(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工場生産された複数の建物ユニットを建築現場で積重して建てるユニット式建物であって、
各階には、メインフレームと、前記メインフレームを補強するサブフレームとを備えた前記建物ユニットが配置され、
前記メインフレームは、四隅に配置された４本の柱と、前記柱の上端間に架け渡された４本の天井梁と、前記柱の下端間に架け渡された４本の床梁とを備え、
前記サブフレームは、前記メインフレームを構成する前記柱と、前記天井梁および前記床梁間に立設された間柱とを備え、前記各階にわたって連続した同一鉛直面内で隅部、かつ鉛直な略一直線上に設けられていることを特徴とするユニット式建物。
【請求項２】
請求項１に記載のユニット式建物において、前記サブフレームは、前記各階にわたって連続した同一鉛直面内かつ鉛直な略一直線上に設けられ、
前記一直線上にある各階のサブフレームは、複数列設けられているとともに、前記同一鉛直面内でかつ同一階にある各サブフレームは、それぞれ水平方向に配置された異なる建物ユニットに設けられていることを特徴とするユニット式建物。
【請求項３】
請求項２に記載のユニット式建物において、前記隅部にある各階の前記建物ユニットのサブフレームは、前記隅部を形成する一対の鉛直面にそれぞれ設けられていることを特徴とするユニット式建物。
【請求項４】
請求項３に記載のユニット式建物において、前記隅部にある各階のサブフレームは、全ての隅部を形成する一対の鉛直面にそれぞれ設けられていることを特徴とするユニット式建物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のユニット式建物において、前記建物ユニットを構成する前記天井梁および前記床梁の前記間柱との各接合部分には補強部材が設けられていることを特徴とするユニット式建物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のユニット式建物において、前記サブフレームは、前記建物ユニットを構成するチャンネル材の天井梁および床梁間に立設され、これらの天井梁および床梁には、チャンネル材における開口側を閉塞する梁カバーが当該天井梁および床梁の略全長にわたって設けられていることを特徴とするユニット式建物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場生産された複数の建物ユニットを建築現場で積重して建てるユニット式建物に係り、例えば三階建てのユニット式建物に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、工場生産された複数の箱形の建物ユニットを建築現場の基礎上で水平方向および鉛直方向に組み合わせて建てるユニット式建物が知られている。
このようなユニット式建物においては、都市部の狭小地向けとして、狭い敷地で十分な床面積を確保するために、三階建ての住宅も一般化している（例えば特開平９−６０３１２号公報参照）。従って、ユニット式建物を構成する建物ユニットも、三階建てを前提として設計されている。
【０００３】
また、そのうような狭小地向けの建物では、庭を広く設けることが困難なため、建物の屋上を利用して庭を形成したり、種々の目的に応じた歩行スペースを形成することがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、建物は上階側ほど揺れが大きいので、屋上を歩行可能に設けた場合には、屋上の歩行時に揺れを感じ、居住者が不安感を持つ可能性がある。このため、個々の建物ユニットを補強し、建物全体の剛性を向上させることが行われるが、全ての建物ユニットを安易に補強したのでは、補強部分が多くなって建物ユニットの生産性が悪くなり、工業化住宅としてのメリットが損なわれるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、建物を効率よく補強して上階側での揺れを少なくできるユニット式建物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のユニット式建物は、後述する実施形態での符号を用いて説明すれば、工場生産された複数の建物ユニット（１０，２０，３０）を建築現場で積重して建てられるユニット式建物（１）であって、各階にはメインフレーム（４０）と、前記メインフレームを補強するサブフレーム（５０）とを備えた前記建物ユニットが配置され、前記メインフレームは、四隅に配置された４本の柱（４１）と、前記柱の上端間に架け渡された４本の天井梁（４２），（４３）と、前記柱の下端間に架け渡された４本の床梁４４），（４５）とを備え、前記サブフレームは、前記メインフレームを構成する前記柱と、前記天井梁および前記床梁間に立設された間柱（５１）とを備え、前記各階にわたって連続した同一鉛直面内（１００，２００，３００，４００）で隅部（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）、かつ鉛直な略一直線上に設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
このような本発明においては、ユニット式建物を構成する各階の建物ユニットにサブフレームを設けて補強するが、この際、サブフレームを各階にわたって連続した同一鉛直面内に設けるので、この鉛直面全体が剛性の大きい構面として作用し、建物の上階側での揺れが抑えられる。また、サブフレームを同一鉛直面内に限定して設けることにより、剛性の大きい構面が確実に形成されるから、建物を効率よく補強でき、無駄な補強をなくして建物ユニットの生産性を良好に維持可能である。
また、補強部分が鉛直方向に連続するので、剛性の大きい構面がより確実に形成されるうえ、上下の建物ユニットにおいては、サブフレームの設置位置が同じになるため、各建物ユニットの生産性が向上する。
【０００８】
また、こうのようなユニット式建物においては、前記同一鉛直面内にある各階のサブフレームを鉛直な略一直線上に設けることが望ましい。
このような場合には、補強部分が鉛直方向に連続するので、剛性の大きい構面がより各実に形成されるうえ、上下の建物ユニットにおいては、サブフレームの設置位置が同じになるため、各建物ユニットの生産性が向上する。
【０００９】
さらに、本発明のユニット式建物では、前記サブフレームは、前記各階にわたって連続した同一鉛直面内かつ鉛直な略一直線上に設けられ、前記一直線上にある各階のサブフレームを複数列設けるとともに、前記同一鉛直面内でかつ同一階にある各サブフレームをそれぞれ水平方向に配置された異なる建物ユニットに設けることが好ましい。
このような場合には、各階のサブフレームを鉛直な略一直線上に複数列設けることで、構面としての剛性がより大きくなり、また、同一鉛直面内においては、一つの建物ユニットが複数のサブフレームで補強されることがないため、鉛直面内の一部が局部的に補強される心配がなく、剛性バランスが良好になる。
【００１１】
この際、前記一直線上にある各階のサブフレームを前記隅部を形成する一対の鉛直面にそれぞれ設ければ、隅部がさらに確実に補強される。
【００１２】
加えて、前記一直線上にある各階のサブフレームを全ての隅部を形成する一対の鉛直面にそれぞれ設ければ、建物に形成された全ての鉛直面が剛性の大きい構面となるから、建物全体がより強力に補強される。
【００１３】
一方、本発明のユニット式建物において、前記サブフレームは、前記建物ユニットを構成する天井梁（４２，４３）および床梁間（４４，４５）に立設された間柱（５１）を備え、前記天井梁および床梁の前記間柱との各接合部分には補強部材（６１）が設けられていてもよい。
このような場合には、天井梁および床梁の間柱との各接合部分が補強部材で補強されるから、この接合部分の変形等が防止され、揺れに対する建物ユニットの対抗強度を大きくできる。
【００１４】
また、本発明のユニット式建物では、前記サブフレームは、前記建物ユニットを構成するチャンネル材の天井梁および床梁間に立設され、これらの天井梁および床梁には、チャンネル材における開口側を閉塞する梁カバー（６２）が当該天井梁および床梁の略全長にわたって設けられていてもよい。
このような場合には、天井梁および床梁が梁カバーで補強されるので、梁の撓みや横座屈などが防止され、やはり、揺れに対する建物ユニットの対抗強度が大きくなる。
【００１５】
【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は、本実施形態に係る三階建てのユニット式建物１を示す全体斜視図、図２は、屋根を省略したユニット式建物１を示す平面図である。
【００１６】
図１、図２において、ユニット式建物１は、基礎２上に配置された一階建物ユニット１０と、これらの一階建物ユニット１０上に配置された二階建物ユニット２０と、さらに、各二階建物ユニット２０上に配置された三階建物ユニット３０と、三階建物ユニット３０の上部に設けられた陸屋根７０とで構成され、この陸屋根７０の上部は歩行可能な屋上となっており、図示しない外部階段などを使用して往来できるようになっている。
【００１７】
各建物ユニット１０，２０，３０は直方体状であり、各階において、長辺側に沿って２個、短辺側に沿って３個、計６個が配置されている。このように配置されて平面四角形とされたユニット式建物１では、建物ユニット１０，２０，３０の長辺側で形成される面がそれぞれ第１、第２鉛直面１００，２００とされ、短辺側で形成される面がそれぞれ第３、第４鉛直面３００，４００とされ、各鉛直面１００，２００，３００，４００でなすコーナー部分が隅部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとなっている。
【００１８】
各隅部Ａ〜Ｄに対応した建物ユニット１０，２０，３０は、隅部Ａに対応したユニットを代表して説明すれば、図３に示すように、四隅に配置された四本の柱４１と、これらの柱４１の上端間に架け渡された各２本の長辺天井梁４２および短辺天井梁４３と、各柱４１の下端間に架け渡された各２本の長辺床梁４４および短辺床梁４５とからなるメインフレーム４０を有し、各梁４２，４３，４４，４５がチャンネル材で構成されている。
【００１９】
さらに、このメインフレーム４０には補強用の一対のサブフレーム５０が設けられている。これらのサブフレーム５０は、隅部Ａを挟むように第１鉛直面１００（図２）側および第３鉛直面３００（図２）側にそれぞれ設けられている。
【００２０】
すなわち、第１鉛直面１００側のサブフレーム５０は、上下の長辺天井梁４２および長辺床梁４４間に立設された間柱５１と、この間柱５１および隅部Ａの柱４１間に架設された上下の横材５２と、これらで囲まれた領域内において一対角線上に配置された大斜材５３と、他の対角線上に配置された二本の小斜材５４と、各小斜材５４および大斜材５３を中央で連結する二枚の連結プレート５５とで構成されている。但し、サブフレーム５０の構成はこれに限定されるものではなく、例えば大斜材５３や各小斜材５４をブレースで代用する等してもよい。
【００２１】
一方、第３鉛直面３００側のサブフレーム５０も、間柱５１が上下の短辺天井梁４３および短辺床梁４５間に立設されている点を除き、前述したサブフレーム５０と同じ構成である。
【００２２】
また、各梁４２〜４５における各間柱５１の両端との接合部分に対応した位置には、各床梁４４，４５を代表して説明すれば、図３、図４に示すように、上下のフランジ４６，４７およびウェブ４８にそれぞれ当接された二枚のスチフナー（補強部材）６１が溶接等されて固定されている。
【００２３】
さらに、このような床梁４４，４６には、その開口側を塞ぐように、一回り小さなチャンネル材からなる梁カバー６２が床梁４４，４６の略全長にわたって溶着されている。なお、図示を省略するが、このような梁カバー６２は、間柱５１の上端が接合される各天井梁４２，４４にも設けられている。そして、図４中の符号４９は、ＡＬＣ（オートクレーブ養生された軽量気泡コンクリート）製の壁パネルである。
【００２４】
以上説明した建物ユニット１０，２０，３０を隅部Ａに対応させて鉛直方向に積重すれば、図１に示すように、第１鉛直面１００の隅部Ａ近傍には、鉛直な一直線上にサブフレーム５０が設けられることになる。同様に、第３鉛直面３００の隅部Ａ近傍にも、鉛直な一直線上にサブフレーム５０が設けられることになる。
【００２５】
さらに、他の隅部Ｂ〜Ｄに配置された建物ユニット１０，２０，３０も同じ様に一対のサブフレーム５０を有しているので、第１鉛直面１００の隅部Ｂ近傍においても、サブフレーム５０が鉛直な一直線上に設けられ、さらに、第２鉛直面２００の各隅部Ｃ，Ｄ近傍、第３鉛直面３００の隅部Ｄ近傍、および第４鉛直面４００の各隅部Ｂ，Ｃ近傍においても、サブフレーム５０が鉛直な一直線上に設けられることになる。すなわち、ユニット式建物１は、全ての隅部Ａ〜Ｄにおいて、これらの隅部Ａ〜Ｄを挟むようにサブフレーム５０が鉛直な一直線上に設けられて補強されている。
【００２６】
ところで、本実施形態では、第２、第４鉛直面２００，４００を形成する各建物ユニット１０，２０，３０のうち、隅部Ａ〜Ｄに臨まない建物ユニット１０Ａ，２０Ａ，３０Ａにもサブフレーム５０が設けられている。このサブフレーム５０は、図３に示した短辺側のサブフレーム５０と同じである。従って、第２、第４鉛直面２００，４００では、一直線上のサブフレーム５０の列が３列設けられることになる。
【００２７】
また、各建物ユニット１０，２０，３０を以上のように組み合わせてなるユニット式建物１では、同一鉛直面１００，２００，３００，４００内でかつ同一階にある各サブフレーム５０は、それぞれ水平方向に配置された異なる建物ユニット１０，２０，３０に設けらていることになる。
【００２８】
このような本実施形態においては、通常のユニット式建物と同様に、各建物ユニット１０，２０，３０を工場で生産した後に建築現場に輸送し、建築現場で基礎２上にクレーン等で一階建物ユニット１０を配置し、この上部に順次二階建物ユニット２０、三階建物ユニット３０を積重する。
また、陸屋根７０を複数の屋根ユニットで構成した場合など、各三階建物ユニット３０上にそれらの屋根ユニットを積重し、ユニット式建物１を建てる。
【００２９】
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）ユニット式建物１を構成する各階の建物ユニット１０，２０，３０は、サブフレーム５０が設けられることで補強されているが、この際、サブフレーム５０は各階にわたって連続した例えば第１鉛直面１００内に設けられているため、この第１鉛直面１００全体を剛性の大きな構面として作用させることができ、建物１の上階側での揺れを抑えることができる。従って、建物１が三階建てであっても、屋上を歩行した際に揺れを感じる心配がない。
【００３０】
２）そして、各階のサブフレーム５０は、第１鉛直面１００内だけではなく、他の全ての鉛直面２００，３００，４００内に設けられているので、建物１全体の剛性を格段に大きくでき、揺れを確実に抑えることができる。
【００３１】
３）サブフレーム５０が鉛直面１００，２００，３００，４００内に限定して設けられていることで、剛性の大きい構面が確実に形成されるから、例えばサブフレーム５０を建物１の中心に近い内部側に設けなくともよく、建物１を効率よく補強できる。従って、無駄な補強をなくして建物ユニット１０，２０，３０の生産性を良好に維持できる。
【００３２】
４）鉛直面１００，２００，３００，４００内にある各階のサブフレーム５０は鉛直な一直線上に設けられているので、鉛直方向に連続して補強でき、剛性の大きい構面をより各実に形成できる。また、上下の建物ユニット１０，２０，３０においては、サブフレーム５０の設置位置が同じになるため、各建物ユニット１０，２０，３０の生産性を向上させることができる。
【００３３】
５）鉛直面１００，２００，３００，４００内にある各階のサブフレーム５０において、同一階にある各サブフレーム５０は、それぞれ水平方向に配置された異なる建物ユニット１０，２０，３０に設けらているため、一つの建物ユニット１０，２０，３０が複数のサブフレーム５０で補強されることがない。このため、鉛直面１００，２００，３００，４００内の一部が局部的に補強される心配がなく、剛性バランスを良好にできる。
【００３４】
６）一直線上にある各階のサブフレーム５０は建物１の隅部Ａ〜Ｄに近接して設けられているので、建物１の隅部Ａ〜Ｄを鉛直方向に集中して補強できる。すなわち、もとより剛性の大きい隅部Ａ〜Ｄがさらに補強されるため、建物１をより効率よく補強でき、揺れを一層減少させることができる。
【００３５】
７）この際、各隅部Ａ〜Ｄを両側から挟み込むようにして一直線上にある各階のサブフレーム５０が設けられているため、隅部Ａ〜Ｄを確実に補強できる。
【００３６】
８）加えて、建物１の全ての隅部Ａ〜Ｄが補強されているから、全ての鉛直面１００，２００，３００，４００に単に一直線上のサブフレーム５０が設けられる場合に比し、それら鉛直面１００，２００，３００，４００の剛性を格段に大きくでき、建物１全体を一層強力に補強できる。
【００３７】
９）サブフレーム５０の間柱５１と天井梁４２，４３および床梁４４，４５との各接合部分は二枚のスチフナー６１で補強されているので、この接合部分の変形等を防止でき、揺れに対する建物ユニット１０，２０，３０の対抗強度を大きくできる。
【００３８】
10）また、サブフレーム５０が接合される天井梁４２，４３および床梁４４，４５は、梁カバー６２で補強されているので、梁４２〜４５の撓みや横座屈などを防止でき、やはり、揺れに対する建物ユニット１０，２０，３０の対抗強度を大きくできる。
【００３９】
なお、本発明は、前記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、前記実施形態では、各鉛直面１００，２００，３００，４００の全てにサブフレーム５０が設けられていたが、それらのうちの任意の一つ、あるいは二つ、あるいは三つの鉛直面に設けられた場合でも本発明に含まれる。
【００４０】
また、鉛直な一直線上にあるサブフレーム５０は隅部Ａ〜Ｄの任意の一つ、あるいは二つ、あるいは三つの隅部に設けられてよい。
【００４２】
さらに、同一鉛直面１００，２００，３００，４００内においては、鉛直な一直線上にあるサブフレーム５０の列数は任意であり、必ずしも複数列でなくともよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、ユニット式建物を構成する各階の建物ユニットにサブフレームを設けて補強するが、この際、サブフレームを各階にわたって連続した同一鉛直面内に設けるので、この鉛直面全体が剛性の大きい構面として作用し、建物の上階側での揺れを抑えることができる。また、サブフレームを同一鉛直面内に限定して設けることにより、剛性の大きい構面が確実に形成されるから、建物を効率よく補強でき、無駄な補強をなくして建物ユニットの生産性を良好に維持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全体斜視図である。
【図２】前記実施形態を示す平面図である。
【図３】前記実施形態の構成部材を代表して示す斜視図である。
【図４】前記構成部材の要部を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  ユニット式建物
１０，２０，３０  建物ユニット
５０  サブフレーム
５１  間柱
６１  補強部材であるスチフナー
６２  梁カバー
１００，２００，３００，４００  鉛直面
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ  隅部
４２，４３  天井梁
４４，４５  床梁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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