JP6650862B2 - 木造建物 - Google Patents

Description

本発明は、主に木造軸組構法による住宅などの建物の構造に関する。

木造軸組構法では、建物の構造安全性を確保するため、建物の屋内と屋外とを区切る建物外壁のうちの一部について、矩形枠状に軸組した枠体内部に斜めに筋交を入れて耐力壁とすることが行われている。図６に示す従来の建物では、一般的に、部屋の隅角部に耐力壁（図６において斜線で示す）を配置することが行われている。

しかしながら、耐力壁は壁内部に筋交を有するため、耐力壁が配置された部分には扉や窓といった開口部を自由に設けることはできず、建物の採光性や通風性を一定以上に高めることは困難であった。

この問題を解決するため、建物外壁から耐力壁を部分的に減じ、その替わりとして、屋内空間を部屋に区切る仕切壁を耐力壁とすることも行われているが、いったん屋内に耐力壁を設けてしまうと、屋内空間の間取りを変更することができず、広い内部空間として使用できないという問題があった。

したがって、本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、その目的は、建物の構造安全性を確保しつつ、建物外壁に自由に窓や扉を設けることができる木造建物を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、屋内に耐力壁を設ける必要がなく、内部空間の構成を自由に展開することができる木造建物を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の木造建物は、矩形に枠組みした枠部に斜材が架設された筋交構造体を複数備え、複数の筋交構造体は、建物の屋内と屋外とを区切る建物外壁の面と交差する方向に、かつ、建物の重心に対して線対称に又は放射状に、建物の屋外又は屋内に各々配置され、複数の筋交構造体が水平荷重に対抗するように構成されている。

建物の重心に対して線対称に又は放射状に、建物外壁の面に交差する方向に配置された筋交構造体が全体として風や地震による水平荷重に対抗するため、建物外壁に耐力壁を設けなくとも構造安全性が確保される。それゆえ、建物外壁を自由に窓や扉といった開口部にすることができる。なお、本明細書における「屋内」とは、主室のことをいい、建物の外周部分に設けられる縁側やテラス等の縁は含まれない。また、本明細書における「建物外壁」とは、屋内と屋外との境界面にある構造体のことをいい、一般的な壁のほか、窓及び扉なども含んでいる。

また、本発明の木造建物における複数の筋交構造体は、建物の屋外に配置されており、筋交構造体の枠部を構成する一対の縦枠材のうち、一方の第１の縦枠材は建物外壁に配列された柱であり、もう一方の第２の縦枠材は、隣接する筋交構造体の第２の縦枠材と桁材を介して互いに結合していることも好ましい。屋外に筋交構造体が配置されるため、自由な室内構成を展開することができる。また、筋交構造体の一方の縦枠材を建物外壁に配列された柱とすることにより、建物の剛性を向上させることができ、柱と柱の間の開口部に取り付けられた窓等の構造体も直接支持することができるため、安全性が向上する。さらに、筋交構造体のもう一方の縦枠材について、互いに隣接するもの同士を桁材で連結することにより、構造安全性をより向上させることができる。

また、本発明の木造建物における複数の筋交構造体は、建物外壁に対し略直角の角度で配置され、建物外壁の角部においては、角部の外角を略２分した角度で配置されていることも好ましい。これにより、筋交構造体の好適な配置態様が選択される。

本発明によれば、以下のような優れた効果を有する木造建物を提供することができる。
（１）建物外壁や室内の仕切壁に耐力壁を設けなくとも構造安全性が確保されるため、建物外壁を自由に窓や扉といった開口部にすることができる。それゆえ、採光性・通風性に優れ、木造でありながら開放的な室内空間の建物が得られる。
（２）自由な内部構成を展開することができ、大きな部屋として使用することも、非耐力壁で区切った複数の部屋として使用することも可能である。また、内部構成の変更、すなわち、間取りの変更にも容易に対応することができる。

本実施形態に係る建物の軸組の分解斜視図である。 本実施形態に係る建物の平断面図である。筋交構造体を黒色で示す。 本実施形態に係る建物の正面図である。 筋交構造体の配置の他の例を示す平断面図である。 本実施形態に係る建物の他のレイアウト例を示す平断面図である。 従来の木造建物における平断面図である。

図１〜図３に示すように、本実施形態に係る建物１は、建物外壁面３に交差する方向に、建物の重心に対して対称になるように配置された筋交構造体２が複数備えられている。なお、本明細書において上下とは、建物１として配置されている上下方向、すなわち、図１における上下方向をいうものとする。

まず、本実施形態に係る建物１を構成する筋交構造体２について説明する。図１及び図３に示すように、本実施形態における筋交構造体２は、第１の縦枠材２ａ、第２の縦枠材２ｂ、上側の横架材２ｄ及び外周床２ｅによって矩形に枠組みされた枠部に斜材２ｃが架設されて構成されている。斜材２ｃは第２の縦枠材２ｂの上部から第１の縦枠材２ａの下部に斜めに架設されている。第１の縦枠材２ａと第２の縦枠材２ｂは、それらの柱頭で横架材２ｄと接合され、それらの柱脚で外周床材２ｅに接合されている。外周床材２ｅは基礎に緊結され、固定されている。なお、本実施形態では下側の横架材として外周床材２ｅを用いているが、上側の横架材２ｄと同様に土台等の柱材であってもよい。また、図１に示すように、本実施形態での斜材２ｃは１本であるが、筋交構造体２の強度を高めるため、２本をたすき掛けにして枠部に入れてもよい。斜材２ｃには木材を用いることも、丸鋼等の鉄筋を用いることもできる。また、さらに強度を高めるため、第１の縦枠材２ａと第２の縦枠材２ｂとの間に間柱を設けることも可能である。また、枠部に斜材２ｃを緊結した後、枠部全体に面材を施すことも可能である。また、筋交構造体のその他の構成や仕様については、建築基準法及び告示等で示されている耐力壁と同様の構成・仕様を用いることができる。

図１及び図２に示すように、本実施形態の建物１には、その屋外に建物外壁３を取り巻くように複数の筋交構造体２が設けられている。筋交構造体２は、その枠体が形成する面が、建物外壁面３と交差する方向に配置され、建物１の重心Ｐに対して線対称に配置されている。これにより、複数の筋交構造体２がバランスよく配置され、建物の重心と剛心が近接することとなるため、安定して水平荷重に抵抗できる木造建物が得られる。さらに、筋交構造体２が建物外壁面３と交差して配置されているために、建物外壁３が筋交構造体２によって遮蔽される部分が少なくなり、建物１の採光性・通風性が確保され、内部空間から外方への視界も遮られなくなる。また、図２に示すように、建物１には、筋交構造体２が屋外に配置されることにより建物の外周部分に縁１０が形成されるため、屋内と屋外とを緩やかに繋ぐ魅力ある空間が形成される。

図１及び図２に示すように、本実施形態の建物１には、筋交構造体２は１２個設けられている。この建物１は略正方形であるところ、その重心Ｐは対角線が交わる中心にあるが、筋交構造体２はその重心Ｐを通る対角線や対向する辺の中点と重心Ｐを通る線に線対称に配置されている。このように建物の重心Ｐに対して線対称に筋交構造体を配置することにより、筋交構造体２がバランスよく配置され、安定して水平荷重に抵抗できる木造建物が得られる。また、筋交構造体２の配置については、図４（ａ）に示すように、建物の重心Ｐから放射状に伸びる線に沿って放射状に配置することもでき、これによって、筋交構造体２がバランスよく配置される。なお、建物１の平面形状は本実施形態で示すものに限定されず、略正方形や長方形のほか、他の多角形状等であってもよい。

また、上述したように、筋交構造体２は、建物外壁３と交差する方向に各々配置されているところ、本実施形態では、建物外壁面３には２つずつ、建物外壁の角部４には１つずつ配置されている。筋交構造体２は、建物外壁面３に対しては、略直角の角度となるように配置されており、建物外壁の角部４では、その角部４の外角を略２分した角度となるように配置されている。これにより、建物外壁３に対する施工や取付が容易であり、構造的にも安定した建物１が得られる。また、建物外壁面３に対し、筋交構造体２を略直角の角度となるように配置することにより、図３に示すように、外周に配置された筋交構造体２で室内からの視界が遮られる範囲を小さくすることができるため、採光性・通風性ともに優れた建物１とすることができる。なお、筋交構造体２の配置は、本実施形態（図１〜図３）にて示したものは一例であって、図４（ｂ）に示すように、建物外壁の角部４に筋交構造体２を斜めに配置せずに、建物外壁の角部４においても、連続している建物外壁３の面に対して略直角の角度となるよう設けるようにしてもよい。また、建物１に設けられた筋交構造体２の数やその配置位置については、本実施形態にて示したものは一例であって、建物の大きさや建物の形状に基づいて、適宜決定することができる。

図１及び図２に示すように、筋交構造体２の枠部を形成する一対の縦枠材のうち、第１の縦枠材２ａは、建物外壁３に配列されている柱からなり、両者は一体として形成されている。そのため、建物外壁３を構成する構造体（窓・扉・壁など）を直接的に筋交構造体２で支持することができ、建物外壁３に水平荷重に対する充分な抵抗性と剛性を付与することができる。第１の縦枠材２ａは建物外壁３に配列されている柱であるので、図１に示すように、この柱２ａの上部では桁６を介して隣接する建物外壁に配列されている柱（隣接する第１の縦枠材２ａ）と互いに結合しており、さらに梁５を介して建物内部に設けられた柱８とも互いに結合している。これにより、建物の上部構造に剛性が付与されると共に、屋根材９による鉛直荷重は柱８と、梁５及び第１の縦枠材２ａを介して筋交構造体２全体にも分散されるため、屋根材９をより安定的に支持することができる。他方、第２の縦枠材２ｂは、その上部において、桁材７を介して隣接する筋交構造体２の第２の縦枠材２ｂと互いに結合している。これにより、大きな水平荷重を受けた際にも、互いに連結した筋交構造体２が全体として抵抗するため、構造安全性をより向上させることができる。本実施形態においては、図２に示すように、建物外壁３に配列されている柱のすべてが、筋交構造体２を構成しているが、一部の柱のみが筋交構造体２を形成するようにしてもよい。

本実施形態における建物１は、図２に示すように、屋根材９をより安定して支持するために、建物外壁３から離れた建物内部の中央近傍に柱８を４本備えている。これらの柱８は、その上部において梁５を介して互いに連結しており、その梁５の両端はいずれも筋交構造体２の第１の縦枠材２ａに連結している。これにより、建物内部の柱８と筋交構造体２とで屋根材９を支持するため、建物の構造安全性をより向上させることができる。なお、建物内部に設けられた柱８は、本実施形態の数に限定されず、屋根材９の形状や重量、建物自体の形、柱８の仕様などにより適宜決定することができ、柱８の数を１本とすることも、複数本とすることも可能である。さらに、屋根材９の小屋組をトラス（洋小屋）構造とすることにより、屋根構造を自立させ、建物内部に柱８を設けない構造とすることも可能である。これにより、屋内を広がりのある無柱空間とし、建物外壁３は窓等の開口部とすることができるため、木造でありながら外部への開放感を有し、自由なレイアウトが可能な建物を得ることができる。

図２及び図３に示す建物１では、建物外壁３がすべて窓から構成され、採光性や通風性を最大限に生かすように構成されているが、特にこれに限定されず、建物外壁３には、用途や好みに応じて壁や扉を設けることができる。また、図２及び図３に示すように、本実施形態に係る建物１では、筋交構造体２が配置されている建物の外周部分に縁１０が形成されるため、この部分を縁側やテラスとして使用することもできる。また、図５に示す他のレイアウト例に示すように、縁１０部分を窓などの建具１１で取り囲み、サンルームのようにして使用することも可能である。この場合においては、筋交構造体２を構成する第２の縦枠材２ｂやその上部に連結している桁材７に建具１１（窓など）を取り付けることができるため、容易に施工することが可能である。また、建具１１としては、窓だけでなく出入りする扉のほか、雨戸などを取り付けてもよい。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨を逸脱しない範囲内での種々、設計変更した形態も技術的範囲に含むものである。

１ 建物
２ 筋交構造体
２ａ 第１の縦枠材（建物外壁に配列された柱）
２ｂ 第２の縦枠材
２ｃ 斜材
２ｄ 横架材
２ｅ 外周床材
３ 建物外壁（建物外壁の面）
４ 建物外壁の角部
５ 梁
６ 桁
７ 第２の縦枠材と連結している桁材
８ 建物内部に設けられた柱
９ 屋根材
１０ 縁
１１ 建具
Ｐ 建物の重心

Claims (3)

1. 矩形に枠組みした枠部に斜材が架設された筋交構造体を複数備え、
   複数の前記筋交構造体は、建物の屋内と屋外とを区切る建物外壁の面と交差する方向に、かつ、建物の重心に対して線対称に又は放射状に、建物の屋外に各々配置され、
   複数の前記筋交構造体が水平荷重に対抗するように構成されていることを特徴とする木造建物。
2. 前記筋交構造体の枠部を構成する一対の縦枠材のうち、一方の第１の縦枠材は建物外壁に配列された柱であり、
   もう一方の第２の縦枠材は、隣接する筋交構造体の第２の縦枠材と桁材を介して互いに結合していることを特徴とする請求項１に記載の木造建物。
3. 複数の前記筋交構造体は、建物外壁に対し略直角の角度で配置され、建物外壁の角部においては、角部の外角を略２分した角度で配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の木造建物。