(57)【要約】      （修正有）【課題】光を通し風を通すことができる穴が形成された厚い板材と構造力学的に同様な挙動を示す構造部材であって、その設置による圧迫感を与えないような透光性耐力壁用の構造部材及びそれを活用した軸組・パネル・ハイブリッド工法を提供する。【解決手段】矩形フレーム５００と、それが形成する平面内に配置された少なくとも２つの直角三角形部材４００とから構成された透光性耐力壁であって、矩形フレームが構成する平面内に、複数の三角形部材を相互に相対移動できないような態様で配置し、かかる構成を有する矩形フレームと直角三角形部材との組み合わせから成る構造体を、既設の柱と横架材とで構成された平面空間内に、矩形フレームの部材の外側側面と既設の柱及び／又は横架材の内側側面とが実質的に接合されてその全体が一体的に挙動するように配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の直角三角形フレームを具備する矩形体ユニットであって、同一平面内においてそれぞれの１辺が相互に接合された矩形体ユニットを、相互に相対する２本の柱と相互に相対する2本の横架材とで画成された平面と同じ平面内に具備し、
１）該矩形体ユニットの数が１つの場合は、該平面内において該矩形体ユニットの上側の1辺が上側の横架材と接合し、該矩形体ユニットの下側の1辺が下側の横架材と接合しており、
３）  該矩形体ユニットの数が複数の場合は、上側の横架材に隣接した矩形体ユニットの上側の１辺が上側の横架材と結合し、下側の横架材に隣接した矩形体ユニットの下側の1辺が下側の横架材に結合している
ことを特徴とする透光性耐力壁。
【請求項２】
相互に相対する２本の柱と相互に相対する2本の横架材とで画成された平面と同じ平面内に、矩形フレームが１つ配置され、該平面内において該矩形フレームの上側の１辺が上側の横架材と接合し、該矩形フレームの下側の１辺が下側の横架材と接合し、該矩形フレームで画成された平面と同じ平面内に、
複数の直角三角形フレームを具備する矩形体ユニットであって、同一平面内においてそれぞれの１辺が相互に接合された矩形体ユニットを、前記矩形フレームで画成された平面と同じ平面内に具備し、
１）該矩形体ユニットの数が１つの場合は、該平面内において該矩形体ユニットの上側の1辺が前記矩形フレームの上側の部材と接合し、該矩形体ユニットの下側の1辺が前記矩形フレームの下側の部材と接合しており、
３）      該矩形体ユニットの数が複数の場合は、前記矩形フレームの上側の部材に隣接した矩形体ユニットの上側の１辺が前記矩形フレームの上側の部材と結合し、前記矩形フレームの下側の部材に隣接した矩形体ユニットの下側の1辺が前記矩形フレームの下側の部材に結合している
ことを特徴とする透光性耐力壁。
【請求項３】
前記請求項２に記載の２）の場合、相互に隣接する矩形体ユニットの間に、矩形フレームの横架材が介在する
ことを特徴とする請求項２に記載の透光性耐力壁。
【請求項４】
前記直角三角形フレーム及び／又は前記矩形フレームは、該フレームを構成する部材が長軸方向に直交する矩形断面を有し、該部材の両端のそれぞれにおいて、該部材の長軸方向に直交する矩形断面の半分に相当する矩形断面を有する部分が突出しており、一方の端の突出部を該部材の長軸に直交する平面に投影して得られる領域と、他方の端の突出部を同じ平面に投影して得られる領域とが相互に重なり合わず、前記突出部の先端は、直角三角形の各頂点において相対する部材の側面から突出しないことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の透光性耐力壁。
【請求項５】
前記直角三角形フレーム及び／又は前記矩形フレームが木質のフレーム部材から構成されていることを特徴とする請求項４に記載の透光性耐力壁。
【請求項６】
前記部材が相互に接合している態様が、２つの部材の間を構造用接着剤でもって接合していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の透光性耐力壁。
【請求項７】
前記部材が相互に接合している態様が、該接合部に、合成繊維を編むことで得られた１片のベルトにＦＲＰ用樹脂又は構造用接着剤を現場で含浸及び硬化させた連続繊維強化型ＦＲＰシートが少なくとも１枚介在している
ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の透光性耐力壁。
【請求項８】
前記合成繊維が、ポリエステル繊維又はナイロン繊維である
ことを特徴とする請求項７に記載の透光性耐力壁。
【請求項９】
前記ＦＲＰ用樹脂又は前記構造用接着剤が、ポリエステル系樹脂、エポキシ・ウレタン系樹脂、ウレタン系樹脂、架橋型ポリビニール・アセテート樹脂エマルジョン、及び架橋型酢酸ビニル樹脂エマルジョンの群から選ばれた１種である
ことを特徴とする請求項６〜７のうちいずれか１項に記載の透光性耐力壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造家屋における柱と横架材（例えば、梁や桁）で囲まれた平面を、光を透過させつつも構造力学的にはせん断変形に対して実質的に平面状剛体として機能する平面に変えることを目的とする耐力壁用構造ユニットであって、地震時において木造家屋の完全倒壊を防止することが期待される透光性の耐力壁用構造ユニット及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既設の木造建築物、特に、築年数の古い木造住宅の耐震化が急務であると叫ばれている近年において、軸組工法や枠組壁工法（通称、ツーバイフォー工法）による木造構造体の耐震化工法や部材の開発努力が活発になされている。かかる開発の基本方針は、大別して、制震化、免震化、と使用部材又は仕口部の高強度化による耐震化（通常の耐震化）の３つである。
【０００３】
制震化の方法としては、例えば、制震ダンパー（特許文献１：特開２００８−３０８９０６号公報）を柱と横架材との連結部にビスや釘で固定する方法がある。また、制震テープを活用した方法もある
（非特許文献１：http://tostem.lixil.co.jp/lineup/kouhou/sw/seishin/）。
免震化の方法としては、布基礎の上に設置された土台と布基礎の間に免震ゴムや相互滑動可能に構成された金属板を間挿させる方法がある。
高強度化による耐震化の方法には、補強金物（特許文献２：特開２０００−０５４４９０号公報；特許文献３：特開平１０−２３８１３６号公報）やメタル製のブレース（特許文献４：特開２００９−１９７４３２号公報；特許文献５：特開２０１０−２２２８０２号公報）を柱と横架材との連結部に固定する方法がある。また、木質のブレースとして機能する筋交いを使う方法や、金属製品に依存しなくて、木質材のみで耐震化する方法も活発に提案されている（特許文献６：特開２０００−２３４４０７号公報；特許文献７：特開２０１０−７７７８５号公報）。
【０００４】
これらに例示される従来の耐震化方法は、その施工時点の観点から、新築時に施工する方法と、既設構造体に後付方式で施工する方法とに大別されるが、本発明で対象とする築５０年〜７０年以上もの古い木造家屋に後付方式（後施工方式）で対応する場合には、後付方式で施工できる方法に自ずと限定される。
【０００５】
後付式で施工する方法においては、そのいずれの場合も、後付式に設置する器具や部材と既設の柱や横架材に釘やビスを使って固定する方法が採用されているが、築年数の古い木造軸組構造体の場合には釘やビスを打ち付ける相手の木材の表面近傍においては木材の樹脂が失われて粘りがなくなっているので釘やビスに対する引き抜き抵抗力が大幅に減少している場合が多く、結果的に、設置した器具や部材の固定箇所に引っ張り力が加わるとその効果が余り期待できないこととなる。特に、地震時のように柱や横架材に固定するための釘又はビスが引き抜きの繰り返し荷重を受けて、その都度建物の変形レベルが大きくなって層間変形角が１／６０ラジアンを超え始めると、固定部が殆ど機能しなくなると、この問題が顕著に顕在化する。
【０００６】
ここで、軸組工法による木造構造体（以下、「木造軸組構造体」）を例に取って考察すると、木造軸組み構造体が地震で倒壊するときの構造力学的な現象は、その柱と横架材とで囲まれた平面要素に注目すると、その平面要素のせん断破壊であるとも言える。これに対抗する方法は、大別して、柱と横架材とで構成されたフレームの各部材相互の連結部（仕口部）に曲げモーメント外力に抗することのできる金属製の器具を固定する方法と、そのフレームに囲まれた平面全体がせん断外力に、抵抗するようにする方法とがあるが、そのいずれの方法においても、従前の方法は、せん断外力による変形の初めの段階からせん断外力に抵抗するように構成されているために、必然的に、後付式に設置する器具や部材と既設の柱や横架材に釘やビスを使って固定する方法が採用されているので、上述の問題が潜在的に内在する。
【０００７】
一方、地震の多い日本の木造建築物の伝統的構法においては貫が広く活用されているが、貫の機能は、構造力学的な観点から見ると、貫が設置された平面要素の全体を、外力の面内せん断力の下である一定の変形の後に実質的に剛体面要素として抵抗する機能がある。具体的には、地震時の初動時には殆ど外力に抵抗しないが、構造体の変形がある限度を超えると（一般的に、柱の傾斜度が４度（約１／１５ラジアンの層間変形角）から５度（約９／１００ラジアンの層間変形角）を超えると）、貫が貫通している柱の貫通孔のエッジが貫の上面に食い込み現象を起こして、これによる抵抗力が急激に増大することで、平面構造要素（しいては、構造体）がそれ以上変形することを防止する。
【０００８】
伝統的構法による構造体の挙動は、柱と横架との仕口部において発生する抵抗力による第１次防御、柱と横架材とで囲まれた平面内に存在する土壁による抵抗力による第２次防御、最後に、貫による抵抗力による第３次防御の順序で防御ラインが構築されているので、第３次防御ラインである貫に存在による急激な抵抗力の増大に至るまでは、徐々に、抵抗力が増大するように構成されている。このときの荷重−変位曲線は、下記サイトにその代表的なものが掲載されている。
http://www.doutekitaishin.com/dentoutaishin
【０００９】
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【００１０】
上図では、筋交い（軸組工法）や面材（ツーバイフォー工法）が変形の初めから抵抗するように構成された構造体の場合は、層間変形角が１／３０ラジアンを超えると倒壊すると示されているが、
http://homepage2.nifty.com/syotaku/syokai101.htmlに紹介されている伝統構法による実物大の木造建物を使った実験では、「３ｍの高さのものを、油圧装置で横に４０ｃｍほど押して傾けた状態」でも完全には倒壊しなかったことを鑑みると、層間変形角が４０／３００ラジアン、即ち、柱の傾斜角として約７．６４度でも、貫が設置された伝統構法の建物は、その柱が大きく傾くことはあっても、建物全体が完全には倒壊しないことが容易に理解できる。
【００１１】
このことは即ち、構造力学的に貫と同様な機能を呈する構造要素を、何らかの方法で既設の木造軸組構造体に設置できれば、層間変形角が１／１５ラジアンを超えて４／３０ラジアン近辺にまで変形したとしても、倒壊（完全倒壊）には至らないようにすることの可能性を示唆している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−３０８９０６号公報
【特許文献２】特開２０００−０５４４９０号公報
【特許文献３】特開平１０−２３８１３６号公報
【特許文献４】特開２００９−１９７４３２号公報
【特許文献５】特開２０１０−２２２８０２号公報
【特許文献６】特開２０００−２３４４０７号公報
【特許文献７】特開２０１０−７７７８５号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】http://tostem.lixil.co.jp/lineup/kouhou/sw/seishin/
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
貫を活用することは、明治になって斜材を活用する西欧の技術が筋交や火打材の形に変わって一般の木造構造体に導入されるようになってからは、徐々にすたれてしまった。しかしながら、その基本的な技術思想は現代においても十分活用できる思想であるにも拘わらず、その特徴が十分理解されないまま今日に至っている。
【００１５】
ここで、地震時における木造家屋の変形挙動を具に観察すると、倒壊は、家屋の上部が水平方向に相対変位することから始まり、この場合、家屋の下部の柱と横架材とで囲まれた個々の平面的空間の形が、矩形から菱形に変形することから始まることが理解できる。このことを鑑みると、個々の柱が、他の柱と独立して変形するのではないことを示唆しており、この点に注目して、この平面的空間の形が矩形から菱形に変形することを防止すれば、地震に対する家屋全体の抵抗力が発揮できることに繋がると期待される。この観点からすると、この平面的空間の中に、せん断変形に対して平面状の剛体として機能する構造要素を設置すれば良いことが理解できる。
【００１６】
せん断変形に対して実質的に剛体として機能する部材を後付で構成する方法としては、構造用合板をビスや釘で既設の柱と横架材の側面に打ち付ける方法があるが、このような方法では、打ち付けた柱と横架材で構成される平面要素が、変形の開始時から外力に抵抗することとなり、その変形が１／６０ラジアンの層間変形角を超えると、打ち付けた釘やビスが抜け始めて、急激に抵抗力がなくなると言う現象が起きるので、本発明の目的の一つである、貫と構造力学的に同様な挙動、即ち、大変形においても完全倒壊が免れるような応答挙動が得られない。かてて加えて、構造用合板が柱と横架材で構成される平面の全面に亘って打ち付けられるので、光や空気を通すことができなくなり、室内が暗くなり、また、換気上も好ましくない。
【００１７】
以上のことから、本発明において解決しようとする課題は、地震の多い日本に古来から伝わる伝統構法において活用されて来た貫と同様な構造力学的機能を呈する平面的構造要素であって、既設の柱と横架材とで囲まれた平面空間内に後付式（後施工方式）で設置でき、かつ、設置後に、該柱と横架材とで囲まれた平面に沿って該平面に加えられたせん断力に対して、該平面の変形開始時には殆ど抵抗しないが、ある一定の変形（例えば、柱の傾斜度が４度（約１／１５ラジアンの層間変形角）から５度（約９／１００ラジアンの層間変形角）程度の変形）の後は貫と同様な構造力学的機能を呈する平面的構造要素を新たに提供することにある。
【００１８】
なお、築年数の古い木造軸組構造体においては、長年の間に柱が若干傾斜するのは一般的な現象であり、場合によっては、傾斜角度が既に約３．５度にも達しているので、既設の柱と横架材とで囲まれた平面空間内に後付式（後施工方式）で設置する場合に、既にこのような大きな変形が生じている平面空間内にも対応できるようなものにする必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者達は、上記の課題を初めて認識した上で、鋭意研究した結果、直角三角形フレームと云う構造要素の優れた構造力学的特性を十分発揮させるとともに、既設の柱と横架材とで囲まれた平面空間内に、直角三角形フレームでせん断変形に対して補強された矩形フレームであって、該直角三角形フレームと、その直角三角形フレームと構造力学的に一体となってせん断変形に対抗する矩形フレームとから構成される構造要素を後付方式で設置することで、既設の木造軸組構造体を軸組・パネル・ハイブリッド構造体に変換することが可能となり、その結果、地震時に完全倒壊することを防止できる可能性があるという知見を得て、上記課題を解決することを初めて見出して本発明を完成させるに至った。
【００２０】
本発明に係る直角三角形フレームは、その各頂点部の取り合い構造を以下説明するような特殊な構造とすることにより、それぞれのフレームを構成する個々の部材同士が相互にインターロッキング・メカニズムに類似した構成により連結される構成となっている。また、本発明に係る矩形フレームにおいても、それを構成する個々の部材同士が直交連結される各ノード（各連結部）における取り合い構造も、同様に、個々の部材同士が相互にインターロッキング・メカニズムに類似した構成により連結される構成となっている。なお、本発明に係るインターロッキング・メカニズムに類似した構成に加えて、矩形フレーム及び／又は三角形フレームの個々の構成部材相互の連結部において、市販されている構造用接着剤又はその他の公知の連結方法が好適に使用できる。
【００２１】
具体的には、第１の発明は、
複数の直角三角形フレームを具備する矩形体ユニットであって、同一平面内においてそれぞれの１辺が相互に接合された矩形体ユニットを、相互に相対する２本の柱と相互に相対する2本の横架材とで画成された平面と同じ平面内に具備し、
１）該矩形体ユニットの数が１つの場合は、該平面内において該矩形体ユニットの上側の1辺が上側の横架材と接合し、該矩形体ユニットの下側の1辺が下側の横架材と接合しており、
２）  該矩形体ユニットの数が複数の場合は、上側の横架材に隣接した矩形体ユニットの上側の１辺が上側の横架材と結合し、下側の横架材に隣接した矩形体ユニットの下側の1辺が下側の横架材に結合している
ことを特徴とする透光性耐力壁に係る発明である。
【００２２】
第２の発明は、
相互に相対する２本の柱と相互に相対する2本の横架材とで画成された平面と同じ平面内に、矩形フレームが１つ配置され、該平面内において該矩形フレームの上側の１辺が上側の横架材と接合し、該矩形フレームの下側の１辺が下側の横架材と接合し、該矩形フレームで画成された平面と同じ平面内に、
複数の直角三角形フレームを具備する矩形体ユニットであって、同一平面内においてそれぞれの１辺が相互に接合された矩形体ユニットを、前記矩形フレームで画成された平面と同じ平面内に具備し、
１）該矩形体ユニットの数が１つの場合は、該平面内において該矩形体ユニットの上側の1辺が前記矩形フレームの上側の部材と接合し、該矩形体ユニットの下側の1辺が前記矩形フレームの下側の部材と接合しており、
２）      該矩形体ユニットの数が複数の場合は、前記矩形フレームの上側の部材に隣接した矩形体ユニットの上側の１辺が前記矩形フレームの上側の部材と結合し、前記矩形フレームの下側の部材に隣接した矩形体ユニットの下側の1辺が前記矩形フレームの下側の部材に結合している
ことを特徴とする透光性耐力壁に係る発明である。
【００２３】
第３の発明は、
前記第２の発明において、矩形体ユニットの数が複数の場合、相互に隣接する矩形体ユニットの間に、矩形フレームの横架材が介在する
ことを特徴とする。
【００２４】
第４の発明は、前記発明１〜３のうちのいずれか１つの発明において、
前記直角三角形フレーム及び／又は前記矩形フレームは、該フレームを構成する部材が長軸方向に直交する矩形断面を有し、該部材の両端のそれぞれにおいて、該部材の長軸方向に直交する矩形断面の半分に相当する矩形断面を有する部分が突出しており、一方の端の突出部を該部材の長軸に直交する平面に投影して得られる領域と、他方の端の突出部を同じ平面に投影して得られる領域とが相互に重なり合わず、前記突出部の先端は、直角三角形の各頂点において相対する部材の側面から突出しないことを特徴とする。
【００２５】
第５の発明は、前記発明４において、
前記直角三角形フレーム及び／又は前記矩形フレームが木質のフレーム部材から構成されていることを特徴とする。
【００２６】
第６の発明は、前記発明１〜５のうちのいずれか１つの発明において、
前記部材が相互に接合している態様が、２つの部材の間を構造用接着剤でもって接合していることを特徴とする。
【００２７】
第７の発明は、上記発明１〜５のうちのいずれか１つの発明において、
前記部材が相互に接合している態様が、該接合部に、合成繊維を編むことで得られた１片のベルトにＦＲＰ用樹脂又は構造用接着剤を現場で含浸及び硬化させた連続繊維強化型ＦＲＰシートが少なくとも１枚介在している
ことを特徴とする。
【００２８】
第８の発明は、上記発明７において、
前記合成繊維が、ポリエステル繊維又はナイロン繊維である
ことを特徴とする。
【００２９】
第９の発明は、上記発明６〜７において、
前記ＦＲＰ用樹脂又は前記構造用接着剤が、ポリエステル系樹脂、エポキシ・ウレタン系樹脂、ウレタン系樹脂、架橋型ポリビニール・アセテート樹脂エマルジョン、及び架橋型酢酸ビニル樹脂エマルジョンの群から選ばれた１種である
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る矩形フレームと三角フレームとの組み合わせから構成された構造体は、各部材が上述のように相互に接合されると、構造力学的には、三角形の空隙が形成された板と同じ挙動を示すので、かかる構造体を、既設の柱と横架材とで構成された平面空間内に、該矩形フレームの上側の部材の外側側面と既設の横架材の内側側面とが実質的に密接するように配置することで、軸組・パネル・ハイブリッド構造体が形成され、地震による外力を受けた木造軸組構造体の変形初期には殆ど剪断力には抵抗力を発揮しないが、層間変形角が１／１５ラジアンを超えた辺りから急激に抵抗力を発揮すると共に、その設置による圧迫感を与えないような透光性耐力壁を提供できることが期待される。
【００３１】
具体的には、本発明に係る矩形フレームと直角三角形フレームとの組み合わせにより構成された透光性耐力壁のメリットは、概ね、以下のとおりである：
（１）   本発明に係る透光性耐力壁は、構造力学的には厚い板と同じ挙動を示すが、そこには三角形の間隙があるので、光や風を通すことが可能となり、従来技術では達成できなかった耐力壁となることが期待できる。
（２）   本発明に係る透光性耐力壁は、それを構成する矩形フレームの各部材を、既設の柱や梁に積極的に固定しなくても、それを設置した既設の柱と横架材とで囲まれた平面空間の変形がある一定の値を超えると、機械的なインターロッキング・メカニズムに類似した機構により、外力によるせん断変形に抵抗することが期待できる。
（３）連結部は相対的に滑動可能に構成されているので、矩形フレーム及び直角三角形フレームを嵌め込むことが容易である。特に、築年数の古い木造軸組構造体における柱は傾斜しているのが一般的であるので、このような傾斜した柱と横架材とで構成された平面空間内に、その平面に沿って、本発明に係る矩形フレームと直角三角形フレームの組み合わせ構造体を密接に設置する際には、連結部が相対的に滑動可能であることは有利である。
（４）矩形フレームと直角三角形フレームとの組み合わせ部材が、既設の柱と横架材で構成された面内に設置されると、変形開始時には、既設の柱と横架材で構成された平面が面内変形しても、その変形と一緒には変形しないが、その変形が一定の値を超えると、急激に、抵抗するので、あたかも貫を設置したのと同様な構造力学効果が期待できる
（５）矩形フレーム、直角三角形フレーム、いずれの構成要素でも、それぞれ、１本ずつ接着なり結合しつつ、全体を構成することが可能となるので、取扱いが、容易となる。
（６）制震機能を付加することも期待でき、その場合には、本発明に係る連続繊維強化型ＦＲＰシートを介在させることで、高価な制震ゴム、制震テープを使用しなくても、地震時の振動エネルギーを吸収する制振特性が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図を参照しつつ、本発明を詳述する。なお、同一の参照番号が付された要素は同一の部材又は構造要素を示すものとする。図１−Ａに、本発明に係る直角三角形フレーム要素（１００）の一部分である頂点部近傍の斜視図が概念的に図示されている。同図には、部材１１０及び１２０のそれぞれの端部において、部材の長軸方向に直交する矩形断面の半分に相当する矩形断面を有する部分が突出して、その突出した部分が相互にかみ合っており、それぞれ相対する部材の側面からは突出しておらず、当該矩形断面を有する突出部の先端面は、相対する部材の側面と平坦面を構成する態様が示されている。同図に図示されているのは鋭角を有する頂点部であるが、同図に図示されていない他の直角の頂点部における構成も同じである。部材１１０及び１２０の断面のサイズは同じであることが好ましく、また、ツーバイフォー材のような木材が好適に使用される。その太さ（又は幅）は、設置する箇所の平面を構成する柱及び横架材の太さや外力によるせん断力のレベルに合わせて適宜選択すべきことは言うまでもない。
【００３３】
図１−Ｂは、直角三角形フレームの構成部材のうち、あるいは、矩形フレームの構成部材であって、相互に直交して連結される部材の斜視図を示す。同図に示されたように、このような部材は、その両端のそれぞれにおいて、該木質部材の長軸方向に直交する矩形断面の半分に相当する矩形断面を有する部分が突出しており、一方の端の突出部を該木質部材の長軸に直交する平面に投影して得られる領域と、他方の端の突出部を同じ平面に投影して得られる領域とが相互に重なり合わないと云う特徴を有する。このような特徴は、直角三角形フレームの構成部材のうちの斜材についても同様である。
【００３４】
部材１１０の図示されていない他方の端における突出部は、同図に示された突出部を部材の長軸に直交する平面に投影したときに得られる領域と、他方の端の突出部を同じ平面に投影して得られる領域とが相互に重なり合わないように構成されている（図１−Ｂ参照）。このような連結部の構成は、本発明に係る矩形フレーム（例えば、図２に参照番号５００で示された矩形フレーム）の場合も同じである。
【００３５】
部材１１０と部材１２０との連結部は、好ましくは相互に緊結されるが、後述する矩形フレームの平面内に、これら部材１１０と部材１２０を含む直角三角形フレームが、複数、相互に密接して配置された場合には、必ずしも緊結しなくても良い。緊結する場合には、nail plate（ネイルプレート）、構造用接着剤、ボルトとナット等による緊結方法が好適に適用できる。
【００３６】
図２は、相対する柱２００と相対する横架材３００とで囲まれた空間（幅約１間）の平面内に、幅約半間の矩形フレーム５００を、該矩形フレームの上側の部材が上側の横架材と接合し、該矩形フレームの下側の部材が下側の横架材に接合するように配置した態様を図示する。同図においては、矩形フレーム５００の紙面に向かって右側の垂直部材と右側の柱との間には垂直方向に延びる間隙が残るように描かれているが、この理由は、築年数の大きな古家の場合には、柱が新築時と同様に正確に垂直に維持されていることはなく、一般的には、少し傾斜している（例えば、約２度〜３度程度の層間変位となる傾斜）ので、このような場合には、直角三角形フレーム４００を傾斜した柱に密着させることが困難になるからである。
【００３７】
図２は、図１に図示された直角三角形フレームを６セット、矩形フレーム（５００）で形成された平面内に設置した態様を、矩形フレームの平面に直交する方向で見たときを示す。１つの直角三角形フレームと他の直角三角形フレームとの接触面、及び直角三角形フレームと矩形フレームとの接触面は、相互に面接合されるのが好ましい。この面接合には構造用の有機系接着剤が好適に使用される。この接合には、一つの代替として、各接合面に垂直な平面に沿って、nail plate（ネイルプレート）を打ち付けたり、構造用接着剤を片面に塗布した木質平板で適宜サイズ設定された木質平板を面接着することもできる。
【００３８】
施工方法の一例としては、以下のようなステップで施工可能である。
（１）   対象となる壁平面空間（相対する柱材と相対する横架材とで囲まれた平面空間）に設置されている土壁を、その中の竹木舞と共に、全て撤去して、柱材と横架材とをむき出しにする（土壁の場合：壁がない場合は、このステップは当然不要）。
（２）   相対する横架材の下側の横架材の上に、その長手方向に沿って、本発明に係る矩形フレームの構成部材のうち、下側の水平部材を、所定の接着剤あるいは以下説明する連続繊維強化型ＦＲＰシートベルトを介して、固定する（面接合）。
（３）   上記（２）の両端に、それぞれ、本発明に係る矩形フレームの構成部材のうち、垂直部材を連結的に立てて、その上端が、既設の横架材の上側の部材の下面にぴたりと合うようにして、垂直に立てる。
（４）   相対する横架材の上側の横架材の下面に、その長手方向に沿って、本発明に係る矩形フレームの構成部材のうち、上側の水平部材を、所定の接着剤あるいは以下説明する連続繊維強化型ＦＲＰシートベルトを介して、固定する（面接合）。
この場合の設置方法は、矩形フレームの上側の水平部材を、その部材の長手方向の中心軸線を通る水平の平面内で、その中心軸の中心点を中心に約２０〜３０度回転させた状態で、上側の横架材の下面に、矩形フレームの上側の水平部材の上面を接触させつつ回転を元に戻す（ゼロ度に戻す）ことで、該水平部材の両端が、それぞれ、垂直に立てられた垂直部材の端と、本発明に係る部材端の上述の構成による相互の嵌合メカニズムにより、嵌合するように設置する。
（５）   このようにして設置された矩形フレームの平面空間の中に、上述の三角形フレームを順次設置して行くに際しては、以下のようにする。
（ｉ）一つの三角形フレームを設置する際には、基本的には、それぞれの部材を順次、積み木のごとく、ここに説明する手順で積み重ねるのであるが、その際に、各部材の両端が、他の２つの部材の片端と、本発明に係る部材端の上述の構成による相互の嵌合メカニズムにより、嵌合するように積み重ねる。このときに、相互の嵌合面の間に、所定の接着剤あるいは以下説明する連続繊維強化型ＦＲＰシートベルトを介して嵌合部を固定するのが好ましい。また、この嵌合部の固定には、別の方法として、嵌合部の外側面からビス留めをする方法もあり得る。
即ち、三角形フレームのうち、水平に設置される部材を先ず最初に矩形フレームの下側の水平部材の上に、所定の接着剤あるいは以下説明する連続繊維強化型ＦＲＰシートベルトを介して、固定する（面接合）。
次に、三角形フレームのうち、垂直に設置される部材を、その下端が、先に設置した三角形フレームの水平部材の片端に、本発明に係る部材端の上述の構成による相互の嵌合メカニズムにより、嵌合するように設置する。
【００３９】
このように、矩形フレームと直角三角形フレームとが相互に固定されていれば、この全体（直角三角形フレーム４００と矩形フレーム５００とが接合されて一体化した全体）を、既設の柱と横架材とで囲まれた平面内に設置したときに、矩形フレームの外側面と柱及び横架材との内側面との間に若干（例えば、約１ｍｍ〜５ｍｍ程度）の隙間が生じていた場合、あるいは、もっと大きな間隙が生じていた場合でも、層間変形角が本発明で想定する約９／１００ラジアンから約１／１５ラジアンもの大きな値になると、対象となっている柱材と横架材とで囲まれた平面空間が、矩形から菱形に変形するが、その変形が目に見えるほどであり、従って、上側の横架材と下側の横架材の間の距離も目に見えるほどになるところ、この平面空間内に、構造力学的に平面状剛体ががっちりと挿入されているので、十分な耐力特性が得られるので、このような隙間があったとしても、実質的には大きな問題にはならない。
【００４０】
また、上述の面接着の際に、ポリエステル繊維又はナイロン繊維を編んで得られるベルト（厚さ：約１．５ｍｍ、幅：５０ｍｍ）を使用した連続繊維強化型ＦＲＰシートであって、合成繊維を編むことで得られた１片のベルトに、現場で、ポリエステル系樹脂、エポキシ・ウレタン系樹脂、ウレタン系樹脂、架橋型ポリビニール・アセテート樹脂エマルジョン、及び架橋型酢酸ビニル樹脂エマルジョンの群から選ばれた１種を含浸させて硬化させて得られる連続繊維強化型ＦＲＰシートを間に少なくとも１枚挿入して接着させることが好ましい。こうすることで、高価な制振用の特殊な樹脂を使わなくても全体として粘弾性特性が期待できるので好適である。この理由は、このような構成によれば、合成繊維のベルトの表と裏の表面に硬化した樹脂の層が形成され、これら２つの樹脂層の間が、合成繊維のベルトの網目を通って表と裏の樹脂層を連結するマイクロ樹脂コラム（micro polymer column）が形成されることとなり、力学的に見ると、２層の樹脂硬化層の間にそれよりも弾性係数の小さな中間層が積層された構造となるからである。
【００４１】
ポリエステル繊維やナイロン繊維は典型的には東レ株式会社や帝人株式会社から入手でき、そのような合成繊維を編んで得られるベルト又はロープとしては、例えば、各種の服地製品を販売しているユザワヤから一般的に入手可能である。繊維の編み方については、網目がありその網目を通してＦＲＰ製造用の未硬化の樹脂が染み出すことができる、あるいは、その中に含浸できるようなものであれば特に限定されることはなく、綾織（ツイル）、斜文織、平織、繻子織のいずれでも使用可能であるが、一般的な綾織が好適に使用できる。
【００４２】
本発明においては、異なる部材相互間の面には有機系接着剤が好適に適用されるが、この有機系接着剤としては、エポキシ・ウレタン系樹脂又はウレタン系樹脂を主成分とする接着剤が好適に使用される。この場合のエポキシ・ウレタン系樹脂接着剤としては、例えば、横浜ゴム株式会社から市販されている一液型のハマタイトＴＭが好適に使用でき、ウレタン系樹脂接着剤としては、例えば、セメダイン株式会社から市販されている一液型のものが好適に使用できるが、一般的に、構造用接着剤として使用されるものであれば、どのようなものでも好適に使用可能である。
【００４３】
なお、図２では、矩形フレームの平面内に直角三角形フレームが配置されているが、この矩形フレームの代わりに、既設の火打ち材と２本の梁とで構成された三角形の平面空間内に、同図に示す直角三角形フレーム（４００）を、構造用接着剤を使用して、その全ての構成部材の外側面と既設の火打ち材及び梁との内側側面とが相互に密接するように配置することで、既設の火打ち材を構造補強することも可能である。その際に、図２の説明の際に記載したものと同じ構成の連続繊維強化型ＦＲＰシートを間に少なくとも１枚挿入して接着させることが好ましいことは同様である。
【００４４】
本発明に係る三角形フレームは、また、既設のツーバイフォーによる木造家屋の窓が設置されている壁に後施工方法でもって設置することにより、その窓のサイズ（特に、水平方向の幅）を増大しつつ、なおかつ、その対象となる壁の壁倍率を増大させることも可能である。
【００４５】
その概念図を図５に示す。この図に記載された構造と、図４に示された既存の構造とを比較検討すると明らかなとおり、本発明に係る三角形フレームを、例えば、図５にしめすような形式で設置すれば、大きな幅の窓を設置することが可能となり得る。この場合の施工方法は、本明細書の記載の全体を参照しつつ、これら二つの図を比較検討すれば当業者には容易に理解できる筈であろう。同図は実施態様の一例にしか過ぎなく、同図に記載された発明の趣旨は、既存または新規のツーバイフォー家屋の壁を構成する垂直部材と横架材とで構成された平面空間内に、本発明に係る三角形フレームを、上述のとおり、積み木のごとく積み重ねつつ、部材相互の面接合部に、上述のような構造用接着剤あるいは連続繊維補強型ＦＲＰシートベルトを介在させつつ、設置することである。
【００４６】
なお、本発明に使用する三角形フレーム及び矩形フレームの両端は、上述のとおり、相互に嵌合するように特殊な構成とすることが好ましいが、このような両端の構成を採用することなく、両端面が平坦面に構成されたフレームを採用することも可能であることは論を待たないであろう。
【００４７】
実施例：
築８０年ほどの2階建木造家屋（北向きの玄関）の中の１部屋（８畳間）において、南北に相対する柱の間に建具が長さ２間で延在する箇所と、東西に相対する柱の間に建具が同じく長さ２間で延在する箇所に、本発明に係る直角三角形フレームでせん断に対して補強された矩形フレームから成る透光性耐力壁（図２に図示されたユニットをそれぞれ４ユニットを同一平面内で水平方向に連結させたもの）を設置した（図３の現場写真、参照）。この場合、矩形フレームの垂直部材であってユニットとユニットの水平方向の連結部に配置される垂直部材は、作業の手間を省くために１本とした。
【００４８】
矩形フレーム、直角三角形フレームに使用した木材は、２×４（ツーバイフォー）材で、厚さ３８ｍｍ、幅８９ｍｍであった。柱の太さは９０ｍｍで、上側の横架材となる差鴨居及び下側の横架材となる敷居の幅はそれぞれ９０ｍｍ、厚さは３５ｍｍであった。なお、東西に延在する横架材のうち、下側の横架材の上には、矩形フレームの下側の水平部材を接合せずしなかった。
【００４９】
柱と柱の側面の間の距離（水平方向）：約１７７０ｍｍの間に設置した矩形フレーム直角三角形フレームの組み合わせは図２に記載されたユニットが４つとなる（ただし、矩形フレームの垂直部材であってユニットとユニットの水平方向の連結部に配置される垂直部材は１本である。）この場合、直角三角形フレームが相互に接する部分、直角三角形フレームと矩形フレームとが接する部分、横架材と矩形フレームとが接する部分は、全て、構造用接着剤でもって面接着した。使用接着剤は、米国オハイオ州コロンバス市にあるFranklin Internationalから市販されている架橋型ポリビニール・アセテート樹脂エマルジョンから成る接着剤（TiteBond&reg;III）であったが、構造用接着剤であれば、如何なる市販品のものも好適に使用できる。
【００５０】
部材の加工の一例は、以下のとおりである。
対象となる平面空間（相対する柱材と相対する横架材とで囲まれた平面空間）の採寸を行い、それに従って、必要となるツーバイフォー部材を加工する。必要な部材は、矩形フレームの構成部材と三角形フレームの構成部材であり、それぞれ、両端を、上述のように加工する。なお、矩形フレームが構成する平面空間を、上下方向に、３つに分割することも好適に実施できるが、その場合には、矩形フレームの垂直部材の所定の箇所に凹部（ツーバイフォー部材の端が嵌合できるようなサイズの凹部）を設けて置く。
【００５１】
設置の手順の一例は、以下のとおりである。
設置方法としては、まず、矩形フレームの下側の水平部材となる部材を、既設の敷居の上面に密接するように配置するのであるが、その前に、対象となる既設の敷居の上面に構造用接着剤を適宜塗布し、その上に、矩形フレームの水平部材となる部材を設置する。この場合、好ましくは、対象となる既設の敷居の上面に構造用接着剤を厚さ約０．５ｍｍほどで塗布し、その上に連続繊維強化型ＦＲＰシートとなる合成繊維のベルトを置いて（厚さ：１．５ｍｍ、幅：５０ｍｍを１本、厚さ：１．５ｍｍ、幅３８ｍｍを１本、同一平面上で平行に置く）、そのベルトの上からヘラでしごきながら、ベルトの網目を通して、下から接着剤を浮き上がらせ、次に、その上から更に同じ構造用接着剤を約０．５ｍｍ程度の厚さで塗布して、その上に、矩形フレームの水平部材となる部材を設置するのが好ましい。このとき、クランプで双方の部材を留めることが好適に行われる。次に、矩形フレームの両サイドの垂直部材となる部材を水平部材の両端にそれぞれ&#22169;合わせるようにして立てる。このとき、既設の柱の側面と接着させることは、好ましいことではあるが、必須ではない。その理由は、築年数が古い場合には、一般的に、既設の柱は若干傾斜しているので、基本的に矩形フレームの垂直部材との間にウェッジ状の間隙が生じるからである。これ以降、順次、直角三角形フレームの各部材を、図２に示すような配置で、構造用接着剤を使用して、それぞれ、隣接の直角三角形フレームの部材や矩形フレームの部材に接着させつつ、設置し、全ての直角三角形フレームの設置が終了した後で、最後に、矩形フレームの上側の水平部材となる部材を設置する。
【００５２】
この場合の設置方法は、矩形フレームの上側の水平部材を、その部材の長手方向の中心軸線を通る水平の平面内で、その中心軸の中心点を中心に約２０〜３０度回転させた状態で、上側の横架材の下面に、矩形フレームの上側の水平部材の上面を接触させつつ回転を元に戻す（ゼロ度に戻す）ことで、該水平部材の両端が、それぞれ、垂直に立てられた垂直部材の端と、本発明に係る部材端の上述の構成による相互の嵌合メカニズムにより、嵌合するように設置する。
【００５３】
なお、矩形フレームの両サイドの垂直部材と既設の柱の側面と面接着させることが可能なほどに既設の柱の傾斜程度が小さいときには、上述のようにして、対象となる既設の柱の相対する内側面に構造用接着剤を厚さ約０．５ｍｍほどで塗布し、その上に連続繊維強化型ＦＲＰシートとなる合成繊維のベルトを置いて（厚さ：１．５ｍｍ、幅：５０ｍｍを１本、厚さ：１．５ｍｍ、幅３８ｍｍを１本、同一平面上で平行に置く）、そのベルトの上からヘラでしごきながら、ベルトの網目を通して、下から接着剤を浮き上がらせ、次に、その上から更に同じ構造用接着剤を約０．５ｍｍ程度の厚さで塗布して、その上に、矩形フレームの垂直部材となる部材を押し付けつつ設置する方法が好適に採用される。このような構成とすることで、高価な制振用樹脂や制振テープを使用することなく、制振特性を付与できることが期待される。
【００５４】
既設の一方の柱が約３．２度から３．５度程度、柱と横架材とで構成される平面内で、傾斜しており、他方の柱も、同じ平面内で同じ方向に約２．８度から３．０度程度傾斜していたので、本発明に係る透光性耐力壁（矩形フレームと直角三角形フレームの総合組み合わせ構造体）を設置したところ、矩形フレームの垂直の部材との間にそれぞれ若干のウェッジ状の隙間が生じたが、この隙間は埋めることなく、設置した。このような場合、このウェッジ状の間隙に、同じウェッジ状の板材を挿入するのが好ましいが、本発明の目的の一つは、せん断外力による層間変形角が１／１５ラジアンと云う大きな変形の後から有効に抵抗力を発揮させることであるので、外観上は見栄えが良くなくても、構造力学的には、本発明の目的の一つを十分達成することが期待できる。
【００５５】
また、本発明に係る三角形フレームを既存又は新設のツーバイフォー家屋の壁に設置した場合であっても、上述の作用効果と同様な作用効果が得られることは当業者には容易に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る直角三角形フレームの一つの頂点部における取り合い構造を示す部分斜視図である。
【図２】本発明に係る矩形フレームと６セットの直角三角形フレームとから構成された透光性耐力壁の実施態様の一例である。
【図３】図２に記載の基本ユニットの構成に準じた構成ユニットを実際に並設したところを示す写真
【図４】ツーバイフォー家屋における従来技術による窓の設置構造（概念図）を示す図
【図５】本発明に係る三角形フレームをツーバイフォー家屋に活用した窓の設置構造（概念図）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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