JP2005133323A - 建築工法およびそれに利用する門型ラーメン構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】開口部の広い空間を有する建築物の開口部に筋交いや耐力壁を設けることなく、
建築物に必要な耐力壁や開口部を構成することができる建築工法およびそれに利用する門型ラーメン構造体を提供する。
【解決手段】一対の柱部材１、１の上端部を梁部材２で連結した門型ラーメン構造体１０を建築物の開口部に配置して荷重を支持する。門型ラーメン構造体１０の柱部材１は中実構造の柱材で構成され、梁部材２は１対の柱部材１、１の間に配置された上下に略平行に配列された一対の角材４１、４２と、一対の角材４１、４２の各々の両側面同士を連結する一対の面材２３、２４により構成され、柱部材１、１と梁部材２はホールダウン金具により連結される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、木造住宅などの建造物における高強度、高耐震性の建築部材として好適な建築工法およびそれに利用する門型ラーメン構造体に関する。

従来、木造住宅の強度や耐震性を維持するために、ラーメン構造、在来工法のピン接合、ツーバイフォー工法における壁接合など種々の方法による接合が採用されている。たとえば、従来の在来軸組工法においては、耐力壁線に要求される壁量を筋交いや耐力壁（面材を用いた壁）で構成している。
また、母材と受けリングまたはナット、戻り止めナット、ねじ山を切ったワッシャー等およびボルト、ねじ等から構成された受け金物付母材と、取付材と取付金物から構成された取付金物付取付材とを使用し、取付金物を取付材にボルトで固定し、母材に挿入したボルト、ねじ等の軸部または受けリングに取付金物を引掛けた後、ボルト、ねじ等とナットを締め付け接合する構成の接合構造が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２０００−２１３０５９号公報（請求項１および図１）

しかし、耐力壁線に要求される壁量を筋交いや耐力壁で構成した場合は、開口の狭い敷地に店舗や駐車場などの開口部の広い空間を有する建築物を建築することは、開口部に筋交いや耐力壁を設けることができないので困難である。
一方、特許文献１のように、金物付母材と金物付取付材とを使用して接合する方法は、２方向ラーメン構造を木構造で実現することができる。しかし、施工平面空間の中央部などに設ける支柱には両側の壁、床、小屋荷重などを支持するために太い支柱が必要である。また、ラーメン構造に使用する梁もその重量が大きいものが使用される。したがって、コストあるいは施工性の点で種々の課題がある。

本発明はこのような課題を解決するもので、開口部に筋交いや耐力壁を設けることなく、開口部の広い空間を有する建築物において、建築物に必要な耐力壁や開口部を実現し、外壁、床、屋根などの加重を確実に支持し、高い強度および高耐震性を保ちつつ、現場における施工も簡単な建築工法およびそれに利用する門型ラーメン構造体を提供することを目的とする。
また、施工平面空間が広い場合でも平面空間内に太い支柱を設ける必要がない建築工法を提供することを目的とする。
また、重量が軽く、しかも施工性に優れた剛接合または半剛接が可能な門型ラーメン構造体を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の建築工法は、一対の柱部材の上端部を梁部材で連結した門型ラーメン構造体を１体または複数体使用し、１体または複数体の前記門型ラーメン構造体により建築物の荷重を支持することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の建築工法において、柱部材が中実構造の柱材で構成され、前記梁部材が前記柱部材の間に配置された中実構造の角材で構成され、前記角材は前記柱部材と連結される位置において上面と下面に切溝が形成され、前記梁部材と前記柱部材は前記切溝内に配置されたホールダウン金具により連結されたことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の建築工法において、柱部材が中実構造の柱材で構成され、前記梁部材が前記柱部材の間に配置された上下に略平行に配列された一対の角材と、一対の前記角材の各々の両側面同士を連結する一対の面材により構成されたことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項３に記載の建築工法において、一対の前記角材は、各々前記柱部材と連結される位置において、上側に配置される前記角材の上面および下側に配置される前記角材の下面に切溝が形成され、前記切溝内にホールダウン金具が設置され、一対の前記角材と前記柱部材が前記ホールダウン金具により連結されたことを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１に記載の建築工法において、柱部材が中実構造の角材で構成され、前記梁部材が前記柱部材の各々の上端面に横架された中実構造の柱材で構成され、前記角材は前記梁部材と連結される位置において側面に切溝が形成され、前記柱部材と前記梁部材は前記切溝内に配置されたホールダウン金具により連結されたことを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１に記載の建築工法において、柱部材が略平行に配列された一対の角材と、一対の前記角材の各々の両側面同士を連結する一対の面材により構成され、前記梁部材が前記柱部材の各々の上端面に横架された中実構造の柱材で構成されたことを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項６に記載の建築工法において、一対の前記角材は、各々前記梁部材と連結される位置において側面に切溝が形成され、前記切溝内にホールダウン金具が設置され、一対の前記角材と前記梁部材が前記ホールダウン金具により連結されたことを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項２から請求項７のいずれかに記載の建築工法において、前記角材が複数の角材の積層体で構成されたことを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項１に記載の建築工法において、門型ラーメン構造体を複数体使用し、各門型ラーメン構造体の柱部材を連結金具で連結したことを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項９に記載の建築工法において、複数体の前記門型ラーメン構造体を前記梁部材が直線状になるように各々の前記柱部材を連結したことを特徴とする。
請求項１１記載の本発明は、請求項９に記載の建築工法において、複数体の前記門型ラーメン構造体を前記梁部材が互いに直交するように各々の前記柱部材を連結したことを特徴とする。
請求項１２記載の本発明は、請求項９に記載の建築工法において、４体の前記門型ラーメン構造体を前記梁部材が互いに直交するように各々の前記柱部材を連結したことを特徴とする。
請求項１３記載の本発明は、請求項１および請求項９から請求項１２のいずれかに記載の建築工法において、複数体の前記門型ラーメン構造体の少なくとも１体を建築物の開口部に配置したことを特徴とする。
請求項１４記載の本発明は、請求項１２に記載の建築工法において、４体の前記門型ラーメン構造体の連結した柱部材を建築物の施工平面空間の内部に配置したことを特徴とする。
請求項１５記載の本発明は、請求項１に記載の建築工法において、第１の前記門型ラーメン構造体の前記柱部材の上面に第２の門型ラーメン構造体の柱部材の下面を重ねて積み上げ、前記第１の門型ラーメン構造体の前記柱部材と前記第２の門型ラーメン構造体の前記柱部材とをホールダウンプレートで連結したことを特徴とする。
請求項１６記載の本発明の門型ラーメン構造体は、中実構造の柱材で構成された一対の柱部材と、前記柱部材の上端部を連結する梁部材を有し、前記梁部材が一対の前記柱部材の間に配置された中実構造の角材で構成され、前記角材は前記柱部材と連結される位置において上面と下面に切溝が形成され、前記梁部材と前記柱部材は前記切溝内に配置されたホールダウン金具により連結されたことを特徴とする。
請求項１７記載の本発明の門型ラーメン構造体は、中実構造の柱材で構成された一対の柱部材と、前記柱部材の上端部を連結する梁部材を有し、前記梁部材が一対の前記柱部材の間に配置された上下に略平行に配列された一対の角材と、一対の前記角材の各々の両側面同士を連結する一対の面材により構成されたことを特徴とする。
請求項１８記載の本発明は、請求項１７に記載の門型ラーメン構造体において、一対の前記角材は、各々前記柱部材と連結される位置において、上側に配置される前記角材の上面および下側に配置される前記角材の下面に切溝が形成され、前記切溝内にホールダウン金具が設置され、一対の前記角材と前記柱部材が前記ホールダウン金具により連結されたことを特徴とする。
請求項１９記載の本発明の門型ラーメン構造体は、中実構造の柱材で構成された一対の柱部材と、一対の前記柱部材の各々の上端面に横架された梁部材を有し、前記梁部材が一対の前記柱部材の間に配置された中実構造の角材で構成され、前記角材は前記柱部材と連結される位置において上面と下面に切溝が形成され、前記梁部材と一対の前記柱部材は前記切溝内に配置されたホールダウン金具により連結されたことを特徴とする。
請求項２０記載の本発明の門型ラーメン構造体は、一対の柱部材と、一対の前記柱部材の各々の上端面に横架された梁部材を有し、前記柱部材が略平行に配列された一対の角材と一対の前記角材の各々の両側面同士を連結する一対の面材により構成され、前記梁部材が前記柱部材の各々の上端面に横架された中実構造の柱材で構成されたことを特徴とする。
請求項２１記載の本発明は、請求項２０に記載の門型ラーメン構造体において、一対の前記角材は、各々前記梁部材と連結される位置において側面に切溝が形成され、前記切溝内にホールダウン金具が設置され、一対の前記角材と前記梁部材が前記ホールダウン金具により連結されたことを特徴とする。
請求項２２記載の本発明は、請求項１６から請求項２１のいずれかに記載の門型ラーメン構造体において、角材が複数の角材の積層体で構成されたことを特徴とする。

本発明によれば、開口部の広い空間を有する建築物や開口部の多い木造建築において、開口部に筋交いや耐力壁を設けることなく、建築物に必要な耐力壁や開口部を実現し、外壁、床、屋根などの加重を確実に支持し、高い強度および高耐震性を保ちつつ、設計や現場における施工が簡単な建築工法およびそれに利用する門型ラーメン構造体を実現することができる。
また、施工平面空間が広い場合でもその中央部に太い支柱を設ける必要がない建築工法を実現することができる。
また、重量が軽く、しかも施工性に優れた剛接合または半剛接が可能な門型ラーメン構造体を実現することができる。

本発明の第１の実施の形態による建築工法は、一対の柱部材の上端部を梁部材で連結した門型ラーメン構造体を１体または複数体使用して建築物の荷重を支持するものである。
本実施の形態によれば、開口部の広い空間を有する建築物において、開口部に筋交いや耐力壁を設けることなく、門型ラーメン構造体自体で建築物に必要な耐力壁や開口部を実現し、かつ、外壁、床、屋根などの加重を確実に支持することができる。したがって、高い強度および高耐震性を保ちつつ、現場における施工も簡単に行うことができる。また、施工平面空間が広い場合でも平面空間内に太い柱を設ける必要がない。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による建築工法において、門型ラーメン構造体が中実構造の柱部材と、柱部材の間に配置された中実構造の角材による梁部材で構成され、梁部材と柱部材がホールダウン金具により連結されたものである。本実施の形態によれば、使用する門型ラーメン構造体の構造が簡単であり、この門型ラーメン構造体をあらかじめ製作しておき、それを施工現場で必要な箇所に設置するだけで施工することができる。
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態による建築工法において、門型ラーメン構造体が中実構造の柱部材と梁部材で構成され、梁部材が柱部材の間に配置された上下に略平行に配列された一対の角材と、その角材の各々の両側面同士を連結する一対の面材により構成されたものである。本実施の形態によれば、使用する門型ラーメン構造体の構造が簡単であり、この門型ラーメン構造体をあらかじめ製作しておき、それを施工現場で必要な箇所に設置するだけで施工することができる。また、梁部材の重量を軽減することができ、かつ、コストを低下させることができる。
本発明の第４の実施の形態は、第３の実施の形態による建築工法において、梁部材を構成する一対の角材と柱部材がホールダウン金具により連結されたものである。本実施の形態によれば、使用する門型ラーメン構造体を既存のアンカーボルト接続金具を使用して構成できるので、構成および製造が簡単である。
本発明の第５の実施の形態は、第１の実施の形態による建築工法において、門型ラーメン構造体が中実構造の柱部材と、柱部材の各々の上端面に横架された中実構造の梁部材で構成され、梁部材と柱部材がホールダウン金具により連結されたものである。本実施の形態によれば、使用する門型ラーメン構造体の構造が簡単であり、この門型ラーメン構造体をあらかじめ製作しておき、それを施工現場で必要な箇所に設置するだけで施工することができる。また、梁部材が柱部材に載った構成であるので、建築物の荷重が梁部材と柱部材の接合部に直接作用することはない。したがって、荷重に対する安定性が向上する。また、施工性が向上する。
本発明の第６の実施の形態は、第１の実施の形態による建築工法において、門型ラーメン構造体が柱部材と中実構造の梁部材で構成され、柱部材が略平行に配列された一対の角材とこの角材の各々の両側面同士を連結する一対の面材により構成され、梁部材が柱部材の各々の上端面に横架されたものである。本実施の形態によれば、使用する門型ラーメン構造体の構造が簡単であり、この門型ラーメン構造体をあらかじめ製作しておき、それを施工現場で必要な箇所に設置するだけで施工することができる。また、柱部材の重量を軽減し、かつ、コストを低下させることができる。また、梁部材が柱部材に載った構成であるので、建築物の荷重が梁部材と柱部材の接合部に直接作用することはない。したがって、荷重に対する安定性が向上する。また、施工性が向上する。
本発明の第７の実施の形態は、第６の実施の形態による建築工法において、一対の角材は、各々前記梁部材と連結される位置において側面に切溝が形成され、柱部材と梁部材がホールダウン金具により連結されたものである。本実施の形態によれば、使用する門型ラーメン構造体の構造が簡単であり、この門型ラーメン構造体をあらかじめ製作しておき、それを施工現場で必要な箇所に設置するだけで施工することができる。
本発明の第８の実施の形態は、第２から第７のいずれかの実施の形態による建築工法において、角材が複数の角材の積層体で構成されたものである。本実施の形態によれば、門型ラーメン構造体を構成する柱部材または梁部材を太い角材を使用せずに安価な細い角材を使用して構成することができる。
本発明の第９の実施の形態は、第１の実施の形態による建築工法において、門型ラーメン構造体を複数体使用し、各門型ラーメン構造体の柱部材を連結金具で連結したものである。本実施の形態によれば、門型ラーメン構造体の連結部が外壁、床、屋根などの加重を確実に支持する柱としての作用をするので当該部分に柱を設ける必要がない。また、門型ラーメン構造体自体で建築物に必要な耐力壁や開口部を簡単に実現することができる。
本発明の第１０の実施の形態は、第９の実施の形態による建築工法において、複数体の門型ラーメン構造体を前記梁部材が直線状になるように各々の柱部材を連結したものである。本実施の形態によれば、建築物の開口部を有する外壁や間仕切り壁としての耐力壁や開口部を簡単に実現することができる。
本発明の第１１の実施の形態は、第９の実施の形態による建築工法において、複数体の門型ラーメン構造体を前記梁部材が互いに直交するように各々の柱部材を連結したものである。本実施の形態によれば、建築物の開口部を有する外壁とそれに直交する間仕切り壁としての耐力壁や開口部を簡単に実現することができる。
本発明の第１２の実施の形態は、第９の実施の形態による建築工法において、４体の門型ラーメン構造体を前記梁部材が互いに直交するように各々の柱部材を連結したものである。本実施の形態によれば、建築物の室内空間における開口部を有する間仕切り壁としての耐力壁や開口部を簡単に実現することができる。
本発明の第１３の実施の形態は、第１および第９から第１２のいずれかに記載の実施の形態による建築工法において、複数体の門型ラーメン構造体の少なくとも１体を建築物の開口部に配置したものである。本実施の形態によれば、建築物の開口部を有する耐力壁や開口部を簡単に実現することができる。
本発明の第１４の実施の形態は、第１２の実施の形態による建築工法において、４体の門型ラーメン構造体の連結した柱部材を建築物の施工平面空間の内部に配置したものである。本実施の形態によれば、４体の門型ラーメン構造体の連結部が床や屋根などの加重を確実に支持する柱としての作用をするので建築物の施工平面空間の内部に柱を設ける必要がない。
本発明の第１５の実施の形態は、第１の実施の形態による建築工法において、第１の門型ラーメン構造体の柱部材の上面に第２の門型ラーメン構造体の柱部材の下面を重ねて積み上げ、第１の門型ラーメン構造体の柱部材と第２の門型ラーメン構造体の柱部材とをホールダウンプレートで連結したものである。本実施の形態によれば、２階建て以上の建築物における各階に必要な耐力壁や開口部を実現することができる。
本発明の第１６の実施の形態による門型ラーメン構造体は、中実構造の一対の柱部材と、この一対の柱部材の間に配置された中実構造の角材による梁部材で構成され、梁部材と柱部材がホールダウン金具により連結されたものである。本実施の形態によれば、門型ラーメン構造体自体の構造が簡単であり、この門型ラーメン構造体をあらかじめ製作しておき、それを施工現場で必要な箇所に設置するだけで施工することができる。
本発明の第１７の実施の形態による門型ラーメン構造体は、中実構造の一対の柱部材と、この柱部材の上端部を連結する梁部材を有し、梁部材が一対の柱部材の間に配置された上下に略平行に配列された一対の角材と、この一対の角材の各々の両側面同士を連結する一対の面材により構成されたものである。本実施の形態によれば、門型ラーメン構造体の構造が簡単であり、この門型ラーメン構造体をあらかじめ製作しておき、それを施工現場で必要な箇所に設置するだけで施工することができる。また、梁部材の重量を軽減することができ、かつ、コストを低下させることができる。
本発明の第１８の実施の形態は、第１７の実施の形態による門型ラーメン構造体において、一対の角材と柱部材がホールダウン金具により連結されたものである。本実施の形態によれば、門型ラーメン構造体を既存のアンカーボルト接続金具を使用して構成できるので、構成および製造が簡単である。
本発明の第１９の実施の形態による門型ラーメン構造体は、中実構造の一対の柱部材と、この一対の柱部材の各々の上端面に横架された中実構造の角材による梁部材で構成され、梁部材と柱部材がホールダウン金具により連結されたものである。本実施の形態によれば、門型ラーメン構造体自体の構造が簡単であり、この門型ラーメン構造体をあらかじめ製作しておき、それを施工現場で必要な箇所に設置するだけで施工することができる。
本発明の第２０の実施の形態による門型ラーメン構造体は、一対の柱部材と、この一対の柱部材の各々の上端面に横架された梁部材を有し、柱部材が略平行に配列された一対の角材と、この一対の角材の各々の両側面同士を連結する一対の面材により構成されたものである。本実施の形態によれば、門型ラーメン構造体の構造が簡単であり、この門型ラーメン構造体をあらかじめ製作しておき、それを施工現場で必要な箇所に設置するだけで施工することができる。また、柱部材の重量を軽減することができ、かつ、コストを低下させることができる。
本発明の第２１の実施の形態は、第２０の実施の形態による門型ラーメン構造体において、一対の角材と柱部材がホールダウン金具により連結されたものである。本実施の形態によれば、門型ラーメン構造体を既存のアンカーボルト接続金具を使用して構成できるので、構成および製造が簡単である。
本発明の第２２の実施の形態は、第１６から第２１のいずれかに記載の実施の形態による門型ラーメン構造体において、角材が複数の角材の積層体で構成されたものである。本実施の形態によれば、門型ラーメン構造体を構成する柱部材または梁部材を太い角材を使用せずに安価な細い角材を使用して構成することができる。

以下本発明の実施例について図面とともに詳細に説明する。
図１は、本発明の建築工法に使用される門型ラーメン構造体１０の基本構造を示す。門型ラーメン構造体１０は、中実構造の一対の柱部材１、１とその上端部の内側に連結された梁部材２から構成される。梁部材２の両端部の上面および下面には切溝４が形成され、切溝４内に図４に示すホールダウン金具が取り付けられ、柱部材１、１に外側から六角ボルト５を貫通させてホールダウン金具にねじ止めする。梁部材２としては、図２に示す中実構造の角材によるもの、図５、６に示す一対の角材２１、２２とそれらの側面を連結する一対の面材２３、２４により構成されたものが使用される。詳細は後述する。

図２は、柱部材１、１と梁部材２の連結部の拡大図であり、梁部材２として中実構造の角材を使用した例を示す。この梁部材２は、１本の角材はもちろん、厚さの薄い角材を複数本積層した積層構造の角材としてもよい。積層構造の角材とした場合は、太い角材を使用せずに安価な細い角材を使用して構成することができる。
梁部材２の上面および下面に形成された切溝４内にホールダウン金具８が取り付けられる。ホールダウン金具８は、図４（ｂ）に示すように、板部９０にハウジング部９２が載せられた構成をしており、板部９０には図４（ａ）に示すように複数のボルト孔９１が形成されている。また、ハウジング部９２には図４（ｃ）に示すように六角ボルト５を貫通させる孔９３が形成されている。このホールダウン金具８は在来工法の土台工事に使用されるアンカーボルト用の金具として知られているので詳細な説明は省略する。本発明においては、土台工事用として使用されているホールダウン金具８を門型ラーメン構造体１０の柱部材１、１と梁部材２の剛接合金具として利用することにより接合金具の標準化を図っている点に特徴がある。
柱部材１、１の梁部材２を接合する位置にはダボ１１が、梁部材２にはダボ１１の位置に対応してダボ１１を挿入する穴が形成されており、柱部材１、１のダボ１１を梁部材２の穴に挿入して仮止めする。このとき必要に応じて接着剤を併用する。柱部材１、１と梁部材２が仮止めされた状態で、柱部材１、１に外側から六角ボルト５を貫通させ、六角ボルト５をホールダウン金具８の孔９３に通して固定することにより柱部材１、１と梁部材２は剛接合される。図３に柱部材１、１と梁部材２が接合された状態の平面図を示す。この固定時には、六角ボルト５の頭側にスクリューワッシャー、先端側に座金が使用される(図示省略)。

図５は、門型ラーメン構造体１０の変形例における柱部材１、１と梁部材２の連結部の拡大図である。図２との相違は梁部材２の構成である。梁部材２は柱部材１の側面に対する連結位置に上下に設けられた一対の中実構造の角材２１、２２と、これらの角材２１、２２の側面を連結する一対の面材２３、２４により構成される。この場合の角材２１、２２も１本の角材はもちろん、厚さの薄い角材を複数本積層した積層構造の角材としてもよい。
角材２１の上面および角材２２の下面にはそれぞれ切溝４１、４２が形成され、各切溝４１、４２内にホールダウン金具８１、８２が取り付けられる。ホールダウン金具８１、８２は、図２のホールダウン金具８と同一のものである。
柱部材１、１の梁部材２を接合する位置には、角材２１および角材２２間の間隔に対応した長さの方形ダボ２５が取り付けられる。方形ダボ２５は木材片や合板の積層体で形成され、スクリューボルトなどで柱部材１、１に固定される。柱部材１、１の方形ダボ２５は梁部材２の角材２１および角材２２間の空隙内に挿入して仮止めする。このとき必要に応じて接着剤を併用する。柱部材１、１と梁部材２が仮止めされた状態で、柱部材１、１に外側から２本の六角ボルト５、５を貫通させ、六角ボルト５、５を角材２１、２２のホールダウン金具８１、８２に通して固定する。このときの接合状態は図３と同様である。この固定時にも、図２の場合と同様に、六角ボルト５の頭側にスクリューワッシャー、先端側に座金が使用される。
図５のように、梁部材２を一対の角材２１、２２とこれらの角材２１、２２の側面を連結する一対の面材２３、２４による太鼓張りの構成にすると、梁部材２の重量を軽くすることができるとともに、材料のコストを削減することができる。また角材２１、２２の間に空隙があっても、面材２３、２４の作用により中実構造の梁部材２と同様の強度を維持することができる。
なお、面材２３、２４の貼り付け位置は、角材２１、２２の全側面以外に、角材２１、２２間の空隙に沿って角材２１、２２の側面に切溝を形成し、この切溝内に面材２３、２４の上下縁部をはめ込んで固定するようにしても良い。このように、切溝内に面材２３、２４の上下縁部をはめ込んで固定することで、角材２１、２２と面材２３、２４とを同一面として構成することができる。

図６は、門型ラーメン構造体１０の更に他の変形例における柱部材１と梁部材２の連結部の拡大図である。図５との相違は角材２１、２２の厚さである。その他の構成および機能は図５と同様である。図６に示す角材２１は、角材２２よりも厚い幅の角材を用いたものを示しており、このように角材の厚さは種々のものを用意して施工場所の状況に応じて適宜選択すればよい。
以上のように構成された門型ラーメン構造体１０は、基本的に建築物の桁梁または開口部に使用される。そして、この門型ラーメン構造体１０を単体または複数体を組み合わせて使用される。単体の場合は開口部が１つの位置に使用され、複数体を組み合わせる場合は開口部が直線位置に連続している場合や開口部が直交して存在する場合に使用される。

開口部が直線位置に連続している場合は、図１に示した状態の門型ラーメン構造体１０を梁部材２が直線状に配されるように連結して使用する。また、開口部が直交して存在する場合には、図７に示すように、複数の門型ラーメン構造体１０を互いに直交させて矩形状に連結する。門型ラーメン構造体１０の連結は、門型ラーメン構造体１０の各柱部材１、１同士を、緊結金具、両ねじボルト、ワッシャー、ナット座金などからなる連結金具を用いて行う。この場合、図８に示すように一方の柱部材１７に、柱部材１７と梁部材２７との接合に使用された六角ボルト５７、５８と上下位置または左右位置が異なる位置、すなわち、梁部材２７の連結位置とは異なる位置に両ねじボルト６８を直交、貫通させて他方の柱部材１８と接合する。

また、２階建て以上の建築物においては、各階の強度や耐震性を維持するために門型ラーメン構造体１０を複数段積み上げる必要がある。この場合は、図８に示すように、下階の門型ラーメン構造体１０を構成する柱部材１７の上に、上階の門型ラーメン構造体１０を構成する柱部材３７を、下階の門型ラーメン構造体１０を構成する柱部材１８の上に、上階の門型ラーメン構造体１０を構成する柱部材３８を積み重ねる。上階の門型ラーメン構造体１０は、一方の柱部材３７および他方の柱部材３８が両ねじボルト６９により連結されている。下階の門型ラーメン構造体１０と上階の門型ラーメン構造体１０は、下階の柱部材１７と上階の柱部材３７同士が、また下階の柱部材１８と上階の柱部材３８同士が、図８では５個の略Ｈ字型ホールダウンプレート３９により連結される。なお、下階に門型ラーメン構造体１０がない場合には、下階の梁などに対し、土台用連結具として使用されているアンカーボルトなどで連結すればよい。

ところで、大広間など施工平面空間が広い場合は、強度維持のためにその空間内部に柱を設けることが往々にして行われる。本発明においては、このような場合でも柱を設けずに複合門型ラーメン構造体を使用する。すなわち、図９に示すように、４本の門型ラーメン構造体１０を互いに直交させて連結した複合構造体とする。この連結方法は図８と同様にして行われる。この複合構造体によれば、各門型ラーメン構造体１０が連結部を中心にした四方向に対して強度を維持し、かつ複合構造体の連結部が柱の作用をしているので、複合構造体により施工平面空間の内部全体の強度が維持される。

以上説明した門型ラーメン構造体１０を実際の建築物に適用するには、門型ラーメン構造体１０をあらかじめ規格化したものを工場で製作し、その規格品を何種類か用意してそれらを施工現場で組み立てるようにすることが好ましい。多くの木造建築物に対して本発明者らが実証した結果、図１０に示す１階用５９種類、２階、３階用２７種類、合計８６種類の門型ラーメン構造体１０を規格とし、目的の建築物に対してこの８６種類の中からいくつかを選択して施工すればよいことが確認された。図１０において、ＢＢ（Ａ）は図６に示した上角材２１と下角材２２の厚さが異なるもの、ＢＢ（Ｂ）は図５に示した上角材２１と下角材２２の高さが同一のものである。なおＢＢ（Ａ）として図２に示した梁部材２が中実構造のものを使用しても良いが、梁部材２の重量を軽くする構成の方が好ましい。ＢＢ（Ａ）、ＢＢ（Ｂ）の後ろの数字は上角材２１の上面と下角材２２の下面間の距離、すなわち、梁部材２の高さを示し、単位はｍｍである。Ｈは柱部材１の高さ、スパンＬは１対の柱部材１、１間の芯−芯間の長さで、梁部材２の長さ＋柱部材１の幅に相当する。
なお、柱部材１の断面寸法は、ＢＢ（Ａ）６５０およびＢＢ（Ａ）７５０では１２０ｍｍ×３６０ｍｍ、ＢＢ（Ａ）８５０およびＢＢ（Ａ）９５０では１２０ｍｍ×３８０ｍｍ、ＢＢ（Ｂ）４５０〜ＢＢ（Ｂ）７５０では１２０ｍｍ×３６０ｍｍ、ＢＢ（Ｂ）８５０およびＢＢ（Ｂ）９５０では１２０ｍｍ×４８０ｍｍである。また、梁部材２の上角材２１および下角材２２の断面寸法は、ＢＢ（Ａ）では上角材２１が１２０ｍｍ×３６０ｍｍ、下角材２２が１２０ｍｍ×１５０ｍｍ、ＢＢ（Ｂ）では上角材２１および下角材２２ともに１２０ｍｍ×１５０ｍｍである。

つぎに、具体的な建築物に対する施工方法について説明する。図１１は、２階建ての住居に対して本発明を適用する場合の例で、図１１（ａ）は１階部分、図１１（ｂ）は２階部分の間取りを示す平面図である。建築物は１階の住居部３１と２階の住居部３２から構成され、１階に駐車場３３を設けた例である。駐車場３３の上部は、２階の住居部３２における居間・食事室・台所部になっており、駐車場３３の住居部３１と反対側は、車両の出入口となる開口部を形成し、両側面部は２階に対する耐力壁を構成している。
このような構成の建築物において、１階の駐車場３３の施工方法として、本発明による門型ラーメン構造体１０を複数体、図１１（ａ）では５体、平行に配列する。５体の門型ラーメン構造体１０としては、図１０におけるＢＢ（Ａ）６００を２体、ＢＢ（Ｂ）５００を３体使用する。これらの５体の門型ラーメン構造体１０により図１１（ａ）に示す駐車場３３は、建築基準法に規定されている強度基準を十分に満たすことができる。

図１２は、平屋建ての住居に対して本発明を適用する場合の例である。図１２において、居間４８および和室４９で構成される空間の四方を囲むように門型ラーメン構造１０を配置する。外壁に沿って配置された２体の門型ラーメン構造体１０の開口部は居間４８および和室４９の窓を形成する壁面に対応し、室内に配置された２体の門型ラーメン構造体１０の開口部は居間４８と台所４３、食事室４４などの他の部屋との通路や、押入れ、床の間などに面する開口に対応する。なお、門型ラーメン構造体１０と土台との連結は、在来工法における柱と土台の連結に使用されているアンカーボルトとホールダウン金具により連結すればよい。このように４体の門型ラーメン構造体１０により建築基準法に規定されている強度基準を十分に満たすことができる。
なお、台所４３、食事室４４、浴室４５などの空間を含めて台所４３の角４６、浴室４５の角４７までの外壁部や内壁部にも門型ラーメン構造体１０を配置すれば、強度を一層向上させることができる。
また、この住居に２階部分がある場合には、１階に配置した門型ラーメン構造体１０の上に図８に示したように２階用の門型ラーメン構造体１０を積み重ねてそれらを略Ｈ字型ホールダウンプレート３９により連結すればよい。

図１３は、本発明の建築工法に使用される門型ラーメン構造体１０の他の構成による実施例である。本実施例は図２における門型ラーメン構造体１０の梁部材２を柱部材５１とし、図２における柱部材１を梁部材５２とした門型ラーメン構造の実施例である。すなわち、１対の柱部材５１（片側は図示省略）の上面に梁部材５２が載置された構造である。柱部材５１と梁部材５２の接合方法は図２と同一であるので、その他の部分には図２と同一符号を付して説明を省略する。
柱部材５１は、実施例１と同様に、中実構造の角材や、図５または図６のように鉛直方向に平行に配された１対の角材とその側面同士を連結する一対の面材により構成することができる。
門型ラーメン構造体としての機能、柱部材５１同士の接合、施工方法などは実施例１の場合と基本的に同一であるので、説明は省略する。
本実施例によれば、梁部材５２が柱部材５１の上面に載置されているので、建築物の荷重が梁部材５２と柱部材５１の接合部に直接作用することはない。したがって、荷重に対する安定性が向上する。また、柱部材５１の幅が大きいので、建築物の外壁用の門型ラーメン構造体１０として特に有用である。
なお、図１１、図１２における建築物においては、一部を門型ラーメン構造体とした場合を示したが、建築物の全てを門型ラーメン構造体で構成してもよい。

以上のように、本発明によれば、門型ラーメン構造体を１体または複数体組み合わせた門型ラーメン構造体により壁、床、小屋荷重などの建築物の荷重を支持するので、簡単な構造および工法で建築基準法に規定された強度基準を満たした木造建築物を施工することができる。

本発明による建築工法および門型ラーメン構造体は、新築、改築にかかわらず住宅などの木造建築物に対する建築基準法の規定を満足させる耐震工法およびその基本部品として有用である。

本発明の建築工法に使用される門型ラーメン構造体の基本構造を示す斜視図 図１における柱部材と梁部材の連結部の拡大図 図２における柱部材と梁部材が接合された状態の平面図 （ａ）は、本発明の門型ラーメン構造体における柱部材と梁部材の連結に使用されるホールダウン金具の平面図、（ｂ）は、本発明の門型ラーメン構造体における柱部材と梁部材の連結に使用されるホールダウン金具の側面図、（ｃ）は、本発明の門型ラーメン構造体における柱部材と梁部材の連結に使用されるホールダウン金具の正面図 本発明の建築工法に使用される門型ラーメン構造体の変形例における柱部材と梁部材の連結部の拡大図 本発明の建築工法に使用される門型ラーメン構造体の更に他の変形例における柱部材と梁部材の連結部の拡大図 本発明の門型ラーメン構造体を複数体互いに直交させて矩形状に連結した場合の斜視図 本発明の門型ラーメン構造体の各柱部材同士の連結部の拡大図 本発明の門型ラーメン構造体を４体互いに直交させて連結した複合構造体の連結部の斜視図 本発明の門型ラーメン構造体を規格化した場合の規格表 本発明の門型ラーメン構造体を使用して住宅１階部に駐車場を建築する場合の建築工法を説明する平面図 本発明の門型ラーメン構造体を使用して平屋建ての住宅を建築する場合の建築工法を説明する平面図 本発明の建築工法に使用される門型ラーメン構造体の実施例２における柱部材と梁部材の連結部の拡大図

符号の説明

１ 柱部材
２ 梁部材
４ 切溝
５ 六角ボルト
８ ホールダウン金具
１０ 門型ラーメン構造体
１１ ダボ
１７、１８、３７、３８ 柱部材
２１、２２ 角材
２３、２４ 面材
２５ 方形ダボ
２７ 梁部材
３９ 略Ｈ字型ホールダウンプレート
４１、４２ 切溝
５１ 柱部材
５２ 梁部材
５７、５８ 六角ボルト
６８、６９ 両ねじボルト
８１、８２ ホールダウン金具
９０ 板部
９１ ボルト孔
９２ ハウジング部
９３ 孔

Claims (22)

1. 一対の柱部材の上端部を梁部材で連結した門型ラーメン構造体を１体または複数体使用し、１体または複数体の前記門型ラーメン構造体により建築物の荷重を支持することを特徴とする建築工法。
2. 前記柱部材が中実構造の柱材で構成され、前記梁部材が前記柱部材の間に配置された中実構造の角材で構成され、前記角材は前記柱部材と連結される位置において上面と下面に切溝が形成され、前記梁部材と前記柱部材は前記切溝内に配置されたホールダウン金具により連結されたことを特徴とする請求項１に記載の建築工法。
3. 前記柱部材が中実構造の柱材で構成され、前記梁部材が前記柱部材の間に配置された上下に略平行に配列された一対の角材と、一対の前記角材の各々の両側面同士を連結する一対の面材により構成されたことを特徴とする請求項１に記載の建築工法。
4. 一対の前記角材は、各々前記柱部材と連結される位置において、上側に配置される前記角材の上面および下側に配置される前記角材の下面に切溝が形成され、前記切溝内にホールダウン金具が設置され、一対の前記角材と前記柱部材が前記ホールダウン金具により連結されたことを特徴とする請求項３記載の建築工法。
5. 前記柱部材が中実構造の角材で構成され、前記梁部材が前記柱部材の各々の上端面に横架された中実構造の柱材で構成され、前記角材は前記梁部材と連結される位置において側面に切溝が形成され、前記柱部材と前記梁部材は前記切溝内に配置されたホールダウン金具により連結されたことを特徴とする請求項１に記載の建築工法。
6. 前記柱部材が略平行に配列された一対の角材と、一対の前記角材の各々の両側面同士を連結する一対の面材により構成され、前記梁部材が前記柱部材の各々の上端面に横架された中実構造の柱材で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の建築工法。
7. 一対の前記角材は、各々前記梁部材と連結される位置において、側面に切溝が形成され、前記切溝内にホールダウン金具が設置され、一対の前記角材と前記梁部材が前記ホールダウン金具により連結されたことを特徴とする請求項６に記載の建築工法。
8. 前記角材が複数の角材の積層体で構成されたことを特徴とする請求項２から請求項７のいずれかに記載の建築工法。
9. 前記門型ラーメン構造体を複数体使用し、各前記門型ラーメン構造体の前記柱部材を連結金具で連結したことを特徴とする請求項１に記載の建築工法。
10. 複数体の前記門型ラーメン構造体を前記梁部材が直線状になるように各々の前記柱部材を連結したことを特徴とする請求項９に記載の建築工法。
11. 複数体の前記門型ラーメン構造体を前記梁部材が互いに直交するように各々の前記柱部材を連結したことを特徴とする請求項９記載の建築工法。
12. ４体の前記門型ラーメン構造体を前記梁部材が互いに直交するように各々の前記柱部材を連結したことを特徴とする請求項９に記載の建築工法。
13. 複数体の前記門型ラーメン構造体の少なくとも１体を建築物の開口部に配置したことを特徴とする請求項１および請求項９から請求項１２のいずれかに記載の建築工法。
14. ４体の前記門型ラーメン構造体の連結した前記柱部材を建築物の施工平面空間の内部に配置したことを特徴とする請求項１２に記載の建築工法。
15. 第１の門型ラーメン構造体の前記柱部材の上面に、第２の門型ラーメン構造体の前記柱部材の下面を重ねて積み上げ、前記第１の門型ラーメン構造体の前記柱部材と前記第２の門型ラーメン構造体の前記柱部材とをホールダウンプレートで連結したことを特徴とする請求項１に記載の建築工法。
16. 中実構造の柱材で構成された一対の柱部材と、前記柱部材の上端部を連結する梁部材を有し、前記梁部材が一対の前記柱部材の間に配置された中実構造の角材で構成され、前記角材は前記柱部材と連結される位置において上面と下面に切溝が形成され、前記梁部材と前記柱部材は前記切溝内に配置されたホールダウン金具により連結されたことを特徴とする門型ラーメン構造体。
17. 中実構造の柱材で構成された一対の柱部材と、前記柱部材の上端部を連結する梁部材を有し、前記梁部材が一対の前記柱部材の間に配置された上下に略平行に配列された一対の角材と一対の前記角材の各々の両側面同士を連結する一対の面材により構成されたことを特徴とする門型ラーメン構造体。
18. 一対の前記角材は、各々前記柱部材と連結される位置において、上側に配置される前記角材の上面および下側に配置される前記角材の下面に切溝が形成され、前記切溝内にホールダウン金具が設置され、一対の前記角材と前記柱部材が前記ホールダウン金具により連結されたことを特徴とする請求項１７に記載の門型ラーメン構造体。
19. 中実構造の柱材で構成された一対の柱部材と、一対の前記柱部材の各々の上端面に横架された梁部材を有し、前記梁部材が一対の前記柱部材の間に配置された中実構造の角材で構成され、前記角材は前記柱部材と連結される位置において上面と下面に切溝が形成され、前記梁部材と一対の前記柱部材は前記切溝内に配置されたホールダウン金具により連結されたことを特徴とする門型ラーメン構造体。
20. 一対の柱部材と、一対の前記柱部材の各々の上端面に横架された梁部材を有し、前記柱部材が略平行に配列された一対の角材と一対の前記角材の各々の両側面同士を連結する一対の面材により構成され、前記梁部材が前記柱部材の各々の上端面に横架された中実構造の柱材で構成されたことを特徴とする門型ラーメン構造体。
21. 一対の前記角材は、各々前記梁部材と連結される位置において側面に切溝が形成され、前記切溝内にホールダウン金具が設置され、一対の前記角材と前記梁部材が前記ホールダウン金具により連結されたことを特徴とする請求項２０に記載の門型ラーメン構造体。
22. 前記角材が複数の角材の積層体で構成されたことを特徴とする請求項１６から請求項２１のいずれかに記載の門型ラーメン構造体。
    

Images