JP2002276077A - 木材と線材を組合わせた建築用構造材 - Google Patents

木材と線材を組合わせた建築用構造材

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JP2002276077A
JP2002276077A JP2001076668A JP2001076668A JP2002276077A JP 2002276077 A JP2002276077 A JP 2002276077A JP 2001076668 A JP2001076668 A JP 2001076668A JP 2001076668 A JP2001076668 A JP 2001076668A JP 2002276077 A JP2002276077 A JP 2002276077A
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洋 出木場
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、長手状木材の底面側に線材を内蔵
させてムクリを発生させ、曲げ荷重に対する強度を向上
させて間伐材等の安価な木材を梁等に使用することを目
的とする。 【解決手段】 本発明による木材と線材を組合わせた建
築用構造材は、断面形状の高さ(H)の中心位置から底面
(1a)に寄った位置に長さ(L)に沿い木材(1)を貫通する線
材(4)を設け、この線材(4)を介して木材(1)を締付けて
ムクリを発生させた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、木材と線材を組合
わせた建築用構造材に関し、ヒノキ、杉等のムクの木材
の弱点である曲げ荷重の強度の不安定さをピアノ線等の
線材で補強し、間伐材の利用を促進して国産材を活性化
させるための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、梁、桁等の構造材の場合、例え
ば、幅120mm、高さ240mm、長さ2000〜4
000mmが採用されており、多くは薄い板を集成させ
た集成材、外国からのムク材、一部ではあるが国産ヒノ
キ、杉のムク材等があり、一般には、コスト上、集成材
又は外国からのムク材が多用され、広断面で高材齢国産
ヒノキ、杉のムク材は一部社寺、高級住宅等に限られて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】現在の日本の住宅事情
は、年間の建築棟数こそ約120万戸と言う水準にあ
り、先進国の中でも、決して低い水準ではない。しか
し、その中身においては実に寂しいものがある。すなわ
ち、強度の安定した高材齢のヒノキ、杉のムクの構造材
は高くて一部しか使用することができず、集成材と外国
からのムク材が大部分である。この原因として、第一
は、在来の日本本来の木造建築の著しい減少、第二は、
国産材の使用の著しい減少である。この背景には、建築
主の生活様式の変化に伴う、ニーズの多様化、そして、
輸入住宅の攻勢、さらに安価な輸入木材の攻勢、さら
に、2000年の4月より実施された住宅新法による十
年瑕疵の問題による乾燥材の使用の条件等により、在来
の木造建築は息も絶え絶えの状態である。この現象の影
響は大きく、大工と言う職人の生活、製材業と言う商
い、林業と言う日本の基幹産業、さらに、山の荒廃に伴
う、環境の問題、水害、そして、漁業までも影響してい
る。なぜ、在来の木造住宅が減少して行ったかを分析す
ると最終的には、コストの一言で集約されるのが現状で
ある。このコストの問題は建築現場、流通経路、製材
所、山、の全体を考えた分析が必要であるが、そのヒン
トは、2×4である。この2×4の建築ではこのサイズ
の木材を主に組み合せて使うので、山も当然そのサイズ
の生産のみ考え、製材所も同じ、流通在庫もそのサイ
ズ、建築現場も同じである。なお、必ずしも2×4に限
らず、より大断面のサイズの木材を使用することも可能
である。また、コストから考えると、ヒノキ、杉等の間
伐材が一番安く手に入れることができるが、図10で示
されるように、杉からなる木材1は、曲げ荷重に弱く、
不安定で120×240の材木として梁や桁には強度不
足であった。また、木材の性質は図11で示されるよう
に、収縮が木取りで大きく異なり、図12で示されるよ
うに、安い間伐材1Aの芯持材が構造材として利用でき
るようにすることが切望されている。
【0004】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、国内産の高材齢のヒノ
キ、、杉以外の安価な間伐材等のムクの木材の弱点であ
る曲げ荷重の強度の不安定さをピアノ線等の線材で補強
し、間伐材の利用を促進して国産材を活性化させるよう
にした木材と線材を組合わせた建築用構造材を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による木材と線材
を組合わせた建築用構造材は、断面形状で所定の幅と高
さを有し、かつ、所定の長さを有する木材からなる建築
構造材において、前記高さの中心位置から底面に寄った
位置に前記長さに沿って前記木材を貫通して線材を設け
た構成であり、また、前記線材は、前記木材に形成され
た長手状貫通孔内に設けられている構成であり、また、
前記線材は、前記木材の前記底面に形成された長手状溝
内に設けられている構成であり、また、前記線材の両端
側に設けられたプレートを有し、少なくとも前記各プレ
ートの中の一方はナットにより締めることができるよう
にした構成であり、また、前記木材の一端又は両端には
柱が設けられ、前記プレートは前記柱の外側に位置し、
前記線材は前記柱を貫通している構成であり、また、前
記木材は、その中心に間伐材の年輪中心を有する構成で
あり、また、前記線材は、ピアノ線よりなる構成であ
る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による木
材と線材を組合わせた建築用構造材の好適な実施の形態
について説明する。図1において、符号1で示されるも
のは、断面形状で所定の幅Wと高さHを有すると共に図
2のように所定の長さLを有する建築用構造材としての
木材であり、この木材1は、ヒノキ、杉等の間伐材であ
る。そのため、幅Wは120mm、高さHは240m
m、長さLは2000〜4000mmで、乾燥状態は1
2%以下、断面でみてそのほぼ中心位置には、その木の
年輪の中心である年輪中心2が形成されている。
【0007】前記木材1の年輪中心2よりも底面1a側
には、その長さLに沿って形成された長手状貫通孔3が
形成され、この長手状貫通孔3内にはピアノ線等からな
る長手形状の線材4が貫通して設けられている。尚、こ
の線材4は、ピアノ線に限らず、所定の引張荷重に耐え
られる特性を有しているものであればよく、鋼鉄に限る
ことなく、例えば、ステンレス線、樹脂線、カーボン繊
維線等も可である。
【0008】前記木材1の両端側には、一対のプレート
5、6が設けられ、一方のプレート5は線材4の一端4
aに溶接等によって一体接続され、他端4bにはプレー
ト6が自由接続されていると共に、ナット7の螺合によ
って締付けを行うことができるように構成されている。
【0009】次に、前述の図2の状態で、ナット6を締
付けて行った場合、図9で示されるように、木材1自体
が左右から圧縮されて中央部に、ムクリ10が発生し、
このムクリ10によって従来用いられていたたいこ型の
梁材と同等の荷重強度を得ることができる。従って、線
材4を年輪中心2の下方の底面1a寄りに設けることに
よって、前述のムクリ(ソリの反対)を発生させてたい
こ状とすることができる。
【0010】前述の木材1に対して線材4がなくて両端
から押圧した場合には、ムクリの量は0mmであった
が、線材4を用いてナット7で締付けた場合には、15
mmのムクリの量が発生し、図2の木材1の上側から下
方へかけて1トン、2トン、3トンの荷重をかけた場
合、線材4有と無の場合では、次の表1の第1表の通り
であることが判明した。
【0011】
【表1】
【0012】前述の木材1は、図2のように、木材1の
長手状貫通孔3内に線材4を設けた場合について述べた
が、図8で示されるように、長手状溝30に線材4を設
けた場合も前述の長手状貫通孔3の場合と同様の作用効
果を得ることができる。
【0013】また、前述の構成は、図2に示されるよう
に、木材1の両端に直接プレート5、6を接合させて締
付けた場合について述べたが、この構成に限ることな
く、図3で示されるように、木材1の一端又は両端に柱
31を当て、この柱31の外側にプレート5(6)を介
してナット7で締付けるように構成することもできる。
また、図3の変形例として図4の隅柱取合いの構成、図
5の中柱取合いの構成とすることもできる。
【0014】
【発明の効果】本発明による木材と線材を組合わせた建
築用構造材は、以上のように構成されているため、次の
ような効果を得ることができる。すなわち、木材の底面
寄りの位置に線材を貫通させて締めることにより、木材
にムクリが発生し、このムクリによって木材の上からの
荷重強度を大幅に向上させることができ、現在、使用さ
れている広断面ムク材及び集成材並びにたいこ材と同等
の荷重強度を達成することができるため、材齢の若いヒ
ノキ、杉の間伐材を利用することができる。また、この
間伐材等による本発明の梁、桁等の構造材の普及が実現
すると、輸入材の影響で元気のない林業に元気が戻り、
山林が生き返り、疲弊している国内の林業を活発化さ
せ、地球環境の改善にも役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による木材と線材を組合わせた建築用構
造材の断面を示す構成図である。
【図2】図1の側面から見た構成図である。
【図3】図1の他の形態を示す構成図である。
【図4】図3の他の形態を示す構成図である。
【図5】図4の他の形態を示す構成図である。
【図6】図1の寸法の一例を示す説明図である。
【図7】図1の木材の斜視図である。
【図8】図1の他の形態を示す構成図である。
【図9】図1の木材を締付けてムクリが発生した状態を
示す説明図である。
【図10】従来の木材のみにおける曲げ荷重に対する破
壊状態を示す説明図である。
【図11】従来の木材の木取り方によって変わる収縮を
示す説明図である。
【図12】従来及び本発明における間伐材からの木材の
木取りを示す説明図である。
【符号の説明】
1 木材 1a 底面 2 年輪中心 3 長手状貫通孔 4 線材 5、6 プレート 7 ナット 30 長手状溝 31 柱
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年3月21日(2001.3.2
1)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】
【発明が解決しようとする課題】現在の日本の住宅事情
は、年間の建築棟数こそ約120万戸と言う水準にあ
り、先進国の中でも、決して低い水準ではない。しか
し、その中身においては実に寂しいものがある。すなわ
ち、強度の安定した高材齢のヒノキ、杉のムクの構造材
は高くて一部しか使用することができず、集成材と外国
からのムク材が大部分である。この原因として、第一
は、在来の日本本来の木造建築の著しい減少、第二は、
国産材の使用の著しい減少である。この背景には、建築
主の生活様式の変化に伴う、ニーズの多様化、そして、
輸入住宅の攻勢、さらに安価な輸入木材の攻勢、さら
に、2000年の4月より実施された住宅新法による十
年瑕疵の問題による乾燥材の使用の条件等により、在来
の木造建築は息も絶え絶えの状態である。この現象の影
響は大きく、大工と言う職人の生活、製材業と言う商
い、林業と言う日本の基幹産業、さらに、山の荒廃に伴
う、環境の問題、水害、そして、漁業までも影響してい
る。なぜ、在来の木造住宅が減少して行ったかを分析す
ると最終的には、コストの一言で集約されるのが現状で
ある。このコストの問題は建築現場、流通経路、製材
所、山、の全体を考えた分析が必要であるが、そのヒン
トは、2×4である。この2×4の建築ではこのサイズ
の木材を主に組み合せて使うので、山も当然そのサイズ
の生産のみ考え、製材所も同じ、流通在庫もそのサイ
ズ、建築現場も同じである。なお、必ずしも2×4に限
らず、より大断面のサイズの木材を使用することも可能
である。また、コストから考えると、ヒノキ、杉等の間
伐材が一番安く手に入れることができるが、図10で示
されるように、ヒノキ、杉からなる木材1は、曲げ荷重
に弱く、不安定で120×240の材木として梁や桁に
は強度不足であった。また、木材の性質は図11で示さ
れるように、収縮が木取りで大きく異なり、図12で示
されるように、安い間伐材1Aの芯持材が構造材として
利用できるようにすることが切望されている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、国内産の高材齢のヒノキ
以外の安価な間伐材等のムクの木材の弱点である曲げ
荷重の強度の不安定さをピアノ線等の線材で補強し、間
伐材の利用を促進して国産材を活性化させるようにした
木材と線材を組合わせた建築用構造材を提供することを
目的とする。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 断面形状で所定の幅(W)と高さ(H)を有
    し、かつ、所定の長さ(L)を有する木材(1)からなる建築
    構造材において、前記高さ(H)の中心位置から底面(1a)
    に寄った位置に前記長さ(L)に沿って前記木材(1)を貫通
    して線材(4)を設けたことを特徴とする木材と線材を組
    合わせた建築用構造材。
  2. 【請求項2】 前記線材(4)は、前記木材(1)に形成され
    た長手状貫通孔(3)内に設けられていることを特徴とす
    る請求項1記載の木材と線材を組合わせた建築用構造
    材。
  3. 【請求項3】 前記線材(4)は、前記木材(1)の前記底面
    (1a)に形成された長手状溝(30)内に設けられていること
    を特徴とする請求項1記載の木材と線材を組合わせた建
    築用構造材。
  4. 【請求項4】 前記線材(4)の両端側に設けられたプレ
    ート(5,6)を有し、少なくとも前記各プレート(5,6)の中
    の一方はナット(7)により締めることができるように構
    成されていることを特徴とする請求項1ないし3の何れ
    かに記載の木材と線材を組合わせた建築用構造材。
  5. 【請求項5】 前記木材(1)の一端又は両端には柱(31)
    が設けられ、前記プレート(5,6)は前記柱(31)の外側に
    位置し、前記線材(4)は前記柱(31)を貫通していること
    を特徴とする請求項4記載の木材と線材を組合わせた建
    築用構造材。
  6. 【請求項6】 前記木材(1)は、その中心に間伐材の年
    輪中心(2)を有することを特徴とする請求項1ないし5
    の何れかに記載の木材と線材を組合わせた建築用構造
    材。
  7. 【請求項7】 前記線材(4)は、ピアノ線よりなること
    を特徴とする請求項1ないし6の何れかに記載の木材と
    線材を組合わせた建築用構造材。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011140219A (ja) * 2009-12-09 2011-07-21 Iwasakigumi:Kk 集合材による柱・梁・土台・外構用角材
JP2020125652A (ja) * 2019-02-06 2020-08-20 帝人株式会社 木質建材

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011140219A (ja) * 2009-12-09 2011-07-21 Iwasakigumi:Kk 集合材による柱・梁・土台・外構用角材
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