JP6529074B2 - 木造建物の壁パネル - Google Patents

Description

本発明は、木造建物の壁パネルに関し、特に、筋交いおよび間柱が組み込まれた壁パネルに関する。

木造建物の壁パネルとしては、特許文献１に記載されているように、間柱および筋交いが組み込まれた外壁パネルが提案されている。この外壁パネルにおいては、防湿シートが張り付けられた保温材が内部に配置され、断熱性が付与されている。また、外壁パネルの四隅には、内部に組み込まれている筋交いの端面が露出しており、木造軸組に対して筋交いを確実に取り付けることができるようになっている。

特開２０００−６４５００号公報

このような筋交いを備えた壁パネルにおいては、筋交いと木造軸組の基礎あるいは梁と柱との間の仕口には、一般に、鋼板製の添え板等がボルト等によって取り付けられる。筋交い端部における接合金物等の使用に当っては、建築基準法施行令等の規定に適合する規格のものでなければならないとされている。また、規格以外の筋交い端部の接合金物等を使用する場合にあっては、所定の規定（平１２建告１４６０号第１項第１号）に基づき、仕様と同等以上の引張耐力を有する接合方法であることを評価しなければならないとされている。

本発明の課題は、一般的に採用されている筋交い端部の接合構造を用いることなく、それらと同等以上の耐力を有する筋交いと木造軸組との間の接合部分を構築できるようにした木造建物の壁パネルを提供することにある。

また、本発明の課題は、上記課題に加えて、気密、断熱性に優れた木造建物の壁パネルを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、木造建物における間柱および筋交いを備えた矩形枠体からなる壁パネルにおいて、矩形枠体を、広葉樹木材から製作した部材を用いて強固に組み付けると共に、筋交いの両側の筋交い端部を、広葉樹木材からなる部材とボルトあるいはスクリューを用いて、基礎あるいは梁、柱に接合するようにしている。

すなわち、本発明は、４本の枠材と筋交いと間柱とによって構成される一定厚さの矩形枠体を備えた、木造建物の壁パネルであって、
前記筋交いが架け渡されている前記矩形枠体の２つの角部において、相互に直交する方向に延びる２本の前記枠材の枠材端部の間に、前記筋交いの筋交い端部と、当該筋交い端部の両側に接合した広葉樹木材からなる第１、第２端部材が配置され、これら第１、第２端部材を介して前記枠材端部のそれぞれが前記筋交い端部の両側の端面に接合されており、
前記筋交い端部の端面は、前記角部の直角な出隅面を規定している直交端面であり、
前記角部のそれぞれには、前記筋交い端部を木造建物の軸組を構成する垂直材あるいは
横架材に接合するためのボルトあるいはスクリューが取り付けられており、
前記ボルトあるいはスクリューを用いて、前記第１端部材あるいは前記第２端部材と、前記垂直材あるいは前記横架材との間に、前記筋交い端部を挟んだ状態で、これら三部材を締結できることを特徴としている。

一般に木造住宅等の木造建築の構造材には針葉樹木材が使用されている。本発明においては、針葉樹に比べて、硬度、耐衝撃性、剛性、圧縮強さ等の高い広葉樹木材を用いて製作した端部材を用いて筋交いが架け渡された矩形枠体の角部を補強すると共に、端部材およびボルトあるいはスクリューを用いて、筋交い端部を木造軸組の垂直材（柱）、横架材（基礎、梁）に接合している。本発明者等は、本発明の壁パネルについて筋交い端部接合部の評価のための面内せん断試験等を行って、本発明の壁パネルが建築基準法の規定に適合するものであることを確認した。

本発明の壁パネルにおいて、間柱と筋交いとの間の接合部にも広葉樹木材からなる間柱受け材を用いて接合強度を高めることが望ましい。例えば、前記間柱は、４本の前記枠材のうち相互に平行に延びる２本の第１、第２枠材の間に、これらの第１、第２枠材に直交する方向に配置され、前記筋交いと前記第１枠材の間に架け渡した第１間柱と前記筋交いと前記第２枠材の間に架け渡した第２間柱に分割される。この場合には、前記第１、第２間柱における前記筋交いの側の間柱端部に対峙する前記筋交いの両側の端面に、それぞれ、ボルトあるいはスクリューによって広葉樹木材からなる間柱受け材を固定し、前記第１、第２間柱における前記筋交いの側の間柱端部を前記間柱受け材に固定すればよい。

本発明の壁パネルがたすき掛け筋交いを備えている場合には、２本の第１、第２筋交いのうち、一方の前記第２筋交いは、前記第１筋交いとの交差部分において分割された２本の分割筋交いとすることができる。この場合には、前記第１、第２間柱が固定されている前記間柱受け材のそれぞれを、前記第１筋交いと、前記分割筋交いとの間に形成される一対の入隅部にそれぞれ配置される楔形状の木片とし、前記分割筋交いにおける前記第１筋交いの側の端部を、前記間柱受け材材に、ボルトあるいはスクリューによって締結固定すればよい。

これに加えて、前記第１筋交いと、前記分割筋交いとの間に形成される入隅部のうち、前記間柱受け材が配置されていない一対の入隅部のそれぞれに、広葉樹木材からなる筋交い連結材を配置して、ボルトあるいはスクリューによって、前記筋交い連結材を介して、前記第１筋交いと前記分割筋交いのそれぞれとを固定することが望ましい。

次に、本発明の壁パネルに断熱性を付与するには、前記矩形枠体における室外側の外面を、当該矩形枠体に張り付けた防水シートによって覆うと共に、前記矩形枠体における室内側の内面を、当該矩形枠体に張り付けた気密シートによって覆うことが望ましい。

この場合、前記防水シートおよび前記気密シートのそれぞれを前記矩形枠体よりも一回り大きなサイズのものとし、矩形枠体から外方に延びる四周縁部分を前記矩形枠体の外周縁に沿って当該矩形枠体内に収まるように折り畳んでおけばよい。壁パネルを木造軸組に組み付けた後に、防水シートおよび気密シートの折り畳み部分を広げて、外周側の柱、梁、基礎の側面に張り付ける。これにより、壁パネルと柱、梁との間の隙間も確実に封鎖されるので、断熱性に優れた壁面を構築できる。

本発明を適用した片掛け筋交いを備えた壁パネルを示す室外面側斜視図、組み付け状態を示す室外面側斜視図、壁パネルの室内面側斜視図、組み付け状態を示す室内面側斜視図である。 図１の壁パネルの室内側正面図および広葉樹木材からなる端部材等を示す説明図である。 図１の壁パネルの組み付け状態を示す室内側正面図、側面図および断面図である。 本発明を適用したたすき掛け筋交いを備えた壁パネルを示す室外面側斜視図、組み付け状態を示す室外面側斜視図、壁パネルの室内面側斜視図、組み付け状態を示す室内面側斜視図である。 図４の壁パネルの室内側正面図および広葉樹木材からなる端部材等を示す説明図である。 図４の壁パネルの組み付け状態を示す室内側正面図、側面図および断面図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した木造建物の壁パネルの実施の形態を説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明を適用した片掛け筋交いを備えた壁パネルを示し、（ａ）はその室外面側斜視図、（ｂ）は木造軸組に組み付けた状態を示す室外面側斜視図、（ｃ）は壁パネルの室内面側斜視図、（ｄ）は木造軸組に組み付けた状態を示す室内面側斜視図である。

壁パネル１は、一定厚さの矩形枠体２と、その室外側の外面に張り付けた透湿性のある外部防風防水シート３と、その室内側の内面に張り付けた透湿性のある内部気密シート４とを備えている。

外部防風防水シート３は、図１（ａ）に示すように、矩形枠体２よりも大きさサイズのシートであり、矩形枠体２と同一大きさのシート本体部分３ａから外方に延びるシート四周縁部分３ｂがある。このシート四周縁部分３ｂは、矩形枠体２の外周縁に沿って、当該矩形枠体２内に収まるようにシート本体部分３ａの側に折り畳まれている。内部側の内部気密シート４も同様であり、図１（ｃ）に示すように、シート四周縁部分４ｂが、矩形枠体２の外周縁に沿って、当該矩形枠体２内に収まるようにシート本体部分４ａの側に折り畳まれている。

図２（ａ）は壁パネル１の矩形枠体２を室内側から見た場合を示す正面図であり、図２（ｂ）〜（ｄ）はそこに組み付けられている端板材および間柱受け材を示す説明図である。矩形枠体２は、図２（ａ）に示すように、上枠板１１、下枠板１２、左右の側枠板１３、１４と、１本の筋交い１５と、間柱１６、１７とを備えている。上枠板１１、下枠板１２、側枠板１３、１４は、例えば、厚さ３５ｍｍ、幅７５ｍｍのスギ材であり、筋交い１５は厚さ９０ｍｍ、幅７５ｍｍのスギ材であり、間柱１６、１７は厚さ３５ｍｍ、幅７５ｍｍのスギ材である。

矩形枠体２の４つの角部２１〜２４のうち、角部２２と角部２４の間に筋交い１５が架け渡されている。角部２２においては、側枠板１４の下側の枠板端部１４ａと下枠板１２の一方の枠板端部１２ａとの間に、筋交い１５の下側の筋交い端部１５ａと、楔形状の第１、第２端部材３１、３２とが配置されている。筋交い１５の筋交い端部１５ａの下端面は、垂直端面１５ｄおよび水平端面１５ｅからなる直交端面となっており、角部２２の出隅面を規定している。

第１、第２端部材３１、３２は、筋交い端部１５ａの両側の端面１５ｂ、１５ｃにそれぞれ接合されており、第１、第２端部材３１、３２に、側枠板１４の枠板端部１４ａおよ
び下枠板１２の枠板端部１２ａがそれぞれ接合されている。第１、第２端部材３１、３２は、広葉樹木材、例えばシイ材から製作されている。

第１端部材３１は、厚さが例えば７５ｍｍの全体として三角形輪郭の木片である。第１端部材３１は、図２（ｂ）に示すように、傾斜面３１ａと、垂直面３１ｂと水平面３１ｃとを備えている。傾斜面３１ａは筋交い端部１５ａの上側の端面１５ｂに当接する筋交い接合面である、垂直面３１ｂは、筋交い端部１５ａの垂直端面１５ｄから側枠板１４の外側端面１４ｂに繋がる外側端面である。水平面３１ｃは枠材接合面であり、その垂直面３１ｂの側に一定幅、一定深さで段状に切り込まれた枠板受け部３１ｄが形成されており、ここに、側枠板１４の枠板端部１４ａが固定される。この形状の第１端部材３１は、例えば、釘（Ｎ７５、２本斜め打ち）によって、筋交い端部１５ａの上側端面１５ｂに固定されている。

第２端部材３２も第１端部材３１と同じく広葉樹木材、例えばシイ材から製作されており、基本的に同様な形状をした木片である。すなわち、第２端部材３２は、厚さが例えば７５ｍｍの全体として三角形輪郭の木片であり、図２（ｃ）に示すように、傾斜面３２ａと、垂直面３２ｂと、水平面３２ｃとを備えている。傾斜面３２ａは筋交い端部１５ａの下側の端面１５ｃに当接する筋交い接合面である。水平面３２ｃは、筋交い端部１５ａの水平端面１５ｅから下枠板１２の下側端面１２ｂに繋がる外側端面である。垂直面３２ｂは枠材接合面であり、その水平面３２ｃの側に一定幅、一定深さで段状に切り込まれた枠板受け部３２ｄが形成されており、ここに、下枠板１２の枠板端部１２ａが固定される。

第２端部材３２には、その垂直面３２ｂの側から、締結用のボルトあるいはスクリュー３３（以下、ボルトとして説明する。）、例えば、２本のラグスクリュー（ＬＳ１２，Ｌ＝１５０ｍｍ）が水平に筋交い端部１５ａに通されている。これらのボルト３３をねじ込むと、その脚先端部分が筋交い端部１５ａの垂直端面１５ｄから外方に所定長さだけ突出する。

矩形枠体２における筋交い１５の上側の筋交い端部１５ｇが架け渡されている上側の角部２４は、上記の角部２２と回転対称の構造となっている。すなわち、筋交い端部１５ｇと、第１、第２端部材３１、３２とによって角部２４が構成されており、２本のボルト３３が取り付けられている。

矩形枠体２における角部２１は、上枠板１１の端部と側枠板１４の上側端部とが、例えば釘（Ｎ１００、２本打ち）により、直角に固定された構造となっている。同様に、矩形枠体２の下側の角部２３においても、下枠板１２の端部と側枠板１３の下側端部とが、例えば釘（Ｎ１００、２本打ち）で、直角に固定された構造となっている。

次に、間柱１６、１７は、矩形枠体２における幅方向の中央の位置において、上下方向に垂直に配置されている。上側の間柱１６は、上枠板１１と筋交い１５との間に配置されている。間柱１６の上端部１６ａは上枠板１１の下側端面に対して、例えば、釘（Ｎ１００、２本打ち）により固定されている。間柱１６の下端部１６ｂは、これに対峙する位置にある筋交い１５の上側端面１５ｂに固定した間柱受け材３４によって支持されている。

間柱受け材３４は、広葉樹木材、例えばシイ材から製作した厚さが例えば７５ｍｍの楔形状の木片である。図２（ｄ）に示すように、間柱受け材３４は、左右一対の傾斜面３４ａ、３４ｂと、水平面３４ｃとを備えている。一方の傾斜面３４ａは、筋交い１５の上側端面１５ｂに当接する面である。水平面３４ｃの中央部分には矩形に切り込んだ間柱受け部３４ｄが形成されている。

この形状の間柱受け材３４は、筋交い１５の側から通した締結用のボルト３５、当該間柱受け材３４の側から通したボルト３６によって、筋交い１５の上側端面１５ｂに固定されている。ボルト３５、３６としては、例えば、ラグスクリュー（ＬＳ１２、Ｌ＝１５０）を用いることができる。

筋交い１５の上側端面１５ｂに締結固定された間柱受け材３４は、間柱受け部３４ｄが上方を向き、ここに、間柱１６の下端部１６ｂが固定される。例えば、両側から、釘（Ｎ７５、２本斜め打ち）によって固定される。

下側の間柱１７は、矩形枠体２における下枠板１２と筋交い１５の間に配置されており、その取付け構造は、上側の間柱１６に対して回転対称となっている。すなわち、間柱１７の下端部は釘等によって下枠板１２に固定される。間柱１７の上端部は、下向き姿勢でボルト３５、３６によって筋交い１５に取り付けた間柱受け材３４によって支持され、釘止めされている。

次に、図３（ａ）は壁パネル１を木造建物の軸組に取り付けた状態を示す正面図であり、図３（ｂ）はその側面図であり、図３（ｃ）はその断面図である。壁パネル１は、図３（ａ）に示すように、木造建物の軸組を構成している構造材に取り付けられる。図示の例では、基礎梁４１、梁４２と２本の柱４３、４４との間に壁パネル１が取り付けられる。壁パネル１の矩形枠体２の上枠板１１、下枠板１２、左右の側枠板１３、１４は、梁４２、基礎梁４１、左右の柱４３、４４の内側の端面に釘止めされる。

また、筋交い端部１５ａ、１５ｇが位置する矩形枠体２の角部２２、２４は、それぞれ、ボルト３３によって、基礎梁４１と柱４４の仕口部分、梁４２と柱４５の仕口部分に締結固定される。すなわち、角部２２においては、第１端部材３１には、その垂直面３１ｂの側から、２本の締結ボルト３３が水平に筋交い端部１５ａに通されている。これらのボルト３３によって、第１端部材３１と柱４４との間に筋交い端部１５ａを挟んだ状態で、これらの三部材が締結固定された状態が形成される。他方の角部２４においても同様である。これにより、壁パネル１の筋交い１５が確実に木造軸組の構造材に固定されるので、木造建物の耐震性等を確保できる。

また、このようにして壁パネル１の矩形枠体２を固定した後は、図１（ｂ）に示すように、その外部防風防水シート３のシート四周縁部分３ｂを広げて周囲の基礎梁４１、梁４２、左右の柱４３、４４の室外側の側面に張り付ける。同様に、図１（ｄ）に示すように、その内部気密シート４のシート四周縁部分４ｂを広げて周囲の基礎梁４１、梁４２、左右の柱４３、４４の室内側の側面に張り付ける。これにより、壁パネル１と周囲の柱、梁との間の気密性が確保されるので、断熱性に優れた壁面を構築できる。なお、これらのシート３、４の間に、断熱材等を予め充填しておくことも可能である。

（実施の形態２）
図４〜図６は本発明を適用した実施の形態２に係る壁パネルを示す図である。本例の壁パネル１００はたすき掛け筋交いを備えた壁パネルの例である。壁パネル１００は２本の筋交いを備えている点と、２本の筋交いの交差部分を備えている点が、実施の形態１の壁パネル１と相違している。これ等以外の構成は基本的に同一であるので、双方の壁パネル１、１００における対応する部位は同一の符号を付し、それらの説明は省略する。

本例の壁パネル１００は、たすき掛けした筋交い１５および筋交い１１５を備えている。筋交い１１５は、筋交い１５との交差部分において上下に分割された上側筋交い１１５ａと下側筋交い１１５ｂとなっている。矩形枠体１０２の４つの角部１２１〜１２４には筋交いの端部が架け渡されており、壁パネル１の角部２２、２４と同一構造であり、第１
、第２端部材３１、３２、ボルト３３が配置されている。

上側筋交い１１５ａの下端部１１５ｃと筋交い１５の上側部分との間の鋭角の入隅部分には、間柱受け材３４が配置されている。同様に、下側筋交い１１５ｂの上端部１１５ｄと筋交い１５の下側部分との間の鋭角の入隅部分にも、下向き姿勢で間柱受け材３４が配置され、これらの間柱受け材３４は、ボルト３５、３６によって筋交い１５に締結固定されている。

また、上側筋交い１１５ａの下端部１１５ｃと筋交い１５の下側部分との間の鈍角の入隅部分には筋交い連結材１３７が配置されている。同様に、下側筋交い１１５ｂの上端部１１５ｄと筋交い１５の上側部分との間の鈍角の入隅部分には筋交い連結材１３７が配置されている。

筋交い連結材１３７は、広葉樹木材、例えばシイ材からなる楔形状の木片であり、たとえは厚さが７５ｍｍである。筋交い連結材１３７は、図５（ｅ）に示すように、垂直面１３７ａと、上下の傾斜面１３７ｂ、１３７ｃを備えている。傾斜面１３７ｂ、１３７ｃは、交差する筋交いの側面に当接する。これら左右の筋交い連結材１３７は、ボルト１３８によって、筋交いおよび間柱受け材３４に固定されている。

このように、筋交い１５、上側筋交い１１５ａ、下側筋交い１１５ｂの交差部分は、上下の間柱受け材３４と、左右の筋交い連結材１３７とによって補強され、ボルトによって一体となるように締結固定されている。これにより、耐震性等に優れた壁パネルを実現できる。

１ 壁パネル
２ 矩形枠体
３ 外部防風防水シート
３ａ シート本体部分
３ｂ シート四周縁部分
４ 内部気密シート
４ａ シート本体部分
４ｂ シート四周縁部分
１１ 上枠板
１２ 下枠板
１３、１４ 側枠板
１４ａ 枠板端部
１５ 筋交い
１５ａ 筋交い端部
１５ｂ、１５ｃ 端面
１５ｄ 垂直端面
１５ｅ 水平端面
１５ｇ 筋交い端部
１６、１７ 間柱
１６ａ 上端部
１６ｂ 下端部
２１〜２４ 角部
３１ 第１端部材
３１ａ 傾斜面
３１ｂ 垂直面
３１ｃ 水平面
３１ｄ 枠板受け部
３２ 第２端部材
３２ａ 傾斜面
３２ｂ 垂直面
３２ｃ 水平面
３２ｄ 枠板受け部
３３ 締結ボルト
３４ 間柱受け材
３４ａ、３４ｂ 傾斜面
３４ｃ 水平面
３４ｄ 間柱受け部
３５ 締結ボルト
４１ 基礎梁
４２ 梁
４３、４４ 柱
１００ 壁パネル
１１５ 筋交い
１１５ａ 上側筋交い
１１５ｂ 下側筋交い
１２１〜１２４ 角部
１３７ 筋交い連結材
１３７ａ 垂直
１３７ｂ、１３７ｃ 傾斜面
１３８ ボルト

Claims (7)

1. ４本の枠材と筋交いと間柱とによって構成される一定厚さの矩形枠体を備えた、木造建物の壁パネルであって、
   前記筋交いが架け渡されている前記矩形枠体の２つの角部においては、相互に直交する方向に延びる２本の前記枠材の枠材端部の間に、前記筋交いの筋交い端部と、当該筋交い端部の両側に接合した広葉樹木材からなる第１、第２端部材が配置され、これら第１、第２端部材を介して前記枠材端部のそれぞれが前記筋交い端部の両側の端面に接合されており、
   前記筋交い端部の端面は、前記角部の直角な出隅面を規定している直交端面であり、
   前記角部のそれぞれには、前記筋交い端部を木造建物の軸組を構成する垂直材あるいは横架材に接合するためのボルトが取り付けられており、
   前記ボルトを用いて、前記第１端部材あるいは前記第２端部材と、前記垂直材あるいは前記横架材との間に、前記筋交い端部を挟んだ状態で、これら三部材を締結可能となっていることを特徴とする木造建物の壁パネル。
2. 前記第１、第２端部材のそれぞれは、前記枠材端部に接合された枠材接合面と、前記筋交い端部の一方の端面に接合された筋交い接合面と、前記筋交い端部の直交端面と前記枠材端部の枠材外側端面との間を繋ぐ外側端面とを備えた楔形状の一定厚さの木片である請求項１に記載の木造建物の壁パネル。
3. 前記間柱は、４本の前記枠材のうち相互に平行に延びる２本の第１、第２枠材の間に、これらの第１、第２枠材に直交する方向に配置され、前記筋交いと前記第１枠材の間に架け渡した第１間柱と前記筋交いと前記第２枠材の間に架け渡した第２間柱に分割されており、
   前記第１、第２間柱における前記筋交いの側の間柱端部に対峙する前記筋交いの両側の端面には、それぞれ、ボルトによって広葉樹木材からなる間柱受け材が固定されており、
   前記第１、第２間柱における前記筋交いの側の間柱端部は、前記間柱受け材に固定されている請求項１に記載の木造建物の壁パネル。
4. 前記矩形枠体には、前記筋交いとして、２本の第１、第２筋交いがたすき掛けされており、
   前記第２筋交いは、前記第１筋交いとの交差部分において分割された２本の分割筋交いであり、
   前記第１、第２間柱が固定されている前記間柱受け材は、前記第１筋交いと、前記分割筋交いとの間に形成される一対の入隅部にそれぞれ配置される楔形状の木片であり、
   前記分割筋交いにおける前記第１筋交いの側の端部は、前記間柱受け材にボルトによって固定されている請求項３に記載の木造建物の壁パネル。
5. 前記第１筋交いと、前記分割筋交いとの間に形成される入隅部のうち、前記間柱受け材が配置されていない一対の入隅部のそれぞれに、広葉樹木材からなる筋交い連結材が配置されており、
   ボルトによって、前記筋交い連結材を介して、前記第１筋交いと前記分割筋交いのそれぞれとが固定されている請求項４に記載の木造建物の壁パネル。
6. 前記矩形枠体における室外側の外面は、当該矩形枠体に張り付けた防水シートによって覆われており、
   前記矩形枠体における室内側の内面は、当該矩形枠体に張り付けた気密シートによって覆われている請求項１ないし５のうちのいずれか一つの項に記載の木造建物の壁パネル。
7. 前記防水シートおよび前記気密シートのそれぞれは、前記矩形枠体よりも大きさサイズのシートであり、前記矩形枠体と同一大きさのシート本体部分から外方に延びるシート四周縁部分を備えており、
   当該シート四周縁部分は、前記矩形枠体の外周縁に沿って、前記シート本体部分の側に折り畳まれている請求項６に記載の木造建物の壁パネル。

Images