(57)【要約】【課題】  本発明の軸組構造は、木造建築物、殊に木造住宅に適用され、大空間の居室等を木造建築物に形成するとともに、木造建築物の建設資材の効率化を図り、しかも、特殊技能に依存しない建設工事を可能にする。【解決手段】    木造建築物の軸組構造は、木質系合成材からなる柱及び梁を接合した構成を有する。柱の合成材(1)は、木製角材(2)及び木製腹板(3)をボルト・ナット組立体(5,6)の締付けトルク下に一体的に連結した構造を有し、梁の合成材(10)は、木製角材(12)及び木製斜材(13)をボルト・ナット組立体(15,16)の締付けトルク下に一体的に連結した構造を有する。角材、腹材及び斜材は、同一の板厚(T,B)を有し、梁の角材は、柱の中空領域(9)に挿入され、ボルト・ナット組立体(5,6)によって柱の角材に一体的に連結される。 【選択図】  図４
2007085061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質系合成材からなる柱及び梁を接合した木造建築物の軸組構造において、
柱を構成する合成材は、方形断面を有する左右一対の木製角材と、柱長方向に所定間隔を隔てて前記角材の間に介挿した方形断面の木製腹板とを有し、前記角材及び腹板は、該角材及び腹板を貫通するボルト・ナット組立体の締付けトルクによって一体的に連結され、
梁を構成する合成材は、方形断面を有する上下一対の木製角材と、該角材に対して所定角度をなす方形断面の木製斜材とを有し、梁の合成材の前記角材及び斜材は、該角材及び斜材を貫通するボルト・ナット組立体の締付けトルクによって一体的に連結され、
前記柱及び梁の角材、腹材及び斜材は、同一の板厚を有し、前記腹板によって離間した前記柱の角材の間には、中空領域が形成され、前記梁の角材は、前記中空領域に挿入され、柱及び梁の角材を貫通するボルト・ナット組立体によって前記柱の角材に一体的に連結されることを特徴とする木造建築物の軸組構造。
【請求項２】
木質系合成材からなる柱及び梁を接合した木造建築物の軸組構造において、
柱を構成する合成材は、方形断面を有する左右一対の木製角材と、柱長方向に所定間隔を隔てて前記角材の間に介挿した方形断面の木製腹板とを有し、前記角材及び腹板は、該角材及び腹板を貫通するボルト・ナット組立体の締付けトルクによって一体的に連結され、
梁を構成する合成材は、方形断面を有する上下一対の木製角材と、該角材を相互連結する方形断面の木製垂直材と、左右一対の垂直合板とを有し、該合板は、前記角材及び垂直材の両側に固定され、
前記柱及び梁の角材、腹材及び垂直材は、同一の板厚を有し、前記腹板によって離間した前記柱の角材の間には、中空領域が形成され、前記梁の角材及び合板は、前記中空領域に挿入され、柱及び梁の角材及び合板を貫通するボルト・ナット組立体によって前記柱の角材に一体的に連結されることを特徴とする木造建築物の軸組構造。
【請求項３】
木質系合成材からなる柱及び梁を接合した木造建築物の軸組構造において、
柱を構成する合成材は、方形断面を有する左右一対の木製角材と、柱長方向に所定間隔を隔てて前記角材の間に介挿した方形断面の木製腹板とを有し、前記角材及び腹板は、該角材及び腹板を貫通するボルト・ナット組立体の締付けトルクによって一体的に連結され、
梁を構成する合成材は、左右一対の垂直合板と、梁の長手方向に所定間隔を隔てて配置された方形断面の木製垂直材とを有し、該垂直材は、垂直材及び前記垂直合板を貫通するボルト・ナット組立体の締付けトルクによって左右の垂直合板の間に固定され、
前記柱の角材及び腹材は、同一の板厚を有し、前記腹板によって離間した前記柱の角材の間には、中空領域が形成され、前記梁の垂直材及び合板は、前記中空領域に挿入され、柱及び梁の角材、合板及び垂直材を貫通するボルト・ナット組立体によって前記柱の角材に一体的に連結されることを特徴とする木造建築物の軸組構造。
【請求項４】
前記柱の合成材の柱脚部は、基礎構造体の上面に固定したベースプレートに対して、ボルト・ナット組立体の締付けトルクによって一体的に連結されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の木造建築物の軸組構造。
【請求項５】
前記柱脚部の角材の間には、前記腹板が介挿され、ボルト・ナット組立体のボルトは、前記ベースプレートの垂直板部分、前記角材及び前記腹板を貫通することを特徴とする請求項４に記載の木造建築物の軸組構造。
【請求項６】
前記梁の斜材は、前記柱の中空領域に挿入され、柱及び梁の接合部に方杖を形成することを特徴とする請求項１に記載の木造建築物の軸組構造。
【請求項７】
前記柱及び梁は、前記板厚の整数倍の値として設計された幅を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の木造建築物の軸組構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築物の軸組構造に関するものであり、より詳細には、木質系合成材からなる柱及び梁を接合した木造建築物の軸組構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木造住宅等の木造建築物の代表的工法として、木造軸組工法及びツーバイフォー工法が知られている。木造軸組工法は、我が国の伝統的な工法として広く知られており、在来工法とも呼ばれる。木造軸組工法は、柱、床梁、小屋梁及び桁材等の軸組部材を構成する木材を建込み、筋交等の補強材や、壁材等を軸組部材に固定して木造建築物を建設する工法である。また、ツーバイフォー工法は、例えば、２インチ×４インチの木材断面を有する建築材（枠材）を基本とした北米の伝統的工法であり、枠組壁工法とも呼ばれる。ツーバイフォー工法は、枠材に合板等の面材を組合せた壁体を建込むことにより木造建築物を建設する一種の壁式工法である。
【０００３】
上記軸組工法及びツーバイフォー工法を応用した軸組壁工法が、特開昭５５−３２８２７号公報に開示されている。この軸組壁工法では、柱及び梁は夫々、フィラープレートを介して一体的に接合した一対の木質系角材からなる。ガセットプレートが木質系角材の間に固定され、柱及び梁は、ガセットプレートを介して互いに接続される。梁に作用する荷重（固定荷重、積載荷重、地震荷重、風荷重等）は、ガセットプレートを介して柱に応力伝達する。
【０００４】
他方、主として大規模木造建築物に使用される梁の構造として、トラス構造が知られている。トラス構造の梁は、直線部材の端部を相互連結して所望の骨組形態に組立てた構造を有する。一般に、トラス構造を構成する骨組、即ち、トラス式骨組では、各部材の接合点（連結部）は、構造上完全なピン接合ではないが、力学上は、ピン接合の性質を有する。このため、トラス式骨組を構成する各部材の接合点は、力学解析上、ピン接合として取扱われ、引張又は圧縮の軸方向力のみがトラス式骨組の各部材に作用するという前提で構造解析が行われる。トラス構造の梁は、支点間距離が長い大スパン構造物を構築する上で有利であることから、大空間を有する建築物等において長年に亘って使用されてきた。
【特許文献１】特開昭５５−３２８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、木造軸組構造の住宅建築物は、建築物の構造計算を行うことなく設計される。これは、通常の住宅建築物は、長年に亘って積み重ねられた設計の技能又は各種基準の範囲で経験的に柱・梁等の軸組部材のサイズを選択し得ること、或いは、建築基準法等に適合する軸組部材のサイズを採用することによって建築物の構造強度を概ね確保し得ること等の理由に依る。また、鉄骨部材では多種多様の断面寸法及び断面形状のものが市場に流通しているのに対し、軸組部材用の材木又は集成材は、比較的限られた種類の断面寸法及び断面形状のものが市場に流通しているにすぎない。他方、建築設計者は、十分な安全性を考慮する結果、限られた商品規格の中から一段階大きいサイズの部材を選択せざるを得ず、これに伴って建築物の自重が増大することと相俟って、建築物全体の設計が過剰設計となる傾向が生じていた。
【０００６】
また、近年の木造住宅の設計においては、壁及び柱が存在しない大空間を居住空間として使用し、住宅の居住性、解放感、設計自由度、改築自由度、改造自由度、用途適応性等を向上することが要求される傾向がある。
【０００７】
上述の木造軸組工法を採用して大空間を設計する場合、梁の支点間距離の増大に伴って梁の部材断面を拡大する必要が生じる。しかし、梁の部材断面の拡大に起因して梁の自重が増大することから、梁の支点間距離は、梁の撓み及び耐力等の制約より規制される。このため、木造軸組工法では、所望の大空間を設計し難い事情がある。また、従来の木造軸組工法では、仮に支点間距離を拡大し得たとしても、木材の接合のために特殊な仕口又は継手構造を要し、或いは、高度な職人技又は技能を要し、このため、木造住宅の建設資材の規格化、技能の標準化、施工の迅速・容易性等の要請には、所望の如く応えることができなかった。従来の木造軸組工法は又、木材の釘接合を多用するので、木材の解体・再利用が困難である点、或いは、各部構造に適合した寸法・形状の木材をその都度使用するので、材料の統一が困難である点など、省資源化等の観点からも、その不利が指摘されていた。
【０００８】
他方、上述したトラス構造の木造梁は、自重の軽量化及び支点間距離の増大を可能にするので、大空間の居室等を木造住宅内に設計する上で有利に採用し得るかもしれない。
【０００９】
しかしながら、木造トラス構造の梁を採用した場合、柱及び梁の接合部の構造が複雑化するという問題が生じる。例えば、上述の特許文献１に記載される如く、ガセットプレートを柱に取付けた構造によれば、ガセットプレートは、梁の端部に適合した構造及び寸法を備える必要が生じ、ガセットプレートの設計及び施工に特殊な技術が必要とされる。これは、近年の業界事情、即ち、木造住宅の建設資材を規格化し、特殊技能に依存しない住宅建設工事の工法が望まれる事情と逆行する。これに対し、梁及び柱の双方をトラス構造に設計することにより、柱及び梁の接合部を整合させる工法の採用も考えられるが、このような工法は、鉄骨構造の建築物においては採用し得るものの、木造建築物では、接合部の構造が複雑化することから、容易には採用し難い。しかも、トラス構造の柱は、その外形寸法（梁間方向の寸法）を大寸法に設計せざるを得ず、従って、居室等の室内に柱型が比較的大きく突出する。このため、柱をもトラス構造に設計することは、居住性等の向上を意図した大空間形成の要望と相反する。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大空間の居室等を木造建築物に形成するとともに、木造建築物の軸組部材の新たな規格を提供することにより木造建築物の資材の効率化を図り、しかも、特殊技能に依存しない建設工事を可能にする木造建築物の軸組構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成すべく、木質系合成材からなる柱及び梁を接合した木造建築物の軸組構造において、
柱を構成する合成材は、方形断面を有する左右一対の木製角材と、柱長方向に所定間隔を隔てて前記角材の間に介挿した方形断面の木製腹板とを有し、前記角材及び腹板は、該角材及び腹板を貫通するボルト・ナット組立体の締付けトルクによって一体的に連結され、
梁を構成する合成材は、方形断面を有する上下一対の木製角材と、該角材に対して所定角度をなす方形断面の木製斜材とを有し、前記角材及び斜材は、該角材及び斜材を貫通するボルト・ナット組立体の締付けトルクによって一体的に連結され、
前記柱及び梁の角材、腹材及び斜材は、同一の板厚を有し、前記腹板によって離間した前記柱の角材の間には、中空領域が形成され、前記梁の角材は、前記中空領域に挿入され、柱及び梁の角材を貫通するボルト・ナット組立体によって前記柱の角材に一体的に連結されることを特徴とする木造建築物の軸組構造を提供する。
【００１２】
本発明の上記構成によれば、柱及び梁は、方形断面の木製角材と方形断面の木製腹板又は斜材とをボルト・ナットによって組付けた合成材より構成される。これら合成材の構成要素（角材、腹板、斜材）は、同一の板厚を有し、梁の角材は、柱の中空領域に挿入され、柱及び梁の角材を貫通するボルト組立体によって柱の角材に一体的に連結される。
【００１３】
角材、腹板、斜材の板厚は、各構成要素に共通するモジュール（構成単位）としての意義を有する。このように細分化したモジュールによれば、合成材の各構成要素を規格化することができる。このモジュールは、柱・梁共通の規格であり、このモジュールの組合せによって多種多様な部材断面を設計することができる。従って、本発明によれば、従来の木材商品規格に従う各部設計と比べ、多種多様な各部設計を行うことができ、これにより、木造建築物の過剰設計を回避し、木造建築物の設計を最適化することができる。また、このようなモジュールに従って建築物の軸組構造用材料を規格生産し、或いは、各建設現場において異なる建築部位の材料を共用し又は転用することが可能となる。
【００１４】
また、柱及び梁の接合部は、梁の角材を中空領域に挿入した状態で柱及び梁をボルト連結することより形成される。このような接続構造によれば、梁及び柱の釘接合を用いることなく、全軸組構造体をボルト連結により構築することができ、しかも、ガセットプレート等の特定の接合用部材を用いずに柱・梁の接合部を施工することができる。
【００１５】
更に、梁は、角材及び斜材をボルト連結により組付けた構造を有するので、トラス形式の長スパンの梁を柱間に架設することができ、しかも、柱の合成材は、角柱形態の柱を構成するので、柱の外形寸法を従来の無垢材又は集成材の柱と同等の寸法に設定することができる。
【００１６】
所望により、柱際に位置する斜材を延長して柱の中空領域に挿入し、これを柱の角材にボルト連結することより、柱及び梁の接合部に方杖を形成し、接合部を補強することができる。前述の如く共通モジュールの構成要素からなる柱及び梁の構成は、このような方杖の施工を可能にする。このような方杖を備えた柱及び梁の接合部は、梁の荷重を効果的に柱に伝達するので、長スパンの梁に課せられる負荷は軽減する。
【００１７】
本発明は更に、木質系合成材からなる柱及び梁を接合した木造建築物の軸組構造において、
柱を構成する合成材は、方形断面を有する左右一対の木製角材と、柱長方向に所定間隔を隔てて前記角材の間に介挿した方形断面の木製腹板とを有し、前記角材及び腹板は、該角材及び腹板を貫通するボルト・ナット組立体の締付けトルクによって一体的に連結され、
梁を構成する合成材は、方形断面を有する上下一対の木製角材と、該角材を相互連結する方形断面の木製垂直材と、左右一対の垂直合板とを有し、該合板は、前記角材及び垂直材の両側に固定され、
前記柱及び梁の角材、腹材及び垂直材は、同一の板厚を有し、前記腹板によって離間した前記柱の角材の間には、中空領域が形成され、前記梁の角材及び合板は、前記中空領域に挿入され、柱及び梁の角材及び合板を貫通するボルト・ナット組立体によって前記柱の角材に一体的に連結されることを特徴とする木造建築物の軸組構造を提供する。
【００１８】
本発明は又、木質系合成材からなる柱及び梁を接合した木造建築物の軸組構造において、
柱を構成する合成材は、方形断面を有する左右一対の木製角材と、柱長方向に所定間隔を隔てて前記角材の間に介挿した方形断面の木製腹板とを有し、前記角材及び腹板は、該角材及び腹板を貫通するボルト・ナット組立体の締付けトルクによって一体的に連結され、
梁を構成する合成材は、左右一対の垂直合板と、梁の長手方向に所定間隔を隔てて配置された方形断面の木製垂直材とを有し、該垂直材は、垂直材及び前記垂直合板を貫通するボルト・ナット組立体の締付けトルクによって左右の垂直合板の間に固定され、
前記柱の角材及び腹材は、同一の板厚を有し、前記腹板によって離間した前記柱の角材の間には、中空領域が形成され、前記梁の垂直材及び合板は、前記中空領域に挿入され、柱及び梁の角材、合板及び垂直材を貫通するボルト・ナット組立体によって前記柱の角材に一体的に連結されることを特徴とする木造建築物の軸組構造を提供する。
【００１９】
このような構成の軸組構造によれば、梁の合成材は、線材と面材とを合成した複合構造を有し、梁は、面材の面剛性によって垂直・水平荷重に耐える。角材、腹板、垂直材及び合板（面材）の板厚を上述のモジュール（構成単位）に適合させることにより、合成材の各構成要素を規格化することができる。
【００２０】
また、柱及び梁の接合部は、梁の角材を中空領域に挿入した状態で柱及び梁をボルト連結することより形成される。このような接続構造によれば、梁及び柱の釘接合を用いることなく、軸組構造体の全接合部をボルト連結により構築することができ、従って、ガセットプレート等の特定の接合用部材を用いずに柱・梁の接合部を施工することができる。
【００２１】
更に、梁は、線材及び面材を一体的に組付けた複合構造を有するので、比較的長スパンの梁を柱間に架設することができ、しかも、柱の合成材は、角柱形態の柱を構成するので、柱の外形寸法を従来の無垢材又は集成材の柱と同等の寸法に設定することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、大空間の居室等を木造建築物に形成するとともに、木造建築物の軸組部材の新たな規格を提供することにより木造建築物の資材の効率化を図り、しかも、特殊技能に依存しない建設工事を可能にする木造建築物の軸組構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
好ましくは、合成材の柱脚部は、基礎構造体の上面に設置したベースプレートにボルト連結される。ベースプレートは、アンカーボルトによって基礎構造体の上面に固定される水平板部分と、該水平板部分から垂直に延びる起立板部分とを有し、柱の柱脚部を構成する左右の角材の間には、上記腹材が配置される。ボルト・ナット組立体は、角材、腹材及び起立板部分を貫通し、合成材の柱脚部は、ボルト・ナット組立体の締付けトルク下にベースプレートと一体化する。従って、柱を構成する合成材は、（従来の如く土台を介して基礎構造体に連結されるのではなく）ベースプレートを介して基礎構造体に直に連結され、合成材に作用する圧縮応力及び引張応力は、基礎構造体によって直に支持される。このような柱脚部の構造によれば、施工を簡略化するとともに、短期水平荷重（地震荷重、風荷重等）よって生じる柱の引抜き力を基礎構造体によって直接的に支持することができる。前述の如くモジュール化した材料のボルト締付方式は、このような柱脚構造の設計を容易にする。
【００２４】
本発明の好適な実施形態において、柱の合成材は、２枚又は３枚の腹材を介挿した左右一対の角材からなり、柱の中空領域は、２枚又は３枚の腹材の厚さに相当する幅を有する。梁の合成材は、上下一対の角材を斜材によって相互連結した構造を有し、或いは、上下二対の角材を斜材によって相互連結した構造を有する。斜材は、梁の角材の両側に配置され、或いは、梁の角材の間に配置される。梁の角材は、柱の中空領域に挿入され、柱にボルト連結される。好適には、斜材は、柱の中空領域に挿入され、柱の角材にボルト連結される。更に好適には、この斜材は、柱梁接合部の方杖を構成する。
【００２５】
好ましくは、柱及び梁の角材、腹材及び斜材等は、上記モジュールに適合する板厚を有し、柱及び梁は、板厚の整数倍の値として設計された幅を有する。柱の中空領域の寸法（幅）も又、板厚の整数倍の値に設定される。この板厚は、前述の如く、柱材及び梁材（合成材）の構成要素に共通するモジュール（構成単位）としての意義を有する。軸組構造を構築するための建設資材は、このようなモジュールに従って規格生産され、或いは、異なる建築部位の施工に共用又は転用される。角材、腹材及び斜材等を連結するボルトの種類も又、このようなモジュールに相当するものに統一することができる。
【実施例１】
【００２６】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の軸組構造に使用される柱用合成材の基本構成を示す斜視図、Ｉ−Ｉ線断面図及びII−II線断面図である。
【００２８】
木造建築物の軸組構造を構成する柱用合成材１が、図１に示されている。合成材１は、左右一対の角材２と、角材２の間に介挿した腹板３とを一体化した角柱形態の木質系複合材からなる。角材２及び腹板３は、共通の断面寸法（板厚Ｔ及び板幅Ｄ）を有し、角材２の全長Ｌ１（全高）は、柱の設計寸法に設定される。合成材１が２階建住宅の柱として使用される場合、角材２の全長Ｌ１は、２階軒高に相当する寸法値に設定される。
【００２９】
腹板３は、柱芯方向に所定間隔Ｌ２を隔てて配置される。間隔Ｌ２は、１０００〜２０００ｍｍの範囲、例えば、１５００ｍｍに設定される。各腹板３の全長（全高）Ｌ３は、１００〜４００ｍｍの範囲、例えば、２５０ｍｍに設定される。ボルト穴４が、角材２及び腹板３に穿設される。ボルト５がボルト穴４に挿通され、ナット６がボルト５の先端部に螺合する。角材２及び腹板３は、ボルト５及びナット６の締付けトルク下に一体化する。図１に示す合成材１は、左右の角材２の間に２枚の腹板３を介挿した４層構造の木質系複合材を構成する。合成材１は、全体的に幅Ｗ及び奥行Ｄの方形断面を有し、上下の腹材３の間には、板厚Ｔ×２の幅寸法を有する中空領域９が形成される。例えば、板厚Ｔは、約４０mmに設定され、板幅Ｄは、約１８０mmに設定され、合成材１の幅Ｗ及び奥行Ｄは夫々、約１６０mm、約１８０mmに夫々設定される。なお、周知の如く、ボルト・ナット組立体のボルトヘッド及びナットは、丸形ワッシャ、角形ワッシャ、スプリングワッシャ等のワッシャ（図示せず）を介して角材２等の木材に係合する。
【００３０】
柱として使用される合成材１には、建物の長期荷重（自重、積載荷重）及び短期荷重（地震荷重、風荷重等）が、軸方向力、剪断力及び曲げ力として作用する。軸方向力、剪断力及び曲げ力は、圧縮応力及び引張応力として角材２に作用する。角材２は、このような圧縮応力及び引張応力に耐える許容圧縮応力度及び許容引張応力度を有し、軸方向力、剪断力及び曲げ力を基礎（図示せず）に伝達する。腹板３及びボルト・ナット組立体５、６は、このような軸方向力、剪断力及び曲げ力によって生じ得る角材２の座屈を阻止するように働く。
【００３１】
図２は、合成材１に係合する梁用合成材２を示す平面図、側面図、III−III線断面図及びIV−IV線断面図であり、図３は、合成材１、２の接合部の構造を示す斜視図である。
図１に示す合成材１が木造建築物の柱を構成する複合材であるのに対し、図２及び図３に示す合成材１０は、木造建築物の横架材（梁）を構成する複合材である。図２及び図３には、２階軒部分に位置する柱・梁接合部の構造が示されている。
【００３２】
合成材１０は、上下一対の角材１２と、角材１２を相互連結する斜材１３とを一体化したトラス形式の複合材を構成する。合成材１０は、合成材１の柱の頂部間に架設される。小屋組（図示せず）を支持する梁が、合成材１０によって形成される。
【００３３】
角材１２及び斜材１３は、共通の断面寸法（板厚Ｂ及び板幅Ｈ１、Ｈ２）を有し、板厚Ｂは、角材２及び腹板３の板厚Ｔと同一に設定される。所望により、板幅Ｈ１、Ｈ２も又、角材２及び腹板３の板幅Ｄと同一に設定される。
【００３４】
ボルト穴１４が、角材１２及び斜材１３に穿設される。ボルト１５がボルト穴１４に挿通され、ナット１６がボルト１５の先端部に螺合する。角材１２及び斜材１３は、ボルト１５及びナット１６の締付けトルクによって一体化する。
【００３５】
合成材１０は、角材１２の両側に斜材１３を固定した３層構造の木質系複合材を構成する。梁として使用される合成材１０には、建物の長期荷重（自重、積載荷重）及び短期荷重（地震荷重、風荷重等）が、主として剪断力及び曲げ力として作用する。合成材１０は、トラス構造を有するので、剪断力及び曲げ力は、軸方向力（圧縮応力及び引張応力）として角材１２及び斜材１３に作用する。角材１２及び斜材１３は、このような圧縮応力及び引張応力に耐える許容圧縮応力度及び許容引張応力度を有し、軸方向力を合成材１の柱に伝達する。合成材１の柱は、大空間を形成するように距離を隔てて配置され、合成材１０の全長Ｌ４は、柱間隔（スパン）に相当する距離、例えば、５〜１０ｍの範囲に設定される。
【００３６】
合成材１、１０の接合部の構造が、図２（Ａ）、図２（Ｂ）及び図３に示されている。合成材１０を構成する上下の角材１２は、合成材１の中空領域９に挿入される。中空領域９の幅は、寸法Ｔ×２（＝Ｂ×２）に設定されているので、角材１２は、中空領域９の半部を占める。中空領域９の半部（残部）には、腹板３（板厚Ｔ）が挿入される。角材２、角材１２及び腹板３の接合部には、ボルト穴４が穿設され、ボルト５がボルト穴４に挿通される。ナット６がボルト５の先端部に螺合し、角材２、角材１２及び腹板３は、ボルト５及びナット６の締付けトルクによって一体化する。
【００３７】
図２（Ａ）に示す如く、角材１２の片側に位置する斜材１３は、合成材１の角材２と同一の垂直面内に位置し、角材２に突付けられ、金具１７及びボルト１８によって角材２に接合される。
【００３８】
角材１２の他方の側に位置する斜材１３は、腹材３と同一の垂直面内に位置し、図３に示す如く、合成材１０から斜め下方に延び、合成材１、１０の接合部の下方域において合成材１の中空領域９内に挿入される。斜材１３の挿入域には、合成材１、１０の接合部と同様、板厚Ｔの異形腹材３’が挿入される。挿入域に位置する斜材１３、異形腹材３’及び角材２の部分には、ボルト穴（図示せず）が穿設され、ボルト５がボルト穴に挿通される。挿入域の斜材１３、異形腹材３’及び角材２は、ボルト５及びナット６の締付けトルク下に一体化し、斜材１３は、方杖を形成する。
【００３９】
図４は、合成材１の２階床梁接合部及び柱脚部の構造を示す正面図、側面図及び斜視図である。
【００４０】
合成材１は、２階建て木造建築物の通し柱として建込まれ、２階床梁を構成する合成材１０が、合成材１の中間高さ部分に接続される。２階床レベルの合成材１０は、小屋組レベルの合成材１０と同じく、上下一対の角材１２と、角材１２を相互連結する斜材１３とを一体化したトラス形式の複合材を構成する。合成材１０は、合成材１の柱の間に架設される。前述の如く、合成材１の柱は、大空間を形成するように距離を隔てて配置され、合成材１０の全長Ｌ４は、柱間隔（スパン）に相当する距離、例えば、５〜１０ｍの範囲に設定される。
【００４１】
図４に示すV−V線及びVI−VI線における２階床梁（合成材１０）の断面は、図２（Ｃ）及び図２（Ｄ）に示す断面と同一である。即ち、角材１２及び斜材１３は、共通の断面寸法（板厚Ｂ及び板幅Ｈ１、Ｈ２）を有し、板厚Ｂは、角材２及び腹板３の板厚Ｔと同一に設定され、所望により、板幅Ｈ１、Ｈ２も又、角材２及び腹板３の板幅Ｄと同一に設定される。ボルト穴１４（図２）が、角材１２及び斜材１３に穿設され、ボルト１５がボルト穴１４に挿通され、ナット１６がボルト１５の先端部に螺合する。角材１２及び斜材１３は、ボルト１５及びナット１６の締付けトルクによって一体化する。合成材１０は、角材１２の両側に斜材１３を固定した３層構造の木質系複合材を構成し、建物の長期荷重（自重、積載荷重）及び短期荷重（地震荷重、風荷重等）が、主として剪断力及び曲げ力として合成材１０に作用する。剪断力及び曲げ力は、軸方向力（圧縮応力及び引張応力）として角材１２及び斜材１３に作用し、角材１２及び斜材１３は、このような圧縮応力及び引張応力に耐える許容圧縮応力度及び許容引張応力度を有し、軸方向力を合成材１の柱に伝達する。
【００４２】
合成材１の中空領域９には、合成材１０の角材１２が挿入されとともに、腹板３が挿入され、角材２、角材１２及び腹板３は、ボルト５及びナット６の締付けトルクによって一体化する。合成材１の角材２と同一の垂直面内に位置する斜材１３は、角材２に突付けられ、金具１７及びボルト１８によって角材２に接合される。腹材３と同一の垂直面内に位置する斜材１３は、合成材１、１０の接合部の下方域において合成材１の中空領域９内に挿入される。斜材１３、異形腹材３’及び角材２は、ボルト５及びナット６の締付けトルク下に一体化する。斜材１３は、合成材１、１０の接合部に方杖を形成する。
【００４３】
図４には、木造建築物の基礎構造体３０が部分的に示されている。合成材１の柱脚部は、鉄筋コンクリート構造の基礎３０によって支持される。基礎３０の上面には、構造体合成材１の中脚部を配置可能な窪み３１が形成され、合成材１の柱脚部下面が窪み３１の底面に着座する。合成材１の下端には、２枚の腹板３が挿入され、角材２及び腹板３は、ボルト５及びナット６を締付けトルクによって一体化する。
【００４４】
左右一対のＬ形金属プレート３３が、柱脚部の両側に配置される。プレート３３は、所定厚（例えば、板厚６mm）の鋼鈑の曲げ加工品からなり、底板部分（水平部分）及び起立板部分（垂直部分）を有する。各プレート３３の底板部分は、基礎３０の上面に設置される。基礎３０に埋入したアンカーボルト３５の外螺子付き頂部が、プレート３３のボルト穴３４を貫通して上方に突出し、ナット３６がダブルナット式にアンカーボルト３５の頂部に螺合する。セメントモルタル３７が窪み３１内に充填され、根太支持部材３８（破線で示す）が基礎３の上面に敷設される。合成材１の柱脚部には、適切な薬剤塗布等による防腐及び防蟻処理が施される。
【００４５】
図９は、合成材１の柱脚部を基礎構造体３０に連結するベースプレートの変形例を示す平面図及び縦断面図である。
【００４６】
図９に示す金属プレート（ベースプレート）４１、４２は、基礎構造体３０の上面に設置可能な平板４３、４４と、平板４３、４４に立設した一対の起立板４５、４６とを一体化したベースプレート組立体からなる。基礎構造体３０の角部（建物の角部）に位置するプレート４１の平板４３は、Ｌ形の平面形態を有し、基礎構造体３０の直線部分に配置されるプレート４２の平板４４は、長方形の平面形態を有する。アンカーボルト３５の外螺子付き頂部が、平板部４３、４４のボルト穴４７を貫通して上方に突出し、ナット３６がダブルナット式にアンカーボルト３５の頂部に螺合する。２枚の腹板３が起立板４５、４６の間に挿入され、角材２、腹板３及び起立板４５、４６は、ボルト５及びナット６の締付けトルク下に一体化する。図４（Ａ）に示す柱脚部と同様、セメントモルタルが窪み３１内に充填され、根太支持部材（図示せず）が基礎３０の上面に敷設される。合成材１の柱脚部には、適切な薬剤塗布等による防腐及び防蟻処理が施される。なお、起立板４５、４６の板厚を考慮し、柱脚部の腹板３の板厚を僅かに低減しても良い。
【００４７】
合成材１、１０の柱及び梁により構成される木造軸組構造によれば、合成材１は、左右一対の角材２と、角材２の間に介挿した腹板３とをボルト・ナット５、６によって一体化した角柱形態の複合材からなり、合成材１０は、上下一対の角材１２と、角材１２に対して所定角度をなす斜材１３とをボルト・ナット１５、１６によって組付けたトラス式の複合材からなる。角材２、１２、腹板３及び斜材１３の板厚は、板厚Ｔ、Ｂ（Ｔ＝Ｄ）に設定され、この寸法（Ｔ、Ｂ）は、柱材及び梁材（合成材１、１０）の構成要素２、３、１２、１３に共通するモジュール（構成単位）としての意義を有する。このようなモジュールに従う合成材１、１０の柱及び梁によれば、柱・梁の接合部において、角材１２を合成材１の中空領域９に挿入し、ボルト・ナット組立体５、６によって腹板３とともに合成材１に接続することができる。
【００４８】
合成材１、１０の接合部は、合成材１０の角材１２を合成材１の中空領域９に挿入した状態で合成材１にボルト連結されるので、ガセットプレート等の特定の接合用部材を用いずに柱・梁の接合部を施工することができ、しかも、合成材１は、角柱形態の柱を構成するので、柱の外形寸法を従来の無垢材又は集成材の柱と同等の寸法に設定することができる。
【００４９】
また、柱際に位置する斜材１３を延長して合成材１の中空領域９に挿入し、異形腹材３’とともに角材２にボルト連結することより、柱及び梁の接合部に方杖を形成し、接合部を補強することができる。前述の如く共通のモジュール（Ｔ、Ｂ）の構成要素２、３、１２、１３からなる柱材及び梁材（合成材１、１０）は、このような方杖の施工を可能にする。
【００５０】
更に、合成材１の柱脚部は、ベースプレートを構成するプレート３３、４１、４２に対して角材２及び腹板３をボルト連結することによって基礎構造体３０に直に連結される。合成材１に作用する圧縮応力及び引張応力は、基礎構造体３０によって直に支持される。従って、合成材１の柱脚部は、在来工法の如く土台を介して基礎構造体に連結されるのではなく、基礎構造体３０に直に支持されるので、施工が簡略化するとともに、短期水平荷重（地震荷重、風荷重等）よって生じる柱の引抜き力を基礎構造体３０によって直接的に支持することができる。前述した如く、柱材及び梁材（合成材１、１０）を共通のモジュール（Ｔ、Ｂ）の構成要素２、３、１２、１３によって構成したことから、このような柱脚部の構造を比較的容易に設計することができる。
【実施例２】
【００５１】
図５及び図６には、本発明の他の実施例が示されている。図５は、本発明の軸組構造に使用可能な他の柱用合成材を示す斜視図、VII−VII線断面図及びVIII−VIII線断面図であり、図６は、柱用合成材の２階床梁接合部及び柱脚部の構造を示す正面図及び側面図である。なお、図５及び図６において、図１〜４に示す実施例の各構成要素と実質的に同じ構成要素については、同一の参照符号が付されている。
【００５２】
前述の実施例と同様、木造建築物の軸組構造が、柱用合成材１及び梁用合成材１０によって形成される。合成材１は、左右一対の角材２と、角材２の間に介挿した腹板３とを一体化した角柱形態の木質系複合材を構成する。合成材１０は、上下一対の角材１２と、角材１２を相互連結する斜材１３とを一体化したトラス形式の複合材を構成する。合成材１、１０及びその接合部は、前述の実施例と概ね同じ構成を有するが、本例の合成材１、１０においては、合成材１は、３枚の腹板３を角材２の間に介挿した構造を有し、合成材１０の角材１２及び斜材１３は、合成材１の中空領域９に挿入される。
【００５３】
即ち、合成材１は、図５に示す如く、左右一対の角材２の間に３枚の腹板３を介挿し、角材２及び腹板３をボルト５及びナット６の締付けトルク下に一体化した５層構造の木質系複合材を構成し、合成材１０は、図６に示す如く、上下一対の角材１２と、角材１２を相互連結する斜材１３とをボルト１５及びナット１６の締付けトルク下に一体化した３層構造の複合材を構成する。角材２、腹板３、角材１２及び斜材１３は、共通の板厚Ｔ、Ｂ（Ｔ＝Ｂ）を有し、合成材１の中空領域９には、合成材１０の角材１２及び斜材１３が挿入される。角材１２及び斜材１３は、ボルト５及びナット６の締付けトルク下に角材２及び腹板３と一体化する。柱際の斜材１３の一方が、合成材１、１０の接合部の下方域において合成材１の中空領域９内に挿入される。斜材１３、異形腹材３’及び角材２は、ボルト５及びナット６の締付けトルク下に一体化する。なお、合成材１、１０の接合部は、その他の構造においては、前述の実施例と実質的に同じ構成を有する。
【００５４】
図６には、合成材１の柱脚部の構成が示されている。合成材１の柱脚部は、前述の実施例と同様、鉄筋コンクリート構造の基礎３０に固定した左右一対のＬ形金属プレート３３よって支持される。本実施例においては、プレート３３の起立板部分が、角柱２と腹板３との間に配置される。角材２、腹板３及びプレート３３は、ボルト５及びナット６を締付けトルク下一体化する。プレート３３の板厚を考慮し、柱脚部の腹板３の板厚を僅かに低減しても良い。なお、合成材１の柱脚部及びプレート３３は、その他の構造においては、前述の実施例と実質的に同じ構成を有する。
【００５５】
図７は、２階軒部分に位置する柱・梁接合部の構造を示す斜視図であり、図８は、小屋組の方杖と、柱との接合構造を示す斜視図である。
【００５６】
図７には、山形トラス形式の小屋組２０の端部構造が示されている。小屋組２０を構成する合掌２２及び陸梁２１が、合成材１からなる柱の頂部に接合される。左右一対の陸梁２１の各端部が、合成材１の中空領域９に挿入され、異形腹板２３とともに、ボルト・ナット５、６によって左右の角材２に固定される。左右一対の合掌２２の各端部が、合成材１の中空領域９に挿入され、異形腹板２４とともに、ボルト・ナット５、６によって左右の角材２に固定される。上下に間隔を隔てた合掌２２及び陸梁２１には、前述の実施例と同様、斜材（図示せず）がボルト連結される。合掌２２及び陸梁２１は、斜材によって相互連結され、これにより、山形トラス構造の小屋組２０が形成される。
【００５７】
柱際に位置する斜材２５と、柱との接合構造が図８に示されている。斜材２５は、合成材１の中空領域９に挿入され、対をなす異形腹板２６とともに、ボルト・ナット５、６によって左右の角材２に固定され、これにより、小屋組２０及び合成材１（柱）の接合部に方杖が形成される。
【００５８】
前述の実施例と同様、このように構成された木造軸組構造によれば、ガセットプレート等の特定の接合用部材を用いずに柱・梁の接合部を施工することができ、しかも、合成材１は、角柱形態の柱を構成するので、柱の外形寸法を従来の無垢材又は集成材の柱と同等の寸法に設定することができる。また、柱際に位置する斜材２５を柱にボルト連結することより、柱及び梁の接合部に方杖を形成し、接合部を補強することができる。更に、上記構成の木造軸組構造によれば、合成材１の柱脚部を基礎構造体３０に直に連結し、合成材１に作用する圧縮応力及び引張応力を基礎構造体３０によって直に支持することができる。
【実施例３】
【００５９】
図１０は、本発明の第３実施例を示す２階床梁接合部及び柱脚部の正面図、側面図、IX−IX線断面図及びＸ−Ｘ線断面図である。図１０において、図１〜９に示す実施例の各構成要素と実質的に同じ構成要素については、同一の参照符号が付されている。
【００６０】
前述の実施例と同様、木造建築物の軸組構造が、柱用合成材１及び梁用合成材５０によって形成される。合成材１は、左右一対の角材２と、角材２の間に介挿した腹板３とを一体化した角柱形態の木質系複合材を構成する。合成材５０は、上下一対の角材５２と、角材５２を相互連結する垂直材５３と、左右一対の木質製合板５４とを一体化した複合材からなる。角材５２及び垂直材５３は、ボルト・ナット組立体、或いは、釘及び金物等の固定具によって一体的に連結され、合板５４は、ボルト・ナット組立体を用い、或いは、釘及び接着剤を併用して角材５２及び垂直材５３に固定される。図１０（Ｄ）に示す如く、合成材５０の内部には、中空領域５９が形成される。
【００６１】
角材２、５２の板厚は、寸法値Ｔ（例えば、約４０mm）に設定され、合板５４の板厚は、寸法値Ｔ／２（例えば、約２０mm）に設定される。例えば、合成材５０の端部は、合成材１の中空領域９に挿入され、角材５２及び合板５４は、ボルト・ナット組立体５、６によって合成材１に固定される。
【実施例４】
【００６２】
図１１は、本発明の第４実施例を示す２階床梁接合部及び柱脚部の正面図、側面図、XI−XI線断面図及びXII−XII線断面図である。図１１において、図１〜９に示す実施例の各構成要素と実質的に同じ構成要素については、同一の参照符号が付されている。
【００６３】
前述の実施例と同様、木造建築物の軸組構造が、柱用合成材１及び梁用合成材６０によって形成される。合成材１は、左右一対の角材２と、角材２の間に介挿した腹板３とを一体化した角柱形態の木質系複合材を構成する。合成材５０は、左右一対の木質製合板６４と、梁の長手方向に所定間隔を隔てて配置された正方形断面の垂直角材６３とから構成される。ボルト穴（図示せず）が、合板６４及び角材６３に形成され、ボルト穴を貫通するボルト６５の先端部には、ナット６６が螺合する。角材６３及び合板６４は、ボルト６５及びナット６６の締付けトルク下に一体化する。
【００６４】
角材２の板厚は、寸法値Ｔ（例えば、約４０mm）に設定される。角材６３の断面寸法は、その一辺が寸法値２×Ｔ（例えば、約８０mm）に設定される。合板６４の板厚は、寸法値Ｔ／２（例えば、約２０mm）に設定される。合成材６０の端部は、合成材１の中空領域９に挿入され、合板６４及び角材６３は、ボルト・ナット組立体５、６によって合成材１に固定される。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変形又は変更が可能である。
【００６６】
例えば、上記実施例の合成材１は、２乃至３枚の腹板３を角材２の間に介挿した構造を有するが、単枚の腹板３又は４枚以上の腹板３を角材２の間に介挿しても良い。  
【００６７】
また、合成材１０の構成は、上記実施例のトラス構造に限定されるものではなく、多種多様のトラス構造に設計することができる。
【００６８】
更に、本発明の軸組構造の接合部は、部材のボルト連結に依存したものであるが、所望により、接着剤による部材の接着を部分的に併用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の軸組構造は、木造建築物、殊に木造住宅に適用され、大空間の居室等を木造建築物に形成するとともに、木造建築物の建設資材を規格化し、特殊技能に依存しない建設工事を可能にする。
【００７０】
本発明の軸組構造は、主に各部材をボルト連結することにより構築されるので、部材の解体・再利用を可能にする。本発明の軸組構造は又、その構造的な合理性より、柱・梁の軽量化、木材使用量の低減等を可能にする。このような特性は、省資源化、廃材減少等の観点より、有利である。また、主に部材のボルト連結によって構築される本発明の軸組構造は、工期短縮、施工の確実性又は正確性等を向上する観点からも、極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の軸組構造に使用される柱用合成材の基本構成を示す斜視図、Ｉ−Ｉ線断面図及びII−II線断面図である。
【図２】柱用合成材に係合する梁用合成材を示す平面図、側面図、III−III線断面図及びIV−IV線断面図であり、２階軒部分に位置する柱・梁接合部の構造が示されている。
【図３】図２と同様、２階軒部分に位置する柱・梁接合部の構造を示す斜視図である。
【図４】２階床梁接合部及び柱脚部の構造を示す正面図、側面図及び斜視図である。
【図５】本発明の軸組構造に使用可能な他の柱用合成材を示す斜視図、VII−VII線断面図及びVIII−VIII線断面図である。
【図６】図５に示す柱用合成材の２階床梁接合部及び柱脚部の構造を示す正面図及び側面図である。
【図７】２階軒部分に位置する柱・梁接合部の構造を示す斜視図である。
【図８】小屋組の方杖と、柱との接合構造を示す斜視図である。
【図９】合成材の柱脚部を基礎構造体に連結するベースプレートの変形例を示す平面図及び縦断面図である。
【図１０】本発明の第３実施例を示す２階床梁接合部及び柱脚部の正面図、側面図、IX−IX線断面図及びＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】本発明の第４実施例を示す２階床梁接合部及び柱脚部の正面図、側面図、XI−XI線断面図及びXII−XII線断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  柱用合成材
２  角材
３  腹板
４  ボルト穴
５  ボルト
６  ナット
９  中空領域
１０、５０、６０  梁用合成材
１２、５２  角材
１３  斜材
１４  ボルト穴
１５、６５  ボルト
１６、６６  ナット
２０  小屋組
３０  基礎構造体
３１  窪み
３３、４１、４２  金属プレート
３５  アンカーボルト
５３  垂直材
５４、６４  合板
６３  垂直角材
Ｔ、Ｂ  板厚
Ｄ、Ｈ１、Ｈ２  板幅
【図１】
2007085061.tif 000003
【図２】
2007085061.tif 000004
【図３】
2007085061.tif 000005
【図４】
2007085061.tif 000006
【図５】
2007085061.tif 000007
【図６】
2007085061.tif 000008
【図７】
2007085061.tif 000009
【図８】
2007085061.tif 000010
【図９】
2007085061.tif 000011
【図１０】
2007085061.tif 000012
【図１１】
2007085061.tif 000013