JP4077146B2 - 建築物の骨幹を一体化させる曲線弾力結合構法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、地震、台風、竜巻等の災害から建築構造物の倒壊を防止する弾力性のある骨幹の一体化結合構法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建築構造物としては、在来構法である支柱と梁に施したほぞを組んだ軸組式、細い板枠と合板等を組み合わせた壁体式、棒鋼を組み合わせて構成した鉄筋の周囲にコンクリートを打設し固定した鉄筋コンクリート式、エッチ型の鋼材を組み立てた鉄骨骨幹構法などが知られている。また、近年、震度７クラスの大地震によって、建築構造物が倒壊し多くの人命が失われるなど、度重なる災害から人命を救済するため、資源を有効に利用し、低コストで構築できる建築構法が渇望されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の軸組式の骨幹構造は、支柱と梁の木口面と繊維が長さ方向に向く繊維面の組み合わせによる複雑なほぞ組と数多くの部品と補強材によって構成されており、その構造的な面と台風対策から棟屋部分に重量がかかっている構造物が多いため、大地震などによって、基礎部分が揺さぶられることで上部に遠心力が発生し、弾力性の無い骨幹のほぞ組が緩み、重い棟屋の重圧で上から押し潰されるように建築構造物が倒壊する危険がある。
【０００４】
従来の壁体式構造は、細い枠板に筋かい火打ちばりそして金具等による補強材によって組み立てられ、合板等を張り詰め釘などの止着材で固定した総合力で全体を維持する構造のため、微弱な地震の縦揺れや前後左右の横揺れですら、釘が緩み、各部分が劣化してくると強度と耐久性が低下し、大地震によって捩れるように倒壊する危険がある。
【０００５】
従来の鉄筋コンクリート構造は、建築物自体に重量があるため、地震の縦揺れや前後左右の横揺れで支柱や梁などに倒壊作用力が働くと、重量のある建築構造物の上部に遠心力が発生し、支柱及び梁を構築している堅固であるが弾力性がないコンクリートが砕けてしまうことによって、支柱又は梁等が断絶し、建築構造物が倒壊する危険性がある。
【０００６】
鉄骨式は、建築物の骨幹の構造が正確であれば、台風、地震、竜巻等に対して一番安全性の高い建築方法であるが、しかし建築コストが高額になってしまう等の問題点を有している。
【０００７】
現在、製品の品質に関する安全性などに製造者責任が義務づけられているが、骨幹の構造と素材の説明が明確にされておらず、間取りや意匠に重点を置き、材質の重要性についての認識が稀薄になっており、建築構造物の安全性と耐久性を容易に判断する事ができなかった。
【０００８】
そこで本発明は叙上のような問題点を解消するため創出したもので、災害によって、建築構造物が倒壊することを防ぐ建造物骨幹が弾力性のある一体化曲線弾力結合構法を提供することを目的としたものである。
【０００９】
上記目的を達成するため本発明は、地中梁１に設けた水平な横架材２、横架材２に設けた垂直な支柱３、支柱３に設けた水平な梁４とを有する木材からなる建築物の骨幹の交わり箇所を集成材を除く木材からなる曲線弾力結合材５を用いて一体化させる曲線弾力結合構法であって、
前記曲線弾力結合材５は、集成材を除いた前記木材を曲げることにより形成された円弧部と、該円弧部の両端から直角にのびる第１の脚部、第２の脚部とを具え、
かつ前記交わり箇所をなす前記支柱と、横架材若しくは梁とのこの交わり箇所を挟む前記支柱、横架材若しくは梁の各平面、交わり箇所をなす前記横架材同士、若しくは梁同士の各交わり箇所を挟む前記横架材若しくは梁の各平面に、前記第１，第２の脚部の繊維面である平面位置７を合わせて前記曲線弾力結合材５を装着し、
しかも締結材６によって固定するとともに、
前記曲線弾力結合材５は、長さを違えた前記第１の脚部と、第２の脚部とを有することを特徴とする建築物の骨幹を一体化させることを特徴としている。
【００１０】
【作用】
建築物の骨幹の各接合箇所に装着した曲線弾力結合材５によって、骨幹が一体化し、あらゆる角度から外圧を受けたとしても、反発する作用が曲線弾力結合材５に働き、支柱３、梁４と曲線弾力結合材５の交わった圧力吸収分散空間１０が、外圧を吸収し分散してしまうため、骨幹が断絶し建築構造物が倒壊する危険性がない。この作用によって、台風、地震、竜巻等に対応する耐久性が向上し、安全性が確固としたものになる。
【００１１】
【実施例】
以下本発明の一実施例について説明する。地中梁１に設けた水平な横架材２、横架材２に設けた垂直な支柱３、支柱３に設けた水平な梁４とを有する建築物の骨幹の交わり箇所を曲線弾力結合材５を用いて一体化させる。前記横架材２は布基礎である地中梁１の上面に水平に接地され、横架材２には垂直に前記支柱３を立ち上げている。又その交わった箇所の交わり箇所を挟む横架材２の平面と支柱３の平面に対して、曲線弾力結合材５を平面位置７で装着し、締結材６で固定する。
そして、前記梁４は支柱３の各箇所に水平に架け渡される。その交わった箇所の支柱３と梁４との交わり箇所を挟む平面に対して曲線弾力結合材５を繊維面である平面位置７で装着し、締結材６で固定する。さらに、梁４と梁４の交わった箇所にも、交わり箇所を挟む平面に曲線弾力結合材５を平面位置７で装着し、締結材６で固定する。この横架材２， 支柱３，梁４は木材からなる。以上の構成により従来のように接合箇所を木口と繊維面だけで接合するのではなく、後述するように、曲線弾力結合材５の長さ方向にのびる繊維面と横架材２，支柱３，又は梁４の長さ方向の繊維面とでも結合させるため結合力が向上し、骨幹が完全に一体化する。
【００１２】
従来の骨幹構造と異なる点は、曲線弾力結合材５を使用することにある。この結合材は図２のように曲線状に成型加工したもので、木材が用いられる。木材は、支柱３及び梁４等の構造によって異なるが、幅１００ｍｍ位、厚さが３０ｍｍから８０ｍｍ位の資材を曲線状に曲げたもので弾力性と強度があり耐久性に優れたものでなければならない。
前記曲線弾力結合材５は、図１，図２等に示すように、木材を曲げることにより形成された円弧部と、該円弧部の両端から直角にのびる第１の脚部、第２の脚部とを具える。この第１，２の脚部は図１等に明示するごとく、その長さを異ならせることもできる。
【００１３】
支柱３と梁４の交わった箇所に曲線弾力結合材５を、支柱３の平面と梁４の平面に対して平面位置７で装着し、締結材６で固定すると、骨幹全体が曲線弾力結合材５によって結合しているため建築構造物全体が完全に一体化しており骨幹のみで耐震構造が確立されているため、あらゆる角度から外圧がかかろうとも反発する力が曲線弾力結合材５に働き、支柱３、梁４と曲線弾力結合材５の交わった圧力吸収分散空間１０が外圧を吸収し分散する。この働きによって、地震、台風、竜巻等により、建築構造物の骨幹の接続箇所が断絶する事がなくなる。即ち、前記交わり箇所をなす前記支柱３と、横架材２若しくは梁４とのこの交わり箇所を挟む前記支柱３、横架材２若しくは梁４の各平面、交わり箇所をなす前記横架材２，２同士、若しくは梁４，４同士の各交わり箇所を挟む前記横架材２，２若しくは梁４，４の各平面に、前記第１，第２の脚部の繊維面である平面位置７を合わせて前記曲線弾力結合材５を装着しているのである。
【００１４】
又図１には曲線弾力結合材５によって構成されている建築構造物の骨幹構造が形成されている。地中梁１に固定された横架材２に支柱３を設け、図２に示されている曲線弾力結合材５を平面位置７で横架材２と支柱３が一体化するように締結材６によって固定する。そして、横架材２と一体化した支柱３に梁４を設け、曲線弾力結合材５を平面位置７で装着し、支柱３と梁４を一体化させ弾力性のある骨幹を構築する。図１において、角の支柱３の図における左側において、前記曲線弾力結合材５は、前記骨幹における上下階における隣合う支柱３，３、及び下方の前記横架材２若しくは梁４、又は上方、下方の梁４，４の各平面が構成する矩形状の空間で、該曲線弾力結合材５の端部を近接して連続させることにより、前記曲線弾力結合材５により形成される矩形枠を有する。
【００１５】
図２は、曲線弾力結合材５を表した図であり、前記のように前記曲線弾力結合材５は、繊維面が長さ方向にのびるの長尺の木質材を折り曲げることにより形成された円弧部と、該円弧部の両端から直角にのびる第１の脚部、第２の脚部とを具えている。この曲線弾力結合材５は、外力によって建築物が変形したとき元に戻ろうとする弾性体としての役割を果たすものであり、弾力性のある一体化骨幹を構成するにあたり重要な役割を果たすものである。前記のように、第１，２の脚部は同長さ（図２等）とすることも、異ならせることもできる（図１等）。
【００１６】
図３は支柱３に梁４を四方から設け、その交わった箇所に支柱３の平面と梁４平面に対して、曲線弾力結合材５を平面位置７で装着し、締結材６によって固定した状態の構成図である。
【００１７】
図４には地中梁１に横架材２を締結材６によって固定し、曲線弾力結合材５を横架材２と支柱３の交わった箇所に対して、平面位置７で固定し、支柱３と梁４の交わった箇所に対しても曲線弾力結合材５を平面位置７で固定している状態が形成されている。
【００１８】
そして、図４、及び図１において、角の支柱３の図における右側において、
前記曲線弾力結合材５は、前記骨幹における上下階における左右一方の支柱３、及び下方の前記横架材２若しくは梁４、又は上方、下方の梁４，４の各平面が構成する矩形状の空間で、該曲線弾力結合材５の端部を近接して連続させることにより、前記曲線弾力結合材５により形成される矩形枠を有する。この矩形枠では、曲線弾力結合材５を背面で対に締結材６で固定することで、支柱３や梁４としての働きも構造上に構築することを示している。
【００１９】
図５は、支柱３、梁４の交わった箇所に四方から曲線弾力結合材５を平面位置７で装着した状態の断面図である。地震などによる衝撃、即ち、倒壊作用力が働いた場合、曲線弾力結合材５により一体化した骨幹は、曲線弾力結合材５の弾性体としての弾力作用１１により、倒壊を防ぐ構造を構築している。たとえ、支柱３が振動によって揺さぶられたとしても、支柱３の振動は、支柱３と梁４、梁４と梁４などの骨幹の一部分の接合部に集中することなく曲線弾力結合材５が弾性体であるため、波動は、建築構造物の骨幹全体に伝わり、圧力吸収分散空間１０などで圧力を吸収し分散する。
【００２０】
図６は建築構造物の骨幹を表しており、曲線弾力結合材５が骨幹の接合部分全部に装着した状態を形成している。建築構造物の骨幹は、曲線弾力結合材５を装着することで弾性のある骨幹として一体化し倒壊作用力が働いたとしても、分散、吸収され建築構造物を倒壊するまでに至らない。
【００２１】
【発明の効果】
建築物の骨幹を一体化させる曲線弾力結合構法は、台風、地震、竜巻等あらゆる角度から剪断力、捻力、応力等の倒壊作用力を受けたとしても、建築物の骨幹各接合箇所に外圧がかかった時反発する弾性体である曲線弾力結合材５を平面位置で装着し締結材６で固定していることから、骨幹全体が弾性を持った状態で一体化し、支柱３、梁４と曲線弾力結合材５の交わった圧力吸収分散空間１０が、地震等による衝撃、即ち倒壊作用力を吸収し分散するため、朽ちていない限り骨幹が断絶し建築構造物が倒壊する危険性がない。
【００２２】
そして、骨幹の構成が、横架材２、支柱３、梁４、曲線弾力結合材５と締結材６のみであるため従来の骨幹のように煩雑な作業が解消され、作業効率が向上し建設費が圧縮され安価な費用でも、丈夫で安全な建築構造物を構築することができる。
【００２３】
従来のように接合箇所を木口と繊維面だけで接合するのではなく、曲線弾力結合材５を平面位置７で装着することで、繊維面と繊維面とでも結合させるため結合力が向上し、骨幹が完全に一体化する。
【００２４】
その上、建築材料に適した木材を利用すれば森林資源の豊富なわが国においては資材調達も容易で植林によって資材の供給は無尽蔵となる。ひいては日本の森林需要が向上し、国内産業を活性化することになる。
【００２５】
結果として、外観は、日本の伝統的建物のように堅固で勇壮で安全な建物が建築できるようになる。骨幹一体化曲線弾力結合材５が装着されているか否かを見るだけでその単純で、独特な建築構造から、説明を受けなくとも建物の安全性を容易に確認することが可能となる。
【００２６】
そして、骨幹が、曲線弾力結合材５によって、完全に一体化しているため、建築後壁面等を自由に再構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の骨幹構造の斜視図である。
【図２】 本発明の曲線弾力結合材の斜視図である。
【図３】 本発明の曲線弾力結合材を支柱に四方から梁を接合した個所に上下左右に装着し固定した状態の斜視図である。
【図４】 本発明の骨幹構成の断面図である。
【図５】 本発明の骨幹において曲線弾力接合材の設置を表した断面図である。
【図６】 本発明の骨幹構造の斜視図である。
【符号の説明】
１ 地中梁
２ 横架材
３ 支柱
４ 梁
５ 曲線弾力結合材
６ 締結材
７ 平面位置
８ 曲線面
９ 貫通孔
１０ 圧力吸収分散空間
１１ 弾力作用

Claims (2)

1. 地中梁１に設けた水平な横架材（２）、横架材（２）に設けた垂直な支柱（３）、支柱（３）に設けた水平な梁（４）とを有する木材からなる建築物の骨幹の交わり箇所を集成材を除く木材からなる曲線弾力結合材（５）を用いて一体化させる曲線弾力結合構法であって、
   前記曲線弾力結合材（５）は、集成材を除いた前記木材を曲げることにより形成された円弧部と、該円弧部の両端から直角にのびる第１の脚部、第２の脚部とを具え、
   かつ前記交わり箇所をなす前記支柱と、横架材若しくは梁とのこの交わり箇所を挟む前記支柱、横架材若しくは梁の各平面、交わり箇所をなす前記横架材同士、若しくは梁同士の各交わり箇所を挟む前記横架材若しくは梁の各平面に、前記第１，第２の脚部の繊維面である平面位置（７）を合わせて前記曲線弾力結合材（５）を装着し、
   しかも締結材（６）によって固定するとともに、
   前記曲線弾力結合材（５）は、長さを違えた前記第１の脚部と、第２の脚部とを有することを特徴とする建築物の骨幹を一体化させる曲線弾力結合構法。
2. 前記曲線弾力結合材（５）は、前記骨幹における支柱、及び下方の前記横架材若しくは梁、又は上方、下方の梁の各平面が構成する矩形状の空間で、該曲線弾力結合材（５）の端部を近接して固定することにより、前記曲線弾力結合材（５）により形成され、コーナを前記円弧部とした矩形状の枠を有することを特徴とする請求項１記載の建築物の骨幹を一体化させる曲線弾力結合構法。

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