(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｈ形鋼を構成する略平行に設けられた２つのフランジのうち一方のフランジの厚さが１．６ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、他方のフランジは前記一方のフランジよりも厚く形成され、前記一方のフランジ及び前記他方のフランジの断面積が略同一である、横架材と、
前記横架材のうち前記一方のフランジに固定された面材と、
前記面材のうち前記横架材とは反対に配置され、前記面材の面に沿って延びる横枠材と、
前記横枠材に直交するように立設される縦枠材と、
前記横架材、前記面材、前記横枠材、及び前記縦枠材を取り囲むように配置され、前記横枠材及び前記縦枠材を固定する連結部材と、を備える、
面材及び枠材の取り付け構造。
【請求項２】
前記一方のフランジの幅方向両端部が前記他方のフランジに向けて曲げられている、請求項１に記載の面材及び枠材の取り付け構造。
【請求項３】
前記連結部材は、四角形の板状部材であり、前記四角形の一辺に屈曲部が形成されており、前記屈曲部が前記他方のフランジの外面に掛止されるとともに、
前記面材を貫通し、少なくとも前記横枠材又は前記縦枠材に固定されている、請求項１又は２に記載の面材及び枠材の取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築物に用いられるＨ形鋼による梁材や根太などの横架材、当該横架材を用いた面材の取り付け構造、及び当該横架材を用いて形成される面材と枠材との取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
店舗併用住宅や老健施設への適用も睨み、従来スパン（３ｍ〜４ｍ程度）から拡大された中〜大スパン（５ｍ〜８ｍ程度、さらには８ｍ超）の２×４工法が検討されている。このようにスパンを拡大した場合、従来の木材を用いた床根太等の横架材ではたわみが過大となるため、横架材として、曲げ抵抗に優れた軽量Ｈ形鋼等の鋼部材の適用が検討されている。そして、特許文献１、２には木造住宅の横架材にＨ形鋼が用いられる形態が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１７５６３号公報
【特許文献２】特開平８−１３６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記説明したように、横架材として、曲げ抵抗に優れた軽量Ｈ形鋼等の鋼部材の適用が検討され、床根太等の横架材に軽量Ｈ形鋼を組み込んだ大スパン構造の実現に向け、鋼製の横架材と木製の周囲部材（端根太や柱）をつなぐ構造の合理化および施工の合理化を図る接合構造が求められている。これに対して特許文献１、２に記載のような発明では、十分であるとは言えず、さらなる工夫が必要とされていた。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、横架材として用いたときに、構造の合理化を可能とするＨ形鋼による横架材を提供することを課題とする。また、この横架材を用いた面材との取付構造、及び横架材を用いた面材と枠材との取付構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、本発明について説明する。ここでは、わかりやすさのため図面に付した符号を括弧書きで記載するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、Ｈ形鋼を構成する略平行に設けられた２つのフランジ（１１、１２）のうち一方のフランジ（１１）の厚さが１．６ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、他方のフランジ（１２）は一方のフランジよりも厚く形成され、一方のフランジ及び他方のフランジの断面積が略同一である、横架材（１０）と、横架材のうち一方のフランジ（１１、２１）に固定された面材（２）と、面材のうち横架材とは反対に配置され、面材の面に沿って延びる横枠材（３）と、横枠材に直交するように立設される縦枠材（４）と、横架材、面材、横枠材、及び縦枠材を取り囲むように配置され、横枠材及び縦枠材を固定する連結部材（３０）と、を備える、面材及び枠材の取り付け構造である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の面材及び枠材の取り付け構造において、一方のフランジ（２１）の幅方向両端部が他方のフランジに向けて曲げられている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の面材及び枠材の取り付け構造において、連結部材（３０）は、四角形の板状部材であり、四角形の一辺に屈曲部（３０ａ）が形成されており、屈曲部が他方のフランジ（１２）の外面（１２ａ）に掛止されるとともに、面材（２）を貫通し、少なくとも横枠材（３）又は縦枠材（４）に固定されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、構造の合理化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】建物１の構造のうちの一部に注目して概略を示す斜視図である。
【図２】根太１０と床面材２とを説明する斜視図である。
【図３】面材の取り付け構造を説明する断面図である。
【図４】他の形態の面材の取り付け構造を説明する断面図である。
【図５】面材及び枠材の取り付け構造を説明する断面図である。
【図６】面材及び枠材の取り付け構造を説明する他の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら形態に限定されるものではない。以下に示す図では、見易さのために繰り返しとなる符号は一部省略することがある。
【００１５】
図１は１つの形態例を示す図であり、建物１のうち一階部分の床部１ａ、及び二階部分の床部１ｂに注目して抽出した斜視図であり、見易さのために一部の部材を省略して表している。
【００１６】
本形態では、図１からわかるように、床面材２は、その下面側から横架材のひとつである根太１０に保持及び固定されている。その他、建物１は、通常の木造建物がその構造上備えるべきものを有しており、これには公知の形態ものを適用することができる。なお、床部１ａ、１ｂの外周部には壁を形成するための枠材である壁横枠３、及び壁縦枠４が設けられている。図１ではこれら壁横枠３及び壁縦枠４の一部を切り欠いて表している。
【００１７】
以下、建物１のうち、根太１０、ここに取り付けられる床面材２、及びこれらによる根太１０（横架材１０）を用いた面材の取り付け構造について説明する。図２は、面材の取り付け構造の一部を表した斜視図である。図２では根太１０を表すために紙面右下側の面材は省略している。図３は、当該面材の取り付け構造において、根太１０がＨ型断面を有して延びる方向に直交する方向の断面図である。図３には１つの根太１０と、ここに取り付けられた２つの床面材２とが現れている。図１〜図３よりわかるように、面材の取り付け構造は、床面材２、横架材として根太１０、及び固定部材１５を有して構成されている。
【００１８】
床面材２は、床を形成するための板状の部材であり、公知の床面材を適用することができる。建物として利用する際には、床面材２の上面（根太１０が配置される側とは反対側の面）に、床面を形成する化粧材等が配置される。
【００１９】
根太１０は、横架材のひとつであり、床面材を支持する棒状の部材である。本発明では、根太１０は、Ｈ形鋼を具備してなり、従って図３からわかるようにＨ形断面を有して一方向に延びる長尺部材である。より詳しくは図３からわかるように根太１０は、面材側フランジ１１、ベースフランジ１２、及びウェブ１３を有している。
【００２０】
面材側フランジ１１は、面材（本形態では床面材２）を載せ、面材を固定するフランジである。当該面材側フランジ１１はその厚さ（図３の紙面上下方向の大きさ）が、ベースフランジ１２の厚さよりも薄く、面材側フランジ１１の図３に表れた断面の断面積がベースフランジ１２の当該断面の断面積と略同じであればよい。ここで「略同じ」とは厳密に同じである必要はなく、同じと考えられる程度の差は同じであるとみなせる意味である。具体的には±１０％までの差は同じであると考えてよい。従って、これによれば、面材側フランジ１１の幅（図３の紙面左右方向の大きさ）が、ベースフランジ１２の幅よりも大きくなる。
【００２１】
上記を満たせば、面材側フランジ１１の具体的な寸法は特に限定されることはないが、面材側フランジ１１の厚さＴ１１はベースフランジ１２の半分以下であることが好ましい。さらに具体的には、厚さＴ１１は１．６ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であることがより好ましい。これにより固定部材１５が釘やドリルねじであったとしても適切に面材側フラン１１を貫通して安定した固定が可能となる。
また、幅Ｗ１１は１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることが好ましい。これによれば、面材側フランジ１１と面材２との重なり部分を大きくとることができ、これによっても面材側フランジ１１と面材２との固定がしやすくなる。さらに、面材側フランジ１１が床面材２との接合により変形が拘束されることから局部座屈がし難くなり、耐力の向上が図られる。
【００２２】
ベースフランジ１２は、面材側フランジ１１と一方の面同士が対向するように所定の間隔を有して平行に配置されるフランジである。上記したようにベースフランジ１２はその厚さが面材側フランジ１１の厚さよりも厚く、面材側フランジの１１の図３に表れた断面の断面積がベースフランジ１２の当該断面の断面積と略同じであればよい。
【００２３】
上記を満たせば、ベースフランジ１２の具体的な寸法は特に限定されることはないが、ベースフランジ１２の厚さはＴ１２は、この厚さＴ１２は、面材側フランジ１１の厚さＴ１１が当該厚さＴ１２の半分以下であることが好ましい。さらに具体的には、厚さＴ１２は３．２ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることがより好ましい。これにより曲げ抵抗を十分に確保することができる。
また、幅Ｗ１２は８０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
ウェブ１３は、図３に表した断面においてその一端が面材側フランジ１１、他端がベースフランジ１２に接合された板状部材である。これにより面材側フランジ１１とベース側フランジ１２とが一体化される。接合のための手段は特に限定されることなく公知の接合技術を用いることができる。これには例えば溶接等を挙げることが可能である。
ここではウェブ１３は、図３に示した断面において根太１０がウェブ１３を挟んで左右対称となるように配置されることが好ましく。これによれば図３に示した根太１０の断面における重心がウェブ１３の内側となる。そしてその重心位置は、図３における断面において、根太１０の厚さ方向で中央に近い位置であることが好ましい。これにより、荷重に伴う曲げモーメントに対し、面材側フランジ１１とベース側フランジ１２に生じる応力度が略同じとなり、どちらか一方が先行して降伏することが無くなり、合理的な設計とすることができる。
【００２５】
ウェブ１３により維持される面材側フランジ１１とベースフランジ１２との距離Ｄは特に限定されることはないが、１００ｍｍ以上４５０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。
【００２６】
ここで根太１０は鋼材により形成されている。鋼材の具体的な種類は特に限定されることはないが、建物の構造物用の材料を用いることが好ましい。
【００２７】
以上のような、根太１０が図１に示したように水平に複数並べられる。このとき、面材側フランジ１１が床面材２側となるように配置される。そして複数の根太１０の面材側フランジ１１の面を渡すように床面材２が置かれ、図３に示したように、床面材２と面材側フランジ１１とが重なった部位に対して、両者を厚さ方向に貫通するように固定部材１５を配置する。ここで固定部材１５は床面材２と面材側フランジ１１とが重なった部位を接合することができれば特にその態様は限定されることはないが、例えば釘やドリルねじを用いることができる。これにより、根太１０と床面材２とによる横架材を用いた面材の取り付け構造が形成される。
【００２８】
この構造によれば、横架材としてＨ形鋼を用いているので、木材に対して高い耐久性を確保することができる。また、横架材の断面形状を上記のように形成したので、面材をＨ形鋼による横架材に直接接合することができ、部品点数及び加工工数の削減をすることができる。また、面材側フランジ１１とベースフランジ１２との形状をその目的に応じて異なるものとしつつも、両者の断面積を略同じとした。これにより、中立軸が横架材の中心を概ね維持し、曲げ剛性及び耐力を最大に保つことができる。これにより断面形状によらず、強度設計などの変更をする必要がなく、設計の容易が図られる。
【００２９】
図４は他の形態を説明する図で、図３と同じ視点による図である。本形態でも建物１のうち、根太２０、ここに取り付けられる床面材２、及びこれらによる根太２０（横架材２０）を用いた面材の取り付け構造について説明する。
本形態では、上記した根太１０の代わりに根太２０を適用ており、その他の部位についてはここまでの説明と共通なので根太２０について説明し、その他については説明を省略する。
【００３０】
根太２０も横架材のひとつであり、床面材を支持する棒状の部材である。本形態でも根太２０は、Ｈ形鋼を具備してなり、従って図４からわかるようにＨ形断面を有して一方向に延びる長尺部材である。より詳しくは根太２０は、面材側フランジ２１、ベースフランジ１２、及びウェブ１３を有している。
なお、ベースフランジ１２及びウェブ１３は根太１０と共通なのでここでの説明は省略する。
【００３１】
面材側フランジ２１も面材（本形態では床面材２）を載せ、面材を固定するフランジである。面材側フランジ２１は、上記した面材側フランジ１１の幅方向両端が折り曲げられた形態であり、詳しくは主部２１ａ及び曲げ部２１ｂを有して構成されている。
主部２１ａは、面材側フランジ２１のうち、ベースフランジ１１と一方の面同士が対向するように所定の間隔を有して平行に配置される部位である。そして、当該面材側フランジ２１の主部２１ａの厚さ（図４の紙面上下方向の大きさ）が、ベースフランジ１２の厚さよりも小さくされている。主部２１ａの厚さはこれを満たせば限定されることはないが、主部２１ａの厚さＴ２１はベースフランジ１２の半分以下であることが好ましい。さらに具体的には、厚さＴ２１は１．６ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であることがより好ましい。これにより固定部材１５が釘やドリルねじであったとしても適切に主部２１ａを貫通して安定した固定が可能となる。すなわち、面材側フランジ２１に上方からの荷重により圧縮力が負荷されたとき、面材側フランジ２１の幅方向両端が折り曲げられた形態により局部座屈がし難くなり、さらに、面材側フランジ２１が床面材２との接合により変形が拘束されることから局部座屈がし難くなり、耐力の向上が図られる。
【００３２】
曲げ部２１ｂは主部２１ａの幅方向両端が曲げられて主部２１ａに対して向きが変えられたように形成された部位である。これにより、薄く形成された主部２１ａの強度を向上させることができる。本形態では曲げ部２１ｂは主部２１ａの幅方向において、ベースフランジ１２に向けて主部２１ａが延びる方向に対して９０度向きがかわるように形成されている。ただし、９０度である必要はなく、０度より大きく１８０度以下であればよい。
【００３３】
そして、主部２１ａと曲げ部２１ｂとを合わせた面材側フランジの２１の図４に表れた断面の断面積がベースフランジ１２の当該断面の断面積と略同じであればよい。ここで「略同じ」とは面材側フランジ１１で説明したものと同様である。
【００３４】
また、面材側フランジ２１の幅Ｗ２１は１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることが好ましい。これによれば、面材側フランジ２１と面材２との重なり部分を大きくとることができ、これによっても面材側フランジ１１と面材２との固定がしやすくなる。
【００３５】
ここで、ウェブ１３により維持される面材側フランジ２１の主部２１ａとベースフランジ１２との距離Ｄは特に限定されることはないが、１００ｍｍ以上４５０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。
【００３６】
図５、図６は根太２０（横架材）を適用した面材と枠材との取り付け構造を説明する図である。図５は図３、図４と同じ視点による図、図６は図５に矢印ＶＩで示した方向から見た図である。
本形態では、根太２０を用いた上記の床面材２との取り付け構造に加え、横枠材３、及び縦枠材４もこれに加えた取り付け構造が形成されている。そのため本取り付け構造では、根太２０、床面材２、固定部材１５、横枠材３、及び縦枠材４に加えて、連結部材３０、及び固定部材３１が具備されている。ここで、根太２０、床面材２、及び固定部材１５は上記したものと共通するので説明は省略する。
【００３７】
横枠材３は、床面材２の面のうち、根太２０が配置された側とは反対側の面に載置され、該面に沿って延びる棒状の長尺部材であり、縦枠材４と組み合わされた壁の枠材として機能する。このような横枠材３自体は公知のものを用いることができ、特に限定されることはない。
【００３８】
縦枠材４は、横枠材３のうち、床面材２側とは反対側の面から立設され、鉛直方向に延びるように配置された棒状の長尺部材であり、上記横枠材３と組み合わされた壁の枠材として機能する。このような縦枠材４自体は公知のものを用いることができ、特に限定されることはない。
【００３９】
連結部材３０は、四角形の板状の部材であり、図５からわかるように四角形の一辺が板面に対して立設するように曲げられた屈曲部３０ａが設けられている。連結部材３０が備えるべき形状は他の部材との組み合わせの説明において明らかにされる。本形態で連結部材３０は２つ備えられている。
【００４０】
固定部材３１は、連結部材３０と横枠材３、及び縦枠材４とを固定する部材であり、このような固定をすることができればその形態は特に限定されることはないが、例えば釘やドリルねじを挙げることができる。
【００４１】
ここで連結部材３０は、次のように組み合わされている。すなわち図５、図６からわかるように、予め面材２に設けた開口部（図示せず）を貫通し、根太２０を幅方向のそれぞれから横架材２０、面材２、横枠材３、及び縦枠材４の少なくとも一部を取り囲むように連結部材３０を配置する。このとき、連結部材３０の屈曲部３０ａが形成する入隅部にベースフランジ１２の幅方向端部の外面１２ａの出隅部が引っ掛かるように配置する。これにより根太２０と連結部材３０と位置関係を安定して保持することができる。
【００４２】
かかる配置により、２つの連結部材３０の間に、根太２０、横枠材３、及び縦枠材４が配置される。そして、横枠材３及び縦枠材４に対してその幅方向両側から、連結部材３０を貫通するように固定部材３１を配置して、連結部材３０と横枠材３及び縦枠材４とを固定する。これにより根太２０、床面材２、横枠材３、及び縦枠材４が一体化した構造となり、上記した構成に加えて枠材が一体化した簡潔な形態を得ることができる。
【００４３】
上記した横架材として根太の例を説明したが、これに限らず横架材として梁や桁等に適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  建物
２  床面材（面材）
３  横枠材（枠材）
４  縦枠材（枠材）
１０  根太
１１  面材側フランジ１１
１２  ベースフランジ１２
１３  ウェブ
１５  固定部材
２０  根太
３０  連結部材
【図１】
0006645193.tif 000002
【図２】
0006645193.tif 000003
【図３】
0006645193.tif 000004
【図４】
0006645193.tif 000005
【図５】
0006645193.tif 000006
【図６】
0006645193.tif 000007