JP5667389B2 - 木造建築物における耐力面材を使用した壁構造とその施工方法。 - Google Patents
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Description
また、壁、柱及び横架材を木造とした建築物にあっては、すべての方向の水平力に対して安全であるように、各階の張り間方向及びけた行方向に、それぞれ壁又は筋交(すじかい)を入れた軸組を釣合い良く配置するよう定められている。
そして、筋交の設置においては、筋交両端の接合部にゆるみがあると、筋交としての機能を果たさず、また、大きな水平荷重に耐える壁に使用される筋交の場合には接合部分の設計・施工が複雑になるので、施工を確実にするため、筋交に代えて、あるいは筋交と併用して耐力面材を軸組みに釘打ちして強固にする方法が採用されている。
耐力壁の性能を表す数値として、壁倍率がある。壁倍率1.0倍は、壁長さ1m当たり1.96KNの水平荷重(横からの力)に抵抗できることを意味する。この値が高いほど、性能が高く、大きな水平荷重に耐えることができる。木造軸組工法においては、建築基準法施行令第46条と建設省告示1100号で、いくつかの仕様の耐力壁について、壁倍率を0.1〜5.0の範囲で定めている。
ここで、重心とは、建築物の平面形状の中心であって建築物の重さの中心である。剛心とは、水平力に対抗する力の中心であって耐力壁の剛性の中心である。剛心は、耐力壁等の耐震要素の水平剛性とその座標から求められる。さらに、建築物の重心と剛心との不一致は偏心距離と偏心率で定義される。偏心距離から算出される偏心率は重心と剛心との隔たりのねじり抵抗に対する割合である。
建物の各階の重心は、鉛直荷重を支持する柱等の構造耐力上主要な部材に生ずる長期荷重による軸力及びその部材の座標X,Yから計算される。ただし、木造軸組工法においては、各階とも、固定荷重、積載荷重が平面的に一様に分布しており、偏りがないものとして、平面の図心が重心に一致すると仮定される。剛心は、耐力壁等の耐震要素の各計算方向の水平剛性とその座標から算出される。ここで、水平剛性は壁実長と壁倍率から算出され、上記重心と剛心から計算によって、偏心率は算出される。
耐力壁の偏りを表すものとして偏心率があり、偏心率の値が大きいほど耐力壁が偏っていることを表す。平成12年建設省告示第1352号において、建築基準法施行令第46条第4項に規定する木造建築物においては、偏心率が0.3以下でなければならないと定めされていて、一般的には、偏心率が0.15以下の住宅が特に好ましいと言われている。
耐震性を高めるためには、住宅の外周を全てに耐力壁を配置することが望ましいが、人が住むためには窓や玄関そして出入口のように開口部が必要となるので、耐力壁を設けられない場所として非耐力壁が存在することとなる。したがって、住宅を設計する上においては、耐力壁と非耐力壁をバランス良く配置しなければならない。そのため、建築基準法においては、住宅の耐震性を良好に保つために、耐力壁と非耐力壁をバランス良く配置する指標として偏心率が定められている。
上記下地の不陸を発生させないために、非耐力壁に耐力面材ではないが耐力面材と同じ厚さ分の非耐力面材を設置することもできるが、この場合には、不要な非耐力面材を使用する事になり、材料コストや施工コストが余分に必要となっていた。
木造建築物の柱及び横架材からなる構造材が囲む内側面に受け材が固定されて、該受け材の室外側に耐力面材が固定されている耐力壁において、
耐力面材の室外側の面が、構造材の室外側の面及び隣接する非耐力壁の室外側の面と同一面上にあることを特徴とする木造建築物の壁構造である。
耐力面材の端部が構造材の内側面に入り込むように耐力面材は配置されて、耐力面材の周囲端部の近傍に釘などの固定具を使用して受け材に固定される。
したがって、壁全体の施工が容易となり、工期短縮やコストダウンを図ることができると共に、壁内部の通気性を維持して構造材の耐久性を向上させつつ、壁倍率の高い耐力壁とすることができる。
構造部材に耐力面材を取り付けた後、耐力面材の室外側の表面に透湿防水シートなどの防水紙を張設し、防水紙の上から胴縁を柱、横架材等の躯体に留め付ける。その後、この胴縁に外壁材を釘または留付金具で留め付ける。胴縁を介することによって、外壁材と耐力面材の間には通気層が形成される。
さらに、耐力壁と非耐力壁との間には段差がないので、耐力壁と非耐力壁との間の段差や不陸を解消するための添え木等を使用したり、厚さの異なる胴縁を使用したりするなどの下地処理の必要がなくなるので、胴縁施工の合理化を図ることができる。
これまで述べてきたように、建築物の壁体として強度を発揮する耐力面材が胴縁を介して、外壁材の内部に配設されているため、耐力面材が外壁材により雨水等から保護されて、腐食等による強度低下を防止するので、耐力壁としての耐久性の向上が図られる。
木造建築物の柱及び横架材からなる構造材が囲む内側面に受け材が固定されて該受け材の室外側に耐力面材が固定されている耐力壁と、非耐力壁と、胴縁と、外壁材からなる木造建築物の壁構造であって、耐力面材の室外側の面が、構造材の室外側の面及び隣接する非耐力壁の室外側の面と同一面上にあることを特徴とする耐力壁の施工方法において、予め耐力面材に取り付けられた受け材を、上記柱あるいは上記横架材の内側面に耐力面材と一体となって取り付けることを特徴とする耐力壁の施工方法。
さらに、耐力壁としての性能を維持するためには、耐力面材は受け材に規定の固定具を定められた間隔で取り付けなくてはならず、仮に固定具の本数が少なく施工された時には、規定の壁倍率を維持することができなくなる。耐力壁の施工において、耐力面材を取り付ける固定具を釘とした場合、釘の本数は大量であり、施工品質を維持するための釘打ち管理は非常に重要である。この釘打ち管理すなわち、耐力面材を受け材に固定する作業を建築現場とは別の工場で実施することは、耐力壁の施工品質を維持することに大いに寄与でき、施工工期の短縮を図ることも可能となる。
一方、耐力壁と非耐力壁の間に段差または不陸を発生させたくないとして、全ての壁を耐力壁にした場合は、必要以上に耐力面材を使用することになるので、材料コスト並びに施工コストがアップしてしまう。さらに、全ての壁を耐力壁としてしまうと、定められた偏心率を維持することが困難となり、地震に対する抵抗性はかえって悪化することとなる。
さらに、耐力面材が予め受け材に取り付けられた状態で、受け材を構造材に取り付ける施工方法によれば、受け材と耐力面材を建築現場以外の場所で加工することができるので、耐力壁の施工品質を向上させる。
第2の発明の木造建築物の耐力壁の構造によれば、受け材を使用することがなく、偏心率を最適に保つように耐力壁と非耐力壁を配置することができ、さらに、耐力壁と非耐力壁の段差や不陸が発生しないので、外壁材の施工において、耐力壁と非耐力壁との段差や不陸を解消するための下地処理が不要となり、施工性がさらに向上する。
上記柱3、3と横架材1、2の構造材が囲む内側面には、柱と平行な垂直方向の受け材7Aと横架材1,2と平行な水平方向の受け材7Bが固定具6によって構造材に固定されている。
そして受け材7A,7Bの室外側の面には耐力面材10が釘21によって釘着されることによって耐力壁31が形成される。したがって、耐力面材10の面積は、構造材が囲む内側面からなる面積よりも小さい。
耐力面材10が受け材7A,7Bに釘着されたときに、耐力面材10の室外側の面が、構造材の室外側の面よりも室外側(A側)に突出しないように、受け材7Aは耐力面材10の厚さ分だけ室内側(B側)へ下がった位置に柱3、3の構造材に固定具6によって固定されている。また、受け材7Bは耐力面材10の厚さ分だけ室内側へ下がった位置に横架材1、2の構造材に固定具6によって固定されている。
従って、防水紙15は耐力壁31と非耐力壁30Aとのつなぎ目の段差を気にすることなく構造材と耐力面材10に留め付けることが可能となる。
外壁材16を施工する際に必要な胴縁13は、耐力壁31と非耐力壁30Aの双方に対して同じ厚さの胴縁13を使用することが可能となる。
したがって、耐力壁31と非耐力壁30Aとのつなぎ目の段差や不陸を意識することなく外壁材16は施工が可能となる。なお、上記非耐力壁30Aは、図13〜図15に記載された従来例の躯体を使用して図示している。
受け材8に形成された通気部19は、受け材8の室外側の面と室内側の面を貫通する通路を形成することによって、室外側と室内側の空気を流動させるために設けられたものである。この通気部19の形状は、本実施例では角状の切り欠き溝で構成されているが、通気ができるのであれば円弧状の切り欠きや丸形状そして角形状の孔など、どの様な形状でも良い。
図6には、柱3に取り付けられる受け材8Aに形成された通気部19Aと、横架材2に取り付けられる受け材8Bに形成された通気部19Bが図示されている。
耐力面材10Bは、垂直方向の受け材8Aの通気部19Aと水平方向の受け材8Bの通気部19Bを閉塞しないように、耐力面材10Bの端部が構造材である柱3と横架材2との間に間隔を設けて受け材8A、8Bに釘着される。
実施形態2も実施形態1と同様に、耐力面材10Bが受け材8A,8Bに釘着されたときに、耐力面材10Bの室外側(A側)の面が構造材の室外側(A側)の面よりも室外側(A側)に突出しないように、受け材8A、8Bは耐力面材10Bの厚さ分だけ室内側(B側)へ下がった位置に横架材2と柱3に対して固定具6によって固定される。
従って、防水紙15は耐力壁31Bと非耐力壁30Aとのつなぎ目の段差や不陸を気にすることなく構造材に留め付けることが可能となる。
外壁材16を施工する際に必要な胴縁13は、耐力壁31Bと非耐力壁30Aの双方に対して同じ厚さの胴縁13を使用することが可能となる。
したがって、耐力壁31Bと非耐力壁30Aとの間の段差や不陸を意識することなく外壁材16を施工することが可能となる。なお、上記非耐力壁30Aは、図13〜図15に記載された従来例の躯体を使用して図示している。
図9〜図11は、本発明の実施形態3に係る耐力壁31Cの構造を示し、垂直方向に延びる互いに平行な2本の柱3,3は、上下端部及びその中間部において横架材1と2により結合され、柱3及び横架材1、2は全て構造材とされている。
従って、防水紙15は耐力壁31Cと非耐力壁30Aとのつなぎ目の段差や不陸を気にすることなく構造材と耐力面材10Cに留め付けることが可能となる。
外壁材16を施工する際に必要な胴縁13は、耐力壁31Cと非耐力壁30Aの双方に対して同じ厚さの胴縁13を使用することが可能となる。
したがって、耐力壁31Cと非耐力壁30Aとのつなぎ目の段差や不陸を意識することなく外壁材16は施工が可能となる。なお、上記非耐力壁30Aは、図13〜図15に記載された従来例の躯体を使用して図示している。
図16〜図18は、従来例の大壁構造による耐力壁31Dの構造を示し、垂直方向に延びる互いに平行な2本の柱3,3は、上下端部及びその中間部において横架材1と2により結合され、柱3及び横架材1、2は全て構造材とされている。
図19に示すように、従来例の大壁構造による耐力壁31Dを非耐力壁30Aと隣合わせて施工すると、耐力壁31Dの室外側(A側)の面は非耐力壁30Aの室外側(A側)の面よりも耐力面材10Dの厚さ分だけ室外側(A側)に突出することになる、このため外壁材16を施工するための下地面は平面とはならず、耐力壁31Dと非耐力壁30Aとの間には耐力面材10Dの厚さ分だけの段差や不陸が発生する。
従って、防水紙15は、耐力壁31Dと非耐力壁30Aとのつなぎ目に耐力面材10Dの厚さ分の段差がある状態で施工することになるので、防水紙15の施工が難しくなる。さらに、外壁材16の施工において外壁材16の施工下地は平面でなければならないので、耐力壁用の胴縁13と非耐力壁用の胴縁13Aの厚さの異なる2種類の胴縁を用意しなければならない。
したがって、耐力壁31Dと非耐力壁30Aとの段差や不陸を意識して、注意深く防水紙15と胴縁13,13Aさらに外壁材16を施工しなければならない。
なお、上記非耐力壁30Aは、図13〜図15に記載された従来例の躯体を使用して図示している。
図20に示すように、従来例の大壁構造の耐力壁31Dを非耐力面材9からなる大壁構造の非耐力壁30Bと隣合わせて施工すれば、耐力壁31Dの室外側(A側)の面は大壁構造の非耐力壁30Bの室外側(A側)の面と同一面上に並ぶので、外壁施工の下地面は平面となる。
従って、防水紙15は耐力壁31Dと非耐力壁30Bとのつなぎ目の段差や不陸を気にすることなく構造材に留め付けることが可能となり、胴縁13は耐力壁31Dと非耐力壁30Bの双方に対して同じ厚さの胴縁13を使用して構造材に留め付けることが可能となる。しかしながら、非耐力面材9からなる大壁構造の非耐力壁30Bでは、本来は必要とされない非耐力面材9が使用されるので、材料コストが余分に必要となり、さらに施工手間も余分に必要となる。
従来の大壁構造の耐力壁31Dに接合金物である山形プレート25Aやかど金物25Bを取り付ける場合、図21と図23に示すように、耐力面材10Dが接合金物と干渉しないようにするために、耐力面材を構造材に張り付ける前に、耐力面材に切り欠き26Aや切り欠き26Bのような切り欠きを加工しなければならなかった。
さらに耐力面材10Dに切り欠き26A、26Bを形成することによって、耐力壁の性能を維持するために必要とされる釘を打つことができなくなるので、切り欠きによって打てなくなった数の釘本数以上の増し打ち釘22を切り欠き部の近傍に増し打ちしなければならなかった。
一方、本願発明の耐力壁によれば、構造材が耐力面材に覆われることがなく、構造材の室外側の面が露出しているので、図22と図24に示すように、耐力面材10を切り欠くことも、増し打ち釘22を増し打ちすることもなく、接合金物を耐力壁の構造材に取り付ける事が可能となる。
予め工場等において耐力面材10を受け材7A,7Bに取り付けて、この耐力面材10と受け材7A,7Bが一体となったパネルを、建築現場で構造材の内側面に固定する。この施工方法によれば、耐力面材10を受け材7A、7Bに取り付ける作業を建築現場で実施する必要がなくなり建築工期の短縮を図ることができる。さらに、耐力壁としての性能を維持するためには、耐力面材10は受け材7A、7Bに対して、壁倍率によって定められる釘を定められた間隔で取り付ける必要があり、仮に釘の本数が少なく施工された時には、規定の壁倍率を維持することができなくなる。耐力壁の施工において、耐力面材を取り付ける釘の本数は大量な本数であり、現場施工での釘打ち管理は、施工品質を維持する上において非常に重要な管理項目であった。
この釘打ちの管理、すなわち耐力面材を受け材に固定する作業を建築現場とは別の工場で実施することは、耐力壁の品質を維持することに大いに寄与でき、施工工期の短縮を図ることも可能とさせるものである。
耐力面材が、受け材ならびに構造材に固定された後に、軸組みの外側(室外側)に、防水紙15を横貼りで張りつける。この際隣接する防水紙15は重ね代部分を重ね合わせて固定する。なお、防水紙15の左右重ねしろの重なり部は柱や間柱の上にくるように張り付けるのが好ましい。
防水紙15を下地に固定した後には、胴縁13を使用して防水紙15の外側に12mm以上の空間を確保した状態で外壁材16を配置し、外壁材との間に通気用の空間である通気層14を形成する。また、軸組みの内側(室内側)には内装壁を設けると共に、該内装壁の内側に断熱材を配設し、室内の温度環境を一定に保てるようにする。このように、構造材と耐力面材と防水紙15、外壁材16を固定することにより、壁体内の通気を確保する。
2 横架材(土台)
3 柱
6 固定具
7 受け材
7A 受け材
7B 受け材
8 通気部を持つ受け材
8A 通気部を持つ受け材
8B 通気部を持つ受け材
9 非耐力面材
10 耐力面材
10B 耐力面材
10C 耐力面材
10D 耐力面材
11 凹部
13 胴縁
13A 不陸調整用の胴縁
14 通気層
15 防水紙
16 外壁材
19 通気部
19A 通気部
19B 通気部
21 釘
22 増し打ち釘
25A 山形プレート
25B かど金物
26A 切り欠き
26B 切り欠き
30A 非耐力壁
30B 非耐力壁
31 耐力壁
31A 耐力壁
31B 耐力壁
31C 耐力壁
31D 耐力壁
32 剛心
33 重心
34 偏心距離
35 地震力
36 地震時の回転方向
37 建物
38 地震時に回転する建物
A 室外側
B 室内側
Claims (4)
- 耐力壁と非耐力壁と胴縁と外壁材からなる木造建築物の壁構造であって、
木造建築物の柱及び横架材からなる構造材が囲む内側面に、室内側と室外側を貫通する通気部が設けられている受け材が固定されて、該受け材の室外側に耐力面材が固定されている耐力壁において、
耐力面材の室外側の面が、構造材の室外側の面及び隣接する非耐力壁の室外側の面と同一面上にあることを特徴とする木造建築物の壁構造。 - 請求項1の木造建築物の壁構造において、
受け材の通気部を閉塞しないように、構造材と耐力面材の端部との間に間隔を設けて、該耐力面材が受け材に固定されていることを特徴とする木造建築物の壁構造。 - 木造建築物の柱及び横架材からなる構造材が囲む内側面に、室内側と室外側を貫通する通気部が設けられている受け材が固定されて該受け材の室外側に耐力面材が固定されている耐力壁と、非耐力壁と、胴縁と、外壁材からなる木造建築物の壁構造であって、
耐力面材の室外側の面が、構造材の室外側の面及び隣接する非耐力壁の室外側の面と同一面上にあることを特徴とする耐力壁の施工方法において、
予め耐力面材に取り付けられた受け材を、上記柱あるいは上記横架材の内側面に耐力面材と一体となって取り付けることを特徴とする耐力壁の施工方法。 - 請求項3の耐力壁の施工方法において、
耐力面材は、受け材の通気部を閉塞しないように構造材と耐力面材の端部との間に間隔を設けて受け材に釘着されていることを特徴とする耐力壁の施工方法。
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