JP2004332341A - 構造部材およびその結合体 - Google Patents

Abstract

【課 題】間伐材などの細い木材を有効利用することができる構造部材およびその結合体を提供する。
【解決手段】構造部材（１，１１，４１）は、金属製補強板材（３，１３，４３）と、この金属製補強板材（３，１３，４３）を挟む状態で配置された一対の木材（２，１２，２２）とを備えている。そして、金属製補強板材（３，１３，４３）および一対の木材（２，１２，２２）がボルト（４）でボルト締めされている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造建築などに用いられる構造部材およびその結合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、木造建築では、梁や柱などの構造部材には太い木材が用いられ、間伐材などの細い木材は強度上用いられていない。そのため、間伐材の用途は、割り箸などに限定され、消費量が少ないため、廃棄されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この様に、間伐材の消費量が少ないと、間伐材の値段が低くなり、間伐するためのコストをまかなうことができない。その結果、間伐が行われず、森林が適切に管理できずに荒れることになる。また、間伐材を廃棄する際にも、廃棄コストがかかると言う問題が生じる。
【０００４】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、間伐材などの細い木材を有効利用することができる構造部材およびその結合体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】
本発明の構造部材（１，１１，４１）は、金属製補強板材（３，１３，４３）と、この金属製補強板材を挟む状態で配置された一対の木材（２，１２，２２）とを備え、前記金属製補強板材および一対の木材がボルト締めされている。
【０００６】
また、金属製補強板材の端部は、前記木材の端面から突出して、連結部（６，１６）が形成されていることがある。
そして、前記構造部材が梁であることがある。
さらに、前記金属製補強板材が間隔を開けて配置されていることがある。
【０００７】
そして、前記金属製補強板材間の空間を詰める詰め用板材（８）が、前記一対の木材に挟まれて配置されボルト締めされていることがある。
また、金属製補強板材が全スパーンにわたって配置されていることがある。
【０００８】
本発明の結合体は、一対の梁用木材が金属製補強板材を挟んだ状態でボルト締めされている梁と、一対の柱用木材を具備する柱とを結合している。そして、金属製補強板材の端部は梁用木材の端面から突出して連結部が形成され、この金属製補強板材の連結部が、一対の柱用木材の間に挿入されてボルト締めされていることを特徴とする。
【０００９】
また、金属製補強板材の連結部の先端部が、柱用木材からさらに突出して第２連結部（１６ｂ）が形成され、この第２連結部に水平力を支持する支持材（３１，５１）が連結されていることがある。
【００１０】
そして、金属製補強板材の連結部の先端部が、柱用木材からさらに突出して第２連結部が形成され、この第２連結部にパネルの枠体（３３）がボルト締めされていることがある。
さらに、前記一対の柱用木材間にパネル連結具（２６）の一部が挿入されて固定され、このパネル連結具の他方の部分に前記パネルの枠体が固定されていることがある。
【００１１】
また、前記金属製補強板材の連結部の先端部が、柱用木材からさらに突出して第２連結部が形成され、この第２連結部に筋交いが連結されていることがある。
【００１２】
本発明の別の結合体は、一対の柱用木材が金属製補強板材を挟んだ状態でボルト締めされている柱と、パネルとを結合した結合体であって、前記金属製補強板材のサイドが、前記柱用木材から突出してパネル連結部（４４）が形成され、このパネル連結部に前記パネルの枠体がボルト締めされている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明における構造部材およびその結合体の実施の一形態を図１ないし図９を用いて説明する。図１は本発明にかかる構造部材の説明図で、（ａ）が斜視図、（ｂ）が上から見た図、（ｃ）が（ｂ）の構造部材の変形例の図である。図２は結合体の要部の斜視図である。図３は結合体の要部の説明図である。図４は組み立て前の梁と柱の要部の斜視図である。図５はパネルを組み付ける前の要部の斜視図である。図６は結合体の横から見た説明図である。図７は結合体の変形例の横から見た説明図で、（ａ）がパネル取付後の図、（ｂ）がパネルの取付前の図である。図８は結合体の別の変形例の要部の斜視図である。図９は図８の結合体を上から見た説明図である。なお、これらの図において、二点鎖線はボルト締めの位置を示している。
【００１４】
実施の形態における構造部材１は、従来の木造建築において構造部材として用いられていなかった間伐材などの無垢の木材２を利用している。この木材２は比較的細いので、強度が低い。そのため、金属製（たとえば、鉄板など）の補強板材３で、座屈強度や曲げ強度などを向上させている。その補強構造は、図１に図示するように、金属製補強板材３の両側に、間伐材などの木材２を配置し、一体となるべくボルト４でボルト締めしている。すなわち、一対の木材２および金属製補強板材３にボルト４用の貫通孔を形成し、ボルト４の先端を木材２および金属製補強板材３の貫通孔に挿通した後に、ボルト４の先端にナットを螺合させて締めつける。この様にして、一対の木材２が金属製補強板材３を挟んだ状態でボルト締めされる。なお、この実施の形態では、金属製補強板材３の板厚は、木材２の板厚よりも小さい。
【００１５】
そして、金属製補強板材３の端部は木材２の端面よりも突出しており、連結部６が形成されている。この連結部６を利用して他の構造部材（図示しない）を連結する。金属製補強板材３は、図１（ａ）および図１（ｂ）に図示するように、構造部材１の全スパーンにわたって配置することも可能である。また、強度上問題がなければ、図１（ｃ）に図示するように、金属製補強板材３を間隔を有して配置することも可能である。この場合には、金属製補強板材３間の空間を、合板などの詰め用板材８で埋めることが好ましい。
【００１６】
この様な構造部材１は、木造建築の梁や柱などに用いられる。その一実施例を説明する。梁１１は、構造部材１と同様にして、一対の梁用木材１２が梁用金属製補強板材１３を挟んだ状態でボルト締めされて構成されている。そして、梁１１の補強板材１３の端部が梁用木材１２の端面から突出して連結部１６が形成されている。連結部１６は、柱２１と連結される第１連結部１６ａおよび、パネル３１と連結される第２連結部１６ｂを具備している。第１連結部１６ａおよび第２連結部１６ｂには、ボルト用の貫通孔１７，１８が形成されている。
【００１７】
柱２１は、一対の柱用木材２２が間隔を有して配置されて構成されている。そして、柱用木材２２間の空間には、合板などからなる詰め用板材２３が配置されている。この詰め用板材２３は、柱用木材２２の長さ方向（図４において上下方向）に部分的に配置され、梁用金属製補強板材１３の連結部１６が挿入されるスリット部２４および、パネル連結具２６が挿入されるスリット部が形成されている。また、柱用木材２２にはボルト用の貫通孔２５が形成されている。
【００１８】
梁１１と柱２１とを組み立てる際には、梁用金属製補強板材１３の連結部１６を、柱２１のスリット部２４に挿入し、第１連結部１６ａを柱用木材２２間に位置させるとともに、第２連結部１６ｂを柱２１から突出させる。そして、ボルト４で柱２１と梁１１とをボルト締めする。また、パネル連結具２６の一部を、柱２１のパネル連結具用スリット部に挿入し、ボルト４でボルト締めし、パネル連結具２６の他方の部分を柱２１から突出させる。なお、パネル連結具２６には、ボルト締めするために２個のボルト用貫通孔２７が形成されている。
【００１９】
略垂直に配置されるパネル３１は、一対の間隔を有して対向する面材３２、面材３２の縁部に沿って面材３２間に配置される枠体３３および、面材３２間の空間に配置される断熱材３４を具備している。そして、このパネル３１を梁１１や柱２１と組み立てる際には、まず始めに、外側の面材３２および断熱材３４が取り付けられる前の状態のパネル３１の枠体３３を、梁用金属製補強板材１３の第２連結部１６ｂおよび、パネル連結具２６の突出している部分にボルト４でボルト締めする。その後、パネル３１に断熱材３４と外側の面材３２とを取り付ける。この様にして、梁１１、柱２１およびパネル３１が組み立てられて、結合体を構成している。なお、枠体３３には、ボルト締めするためのボルト用貫通孔３７が形成されている。
【００２０】
柱の変形例を図７に図示する。図７に図示する柱４１は、上記柱２１と異なり、一対の柱用木材２２の間に柱用金属製補強板材４３が、スリット部２４の部分を除いて配置され、ボルト４でボルト締めされている。なお、パネル連結具２６および詰め用板材２３は設けられていない。そして、補強板材４３はサイドが柱用木材２２よりも突出し、パネル連結部４４が形成されている。このパネル連結部４４には、パネル３１の枠体３３をボルト４で連結するためのボルト用貫通孔４６が形成されている。この様にして、柱用金属製補強板材４３は柱４１を補強するとともに、パネル３１を連結するための部材となる。
【００２１】
また、上記パネル３１は、水平力を支持するが、このパネル３１に代えて、図８および図９に図示するように、筋交い５１を用いることも可能である。この筋交い５１の端部には、連結プレート５２が設けられており、この筋交い５１の連結プレート５２が、梁用金属製補強板材１３の第２連結部１６ｂにボルト４でボルト締めされる。
【００２２】
前述のように、この実施の形態の構造部材およびその結合体では、間伐材などの一対の木材２，１２，２２が金属製補強板材３，１３，４３を挟む状態で配置されてボルト締めされているので、木材２，１２，２２が細い場合でも金属製補強板材３，１３，４３で補強して強度を向上させることができる。その結果、間伐材などの細い木材を、梁や柱などの構造部材として有効利用することができる。
【００２３】
また、金属製補強板材３，１３，４３は木材２，１２，２２から突出して連結部６，１６，４４が形成されており、この連結部６，１６，４４を用いて他の部材を連結することができる。その結果、金属製補強板材３，１３，４３で木材２，１２，２２を補強することができるとともに、組み立て作業工数や、部品点数を削減することができる。
【００２４】
柱２１にはスリット部２４が形成され、このスリット部２４に梁１１の連結部１６が挿入され、この連結部１６の先端部が柱２１からさらに突出して第２連結部１６ｂが設けられている。したがって、梁１１の連結部１６に柱２１だけでなく、パネル３１や筋交い５１などの水平力を支持する支持材を連結させることができる。
【００２５】
一対の柱用木材２２は、柱用金属製補強板材４３で補強されるとともに、この柱用金属製補強板材４３のサイドが柱用木材２２から突出しパネル連結部４４が形成されている。したがって、柱用金属製補強板材４３により、柱用木材２２が補強されるとともに、パネル３１を連結させることができる。その結果、柱用木材２２を補強することができるとともに、組み立て作業工数や、部品点数を削減することができる。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）実施の形態においては、木材は間伐材であるが、他の木材でも可能である。また、木材が無垢である必要は必ずしもない。
【００２７】
（２）金属製補強板材は、鉄板であるが、他の金属板でも可能である。
（３）実施の形態においては、金属製補強板材は連結部を具備しているが、必ずしも、連結部を具備する必要はない。また、実施の形態における金属製補強板材は、連結部として、柱との連結部である第１連結部および、パネルとの連結部である第２連結部を具備しているが、連結部の個数は適宜選択可能である。たとえば、１個でも可能である。
【００２８】
（４）連結部に連結される部材は適宜選択可能である。
（５）実施の形態において、水平力を支持する支持材は、パネルや筋交いであるが、他の部材でも可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、構造部材は、一対の木材が金属製補強板材を挟む状態で配置されてボルト締めされており、金属製補強板材で木材が補強される。特に、梁などの座屈強度や曲げ強度を向上させることができる。したがって、間伐材などの比較的細い木材でも、梁や柱などの構造部材として有効利用することができる。
【００３０】
また、金属製補強板材の端部が木材の端面から突出して、連結部が形成されている場合には、金属製補強板材を利用して他の部材を連結することができる。その結果、金属製補強板材で木材を補強することができるとともに、組み立て作業工数や、部品点数を削減することができる。
【００３１】
そして、梁の金属製補強板材の連結部の先端部が、一対の柱用木材の間に挿入され、この柱用木材からさらに突出して第２連結部が形成され、この第２連結部に水平力を支持する支持材が連結されている場合には、梁の連結部に柱だけでなく、パネルや筋交いなどの水平力を支持する支持材を連結させることができる。その結果、金属製補強板材で木材を補強することができるとともに、組み立て作業工数や、部品点数をさらに削減することができる。
【００３２】
また、一対の柱用木材が金属製補強板材を挟んだ状態でボルト締めされ、この金属製補強板材のサイドが、前記柱用木材から突出してパネル連結部が形成され、このパネル連結部にパネルの枠体がボルト締めされているので、金属製補強板材で柱用木材を補強することができるとともに、この金属製補強板材を利用してパネルを連結することができる。その結果、組み立て作業工数や、部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明にかかる構造部材の説明図で、（ａ）が斜視図、（ｂ）が上から見た図、（ｃ）が（ｂ）の構造部材の変形例の図である。
【図２】図２は結合体の要部の斜視図である。
【図３】図３は結合体の要部の説明図である。
【図４】図４は組み立て前の梁と柱の要部の斜視図である。
【図５】図５はパネルを組み付ける前の要部の斜視図である。
【図６】図６は結合体の横から見た説明図である。
【図７】図７は結合体の変形例の横から見た説明図で、（ａ）がパネル取付後の図、（ｂ）がパネルの取付前の図である。
【図８】図８は結合体の別の変形例の要部の斜視図である。
【図９】図９は図８の結合体を上から見た説明図である。
【符号の説明】
１ 構造部材
２ 木材
３ 補強板材
４ ボルト
６ 連結部
８ 詰め用板材
１１ 梁（構造部材）
１２ 梁用木材
１３ 補強板材
１６ 連結部
１６ａ 第１連結部
１６ｂ 第２連結部
２１ 柱
２２ 柱用木材
２６ パネル連結具
３１ パネル（水平力を支持する支持材）
３３ パネルの枠体
４１ 柱（構造部材）
４３ 補強板材
４４ パネル用連結部
５１ 筋交い（水平力を支持する支持材）

Claims (12)

1. 金属製補強板材と、
   この金属製補強板材を挟む状態で配置された一対の木材とを備え、
   前記金属製補強板材および一対の木材がボルト締めされていることを特徴とする梁や柱などの構造部材。
2. 前記金属製補強板材の端部は、前記木材の端面から突出して、連結部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の構造部材。
3. 前記構造部材が梁であることを特徴とする請求項１または２記載の構造部材。
4. 前記金属製補強板材が間隔を開けて配置されていることを特徴とする請求項１，２または３記載の構造部材。
5. 前記金属製補強板材間の空間を詰める詰め用板材が、前記一対の木材に挟まれて配置されボルト締めされていることを特徴とする請求項４記載の構造部材。
6. 前記金属製補強板材が全スパーンにわたって配置されていることを特徴とする請求項１，２または３記載の構造部材。
7. 一対の梁用木材が金属製補強板材を挟んだ状態でボルト締めされている梁と、一対の柱用木材を具備する柱とを結合した結合体であって、
   金属製補強板材の端部は梁用木材の端面から突出して連結部が形成され、
   この金属製補強板材の連結部が、一対の柱用木材の間に挿入されてボルト締めされていることを特徴とする結合体。
8. 前記金属製補強板材の連結部の先端部が、柱用木材からさらに突出して第２連結部が形成され、
   この第２連結部に水平力を支持する支持材が連結されていることを特徴とする請求項７記載の結合体。
9. 前記金属製補強板材の連結部の先端部が、柱用木材からさらに突出して第２連結部が形成され、
   この第２連結部にパネルの枠体がボルト締めされていることを特徴とする請求項７記載の結合体。
10. 前記一対の柱用木材間にパネル連結具の一部が挿入されて固定され、このパネル連結具の他方の部分に前記パネルの枠体が固定されていることを特徴とする請求項９記載の結合体。
11. 前記金属製補強板材の連結部の先端部が、柱用木材からさらに突出して第２連結部が形成され、
    この第２連結部に筋交いが連結されていることを特徴とする請求項７記載の結合体。
12. 一対の柱用木材が金属製補強板材を挟んだ状態でボルト締めされている柱と、パネルとを結合した結合体であって、
    前記金属製補強板材のサイドが、前記柱用木材から突出してパネル連結部が形成され、
    このパネル連結部に前記パネルの枠体がボルト締めされていることを特徴とする結合体。

Images