JP5879001B1 - 補強集成板 - Google Patents

Abstract

【課題】張り出し端部の垂れ止めを図ることができる補強集成板を提供する。【解決手段】補強集成板１は、板幅方向の一端部を張り出し、一端部を張り出し端部１ａとして使用に供する補強集成板であって、張り出し端部１ａの端面の上半に板幅Ｌ３の部分長Ｌ２に限定した深さの挿入孔４を板長方向に間隔を存して複数穿設し、各挿入孔４に棒状の補強部材５を挿入し埋設する。【選択図】図１

Description

本発明は複数の木製のラミナを集成して接着した集成材に関するものであり、特に板状に成形した集成材、すなわち集成板の補強に関するものである。

集成板を構成するラミナは、木の繊維が延びる方向（繊維方向）を長手方向とする長尺の単位材であり、該ラミナを複数並列し接着することによって集成板を構成する。このように構成された集成板は、各ラミナの繊維方向と集成板自体の板長方向とが一致し、各ラミナの並列方向と集成板自体の板幅方向とが一致する。

よって上記構成の集成板は、板幅方向の一端部を張り出して使用する場合、各ラミナの繊維方向でもある板長方向の曲げ応力（引張応力及び圧縮応力）に対する剛性は高いが、各ラミナの並列方向、つまり本来バラバラの各ラミナを接着した方向である板幅方向に沿う曲げ応力、特に引張応力に対する剛性は低いという特性がある。そのため、上記張り出した端部が垂れてしまうおそれがある。

したがって、従来の集成板は積極的に板幅方向の端部を張り出して使用することを想定しておらず、板幅方向に沿う引張応力に対する剛性を向上した補強集成板が切望されている。

下記特許文献１乃至３は、何れも、集成板ではなく、複数のラミナを積層して接着し柱状又は梁状に成形した集成材を開示するものであるが、各ラミナを接着した方向である積層方向に沿って補強部材を介在させて補強を図った集成材を開示している。

詳述すると、下記特許文献１,２の集成材は、複数の木製ラミナを積層して接着し、該積層方向の一端部の端面に長手方向に沿って複数の挿入孔を穿設し、該各挿入孔内に補強部材を挿入して埋設した構造を有している。

また、下記特許文献３の集成材は、複数の木製のラミナを積層し、該積層方向の一端部の端面に長手方向に沿って複数の貫通した挿入孔を穿設し、該各挿入孔に補強部材（補強ボルト）を貫挿し、該補強部材の先端にナットを螺着する構造を有している。

実開平１−１５９０１９号公報 特開平２−７０８５１号公報 特開２００９−３０２９９号公報

既述のように、上記特許文献１乃至３の集成材は、何れも柱状又は梁状に成形されたものであって板状に成形されたものではないが、各ラミナを接着した方向である積層方向に沿って補強部材を介在させて補強を図っている。

しかしながら、上記特許文献１乃至３の集成材は、積層方向を左右方向とし板として使用することを一切想定しておらず、当然に積層方向に加わる引張応力を想定していない。

現に引用文献１乃至３の集成材内に埋設する補強部材は、積層方向の一端面の略中央に積層方向に沿って真っ直ぐ穿設された挿入孔内に補強部材を介在させており、引張応力が加わる箇所に補強部材が介在していない。

したがって、引用文献１乃至３の集成材を横使いして積層方向の一端部を張り出した場合、引張応力によって張り出した端部が垂れてしまうおそれがある。

また、上記特許文献１乃至３の集成材にあっては、積層する略全てのラミナ内に補強部材が介在する構成であり、該補強部材により当然に集成板の総重量が増加してしまう。特に補強部材が異形鉄筋等の金属製の補強部材である場合には重量増加が著しくなる。

本発明に係る補強集成板は補強部材を引張応力が加わる箇所に適切に介在させて有効に補強を図り、もって張り出し端部の垂れ止めを図ることができる。

要述すると、本発明に係る補強集成板は、板幅方向の一端部を張り出し、該一端部を張り出し端部として使用に供する補強集成板であって、板幅方向に複数の木製のラミナを並列して接着した層の単層構造又は積層構造を有し、上記張り出し端部の端面の上半から板幅方向に沿って板幅の部分長に限定した深さの挿入孔を板厚の上半に板長方向に間隔を存して複数穿設し、該各挿入孔に棒状の補強部材を挿入し埋設することにより、上記張り出し端部の垂れ止めを図ることができる。

また、本発明に係る補強集成板は、板幅方向の一端部を張り出し、該一端部を張り出し端部として使用に供する補強集成板であって、板幅方向に複数の木製のラミナを並列して接着した第一層と、板長方向に複数の木製のラミナを並列して接着した第二層の積層構造を有し、上記張り出し端部の端面の上半から板幅方向に沿って板幅の部分長に限定した深さの挿入孔を板厚の上半に板長方向に間隔を存して複数穿設し、該各挿入孔に棒状の補強部材を挿入し埋設することにより、上記張り出し端部の垂れ止めを図ることができる。

好ましくは、上記各挿入孔を下向きに傾斜して板厚の上半に穿設し、該各挿入孔に補強部材を挿入し埋設することにより、確実に上記張り出し端部の垂れ止めを図ることができる。

上記補強部材としては、金属製又は合成樹脂製の補強部材を用い、上記限定された深さの各挿入孔内に埋設する。

また、上記第一層と上記第二層の積層構造を有する補強集成板にあっては、上記第一層に限定して上記各挿入孔を穿設するか、又は上記第二層に限定して上記各挿入孔を穿設し、該各挿入孔に補強部材を埋設することができる。

本発明に係る補強集成板にあっては、板幅の部分長に限定した深さの各挿入孔を補強に適切な箇所に穿設し、該各挿入孔内に補強部材を挿入し埋設することにより、総重量の増加を抑えつつ有効に張り出し端部の垂れ止めを図ることができる。

特に各挿入孔を下向きに傾斜するように穿設し、該下向きに傾斜する各挿入孔内に埋設した補強部材により更に効果的に張り出し端部の垂れ止めを図ることができる。

本発明に係る補強集成板を板幅方向の一端部を斜め下方に張り出して使用する状態を示す図。 本発明に係る補強集成板を板幅方向の一端部を水平に張り出して使用する状態を示す図。 （Ａ）は実施例１に係る補強集成板の斜視図、（Ｂ）は同断面図、（Ｃ）は挿入孔の他の穿設例を示す断面図。 （Ａ）は実施例２に係る補強集成板の斜視図、（Ｂ）は同断面図。 （Ａ）は実施例３に係る補強集成板（三層構造）の斜視図、（Ｂ）は同断面図、（Ｃ）は挿入孔の他の穿設例を示す断面図。 （Ａ）は実施例３に係る補強集成板（五層構造）の斜視図、（Ｂ）は同断面図、（Ｃ）及び（Ｄ）は挿入孔の他の穿設例を示す断面図。 （Ａ）は補強部材の後端を接着剤で覆った状態を示す拡大断面図、（Ｂ）は補強部材の後端を蓋体で被覆した状態を示す拡大断面図。 （Ａ）は円柱形の補強部材を例示する斜視図、（Ｂ）は編成構造の補強部材を例示する斜視図、（Ｃ）は円柱形状の芯材の外周面を網状部材で覆った構成の補強部材を例示する斜視図。

以下本発明に係る補強集成板の好適な実施例を図１乃至図８に基づいて説明する。

本発明に係る補強集成板１は、図１に示すように、板幅方向Ｘの一端部を張り出し、該一端部を張り出し端部１ａとして使用に供するものであり、例えば図１に示すように、家屋の屋根を構成する野地板として斜め下方に張り出して使用され、梁１３又は母屋１４を介して柱１１又は束１２に支持される。又は図２に示すように、水平に張り出して使用され、梁１３又は母屋１４を介して柱１１又は束１２に支持される。

何れの例示の場合も、補強集成板１は支点Ｏにより支持され、張り出し端部１ａはＬ１の張り出し長をもって張り出される。本発明は、後述するように、複数の木製のラミナ２の接着方向である板幅方向の引張応力に対する剛性が低いという集成板の特性を補完するために、該板幅方向Ｘに沿って挿入孔４を穿設し、該挿入孔４内に補強部材５を挿入し埋設して補強を図る。

各挿入孔４の深さＬ２は少なくとも上記張り出し長Ｌ１の１．５倍とし、好ましくは上記張り出し長Ｌ１の２倍以上とする。なお、後記するように、各挿入孔４の深さＬ２は補強集成板１の板幅Ｌ３より短く設定する。

また、補強部材５の径は引張応力に耐えうる範囲で自由に設定でき、該補強部材５の径に応じて挿入孔４を穿設する。

実施例１に係る補強集成板１は、図３（Ａ）に示すように、板幅方向Ｘに複数の木製のラミナ２を並列して接着した層３の単層構造を有し、板幅方向Ｘの一端部たる張り出し端部１ａの端面１ｂの上半に板幅Ｌ３の部分長に限定した深さＬ２の挿入孔４を板長方向Ｙに間隔を存して複数穿設し、該各挿入孔４に補強部材５を挿入し埋設することにより、上記張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。

特に補強部材５を受け入れる各挿入孔４を張り出し端面１ｂの上半から板幅方向Ｘに沿って穿設することにより、板幅方向Ｘに加わる引張応力に対し有効に補強を図ることができる。

好ましくは図３（Ｂ）に示すように、張り出し端部１ａの端面１ｂの上半に各挿入孔４を下向きに傾斜して穿設し、該各挿入孔４に補強部材５を挿入し埋設する。すなわち各挿入孔４を端面１ｂの上半から板幅方向Ｘに沿って且つ板厚方向Ｚに沿って補強集成板１の下面１ｃに近づくように傾斜して穿設し、該各挿入孔４内に補強部材５を挿入して埋設する。これにより、補強部材５が補強集成板１の上半に可及的に長く介在し引張応力に有効に対応すると共に、該補強部材５の傾斜方向が張り出し端部１ａが垂れる方向とは逆向きとなるために確実に上記張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。

なお、各挿入孔４の傾斜角度θは、０度以上で且つ深さＬ２を確保できる角度であれば、その範囲内で自由に設定できる。好ましくは、各挿入孔４の底端４ａが板厚の中心付近となるように角度調整し、該各挿入孔４内に埋設される補強部材５が、引張応力が加わる板厚の上半に配置されるようにすることが望ましい。

又は図３（Ｃ）に示すように、張り出し端部１ａの端面１ｂの上半に各挿入孔４を水平に穿設し、該各挿入孔４に補強部材５を挿入し埋設する。すなわち各挿入孔４を端面１ｂの上半から板幅方向Ｘに沿って補強集成板１の下面１ｃに平行に穿設し、該各挿入孔４内に補強部材５を挿入して埋設する。これにより補強部材５が袖強集成板１の上半に連続的に介在し、引張応力に効果的に対応するため、確実に上記張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。

また、挿入孔４内への補強部材５の埋設について詳述すると、まず補強部材５の先端５ａを挿入孔４の開口端４ｂから差し入れ同挿入孔４の底端４ａに達するまで挿入し、図５に示すように、該挿入孔４内に既知のエポキシ樹脂又はウレタン樹脂等から成る接着剤６を注入して補強部材５を埋設する。なお、補強部材５の後端５ｂは、図７（Ａ）に示すように、接着剤６により覆うか、又は図７（Ｂ）に示すように、挿入孔４に嵌合する円盤状の蓋体７を接着剤６を介して接着し、該蓋体７により覆って雨水等から保護する。

また、補強部材５としては、金属製又は合成樹脂製のものを用いる。好ましくは鉄（鋼材）等の金属又は繊維強化プラスチック、例えば炭素繊維強化プラスチック、アラミド繊維強化プラスチック等の合成樹脂を用い、棒状に成形して補強部材５として使用する。

補強部材５の構造としては、図８（Ａ）に示すように、所謂異形鉄筋を用い、外周面に凹凸部を有する棒状の構造とする他、同図（Ｂ）に示すように、金属製又は合成樹脂製の繊維束８をロープ状に編成するか、又は同図（Ｃ）に示す円柱形状の金属製又は合成樹脂製の芯材５′の外周面を金属繊維又は合成樹脂繊維を網状に編成したシート体９で覆った棒材とすることができる。何れにしても、補強部材５の外周面に積極的に凹凸部を形成し、接着剤６との一体化を強固にする。

上記のように、板幅Ｌ３の部分長Ｌ２に限定した深さの各挿入孔４を補強に適切な箇所に穿設し、該各挿入孔内に補強部材を挿入し埋設することにより、総重量の増加を抑えつつ有効に張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。

特に各挿入孔４を下向きに傾斜するように穿設し、該下向きに傾斜する各挿入孔４内に埋設した補強部材５により更に効果的に張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。

実施例２に係る補強集成板１は、図４（Ａ）に示すように、板幅方向Ｘに複数の木製のラミナ２を並列して接着した層３の複層構造を有し、板幅方向Ｘの一端部たる張り出し端部１ａの端面１ｂの上半に板幅Ｌ３の部分長に限定した深さＬ２の挿入孔４を板長方向Ｙに間隔を存して複数穿設し、該各挿入孔４に補強部材５を挿入し埋設することにより、上記張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。

特に補強部材５を受け入れる各挿入孔４を張り出し端部１ａの端面１ｂにおける上半、すなわち最上の層３の端面から板幅方向Ｘに沿って穿設することにより、板幅方向Ｘに加わる引張応力に対し有効に補強を図ることができる。なお、本実施例においては、二層構造の場合について示しているが、三層以上の構造とすることも実施に応じ任意である。また、本実施例においては、最上の層３を構成するラミナ２のピッチと、その下の層３を構成するラミナ２のピッチを半ピッチ分ずつずらした例を示しているが、本発明において各層３のピッチを同一にすることや半ピッチ以下又は半ピッチ以上ずらすこともできる。

本実施例においては、図４（Ｂ）に示すように、張り出し端部１ａの端面１ｂの上半に各挿入孔４を水平に穿設し、該各挿入孔４に補強部材５を挿入し埋設する。すなわち各挿入孔４を端面１ｂの上半から上面側の層３内に板幅方向Ｘに沿って補強集成板１の下面１ｃに平行に穿設し、該各挿入孔４内に補強部材５を挿入して埋設する。これにより補強部材５が袖強集成板１の上半に連続的に介在し、引張応力に効果的に対応するため、確実に上記張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。

本実施例においても、各挿入孔４の傾斜角度θは、０度以上で且つ深さＬ２を確保できる角度であれば、その範囲内で自由に設定できるが、本実施例においては、上面側の層３と下面側の層３の双方に達するように各挿入孔４を穿設し、該各挿入孔４内に埋設される補強部材５により両層の接着を補強することが望ましい。

なお、各挿入孔４内への補強部材５の埋設については、実施例１と同様であるので、実施例１における記述及び図７を援用する。また、補強部材５は実施例１と同様の棒材を用いることができる。

上記のとおり、本実施例においても、各挿入孔４を板幅Ｌ３の部分長Ｌ２に限定し該限定された長さの各挿入孔４内に補強部材５を埋設することにより、総重量が徒に増加することがない。また、各挿入孔４を補強に適切な箇所に穿設し、該各挿入孔４内に補強部材５を挿入し埋設することにより、有効に張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。加えて、具体的には図示しないが、各挿入孔４を下向きに傾斜するように板厚上半に穿設し、該下向きに傾斜する各挿入孔４内に埋設した補強部材５により更に効果的に張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。

実施例３に係る補強集成板１は、図５（Ａ）又は図６（Ａ）に示すように、板幅方向Ｘに複数の木製のラミナ２を並列して接着した第一層３Ａと、板長方向Ｙに複数の木製のラミナ２を並列して接着した第二層３Ｂの積層構造を有し、板幅方向Ｘの一端部たる張り出し端部１ａの端面１ｂの上半に板幅Ｌ２の部分長Ｌ２に限定した深さの挿入孔４を板長方向Ｙに間隔を存して複数穿設し、該各挿入孔４に棒状の補強部材５を挿入し埋設することにより、上記張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。

本実施例にあっては、実施例１・２と異なり、第一層３Ａを構成するラミナ２と第二層３Ｂを構成するラミナ２が交差し、すなわち各層３Ａ・３Ｂを構成するラミナ２の繊維方向が交差しているため、もともと剛性が高いが、補強部材５を受け入れる各挿入孔４を張り出し端部１ａの端面１ｂにおける上半から板幅方向Ｘに沿って穿設することにより、板幅方向Ｘに加わる引張応力に対し更なる補強を図ることができる。

なお、本実施例においては、第一層３Ａと第二層３Ｂを交互に積層した構造の場合について示しているが、本発明は、第一層３Ａと第二層３Ｂを交互ではなく、ランダムに積層した構造を包含する。また、本実施例においては、図５で三層構造の場合について示し、図６で五層構造の場合について示しているが、二層構造や四層構造又は六層以上の積層構造とすることも実施に応じ任意である。

本実施例においても、好ましくは図５（Ｂ）に示すように、張り出し端部１ａの端面１ｂの上半に各挿入孔４を下向きに傾斜して穿設し、該各挿入孔４に補強部材５を挿入し埋設する。すなわち各挿入孔４を端面１ｂの上半から板幅方向Ｘに沿って且つ板厚方向Ｚに沿って最上の第一層３Ａを貫きつつ補強集成板１の下面１ｃに近づくように傾斜して穿設し、該各挿入孔４内に補強部材５を挿入して埋設する。これにより、補強部材５が補強集成板１の上半に可及的に長く介在し引張応力に有効に対応すると共に、該補強部材５の傾斜方向が張り出し端部１ａが垂れる方向とは逆向きとなるために確実に上記張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。

なお、各挿入孔４の傾斜角度θは、０度以上で且つ深さＬ２を確保できる角度であれば、その範囲内で自由に設定できる。好ましくは、各挿入孔４の底端４ａが板厚の中心付近となるように角度調整し、該各挿入孔４内に埋設される補強部材５が、引張応力が加わる板厚の上半に配置されるようにすることが望ましい。

又は図５（Ｃ），図６（Ｂ）・（Ｃ）に示すように、張り出し端部１ａの端面１ｂの上半に各挿入孔４を水平に穿設し、該各挿入孔４に補強部材５を挿入し埋設する。すなわち各挿入孔４を端面１ｂの上半から最上の層３内に板幅方向Ｘに沿って補強集成板１の下面１ｃに平行に穿設し、該各挿入孔４内に補強部材５を挿入して埋設する。これにより補強部材５が補強集成板１の上半に連続的に介在し、引張応力に効果的に対応するため、確実に上記張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。

また、図５（Ｃ），図６（Ｂ）は、張り出し端部１ａの端面１ｂの上半を構成する第一層３Ａに限定して各挿入孔４を穿設し、該各挿入孔４内に補強部材５を挿入し埋設した例を示しており、図６（Ｃ）は、張り出し端部１ａの端面１ｂの上半を構成する第二層３Ｂに限定して各挿入孔４を穿設し、該各挿入孔４内に補強部材５を埋設した例を示している。何れの場合も適切に補強を図ることができる。

また、図６（Ｄ）は、図６（Ｂ）の例と同様に張り出し端部１ａの端面１ｂの上半を構成する第一層３Ａに各挿入孔４を穿設し、該各挿入孔４内に補強部材５を挿入し埋設すると共に、更に上記第一層３Ａ直下の第二層３Ｂに上記第一層３Ａ内に埋設した補強部材５と直交して複数の挿入孔４を穿設し、該各挿入孔４内にも補強部材５を挿入して埋設した例を示している。この例によれば、第一層３Ａ内の補強部材５と第二層３Ｂ内の補強部材５が直交して配され、集成板１を更に補強することができる。但し、この例の場合においても、第一層３Ａ内に存する補強部材５の長さ、つまり板幅Ｘの部分長Ｌ２の範囲内で第二層３Ｂ内に補強部材５を配する。

なお、各挿入孔４内への補強部材５の埋設については、実施例１と同様であるので、実施例１における記述を援用する。また、補強部材５は実施例１と同様の棒材を用いることができる。

上記のとおり、本実施例においても、板幅Ｌ３の部分長Ｌ２に限定した深さの各挿入孔４を引張応力が加わる箇所に適切に穿設し、該各挿入孔４内に補強部材を挿入し埋設することにより、総重量の増加を抑えつつ有効に張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。

また、各挿入孔４を下向きに傾斜するように穿設し、該下向きに傾斜する各挿入孔４内に埋設した補強部材５により更に効果的に張り出し端部１ａの垂れ止めを図ることができる。

１…補強集成板、１ａ…張り出し端部（板幅方向の一端部）、１ｂ…張り出し端面、１ｃ…下面、２…ラミナ、３…層、３Ａ…第一層、３Ｂ…第二層、４…挿入孔、４ａ…挿入孔の底端、４ｂ…挿入孔の開口端、５…補強部材、５ａ…補強部材の先端、５ｂ…補強部材の後端、５′…芯材、６…接着剤、７…蓋体、８…繊維束、９…網状のシート体、１１…柱、１２…束、１３…梁、１４…母屋、Ｌ１…張り出し長、Ｌ２…挿入孔の深さ、Ｌ３…板幅、Ｘ…板幅方向、Ｙ…板長方向、Ｚ…板厚方向。

Claims (6)

1. 板幅方向の一端部を張り出し、該一端部を張り出し端部として使用に供する補強集成板であって、板幅方向に複数の木製のラミナを並列して接着した層の単層構造又は積層構造を有し、上記張り出し端部の端面の上半から板幅方向に沿って板幅の部分長に限定した深さの挿入孔を板厚の上半に板長方向に間隔を存して複数穿設し、該各挿入孔に棒状の補強部材を挿入し埋設することにより、上記張り出し端部の垂れ止めを図ることを特徴とする補強集成板。
2. 板幅方向の一端部を張り出し、該一端部を張り出し端部として使用に供する補強集成板であって、板幅方向に複数の木製のラミナを並列して接着した第一層と、板長方向に複数の木製のラミナを並列して接着した第二層の積層構造を有し、上記張り出し端部の端面の上半から板幅方向に沿って板幅の部分長に限定した深さの挿入孔を板厚の上半に板長方向に間隔を存して複数穿設し、該各挿入孔に棒状の補強部材を挿入し埋設することにより、上記張り出し端部の垂れ止めを図ることを特徴とする補強集成板。
3. 上記各挿入孔を下向きに傾斜して板厚の上半に穿設し、該各挿入孔に補強部材を挿入し埋設することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の補強集成板。
4. 上記補強部材は金属製又は合成樹脂製であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の補強集成板。
5. 上記第一層に限定して上記各挿入孔を穿設し、該各挿入孔に補強部材を挿入し埋設することを特徴とする請求項２記載の補強集成板。
6. 上記第二層に限定して上記各挿入孔を穿設し、該各挿入孔に補強部材を挿入し埋設することを特徴とする請求項２記載の補強集成板。

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