JP4093491B2 - 耐力壁配置構造及びそれに用いる耐力壁 - Google Patents

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Description

本発明は、主として住宅に採用される耐力壁配置構造及びそれに用いる耐力壁に関する。
建物に作用する地震・風等の水平力を評価する設計手法として壁量設計があるが、かかる壁量設計においては、平面二方向(XY二方向、桁行き方向と梁間方向)の存在壁量が必要壁量をそれぞれ上回っているかどうかで耐震性を評価する。そのため、壁量設計に基づいて建物の設計を行う際には、かかる必要壁量をクリアできるように、耐力壁を適宜配置しなければならない。
ここで、壁量を確保するために使用される壁は、耐力壁あるいは耐震壁と一般に称されており、地震時水平力に対して面内せん断力で抵抗することができるように構成してある。
一方、住宅を建設する場合、日照を確保するために南側に比較的大きな開口を設けたり、ビルドインガレージがある場合に車の出入り口のための開口を設けることがある。
したがって、建物を設計する際は、上述した壁量設計を踏まえながら、建物用途に応じた開口を設けるということになる。
特開2004−11162 特開2004−92150 特開2001−279848
ところが、十分な耐震性を確保するためには、上述した壁量を確保するだけでは不十分であり、偏心率についても考慮しなければならない。すなわち、例えば建物の一階南側に大きな開口をとり、そのために不足する壁量を北側で補うという手法をとると、壁量については耐震性を確保することができるが、一階における水平剛性の中心(剛心)が北側に偏り、地震時水平力が作用したとき、建物にねじれ振動が生じる。
これは、建物の所定階における重心と剛心とが一致せず、剛心が重心からずれている、つまり偏心しているために起こる現象であって、この偏心の程度を偏心率という指標で評価するが、かかる偏心率を一定値以下に抑えなければならない。
一方、耐力壁のせん断抵抗力は、耐力面材自体の構造や材質あるいは柱や横架材といった軸組への固定方法によってさまざまであるため、壁量算定においては、長さ(幅)1mあたりについて予め定められた耐力を基準とし、該基準耐力を持つ耐力壁を壁倍率が1.0の耐力壁と定義するとともに、基準耐力に対してどの程度耐力があるかを壁倍率で評価し、次式、
壁量=Σ(壁倍率×壁長)
によって、耐力がそれぞれ異なる複数の耐力壁による合計の壁量を算出する。
上述した壁量確保及び偏心率抑制の2つの問題は、開口が多い南側に壁倍率が大きい耐力壁を配置し、開口が少ない北側に壁倍率が小さい耐力壁を配置することで解決することができる。
しかしながら、経済的な観点から言えば、できるだけ同じか類似した種類の耐力面材ですべての耐力壁を統一的に構成する方が効率的であり、種類が全く異なる耐力面材を場所によって使い分けることは、施工能率が低下するのみならず、材料調達等の面でも不経済となり現実性に欠けるという問題を生じていた。
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、種類が異なる耐力面材の使用を回避しつつ、壁量確保及び偏心率抑制が可能な耐力壁配置構造及びそれに用いる耐力壁を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る耐力壁配置構造は請求項1に記載したように、複数の小幅板を同一面内において所定間隔だけ離間させつつ平行に並設してなる二組の板材群を該各板材群に属する前記小幅板が互いに斜交するように積層して矩形状の耐力面材を構成するとともに、上下に配置された一対の横架材及び左右に配置された一対の柱からなる矩形状木造軸組に前記耐力面材の周縁を取り付けてなる耐力壁を配置した耐力壁配置構造において、前記耐力壁を、前記二組の板材群のうち、一方に属する小幅板の端部と他方に属する小幅板の端部とが重なった交差箇所であって留付け部と非留付け部とが前記周縁に沿って交互になるように一つ飛ばしで前記矩形状木造軸組に釘止めしてなる第1の耐力壁、前記二組の板材群のうち、一方に属する小幅板の端部と他方に属する小幅板の端部とが重なった全ての交差箇所にて前記矩形状木造軸組に釘止めしてなる第2の耐力壁、及び前記二組の板材群のうち、一方に属する小幅板の端部と他方に属する小幅板の端部とが重なった全ての箇所にて前記矩形状木造軸組に釘止めしてなるとともに前記二組の板材群のうち、該矩形状木造軸組に当接する下層側に属する小幅板の端部にて前記矩形状木造軸組に釘止めしてなる第3の耐力壁のうち、少なくとも二種類の耐力壁を組み合わせて構成したものである。
また、本発明に係る耐力壁は請求項2に記載したように、複数の小幅板を同一面内において所定間隔だけ離間させつつ平行に並設してなる二組の板材群を該各板材群に属する前記小幅板が互いに斜交するように積層して矩形状の耐力面材を構成するとともに、上下に配置された一対の横架材及び左右に配置された一対の柱からなる矩形状木造軸組に前記耐力面材の周縁を取り付けてなる耐力壁において、前記二組の板材群のうち、一方に属する小幅板の端部と他方に属する小幅板の端部とが重なった全ての箇所にて前記矩形状木造軸組に釘止めしてなるとともに前記二組の板材群のうち、該矩形状木造軸組に当接する下層側に属する小幅板の端部にて前記矩形状木造軸組に釘止めしたものである。
本発明においては、第1の耐力壁、第2の耐力壁及び第3の耐力壁を組み合わせて耐力壁を構成してある。
ここで、第1の耐力壁は、二組の板材群のうち、一方に属する小幅板の端部と他方に属する小幅板の端部とが重なった交差箇所であって留付け部と非留付け部とが前記周縁に沿って交互になるように一つ飛ばしで前記矩形状木造軸組に釘止めしてなり、第2の耐力壁は、二組の板材群のうち、一方に属する小幅板の端部と他方に属する小幅板の端部とが重なった全ての交差箇所にて前記矩形状木造軸組に釘止めしてなり、第3の耐力壁は、二組の板材群のうち、一方に属する小幅板の端部と他方に属する小幅板の端部とが重なった全ての箇所にて前記矩形状木造軸組に釘止めしてなるとともに前記二組の板材群のうち、該矩形状木造軸組に当接する下層側に属する小幅板の端部にて前記矩形状木造軸組に釘止めしてなる。
すなわち、第1の耐力壁、第2の耐力壁及び第3の耐力壁を構成する耐力面材は、すべて同一構造であって、複数の小幅板を同一面内において所定間隔だけ離間させつつ平行に並設してなる二組の板材群を該各板材群に属する前記小幅板が互いに斜交するように積層してなる。
一方、耐力面材自体はこのように同一構造であるが、それらの周縁における留付けの仕方が異なっているため、各耐力壁の壁倍率は、第3の耐力壁が最も大きく、第2の耐力壁が標準的で、第1の耐力壁が最も小さい。
そのため、互いに壁倍率が異なるこれら三種類の耐力壁のうち、少なくとも二種類の耐力壁を用いて、所定階の重心と剛心とが一致するように耐力壁を配置することが可能となり、同一種類の耐力面材を用いて、壁量確保及び偏心率抑制を同時に実現することができる。
また、本発明に係る耐力壁においては、釘打ちの箇所を工夫することにより、従来と同じ耐力面材で壁倍率を2.5倍から5倍に向上させることができる。
以下、本発明に係る耐力壁配置構造及びそれに用いる耐力壁の実施の形態を住宅の一階を例として添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
図1は、本実施形態に係る耐力壁配置構造を示した斜視図、図2は正面図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る耐力壁配置構造1は、第1の耐力壁としての耐力壁4a、第2の耐力壁としての4b、及び第3の耐力壁としての4cを建物の外周に沿って配置してなり、かかる耐力壁4a、4b、4cは、矩形状木造軸組2に耐力面材3を取り付けてなる。
矩形状木造軸組2は図2でよくわかるように、上下に配置された一対の横架材としての胴差し5及び土台6と、左右に配置された一対の柱としての柱7,7とからなり、該矩形状木造軸組に耐力面材3の周縁を取り付けてある。
耐力面材3は全体として矩形状をなし、図3の分解斜視図でわかるように複数の小幅板11aを同一面内において所定間隔だけ離間させつつ平行にかつ斜め方向に並設することで板材群12aを形成するとともに、複数の小幅板11bを同一面内において所定間隔だけ離間させつつ平行にかつ小幅板11aとは逆の斜め方向に並設することで板材群12bを形成し、これら板材群12a及び板材群12bを、該各板材群に属する小幅板11a,11bが互いに斜交するように当接し、小幅板11a,11bが互いに交差する箇所で接着することによって、互いに積層一体化させてある。
耐力壁4a、4b、4cは、上述したように耐力面材3の周縁を矩形状木造軸組2に取り付けてなるが、図4に示すようにそれぞれ取付け構造が異なる。すなわち、耐力壁4aは同図(a)に示すように、耐力面材3を構成する板材群12a,12bのうち、板材群12aに属する小幅板11aの端部と板材群12bに属する小幅板11bの端部とが重なった交差箇所であって留付け部と非留付け部とが耐力面材3の周縁に沿って交互になるように矩形状木造軸組2に釘41で留め付けてある。すなわち、耐力壁4aは、小幅板11a,11bが重なっている端部の交差箇所すべてを釘留めしてあるのではなく、一つ飛ばしで釘留めしてあり、釘41で留め付けた交差箇所が留付け部、釘41で留め付けていない交差箇所が非留付け部となる。
一方、耐力壁4bは同図(b)に示すように、耐力面材3を構成する板材群12a,12bのうち、板材群12aに属する小幅板11aの端部と板材群12bに属する小幅板11bの端部とが重なった交差箇所を矩形状木造軸組2に釘41で留め付けてある。すなわち、耐力壁4bは、小幅板11a,11bが重なっている端部の交差箇所すべてを釘留めしてある。
また、耐力壁4cは同図(c)に示すように、耐力面材3を構成する板材群12a,12bのうち、板材群12aに属する小幅板11aの端部と板材群12bに属する小幅板11bの端部とが重なった交差箇所を矩形状木造軸組2に釘止めしてあるとともに、矩形状木造軸組2に当接する下層側に属する小幅板11bの端部についてもこれらを該矩形状木造軸組2に釘41で留め付けてある。すなわち、耐力壁4cは、小幅板11a,11bが重なっている端部の交差箇所すべてを釘留めしてあるのみならず、小幅板11bの端部も釘留めしてある。
本実施形態に係る耐力壁配置構造1においては、同じ耐力面材3ではあるが周縁の留付け構造が互いに異なる3種類の耐力壁4a、耐力壁4b及び耐力壁4cを組み合わせて耐力壁を構成してある。すなわち、耐力壁4aは、小幅板11a,11bが重なっている端部の交差箇所をすべて釘留めするのではなく、一つ飛ばしで釘留めしてあり、耐力壁4bは、小幅板11a,11bが重なっている端部の交差箇所をすべて釘留めしてあり、耐力壁4cは、小幅板11a,11bが重なっている端部の交差箇所すべてを釘留めしてあるのみならず、小幅板11bの端部も釘留めしてある。
そのため、各耐力壁4a,4b,4cの壁倍率は、耐力壁4cが最も大きく、耐力壁4bが標準的で、耐力壁4aが最も小さい。ちなみに、このような釘止めの相違から、耐力壁4aはハーフネイルタイプ、耐力壁4bはシングルネイルタイプ、耐力壁4cはダブルネイルタイプと呼ぶことができるものであり、シングルネイルタイプの耐力壁4bは、従前から広く使用されている公知の耐力壁であるのに対し、ハーフネイルタイプである耐力壁4a及びダブルネイルタイプである耐力壁4cは、あらたに開発された耐力壁である。
特に、耐力壁4cは、法令上の上限である壁倍率5倍を達成することができることが実証された。なお、かかる壁倍率を算出するにあたっては、建築基準法施工令第46条第4項表1の(八)に基づく木造軸組耐力壁の試験方法に準拠した。
このような互いに壁倍率が異なる三種類の耐力壁4a,4b,4cを用いて、一階の重心と剛心とが一致するように耐力壁を配置することができる。
図5は、従前の耐力壁配置構造と本実施形態に係る耐力壁配置構造とを比較した平面図である。同図(a)でわかるように、従前の耐力壁配置構造においては、耐力壁4b(シングルネイルタイプ、公知の耐力壁)のみを用いて耐力壁配置構造を構成してあり、かかる耐力壁配置によって、一階の存在壁量は必要壁量を上回っており、その点で、壁量自体は十分な耐震性を持つ。
一方、一階の剛心(同図星印)は、重心(同図黒丸)から大きく外れ偏心率が大きくなっており、地震時においては、建物がねじれ振動を生じるおそれがある。
それに対し、本実施形態に係る耐力壁配置構造1は図5(b)でわかるように、まず東西方向(X方向)に平行な壁面線においては、開口が多い南側(同図下側)のLD及びキッチンに耐力壁4cを配置するとともに寝室に耐力壁4bを配置する一方、開口が少ない北側(同図上側)の玄関、サニタリー近傍に耐力壁4bを配置した箇所以外は耐力壁4aを配置してある。また、南北方向(Y方向)に平行な壁面線においては、開口がない東側(同図右側)には、耐力壁4bが配置された建物コーナー部以外はすべて耐力壁4aを配置し、開口が多い西側(同図左側)には耐力壁4cを配置してある。
耐力壁4a,4b,4cをこのように配置した結果、一階の存在壁量が必要壁量を上回っていることはもちろん、一階の剛心(同図星印)は、重心(同図黒丸)とほぼ同じ位置となって偏心率はほぼ零となり、地震時においては、建物がねじれ振動を生じるおそれがなくなる。
表1に壁量充足率及び偏心率を示す。
Figure 0004093491
なお、上述の実施例は内装材の一部を耐力壁として使用しているが、使用の仕方については従前の耐力壁配置構造と本実施形態に係る耐力壁配置構造との間で何ら変わりないため、ここでは省略する。
以上説明したように、本実施形態に係る耐力壁配置構造1によれば、互いに壁倍率が異なる三種類の耐力壁4a,4b,4cを用いて耐力壁を配置したので、存在壁量を十分に確保しつつ、重心と剛心とが一致するように、換言すれば偏心率が実質的に零となるようにすることが可能となり、かくして、同一の耐力面材3を用いて、壁量確保及び偏心率抑制を実現することができる。
また、三種類の耐力壁4a,4b,4cを用いて壁量確保及び偏心率抑制を実現することが可能になることから、内装材に耐力壁としての機能を持たせる必要性が減少し、かくして内装用耐力壁のコストダウンを図ることも可能となる。
また、本実施形態に係る耐力壁4cによれば、耐力面材3を用いて法令上の上限である壁倍率5倍を達成することが可能となり、単独で又は上述した耐力壁4a,4bとの併用によって設計自由度が高い壁量設計を行うことができる。
本実施形態では、三種類の耐力壁4a,4b,4cを用いたが、必ずしも三種類をすべて用いる必要はなく、これらから二種類を選択して使用するようにしてもかまわない。
本実施形態に係る耐力壁配置構造の斜視図。 同じく正面図。 耐力面材の分解斜視図。 耐力壁4a,4b,4cの取付け構造を示した詳細図。 従前の耐力壁配置構造と本実施形態に係る耐力壁配置構造とを比較した平面図。
符号の説明
1 耐力壁配置構造
2 矩形状木造軸組
3 耐力面材
4a,4b,4c 耐力壁
5 胴差し(横架材)
6 土台(横架材)
7 柱
11a,11b 小幅板
12a,12b 板材群

Claims (2)

  1. 複数の小幅板を同一面内において所定間隔だけ離間させつつ平行に並設してなる二組の板材群を該各板材群に属する前記小幅板が互いに斜交するように積層して矩形状の耐力面材を構成するとともに、上下に配置された一対の横架材及び左右に配置された一対の柱からなる矩形状木造軸組に前記耐力面材の周縁を取り付けてなる耐力壁を配置した耐力壁配置構造において、
    前記耐力壁を、前記二組の板材群のうち、一方に属する小幅板の端部と他方に属する小幅板の端部とが重なった交差箇所であって留付け部と非留付け部とが前記周縁に沿って交互になるように一つ飛ばしで前記矩形状木造軸組に釘止めしてなる第1の耐力壁、前記二組の板材群のうち、一方に属する小幅板の端部と他方に属する小幅板の端部とが重なった全ての交差箇所にて前記矩形状木造軸組に釘止めしてなる第2の耐力壁、及び前記二組の板材群のうち、一方に属する小幅板の端部と他方に属する小幅板の端部とが重なった全ての箇所にて前記矩形状木造軸組に釘止めしてなるとともに前記二組の板材群のうち、該矩形状木造軸組に当接する下層側に属する小幅板の端部にて前記矩形状木造軸組に釘止めしてなる第3の耐力壁のうち、少なくとも二種類の耐力壁を組み合わせて構成したことを特徴とする耐力壁配置構造。
  2. 複数の小幅板を同一面内において所定間隔だけ離間させつつ平行に並設してなる二組の板材群を該各板材群に属する前記小幅板が互いに斜交するように積層して矩形状の耐力面材を構成するとともに、上下に配置された一対の横架材及び左右に配置された一対の柱からなる矩形状木造軸組に前記耐力面材の周縁を取り付けてなる耐力壁において、
    前記二組の板材群のうち、一方に属する小幅板の端部と他方に属する小幅板の端部とが重なった全ての箇所にて前記矩形状木造軸組に釘止めしてなるとともに前記二組の板材群のうち、該矩形状木造軸組に当接する下層側に属する小幅板の端部にて前記矩形状木造軸組に釘止めしたことを特徴とする耐力壁。
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