JP5271738B2

JP5271738B2 - 建物ユニット及びユニット建物

Info

Publication number: JP5271738B2
Application number: JP2009025145A
Authority: JP
Inventors: 泰宏余田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-02-05
Also published as: JP2010180615A

Description

本発明は、ユニット建物を構成する建物ユニットに係り、特に、上梁の一部が傾斜し上面の一部が傾斜面となっており、北側斜線や道路斜線等の建築基準法の規制に対応できる建物ユニットに関する。

従来、この種の建物ユニットとして、床の相対する端縁部に長柱と短柱を立設し、相対する長柱と短柱の各上端部に接合されて架け渡される上梁の長柱側部分を水平状梁部とし、該上梁の短柱側部分を傾斜状梁部として構成され、水平状梁部と傾斜状梁部との接合部に屈曲状の接続ピースを設け、接続ピースの一端部に水平状梁部の端部を重ね継し、接続ピースの他端部に傾斜状梁部の端部を重ね継している面取建物ユニットがある。

特開平２−１４７７３８号公報

ところで、前記構造の建物ユニットでは、上梁を構成する水平状梁部と傾斜状梁部とは、上下２個の屈曲状のＬ形鋼からなる接続ピースを介して接合され、上接続ピースの一端部には水平状梁部の上フランジ内面及びウェブ内面が溶接にて重ね継ぎされ、上接続ピースの他端部には傾斜状梁部の上フランジ内面及びウェブ内面が溶接にて重ね継ぎされている。また、下接続ピースの一端部には水平状梁部の下フランジ内面及びウェブ内面が溶接にて重ね継ぎされ、下接続ピースの他端部には傾斜状梁部の下フランジ内面及びウェブ内面が溶接にて重ね継ぎされている。このように、上梁は構成が複雑となっており、作製も煩雑であり、簡単な構成の上梁が望まれている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、上梁の一部が傾斜している形状の建物ユニットにおいて、構成が簡単で製造が容易な傾斜部を有する上梁を備えた建物ユニットを提供することにある。また、構成が簡単で製造が容易な傾斜状上梁を備える建物ユニットを連結固定したユニット建物を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係る建物ユニットは、ユニット建物を構成する建物ユニットであって、２本の長柱材及び２本の短柱材と、該２本の長柱材及び２本の短柱材の下端部を水平方向に連結する４本の下梁と、前記２本の長柱材の上端部を水平方向に連結する１本の高上梁と、該高上梁と平行に対向し前記２本の短柱材の上端部を水平方向に連結する１本の低上梁と、前記長柱材上部から水平方向に延出する水平梁部と該水平梁部から下方に傾斜して前記短柱材の上部に連結される傾斜梁部とを有する２本の屈曲梁と、該２本の屈曲梁同士を水平方向に連結する中間梁とから構成され、前記屈曲梁は、前記水平梁部と傾斜梁部とを１つのジョイントピースを介して連結され、前記ジョイントピースは、前記中間梁を連結する連結ジョイント部材を有し、前記屈曲梁の水平梁部と傾斜梁部は、断面形状が略コ字状の上面、側面、及び下面を有する溝形鋼又はＣ形鋼で形成され、前記ジョイントピースは、前記水平梁部と傾斜梁部の上面、側面、及び下面の外側を覆う断面略コ字状の溝形鋼又はＣ形鋼を傾斜した状態で接合して水平ジョイント部と傾斜ジョイント部とを形成し、該接合部近傍に前記連結ジョイント部材を有し、前記ジョイントピースは、前記水平ジョイント部と傾斜ジョイント部とを溶接により接合して溶接ビートが形成され、前記連結ジョイント部材は、断面形状が略コ字状のＣ形鋼からなり、該Ｃ形鋼の２つのフランジの接合部により前記ジョイントピースに固着され、前記接合部に前記溶接ビートを避ける段差部が形成されていることを特徴としている。

前記のごとく構成された本発明の建物ユニットは、建物ユニットの上部を構成する屈曲梁の水平梁部と傾斜梁部とを１つのジョイントピースを使用し、水平梁部と傾斜梁部とに嵌合させて連結するため、構成が簡単で製造が容易な建物ユニットを提供することができる。このジョイントピースは、水平梁部と傾斜梁部に溶接等で連結されることが好ましいが、ボルトナット、あるいはリベット等の連結具を用いて連結してもよい。

また、本発明に係る建物ユニットでは、前記ジョイントピースは、前記中間梁を連結する連結ジョイント部を有するので、屈曲梁の水平梁部と傾斜梁部とを連結するジョイントピースの部分で中間梁を連結することができるため、ジョイントピース部分の補強を中間梁で行うことができ、建物ユニットの強度を向上させることができる。

さらに、本発明に係る建物ユニットでは、前記屈曲梁の水平梁部と傾斜梁部は、断面形状が略コ字状の上面、側面、及び下面を有する溝形鋼又はＣ形鋼で形成され、前記ジョイントピースは、前記水平梁部と傾斜梁部の上面、側面、及び下面の外側を覆う断面略コ字状の溝形鋼又はＣ形鋼を傾斜した状態で接合して水平ジョイント部と傾斜ジョイント部とを形成し、該接合部近傍に前記連結ジョイント部を有している。

このように構成された建物ユニットでは、屈曲梁の溝形鋼又はＣ形鋼で形成された水平梁部と傾斜梁部の外側に、溝形鋼又はＣ形鋼で形成され水平ジョイント部と傾斜ジョイント部とを接続したジョイントピースを嵌合させて接合するため、構成部材の部品精度が要求されず、容易に接合できる。また、この接合部の近傍の連結ジョイント部で中間梁を連結するため、屈曲梁の屈曲部分に直角に中間梁を連結して建物ユニットの剛性を高めることができる。

さらに、本発明に係る建物ユニットでは、前記ジョイントピースは、前記水平ジョイント部と傾斜ジョイント部とを溶接により接合して溶接ビートが形成され、前記連結ジョイント部材は、断面形状が略コ字状のＣ形鋼からなり、該Ｃ形鋼の２つのフランジの接合部により前記ジョイントピースに固着され、前記接合部に前記溶接ビートを避ける段差部が形成されているので、溶接ビートの溶接による盛り上がりを段差部で避けて連結ジョイント部材を接合するため、連結ジョイント部材と中間梁との連結状態を安定したものとすることができる。

本発明に係るユニット建物は、前記のいずれかに記載の建物ユニットと、直方体状の建物ユニットとを連結固定したことを特徴としている。このように構成されたユニット建物では、上部に屈曲梁を有し、ユニット上面の一部が傾斜面である建物ユニットを、通常の直方体状の建物ユニットに連結固定して、北側斜線や道路斜線等の建築基準法の規制に適合するユニット建物を容易に構築することができる。

本発明によれば、上梁の一部が傾斜している形状の建物ユニットで、屈曲梁の水平梁部と傾斜梁部とを１つのジョイントピースを用いて連結できるため構成を簡単にでき、容易に製造することができる。また、この建物ユニットを用いて、北側斜線や道路斜線等の建築基準法の規制に適合するユニット建物を容易に構築することができる。

本発明に係る建物ユニットの一実施形態を示す斜視図。図１の建物ユニットを模式的に示す斜視図。図２のＡ部を詳細に示す分解状態の斜視図。（ａ）は図３のナットセット金具の正面図、（ｂ）はその側面図。図２のＢ部を詳細に示す斜視図。屈曲梁と柱材との連結状態を示す要部断面図。図１の建物ユニットと直方体状の建物ユニットとを組み合わせたユニット建物の模式図。本発明に係る建物ユニットの他の実施形態を示す模式図。

以下、本発明に係る建物ユニットの一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る建物ユニットの斜視図、図２は、図１の建物ユニットを模式的に示す斜視図、図３は、図２のＡ部を詳細に示す分解状態の斜視図、図４は、図３のナットセット金具の正面図と側面図、図５は、図２のＢ部を詳細に示す斜視図、図６は、屈曲梁と柱材との連結状態を示す要部断面図である。

図１，２において、建物ユニット１は、平行な２本の長柱材２Ａ，２Ａ、及び平行な２本の短柱材２Ｂ，２Ｂと、２本の長柱材及び２本の短柱材の下端部を水平方向に連結する長辺方向（Ｘ方向）に平行な２本の下梁３，３、及び短辺方向（Ｙ方向）に平行な下梁４，４と、２本の長柱材の上端部を水平方向に連結する１本の高上梁５Ａと、高上梁５Ａと平行に対向し２本の短柱材の上端部を水平方向に連結する１本の低上梁５Ｂと、長柱材上部から水平方向に延出する水平梁部６Ａと、この水平梁部から下方に傾斜して短柱材の上部に連結される傾斜梁部６Ｂとを有する２本の屈曲梁６，６と、これら２本の屈曲梁６，６同士を水平方向に連結する中間梁５Ｃとから構成される。高上梁５Ａ、低上梁５Ｂ、及び中間梁５Ｃは互いに平行で水平に延在している。

４本の柱材２Ａ，２Ａ，２Ｂ，２Ｂは、互いに平行であり鉛直方向に延在しており、断面形状が略ロ字状の角柱の鋼材から形成される。２本の長柱材２Ａ，２Ａは隣接しており、２本の短柱材２Ｂ，２Ｂも隣接している。２本の長柱材２Ａ，２Ａ、及び２本の短柱材２Ｂ，２Ｂは、Ｙ方向の下梁４，４で連結されている。また、長柱材２Ａ，２Ａと短柱材２Ｂ，２ＢとはＸ方向の下梁３，３で連結されている。

このように、４本の柱材の下端を連結する下梁３，３，４，４は、それぞれ、建物ユニット１の長辺方向、及び短辺方向に延在しており、断面形状が略コ字状の溝形鋼又はＣ形鋼から形成されている。なお、溝形鋼の代わりに、断面形状がＣ形のチャンネル材を使用してもよい。この建物ユニット１は、ユニット上面の一部が傾斜面で構成されており、１つの角部が面取りされているため、面取建物ユニットということができるものである。建物ユニット１には、床根太７，７…が下梁３，３間に所定間隔で架設され、天井根太８，８…が屈曲梁６，６の水平梁部６Ａ，６Ａ間に所定間隔で架設されている。なお、天井面を構成する天井根太の部分や、床面を構成する床根太の部分に水平ブレース材（図示せず）を配設し、補強してもよい。

各柱材と各梁材とはコーナー部に補強プレート９，９…を介在させて溶接され、短柱材２Ｂ，２Ｂと屈曲梁６，６の傾斜梁部６Ｂ，６Ｂとは補強プレート９Ａ，９Ａを介在させて溶接されており、建物ユニット１の剛性を高めている。そして、屈曲梁６は、水平梁部６Ａと傾斜梁部６Ｂとを１つのジョイントピース１０を介して連結されている。この実施の形態では、傾斜梁部６Ｂの勾配は１０／１２．５に設定されている。

このように構成された建物ユニット１は、互いに平行な４本の長柱材２Ａ，２Ａ及び短柱材２Ｂ，２Ｂと、長辺方向に沿って互いに平行な２本の下梁３，３と、短辺方向に沿って互いに平行な２本の下梁４，４とから底面が長方形となっており、下梁３，３と屈曲梁６，６の水平梁部６Ａ，６Ａとは平行に設定されている。そして、短辺方向の下梁４，４と高上梁５Ａ、低上梁５Ｂ及び中間梁５Ｃとは互いに平行に設定されている。この結果、建物ユニット１は直方体状で、長辺方向の一方の上部角部が傾斜面となった形状となっている。

ここで、屈曲梁６の水平梁部６Ａと傾斜梁部６Ｂとを連結するジョイントピース１０について、図３，４，６を参照して詳細に説明する。ジョイントピース１０は鋼板等の金属板材で形成され、鋼板の上部と下部とを直角に折り曲げて断面形状を略コ字状とした断面略Ｃ形の鋼材を用いており、このＣ形鋼の端面を傾斜させて切断して溶接し所望の角度で屈曲させた形状としている。これにより、ジョイントピース１０は、Ｃ形鋼を傾斜した状態で溶接により接合して水平ジョイント部１１と傾斜ジョイント部１２とを形成した形状に構成されている。したがって、溶接部分には溶接ビート１３が形成され、板材の表面から盛り上がって突出している。

ジョイントピース１０は、溶接の接合部近傍に中間梁５Ｃを連結する連結ジョイント部として、連結ジョイント部材１５を溶接により固着してある。この連結ジョイント部材１５は、断面形状が略コ字状のＣ形鋼を縦方向に用いており、連結部１５ａと、この連結部に直角に連続する接合部１５ｂ，１５ｂとから形成され、接合部の上部は溶接ビート１３を避けるための段差部１５ｃとなっている。そして、連結ジョイント部材１５の連結部１５ａには、内面にナットセット金具１６が固着されている。

このナットセット金具１６は図４に示されるように、２つのナット１６ａ，１６ａを所定の間隔で鋼板１６ｂに固定したものであり、溶接で鋼板に固定、あるいは鋼板の一部を折り曲げて固定したものが用いられている。一方、この連結ジョイント部材１５で連結される中間梁５Ｃの両端部にはエンドプレート５ｄ，５ｄが固着され、このエンドプレート５ｄを連結ジョイント部材１５の連結部１５ａに接触させ、ボルト１７，１７をナットセット金具１６にねじ込むことにより屈曲梁６，６に中間梁５Ｃを連結する構成となっている。

つぎに、屈曲梁６の傾斜梁部６Ｂと短柱材２Ｂ，２Ｂとの連結部分について、図５，６を参照して詳細に説明する。短柱材２Ｂ，２Ｂの上端には補強プレート９，９を挟んで低上梁５Ｂが固着されている。そして、補強プレート９の突出方向と直角な方向に、屈曲梁６の傾斜梁部６Ｂを固着するための補強部材９Ａが固着されている。この補強部材９Ａは断面が略コ字状の鋼材から形成され、傾斜梁部６Ｂの傾斜方向に一致するように上向きに傾斜している。補強部材９Ａの内側に屈曲梁６の傾斜梁部６Ｂが嵌合するように、補強部材の寸法は設定されており、傾斜梁部６Ｂが補強部材９Ａに嵌め込まれた状態で両者は接合されている。

この実施の形態の建物ユニット１は、中間梁５Ｃの接合部を除いて、全ての接合部が溶接等で剛接合され、中間梁５Ｃのみがボルトナットにより連結されている。なお、中間梁５Ｃも溶接等で屈曲梁６の屈曲部、すなわちジョイントプレート１０の部分に剛接合して構成してもよい。

前記の如く構成された本実施形態の建物ユニットの製造について以下に説明する。この建物ユニット１の製造では、長柱材２Ａ，２Ａと短柱材２Ｂ，２Ｂの４本の柱材は互いに平行な状態で下梁３，３，４，４に補強プレート９，９…を介して接合される。そして、並設された２本の長柱材２Ａ，２Ａの上端部同士を、補強プレート９を介して高上梁５Ａで接合し、並設された２本の短柱材２Ｂ，２Ｂの上端部同士を、補強プレート９を介して低上梁５Ｂで接合する。

そして、上面の一部が傾斜面である面取建物ユニットを構成するのに際し、水平ジョイント部１１と傾斜ジョイント部１２とを有する１つのジョイントピース１０を用い、水平梁部６Ａと傾斜梁部６Ｂとを嵌合させて接合し、傾斜梁６を形成する。このため、屈曲梁６の構成部材は高い寸法精度を必要とせず、比較的容易に接合でき、高い接合強度を得ることができ、大きな開口部を得ることができる。このように構成された屈曲梁６，６の水平梁部６Ａ，６Ａと長柱材２Ａ，２Ａの上端部とを補強プレート９を介して接合し、傾斜梁部６Ｂ，６Ｂと短柱材２Ｂ，２Ｂの上端部とを補強プレート９Ａを介して接合する。４本の柱材と４本の下梁、２本の上梁、及び２本の屈曲梁から建物ユニット１の骨組みを構成し、床根太、天井根太を架設して建物ユニット１を構成する。

また、この建物ユニット１を用いたユニット建物として、図７に示されるユニット建物Ｈは、本実施形態の建物ユニット１を２個使用すると共に、直方体状の建物ユニット１Ａを２個使用し、４個の建物ユニットを組み合わせて構築している。このように構成されたユニット建物Ｈでは、建築基準法の北側斜線や道路斜線の規制等に容易に対応することができ、建物自体を隣地境界線に近づけることができる。また、外観の変化を与えて重厚なデザインの建物を達成できる。

なお、ユニット建物の形状は図７の形状に限られるものでなく、面取建物ユニット１の個数や、直方体状の建物ユニット１Ａの個数は適宜変更できるものである。また、１階部分を大きく、２階部分を小さくしたユニット建物や、２階部分が大きいオーバーハングのユニット建物でもよいことは勿論である。

本発明の他の実施形態を図８に基づき詳細に説明する。図８は本発明に係る建物ユニットの他の実施形態を示す模式図である。なお、この実施形態の建物ユニットは、前記した実施形態の建物ユニットの傾斜面が短辺方向に沿っているのに対し、建物ユニットの上部の傾斜面が長辺方向に沿っていることを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図８において、建物ユニット２１は、２本の長柱材２２Ａ，２２Ａ、及び２本の短柱材２２Ｂ，２２Ｂと、２本の長柱材及び２本の短柱材の下端部を水平方向に連結する４本の下梁２３，２３，２４，２４と、２本の長柱材の上端部を水平方向に連結する１本の高上梁２５Ａと、高上梁と平行に対向し２本の短柱材の上端部を水平方向に連結する１本の低上梁２５Ｂと、長柱材上部から水平方向に延出する水平梁部２６Ａと該水平梁部から下方に傾斜して短柱材の上部に連結される傾斜梁部２６Ｂとを有する２本の屈曲梁２６，２６と、２本の屈曲梁同士を水平方向に連結する中間梁２５Ｃとから構成されている。

この実施の形態では、Ｘ方向の下梁２４，２４は短く、Ｙ方向の下梁２３，２３は長く形成され、建物ユニット２１はＹ方向が長辺方向となっている。これらの柱材や梁材は、前記した実施形態と同様に接合されている。すなわち、長柱材２２Ａ，２２Ａ、及び短柱材２２Ｂ，２２Ｂと、４本の下梁２３，２３，２４，２４とは、図示していない補強プレート９，９…を介して溶接等で接合されている。

屈曲梁２６，２６は、図３，６に示されるものと同様のジョイントプレート１０，１０を介して水平梁部２６Ａと傾斜梁部２６Ｂとが同様に接合されている。そして、長柱材２２Ａ，２２Ａと高上梁２５Ａ、及び屈曲梁２６，２６の水平梁部２６Ａ，２６Ａとは補強プレート９，９…（図１と同様）を介して接合され、短柱材２２Ｂ，２２Ｂと低上梁２５Ｂとは補強プレート９，９（図１と同様）を介して接合され、短柱材２２Ｂ，２２Ｂと傾斜梁２６，２６の傾斜梁部２６Ｂ，２６Ｂとは補強プレート９Ａ（図５と同様）を介して接合されている。

この実施形態においては、建物ユニット２１の上面の一部が傾斜面となっており、面取建物ユニットとなっており、この面取りの方向がＹ方向に沿っている。そして、屈曲梁２６の水平梁部２６Ａと傾斜梁部２６Ｂとは、１つのジョイントプレート１０を嵌合させて接合しており、しかもジョイントプレート１０は断面形状が略コ字状の溝形鋼、あるいはＣ形鋼で形成されているため、水平梁部２６Ａと傾斜梁部２６Ｂとを容易に接合できると共に、各構成部材の寸法精度が要求されず、構成も簡単となる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、屈曲梁のジョイントピースは、水平梁部と傾斜梁部とを溶接等で接合して連結する例を示したが、ボルトナット等を用いて連結するように構成することもできる。

本発明の活用例として、この面取り形状の建物ユニットを用いて直方体状の建物ユニットに連結固定してユニット建物を構成することができ、ユニット建物の外観に変化をつけて重厚なデザインとすることができ、北側斜線や道路斜線等の規制に対応したユニット建物にも適用できる。

１，２１：建物ユニット、２Ａ，２２Ａ：長柱材、２Ｂ，２２Ｂ：短柱材、３，４，２３，２４：下梁、５Ａ，２５Ａ：高上梁、５Ｂ，２５Ｂ：低上梁、５Ｃ，２５Ｃ：中間梁、６，２６：屈曲梁、６Ａ，２６Ａ：水平梁部、６Ｂ，２６Ｂ：傾斜梁部、９，９Ａ：補強部材、１０：ジョイントピース、１１：水平ジョイント部、１２：傾斜ジョイント部、１３：溶接ビート、１５：連結ジョイント部材、１５ｃ：段差部、１６：ナットセット金具、１７：ボルト（止め具）、Ｈ：ユニット建物

Claims

ユニット建物を構成する建物ユニットであって、
該建物ユニットは、２本の長柱材及び２本の短柱材と、該２本の長柱材及び２本の短柱材の下端部を水平方向に連結する４本の下梁と、前記２本の長柱材の上端部を水平方向に連結する１本の高上梁と、該高上梁と平行に対向し前記２本の短柱材の上端部を水平方向に連結する１本の低上梁と、前記長柱材上部から水平方向に延出する水平梁部と該水平梁部から下方に傾斜して前記短柱材の上部に連結される傾斜梁部とを有する２本の屈曲梁と、該２本の屈曲梁同士を水平方向に連結する中間梁とから構成され、
前記屈曲梁は、前記水平梁部と傾斜梁部とを１つのジョイントピースを介して連結され、
前記ジョイントピースは、前記中間梁を連結する連結ジョイント部材を有し、
前記屈曲梁の水平梁部と傾斜梁部は、断面形状が略コ字状の上面、側面、及び下面を有する溝形鋼又はＣ形鋼で形成され、
前記ジョイントピースは、前記水平梁部と傾斜梁部の上面、側面、及び下面の外側を覆う断面略コ字状の溝形鋼又はＣ形鋼を傾斜した状態で接合して水平ジョイント部と傾斜ジョイント部とを形成し、該接合部近傍に前記連結ジョイント部材を有し、
前記ジョイントピースは、前記水平ジョイント部と傾斜ジョイント部とを溶接により接合して溶接ビートが形成され、
前記連結ジョイント部材は、断面形状が略コ字状のＣ形鋼からなり、該Ｃ形鋼の２つのフランジの接合部により前記ジョイントピースに固着され、前記接合部に前記溶接ビートを避ける段差部が形成されていることを特徴とする建物ユニット。
前記連結ジョイント部材は、前記Ｃ形鋼のウェブに連結部が形成され、
前記中間梁は、その両端部に固着されたエンドプレートを前記連結ジョイント部材の連結部に接触させて連結されていることを特徴とする請求項１に記載の建物ユニット。
前記連結ジョイント部材の連結部の内面には金具が固着され、前記中間梁は前記金具を介して前記連結ジョイント部材に連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物ユニット。
請求項１〜３のいずれかに記載の建物ユニットと、直方体状の建物ユニットとを連結固定したことを特徴とするユニット建物。