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公開番号2021110190
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210802
出願番号2020003998
出願日20200114
発明の名称建物ユニット補強構造
出願人トヨタホーム株式会社
代理人特許業務法人太陽国際特許事務所
主分類E04B 1/348 20060101AFI20210705BHJP(建築物)
要約【課題】建物ユニット補強構造において、建物ユニットの妻面における基礎に対する引抜力を分散することができる。
【解決手段】建物ユニット16の妻面において水平荷重が入力された場合、一方の柱20を基礎へ固定している一方の第1固定部36には圧縮力Cが作用するが、他方の柱20を基礎へ固定している他方の第1固定部36には引抜力Pが作用する。この際、中間柱21にも水平荷重が作用するため、第2固定部38にも引抜力Pが作用する。つまり、建物ユニット16の妻面において入力された水平荷重による引抜力Pが一つの第1固定部36と第2固定部38とに分散して作用する。これにより、建物ユニット16の妻面における基礎に対する引抜力を分散することができる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
4本の柱と、前記柱の上端部間に架設される4本の天井梁と、前記柱の下端部間に架設される4本の床梁と、を含んで構成されている箱状の建物ユニットと、
前記建物ユニットの妻面における前記柱の下端部を基礎へ固定している第1固定部と、
前記建物ユニットの妻面における前記天井梁と前記床梁とを建物上下方向に連結している中間柱と、
前記建物ユニットの妻面における前記床梁の前記中間柱近傍の部位を前記基礎へ固定している第2固定部と、
を有する建物ユニット補強構造。
続きを表示(約 630 文字)【請求項2】
前記中間柱は、前記建物ユニットが少なくとも建物上下方向に複数設けられたユニット建物の1階部分を構成する前記建物ユニットの妻面に設けられている、
請求項1記載の建物ユニット補強構造。
【請求項3】
前記ユニット建物は、1階部分以外の前記建物ユニットの桁面から張り出されたキャンチユニットを有しており、
前記中間柱は、前記キャンチユニットが設けられている前記建物ユニットの建物下方側かつ前記ユニット建物の1階部分を構成する前記建物ユニットの妻面に設けられている、
請求項2記載の建物ユニット補強構造。
【請求項4】
前記ユニット建物は、前記建物ユニットのうち所定のサイズに形成された標準建物ユニットと、当該標準建物ユニットに対して妻側の前記天井梁及び前記床梁のそれぞれの長手方向の長さが短く設定されたハーフ建物ユニットとを含んで構成されかつ前記ハーフ建物ユニットは少なくとも1階部分に設けられており、
前記中間柱は、前記ユニット建物の1階部分を構成する前記ハーフ建物ユニットに設けられている、
請求項2又は請求項3記載の建物ユニット補強構造。
【請求項5】
前記中間柱は、前記建物ユニットの妻面における前記天井梁の長手方向中央部と前記床梁の長手方向中央部とを建物上下方向に連結している、
請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の建物ユニット補強構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、建物ユニット補強構造に関する。
続きを表示(約 6,300 文字)【背景技術】
【0002】
下記特許文献1には、建物ユニットの固定構造について開示されている。この固定構造では、箱型の建物ユニットの桁面における床梁を基礎に固定する固定部を有している。この固定部は、水平荷重により桁面における床梁に作用する曲げモーメントの反曲点を除いた位置に設定されている。これにより、建物ユニットの桁面において水平荷重が入力された際に、固定部に荷重が分散されるため、建物ユニットの桁面における剛性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2017−71902号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、建物ユニットの妻面は、一般的に桁面よりも柱に対する天井梁及び床梁の長さ比が小さいため、桁面よりも水平剛性が高くなる。したがって、建物ユニットの妻面において水平荷重が入力されると、妻面における一方の柱と基礎とを固定する部位には圧縮力が作用するが、他方の柱と基礎とを固定する部位には引抜力が集中する可能性がある。したがって、上記先行技術はこの点で改良の余地がある。
【0005】
本発明は上記問題を考慮し、建物ユニットの妻面における基礎に対する引抜力を分散することができる建物ユニット補強構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1の態様に係る建物ユニット補強構造は、4本の柱と、前記柱の上端部間に架設される4本の天井梁と、前記柱の下端部間に架設される4本の床梁と、を含んで構成されている箱状の建物ユニットと、前記建物ユニットの妻面における前記柱の下端部を基礎へ固定している第1固定部と、前記建物ユニットの妻面における前記天井梁と前記床梁とを建物上下方向に連結している中間柱と、前記建物ユニットの妻面における前記床梁の前記中間柱近傍の部位を前記基礎へ固定している第2固定部と、を有している。
【0007】
第2の態様に係る建物ユニット補強構造は、第1の態様に係る発明において、前記中間柱は、前記建物ユニットが少なくとも建物上下方向に複数設けられているユニット建物における1階部分を構成する前記建物ユニットの妻面に設けられている。
【0008】
第3の態様に係る建物ユニット補強構造は、第2の態様に係る発明において、前記ユニット建物は、1階部分以外の前記建物ユニットの桁面から張り出されたキャンチユニットを有しており、前記中間柱は、前記キャンチユニットが設けられている前記建物ユニットの建物下方側かつ前記ユニット建物の1階部分を構成する前記建物ユニットの妻面に設けられている。
【0009】
第4の態様に係る建物ユニット補強構造は、第2又は第3の態様に係る発明において、前記ユニット建物は、前記建物ユニットに対して妻側の前記天井梁及び前記床梁のそれぞれの長手方向の長さが短く設定されかつ少なくとも1階部分に設けられたハーフ建物ユニットを含んで構成されており、前記中間柱は、前記建物ユニットが建物上下方向に複数設けられているユニット建物における1階部分を構成する前記ハーフ建物ユニットに設けられている。
【0010】
第5の態様に係る建物ユニット補強構造は、第1〜第4のいずれか一つの態様に係る発明において、前記中間柱は、前記建物ユニットの妻面における前記天井梁の長手方向中央部と前記床梁の長手方向中央部とを建物上下方向に連結している。
【0011】
第1の態様によれば、建物ユニット補強構造は、建物ユニットと、中間柱と、第1固定部と、第2固定部とを有している。建物ユニットは、4本の柱と、柱の上端部間に架設される4本の天井梁と、柱の下端部間に架設される4本の床梁とで箱状に形成されている。中間柱は、建物ユニットの妻面における天井梁と床梁とを建物上下方向に連結している。第1固定部は、建物ユニットの妻面における柱の下端部を基礎へ固定している。第2固定部は、建物ユニットの妻面における床梁の中間柱近傍の部位を基礎へ固定している。ここで、建物ユニットの妻面において水平荷重が入力された場合、一方の柱を基礎へ固定している一方の第1固定部には圧縮力が作用するが、他方の柱を基礎へ固定している他方の第1固定部には引抜力が作用する。この際、中間柱にも水平荷重が作用するため、第2固定部にも引抜力が作用する。つまり、建物ユニットの妻面において入力された水平荷重による引抜力が一つの第1固定部と第2固定部とに分散して作用する。
【0012】
第2の態様によれば、中間柱は、ユニット建物の1階部分を構成する建物ユニットの妻面に設けられている。このユニット建物は、建物ユニットが少なくとも建物上下方向に複数設けられている。したがって、ユニット建物の1階部分を構成する建物ユニットの妻面に水平荷重が作用した場合、当該建物ユニットと基礎との間に作用する引抜力を一つの第1固定部と第2固定部とに分散させることができる。
【0013】
第3の態様によれば、キャンチユニットが設けられかつユニット建物の1階部分以外を構成する建物ユニットに対して建物下方側に位置すると共にユニット建物の1階部分を構成している建物ユニットの妻面に中間柱が設けられている。したがって、キャンチユニットからの荷重により1階部分を構成する建物ユニットの第1固定部に作用する引抜力を第2固定部へ分散させることができる。
【0014】
第4の態様によれば、中間柱は、建物ユニットが建物上下方向に複数設けられているユニット建物における1階部分を構成するハーフ建物ユニットに設けられている。このハーフ建物ユニットは、建物ユニットのうち所定のサイズに形成された標準建物ユニットに対して妻側の天井梁及び床梁のそれぞれの長手方向の長さが短く設定されている。したがって、ハーフ建物ユニットは、標準建物ユニットに対して妻面の開口が小さくなるため、剛性が高くなる。このため、ハーフ建物ユニットの妻面において水平荷重が入力されると、一つの第1固定部には標準建物ユニットの一つの第1固定部よりも大きな引抜力が作用するが、この引抜力を第2固定部に分散させることができる。
【0015】
第5の態様によれば、中間柱は、建物ユニットの妻面における天井梁の長手方向中央部と床梁の長手方向中央部とを建物上下方向に連結している。したがって、建物ユニットの妻面において入力される水平荷重の向きが反転した場合でも、反転する前と同じように建物ユニットと基礎との間に作用する引抜力を分散させることができる。
【発明の効果】
【0016】
以上説明したように、本発明に係る建物ユニット補強構造は、建物ユニットの妻面における基礎に対する引抜力を分散することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
第1実施形態に係る建物ユニット補強構造を有するユニット建物を概略的に示す概略斜視図である。
第1実施形態に係る建物ユニット補強構造を有するユニット建物を妻側から見た状態を示す概略図である。
第1実施形態に係る建物ユニット補強構造を有する建物ユニットに水平荷重が入力された状態を概略的に示す概略図である。
対比例に係る建物ユニットに水平荷重が入力された状態を概略的に示す概略図である。
第2実施形態に係る建物ユニット補強構造を有するユニット建物を概略的に示す概略斜視図である。
第2実施形態に係る建物ユニット補強構造を有するユニット建物の一部を妻側から見た状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
(第1実施形態)
以下、図1〜図3を用いて、本発明に係る建物ユニット補強構造の第1実施形態について説明する。
【0019】
(ユニット建物の全体構成)
図1に示されるように、建物ユニット補強構造10を有するユニット建物11は、図示しない基礎と、基礎上に設けられた1階部分12と、1階部分12の上に設けられた2階部分14とを有する2階建て構造とされている。
【0020】
1階部分12は、箱型の建物ユニット16により構成されている。また、2階部分14は、建物ユニット16及びキャンチユニット18を含んで構成されており、上下方向に建物ユニット16同士が相互に連結されている。
【0021】
建物ユニット16は、ラーメン構造で矩形箱型構造とされている。具体的には、建物ユニット16の四隅にそれぞれ立設された4本の柱20と、それぞれの柱20の上端部20A同士を連結する長短二種類の天井梁22、24と、それぞれの柱20の下端部20B同士を連結する長短二種類の床梁26、28と、によって構成されている。なお、天井梁24と床梁28とが建物ユニット16の妻面を構成していると共に、天井梁22と床梁26とが建物ユニット16の桁面を構成している。また、複数の建物ユニット16のうちユニット建物11の外壁に対応する部位には、図示しない外壁パネルが図示しない締結具により取り付けられている。
【0022】
キャンチユニット18は、建物ユニット16と同様に、ラーメン構造で箱型構造とされている。具体的には、キャンチユニット18の四隅にそれぞれ立設された4本の柱20と、それぞれの柱20の上端部20A同士を連結する長短二種類の天井梁22、30と、それぞれの柱20の下端部20B同士を連結する長短二種類の床梁26、32と、によって構成されている。なお、天井梁30と床梁32とがキャンチユニット18の妻面を構成していると共に、天井梁22と床梁26とがキャンチユニット18の桁面を構成している。また、天井梁30は、建物ユニット16の天井梁24に対して長手方向の長さが短く(一例として半分程度に)設定されている。また、床梁32は、天井梁30と同様に建物ユニット16の天井梁24に対して長手方向の長さが短く(一例として半分程度に)設定されている。これにより、キャンチユニット18の妻側の幅サイズが建物ユニット16より小さくされている。さらに、キャンチユニット18のうちユニット建物11の外壁に対応する部位には、図示しない外壁パネルが図示しない締結具により取り付けられている。
【0023】
キャンチユニット18は、2階部分14の建物ユニット16の桁面から張り出すように取り付けられており、一例としてキャンチユニット18の内部と2階部分14の建物ユニット16の内部とが連通されている。
【0024】
図2に示されるように、ユニット建物11の1階部分12を構成する建物ユニット16には、中間柱21が設けられている。この中間柱21は、一例として、柱20と同様に建物上下方向を長手方向とする鋼材により構成されていると共に、建物ユニット16の天井梁24の長手方向中央部と床梁28の長手方向中央部とを建物上下方向に連結している。中間柱21と天井梁24及び床梁28とは、図示しない締結具を介して締結されている。
【0025】
ユニット建物11の1階部分12を構成する建物ユニット16の妻面における柱20の下端部20Bは、第1固定部36を介して基礎に固定されている。この第1固定部36は、公知技術であるので簡単に説明する。すなわち、第1固定部36は、柱20の下端部20Bに予め溶接された図示しないベースプレートが、基礎に取り付けられている図示しないアンカーボルトと締結された構成とされている。
【0026】
ユニット建物11の1階部分12を構成する建物ユニット16の妻面の床梁28における中間柱21の近傍の部位は、第2固定部38を介して基礎に固定されている。この第2固定部38は、床梁28における中間柱21が取り付けられた部位に取り付けられた図示しないクリップナットが基礎に設けられたアンカーボルトにナットを介して締結されている。なお、第2固定部38の具体的な構成については、例えば、特開2017−71902号公報等の床梁と基礎との固定構造等で公知であるため、詳細な説明を省略する。
【0027】
(第1実施形態の作用・効果)
次に、第1実施形態の作用並びに効果を説明する。
【0028】
ここで、図4に示される対比例を用いながら、本実施形態の作用並びに効果を説明することにする。なお、本実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。
【0029】
図4に示されるように、建物ユニット100は、ラーメン構造で箱型構造とされている。具体的には、建物ユニット100の四隅にそれぞれ立設された4本の柱20(図4では一方の妻側における柱20のみ図示)と、それぞれの柱20の上端部20A同士を連結する長短二種類の天井梁22(図1参照)、24と、それぞれの柱20の下端部20B同士を連結する長短二種類の床梁26(図1参照)、28と、によって構成されている。なお、図2に示される中間柱21は設けられていない。したがって、建物ユニット100の妻面において水平荷重が入力されると、妻面における一方の柱20と基礎とを固定する一方の第1固定部36には圧縮力Cが作用するが、他方の柱20を基礎へ固定している他方の第1固定部36には引抜力Pが作用する。つまり、この他方の第1固定部36には引抜力Pが集中する可能性がある。
【0030】
これに対し、本実施形態によれば、図2に示されるように、建物ユニット補強構造10は、建物ユニット16と、中間柱21と、第1固定部36と、第2固定部38とを有している。建物ユニット16は、4本の柱20と、柱20の上端部20A間に架設される4本の天井梁22、24と、柱20の下端部20B間に架設される4本の床梁26、28とで箱状に形成されている。中間柱21は、建物ユニット16の妻面における天井梁24と床梁28とを建物上下方向に連結している。第1固定部36は、建物ユニット16の妻面における柱20の下端部20Bを基礎へ固定している。第2固定部38は、建物ユニット16の妻面における床梁28の中間柱21近傍の部位を基礎へ固定している。ここで、図3に示されるように、建物ユニット16の妻面において水平荷重が入力された場合、一方の柱20を基礎へ固定している一方の第1固定部36には圧縮力Cが作用するが、他方の柱20を基礎へ固定している他方の第1固定部36には引抜力Pが作用する。この際、中間柱21にも水平荷重が作用するため、第2固定部38にも引抜力Pが作用する。つまり、建物ユニット16の妻面において入力された水平荷重による引抜力Pが一つの第1固定部36と第2固定部38とに分散して作用する。これにより、建物ユニット16の妻面における基礎に対する引抜力を分散することができる。
(【0031】以降は省略されています)

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