木造建築物
【課題】木材によるトラスの下弦材から上弦材までの高さを充分に大きくして長い支間の荷重を支持するとともに、下弦材の高さと上弦材の高さとの間の空間を上層階の空間として有効に利用することができる木造建築物を提供する。
【解決手段】長い支間となる１階の支持柱７ａ，７ｂ間に木材からなるトラスを架け渡すものとし、１階の天井より上方で２階の床を支持する第１の横架材８と、複数の２階部分の柱１７と、２階部分の柱１７間に架け渡された第２の横架材１８と、２階の柱間に設けられた斜材１６とをトラス構造とし、２階に作用する荷重を支持する。トラスの支間中央部には柱間に斜材が設けられず空間が形成され、この空間を２階の廊下として活用する。また、斜材が設けられる部分は居室間の隔壁とする。３階部分の柱２７、斜材２６及び３階の天井より上方に配置される第３の横架材２８も、一連のトラス構造に含むこともできる。
【解決手段】長い支間となる１階の支持柱７ａ，７ｂ間に木材からなるトラスを架け渡すものとし、１階の天井より上方で２階の床を支持する第１の横架材８と、複数の２階部分の柱１７と、２階部分の柱１７間に架け渡された第２の横架材１８と、２階の柱間に設けられた斜材１６とをトラス構造とし、２階に作用する荷重を支持する。トラスの支間中央部には柱間に斜材が設けられず空間が形成され、この空間を２階の廊下として活用する。また、斜材が設けられる部分は居室間の隔壁とする。３階部分の柱２７、斜材２６及び３階の天井より上方に配置される第３の横架材２８も、一連のトラス構造に含むこともできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、柱の間隔を大きくして広い空間が形成された下層階と、この下層階の上にトラス構造によって支持される上層階とを有する木造建築物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木造建築物は森林資源が豊富なわが国では風土に馴染むだけでなく、資材としての木材の消費を促進することになり、森林を保護することにも繋がる。このため、環境保護や森林保護の目的から、公共施設や高齢者が集う高齢者施設を木造で建設することが望まれることがある。このような多数の人が集まる施設では、集会室、ホール、食堂、娯楽室等として広い空間を確保することが求められる。また、このような多数の人が集まる空間は下層階に設けられることが多い。したがって、このような木造建築物では、柱の間隔を大きくして設けられた空間の上に構造部材を架け渡し、上層階の荷重を支持する必要がある。
【０００３】
支間の長い構造部材で上層階の荷重や屋根を支持するときには、構造部材としてトラス構造が採用されることがある。例えば特許文献１に、木材からなる複数の柱材と木材からなる複数の梁材とを組み合わせるとともに筋交（斜材）を用いてトラス構造とした横架体及びこの横架体を用いた建築物が記載されている。
この建築物は、複数の柱と梁とを組み合わせて箱状に形成された壁体間に、横架体が架設されたものである。また、横架体は、木材からなる複数の柱と梁とを組み合わせ、この柱と梁との接合部と、この接合部の対角にある柱と梁との接合部とを、ターンバックル付き鉄筋ブレースで連結してトラス構造としている。これにより、２つの壁体間の長い支間に作用する荷重を支持するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８４９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなトラス構造を有する横架体は長い支間に作用する荷重を支持するために必然的に上側の梁材（上弦材）と下側の梁材（下弦材）との間隔つまりトラスの高さが大きくなる。そして、柱と梁とで形成される枠内にブレース（斜材）が配置され、このブレースが支間の方向の立面内及びこれと直角となる方向の立面内に用いられている。このために、トラスの上弦材の高さから下弦材の高さまでの空間を利用することができず、下弦材から上弦材までの高さが大きくなると、建築物内の空間の利用効率が悪くなってしまう。
【０００６】
本願発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トラスの下弦材から上弦材までの高さ、つまりトラスの高さを充分に大きくして、長い支間に作用する荷重を支持するとともに、下弦材の高さから上弦材の高さまでの空間を上層階の空間として有効に利用することが可能となる木造建築物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、 下層階に、上層階を支持する支持柱の間隔が大きい空間を有し、 前記下層階の天井より上方で前記上層階の床より下方において前記支持柱間に架け渡された木製の第１の横架材と、該第１の横架材上に立設された複数の木製の柱と、前記上層階の天井より上方で前記柱間に架け渡された木製の第２の横架材と、前記柱間の前記第１の横架材と前記第２の横架材との間に設けられた木製の斜材と、がトラス構造として前記空間上の前記上層階に作用する荷重を支持するものであることを特徴とする木造建築物を提供する。
【０００８】
この木造建築物は、上層階の床より下方に架け渡された第１の横架材を下弦材とし、上層階の天井より上方に架け渡された第２の横架材を上弦材としてトラス構造が形成されるので、トラスの下弦材から上弦材までの高さを充分に大きくして、長い支間の荷重を支持することができる。そして、トラスの下弦材より上方で上弦材より下方に形成された空間を上層階の空間として有効に利用することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の木造建築物において、 前記トラス構造の支間の中央付近に設けられた２つの前記柱間は、前記斜材を設けずに２つの前記柱と前記第１の横架材と前記第２の横架材とで囲まれた内側が開放されて、前記上層階の廊下となっており、 前記廊下の両側には仕切壁で仕切られた複数の居室が設けられ、前記第１の横架材上に立設された前記柱と前記斜材とは、前記居室間の仕切壁内に設けられたものとする。
【００１０】
この木造建築物では、トラス構造の中央部分には斜材が設けられていないが、支間の中央部分では大きなせん断力が作用しないので、斜材を設けることなく上層階に作用する荷重を支持することができる。そして、この斜材がない領域をトラスの面を横切るように連続した空間つまり廊下として利用することができる。また、トラスの斜材が設けられた範囲は居室間の隔壁とし、トラスの下弦材の高さより上方で上弦材の高さより下方の空間を居室として有効に利用することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の木造建築物において、 前記トラスの支間の中央付近における前記柱の間隔が端部付近の柱の間隔よりも広くなっているものとする。
【００１２】
この木造建築物は、せん断力が強く作用するトラスの端部付近で柱の間隔を狭くしているので、斜材に作用する力が支間の中央付近と端部付近とで差が大きくなるのを抑制し、部材の寸法や接合部の構造が中央付近と端部付近とで大きく異なるのを回避することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１、請求項２又は請求項３に記載の木造建築物において、 前記上層階の上に第２の上層階が構築され、 前記第２の横架材上に立設された複数の木製の上部柱と、前記第２の上層階の天井より上方で前記上部柱間に架け渡された木製の第３の横架材と、前記上部柱間の前記第２の横架材と前記第３の横架材との間に設けられた木製の斜材とが、前記第１の横架材と、前記第２の横架材と、前記第１の横架材と前記第２の横架材との間に設けられた柱及び斜材とともに、一連のトラス構造として前記上層階及び前記第２の上層階に作用する荷重を支持するものとする。
【００１４】
このような構成によりトラスを高くすることができ、トラスの各部材に作用する力を過大とすることなく、支持柱間の上層階及び第２の上層階に作用する大きな荷重を支持することが可能となる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の木造建築物において、 前記第１の横架材と前記第２の横架材、又は前記第１の横架材、前記第２の横架材及び第３の横架材は、複数の木材を前記支持柱間の１箇所又は複数の箇所で、端面を対向させて接続したものであり、 該接続部分は、端面間の間隔を増大又は縮小するように調整可能となっているものとする。
【００１６】
このような構成により、トラス構造として架設するときに各横架材の高さ方向の位置を調整することができる。つまり、下側の横架材の接続部分では対向する端面の間隔を縮小し、上側の横架材の接続部分では端面の間隔を拡大することによって横架材の支間中央部の位置が高くなるように変形させることができる。また、荷重が作用してたわみが生じたときに、これを補正するために接続部分における端面の間隔を調整することができる。さらに、トラスの架設後長時間が経過し、持続荷重の作用によって徐々に生じたたわみ変形（クリープによる変形）に対しても、同様に接続部分の調整により補正することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本願発明に係る木造建築物は、トラスの下弦材である横架材から上弦材である他の横架材までの高さを充分に大きくして、長い支間の荷重を支持することができるとともに、下弦材と上弦材との間の空間を上層階の空間として有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本願発明の一実施形態である木造建築物の１階の一部を示す平面図である。
【図２】図１に示す１階部分の階上となる２階の一部を示す平面図である。
【図３】図１示す木造建築物の構造部材としてトラスが用いられた部分（図１及び図２中に示すＡ―Ａ線）の断面図である。
【図４】図３に示すトラスの一部を拡大して示す側面図及び平面図である。
【図５】図３及び図４に示すトラスの接合部分を示す側面図及び平面図である。
【図６】横架材の接続部分を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本願発明の一実施形態である木造建築物の１階の一部を示す平面図、図２は図１に示す部分の上層階を示す平面図、図３は図１及び図２中に示すＡ―Ａ線における断面図である。
この木造建築物は、柱の間隔が長い広い空間を備えた下層階としての１階と、この１階の広い空間上に上層階である２階と、第２の上層階である３階とがある３階建てとなっており、高齢者施設として用いられるものである。この建築物の平面形状はほぼ長方形となっており、南面に玄関（図示しない）が設けられ、奥行き方向（南北方向）が短く（約１３ｍ）、東西に長く（約４７ｍ）建てられている。
【００２０】
上記建築物の１階には、建物の中心部に東西方向の廊下１が設けられ、この廊下１の両側に玄関（図示せず）、事務室、食品庫、厨房等が設けられている。そして、この廊下の東側の突き当たりに食堂２として用いられるホールが設けられている。この食堂２は、隣接する手洗室３とパントリー４との間には隔壁が設けられているが、これらの隔壁より東側は、北側の外壁面から南側の外壁面まで柱のない広い空間となっている。
手洗い室３とパントリー４との隔壁部分には柱を立設し、上層階の荷重を支持するものとなっているが、これより東側の部分では北側の外壁５に沿った位置と南側の外壁６に沿った位置とに支持柱７ａ，７ｂを立設し、これらの間の長い支間に南北方向へ架け渡した構造部材１０によって上層階の荷重を支持するものとなっている。
【００２１】
一方、２階は、図２に示すように建物の中央部分に東西方向の廊下１１が設けられており、この廊下１１は建築物の東西方向の一方端から他方端まで連続している。そして、廊下１１をはさんで南側と北側とにそれぞれ複数の居室１２が配置されている。また、２階部分は建物の周囲に避難通路を兼ねたバルコニー９が設けられている。
上記食堂２の上部となる２階部分は、廊下１１とその両側に設けられた６つの居室となっている。また、３階は２階とほぼ同じ間取りで廊下と複数の居室とが設けられている。
【００２２】
食堂２の上に架設され、長い支間となる構造部材１０は、木部材を組み合わせたトラス構造として２階部分及び３階部分の荷重を支持できるものとなっている。
上記トラスは、図３に示すように食堂２の北側と南側との外壁に沿って立設された支持柱７ａ，７ｂで支持され、これらの間に架け渡されている。そして、構造部材１０としてこのトラスが架け渡される平面上の位置は、２階及び３階では居室１２と居室１２との隔壁１２ａが設けられる位置となっている。
なお、食堂の東側の外壁２ａ、手洗室３及びパントリー４の隔壁３ａ，４ａが設けられた位置では、１階部分に立設された複数の柱で横架材が支持され、この上に２階部分の柱を立設するとともに、１階部分及び２階部分の柱間に筋交い又は面材を固定して水平力に抵抗する通常の軸組構造が採用されている。
【００２３】
上記トラスは、図３に示すように、第１の横架材８と、第１の横架材８上に所定間隔で立設された複数の２階部分の柱１７と、これら柱１７の上に架け渡された第２の横架材１８と、２階部分の柱１７、第１の横架材８及び第２の横架材１８で囲まれた枠内に設けられた斜材１６と、を含むものである。そして、第２の横架材１８上に立設された複数の３階部分の柱（上部柱）２７と、これら柱２７の上に架け渡された第３の横架材２８と、３階部分の柱２７間に配置された斜材２６も、一連のトラス構造を形成するように連結されている。つまり、第１の横架材８は下弦材、第２の横架材１８は中間弦材、第３の横架材２８は上弦材となり、２階部分の柱１７及び３階部分の柱２７は垂直材となって２階部分の斜材１６及び３階部分の斜材２６とともにトラス構造を構成している。したがって、本実施の形態ではトラスの高さつまり下弦材から上弦材までの間隔が約５．０ｍとなっている。
なお、上記斜材１６，２６には主に圧縮力が作用するように支間中央部側から端部がわにかけて下方へ傾斜して配置され、いわゆるハウトラスを構成するものとなっている。
【００２４】
２階部分の柱１７及び３階部分の柱２７が立設される間隔は、トラスの支間の中央付近が端部付近よりも広くなっている。一般に、２つの支点間に支持された梁又はトラスでは、支点付近でせん断力が強く作用することから、主にせん断力に抵抗する斜材１６，２６の負荷が端部付近において過大とならないようにしている。また、支間中央部はせん断力が強く作用しないために、支間中央部に立設された２本の２柱間（柱１７ａと１７ｂの間、柱２７ａと柱２７ｂの間）には斜材が設けられていない。この部分では、主に下弦材である第１の横架材８、中間弦材である第２の横架材１８及び上弦材である第３の横架材の曲げ剛性で荷重に抵抗するものとなっている。
このように、支間中央部の２階部分に立設された２本の柱１７ａ，１７ｂ間及び３階部分に立設された２本の柱２７ａ，２７ｂ間には斜材が配置されず、これらの間が開放されている。これにより、トラスの中央部の開放された空間を２階の廊下１１及び３階の廊下２１として活用されている。また、廊下１１，２１の両側の斜材１６，２６が設けられた部分は隣り合った居室１２の隔壁１２ａとすることができる。
【００２５】
２階の床は、図４に示すように、第１の横架材８に床根太１３を支持させ、この上に床材（図示せず）を配置して形成される。また、１階の天井は第１の横架材８の下側で、第１の横架材８又は床根太１３から吊り支持される。一方、２階の天井は第２の横架材１８の下側に形成され、同様に第２の横架材１８又はこの第２の横架材１８に支持された床根太２３に吊り支持される。また、３階の床は２階の床と同様に、第２の横架材１８に支持された床根太２３上に形成され、３階の天井も２階の天井と同様に、第３の横架材２８の下側に吊り支持される。したがって、トラスの下弦材である第１の横架材８の高さと中間弦材である第２の横架材１８の高さとの間及び中間弦材の高さと上弦材である第３の横架材２８の高さとの間に廊下及び居室を設けることが可能となり、トラス間が２階及び３階の居室として有効に利用されている。
【００２６】
次に、上記トラスを構成する木部材の接合構造について説明する。
図５は、横架材と柱と斜材とが接合される格点における接合構造を示すものであり、２階の床の下側に配置される第１の横架材８とこの上に立設される２階部分の柱１７と２階部分の斜材１６との接合部を例として示すものである。
図５に示すように、第１の横架材８の２階部分の柱１７及び斜材１６と接合される位置には第１のスクリュー部材３１及び第２のスクリュー部材３２が鉛直方向にねじ込まれている。第１のスクリュー部材３１及び第２のスクリュー部材３２は、第１の横架材８の軸線方向に所定の間隔を開けてねじ込まれ、それぞれは第１の横架材８の幅方向に２本が配置されている。また、柱１７には、下端から鉛直方向に第３のスクリュー部材３３がねじ込まれており、この第３のスクリュー部材３３も２本が平行に配置されるとともに、この第３のスクリュー部材３３の軸線の位置が上記第１のスクリュー部材３１の軸線位置とほぼ一致するものとなっている。さらに、斜材１６にも端面から軸線方向に第４のスクリュー部材３４がねじ込まれている。
【００２７】
これらのスクリュー部材３１，３２，３３，３４のそれぞれには端面から軸線方向にネジ穴が穿設されており、第１のスクリュー部材３１と第２のスクリュー部材３２に設けられたネジ穴にねじ込んだボルト３７，３８により、第１の横架材８の上面に斜材接合金具３５が固定されている。また、第１のスクリュー部材３１にねじ込んだボルトは、柱接合金具３６を斜材接合金具３５とともに第１の横架材８に固定するものとなっている。
【００２８】
斜材接合金具３５は、第１の横架材８の上面と当接する水平板部３５ａと、２階部分の柱１７の側面と当接する柱当接部３５ｂと、上記水平板部３５ａから上方に突出した鉛直板部３５ｃとを有している。水平板部３５ａには第１のスクリュー部材３１及び第２のスクリュー部材３２の端面と対向する位置に孔が開削されている。そして、この孔に挿通したボルト３７，３８が第１のスクリュー部材３１及び第２のスクリュー部材３２に設けられたボルト穴にねじ込まれ、締め付けて斜材接合金具３５が第１の横架材８に固定されている。また、上記ボルト３７，３８の他に複数のラグスクリュー４０が、水平板部３５ａに開削された孔に挿通して第１の横架材８にねじ込まれている。
一方、柱当接部３５ｂに形成された孔にもラグスクリュー４１が挿通され、２階部分の柱１７の側面にねじ込んで固定されている。
【００２９】
第１のスクリュー部材３１にねじ込んだボルト３７によって固定される柱接合金具３６は、斜材接合金具３５上に当接される第１の当接板と、柱１７の下端面に当接される第２の当接板と、これを連結する側板とを有するものである。第１の当接板は、第１のスクリュー部材３１にねじ込むボルト３７を挿通するための下孔が設けられており、この下孔が第１のスクリュー部材３１と対応する位置で斜材接合金具３５の水平板部３５ａの上面に当接される。そして、ボルト３７を重ね合わされた第１の当接板と斜材接合金具の水平板部３５ａとに貫通させ、第１のスクリュー部材３１のネジ穴にねじ込んで柱接合金具３６及び斜材接合金具３５を第１の横架材８に固定している。第２の当接板に設けられた上孔に挿通したボルト３９は柱１７にねじ込まれた第３のスクリュー部材３３のボルト孔に下側からねじ込まれ、柱接合金具３６が柱１７の下端に固定される。これにより、柱接合金具３６及び斜材接合金具３５を介して第１の横架材８と柱１７とが接合されている。
【００３０】
斜材１６の下端には斜材受け金具４２が取り付けられており、この斜材受け金具４２を介して斜材１６が斜材接合金具３５に固定される。斜材受け金具４２は、斜材の端面に当接される斜材受け板４２ａと、この斜材受け板４２ａから下方へほぼ垂直に突き出した斜材接合板４２ｂとを備えるものである。斜材受け板４２ａには、斜材にねじ込まれた第４のスクリュー部材３４の端面と対向する位置にボルト孔が設けられており、この孔に挿通したボルト４３を第４のスクリュー部材３４のボルト孔にねじ込むことによって斜材受け金具４２が斜材１６に固定されている。また、これとともにラグスクリュー４４が斜材受け板４２ａに設けられた小孔に挿通して斜材１６の軸線方向にねじ込まれる。
なお、上記ボルト孔の近傍では斜材接合板４２ｂに切り欠き４２ｃが設けられており、この切り欠きが設けられた部分からボルト４３をボルト孔に挿通し、締め付けることができるものとなっている。
【００３１】
上記斜材受け金具４２の斜材接合板４２ｂは、斜材接合金具３５の鉛直板部３５ｃと重ね合わされ、これらの双方を貫通するボルト孔に挿通したボルト４５によって斜材受け金具４２が斜材接合金具３５に固定される。これにより、斜材１６が斜材受け金具４２及び斜材接合金具３５を介して第１の横架材８及び柱１７と接合される。
【００３２】
以上に説明した接合構造は、斜材１６及び柱１７の下端を横架材８に接合するものであるが、斜材１６及び柱１７の上端を横架材１８に接合する部分は、同様の構造を上下を逆にして用いることができる。また、柱のみを横架材に接合する部分では、横架材にねじ込んだ鉛直方向のスクリュー部材と柱の軸線方向にねじ込んだスクリュー部材と柱接合金具とを用いて同様に接合することができる。
【００３３】
上記トラスを構成する横架材、つまり第１の横架材８、第２の横架材１８又は第３の横架材２８は、一本の連続した木材を用いても良いが、全長が長くなるために複数本の木材を軸線方向に接続して用いることができる。
木材を軸線方向に接続する構造には、例えば図４及び図６に示す構造を採用することができる。
【００３４】
この横架材の接続構造は、接合して横架材とする二つの木材８０ａ，８０ｂの端面から軸線方向にねじ込まれたスクリュー部材５１，５２と、一方の木材８０ａにねじ込んだスクリュー部材５１に固定される接続金具５３と、この接続金具５３を固定するためのボルト５４と、他方の横架材８０ｂにねじ込んだスクリュー部材５２のネジ穴に螺合される頭なしボルト５５と、この頭なしボルト５５とねじり合わされる３つのナット５６，５７，５８と、二つの木材の側面に取り付けられる鋼プレート５９と、を用いるものである。
【００３５】
スクリュー部材５１，５２は、双方の木材８０ａ，８０ｂの端面からねじ込んだときに軸線の位置がほぼ一致するように、接続するそれぞれの木材に４本ずつがねじ込まれている。そして、それぞれのスクリュー部材５１，５２には端面から軸線方向にボルト穴が設けられている。接続金具５３は、柱１７と横架材８との接合に用いられた柱接合金具３６と同じ形態のものを用いることができ、当接板５３ａに設けられた孔に挿通したボルト５４を一方の木材８０ａにねじ込んだスクリュー部材５１のボルト穴にねじ込んで固定されている。他方の木材８０ｂにねじ込まれたスクリュー部材５２のボルト穴には、頭なしボルト５５がねじ込まれ、この頭なしボルト５５と螺合された第１のナット５６がスクリュー部材５２の端面に当接して締め付けられる。また、頭なしボルト５５には第２のナット５７及び第３のナット５８が螺合されており、接続金具５３の当接板５３ｂに設けられた孔に上記頭なしボルト５５が挿通され、第２のナット５７と第３のナット５８との間に接続金具の当接板５３ｂを挟み込んで頭なしボルト５５に対する位置が固定されるものとなっている。したがって、第２のナット５７と第３のナット５８の位置を調整することによって接続する木材の対向する端面の間隔を調整することが可能となっている。
【００３６】
上記鋼プレート５９は、二つの木材の双方にわたって両側面に当接され、ビス６０で固定するものである。これらの鋼プレート５９を固定する時期は、上記木材の端面の間隔を調整した後とすることができ、調整が不要である場合には接続後直ちに取り付けることができる。
これらの鋼プレート５９を取り付けることにより、接続部分に作用するせん断力に対して補強することができる。なお、ボルト５４、５５と接続金具５３とによって充分な強度を有する場合には、上記鋼プレート５９は不要となる。
【００３７】
上記のような構造によって、図３に示すようにトラスを構成する第１の横架材８，第２の横架材１８及び第３の横架材２８が支間の中央部で接続されている。そして、これらの接続部で対向する端面の間隔を調整することにより、トラスのたわみ量の調整又はトラスの高さ方向の位置の調整が可能となる。つまり、第１の横架材８、第２の横架材１８及び第３の横架材２８の接続部において、対向する端面の間隔を、上方の横架材で下方の横架材より増大することによって、トラスの中央部を上昇させることができる。なお、下方の横架材は端面の間隔を縮小するものであってもよい。また、逆に下方の横架材で上方の横架材より端面の間隔を増大することによって、トラスの中央部を下降させることができる。
【００３８】
このような調整は、架設する前のトラスを予め組み立てたときに行うことができ、トラスを架設した後に行うこともできる。架設後の調整を行うときには、接続部に大きな負荷が作用しないようにトラスをジャッキ等で仮支持するのが望ましい。また、年月の経過とともにトラスのたわみが増大したときにも、鋼プレート５９を取り外して上記接続部の端面の間隔を調整することによってたわみを低減することができる。
なお、本実施の形態では、１つの横架材の接続に４個の接続金具を使用し、接続する木材の双方の端面からは４本ずつのスクリュー部材をねじ込む構造としたが、これらの数は４個に限定されるものではないし、適宜に他の構造を採用して設計することもできる。また、接続する位置は、本実施の形態ではトラスの支間の中央部としたが、これ以外の位置とすることもでき、複数の接続部を設けても良い。
【００３９】
以上に説明した実施の形態の木造建築物では、第１の横架材８、第２の横架材１８、第３の横架材２８、２階部分の柱１７、２階部分の斜材１６、３階部分の柱２７及び３階部分の斜材２６を１連のトラスとしたが、第１の横架材８を下弦材、第２の横架材１８を上弦材として、これらと２階部分の柱１７及び２階部分の斜材１６とでトラス構造を形成するものであっても良い。このような構造とするときには３階部分の柱２７はトラスの上弦材の上に支持されて立ち上げられ、第３の横架材２８を支持するとともに、第３の横架材２８に作用する水平力に対しては、斜材２６が筋交いとして抵抗するものとなる。そして、第３の横架材２８は、大きな軸力が作用しない部材として架設される。
【００４０】
また、本発明はその他の点についても上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他の形態として実施することもできる。
例えば、本実施の形態の木造建築物は３階建ての高齢者施設であるが、２階建てであってもよく高齢者施設に限定されるものでもない。また、木造建築物の間取りや大きさも本実施の形態に限定されるものではなく、上層階に架設されたトラスの間及びトラスの斜材のない空間を上層階の空間として活用できるとともに、トラスで長い支間に作用する荷重を支持できる構成であれば、他の形態のトラスを採用することもできる。部材の接合部の構造も、接合される各部材の少なくとも軸力とせん断力が互いに伝達される構造であれば、他の構造を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１：１階の廊下、 ２：食堂、 ３：手洗室、 ４：パントリー、 ５：北側の外壁、 ６：南側の外壁、 ７ａ，７ｂ：トラスを支持する１階部分の支持柱、 ８：第１の横架材、 ９：バルコニー、 １０：構造部材（トラス） １１：２階の廊下、 １２：２階の居室、 １３：床根太、 １６：２階部分の斜材、 １７：２階部分の柱、 １８：第２の横架材、 ２１：３階の廊下、 ２３：床根太、 ２６：３階部分の斜材、 ２７：３階部分の柱、 ２８：第３の横架材、
３１：第１のスクリュー部材、 ３２：第２のスクリュー部材、 ３３：第３のスクリュー部材、 ３４：第４のスクリュー部材、 ３５：斜材接合金具、 ３５ａ：水平板部、 ３５ｂ：柱当接部、 ３５ｃ：鉛直板部、 ３６：柱接合金具、 ３７，３８，３９：ボルト、 ４０，４１：ラグスクリュー、 ４２：斜材受け金具、 ４２ａ：斜材受け板、 ４２ｂ：斜材接合板、 ４２ｃ：斜材接合板の切り欠き、 ４３：ボルト、 ４４：ラグスクリュー、 ４５：ボルト、
５１，５２：スクリュー部材、 ５３：接続金具、 ５４：ボルト、 ５５：頭なしボルト、 ５６，５７，５８：ナット、 ５９：鋼プレート、 ６０：ビス、 ８０ａ，８０ｂ：横架材を構成する木材
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、柱の間隔を大きくして広い空間が形成された下層階と、この下層階の上にトラス構造によって支持される上層階とを有する木造建築物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木造建築物は森林資源が豊富なわが国では風土に馴染むだけでなく、資材としての木材の消費を促進することになり、森林を保護することにも繋がる。このため、環境保護や森林保護の目的から、公共施設や高齢者が集う高齢者施設を木造で建設することが望まれることがある。このような多数の人が集まる施設では、集会室、ホール、食堂、娯楽室等として広い空間を確保することが求められる。また、このような多数の人が集まる空間は下層階に設けられることが多い。したがって、このような木造建築物では、柱の間隔を大きくして設けられた空間の上に構造部材を架け渡し、上層階の荷重を支持する必要がある。
【０００３】
支間の長い構造部材で上層階の荷重や屋根を支持するときには、構造部材としてトラス構造が採用されることがある。例えば特許文献１に、木材からなる複数の柱材と木材からなる複数の梁材とを組み合わせるとともに筋交（斜材）を用いてトラス構造とした横架体及びこの横架体を用いた建築物が記載されている。
この建築物は、複数の柱と梁とを組み合わせて箱状に形成された壁体間に、横架体が架設されたものである。また、横架体は、木材からなる複数の柱と梁とを組み合わせ、この柱と梁との接合部と、この接合部の対角にある柱と梁との接合部とを、ターンバックル付き鉄筋ブレースで連結してトラス構造としている。これにより、２つの壁体間の長い支間に作用する荷重を支持するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８４９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなトラス構造を有する横架体は長い支間に作用する荷重を支持するために必然的に上側の梁材（上弦材）と下側の梁材（下弦材）との間隔つまりトラスの高さが大きくなる。そして、柱と梁とで形成される枠内にブレース（斜材）が配置され、このブレースが支間の方向の立面内及びこれと直角となる方向の立面内に用いられている。このために、トラスの上弦材の高さから下弦材の高さまでの空間を利用することができず、下弦材から上弦材までの高さが大きくなると、建築物内の空間の利用効率が悪くなってしまう。
【０００６】
本願発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トラスの下弦材から上弦材までの高さ、つまりトラスの高さを充分に大きくして、長い支間に作用する荷重を支持するとともに、下弦材の高さから上弦材の高さまでの空間を上層階の空間として有効に利用することが可能となる木造建築物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、 下層階に、上層階を支持する支持柱の間隔が大きい空間を有し、 前記下層階の天井より上方で前記上層階の床より下方において前記支持柱間に架け渡された木製の第１の横架材と、該第１の横架材上に立設された複数の木製の柱と、前記上層階の天井より上方で前記柱間に架け渡された木製の第２の横架材と、前記柱間の前記第１の横架材と前記第２の横架材との間に設けられた木製の斜材と、がトラス構造として前記空間上の前記上層階に作用する荷重を支持するものであることを特徴とする木造建築物を提供する。
【０００８】
この木造建築物は、上層階の床より下方に架け渡された第１の横架材を下弦材とし、上層階の天井より上方に架け渡された第２の横架材を上弦材としてトラス構造が形成されるので、トラスの下弦材から上弦材までの高さを充分に大きくして、長い支間の荷重を支持することができる。そして、トラスの下弦材より上方で上弦材より下方に形成された空間を上層階の空間として有効に利用することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の木造建築物において、 前記トラス構造の支間の中央付近に設けられた２つの前記柱間は、前記斜材を設けずに２つの前記柱と前記第１の横架材と前記第２の横架材とで囲まれた内側が開放されて、前記上層階の廊下となっており、 前記廊下の両側には仕切壁で仕切られた複数の居室が設けられ、前記第１の横架材上に立設された前記柱と前記斜材とは、前記居室間の仕切壁内に設けられたものとする。
【００１０】
この木造建築物では、トラス構造の中央部分には斜材が設けられていないが、支間の中央部分では大きなせん断力が作用しないので、斜材を設けることなく上層階に作用する荷重を支持することができる。そして、この斜材がない領域をトラスの面を横切るように連続した空間つまり廊下として利用することができる。また、トラスの斜材が設けられた範囲は居室間の隔壁とし、トラスの下弦材の高さより上方で上弦材の高さより下方の空間を居室として有効に利用することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の木造建築物において、 前記トラスの支間の中央付近における前記柱の間隔が端部付近の柱の間隔よりも広くなっているものとする。
【００１２】
この木造建築物は、せん断力が強く作用するトラスの端部付近で柱の間隔を狭くしているので、斜材に作用する力が支間の中央付近と端部付近とで差が大きくなるのを抑制し、部材の寸法や接合部の構造が中央付近と端部付近とで大きく異なるのを回避することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１、請求項２又は請求項３に記載の木造建築物において、 前記上層階の上に第２の上層階が構築され、 前記第２の横架材上に立設された複数の木製の上部柱と、前記第２の上層階の天井より上方で前記上部柱間に架け渡された木製の第３の横架材と、前記上部柱間の前記第２の横架材と前記第３の横架材との間に設けられた木製の斜材とが、前記第１の横架材と、前記第２の横架材と、前記第１の横架材と前記第２の横架材との間に設けられた柱及び斜材とともに、一連のトラス構造として前記上層階及び前記第２の上層階に作用する荷重を支持するものとする。
【００１４】
このような構成によりトラスを高くすることができ、トラスの各部材に作用する力を過大とすることなく、支持柱間の上層階及び第２の上層階に作用する大きな荷重を支持することが可能となる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の木造建築物において、 前記第１の横架材と前記第２の横架材、又は前記第１の横架材、前記第２の横架材及び第３の横架材は、複数の木材を前記支持柱間の１箇所又は複数の箇所で、端面を対向させて接続したものであり、 該接続部分は、端面間の間隔を増大又は縮小するように調整可能となっているものとする。
【００１６】
このような構成により、トラス構造として架設するときに各横架材の高さ方向の位置を調整することができる。つまり、下側の横架材の接続部分では対向する端面の間隔を縮小し、上側の横架材の接続部分では端面の間隔を拡大することによって横架材の支間中央部の位置が高くなるように変形させることができる。また、荷重が作用してたわみが生じたときに、これを補正するために接続部分における端面の間隔を調整することができる。さらに、トラスの架設後長時間が経過し、持続荷重の作用によって徐々に生じたたわみ変形（クリープによる変形）に対しても、同様に接続部分の調整により補正することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本願発明に係る木造建築物は、トラスの下弦材である横架材から上弦材である他の横架材までの高さを充分に大きくして、長い支間の荷重を支持することができるとともに、下弦材と上弦材との間の空間を上層階の空間として有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本願発明の一実施形態である木造建築物の１階の一部を示す平面図である。
【図２】図１に示す１階部分の階上となる２階の一部を示す平面図である。
【図３】図１示す木造建築物の構造部材としてトラスが用いられた部分（図１及び図２中に示すＡ―Ａ線）の断面図である。
【図４】図３に示すトラスの一部を拡大して示す側面図及び平面図である。
【図５】図３及び図４に示すトラスの接合部分を示す側面図及び平面図である。
【図６】横架材の接続部分を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本願発明の一実施形態である木造建築物の１階の一部を示す平面図、図２は図１に示す部分の上層階を示す平面図、図３は図１及び図２中に示すＡ―Ａ線における断面図である。
この木造建築物は、柱の間隔が長い広い空間を備えた下層階としての１階と、この１階の広い空間上に上層階である２階と、第２の上層階である３階とがある３階建てとなっており、高齢者施設として用いられるものである。この建築物の平面形状はほぼ長方形となっており、南面に玄関（図示しない）が設けられ、奥行き方向（南北方向）が短く（約１３ｍ）、東西に長く（約４７ｍ）建てられている。
【００２０】
上記建築物の１階には、建物の中心部に東西方向の廊下１が設けられ、この廊下１の両側に玄関（図示せず）、事務室、食品庫、厨房等が設けられている。そして、この廊下の東側の突き当たりに食堂２として用いられるホールが設けられている。この食堂２は、隣接する手洗室３とパントリー４との間には隔壁が設けられているが、これらの隔壁より東側は、北側の外壁面から南側の外壁面まで柱のない広い空間となっている。
手洗い室３とパントリー４との隔壁部分には柱を立設し、上層階の荷重を支持するものとなっているが、これより東側の部分では北側の外壁５に沿った位置と南側の外壁６に沿った位置とに支持柱７ａ，７ｂを立設し、これらの間の長い支間に南北方向へ架け渡した構造部材１０によって上層階の荷重を支持するものとなっている。
【００２１】
一方、２階は、図２に示すように建物の中央部分に東西方向の廊下１１が設けられており、この廊下１１は建築物の東西方向の一方端から他方端まで連続している。そして、廊下１１をはさんで南側と北側とにそれぞれ複数の居室１２が配置されている。また、２階部分は建物の周囲に避難通路を兼ねたバルコニー９が設けられている。
上記食堂２の上部となる２階部分は、廊下１１とその両側に設けられた６つの居室となっている。また、３階は２階とほぼ同じ間取りで廊下と複数の居室とが設けられている。
【００２２】
食堂２の上に架設され、長い支間となる構造部材１０は、木部材を組み合わせたトラス構造として２階部分及び３階部分の荷重を支持できるものとなっている。
上記トラスは、図３に示すように食堂２の北側と南側との外壁に沿って立設された支持柱７ａ，７ｂで支持され、これらの間に架け渡されている。そして、構造部材１０としてこのトラスが架け渡される平面上の位置は、２階及び３階では居室１２と居室１２との隔壁１２ａが設けられる位置となっている。
なお、食堂の東側の外壁２ａ、手洗室３及びパントリー４の隔壁３ａ，４ａが設けられた位置では、１階部分に立設された複数の柱で横架材が支持され、この上に２階部分の柱を立設するとともに、１階部分及び２階部分の柱間に筋交い又は面材を固定して水平力に抵抗する通常の軸組構造が採用されている。
【００２３】
上記トラスは、図３に示すように、第１の横架材８と、第１の横架材８上に所定間隔で立設された複数の２階部分の柱１７と、これら柱１７の上に架け渡された第２の横架材１８と、２階部分の柱１７、第１の横架材８及び第２の横架材１８で囲まれた枠内に設けられた斜材１６と、を含むものである。そして、第２の横架材１８上に立設された複数の３階部分の柱（上部柱）２７と、これら柱２７の上に架け渡された第３の横架材２８と、３階部分の柱２７間に配置された斜材２６も、一連のトラス構造を形成するように連結されている。つまり、第１の横架材８は下弦材、第２の横架材１８は中間弦材、第３の横架材２８は上弦材となり、２階部分の柱１７及び３階部分の柱２７は垂直材となって２階部分の斜材１６及び３階部分の斜材２６とともにトラス構造を構成している。したがって、本実施の形態ではトラスの高さつまり下弦材から上弦材までの間隔が約５．０ｍとなっている。
なお、上記斜材１６，２６には主に圧縮力が作用するように支間中央部側から端部がわにかけて下方へ傾斜して配置され、いわゆるハウトラスを構成するものとなっている。
【００２４】
２階部分の柱１７及び３階部分の柱２７が立設される間隔は、トラスの支間の中央付近が端部付近よりも広くなっている。一般に、２つの支点間に支持された梁又はトラスでは、支点付近でせん断力が強く作用することから、主にせん断力に抵抗する斜材１６，２６の負荷が端部付近において過大とならないようにしている。また、支間中央部はせん断力が強く作用しないために、支間中央部に立設された２本の２柱間（柱１７ａと１７ｂの間、柱２７ａと柱２７ｂの間）には斜材が設けられていない。この部分では、主に下弦材である第１の横架材８、中間弦材である第２の横架材１８及び上弦材である第３の横架材の曲げ剛性で荷重に抵抗するものとなっている。
このように、支間中央部の２階部分に立設された２本の柱１７ａ，１７ｂ間及び３階部分に立設された２本の柱２７ａ，２７ｂ間には斜材が配置されず、これらの間が開放されている。これにより、トラスの中央部の開放された空間を２階の廊下１１及び３階の廊下２１として活用されている。また、廊下１１，２１の両側の斜材１６，２６が設けられた部分は隣り合った居室１２の隔壁１２ａとすることができる。
【００２５】
２階の床は、図４に示すように、第１の横架材８に床根太１３を支持させ、この上に床材（図示せず）を配置して形成される。また、１階の天井は第１の横架材８の下側で、第１の横架材８又は床根太１３から吊り支持される。一方、２階の天井は第２の横架材１８の下側に形成され、同様に第２の横架材１８又はこの第２の横架材１８に支持された床根太２３に吊り支持される。また、３階の床は２階の床と同様に、第２の横架材１８に支持された床根太２３上に形成され、３階の天井も２階の天井と同様に、第３の横架材２８の下側に吊り支持される。したがって、トラスの下弦材である第１の横架材８の高さと中間弦材である第２の横架材１８の高さとの間及び中間弦材の高さと上弦材である第３の横架材２８の高さとの間に廊下及び居室を設けることが可能となり、トラス間が２階及び３階の居室として有効に利用されている。
【００２６】
次に、上記トラスを構成する木部材の接合構造について説明する。
図５は、横架材と柱と斜材とが接合される格点における接合構造を示すものであり、２階の床の下側に配置される第１の横架材８とこの上に立設される２階部分の柱１７と２階部分の斜材１６との接合部を例として示すものである。
図５に示すように、第１の横架材８の２階部分の柱１７及び斜材１６と接合される位置には第１のスクリュー部材３１及び第２のスクリュー部材３２が鉛直方向にねじ込まれている。第１のスクリュー部材３１及び第２のスクリュー部材３２は、第１の横架材８の軸線方向に所定の間隔を開けてねじ込まれ、それぞれは第１の横架材８の幅方向に２本が配置されている。また、柱１７には、下端から鉛直方向に第３のスクリュー部材３３がねじ込まれており、この第３のスクリュー部材３３も２本が平行に配置されるとともに、この第３のスクリュー部材３３の軸線の位置が上記第１のスクリュー部材３１の軸線位置とほぼ一致するものとなっている。さらに、斜材１６にも端面から軸線方向に第４のスクリュー部材３４がねじ込まれている。
【００２７】
これらのスクリュー部材３１，３２，３３，３４のそれぞれには端面から軸線方向にネジ穴が穿設されており、第１のスクリュー部材３１と第２のスクリュー部材３２に設けられたネジ穴にねじ込んだボルト３７，３８により、第１の横架材８の上面に斜材接合金具３５が固定されている。また、第１のスクリュー部材３１にねじ込んだボルトは、柱接合金具３６を斜材接合金具３５とともに第１の横架材８に固定するものとなっている。
【００２８】
斜材接合金具３５は、第１の横架材８の上面と当接する水平板部３５ａと、２階部分の柱１７の側面と当接する柱当接部３５ｂと、上記水平板部３５ａから上方に突出した鉛直板部３５ｃとを有している。水平板部３５ａには第１のスクリュー部材３１及び第２のスクリュー部材３２の端面と対向する位置に孔が開削されている。そして、この孔に挿通したボルト３７，３８が第１のスクリュー部材３１及び第２のスクリュー部材３２に設けられたボルト穴にねじ込まれ、締め付けて斜材接合金具３５が第１の横架材８に固定されている。また、上記ボルト３７，３８の他に複数のラグスクリュー４０が、水平板部３５ａに開削された孔に挿通して第１の横架材８にねじ込まれている。
一方、柱当接部３５ｂに形成された孔にもラグスクリュー４１が挿通され、２階部分の柱１７の側面にねじ込んで固定されている。
【００２９】
第１のスクリュー部材３１にねじ込んだボルト３７によって固定される柱接合金具３６は、斜材接合金具３５上に当接される第１の当接板と、柱１７の下端面に当接される第２の当接板と、これを連結する側板とを有するものである。第１の当接板は、第１のスクリュー部材３１にねじ込むボルト３７を挿通するための下孔が設けられており、この下孔が第１のスクリュー部材３１と対応する位置で斜材接合金具３５の水平板部３５ａの上面に当接される。そして、ボルト３７を重ね合わされた第１の当接板と斜材接合金具の水平板部３５ａとに貫通させ、第１のスクリュー部材３１のネジ穴にねじ込んで柱接合金具３６及び斜材接合金具３５を第１の横架材８に固定している。第２の当接板に設けられた上孔に挿通したボルト３９は柱１７にねじ込まれた第３のスクリュー部材３３のボルト孔に下側からねじ込まれ、柱接合金具３６が柱１７の下端に固定される。これにより、柱接合金具３６及び斜材接合金具３５を介して第１の横架材８と柱１７とが接合されている。
【００３０】
斜材１６の下端には斜材受け金具４２が取り付けられており、この斜材受け金具４２を介して斜材１６が斜材接合金具３５に固定される。斜材受け金具４２は、斜材の端面に当接される斜材受け板４２ａと、この斜材受け板４２ａから下方へほぼ垂直に突き出した斜材接合板４２ｂとを備えるものである。斜材受け板４２ａには、斜材にねじ込まれた第４のスクリュー部材３４の端面と対向する位置にボルト孔が設けられており、この孔に挿通したボルト４３を第４のスクリュー部材３４のボルト孔にねじ込むことによって斜材受け金具４２が斜材１６に固定されている。また、これとともにラグスクリュー４４が斜材受け板４２ａに設けられた小孔に挿通して斜材１６の軸線方向にねじ込まれる。
なお、上記ボルト孔の近傍では斜材接合板４２ｂに切り欠き４２ｃが設けられており、この切り欠きが設けられた部分からボルト４３をボルト孔に挿通し、締め付けることができるものとなっている。
【００３１】
上記斜材受け金具４２の斜材接合板４２ｂは、斜材接合金具３５の鉛直板部３５ｃと重ね合わされ、これらの双方を貫通するボルト孔に挿通したボルト４５によって斜材受け金具４２が斜材接合金具３５に固定される。これにより、斜材１６が斜材受け金具４２及び斜材接合金具３５を介して第１の横架材８及び柱１７と接合される。
【００３２】
以上に説明した接合構造は、斜材１６及び柱１７の下端を横架材８に接合するものであるが、斜材１６及び柱１７の上端を横架材１８に接合する部分は、同様の構造を上下を逆にして用いることができる。また、柱のみを横架材に接合する部分では、横架材にねじ込んだ鉛直方向のスクリュー部材と柱の軸線方向にねじ込んだスクリュー部材と柱接合金具とを用いて同様に接合することができる。
【００３３】
上記トラスを構成する横架材、つまり第１の横架材８、第２の横架材１８又は第３の横架材２８は、一本の連続した木材を用いても良いが、全長が長くなるために複数本の木材を軸線方向に接続して用いることができる。
木材を軸線方向に接続する構造には、例えば図４及び図６に示す構造を採用することができる。
【００３４】
この横架材の接続構造は、接合して横架材とする二つの木材８０ａ，８０ｂの端面から軸線方向にねじ込まれたスクリュー部材５１，５２と、一方の木材８０ａにねじ込んだスクリュー部材５１に固定される接続金具５３と、この接続金具５３を固定するためのボルト５４と、他方の横架材８０ｂにねじ込んだスクリュー部材５２のネジ穴に螺合される頭なしボルト５５と、この頭なしボルト５５とねじり合わされる３つのナット５６，５７，５８と、二つの木材の側面に取り付けられる鋼プレート５９と、を用いるものである。
【００３５】
スクリュー部材５１，５２は、双方の木材８０ａ，８０ｂの端面からねじ込んだときに軸線の位置がほぼ一致するように、接続するそれぞれの木材に４本ずつがねじ込まれている。そして、それぞれのスクリュー部材５１，５２には端面から軸線方向にボルト穴が設けられている。接続金具５３は、柱１７と横架材８との接合に用いられた柱接合金具３６と同じ形態のものを用いることができ、当接板５３ａに設けられた孔に挿通したボルト５４を一方の木材８０ａにねじ込んだスクリュー部材５１のボルト穴にねじ込んで固定されている。他方の木材８０ｂにねじ込まれたスクリュー部材５２のボルト穴には、頭なしボルト５５がねじ込まれ、この頭なしボルト５５と螺合された第１のナット５６がスクリュー部材５２の端面に当接して締め付けられる。また、頭なしボルト５５には第２のナット５７及び第３のナット５８が螺合されており、接続金具５３の当接板５３ｂに設けられた孔に上記頭なしボルト５５が挿通され、第２のナット５７と第３のナット５８との間に接続金具の当接板５３ｂを挟み込んで頭なしボルト５５に対する位置が固定されるものとなっている。したがって、第２のナット５７と第３のナット５８の位置を調整することによって接続する木材の対向する端面の間隔を調整することが可能となっている。
【００３６】
上記鋼プレート５９は、二つの木材の双方にわたって両側面に当接され、ビス６０で固定するものである。これらの鋼プレート５９を固定する時期は、上記木材の端面の間隔を調整した後とすることができ、調整が不要である場合には接続後直ちに取り付けることができる。
これらの鋼プレート５９を取り付けることにより、接続部分に作用するせん断力に対して補強することができる。なお、ボルト５４、５５と接続金具５３とによって充分な強度を有する場合には、上記鋼プレート５９は不要となる。
【００３７】
上記のような構造によって、図３に示すようにトラスを構成する第１の横架材８，第２の横架材１８及び第３の横架材２８が支間の中央部で接続されている。そして、これらの接続部で対向する端面の間隔を調整することにより、トラスのたわみ量の調整又はトラスの高さ方向の位置の調整が可能となる。つまり、第１の横架材８、第２の横架材１８及び第３の横架材２８の接続部において、対向する端面の間隔を、上方の横架材で下方の横架材より増大することによって、トラスの中央部を上昇させることができる。なお、下方の横架材は端面の間隔を縮小するものであってもよい。また、逆に下方の横架材で上方の横架材より端面の間隔を増大することによって、トラスの中央部を下降させることができる。
【００３８】
このような調整は、架設する前のトラスを予め組み立てたときに行うことができ、トラスを架設した後に行うこともできる。架設後の調整を行うときには、接続部に大きな負荷が作用しないようにトラスをジャッキ等で仮支持するのが望ましい。また、年月の経過とともにトラスのたわみが増大したときにも、鋼プレート５９を取り外して上記接続部の端面の間隔を調整することによってたわみを低減することができる。
なお、本実施の形態では、１つの横架材の接続に４個の接続金具を使用し、接続する木材の双方の端面からは４本ずつのスクリュー部材をねじ込む構造としたが、これらの数は４個に限定されるものではないし、適宜に他の構造を採用して設計することもできる。また、接続する位置は、本実施の形態ではトラスの支間の中央部としたが、これ以外の位置とすることもでき、複数の接続部を設けても良い。
【００３９】
以上に説明した実施の形態の木造建築物では、第１の横架材８、第２の横架材１８、第３の横架材２８、２階部分の柱１７、２階部分の斜材１６、３階部分の柱２７及び３階部分の斜材２６を１連のトラスとしたが、第１の横架材８を下弦材、第２の横架材１８を上弦材として、これらと２階部分の柱１７及び２階部分の斜材１６とでトラス構造を形成するものであっても良い。このような構造とするときには３階部分の柱２７はトラスの上弦材の上に支持されて立ち上げられ、第３の横架材２８を支持するとともに、第３の横架材２８に作用する水平力に対しては、斜材２６が筋交いとして抵抗するものとなる。そして、第３の横架材２８は、大きな軸力が作用しない部材として架設される。
【００４０】
また、本発明はその他の点についても上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他の形態として実施することもできる。
例えば、本実施の形態の木造建築物は３階建ての高齢者施設であるが、２階建てであってもよく高齢者施設に限定されるものでもない。また、木造建築物の間取りや大きさも本実施の形態に限定されるものではなく、上層階に架設されたトラスの間及びトラスの斜材のない空間を上層階の空間として活用できるとともに、トラスで長い支間に作用する荷重を支持できる構成であれば、他の形態のトラスを採用することもできる。部材の接合部の構造も、接合される各部材の少なくとも軸力とせん断力が互いに伝達される構造であれば、他の構造を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１：１階の廊下、 ２：食堂、 ３：手洗室、 ４：パントリー、 ５：北側の外壁、 ６：南側の外壁、 ７ａ，７ｂ：トラスを支持する１階部分の支持柱、 ８：第１の横架材、 ９：バルコニー、 １０：構造部材（トラス） １１：２階の廊下、 １２：２階の居室、 １３：床根太、 １６：２階部分の斜材、 １７：２階部分の柱、 １８：第２の横架材、 ２１：３階の廊下、 ２３：床根太、 ２６：３階部分の斜材、 ２７：３階部分の柱、 ２８：第３の横架材、
３１：第１のスクリュー部材、 ３２：第２のスクリュー部材、 ３３：第３のスクリュー部材、 ３４：第４のスクリュー部材、 ３５：斜材接合金具、 ３５ａ：水平板部、 ３５ｂ：柱当接部、 ３５ｃ：鉛直板部、 ３６：柱接合金具、 ３７，３８，３９：ボルト、 ４０，４１：ラグスクリュー、 ４２：斜材受け金具、 ４２ａ：斜材受け板、 ４２ｂ：斜材接合板、 ４２ｃ：斜材接合板の切り欠き、 ４３：ボルト、 ４４：ラグスクリュー、 ４５：ボルト、
５１，５２：スクリュー部材、 ５３：接続金具、 ５４：ボルト、 ５５：頭なしボルト、 ５６，５７，５８：ナット、 ５９：鋼プレート、 ６０：ビス、 ８０ａ，８０ｂ：横架材を構成する木材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下層階に、上層階を支持する支持柱の間隔が大きい空間を有し、
前記下層階の天井より上方で前記上層階の床より下方において前記支持柱間に架け渡された木製の第１の横架材と、該第１の横架材上に立設された複数の木製の柱と、前記上層階の天井より上方で前記柱間に架け渡された木製の第２の横架材と、前記柱間の前記第１の横架材と前記第２の横架材との間に設けられた木製の斜材と、がトラス構造として前記空間上の前記上層階に作用する荷重を支持するものであることを特徴とする木造建築物。
【請求項２】
前記トラス構造の支間の中央付近に設けられた２つの前記柱間は、前記斜材を設けずに２つの前記柱と前記第１の横架材と前記第２の横架材とで囲まれた内側が開放されて、前記上層階の廊下となっており、
前記廊下の両側には仕切壁で仕切られた複数の居室が設けられ、前記第１の横架材上に立設された前記柱と前記斜材とは、前記居室間の仕切壁内に設けられたものであることを特徴とする請求項１に記載の木造建築物。
【請求項３】
前記トラスの支間の中央付近における前記柱の間隔が端部付近の柱の間隔よりも広くなっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の木造建築物。
【請求項４】
前記上層階の上に第２の上層階が構築され、
前記第２の横架材上に立設された複数の木製の上部柱と、前記第２の上層階の天井より上方で前記上部柱間に架け渡された木製の第３の横架材と、前記上部柱間の前記第２の横架材と前記第３の横架材との間に設けられた木製の斜材とが、前記第１の横架材と、前記第２の横架材と、前記第１の横架材と前記第２の横架材との間に設けられた柱及び斜材とともに、一連のトラス構造として前記上層階及び前記第２の上層階に作用する荷重を支持するものであることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の木造建築物。
【請求項５】
前記第１の横架材と前記第２の横架材、又は前記第１の横架材、前記第２の横架材及び第３の横架材は、複数の木材を前記支持柱間の１箇所又は複数の箇所で、端面を対向させて接続したものであり、
該接続部分は、端面間の間隔を増大又は縮小するように調整可能となっていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の木造建築物。
【請求項１】
下層階に、上層階を支持する支持柱の間隔が大きい空間を有し、
前記下層階の天井より上方で前記上層階の床より下方において前記支持柱間に架け渡された木製の第１の横架材と、該第１の横架材上に立設された複数の木製の柱と、前記上層階の天井より上方で前記柱間に架け渡された木製の第２の横架材と、前記柱間の前記第１の横架材と前記第２の横架材との間に設けられた木製の斜材と、がトラス構造として前記空間上の前記上層階に作用する荷重を支持するものであることを特徴とする木造建築物。
【請求項２】
前記トラス構造の支間の中央付近に設けられた２つの前記柱間は、前記斜材を設けずに２つの前記柱と前記第１の横架材と前記第２の横架材とで囲まれた内側が開放されて、前記上層階の廊下となっており、
前記廊下の両側には仕切壁で仕切られた複数の居室が設けられ、前記第１の横架材上に立設された前記柱と前記斜材とは、前記居室間の仕切壁内に設けられたものであることを特徴とする請求項１に記載の木造建築物。
【請求項３】
前記トラスの支間の中央付近における前記柱の間隔が端部付近の柱の間隔よりも広くなっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の木造建築物。
【請求項４】
前記上層階の上に第２の上層階が構築され、
前記第２の横架材上に立設された複数の木製の上部柱と、前記第２の上層階の天井より上方で前記上部柱間に架け渡された木製の第３の横架材と、前記上部柱間の前記第２の横架材と前記第３の横架材との間に設けられた木製の斜材とが、前記第１の横架材と、前記第２の横架材と、前記第１の横架材と前記第２の横架材との間に設けられた柱及び斜材とともに、一連のトラス構造として前記上層階及び前記第２の上層階に作用する荷重を支持するものであることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の木造建築物。
【請求項５】
前記第１の横架材と前記第２の横架材、又は前記第１の横架材、前記第２の横架材及び第３の横架材は、複数の木材を前記支持柱間の１箇所又は複数の箇所で、端面を対向させて接続したものであり、
該接続部分は、端面間の間隔を増大又は縮小するように調整可能となっていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の木造建築物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１３６８８１（Ｐ２０１２−１３６８８１Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９０５５５（Ｐ２０１０−２９０５５５）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００１８３４２８）住友林業株式会社 (540)
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００１８３４２８）住友林業株式会社 (540)
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