JP2020105700A

JP2020105700A - 直交集成板

Info

Publication number: JP2020105700A
Application number: JP2018242341A
Authority: JP
Inventors: 渉海老澤; Wataru Ebisawa
Original assignee: Mitsubishi Estate Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Estate Co Ltd
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2020-07-09
Also published as: JP2022130545A; JP7364746B2

Abstract

【課題】コストの点で改善された直交集成板を提供する。【解決手段】直交集成板は、積層接着された複数のラミナ層を備え、各ラミナ層は幅方向に隣り合うように配置された複数のラミナから構成されている。複数のラミナ層のうち、最外層に位置する第１ラミナ層および第２ラミナ層は、第１軸方向に沿った繊維方向を有する。第１ラミナ層および第２ラミナ層の間には、第１軸方向に対して直交する第２軸方向に沿った繊維方向を有する第３ラミナ層が配置されている。第３ラミナ層は、幅方向の長さが厚さの３．５倍未満であるラミナを含み、第３ラミナ層において、幅方向に隣り合うラミナ同士は接着されている。また各ラミナは、厚さ３８ｍｍまたはツーバイ材からなるラミナを含んでいてもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、直交集成板に関する。

近年、構造用の新しい建築材料として、ＣＬＴ（ＣｒｏｓｓＬａｍｉｎａｔｅｄＴｉｍｂｅｒ）の利用が提案されている。ＣＬＴとは、複数のラミナ層を繊維方向が互いに直交するように積層接着したパネルである。

ＣＬＴには以下のような利点がある。すなわち、繊維方向が直交するように積層されていることから、大判で高い構造耐力を有するパネルを作ることが可能であり、中規模以上の集合住宅やオフィス・商業施設などにも活用することができる。また、パネル自体を壁や床として使用できるため、施工が簡易であり、大幅な工期短縮が可能であるとともに、型枠工等の専門技術を有する職人が不要となり、型枠工不足による建築費高騰の対策にも有効である。

特許文献１には、防耐火性能を高めるために、ＣＬＴの表面ラミナ層と裏面ラミナ層との間の少なくとも１層全体を軽量気泡コンクリートパネルで置き換えた部材が記載されている。

特開２０１６−２０４９５８号公報

ＣＬＴについては、「直交集成板」として日本農林規格（ＪＡＳ）が制定されている（「直交集成板の日本農林規格」、制定：平成２５年１２月２０日農林水産省告示第３０７９号、最終改正：平成２８年８月３０日農林水産省告示第１６４０号。以下、「現行のＣＬＴのＪＡＳ規格」と呼ぶことがある）。

しかしながら、現行のＣＬＴのＪＡＳ規格では、告示による基準強度を設定する際に安全側にかなりの低減率がかけられており、また一般の集成材と同等の基準をラミナや接着性能にも求めているため、過剰な基準となっている。たとえば、現行のＣＬＴのＪＡＳ規格では、幅方向に隣り合うラミナ同士は（接着されずに）並べられているだけであってもよいし、接着されていてもよいとされているものの、接着されていないときのせん断耐力にて評価が行われており、そのような評価に基づいて、ラミナの幅は、強軸方向に用いるものにあっては厚さの１．７５倍以上、弱軸方向に用いるものにあっては厚さの３．５倍以上であると規定されている。また、各ラミナの厚さは、原則として等厚であると規定されている。

このように、現行のＣＬＴのＪＡＳ規格は、規格が厳しく、寸法等が一律のラミナが用いられているが、そのような寸法等が一律のラミナを木取りする場合には、製材歩留まりが低くなることから、低コスト化が困難であるという問題があった。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたものである。本発明の目的は、コストの点で改善された直交集成板を提供することにある。

本発明の第１の態様に係る直交集成板は、
積層接着された複数のラミナ層を備え、各ラミナ層は幅方向に隣り合うように配置された複数のラミナから構成されており、
前記複数のラミナ層のうち、最外層に位置する第１ラミナ層および第２ラミナ層は、第１軸方向に沿った繊維方向を有し、
前記第１ラミナ層および第２ラミナ層の間には、前記第１軸方向に対して直交する第２軸方向に沿った繊維方向を有する第３ラミナ層が配置されており、
前記第３ラミナ層は、幅方向の長さが厚さの３．５倍未満であるラミナを含み、前記第３ラミナ層において、幅方向に隣り合うラミナ同士は接着されている。

このような態様によれば、その繊維方向が第２軸方向（弱軸方向）に沿った第３ラミナ層が、幅方向の長さが厚さの３．５倍未満であるラミナを含んでいるため、現行のＣＬＴのＪＡＳ規格から外れるものの、第３ラミナ層のラミナとして、原木ごとに最適な利用効率となるように製材された不等幅のラミナを利用することが可能となる。これにより、ラミナの製材歩留まりを改善でき、直交集成板の低コスト化を実現できる。また、第３ラミナ層が、幅方向の長さが厚さの３．５倍未満であるラミナを含んでいても、幅方向に隣り合うラミナ同士が接着されていることにより、せん断耐力を向上させることが可能である。

本発明の第２の態様に係る直交集成板は、第１の態様に係る直交集成板であって、
前記第１ラミナ層の厚さは、前記第１ラミナ層と前記第２ラミナ層との間に配置された１または２以上のラミナ層の各々の厚さより大きい。

このような態様によれば、直交集成板の高強度化が可能である。

本発明の第３の態様に係る直交集成板は、第２の態様に係る直交集成板であって、
前記第１ラミナ層は、ツーバイ材からなるラミナを含む。

このような態様によれば、第１ラミナ層が、入手しやすいツーバイ材からなるラミナを含んでいるため、更なる低コスト化が可能である。

本発明の第４の態様に係る直交集成板は、第２または３の態様に係る直交集成板であって、
前記第２ラミナ層の厚さは、前記第１ラミナ層と前記第２ラミナ層との間に配置された１または２以上のラミナ層の各々の厚さより大きい。

このような態様によれば、直交集成板の更なる高強度化が可能となる。

本発明の第５の態様に係る直交集成板は、第４の態様に係る直交集成板であって、
前記第２ラミナ層は、ツーバイ材からなるラミナを含む。

このような態様によれば、第２ラミナ層が、入手しやすいツーバイ材からなるラミナを含んでいるため、更なる低コストが可能となる。

本発明の第６の態様に係る直交集成板は、第１〜５のいずれかの態様に係る直交集成板であって、
前記第１ラミナ層は、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナを含み、前記第１ラミナ層において、幅方向に隣り合うラミナ同士は接着されている。

このような態様によれば、その繊維方向が第１軸方向（強軸方向）に沿った第１ラミナ層が、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナを含んでいるため、現行のＣＬＴのＪＡＳ規格から外れるものの、第１ラミナ層のラミナとして、原木ごとに最適な利用効率となるように製材された不等幅のラミナを利用することが可能となる。これにより、ラミナの製材歩留まりを改善でき、直交集成板の更なる低コスト化を実現できる。また、第１ラミナ層が、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナを含んでいても、幅方向に隣り合うラミナ同士が接着されていることにより、せん断耐力を向上させることが可能である。

本発明の第７の態様に係る直交集成板は、第６の態様に係る直交集成板であって、
前記第２ラミナ層は、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナを含み、前記第２ラミナ層において、幅方向に隣り合うラミナ同士は接着されている。

このような態様によれば、その繊維方向が第１軸方向（強軸方向）に沿った第２ラミナ層も、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナを含んでいるため、現行のＣＬＴのＪＡＳ規格から外れるものの、第２ラミナ層のラミナとして、原木ごとに最適な利用効率となるように製材された不等幅のラミナを利用することが可能となる。これにより、ラミナの製材歩留まりを改善でき、直交集成板の更なる低コスト化を実現できる。また、第２ラミナ層が、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナを含んでいても、幅方向に隣り合うラミナ同士が接着されていることにより、せん断耐力を向上させることが可能である。

本発明の第８の態様に係る工法は、
第１〜７のいずれかの態様に係る直交集成板を鉄骨梁の上に敷設するステップと、
前記直交集成板の上にコンクリートを打設するステップと、
を備える。

本発明の第９の態様に係る建物は、
鉄骨梁と、
前記鉄骨梁に上に敷設された第１〜７のいずれかの態様に係る直交集成板と、
前記直交集成板の上に打設されたコンクリートと、
を備える。

本発明によれば、コストの点で改善された直交集成板を提供することができる。

図１は、一実施の形態に係る直交集成板を示す斜視図である。図２Ａは、ラミナの木取り方法の一例を説明するための図である。図２Ｂは、ラミナの木取り方法の別の一例を説明するための図である。図３Ａは、直交集成板の使用方法の一例を説明するための図である。図３Ｂは、直交集成板の使用方法の一例を説明するための図である。図４は、一実施の形態の一変形に係る直交集成板を示す斜視図である。

以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、同一符号の構成要素の詳しい説明は繰り返さない。また、各図においては、図示の理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

本明細書において「ラミナ」とは、直交集成板を構成する最小単位のひき板（ひき板をその繊維方向を互いにほぼ平行にして長さ方向に接合接着して調整したもの、小角材をその繊維方向を互いに平行にして幅方向に接着したもの及びそれをさらに長さ方向に接合接着したものを含む。）をいう。「プライ」とは、ラミナをその繊維方向を互いにほぼ平行にして幅方向に並べ又は接着したものをいい、「ラミナ層」ということもある。「強軸方向」とは、直交集成板の最も外側に位置するプライの繊維方向をいう。「弱軸方向」とは、直交集成板の強軸方向に対して直角の方向をいう。

＜直交集成板の構造＞
図１は、一実施の形態に係る直交集成板１０を示す斜視図である。

図１に示すように、直交集成板１０は、その繊維方向を互いに直角にして厚さ方向４３に積層接着された複数のラミナ層１１〜１５を備えている。各ラミナ層１１〜１５は、幅方向に隣り合うように配置された複数のラミナから構成されている。

図示された例では、第２ラミナ層１２の上に第４ラミナ層１４が積層接着されており、第４ラミナ層１４の上に第５ラミナ層１５が積層接着されており、第５ラミナ層１５の上に第３ラミナ層１３が積層接着されており、第３ラミナ層１３の上に第１ラミナ層１１が積層接着されている。

図１に示すように、複数のラミナ層１１〜１５のうち、最外層に位置する第１ラミナ層１１および第２ラミナ層１２と第５ラミナ層１５は、それぞれ、第１軸方向４１に沿った繊維方向を有している。第１ラミナ層１１および第２ラミナ層１２が最外層に位置することから、その繊維方向である第１軸方向４１は、直交集成板１０の強軸方向となっている。

また、第１ラミナ層１１および第２ラミナ層１２の間には、第１軸方向４１に対して直交する第２軸方向４２に沿った繊維方向を有する第３ラミナ層１３と第４ラミナ層１４が配置されている。第２軸方向４２は、第１軸方向４１に対して直交することから、直交集成板１０の弱軸方向となっている。

図１に示すように、第１ラミナ層１１は、幅方向に隣り合うように配置された複数のラミナ１１ａ〜１１ｄを有しており、第２ラミナ層１２は、幅方向に隣り合うように配置された複数のラミナ１２ａ〜１２ｄを有しており、第３ラミナ層１３は、幅方向に隣り合うように配置された複数のラミナ１３ａ〜１３ｆを有しており、第４ラミナ層１４は、幅方向に隣り合うように配置された複数のラミナ１４ａ〜１４ｆを有しており、第５ラミナ層１５は、幅方向に隣り合うように配置された複数のラミナ１５ａ〜１５ｄを有している。

図２Ａは、ラミナの木取り方法の一例を説明するための図である。図２に示す例では、直径３００ｍｍ以上の大径木からなる原木２０に、４本の縦切断線に沿って刃を入れることで、１つのラミナ素材２１と、２つのタイコ材２２と、２つの内外装材２３とを製材する。次いで、複数の横切断線に沿って等間隔に刃を入れることで、ラミナ素材２１からラミナ２４を製材する。図２Ｂに示すように、複数の縦切断線に沿って等間隔に刃を入れることで、ラミナ素材２１からラミナ２４を製材してもよい。

図２Ａおよび図２Ｂに示すような木取り方法によれば、原木２０ごとに最適な利用効率となるように製材されたラミナ素材２１からラミナ２４が得られるため、幅や厚さが一律でない不等幅のラミナ２４が製材されることになるものの、従来売れそうな製材や寸法等が一律のラミナが取られた後にチップに回されるなどして無駄にされていた端の部分からも２つのタイコ材２２および２つの内外装材２３が得られるため、原木２０の利用効率を高めることができ、製材歩留まりの高いラミナ２４を得ることができる。そして、このようにして得られたラミナ２４が、各ラミナ層１１〜１５のラミナとして利用されることで、直交集成板１０の低コスト化が可能となる。

図１に示すように、第１ラミナ層１１の厚さは、第１ラミナ層１１と第２ラミナ層１２との間に配置された第３〜第５ラミナ層１３〜１５の各々の厚さより大きくなっていてもよい。具体的には、たとえば、第３〜第５ラミナ層１３〜１５の各々の厚さが３０ｍｍであるのに対し、第１ラミナ層１１の厚さが３８ｍｍであってもよい。第１ラミナ層１１は、ツーバイ材からなるラミナを含んでいてもよい。

同様に、第２ラミナ層１２の厚さは、第１ラミナ層１１と第２ラミナ層１２との間に配置された第３〜第５ラミナ層１３〜１５の各々の厚さより大きくなっていてもよい。具体的には、たとえば、第３〜第５ラミナ層１３〜１５の各々の厚さが３０ｍｍであるのに対し、第２ラミナ層１２の厚さが３８ｍｍであってもよい。第２ラミナ層１２は、ツーバイ材からなるラミナを含んでいてもよい。

本件発明者の知見によれば、直交集成板の曲げ性能（強度）は、最外層のラミナ層の厚さに大きく依存している。したがって、最外層に位置する第１ラミナ層１１および第２ラミナ層１２の厚さが、第３〜第５ラミナ層１３〜１５の各々の厚さより大きいことにより、直交集成板１０の高強度化が可能となる。

本実施の形態では、図１に示すように、第３ラミナ層１３は、幅方向の長さが厚さの３．５倍未満であるラミナ１３ｃを少なくとも１つ含んでいる。そして、第３ラミナ層１３において、幅方向に隣り合うラミナ１３ａ〜１３ｆ同士は接着剤で接着されている。接着剤としては、たとえば、水性高分子系接着剤が用いられ、より具体的には、たとえば、イソシアネート系接着剤またはレゾルシノール系接着剤が用いられる。第３ラミナ層１３が、幅方向の長さが厚さの３．５倍未満であるラミナ１３ｃを含んでいても、幅方向に隣り合うラミナ１３ａ〜１３ｆ同士が接着されていることにより、せん断耐力を向上させることが可能である。

同様に、第４ラミナ層１４は、幅方向の長さが厚さの３．５倍未満であるラミナ１４ｄを少なくとも１つ含んでおり、第４ラミナ層１４において、幅方向に隣り合うラミナ１４ａ〜１４ｆ同士は接着剤で接着されていてもよい。第４ラミナ層１４が、幅方向の長さが厚さの３．５倍未満であるラミナ１４ｄを含んでいても、幅方向に隣り合うラミナ１４ａ〜１４ｆ同士が接着されていることにより、せん断耐力を向上させることが可能である。

また、本実施の形態では、図１に示すように、第１ラミナ層１１は、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナ１１ｂを少なくとも１つ含んでいる。そして、第１ラミナ層１１において、幅方向に隣り合うラミナ１１ａ〜１１ｄ同士は接着剤で接着されている。第１ラミナ層１１が、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナ１１ｂを含んでいても、幅方向に隣り合うラミナ１１ａ〜１１ｄ同士が接着されていることにより、せん断耐力を向上させることが可能である。

同様に、第２ラミナ層１２は、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナ１２ｃを少なくとも１つ含んでおり、第２ラミナ層１２において、幅方向に隣り合うラミナ１２ａ〜１２ｄ同士は接着剤で接着されていてもよい。第２ラミナ層１２が、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナ１２ｃを含んでいても、幅方向に隣り合うラミナ１２ａ〜１２ｄ同士が接着されていることにより、せん断耐力を向上させることが可能である。

＜直交集成板の使用方法＞
次に、図３Ａおよび図３Ｂを参照し、直交集成板１０の使用方法について説明する。

まず、図３Ａに示すように、建物３０の鉄骨造において、鉄骨梁３１の上に直交集成板１０を敷設する。

次に、図３Ｂに示すように、直交集成板１０の上に鉄筋３２を配設したのち、直交集成板１０の上にコンクリート３３を打設する。これにより、ＣＬＴ−ＲＣ複合スラブ床を構築することができる。なお、符号３９は頭付きスタッドを示している。

ところで、発明が解決しようとする課題で言及したように、現行のＣＬＴのＪＡＳ規格は、規格が厳しく、寸法等が一律のラミナが用いられているが、そのような寸法等が一律のラミナを木取りする場合には、製材歩留まりが低くなることから、低コスト化が困難であるという問題があった。

これに対し、本実施の形態によれば、その繊維方向が第２軸方向４２（弱軸方向）に沿った第３ラミナ層１３が、幅方向の長さが厚さの３．５倍未満であるラミナ１３ｃを含んでいるため、現行のＣＬＴのＪＡＳ規格から外れるものの、第３ラミナ層１３のラミナ１３ａ〜１３ｆとして、原木ごとに最適な利用効率となるように製材された不等幅のラミナを利用することが可能となる。これにより、ラミナ１３ａ〜１３ｆの製材歩留まりを改善でき、直交集成板１０の低コスト化を実現できる。また、第３ラミナ層１３が、幅方向の長さが厚さの３．５倍未満であるラミナ１３ｃを含んでいても、幅方向に隣り合うラミナ１３ａ〜１３ｆ同士が接着されていることにより、せん断耐力を向上させることが可能である。

また、本実施の形態によれば、最外層に位置する第１ラミナ層１１および第２ラミナ層１２の厚さが、第３〜第５ラミナ層１３〜１５の各々の厚さより大きいことから、直交集成板１０の高強度化が可能である。

また、本実施の形態によれば、第１ラミナ層１１および第２ラミナ層１２が、入手しやすいツーバイ材からなるラミナを含んでいるため、更なる低コスト化が可能である。

また、本実施の形態によれば、その繊維方向が第１軸方向４１（強軸方向）に沿った第１ラミナ層１１および第２ラミナ層１２が、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナ１１ｂ、１２ｃを含んでいるため、現行のＣＬＴのＪＡＳ規格から外れるものの、第１ラミナ層１１および第２ラミナ層１２のラミナ１１ａ〜１１ｄ、１２ａ〜１２ｄとして、原木ごとに最適な利用効率となるように製材された不等幅のラミナを利用することが可能となる。これにより、ラミナの製材歩留まりを改善でき、直交集成板１０の更なる低コスト化を実現できる。また、第１ラミナ層１１および第２ラミナ層１２が、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナ１１ｂ、１２ｃを含んでいても、幅方向に隣り合うラミナ１１ａ〜１１ｄ、１２ａ〜１２ｄ同士が接着されていることにより、せん断耐力を向上させることが可能である。

なお、上述した実施の形態に係る直交集成板１０では、第１〜第５ラミナ層１１〜１５がその繊維方向を互いに直角にして積層配置されており、全体として５層５プライの構成となっていたが、本発明はこれに限定されるものではない。

たとえば、図４に示す直交集成板１０’のように、第１ラミナ層１１と第３ラミナ層１３との間に、第１軸方向４１（強軸方向）に沿った繊維方向を有する第６ラミナ層１６が積層配置されるとともに、第２ラミナ層１２と第４ラミナ層１４との間に、第１軸方向４１（強軸方向）に沿った繊維方向を有する第７ラミナ層１７が積層配置されており、全体として５層７プライの構成となっていてもよい。

また、図示は省略するが、上述した実施の形態に係る直交集成板１０から、第４ラミナ層１４および第５ラミナ層１５が省略され、全体として３層３プライの構成となっていてもよいし、上述した実施の形態に係る直交集成板１０から、第４ラミナ層１４のみが省略され、全体として３層４プライの構成となっていてもよい。

なお、上述した実施の形態および個々の変形例の記載ならびに図面の開示は、特許請求の範囲に記載された発明を説明するための一例に過ぎず、上述した実施の形態および個々の変形例の記載または図面の開示によって特許請求の範囲に記載された発明が限定されることはない。上述した実施の形態および個々の変形例の構成要素は、発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に組み合わせることが可能である。

１０、１０’ 直交集成板
１１第１ラミナ層
１１ａ〜１１ｄ第１ラミナ層のラミナ
１２第２ラミナ層
１２ａ〜１２ｄ第２ラミナ層のラミナ
１３第３ラミナ層
１３ａ〜１３ｆ第３ラミナ層のラミナ
１４第４ラミナ層
１４ａ〜１４ｆ第４ラミナ層のラミナ
１５第５ラミナ層
１５ａ〜１５ｄ第５ラミナ層のラミナ
１６第６ラミナ層
１７第７ラミナ層
２０原木
２１ラミナ素材
２２タイコ材
２３内外装材
２４ラミナ
３０建物
３１鉄骨梁
３２鉄筋
３３コンクリート
３９頭付きスタッド
４１第１軸方向
４２第２軸方向
４３厚さ方向

Claims

積層接着された複数のラミナ層を備え、各ラミナ層は幅方向に隣り合うように配置された複数のラミナから構成されており、
前記複数のラミナ層のうち、最外層に位置する第１ラミナ層および第２ラミナ層は、第１軸方向に沿った繊維方向を有し、
前記第１ラミナ層および第２ラミナ層の間には、前記第１軸方向に対して直交する第２軸方向に沿った繊維方向を有する第３ラミナ層が配置されており、
前記第３ラミナ層は、幅方向の長さが厚さの３．５倍未満であるラミナを含み、前記第３ラミナ層において、幅方向に隣り合うラミナ同士は接着されている、
ことを特徴とする直交集成板。
前記第１ラミナ層の厚さは、前記第１ラミナ層と前記第２ラミナ層との間に配置された１または２以上のラミナ層の各々の厚さより大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の直交集成板。
前記第１ラミナ層は、ツーバイ材からなるラミナを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の直交集成板。
前記第２ラミナ層の厚さは、前記第１ラミナ層と前記第２ラミナ層との間に配置された１または２以上のラミナ層の各々の厚さより大きい
ことを特徴とする請求項２または３に記載の直交集成板。
前記第２ラミナ層は、ツーバイ材からなるラミナを含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の直交集成板。
前記第１ラミナ層は、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナを含み、前記第１ラミナ層において、幅方向に隣り合うラミナ同士は接着されている、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の直交集成板。
前記第２ラミナ層は、幅方向の長さが厚さの１．７５倍未満であるラミナを含み、前記第２ラミナ層において、幅方向に隣り合うラミナ同士は接着されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の直交集成板。
請求項１〜７のいずれに記載の直交集成板を鉄骨梁の上に敷設するステップと、
前記直交集成板の上にコンクリートを打設するステップと、
を備えた工法。
鉄骨梁と、
前記鉄骨梁に上に敷設された請求項１〜７のいずれに記載の直交集成板と、
前記直交集成板の上に打設されたコンクリートと、
を備えた建物。