JP2018115445A - 建造物の躯体の連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】角材を組み合わせて成る建造物の躯体を、現場での組み立て作業をより効率的に実施できるようにしたり、躯体の形状の自由性を高めて設置場所のスペースの形状や段差にも対応できたりするように工夫する。【解決手段】単一の矩形断面の角材５の組み合わせにより構成された建造物の躯体３Ａ、３Ｂどうしの連結構造において、一方の躯体３Ａの角材５どうしの隙間（Ｓ）と、これに相対する他方の躯体３Ｂの角材５どうしの隙間（Ｓ）とが連結用の差し込み可能部として利用されており、連結材５７として角材５の両端側が差し込まれて連結されている。【選択図】 図１

Description

本発明は建造物の躯体に係り、特に角材を組み合わせて成る建造物の躯体の連結構造に関するものである。

特許文献１、２に記載された建造物の躯体は、本願の出願人が先に提案したものであるが、単一の矩形断面の角材を柱や横架材として使用して構成されたものであり、在来工法と呼ばれる軸組工法に比べて廃材の量を格段に少なくすることができ、材料の有効利用が図れるものとなっている。また、この躯体の組み立ては簡単で人力だけで十分可能になっており、特に、引用文献２では、仮置き用の載置用材を使用することで、柱どうしの間に介装材を備えていない箇所があっても、上側横架材を一層効率良く取り付ける作業が提案されている。更に、間伐材を角材に利用することも可能であり、需要の拡大は森林保全に繋げることにもなっている。

本願の出願人は、角材の断面を６ｃｍ×６ｃｍ程度に設定し柱や横架材として使用し、２ｍ×２ｍ×２ｍ程度のサイズの躯体に組み立てれば、１０ｔの荷重を受けたときに６ｃｍ程度撓み、その荷重が除かれると、元の形状に復元されることを実際の実験により確認している。
従って、このような躯体を、屋外だけでなく、屋内に持ち込んで組み立てて、屋内シェルターのような屋内建造物としての利用の仕方も考えられる。

特開２００４−３４６５７９号公報 特開２０１６−１８６１６１号公報

上記のタイプの躯体を、現場での組み立て作業をより効率的に実施できるようにしたり、躯体の形状の自由性を高めて設置場所のスペースの形状や段差にも対応できたりするように工夫することで、屋内屋外を問わず更に需要の拡大が図れるものと考えられる。
本発明は、上記のタイプの躯体の新規且つ有用な連結構造や、その連結構造を利用して複数の躯体で構成した建造物を提供することで、上記課題を解決することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、単一の矩形断面の角材の組み合わせにより構成された建造物の躯体どうしの連結構造において、一方の躯体の角材どうしの隙間と、これに相対する他方の躯体の角材どうしの隙間とが連結用の差し込み可能部として利用されており、連結用の角材の一端側が前記一方の躯体側の差し込み可能部に差し込まれ、他端側が前記他方の躯体側の差し込み可能部に差し込まれて連結されていることを特徴とする連結構造である。

請求項２の発明は、請求項１に記載した建造物の躯体どうしの連結構造において、連結用の差し込み可能部は角材の差し込み分だけに設定されていることを特徴とする連結構造である。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載した建造物の躯体どうしの連結構造において、連結用の差し込み可能部は角材１本の差し込み分だけに設定されていることを特徴とする連結構造である。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載した建造物の躯体どうしの連結構造において、連結用の角材は、２つの躯体の間で筋交い状に配置されていることを特徴とする連結構造である。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載した連結構造で複数の躯体が連結されてなる建造物において、躯体の一部は複数の角材が予め結合されてユニット化されたユニット体で構成されていることを特徴とする建造物である。

請求項６の発明は、請求項５に記載した建造物において、ユニット体はパネル構造をしていることを特徴とする建造物である。

本発明の建造物の躯体の連結構造によれば、躯体の組み立て作業と同様な作業で躯体どうしを簡単に連結でき、しかも連結場所は限定されないので、複数の躯体を連結してなる連結体の形状の自由性が高く、設置場所のスペースの形状や段差にも対応できる。

本発明の第１の実施の形態に係る建造物の躯体の斜視図である。 図１の躯体の側面図である。 図１の躯体の上面図である。 図２のａ−ａ断面図である。 図２のｂ−ｂ断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る建造物の躯体の側面図である。 図６の躯体の上面図である。 図６のｃ−ｃ断面図である。 図６のｄ−ｄ断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る建造物の躯体の側面図である。 図１０の躯体の上面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る建造物の躯体の側面図である。

本発明の第１の実施の形態に係る建造物の躯体１について図面にしたがって説明する。
図１に示すように、２つの躯体３Ａ、３Ｂが連結されている。躯体３Ａ、３Ｂとも、角柱状になっている角材５を組み立て、ボルトナット締結により構築されており、全体の形状はほぼ同じ直方体になっている。
角材５は、断面が正方形（Ｗ×Ｗ（＝縦×横寸法））のものが、数種類の長さ寸法（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、‥‥）に分けて用意されており、躯体の設計内容に応じて適切な長さ寸法のものが躯体各所で使い分けされている。

図２、図３に示すように、躯体３Ａ側では、三層構造の床部７が構築されている。
床部７の下層９は、複数の角材５Ａ、５Ａ、‥‥で構成されている。角材５Ａ、５Ａ、‥‥は角材５の一辺分の長さ（Ｗ）より僅かに大きくなった隙間（Ｓ）を挟んで互いに平行に並べられ、且つその軸方向両端部側が揃えられており、全体としてすのこ状の長方形になっている。この下層９の長辺方向は角材５Ａの長さ方向になっており、短辺方向は後述する角材５Ｂの長さ寸法と一致するように角材５Ａの本数が調整されている。
下層９の上に中間層１１が設けられている。中間層１１は、複数の角材５Ｂ、５Ｂ、‥‥で構成されている。角材５Ｂは角材５Ａよりも長さ寸法が短くなっている。角材５Ｂ、５Ｂ、‥‥も角材５の一辺分の長さ（Ｗ）だけ僅かに大きくなった隙間（Ｓ）を挟んで互いに平行に並べられ、且つ両端部側が揃えられており、全体としてすのこ状の長方形になっている。この中間層１１の短辺方向は角材５Ｂの長さ方向になっており、長辺方向は角材５Ａの長さ寸法と一致するように角材５Ｂの本数が調整されている。
中間層１１の上に上層１３が設けられている。上層１３は角材５Ａ、５Ａ、‥‥で下層９と同様に長方形に構成されている。

図４に示すように、下層９、中間層１１、上層１３は長方形の短辺、長辺側の縁を揃えて積層されて三層の板状になっており、板面方向、すなわち上下方向から見ると、下層９の隙間（Ｓ）と、中間層１１の隙間（Ｓ）と、上層１３の隙間（Ｓ）が連なる部分が、断面が正方形で深さが三層分の差し込み可能部１５となっている。この差し込み可能部１５には角材５の端部側からの差し込みが可能となっている。

また、板厚方向のうち中間層１１の角材５Ｂ、５Ｂ、‥‥の端部が露出する側面から見ると、中間層１１の隙間（Ｓ）が下層９の角材５Ａの上面と、上層１３の角材５Ａの下面の間に挟まれた状態になって、断面が正方形の差し込み可能部１７となっている。この差し込み可能部１７は角材５の端部側からの差し込みが可能となっている。
床部７は、縁側がボルト（Ｂ）とナット（図示省略）により締結されて一体化されている。

図２、図３に示すように、躯体３Ａ側では、二層構造の天井部１９が構築されている。
天井部１９の下層２１は床部７の下層９及び上層１３と同じ構成になっており、天井部１９の上層２３は床部７の中間層１１と同じ構成になっており、床部７と同じように、天井部１９の下層２１と上層２３は積層されて長方形状になっている。従って、床部７と同様に、上下方向からの差し込みが可能な差し込み可能部２５が形成されている。但し差し込み深さは二層分になっている。天井部１９も、縁側がボルト（Ｂ）とナット（図示省略）で締結されて一体化されている。
天井部１９は床部７の直上に配置されており、それぞれの差し込み可能部１５、２５は上下で対向している。

床部７と天井部１９は、柱２７を介して連結されている。柱２７は角材５Ｃで構成されている。
角材５Ｃは鉛直方向に立てられており、下端側は床部７の差し込み可能部１５に、上端側は天井部１９の差し込み可能部２５にそれぞれ差し込まれて挟持されている。下端側は床部７の底面と、上端側は天井部１９の上面とそれぞれ面一になっている。
角材５Ｃ、５Ｃ、‥‥は床部７の辺縁に沿って四角の枠状に備えられており、欠けている部位はあっても、上下方向から見て、長辺縁の中心線を挟んで両側と、短辺縁の中心線を挟んで両側が共に対称になるように配置されている。

角材５Ｃと隣り合う角材５Ｃとが隙間（Ｓ）１個分開いたところには、角材５Ｄが両側の角材５Ｃと面一になるように差し込まれている。角材５Ｄは、介装材２９として使用されており、角材５Ｃに比べて格段に長さ寸法の短いものとなっている。角材５Ｄは床部７寄りと天井部１９寄りにそれぞれ配置されており、床部７寄りに配置したものは角材５Ｄの正方形下面は床面７のいずれかの層の角材５の上面に当接し、天井部１９寄りに配置したものは角材５Ｄの正方形上面は天井部１９のいずれかの層の角材５の下面に当接している。なお、介装材２９を構成する角材は長さ寸法が一律ではないが、躯体の形状を左右するものではないので、ここでは区別せずにまとめて角材５Ｄと示している。
この介装材２９の存在により、柱２７が補強されている。

躯体３Ｂは躯体３Ａと同様に、種々の長さ寸法の角材５Ａ、５Ｂ、‥‥をすのこ状に配置して構成されている。
但し、躯体３Ｂ側では、四層構造の床部３１が構築されている。
床部３１の下層３３は、躯体３Ａの床部７の下層９と同様に構成されているが、僅かに長辺方向両側が延びており、角材５Ａに代えて角材５Ｅが使用され、更に、角材５Ｆ、５Ｇで枠状に囲まれている。その上の中間下層３５、中間上層３７は、躯体３Ａの床部７の中間層１１、上層１３と同様に構成されている。また、上層３９は中間下層３５と同様に構成されている。

また、天井部４５は、躯体３Ａ側の天井部１９と同じく二層構造になっているが、下層４７と上層４９は天井部１９側とは逆になっている。
従って、図５に示すように、この躯体３Ｂ側の床部３１、天井部４５にも、躯体３Ａ側の差し込み可能部１５、２５に対応して、差し込み可能部４１、５１がそれぞれ形成されている。柱５３、介装材５５は、躯体３Ａ側の柱２７、介装材２９と同様に角材５Ｃ、５Ｄで構成されており、柱５３は差し込み可能部４１、５１で挟持されている。

また、躯体３Ａ側の差し込み可能部１７に対応して、床部３１側に差し込み可能部４３が形成されており、図２、図３に示すように、躯体３Ａと躯体３Ｂが配置されたときには、躯体３Ａ側の差し込み可能部１７、１７、‥‥と躯体３Ｂ側の差し込み可能部４３、４３、‥‥はそれぞれ一対一対応で相対した状態で並んでいる。
従って、角材５Ｈを閂状の連結材５７として使用し、図４、図５に示すように、その両端側を躯体３Ａ側の差し込み可能部１７と躯体３Ｂ側の差し込み可能部４３に差し込み、両端側を挟持状態にすることで、躯体３Ａと躯体３Ｂとを連結している。

実際の作業では、躯体３Ａの床部７または躯体３Ｂの床部３１の一方を組み立てた後に連結材５７を差し込んでおき、残りの躯体の床材はその連結材５７を組み込んだ状態で組み立てる。結果的に連結材５７は両方の躯体３Ａ、３Ｂに閂状に跨った状態になって、両方の躯体３Ａ、３Ｂが連結される。すなわち、連結用に特別な作業は必要となっていない。

躯体３Ａ、３Ｂとも、角材５をすのこ状に配置しており、連結用にはその隙間を利用することで対応できていることから、躯体３Ａ、３Ｂの床部７、３１の積層構造や柱２７、５３の配置や本数も、互いに干渉されずに設定でき、躯体３Ａ、３Ｂとも自由度も確保されている。また、躯体３Ａに対して躯体３Ｂをせん断方向にずらして配置することも可能となっている。
また、床部７と天井部１９はそれぞれ予め組み立てられたユニット品になっており、現場で組み立てる必要が無くなっている。従って、現場作業がより楽になっている。

本発明の第２の実施の形態に係る建造物の躯体の連結構造について、図６〜図９にしたがって説明する。
この実施の形態では、２つの躯体３Ａ’、３Ｂ’が連結されている。２つの躯体３Ａ’、３Ｂ’は、天井部１９、４５に代えてそれぞれ天井部５９、６３になっている。天井部５９、６３は躯体３Ａの床部７と同じ三層構造になっている。
従って、床部７と同様に、差し込み可能部６１、６５がそれぞれ形成されている。
床部と天井部の両方で連結することで、３Ａ’、３Ｂ’の連結の安定性を高めることができる。

本発明の第３の実施の形態に係る建造物の躯体の連結構造について、図１０〜図１１にしたがって説明する。
この実施の形態でも、２つの躯体３Ａ、３Ｂが連結されているが、連結材６７として角材５Ｋが筋交い状に架け渡されている。躯体３Ａ側の柱２７と柱２７の隙間と、躯体３Ｂ側の柱５３と柱５３の隙間がそれぞれ差し込み可能部になっており、連結材６７の両端側がそれぞれ差し込まれて挟持されており、ボルトとナットにより締結され固定されている。
床部側に連結用のスペースを十分に取れないような場合には、このように連結することも考えられる。また、床部で水平に連結するものと併用することも考えられる。

本発明の第４の実施の形態に係る建造物の躯体の連結構造について、図１２にしたがって説明する。
この実施の形態では、３つの躯体３Ａ、３Ｂ、３Ａが段差面Ｇにそれぞれ設置されており、連結材５７、６７が使用されている。連結材５７は水平に架け渡されており、一端側が床部よりも上方に位置する場合には、連結材６７と同様に柱と柱の間で挟持されボルトナット締結されている。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、床部や天井部の形状や柱、介装材の配置や数は、任意に設定できることは言うまでもない。
また、角材どうしの接合には、上記の実施の形態ではボルトナット締結が利用されているが、これに限定されず、例えばテープや接着剤により接合することも考えられる。

本発明は建築業において利用可能性を有する。

１…建造物の連結躯体 ３Ａ、３Ｂ…躯体 ５Ａ〜Ｋ…角材
７…床部 ９…下層 １１…中間層 １３…上層
１５…差し込み可能部 １７…差し込み可能部 １９…天井部 ２１…下層
２３…上層 ２５…差し込み可能部 ２７…柱 ２９…介装材
３１…床部 ３３…下層 ３５…中間下層 ３７…中間上層
３９…上層 ４１…差し込み可能部 ４３…差し込み可能部 ４５…天井部
４７…下層 ４９…上層 ５１…差し込み可能部 ５３…柱
５５…介装材 ５７…連結材 ５９…天井部
６１…差し込み可能部 ６３…天井部 ６５…差し込み可能部 ６７…連結材
Ｂ…ボルト Ｇ…段差面

Claims (6)

1. 単一の矩形断面の角材の組み合わせにより構成された建造物の躯体どうしの連結構造において、
   一方の躯体の角材どうしの隙間と、これに相対する他方の躯体の角材どうしの隙間とが連結用の差し込み可能部として利用されており、
   連結用の角材の一端側が前記一方の躯体側の差し込み可能部に差し込まれ、他端側が前記他方の躯体側の差し込み可能部に差し込まれて連結されていることを特徴とする連結構造。
2. 請求項１に記載した建造物の躯体どうしの連結構造において、
   連結用の差し込み可能部は角材の差し込み分だけに設定されていることを特徴とする連結構造。
3. 請求項１または２に記載した建造物の躯体どうしの連結構造において、
   連結用の差し込み可能部は角材１本の差し込み分だけに設定されていることを特徴とする連結構造。
4. 請求項１から３のいずれかに記載した建造物の躯体どうしの連結構造において、
   連結用の角材は、２つの躯体の間で筋交い状に配置されていることを特徴とする連結構造。
5. 請求項１から４のいずれかに記載した連結構造で複数の躯体が連結されてなる建造物において、
   躯体の一部は複数の角材が予め結合されてユニット化されたユニット体で構成されていることを特徴とする建造物。
6. 請求項５に記載した建造物において、
   ユニット体はパネル構造をしていることを特徴とする建造物。

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