JP7097132B1 - 躯体構造及びその構築工法 - Google Patents

Abstract

【課題】在来軸組工法では設計の自由度が高いが、熟練した職人が施工するので人的負担が大きい上で、強度がどうしても劣る。【解決手段】耐力柱ユニット１、１９は角材で垂直材３ａ、３ｂ、３ｃと水平材５、７で構成した骨組み構造を、構造用合板１１で包んで耐力化している。柱側に耐力壁としての機能を備えさせてユニット化することにより、設計の自由度を確保しつつ、強度の担保を可能とする。外装仕上げ材１７を含めて工場生産可能である。更に、梁ユニット３１を上側から落とし込んで積み上げることで接合できる。上面を梁の仮止め用に利用した場合には、大きな力を必要とせずに容易に緊結できる。また、仮止め効果により、負荷を緊結箇所だけに掛けずに済むので、この緊結には高い精度も要求されず、耐力柱ユニット１と耐力柱ユニット１９の間では、梁ユニット３１の梁本体３３が僅かに隙間を残して遊嵌された状態でも許容される。【選択図】 図１４

Description

本発明は、建築物に設置する耐力柱ユニット及び当該耐力柱ユニットを用いた躯体構造、並びにその構築工法に関するものである。

木造建築工法には、「在来軸組工法」と、「枠組壁工法」があり、前者は、柱や梁などの軸材を組んで骨組みを構成することで建物を支えているのに対して、後者は、構造用製材で作った枠組みに構造用合板を張り付けたパネルを六面体状に組み合わせて建物を支えている。
前者は後者よりも設計の自由度が高い一方で、横の揺れ等に対しては後者に劣ると言われている。また、前者は柱と梁の接合は凹凸の差込みを利用しており、施工現場で高精度な凹凸を形成するので、職人に相応の熟練度が要求されている。

これに対して、両工法の良いとこ取り工法として、特許文献１に記載のように、垂直材どうしの間に耐力壁の役割を果たす板材を落とし込んで固定することが提案されている。
しかしながら、この工法では、現場の施工で大きな力を必要としており、従来から木造建築を主に担ってきた小規模な工務店から単独または多くて２～３人程度で派遣される場合が多い大工では対応し難い。
また、最近では、建築コストを減らすために、木材コストを抑制したいとの要望が強くなっており、この工法では、二等材を使用することで対応しようとしているが、壁パネル側に複雑な加工が要求されており、小規模な工務店がその都度購入して使用するとなると、結局のところコスト減にはつながらない。

特開２０１８－０７１２９９号公報

本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、柱側に耐力壁としての機能を備えさせてユニット化することにより、設計の自由度を確保しつつ、強度の担保を可能にし、更には、ユニット化の利点を生かして外装仕上げ材まで工場生産を可能とすることで、現場での施工を大きな力を必要とせずに単純化できる、新規且つ有用な耐力柱ユニットを提供することを、その目的とする。
また、本発明は、角材の組み合わせによる骨組み化を採り入れて、角材を木材とした場合には、その使用量を抑えつつ効率良く強化でき、更に比較的単純な加工で工場生産できる、新規且つ有用な耐力柱ユニットを提供することを、その目的とする。
更に、本発明は、耐力柱ユニットと同様に角材の組み合わせによる骨組み化を採り入れて効率良く強化できた梁ユニットを、耐力柱ユニットの接合対象とした躯体構造を提供することを、その目的とする。
加えて、本発明は、上記の躯体構造の構築工法を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成するための、［１］の発明は、角材を垂直材と水平材として利用し、上下方向から見て三角形の二辺挟角に位置する挟角柱材と、前記二辺の方向をそれぞれ画定する一辺当たり１または２以上の辺柱材とでなる柱材と、上側では前記二辺位置にそれぞれ渡設された基本梁材と前記基本梁材に対して残りの一辺位置で三角枠状に渡設された火打ち梁材とで構成され、下側では前記二辺位置にそれぞれ渡設された基本土台材若しくは基本梁材、または前記二辺位置にそれぞれ渡設された基本土台材若しくは基本梁材と更に前記基本土台材若しくは基本梁材に対して残りの一辺位置で三角枠状に渡設された火打ち土台材若しくは火打ち梁材とで構成された、上方視三角形の骨組み基本構造を含む骨組み構造を、構造用合板で包んで耐力化したことを特徴とする剛性仕様の耐力柱ユニットである。

［２］の発明は、［１］に記載した耐力柱ユニットにおいて、骨組み構造は、骨組み基本構造に対して挟角垂直材と一方の辺垂直材を共用して連なり可能になっており、基本骨組み構造単体、前記基本骨組み構造が２つ連なった上方視三角形の複合骨組み構造、または前記基本骨組み構造が４つ放射状に連なった上方視四角形の複合骨組み構造のいずれかで構成されたことを特徴とする耐力柱ユニットである。

［３］の発明は、［１］または［２］に記載した耐力柱ユニットにおいて、基本骨組み構造に、上下で対向する水平材の間に垂直材が補助柱材として介装され、且つ／または水平方向で対向する垂直材の間に水平材が補助梁材として介装されて一体化されていることを特徴とする耐力柱ユニットである。

［４］の発明は、［１］から［３］のいずれかに記載の耐力柱ユニットにおいて、外装仕上げ材が施された面を外壁として利用することを特徴とする耐力柱ユニットである。

［５］の発明は、角材でなり、複数の水平材で一体化された梁ユニットを、請求項１から４のいずれかに記載した耐力柱ユニットの隣り合う間に、嵌合し接合してなる躯体構造である。

［６］の発明は、［５］に記載した躯体構造において、梁ユニットは、角材でなり、二つの水平材とその間にスペーサとして介装された短尺垂直材で構成された骨組み構造を、構造用合板で包んで構成されてものであることを特徴とする躯体構造である。

［７］の発明は、［６］に記載した躯体構造において、スペーサは下側の水平材の左右方向の縁と直交しており、耐力柱ユニット側との結合部位として利用可能なことを特徴とする躯体構造である。

［８］の発明は、［５］から［７］のいずれかに記載した躯体構造において、梁ユニットの水平材は水平方向両外方に延出されており、前記延出部分がそれぞれ耐力柱ユニットの上面に当接して載置部位になっており、前記延出部分が前記耐力柱ユニットの骨組み構造をなす角材に対して仮止めされていることを特徴とする躯体構造である。

［９］の発明は、［８］に記載した躯体構造において、延出部分が前記耐力柱ユニットの柱材をなす角材に対して仮止めされていることを特徴とする躯体構造である。

［１０］の発明は、［５］から［９］のいずれかに記載した躯体構造において、木造躯体の構造になっていることを特徴とする躯体構造である。

［１１］の発明は、［５］から［９］のいずれかに記載の躯体構造の構築工法において、梁ユニットが上側から落とし込まれて耐力柱ユニットの上面に載置され緊結されることを特徴とする構築工法である。

本発明の耐力柱ユニットを柱として用いれば、設計の自由度を確保しつつ、強度の担保を可能にする。また、現場での施工は、梁を含めて上側から落とし込んで順次積み上げながら緊結していき、その際には精密さや大きな力を必要としない。
また、この耐力柱ユニットは、ユニット化の利点を生かして外装仕上げ材まで工場生産を可能とする。角材の組み合わせによる骨組み化を採り入れてユニット化しており、木材の場合にはその使用量を抑えつつ、比較的単純な加工で製造できる。
更に、本発明の躯体構造では、耐力柱ユニットと同様に角材の組み合わせによる骨組み化を採り入れて効率良く強化できた梁ユニットを、耐力柱ユニットの接合対象にすることで、梁ユニットと協働して、建物全体の強度の担保を可能にする。

第１例の耐力柱ユニットの斜視図である。 第１例の耐力柱ユニットの骨組み構造の斜視図である。 第１例の耐力柱ユニットの断面図である。 第２例の耐力柱ユニットの斜視図である。 第２例の耐力柱ユニットの骨組み構造の斜視図である。 第３例の耐力柱ユニットの斜視図である。 第４例の耐力柱ユニットの斜視図である。 第１例と第２例の耐力柱ユニットと、柱と、土台を基礎の上に積み上げた状態を示す斜視図である。 図８の状態に、全ての梁ユニットを載置した状態を示す斜視図である。 図９に含まれる、第１例と第２例の耐力柱ユニットの間に渡設される梁ユニットの斜視図である。 図９に含まれる、第１例の耐力柱ユニットと外柱の間に渡設される梁の斜視図である。 図１０の梁ユニットの載置状態を示す斜視図である。 図１０の梁ユニットの載置状態と、図１１の梁ユニットの載置状態を示す斜視図である。 図１２の耐力柱ユニットと梁ユニットの緊結関係を示す説明図である。 第１例から第４例の耐力柱ユニットを利用して構築された２階建て躯体構造の斜視図である。 図１５の躯体構造で構築された木造建築物の斜視図である。 図１６に含まれる、第１例の壁パネルユニットの取付け説明図である。 図１６に含まれる、第２例の壁パネルユニットの取付け説明図である。 図５の骨組み構造の一部変更例である。 第５例から第７例の耐力柱ユニットと梁ユニットを利用して構築された躯体構造の斜視図である。 図２０の躯体構造を構成する耐力柱ユニットと梁ユニットを骨組み構造で示した斜視図である。 図２０の耐力柱ユニットの合板付きと無しの場合の比較図である。 図２０の梁ユニットの合板付きと無しの場合の比較図である。 図２０、図２１の耐力柱ユニットと梁ユニットの緊結関係を示す説明図である。 第５例から第７例の耐力柱ユニットと別例の梁ユニットを利用して構築された躯体構造の斜視図である。 図２５の躯体構造を構成する耐力柱ユニットと梁ユニットを骨組み構造で示した斜視図である。 図２５の梁ユニットの合板付きと無しの場合の比較図である。 図２５、図２６の耐力柱ユニットと梁ユニットの緊結関係を示す説明図である。

本発明の実施の形態の記載では、角材をその設置向きに応じて垂直材、水平材と使い分けているが、厳密な意味での「垂直材」、「水平材」に限定されず、建築物に関連してそのように認識できる程度であればよい。
先ず、本発明の実施の形態に係る耐力柱ユニットについて説明する。
図１、図２に示すように、第１例の耐力柱ユニット１では、３本の柱材として垂直材３、３、３が並列されている。各垂直材３の軸方向に垂直な断面がほぼ正方形になっており、軸方向両側の端面は水平面になっている。上下方向から見ると、垂直材３ａ、３ｂ、３ｃのそれぞれの中心がほぼ直角二等辺三角形の頂角をなす位置にくるように配列されており、垂直材３ｂが二辺挟角に位置する挟角柱材に相当し、垂直材３ａ、３ｃがそれぞれ二辺の方向を画定する辺柱材に相当する。

下側では、基本土台材として、二辺位置に相当する垂直材３ａと垂直材３ｂとの間と、垂直材３ｂと垂直材３ｃとの間に水平材５、５がそれぞれ渡設され接合されている。各水平材５の軸方向垂直断面のサイズは垂直材３の軸方向垂直断面のサイズと同じに構成され、軸方向両側の端面は垂直材３に全面にわたって当接している。
また、残りの辺に当たる垂直材３ａと垂直材３ｃとの間には火打ち土台材として水平材７が斜め方向に渡設され接合されている。水平材７は水平材５と同じ軸方向垂直断面サイズで構成されている。軸方向両側の端面は４５°傾斜面になっており、水平材５、５に全面にわたって当接している。
水平材５、５、７は同じ高さで渡設されて、垂直材３ｂと共に、三角枠が形成されている。

上側でも同様に、基本梁材、火打ち梁材として、水平材５、５、７が同じ高さで渡設されて、三角枠が形成されている。
但し、下側では、三角枠の下面が垂直材３ａ、３ｂ、３ｃの下側の端面とほぼ面一になっているのに対して、上側では、三角枠の上面は垂直材３ａ、３ｂ、３ｃの上側の端面よりも一段下がっている。そして、垂直材３ａと垂直材３ｂとの凹状の隙間と、垂直材３ｃと垂直材３ｂとの間の凹状の隙間には、それぞれ別の水平材５、５が渡設され接合されている。従って、垂直材３ａと垂直材３ｂとの間と、垂直材３ｃと垂直材３ｂとの間には、それぞれ水平材５、５が上下に二段並列した状態になっており、上段の水平材５、５の上面は垂直材３ａ、３ｂ、３ｃの上側の端面と面一になっている。

水平材７は水平材５に当接しているので、垂直材３ａ、３ｃは三角枠の外方に延出した状態になっている。この垂直材３ａ、３ｃのそれぞれの側面３ａｘ、３ｃｘは耐力柱ユニット１として他の部材との水平方向における当接面側に位置しており、当接面積を稼ぐために、別の水平材９が組み付けられている。水平材９は、水平材５、７と同じ軸方向垂直断面サイズで構成されており、軸方向一方の端面が４５°傾斜面、他方の端面９ｘが垂直面になっている。この水平材９が垂直材３ａと水平材７との間の凹角面に当接して、端面９ｘが垂直材３ａの側面３ａｘと面一に揃えられた状態で接合されている。水平材９は垂直材３ｃの側面３ｃｘ側でも同様に接合されている。
上記したように、立体的な骨組み構造は、垂直材３、水平材５、７、９によって構成されており、適宜な接着剤による固着及び／または金具による緊結により接合されている。
なお、後述する構造用合板１１の打ち付け部位を確保するために、挟角垂直材に相当する垂直材３ｂの（垂直材３ａ、３ｃに対向する）二つの辺面には飼い木（図示省略）も接続されている。以下の別の例でも同様になっている。

図３に示すように、この骨組み基本構造が構造用合板１１で包まれている。垂直材３ａと垂直材３ｂの間、垂直材３ｂと垂直材３ｃの間はそれぞれ中空になっているが、そこにはグラスウール等の断熱材１３が充填されている。木造建築物の角隅部に設置することが想定されており、室外を向く凸面側の構造用合板１１の外面には防水シート１５が貼着され、更に外壁を担う外面に外装仕上げ材１７が貼着されて複層構造になっている。なお、外装仕上げ材１７には金属系、木質系、窯業系があり、いずれでも利用可能であり、仕上げ材の種類に応じて、下地材を追加することも可能である。

この耐力柱ユニット１は、上記のように構成されており、垂直材３ａと垂直材３ｂとの間に構造用合板１１を張り、それぞれに対して釘で打ち付けると言う単純な加工により剛性仕様で一体化されて耐力化された壁が形成されている。垂直材３ｂと垂直材３ｃとの間でも同様に耐力化された壁が形成されている。これらの壁はそれぞれ建築基準法を満たす耐力壁にはならなくとも、交差関係にあるので、垂直材３ａと垂直材３ｂとの間、または垂直材３ｃと垂直材３ｂとの間で距離が取れなくても、全体の耐力柱ユニット１として十分な耐力を得ることができる。しかも、あくまでも柱として取り扱うことができるので、設計の自由度は高い。また、耐力柱ユニットの外形は一本の太い木材で構成されているわけではなく、角材の組み合わせによる骨組み構造が構造用合板で包まれて構成されているので、木材の使用量を抑えることができている。

また、水平材９の組付けにより土台との当接面（図２中〇で囲んだ部分）の面積が２倍に広がっており、十分な当接面積が確保されている。
耐力柱ユニット１の上側では、構造用合板１１が水平材５、７を含めて包んでおり、その部分がコーナー棚部１ａになっている。このコーナー棚部１ａの上面はＬ形係止枠１ｂと載置面１ｃになっており、後述の梁ユニット３１等と上下方向で当接する面が確保されている。これは、後で詳述するが、現場作業の単純化につながる。
更に、耐力柱ユニット１は、構造が単純であり、外装仕上げ材１７を含めて工場生産が可能で安価で提供できる。

耐力柱ユニット１と同様な構成の耐力柱ユニットは更に以下のものがあり、異なる点のみ説明する。
図４、図５に示すように、第２例の耐力柱ユニット１９は２種類あり、耐力柱ユニット１９Ａ、１９Ｂは線対称な関係にある。それぞれの下側の三角枠の垂直材３ａ側には水平材９が組み付けられていない。一方で、上側の三角枠の垂直材３ａ側には極短の水平材２１が組み付けられている。この水平材２１は水平材５と同じ軸方向垂直断面サイズで構成され、軸方向両側の端面が垂直面になっている。水平材２１は、上下で二段に並んだ水平材５のうちの下段側の水平材５の垂直材３ａを挟んだ延出上に位置する。従って、コーナー棚部１９ａ側には、Ｌ形係止枠１９ｂ、載置面１９ｃと共に、この水平材２１の上面を利用した延出載置面１９ｄが形成されている。

耐力柱ユニット１９Ａ、１９Ｂは、それぞれの垂直材３ａ、３ｂ、水平材２１側が相対するように組み合わせて設置することが想定されており、この組み合わせにより高い壁倍率を得ることができる。
また、下側では、水平材９が組み付けられていない箇所では垂直材３ａ、３ａが並列しているので、土台との当接面（図４中〇で囲んだ部分）は全て面積が垂直材３の一本分の幅サイズよりも広がっており、十分な当接面積が確保されている。

図６に示すように、第３例の耐力柱ユニット２３では、耐力柱ユニット１と異なり、下側には水平材７、９が組み付けられておらず、それに対応した外形になっている。
図７に示すように、第４例の耐力柱ユニット２５では、耐力柱ユニット１９と異なり、下側には水平材７、９が組み付けられておらず、それに対応した外形になっている。
ユニット内での骨組み基本構造としての保形性を確保するには、水平材７を上側または下側のいずれか一方で組み付ければ足りるので、設置個所に応じてこのような構造のものが使用される。
耐力柱ユニット１、耐力柱ユニット１９は１階部分に利用され、耐力柱ユニット２３、耐力柱ユニット２５は２階部分に利用される。

耐力柱ユニット１、１９、２３、２５はそれぞれコーナー棚部１ａ、１９ａ、２３ａ、２５ａを有しており、これに対応した特有の形状の梁を利用することで梁を上側から落とし込んで積み上げていき、適宜な箇所を緊結により接合することが可能になっている。
この説明のために必要な柱２７、２９について先ず説明する。
外柱２７は外壁側に設置するものであり、複数の小柱を角柱状に束ねて一体化されており、それぞれの小柱の長さを異ならせて、下面側に当接段差２７ａが形成されている。耐力柱ユニット１と同様に外面には外装仕上げ材１７が施されている。内柱２９は内部に設置するものであり、同様に複数の小柱を角柱状に束ねて一体化されている。
図８に示すように、耐力柱ユニット１、１９、柱２７、２９が設置される。

図９に示すように、耐力柱ユニット１と耐力柱ユニット１９の間には、梁ユニット３１が渡設される。図１０で示すように、この梁ユニット３１は３つの水平材が適宜な接着剤による固着及び／または金具による緊結により相互に移動不能に接合されて一体化されており、渡設されたときに上側にくる上面３１ａは面一の平面になっている。梁本体３３は軸方向垂直断面が縦長の長方形（ほぼ正方形×２）の水平材で構成されている。この梁本体３３の軸方向両側の端面は垂直面になっており、梁本体３３の軸長は、耐力柱ユニット１と耐力柱ユニット１９の間の隙間より僅かに小さく設定されている。

梁本体３３の室内側の面に支持材３５が接合されている。この支持材３５は軸方向垂直断面がほぼ正方形の水平材で構成されている。支持材３５は軸方向両端側が梁本体３３よりもそれぞれ延出されており、軸方向両側は一方が４５°傾斜端面３５ａ、他方が垂直端面３５ｂになっている。図９に示すように、耐力柱ユニット１、１の間に耐力柱ユニット１９Ａ、１９Ｂが設置されているので、梁ユニット３１には２種類あり、耐力柱ユニット１に載置される側が室外側から見て左方にくる、すなわち傾斜端面３５ａが左方にくるものが、梁ユニット３１Ａ、他方が梁ユニット３１Ｂになっている。図１０では梁ユニット３１Ａが示されている。
梁本体３３の室外側の面に足場兼サービスバルコニー３７が接合されている。このサービスバルコニー３７は軸方向垂直断面が横長の長方形の水平材で構成されている。梁本体３３と同じ軸長になっており、上方から見ると梁本体３３と共に１つの長方形をなしている。
梁ユニット３１は上側から落とし込まれるだけで耐力柱ユニット１と耐力柱ユニット１９の間で渡設されて組立て状態となる。

耐力柱ユニット１と外柱２７の間には、梁ユニット３９が渡設される。この梁ユニット３９は梁ユニット３１とは外柱２７側に支持される部位の構成が異なっているが、同様に上側から落とし込まれるだけで組立て状態となる。
具体的には図１１に示すように、外柱２７に支持される側では、梁本体４１が支持部４３の端面よりも突出している。そして、この突出部４１ａの端面は垂直面になっている。また、支持部４３の軸方向一方の端面も垂直面になっている。
図９に示すように、耐力柱ユニット１、１の間に外柱２７が設置されているので、梁ユニット３９には２種類あり、耐力柱ユニット１に載置される側が室外側から見て左方にくる、すなわち傾斜端面４３ａが左方にくるものが梁ユニット３９Ａ、他方が梁ユニット３９Ｂになっている。図１１では梁ユニット３９Ａが示されている。

この梁ユニット３１、３９は、耐力柱ユニット１と耐力柱ユニット１９の間、耐力柱ユニット１と外柱２７の間に、上側から落とし込まれるだけで組立て状態となる。
図１２、図１３に示すように、梁ユニット３１Ｂの梁本体３３が対向する耐力柱ユニット１、１９のそれぞれの垂直材３ａ、３ｃの間に差し込まれ、支持材３５の軸方向両端部が延出部分になって、載置面１ｃ、１９ｃに両持ち状態で載置され、両端面３５ａ、３５ｂがＬ形係止枠１ｂ、１９ｂの内面に当接して係止される。サービスバルコニー３７は室外側に延出する。梁ユニット３１Ａ側でも同様に組立てられる。
また、図１３に示すように、梁ユニット３９Ｂの梁本体４１が対向する耐力柱ユニット１の垂直柱３ｃと外柱２７の間に差し込まれ、支持部４３の傾斜端面４３ａが載置面１ｃに載置され、Ｌ形係止枠１ｂの内面に当接して係止される。このとき、梁ユニット３１Ａ側の傾斜端面３５ａとほぼ突き合わせ状態になる。また、梁本体４１側の突出部４１ａが外柱２７の上面に載置される。これにより、梁ユニット３９Ｂは両持ち状態で支持される。梁ユニット３９Ａ側でも同様に組立てられる。

梁ユニット３１は、図１４に示すように、支持材３５の延出部分が火打ち梁材をなす水平材７と上下方向で対向するので、先ず、●位置（水平材７側の位置は、図２の点線の○位置）に支持材３５側からボルトを打ち込んで仮止めすることができる。仮止めの後では、梁ユニット３１の梁本体３３の下面と柱側の側面とが交差した角隅部（○位置）にアングル状のプレートを重ね合わせてピン等を打ち込んで緊結する。この緊結は大きな力を必要とせずに楽に実施できる。また、仮止め効果により、負荷を○位置の緊結だけに掛けずに済むので、この緊結には高い精度も要求されず、耐力柱ユニット１と耐力柱ユニット１９の間では、梁ユニット３１の梁本体３３が僅かに隙間を残して遊嵌された状態でも許容される。梁ユニット３９は一方側は外柱２７の上に載置されるが、同様の工法で固定される。

上記のように、外柱２７、梁ユニット３１、３９は複数の軸材を束ねて一体化することで、その軸方向端面だけでなく、側面でも自在に凹凸当接面が作り出されており、耐力柱ユニット１、１９、柱２７、２９に対して、梁ユニット３１、３９を上側から凹凸当接する所定の位置に落とし込んで積み重ねていくだけで自動的に位置決めされながら組立てられ、且つ、その組立状態で適当な緊結箇所も確保される。
また、図９の躯体構造に示すように、梁ユニット３１、３９は、耐力柱ユニット１、１９や外柱２７の上に載置されて、その載置部位でも上記したように結合された状態で四角形の枠を成して構築されており、この構造により平面剛性が確保されている。
図１５に示すように、２階でも耐力柱ユニット２３、２５が同様に設置される。渡設される梁ユニット４５は、梁ユニット３１とはサービスバルコニー３７が無いことが異なる。また、梁ユニット４７は外柱４９側ではその段差上面に載置される。

上記の特徴を生かした一例としての２階建て木造建築物の建て方を、図８、図９、図１５に従って説明する。
先ず、基礎５１の上に、耐力柱ユニット１、１９が設置され、更に、その間の隙間を含めて土台５３が設置される。金具は土台５３側と当接面（図２、図４中〇で囲んだ部分）を跨ぐように緊結される。
次に、柱２７、２９が設置され、更に、床パネル５５が敷設される。
その次に、上記のように梁ユニット３１、３９が渡設される。外枠が形成されると共に、内柱２９側との間に同様に別の梁ユニット５７、５９が渡設される。梁ユニット５７は、耐力柱ユニット１９の延出載置面１９ｂを一方の載置面としている。梁ユニット５７、５９とも梁ユニット３１と同様のアイデアに基づいて複数の軸材で構成されている。

その次に、床パネル６１が敷設され、床パネル６１の外側に１階部分と同じ方法で、２階部分についても、耐力柱ユニット２３、２５、外柱４９、内柱２９が所定の位置で設置され、梁ユニット４５、４７、更には梁ユニット６３、６５が渡設される。
このように耐力柱ユニット１、……、柱２７、……、梁ユニット３１、……が順次上側から落とし込まれて積み上げられ、緊結されることで木造建築物の躯体構造が完成する。

躯体構造の隙間を埋める非耐力壁は、図１６に示すように、壁パネルユニット６７、７５で構成されており、室内側からの取付作業が可能となっている。
図１７に示すように、第１例の壁パネルユニット６７では、四角枠６９が水平材と垂直材で構成され、外装仕上げ材１７（図示省略）が施されている。その四角枠６９の内側にサッシ７１が嵌め込まれて一体化されている。四角枠６９の厚さ寸法は、サッシ７１の厚さ寸法よりも大きくなっており、サッシ７１が四角枠６９の室外側に偏倚した位置で固定されているので、室内側には露出面６９ａが形成されている。
床パネル６１が敷設された状態で、室内側からの作業で、躯体構造の隙間、例えば、梁ユニット３９と梁ユニット４７の間に、壁パネルユニット６７が嵌め込まれ、更に、室内側からボルト７３が通され、露出面６９ａを取付面として打ち込まれて緊結されることで固定される。また、垂直材（図示省略）側でも同様に緊結される。

図１８に示すように、第２例の壁パネルユニット７５では、穴開き壁体７７が取り付けられ、その穴に小サッシ７９が嵌め込まれて一体化されている。穴開き壁体７７は垂直材と水平材７７ａを骨組みとして構造用合板７７ｂで包まれて一体化されており、室外を向く面には外装仕上げ材１７（図示省略）が施されている。壁体７７の厚さ寸法は四角枠６９の厚さ寸法とほぼ同じになっており、室内側の合板には作業穴（図示省略、施工後埋込パネル取付）が設けられている。
壁パネルユニット７５は四角枠６９とは別体になっており、床パネル６１が敷設された状態で、室内側からの作業で四角枠６９を先ず躯体構造側に取り付け、更に、その隙間、例えば梁ユニット３１と梁ユニット４５の間に、壁パネルユニット７５が嵌め込まれ、更に、室内側から作業穴を介して長ビス８１が通され、水平材７７ａの露出面を取付面として打ち込まれて緊結されることで固定される。また、垂直材（図示省略）側でも同様に緊結される。

更に、図５の骨組み構造を、上側では、垂直材３ａ、３ｂ、３ｃを用いずに、図１９に示すように、水平材５と軸方向垂直断面のサイズが同じで軸長が異なる水平材９１、９３、９５の組み合わせで構成してもよい。図５では、水平材２１を組み付けているが、この場合には水平材９５の外方延出部分が水平材２１の元の位置を占めることになる。このように、骨組み構造は外形が同じであれば、垂直材と水平材の当接部分は変更可能であり、商品化に際しては製造効率等の事情を勘案して最適な組み合わせが選択されることになる。

耐力柱ユニット１は上方視三角形の骨組み基本構造を構造用合板で包んでいたが、骨組み構造は、この骨組み基本構造を最小単位として繋げることが可能になっている。例えば、骨組み基本構造に対して挟角垂直材３ｂと一方の辺垂直材３ａまたは３ｃを共用して連なり可能になっている。
図２０、図２１では、骨組み基本構造１０１を構造用合板１１で包んだ耐力柱ユニット１０３の他に、骨組み基本構造１０１が２つ連なって上方視三角形でなる複合骨組み構造１０５を構造用合板１１で包んだ耐力柱ユニット１０７と、骨組み基本構造１０１が４つ放射状に連なって上方視四角形でなる複合骨組み構造１０９を構造用合板１１で包んだ耐力柱ユニット１１１が示されている。

図２２に示すように、耐力柱ユニット１０３、１０７、１１１については、骨組み基本構造１０１の垂直材３ａと垂直材３ｂの間と、垂直材３ｃと垂直材３ｂの間では、高さ方向のほぼ中間位置に、それぞれ補助梁材として水平材５、５が同じ高さ位置で介装されており、他の部分と同様に適宜に接合されて一体化されている。耐力柱ユニット１０３、……の上方視Ｌ形状の高さや辺のサイズは建物に応じたものになるが、角材の組み合わせでも十分な強度を確保するために、高くする場合には、このように補助梁材を利用して構成することが推奨される。
なお、辺を長くする場合には、補助柱材として、骨組み基本構造１０１の垂直材３ａと垂直材３ｂの間で上下対向する水平材５、５の間と、垂直材３ｃと垂直材３ｂの間で上下対向する水平材５、５の間に、それぞれ補助柱材として垂直材を介装し、他の部分と同様に適宜に接合することが推奨される。
垂直材３や水平材７は物理的に分離できない単一の角材に限定されず、接ぐことが可能なので、補助梁材と補助柱材は併用できる。

また、耐力柱ユニット１０３、１０７、１１１は、耐力柱ユニット１と異なり、上側でも下側と同様に、基本梁材、火打ち梁材として、水平材５、５、７が同じ高さで渡設されて、三角枠が形成されており、この三角枠の上面が垂直材３ａ、３ｂ、３ｃの上側の端面とほぼ面一になっている。従って、耐力柱ユニット１０３、１０７、１１１の上面は単一の平面になっている。この上面が後述の梁ユニット１１３の載置面になっている。

図２３に示すように、梁ユニット１１３は、二つの水平材１１５、１１５とその間にスペーサとして介装された短尺垂直材１１７、１１７、１１７で構成された骨組み構造１１９になっている。上側の水平材１１５は下側の水平材１１５よりも水平方向両外方に延出しており、その延出部分１１５ａが載置部位になっている。
構造用合板１１で延出部分１１５ａを除いて包んでおり、内部の中空や外面は耐力柱ユニット１と同様に構成されている。梁ユニット３１と同様に複数の角材の組み合わせで構成されたものであるが、梁ユニット３１よりも木材の使用量が少なくなっている。また、耐力柱ユニット１と同様のアイデアに基づいた構造になっており、角材の組み合わせでありながら十分な強度が確保されている。

耐力柱ユニット１０３、１０７、１１１は耐力柱ユニット１と同様に設置される。梁ユニット１１３は、耐力柱ユニット１０３と耐力柱ユニット１０７の間や耐力柱ユニット１０７と耐力柱ユニット１１１の間に、上側から落とし込まれるだけで組立て状態となる。
図２４に示すように、梁ユニット１１３が差し込まれ、延出部分１１５ａが耐力柱ユニット１０３、１０７、１１１の載置面に両持ち状態で載置される。

梁ユニット１１３側の骨組み構造１１９の延出部分１１５ａ、１１５ａが柱材をなす垂直材３ａ、３ａと上下方向で対向するので、先ず、延出部分１１５ａ側からボルトを水平材５に向かって１箇所または２箇所の位置で打ち込んで緊結する。図２４では２箇所の○位置で緊結した例が示されている。その緊結の後では、骨組み構造１１９の下側の水平材１１５の下面と柱側の側面とが交差した角隅部（○位置）にアングル状のプレートを重ね合わせてピン等を打ち込んで更に緊結する。これらの緊結は大きな力を必要とせずに楽に実施できる。更に、梁ユニット１１３ではスペーサとなる垂直材１１７や下側の水平材１１５により、耐力柱ユニット１０３、……の中に入り込む部位が大きくなっており、その左右方向両側にくる垂直材１１７、１１７の側面と柱側の垂直材３ａ、３ａとの境界位置を跨いでプレート（□で表示）を重ね合わせて釘等を打ち込んでダメ押し的に接合を強化できる。
仮止めやダメ押し効果により、負荷を○位置の緊結だけに掛けずに済むので、この緊結には高い精度も要求されず、耐力柱ユニット１０３、１０７、１１１の隣り合う耐力柱ユニットの間では、梁ユニット１１３が僅かに隙間を残して遊嵌された状態でも許容される。

更に、梁ユニット１１３は、耐力柱ユニット１０３、１０７、１１１……の上に載置されて、その載置部位でも上記したように結合された状態で四角形の枠を成しており、この構造により平面剛性が確保されている。
また、梁材ではなく柱材をなす垂直材３に梁ユニット１１３からの力が直接掛かるので、力の伝わり方がスムーズになって重量物に耐え易くなっている。
なお、延出部分１１５ａが長く延びて、直交方向や直列方向で隣り合った梁ユニット１１３、１１３の延出部分１１５ａ、１１５ａどうしが殆ど突き合わせ状態で連なっており、図２０、図２１に示すように、梁ユニット１１３、……を載置したときには、上面がほぼ面一になっている。

図２５、図２６では、梁ユニット１１３に代えて、梁ユニット１２１が利用された例が示されている。
図２７、図２８に示すように、この梁ユニット１２１の骨組み構造１２３では、延出部分１１５ａが設けられていない。従って、載置する箇所はなく、耐力柱ユニット１０３、……の間で梁ユニット１２１の全体を介装させることになる。仮止めしないので、梁ユニット１２１の下側の水平材１１５の下面と柱側の側面とが交差した角隅部（○位置）にアングル状のプレートを重ね合わせてピン等を打ち込んで緊結する際には梁ユニット１１３を使用した場合よりも大きな力が必要となる。また、梁ユニット１２１の側面と柱側との境界位置を跨いだ部分（■位置）では精度の高い金物工法による緊結が必要となる。
但し、梁ユニット１２１は梁ユニット１１３よりは明らかに少ない木材の使用量で構成できており、そのメリットが優先的に生かせる状況では、使用価値がある。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、耐力柱ユニット１、１９、……は３本の垂直材３で構成されているが、４本以上で構成することも、また、垂直材３ｂを挟んで一方の辺側に１本の垂直材を、他方の辺側に２本の垂直材を並べるなど両辺側の本数を違えることも可能である。
また、垂直材３ｂをその他の垂直材よりも太くするなど、太さを違えることも可能である。
更に、三角形は、直角二等辺三角形に限定されない。
更に、耐力柱ユニット１、１９、……における金具の取付位置は、梁ユニット３１の載置部分のサイズや形状を考慮した最適な位置として示したものであり、梁ユニット３１、……の載置部分のサイズや形状が変更することで、その取付位置も多少なりも変更する可能性がある。

耐力柱ユニット１、……の水平材７の端面等、傾斜面になっているものがあり、この傾斜角度はいずれも４５°になっているが、その角度は当接相手の部材の表面状態や当接方向を考慮して当接面積を最大化するために設定されて、たまたま４５°になったものであり、例えば、三角形の挟角が鋭角または鈍角になれば、この傾斜角度も変わるように、４５°に限定されない。
また、柱２７、２９、……、梁ユニット３１、３９、……の当接面については、所定の位置での載置状態や緊結部位が確保されることが必要最小限の要求になっており、梁ユニット３１、３９の先端がＬ形係止枠１ｂ、１９ｂに沿って突き合わせて隙間を作らないことまではその要求には含まれていない。
更に、各部材を構成する素材の種類や金具の種類は現在使用され、または将来案出されるものを使用できる。例えば、壁パネルユニット６７、７５の固定では、具体的な金具、すなわちボルト７３や長ビス８１を使用することが記載されているが、緊結としての目的を達成できるのであれば特に限定されない。また、角材は木材が現在のところ想定されているが、鉄骨等他の材料の使用を敢えて排除するものではない。
加えて、梁ユニット３１、３９は上側から落とし込まれて耐力柱ユニット１の載置面１ｃに載置されるが、ボルト等の金物の通し方向は上側からには限定されない。例えば、梁ユニット３１が載置面１ｃの側面に被さる部分を有していれば横側から通すこともあり得る。

なお、柱ユニット１、……は最終的な形状まで工場生産することも可能であるが、構造用合板を角材に張るだけなので、現場まで搬送し易いように、平面状の半製品にしておいて、現場で仕上げることも可能である。

１…耐力柱ユニット １ａ…コーナー棚部 １ｂ…Ｌ形係止枠
１ｃ…載置面 ３ａ、３ｂ、３ｃ…垂直材
３ａｘ、３ｃｘ…側面 ５、７、９…水平材 ９ｘ…端面
１１…構造用合板 １３…断熱材 １５…防水シート
１７…外装仕上げ材 １９…耐力柱ユニット １９ａ…コーナー棚部
１９ｂ…Ｌ形係止枠 １９ｃ…載置面 １９ｄ…延出載置面
２１…水平材 ２３…耐力柱ユニット ２３ａ…コーナー棚部
２５…耐力柱ユニット ２５ａ…コーナー棚部 ２７…外柱
２７ａ…（下面）当接段差 ２９…内柱 ３１…梁ユニット
３１ａ…上面 ３３…梁本体 ３５…支持材
３５ａ…傾斜端面 ３５ｂ…垂直端面
３７…サービスバルコニー ３９…梁ユニット ４１…梁本体
４１ａ…突出部 ４３…支持部 ４３ａ…傾斜端面
４５…梁ユニット ４７…梁ユニット ４９…外柱
５１…基礎 ５３…土台 ５５…床パネル
５７…梁ユニット ５９…梁ユニット ６１…床パネル
６３…梁ユニット ６５…梁ユニット ６７…壁パネルユニット
６９…四角枠 ６９ａ…露出面 ７１…サッシ
７３…ボルト ７５…壁パネルユニット ７７…穴開き壁体
７７ａ…水平材 ７７ｂ…構造用合板 ７９…小サッシ
８１…長ビス ９１、９３、９５…水平材
１０１…骨組み基本構造 １０３…耐力柱ユニット １０５…複合骨組み構造
１０７…耐力柱ユニット １０９…複合骨組み構造 １１１…耐力柱ユニット
１１３…梁ユニット １１５…水平材 １１５ａ…延出部分
１１７…垂直材 １１９…骨組み構造 １２１…梁ユニット
１２３…骨組み構造

Claims (8)

1. 角材を垂直材と水平材として利用し、
   上下方向から見て三角形の二辺挟角に位置する挟角柱材と、前記二辺の方向をそれぞれ画定する一辺当たり１または２以上の辺柱材とでなる柱材と、上側では前記二辺位置にそれぞれ渡設された基本梁材と前記基本梁材に対して残りの一辺位置で三角枠状に渡設された火打ち梁材とで構成され、下側では前記二辺位置にそれぞれ渡設された基本土台材若しくは基本梁材、または前記二辺位置にそれぞれ渡設された基本土台材若しくは基本梁材と更に前記基本土台材若しくは基本梁材に対して残りの一辺位置で三角枠状に渡設された火打ち土台材若しくは火打ち梁材とで構成された、上方視三角形の骨組み基本構造を含む骨組み構造を、
   前記挟角柱材と前記辺柱材の間を中空にするように構造用合板で包んで耐力化した剛性仕様の耐力柱ユニットの隣り合う間に、
   角材でなり、複数の水平材で一体化された梁ユニットを、嵌合し接合してなる躯体構造であって、
   前記梁ユニットは、
   角材でなり、二つの水平材とその間にスペーサとして介装された短尺垂直材で構成された骨組み構造を、構造用合板で包んで剛性化したものであることを特徴とする躯体構造。
2. 請求項１に記載した躯体構造において、
   スペーサは下側の水平材の左右方向の縁と直交しており、耐力柱ユニット側との結合部位として利用可能なことを特徴とする躯体構造。
3. 角材を垂直材と水平材として利用し、
   上下方向から見て三角形の二辺挟角に位置する挟角柱材と、前記二辺の方向をそれぞれ画定する一辺当たり１または２以上の辺柱材とでなる柱材と、上側では前記二辺位置にそれぞれ渡設された基本梁材と前記基本梁材に対して残りの一辺位置で三角枠状に渡設された火打ち梁材とで構成され、下側では前記二辺位置にそれぞれ渡設された基本土台材若しくは基本梁材、または前記二辺位置にそれぞれ渡設された基本土台材若しくは基本梁材と更に前記基本土台材若しくは基本梁材に対して残りの一辺位置で三角枠状に渡設された火打ち土台材若しくは火打ち梁材とで構成された、上方視三角形の骨組み基本構造を含む骨組み構造を、
   前記挟角柱材と前記辺柱材の間を中空にするように構造用合板で包んで耐力化した剛性仕様の耐力柱ユニットの隣り合う間に、
   角材でなり、複数の水平材で一体化された梁ユニットを、嵌合し接合してなる躯体構造であって、
   前記梁ユニットの水平材は水平方向両外方に延出されており、前記延出部分がそれぞれ前記耐力柱ユニットの上面に当接して載置部位になっており、前記延出部分が前記耐力柱ユニットの骨組み構造をなす角材に対して仮止めされていることを特徴とする躯体構造。
4. 請求項１または２に記載した躯体構造において、
   梁ユニットの水平材は水平方向両外方に延出されており、前記延出部分がそれぞれ前記耐力柱ユニットの上面に当接して載置部位になっており、前記延出部分が前記耐力柱ユニットの骨組み構造をなす角材に対して仮止めされていることを特徴とする躯体構造。
5. 請求項３または４に記載した躯体構造において、
   延出部分が前記耐力柱ユニットの柱材をなす角材に対して仮止めされていることを特徴とする躯体構造。
6. 請求項１から５のいずれかに記載した躯体構造において、
   木造の躯体構造になっていることを特徴とする躯体構造。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の躯体構造の構築工法において、
   梁ユニットが上側から落とし込まれて耐力柱ユニットの上面に載置され緊結されることを特徴とする構築工法。
8. 角材を垂直材と水平材として利用し、
   上下方向から見て三角形の二辺挟角に位置する挟角柱材と、前記二辺の方向をそれぞれ画定する一辺当たり１または２以上の辺柱材とでなる柱材と、上側では前記二辺位置にそれぞれ渡設された基本梁材と前記基本梁材に対して残りの一辺位置で三角枠状に渡設された火打ち梁材とで構成され、下側では前記二辺位置にそれぞれ渡設された基本土台材若しくは基本梁材、または前記二辺位置にそれぞれ渡設された基本土台材若しくは基本梁材と更に前記基本土台材若しくは基本梁材に対して残りの一辺位置で三角枠状に渡設された火打ち土台材若しくは火打ち梁材とで構成された、上方視三角形の骨組み基本構造を含む骨組み構造を、
   前記挟角柱材と前記辺柱材の間を中空にするように構造用合板で包んで耐力化した剛性仕様の耐力柱ユニットの隣り合う間に、
   角材でなり、複数の水平材で一体化された梁ユニットを、嵌合し接合してなる躯体構造の構築工法において、
   梁ユニットが上側から落とし込まれて耐力柱ユニットの上面に載置され緊結されることを特徴とする構築工法。

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