(57)【要約】【課題】構造計算によって得た最も有利な梁の梁成に階毎に統一する建築工法と前記建築工法における軸組構造と前記建築工法に用いる床パネルを提供するものである。【解決手段】この発明に係る階毎に梁成を統一する建築工法は、階毎の梁成を統一するにあたって，特定の梁材を基準とするとともに，一定長さの根太を用い根太の方向を変えながら構造計算によっていずれか有利な根太の方向を決定し，前記根太の方向を変えても梁材の強度が不足する場合には，強度が不足する梁材を前記基準となる特定の梁材と梁成を同じくし強度を有する他の梁材に変更して，全体として梁成を統一する。根太の長さを最大２間として構造計算することができる。また、前記建築工法における軸組構造は、軸組の根太に枠組壁工法の規格材を用いる。また、前記建築工法に用いる床パネルは、構造用合板の裏面に枠組壁工法の規格材を根太として用いる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
階毎の梁成を統一するにあたって，特定の梁材を基準とするとともに，一定長さの根太を用い各スパンにおいて根太の方向を変えながら構造計算によっていずれか有利な根太の方向を決定し，前記根太の方向を変えても梁材の強度が不足する場合には，強度が不足する梁材を前記基準となる特定の梁材と梁成を同じくし強度を充足する他の梁材に変更して，全体として梁成を統一することを特徴とする階毎に梁成を統一する建築工法。
【請求項２】
基準となる特定の梁材は，同一樹種であることを特徴とする請求項１に記載の階毎に梁成を統一する建築工法。
【請求項３】
基準となる特定の梁材は，同一樹種であり梁成が２１０ｍｍ、２４０ｍｍ又は２７０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の階毎に梁成を統一する建築工法。
【請求項４】
根太の長さを最大２間として構造計算することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の階毎に梁成を統一する建築工法。
【請求項５】
請求項１〜４に記載された階毎に梁成を統一する建築工法において、軸組の根太に枠組壁工法の規格材を用いることを特徴とする階毎に梁成を統一する建築工法における軸組構造。
【請求項６】
請求項１〜４にに記載された階毎に梁成を統一する建築工法において、規格材は寸法型式番号２０４，２０６又は２１０であり、梁材の断面寸法を１００〜１２０×２１０〜２７０ｍｍとする請求項５に記載の階毎に梁成を統一する建築工法における根軸組構造。
【請求項７】
請求項１〜４に記載された階毎に梁成を統一する建築工法において、規格材は最大長さが２間であることを特徴とする請求項５又は６に記載の階毎に梁成を統一する建築工法における軸組構造。
【請求項８】
軸組に使用する床パネルであって、構造用合板の裏面に枠組壁工法の規格材を根太として用いたことを特徴とする階毎に梁成を統一する建築工法に用いる床パネル。
【請求項９】
根太は構造用合板の長手方向に１または複数配設したことを特徴とする請求項８に記載の階毎に梁成を統一する建築工法に用いる床パネル。
【請求項１０】
構造用合板の裏面には断熱材を設けてなることを特徴とする請求項８または９に記載の階毎に梁成を統一する建築工法に用いる床パネル。
【請求項１１】
構造用合板の裏面には断熱材を設けるとともに、構造用合板の周縁部には断熱材のない縁取り部を設けてなることを特徴とする請求項８または９に記載の階毎に梁成を統一する建築工法に用いる床パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、階毎に梁成を統一する建築工法と前記建築工法における軸組構造と前記建築工法に用いる床パネルに係り、詳しくは、木造軸組工法の軸組を構成する梁成を階毎に一定の寸法に統一する建築工法と、前記建築工法において木造枠組壁工法の規格材である製材を根太に用いた軸組構造と前記建築工法に用いる床パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅等の木造建築物は、古くから木造軸組工法によって構築されており、まず、コンクリート基礎を形成した後、前記コンクリート基礎に土台を敷き、前記土台に柱を接合し、屋根を葺き、壁と床を設けてなる。
【０００３】
一般に、木造床には、柱と直交するように組み合わせられる梁、桁、胴差し（この明細書ではこれらを「梁」と総称する）に支持部材として根太を渡して構成する根太床や、根太の下をさらに床梁で支えてある梁床や、梁床のうち，梁として大梁と小梁が組まれている組床と呼ばれているものがある。そして、通常、木造床は、根太の上に縁甲板を張ってそのまま仕上げるか、板や合板を張った上にプラスチック製のシートやタイルを貼ったり、絨毯や畳を敷いて仕上げられる。
【０００４】
前記根太を架ける梁材には、その受ける荷重や梁長に応じて梁成の異なるものが用いられる。梁成が異なると、当然、梁下面までの高さ、いわゆる梁下高がそれぞれの梁で異なることになる。また、根太はスパンの短い方に架けられるが、根太には、通常、４５×４５（ｍｍ）、４５×６０（ｍｍ）または４５×１０５（ｍｍ）の角材が用いられる。このような根太材で構造計算によって求められた構造強度を満足させることができない場合には、さらに、中間に梁材を入れて補強する等の方法が取られている。
【０００５】
例えば、図１３に基づいて、梁材と根太の関係について説明すると、四隅に柱１を配置し、Ｙ方向において柱１の中間に柱２を配置し、各柱間に梁３，４及び５を架けてなる場合に、Ｘ方向の柱１，１間の寸法Ｌ１を２間（３６００ｍｍ）とし、Ｙ方向の柱１と柱２間の寸法Ｌ２を１間半（２７００ｍｍ）とすると、根太６は、Ｙ方向のスパンの短い梁３と梁５に架けられることになる。
【０００６】
また、梁５は、根太６、６の両方の荷重を受けることになるから、寸法Ｌ２の長さ１間半（２７００ｍｍ）では強度が不足する場合がある。さらに、図１３（ｂ）のように、梁５の上に柱７が立てられる場合には、梁５には一層荷重がかかることになる。従って、このような場合は、柱１と柱２の中間に小梁８を設け、梁３と小梁８との間に根太６ａを架け、小梁８と梁５との間に根太６ｂを架ける方法が取られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、種々の寸法の梁材が使用されると、構造強度を求める構造計算が複雑になって的確な梁材を決定するのに時間がかかるばかりでなく、現場での作業能率や工期短縮の妨げになっていた。また、種々の梁材を使用しなければならないと共に、根太の長さを現場で梁のスパンに合わせて切断しなければならない場合もあり、熟練した大工でなければ作業能率がきわめて悪くなるという問題がある。また、梁下高が異なるために、壁構造を構成する間柱や筋交いは、現場で大工がそれぞれ寸法を測りながら切断して施工しなければならなかった。このように、材料の種類が多くなると材料費が嵩むのみならず、設計から施工までが複雑になるから、建築費がアップするという問題がある。
【０００８】
この発明は、かかる現況に鑑みてなされたもので、木造枠組壁工法に用いられる規格材を根太に用いれば根太のスパンを長くできることに着目すると共に、木造枠組壁工法と同様に、梁成を同一にできることから、軸組み構造の利点と木造枠組壁工法における規格材とを組み合わせることにより、階毎に梁成を統一する建築工法を提供するものである。また、階毎に梁成を統一する建築工法において、軸組の根太に木造枠組壁工法における規格材を根太として用いることを特徴とする軸組構造を提供するものである。また、木造枠組壁工法における規格材を根太として用いることによって、施工が簡単で作業性に優れた床パネルを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するために次のような構成とした。この発明に係る階毎に梁成を統一する建築工法は、階毎の梁成を統一するにあたって，特定の梁材を基準とするとともに，一定長さの根太を用い各スパンにおいて根太の方向を変えながら構造計算によっていずれか有利な根太の方向を決定し，前記根太の方向を変えても梁材の強度が不足する場合には，強度が不足する梁材を前記基準となる特定の梁材と梁成を同じくし強度を充足する他の梁材に変更して，全体として梁成を統一することを特徴とする。基準となる特定の梁材は，一般に使用されている同一樹種とすることができる。また、基準となる特定の梁材は，同一樹種であり梁成が２１０ｍｍ、２４０ｍｍ又は２７０ｍｍとすることができる。また、根太の長さを最大２間として構造計算することが好ましい。
【００１０】
また、この発明に係る階毎に梁成を統一する建築工法における軸組構造は、階毎に梁成を統一する建築工法において、軸組の根太に枠組壁工法の規格材を用いることを特徴とする。そして、前記規格材は寸法型式番号２０４，２０６又は２１０であり、梁材の断面寸法を１００〜１２０×２１０〜２７０ｍｍとすることができる。また、前記規格材は最大長さが２間とすることができる。
【００１１】
また、この発明に係る階毎に梁成を統一する建築工法に用いる床パネルは、軸組に使用する床パネルであって、構造用合板の裏面に枠組壁工法の規格材を根太として用いたことを特徴とする。前記根太は構造用合板の長手方向に１または複数配設しもよく、構造用合板の裏面には断熱材を設けるとともに、構造用合板の周縁部には断熱材のない縁取り部を設けてなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、図示する実施形態について説明する。この発明に係る階毎に梁成を統一する建築工法の基本的方法を図１に基づいて説明する。図１の軸組みは、図１３と同一であるから、同一構成については同一符号を付して簡略化のためにその説明は省略する。この発明は、従来の軸組工法において使用している根太は、通常１間程度のスパンしか架けられないが、木造枠組壁工法において使用している規格材を根太に使用すれば長いスパン、例えば２間のスパンも可能である。
【００１３】
尚，この発明において使用する間と根太のモデュールとの関係を示せば，表１の通りである。従って，例えば，１間は１８００〜２０００ｍｍであり、２間は３６００〜４０００ｍｍである。使用する根太のモデュールによって同じ１間でも実際の寸法には幅がある。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
そこで、木造枠組壁工法において使用している規格材を根太に使用することによって、図１に示すように、従来とは反対に根太１０をＸ方向に架けることができる。しかしながら、単に強度の強い根太材を使用しても、対応する梁材が充分な強度を有するものでなければならない。構造計算をしてそれぞれの梁材を決定すればよいが、複数の梁材を使用することは上記したように梁下高が異なることになる。従って、この発明では、それぞれ、基準となる特定の梁材を決めて構造計算をし，強度の不足する梁材を梁成が同じ他の梁材に変えて、階毎の梁材の成を統一しようとするものである。
【００１６】
即ち，階毎の梁成を統一するにあたって，特定の梁材を基準に定め，根太は最大となる長さ，例えば２間長さとする。そして、各スパンにおいてこの根太の方向を変えながら構造計算によっていずれか有利な根太の方向を決定する。前記根太の方向を変えても梁材の強度が不足する場合には，強度が不足する梁材を前記基準となる特定の梁材と梁成を同じくし強度を充足する他の梁材に変更することによって、全体として梁成を統一するものである。このように、梁成を統一することによって他の材料費の節約、作業性の向上や材料管理の単純化を図ることができ、全体としてのコストダウンが得られる。階毎に梁成を統一すれば、梁下高が一定になるから間柱、筋交い、構造用合板等の寸法が統一され、工場で加工して現場に搬入することが可能になる。従って、材料の節約と共に、現場での作業能率を向上させることができる。
【００１７】
この発明は、特定の基準となる梁成を決め、根太の方向との関係で構造計算をして構造強度を求め、強度の不足する梁材を変更することによって強度を充足さえるものである。そして、根太に枠組壁工法における規格材を使用することによって、階高も低く押さえることができる。例えば、３階建て住宅では、軸組工法においては通常、３階梁天端までの高さが８６００ｍｍとなるが、枠組壁工法では８３５０ｍｍとすることができる。この発明で用いられる梁材には、日本農林規格に適合する枠組壁工法製材の同一樹種グループのものを用いるのが好ましい。
【００１８】
次に、図２及び図３に基づいて、具体的設計例について説明する。図２は、軸組工法における従来の根太と梁材の取付工法の一例を示す２階付図である。まず、柱の配置について説明すると、通し柱１１ａ〜１１ｄ、外周管柱１２ａ〜１２ｔ、内部管柱１３ａ〜１３ｇ、下階柱１４ａ〜１４ｋが立てられている。次に、梁材の種類について説明すると、下階柱１４ｂと１４ｉとの間の梁２０ａ、下階柱１４ｊと１４ｍとの間の梁２０ｂ、管柱１２ｍと１２ｐとの間の梁２０ｃ、内部管柱１３ｂと１３ｆとの間の梁２０ｄ、外周管柱１２ｆと内部管柱１３ｅとの間の梁２０ｅには、それぞれ断面積１２０×１２０（ｍｍ）の梁材が用いられている。
【００１９】
また、通し柱１１ａと１１ｂとの間の梁２１ａ、通し柱１１ｂと下階柱１４ｅとの間の梁２１ｂ、下階柱１４ｅと外周管柱１２ｉとの間の梁２１ｃ、外周管柱１２ｉと通し柱１１ｃとの間の梁２１ｄ、内部管柱１３ａと１３ｄとの間の梁２１ｅ、通し柱１１ｄと内部管柱１３ａとの間の梁２１ｆ、内部管柱１３ｇと下階柱１４ｎとの間の梁２１ｇには、それぞれ断面積１２０×１８０（ｍｍ）の梁材が用いられている。
【００２０】
また、外周管柱１２ｃと１２ｅとの間の梁２２ａには、断面積１２０×２１０（ｍｍ）の梁材が用いられている。また、外周管柱１２ｓと下階柱１４ｆとの間の梁２３ａ、通し柱１１ｂと内部管柱１３ａとの間の梁２３ｂ、下階柱１４ｄと外周管柱１２ｆとの間の梁２３ｃ、及び通し柱１１ｄと隅部との間の梁２３ｄには、それぞれ断面積１２０×２４０（ｍｍ）の梁材が用いられている。また、通し柱１１ａと下階柱１４ｎとの間の梁２４ａ、外周管柱１２ｊと１２ｍとの間の梁２４ｂには、それぞれ断面積１２０×２７０（ｍｍ）の梁材が用いられている。
【００２１】
また、下階柱１４ｎと隅部との間の梁２５ａには、断面積１２０×３００（ｍｍ）の梁材が用いられており、通し柱１１ｃと１１ｄとの間の梁２６ａ、外周管柱１２ｉと内部管柱１３ｇとの間の梁２６ｂには、それぞれ断面積１２０×３３０（ｍｍ）の梁材が用いられている。さらに、梁の入隅部の適宜の位置には、風や地震などの水平力に対しての建物の変形を防ぐ火打梁２８ａ〜２８ｋが設けられている。
【００２２】
上記軸組みにおいて、根太３０は、一点鎖線で示されているが、梁間のスパンが短い図面上縦方向に架けられている。根太３０には、断面積４５×１０５（ｍｍ）の栂材が用いられている。上記通し柱１１ａ〜１１ｄ及び外周管柱１２ａ〜１２ｔには１２０×１２０の杉材、内部管柱１３ａ〜１３ｇには１０５×１０５の杉材を使用してなる。また、上記梁には米松が使用されている。
【００２３】
一方、図３に示す実施形態においては、枠組壁工法における根太材を用いるものであって、根太は、軸組工法と異なりスパンの長い方に架けることができる。図示する実施形態では、根太の種類と架ける方向を変えることによって、構造計算の結果、基準となる梁２９に断面積１２０×２４０（ｍｍ）の米松の梁材を用いることで構造強度を満足させることができる。尚、各柱には図２において使用されたものと同じものが使用されている。
【００２４】
根太は、スパンが３６６０ｍｍである主要な根太３１には、寸法型式番号２１０（３８×２３５ｍｍ）を用い、スパンの短い根太３２には、寸法型式番号２０６（３８×１４０ｍｍ）を用い、同じくスパンの短い根太３３には、寸法型式番号２０４（３８×８９ｍｍ）を用いてなる。
【００２５】
このような構成とすることによって、下階柱１４ｆと１４ｈとの間に梁２７ａを設け、図２における梁２３ａを省略することができる。また、根太３１の方向を変えることによって梁２４ｂも省略することができる。さらに、根太３１の方向を変えることによって梁２０ｂを寸法型式番号２０４（３８×８９ｍｍ）の梁２７ｂとすることができる。火打梁は、バルコニー部分において火打梁２８ｌ〜２８ｎを追加すれば、図２における火打梁のうち火打梁２８ｅ以外はすべて省略することが可能である。
【００２６】
この発明では、構造計算によって最も合理的な根太と梁の組み合わせを見出して梁成を統一することによって、材料の節約、作業能率、工場での加工が可能になり、床高を低くすることができる等の効果が得られ、全体としてのコストダウンと設計の自由度が得られる。
【００２７】
次に、枠組壁工法における根太材を用いることができることから、床は前記根太材を枠材とした床パネルとすることができる。そこで、図４以下に基づいて、床パネルの実施形態について説明する。床パネルは、単独で使用する単独型パネル３５，連結して使用する連結型パネル３６とからなる。単独型パネル３５は、図４及び図５示すように、構造用合板４０の下面に根太材３１を配設し、根太材３１の両側には断熱材４１を設けてなる。前記構造用合板４０の下面周縁には、一定幅で断熱材４１のない縁取り部４２，４３が設けられている。縁取り部４２、４３の幅寸法は、後述するように、根太掛けの幅寸法、または梁欠込の大きさによる。
【００２８】
連結型パネル３６は、先に施工する先施工パネル３６Ａと、後に施工する後施工パネル３６Ｂとからなる。先施工パネル３６Ａは、図６及び図７に示すように、構造用合板４０の長手側端の一方端に根太３１ａが設けられており、根太３１ａは幅寸法の約２分の１が構造用合板４０の側端からはみ出している。一方、後施工パネル３６Ｂは、図８及び図９に示すように、基本的構成は単独型パネル３５と同様であるが、先施工パネル３６Ａの根太３１ａに載置する分だけ断熱材４１のない縁取り部４４が設けられている。従って、縁取り部４４の幅寸法は、根太３１の幅寸法の約２分の１となる。尚、図６〜図９においても、構造用合板４０との下面周縁には、一定幅の縁取り４２，４３設けられている。
【００２９】
上記床パネル３５、３６は、次のようにして施工される。床パネル３５，３６を施工したとき根太３１と平行になる梁２９の内側には、構造用合板４０を載置する根太掛け４５が取り付けられており、前記根太掛け４５に縁取り部４３が載置される。また、床パネル３５，３６を施工したとき根太３１と直交する梁２９には、根太３１の端部を嵌め込む梁欠込４６が設けられており、前記梁欠込４６に根太３１の端部を嵌め込むことによって取り付けられる。
【００３０】
また、先施工パネル３６Ａと後施工パネル３６Ｂとを取り付けるには、縁取り部４３を根太掛け４５に載置し、根太３１の端部を梁欠込４６に嵌め込むと同時に、先施工パネル３６Ａの根太３１ａに後施工パネル３６Ｂの構造用合板４０の端部を載置すればよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上、詳述したところから明らかなように、この発明によれば次のような効果を奏することができる。
即ち、階毎に梁成を統一する建築工法は、基準となる梁材を決め、枠組壁工法の規格材による根太を使用すると共に、前記根太の方向を適宜変えることによって構造計算によって基準となる梁材の強度と有利な根太の方向を求め、梁材の強度が不足する場合には、梁材を構造計算によって求められる構造強度を充足する梁材に変えるが、梁成は統一するものである。梁成を統一することによって梁下高が一定になり、間柱、筋交い等を現場で採寸しながら加工することなく工場で加工して搬入することができる。また、枠組壁工法の根太を使用することによって梁成が低く押さえられるから、全体の階高を低くすることができ、階数が多くなるほど有利である。即ち、通常３階建の梁天端までの高さが、軸組工法では８６００ｍｍであるのに対して、８０５０〜８３５０ｍｍとすることができる。従って、日照権の問題を解決しながら、設計の自由度が得られる。梁成が階毎に一定になることによって、梁材の加工、管理が容易になる。
【００３２】
また、この発明に係る階毎に梁成を統一する建築工法における軸組構造は、軸組の根太として枠組壁工法の規格材を使用するから、根太材の種類を少なくすることができる。従って、材料管理の容易さ、材料の節約、施工の作業効率の向上等によって、全体としてのコストダウンを図ることができる。また、枠組壁工法の規格材を根太に使用することによって長いスパンが得られ、しかも梁や火打梁の一部を省略することが可能である。また、枠組壁工法の規格材を根太に使用することによって、床のパネル化を図ることができる。また、根太の方向を変えることによって、構造計算で最も有利な梁を求めることができる。
【００３３】
また、階毎に梁成を統一する建築工法に用いる床パネルは、構造用合板に枠組壁工法の規格材を根太として使用するものであるから、根太の組み込みと同時に床を形成することができ、しかも高い床剛性が得られる。また、パネル化によって工場での加工が可能になり、現場での作業の安全性、作業能率の向上、工期短縮等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の基本構成を説明するための軸組みを示す平面図である。
【図２】従来の軸組工法による梁と根太との関係を示す木造建築物の２階の平面図である。
【図３】図２に対応し、この発明に係る軸組に枠組壁工法の根太を用いた木造建築物の２階の平面図である。
【図４】床パネルの実施形態を示す底面図である。
【図５】同じく拡大断面図である。
【図６】床パネルの他の実施形態における連結型パネルを示す底面図である。
【図７】同じく拡大断面図である。
【図８】さらに、床パネルの他の実施形態における連結型パネルを示す底面図である。
【図９】同じく拡大断面図である。
【図１０】床パネルの梁への取り付け状態を示す要部説明図である。
【図１１】同じく、床パネルの梁への取り付け状態を示す要部説明図である。
【図１２】従来の軸組工法における梁と根太との関係を示す平面図である。
【図１３】梁材と根太の関係を示す説明用平面図である。
【符号の説明】
１０：根太
１１ａ〜１１ｄ：通し柱
１２ａ〜１２ｔ：外周管柱
１３ａ〜１３ｇ：内部管柱
１４ａ〜１４ｋ：下階柱
２０ａ〜２０ｅ：梁
２１ａ〜２１ｇ：梁
２２ａ：梁
２３ａ〜２３ｄ：梁
２４ａ、２４ｂ：梁
２５ａ：梁
２６ａ、２６ｂ：梁
２８ａ〜２８ｒ：火打梁
２９：梁
３０、３１、３２、３３：根太
３５：単独型パネル
３６：連結型パネル
４０：構造用合板
４１：断熱材
４２，４３：縁取り部
４４：縁取り部
４５：根太掛け
４６：梁欠込
【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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【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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