JP7774591B2 - 木質材料製の壁構造 - Google Patents

Description

本発明は、壁の構成部材として、定形であって、取り扱いが容易なように軽量化が可能な木質材料を用い、木質材料同士を、高い施工効率でかつ高い接合強度で接合することが可能な木質材料製の壁構造に関する。

地球温暖化の防止や森林資源の活用、林業再生の必要が注目され、ＥＳＧ投資やＳＤＧｓの観点からも、木質材料の積極的な活用が求められている。

木質材料は、繰り返し再利用できる素材であり、持続可能な資源活用としても、優れている。

木質材料を利用した建設技術として、特許文献１や特許文献２が知られている。

特許文献１の「木質構造部材、木質構造部材の接合構造及びその施工方法」は、燃え代設計による木造準耐火構造のロングスパン建築が可能で、ローコストかつ短納期で、現地での組み立て容易性も高い木質構造部材、木質構造部材の接合方法及び木質構造部材の接合構造の施工方法を提供することを課題とし、木質構造部材の木質部材は、中央に配置された内側木質板材と、この内側木質板材を両面から挟む一対の外側木質板材と、を積層して形成される。木質部材の外周には、所定の燃え代層を設けて、この燃え代層よりも内側を荷重支持部とし、木質構造部材全体を準耐火構造にしている。

特許文献２の「耐震壁」は、木質系の材料を用いて耐震性能の優れた耐震壁を提供することを課題とし、耐震壁は、柱梁架構の構面内に設けられる。耐震壁は、長さ方向を繊維方向とする木質板が複数並んで配置されて形成された木質壁部と、木質壁部の周囲と柱梁架構との隙間をモルタル材で閉塞して形成された閉塞部と、を備える。木質板の角度は、柱梁架構の対角線の角度である。地震などにより柱梁架構に水平方向の外荷重が加わると、柱梁架構の構面内には、対角線方向に引張力あるいは圧縮力が作用する。木質板は繊維方向のヤング率および強度が高いため、この引張力あるいは圧縮力に対して十分に抵抗するから、優れた耐震性能を発揮できる。

特開２０１５－１４１５４号公報 特開２０２１－１４７８１６号公報

特許文献２の壁では、構面内に配列される複数の木質板について、個々の柱梁架構固有の対角線方向に向けて、柱寸法や梁寸法に合わせて、各木質板を異なる寸法で成形する必要があり、木質板の製作に手間を要するという課題があった。

また、柱梁架構の対角の隅角同士の間に亘る木質板になると、相当に大型化し、木質板が軽量であるという利点を十分に活かせず、施工性が良くないという課題もあった。

さらに、木質板同士を接合するにあたって、高い接合強度を確保でき、また、構成が簡単であって手間なく接合することができて、施工効率の向上を図ることができる接合構造の開発が望まれていた。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、壁の構成部材として、定形であって、取り扱いが容易なように軽量化が可能な木質材料を用い、木質材料同士を、高い施工効率でかつ高い接合強度で接合することが可能な木質材料製の壁構造を提供することを目的とする。

本発明にかかる木質材料製の壁構造は、柱と梁とで区画される開口部分の内方に構築される壁構造であって、互いに平行関係でかつ等長の上下一対の２つの横辺と、互いに平行関係でかつ等長の左右一対の２つの縦辺と、互いに平行関係でかつ等長で該縦辺と該横辺とを結ぶ、一対２組の４つの斜辺とを有する、同一寸法の木質材料製の八角形ブロックを複数個用い、これら八角形ブロックは、上記開口部分の内方で、上記縦辺同士が向かい合いかつ上記横辺同士が向かい合う配列で、かつ、上記柱に面する該八角形ブロックの該縦辺が当該柱と向かい合い、上記梁に面する該八角形ブロックの該横辺が当該梁と向かい合うように、該柱の上下方向及び該梁の左右方向に配設され、上下に隣接する２つの上記八角形ブロックの２つの上記斜辺と、当該八角形ブロックに左右いずれかから隣接する２つの上記八角形ブロックの２つの上記斜辺とで区画されて、４つの該八角形ブロックで取り囲まれた長方形状の開口が形成され、該開口の内方に、４つの上記八角形ブロック同士を互いに連結する長方形枠状の連結金物が設けられて、壁が構築されることを特徴とする。

前記八角形ブロックは、前記柱に面する該八角形ブロックの前記縦辺が当該柱に接合され、前記梁に面する該八角形ブロックの前記横辺が当該梁に接合されることを特徴とする。

前記柱や前記梁とこれらに向かい合う前記八角形ブロックとの間の間隙には、当該間隙を封止する納まり代で形成された封止材が配設され、上記八角形ブロックが上記封止材に接合され、該封止材が上記柱や上記梁に接合されることを特徴とする。

前記八角形ブロックは、八角形状の板片を前記柱及び前記梁の幅方向に重ね合わせて一体化した積層材であることを特徴とする。

前記連結金物は、４つの各辺が、４つの前記八角形ブロックの前記斜辺それぞれと等長で形成され、前記開口に、これら八角形ブロックの上記斜辺それぞれと当接させて設けられることを特徴とする。

前記連結金物の前記各辺は、前記八角形ブロックに、接着によって接合されることを特徴とする。

前記連結金物の前記各辺は、該連結金物に形成された貫通孔に挿通されて前記八角形ブロックにねじ込まれるボルトによって、該八角形ブロックに接合されることを特徴とする。

前記八角形ブロックには、外周ねじ条及び内周ねじ条を有する棒状の埋め込み部材が、該外周ねじ条を介してねじ込まれ、前記連結金物の前記各辺は、該連結金物に形成された貫通孔に挿通されて上記埋め込み部材の上記内周ねじ条に螺合されるボルトによって、上記八角形ブロックに接合されることを特徴とする。

前記埋め込み部材の長さは、八角形ブロックに引張力を伝達する前記ボルトの長さよりも長いことを特徴とする。

前記連結金物は、いずれかの辺が、前記開口を区画する前記封止材と当接させて設けられることを特徴とする。

本発明にかかる木質材料製の壁構造にあっては、壁の構成部材として、定形であって、取り扱いが容易なように軽量化できる木質材料を用い、木質材料同士を、高い施工効率でかつ高い接合強度で接合することができる。

本発明に係る木質材料製の壁構造の好適な一実施形態を示す正面図である。 図１に示した壁構造に適用される八角形ブロックの説明図である。 図１の壁構造に代えて、八角形ブロックの納まり代を調整する封止ブロックを適用した壁構造を示す正面図である。 本発明に係る木質材料製の壁構造に適用可能な八角形ブロックの厚さ方向（柱・梁の幅方向）の構成を説明する説明図である。 図１または図３に示した壁構造に適用される連結金物の斜視図である。 図５に示した連結金物の八角形ブロック等への取り付け例の説明図である。 図６に示した取り付け例で連結金物を八角形ブロック等へ取り付けた状態の説明図である。 図１中、Ａ－Ａ線矢視断面図である。 図１及び図３に示した壁構造における応力伝達状態を説明する説明図である。 図１または図３に示した壁構造を、隣接する２つの開口部分に構築する場合の応力伝達状態を説明する説明図である。 図１または図３に示した壁構造を、単一の開口部分に２つ並立して構築した様子の説明図である。 図２に示した八角形ブロックの変形例の説明図である。 図１２に示した変形例に係る八角形ブロックの厚さ方向（柱・梁の幅方向）の構成の説明図である。 本発明にかかる木質材料製の壁構造に適用可能な、他の八角形ブロックの形態を例示した説明図である。

以下に、本発明にかかる木質材料製の壁構造の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、柱２と梁３で構成される柱・梁架構には、左右一対の柱２と上下一対の梁３で区画して、長方形状の開口部分４が形成される。

この開口部分４の内方に、木質材料製の壁１が構築され、当該壁１が、柱２及び梁３と接合されることで、壁構造とされる。

本実施形態では、壁１は、図１及び図２に示すように、開口部分４に並べられ、積み上げられる複数個の同一寸法の木質材料製の八角形ブロック５と、これら八角形ブロック５と柱２や梁３との間に生ずる間隙を封止する木質材料製の封止ブロック６，７とから構成される。

図２は、八角形ブロック５の正面図である。八角形ブロック５は、厚さが一定であって、その外形輪郭は、互いに平行関係でかつ等長の上下一対の２つの横辺ｘと、互いに平行関係でかつ等長の左右一対の２つの縦辺ｙと、互いに平行関係でかつ等長で縦辺ｙと横辺ｘとを結ぶ、一対２組の４つの斜辺ｗとを有する。

図示例では、八角形ブロック５は、８つの辺ｘ，ｙ，ｗの長さがすべて等しい正八角形の場合が示されている。

八角形ブロック５は、正八角形以外であっても良く、例えば、縦辺ｙと横辺ｘの長さを異ならせても良い。

以下の説明では、正八角形の八角形ブロック５について説明するが、正八角形でない八角形ブロック５の場合であっても、同様に理解することができる。

開口部分４の内方への八角形ブロック５の配列について説明すると、八角形ブロック５は、開口部分４の柱方向（柱２の軸方向に沿う上下方向）及び梁方向（梁３の軸方向に沿う左右方向）に縦横に配設される。

この際、隣接する八角形ブロック５同士は必ず、縦辺ｙ同士が向かい合いかつ横辺ｘ同士が向かい合って互いに当接するように配列される。

すなわち、図１に示したように、八角形ブロック５は、上下方向に行をなし、左右方向に列をなすように、「行列」配置で配列される。

隣接する八角形ブロック５同士は、互いに当接される縦辺ｙ同士及び横辺ｘ同士が接着剤などで接合される。

このように八角形ブロック５は、縦辺ｙ及び横辺ｘが他の八角形ブロック５との接合部とされる。

互いに接合された上下左右に隣接する４つの八角形ブロック５は、それらの４つの斜辺ｗで取り囲んで菱形状（正方形状）の開口Ｓを区画形成する。

すなわち、開口Ｓは、互いに上下方向に当接される上下一対の八角形ブロック５の２つの斜辺ｗと、当該上下一対の八角形ブロック５に対して左側からもしくは右側から当接される他の上下一対の八角形ブロック５の２つの斜辺ｗとの、４つの斜辺ｗで区画されて、これら４つの八角形ブロック５によって取り囲まれて形成される。

一般的に、開口部分４と八角形ブロック５の寸法関係により、柱２や梁３とこれらに向かい合う八角形ブロック５の縦辺ｙや横辺ｘとの間に間隙が生じて、この間隙のために、八角形ブロック５を直接柱面２ａや梁面３ａに当接させることができない場合が多い。

すなわち、八角形ブロック５のうち、柱２や梁３に面する八角形ブロック５は、それらの縦辺ｙや横辺ｘが柱面２ａや梁面３ａに対し、間隙を隔てて向かい合わされる。

封止ブロック６，７は、柱２や梁３とこれらに向かい合う八角形ブロック５の縦辺ｙや横辺ｘ、斜辺ｗとの間に、間隙を埋めて封止する納まり代で形成される。

八角形ブロック５は、縦辺ｙや横辺ｘ，斜辺ｗがこれら封止ブロック６，７に接合され、そして封止ブロック６，７が柱２や梁３に接合されて、壁１が構築される。

封止ブロック６，７は、八角形ブロック５の厚さと同じ厚さであって、２種類のものが用いられる。

第１の封止ブロック６は、開口部分４の隅角部４ａを除いて、柱２の上下方向と梁３の左右方向とに並べて設けられる。

第１の封止ブロック６は、例えば八角形ブロック５を間隙の納まり代で、縦辺ｙに沿って縦割りもしくは横辺ｘに沿って横割りして２分した形態で形成され、八角形ブロック５同士の接合と同様に、隣接する他の第１の封止ブロック６及び隣接する八角形ブロック５に対し、縦辺ｙ同士及び横辺ｘ同士が互いに当接され、接着剤などで接合される。

第２の封止ブロック７は、開口部分４の隅角部４ａに設けられる。第２の封止ブロック７は、例えば八角形ブロック５を間隙の納まり代で、縦辺ｙ及び横辺ｘに沿って縦横に４分した形態で形成され、当該第２の封止ブロック７は、隣接する第１の封止ブロック６に対し、縦辺ｙ同士及び横辺ｘ同士が互いに当接され、接着剤などで接合される。

図示例では、１つの第２の封止ブロック７が有する１つの斜辺ｗと、この第２の封止ブロック７に柱方向及び梁方向から隣接する２つの第１の封止ブロック６の２つの斜辺ｗと、隅角部４ａ近傍に配置される１つの八角形ブロック５の１つの斜辺ｗの、４つの斜辺ｗで取り囲んで、開口Ｓがさらに形成されている。

八角形ブロック５は、これら封止ブロック６，７を介して、柱面２ａや梁面３ａに対し接合される。

このような納まり代を備えた封止ブロック６，７を用いることで、八角形ブロック５を直接柱面２ａや梁面３ａに当てることができない場合であっても、開口部分４の内方に八角形ブロック５による壁１を構築することができる。

以上のようにして開口部分４の内方に八角形ブロック５及び封止ブロック６，７を配列し接着することで、壁構造が構築される。

図３には、八角形ブロック５と開口部分４の内法寸法の関係が、縦辺ｙ及び横辺ｘを直接、柱２や梁３に当接させることが可能で、八角形ブロック５と柱２及び梁３とを直接接着材等で接合できる場合が示されている。

すなわち、複数個の八角形ブロック５は、開口部分４の内方で、向かい合う縦辺ｙ同士及び横辺ｘ同士が互いに接合されると共に、柱２と向かい合う八角形ブロック５の縦辺ｙが当該柱２に接合され、梁３と向かい合う八角形ブロック５の横辺ｘが当該梁３に接合される。八角形ブロック５同士の行列配置は、上記実施形態と同様である。

この壁構造では、壁１は、木質材料製の八角形ブロック５と、これら八角形ブロック５と柱２や梁３との間に生ずる間隙を封止する木質材料製の封止ブロック８，９とから構成される。

これら封止ブロック８，９も、八角形ブロック５の厚さと同じ厚さであって、２種類のものが用いられる。

第３の封止ブロック８は、開口部分４の隅角部４ａを除いて、柱２の上下方向と梁３の左右方向とに並べて設けられる。

第３の封止ブロック８は、上下にまたは左右に隣接する一対の八角形ブロック５と接合される山形形状の面８ａと、柱２または梁３と接合される平坦面８ｂとを有する三角形状の形態で形成される。

第３の封止ブロック８は、八角形ブロック５が正八角形状であれば、直角二等辺三角形状の形態で形成される。

第４の封止ブロック９は、開口部分４の隅角部４ａに設けられる。第４の封止ブロック９は、隅角部４ａに面する１つの八角形ブロック５と接合される傾斜状の平坦面９ａと、隅角部４ａで柱２及び梁３と接合されるＬ字状の面９ｂとを有する。

第４の封止ブロック９は、八角形ブロック５が正八角形状であれば、第３の封止ブロック８の半分の大きさの直角二等辺三角形状の形態で形成される。

これら封止ブロック８，９の各面８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂは、八角形ブロック５や柱２、梁３対して、接着剤で接着される接合部とされる。

以上のようにして開口部分４の内方に八角形ブロック５及び封止ブロック８、９を配列し接着することで、壁１が構築される。

接着剤としては、木質材料に浸潤するエポキシ樹脂などを用いることが好ましい。木質材料は、接着した面から浸潤した接着剤によって強度が増強される。

八角形ブロック５は、接着剤が塗布される縦辺ｙや横辺ｘの強度が増強されることから、正八角形状であるよりも、斜辺ｗの長さが縦辺ｙ及び／または横辺ｘよりも短い八角形状であることが好ましい。

次に、八角形ブロック５自体の構成について詳述する。木質材料製の八角形ブロック５は、木質材料が備える繊維ｆを活かすようにして形成される。

具体的には、八角形ブロック５は、図２に示すように、１組の斜辺ｗが、木質材料の繊維ｆの向きと平行に形成され、他の１組の斜辺ｗが、木質材料の繊維ｆの向きと直角に交差させて形成される。

斜辺ｗが繊維ｆの向きと平行であるとは、木質材料が備える一方向に向けて揃っている繊維ｆの向きと実質的に、おおよそ平行な斜辺ｗであればよいという意味である。

従ってまた、斜辺ｗが繊維ｆの向きと交差するとは、木質材料が備える一方向に向けて揃っている繊維ｆの向きと実質的に、おおよそ交差する方向に向く斜辺ｗであればよいという意味である。

封止ブロック６～９についても、各八角形ブロック５における木質材料の繊維ｆの向きに合わせて形成されることが好ましい。

このように構成される各八角形ブロック５は、図２に示すように、木質材料の繊維ｆの向きと平行な方向が、引張力、そして殊に圧縮力Ｃに対し、強軸方向ＳＡとなる。

また、各八角形ブロック５は、木質材料の繊維ｆの向きと交差する方向が、圧縮力、そして殊に引張力Ｔに対し、弱軸方向ＷＡとなる。

八角形ブロック５は、図４に示すように、各種の態様で形成される。図４（ａ）は、原材料である円柱状等の丸太を、繊維方向に切断したひき板で形成した場合の側面図である。

図４（ｂ）は、ひき板を八角形板片５ａとして用い、この八角形板片５ａを重ね合わせて一体化した積層材の場合の側面図である。

この場合、すべての八角形板片５ａが、木質材料の繊維ｆの向きが実質的に、おおよそ同じになるようにして、柱２及び梁３の幅方向に重ね合わされる。

図４（ｃ）は、原材料である円柱状等の丸太から、かつら剥きの要領で薄板を作成し、この薄板から切り出した八角形板片５ａを複数枚重ね合わせて一体化した積層材の場合の側面図である。

この場合も、すべての八角形板片５ａが、木質材料の繊維ｆの向きが実質的に、おおよそ同じになるようにして、柱２及び梁３の幅方向に重ね合わされる。

開口部分４の内方に上述のように配列される複数個の八角形ブロック５は、すべての八角形ブロック５における木質材料の繊維ｆの向きがすべて実質的に、おおよそ同方向となるように、等長の斜辺ｗ同士が向かい合う配列で縦横方向に配設され、接着される。

図１及び図３に示したように、木質材料の繊維ｆを一方向に揃える配列で八角形ブロック５等を設けることにより、壁１の表裏面にデザイン的効果を創出することができる。

本実施形態にかかる木質材料製の壁構造では、図１または図３に示すように、開口Ｓの内方に連結金物１０が設けられ、この連結金物１０により、開口Ｓを取り囲む４つの八角形ブロック５の４つの斜辺ｗ相互が互いに連結される。

また、開口Ｓを取り囲む八角形ブロック５と封止部材６，７の４つの斜辺ｗ相互も、連結金物１０によって互いに連結される。

連結金物１０は、図５に示すように、４つの辺１０ａを有する長方形枠状、本実施形態では正方形枠状に形成される。

すなわち、連結金物１０は、４つの各辺１０ａが正八角形状の八角形ブロック５及び封止ブロック６，７の各斜辺ｗそれぞれと等長に形成される。

連結金物１０の各辺１０ａは、八角形ブロック５及び封止ブロック６，７の各斜辺ｗそれぞれに当接され、これにより連結金物１０は、開口Ｓに設けられる。連結金物１０の各辺１０ａには、少なくとも１つの貫通孔１０ｂが形成される。

図６及び図７に示すように、連結金物１０は、八角形ブロック５や封止ブロック６，７に埋め込んで設けられる棒状の埋め込み部材１１と、埋め込み部材１１に螺合されるボルト１２によって、八角形ブロック５等に接合される。

埋め込み部材１１は、中実円柱の金属製棒状体で形成され、外周面には、八角形ブロック５等にねじ込むために、全長に亘って外周ねじ条１１ａが形成される。

埋め込み部材１１の長さ方向の一端部には、当該埋め込み部材１１の長さ方向に所定の長さで有底の孔部が形成され、この孔部には、全長に亘って、ボルト１２が螺合される内周ねじ条１１ｂが形成される。

連結金物１０を八角形ブロック５や封止ブロック６，７に取り付ける際には、まず、八角形ブロック５等の斜辺ｗからその内方へ向けて、埋め込み部材１１を外周ねじ条１１ａによりねじ込んで、当該八角形ブロック５等の内部に埋め込み部材１１を埋め込む。

これにより、八角形ブロック５等の斜辺ｗには、埋め込み部材１１の内周ねじ条１１ｂが現れる。

次に、八角形ブロック５等の斜辺ｗに現れている内周ねじ条１１ｂに貫通孔１０ｂを合わせるようにして、当該八角形ブロック５等の斜辺ｗに連結金物１０のいずれかの辺１０ａをあてがって当接させた状態で、ワッシャ１３を介して、貫通孔１０ｂに挿通したボルト１２を、埋め込み部材１１の内周ねじ条１１ｂに螺合する。これにより、八角形ブロック５等の斜辺ｗに、連結金物１０が接合される。

実際の施工では、開口Ｓが形成されるように八角形ブロック５や封止ブロック６，７を配置し、開口Ｓの内方に連結金物１０を設けた上で、連結金物１０の各辺１０ａに対し、ボルト１２の埋め込み部材１１への螺合作業を行うようにすれば良い。

埋め込み部材１１の長さは、ボルト１２の長さよりも長く形成される。ボルト１２は、埋め込み部材１１に引張力を伝達し、埋め込み部材１１は、ボルト１２から引張力（引抜力）を受けつつ、八角形ブロック５等に対する連結金物１０の定着力を負担する。

従って、連結金物１０を高い接合強度で八角形ブロック５等と接合するには、言い換えれば、八角形ブロック５同士、八角形ブロック５と封止ブロック６，７同士を強固に連結するには、引き抜きに対する抵抗作用を奏する埋め込み部材１１の長さを、ボルト１２の長さよりも十分に長く形成することが望ましい。

上述の説明は、埋め込み部材１１を設ける場合であるが、連結金物１０と八角形ブロック５等とをボルト１２によって、必要な接合強度で接合できる場合には、埋め込み部材１１を用いることなく、連結金物１０の貫通孔１０ｂに挿通されるボルト１２を、八角形ブロック５等に直接ねじ込むことで、当該連結金物１０の各辺１０ａを八角形ブロック５等の斜辺ｗに接合するようにしても良い。

さらに、連結金物１０の各辺１０ａと八角形ブロック５等の斜辺ｗとを接着剤による接着によって、必要な接合強度で接合できる場合には、埋め込み部材１１やボルト１２を用いることなく、接着剤のみによって連結金物１０を八角形ブロック５等に接合するようにしても良い。

他方、連結金物１０と八角形ブロック５等との接合に、上記のように埋め込み部材１１とボルト１２を用いる場合、ボルト１２のみを用いる場合のいずれであっても、接着剤による接合を併用しても良いことはもちろんである。

図１、そして図８にも示すように、連結金物１０で連結された八角形ブロック５が上下の梁３，３間に積み上げられかつ左右の柱２，２間に並べられた開口部分４の内方では、地震などの左右水平方向の外力は、柱２・梁３から開口部分４内方の壁１に作用する。

その際の応力伝達状態については、例えば右方向へ作用する当該外力ＲＦは、柱２や梁３から、封止ブロック６，７（図３の場合は、封止ブロック８，９；以下同様）を介して、各八角形ブロック５の斜辺ｗに対し直角をなす、右斜め下向きのせん断力ｑとして作用する。

各八角形ブロック５それぞれの斜辺ｗに入力されたせん断力ｑは、各八角形ブロックを通じ、開口Ｓを介して、かつ引張力については埋め込み部材１１及びボルト１２が負担して、せん断力ｑの作用方向に沿う圧縮ストラットＣＦが生じる（図１中、右下がりの圧縮ストラット；正八角形の場合４５°）。

左方向へ作用する外力ＬＦの場合も、同様の圧縮ストラットＣＦが逆向きに生じる（左下がりの圧縮ストラット；正八角形の場合４５°）。

図２に示した八角形ブロック５を用いた場合、図１の例によれば、図９に示すように、木質材料の繊維ｆの向きと平行な方向（図中、左上り傾斜方向）が強軸方向ＳＡであって、繊維ｆの向きと交差する方向（図中、右上り傾斜方向）が弱軸方向ＷＡとなる壁１が構築される。

従って、このような壁１を備えた柱・梁架構は、右向きの外力ＲＦに対してよりも、左向きの外力ＬＦに対して、厳しい構造となる。

壁１の構造強度として、必要強度を満足できる場合には、開口部分４には、木質材料の繊維ｆの向きがいずれかの斜辺ｗに平行な単一の壁１を備えればよい。

他方、壁１の強度が不足する場合には、例えば図１０に示すように、開口部分４が２つ隣接して形成される柱・梁架構、すなわち中央の柱２を挟んで両側に開口部分４が形成される柱・梁架構であれば、隣り合うこれら開口部分４の内方それぞれに壁１を構築し、そしてこれら壁１同士について、木質材料の繊維ｆの向きが実質的に、おおよそ異なる向きとなるようにすればよい。

上述したように、木質材料は、繊維ｆの向きに平行な方向であっても、圧縮耐力よりも引張耐力の方がやや低く、壁１が１枚の場合は、ＲＦ方向とＬＦ方向で、耐力に差がある。

このため、開口部分４が２つ隣接して形成される柱・梁架構では、図１０に示すように、これらの壁１における繊維ｆの向きが交差する（強軸方向ＳＡと弱軸方向ＷＡが異なる）ように配すればよい。

このように構成することで、隣接する開口部分４の壁１相互で、耐力を補い合って、必要強度を確保することができる。

他方、図１１に示すように、開口部分４の内方で、柱２及び梁３の幅方向に、壁１を少なくとも２つ並立させて構築するようにしてもよい。

図１１（ａ）は、壁構造の側断面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の壁構造を左方から見た一方の壁１の要部拡大正面図、図１１（ｃ）は、図１１（ａ）の壁構造を右方から見た他方の壁１の要部拡大正面図である。

隣り合うこれら壁１同士は、木質材料の繊維ｆの向きが実質的に、おおよそ異なる、すなわち交差するように構築される。

すなわち、一方の壁１（の八角形ブロック５）の強軸方向ＳＡが他方の壁１（の八角形ブロック５）の弱軸方向ＷＡとされ、一方の壁１（の八角形ブロック５）の弱軸方向ＷＡが他方の壁１（の八角形ブロック５）の強軸方向ＳＡとなるように、これら壁１が並立される。

これら壁１同士は、柱２及び梁３の幅方向で互いに接着されることなく、縁切りされて、互いに自由に挙動するように構築される。

このような壁構造にすれば、単一の開口部分４において、右向きの外力ＲＦに対しても、左向きの外力ＬＦに対しても、等しい抵抗作用を奏する柱・梁架構が得られる。壁１の並立数は、偶数枚であれば、その数は問われない。

以上説明した本実施形態にかかる木質材料製の壁構造にあっては、同一寸法の木質材料製の正八角形ブロック５を複数個用い、これら八角形ブロック５は、開口部分４の内方で、縦辺ｙ同士が向かい合いかつ横辺ｘ同士が向かい合う配列で、かつ、柱２に面する八角形ブロック５の縦辺ｙが当該柱２と向かい合い、梁３に面する八角形ブロック５の横辺ｘが当該梁３と向かい合うように、柱２の上下方向及び梁３の左右方向に配設され、４つの八角形ブロック５で取り囲まれた正方形状の開口Ｓが形成されて、開口Ｓの内方に、４つの八角形ブロック５同士を互いに連結する正方形枠状の連結金物１０が設けられ、八角形ブロック５を柱２及び梁３に接合することによって壁１が構築されるようにしていて、木質材料製でありながら、耐震性を奏する高い強度を壁１に付与することができる。

柱２や梁３とこれらに向かい合う八角形ブロック５との間に間隙が生じる場合であっても、間隙を封止する納まり代の封止ブロック６～９が配設され、八角形ブロック５が封止ブロック６～９に接合され、封止ブロック６～９が柱２や梁３に接合されるようにしていて、柱２及び梁３に対して、八角形ブロック５による堅固な壁１を構築することができる。

少なくとも八角形ブロック５同士を連結する連結金物１０は、４つの各辺１０ａが、４つの八角形ブロック５の縦辺ｙや横辺ｘと等長で形成され、開口Ｓに、これら八角形ブロック５の縦辺ｙ及び横辺ｘと当接させて設けられることにより、八角形ブロック５同士の強固な連結構造を確保することができる。

正方形枠状の連結金物１０の取り付け構造は、外周ねじ条１１ａ及び内周ねじ条１１ｂを有する棒状の埋め込み部材１１が、外周ねじ条１１ａを介して八角形ブロック５にねじ込まれ、連結金物１０の各辺１０ａが、当該連結金物１０に形成された貫通孔１０ｂに挿通されて埋め込み部材１１の内周ねじ条１１ｂに螺合されるボルト１２によって、八角形ブロック５に接合されるようにしていて、単なる枠体である連結金物１０と埋め込み部材１１とボルト１２という、構造がきわめて簡単で取り扱いにも手間取らない部品構成であるため、容易に連結金物１０を八角形ブロック５等に取り付けでき、これにより、高い施工効率で八角形ブロック５同士等を互いに連結することができる。

また、埋め込み部材１１にボルト１２を螺合する構成であるので、木質材料製の八角形ブロック５等であっても、連結金物１０を高い強度で取り付けることができて、この連結金物１０により、八角形ブロック５同士等を高い強度で連結することができる。

埋め込み部材１１の長さは、八角形ブロック５に引張力を伝達するボルト１２の長さよりも長いので、ボルト１２を介して作用する引き抜きに対し、埋め込み部材１１で抵抗することができ、連結金物１０の取り付け、従ってまた、八角形ブロック５同士等を強固に連結することができる。

連結金物１０の取り付け構造は、埋め込み部材１１を用いることなく、八角形ブロック５にボルト１２をねじ込むだけであっても良く、このようにすればさらに施工効率を向上できる。

連結金物１０の取り付け構造は、埋め込み部材１１もボルト１２も用いることなく、接着剤による接着だけであっても良く、これにより、さらに施工効率を向上できる。

壁１の構成部材である木質材料製の八角形ブロック５は、柱・梁架構の開口部分４に対し、定形であって、かつ取り扱いが容易なように軽量化できるものであり、施工性に優れると共に、壁１自体の軽量化も図ることができる。

木質材料の繊維ｆの向きがすべて同方向となるように八角形ブロック５を配列して得られる壁１の強軸方向ＳＡに対し、木質材料の繊維ｆの向きと同じ方向に配列される連結金物１０で八角形ブロック５同士を連結するようにしているので、強軸方向ＳＡに引張応力を伝達することができて、壁１の強度を高めることができる。

単体として形作られた八角形ブロック５同士の組み合わせによって、八角形ブロック５の強度は高く確保しつつ、採光や通風を確保する開口Ｓを合理的に壁１に形成することができる。

八角形ブロック５自体、高い強度を発揮すると共に、八角形ブロック５同士、そしてまた、封止ブロック６～９を介して八角形ブロック５と柱２や梁３との接合で壁１が構築されるため、騒音や振動、粉塵の発生がなく、居ながらで壁１を構築することができる。従って、既存建物に対する改修工事として施工することができる。

壁１を、木質材料のブロック５～９で構築することにより、仕上げは不要であり、木材の質感を活かした壁１を得ることができる。

ブロック５～９は、原材料である木材が小割にされたもの、すなわち端材でもよいので、木材資源の有効活用に資することができる。

木質材料であるブロック５～９に燃え代を確保したり、耐火被覆を設けてもよいことはもちろんである。

ブロック５～９を接着剤で接着するようにしていて、接着剤が浸潤される接着面の強度が増強されるので、ブロック５～９は各接着面が補強されていると言え、壁１として、面外方向への座屈や圧壊などの変形を抑制することができる。

開口部分４の内方には、柱２及び梁３の幅方向に、壁１が少なくとも２つ並立して構築され、隣り合うこれら壁１同士は、木質材料の繊維ｆの向きが異なるので、木質材料の繊維ｆの向きによって強軸や弱軸があっても、必要強度の壁１を、単一の開口部分４に構築することができる。

開口部分４が少なくとも２つ隣接して形成され、隣り合うこれら開口部分４の内方にはそれぞれ、壁１が構築され、これら壁１同士は、木質材料の繊維ｆの向きが異なるので、木質材料の繊維ｆの向きによって強軸や弱軸があっても、必要強度の壁１を、柱・梁架構に備えることができる。

八角形ブロック５は、木質材料の繊維ｆの向きがすべて同じ八角形板片５ａを柱２及び梁３の幅方向に重ね合わせて一体化した積層材であるので、この積層材によって、壁１の必要強度に合わせた八角形ブロック５を形成して壁１を構築することができる。

八角形ブロック５と柱２や梁３との間の間隙を封止するために、八角形ブロック５及び柱２や梁３に接着して、封止ブロック６～９を配設するようにしたので、柱２及び梁３に対して、堅固な壁１を構築することができる。

図１２及び図１３には、上記実施形態で説明した八角形板片５ａで形成される八角形ブロック５の変形例が示されている。

本変形例に係る八角形ブロック５は、図４（ｂ），（ｃ）と同様に、複数枚の八角形板片５ａを柱２及び梁３の幅方向に重ね合わせて一体化した積層材で形成される。

これら複数枚の八角形板片は、柱２及び梁３の幅方向に隣り合うもの同士の木質材料の繊維ｆの向きが、例えば互い違いに、互いに交差される。

八角形ブロック５は、木質材料の繊維ｆの向きが互いに交差するようにして、順次交互に重ね合わせることにより、図１２に示すように、厚さ方向に繊維ｆの向きが交差された積層材として形成される。

八角形ブロック５は具体的には、図１３の各側面図で示すように、各種の態様で形成される。

図１３（ａ）は、原材料である円柱状等の丸太を、繊維方向に切断したひき板を八角形板片５ａとして用い、この八角形板片５ａを、木質材料の繊維ｆの向きが交差するようにして、柱２及び梁３の幅方向に２枚重ねして一体化した場合の側面図である。

図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に比して厚さの薄い多数枚の八角形板片５ａを、繊維ｆの向きが交差するように、重ね合わせて一体化した場合の側面図である。

図１３（ｃ）は、原材料である円柱状等の丸太から、かつら剥きの要領で薄板を作成し、この薄板から切り出した八角形板片５ａを複数枚重ね合わせて一体化した積層材の場合の側面図である。

この場合も、木質材料の繊維ｆの向きが交差するようにして、柱２及び梁３の幅方向に重ね合わされる。

従って、この変形例の八角形ブロック５では、強軸方向ＳＡと弱軸方向ＷＡが交差するので、当該八角形ブロック５により構築される壁１は、右向きの外力ＲＦに対しても、左向きの外力ＬＦに対しても、等しく抵抗作用を奏することができる。

すなわち、本変形例によれば、木質材料の繊維ｆの向きが交差する積層材で形成した八角形ブロック５であるので、単一の壁１を構築するという簡便な施工で、左右双方向に抵抗する柱・梁架構を構築することができる。

この場合、接合する２つの八角形ブロック５の各八角形板片５ａは、同一平面に並ぶもの同士の繊維ｆが全て平行になるように配置されることが望ましい。

またこの変形例に係る八角形ブロック５では、繊維の向きが異なる八角形板片の枚数が同数である必要は必ずしもなく、一方の繊維の向きに沿う方向が他方の繊維の向きに沿う方向よりも強軸となる構成であってもよい。

八角形ブロック５は、正八角形状の形態に代えて、縦辺ｙと横辺ｘの長さを異ならせた形態としたり、その他の形態としてもよい。図１４には、八角形ブロック５の他の変形例が示されている。

図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、すべての角の内角が１３５°である八角形ブロック５であれば、１組の斜辺ｗを繊維ｆと平行にすると、他の１組の斜辺ｗは、繊維ｆの向きと直角に交差する関係となる。

図１４（ａ）は、辺の長さが縦辺ｙ及び横辺ｘ＜斜辺ｗである場合、図１４（ｂ）は、縦辺ｙ＜横辺ｘである場合である。

正八角形ブロック５の斜辺ｗは、縦辺ｙ及び横辺ｘに対し、４５°の角度（内角が１３５°）をなす（図２参照）が、図１４（ｃ）は、縦辺ｙに対し６０°、横辺ｘに対し３０°をなし、かつ縦辺ｙ及び横辺ｘの長さに対して、斜辺ｗの長さをより長く形成した場合を示している。

図１４（ｄ）は、平行関係で等長の２組の斜辺ｗのうち、一方の組の斜辺ｗが、縦辺ｙに対して６０°、横辺ｘに対し３０°をなし、他方の組の斜辺ｗが、縦辺ｙに対して３０°、横辺ｘに対し６０°をなすように形成した場合を示している。

このように縦辺ｙ及び横辺ｘに対してなす角度の和が９０°である斜辺ｗを有する八角形ブロック５であれば、上記の４５°や３０°，６０°という角度に限定されることなく、それを適用して上記壁１を構築できることはもちろんである。

図１４（ａ），（ｃ），（ｄ）に例示した形態は、接合箇所となる斜辺ｗの長さが、縦辺ｙ及び横辺ｘよりも相当に長いので、接着剤などによる接着で得られる壁１の高強度化を図ることができる。

以上の各種の変形例であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。

封止ブロック６，７，８，９は、上記の実施形態では、木質材料としたが、これらブロック６～９は、八角形ブロック５の木質材料よりも固い材料で形成されていれば良く、例えば、コンクリートやモルタルで形成してもよい。

図６及び図７に示した連結金物１０の八角形ブロック５への取付構造に代えて、八角形ブロック５を貫通する貫通穴を設けるようにし、この貫通穴にＰＣ鋼棒を挿通し、当該ＰＣ鋼棒の両端を、ボルトを介して、連結金物１０の辺１０ａに止着するようにしてもよい。

本発明に係る木質材料製の壁構造は、既存の柱・梁架構の耐震補強のために適用してもよく、また、新設の柱・梁架構内の耐震構造としてもよい。

１ 壁
２ 柱
３ 梁
４ 開口部分
５ 八角形ブロック
５ａ 八角形板片
６ 第１の封止ブロック
７ 第２の封止ブロック
８ 第３の封止ブロック
９ 第４の封止ブロック
１０ 連結金物
１０ａ 連結金物の辺
１０ｂ 連結金物の貫通孔
１１ 埋め込み部材
１１ａ 外周ねじ条
１１ｂ 内周ねじ条
１２ ボルト
Ｓ 開口
ｘ 八角形ブロックの横辺
ｙ 八角形ブロックの縦辺
ｗ 八角形ブロックの斜辺

Claims (10)

1. 柱と梁とで区画される開口部分の内方に構築される壁構造であって、
   互いに平行関係でかつ等長の上下一対の２つの横辺と、互いに平行関係でかつ等長の左右一対の２つの縦辺と、互いに平行関係でかつ等長で該縦辺と該横辺とを結ぶ、一対２組の４つの斜辺とを有する、同一寸法の木質材料製の八角形ブロックを複数個用い、
   これら八角形ブロックは、上記開口部分の内方で、上記縦辺同士が向かい合いかつ上記横辺同士が向かい合う配列で、かつ、上記柱に面する該八角形ブロックの該縦辺が当該柱と向かい合い、上記梁に面する該八角形ブロックの該横辺が当該梁と向かい合うように、該柱の上下方向及び該梁の左右方向に配設され、
   上下に隣接する２つの上記八角形ブロックの２つの上記斜辺と、当該八角形ブロックに左右いずれかから隣接する２つの上記八角形ブロックの２つの上記斜辺とで区画されて、４つの該八角形ブロックで取り囲まれた長方形状の開口が形成され、
   該開口の内方に、４つの上記八角形ブロック同士を互いに連結する長方形枠状の連結金物が設けられて、壁が構築され、
   上記八角形ブロックは、１組の上記斜辺が、木質材料の繊維の向きと平行に形成され、他の１組の上記斜辺が、木質材料の繊維の向きと直角に交差させて形成される
   ことを特徴とする木質材料製の壁構造。
2. 前記八角形ブロックは、前記柱に面する該八角形ブロックの前記縦辺が当該柱に接合され、前記梁に面する該八角形ブロックの前記横辺が当該梁に接合されることを特徴とする請求項１に記載の木質材料製の壁構造。
3. 前記柱や前記梁とこれらに向かい合う前記八角形ブロックとの間の間隙には、当該間隙を封止する納まり代で形成された封止材が配設され、上記八角形ブロックが上記封止材に接合され、該封止材が上記柱や上記梁に接合されることを特徴とする請求項１に記載の木質材料製の壁構造。
4. 前記八角形ブロックは、八角形状の板片を前記柱及び前記梁の幅方向に重ね合わせて一体化した積層材であることを特徴とする請求項１～３いずれかの項に記載の木質材料製の壁構造。
5. 前記連結金物は、４つの各辺が、４つの前記八角形ブロックの前記斜辺それぞれと等長で形成され、前記開口に、これら八角形ブロックの上記斜辺それぞれと当接させて設けられることを特徴とする請求項１～３いずれかの項に記載の木質材料製の壁構造。
6. 前記連結金物の前記各辺は、前記八角形ブロックに、接着によって接合されることを特徴とする請求項５に記載の木質材料製の壁構造。
7. 前記連結金物の前記各辺は、該連結金物に形成された貫通孔に挿通されて前記八角形ブロックにねじ込まれるボルトによって、該八角形ブロックに接合されることを特徴とする請求項５に記載の木質材料製の壁構造。
8. 前記八角形ブロックには、外周ねじ条及び内周ねじ条を有する棒状の埋め込み部材が、該外周ねじ条を介してねじ込まれ、前記連結金物の前記各辺は、該連結金物に形成された貫通孔に挿通されて上記埋め込み部材の上記内周ねじ条に螺合されるボルトによって、上記八角形ブロックに接合されることを特徴とする請求項５に記載の木質材料製の壁構造。
9. 前記埋め込み部材の長さは、八角形ブロックに引張力を伝達する前記ボルトの長さよりも長いことを特徴とする請求項８に記載の木質材料製の壁構造。
10. 前記連結金物は、いずれかの辺が、前記開口を区画する前記封止材と当接させて設けられることを特徴とする請求項３に記載の木質材料製の壁構造。