(57)【要約】【課題】側面の圧縮力が所定値以上の発泡樹脂板状部材を耐力材として用いる場合、強い水平力を受けても座屈による耐力の減少を回避し得る、木造建築物の耐力構造を提供する。【解決手段】１対の柱と１対の横架材からなる構造部材を組合せた木造建築物において、構造部材に固定されず、空間部に嵌込まれる発泡樹脂板状部材を備える。発泡樹脂板状部材は、側面の圧縮力が５Ｎ／ｃｍ２以上、幅が空間部の幅よりも側面クリアランス（ｔ３）だけ小さく、高さが空間部の高さよりも上部クリアランス（ｔ４）だけ小さく選ばれる。空間部に嵌め込んだとき一対の柱に対して側面クリアランスを有し、柱が水平力を受けて傾いたとき、上下辺が横架材に接触しないように、上部クリアランス（ｔ４）に相当する切欠部を形成する。既存耐力壁では対応し得ない１／１５ｒａｄから木造建築物が倒壊し始めるとされる１／８ｒａｄの範囲において耐力を発揮するように、ｔ３が０．５〜３．５ｍｍ、切欠部（ｔ４）が２５〜５０ｍｍに選ばれる。【選択図】  図１
2018204262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の柱と一対の横架材によって囲まれた空間部を有する構造部材を組み合わせて構成される木造建築物において、
前記各構造部材に固定されることなく、当該構造部材に対応する空間部にそれぞれ嵌め込まれる、複数の発泡樹脂板状部材を備え、
前記発泡樹脂板状部材は、
幅方向の側面による圧縮力が５ニュートン／平方センチメートル以上の発泡プラスチック系フォームであって、
その立面形状の幅が前記空間部の幅よりも第１の長さである０．５ｍｍ〜３．５ｍｍだけ小さく選ばれることにより、前記空間部に嵌め込まれて水平力を加えられない状態のときに、当該第１の長さの部分が側面クリアランスとなり、
水平力を加えられたときに、既存の耐力壁では対応しない１／１５ラジアンから木造建築物が倒壊し始めるとされる１／８ラジアンの範囲において耐力を発揮し、それによって、一対の柱が傾いてその幅が狭まった際に、その両側面が前記構造部材に含まれる一対の柱に密接することによって、その両側面で圧縮力を受けて、耐力壁として作用し、
前記１／１５ラジアンから１／８ラジアンの範囲において耐力を発揮する際に、発泡樹脂板状部材の上辺と下辺が一対の横架材によって圧縮されて生じる座屈を回避するために、その立面形状の高さが前記空間部の高さよりも第２の長さである２５ｍｍ〜５０ｍｍだけ小さくなるような切欠部を形成することにより、当該切欠部が水平力を加えられない状態において上部クリアランスとなることを特徴とする、木造建築物の耐力構造。
【請求項２】
一対の柱と一対の横架材によって囲まれた空間部を有する構造部材を組み合わせて構成される木造建築物において、
前記各構造部材に固定されることなく、当該構造部材に対応する空間部にそれぞれ嵌め込まれる、複数の発泡樹脂板状部材を備え、
前記発泡樹脂板状部材は、
幅方向の側面による圧縮力が５ニュートン／平方センチメートル以上の発泡プラスチック系フォームであって、
その立面形状の幅が前記空間部の幅よりも側面クリアランスだけ小さく選ばれ、かつその立面形状の高さが空間部の高さよりも上部クリアランスだけ小さく選ばれることによって、前記空間部に嵌め込まれたときに前記一対の柱に対して幅方向に側面クリアランスを有するとともに、前記一対の柱が水平力を受けて傾いたときに、その上辺および下辺が横架材に接触しないようにするための切欠部を形成し、
さらに、既存の耐力壁では対応しない１／１５ラジアンから木造建築物が倒壊し始めるとされる１／８ラジアンの範囲において耐力を発揮するように、前記側面クリアランスが０．５ｍｍ〜３．５ｍｍに選ばれ、かつ前記切欠部が２５ｍｍ〜５０ｍｍに選ばれ、
それによって、前記発泡樹脂板状部材は、水平力が加わることにより、一対の柱が傾いてその幅が狭まったときに、その両側面が前記第１の構造部材に含まれる一対の柱に密接することによって、その両側面で圧縮力を受けて、耐力壁として作用することを特徴とする、木造建築物の耐力構造。
【請求項３】
前記発泡樹脂板状部材は、前記切欠部の形状が矩形であって、その上辺が横架材に対して平行に形成されることによって、水平力が加えられない状態において、幅方向に均等な上部クリアランスを確保することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の木造建築物の耐力構造。
【請求項４】
前記発泡樹脂板状部材は、その上辺が幅方向の中央部から両側面に向かって傾斜を有する山形に形成されることによって、左右両端部で最大値となる上部クリアランスを確保することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の木造建築物の耐力構造。
【請求項５】
前記発泡樹脂板状部材の上辺より上の上部クリアランスには、前記発泡樹脂板状部材とは異なる材質であって、耐力を有しない断熱材を充填することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の木造建築物の耐力構造。
【請求項６】
前記木造建築物は、前記第１の空間部を有する複数の構造部材に既存の耐力材が形成されて、前記発泡樹脂板状部材と併用され、
前記既存の耐力材は、少なくとも１／１５ラジアンまでの範囲で耐力を発揮し、前記発泡樹脂板状部材は１／１５ラジアン〜１／８ラジアンの範囲で耐力を発揮することにより、広範囲で耐力を発揮することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の木造建築物の耐力構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は木造建築物の耐力構造に関し、特に例えば壁耐力構造と断熱性能を兼ね備えた木造建築物の耐力構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１３は従来の木造建築物の一部の立面図であり、平常時の場合（左図）と、地震による水平力が加わって変形した場合（右図）を示す。
木造建築物は、一対の柱１ａ，１ｂと一対の横架材２ａ，２ｂからなる矩形の構造部材３を、建物のけた行方向（建物の平面から見て横方向）および張り間方向（建物の平面から見て奥行方向又は縦方向）に、それぞれの方向に複数組み合わせて構造材としている。
そして、木造建築物は、柱１ａ，１ｂと横架材２ａ，２ｂからなる矩形の構造部材３の空間部４に必要十分な壁又は筋かい等の耐力壁がないと、平常時では水平力（又は水平荷重）が加わらないので問題ないが、地震や台風の発生により一定値以上の水平力が加わると、建物が倒壊してしまう危険性がある。
【０００３】
地震や台風などの大きな力（水平力）を受けたときに建物の倒壊を防止するために、木造建築物では耐力壁とした耐力構造が必要である。
わが国の木造建築物の耐震設計は、関東大地震を契機にして、震度５程度の中規模の地震に対しては建物が損傷しないものとし、震度６〜７の稀に起こる大地震の場合においても、ある程度の損傷があっても倒壊又は崩壊せず、人命を守るという考え方に基づく。
また、台風や積雪においても、この考え方に基づいて材料や壁量が定められている。
従来の木造建築物の耐力構造は、剛性だけで評価するものであったが、１９９５年の阪神大地震を契機として、粘りである靭性も考慮されるようになった。
【０００４】
建築基準法では、構造耐力上主要な部分である壁、柱及び横架材を木造とした建築物においては、全ての方向の水平力（又は水平荷重）に対して安全であるように、各階の張り間方向およびけた行方向に、それぞれ壁を設け又は筋かいを入れた軸組を釣り合い良く配置しなければならないと定めている。
【０００５】
従来、木造建築物の壁耐力構造としては、筋かい，合板，土壁および貫（ぬき）等が知れている。合板や土壁は面で耐力を有するものである。
これらの耐力構造は、柱と梁又は土台（以下、梁・土台を総称して「横架材」という）に対して次の何れかの構造が採用される。すなわち、筋かいは両端を釘付け等で固定（又は緊結）され、合板は１対の柱と１対の横架材の四辺に所定間隔で釘付け等により固定され、貫は１対の柱に固定される。
ここで、これらの壁倍率は、土壁を壁倍率１として、筋かいが厚さ３ｃｍ以上で幅９ｃｍ以上の木材のものを壁倍率１．５倍、合板が壁倍率２．５倍とされる。壁倍率は、５倍以上あっても評価されず、最大でも５倍と看做される。
【０００６】
これらの既存の耐力構造は、地震等による一定荷重を超えると、破断して耐力を無くし、木造建築物が崩れることになる。具体的には、一対の柱間の幅を１ｍ、一対の横架材の間隔をＨとし、壁倍率１の場合において、１．９６ｋＮの水平力を受けたときの一対の柱の傾きによる水平変位をδとすれば、一対の柱の傾きによる角度を表す層間変形角はδ／Ｈ（単位；ラジアン、略記号「ｒａｄ」）で表される。この層間変形角（δ／Ｈ）が１／１５ｒａｄを著しく超える（例えば１／８ｒａｄを超える）と、上部の荷重等も加わるため、木造建築物が倒壊し始めることになる。
そこで、木造建築物が変形後も倒壊することなく、粘りのある耐力を有することが求められる。換言すると、粘り強い耐力構造を有する木造建築物は、建物が一気に倒壊を起こし難いものであって、災害時における居住者の生存率を高めることに貢献できる。そのため、木造建築物は、粘り強い耐力構造であることが求められる。
【０００７】
一方、木造建築物では、省エネルギーのため、全ての外壁面に断熱材が施されている。断熱材としては、発泡樹脂製断熱材（具体的には押出法ポリスチレン保温材；一般に「ＸＰＳ」と略称される）や、グラスファイバー保温材（グラスウール）等が用いられる。
従来、押出法ポリスチレンフォーム保温材（ＸＰＳ）は、保温材又は断熱材としてのみ用いられ、木造建築物の構造材として用いられることが殆んど無かった。
【０００８】
押出法ポリスチレンフォーム保温材を構造材として用いた従来技術として、特許文献１がある。
特許文献１は、筋かいの代わりに、帯部４と固定金物５と長さ調整手段６とからなる補強構造１を２つの構造材（柱及び梁）８，９に固定するとともに、補強部材３を取付けた木造建築物の補強構造を開示している。補強部材３は、柱及び梁等の構造材８，９の角に固定的に取り付けられるもので、小さな三角形の合成樹脂発泡体１４を含む。この合成樹脂発泡体１４の素材として、押出法ポリスチレンフォーム保温材を用いている。
すなわち、特許文献１は、主たる耐力構造材として補強構造１を設けるとともに、圧縮力の減衰のために従たる構造材として補強部材３を設けた技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−４００４５号公報（図１〜図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の耐震構造である筋かい，合板または土壁は、何れも大地震のような一定強度を超える水平力（または水平荷重）を受けると破断もしくは耐力をなくし、建物を倒壊させる問題があった。
例えば、合板を用いた耐力壁構造は、柱に対して合板を所定間隔で釘打ちしたものであり、釘によって止められているだけなので、釘耐力が壁耐力となる。そのため、大地震のような一定強度を超える水平力を受けると、４隅付近の釘が抜けて破損し、その周辺部分の釘抜けが徐々に拡大し、やがて合板の耐力が大きく低下してしまう。
また、筋かいも、大地震のような一定強度を超える水平力を受けた場合に、柱と梁の留め金具にネジ止めしている部分のネジが柱や梁から抜けて、筋かいの耐力が大きく低下してしまう。
合板や筋かいの耐力が大きく低下すると、木造建築物が一気に倒壊し、居住者の生命に重大な危害を及ぼすこともある。
そのため、木造建築物は粘り強い耐力構造であることが求められる。
【００１１】
特許文献１は、補強構造１と補強部材３を取付けているので、取付け作業に多大な時間と労力を要し、高価となる。また、補強部材３が圧縮力を減衰するとしても、大地震の際には、留め金具が貫通している合成樹脂発泡体１４の孔を広げるように破壊するか、留め金具を取り付けているネジ・ボルトが構造材から抜けるので、合成樹脂発泡体１４の主たる使用目的としている圧縮力を発揮できない場合もある。
【００１２】
建築基準法に基づく木造耐力壁の性能評価試験では、一対の柱と一対の横架材で囲まれる開口部（例えば、高さ２７３０ｍｍ×幅９１０ｍｍ又は１８２０ｍｍ）に、上側の横架材（梁）の水平方向から水平力を加えて、筋かいや合板等の構造材が構造材としての機能を発揮できなくなるに至ったときの水平力を測定し、測定結果の水平力が壁倍率１のときの基準となる水平力（１．９６ｋＮ）に対して何倍あるかの計算結果に基づいて壁倍率を求めて、建築基準法の安全率を満たす耐力のあることを試験している。
【００１３】
（背景技術）
本願発明者は、ＸＰＳ等の発泡樹脂板状部材が幅方向（すなわち平面）に平行な方向に対して大きな耐力を有することに着目し、発泡樹脂板状部材を耐力構造材として用いることを着想し、発泡樹脂板状部材を構造材として実用化するための研究を重ね、種々の実験をしたところ、次のような問題点が分かった。
図１３はこの発明の背景技術を説明するための立面図であり、特に木造建築物の構造部材で囲まれる空間部に発泡樹脂板状部材を嵌め込んだ状態を示す。なお、図１３に示す木造建築物は、発泡樹脂板状部材５を断熱材として用いた内断熱（充填断熱）の構造でもある。
図１３において、一対の柱１ａ，１ｂと一対の横架材２ａ，２ｂからなる構造材３は、空間部４を有する。この空間部４には、断熱材としても用いられる材質と同じ発泡樹脂板状部材５が嵌め込まれる。空間部４に嵌め込まれる発泡樹脂板状部材５は、当該空間部４の平面形状（又は立面形状）と略同等か若干（例えば数ｍｍ）小さな平面形状を有するものであって、断熱材としても用いられる材質と同じ材質であり、最適な圧縮強度に選定される。
ここで、発泡樹脂板状部材５を断熱材としてのみ用いる場合は、断熱性能をできる限り高めるため、発泡樹脂板状部材５の平面形状を空間部４の平面形状と全く同一寸法とするのが好ましい。しかし、実際には、同一寸法だと、嵌め込み作業が容易でないので、嵌め込み作業を効率よく行うことができず、若干（例えば数ｍｍ）小さな平面形状に選ばれることもある。発泡樹脂板状部材５の平面形状を空間部４の平面形状より若干小さくすれば、高さ方向と幅方向のそれぞれに僅かの隙間が生じる。この隙間は、高い断熱性能を確保する上ではない方が好ましいが、発泡樹脂板状部材５の嵌め込み作業を容易にするために施工上やむを得ず設けることになる。
【００１４】
この状態において、図１３の右図に示すように、上側の横架材２ｂに右向きの水平力を徐々に加えると、一対の柱１ａ，１ｂが徐々に傾き、空間部４が変形する。一対の柱１ａ，１ｂの傾きに伴って、上側の横架材（梁）２ｂが徐々に下り、空間部４が菱形に変形する。
このとき、一対の柱１ａ，１ｂが長さδだけ水平変位するので、上側の横架材２ｂは水平力を加える前の状態に比べて長さｔ１だけ下へ移動し、発泡樹脂板状部材５の上辺の一方側（左から右に水平力を加えたときは図示の左上角）が長さｔ２だけ見かけ上押し上げられた（実質的には圧縮された）状態となる。同時に、発泡樹脂板状部材５の下辺の他方側（左から右に水平力を加えたときは、図示の右下角）は、長さｔ２だけ見かけ上押し下げられた（実質的には圧縮された）状態となる。そのため、高さ方向の上下から強い力が発泡樹脂板状部材５に加わるが、その高さＨが幅Ｗに比べて何倍も大きいので、発泡樹脂板状部材５を湾曲させる強い力が上下方向（または発泡樹脂板状部材５の対角線の方向）に加わる。
なお、左向きの水平力を加えた場合は、発泡樹脂板状部材５の角に加わる力が上辺と下辺で左右逆となる。
また、一対の柱１ａ，１ｂの間の幅は、水平力を加えたとき、水平力を加えない状態に比べて、狭まってｗ１（狭まる長さをｘとすれば、ｗ１＝Ｗ−ｘ）になることも分かった。
すなわち、強い水平力が加えられたとき、発泡樹脂板状部材５は、両側面が一対の柱１ａ，１ｂの内側に接した状態で斜めに傾く（回動する）ため、水平力の加わる上辺の一方側（図示の左上角）の斜線部分が横架材２ｂによって強い力で押し下げられる（圧縮される）とともに、下辺の他方側（図示の右下角）が横架材２ａによって強い力で押し上げられる。その結果として、発泡樹脂板状部材５は、上下に強い圧縮力を受けて、高さ方向の中央部分で座屈を起こし湾曲してしまう。座屈が生じると、発泡樹脂板状部材５は、一対の柱１ａ，１ｂに接している両側面が柱１ａ，１ｂに対して十分な接触面積を確保できず、必要とする耐力を発揮する前に空間部４から外れてしまう。
このような現象のため、発泡樹脂板状部材を木造建築物の構造材として用いる場合は座屈による耐力の減少を防止する必要性が判明した。発泡樹脂板状部材の座屈による耐力の減少を防止又は回避できれば、発泡樹脂板状部材が耐力構造材として十分に使用できることが分かった。
【００１５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、大地震のような強い水平荷重を受けても一気に破損することなく、粘り強い耐力構造を有し、座屈による耐力の減少を回避し得る、木造建築物の耐力構造を提供することである。
【００１６】
この発明の他の目的は、水平力が所定範囲内の間は既存の耐力材によって、既存耐力材ではカバーできないさらに大きな水平力が加わったときには発泡樹脂板状部材の耐力によって、木造建築物が一気に倒壊することを回避し得る、木造建築物の耐力構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
第１の発明は、一対の柱と一対の横架材によって囲まれた空間部を有する構造部材を組み合わせて構成される木造建築物において、複数の発泡樹脂板状部材を備える。
複数の発泡樹脂板状部材は、各構造部材に固定されることなく、当該構造部材に対応する空間部にそれぞれ嵌め込まれる。
この発泡樹脂板状部材は、幅方向の側面による圧縮力が５ニュートン／平方センチメートル以上の発泡プラスチック系フォームであって、その立面形状の幅が空間部の幅よりも第１の長さである０．５ｍｍ〜３．５ｍｍだけ小さく選ばれることにより、空間部に嵌め込まれて水平力を加えられない状態のときに、当該第１の長さの部分が側面クリアランスとなる。
また、発泡樹脂板状部材は、水平力を加えられたときに、既存の耐力壁では対応しない１／１５ラジアンから木造建築物が倒壊し始めるとされる１／８ラジアンの範囲において耐力を発揮し、それによって、一対の柱が傾いてその幅が狭まった際に、その両側面が構造部材に含まれる一対の柱に密接することによって、その両側面で圧縮力を受けて、耐力壁として作用する。
また、発泡樹脂板状部材は、１／１５ラジアンから１／８ラジアンの範囲において耐力を発揮する際に、その上辺と下辺が一対の横架材によって圧縮されて生じる座屈を回避するために、その立面形状の高さが空間部の高さよりも第２の長さである２５ｍｍ〜５０ｍｍだけ小さくなるような切欠部を形成することにより、当該切欠部が水平力を加えられない状態において上部クリアランスとなる。
【００１８】
第１の発明によれば、大地震のような強い水平荷重を受けても、発泡樹脂板状部材が空間部の詰め物（又はクッション）となっているので、木造建築物が一気に倒壊又は破損することなく、粘り強い耐力構造を有し、座屈による耐力の減少を回避できる、木造建築物の耐力構造が得られる。
【００１９】
第２の発明は、一対の柱と一対の横架材によって囲まれた空間部を有する構造部材を組み合わせて構成される木造建築物において、複数の発泡樹脂板状部材を備える。
複数の発泡樹脂板状部材は、各構造部材に固定されることなく、当該構造部材に対応する空間部にそれぞれ嵌め込まれる。
この発泡樹脂板状部材は、幅方向の側面による圧縮力が５ニュートン／平方センチメートル以上の発泡プラスチック系フォームであって、その立面形状の幅が空間部の幅よりも側面クリアランスだけ小さく選ばれ、かつその立面形状の高さが空間部の高さよりも上部クリアランスだけ小さく選ばれることによって、空間部に嵌め込まれたときに一対の柱に対して幅方向に側面クリアランスを有するとともに、一対の柱が水平力を受けて傾いたときに、その上辺および下辺が横架材に接触しないようにするための切欠部を形成している。
また、発泡樹脂板状部材は、既存の耐力壁では対応しない１／１５ラジアンから木造建築物が倒壊し始めるとされる１／８ラジアンの範囲において耐力を発揮するように、側面クリアランスが０．５ｍｍ〜３．５ｍｍに選ばれ、かつ前記切欠部が２５ｍｍ〜５０ｍｍに選ばれる。
それによって、発泡樹脂板状部材は、水平力が加わることにより、一対の柱が傾いてその幅が狭まったときに、その両側面が第１の構造部材に含まれる一対の柱に密接することによって、その両側面で圧縮力を受けて、耐力壁として作用することを特徴とする。
【００２０】
第２の発明によれば、大地震のような強い水平荷重を受けても、木造建築物が一気に倒壊又は破損することなく、粘り強い耐力構造を有し、座屈による耐力の減少を回避できる。
【００２１】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、切欠部の形状が矩形（又は平行四辺形）であって、その上辺が横架材に対して平行に形成されることによって、水平力が加えられない状態において、幅方向に均等な上部クリアランスを確保することを特徴とする。
【００２２】
第４の発明は、第１の発明または第２の発明において、発泡樹脂板状部材の上辺が幅方向の中央部から両側面に向かって傾斜を有する山形に形成されることによって、左右両端部で最大値となる上部クリアランスを確保することを特徴とする。
【００２３】
第５の発明は、第１の発明または第２の発明において、発泡樹脂板状部材の上辺より上の上部クリアランスには、発泡樹脂板状部材とは異なる耐力を有しない断熱材を充填することを特徴とする。
第５の発明によれば、上部クリアランスの部分による断熱性能の低下を防止できる。
【００２４】
第６の発明は、第１の発明または第２の発明において、第１の空間部を有する複数の構造部材に既存の耐力材（例えば筋かい）が形成されて、発泡樹脂板状部材と併用される。
既存の耐力材（例えば筋かい）は１／１５ラジアンまでの範囲で耐力を発揮し、発泡樹脂板状部材は１／１５ラジアン〜１／８ラジアンの範囲で耐力を発揮することにより、広範囲で耐力を発揮することを特徴とする。
第６の発明によれば、既存の耐力材と発泡樹脂板状部材を併用しているので、既存の耐力材が耐力を発揮できない範囲又は耐力を減少して木造建築物の倒壊に近づきつつある範囲を発泡樹脂板状部材の側面の圧縮力で補うことにより、木造建築物の倒壊をさらに遅らせることができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、大地震のような強い水平力を受けても、発泡樹脂板状部材が空間部の詰め物（又はクッション）となっているので、一気に破断することのない、粘り強い耐力構造を有し、座屈による耐力の減少を回避することができる、木造建築物の耐力構造が得られる。
また、取付け作業に多大な時間と労力を要することなく、安価にして必要な耐力と断熱性を発揮できる、木造建築物の耐力構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の木造建築物の耐力構造の原理を説明するための立面図である。
【図２】この発明の一実施例の木造建築物の耐力構造として、一対の柱の間に間柱を入れた場合における層間変形角（δ／Ｈ）が１／１５ｒａｄのときの側面クリアランスと上部クリアランスの関係を説明するための立面図である。
【図３】この発明の一実施例の木造建築物の耐力構造として、一対の柱の間に間柱を入れた場合における層間変形角（δ／Ｈ）が１／１０ｒａｄのときの側面クリアランスと上部クリアランスの関係を説明するための立面図である。
【図４】この発明の一実施例の木造建築物の耐力構造として、一対の柱の間に間柱を入れた場合における層間変形角（δ／Ｈ）が１／８ｒａｄの場合の側面クリアランスと上部クリアランスの関係を説明するための立面図である。
【図５】この発明の他の実施例の木造建築物の耐力構造を説明するための立面斜視図である。
【図６】図５に示す例の木造建築物の一部平面図である。
【図７】この発明の他の実施例の木造建築物の耐力構造を採用した木造建築物の一例を示す平面図である。
【図８】図７の例における木造建築物の外観斜視図である。
【図９】この発明の他の実施例の木造建築物の耐力構造を説明するための図である。
【図１０】この発明のその他の実施例の木造建築物の耐力構造の立面図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施例の木造建築物の耐力構造の立面図である。
【図１２】従来の木造建築物の一部の立面図である。
【図１３】この発明の背景となる木造建築物の構造部材で囲まれる空間部に発泡樹脂板状部材を嵌め込んだ状態を示す立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（本願発明の原理説明）
図１はこの発明の木造建築物の耐力構造の原理を説明するための立面図であり、特に図１（ａ）は水平力を加えない状態の耐力構造を示し、図１（ｂ）は強い水平力を加えた状態を示す。
この発明の木造建築物１０（詳細は後述の図７，図８参照）は、１対の柱１１ａ，１１ｂと１対の横架材１２ａ，１２ｂからなる矩形又は枠状の構造部材１３を、建物のけた行方向（建物の平面から見て横方向又は「Ｘ方向」）および張り間方向（平面から見て奥行方向又は「Ｙ方向」）に、それぞれ複数組み合わせて構成される。
構造部材１３で囲まれる空間部１４には、発泡樹脂板状部材２１が嵌め込まれる。この発泡樹脂板状部材２１は、材質的には、幅方向に大きな圧縮強度を有し、幅方向（又は水平方向）から大きな力が加わっても一気に破断又は破損しない弾性力を有する材料、例えば押出法ポリスチレンフォーム等が用いられる。
【００２８】
発泡樹脂板状部材２１は、サイズ的に短辺方向の幅Ｄが１対の柱１１ａ，１１ｂの間隔Ｗよりも第１の長さ（又は隙間；側面クリアランスともいう）ｔ３だけ短く選ばれ、長辺方向の長さＬ（高さ）が１対の横架材１２ａ，１２ｂの間隔Ｈよりも第２の長さ（又は上部クリアランス）ｔ４だけ短く選ばれる。すなわち、発泡樹脂板状部材２１は、幅がＤ（Ｄ＝Ｗ−ｔ３）、縦方向長さがＬ（Ｌ＝Ｈ−ｔ４−ｔ１）に選ばれることにより、その上辺が横架材１２ａ，１２ｂに平行に形成され、上部クリアランスがその上辺の全域に渡って均一に確保される。
ここで、発泡樹脂板状部材２１の幅Ｄは、発泡樹脂板状部材２１を空間部１４へ嵌め込む際に嵌め込み作業が容易となるように、空間部１４の幅Ｗよりも若干小さく、水平力が構造部材１３に加えられたときに一対の柱１１ａ，１１ｂの間隔がｗ１に縮小しても、直ちに圧縮力として加わらない程度の隙間ｔ３を有するように選ばれる（Ｄ＝Ｗ−ｔ３）。この隙間ｔ３は、一対の柱１１ａ，１１ｂの傾きが壁倍率１に対応する１／１５ラジアン（以下、略記号「ｒａｄ」で示す）を超えたときから１／８ｒａｄまでの範囲において、幅方向に圧縮力を発揮できるような第１の長さ、例えば０．５ｍｍ〜３．５ｍｍ程度に選ばれる。この隙間ｔ３が側面クリアランスとなる。
【００２９】
また、高さ方向の隙間（又は第２の長さ）ｔ４は、図１３の右図に示すｔ２の２倍（すなわち、（ｔ２）×２の長さ）となる。
ここで、隙間ｔ４は、一対の柱１１ａ，１１ｂの傾きが壁倍率１に対応する１／１５ｒａｄを超えたときから１／８ｒａｄの範囲において、発泡樹脂板状部材２１の上辺が見かけ上押し上げられる（実際には圧縮される）長さであり、上部クリアランスとなる。
言い換えると、発泡樹脂板状部材２１は、幅Ｄ×高さＬの平面形状を有するが、その幅Ｄが一対の柱１１ａ，１１ｂの幅Ｗよりも第１の長さｔ３（側面クリアランス）だけ小さくなり、その高さＬが一対の横架材１２ａ，１２ｂの高さＨから第２の長さｔ４だけ差し引いた長さ（Ｌ＝Ｈ−ｔ４）となる。そのため、一対の横架材１２ａ，１２ｂ（高さＨ）と一対の柱１１ａ，１１ｂ（幅Ｗ）で囲まれる空間部１３の面積（Ｗ×Ｈ）に対して、長さｔ４×幅Ｄからなる形状の切欠部２１ａを形成したことと略同等の面積（平面形状）の上部クリアランスを確保することになる。
この切欠部２１ａは、地震等による大きな水平力を受けたとき、上側の横架材１２ｂが発泡樹脂板状部材２１を押し下げて座屈を生じさせるのを回避する際に重要な、上部クリアランスとなる。
側面クリアランスの第１の長さｔ３と、上部クリアランスの第２の長さｔ４は、大きな水平力を受けて一対の柱１１ａ，１１ｂが傾いたときの層間変位角（δ／Ｈ）の１／１５ｒａｄから１／８ｒａｄにおける変形寸法（狭まる寸法）となるように選定される。その第１の長さ（側面クリアランス）ｔ３及び第２の長さ（上部クリアランス）ｔ４の最適値の選定の仕方は、本願発明者による実験結果および計算結果に基づいて、次の図２〜図４を参照して詳細に説明する方法で決められる。
【００３０】
（実施例１）
図２ないし図４は、この発明の一実施例の木造建築物の耐力構造として、一対の柱の間に間柱１７を入れた場合における層間変形角別の側面クリアランスと上部クリアランスの関係を説明するための立面図である。特に、図２は層間変形角（δ／Ｈ）が１／１５ｒａｄの場合、図３は層間変形角が１／１０ｒａｄの場合、図４は層間変形角（δ／Ｈ）が１／８ｒａｄの場合を示し、図２〜図４のそれぞれの左図が水平力を加えられる前の状態、右図が水平力を加えられた後の状態を示す。
図２〜図４の実施例では、一般的な木造建築物に準じて、外装材および／または内装材（図示せず）を取り付けるために、一対の柱１１ａ，１１ｂの間に間柱１７が追加されて、柱１１ａと柱１１ｂの間（Ｗ）が８０５ｍｍ、間柱１７が３０ｍｍ幅の例を説明する。この場合、柱１１ａと間柱１７の間隔、および柱１１ｂと間柱１７の間隔は３８７．５ｍｍとなる。発泡樹脂板状部材２１の幅は、３８７．５ｍｍ−ｔ３となる。このような条件に選ばれた発泡樹脂板状部材２１が２枚準備されて、柱１１ａと間柱１７の間、および柱１１ｂと間柱１７の間にそれぞれ嵌め込まれる。
【００３１】
次に、図２を参照して、層間変形角（δ／Ｈ）が１／１５ｒａｄに変化した場合を説明する。柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７との間隔は、水平力の加わらない状態の３８７．５ｍｍから３８６．５ｍｍに変化し、１．０ｍｍ狭くなる。このときの水平変位δは１８２ｍｍであり、上部クリアランスは２６ｍｍであり、側面クリアランス（ｔ３）は１．０ｍｍに選ぶことになる。この場合、上部クリアランスを２６ｍｍ以上に選定していれば、座屈を生じる可能性が全くない。
【００３２】
図３を参照して、層間変形角（δ／Ｈ）が１／１０ｒａｄの場合は、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７との間隔が水平力の加わらない状態の３８７．５ｍｍから３８５．２ｍｍに変化し、２．３ｍｍ狭くなる。このときの水平変位δは２７３ｍｍであり、上部クリアランスは４０ｍｍであり、側面クリアランスは２．３ｍｍである。この場合、上部クリアランスを４０ｍｍ以上に選定していれば、座屈を生じないことが確認された。
【００３３】
図４を参照して、層間変形角（δ／Ｈ）が１／８ｒａｄの場合は、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７との間隔が３８７．５ｍｍから３８４ｍｍに変化し、３．５ｍｍ狭くなる。このときの水平変位δは３４１．３ｍｍであり、上部クリアランスは４８ｍｍであり、側面クリアランスは３．５ｍｍである。この場合、上部クリアランスを４８ｍｍ以上に選定していれば、座屈を生じないことが確認された。
【００３４】
以上の実験結果及び計算結果に基づいて、側面クリアランスを０．５ｍｍ〜３．５ｍｍに選定し、上部クリアランスを２５ｍｍ〜５０ｍｍに選定すれば、１／１５ｒａｄ〜１／８ｒａｄの傾きが生じる程度に強い水平力を受けたとしても、発泡樹脂板状部材２１が座屈を起さず、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７による幅方向の圧縮力をその両側面で受け止めて、圧縮力を分散することにより、木造建築物が一気に倒壊するのを回避できる。
ところで、実際の木造建築物では、設計段階で上部クリアランスを選定しておく必要があるので、上部クリアランスについては柱の傾きの一番大きな１／８ｒａｄの場合の値（４８ｍｍ）以上に選定しておけば、柱の傾きがそれよりも小さな１／１０ｒａｄや１／１５ｒａｄの場合でも座屈を起こさない範囲としてカバーされることになる。
但し、上部クリアランスを必要以上に大きな値に選定すると、後述の第式（１）〜第式（４）を参照して説明する理由により、発泡樹脂板状部材２１の側面の面積が小さくなり、柱の変形に抵抗できる力Ｐが小さくなるので、適度の値を選定することが望ましい。
【００３５】
なお、側面クリアランスは、座屈による弊害の問題と関係なく、図２の層間変形角（δ／Ｈ）を１／１５ｒａｄに変化させた場合にｔ３＝１．０ｍｍであるが、これを０．５ｍｍ〜１．７ｍｍの範囲に選んでも、発泡樹脂板状部材２１の幅方向の圧縮強度を発揮する傾き角の小さな段階（又は早い段階）から壁耐力を発揮することになるので、１．０ｍｍよりも小さな範囲に選んでも何ら問題ない。
また、実際には、座屈が生じたとしても、発泡樹脂板状部材２１が空間部（柱１１ａ又は柱１１ｂと間柱１７のそれぞれの面）からはみ出すまでに十分な余裕があるので、上部クリアランスの最小値を２５ｍｍに選んでも問題ない。
【００３６】
図２〜図４を参照して、上部クリアランスとなる切欠部２１ａおよび側面クリアランスを形成した発泡樹脂板状部材２１は、水平力が徐々に加わり増大しても、側部クリアランスによる遊びがあるため右に回動し、さらに水平力が増大して、ｔ３が側面クリアランスよりも大きくなると、両側面が柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７に密接することによって、両側面で圧縮力を受けて、耐力壁として作用する。
そして、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７がさらに傾き、水平変位がδ＝１８２ｍｍになる程の水平力（１／１５ｒａｄ）が加わったとき、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７の間の幅が１．０ｍｍ縮まり、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７による圧縮力を発泡樹脂板状部材２１のそれぞれの側面の全面で受け止めて、壁耐力を発揮する。
しかし、発泡樹脂板状部材２１は、弾性力を有するとともに、側面で受ける幅方向の圧縮強度が一対の柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７から受ける圧縮力に比べて大きいので、破損することもなく、壁耐力を維持する。このとき、上部クリアランスを有しているので、発泡樹脂板状部材２１の高さ方向の圧縮力が座屈を起こす程度にまで増大せず、座屈を起こさない。
【００３７】
水平力が増大して、柱１１ａ（柱１１ｂ）と間柱１７の傾きが１／１５ｒａｄを超えて、水平変位がδ＝２７３ｍｍに達する１／１０ｒａｄになり、上部クリアランスがｔ４＝４０ｍｍとなっても、発泡樹脂板状部材２１の両側面が柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７に密接した状態で、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７から強い圧縮力を受けている。そのため、一対の横架材１２ａ，１２ｂから上下に上部クリアランスを超える圧縮力を受けても、発泡樹脂板状部材２１が上下に縮小するだけで、座屈を生じることなく、壁耐力を発揮し続ける。
水平力がさらに増大して、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７の傾きが１／１０ｒａｄを超えて、水平変位がδ＝３４１．３ｍｍに達する１／８ｒａｄになり、上部クリアランスがｔ４＝４８ｍｍとなっても、発泡樹脂板状部材２１の両側面が柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７に密接した状態で、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７から強い圧縮力を受けている。そのため、一対の横架材１２ａ，１２ｂから上下に上部クリアランスを超える圧縮力を受けても、発泡樹脂板状部材２１が上下に縮小するだけで、座屈を起こすことなく、壁耐力を発揮し続ける。
【００３８】
柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７の傾きが１／８ｒａｄまでの範囲内では、発泡樹脂板状部材２１が土壁，筋かいや合板等の既存の耐力壁以上の壁耐力を発揮するので、木造建築物の倒壊を防止できる。
なお、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７の傾きが１／８ｒａｄを超える強い水平力が加わると、一対の横架材１２ａ，１２ｂによる上下方向の圧縮力に加えて、横架材１２ｂの上部の荷重が下向きの大きな力として加わることになる。そのため、構造部材１３が耐えきれなくなり、木造建築物が倒壊し始める。
【００３９】
上述のような理由により、本願発明では、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７の傾きを１／１５ｒａｄから１／８ｒａｄの範囲に対応して耐力を発揮するように、上部クリアランスの範囲を選定したものである。
【００４０】
なお、上述の実施例１では、木造建築物の階高の一例として、横架材１２ａ，１２ｂ間の寸法を２７３０ｍｍとしたが、階高の異なる木造建築物では上部クリアランスと側面クリアランスの値が階高に関連して変化することは言うまでもない。
【００４１】
次に、実施例１の図３の例において、柱１１ａ（又は１１ｂ）と間柱１７の傾きが１／１０ｒａｄの場合の耐力を検討する。
既存の耐力壁は水平力が１．９６ｋＮのときを壁倍率１としている。横架材１２ａと横架材１２ｂの間（高さＨ）を２７３ｃｍとし、柱１１ａと間柱１７（又は柱１１ｂと間柱１７）との間隔Ｗを３８．７５ｃｍとする。
そして、発泡樹脂板状部材２１は、その厚さを６．５ｃｍ、側面の圧縮強度を１１Ｎ／ｃｍ２とし、短期許容応力度を２／３、低減係数を０．７５と仮定すると、その短期許容せん断耐力Ｐａは第（１）式で表すことができる。
Ｐａ＝１１Ｎ／ｃｍ２×２／３×０．７５＝５．４９Ｎ／ｃｍ２  ・・・（１）
ここで、圧縮強度が１１Ｎ／ｃｍ２以上の発泡樹脂板状部材２１の発泡プラスチック系フォームとしては、押出法ポリスチレンフォームがある。この押出法ポリスチレンフォームでは、その製造方法から、側面の圧縮強度が平面圧縮強度よりも低減されるので、上記（１）式では１１Ｎ／ｃｍ２としている。
発泡樹脂板状部材２１が柱の変形に抵抗できる力Ｐは、第（２）式で表される。
Ｐ＝２６９ｃｍ×６．５ｃｍ×５．４９Ｎ／ｃｍ２
＝９５９９Ｎ≒９．５９ｋＮ                              ・・・（２）
９．５９ｋＮ／１．９６ｋＮ＝４．８９
これは、約５倍の強さとなる。
そして、発泡樹脂板状部材２１は、具体的には圧縮強度が１１Ｎ／ｃｍ２（約１ｋｇｆ／ｃｍ２）以上の発泡プラスチック系フォームとして、押出法ポリスチレンフォームが知られている。
なお、同等の圧縮強度を有する押出法ポリスチレンフォーム（Ａ種押出法ポリスチレンフォーム３種）を用いてもよいことは勿論である。
【００４２】
そして、発泡樹脂板状部材２１が空間部１４の詰め物（又はクッション）となっているので、既存の木造建築物が倒壊すると言われている程度（１／８ｒａｄを超える程度）の水平力を受けたとしても、木造建築物が倒壊するまでに時間的余裕を確保でき、居住者が逃げ出すことのできる可能性を高めることができる。
また、発泡樹脂板状部材２１は、断熱材として使用される押出法ポリスチレンフォームを用いているので、充填断熱（又は内断熱）を兼ねることができ、断熱性能が高く、省エネルギー化を図れる。
【００４３】
（実施例１の変形例）
ところで、上述の段落番号［００４１］の例では、発泡樹脂板状部材２１の具体的な材料の一例として、押出法ポリスチレンフォームの場合を説明したが、この発明の技術思想は側面の圧縮強度が５Ｎ／ｃｍ２以上のその他の材質からなる発泡プラスチック系フォームを用いることもできる。
例えば、その他の発泡プラスチック系フォームとしては、ビーズ法ポリスチレンフォーム，硬質ウレタンフォーム，ポリエチレンフォーム，フェノールフォーム等を使用することができる。
以下に、発泡樹脂板状部材２１の他の材料例として、ビーズ法ポリスチレンフォームを用いた場合に、どの程度の耐力を有するかを考察する。
【００４４】
ビーズ法ポリスチレンフォームを用いた発泡樹脂板状部材２１は、その厚さを６．５ｃｍ、側面の圧縮強度を５Ｎ／ｃｍ２とし、短期許容応力度を２／３、低減係数を０．７５と仮定すると、その短期許容せん断耐力Ｐａは第（３）式で表すことができる。
Ｐａ＝５Ｎ／ｃｍ２×２／３×０．７５＝２．４９Ｎ／ｃｍ２  ・・・（３）
発泡樹脂板状部材２１が柱の変形に抵抗できる力Ｐは、第（４）式で表される。
Ｐ＝２６９ｃｍ×６．５ｃｍ×２．４９Ｎ／ｃｍ２
＝４３５３Ｎ≒４．３５ｋＮ                            ・・・（４）
４．３５ｋＮ／１．９６ｋＮ＝２．２１
これは、約２倍の強さとなる。
【００４５】
従って、ビーズ法ポリスチレンフォームを素材とする発泡樹脂板状部材２１であっても、空間部１４の詰め物（又はクッション）となっているので、木造建築物が倒壊する程度の水平力を受けたとしても、耐力となり得ることが分かる。
【００４６】
上記第（１）式および第（３）式の短期許容せん断耐力Ｐａの条件を満たす発泡プラスチック系フォームの具体例（市販されている製品）の一例として、その種類と各種類別の圧縮強度を下記表に示す。
2018204262.tif 000003
【００４７】
（実施例２）
図５は第１図に示す発明原理を応用した他の実施例の木造建築物の耐力構造を説明するための立面斜視図であり、図６は図５に示す実施例の木造建築物の平面図である。
図５および図６の例では、一対の柱１１ａ，１１ｂの間に、間柱１７を入れない場合を示している。
次に、図５および図６を参照して、実施例２の木造建築物の耐力構造を説明する。
【００４８】
木造建築物１０は、１対の柱１１（１１は柱の総称であり、それぞれの配置位置別の柱を区別する場合は１１ａ，１１ｂで示す）と１対の横架材１２（１２は横架材の総称であり、それぞれの配置位置別の横架材を区別する場合は１２ａ，１２ｂで示す）からなる矩形又は枠状の構造部材１３（１３は構造部材の総称であり、それぞれの配置位置別の構造部材を区別する場合は１３ａ，１３ｂで示す）を、建物のけた行方向（建物の平面から見て横方向又は「Ｘ方向」）および張り間方向（平面から見て奥行方向又は「Ｙ方向」）に、それぞれ複数組み合わせて構成される。
【００４９】
図５，図６では、１つの方向（例えばＸ方向）における２つの構造部材１３ａ，１３ｂと他の方向（Ｙ方向）における１つの構造部材１３ｎの例を示す。但し、図５では、作図上の簡易化のため、Ｙ方向における構造部材１３ｎを省略している。
より具体的には、１つの構造部材１３ａは、１対の柱１１ａ，１１ｂと１対の横架材１２ａ，１２ｂによって構成されて、これらの１対の柱１１ａ，１１ｂと１対の横架材１２ａ，１２ｂの４辺によって囲まれる空間部１４ａを有する。また、構造部材１３ｂは、１対の柱１１ｂ，１１ｃと１対の横架材１２ａ，１２ｂによって構成されて、これらの１対の柱１１ｂ，１１ｃと１対の横架材１２ａ，１２ｂの４辺によって囲まれる空間部１４ｂを有する。
この場合、隣接する構造部材１３ａおよび構造部材１３ｂでは、柱１３ｂと横架材１２ａ，１２ｂが共通となる。
また、構造部材１３ａに直交する方向（Ｙ方向）には、構造部材１３ｎが柱１１ａに隣接して設けられる。構造部材１３ｎは、１対の柱１１ａ，１１ｎと１対の横架材１２ｎ，１２ｍによって構成され、これらの１対の柱１１ａ，１１ｎと１対の横架材１２ｎ，１２ｍの４辺によって囲まれる空間部１４ｎを有する。
【００５０】
横架材１２ａは、布基礎（又はコンクリート基礎）１５の上に水平に載置され、布基礎１５に固定されて、土台となる。換言すると、木造建築物１０の１階の場合は、横架材１２ａが土台で、横架材１２ｂが梁であり、１対の横架材１２ａ，１２ｂが土台と梁から構成されことになる。また、木造建築物１０の２階（又は２階以上）の場合は、横架材１２ａが１階の梁で、横架材１２ｂが２階の梁である。すなわち、水平方向に載置又は設置された土台１２ａと梁１２ｂを総称して横架材１２という。
【００５１】
図５，図６の実施例では、構造部材１３ａ，１３ｂが耐力を有する壁（耐力壁）を必要とする構造材の例を示す。
そして、この実施例では、所定の圧縮強度を有する発泡樹脂板状部材２１が準備される。
なお、１対の柱１１ａ，１１ｂの間に間柱１７を入れることもあるが、間柱１７を入れた場合の実施例は前述の図２〜図４に示す通りである。その場合でも発泡樹脂板状部材２１の左右側面の耐力となる部分は１対の柱１１ａと間柱１７、間柱１７と柱１１ｂで受けるものである。
【００５２】
発泡樹脂板状部材２１は、材質的に、幅方向に大きな圧縮強度を有し、幅方向（又は水平方向）から大きな力が加わっても一気に破断又は破損しない弾性力を有する材料、例えば押出法ポリスチレンフォーム等が用いられる。
発泡樹脂板状部材２１は、サイズ的に、短辺方向の幅ｄが１対の柱１１ａ，１１ｂの間隔Ｗよりもｔ３（０．５〜３．５ｍｍ）だけ短く、長辺方向の長さ（高さ）Ｈが１対の横架材１２ａ，１２ｂの間隔よりもｔ４（２５〜５０ｍｍ）だけ短く選ばれる。
発泡樹脂板状部材２１の圧縮強度は、短辺方向の側面の圧縮力が５ニュートン／平方センチメートル以上のものに選ばれる。
これによって、発泡樹脂板状部材２１を１対の柱１１ａ，１１ｂと１対の横架材１２ａ，１２ｂによって囲まれる構造部材１３ａに嵌め込むとき、空間部１４ａの幅よりも若干小さくかつ高さ方向には大きな隙間（上部クリアランス）を確保しているので、発泡樹脂板状部材２１の嵌め込み作業が同一寸法の場合よりも容易かつ迅速に行えることに加えて、発泡樹脂板状部材２１が座屈を起こすことを回避できる利点がある。
【００５３】
（実施例３）
図７はこの発明の他の実施例の木造建築物の耐力構造において、耐力となる発泡樹脂板状部材２１と耐力にならない開口部（窓又はドア等）を配置した一例を示す平面図であり、図８は図７の例における木造建築物の外観斜視図である。
図７及び図８の例では、横方向（Ｘ方向）と奥行方向（Ｙ方向）にそれぞれ複数の構造部材１３があり、Ｘ方向の両外側（左右外側）に複数の構造部材１３が配置されるとともに、Ｙ方向の両外側（上下外側）に複数の構造部材１３が配置され、それ以外の部分には窓１６又は入口が形成されるか、耐力を必要としない部材（耐力のない断熱材の一例のグラスウール）が配置される。
この場合においても、発泡樹脂板状部材２１は、図２ないし図４を参照して説明したように、水平力が加えられたときの一対の柱１１の傾きの１／１５ｒａｄ，１／１０ｒａｄ，１／８ｒａｄの場合の条件を満たすように、上部クリアランス（ｔ４）と側面クリアランス（ｔ３）が選定される。
そして、構造部材１３に対応する空間部１４であって耐力を必要とする部分には、発泡樹脂板状部材２１が嵌め込まれる。発泡樹脂板状部材２１の上部クリアランスの部分には、耐力を有しない断熱材、例えばグラスウール１９が充填される。
なお、耐力を必要としない部分には、発泡樹脂板状部材２１以外の断熱材（例えばグラスウール；但し、この場合のグラスウールは図５の１９とは異なり構造部材１３の空間部１４の立面形状に相当する大きさとする）を充填するか、窓１６又は出入り口等の開口部とされる。
【００５４】
（実施例４）
図９はこの発明の他の実施例の木造建築物の耐力構造を説明するための図であり、発泡樹脂板状部材２１と筋かいを併用した場合を示す。
この実施例では、図９（ａ）の平面図及び図９（ｂ）の立面図に示すように、１対の柱１１ａ，１１ｂが筋かい１８によって緊結され、筋かい１８を除く空間部１４ａに発泡樹脂板状部材２１が嵌め込まれる。例えば、１対の柱１１ａ，１１ｂが１０．５ｃｍ角の角材を用いた場合、厚みが３ｃｍの筋かいであれば、発泡樹脂板状部材２１（６．５ｃｍ以下）と併用しても、柱１１ａ，１１ｂの厚みの範囲であり、発泡樹脂板状部材２１が柱１１ａ，１１ｂの面より突出することもない。
そして、発泡樹脂板状部材２１と筋かい１８を併用すれば、圧縮強度は両材料を合成したのと同程度に増大できる利点がある。
しかも、発泡樹脂板状部材２１が第（１）式又は第（３）式のような圧縮強度を有するので、大きな地震による水平力を受けたとしても、その水平力が発泡樹脂板状部材２１と筋かい１８によって分散して受け止められる。すなわち、水平力の一部が弾力性のある発泡樹脂板状部材２１によって吸収しつつ分散され、水平力の全てが筋かい１８に加わることを防止しているので、筋かい１８の破壊を大幅に遅らせるか、防止することもできる。
この実施例によれば、既存の耐力材（例えば筋かい１８）が１／１５ｒａｄまでの範囲で耐力を発揮し、発泡樹脂板状部材２１が１／１５ｒａｄ〜１／８ｒａｄの範囲で耐力を発揮することにより、広範囲で耐力を発揮できる利点がある。
すなわち、既存の耐力材と発泡樹脂板状部材２１を併用しているので、既存の耐力材が耐力を発揮できない範囲又は耐力を減少して木造建築物の倒壊に近づきつつある範囲（１／１５ｒａｄ〜１／８ｒａｄまでの範囲）を発泡樹脂板状部材の側面の圧縮力で補うことにより、これは、既存の耐力材である筋かい１８単独よりも広範囲で耐力を有し、木造建築物の倒壊を大幅に遅らせることができる。これは、既存の耐力材である筋かい１８入りの木造建築物に、従来の充填断熱を組み合わせた場合に比べて、発泡樹脂板状部材が座屈による耐力の減少を招くことなく、１／１５ｒａｄ〜１／８ｒａｄまでの範囲で広範囲に耐力を発揮でき、従来の充填断熱にない効果を発揮することができる。
【００５５】
（実施例５）
図１０は、この発明のその他の実施例の木造建築物の耐力構造の立面図であり、特に発泡樹脂板状部材の上辺を山形にした例を示す。
この実施例が図１の原理図と異なる点は、発泡樹脂板状部材２２の上辺を山形にしたことである。具体的には、この実施例の発泡樹脂板状部材２２は、その上辺が幅方向の中央部から両側面に向かって下向きの傾斜部を有する山形に形成される。すなわち、上辺に左傾斜部２２ａと右傾斜部２２ｂを形成して、第２の左右両端部で最大値となるような上部クリアランス（ｔ４）を確保したものである。幅方向中央部の山形の頂点は、上部クリアランスの値が最も小さな値となるが、少なくとも長さｔ１だけ確保すれば足りる。
このように、発泡樹脂板状部材２２の上辺を山形にすれば、グラスウール１９を充填する部分の面積が図１の例よりも少なくなり、図１〜図４の発泡樹脂板状部材２１よりも断熱欠損部分を少なくできる利点がある。これは、発泡樹脂板状部材２１の断熱性能がグラスウール１９よりも高い場合、建物全体の断熱性能を一層高めることができる。
【００５６】
（実施例６）
図１１はこの発明のさらにその他の実施例の木造建築物の耐力構造の立面図であり、特に発泡樹脂板状部材の上辺を台形状にした例を示す。
この実施例が図１の原理図と異なる点は、発泡樹脂板状部材２３の上辺を台形にしたことである。具体的には、この実施例の発泡樹脂板状部材２３は、その上辺が幅方向の中央部分２３ａで横架材１２ｂと平行となり、平行な上辺の中央部分２３ａの両端部から両側面に向かって下向きの傾斜部２３ｂ，２３ｃを有するような台形状に形成される。中央部の平行部分の頂点は、上部クリアランスとして少なくとも長さｔ１だけ確保すれば足りる。
このように、発泡樹脂板状部材２３の上辺を台形にすれば、グラスウール１９を充填する部分の面積が図１の例よりも少なくて済み、断熱欠損部分を少なくできる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
この発明は、木造建築物の耐力構造として木造建築物に利用でき、産業上の利用可能性が高い。
【符号の説明】
【００５８】
１０：木造建築物の耐力構造
１１，１１ａ，１１ｂ：柱
１２，１２ａ，１２ｂ：横架材
１３：構造部材
１４：空間部
１５：布基礎
１６：窓
１７；間柱
１８；筋かい
１９；グラスウール
２１，２２，２３：発泡樹脂板状部材
２１ａ；切欠部
【図１】
2018204262.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月5日(2018.6.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は木造建築物の耐力構造に関し、特に例えば壁耐力構造と断熱性能を兼ね備えた木造建築物の耐力構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２は従来の木造建築物の一部の立面図であり、平常時の場合（左図）と、地震による水平力が加わって変形した場合（右図）を示す。
木造建築物は、一対の柱１ａ，１ｂと一対の横架材２ａ，２ｂからなる矩形の構造部材３を、建物のけた行方向（建物の平面から見て横方向）および張り間方向（建物の平面から見て奥行方向又は縦方向）に、それぞれの方向に複数組み合わせて構造材としている。
そして、木造建築物は、柱１ａ，１ｂと横架材２ａ，２ｂからなる矩形の構造部材３の空間部４に必要十分な壁又は筋かい等の耐力壁がないと、平常時では水平力（又は水平荷重）が加わらないので問題ないが、地震や台風の発生により一定値以上の水平力が加わると、建物が倒壊してしまう危険性がある。
【０００３】
地震や台風などの大きな力（水平力）を受けたときに建物の倒壊を防止するために、木造建築物では耐力壁とした耐力構造が必要である。
わが国の木造建築物の耐震設計は、関東大地震を契機にして、震度５程度の中規模の地震に対しては建物が損傷しないものとし、震度６〜７の稀に起こる大地震の場合においても、ある程度の損傷があっても倒壊又は崩壊せず、人命を守るという考え方に基づく。
また、台風や積雪においても、この考え方に基づいて材料や壁量が定められている。
従来の木造建築物の耐力構造は、剛性だけで評価するものであったが、１９９５年の阪神大地震を契機として、粘りである靭性も考慮されるようになった。
【０００４】
建築基準法では、構造耐力上主要な部分である壁、柱及び横架材を木造とした建築物においては、全ての方向の水平力（又は水平荷重）に対して安全であるように、各階の張り間方向およびけた行方向に、それぞれ壁を設け又は筋かい等を入れた軸組を釣り合い良く配置しなければならないと定めている。
【０００５】
従来、木造建築物の壁耐力構造としては、筋かい，合板，土壁および貫（ぬき）等が知れている。合板や土壁は面で耐力を有するものである。
これらの耐力構造は、柱と梁又は土台（以下、梁・土台を総称して「横架材」という）に対して次の何れかの構造が採用される。すなわち、筋かいは両端を釘付け等で固定（又は緊結）され、合板は１対の柱と１対の横架材の四辺に所定間隔で釘付け等により固定され、貫は１対の柱に固定される。
【０００６】
これらの既存の耐力構造は、地震等による一定荷重を超えると、破断して耐力を無くし、木造建築物が崩れることになる。具体的には、一対の横架材の間隔をＨとし、水平力を受けたときの一対の柱の傾きによる水平変位をδとすれば、一対の柱の傾きによる角度を表す層間変形角はδ／Ｈ（単位；ラジアン、略記号「ｒａｄ」）で表される。この層間変形角（δ／Ｈ）が１／１５ｒａｄを著しく超える（例えば１／８ｒａｄを超える）と、上部の荷重等も加わるため、木造建築物が倒壊し始めることになる。
そこで、木造建築物が変形後も倒壊することなく、粘りのある耐力を有することが求められる。換言すると、粘り強い耐力構造を有する木造建築物は、建物が一気に倒壊を起こし難いものであって、災害時における居住者の生存率を高めることに貢献できる。そのため、木造建築物は、粘り強い耐力構造であることが求められる。
【０００７】
一方、木造建築物では、省エネルギーのため、全ての外壁面に断熱材が施されている。断熱材としては、発泡樹脂製断熱材（具体的には押出法ポリスチレン保温材；一般に「ＸＰＳ」と略称される）や、グラスファイバー保温材（グラスウール）等が用いられる。
従来、押出法ポリスチレンフォーム保温材（ＸＰＳ）は、保温材又は断熱材としてのみ用いられ、木造建築物の構造材として用いられることが殆んど無かった。
【０００８】
押出法ポリスチレンフォーム保温材を構造材として用いた従来技術として、特許文献１がある。
特許文献１は、筋かいの代わりに、帯部４と固定金物５と長さ調整手段６とからなる補強構造１を２つの構造材（柱及び梁）８，９に固定するとともに、補強部材３を取付けた木造建築物の補強構造を開示している。補強部材３は、柱及び梁等の構造材８，９の角に固定的に取り付けられるもので、小さな三角形の合成樹脂発泡体１４を含む。この合成樹脂発泡体１４の素材として、押出法ポリスチレンフォーム保温材を用いている。
すなわち、特許文献１は、主たる耐力構造材として補強構造１を設けるとともに、圧縮力の減衰のために従たる構造材として補強部材３を設けた技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−４００４５号公報（図１〜図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の耐震構造である筋かい，合板または土壁は、何れも大地震のような一定強度を超える水平力（または水平荷重）を受けると破断もしくは耐力をなくし、建物を倒壊させる問題があった。
例えば、合板を用いた耐力壁構造は、柱に対して合板を所定間隔で釘打ちしたものであり、釘によって止められているだけなので、釘耐力が壁耐力となる。そのため、大地震のような一定強度を超える水平力を受けると、４隅付近の釘が抜けて破損し、その周辺部分の釘抜けが徐々に拡大し、やがて合板の耐力が大きく低下してしまう。
また、筋かいも、大地震のような一定強度を超える水平力を受けた場合に、柱と梁の留め金具にネジ止めしている部分のネジが柱や梁から抜けて、筋かいの耐力が大きく低下してしまう。
合板や筋かいの耐力が大きく低下すると、木造建築物が一気に倒壊し、居住者の生命に重大な危害を及ぼすこともある。
そのため、木造建築物は粘り強い耐力構造であることが求められる。
【００１１】
特許文献１は、補強構造１と補強部材３を取付けているので、取付け作業に多大な時間と労力を要し、高価となる。また、補強部材３が圧縮力を減衰するとしても、大地震の際には、留め金具が貫通している合成樹脂発泡体１４の孔を広げるように破壊するか、留め金具を取り付けているネジ・ボルトが構造材から抜けるので、合成樹脂発泡体１４の主たる使用目的としている圧縮力を発揮できない場合もある。
【００１２】
建築基準法に基づく木造耐力壁の性能評価試験では、一対の柱と一対の横架材で囲まれる開口部（例えば、高さ２７３０ｍｍ×幅９１０ｍｍ又は１８２０ｍｍ）に、上側の横架材（梁）の水平方向から水平力を加えて、筋かいや合板等の構造材が構造材としての機能を発揮できなくなるか、試験体の層間変形角が１／１５ｒａｄ以上に達するまで加力して、建築基準法の安全率を満たす耐力のあることを試験している。
【００１３】
（背景技術）
本願発明者は、ＸＰＳ等の発泡樹脂板状部材が幅方向（すなわち平面）に平行な方向に対して大きな耐力を有することに着目し、発泡樹脂板状部材を耐力構造材として用いることを着想し、発泡樹脂板状部材を構造材として実用化するための研究を重ね、種々の実験をしたところ、次のような問題点が分かった。
図１３はこの発明の背景技術を説明するための立面図であり、特に木造建築物の構造部材で囲まれる空間部に発泡樹脂板状部材を嵌め込んだ状態を示す。なお、図１３に示す木造建築物は、発泡樹脂板状部材５を断熱材として用いた内断熱（充填断熱）の構造でもある。
図１２において、一対の柱１ａ，１ｂと一対の横架材２ａ，２ｂからなる構造材３は、空間部４を有する。この空間部４には、断熱材としても用いられる材質と同じ発泡樹脂板状部材５が嵌め込まれる。空間部４に嵌め込まれる発泡樹脂板状部材５は、当該空間部４の平面形状（又は立面形状）と略同等か若干（例えば数ｍｍ）小さな平面形状を有するものであって、断熱材としても用いられる材質と同じ材質であり、最適な圧縮強度に選定される。
ここで、発泡樹脂板状部材５を断熱材としてのみ用いる場合は、断熱性能をできる限り高めるため、発泡樹脂板状部材５の平面形状を空間部４の平面形状と全く同一寸法とするのが好ましい。しかし、実際には、同一寸法だと、嵌め込み作業が容易でないので、嵌め込み作業を効率よく行うことができず、若干（例えば数ｍｍ）小さな平面形状に選ばれることもある。発泡樹脂板状部材５の平面形状を空間部４の平面形状より若干小さくすれば、高さ方向と幅方向のそれぞれに僅かの隙間が生じる。この隙間は、高い断熱性能を確保する上ではない方が好ましいが、発泡樹脂板状部材５の嵌め込み作業を容易にするために施工上やむを得ず設けることになる。
【００１４】
この状態において、図１３の右図に示すように、上側の横架材２ｂに右向きの水平力を徐々に加えると、一対の柱１ａ，１ｂが徐々に傾き、空間部４が変形する。一対の柱１ａ，１ｂの傾きに伴って、上側の横架材（梁）２ｂが徐々に下り、空間部４が菱形に変形する。
このとき、一対の柱１ａ，１ｂが長さδだけ水平変位するので、上側の横架材２ｂは水平力を加える前の状態に比べて長さｔ１だけ下へ移動し、発泡樹脂板状部材５の上辺の一方側（左から右に水平力を加えたときは図示の左上角）が長さｔ２だけ見かけ上押し上げられた（実質的には圧縮された）状態となる。同時に、発泡樹脂板状部材５の下辺の他方側（左から右に水平力を加えたときは、図示の右下角）は、長さｔ２だけ見かけ上押し下げられた（実質的には圧縮された）状態となる。そのため、高さ方向の上下から強い力が発泡樹脂板状部材５に加わるが、その高さＨが幅Ｗに比べて何倍も大きいので、発泡樹脂板状部材５を湾曲させる強い力が上下方向（または発泡樹脂板状部材５の対角線の方向）に加わる。
なお、左向きの水平力を加えた場合は、発泡樹脂板状部材５の角に加わる力が上辺と下辺で左右逆となる。
また、一対の柱１ａ，１ｂの間の幅は、水平力を加えたとき、水平力を加えない状態に比べて、狭まってｗ１（狭まる長さをｘとすれば、ｗ１＝Ｗ−ｘ）になることも分かった。
すなわち、強い水平力が加えられたとき、発泡樹脂板状部材５は、両側面が一対の柱１ａ，１ｂの内側に接した状態で斜めに傾く（回動する）ため、水平力の加わる上辺の一方側（図示の左上角）の斜線部分が横架材２ｂによって強い力で押し下げられる（圧縮される）とともに、下辺の他方側（図示の右下角）が横架材２ａによって強い力で押し上げられる。その結果として、発泡樹脂板状部材５は、上下に強い圧縮力を受けて、高さ方向の中央部分で座屈を起こし湾曲してしまう。座屈が生じると、発泡樹脂板状部材５は、一対の柱１ａ，１ｂに接している両側面が柱１ａ，１ｂに対して十分な接触面積を確保できず、必要とする耐力を発揮する前に空間部４から外れてしまう。
このような現象のため、発泡樹脂板状部材を木造建築物の構造材として用いる場合は座屈による耐力の減少を防止する必要性が判明した。発泡樹脂板状部材の座屈による耐力の減少（換言すれば、発泡樹脂板状部材の離脱）を防止又は回避できれば、発泡樹脂板状部材が耐力構造材として十分に使用できることが分かった。
【００１５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、大地震のような強い水平荷重を受けても一気に破損することなく、粘り強い耐力構造を有し、座屈による耐力の減少を回避し得る、木造建築物の耐力構造を提供することである。
【００１６】
この発明の他の目的は、水平力が所定範囲内の間は既存の耐力材によって、既存耐力材ではカバーできないさらに大きな水平力が加わったときには発泡樹脂板状部材の耐力によって、木造建築物が一気に倒壊することを回避し得る、木造建築物の耐力構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
第１の発明は、一対の柱と一対の横架材によって囲まれた空間部を有する構造部材を組み合わせて構成される木造建築物において、複数の発泡樹脂板状部材を備える。
複数の発泡樹脂板状部材は、各構造部材に固定されることなく、当該構造部材に対応する空間部にそれぞれ嵌め込まれる。
この発泡樹脂板状部材は、幅方向の側面による圧縮力が５ニュートン／平方センチメートル以上の発泡プラスチック系フォームであって、その立面形状の幅が空間部の幅よりも第１の長さである０．５ｍｍ〜３．５ｍｍだけ小さく選ばれることにより、空間部に嵌め込まれて水平力を加えられない状態のときに、当該第１の長さの部分が側面クリアランスとなる。
また、発泡樹脂板状部材は、水平力を加えられたときに、既存の耐力壁では対応しない１／１５ラジアンから木造建築物が倒壊し始めるとされる１／８ラジアンの範囲において耐力を発揮し、それによって、一対の柱が傾いてその幅が狭まった際に、その両側面が構造部材に含まれる一対の柱に密接することによって、その両側面で圧縮力を受けて、耐力壁として作用する。
また、発泡樹脂板状部材は、１／１５ラジアンから１／８ラジアンの範囲において耐力を発揮する際に、その上辺と下辺が一対の横架材によって圧縮されて生じる座屈を回避するために、その立面形状の高さが空間部の高さよりも第２の長さである２５ｍｍ〜５０ｍｍだけ小さくなるような切欠部を形成することにより、当該切欠部が水平力を加えられない状態において上部クリアランスとなる。
【００１８】
第１の発明によれば、大地震のような強い水平荷重を受けても、発泡樹脂板状部材が空間部の詰め物（又はクッション）となっているので、木造建築物が一気に倒壊又は破損することなく、粘り強い耐力構造を有し、座屈による耐力の減少を回避できる、木造建築物の耐力構造が得られる。
【００１９】
第２の発明は、一対の柱と一対の横架材によって囲まれた空間部を有する構造部材を組み合わせて構成される木造建築物において、複数の発泡樹脂板状部材を備える。
複数の発泡樹脂板状部材は、各構造部材に固定されることなく、当該構造部材に対応する空間部にそれぞれ嵌め込まれる。
この発泡樹脂板状部材は、幅方向の側面による圧縮力が５ニュートン／平方センチメートル以上の発泡プラスチック系フォームであって、その立面形状の幅が空間部の幅よりも側面クリアランスだけ小さく選ばれ、かつその立面形状の高さが空間部の高さよりも上部クリアランスだけ小さく選ばれることによって、空間部に嵌め込まれたときに一対の柱に対して幅方向に側面クリアランスを有するとともに、一対の柱が水平力を受けて傾いたときに、その上辺および下辺が横架材に接触しないようにするための切欠部を形成している。
また、発泡樹脂板状部材は、既存の耐力壁では対応しない１／１５ラジアンから木造建築物が倒壊し始めるとされる１／８ラジアンの範囲において耐力を発揮するように、側面クリアランスが０．５ｍｍ〜３．５ｍｍに選ばれ、かつ前記切欠部が２５ｍｍ〜５０ｍｍに選ばれる。
それによって、発泡樹脂板状部材は、水平力が加わることにより、一対の柱が傾いてその幅が狭まったときに、その両側面が第１の構造部材に含まれる一対の柱に密接することによって、その両側面で圧縮力を受けて、耐力壁として作用することを特徴とする。
【００２０】
第２の発明によれば、大地震のような強い水平荷重を受けても、木造建築物が一気に倒壊又は破損することなく、粘り強い耐力構造を有し、座屈による耐力の減少を回避できる。
【００２１】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、切欠部の形状が矩形（又は平行四辺形）であって、その上辺が横架材に対して平行に形成されることによって、水平力が加えられない状態において、幅方向に均等な上部クリアランスを確保することを特徴とする。
【００２２】
第４の発明は、第１の発明または第２の発明において、発泡樹脂板状部材の上辺が幅方向の中央部から両側面に向かって傾斜を有する山形に形成されることによって、左右両端部で最大値となる上部クリアランスを確保することを特徴とする。
【００２３】
第５の発明は、第１の発明または第２の発明において、発泡樹脂板状部材の上辺より上の上部クリアランスには、発泡樹脂板状部材とは異なる耐力を有しない断熱材を充填することを特徴とする。
第５の発明によれば、上部クリアランスの部分による断熱性能の低下を防止できる。
【００２４】
第６の発明は、第１の発明または第２の発明において、第１の空間部を有する複数の構造部材に既存の耐力材（例えば筋かい）が形成されて、発泡樹脂板状部材と併用される。
既存の耐力材（例えば筋かい）は１／１５ラジアンまでの範囲で耐力を発揮し、発泡樹脂板状部材は１／１５ラジアン〜１／８ラジアンの範囲で耐力を発揮することにより、広範囲で耐力を発揮することを特徴とする。
第６の発明によれば、既存の耐力材と発泡樹脂板状部材を併用しているので、既存の耐力材が耐力を発揮できない範囲又は耐力を減少して木造建築物の倒壊に近づきつつある範囲を発泡樹脂板状部材の側面の圧縮力で補うことにより、木造建築物の倒壊をさらに遅らせることができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、大地震のような強い水平力を受けても、発泡樹脂板状部材が空間部の詰め物（又はクッション）となっているので、一気に破断することのない、粘り強い耐力構造を有し、座屈による耐力の減少を回避することができる、木造建築物の耐力構造が得られる。
また、取付け作業に多大な時間と労力を要することなく、安価にして必要な耐力と断熱性を発揮できる、木造建築物の耐力構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の木造建築物の耐力構造の原理を説明するための立面図である。
【図２】この発明の一実施例の木造建築物の耐力構造として、一対の柱の間に間柱を入れた場合における層間変形角（δ／Ｈ）が１／１５ｒａｄのときの側面クリアランスと上部クリアランスの関係を説明するための立面図である。
【図３】この発明の一実施例の木造建築物の耐力構造として、一対の柱の間に間柱を入れた場合における層間変形角（δ／Ｈ）が１／１０ｒａｄのときの側面クリアランスと上部クリアランスの関係を説明するための立面図である。
【図４】この発明の一実施例の木造建築物の耐力構造として、一対の柱の間に間柱を入れた場合における層間変形角（δ／Ｈ）が１／８ｒａｄの場合の側面クリアランスと上部クリアランスの関係を説明するための立面図である。
【図５】この発明の他の実施例の木造建築物の耐力構造を説明するための立面斜視図である。
【図６】図５に示す例の木造建築物の一部平面図である。
【図７】この発明の他の実施例の木造建築物の耐力構造を採用した木造建築物の一例を示す平面図である。
【図８】図７の例における木造建築物の外観斜視図である。
【図９】この発明の他の実施例の木造建築物の耐力構造を説明するための図である。
【図１０】この発明のその他の実施例の木造建築物の耐力構造の立面図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施例の木造建築物の耐力構造の立面図である。
【図１２】従来の木造建築物の一部の立面図である。
【図１３】この発明の背景となる木造建築物の構造部材で囲まれる空間部に発泡樹脂板状部材を嵌め込んだ状態を示す立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（本願発明の原理説明）
図１はこの発明の木造建築物の耐力構造の原理を説明するための立面図であり、特に図１（ａ）は水平力を加えない状態の耐力構造を示し、図１（ｂ）は強い水平力を加えた状態を示す。
この発明の木造建築物１０（詳細は後述の図７，図８参照）は、１対の柱１１ａ，１１ｂと１対の横架材１２ａ，１２ｂからなる矩形又は枠状の構造部材１３を、建物のけた行方向（建物の平面から見て横方向又は「Ｘ方向」）および張り間方向（平面から見て奥行方向又は「Ｙ方向」）に、それぞれ複数組み合わせて構成される。
構造部材１３で囲まれる空間部１４には、発泡樹脂板状部材２１が嵌め込まれる。この発泡樹脂板状部材２１は、材質的には、幅方向に大きな圧縮強度を有し、幅方向（又は水平方向）から大きな力が加わっても一気に破断又は破損しない弾性力を有する材料、例えば押出法ポリスチレンフォーム等が用いられる。
【００２８】
発泡樹脂板状部材２１は、サイズ的に短辺方向の幅Ｄが１対の柱１１ａ，１１ｂの間隔Ｗよりも第１の長さ（又は隙間；側面クリアランスともいう）ｔ３だけ短く選ばれ、長辺方向の長さＬ（高さ）が１対の横架材１２ａ，１２ｂの間隔Ｈよりも第２の長さ（又は上部クリアランス）ｔ４だけ短く選ばれる。すなわち、発泡樹脂板状部材２１は、幅がＤ（Ｄ＝Ｗ−ｔ３）、縦方向長さがＬ（Ｌ＝Ｈ−ｔ４−ｔ１）に選ばれることにより、その上辺が横架材１２ａ，１２ｂに平行に形成され、上部クリアランスがその上辺の全域に渡って均一に確保される。
ここで、発泡樹脂板状部材２１の幅Ｄは、発泡樹脂板状部材２１を空間部１４へ嵌め込む際に嵌め込み作業が容易となるように、空間部１４の幅Ｗよりも若干小さく、水平力が構造部材１３に加えられたときに一対の柱１１ａ，１１ｂの間隔がｗ１に縮小しても、直ちに圧縮力として加わらない程度の隙間ｔ３を有するように選ばれる（Ｄ＝Ｗ−ｔ３）。この隙間ｔ３は、一対の柱１１ａ，１１ｂの傾きが１／１５ラジアン（以下、略記号「ｒａｄ」で示す）を超えたときから１／８ｒａｄまでの範囲において、幅方向に圧縮力を発揮できるような第１の長さ、例えば０．５ｍｍ〜３．５ｍｍ程度に選ばれる。この隙間ｔ３が側面クリアランスとなる。
【００２９】
また、高さ方向の隙間（又は第２の長さ）ｔ４は、従来例の図１３と比較すれば、図１３の右図に示すｔ２の２倍（すなわち、（ｔ２）×２の長さ）となる。
ここで、隙間ｔ４は、一対の柱１１ａ，１１ｂの傾きが１／１５ｒａｄを超えたときから１／８ｒａｄの範囲において、発泡樹脂板状部材２１の上辺が見かけ上押し上げられる（実際には圧縮される）長さであり、上部クリアランスとなる。
言い換えると、発泡樹脂板状部材２１は、幅Ｄ×高さＬの平面形状を有するが、その幅Ｄが一対の柱１１ａ，１１ｂの幅Ｗよりも第１の長さｔ３（側面クリアランス）だけ小さくなり、その高さＬが一対の横架材１２ａ，１２ｂの高さＨから第２の長さｔ４だけ差し引いた長さ（Ｌ＝Ｈ−ｔ４）となる。そのため、一対の横架材１２ａ，１２ｂ（高さＨ）と一対の柱１１ａ，１１ｂ（幅Ｗ）で囲まれる空間部１４の面積（Ｗ×Ｈ）に対して、長さｔ４×幅Ｄからなる形状の切欠部２１ａを形成したことと略同等の面積（平面形状）の上部クリアランスを確保することになる。
この切欠部２１ａは、地震等による大きな水平力を受けたとき、上側の横架材１２ｂが発泡樹脂板状部材２１を押し下げて座屈を生じさせるのを回避する際に重要な、上部クリアランスとなる。
側面クリアランスの第１の長さｔ３と、上部クリアランスの第２の長さｔ４は、大きな水平力を受けて一対の柱１１ａ，１１ｂが傾いたときの層間変位角（δ／Ｈ）の１／１５ｒａｄから１／８ｒａｄにおける変形寸法（狭まる寸法）となるように選定される。その第１の長さ（側面クリアランス）ｔ３及び第２の長さ（上部クリアランス）ｔ４の最適値の選定の仕方は、本願発明者による実験結果および計算結果に基づいて、次の図２〜図４を参照して詳細に説明する方法で決められる。
【００３０】
（実施例１）
図２ないし図４は、この発明の一実施例の木造建築物の耐力構造として、一対の柱の間に間柱１７を入れた場合における層間変形角別の側面クリアランスと上部クリアランスの関係を説明するための立面図である。特に、図２は層間変形角（δ／Ｈ）が１／１５ｒａｄの場合、図３は層間変形角が１／１０ｒａｄの場合、図４は層間変形角（δ／Ｈ）が１／８ｒａｄの場合を示し、図２〜図４のそれぞれの左図が水平力を加えられる前の状態、右図が水平力を加えられた後の状態を示す。
図２〜図４の実施例では、一般的な木造建築物に準じて、外装材および／または内装材（図示せず）を取り付けるために、一対の柱１１ａ，１１ｂの間に間柱１７が追加されて、柱１１ａと柱１１ｂの間（Ｗ）が８０５ｍｍ、間柱１７が３０ｍｍ幅の例を説明する。この場合、柱１１ａと間柱１７の間隔、および柱１１ｂと間柱１７の間隔は３８７．５ｍｍとなる。発泡樹脂板状部材２１の幅は、３８７．５ｍｍ−ｔ３となる。このような条件に選ばれた発泡樹脂板状部材２１が２枚準備されて、柱１１ａと間柱１７の間、および柱１１ｂと間柱１７の間にそれぞれ嵌め込まれる。
【００３１】
次に、図２を参照して、層間変形角（δ／Ｈ）が１／１５ｒａｄに変化した場合を説明する。柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７との間隔は、水平力の加わらない状態の３８７．５ｍｍから３８６．５ｍｍに変化し、１．０ｍｍ狭くなる。このときの水平変位δは１８２ｍｍであり、上部クリアランスは２６ｍｍであり、側面クリアランス（ｔ３）は１．０ｍｍに選ぶことになる。この場合、上部クリアランスを２６ｍｍ以上に選定していれば、座屈を生じる可能性が全くない。
【００３２】
図３を参照して、層間変形角（δ／Ｈ）が１／１０ｒａｄの場合は、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７との間隔が水平力の加わらない状態の３８７．５ｍｍから３８５．２ｍｍに変化し、２．３ｍｍ狭くなる。このときの水平変位δは２７３ｍｍであり、上部クリアランスは４０ｍｍであり、側面クリアランスは２．３ｍｍである。この場合、上部クリアランスを４０ｍｍ以上に選定していれば、座屈を生じないことが確認された。
【００３３】
図４を参照して、層間変形角（δ／Ｈ）が１／８ｒａｄの場合は、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７との間隔が３８７．５ｍｍから３８４ｍｍに変化し、３．５ｍｍ狭くなる。このときの水平変位δは３４１．３ｍｍであり、上部クリアランスは４８ｍｍであり、側面クリアランスは３．５ｍｍである。この場合、上部クリアランスを４８ｍｍ以上に選定していれば、座屈を生じないことが確認された。
【００３４】
以上の計算結果に基づいて、側面クリアランスを０．５ｍｍ〜３．５ｍｍに選定し、上部クリアランスを２５ｍｍ〜５０ｍｍに選定すれば、１／１５ｒａｄ〜１／８ｒａｄの傾きが生じる程度に強い水平力を受けたとしても、発泡樹脂板状部材２１が座屈を起さず、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７による幅方向の圧縮力をその両側面で受け止めて、圧縮力を分散することにより、木造建築物が一気に倒壊するのを回避できる。
ところで、実際の木造建築物では、設計段階で上部クリアランスを選定しておく必要があるので、上部クリアランスについては柱の傾きの一番大きな１／８ｒａｄの場合の値（４８ｍｍ）以上に選定しておけば、柱の傾きがそれよりも小さな１／１０ｒａｄや１／１５ｒａｄの場合でも座屈を起こさない範囲としてカバーされることになる。
但し、上部クリアランスを必要以上に大きな値に選定すると、後述の第式（１）〜第式（４）を参照して説明する理由により、発泡樹脂板状部材２１の側面の面積が小さくなり、柱の変形に抵抗できる力Ｐが小さくなるので、適度の値を選定することが望ましい。
【００３５】
なお、側面クリアランスは、座屈による弊害の問題と関係なく、図２の層間変形角（δ／Ｈ）を１／１５ｒａｄに変化させた場合にｔ３＝１．０ｍｍであるが、これを０．５ｍｍ〜１．７ｍｍの範囲に選んでも、発泡樹脂板状部材２１の幅方向の圧縮強度を発揮する傾き角の小さな段階（又は早い段階）から壁耐力を発揮することになるので、１．０ｍｍよりも小さな範囲に選んでも何ら問題ない。
また、実際には、座屈が生じたとしても、発泡樹脂板状部材２１が空間部（柱１１ａ又は柱１１ｂと間柱１７のそれぞれの面）からはみ出すまでに十分な余裕があるので、上部クリアランスの最小値を２５ｍｍに選んでも問題ない。
【００３６】
図２〜図４を参照して、上部クリアランスとなる切欠部２１ａおよび側面クリアランスを形成した発泡樹脂板状部材２１は、水平力が徐々に加わり増大しても、側部クリアランスによる遊びがあるため右に回動し、さらに水平力が増大して、ｔ３が側面クリアランスよりも大きくなると、両側面が柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７に密接することによって、両側面で圧縮力を受けて、耐力壁として作用する。
そして、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７がさらに傾き、水平変位がδ＝１８２ｍｍになる程の水平力（１／１５ｒａｄ）が加わったとき、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７の間の幅が１．０ｍｍ縮まり、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７による圧縮力を発泡樹脂板状部材２１のそれぞれの側面の全面で受け止めて、壁耐力を発揮する。
しかし、発泡樹脂板状部材２１は、弾性力を有するとともに、側面で受ける幅方向の圧縮強度が一対の柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７から受ける圧縮力に比べて大きいので、破損することもなく、壁耐力を維持する。このとき、上部クリアランスを有しているので、発泡樹脂板状部材２１の高さ方向の圧縮力が座屈を起こす程度にまで増大せず、座屈を起こさない。
【００３７】
水平力が増大して、柱１１ａ（柱１１ｂ）と間柱１７の傾きが１／１５ｒａｄを超えて、水平変位がδ＝２７３ｍｍに達する１／１０ｒａｄになり、上部クリアランスがｔ４＝４０ｍｍとなっても、発泡樹脂板状部材２１の両側面が柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７に密接した状態で、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７から強い圧縮力を受けている。そのため、一対の横架材１２ａ，１２ｂから上下に圧縮力を受けても、上部クリアランスがあるため、座屈を生じることなく、壁耐力を発揮し続ける。
水平力がさらに増大して、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７の傾きが１／１０ｒａｄを超えて、水平変位がδ＝３４１．３ｍｍに達する１／８ｒａｄになり、上部クリアランスがｔ４＝４８ｍｍとなっても、発泡樹脂板状部材２１の両側面が柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７に密接した状態で、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７から強い圧縮力を受けている。そのため、一対の横架材１２ａ，１２ｂから上下に圧縮力を受けても、上部クリアランスがあるため、座屈を起こすことなく、壁耐力を発揮し続ける。
【００３８】
柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７の傾きが１／８ｒａｄまでの範囲内では、発泡樹脂板状部材２１が土壁，筋かいや合板等の既存の耐力壁以上の壁耐力を発揮するので、木造建築物の倒壊を防止できる。
なお、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７の傾きが１／８ｒａｄを超える強い水平力が加わると、一対の横架材１２ａ，１２ｂによる上下方向の圧縮力に加えて、横架材１２ｂの上部の荷重が下向きの大きな力として加わることになる。そのため、構造部材１３が耐えきれなくなり、木造建築物が倒壊し始める。
【００３９】
上述のような理由により、本願発明では、柱１１ａ（又は柱１１ｂ）と間柱１７の傾きを１／１５ｒａｄから１／８ｒａｄの範囲に対応して耐力を発揮するように、上部クリアランスの範囲を選定したものである。
【００４０】
なお、上述の実施例１では、木造建築物の階高の一例として、横架材１２ａ，１２ｂ間の寸法を２７３０ｍｍとしたが、階高の異なる木造建築物では上部クリアランスと側面クリアランスの値が階高に関連して変化することは言うまでもない。
【００４１】
次に、実施例１の図３の例において、柱１１ａ（又は１１ｂ）と間柱１７の傾きが１／１０ｒａｄの場合の耐力を検討する。
横架材１２ａと横架材１２ｂの間（高さＨ）を２７３ｃｍとし、柱１１ａと間柱１７（又は柱１１ｂと間柱１７）との間隔Ｗを３８．７５ｃｍとする。
そして、発泡樹脂板状部材２１は、その厚さを６．５ｃｍ、側面の圧縮強度を１１Ｎ／ｃｍ２とし、短期許容応力度を２／３、低減係数を０．７５と仮定すると、その短期許容せん断耐力Ｐａは第（１）式で表すことができる。
Ｐａ＝１１Ｎ／ｃｍ２×２／３×０．７５＝５．４９Ｎ／ｃｍ２  ・・・（１）
ここで、圧縮強度が１１Ｎ／ｃｍ２以上の発泡樹脂板状部材２１の発泡プラスチック系フォームとしては、押出法ポリスチレンフォームがある。この押出法ポリスチレンフォームでは、その製造方法から、側面の圧縮強度が平面圧縮強度よりも低減されるので、上記（１）式では１１Ｎ／ｃｍ２としている。
発泡樹脂板状部材２１が柱の変形に抵抗できる力Ｐは、第（２）式で表される。
Ｐ＝２６９ｃｍ×６．５ｃｍ×５．４９Ｎ／ｃｍ２
＝９５９９Ｎ≒９．５９ｋＮ                              ・・・（２）
９．５９ｋＮ／１．９６ｋＮ＝４．８９
これは、壁倍率の基準となる水平力が１．９６ｋＮの約５倍の強さとなる。
そして、発泡樹脂板状部材２１は、具体的には圧縮強度が１１Ｎ／ｃｍ２（約１ｋｇｆ／ｃｍ２）以上の発泡プラスチック系フォームとして、押出法ポリスチレンフォームが知られている。
なお、同等の圧縮強度を有する押出法ポリスチレンフォーム（Ａ種押出法ポリスチレンフォーム３種）を用いてもよいことは勿論である。
【００４２】
そして、発泡樹脂板状部材２１が空間部１４の詰め物（又はクッション）となっているので、既存の木造建築物が倒壊すると言われている程度（１／８ｒａｄを超える程度）の水平力を受けたとしても、木造建築物が倒壊するまでに時間的余裕を確保でき、居住者が逃げ出すことのできる可能性を高めることができる。
また、発泡樹脂板状部材２１は、断熱材として使用される押出法ポリスチレンフォームを用いているので、充填断熱（又は内断熱）を兼ねることができ、断熱性能が高く、省エネルギー化を図れる。
【００４３】
（実施例１の変形例）
ところで、上述の段落番号［００４１］の例では、発泡樹脂板状部材２１の具体的な材料の一例として、押出法ポリスチレンフォームの場合を説明したが、この発明の技術思想は側面の圧縮強度が５Ｎ／ｃｍ２以上のその他の材質からなる発泡プラスチック系フォームを用いることもできる。
例えば、その他の発泡プラスチック系フォームとしては、ビーズ法ポリスチレンフォーム，硬質ウレタンフォーム，フェノールフォーム等を使用することができる。
以下に、発泡樹脂板状部材２１の他の材料例として、ビーズ法ポリスチレンフォームを用いた場合に、どの程度の耐力を有するかを考察する。
【００４４】
ビーズ法ポリスチレンフォームを用いた発泡樹脂板状部材２１は、その厚さを６．５ｃｍ、側面の圧縮強度を５Ｎ／ｃｍ２とし、短期許容応力度を２／３、低減係数を０．７５と仮定すると、その短期許容せん断耐力Ｐａは第（３）式で表すことができる。
Ｐａ＝５Ｎ／ｃｍ２×２／３×０．７５＝２．４９Ｎ／ｃｍ２  ・・・（３）
発泡樹脂板状部材２１が柱の変形に抵抗できる力Ｐは、第（４）式で表される。
Ｐ＝２６９ｃｍ×６．５ｃｍ×２．４９Ｎ／ｃｍ２
＝４３５３Ｎ≒４．３５ｋＮ                            ・・・（４）
４．３５ｋＮ／１．９６ｋＮ＝２．２１
これは、壁倍率の基準となる水平力が１．９６ｋＮの約２倍の強さとなる。
【００４５】
従って、ビーズ法ポリスチレンフォームを素材とする発泡樹脂板状部材２１であっても、空間部１４の詰め物（又はクッション）となっているので、木造建築物が倒壊する程度の水平力を受けたとしても、耐力となり得ることが分かる。
【００４６】
上記第（１）式および第（３）式の短期許容せん断耐力Ｐａの条件を満たす発泡プラスチック系フォームの具体例（市販されている製品）の一例として、その種類と各種類別の圧縮強度を下記表に示す。
2018204262.tif 000017
【００４７】
（実施例２）
図５は第１図に示す発明原理を応用した他の実施例の木造建築物の耐力構造を説明するための立面斜視図であり、図６は図５に示す実施例の木造建築物の平面図である。
図５および図６の例では、一対の柱１１ａ，１１ｂの間に、間柱１７を入れない場合を示している。
次に、図５および図６を参照して、実施例２の木造建築物の耐力構造を説明する。
【００４８】
木造建築物１０は、１対の柱１１（１１は柱の総称であり、それぞれの配置位置別の柱を区別する場合は１１ａ，１１ｂで示す）と１対の横架材１２（１２は横架材の総称であり、それぞれの配置位置別の横架材を区別する場合は１２ａ，１２ｂで示す）からなる矩形又は枠状の構造部材１３（１３は構造部材の総称であり、それぞれの配置位置別の構造部材を区別する場合は１３ａ，１３ｂで示す）を、建物のけた行方向（建物の平面から見て横方向又は「Ｘ方向」）および張り間方向（平面から見て奥行方向又は「Ｙ方向」）に、それぞれ複数組み合わせて構成される。
【００４９】
図５，図６では、１つの方向（例えばＸ方向）における２つの構造部材１３ａ，１３ｂと他の方向（Ｙ方向）における１つの構造部材１３ｎの例を示す。但し、図５では、作図上の簡易化のため、Ｙ方向における構造部材１３ｎを省略している。
より具体的には、１つの構造部材１３ａは、１対の柱１１ａ，１１ｂと１対の横架材１２ａ，１２ｂによって構成されて、これらの１対の柱１１ａ，１１ｂと１対の横架材１２ａ，１２ｂの４辺によって囲まれる空間部１４ａを有する。また、構造部材１３ｂは、１対の柱１１ｂ，１１ｃと１対の横架材１２ａ，１２ｂによって構成されて、これらの１対の柱１１ｂ，１１ｃと１対の横架材１２ａ，１２ｂの４辺によって囲まれる空間部１４ｂを有する。
この場合、隣接する構造部材１３ａおよび構造部材１３ｂでは、柱１１ｂと横架材１２ａ，１２ｂが共通となる。
また、構造部材１３ａに直交する方向（Ｙ方向）には、構造部材１３ｎが柱１１ａに隣接して設けられる。構造部材１３ｎは、１対の柱１１ａ，１１ｎと１対の横架材１２ｎ，１２ｍによって構成され、これらの１対の柱１１ａ，１１ｎと１対の横架材１２ｎ，１２ｍの４辺によって囲まれる空間部１４ｎを有する。
【００５０】
横架材１２ａは、布基礎（又はコンクリート基礎）１５の上に水平に載置され、布基礎１５に固定されて、土台となる。換言すると、木造建築物１０の１階の場合は、横架材１２ａが土台で、横架材１２ｂが梁であり、１対の横架材１２ａ，１２ｂが土台と梁から構成されことになる。また、木造建築物１０の２階（又は２階以上）の場合は、横架材１２ａが１階の梁で、横架材１２ｂが２階の梁である。すなわち、水平方向に載置又は設置された土台１２ａと梁１２ｂを総称して横架材１２という。
【００５１】
図５，図６の実施例では、構造部材１３ａ，１３ｂが耐力を有する壁（耐力壁）を必要とする構造材の例を示す。
そして、この実施例では、所定の圧縮強度を有する発泡樹脂板状部材２１が準備される。
なお、１対の柱１１ａ，１１ｂの間に間柱１７を入れることもあるが、間柱１７を入れた場合の実施例は前述の図２〜図４に示す通りである。その場合でも発泡樹脂板状部材２１の左右側面の耐力となる部分は１対の柱１１ａと間柱１７、間柱１７と柱１１ｂで受けるものである。
【００５２】
発泡樹脂板状部材２１は、材質的に、幅方向に大きな圧縮強度を有し、幅方向（又は水平方向）から大きな力が加わっても一気に破断又は破損しない弾性力を有する材料、例えば押出法ポリスチレンフォーム等が用いられる。
発泡樹脂板状部材２１は、サイズ的に、短辺方向の幅ｄが１対の柱１１ａ，１１ｂの間隔Ｗよりもｔ３（０．５〜３．５ｍｍ）だけ短く、長辺方向の長さ（高さ）Ｈが１対の横架材１２ａ，１２ｂの間隔よりもｔ４（２５〜５０ｍｍ）だけ短く選ばれる。
発泡樹脂板状部材２１の圧縮強度は、短辺方向の側面の圧縮力が５ニュートン／平方センチメートル以上のものに選ばれる。
これによって、発泡樹脂板状部材２１を１対の柱１１ａ，１１ｂと１対の横架材１２ａ，１２ｂによって囲まれる構造部材１３ａに嵌め込むとき、空間部１４ａの幅よりも若干小さくかつ高さ方向には大きな隙間（上部クリアランス）を確保しているので、発泡樹脂板状部材２１の嵌め込み作業が同一寸法の場合よりも容易かつ迅速に行えることに加えて、発泡樹脂板状部材２１が座屈を起こすことを回避できる利点がある。
【００５３】
（実施例３）
図７はこの発明の他の実施例の木造建築物の耐力構造において、耐力となる発泡樹脂板状部材２１と耐力にならない開口部（窓又はドア等）を配置した一例を示す平面図であり、図８は図７の例における木造建築物の外観斜視図である。
図７及び図８の例では、横方向（Ｘ方向）と奥行方向（Ｙ方向）にそれぞれ複数の構造部材１３があり、Ｘ方向の両外側（左右外側）に複数の構造部材１３が配置されるとともに、Ｙ方向の両外側（上下外側）に複数の構造部材１３が配置され、それ以外の部分には窓１６又は入口が形成されるか、耐力を必要としない部材（耐力のない断熱材の一例のグラスウール）が配置される。
なお、耐力を必要としない部分には、窓１６又は出入り口等の開口部とされる。
【００５４】
（実施例４）
図９はこの発明の他の実施例の木造建築物の耐力構造を説明するための図であり、発泡樹脂板状部材２１と筋かいを併用した場合を示す。
この実施例では、図９（ａ）の平面図及び図９（ｂ）の立面図に示すように、１対の柱１１ａ，１１ｂが筋かい１８によって緊結され、筋かい１８を除く空間部１４ａに発泡樹脂板状部材２１が嵌め込まれる。例えば、１対の柱１１ａ，１１ｂが１０．５ｃｍ角の角材を用いた場合、厚みが３ｃｍの筋かいであれば、発泡樹脂板状部材２１（６．５ｃｍ以下）と併用しても、柱１１ａ，１１ｂの厚みの範囲であり、発泡樹脂板状部材２１が柱１１ａ，１１ｂの面より突出することもない。
この実施例によれば、既存の耐力材（例えば筋かい１８）が１／１５ｒａｄまでの範囲で耐力を発揮し、発泡樹脂板状部材２１が１／１５ｒａｄ〜１／８ｒａｄの範囲で耐力を発揮することにより、広範囲で耐力を発揮できる利点がある。
すなわち、既存の耐力材と発泡樹脂板状部材２１を併用しているので、既存の耐力材が耐力を発揮できない範囲又は耐力を減少して木造建築物の倒壊に近づきつつある範囲（１／１５ｒａｄ〜１／８ｒａｄまでの範囲）を発泡樹脂板状部材の側面の圧縮力で補うことにより、これは、既存の耐力材である筋かい１８単独よりも広範囲で耐力を有し、木造建築物の倒壊を大幅に遅らせることができる。これは、既存の耐力材である筋かい１８入りの木造建築物に、従来の充填断熱を組み合わせた場合に比べて、発泡樹脂板状部材が座屈による耐力の減少を招くことなく、１／１５ｒａｄ〜１／８ｒａｄまでの範囲で広範囲に耐力を発揮でき、従来の充填断熱にない効果を発揮することができる。
また、発泡樹脂板状部材２１の上部クリアランス（ｔ４）の部分には、断熱性を高めるために、耐力を有しない断熱材、例えばグラスウール１９を充填してもよい。
【００５５】
（実施例５）
図１０は、この発明のその他の実施例の木造建築物の耐力構造の立面図であり、特に発泡樹脂板状部材の上辺を山形にした例を示す。
この実施例が図１の原理図と異なる点は、発泡樹脂板状部材２２の上辺を山形にしたことである。具体的には、この実施例の発泡樹脂板状部材２２は、その上辺が幅方向の中央部から両側面に向かって下向きの傾斜部を有する山形に形成される。すなわち、上辺に左傾斜部２２ａと右傾斜部２２ｂを形成して、第２の左右両端部で最大値となるような上部クリアランス（ｔ４）を確保したものである。幅方向中央部の山形の頂点は、上部クリアランスの値が最も小さな値となるが、少なくとも長さｔ１だけ確保すれば足りる。
このように、発泡樹脂板状部材２２の上辺を山形にすれば、グラスウール１９を充填する部分の面積が図１の例よりも少なくなり、図１〜図４の発泡樹脂板状部材２１よりも断熱欠損部分を少なくできる利点がある。これは、発泡樹脂板状部材２１の断熱性能がグラスウール１９よりも高い場合、建物全体の断熱性能を一層高めることができる。
【００５６】
（実施例６）
図１１はこの発明のさらにその他の実施例の木造建築物の耐力構造の立面図であり、特に発泡樹脂板状部材の上辺を台形状にした例を示す。
この実施例が図１の原理図と異なる点は、発泡樹脂板状部材２３の上辺を台形にしたことである。具体的には、この実施例の発泡樹脂板状部材２３は、その上辺が幅方向の中央部分２３ａで横架材１２ｂと平行となり、平行な上辺の中央部分２３ａの両端部から両側面に向かって下向きの傾斜部２３ｂ，２３ｃを有するような台形状に形成される。中央部の平行部分の頂点は、上部クリアランスとして少なくとも長さｔ１だけ確保すれば足りる。
このように、発泡樹脂板状部材２３の上辺を台形にすれば、グラスウール１９を充填する部分の面積が図１の例よりも少なくて済み、断熱欠損部分を少なくできる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
この発明は、木造建築物の耐力構造として木造建築物に利用でき、産業上の利用可能性が高い。
【符号の説明】
【００５８】
１０：木造建築物の耐力構造
１１，１１ａ，１１ｂ：柱
１２，１２ａ，１２ｂ：横架材
１３：構造部材
１４：空間部
１５：布基礎
１６：窓
１７；間柱
１８；筋かい
１９；グラスウール
２１，２２，２３：発泡樹脂板状部材
２１ａ；切欠部