JP2019167684A - Cltパネルを利用した建築資材 - Google Patents

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Abstract

【課題】CLTパネルの現場施工を合理化することができる建築資材を提供する。【解決手段】建築資材は、第1の面31a,31bと第1の面と反対側の第2の面32a,32bとを有するCLTパネル30a,30b,30cと、第1の面に全面的に取り付けられた外装材と、を備える。CLTパネルは、外装材に影響を与えずに建築資材を他の建築資材と接合可能な接合構造50a,50cを備える。【選択図】図3

Description

本発明は、CLTパネルを利用した建築資材に関する。
CLT(Cross Laminated Timber)は、ひき板(ラミナ)を層ごとに直交するように積層接着してパネル化した木質系材料である。CLTは、接合部および配管スペースの掘り込み加工や、開口部のくり抜き加工を工場で施した後に、建築現場に搬入され得る。それによって、現場施工の合理化を図ることができる。さらに、CLTは、その板厚の大きさに起因して材料剛性が高い。このため、耐火被覆材、外装材などの仕上げ材や、開口窓などの建具も工場で取り付けてユニット化して、現場搬入することも可能である。
特開2016−180293号公報
しかしながら、従来のCLTパネルは、現場施工をさらに合理化する余地を残している。例えば、(公財)日本住宅・木材技術センターによって規格化されたX(クロス)マーク表示金物(CLT工法用金物)が取り付けられる箇所は、外装材を事前に取り付けることができない。このため、工場においてCLTパネルに外装材を取り付けたとしても、Xマーク表示金物が取り付けられた箇所には、CLTパネルを現場で組み立てた後に外装材を取り付ける必要がある。このような現場施工は、極力避けることが合理化の観点から望ましい。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の第1の形態によれば、建築資材が提供される。この建築資材は、第1の面と反対側の第2の面とを有するCLTパネルと、第1の面に全面的に取り付けられた外装材と、を備える。CLTパネルは、外装材に影響を与えずに建築資材を他の建築資材と接合可能な接合構造を備える。
かかる建築資材によれば、工場にてCLTパネルの第1の面に全面的に外装材を取り付けた後、建築現場にて建築資材の組み立てを行うことができる。したがって、建築現場にて第1の面に外装材を取り付ける必要がなく、現場施工を合理化できる。換言すれば、建築資材同士の結合箇所について、外装材を現場施工する必要がない。
本発明の第2の形態によれば、第1の形態において、接合構造は、CLTパネルの外縁部に埋め込まれた箱形の接合金物を備える。箱形の接合金物は、建築資材を他の建築資材に接合するための棒状の接合金物を挿入するための貫通穴を有する。箱形の接合金物の第2の面側は、露出し、かつ、開口している。かかる形態の建築資材は、例えば、以下の第4の形態の建築資材と組み合わせて使用することができる。
本発明の第3の形態によれば、第1の形態において、接合構造は、CLTパネルに埋め込まれた棒状の接合金物であって、第1の面と平行に延在する棒状の接合金物を備える。棒状の接合金物の少なくとも一端は、CLTパネルから外部に突出する。かかる形態の建築資材は、例えば、以下の第4または第5の形態のように使用することができる。
本発明の第4の形態によれば、第3の形態において、CLTパネルから外部に突出する少なくとも一端は、ネジ部を備える。かかる形態の建築資材は、例えば、第2の形態の建築資材と組み合わせて使用することができる。具体的には、第4の形態の建築資材のCLTパネルから外部に突出する棒状の接合金物の少なくとも一端を、第2の形態の建築資材の箱形の接合金物の貫通穴に挿入した後、ネジ部にナットを装着して締結することによって、第2の形態の建築資材と第4の形態の建築資材とを接合することができる。箱形の接合金物の第2の面側は、露出し、かつ、開口しているので、第1の面に外装材が取り付けられた状態で、第2の面側から締結作業を行うことができる。
本発明の第5の形態によれば、第3の形態において、棒状の接合金物は、第1の面と直交する方向に貫通する横穴を、CLTパネルから外部に突出する部位に有する。かかる形態の建築資材は、例えば、以下の第6の形態の建築資材と組み合わせて使用することができる。
本発明の第6の形態によれば、第1の形態において、接合構造は、第1の棒状の接合金物を挿入するための縦穴であって、第1の面と平行に延在する縦穴と、第2の棒状の接合金物を挿入するための横穴であって、第2の面から少なくとも縦穴まで延在する横穴と、を備える。かかる形態の建築資材は、第5の形態の建築資材と組み合わせて使用することができる。具体的には、第5の形態の棒状の接合金物を第6の形態の縦穴に挿入し、さらに、第6の形態の横穴と第5の形態の横穴とを連通させた状態で第2の棒状の接合金物を挿入することによって、第5の形態の建築資材と第6の形態の建築資材とを接合することができる。
本発明の第7の形態によれば、第1ないし第6のいずれかの形態において、接合構造は、CLTパネルの外縁部に埋め込まれた接合金物を備える。接合金物は、他の建築資材に設けられた凸部と嵌合するための凹部、または、他の建築資材に設けられた凹部と嵌合するための凸部を備える。かかる形態によれば、第1ないし第6のいずれかの形態の建築資材と、上記凸部または上記凹部が設けられた他の建築資材と、をせん断接合することができる。
本発明の第8の形態によれば、建物が提供される。この建物は、第1ないし第7のいずれかの形態の建築資材を複数備える。かかる建物によれば、第1ないし第7の形態と同様の効果を奏する。
本発明の第9の形態によれば、第8の形態において、複数の建築資材の少なくとも一部は、2階分の高さを有する。かかる形態によれば、階毎に配置される梁を省略して、1つの建築資材を2階分の壁として使用することができる。したがって、1階分の高さを有する建築資材を使用する場合と比べて、建築資材同士の接合作業を減らすことができる。
本発明の一実施形態の建物の一部分を示す概略図である。 建築資材の部分断面図である。 第1実施形態による接合構造を示す透視図である。 接合金物の拡大図である。 従来例としてのCLTパネルの接合方法を示す斜視図である。 第2実施形態による接合構造を示す透視図である。 第3実施形態による接合構造を示す透視図である。
A.第1実施形態:
図1は、本発明の第1実施形態としての建築資材20a,20b,20c(総称して、建築資材20とも呼ぶ)を用いて建設された建物10の一部分を示す概略図である。図示する例では、建物10は3階建てである。建築資材20aは、土台15の上に複数枚並べて設置されている。建築資材20aは、2階分の高さを有しており、1階および2階の壁として機能する。建築資材20bは、建築資材20aの上に設置されており、梁として機能する。建築資材20cは、建築資材20bの上に複数枚並べて設置されている。建築資材20cは、1階分の高さを有しており、3階の壁として機能する。かかる建物10は、例えば、建築資材20aを先行施工して、1・2階壁、2階梁・床、3階梁・床の順に施工することができる。
図2は、建築資材20の部分断面図である。建築資材20は、CLTパネル30(以下、単にパネル30と呼ぶ)と外装材40(具体例として、防火被覆材、防水シート等が含まれる)とを備えている。パネル30は、第1の面31(以下、外面31と呼ぶ)と、外面31と反対側の第2の面32(以下、内面32と呼ぶ)と、を備えている。外面31は、建物10の屋外側の面であり、内面32は、屋内側の面である。外面31には、全面的に外装材40が取り付けられている。この外装材40は、建築現場への搬入前に工場にてパネル30に取り付けられる。
図3は、外装材40に影響を与えずに(つまり、外装材40にビス打ちなどを行うことなく)建築資材20a,20b,20cを接合するための接合構造を示す透視図である。図3では、パネル30および外装材40のうちのパネル30のみを図示し、外装材40の図示を省略している。また、建築資材20a,20b,20cのいずれかに対応する構成要素には、各構成要素の符号に添え字a,b,cを付して、建築資材20a,20b,20cのいずれに対応するかを表している。
1つのパネル30aは、2つの接合構造50aを備えている。接合構造50aの各々は、1つの箱形の接合金物(以下、箱形コネクタと呼ぶ)51aと、複数(図示の例では4つ)のLSB(ラグスクリューボルト)54aと、を備えている。箱形コネクタ51aは、パネル30aの外縁部(図示する例では、角部)に埋め込まれている。箱形コネクタ51aは、内側(設置状態における鉛直方向下方)の4つの貫通穴53aと、外側の2つの貫通穴52aと、を有している。本実施形態では、箱形コネクタ51aは、パネル30aに当接する2つの面以外で露出している。ただし、箱形コネクタ51aは、少なくとも内面32a側(屋内側)が露出していればよい。また、本実施形態では、箱形コネクタ51aは、外面31a側および内面32a側が開口している。ただし、箱形コネクタ51aは、少なくとも内面32a側が開口していればよい。
4つのLSB54aは、パネル30a内に埋め込まれており、それらの先端は、箱形コネクタ51aの4つの貫通穴53aを貫通して、箱形コネクタ51aの内部空間で終端している。これらの先端には、ネジ部(雄ネジ)が形成されており、ナット60が装着される。これにより、箱形コネクタ51aは、パネル30aに固定されている。接合構造50aは、建築現場への搬入前に工場にてパネル30aに取り付けられる。
1つのパネル30cは、2つの接合構造50cを備えている。接合構造50cは、接合構造50aと同一の構造を有しており、接合構造50aと同様に、貫通穴52cと貫通穴53cとを有する箱形コネクタ51cと、LSB54cと、を備えている。接合構造50cと接合構造50aとは、互いに上下逆向きに配置されている点のみが異なっている。接合構造50cは、建築現場への搬入前に工場にてパネル30cに取り付けられる。
パネル30bは、棒状の接合金物としての4つのLSB50bを備えている。これらのLSB50bは、1つの箱形コネクタ51aにつき2つずつ、当該箱形コネクタ51aに対応する位置において、パネル30b内に埋め込まれている。LSB50bは、外面31bおよび内面32bと平行に(より具体的には、鉛直方向に)延在している。LSB50bの両端は、パネル30bから外部に突出しており、それらの突出部分にはネジ部(雄ネジ)が形成されている。LSB50bは、建築現場への搬入前に工場にてパネル30bに取り付けられる。
建築現場にてパネル30a〜30cを組み立てる際は、まず、LSB50bの下端が、箱形コネクタ51aの貫通穴52aを貫通するように、パネル30bがパネル30aの上に配置される。そして、LSB50bの下端にナット60が装着され、締結される。これにより、パネル30aとパネル30bとが接合される。次いで、LSB50bの上端が、箱形コネクタ51cの貫通穴52cを貫通するように、パネル30cがパネル30bの上に配置される。そして、LSB50bの上端にナット60が装着され、締結される。これにより、パネル30bとパネル30cとが接合される。箱形コネクタ51a,51cの内側(内面32a,32c側)は開放されているので、作業者は、矢印で示されるように、建物10の内側からナット60の装着および締結を行うことができる。
パネル30aは、さらに、2つの箱形コネクタ51aの間に接合金物70aを備えている。接合金物70aは、パネル30aの外縁部に埋め込まれている。パネル30bは、さらに、接合金物80bを備えている。接合金物80bは、接合金物70aに対応する位置において、パネル30bの外縁部に埋め込まれている。
図4は、接合金物70aおよび接合金物80bの拡大図である。接合金物70aは、金物本体71aと、金物本体71aから突出する複数(本実施形態では4つ)の凸部72aと、を備えている。接合金物70aは、凸部72aのみがパネル30aから突出し、その他の部分は、パネル30a内に埋め込まれる。金物本体71aには、複数の貫通穴73aが形成されている。これらの貫通穴73aにドリフトピン74aが挿入されることによって、接合金物70aはパネル30aに固定される。
接合金物80bは、凸部72aと同数の貫通穴(凹部)81bを備えている。貫通穴81bは、72aの直径よりも僅かに大きな直径を有している。接合金物80bは、パネル30bの外縁部(下端)に埋め込まれており、ボルト(図示省略)によってパネル30bに固定されている。パネル30aの上にパネル30bを配置する際、図3に示されるように、凸部72aが貫通穴81b内に挿入される。これによって、パネル30aとパネル30bとは、せん断接合される。なお、接合金物80bに凸部が形成され、接合金物70aに凹部が形成されてもよい。
ここで説明を図3に戻す。パネル30cは、さらに、2つの箱形コネクタ51cの間に接合金物70cを備えている。パネル30bは、さらに、接合金物70cに対応する位置に接合金物80bを備えている。この接合金物70cと接合金物80bとの対は、図4に示した接合金物70aと接合金物80bとの対と同一の構成を有しており、上下逆向きに配置されている点のみが接合金物70aと接合金物80bとの対とは異なっている。
図5は、従来例としてのパネル130a,130b,130cの接合方法を示す斜視図である。この従来では、パネル130a,130b,130cは、外面131a,131b,131c側に配置されたXマーク表示金物150と、内面132a,132b,132c側に配置されたXマーク表示金物170と、を用いて接合される。Xマーク表示金物150,170には、複数のビス穴151,171がそれぞれ形成されている。ビス穴151,171にビス打ちを行うことによって、パネル130a,130b,130cが接合される。このように、パネル130a,130b,130cの接合は、矢印で示すように、両側施工となる。このため、外面131a,131b,131cのうちの少なくともXマーク表示金物150が配置された領域には、工場にて外装材を取り付けることはできない。この領域には、パネル130a,130b,130cの接合後に、建築現場にて外装材を取り付ける必要がある。また、Xマーク表示金物150,170を使用すると、多数のビス打ちが必要となる。
一方、上述した建築資材20によれば、図3に矢印で示したように、建物10の内側からの片側施工によってパネル30a,30b,30cを接合することができる。したがって、工場にて外面31a,31b,31cに全面的に外装材40を取り付けることができ、現場での外装材40の取付作業を省略できる。さらに、接合構造50a,50c、接合金物70a,70cおよび接合金物80bによって、従来例と比べて少ない工数でパネル30a,30b,30cを接合することができる。
また、1階と2階との間の梁を省略して、1つの建築資材20aで1階および2階の両方の壁を形成することによって、建築資材20の接合数が減る。このため、接合金物の数および施工手間を低減できる。さらに、躯体のピースが減ることにより、積み上げの精度管理を1つのピースで行うことができるので、管理上も有利である。この点は、管理コストの低減にもつながる。さらに、接合数が減るので、仕上げの隙間も減ることになり、品質精度も向上する。
上述したパネル30a,30b,30cのいずれか、または、複数のパネル30a,30cのうちの一部は、他の建築資材に置き換えられてもよい。例えば、パネル30bに代えて、集成材の梁が使用されてもよい。この場合、集成材の梁は、パネル30bと同等の接合金物を備えていてもよい。また、複数のパネル30a,30b,30cのうちの一部には、従来型のCLTパネルが使用されてもよいし、第1の面31に外装材40が全面的には取り付けられていない(すなわち、第1の面31の少なくとも一部が露出した)CLTパネルが使用されてもよい。
B.第2実施形態:
図6は、本発明の第2実施形態としての接合構造を示す透視図である。以下、第1実施形態と同一の構成要素については、第1実施形態と同一の符号を付して、その説明を省略する。図6においても外装材40の図示は省略している。建物210のパネル230aは、その水平方向の両端付近に、外面231aおよび内面232aと平行に(より具体的には、鉛直方向に)延在する2つの縦穴251aを有している。また、パネル230aは、内面232aから少なくとも縦穴251aまで延在する複数の横穴252aを有している。本実施形態では、横穴252aは、縦穴251aを超えて外面231a付近まで延在している。
建物210のパネル230bは、パネル230aの縦穴251aに対応する位置に2つの接合金物250bを備えている。接合金物250bは、ベースプレート251bとシャフト部252bとを備えている。ベースプレート251bは、パネル230bの外縁部(上端)に埋め込まれている。シャフト部252bは、ベースプレート251bから外面231bおよび内面232bに平行に(より具体的には、鉛直方向下方に)延在している。シャフト部252bは、パネル230bから突出している。この突出部分を突出部253bと呼ぶ。
シャフト部252bには、パネル230bの内部において、外面231bおよび内面232bと直交する方向に貫通する貫通穴254bが形成されている。また、パネル230bには、内面232bから、外面231bと直交する方向に延在する横穴257bが形成されている。この横穴257bは、貫通穴254bと連通する位置に設けられている。横穴257bおよび貫通穴254bにドリフトピン256が挿入されることによって、接合金物250bがパネル230bに固定される。本実施形態では、接合金物250bは、工場にてパネル230bに取り付けられる。これによって、現場施工が合理化される。ただし、接合金物250bは、建築現場にてパネル230bに形成された縦穴に挿入され、取り付けられてもよい。
突出部253bは、外面231bおよび内面232bと直交する方向に貫通する複数の横穴255bを有する。この横穴255bは、横穴252aと連通する位置に設けられている。パネル230aとパネル230bとを接合する際には、パネル230aの上にパネル230bを配置し、横穴252aおよび横穴255bにドリフトピン256が挿入される。かかる接合構造によっても、矢印に示すように建物210の内側からの片側施工よってパネル230a,230bを接合することができる。上述した接合金物250bは、パネル230bの上にパネルを設置する必要がない場合に好適である。
C.第3実施形態:
図7は、本発明の第3実施形態としての接合構造を示す透視図である。以下、第1および第2実施形態と同一の構成要素については、第1または第2実施形態と同一の符号を付して、その説明を省略する。図7においても外装材40の図示は省略している。建物310は、第1実施形態の接合金物50a,50b,50cに代えて、接合金物350bを備えている点が第1実施形態と異なっている。
パネル330cは、縦穴351cと、複数の横穴352cと、を有している。縦穴351cおよび横穴352cは、縦穴251aおよび横穴252aと同一の構造を有している。接合金物350bは、第2実施例のベースプレート251bに代えて、突出部353bを備えている。突出部353bは、複数の横穴355bを有している。突出部353bは、横穴252aと同一の構造を有している。本実施形態では、接合金物350bは、工場にてパネル230bに取り付けられる。これによって、現場施工が合理化される。ただし、接合金物350bは、建築現場にてパネル230bに形成された縦穴に挿入され、取り付けられてもよい。かかる第3実施形態は、応力が比較的小さい建物または箇所に好適である。
上述した接合構造は、建築資材20,230,330同士の接合に限らず、建築資材20,230,330と、任意の建築資材と、の接合にも使用することができる。上述した接合構造は、例えば、建築資材20と土台15との接合に使用されてもよい。あるいは、従来工法とCLT工法とを組み合わせる場合には、それらの取り合い部分に上述した接合構造を用いてもよい。
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上述した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各形態要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
10,210,310…建物
15…土台
20,20a,20b,20c…建築資材
30,30a,30b,30c,230a,230b,330c…CLTパネル
31,31a,31b,231a,231b…第1の面(外面)
32,32a,32b,232a,232b…第2の面(内面)
40…外装材
60…ナット
256…ドリフトピン
50a,50c…接合構造
51a,51c…箱形コネクタ(接合金物)
52a,52c…貫通穴
53a,53c…貫通穴
70a,70c…接合金物
71a…金物本体
72a…凸部
73a…貫通穴
74a…ドリフトピン
80b…接合金物
81b…貫通穴(凹部)
250b…接合金物
251a…縦穴
251b…ベースプレート
252a…横穴
252b…シャフト部
253b…突出部
254b…貫通穴
255b…横穴
257b…横穴
350b…接合金物
351c…縦穴
352c…横穴
353b…突出部
355b…横穴

Claims (9)

  1. 建築資材であって、
    第1の面と、該第1の面と反対側の第2の面と、を有するCLTパネルと、
    前記第1の面に全面的に取り付けられた外装材と
    を備え、
    前記CLTパネルは、前記外装材に影響を与えずに前記建築資材を他の建築資材と接合可能な接合構造を備える
    建築資材。
  2. 請求項1に記載の建築資材であって、
    前記接合構造は、前記CLTパネルの外縁部に埋め込まれた箱形の接合金物を備え、
    前記箱形の接合金物は、前記建築資材を他の建築資材に接合するための棒状の接合金物を挿入するための貫通穴を有し、
    前記箱形の接合金物の前記第2の面側は、露出し、かつ、開口している
    建築資材。
  3. 請求項1に記載の建築資材であって、
    前記接合構造は、前記CLTパネルに埋め込まれた棒状の接合金物であって、前記第1の面と平行に延在する棒状の接合金物を備え、
    前記棒状の接合金物の少なくとも一端は、前記CLTパネルから外部に突出する
    建築資材。
  4. 請求項3に記載の建築資材であって、
    前記CLTパネルから外部に突出する前記少なくとも一端は、ネジ部を備える
    建築資材。
  5. 請求項3に記載の建築資材であって、
    前記棒状の接合金物は、前記第1の面と直交する方向に貫通する横穴を、前記CLTパネルから外部に突出する部位に有する
    建築資材。
  6. 請求項1に記載の建築資材であって、
    前記接合構造は、
    第1の棒状の接合金物を挿入するための縦穴であって、前記第1の面と平行に延在する縦穴と、
    第2の棒状の接合金物を挿入するための横穴であって、前記第2の面から少なくとも前記縦穴まで延在する横穴と
    を備える
    建築資材。
  7. 請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の建築資材であって、
    前記接合構造は、前記CLTパネルの外縁部に埋め込まれた接合金物を備え、
    前記接合金物は、前記他の建築資材に設けられた凸部と嵌合するための凹部、または、前記他の建築資材に設けられた凹部と嵌合するための凸部を備える
    建築資材。
  8. 建物であって、
    請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の建築資材を複数備える
    建物。
  9. 請求項8に記載の建物であって、
    前記複数の建築資材の少なくとも一部は、2階分の高さを有する
    建物。
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