JP7367813B2 - 木造架構 - Google Patents

Description

本発明は、木造架構に関する。

木で構成される架構（柱・梁）において、床を構築する場合は、施工性や安全性の面から、梁の上に床を配置している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００－６４５６６号公報

しかしながら、上述したような構成では、床の厚さと梁の高さ（梁成）との単純和が架構サイズ（床と梁の合計サイズ）となるため、梁下有効高さが小さくなり、階高を上げなければならないという問題があった。一方、床を梁の側面に取り付けるようにした場合、架構サイズは小さくできるが、鉛直荷重に対する安全性が確保できないおそれや、施工性が悪化するおそれがあった。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、施工性及び安全性を確保しつつ、架構サイズの低減を図ることにある。

かかる目的を達成するため、本発明の木造架構は、水平方向に間隔を空けて、鉛直方向に沿って立設された一対の木質柱と、前記一対の木質柱の間に架け渡された木質梁と、前記木質梁に固定された床と、を備える木造架構であって、前記木質梁のうちの前記水平方向の中央を含む梁中央部は、前記床を下から支持する支持面を有し、前記木質梁のうちの前記梁中央部と前記木質柱との間の梁端部は、前記鉛直方向において前記床と重複するオーバーラップ部を有し、前記床には下側部分を切り欠いた薄肉部が形成されており、前記オーバーラップ部の前記鉛直方向の長さは、前記床の厚さと等しく、前記梁中央部の上に前記薄肉部が配置されており、前記梁端部の梁成が前記梁中央部の梁成よりも大きい、ことを特徴とする。

本発明によれば、施工性及び安全性を確保しつつ、架構サイズの低減を図ることができる。

図１Ａは比較例の木造架構の構成を示す斜視図であり、図１Ｂは、比較例の木造架構の垂直断面図であり、図１Ｃは、図１ＢのＡ－Ａ断面図である。 図２Ａは、第１実施形態の木造架構の構成を示す斜視図であり、図２Ｂは、第１実施形態の木造架構の垂直断面図であり、図２Ｃは、図２ＢのＡ－Ａ断面図（梁端部の断面図）、及び、Ｂ－Ｂ断面図（梁中央部の断面図）である。 第２実施形態の木造架構の梁端部及び梁中央部の構成を示す断面図である。 第３実施形態の木造架構の梁端部及び梁中央部の構成を示す断面図である。 第４実施形態の木造架構の梁端部及び梁中央部の構成を示す断面図である。 第５実施形態の木造架構の梁端部及び梁中央部の構成を示す断面図である。

以下の説明において、少なくとも次のようなことが開示されている。
水平方向に間隔を空けて、鉛直方向に沿って立設された一対の木質柱と、前記一対の木質柱の間に架け渡された木質梁と、前記木質梁に固定された床と、を備える木造架構であって、前記木質梁のうちの前記水平方向の中央を含む梁中央部は、前記床を下から支持する支持面を有し、前記木質梁のうちの前記梁中央部と前記木質柱との間の梁端部は、前記鉛直方向において前記床と重複するオーバーラップ部を有することを特徴とする木造架構。
このような木造架構によれば、施工性及び安全性を確保しつつ、架構サイズの低減を図ることができる。

かかる木造架構であって、前記梁端部の梁成が前記梁中央部の梁成よりも大きいことが望ましい。
このような木造架構によれば、木質梁に応力上必要なサイズを効率的に確保することができる。

かかる木造架構であって、前記オーバーラップ部の前記鉛直方向の長さは、前記床の厚さと等しく、前記支持面は前記床の下面と接触していてもよい。
このような木造架構によれば、架構サイズの低減を図ることができる。

かかる木造架構であって、前記床には下側部分を切り欠いた薄肉部が形成されており、前記オーバーラップ部の前記鉛直方向の長さは、前記床の厚さと等しく、前記梁中央部の上に前記薄肉部が配置されていてもよい。
このような木造架構によれば、架構サイズの低減を図ることができる。

かかる木造架構であって、前記オーバーラップ部の前記鉛直方向の長さは、前記床の厚さよりも短く、前記支持面は前記床の下面と接触していてもよい。 このような木造架構によれば、架構サイズの低減を図ることができる。

かかる木造架構であって、前記床には下側部分を切り欠いた薄肉部が形成されており、前記梁端部の上に前記薄肉部が配置されていることが望ましい。
このような木造架構によれば、意匠性の向上を図ることができる。

かかる木造架構であって、前記木質梁は、第１木質板材と、前記第１木質板材に積層された第２木質板材とを有し、前記第２木質板材は、前記第１木質板材よりも外側に配置されているとともに、前記梁中央部の前記鉛直方向の長さが、前記梁端部の前記鉛直方向の長さよりも短く、前記梁端部では、前記第２木質板材の側面に前記床が接合されており、前記梁中央部では、前記第２木質板材の上端に前記床が接合されていてもよい。
このような木造架構によれば、架構サイズの低減を図ることができる。

かかる木造架構であって、前記木質梁は、第１木質板材と、前記第１木質板材に積層された第２木質板材とを有し、前記第１木質板材は、前記第２木質板材よりも内側に配置されているとともに、前記梁端部の前記鉛直方向の長さが、前記梁中央部の前記鉛直方向の長さ、及び、前記第２木質板材の前記鉛直方向の長さよりも長く、前記梁端部では、前記第２木質板材の上端に前記床が接合されて、前記第１木質板材と前記床が前記鉛直方向に重複し、前記中央部では、前記第１木質板材及び前記第２木質板材の上端に前記床が接合されていてもよい。
このような木造架構によれば、架構サイズの低減を図ることができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態について説明する前に、まず、比較例について説明する。

＝＝＝比較例＝＝＝
＜＜比較例の木造架構の構成について＞＞
図１Ａは比較例の木造架構の構成を示す斜視図であり、図１Ｂは、比較例の木造架構の垂直断面図であり、図１Ｃは、図１ＢのＡ－Ａ断面図である。
比較例の木造架構は、木質柱１０と、木質梁２００と、床３００とを有している。

木質柱１０は、梁（ここでは木質梁２００）や床（ここでは床３００）などの鉛直荷重を支える構造体であり、基礎などの上に鉛直方向に沿って立設されている。図１Ａに示すように、木質柱１０は、軸方向（鉛直方向）と直交する断面が四角形の柱である。ただし、これには限られず、例えば断面が円形などの柱であってもよい。また、木質柱１０は、水平方向に間隔を空けて複数設けられている。図１Ｂでは、複数の木質柱１０のうちの隣接する２本（一対の木質柱１０）を示している。

木質梁２００は、木質柱１０同士を水平方向に繋ぐ構造体である。図１Ｂに示すように、木質梁２００は、一対の木質柱１０の間に架け渡されている。

床３００は、建物内における各階の下面に位置する水平で平らな板状部材である。床３００には、木質柱１０の外形に対応した切欠部３００Ａが形成されている。そして、床３００は、木質梁２００の上に配置されて、ビス４０によって木質梁２００に接合されている。また、隣接する床３００に対してもビス４０が斜めに貫入されており、これにより床３００同士が接合されている。なお、ここでは、木質梁２００と床３００（及び床３００同士）を接合するのにビス４０を用いているが、これには限られない。例えば、ボルトや接着剤などで接合してもよい（以下の実施形態においても同様）。

この比較例の場合、図１Ｃに示すように、木質梁２００の梁成（図中のＤ１）と、床３００の厚さ（図中のＤ２）とを単純に加算した値（Ｄ１＋Ｄ２）が、梁と床との合計サイズ（以下、架構サイズともいう）となっている。なお、木質梁２００の側面に床３００を取り付けるようにすると、架構サイズを小さくすることが可能であるが、この場合、鉛直荷重に対する安全性が確保できないおそれや、施工性が悪化するおそれがある。そこで、後述する実施形態では、施工性及び安全性を確保しつつ、架構サイズの低減を図っている。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜＜第１実施形態の木造架構の構成について＞＞
図２Ａは、第１実施形態の木造架構の構成を示す斜視図であり、図２Ｂは、第１実施形態の木造架構の垂直断面図であり、図２Ｃは、図２ＢのＡ－Ａ断面図（梁端部の断面図）、及び、Ｂ－Ｂ断面図（梁中央部の断面図）である。
第１実施形態の木造架構は、木質柱１０と、木質梁２０と、床３０とを有している。

木質柱１０は、比較例と同じであるので説明を省略する。

木質梁２０は、木質柱１０同士を水平方向に繋ぐ構造体である。図２Ｂに示すように、木質梁２０は、一対の木質柱１０の間に架け渡されている。また、本実施形態の木質梁２０には、梁中央部の上端部分に床３０の厚さＤ２分の段差が設けられており、梁中央部の高さが梁端部の高さよりも低くなっている。具体的には、梁端部では比較例の木質梁２００と同じ梁成Ｄ１であるのに対し、梁中央部の梁成（図中のＤ１´）は、Ｄ１よりも床３０の厚さＤ２分小さい（Ｄ１´＝Ｄ１－Ｄ２）。ここで、梁中央部とは、木質梁２０の水平方向の中央を含む所定範囲の部位であり、梁端部とは、梁中央部と木質柱１０との間（柱梁接合部の近く）の部位である。なお、段差を設けることにより梁中央部では梁端部よりも梁成が小さく（断面積が小さく）なるが、梁２０にかかる応力は梁中央部よりも梁端部の方が大きいため、梁端部の梁成を大きく（例えば比較例と同じに）することで応力上必要なサイズを効率的に確保することができる。

床３０は、建物内における各階の下面に位置する水平で平らな板状部材である。本実施形態の床３０は、木質板材であり、木質柱１０、及び、木質梁２０の梁端部の形状に対応した切欠部３０Ａが設けられている。

そして、図２Ｃに示すように、木質梁２０の梁中央部では、床３０は、木質梁２０の上に配置されて、ビス４０が鉛直方向に貫入されることにより木質梁２０に接合されている。換言すると、木質梁２０の梁中央部は、床３０を下から支持する支持面（具体的には梁中央部の上面）を有しており、当該支持面と床３０の下面とが接触している。

一方、木質梁２０の梁端部では、床３０は、木質梁２０の側方に配置されて、ビス４０が斜めに貫入されることにより、木質梁２０に接合されている。換言すると、木質梁２０の梁端部は、鉛直方向において床３０と重複する部位（オーバーラップ部）を有している。

本実施形態の場合、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、木質梁２０の最大梁成（梁端部の梁成Ｄ１）が架構サイズとなっており、比較例の架構サイズ（Ｄ１＋Ｄ２）と比べて、サイズが小さい。このため、梁下有効高さが高くなり、階高を小さく設計することができる。また、梁中央部では木質梁２０の上に床３０を配置している（木質梁２０の上面と床３０の下面が接触している）ので、安定して床３０を支持することができ、また、施工性が悪化しない。このように、本実施形態では、施工性及び安全性を確保しつつ、比較例よりも架構サイズを小さくすることができる。さらに、木質梁２０のオーパーラップ部と床３０の切欠部３０Ａ（小口）が接しているので、床面の水平剛性が高まり、面内せん断力の移行を小口での支圧でも伝達できる。これにより、ビス４０の本数を減らすことも可能である。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図３は、第２実施形態の木造架構の梁端部及び梁中央部の構成を示す断面図である。

第２実施形態では、梁中央部の構成が第１実施形態と異なっており、梁端部については第１実施形態と同じである。

第２実施形態の木質梁２０は、梁中央部における梁成Ｄ１″が、第１実施形態の梁中央部の梁成Ｄ１´よりも大きい（Ｄ１´＜Ｄ１″＜Ｄ１）。すなわち、第２実施形態では第１実施形態と比べて、梁端部と梁中央部との段差が小さい。

また、第２実施形態の床３０は、図３Ｂに示すように、水平方向の端部に薄肉部３０Ｂが設けられている。薄肉部３０は、床３０の下側部分を切り欠いて形成された厚さの薄い部位である。なお、薄肉部３０Ｂの厚さは、梁端部の梁成Ｄ１と梁中央部の梁成Ｄ１″との差分（Ｄ１－Ｄ１″）に定められている。

そして、図に示すように、梁中央部では、木質梁２０の上に薄肉部３０Ｂが配置されている。換言すると、木質梁２０の梁中央部は、床３０の薄肉部３０Ｂを下から支持する支持面（梁中央部の上面）を有している。また、梁端部では、第１実施形態と同様に、床３０は、木質梁２０の側方に配置されており、床３０が木質梁２０と鉛直方向に重複している（オーバーラップ部）。

この第２実施形態においても、施工性と安全性を確保しつつ、比較例よりも架構サイズを小さくすることができる。また、第２実施形態では、梁中央部の断面積を第１実施形態よりも大きくすることができ、梁の中央部分の強度を高めることができる。

＝＝＝第３実施形態＝＝＝
図４は、第３実施形態の木造架構の梁端部及び梁中央部の構成を示す断面図である。

第３実施形態では床３０の構成が第２実施形態と異なっている。なお、梁２０の構成は第２実施形態と同じである。

第３実施形態の床３０は、図に示すように、木質梁２０の梁端部に対応する位置に薄肉部３０Ｂが設けられている。そして、木質梁２０の梁端部の上には床３０の薄肉部３０Ｂが配置されている。すなわち、木質梁２０の梁端部における木質梁２０と床３０との鉛直方向に重複した部位（オーバーラップ部）の長さが、第１実施形態や第２実施形態における長さ（床３０の厚さＤ２）よりも小さい。また、梁中央部の上には床３０の薄肉部３０Ｂを除く部位（厚さＤ２の部位）が配置されている（梁中央部の上面は、床３０の下面と接触し、床３０を下から支持している）。

この第３実施形態の架構サイズはＤ１″＋Ｄ２であり、前述したようにＤ１″＜Ｄ１なので、比較例の架構サイズＤ１＋Ｄ２よりも小さい。よって、第３実施形態においても、施工性と安全性を確保しつつ、比較例よりも架構サイズを小さくすることができる。また、第３実施形態では、梁端部及び梁中央部ともに、木質梁２０の上に床３０が配置される（木質梁２０が床３０の表面に露出しない）ので、意匠性の向上を図ることができる。

＝＝＝第４実施形態＝＝＝
図５は、第４実施形態の木造架構の梁端部及び梁中央部の構成を示す断面図である。

第４実施形態の木質梁２０は３枚の板状部材（木質板材２１及び一対の木質板材２２）が厚さ方向に積層されている。具体的には、木質板材２１（第１木質板材に相当）が厚さ方向の両側から一対の木質板材２２（第２木質板材に相当）で挟まれており、木質板材２２は木質板材２１よりも外側（木質板材２１は木質板材２２よりも内側）に配置されている。これら３枚の板状部材は綴り材などで固定されて、互いの接触面が鉛直方向と平行になるように配置されている。

木質板材２１は、梁端部及び梁中央部ともに、鉛直方向の長さ（高さ）はＤ１である。

一方、木質板材２２の鉛直方向の長さ（高さ）は、梁端部ではＤ１であり、梁中央部ではＤ１´（＝Ｄ１－Ｄ２）である。

そして、木質梁２０の梁端部では、木質板材２２の側面に床３０がビス４０によって取り付けられている（接合されている）。換言すると、木質梁２０の梁端部は、鉛直方向において床３０と重複した部位（オーバーラップ部）を有している。

また、木質梁２０の梁中央部では、木質板材２２の上端に床３０がビス４０によって取り付けられている（接合されている）。換言すると、木質梁２０の梁中央部は、床３０を下から支持する支持面（ここでは木質板材２２の上面）を有している
以上の構成により、梁端部及び梁中央部の架構サイズはともにＤ１であり、比較例の架構サイズ（Ｄ１＋Ｄ２）よりも小さい。また、梁中央部では、木質梁２０（木質板材２２）の上に床３０を配置しているので、安定して床３０を支持することができ、また、施工性が悪化しない。

このように第４実施形態においても、施工性と安全性を確保しつつ、比較例よりも架構サイズを小さくすることができる。なお、本実施形態では、木質梁２０が３枚の板状部材（木質板材２１及び一対の木質板材２２）で構成されていたが、これには限られない。例えば、２枚でもよいし、あるいは、４枚以上積層してもよい（後述の第５実施形態についても同様）。

＝＝＝第５実施形態＝＝＝
図６は、第５実施形態の木造架構の梁端部及び梁中央部の構成を示す断面図である。

第５実施形態の木質梁２０も３枚の板状部材（木質板材２１及び一対の木質板材２２）が厚さ方向に積層されて構成されている。ただし、各板状部材の梁中央部と梁端部の構成が第４実施形態と異なっている。

第５実施形態の木質板材２１の鉛直方向の長さ（高さ）は、梁端部ではＤ１であり、梁中央部ではＤ１´（＜Ｄ１）である。

一方、木質板材２２の鉛直方向の長さ（高さ）は、梁端部及び梁中央部のどちらもＤ１´である。

これらの木質板材２１及び一対の木質板材２２は厚さ方向に積層されている。これにより、木質梁２０の鉛直方向の高さは、梁端部ではＤ１（木質板材２１）、梁中央部ではＤ１´となっている。

そして、木質梁２０の梁端部では、木質板材２２の上端に床３０が取り付けられている（接合されている）。換言すると、木質梁２０（具体的には木質板材２１）の梁端部は、鉛直方向において床３０と重複した部位（オーバーラップ部）を有している。

また、木質梁２０の梁中央部では、木質板材２１及び木質板材２２の上端に床３０が取り付けられている（接合されている）。換言すると、木質梁２０の梁中央部は、床３０を下から支持する支持面（ここでは木質板材２１及び木質板材２２の上面）を有している。

以上の構成により、梁端部及び梁中央部の架構サイズはともにＤ１であり、比較例の架構サイズ（Ｄ１＋Ｄ２）よりも小さい。また、梁中央部では、木質梁２０（木質板材２１及び木質板材２２）の上に床３０を配置しているので、安定して床３０を支持することができ、また、施工性が悪化しない。

この第５実施形態においても、施工性と安全性を確保しつつ、比較例よりも架構サイズを小さくすることができる。

＝＝＝その他の実施形態について＝＝＝
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

前述の実施形態では、床３０として通常の木質板材が使用されていたが、これには限られない。例えば、合板、ＬＶＬなどの積層材を使用してもよい。この場合、例えば、実施形態３や実施形態４の薄肉部３０Ｂを形成することが容易になる。

１０ 木質柱
２０ 木質梁
２１ 木質板材
２２ 木質板材
３０ 床
３０Ａ 切欠部
３０Ｂ 薄肉部
４０ ビス
２００ 木質梁
３００ 床
３００Ａ 切欠部

Claims (1)

1. 水平方向に間隔を空けて、鉛直方向に沿って立設された一対の木質柱と、
   前記一対の木質柱の間に架け渡された木質梁と、
   前記木質梁に固定された床と、
   を備える木造架構であって、
   前記木質梁のうちの前記水平方向の中央を含む梁中央部は、前記床を下から支持する支持面を有し、
   前記木質梁のうちの前記梁中央部と前記木質柱との間の梁端部は、前記鉛直方向において前記床と重複するオーバーラップ部を有し、
   前記床には下側部分を切り欠いた薄肉部が形成されており、
   前記オーバーラップ部の前記鉛直方向の長さは、前記床の厚さと等しく、
   前記梁中央部の上に前記薄肉部が配置されており、
   前記梁端部の梁成が前記梁中央部の梁成よりも大きい、
   ことを特徴とする木造架構。

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