(57)【要約】【課題】  安全性と施工性を向上させながら、制震効果を強化した木造住宅用構造パネルキットを提供する。【解決手段】  構造用合板の取り付け部位並びに構造用合板と断熱材との接触面において摩擦を発生させる事及び制震デバイスを追加する事により、耐力を向上させながら制震効果を強化させた木造住宅用構造パネルを工場で組み立てた上で、建築現場に出荷することにより、施工の簡便さと施工の精度も高める。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
図１に示すように、木造住宅用構造パネルキットに使用する構造用合板は断熱材４を挟んで２重に配置し、外側の構造用合板５は外壁取り付け側よりＮ５０以上の釘１０にて構造フレーム１８に対して大壁方式に固定され、内側の構造用合板６は左右に２分割された上で、間柱３と外枠１に刻み込んだ幅５〜５．５ｍｍ、深さ１０〜１５ｍｍの溝により上下左右の４方向から挟み込んで固定され、同時に室内側より厚さ３０ｍｍ、幅８０〜１００ｍｍの横残１７をＮ５０以上の釘で斜めに前記外枠１と前記間柱３へ打ち込む方法でも固定される。これにより、地震による変形時に室内側への浮き上がりを防止することが可能となり、地震等による水平方向の力に対して前記の構造用合板５、６が本来の耐力をそれぞれ十分且つ相互補完的に発揮するという第一の特徴を持ち、前記の断熱材４と構造用合板５、６との各接触面において発生する摩擦力と前記構造用合板６と前記間柱３及び前記外枠１に刻まれた溝により接合された部分において発生する摩擦力とが組み合わさることで制震効果を発揮することを第二の特徴とする木造住宅用構造パネルキット。
【請求項２】
図２に示すように、前記［請求項１］において、外側の構造用合板５が外壁取り付け側よりＮ５０以上の釘１０にて外枠１へ直接真壁方式で固定される点を異にする木造住宅用構造パネルキット。
【請求項３】
前記［請求項１］及び［請求項２］の木造用構造パネルキットに摩擦パッドを使用する仕口用方杖型制震デバイス２（図３及び図７）又は自動車用ショックアブソーバーを使用するＫ型制震デバイス１３（図４及び図８）を組み込むことで制震効果を一層強化したことを特徴とする木造住宅用構造パネルキット。
【請求項４】
前記［請求項１］、［請求項２］及び［請求項３］の木造用構造用パネルキット実施例における構成要素の内、外断熱工法に対応するため、断熱材４のみを除去した木造住宅用構造パネルキット（図１０）。
【請求項５】
前記［請求項１］、［請求項２］及び［請求項３］の木造用構造用パネルキット実施例における構成要素の内、枠組壁工法に対応するため、内側の構造用合板６のみを除去した木造住宅用構造パネルキット（図９）。
【請求項６】
すべての実施例において建築基準法に基づく壁量計算、許容応力度計算、限界耐力計算、時刻歴応答解析若しくは耐震診断法に基づく構造計算を行った上で使用されることを特徴とする木造住宅用構造パネルキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、木造住宅の耐震要素として働く構造用パネルキットで、断熱材４と構造用合板５、６をパネル工場にて予め取り付けた状態、若しくは前記構造用パネルキットに制震デバイスを追加した状態で建築現場へ出荷することで、構造フレーム１８又は木造枠組壁工法の枠にそのままはめ込み、本構造パネルキットの外枠を指定の耐震用木ビス８または外枠固定用ビス又は釘Ｎ７５以上７の釘で固定するだけで高い耐震性能と制震効果が得られる上、施工現場における施工時間を短縮し、施工者の技術力に依存しない木造住宅用構造パネルキットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  一般的な木造住宅の耐震要素である筋かいは大地震時のエネルギー吸収能力に乏しく、一度変形すると復元しないばかりでなく挫屈してしまうことが多かった。【０００３】  もう一つの主要な耐震要素である構造用合板は、釘で構造フレームに固定されている分大地震時における変形を分散することが可能であるが、徐々に釘が抜けるために耐力が低下することが避けられない。【０００４】  前記の筋かい及び構造用合板単体での使用に伴う欠点を補うべく、一般的に構造用パネルと呼ばれる製品が販売されているが、制震性能が検証できる性能を有するもの若しくは制震デバイスを予め組み込んだものは皆無であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  従来から存在する木造住宅用の耐震要素は、あくまでも大地震発生の際に１回目の本震で家屋が倒壊しなければよい、という発想に基づき考案されたものといえる。従って、繰り返し発生する余震に耐えるべく計算若しくは設計されていない。また、地震という自然現象に対しては予めその規模や震度がどの程度かを想定すること自体が困難である。【０００６】  本発明は、耐震要素を強化すると共に地震エネルギーの一部を吸収する制震効果を付与  することで大地震時の破壊を防ぐばかりでなく、繰り返しの余震に対しても対応するこ  とが可能で、施工者の技術力に依存することなく施工期間の短縮をも実現する木造住宅  用の構造パネルキットを提供することを目的とするものである。【０００７】  本発明は、構造パネルキットの外枠１の内側と外側に透湿性の高い構造用合板５、６を２重に配置し耐力を向上させると共に、これらを断熱材４と全面的に密着させることで地震時には構造用合板５、６と断熱材４の接触面及び構造用合板６と外枠１及び間柱３に設けた取り付け溝の接合部分で摩擦を発生させ、地震力を減衰させる機能を持たせることとした。また、追加的に制震デバイスを組み込むことで、初期剛性を高めながら揺れを大幅に減衰させることができ、繰り返しの揺れに対しても、より安全・安心で施工が容易な木造住宅用構造用パネルを開発したものである。
【発明の効果】
【０００８】  本発明は、従来の木造住宅における耐震要素である筋かい及び構造用合板の弱点を克服し、施工者の技術レベルに依存しないという現行の構造パネルの優れた特性を生かしつつ、より一層の初期剛性と靭性の向上を実現した上で、新たに制震効果を付与したものである。これらの相乗効果により、
（イ）大地震時に建物の変形する度合いが約２割〜最大５割程度軽減されることで、家屋全体の損傷を軽減させ、家屋内の人や家具の転倒を抑制する効果がある。
（ロ）繰り返しの余震に対しても、本構造用パネルキットの耐力低下が少ないのでより一層の安全性を担保することが可能となる。
（ハ）大地震発生後に必要となる家屋の補修についても極力減らすことができるので、住宅所有者の金銭的負担を減らすことが可能となる。
（ニ）本構造パネルの組み立ては、予め専門のパネル工場にて行うので、建築施工現場においては、施工者は本構造パネルを構造フレームに取り付けるだけの簡単な作業を行うのみである。したがって、施工者の技術力に依存しない上に施工時間も大幅に短縮することができる。
【実施例】
【０００９】（１）木造軸組工法で外壁側に構造用合板を大壁式に取り付ける場合
４．５〜１２ｍｍの構造用合板５を外壁側からＮ５０以上の釘で構造フレーム１８に大壁方式で固定し、断熱効率の高い厚さ３０〜５０ｍｍの断熱材４を挟み込みながら、縦に２分割された厚さ４．５ｍｍの構造用合板６を幅５〜５．５ｍｍ、深さ１０ｍｍの溝を切った外枠１と間柱３で４方向から固定する。挟み込みによる固定なので、外側の構造用合板５と相互補完的且つ時間差を持って耐力を発揮すると共に、地震による変形時には適度な滑りが期待でき、構造用合板６の外周面では摩擦が発生する。また、前記構造用合板６が地震による変形により室内側へ浮き上がることを防止するために横桟１７をＮ５０以上の釘で斜めに外枠１及び間柱３に打ち込み固定してある結果、構造用合板５、６と断熱材４との接触面全体でも摩擦が発生し、地震による変形時に制震効果を発揮する。断熱材４は、内側の構造用合板６が外枠１及び間柱３に設けた溝から外れにくくする効果も担っている。因みに間柱３は４５ｍｍ厚のものを使用し、せん断力を強化している。これらの改良により本構造パネルキット内に厚さ６０〜７０ｍｍの空間を確保することが可能となり、一層の制震効果を実現するため、前記の空間に制震デバイスを組み込んだ仕様の製作も可能である。図３及び図４に示す通り、厚み６０ｍｍ程度である仕口用方杖型制震デバイス２又はＫ型制震デバイス１３が本パネルの枠内に収まる。本構造パネルと構造フレーム１８との接合は、本構造パネルキットを構造フレーム（柱、土台、梁）１８内にはめ込んだ後、外枠固定用ビス又はＮ７５以上の釘７にて、３００ｍｍ以内の打ち込みピッチを確保しながら、外枠（１）をパネル内側より貫通させながら、前記構造フレーム１８へ固定するが、制震デバイスの部分は専用の耐震用長さ約１００ｍｍの木ビス８を使用し柱と梁へ緊結する。【００１０】（２）木造軸組工法で外壁側に構造用合板を真壁式に取り付ける場合
９ｍｍの針葉樹系構造用合板と同等以上の強度を持ちながら厚さが半分＝４．５ｍｍの構造用合板５を外壁側からＮ５０以上の釘で外枠１へ直接真壁方式に固定し、前記構造用合板５と断熱効率の高い厚さ３０ｍｍの断熱材４を挟み込む以外は、制震デバイスが追加できる点も含め前記（１）と同様である。取り付け後の仕上がりが構造フレームの外壁側と同一平面を構成する真壁式の収まりになる点が前記（１）の大壁式と異なる点である。【００１１】（３）外断熱工法への対応
前記（１）、（２）で外断熱方式を採用している建築物に取り付ける場合には、本パネルキット内に断熱材４を配置する必要性が無いので、これを取り除いての使用が可能である。この場合、前記断熱材４と前記構造用合板５、６との接触面における摩擦により期待される制震効果はなくなる。【００１２】（４）木造枠組壁工法（ツーバイフォー工法など）
針葉樹系の構造用合板と同等以上の強度を持ちながら厚さが半分＝４．５ｍｍの構造用合板５を外枠１へ外側から外枠と並行に釘で固定し、断熱材４は、間柱３と外枠１の一部を切り欠いて４方向から固定する。前記（１）、との差異は、内側の構造用合板６が無いため、同合板が関与する摩擦力が存在しない点である。また、厚みを６０ｍｍ程度の仕口用方杖型制震デバイス２とＫ型制震デバイス１３を構造用パネルの枠内に収めることも可能である。本パネルキットと壁工法フレームとの接合は、外枠固定用ビス又は釘Ｎ７５以上の釘７にて外枠を内側より柱、土台、梁へ貫通させて固定するが、制震デバイスの部分は専用の耐震用長さ約１００ｍｍの木ビス８を使用する。【００１３】      図１及び図２の実施例におけるパネル工場での組み立ては以下のとおりである。
（ホ）外枠１、間柱３、構造用合板５、６、断熱材４を所定の寸法に加工する。
（ヘ）加工したものを順序良く組み立てる。
図３の実施例におけるパネル工場での組み立ては、上記（ホ）、（ヘ）に追加して以下の工程が必要である。
（ト）制震デバイス２を所定の位置に長さ３０ｍｍの木ビス８で仮止めする。
図４の実施例におけるパネル工場での組み立ては、上記（ホ）、（ヘ）に追加して以下の工程が必要である。
（チ）制震デバイス１３を所定の位置に長さ３０ｍｍの木ビス８で仮止めする。
図１０の実施例におけるパネル工場での組み立ては、外断熱工法に対応するため
（リ）上記（ホ）、（ヘ）の工程から断熱材取り付け行程を省略する。
現場での施工は、上記（ホ）、（ヘ）、（ト）、（チ）、（リ）のいずれかに関わらず以下のとおりである。
（ヌ）工場で完成されたパネル本体を所定の木造軸組フレームにはめ込む。この際、土台側を先にはめ込み、その後パネルを立ていくとスムーズに収めることができる。本パネルキットの面が柱、土台、梁の各面に合うように取り付け位置の調整を行う。
（ル）制震デバイス２又は１３は既に工場で正確に仮止めされているので、所定の位置に収まり修正の必要はない。前記制震デバイス２、１３の木造軸組フレームへの固定には付属の専用の制震デバイス固定用の耐震用木ビス８を使用する。前記のビス８を使用した取り付け方向は、木造軸組フレームの内側から外側に向かい、制震デバイス固定用の耐震ビス穴９を使用して、取り付け部位に対して垂直に外枠１を貫通して柱、土台、梁へ緊結する。
（ヲ）その後、制震デバイス取り付け位置以外の部分については、外枠１を外枠固定用ビス又はＮ７５以上の釘７を使用して、３００ｍｍピッチ以内の間隔で柱、土台、梁へ接合していく。
【産業上の利用可能性】
【００１４】  本発明は、平成１９年１０月中旬に財団法人建材試験センター他の公的機関において面内せん断試験等を行い、その耐震性能並びに制震性能を検証したのち、平成２０年初頭より実際の建築現場で使用されることが決まっている。【００１５】  建築主、設計者若しくは建築業者の要求により、本構造パネルキットを構成する各要素の仕様又は組み合わせは変更することが可能で、木造軸組工法から木造枠組壁工法まで広く対応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】  本発明の木造軸組みフレームに組み込んだ木造住宅用構造パネルキットで外側の構造用合板の取り付け方法が大壁方式であるものの正面完成図並びに鉛直方向の断面図である。
【図２】  本発明の木造軸組みフレームに組み込んだ木造住宅用構造パネルキットで外側の構造用合板の取り付け方法が真壁方式であるものの正面完成図並びに鉛直方法の断面図である。
【図３】  本発明の木造軸組みフレームに組み込んだ木造住宅用構造パネルキットの正面完成図並びに鉛直方向の断面図である。（図２に仕口用方杖型制震デバイス組み込んだ例）
【図４】  本発明の木造軸組みフレームに組み込んだ木造住宅用構造パネルキットの正面完成図並びに鉛直方向の断面図である。（図２にＫ型制震デバイス組み込んだ例）
【図５】  本発明の図１の水平断面拡大図である。木造軸組フレーム用の例。
【図６】  本発明の図２の水平断面拡大図である。木造軸組フレーム用の例。
【図７】  本発明の図２に仕口用方杖型制震デバイス組み込んだ水平断面拡大図である。
【図８】  本発明の図２にＫ型制震デバイス組み込んだ水平断面拡大図である。
【図９】  本発明の水平断面拡大図である。枠組壁工法に取り付けた仕口用方杖型制震デバイス組み込み例。
【図１０】  本発明の外断熱工法に対応した水平断面拡大図である。図７から断熱材を取り除いた例。
【符号の説明】
【００１７】  １  外枠
２  仕口用方杖型制震デバイス
３  間柱
４  断熱材
５  外側の構造用合板
６  内側の構造用合板
７  外枠固定用ビス又はＮ７５以上の釘
８  制震デバイス固定用の耐震ビス
９  制震デバイス固定用の耐震ビス穴
１０  外側の構造用合板固定用釘
１１  制震デバイスの仮止め用ビス
１２  制震デバイス仮止め用ビス穴
１３  Ｋ型制震デバイス
１４  ショックアブソーバー
１５  Ｋ型制震デバイス用エンドブラケット
１６  Ｋ型制震デバイス用センターブラケット
１７  横桟
１８  構造フレーム（柱、土台、梁）
【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】
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