JP6580314B2 - 建物 - Google Patents

Description

本発明は、住宅等の建物に関する。

従来、一対の棒状部材と、これら一対の棒状部材間に設けられる木質パネルで構成された腹材と、を備える建築構造材によって建物を構成する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
当該建築構造材は柱部材や梁部材として用いることができ、さらに、柱部材と梁部材とを組み合わせて門型フレームを形成することができる。そして、複数の門型フレームを互いに間隔を空けて並設配置することによって建物躯体を構築することができる。このような複数の門型フレームを備えた建物によれば、建築構造材自体の強度の高さに基づいて建物躯体の強度を向上させることができ、耐久性に優れる。

特許第５５２８１２８号公報

ところで、複数の門型フレームの並設方向に建物を大きくする場合は、門型フレームの数を追加すればよい。一方、複数の門型フレームの並設方向と直交する方向に建物を大きくする場合は、梁部材用の建築構造材の長さを長くする。ところが、このように梁部材用の建築構造材の長さを長くしてしまうと撓みが生じ、耐力上の問題はないものの、外部からの振動に伴って振動が発生する場合があった。

本発明の課題は、建物を構築するに当たり、建物躯体を構成する梁部材用の建築構造材の振動の発生を抑制することである。

請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図６に示すように、一対の柱部材１０・３０と梁部材２０・４０とを門型に接合してなる複数の門型フレーム７・８が、平行離間して配置されるとともに、これら複数の門型フレーム７・８が連結されてなる複数階建ての建物１において、
前記門型フレーム７・８を構成する前記柱部材１０・３０および前記梁部材２０・４０は建築構造材によって構成され、当該建築構造材は、長手方向と直交する方向に間隔を空けて配置される一対の棒状部材１１，１２・２１，２２・３１，３２・４１，４２と、当該一対の棒状部材１１，１２・２１，２２・３１，３２・４１，４２間に設けられる腹材１３・２３・３３・４３と、を備えており、
上階を構成する前記門型フレーム８と下階を構成する前記門型フレーム７とが上階の床体５３を介して上下に隣り合って配置されており、
前記上階の床体５３は、建築構造材としての木質パネルで構成された床パネルであり、
前記下階の門型フレーム７における前記梁部材２０の上端面と、前記上階の門型フレーム８における前記梁部材４０の下端面との間には、当該上階の梁部材４０を支持するための支持柱４４が設けられ、
前記下階の門型フレーム７における前記梁部材２０の上端面には、前記支持柱４４の下端部が取り付けられる柱脚金物６０が固定され、前記上階の門型フレーム８における前記梁部材４０の下端面には、前記支持柱４４の上端部が取り付けられる柱頭金物６５が固定され、
前記柱脚金物６０は、下部６０ａが前記床体５３に対して埋設され、上部６０ｂが前記床体５３の上面よりも上方に位置した状態となっていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、下階の門型フレーム７における梁部材２０の上端面と、上階の門型フレーム８における梁部材４０の下端面との間には、当該上階の梁部材４０を支持するための支持柱４４が設けられているので、上階側の梁部材４０は、当該支持柱４４を介して下階側の梁部材２０によって支持されることとなる。これによって、例えば上階の門型フレーム８における梁部材４０の長さを長くしたとしても、当該梁部材４０に撓みが生じにくくなる。たとえ外部からの振動を受けた場合であっても、当該梁部材４０に撓みを生じさせようとする力を、支持柱４４を介して下階の門型フレーム７へと効果的に伝達することができるので、外部からの振動に伴う振動の発生を抑制することができる。
また、下階の門型フレーム７における梁部材２０の上端面には、支持柱４４の下端部が取り付けられる柱脚金物６０が固定され、上階の門型フレーム８における梁部材４０の下端面には、支持柱４４の上端部が取り付けられる柱頭金物６５が固定されているので、支持柱４４の上下端部を、上下階の門型フレーム７・８における梁部材２０・４０に確実に固定することができる。
さらに、柱脚金物６０は、下階の門型フレーム７における梁部材２０の上端面に固定されるので、床体５３と同レベルに設けられることになる。これによって、当該柱脚金物６０は床体５３の上面側に露出しにくくなるので、床体５３の上面を仕上げる際の妨げとなりにくく、施工性の面でも優れる。
また、柱脚金物６０は、下部６０ａが床体５３に対して埋設され、上部６０ｂが床体５３の上面よりも上方に位置した状態となっているので、柱脚金物６０の下部６０ａは床体５３の上面に露出せず、上部６０ｂが床体５３の上面に露出することとなる。

請求項２に記載の発明は、例えば図１〜図７に示すように、請求項１に記載の建物１において、
基礎５の上端面と、前記下階の門型フレーム７における前記梁部材２０の下端面との間には、当該下階の梁部材２０を支持するための支持柱２４が設けられ、
当該下階側の支持柱２４は、上階側の前記支持柱４４の下方に配置されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、基礎５の上端面と、下階の門型フレーム７における梁部材２０の下端面との間には、当該下階の梁部材２０を支持するための支持柱２４が設けられているので、下階側の梁部材２０は、当該支持柱２４を介して基礎５によって支持されることとなる。これによって、例えば下階の門型フレーム７における梁部材２０の長さを長くしたとしても、当該梁部材２０に撓みが生じにくくなる。たとえ外部からの振動を受けた場合であっても、当該梁部材２０に撓みを生じさせようとする力を、支持柱２４を介して基礎５へと効果的に伝達することができるので、外部からの振動に伴う振動の発生を抑制することができる。
しかも、下階側の支持柱２４は、上階側の支持柱４４の下方に配置されているので、上階側の支持柱２４を介して下階の門型フレーム７へと伝達される力を効果的に基礎５に伝達することができる。

請求項３に記載の発明は、例えば図４，図６に示すように、請求項１又は２に記載の建物１において、
前記柱脚金物６０は、前記上部６０ｂに設けられるとともに前記支持柱４４の下端面を受ける柱受け部６３を備え、
前記柱受け部６３は、前記床５３体の上面の高さに位置し、下面が、前記床体５３の上面に当接していることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、床体５３の上面に露出した柱脚金物６０の上部には柱受け部６３が設けられており、当該柱受け部６３によって支持柱４４の下端面を受けることができるので、使用する支持柱４４としては、床体５３の上面から柱頭金物６５までの長さに設定することができる。これによって、支持柱４４の長さを抑えることができるので、部材コストの低減を図ることができる。

請求項４に記載の発明は、例えば図４，図６に示すように、請求項３に記載の建物１において、
前記柱脚金物６０は、
前記下階の門型フレーム７における前記梁部材２０の上端面に固定される板状の固定板部６１と、
前記固定板部６１の上面中央から垂直上方に立ち上がり、前記柱脚金物６０における下部６０ａから上部６０ｂに亘って設けられた板状の垂直板部６２と、
前記垂直板部６２のうち前記床体５３の上面の高さに設けられた前記柱受け部６３と、
前記固定板部６１の上面と前記柱受け部６３との間に一体形成され、前記柱受け部６３の補強を行う補強部６４と、を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、例えば図４，図６に示すように、請求項３又は４に記載の建物１において、
前記柱脚金物６０に接する前記床体５３のうち前記柱脚金物６０に対応する位置は、前記柱脚金物６０のうち前記柱受け部６３よりも下方の部分の形状に対応して加工された状態となっていることを特徴とする。

本発明によれば、建物を構築するに当たり、建物躯体を構成する梁部材用の建築構造材の振動の発生を抑制することができる。

建物を示す前方斜視図である。 建物本体と付属部の構造を説明する正面側から見た場合の断面図である。 建物本体の構造を説明する側面側から見た場合の断面図である。 建物本体の構造を説明する正面側から見た場合の断面図である。 建物本体と付属部の構造を説明する上方から見た場合の断面図である。 柱脚金物を示す図である。 柱頭金物を示す図である。 上階と屋根の構造を説明する側面側から見た場合の断面図である。 屋根の背面側の構造を上方から見た場合の図である。 建築構造材を構成する腹材の他の実施形態を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１において符号１は、建物を示す。この建物１は、一対の柱部材１０，１０・３０，３０と梁部材２０・４０とを門型に接合してなる複数の門型フレーム７・８が、平行離間して配置されるとともに、これら複数の門型フレーム７・８が連結されてなる。
より詳細に説明すると、本実施の形態の建物１は、その建物躯体が、複数の門型フレーム７・８が連結されてなる複数階建て（本実施の形態では二階建て）の建物本体２と、複数の建築用パネルによって構成されて建物本体２に付属する付属部３（本実施の形態では二階建て）と、建物本体２および付属部３の上に設けられる屋根４と、によって構成されている。また、これら建物本体２および付属部３と、その上の屋根４は、土台６を介して基礎５によって支持されている。

また、建物１は、四隅のコーナー部のうちの一つが入隅コーナー部１ａとされている。付属部３における入隅コーナー部１ａに面する一階部分であって、当該入隅コーナー部１ａよりもさらに奥まった位置には、玄関ポーチを構成する凹部空間３ａが形成されている。
図１における前方斜視図に示すように、建物本体２正面は、上下階の高さに対応する一対の袖壁２ａ，２ｂと、屋根４の直下に位置し、かつ一対の袖壁２ａ，２ｂの上端部間に架け渡されるようにして設けられる壁２ｃと、によって門型に形成されている。門型に形成された内側の部分は、当該門型に形成された部分よりも室内側に後退した凹部空間２ｄとされている。また、建物本体２正面の二階の高さには一対の袖壁２ａ，２ｂ間に架け渡されるようにしてバルコニー９が設けられている。なお、袖壁２ｂは入隅コーナー部１ａを構成している。
屋根４は、正面側（前方）から背面側（後方）にかけて緩やかに傾斜する片流れ屋根とされている。また、当該屋根４の四隅のうちの一つの隅４ａは、入隅コーナー部１ａに対応して切り欠かれた状態となっている。

建物本体２について詳細に説明する。
当該建物本体２は、上述の門型フレーム７・８を構成する一対の柱部材１０，１０・３０，３０と梁部材２０・４０は建築構造材によって構成されている。一方の門型フレーム７は建物本体２の一階を構成し、他方の門型フレーム８は建物本体２の二階を構成している。
建築構造材はそれぞれ、長手方向と直交する方向に間隔を空けて配置される一対の棒状部材１１，１２・２１，２２・３１，３２・４１，４２と、当該一対の棒状部材１１，１２・２１，２２・３１，３２・４１，４２間に設けられる腹材１３・２３・３３・４３と、を備える。
なお、建築構造材は、垂直に配置されることによって柱１０，３０として用いることができるとともに、水平に配置することによって梁２０，４０として用いることができる。
そして、建築構造材同士は、連結金具５０や連結ボルト５１等を用いる連結手段によって互いに連結されているものとする。すなわち、柱部材１０，３０同士、柱部材１０，３０と梁部材２０，４０同士は、上述の連結手段によって連結されている。

柱部材１０，３０と梁部材２０，４０を構成する建築構造材については、一階において垂直に配置される柱部材１０を構成する建築構造材を代表例に挙げて、その構成を説明する。

一対の棒状部材１１，１２は、角材によって構成されている。この角材には、複数のラミナを積層して形成される集成材が用いられている。また、その断面形状は一方の棒状部材１１と他方の棒状部材１２とで等しくなるように設定されている。すなわち、角材は断面四角形状に形成されており、本実施の形態においては、断面正四角形に形成されている。

棒状部材１１，１２を構成する角材は一本ものであることが望ましいが、輸送上の問題等を考慮して、複数本の角材を繋いで一本の角材、すなわち棒状部材１１，１２として用いるようにしてもよい。その場合、複数本の角材同士は、所定の連結構造（後述する）によって連結される。

腹材１３は、縦横の框材１３ａ，１３ｂを矩形枠状に組み立ててなる枠体と、この枠体の両面に貼設される面材１３ｃとを有する木質パネルによって構成されている。
木質パネルとは、壁や床、屋根といった建物の構成要素を予め工場にてパネル化しておき、施工現場でこれらのパネルを組み立てて建物を構築するパネル工法に利用される建築用パネルと同様の機能を有するものである。
なお、建物本体２の床を構成する床パネル５３や屋根パネル８０は、縦横の框材を矩形枠状に組み立ててなる枠体と、この枠体の上面に貼設される面材とを有するものである。また、枠体内には、適宜、補強桟材が組み付けられる。

また、木質パネルは、上述のように縦横の框材１３ａ，１３ｂからなる枠体と、面材１３ｃとを有している。さらに、その他にも、縦横の框材１３ａ，１３ｂによって組まれた矩形枠の内部に補助桟材が組み付けられていてもよい。
さらに、面材１３ｃの内側、すなわち木質パネルの内部中空部に、グラスウールやロックウール等の断熱材を装填することで、断熱性に優れた建築構造材とすることができる。特に、屋外に面する木質パネルの内部中空部に断熱材を充填することが好ましい。
また、縦横の框材１３ａ，１３ｂは断面四角形に形成された角材からなる。なお、本実施の形態において、これら縦横の框材１３ａ，１３ｂは断面矩形に形成されている。

そして、腹材１３を構成する木質パネルは、一対の棒状部材１１，１２の長手方向に連続して複数配置されており、これら複数の木質パネルの棒状部材１１，１２側の縁部は、それぞれ一対の棒状部材１１，１２に接合されている。
なお、隣り合う木質パネル同士は、接着剤によって互いに接合されている。また、腹材１３と一対の棒状部材１１，１２は、接着剤や釘等の止着材によって接合されている。また、これら各木質パネルは同じ長さに設定されていなくてもよい。

また、一対の棒状部材１１，１２の角材と、腹材１３の木質パネルは同一厚さに形成され、表裏両面が面一に接合されている。すなわち、図２，図３に示すように、一対の棒状部材１１，１２の角材の横の厚さと、腹材１３の木質パネルを構成する框材１３ａ，１３ｂと２枚の面材１３ｃ，１３ｃとの並設方向の長さとが略等しくなるように設定されている。
一対の棒状部材１１，１２の角材と腹材１３の木質パネルとが面一に接合されているので、建築構造材の表裏両面に、当該建築構造材の長さ方向に沿ってフラットな面を形成することができる。

なお、本実施の形態において腹材１３は木質パネルによって構成されるものとしたが、これに限られるものではない。
すなわち、例えば図１０に示すように、棒状部材１１，１２に対して取り付けた受材１４の表裏両面のそれぞれに面材１５を取り付けることによって形成された腹材１３であってもよい。
この場合も、一対の棒状部材１１，１２と腹材１３の表裏両面が面一となるように設定されている。また、内部中空部には、補助桟材や断熱材が適宜設けられる。また、受材１４は一対の棒状部材１１，１２に対して接着剤や釘等の止着材によって接合されている。さらに面材１５は受材１４に対して接着剤や釘等の止着材によって接合されている。
このような腹材１３は、必要に応じて現場で形成することができるので、例えばリフォーム時に腹材１３の交換が必要になった場合などに好適である。また、いわゆるツーバイフォー工法等の枠組壁工法との相性がよいという利点もある。

また、以上のような建築構造材は、上述のように柱部材１０，３０や梁部材２０，４０として用いることができ、さらに、これら柱部材１０，３０および梁部材２０，４０を組み合わせて門型フレーム７・８を形成することができる。そして、本実施の形態の建物本体２は、この門型フレーム７・８を複数用いて構成されている。
一階において水平に配置される梁部材２０を構成する建築構造材についても、代表例として挙げた柱部材１０を構成する建築構造材と同様に、一対の棒状部材２１，２２と、当該一対の棒状部材２１，２２間に設けられる腹材２３と、を備える。
二階において垂直に配置される柱部材３０を構成する建築構造材についても、代表例として挙げた柱部材１０を構成する建築構造材と同様に、一対の棒状部材３１，３２と、当該一対の棒状部材３１，３２間に設けられる腹材３３と、を備える。
二階において水平に配置される梁部材４０を構成する建築構造材についても、代表例として挙げた柱部材１０を構成する建築構造材と同様に、一対の棒状部材４１，４２と、当該一対の棒状部材４１，４２間に設けられる腹材４３と、を備える。
なお、柱部材３０や梁部材２０，４０を構成する建築構造材の各腹材２３，３３，４３は、図１０に示すような受材１４と面材１５を備えたものであってもよい。

一階の門型フレーム７は、一対の柱部材１０，１０と、当該一対の柱部材１０，１０の上端部間に架設される梁部材２０とからなる。
梁部材２０を構成する一対の棒状部材２１，２２のうち、上方に位置する棒状部材２１は、下方に位置する棒状部材２２よりも長く設定されている。

上方に位置する棒状部材２１は、一対の柱部材１０，１０の上端部に載った状態となっている。そして、柱部材１０の一対の棒状部材１１，１２の上端部から上方に突出する連結ボルト５１が梁部材２０の上方に位置する棒状部材２１を貫通することによって、柱部材１０と梁部材２０とが部分的に連結されている。
また、上方に位置する棒状部材２１は、一対の柱部材１０，１０の上端面に接着されていてもよい。

また、下方に位置する棒状部材２２は、一対の柱部材１０，１０の側面に、上述の連結手段を利用して連結されている。
すなわち、一側面または対向する二側面が開放された直方体形状の連結金具５０と、当該連結金具５０の内部に先端が挿入され、開放された側面からのナット締結により当該連結金具５０と連結される連結ボルト５１とによって、柱部材１０と梁部材２０とが部分的に連結されている。
より詳細に説明すると、図２に示すように、梁部材２０における下方に位置する棒状部材２２の端部から突出する連結ボルト５１の突出方向先端と、柱部材１０の側面から突出する連結ボルト５１の突出方向先端とが、連結金具５０の内部に挿入され、ナット締結される。なお、柱部材１０の腹材１３内部には連結ボルト５１を埋め込むための補助桟材１３ｄが設けられている。
このようにして門型フレーム７を形成することができる。

二階の門型フレーム８も、一階の門型フレーム７と同様に、一対の柱部材３０，３０と梁部材４０とによって形成されている。
すなわち、梁部材４０における上方に位置する棒状部材４１は、柱部材３０，３０の上端部に載せられて固定されており、下方に位置する棒状部材４２は、連結手段によって柱部材３０，３０に連結固定されている。柱部材３０，３０の腹材３３内部にも補助桟材３３ｄが設けられている。

門型フレーム７・８は、図５に示すように、建物本体２の正面側から背面側にかけて間隔を空けて配置されている。具体的には、建物本体２の正面側と中央と背面側の三列、等間隔に配置されている。
また、門型フレーム７・８は複数重ね合わせて用いられている。すなわち、一階においては三列の門型フレーム７があり、それぞれ二枚分の門型フレーム７，７が重ね合わせられて一つの複合門型フレームとして用いられている。二階においても三列の門型フレーム８があり、それぞれ二枚分の門型フレーム８，８が重ね合わせられて一つの複合門型フレームとして用いられている。

一階の門型フレーム７（三列の複合門型フレーム）は、土台６を介して基礎５に連結されている。すなわち、基礎５には、その上面から上方に突出するアンカーボルト５２が埋設されており、アンカーボルト５２は、土台６を貫通してさらに上方に突出している。
一階の門型フレーム７を構成する一対の柱部材１０における一対の棒状部材１１，１２の下端部には、連結ボルト５１を介して連結金具５０が設けられている。当該連結金具５０に対してアンカーボルト５２がナット締結されることによって柱部材１０が基礎５上に設置される。
なお、図示はしないが、一階の床は土台６に対して大引や根太、床面材等を取り付けて形成されるものとするが、床パネル等のようにパネル化されたものを用いるようにしてもよい。

二階の門型フレーム８（三列の複合門型フレーム）は、上階の床パネル５３を介して一階の門型フレーム７に連結されており、これら一階の門型フレーム７と二階の門型フレーム８は、上階の床体である床パネル５３を介して上下に隣り合って配置されている。
すなわち、一階の門型フレーム７においては、上述のように、柱部材１０，１０の上端部から上方に突出する連結ボルト５１が、梁部材２０の上方に位置する棒状部材２１を貫通して設けられている。当該連結ボルト５１は、さらに上階の床パネル５３を貫通して、上階の床パネル５３の上面よりも上方に突出している。
二階の門型フレーム８を構成する一対の柱部材３０における一対の棒状部材３１，３２の下端部には、連結ボルト５１を介して連結金具５０が設けられている。当該連結金具５０に対して一階の門型フレーム７から突出する連結ボルト５１がナット締結されることによって、二階の門型フレーム８が、上階の床パネル５３を介して一階の門型フレーム７に連結される。

なお、床パネル５３は、図２に示すように、建物本体２および付属部３に対し、当該建物本体２および付属部３の外周に沿って、厚みの薄い半胴差５４とセットで設けられている。
すなわち、一階の門型フレーム７から上方に突出する連結ボルト５１は、上階の床パネル５３だけでなく、半胴差５４も貫通している箇所（建物本体２の外周）がある。

平行離間する複数の門型フレーム７・８は、当該複数の門型フレーム７・８に直交して配置される壁５７によって連結されている。すなわち、三列の門型フレーム７，８は、基礎５や上下に隣り合う門型フレーム７・８に対して連結されてはいるものの、互いに連結された状態にはなっていない。そのため、当該門型フレーム７・８同士は、門型フレーム７・８に直交する方向の壁５７によって連結されている。また、門型フレーム７・８同士は、床パネル５３や屋根４によっても連結された状態になっている。
壁５７は、図３，図５に示すように、柱５７ａと、壁パネル５７ｂと、を備える。
柱５７ａは、門型フレーム７・８を構成する柱部材１０，３０の棒状部材１１，３１（１２，３２）に対して間隔を空けて配置される。その下端部には、連結金具５０が設けられており、柱５７ａは、当該連結金具５０を介して、下方から上方に突出する連結ボルト５１またはアンカーボルト５２に連結された状態となっている。
壁パネル５７ｂは、建築構造材の腹材１３，２３，３３，４３を構成する木質パネルと同様に、縦横の框材からなる枠体と、枠体の表裏両面に貼り付けられる面材とを有する。内部中空部には断熱材が適宜充填されている。そして、このような壁パネル５７ｂが、門型フレーム７・８のそれぞれの棒状部材１１，３１（１２，３２）と柱５７ａとの間に設けられており、壁５７を構成している。
なお、壁５７には、開口部を形成したい位置に開口枠５７ｃを適宜設置して窓等の開口部を形成することができる。

そして、一階の門型フレーム７における梁部材２０の上端面と、二階の門型フレーム８における梁部材４０の下端面との間には、図４，図５に示すように、当該二階の梁部材４０を支持するための支持柱４４が設けられている。
また、一階の門型フレーム７における梁部材２０の上端面には、支持柱４４の下端部が取り付けられる柱脚金物６０が固定され、二階の門型フレーム８における梁部材４０の下端面には、支持柱４４の上端部が取り付けられる柱頭金物６５が固定されている。
すなわち、支持柱４４は、一階の門型フレーム７と二階の門型フレーム８の中央部分であって、かつ一階の門型フレーム７と二階の門型フレーム８との間に設けられて、二階の門型フレーム８の撓みを抑制している。
なお、支持柱４４も、二階の門型フレーム８と同様に、複数重ね合わせて用いられている。すなわち、二本の支持柱４４が互いの側面を当接し合うようにして一体化されており、二本分の太さの複合支持柱を形成している。

柱脚金物６０は、下部６０ａが上階の床パネル５３に対して埋設され、上部６０ｂが床パネル５３の上面よりも上方に位置した状態となっている。
そして、当該柱脚金物６０は、図６に示すように、固定板部６１と、垂直板部６２と、柱受け部６３と、補強部６４と、を備える。
固定板部６１は、一階の門型フレーム７における梁部材２０の上端面に固定される板状部分であり、釘やビス等の固定具によって固定される。
垂直板部６２は、固定板部６１の上面中央から垂直上方に立ち上がる板状部分であり、下部６０ａから上部６０ｂに亘って設けられている。当該垂直板部６２の上端部には、当該垂直板部６２を厚み方向に貫通する貫通孔が複数形成されている。
柱受け部６３は、上部６０ｂに設けられるとともに支持柱４４の下端面を受けるものである。すなわち、当該柱受け部６３は垂直板部６２のうち床パネル５３の上面の高さに設けられており、その下面が、床パネル５３の上面に当接している。また、当該柱受け部６３は垂直板部６２に対して直交する左右両方向に伸びるようにして形成されている。
補強部６４は、固定板部６１の上面と柱受け部６３との間に一体形成され、支持柱４４を受ける柱受け部６３の補強を行う。

支持柱４４（複合支持柱）の下端部は、柱脚金物６０の形状に合わせて加工されている。すなわち、支持柱４４の下端部には、垂直板部６２が差し込まれるスリットが形成されており、さらに垂直板部６２に形成された貫通孔に対応する貫通孔が形成されているものとする。支持柱４４の下端部に形成された当該貫通孔と、垂直板部６２に形成された貫通孔には、ドリフトピンが挿入されて、支持柱４４と柱脚金物６０とを連結することができる。
また、支持柱４４の下端面は、柱脚金物６０の柱受け部６３の上面に当接し、当該柱受け部６３の上面に載せられた状態となっている。

柱頭金物６５は、梁部材４０における下方に位置する棒状部材４２の下面に、下方に向かって突出するようにして設けられている。
そして、当該柱頭金物６５は、図７に示すように、固定板部６６と、垂直板部６７と、を備える。
固定板部６６は、二階の門型フレーム８における梁部材４０の下端面に固定される板状部分であり、釘やビス等の固定具によって固定される。
垂直板部６７は、固定板部６６の下面中央から下方に突出する板状部分であり、当該垂直板部６７には、当該垂直板部６７を厚み方向に貫通する貫通孔が複数形成されている。

支持柱４４（複合支持柱）の上端部は、柱頭金物６５の形状に合わせて加工されている。すなわち、支持柱４４の上端部には、垂直板部６７が差し込まれるスリットが形成されており、さらに垂直板部６７に形成された貫通孔に対応する貫通孔が形成されているものとする。支持柱４４の上端部に形成された当該貫通孔と、垂直板部６７に形成された貫通孔には、ドリフトピンが挿入されて、支持柱４４と柱頭金物６５とを連結することができる。
また、支持柱４４の上端部は、柱頭金物６５の固定板部６６の下面に当接することが望ましい。

なお、柱脚金物６０および柱頭金物６５は、複数重ね合わせて用いられる支持柱４４に対応してサイズ設定が行われている。したがって、例えば支持柱４４を複数重ね合わせて用いない場合には、一本分の支持柱４４に対応したサイズのものが用いられる。

また、柱脚金物６０は、上述のように下部６０ａが床パネル５３に対して埋設された状態となっている。すなわち、床パネル５３のうち、柱脚金物６０に対応する位置は、当該柱脚金物６０の形状に対応して加工された状態となっている。つまり、柱脚金物６０の柱受け部６３の下方には、垂直板部６２の中央から下の部分と、補強部６４と、固定板部６１とがあり、柱脚金物６０に接する床パネル５３には、これら各部の形状に合致する溝や凹部が適宜形成されているものとする。また、半胴差５４が柱脚金物６０に接する場合には、当該半胴差５４にも同様に、柱脚金物６０の各部の形状に合致する溝や凹部が適宜形成されていてもよい。
なお、二つの床パネル５３，５３同士が並んで接合される箇所に、柱脚金物６０に対応する溝や凹部等の加工が施されるものとする。これにより、溝や凹部等の加工を、いわゆる半割り状に形成することができるので、柱脚金物６０を床パネル５３に埋設させた状態にしやすくなる。

図４に示すように、基礎５の上端面と、一階の門型フレーム７における梁部材２０の下端面との間にも、当該一階の梁部材２０を支持するための支持柱２４が設けられている。当該一階側の支持柱２４は、上階側の支持柱４４の下方に配置されている。
また、一階の門型フレーム７における梁部材２０の下端面には、支持柱２４の上端部が取り付けられる柱頭金物６５が固定されており、基礎５の上端面からは、当該基礎５に埋設されたアンカーボルト５２の上端部が突出した状態となっている。
すなわち、支持柱２４は、基礎５と一階の門型フレーム７の中央部分であって、かつ基礎５と一階の門型フレーム７との間に設けられて、一階の門型フレーム８の撓みを抑制している。
なお、支持柱２４も、一階の門型フレーム７や二階の門型フレーム８、二階の支持柱４４と同様に、複数重ね合わせて用いられている。すなわち、二本の支持柱２４が互いの側面を当接し合うようにして一体化されており、二本分の太さの複合支持柱を形成している。

支持柱２４の下端部には、当該支持柱２４の下端面から突出する連結ボルト５１を介して連結金具５０が設けられている。そして、当該連結金具５０に対してアンカーボルト５２がナット締結されることによって支持柱２４が基礎５上に設置される。
また、支持柱２４（複合支持柱）の上端部は、二階の支持柱４４と同様に、柱頭金物６５の形状に合わせて加工されている。

以上のようにして、一階においても、また二階においても支持柱２４，４４によって門型フレーム７・８の梁部材２０，４０が支持されている。これによって、支持柱４４によって二階の門型フレーム８の梁部材４０の撓みが抑制され、支持柱２４によって一階の門型フレーム７の梁部材２０の撓みが確実に抑制されている。
なお、支持柱２４，４４は、建物本体２の正面側に位置する門型フレーム７・８と、背面側に位置する門型フレーム７・８に対応して設けられている。

付属部３は、上述のように壁や床、屋根といった建物の構成要素を予め工場にて、建築用パネルとしてパネル化しておき、施工現場でこれらの建築用パネルを組み立てて建物を構築するパネル工法（壁式工法：壁式構造）によって、建物本体２に付属するように構成されている。
より詳細に説明すると、付属部３は、図５に示すように、建物本体２の側面と直交する二つの壁３ｂ，３ｃと、これら二つの壁３ｂ，３ｃとの間に設けられる壁３ｄと、を備えることによって平面視略コ字状に形成されている。
そして、当該付属部３を構成する各壁３ｂ，３ｃ，３ｄや屋根や床は、図２，図５に示すように、一階用の壁パネル９０と、床パネル９１および半胴差９２と、二階用の壁パネル９３と、屋根梁９４と、によって構成されている。
一階用の壁パネル９０は、基礎５上の土台６に立設されている。なお、一階の床は、建物本体２と同様に、土台６に対して大引や根太、床面材等を取り付けて形成されるものとするが、床パネル等のようにパネル化されたものを用いるようにしてもよい。
床パネル９１および半胴差９２は、一階用の壁パネル９０の上端面に載置固定されている。半胴差９２は、建物本体２側の半胴差５４と連続し、床パネル９１は、建物本体２側の床パネル５３と連続するようにして設けられる。なお、凹部空間３ａは床パネル９１の下方に形成されている。
二階用の壁パネル９３は、床パネル９１および半胴差９２の上に立設されている。
屋根梁９４は、二階用の壁パネル９３の上端部と屋切壁部７０との間に架け渡されて、上面に、屋根４が設けられる。
このような付属部３は、門型フレーム７・８に対して釘やビス等の固定具、接着剤等によって接合固定されている。

続いて、屋根４について詳細に説明する。
屋根４は、図２〜図４，図８，図９に示すように、二階を構成する門型フレーム８の上端面に、上面が傾斜面７１とされた屋切壁部７０が設けられ、当該屋切壁部７０の傾斜面７１上に、屋根４を構成する屋根パネル８０が設置されることによって概略構成されている。
屋切壁部７０のうち傾斜面７１の傾斜方向下端部７１ａを除く箇所７１ｂと、二階の門型フレーム８は、当該二階の門型フレーム８の上端面から突出して屋切壁部７０を貫通する第一連結ボルト５５を介して連結されている。
また、屋切壁部７０のうち傾斜面７１の傾斜方向下端部７１ａと、屋根パネル８０と、二階の門型フレーム８は、当該門型フレーム８の上端面から突出して屋切壁部７０および屋根パネル８０を貫通する第二連結ボルト５６を介して連結されている。

屋切壁部７０は、図８に示すように屋根４が片流れ屋根であるため、その傾斜面７１が正面側から背面側にかけて下り勾配となるように形成されている。当該屋切壁部７０は、二階の門型フレーム８の上方に、当該門型フレーム８の延長として一体的に設けられる複数の延長構造材７２と、複数の延長構造材７２に対して固定される屋切壁材７３と、を有する。
また、屋切壁部７０は、図４に示すように、二階の門型フレーム８の柱部材３０を構成する一対の棒状部材３１，３２上に複数配置されている。なお、これら複数の屋切壁部７０間には、当該複数の屋切壁部７０と直交する方向に配置されるとともに、屋切壁部７０の高さ・傾斜に対応する補助壁部７５が適宜設けられる。

延長構造材７２は、二階の門型フレーム８の上端面と屋根パネル８０との間の高さに設定された角材と、壁５７を構成する柱５７ａの上端面と屋根パネル８０との間の高さに設定された角材であり、いずれも上面が屋根４の傾斜に対応して傾斜面とされている。

屋切壁材７３は、傾斜面７１の傾斜に対応して上面が傾斜面とされた屋切パネル７３ａと、傾斜面７１の傾斜に対応して上面が傾斜面とされた屋切材７３ｂと、を有する。
屋切パネル７３ａは、複数の框材を台形状に組み立ててなる枠体と、当該枠体の両面に貼り付けられる面材とからなる。当該屋切パネル７３ａは、中央の門型フレーム８よりも正面側に配置される。
屋切材７３ｂは、角材を台形状または直角三角形状に加工したものであり、中央の門型フレーム８よりも背面側に配置される。

屋根パネル８０は、適宜分割されたものを用いる。すなわち、屋根４は複数の屋根パネル８０を縦横に並べることによって形成されている。
なお、上述のように屋根パネル８０は、縦横の框材８１，８２を矩形枠状に組み立ててなる枠体と、この枠体の上面に貼設される面材８３とを有するものである。また、枠体内には、適宜、補強桟材が組み付けられる。このような建築用パネルからなる屋根パネル８０は、屋切壁部７０とは異なり、屋根４の傾斜に関わりなく均等な厚みに設定されている。すなわち、屋根４の傾斜は屋切壁部７０によって決まる。
また、複数の屋根パネル８０の上面には、防水シートや屋根材が適宜設けられる。また、太陽光発電アレイ等が設置されてもよい。

また、屋根パネル８０は、少なくとも、屋切壁部７０の傾斜面７１のうち傾斜方向下端部７１ａを除く箇所７１ｂに対して接着固定されている。また、接着による固定と併用して、釘やビス等の固定具を適宜用いて屋根パネル８０を、傾斜方向下端部７１ａを除く箇所７１ｂに固定してもよい。
なお、本実施の形態において屋根パネル８０は、傾斜方向下端部７１ａを除く箇所７１ｂに対して接着固定されるものとしたが、これに限られるものではなく、傾斜方向下端部７１ａに対して接着固定されてもよい。

ここで、第一連結ボルト５５および第二連結ボルト５６は、二階の門型フレーム８における柱部材３０の上端面から上方に突出しており、屋切壁部７０は、第一連結ボルト５５および第二連結ボルト５６を介して二階の門型フレーム８における柱部材３０に連結されている。
さらに、第一連結ボルト５５および第二連結ボルト５６は、二階において壁５７を構成する柱５７ａの上端面から上方に突出しており、屋切壁部７０は、第一連結ボルト５５および第二連結ボルト５６を介して二階において壁５７を構成する柱５７ａに連結されている。
より詳細に説明すると、屋切壁部７０には、第一連結ボルト５５と第二連結ボルト５６が挿入される貫通孔が上下方向に形成されている。具体的には、傾斜面７１の傾斜方向下端部７１ａを除く箇所７１ｂにおいては、二階の門型フレーム８を構成する柱部材３０における棒状部材３１，３２の上方と、二階の壁５７を構成する柱５７ａの上方に位置する延長構造材７２に、第一連結ボルト５５が挿入される貫通孔が形成される。また、傾斜面７１の傾斜方向下端部７１ａにおいては、二階の門型フレーム８を構成する柱部材３０における棒状部材３１，３２の上方と、二階の壁５７を構成する柱５７ａの上方に位置する屋切材７３ｂに、第二連結ボルト５６が挿入される貫通孔が形成されている。
さらに、第二連結ボルト５６は、屋切壁部７０のうち傾斜面７１の傾斜方向下端部７１ａ（屋切材７３ｂ）と、屋根パネル８０と、二階の門型フレーム８とを連結するものであるため、屋根パネル８０にも、第二連結ボルト５６が挿入される貫通孔が上下方向に形成されている。

そして、図８，図９に示すように、屋切壁部７０の傾斜面７１には、第一連結ボルト５５の上端部が収容される第一凹部７４が座堀加工されている。また、屋根パネル８０の上面には、第二連結ボルト５６の上端部が収容される第二凹部８４が座堀加工されている。
すなわち、第一連結ボルト５５の上端部は、屋切壁部７０の傾斜面７１よりも上方に突出せずに、第一凹部７４内に収まるようになっている。また、第二連結ボルト５６の上端部は、屋根パネル８０の面材８３上面よりも上方に突出せずに、第二凹部８４内に収まるようになっている。また、第一凹部７４と第二凹部８４に収まる第一連結ボルト５５と第二連結ボルト５６のそれぞれの上端部にはナットが締結される。

なお、本実施の形態においては、第一凹部７４は延長構造材７２の上端面に形成されている。ただし、これに限られるものではなく、延長構造材７２の上に位置する屋根パネル８０の框材８１（８２）に対して形成してもよい。この場合は、第一連結ボルト５５の上端部が傾斜面７１よりも上方に突出してもよい。
また、図９に示すように、第二凹部８４が形成される位置は、二階の門型フレーム８の柱部材３０における一対の棒状部材３１，３２の上方と、壁５７を構成する柱５７ａの上方とし、平面視において略Ｌ字状（または略三角形状）を模したような位置関係となることが望ましい。
そして、屋根パネル８０に設けられる防水シートや屋根材は、第一凹部７４および第二凹部８４を塞ぐようにして設けられるものとする。

以上のようにして屋根４が形成されている。さらに、以上のようにして建物１が形成されている。
すなわち、本実施の形態の建物１は、門型フレーム７・８と、当該門型フレーム７・８を連結する壁５７や床パネル５３、屋根パネル８０等によって構築された堅牢な構造の建物本体２を有する。また、建物本体２の内部構造には大空間を形成することができ、間取りや内装、設備の自由度が高まる利点がある。このような構造の建物１は、いわゆるスケルトン・インフィル住宅と称されており、長期間の構造的耐久性を有しつつ、居住空間の可変性を有する。より説明を加えると、建物本体２は、門型フレーム７，８と耐力壁（壁５７：壁パネル５７ｂ）とで構成される１方向ラーメン・１方向壁式構造によって構成されている。これによって、建物本体２の内部空間は耐力壁を必要としないため、大開口と大空間が可能となり、設計自由度を向上させることができる（スケルトン・インフィル設計）。

本実施の形態によれば、下階の門型フレーム７における梁部材２０の上端面と、上階の門型フレーム８における梁部材４０の下端面との間には、当該上階の梁部材４０を支持するための支持柱４４が設けられているので、上階側の梁部材４０は、当該支持柱４４を介して下階側の梁部材２０によって支持されることとなる。これによって、例えば上階の門型フレーム８における梁部材４０の長さを長くしたとしても、当該梁部材４０に撓みが生じにくくなる。たとえ外部からの振動を受けた場合であっても、当該梁部材４０に撓みを生じさせようとする力を、支持柱４４を介して下階の門型フレーム７へと効果的に伝達することができるので、外部からの振動に伴う振動の発生を抑制することができる。
また、下階の門型フレーム７における梁部材２０の上端面には、支持柱４４の下端部が取り付けられる柱脚金物６０が固定され、上階の門型フレーム８における梁部材４０の下端面には、支持柱４４の上端部が取り付けられる柱頭金物６５が固定されているので、支持柱４４の上下端部を、上下階の門型フレーム７・８における梁部材２０・４０に確実に固定することができる。
さらに、柱脚金物６０は、下階の門型フレーム７における梁部材２０の上端面に固定されるので、床体５３と同レベルに設けられることになる。これによって、当該柱脚金物６０は床体５３の上面側に露出しにくくなるので、床体５３の上面を仕上げる際の妨げとなりにくく、施工性の面でも優れる。

また、基礎５の上端面と、下階の門型フレーム７における梁部材２０の下端面との間には、当該下階の梁部材２０を支持するための支持柱２４が設けられているので、下階側の梁部材２０は、当該支持柱２４を介して基礎５によって支持されることとなる。これによって、例えば下階の門型フレーム７における梁部材２０の長さを長くしたとしても、当該梁部材２０に撓みが生じにくくなる。たとえ外部からの振動を受けた場合であっても、当該梁部材２０に撓みを生じさせようとする力を、支持柱２４を介して基礎５へと効果的に伝達することができるので、外部からの振動に伴う振動の発生を抑制することができる。
しかも、下階側の支持柱２４は、上階側の支持柱４４の下方に配置されているので、上階側の支持柱２４を介して下階の門型フレーム７へと伝達される力を効果的に基礎５に伝達することができる。

また、門型フレーム７・８および支持柱２４・４４のそれぞれは、複数重ね合わせて用いられているので、門型フレーム７・８および支持柱２４・４４のそれぞれを補強して剛性を高めることができる。これによって、上下階の門型フレーム７・８における梁部材２０・４０に撓みを生じにくくさせることができる。

また、柱脚金物６０は、下部６０ａが床体５３に対して埋設され、上部６０ｂが床体５３の上面よりも上方に位置した状態となっているので、柱脚金物６０の下部６０ａは床体５３の上面に露出せず、上部６０ｂが床体５３の上面に露出することとなる。床体５３の上面に露出した柱脚金物６０の上部には柱受け部６３が設けられており、当該柱受け部６３によって支持柱４４の下端面を受けることができるので、使用する支持柱４４としては、床体５３の上面から柱頭金物６５までの長さに設定することができる。これによって、支持柱４４の長さを抑えることができるので、部材コストの低減を図ることができる。

また、平行離間する前記複数の門型フレーム７・８は、当該複数の門型フレーム７・８に直交して配置される壁５７によって連結されているので、複数の門型フレーム７・８が平行離間する方向の水平力を壁５７によって受けることができる。

１ 建物
２ 建物本体
３ 付属部
４ 屋根
５ 基礎
７ 門型フレーム
８ 門型フレーム
１０ 柱部材
１１ 棒状部材
１２ 棒状部材
１３ 腹材
２０ 梁部材
２１ 棒状部材
２２ 棒状部材
２３ 腹材
２４ 支持柱
３０ 柱部材
３１ 棒状部材
３２ 棒状部材
３３ 腹材
４０ 梁部材
４１ 棒状部材
４２ 棒状部材
４３ 腹材
４４ 支持柱
５０ 連結金具
５１ 連結ボルト
５２ アンカーボルト
５３ 床パネル
５４ 半胴差
５５ 第一連結ボルト
５６ 第二連結ボルト
６０ 柱脚金物
６０ａ 下部
６０ｂ 上部
６３ 柱受け部
６５ 柱頭金物
７０ 屋切壁部
７１ 傾斜面
７１ａ 傾斜方向下端部
７２ 延長構造材
７３ 屋切壁材
７４ 第一凹部
８０ 屋根パネル
８４ 第二凹部

Claims (5)

1. 一対の柱部材と梁部材とを門型に接合してなる複数の門型フレームが、平行離間して配置されるとともに、これら複数の門型フレームが連結されてなる複数階建ての建物において、
   前記門型フレームを構成する前記柱部材および前記梁部材は建築構造材によって構成され、当該建築構造材は、長手方向と直交する方向に間隔を空けて配置される一対の棒状部材と、当該一対の棒状部材間に設けられる腹材と、を備えており、
   上階を構成する前記門型フレームと下階を構成する前記門型フレームとが上階の床体を介して上下に隣り合って配置されており、
   前記上階の床体は、建築構造材としての木質パネルで構成された床パネルであり、
   前記下階の門型フレームにおける前記梁部材の上端面と、前記上階の門型フレームにおける前記梁部材の下端面との間には、当該上階の梁部材を支持するための支持柱が設けられ、
   前記下階の門型フレームにおける前記梁部材の上端面には、前記支持柱の下端部が取り付けられる柱脚金物が固定され、前記上階の門型フレームにおける前記梁部材の下端面には、前記支持柱の上端部が取り付けられる柱頭金物が固定され、
   前記柱脚金物は、下部が前記床体に対して埋設され、上部が前記床体の上面よりも上方に位置した状態となっていることを特徴とする建物。
2. 請求項１に記載の建物において、
   基礎の上端面と、前記下階の門型フレームにおける前記梁部材の下端面との間には、当該下階の梁部材を支持するための支持柱が設けられ、
   当該下階側の支持柱は、上階側の前記支持柱の下方に配置されていることを特徴とする建物。
3. 請求項１又は２に記載の建物において、
   前記柱脚金物は、前記上部に設けられるとともに前記支持柱の下端面を受ける柱受け部を備え、
   前記柱受け部は、前記床体の上面の高さに位置し、下面が、前記床体の上面に当接していることを特徴とする建物。
4. 請求項３に記載の建物において、
   前記柱脚金物は、
   前記下階の門型フレームにおける前記梁部材の上端面に固定される板状の固定板部と、
   前記固定板部の上面中央から垂直上方に立ち上がり、前記柱脚金物における下部から上部に亘って設けられた板状の垂直板部と、
   前記垂直板部のうち前記床体の上面の高さに設けられた前記柱受け部と、
   前記固定板部の上面と前記柱受け部との間に一体形成され、前記柱受け部の補強を行う補強部と、を備えることを特徴とする建物。
5. 請求項３又は４に記載の建物において、
   前記柱脚金物に接する前記床体のうち前記柱脚金物に対応する位置は、前記柱脚金物のうち前記柱受け部よりも下方の部分の形状に対応して加工された状態となっていることを特徴とする建物。

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