JP7499203B2 - 木質耐震壁の構築方法および木質耐震壁 - Google Patents

Description

本発明は、壁パネルにＣＬＴ板（直交集成板）を用いた木質耐震壁の構築方法および木質耐震壁に関し、特に耐震壁を施工する時間、コストの削減を目的としたものである。

直交集成板（Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ、以下ＣＬＴ板という）を壁板に用いた木質耐震壁が知られており、金物を介して柱梁架構と接合することで、耐震建屋が構築されている。

特許文献１～５には、Ｓ造やＲＣ造の柱梁架構内に木質パネルを耐震壁として組み込む技術が記載されている。これらはどれも地震力を壁に伝達するための接合方法として、「鋼板挿入ドリフトピン（ＤＰ）接合」という接合方法を用いている。この接合方法は、図５～６に示すように、ＣＬＴ板１の木口に鋼板２を挿入するためのスリット３を丸ノコ４等で施工し、これに鋼板２を挿入後、ＣＬＴ板１と鋼板２を縫うようにドリフトピン５を挿し込む方法である。いずれも鋼板２にドリフトピン５を挿入して接合することで架構６と一体化され、ダウェル作用によりせん断力を伝達し、地震力に抵抗するものとなっている。

具体的には、ＣＬＴ板１には所定の大きさの鋼板２を挿入するための板厚方向で板面中央部に沿ったスリット３を施工しなければならないが、必要なスリット３形状は１回の切削で完成するものではなく、何度か繰り返して切削深さ、幅を増しながら所定のサイズに到達させるので、挿入鋼板２が大型の場合は施工時間がかかり、コストアップにもつながる。

例えば、ＣＬＴ板１に鋼板２を挿入するためには、丸ノコ４を操作してスリット３を施工する必要があった。通常、丸鋸の半径はスリット３の深さに対して大きめのサイズであるが、削る抵抗が大きいことや鋸歯の減りも関係するので、深さ８０ｍｍくらいが１回の切削限度である。従って、深さ１２０ｍｍ程度のスリット３の切削には、２度の切削および最後の仕上げ切削１回と、３回の切削回数が必要となる。また、鋸歯のあさり寸法（歯の切削幅）も通常８ｍｍ程度なので、９ｍｍの鋼板２を挿入する場合＋２ｍｍの施工寸法が必要なことから１１ｍｍとなり、幅方向にも２回となり、壁右側のスリット施工だけでも６回の切削工程が必要となる。また、コストは切削に係る時間に依ることから、スリット３の長さも関係してくる。

このように、スリット施工は壁の製作工期とコストへの影響が大きいので、壁の性能を確保した最低のサイズとしたいが、ドリフトピン５の最小間隔や鋼板２との端あき、また施工上の逃げ等、都合よく小さくすることは難しい。

特開２０１８－１８８８４５号 特開２０１９－６５６８５ 号 特開２０２０－１０１０５２号 特開２０１９－１１９９９０号 特開２０１９－１９６６６９号

上記従来方法によれば、第１に、ＣＬＴ板の木口に設けるスリットは、１回の切削で約８０ｍｍ程度が限界で、何度か繰り返して切削深さを増しながら所定のサイズに到達させる必要があるため、挿入鋼板が大型の場合は施工時間がかかり、コストアップになっていた。第２には、通常のドリフトピンによる接合では、鋼板がスリットに挿入されているだけなので、初期剛性の不足や接合部の脆性破壊が懸念されており、ＣＬＴ板が本来有している性能を十分に発揮できないおそれがある。

本発明は上記従来の問題点に着目してなされたもので、スリット加工が不要なために加工時間が短縮され、コストの低減が可能なように、壁パネルを２枚以上重ね合わせることで、１枚の耐震壁を構成するようにしたものである。

上記目的を達成するために、本発明に係る木質耐震壁の構築方法は、面外方向に重ねられた複数のＣＬＴ板で構成される木質耐震壁の構築方法であって、これらＣＬＴ板の接合鋼板取付位置に少なくともドリフトピンの差込孔を開け、当該ＣＬＴ板の間に前記差込孔と位置を合わせて挿通孔をあけた接合鋼板を挟み、前記ドリフトピンを前記孔に挿入することにより前記接合鋼板を間に挟み込んだ木質耐震壁を形成し、梁又は柱に取り付けた接合金物と前記接合鋼板とを連結することで前記耐震壁を建て込むことを特徴とする。この場合において、前記接合鋼板の肉厚に相当する隙間に補剛板を介在させ、該補剛板と共に前記ＣＬＴ板を貫通するボルトで前記木質耐震壁を一体化することを特徴としている。

本発明に係る木質耐震壁は、面外方向に重ねられた複数のＣＬＴ板で接合鋼板を挟み込みドリフトピンにより結合して一体化してなる木質耐震壁であって、前記接合鋼板を挟むＣＬＴ板の間には前記接合鋼板の肉厚に相当する隙間が形成されていることを特徴とする。この場合、木質耐震壁は、前記隙間に補剛板を備え、ＣＬＴ板と補剛板を貫通する結合ボルトで締結固定されていることを特徴とする。

上記のように構成することにより、スリット加工が不要なために加工時間が短縮され、コストの低減が可能になる。また、廃材（切り屑）が減り、歩留まりが向上する。更に、重ねたＣＬＴ板の間のスペースに断熱材や、吸音材を設置することもでき、配線することも可能になる。

本実施形態に係る木質耐震壁を構成するＣＬＴ板の正面図である。 本実施形態に係る木質耐震壁の部分断面図である。 同実施形態に係る木質耐震壁の部分正面図である。 実施形態に用いられる中央接合用鋼板と端部接合用鋼板の斜視図である。 本実施形態に係る木質耐震壁の架構への取付状態を示す部分断面図である。 同実施形態に係る木質耐震壁の架構への取付状態を示す部分正面図である。 本実施形態に係る木質耐震壁の架構への取付状態を示す全体断面図である。 同実施形態に係る木質耐震壁の架構への取付状態を示す全体正面図である。 従来例に係る木質耐震壁の取付状態の部分断面図である。 同部分正面図である。 同木質耐震壁の加工状態を示す正面図である。

以下に、本発明の実施形態に係る木質耐震壁の構築方法および木質耐震壁を、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
なお、以下に示す実施形態は一例であり、発明の要旨を変更しない限り、あらゆる変形例を含むものとする。

本実施形態は、切削工程における丸鋸の加工手間を無くし、施工時間短縮・コストダウンにつなげることで、耐震壁の施工の合理化を図るものである。その手段は、１枚のＣＬＴパネルを耐震壁として利用するのではなく、１枚の耐震壁に相当するＣＬＴパネルを２枚のＣＬＴパネルに分離されたものを準備し、架構と連結される鋼板を挟んで２枚のＣＬＴパネルを貼り合わせて１枚の耐震壁とすることである。
そこで、この課題を一気に解決する方法として、スリット施工の必要の無い「２枚合わせ」が有効となる。

以下にその耐震壁の施工順序に沿って説明する。図１はＣＬＴ板１０の正面図であり、図２～３は鋼板を介在させた耐震壁であり、図４は接合用鋼板の斜視図、図５～６は耐震壁を架構に取り付けた施工状態の図である。また、全体図を図７～８に示す。
まず、同寸法のＣＬＴ板１０を２枚準備し、図１に示すように、各ＣＬＴ板１０に、同位置にドリフトピン１２とボルト１４の差込孔１６を施工する。ＣＬＴ板１０は直交集成板（ＣｒｏｓｓＬａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ）であり、これを造ろうとする壁板のサイズに合わせて縦横寸法を決定しており、厚みは造ろうとする壁板のほぼ１／２に設定している。このＣＬＴ板１０には、上（下）辺部の中央に位置する中央接合鋼板１８と、上（下）辺部の両サイドに位置する一対の端部接合鋼板２０、２０が取り付け可能とされており、それぞれの鋼板１８，２０に開けた挿通孔２２の内、鋼板１８，２０の埋込部分に相当する位置に設けた挿通孔２２と同じ位置にドリフトピン１２の差込孔１６を穿孔している。

図４および図５～６に示されるように、端部接合鋼板２０は矩形鋼板とされ、ＣＬＴ板１０の上辺部から短辺部を突出させ、長辺部をＣＬＴ板１０の側縁に沿わせて配置される。また、中央接合鋼板１８は矩形板辺の下部コーナ部を斜めにカットした逆山型形状とされ、いわば逆切り妻風の形状となっており、山型部をＣＬＴ板１０内に埋め込み、上部の矩形部をＣＬＴ板１０の上辺部から突出させるように配置される。両鋼板１８、２０のＣＬＴ板の上（下）辺からの突出部は同じ高さとなっており、厚さは共通である。

次に、ＣＬＴ板１０の２枚の間に位置を合わせて挿通孔２２をあけた鋼板１８，２０を挟み、ドリフトピン１２とボルト１４を施工する。一方のＣＬＴ板１０を下に敷き、次に中央接合鋼板１８を中央部に配置し、端部接合鋼板２０を両サイドに配置し、その上面に再度ＣＬＴ板１０を重ね合わせ、それらの差込孔１６、挿通孔２２、差込孔１６の順にドリフトピン１２を差し込み、更に一部の差込孔１６と挿通孔２２を利用して、ボルト１４を差し込んで止め板２４を介してナット２６で止める。これにより、分離されているＣＬＴ板１０は一体的に結合され、耐震壁２８が形成される。なお、ボルト１４の目的は、壁組立後の一体性保持とともに、端部接合鋼板２０に圧縮力が作用した際の座屈補剛であり、ダウェル作用によるせん断力伝達ではないので、端部接合鋼板２０のボルト用孔は、ボルト径に対し１０ｍｍほど大きく空けている。

このようにして工場で製作された耐震壁２８は、現場に搬入され、建屋の梁３０の上下に設けられた壁空間に配置して当該梁３０が取り付けられる。いま、上部の梁３０に取り付けることを例として説明する。上梁３０はＨ型鋼からなり、そのフランジ３２の下面にはボルトによりウェブ３４の中心延長線となる位置を挟んで一対のＬ字型接合金物３６が下向きに設置するよう固定されている。この一対のＬ字型接合金物３６の幅寸法は各接合鋼板１８、２０の幅寸法の大きさに準じている。そして、耐震壁２８は、これら中央接合鋼板１８、端部接合鋼板２０を介してボルト３８によりＬ字型接合金物３６に取り付けられ、図５～６のごとく取り付けられる。これは上梁３０の片側フランジ３２面に列状に一方のＬ字型接合金物３６を配置しておき、これに耐震壁２８を建て込み、その後、他方のＬ字型接合金物３６を接合鋼板１８、２０に沿って配置し、ボルト締めを行って上梁３０のフランジ３２にボルト３８によりセットし、架構４０に組み入れることにより行われる。

なお、耐震壁２８が、ＣＬＴ板１０が１枚の場合に比べて、同厚で２枚に分けるとなると１枚のＣＬＴ板１０だと薄くなり、上下方向の軸力に対して座屈し易くなる場合は、図７～８に示したように、フィラープレート（補剛板）４２を挟みボルト４４により中央を綴ることでその対策とする。ボルト４４部分は座彫り４６を設け、埋木４８を介在させるようにすればよい。

なお、ＣＬＴ板１０を接合する際、どうしても接合鋼板１８の隙間が空いてしまうが、必要であれば２枚の隙間に断熱材や吸音材および配線・配管等を仕込むことも可能である。挟み込む物の寸法が鋼板厚よりも大きい場合は、寸法確保用フィラープレート(一般部：構造用合板，接合鋼板部：鋼板)を入れて調整も可能である。

したがって、本実施形態によれば、以下の効果が期待できる。
まず、加工コストの低減である。従来は接合鋼板が入るスリットを複数回に亘って加工しなくてはならなかったが、本発明によれば、単にＣＬＴ板１０を、接合鋼板１８、２０を挟んで重ね、ドリフトピン１２を打ち込むだけでよいためスリット加工等が省略できる。また、これに要する加工時間も短縮できる。

また、廃材（切り屑）が減り、歩留まりが向上し、資源有効利用することができる。更に、ＣＬＴ板の間のスペースへの断熱や吸音の仕組の挿入が可能であり、また、パネル間の配線が可能となるメリットがある。

更に、本実施形態のごとく、２枚合わせの他、３枚合わせなど、理論的には何枚でも重ねられて高耐力化しやすい。製作面でも枚数が多くなれば、１枚板に比べてスリット加工時間増加となってコストアップ要因にもなることから、本実施形態の合理性は明らかである。

耐震壁の施工に応用可能である。

１０……ＣＬＴ板、１２……ドリフトピン、１４……ボルト、１６……差込孔、１８……中央接合鋼板、２０……端部接合鋼板、２２……挿通孔、２４……止め板、２６……ナット、２８……耐震壁、３０……上梁、３２……フランジ、３４……ウェブ、３６……Ｌ字型接合金物、３８……ボルト、４０……架構、４２……フィラープレート、４４……ボルト、４６……座彫り、４８……埋木。

Claims (2)

1. 面外方向に重ねられた複数のＣＬＴ板で構成される木質耐震壁の構築方法であって、
   これらＣＬＴ板の接合鋼板取付位置に少なくともドリフトピンの差込孔を開け、
   当該ＣＬＴ板の間に前記差込孔と位置を合わせて挿通孔をあけた接合鋼板を挟み、
   前記ドリフトピンを前記差込孔に挿入するとともに、
   前記接合鋼板の肉厚に相当する一様な隙間に前記ＣＬＴ板の全幅にわたって配置されるフィラープレートを介在させ、該フィラープレートと共に前記ＣＬＴ板を貫通するボルトで一体化することにより、
   前記接合鋼板と前記フィラープレートを間に挟み込んだ木質耐震壁を形成し、
   梁又は柱に取り付けた接合金物と前記接合鋼板とを連結することで前記木質耐震壁を建て込むことを特徴とする木質耐震壁の構築方法。
2. 面外方向に重ねられた複数のＣＬＴ板で接合鋼板を挟み込みドリフトピンにより結合して一体化してなる木質耐震壁であって、
   前記接合鋼板を挟むＣＬＴ板の間には前記接合鋼板の肉厚に相当する一様な隙間が形成され、前記隙間に前記ＣＬＴ板の全幅にわたって配置されるフィラープレートを備え、ＣＬＴ板と前記フィラープレートを貫通する結合ボルトで締結固定されていることを特徴とする木質耐震壁。

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