JP5920748B1

JP5920748B1 - 木造建築構造

Info

Publication number: JP5920748B1
Application number: JP2015093558A
Authority: JP
Inventors: 仁尾形
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2016-05-18
Anticipated expiration: 2035-04-13
Also published as: JP2016199983A

Abstract

【課題】ログハウスのような、木材からなる壁材の利用方法における、各部材の接合方法を検討し、木材を有効利用するとともに、組み立ての作業性や家屋としての信頼性を向上した、建築工法とそれに適した部材を提供する。【解決手段】同一の長さの複数の柱状の木材を幅方向に並べて接合し、木材の長さ方向に平行な方向と直交する方向に、それぞれ適当な間隔を設けて横筋と縦筋を挿通して壁材２ａ、２ｂを構成し、横筋及び縦筋の端部に設けた接合手段と、断面が四角柱の柱１の、対向する側面の間を貫通する貫通孔に挿通した、ボルトによって固定されてなる、複数の壁材接合手段、及び土台に設けられた接合手段とを接合して家屋を構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、木造建築構造に関し、特に、木材を予め壁用に構成して、建築現場で、柱と接合することにより、家屋の組み立てが可能な木造建築構造に関するものである。

国内における木造建築の伝統的な工法は、壁や床を柱や梁で支える、木造軸組工法である。この工法は、それぞれの部材を現場で組み立てるもので、設計の自由度が比較的高いという特徴がある。

これに対して、近年は木造枠組壁工法と称する工法も使用されている。この工法は、フレーム状に組まれた木材に板を打ち付けた、箱状の壁や床で家屋を構成するもので、一定の規格で、工場で生産された壁や床を現場で組み立てるもので、耐震性、断熱性、防音性などに優れ、工期が従来よりも短いという特徴がある。反面、規格品を用いるので、設計の自由度が制約される。

また、ログハウスと称される建築物がある。これは丸太や角材を組み合わせて壁を構成するもので、正倉院に見られるように、我が国においても、使用された例がある工法である。この工法は加工度が低い木材が使用可能であるが、設計の自由度が低く、一般的な住宅に用いられることは少ない。

一方で、安価な輸入木材の使用量の増加に伴い、昨今の国内の森林、特に人工林の杉材に関しては、利用そのものが不十分であり、既に用材適期の過ぎた、手入れの行き届かない、荒廃した杉林が到る所に散見されるという現状は周知の通りである。しかも、杉の開花の時期には、花粉症という健康障害の原因ともなっている。

これに対処するため、地域によっては、当該地域内で産する木材の利用を推進する試みがなされているが、未だ実現不十分というところである。しかし、身体に優しい住居としての木材の寄与は、既に実証されていて、これからの住宅に、木材固有の特性である、温もり、保温性、断熱性などを活用するために、如何に木材を取り入れるかを熟慮すると、従来の工法では必ずしも十分に対応できないと考えられる。

このような観点で、従来の工法の利点の折衷案を検討すると、ログハウスのように木材を幅方向に接合した壁を、木造枠組壁工法と同様に組み立てるという工法に想到する。そしてこのような観点から先行技術を概観すると、特許文献１には、複数の長尺状木材を側面にて面当接させて構成したパネル体を、前記長尺状木材が縦方向に延在するように前記パネル体を隣接配置し、前記パネル体のみにて壁本体を構成したことを特徴とする木造建築物が開示されている。

しかし、ここに開示されている、木造建築物における壁の接合は、壁の端面に設けた凹凸の嵌合で行われるので、組み立ての作業性や信頼性の観点で改善の余地があると考えられる。

特開２００６−００９４４１号公報

従って、本発明の課題は、ログハウスのような、木材からなる壁材の利用方法における、各部材の接合方法を検討し、木材を有効利用するとともに、組み立ての作業性や家屋としての信頼性を向上した、建築工法とそれに適した部材を提供することにある。

本発明は、前記課題の解決のため、柱状の木材を幅方向に接合した壁材の構造と、当該壁材と他の部材との接合方法を検討した結果、なされたものである。

即ち、本発明は、同一の長さの複数の柱状の木材を幅方向に並べて接合し、前記木材の長さ方向に平行な方向と前記木材の前記幅方向に平行な方向に、それぞれ適当な間隔を設けて挿通されてなる横筋と縦筋を有する壁材と、柱を接合してなる建築構造であって、前記壁材は、前記横筋または前記縦筋の端部の壁材の外側に露出した部分に設けられてなる柱接合手段を備え、前記柱は、断面が四角柱の木材の、対向する側面の間を貫通する貫通孔に挿通されたボルトによって固定され、前記柱の外側に露出してなる複数の壁材接合手段を備え、前記壁材と前記柱の接合は、前記柱接合手段と前記壁材接合手段の露出した部分に設けられた貫通孔に、挿通されたボルトに螺合されてなる、ナットの締め付けによることを特徴とする木造建築構造である。

また、本発明は、前記壁材と土台の接合は、土台と直交する側の前記横筋または前記縦筋の端部に設けられた土台接合手段によって行われてなることを特徴とする、前記の木造建築構造である。

従来工法では、大壁、芯壁などの筋違をダブル、シングルにして、強度を保持させているのに対し、本発明に係る木造建築構造に用いる壁は、木材の角材を幅方向に接合し、縦横両方向に鉄筋を挿通した構造なので、極めて高い強度を確保できる。そして、柱や土台との接合は、縦横方向の鉄筋が端部に露出した部分に設けた接合手段により行うので、耐震性に優れた家屋を提供できる。

そして、前記の接合手段にボルト・ナットを用いることで、組み立てが容易であるとともに、解体も容易なので、リサイクル利用により、環境への負荷の低減にも寄与する。また、壁を構成する木材の隙間をシーリング材やコーキング材で閉塞することにより、気密性や断熱性を向上することも可能である。

本発明に係る木造建築構造の、柱と壁の接合状態の一例を示す図。本発明に係る木造建築構造における、壁接合用金具を柱に取り付けた状態の一例を示す斜視図。本発明に係る木造建築構造における壁材を構成する横筋と縦筋の配置状態と柱接合用金具の配置状態の一例を示す斜視図。本発明に係る木造建築における、壁材の構成の一例を示す斜視図。本発明に係る木造建築における、壁材の構成の一例を示す断面図。本発明に係る木造建築構造における、基礎コンクリートと土台、土台と壁材の接合構造の一例を示す図。本発明に係る木造建築構造における、柱と壁材に設けられた、壁接合金具と柱接合用金具の配置の一例を示す図。本発明に係る木造建築構造における壁材を構成する横筋と縦筋の配置状態と柱接合用金具の配置状態の他の例を示す斜視図。柱と壁の接合状態の他の例を示す図。壁材の構成の他の例を示す斜視図。

次に本発明の実施の形態につき、具体的な図に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る木造建築構造の、柱と壁材の接合状態の一例を示す図である。図１において、１は柱、２ａ、２ｂは壁材、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは柱の側面に、壁接合用金具を取り付けるための第一の凹部、４ａ、４ｂは第一の貫通孔、５ａ、５ｂは壁接合用金具、６は壁接合用金具を柱に固定するための第一のボルト・ナット、７ａ、７ｂは柱接合用金具を取り付けるための第二の凹部、８ａ、８ｂは柱接合用金具、９ａ、９ｂは柱接合用金具を壁材の端面に固定するための木ネジ、１０は壁接合用金具と壁接合用金具を固定するための第二のボルト・ナット、１３ａ、１３ｂは横筋である。

ここに示した例は、柱１における隣接する二つの側面に、壁接合用金具５ａ、５ｂを取り付け、壁材２ａ、２ｂがＬ字型をなすように、柱接合用金具８ａ、８ｂを介し、第二のボルト・ナットを用いて固定したものである。そして、ここに示した第一の貫通孔４ａ、４ｂは交差しないように、図の紙面の前後に一定の距離を設けて穿孔されていて、それぞれに挿通された第一のボルト・ナット６により、壁接合用金具５ａ、５ｂが固定されている。

ここでは、壁材２ａ、２ｂを、柱１を屈曲点としたＬ字型に配した例を示したが、壁接合用金具を配する位置の調整により、壁材を、直線型、Ｔ字型、十字型に配することも可能である。また、二つの壁材を、柱を介して直線型に配する際は、第一の貫通孔の両端に壁接合用金具を取り付けることでも対応できる。

図２は、本発明に係る木造建築構造における、壁接合用金具５ａ、５ｂを柱１に取り付けた状態の一例を示す斜視図である。図２において、１１ａ、１１ｂは、ボルト・ナットを取り付けるための第二の貫通孔である。このように壁接合用金具５ａ、５ｂは柱１への取り付け位置の高さを調整することにより、柱１の異なる側面に取り付けることが可能である。

図３は、本発明に係る木造建築構造における、壁材を構成する横筋と縦筋の配置状態と、柱接合用金具の配置状態の一例を示す斜視図である。図３において、１２は木ネジを挿通するための第三の貫通孔、１３は横筋、１４は縦筋である。ここでは。説明の便宜上、壁材を構成する木材を表示してないが壁材は、個々の木材に縦筋１４を挿通するため貫通孔を穿孔した後、横筋１３と平行に、図における上下方向に接合して構成される。

図１に示したように、柱接合用金具８ｂは、木ネジ９ｂによって、壁材２ｂの端面に固定されるので、横筋１３は、柱接合用金具の所要の位置に設けられた、図示しないスリットなどに嵌合するだけでよい。溶接などの方法で接合することも可能であるが、解体して各部材をリサイクル利用することを考慮すると、単に嵌合しておくことが望ましい。

図４は、本発明に係る木造建築における、壁材の構成の一例を示す斜視図で、図５は、同じく断面図である。図５において、１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、四角柱形状に調製した木材個片、１６は木材個片を接合するための込め栓、１７は壁内に電線などの配置を行うための配線空間である。なお、ここで例として示した横筋は平板形状の鋼材、縦筋は断面が円形の鋼材であるが、このような形状に限定されないことは勿論である。

ここに図示したように、本発明に係る壁材２は木材個片１５ａ，１５ｂ，１５ｃを幅方向に並べて接合してあり、適当な間隔で横筋と１３と縦筋１４を配置することで強度を確保している。このため壁材２は接合方向に収縮する可能性があり、これによる誤差を低減するために、木材の接合面に溝を設け、込め栓１６を嵌合させておくことにより、誤差低減の効果の他、気密性や断熱性の向上に寄与できる。

図６は本発明に係る木造建築構造における、基礎コンクリートと土台、土台と壁材の接合構造の一例を示す図で、図６（ａ）は正面の断面図、図６（ｂ）は長さ方向に直交する断面である。図６において、１８は土台、１９は基礎コンクリート、２０は土台と壁材の接合作業用空間、２１は基礎コンクリートと土台を接合するためのアンカーボルト、２２は縦筋と土台を接合するための第三のボルト・ナット、２３は第三のボルト・ナットと縦筋を接合するための長ナットである。

ここで、例として記載した基礎コンクリート１９は、いわゆる布基礎であり、一定の間隔でアンカーボルト２１が植設されているので、通常工法と同様に、土台１８となる材料に設けた貫通孔に、アンカーボルト２１を挿通し、先端の雄ネジにナットを螺合して基礎コンクリート１９に土台１８を固定する。また、土台１８と壁材２の接合は、縦筋１４の図６における下端に予め設けた雄ネジと、第三のボルト・ナット１９の図６の上端の雄ネジとをナット２３に螺合することにより行う。ここで示した例では、このような構成で、縦筋に下端に土台接合手段が形成されている。

図７は、本発明に係る木造建築構造における、柱と壁材に設けられた、壁接合金具と柱接合用金具の配置の一例を示す図である。この図は、図の左側に示した壁材２ａを図の紙面に垂直に接合し、柱１を屈曲点としたＬ字型の壁を構成する例である。柱１に設ける壁接合用金具を一定の間隔で、二方向に交互に設けることで、同じ配置で柱接合用金具を設けた壁材の上下を逆にして柱に接合することができる。つまり、壁材は、所要の寸法に設定した規格品として、工場で生産可能である。

図８は、本発明に係る木造建築構造における壁材を構成する横筋と縦筋の配置状態と柱接合用金具の配置状態の他の例を示す斜視図である。図８において、２３ａ、２３ｂは壁接合用金具、２４ａ、２４ｂはボルト挿通用貫通孔、２５は横筋、２６は縦筋挿通用貫通孔、２７は、縦筋である。図３にに示した例では、横筋の端部に壁接合用金具と接合させるために、横筋に対して垂直な面を設けてあるが、この例では、これを廃することで、柱と壁の接合構造を簡略化している。

図９は、図８に示した例の、柱と壁の接合状態の他の例を示す図である。図９において、２８は柱と壁を接合するためのボルト・ナット、２９ａ、２９ｂは壁である。図１０は、図８に示した例の壁材の構成の他の例を示す斜視図である。図１０において、３０ａ、３０ｂは壁を構成する木材個片、３１は横筋と木材個片３０ｂを接合するための木ネジである。

なお、本発明における木造建築構造では、柱と壁の間に空隙が形成されたり、柱の壁材を接合していない側面には、壁接合用金具を取り付けるための凹部が露出したりするが、化粧板を適宜取り付けることで、閉塞することが可能である。

以上に説明したように、本発明によれば、角柱形状の木材をそのまま壁として用いる木造建築構造を提供し、木材の有効利用に資することが可能である。なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る、例えば、前記実施の形態に記載した、水平に配置した個々の木材を垂直に配置する、つまり、縦筋と横筋の配置を９０°変えるような、各種変形、修正を含む、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれることは勿論である。

１・・・柱２，２ａ，２ｂ・・・壁材
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ・・・第一の凹部
４ａ，４ｂ・・・第一の貫通孔
５ａ，５ｂ，２３ａ，２３ｂ・・・壁接合用金具
６・・・第一のボルト・ナット
７ａ，７ｂ・・・第二の凹部８ａ，８ｂ・・・柱接合用金具
９ａ，９ｂ，３１・・・木ネジ１０・・・第二のボルト・ナット
１１ａ，１１ｂ・・・第二の貫通孔１２・・・第三の貫通孔
１３，１３ａ，１３ｂ，２５・・・横筋１４，２７・・・縦筋
１５ａ，５ｂ，１５ｃ，３０ａ，３０ｂ・・・木材個片
１６・・・込め栓１７・・・配線空間１８・・・土台
１９・・・基礎コンクリート２０・・・接合作業用空間
２１・・・アンカーボルト２２・・・第三のボルト・ナット
２３・・・長ナット

Claims

同一の長さの複数の柱状の木材を幅方向に並べて接合し、前記木材の長さ方向に平行な方向と前記木材の前記幅方向に平行な方向に、それぞれ適当な間隔を設けて挿通されてなる横筋と縦筋を有する壁材と、柱を接合してなる建築構造であって、前記壁材は、前記横筋または前記縦筋の端部の壁材の外側に露出した部分に設けられてなる柱接合手段を備え、前記柱は、断面が四角柱の木材の、対向する側面の間を貫通する貫通孔に挿通されたボルトによって固定され、前記柱の外側に露出してなる複数の壁材接合手段を備え、前記壁材と前記柱の接合は、前記柱接合手段と前記壁材接合手段の露出した部分に設けられた貫通孔に、挿通されたボルトに螺合されてなる、ナットの締め付けによることを特徴とする木造建築構造。
前記壁材と土台の接合は、土台と直交する側の前記横筋または前記縦筋の端部に設けられた土台接合手段によって行われてなることを特徴とする、請求項１に記載の木造建築構造。