JP3679748B2 - 木構造における耐震性フレーム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木構造における耐震性フレームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、木造住宅では、その耐震性を確保するために二方向に沿って耐震壁を設ける必要がある。しかしながら、都市部の狭小敷地に建つ木造住宅では、奥行きに対して間口が狭い傾向にあるため、採光・通風のための窓や出入口の確保の観点から、間口方向に耐震壁を設けることが困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、一方向（たとえば間口方向）に耐震壁の不要な構造形式として、いわゆる剛接合フレームが提案されている。しかしながら、木構造における従来の剛接合フレームでは、柱部材と梁部材との接合部において十分な剛性を確保するために非常に複雑な構成（複雑な加工、複雑な接合部品など）を採用する必要があった。
【０００４】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、簡素な構成に基づいてフレーム面内方向に十分な耐震性を確保することのできる耐震性フレームを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明では、木構造における耐震性フレームであって、
柱部材と、
前記柱部材を挟むように前記柱部材に取り付けられた一対の梁部材と、
フレームの面外方向に沿って前記柱部材よりも実質的に大きな幅を有し、前記柱部材の外側面に取り付けられた第１プレート部材と、
フレームの面外方向に沿って前記一対の梁部材よりも実質的に大きな幅を有し、前記一対の梁部材の上側面に取り付けられた第２プレート部材と、
前記柱部材からフレームの面外方向に突出するように前記一対の梁部材の上側面に取り付けられた一対の上側補強部材とを備え、
前記第１プレート部材は、前記一対の上側補強部材の外側面に取り付けられ、
前記第２プレート部材は、前記一対の上側補強部材の上側面に取り付けられていることを特徴とする耐震性フレームを提供する。
【０００６】
本発明の好ましい態様によれば、前記柱部材からフレームの面外方向に突出するように前記一対の梁部材の下側面に取り付けられた一対の下側補強部材をさらに備え、前記第１プレート部材は、前記一対の下側補強部材の外側面に取り付けられている。また、前記一対の梁部材の間隙には、前記柱部材に隣接するようにスペーサが配置されていることが好ましい。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記柱部材と前記一対の梁部材とは、貫通ボルトと該貫通ボルトを中心に放射状に配置された複数のラグスクリュとによって連結されている。この場合、前記複数のラグスクリュのうち、第１群のラグスクリュは一方の梁部材の側からねじ込まれ、第２群のラグスクリュは他方の梁部材の側からねじ込まれていることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる耐震性フレームの構成を概略的に示す図であって、（ａ）は正面図を、（ｂ）は（ａ）の線Ａ−Ａに沿った側面図を、（ｃ）は（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿った側面図を、（ｄ）は（ａ）の線Ｃ−Ｃに沿った上面図をそれぞれ示している。
【０００９】
また、図２は、図１の柱・梁接合部の構成を詳細に示す図である。さらに、図３は、図２の線Ｄ−Ｄに沿った側面図である。また、図４は、図２の線Ｅ−Ｅに沿った上面図である。本実施形態では、いわゆる門型フレームに対して本発明を適用している。
【００１０】
図１を参照すると、本実施形態の門型フレーム（耐震性フレーム）は、鉛直方向に沿って直立した一対の柱部材１および２と、一方の柱部材１の上端部と他方の柱部材２の上端部との間に水平に架けられた梁部材３とを備えている。
【００１１】
図２〜図４を参照すると、たとえば２×４工法の２１２材からなる柱部材１（２）を挟むように、たとえば２×４工法の２１２材からなる一対の梁部材３ａおよび３ｂが柱部材１（２）に取り付けられている。すなわち、柱部材１（２）と一対の梁部材３ａおよび３ｂとは、貫通ボルト４と、貫通ボルト４を中心に放射状に配置された８つのラグスクリュ（大きなビス）５ａ〜５ｈとによって連結されている。ここで、貫通ボルト４は、組立（建て方）用の締結手段であって、柱・梁接合部において曲げに抵抗するのは８つのラグスクリュ５ａ〜５ｈである。
【００１２】
４つのラグスクリュ５ａ〜５ｄは一方の梁部材３ａの側からねじ込まれ、４つのラグスクリュ５ａ〜５ｄは他方の梁部材３ｂの側からねじ込まれている。また、一対の梁部材３ａと３ｂとの間隙には、柱部材１（２）に隣接するように矩形状のスペーサ６が配置されている。スペーサ６として、たとえば２×４工法の２１２材を用いることができる。スペーサ６は、たとえば複数のビス（図１を参照）によって、一対の梁部材３ａおよび３ｂに取り付けられている。
【００１３】
さらに、柱部材１（２）からフレームの面外方向（図２の紙面に垂直な方向）に突出するように延びた一対の上側補強部材７ａおよび７ｂが、たとえば複数の釘により、一対の梁部材３ａおよび３ｂの上側面にそれぞれ取り付けられている。同様に、柱部材１（２）からフレームの面外方向に突出するように延びた一対の下側補強部材８ａおよび８ｂが、たとえば複数の釘により、一対の梁部材３ａおよび３ｂの下側面にそれぞれ取り付けられている。一対の上側補強部材７ａおよび７ｂ並びに一対の下側補強部材８ａおよび８ｂとして、たとえば２×４工法の２１２材を用いることができる。
【００１４】
また、柱部材１（２）の外側面には、たとえば構造用合板からなる第１プレート部材９が取り付けられている。第１プレート部材９は、フレームの面外方向に沿って柱部材１（２）よりも実質的に大きな幅を有し、たとえば複数の釘（図３中丸印で示す）により、柱部材１（２）の外側面に対してだけでなく、一対の上側補強部材７ａおよび７ｂの外側面、並びに一対の下側補強部材８ａおよび８ｂの外側面にも取り付けられている。
【００１５】
同様に、一対の梁部材３ａおよび３ｂの上側面には、たとえば構造用合板からなる第２プレート部材１０が取り付けられている。第２プレート部材１０は、第１プレート部材９とほぼ同じ幅を有し、たとえば複数の釘（図４中丸印で示す）により、一対の梁部材３ａおよび３ｂの上側面に対してだけでなく、一対の上側補強部材７ａおよび７ｂの上側面にも取り付けられている。
【００１６】
以上のように、本実施形態の耐震性フレームでは、柱部材１（２）を挟むように配置された一対の梁部材３ａおよび３ｂが、貫通ボルト４を中心に放射状に配置された８つのラグスクリュ５ａ〜５ｈによって、換言すれば二次元的に配置されたねじ締結手段によって、柱部材１（２）に取り付けられている。加えて、一対の上側補強部材７ａおよび７ｂが、柱部材１（２）からフレームの面外方向に突出するように、一対の梁部材３ａおよび３ｂの上側面に取り付けられている。
【００１７】
そして、柱部材１（２）の外側面に取り付けられた第１プレート部材９が、一対の上側補強部材７ａおよび７ｂの外側面に取り付けられ、一対の梁部材３ａおよび３ｂの上側面に取り付けられた第２プレート部材１０が、一対の上側補強部材７ａおよび７ｂの上側面に取り付けられている。すなわち、柱部材１（２）の外側面に取り付けられた第１プレート部材９と、一対の梁部材３ａおよび３ｂの上側面に取り付けられた第２プレート部材１０とが、一対の上側補強部材７ａおよび７ｂを介して互いに連結されている。
【００１８】
その結果、本実施形態では、８つのラグスクリュ５ａ〜５ｈを介した柱部材１（２）と一対の梁部材３ａおよび３ｂとの直接的な接合構造と、第１プレート部材９と第２プレート部材１０と一対の上側補強部材７ａおよび７ｂとを介した柱部材１（２）と一対の梁部材３ａおよび３ｂとの間接的な接合構造との協働作用により、簡素な構成に基づいてフレーム面内方向に十分な耐震性を確保することができる。
【００１９】
なお、本実施形態では、一対の下側補強部材８ａおよび８ｂが、柱部材１（２）からフレームの面外方向に突出するように、一対の梁部材３ａおよび３ｂの下側面に取り付けられている。そして、柱部材１（２）の外側面に取り付けられた第１プレート部材９が、一対の下側補強部材８ａおよび８ｂの外側面に取り付けられている。このように、柱部材１（２）が第１プレート部材９並びに一対の下側補強部材８ａおよび８ｂを介して一対の梁部材３ａおよび３ｂに連結されることにより、フレーム面内方向における耐震性をさらに向上させることができる。
【００２０】
また、本実施形態では、一対の梁部材３ａと３ｂとの間隙において柱部材１（２）に隣接するようにスペーサ６が配置されているので、このスペーサ６の作用により、貫通ボルト４並びに８つのラグスクリュ５ａ〜５ｈの施工に際して発生し易い柱・梁接合部の変形を実質的に回避することができる。
【００２１】
なお、図１および図２に示すように、一対の梁部材３ａおよび３ｂにおける繊維方向の割れの発生を回避するために、８つのラグスクリュ５ａ〜５ｈのうち任意の２つのラグスクリュが水平方向に整列しないように配置することが好ましい。同様に、図１に示すように、一対の梁部材３ａおよび３ｂ並びにスペーサ６における繊維方向の割れの発生を回避するために、複数（図１では９個）のビスのうち任意の２つのビスが水平方向に整列しないように配置することが好ましい。
【００２２】
図５は、本実施形態にかかる耐震性フレームの実際の骨組への適用例を概略的に示す図である。図５に示すように、本実施形態の耐震性フレームをフレーム面外方向に沿って比較的小さいピッチで配置し、且つ第１プレート部材９および第２プレート部材１０を隣接する複数のフレームで共用することによって、実際の骨組を形成することができる。
【００２３】
この場合、フレーム面外方向に沿ったピッチが比較的小さいので、１つの耐震性フレームが負担すべき水平力を低減することができ、ひいては骨組のフレーム面内方向の水平耐力を高めることができる。また、隣接する複数のフレームで共用する第１プレート部材９がフレーム面外方向に沿って耐震壁を構成することになる。
【００２４】
なお、上述の実施形態では、一層の門型フレームに対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、他の適当な形態を有する一層フレームまたは複層フレームに本発明を適用することもできる。
【００２５】
また、上述の実施形態では、柱部材１（２）、一対の梁部材３ａ，３ｂ、スペーサ６、上側補強部材７ａ，７ｂ、および下側補強部材８ａ，８ｂに対して２×４工法の２１２材を用いた例を示しているが、これに限定されることなく、他の適当な形態を有する木製材料を用いることができる。同様に、第１プレート部材９および第２プレート部材１０に対して構造用合板からなるを用いた例を示しているが、これに限定されることなく、他の適当な形態を有する木製材料を用いることができる。
【００２６】
さらに、上述の実施形態では、耐震性フレームをフレーム面外方向に沿って比較的小さいピッチで配置しているが、これに限定されることなく、耐震性フレームの水平耐力に応じて所要のピッチで適宜配置することもできる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、簡素な構成に基づいてフレーム面内方向に十分な耐震性を確保することのできる耐震性フレームを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる耐震性フレームの構成を概略的に示す図であって、（ａ）は正面図を、（ｂ）は（ａ）の線Ａ−Ａに沿った側面図を、（ｃ）は（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿った側面図を、（ｄ）は（ａ）の線Ｃ−Ｃに沿った上面図をそれぞれ示している。
【図２】図１の柱・梁接合部の構成を詳細に示す図である。
【図３】図２の線Ｄ−Ｄに沿った側面図である。
【図４】図２の線Ｅ−Ｅに沿った上面図である。
【図５】本実施形態にかかる耐震性フレームの実際の骨組への適用例を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１，２ 柱部材
３ａ，３ｂ 一対の梁部材
４ 貫通ボルト
５ａ〜５ｈ ラグスクリュ
６ スペーサ
７ａ，７ｂ 上側補強部材
８ａ，８ｂ 下側補強部材
９ 第１プレート部材
１０ 第２プレート部材

Claims (5)

1. 木構造における耐震性フレームであって、
   柱部材と、
   前記柱部材を挟むように前記柱部材に取り付けられた一対の梁部材と、
   フレームの面外方向に沿って前記柱部材よりも実質的に大きな幅を有し、前記柱部材の外側面に取り付けられた第１プレート部材と、
   フレームの面外方向に沿って前記一対の梁部材よりも実質的に大きな幅を有し、前記一対の梁部材の上側面に取り付けられた第２プレート部材と、
   前記柱部材からフレームの面外方向に突出するように前記一対の梁部材の上側面に取り付けられた一対の上側補強部材とを備え、
   前記第１プレート部材は、前記一対の上側補強部材の外側面に取り付けられ、
   前記第２プレート部材は、前記一対の上側補強部材の上側面に取り付けられていることを特徴とする耐震性フレーム。
2. 前記柱部材からフレームの面外方向に突出するように前記一対の梁部材の下側面に取り付けられた一対の下側補強部材をさらに備え、
   前記第１プレート部材は、前記一対の下側補強部材の外側面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の耐震性フレーム。
3. 前記一対の梁部材の間隙には、前記柱部材に隣接するようにスペーサが配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の耐震性フレーム。
4. 前記柱部材と前記一対の梁部材とは、貫通ボルトと該貫通ボルトを中心に放射状に配置された複数のラグスクリュとによって連結されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の耐震性フレーム。
5. 前記複数のラグスクリュのうち、第１群のラグスクリュは一方の梁部材の側からねじ込まれ、第２群のラグスクリュは他方の梁部材の側からねじ込まれていることを特徴とする請求項４に記載の耐震性フレーム。

Images