JP6651461B2 - 建物の壁構造 - Google Patents

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関連出願

この出願は、２０１４年１２月１９日出願の特願２０１４−２５６８８７の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。

この発明は、例えば複数の住戸が一列または複列に並ぶ構造の連棟住宅における界壁に用いられる建物の壁構造に関する。

連棟住宅では、外壁以上に界壁の耐火性能が求められる。このため、界壁の強度を負担する部分（以下、「耐力負担壁体」とする。）についても、鉄骨ではなく、コンクリート、モルタル等のコンクリート系材で構成する必要がある。特許文献１に、界壁をコンクリート系材で構築する構造が提案されている。

国際公開第２０１４／０９１５９３号公報

コンクリート系材からなる耐力負担壁体を現場打ちで施工する場合、以下の問題がある。
・現場作業が多くなり、施工に時間がかかる。具体的には、型枠の設置や支保工の撤去に時間がかかる。
・施工する国または地域によっては、粗悪な型枠類が使用されたり、作業者の技量が低かったりして、高品質が望めないことがある。

耐力負担壁体をプレキャストコンクリート製のプレキャスト壁体とすれば、上記問題点を解決することができる。しかしながら、耐力負担壁体をプレキャスト壁体とすると、重量物であるプレキャスト壁体を運搬するコストがかかるので、コストが高騰するという問題が生じる。また、プレキャスト壁体であっても、プレキャスト壁体と梁との接合が作業性良く行えないと、施工時間の短縮に繋がらない。

この発明の目的は、施工時間が短くて済み施工の作業性が良く、低価格で建築できる建物の壁構造を提供することである。

この発明の建物の壁構造は、壁幅方向に並ぶ複数の耐力負担壁体と、これら各耐力負担壁体の上下端を繋ぐ上下の梁と、前記複数の耐力負担壁体の間でかつ前記上下の梁の間に設けられた非耐力負担壁体とを備え、前記耐力負担壁体は建物の上下方向の軸力および水平力を負担する部材であり、前記耐力負担壁体の上下端にそれぞれ埋め込み状態で設けられた梁・壁接合金物と前記上下の梁とがボルトによって締結され、前記梁・壁接合金物は、前記耐力負担壁体の壁面に開口し壁厚さ方向に延びる中空部を有し、この中空部内に前記ボルトの頭部または前記ボルトに螺合するナットが位置する。

この構成によると、壁全体を耐力負担壁体で構成するのではなく、耐力を持たせる上で必要な箇所だけを耐力負担壁体とするので、耐力負担壁体を運搬するコストを抑えることができる。非耐力負担壁体は、自由に材質を選ぶことができ、必要に応じて耐火性や遮音性を有するものを使用する。コンクリート系材である耐力負担壁体に梁・壁接合金物が設けられており、この梁・壁接合金物と梁とをボルトで締結することで、耐力負担壁体と梁とを接合する。このように、予め梁・壁接合金物が耐力負担壁体に埋め込み状態で設けられているため、梁・壁接合金物の取付け作業が不要である。梁・壁接合金物と梁との締結は、梁・壁接合金物の中空部に手や工具を入れて、ボルトの頭部またはナットを締めることで容易に行うことができる。これらのことから、耐力負担壁体と梁との接合を作業性良く行える。

この発明において、前記梁・壁接合金物は、中心軸が壁厚さ方向に沿う鋼管の切断片であってもよい。一般的に流通している材料である鋼管を用いることで、コストの上昇を抑えることができる。

この発明の建物の壁構造は、連棟住宅の界壁に適用することができる。その場合、前記非耐力負担壁体は、複数の耐火性のブロック状部材の組積造であってもよい。
非耐力負担壁体は耐力の負担が不要であるため、ブロック状部材の組積造であっても界壁の強度に影響ない。耐火性のブロック状部材として現地で調達可能なレンガ等を用い、かつ現地で施工される組積造とすることで、耐火基準を十分に満たし、かつコストも低減できる。

この発明において、前記耐力負担壁体はプレキャストコンクリート製のプレキャスト壁体であり、前記梁はプレキャストコンクリート製のプレキャスト梁であるのがよい。
耐力負担壁体および梁がプレキャストコンクリート製であると、建方期間が短く、工期を短縮できる。また、現場での型枠作業およびコンクリート打設作業を削減できるうえ、施工管理が容易である。

請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、この発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、この発明に含まれる。

この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
この発明の第１実施形態にかかる建物の壁構造が適用された界壁を備えた連棟住宅の斜視図である。 同界壁の正面図である。 同界壁の耐力負担壁体の正面図である。 同界壁の耐力負担壁体の側面図である。 図３ＡのIIIC−IIIC断面図である。 図３ＡのIVA−IVA断面図である。 図３ＡのIVB−IVB断面図である。 図３ＡのIVC−IVC断面図である。 同界壁の耐力負担柱体の正面図である。 同界壁の耐力負担柱体の側面図である。 図５ＡのVC−VC断面図である。 同界壁の耐力負担壁体と梁との接合部の破断側面図である。 同界壁の耐力負担壁体と梁との接合部の分解図である。 この発明の第２実施形態にかかる建物の壁構造が適用された界壁の正面図である。

この発明の第１実施形態を図１ないし図７と共に説明する。
図１は２階建ての連棟住宅の斜視図であり、この連棟住宅１における各住戸２間の界壁３に、この発明の建物の壁構造が適用されている。この連棟住宅１は、柱４および第１梁５が主に鉄骨であり、外壁６および間仕切り壁７の一部に、ブレースまたは格子状の桟が用いられた耐力壁が配置されている。図１の連棟住宅１は、住戸２の戸数が２つであるが、３戸以上の住戸２が連なる連棟住宅の界壁にも、この発明を適用することができる。

図２に示すように、界壁３は、１階界壁部３Ａと２階界壁部３Ｂとが上下に続いて構成されている。両界壁部３Ａ，３Ｂは同じ構造であり、それぞれ壁幅方向（図２の左右方向）に並ぶ複数の耐力負担壁体１０と、これら各耐力負担壁体１０の上下端を繋ぐ上下の第２梁１１と、複数の耐力負担壁体１０の間でかつ上下の第２梁１１の間に設けられた非耐力負担壁体１２とを備える。この実施形態では、互いの間隔が最も広い１組の隣り合う耐力負担壁体１０，１０間に、耐力負担柱体１３が設けられている。この耐力負担柱体１３は、隣り合う耐力負担壁体１０，１０間の距離が長い箇所のような、水平力を負担する必要はないが上下方向の軸力を負担する必要がある箇所に配置される。具体的には、耐力負担柱体１３は、非耐力負担壁体１２，１２間に設けられている。

１階界壁部３Ａの天井梁となる第２梁１１と２階界壁部３Ｂの床梁となる第２梁１１とは、互いに共通である。両界壁部３Ａ，３Ｂで、耐力負担壁体１０および耐力負担柱体１３の壁幅方向の位置は同じである。具体的には、１階界壁部３Ａの耐力負担壁体１０の真上に２階界壁部３Ｂの耐力負担壁体１０が位置している。また、１階界壁部３Ａの耐力負担柱体１３の真上に２階界壁部３Ｂの耐力負担柱体１３が位置している。耐力負担壁体１０は、界壁部３Ａ，３Ｂの上下方向の軸力および水平力を負担する部材である。また、耐力負担柱体１３は、界壁部３Ａ，３Ｂの上下方向の軸力のみを負担する部材である。

図３Ａ〜図４Ｃに示すように、耐力負担壁体１０は、プレキャストコンクリート製のプレキャスト壁体である。このプレキャスト壁体である耐力負担壁体１０には、鉄筋１５が設けられている。この鉄筋１５は、上下方向に延びる複数本の主筋１５ａと、これら複数本の主筋１５ａをそれぞれ取り巻いて上下に並ぶ腹筋１５ｂと、耐力負担壁体１０の上下端にそれぞれ配置された定着鉄筋１５ｃとでなる。

耐力負担壁体１０の上下端かつ左右端の四隅の角部には、この耐力負担壁体１０を上下の第２梁１１に接合するための梁・壁接合金物１６がコンクリートに埋め込み状態で設けられている。梁・壁接合金物１６は、壁厚さの長さに切断された角形鋼管からなり、この角形鋼管の切断片が、その中心軸が壁厚さ方向に沿うように配置されている。よって、梁・壁接合金物１６は、耐力負担壁体１０の壁面、すなわち壁厚さ方向（図３Ｃの左右方向）に開口し、壁厚さ方向に延びる中空部１７を有する。

梁・壁接合金物１６の中空部１７の壁厚さ方向中間部には、補強用のリブ１６ａが溶接により固定されている。また、上端の梁・壁接合金物１６の上面部および下端の梁・壁接合金物１６の下面部に、外部と中空部１７とを連通させるボルト挿通孔１８が、リブ１６ａを挟んで２箇所に設けられている。この実施形態では、各耐力負担壁体１０には、上下端の左右の隅に４つの梁・壁接合金物１６が設けられているが、梁・壁接合金物１６を設ける位置は、上下端であれば左右の隅でなくてもよい。

図５Ａ〜図５Ｃに示すように、耐力負担柱体１３はプレキャストコンクリート製のプレキャスト柱体である。このプレキャスト柱体である耐力負担柱体１３には、耐力負担壁体１０と同様に、鉄筋２０が設けられている。この鉄筋２０は、上下方向に延びる複数本の主筋２０ａと、これら複数本の主筋２０ａをそれぞれ取り巻いて上下に並ぶ腹筋２０ｂとを有している。

耐力負担柱体１３の上下端には、この耐力負担柱体１３を上下の第２梁１１に接合するための梁・柱接合金物２１が埋め込み状態で設けられている。梁・柱接合金物２１も、梁・壁接合金物１６と同様に、壁厚さ（柱体厚さ）の長さに切断された角形鋼管からなり、この角形鋼管の切断片が、その中心軸が壁厚さ方向（柱体厚さ方向）に沿うように配置してある。よって、梁・柱接合金物２１は、耐力負担柱体１３の壁面、すなわち壁厚さ方向（図５Ｃの左右方向）に開口し壁厚さ方向に延びる中空部２２を有する。梁・柱接合金物２１の中空部２２の壁厚さ方向中間部には、補強用のリブ２１ａが溶接により固定されている。

また、上端の梁・柱接合金物２１の上面部および下端の梁・柱接合金物２１の下面部に、外部と中空部２２とを連通させるボルト挿通孔２３が、リブ２１ａを挟んで２箇所に設けられている。梁・壁接合金物１６および梁・柱接合金物２１として一般的に流通している鋼管を用いることで、コストの上昇を抑えることができる。ただし、梁・壁接合金物１６および梁・柱接合金物２１として、鋼管以外の材料を用いてもよい。

図２において、第２梁１１は、複数本のプレキャストコンクリート製のプレキャスト梁体１１Ａを長手方向に接合して構成されている。図６に示すように、第２梁１１の内部には鉄筋２４が組まれている。また、第２梁１１における耐力負担壁体１０および耐力負担柱体１３が接合される箇所には、ボルト挿通孔１８，２３（図３Ｃ、図５Ｃ）の位置に対応してアンカーボルト２５が設けられている。図７に示すように、このアンカーボルト２５の両端は、第２梁１１の上下面から突出している。

図６は、耐力負担壁体１０と第２梁１１との接合部の破断側面図である。図６に示すように、１階界壁部３Ａの耐力負担壁体１０の上に第２梁１１が載置され、さらに第２梁１１の上に２階界壁部３Ｂの耐力負担壁体１０が建てられている。この実施形態では、耐力負担壁体１０および耐力負担柱体１３（図２）よりも第２梁１１の方が、壁厚さ方向（図６の左右方向）の厚さが大きい。

図７に示すように、第２梁１１に設けられたアンカーボルト２５が梁・壁接合金物１６のボルト挿通孔１８に挿通され、梁・壁接合金物１６の中空部１７内に突出したアンカーボルト２５に座金２６を介してナット２７が締め付けられている。このように、耐力負担壁体１０と梁・壁接合金物１６とが締結されることで、耐力負担壁体１０と第２梁１１とが接合される。中空部１７は、耐力負担壁体１０の壁面に開口しているので、この開口から中空部１７に手や工具を入れることができる。したがって、アンカーボルト２５への座金２６およびナット２７の装着作業、並びにナット２７の締め付け作業を容易に行うことができる。このため、耐力負担壁体１０と第２梁１１との接合の作業性が良い。

第２梁１１にアンカーボルト２５を設ける代わりにねじ孔（図示せず）を設け、中空部１７から梁・壁接合金物１６のボルト挿通孔１８にボルト（図示せず）を挿通し、このボルトを前記ねじ孔に螺着することで、耐力負担壁体１０と梁・壁接合金物１６とを締結してもよい。この場合も、中空部１７に手や工具を入れて、ボルトの装着作業および、中空部１７内に位置するボルトの頭部の締め付け作業を容易に行うことができる。

耐力負担柱体１３と第２梁１１との接合部も、耐力負担壁体１０と第２梁１１との接合部と同様の構造である。耐力負担柱体１３と第２梁１１との接合部では、梁・壁接合金物１６の代わりに梁・柱接合金物２１が用いられる。

図６において、界壁３の第２梁１１の両側面には、両側の住戸２の第１梁５が梁・梁接合金物３０を介して接合される。第２梁１１と梁・梁接合金物３０とは、第２梁１１に設けられたアンカーボルト３１およびナット３２により締結される。

図２に示すように、非耐力負担壁体１２は、レンガのような耐火性のブロック状部材３３の組積造である。ブロック状部材３３は、耐火性であればよく、施工場所となる現地で調達可能なものを用いることができる。非耐力負担壁体１２は、耐力の負担が不要であり、耐力負担壁体１０、第２梁１１、および耐力負担柱体１３に対して力を伝達し合うように接合されていない。

この実施形態の界壁３が従来のものと比べて有利な点を以下に示す。
この実施形態の界壁３では、プレキャストコンクリート製の耐力負担壁体１０、第２梁１１、および耐力負担柱体１３が用いられているので、建方期間が短く、工期を短縮できる。また、現場での型枠作業およびコンクリート打設作業を削減できるうえ、施工管理が容易である。壁全体を耐力負担壁体１０で構成するのではなく、耐力を持たせる上で必要な箇所だけを耐力負担壁体１０としているので、耐力負担壁体１０を運搬するコストを抑えることができる。

上述のように、コンクリート系材である耐力負担壁体１０および耐力負担柱体１３に梁・壁接合金物１６および梁・柱接合金物２１を設けておくことで、これら耐力負担壁体１０および耐力負担柱体１３と第２梁１１とをボルト２５、ナット２７を用いて容易に接合することができる。特に、梁・壁接合金物１６および梁・柱接合金物２１が中空部１７，２２を有するので、接合作業が容易である。予め梁・壁接合金物１６および梁・柱接合金物２１が耐力負担壁体１０および耐力負担柱体１３に埋め込み状態で設けられているので、梁・壁接合金物１６および梁・柱接合金物２１の現地での取付け作業は不要である。

界壁３には上記プレキャストコンクリート製の構成材（１０，１１，１３）以外の非耐力負担壁体１２も用いられているが、この非耐力負担壁体１２は耐力の負担が不要であるので、ブロック状部材３３の組積造であっても壁の強度に影響ない。このため、ブロック状部材３３として、例えば、現地で調達可能なレンガを用い、このようなブロック状部材３３を現地で組積造に施工することで、コストを低減できる。

界壁３を構成する耐力負担壁体１０、第２梁１１、非耐力負担壁体１２、および耐力負担柱体１３はいずれも耐火性能のある材料であるので、界壁３は、界壁の耐火時間に関する建築基準が厳しい国（例えば４時間以上）においても、耐火基準を十分に満たすことができる。

この実施形態では、耐力負担部材として耐力負担壁体１０の他に耐力負担柱体１３を併用している。この耐力負担柱体１３は、隣り合う耐力負担壁体１０，１０間の距離が長い箇所のような、水平力を負担する必要はないが上下方向の軸力を負担する必要がある箇所に配置される。耐力負担柱体１３を併用することで、建築コストを必要以上に上げることなく、幅方向の寸法が異なる各種仕様の界壁３に対応することができる。界壁３の幅方向の寸法によっては、図８の第２実施形態のように、耐力負担柱体１３が無い構成としてもよい。

この発明の建物の壁構造は、上記利点を有するので、界壁３以外に建物の内部に設けられて部屋を区切る間仕切り壁７や外壁６にも適用できる。さらに、住宅以外の建物にも適用できる。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態および応用形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。

１…連棟住宅（建物）
３…界壁
１０…耐力負担壁体
１１…第２梁
１２…非耐力負担壁体
１３…耐力負担柱体
１６…梁・壁接合金物
１７…中空部
２１…梁・柱接合金物
２２…中空部
２５…アンカーボルト
２７…ナット
３３…ブロック状部材

Claims (4)

1. 壁幅方向に並ぶ複数の耐力負担壁体と、これら各耐力負担壁体の上下端を繋ぐ上下の梁と、前記複数の耐力負担壁体の間でかつ前記上下の梁の間に設けられた非耐力負担壁体とを備え、
   前記耐力負担壁体は建物の上下方向の軸力および水平力を負担する部材であり、前記耐力負担壁体の上下端にそれぞれ埋め込み状態で設けられた梁・壁接合金物と前記上下の梁とがボルトによって締結され、前記梁・壁接合金物は、前記耐力負担壁体の壁面に開口し壁厚さ方向に延びる中空部を有し、この中空部内に前記ボルトの頭部または前記ボルトに螺合するナットが位置する建物の壁構造。
2. 請求項１に記載の建物の壁構造において、前記梁・壁接合金物は、中心軸が壁厚さ方向に沿う鋼管の切断片である建物の壁構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の建物の壁構造において、連棟住宅の界壁に適用され、前記非耐力負担壁体は、複数の耐火性のブロック状部材の組積造である建物の壁構造。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の建物の壁構造において、前記耐力負担壁体は、プレキャストコンクリート製のプレキャスト壁体であり、前記梁は、プレキャストコンクリート製のプレキャスト梁である建物の壁構造。

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