(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の柱部材と、各柱部材の上端面に１本ずつ接合された一対の桁部材と、該一対の桁部材間に横架される梁部材と、から構成され、
前記梁部材が、前記一対の柱部材の各上端面に接合される長尺の底板材と、該底板材の長手方向に沿って、該底板材の上面側における両側縁部に各々立設するように接合された一対の側板材と、を含んで構成され、該一対の側板材間に空間部が形成され、
前記桁部材の内側面に固定された接合金物を前記側板材の端面に設けられた凹溝に挿入して接合し、
回転軸を前記一対の側板材に貫通させた状態で前記空間部に配設された少なくとも１の定滑車と、前記定滑車の下部に係着され、且つ前記桁部材間に張設されたワイヤと、該ワイヤを緊張する緊張手段と、を含んで構成される撓み補正手段を備える、
ことを特徴とする軸組構造。
【請求項２】
前記撓み補正手段は、前記梁部材を持ち上げて弛みを補正できる請求項１に記載の軸組構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築物に好適な梁部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の木造建築は、軸組壁工法（在来工法）や枠組壁工法（２×４工法）によるものが殆どであるが、これらの工法をそのまま適用しても建築物内に大空間を形成することは困難である。これは、耐震性の確保等の観点から、筋交いや壁面をバランスよく多数配置する必要があるためである。
【０００３】
そこで、例えば木材によりトラスを形成したり、大断面集成材を使用したりすることによって、木造建築物内においても十分な空間を確保することは可能である。また、木造トラス構造を簡素化した架構構造等も開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３９７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般の軸組壁工法により大空間の形成を試みた場合、梁部材の断面積を拡大することによって、ある程度は梁部材の支点間距離、換言すれば、梁部材が架け渡される柱部材間の距離を増大させることができるため、その結果、建築物内に比較的広い空間を形成することが可能である。しかし、梁部材の断面積の拡大に伴って梁部材の自重も増大するため、梁部材の撓みや耐力の低下といった種々の問題が生じ、所望の大空間を形成することは非常に困難である。
【０００６】
また、木造トラス構造によると、建築物内に比較的広い空間を確保することは可能であるが、トラスを形成することによって、建築物のスパン方向に架け渡される梁部材の断面積は必要以上に大きくなる。つまり、トラスを構成する木材間には無駄な空間が形成され、室内空間が圧迫されることとなる。更に、トラスを構成する部材同士の接合部が多く、架構作業が繁雑であると共に、接合部に使用される接合金物も必然的に多くなるため、梁部材の軽量化、低コスト化を図ることは困難である。
【０００７】
また更に、大断面集成材を使用すれば、建築物内に比較的広い空間を形成することは可能であるが、柱部材や梁部材の断面積が大きくなり、軽量化を図ることが困難になると共に、建築コストが高くなるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１に開示された架構構造によると、市場規格寸法の木材を適用して安価に建築物を構築することは可能である。しかし、当該架構構造も、基本的には木造トラス構造である。従って、スパン方向に架け渡される枠体（梁部材）の断面積が大きくなると共に、何より建築物内における屋根や壁面以外の部分、即ち２階床部分を形成することは非常に困難である。更に、その構造上、建築物内に大空間を確保することが難しく、設計の自由度も制限される。
【０００９】
そこで本願発明者は、上記の問題点に鑑み、木造建築物を構築するため軸組構造部材に関し、特に、建築物内に容易且つ安価に大空間を形成することのできる梁部材、更には、当該梁部材に撓みが生じた際、この撓みを補正する手段を備えた梁部材を提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
即ち、本発明の軸組構造は、
一対の柱部材と、各柱部材の上端面に１本ずつ接合された一対の桁部材と、該一対の桁部材間に横架される梁部材と、から構成され、
前記梁部材が、前記一対の柱部材の各上端面に接合される長尺の底板材と、該底板材の長手方向に沿って、該底板材の上面側における両側縁部に各々立設するように接合された一対の側板材と、を含んで構成され、該一対の側板材間に空間部が形成され、
前記桁部材の内側面に固定された接合金物を前記側板材の端面に設けられた凹溝に挿入して接合し、
回転軸を前記一対の側板材に貫通させた状態で前記空間部に配設された少なくとも１の定滑車と、前記定滑車の下部に係着され、且つ前記桁部材間に張設されたワイヤと、該ワイヤを緊張する緊張手段と、を含んで構成される撓み補正手段を備える、
ことを特徴とする。
【００１１】
また、前記軸組構造において、前記撓み補正手段は、前記梁部材を持ち上げて弛みを補正できることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の梁部材は、底板材と側板材とが、側板材間に空間部を形成した状態で接合されているため、梁部材の断面積を拡大しつつ梁部材の自重の増加を抑制できる。従って、本発明の梁部材を軸組構造部材として木造建築物に適用した場合、梁部材の支点間距離、即ち、梁部材が架け渡される柱部材間の距離を増大することができ、耐震性を向上しつつ建築物内に大空間を形成することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の梁部材を構成する底板材や側板材は、何れも特殊な部材ではなく、梁部材を形成する上で特殊な技術も不要であるため、建築物内に容易且つ安価に大空間を形成することができる。
【００１４】
更に、本発明の梁部材において撓み補正手段が備えられることによって、梁部材に経年変化による撓みが生じた場合には、緊張手段でワイヤを緊張することで、容易に梁部材の撓みを補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の梁部材の実施形態について、図面に基づき説明する。図１及び図２に示した本実施の形態に係る梁部材１０は、木造建築物の軸組構造において、一対の桁部材１２、１２間に横架される梁部材である。なお、図２（ａ）は梁部材１０の端面図、同図（ｂ）は縦方向断面図である。この梁部材１０は、長尺の底板材１４と、底板材１４の長手方向（図中Ｘ方向）に沿って、底板材１４の上面１５側における両側縁部１６、１６に各々立設された側板材１８、１８と、を含んで構成されており、側板材１８、１８間に空間部２０が形成されている。
【００１６】
ここで、底板材１４と側板材１８、１８との接合方法は特に限定されないが、例えば図２（ｂ）に示したように、底板材１４の上面１５側における両側縁部１６、１６に、底板材１４の長手方向（図１中、Ｘ方向）に沿って所定の間隔を空けて複数の挿入孔２２を形成し、この挿入孔２２にパイプピン２４を立設する。一方、側板材１８の下面１８ａ側、即ち底板材１４の上面１５と相対する面側にも予め挿入孔２２を形成しておき、この挿入孔２２に、底板材１４に立設されたパイプピン２４を挿入する。パイプピン２４の側壁２６には、パイプピン２４の長手方向に対して直交方向にドリフトピン２８を挿通するための貫通孔３０が形成されているので、この貫通孔３０に、底板材１４及び側板材１８の側面側からドリフトピン２８を挿通することによって、底板材１４と側板材１８、１８とを接合することができる。
【００１７】
なお、本発明は、木造建築物を構築するための軸組構造部材における梁部材に関するものであって、本実施形態の梁部材１０と、柱部材１１及び桁部材１２との接合方法も特に限定されず、公知のあらゆる接合方法を適用できる。当該接合方法の一例を挙げると、図３（ａ）（ｂ）に示すように、断面Ｔ字型の柱部材１１に接合された桁部材１２の内側面１２ａに、断面コ字型の接合金物３２をボルト３３ａ及びナット３３ｂで固定する。なお、柱部材１１は、図３（ｂ）に示したように、断面略正方形の柱部材１１ａと断面矩形の柱部材１１ｂとを接合して成る断面Ｔ字型の柱部材であって、この柱部材１１を構成する柱部材１１ｂの上端面は、桁部材１２が接合される柱部材１１ａの上端面より、梁部材１０における底板材１４の厚さｔだけ低く設定されている（図３（ａ）参照）。
【００１８】
一方、梁部材１０における側板材１８の端面１８ｂ側には、接合金物３２が備える２枚の平板部３４を挿入可能な凹溝３６を形成しておく。そして、図１及び図４に示したように、この凹溝３６に、接合金物３２が備える平板部３４を挿入して、側板材１８の側面からドリフトピン２８を挿入することによって、柱部材１１における断面矩形の柱部材１１ｂの上端面に底板材１４が載置された状態で、桁部材１２に側板材１８、１８が接合される。また、柱部材１１ｂの上端面に載置された底板材１４と柱部材１１ｂとは、接合プレート３８及びドリフトピン２８によって接合され、その結果、本実施形態の梁部材１０と、柱部材１１及び桁部材１２とが接合されることとなる。このような接合方法によると、梁部材１０と、柱部材１１及び桁部材１２とを容易且つ安価に接合することができると共に、耐震性に優れた軸組構造を得ることができる。
【００１９】
本実施形態の梁部材１０によると、底板材１４と側板材１８、１８とが、側板材１８、１８間に空間部２０を形成した状態で接合されているため、梁部材１０の断面積を拡大しつつ梁部材１０の自重の増加を抑制できる。従って、梁部材１０を軸組構造部材として木造建築物に適用した場合、梁部材１０の支点間距離、即ち、梁部材１０が架け渡される柱部材１１、１１間の距離を増大することができ、耐震性を向上しつつ建築物内に大空間を形成することが可能となる。
【００２０】
また、梁部材１０を構成する底板材１４や側板材１８、種々の接合用部材には、何れも特殊なものを使用する必要がなく、梁部材１０を形成する上で特殊な技術も不要であるため、建築物内に容易且つ安価に大空間を形成することができる。
【００２１】
図５及び図６に、本発明の他の実施形態を示す。図５（ａ）の平面図、同図（ｂ）の長手方向断面図に示した梁部材１０ａは、上記実施形態の梁部材１０と同様、一対の桁部材１２、１２間に横架される梁部材であって、長尺の底板材１４と、底板材１４の長手方向（図中Ｘ方向）に沿って、底板材１４の上面１５側における両側縁部１６、１６に各々立設された側板材１８、１８と、を含んで構成されており、側板材１８、１８間に空間部２０が形成されている。
【００２２】
更に、本実施形態の梁部材１０ａは、この梁部材１０ａの撓みを補正する手段（＝撓み補正手段）を備えていることを特徴とする。この撓み補正手段であるが、具体的には、梁部材１０ａにおける空間部２０に配設された２つの定滑車４０と、この定滑車４０に係着され、且つ桁部材１２、１２間に張設されたワイヤ４２と、ワイヤ４２を緊張する緊張手段４４とを含んで構成されている。なお、定滑車４０の配設数は特に限定されず、少なくとも１以上の定滑車が配設されていればよい。但し、通常の軸組構造においては、梁部材１０ａの長手方向中央部に、この長手方向に対して垂直方向に小梁が接合されるため、小梁の接合箇所を避ける観点から、図５に示した定滑車４０の配設態様が好ましい。
【００２３】
図６は、図５に示した梁部材１０ａの要部拡大平面図であって、定滑車４０等の取り付け方法の一例を図示したものであるが、定滑車４０等の取り付け方法は以下の方法に限定されず、他の取り付け方法によって取り付けることも可能である。図６に例示した方法によると、定滑車４０は、その回転軸４０ａを側板材１８、１８に貫通させた状態で空間部２０に配設される。符号５０が示すのは、回転軸４０ａを挿通可能な貫通孔を備える金属製の補強プレートであって、側板材１８の内側面及び外側面に各々装着されている。また、符号５２が示すのは、側板材１８に回転軸４０ａを挿通するための貫通孔に挿入された鋼管であり、これらによって、定滑車４０の配設箇所における側板材１８の補強がなされる。
【００２４】
また、ワイヤ４２は、その両端が各々桁部材１２、１２を貫通した状態で、桁部材１２、１２間に張設されている。そして、一方の桁部材１２を貫通したワイヤ４２の一端４２ａには、ワイヤ４２を緊張するための緊張手段４４が取り付けられており、他方の桁部材１２を貫通したワイヤ４２の他端４２ｂは、桁部材１２の外側面１２ｂにおいて、止着手段４６により止着されている。なお、ワイヤ４２の一端４２ａ及び他端４２ｂが挿通される桁部材１２には、上記の定滑車４０の配設箇所と同様、補強プレート５０及び鋼管５２が装着されており、ワイヤ４２の挿通箇所における桁部材１２の補強がなされる。また、緊張手段４４は特に限定されず、公知のワイヤ緊張装置（ジャッキ等）が使用でき、止着手段４６についても、ワイヤ４２の他端４２ｂを止着できれば、何ら限定されるものではない。
【００２５】
以上の構成から成る撓み補正手段を備えた本実施形態の梁部材１０ａによると、梁部材１０ａに撓みが生じた場合、容易に撓みを補正することが可能である。本実施形態の梁部材１０ａは、そもそも上記実施形態の梁部材１０と同様、梁部材１０ａの断面積を拡大しつつ梁部材１０ａの自重の増加を抑制できるため、梁部材１０ａを軸組構造部材として木造建築物に適用した場合、梁部材１０ａの支点間距離、即ち、図５（ｂ）における柱部材１１、１１間の距離を増大することができ、耐震性を向上しつつ建築物内に大空間を形成することが可能となる。更に、梁部材１０ａの支点間距離が増大するのに伴い、経年変化による撓みの発生、つまり図５（ｂ）における矢印Ａ方向への撓みが生じた場合には、緊張手段４４でワイヤ４２を緊張することによって、ワイヤ４２が係着している定滑車４０を介して梁部材１０ａを矢印Ｂ方向へと持ち上げ、撓みを補正することができる。
【００２６】
以上に例示した本発明の実施形態に係る梁部材１０、１０ａは、本発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。例えば、梁部材１０等が接合される柱部材１１は断面Ｔ字型に限定されず、角柱であってもよい。
【００２７】
また、上記実施形態の梁部材１０ａが備える撓み補正手段も、上記の実施形態に限定されない。例えば、ワイヤ４２の両端が桁部材１２を貫通せず、ワイヤ４２の一端４２ａに取り付けられる緊張手段４４が、一方の桁部材１２の内側面１２ａに装着されてもよく、ワイヤ４２の他端４２ｂが、他方の桁部材１２の内側面１２ａに止着されてもよい。或いは、一方の桁部材１２を貫通させたワイヤ４２が柱部材１１に沿って下方（図５（ｂ）Ａ方向）へと延長された上、その一端４２ａに緊張手段４４が取り付けられてもよい。
【００２８】
また更に、本発明の梁部材における底板材及び側板材には無垢材や集成材が適用されてもよいが、特に底板材にはレッドウッドが好ましく、側板材には薄い単板を積層して接着された単板積層材（ＬＶＬ＝Ｌａｍｉｎａｔｅｄ  Ｖｅｎｅｅｒ  Ｌｕｍｂｅｒ）が好ましい。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る梁部材の斜視図である。
【図２】（ａ）は図１に示した梁部材の端面図、（ｂ）は縦方向断面図である。
【図３】（ａ）は図１に示した梁部材と、柱部材及び桁部材との接合前の状態を示した一部拡大側面図、（ｂ）は一部拡大平面図である。
【図４】図１に示した梁部材と、柱部材及び桁部材との接合後の状態を示した一部拡大側面図である。
【図５】（ａ）は本発明の他の実施形態に係る梁部材の平面図、（ｂ）は長手方向断面図である。
【図６】図５に示した梁部材の要部拡大平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０、１０ａ：梁部材
１１：柱部材
１２：桁部材
１４：底板材
１５：上面
１６：側縁部
１８：側板材
２０：空間部
４０：定滑車
４２：ワイヤ
４４：緊張手段
【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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