JP7041470B2 - Bearing wall structure of wooden building and its construction method - Google Patents
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Description
本発明は、軸組工法による木造建築物の耐力壁構造およびその構築方法に関し、特に真壁仕様の耐力壁構造の改良に関する。 The present invention relates to a bearing wall structure of a wooden building by a frame construction method and a method for constructing the same, and particularly to an improvement of a bearing wall structure of a true wall specification.
近年、4階建て以上の木造建築物が認可されるようになってきている。4階建ての木造建築物の認可の条件として、耐力壁の倍率の高いものが求められる。また、3階建て以下の場合であっても、建築階の間取りの可能性を確保するため、外壁に耐力壁を集中して設置し、内部の間仕切り壁を非耐力壁として配置替え可能とする設計法があるが、この場合も耐力壁には高倍率のものが必要とされる。 In recent years, wooden buildings with four or more floors have been approved. As a condition for approval of a four-story wooden building, a high-magnification load-bearing wall is required. In addition, even in the case of 3 stories or less, in order to secure the possibility of floor plan of the building floor, bearing walls are concentrated on the outer wall, and the internal partition wall can be rearranged as a non-bearing wall. There is a design method, but in this case as well, the bearing wall needs to have a high magnification.
耐力壁には、筋かいを用いるものと、構造面材(合板等)を用いるものとがある。筋かいによる耐力壁は、筋かい自体とその接合部に大きな力が集中する構造であるため、筋かい自体の座屈、接合部の破断、桁の折損といった脆性的な破壊を生じる可能性が高い。一方、構造面材を用いる耐力壁では、構造面材と軸組の力の伝達が多数の釘を介して行われるので釘の粘り強い変形性能が活かされて、靭性に優れる。このため、高倍率で、高靭性の耐力壁が必要な場合には、構造面材による耐力壁が利用される。構造面材による耐力壁には、大壁仕様のものと真壁仕様のものがある。大壁仕様の耐力壁構造の一例は、例えば下記特許文献1に示されている。真壁仕様の耐力壁構造の一例は、例えば下記特許文献2及び3に示されている。
There are two types of bearing walls, one using braces and the other using structural facing materials (plywood, etc.). Since the bearing wall made by the brace has a structure in which a large force is concentrated on the brace itself and its joint, brittle fracture such as buckling of the brace itself, breakage of the joint, and breakage of the girder may occur. high. On the other hand, in a bearing wall using a structural surface material, the force of the structural surface material and the framework is transmitted through a large number of nails, so that the tenacious deformation performance of the nails is utilized and the toughness is excellent. Therefore, when a high-magnification, high-toughness bearing wall is required, a bearing wall made of a structural surface material is used. There are two types of bearing walls made of structural surface materials: large wall specifications and true wall specifications. An example of a bearing wall structure having a large wall specification is shown in, for example,
ところで、木造建築物であっても、高層あるいは鉄筋又は鉄骨構造との混合など、複雑な構造を有するものにあっては、保有水平耐力計算が必要となる。保有水平耐力計算は、建物の変形能力を数値化した構造特性係数Dsを考慮して行われ、Dsの値が小さい方が望ましい。Dsの値が大きくなると、必要保有水平耐力が大きくなるため、耐力壁の壁量を増すことにより保有水平耐力を満たす必要があるからである。この構造特性係数Dsは、一般に、大壁仕様の耐力壁の方が真壁仕様の耐力壁構造よりも小さい値となる。したがって、従来は、真壁仕様の耐力壁構造を用いて高層の木造建築物を建築しようとすると、大壁仕様に比べて耐力壁の壁量を増す必要があり、コスト及びデザインの面で制約となる。 By the way, even if it is a wooden building, if it has a complicated structure such as a high-rise building or a mixture with a reinforcing bar or a steel frame structure, it is necessary to calculate the possessed horizontal strength. The possessed horizontal strength calculation is performed in consideration of the structural characteristic coefficient Ds that quantifies the deformation capacity of the building, and it is desirable that the value of Ds is small. This is because the required horizontal bearing capacity increases as the value of Ds increases, and it is necessary to satisfy the holding horizontal bearing capacity by increasing the amount of the bearing wall. This structural characteristic coefficient Ds is generally smaller in the bearing wall of the large wall specification than in the bearing wall structure of the true wall specification. Therefore, in the past, when trying to build a high-rise wooden building using the bearing wall structure of the Makabe specification, it was necessary to increase the amount of the bearing wall compared to the large wall specification, which was a constraint in terms of cost and design. Become.
真壁仕様の耐力壁においては、地震等によって建物の軸組が水平方向に大きく振れるとき、回転した構造面材の上辺及び下辺の角が軸組の水平材に食い込む格好となり、水平材又は水平材接合部を損傷させるおそれが生じる。この点を図示すると図4のようである。図4においては、上部水平材(例えば梁)11と下部水平材(例えば土台)12との間に1対の垂直材(構造柱材)13、14が組み付けられた軸組構造において、1対の垂直材13、14の間に構造面材10が真壁仕様で組み付けられた状態を実線で示している(構造面材10が釘打ちされる受材は図示省略)。地震等によって建物の軸組が水平方向に大きく振れるとき、構造面材10は、強靱な合板で製造されているため平行四辺形にゆがむことなく、点線10’で示すように略直角な角(矩形)を維持して傾く(回転する)ことになる。この傾きにより、構造面材10の上辺の一方の角A1が大きく上方に変位し、角A1の対角線上にある下辺の一方の角A2が大きく下方に変位する。真壁仕様の構造面材10は、軸組の水平材11、12及び垂直材13、14で囲まれる空間内にぴったり納まるようになっている(つまり、構造面材10の上辺及び下辺が上部及び下部水平材11、12に密接している)ので、構造面材10の傾き(回転)に伴って、構造面材10の各角A1、A2が水平材11、12に食い込むことになり、例えば一点鎖線で示すように上部水平材11が押し曲げられる。構造面材10の傾きが限度を越えると、押し曲げられた水平材11又は水平材接合部が損傷されることになる。
In the bearing wall of the Makabe specification, when the frame of the building swings greatly in the horizontal direction due to an earthquake etc., the corners of the upper and lower sides of the rotated structural face material become the shape to bite into the horizontal material of the frame, and the horizontal material or the horizontal material. There is a risk of damaging the joint. This point is shown in FIG. 4 when illustrated. In FIG. 4, in a framework structure in which a pair of vertical lumbers (structural pillars) 13 and 14 are assembled between an upper horizontal lumber (for example, a beam) 11 and a lower horizontal lumber (for example, a base) 12, one pair. The state in which the
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、真壁仕様の耐力壁構造において、地震等における水平方向の振動に関連して生ずる上述の不都合を改善し、変形性能を確保することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve the above-mentioned inconveniences caused by horizontal vibration in an earthquake or the like in a bearing wall structure of a true wall specification and to secure deformation performance. And.
本発明は、軸組工法の木造建築物の耐力壁構造であって、真壁仕様の耐力壁パネルを具備し、前記耐力壁パネルが、複数の受材により構成された枠体と、前記枠体に直接止め付けられる構造面材とを含み、前記構造面材は、その縦方向の長さが短寸に形成され、該構造面材の上辺及び下辺において、軸組の水平材に対してそれぞれ所定のクリアランスを生じるように、前記枠体に止め付けられ、かつ、前記構造面材の上辺及び下辺における前記各クリアランスの上下方向の長さの合計が、前記構造面材の横幅の略1/15以上となるように、前記構造面材の縦方向の長さを設定することを特徴とする。 The present invention is a bearing wall structure of a wooden building of a frame construction method, comprising a bearing wall panel of a true wall specification, and the bearing wall panel is a frame body composed of a plurality of receiving materials and the frame body. The structural surface material is formed to have a short length in the vertical direction thereof, and the structural surface material is formed to have a short length in the vertical direction. The sum of the vertical lengths of the respective clearances on the upper side and the lower side of the structural surface material, which are fixed to the frame body so as to generate a predetermined clearance, is approximately 1 / of the width of the structural surface material. It is characterized in that the length in the vertical direction of the structural surface material is set so as to be 15 or more .
本発明によれば、真壁仕様の耐力壁パネルの構造面材の縦方向の長さが、該構造面材の上辺及び下辺において、軸組の水平材に対してそれぞれ所定のクリアランスを生じるように、短寸に形成されているので、地震等により建物が水平方向に振れるとき、構造面材が傾いたとしても、その上辺及び下辺の各角が軸組の水平材に食い込むことを防ぐ若しくは食い込み量を少なくすることができ、もって、軸組の水平材及び水平材接合部の損傷を防ぐことができる。また、従来に比べて構造的な粘り(靱性)が増すことになり、保有水平耐力計算が必要な場合に構造特性係数Dsの値を相対的に引き下げることが可能となり、必要保有水平耐力を低減することができる。したがって、真壁仕様の耐力壁構造において、変形性能を確保し、従来に比べて、必要な耐震強度を確保するための壁量を少なくすることができ、真壁仕様の高層木造建築物の低コスト化に寄与し得る。 According to the present invention, the vertical length of the structural surface material of the load-bearing wall panel of the Makabe specification causes a predetermined clearance with respect to the horizontal member of the framework at the upper side and the lower side of the structural surface material. Since it is formed in a short size, when the building swings in the horizontal direction due to an earthquake or the like, even if the structural surface material is tilted, each corner of the upper side and the lower side of the building is prevented from biting into the horizontal material of the framework or biting into it. The amount can be reduced, and thus damage to the horizontal members of the framework and the joints of the horizontal members can be prevented. In addition, the structural tenacity (toughness) will increase compared to the past, and it will be possible to relatively reduce the value of the structural characteristic coefficient Ds when the possessed horizontal strength calculation is required, reducing the required possessed horizontal strength. can do. Therefore, in the bearing wall structure of the Makabe specification, it is possible to secure the deformation performance, reduce the amount of wall to secure the required seismic strength compared to the conventional one, and reduce the cost of the high-rise wooden building of the Makabe specification. Can contribute to.
図1は、本発明の一実施例に係る耐力壁構造を説明する概略立面図であり、図2は、図1のII-II線矢視断面図である。本発明の一実施例に係る真壁仕様の耐力壁パネル20は、上下の受材22、23及び左右の受材24、25により構成された枠体と、前記枠体に止め付けられる構造面材21とを含む。枠体は、強度補強のために、更に間柱材を適宜含んでいてよいが、その図示は省略する。上下の受材22、23は、軸組の上部水平材11(例えば、梁)及び下部水平材12(例えば、土台)に釘等で止め付けられ、左右の受材24、25は、軸組の垂直材(所定角寸例えば12cm角の構造柱材)13及び14に釘等で止め付けられる。
FIG. 1 is a schematic elevational view illustrating a bearing wall structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. The
構造面材21は、その縦方向の長さが、上部及び下部水平材11、12の間隔(高さ)よりも適量短くなるように、短寸に形成され、横方向の長さはその左右1対の垂直材13、14の間隔内に略ぴったり納まるように定寸で形成されている。構造面材21は、受材22~25に釘打ちされるが、その際、前記短寸に形成された構造面材21の上辺21aが上部受材22の上辺より下方に位置し、該構造面材21の下辺21bが下部受材23の下辺よりも上方に位置するように釘打ちされる。これにより、該構造面材21の上辺21a及び下辺21bにおいて、上部及び下部水平材11、12に対してそれぞれ所定のクリアランス(隙間)C1,C2を生じるように、該構造面材21が受材22~25に止め付けられる。
The
図2に示すように、真壁仕様の耐力壁パネル20においては、受材22のツラ面が水平材11のツラ面よりも構造面材21の厚み分だけ凹んでおり、受材22に止め付けられた構造面材21のツラ面が水平材11のツラ面と略同じ高さとなる。なお、図2の例では、耐力壁パネル20の反対面にも構造面材210が受材22~25に止め付けられ、二重の構造面材21、210により1枚の耐力壁パネル20が形成される。この場合、反対面の構造面材210も、前述の構造面材21と同一構成であり、その上辺及び下辺において、上部及び下部水平材11、12に対してそれぞれ所定のクリアランスC1,C2を生じるように受材22~25に止め付けられる。
As shown in FIG. 2, in the
図3は、地震等によって建物の軸組が水平方向に大きく振れたときに、耐力壁パネル20がその面方向に大きく傾いた状態を例示する略図である。その場合、耐力壁パネル20において、受材22~25に対する構造面材21の釘止めは適宜外れる若しくは緩むが、構造面材21それ自体は強靱な合板で製造されているため平行四辺形にゆがむことなく、点線21’で示すように略直角な角(矩形)を維持して傾く(回転する)ことになる。この傾きにより、構造面材21の上辺の一方の角B1が大きく上方に変位し、角B1の対角線上にある下辺の一方の角B2が大きく下方に変位する。しかし、本発明の耐力壁構造においては、前述のようにクリアランスC1,C2が設けられているので、構造面材21の傾き(回転)に伴って、該構造面材21の各角B1、B2が水平材11、12に近づく更には当たることになっても、従来のように水平材11、12に強く食い込んで損傷させるようなことが可及的に防止されることになる。なお、そのような大きな振動時においては、垂直材(構造柱)13、14も傾くが、図示は省略する。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a state in which the
このように、本発明の耐力壁構造においては、構造面材21の上辺21a及び下辺21bの各角B1,B2が水平材11,12に食い込むことを防ぐ若しくは食い込み量を可及的に少なくすることができるので、水平材11,12及び水平材接合部の損傷が防止され、従来に比べて構造的な粘り(靱性)が増すことになる。したがって、保有水平耐力計算が必要な場合に構造特性係数Dsを従来の真壁仕様の耐力壁に比べて相対的に引き下げることが可能となる。こにより、真壁仕様の耐力壁構造であっても、従来に比べて、必要な耐震強度を確保するための壁量を少なくすることができ、真壁仕様の高層木造建築物の低コスト化に寄与し得る。
As described above, in the bearing wall structure of the present invention, the corners B1 and B2 of the
一例として、木造建物の安全限界変形角「1/15」を考慮して、前記構造面材21の上辺21a及び下辺21bにおける前記各クリアランスC1,C2の上下方向の長さの合計が、前記構造面材21の横幅の略「1/15」以上となるように、前記構造面材21の縦方向の長さを設定するとよい。例えば、構造面材21の横幅が800mmの場合、クリアランスC1,C2の上下方向の長さの合計が約53.3mm以上となるように、構造面材21の縦方向の長さを設定する。一例として、構造面材21の横幅が800mm程度の場合、クリアランスC1,C2の上下方向の長さの合計が約60mm程度となるように構造面材21の縦方向の長さを設定することが考えられる。
As an example, in consideration of the safety limit deformation angle "1/15" of the wooden building, the total length of each clearance C1 and C2 in the
また、上下のクリアランスC1,C2の配分は、略均等であってもよいし、下のクリアランスC2の配分を上よりも幾分大きくしてもよい。例えば、クリアランスC1,C2の上下方向の長さの合計を約53.3mm程度とした場合、上のクリアランスC1の上下方向の長さを23.3mm程度とし、下のクリアランスC2の上下方向の長さを30mm程度とすることが考えられる。下のクリアランスC2の配分を上のクリアランスC1よりも幾分大きくする理由は、そのような大きな振動時においては垂直材(構造柱)13、14も傾き、浮き上がり気味になるので、構造面材21の片側もそれに連れて浮き上がり気味になり、下辺21bの角B2の下り量が上辺21aの角B1の上がり量よりも幾分増すと考えられるからである。したがって、下のクリアランスC2の配分を上のクリアランスC1よりも幾分大きくすることにより、構造面材21の傾き(回転)に伴う該構造面材21の各角B1、B2の水平材11、12に対する近づき具合更には当たり具合が可及的に均等化されることが期待でき、上下双方の水平材11、12の損傷を可及的に抑制することができる。
Further, the distribution of the upper and lower clearances C1 and C2 may be substantially equal, or the distribution of the lower clearance C2 may be slightly larger than that of the upper one. For example, when the total length of the clearances C1 and C2 in the vertical direction is about 53.3 mm, the length of the upper clearance C1 in the vertical direction is set to about 23.3 mm, and the length of the lower clearance C2 in the vertical direction is set to about 23.3 mm. It is conceivable that the size is about 30 mm. The reason why the distribution of the lower clearance C2 is slightly larger than that of the upper clearance C1 is that the vertical members (structural columns) 13 and 14 also tilt and tend to rise during such a large vibration, so that the
なお、上記実施例では、耐力壁パネル20の両面に構造面材21、210を設けているが、片面にのみ構造面材21を設ける場合も、本発明を適用することができる。あるいは、特許第5960900号公報に示されるような二重壁構造に対して本発明を適用することもできる。すなわち、所定角寸(例えば12cm角)の構造柱(垂直材)13、14を二重化して立設し、上述したような両面に構造面材21、210を備えた耐力壁パネル20を二重化して(壁面に垂直方向に重ねて)、該二重の構造柱(垂直材)の間に真壁仕様で組み付けるようにしてよい。これにより、特許第5960900号公報に示されるような二重壁構造を採用して壁倍率を増した構造において、本発明を組み合わせて用いることにより、必要な耐震強度を確保するための壁量を少なくすることができ、もって低コスト化を図ることができる。なお、特許第5960900号公報に示されるような二重壁構造は、比較的低コストで壁倍率を増すのに適したものであるから、特許第5960900号公報の明細書および図面の記載を引用によって本願明細書および図面内に取り込む。
In the above embodiment, the
さらに、耐力壁パネル20の製造方法、つまり受材22~25に対する各構造面材21、210の組み付けは、工場において少なくとも部分的に耐力壁パネルの組み立てを予め行う工法を採用するパネル工法であってもよいし、あるいは、現場で耐力壁パネル20を製造する現場工法であってもよい。パネル工法を採用する場合、例えば、受材22~25を組み合わせて枠体を形成することと、該枠体に一面の構造面材21を止め付けることを工場で予め行い、こうして一面の構造面材21を既に具備した耐力壁パネル20を工場で予め製造する。この耐力壁パネル20を現場に搬入し、これを軸組の水平材11、12及び垂直材13、14に組み付ける(受材22~25を水平材11、12及び垂直材13、14に釘打ちする)ことを行った後、他面の構造面材210を受材22~25に止め付けるようにすればよい。その際、施工作業者(大工)は、ファクトリーセットで既に止め付けてある反対面の構造面材21の取り付け配置を見て、それと同様に上下のクリアランスC1,C2が設定されるような配置で構造面材210を釘止めすればよい。このように、工場におけるパネル組み立て工法を本発明に取り込むことにより、本発明に従う上下のクリアランスC1,C2の設定を容易な作業で行うことができる。
Further, the manufacturing method of the bearing
一方、現場工法を採用する場合は、一面の構造面材21を受材22~25に止め付けた耐力壁パネル20を現場で採寸して製造し、これを軸組の水平材11、12及び垂直材13、14に組み付ける(受材22~25を水平材11、12及び垂直材13、14に釘打ちする)ことを行った後、他面の構造面材210を受材22~25に止め付けるようにすればよい。あるいは、先に受材22~25を水平材11、12及び垂直材13、14に釘打ちした後、一面の構造面材21を受材22~25に止め付け、かつ、他面構造面材210を受材22~25に止め付けるようにしてもよい。
On the other hand, when the on-site construction method is adopted, the bearing
11、12 軸組の水平材
13、14 軸組の垂直材
20 耐力壁パネル20
21、210 構造面材
22、23、24、25 受材
21a 構造面材の上辺
21b 構造面材の下辺
C1,C2 クリアランス
11, 12 horizontal lumber of the
21,210
Claims (5)
前記耐力壁パネルが、複数の受材により構成された枠体と、前記枠体に止め付けられる構造面材とを含み、
前記構造面材は、その縦方向の長さが短寸に形成され、該構造面材の上辺及び下辺において、軸組の水平材に対してそれぞれ所定のクリアランスを生じるように、前記枠体に止め付けられ、かつ、
前記構造面材の上辺及び下辺における前記各クリアランスの上下方向の長さの合計が、前記構造面材の横幅の略1/15以上となるように、前記構造面材の縦方向の長さを設定することを特徴とする耐力壁構造。 It is a bearing wall structure of a wooden building with a frame construction method, and is equipped with a bearing wall panel with a true wall specification.
The load-bearing wall panel includes a frame body composed of a plurality of receiving materials and a structural surface material to be fastened to the frame body.
The structural surface material is formed in a short length in the vertical direction, and the frame body is provided with a predetermined clearance on the upper side and the lower side of the structural surface material with respect to the horizontal member of the framework. Stopped and
The length of the structural surface material in the vertical direction is set so that the total length of each clearance on the upper side and the lower side of the structural surface material in the vertical direction is approximately 1/15 or more of the horizontal width of the structural surface material. A bearing wall structure characterized by being set .
複数の受材により構成された枠体と、前記枠体に止め付けられる構造面材とを含む、真壁仕様の耐力壁パネルを製造する工程であって、前記構造面材は、その縦方向の長さが短寸に形成され、該構造面材の上辺及び下辺において、軸組の水平材に対してそれぞれ所定のクリアランスを生じるように、前記枠体に止め付けられ、かつ、前記構造面材の上辺及び下辺における前記各クリアランスの上下方向の長さの合計が、前記構造面材の横幅の略1/15以上となるように、前記構造面材の縦方向の長さを設定することを特徴とする前記工程と、
前記耐力壁パネルの前記受材を、前記木造建築物の軸組の水平材及び垂直材に止め付ける工程と
からなる耐力壁構造の構築方法。 It is a method of constructing a bearing wall structure of a wooden building by the frame construction method.
It is a step of manufacturing a bearing wall panel of a true wall specification including a frame body composed of a plurality of receiving materials and a structural face material to be fastened to the frame body, and the structural face material is the vertical direction thereof. The structural face material is formed to be short in length, and is fastened to the frame body so as to generate a predetermined clearance with respect to the horizontal member of the framework at the upper side and the lower side of the structural face material. The vertical length of the structural surface material is set so that the total length of each of the clearances on the upper side and the lower side in the vertical direction is approximately 1/15 or more of the horizontal width of the structural surface material. The above-mentioned process as a feature and
A method for constructing a bearing wall structure, which comprises a step of fixing the receiving material of the bearing wall panel to the horizontal and vertical members of the framework of the wooden building.
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