JP7387125B2 - アーチ形建造物 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 令和３年１２月１０日に撮影されたアーチ形建造物の竣工後の写真

本発明は、種々の用途に用いることができるアーチ構造をしたアーチ形建造物に係り、特に、２列の土台間に桁行方向に所要の間隔で架設され主要な部材を木製の部材で構成した複数のアーチ梁を備えたアーチ形建造物に関する。

従来から、例えば、実公昭１８－３１５５号公報（特許文献１）等で示されるように、この種のアーチ形建造物はよく知られている。図９（ａ）に示すように、このアーチ形建造物Ｋａの基本的構成は、桁行方向（紙面の前後方向）に沿って延び互いに平行な２列の土台１０１間であって桁行方向に直交する直交面に沿って架設されるとともに桁行方向に所要の間隔で設けられる複数のアーチ梁１００を備えて構成されている。アーチ梁１００には屋根（図示せず）が付設される。このアーチ梁１００は、アーチ状の木製の上弦梁１０２と、上弦梁１０２の下側に所定間隔離間して配置されるアーチ状の木製の下弦梁１０３と、上弦梁１０２と下弦梁１０３との間に架設され所要の間隔で設けられる複数の木製の束材１０４と、上弦梁１０２，下弦梁１０３及び隣接する束材１０４で囲繞される空間に斜めに設けられるとともに一端が上弦梁１０２側に接続され他端が下弦梁１０３側に接続される木製の方杖１０５とを備えて構成され、所謂トラス構造に形成されている。これら上弦梁１０２，下弦梁１０３，束材１０４及び方杖１０５の接合は、ボルトや、接続金具を用いて行われている。

また、従来においては、例えば、実用新案登録第３１６８３７８号公報（特許文献２）に掲載されたアーチ形建造物も知られている。図９（ｂ）に示すように、このアーチ形建造物Ｋｂは、上記と同様に土台１１１間であって桁行方向に直交する直交面に沿って架設されるとともに桁行方向に所要の間隔で設けられる複数のアーチ梁１１０を備えて構成されている。このアーチ梁１１０は、棒状の木材を三角形枠状に接合して形成される三角形素材１１２を、順次ボルト等で接合して構成され、所謂トラス構造に形成されている。

実公昭１８－３１５５号公報 実用新案登録第３１６８３７８号公報

ところで、上記従来のアーチ形建造物Ｋａ，Ｋｂにおいては、アーチ梁１００，１１０をトラス構造にしてはいるものの、これを構成する木製の部材をボルトや接続金具で接続しているので、それだけ、接続強度に劣り、全体の耐久性が悪いという問題があった。
本発明は上記の点に鑑みて為されたもので、アーチ梁を構成する部材の接続強度の向上を図り、アーチ梁を強固にして全体の耐久性の向上を図ったアーチ形建造物を提供することを目的とする。

このような目的を達成するための本発明のアーチ形建造物は、桁行方向に沿って延び互いに平行な２列の土台と、該２列の土台間であって上記桁行方向に直交する直交面に沿って架設されるとともに上記桁行方向に所要の間隔で設けられる複数のアーチ梁とを備え、上記アーチ梁を、アーチ状の木製の上弦梁と、該上弦梁の下側に所定間隔離間して配置されるアーチ状の木製の下弦梁と、上記上弦梁と下弦梁との間に架設され所要の間隔で設けられる複数の木製の束材と、上記上弦梁，下弦梁及び隣接する束材で囲繞される一部若しくは全部の空間に斜めに設けられるとともに一端が上記上弦梁及び／または隣接する一方の束材に接続され他端が上記下弦梁及び／または隣接する他方の束材に接続される木製の方杖とを備えて構成したアーチ形建造物において、
上記上弦梁を、上記束材の上端側に接続される所要長さの複数の上弦梁単体で構成し、上記下弦梁を、上記束材の下端側に接続される所要長さの複数の下弦梁単体で構成し、上記束材の上端側と上記上弦梁単体との接続をホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で行い、上記束材の下端側と上記下弦梁単体との接続をホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で行い、上記方杖の一端とこれに対応する上弦梁単体及び／または一方の束材との接続をホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で行い、上記方杖の他端とこれに対応する下弦梁単体及び／または他方の束材との接続をホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で行う構成としている。

ここで、木製とは木材を用いて製作された意味であり、木材としては、木造建築物で一般的に使用され、丸太から切り出した木材である所謂無垢材や集成材を使用することができるが、無垢材が適している。無垢材の樹種としては、特に限定されず、赤松、檜、唐松、杉、栗、栂、ヒバ等の一般的なものを挙げることができる。
また、各アーチ梁において、上弦梁単体と下弦梁単体との数は必ずしも同じでなくても良いが、束材の数とその位置は同じにする。各アーチ梁は同じ形態に形成する。

これにより、上弦梁を構成する各上弦梁単体と対応する束材とはホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で行なわれ、下弦梁を構成する各下弦梁単体と対応する束材とはホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で行なわれ、各方杖と対応する上弦梁単体及び／または束材とはホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で行なわれるので、ホゾ穴及びホゾでの接合は強固であることから、アーチ梁を構成する部材の接続強度が向上してアーチ梁が強固になり、そのため、全体の耐久性を向上させることができる。尚、ホゾ穴及びホゾでの接合に加えて、釘や各種接続金具を用いて更に接合強度を増すことは一向に差支えない。

そして、必要に応じ、上記桁行方向に沿って延び各アーチ梁間を接続する複数の木製の小屋梁を備え、該小屋梁を上記上弦梁の上側であって束材の上端に対応した部位に設け、該束材をその上端が上記上弦梁から突出するように設け、上記小屋梁と束材の上端とをホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で接続した構成としている。この場合、小屋梁の束材の上端に対応した部位にホゾ穴を設け、束材の上端にホゾを設けることになる。

これにより、各アーチ梁が複数の小屋梁で接続されるので、それだけ、アーチ梁の強度が増す。特に、小屋梁と束材の上端とをホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で接続したので、ホゾ穴及びホゾでの接合は強固であることから、アーチ梁が強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

また、必要に応じ、上記アーチ梁を、上記桁行方向に沿う頂部を境にして一方の土台側の一方アーチ梁と、該一方アーチ梁と対称に形成され他方の土台側の他方アーチ梁とで構成し、上記アーチ梁の頂部に上記束材を設け、上記一方アーチ梁及び他方アーチ梁に、夫々、上記頂部の束材から土台に向けて束材を所定間隔で複数設け、上記頂部の束材を含む各束材毎に小屋梁を設け、隣接する小屋梁間で構成される小屋梁空間を上記頂部から土台にかけて複数設けた構成としている。これにより、各アーチ梁において、全ての束材を小屋梁で接続することになるので、各アーチ梁がより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

更に、必要に応じ、上記頂部の小屋梁を含み隣接する小屋梁間に、上記桁行方向に所要の間隔で架設される複数の木製の登り梁を設けたことが有効である。これにより、小屋梁の動きを規制でき、特に、アーチ梁の弧方向への動きを規制できるので、各アーチ梁がより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

この場合、上記一方アーチ梁及び他方アーチ梁において、夫々、上位の小屋梁空間に隣接する下位の小屋梁空間に設けられる登り梁を、上位の小屋梁空間に設けられる隣接する登り梁に対して、その桁行方向の中間に位置するようしたことが有効である。登り梁がバランスよく配置されるので、小屋梁のアーチ梁の動きを確実に規制でき、各アーチ梁がより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

また、この場合、上記各小屋梁空間の登り梁の数をアーチ梁の数より多く設け、隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間の登り梁を上記上弦梁単体に沿わせて設けたことが有効である。隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間の登り梁が上弦梁単体に沿って配置されるので、上弦梁を補強することができ、この点でも各アーチ梁がより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

更に、必要に応じ、上記各小屋梁空間において、該小屋梁空間に斜めに設けられるとともに一端部が上位の小屋梁に接続され他端部が下位の小屋梁に接続される複数の木製の小屋筋違を設けた構成としている。これにより、更に小屋梁の動きを規制できるので、各アーチ梁がより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

この場合、上記小屋梁に、上記小屋筋違の端部が嵌合する嵌合凹部を形成したことが有効である。小屋筋違が嵌合凹部に嵌合するので、小屋筋違の接続強度を増すことができ、この点でも、各アーチ梁がより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

また、この場合、上記各小屋梁空間において、上記小屋筋違を、上記桁行方向に沿って順次略同角度で傾斜方向を変えて連続するように設けたことが有効である。小屋筋違の配置バランスが良くなり、この点でも、各アーチ梁がより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

この構成にあっては、必要に応じ、上記一方アーチ梁及び他方アーチ梁において、夫々、
上記隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間においては、上記小屋筋違を隣接する登り梁間に１本設け、
上記隣接する小屋梁空間の何れか他方の小屋梁空間においては、これに設ける小屋筋違を、上記隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間にある各小屋筋違とは、小屋梁を中心にして鏡面対称になるように設けた構成としている。

これにより、小屋梁間にトラス構造が連続して形成されるので、他方からの加圧で全体が変形しにくくなり、各アーチ梁がより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。また、隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間における何れか他方側の２つの小屋筋違の端部の接続部位と、隣接する小屋梁空間の何れか他方の小屋梁空間における何れか一方側の２つの小屋筋違の端部の接続部位が、一つの小屋梁の略同じ部位に集合して位置することになるので、この部位における傾斜方向を同じにする小屋筋違が略同一線上に位置することになり、そのため、小屋筋違に作用する小屋筋違の軸線方向に作用する力の受けが強固になり、この点でも、各アーチ梁がより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

また、必要に応じ、上記桁行方向に沿って延び各アーチ梁間であって対峙する束材間に架設される複数の棒状の木製の振れ止めを備えた構成としている。小屋梁に加えて振れ止めも設けるので、各アーチ梁がより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

そしてまた、必要に応じ、上記一方アーチ梁の孤形を構成する円弧の水平線上の中心をＰ１、上記他方アーチ梁の孤形を構成する円弧の水平線上の中心をＰ２としたとき、上記頂部を通る垂線を境にして、中心Ｐ１を他方アーチ梁側に位置させ、中心Ｐ２を一方アーチ梁側であって中心Ｐ１と対称位置に位置させて、上記一方アーチ梁及び他方アーチ梁を形成した構成としている。これにより、アーチ梁全体が１つの中心を中心とした弧状になるのではなく、中心位置の異なる一方アーチ梁と他方アーチ梁とが中央の束材において突合せになるので、上からの荷重に対して強固になり、この点でも、各アーチ梁がより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

本発明によれば、アーチ梁を構成する部材を、ホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で行なう接続にしたので、その接続強度の向上を図ることができ、アーチ梁を強固にして全体の耐久性を向上させることができる。また、小屋梁を設けて、これもホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で行なう接続にすれば、更にアーチ梁を強固にしてより一層全体の耐久性の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態に係るアーチ形建造物の骨組み構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るアーチ形建造物の骨組み構造を示す妻側から見た図である。 本発明の実施の形態に係るアーチ形建造物の骨組み構造を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係るアーチ形建造物において、主要な部材の接続部の構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係るアーチ形建造物において、主要な部材の接続部の構成を示す別の分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係るアーチ形建造物において、主要な部材の接続状態を示す要部図である。 本発明の実施の形態に係るアーチ形建造物において、小屋梁の連設部の接続状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 本発明の実施の形態に係るアーチ形建造物において、頂部から見た小屋梁に対する登り梁及び小屋筋違の接続状態を示す要部平面図である。 従来のアーチ形建造物を示し、（ａ）は一般的な木製のアーチ梁の構造を示す図、（ｂ）は三角形素材を連設した木製のアーチ梁の構造を示す図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係るアーチ形建造物について詳細に説明する。
図１乃至図８には、本発明の実施の形態に係るアーチ形建造物Ｋを示している。このアーチ形建造物Ｋは、桁行方向Ｘに沿って延び互いに平行な２列のコンクリート製の土台１と、２列の土台１間であって桁行方向Ｘに直交する直交面に沿って架設されるとともに桁行方向Ｘに所要の間隔で設けられる複数のアーチ梁Ａとを備えて構成されている。各アーチ梁Ａは、同じ形態に形成されている。また、図１及び図６に示すように、複数のアーチ梁Ａの上には、屋根壁２が設けられるとともに、妻側端部のアーチ梁Ａにはその開口を塞ぐ妻壁（図示せず）が設けられる。

図３に示すように、アーチ梁Ａは、建造物の桁行方向Ｘに直交する中心線Ｑを境にして左右に夫々５つずつ設けられている。図３中、右側のアーチ梁をＡ１～Ａ５で示し、左側のアーチ梁をＡ６～Ａ１０で示す。左右５つのアーチ梁Ａ間は基準幅Ｌに設定され、中心線Ｑ側のアーチ梁Ａ間（アーチ梁Ａ５とアーチ梁Ａ６との間）は（４／３）Ｌに設定されている。基準幅Ｌは、例えば、Ｌ＝３０００ｍｍに設定されている。中心線Ｑ側のアーチ梁Ａ間に設ける屋根壁２の一方の土台１側には、扉（図示せず）で開閉可能な入口開口３が形成されている。

また、アーチ梁Ａは、桁行方向Ｘに沿う頂部４を境にして一方の土台１側の一方アーチ梁Ａａと、一方アーチ梁Ａａと対称に形成され他方の土台１側の他方アーチ梁Ａｂとで構成されている。そして、図２に示すように、一方アーチ梁Ａａ及び他方アーチ梁Ａｂは、一方アーチ梁Ａａの孤形を構成する円弧Ｃａの水平線Ｈ上の中心をＰ１、他方アーチ梁Ａｂの孤形を構成する円弧Ｃｂの水平線Ｈ上の中心をＰ２としたとき、頂部４を通る垂線Ｖを境にして、中心Ｐ１を他方アーチ梁Ａｂ側に位置させ、中心Ｐ２を一方アーチ梁Ａａ側であって中心Ｐ１と対称位置に位置させて形成されている。実施の形態では、地面からアーチ梁Ａの頂部４までの高さは、約６０００ｍｍにしている。

アーチ梁Ａは、図１，図２及び図６に示すように、アーチ状の木製の上弦梁１０と、上弦梁１０の下側に所定間隔離間して配置されるアーチ状の木製の下弦梁１１と、上弦梁１０と下弦梁１１との間に架設され所要の間隔で設けられる複数の木製の束材１２と、上弦梁１０，下弦梁１１及び隣接する束材１２で囲繞される一部若しくは全部の空間に斜めに設けられる木製の方杖１３とを備えて構成されている。実施の形態では、方杖１３は、一部の空間に設けられているが、後述の最下端の空間ｅ以外の他の全部の空間に設けられている。方杖１３は、一端が上弦梁１０及び／または隣接する一方の束材１２（実施の形態では束材１２）に接続され、他端が下弦梁１１及び／または隣接する他方の束材１２（実施の形態では下弦梁１１）に接続される。

ここで、木製とは木材を用いて製作された意味であり、木材としては、木造建築物で一般的に使用され、丸太から切り出した木材である所謂無垢材や集成材を使用することができる。実施の形態では、無垢材からなる主に角材を用いている（以下同じ）。無垢材の樹種としては、特に限定されず、赤松、檜、唐松、杉、栗、栂、ヒバ等の一般的なものを挙げることができる。

上弦梁１０は、束材１２の上端側に接続される所要長さの複数の上弦梁単体１４で構成され、下弦梁１１は、束材１２の下端側に接続される所要長さの複数の下弦梁単体１５で構成されている。束材１２は、アーチ梁Ａの頂部４に設けられており、一方アーチ梁Ａａ及び他方アーチ梁Ａｂには、夫々、頂部４の束材１２から土台１に向けて束材１２が所定間隔で複数設けられている。実施の形態では、一方アーチ梁Ａａ及び他方アーチ梁Ａｂには、夫々、頂部４の束材１２に対して、略等間隔で６つの束材１２が設けられており、図２及び図５に示すように、土台１側の最下端の束材１２（ｇ）は、土台１に接合させられてアンカーボルト５で固定されている。一方アーチ梁Ａａ及び他方アーチ梁Ａｂにおいて、夫々、上弦梁単体１４は、６本設けられ、各束材１２間に夫々設けられている。一方、下弦梁単体１５は５本設けられ、最下端の下弦梁単体１５（ｇ）は、土台１に接合した束材１２（ｇ）とこの束材１２より２つ上の束材１２間に設けられ、他の下弦梁単体１５はその他の各束材１２間に設けられている。土台１に接合した束材１２より１つ上の束材１２は、その下端が下弦梁単体１５に接合され、他の束材１２は、その下端が下弦梁単体１５の下面よりもわずかに突設されている。

図４乃至図６に示すように、束材１２の上端側と上弦梁単体１４との接続は、ホゾ穴ｆ及びこれに嵌合するホゾｍの組で行われ、束材１２の下端側と下弦梁単体１５との接続は、ホゾ穴ｆ及びこれに嵌合するホゾｍの組で行われている。実施の形態では、上弦梁単体１４の両端にはホゾｍが形成され、これに対応する束材１２の弧方向の側面にはホゾ穴ｆが形成されている。一方、下弦梁単体１５の両端にはホゾｍが形成され、これに対応する束材１２の弧方向の側面にはホゾ穴ｆが形成されている。図５に示すように、土台１に接合した束材１２より１つ上の束材１２の下端にはホゾｍ（ａ）が形成され、これに対応する最下端の下弦梁単体１５（ｇ）にはホゾ穴ｆ（ａ）が形成されている。

また、方杖１３の一端とこれに対応する上弦梁単体１４及び／または一方の束材１２（実施の形態では束材１２）との接続は、方杖１３に形成したホゾ穴ｆ及びこれに嵌合する束材１２に形成したホゾｍの組で行われ、方杖１３の他端とこれに対応する下弦梁単体１５及び／または他方の束材１２（実施の形態では下弦梁１１）との接続は、方杖１３に形成したホゾ穴ｆ及びこれに嵌合する下弦梁１１に形成したホゾｍの組で行われている。実施の形態では、一方アーチ梁Ａａ及び他方アーチ梁Ａｂにおいて、夫々、図１，図２及び図５に示すように、方杖１３は、上弦梁１０，下弦梁１１及び隣接する束材１２で囲繞される空間の内、土台１に隣接する最下端の空間（ｅ）には設けられていない。

更に、図６に示すように、実施の形態においては、隣接する上弦梁単体１４間、下弦梁単体１５間を、互いに連結する所謂羽子板金物６でも連結している。その他、適宜、釘、ボルト及びナット、種々の金物を用いて各部材を固定することができる。

また、実施の形態に係るアーチ形建造物Ｋにおいて、図１乃至図４，図６乃至図８に示すように、桁行方向Ｘに沿って延び各アーチ梁Ａ間を接続する複数の木製の小屋梁２０が備えられている。小屋梁２０は、頂部４の束材１２を含む各束材１２毎に設けられている。これにより、隣接する小屋梁２０間で構成される小屋梁空間が、頂部４から土台１にかけて複数設けられる。小屋梁２０は、上弦梁１０の上側であって束材１２の上端に対応した部位に設けられ、束材１２は、その上端が上弦梁１０から突出するように設けられ、小屋梁２０と束材１２の上端とは、ホゾ穴ｆ及びこれに嵌合するホゾｍの組で接続されている。即ち、小屋梁２０の束材１２の上端に対応した部位には、ホゾ穴ｆが設けられ、束材１２の上端にはホゾｍが設けられている。

小屋梁２０は桁行方向Ｘに沿って長いので、何本か連設して構成されている。図７にはその連設構造を示す。左右の小屋梁２０を木製の連結部材２０ａで連結する。接続部に束材１２のホゾｍを位置させ、この部位にホゾ穴ｆを形成している。

更に、頂部４の小屋梁２０を含み隣接する小屋梁２０間には、桁行方向Ｘに所要の間隔で架設される複数の木製の登り梁２１が設けられている。図４に示すように、登り梁２１の端部をホゾｍ（ｂ）として構成し、小屋梁２０には、この端部のホゾｍ（ｂ）が嵌合するホゾ穴ｆ（ｂ）が形成されている。

図１及び図３に示すように、一方アーチ梁Ａａ及び他方アーチ梁Ａｂにおいて、夫々、上位の小屋梁空間に隣接する下位の小屋梁空間に設けられる登り梁２１は、上位の小屋梁空間に設けられる隣接する登り梁２１に対して、その桁行方向Ｘの中間に位置するよう設けられている。各小屋梁空間の登り梁２１の数は、アーチ梁Ａの数より多く設けられ、隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間の登り梁２１は、上弦梁単体１４に沿わせて設けられている。

実施の形態では、図１及び図３に示すように、一方アーチ梁Ａａ及び他方アーチ梁Ａｂにおいて、夫々、最下位の小屋梁空間，これから２つ上の小屋梁空間，更にこれから２つ上の小屋梁空間において、登り梁２１は、上弦梁単体１４に沿わせて設けられているとともに、この上弦梁単体１４に沿わせて設けた隣接する登り梁２１間の中央に、１つの登り梁２１を設けている。一方、最上位の小屋梁空間，これから２つ下の小屋梁空間，更にこれから２つ下の小屋梁空間において、登り梁２１は、上位の小屋梁空間に設けられる隣接する登り梁２１に対して、その桁行方向Ｘの中央に対応した位置に設けられている。

要するに、図３に示すように、建造物の桁行方向Ｘに直交する中心線Ｑを境にして左右に夫々設けられる５つのアーチ梁Ａ間において、登り梁２１は、一方アーチ梁Ａａ及び他方アーチ梁Ａｂにおいて、夫々、上位の小屋梁空間に設けられる複数の登り梁２１の位相と、上位の小屋梁空間に隣接する下位の小屋梁空間に設けられる複数の登り梁２１の位相とが１／２ずらした関係になるように配置されている。中心線Ｑ側のアーチ梁Ａ間（Ａ５とＡ６との間）においても、同様に、登り梁２１は、一方アーチ梁Ａａ及び他方アーチ梁Ａｂにおいて、夫々、上位の小屋梁空間に設けられる複数の登り梁２１の位相と、上位の小屋梁空間に隣接する下位の小屋梁空間に設けられる複数の登り梁２１の位相とが１／２ずらした関係になるように配置されている。

更にまた、実施の形態に係るアーチ形建造物Ｋにおいて、各小屋梁空間には、この小屋梁空間に斜めに設けられるとともに一端部が上位の小屋梁２０に接続され他端部が下位の小屋梁２０に接続される複数の木製の小屋筋違２２が設けられている。図４及び図８に示すように、小屋梁２０には、小屋筋違２２の端部２３が嵌合する嵌合凹部２４が形成され、小屋筋違２２の端部２３は、この端部２３を嵌合凹部２４に嵌合した状態で、小屋梁２０に釘２５で止着されている。

また、各小屋梁空間において、小屋筋違２２は、桁行方向Ｘに沿って順次略同角度で傾斜方向を変えて連続するように設けられている。更に、図３に示すように、一方アーチ梁Ａａ及び他方アーチ梁Ａｂにおいて、夫々、隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間においては、小屋筋違２２を隣接する登り梁２１間に１本設け、隣接する小屋梁空間の何れか他方の小屋梁空間においては、これに設ける小屋筋違２２を、隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間にある各小屋筋違２２とは、小屋梁２０を中心にして鏡面対称になるように設けられている。

更に、実施の形態に係るアーチ形建造物Ｋにおいて、図２及び図４に示すように、桁行方向Ｘに沿って延び対峙する束材１２間に架設される複数の棒状の木製の振れ止め３０が設けられている。振れ止め３０は、頂部４の束材１２間、一方アーチ梁Ａａ及び他方アーチ梁Ａｂにおいて、夫々、頂部４の束材１２から３つ下の束材１２間に架設されている。また、振れ止め３０と小屋梁２０との間には、図示外の筋違が設けられる。

従って、この実施の形態に係るアーチ形建造物Ｋを施工するときは、例えば、以下のようにして行う。予め土台１を構築し、この土台１に順次アーチ梁Ａを構築して行く。この場合、束材１２の上端側と上弦梁単体１４との接続、束材１２の下端側と下弦梁単体１５との接続、方杖１３の一端とこれに対応する束材１２との接続、方杖１３の他端とこれに対応する下弦梁１１との接続は、ホゾ穴ｆ及びこれに嵌合するホゾｍの組で行うので、確実に組み立てを行うことができる。また、図６に示すように、実施の形態においては、隣接する上弦梁単体１４間、下弦梁単体１５間を、互いに連結する所謂羽子板金物６でも連結する。次に、振れ止め３０を各アーチ梁Ａ間に架設し、アーチ梁Ａを押えておく。

この状態で、小屋梁２０及び登り梁２１を構築する。この場合も、束材１２と小屋梁２０との接続，小屋梁２０と登り梁２１との接続は、ホゾ穴ｆ及びこれに嵌合するホゾｍの組で行うので、確実に組み立てを行うことができる。次にまた、小屋梁２０に対して小屋筋違２２を構築する。この場合、小屋梁２０と小屋筋違２２との接続は、小屋筋違２２の端部２３を嵌合凹部２４に嵌合するので、確実に組み立てを行うことができる。また、小屋筋違２２は、小屋梁２０に対して釘２５でも止める。それから、最後に、垂木や野地板を用いた屋根壁２及び妻壁（図示せず）を構築する。尚、上記の形態においては、隣接する上弦梁単体１４間、下弦梁単体１５間を、互いに連結する所謂羽子板金物６でも連結したが、その他、適宜、釘、ボルト及びナット、種々の金物を用いて各部材を固定することができる。尚また、組立順序は、上記に限定されるものではなく、可能な部分においては、各部材の組み立てを並行して進めるようにしても良く、適宜変更して差支えない。

このようにして構築されたアーチ形構造物においては、上弦梁１０を構成する各上弦梁単体１４と対応する束材１２とはホゾ穴ｆ及びこれに嵌合するホゾｍの組で行なわれ、下弦梁１１を構成する各下弦梁単体１５と対応する束材１２とはホゾ穴ｆ及びこれに嵌合するホゾｍの組で行なわれ、各方杖１３と対応する上弦梁単体１４及び／または束材１２とはホゾ穴ｆ及びこれに嵌合するホゾｍの組で行なわれるので、ホゾ穴ｆ及びホゾｍでの接合は強固であることから、アーチ梁Ａを構成する部材の接続強度が向上してアーチ梁Ａが強固になり、そのため、全体の耐久性を向上させることができる。また、ホゾ穴ｆ及びホゾｍでの接合に加えて、羽子板金具６や釘などでも固定しているので、更に接合強度を増すことができる。

また、各アーチ梁Ａは、複数の小屋梁２０で接続されるので、それだけ、アーチ梁Ａの強度が増す。特に、小屋梁２０と束材１２の上端とをホゾ穴ｆ及びこれに嵌合するホゾｍの組で接続したので、ホゾ穴ｆ及びホゾｍでの接合は強固であることから、アーチ梁Ａが強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。更に、各アーチ梁Ａにおいて、全ての束材１２を小屋梁２０で接続することになるので、各アーチ梁Ａがより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。更にまた、桁行方向Ｘに沿って延び各アーチ梁Ａ間であって対峙する束材１２間に架設される複数の振れ止め３０を備えたので、小屋梁２０に加えて振れ止め３０も設けることになることから、各アーチ梁Ａがより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

そしてまた、小屋梁２０間に登り梁２１を設けたので、小屋梁２０の動きを規制でき、特に、アーチ梁Ａの弧方向への動きを規制できるので、各アーチ梁Ａがより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。この場合、小屋梁２０と登り梁２１とをホゾ穴ｆ及びこれに嵌合するホゾｍの組で接続したので、ホゾ穴ｆ及びホゾｍでの接合は強固であることから、小屋梁２０及び登り梁２１が強固になり、それだけ、アーチ梁Ａも強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

また、上位の小屋梁空間に隣接する下位の小屋梁空間に設けられる登り梁２１を、上位の小屋梁空間に設けられる隣接する登り梁２１に対して、その桁行方向Ｘの中間に位置するようしたので、登り梁２１がバランスよく配置されることになり、そのため、小屋梁２０のアーチ梁Ａの動きを確実に規制でき、それだけ、各アーチ梁Ａがより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。また、各小屋梁空間の登り梁２１の数をアーチ梁Ａの数より多く設け、隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間の登り梁２１を上弦梁単体１４に沿わせて設けたので、隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間の登り梁２１が上弦梁単体１４に沿って配置されることになることから、上弦梁１０を補強することができ、この点でも各アーチ梁Ａがより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

更に、各小屋梁空間において、小屋筋違２２を設けたので、更に小屋梁２０の動きを規制できることから、各アーチ梁Ａがより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。この場合、小屋梁２０に、小屋筋違２２の端部２３が嵌合する嵌合凹部２４を形成したので、小屋筋違２２が嵌合凹部２４に嵌合することから、小屋筋違２２の接続強度を増すことができ、この点でも、各アーチ梁Ａがより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。また、この場合、各小屋梁空間において、小屋筋違２２を桁行方向Ｘに沿って順次略同角度で傾斜方向を変えて連続するように設けたので、小屋筋違２２の配置バランスが良くなり、この点でも、各アーチ梁Ａがより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

そしてまた、一方アーチ梁Ａａ及び他方アーチ梁Ａｂにおいて、これらは、互いに対称に形成されるとともに、夫々、隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間においては、小屋筋違２２を隣接する登り梁２１間に１本設け、隣接する小屋梁空間の何れか他方の小屋梁空間においては、これに設ける小屋筋違２２を、隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間にある各小屋筋違２２とは、小屋梁２０を中心にして鏡面対称になるように設けたので、図３に示すように、小屋梁２０間にトラス構造が連続して形成されることから、多方からの加圧で全体が変形しにくくなり、各アーチ梁Ａがより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

また、図８に示すように、隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間における何れか他方側の２つの小屋筋違２２の端部２３の接続部位と、隣接する小屋梁空間の何れか他方の小屋梁空間における何れか一方側の２つの小屋筋違２２の端部２３の接続部位が、一つの小屋梁２０の略同じ部位に集合して位置することになるので、この部位における傾斜方向を同じにする小屋筋違２２が略同一線上に位置することになり、そのため、小屋筋違２２に作用する小屋筋違２２の軸線Ｙ方向に作用する力の受けが強固になり、この点でも、各アーチ梁Ａがより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

また、図２に示すように、一方アーチ梁Ａａの孤形を構成する円弧の水平線Ｈ上の中心をＰ１、他方アーチ梁Ａｂの孤形を構成する円弧の水平線Ｈ上の中心をＰ２としたとき、頂部４を通る垂線Ｖを境にして、中心Ｐ１を他方アーチ梁Ａｂ側に位置させ、中心Ｐ２を一方アーチ梁Ａａ側であって中心Ｐ１と対称位置に位置させて、一方アーチ梁Ａａ及び他方アーチ梁Ａｂを形成したので、アーチ梁Ａ全体が１つの中心を中心とした弧状になるのではなく、中心位置の異なる一方アーチ梁Ａａと他方アーチ梁Ａｂとが中央の束材１２において突合せになることから、上からの荷重に対して強固になり、この点でも、各アーチ梁Ａがより確実に強固になり、より一層全体の耐久性を向上させることができる。

尚、上記の実施の形態において、アーチ梁Ａの数や間隔は上述したものに限定されるものではなく、建造物Ｋの大きさや用途に応じて適宜変更して差支えない。特に、アーチ梁Ａの数を増すことにより、桁行方向Ｘに順に建造物を大きく構築できることから、施工性を大幅に向上させることができる。また、各部材の大きさや数なども上述したものに限定されるものではなく、適宜変更して差支えない。また、この建造物は種々の用途に用いて良いことは勿論である。要するに、本発明は、上述した本発明の実施の形態に限定されず、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施の形態に多くの変更を加えることが容易であり、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。

Ｋ アーチ形建造物
Ｘ 桁行方向
Ａ（Ａ１～Ａ１０） アーチ梁
Ａａ 一方アーチ梁
Ａｂ 他方アーチ梁
Ｑ 中心線
１ 土台
２ 屋根壁
３ 入口開口
４ 頂部
５ アンカーボルト
６ 羽子板金物
Ｃａ，Ｃｂ 円弧
Ｈ 水平線
Ｖ 垂直線
Ｐ１，Ｐ２ 中心
１０ 上弦梁
１１ 下弦梁
１２ 束材
１３ 方杖
１４ 上弦梁単体
１５ 下弦梁単体
ｆ ホゾ穴
ｍ ホゾ
２０ 小屋梁
２０ａ 連結部材
２１ 登り梁
２２ 小屋筋違
２３ 端部
２４ 嵌合凹部
２５ 釘
３０ 振れ止め

Claims (11)

1. 桁行方向に沿って延び互いに平行な２列の土台と、該２列の土台間であって上記桁行方向に直交する直交面に沿って架設されるとともに上記桁行方向に所要の間隔で設けられる複数のアーチ梁とを備え、上記アーチ梁を、アーチ状の木製の上弦梁と、該上弦梁の下側に所定間隔離間して配置されるアーチ状の木製の下弦梁と、上記上弦梁と下弦梁との間に架設され所要の間隔で設けられる複数の木製の束材と、上記上弦梁，下弦梁及び隣接する束材で囲繞される一部若しくは全部の空間に斜めに設けられるとともに一端が上記上弦梁及び／または隣接する一方の束材に接続され他端が上記下弦梁及び／または隣接する他方の束材に接続される木製の方杖とを備えて構成したアーチ形建造物において、
   上記上弦梁を、上記束材の上端側に接続される所要長さの複数の上弦梁単体で構成し、上記下弦梁を、上記束材の下端側に接続される所要長さの複数の下弦梁単体で構成し、上記束材の上端側と上記上弦梁単体との接続をホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で行い、上記束材の下端側と上記下弦梁単体との接続をホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で行い、上記方杖の一端とこれに対応する上弦梁単体及び／または一方の束材との接続をホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で行い、上記方杖の他端とこれに対応する下弦梁単体及び／または他方の束材との接続をホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で行うことを特徴とするアーチ形建造物。
2. 上記桁行方向に沿って延び各アーチ梁間を接続する複数の木製の小屋梁を備え、該小屋梁を上記上弦梁の上側であって束材の上端に対応した部位に設け、該束材をその上端が上記上弦梁から突出するように設け、上記小屋梁と束材の上端とをホゾ穴及びこれに嵌合するホゾの組で接続したことを特徴とする請求項１記載のアーチ形建造物。
3. 上記アーチ梁を、上記桁行方向に沿う頂部を境にして一方の土台側の一方アーチ梁と、該一方アーチ梁と対称に形成され他方の土台側の他方アーチ梁とで構成し、上記アーチ梁の頂部に上記束材を設け、上記一方アーチ梁及び他方アーチ梁に、夫々、上記頂部の束材から土台に向けて束材を所定間隔で複数設け、上記頂部の束材を含む各束材毎に小屋梁を設け、隣接する小屋梁間で構成される小屋梁空間を上記頂部から土台にかけて複数設けたことを特徴とする請求項２記載のアーチ形建造物。
4. 上記頂部の小屋梁を含み隣接する小屋梁間に、上記桁行方向に所要の間隔で架設される複数の木製の登り梁を設けたことを特徴とする請求項３記載のアーチ形建造物。
5. 上記一方アーチ梁及び他方アーチ梁において、夫々、上位の小屋梁空間に隣接する下位の小屋梁空間に設けられる登り梁を、上位の小屋梁空間に設けられる隣接する登り梁に対して、その桁行方向の中間に位置するようしたことを特徴とする請求項４記載のアーチ形建造物。
6. 上記各小屋梁空間の登り梁の数をアーチ梁の数より多く設け、隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間の登り梁を上記上弦梁単体に沿わせて設けたことを特徴とする請求項５記載のアーチ形建造物。
7. 上記各小屋梁空間において、該小屋梁空間に斜めに設けられるとともに一端部が上位の小屋梁に接続され他端部が下位の小屋梁に接続される複数の木製の小屋筋違を設けたことを特徴とする請求項４記載のアーチ形建造物。
8. 上記小屋梁に、上記小屋筋違の端部が嵌合する嵌合凹部を形成したことを特徴とする請求項７記載のアーチ形建造物。
9. 上記各小屋梁空間において、上記小屋筋違を、上記桁行方向に沿って順次略同角度で傾斜方向を変えて連続するように設けたことを特徴とする請求項７記載のアーチ形建造物。
10. 上記一方アーチ梁及び他方アーチ梁において、夫々、
    上記隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間においては、上記小屋筋違を隣接する登り梁間に１本設け、
    上記隣接する小屋梁空間の何れか他方の小屋梁空間においては、これに設ける小屋筋違を、上記隣接する小屋梁空間の何れか一方の小屋梁空間にある各小屋筋違とは、小屋梁を中心にして鏡面対称になるように設けたことを特徴とする請求項９記載のアーチ形建造物。
11. 上記一方アーチ梁の孤形を構成する円弧の水平線上の中心をＰ１、上記他方アーチ梁の孤形を構成する円弧の水平線上の中心をＰ２としたとき、上記頂部を通る垂線を境にして、中心Ｐ１を他方アーチ梁側に位置させ、中心Ｐ２を一方アーチ梁側であって中心Ｐ１と対称位置に位置させて、上記一方アーチ梁及び他方アーチ梁を形成したことを特徴とする請求項３乃至１０何れかに記載のアーチ形建造物。

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