CN101283148A - 木制建筑构件 - Google Patents

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Abstract

构成一种木制建筑构件，其包括：承受荷重的尺寸较长且具有矩形截面的构造部；遍及全长被覆该构造部的横截面中的至少三侧边的被覆部；和层状夹置在构造部与被覆部之间并使作用于构造部的荷重不会向被覆部传递的绝缘部。由此，构造部承受荷重，因此其构造耐力的设计变得容易，并且即便在火灾时被覆部完全烧毁，由绝缘部所覆盖的构造部也不易被烧毁，所以能够提高木制建筑构件的耐火性能。另外，因为木制建筑构件的表面被被覆部所覆盖，所以绝缘部不会露出到外部，从而能够确保其外表美观。

Description

木制建筑构件
技术领域
本发明涉及在构筑木制建筑物的骨架的柱、梁等木制建筑构件中使构造耐力的设计变得容易并且既确保外观又提高耐火性能的技术。
背景技术
木制建筑物的骨架，如特开平8-151683号公报(专利文献1)所记载的，是将柱、梁等木制建筑构件适当地接合而构筑的。木制建筑构件中的柱以及梁，是承受建筑物自重、积雪·风·地震所产生的外力等各种荷重(载荷)的重要构件。近年来，不仅使用一直以来所使用的实心件，而且以实现没有缺陷的均匀且高强度的木制建筑构件为目的，广泛使用将以预定尺寸切断的板状件(木板，薄板件)平行地层压并用合成树脂粘合剂粘合而一体化的集成件。
专利文献1：特开平8-151683号公报
但是，在木制建筑物发生火灾时，如果在将火灾扑灭之前柱、梁等重要构件烧毁，则建筑物会倒塌。在该过程中，柱、梁等被火焰炙烤，从其表面朝向内部逐渐炭化。木制建筑物的重要构件，在构造耐力的设计方面必须确保从火灾发生到避难撤离为止的时间，但是由于承受荷重的矩形截面积逐渐减小，所以到建筑物倒塌为止的时间不明确。另外，木制建筑构件，与日本国的气候条件相适应，但另一方面存在与钢筋混凝土、砖瓦等相比耐火性能差这样的特性。
发明内容
于是，本发明鉴于以上这样的现有问题，目的在于提供一种木制建筑构件，通过使承受荷重的构造部与被覆(覆盖)该构造部的被覆部隔着绝缘部而分离，从而使构造耐力的设计变得简单并且既确保外观美观又提高耐火性能，其中所述绝缘部为使得作用于构造部的荷重不会向被覆部传递的层状。
因此，本发明所涉及的木制建筑构件，包括：承受荷重的尺寸长且具有矩形横截面的构造部；遍及该构造部的全长被覆该构造部的横截面中的至少三侧(边，side)的被覆部；和层状夹置在所述构造部与被覆部之间、使作用于所述构造部的荷重不向被覆部传递的绝缘部。
根据本发明，在木制建筑物发生火灾，火势从木制建筑构件的外部蔓延时，被覆部被火焰炙烤，从其外周朝向内部逐渐炭化。而且，经过一定时间后被覆部的整体烧毁时，则露出位于其内侧的绝缘部。但是，因为构造部被绝缘部覆盖，所以不会被火焰直接炙烤，从而炭化进行地极为缓慢，短时间内构造部不会被烧毁。另一方面，因为木制建筑构件的表面被被覆部所被覆，所以绝缘部不会露出到外部，能够确保它的外表美观。因此，能够既确保木制建筑构件的外观美观又提高耐火性能。另外，因为作用在木制建筑物上的各种荷重主要由构造部承受，所以既确保耐火性能又使构造耐力的设计变得容易，并且即便被覆部被完全烧毁，也不会发生建筑物倒塌的情况。
附图说明
图1是作为本发明所涉及的木制建筑构件的柱的立体图；
图2是图1中的柱的横剖面图；
图3是作为本发明所涉及的木制建筑构件的梁的立体图；
图4是图2中的梁的横剖面图；
图5是从木料截取薄板件及其木纹的说明图；
图6是直木纹的说明图；
图7是不匀整的纹理的说明图；
图8是柱的被覆部的优选实施方式的说明图。
符号说明
10 柱      12 构造部
14 被覆部  16 绝缘部
20 梁      22 构造部
24 被覆部  26 绝缘部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明进行详述。
图1以及图2，表示以集成件(层压板)制成柱为前提适用本发明而具体化的木制建筑构件的第一实施方式。
材料的轴线在垂直方向上延伸的柱10，被构成为包括：承受荷重的、尺寸较长且具有矩形截面的构造部12；遍及其全长被覆构造部12的横截面周围的被覆部14；和在构造部12与被覆部14之间层状夹置、并使作用于构造部12的荷重不会向被覆部14传递的绝缘部16。
构造部12，具有与作用于柱10的各种荷重相对应的横截面面积，由将以预定尺寸切断的薄板件(板状件)平行地层压并用合成树脂粘合剂粘合而一体化的集成件制成。被覆部14，在柱10的横截面上具有预定厚度t，与构造部12同样地，由将以预定尺寸切断的薄板件平行地层压并用合成树脂粘合剂粘合而一体化的集成件制成。绝缘部16，优选地，包括日本国建筑基准法所规定的不燃材料或难燃材料。这里，适于作为“不燃材料”的有：厚度在9mm以上的石膏板(板用原纸(base paper)的厚度在0.6mm以下)，厚度在15mm以上的木屑混凝土板，厚度在9mm以上的硬木屑混凝土板(松装密度在0.9以上)，厚度在30mm以上的木屑混凝土板(松装密度在0.5以上)，厚度在6mm以上的浆混凝土板等。适于作为“难燃材料”的有：厚度在5.5mm以上的难燃层合板，厚度在7mm以上的石膏板(板用原纸的厚度在0.5mm以下)等。另外，作为不燃材料或难燃材料使用石膏板，则能够使用在建筑物中广泛使用的廉价且耐火可靠性高的材料以实现绝缘部16。以不会传递作用在构造部12上的各种荷重的程度的弱结合方式、具体而言如钉钉子、合成树脂粘合剂等将绝缘部16固定或者半固定在构造部12周围。
接着，对该柱10的作用进行说明。
在木制建筑物发生火灾，火势从柱10的外部蔓延时，被覆部14被火焰炙烤，从其外周朝向内部逐渐进行炭化。而且，经过一定时间后被覆部14的整体烧毁，则露出位于其内方的绝缘部16，在这里炭化进程被阻止。此时，因为构造部12被包括不燃材料或难燃材料的的绝缘部16覆盖，所以没有被火焰直接炙烤，其炭化进行地极为缓慢，短时间内不会被烧毁。另一方面，因为柱10的表面被被覆部14被覆，所以石膏板不会在外部露出，能够确保它的外观美观。因此，能够既确保柱10的外观好看又提高耐火性能。另外，因为木制建筑物的荷重主要由构造部12承受，所以既确保耐火性能又使构造耐力的设计变得容易，并且即便被覆部14被完全烧毁，也不会发生建筑物倒塌的情况。
这里，优选地，被覆部14的预定厚度，以根据其材料(集成件)的炭化速度，至少在一个小时内不会烧毁的方式进行设定。具体而言，因为集成件的炭化速度为大约0.8mm/分，所以作为预定厚度t，只要在0.8×60＝48.0mm以上即可。这样一来，因为被覆部14完全烧毁至少要一个小时，所以在将火扑灭之前建筑物倒塌的可能性大幅降低，并且能够满足作为木制柱极难实现的、日本国建筑基准法中的“耐火构造”的性能。
图3以及图4，表示以集成件制成梁作为前提适用本发明而具体化的木制建筑构件的第二实施方式。
材料的轴线在水平方向上延伸的梁20，与柱10同样地，被构成为包括：承受荷重的尺寸较长且具有矩形截面的构造部22；遍及其全长被覆构造部22的横截面的三侧边(面)的被覆部24；和在构造部22与被覆部24之间层状夹置、并使得作用于构造部22的荷重不会向被覆部24传递的绝缘部26。即，梁20，在功能方面与柱10呈相同的构成，但必须在构造部20的横截面的一个侧边(侧面)承受各种荷重，因而被覆部24仅被覆构造部22的横截面中的两侧面以及下面。此时，构造体22的上面与由不燃材料等制成的地板材料30等接合，火灾时不被火焰直接炙烤，因此，即便不在这里设置被覆部24以及绝缘部26，对梁20的耐火性能也完全没有影响。另外，在梁20上，为了使被覆部24以及绝缘部26不会因重力而容易地从构造部22脱落，优选地，使用包括螺栓以及螺母的公知的紧固部件28，将构造部22、被覆部24以及绝缘部26一体化。关于其他的构成、作用以及效果，与之前的柱10一样，所以参照其即可。
这里，在各实施方式中，为了进一步提高木制建筑构件的耐火性能，优选地，构造部以及被覆部的至少一方包括不燃液剂浸渍木材。
另外，优选地，在构成绝缘部的不燃材料或难燃材料的外周面中的至少其接合部处贴附铝箔。这样一来，作用在不燃材料或难燃材料的接合部上的热量的一部份被反射，能够使构造部的炭化进程更加缓慢。另外，如果在不燃材料或难燃材料的外周面整个面上贴附铝箔，则作用在其外周面上的热量的一部分被反射，能够有效地抑制构造部的炭化进程。
但是，构成集成件的一般的薄板件，以图5所示的切取木料方式从原木上切下来。因此，薄板件的木纹，在从A方向观察时，成为如图6所示的直木纹，另一方面，在从B方向观察时成为图7所示的不匀整的纹理。验证薄板件的方向性的耐火性能，因为木纹密的炭化速度低，所有优选以在木制建筑构件的外周面显现直木纹的方式配置薄板件。
于是，在作为木制建筑构件的柱10的情况下，如图8所示，以薄板件的横截面长边相对于划定构造部12的横截面的各边及其延长线大体垂直地延伸的方式，配置薄板件而构成被覆部14，因此，在柱10的外周面显现直木纹，能够进一步提高其耐火性能。此时，在图中C部，在柱10的外周面显现不匀整的纹理，但因为该部分没有位于划定构造部12的横截面的各边的大体垂直方向上，所以对于柱10的耐火性能没有直接的影响。另外，因为被覆部14的预定厚度t遍及横截面四周相等，所以可通过适当组装具有相同尺寸的薄板件而构成，从库存管理、成本等观点来看是有利的。进而，因为抑制了形成薄板件的横截面的各边的长度，所以可从一根原木上尽可能多地切制薄板件，从而能够谋求木制建筑构件的成本降低。
另外，在作为木制建筑构件的梁20的情况下，通过制成与柱10相同的被覆部24，从而能够发挥同样的作用以及效果。
构成木制建筑构件的构造部以及被覆部，可由实心件构成，或者还可以组合集成件以及实心件构成。在对被覆部使用实心件时，其炭化速度为约1.0mm/分，所以作为被覆部的预定厚度t，只要在1.0×60＝60.0mm以上即可。
另外，本发明不仅适用于作为木制建筑构件的柱以及梁，而且也可适用于斜撑、棱木等。

Claims (7)

1.一种木制建筑构件，其特征在于，包括：
承受荷重的、长尺寸且具有矩形横截面的构造部；
遍及该构造部全长地被覆该构造部的横截面中的至少三侧的被覆部；和
层状地介于所述构造部与被覆部之间、使作用于所述构造部的荷重不向被覆部传递的绝缘部。
2.根据权利要求1所述的木制建筑构件，其特征在于，
所述绝缘部包括不燃材料或难燃材料。
3.根据权利要求2所述的木制建筑构件，其特征在于，
在所述不燃材料或难燃材料的外周面中的至少接合部处贴附铝箔。
4.根据权利要求1所述的木制建筑构件，其特征在于，
所述构造部和所述被覆部的至少一方包括不燃液剂浸渍木材。
5.根据权利要求1所述的木制建筑构件，其特征在于，
所述被覆部的厚度，被设定为根据其材料的炭化速度使其至少在一个小时内不会烧毁。
6.根据权利要求1所述的木制建筑构件，其特征在于，
所述被覆部，将呈矩形截面形状的板状件以该板状件的横截面的一条边相对于划定所述构造部的横截面的各边及该各边的延长线大体垂直地延伸地配置，而构成。
7.根据权利要求6所述的木制建筑构件，其特征在于，
所述板状件，以在所述被覆部的外周面尽可能地显现直木纹的方式进行配置。
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