(57)【要約】【課題】  大地震で木造建築物が揺れて倒壊しその後の火災、人的被害が多いので倒れにくい木造建築物を構築する。【解決手段】  木造建築物のほぞをなくすため構造材の外観上目立たない面を背割りして、Ｔ字型鋼を差込、また側面の長手方向にありほぞを作りサッシバーを嵌める。四面とも人目につく構造材は錐等で材木の中心に長手方向の貫通穴を開けて型鋼を挿入する。材木ジョイントに構造材と型鋼を差し込んでボルト締めで固定する。構造材と材木ジョイントの間に湾曲した板バネを挟めると、地震の急激な揺れを緩慢な揺れに変えるので倒壊を防止できる。【選択図】      図１１
2005155023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸部が逆台形になったサッシバーを、長手方向に取り付けることを特徴とする材木。
【請求項２】
凸部が逆台形になったサッシバーを、先端に取り付けることを特徴とする材木。
【請求項３】
材木を背割りし、該背割りした溝にＴ型鋼の一辺を挟めて固定することを特徴とする材木。
【請求項４】
材木を背割りし、該背割りした溝に山型鋼の一辺を挟めて固定することを特徴とする材木。
【請求項５】
材木を背割りし、該背割りした溝に平型鋼を挟めて固定することを特徴とする材木。
【請求項６】
先端に案内金具を取り付けることを特徴とする木工用錐。
【請求項７】
ガイド板の先端に案内板を取り付けることを特徴とするチェーン式ホールソー。
【請求項８】
材木を背割りし請求項６の錐に付いている案内金具、または請求項７のチェーン式ホールソーに付いている案内板を該背割りした溝に通して、長手方向に貫通項穴を開けることを特徴とする材木。
【請求項９】
材木に請求項８の加工を施し該貫通穴にパイプやＣ型鋼または鉄棒を内蔵することを特徴とする材木。
【請求項１０】
材木に請求項８の加工を施し該貫通穴に樹脂と鉄筋を内蔵することを特徴とする材木。
【請求項１１】
請求項８の材木の内部に防腐剤、防虫剤を染み込ませることを特徴とする材木。
【請求項１２】
材木と材木の間にＺ型鋼を挟み固定して、土台、柱、梁などの構造材に用いることを特徴とする合わせ材木。
【請求項１３】
請求項１、３、４、５、９、１０、１１、１２の該材木と型鋼を差し込み、ボルト締め、またはネジクギなどで固定することを特徴とする材木ジョイント。
【請求項１４】
請求項１，３，４、５、９，１０，１１，１２の該材木、または型鋼と材木ジョイントの間に湾曲した板バネを差し込み、ボルト締め、またはネジクギなどで固定することを特徴とする材木ジョイント。
【請求項１５】
基礎の下にゴム片多数を敷くことを特徴とする建築工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耐震木造建築物に関する、材木の防腐、防虫に関する、中古材木の再利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木造建築物の構造材は、ほぞとほぞ穴を材木に刻んで組み合わせて仕口を作り建築物を組み立てている、近年は補助金具を用いて該仕口を強化している。材木の乾燥が進むにつれて長手方向にヒビが入っていくが、ヒビがはいらないように見えない側面に背割り溝を長手方向に切り込んでいる。また基礎は砂利の上に施工されている。
【非特許文献１】図解木造建築  尾上孝一著
【非特許文献２】地震に強い木造住宅  坂本  功著
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年世界中に大地震が度々発生し、大きな被害を被っている。また、大型台風や竜巻被害も多くなり、被害を防ぐため木造建築物は大地震、大型台風、竜巻にも耐えるように建築しなければならない。特に大地震で折れ易く抜け易いのはほぞの部分が多い。該仕口は最も荷重がかかる箇所であるにもかかわらず柱、梁、土台のほぞは断面積で約１／３しか差し込んでなく、おまけに横木のほぞが、直角に差し込まれた角柱の仕口ほぞの断面積が１／９以下の建物も多く、また鴨居などの横木が仕口ではずれて落下し、強度が仕口で大幅に低下する。それが原因になって大地震でほぞが折れる、抜けるという被害を受けやすい根本的問題点がある。強度を増すために近年補助金具が使用されているが建築年数がたつ建築物の角柱の仕口が痛み、大地震などでは他の建築物に比べると十分な強度はなく倒壊に至ると言う問題点がある。
【０００４】
単位面積当り木造建築物はコンクリート建築物と比べ軽すぎるため、免震ゴム積層体を基礎と土台の間に設置すると、弱い地震の場合作用しないので用いられていない。
【０００５】
木造建築物はコンクリート建築物に比べると約１／５と軽く、地震のゆれに耐えるため免震ゴム積層体を用いるには、重くするため基礎の下に免震ゴムを設置する工法があるが一般住宅に採用するには、計算が複雑であり、また基礎が上下２組必要で高価になるので、殆ど採用されていない。直下型地震では建築物の床面に対して斜め上方に揺れることがあり、それに対応するには水平免震装置と垂直免震装置を備えなくてはならないので非常に高価になる。
【０００６】
材木を強固にするため、長い材木を長手方向の内部に貫通穴を開け金属材を通すのは、該貫通穴を正確に開ける事が従来の技術では非常に難しいので、建築用には用いられていない。また、材木側面に型鋼を添え強度を増す事も行われていない。
【０００７】
木造建築物の寿命が他に比べて短く、おまけに中古材木が再利用されていないので、産業廃棄物の増大に拍車をかけており、また地球温暖化を促進している。
【０００８】
壁型枠組工法においては、材木どうしを合わせる土台、柱、梁などの構造材内部に補強用形鋼は材木と材木の間に挾まれていないので強度を増すため壁面が多く、開口部が小さく採光が悪く住みにくい場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、金属の長所と材木の長所を合わせ持った建築物を考案した。詳しく述べると
【００１０】
間柱や鴨居や敷居を固定するため凸部が逆台形をしているありほぞ型サッシバー（以後サッシバーと言う）を、材木の側面にありほぞを掘りその溝に固定し、また間柱、鴨居、敷居，窓枠を支える横木などの材木の先端にありほぞを掘り柱のサッシバーに嵌るサイズのサッシバーを固定して、仕口では前記サッシバーどおしを組み合わせて接合する。人目につかない柱は材木の長手方向にありほぞを掘りサッシュバーの凸部を埋め両端を材木ジョイントに固定する、サッシバーは材木の補強鋼材をかねている。箇所によってはサッシバーの凹凸を柱と横木に対して逆向きや横向きに取り付けた用い方がある。
【００１１】
請求項３に記載の発明に係わる材木は、長手方向に背割りし、該背割り溝にＴ型鋼などの型鋼の一部を差し込んで接合し仕口を材木ジョイントで固定する。
【００１２】
請求項８の材木は、請求項６の先端に案内金具を取り付けた錐で背割り溝に案内金具を通して穴を開ける、該穴にパイプ、鉄棒などの型鋼を通す、溝を薄い板で塞ぐ。また請求項７のガイド板の先端に案内板を付けたチェーン式ホールソーで背割り溝に該案内板を通して穴を開ける、該穴にパイプ、鉄棒、Ｃ型鋼などを通して、溝を材木で塞ぐ。また鉄筋を入れて樹脂で穴を固める方法もある。
【００１３】
木造建築物の強度を下げるほぞとほぞ穴をなくすためサッシバー、パイプ、鉄棒、Ｔ型鋼、Ｚ型鋼などを材木と接合して材木ジョイントに差込、ボルト締めまたはネジクギなどで固定する。材木ジョイントと材木もしくはサッシバーや型鋼との間に湾曲した板バネを挟み、地震などで短周期の揺れを長周期の揺れに変えて、ほぞが抜けることや折れることをなくす。
【００１４】
枠組み壁工法では柱、梁、土台に用いる材木と材木の間にＺ型鋼を挟み、繋ぎ目を材木ジョイントで固定する。上記と同じように材木ジョイントと材木の間に湾曲した板バネを挟む工法もある。
【００１５】
鴨居、敷居、窓枠の仕口強度を増すため、柱側面と横木先端にありほぞを掘り、サッシバーを各々取り付けて組み合わせて固定する。
【００１６】
材木の長手方向に穴を開けたり溝を掘って乾燥した後、該貫通穴や溝に防腐、防虫、樹脂を染み込ませる工法もある。
【００１７】
また古い材木は、前記の加工法で加工して穴の内部から防腐剤、防虫剤、油脂を染み込ませて再利用する。
【００１８】
水平、垂直に可動する容器にゴム片を満たして蓋をし、建築物に応じた個数を基礎の下に設置して容器の上下を固定する。
【００１９】
建築物の重さに合わせて、基礎の側面に多数のゴム片を可動する容器に入れて設置する。
【００２０】
自然を保護するため、長年かかって成長した大きな木材で作られた柱や梁を再利用するには、前記の加工をして再利用が可能である。また貫通穴から防腐、防虫、油脂、樹脂などを染み込ませておくと長年に渡って材木は痛まず撓みにも強くなるし、材木の表面に薬品や樹脂が出て来ないので材木の風合いは変わらない。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２２】
木造建築物の柱、梁、土台など、背割りした構造材の背割り溝に形鋼を入れ、また背割り溝を利用して材木内部に穴を開けて該穴に形鋼を挿入し、材木ジョイントに固定するので地震、台風、竜巻などで建築物が揺れても、仕口でほぞが抜けたり折れたりする被害が発生しにくい。また土台、柱、梁、などにサッシバーを取り付けて、間柱、鴨居、敷居、窓などの小さい角材にほぞを用いずに接合できる。またサッシバーと材木を材木接合金具で接合すると補強型鋼となり建築物の強度が増す。
【００２３】
壁枠組み工法では、土台、柱、梁、にＺ型鋼を挟み材木ジョイントに接合することで今までの工法より強度が大幅に増すので地震での被害を少なくする。また開口部を大きくとれるので居住性が良くなる。
【００２４】
材木ジョイントがアンカーボルトで基礎に直接固定されているので土台が痛んでも柱は倒れない、
【００２５】
材木の長手方向に溝や貫通穴が設けてあるので内部から防虫剤、防腐剤を含浸でき薬剤が長期に渡り効果がある。また材木の表面に出て来ないので表面が美しい。
【００２６】
建築物に破砕したゴム片を詰めたゴム容器を基礎の下と側面に設置すると、垂直方向、水平方向共に免震できる、また価格が大幅に安くできる。
【００２７】
中古材木は背割りして再加工すると形鋼を挿入でき再利用できる。
【００２８】
壊れにくい木造建築物を建築することで長期に居住できるので、産業廃棄物の減少、森林保護及び地球温暖化防止に役立つ
【実施例１】
【００２９】
発明の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図１は請求項１の柱と横木をサッシバーで組み合わせた断面図、図２は請求項１の柱と横木をサッシバーで上記と逆の接続をした断面図である。図１１は柱を材木ジョイントに差し込んでボルト締めで固定した状態の断面図である。柱のサッシバーを土台から梁まで通して柱の両端を材木ジョイントに差し込んでボルト締めで固定しまた土台や柱も端から端へ通して材木ジョイントに差し込んでボルト締めで固定する、その際材木と材木ジョイントの間に湾曲した板バネを挟む。湾曲した板バネを用いない工法もある。
【実施例２】
【００３０】
図３は材木を長手方向の背割り溝にＴ型鋼の一部を差し込んだ材木の断面図である。図４は同様に山型鋼の一部を差し込んだ材木の断面図である。図５は同様に平鋼を該溝に差し込んだ材木の断面図である。
【実施例３】
【００３１】
図６は案内金具付き木工錐である。図７は請求項７の案内板付きチェーン式ホールソーである。上記機械は案内金具や案内板を背割り溝にはめて上下左右の位置決めをして、３ｍ以上の材木に正確かつ簡単に貫通穴を開けるものである。請求項１０の材木は先端にモーター付き木工錐で梁に用いるための曲がった材木に貫通穴を開けて鉄筋などの型鋼を貫通工に挿入して樹脂で固定して強化することができる。構造材に貫通穴を開けた材木を十分に乾燥させた後、貫通穴から防腐剤や防虫剤を含浸させる、パイプ、Ｃ型鋼、鉄筋などの型鋼を挿入する。
【実施例４】
【００３２】
図１２から図１５は様々な材木ジョイントである。材木ジョイントは建築物によって様々な形の物が必要であり、図１２から図１５は一般的な二階建て建築物に使用する材木ジョイントの一例を記載している。
組み立て工法の一例を掲げる。材木に型鋼を取り付け釘などで固定する。土台の両端を材木ジョイントに差し込み、アンカーボルトで材木ジョイントを基礎に固定する。柱と湾曲した板バネを材木ジョイントに差し込んで柱を立て、型鋼と共にボルト締めで固定する。次に材木ジョイントと湾曲した板バネを柱上端に被せて、梁を該材木ジョイントに差し込んで柱と梁を型鋼と共に材木ジョイントにボルト締めで固定する。鴨居、敷居、窓枠などの仕口はサッシバーを用いて柱に固定する。後の工程は従来通りの様々な建築工法で建築する。
【実施例５】
【００３３】
壁枠組み工法では、土台、柱、梁、の構造材にＺ型鋼を挟みクギや接着剤などで固定して上記の建築工法と同様な建築をする。
【実施例６】
【００３４】
中古材木はクギを抜き、上記のように加工してサッシバー、Ｔ型鋼、パイプなどの型鋼を固定し防腐、防虫、油などを染み込ませて建築に再利用する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】柱と横木にありほぞを切り込みサッシバーを取り付け組み合わせた図。
【図２】柱にサッシバーを取り付け、図１とは逆に横木を組み合わせた図。
【図３】材木の背割り溝にＴ型鋼の一辺を挟めた図。
【図４】材木の背割り溝に山型鋼の一辺を挟めた図。
【図５】材木の背割り溝に平型鋼を挟めた図。
【図６】先端に案内金具を取り付けた木工錐。
【図７】先端に案内板を取り付けたチェーン式ホールソー。
【図８】案内金具付き錐で丸穴を開けた材木。
【図９】案内板付きチェーン式ホールソーで角穴を開けた材木。
【図１０】材木と材木の間にＺ型鋼を挟みボルト締めで固定した角材の断面図。
【図１１】構造材と材木ジョイントの間に湾曲した板バネを挟んで組み立てた木造建築物の骨組み          断面図。
【図１２】建築物の角部分の材木ジョイント。
【図１３】４本の構造材を接続する材木ジョイント。
【図１４】３本の構造材を接続する材木ジョイント。
【図１５】２階の床梁を２本接続する材木ジョイント。
【図１６】２階の床梁を３本接続する材木ジョイント。
【図１７】２個のゴム容器内部にゴム片を内蔵した免震ゴムの断面図。
【符号の説明】
【００３６】
１    ありほぞを切り込んだ柱
２    横木
３    凸部分が逆台形になったサッシバー
４    背割りした材木
５    Ｔ型鋼
６    山型鋼
７    平型鋼
８    案内金具
９    木工錐
１０  モーター
１１  案内板
１２  チエーン式ホールソー
１３  案内金具付き錐で穴を開けた材木
１４  案内金具付き錐で開けた穴
１５  背割り溝
１６  Ｚ型鋼
１７  湾曲した板バネ
１８  材木ジョイント
１９  アブソーバー
２０  筋交い
２１  固定板
２２  ゴム容器
２３  ゴム片    
【図１】
2005155023.tif 000003
【図２】
2005155023.tif 000004
【図３】
2005155023.tif 000005
【図４】
2005155023.tif 000006
【図５】
2005155023.tif 000007
【図６】
2005155023.tif 000008
【図７】
2005155023.tif 000009
【図８】
2005155023.tif 000010
【図９】
2005155023.tif 000011
【図１０】
2005155023.tif 000012
【図１１】
2005155023.tif 000013
【図１２】
2005155023.tif 000014
【図１３】
2005155023.tif 000015
【図１４】
2005155023.tif 000016
【図１５】
2005155023.tif 000017
【図１６】
2005155023.tif 000018
【図１７】
2005155023.tif 000019