JP2014005587A - 木材連結工法と連結木材パネル - Google Patents

Abstract

【課題】 連結が容易な木材連結工法と、外力をうけても木材間の位置ずれや捩じれが発生し難い連結木材パネルを提供する。
【解決手段】 本発明の木材連結工法は、複数の木材のうち任意の木材の挿通孔に補強パイプの一端側を圧入し、木材に隣接する他の木材の挿通孔に補強パイプの他端側を圧入し、補強パイプの挿入によって隣接する木材同士を連結し、補強パイプに連結材を挿通してその連結材のうち木材よりも外側に突出する突出部を締付け具で締結することによって複数の木材を連結するようにした。本発明の連結木材パネルは、複数の木材のうち隣接する木材同士をそれらの挿通孔内に圧入された共通の補強パイプで連結し、その補強パイプ内に連結材を挿通し、補強パイプ内に挿通した連結材の木材よりも外側に突出した突出部を締付け具で締結して一枚のパネル状にした。木材は複数の補強パイプと複数の連結材で連結することもできる。
【選択図】図１

Description

本発明は建築物の壁材、床材、天井材、間仕切り材等として使用可能な、棒状或いは板状の木材の連結工法と、その工法で連結された連結木材パネルに関する。

木造建築物の床材、壁材などに、複数本の角材や、複数枚の肉厚板材を連結した連結パネルが使用されることがある（特許文献１及び２）。それら連結パネルは複数本の角材を縦方向（上下方向）又は横方向（左右方向）に配列し、それら角材に長いボルトを貫通して締め付けて一体化されている。使用される角材には各種のものがあり、例えば、ヒノキ、スギ、赤松等があり、それらの間伐材も使用されることがある。

連結パネルは外力がかかると角材同士の合わせ面（接合面）が滑り易く、位置ずれや捩じれ等が生じ易い。このため耐震性（耐震強度）の面で難点がある。かかる難点を解消するため、近年は、角材の接合面に金属製のジベルを介在させた連結パネル（特許文献１）や、角材の接合面に凹溝を設けておき、その凹溝に鉄筋等の緊結材を挿入した連結パネル（特許文献２）などが提案されている。そのほか、角材に堅木（カシ、クヌギ、クリ等）を使用し、その角材に、互いに嵌合する臍と臍穴を設け、或いは連結用の大栓などを設けるといった工夫がされることもある。

特許第４２８３１８３号公報 特開２００４−６６７９５号公報

前記特許文献１や特許文献２記載の連結パネルによれば、パネルの積層方向と交差する方向又は木材の配列方向に交差する方向への捩じれや位置ずれを防止することはできるが、木材の積層方向又は配列方向へのずれを防止するのは困難であり、改善の余地がある。また、臍（臍穴）や大栓などを設ける方法では、木材の角度によって嵌合しにくい等の問題がある。

本発明の目的は、連結が容易な木材連結工法と、連結が強力で、外力をうけても木材間の位置ずれや捩じれが発生し難い連結木材パネルを提供することにある。

本発明の木材連結工法は、連結材を挿通可能な挿通孔を備えた複数の木材を連結材で連結する木材連結工法において、複数の木材のうち任意の木材の挿通孔に補強パイプの一端側を圧入し、前記木材に隣接する他の木材の挿通孔に補強パイプの他端側を圧入し、前記補強パイプの挿入によって隣接する木材同士を連結し、前記補強パイプに連結材を挿通してその連結材のうち木材よりも外側に突出する突出部を締付け具で締結することによって複数の木材を連結する工法である。この場合、補強パイプは両木材を連結可能な長さと緊密さで圧入することができる。

本発明の連結木材パネルは、連結材を挿通するための挿通孔を備えた複数の木材が連結材で連結された連結木材パネルにおいて、複数の木材のうち隣接する木材同士がそれらの挿通孔内に圧入された共通の補強パイプで連結され、その補強パイプ内に連結材が挿通され、補強パイプ内に挿通された連結材のうち木材よりも外側に突出した突出端部が締付け具で締結されて、複数の木材が一枚のパネル状に連結されたものである。

前記連結木造パネルは、複数の木材を二以上の補強パイプと二以上の連結材で連結して一枚のパネル状とすることもできる。より具体的には、二以上の挿通孔が設けられ複数本の木材の夫々の挿通孔に異なる補強パイプを圧入し、複数の木材のうち隣接する木材同士を前記二以上の共通の補強パイプで連結し、それら複数の補強パイプ（全て又はいずれか一本以上に）内に連結材を挿通し、それら補強パイプ内に挿通された連結材の夫々の突出端部を締付け具で締結して複数の木材を一枚のパネル状に連結することもできる。

本発明の木材連結工法には次の効果がある。
（１）隣接する木材に補強パイプを圧入するので、積層された木材がボルトを通す前に補強パイプで連結され、多数本の木材を上下方向又は横方向に配置・連結し易い。
（２）隣接する木材を補強パイプで連結してから、その補強パイプ内に長尺連結具を挿入するので、長尺連結具を通し易い。

本発明の連結木材パネルには次の効果がある。
（１）隣接する木材に補強パイプを圧入してあるので、積層された木材が補強パイプでも連結され、配列方向或いは配列方向と交差する方向から外力を受けても、位置ずれしにくい。
（２）複数の木材を二以上の補強パイプ及び二以上の連結材で連結して一枚のパネル状とした場合、木材の捩れをより効果的に防止することができる。

本発明の連結木材パネルの一例を示す正面図。 本発明の連結木材パネルの他例を示す斜視図。 本発明の連結木材パネルの構造説明図。 （ａ）は本発明の木材連結工法で二枚の木材を連結する場合の一例を示す斜視図、（ｂ）は二枚の木材を連結する場合の一例を示す工程図。 図４（ａ）の縦断面図。 （ａ）は補強パイプに丸パイプを使用した連結木材パネルの連結材付近の横断面図、（ｂ）は補強パイプに角パイプを使用した連結木材パネルの連結材付近の横断面図。

（実施形態）
本発明の木材連結工法及び連結木材パネルの実施形態について、図面を参照して説明する。図１に示す例は、複数本角棒状の木材１を上下方向に配列し、それら木材１を連結材２で連結する工法である。木材１は肉厚の板状であってもよい。木材１は図２に示すように横方向に配置して連結することもできるが、ここでは、上下方向に積層する場合（図１）を一例とする。

この連結工法を、説明の便宜上、図４（ａ）、図５のように、二枚の肉厚板材を積層連結する場合を一例として説明する。図４（ａ）、図５では、積層した上下の木材１の各々に挿通孔３を貫通し、挿通孔３の両接合面側３ａ、３ｂ（図４（ｂ））を外側広がりのテーパ状にし、積層された一方の木材１の挿通孔３に補強パイプ４の一端側を圧入し、他方の木材１の挿通孔３に当該補強パイプ４の他端側を圧入する。この場合、補強パイプ４の圧入長、圧入度（緊密度）は、隣接する両木材１が補強パイプ４で連結されるようにするのが望ましい。

本発明では、図４（ａ）のように補強パイプ４で連結した二枚の木材１の一方の木材１の外側から他方の木材１の挿通孔３の外側まで連結材（例えば長ボルト）２を貫通して、その連結材２の両端部（突出端部）５を両木材１の外側まで突出させ、その突出端部５に座金６を被せてから、突出端部５の螺子に締付け具（例えばナット）７を螺合して締め付けて、両木材１を緊密に連結する。この場合、連結材５は補強パイプ４内を通す。

前記工法において、一方の木材１の挿通孔３に補強パイプ４を圧入する場合は、図４（ｂ）のように、補強パイプ４の一端側を挿通孔３のテーパ状の接合面側３ａから挿通孔３内の途中まで圧入して、補強パイプ４の他端側を接合面側３ａから外側に突出させておく。挿通孔３への圧入長は補強パイプ４の約半分程度とし、残りの半分程度を外側に突出させる。この補強パイプ４の突出部４ａ（図４（ｂ））の上に、他方の木材１の挿通孔３のテーパ状の接合面側３ｂを被せ、その木材１を木槌等の工具で叩いて前記突出部４ａを当該挿通孔３に圧入させる。

図１、図２のように積層された木材１は、隣接する木材１同士を図４（ａ）、図５のように、補強パイプ４で連結してから、積層方向一方の最外層の木材１の外側から他方の最外層の木材１の外側まで連結材２を貫通し、その連結材２の両端部（突出端部）５を両木材１の外側まで突出させ、その突出端部５に座金６を被せてから、突出端部５の螺子に締付け具７を螺合して締め付けて、両木材１を緊密に連結する。この場合も連結材２は多数の補強パイプ４内を通す。連結材２の両端は両最外側の木材１の外まで突出させずに、最外側の木材１内で締め付け具７を螺合して締め付けるようにすることもできる。

図４（ａ）（ｂ）、図５は一本の補強パイプ４を二枚の木材１に圧入する場合の例であるが、可能であれば、一本の補強パイプ４を三枚以上の木材１に圧入することもできる。

一例として図３に示す木材１は縦幅１２０ｍｍ×横幅９００ｍｍ×奥行４５ｍｍの角材であるが、木材１は任意の寸法とすることができ、例えば、縦幅が１２０ｍｍ、奥行が４５ｍｍ、横幅が９００〜３６００ｍｍ程度のものなどを用いることもできる。夫々の木材１にはその長手方向に三本の挿通孔３が間隔をあけて貫通されている（図１〜図３）。挿通孔３は一本でも良いが二本以上の任意本数とすることもできる。補強パイプ４は図６（ａ）に示すような丸パイプでも、図６（ｂ）に示すような角パイプでもよい。挿通孔３の寸法は連結材２との関係で任意に設計することができるが、一例としては、前記寸法（縦幅１２０ｍｍ×横幅９００ｍｍ×奥行４５ｍｍ）の木材１の場合で、直径１６ｍｍ程度の丸孔が適する。

挿通孔３は、補強パイプ４が丸パイプであっても角パイプであっても、丸孔とすると成形し易い。丸孔の内径は補強パイプ４の外径よりも多少小さめにして、補強パイプ４を圧入できるようにする。挿通孔３、補強パイプ４の形状は、図示した以外の形状であってもよい。

木材１には、例えば、ヒノキ、スギ、赤松のほか、カシ、クヌギ、クリなど、各種木材を用いることができる。間伐材を用いることもできる。木材１は施工場所の環境に適用し易いものを用いるのが好ましく、例えば、日本国内の建物用であれば、国内（好ましくは、当該建物を建てる地域）で生育した木材を用いるのが好ましい。このようにすることにより、施工後の木材１のストレスを低減できるとともに、国産材の利用促進及び地域林業の活性化を図ることが期待でき、ひいては国内経済への好効果も期待できる。

前記補強パイプ４は金属製（例えば、鉄製）でも、他の材質製でもよい。補強パイプ４の長さは連結する木材１のサイズに応じて任意に設計することができるが、いずれの場合も長さ方向約半分を木材１の挿通孔３内に圧入できる長さとするのが好ましい。補強パイプ４の形状は、挿通孔３内に隙間なく嵌合するような形状、サイズとするのが好ましく、その外径は挿通孔３と同じ若しくは挿通孔３よりもやや太めにして、挿通孔３内に圧入できるようにする。

前記連結材２は細長の丸棒材であり、その両端にはナットなどの締付け具７を螺合するための螺子が設けられている。連結材２は積層する木材１のサイズや本数に応じて任意の長さとすることができるが、いずれの場合も、連結材２の両端側が木材１の外面よりも外側に突出する長さとしておき、その突出端部５に締付け具７を取付け可能としておくのが好ましい。

図４（ａ）及び図５に示すように、積層する木材１の接合端面には二本のＶ溝８を形成しておくこともできる。図４（ａ）及び図５では両木材１の接合面同士を接合させるとＶ溝８同士が対向配置されて、細長の角孔９が形成されるようにしてある。この場合、当該角孔９内に補助材１０を挿入することができる。補助材１０は金属製であっても、木製であっても、それ以外の材質製であってもよい。補助材１０を挿入することによって両木材１が一層位置ずれしにくくなる。

図２〜図６では、連結材２の両端に締付け具７を螺合して、それら締付け具７を締め付けることにより、積層した二以上の木材１を連結してあるが、連結材２の一端に予め座金又は座金とナットを溶接や接着剤等で固定しておき、その連結材２を、補強パイプ４内を通して、木材１の挿通孔３内を貫通させ、最外層の木材から突出した連結材２の突出端部５に座金６を被せてから、その突出端部５に締付け具７を螺合して締め付けて、積層された木材１を連結することもできる。

（使用例）
本発明の連結木材パネルの使用例を、図面を参照して説明する。図１に示す連結木材パネル１１は、土台Ｂの上に間隔をあけて立設された二本の支柱Ｐの間に配置し、その上に横架台Ｃを配置して、壁材として使用する場合である。この連結木材パネル１１は下の土台Ｂと上の横架台Ｃを含めて３０００ｍｍ（３ｍ）程度としてあるが、この寸法はこれ以外であってもよい。本発明の連結木材パネルは床材、天井材、室内の間仕切り材等としても使用することができる。

本発明の木材連結工法及び連結木材パネルは、特に真壁工法に適したものである。

１ 木材
２ 連結材
３ 挿通孔
３ａ、３ｂ （木材の）接合面側
４ 補強パイプ
４ａ （補強パイプの）突出部
５ （連結材の）突出端部
６ 座金
７ ナット（締付け具）
８ Ｖ溝
９ 角孔
１０ 補助材
１１ 連結木材パネル
Ｂ 土台
Ｃ 横架材
Ｐ 支柱

Claims (3)

1. 連結材を挿通可能な挿通孔を備えた複数の木材を連結材で連結する木材連結工法において、
   複数の木材のうち任意の木材の挿通孔に補強パイプの一端側を圧入し、
   前記木材に隣接する他の木材の挿通孔に補強パイプの他端側を圧入し、
   前記補強パイプの挿入によって隣接する木材同士を連結し、
   前記補強パイプに連結材を挿通してその連結材のうち木材よりも外側に突出する突出端部を締付け具で締結することによって複数の木材を連結する、
   ことを特徴とする木材連結工法。
2. 連結材を挿通するための挿通孔を備えた複数の木材が連結材で連結された連結木造パネルにおいて、
   複数の木材のうち隣接する木材同士がそれらの挿通孔内に圧入された共通の補強パイプで連結され、
   前記補強パイプ内に連結材が挿通され、補強パイプ内に挿通された連結材のうち木材よりも外側に突出した突出端部が締付け具で締結されて複数の木材が連結された、
   ことを特徴とする連結木材パネル。
3. 請求項２記載の連結木造パネルにおいて、
   複数本の木材の夫々に二以上の挿通孔が設けられ、
   夫々の挿通孔に異なる補強パイプが圧入され、
   複数の木材のうち隣接する木材同士が、前記挿通孔内に圧入された二以上の共通の補強パイプで連結され、
   前記複数の補強パイプ内に連結材が挿通され、それら補強パイプ内に挿通された連結材の突出端部が締付け具で締結されて複数の木材が連結された、
   ことを特徴とする連結木材パネル。

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