JP3673868B2 - 窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体 - Google Patents
窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震などの災害による家屋の歪み・傾きや倒壊を有効に防止できる建築構造であって、特に窓などの開口部が設けられた家屋の鉛直構造面における耐震性を向上させた開口壁体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の木造家屋の軸組においては、地震，台風などの災害や事故などから家屋の倒壊や歪みを防止するために、鉛直構造面に筋交いを設けるとともに、水平構造面の入隅に火打などを取り付けて耐震に対応していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
筋交いや火打などは、家屋の施工時に軸組に取り付けられるが、窓などの開口部を鉛直構造面に設けて開口壁体とする場合には、その鉛直構造面には筋交いを取り付けることができない。このため、鉛直構造面の例えば中央部に窓などの開口部を設けようとすると、その鉛直構造面の耐震等に対する強度を十分確保することができなかった。
そこで、本発明は、上記課題を解決するために創作されたものであり、耐震に対する強度を十分確保できる、窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体は、柱等の垂直軸材と土台・梁材・桁材・横架材等の水平軸材とを接合して正方形又は略矩形状の骨組みを形成し、この骨組み内に窓などの開口部を設ける家屋の開口壁体において、上記垂直軸材と上記水平軸材とが接合する入隅の少なくとも一つに、木造家屋の軸組を補強する補強金具が取り付けられ、上記補強金具は、上記垂直軸材に当接する垂直部材と上記水平軸材に当接する水平部材とを有し、上記垂直部材と上記水平部材とで略Ｌ字状を呈するように形成したＬ状固定部と、上記垂直部材と上記水平部材とに対して三角形を呈するよう斜めに連結した連結部と、上記水平部材と上記連結部との間に架設されて間柱を支える一対の間柱支持部と、を備え、上記一対の間柱支持部が互いに平行に水平部材の両辺縁から立設し、間柱が端部に凹部を備えていて、該凹部が補強金具の一対の間柱支持部を挟み込むように間柱が水平軸材と開口部との間に取り付けられており、上記開口部を除く骨組み内を密閉する壁材が取り付けられることを特徴とする。
【０００５】
また、上記課題を解決するために、本発明の窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体は、柱等の垂直軸材と土台・梁材・桁材・横架材等の水平軸材とを接合して正方形又は略矩形状の骨組みを形成し、この骨組み内に窓などの開口部を設ける家屋の開口壁体において、上記垂直軸材と上記水平軸材とが接合する入隅の少なくとも一つに、木造家屋の軸組を補強する補強金具が取り付けられ、上記補強金具は、上記垂直軸材に当接する垂直部材と上記水平軸材に当接する水平部材とを有し、上記垂直部材と上記水平部材とで略Ｌ字状を呈するように形成したＬ状固定部と、上記垂直部材と上記水平部材とに対して三角形を呈するよう斜めに連結した連結部と、上記水平部材と上記連結部との間に架設されて間柱を支える一対の間柱支持部と、上記垂直部材及び水平部材の一辺縁部から上記垂直部材及び水平部材に垂直に立設されたフランジ部と、を備え、上記一対の間柱支持部が互いに平行に水平部材の両辺縁から立設し、間柱が端部に凹部を備えていて、該凹部が補強金具の一対の間柱支持部を挟み込むように間柱が水平軸材と開口部との間に取り付けられており、上記開口部を除く骨組み内を密閉する壁材が取り付けられることを特徴とする。
【０００６】
前記Ｌ状固定部の前記垂直部材及び水平部材のそれぞれ両辺縁部にフランジ部を立設し、該Ｌ状固定部の断面を略コ字状を呈するように形成してもよい。
前記連結部に、好ましくは、略Ｕ字状又はＶ字状の断面の溝を長さ方向に沿って凹設し、かつ、この溝の底部側を前記垂直部材及び水平部材側に配置して前記Ｌ状固定部に取り付けるようにしてもよい。
【０００８】
さらに、前記補強金具のＬ状固定部と連結部とに、ネジ，ボルト等の固定手段を締結するための締結用孔が穿設されていれば、開口壁の構築に好適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明する。
図１及び図２は、ぞれぞれ、本発明の実施形態に係る窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体１００を示す図である。この開口壁体１００は、図１及び図２に示すように、柱３１，３２などの鉛直軸材と土台３３・梁材・桁材・横架材３０等の水平軸材とが互いに直角に接合され、柱３１と柱３２との間に窓３４等の開口部が設けられ、この開口部を支持するように、窓枠材３５と横架材３０との間に、また窓枠材３６と土台３３との間に、間柱３７，３８が取り付けられて構成されている。そして、開口壁体１００は、特に、柱３１，３２等の垂直軸材と土台３３・横架材３０等の水平軸材とが互いに直角に接合する入隅に補強金具１が取り付けられて構成されていることを特徴とする。なお、図１及び図２に示すように、補強金具１は、この実施の形態では、対向する上下の入隅の２箇所に取り付けられている。
【００１０】
ここで、補強金具１は、木造家屋の軸組を補強する金具であって、特に窓３４などの開口部を有する鉛直構造面の入隅に取り付けられ、間柱を有効に支えることができるものである。
【００１１】
図３は本発明の実施形態に係る補強金具を示す側面図であり、図４は本発明の実施形態に係る補強金具を示す分解斜視図であり、これら図３及び図４に示すように、補強金具１は、Ｌ状固定部１０と、連結部２０とで直角三角形状に形成されるとともに、上記Ｌ状固定部１０及び連結部２０の両辺から垂直に立ち上がったフランジ部１３，１３と、間柱支持部１４，１４とで構成されている。
【００１２】
Ｌ状固定部１０は、横架材３０や土台３３等の水平軸材と柱３１，３２等の垂直軸材とが直角に連結された入隅部に当接してそれらに固着されるものである。Ｌ状固定部１０は、図４に示すように、垂直軸材に当接し固定される板状の垂直部材１１と水平軸材に当接し固定される板状の水平部材１２とを備え、直角の角部を挟んでＬ字状を呈するように構成されている。これら垂直部材１１と水平部材１２は、図３に示すように本例ではほぼ同一寸法に、例えばそれぞれ７６０ｍｍ（約半間弱の長さ）に設定されている。
【００１３】
図５は図３に示す水平部材１２のＡ−Ａ線拡大端面図であり、この図５，図３及び図４に示すように、水平部材１２の長さ方向の両辺縁にはフランジ部１３，１３が全長にわたって形成されている。フランジ部１３，１３は水平部材１２と直角をなすように両辺縁から立設されていて、図５に示すように水平部材１２とフランジ部１３，１３とによって、断面が略コ字状を呈する構造とされている。
【００１４】
垂直部材１１も、水平部材１２と同様に、両辺縁からフランジ部１３が延設されている。また、垂直部材１１と水平部材１２とに設けられる各フランジ部１３は、直角の角部にて繋がっている。
なお、図５に示すように、Ｌ状固定部１０の幅長は例えば６５ｍｍであり、水平部材１２及び垂直部材１１の両辺縁から立設されるフランジ部１３の高さは例えば３０ｍｍに設定される。フランジ部１３は、垂直部材１１及び水平部材１２の縁部の一方だけに設けられてもよい。この場合は断面Ｌ状を呈する。
【００１５】
また、水平部材１２には、図３及び図４に示すように、間柱と当接してそれを支える間柱支持部１４が水平部材１２に対して垂直に水平部材１２のほぼ中央から垂設され、先端で連結部２０に連結されている。各間柱支持部１４，１４は互いに平行に水平部材１２の両辺縁から立設されている。各間柱支持部１４の幅Ｌ１は、間柱３７，３８（図７参照）の幅Ｌ２と同等かこれより幅広に形成されるのが望ましく、本実施例では幅Ｌ１は例えば約５０ｍｍに設定される。
【００１６】
次に、連結部２０は、図４に示すように、Ｌ状固定部１０の垂直部材１１と水平部材１２とに斜めに掛け渡して連結固着されるものであり、図６に示すように長さ方向に沿って溝が凹設された斜片２１と、斜片２１の両端に延設した取付片２２，２３とから形成されている。
図６は図３に示す連結部２０のＢ−Ｂ線拡大端面図であり、斜片２１は、図６に示すように幅方向に屈曲して中部に溝が凹設され、略Ｕ字状又はコ状の断面とされている。さらに、連結部２０は、斜片２１の凹設された底部２１a がＬ状固定部１０側に配置されて取り付けられるようになっている。なお、斜片２１は、略Ｖ字状或いは板状に形成されてもよい。
【００１７】
Ｌ状固定部１０と連結部２０とは、取付片２２を水平部材１２に、取付片２３を垂直部材１１に、それぞれスポット溶接するとともに、掛け渡した斜片２１の中程を間柱支持部１４，１４と溶接することによって連結される。
取付片２２，２３にはボルト，ネジ等の固定手段を挿通させる孔２２ａ，２３ａがそれぞれ穿設され、取付片２２，２３を取り付ける垂直部材１１，水平部材１２にも、上記孔２２ａ，２３ａに対応する箇所（孔が連通する箇所）に孔１１ａ，１２ａが穿設されている。また、垂直部材１１と水平部材１２には、他のボルトや羽子板ボルト等を挿通させるための孔１１ｂ，１２ｂも穿設されている。なお、図４中、垂直部材１１と水平部材１２に穿設されている穴１５は、間崩れなどの引き寄せ穴、１６は釘穴である。釘穴１６は、水平部材１２及び取付片２２と、垂直部材１１及び取付片２３とに孔が連通するように設けられている。
【００１８】
本実施形態に係る補強金具１は、鉄板からＬ状固定部１０と連結部２０等を平面に展開した板材を切り取り、それらを折り曲げ、さらに溶接などすることで構成することができる。
金具１を構成する鉄板の材質としては、例えば板厚２．３ｍｍの溶融亜鉛メッキ及び鋼帯（ＪＩＳ Ｇ３３０２）に規定する構造用のＳＧＨ４００又はＳＧＣ４００を用いるのが望ましい。このような、亜鉛メッキで防錆処理を施した鉄板を用いて構成すれば、長い耐久年数で効果的に使用することができる。なお、亜鉛メッキの付着量は、２７５ｇ／ｍ2 である。
【００１９】
間柱支持部１４は、Ｌ状固定部１０と一体に鉄板から切り取ってもよいが、間柱支持部１４を別個に用意し、その両端部を水平部材１２及び連結部２０にスポット溶接で連結させるようにして構成してもよい。
【００２０】
次に、上記補強金具１の軸組への取り付け手法について概説する。
図１に示すように、補強金具１は、横架材３０と柱３１とが接合する入隅や、柱３２と土台３３とが接合する入隅の角部にボルトとナットなどの固定手段を用いて建材に取り付けられる。例えば、図１に示すように、補強金具１は４本のボルト４０とナット４１で軸組に止められる。
【００２１】
とくに、本補強金具１は、図１に示すように、柱３１と柱３２との間が半間程度の幅で、窓３４等の開口部が設けられて、筋交いを取り付けることができない鉛直構造面の入隅に取り付けられるものであるが、この構造面には家屋の軸組に補強金具１を取り付けた後、間柱が取り付けられる。
【００２２】
間柱３７，３８は、図７に示すように、補強金具１の間柱支持部１４，１４を挟み込むように、端部が凹設されている。このように形成された間柱３７，３８は、図２に示すように、補強金具１の間柱支持部１４の外側から被さるように取り付けられる。ここで、図８は、補強金具１への間柱３７，３８の取付状態を示す部分斜視図であり、図２及び図８に示すように、間柱３７，３８の内側表面３７ａ，３８ａ（図７参照）は、間柱支持部１４，１４に当接するように取り付けられている。間柱３７，３８の凹溝幅は、好ましくは補強金具１の幅と同一寸法かこれより若干幅広に形成される。
【００２３】
なお、間柱３７，３８は間柱支持部１４，１４に締結具を用いて固着されてもよい。例えば、間柱支持部１４，１４にボルトを挿通できる孔を設け、ボルトとナットなどを用いて間柱３７，３８を間柱支持部１４に固着すれば強固に固定される。
間柱３７，３８を取り付けた後、図１に示すように間柱３７，３８の上から壁材５０を取り付ける、すなわち、開口部３４を除く骨組み内を密閉する壁材５０が取り付けられることによって、窓付きの開口壁体が完成する。図１に示す壁材５０は説明の便宜上その一部を破断して描かれている。図２においては、壁材５０の記載を省略している。なお、壁材５０として、家屋の外方から間柱３７，３８を覆うサイディング等の外壁材と、家屋内部から間柱３７，３８を覆うクロス等（内装）の内壁材が取り付けられる。
【００２４】
上述の如く構成された家屋の開口壁体１００は、例えば地震での縦揺れ、横揺れ或いはそれらを合成した揺れによって、上下方向の荷重、左右或いは斜め方向の荷重が家屋（壁面）にかかっても、軸組の隅角部に連結部２０を有する補強金具１が固定されているので、垂直部材１１と水平部材１２との変形，歪みが十分に抑制され、建築基準法規にも十分適合する耐震性能を発揮することができる。
また、垂直部材１１が水平部材１２側へ倒れ込もうとしても、図６に示すように、補強金具１が連結部２０の斜片２１に凹設した溝で形成される底部２１ａをＬ状固定部１０側に向けてＬ状固定部１０と接合していることで、効果的に歪みを抑制することができる。
さらに、補強金具１の垂直部材１１と水平部材１２の両辺縁にフランジ部１３，１３が設けられているので、補強金具１自体の変形が抑制される。
【００２５】
このように、本発明の実施形態に係る家屋の開口壁体１００によれば、鉛直構造面に窓３４等の開口部を設けて、筋交いを取り付けることができないとしても、その代わり補強金具１を取り付けることで、地震に対する強度を十分備えることができる。
また、間柱３７，３８を取り付けた後に壁材５０を取り付けたとしても（外壁材外から間柱３７，３８に釘を打ち付けても）、間柱支持部１４，１４が間柱３７，３８を支持するので、間柱３７，３８自体が破損したりすることを抑制できる。また、間柱支持部１４は、連結部２０とＬ状固定部１０との間に懸架されていることで、補強金具１の強度が高められている。
【００２６】
さらに、補強金具１に間柱支持部１４，１４を設けた上記実施例の金具では、特に、窓部材を設けた壁構造体の構築に有効で、間柱３７，３８を省略することなく、有効に用いることができる。
一具体例として、図３，図５及び図６に示した数値で構成された補強金具１を、窓部材を設けた壁構造体に適用した例を下記に示す。図２に示すように、横架材３０（１０５ｍｍ×１０５ｍｍ）と柱３１（１０５ｍｍ×１０５ｍｍ）とが接合する入隅と、柱３２（１０５ｍｍ×１０５ｍｍ）と土台３３とが接合する入隅の対角上に対向して二つの補強金具１を取り付けたときの壁倍率（強度数値）は、これを取り付けない場合に比して約３倍である。これは、９ｃｍ角の木材又はこれらと同等以上の耐力を有する筋交いを入れた軸組と同等の効果を得ることができるので、窓３４などの開口部を有する狭い横幅の鉛直構造面に取り付けて、耐震強化を図るうえで極めて有効である。
【００２７】
上記説明では、補強金具１を、柱３１と柱３２との間が半間程度で窓３４などの開口部が設けられる鉛直構造面の入隅に取り付ける場合を例示したが、窓３４などの開口部が無い鉛直構造面にも、筋交いの代わりに用い得ることは明らかである。
【００２８】
上記図３において、間柱支持部１４，１４は、水平部材１２の端部（直角部分）から４００ｍｍの位置に設けられる場合を例示したが、鉛直構造面に取り付けられる間柱の設計位置に合わせて補強金具１の他の箇所に設けられてもよい。また、上記補強金具１は、フランジ部１３を備えずに構成されても、使用に際し、間柱を好適に支持することができる。
【００２９】
次に、上記開口壁体１００に用いる補強金具の変形例について説明する。
図９は他の補強金具２を示す斜視図であり、上記説明で用いた符号と同じ符号が付されたものは同一又は均等部材を意味し、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
図９に示す補強金具２は、上記補強金具１と異なり、間柱支持部１４と垂直部材１１及び水平部材１２の縁部の一方にフランジ部１３を備えずに構成されている。
【００３１】
図１０は、本発明の他の実施形態に係る家屋の開口壁体１０１を示す図であり、補強金具２は家屋の水平軸材３０，３３と垂直軸材３１，３２とが接合する入隅に取り付けられている。この開口壁体１０１によっても、上記実施形態のものと同様に軸組を補強することができる。例えば、地震の縦揺れ、横揺れ等により軸組に歪みが生じようとして、補強金具２自体を変形させる剪断力が生じても、連結部２０がその断面を略Ｕ字状に形成され、突出した溝の底部２１ａ（図６参照）を垂直部材１１及び水平部材１２側に配置して、Ｌ状固定部１０に取り付けられているので、これに対する強大な剪断応力が生じ得ることから、垂直固定部１１が水平固定部１２側に倒れ込むのを抑制できる。
【００３２】
上記説明の開口壁体１００，１０１は、その幅や開口部の幅（柱３１と柱３２との間隔）が半間や４尺５寸程度である場合を前提にしたが、例えば、図１１に示すように６尺などに設定して構成されてもよい。なお、図１０及び図１１においては、壁材５０の記載を省略している。
また、上記説明では、補強金具１を軸組の入隅に取り付けて、さらに補強金具１の間柱支持部１４に当接する間柱３７，３８を軸組に取り付けて開口壁体１００を構成する場合を説明した（図７及び図８参照）。
ここで、間柱支持部１４を備えていない金属金物２を軸組の各入隅に取り付ける場合には、間柱３７，３８を取り付ける代わりに、図１２に示す金属製の間柱３７ｃを１尺５寸程度の間隔ごとに窓枠材３５と横架材３０との間に、また窓枠材３６と土台３３との間に、取り付けるのが好ましい。なお、木製の間柱３７，３８も１尺５寸程度の間隔ごとに取り付けられる。取り付けに際し、図１２に示す間柱３７ｃの上端と下端に設けられた挿通孔にボルト等を挿通させ、さらにそのボルト等を窓枠材３６や横架材３０に締結することで、開口壁体への金属製の間柱３７ｃの取付けが完了する。このような金属製の間柱３７ｃを取り付けることにより、開口部３４を除く骨組み内を密閉するように壁材５０が取り付けられる際に、間柱３７ｃが外から取り付ける壁材５０を支持するので、壁材５０自体が破損したりすることを抑制できる。
さらに、上記説明では、柱等の二本の垂直軸材と土台・梁材・桁材・横架材等の二本の水平軸材とが接合して略矩形状の骨組みが形成され、この骨組み内に窓３４などの開口部が設けられた家屋の開口壁体に関して説明したが、骨組み形状は略矩形状に限らず、正方形状であってもよい。
【００３３】
また、上記説明では、補強金具１，２の垂直部材１１と水平部材１２とが、同程度の長さを持つ場合を例示したが、それらの内の一方が他方より短く設定して構成されてもよい。
また、図９に示す補強金具２は、水平軸材と水平軸材とが接合する入隅に、火打・火打ち土台等の部材の代わりに取り付けることができる。
【００３４】
なお、上記説明において用いた数値は例示であり、本願発明はこれに限定されるものではなく、さらに、上記説明した以外に、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な形態で実施できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の窓などの開口部を設けた開口壁体によれば、鉛直構造面に窓等の開口部を設けて筋交いを取り付けることができないとしても、その代わり補強金具を取り付けることで、地震に対する強度を十分備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体を一部破断した正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体の内部構造を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る補強金具を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る補強金具を示す分解斜視図である。
【図５】図３に示すＡ−Ａ線拡大端面図である。
【図６】図３に示すＢ−Ｂ線拡大端面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る間柱を示す部分拡大斜視図である。
【図８】補強金具と間柱との係合状態を示す部分斜視図である。
【図９】本発明の実施形態の一変形例に係る補強金具を示す斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体の内部構造を示す図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態に係る窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体を示す図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係る金属製の間柱を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００，１０１ 窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体
１，２ 補強金具
１０ Ｌ状固定部
１１ 垂直部材
１１ａ，１２ａ，２２ａ，２３ａ 孔
１２ 水平部材
１３ フランジ部
１４ 間柱支持部
２０ 連結部
２１ 斜片
２２，２３ 取付片
３０ 横架材
３１，３２ 柱
３３ 土台
３４ 窓
３５，３６ 窓枠
３７，３８ 間柱
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震などの災害による家屋の歪み・傾きや倒壊を有効に防止できる建築構造であって、特に窓などの開口部が設けられた家屋の鉛直構造面における耐震性を向上させた開口壁体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の木造家屋の軸組においては、地震，台風などの災害や事故などから家屋の倒壊や歪みを防止するために、鉛直構造面に筋交いを設けるとともに、水平構造面の入隅に火打などを取り付けて耐震に対応していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
筋交いや火打などは、家屋の施工時に軸組に取り付けられるが、窓などの開口部を鉛直構造面に設けて開口壁体とする場合には、その鉛直構造面には筋交いを取り付けることができない。このため、鉛直構造面の例えば中央部に窓などの開口部を設けようとすると、その鉛直構造面の耐震等に対する強度を十分確保することができなかった。
そこで、本発明は、上記課題を解決するために創作されたものであり、耐震に対する強度を十分確保できる、窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体は、柱等の垂直軸材と土台・梁材・桁材・横架材等の水平軸材とを接合して正方形又は略矩形状の骨組みを形成し、この骨組み内に窓などの開口部を設ける家屋の開口壁体において、上記垂直軸材と上記水平軸材とが接合する入隅の少なくとも一つに、木造家屋の軸組を補強する補強金具が取り付けられ、上記補強金具は、上記垂直軸材に当接する垂直部材と上記水平軸材に当接する水平部材とを有し、上記垂直部材と上記水平部材とで略Ｌ字状を呈するように形成したＬ状固定部と、上記垂直部材と上記水平部材とに対して三角形を呈するよう斜めに連結した連結部と、上記水平部材と上記連結部との間に架設されて間柱を支える一対の間柱支持部と、を備え、上記一対の間柱支持部が互いに平行に水平部材の両辺縁から立設し、間柱が端部に凹部を備えていて、該凹部が補強金具の一対の間柱支持部を挟み込むように間柱が水平軸材と開口部との間に取り付けられており、上記開口部を除く骨組み内を密閉する壁材が取り付けられることを特徴とする。
【０００５】
また、上記課題を解決するために、本発明の窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体は、柱等の垂直軸材と土台・梁材・桁材・横架材等の水平軸材とを接合して正方形又は略矩形状の骨組みを形成し、この骨組み内に窓などの開口部を設ける家屋の開口壁体において、上記垂直軸材と上記水平軸材とが接合する入隅の少なくとも一つに、木造家屋の軸組を補強する補強金具が取り付けられ、上記補強金具は、上記垂直軸材に当接する垂直部材と上記水平軸材に当接する水平部材とを有し、上記垂直部材と上記水平部材とで略Ｌ字状を呈するように形成したＬ状固定部と、上記垂直部材と上記水平部材とに対して三角形を呈するよう斜めに連結した連結部と、上記水平部材と上記連結部との間に架設されて間柱を支える一対の間柱支持部と、上記垂直部材及び水平部材の一辺縁部から上記垂直部材及び水平部材に垂直に立設されたフランジ部と、を備え、上記一対の間柱支持部が互いに平行に水平部材の両辺縁から立設し、間柱が端部に凹部を備えていて、該凹部が補強金具の一対の間柱支持部を挟み込むように間柱が水平軸材と開口部との間に取り付けられており、上記開口部を除く骨組み内を密閉する壁材が取り付けられることを特徴とする。
【０００６】
前記Ｌ状固定部の前記垂直部材及び水平部材のそれぞれ両辺縁部にフランジ部を立設し、該Ｌ状固定部の断面を略コ字状を呈するように形成してもよい。
前記連結部に、好ましくは、略Ｕ字状又はＶ字状の断面の溝を長さ方向に沿って凹設し、かつ、この溝の底部側を前記垂直部材及び水平部材側に配置して前記Ｌ状固定部に取り付けるようにしてもよい。
【０００８】
さらに、前記補強金具のＬ状固定部と連結部とに、ネジ，ボルト等の固定手段を締結するための締結用孔が穿設されていれば、開口壁の構築に好適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明する。
図１及び図２は、ぞれぞれ、本発明の実施形態に係る窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体１００を示す図である。この開口壁体１００は、図１及び図２に示すように、柱３１，３２などの鉛直軸材と土台３３・梁材・桁材・横架材３０等の水平軸材とが互いに直角に接合され、柱３１と柱３２との間に窓３４等の開口部が設けられ、この開口部を支持するように、窓枠材３５と横架材３０との間に、また窓枠材３６と土台３３との間に、間柱３７，３８が取り付けられて構成されている。そして、開口壁体１００は、特に、柱３１，３２等の垂直軸材と土台３３・横架材３０等の水平軸材とが互いに直角に接合する入隅に補強金具１が取り付けられて構成されていることを特徴とする。なお、図１及び図２に示すように、補強金具１は、この実施の形態では、対向する上下の入隅の２箇所に取り付けられている。
【００１０】
ここで、補強金具１は、木造家屋の軸組を補強する金具であって、特に窓３４などの開口部を有する鉛直構造面の入隅に取り付けられ、間柱を有効に支えることができるものである。
【００１１】
図３は本発明の実施形態に係る補強金具を示す側面図であり、図４は本発明の実施形態に係る補強金具を示す分解斜視図であり、これら図３及び図４に示すように、補強金具１は、Ｌ状固定部１０と、連結部２０とで直角三角形状に形成されるとともに、上記Ｌ状固定部１０及び連結部２０の両辺から垂直に立ち上がったフランジ部１３，１３と、間柱支持部１４，１４とで構成されている。
【００１２】
Ｌ状固定部１０は、横架材３０や土台３３等の水平軸材と柱３１，３２等の垂直軸材とが直角に連結された入隅部に当接してそれらに固着されるものである。Ｌ状固定部１０は、図４に示すように、垂直軸材に当接し固定される板状の垂直部材１１と水平軸材に当接し固定される板状の水平部材１２とを備え、直角の角部を挟んでＬ字状を呈するように構成されている。これら垂直部材１１と水平部材１２は、図３に示すように本例ではほぼ同一寸法に、例えばそれぞれ７６０ｍｍ（約半間弱の長さ）に設定されている。
【００１３】
図５は図３に示す水平部材１２のＡ−Ａ線拡大端面図であり、この図５，図３及び図４に示すように、水平部材１２の長さ方向の両辺縁にはフランジ部１３，１３が全長にわたって形成されている。フランジ部１３，１３は水平部材１２と直角をなすように両辺縁から立設されていて、図５に示すように水平部材１２とフランジ部１３，１３とによって、断面が略コ字状を呈する構造とされている。
【００１４】
垂直部材１１も、水平部材１２と同様に、両辺縁からフランジ部１３が延設されている。また、垂直部材１１と水平部材１２とに設けられる各フランジ部１３は、直角の角部にて繋がっている。
なお、図５に示すように、Ｌ状固定部１０の幅長は例えば６５ｍｍであり、水平部材１２及び垂直部材１１の両辺縁から立設されるフランジ部１３の高さは例えば３０ｍｍに設定される。フランジ部１３は、垂直部材１１及び水平部材１２の縁部の一方だけに設けられてもよい。この場合は断面Ｌ状を呈する。
【００１５】
また、水平部材１２には、図３及び図４に示すように、間柱と当接してそれを支える間柱支持部１４が水平部材１２に対して垂直に水平部材１２のほぼ中央から垂設され、先端で連結部２０に連結されている。各間柱支持部１４，１４は互いに平行に水平部材１２の両辺縁から立設されている。各間柱支持部１４の幅Ｌ１は、間柱３７，３８（図７参照）の幅Ｌ２と同等かこれより幅広に形成されるのが望ましく、本実施例では幅Ｌ１は例えば約５０ｍｍに設定される。
【００１６】
次に、連結部２０は、図４に示すように、Ｌ状固定部１０の垂直部材１１と水平部材１２とに斜めに掛け渡して連結固着されるものであり、図６に示すように長さ方向に沿って溝が凹設された斜片２１と、斜片２１の両端に延設した取付片２２，２３とから形成されている。
図６は図３に示す連結部２０のＢ−Ｂ線拡大端面図であり、斜片２１は、図６に示すように幅方向に屈曲して中部に溝が凹設され、略Ｕ字状又はコ状の断面とされている。さらに、連結部２０は、斜片２１の凹設された底部２１a がＬ状固定部１０側に配置されて取り付けられるようになっている。なお、斜片２１は、略Ｖ字状或いは板状に形成されてもよい。
【００１７】
Ｌ状固定部１０と連結部２０とは、取付片２２を水平部材１２に、取付片２３を垂直部材１１に、それぞれスポット溶接するとともに、掛け渡した斜片２１の中程を間柱支持部１４，１４と溶接することによって連結される。
取付片２２，２３にはボルト，ネジ等の固定手段を挿通させる孔２２ａ，２３ａがそれぞれ穿設され、取付片２２，２３を取り付ける垂直部材１１，水平部材１２にも、上記孔２２ａ，２３ａに対応する箇所（孔が連通する箇所）に孔１１ａ，１２ａが穿設されている。また、垂直部材１１と水平部材１２には、他のボルトや羽子板ボルト等を挿通させるための孔１１ｂ，１２ｂも穿設されている。なお、図４中、垂直部材１１と水平部材１２に穿設されている穴１５は、間崩れなどの引き寄せ穴、１６は釘穴である。釘穴１６は、水平部材１２及び取付片２２と、垂直部材１１及び取付片２３とに孔が連通するように設けられている。
【００１８】
本実施形態に係る補強金具１は、鉄板からＬ状固定部１０と連結部２０等を平面に展開した板材を切り取り、それらを折り曲げ、さらに溶接などすることで構成することができる。
金具１を構成する鉄板の材質としては、例えば板厚２．３ｍｍの溶融亜鉛メッキ及び鋼帯（ＪＩＳ Ｇ３３０２）に規定する構造用のＳＧＨ４００又はＳＧＣ４００を用いるのが望ましい。このような、亜鉛メッキで防錆処理を施した鉄板を用いて構成すれば、長い耐久年数で効果的に使用することができる。なお、亜鉛メッキの付着量は、２７５ｇ／ｍ2 である。
【００１９】
間柱支持部１４は、Ｌ状固定部１０と一体に鉄板から切り取ってもよいが、間柱支持部１４を別個に用意し、その両端部を水平部材１２及び連結部２０にスポット溶接で連結させるようにして構成してもよい。
【００２０】
次に、上記補強金具１の軸組への取り付け手法について概説する。
図１に示すように、補強金具１は、横架材３０と柱３１とが接合する入隅や、柱３２と土台３３とが接合する入隅の角部にボルトとナットなどの固定手段を用いて建材に取り付けられる。例えば、図１に示すように、補強金具１は４本のボルト４０とナット４１で軸組に止められる。
【００２１】
とくに、本補強金具１は、図１に示すように、柱３１と柱３２との間が半間程度の幅で、窓３４等の開口部が設けられて、筋交いを取り付けることができない鉛直構造面の入隅に取り付けられるものであるが、この構造面には家屋の軸組に補強金具１を取り付けた後、間柱が取り付けられる。
【００２２】
間柱３７，３８は、図７に示すように、補強金具１の間柱支持部１４，１４を挟み込むように、端部が凹設されている。このように形成された間柱３７，３８は、図２に示すように、補強金具１の間柱支持部１４の外側から被さるように取り付けられる。ここで、図８は、補強金具１への間柱３７，３８の取付状態を示す部分斜視図であり、図２及び図８に示すように、間柱３７，３８の内側表面３７ａ，３８ａ（図７参照）は、間柱支持部１４，１４に当接するように取り付けられている。間柱３７，３８の凹溝幅は、好ましくは補強金具１の幅と同一寸法かこれより若干幅広に形成される。
【００２３】
なお、間柱３７，３８は間柱支持部１４，１４に締結具を用いて固着されてもよい。例えば、間柱支持部１４，１４にボルトを挿通できる孔を設け、ボルトとナットなどを用いて間柱３７，３８を間柱支持部１４に固着すれば強固に固定される。
間柱３７，３８を取り付けた後、図１に示すように間柱３７，３８の上から壁材５０を取り付ける、すなわち、開口部３４を除く骨組み内を密閉する壁材５０が取り付けられることによって、窓付きの開口壁体が完成する。図１に示す壁材５０は説明の便宜上その一部を破断して描かれている。図２においては、壁材５０の記載を省略している。なお、壁材５０として、家屋の外方から間柱３７，３８を覆うサイディング等の外壁材と、家屋内部から間柱３７，３８を覆うクロス等（内装）の内壁材が取り付けられる。
【００２４】
上述の如く構成された家屋の開口壁体１００は、例えば地震での縦揺れ、横揺れ或いはそれらを合成した揺れによって、上下方向の荷重、左右或いは斜め方向の荷重が家屋（壁面）にかかっても、軸組の隅角部に連結部２０を有する補強金具１が固定されているので、垂直部材１１と水平部材１２との変形，歪みが十分に抑制され、建築基準法規にも十分適合する耐震性能を発揮することができる。
また、垂直部材１１が水平部材１２側へ倒れ込もうとしても、図６に示すように、補強金具１が連結部２０の斜片２１に凹設した溝で形成される底部２１ａをＬ状固定部１０側に向けてＬ状固定部１０と接合していることで、効果的に歪みを抑制することができる。
さらに、補強金具１の垂直部材１１と水平部材１２の両辺縁にフランジ部１３，１３が設けられているので、補強金具１自体の変形が抑制される。
【００２５】
このように、本発明の実施形態に係る家屋の開口壁体１００によれば、鉛直構造面に窓３４等の開口部を設けて、筋交いを取り付けることができないとしても、その代わり補強金具１を取り付けることで、地震に対する強度を十分備えることができる。
また、間柱３７，３８を取り付けた後に壁材５０を取り付けたとしても（外壁材外から間柱３７，３８に釘を打ち付けても）、間柱支持部１４，１４が間柱３７，３８を支持するので、間柱３７，３８自体が破損したりすることを抑制できる。また、間柱支持部１４は、連結部２０とＬ状固定部１０との間に懸架されていることで、補強金具１の強度が高められている。
【００２６】
さらに、補強金具１に間柱支持部１４，１４を設けた上記実施例の金具では、特に、窓部材を設けた壁構造体の構築に有効で、間柱３７，３８を省略することなく、有効に用いることができる。
一具体例として、図３，図５及び図６に示した数値で構成された補強金具１を、窓部材を設けた壁構造体に適用した例を下記に示す。図２に示すように、横架材３０（１０５ｍｍ×１０５ｍｍ）と柱３１（１０５ｍｍ×１０５ｍｍ）とが接合する入隅と、柱３２（１０５ｍｍ×１０５ｍｍ）と土台３３とが接合する入隅の対角上に対向して二つの補強金具１を取り付けたときの壁倍率（強度数値）は、これを取り付けない場合に比して約３倍である。これは、９ｃｍ角の木材又はこれらと同等以上の耐力を有する筋交いを入れた軸組と同等の効果を得ることができるので、窓３４などの開口部を有する狭い横幅の鉛直構造面に取り付けて、耐震強化を図るうえで極めて有効である。
【００２７】
上記説明では、補強金具１を、柱３１と柱３２との間が半間程度で窓３４などの開口部が設けられる鉛直構造面の入隅に取り付ける場合を例示したが、窓３４などの開口部が無い鉛直構造面にも、筋交いの代わりに用い得ることは明らかである。
【００２８】
上記図３において、間柱支持部１４，１４は、水平部材１２の端部（直角部分）から４００ｍｍの位置に設けられる場合を例示したが、鉛直構造面に取り付けられる間柱の設計位置に合わせて補強金具１の他の箇所に設けられてもよい。また、上記補強金具１は、フランジ部１３を備えずに構成されても、使用に際し、間柱を好適に支持することができる。
【００２９】
次に、上記開口壁体１００に用いる補強金具の変形例について説明する。
図９は他の補強金具２を示す斜視図であり、上記説明で用いた符号と同じ符号が付されたものは同一又は均等部材を意味し、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
図９に示す補強金具２は、上記補強金具１と異なり、間柱支持部１４と垂直部材１１及び水平部材１２の縁部の一方にフランジ部１３を備えずに構成されている。
【００３１】
図１０は、本発明の他の実施形態に係る家屋の開口壁体１０１を示す図であり、補強金具２は家屋の水平軸材３０，３３と垂直軸材３１，３２とが接合する入隅に取り付けられている。この開口壁体１０１によっても、上記実施形態のものと同様に軸組を補強することができる。例えば、地震の縦揺れ、横揺れ等により軸組に歪みが生じようとして、補強金具２自体を変形させる剪断力が生じても、連結部２０がその断面を略Ｕ字状に形成され、突出した溝の底部２１ａ（図６参照）を垂直部材１１及び水平部材１２側に配置して、Ｌ状固定部１０に取り付けられているので、これに対する強大な剪断応力が生じ得ることから、垂直固定部１１が水平固定部１２側に倒れ込むのを抑制できる。
【００３２】
上記説明の開口壁体１００，１０１は、その幅や開口部の幅（柱３１と柱３２との間隔）が半間や４尺５寸程度である場合を前提にしたが、例えば、図１１に示すように６尺などに設定して構成されてもよい。なお、図１０及び図１１においては、壁材５０の記載を省略している。
また、上記説明では、補強金具１を軸組の入隅に取り付けて、さらに補強金具１の間柱支持部１４に当接する間柱３７，３８を軸組に取り付けて開口壁体１００を構成する場合を説明した（図７及び図８参照）。
ここで、間柱支持部１４を備えていない金属金物２を軸組の各入隅に取り付ける場合には、間柱３７，３８を取り付ける代わりに、図１２に示す金属製の間柱３７ｃを１尺５寸程度の間隔ごとに窓枠材３５と横架材３０との間に、また窓枠材３６と土台３３との間に、取り付けるのが好ましい。なお、木製の間柱３７，３８も１尺５寸程度の間隔ごとに取り付けられる。取り付けに際し、図１２に示す間柱３７ｃの上端と下端に設けられた挿通孔にボルト等を挿通させ、さらにそのボルト等を窓枠材３６や横架材３０に締結することで、開口壁体への金属製の間柱３７ｃの取付けが完了する。このような金属製の間柱３７ｃを取り付けることにより、開口部３４を除く骨組み内を密閉するように壁材５０が取り付けられる際に、間柱３７ｃが外から取り付ける壁材５０を支持するので、壁材５０自体が破損したりすることを抑制できる。
さらに、上記説明では、柱等の二本の垂直軸材と土台・梁材・桁材・横架材等の二本の水平軸材とが接合して略矩形状の骨組みが形成され、この骨組み内に窓３４などの開口部が設けられた家屋の開口壁体に関して説明したが、骨組み形状は略矩形状に限らず、正方形状であってもよい。
【００３３】
また、上記説明では、補強金具１，２の垂直部材１１と水平部材１２とが、同程度の長さを持つ場合を例示したが、それらの内の一方が他方より短く設定して構成されてもよい。
また、図９に示す補強金具２は、水平軸材と水平軸材とが接合する入隅に、火打・火打ち土台等の部材の代わりに取り付けることができる。
【００３４】
なお、上記説明において用いた数値は例示であり、本願発明はこれに限定されるものではなく、さらに、上記説明した以外に、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な形態で実施できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の窓などの開口部を設けた開口壁体によれば、鉛直構造面に窓等の開口部を設けて筋交いを取り付けることができないとしても、その代わり補強金具を取り付けることで、地震に対する強度を十分備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体を一部破断した正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体の内部構造を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る補強金具を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る補強金具を示す分解斜視図である。
【図５】図３に示すＡ−Ａ線拡大端面図である。
【図６】図３に示すＢ−Ｂ線拡大端面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る間柱を示す部分拡大斜視図である。
【図８】補強金具と間柱との係合状態を示す部分斜視図である。
【図９】本発明の実施形態の一変形例に係る補強金具を示す斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体の内部構造を示す図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態に係る窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体を示す図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係る金属製の間柱を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００，１０１ 窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体
１，２ 補強金具
１０ Ｌ状固定部
１１ 垂直部材
１１ａ，１２ａ，２２ａ，２３ａ 孔
１２ 水平部材
１３ フランジ部
１４ 間柱支持部
２０ 連結部
２１ 斜片
２２，２３ 取付片
３０ 横架材
３１，３２ 柱
３３ 土台
３４ 窓
３５，３６ 窓枠
３７，３８ 間柱
Claims (6)
- 柱等の垂直軸材と土台・梁材・桁材・横架材等の水平軸材とを接合して正方形又は略矩形状の骨組みを形成し、この骨組み内に窓などの開口部を設ける家屋の開口壁体において、
上記垂直軸材と上記水平軸材とが接合する入隅の少なくとも一つに、木造家屋の軸組を補強する補強金具が取り付けられ、
この補強金具が、
上記垂直軸材に当接する垂直部材と上記水平軸材に当接する水平部材とを有し、上記垂直部材と上記水平部材とで略Ｌ字状を呈するように形成したＬ状固定部と、
上記垂直部材及び上記水平部材に対して三角形を呈するよう斜めに連結した連結部と、 上記水平部材と上記連結部との間に架設されて間柱を支える一対の間柱支持部と、
を備え、
上記一対の間柱支持部が互いに平行に上記水平部材の両辺縁から立設し、上記間柱が端部に凹部を備えていて、該凹部が上記補強金具の一対の間柱支持部を挟み込むように上記間柱が上記水平軸材と上記開口部との間に取り付けられており、
上記開口部を除く骨組み内を密閉する壁材が取り付けられることを特徴とする、窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体。 - 柱等の垂直軸材と土台・梁材・桁材・横架材等の水平軸材とを接合して正方形又は略矩形状の骨組みを形成し、この骨組み内に窓などの開口部を設ける家屋の開口壁体において、
上記垂直軸材と上記水平軸材とが接合する入隅の少なくとも一つに、木造家屋の軸組を補強する補強金具が取り付けられ、
この補強金具が、
上記垂直軸材に当接する垂直部材と上記水平軸材に当接する水平部材とを有し、上記垂直部材と上記水平部材とで略Ｌ字状を呈するように形成したＬ状固定部と、
上記垂直部材及び上記水平部材に対して三角形を呈するよう斜めに連結した連結部と、 上記水平部材と上記連結部との間に架設されて間柱を支える一対の間柱支持部と、
上記垂直部材及び水平部材の一辺縁部から上記垂直部材及び水平部材に垂直に立設されたフランジ部と、を備え、
上記一対の間柱支持部が互いに平行に上記水平部材の両辺縁から立設し、上記間柱が端部に凹部を備えていて、該凹部が上記補強金具の一対の間柱支持部を挟み込むように上記間柱が上記水平軸材と上記開口部との間に取り付けられており、
上記開口部を除く骨組み内を密閉する壁材が取り付けられることを特徴とする、窓などの開口部を設けた家屋の開口壁体。 - 前記Ｌ状固定部の前記垂直部材及び水平部材のそれぞれ両辺縁部にフランジ部が立設され、該Ｌ状固定部の断面が略コ字状を呈するように形成されたことを特徴とする、請求項１記載の窓などの開口部が設けられた家屋の開口壁体。
- 前記連結部は、略Ｕ字状又はＶ字状の断面の溝が長さ方向に沿って凹設され、かつ、この溝の底部側が前記垂直部材及び水平部材側に配置されて前記Ｌ状固定部に取り付けられたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の窓などの開口部が設けられた家屋の開口壁体。
- 前記補強金具は、対向する上下の入隅の２箇所に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の窓などの開口部が設けられた家屋の開口壁体。
- 前記補強金具のＬ状固定部と連結部とに、ネジ，ボルト等の固定手段を締結するための締結用孔が穿設されたことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の窓などの開口部が設けられた家屋の開口壁体。
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