木造真壁の耐火構造
【課題】建物のリフォーム時に容易に設けることができると共に、火災時に真壁の壁面が加熱を受けた際に、柱の座屈耐力の低下を効果的に補うことのできる木造真壁の耐火構造を提供する。
【解決手段】間仕切り耐力壁１１の壁面１１ａ，１１ｂに正面部１２ａが現れて真壁１３を形成する柱１２の、火災時における座屈耐力を向上させる木造真壁の耐火構造１０であって、柱１２の側面部１２ｂに沿って、壁用面材１５が接合される木受け材１６が、柱１２の略全長に亘って取り付けられており、且つ直角に連設する２辺部１７ａ，１７ｂを含むコの字断面形状を備える添設補強金物１７が、一方の辺部１７ａを木受け材１６の外方の側面部１６ａにビス１８を用いて接合することにより、他方の辺部１７ｂを壁用面材１５の内側面に沿って配置した状態で、木受け材１６に沿って柱１２の３０％以上の長さ領域に亘って取り付けられている。
【解決手段】間仕切り耐力壁１１の壁面１１ａ，１１ｂに正面部１２ａが現れて真壁１３を形成する柱１２の、火災時における座屈耐力を向上させる木造真壁の耐火構造１０であって、柱１２の側面部１２ｂに沿って、壁用面材１５が接合される木受け材１６が、柱１２の略全長に亘って取り付けられており、且つ直角に連設する２辺部１７ａ，１７ｂを含むコの字断面形状を備える添設補強金物１７が、一方の辺部１７ａを木受け材１６の外方の側面部１６ａにビス１８を用いて接合することにより、他方の辺部１７ｂを壁用面材１５の内側面に沿って配置した状態で、木受け材１６に沿って柱１２の３０％以上の長さ領域に亘って取り付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造真壁の耐火構造に関し、特に壁面に正面部が現れて真壁を形成する角形断面を備える柱の火災時における座屈耐力を向上させるための木造真壁の耐火構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
和室意匠などにみられる日本の伝統的な住宅は、柱や梁を現した真壁造であるが、真壁は火災時に構造材が直接加熱を受けて燃焼・炭化し、断面欠損するため、防耐火性能上の非損傷性（火災加熱を受けても建物を支える荷重に耐えたまま、崩壊しない性能）についての確保が難しい。このような真壁の非損傷性の確保は、特に室内火災に対する安全性が要求される準耐火建築物や耐火建築物では困難であるが、例えば準防火地域の３階建て以上の建築物や防火地域の建築物の耐力壁は、準耐火構造に相当する性能が必要であるため、これらの地域でも真壁を設計できるようにする技術が種々開発されている（例えば、非特許文献１、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】平成１２年建設省告示第１３５８号第ニ項ニのハ
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３２１６３号公報
【特許文献２】特開２０１０−７４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１の燃えしろ設計は、燃焼により欠損する断面を考慮して柱断面を太くするものであり、特許文献１の内装壁構造は、熱膨張性耐火材を用いて柱の燃焼を抑制するものであるが、一般的な木造住宅の柱は、断面が１０５ｍｍ角や１２０ｍｍ角のものが使用されているのに対して、非特許文献１の燃えしろ設計では１７５ｍｍ角以上、特許文献１の内装壁構造では４５５×１０５ｍｍ以上の中断面の柱材を使用する必要があるため、小規模になりがちな住宅の居室では採用し難いといった課題がある。
【０００６】
また、特許文献２の木造真壁の柱耐火構造は、断面が１０５ｍｍ角の柱材を使用し、片側を大壁仕様にして、柱の側面に太い受け材（７５×１０５ｍｍ）を所定の接着剤を用いて取り付けたり、柱の大壁側に半柱材やＬ字金物を所定の接着剤を用いて取り付けたりすることによって構成されるものであるが、これらの受け材や半柱材やＬ字金物の取り付けは、接合面の略全域に接着剤を塗布してこれらの部材が柱と一体として変形できるようにする必要があることから、施工に多くの時間と手間がかかることになる。
【０００７】
さらに、特許文献２の木造真壁の柱耐火構造は、主として壁の片側が大壁仕様となっている外壁を対象とするものであり、主として壁の両側が真壁仕様となった間仕切り耐力壁等に適用する際には、さらに新たな技術の開発が必要である。
【０００８】
本発明は、主として壁の両側が真壁仕様となった間仕切り耐力壁に施工されて、例えば建物のリフォーム時に容易に設けることができると共に、火災時に真壁の壁面が室内側から直接加熱を受けた際に、柱の座屈耐力の低下を効果的に補って、上方からの荷重を長い間支え続けることのできる木造真壁の耐火構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、壁面に正面部が現れて真壁を形成する角形断面を備える木製の柱の、火災時における座屈耐力を向上させるための木造真壁の耐火構造であって、前記柱の側面部に沿って、壁用面材が接合される角形断面を有する木受け材が、前記柱の略全長に亘ってビス又は釘を用いて取り付けられており、且つ直角に連設する２辺部を含むコの字断面形状（Ｃ字断面形状を含む）、Ｌ字断面形状、又はロの字断面形状を備える添設補強金物が、前記直角に連設する２辺部のうちの一方の辺部を前記木受け材の外方の側面部にビスを用いて接合することにより、他方の辺部を前記壁用面材の内側面に沿って配置した状態で、前記木受け材の外方の側面部に沿って前記柱の３０％以上の長さ領域に亘って取り付けられている木造真壁の耐火構造を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１０】
そして、本発明の木造真壁の耐火構造は、前記木受け材及び前記添設補強金物が、前記柱の両側の側面部に沿って取り付けられていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の木造真壁の耐火構造は、前記柱の表裏一対の正面部が何れも壁面に現れて真壁を構成しており、表裏一対の前記壁用面材は、端面を前記柱の側面部に各々当接させると共に、端部の内側面を前記木受け材の側方の側面部に各々密着させた状態で取り付けられていることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明の木造真壁の耐火構造は、前記添設補強金物が、中間辺部の両側の側縁部から各々直角に連設する一対の張出し辺部を含むコの字断面形状（Ｃ字断面形状を含む）又はロの字断面形状を備えており、前記中間辺部を前記木受け材の外方の側面部に沿って接合すると共に、一対の前記張出し辺部を表裏一対の前記壁用面材の内側面に沿って各々配置した状態で取り付けられていることが好ましい。
【００１３】
さらにまた、本発明の木造真壁の耐火構造は、前記添設補強金物を前記木受け材に接合するビスが、前記添設補強金物及び前記木受け材を貫通して前記柱に至る長さを有しており、前記添設補強金物の長さ方向に所定のピッチで複数打ち込まれていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の木造真壁の耐火構造は、前記添設補強金物を前記木受け材に接合するビスが、前記添設補強金物の長さ方向に２列に千鳥状に配置されて打ち込まれていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の木造真壁の耐火構造によれば、主として壁の両側が真壁仕様となった間仕切り耐力壁に施工されて、例えば建物のリフォーム時に容易に設けることができると共に、火災時に真壁の壁面が室内側から直接加熱を受けた際に、柱の座屈耐力の低下を効果的に補って、上方からの荷重を長い間支え続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係る木造真壁の耐火構造を採用した真壁の構成を説明する要部斜視図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係る木造真壁の耐火構造の構成を説明する要部断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、添設補強金物の取り付け位置を説明する、壁用面材を取り除いた状態の柱の正面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、本発明の木造真壁の耐火構造の他の形態を示す要部断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の木造真壁の耐火構造のさらに他の形態を例示する要部断面図である。
【図６】間仕切り耐力壁の品質性能試験に用いた試験体の略示正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の好ましい一実施形態に係る木造真壁の耐火構造１０は、図１に示すように、例えば防災地域等に設けられた建物として、好ましくは在来軸組み工法による木造住宅建築物において、屋内の居室部を仕切る間仕切り耐力壁１１を、角形断面を備える木製の柱１２の正面部１２ａを表裏一対の壁面１１ａ，１１ｂの双方に現した真壁１３とし、両側の居室部を例えば趣のある和室や洋室として使用できるようにすると共に、このような真壁１３が、火災時に居室部から加熱を受けても建物を支え続ける性能である非損傷性について、好ましくは準耐火構造４５分の防火性能を備えるように、当該真壁１３の柱１２を効果的に補強できるようにするために採用されたものである。
【００１８】
そして、本実施形態の木造真壁の耐火構造１０は、間仕切り耐力壁１１の壁面１１ａ，１１ｂに正面部１２ａが現れて真壁１３を形成する角形断面を備える木製の柱１２の、火災時における座屈耐力を向上させるための耐火構造であって、図２に示すように、柱１２の側面部１２ｂに沿って、壁用面材１５が接合される角形断面を有する木受け材１６が、柱１２の略全長に亘ってビス又は釘を用いて取り付けられており（図３（ａ），（ｂ）参照）、且つ直角に連設する２辺部１７ａ，１７ｂを含むコの字断面形状を備える添設補強金物１７が、直角に連設する２辺部１７ａ，１７ｂのうちの一方の辺部１７ａを木受け材１６の外方の側面部１６ａにビス１８を用いて接合することにより、他方の辺部１７ｂを壁用面材１５の内側面に沿って配置した状態で、木受け材１６の外方の側面部１６ａに沿って柱１２の３０％以上の長さ領域に亘って取り付けられている（図３（ａ），（ｂ）参照）。
【００１９】
また、本実施形態では、上述のように、柱１２の表裏一対の正面部１２ａが何れも間仕切り耐力壁１１の壁面１１ａ，１１ｂに現れて真壁１３を構成しており、表裏一対の壁用面材１５は、端面１５ａを柱１２の側面部１２ｂに各々当接させると共に、端部の内側面を木受け材１６の側方の側面部１６ｂに各々密着させた状態で取り付けられている。
【００２０】
さらに、本実施形態では、添設補強金物１７は、中間辺部（一方の辺部）１７ａの両側の側縁部から各々直角に連設する一対の張出し辺部（他方の辺部）１７ｂを含むコの字断面形状を備えており、中間辺部１７ａを木受け材１６の外方の側面部１６ａに沿って接合すると共に、一対の張出し辺部１７ｂを表裏一対の壁用面材１５の内側面に沿って各々配置した状態で取り付けられている。
【００２１】
本実施形態では、間仕切り耐力壁１１は、図１に示すように、柱１２と、表裏の壁用面材１５と、こられの壁用面材１５の間に挟まれて、隣接する柱１２の間に配置される間柱１９とによって構成される。また、表裏の壁用面材１５の間の間隔部分２０には、耐火性能を高めるための、例えばグラスウール等からなる断熱材２１が充填されている。
【００２２】
柱１２は、例えば１０５×１０５ｍｍの角形断面を備える木製の角材からなる。柱１２は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、例えば下方の土台２２と上方の梁２３との間に跨る例えば２８８０ｍｍ程度の長さを有すると共に、取付治具を含めた座屈長さが３０００ｍｍとなっており、梁２３を介して上方から負荷される荷重を支持して、下方の土台２２に伝達できるようになっている。また、柱１２は、図１及び図２に示すように、表裏一対の正面部１２ａを壁用面材１５よりも外側に僅かに突出させた状態で、間仕切り耐力壁１１の両側の壁面１１ａ，１１ｂに正面部１２ａが各々現れるように取り付けられて、間仕切り耐力壁１１の両面を真壁仕様としている。
【００２３】
表裏一対の壁面１１ａ，１１ｂを構成する壁用面材１５は、各々例えば厚さが１２．５ｍｍ程度の石膏ボードからなり、図２に示すように、端面１５ａを柱１２の側面部１２ｂに各々当接させると共に、端部の内側面を、後述する木受け材１６の側方の側面部１６ｂに各々密着させた状態で、固定ネジ、固定ビス、固定釘等の固定金具を木受け材１６や間柱１８に向けて打ち込むことにより固定されて、間仕切り耐力壁１１の両側の壁面１１ａ，１１ｂを形成する。
【００２４】
そして、本実施形態では、表裏の壁用面材１５の間の例えば４０〜４５ｍｍ程度の幅の間隔部分２０において、木受け材１６及び添設補強金物１７が、柱１２の両側の側面部１２ｂに沿って取り付けられる。
【００２５】
木受け材１６は、各々、柱１２よりも小さな断面として、例えば３０×４５ｍｍの角形断面を備える木製の角材からなる。木受け材１６は、柱１２よりも若干短く、且つこれと略同じ長さとして、例えば２６６０ｍｍ程度の長さを有しており（図３（ａ），（ｂ）参照）、梁２３を介して上方から負荷される荷重を支持しない状態で、柱１２を挟んだ両側の側面部１２ｂに取付けられる。また、木受け材１６は、その内方の側面部１６ｃを柱１２の側面部１２ｂに密着させた状態で（図２参照）、柱１２に向けてビス又は釘（図示せず。）を所定のピッチで複数打ち込むことにより、柱１２の側面部１２ｂの幅方向中央部分に取り付けられて、柱１２の長手方向に沿って略全長に亘って接合一体化される。
【００２６】
ここで、木受け材１６は、上方から負荷される荷重を支持しない状態で柱１２に取り付けられるので、例えば建物のリフォーム時の改修工事として、既設の柱１２に容易に接合することができる。また、木受け材１６は、ビス又は釘を用いて柱１２の側面部１２ｂに取り付けられるので、接合面の略全域に接着剤を塗布して柱１２に一体として接合する場合と比較して、多くの時間と手間を要することなく簡易に施工することが可能になる。さらに、木受け材１６は、壁用面材１５を留め付けるための下地部材として機能する他、火災時に柱１２の側面部１２ｂの燃え込みを抑制する機能や、燃焼してなくなるまで柱１２の圧縮耐力を負担する機能をも発揮する。
【００２７】
添設補強金物１７は、各々、例えば３．２ｍｍ程度の厚さの溶融亜鉛メッキ鋼板を折り曲げ加工して形成された金属製の金物であり、例えば中間辺部１７ａ及び一対の張出し辺部１７ｂが４０ｍｍ程度の長さを備えると共に、２箇所の角部がＲ部を介して直角に折れ曲がった、コの字断面形状を備える。添設補強金物１７は、柱１２の長さ（上下の梁と土台との間の長さ、或いは上下の梁と梁との間の長さ）の３０％以上の長さ、好ましくは６０％以上の長さとして、例えば２０００ｍｍ程度の長さを有しており（図３（ａ），（ｂ）参照）、その中間辺部１７ａを木受け材１６の外方の側面部１６ａに密着させると共に、一対の張出し辺部１７ｂを表裏の壁用面材１５の内側面に沿って各々配置した状態で（図２参照）、中間辺部１７ａを貫通させて複数のビス１８を木受け材１６及び柱１２に向けて打ち込むことにより、木受け材１６の外方の側面部１６ａに重ね合わせるようにして、木受け材１６の長手方向に沿って接合一体化される。
【００２８】
ここで、本実施形態では、添設補強金物１７を木受け材１６に接合するビス１８は、添設補強金物１７の中間辺部１７ａ及び木受け材１６を貫通して柱１２に至る長さを有しており、添設補強金物１７の長さ方向に例えば５０〜２００ｍｍ程度の所定のピッチで複数打ち込まれるようになっている。また、ビス１８は、添設補強金物１７の長さ方向に２列に千鳥状に配置されて打ち込まれることが好ましい。
【００２９】
ビス１８が添設補強金物１７及び木受け材１６を貫通して柱１２に至る長さを有していることにより、添設補強金物１７及び木受け材１６が柱１２と一体となって座屈に抵抗することが可能になる。また、ビス１８が千鳥状に２列に打ち込まれることにより、加熱側１列のビス１８が周囲の柱１２や木受け材１６が燃えることで機能しなくなっても、非加熱側１列のビス１８で接合状態を一定期間確保できるため、１列にビス１８を打ち込んだ場合よりも長い時間、添設補強金物１７と木受け材１６による補強効果を持続させることが可能になる。
【００３０】
本実施形態では、添設補強金物１７は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、木受け材１６の外方の側面部１６ａに沿って柱１２の３０〜１００％の長さ領域に亘って取り付けられる。また、添設補強金物１７は、柱１２の６０〜１００％の長さ領域に亘って取り付けられることが好ましく、柱１２の６０〜９０％の長さ領域に亘って取り付けられることがさらに好ましい。添設補強金物１７が取り付けられる長さ領域が長すぎると、柱頭や柱脚にしばしば用いられるホールダウン金物や筋交い金物等の補強金物と干渉する場合があるという不具合が生じることになり、短すぎると、座屈耐力を向上させる機能を十分に発揮できなくなるという不具合が生じることになる。添設補強金物１７が木受け材１６に取り付けられる位置は、上下方向の中央部でも良く（図３（ａ）参照）、上部又は下部でも良い（図３（ｂ）参照）。
【００３１】
添設補強金物１７は、木受け材１６の外側に一体として取り付けられて、柱１２の座屈耐力を向上させることにより木造真壁の非損傷性を向上させるという機能を発揮する。
【００３２】
そして、上述の構成を備える本実施形態の木造真壁の耐火構造１０によれば、例えば建物のリフォーム時に容易に設けることができると共に、火災時に真壁１３の壁面１１ａ，１１ｂが室内側から直接加熱を受けた際に、柱１２の座屈耐力の低下を効果的に補って、上方からの荷重を長い間支え続けることができる。
【００３３】
すなわち、本実施形態によれば、真壁１３の柱１２を補強する木受け材１６や添設補強金物１７は、何れも上方から負荷される荷重を支持しない状態で柱１２に取り付けられると共に、これらの接合面の略全域に接着剤を塗布することなく、釘やビス１８を用いて柱１２の側面部１２ｂに容易に取り付けることができるので、既存の柱や、構造材を組んだ後の新設の柱を効果的に補強して、真壁１３の非損傷性を向上させることが可能になる。またこれによって、既存の大壁仕様の仕切り壁を、防火構造や準耐火構造の性能を維持したまま真壁仕様に変更することが可能になると共に、例えば歴史的建造物で既存の状態では非損傷性が不適格となっている真壁を、法令に適合する防火構造や準耐火構造に容易にグレードアップすることが可能になる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、表裏の壁用面材１５の間の間隔部分２０において、木受け材１６及び添設補強金物１７が柱１２の側面部１２ｂに取り付けられているので、真壁１３の外観に影響を与えることなく、接合一体化された木受け材１６及び添設補強金物１７による、火災時に柱１２の残存断面に集中する圧縮・偏心曲げ応力を分散・吸収させる作用によって、柱１２の正面部１２ａにおける引張耐力を効果的に補強することが可能になる。これによって、火災時に柱１２の正面部１２ａが直接加熱を受けることで燃焼・炭化して断面欠損を生じると共に、柱１２の内部温度が上昇してヤング係数が低下しても、当該断面欠損を生じた正面部１２ａを内側に湾曲させた状態で柱１２が座屈し易くなるのを、木受け材１６及び添設補強金物１７による引張耐力の向上によって効果的に抵抗することが可能になり、これにより座屈耐力の低下を補って、火災加熱を受けても建物を支える荷重に耐えたまま、崩壊しない性能である真壁１３の非損傷性を向上させて、建物からの荷重をできるだけ長い間支え続けることが可能になる。
【００３５】
図４（ａ），（ｂ）は、本発明の好ましい他の実施形態に係る木造真壁の耐火構造１０'，１０”を示すものである。図４（ａ），（ｂ）に示す耐火構造１０'，１０”は、上記実施形態の耐火構造１０と略同様の構成を備えているが、木受け材１６の外方の側面部１６ａにビス１８を用いて接合される添設補強金物１７’，１７”の構成が相違している。すなわち、図４（ａ）に示す耐火構造１０'では、添設補強金物１７’は、直角に連設する２辺部１７ａ’，１７ｂ’を含むＬ字断面形状を備えており、一方の辺部１７ａ’を木受け材１６の外方の側面部１６ａにビス１８を用いて接合することにより、他方の辺部１７ｂ’を一方の壁用面材１５の内側面に沿って配置した状態で、木受け材１６の外方の側面部１６ａに沿って取り付けられている。また、図４（ｂ）に示す耐火構造１０”では、添設補強金物１７”は、中間辺部（一方の辺部）１７ａ”の両側の側縁部から各々直角に連設する一対の張出し辺部（他方の辺部）１７ｂ”を含むロの字断面形状を備えており、中間辺部１７ａ”を木受け材１６の外方の側面部１６ａに沿って接合すると共に、一対の張出し辺部１７ｂ”を表裏の壁用面材１５の内側面に沿って各々配置した状態で取り付けられている。
【００３６】
図４（ａ），（ｂ）に示す木造真壁の耐火構造１０'，１０”によっても、柱１２の側面部１２ｂに取り付けられた木受け材１６及び添設補強金物１７’，１７”による、火災時に柱１２の残存断面に集中する圧縮・偏心曲げ応力を分散・吸収させる作用によって、柱１２の引張耐力を補強することで、上記実施形態の耐火構造１０と同様の作用効果が奏される。
【００３７】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、本発明の木造真壁の耐火構造は、図５（ａ）に示すように、表裏の壁用面材１５の間の間隔部分２０に、グラスウール等からなる断熱材が充填することなく構成することもできる。図５（ｂ）に示すように、柱１２の両側の側面部１２ｂに木受け材１６を取り付けると共に、片側の側面部１２ｂのみに添設補強金物１７を取り付けて構成することもできる。図５（ｃ）に示すように、間仕切り耐力壁１１の一方の壁面１１ａを真壁造にすると共に他方の壁面１１ｂを大壁造とし、大壁２４側の裏面に密着させて、柱１２の両側の側面部１２ｂに木受け材１６及び添設補強金物１７を取り付けて構成することもできる。図５（ｄ）に示すように、間仕切り耐力壁１１の一方の壁面１１ａを真壁造にすると共に他方の壁面１１ｂを大壁造とし、柱１２の片側の側面部１２ｂに木受け材１６を取り付けると共に一対の添設補強金物１７を取り付けて構成することもできる。
【００３８】
すなわち、本発明によれば、目標とする非損傷性や周囲の納まりに合わせて、木受け材や添設補強金物１７の断面寸法、断面形状、取り付け方法等を適宜選択して、木造真壁の耐火構造を構成することができる。
【００３９】
また、本発明の木造真壁の耐火構造は、建物のリフォーム時のみならず、建物の新築時に木造真壁を設ける際に採用することもできる。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により、本発明の木造真壁の耐火構造をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４１】
〔実施例１，２〕
図１及び図２に示す上記実施形態の木造真壁の耐火構造１０と同様の構成を備える、図６に示す仕様の試験体を、実施例１の試験体とした。グラスウールを充填しなこと以外は実施例１の試験体と略同様の構成を備える試験体を、実施例２の試験体とした。実施例１及び実施例２の試験体について、（財）建材試験センターにおいて両面真壁の間仕切り耐力壁の品質性能試験（大臣認定試験と同条件の実験）を行い、準耐火４５分以上の耐火性能を有することを確認した。試験の概要を以下に示す。また、試験結果を表１に示す。
【００４２】
〔試験体仕様〕
試験体は、図６に示す柱の両面を現した真壁仕様とした。試験体は、外形は幅３０００×高さ３２３０ｍｍの実大規模の壁試験体で、１０５ｍｍ角のすぎ集成材による柱１２を中央に配し、実施例１の試験体では３０×４５ｍｍの間柱１９を、実施例２の試験体では３０×４０ｍｍの間柱１９を４５５ｍｍ間隔で取り付けた。いずれも壁内に隠れる柱１２の両側面に、実施例１の試験体では３０×４５ｍｍの木受け材１６を、実施例２の試験体では３０×４０ｍｍの木受け材１６を取り付けると共に、３．２×４０×４０ｍｍのコの字断面形状を有する長さ２０００ｍｍの添設補強金物１７を取り付けた。添設補強金物１７の素材は、実施例１の試験体ではＳＧＨＣ、実施例２の試験体ではＳＰＨＣとした。添設補強金物１７は、いずれも、木受け材１６を挟み込みむようにして柱１２の側面に、ビスで千鳥に１００ｍｍ間隔で留め付けた。壁用面材１５は、実施例１の試験体では強化石こうボード１２．５ｍｍを、実施例２の試験体では強化石こうボード１５ｍｍを用い、実施例１の試験体のみにグラスウール２１として、１０Ｋ−５０ｍｍを充填した。
【００４３】
〔試験方法〕
試験は、（財）建材試験センターの垂直炉を用いて行い、同試験所の業務方法書に従ってＩＳＯ８３４に準拠した載荷加熱を行った。載荷は、中央の柱１２に長期許容応力度に相当する荷重２２．１ｋＮ（１０５ｍｍ正角、Ｌ＝３２３０ｍｍ、同一等級集成材Ｅ６５−Ｆ２５５、基準強度Ｆc＝２０．６Ｎ／ｍｍ2で算出）をかけた。防耐火性能の評価は、遮炎性（裏面側への火災貫通がないこと）、遮熱性（裏面側温度が初期値に比べて最高１８０℃、平均で１４０℃上昇しないこと）、非損傷性（軸組み方向の収縮量が３２．３ｍｍ、収縮速度が９．７ｍｍ/分を越えないこと）の３点を４５分間満足することを目標とした。
【００４４】
【表１】
【００４５】
表１に示す試験結果によれば、実施例１の試験体及び実施例２の試験体は、ともに加熱４５分間の遮炎性、遮熱性、及び非損傷性を満足し、準耐火４５分以上の耐火性能を備えることが確認された。また、実施例１の試験体では、裏面温度が規定値を超える５５分まで、実施例２の試験体では、軸方向変位速度が規定値を超える５３．５分まで試験を続行できたため、いずれの試験体も耐火性能に十分余裕があることが判明した。
【符号の説明】
【００４６】
１０，１０’，１０” 木造真壁の耐火構造
１１ 間仕切り耐力壁
１１ａ，１１ｂ 壁面
１２ 柱
１２ａ 柱の正面部
１２ｂ 柱の側面部
１３ 真壁
１５ 壁用面材
１６ 木受け材
１６ａ 外方の側面部
１６ｂ 側方の側面部
１６ｃ 内方の側面部
１７，１７’，１７” 添設補強金物
１７ａ，１７ａ’，１７ａ” 一方の辺部（中間辺部）
１７ｂ，１７ｂ’，１７ｂ” 他方の辺部（張出し辺部）
１８ ビス
１９ 間柱
２０ 表裏の壁用面材の間の間隔部分
２１ 断熱材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造真壁の耐火構造に関し、特に壁面に正面部が現れて真壁を形成する角形断面を備える柱の火災時における座屈耐力を向上させるための木造真壁の耐火構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
和室意匠などにみられる日本の伝統的な住宅は、柱や梁を現した真壁造であるが、真壁は火災時に構造材が直接加熱を受けて燃焼・炭化し、断面欠損するため、防耐火性能上の非損傷性（火災加熱を受けても建物を支える荷重に耐えたまま、崩壊しない性能）についての確保が難しい。このような真壁の非損傷性の確保は、特に室内火災に対する安全性が要求される準耐火建築物や耐火建築物では困難であるが、例えば準防火地域の３階建て以上の建築物や防火地域の建築物の耐力壁は、準耐火構造に相当する性能が必要であるため、これらの地域でも真壁を設計できるようにする技術が種々開発されている（例えば、非特許文献１、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】平成１２年建設省告示第１３５８号第ニ項ニのハ
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３２１６３号公報
【特許文献２】特開２０１０−７４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１の燃えしろ設計は、燃焼により欠損する断面を考慮して柱断面を太くするものであり、特許文献１の内装壁構造は、熱膨張性耐火材を用いて柱の燃焼を抑制するものであるが、一般的な木造住宅の柱は、断面が１０５ｍｍ角や１２０ｍｍ角のものが使用されているのに対して、非特許文献１の燃えしろ設計では１７５ｍｍ角以上、特許文献１の内装壁構造では４５５×１０５ｍｍ以上の中断面の柱材を使用する必要があるため、小規模になりがちな住宅の居室では採用し難いといった課題がある。
【０００６】
また、特許文献２の木造真壁の柱耐火構造は、断面が１０５ｍｍ角の柱材を使用し、片側を大壁仕様にして、柱の側面に太い受け材（７５×１０５ｍｍ）を所定の接着剤を用いて取り付けたり、柱の大壁側に半柱材やＬ字金物を所定の接着剤を用いて取り付けたりすることによって構成されるものであるが、これらの受け材や半柱材やＬ字金物の取り付けは、接合面の略全域に接着剤を塗布してこれらの部材が柱と一体として変形できるようにする必要があることから、施工に多くの時間と手間がかかることになる。
【０００７】
さらに、特許文献２の木造真壁の柱耐火構造は、主として壁の片側が大壁仕様となっている外壁を対象とするものであり、主として壁の両側が真壁仕様となった間仕切り耐力壁等に適用する際には、さらに新たな技術の開発が必要である。
【０００８】
本発明は、主として壁の両側が真壁仕様となった間仕切り耐力壁に施工されて、例えば建物のリフォーム時に容易に設けることができると共に、火災時に真壁の壁面が室内側から直接加熱を受けた際に、柱の座屈耐力の低下を効果的に補って、上方からの荷重を長い間支え続けることのできる木造真壁の耐火構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、壁面に正面部が現れて真壁を形成する角形断面を備える木製の柱の、火災時における座屈耐力を向上させるための木造真壁の耐火構造であって、前記柱の側面部に沿って、壁用面材が接合される角形断面を有する木受け材が、前記柱の略全長に亘ってビス又は釘を用いて取り付けられており、且つ直角に連設する２辺部を含むコの字断面形状（Ｃ字断面形状を含む）、Ｌ字断面形状、又はロの字断面形状を備える添設補強金物が、前記直角に連設する２辺部のうちの一方の辺部を前記木受け材の外方の側面部にビスを用いて接合することにより、他方の辺部を前記壁用面材の内側面に沿って配置した状態で、前記木受け材の外方の側面部に沿って前記柱の３０％以上の長さ領域に亘って取り付けられている木造真壁の耐火構造を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１０】
そして、本発明の木造真壁の耐火構造は、前記木受け材及び前記添設補強金物が、前記柱の両側の側面部に沿って取り付けられていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の木造真壁の耐火構造は、前記柱の表裏一対の正面部が何れも壁面に現れて真壁を構成しており、表裏一対の前記壁用面材は、端面を前記柱の側面部に各々当接させると共に、端部の内側面を前記木受け材の側方の側面部に各々密着させた状態で取り付けられていることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明の木造真壁の耐火構造は、前記添設補強金物が、中間辺部の両側の側縁部から各々直角に連設する一対の張出し辺部を含むコの字断面形状（Ｃ字断面形状を含む）又はロの字断面形状を備えており、前記中間辺部を前記木受け材の外方の側面部に沿って接合すると共に、一対の前記張出し辺部を表裏一対の前記壁用面材の内側面に沿って各々配置した状態で取り付けられていることが好ましい。
【００１３】
さらにまた、本発明の木造真壁の耐火構造は、前記添設補強金物を前記木受け材に接合するビスが、前記添設補強金物及び前記木受け材を貫通して前記柱に至る長さを有しており、前記添設補強金物の長さ方向に所定のピッチで複数打ち込まれていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の木造真壁の耐火構造は、前記添設補強金物を前記木受け材に接合するビスが、前記添設補強金物の長さ方向に２列に千鳥状に配置されて打ち込まれていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の木造真壁の耐火構造によれば、主として壁の両側が真壁仕様となった間仕切り耐力壁に施工されて、例えば建物のリフォーム時に容易に設けることができると共に、火災時に真壁の壁面が室内側から直接加熱を受けた際に、柱の座屈耐力の低下を効果的に補って、上方からの荷重を長い間支え続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係る木造真壁の耐火構造を採用した真壁の構成を説明する要部斜視図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係る木造真壁の耐火構造の構成を説明する要部断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、添設補強金物の取り付け位置を説明する、壁用面材を取り除いた状態の柱の正面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、本発明の木造真壁の耐火構造の他の形態を示す要部断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の木造真壁の耐火構造のさらに他の形態を例示する要部断面図である。
【図６】間仕切り耐力壁の品質性能試験に用いた試験体の略示正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の好ましい一実施形態に係る木造真壁の耐火構造１０は、図１に示すように、例えば防災地域等に設けられた建物として、好ましくは在来軸組み工法による木造住宅建築物において、屋内の居室部を仕切る間仕切り耐力壁１１を、角形断面を備える木製の柱１２の正面部１２ａを表裏一対の壁面１１ａ，１１ｂの双方に現した真壁１３とし、両側の居室部を例えば趣のある和室や洋室として使用できるようにすると共に、このような真壁１３が、火災時に居室部から加熱を受けても建物を支え続ける性能である非損傷性について、好ましくは準耐火構造４５分の防火性能を備えるように、当該真壁１３の柱１２を効果的に補強できるようにするために採用されたものである。
【００１８】
そして、本実施形態の木造真壁の耐火構造１０は、間仕切り耐力壁１１の壁面１１ａ，１１ｂに正面部１２ａが現れて真壁１３を形成する角形断面を備える木製の柱１２の、火災時における座屈耐力を向上させるための耐火構造であって、図２に示すように、柱１２の側面部１２ｂに沿って、壁用面材１５が接合される角形断面を有する木受け材１６が、柱１２の略全長に亘ってビス又は釘を用いて取り付けられており（図３（ａ），（ｂ）参照）、且つ直角に連設する２辺部１７ａ，１７ｂを含むコの字断面形状を備える添設補強金物１７が、直角に連設する２辺部１７ａ，１７ｂのうちの一方の辺部１７ａを木受け材１６の外方の側面部１６ａにビス１８を用いて接合することにより、他方の辺部１７ｂを壁用面材１５の内側面に沿って配置した状態で、木受け材１６の外方の側面部１６ａに沿って柱１２の３０％以上の長さ領域に亘って取り付けられている（図３（ａ），（ｂ）参照）。
【００１９】
また、本実施形態では、上述のように、柱１２の表裏一対の正面部１２ａが何れも間仕切り耐力壁１１の壁面１１ａ，１１ｂに現れて真壁１３を構成しており、表裏一対の壁用面材１５は、端面１５ａを柱１２の側面部１２ｂに各々当接させると共に、端部の内側面を木受け材１６の側方の側面部１６ｂに各々密着させた状態で取り付けられている。
【００２０】
さらに、本実施形態では、添設補強金物１７は、中間辺部（一方の辺部）１７ａの両側の側縁部から各々直角に連設する一対の張出し辺部（他方の辺部）１７ｂを含むコの字断面形状を備えており、中間辺部１７ａを木受け材１６の外方の側面部１６ａに沿って接合すると共に、一対の張出し辺部１７ｂを表裏一対の壁用面材１５の内側面に沿って各々配置した状態で取り付けられている。
【００２１】
本実施形態では、間仕切り耐力壁１１は、図１に示すように、柱１２と、表裏の壁用面材１５と、こられの壁用面材１５の間に挟まれて、隣接する柱１２の間に配置される間柱１９とによって構成される。また、表裏の壁用面材１５の間の間隔部分２０には、耐火性能を高めるための、例えばグラスウール等からなる断熱材２１が充填されている。
【００２２】
柱１２は、例えば１０５×１０５ｍｍの角形断面を備える木製の角材からなる。柱１２は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、例えば下方の土台２２と上方の梁２３との間に跨る例えば２８８０ｍｍ程度の長さを有すると共に、取付治具を含めた座屈長さが３０００ｍｍとなっており、梁２３を介して上方から負荷される荷重を支持して、下方の土台２２に伝達できるようになっている。また、柱１２は、図１及び図２に示すように、表裏一対の正面部１２ａを壁用面材１５よりも外側に僅かに突出させた状態で、間仕切り耐力壁１１の両側の壁面１１ａ，１１ｂに正面部１２ａが各々現れるように取り付けられて、間仕切り耐力壁１１の両面を真壁仕様としている。
【００２３】
表裏一対の壁面１１ａ，１１ｂを構成する壁用面材１５は、各々例えば厚さが１２．５ｍｍ程度の石膏ボードからなり、図２に示すように、端面１５ａを柱１２の側面部１２ｂに各々当接させると共に、端部の内側面を、後述する木受け材１６の側方の側面部１６ｂに各々密着させた状態で、固定ネジ、固定ビス、固定釘等の固定金具を木受け材１６や間柱１８に向けて打ち込むことにより固定されて、間仕切り耐力壁１１の両側の壁面１１ａ，１１ｂを形成する。
【００２４】
そして、本実施形態では、表裏の壁用面材１５の間の例えば４０〜４５ｍｍ程度の幅の間隔部分２０において、木受け材１６及び添設補強金物１７が、柱１２の両側の側面部１２ｂに沿って取り付けられる。
【００２５】
木受け材１６は、各々、柱１２よりも小さな断面として、例えば３０×４５ｍｍの角形断面を備える木製の角材からなる。木受け材１６は、柱１２よりも若干短く、且つこれと略同じ長さとして、例えば２６６０ｍｍ程度の長さを有しており（図３（ａ），（ｂ）参照）、梁２３を介して上方から負荷される荷重を支持しない状態で、柱１２を挟んだ両側の側面部１２ｂに取付けられる。また、木受け材１６は、その内方の側面部１６ｃを柱１２の側面部１２ｂに密着させた状態で（図２参照）、柱１２に向けてビス又は釘（図示せず。）を所定のピッチで複数打ち込むことにより、柱１２の側面部１２ｂの幅方向中央部分に取り付けられて、柱１２の長手方向に沿って略全長に亘って接合一体化される。
【００２６】
ここで、木受け材１６は、上方から負荷される荷重を支持しない状態で柱１２に取り付けられるので、例えば建物のリフォーム時の改修工事として、既設の柱１２に容易に接合することができる。また、木受け材１６は、ビス又は釘を用いて柱１２の側面部１２ｂに取り付けられるので、接合面の略全域に接着剤を塗布して柱１２に一体として接合する場合と比較して、多くの時間と手間を要することなく簡易に施工することが可能になる。さらに、木受け材１６は、壁用面材１５を留め付けるための下地部材として機能する他、火災時に柱１２の側面部１２ｂの燃え込みを抑制する機能や、燃焼してなくなるまで柱１２の圧縮耐力を負担する機能をも発揮する。
【００２７】
添設補強金物１７は、各々、例えば３．２ｍｍ程度の厚さの溶融亜鉛メッキ鋼板を折り曲げ加工して形成された金属製の金物であり、例えば中間辺部１７ａ及び一対の張出し辺部１７ｂが４０ｍｍ程度の長さを備えると共に、２箇所の角部がＲ部を介して直角に折れ曲がった、コの字断面形状を備える。添設補強金物１７は、柱１２の長さ（上下の梁と土台との間の長さ、或いは上下の梁と梁との間の長さ）の３０％以上の長さ、好ましくは６０％以上の長さとして、例えば２０００ｍｍ程度の長さを有しており（図３（ａ），（ｂ）参照）、その中間辺部１７ａを木受け材１６の外方の側面部１６ａに密着させると共に、一対の張出し辺部１７ｂを表裏の壁用面材１５の内側面に沿って各々配置した状態で（図２参照）、中間辺部１７ａを貫通させて複数のビス１８を木受け材１６及び柱１２に向けて打ち込むことにより、木受け材１６の外方の側面部１６ａに重ね合わせるようにして、木受け材１６の長手方向に沿って接合一体化される。
【００２８】
ここで、本実施形態では、添設補強金物１７を木受け材１６に接合するビス１８は、添設補強金物１７の中間辺部１７ａ及び木受け材１６を貫通して柱１２に至る長さを有しており、添設補強金物１７の長さ方向に例えば５０〜２００ｍｍ程度の所定のピッチで複数打ち込まれるようになっている。また、ビス１８は、添設補強金物１７の長さ方向に２列に千鳥状に配置されて打ち込まれることが好ましい。
【００２９】
ビス１８が添設補強金物１７及び木受け材１６を貫通して柱１２に至る長さを有していることにより、添設補強金物１７及び木受け材１６が柱１２と一体となって座屈に抵抗することが可能になる。また、ビス１８が千鳥状に２列に打ち込まれることにより、加熱側１列のビス１８が周囲の柱１２や木受け材１６が燃えることで機能しなくなっても、非加熱側１列のビス１８で接合状態を一定期間確保できるため、１列にビス１８を打ち込んだ場合よりも長い時間、添設補強金物１７と木受け材１６による補強効果を持続させることが可能になる。
【００３０】
本実施形態では、添設補強金物１７は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、木受け材１６の外方の側面部１６ａに沿って柱１２の３０〜１００％の長さ領域に亘って取り付けられる。また、添設補強金物１７は、柱１２の６０〜１００％の長さ領域に亘って取り付けられることが好ましく、柱１２の６０〜９０％の長さ領域に亘って取り付けられることがさらに好ましい。添設補強金物１７が取り付けられる長さ領域が長すぎると、柱頭や柱脚にしばしば用いられるホールダウン金物や筋交い金物等の補強金物と干渉する場合があるという不具合が生じることになり、短すぎると、座屈耐力を向上させる機能を十分に発揮できなくなるという不具合が生じることになる。添設補強金物１７が木受け材１６に取り付けられる位置は、上下方向の中央部でも良く（図３（ａ）参照）、上部又は下部でも良い（図３（ｂ）参照）。
【００３１】
添設補強金物１７は、木受け材１６の外側に一体として取り付けられて、柱１２の座屈耐力を向上させることにより木造真壁の非損傷性を向上させるという機能を発揮する。
【００３２】
そして、上述の構成を備える本実施形態の木造真壁の耐火構造１０によれば、例えば建物のリフォーム時に容易に設けることができると共に、火災時に真壁１３の壁面１１ａ，１１ｂが室内側から直接加熱を受けた際に、柱１２の座屈耐力の低下を効果的に補って、上方からの荷重を長い間支え続けることができる。
【００３３】
すなわち、本実施形態によれば、真壁１３の柱１２を補強する木受け材１６や添設補強金物１７は、何れも上方から負荷される荷重を支持しない状態で柱１２に取り付けられると共に、これらの接合面の略全域に接着剤を塗布することなく、釘やビス１８を用いて柱１２の側面部１２ｂに容易に取り付けることができるので、既存の柱や、構造材を組んだ後の新設の柱を効果的に補強して、真壁１３の非損傷性を向上させることが可能になる。またこれによって、既存の大壁仕様の仕切り壁を、防火構造や準耐火構造の性能を維持したまま真壁仕様に変更することが可能になると共に、例えば歴史的建造物で既存の状態では非損傷性が不適格となっている真壁を、法令に適合する防火構造や準耐火構造に容易にグレードアップすることが可能になる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、表裏の壁用面材１５の間の間隔部分２０において、木受け材１６及び添設補強金物１７が柱１２の側面部１２ｂに取り付けられているので、真壁１３の外観に影響を与えることなく、接合一体化された木受け材１６及び添設補強金物１７による、火災時に柱１２の残存断面に集中する圧縮・偏心曲げ応力を分散・吸収させる作用によって、柱１２の正面部１２ａにおける引張耐力を効果的に補強することが可能になる。これによって、火災時に柱１２の正面部１２ａが直接加熱を受けることで燃焼・炭化して断面欠損を生じると共に、柱１２の内部温度が上昇してヤング係数が低下しても、当該断面欠損を生じた正面部１２ａを内側に湾曲させた状態で柱１２が座屈し易くなるのを、木受け材１６及び添設補強金物１７による引張耐力の向上によって効果的に抵抗することが可能になり、これにより座屈耐力の低下を補って、火災加熱を受けても建物を支える荷重に耐えたまま、崩壊しない性能である真壁１３の非損傷性を向上させて、建物からの荷重をできるだけ長い間支え続けることが可能になる。
【００３５】
図４（ａ），（ｂ）は、本発明の好ましい他の実施形態に係る木造真壁の耐火構造１０'，１０”を示すものである。図４（ａ），（ｂ）に示す耐火構造１０'，１０”は、上記実施形態の耐火構造１０と略同様の構成を備えているが、木受け材１６の外方の側面部１６ａにビス１８を用いて接合される添設補強金物１７’，１７”の構成が相違している。すなわち、図４（ａ）に示す耐火構造１０'では、添設補強金物１７’は、直角に連設する２辺部１７ａ’，１７ｂ’を含むＬ字断面形状を備えており、一方の辺部１７ａ’を木受け材１６の外方の側面部１６ａにビス１８を用いて接合することにより、他方の辺部１７ｂ’を一方の壁用面材１５の内側面に沿って配置した状態で、木受け材１６の外方の側面部１６ａに沿って取り付けられている。また、図４（ｂ）に示す耐火構造１０”では、添設補強金物１７”は、中間辺部（一方の辺部）１７ａ”の両側の側縁部から各々直角に連設する一対の張出し辺部（他方の辺部）１７ｂ”を含むロの字断面形状を備えており、中間辺部１７ａ”を木受け材１６の外方の側面部１６ａに沿って接合すると共に、一対の張出し辺部１７ｂ”を表裏の壁用面材１５の内側面に沿って各々配置した状態で取り付けられている。
【００３６】
図４（ａ），（ｂ）に示す木造真壁の耐火構造１０'，１０”によっても、柱１２の側面部１２ｂに取り付けられた木受け材１６及び添設補強金物１７’，１７”による、火災時に柱１２の残存断面に集中する圧縮・偏心曲げ応力を分散・吸収させる作用によって、柱１２の引張耐力を補強することで、上記実施形態の耐火構造１０と同様の作用効果が奏される。
【００３７】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、本発明の木造真壁の耐火構造は、図５（ａ）に示すように、表裏の壁用面材１５の間の間隔部分２０に、グラスウール等からなる断熱材が充填することなく構成することもできる。図５（ｂ）に示すように、柱１２の両側の側面部１２ｂに木受け材１６を取り付けると共に、片側の側面部１２ｂのみに添設補強金物１７を取り付けて構成することもできる。図５（ｃ）に示すように、間仕切り耐力壁１１の一方の壁面１１ａを真壁造にすると共に他方の壁面１１ｂを大壁造とし、大壁２４側の裏面に密着させて、柱１２の両側の側面部１２ｂに木受け材１６及び添設補強金物１７を取り付けて構成することもできる。図５（ｄ）に示すように、間仕切り耐力壁１１の一方の壁面１１ａを真壁造にすると共に他方の壁面１１ｂを大壁造とし、柱１２の片側の側面部１２ｂに木受け材１６を取り付けると共に一対の添設補強金物１７を取り付けて構成することもできる。
【００３８】
すなわち、本発明によれば、目標とする非損傷性や周囲の納まりに合わせて、木受け材や添設補強金物１７の断面寸法、断面形状、取り付け方法等を適宜選択して、木造真壁の耐火構造を構成することができる。
【００３９】
また、本発明の木造真壁の耐火構造は、建物のリフォーム時のみならず、建物の新築時に木造真壁を設ける際に採用することもできる。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により、本発明の木造真壁の耐火構造をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４１】
〔実施例１，２〕
図１及び図２に示す上記実施形態の木造真壁の耐火構造１０と同様の構成を備える、図６に示す仕様の試験体を、実施例１の試験体とした。グラスウールを充填しなこと以外は実施例１の試験体と略同様の構成を備える試験体を、実施例２の試験体とした。実施例１及び実施例２の試験体について、（財）建材試験センターにおいて両面真壁の間仕切り耐力壁の品質性能試験（大臣認定試験と同条件の実験）を行い、準耐火４５分以上の耐火性能を有することを確認した。試験の概要を以下に示す。また、試験結果を表１に示す。
【００４２】
〔試験体仕様〕
試験体は、図６に示す柱の両面を現した真壁仕様とした。試験体は、外形は幅３０００×高さ３２３０ｍｍの実大規模の壁試験体で、１０５ｍｍ角のすぎ集成材による柱１２を中央に配し、実施例１の試験体では３０×４５ｍｍの間柱１９を、実施例２の試験体では３０×４０ｍｍの間柱１９を４５５ｍｍ間隔で取り付けた。いずれも壁内に隠れる柱１２の両側面に、実施例１の試験体では３０×４５ｍｍの木受け材１６を、実施例２の試験体では３０×４０ｍｍの木受け材１６を取り付けると共に、３．２×４０×４０ｍｍのコの字断面形状を有する長さ２０００ｍｍの添設補強金物１７を取り付けた。添設補強金物１７の素材は、実施例１の試験体ではＳＧＨＣ、実施例２の試験体ではＳＰＨＣとした。添設補強金物１７は、いずれも、木受け材１６を挟み込みむようにして柱１２の側面に、ビスで千鳥に１００ｍｍ間隔で留め付けた。壁用面材１５は、実施例１の試験体では強化石こうボード１２．５ｍｍを、実施例２の試験体では強化石こうボード１５ｍｍを用い、実施例１の試験体のみにグラスウール２１として、１０Ｋ−５０ｍｍを充填した。
【００４３】
〔試験方法〕
試験は、（財）建材試験センターの垂直炉を用いて行い、同試験所の業務方法書に従ってＩＳＯ８３４に準拠した載荷加熱を行った。載荷は、中央の柱１２に長期許容応力度に相当する荷重２２．１ｋＮ（１０５ｍｍ正角、Ｌ＝３２３０ｍｍ、同一等級集成材Ｅ６５−Ｆ２５５、基準強度Ｆc＝２０．６Ｎ／ｍｍ2で算出）をかけた。防耐火性能の評価は、遮炎性（裏面側への火災貫通がないこと）、遮熱性（裏面側温度が初期値に比べて最高１８０℃、平均で１４０℃上昇しないこと）、非損傷性（軸組み方向の収縮量が３２．３ｍｍ、収縮速度が９．７ｍｍ/分を越えないこと）の３点を４５分間満足することを目標とした。
【００４４】
【表１】
【００４５】
表１に示す試験結果によれば、実施例１の試験体及び実施例２の試験体は、ともに加熱４５分間の遮炎性、遮熱性、及び非損傷性を満足し、準耐火４５分以上の耐火性能を備えることが確認された。また、実施例１の試験体では、裏面温度が規定値を超える５５分まで、実施例２の試験体では、軸方向変位速度が規定値を超える５３．５分まで試験を続行できたため、いずれの試験体も耐火性能に十分余裕があることが判明した。
【符号の説明】
【００４６】
１０，１０’，１０” 木造真壁の耐火構造
１１ 間仕切り耐力壁
１１ａ，１１ｂ 壁面
１２ 柱
１２ａ 柱の正面部
１２ｂ 柱の側面部
１３ 真壁
１５ 壁用面材
１６ 木受け材
１６ａ 外方の側面部
１６ｂ 側方の側面部
１６ｃ 内方の側面部
１７，１７’，１７” 添設補強金物
１７ａ，１７ａ’，１７ａ” 一方の辺部（中間辺部）
１７ｂ，１７ｂ’，１７ｂ” 他方の辺部（張出し辺部）
１８ ビス
１９ 間柱
２０ 表裏の壁用面材の間の間隔部分
２１ 断熱材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁面に正面部が現れて真壁を形成する角形断面を備える木製の柱の、火災時における座屈耐力を向上させるための木造真壁の耐火構造であって、
前記柱の側面部に沿って、壁用面材が接合される角形断面を有する木受け材が、前記柱の略全長に亘ってビス又は釘を用いて取り付けられており、
且つ直角に連設する２辺部を含むコの字断面形状、Ｌ字断面形状、又はロの字断面形状を備える添設補強金物が、前記直角に連設する２辺部のうちの一方の辺部を前記木受け材の外方の側面部にビスを用いて接合することにより、他方の辺部を前記壁用面材の内側面に沿って配置した状態で、前記木受け材の外方の側面部に沿って前記柱の３０％以上の長さ領域に亘って取り付けられている木造真壁の耐火構造。
【請求項２】
前記木受け材及び前記添設補強金物が、前記柱の両側の側面部に沿って取り付けられている請求項１記載の木造真壁の耐火構造。
【請求項３】
前記柱の表裏一対の正面部が何れも壁面に現れて真壁を構成しており、表裏一対の前記壁用面材は、端面を前記柱の側面部に各々当接させると共に、端部の内側面を前記木受け材の側方の側面部に各々密着させた状態で取り付けられている請求項１又は２記載の木造真壁の耐火構造。
【請求項４】
前記添設補強金物は、中間辺部の両側の側縁部から各々直角に連設する一対の張出し辺部を含むコの字断面形状又はロの字断面形状を備えており、前記中間辺部を前記木受け材の外方の側面部に沿って接合すると共に、一対の前記張出し辺部を表裏一対の前記壁用面材の内側面に沿って各々配置した状態で取り付けられている請求項３記載の木造真壁の耐火構造。
【請求項５】
前記添設補強金物を前記木受け材に接合するビスは、前記添設補強金物及び前記木受け材を貫通して前記柱に至る長さを有しており、前記添設補強金物の長さ方向に所定のピッチで複数打ち込まれる請求項１〜４の何れか１項に記載の木造真壁の耐火構造。
【請求項６】
前記添設補強金物を前記木受け材に接合するビスは、前記添設補強金物の長さ方向に２列に千鳥状に配置されて打ち込まれる請求項５記載の木造真壁の耐火構造。
【請求項１】
壁面に正面部が現れて真壁を形成する角形断面を備える木製の柱の、火災時における座屈耐力を向上させるための木造真壁の耐火構造であって、
前記柱の側面部に沿って、壁用面材が接合される角形断面を有する木受け材が、前記柱の略全長に亘ってビス又は釘を用いて取り付けられており、
且つ直角に連設する２辺部を含むコの字断面形状、Ｌ字断面形状、又はロの字断面形状を備える添設補強金物が、前記直角に連設する２辺部のうちの一方の辺部を前記木受け材の外方の側面部にビスを用いて接合することにより、他方の辺部を前記壁用面材の内側面に沿って配置した状態で、前記木受け材の外方の側面部に沿って前記柱の３０％以上の長さ領域に亘って取り付けられている木造真壁の耐火構造。
【請求項２】
前記木受け材及び前記添設補強金物が、前記柱の両側の側面部に沿って取り付けられている請求項１記載の木造真壁の耐火構造。
【請求項３】
前記柱の表裏一対の正面部が何れも壁面に現れて真壁を構成しており、表裏一対の前記壁用面材は、端面を前記柱の側面部に各々当接させると共に、端部の内側面を前記木受け材の側方の側面部に各々密着させた状態で取り付けられている請求項１又は２記載の木造真壁の耐火構造。
【請求項４】
前記添設補強金物は、中間辺部の両側の側縁部から各々直角に連設する一対の張出し辺部を含むコの字断面形状又はロの字断面形状を備えており、前記中間辺部を前記木受け材の外方の側面部に沿って接合すると共に、一対の前記張出し辺部を表裏一対の前記壁用面材の内側面に沿って各々配置した状態で取り付けられている請求項３記載の木造真壁の耐火構造。
【請求項５】
前記添設補強金物を前記木受け材に接合するビスは、前記添設補強金物及び前記木受け材を貫通して前記柱に至る長さを有しており、前記添設補強金物の長さ方向に所定のピッチで複数打ち込まれる請求項１〜４の何れか１項に記載の木造真壁の耐火構造。
【請求項６】
前記添設補強金物を前記木受け材に接合するビスは、前記添設補強金物の長さ方向に２列に千鳥状に配置されて打ち込まれる請求項５記載の木造真壁の耐火構造。
【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２０１２−３１６３９（Ｐ２０１２−３１６３９Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７２１６９（Ｐ２０１０−１７２１６９）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００１８３４２８）住友林業株式会社 (540)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００１８３４２８）住友林業株式会社 (540)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]