JP3787140B2 - 壁体の構造 - Google Patents

Description

本発明は、木造住宅などの建築物における壁体の構造に関するものである。

木造住宅などの建築物の構造としては、一般に、土台と梁などの横架材とこれら横架材の間に挟まれて立設される鉛直材である柱とで大略構成され、横架材と柱とは、柱の柱脚・柱頭に各種接合具を用いて互いを緊結固定している。

この接合具としては、従来より各種構造のものがあり、柱側面に接合金物を設置し横架材と接合金物をボルトにて接合する構成である所謂ホールダウン金物や、ほぞパイプ型の接合金物にて柱脚・柱頭を接合する構成（下記特許文献１）、鋼板を互いに挿入状態として接合する構成（下記特許文献２）などがある。
特開平１０−３３８９６８号公報 特開平８−６８１２０号公報

しかしながら、上述した従来の各種接合具は、横架材と柱との接合であり、構築物として構成された際の耐せん断力、特に上下横架材間の引張に対する強度を得られる部材となっている。すなわち、上述の各種接合具を備えることで、上下横架材と左右の柱とで組み合わされる枠状の構成として構造耐力を考えた場合に、上下の横架材の間隔距離が拡がるような外力となるせん断力が加わった場合にはこれら接合具によってその外力、すなわち横架材に対する柱の引抜き力に耐えられるようになっている。また、上下の横架材の間で狭まるような外力の場合には両横架材間に挟まるように配置される柱自体の耐座屈強度で耐えるようになっている。

そして、これら外力に対する耐力増強を図るために、上記した上下の横架材と柱とによる枠状の構成に、筋交いなどの斜材を補強材として設け、また間柱を設けてさらに合板など面材を外側から釘やビスで打ち付け壁体として構成しており、すなわち、壁体を構成するために、梁や土台などの横架材と、柱とを各種接合金物にて固定するとともに、筋交いを固定し、合板を多数のビスや釘等の接合部材を用いて二辺、三辺、川の字形或いは四周を各柱或いは各柱と横架材に固定している。

このように構成される壁体によれば、外力が加わると、梁，柱，土台などの構造部材にまず伝達して、その後、ビス、釘を介して面材に伝達させることでせん断耐力が得られるようになっている。言い換えれば、面材には回転力が発生し、この回転を釘やビスに伝達し、その後、柱に持ち上がりの力（引抜き力）が作用することで、土台・梁より柱が抜けてしまうおそれがある。そして、この壁体が、せん断力を耐えるにあたり、柱が梁や土台から引き抜けないように柱脚及び柱頭に上記した接合金物を用いて、柱を土台や梁に固定する必要があり、すなわち、壁体の構造として、十分な耐力を得るために多くの部材を組み合わせる必要があった。

そこで本発明は、上記問題点を解消するために、柱と梁や土台との接合部分、すなわち柱脚・柱頭部分や、その他の部分において、接合金物等の接合具を多用することなく、好ましくは必要最小限とし、壁体として構成した際に十分な剛性を得ることができ、せん断力等の外力に対する耐久力を有した壁体の構造を提供することを目的としている。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
この発明の請求項１記載の壁体の構造は、一枚板よりなり、壁体の一部を構成する板体３と、
該板体３の左右各側縁３ａ，３ｂにおける表裏両面に、該側縁３ａ，３ｂに沿って展設される帯板状の支持板５，６と、
前記板体３の上下各縁部３ｃ，３ｄと、前記各支持板５，６の上下各端部５ａ，６ａ，５ｂ，６ｂとが嵌入するスリット状の係合凹部１０，１２を備えた上下一対の横架材９，１１と、
前記板体３の左右各側縁３ａ，３ｂと、該側縁３ａ，３ｂの表裏両面に位置する前記各支持板５，６の側縁が嵌入する凹溝１５，１７を有するとともに、前記上下横架材９，１１の間に立設される柱部材１４，１６と、
前記横架材９，１１外側面から前記板体３の四隅に位置して打設されて、前記係合凹部１０，１２内にて前記板体３と該板体３の表裏両面に配置される前記支持板５，６とを貫通し固定する線状固定部材２３と、
を具備することを特徴とする。

この壁体の構造によれば、板体３の上下縁部３ａ，３ｂにおける隅部分、すなわち板体３の四隅となる位置を上下の横架材９，１１にそれぞれ線状固定部材２３にて固定される。この固定状態では、板体３の上縁部３ｃと支持板５，６の上端５ａ，６ａ、板体３の下縁部３ｄと支持板５，６の下端５ｂ，６がそれぞれ重合したまま線状固定部材２３が貫通して固定となる。また、柱部材１４，１６は、その上下の横架材９，１１間を支えるような構成とされて壁体が構成される。

請求項２記載の壁体の構造は、一枚板よりなり、壁体の一部を構成する板体３と、
該板体３の左右各側縁３ａ，３ｂにおける表裏両面に、該側縁３ａ，３ｂに沿って展設される帯板状の支持板５，６と、
前記板体３の上下各縁部３ｃ，３ｄと、前記各支持板５，６の上下各端部５ａ，６ａ，５ｂ，６ｂとが嵌入するスリット状の係合凹部１０，１２を備えた上下一対の横架材９，１１と、
前記板体３の左右各側縁３ａ，３ｂと、該側縁３ａ，３ｂの表裏両面に位置する前記各支持板５，６の側縁が嵌入する凹溝１５，１７を有するとともに、前記上下横架材９，１１の間に立設される柱部材１４，１６と、
該柱部材１４，１６の外側面から前記凹溝１５，１７内にて前記支持板５，６と前記板体３とを貫通し、これら支持板５，６と板体３と柱部材１４，１６とを固定する線状固定材２２と、
前記横架材９，１１外側面から前記板体３の四隅に位置して打設されて、前記係合凹部１０，１２内にて前記板体３と該板体３の表裏両面に配置される前記支持板５，６とを貫通し固定する線状固定部材２３と、
を具備することを特徴とする。

この壁体の構造によれば、板体３の上下縁部３ｃ，３ｄにおける隅部分、すなわち板体３の四隅となる位置を上下の横架材９，１１にそれぞれ線状固定部材２３にて固定される。この固定状態では、板体３の上縁部３ｃと支持板５，６の上端５ａ，６ａ、板体３の下縁部３ｄと支持板５，６の下端５ｂ，６ｂがそれぞれ重合したまま線状固定部材２３が貫通して固定となる。また、柱部材１４，１６は、その上下の横架材９，１１間を支えるような構成とされて壁体が構成される。また、左右各支持板５，６と板体３とを貫通し、かつ各柱部材１４，１６を貫通して線状固定材２２、例えばボルトなどが設けられる。

以上説明したように本発明による壁体の構造では、板体の上下縁部における隅部分を上下の横架材にそれぞれ固定して、柱部材は、その上下の横架材間を支えるような構成とされて壁体を構成しており、せん断力が発生した場合には、このせん断力を板体に伝達させるようになっており、従来のような梁や土台など横架材から柱が引き抜かれてしまうことで壁体全体が損壊するようなことがない。特に柱部材は横架材に固定されずに、耐圧縮力のみを負担する。そして、上下横架材間が拡がるような外力に対しては、上下の横架材に、線状固定部材にて板体と支持板とが固定されており、これら板体と支持板とがその上下端を固定されることで耐力が得られるようになっている。

また、左右各支持板と板体とを貫通し、かつ各柱部材を貫通して線状固定材、例えばボルトなどが設けられることで、上下横架材間に配置される左右柱部材が脱落してしまうことがなくなる。

そして、従来用いられていた柱脚、柱頭部分でのホールダウン金物のような接合金物などを使用なくとも、十分な耐力が得られることから、その接合金物で占有されてしまう柱脚周辺や柱頭周辺、特に隅部分での設計自由度、すなわち、他の補強構造の追加や、意匠性を加味した構造など、用途が拡がることとなる。

図１は本発明による壁体の構造の実施の形態を示す分解斜視図、図２は同壁体の構造の正面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図である。

本発明の壁体の構造１は、板体と、支持板と、横架材と、柱部材と、線状固定材と、線状固定部材とで大略構成されている。
板体３は、木質の一枚板よりなり、例えば合板などで構成され、所定厚さで所定の縦横長さの矩形状に形成されている。本実施の形態では、左右側縁３ａ，３ｂに、それぞれ複数箇所、例えば略等間隔に３カ所ずつに貫通穴４が穿設されている。

支持板５，６は、板体３と略同素材の板材よりなり、所定厚さとされるとともに、上下方向に長尺で板体の縦長さと略同等の長さとされ、所定の幅長で略帯板状に形成されている。この支持板５，６は、板体３の左右各側縁３ａ，３ｂにそれぞれ配置されるとともに、板体３の表裏両面にそれぞれ配置されて、すなわち４枚で１組とされる。本実施の形態では、各支持板５，６には、一方の側縁に沿って、上記板体３の貫通穴４の位置と一致する貫通穴７，８が穿設されている。そして、これら支持板５，６は、板体３の表裏面に密着した状態で板体３に対しては接着などの固定は行われずに、左右側縁３ａ，３ｂに沿って上下方向に展設される。

横架材９，１１は、所謂土台や梁を構成するもので、上下一対で構成され、それぞれが略水平に互いに略平行となって設置されるものである。これら梁９と土台１１とには、スリット状の係合凹部１０，１２がそれぞれ対向するように形成される。この係合凹部は、図４に示すように、板体３と各支持板５，６とが嵌入可能な形状とされ、すなわち、板体３の断面形状と、この板体３の側縁３ａ，３ｂに沿って展設される支持板５，６の断面形状とを合せた形状、図４に示すように、両端部分がやや幅広とされた真直な形状に形成されている。そして、土台１１の係合凹部１２には、板体３の下縁部３ｄと左右及び表裏面の各支持板５，６の下端５ｂ，６ｂが嵌入し、梁９の係合凹部１０には、板体３の上縁部３ｃと左右及び表裏面の各支持板５，６の上端５ａ，６ａが嵌入する。なお、この係合凹部１０，１１は、梁９及び土台１１を貫通して形成されてもよく、或いは有底溝として形成してもよい。

柱部材１４，１６は、横架材である梁９と土台１１との間に立設されるもので、左右一対で構成され、断面略矩形の角柱部材よりなるとともに、図１，図３に示すように、互いに対向する側面に凹溝１５，１７が形成されている。各凹溝１５，１７は、板体３と、この板体３の両面に展設される各支持板５，６の合計の厚さと略一致する幅長の凹溝１５，１７とされ、長手方向に連続して形成される。また、柱部材１４，１６には、凹溝１５，１７の長手方向に直交する方向で、凹溝１５，１７を貫通するように取付穴１８，１９が穿設されている。この取付穴１８，１９は、上記した板体３と支持板５，６とに穿設される各貫通穴４，７，８に対応しており、長手方向に略等間隔となって複数、本実施の形態では３カ所設けられている。そして、この柱部材１４，１６の凹溝１５，１７には、板体３と支持板５，６とが重合した状態で嵌入し、且つ、板体３の貫通穴４と支持板５，６の貫通穴７，８とこの柱部材１４，１６の取付穴１８，１９とが連通するようになっている。

線状固定材２２は、本実施の形態では、ボルト２０とナット２１とで構成される。ボルト２０は、柱部材１４，１６の取付穴１８，１９に挿通されるとともに、この柱部材１４，１６の凹溝１５，１７に嵌入する板体３及び支持板５，６の貫通穴７，８に挿通される。そして、貫通するボルト２０先端の雄ねじ部にナット２１が螺着され締結となる。

線状固定部材２３は、本実施の形態では、複数の釘やビスなどよりなる。これら釘或いはビス２３は、横架材である梁９，土台１１の外側面から、板体３の四隅に位置して打設され、係合凹部１０，１２内にて板体３の隅部分と支持板５，６の端部とを貫通して、それぞれが固定される。

次に、上述した構成の壁体の構造の組み立て手順について説明する。
まず、図５に示すように、板体３の左右側縁３ａ，３ｂに、支持板５，６を重ねる。支持板５，６は、４枚で構成され、板体３の左右側縁３ａ，３ｂにおける表裏両面に重合状態とされる。このとき、板体３と支持板５，６との各貫通穴４，７，８を連通状態とする。なお、各貫通穴４，７，８が連通状態を維持するように、各板３，５，６をクリップなどの工具や治具を用いて仮保持すると良い。

次に、左右柱部材１４，１６の各凹溝１５，１７に、図６に示すように、上記重合状態の板体３と支持板５，６の側縁部分を嵌入させる。嵌入する際には、柱部材１４，１６の各取付穴１８，１９と、連通状態となっている各貫通穴４，７，８とを一致させそれぞれが連通するように行う。

次に、各柱部材１４，１６のそれぞれの取付穴１８，１９にボルト２０を挿着する。そして、これらボルト２０を柱部材１４，１６とともに板体３と支持板５，６とを貫通させ、ボルト先端の雄ねじ部にナット２１を螺着し締結固定する。この締結固定を終えると、板体３の左右側縁３ａ，３ｂに、表裏両面に帯板状の支持板５，６が展設された状態となるとともに、左右各側縁３ａ，３ｂに柱部材１４，１６がボルト２０・ナット２１により取り付けられた状態となる。

次に、支持板５，６，柱部材１４，１６が取り付けられた板体３を立ち上げ、土台１１に形成された係合凹部１２に板体３の下縁３ｄ及び各支持板５，６の下端５ｂ，６ｂを嵌入させる。嵌入された状態では、左右柱部材１４，１６の下端面が土台１１の上面に当接状態となる。

次に、板体３の上縁３ｃ及び各支持板５，６の上端５ａ，６ａが、梁９の係合凹部１０に嵌入するように、この梁９を上方から取り付ける。上縁３ｃと上端５ａ，６ａとが係合凹部１０内に嵌入した状態では、左右柱部材１４，１６の上端面が梁９の下面に当接状態となる。
この状態で、梁９と土台１１との間に、各柱部材１４，１６が立設配置されることとなる（図７参照）。

次に、梁９と土台１１の各一方の外側面から、板体３の四隅に位置して、すなわち、係合凹部１０，１２内にて板体３と板体３の表裏両面に配置される支持板５，６の端部とが重合した位置となる外側面から、これらを貫通するように釘或いはビス２３が打ち込まれる。なお、梁９と土台１１とには、予め下穴を穿設しておいてもよい。
以上で完成となる。

このように構成された壁体の構造は、横架材である梁９と土台１１との間に、柱部材１４，１６が立設され、これら梁９、土台１１、左右柱部材１４，１６に囲繞されるように板体３が配置される構成であるが、板体３の上縁３ａと各支持板５，６の上端５ａ，６ａとが梁９の係合凹部１０に嵌入し、また板体３の下縁３ｂと各支持板５，６の下端５ｂ，６ｂとが土台１１の係合凹部１２に嵌入し、そして板体３の左右両側縁３ａ，３ｂにおける表裏両面に支持板５，６が重合状態とされ、この重合状態のまま柱部材１４，１６の凹溝１５，１７に嵌入されている。柱部材１４，１６と板体３及び各支持板５，６とは、ボルト２０が貫通しナット２１で締結固定される。このボルト２０・ナット２１による固定により、板体３と支持板５，６とに対して柱部材１４，１６が脱落しないようになる。また釘或いはビス２３が梁９と土台１１との外側面から複数打設されて、これら梁９と土台１１とに板体３と支持板５，６とが固定される。この状態においては、左右の各柱部材１４，１６は、梁９と土台１１との間に配置され、各柱部材１４，１６の両端である上下端は、これら梁９と土台１１とに直接は固定されない。

したがって、板体３の四隅が、梁９と土台１１となる横架材に固定される構造であり、柱部材１４，１６は固定されず、この柱部材１４，１６は、耐圧縮力のみ負担することとなる。すなわち、板体３を横架材９，１１に固定して、柱１４，１６は、その上下の横架材９，１１間を支えるような構成とされて壁体１を構成しており、せん断力が発生した場合に、このせん断力を板体３に伝達させるようになっており、従来のような梁や土台から柱が引き抜かれてしまうことがない。そして、梁９と土台１１との間が拡がるような外力に対しては、梁９と土台間１１に、釘或いはビス２３にて板体３と支持板５，６とが固定されることで耐力を得ることができる。

このような壁体の構造によれば、従来のようなホールダウン金物などの接合部材を使用しなくとも、十分な耐力を備えた壁体１を得ることができ、梁９と土台１１との間の引張や圧縮などの外力に対して有効な構造を得ることが可能となる。

また、この壁体の構造によれば、従来では、板体である面材を取り付けるために多数の釘やビスを用い、各柱や梁、土台などに対して、すなわち板体の周縁に打ち付けるような施行手順であったが、板体３の四隅部分にのみ釘やビス２３を打ち付けて固定する手順であるので、作業性が向上するとともに、省力化が得られる。

本発明による壁体の構造の実施の形態を示す分解斜視図である。 同壁体の構造の正面図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 横架材の平面図である。 本発明の壁体の構造の組み立て手順を示す説明図である。 本発明の壁体の構造の組み立て手順を示す説明図である。 本発明の壁体の構造の組み立て手順を示す説明図である。

符号の説明

１…壁体
３…板体
３ａ…左縁部
３ｂ…右縁部
３ｃ…上端縁
３ｄ…下端縁
５，６…支持板
５ａ，６ａ…上端
５ｂ，６ｂ…下端
９…横架材（梁）
１０，１２…係合凹部
１１…横架材（土台）
１４，１６…柱部材
１５，１７…凹溝
２２…線状固定材
２３…線状固定部材

Claims (2)

1. 一枚板よりなり、壁体の一部を構成する板体と、
   該板体の左右各側縁における表裏両面に、該側縁に沿って展設される帯板状の支持板と、
   前記板体の上下各縁部と、前記各支持板の上下各端部とが嵌入するスリット状の係合凹部を備えた上下一対の横架材と、
   前記板体の左右各側縁と、該側縁の表裏両面に位置する前記各支持板の側縁が嵌入する凹溝を有するとともに、前記上下横架材の間に立設される柱部材と、
   前記横架材外側面から前記板体の四隅に位置して打設されて、前記係合凹部内にて前記板体と該板体の表裏両面に配置される前記支持板とを貫通し固定する線状固定部材と、
   を具備することを特徴とする壁体の構造。
2. 一枚板よりなり、壁体の一部を構成する板体と、
   該板体の左右各側縁における表裏両面に、該側縁に沿って展設される帯板状の支持板と、
   前記板体の上下各縁部と、前記各支持板の上下各端部とが嵌入するスリット状の係合凹部を備えた上下一対の横架材と、
   前記板体の左右各側縁と、該側縁の表裏両面に位置する前記各支持板の側縁が嵌入する凹溝を有するとともに、前記上下横架材の間に立設される柱部材と、
   該柱部材の外側面から前記凹溝内にて前記支持板と前記板体とを貫通し、これら支持板と板体と柱部材とを固定する線状固定材と、
   前記横架材外側面から前記板体の四隅に位置して打設されて、前記係合凹部内にて前記板体と該板体の表裏両面に配置される前記支持板とを貫通し固定する線状固定部材と、
   を具備することを特徴とする壁体の構造。

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