(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間柱を含んで形成されたサブフレームで補強されている建物ユニットであって、
前記間柱に対応した近傍位置には、下方の基礎に接合される接合部が設けられ、
前記基礎と前記接合部とは、上部側が当該接合部に取り付けられかつ下部側が前記基礎に埋設されるアンカーボルトで接合され、
前記間柱は、チャンネル材からなる床梁の上フランジ上に立設され、前記接合部は、前記床梁の下フランジに設けられ、この下フランジの前記接合部が設けられる部位には、チャンネル材における開口側に延設した延設部が設けられ、
前記床梁の上下のフランジ間には、前記接合部を当該床梁の長手方向から挟み込むように一対のガセットプレートが設けられ、
これらのガセットプレートと前記延設部とが一体の補強部材で形成されていることを特徴とする建物ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の建物ユニットにおいて、前記アンカーボルトは前記接合部に予め取り付けられ、前記基礎には前記アンカーボルトが挿入されるシース管が予め埋設され、このシース管内にはグラウト材が注入されることを特徴とする建物ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の建物ユニットにおいて、前記下フランジの前記接合部が設けられる部位と前記延設部とには補強用プレートが跨設されていることを特徴とする建物ユニット
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の建物ユニットにおいて、前記間柱は床梁に立設されているとともに、この床梁に前記接合部が設けられ、この接合部が設けられている位置と前記間柱が立設されている位置とが前記床梁の長手方向に若干ずれていることを特徴とする建物ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユニット式建物を構成する建物ユニットに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、ユニット式建物を構成する建物ユニットとしては、四隅に立設された四本の柱と、これらの柱の上端間に架設された各二本の長辺側天井梁および短辺側天井梁と、各柱の下端間に架設された各二本の長辺側床梁および短辺側床梁とからなる骨組みを有した直方体状のものが知られている。
【０００３】
通常、このような建物ユニットを、基礎上において、その短辺方向および長辺方向に複数列ずつ配列してユニット式建物の一階部分を構成するが、都市部の狭小地などでは、図４に示すように、その短辺方向に一列に配列してユニット式建物を建てる場合がある。
【０００４】
そして、このような狭小地向けの建物において、建物ユニット１００の長辺側に沿った構面部材（柱と梁とからなるラーメン構造の枠）としては、一対の柱、これらの柱の上端間に架設された長辺側天井梁、および各柱の下端間に架設された長辺側天井梁だけとなるため、耐震性を考慮してサブフレーム２０が建物ユニット１００内の特定箇所に組み込まれる。
【０００５】
このようなサブフレーム２０は、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、一長辺側の天井梁および床梁間に立設された間柱と、この間柱および一方の柱間を連結する上下一対の横材と、各横材で囲まれた部分に設置されるブレースとで構成される他、（Ｄ）に示すように、間柱および一方の柱間をラチス（トラス）材で連結した構成のものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、建物ユニット１００を前述したサブフレーム２０で補強した場合でも、暴風時に建物の揺れが体感されることがあるので、建物ユニットをさらに補強したいという要望がある。
しかしながら、現状以上にサブフレーム２０の数を増やすと、窓の大きさが制限されたり、居室へ張り出した袖壁などが多くなるため、安易に増やすことができないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、サブフレームを増やさずに補強できる建物ユニットを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の建物ユニットは、後述する実施形態での符号を用いて説明すれば、間柱２１を含んで形成されたサブフレーム２０で補強されている建物ユニット１０であって、前記間柱に対応した近傍位置には、下方の基礎６０に接合される接合部３０が設けられ、前記基礎と前記接合部とは、上部側が当該接合部に取り付けられかつ下部側が前記基礎に埋設されるアンカーボルト５０で接合され、前記間柱は、チャンネル材からなる床梁の上フランジ１６上に立設され、前記接合部は、前記床梁の下フランジ１７に設けられ、この下フランジの前記接合部が設けられる部位には、チャンネル材における開口側に延設した延設部４１が設けられ、前記床梁の上下のフランジ間には、前記接合部を当該床梁の長手方向から挟み込むように一対のガセットプレート４２が設けられ、これらのガセットプレートと前記延設部とが一体の補強部材４０で形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
このような本発明によれば、間柱が立設される位置に設けられる接合部を基礎に接合することにより、間柱が構造材として作用して建物ユニットの剛性が向上するため、サブフレームを追加せずに建物ユニットが確実に補強される。
また、間柱が床梁の上フランジ上に立設されているから、チャンネル材からなる床梁の開口空間内には間柱がない。従って、床梁の下フランジにおいては、この広い開口空間を利用してアンカーボルトの取付作業が行える。また、下フランジの接合部が設けられる部位には、チャンネル材における開口側に延設した延設部が設けられているため、アンカーボルトの取付位置をより開口側に設定でき、その取付作業がさらに容易になる。
加えて、上下のフランジ間に設けられた各ガセットプレートで接合部回りが確実に補強される。また、これらのガセットプレートと延設部とが補強部材で一体に形成されていることにより、延設部をも確実に補強できる。そして、各ガセットプレートおよび延設部は、補強部材を嵌め込んだ後に溶接等するだけで長辺側床梁に容易に形成される。
【００１１】
この際、前記アンカーボルトを前記接合部に予め取り付けておき、前記基礎に前記アンカーボルトが挿入されるシース管６１を予め埋設しておき、このシース管内にグラウト材６２を注入してもよい。
このような場合には、建物ユニットの基礎への載置と同時にアンカーボルトの下部側がシース管内のグラウト材中に埋設されるから、作業効率をさらに向上させることができ、また、グラウト材の硬化によって基礎と接合部との接合をアンカーボルトを介して確実に行える。
【００１４】
また、本発明の建物ユニットでは、下フランジの前記接合部が設けられる部位と前記延設部とには補強用プレート４３が跨設されていることが望ましく、接合部および延設部がさらに補強され、床梁の座屈などがより確実に防止される。
【００１５】
さらに以上において、前記間柱は床梁に立設されているとともに、この床梁に前記接合部が設けられ、この接合部が設けられている位置と前記間柱が立設されている位置とが前記床梁の長手方向に若干ずれていることが望ましい。
このような場合、床梁においては、間柱が立設されることで補強される部分と、接合部を設けて下方の構造体に接合することで補強される部分とでは位置が異なるから、床梁は異なる二箇所の部分で補強されることになる。従って、床梁が格段に撓みにくくなり、その変形性能が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態に係る建物ユニット１０の骨組みを示す下方からの斜視図、図２、図３は、建物ユニット１０の要部を示す一部破断の斜視図および縦断面図である。
【００１７】
建物ユニット１０の骨組みは、四隅に立設された四本の柱１１と、これらの柱１１の上端間に架設された各二本の長辺側天井梁１２および短辺側天井梁１３と、各柱１１の下端間に架設された各二本の長辺側床梁１４および短辺側床梁１５とで構成された直方体状である。そして、各梁１２〜１５は、断面Ｃ字形のチャンネル材からなる。
【００１８】
このような骨組みの一方の長辺側であって、長辺側天井梁１２および長辺側床梁１４間には間柱２１が立設され、この間柱２１と一方の柱１１間には互いに平行な一対の横材２２が上下に間隔を空けて架設され、これらの横材２２間で囲まれた領域には対角線上に一対のブレース２３が設置されている。すなわち、これらの間柱２１、横材２２、ブレース２３で本発明に係るサブフレーム２０が形成されている。
【００１９】
サブフレーム２０の間柱２１は、長辺側床梁１４の上フランジ１６上に溶接等によって固定されている。長辺側床梁１４の下フランジ１７には、前記間柱２１に対応した位置に切欠部３１を有する接合部３０が設けられている。この際、この接合部３０の外側には、下フランジ１７から水平に延設されたように延設部４１が設けられ、切欠部３１が延設部４１を含めた下フランジ１７の幅方向の略中央に穿設されている。
【００２０】
さらに、長辺側床梁１４の上下のフランジ１６，１７間には、接合部３０および延設部４１を挟み込むように一対のガセットプレート４２が溶接等で固定され、このガセットプレート４２が長辺側床梁１４のウェブ１８にも当接されて溶着されている。
【００２１】
ここで、各ガセットプレート４２と延設部４１とは、長辺側床梁１４と同じ肉厚の板金を曲げ加工して製作したコ字形の補強部材４０で一体に形成されている。そして、延設部４１と接合部３０とには厚肉の補強用プレート４３が跨設されており、この補強用プレート４３には前記切欠部３１に対応した位置に螺子孔４４が穿設されている。
【００２２】
この螺子孔４４には、接合部３０の切欠部３１を貫通したアンカーボルト５０の上部が螺合されている。このアンカーボルト５０は、建物ユニット１０の四隅を基礎６０に接合する際に用いられるアンカーボルト１９（図１）と同じものであり、上方から螺設したナット５１で接合部３０に確実に固定されている。
【００２３】
一方、建物ユニット１０が載置される基礎６０において、アンカーボルト５０に対応した位置には予めシース管６１が埋設されており、このシース管６１内にはグラウト材６２が注入され、このグラウト材６２の硬化によってアンカーボルト５０、グラウト材６２、シース管６１、および基礎６０が一体に接合され、すなわち、建物ユニット１０と構造体である基礎６０とがアンカーボルト５０を介して互いに接合されることになる。
【００２４】
このような本実施形態においては、工場から建物の施工現場へ輸送された建物ユニット１０をクレーン等で吊り上げて基礎６０上に載置するが、吊り上げられた状態の時にアンカーボルト５０を他のアンカーボルト１９と共に予め建物ユニット１０に取り付けておく。
【００２５】
また、基礎６０側においては、コンクリートを打設する際に予めシース管６１を型枠内に配置しておき、これによってシース管６１が基礎６０内に埋設されるようにしておく。そして、このシース管６１内には、建物ユニット１０が載置される直前にグラウト材６２を注入する。
【００２６】
グラウト材６２の注入の後、建物ユニット１０を基礎６０上に載置し、アンカーボルト５０の下部側をグラウト材６２中に埋没させる。以上により、グラウト材６２が硬化すれば、間柱２１の直下が基礎６０と接合されるから、間柱２１が十分な耐力を有する構造材として作用するようになる。
【００２７】
なお、図３において、建物ユニット１０と基礎６０との間には隙間があるが、これは建物ユニット１０の四隅が高さレベル調整ボルトを介して基礎６０上に載置されるからである。
【００２８】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
１）サブフレーム２０の間柱２１の直下に接合部３０が設けられ、この接合部３０が基礎６０に接合されているため、間柱２１を構造材として作用させて建物ユニット１０の剛性を向上させることができる。従って、サブフレーム２０を追加しなくとも、建物ユニット１０を確実に補強でき、暴風時の揺れなどを低減できる。
【００２９】
２）建物ユニット１０の接合部３０と基礎６０とは、アンカーボルト５０を介して接合されるので、その接合作業を、建物ユニット１０の四隅をアンカーボルト１９を介して基礎６０に接合する作業と同時に行え、効率よく行える。
【００３０】
３）この接合作業においては、アンカーボルト５０が予め建物ユニット１０に取り付けられるので、建物ユニット１０の基礎６０への載置と同時にアンカーボルト５０の下部側をシース管６１内のグラウト材６２中に埋没させることができ、作業効率をさらに向上させることができる。また、グラウト材６２の硬化によって基礎６０と接合部３０との接合をアンカーボルト５０を介して確実に行える。
【００３１】
４）間柱２１が長辺側床梁１４の上フランジ１６上に立設されているから、チャンネル材からなる長辺側床梁１４の開口空間内には間柱２１がない。従って、下フランジ１７においては、この広い開口空間を利用してアンカーボルト５０へのナット５１の螺号作業を容易にできる。
【００３２】
５）また、下フランジ１７の接合部３０が設けられる部位には、チャンネル材における開口側に延設した延設部４１が設けられているため、ナット５１の螺号をより開口側で行え、螺号作業をさらに容易にできる。
【００３３】
６）そして、長辺側床梁１４の上下のフランジ１６，１７間には、接合部３０を当該長辺側床梁１４の長手方向から挟み込むように一対のガセットプレート４２が設けられているので、接合部３０回りを確実に補強でき、間柱２１が上フランジ１６上に立設されていても、この上フランジ１６が変形したり、長辺側床梁１４全体が座屈するといった心配がない。
【００３４】
７）この際、各ガセットプレート４２と延設部４１とが補強部材４０で一体に形成されているため、延設部４１をも確実に補強できる。また、各ガセットプレート４２および延設部４１は、補強部材４０を嵌め込んだ後に溶接等するだけでよく、長辺側床梁１４に容易に設けることができる。
【００３５】
８）さらに、接合部３０と延設部４１とには補強用プレート４３が跨設されているので、接合部３０および延設部４１をさらに補強でき、長辺側床梁１４の座屈などをより確実に防止できる。
【００３６】
９）また、接合部３０と基礎６０とを接合して建物ユニット１０を補強することにより、建物全体で用いられるサブフレーム２０の数を減らすことができる。すなわち、例えば図５（Ａ）で示した建物ユニットにおいては、サブフレーム２０を一つに減らすことが可能であり、部材コストの削減を図ることができる。
【００３７】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る建物ユニット１０では、図１中の二点差線で示すように、アンカーボルト５０すなわち接合部３０（図２参照）は、間柱２１が立設されている位置よりも長辺側床梁１４の長手方向の中央側に若干ずれて設けられている。
【００３８】
従って、このような構成の場合には、前述した１）〜９）の効果の他に以下の効果がある。
10）長辺側床梁１４において、接合部３０が設けられている位置と間柱２１が立設されている位置とが長辺側床梁１４の長手方向に若干ずれているので、この長辺側床梁１４においては、間柱２１が立設されることで補強される部分と、接合部３０を設けて下方の基礎６０に接合することで補強される部分との異なる二箇所の部分で補強できる。従って、長辺側床梁１４を格段に撓みにくくでき、その変形性能を向上させることができる。
【００３９】
なお、本発明は、前記各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等も本発明に含まれる。
例えば、前記各実施形態では、サブフレーム２０が横材２２およびブレース２３を含んで構成されていたが、本発明に係るサブフレームとしてはこれに限定されず、図５（Ｄ）に示すような、ラチス（トラス）構造を有するタイプであってもよい。
【００４０】
また、接合部３０回りの補強構造は任意であり、補強用プレート４３やガセットプレート４２などの形状なども、その実施にあたって適宜変更可能である。
【００４２】
そして、アンカーボルト５０を予め基礎６０から突設させておく場合でも本発明に含まれる。ただし、このような場合には、アンカーボルト５０と切欠部３１の挿通を容易に行えるように、切欠部３１を長孔形状にすることが好ましく、また、螺子孔４４を貫通孔にする必要がある。すなわち、ナット５１を複数個用意し、これらのナット５１で接合部３０等を上下から挟持する構造となる。
【００４４】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、間柱が立設される位置に設けられる接合部を下方の構造体に接合することにより、間柱が構造材として作用して建物ユニットの剛性が向上するため、サブフレームを追加せずに建物ユニットを確実に補強できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】前記実施形態の要部を示す一部破断の斜視図である。
【図３】前記実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図４】従来技術を模式的に示す平面図である。
【図５】従来技術を複数模式的に示す正面図である。
【符号の説明】
１０  建物ユニット
１４  床梁である長辺側床梁
１６  上フランジ
１７  下フランジ
２０  サブフレーム
２１  間柱
３０  接合部
４０  補強部材
４１  延設部
４２  ガセットプレート
４３  補強用プレート
５０  アンカーボルト
６０  構造体である基礎
６１  シース管
６２  グラウト材
【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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