JP3694473B2

JP3694473B2 - 開口部を有する壁

Info

Publication number: JP3694473B2
Application number: JP2001279847A
Authority: JP
Inventors: 河合　　誠; 博沖浦
Original assignee: 三井ホーム株式会社
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2021-09-14
Also published as: JP2003082791A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の壁に関し、より詳細には開口部を有する壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の枠組壁工法における壁には、図７に示すように、上枠５１、下枠５２および縦枠５３とを組み合わせた枠組に構造用合板などからなる無開口の面材５４を貼設して構成される無開口の壁５０ａや、図８（ａ）に示すように、窓などの開口部を形成した開口部を有する壁５０ｂなどがある。なお、開口部を有する壁５０ｂの開口部は、まぐさ５６やまぐさ受け５７で補強される。そして、設計上、鉛直荷重および水平荷重に抵抗しうる壁を「耐力壁」として取り扱い、耐力壁を必要な量だけバランスよく配置することで、建物全体の耐力を確保している。
【０００３】
ところで、近年では、住宅の建築に際し、耐力が大きい住宅であることはもちろんのこと、窓などの開口部を多く設けて、明るく、換気のゆきとどいた快適な住宅にしたいという顧客のニーズが高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の開口部を有する壁５０ｂでは、無開口の壁５０ａと比べて変形しやすく、耐力も小さい。すなわち、無開口の壁５０ａが水平荷重を受けた場合には、作用する荷重を面材５４の面全体に分散させて作用荷重に抵抗するのに対し、開口部を有する壁５０ｂでは、開口部の隅角部（まぐさ５６とまぐさ受け５７が接合する部位および窓台５８とまぐさ受け５７が接合する部位）に荷重が集中するため、開口部の隅角部の構造材が変形に追従できず、この位置の面材５５に亀裂が生じるとともに、まぐさ受け５７とまぐさ５６あるいは窓台５８との接合部が抜脱したり、腰壁の影響で縦枠５３に曲げが生じてしまう。したがって、作用荷重に対して充分に抵抗できず、また、耐力が急激に低下するため靭性も小さい。したがって、建物に窓などの開口部を多く設けるために、開口部を有する壁５０ｂを無制限に配置すると、建物全体の耐力が確保できなくなる。すなわち、建物全体の耐力を確保するためには、採光や通風を犠牲にして、無開口の壁５０ａを使用しなければならず、快適な居住空間を求める顧客のニーズに必ずしも応えられなかった。
【０００５】
このような観点から、本発明は、採光や通風の確保ができるように壁面に開口部を形成した場合であっても大きな耐力を有し、無開口の壁に替えて耐力壁または耐力要素として使用しうる壁を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記のような課題を解決するために、請求項１に記載の開口部を有する壁は、上枠と下枠との間に所定の間隔をあけて立設される複数の縦枠と、該縦枠の長手方向に所定の間隔をあけて配置され、前記縦枠と格子状に組み合わされる複数の横枠と、を備え、前記各横枠は、前記複数の縦枠を挟んで対向する一対の横架材からなり、前記縦枠と前記横枠とは、その交差部ごとに、接合具により一面せん断接合又は二面せん断接合されることを特徴とする。
【０００７】
かかる開口部を有する壁によると、縦枠と横枠とを格子状に組み合わせて開口部を形成したので、採光と通風とを確保することができる。また、縦枠と横枠とをその交差部ごとに接合したので、壁に作用する荷重は各交差部に分散され、さらに、各交差部の接合をせん断変形に対して高い対抗力を有する一面せん断接合もしくは二面せん断接合としたので、耐力壁または耐力要素として求められる耐力を確保することができる。ここで、耐力要素とは、設計上は耐力壁としてみなさない場合であっても、実質上、耐力壁と同等の効果を奏しうる壁または構造要素を意味する。
【０００８】
請求項２に記載の開口部を有する壁は、請求項１に記載の開口部を有する壁において、前記縦枠又は前記横架材の少なくとも一方に、断熱部材が装着されていることを特徴とする。
【０００９】
かかる開口部を有する壁によると、壁の断熱性能が向上するので、外壁として用いる場合に好適である。
【００１０】
請求項３に記載の開口部を有する壁は、上枠と下枠との間に所定の間隔をあけて立設される複数の縦枠と、該縦枠の長手方向に所定の間隔をあけて配置され、前記縦枠と格子状に組み合わされる複数の横枠と、を備え、前記各縦枠は、前記複数の横枠を挟んで対向する一対の柱材からなり、前記縦枠と前記横枠とは、その交差部ごとに、接合具により一面せん断接合又は二面せん断接合されることを特徴とする。
【００１１】
かかる開口部を有する壁によると、縦枠と横枠とを格子状に組み合わせて開口部を形成したので、採光と通風とを確保することができる。また、縦枠と横枠とをその交差部ごとに接合したので、壁に作用する荷重は各交差部に分散され、さらに、各交差部の接合をせん断変形に対して高い対抗力を有する一面せん断接合もしくは二面せん断接合としたので、耐力壁または耐力要素として求められる耐力を確保することができる。
【００１２】
請求項４に記載の開口部を有する壁は、請求項３に記載の開口部を有する壁において、前記柱材又は前記横枠の少なくとも一方に、断熱部材が装着されていることを特徴とする。
【００１３】
かかる開口部を有する壁によると、壁の断熱性能が向上するので、外壁に用いる場合に好適である。
【００１４】
請求項５に記載の開口部を有する壁は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の開口部を有する壁において、前記縦枠の間に、前記横枠の配置位置に合わせて補強材を介設したことを特徴とする。
【００１５】
かかる開口部を有する壁によると、隣り合う縦枠の間に補強材を介設したので、壁の耐力が一層向上する。また、補強材の設置位置を横枠の配置位置に合わせたので、開口部の面積が減少することはない。
【００１６】
請求項６に記載の開口部を有する壁は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の開口部を有する壁において、前記横枠の間に、前記縦枠の配置位置に合わせて補強材を介設したことを特徴とする。
【００１７】
かかる開口部を有する壁によると、隣り合う横枠の間に補強材を介設したので、壁の耐力が一層向上する。また、補強材の設置位置を縦枠の配置位置に合わせたので、開口部の面積が減少することはない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る開口部を有する壁の実施の形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一要素には同一の符号を付すとともに、重複する説明は省略する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は本発明に係る開口部を有する壁の第１の実施形態を示す斜視図である。第１の実施形態に係る開口部を有する壁１０は、上枠４と下枠５との間に所定の間隔をあけて立設される複数の縦枠１と、縦枠１の長手方向（高さ方向）に所定の間隔をあけて配置される複数の横枠２とから構成され、縦枠１と横枠２とを格子状に組み合わせることで、開口部Ｋが形成される。
【００２０】
縦枠１は、本実施形態では構造用製材や構造用集成材などの木材からなる角材である。木材のほか、スチールやアルミニウムの形材を使用することもできる。なお、縦枠１の本数、設置間隔などは図示のものに限定されることはなく、壁１０に作用する荷重や、開口部Ｋの大きさを考慮して適宜変更してよい。
【００２１】
横枠２は、縦枠１を挟んで対向している一対の横架材２ａ，２ａから構成される。横架材２ａは、本実施形態では構造用合板からなるが、石膏ボードなどを使用することもできる。なお、横枠２の本数、設置間隔などは図示のものに限定されることはなく、壁１０に作用する荷重や、開口部Ｋの大きさを考慮して適宜変更してよい。また、横架材２ａは細切れの板材なので、端材を有効に活用することもできる。
【００２２】
接合具３は、釘やドリルビスなどである。本実施形態では縦枠１および横枠２が木材からなるので、釘を使用するのが好適であるが、これに限定されることはなく、作業性や壁１０を構成する各材料などを考慮して適宜選定すればよい。
【００２３】
上枠４および下枠５は、本実施形態では構造用製材や構造用集成材などの木材からなる角材である。木材のほか、スチールやアルミニウムの形材を使用することもできる。
【００２４】
そして、縦枠１と横枠２とは、その交差部ごとに、接合具３により一面せん断接合される。一面せん断接合とは、図２（ａ）に示すように、接合具３が１箇所でせん断される接合方法である。なお、壁１０に必要とされる耐力および縦枠１と横枠２の断面形状や材質を考慮して、図２（ｂ）に示すように、接合具３が２箇所でせん断される二面せん断接合としてもよい。この場合、接合具１本あたりで負担しうるせん断力が一面せん断のおよそ２倍になるので、より高耐力の壁が構築できる。また、接合具３の本数などは図示のものに限定されることはなく、所要の耐力が得られるように適宜変更してよい。
【００２５】
また、壁１０は、工場もしくは建築現場においてパネル状に構成したものを床組上に立設してもよいし、縦枠１、上枠４および下枠５で構成した枠組を床組上に立設した後に横枠２を取り付けてもよい。どちらの形態にするかは、建築現場の状況や壁の大きさなどを考慮して決定すればよいが、どちらの形態であっても、従来の壁と同様に施工することができる。
【００２６】
以上のように構成された壁１０は、縦枠１と横枠２とが格子状に組み合わされて開口部Ｋが形成されているので、採光と通風とを確保することができる。また、縦枠１と横枠２とはその交差部ごとに接合されているので、壁１０に作用する荷重は各交差部に分散される。すなわち、開口部Ｋが細切れの縦枠１と横枠２とにより壁面全体に分散されるので、作用した荷重が一点に集中することはなく、開口部Ｋの隅角部に亀裂などが発生することはない。さらに、各交差部では、複数の接合具３がせん断変形に対して高い対抗力を有するように一面せん断接合されているので、靭性も高く、耐力壁または耐力要素として求められる耐力を確保することができる。なお、各交差部を回転バネとみなすことができ、したがって、壁１０は静定構造であるので、せん断力を伝達することができる。
【００２７】
したがって、壁１０は従来の無開口の耐力壁と置き換えて使用することができる。また、壁１０は開口部Ｋを有するので、採光、通風面積の拡大を図ることができ、快適な住環境を創出することができる。
【００２８】
（第２の実施形態）
図３は本発明に係る耐力壁の第２の実施形態を示す一部を破断した斜視図である。第２の実施形態に係る開口部を有する壁２０は、壁１０において、縦枠１に、断熱部材１ｂを装着したものである。
【００２９】
具体的には、縦枠１を、断熱部材１ｂとこれを挟む板材１ａ，１ａで構成したものである。断熱部材１ｂには、ポリスチレンフォームや硬質ウレタンなどを用いることができる。
【００３０】
また、横枠２，２間に、縦枠１の配置位置に合わせて補強材たる蓋板１ｃを貼設して、壁２０の耐力を向上させるとともに、断熱材の露出部分を覆い隠し、横架材２ａとの段差を無くしている。また、蓋板１ｃの設置位置を縦枠１の配置位置に合わせたので、開口部Ｋの面積が減少することはない。また、蓋板１ｃは細切れの板材なので、端材を有効に活用することもできる。
【００３１】
また、縦枠１の間に、横枠２の配置位置に合わせて補強材６が介設してある。補強材６は、木材の他、金属形材などで構成される。補強材６により、壁２０の耐力を向上させることができる。また、補強材６の設置位置を横枠２の配置位置に合わせたので、開口部Ｋの面積が減少することはない。さらに、補強材６に断熱部材を装着した部材を用いることで、断熱性能の向上を図ることもできる。また、補強材６は細切れの板材なので、端材を有効に活用することもできる。
【００３２】
以上のように構成された壁２０も、第１の実施形態と同様に従来の無開口の耐力壁に代わって使用することができるが、壁１０に比べて断熱性能が向上するので、外壁として用いるのが好適である。
【００３３】
（第３の実施形態）
図４は本発明に係る開口部を有する壁の第３の実施形態を示す斜視図である。第３の実施形態に係る開口部を有する壁３０は、上枠４と下枠５との間に所定の間隔をあけて立設される複数の縦枠１と、縦枠１の長手方向（高さ方向）に所定の間隔をあけて配置される横枠２とから構成され、縦枠１と横枠２とを格子状に組み合わせることで、開口部Ｋが形成される。
【００３４】
縦枠１は、横枠２を挟んで対向する一対の柱材１ｄ，１ｄで構成されている。また、縦枠１の間に、横枠２の配置位置に合わせて補強材６が介設されている。また、断熱部材を板材で挟んで構成した部材で縦枠１や横枠２を構成して、壁３０の断熱性能を向上させてもよい。また、横枠２、補強材６は細切れの板材なので、端材を有効に活用することもできる。
【００３５】
そして、図２（ｂ）に示すように、縦枠１と横枠２とをその交差部ごとに、接合具３により二面せん断接合することで壁３０が構成される。なお、壁３０に必要とされる耐力および縦枠１と横枠２の断面形状や材質を考慮して一面せん断接合（図２（ａ）参照）としてもよい。
【００３６】
壁３０も他の実施形態と同様に従来の無開口の耐力壁に代わって使用することができる。
【００３７】
次に、前記した開口部を有する壁の使用例を図５に示す。なお、図５では壁２０を使用しているが、壁１０や壁３０ももちろん使用できる。図示の使用例では、壁２０を、建物Ｓの出隅部分Ｓ１と窓の側部Ｓ２に使用している。出隅部分Ｓ１に壁２０を使用すると、壁２０の開口部Ｋにより換気が促進されるので、建物Ｓ内に結露やカビが発生するのを抑制することができる。もちろん、建物Ｓの耐力も確保される。
【００３８】
また、窓などに代わって壁２０を使用すると、壁２０の開口部Ｋにより採光、通風が確保される一方、耐力壁の壁量が増えるので建物Ｓの耐力を向上させることができる。さらに、壁２０は意匠性も持ち合わせていることから、建物Ｓの外観デザインのアクセントとしても有用である。また、開口部Ｋの大きさを人間が通り抜けることができない程度の大きさにすることで、不審者の侵入を気にすることなく、気軽に換気を行うことができる。なお、壁２０を外壁として用いる場合には、開口部Ｋにガラスや網戸などが取り付けられる。
【００３９】
また、壁２０を建物Ｓ内の間仕切り壁として使用すると、建物全体の耐力を確保しつつ、明るく、開放感のある居室を構築することができる。
【００４０】
なお、前記の各実施形態では、縦枠１や横枠２を格子状に組み合わせて壁を構成したが、図６に示す開口部を有する壁４０のように、断熱部材４１を面材４２，４２で挟んでパネルを形成するとともに、パネルの一部をくり抜いて開口部Ｋを形成してもよい。
【００４１】
また、本発明に係る開口部を有する壁は、建物を新築する場合だけでなく、既存の建物の耐力を増大させる場合にも適用できる。すなわち、窓などの開口部に替えて、あるいは、壁がなかった場所に本発明の開口部を有する壁を配置することで、既存の建物の採光、通風面積の減少を最小限に抑えつつ、建物の耐力を増大させることができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の開口部を有する壁によれば、従来の耐力壁と置き換えて使用することで、建物の耐力を確保しつつ、採光、通風面積の拡大を図ることができ、また、開口部を有する壁を窓などに代わって使用することで、採光、通風面積を減ずることなく、建物の耐力を向上させることができる。したがって、明るく、換気の行き届いた快適な住環境を創出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】開口部を有する壁の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は一面せん断接合を説明する断面図、（ｂ）は二面せん断接合を説明する断面図である。
【図３】開口部を有する壁の第２の実施形態を示す一部を破断させた斜視図である。
【図４】開口部を有する壁の第３の実施形態を示す斜視図である。
【図５】開口部を有する壁の使用例である。
【図６】開口部を有する壁の例を示す斜視図である。
【図７】従来の無開口の壁を示す正面図である。
【図８】（ａ）は従来の開口部を有する壁の正面図、（ｂ）は（ａ）の壁の変形状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１縦枠
２横枠
３接合具
４上枠
５下枠
６補強材
１ａ板材
１ｂ断熱材
１ｃ蓋板
１ｄ柱材
２ａ横架材
１０，２０，３０，４０耐力壁
Ｋ開口部
Ｓ建物
Ｓ１出隅部分

Claims

上枠と下枠との間に所定の間隔をあけて立設される複数の縦枠と、
該縦枠の長手方向に所定の間隔をあけて配置され、前記縦枠と格子状に組み合わされる複数の横枠と、
を備え、
前記各横枠は、前記複数の縦枠を挟んで対向する一対の横架材からなり、
前記縦枠と前記横枠とは、その交差部ごとに、接合具により一面せん断接合又は二面せん断接合されることを特徴とする開口部を有する壁。
前記縦枠又は前記横架材の少なくとも一方に、断熱部材が装着されていることを特徴とする請求項１に記載の開口部を有する壁。
上枠と下枠との間に所定の間隔をあけて立設される複数の縦枠と、
該縦枠の長手方向に所定の間隔をあけて配置され、前記縦枠と格子状に組み合わされる複数の横枠と、
を備え、
前記各縦枠は、前記複数の横枠を挟んで対向する一対の柱材からなり、
前記縦枠と前記横枠とは、その交差部ごとに、接合具により一面せん断接合又は二面せん断接合されることを特徴とする開口部を有する壁。
前記柱材又は前記横枠の少なくとも一方に、断熱部材が装着されていることを特徴とする請求項３に記載の開口部を有する壁。
前記縦枠の間に、前記横枠の配置位置に合わせて補強材を介設したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の開口部を有する壁。
前記横枠の間に、前記縦枠の配置位置に合わせて補強材を介設したことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の開口部を有する壁。