柱の存在しない部分に負担をかけることが少なくなる。
【００３４】
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、図７に示すように、上階建物ユニット１１、１１の互いに隣接する柱２１、２１の頭部どうしも連結すると、この柱２１にかかる荷重が更に分担され好ましい。また、補強梁は、板材に限らず、角管、Ｈ形材、Ｃ形材、Ｔ形材等であっても良い。また、建物ユニットの柱と梁との接合は、溶接で剛接合する他、高力ボルトを用いた摩擦接合で剛接合するなどの手段により柱と梁とをラーメン構造に接合するものや、通常のボルト接合であって剛接合に近い強度を発揮するもの等であっても良い。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明のユニット建物は、上階の隣接する建物ユニットの互いに隣接する柱脚部どうしを連結するとともにその反対側の両柱脚部をそれぞれの下階の建物ユニットの柱頭部に連結したから、上階の建物ユニットの上記互いに隣接する柱脚部にかかる荷重が、この柱脚部どうしの連結された部分が引張り合うことにより反対側の両柱脚部から下階の建物ユニットの柱頭部分に分担され、柱の存在しない下階の建物ユニットの部分に負担をかけることが少なくなる。したがって、下階に柱の存在しない広い空間を容易に形成することができ、空間形成の自由度が増すものとなる。
【００３６】
請求項２記載の本発明のユニット建物は、請求項１記載の構造を、略同じ大きさの箱形の建物ユニットを上下左右に隣接設置し、下階の建物ユニットの互いに隣接する柱を省略したユニット建物に適用したから、上階の建物ユニットの上記互いに隣接する柱脚部にかかる荷重が反対側の両柱脚部から下階の建物ユニットの柱頭部分に分担され、柱の存在しない下階の建物ユニットの部分に負担をかけることが少なくなる。したがって、略同じ大きさの建物ユニットであっても、下階に柱の存在しない広い空間を容易に形成することができる。
【００３７】
請求項３記載の本発明のユニット建物は、略２倍の大きさの下階の建物ユニットの上に上階の建物ユニット２個を載置し、これら上階の建物ユニットの内側で互いに隣接する柱脚部どうしを連結するとともにその反対側の両柱脚部をそれぞれの対応する下階の建物ユニットの柱頭部に連結したから、上階の建物ユニットの上記互いに隣接する柱脚部にかかる荷重が下階の建物ユニットの柱頭部分に分担され、柱の存在しない下階の建物ユニットの部分に負担をかけることが少なくなる。したがって、下階に広い空間を更に容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のユニット建物を示す模式図である。
【図２】図２は本発明の建物ユニットの接合部を示し、（イ）は上階の平面摸式図、（ロ）は下階の平面摸式図である。
【図３】図３は建物ユニットの例を示す斜視図である。
【図４】図４は柱脚部の接合例（イ）〜（ニ）を示す平面と側面の説明図である。
【図５】図５は柱脚部と柱頭部の連結部の断面図である。
【図６】図６は本発明のユニット建物の他の実施例を示す模式図である。
【図７】図７は本発明のユニット建物の更に他の実施例を示す模式図である。
【図８】図８は従来のユニット建物の例を示す模式図である。
【図９】図９は従来のユニット建物の他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０  ユニット建物
１１  標準建物ユニット
１２  柱省略建物ユニット
２１  柱
２１Ａ  連結ピン
２２  床梁
２３  天井梁
２４  ボルトナット
２５  天井短柱
２６  仮柱
２２Ａ、２３Ａ  連結片
３０  補強梁
４０  上階補強梁
４１  スペーサー
４２  ボルトナット
４３  連結プレート
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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