JP2023152603A - 建築部材 - Google Patents

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Abstract

【課題】製造性、耐火性、環境性及び施工性を向上した建築部材を提供する。【解決手段】第1方向に沿って延びるウェブ10と、ウェブ10と直交しかつウェブ10の一端側に設けられる第1フランジ20と、ウェブ10と直交しかつウェブ10の他端側に設けられる第2フランジ30と、を備え、第1フランジ20は構造物Aに取り付けられ、第2フランジ30の側面であって一端側とは反対側の側面は、第1木材40が取り付けられる、ことを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、建築部材に関する。
建築部材として、木製部材と鋼製部材からなる複合部材が用いられることがある。非特許文献1において、H形鋼の周囲に耐火集成材を配置した部材が開示されている。
日本集成材工業協同組合, "木質ハイブリッド集成材パンフレット" [online].[令和4年2月2日検索], Retrieved from the internet : <URL: https://www.syuseizai.com/jlwa/wp-content/uploads/2016/04/hybridsyuseizai_pamphlet.pdf >
非特許文献1に開示された部材は、長手方向の端部を除き、集成材がH形鋼の周囲全体を覆うように配置されている。このため、H形鋼の形状に合わせて集成材を加工する必要がある。また、集成材をH形鋼に合わせて加工する際には高い精度が必要である。また、梁に配管等を貫通させる場合に、集成材への梁貫通孔施工が難しい。以上のように、建築部材の製造性に課題がある。
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、製造性及び施工性を向上した建築部材を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る建築部材は、第1方向に沿って延びるウェブと、前記ウェブと直交しかつ前記ウェブの一端側に設けられる第1フランジと、前記ウェブと直交しかつ前記ウェブの他端側に設けられる第2フランジと、を備え、前記第1フランジは構造物に取り付けられ、前記第2フランジの側面であって前記一端側とは反対側の側面は、第1木材が取り付けられることを特徴とする。
この発明によれば、第1フランジは構造物に取り付けられ、第2フランジの側面であってウェブの一端側とは反対側の側面は、第1木材が取り付けられる。つまり、構造物に取り付けられた第1フランジの反対側の面に、第1木材が取り付けられる。これにより、取り付ける木材を必要最小限とした上で、外観性を確保することができる。よって、ウェブと、第1フランジと、第2フランジと、の全体を覆うために、木材を高精度に加工することを不要とすることができる。よって、製造性を向上することができる。また、使用する木材を必要最小限とすることで、製造コストを削減することができる。
また、前記第2フランジの側面であって前記一端側の側面は、第2木材が取り付けられることを特徴としてもよい。
この発明によれば、第2フランジの側面であってウェブの一端側の側面は、第2木材が取り付けられる。これにより、例えば、木材を形鋼の形状に合わせて高精度に加工することなく、第1木材と第2木材とによって、第2フランジの両側面を挟むように覆うことができる。よって、第2フランジに第1木材のみを取り付ける場合と比較して、製造性の向上及び製造コストの削減の効果を損なうことなく、より補強等の効果を顕著に得ることができる。
また、前記第2フランジの側面であって前記一端側とは反対側の側面は、コネクタにより前記第1木材が取り付けられることを特徴としてもよい。
この発明によれば、第2フランジの側面であって一端側とは反対側の側面には、コネクタにより第1木材が取り付けられる。これにより、コネクタを用いず、ボルト等のみによって第1木材と第2フランジとを直接取り付けた場合と比較して、より第1木材と第2フランジとの密着度を高くすることができる。よって、より補強、剛性付与等の効果を顕著に得ることができる。
また、前記コネクタの頭部は、第1木目部材で覆われていることを特徴としてもよい。
この発明によれば、コネクタの頭部は、第1木目部材で覆われている。よって、第1木材を外側から見た時、コネクタの頭部が見えることを防ぐことができる。よって、第1木材と第2フランジとの密着度を高くしつつ、意匠性を向上することができる。
また、前記第1木材は、荷重による応力を負担することを特徴としてもよい。
この発明によれば、第1木材は、荷重による応力を負担する。具体的には、第2フランジに付加された荷重が、第1木材に伝達されることで、応力を負担する。これにより、第2フランジを補強することができる。よって、構造物の自重や、地震等による入力によって発生する応力に対して、建築部材の強度及び疲労強度を向上することができる。
また、前記第1木材は、耐火被覆機能を有することを特徴としてもよい。
この発明によれば、第1木材は、耐火被覆機能を有する。これにより、構造物において火災が発生した時、第2フランジに熱が伝播することを遅らせることができる。よって、建築部材の耐火性能を向上することができる。
また、前記第2フランジの側面であって前記一端側の側面は、第2木材が取り付けられ、前記建築部材の両端から所定距離離れた前記建築部材の領域を第1領域とし、前記建築部材の領域であって前記第1領域以外の領域を第2領域とし、前記第2領域には、第3木材が配置され、前記第1領域に配置される前記第1木材及び第2木材は、荷重による応力を負担し、前記第2領域に配置される前記第3木材は、荷重による応力を負担しないことを特徴としてもよい。
この発明によれば、第2領域には、第3木材が配置され、第1領域に配置される第1木材及び第2木材は、荷重による応力を負担し、第2領域に配置される第3木材は、荷重による応力を負担しない。第3木材が荷重による応力を負担しないことで、建築部材の第1領域が変形し、第1木材及び第2木材が変形した場合であっても、第2領域に位置する第3木材が変形することを防ぐことができる。したがって、第2領域に位置する第3木材によって、建築部材の長手方向の両端に接続された他の部材に影響が及ぶことを防ぐことができる。また、建築部材が変形した時に、第3木材が干渉することで、第1木材又は第2木材が破損することを防ぐことができる。
また、前記第2領域に配置される第3木材は、前記建築部材の両端側に位置する両端側木材と、前記両端側とは反対側に位置する反対側木材と、を含み、前記反対側木材は、前記両端側木材が前記第2領域に配置された後に、前記第2領域に配置されることを特徴としてもよい。
この発明によれば、第3木材は、両端側木材と、反対側木材と、を含み、反対側木材は、両端側木材が第2領域に配置された後に、第2領域に配置される。ここで、建築部材と他の部材との接続部は、例えば、第2領域における反対側木材が配置される部位に位置する。このような場合に、第2領域において、建築部材と他の部材との接続部が位置しない部位に先に両端側部材を取り付ける。これにより、構造物の施工のスケジュールに関わらず、両端側部材を取り付けることができる。その後に反対側木材を取り付ける。これにより、建築部材と他の部材とを接続した後に、当該接続部を反対側木材によって隠すことができる。よって、施工現場において、反対側木材を取り付けるタイミングを任意に決定することができる。よって、より施工のスケジュールを調整しやすくすることができる。
また、前記第1木材を覆う被覆部材をさらに備え、前記被覆部材は、耐火機能を備えることを特徴としてもよい。
この発明によれば、第1木材を覆う被覆部材をさらに備え、被覆部材は、耐火機能を備える。これにより、構造物において火災が発生した時、第1木材に熱が伝播することを遅らせることができる。よって、建築部材の耐火性能をより向上することができる。第1木材が耐火被覆性能を備える場合は、より顕著に建築部材の耐火性能を向上することができる。
また、前記被覆部材は、外周面側に位置する燃えしろ層と、前記燃えしろ層の内側に位置する燃え止まり層と、を備えることを特徴としてもよい。
この発明によれば、外周面側に位置する燃えしろ層と、燃えしろ層の内側に位置する燃え止まり層と、を備える。これにより、構造物において火災が発生した時、最初に燃えしろ層が燃焼する。これにより、第1木材等に熱が伝播したり、第1木材等に直接炎が当たったりすることを遅らせることができる。燃えしろ層が燃焼した後は、燃え止まり層に炎が当たる。このとき、被覆部材が燃焼しにくいことで、第1木材等に炎が直接当たることを更に遅らせることができる。よって、建築部材の耐火性能を向上することができる。
また、前記第1木材と前記構造物との間に配置された第2木目部材をさらに備えることを特徴としてもよい。
この発明によれば、第1木材と構造物との間に配置された第2木目部材をさらに備える。これにより、第1木材と構造物との間に位置するウェブ及び第1フランジが外側から見えることを防ぐことができる。よって、建築部材の意匠性を向上することができる。更に、第2木目部材の密度が0.4g/cm以上である場合は、耐火性能を担保することもできる。
また、前記ウェブと前記第1フランジを覆う断熱材をさらに備えることを特徴としてもよい。
この発明によれば、ウェブと第1フランジを覆う断熱材をさらに備える。これにより、構造物において火災が発生した時、ウェブ及び第1フランジに、熱が伝播することを遅らせることができる。よって、より建築部材の耐火性能を向上することができる。
また、前記第1木材の密度は0.4g/cm以上であることを特徴としてもよい。
この発明によれば、第1木材の密度は0.4g/cm以上である。これにより、第1木材による耐火被覆性能を担保することができる。
また、前記第1木材は、不燃薬液を含侵させた木材であることを特徴としてもよい。
この発明によれば、第1木材は、不燃薬液を含侵させた木材である。これにより、第1木材による耐火被覆性能をより確実に担保することができる。
本発明によれば、製造性及び施工性を向上した建築部材を提供することができる。
本発明に係る建築部材が構造物に取り付けられた例である。 本発明に係る建築部材の長手方向に直交する断面の第1例である。 図2に示す建築部材の第1例の変形例である。 本発明に係る建築部材の長手方向に直交する断面の第2例である。 図4に示す建築部材の第2例の変形例である。 本発明に係る建築部材の長手方向に直交する断面の第3例である。 本発明に係る建築部材の長手方向に直交する断面の第4例である。 本発明に係る建築部材の長手方向に直交する断面の第5例である。 本発明に係る建築部材の長手方向に直交する断面の第6例である。
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る建築部材1000を説明する。建築部材1000は、例えば、建物等の構造物Aに用いられる。
本実施形態において、建築部材1000は、図1に示すように、構造物Aの相手部材Bに沿って水平方向に配置される。相手部材Bは、例えば、スラブ等である。建築部材1000は、構造物Aの柱Pに沿って鉛直方向に配置されてもよい。
建築部材1000において、後述するウェブ10、第1フランジ20、及び第2フランジ30の長手方向の両端部は、他の部材に接続される。ウェブ10、第1フランジ20、及び第2フランジ30の長手方向の両端部は、例えば、構造物Aの柱Pから突出したジョイント部PJに接続される。ウェブ10、第1フランジ20、及び第2フランジ30の長手方向の両端部と、ジョイント部PJと、の接続部Jは、例えば、添接板SPを介してボルト接合される。
本実施形態において、建築部材1000は、後述する各構成に加え、ジョイント部PJを含むものとして説明する。
本実施形態において、建築部材1000は、荷重による応力を負担する。荷重とは、例えば、構造物Aの自重による静荷重である。荷重とは、地震や強風等によって構造物Aに付加される動荷重であってもよい。
以下、本実施形態において、建築部材1000の長手方向の領域について、第1領域A1と、第2領域A2と、を区別することがある。第1領域A1は、建築部材1000の長手方向の両端から所定距離離れた領域をいう。前記所定距離は、例えば、建築部材1000の全長の10%~20%程度の長さをいうものとする。第2領域A2は、建築部材1000の領域であって第1領域A1以外の領域である。
建築部材1000は、図1及び図2に示すように、ウェブ10と、第1フランジ20と、第2フランジ30と、第1木材40と、第2木材50と、コネクタ60と、第1木目部材70と、第3木材80と、断熱材90と、第2木目部材100と、を備える。
ウェブ10は、第1方向D1に沿って延びる。本実施形態において、第1方向D1は、鉛直方向である。第1方向D1は、水平方向であってもよい。
第1フランジ20は、ウェブ10と直交する。第1フランジ20は、ウェブ10の一端側に設けられる。第1フランジ20は、構造物Aに取り付けられる。具体的には、第1フランジ20の、ウェブ10に面する側の反対側の面が、構造物Aに取り付けられる。
本実施形態において、ウェブ10の一端側とは、鉛直方向の上側をいう。第1フランジ20のウェブ10に面する側の反対側の面とは、第1フランジ20の上側に位置する面をいう。第1フランジ20は、上側に位置する面が、構造物Aの相手部材Bに取り付けられる。
建築部材1000が鉛直方向に配置される場合は、第1フランジ20のウェブ10に面する側の反対側の面が、構造物Aの柱Pに取り付けられてもよい。
第1フランジ20と構造物Aとの取り付けは、例えば、ボルト締結により行われる。第1フランジ20と構造物Aとの取り付けは、溶接等によって行われてもよい。
第2フランジ30は、ウェブ10と直交する。第2フランジ30は、ウェブ10の他端側に設けられる。本実施形態において、ウェブ10の他端側とは、鉛直方向の下側をいう。
上記構成により、ウェブ10、第1フランジ20、第2フランジ30は、H形に形成される。ウェブ10、第1フランジ20、第2フランジ30には、例えば、鋼板が好適に用いられる。ウェブ10と、第1フランジ20及び第2フランジ30は、例えば、溶接等によって接合される。ウェブ10、第1フランジ20、第2フランジ30に相当する構成として、公知のH形鋼を用いてもよい。
第1木材40は、第2フランジ30に取り付けられる木材である。第1木材40は、第1領域A1に配置される。第1木材40は、第2フランジ30の側面であって一端側とは反対側の側面に取り付けられる。言い換えれば、本実施形態において、第1木材40は、第2フランジ30の下側に位置する面に取り付けられる。
第1木材40は、後述するコネクタ60を配置するためのコネクタ孔60hを有する。第1木材40は、コネクタ60によって第2フランジ30に取り付けられる。これにより、第1木材40は、第2フランジ30を補強する。つまり、第1木材40は、建築部材1000に付加された荷重によって第2フランジ30に発生する応力を負担する。具体的には、第2フランジ30に付加された荷重が、第1木材40に伝達されることで、応力を負担する。
第1木材40は、耐火被覆機能を有する。具体的には、第1木材40は、耐火性を有する。第1木材40は、建築部材1000に取り付けられることで、建築部材1000を被覆する。前記耐火性として、第1木材40は、例えば、防火性を有する木材である。具体的には、第1木材40は0.4g/cm以上の密度を有する木材である。第1木材40には、例えば、カラマツが好適に用いられる。第1木材40には、上述の密度を満たす材質が適宜選択の上用いられてもよい。また、第1木材40は、不燃薬液を含侵させた木材である。不燃薬液には、例えば、ホウ素系薬液、液体ガラス等が用いられる。これにより、第1木材40は、構造物Aにおいて、火災が発生した時、炎による熱が第2フランジ30に伝播することを遅らせる。このように、第1木材40は、建築部材1000において、耐火被覆機能を有する。
第2木材50は、第2フランジ30に取り付けられる木材である。第2木材50は、第1領域A1に配置される点で、第1木材40と同じである。第2木材50は、第2フランジ30の側面であって一端側の側面に取り付けられる。言い換えれば、本実施形態において、第2木材50は、第2フランジ30の上側に位置する面に取り付けられる。
第2木材50は、コネクタ60を配置するためのコネクタ孔60hを有する。第2木材50は、コネクタ60孔の内部に配置されたコネクタ60によって第2フランジ30に取り付けられる。これにより、第2木材50は、第2フランジ30を補強する。つまり、第2木材50は、建築部材1000に付加された荷重によって第2フランジ30に発生する応力を負担する。本実施形態において、第2フランジ30に第1木材40と第2木材50の両方が設けられる場合、第1木材40及び第2木材50の少なくとも1つは、荷重による応力を負担する。具体的には、第2フランジ30に付加された荷重が、第1木材40及び第2木材50の少なくとも1つに伝達されることで、応力を負担する。これにより、第2フランジ30を補強する。
本実施形態において、第2木材50は、第1木材40と同様の耐火被覆機能を有する。あるいは、第2木材50は、耐火被覆機能を有さなくてもよい。
第2木材50は、第2フランジ30を挟んで第1木材40の反対側に配置される点で、第1木材40と相違する。また、第2木材50は、図2に示すように、ウェブ10を挟んで分割されている点で、第1木材40と相違する。
コネクタ60は、第2フランジ30に、第1木材40及び第2木材50を取り付ける。コネクタ60は、中空部を有する。コネクタ60は、例えば、鋼製の筒状部材である。コネクタ60は、第1木材40及び第2木材50に設けられたコネクタ孔60hに配置される。コネクタ60は、建築部材1000の長手方向において、間隔を空けて複数設けられる。つまり、コネクタ孔60hも、間隔を空けて複数設けられる。コネクタ60は、建築部材1000の長手方向において、端部付近に集中して設けられてもよい。
コネクタ60は、例えば、コネクタ孔60hに圧入されることで固定される。このため、コネクタ60の外径は、コネクタ孔60hの内径よりも大きいことが好ましい。また、コネクタ60は、高力ボルトTB及びナットNによって第2フランジ30に取り付けられる。このため、コネクタ60の中空部の内径は、高力ボルトTBの径よりも大きいことが好ましい。具体的には、コネクタ60及び第2フランジ30に設けられたボルト孔を貫通した高力ボルトTBを、ナットNによって締め付ける。これにより、コネクタ60は、第2フランジ30に摩擦接合される。
この時、コネクタ60は、高力ボルトTB及びナットNの締付力によって圧縮される。これに伴い、コネクタ60は、高力ボルトTBの軸方向に直交する方向に広がるように変形する。これにより、コネクタ60は、コネクタ孔60hの内壁に食い込む。これにより、コネクタ60と、第1木材40及び第2木材50と、がより強固に固定される。このようにして、コネクタ60によって、第1木材40及び第2木材50を、第2フランジ30に取り付ける。これにより、第1木材40及び第2木材50は、第2フランジ30に発生する応力を負担可能とする。
図1及び図2に示すように、1組の高力ボルトTB及びナットNによって、第1木材40及び第2木材50を同時に第2フランジ30に取り付ける。このため、第1部材と第2部材のコネクタ孔60hの位置は、互いに対応した位置に形成されることが好ましい。
第1木目部材70は、コネクタ60の頭部を覆う。具体的には、第1木目部材70は、第1木材40又は第2木材50に設けられたコネクタ孔60hに配置される。これにより、コネクタ60が外側から見えないようにする役割を有する。第1木目部材70は、例えば、コネクタ孔60hよりも大径の円盤状の部材である。第1木目部材70は、コネクタ孔60hの内部に嵌め込まれるようにして固定される。第1木目部材70は、コネクタ孔60hの内周面と接着剤等により固定されてもよい。
第1木目部材70は、例えば、第1木材40又は第2木材50と同じ材質によって形成される。第1木目部材70は、第1木材40又は第2木材50と同様の木目を有する別の材質であってもよい。例えば、第1木目部材70は、表面に木目調が施された樹脂材等であってもよい。
第3木材80は、第2領域A2に配置される。第3木材80は、第2フランジ30に取り付けられる点で、第1木材40及び第2木材50と同じである。本実施形態において、第3木材80は、第1木材40と同様の耐火被覆機能を有する。あるいは、第3木材80は、耐火被覆機能を有さなくてもよい。
第2領域A2に配置される第3木材80は、荷重による応力を負担しない点で、第1木材40及び第2木材50と相違する。
このため、第3木材80を第2フランジ30に取り付ける際は、第1木材40及び第2木材50とは異なる態様により取り付けられる。具体的には、第3木材80は、第1木材40及び第2木材50と比較して、第2フランジ30への密着度を低くして取り付けられる。例えば、第3木材80は、コネクタ60を用いずに、高力ボルトTB及びナットNのみによって第2フランジ30に取り付けられる。
第3木材80は、コネクタ60を用いて、次のように第2フランジ30に取り付けられてもよい。すなわち、例えば、第3木材80は、第1木材40及び第2木材50と同径のコネクタ孔60hを有し、第3木材80のコネクタ孔60hには、第1木材40及び第2木材50に用いられるものよりも外径が小さいコネクタ60を用いる。第1木材40及び第2木材50に用いられるものと同じコネクタ60を用いる場合は、第3木材80に形成されるコネクタ孔60hを、第1木材40及び第2木材50よりも大きく形成してもよい。
このようにすることで、コネクタ60が第3木材80のコネクタ孔60hの内壁に食い込まないようにする。これにより、コネクタ60と第3木材80との密着度を低くする。上記のようにして、第3木材80は、第1木材40及び第2木材50と比較して、第2フランジ30への密着度を低くして取り付けられてもよい。
第3木材80は、図1に示すように、両端側木材81と、反対側木材82と、を備える。
両端側木材81は、建築部材1000の長手方向における両端側に位置する。反対側木材82は、第2領域A2において、両端側とは反対側に位置する。
両端側木材81は、図1に示すように、柱Pのジョイント部PJに取り付けられる。ここで、ジョイント部PJは、建築部材1000の長手方向において、ウェブ10と、第1フランジ20と、第2フランジ30と、のそれぞれに対応した形状を有する。両端側木材81は、ジョイント部PJの、第2フランジ30に対応した部位に取り付けられる。反対側木材82は、ジョイント部PJと第2フランジ30との接続部Jを覆うように取り付けられる。
反対側木材82は、両端側木材81が第2領域A2に配置された後に、第2領域A2に配置される。これにより、構造物Aの建築において、先にジョイント部PJに両端側木材81を取付けることができるようにする。また、反対側木材82によって接続部Jを覆う工程を後にできるようにする。これにより、構造物Aの施工のスケジュールを調整しやすくする。
本実施形態において、誤って反対側木材82を先に取り付けることを防ぐために、先に両端側木材81を取付けなければ、反対側木材82を取付けることが出来ない構造とすることが好ましい。例えば、両端側木材81と反対側木材82とが接する部位に、互いに噛み合うことでそれぞれが正しい位置に配置される構造を設けることが好ましい。
両端側木材81及び反対側木材82は、例えば、第2フランジ30、及びジョイント部PJの第2フランジ30に対応する部位の形状に合わせてU字状に形成される。これにより、両端側木材81及び反対側木材82は、ウェブ10の厚さ方向から第2フランジ30又はジョイント部PJに接近し、前記U字状の谷部分に第2フランジ30又はジョイント部PJが嵌め込まれるようにして取り付けられる。又は、両端側木材81及び反対側木材82は、それぞれ分割して形成され、第2フランジ30の厚さ方向において、第2フランジ30又はジョイント部PJを両側面から挟み込むように配置されてもよい。
断熱材90は、ウェブ10と第1フランジ20を覆う。断熱材90とは、例えば、1時間から3時間の耐火性能を有する素材をいう。これにより、建築部材1000において、第1木材40、第2木材50、及び第3木材80が取り付けられていない部位を、火災による熱から保護する。断熱材90は、例えば、吹付材である。吹付材には、例えば、ロックウールが好適に用いられる。断熱材90は、巻付材であってもよい。巻付材は、例えば、不織布とロックウールからなるシート状の部材が好適に用いられる。
第2木目部材100は、建築部材1000の長手方向に延びる板状の部材である。第2木目部材100は、建築部材1000の長手方向に沿って配置される。第2木目部材100は、例えば、少なくとも建築部材1000における第1木材40が配置された領域に配置される。第2木目部材100は、第2木材50と構造物Aとの間に配置される。図2に示すように、第2木目部材100は、例えば、幅方向の一方の端部が構造物Aの相手部材Bに接する。第2木目部材100は、例えば、幅方向の他方の端部が第2木材50におけるウェブ10の他端側の側面に接する。第2木目部材100は、構造物A及び第1木材40に対して接着剤によって接着される。第2木目部材100は、構造物A及び第1木材40に対して釘やボルト等で固定されてもよい。
第2木目部材100は、ウェブ10の厚さ方向において、第1木材40及び第2木材50と面一となるように配置される。これにより、第2木目部材100は、いわゆる化粧木の役割を有する。
第2木目部材100は、例えば、第1木材40及び第2木材50と同じ材質が用いられる。このとき、第2木目部材100は、第1木材40と同様の耐火被覆機能を有することが好ましい。第2木目部材100は、木材以外の材質が用いられてもよい、このとき、第2木目部材100は、表面に木目調が施されていることが好ましい。第2木目部材100の表面に木目調が施されることに代えて、第2木目部材100の表面に木目シートを貼りつけてもよい。
(変形例)
以下、図3から図9を用いて、上述した本実施形態に係る建築部材1000の変形例を説明する。
図3に示すように、第2木目部材100と、断熱材90と、ウェブ10と、には、構造物Aにおける配管等の設備Fを通すための貫通孔Hが設けられてもよい。貫通孔Hは、建築部材1000の施工前において、上記各部材のそれぞれに予め設けられてもよい。貫通孔Hは、施工後の建築部材1000に対して、施工現場において穿孔することで設けられてもよい。本実施形態にかかる貫通孔Hは、例えば、ウェブ10、第1フランジ20及び第2フランジ30の外周面全体に密着するように補強用の木材が配置されている場合と比較して、容易に形成することが可能である。
図4に示すように、構造物Aにおける居室の天井Cが第1木材40に接している場合、建築部材1000は、第2木目部材100を備えなくてもよい。
図5に示すように、建築部材1000が第2木目部材100を備えていない場合も、断熱材90と、ウェブ10とに、設備Fを通すための貫通孔Hが設けられてもよい。
図6に示すように、構造物Aにおける居室の天井Cが第1木材40に接している場合において、第2フランジ30に十分な強度を担保できる場合、建築部材1000は、第2木材50を備えなくてもよい。
建築部材1000が第2木材50を備えない場合、図7又は図9に示すように、第1木材40と構造物Aとの間に第2木目部材100が配置されてもよい。
図8に示すように、建築部材1000が第1木材40と第2木材50とを備える場合は、第1木材40と第2木材50とを覆うように、被覆部材110が設けられてもよい。図9に示すように、建築部材1000が第1木材40のみ備える場合は、第1木材40を覆うように、被覆部材110が設けられてもよい。
被覆部材110は、耐火機能を備える。耐火機能とは、具体的には、例えば、1時間から3時間の耐火性能を有することをいう。被覆部材110は、燃えしろ層111と、燃え止まり層112と、を備える。
燃えしろ層111は、被覆部材110において外周面側に位置する。燃えしろ層111は、構造物Aにおいて火災が発生した時、最初に燃焼する部位である。このことで、第1木材40や第2フランジ30等に炎の熱が伝播したり、炎が直接当たったりすることを遅らせる。
燃え止まり層112は、燃えしろ層111の内側に位置する。燃え止まり層112は、難燃性を有する。難燃性とは、具体的には、例えば、加熱が始まって5分以上は燃焼しないことをいう。構造物Aにおいて火災が発生し、燃えしろ層111が燃焼した後、炎は燃え止まり層112に当たる。この時、燃え止まり層112が難燃性を有することで、第1木材40や第2フランジ30等に炎の熱が伝播したり、炎が直接当たったりすることを更に遅らせる。
本実施形態において、被覆部材110は、例えば、第1木材40と異なる木材である。例えば、被覆部材110の中の燃えしろ層111には、スギ材等を用いることができる。燃えしろ層111には、木以外の材質を用いてもよい。燃え止まり層112には、例えば、せっこうボードが用いられる。燃えしろ層111と燃え止まり層112とは、例えば、耐火性能の点で相違する。
被覆部材110は、例えば、第1木材40に接着剤により取り付けられる。被覆部材110は、第1木材40に木製の鋲等によって取り付けられてもよい。これに限らず、被覆部材110は、第1木材40に任意の態様によって取り付けられてもよい。
また、被覆部材110として、燃え止まり層112のみが設けられ、燃えしろ層111は設けられていなくてもよい。
以上説明したように、本実施形態に係る建築部材1000によれば、第1フランジ20は構造物Aに取り付けられ、第2フランジ30の側面であってウェブ10の一端側とは反対側の側面は、第1木材40が取り付けられる。つまり、構造物Aに取り付けられた第1フランジ20の反対側の面に、第1木材40が取り付けられる。これにより、取り付ける木材を必要最小限とした上で、外観性を確保することができる。よって、ウェブ10と、第1フランジ20と、第2フランジ30と、の全体を覆うために、木材を高精度に加工することを不要とすることができる。よって、製造性を向上することができる。また、使用する木材を必要最小限とすることで、製造コストを削減することができる。
また、第2フランジ30の側面であってウェブ10の一端側の側面は、第2木材50が取り付けられる。これにより、例えば、木材を形鋼の形状に合わせて高精度に加工することなく、第1木材40と第2木材50とによって、第2フランジ30の両側面を挟むように覆うことができる。よって、第2フランジ30に第1木材40のみを取り付ける場合と比較して、製造性の向上及び製造コストの削減の効果を損なうことなく、より補強等の効果を顕著に得ることができる。
また、第2フランジ30の側面であって一端側とは反対側の側面には、コネクタ60により第1木材40が取り付けられる。これにより、コネクタ60を用いず、ボルト等のみによって第1木材40と第2フランジ30とを直接取り付けた場合と比較して、より第1木材40と第2フランジ30との密着度を高くすることができる。よって、より補強、剛性付与等の効果を顕著に得ることができる。
また、コネクタ60の頭部は、第1木目部材70で覆われている。よって、第1木材40を外側から見た時、コネクタ60の頭部が見えることを防ぐことができる。よって、第1木材40と第2フランジ30との密着度を高くしつつ、意匠性を向上することができる。
また、第1木材40は、荷重による応力を負担する。具体的には、第2フランジ30に付加された荷重が、第1木材40に伝達されることで、応力を負担する。これにより、第2フランジ30を補強することができる。よって、構造物Aの自重や、地震等による入力によって発生する応力に対して、建築部材1000の強度及び疲労強度を向上することができる。
また、第1木材40は、耐火被覆機能を有する。これにより、構造物Aにおいて火災が発生した時、第2フランジ30に熱が伝播することを遅らせることができる。よって、建築部材1000の耐火性能を向上することができる。
また、第2領域A2には、第3木材80が配置され、第1領域A1に配置される第1木材40及び第2木材50は、荷重による応力を負担し、第2領域A2に配置される第3木材80は、荷重による応力を負担しない。第3木材80が荷重による応力を負担しないことで、建築部材1000の第1領域A1が変形し、第1木材40及び第2木材50が変形した場合であっても、第2領域A2に位置する第3木材80が変形することを防ぐことができる。したがって、第2領域A2に位置する第3木材80によって、建築部材1000の長手方向の両端に接続された他の部材に影響が及ぶことを防ぐことができる。また、建築部材1000が変形した時に、第3木材80が干渉することで、第1木材40又は第2木材50が破損することを防ぐことができる。
また、第3木材80は、両端側木材81と、反対側木材82と、を含み、反対側木材82は、両端側木材81が第2領域A2に配置された後に、第2領域A2に配置される。ここで、建築部材1000と他の部材との接続部Jは、例えば、第2領域A2における反対側木材82が配置される部位に位置する。このような場合に、第2領域A2において、建築部材1000と他の部材との接続部Jが位置しない部位に先に両端側部材を取り付ける。これにより、構造物Aの施工のスケジュールに関わらず、両端側部材を取り付けることができる。その後に反対側木材82を取り付ける。これにより、建築部材1000と他の部材とを接続した後に、当該接続部Jを反対側木材82によって隠すことができる。よって、施工現場において、反対側木材82を取り付けるタイミングを任意に決定することができる。よって、より施工のスケジュールを調整しやすくすることができる。
また、第1木材40を覆う被覆部材110をさらに備え、被覆部材110は、耐火機能を備える。これにより、構造物Aにおいて火災が発生した時、第1木材40に熱が伝播することを遅らせることができる。よって、建築部材1000の耐火性能をより向上することができる。第1木材40が耐火被覆性能を備える場合は、より顕著に建築部材1000の耐火性能を向上することができる。
また、外周面側に位置する燃えしろ層111と、燃えしろ層111の内側に位置する燃え止まり層112と、を備える。これにより、構造物Aにおいて火災が発生した時、最初に燃えしろ層111が燃焼する。これにより、第1木材40等に熱が伝播したり、第1木材40等に直接炎が当たったりすることを遅らせることができる。燃えしろ層111が燃焼した後は、燃え止まり層112に炎が当たる。このとき、被覆部材110が燃焼しにくいことで、第1木材40等に炎が直接当たることを更に遅らせることができる。よって、建築部材1000の耐火性能を向上することができる。
また、第1木材40と構造物Aとの間に配置された第2木目部材100をさらに備える。これにより、第1木材40と構造物Aとの間に位置するウェブ10及び第1フランジ20が外側から見えることを防ぐことができる。よって、建築部材1000の意匠性を向上することができる。更に、第2木目部材100の密度が0.4g/cm以上である場合は、耐火性能を担保することもできる。
また、ウェブ10と第1フランジ20を覆う断熱材90をさらに備える。これにより、構造物Aにおいて火災が発生した時、ウェブ10及び第1フランジ20に、熱が伝播することを遅らせることができる。よって、より建築部材1000の耐火性能を向上することができる。
また、第1木材40の密度は0.4g/cm以上である。これにより、第1木材40による耐火被覆性能を担保することができる。
また、第1木材40は、不燃薬液を含侵させた木材である。これにより、第1木材40による耐火被覆性能をより確実に担保することができる。
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、図6から図9に示すいずれの変形例においても、貫通孔Hを有していてもよい。
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
10 ウェブ
20 第1フランジ
30 第2フランジ
40 第1木材
50 第2木材
60 コネクタ
70 第1木目部材
80 第3木材
81 両端側木材
82 反対側木材
90 断熱材
100 第2木目部材
110 被覆部材
111 燃えしろ層
112 燃え止まり層
1000 建築部材
A 構造物
A1 第1領域
A2 第2領域
D1 第1方向

Claims (16)

  1. 第1方向に沿って延びるウェブと、
    前記ウェブと直交しかつ前記ウェブの一端側に設けられる第1フランジと、
    前記ウェブと直交しかつ前記ウェブの他端側に設けられる第2フランジと、
    を備え、
    前記第1フランジは構造物に取り付けられ、
    前記第2フランジの側面であって前記一端側とは反対側の側面は、第1木材が取り付けられ、
    前記第2フランジの側面であって前記一端側の側面は、第2木材が取り付けられ、
    前記第2木材には、前記第2木材を前記第2フランジに取り付けるコネクタが配置されるコネクタ孔が設けられている、
    ことを特徴とする建築部材。
  2. 前記第2フランジの側面であって前記一端側とは反対側の側面は、コネクタにより前記第1木材が取り付けられ、
    前記コネクタの外径は、前記コネクタ孔の内径よりも大きい、
    ことを特徴とする請求項1に記載の建築部材。
  3. 前記コネクタの頭部は、第1木目部材で覆われている、
    ことを特徴とする請求項2に記載の建築部材。
  4. 前記第1木材は、荷重による応力を負担する、
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の建築部材。
  5. 前記第1木材は、耐火被覆機能を有する、
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の建築部材。
  6. 前記第2フランジの側面であって前記一端側の側面は、第2木材が取り付けられ、
    前記建築部材の両端から所定距離離れた前記建築部材の領域を第1領域とし、
    前記建築部材の領域であって前記第1領域以外の領域を第2領域とし、
    前記第2領域には、第3木材が配置され、
    前記第1領域に配置される前記第1木材及び第2木材は、荷重による応力を負担し、
    前記第2領域に配置される前記第3木材は、荷重による応力を負担しない、
    ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の建築部材。
  7. 前記第2領域に配置される第3木材は、
    前記建築部材の両端側に位置する両端側木材と、
    前記両端側とは反対側に位置する反対側木材と、
    を含み、
    前記反対側木材は、前記両端側木材が前記第2領域に配置された後に、前記第2領域に配置される、
    ことを特徴とする請求項6に記載の建築部材。
  8. 前記第1木材を覆う被覆部材をさらに備え、
    前記被覆部材は、耐火機能を備える、
    ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の建築部材。
  9. 前記被覆部材は、
    外周面側に位置する燃えしろ層と、
    前記燃えしろ層の内側に位置する燃え止まり層と、
    を備える、
    ことを特徴とする請求項8に記載の建築部材。
  10. 前記第1木材と前記構造物との間に配置された第2木目部材をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の建築部材。
  11. 前記ウェブと前記第1フランジを覆う断熱材をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の建築部材。
  12. 前記第1木材の密度は0.4g/cm以上である、
    ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の建築部材。
  13. 前記第1木材は、不燃薬液を含侵させた木材である、
    ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の建築部材。
  14. 前記第2木材は、前記ウェブを挟んで分割されている、
    ことを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の建築部材。
  15. 前記ウェブ、前記第1フランジ及び前記第2フランジの長手方向は、各々に対応した形状の柱に取り付け可能である、
    ことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の建築部材。
  16. 前記コネクタは、長手方向の両端部に集中して設けられている、
    ことを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の建築部材。
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