JP7010486B2

JP7010486B2 - 耐力壁及び水平構面

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Publication number: JP7010486B2
Application number: JP2018202348A
Authority: JP
Inventors: 公一郎小山
Original assignee: 公一郎小山
Priority date: 2018-04-07
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2038-10-26
Also published as: JP2019183617A

Description

特許法第３０条第２項適用集会構造実験会滋賀職業能力開発短期大学校平成３０年９月２日

本発明は、木造建築物における耐力壁及び水平構面に関する。

木造建築物においては、壁に耐力を持たせる構造の耐力壁として、筋交いで耐力を持たせるもの（例えば、特許文献１など）又は面材で耐力を持たせるものが知られている。面材で耐力を持たせるものには、構造用合板を用いるもの（例えば、特許文献２など）、面格子を用いるもの（例えば、特許文献３）、落とし込み板壁（例えば、特許文献４など）、土塗壁を用いるもの（例えば、特許文献５など）、などが有る。

このような木造建築物においては、耐力壁でありながら、通気又は採光を実現するようにすることは一般に困難であるが、例えば、面格子を用いるもののようにそれが実現可能なものがある。

特開平９－２９６５１０号公報特開２０１８－３５３４号公報特開２０１２－０１７６４７号公報特許第６１１４８７０号公報特開２００９－１２１１０５号公報

しかしながら、面格子を用いる耐力壁は、面格子の間の隙間で通気又は採光を行っているため、通常の窓と同等な通気又は採光が行えるようなものではない。

本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、通常の窓を設けることが可能であり、その窓の選択肢の制限が少ない耐力壁を提供することにあり、また、その耐力壁の構造を利用した水平構面を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の耐力壁は、間隔をあけて立設された木製の複数個の柱と、横に架け渡され該複数個の柱の下部に固定された木製の土台と、横に架け渡され前記複数個の柱の上部に固定された木製の桁と、前記土台と前記桁の間に横に架け渡され前記複数個の柱に固定された木製の１個又は複数個の耐力用横架材と、該耐力用横架材を各々の前記柱に固定する木製の第１固定用棒部材と、各々の該第１固定用棒部材を各々の前記柱に固定する木製の第２固定用棒部材と、各々の前記第１固定用棒部材を各々の前記耐力用横架材に固定する木製の第３固定用棒部材と、を備え、前記耐力用横架材の前記柱への固定部において、前記耐力用横架材と前記柱はそれぞれ、一部が欠き取られて互いに接し、かつ、互いに連通する第１孔部を有し、前記柱と前記第１固定用棒部材はそれぞれ、互いに連通する第２孔部を有し、前記耐力用横架材と前記第１固定用棒部材はそれぞれ、互いに連通する第３孔部を有し、前記第１固定用棒部材は、前記耐力用横架材と前記柱のそれぞれの前記第１孔部に挿通し、前記第２固定用棒部材は、前記柱と前記第１固定用棒部材のそれぞれの前記第２孔部に挿通し、前記第３固定用棒部材は、前記耐力用横架材と前記第１固定用棒部材のそれぞれの前記第３孔部に挿通していることを特徴とする。

請求項２に記載の耐力壁は、請求項１に記載の耐力壁において、前記耐力用横架材は、１個のみ又は２個のみであることを特徴とする。

請求項３に記載の耐力壁は、請求項１又は２に記載の耐力壁において、前記第１固定用棒部材は、前記耐力用横架材と前記柱の各々の第１孔部への挿通部分において、断面円形状であることを特徴とする。

請求項４に記載の耐力壁は、請求項１～３のいずれか１項に記載の耐力壁において、窓枠とガラス窓を有する窓を更に備え、前記窓枠は、その上辺部と下辺部が２個の前記耐力用横架材に取り付けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の耐力壁は、請求項４に記載の耐力壁において、前記窓枠は、その中央部に１個の前記柱が位置するように配置されていることを特徴とする。

請求項６に記載の耐力壁は、請求項１～３のいずれか１項に記載の耐力壁において、窓枠とガラス窓を有する引違いの掃き出し窓を更に備え、前記窓枠は、その上辺部が１個の前記耐力用横架材に取り付けられ、下辺部が前記土台に取り付けられ、中央部に１個の前記柱が位置するように配置されていることを特徴とする。

請求項７に記載の耐力壁は、請求項１～６のいずれか１項に記載の耐力壁において、前記土台は、下側土台材と上側土台材を有する構造であり、前記桁は、下側桁材と上側桁材を有する構造であり、前記複数個の柱は、複数個の通し柱と複数個の管柱を有しており、各々の該通し柱は、前記下側土台材、前記上側土台材、前記下側桁材、前記上側桁材の各々の端部が固定されていることを特徴とする。

請求項８に記載の耐力壁は、請求項７に記載の耐力壁において、前記下側土台材、前記上側土台材、前記下側桁材、前記上側桁材の各々の端部は、上面又は下面のうちの一面に端面から延びる互いに平行に設けられた２個の溝部を有し、かつ、該端面に凸部を有し、各々の前記通し柱は、前記下側土台材、前記上側土台材、前記下側桁材、前記上側桁材の該通し柱への固定部において、前記溝部に嵌め込まれる板状の２個の結合板部材が通過する互いに平行に設けられた２個の第１結合板部材通過孔部を有し、かつ、前記凸部が嵌め合わされる第１凹部を有することを特徴とする。

請求項９に記載の耐力壁は、請求項８に記載の耐力壁において、各々の前記通し柱の一部又は全部は、前記下側土台材、前記上側土台材、前記下側桁材、前記上側桁材の該通し柱への前記固定部において、前記２個の第１結合板部材通過孔部の直交方向に互いに平行に設けられた２個の第２結合板部材通過孔部を有し、かつ、前記凸部が嵌め合わされる第２凹部を有することを特徴とする。

請求項１０に記載の水平構面は、間隔をあけ第１水平方向及びそれと直交する第２水平方向に延びるように設けられた木製の複数個の土台又は桁と、隣り合う前記第１水平方向に延びる前記土台又は前記桁の間にそれらと平行になるように設けられた木製の複数個の第１水平材と、隣り合う前記第２水平方向に延びる前記土台又は前記桁の間にそれらと平行になるように設けられた木製の複数個の第２水平材と、各々の該第２水平材を各々の前記第１水平材に固定する木製の第１水平構面棒部材と、各々の該第１水平構面棒部材を各々の前記第１水平材に固定する木製の第２水平構面棒部材と、各々の前記第１水平構面棒部材を各々の前記第２水平材に固定する木製の第３水平構面棒部材と、を備え、前記第２水平材の前記第１水平材への固定部において、前記第２水平材と前記第１水平材はそれぞれ、一部が欠き取られて互いに接し、かつ、互いに連通する第１水平構面孔部を有し、前記第１水平材と前記第１水平構面棒部材はそれぞれ、互いに連通する第２水平構面孔部を有し、前記第２水平材と前記第１水平構面棒部材はそれぞれ、互いに連通する第３水平構面孔部を有し、前記第１水平構面棒部材は、前記第２水平材と前記第１水平材のそれぞれの前記第１水平構面孔部に挿通し、前記第２水平構面棒部材は、前記第１水平材と前記第１水平構面棒部材のそれぞれの前記第２水平構面孔部に挿通し、前記第３水平構面棒部材は、前記第２水平材と前記第１水平構面棒部材のそれぞれの前記第３水平構面孔部に挿通していることを特徴とする。

請求項１１に記載の水平構面は、請求項１０に記載の水平構面において、前記第１水平構面棒部材は、前記第２水平材と前記第１水平材の各々の第１水平構面孔部への挿通部分において、断面円形状であることを特徴とする。

本発明の耐力壁によれば、通常の窓を設けることが可能であり、その窓の選択肢の制限が少ない。また、本発明の水平構面によれば、本発明の耐力壁の構造を利用して耐力を持たせることが可能である。

本発明の実施形態に係る耐力壁を示すものであって、（ａ）が正面図、（ｂ）がＡ－Ａ線で示す位置で切断した右側面視断面図である。同上の耐力壁における耐力用横架材の柱への固定部（例えば、図１において破線の円Ｄで囲った部分）を拡大して示す斜視図であって、（ａ）が正面側斜め上から示すもの、（ｂ）が裏面側斜め上から示すものである。同上の耐力壁における第１固定用棒部材を拡大して示すものであって、（ａ）が端面、（ｂ）が横から見た側面、（ｃ）が上から見た側面を示すものである。同上の耐力壁における第２固定用棒部材を拡大して示すものであって、（ａ）が端面、（ｂ）が側面を示すものである。同上の耐力壁における第３固定用棒部材を拡大して示すものであって、（ａ）が端面、（ｂ）が側面を示すものである。同上の耐力壁における耐力用横架材の柱への固定部の柱を拡大して示すものであって、（ａ）が正面図、（ｂ）が右側面図である。同上の耐力壁における耐力用横架材の柱への固定部の耐力用横架材を拡大して示すものであって、（ａ）が平面図、（ｂ）が裏面図である。同上の耐力壁における耐力用横架材の柱への固定部を第１固定用棒部材の中心に沿って切断して示す拡大断面図であって、（ａ）が平面視のもの、（ｂ）が右側面視のものである。同上の耐力壁において試験で用いたものを示す正面図である。同上の耐力壁において試験による荷重-変位の特性を示すグラフである。同上の耐力壁において窓を設置した状態を示すものであって、（ａ）が正面図、（ｂ）がＡ－Ａ線で示す位置で切断した右側面視断面図である。同上の耐力壁において引違いの掃き出し窓を設置した状態を示すものであって、（ａ）が正面図、（ｂ）がＡ－Ａ線で示す位置で切断した右側面視断面図である。同上の耐力壁において土台を下側土台材と上側土台材を有する構造とし、桁を下側桁材と上側桁材を有する構造としたものを示す正面図である。同上の耐力壁の図１３における通し柱への下側土台材（又は上側土台材又は下側桁材又は上側桁材）の端部の固定部を拡大して示す正面図である。同上の耐力壁の図１４のＦ－Ｆ線で示す位置で切断した平面視断面図である。同上の耐力壁の図１４のＧ－Ｇ線で示す位置で切断した平面視断面図である。同上の耐力壁の図１４のＨ－Ｈ線で示す位置で切断した底面視断面図である。同上の耐力壁の図１４のＩ－Ｉ線で示す位置で切断した底面視断面図である。同上の耐力壁の図１５Ａを変形したものの平面視断面図である。同上の耐力壁の図１５Ｂを変形したものの平面視断面図である。同上の耐力壁の図１５Ｃを変形したものの底面視断面図である。同上の耐力壁の図１５Ｄを変形したものの底面視断面図である。本発明の実施形態に係る水平構面を示す平面図である。同上の水平構面における第２水平材の第１水平材への固定部を拡大して示す斜視図であって、（ａ）が平面（上面）側斜め右から示すもの、（ｂ）が底面側斜め右から示すものである。同上の水平構面における第１水平構面棒部材を拡大して示すものであって、（ａ）が端面、（ｂ）が横から見た側面、（ｃ）が上から見た側面を示すものである。同上の水平構面における第２水平構面棒部材を拡大して示すものであって、（ａ）が端面、（ｂ）が側面を示すものである。同上の水平構面における第３水平構面棒部材を拡大して示すものであって、（ａ）が端面、（ｂ）が側面を示すものである。同上の水平構面における第２水平材の第１水平材への固定部の第１水平材を拡大して示すものであって、（ａ）が平面図、（ｂ）が右側面図である。同上の水平構面における第２水平材の第１水平材への固定部の第２水平材を拡大して示すものであって、（ａ）が正面図、（ｂ）が底面図である。同上の水平構面における第２水平材の第１水平材への固定部を第１水平構面棒部材の中心に沿って切断して示す拡大断面図であって、（ａ）が正面視のもの、（ｂ）が右側面視のものである。同上の水平構面の第１水平材の土台又は桁による支持の例を示す拡大断面図であって、（ａ）が土台又は桁の延伸方向に切断したもの、（ｂ）が第１水平材の延伸方向に切断したものである。同上の水平構面の第２水平材の土台又は桁による支持の例を示す拡大断面図であって、（ａ）が土台又は桁の延伸方向に切断したもの、（ｂ）が第２水平材の延伸方向に切断したものである。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施形態に係る耐力壁１は、図１に示すように、通常の軸組構造と同様に、複数個の柱２と土台３と桁４とを備える。柱２は、間隔をあけて立設された木製のものである。土台３は、横に架け渡され、複数個の柱２の下部に固定された木製のものである。桁４は、横に架け渡され、複数個の柱２の上部に固定された木製のものである。住宅において、一般に、床は土台３の上に載置され、天井は桁４から下がってそれに支持される。柱２と土台３と桁４は、通常の角材（例えば、１２０ｍｍ×１２０ｍｍのもの）を用いることができる。柱２と土台３と桁４は、桧を用いることができる。また、柱２と土台３の固定及び柱２と桁４の固定は、通常の方法（典型的には、ホゾをホゾ穴に嵌合するもの）などを用いることができる。

耐力壁１は、更には、１個又は複数個の耐力用横架材５を備える。耐力用横架材５は、土台３と桁４の間に横に架け渡され、複数個の柱２に固定された木製のものである。耐力用横架材６は、桧を用いることができる。

耐力壁１は、更には、耐力用横架材５を各々の柱２に固定するために、複数個の第１固定用棒部材６と複数個の第２固定用棒部材７と複数個の第３固定用棒部材８とを備える（図２参照）。第１固定用棒部材６は、各々の耐力用横架材５を各々の柱２に固定する木製のものである。第１固定用棒部材６は、図３に示すように、棒状のものである。第２固定用棒部材７は、各々の第１固定用棒部材６を各々の柱２に固定する木製のものである。第２固定用棒部材７は、図４に示すように、比較的細い棒状のものである。第３固定用棒部材８は、各々の第１固定用棒部材６を各々の耐力用横架材５に固定する木製のものである。第３固定用棒部材８は、図５に示すように、比較的細い棒状のものである。

耐力用横架材５の柱２への固定部（仕口）においては、耐力用横架材５と柱２はそれぞれ、一部が欠き取られて互いに接している。欠き取られて残る形状は、特に限定されるものではないが、柱２では図６に示すように縦幅が耐力用横架材５の幅と略同一で横方向に中央の中央凹み部２ａと凹みが中央凹み部２ａよりも深い両周辺の周辺凹み部２ｂが形成され、耐力用横架材５では図７に示すように横幅が柱２の中央凹み部２ａの幅と略同一の凹み部５ａが形成されるようにすることができる。この固定部において嵌め合わされた耐力用横架材５と柱２を合わせた厚み（耐力壁１の正面に対して垂直方向の厚み）は、耐力用横架材５又は柱２単体の厚み（固定部以外の部分の厚み）よりも大きい（例えば、１．５倍以上大きい）。

また、耐力用横架材５の柱２への固定部においては、耐力用横架材５と柱２はそれぞれ、互いに連通する第１孔部５１、２１を有する（図６及び図７参照）。上述した第１固定用棒部材６は、耐力用横架材５と柱２のそれぞれの第１孔部５１、２１に挿通する。第１固定用棒部材６は、第１孔部５１、２１の大きさ（穴径）と略同一の太さであって、図８に示すように、第１孔部５１、２１に入れ込まれ、それにより耐力用横架材５を柱２に固定する。第１固定用棒部材６の耐力用横架材５又は柱２からはみ出す部分は、その長さが特に限定されることはなく、また、固定後に所望の長さに切断されることが可能である。第１固定用棒部材６と第１孔部５１、２１の間には、多少の寸法差（余裕）（例えば、０．５ｍｍ程度）があるのが好ましい。また、第１固定用棒部材６は、後述するように断面円形状（丸棒形状）であるのが好ましいが、第１孔部５１、２１に入れ込んで後述する第２孔部６２と第３孔部６３の位置合わせをするために、一端部近傍を角棒形状にして位置合わせし易く及び把持し易くすることができる。その場合、一端部近傍の角棒形状の部分は、入れ込んだ後に切り落とすか、或いは、外観に影響ない又は外観が許容できれば、そのまま残すことも可能である。第１固定用棒部材６は、桧を用いることができる。

また、柱２と第１固定用棒部材６はそれぞれ、互いに連通する第２孔部２２、６２を有する（図６及び図３参照）。上述した第２固定用棒部材７は、図８に示すように、柱２と第１固定用棒部材６のそれぞれの第２孔部２２、６２に挿通する。第２固定用棒部材７は、第２孔部２２、６２の大きさ（穴径）と略同一の太さであって、大きな摩擦力を持って第２孔部２２、６２にハンマー等で入れ込まれ、それにより第１固定用棒部材６を柱２に固定する。第２固定用棒部材７は、先端側（柱２に入れ込む側）から基端側（把持する側）に向けて徐々に太くするようにしてもよい。また、第２固定用棒部材７は、比較的細くてもしっかりと固定できるように、硬い木材（例えば、樫など）の角棒を用いるのが好ましい。

また、耐力用横架材５と第１固定用棒部材６はそれぞれ、互いに連通する第３孔部５３、６３を有する（図７及び図３参照）。上述した第３固定用棒部材８は、図８に示すように、耐力用横架材５と第１固定用棒部材６のそれぞれの第３孔部５３、６３に挿通する。第３固定用棒部材８は、第３孔部５３、６３の大きさ（穴径）と略同一の太さであって、大きな摩擦力を持って第３孔部５３、６３にハンマー等で入れ込まれ、それにより第１固定用棒部材６を耐力用横架材５に固定する。第３固定用棒部材８は、第２固定用棒部材７と同様に、先端側から基端側に向けて徐々に太くするようにしてもよいし、また、硬い木材（例えば、樫など）の角棒を用いるのが好ましい。また、第２孔部２２と第３孔部５３の間の距離と第２孔部６２と第３孔部６３の間の距離は、第２固定用棒部材７と第３固定用棒部材８が多少しなるように、多少の寸法差（例えば、１．５ｍｍ程度）があるのが好ましい。

耐力壁１は、以上説明した構成に、外壁材、断熱材、内壁材などを加えて構成される。耐力壁１は、荷重がかかって変形しようとすると、耐力用横架材５の柱２への固定部においては、嵌め合わされた耐力用横架材５の部分と柱２の部分が互いにめり込み、変形の増大とともに耐力が増大する。第１固定用棒部材６と第２固定用棒部材７と第３固定用棒部材８は、耐力用横架材５の柱２への密着を保持する。このようにして、耐力壁１は、耐力用横架材５の柱２への固定部において耐力を持たせることができる。また、そのため、耐力用横架材５の数を増やすなどして、耐力用横架材５の柱２への固定部の数を増やすことにより、耐力（例えば、壁倍率など）を増大させることができる。

また、第１固定用棒部材６は、角部を有すると、耐力壁１に荷重がかかって変形しようとするときに、嵌め合わされた耐力用横架材５の部分と柱２の部分が互いにめり込んで行く前に、その角部が損傷し易くなるので、上述したように、耐力用横架材５と柱２の各々の第１孔部５１、２１への挿通部分において、断面円形状（丸棒形状）であるのが好ましい。

次に、発明者が行った耐力壁１の評価のための試験について述べる。この試験では、耐力壁１は、図９に示すように、３個の柱２と、１個の土台３と、１個の桁４と、２個の耐力用横架材５と、を備えている。柱２と土台３と桁４と耐力用横架材５は１２０ｍｍ×１２０ｍｍの天然乾燥の桧の角材を用いた。第１固定用棒部材６は、直径３６ｍｍの桧の丸棒を用いた。第２固定用棒部材７及び第３固定用棒部材８はともに、１５ｍｍ×１５ｍｍ角の樫の角棒を用いた。土台３と桁４の長さはともに、２９１０ｍｍである。土台３の下面と桁４の上面の間の距離は、２８８０ｍｍである。２個の柱２、２の中心軸の間の距離は、９５５ｍｍ（半間）である。土台３と下側の耐力用横架材５の間の間隔は、１００ｍｍである。桁４と上側の耐力用横架材５の間の間隔は、２６０ｍｍである。柱２と土台３の固定及び柱２と桁４の固定は、典型的な方法を用い、柱２の両端面に形成された３０ｍｍ×８０ｍｍ角で長さ１００ｍｍのホゾ２ｃ、２ｄを土台３及び桁４に形成されたホゾ穴に嵌合させ、その嵌合部を１５ｍｍ×１５ｍｍ角の樫の固定用棒部材（込み栓）で固定することで行った。

試験方法は、マルイ社製の面内せん断試験機（ＭＩＥ－２７９－１－１００）を用い、無載荷式による水平加力試験とし、公益財団法人日本住宅・木材技術センター「木造の耐力壁及びその倍率性能評価業務方法書」に従って行った。加力方法は、土台３を固定し、桁４の端部（図９においては右端部）を把持固定して、せん断変形角が１／１２０ｒａｄ、１／６０ｒａｄ、１／３０ｒａｄによる一回の正負交番繰り返し加力とし、その後、正方向に加力して変位を限界まで増加した。加力速度は１ｍｍ／ｓｅｃとした。

図１０は、試験の結果の荷重－変位の関係を示すものである。横軸は変位（ｍｍ）、縦軸は荷重（ｋＮ）である。図中、θ_１はせん断変形角が１／１２０ｒａｄ、θ_２は１／３０ｒａｄ、θ_３は１／１５ｒａｄのところを示している。図１０より、せん断変形角がθ_３（１／１５ｒａｄ）を超えてからも、最大荷重１５．０９ｋＮ、最大変位３０１ｍｍ（試験機の最大移動量）まで、耐力の増加が見られることが分かる。また、せん断変形角がθ_３（１／１５ｒａｄ）時点において、目立った損傷は見られなかった。また、図１０より壁倍率を計算すると、正方向が０．７、負方向が０．６であった。

耐力壁１は、窓枠９１とガラス窓９２を有する窓９を更に備えることができる。この場合、耐力壁１は、図１１に示すように、２個の耐力用横架材５、５を備え、窓枠９１は、その上辺部９１ａが上側の耐力用横架材５、下辺部９１ｂが下側の耐力用横架材５に取り付けられるようにすることができる。２個の耐力用横架材５、５は、窓の上下方向のサイズ及び位置に合わせて、上下方向の位置を決めることができる。なお、窓枠９１が取り付けられた２個の耐力用横架材５、５以外の耐力用横架材５を設けることも可能である。

また、窓９の左右方向のサイズが大きい場合、窓枠９１をその中央部に１個の柱２が位置するように配置することも可能である（図１１参照）。そうすると、左右のガラス窓９２、９２を閉めたとき及びガラス窓９２、９２のいずれかを開けたときにも、ガラス窓９２、９２の枠の縦部分が窓枠９１の中央部に位置する１個の柱２に重なり、その柱２は採光の邪魔又は室内（図１１（ａ）において紙面の奥側）から窓外を見たときの視界の邪魔にほとんどならない。なお、左右のガラス窓９２、９２を閉めて錠をすることも問題ない。

また、窓９が引違いの掃き出し窓の場合、耐力壁１は、図１２に示すように、１個の耐力用横架材５を備え、窓枠９１は、その上辺部９１ａが耐力用横架材５、下辺部９１ｂが土台３に取り付けられるようにし、中央部に１個の柱２が位置するように配置することも可能である。そうすると、上記と同様に１個の柱２が採光の邪魔又は室内から窓外を見たときの視界の邪魔にほとんどならないのみならず、人などの出入りが可能である。なお、窓枠９１（上辺部９１ａ）が取り付けられた耐力用横架材５以外の耐力用横架材５をその上方に設けることも可能である。また、窓９の下辺部９１ｂの土台３への取り付けは、取付補助部材３Ａなどを介して取り付けることができる（図１２参照）。

このように耐力壁１は、通常の窓を設けることが可能であり、その窓の選択肢の制限が少ない。

耐力壁１は、図１３に示すように、土台３を下側土台材３１と上側土台材３２を有する構造とし、桁４を下側桁材４１と上側桁材４２を有する構造とすることができる。複数個の柱２は、詳しくは、複数個の通し柱２Ａと複数個の管柱２Ｂに分かれる。通し柱２Ａは、管柱２Ｂ（例えば、１２０ｍｍ×１２０ｍｍのもの）よりも太いもの（例えば、１５０ｍｍ×１５０ｍｍのもの）とすることができる。なお、図１３では、通し柱２Ａと管柱２Ｂの割合が１：３のものを示しているが、この割合は、木造建築物の仕様に合わせて適宜変えることができる。また、図１３中で、符号３３、４３で示すものは、下側土台材３１と上側土台材３２又は下側桁材４１と上側桁材４２との間でスペースを保持し荷重を伝えるためのパッキンである。

各々の通し柱２Ａは、下側土台材３１、上側土台材３２、下側桁材４１、上側桁材４２の各々の端部が固定されている。耐力壁１は、このような構造にすると、更に、耐力を向上させることができる。なお、各々の管柱２Ｂは、特に限定されるものではないが、上側土台材３２の上面及び下側桁材４１の下面に、通常の方法（典型的には、ホゾをホゾ穴に嵌合するもの）で固定されるようにできる。

通し柱２Ａへの下側土台材３１、上側土台材３２、下側桁材４１、上側桁材４２の各々の端部の固定部（図１３において符号Ｅで示す）においては、互いに同様の構造とすることができ、図１４に示すように、複数個の結合板部材Ｓ（破線で示す）と複数個の結合板固定部材Ｔを用いたものとすることができる。結合板部材Ｓは、板状の木材であり、板厚が比較的小さくてもしっかりと固定できるように、硬い木材（例えば、樫など）を用いるのが好ましい。結合板固定部材Ｔは、比較的細くてもしっかりと固定できるように、硬い木材（例えば、樫など）の角棒を用いるのが好ましい。

下側土台材３１、上側土台材３２、下側桁材４１、上側桁材４２は、上面又は下面のうち一面（図１５Ａ～図１５Ｄにおいては上面）に端面から延びる互いに平行に設けられた２個の溝部Ｕ１、Ｕ１を有し（図１５Ａ、図１５Ｂ参照）、かつ、端面には凸部Ｕ２を有している（図１５Ｃ参照）。凸部Ｕ２は、２個の溝部Ｕ１、Ｕ１が設けられていないところ、つまり、上面又は下面のうち他面（上記一面の反対面）側に設けられている。下側土台材３１、上側土台材３２、下側桁材４１、上側桁材４２の溝部Ｕ１、Ｕ１には、通し柱２Ａの後述する２個の第１結合板部材通過孔部Ｖ１、Ｖ１を通過した２個の結合板部材Ｓ、Ｓが嵌め込まれる。下側土台材３１、上側土台材３２、下側桁材４１、上側桁材４２と２個の結合板部材Ｓ、Ｓには、２個の結合板部材Ｓ、Ｓを下側土台材３１、上側土台材３２、下側桁材４１、上側桁材４２に固定するための結合板固定部材Ｔが通過する結合板固定部材通過孔Ｕ３、Ｓ１が形成されている。下側土台材３１、上側土台材３２、下側桁材４１、上側桁材４２に形成されるのが結合板固定部材通過孔Ｕ３、２個の結合板部材Ｓ、Ｓに形成されるのが結合板固定部材通過孔Ｓ１である。

各々の通し柱２Ａは、それへの下側土台材３１、上側土台材３２、下側桁材４１、上側桁材４２の固定部において、互いに平行に設けられた２個の第１結合板部材通過孔部Ｖ１、Ｖ１を有し（図１５Ｂ参照）、かつ、第１凹部Ｖ２を有する（図１５Ｃ参照）。第１凹部Ｖ２は、２個の第１結合板部材通過孔部Ｖ１、Ｖ１が設けられていないところ、つまり、２個の第１結合板部材通過孔部Ｖ１、Ｖ１の下側又は上側のうち一方側（図１５Ａ～図１５Ｄにおいては下側）に設けられている。２個の第１結合板部材通過孔部Ｖ１、Ｖ１には、２個の結合板部材Ｓ、Ｓが通過する。第１凹部Ｖ２には、下側土台材３１、上側土台材３２、下側桁材４１、上側桁材４２の凸部Ｕ２が嵌め合わされる。

通し柱２Ａに下側土台材３１と上側土台材３２（又は、下側桁材４１と上側桁材４２）に直交して他の下側土台材３１’と上側土台材３２’（又は、下側桁材４１’と上側桁材４２’）が設けられるところについては、図１６Ａ～図１６Ｄに示すように、それらの固定部において、２個の第１結合板部材通過孔部Ｖ１、Ｖ１の直交方向に互いに平行に設けられた２個の第２結合板部材通過孔部Ｖ３、Ｖ３を有し（図１６Ｃ参照）、かつ、第２凹部Ｖ４を有する（図１６Ｂ参照）ようにすることができる。２個の第２結合板部材通過孔部Ｖ３、Ｖ３は、２個の第１結合板部材通過孔部Ｖ１、Ｖ１の下側又は上側のうち一方側（図１６Ａ～図１６Ｄにおいては下側）に設けられる。第２凹部Ｖ４は、２個の第２結合板部材通過孔部Ｖ３、Ｖ３が設けられていないところ、つまり、２個の第２結合板部材通過孔部Ｖ３、Ｖ３の下側又は上側のうち他方側（図１６Ａ～図１６Ｄにおいては上側）に設けられる。２個の第２結合板部材通過孔部Ｖ３、Ｖ３には、他の下側土台材３１’、上側土台材３２’、下側桁材４１’、又は上側桁材４２’の溝部Ｕ１、Ｕ１に嵌め込まれる他の２個の結合板部材Ｓ、Ｓが通過可能である。第２凹部Ｖ４には、他の下側土台材３１’、上側土台材３２’、下側桁材４１’、又は上側桁材４２’の凸部Ｕ２の嵌め合わせが可能である。

なお、通し柱２Ａに下側土台材３１と上側土台材３２（又は、下側桁材４１と上側桁材４２）に直交して他の下側土台材３１’と上側土台材３２’（又は、下側桁材４１’と上側桁材４２’）が設けられないところについても、通し柱２Ａの加工の共通化のために、第２結合板部材通過孔部Ｖ３と第２凹部Ｖ４を設けた構造にすることも可能である。

次に、上記の耐力壁１の構造を利用することによって耐力を持たせるようにした水平構面１０について説明する。

水平構面１０は、図１７に示すように、通常の軸組構造と同様に、間隔をあけ第１水平方向及びそれに直交する第２水平方向に延びるように設けられる複数個の土台３又は桁４の部分に設けられる。なお、図１７においては、柱２は、通し柱２Ａのみ示し管柱２Ｂは省略しているが、通し柱２Ａと管柱２Ｂの割合は左右方向が１：２、上下方向が１：３とすることができる。

水平構面１０は、更には、隣り合う第１水平方向に延びる土台３、３又は桁４、４の間にそれらと平行になるように設けられた複数個の第１水平材１１を備え、隣り合う第２水平方向に延びる土台３、３又は桁４、４の間にそれらと平行になるように設けられた複数個の第２水平材１２を備える。第１水平材１１と第２水平材１２は、木製のものであり、桧を用いることができる。

水平構面１０は、更には、各々の第２水平材１２を各々の第１水平材１１に固定するために、複数個の第１水平構面棒部材１３と複数個の第２水平構面棒部材１４と複数個の第３水平構面棒部材１５とを備える（図１８参照）。第１水平構面棒部材１３は、図１９に示すように、耐力壁１の第１固定用棒部材６と同様の形状及び構造のものであり、各々の第２水平材１２を各々の第１水平材１１に固定する木製のものである。第２水平構面棒部材１４は、図２０に示すように、耐力壁１の第２固定用棒部材７と同様の形状及び構造のものであり、各々の第１水平構面棒部材１３を各々の第１水平材１１に固定する木製のものである。第３水平構面棒部材１５は、図２１に示すように、耐力壁１の第３固定用棒部材８と同様の形状及び構造のものであり、各々の第１水平構面棒部材１３を各々の第２水平材１２に固定する木製のものである。

第２水平材１２の第１水平材１１への固定部（仕口）は、図２２～図２４に示すように、4耐力壁１における耐力用横架材５の柱２への固定部（仕口）と同様の構造である。つまり、第２水平材１２と第１水平材１１はそれぞれ、一部が欠き取られて互いに接しており、また、耐力壁１の第１孔部５１、２１と同様な第１水平構面孔部１２１、１１１を有する（図２２及び図２３参照）。上述した第１水平構面棒部材１３は、第２水平材１２と第１水平材１１のそれぞれの第１水平構面孔部１２１、１１１に挿通する（図２４参照）。第１水平材１１と第１水平構面棒部材１３はそれぞれ、耐力壁１の第２孔部２２、６２と同様な第２水平構面孔部１１２、１３２を有する（図２２及び図１９参照）。上述した第２水平構面棒部材１４は、第１水平材１１と第１水平構面棒部材１３のそれぞれの第２水平構面孔部１１２、１３２に挿通する（図２４参照）。第２水平材１２と第１水平構面棒部材１３はそれぞれ、耐力壁１の第３孔部５３、６３と同様な第３水平構面孔部１２３、１３３を有する（図２３及び図１９参照）。上述した第３水平構面棒部材１５は、第２水平材１２と第１水平構面棒部材１３のそれぞれの第３水平構面孔部１２３、１３３に挿通する（図２４参照）。

このような水平構面１０は、耐力壁１と同様に、荷重がかかって変形しようとすると、第２水平材１２の第１水平材１１への固定部においては、嵌め合わされた第２水平材１２の部分と第１水平材１１の部分が互いにめり込み、変形の増大とともに耐力が増大する。第１水平構面棒部材１３と第２水平構面棒部材１４と第３水平構面棒部材１５は、第２水平材１２の第１水平材１１への密着を保持する。こうして、水平構面１０は、第２水平材１２の第１水平材１１への固定部において耐力を持たせることができる。

また、第１水平構面棒部材１３は、第１固定用棒部材６と同様に、第２水平材１２と第１水平材１１の各々の第１水平構面孔部１２１、１１１への挿通部分において、断面円形状（丸棒形状）であるのが好ましい。

第１水平材１１と第２水平材１２は、特に限定されるものではないが、例えば、以下のようにして土台３又は桁４に支持させることができる。すなわち、土台３を上述した下側土台材３１と上側土台材３２を有する構造とし、桁４を上述した下側桁材４１と上側桁材４２を有する構造とする。そして、第１水平材１１は、図２５Ａ（ａ）、（ｂ）に示すように、その端部が下側土台材３１（又は下側桁材４１）に、例えば１個の結合板部材１１Ａと複数個の結合板固定部材１１Ｂで、固定されるようにする。また、第２水平材１２は、図２５Ｂ（ａ）、（ｂ）に示すように、それが支持される土台３（又は桁４）において、下側土台材３１と上側土台材３２（又は下側桁材４１と上側桁材４２）の間に挟まれて支持されるようにする。なお、土台３の部分の水平構面１０の場合は、床の下に並べられる根太を第２水平材１２の上にそれと直交方向に（つまり、第１水平材１１と平行な方向に）載置することができる。

以上、本発明の実施形態に係る耐力壁及び水平構面について説明したが、本発明は、実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内での設計変更が可能である。

１耐力壁
２柱
２ａ柱の中央凹み部
２ｂ柱の周辺凹み部
２ｃ、２ｄ柱のホゾ
２１柱における第１孔部
２２柱における第２孔部
２Ａ通し柱
２Ｂ管柱
３土台
３１下側土台材
３２上側土台材
３３パッキン
３Ａ取付補助部材
４桁
４１下側桁材
４２上側桁材
４３パッキン
５耐力用横架材
５ａ凹み部
５１耐力用横架材における第１孔部
５３耐力用横架材における第３孔部
６第１固定用棒部材
６２第１固定用棒部材における第２孔部
６３第１固定用棒部材における第３孔部
７第２固定用棒部材
８第３固定用棒部材
９窓
９１窓枠
９１ａ窓枠の上辺部
９１ｂ窓枠の下辺部
９２ガラス窓
１０水平構面
１１第１水平材
１１１第１水平材における第１水平構面孔部
１１２第１水平材における第２水平構面孔部
１１Ａ結合板部材
１１Ｂ結合板固定部材
１２第２水平材
１２１第２水平材における第１水平構面孔部
１２３第２水平材における第３水平構面孔部
１３第１水平構面棒部材
１３２第１水平構面棒部材における第２水平構面孔部
１３３第１水平構面棒部材における第３水平構面孔部
１４第２水平構面棒部材
１５第３水平構面棒部材
Ｓ結合板部材
Ｓ１結合板部材の結合板固定部材通過孔
Ｔ結合板固定部材
Ｕ１下側土台材、上側土台材、下側桁材、上側桁材の溝部
Ｕ２下側土台材、上側土台材、下側桁材、上側桁材の凸部
Ｖ１通し柱の第１結合板部材通過孔部
Ｖ２通し柱の第１凹部
Ｖ３通し柱の第２結合板部材通過孔部
Ｖ４通し柱の第２凹部

Claims

間隔をあけて立設された木製の複数個の柱と、
横に架け渡され該複数個の柱の下部に固定された木製の土台と、
横に架け渡され前記複数個の柱の上部に固定された木製の桁と、
前記土台と前記桁の間に横に架け渡され前記複数個の柱に固定された木製の１個又は複数個の耐力用横架材と、
該耐力用横架材を各々の前記柱に固定する木製の第１固定用棒部材と、
各々の該第１固定用棒部材を各々の前記柱に固定する木製の第２固定用棒部材と、
各々の前記第１固定用棒部材を各々の前記耐力用横架材に固定する木製の第３固定用棒部材と、
を備え、
前記耐力用横架材の前記柱への固定部において、
前記耐力用横架材と前記柱はそれぞれ、一部が欠き取られて互いに接し、かつ、互いに連通する第１孔部を有し、
前記柱と前記第１固定用棒部材はそれぞれ、互いに連通する第２孔部を有し、
前記耐力用横架材と前記第１固定用棒部材はそれぞれ、互いに連通する第３孔部を有し、
前記第１固定用棒部材は、前記耐力用横架材と前記柱のそれぞれの前記第１孔部に挿通し、
前記第２固定用棒部材は、前記柱と前記第１固定用棒部材のそれぞれの前記第２孔部に挿通し、
前記第３固定用棒部材は、前記耐力用横架材と前記第１固定用棒部材のそれぞれの前記第３孔部に挿通していることを特徴とする耐力壁。
請求項１に記載の耐力壁において、
前記耐力用横架材は、１個のみ又は２個のみであることを特徴とする耐力壁。
請求項１又は２に記載の耐力壁において、
前記第１固定用棒部材は、前記耐力用横架材と前記柱の各々の第１孔部への挿通部分において、断面円形状であることを特徴とする耐力壁。
請求項１～３のいずれか１項に記載の耐力壁において、
窓枠とガラス窓を有する窓を更に備え、
前記窓枠は、その上辺部と下辺部が２個の前記耐力用横架材に取り付けられていることを特徴とする耐力壁。
請求項４に記載の耐力壁において、
前記窓枠は、その中央部に１個の前記柱が位置するように配置されていることを特徴とする耐力壁。
請求項１～３のいずれか１項に記載の耐力壁において、
窓枠とガラス窓を有する引違いの掃き出し窓を更に備え、
前記窓枠は、その上辺部が１個の前記耐力用横架材に取り付けられ、下辺部が前記土台に取り付けられ、中央部に１個の前記柱が位置するように配置されていることを特徴とする耐力壁。
請求項１～６のいずれか１項に記載の耐力壁において、
前記土台は、下側土台材と上側土台材を有する構造であり、
前記桁は、下側桁材と上側桁材を有する構造であり、
前記複数個の柱は、複数個の通し柱と複数個の管柱を有しており、各々の該通し柱は、前記下側土台材、前記上側土台材、前記下側桁材、前記上側桁材の各々の端部が固定されていることを特徴とする耐力壁。
請求項７に記載の耐力壁において、
前記下側土台材、前記上側土台材、前記下側桁材、前記上側桁材の各々の端部は、上面又は下面のうちの一面に端面から延びる互いに平行に設けられた２個の溝部を有し、かつ、該端面に凸部を有し、
各々の前記通し柱は、前記下側土台材、前記上側土台材、前記下側桁材、前記上側桁材の該通し柱への固定部において、前記溝部に嵌め込まれる板状の２個の結合板部材が通過する互いに平行に設けられた２個の第１結合板部材通過孔部を有し、かつ、前記凸部が嵌め合わされる第１凹部を有することを特徴とする耐力壁。
請求項８に記載の耐力壁において、
各々の前記通し柱の一部又は全部は、前記下側土台材、前記上側土台材、前記下側桁材、前記上側桁材の該通し柱への前記固定部において、前記２個の第１結合板部材通過孔部の直交方向に互いに平行に設けられた２個の第２結合板部材通過孔部を有し、かつ、前記凸部が嵌め合わされる第２凹部を有することを特徴とする耐力壁。
間隔をあけ第１水平方向及びそれと直交する第２水平方向に延びるように設けられた木製の複数個の土台又は桁と、
隣り合う前記第１水平方向に延びる前記土台又は前記桁の間にそれらと平行になるように設けられた木製の複数個の第１水平材と、
隣り合う前記第２水平方向に延びる前記土台又は前記桁の間にそれらと平行になるように設けられた木製の複数個の第２水平材と、
各々の該第２水平材を各々の前記第１水平材に固定する木製の第１水平構面棒部材と、
各々の該第１水平構面棒部材を各々の前記第１水平材に固定する木製の第２水平構面棒部材と、
各々の前記第１水平構面棒部材を各々の前記第２水平材に固定する木製の第３水平構面棒部材と、
を備え、
前記第２水平材の前記第１水平材への固定部において、
前記第２水平材と前記第１水平材はそれぞれ、一部が欠き取られて互いに接し、かつ、互いに連通する第１水平構面孔部を有し、
前記第１水平材と前記第１水平構面棒部材はそれぞれ、互いに連通する第２水平構面孔部を有し、
前記第２水平材と前記第１水平構面棒部材はそれぞれ、互いに連通する第３水平構面孔部を有し、
前記第１水平構面棒部材は、前記第２水平材と前記第１水平材のそれぞれの前記第１水平構面孔部に挿通し、
前記第２水平構面棒部材は、前記第１水平材と前記第１水平構面棒部材のそれぞれの前記第２水平構面孔部に挿通し、
前記第３水平構面棒部材は、前記第２水平材と前記第１水平構面棒部材のそれぞれの前記第３水平構面孔部に挿通していることを特徴とする水平構面。
請求項１０に記載の水平構面において、
前記第１水平構面棒部材は、前記第２水平材と前記第１水平材の各々の第１水平構面孔部への挿通部分において、断面円形状であることを特徴とする水平構面。