JP3755407B2 - 補強材付複合梁および小屋組み構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、補強材付複合梁および小屋組み構造に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、断面性能の高い新しい補強材付きの複合梁、およびその補強材付複合梁を用いた新しい小屋組み構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、木質建築構造物において、その構造の強度、安定性、耐久性を向上させるために、水平梁として、Ｈ型鋼の上下フランジ部にその長手方向にわたって木質材を配設した複合梁を用い、木質建築の特徴を生かしながら、より安定した構造の建築物とすることが検討されている。
【０００３】
一方、近年では木質建築構造物においても、内部空間の多様化に伴い、勾配天井や大屋根等の実現が要求されてきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の複合梁では、断面性能の不足により、勾配天井や大屋根等の実現が困難な場合があった。特に勾配天井や大屋根等において積雪荷重に耐え得る断面性能の複合梁はなかったのである。また、ロフト、小屋裏収納、下屋収納などにおける束のない空間も、従来の複合梁では約１間程（たとえば１８２０〜２０００ｍｍ）までしか取ることができなかった。
【０００５】
この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも断面性能の高い新しい補強材付きの複合梁、および大スパンを実現した新しい小屋組み構造を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、Ｈ型鋼の上下フランジ部に木質材を配設した複合梁であって、Ｈ型鋼のウェブ部にその長手方向に沿う角鋼管状の補強材が接合されており、当該補強材はその接合面とＨ型鋼のウェブ部とを貫通するボルトにより固定されており、且つこのボルトによる固定は補強材の両端部にてのみ行われていることを特徴とする補強材付複合梁を提供し、この補強材付複合梁において、補強材がＨ型鋼の長手寸法よりも短尺であることや、Ｈ型鋼のウェブ部の一方の側面に補強材が接合され、他方の側面に断熱材が設けられていることをも提供する。
【０００７】
また、この出願の発明は、小屋梁もしくは桁またはその両方として、上記の補強材付複合梁が用いられていることを特徴とする小屋組み構造を提供し、この小屋組み構造において、棟木もしくは母屋またはその両方として、Ｈ型鋼の上下フランジ部に木質材を配設した複合梁が用いられていることをも提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は、以上のとおりの特徴を有するものであるが、以下に、添付した図面に沿って実施例を示し、さらに詳しくこの発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
【実施例】
［実施例１］
図１（ａ）（ｂ）は、各々、この出願の発明の補強材付複合梁の一実施例を示したものである。
【００１０】
たとえばこれら図１（ａ）（ｂ）に例示したように、この出願の発明の補強材付複合梁（１）は、Ｈ型鋼（１１）の上下のフランジ部（１１１）にその長手方向にわたって木質材（１２）を配設した複合梁であって、そのＨ型鋼（１１）のウェブ部（１１２）に長手方向に沿う角鋼管状の補強材（１３）が接合されていることを特徴としており、これにより断面性能の向上を実現している。
【００１１】
この場合さらに説明すると、図１の実施例では、Ｈ型鋼（１１）の上下のフランジ部（１１１）間において、ウェブ部（１１２）の一方の側面に、角鋼管状の補強材（１３）がボルト固定により当接接合されている。固定用のボルト（１４）は、図１（ａ）に例示したようにウェブ部（１１２）と補強材（１３）の当接接合面とを貫通して締められている。なおこのボルト（１４）による固定は、図１（ｂ）に例示したように補強材（１３）の両端部にてのみ行う。これは、補強材（１３）全体にわたって等間隔でボルト固定する場合と強度が変わらないので、施工手間が省けるためである。
【００１２】
このように角鋼管状の補強材（１３）をウェブ部（１１２）の長手方向に沿ってボルト固定により接合させておくことで、この出願の発明の補強材付複合梁（１）は、勾配天井や大屋根などにも耐え得る、従来の複合梁にはない程の高い断面性能を実現することになる。これにより、束の無い空間をも拡大でき、たとえば４間（たとえば３６４０〜４０００ｍｍ）や５間（たとえば４５５０〜５０００ｍｍ）にも対応できるのである。もちろん、束との接合は、何ら特別な施工方法を必要とせず、従来の施工方法でスムーズに行うことができ、施工性にも優れている。
【００１３】
図３は、この補強材付複合梁（１）の一施工例を示したものである。この図３に例示したように、補強材付複合梁（１）を施工する際には補強材（１３）が内側へ向くようにして組む。これにより、外側からの風圧等による曲げに対して優れた補強効果が得られるようになる。
【００１４】
また、図３の例では、補強材付複合梁（１）の両端部には、Ｈ型鋼（２１）および上下の木質材（２２）のみからなる通常の複合梁（２）（もちろん別の補強材付複合梁でもよい）の側端部が接合されており、このことを考慮して、補強材（１３）はＨ型鋼（１１）の長手寸法よりも短尺としておくことが好ましい。またこれにより、端部の面倒な加工を行うことなく、従来のかね金具とひら金具をそのまま利用してコーナー部や延長部を施工することができる。
【００１５】
またさらに、図１の実施例では、補強材（１３）はＨ型鋼（１１）のウェブ部（１１２）の一方の側面にのみ接合されており、この場合では、たとえば図２に例示したように、ウェブ部（１１２）の反対側の側面に断熱材（１５）を設けることができる。この出願の発明の補強材付複合梁（１）は、ウェブ部（１１２）の内側面にのみ補強材（１３）を設けていても、上述したように十分に高い断面性能を実現できるため、反対の外側面に対して断熱材（１５）の施工が可能となり、より利便性の高い複合梁となる。
【００１６】
［実施例２］
図４は、上述の補強材付複合梁（１）を小屋梁（１０）および桁（１１）として用いた小屋組み構造の一実施例を示したものである。
【００１７】
この図４に例示したように、大スパン部の小屋梁（１０）もしくは桁（１１）またはその両方として、断面性能の高い補強材付複合梁（１）を用いることで、たとえば４間や５間などという従来にはない非常に広い束の無い空間を有する小屋組み構造を実現することができるのである。
【００１８】
またこの場合において、母屋（１２）や棟木（１３）としては、木材に代えて通常の複合梁（２）を用いることが好ましい。これにより、木材を用いた場合とは異なり、より一層大きなスパンを確保でき、またバラツキがなくなって、より安定した強度を確保した高品質な小屋組み構造を実現できるようになる。なおさらなる高品質化を図るべく、束に集成材を用いてもよい。
【００１９】
もちろんこの図４の実施例は補強材付複合梁（１）の使用が小屋梁（１０）や桁（１１）に限定されるということを意味するものでなく、補強材付複合梁（１）は、母屋（１２）や棟木（１３）などとして用いてもよいことは言うまでもない。
【００２０】
この発明は以上の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳しく説明した通り、この出願の発明によって、断面性能の高い新しい補強材付複合梁、およびその補強材付複合梁を用いて大スパンを実現した新しい小屋組み構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）は、各々、この出願の発明の補強材付複合梁の一実施例を示した正面図および側面図である。
【図２】この出願の発明の補強材付複合梁の別の一実施例を示した正面図である。
【図３】この出願の発明の補強材付複合梁の施工の一例を示した斜視図である。
【図４】補強材付複合梁を用いたこの出願の発明の小屋組み構造の一実際例を示した斜視図である。
【符号の説明】
１ 補強材付複合梁
１１ Ｈ型鋼
１１１ フランジ部
１１２ ウェブ部
１２ 木質材
１３ 補強材
１４ ボルト
１５ 断熱材
２ 複合梁
２１ Ｈ型鋼
２２ 木質材
１０ 小屋梁
１１ 桁
１２ 母屋
１３ 棟木

Claims (5)

1. Ｈ型鋼の上下フランジ部に木質材を配設した複合梁であって、Ｈ型鋼のウェブ部にその長手方向に沿う角鋼管状の補強材が接合されており、当該補強材はその接合面とＨ型鋼のウェブ部とを貫通するボルトにより固定されており、且つこのボルトによる固定は補強材の両端部にてのみ行われていることを特徴とする補強材付複合梁。
2. 前記補強材はＨ型鋼の長手寸法よりも短尺である請求項１の補強材付複合梁。
3. Ｈ型鋼のウェブ部の一方の側面に前記補強材が接合され、他方の側面に断熱材が設けられている請求項１または２の補強材付複合梁。
4. 小屋梁もしくは桁またはその両方として、請求項１ないし３のいずれかの補強材付複合梁が用いられていることを特徴とする小屋組み構造。
5. 棟木もしくは母屋またはその両方として、Ｈ型鋼の上下フランジ部に木質材を配設した複合梁が用いられている請求項４の小屋組み構造。

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