特開 2023-20521 木造構造物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023020521

(43)【公開日】2023-02-09

(54)【発明の名称】木造構造物

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/26 20060101AFI20230202BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20230202BHJP

【ＦＩ】

E04B1/26 E

E04B1/58 507L

E04B1/58 600E

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021125921

(22)【出願日】2021-07-30

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-09-01

(71)【出願人】

【識別番号】503123794

【氏名又は名称】ＳＭＢ建材株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】593054077

【氏名又は名称】三井ホームコンポーネント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100116920

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 光

(72)【発明者】

【氏名】永井 敏浩

(72)【発明者】

【氏名】大橋 修

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AA02

2E125AA12

2E125AA56

2E125AB12

2E125AC23

2E125AD00

2E125AE16

2E125AG13

2E125BB05

2E125BB22

2E125BD01

2E125BE02

2E125BF01

2E125CA02

2E125CA05

(57)【要約】

【課題】上フロアの柱を下フロアの木製部材に対し強固に接合することができる木造構造物を提供すること。
【解決手段】木造構造物１は、上下に複数のフロアを有する構造物であって、上フロアの縦枠２１と下フロアの柱１１を接合する接合部４を備え、接合部４は、下フロアの柱１１の上面１１ａに対し鉛直に挿入されて柱１１に取り付けられる棒状部材４１、及び、上フロアの縦枠２１に取り付けられ棒状部材４１の上部と締結される上部取付部材４２を備えて構成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下に複数のフロアを有する木造構造物において、
上フロアの柱部材と下フロアの木製部材を接合する接合部を備え、
前記接合部は、前記下フロアの木製部材の上面に対し鉛直に挿入されて前記木製部材に取り付けられる棒状部材、及び、前記上フロアの柱部材に取り付けられ前記棒状部材の上部と締結される上部取付部材を備える、
木造構造物。

【請求項2】

前記上フロアの柱部材の水平断面積は、前記下フロアの木製部材の水平断面積より小さい、
請求項１に記載の木造構造物。

【請求項3】

前記上フロアは、前記下フロアと異なる工法により構築されている、
請求項１又は２に記載の木造構造物。

【請求項4】

前記上フロアは、枠組壁工法により構築され、
前記下フロアは、ラーメン工法により構築されている、
請求項１～３のいずれか一項に記載の木造構造物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、木造構造物に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、木造構造物として、例えば特開２０１２－２１９４９６号公報に記載されるように、木製の柱や梁を用いて構造物の躯体を構成して構築される木造構造物が知られている。また、木造構造物の建築の工法としては、木造軸組工法（在来工法、金物工法など）や木造枠組壁工法（ツーバイフォー工法など）が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－２１９４９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した木造構造物において、二階建てなど複数のフロアの構造物を建築する場合、金具を用いて下フロアの梁や柱と上フロアの柱を接合する場合がある。例えば、下フロアの梁や柱と上フロアの柱の接合箇所に金具を取り付けて接合が行われる。しかしながら、構造物によっては、上フロアの柱を下フロアの木製部材に対し、より強固に接合することが求められる場合がある。このため、上フロアの柱を下フロアの木製部材に対し、より強固に接合する建築手法の開発が望まれている。

【0005】

そこで、本発明は、上フロアの柱を下フロアの木製部材に対し強固に接合することができる木造構造物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る木造構造物は、上下に複数のフロアを有する木造構造物において、上フロアの柱部材と下フロアの木製部材を接合する接合部を備え、接合部は、下フロアの木製部材の上面に対し鉛直に挿入されて木製部材に取り付けられる棒状部材、及び、上フロアの柱部材に取り付けられ棒状部材の上部と締結される上部取付部材を備えて構成されている。この木造構造物によれば、下フロアの木製部材の上面に対し鉛直に棒状部材を挿入し、上フロアの柱部材に上部取付部材を取り付け、棒状部材の上部と上部取付部材を締結して下フロアの木製部材と上フロアの柱部材を接合している。このため、上フロアの柱部材と下フロアの木製部材を強固に接合することができる。

【0007】

また、本発明に係る木造構造物において、上フロアの柱部材の水平断面積は、下フロアの木製部材の水平断面積より小さくしてもよい。この場合、上フロアの柱部材の水平断面積が下フロアの木製部材の水平断面積より小さいことにより、下フロアの木製部材の接合面において上フロアの柱部材が当接しない箇所に棒状部材を挿入させて接合部を設けることができる。これにより、棒状部材を上フロアの柱部材と平行に配置して上フロアの柱部材と下フロアの木製部材を強固に接合することができる。

【0008】

また、本発明に係る木造構造物において、上フロアは下フロアと異なる工法により構築されていてもよい。この場合、工法の違いによって下フロアの木製部材と上フロアの柱部材の断面積が異なっていても、棒状部材を上フロアの柱と平行に配置して、上フロアの柱部材と下フロアの木製部材を強固に接合することができる。

【0009】

また、本発明に係る木造構造物において、上フロアは枠組壁工法により構築され、下フロアはラーメン工法により構築されていてもよい。この場合、工法の違いによって下フロアの木製部材と上フロアの柱部材の断面積が異なっていても、上フロアの柱部材と下フロアの木製部材を強固に接合することができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、木造構造物において上フロアの柱部材を下フロアの木製部材に対し強固に接合することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る木造構造物の概要を示す図である。

【図2】図１の木造構造物の接合部の説明図である。

【図3】図２のIII-IIIにおける接合部の断面図である。

【図4】図１の木造構造物の接合部の変形例を示す図である。

【図5】図１の木造構造物の接合部の説明図である。

【図6】図１の木造構造物の接合部の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0013】

図１は、本発明の実施形態に係る木造構造物の概要図である。図１は木造構造物を正面から見た図であるが、説明の便宜上、木造構造物の正面の外壁の図示を省略している。

【0014】

図１に示すように、本実施形態に係る木造構造物１は、上下に複数のフロアを有する建築物であり、例えば地上三階とされる。木造構造物１の躯体は木造とされ、各フロアの柱、梁及び壁は木製部材により構成されている。木造構造物１は、一階と二階及び三階を異なる工法により構築されている。例えば、一階はラーメン工法で構築され、二階及び三階は枠組壁工法で構築されている。

【0015】

すなわち、一階は、柱１１及び梁１２を強く接合し、柱１１と梁１２によりフロアを支持している。つまり、一階のフロアでは、鉛直に立てられた柱１１に対し水平に向けた梁１２が剛接合されており、構造躯体を構成している。この柱１１及び梁１２は、下フロアの木製部材であり、上フロアの柱部材である縦枠２１と接合される。図１では、木造構造物１の正面部分において、三本の柱１１を所定間隔で配置し、柱１１と柱１１の間にそれぞれ梁１２を接合している。このようなラーメン構造では、柱１１と梁１２で木造構造物１のフロアを支持するので、筋交いや耐力壁の設置を省略でき、フロアの内部空間を広く用いることができる。

【0016】

これに対し、二階及び三階は、床と壁を一体化させた箱型構造体によりフロアを支持している。例えば、二階及び三階は、ツーバイフォー工法により構築される。図１では、二階及び三階において、正面部分の左右方向に四つの部屋が形成されている。二階において、部屋の角部に縦枠２１が設置されている。この縦枠２１は、壁の一部を構成する柱部材であって鉛直方向に向けて設けられている。角部の縦枠２１から壁面に沿って内側に縦枠２１が設けられている。内側の縦枠２１は耐力壁を形成するための部材であり、例えば所定の間隔をおいて二本設けられる。なお、この内側の縦枠２１は、壁の構造などに応じて一本又は三本以上設けられる場合もある。角部の縦枠２１及び内側の縦枠２１に対し板材を取り付けることにより、耐力壁が形成される。三階において、部屋の角部に縦枠３１が設置されている。この縦枠３１は、壁の一部を構成する柱部材であって鉛直方向に向けて設けられている。角部の縦枠３１から壁面に沿って内側に縦枠３１が設けられている。内側の縦枠３１は耐力壁を形成するための部材であり、例えば所定の間隔をおいて二本設けられる。なお、この内側の縦枠３１は、壁の構造などに応じて一本又は三本以上設けられる場合もある。角部の縦枠３１及び内側の縦枠３１に対し板材を取り付けることにより、耐力壁が形成される。このように二階及び三階を枠組壁工法により構築することにより、短工期及び低コストでフロアを構築することができる。

【0017】

木造構造物１において、一階の柱１１は、二階及び三階の縦枠２１と比べて太く断面積の大きいものが用いられる。一階の柱１１の設置本数は、二階及び三階の縦枠２１の設置本数と比べて少ない。このため、一階のフロアを広い空間とすることができる。一階の柱１１の上方には、二階の縦枠２１が設置される構造となっている。これにより、柱１１と縦枠２１の接合強度を高めることができる。

【0018】

図２は、木造構造物の接合部の説明図である。図３は、図２のIII-IIIにおける木造構造物の接合部分の断面図である。

【0019】

図２に示すように、上フロアの縦枠２１と下フロアの木製部材は接合部４により接合されている。例えば、二階の縦枠２１と一階の柱１１は、接合部４により接合されている。一階と二階は、異なる工法により構築されており、柱部材の太さが異なっている。このため、公知の金具で接合するのは必ずしも適切ではない。また、図３に示すように、二階の柱部材の水平断面積Ｓ２１は、一階の柱１１の水平断面積Ｓ１１と比べて小さい。二階の柱部材は、例えば複数の縦枠２１を結合して形成される。図３では三つの縦枠２１を結合して柱部材としている。また、柱部材として、水平断面積Ｓ２１となる一本の集成材を用いてもよい。このような場合に、上下で断面積の異なる柱部材を適切に接合するのは難しい。しかしながら、本実施形態に係る木造構造物１では、この点を考慮して柱１１と縦枠２１を強固に接合している。

【0020】

図２において、接合部４は、棒状部材４１及び上部取付部材４２を備えている。棒状部材４１は、下フロアの柱１１に取り付けられる部材であって、例えば外周面にネジ溝を形成した金属製の棒体が用いられる。また、棒状部材４１としては、上部の外周面にネジ溝を形成し下部の外周面に異形鉄筋のような凹凸を形成した棒体であってもよい。棒状部材４１は、柱１１の上面１１ａから鉛直に柱１１内に挿入されている。例えば、柱１１には、上面１１ａから鉛直に穿孔される挿入孔１１１が形成される。この挿入孔１１１は、上面１１ａにおいて上方に縦枠２１が配置されない位置に形成されている。この挿入孔１１１に棒状部材４１が挿入され、挿入孔１１１の内面と棒状部材４１の外面の間に接着剤４４が注入され硬化させられる。これにより、柱１１に対し棒状部材４１が固定される。接着剤４４は、例えばエポキシ樹脂が用いられる。接着剤４４の注入は、例えば、柱１１において挿入孔１１１とは別に穿孔される注入孔を通じて接着剤４４を挿入孔１１１内に注入して行われる。

【0021】

上部取付部材４２は、上フロアの柱部材である縦枠２１に取り付けられる部材である。この上部取付部材４２は、例えば、板状を呈し縦枠２１に固定される背板部４２１及び背板部４２１から垂直に伸びる締結部４２２を有している。背板部４２１は、固定具を貫通させる孔が複数形成され、ボルト及びナットやビスなどの固定具を水平方向に挿通させて縦枠２１に固定される。

【0022】

締結部４２２は、例えば背板部４２１の下部から水平に伸び、開口４２３を通じて棒状部材４１の上部を貫通させている。開口４２３は、締結部４２２に形成される孔であり、上下に締結部４２２を貫通しており、棒状部材４１を挿通可能な大きさで形成されている。締結部４２２から上方へ突出する棒状部材４１に座金プレート４５及びナット４３を装着して締結することにより、棒状部材４１と上部取付部材４２が結合され、接合部４を通じて柱１１と縦枠２１が強固に接合される。なお、縦枠２１は、下枠２３及び床合板２４を介して柱１１と接合されている。床合板２４は、二階の床部を構成する板材である。下枠２３は、上フロアの壁の一部を構成する枠部材であり、壁の下部に水平方向に向けて設けられている。なお、縦枠２１は、下枠２３及び床合板２４を介さずに直接に柱１１と当接させて接合される場合もある。

【0023】

また、接合部４には補強板４２４が設けられている。補強板４２４は、断面Ｌ型を呈する背板部４２１及び締結部４２２の側部に結合される板材であり、例えば三角形状に形成され、背板部４２１及び締結部４２２の左右両側に設けられる。補強板４２４は、ナット４３の締結時に背板部４２１及び締結部４２２の変形を抑制する。なお、図２では、締結部４２２は板状を呈しているが、背板部４２１に接続され上下方向に貫通する開口４２３を形成していれば、締結部４２２はブロック状、リング状など板状以外の形状であってもよい。

【0024】

図４、図５及び図６は、接合部の別態様又は変形例の説明図である。

【0025】

図２では柱１１と縦枠２１を一つの接合部４を用いて接合する場合について説明したが、複数の接合部４を用いて接合を行う場合もある。例えば、図４に示すように、一つの縦枠２１に対し二つの接合部４を取り付け、縦枠２１と柱１１の接合を行う場合もある。二つの接合部４は、断面矩形の縦枠２１の集合体の隣り合う側面にそれぞれ取り付けられ、縦枠２１から壁部が延びる方向の側面に取り付けられる。このように接合部４を取り付けることにより、接合部４が壁体などの躯体の外部に露出しない。このため、内装設計及び内装工事がしやすくなる。また、接合部４の設置位置や仕様は、構造計算により決定すればよい。例えば、図１では、二階の部屋の正面の壁において、各部屋に二つずつ接合部４を設置する場合について図示しているが、構造計算よって接合部４の設置数を増減させる場合もある。

【0026】

図２では、上フロアの角部の縦枠２１と下フロアの柱１１を接合する場合について説明したが、接合部４を用いて上フロアの内側の縦枠２１と下フロアの梁１２を接合してもよい。例えば、図５に示すように、内側の縦枠２１に上部取付部材４２を取り付け、梁１２に棒状部材４１を取り付け、ナット４３を棒状部材４１の上部に締結して、上フロアの内側の縦枠２１と下フロアの梁１２を接合してもよい。

【0027】

また、この場合、図６に示すように、断面矩形の内側の縦枠２１の平行する二つ側面にそれぞれ接合部４を取り付けてもよい。二つの接合部４は、縦枠２１から壁部が延びる方向の側面に取り付けられる。このように接合部４を取り付けることにより、接合部４が壁体などの躯体の外部に露出せず、内装や外装の設計がしやすくなり、内装工事や外装工事がしやすくなる。なお、図２、図５及び図６では、木造構造物１の表面側の外側部分における下フロアの木製部材と上フロアの柱部材の接合について説明しているが、この下フロアの木製部材と上フロアの柱部材の接合は、木造構造物１の内側部分における下フロアの木製部材と上フロアの柱部材の接合についても行われる。

【0028】

図１において、二階と三階の接合は、公知のツーバイフォー工法により行うことができる。例えば、平板状の金具や平板を屈曲して形成した金具などを用い、これらの金具を接合箇所に取り付けて壁部及び床部を接合して一体化させればよい。

【0029】

次に、本実施形態に係る木造構造物１の接合構造について説明する。

【0030】

一般に、ツーバイフォー工法などの枠組壁工法により構造物を構築した場合、フロアの内部空間を広く用いることが難しい。フロアの壁部が構造躯体となり、壁具の設置を省略することができないからである。しかしながら、上下に複数のフロアを有する構造物において、一階にロビーや駐車場を設けたい場合がある。このような場合、一階を枠組壁工法で構築することができない。このため、一階を鉄骨造、ＲＣ造又はＳＲＣ造として十分な強度を有する躯体を構成して、一階のフロアを広い内部空間を形成することが考えられる。

【0031】

ところが、鉄骨造、ＲＣ造又はＳＲＣ造を用いると建設コストが高くなる。このため、低コストで広い内部空間を形成できるような工法の開発が望まれていた。ここで、木造ラーメン構造を用いて一階を構築することが考えられるが、一階の木造躯体と二階の躯体との接合手法が確立されておらず、一階と二階を強固に接合することが困難であった。そこで、本実施形態に係る木造構造物１では、接合部４を用いて二階の柱部材と一階の木造部材を接合することにより、上フロアの柱部材と下フロアの木製部材を強固に接合している。

【0032】

例えば、図２に示すように、接合部４は、棒状部材４１を一階の柱１１に取り付け、上部取付部材４２を二階の縦枠２１に取り付け、棒状部材４１と上部取付部材４２を結合することによって、二階の縦枠２１と一階の柱１１を接合する。このとき、棒状部材４１は、柱１１の上面１１ａから柱１１内へ挿入されて固定される。このため、柱１１に対する縦枠２１の上方への引抜耐力が強いものとなる。

【0033】

上部取付部材４２は二階の縦枠２１の側面に取り付けられることとなるが、上部取付部材４２の取付位置及び棒状部材４１の挿入位置を二階の壁部の設置範囲内とすることにより、二階の躯体から接合部４が露出することなく接合を行うことができる。このため、内装や外装の工事が行いやすいものとなる。

【0034】

以上説明したように、本実施形態に係る木造構造物１によれば、下フロアの木製部材（柱１１、梁１２）の上面に対し鉛直に棒状部材４１を挿入し、上フロアの柱部材（縦枠２１）の側面に上部取付部材４２を取り付け、棒状部材４１の上部と上部取付部材４２を締結して下フロアの木製部材と上フロアの柱部材を接合している。このため、上フロアの柱部材と下フロアの木製部材を強固に接合することができる。

【0035】

例えば、上フロアの柱部材の断面が下フロアの木製部材の断面より小さい場合であっても、棒状部材４１を上フロアの柱部材と平行に配置して上フロアの柱部材と下フロアの木製部材を強固に接合することができる。

【0036】

また、本実施形態に係る木造構造物１によれば、上フロアの柱部材の水平断面積Ｓ２１が下フロアの木製部材の水平断面積Ｓ１１より小さいことにより、下フロアの木製部材の接合面において上フロアの柱部材が当接しない箇所に棒状部材４１を挿入させて接合部４を設けることができる。これにより、棒状部材４１を上フロアの柱部材と平行に配置して上フロアの柱部材と下フロアの木製部材を強固に接合することができる。

【0037】

また、本実施形態に係る木造構造物１によれば、二階のフロアは、一階のフロアと異なる工法により構築されている。この場合、工法の違いによって一階の柱１１と二階の柱部材の断面積が異なっていても、棒状部材４１を二階の柱部材と平行に配置して、二階の柱部材と一階の木製部材を強固に接合することができる。

【0038】

また、本実施形態に係る木造構造物１によれば、二階が枠組壁工法により構築され、一階が木造ラーメン工法により構築されている。この場合、工法の違いによって一階の柱１１と二階の柱部材の断面積が異なっていても、二階の柱部材と一階の柱１１を強固に接合することができる。

【0039】

なお、上述した実施形態は、本発明に係る木造構造物の一例を説明したものであり、本発明に係る接合構造体は、本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る接合構造体は、各請求項に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲で本実施形態に係る接合構造体を変形し、または他のものに適用したものであってもよい。

【0040】

例えば、上述した実施形態では、接合部４として、上部取付部材４２を縦枠２１の側面に取り付けるタイプのものを用いているが、上フロアの柱部材に取り付け可能な上部取付部材４２を備えていれば、それ以外のタイプの接合部４を用いてもよい。例えば、上部取付部材４２として、上フロアの柱部材に対し下面から上方に向けて柱部材内へ挿入される筒状又は板状の挿入部材を有し、この挿入部材に対し柱部材の側面から水平方向に挿通され挿入部材を貫通して固定する棒状の固定具を有する接合部４であってもよい。この場合、挿入部材は、下フロアの柱部材に取り付けられる棒状部材４１と締結されることで、接合部４によって上フロアの柱部材と下フロアの木製部材を強固に接合することができる。

【0041】

また、上述した実施形態では、一階を木造ラーメン工法により構築し、二階及び三階を枠組壁工法により構築する場合について説明したが、本発明に係る木造構造物は二階及び三階を枠組壁工法以外の工法で構築してもよい。例えば、一階を木造ラーメン工法により構築し、二階及び三階を在来工法や金物工法により構築してもよい。この場合においても、上述した実施形態と同様な作用効果を得ることができる。例えば、二階及び三階を在来工法により構築する場合、縦枠２１に代えてより太い柱部材が用いられる。また、図２において、下枠２３の設置が不要となる。

【0042】

また、上述した実施形態では三階建ての木造構造物１について説明したが、本発明に係る木造構造物は、二階建て、又は四階以上のフロアを有する構造物に適用してもよい。このような場合であっても、上述した実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0043】

１…木造構造物、４…接合部、１１…柱（木製部材）、１１ａ…上面、１２…梁（木製部材）、２１…縦枠（柱部材）、２３…下枠、２４…床合板、３１…縦枠、４１…棒状部材、４２…上部取付部材、４３…ナット、４４…接着剤、４５…座金プレート、１１１…挿入孔、４２１…背板部、４２２…締結部、４２３…開口、４２４…補強板、Ｓ１１…水平断面積、Ｓ２１…水平断面積。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2022-07-04

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下に複数のフロアを有する木造構造物において、
上フロアの柱部材と下フロアの柱部材とを接合する接合部を備え、
前記接合部は、前記下フロアの柱部材の上面に対し鉛直に挿入されて前記下フロアの柱部材に取り付けられる棒状部材、及び、前記上フロアの柱部材に取り付けられ前記棒状部材の上部と締結される上部取付部材を備える、
木造構造物。

【請求項2】

前記上フロアの柱部材の水平断面積は、前記下フロアの柱部材の水平断面積より小さい、
請求項１に記載の木造構造物。

【請求項3】

前記上フロアは、前記下フロアと異なる工法により構築されている、
請求項１又は２に記載の木造構造物。

【請求項4】

前記上フロアは、枠組壁工法により構築され、
前記下フロアは、ラーメン工法により構築されている、
請求項１～３のいずれか一項に記載の木造構造物。