(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
四隅の柱の上下端を天井梁および床梁で連結して箱状に形成されたフレームを有する建物ユニットをその角隅部を寄せ合わせて複数配置した屋根下建物ユニットと、これら屋根下建物ユニット上に設けられた支持構造と、この支持構造に支持された屋根とを備えたユニット式建物の小屋組構造であって、
前記屋根下建物ユニットを構成する建物ユニットの柱のうち、寄せ合わされた４つの角隅部の柱が省略されて大空間が形成され、
前記支持構造は、小屋梁と、２つの小屋フレームとを備え、
前記小屋梁は、２本の長尺材が抱き合わされて形成され、前記省略された４つの柱の両側に位置する４つの柱の間に架け渡された４つの天井梁上に配置され、
前記各長尺材は、前記天井梁の長手方向に直交する方向に隣接する前記各天井梁上にそれぞれ配置され、
前記各小屋フレームは、前記小屋梁を構成する部材と同一断面を有する部材により枠状に形成されるとともに、互いに隣接して配置されるように、かつ、角部が前記長尺材の一端にそれぞれ隣接して配置されるように、前記屋根下建物ユニットの各天井梁に積層されることを特徴とするユニット式建物の小屋組構造。
【請求項２】
請求項１に記載のユニット式建物の小屋組構造において、
前記支持構造は、小屋梁の上に立設された束を含んで構成されていることを特徴とするユニット式建物の小屋組構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、箱状のユニットで形成されたユニット式建物の小屋組構造に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、住宅等の建物の工法として、ユニット工法がある。ユニット工法とは、工場において、箱状の骨組みに、天井面材、床面材、外壁材、間仕切壁等を取り付けて形成した建物ユニットを製造し、これら箱状の建物ユニットを建築現場で複数組み合わせて建築するものである。
ユニット工法は、予め工場でできるだけ部材の加工・組立を行い、これらを運搬して現場で組み上げる施工方法であるため、従来建築現場で行っていた作業がほとんど工場で行われることとなり、建築現場での作業が著しく軽減され、高品質の建物を短期間で建築できるという利点がある。
【０００３】
ところで、ユニット式建物における屋根部分の構造としては、各建物ユニット上に束やブレースによる軸組を形成し、この軸組で屋根を支持する構造が知られている（特願２０００−４１０４２号参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したユニット式建物では、例えば、屋根を特殊な形状とする場合や、屋根を複数種類の材料で形成する場合には、屋根の各建物ユニットへの荷重分布が屋根全体に均等にならないため、天井梁に過大な荷重がかかる可能性があった。そのため、大きな屋根荷重に耐えうる天井梁を備えた特殊な建物ユニットを用いる必要があり、製造コストの増大となっていた。
【０００５】
本発明の目的は、大きな屋根荷重がかかる場合でも、経済的かつ確実に屋根を支持できるユニット式建物の小屋組構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のユニット式建物の小屋組構造は、次の構成を採用する。
本発明を図面を参照して説明すると、請求項１に記載のユニット式建物１０の小屋組構造は、四隅の柱４１の上下端を天井梁４２および床梁４３で連結して箱状に形成されたフレーム４０を有する建物ユニット１７をその角隅部Ｄを寄せ合わせて複数配置した屋根下建物ユニット１６と、これら屋根下建物ユニット上に設けられた支持構造１３と、この支持構造に支持された屋根１４とを備えたユニット式建物の小屋組構造であって、屋根下建物ユニットを構成する建物ユニットの柱のうち、寄せ合わされた４つの角隅部の柱が省略されて大空間が形成され、支持構造は、小屋梁２０と、２つの小屋フレーム３０とを備え、小屋梁は、２本の長尺材２１が抱き合わされて形成され、省略された４つの柱の両側に位置する４つの柱の間に架け渡された４つの天井梁上に配置され、各長尺材は、天井梁の長手方向に直交する方向に隣接する各天井梁上にそれぞれ配置され、各小屋フレームは、小屋梁を構成する部材と同一断面を有する部材により枠状に形成されるとともに、互いに隣接して配置されるように、かつ、角部が長尺材の一端にそれぞれ隣接して配置されるように、屋根下建物ユニットの各天井梁に積層されることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、屋根下建物ユニットの少なくとも１本の天井梁に沿って小屋梁を配置したので、この小屋梁によって天井梁が補強され、大きな屋根荷重がかかった場合でも、屋根を確実に支持できる。
また、天井梁に沿って小屋梁を配置するだけで、屋根下建物ユニット自体に何ら手を加えることなく、大きな屋根荷重がかかる天井梁だけを部分的に補強できるから、経済的である。
【０００９】
この発明によれば、２本の長尺材を抱き合わせて小屋梁を形成したので、小屋梁を１本の長尺材で形成した場合に比べ剛性を向上できるから、小屋梁の構造耐力を向上できる。
【００１１】
この発明によれば、屋根下建物ユニットのうち少なくとも１つの建物ユニットの各天井梁上に枠状の小屋フレームを積層したので、支持構造で受ける屋根荷重を１つの屋根下建物ユニット全体で支持することができ、屋根下建物ユニット全体の屋根荷重に対する構造耐力をさらに向上できる。
また、小屋梁と小屋フレームとを混用することによって、屋根下建物ユニットの所望の天井梁を安価かつ自在に補強することができ、屋根の意匠設計、構造設計の自由度を向上できる。
【００１３】
この発明によれば、小屋フレームを構成する枠材を小屋梁を構成する部材と同一断面を有する部材で形成したので、小屋梁および小屋フレームの部品を共通化でき、支持構造の製造コストを低減できる。
また、小屋梁および小屋フレームの断面係数が同一となるから、小屋梁および小屋フレームの構造計算を容易に行うことができる。
【００１５】
この発明によれば、建物ユニットの柱のうち寄せ合わされた１組の角隅部の柱を省略して大空間を形成したので、ユニット式建物内部の設計の自由度を向上できる。
この時、省略された柱の両側に位置する柱の間に小屋梁を架け渡したので、つまり、大空間の両端に位置する柱に小屋梁を設けたので、柱を省略したことによる屋根下建物ユニットの天井梁の構造耐力の低下を補うことができる。
【００１６】
請求項１に記載のユニット式建物の小屋組構造は、請求項１から５のいずれかに記載のユニット式建物の小屋組構造において、前記支持構造は、小屋梁の上に立設された束を含んで構成されていることを特徴とする。
この発明によれば、小屋梁の上に立設された束を含んで支持構造を構成したので、屋根下建物ユニットの上に直接束を立設する場合に比べ、束の長さを短くするだけでよいから、支持構造の製造コストを低減できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の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建物１０の全体斜視図が示されている。
ユニット式建物１０は、基礎１１と、この基礎１１の上に設けられた建物本体１２と、この建物本体１２の上に設けられた支持構造１３と、この支持構造１３に支持された屋根１４とを備えている。
このうち、建物本体１２は、１階建物ユニット１５と、この１階建物ユニット１５の上に配置されかつ屋根１４の下に位置する屋根下建物ユニットとしての２階建物ユニット１６とを備え、これら１階建物ユニット１５および２階建物ユニット１６は、箱状に形成された建物ユニット１７が複数組合わせて形成されている。
【００１８】
建物ユニット１７は、図２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る柱脚接合部材４６を介して連結されている。
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が架け渡され（図示省略）、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複数の根太が架け渡されている（図示省略）。
【００１９】
図３には、２階建物ユニット１６の平面図が示されている。
１階建物ユニット１５および２階建物ユニット１６は、建物ユニット１７をその角隅部Ｄを寄せ合わせて、梁間方向に３個、桁行方向に２個の計６個配置することにより形成されている。
したがって、２階建物ユニット１６において、外周側では、２つの建物ユニット１７の２つの角隅部Ｄが寄せ合わされて１組となっており、内部側では、４つの建物ユニット１７の４つの角隅部Ｄが寄せ合わされて１組となっている。
【００２０】
ここで、図３中右側を南側とすると、２階建物ユニット１６を構成する建物ユニット１７の柱４１のうち寄せ合わされた１組の角隅部Ｄの柱４１、ここでは、内部南側に位置する１組の角隅部Ｄの４本の柱４１が省略されており（図３中点線で示す）、これによって、２階建物ユニット１６の南側に大空間が形成されている。
【００２１】
図４には、支持構造１３の平面図が示され、図５には、図４のＶ−Ｖ断面図が示されている。
支持構造１３は、省略された柱４１の梁間方向両側に位置する柱４１の間に短辺天井梁４２Ａに沿って架け渡された小屋梁２０と、この小屋梁２０の北側に隣接しかつ２階建物ユニット１６の建物ユニット１７の各天井梁４２に積層された２つの小屋フレーム３０と、これら小屋梁２０、小屋フレーム３０および２階建物ユニット１６上に設けられた束５０，５１，５２とを備えている。
【００２２】
図６（Ａ）には、小屋梁２０の全体斜視図が示されている。
小屋梁２０は、短辺天井梁２本分の長さを有する長尺材２１が２本抱き合わされて形成されている。
図６（Ｂ）には、小屋フレーム３０の全体斜視図が示されている。
小屋フレーム３０は、小屋梁２０を構成する部材と同一断面を有する部材、ここでは長尺材２１が柱脚接合部材４６を介して枠状に連結されて形成されている。
【００２３】
図４および図５に戻って、束５０〜５２は、２階建物ユニット１６の内部側に立設され、屋根１４の棟部と軒先部の中間を支持するようになっている。
【００２４】
次に、ユニット式建物１０を組み立てる手順を説明する。
まず、建物ユニット１７、小屋梁２０、小屋フレーム３０、束５０〜５２を工場で製作した後、建築現場に運搬する。運搬の際、柱４１が省略された建物ユニット１７の変形を防止するために、省略された柱４１の代わりに図示しない仮柱を設けておく。
現場では、基礎１１を施工した後、各建物ユニット１７をその角隅部Ｄを寄せ合わせて隣接配置し、１階建物ユニット１５および２階建物ユニット１６を形成する。
【００２５】
次に、省略された柱４１の梁間方向両側に位置する柱４１の間に小屋梁２０を架け渡すとともに、２階建物ユニット１６の建物ユニット１７の各天井梁４２に小屋フレーム３０を積層する。その後、小屋梁２０および小屋フレーム３０を２階建物ユニット１６の柱頭接合部材４５にボルト等で連結した後、２階建物ユニット１６内の仮柱を撤去する。
【００２６】
次に、束５０〜５２を、小屋梁２０、小屋フレーム３０および２階建物ユニット１６上にボルト等で固定し、これら束５０〜５２上に屋根１４を設置する。
なお、本実施形態では、現場において束５０〜５２を取り付けたが、これに限らず、工場で予め取り付けておいてもよい。
【００２７】
したがって、本実施形態によれば以下の効果がある。
（１）２階建物ユニット１６の短辺天井梁４２Ａに沿って小屋梁２０を配置したので、この小屋梁２０によって短辺天井梁４２Ａが補強され、大きな屋根荷重がかかった場合でも、屋根１４を確実に支持できる。
また、天井梁４２に沿って小屋梁２０を配置するだけで、２階建物ユニット１６自体に何ら手を加えることなく、大きな屋根荷重がかかる天井梁４２だけを部分的に補強できるから、経済的である。
【００２８】
（２）２本の長尺材２１を抱き合わせて小屋梁２０を形成したので、小屋梁２０を１本の長尺材２１で形成した場合に比べ剛性を向上できるから、小屋梁２０の構造耐力を向上できる。
【００２９】
（３）２階建物ユニット１６のうち２つの建物ユニット１７の各天井梁４２上に枠状の小屋フレーム３０を積層したので、支持構造１３で受ける屋根荷重を１つの２階建物ユニット１６全体で支持することができ、２階建物ユニット１６全体の屋根荷重に対する構造耐力をさらに向上できる。
また、小屋梁２０と小屋フレーム３０とを混用することによって、２階建物ユニット１６の所望の天井梁４２を安価かつ自在に補強することができ、屋根の意匠設計、構造設計の自由度を向上できる。
【００３０】
（４）小屋フレーム３０を構成する枠材を小屋梁２０を構成する部材と同一断面を有する長尺材２１で形成したので、小屋梁２０および小屋フレーム３０の部品を共通化でき、支持構造１３の製造コストを低減できる。
また、小屋梁２０および小屋フレーム３０の断面係数が同一となるから、小屋梁２０および小屋フレーム３０の構造計算を容易に行うことができる。
【００３１】
（５）建物ユニット１７の柱４１のうち寄せ合わされた１組の角隅部Ｄの柱４１を省略して大空間を形成したので、ユニット式建物１０内部の設計の自由度を向上できる。
この時、省略された柱４１の両側に位置する柱４１の間に小屋梁２０を架け渡したので、つまり、大空間の両端に位置する柱４１に小屋梁２０を設けたので、柱４１を省略したことによる２階建物ユニット１６の天井梁４２の構造耐力の低下を補うことができる。
【００３２】
（６）小屋梁２０の上に立設された束５０Ｂを含んで支持構造１３を構成したので、２階建物ユニット１６の上に直接束５２を立設する場合に比べ、束の長さを短くするだけでよいから、支持構造１３の製造コストを低減できる。
【００３３】
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範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のユニット式建物の小屋組構造によれば、次のような効果が得られる。
請求項１に記載のユニット式建物の小屋組構造によれば、屋根下建物ユニットの少なくとも１本の天井梁に沿って小屋梁を配置したので、この小屋梁によって天井梁が補強され、大きな屋根荷重がかかった場合でも、屋根を確実に支持できる。
また、天井梁に沿って小屋梁を配置するだけで、屋根下建物ユニット自体に何ら手を加えることなく、大きな屋根荷重がかかる天井梁だけを部分的に補強できるから、経済的である。
【００３５】
また、２本の長尺材を抱き合わせて小屋梁を形成したので、小屋梁を１本の長尺材で形成した場合に比べ剛性を向上できるから、小屋梁の構造耐力を向上できる。
【００３６】
さらに、屋根下建物ユニットのうち少なくとも１つの建物ユニットの各天井梁上に枠状の小屋フレームを積層したので、支持構造で受ける屋根荷重を１つの屋根下建物ユニット全体で支持することができ、屋根下建物ユニット全体の屋根荷重に対する構造耐力をさらに向上できる。
また、小屋梁と小屋フレームとを混用することによって、屋根下建物ユニットの所望の天井梁を安価かつ自在に補強することができ、屋根の意匠設計、構造設計の自由度を向上できる。
【００３７】
加えて、小屋フレームを構成する枠材を小屋梁を構成する部材と同一断面を有する部材で形成したので、小屋梁および小屋フレームの部品を共通化でき、支持構造の製造コストを低減できる。
また、小屋梁および小屋フレームの断面係数が同一となるから、小屋梁および小屋フレームの構造計算を容易に行うことができる。
【００３８】
また、建物ユニットの柱のうち寄せ合わされた１組の角隅部の柱を省略して大空間を形成したので、ユニット式建物内部の設計の自由度を向上できる。
この時、省略された柱の両側に位置する柱の間に小屋梁を架け渡したので、つまり、大空間の両端に位置する柱に小屋梁を設けたので、柱を省略したことによる屋根下建物ユニットの天井梁の構造耐力の低下を補うことができる。
【００３９】
請求項２に記載のユニット式建物の小屋組構造によれば、小屋梁の上に立設された束を含んで支持構造を構成したので、屋根下建物ユニットの上に直接束を立設する場合に比べ、束の長さを短くするだけでよいから、支持構造の製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るユニット式建物を示す全体斜視図である。
【図２】前記実施形態に係る建物ユニットのフレームの斜視図である。
【図３】前記実施形態に係る屋根下建物ユニットの平面図である。
【図４】前記実施形態に係る支持構造の平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】前記実施形態に係る小屋梁および小屋フレームの斜視図である。
【符号の説明】
１０      ユニット式建物
１３      支持構造
１４      屋根
１６      屋根下建物ユニットとしての２階建物ユニット
１７      建物ユニット
２０      小屋梁
２１      長尺材
３０      小屋フレーム
４０      建物ユニットのフレーム
４１      柱
４２      天井梁
４３      床梁
Ｄ      角隅部
【図１】
0004381631.tif 000002
【図２】
0004381631.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004381631.tif 000007