JP4521286B2 - 複合木質構造材及び複合木質構造材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複合木質構造材及び複合木質構造材の製造方法に関し、特に、優れた耐火性能を発揮することができる複合木質構造材及び複合木質構造材の製造方法に関する。

近年の建築基準法の改正に伴い、木造建築物においても、建築基準法に掲げられる基準に適合するものであれば、高さ、規模に対する制限を受けずに、より高層の建物の建築が可能になり、このため、建築メーカー等においては、各種の集成材やエンジニアウッドを用いた各種の木造建築物の開発が盛んに行われている。

このような木造建築物においては、長期荷重に対する耐力を維持するために必要な断面積を確保するとともに、火炎に晒されて表面が炭化しても、長期荷重を支持することができる木材の開発が必要になっている。

しかし、木材は、鉄やコンクリート等に比べて、熱容量が非常に小さいため、長期間の火炎や熱に晒されることにより、火が消えた後でも燃焼（炭化）し続け、耐力が減少する欠点があり、そのため、その欠点を解消することが強く要望されている。

このような課題を解決するために、本願発明者らは、長期荷重を支持する荷重支持部と、荷重支持部の外側に荷重支持部を囲むように配置される燃え止り部と、燃え止り部の外側に燃え止り部を囲むように配置される燃え代部とを備えた複合木質構造材を提案している。

しかし、このような構成の複合木質構造材にあっては、燃え代部が燃焼することによって燃え代部の単材間の接合部にひび割れが発生し、そのひび割れた接合部を介して火炎が燃え止り部の接合部に達し、燃え止り部の接合部にひび割れを生じさせ、燃え止り部の接合部を介して内側の荷重支持部に火炎を侵入させてしまい、荷重支持部によって長期荷重を支持することが困難になる。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、火災の発生によって燃え代部が燃焼し、燃え代部の単材間の接合部にひび割れが生じて、そのひび割れた接合部を介して火炎が燃え止り部側に侵入しても、その火炎が燃え止り部の内側の荷重支持部に侵入するようなことはなく、燃え止り部の内側の荷重支持部で長期荷重を支持し続けることができる複合木質構造材及び複合木質構造材の製造方法を提供することを目的とする。

上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合してなる集成材を複数積層してなる複合木質構造材であって、隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させるように構成し、
前記一方の集成材の各単材を米松、唐松、杉、あすなろ等の一般木造建築の木材から形成し、前記他方の集成材の各単材を高熱容量材、断熱材又は熱慣性の大きい木材から形成し、一方の集成材を火災の際に燃焼する燃え代部として機能させ、他方の集成材を燃え代部からの延焼を食い止める燃え止り部として機能させるように構成したことを特徴とする。
本発明による複合木質構造材によれば、火災によって隣接する一方の集成材が燃え代部として機能して燃焼し、火炎や熱によって一方の集成材の単材間の接合部にひび割れが生じ、そのひび割れた接合部を介して他方の集成材側に火炎が侵入しても、その火炎は他方の集成材の遮断面によって遮蔽されることになるので、他方の集成材の接合部に火炎が侵入することはなく、他方の集成材が延焼することはない。また、他方の集成材は、燃え止り部として機能することになるので、他方の集成材の各単材が燃焼するようなことはなく、他方の集成材の延焼を確実に阻止することができる。

請求項２に係る発明は、木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合してなる集成材を複数積層してなる複合木質構造材であって、
隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させるように構成し、
前記隣接する一方の集成材と他方の集成材との間の一部に、両集成材間の積層部の一部を遮断する単材を介装させたことを特徴とする。
本発明による複合木質構造材によれば、火災の発生によって隣接する一方の集成材と他方の集成材との積層部に火炎が侵入しても、その火炎を両集成材間に介装されている積層部の一部を遮断する単材によって遮断することができるので、一方の集成材から他方の集成材に延焼するのを確実に防止することができる。

請求項３に係る発明は、木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合してなる集成材を複数積層してなる複合木質構造材であって、
隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させるように構成し、
前記他方の集成材を、長期荷重を支持する荷重支持部として機能させたことを特徴とする。
本発明による複合木質構造材によれば、火災の発生によって一方の集成材が燃焼しても、他方の集成材を荷重支持部として機能させて、長期荷重を支持し続けることができる。

請求項４に係る発明は、木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合してなる集成材を複数積層してなる複合木質構造材であって、
隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させるように構成し、
前記一方の集成材は前記他方の集成材の周囲に、他方の集成材を囲むように設けられていることを特徴とする。
本発明による複合木質構造材によれば、建築物の柱等に適用した場合に、他方の集成材を柱の芯部として機能させることにより、火災により一方の集成材が燃焼しても、他方の集成材である芯部が延焼することはないので、建築物の倒壊を防止することができる。

請求項５に係る発明は、木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合してなる集成材を複数積層してなる複合木質構造材であって、
隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させるように構成し、
長期荷重を支持するに足り得る木材からなる単材を複数集成してなる集成材と前記一方の集成材とが、前記他方の集成材を挟み込むように、積層されていることを特徴とする。
本発明による複合木質構造材によれば、建築物の壁等に適用した場合に、火災の発生によって壁の内側部分又は外側部分として機能する一方の集成材が燃焼しても、壁の芯部として機能する他方の集成材が延焼することはないので、壁の内側又は外側の何れの方向に火災が発生しても、その火災による火炎が他方の集成材に及ぶのを防止でき、建築物の倒壊を防止できることになる。

請求項６に係る発明は、木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合することにより集成材を形成し、この集成材を複数積層し、その際に、隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の集成材の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させ、
前記一方の集成材の各単材を米松、唐松、杉、あすなろ等の一般木造建築の木材から形成し、前記他方の集成材の各単材を高熱容量材、断熱材又は熱慣性の大きい木材から形成し、一方の集成材を火災の際に燃焼する燃え代部として機能させ、他方の集成材を燃え代部からの延焼を食い止める燃え止り部として機能させることを特徴とする複合木質構造材の製造方法である。
本発明による複合木質構造材の製造方法によれば、火災によって隣接する一方の集成材が燃え代部として機能して燃焼し、火炎や熱によって一方の集成材の単材間の接合部にひび割れが生じ、そのひび割れた接合部を介して他方の集成材側に火炎が侵入しても、その火炎は他方の集成材の遮断面によって遮蔽されることになるので、他方の集成材の接合部に火炎が侵入することはなく、他方の集成材が延焼することはない。また、他方の集成材は、燃え止り部として機能することになるので、他方の集成材の各単材が燃焼するようなことはなく、他方の集成材の延焼を確実に阻止することができる。

請求項７に係る発明は、木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合することにより集成材を形成し、この集成材を複数積層し、その際に、隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の集成材の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させ、
前記他方の集成材を、長期荷重を支持する荷重支持部として機能させることを特徴とする複合木質構造材の製造方法である。
本発明による複合木質構造材の製造方法によれば、火災の発生によって一方の集成材が燃焼しても、他方の集成材を荷重支持部として機能させて、長期荷重を支持し続けることができる。

以上、説明したように、本発明の請求項１に記載の複合木質構造材によれば、火災が発生して一方の集成材が燃焼し、火炎や熱によって一方の集成材の単材間の接合部にひび割れが生じ、そのひび割れた接合部を介して他方の集成材側に火炎が侵入しても、その火炎は他方の集成材の遮断面によって遮断されることになるで、他方の集成材の単材間の接合部に火炎が侵入することはなく、他方の集成材が延焼することはない。
また、一方の集成材を燃え代部として機能させ、他方の集成材を燃え止り部として機能させることができるので、建築物の柱、壁等に適用した場合に、火災の発生の際に、一方の集成材が燃焼しても、他方の集成材で一方の集成材からの火炎、熱を遮蔽することができるので、他方の集成材が延焼するようなことはない。

本発明の請求項２に記載の複合木質構造材によれば、建築物の柱、壁等に適用した場合に、火災の発生によって火炎が一方の集成材と他方の集成材との積層部に侵入しても、その火炎を両集成材間に介装されている単材によって遮断することができるので、一方の集成材から他方の集成材に延焼するのを防止できる。

本発明の請求項３に記載の複合木質構造材によれば、火災の発生によって一方の集成材が燃焼しても、他方の集成材を荷重支持部として機能させて、長期荷重を支持し続けることができるので、建築物の倒壊を防止することができる。

本発明の請求項４に記載の複合木質構造材によれば、建築物の柱等に適用した場合に、火災の発生によって一方の集成材が燃焼しても、その内側に位置している他方の集成材が延焼するようなことはなく、建築物の倒壊を確実に防止することができる。

本発明の請求項５に記載の複合木質構造材によれば、建築物の壁等に適用した場合に、火災の発生によって壁の内側部分又は外側部分として機能する一方の集成材が燃焼しても、壁の芯部として機能する他方の集成材が延焼することはない。従って、壁の内側又は外側の何れの方向に火災が発生しても、その火災による火炎が他方の集成材に及ぶのを防止でき、建築物の倒壊を防止できることになる。

本発明の請求項６に記載の複合木質構造材の製造方法によれば、木材又は単材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合することにより集成材を形成する。そして、この集成材を複数積層し、その際に、隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の集成材の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層することにより、複合木質構造材が製造されることになる。そして、この複合木質構造材を建築物の柱、壁等に適用することにより、他方の集成材の一方の集成材との接触面を火炎を遮断する遮断面として機能させることができる。
また、一方の集成材を燃え代部として機能させ、他方の集成材を燃え止り部として機能させることができるので、火災の発生の際に、一方の集成材が燃焼しても、他方の集成材で一方の集成材からの火炎、熱を遮蔽することができるので、他方の集成材が延焼するようなことはない。

本発明の請求項７に記載の複合木質構造材の製造方法によれば、火災の発生によって一方の集成材が燃焼しても、他方の集成材を荷重支持部として機能させて、長期荷重を支持し続けることができるので、建築物の倒壊を防止することができる。

図１には、本発明による複合木質構造材の第１の実施の形態が示されていて、この複合木質構造材１は、木造建築物の柱、壁等に適用可能なものであって、一方の集成材２と、一方の集成材２に積層される他方の集成材６とを備えている。

一方の集成材２は、木材から形成される単材４を厚み方向に複数集成し、隣接する単材４、４間を接着剤を介して一体に接合することにより板状又は柱状に形成したものであって、単材４の木材としては、米松、唐松、檜、あすなろ等の一般の木造建築物に使用される樹種、又はそれらの樹種の間伐材が使用される。一方の集成材２は、火災の際に、燃焼する燃え代部３として機能する。

他方の集成材６は、異種材から形成される単材８を複数集成し、隣接する単材８、８間を接着剤を介して一体に接合することにより板状又は柱状に形成したものであって、異種材としては、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、繊維方向を異ならせた木材等が使用される。

高熱容量材としては、例えば、モルタル、石材、ガラス、繊維補強セメント等の無機質材料、各種の金属材料の他、中空矩形断面の金属製のパイプ内に無機材料、液体金属、水、無機水和塩、消石灰等の蓄熱材料を充填して一体化したもの等が挙げられる。また、断熱材料としては、例えば、不燃材、難燃処理材、珪酸カルシウム板、ロックウール、グラスウール等が挙げられる。また、熱慣性の大きい木材としては、セランガンバツ、ジャラ、ボンゴシ等が挙げられる。

他方の集成材６は、一方の集成材２が燃焼した際に、一方の集成材２からの火炎や熱を遮断し、一方の集成材２から他方の集成材６への延焼を防止する燃え止り部７として機能する。また、建築物の柱に適用した場合には、長期荷重を支持する荷重支持部１０としても機能する。

一方の集成材２と他方の集成材６とは、単材４、単材８の集成方向が同一方向となるように、かつ隣接する単材４、４間の各接合部５と単材８、８間の各接合部９とが同一線上に位置しないように、集成方向の一方の側面同士が接着剤を介して一体に接合されている。この場合、他方の集成材６の一方の集成材２との接触面は、一方の集成材２の各接合部５の開口部を遮蔽し、一方の集成材２からの火炎を遮断する遮断面６ａとして機能する。

一方の集成材２の単材４、４間の接合、他方の集成材６の単材８、８間の接合、及び一方の集成材４と他方の集成材８との接合には、それぞれ周知の集成材用の接着剤（レゾルシノール樹脂接着剤等）が使用される。

そして、上記のように構成した本実施形態による複合木質構造材１を建築物の柱、壁等に使用し、火災が発生して一方の集成材２が燃焼すると、一方の集成材２の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が他方の集成材６の方向に侵入する。

この場合、一方の集成材２の各接合部５の開口部（他方の集成材６側の開口部）は、他方の集成材６の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、他方の集成材６の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、繊維方向を異ならせた木材等から形成されているので、それ以上、火炎が他方の集成材６側に侵入するようなことはなく、他方の集成材６が延焼するようなことはない。

従って、建築物の柱、壁等として使用した場合には、他方の集成材６を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、火災による建築物の倒壊を確実に防止することができる。

図２には、本発明による複合木質構造材の第２の実施の形態が示されていて、この複合木質構造材１は、一方の集成材２の単材４の集成方向と他方の集成材６の単材８の集成方向とが互いに直交する方向となるように、一方の集成材２の集成方向の一方の側面と他方の集成材６の集成方向の一方の端面とを接着剤を介して接合し、一方の集成材２の各接合部５の開口部を他方の集成材６の一方の端面で遮蔽したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。

この場合、一方の集成材２は燃え代部３として機能し、他方の集成材６は燃え止り部７及び荷重支持部１０として機能し、他方の集成材６の一方の集成材２との接触面（単材８の集成方向の一方の端面）は遮断面６ａとして機能する。

そして、この実施の形態による複合木質構造材１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様に、建築物の柱、壁等に使用し、火災が発生して一方の集成材２が燃焼すると、一方の集成材２の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が他方の集成材６の方向に侵入する。

この場合、一方の集成材２の各接合部５の開口部（他方の集成材６側の開口部）は、他方の集成材６の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、他方の集成材６の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、繊維方向を異ならせた木材等から形成されているので、それ以上、火炎が他方の集成材６側に侵入するようなことはなく、他方の集成材６が延焼するようなことはない。

従って、建築物の柱、壁等として使用した場合には、他方の集成材６を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、火災による建築物の倒壊を確実に防止することができる。

図３には、本発明による複合木質構造材の第３の実施の形態が示されていて、この複合木質構造材１は、一方の集成材２の単材４の集成方向を水平方向とするとともに、他方の集成材６の単材８の集成方向を垂直方向として、一方の集成材２の集成方向の一方の側面と他方の集成材６の集成方向の一方の側面とを接着剤を介して接合し、一方の集成材２の各接合部５の開口部を他方の集成材６の一方の側面で遮蔽したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。

この場合、一方の集成材２は燃え代部３として機能し、他方の集成材６は燃え止り部７及び荷重支持部１０として機能し、他方の集成材６の一方の集成材２との接触面（単材８の集成方向の一方の側面）は遮断面６ａとして機能する。

そして、この実施の形態による複合木質構造材１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様に、建築物の柱、壁等に使用し、火災が発生して一方の集成材２が燃焼すると、一方の集成材２の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が他方の集成材６の方向に侵入する。

この場合、一方の集成材２の各接合部５の開口部（他方の集成材６側の開口部）は、他方の集成材６の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、他方の集成材６の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、繊維方向を異ならせた木材等から形成されているので、それ以上、火炎が他方の集成材６側に侵入するようなことはなく、他方の集成材６が延焼するようなことはない。

従って、建築物の柱、壁等として使用した場合には、他方の集成材６を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、火災による建築物の倒壊を確実に防止することができる。

図４には、本発明による複合木質構造材の第４の実施の形態が示されていて、この複合木質構造材１は、一方の集成材２と他方の集成材６との積層部１４に、積層部１４の一部を遮断するように、他方の集成材６の単材８と同様の材料からなる断面矩形状の単材８を介装させたものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。

そして、この実施の形態に示す複合木質構造材１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様に、建築物の柱、壁等に使用し、火災が発生して一方の集成材２が燃焼すると、一方の集成材２の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が他方の集成材６の方向に侵入する。

この場合、一方の集成材２の各接合部５の開口部（他方の集成材６側の開口部）は、他方の集成材６の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、他方の集成材６の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、繊維方向を異ならせた木材等から形成されているので、それ以上、火炎が他方の集成材６側に侵入するようなことはなく、他方の集成材６が延焼するようなことはない。

さらに、この実施の形態においては、一方の集成材２と他方の集成材６との間の積層部１４に断面矩形状の単材８を介装させているので、一方の集成材２と他方の集成材６との間の積層部１４に火炎が侵入した場合、その火炎を単材８によって遮断することができるので、それ以上火炎が積層部１４内に侵入するのを防止でき、積層部１４を介して他方の集成材６の接合部９に火炎が侵入するのを防止できる。

従って、建築物の柱、壁等として使用した場合には、他方の集成材６を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、火災による建築物の倒壊を確実に防止することができる。

図５には、本発明による複合木質構造材の第５の実施の形態が示されていて、この複合木質構造材１は、建築物の柱に適用したものであって、複合木質構造材１の芯部を構成する他方の集成材６と、他方の集成材６の外側に他方の集成材６を囲むように設けられる一方の集成材２とから構成されている。

他方の集成材６は、内側に位置する内側層１５と、内側層１５の外側に内側層１５を囲むように設けられる外側層１６とからなり、内側層１５が荷重支持部１０として機能し、外側層１６が燃え止り部７として機能し、外側層１６の一方の集成材２との接触面が遮断面６ａとして機能している。なお、内側層１５と燃え止り部７の両方を荷重支持部１０として機能させてもよい。一方の集成材２は、燃え代部３として機能している。

内側層１５は、前記第１の実施の形態の一方の集成材４と同一構成の単材４を厚み方向に積層して、隣接する単材４、４間を接着剤を介して一体に接合することにより集成材ブロック１３を形成し、このような構成の２つの集成材ブロック１３、１３を集成方向が同一方向となるように積層して、両集成材ブロック１３、１３の集成方向の一方の側面間を接着剤を介して一体に接合したものである。

外側層１６は、前記第１の実施の形態の他方の集成材６の単材８と同一の構成の複数の単材８を内側層１５の周囲に積層し、各単材８を内側層１５の各集成材ブロック１３の周面に接着剤を介して一体に接合し、内側層１５の周囲を囲ったものであって、内側層１５の各面にそれぞれ集成材ブロック１２が形成されている。この場合、外側層１６の各集成材ブロック１２の隣接する単材８、８間を接着剤を介して一体に接合してもよい。

一方の集成材２は、前記第１の実施の形態の一方の集成材２と同一構成の単材４を厚み方向に複数積層し、隣接する単材４、４間を接着剤を介して接合することにより集成材ブロック１１を形成し、このような構成の集成材ブロック１１を、厚みを異ならせたものを２種類形成し、厚い集成材ブロック１１を他方の集成材６の外側層１６の図中左右の面に積層し、薄い集成材ブロック１１を外側層１６の図中上下の面に積層し、厚い集成材ブロック１１と薄い集成材ブロック１１との間に、前記単材４と同一構成の１つの単材４を介装させ、外側層１６との間を接着剤を介して一体に接合したものである。

この場合、一方の集成材２を構成する図中左右の集成材ブロック１１と、その内側に位置する他方の集成材６を構成する外側層１６の集成材ブロック１２とは、一方の集成材２の集成材ブロック１１の隣接する単材４、４間の各接合部５と他方の集成材６の集成材ブロック１２の隣接する単材８、８間の各接合部９とが同一線上に位置しないように、互いに積層されている。

そして、この実施の形態による複合木質構造材１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様に、建築物の柱等に使用し、火災が発生して一方の集成材２が燃焼すると、一方の集成材２の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が他方の集成材６の方向に侵入する。

この場合、一方の集成材２の各接合部５の開口部（他方の集成材６側の開口部）は、他方の集成材６の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、他方の集成材６の外側層１６の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、繊維方向を異ならせた木材等から形成されているので、それ以上、火炎が他方の集成材６側に侵入するようなことはなく、他方の集成材６が延焼するようなことはない。

さらに、この実施の形態においては、他方の集成材６を内側層１５と外側層１６とによって構成し、外側層１６を燃え止り部７として機能させ、内側層１５（又は内側層１５及び燃え止り部７）を荷重支持部１０として機能させているので、燃え止り部７を通過して荷重支持部１０に外側層１６側からの火炎が侵入するようなことはない。

従って、建築物の柱等として使用した場合には、他方の集成材６の内側層１５（又は内側層１５及び燃え止り部７）を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、火災による建築物の倒壊を確実に防止することができる。

なお、上記の場合、図中上下の一方の集成材２の集成材ブロック１１の接合部５と、その内側の他方の集成材６の集成材ブロック１２の接合部９とが、同一線に位置しないように、両集成材ブロック１１、１２を互いに積層させるように構成してもよい。

図６には、本発明による複合木質構造材の第６の実施の形態が示されていて、この複合木質構造材１は、図２に示す第２の実施の形態の構成のものを複数組み合わせることにより断面矩形状に形成したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。

そして、この実施の形態による複合木質構造材１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様に、建築物の柱等に使用し、火災が発生して一方の集成材２が燃焼すると、一方の集成材２の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が他方の集成材６の方向に侵入する。

この場合、一方の集成材２の各接合部５の開口部（他方の集成材６側の開口部）は、他方の集成材６の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、他方の集成材６の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、繊維方向を異ならせた木材等から形成されているので、それ以上、火炎が他方の集成材６側に侵入するようなことはなく、他方の集成材６が延焼するようなことはない。

従って、建築物の柱として使用した場合には、他方の集成材６を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、火災により建築物の倒壊を確実に防止することができる。

図７には、本発明による複合木質構造材の第７の実施の形態が示されていて、この複合木質構造材１は、図４に示す第４の実施の形態の構成のものを組み合わせることにより断面矩形状に形成したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。

そして、この実施の形態に示す複合木質構造材１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様に、建築物の柱等に使用し、火災が発生して一方の集成材２が燃焼すると、一方の集成材２の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が他方の集成材６の方向に侵入する。

この場合、一方の集成材２の各接合部５の開口部（他方の集成材６側の開口部）は、他方の集成材６の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、他方の集成材６の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、繊維方向を異ならせた木材等から形成されているので、それ以上、火炎が他方の集成材６側に侵入するようなことはなく、他方の集成材６が延焼するようなことはない。

さらに、この実施の形態においては、一方の集成材２と他方の集成材６との間の積層部１４に単材８を介装させ、この単材８によって積層部１４の一部を遮断しているので、積層部１４内に火炎が侵入しても、単材８によってそれ以上の侵入を防止できるので、積層部１４を介して他方の集成材６の接合部９に火炎が侵入するのを防止できる。

従って、建築物の柱等として使用した場合には、他方の集成材６を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、火災による建築物の倒壊を確実に防止することができる。この場合、荷重支持部１０は、内側層１５のみの場合、内側層１５と燃え止り部７とを合わせた範囲、又は内側層１５と燃え止り部７と単材８とを合わせた範囲の場合がある。

図８には、本発明による複合木質構造材の第８の実施の形態が示されていて、この複合木質構造材１は、図２に示す第２の実施の形態の構成のものを組み合わせて断面矩形状に形成したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。

そして、この実施の形態による複合木質構造材１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様に、建築物の柱等に使用し、火災が発生して一方の集成材２が燃焼すると、一方の集成材２の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が他方の集成材６の方向に侵入する。

この場合、一方の集成材２の各接合部５の開口部（他方の集成材６側の開口部）は、他方の集成材６の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、他方の集成材６の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、繊維方向を異ならせた木材等から形成されているので、それ以上、火炎が他方の集成材６側に侵入するようなことはなく、他方の集成材６が延焼するようなことはない。

従って、建築物の柱等として使用した場合には、他方の集成材６を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、建築物の倒壊を確実に防止することができる。

図９には、本発明による複合木質構造材の第９の実施の形態が示されていて、この複合木質構造材１は、本発明による複合木質構造材を建築物の壁に適用したものであって、その他の構成は前記第１、第２の実施の形態に示すものと同様である。

すなわち、この複合木質構造材１は、第１層１７と、第１層１７に積層される第２層１８と、第２層１８に積層される第３層１９とからなる３層構造であって、第１層１７を燃え代部３又は荷重支持部１０として機能させ、第２層１８を燃え止り部７として機能させ、第３層１９を荷重支持部１０又は燃え代部３として機能させるように構成したものである。

そして、例えば、第１層１７を一方の集成材２、第２層１８を他方の集成材６として、第１層１７側に火災が発生すると、一方の集成材２である第１層１７が燃焼し、第１層１７の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が他方の集成材６である第２層１８の方向に侵入する。

この場合、第１層１７の各接合部５の開口部（他方の集成材６側の開口部）は、第２層１８の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、第２層１８の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、又は繊維方向を異ならせた木材から形成されているので、火炎が第２層１８から第３層１９に侵入するようなことはなく、第３層１９が延焼するようなことはない。

従って、第３層１９を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、火災による建築物の倒壊を確実に防止することができる。この場合、荷重支持部１０は、第３層１９の場合、第３層１９と第２層１８とを合わせた範囲の場合がある。

一方、第３層１９側に火災が発生した場合には、第３層１９が燃え代部３として機能して燃焼し、第３層１９の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が第２層１８の方向に侵入する。

この場合、第３層１９の各接合部５の開口部は、第２層１８の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、第２層１８の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、又は繊維方向を異ならせた木材から形成されているので、火炎が第２層１８から第１層１７に侵入するようなことはなく、第１層１７が延焼するようなことはない。

従って、第１層１７を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、火災による建築物の倒壊を確実に防止することができる。

このように、この実施の形態による複合木質構造材１によれば、建築物の壁等に適用した場合に、壁の内外に発生する火災に対応することが可能となる。

図１０には、本発明による複合木質構造材の第１０の実施の形態が示されていて、この複合木質構造材１は、本発明による複合木質構造材を壁に適用したものであって、その他の構成は前記第１、第２の実施の形態に示すものと同様である。

すなわち、この複合木質構造材１は、第１層２０と、第１層２０に積層される第２層２１と、第２層２１に積層される第３層２２と、第３層２２に積層される第４層２３と、第４層２３に積層される第５層２４とからなる５層構造であって、第１層２０を燃え代部３又は荷重支持部１０として機能させ、第２層２１を燃え止り部７として機能させ、第３層２２を荷重支持部１０として機能させ、第４層２３を荷重支持部１０又は燃え止り部７として機能させ、第５層２５を荷重支持部１０又は燃え代部３として機能させるように構成したものである。

そして、例えば、第１層２０を一方の集成材２、第２層２１を他方の集成材６として、第１層２０側に火災が発生すると、一方の集成材２である第１層２０が燃焼し、第１層２０の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が他方の集成材６である第２層２１の方向に侵入する。

この場合、第１層２０の各接合部５の開口部は、第２層２１の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、第２層２１の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、又は繊維方向を異ならせた木材から形成されているので、火炎が第２層２１を通過して第３層２２に侵入するようなことはなく、第３層２２が延焼するようなことはない。

従って、第３層２２を、第４層２３、及び第５層２５を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、火災による建築物の倒壊を確実に防止することができる。

一方、第５層２４側に火災が発生した場合には、第５層２４が燃え代部３として機能して燃焼し、第５層２４の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が第４層２３の方向に侵入する。

この場合、第５層２４の各接合部５の開口部は、第４層２３の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、第４層２３の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、又は繊維方向を異ならせた木材から形成されているので、火炎が第４層２３を通過して第３層２２に侵入するようなことはなく、第３層２２が延焼するようなことはない。

従って、第３層２２、第２層２１、及び第１層２０を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、火災による建築物の倒壊を確実に防止することができる。

図１１には、本発明本発明による複合木質構造材の第１１の実施の形態が示されていて、この複合木質構造材１は、本発明による複合木質構造材を壁に適用したものであって、その他の構成は前記第１、第２の実施の形態に示すものと同様である。

すなわち、この複合木質構造材１は、前記第９の実施の形態に示すものと同様に、第１層１７と、第１層に積層される第２層１８と、第２層１８に積層される第３層１９とからなる３層構造であって、第１層１７を燃え代部３又は荷重支持部１０として機能させ、第２層１８を燃え止り部７として機能させ、第３層１９を荷重支持部１０又は燃え代部３として機能させるように構成したものである。

この場合、燃え止り部７は、隣接する単材８、８間が凹部２５と凸部２６との係合によって接合されている。すなわち、図１２（ａ）に拡大図で示すように、隣接する一方の単材８の端部に凹部２５を設け、他方の単材８の端部に凹部２５と係合可能な凸部２６を設け、凹部２５と凸部２６とを相互に係合させている。この場合、図１２（ｂ）に示すように、一方の単材８の端部中央部に凸部２６を設け、他方の単材８の端部中央部に凸部２６と係合可能な凹部２５を設けて、両者を相互に係合させるように構成してもよい。

そして、例えば、第１層１７を一方の集成材２、第２層１８を他方の集成材６とし、第１層１７側に火災が発生すると、一方の集成材２である第１層１７が燃焼し、第１層１７の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が他方の集成材６である第２層１８の方向に侵入する。

この場合、第１層１７の各接合部５の開口部（他方の集成材６側の開口部）は、第２層１８の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、第２層１８の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、又は繊維方向を異ならせた木材から形成されているので、火炎が第２層１８から第３層１９に侵入するようなことはなく、第３層１９が延焼するようなことはない。

従って、第３層１９を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、火災による建築物の倒壊を確実に防止することができる。

一方、第３層１９側に火災が発生した場合には、第３層１９が燃え代部３として機能して燃焼し、第３層１９の隣接する単材４、４間の接合部５にひび割れが発生し、このひび割れが発生した接合部５を介して火炎が第２層１８の方向に侵入する。

この場合、第３層１９の各接合部５の開口部は、第２層１８の遮断面６ａによって遮蔽され、しかも、第２層１８の各単材８は、高熱容量材、断熱材、熱慣性の大きい木材、又は繊維方向を異ならせた木材から形成されているので、火炎が第２層１８から第１層１７に侵入するようなことはなく、第１層１７が延焼するようなことはない。

従って、第１層１７を荷重支持部１０として機能させ続けることができるので、長期荷重を支持し続けることができ、火災による建築物の倒壊を確実に防止することができる。

さらに、この実施の形態においては、燃え止り部７の隣接する単材８、８間は、凹部２５と凸部２６とを係合させることにより接合されているので、更に効果的に火炎の侵入を防止できる。

図１３には、本発明による複合木質構造材の製造方法の第１の実施の形態が示されていて、この複合木質構造材の製造方法は、図５に示す第５の実施の形態の複合木質構造材１の製造に適用可能な製造方法である。

すなわち、まず、複数の単材４を集成し、隣接する単材４、４間を接着剤を介して一体に接合し、一方の集成材２の左端部及び右端部を構成する板状の第１集成材ブロック３０を２つ形成し、両端に位置させる。

次に、複数の単材８を集成し、隣接する単材８、８間を接着剤を介して一体に接合するとともに、両端に位置する単材８、８の外側にそれぞれ第１集成材ブロック３０の単材と同一構成の単材４を集成し、単材８と単材４との間を接着剤を介してそれぞれ一体に接合し、他方の集成材６の外側層１６の左端部及び右端部を構成する板状の第２集成材ブロック３１を２つ形成し、各第２集成材ブロック３１を各第１集成材ブロック３０の内側にそれぞれ位置させる。

次に、複数の単材４を集成し、隣接する単材４、４間を接着剤を介して一体に接合するとともに、両端に位置する単材４、４の外側にそれぞれ単材８、８を集成し、各単材４と各単材８との間を接着剤を介してそれぞれ一体に接合し、さらに各単材８の外側にそれぞれ単材４を複数集成し、各単材８と単材４との間、隣接する単材４、４間をそれぞれ接着剤を介して一体に接合し、他方の集成材６の内側層１５、外側層１６、及び一方の集成材２の上下端部を構成する板状の第３集成材ブロック３２を２つ形成し、各第３集成材ブロック３２を各第２集成材ブロック３１の内側に位置させる。

そして、第１集成材ブロック３０と第２集成材ブロック３１との間、第２集成材ブロック３１と第３集成材ブロック３２との間、第３集成材ブロック３２と第３集成材ブロック３２との間、第３集成材ブロック３２と第２集成材ブロック３１との間、第２集成材ブロック３１と第１集成材ブロック３０との間をそれぞれ接着剤を介して一体に接合する。

このようにして、２つの第１集成材ブロック３０、３０、２つの第２集成材ブロック３１、３１、及び２つの第３集成材ブロック３２、３２を組み合わせて、隣接するもの同士を接着剤を介して一体に接合することにより、図５に示すように、他方集成材６の外側に一方の集成材２が他方の集成材６を囲むように配置される複合木質構造材１が製造される。

図１４には、本発明による複合木質構造材の製造方法の第２の実施の形態が示されていて、この複合木質構造材の製造方法は、図１３の複合木質構造材１の変形例である。

すなわち、まず、第１の実施の形態に示す複合木質構造材の製造方法と同様に、複数の単材４を集成し、隣接する単材４、４間を接着剤を介して一体に接合し、一方の集成材６の左端部及び右端部を構成する板状の第１集成材ブロック３０を２つ形成し、両端に位置させる。

次に、複数の単材８を上下方向に集成し、上下方向に隣接する単材８、８間を接着剤を介して一体に接合するとともに、水平方向の両端に位置する単材８、８の外側にそれぞれ第１集成材ブロック３０の単材４と同一構成の単材４を集成し、単材８と単材４との間を接着剤を介してそれぞれ一体に接合し、他方の集成材６の外側層１６の左端部及び右端部を構成する板状の第２集成材ブロック３１を２つ形成し、各第２集成材ブロック３１を各第１集成材ブロック３０の内側にそれぞれ位置させる。

次に、複数の単材４を集成し、隣接する単材４、４間を接着剤を介して一体に接合するとともに、両端に位置する単材４、４の外側にそれぞれ単材８、８を集成し、各単材４と各単材８との間を接着剤を介してそれぞれ一体に接合し、さらに各単材８の外側にそれぞれ単材４を複数集成し、各単材８と単材４との間、隣接する単材４、４間をそれぞれ接着剤を介して一体に接合し、他方の集成材６の内側層１５、外側層１６、及び一方の集成材２の上下端部を構成する板状の第３集成材ブロック３２を２つ形成し、各第３集成材ブロック３２を各第２集成材ブロック３１の内側に位置させる。

そして、第１集成材ブロック３０と第２集成材ブロック３１との間、第２集成材ブロック３１と第３集成材ブロック３２との間、第３集成材ブロック３２と第３集成材ブロック３２との間、第３集成材ブロック３２と第２集成材ブロック３１との間、第２集成材ブロック３１と第１集成材ブロック３０との間をそれぞれ接着剤を介して一体に接合する。

このようにして、２つの第１集成材ブロック３０、３０、２つの第２集成材ブロック３１、３１、及び２つの第３集成材ブロック３２、３２を組み合わせて、隣接するもの同士を接着剤を介して一体に接合することにより、図５に示すように、他方の集成材６の外側に一方の集成材２が他方の集成材６を囲むように配置される複合木質構造材１が製造される

なお、上記の２つの製造方法に限らず、中心部に荷重支持部１０が位置し、その外側に荷重支持部１０を囲むように燃え止り部７が位置し、その外側に燃え止り部７を囲むように燃え代部３が位置する製造方法であればよい。

なお、前記の説明においては、本発明による複合木質構造材及び複合木質構造材の製造方法を木造建築物の柱、壁に適用した場合について説明したが、梁、床等に適用してもよいものであり、その場合にも前記したものと同様の作用効果を奏するのは勿論のことである。

本発明による複合木質構造材の第１の実施の形態を示した部分拡大平面図である。 本発明による複合木質構造材の第２の実施の形態を示した部分拡大平面図である。 本発明による複合木質構造材の第３の実施の形態を示した部分拡大斜視図である。 本発明による複合木質構造材の第４の実施の形態を示した部分拡大平面図である。 本発明による複合木質構造材の第５の実施の形態を示した部分拡大平面図である。 本発明による複合木質構造材の第６の実施の形態を示した部分拡大平面図である。 本発明による複合木質構造材の第７の実施の形態を示した部分拡大平面図である。 本発明による複合木質構造材の第８の実施の形態を示した部分拡大平面図である。 本発明による複合木質構造材の第９の実施の形態を示した部分拡大平面図である。 本発明による複合木質構造材の第１０の実施の形態を示した部分拡大平面図である。 本発明による複合木質構造材の第１１の実施の形態を示した部分拡大平面図である。 （ａ）は図１１の部分拡大図、（ｂ）図１１の変形例の部分拡大図である。 本発明による複合木質構造材の製造方法の第１の実施の形態を示した部分拡大斜視図である。 本発明による複合木質構造材の製造方法の第２の実施の形態を示した部分拡大斜視図である。

符号の説明

１ 複合木質構造材
２ 一方の集成材 ３ 燃え代部
４ 単材 ５ 接合部
６ 他方の集成材 ６ａ 遮断面
７ 燃え止り部 ８ 単材
９ 接合部 １０ 荷重支持部
１１ 集成材ブロック １２ 集成材ブロック
１３ 集成材ブロック １４ 積層部
１５ 内側層 １６ 外側層
１７ 第１層 １８ 第２層
１９ 第３層 ２０ 第１層
２１ 第２層 ２２ 第３層
２３ 第４層 ２４ 第５層
２５ 凹部 ２６ 凸部
３０ 第１集成材ブロック
３１ 第２集成材ブロック
３２ 第３集成材ブロック

Claims (7)

1. 木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合してなる集成材を複数積層してなる複合木質構造材であって、
   隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させるように構成し、
   前記一方の集成材の各単材を米松、唐松、杉、あすなろ等の一般木造建築の木材から形成し、前記他方の集成材の各単材を高熱容量材、断熱材又は熱慣性の大きい木材から形成し、一方の集成材を火災の際に燃焼する燃え代部として機能させ、他方の集成材を燃え代部からの延焼を食い止める燃え止り部として機能させるように構成したことを特徴とする複合木質構造材。
2. 木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合してなる集成材を複数積層してなる複合木質構造材であって、
   隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させるように構成し、
   前記隣接する一方の集成材と他方の集成材との間の一部に、両集成材間の積層部の一部を遮断する単材を介装させたことを特徴とする複合木質構造材。
3. 木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合してなる集成材を複数積層してなる複合木質構造材であって、
   隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させるように構成し、
   前記他方の集成材を、長期荷重を支持する荷重支持部として機能させたことを特徴とする複合木質構造材。
4. 木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合してなる集成材を複数積層してなる複合木質構造材であって、
   隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させるように構成し、
   前記一方の集成材は前記他方の集成材の周囲に、他方の集成材を囲むように設けられていることを特徴とする複合木質構造材。
5. 木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合してなる集成材を複数積層してなる複合木質構造材であって、
   隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させるように構成し、
   長期荷重を支持するに足り得る木材からなる単材を複数集成してなる集成材と前記一方の集成材とが、前記他方の集成材を挟み込むように、積層されていることを特徴とする複合木質構造材。
6. 木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合することにより集成材を形成し、この集成材を複数積層し、その際に、隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の集成材の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させ、
   前記一方の集成材の各単材を米松、唐松、杉、あすなろ等の一般木造建築の木材から形成し、前記他方の集成材の各単材を高熱容量材、断熱材又は熱慣性の大きい木材から形成し、一方の集成材を火災の際に燃焼する燃え代部として機能させ、他方の集成材を燃え代部からの延焼を食い止める燃え止り部として機能させることを特徴とする複合木質構造材の製造方法。
7. 木材又は異種材からなる単材を複数集成し、隣接する単材間を接合することにより集成材を形成し、この集成材を複数積層し、その際に、隣接する一方の集成材の単材間の各接合部と他方の集成材の単材間の各接合部とが同一線上に位置しないように、一方の集成材と他方の集成材とを積層し、他方の集成材の一方の集成材との接触面を、一方の集成材からの火炎を遮蔽する遮断面として機能させ、
   前記他方の集成材を、長期荷重を支持する荷重支持部として機能させることを特徴とする複合木質構造材の製造方法。

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