特許 7587383 建物ユニットの柱結合構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-12

(45)【発行日】2024-11-20

(54)【発明の名称】建物ユニットの柱結合構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/348 20060101AFI20241113BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20241113BHJP

【ＦＩ】

E04B1/348 K

E04B1/348 H

E04B1/58 507R

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020161878

(22)【出願日】2020-09-28

(65)【公開番号】P2022054706

(43)【公開日】2022-04-07

【審査請求日】2023-07-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】余田 泰宏

【審査官】兼丸 弘道

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１１４９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８０７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１７２７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０６２７１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／３４８

Ｅ０４Ｂ １／３８－１／６１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下に対向して設けられた大梁の上下に対向する対向面に柱を結合して形成された建物ユニットの柱結合構造であって、
前記柱は、上下端部に、締結具により前記大梁に締結されたエンドプレートを備え、
各前記エンドプレートは、前記柱に溶接により接合された厚板部と、前記厚板部に溶接により接合されて前記大梁に前記締結具により締結された締結用板部と、を備え、
前記厚板部は、要求剛性を備え前記締結用板部よりも厚い板厚を有し、
前記締結用板部は、結合対象の前記大梁の前記対向面に当接し、前記厚板部よりも各大梁に沿う方向の寸法が大きく形成された部分で前記対向面に当接して前記締結具により締結されたベース板部と、前記ベース板部と一体に形成され、前記大梁の側面に沿って設けられた側板部とを備え、
前記締結用板部は、前記ベース板部と前記側板部とにより略Ｌ字断面形状に形成されている建物ユニットの柱結合構造。

【請求項2】

請求項１に記載の建物ユニットの柱結合構造において、
前記大梁は、ウェブの上下に一体の上フランジと下フランジとを備え、
前記柱を結合する位置の前記大梁の内側に、前記柱からの入力に対する応力を前記大梁全体に伝達するスチフナが取付けられている建物ユニットの柱結合構造。

【請求項3】

請求項２に記載の建物ユニットであって、
前記スチフナは、前記上フランジ、前記下フランジ、前記ウェブとに直接あるいは間接的に結合された板状の複数の縦板を備える建物ユニットの柱結合構造。

【請求項4】

請求項３に記載の建物ユニットの柱結合構造において、
前記スチフナは、前記エンドプレートが結合される前記対向面の裏側に溶接されて、前記エンドプレートを締結する前記締結具が挿通された添板を備え、前記縦板は、前記添板に溶接されている建物ユニットの柱結合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、建物ユニットの柱結合構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ユニット建物を構築する建物ユニットは、矩形の四隅に起立状態で配置された４本の鋼製の柱の上端部どうしおよび下端部どうしを鋼製の梁材を溶接により結合したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、柱と梁との結合において、柱の上端部および下端部の側面に、梁を結合させた、いわゆる柱勝ちという結合とするのが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－０３１２２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述の従来技術では、柱の位置が、建物ユニットの４隅とするのが一般的であり、設計自由度が低い。また、居室の配置などに応じて、柱の位置を任意に設定する場合、梁の長さや形状を、柱を４隅に配置したものと異ならせることになり、一定サイズ、形状の梁を用いる場合と比較して、製造の手間およびコストを要する。また、上下の梁と梁との間の任意の位置に柱を設定したいわゆる梁勝ち構造とした場合、いわゆる柱勝ち構造の従来技術と比較して、柱の構造耐力を確保することが難しい。

【0005】

そこで、本開示は、柱の位置を任意に設定可能として高い設計自由度とすることと、柱の構造耐力を確保することとが可能な建物ユニットの柱結合構造を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の建物ユニットの柱結合構造は、大梁の上下に対向する対向面に柱を結合して形成され、前記柱は、上下端部の少なくとも一方に、締結具により前記大梁に締結されたエンドプレートを備える。前記エンドプレートは、前記柱に溶接により接合された厚板部と、前記厚板部に溶接により接合されて前記大梁に締結具により締結された締結用板部と、を備える。前記厚板部は、要求剛性を備え前記締結用板部よりも厚い板厚を有する。前記締結用板部は、結合対象の前記大梁の前記対向面に当接し、前記厚板部よりも各大梁に沿う方向の寸法が大きく形成された部分で前記対向面に当接して前記締結具により締結されたベース板部と、前記ベース板部と一体に形成され、前記大梁の側面に沿って設けられた側板部とを備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示の建物ユニットの柱結合構造では、柱の位置を任意に設定可能として高い設計自由度をえることができ、かつ、柱の構造耐力を確保することとが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態の建物ユニットＵ１の概略を示す斜視図である。

【図2】実施の形態の建物ユニットＵ２の概略を示す斜視図である。

【図3】実施の形態の建物ユニットＵ３の概略を示す斜視図である。

【図4】建物ユニットＵ１の柱構造を示す側面図である。

【図5】建物ユニットＵ１の中柱４０の上端部の結合構造を示す図であり、（ａ）はユニット短辺方向から見た側面図、（ｂ）はユニット長辺方向から見た側面図である。

【図6】建物ユニットＵ１の中柱４０の下端部の結合構造を示す図であり、（ａ）はユニット短辺方向から見た側面図、（ｂ）はユニット長辺方向から見た側面図である。

【図7】図５の矢印Ｓ７－Ｓ７方向から見た矢視図である。

【図8】図６の矢印Ｓ８－Ｓ８方向から見た矢視図である。

【図9】図６の矢印Ｓ９－Ｓ９方向から見た矢視図である。

【図10】図６の矢印Ｓ１０－Ｓ１０方向から見た矢視図である。

【図11】柱３４０の結合構造を示す側面図である。

【図12】柱３４０の上端部の結合構造を示す図であり、（ａ）はユニット短辺方向から見た側面図、（ｂ）はユニット長辺方向から見た側面図である。

【図13】柱３４０の下端部の結合構造を示す図であり、（ａ）はユニット短辺方向から見た側面図、（ｂ）はユニット長辺方向から見た側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態）
実施の形態の建物ユニットの柱結合構造は、図１～図３に示す建物ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３に適用されている。

【0010】

(建物ユニットの概略)
これらの建物ユニットＵ１～Ｕ３は、不図示のユニット建物を構築するのに用られる。すなわち、これらの建物ユニットＵ１～Ｕ３およびこれ以外の建物ユニット（不図示）を水平方向や上下方向に任意に結合させて、ユニット建物（不図示）を構築することができる。

【0011】

ここで、まず、図１に示す建物ユニットＵ１について説明する。建物ユニットＵ１は、屋根大梁１０と、床大梁２０と、柱３０、中柱４０とを備える。なお、図において、矢印ＬＳの方向である建物ユニットＵ１の水平方向の長辺に沿う方向をユニット長辺方向、矢印ＳＳの方向である建物ユニットＵ１の水平方向の短辺に沿う方向をユニット短辺方向、矢印ＵＰの方向を上方、矢印ＤＮの方向を下方とする。

【0012】

屋根大梁１０および床大梁２０は、断面が略コ字状のＣ形鋼により形成されている。すなわち、屋根大梁１０は、図５（ｂ）に示すように、ウェブ１２の上下に下フランジ１１、上フランジ１３が設けられた略コの字断面形状に形成されている。また、床大梁２０も、図６（ｂ）に示すように、ウェブ２２の上下に下フランジ２１、上フランジ２３が設けられた略コの字断面形状に形成されている。

【0013】

また、柱３０は、四角筒状の鋼板により形成されている。これらの両大梁１０，２０および柱３０の構造は、特許文献１に記載のものと同様である。すなわち、柱３０が建物ユニットＵ１の四隅に配置され、各柱３０の上端部および下端部と各大梁１０，２０とが、補強プレート３１を介在させて溶接により結合されている。

【0014】

なお、建物ユニットＵ１において長辺側に位置して対向する一対の屋根大梁１０，１０に、複数の天井根太５１が架け渡されて結合されている。また、建物ユニットＵ１において長辺側に位置して対向する一対の床大梁２０，２０に、複数の床小梁５２が架け渡されて結合されている。

【0015】

（中柱の結合構造）
次に、中柱４０の上端部および下端部と、建物ユニットＵ１の屋根大梁１０および床大梁２０との結合構造について説明する。

【0016】

中柱４０は、建物ユニットＵ１の一対の長辺の一方の中間部に位置して、屋根大梁１０と床大梁２０との間に起立状態で設けられた、いわゆる「梁勝ち」の状態で設けられた柱である。よって、各大梁１０，２０の間で、任意の位置に設置することが可能である。なお、このような中柱４０は、例えば、屋根に太陽光発電パネルを設置したり、積雪が多い地域に設置する場合などの補強用に追加設定する場合に用いることができる。

【0017】

この中柱４０は、鋼板製の薄型角パイプにより形成され、図７、図８に示すように、断面が略長方形の筒状に形成されているとともに、短辺をユニット長辺方向（矢印ＬＳに沿う方向）に沿わせて配置されている。また、中柱４０の長辺側の長さは、各大梁１０，２０の幅寸法よりも大きな寸法であり、かつ、柱３０よりも小断面積のものが用いられている。

【0018】

そして、中柱４０は、鉛直方向の荷重だけでなく水平方向の荷重（地震力、風圧力）を負担する機能（構造耐力）が付与されている。中柱４０は、このような構造耐力を付与するために、後述する上下エンドプレート４１，４２と上下スチフナ６０，７０を備えるもので、以下に、これら上下エンドプレート４１，４２と上下スチフナ６０，７０について説明する。

【0019】

＜エンドプレートの構成＞
まず、上エンドプレート４１および下エンドプレート４２について、図４～図６に基づいて説明する。

【0020】

（上エンドプレートの構成）
図４に示すように、上エンドプレート４１は、中柱４０の上端部に設けられ、下エンドプレート４２は、中柱４０の下端部に設けられている。

【0021】

上エンドプレート４１は、図５に示すように、下側から厚板部４１１と締結用板部４１２とを備える。なお、厚板部４１１と締結用板部４１２とは、相互に溶接により接合され、厚板部４１１は、中柱４０に溶接されている。

【0022】

厚板部４１１は、締結用板部４１２の２倍程度の板厚（例えば、９ｍｍ程度）を有する長方形の鋼板により形成され、中柱４０の上端に溶接により結合されている。なお、厚板部４１１は、ユニット長辺方向の寸法が、図５（ａ）に示すように、中柱４０のユニット長辺方向の寸法よりも大きく、かつ、後述する上スチフナ６０の一対の縦板６２のユニット長辺方向の間隔の寸法よりも大きな寸法に形成されている。そして、厚板部４１１は、ユニット短辺方向の寸法が、図５（ｂ）に示すように、中柱４０のユニット短辺方向の寸法よりも僅かに大きな寸法に形成されている。

【0023】

締結用板部４１２は、厚板部４１１の略１／２程度の板厚（例えば、４．５ｍｍ）の鋼板により、図５（ｂ）に示すように、ベース板部４１２ａと側板部４１２ｂとにより略Ｌ字断面形状に形成されている。そして、締結用板部４１２は、ベース板部４１２ａの下面が厚板部４１１の下面に溶接により接合されている。

【0024】

また、締結用板部４１２は、少なくとも、ベース板部４１２ａのユニット長辺方向の寸法が、図５（ａ）に示すように、中柱４０のユニット長辺方向の寸法よりも大きく、かつ、後述する下スチフナ７０の添板７１のユニット長辺方向の寸法と略同じ寸法に形成されている。なお、本実施の形態では、側板部４１２ｂのユニット長辺方向寸法も、ベース板部４１２ａと同寸法に形成されているが、後述する必要な靭性に応じて、ベース板部４１２ａと異なる寸法に形成することができる。

【0025】

一方、締結用板部４１２は、ユニット短辺方向の寸法が、図５（ｂ）に示すように、中柱４０のユニット短辺方向の寸法よりも僅かに大きな寸法に形成されている。そして、締結用板部４１２の側板部４１２ｂは、その上下方向の寸法が、ウェブ１２の高さの１／３程度の寸法に形成されている。

【0026】

さらに、締結用板部４１２には、中柱４０を屋根大梁１０に締結するための締結具としてのボルト１０１を挿通するための一対の挿通穴４１３が形成されている。

【0027】

なお、厚板部４１１の板厚と、締結用板部４１２のベース板部４１２ａの板厚とを足し合わせた寸法は、図５（ａ）に示す天井ＣＥの高さよりも低くならない寸法に形成されている。すなわち、厚板部４１１の下面の位置が、天井根太５１の下面の位置よりも高い位置に配置されているように、ベース板部４１２ａの板厚および厚板部４１１の板厚が設定されている。

【0028】

（下エンドプレートの構成）
下エンドプレート４２は、図６に示すように、厚板部４２１と締結用板部４２２とを備える。なお、下エンドプレート４２は、上エンドプレート４１と上下方向で対称に形成されている。そして、下エンドプレート４２の厚板部４２１および締結用板部４２２は、上エンドプレート４１の厚板部４１１および締結用板部４１２と同様の鋼板により形成され、相互に溶接により接合され、厚板部４２１は、中柱４０に溶接により接合されている。

【0029】

また、締結用板部４２２は、ベース板部４２２ａと側板部４２２ｂとにより形成されている。そして、締結用板部４２２のベース板部４２２ａには、ボルト１０１を挿通するための挿通穴４２３が形成されている。

【0030】

なお、厚板部４２１の板厚と、締結用板部４２２のベース板部４２２ａの板厚とを足し合わせた寸法は、図６（ａ）に示す床ＦＬの高さよりも高くならない寸法に形成されている。すなわち、厚板部４２１の上面の位置が、床小梁５２の上面の位置よりも低い位置に配置されているように、ベース板部４２２ａの板厚および厚板部４２１の板厚が設定されている。

【0031】

＜上下スチフナの構成＞
図４に示すように、中柱４０の上エンドプレート４１および下エンドプレート４２が結合された屋根大梁１０および床大梁２０の内側には、上スチフナ６０および下スチフナ７０が設けられている。

【0032】

以下に、上スチフナ６０および下スチフナ７０の構成について説明する。

【0033】

上スチフナ６０は、図５に示すように、添板６１と縦板６２，６２とを備える。

【0034】

添板６１は、板厚が上エンドプレート４１の厚板部４１１よりも厚い（例えば、１４ｍｍ程度）の鋼板により形成され、屋根大梁１０の下フランジ１１の上面に溶接により接合されている。そして、添板６１は、ユニット長辺方向の寸法が、図５（ａ）に示すように、上エンドプレート４１の締結用板部４１２と略同一の寸法で、ユニット短辺方向の寸法が、図５（ｂ）に示すように、床大梁２０の４／５程度の寸法に形成されている。

【0035】

また、添板６１および下フランジ１１には、ボルト１０１を挿通するための一対の挿通穴６１１、１１１が形成されている。なお、締結用板部４１２に形成された挿通穴４１３は、添板６１および下フランジ１１に形成された挿通穴６１１，１１１と同軸に配置される。

【0036】

一対の縦板６２，６２は、それぞれ鋼板により形成され、表裏面をユニット長辺方向に向けて、添板６１の上面と、屋根大梁１０のウェブ１２の内側面および上フランジ１３の下面に溶接により接合されている。また、縦板６２，６２どうしのユニット長辺方向の間隔は、図５（ａ）に示すように、上エンドプレート４１の厚板部４１１の同方向の寸法よりも僅かに小さな寸法に設定されている。

【0037】

なお、図６に示すように、中柱４０を設置する箇所において、天井根太５１は、上スチフナ６０の縦板６２と縦板６２との間に配置されて、屋根大梁１０のウェブ１２に突き当てられた状態で、屋根大梁１０に固定されている。

【0038】

下スチフナ７０は、上スチフナ６０と同様に、添板７１と一対の縦板７２，７２とを備える。

【0039】

添板７１は、溶接により、図６に示すように、床大梁２０の上フランジ２３の下面に接合されている。そして、添板７１および上フランジ２３には、ボルト１０１を挿通するための一対の挿通穴７１１，２３１が形成されている。なお、締結用板部４２２に形成された挿通穴４２３は、添板７１および上フランジ２３に形成された挿通穴７１１，２３１と同軸に配置されている。

【0040】

一対の縦板７２，７２は、添板７１の下面と、床大梁２０のウェブ２２の内側面および下フランジ２１の上面とに溶接により接合されている。そして、一対の縦板７２，７２どうしのユニット長辺方向の間隔は、図６（ａ）に示すように、下エンドプレート４２の厚板部４２１の同方向の寸法よりも僅かに小さな寸法に設定されている。なお、縦板７２は、その上下方向の寸法が、屋根大梁１０と床大梁２０との上下方向の寸法の相違に応じ、上スチフナ６０の縦板６２の上下方向寸法よりも短い寸法に形成されている。

【0041】

また、床小梁５２は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、ユニット長辺方向で、縦板７２，７２の間に配置され、長手方向の両端部が、床大梁２０に溶接により固定された固定ブラケット５３に溶接により結合されている。

【0042】

（中柱の結合構造）
上述した中柱４０は、上エンドプレート４１および下エンドプレート４２を、屋根大梁１０の下フランジ１１および床大梁２０の上フランジ２３に、ボルト１０１およびナット１０２により締結して固定されている。

【0043】

すなわち、上エンドプレート４１は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、屋根大梁１０の下フランジ１１の下面に当接させた状態で、ボルト１０１を、締結用板部４１２の下方から、下フランジ１１およびスチフナ６０の添板６１の挿通穴を挿通させ、添板６１の上方からナット１０２をボルト１０１に締結することで固定されている。

【0044】

一方、下エンドプレート４２は、図６（ａ）(ｂ）に示すように、床大梁２０の上フランジ２３の上面に当接させた状態で、ボルト１０１を、締結用板部４２２の上方から、上フランジ２３および下スチフナ７０の添板７１の挿通穴に挿通させて、添板７１の下方からナット１０２をボルト１０１に締結して固定されている。

【0045】

（中柱の作用）
建物ユニットＵ１に設けられた中柱４０は、鉛直荷重だけでなく、水平荷重(地震力、風圧力)を負担可能である。すなわち、中柱４０は、上下端部を、屋根大梁１０および床大梁２０に対して、厚板の鋼板により形成された厚板部４１１，４２１を含む上エンドプレート４１および下エンドプレート４２を介して結合されている。さらに、屋根大梁１０および床大梁２０には、中柱４０を結合する部位に、添板６１、７１を備える上スチフナ６０および下スチフナ７０が設けられている。加えて、各エンドプレート４１，42の締結用板部４１２，４２２は、Ｌ字断面形状に形成されて、屋根大梁１０および床大梁２０のウェブ１２，２２に接合されている。

【0046】

したがって、各エンドプレート４１，４２は、厚板部４１１，４２１により剛性を確保でき、Ｌ字の締結用板部４１２，４２２により靭性（変形能力）を確保できる。すなわち、中柱４０は、厚板部４１１，４２１を備える各エンドプレート４１，４２から各大梁１０，２０に、鉛直荷重を伝達できる。また、各エンドプレート４１，４２のＬ字断面形状の締結用板部４１２，４２２により水平方向の変形を許容する靭性を確保できる。

【0047】

さらに、両スチフナ６０，７０は、縦板６２，７２により、中柱４０からの構造上の応力を開断面形状(Ｃ型鋼)の各大梁１０，２０の全体に伝達することができる。そして、両スチフナ６０，７０は、厚板の添板６１，７１により、開断面形状(Ｃ型鋼)の大梁１０，２０の下フランジ１１および上フランジ２３を補強し、中柱４０の結合部を強固にし、水平方向の荷重を負担することができる。

【0048】

よって、中柱４０は、両大梁１０，２０に対して、溶接を用いずに結合した構造であるが、限られたスペースで剛性を確保しつつ靭性（変形能力）を確保できる。

【0049】

（実施の形態の効果）
以下に、実施の形態の効果を列挙する。
（１）実施の形態の建物ユニットの柱結合構造は、上下の屋根大梁１０、床大梁２０の上下方向に対向する対向面に中柱４０を結合して形成された建物ユニットＵ１の柱結合構造である。中柱４０は、ボルト１０１およびナット１０２により屋根大梁１０、床大梁２０に締結された上下エンドプレート４１，４２を備える。

【0050】

各エンドプレート４１，４２は、中柱４０に溶接により接合された厚板部４１１，４２１と、厚板部４１１，４２１に溶接により接合されて各大梁１０，２０にボルト１０１およびナット１０２により締結された締結用板部４１２，４２２と、を備える。厚板部４１１，４２１は、要求剛性を備え締結用板部４１２，４２２よりも厚い板厚を備える。締結用板部４１２，４２２は、結合対象の各大梁１０，２０の対向面を有する下フランジ１１、上フランジ２３に当接し、厚板部４１１，４２１よりも各大梁１０，２０に沿う方向の寸法が大きく形成された部分でボルト１０１、ナット１０２により下フランジ１１、上フランジ２３に締結されたベース板部４１２ａ，４２２ａと、ベース板部４１２ａ，４２２ａと一体に形成され、各大梁１０，２０の側面のウェブ１２，２２に沿って設けられた側板部４１２ｂ，４２２ｂとを備える。

【0051】

したがって、中柱４０は、上下エンドプレート４１，４２を各大梁１０，２０にボルト１０１、ナット１０２で締結して建物ユニットＵ１の両大梁１０，２０の間の任意の位置に設置することができる。よって、高い設計自由度を得ることができる。

【0052】

そして、各エンドプレート４１，４２は、厚板部４１１，４２１により中柱４０の剛性を確保することができる。さらに、締結用板部４１２，４２２をＬ字断面状として、各フランジ１１，２３の対向面（下面、上面）と、ウェブ１２，２２の側面に沿って設けたため、地震や風圧による水平荷重に対する変形能力（靭性）を確保して、これらの水平荷重を負担することができる。よって、中柱４０として求められる構造耐力を確保することができる。

【0053】

（２）実施の形態の建物ユニットの柱結合構造では、中柱４０を結合する位置の各大梁１０，２０の内側に、中柱４０から各フランジ１１，２３への入力に対する応力を各大梁１０，２０の全体に伝達する上下スチフナ６０，７０が取付けられている。

【0054】

したがって、各大梁１０，２０において中柱４０の設置箇所では、中柱４０からの入力に対する各大梁１０，２０の応力を向上し高い剛性を確保できる。

【0055】

（３）実施の形態の建物ユニットの柱結合構造では、上下スチフナ６０，７０は、上フランジ１３，２３、下フランジ１１，２１、ウェブ１２，２２に直接あるいは間接的に結合された板状の複数の縦板６２，６２，７２，７２を備える。

【0056】

したがって、中柱４０から各大梁１０，２０は、へ入力される鉛直荷重を、複数の縦板６２，６２，７２，７２から各大梁１０，２０に伝達し負担可能となり、垂直荷重に対する剛性を確保できる。

【0057】

（４）実施の形態の建物ユニットの柱結合構造では、上下スチフナ６０，７０は、上下エンドプレート４１，４２の結合面としての下フランジ１１、上フランジ２３の裏側に溶接されて各エンドプレート４１，４２を締結するボルト１０１が挿通された添板６１，７１を備え、縦板６２，７２は、添板６１，７１に溶接されている。

【0058】

したがって、添板６１，７１により各大梁１０，２０における中柱４０の結合箇所の剛性を確保でき、上下スチフナ６０，７０は、中柱４０からの鉛直荷重のみならず水平荷重の負担も可能となる。

【0059】

（建物ユニットＵ２の説明）
次に、図２に示す建物ユニットＵ２について説明する。
建物ユニットＵ２は、両大梁１０，２０に結合された全ての柱２４０が、建物ユニットＵ１において示した中柱４０と同様の構造のものを用いているが、中柱４０とは、いくつかの相違点を有する。以下に、相違点について説明する。

【0060】

柱２４０は、薄型角パイプの横断面における長辺および短辺の向きを、建物ユニットＵ１で示した中柱４０と９０度異ならせている。すなわち、柱２４０では、それぞれ、長辺を各大梁１０，２０の延在方向に沿わせる向きで設置されている。したがって、柱２４０は、水平面で各大梁１０，２０の延在方向に直交する方向であるユニット内外方向で、各梁１０，２０の幅内に収まる寸法となっている。よって、上下エンドプレート４１，４２にあっても、厚板部４１１，４２１およびベース板部４１２ａ，４２２ａのユニット内外方向の幅寸法は、各大梁１０，２０の下フランジ１１、上フランジ２３の幅寸法内に収まる寸法に形成されている。

【0061】

したがって、上下の各大梁１０，２０に跨る壁を設けた場合に、柱２４０による柱型が、いっそう突出しないようにすることができる。

【0062】

なお、この建物ユニットＵ２の屋根大梁１０および床大梁２０において、柱２４０の結合箇所に設けられている上下スチフナ６０．７０は、建物ユニットＵ１の上下スチフナ６０，７０と同様のものである。

【0063】

また、建物ユニットＵ２では、屋根大梁１０および床大梁２０は、Ｃ型鋼の開口をユニット外方に向けて設けられている。そこで、天井根太５１および床小梁５２は、各大梁１０，２０のウェブ１２，２２に直接、溶接により接合されている。

【0064】

この建物ユニットＵ２においても、上記（１）～（４）の効果を得ることができる。

【0065】

（スチフナの変形例の説明）
次に、上下スチフナ６０，７０の変形例について説明する。柱が、水平荷重を負担する必要がない箇所には、両スチフナ６０，７０において添板６１，７１の設置は省略することができる。

【0066】

図１１、図１２、図１３は、各大梁１０，２０において柱３４０の設置位置に設ける上スチフナ３６０、下スチフナ３７０として、添板６１，７１を省略し、一対の縦板３６２，３６２および縦板３７２，３７２により形成されたものを用いた例を示す。なお、縦板３６２は、屋根大梁１０の下フランジ１１、ウェブ１２、上フランジ１３の内側面に溶接により接合されている。また、縦板３７２は、床大梁２０の下フランジ２１、ウェブ２２、上フランジ２３の内側面に溶接により接合されている。

【0067】

このように、柱３４０が水平荷重を負担しない場合、両スチフナ３６０，３７０の構成を簡略化して、部品点数、製造の手間、重量を削減することができる。

【0068】

（建物ユニットＵ３の説明）
次に、図３に示す建物ユニットＵ３について説明する。この建物ユニットＵ３は、ユニット内が、居室ＲＭと車庫ＧＡに分けられている。

【0069】

したがって、床大梁３２０，３２０は、ユニット長辺方向の寸法が建物ユニットＵ３の同方向の全長の半分程度の寸法に形成されている。そして、床大梁３２０，３２０の切断側の先端部どうしに床梁３２１が連結されている。

【0070】

また、床梁３２１の真上の位置には、長辺側の屋根大梁１０，１０に架け渡された中間梁３１０が設けられている。したがって、中間梁３１０と床梁３２１とに跨って不図示の中間壁を設けることができる。なお、この中間壁の内部に、柱２４０を設けることも可能である。

【0071】

建物ユニットＵ３の四隅に設けられた柱２４０および柱４４０のうち、柱２４０は、建物ユニットＵ２に使用したものと同じであるので説明を省略する。

【0072】

また、柱４４０は、脚部を下方に延長し、下エンドプレート５４２を、基礎２００に結合している。なお、下エンドプレート５４２は、建物ユニットＵ１、Ｕ２に設けたものと同様のものを用いてもよいし、図示のように、１枚の厚板により形成したものを用いてもよい。なお、柱４４０において、他の構成は、柱２４０と同様とする。

【0073】

この建物ユニットＵ３の柱２４０，４４０にあっても、上記のように、任意の位置に設置することが可能であり、高い設計自由度を得ることができる。また、各エンドプレート４１，４２により柱２４０，４４０として求められる構造耐力を確保することができる。

【0074】

また、各スチフナ６０，７０を設定することにより、各大梁１０，２０において柱２４０，４４０の設置箇所では、中柱４０からの入力に対する各大梁１０，２０の応力を向上し結合剛性を確保できる効果を得ることができる。

【0075】

以上、図面を参照して、本開示の建物ユニットの柱結合構造の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

【0076】

例えば、建物ユニットに設ける柱の数や位置は任意であり、実施の形態で示した数、位置に限定されるものではない。また、エンドプレートの厚板部、締結用板部、各スチフナの添板や縦板の板厚や寸法は、実施の形態で示したものに限定されず、必要に応じ任意に設定することができる。

【0077】

また、実施の形態では、建物ユニットＵ３で示したように、厚板部と締結用板部とを備えたエンドプレートによる結合は、少なくとも、柱の上下の一方であってもよい。また、大梁としては、床大梁と屋根大梁とを示したが、複数階建ての建物を構築する建物ユニットに適用する場合、上側の大梁として天井大梁を用いることができる。さらに、実施の形態では、締結部材としてボルトとナットを示したが、ねじの締め付けによりエンドプレートを固定可能なものであれば、ボルトおよびナットに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0078】

１０ 屋根大梁
１１ 下フランジ
１２ ウェブ
１３ 上フランジ
２０ 床大梁
２１ 下フランジ
２２ ウェブ
２３ 上フランジ
４０ 中柱
４１ 上エンドプレート
４２ 下エンドプレート
６０ 上スチフナ
６１ 添板
６２ 縦板
７０ 下スチフナ
７１ 添板
７２ 縦板
１０１ ボルト（締結具）
１０２ ナット（締結具）
２４０ 柱
３２０ 床大梁
３４０ 柱
３６０ 上スチフナ
３６２ 縦板
３７０ 下スチフナ
３７２ 縦板
４１１ 厚板部
４１２ 締結用板部
４１２ａ ベース板部
４１２ｂ 側板部
４１３ 挿通穴
４２１ 厚板部
４２２ 締結用板部
４２２ａ ベース板部
４２２ｂ 側板部
４２３ 挿通穴
１１１ 挿通穴
２３１ 挿通穴
６１１ 挿通穴
７１１ 挿通穴
Ｕ１ 建物ユニット
Ｕ２ 建物ユニット
Ｕ３ 建物ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】