JP2019035252A - 耐力壁および建築物 - Google Patents

Abstract

【課題】開口部が設けられた耐力壁において耐力が落ちてしまうことを抑制すること。【解決手段】耐力壁１０は、柱３、４を有する軸組と、軸組の内部に設けられ、軸組が備える梁１および土台２には取付けられずに柱３、４に取り付けられるせん断部材５と、軸組に水平力が作用したときに、柱３、４それぞれにかかる応力を均等に分配する補強部８、９と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は耐力壁および建築物に関する。

木造軸組工法の耐力壁が知られている。
図６は、木造軸組工法の耐力壁の一例を示す図である。

図６に示す木造軸組工法の耐力壁９０は、壁内部の上下に開口部が形成されている。具体的には、耐力壁９０は、梁９１と土台９２と柱９３、９４とで形成される軸組にせん断部材（面材）９５が配置されている。柱９３は、ほぞ９３ａ、９３ｂにより、梁９１および土台９２に留め付けられている。柱９４は、ほぞ９４ａ、９４ｂにより、梁９１および土台９２に留め付けられている。梁９１と柱９３、９４とせん断部材９５とにより囲まれた領域に開口部９６が形成されている。土台９２と柱９３、９４とせん断部材９５とにより囲まれた領域に開口部９７が形成されている。

特開２０１４−２１４５００号公報

図７は、水平方向の力を受けた耐力壁を示す図である。

図７に示す矢印は力の向きを示している。水平方向の力を受けることにより、柱９３、９４が変形している。壁内部の上下に開口部９６、９７がある耐力壁９０は、水平方向の力を受けた場合、四辺のほぞ９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂに不均等に応力がかかる。これは、せん断部材９５の強度が高いほど、発生しやすい現象である。

図７では、ほぞ９３ｂおよびほぞ９４ａにかかる応力は、ほぞ９３ａおよびほぞ９４ａにかかる応力よりも大きくなる。このため、ほぞ９３ｂおよびほぞ９４ａは、ほぞ９３ａおよびほぞ９４ｂに比べて損傷（変形）しやすくなる。
図８は、変形後の耐力壁を示す図である。

図８の点線は、変形時の柱９３、９４を示している。特にほぞ９３ｂおよびほぞ９４ａ（点線の円で囲った部位）の損傷が激しい。仮にほぞ９３ｂおよびほぞ９４ａの一方または両方が損傷した場合、変形前に比べて耐力が大きく落ちてしまうという問題がある。
１つの側面では、本発明は、耐力壁において耐力が落ちてしまうことを抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、開示の耐力壁が提供される。この耐力壁は、一対の柱を有する軸組と、軸組の内部に設けられ、軸組が備える横架材には取付けられずに一対の柱に取り付けられるせん断要素と、軸組に水平力が作用したときに、一対の柱それぞれにかかる応力を均等に分配する補強部と、を有している。

１態様では、耐力壁において耐力が落ちてしまうことを抑制することができる。

実施の形態の建築物を示す平面図である。 実施の形態の建築物を示す斜視図である。 実施の形態の建築物が水平方向の力を受けた場合の応力を説明する図である。 変形後の建築物を説明する図である。 変形例の建築物を示す平面図である。 木造軸組工法の耐力壁の一例を示す図である。 水平方向の力を受けた耐力壁を示す図である。 変形後の耐力壁を示す図である。

以下、実施の形態の建築物を、図面を参照して詳細に説明する。
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の建築物を示す平面図であり、図２は、実施の形態の建築物を示す斜視図である。
実施の形態の耐力壁１０は、梁（横架材）１と土台（横架材）２と柱３、４とで形成される軸組にせん断部材（面材）５が配置されている。

梁１、土台２および柱３、４の材料は例えば木材が挙げられる。柱３は、柱３が有するほぞ３ａ、３ｂにより、梁１および土台２に留め付けられている。柱４は、柱４が有するほぞ４ａ、４ｂにより、梁１および土台２に留め付けられている。なお、図２ではほぞ３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂの図示を省略している。

せん断部材５は、例えば釘やボルト等により、柱３、４に留め付けられている。このせん断部材５は、梁１および土台２には取り付けられていない。言い換えれば、耐力壁１０は、壁内部に、せん断部材５が上下の横架材には取付けずに構成されている。
せん断部材５の構成部材としては、例えば、構造用合板や石膏ボード等が挙げられる。せん断部材５を柱３、４に留め付けることで面材耐力壁が形成される。
せん断部材５は、軸組の一部を覆っており、図１中、軸組の上部と下部に開口部６、７が形成されている。

耐力壁１０は、梁１と柱３、４とを繋ぐ補強部８を有している。補強部８は、柱状の基部８ａと、基部８ａの両端部に設けられ、基部８ａに接続される接続部材８ｂ、８ｃとを有している。基部８ａと接続部材８ｂ、８ｃとは別部材であってもよいし、一体的に形成されていてもよい。

基部８ａの両端部は、それぞれ柱３、４の内側の面（互いに対向する面）に接している。補強部８の構成材料は特に限定されないが、例えばアルミニウム等の金属が挙げられる。

補強部８は、梁１と柱３、４とに留め付けられている。具体的には、基部８ａは、例えば釘やネジにより梁１に留め付けられている。基部８ａの幅は、特に限定されないが、例えば柱３、４の幅と同じである。接続部材８ｂ、８ｃは、Ｌ字型の金具であり、例えば釘やネジにより柱３、４に留め付けられている。接続部材８ｂ、８ｃの幅は、特に限定されないが、例えば柱３、４の幅と同じか、柱３、４の幅より若干狭くなっている。

また、耐力壁１０は、土台２と柱３、４とを繋ぐ補強部９を有している。補強部９は、柱状の基部９ａと、基部９ａの両端部に基部９ａに接続される接続部材９ｂ、９ｃとを有している。基部９ａの両端部は、それぞれ柱３、４の内側の面（互いに対向する面）に接している。
補強部９は、土台２と柱３、４とに留め付けられている。具体的には、基部９ａは、例えば釘やネジにより土台２に留め付けられている。基部９ａの幅は、特に限定されないが、例えば柱３、４の幅と同じである。接続部材９ｂ、９ｃは、Ｌ字型の金具であり、例えば釘やネジにより柱３、４に留め付けられている。接続部材９ｂ、９ｃの幅は、特に限定されないが、例えば柱３、４の幅と同じか、柱３、４の幅より若干狭くなっている。

図３は、実施の形態の建築物が水平方向の力を受けた場合の応力を説明する図である。
図３では、水平力および応力を矢印で示している。なお、矢印は力の向きを示すものである。すなわち図３では紙面右側から左側に水平力が発生している。

面材耐力壁が水平力を受けて軸組が菱形に変形していくにつれ、せん断部材５により柱３、４が力を受けて曲がる。このとき、補強部８、９が設けられていることにより、せん断部材５の上辺の長さＨ１と、梁１に留め付けられている柱３と柱４との間の図３中左右方向の距離Ｈ２との比率の変化を抑制する。また、せん断部材５の下辺の長さＨ３と土台２に留め付けられている柱３と柱４との間の図３中左右方向の距離Ｈ４との比率の変化を抑制する。これにより、柱３、４それぞれの端部に均等に応力がかかる。

図７に示す耐力壁９０と対比すると、図７では左側の柱９３の下端部のほぞ９３ｂと右側の柱９４の上端部のほぞ９４ａに大きく応力がかかっていたのに対し、耐力壁１０によれば、ほぞ３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂに均等に応力がかかる。これにより、ほぞの損傷を抑制することができる。

より具体的には、梁１が左側に移動するときに、梁１に留め付けられている基部８ａも併せて移動する。このとき、接続部材８ｂ、８ｃにより、補強部８が柱３、４に留め付けられているため、梁１の移動に伴い柱３、４も併せて移動する。このとき、補強部８は、柱３と柱４との図３中左右方向の距離を一定に保つ役目を果たす。また、基部８ａは、接続部材８ｂ、８ｃを介して柱３、４に力を均等に伝達（分配）する役目を果たす。

仮に、基部８ａを梁１に取り付けている釘やネジがスリップして外れようとしても接続部材８ｂ、８ｃが柱３、４に留め付けられていれば、結果的に柱４が梁１から外れようとすることを抑制することができる。

また、基部８ａによって柱３と柱４とを繋ぐのではなく、接続部材８ｂ、８ｃを用いて柱３と柱４とを繋ぐようにした。これにより、柱３、４の端部よりやや内側にて柱３と柱４とを固定することができる。これにより、柱３、４の端部で柱３と柱４とを繋ぐ場合に比べ、応力発生時に柱３、４が割れることを抑制することができる。
上記は、補強部８の役割について説明したが、補強部９も補強部８と同様の役割を果たす。

図４は、変形後の建築物を説明する図である。
ほぞ（特にほぞ３ｂおよびほぞ４ａ）の損傷が抑制されるため、柱３、４が多少変形しても耐力を保つことができる。このため、地震発生時の耐久力を高めることができる。また、例えば本震の後の余震があった場合に、建物の倒壊を抑制できる可能性を高めることができる。
なお、本実施の形態では耐力壁として面材耐力壁を例示した。しかし、耐力壁の種別はこれに限定されず、筋交い耐力壁にも適用することができる。

図５は、変形例の建築物を示す平面図である。
変形例の耐力壁１０ａは、せん断部材５の代わりに補強具（せん断負担部材）５ａが配置されている。
この補強具５ａは柱３、４の軸組以外の箇所に取り付けられている。
補強具５ａは、棒状体（長尺体）５ａ１と棒状体５ａ１の両端部に取り付けられたブラケット５ａ２、５ａ２とを有している。なお、棒状体５ａ１の代わりに柱状の部材を用いてもよい。補強具５ａの構成材料は、例えばステンレス綱等の金属や、樹脂等が挙げられる。

ブラケット５ａ２、５ａ２は、略コ形をなしており、柱３、４との取り付け面に取り付け具を介して固定されている。取り付け具は例えばネジや釘である。各ブラケット５ａ２、５ａ２は、所定の厚みの鋼板をプレス成形により略コ字形に形成したものである。
なお、補強具１を柱３、４に取り付ける際には、棒状体５ａ１と水平面との角度αは６
０度以上となるようにするのが好ましい。

以上述べたように、耐力壁１０によれば柱３、４を有する軸組と、軸組の内部に設けられ、軸組が備える梁１および土台２には取付けられずに柱３、４に取り付けられるせん断部材５と、軸組に水平力が作用したときに、柱３、４それぞれにかかる応力を均等に分配する補強部８、９と、を有する。従って、耐力が落ちてしまうことを抑制することができる。
なお、本実施の形態では耐力壁１０を図示したが、この耐力壁１０を備える建築物を構築することもできる。
また、本実施の形態では２つの開口部６、７を図示した。しかし、開口部の数はこれに限らず１つまたは３つ以上でもよい。

以上、本発明の耐力壁を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。

１ 梁
２ 土台
３、４ 柱
５ せん断部材（面材）
５ａ 補強具
６、７ 開口部
８、９ 補強部
８ａ、９ａ 基部
８ｂ、８ｃ、９ｂ、９ｃ 接続部材
１０ 建築物

Claims (6)

1. 一対の柱を有する軸組と、
   前記軸組の内部に設けられ、前記軸組が備える横架材には取付けられずに前記一対の柱に取り付けられるせん断要素と、
   前記軸組に水平力が作用したときに、前記一対の柱それぞれにかかる応力を均等に分配する補強部と、
   を有することを特徴とする耐力壁。
2. 前記せん断要素は矩形の面材であり、
   前記補強部は、前記一対の柱の水平方向の距離と、前記面材の辺の距離との比率が変化することを防ぐ請求項１に記載の耐力壁。
3. 前記補強部は長尺体を有し、前記長尺体の両端部は、前記一対の柱の互いに対向するそれぞれの面に対応する部位に配置されている請求項１または２に記載の耐力壁。
4. 前記長尺体の長手方向の一面が前記軸組に取り付けられている請求項３に記載の耐力壁。
5. 前記補強部は、前記柱の前記横架材から所定距離離間した部位に留め付けられている請求項１ないし４のいずれかに記載の耐力壁。
6. 一対の柱を有する軸組と、前記軸組の内部に設けられ、前記軸組が備える横架材には取付けられずに前記一対の柱に取り付けられるせん断要素と、前記軸組に水平力が作用したときに、前記一対の柱それぞれにかかる応力を均等に分配する補強部と、を有する耐力壁を備えることを特徴とする建築物。

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