(57)【要約】【課題】施工作業の改善や費用の軽減を実現した上で建築物の経年変形などにも対応可能な、構造材に接続する補助部材の固定方法を提供すること。【解決手段】弾性を有する板材に、釘などの締結手段５を通すため表裏を貫通する孔４が複数設けられた平面板１を用いて、補助部材３の端面と平面板１を面接触させて孔４を通して補助部材３に締結手段５を打ち込み、補助部材３と平面板１を一体化した後、補助部材３を据え付け位置に運び、構造材２と平面板１を面接触させて、未使用の孔４を通して構造材２に締結手段５を打ち込み、構造材２と補助部材３を一体化する。この方法では、構造材２に溝などを加工する必要がないほか、平面板１は単純な板で製作費用も少なく、建築物の経年変形にも平面板１が変形することで追従して強度の低下を発生しない。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有する板材に締結手段（５）を通すため表裏を貫通する孔（４）を複数備え且つ補助部材（３）の端面よりも広い平面領域を備える平面板（１）を用いて、前記補助部材（３）の端面に前記平面板（１）の一面を面接触させて孔（４）を通して補助部材（３）に締結手段（５）を打ち込み補助部材（３）と平面板（１）を一体化した後、該平面板（１）の他面と構造材（２）を面接触させて、未使用の孔（４）を通して構造材（２）に締結手段（５）を打ち込むことを特徴とする補助部材の固定方法。
【請求項２】
前記平面板（１）には、補助部材（３）に対する垂直方向の荷重を支えるための受片（６）を備えていることを特徴とする請求項１記載の補助部材の固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造建築物の骨格を形成する構造材に結合して、床面や壁面などを支持する補助部材の固定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
木造建築物は、コンクリートなどの基礎の上に土台を水平に置き、この土台の上に多数の柱を直立させ、柱と柱の間に梁などの部材を水平に配置して相互を強固に結合させることで骨格が構築される。これらの骨格を形成する各部材を本明細書では構造材と呼び、この構造材が組み上がった後に、屋根板を支持するためのタルキや、壁面を裏から支持するための間柱や、床面を支持するための根太などの部材が構造材に取り付けされる。タルキや間柱や根太などの各部材は、構造材よりも断面積が小さく加わる荷重も少ないため、本明細書では一括して補助部材と呼び、これらの補助部材は両端を構造材などに結合させて、荷重に対して十分な耐久性を確保する必要がある。
【０００３】
構造材と補助部材の結合方法は、図６に示す方法が従来から一般的に採用されており、（イ）は構造材の側面に溝を設けて、この溝に補助部材の端部をはめ合わせた後に、補助部材の側面から構造材に向けて釘を打ち込むもので、補助部材を確実に結合することができる。また溝を使用せず、（ロ）に示すような固定金具を使用する方法もあり、補助部材の端部を固定金具の中央に挟み込み釘で結合した後、構造材の側面に固定金具を接触させて、構造材と固定金具の間も釘で結合すると、構造材と補助部材が一体化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来から使用されている図６（イ）に示す方法は、構造材に溝を加工するための作業が必要な上に、断面を欠損することで強度の低下が避けられず、また対になる溝が施工誤差などで位置が揃わず、補助部材が溝の中に収容できず現場で溝幅を広げるなどの修正を行う場合もある。さらに構造材と補助部材を結合するための釘は、補助部材に対して斜め方向に打ち込むため、位置の選定や打ち込み方法が難しい上に、既に組み上がった構造材により作業姿勢に制約が多い。加えて木材は歳月の経過により膨張や収縮の発生は避けられず、構造材と補助部材の間に隙間ができる場合があり、骨格の剛性が低下したり部材の支持が不安定になり床鳴りなどの原因となる。
【０００５】
図６（ロ）に示す方法は、構造材に溝を加工しないで補助部材を結合するために開発されたもので、補助部材の端部と固定金具を結合した後に、所定の取り付け位置に配置して構造材と結合するため、施工作業が簡素化される上、構造材に溝を加工する必要もないなど多くの利点がある。しかし固定金具の中央部に補助部材を挟み込むため、補助部材の幅が大きいと挟み込むことができず、逆に幅が小さいと固定金具との間に隙間が発生して結合が不安定になる。したがって補助部材の形状に合わせて最適な形状の固定金具を用意する必要があり、現場では多種の固定金具を扱うため手配や管理が面倒なものとなる。また固定金具は剛性が高いため、荷重が作用した際に緩和されないで釘に伝達して、釘が緩み補助部材が脱落する恐れもある。
【０００６】
本発明はこうした実情を基に開発されたもので、施工作業の改善や費用の軽減を実現した上で建築物の経年変形などにも対応可能な、構造材に接続する補助部材の固定方法に関する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
施工作業が簡単で費用も少なく、構造材などの変形にも対応して強度を維持しつつ補助部材を固定するには、請求項１記載の発明のように、弾性を有する板材に締結手段を通すため表裏を貫通する孔を複数備え且つ補助部材の端面よりも広い平面領域を備える平面板を用いて、前記補助部材の端面に前記平面板の一面を面接触させて孔を通して補助部材に締結手段を打ち込み補助部材と平面板を一体化した後、該平面板の他面と構造材を面接触させて、未使用の孔を通して構造材に締結手段を打ち込む方法が優れている。なお構造材とは木造建築物の骨格となる部材で、土台や柱や梁のほか大引きや胴差しなどを意味しており、補助部材はタルキや間柱や根太などを意味している。
【０００８】
本発明では、構造材と補助部材の双方とも切削を伴う加工が不要で、平面板と呼ばれる板を介在させて結合を行う。平面板は、両面が平らな板から切り出された単純な形状で、平面板には表裏を貫通する孔が複数加工されており、これらは構造材や補助部材と結合する際に使用される。平面板を切り出す際の形状および孔の配置は限定されないが、平面板は単純な長方形でも十分で、また孔は上下に二列、左右に三列を規則的に並べて、計六個確保する場合が標準的である。なお平面板は、曲げ方向の荷重に対しては弾性を持ち、せん断方向の荷重に対しては剛性を持ち、かつ引張力にも耐えられる強度が必要で、材質や厚さなどは実験などを通して決定され、メッキなどの防錆処理を行った厚さ約１ｍｍから３ｍｍの鋼板が通常使用される。
【０００９】
補助部材は、断面が長方形の角材で両端部をノコギリで切断され所定の長さに仕上がっており、構造材に結合させる前の段階で、補助部材の端面に平面板を取り付ける必要がある。したがって作業が行いやすい場所で、補助部材の端面に平面板を面接触させた後、平面板に設けた孔から補助部材に向けて釘などの締結手段を打ち込んで双方を結合させる。なお平面板は、補助部材の断面より面積を大きくする必要があり、その結果として平面板に設けた孔の全てが補助部材と接する訳ではなく、補助部材の周囲より外側に位置する孔は、この段階では締結手段が打ち込まれず、この後に構造材と結合する際に使用される。
【００１０】
補助部材の両端面に平面板を結合した後に、補助部材を据え付け位置に移動して構造材に平面板を接触させる。そして補助部材との結合に使用しなかった平面板の孔から、構造材に向けて釘などの締結手段を打ち込むと、平面板を介して構造材と補助部材が結合する。なお補助部材を根太として利用する場合は、構造材である大引きに直交するように補助部材を配置して、この上に床板を敷設する手順となり、また補助部材を壁の裏面を支持するために利用する場合は、間柱と同様に配置する。なお平面板の孔は、構造材または補助部材のどちらの結合に使用するかは限定されず、各部材の大きさや作業環境などで都度決定される。
【００１１】
本発明の特徴は、構造材と補助部材の結合に平面板を使用することで、平面板が曲げ方向の荷重に対して弾性を持つことから、歳月の経過による木材の変形や地震などの衝撃荷重に追従することができる。対向する構造材の間隔が次第に大きくなると、この間に挟まれた補助部材には引張荷重が作用するが、この際は平面板が変形するだけで他に影響がなく、また衝撃荷重が作用した場合は、平面板の弾性により荷重が緩和されるため、部材の破断や締結手段が緩む危険が軽減される。さらに構造材の施工誤差などで補助部材との間に隙間がある場合も、平面板を変形させることで施工作業を継続することができる。
【００１２】
請求項１記載の発明は、平面板が単純な平面であったが、補助部材を根太として使用する場合などは、家具などの荷重が見込まれるため強度を向上させる必要がある。請求項２記載の発明は、平面板に補助部材に対する垂直方向の荷重を支えるための受片を備えるものであり、補助部材の底面を受け止めることで耐久性を向上させている。受片は、平面板の一角を折り曲げたもので、補助部材の端面周辺の底面に面接触して荷重を直接的に受け止めることができる。受片を設けるために折り曲げる角度は、一般的に直角だが屋根などに使用する場合はこの限りではなく、また受片にも孔を設けてもよい。なお受片により、平面板の曲げ方向の荷重に対しての剛性が増加することは避けられないが、これを抑制するため受片の面積や形状には配慮が必要である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１（イ）は、平面板１の構造を示す斜視図で、厚さ２．３ｍｍの鋼板を長方形に切り出した単純な形状であり、表面には上下に並ぶ孔４が中央部と両側面に計６個配置され、平面板１を貫通している。また平面板１に結合する構造材２と補助部材３は二点鎖線で示されており、水平に配置された構造材２に、床板を裏側から支持する補助部材３を取り付ける場合を想定している。中央部の二カ所の孔４には、補助部材３と結合するため釘などの締結手段５が打ち込まれ、この作業は構造材２に取り付ける前に行われる。平面板１と補助部材３が一体化した後に平面板１と構造材２を面接触させてから、未使用の孔４に締結手段５を打ち込むと構造材２と補助部材３が一体化する。
【００１４】
図１（ロ）は、平面板１の一部を直角に折り曲げて、受片６を設けた場合を示し、補助部材３の端部周辺の底面と面接触して、補助部材３に作用する荷重を受け止める機能がある。受片６を持つことで平面板１は、曲げ方向の荷重に対して剛性が向上して、本発明の特徴である平面板１の変形が難しくなる。そこで受片６は、補助部材３の底面だけを受け止める形状に抑えて、従来に近い水準の弾性を維持する必要がある。
【００１５】
図２は、平面板１により構造材２と補助部材３が一体化された状態を示しており、（イ）は側面から見た補助部材３中央部の断面図で、また（ロ）は平面図である。（イ）のように平面板１と補助部材３の間は、平面板１の中央部の二個の孔４を通して締結手段５が打ち込まれて結合され、想定される荷重が作用した場合も緩むことはない。また補助部材３との結合に利用されていない両端の四カ所の孔４は、（ロ）のように構造材２との結合に利用され、この作業は補助部材３を設置位置に移動させてから行う。なお全ての孔４に締結手段５を打ち込むのが原則であるが、強度上余裕がある場合は、一部を省略してもよい。
【００１６】
木材は乾燥や湿気など様々な要因で、歳月の経過に連れて少しずつ変形することは避けられない。補助部材３が長手方向に延びて行く場合は、構造材２を押し広げようとするため、反作用で補助部材３に圧縮力が発生して破断などの現象は起こりにくく、最悪でもわずかに変形する程度である。また補助部材３が長手方向に収縮した場合や、対向する構造材２の間隔が大きくなった場合は、補助部材３に引張力が発生するが、従来はこの力を緩和する手段がなく、釘に荷重が集中するため、釘が緩んでしまう危険性がある。
【００１７】
図３は、このような引張力が補助部材３に作用した場合に、本発明による平面板１の状態を示す平面図で、構造材２と補助部材３は互いに遠ざかろうとする荷重が作用して、平面板１は単純な平面を維持できず変形して、平面板１と構造材２の間に空間部７が生じる。平面板１は、曲げ方向に対しての剛性が少なく、比較的簡単に変形して、締結手段５に作用する荷重を緩和することが可能で、特に地震などで衝撃的な荷重が作用した場合には、平面板１でエネルギーを吸収できるため、補助部材３などに作用する荷重が軽減する。なお平面板１に対する曲げ方向の荷重以外の、せん断方向など他の方向から作用する荷重に対しては十分な剛性を維持しており、破断など強度上の問題はない。
【００１８】
平面板１の形状は長方形に限定されることはなく、補助部材３の形状などに応じて最適な形状を選定することができる。もし補助部材３の断面形状が上下方向に長い場合は、構造材２と結合する締結手段５の位置を調整するため、図４の各図に示すように、平面板１の形状を変化させたり、孔４の配列を変則的にするなど、多様な形態を用いる場合がある。また平面板１の形状を変えることで、剛性や弾性を変化させることが可能で、例えば曲げ方向の荷重に対する剛性を低下させる場合は、切り欠きなどで面積を減少させる。
【００１９】
本発明は、木造建築において屋根や床など、あらゆる場所で使用可能で具体例を図５に示す。（イ）は木造家屋の断面を示しており、補助部材３は床板を支持する根太として配置したり、壁を裏から支持するために上下に並ぶ梁の間に垂直に配置したり、屋根板を支持するタルキのように傾斜面に配置したりと、多くの場所で使用されている。また（ロ）のように、窓８を支持するために使用することもできる。この場合は、補助部材３同士を結合するために平面板１が使用されており、このほか屋根裏などの狭い空間では、平面板１の端部に補助部材３を結合する場合がある。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明により、構造材と補助部材を平面板を介して結合することで、双方を組み合わせるための溝などを加工することが一切不要で、施工作業も釘などを打ち込むだけで完了する。また平面板は、板に孔を設けただけの単純な形状で製作が簡単で、補助部材が構造材から離れようとする場合は、平面板が変形することで追従でき、これによる強度低下も発生しない。しかも平面板は、せん断力などには高い抗力を持っているため、補助部材の支持は極めて安定している。加えて一種類の平面板で多様な補助部材に対応できるため、管理や手配などの面でも優れている。
【００２１】
請求項２記載の発明により、平面板に設けられた受片で補助部材の底面も支持できるため、補助部材に作用する荷重を釘以外でも負担することで、大形家具などの荷重にも十分に耐えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）（ロ）
本発明による平面板の形状を示す斜視図で、（イ）は単純な平板からなる平面板で、（ロ）は受片を持つ平面板である。
【図２】（イ）（ロ）
構造材と補助部材の結合状態を示す図で、（イ）は側面から見た補助部材中央部の断面図で、（ロ）は平面図である。
【図３】補助部材が収縮、または構造材間の距離が増加した際に、平面板が変形して空間部が発生した状態を示す平面図である。
【図４】（イ）（ロ）
平面板の形状例を示す斜視図である。
【図５】（イ）（ロ）
本発明の使用例を示す図で、（イ）は木造家屋の断面図で多様な場所に使用できることを示し、（ロ）は窓を支持する場合を示している。
【図６】（イ）（ロ）
従来から使用されている構造材と補助部材の結合方法を示し、（イ）は構造材に溝を加工して補助部材をはめ合わせる構造を示す斜視図で、（ロ）は固定金具を使用した場合の構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　平面板
２　構造材
３　補助部材
４　孔
５　締結手段（釘）
６　受片
７　空間部
８　窓
【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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