JP3209560U

JP3209560U - 繊維シート補強構造用面材

Info

Publication number: JP3209560U
Application number: JP2016004618U
Authority: JP
Inventors: 手塚　純一; 純一手塚
Original assignee: ジェイ建築システム株式会社
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2016-09-02
Publication date: 2017-03-30
Anticipated expiration: 2026-09-02

Abstract

【課題】構造用面材の種類やその特性を生かし、その種類に適応した繊維シート補強方法を選択可能とし、不必要な素材厚さや、不必要な釘やビスの増し施工を行わなくても終局的な変形性能向上が図れる繊維シート補強構造用面材を提供する。【解決手段】繊維シート補強構造用面材１は、構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シート１-１を用い、四辺端部周辺の所定の幅に繊維シート１-１で四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本考案は木質構造の軸材に繊維シート補強構造用面材を用いる建築物に関する。

一般的な木造建築物の壁や床・屋根の水平荷重耐力構造としては、筋交い、鋼材バットレスの他、構造用合板やＯＳＢ合板（構造用パネル）の他にＭＤＦ（中密度繊維板）等の木質系ボード、石膏ボードや火山性ガラス質複層板等の無機質系ボードが用いられており、それぞれ一定の強度、防火性、透湿性、施工性が得られているが、その中で特に耐力的な剛性向上においては様々な改良が検討されてきた。

例えば特許文献１には構造用合板の表裏面にＭＤＦを一体に積層した耐震性に優れた板状面材が開示されている。

また、特許文献２には、木質系と鋼材系の複層面材を用い、鋼材の位置にて釘等で枠材に接合する方法が開示されている。

さらに、特許文献３には、構造用合板にビスを用いて、そのピッチを小さくすることで壁倍率を向上させた構造が開示されている。

特開２０００−２９１１３０号公報特開２００３−２７８３０８号公報特開２００８−３０８８２０号公報

特許文献１や特許文献２では、面材を積層した複合板にすることで剛性を向上させることができるが、それぞれの面材の有する特性である防火性、透湿性、施工性等に大きな影響が出るのは避けられない。さらに、複合板に製造するためのコストアップが多大である。また、火山性ガラス質複層板、繊維混入ケイ酸カルシウム板のような無機質複合板を同様に適用すると、その無機質複層板を構成する各層の特性が異なるため、固定具の留め位置によっては、板の剛性が必ずしも発揮されない恐れがある。

特許文献３の場合は、面材の特性には変化はないが、ビスを別途用意しなければならず、本数も多くなるので、施工性や経済性が低下してしまうという問題があった。

ところで、一般的に木造住宅の耐力壁は、構造用合板が用いられ、耐力壁の強度評価は９ｍｍ合板の壁倍率相当：２．５倍が用いられている。その耐力壁の決定付ける破壊モードの一つには、合板の縁切れにより釘が合板から抜ける破壊であり脆性破壊を起こす要因となっている。また、最近は、構造用合板の替わりにパーティクルボード（ＰＢ）、中密度繊維板（ＭＤＦ）、火山性ガラス質複層板、繊維混入ケイ酸カルシウム板などの無機質繊維板や石膏ボードを用いているが、その欠点は、初期剛性、耐力が高いものの、ある変形以上で縁切れ（割れ・欠け破壊）を起こすため、終局的な変形性能（靭性）に劣る点である。また、固定釘間隔を小さくして耐力増加を図るには限界があり、縁切れによる脆性破壊を起こす可能性が高くなる。

本考案は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、それぞれの面材の有する特性である防火性、透湿性、施工性等に大きな影響を生じさせず、施工がよく、コストパフォーマンスも考慮し、安全・安心で剛性を向上させた耐力面材を提供することである。

本考案の上記課題を解決する手段として、まったく新規な繊維シート補強構造用面材を提供するものである。

請求項２に示すものは、構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シートを用い、四辺端部周辺の所定の幅に繊維シートで四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強することを特徴とした繊維シート補強構造用面材である。
ここで、四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強するとは、四辺端部周辺の構造用面材正面から見て全周に接着補強する場合と、構造用面材正面から見て隅部の上下方向又は左右方向に所定の長さでＩの字状に接着補強する場合と、さらに左右方向又は上下方向にも隅部を重ねてＬ字状に接着補強を可能としている。

請求項３に示すものは、構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シートを用い、四辺端部周辺の所定の幅に表裏一対の繊維シートで四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強することを特徴とした繊維シート補強構造用面材である。
ここで、四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強するとは、四辺端部周辺の構造用面材正面から見て全周に接着補強する場合と、構造用面材正面から見て隅部の上下方向又は左右方向に所定の長さでＩの字状に接着補強する場合と、さらに左右方向にも隅部を重ねてＬ字状に接着補強を可能としている。

請求項４に示すものは、構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シートを用い、四辺端部周辺の所定の幅に表裏及び小口を含め繊維シートで巻込み、四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強することを特徴とした繊維シート補強構造用面材である。ここで、四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強するとは、四辺端部周辺の構造用面材正面から見て全周に接着補強する場合と、構造用面材正面から見て隅部の上下方向又は左右方向に所定の長さでＩの字状に接着補強する場合と、さらに左右方向又は上下方向にも隅部を重ねてＬ字状に接着補強を可能としている。

請求項５に示すものは、構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シートを用い、四辺端部周辺の所定の幅に表面又は裏面、又は表裏一対の繊維シートで四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強するとともに、四辺端部周辺の所定の幅に表裏及び小口を含め繊維シートで巻込み、四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強することを特徴とした繊維シート補強構造用面材である。ここで、四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強するとは、四辺端部周辺の構造用面材正面から見て全周に接着補強する場合と、構造用面材正面から見て隅部の上下方向又は左右方向に所定の長さでＩの字状に接着補強する場合と、さらに左右方向又は上下方向にも隅部を重ねてＬ字状に接着補強を可能としている。

ここで掲げる繊維シートの素材は、アラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ビニロン繊維などや、複合繊維などがあり、繊維方向も一方向、クロス方向があり、繊維の織り方も多様なものが商品化されている。また、繊維シートとしては接着剤によるプリプレグ化した板状及びコの字状のものであってもよく、さらに繊維シート以外の素材として薄手鋼板によるものも可能とし、構造用耐力面材の素材による種類・特性に最適なものを選択可能としている。

木質繊維系構造用面材９ｍｍ合板でのある程度の復元力を生かし、また、釘の縁あき、端あき寸法不足よる面材の割れ、欠けを阻止する。

木質繊維系のＯＳＢ合板（構造用パネル）や構造用面材９ｍｍ合板でのある程度の復元力を生かし、また、釘の釘頭が木質繊維系構造用面材表面を貫通してめり込むパンチングシア（押し抜き剪断）を阻止する。

中密度繊維板（ＭＤＦ）等の木質系ボードまた、火山性ガラス質複層板、繊維混入ケイ酸カルシウム板のような無機質複合板のように復元力が期待できない場合に有効である。

火山性ガラス質複層板、繊維混入ケイ酸カルシウム板や、石膏ボードの無機質複合板のように全く復元力が期待できない場合に特に有効である。

また、各請求項記載の「四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強する」ことにより、構造用耐力面材の種類・特性に最適な補強方法を選択可能とし、不必要な面材厚さによる耐力アップではなく、必要最低限の面材厚さによる繊維シート接着補強を可能としている。これにより、コストパフォーマンスがよくなり、安価で高耐力の構造用耐力面材が提供できる。

また、本考案の繊維シート補強構造用面材は、壁の耐力壁に限らず、床面の水平構面の剛性、屋根面の野地剛性を高めるためにも有効で、床の吹抜や屋根の開口をとる場合の水平剛性確保を容易にすることができる。さらに、木質構造の木造軸組工法はもとより、特に図示していないが、木造枠組壁工法や木質パネル工法などに繊維シート補強構造用面材として提供できる。

本考案の請求項２に示す一実施例である。本考案の請求項３に示す一実施例である。本考案の請求項４に示す一実施例である。本考案の請求項４に示す一実施例である。本考案の請求項４に示す一実施例である。本考案の請求項４に示す一実施例である。本考案の請求項５に示す一実施例である。本考案の請求項４に示す一部拡大図である。本考案の請求項４に示す一部拡大断面図である。本考案の一実施例の簡易引張試験の参考写真である。

図１は、本考案の請求項２によるもので、構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シート１‐１を用い、四辺端部周辺の所定の幅に繊維シート１‐１で四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強することを特徴とした繊維シート補強構造用面材１である。
ここでは、四辺端部隅部より四辺端部隅部までの長さを持って全周に接着補強する場合を示している。また、構造用面材正面から見て隅部の上下方向（図１‐１）又は左右方向（図１‐２）に所定の長さでＩの字状に接着補強する場合と、さらに左右方向又は上下方向にも隅部を重ねて（図１‐３）Ｌ字状に接着補強も可能としている。さらに図示していないが、左右方向の繊維シート補強構造用面材１の中間部上下方向にも所定の幅に所定の長さを持った繊維シート１‐１で接着補強も可能としている。

図２は、本考案の請求項３によるもので、構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シートを用い、四辺端部周辺の所定の幅に表裏一対の表側繊維シート１‐１、裏側繊維シート１‐２で四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強することを特徴とした繊維シート補強構造用面材１である。
ここでは、四辺端部隅部より四辺端部隅部までの長さを持って全周に接着補強する場合を示している。また、特に図示していないが、構造用面材正面から見て隅部の上下方向又は左右方向に所定の長さでＩの字状に接着補強する場合と、さらに左右方向又は上下方向にも隅部を重ねてＬ字状に接着補強も可能としている。さらに図示していないが、左右方向の繊維シート補強構造用面材１の中間部上下方向にも所定の幅に所定の長さを持った表裏一対の表側繊維シート１‐１、裏側繊維シート１‐２で接着補強も可能としている。

図３は、本考案の請求項４によるもので、構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シート１‐０を用い、四辺端部周辺の所定の幅に表裏及び小口を含めたコの字状に繊維シート１‐０で巻込み、四辺端部隅部より四辺端部隅部までの長さを持って全周に接着補強することを特徴とした繊維シート補強構造用面材１である。さらに図示していないが、左右方向の繊維シート補強構造用面材１の中間部上下方向にも所定の幅に所定の長さを持った表裏一対の表側繊維シート１‐１、裏側繊維シート１‐２で接着補強も可能としている。

図４は、本考案の請求項４によるもので、構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シート１‐０を用い、四辺端部周辺の所定の幅に表裏及び小口を含めたコの字状に繊維シート１‐０で巻込む状況の概要を示す斜視図である。ここで、繊維シート１‐０を先に接着剤を用いてコの字状にプリプレグ化したものを用いてもよい。

図５は、本考案の請求項４によるもので、構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シート１‐０を用い、四辺端部周辺の所定の幅に表裏及び小口を含めたコの字状に繊維シート１‐０で構造用面材正面から見て隅部の上下方向に所定の長さでＩの字状に接着補強することを特徴とした繊維補強構造用面材１である。さらに図示していないが、左右方向の繊維シート補強構造用面材１の中間部上下方向にも所定の幅に所定の長さを持った表裏一対の表側繊維シート１‐１、裏側繊維シート１‐２で接着補強も可能としている。

図６は、本考案の請求項４によるもので、構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シート１‐０を用い、四辺端部周辺の所定の幅に表裏及び小口を含めたコの字状に繊維シート１‐０で構造用面材正面から見て隅部の上下方向に所定の長さでＩの字状に接着補強する場合と、さらに左右方向にも隅部を重ねてＬ字状に接着補強ことを特徴とした繊維シート補強構造用面材１である。さらに図示していないが、左右方向の繊維シート補強構造用面材１の中間部上下方向にも所定の幅に所定の長さを持った表裏一対の表側繊維シート１‐１、裏側繊維シート１‐２で接着補強も可能としている。

図７は、本考案の請求項１及び請求項４によるもので、構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シート１‐１及び繊維シート１‐０を用い、四辺端部周辺の所定の幅に繊維シート１‐１で四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強し、さらに四辺端部周辺の所定の幅に表裏及び小口を含めたコの字状に繊維シート１‐０で構造用面材正面から見て隅部の上下方向に所定の長さでＩの字状に接着補強する場合と、さらに左右方向にも隅部を重ねてＬ字状に接着補強ことを特徴とした繊維シート補強構造用面材１である。さらに図示していないが、左右方向の繊維補強構造用面材１の中間部上下方向にも所定の幅に所定の長さを持った表裏一対の表側繊維シート１‐１、裏側繊維シート１‐２で接着補強も可能としている。

図８は、本考案の構造用面材１の四辺端部隅部補強の拡大斜視図である。このように長手方向の繊維シートを用いた場合でも隅部で重ねて貼ることで、繊維方向がクロス状となるので、隅部のひび割れや欠け防止などの脆性破壊防止効果が高い。

図９は、本考案の構造用面材１の部分断面拡大図と繊維シートに加わる力の概要写真・概要図である。ここで、構造用面材１と釘にかかる応力を示すと面材にかかる矢印方向の応力に対し釘部に生じるモーメント抵抗と三角形のひずみ（復元力）が生じる。これらにより、面材の縁切れ、釘頭が面材から抜け出すパンチングが生じ、脆性破壊が起こる。この脆性破壊防止として繊維シートの接着補強があり、復元力の小さい面材素材に対しても復元力を持たせ、面材耐力を大きくすることが可能である。とくに火山性ガラス質複層板や、石膏ボードの無機質複合板のように全く復元力が期待できない場合に有効である

木造建築物に用いられる構造用面材は、構造用合板やＯＳＢ合板（構造用パネル）の他に中密度繊維板（ＭＤＦ）等の木質系ボード、石膏ボードや火山性ガラス質複層板、繊維混入ケイ酸カルシウム板等の無機質系ボードが用いられており、それぞれ一定の強度、防火性、透湿性、施工性が得られているが、その中で特に終局的な変形性能向上においてはコストアップのため改良が成されておらず、単に厚さを増して性能向上を図っているのが現状である。

そこで、構造用面材の種類やその特性を生かし、その種類に適応した繊維シート補強方法の選択可能とした本考案の繊維シート補強構造用面材は、不必要な素材厚さや、不必要な釘やビスの増し施工を行わなくても終局的な変形性能向上が図れる。

また、新築以外でも既存建物の耐震補強工事においても本考案の繊維シート補強構造用面材を用いることで確実に既存建物の耐震性能向上となる。

１繊維シート補強構造用面材
１‐０コの字状繊維シート
１‐１表側繊維シート
１‐２裏側繊維シート

Claims

構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シートを用い、四辺端部周辺の所定の幅に繊維シートで四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強することを特徴とした繊維シート補強構造用面材。
構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シートを用い、四辺端部周辺の所定の幅に表面又は裏面を繊維シートで四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強することを特徴とした請求項１記載の繊維シート補強構造用面材。
構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シートを用い、四辺端部周辺の所定の幅に表裏一対を繊維シートで四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強することを特徴とした請求項１記載の繊維シート補強構造用面材。
構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シートを用い、四辺端部周辺の所定の幅に表裏及び小口を含め繊維シートで巻込み、四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強することを特徴とした請求項１記載の繊維シート補強構造用面材。
構造用面材の四辺端部小口補強に繊維シートを用い、四辺端部周辺の所定の幅に表面又は裏面、又は表裏一対を繊維シートで四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強するとともに、四辺端部周辺の所定の幅に表裏及び小口を含め繊維シートで巻込み、四辺端部隅部より所定の長さを持って接着補強することを特徴とした請求項１記載の繊維シート補強構造用面材。