JP2014084645A - 格子梁構造 - Google Patents

Abstract

【課題】長期に亘って鉛直荷重に対する曲げ剛性を良好に維持することができる格子梁構造を提供する。
【解決手段】この格子梁構造は、長尺梁１及び短尺梁２を格子状に組み付けたものであって、短尺梁２は、一対の分割梁材５を組み合わせてなり、これら分割梁材５の両端部を、分割梁材５間に隙間６を確保した状態で、隣接する長尺梁１の対向する側面に取り付けた一対の接合金物１０に接合するとともに、隙間６内に横方向に沿って配置したブレース材３０によって接合金物１０同士を連結している。
【選択図】図３

Description

この発明は、主として木造住宅の床組に適用される格子梁構造に関する。

一般に、木質の格子梁は、ドーム型建物や体育館等の大空間建物の屋根部に用いられていることが多い。この種の格子梁としては、相欠き加工を施した複数の木製梁を、相欠き部分を嵌合させて格子状に組み付けた構造のものが多く見受けられる。

ところが、このような格子梁においては、木製梁の相欠き加工に手間を要するとともに、施工も面倒であって、大空間になるほど納まりも悪くなるといった不具合があった。また、相欠き加工によって木製梁に断面欠損が生じることから、木製梁の強度が損なわれて、鉛直荷重に対する曲げ剛性が低くなり易いといった不具合もあった。さらには、経年による木製梁の収縮（木痩せ）に伴って、相欠き間にクリアランスが発生して、嵌合箇所にガタつきが生じることがあり、長期に亘って鉛直荷重に対する曲げ剛性を良好に維持することが難しいといった不具合もあった。

一方、木質の格子梁として、例えば特許文献１にも開示されているように、木製梁同士を接合金物を介して接合しながら、複数の木製梁を格子状に組み付けた構造のものも提案されている。このような格子梁においては、木製梁に対する相欠き加工が不要となることから、上記のような不具合をなくすことができる。

特開平１０−３１１１１７号公報

しかしながら、木製梁同士を接合金物を介して接合した場合でも、経年による木製梁の収縮（木痩せ）に伴って、木製梁と接合金物との間にクリアランスが発生して、接合部分にガタつきが生じ易くなり、依然として長期に亘って鉛直荷重に対する曲げ剛性を良好に維持することが難しいといった不具合があった。

この発明は、上記の不具合を解消して、長期に亘って鉛直荷重に対する曲げ剛性を良好に維持することができる格子梁構造の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、この発明の格子梁構造は、互いに平行に配置した複数の木製長尺梁１間に、これら長尺梁１に対して直交するように複数の木製短尺梁２を架け渡して、これら長尺梁１及び短尺梁２を格子状に組み付けたものであって、前記複数の短尺梁２のうちの一部又は全部は、一対の分割梁材５を組み合わせてなり、これら分割梁材５の両端部を、分割梁材５間に隙間６を確保した状態で、隣接する前記長尺梁１の対向する側面に取り付けた一対の接合金物１０に接合するとともに、前記隙間６内に横方向に沿って配置したブレース材３０によって前記接合金物１０同士を連結したことを特徴とする。

また、前記分割梁材５間の隙間６を、照明機器４０を設置する設置空間としている。

さらに、前記接合金物１０は、前記長尺梁１の側面に固定する第１固定片１１と、前記一対の分割梁材５の前記隙間６を挟んで対向する対向面に固定する一対の第２固定片１２と、前記ブレース材３０の端部を止め付ける止め付け片１３とを備え、前記第１固定片１１と前記止め付け片１３とが対向し、前記第２固定片１２同士が対向した状態で、これら第１固定片１１、第２固定片１２、止め付け片１３を方形枠状に連結してなる。さらにまた、前記ブレース材３０は、ターンバックル３２を備えている。

この発明の格子梁構造においては、長尺梁間に短尺梁が接合金物を介して架け渡され、さらにブレース材によって接合金物同士が連結されていて、長尺梁に対してその長手方向と直交する方向に張力を与えることができるので、従来のような相欠き加工を不要としながら、長尺梁の撓みを効果的に抑えることができ、鉛直荷重に対する曲げ剛性を良好に維持することができる。

しかも、経年による長尺梁の収縮（木痩せ）に伴って、長尺梁と接合金物との間にクリアランスが発生しても、ブレース材による張力を木痩せ度合いに応じて修正することで、ガタつきをなくすことができ、長期に亘って鉛直荷重に対する曲げ剛性を良好に維持することができる。特に、ターンバックル付きのブレース材を用いることで、ターンバックを回転操作するだけで張力の調整を簡単に行うことができ、施工性やメンテナンス性を高めることができる。

また、長尺梁に比べて曲げ剛性に影響を与えない短尺梁を２分割して、それら分割梁材間の隙間内にブレース材を配置していることから、ブレース材が外部から見え難くなって、見栄えも良好に維持することができる。

さらに、分割梁材間の隙間を、照明機器を設置する設置空間としても利用することで、照明機器を容易に見栄え良く設置することができる。さらにまた、第１固定片、第２固定片、止め付け片を方形枠状に連結した剛性の高い構造の接合金物を用いることで、分割梁材やブレース材の取付強度を高めて、長尺梁の撓みをより安定して抑えることができる。

この発明の一実施形態に係る格子梁構造を示す平面図である。 同じくその部分縦断面図である。 同じくその部分平面図である。 同じくその接合金物付近の分解斜視図である。 同じくその接合金物付近の分解斜視図である。 同じくその照明機器の設置状態を示す部分縦断面図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の一実施形態に係る格子梁構造は、例えば木造住宅の上層階の床組として用いられるものであって、図１及び図２に示すように、互いに平行に配置した複数の木製長尺梁１間に、これら長尺梁１に対して直交するように複数の木製短尺梁２が架け渡されて、これら長尺梁１及び短尺梁２が格子状に組み付けられている。なお、長尺梁１間の間隔及び短尺梁２間の間隔は、ともに約１ｍとされている。

そして、長尺梁１の上面及び短尺梁２の上面は、同一平面上に揃えられていて、これら上面に床板３が敷設されている。また、長尺梁１及び短尺梁２によって区画形成された複数の方形枠内には、その上下方向の中間部において天井板４が嵌め込まれていて、これら天井板４よりも下方へ張り出した長尺梁１及び短尺梁２の下端部（格子梁の下端部）が、下層階の天井部に格子状のあらわし梁として露出されている。

長尺梁１は、梁せいが約３９０ｍｍ、梁幅が約１２０ｍｍの角材からなる。短尺梁２は、一対の分割梁材５を組み合わせてなり、各分割梁材５は、梁せいが長尺梁１と同じか或いは若干短く、梁幅が約４０ｍｍの角材からなる。そして、長尺梁１間への短尺梁２の架け渡しに際しては、図３に示すように、一対の分割梁材５の両端部を、分割梁材５間に上下方向に貫通する隙間６を確保した状態で、隣接する長尺梁１の対向する側面に取り付けた一対の接合金物１０に接合している。なお、隙間６の幅（分割梁材５間の間隔）は、約４０ｍｍとされている。

接合金物１０は、図４及び図５に示すように、長尺梁１の側面に固定する板状の第１固定片１１と、一対の分割梁材５の隙間６を挟んで対向する対向面に固定する一対の板状の第２固定片１２と、後述するブレース材３０の端部を止め付ける板状の止め付け片１３とを備えている。そして、第１固定片１１と止め付け片１３とが対向し、第２固定片１２同士が対向した状態で、これら第１固定片１１、第２固定片１２、止め付け片１３が方形枠状に連結されていて、変形の生じ難い剛性の高い構造となっている。

第１固定片１１には、複数のボルト挿入孔1５が上下方向に間隔をあけて形成されている。第２固定片１２には、複数のピン挿入孔１６が上下方向に間隔をあけて形成されている。止め付け片１３は、一対の第２固定片１２の上端部間に差し渡されていて、この止め付け片１３には、ボルト挿入孔１７が形成されている。なお、止め付け片１３のボルト挿入孔１７は、第１固定片１１のボルト挿入孔1５及び第２固定片１２のピン挿入孔１６よりも上方に配置されている。

この接合金物１０は、図４に示すように、長尺梁１に形成した横方向の貫通孔１ａと第１固定片１１のボルト挿入孔1５とを一致させるようにして、第１固定片１１を長尺梁１の側面に当接させた状態で、貫通孔１ａ及びボルト挿入孔1５にボルト２０を挿通させて、このボルト２０の先端にナット２１を螺合して締め付けることで、長尺梁１の側面に取り付けられている。そして、図５に示すように、一対の分割梁材５の端部に形成した横方向の貫通孔５ａと一対の第２固定片１２のピン挿入孔１６とを一致させるようにして、一対の分割梁材５の対向面を一対の第２固定片１２に外側から当接させた状態、すなわち、一対の分割梁材５の端部間に接合金物１０を挟み込んだ状態で、貫通孔５ａ及びピン挿入孔１６にドリフトピン２２を挿通させることで、一対の分割梁材５の端部が接合金物１０に接合されている。

このように、長尺梁１間に短尺梁２が接合金物１０を介して架け渡されているので、従来のような相欠き加工を不要として、短尺梁２によって長尺梁１の撓みを抑えて、鉛直荷重に対する曲げ剛性を良好に維持することができる。

また、この格子梁構造においては、図３に示すように、一対の分割梁材５の両端部が接合された接合金物１０同士が、一対の分割梁材５間の隙間６内において横方向に沿って（分割梁材５に沿って）配置されたブレース材３０によって連結されている。

ブレース材３０は、その両端部にボルト部３１が形成され、中間部にターンバックル３２が設けられた鋼製棒状材からなる。そして、このブレース材３０は、図４に示すように、ボルト部３１を接合金物１０における止め付け片１３のボルト挿入孔１７の挿通させて、このボルト部３１の先端に螺合したナット３３を締め付けることで、接合金物１０に止め付けられている。

そして、このブレース材３０によって、対向する接合金物１０に対して互いに近接する方向へ張力が与えられている。すなわち、長尺梁１に対してその長手方向と直交する方向に張力が与えられている。また、ターンバック３２を回転操作してブレース材３０の長さを調節することで、張力の調整を簡単に行うことができるようになっている。

これにより、長尺梁１の撓みをより効果的に抑えることができ、しかも経年による長尺梁１の収縮（木痩せ）に伴って、長尺梁１と接合金物１０との間にクリアランスが発生しても、ターンバック３２を回転操作するだけで、木痩せ度合いに応じて張力を修正してガタつきをなくすことができ、長期に亘って鉛直荷重に対する曲げ剛性を良好に維持することができる。なお、ブレース材３０として、靭性の高い伸縮可能な棒状材を用いるようにすれば、ガタつきに追従して張力を自然に修正することができる。

さらに、この格子梁構造においては、図６に示すように、分割梁材５間の隙間６がダウンライト等の照明機器４０を設置する設置空間として有効利用されている。なお、照明機器４０は、ブレース材３０の下側において、その光源が下向きとなるように設置空間に設置されている。

以上に、この発明の実施形態について説明したが、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。

例えば、この発明の格子梁構造は、木造住宅の上層階の床組として用いるだけでなく、木造住宅の１階の床組として用いたり、木造住宅の小屋組として用いるようにしても良い。また、上記実施形態においては、全ての短尺梁を２分割してブレース材を設けていたが、要所要所の短尺梁に対してこのような構造を採用して、残りの短尺梁は分割しないようにしても良い。さらに、上記実施形態においては、分割梁材間に上下方向に貫通する隙間を確保していたが、分割梁材を上下方向に対向配置させて、これら分割梁材間に水平方向に貫通する隙間を確保するようにしても良い。

１・・長尺梁、２・・短尺梁、５・・分割梁材、６・・隙間、１０・・接合金物、１１・・第１固定片、１２・・第２固定片、１３・・止め付け片、３０・・ブレース材、３２・・ターンバックル、４０・・照明機器

Claims (4)

1. 互いに平行に配置した複数の木製長尺梁（１）間に、これら長尺梁（１）に対して直交するように複数の木製短尺梁（２）を架け渡して、これら長尺梁（１）及び短尺梁（２）を格子状に組み付けた格子梁構造であって、前記複数の短尺梁（２）のうちの一部又は全部は、一対の分割梁材（５）を組み合わせてなり、これら分割梁材（５）の両端部を、分割梁材（５）間に隙間（６）を確保した状態で、隣接する前記長尺梁（１）の対向する側面に取り付けた一対の接合金物（１０）に接合するとともに、前記隙間（６）内に横方向に沿って配置したブレース材（３０）によって前記接合金物（１０）同士を連結したことを特徴とする格子梁構造。
2. 前記分割梁材（５）間の隙間（６）を、照明機器（４０）を設置する設置空間とした請求項１記載の格子梁構造。
3. 前記接合金物（１０）は、前記長尺梁（１）の側面に固定する第１固定片（１１）と、前記一対の分割梁材（５）の前記隙間（６）を挟んで対向する対向面に固定する一対の第２固定片（１２）と、前記ブレース材（３０）の端部を止め付ける止め付け片（１３）とを備え、前記第１固定片（１１）と前記止め付け片（１３）とが対向し、前記第２固定片（１２）同士が対向した状態で、これら第１固定片（１１）、第２固定片（１２）、止め付け片（１３）を方形枠状に連結してなる請求項１又は２記載の格子梁構造。
4. 前記ブレース材（３０）は、ターンバックル（３２）を備えている請求項１乃至３のいずれかに記載の格子梁構造。