JP2024006786A - 建築用部材 - Google Patents

Abstract

【課題】板材の接合部において耐力を向上させることができる建築用部材を提供する。【解決手段】建築用部材１は、複数の第１板材２１が隣り合って配置された第１長尺材２と、複数の第２板材２１が隣り合って配置され、第１長尺材２の板厚方向の一方側に接合された第２長尺材３と、を備え、正面視で、第２長尺材３における隣り合う第２板材２１の境界部ａ２は、第１長尺材２における隣り合う第１板材２１の境界部ａ１と、位置がずれている。【選択図】図２

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り （１）提出日 令和３年１０月２９日 提出先 国土交通大臣 （２）ウェブサイトの掲載日 令和４年３月１１日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｅｎｄｏ－ｓｈｉｅｎ．ｊｐ／０３／ｃｏｍｍｅｎｔ／

本発明は、建築用部材に関するものである。

従来から、建築物の屋根架構の梁等に木製の部材が使用されている。下記の特許文献１には、分割円弧状をなす板材を板厚方向に複数層重ね合わせて建築用部材が構成され、建築用部材を周方向に複数並べて、隣り合う建築用部材どうし連結して長尺な部材を製作する方法が提案されている。

特開２００３－３０１５５７号公報

しかしながら、特許文献１の長尺な部材では、隣り合う建築用部材どうしの接合部では、全ての板材の層において、隣り合う建築用部材の板材どうしを接合することになるため、接合部での耐力が低下してしまうという問題点がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、板材の接合部において耐力を向上させることができる建築用部材を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る建築用部材は、複数の第１板材が隣り合って配置された第１長尺材と、複数の第２板材が隣り合って配置され、前記第１長尺材の板厚方向の一方側に接合された第２長尺材と、を備え、正面視で、前記第２長尺材における隣り合う前記第２板材の境界部は、前記第１長尺材における隣り合う前記第１板材の境界部と、位置がずれている。

このように構成された建築用部材では、正面視で、第１長尺材の第１板材どうしの接合部が位置する境界部は、第２長尺材の第２板材どうしの接合部が位置する境界部と、位置がずれている。第１長尺材と第２長尺材とで境界部の位置をずらすことで、接合部で生じる耐力低下箇所を分散して、一箇所に応力が集中することを抑制して、建築用部材全体としての耐力を向上させることができる。

また、本発明に係る建築用部材では、正面視で、前記第１板材及び前記第２板材は矩形をしていてもよい。

このように構成された建築用部材では、正面視で、第１板材及び第２板材は矩形である。よって、第１板材及び第２板材の製作が容易であったり、汎用品を使用したりすることができる。

また、本発明に係る建築用部材では、正面視で、前記建築用部材は、上辺が膨らむアーチ状をしていてもよい。

このように構成された建築用部材では、正面視で、建築用部材は、上辺が膨らむアーチ状をしている。よって、建築用部材の外観を向上させることができる。

また、本発明に係る建築用部材は、隣り合う前記第１板材どうしの間には、正面視で下方に向かうにしたがって幅が狭くなる隙間が形成され、前記隙間には楔材が設けられていてもよい。

このように構成された建築用部材では、隣り合う第１板材どうしの間には正面視で下方に向かうにしたがって幅が狭くなる隙間が形成され、隙間には楔材が設けられている。よって、第１板材には圧縮力が生じ、第１長尺材と第２長尺材とを連結する連結具にはせん断力のみが伝達されるため、連結具を小型化することができる。

また、本発明に係る建築用部材は、複数の第３板材が隣り合って配置され、前記第２長尺材の板厚方向の一方側に接合された第３長尺材を備え、正面視で、前記第３長尺材における隣り合う前記第３板材の境界部は、前記第２長尺材における隣り合う前記第２板材の境界部と、位置がずれていてもよい。

このように構成された建築用部材では、第２長尺材の板厚方向の一方側に、さらに第３長尺材が設けられている。よって、建築用部材の断面積が大きくなり、建築用部材の構造耐力を更に向上させることができる。
また、正面視で、第３長尺材の第３板材どうしの接合部が位置する境界部は、第２長尺材の第２板材どうしの接合部が位置する境界部と、位置がずれている。第３長尺材と第２長尺材とで境界部の位置をずらすことで、接合部で生じる耐力低下箇所を分散して、一箇所に応力が集中することを抑制して、建築用部材全体としての耐力を向上させることができる。

本発明に係る建築用部材よれば、板材の接合部において耐力を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る建築用部材を備えた屋根架構を示す模式的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係る建築用部材の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る建築用部材の拡大正面図である。 本発明の一実施形態に係る建築用部材の拡大正面図である。 本発明の一実施形態に係る建築用部材の断面図である。

本発明の一実施形態に係る建築用部材を備えた屋根架構について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る建築用部材を備えた屋根架構を示す模式的な斜視図である。
図１に示す本実施形態に係る屋根架構１００は、複数の屋根梁１を備えている。屋根梁１は、水平方向に沿う第１方向（図３に示す矢印Ｘの方向）に長い形状をしている。屋根梁１は、水平方向に沿い第１方向と直交する第２方向（図３に示す矢印Ｙの方向）に間隔をあけて複数配置されている。屋根梁１の第１方向の両端部は、第２方向に延びる他の梁や柱、壁等の支持部材に支持されている。屋根梁１は、特許請求の範囲の建築用部材に対応する。

図２は、屋根梁１の分解斜視図である。
図２に示すように、屋根梁１は、第１長尺材２と、第２長尺材３と、第３長尺材４と、を有している。

第１長尺材２は、複数の板材２１と、複数の楔材２２と、を有している。板材２１及び楔材２２は、木製の部材である。

板材２１は、正面視である第２方向から見て、矩形をしている。板材２１の長手（長辺）方向は、概ね第１方向に沿うように配置されている。板材２１の短手（短辺）方向は、概ね上下方向に沿うように配置されている。第１長尺材２の板材２１は、特許請求の範囲の第１板材に対応する。

図３は、屋根梁１の拡大正面図であり、第１長尺材２の板材２１の境界部ａ１及びその近傍を示す。
図３に示すように、第１方向に隣り合う板材２１の間の境界部ａ１には、楔材２２が配置されている。板材２１の短辺２１ａは、下方に向かうにしたがって次第に隣り合う板材２１の短辺２１ａに近づくように上下方向に対して傾斜している。隣り合う板材２１の短辺２１ａの下端部どうしは、当接している。これによって、隣り合う板材２１の短辺２１ａのどうしの隙間ｓ１は、正面視で、下方に向かうにしたがって次第に幅（第１方向の長さ）が狭くなる形状であり、下側に尖った三角形をしている。

境界部ａ１には、楔材２２が配置されている。楔材２２の形状は、境界部ａ１の形状と略同一である。楔材２２を境界部ａ１に嵌め込むことによって、板材２１には圧縮力が生じる。楔材２２と板材２１とは、接着剤等によって接合されている。

図２に示すように、板材２１は、例えば長手方向の長さＬ１が２５００ｍｍであり、短辺方向の長さＬ２が２１０ｍｍであり、厚さＬ３（図５参照）が４０ｍｍである。５枚の板材２１が第１方向に隣り合って配置されている。なお、板材２１の大きさや枚数は、適宜設定可能である。隣り合う板材２１の短辺２１ａの下端部どうし当接するように並べられることで、正面視である第２方向から見て、上辺２１ｃが膨らむアーチ状をしている。なお、第１長尺材２の長手方向の両端部に配置される板材２１は、設置される建物の形状に合わせて切断されて、寸法が短くなっていてもよい。

第２長尺材３は、第１長尺材２の板厚方向に一方側に配置されている。第２長尺材３は、第１長尺材２と同様に、隣り合う板材２１の間に楔材２２が配置された構成である。第２長尺材３の構成の説明において、第１長尺材２と同様の構成については説明を省略し、第１長尺材２と異なる構成箇所の説明をする。

図４は、屋根梁１の拡大正面図であり、第２長尺材３の板材２１の境界部ａ２及びその近傍を示す。
図４に示すように、第２長尺材３の隣り合う板材２１の間の境界部ａ２には、楔材２２が配置されているが、正面視で、境界部ａ２の位置は、第１長尺材２の隣り合う板材２１の間の境界部ａ１とはずれている。

図１に示すように、正面視で、境界部ａ２は、第１長尺材２の板材２１の長手方向の略中央に位置している。換言すると、境界部ａ２は、境界部ａ１に対して、板材２１の長手方向の長さの略半分ずれた位置にある。第２長尺材３の板材２１は、特許請求の範囲の第２板材に対応する。

第３長尺材４は、第２長尺材３の板厚方向に一方側に配置されている。第３長尺材４は、第１長尺材２と同様に、隣り合う板材２１の間に楔材２２が配置された構成である。第３長尺材４の構成の説明において、第１長尺材２と同様の構成については説明を省略する。

正面視で、第３長尺材４の隣り合う板材２１の間の境界部ａ３の位置は、第２長尺材３の隣り合う板材２１の境界部ａ２とはずれていて、第１長尺材２の隣り合う板材２１の境界部ａ１とは揃っている。第３長尺材４の板材２１は、特許請求の範囲の第３板材に対応する。

図３に示すように、境界部ａ１の両側では、構造用ビス２５が、第１長尺材２側から第１長尺材２の板材２１、第２長尺材３の板材２１及び第３長尺材４の板材２１にねじ込まれている。図４に示すように、境界部ａ２の両側では、構造用ビス２５が、第１長尺材２側から第１長尺材２の板材２１、第２長尺材３の板材２１及び第３長尺材４の板材２１にねじ込まれている。これによって、第１長尺材２、第２長尺材３及び第３長尺材４が接合されている。屋根梁１の全長は、約１１０００ｍｍである。

このように構成された屋根架構１００では、正面視で、第２長尺材３の隣り合う板材２１の境界部ａ２の位置は、第１長尺材２の隣り合う板材２１の間の境界部ａ１とはずれている。第３長尺材４の隣り合う板材２１の間の境界部ａ３の位置は、第２長尺材３の隣り合う板材２１の境界部ａ２とはずれている。よって、第２長尺材３の境界部ａ２の位置を第１長尺材２の境界部ａ１及び第３長尺材４の境界部ａ３でずらすことで、耐力低下箇所を長手方向に分散して、一箇所に応力が集中することを抑制して、屋根梁１全体としての耐力を向上させることができる。

また、正面視で、第１長尺材２、第２長尺材３及び第３長尺材４の板材２１は、矩形である。よって、板材２１の製作が容易であったり、汎用品を使用したりすることができる。

また、正面視で、屋根梁１は、上辺２１ｃが膨らむアーチ状をしている。よって、屋根梁１の外観を向上させることができる。

また、隣り合う板材２１どうしの間には正面視で下方に向かうにしたがって幅が狭くなる隙間ｓ１が形成され、隙間ｓ１には楔材２２が嵌め込まれている。よって、板材２１には圧縮力が生じ、第１長尺材２、第２長尺材３及び第３長尺材４を連結する構造用ビス２５にはせん断力のみが伝達されるため、構造用ビス２５を小型化することができる。

また、屋根梁１は、第１長尺材２、第２長尺材３及び第３長尺材４の三層構造である。よって、屋根梁１の断面積が大きくなり、屋根梁１の構造耐力を更に向上させることができる。

なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記に示す実施形態では、建築用部材の一例として屋根に使用される屋根梁１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。建築用部材は、天井や床に使用される梁等にも適用可能である。

また、上記に示す実施形態では、板材２１は正面視で矩形をしているが、本発明はこれに限られない。板材２１の形状は適宜設定可能であり、例えば正面視で板材２１の上辺や下辺が円弧状に形成されていてもよい。

また、上記に示す実施形態では、屋根梁１は正面視で上辺が膨らむアーチ状をしているが、本発明はこれに限られない。屋根梁１の形状は適宜設定可能であり、例えば正面視で上辺が直線状に形成されていてもよい。

また、上記に示す実施形態では、隣り合う板材２１の間に楔材２２が嵌め込まれているが、本発明はこれに限られない。隣り合う板材２１の間に楔材を設けなくてもよく、隣り合う板材２１の短辺どうしの間に隙間が生じないように配置してもよい。

また、上記に示す実施形態では、板厚方向に第１長尺材２、第２長尺材３及び第３長尺材４の三層構造であるが、本発明はこれに限られない。少なくとも第１長尺材２と第２長尺材３とを備えた二層以上の構造であればよく、四層以上の構造であってもよい。

また、上記に示す実施形態では、第１長尺材２、第２長尺材３及び第３長尺材４を、構造用ビス２５で一度に固定しているが、本発明はこれに限られない。第１長尺材２側から第１長尺材２及び第２長尺材３を構造用ビス２５で一度に固定して、第３長尺材４側から第３長尺材４及び第２長尺材３を構造用ビス２５で一度に固定する構成であってもよい。

また、上記に示す実施形態では、第１長尺材２の板材２１、第２長尺材３の板材２１及び第３長尺材４の板材２１は、同一の形状をしているが、本発明はこれに限られない。第１長尺材の第１板材、第２長尺材の第２板材及び第３長尺材の第３板材が、それぞれ異なる形状をしていてもよい。

また、上記に示す実施形態では、第１長尺材２を構成する複数の板材２１は、全て同じ形状をしているが、本発明はこれに限られない。第１長尺材を構成する複数の第１板材の形状がそれぞれ異なっていてもよい。

また、上記に示す実施形態では、正面視で、第３長尺材４の境界部ａ３は、第１長尺材２の境界部ａ１と位置が揃っているが、本発明はこれに限られない。正面視で、第３長尺材４の境界部ａ３は、第２長尺材３の境界部ａ２と位置がずれていれば、境界部ａ３の位置は適宜設定可能である。

また、上記に示す実施形態では、第１長尺材２、第２長尺材３及び第３長尺材４は、構造用ビス２５で連結されているが、本発明はこれに限られない。第１長尺材２の板材２１と第２長尺材３の板材２１とを接着剤で接着し、第２長尺材３の板材２１と第３長尺材４の板材２１とを接着剤で接着してもよい。あるいは、構造用ビス２５と接着剤とを併用してもよい。

２０１５年９月の国連サミットにおいて採択された１７の国際目標として「持続可能な開発目標（Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ：ＳＤＧｓ）」がある。本実施形態に係る屋根架構１００は、このＳＤＧｓの１７の目標のうち、例えば「１５．陸の豊かさを守ろう」の目標などの達成に貢献し得る。

１ 屋根梁（建築用部材）
２ 第１長尺材
３ 第２長尺材
４ 第３長尺材
２１ 板材（第１板材、第２板材、第３板材）
２１ｃ 上辺
２２ 楔材
ａ１，ａ２，ａ３ 境界部
ｓ１ 隙間
１００ 屋根架構

Claims (5)

1. 複数の第１板材が隣り合って配置された第１長尺材と、
   複数の第２板材が隣り合って配置され、前記第１長尺材の板厚方向の一方側に接合された第２長尺材と、を備え、
   正面視で、前記第２長尺材における隣り合う前記第２板材の境界部は、前記第１長尺材における隣り合う前記第１板材の境界部と、位置がずれている建築用部材。
2. 正面視で、前記第１板材及び前記第２板材は、矩形をしている請求項１に記載の建築用部材。
3. 正面視で、前記建築用部材は、上辺が膨らむアーチ状をしている請求項１または２に記載の建築用部材。
4. 隣り合う前記第１板材どうしの間には、正面視で下方に向かうにしたがって幅が狭くなる隙間が形成され、
   前記隙間には楔材が設けられている請求項１または２に記載の建築用部材。
5. 複数の第３板材が隣り合って配置され、前記第２長尺材の板厚方向の一方側に接合された第３長尺材を備え、
   正面視で、前記第３長尺材における隣り合う前記第３板材の境界部は、前記第２長尺材における隣り合う前記第２板材の境界部と、位置がずれている請求項１または２に記載の建築用部材。

Images