外壁下地の施工構造
【課題】良好な通気性能を保有する耐力面材を使用していても高い壁強さ倍率を得ることができる、低コストで良好な施工性を持つ外壁下地の施工構造を得ることを目的とし、特に外壁下地材として耐力面材を使用する木造軸組住宅の外装リフォームにおいて、部分的に高い壁強さ倍率を有することができることによって、耐震設計の自由度が高くさらに耐震補強後の窯業系サイディング等の外装材の施工性を容易にする外壁下地の施工構造を提供する。
【解決手段】耐震設計によって高い壁強さ倍率が必要される壁の耐力面材を構造材に固定する釘の釘頭と該耐力面材との間に、パンチングシアを防止するための補強材が介在していることを特徴とする。
【解決手段】耐震設計によって高い壁強さ倍率が必要される壁の耐力面材を構造材に固定する釘の釘頭と該耐力面材との間に、パンチングシアを防止するための補強材が介在していることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造軸組住宅の外装リフォームに際して、住宅の耐震性能を向上させるための外壁下地の施工構造に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、木造軸組住宅の耐震性能を向上させる方法としては、鉄製のブレース材（筋交い）やフレーム材を建物の外側に取り付け補強する構造がある。しかしながらこのような方法は、外付け施工であるがために、居住しながら工事ができるという利点はあるものの、外壁の外側にブレース材やフレーム材が取り付けられることになるので、住宅としての美観が大きく低下してしまうこととなる。
【０００３】
一方、建物の内部から工事を行って耐震性能を向上させる方法は、既存の外壁をそのまま残して再利用することはできるものの、工事期間中の居住性は大きく損なわれることになり、さらに、せっかく費用をかけて改修工事をしたにもかかわらず、住宅の外観を一新するなどの品質の向上をはかることはできない。
【０００４】
ところで、住宅も建築されてから年数が経過すると、居住者のライフスタイルと間取りや内装との間にミスマッチが発生してくる。そこで、居住者のライフスタイルの変化に合わせて建物の内装をリフォームしたいという要望が出され、さらに内装のリフォームに加えて建物の外観も新しくしたいという外装のリフォームの要望も昨今高まっている。
建物の耐震補強に併せて内装のリフォームと外装のリフォームを実施することは、新築の建物を建てることに比べると資源を無駄遣いしないという点で望ましいことである。
【０００５】
ところで、木造軸組住宅において外装のリフォームに合わせて建物の耐震性能を同時に向上させる方法として、耐力面材を外壁下地材に使用する方法が知られている。
【０００６】
この耐力面材を外壁下地材に使用する方法は、既存の外周壁を撤去した後に、躯体の腐朽・劣化の修繕や接合金物の適正な配置をしてから耐力面材を施工し、補強後は窯業系サイディング等の仕上げを行う施工方法である。上記施工方法は多様な施工仕様に対応して耐震補強と外装のリフォームを同時に行うができる施工方法として広く知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−７４５４号公報
【特許文献２】特開２００６−２８８０５号公報
【特許文献３】特開２００３−３６７６号公報
【特許文献４】特開２００３−３５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、木造軸組住宅において、耐力面材を外壁下地材に使用して外装のリフォームを行う際には、柱のサイズ、間柱の有無、添え柱といった下地構成の違いや、一般壁部、隅壁部、開口壁部、といった部位の違いなど、既存の建物の様々な施工状況に応じて最適な耐震補強が必要とされる。既存の建物に対する耐震補強はすでに構造体ができあがっている建物に耐震設計をすることになるので新築時の耐震設計とは異なり制約も多く、設計の自由度が制約される中で耐震設計を実施しなければならない。したがって、一部の耐力壁のみに高い壁強さ倍率が必要となる場合がある。
【０００９】
一部の耐力壁だけ壁強さ倍率を高くする方法としては、必要される壁強さ倍率に応じて耐力面材の種類を変更するなどして、耐力面材の面重量を上げて壁強さ倍率を変更する方法が考えられる。しかしながら耐力面材の種類を部分的に変更する方法は、耐力面材の種類を増やすこととなり施工性を損なうことになる。また、同じ種類の耐力面材を使用しながら厚さを変更することも可能であるが、この方法では壁下地材の不陸を発生させる事になり、この方法も大きく施工性を損なうこととなる。
上記方法以外の壁強さ倍率を高める方法としては、木造軸組住宅の構造材に耐力面材を固定する釘の打ち込み本数を増やす、あるいは釘の太さを太くするという方法が考えられる。しかし、釘の打ち込み本数を増やすことは、耐力面材や構造材の割れを引き起こして施工不良が発生する可能性が高くなる。一方、釘を太くする方法は、釘頭による耐力面材の破壊すなわちパンチングシアが発生して耐力面材が釘で破壊される危険が高まる。特に耐力面材の比重が低い場合は破壊される危険性が高くなる。このように、釘の打ち込み本数を増やす方法あるいは釘の太さを太くする方法によって壁強さ倍率を高めることは容易ではない。
【００１０】
ところで、耐力面材として要求される性能において、家屋内部の湿気を家の外側に排出するための通気性は重要な性能の一つである。この通気性が良好な耐力面材としては、例えば、針葉樹合板、ＭＤＦ、火山性ガラス質複層板、パルプ・けい酸質混入セメント板などのように気乾比重が０．６〜１．０前後の比重の低い耐力面材が知られている。しかしながら、これらの耐力面材は低比重であるために釘の保持力が低くパンチングシアも発生しやすいので、高い壁強さ倍率を得ることは容易ではなかった。
【００１１】
本発明は、上述したような課題を解決しようとするものであり、高い通気性能を持つ耐力面材を外壁下地材に使用した木造軸組住宅の外装リフォームにおいて、耐震設計の自由度が高くさらに耐震補強後の窯業系サイディング等の外装材の施工性を容易にする外壁下地を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述したような課題を解決するために、
請求項１に記載の発明では、外壁下地材として耐力面材を使用する木造軸組住宅の外装リフォームにおいて、耐震設計によって高い壁強さ倍率が必要される壁の耐力面材を構造材に固定する釘の釘頭と該耐力面材との間に、パンチングシアを防止するための補強材が介在していることを特徴とする外壁下地の施工構造を提案している。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、前記補強材があらかじめ耐力面材に仮留めされている。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、前記補強材が２つ以上の釘にまたがって連続している。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、前記耐震設計によって高い壁強さ倍率が必要される壁の耐力面材と高い壁強さ倍率が必要とされない壁の耐力面材の種類と厚さが同一である。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、前記釘の種類と寸法が単一である。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、前記補強材を、薄板鋼板としている。
【００１８】
請求項７に記載の発明では、前記補強材を、ガラス繊維シート、炭素繊維シートから選択されるシートとしている。
【発明の効果】
【００１９】
以下、本発明の作用と効果について説明する。
壁強さ倍率を高めるための手段を評価する判断数値として、釘接合の一面せん断耐力を使用して評価した。耐力面材を側材とする釘接合のせん断耐力を測定する方法として、社団法人ツーバイフォー建築協会「２００２年枠組壁工法建築物計算指針」の接合部の基準許容応力および基準剛性（単調加力接合部試験によるもの）を採用して、釘接合の一面せん断耐力を測定した。
【００２０】
この試験では、主材としての構造材１には杉を、側材としての耐力面材２には厚さ９ｍｍの構造用合板、火山性ガラス質複層板（大建工業株式会社製 商品名ダイライトＭＳ）、両面アクリル系樹脂塗装パルプ・けい酸質混入セメント板（ニチハ株式会社製 商品名あんしん）を、そして釘３には、鉄丸釘Ｎ５０と鉄丸釘Ｎ７５（ＪＩＳＡ５５０８：２００９）を、補強材４としては０．３５ｍｍの塗装溶融５５％アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板（ＪＩＳＧ３３２２：２００８）を使用して試験を行った。
図１は補強材４を使用しない構成で、耐力面材を側材として釘接合のせん断耐力を測定する模式図である。
図２は補強材４を使用した構成で、耐力面材を側材として釘接合のせん断耐力を測定する模式図である。
【００２１】
上記の試験結果を表１に記載する。
【表１】
【００２２】
補強材４を使用せずにＮ５０の釘３を使用して荷重５を加えた場合、いずれの耐力面材においても、図３に示すように釘頭３ａが耐力面材２にくい込んで釘３が抜ける事は発生せずに、釘胴部３ｂが構造材１から抜け出るという釘接合部の破壊形態である引き抜けが発生した。この時の最大荷重は、構造用合板が１０９４Ｎ、火山性ガラス質複層板が８４１Ｎ、両面アクリル系樹脂塗装パルプ・けい酸質混入セメント板が１２２０Ｎであった。
【００２３】
補強材４を使用せずにＮ７５の釘３を使用して荷重５を加えた場合、いずれの耐力面材においても、図４に示すように釘胴部３ｂが構造材１から抜け出す前に、釘頭３ａが耐力面材２にくい込んで釘３が耐力面材２から抜けていくという釘接合部の破壊形態であるパンチングシアが発生した。この時の最大荷重は、構造用合板が１６１６Ｎ、火山性ガラス質複層板が９９６Ｎ、両面アクリル系樹脂塗装パルプ・けい酸質混入セメント板は１９９１Ｎであった。
【００２４】
補強材４を使用してＮ７５の釘３を使用して荷重５を加えた場合、いずれの耐力面材においても、図５に示すように釘頭３ａは耐力面材２にくい込んで釘３が抜ける事は発生せずに、釘胴部３ｂが構造材１から抜け出るという釘接合部の破壊形態である引き抜けが発生した。この時の最大荷重は、構造用合板が２３３８Ｎ、火山性ガラス質複層板が１７５０Ｎ、両面アクリル系樹脂塗装パルプ・けい酸質混入セメント板が２２６２Ｎであった。
【００２５】
以上説明したように、本発明に係る外壁下地の施工構造によれば、パンチングシアが発生しやすい耐力面材２と構造材１と釘３との構成であっても、釘頭３ａと耐力面材２の間に補強材４を介在させることによって、パンチングシアを防止することができるので高い荷重値の釘接合のせん断耐力を得ることができる。
したがって、木造軸組住宅の外装リフォームにおいて、外壁下地材としての耐力面材を構造材に固定する釘頭と耐力面材との間に、パンチングシアを防止するための補強材が介在している施工構造を、耐震設計の計算によって高い壁強さ倍率が必要とされた壁に採用することで、通気性は良好であるが釘頭による引抜耐力が弱いとされている耐力面材を使用しても高い壁強さ倍率を得ることが可能となる。したがって同じ種類と厚さの耐力面材に一種類の釘を使用しても、不陸のない壁下地を施工することができるので、高い壁強さ倍率の壁と通常の壁強さ倍率の壁を混在させて設計施工することが可能となる。
したがって、本発明の外壁下地の施工構造を使用すれば、壁強さ倍率を高めるために追加の補強金具を使用する必要もなく、不陸もなく平滑面の壁下地をつくることができるので、外装材の施工が容易になる。さらに、通気性のよい耐力面材を使用することができるので、通気性の良い耐力面材を採用して、耐震設計による計算で高い壁強さ倍率にしなければならないとされた壁だけを高い壁強さ倍率とすることができるので、耐震設計の自由度が高く施工性に優れた外壁下地の施工構造をえることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】補強材４を使用しない構成で、耐力面材を側材として釘接合のせん断耐力を測定する模式図。
【図２】補強材４を使用した構成で、耐力面材を側材として釘接合のせん断耐力を測定する模式図。
【図３】図１の釘接合のせん断耐力測定において、引き抜けの状態を説明する断面図。
【図４】図１の釘接合のせん断耐力測定において、パンチングシアの状態を説明する断面図。
【図５】図２の釘接合のせん断耐力測定において、引き抜けの状態を説明する断面図。
【図６】木造軸組住宅の軸組を説明する図。
【図７】通常施工における、図６の木造軸組に施工した外壁下地材としての耐力面材を説明する図。
【図８】本願発明の一例であって、高倍率施工における、図６の木造軸組に施工した外壁下地材としての耐力面材を説明する図。
【図９】本発明のその他の例であって、高倍率施工における、図６の木造軸組に施工した外壁下地材としての耐力面材を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面にしたがって具体的に説明する。
本発明の外壁下地の施工構造では、既存在来木造軸組住宅の外壁部分を耐震補強し、既存の外壁材を撤去後、外壁下地材としての耐力面材で耐震補強を行い、その後窯業系サイディング等の仕上げ材を施工して外装のリフォームを行う。
耐震補強の設計は、柱サイズや軸組の構成、そして部位別に定められた耐力面材ごとに決められた各施工仕様の壁強さ倍率を用いて耐震設計を行う。
【００２８】
図６は、木造軸組住宅の軸組を表す図であって、間柱有りの一般壁部の下地組の説明図であり、８は胴差、９は間柱、１０は柱、１１は補強金物、１２は土台、１３は継手である。
はじめに、外装のリフォームを行う住宅のリフォームを施工する箇所の外壁をはがし、躯体を現します。そして土台・柱等が腐朽、劣化している場合は修繕・交換を行う。
本発明では、柱、土台、梁、胴差及び桁の断面寸法は１０５×１０５ｍｍ以上とし、耐力壁の端部は柱とする。なお間柱の寸法は２７×１０５ｍｍ以上とし、耐力面材を継ぐ継手間柱の断面寸法は４５×１０５ｍｍ以上とする。
柱の断面寸法が異なる場合は木材、木材等の調整材で外面をあわせることができるが、調整材は鉄丸釘等を使用して柱、間柱に確実に取り付ける。
柱頭と柱脚には事前の耐震補強計画に従って、当該部分の壁倍率（有効倍率）に応じた引き抜け防止措置を講じる。
【００２９】
図７は通常施工における、図６の間柱有りの一般壁部の下地組に対して耐力面材２を外壁下地材として施工した例であり、耐力面材２をＮ５０の釘３を外周では１００ｍｍ間隔以下、中通りでは２００ｍｍ間隔以下で柱１０、土台１２、胴差８、間柱９等に打ち付ける。この際、釘３の縁端距離（耐力面材端部からの釘打ち位置）は１５ｍｍ程度とする。柱１０、土台１２、胴差８等においては、縁端距離に余裕があるので、縁端距離を多めにし、また土台１２、柱１０等への掛かり代は３０ｍｍ以上とする。釘３の打ち込みは、下地組のある部分に行い、釘３の打ち込み不足、打ち込み過ぎの無いようにする。
【００３０】
図８は高倍率施工における、図６の間柱有りの一般壁部の下地組に対して耐力面材２を外壁下地として施工した例である。補強材４は耐力面材２を平置きにした状態にして養生テープ等で耐力面材２に仮留めをすると施工が容易となる。この際、耐力面材２と補強材４の端部は揃えて仮留めをする。
なお、補強材４の耐力面材２と接する面にあらかじめ接着テープが貼付されていると、養生テープを用いる必要がなく、施工性と施工品質が向上する。
耐力面材２の取り付けは、外周部は補強材４の上からＮ５０の釘３を１００ｍｍ間隔以下で、中通りでは２００ｍｍ間隔以下で柱１０、土台１２、胴差８、間柱９等に打ち付ける。この際、釘３の縁端距離（耐力面材端部からの釘打ち位置）は１５ｍｍ程度とする。また土台１２、柱１０等への掛かり代は３０ｍｍ以上とする。釘３の打ち込みは、下地組のある部分に行い、釘３の打ち込み不足、打ち込み過ぎの無いようにする。
【００３１】
耐力面材２は、矩形で所定の規格寸法を有し、耐力壁としての強度ないし機能を備えているものであって、例えばＪＡＳ規格に適合する構造用合板やＪＩＳ規格に適合するパーティクルボード、ＭＤＦ、火山性ガラス質複層板、パルプ・けい酸質混入セメント板等からなり、所定の気密性、防湿性を有するものであって、単層板以外にも2種以上の複合板からなるものでもかまわない。
本発明で特に好ましい耐力面材２は、針葉樹合板、ＭＤＦ、火山性ガラス質複層板、パルプ・けい酸質混入セメント板などのように気乾比重が０．６〜１．０前後の通気性に富んだ耐力面材です。
【００３２】
補強材４には、鉄、ステンレス、チタン、アルミ、亜鉛合金メッキ鋼板、ホーロー鋼板、クラッド鋼板、ラミネート鋼板（塩ビ鋼板等）、サンドイッチ鋼板（制震鋼板等）（もちろん、これらを各色色調に塗装したカラー金属板を含む）等の厚さが０．１から３．０ｍｍ程度の釘を貫通させることが容易な程度の厚さの薄板鋼板が好ましく、さらに補強材４が釘３で耐力面材２に固定される前に、あらかじめ接着剤、両面テープ等で補強材４が耐力面材２に貼着等で仮留めされていると取り扱いがさらに容易である。補強材４を薄板鋼板で形成することは、耐力面材２を躯体に固定したときに、耐震性に優れた耐力壁を形成するのに有効なばかりでなく、耐力面材２が嵩張らず、また重量もさほど大きくならないため、運搬や施工が容易で、かつローコストで耐力壁の耐震性を向上させるものである。
【００３３】
補強材４としては、上記薄板鋼板以外にも、ガラス繊維シートや炭素繊維シートなどのように釘が貫通されにくい材料であれば薄板鋼板と同様に使用することができ、同じ強さであれば軽い補強材のほうが作業性は良くなる。
【００３４】
補強材４は図８に示すように長尺短尺帯状の各2本の鋼板を組み合わせて形成したものや、または図示しないが鋼板を一体成形したものを、接着剤や両面テープ等で耐力面材２の表面に貼着して耐力面材２に配すると作業性が向上する。
さらに図９に示すように、補強材４として単一の長さの補強材を組み合わせて、接着剤や両面テープ等で耐力面材２の表面に貼着して耐力面材２に配すると補強材４の長さが単一となり材料点数が少なくなる。
【００３５】
本発明の壁下地の壁強さ倍率を表２に示す。通常施工は補強材４を使用しない施工構造であり、高倍率施工は補強材４を使用する施工構造である。施工条件は、耐力面材２はパルプ・けい酸質混入セメント板、釘３はＮ５０を使用して、柱１０のサイズは１０５ｍｍ以上とし、間柱９ありで一般壁部に施工した条件である。なお、高倍率施工の補強材４には厚さ０．３５ｍｍ×幅３０ｍｍのＪＩＳ Ｇ ３３２２：２００８の塗装溶融５５％アルミニウム−亜鉛めっき鋼板を使用した。
【表２】
【００３６】
高倍率施工は壁強さ倍率７．８ｋＮ／ｍであり、通常施工の壁強さ倍率６．５ｋＮ／ｍと比較して優れた壁強さ倍率を提供した。上記高倍率施工の施工仕様を耐震設計によって高い壁強さ倍率が必要とされる壁に施工する。
以上説明したのは、本発明の外壁下地の施工構造の一実施例にすぎず、本発明はその主旨を超えない限り、上記実施例の記載に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３７】
１ 構造材
２ 耐力面材
３ 釘
３ａ 釘頭
３ｂ 釘胴部
４ 補強材
５ 荷重方向
６ 構造材内部の釘による空隙部
７ パンチングシア
８ 胴差
９ 間柱
１０ 柱
１１ 補強金物
１２ 土台
１３ 継手間柱
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造軸組住宅の外装リフォームに際して、住宅の耐震性能を向上させるための外壁下地の施工構造に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、木造軸組住宅の耐震性能を向上させる方法としては、鉄製のブレース材（筋交い）やフレーム材を建物の外側に取り付け補強する構造がある。しかしながらこのような方法は、外付け施工であるがために、居住しながら工事ができるという利点はあるものの、外壁の外側にブレース材やフレーム材が取り付けられることになるので、住宅としての美観が大きく低下してしまうこととなる。
【０００３】
一方、建物の内部から工事を行って耐震性能を向上させる方法は、既存の外壁をそのまま残して再利用することはできるものの、工事期間中の居住性は大きく損なわれることになり、さらに、せっかく費用をかけて改修工事をしたにもかかわらず、住宅の外観を一新するなどの品質の向上をはかることはできない。
【０００４】
ところで、住宅も建築されてから年数が経過すると、居住者のライフスタイルと間取りや内装との間にミスマッチが発生してくる。そこで、居住者のライフスタイルの変化に合わせて建物の内装をリフォームしたいという要望が出され、さらに内装のリフォームに加えて建物の外観も新しくしたいという外装のリフォームの要望も昨今高まっている。
建物の耐震補強に併せて内装のリフォームと外装のリフォームを実施することは、新築の建物を建てることに比べると資源を無駄遣いしないという点で望ましいことである。
【０００５】
ところで、木造軸組住宅において外装のリフォームに合わせて建物の耐震性能を同時に向上させる方法として、耐力面材を外壁下地材に使用する方法が知られている。
【０００６】
この耐力面材を外壁下地材に使用する方法は、既存の外周壁を撤去した後に、躯体の腐朽・劣化の修繕や接合金物の適正な配置をしてから耐力面材を施工し、補強後は窯業系サイディング等の仕上げを行う施工方法である。上記施工方法は多様な施工仕様に対応して耐震補強と外装のリフォームを同時に行うができる施工方法として広く知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−７４５４号公報
【特許文献２】特開２００６−２８８０５号公報
【特許文献３】特開２００３−３６７６号公報
【特許文献４】特開２００３−３５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、木造軸組住宅において、耐力面材を外壁下地材に使用して外装のリフォームを行う際には、柱のサイズ、間柱の有無、添え柱といった下地構成の違いや、一般壁部、隅壁部、開口壁部、といった部位の違いなど、既存の建物の様々な施工状況に応じて最適な耐震補強が必要とされる。既存の建物に対する耐震補強はすでに構造体ができあがっている建物に耐震設計をすることになるので新築時の耐震設計とは異なり制約も多く、設計の自由度が制約される中で耐震設計を実施しなければならない。したがって、一部の耐力壁のみに高い壁強さ倍率が必要となる場合がある。
【０００９】
一部の耐力壁だけ壁強さ倍率を高くする方法としては、必要される壁強さ倍率に応じて耐力面材の種類を変更するなどして、耐力面材の面重量を上げて壁強さ倍率を変更する方法が考えられる。しかしながら耐力面材の種類を部分的に変更する方法は、耐力面材の種類を増やすこととなり施工性を損なうことになる。また、同じ種類の耐力面材を使用しながら厚さを変更することも可能であるが、この方法では壁下地材の不陸を発生させる事になり、この方法も大きく施工性を損なうこととなる。
上記方法以外の壁強さ倍率を高める方法としては、木造軸組住宅の構造材に耐力面材を固定する釘の打ち込み本数を増やす、あるいは釘の太さを太くするという方法が考えられる。しかし、釘の打ち込み本数を増やすことは、耐力面材や構造材の割れを引き起こして施工不良が発生する可能性が高くなる。一方、釘を太くする方法は、釘頭による耐力面材の破壊すなわちパンチングシアが発生して耐力面材が釘で破壊される危険が高まる。特に耐力面材の比重が低い場合は破壊される危険性が高くなる。このように、釘の打ち込み本数を増やす方法あるいは釘の太さを太くする方法によって壁強さ倍率を高めることは容易ではない。
【００１０】
ところで、耐力面材として要求される性能において、家屋内部の湿気を家の外側に排出するための通気性は重要な性能の一つである。この通気性が良好な耐力面材としては、例えば、針葉樹合板、ＭＤＦ、火山性ガラス質複層板、パルプ・けい酸質混入セメント板などのように気乾比重が０．６〜１．０前後の比重の低い耐力面材が知られている。しかしながら、これらの耐力面材は低比重であるために釘の保持力が低くパンチングシアも発生しやすいので、高い壁強さ倍率を得ることは容易ではなかった。
【００１１】
本発明は、上述したような課題を解決しようとするものであり、高い通気性能を持つ耐力面材を外壁下地材に使用した木造軸組住宅の外装リフォームにおいて、耐震設計の自由度が高くさらに耐震補強後の窯業系サイディング等の外装材の施工性を容易にする外壁下地を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述したような課題を解決するために、
請求項１に記載の発明では、外壁下地材として耐力面材を使用する木造軸組住宅の外装リフォームにおいて、耐震設計によって高い壁強さ倍率が必要される壁の耐力面材を構造材に固定する釘の釘頭と該耐力面材との間に、パンチングシアを防止するための補強材が介在していることを特徴とする外壁下地の施工構造を提案している。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、前記補強材があらかじめ耐力面材に仮留めされている。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、前記補強材が２つ以上の釘にまたがって連続している。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、前記耐震設計によって高い壁強さ倍率が必要される壁の耐力面材と高い壁強さ倍率が必要とされない壁の耐力面材の種類と厚さが同一である。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、前記釘の種類と寸法が単一である。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、前記補強材を、薄板鋼板としている。
【００１８】
請求項７に記載の発明では、前記補強材を、ガラス繊維シート、炭素繊維シートから選択されるシートとしている。
【発明の効果】
【００１９】
以下、本発明の作用と効果について説明する。
壁強さ倍率を高めるための手段を評価する判断数値として、釘接合の一面せん断耐力を使用して評価した。耐力面材を側材とする釘接合のせん断耐力を測定する方法として、社団法人ツーバイフォー建築協会「２００２年枠組壁工法建築物計算指針」の接合部の基準許容応力および基準剛性（単調加力接合部試験によるもの）を採用して、釘接合の一面せん断耐力を測定した。
【００２０】
この試験では、主材としての構造材１には杉を、側材としての耐力面材２には厚さ９ｍｍの構造用合板、火山性ガラス質複層板（大建工業株式会社製 商品名ダイライトＭＳ）、両面アクリル系樹脂塗装パルプ・けい酸質混入セメント板（ニチハ株式会社製 商品名あんしん）を、そして釘３には、鉄丸釘Ｎ５０と鉄丸釘Ｎ７５（ＪＩＳＡ５５０８：２００９）を、補強材４としては０．３５ｍｍの塗装溶融５５％アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板（ＪＩＳＧ３３２２：２００８）を使用して試験を行った。
図１は補強材４を使用しない構成で、耐力面材を側材として釘接合のせん断耐力を測定する模式図である。
図２は補強材４を使用した構成で、耐力面材を側材として釘接合のせん断耐力を測定する模式図である。
【００２１】
上記の試験結果を表１に記載する。
【表１】
【００２２】
補強材４を使用せずにＮ５０の釘３を使用して荷重５を加えた場合、いずれの耐力面材においても、図３に示すように釘頭３ａが耐力面材２にくい込んで釘３が抜ける事は発生せずに、釘胴部３ｂが構造材１から抜け出るという釘接合部の破壊形態である引き抜けが発生した。この時の最大荷重は、構造用合板が１０９４Ｎ、火山性ガラス質複層板が８４１Ｎ、両面アクリル系樹脂塗装パルプ・けい酸質混入セメント板が１２２０Ｎであった。
【００２３】
補強材４を使用せずにＮ７５の釘３を使用して荷重５を加えた場合、いずれの耐力面材においても、図４に示すように釘胴部３ｂが構造材１から抜け出す前に、釘頭３ａが耐力面材２にくい込んで釘３が耐力面材２から抜けていくという釘接合部の破壊形態であるパンチングシアが発生した。この時の最大荷重は、構造用合板が１６１６Ｎ、火山性ガラス質複層板が９９６Ｎ、両面アクリル系樹脂塗装パルプ・けい酸質混入セメント板は１９９１Ｎであった。
【００２４】
補強材４を使用してＮ７５の釘３を使用して荷重５を加えた場合、いずれの耐力面材においても、図５に示すように釘頭３ａは耐力面材２にくい込んで釘３が抜ける事は発生せずに、釘胴部３ｂが構造材１から抜け出るという釘接合部の破壊形態である引き抜けが発生した。この時の最大荷重は、構造用合板が２３３８Ｎ、火山性ガラス質複層板が１７５０Ｎ、両面アクリル系樹脂塗装パルプ・けい酸質混入セメント板が２２６２Ｎであった。
【００２５】
以上説明したように、本発明に係る外壁下地の施工構造によれば、パンチングシアが発生しやすい耐力面材２と構造材１と釘３との構成であっても、釘頭３ａと耐力面材２の間に補強材４を介在させることによって、パンチングシアを防止することができるので高い荷重値の釘接合のせん断耐力を得ることができる。
したがって、木造軸組住宅の外装リフォームにおいて、外壁下地材としての耐力面材を構造材に固定する釘頭と耐力面材との間に、パンチングシアを防止するための補強材が介在している施工構造を、耐震設計の計算によって高い壁強さ倍率が必要とされた壁に採用することで、通気性は良好であるが釘頭による引抜耐力が弱いとされている耐力面材を使用しても高い壁強さ倍率を得ることが可能となる。したがって同じ種類と厚さの耐力面材に一種類の釘を使用しても、不陸のない壁下地を施工することができるので、高い壁強さ倍率の壁と通常の壁強さ倍率の壁を混在させて設計施工することが可能となる。
したがって、本発明の外壁下地の施工構造を使用すれば、壁強さ倍率を高めるために追加の補強金具を使用する必要もなく、不陸もなく平滑面の壁下地をつくることができるので、外装材の施工が容易になる。さらに、通気性のよい耐力面材を使用することができるので、通気性の良い耐力面材を採用して、耐震設計による計算で高い壁強さ倍率にしなければならないとされた壁だけを高い壁強さ倍率とすることができるので、耐震設計の自由度が高く施工性に優れた外壁下地の施工構造をえることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】補強材４を使用しない構成で、耐力面材を側材として釘接合のせん断耐力を測定する模式図。
【図２】補強材４を使用した構成で、耐力面材を側材として釘接合のせん断耐力を測定する模式図。
【図３】図１の釘接合のせん断耐力測定において、引き抜けの状態を説明する断面図。
【図４】図１の釘接合のせん断耐力測定において、パンチングシアの状態を説明する断面図。
【図５】図２の釘接合のせん断耐力測定において、引き抜けの状態を説明する断面図。
【図６】木造軸組住宅の軸組を説明する図。
【図７】通常施工における、図６の木造軸組に施工した外壁下地材としての耐力面材を説明する図。
【図８】本願発明の一例であって、高倍率施工における、図６の木造軸組に施工した外壁下地材としての耐力面材を説明する図。
【図９】本発明のその他の例であって、高倍率施工における、図６の木造軸組に施工した外壁下地材としての耐力面材を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面にしたがって具体的に説明する。
本発明の外壁下地の施工構造では、既存在来木造軸組住宅の外壁部分を耐震補強し、既存の外壁材を撤去後、外壁下地材としての耐力面材で耐震補強を行い、その後窯業系サイディング等の仕上げ材を施工して外装のリフォームを行う。
耐震補強の設計は、柱サイズや軸組の構成、そして部位別に定められた耐力面材ごとに決められた各施工仕様の壁強さ倍率を用いて耐震設計を行う。
【００２８】
図６は、木造軸組住宅の軸組を表す図であって、間柱有りの一般壁部の下地組の説明図であり、８は胴差、９は間柱、１０は柱、１１は補強金物、１２は土台、１３は継手である。
はじめに、外装のリフォームを行う住宅のリフォームを施工する箇所の外壁をはがし、躯体を現します。そして土台・柱等が腐朽、劣化している場合は修繕・交換を行う。
本発明では、柱、土台、梁、胴差及び桁の断面寸法は１０５×１０５ｍｍ以上とし、耐力壁の端部は柱とする。なお間柱の寸法は２７×１０５ｍｍ以上とし、耐力面材を継ぐ継手間柱の断面寸法は４５×１０５ｍｍ以上とする。
柱の断面寸法が異なる場合は木材、木材等の調整材で外面をあわせることができるが、調整材は鉄丸釘等を使用して柱、間柱に確実に取り付ける。
柱頭と柱脚には事前の耐震補強計画に従って、当該部分の壁倍率（有効倍率）に応じた引き抜け防止措置を講じる。
【００２９】
図７は通常施工における、図６の間柱有りの一般壁部の下地組に対して耐力面材２を外壁下地材として施工した例であり、耐力面材２をＮ５０の釘３を外周では１００ｍｍ間隔以下、中通りでは２００ｍｍ間隔以下で柱１０、土台１２、胴差８、間柱９等に打ち付ける。この際、釘３の縁端距離（耐力面材端部からの釘打ち位置）は１５ｍｍ程度とする。柱１０、土台１２、胴差８等においては、縁端距離に余裕があるので、縁端距離を多めにし、また土台１２、柱１０等への掛かり代は３０ｍｍ以上とする。釘３の打ち込みは、下地組のある部分に行い、釘３の打ち込み不足、打ち込み過ぎの無いようにする。
【００３０】
図８は高倍率施工における、図６の間柱有りの一般壁部の下地組に対して耐力面材２を外壁下地として施工した例である。補強材４は耐力面材２を平置きにした状態にして養生テープ等で耐力面材２に仮留めをすると施工が容易となる。この際、耐力面材２と補強材４の端部は揃えて仮留めをする。
なお、補強材４の耐力面材２と接する面にあらかじめ接着テープが貼付されていると、養生テープを用いる必要がなく、施工性と施工品質が向上する。
耐力面材２の取り付けは、外周部は補強材４の上からＮ５０の釘３を１００ｍｍ間隔以下で、中通りでは２００ｍｍ間隔以下で柱１０、土台１２、胴差８、間柱９等に打ち付ける。この際、釘３の縁端距離（耐力面材端部からの釘打ち位置）は１５ｍｍ程度とする。また土台１２、柱１０等への掛かり代は３０ｍｍ以上とする。釘３の打ち込みは、下地組のある部分に行い、釘３の打ち込み不足、打ち込み過ぎの無いようにする。
【００３１】
耐力面材２は、矩形で所定の規格寸法を有し、耐力壁としての強度ないし機能を備えているものであって、例えばＪＡＳ規格に適合する構造用合板やＪＩＳ規格に適合するパーティクルボード、ＭＤＦ、火山性ガラス質複層板、パルプ・けい酸質混入セメント板等からなり、所定の気密性、防湿性を有するものであって、単層板以外にも2種以上の複合板からなるものでもかまわない。
本発明で特に好ましい耐力面材２は、針葉樹合板、ＭＤＦ、火山性ガラス質複層板、パルプ・けい酸質混入セメント板などのように気乾比重が０．６〜１．０前後の通気性に富んだ耐力面材です。
【００３２】
補強材４には、鉄、ステンレス、チタン、アルミ、亜鉛合金メッキ鋼板、ホーロー鋼板、クラッド鋼板、ラミネート鋼板（塩ビ鋼板等）、サンドイッチ鋼板（制震鋼板等）（もちろん、これらを各色色調に塗装したカラー金属板を含む）等の厚さが０．１から３．０ｍｍ程度の釘を貫通させることが容易な程度の厚さの薄板鋼板が好ましく、さらに補強材４が釘３で耐力面材２に固定される前に、あらかじめ接着剤、両面テープ等で補強材４が耐力面材２に貼着等で仮留めされていると取り扱いがさらに容易である。補強材４を薄板鋼板で形成することは、耐力面材２を躯体に固定したときに、耐震性に優れた耐力壁を形成するのに有効なばかりでなく、耐力面材２が嵩張らず、また重量もさほど大きくならないため、運搬や施工が容易で、かつローコストで耐力壁の耐震性を向上させるものである。
【００３３】
補強材４としては、上記薄板鋼板以外にも、ガラス繊維シートや炭素繊維シートなどのように釘が貫通されにくい材料であれば薄板鋼板と同様に使用することができ、同じ強さであれば軽い補強材のほうが作業性は良くなる。
【００３４】
補強材４は図８に示すように長尺短尺帯状の各2本の鋼板を組み合わせて形成したものや、または図示しないが鋼板を一体成形したものを、接着剤や両面テープ等で耐力面材２の表面に貼着して耐力面材２に配すると作業性が向上する。
さらに図９に示すように、補強材４として単一の長さの補強材を組み合わせて、接着剤や両面テープ等で耐力面材２の表面に貼着して耐力面材２に配すると補強材４の長さが単一となり材料点数が少なくなる。
【００３５】
本発明の壁下地の壁強さ倍率を表２に示す。通常施工は補強材４を使用しない施工構造であり、高倍率施工は補強材４を使用する施工構造である。施工条件は、耐力面材２はパルプ・けい酸質混入セメント板、釘３はＮ５０を使用して、柱１０のサイズは１０５ｍｍ以上とし、間柱９ありで一般壁部に施工した条件である。なお、高倍率施工の補強材４には厚さ０．３５ｍｍ×幅３０ｍｍのＪＩＳ Ｇ ３３２２：２００８の塗装溶融５５％アルミニウム−亜鉛めっき鋼板を使用した。
【表２】
【００３６】
高倍率施工は壁強さ倍率７．８ｋＮ／ｍであり、通常施工の壁強さ倍率６．５ｋＮ／ｍと比較して優れた壁強さ倍率を提供した。上記高倍率施工の施工仕様を耐震設計によって高い壁強さ倍率が必要とされる壁に施工する。
以上説明したのは、本発明の外壁下地の施工構造の一実施例にすぎず、本発明はその主旨を超えない限り、上記実施例の記載に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３７】
１ 構造材
２ 耐力面材
３ 釘
３ａ 釘頭
３ｂ 釘胴部
４ 補強材
５ 荷重方向
６ 構造材内部の釘による空隙部
７ パンチングシア
８ 胴差
９ 間柱
１０ 柱
１１ 補強金物
１２ 土台
１３ 継手間柱
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外壁下地材として耐力面材を使用する木造軸組住宅の外装リフォームにおいて、
耐震設計によって高い壁強さ倍率が必要される壁の耐力面材を構造材に固定する釘の釘頭と該耐力面材との間に、パンチングシアを防止するための補強材が介在していることを特徴とする外壁下地の施工構造。
【請求項２】
前記補強材があらかじめ耐力面材に仮留めされていることを特徴とする請求項１に記載の外壁下地の施工構造
【請求項３】
前記補強材が２つ以上の釘にまたがって連続していることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の外壁下地の施工構造。
【請求項４】
前記耐震設計によって高い壁強さ倍率が必要される壁の耐力面材と高い壁強さ倍率が必要とされない壁の耐力面材の種類と厚さが同一であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の外壁下地の施工構造。
【請求項５】
前記釘の種類と寸法が単一であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の外壁下地の施工構造。
【請求項６】
前記補強材を、薄板鋼板とした請求項１〜５のいずれかに記載の外壁下地の施工構造
【請求項７】
前記補強材を、ガラス繊維シート、炭素繊維シートから選択されるシートとした請求項１〜６のいずれかに記載の外壁下地の施工構造
【請求項１】
外壁下地材として耐力面材を使用する木造軸組住宅の外装リフォームにおいて、
耐震設計によって高い壁強さ倍率が必要される壁の耐力面材を構造材に固定する釘の釘頭と該耐力面材との間に、パンチングシアを防止するための補強材が介在していることを特徴とする外壁下地の施工構造。
【請求項２】
前記補強材があらかじめ耐力面材に仮留めされていることを特徴とする請求項１に記載の外壁下地の施工構造
【請求項３】
前記補強材が２つ以上の釘にまたがって連続していることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の外壁下地の施工構造。
【請求項４】
前記耐震設計によって高い壁強さ倍率が必要される壁の耐力面材と高い壁強さ倍率が必要とされない壁の耐力面材の種類と厚さが同一であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の外壁下地の施工構造。
【請求項５】
前記釘の種類と寸法が単一であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の外壁下地の施工構造。
【請求項６】
前記補強材を、薄板鋼板とした請求項１〜５のいずれかに記載の外壁下地の施工構造
【請求項７】
前記補強材を、ガラス繊維シート、炭素繊維シートから選択されるシートとした請求項１〜６のいずれかに記載の外壁下地の施工構造
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２０２１１２（Ｐ２０１２−２０２１１２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７７９４（Ｐ２０１１−６７７９４）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００１１０８６０）ニチハ株式会社 (182)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００１１０８６０）ニチハ株式会社 (182)
【Ｆターム（参考）】
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