(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】P2024113779
(43)【公開日】2024-08-23
(54)【発明の名称】木質材料製の壁構造
(51)【国際特許分類】
E04B 2/56 20060101AFI20240816BHJP
【FI】
E04B2/56 604F
E04B2/56 605M
E04B2/56 621L
E04B2/56 632L
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023018961
(22)【出願日】2023-02-10
(71)【出願人】
【識別番号】000140292
【氏名又は名称】株式会社奥村組
(74)【代理人】
【識別番号】100128509
【弁理士】
【氏名又は名称】絹谷 晴久
(74)【代理人】
【識別番号】100119356
【弁理士】
【氏名又は名称】柱山 啓之
(74)【代理人】
【氏名又は名称】鈴木 知
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 淳
(72)【発明者】
【氏名】岸本 剛
(72)【発明者】
【氏名】秋竹 壮哉
(72)【発明者】
【氏名】平松 一夫
【テーマコード(参考)】
2E002
【Fターム(参考)】
2E002FB07
2E002FB25
2E002HB04
2E002JB04
(57)【要約】
【課題】壁の構成部材として、柱・梁架構の開口部分に対し、定形であって、かつ取り扱いが容易なように軽量化が可能な木質材料を用い、優れた施工性と高い強度、そしてまた壁自体の軽量化を図ることが可能な木質材料製の壁構造を提供する。
【解決手段】同一寸法の木質材料製の八角形ブロック5を複数個用い、八角形ブロックの横辺xは、木質材料の繊維fの向きと平行に形成され、縦辺yは、木質材料の繊維の向きと交差させて形成され、複数個の八角形ブロックは、開口部4分の内方で、木質材料の繊維の向きがすべて同じ向きであって、等長の縦辺同士が向かい合いかつ等長の横辺同士が向かい合う配列で、かつ、柱2に面する八角形ブロックの縦辺が当該柱と向かい合い、梁3に面する八角形ブロックの横辺が当該梁と向かい合うように、柱・梁方向に配設されて、壁1が構築される。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
柱と梁とで区画される開口部分の内方に構築される壁構造であって、
互いに平行関係でかつ等長の上下一対の2つの横辺と、互いに平行関係でかつ等長の左右一対の2つの縦辺と、互いに平行関係でかつ等長で該縦辺と該横辺とを結ぶ、一対2組の4つの斜辺とを有する、同一寸法の木質材料製の八角形ブロックを複数個用い、
該八角形ブロックの上記縦辺及び上記横辺のいずれか一方は、木質材料の繊維の向きと平行に形成され、いずれか他方は、木質材料の該繊維の向きと交差させて形成され、
複数個の上記八角形ブロックは、上記開口部分の内方で、木質材料の上記繊維の向きがすべて同じ向きであって、等長の上記縦辺同士が向かい合いかつ等長の上記横辺同士が向かい合う配列で、かつ、上記柱に面する該八角形ブロックの該縦辺が当該柱と向かい合い、上記梁に面する該八角形ブロックの該横辺が当該梁と向かい合うように、柱・梁方向に配設されて、壁が構築されることを特徴とする木質材料製の壁構造。
【請求項2】
前記開口部分の内方には、前記柱及び前記梁の幅方向に、前記壁が少なくとも2つ並立して構築され、これら壁のうちのいずれかは、前記八角形ブロックの前記縦辺が木質材料の前記繊維の向きと平行であり、これら壁のうちの他のいずれかは、上記八角形ブロックの前記横辺が木質材料の上記繊維の向きと平行であることを特徴とする請求項1に記載の木質材料製の壁構造。
【請求項3】
複数個の前記八角形ブロックは、前記開口部分の内方で、向かい合う前記縦辺同士及び前記横辺同士が互いに接着されると共に、前記柱と向かい合う上記八角形ブロックの上記縦辺が当該柱に接着され、前記梁と向かい合う上記八角形ブロックの上記横辺が当該梁に接着されることを特徴とする請求項1または2に記載の木質材料製の壁構造。
【請求項4】
前記開口部分の内方で、前記八角形ブロックの前記斜辺と前記柱や前記梁との間の隙間には、該斜辺と該柱や該梁とに接着して、隙間封止材が配設されることを特徴とする請求項3に記載の木質材料製の壁構造。
【請求項5】
複数個の前記八角形ブロックは、前記開口部分の内方で、向かい合う前記縦辺同士及び前記横辺同士が互いに接着されると共に、前記柱や前記梁とこれらに向かい合う上記八角形ブロックとの間に、間隙封止材が配設され、該間隙封止材に上記八角形ブロックが接着され、上記間隙封止材が上記柱や上記梁に接着されることを特徴とする請求項1または2に記載の木質材料製の壁構造。
【請求項6】
前記八角形ブロックは、複数枚の八角形板片を前記柱及び前記梁の幅方向に重ね合わせて一体化した積層材であり、これら八角形板片は、木質材料の前記繊維の向きがすべて同じ向きに揃えられていることを特徴とする請求項1または2に記載の木質材料製の壁構造。
【請求項7】
前記八角形ブロックは、複数枚の八角形板片を前記柱及び前記梁の幅方向に重ね合わせて一体化した積層材であり、これら八角形板片は、木質材料の前記繊維の向きが互い違いに交差されていることを特徴とする請求項1または2に記載の木質材料製の壁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、壁の構成部材として、柱・梁架構の開口部分に対し、定形であって、かつ取り扱いが容易なように軽量化が可能な木質材料を用い、優れた施工性と高い強度、そしてまた壁自体の軽量化を図ることが可能な木質材料製の壁構造に関する。
【背景技術】
【0002】
地球温暖化の防止や森林資源の活用、林業再生の必要が注目され、ESG投資やSDGsの観点からも、木質材料の積極的な活用が求められている。
【0003】
木質材料は、繰り返し再利用できる素材であり、持続可能な資源活用としても、優れている。
【0004】
木質材料を利用した建設技術として、特許文献1や特許文献2が知られている。
【0005】
特許文献1の「木質構造部材、木質構造部材の接合構造及びその施工方法」は、燃え代設計による木造準耐火構造のロングスパン建築が可能で、ローコストかつ短納期で、現地での組み立て容易性も高い木質構造部材、木質構造部材の接合方法及び木質構造部材の接合構造の施工方法を提供することを課題とし、木質構造部材の木質部材は、中央に配置された内側木質板材と、この内側木質板材を両面から挟む一対の外側木質板材と、を積層して形成される。木質部材の外周には、所定の燃え代層を設けて、この燃え代層よりも内側を荷重支持部とし、木質構造部材全体を準耐火構造にしている。
【0006】
特許文献2の「耐震壁」は、木質系の材料を用いて耐震性能の優れた耐震壁を提供することを課題とし、耐震壁は、柱梁架構の構面内に設けられる。耐震壁は、長さ方向を繊維方向とする木質板が複数並んで配置されて形成された木質壁部と、木質壁部の周囲と柱梁架構との隙間をモルタル材で閉塞して形成された閉塞部と、を備える。木質板の角度は、柱梁架構の対角線の角度である。地震などにより柱梁架構に水平方向の外荷重が加わると、柱梁架構の構面内には、対角線方向に引張力あるいは圧縮力が作用する。木質板は繊維方向のヤング率および強度が高いため、この引張力あるいは圧縮力に対して十分に抵抗するから、優れた耐震性能を発揮できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2015-14154号公報
【特許文献2】特開2021-147816号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献2の壁では、構面内に配列される複数の木質板について、個々の柱梁架構固有の対角線方向に向けて、柱寸法や梁寸法に合わせて、各木質板を異なる寸法で成形する必要があり、木質板の製作に手間を要するという課題があった。
【0009】
また、柱梁架構の対角の隅角同士の間に亘る木質板になると、相当に大型化し、木質板が軽量であるという利点を十分に活かせず、施工性が良くないという課題もあった。
【0010】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、壁の構成部材として、柱・梁架構の開口部分に対し、定形であって、かつ取り扱いが容易なように軽量化が可能な木質材料を用い、優れた施工性と高い強度、そしてまた壁自体の軽量化を図ることが可能な木質材料製の壁構造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】
【0011】
本発明にかかる木質材料製の壁構造は、柱と梁とで区画される開口部分の内方に構築される壁構造であって、互いに平行関係でかつ等長の上下一対の2つの横辺と、互いに平行関係でかつ等長の左右一対の2つの縦辺と、互いに平行関係でかつ等長で該縦辺と該横辺とを結ぶ、一対2組の4つの斜辺とを有する、同一寸法の木質材料製の八角形ブロックを複数個用い、該八角形ブロックの上記縦辺及び上記横辺のいずれか一方は、木質材料の繊維の向きと平行に形成され、いずれか他方は、木質材料の該繊維の向きと交差させて形成され、複数個の上記八角形ブロックは、上記開口部分の内方で、木質材料の上記繊維の向きがすべて同じ向きであって、等長の上記縦辺同士が向かい合いかつ等長の上記横辺同士が向かい合う配列で、かつ、上記柱に面する該八角形ブロックの該縦辺が当該柱と向かい合い、上記梁に面する該八角形ブロックの該横辺が当該梁と向かい合うように、柱・梁方向に配設されて、壁が構築されることを特徴とする。
【0012】
前記開口部分の内方には、前記柱及び前記梁の幅方向に、前記壁が少なくとも2つ並立して構築され、これら壁のうちのいずれかは、前記八角形ブロックの前記縦辺が木質材料の前記繊維の向きと平行であり、これら壁のうちの他のいずれかは、上記八角形ブロックの前記横辺が木質材料の上記繊維の向きと平行であることを特徴とする。
【0013】
複数個の前記八角形ブロックは、前記開口部分の内方で、向かい合う前記縦辺同士及び前記横辺同士が互いに接着されると共に、前記柱と向かい合う上記八角形ブロックの上記縦辺が当該柱に接着され、前記梁と向かい合う上記八角形ブロックの上記横辺が当該梁に接着されることを特徴とする。
【0014】
前記開口部分の内方で、前記八角形ブロックの前記斜辺と前記柱や前記梁との間の隙間には、該斜辺と該柱や該梁とに接着して、隙間封止材が配設されることを特徴とする。
【0015】
複数個の前記八角形ブロックは、前記開口部分の内方で、向かい合う前記縦辺同士及び前記横辺同士が互いに接着されると共に、前記柱や前記梁とこれらに向かい合う上記八角形ブロックとの間に、間隙封止材が配設され、該間隙封止材に上記八角形ブロックが接着され、上記間隙封止材が上記柱や上記梁に接着されることを特徴とする。
【0016】
前記八角形ブロックは、複数枚の八角形板片を前記柱及び前記梁の幅方向に重ね合わせて一体化した積層材であり、これら八角形板片は、木質材料の前記繊維の向きがすべて同じ向きに揃えられていることを特徴とする。
【0017】
前記八角形ブロックは、複数枚の八角形板片を前記柱及び前記梁の幅方向に重ね合わせて一体化した積層材であり、これら八角形板片は、木質材料の前記繊維の向きが互い違いに交差されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本発明にかかる木質材料製の壁構造にあっては、壁の構成部材として、柱・梁架構の開口部分に対し、定形であって、かつ取り扱いが容易なように軽量な木質材料を用いて構築することができ、優れた施工性と高い強度、そしてまた壁自体の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】本発明にかかる木質材料製の壁構造の好適な一実施形態を示す正面図である。
【
図2】
図1に示した壁構造に適用される八角形ブロック及び間隙封止ブロックの説明図である。
【
図3】
図2(a)に示した八角形ブロックの厚さ方向(柱・梁の幅方向)の構成の説明図である。
【
図4】
図1に示した壁構造の水平外力に対する抵抗作用の説明図である。
【
図5】
図1に示した壁構造を、単一の開口部分に2つ並立して構築した様子の説明図である。
【
図6】
図2(a)に示した八角形ブロックの変形例の説明図である。
【
図7】
図6に示した変形例に係る八角形ブロックの厚さ方向(柱・梁の幅方向)の構成の説明図である。
【
図8】本発明にかかる木質材料製の壁構造に適用可能な、他の八角形ブロックの形態を例示した説明図である。
【
図9】本発明にかかる木質材料製の壁構造の変形例を示す要部正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下に、本発明にかかる木質材料製の壁構造の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0021】
図1に示すように、柱2と梁3で構成される柱・梁架構には、左右一対の柱2と上下一対の梁3で区画して、長方形状の開口部分4が形成される。
【0022】
この開口部分4に、木質材料製の壁1が構築され、当該壁1が、柱2及び梁3と接着されることで、壁構造とされる。
【0023】
本実施形態では、壁1は、
図1及び
図2に示すように、開口部分4に並べられ、積み上げられる複数個の同一寸法の木質材料製の八角形ブロック5と、これら八角形ブロック5と柱2や梁3との間に生ずる間隙を封止する木質材料製の間隙封止ブロック6,7とから構成される。
【0024】
図2(a)は、八角形ブロック5の正面図、
図2(b)は、下記の一方の間隙封止ブロック6の正面図、
図2(c)は、下記の他方の間隙封止ブロック7の正面図である。
【0025】
間隙封止ブロック6,7は、柱2や梁3とこれらに向かい合う八角形ブロック5の縦辺yや横辺x、斜辺wとの間に、間隙を埋めて封止する納まり代で形成される。
【0026】
八角形ブロック5は、縦辺yや横辺x,斜辺wがこれら間隙封止ブロック6,7に接合され、そして間隙封止ブロック6,7が柱2や梁3に接合されて、壁1が構築される。
【0027】
八角形ブロック5は、厚さが一定であって、その外形輪郭は、互いに平行関係でかつ等長の上下一対の2つの横辺xと、互いに平行関係でかつ等長の左右一対の2つの縦辺yと、互いに平行関係でかつ等長で縦辺yと横辺xとを結ぶ、一対2組の4つの斜辺wとを有する。
【0028】
図示例では、八角形ブロック5は、8つの辺x,y,wの長さがすべて等しい正八角形の場合が示されている。
【0029】
八角形ブロック5は、正八角形以外であっても良く、例えば、縦辺yと横辺xの長さを異ならせても良い。
【0030】
以下の説明では、正八角形の八角形ブロック5について説明するが、正八角形でない八角形ブロック5の場合であっても、同様に理解することができる。
【0031】
間隙封止ブロック6,7は、八角形ブロック5の厚さと同じ厚さであって、2種類のものが用いられる。
【0032】
一方の間隙封止ブロック6は、開口部分4の隅角部4aを除いて、柱2の上下方向と梁3の左右方向とに並べて設けられる。
【0033】
一方の間隙封止ブロック6は、上下にまたは左右に隣接する一対の八角形ブロック5と接合される第1の面6aと、柱2または梁3と接合される第2の面6bと、隣接する他の一方の間隙封止ブロック6もしくは他方の間隙封止ブロック7と接合される一対の端面6cとを有する。
【0034】
第1の面6aは、隣接する一対の八角形ブロック5の各斜辺wに当接される山形部分と、当該山形部分の両側で、これら八角形ブロック5の縦辺yもしくは横辺xに、それらの半分の長さにわたって当接される平坦部分とを有するように形成される。第2の面6bは、柱2または梁3に当接されるように、平坦に形成される。
【0035】
他方の間隙封止ブロック7は、開口部分4の隅角部4aに設けられる。他方の間隙封止ブロック7は、隅角部4aに面する1つの八角形ブロック5と接合される第1の面7aと、隅角部4aで柱2及び梁3と接合される第2の面7bと、隣接する一方の間隙封止ブロック6の端面6cと接合される一対の端面7cとを有する。
【0036】
第1の面7aは、八角形ブロック5の斜辺wに当接される傾斜部分と、当該傾斜部分の両側で、八角形ブロック5の縦辺y及び横辺xに、それらの半分の長さに亘って当接される平坦部分とを有するように形成される。
【0037】
第2の面7bは、柱2及び梁3双方に隅角部4aで当接されるように、L字状に形成される。
【0038】
これら間隙封止ブロック6,7の各面6a~6c,7a~7cは、八角形ブロック5や柱2、梁3対して、そしてブロック6,7同士で互いに、接着剤で接着される接合部とされる。
【0039】
開口部分4の内方への八角形ブロック5及び間隙封止ブロック6,7の配列について説明すると、八角形ブロック5については、開口部分4の柱方向(柱の軸方向に沿う上下方向)及び梁方向(梁の軸方向に沿う左右方向)に縦横に配設される。
【0040】
この際、隣接する八角形ブロック5同士は必ず、縦辺y同士が向かい合いかつ横辺x同士が向かい合って互いに当接するように配列される。
【0041】
すなわち、
図1に示したように、八角形ブロック5は、上下方向に行をなし、左右方向に列をなすように、「行列」配置で配列される。
【0042】
隣接する八角形ブロック5同士は、互いに当接される縦辺y同士及び横辺x同士が接着剤で接着される。
【0043】
このように八角形ブロック5は、縦辺y及び横辺xが他の八角形ブロック5との接合部とされる。
【0044】
互いに接合された上下左右に隣接する4つの八角形ブロック5は、それらの斜辺wで取り囲んで菱形状(正方形状)の開口Sを区画形成する。
【0045】
一般的に、開口部分4と八角形ブロック5の寸法関係により、柱2や梁3とこれらに向かい合う八角形ブロック5の縦辺yや横辺xとの間に間隙が生じて、この間隙のために、八角形ブロック5を直接柱面2aや梁面3aに当接させることができない場合が多い。
【0046】
すなわち、八角形ブロック5のうち、柱2や梁3に面する八角形ブロック5は、それらの縦辺yや横辺xが柱面2aや梁面3aに対し、間隙を隔てて向かい合わされる。
【0047】
開口部分4の隅角部4aでは、八角形ブロック5の斜辺wが間隙を隔てて当該隅角部4aに面する。
【0048】
間隙封止ブロック6,7は、これら間隙を封止する、すなわち八角形ブロック5の納まり代を調整するために配設される。
【0049】
八角形ブロック5は、これら間隙封止ブロック6,7を介して、柱面2aや梁面3aに対し接合される。
【0050】
このような納まり代を備えた間隙封止ブロック6,7を用いることで、八角形ブロック5を直接柱面2aや梁面3aに当てることができない場合であっても、開口部分4の内方に八角形ブロック5による壁1を構築することができる。
【0051】
以上のようにして開口部分4の内方に八角形ブロック5及び間隙封止ブロック6,7を配列し接着することで、壁構造が構築される。
【0052】
接着剤としては、木質材料に浸潤するエポキシ樹脂などを用いることが好ましい。木質材料は、接着した面から浸潤した接着剤によって強度が増強される。
【0053】
八角形ブロック5は、接着剤が塗布される縦辺yや横辺xの強度が増強されることから、正八角形状であるよりも、斜辺wの長さが縦辺y及び/または横辺xよりも短い八角形状であることが好ましい。
【0054】
次に、八角形ブロック5自体の構成について詳述する。木質材料製の八角形ブロック5は、木質材料が備える繊維fを活かすようにして形成される。
【0055】
具体的には、八角形ブロック5は例えば、
図1及び
図2(a)に示すように、横辺xが、木質材料の繊維fの向きと平行に形成され、縦辺yが、木質材料の繊維fの向きと直角に交差させて形成される。
【0056】
あるいは、八角形ブロック5は、縦辺yが、木質材料の繊維fの向きと平行に形成され、横辺xが、木質材料の繊維fの向きと直角に交差させて形成される。
【0057】
要するに、木質材料の繊維fの向きと平行に沿う横辺xもしくは縦辺yが得られるように八角形ブロック5を形成し、そのように形成した八角形ブロック5を、そのままの向きで用いる、もしくは、90°回した向きで用いると言うことである。
【0058】
横辺xもしくは縦辺yが繊維fの向きと平行であるとは、木質材料が備える一方向に向けて揃っている繊維fの向きと横辺xもしくは縦辺yとが実質的に、おおよそ平行であればよいという意味である。
【0059】
従ってまた、縦辺yもしくは横辺xが繊維fの向きと交差するとは、木質材料が備える一方向に向けて揃っている繊維fの向きと縦辺yもしくは横辺xとが実質的に、おおよそ交差する方向に向いていればよいという意味である。
【0060】
間隙封止ブロック6,7についても、それらが当接される各八角形ブロック5個々における木質材料の繊維fの向きに合わせて、それらの繊維の向きを揃えることが好ましい。
【0061】
このように構成される各八角形ブロック5自体は、
図2(a)に示すように、木質材料の繊維fの向きと平行な方向が、引張力、そして殊に圧縮力Cに対し、強軸方向SAとなる。
【0062】
また、各八角形ブロック5自体は、木質材料の繊維fの向きと交差する方向が、圧縮力、そして殊に引張力Tに対し、弱軸方向WAとなる。
【0063】
八角形ブロック5は、
図3に示すように、各種の態様で形成される。
図3(a)は、原材料である円柱状等の丸太を、繊維方向に切断したひき板で形成した場合の側面図である。
【0064】
図3(b)は、ひき板を八角形板片5aとして用い、この八角形板片5aを重ね合わせて一体化した積層材の場合の側面図である。
【0065】
この場合、すべての八角形板片5aが、木質材料の繊維fの向きが実質的に、おおよそ同じになるように揃えられて、柱2及び梁3の幅方向に重ね合わされる。
【0066】
図3(c)は、原材料である円柱状等の丸太から、かつら剥きの要領で薄板を作成し、この薄板から切り出した八角形板片5aを複数枚重ね合わせて一体化した積層材の場合の側面図である。
【0067】
この場合も、すべての八角形板片5aが、木質材料の繊維fの向きが実質的に、おおよそ同じになるように揃えられて、柱2及び梁3の幅方向に重ね合わされる。
【0068】
開口部分4の内方に上述のように配列される複数個の八角形ブロック5は、すべての八角形ブロック5における木質材料の繊維fの向きがすべて実質的に、おおよそ同方向となるように、等長の縦辺y同士及び横辺x同士が向かい合う配列で縦横方向(柱方向及び梁方向)に配設され、接着される。
【0069】
図1は、木質材料の繊維fの向きが横辺xと平行である場合であって、従って、壁1には、左右方向に向きが揃えられた繊維fが現れる。
【0070】
図示しないけれども、木質材料の繊維fの向きが縦辺yと平行である場合には、壁1には、上下方向に向きが揃えられた繊維fが現れる。
【0071】
木質材料の繊維fを左右方向もしくは上下方向の一方向に揃える配列で八角形ブロック5等を設けることにより、壁1の表裏面にデザイン的効果を創出することができる。
【0072】
図1、そして
図4にも示すように、八角形ブロック5が上下の梁3,3間に積み上げられかつ左右の柱2,2間に並べられた開口部分4の内方では、地震などの左右水平方向の外力は、柱2・梁3から開口部分4内方の壁1に作用する。
【0073】
その際の応力伝達状態については、例えば右方向へ作用する当該外力RFは、柱2や梁3から、間隙封止ブロック6,7を介して、各八角形ブロック5の斜辺wに対し直角をなす、右斜め下向きのせん断力qとして作用する。
【0074】
各八角形ブロック5それぞれの斜辺wに入力されたせん断力qは、開口Sを迂回し、各八角形ブロック5を通じて、縦辺y同士の接合による右方向へ向かう水平分力hfの累積及び横辺x同士の接合による下方へ向かう垂直分力vfの累積として伝達される。
【0075】
これら水平分力hf及び垂直分力vfにより、壁1全体で見ると、せん断力qの作用方向に沿う圧縮ストラットCFが生じる(図中、右下がりの圧縮ストラット;正八角形の場合45°)。
【0076】
図4に示すように、左方向へ作用する外力LFの場合も、同様の圧縮ストラットCFが逆向きに生じる(左下がりの圧縮ストラット;正八角形の場合45°)。
【0077】
八角形ブロック5の横辺xが木質材料の繊維fの向きと平行である場合(
図2(a)参照)には、水平分力hfが伝達される横辺xに沿う方向が強軸方向SAであり、垂直分力vfが伝達される縦辺yに沿う方向が弱軸方向WAとなる壁1が構築される。
【0078】
従って、このような壁1を備えた柱・梁架構は、垂直分力vfに対してよりも、水平分力hfに対して、余裕のある構造が得られる。
【0079】
八角形ブロック5の縦辺yが木質材料の繊維fの向きと平行である場合には、図示しないけれども、垂直分力vfが伝達される縦辺yに沿う方向が強軸方向であり、水平分力hfが伝達される横辺xに沿う方向が弱軸方向となる壁1が構築される。
【0080】
このような壁1を備えた柱・梁架構は、水平分力hfに対してよりも、垂直分力vfに対して、余裕のある構造が得られる。
【0081】
壁1の構造強度として、上述したように、水平分力hfもしくは垂直分力vfのいずれかに対して余裕のある構造で満足できる場合には、開口部分4には、木質材料の繊維fの向きが横辺xに平行もしくは縦辺yに平行な単一の壁1を備えればよい。
【0082】
他方、壁1の強度が不足する場合には、壁1は、
図5に示すように、開口部分4の内方に、柱2及び梁3の幅方向へ少なくとも2つ重ねて、並立させて構築される。
【0083】
図5(a)は、壁構造の側断面図、
図5(b)は、
図5(a)の壁構造を左方から見た一方の壁1の要部拡大正面図、
図5(c)は、
図5(a)の壁構造を右方から見た他方の壁1の要部拡大正面図である。
【0084】
隣り合うこれら壁1同士は、一方の壁1の木質材料の繊維fの向きが横辺xと平行とされ、他方の壁1の木質材料の繊維fの向きが縦辺yと平行とされる。
【0085】
すなわち、一方の壁1(の八角形ブロック5)の強軸方向SAが他方の壁1(の八角形ブロック5)の弱軸方向WAとされ、一方の壁1(の八角形ブロック5)の弱軸方向WAが他方の壁1(の八角形ブロック5)の強軸方向SAとなるように、これら壁1が並立される。
【0086】
これら壁1同士は、柱2及び梁3の幅方向で互いに接着されることなく、縁切りされて、互いに自由に挙動するように構築される。
【0087】
このような壁構造にすれば、単一の開口部分4において、右向きの外力RFに対しても、左向きの外力LFに対しても、等しい抵抗作用を奏する柱・梁架構が得られる。壁1の並立数は、偶数枚であれば、その数は問われない。
【0088】
以上説明した本実施形態にかかる木質材料製の壁構造にあっては、互いに平行関係でかつ等長の上下一対の2つの横辺xと、互いに平行関係でかつ等長の左右一対の2つの縦辺yと、互いに平行関係でかつ等長で縦辺yと横辺xとを結ぶ、一対2組の4つの斜辺wとを有する、同一寸法の木質材料製の八角形ブロック5を複数個用い、八角形ブロック5の縦辺y及び横辺xのいずれか一方は、木質材料の繊維fの向きと平行に形成され、いずれか他方は、木質材料の繊維fの向きと交差させて形成され、複数個の八角形ブロック5は、開口部分4の内方で、木質材料の繊維fの向きがすべて同じ向きであって、等長の縦辺y同士が向かい合いかつ等長の横辺x同士が向かい合う配列で、かつ、柱2に面する八角形ブロック5の縦辺yが当該柱2と向かい合い、梁3に面する八角形ブロック5の横辺xが当該梁3と向かい合うように、柱・梁方向に配設され、複数個の八角形ブロック5は、開口部分4の内方で、向かい合う縦辺y同士及び横辺x同士が互いに接着されると共に、柱2や梁3とこれらに向かい合う八角形ブロック5との間に、間隙封止ブロック6,7が配設され、間隙封止ブロック6,7に八角形ブロック5が接着され、間隙封止ブロック6,7が柱2や梁3に接着されて、壁1が構築されるようにしていて、互いに接合される縦辺y同士もしくは横辺x同士と木質材料の繊維fの向きとを合わせることにより、木質材料製でありながら、耐震性を奏する高い強度を壁1に付与することができる。
【0089】
また、壁1の構成部材である木質材料製の八角形ブロック5は、柱・梁架構の開口部分4に対し、定形であって、かつ取り扱いが容易なように軽量化できるものであり、施工性に優れると共に、壁1自体の軽量化も図ることができる。
【0090】
単体として形作られた八角形ブロック5同士の組み合わせによって、八角形ブロック5の強度は高く確保しつつ、採光や通風を確保する開口Sを合理的に壁1に形成することができる。
【0091】
八角形ブロック5自体、高い強度を発揮すると共に、八角形ブロック5同士、そしてまた、間隙封止ブロック6,7を介して八角形ブロック5と柱2や梁3との接着で壁1が構築されるため、騒音や振動、粉塵の発生がなく、居ながらで壁1を構築することができる。従って、既存建物に対する改修工事として施工することができる。
【0092】
壁1を、木質材料のブロック5~7で構築することにより、仕上げは不要であり、木材の質感を活かした壁1を得ることができる。
【0093】
ブロック5~7は、原材料である木材が小割にされたもの、すなわち端材でもよいので、木材資源の有効活用に資することができる。
【0094】
木質材料であるブロック5~7に燃え代を確保したり、耐火被覆を設けてもよいことはもちろんである。
【0095】
ブロック5~7を接着剤で接着するようにしていて、接着剤が浸潤される接着面の強度が増強されるので、ブロック5~7は各接着面が補強されていると言え、壁1として、面外方向への座屈や圧壊などの変形を抑制することができる。
【0096】
開口部分4の内方には、柱2及び梁3の幅方向に、壁1が少なくとも2つ並立して構築され、これら壁1の一方は、八角形ブロック5の縦辺yが木質材料の繊維fの向きと平行であり、これら壁1の他方は、八角形ブロック5の横辺xが木質材料の繊維fの向きと平行であって、隣り合うこれら壁1同士は、木質材料の繊維fの向きが異なるので、木質材料の繊維fの向きによって強軸や弱軸があっても、必要強度の壁1を、単一の開口部分4に構築することができる。
【0097】
八角形ブロック5は、木質材料の繊維fの向きがすべて同じ八角形板片5aを柱2及び梁3の幅方向に重ね合わせて一体化した積層材であるので、この積層材によって、壁1の必要強度に合わせた八角形ブロック5を形成して壁1を構築することができる。
【0098】
八角形ブロック5と柱2や梁3との間の間隙を封止するために、八角形ブロック5及び柱2や梁3に接着して、間隙封止ブロック6,7を配設するようにしたので、柱2及び梁3に対して、堅固な壁1を構築することができる。
【0099】
図6及び
図7には、上記実施形態で説明した八角形板片5aで形成される八角形ブロック5の変形例が示されている。
【0100】
本変形例に係る八角形ブロック5は、
図3(b),(c)と同様に、複数枚の八角形板片5aを柱2及び梁3の幅方向に重ね合わせて一体化した積層材で形成される。
【0101】
八角形板片5aとしては、縦辺yが木質材料の繊維fの向きと平行なものと、横辺xが木質材料の繊維fの向きと平行なものが用いられる。
【0102】
八角形ブロック5は、木質材料の繊維fの向きが縦辺yに沿うものと、横辺xに沿うものとを順次交互に重ね合わせることにより、
図6に示すように、厚さ方向に繊維fの向きが交差された積層材として形成される。
【0103】
八角形ブロック5は具体的には、
図7の各側面図で示すように、各種の態様で形成される。
【0104】
図7(a)は、原材料である円柱状等の丸太を、繊維方向に切断したひき板を八角形板片5aとして用い、この八角形板片5aを、木質材料の繊維fの向きが交差するようにして、柱2及び梁3の幅方向に2枚重ねして一体化した場合の側面図である。
【0105】
図7(b)は、
図7(a)に比して厚さの薄い多数枚の八角形板片5aを、繊維fの向きが交差するように、重ね合わせて一体化した場合の側面図である。
【0106】
図7(c)は、原材料である円柱状等の丸太から、かつら剥きの要領で薄板を作成し、この薄板から切り出した八角形板片5aを複数枚重ね合わせて一体化した積層材の場合の側面図である。
【0107】
この場合も、木質材料の繊維fの向きが交差するようにして、柱2及び梁3の幅方向に重ね合わされる。
【0108】
従って、この変形例の八角形ブロック5では、強軸方向SAと弱軸方向WAが交差するので、当該八角形ブロック5により構築される壁1は、右向きの外力RFに対しても、左向きの外力LFに対しても、等しく抵抗作用を奏することができる。
【0109】
すなわち、本変形例によれば、木質材料の繊維fの向きが交差する積層材で形成した八角形ブロック5であるので、単一の壁1を構築するという簡便な施工で、左右双方向に抵抗する柱・梁架構を構築することができる。
【0110】
この場合、接合する2つの八角形ブロック5の各八角形板片5aは、同一平面に並ぶもの同士の繊維fが全て平行になるように配置されることが望ましい。
【0111】
八角形ブロック5は、正八角形状の形態に代えて、縦辺yと横辺xの長さを異ならせた形態としたり、その他の形態としてもよい。
図8には、八角形ブロック5の他の変形例が示されている。
【0112】
図8(a)及び(b)に示すように、すべての角の内角が135°である八角形ブロック5であれば、縦辺yを繊維fと平行にすると、横辺xは、繊維fの向きと直角に交差する関係となる。
【0113】
図8(a)は、辺の長さが横辺x>縦辺yである場合、
図8(b)は、縦辺y>横辺xである場合である。
【0114】
正八角形ブロック5の斜辺wは、縦辺y及び横辺xに対し、45°の角度(内角が135°)をなす(
図2参照)が、
図8(c)は、縦辺yに対し60°、横辺xに対し30°をなし、かつ縦辺y<横辺xの場合を示している。
【0115】
図8(d)は、向かい合う一方の組の斜辺wが、一方の縦辺yに対して60°、横辺xに対し30°をなし、向かい合う他方の組の斜辺wが、縦辺yに対して30°、横辺xに対し60°をなすように形成した場合を示している。
【0116】
このように縦辺y及び横辺xに対してなす角度の和が90°である斜辺wを有する八角形ブロック5であれば、上記の45°や30°,60°という角度に限定されることなく、当該八角形ブロック5を適用して上記壁1を構築できることはもちろんである。
【0117】
図8(a)~(d)に例示した形態は、接着箇所となる縦辺y及び横辺xの長さが、斜辺wよりも相当に長いので、接着剤による接着で得られる壁1の高強度化を図ることができる。
【0118】
図9には、さらに他の変形例が示されている。この変形例は、八角形ブロック5と開口部分4の内法寸法の関係が、縦辺y及び横辺xを直接、柱2や梁3に当接させることが可能で、八角形ブロック5と柱2及び梁3とを直接接着できる場合である。
【0119】
すなわち、複数個の八角形ブロック5は、開口部分4の内方で、向かい合う縦辺y同士及び横辺x同士が互いに接着されると共に、柱2と向かい合う八角形ブロック5の縦辺yが当該柱2に接着され、梁3と向かい合う八角形ブロック5の横辺xが当該梁3に接着される。八角形ブロック5同士の行列配置は、上記実施形態と同様である。
【0120】
本変形例では、壁1は、上述した木質材料製の八角形ブロック5と、これら八角形ブロック5と柱2や梁3との間に生ずる隙間を封止する木質材料製の隙間封止ブロック8,9とから構成される。
【0121】
隙間封止ブロック8,9は、八角形ブロック5の厚さと同じ厚さであって、2種類のものが用いられる。
【0122】
一方の隙間封止ブロック8は、開口部分4の隅角部4aを除いて、柱2の上下方向と梁3の左右方向とに並べて設けられる。
【0123】
一方の隙間封止ブロック8は、上下にまたは左右に隣接する一対の八角形ブロック5と接合される山形形状の面8aと、柱2または梁3と接合される平坦面8bとを有する三角形状の形態で形成される。
【0124】
一方の隙間封止ブロック8は、八角形ブロック5が正八角形状であれば、直角二等辺三角形状の形態で形成される。
【0125】
他方の隙間封止ブロック9は、開口部分4の隅角部4aに設けられる。他方の隙間封止ブロック9は、隅角部4aに面する1つの八角形ブロック5と接合される傾斜状の平坦面9aと、隅角部4aで柱2及び梁3と接合されるL字状の面9bとを有する。
【0126】
他方の隙間封止ブロック9は、八角形ブロック5が正八角形状であれば、一方の隙間封止ブロック8の半分の大きさの直角二等辺三角形状の形態で形成される。
【0127】
これら隙間封止ブロック8,9の各面8a,8b,9a,9bは、八角形ブロック5や柱2、梁3対して、接着剤で接着される接合部とされる。
【0128】
以上のようにして開口部分4の内方に八角形ブロック5及び隙間封止ブロック8、9を配列し接着することで、壁1が構築される。
【0129】
この変形例であっても、互いに平行関係でかつ等長の上下一対の2つの横辺xと、互いに平行関係でかつ等長の左右一対の2つの縦辺yと、互いに平行関係でかつ等長で縦辺yと横辺xとを結ぶ、一対2組の4つの斜辺wとを有する、同一寸法の木質材料製の八角形ブロック5を複数個用い、八角形ブロック5の縦辺y及び横辺xのいずれか一方は、木質材料の繊維fの向きと平行に形成され、いずれか他方は、木質材料の繊維fの向きと交差させて形成され、複数個の八角形ブロック5は、開口部分4の内方で、木質材料の繊維fの向きがすべて同じ向きであって、等長の縦辺y同士が向かい合いかつ等長の横辺x同士が向かい合う配列で、かつ、柱2に面する八角形ブロック5の縦辺yが当該柱2と向かい合い、梁3に面する八角形ブロック5の横辺xが当該梁3と向かい合うように、柱・梁方向に配設され、複数個の八角形ブロック5は、開口部分4の内方で、向かい合う縦辺y同士及び横辺x同士が互いに接着されると共に、柱2と向かい合う八角形ブロック5の縦辺yが当該柱2に接着され、梁3と向かい合う八角形ブロック5の横辺xが当該梁3に接着されると共に、開口部分4の内方で、八角形ブロック5の斜辺wと柱2や梁3との間の隙間には、斜辺wと柱2や梁3とに接着して、隙間封止ブロック8,9が配設され、隙間封止ブロック8,9に八角形ブロック5が接着され、隙間封止ブロック8,9が柱2や梁3に接着されて、壁1が構築されるようにしていて、互いに接合される縦辺y同士もしくは横辺x同士と木質材料の繊維fの向きとを合わせることにより、上記実施形態と同様に、木質材料製でありながら、耐震性を奏する高い強度を壁1に付与することができる。
【0130】
隙間封止ブロック8,9についても、それらが当接される各八角形ブロック5個々における木質材料の繊維fの向きに合わせて形成されることが好ましい。
【0131】
八角形ブロック5と柱2や梁3との間の隙間を封止するために、八角形ブロック5及び柱2や梁3に接着して、隙間封止ブロック8,9を配設するようにしたので、柱2及び梁3に対して、堅固な壁1を構築することができる。
【0132】
以上の各種の変形例であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。
【0133】
間隙封止ブロック6,7と隙間封止ブロック8,9は、上記の実施形態では、木質材料としたが、これらブロック6~9は、八角形ブロック5の木質材料よりも固い材料で形成されていれば良く、例えば、コンクリートやモルタルで形成してもよい。
【0134】
本発明に係る木質材料製の壁構造は、既存の柱・梁架構の耐震補強のために適用してもよく、また、新設の柱・梁架構内の耐震構造としてもよい。
【0135】
上記の変形例に係る八角形ブロック5では、繊維fが横辺xと平行な八角形板片5aと繊維fが縦辺yと平行な八角形板片5aの枚数が必ずしも同数である必要はなく、横辺xと縦辺yのいずれか一方が他方よりも強軸となる構成であってもよい。
【符号の説明】
【0136】
1 壁
2 柱
3 梁
4 開口部分
5 八角形ブロック
5a 八角形板片
6,7 間隙封止ブロック
8,9 隙間封止ブロック
f 木質材料の繊維
w 八角形ブロックの斜辺
x 八角形ブロックの横辺
y 八角形ブロックの縦辺