JP4198697B2 - 木造建築構造体 - Google Patents
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Description
従来は、このような骨組みには鉄などの金属材料が使われていたが、本願発明者は、以前、トラス構造の木材料を使用した構造体を提案した(特許文献1参照)。
上記木造建築構造体の施工にあたっては、作業者が木部材を現場において横方向に連結または接合しながら順次組み上げて木組み構造部を構築している。
本発明の目的は、屋根などに木部材を組み合わせてつくる構造体としての湾曲面を有する木造建築構造体であって、特に技術を持たない一般作業者が作業をしても木部材の組み合わせ部分の精度の高い構築を可能にする木造建築構造体を提供することである。
施工箇所を囲むように設けられている支柱に取り付けられている桁梁に並設された複数のユニット取付部材を有し、各ユニット取付部材には殻構成ユニットを取り付けるための複数の取付部が設けられており、
上記取付部は平面部により構成され、複数の取付部がそれぞれ互いに角度を異にして長手方向に連設されることによって上記ユニット取付部材は上側が膨らむよう湾曲した円弧を描くように形成されており、
上記取付部には、予め形成された殻構成ユニットが上記ユニット取付部材間に架け渡し且つ各ユニット取付部材の長手方向へ連設されて、取り付けられた複数の殻構成ユニットの上面は湾曲面を描くように形成されており、
上記殻構成ユニットは、平行に設けられた横材と、該横材の両端側に設けられている縦材とを有し、該縦材間には、横材に対してV字状に接合された斜材がジグザグ状に配置されており、
上記横材を貫通して設けられている連通孔は、各斜材に設けられている連通孔と通じており、
隣接する他の殻構成ユニットを連結する芯部材は、横材に設けられている連通孔を貫通し各斜材に設けられている連通孔まで挿入され、連結する他の殻構成ユニットとの接合側が外部へ突出しており、
横材の連通孔および斜材の連通孔と芯部材との隙間に接着剤が充填固化されて横材と各斜材は接合されており、
殻構成ユニットの横材には、外部に突出している芯部材を挿通する中空の連通孔が設けられており、該中空の連通孔に対向する側の突出している芯部材を挿通し、連通孔と芯部材との隙間に接着剤を充填し固着することにより殻構成ユニットの横材に接合している斜材の接合部を対峙させて殻構成ユニットを連結するようにした、
木造建築構造体である。
殻構成ユニット同士を連結する連結手段は特に限定するものではなく、公知各手段を採用することができる。例えば、連結部の双方に設けられる連通孔にそれらをつなぐようにボルトなどの芯部材を通し連通孔内に接着剤を充填することにより連結する方法の他、連結部の双方に貫通した連通孔を設けてボルト・ナットで連結する方法、また取付金具などの専用の連結具を使用して連結する方法、更にそれらに接着を組み合わせる方法などである。
殻構成ユニットの材料としては無垢の木部材の他、集成材などが使用されるが、それらに限定されるものではなく、少なくとも木部材が主要部材として使用されていれば、それらと合成樹脂や金属などを複合した部材あるいはそれらと合成樹脂や金属などを組み合わせて採用することもできる。
殻構成ユニットは、全部同じ形状のものを使用してもよいし、異なる形状のものを組み合わせて使用することもできる。殻構成ユニットの架設方向は、水平方向や垂直方向でもよいし、傾斜させてもよい。
本発明に係る木造建築構造体の作用を説明する。なお、ここでは本発明の各構成要件のそれぞれに、後述する実施の形態において使用した符号を対応させて付与し説明するが、この符号の付与は、あくまで説明の理解を容易にするためであって各構成要件の上記各部への限定を意味するものではない。
(2)複数の取付部材(3)を支柱(1)間に取り付ける。
(3)取付部材(3)に湾曲させて長手方向へ設けられた取付部(330)に、殻構成ユニット(4)を取り付けて各取付部材(3)間に架設する。
このようにして、複数連設された殻構成ユニット(4)は、表面(または上面)によって本質的に湾曲面を描くよう構築され、本質的にシェル構造を有する木造建築構造体がつくられる。
そして、殻構成ユニット(4)上部を金属板やテントシートなどの屋根材で覆うようにする。連設された殻構成ユニット(4)の下方には空間部が形成される。
図2は木造建築構造体の構築方法を示し、支柱に桁梁を取り付けている状態の説明図であり、(a)は全体図、(b)は支柱と桁梁との連結構造を示す斜視説明図、
図3は木造建築構造体の構築方法を示し、トラス梁ユニットを取り付けている状態の説明図であり、(a)は全体図、(b)は支柱とトラス梁ユニットとの連結構造を示す斜視説明図である。
図5はトラス梁ユニットに対する殻構成ユニットの取り付け方法を示す説明図、
図6は殻構成ユニット同士の連結方法を示す説明図、
図7は図6における連結部を拡大した分解斜視説明図、
図8は図6における連結部を拡大した分解説明図で、(a)は側面視断面説明図、(b)は接合面の正面図である。
各支柱1は、図2(a)に示すように等間隔で片側三本ずつ二列に配置されて立設してある。各支柱1は基礎10の上に取り付けられている。取り付けの方法は、後述する支柱1と桁梁2の取付構造とほぼ同様であるので、ここでは説明を省略する。
支柱1の取付側の側面11上部には、縦方向に所要間隔で五箇所に連通孔12が所要深さで設けてある。また、支柱1に取り付けられる桁梁2の先端面にも同様に連通孔22が設けてある。各連通孔12、22には、数箇所に孔拡張部(後述図8(a)参照)が設けてある。
トラス梁ユニット3は、図3(a)、(b)に示すように、下部に真っ直ぐな横梁30を有し、その上面側にそれぞれ多数の縦材31と斜材32及び後述する殻構成ユニット4を取り付けるための取付材33が木組みされた構造である。
殻構成ユニット4の構造は、図6に示すように平行に設けられた横材40、41の間に三本の縦材42(横材40、41の両端側に配置)と多数の斜材43を固着した構造であり、各斜材43はジグザグ状(連続したV字状)に設けてある。
詳しくは、各斜材43は横材40、41に対してV字状に接合されている。各斜材43は、先端を図8(a)に示すように二つの交わる接合面(符号省略)で尖らせるよう加工し、各接合面は他の斜材43の接合面及び横材40、41の接合面に密着できるよう形成してある。
横材40、41の各連通孔44のうち、それぞれ片側二箇所(図7参照:横材40は下側二箇所、横材41は上側二箇所)に芯材である連結ボルト47が挿入される。連結ボルト47の長さの1/2は連通孔44から外部へ出ている。
なお、上記各トラス梁ユニット3及び各殻構成ユニット4は、予め工場でつくられている。
取付面330(または取付材33)と殻構成ユニット4の取り付けは、上記支柱1と桁梁2との連結構造と同様の手段で行ってもよいし、ボルト・ナットや各種固着金具などを使用した、他の一般的な手段を採用してもよい。
なお、殻構成ユニット4同士の連結は、上記中空の連通孔44、45に、対向する側の突出している連結ボルト47を挿通し、連通孔44、45の連結ボルト47との隙間に接着剤(図示省略)を充填し固着することにより行う。また、更に横材40、41の接合面を接着剤で接着することもできる。
図1ないし図8を参照して、本実施の形態に係る木造建築構造体Aの作用及び構築方法を説明する。なお、構築方法を構成する各部材やユニットの取付構造や方法の詳細については、上記木造建築構造体Aの各部の構造の説明で明らかにしており、重複する説明はここでは省略する。
(2)各支柱1の上部間に四本の桁梁2を水平に架設する(図2参照)。
(3)各支柱1の上部間に、上記各桁梁2とは直角方向に三本のトラス梁ユニット3を水平に架設する(図3参照)。
まず、横材40aの四箇所に設けられる連通孔44aは、上記図8に示したものと比較して横材40aの長手方向においてやや内側へ寄っている。
まず、横材40bには連通孔44d(外側二箇所)、44e(内側二箇所にあり、つながっている)が合計四箇所に一列に設けられている。
外側の各連通孔44dにつながる斜材43bの連通孔45dは、連通側の一部を除き斜材43bの方向に沿って形成されている。また、内側の各連通孔44eにつながる斜材43bの連通孔45eは、連通孔44eの方向と同じ方向に設けてある。
そして、鈍角をもってつながる連通孔44d、45dには、中間部で鈍角に曲げられた連結ボルト47cが図10(a)に示すように先端部を一部突出させて挿通され、接着剤(図示省略)で固着される。
外側の各連通孔44bは横材40bを貫通していない。
また、内側の各連通孔44cは両方でY字状に形成され、それにつながる斜材43bの連通孔45cは、斜材43bの方向に沿って形成されている。
そして、鈍角をもってつながる連通孔44c、45cには、中間部で鈍角に曲げられた連結ボルト47bが図10(a)に示すように先端部を一部突出させて挿通され、接着剤(図示省略)で固着される。なお、各連通孔44a、45a、45bには孔拡張部46が設けてある。
1 支柱
10 基礎
11 側面
12 連通孔
13 側面
14 溝
15 上面
19 連結ボルト
2 桁梁
22 連通孔
3 トラス梁ユニット
30 横梁
31 縦材
32 斜材
33 取付材
330 取付面
4 殻構成ユニット
4a 殻構成ユニット
4b 殻構成ユニット
40、41 横材
42 縦材
43 斜材
44 連通孔
45 連通孔
46 孔拡張部
47 連結ボルト
40a 横材
40b 横材
41a 横材
41b 横材
43a 斜材
43b 斜材
44a 連通孔
44b 連通孔
44c 連通孔
44d 連通孔
44e 連通孔
45a 連通孔
45b 連通孔
45c 連通孔
45d 連通孔
45e 連通孔
47a 連結ボルト
47b 連結ボルト
47c 連結ボルト
Claims (1)
- 施工箇所を囲むように設けられている支柱(1)に取り付けられている桁梁(2)に並設された複数のユニット取付部材(3)を有し、各ユニット取付部材(3)には殻構成ユニット(4)を取り付けるための複数の取付部(330)が設けられており、
上記取付部(330)は平面部により構成され、複数の取付部(330)がそれぞれ互いに角度を異にして長手方向に連設されることによって上記ユニット取付部材(3)は上側が膨らむよう湾曲した円弧を描くように形成されており、
上記取付部(330)には、予め形成された殻構成ユニット(4)が上記ユニット取付部材(3)間に架け渡し且つ各ユニット取付部材(3)の長手方向へ連設されて、取り付けられた複数の殻構成ユニット(4)の上面は湾曲面を描くように形成されており、
上記殻構成ユニット(4)は、平行に設けられた横材(40,41)と、該横材(40,41)の両端側に設けられている縦材(42)とを有し、該縦材(42)間には、横材(40,41)に対してV字状に接合された斜材(43)がジグザグ状に配置されており、
上記横材(40,41)を貫通して設けられている連通孔(44)は、各斜材(43)に設けられている連通孔(45)と通じており、
隣接する他の殻構成ユニット(4)を連結する芯部材(47)は、横材(40,41)に設けられている連通孔(44)を貫通し各斜材(43)に設けられている連通孔(45)まで挿入され、連結する他の殻構成ユニット(4)との接合側が外部へ突出しており、
横材(40,41)の連通孔(44)および斜材(43)の連通孔(45)と芯部材(47)との隙間に接着剤が充填固化されて横材(40,41)と各斜材(43)は接合されており、
殻構成ユニット(4)の横材(40,41)には、外部に突出している芯部材(47)を挿通する中空の連通孔(44)が設けられており、該中空の連通孔(44)に対向する側の突出している芯部材(47)を挿通し、連通孔(44)と芯部材(47)との隙間に接着剤を充填し固着することにより殻構成ユニット(4)の横材(40,41)に接合している斜材(43)の接合部を対峙させて殻構成ユニット(4)を連結するようにした、
木造建築構造体。
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