(57)【要約】【課題】  鉄骨造建築の触組を組み立てる鉄骨構造材の外表面を木材で包むようにして覆うことにより、湿気による鉄骨構造材の腐食発生を防ぎ、耐久性と耐火性に優れた建物を提供する。【解決手段】鉄骨構造材を用いて建物の軸組構造物２を、基礎１上に立設したコーナ柱４と中間柱５、大梁６、小梁、壁用木製パネル８等を用いて組み立て、前記軸組構造物２に用いた鉄骨構造材の外表面を木材で包むように覆うことにより、湿気による鉄骨構造材の腐食発生を防ぐ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物における軸組構造物の構築に鋼材と木材を用い、基礎上に骨組みとして立設した鋼材を外部に露出しないように木材で覆って軸組構造物を組み立てた鋼材と木材を併用した建物。
【請求項２】
建物における軸組構造物の構築に鋼材と木材を用い、基礎上に骨組みとして立設する鋼材として隅柱にチャンネル材と中間柱にＨ型鋼を用い、前記隅柱は二本のチャンネル材を直角の配置で立設し、両チャンネル材の内角面を角材で覆うことによって形成し、前記隅柱と中間柱の間及び中間柱間に木製の壁用パネルを、鋼材の溝に両側を嵌め込んで組み込むことによって周壁を形成し、この周壁の内外面に木製板を張設することにより、骨組みとして立設した鋼材を外部に露出しないように木材で覆って軸組構造物を組み立てた鋼材と木材を併用した建物。
【請求項３】
建物における軸組構造物の構築に鋼材と木材を用い、基礎上に鋼材を立設して骨組みを組み立て、この骨組みに対して木製の壁用パネルの組み込みと、内外面への木製板の張設とによって、鋼材を外部に露出しないように木材で覆って軸組構造物を組み立てることを特徴とする鋼材と木材を併用した建物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建物の壁となる軸組構造物の構築に鋼材と木材を用い、骨組みとなる鋼材の外表面を木材で覆うことにより、鋼材の腐食発生を防いで耐久性を向上させることができると共に、良好な住環境が確保でき、しかも、耐火性に優れた建物を構築することができる鋼材と木材を併用した建物とその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、我が国の一般的な建築物としては、木造建築、鉄筋コンクリート造建築、鉄骨造建築を挙げることができるが、木造建築に比べて鉄筋コンクリート造建築や鉄骨造建築は、耐震性や耐火性に優れ、多層階の建物の構築が簡単であるため、近年一般住宅のような建物においても多く建設されるようになっている。
【０００３】
鉄筋コンクリート造建築は、建物の軸組を鉄筋で組み立て、この軸組をコンクリートで覆うことによって構築され、また、鉄骨造建築は、建物の軸組を鉄骨構造材で組み立て、この軸組をコンクリートで覆うことによって構築される。
【０００４】
ところで、コンクリートの作成に用いる骨材として有用な、清流の川砂や砂利は量的に採取が困難であるため、近年、海砂や砕石を用いることを余儀なくされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、海砂や砕石は、洗浄して使用しても塩分を含むことになり、この塩分が鉄筋や鉄骨構造材を腐食させることで、建物の耐久佐を低下させて寿命を短くする大きな原因になっている。
【０００６】
また、コンクリートは、吸湿性があるため、内部に埋め込まれた鉄筋や鉄骨構造材を湿気で腐食させて建物の耐久性を低下させるだけでなく、構築後の壁や柱にひび割れが発生することになる。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、軸組構造物の骨組みに鋼材を用い、この鋼材の外表面を木材で包むようにして覆うことにより、湿気による鋼材及び木材の腐食発生を防ぎ、耐久性と耐火性に優れた建物を得ることができる鋼材と木材を併用した建物とその構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、建物における軸組構造物の構築に鋼材と木材を用い、基礎上に骨組みとして立設した鋼材を外部に露出しないように木材で覆って軸組構造物を組み立てた構成を採用したものである。
【０００９】
請求項２の発明は、建物における軸組構造物の構築に鋼材と木材を用い、基礎上に骨組みとして立設する鋼材として隅柱にチャンネル材と中間柱にＨ型鋼を用い、前記隅柱は二本のチャンネル材を直角の配置で立設し、両チャンネル材の内角面を角材で覆うことによって形成し、前記隅柱と中間柱の間及び中間柱間に木製の壁用パネルを、鋼材の溝に両側を嵌め込んで組み込むことによって周壁を形成し、この周壁の内外面に木製板を張設することにより、骨組みとして立設した鋼材を外部に露出しないように木材で覆って軸組構造物を組み立てた構成を採用したものである。
【００１０】
また、請求項３の発明は、建物における軸組構造物の構築に鋼材と木材を用い、基礎上に鋼材を立設して骨組みを組み立て、この骨組みに対して木製の壁用パネルの組み込みと、内外面への木製板の張設とによって、鋼材を外部に露出しないように木材で覆って軸組構造物を組み立てる構成を採用したものである。
【００１１】
ここで、鋼材を柱や梁に用いてボルト結合や溶接で接合することによって軸組構造物の骨組みを組み立て、また、鋼材の外表面を覆うために用いる木材は、例えば、樹齢１００年以上で最適な時期に伐採され、丸太乾燥ができたものを厚さが5cm以上に加工した無垢
材を使用する。
【００１２】
このような木材は、乾燥割れや反り、狂い等の発生が少なく、厚さが5cm以上の無垢材であると、30分の耐火に十分耐えることができる特性がある。
【００１３】
上記のように、鋼材の外表面を木材で接触状態にして包むように覆うと、木材の吸湿作用で鋼材を外部からの湿気が接触しないように保護し、これにより、鋼材に対する湿気の作用を木材で防止することができ、湿気による鋼材及び木材の腐食発生を防ぎ、建物の耐久性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によると、鋼材を用いて軸組構造物の骨組みを組み立て、前記鋼材の外表面を木材で覆って軸組構造物を組み立てたので、木材の吸湿作用で鋼材に外部からの湿気が接触しないように保護し、これにより、鋼材に対する湿気の作用を木材で防止することができ、湿気による鋼材及び木材の腐食発生を防ぎ、耐久性に優れた長寿命の建物を構築することができる。
【００１５】
また、鋼材の外部を木材で包むように覆ったので、木材による断熱効果で保温性に優れ、良好な住環境が確保できる建物を構築できると共に、鋼材以外の部分に木材を用いることにより、余剰している木材の消費拡大を図ることができる。
【００１６】
更に、鋼材の外部を覆う木材に厚みのある無垢材を用いることにより、このような木材は燃えにくく、従って、耐火性に優れた建物を構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施例を図示例と共に説明する。
【００１８】
図１と図２のように、鋼材と木材を併用した建物は、基礎１上に鋼材と木材を併用した軸組構造物２を組み立て、この軸組構造物２の上に和風の小屋組３を設けて構築されている。
【００１９】
上記軸組構造物２は、基礎1上に立設したコーナ柱４と中間柱５、コーナ柱４と中間柱５間にかけ渡した大梁６や、大梁６間にかけ渡した小梁７、コーナ柱４と中間柱５間及び中間柱５問に立て込んだ壁用の木製パネル８によって形成されている。
【００２０】
図１乃至図４に示す第１の実施の形態において、図３は、上記軸組構造物２における直角コーナ部分と中間部分の構造を示し、基礎１上に立設したコーナ柱４が、アングル材９と、その外側二面に重ねて直角に配置した二本のチャンネル材１１と、このアングル材９の内角側二面に重なるように配置した木製の角柱１０の集合による組み合わせによって形成され、両側チャンネル材１１の溝１２内に、壁用の木製パネル８の側部が嵌り合っている。
【００２１】
上記アングル材９に対して木製の角柱１０は、アングル材９の一辺に一面が丁度適合する正方形となり、壁用木製パネル８は、チャンネル材１１の溝幅と同様の厚みに形成されている。
【００２２】
図３に示すように、上記基礎１上に立設した中間柱５は、木製の中間角柱１３と、この中間角柱１３の両側二面に重ねるように配置したチャンネル材１４との組み合わせによって形成され、中間角柱１３はその一面が丁度チャンネル材１４の幅と一致する正方形となり、両側チャンネル材１４の溝１２内に、上記したと同様に壁用木製パネル８の側部が嵌り合っている。
【００２３】
図４は、コーナ柱４と大梁６及び小梁７の結合構造を示し、大梁６及び小梁７は図示の場合、チャンネル材１５を用い、大梁６はコーナ柱４のチャンネル材９やアングル材とボルトや溶接によって結合し、また、中間柱５の上端と大梁６及び小梁７の結合もボルトや溶接によって結合すると共に、大梁６及び小梁７は、その溝内に木製角材１６を嵌め込み、外面を板材１７で覆った構造になっている。
【００２４】
上記軸組構造物２において、室内側には内側壁板１８を、室外側には外側壁板１９をそれぞれ張設することにより、軸組構造物２の骨組みに用いた鋼材の外面を包むように覆うことができる。
【００２５】
図９乃至図１３に示す第２の実施の形態において、上記軸組構造物２におけるコーナ柱４が、直角に配置した二本のチャンネル材１１、両チャンネル材１１の内角側二面に重なるように配置した木製の角柱１０の集合による組み合わせによって形成され、両側チャンネル材１１の溝１２内に、壁用の木製パネル８の側部が嵌り合っている。
【００２６】
上記チャンネル材１１に対して木製の角柱１０は、チャンネル材１１の一辺に一面が丁度適合する正方形となり、壁用の木製パネル８は、チャンネル材１１の溝幅と同様の厚みに形成されている。
【００２７】
図１０に示すように、上記基礎１上に立設した中間柱５は、Ｈ型鋼を用いて形成され、Ｈ型鋼の両側溝１２内に、上記したと同様に壁用木製パネル８の側部が嵌り合っている。
【００２８】
上記中間柱５において、Ｔ型材５ａとこれにビス５ｂで固定する帯板５ｃによって断面Ｈ形に形成された中間柱５ｄと、Ｈ型鋼を用いた中間柱５ｅとを用い、コーナ柱４に隣接する位置に前者の中間柱５ｄが位置するように両中間柱５ｄと５ｅを交互に配置するようにしている。
【００２９】
前者の中間柱５ｄは、Ｔ型材５ａを基礎１上に立設し、壁用の木製パネル８は、斜めにして一方の側縁をチャンネル材１１の溝１２に嵌め込んだ後、他方の側縁をＴ型材５ａの内角部分に収め、次に、Ｔ型材５ａに帯板材５ｃをビス５ｂで固定すれば、コーナ柱４と中間柱５間及び中間柱５間へのパネル８の組み込みが、図１１のように、上からの落とし込みではなく、前面からの嵌め込みによって行え、パネル８の組み込み作業が容易になる。
【００３０】
図５は、壁用木製パネル８の第１の例を示し、両側の縦枠材２０と上下枠材２１を用いて上下に長い矩形状の枠体２２を組み、両側縦枠材２０の外半部はチャンネル１１や１４内にはめ込む狭幅部２０ａに形成し、両側縦枠材２０の内面側全長に縦枠材２０よりも一回り小径の縦桟材２３を固定し、対向する縦桟材２３間に、縦桟材２３と同じ断面径の多数の断熱用角材２４を水平状態で順次積み重ね状にして配置し、枠体２２内で断熱用角材２４の両面に生じた凹部に、この凹部に適合する厚みの平板２５をそれぞれ張設し、両面をフラットに仕上げた構造になっている。
【００３１】
図６に示す第２の例の壁用木製パネル８は、上記と同様の枠体２２の内部に、縦枠材２０の半分の断面径の多数の断熱用の角材２６を両面側から順次積み重ね状に配列することで、両面をフラットに仕上げた構造になっている。
【００３２】
なお、壁用木製パネル８は何れの例においても、断熱用角材２４、２６の配列パターン
は水平だけでなく、図６のように傾斜状に配列するようにしてもよい。
【００３３】
図７に示す第３の例の壁用木製パネル８は、同一長さの単板４１を複数並べて接着した三枚の集合板４２を、その木目が順次交差する配置となるように重ねて接着固定し、一辺が両側縦枠材２０の間に納まる正方形で柱の幅と同様の厚みを有する面板４３とし、この面板４３の四周縁に凹溝４４を周設し、この四周囲の凹溝４４内に接続板４５をその一部が外側に突出するよう嵌め込み固定し、両側縦枠材２０の対向面に設けた凹溝に両側の接続板を嵌め込むことにより、必要枚数の壁用木製パネル８を上から順に落とし込み、上下の壁用木製パネル８は、上下の凹溝４４にわたって接続板４５を嵌め込んで接続することにより、木製の壁を形成するものである。
【００３４】
このように、三枚の集合板４２を、その木目が順次交差する配置となるように重ねて接着固定すると、木のくせが取り除けるので反り等の発生が防げると共に、単板４１に端材を使用できるのでコスト的に有利となる。
【００３５】
なお、上記面板４３の両面における周囲の稜部は、傾斜や円弧状の面取りを施すようにすると共に、単板４１相互の結合や接続板４５の取付け及び接続板４５と縦枠材の固定は、接着以外の手段を採用してもよい。
【００３６】
図８に示す第４の例の壁用木製パネル８は、角軸状短材の集合によって第３の例と同様の壁用木製パネル８を形成したものであり、角軸状短材４６の長手方向の両側と両未口に凹溝４７を設け、同一長さの四本の角軸状短材４８を正方形となるよう巴状に組み合わせ、その中心部に年輪が両面に見えるような配置で正方形の中央角材４８ａを組み込み、上記巴状に組み合わせた角軸状短材４８の外側に長い四本の角軸状短材４６を巴状に組み合わせ、これを順次外方に繰り返し、隣接する各角軸状短材４６及び角軸状短材４６と中央角材４８ａは、両者の凹溝４７にわたって嵌め込んだ接続板４９によって接続することにより、一辺が両側縦枠材２０の問に納まる正方形で柱の幅と同様の厚みを有する面板５０としている。
【００３７】
この面板５０の四周縁に残した凹溝４７内に接続板４９をその一部が外側に突出するよう嵌め込み囲定し、両側縦枠材２０の対向面に設けた凹溝に両側の接続板４９を嵌め込むことにより、必要枚数の壁用木製パネル８を上から順に落とし込み、上下の壁用木製パネル８は、上下の凹溝４７にわたって接続板４９を嵌め込んで接続することにより、木製の壁を形成するものである。
【００３８】
この第４の例の壁用木製パネル８においても、角軸状短材４６と中央角材４８の両面における周囲の稜部は、傾斜や円弧状の面取りを施すようにすると共に、角軸状短材４６相互の結合や接続板４９の取付け、接続板４９と縦枠材２０の画定は、接着以外の手段を採用してもよい。
【００３９】
図１２と図１３に示す第５の例の壁用木製パネル８は、角軸状短材５１の上下面に凹溝５２を設け、この角軸状短材５１を上下に積み重ねて貫通する複数のボルト５３で締結すると共に、上下角軸状短材５１の凹溝５２間に接続板５４を嵌め込んで組み立てたものである。
【００４０】
このような壁用木製パネル８は、角軸状短材５１を締結するボルト５３を利用し、基礎１に埋設したアンカーボルト５５とナット５６を介して結合し、基礎１上への固定強度を向上させることができる。
【００４１】
上記のような各実施の形態において、パネル８の組み込み時におけるボルト５３とアンカーボルト５５の結合は、基礎１に埋設したアンカーボルト５５を所定長さだけ突出させておき、パネル８の組み込み時に、パネル８に設けたボルト挿通孔の下部をアンカーボルト５５の突出部分に外嵌し、パネル８の内部途中において、ボルト５３とアンカーボルト５５をナットで結合すればよく、具体的には、この結合作業を行うために、パネル８にはボルト５３とアンカーボルト５５の結合部分に一面側で開口してボルト挿通孔と連通する作業用凹部を設け、パネル８に上端から挿通したボルト５３の作業用凹部内に臨む下端にナットを装着しておき、パネル８の組み込みによって、作業用凹部内に突出したアンカーボルト５５の上端とボルト５３にわたって螺合するようにナットを回動操作すれば、ボルト５３とアンカーボルト５５をナットで結合することができる。
【００４２】
図２は、軸組構造物２の上に設ける合掌構造の和風小屋組３を示し、軒げた２７問に小屋ばりを設け、軒げた２７と小屋ばりに立設した真づか２８やつりづか２９、方づえ３０等で両側一対となる合掌３１を真づか２８から両側下がりの勾配を有する傾斜状に支持し
、合掌３１上に一定の間隔で横方向の母屋３２を固定し、この母屋３２上に傾斜状となる垂木３３を並べ、垂木３３上に野地板３４を敷設し、野地板３４上に瓦材を敷設すると共に、上記上下母屋３２間に生じた空間と、垂木３３間に生じた空間のそれぞれを断熱用の角材３５を並べることによって埋め、小屋組３に断熱機能を付加した構造になっている。
【００４３】
ここで、鉄骨構造材の外表面を木材で覆うことにより、丁度刀とこれを納める鞘の関係のように、鉄骨構造材を湿気から有効に保護することができ、長年にわたって防錆効果が得られ、建物の骨組みとなる鉄骨構造材の耐久性を大幅に向上させることができ、また、鉄骨構造材の外表面を覆うために用いる冬木材には、例えば、樹齢１００年以上で最適な時期に伐採され、丸太乾燥ができたものを厚さが５cm以上に加工した無垢材を使用する。
【００４４】
このような木材は、古い日本の木造建築が現存していることからも分かるように、耐久性に優れ、乾燥割れや反り、狂い等の発生が少なく、しかも、厚さが５cm以上の無垢材であると、３０分の耐火試験に十分耐えることができる特性がある。
【００４５】
次に、この発明に係る建物の構築方法を説明する。
【００４６】
建物を構築せんとする地面に建物の平面形状に合わせた基礎１を構築し、この基礎１上に図１と図２、図４のように、コーナ柱４と、コーナ柱４間の位置に所要数の中間柱５と、コーナ柱４と中間柱５間に各種例示した壁用木製パネル８をそれぞれ建て込むと共に、これらの上部に大梁６や小梁７をかけ渡し、大梁６や小梁７は木製角材１６と板材１７で覆うと共に、壁面の室内側には内側壁板１８を、室外側には外側壁板１９をそれぞれ張設することにより、構成に用いた鋼材の外面を木材で包むように覆うことで軸組構造物２を構築し、この軸組構造物２上に小屋組３を組み立てることにより、鋼材と木材を併用した建物が完成する。
【００４７】
このような紬組構造物２に対して、室内を間仕切りして内外装を施すことにより、建物の構築が完了し、壁構造となる軸組構造物２は両面がフラットになっているので、内外装の施工が簡単で美しく仕上がり、また、軸組構造物２におけるコーナ柱４の部分は、アングル９やチャンネル１１と木製の角柱１０の集合による組み合わせによって形成され、特に隅部の強度向上により耐定性に優れた建物を構築することができる。
【００４８】
また、軸組構造物２と小屋組３は、その空間が断熱用の角材２４、３５で埋められているので、断熱性に優れた建物を構築することができると共に、軸組構造物２における壁用木製パネル８には開口部分を設けて窓や出入ロを形成するようにしてもよく、また、図示の建物は一階建を示したが、地下室の構築や壁構造を上方に延長して設けることにより、二階建や三階建の建物を構築することができる。                              
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】鋼材と木材を併用した建物の軸組構造物を示す第１の実施の形態の一部切り欠き正面図
【図２】（Ａ）は軸組構造物と屋根組を示す正面図、（Ｂ）は屋根組の拡大した縦断側面図
【図３】軸組構造物における直角コーナ部分と中間部分の構造を示す横断平面図
【図４】コーナ柱と大梁及び小梁の構造を示す縦断側面図
【図５】（Ａ）は壁用パネルの第１の例を示す一部切り欠き正面図、（Ｂ）は同上の拡大した横断平面図
【図６】（Ａ）は壁用パネルの第２の例を示す正面図、（Ｂ）は同上の拡大した横断平面図
【図７】（Ａ）は壁用パネルの第３の例を示す一部切り欠き正面図、（Ｂ）は同分解斜視図、（Ｃ）は同平面図
【図８】（Ａ）は壁用パネルの第４の例を示す正面図、（Ｂ）は同分解斜視図、（Ｃ）は同平面図
【図９】鋼材と木材を併用した建物の軸組構造物を示す第２の実施の形態の一部切り欠き正面図
【図１０】同上のコーナ柱と大梁及び小梁の構造を示す縦断平面図
【図１１】（Ａ）は壁用パネルの隅柱と中間柱間への組み込みを示す横断平面図、（Ｂ）は中間柱の拡大した横断平面図
【図１２】（Ａ）は壁用パネルの第５の例を示す一部切り欠き正面図、（Ｂ）は同拡大した縦断側面図
【図１３】第５の例の壁用パネルの構造を示す分解斜視図
【符号の説明】
【００５０】
１      基礎
２      軸組構造物
３      小屋組
４      コーナ柱
５      中間柱
６      大梁
７      小梁
８      木製パネル
９      アングル材
１０    角柱
１１    チャンネル材
１２    溝
１３    中間角柱
１４    チャンネル材
１５    チャンネル材
１６    木製角材
１７    板材
２０    縦枠材
２１    上下枠材
２２    枠体
２３    縦桟材
２４    断熱用角材
２５    平板
２６    角材
２７    軒げた
２８    真づか
２９    つりづか
３０    方づえ
３１    合掌
３２    母屋
３３    垂木
３４    野地板
３５    角材
４１    単板
４２    集合板
４３    面板
４４    凹溝
４５    接続板
４６    角軸状短材
４７    凹溝
４８    角軸状短材
４９    接続板
５０    面板
５１    角軸状短材
５２    凹溝
５３    ボルト
５４    接続板
５５    アンカーボルト
５６    ナット
【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】
2005226445.tif 000012
【図１１】
2005226445.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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