(57)【要約】【課題】真壁仕様の耐力壁構造において、地震等における水平方向の振動に関連して生ずる不都合を改善し、変形性能を確保する。【解決手段】真壁仕様の耐力壁パネル（２０）は、複数の受材（２２〜２５）により構成された枠体と該枠体に止め付けられる構造面材（２１、２１０）とを含む。構造面材（２１、２１０）は、縦方向の長さが短寸に形成され、該構造面材の上辺（２１ａ）及び下辺（２１ｂ）において軸組の水平材（１１、１２）に対してそれぞれ所定のクリアランス（Ｃ１，Ｃ２）を生じるように、枠体に止め付けられる。建物が水平方向に振れるとき、構造面材が傾いても、クリアランス（Ｃ１，Ｃ２）の存在により、その上辺及び下辺の各角が軸組の水平材に食い込むことを防ぐ又は食い込み量を少なくすることができ、水平材及び水平材接合部の損傷を防ぐ。従来に比べて構造的な粘り（靱性）が増し、構造特性係数Ｄｓを下げ、必要保有水平耐力を低減できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸組工法の木造建築物の耐力壁構造であって、真壁仕様の耐力壁パネルを具備し、
前記耐力壁パネルが、複数の受材により構成された枠体と、前記枠体に止め付けられる構造面材とを含み、
前記構造面材は、その縦方向の長さが短寸に形成され、該構造面材の上辺及び下辺において、軸組の水平材に対してそれぞれ所定のクリアランスを生じるように、前記枠体に止め付けられることを特徴とする耐力壁構造。
【請求項２】
前記構造面材の上辺及び下辺における前記各クリアランスの上下方向の長さの合計が、前記構造面材の横幅の略１／１５以上となるように、前記構造面材の縦方向の長さを設定することを特徴とする請求項１の耐力壁構造。
【請求項３】
前記構造面材の上辺及び下辺における前記各クリアランスの上下方向の長さが略等しくなるように、前記構造面材が前記枠体に止め付けられることを特徴とする請求項１又は２の耐力壁構造。
【請求項４】
前記構造面材の上辺及び下辺における前記各クリアランスの上下方向の長さが、前記上辺よりも下辺において長くなるように、前記構造面材が前記枠体に止め付けられることを特徴とする請求項１又は２の耐力壁構造。
【請求項５】
前記耐力壁パネルは、２枚の前記構造面材を両面に具備する請求項１乃至４のいずれかの耐力壁構造。
【請求項６】
軸組工法の木造建築物の耐力壁構造の構築方法であって、
複数の受材により構成された枠体と、前記枠体に止め付けられる構造面材とを含む、真壁仕様の耐力壁パネルを製造する工程であって、前記構造面材は、その縦方向の長さが短寸に形成され、該構造面材の上辺及び下辺において、軸組の水平材に対してそれぞれ所定のクリアランスを生じるように、前記枠体に止め付けられることを特徴とする前記工程と、
前記耐力壁パネルの前記受材を、前記木造建築物の軸組の水平材及び垂直材に止め付ける工程と
からなる耐力壁構造の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸組工法による木造建築物の耐力壁構造およびその構築方法に関し、特に真壁仕様の耐力壁構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、４階建て以上の木造建築物が認可されるようになってきている。４階建ての木造建築物の認可の条件として、耐力壁の倍率の高いものが求められる。また、３階建て以下の場合であっても、建築階の間取りの可能性を確保するため、外壁に耐力壁を集中して設置し、内部の間仕切り壁を非耐力壁として配置替え可能とする設計法があるが、この場合も耐力壁には高倍率のものが必要とされる。
【０００３】
耐力壁には、筋かいを用いるものと、構造面材（合板等）を用いるものとがある。筋かいによる耐力壁は、筋かい自体とその接合部に大きな力が集中する構造であるため、筋かい自体の座屈、接合部の破断、桁の折損といった脆性的な破壊を生じる可能性が高い。一方、構造面材を用いる耐力壁では、構造面材と軸組の力の伝達が多数の釘を介して行われるので釘の粘り強い変形性能が活かされて、靭性に優れる。このため、高倍率で、高靭性の耐力壁が必要な場合には、構造面材による耐力壁が利用される。構造面材による耐力壁には、大壁仕様のものと真壁仕様のものがある。大壁仕様の耐力壁構造の一例は、例えば下記特許文献１に示されている。真壁仕様の耐力壁構造の一例は、例えば下記特許文献２及び３に示されている。
【０００４】
ところで、木造建築物であっても、高層あるいは鉄筋又は鉄骨構造との混合など、複雑な構造を有するものにあっては、保有水平耐力計算が必要となる。保有水平耐力計算は、建物の変形能力を数値化した構造特性係数Ｄｓを考慮して行われ、Ｄｓの値が小さい方が望ましい。Ｄｓの値が大きくなると、必要保有水平耐力が大きくなるため、耐力壁の壁量を増すことにより保有水平耐力を満たす必要があるからである。この構造特性係数Ｄｓは、一般に、大壁仕様の耐力壁の方が真壁仕様の耐力壁構造よりも小さい値となる。したがって、従来は、真壁仕様の耐力壁構造を用いて高層の木造建築物を建築しようとすると、大壁仕様に比べて耐力壁の壁量を増す必要があり、コスト及びデザインの面で制約となる。
【０００５】
真壁仕様の耐力壁においては、地震等によって建物の軸組が水平方向に大きく振れるとき、回転した構造面材の上辺及び下辺の角が軸組の水平材に食い込む格好となり、水平材又は水平材接合部を損傷させるおそれが生じる。この点を図示すると図４のようである。図４においては、上部水平材（例えば梁）１１と下部水平材（例えば土台）１２との間に１対の垂直材（構造柱材）１３、１４が組み付けられた軸組構造において、１対の垂直材１３、１４の間に構造面材１０が真壁仕様で組み付けられた状態を実線で示している（構造面材１０が釘打ちされる受材は図示省略）。地震等によって建物の軸組が水平方向に大きく振れるとき、構造面材１０は、強靱な合板で製造されているため平行四辺形にゆがむことなく、点線１０’で示すように略直角な角（矩形）を維持して傾く（回転する）ことになる。この傾きにより、構造面材１０の上辺の一方の角Ａ１が大きく上方に変位し、角Ａ１の対角線上にある下辺の一方の角Ａ２が大きく下方に変位する。真壁仕様の構造面材１０は、軸組の水平材１１、１２及び垂直材１３、１４で囲まれる空間内にぴったり納まるようになっている（つまり、構造面材１０の上辺及び下辺が上部及び下部水平材１１、１２に密接している）ので、構造面材１０の傾き（回転）に伴って、構造面材１０の各角Ａ１、Ａ２が水平材１１、１２に食い込むことになり、例えば一点鎖線で示すように上部水平材１１が押し曲げられる。構造面材１０の傾きが限度を越えると、押し曲げられた水平材１１又は水平材接合部が損傷されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３３２３７７
【特許文献２】特開２０１０−１２１３３８
【特許文献３】特開２０１１−２２６１６６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、真壁仕様の耐力壁構造において、地震等における水平方向の振動に関連して生ずる上述の不都合を改善し、変形性能を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、軸組工法の木造建築物の耐力壁構造であって、真壁仕様の耐力壁パネルを具備し、前記耐力壁パネルが、複数の受材により構成された枠体と、前記枠体に止め付けられる構造面材とを含み、前記構造面材は、その縦方向の長さが短寸に形成され、該構造面材の上辺及び下辺において、軸組の水平材に対してそれぞれ所定のクリアランスを生じるように、前記枠体に止め付けられることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、真壁仕様の耐力壁パネルの構造面材の縦方向の長さが、該構造面材の上辺及び下辺において、軸組の水平材に対してそれぞれ所定のクリアランスを生じるように、短寸に形成されているので、地震等により建物が水平方向に振れるとき、構造面材が傾いたとしても、その上辺及び下辺の各角が軸組の水平材に食い込むことを防ぐ若しくは食い込み量を少なくすることができ、もって、軸組の水平材及び水平材接合部の損傷を防ぐことができる。また、従来に比べて構造的な粘り（靱性）が増すことになり、保有水平耐力計算が必要な場合に構造特性係数Ｄｓの値を相対的に引き下げることが可能となり、必要保有水平耐力を低減することができる。したがって、真壁仕様の耐力壁構造において、変形性能を確保し、従来に比べて、必要な耐震強度を確保するための壁量を少なくすることができ、真壁仕様の高層木造建築物の低コスト化に寄与し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例に係る耐力壁構造を説明する概略立面図。
【図２】図１のII−II線矢視断面図。
【図３】地震発生時等の水平振動により、本発明の一実施例に係る耐力壁パネルが面方向に傾いた状態を例示する略図。
【図４】従来の真壁仕様の耐力壁構造の問題点を説明するための概略立面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例に係る耐力壁構造を説明する概略立面図であり、図２は、図１のII−II線矢視断面図である。本発明の一実施例に係る真壁仕様の耐力壁パネル２０は、上下の受材２２、２３及び左右の受材２４、２５により構成された枠体と、前記枠体に止め付けられる構造面材２１とを含む。枠体は、強度補強のために、更に間柱材を適宜含んでいてよいが、その図示は省略する。上下の受材２２、２３は、軸組の上部水平材１１（例えば、梁）及び下部水平材１２（例えば、土台）に釘等で止め付けられ、左右の受材２４、２５は、軸組の垂直材（所定角寸例えば１２cm角の構造柱材）１３及び１４に釘等で止め付けられる。
【００１２】
構造面材２１は、その縦方向の長さが、上部及び下部水平材１１、１２の間隔（高さ）よりも適量短くなるように、短寸に形成され、横方向の長さはその左右１対の垂直材１３、１４の間隔内に略ぴったり納まるように定寸で形成されている。構造面材２１は、受材２２〜２５に釘打ちされるが、その際、前記短寸に形成された構造面材２１の上辺２１ａが上部受材２２の上辺より下方に位置し、該構造面材２１の下辺２１ｂが下部受材２３の下辺よりも上方に位置するように釘打ちされる。これにより、該構造面材２１の上辺２１ａ及び下辺２１ｂにおいて、上部及び下部水平材１１、１２に対してそれぞれ所定のクリアランス（隙間）Ｃ１，Ｃ２を生じるように、該構造面材２１が受材２２〜２５に止め付けられる。
【００１３】
図２に示すように、真壁仕様の耐力壁パネル２０においては、受材２２のツラ面が水平材１１のツラ面よりも構造面材２１の厚み分だけ凹んでおり、受材２２に止め付けられた構造面材２１のツラ面が水平材１１のツラ面と略同じ高さとなる。なお、図２の例では、耐力壁パネル２０の反対面にも構造面材２１０が受材２２〜２５に止め付けられ、二重の構造面材２１、２１０により１枚の耐力壁パネル２０が形成される。この場合、反対面の構造面材２１０も、前述の構造面材２１と同一構成であり、その上辺及び下辺において、上部及び下部水平材１１、１２に対してそれぞれ所定のクリアランスＣ１，Ｃ２を生じるように受材２２〜２５に止め付けられる。
【００１４】
図３は、地震等によって建物の軸組が水平方向に大きく振れたときに、耐力壁パネル２０がその面方向に大きく傾いた状態を例示する略図である。その場合、耐力壁パネル２０において、受材２２〜２５に対する構造面材２１の釘止めは適宜外れる若しくは緩むが、構造面材２１それ自体は強靱な合板で製造されているため平行四辺形にゆがむことなく、点線２１’で示すように略直角な角（矩形）を維持して傾く（回転する）ことになる。この傾きにより、構造面材２１の上辺の一方の角Ｂ１が大きく上方に変位し、角Ｂ１の対角線上にある下辺の一方の角Ｂ２が大きく下方に変位する。しかし、本発明の耐力壁構造においては、前述のようにクリアランスＣ１，Ｃ２が設けられているので、構造面材２１の傾き（回転）に伴って、該構造面材２１の各角Ｂ１、Ｂ２が水平材１１、１２に近づく更には当たることになっても、従来のように水平材１１、１２に強く食い込んで損傷させるようなことが可及的に防止されることになる。なお、そのような大きな振動時においては、垂直材（構造柱）１３、１４も傾くが、図示は省略する。
【００１５】
このように、本発明の耐力壁構造においては、構造面材２１の上辺２１ａ及び下辺２１ｂの各角Ｂ１，Ｂ２が水平材１１，１２に食い込むことを防ぐ若しくは食い込み量を可及的に少なくすることができるので、水平材１１，１２及び水平材接合部の損傷が防止され、従来に比べて構造的な粘り（靱性）が増すことになる。したがって、保有水平耐力計算が必要な場合に構造特性係数Ｄｓを従来の真壁仕様の耐力壁に比べて相対的に引き下げることが可能となる。こにより、真壁仕様の耐力壁構造であっても、従来に比べて、必要な耐震強度を確保するための壁量を少なくすることができ、真壁仕様の高層木造建築物の低コスト化に寄与し得る。
【００１６】
一例として、木造建物の安全限界変形角「１／１５」を考慮して、前記構造面材２１の上辺２１ａ及び下辺２１ｂにおける前記各クリアランスＣ１，Ｃ２の上下方向の長さの合計が、前記構造面材２１の横幅の略「１／１５」以上となるように、前記構造面材２１の縦方向の長さを設定するとよい。例えば、構造面材２１の横幅が８００mmの場合、クリアランスＣ１，Ｃ２の上下方向の長さの合計が約５３．３mm以上となるように、構造面材２１の縦方向の長さを設定する。一例として、構造面材２１の横幅が８００mm程度の場合、クリアランスＣ１，Ｃ２の上下方向の長さの合計が約６０mm程度となるように構造面材２１の縦方向の長さを設定することが考えられる。
【００１７】
また、上下のクリアランスＣ１，Ｃ２の配分は、略均等であってもよいし、下のクリアランスＣ２の配分を上よりも幾分大きくしてもよい。例えば、クリアランスＣ１，Ｃ２の上下方向の長さの合計を約５３．３mm程度とした場合、上のクリアランスＣ１の上下方向の長さを２３．３mm程度とし、下のクリアランスＣ２の上下方向の長さを３０mm程度とすることが考えられる。下のクリアランスＣ２の配分を上のクリアランスＣ１よりも幾分大きくする理由は、そのような大きな振動時においては垂直材（構造柱）１３、１４も傾き、浮き上がり気味になるので、構造面材２１の片側もそれに連れて浮き上がり気味になり、下辺２１ｂの角Ｂ２の下り量が上辺２１ａの角Ｂ１の上がり量よりも幾分増すと考えられるからである。したがって、下のクリアランスＣ２の配分を上のクリアランスＣ１よりも幾分大きくすることにより、構造面材２１の傾き（回転）に伴う該構造面材２１の各角Ｂ１、Ｂ２の水平材１１、１２に対する近づき具合更には当たり具合が可及的に均等化されることが期待でき、上下双方の水平材１１、１２の損傷を可及的に抑制することができる。
【００１８】
なお、上記実施例では、耐力壁パネル２０の両面に構造面材２１、２１０を設けているが、片面にのみ構造面材２１を設ける場合も、本発明を適用することができる。あるいは、特許第5960900号公報に示されるような二重壁構造に対して本発明を適用することもできる。すなわち、所定角寸（例えば１２cm角）の構造柱（垂直材）１３、１４を二重化して立設し、上述したような両面に構造面材２１、２１０を備えた耐力壁パネル２０を二重化して（壁面に垂直方向に重ねて）、該二重の構造柱（垂直材）の間に真壁仕様で組み付けるようにしてよい。これにより、特許第5960900号公報に示されるような二重壁構造を採用して壁倍率を増した構造において、本発明を組み合わせて用いることにより、必要な耐震強度を確保するための壁量を少なくすることができ、もって低コスト化を図ることができる。なお、特許第5960900号公報に示されるような二重壁構造は、比較的低コストで壁倍率を増すのに適したものであるから、特許第5960900号公報の明細書および図面の記載を引用によって本願明細書および図面内に取り込む。
【００１９】
さらに、耐力壁パネル２０の製造方法、つまり受材２２〜２５に対する各構造面材２１、２１０の組み付けは、工場において少なくとも部分的に耐力壁パネルの組み立てを予め行う工法を採用するパネル工法であってもよいし、あるいは、現場で耐力壁パネル２０を製造する現場工法であってもよい。パネル工法を採用する場合、例えば、受材２２〜２５を組み合わせて枠体を形成することと、該枠体に一面の構造面材２１を止め付けることを工場で予め行い、こうして一面の構造面材２１を既に具備した耐力壁パネル２０を工場で予め製造する。この耐力壁パネル２０を現場に搬入し、これを軸組の水平材１１、１２及び垂直材１３、１４に組み付ける（受材２２〜２５を水平材１１、１２及び垂直材１３、１４に釘打ちする）ことを行った後、他面の構造面材２１０を受材２２〜２５に止め付けるようにすればよい。その際、施工作業者（大工）は、ファクトリーセットで既に止め付けてある反対面の構造面材２１の取り付け配置を見て、それと同様に上下のクリアランスＣ１，Ｃ２が設定されるような配置で構造面材２１０を釘止めすればよい。このように、工場におけるパネル組み立て工法を本発明に取り込むことにより、本発明に従う上下のクリアランスＣ１，Ｃ２の設定を容易な作業で行うことができる。
【００２０】
一方、現場工法を採用する場合は、一面の構造面材２１を受材２２〜２５に止め付けた耐力壁パネル２０を現場で採寸して製造し、これを軸組の水平材１１、１２及び垂直材１３、１４に組み付ける（受材２２〜２５を水平材１１、１２及び垂直材１３、１４に釘打ちする）ことを行った後、他面の構造面材２１０を受材２２〜２５に止め付けるようにすればよい。あるいは、先に受材２２〜２５を水平材１１、１２及び垂直材１３、１４に釘打ちした後、一面の構造面材２１を受材２２〜２５に止め付け、かつ、他面構造面材２１０を受材２２〜２５に止め付けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２１】
１１、１２  軸組の水平材
１３、１４  軸組の垂直材
２０  耐力壁パネル２０
２１、２１０  構造面材
２２、２３、２４、２５  受材
２１ａ  構造面材の上辺
２１ｂ  構造面材の下辺
Ｃ１，Ｃ２  クリアランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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