JP6809746B1 - 補強集成材 - Google Patents

Abstract

【課題】 一次接着におけるラミナの接着方向と、二次接着における単位集成材の接着方向を限定することにより、補強筋を容易且つ確実に埋設することができると共に、当該補強筋による補強効果を有効に発揮できる補強集成材の提供。【解決手段】 本発明に係る補強集成材１は、上部及び／又は下部に引張荷重を受ける補強集成材であって、複数のラミナ２を板厚方向に積層接着した単位集成材３を上記ラミナ２の幅方向に二次接着して成り、上記単位集成材３の積層厚は上記ラミナ２の幅よりも長尺とすると共に、対向する単位集成材３の一方の二次接着面３ｂの上部及び／又は下部に当該単位集成材の長手方向に延びる凹部３ａを設け、該凹部３ａ内に補強筋を埋設した構成を備える。【選択図】 図２

Description

本発明は、補強筋を埋設することにより補強処理を施した集成材に関する。

近年、集成材は構造材としても利用されることが増え、それに伴い、どのように補強筋を埋設し引張強度を補強するかが重要な課題となっている。特に集成材においては、プレス機を利用して複数のラミナを集成接着して一体化する際に、同時に補強筋を埋設するのが最も効率が良く且つ確実な補強方法兼製造方法であり、ラミナの配列と補強筋の配置が重要となる。

下記特許文献１，２の補強集成材は、何れも、複数のラミナをその板厚方向（短辺に沿う方向）に積層接着した集成材であり、積層方向の上端側又は下端側のラミナの接着面（長辺を含む面）に長手方向に沿って凹部を形成し、該凹部内に補強筋を埋設する補強構造を有している。

特開２００８−３８４８０号公報 特開２０１６−１１８０６９号公報

上記特許文献１，２の補強集成材にあっては、何れも、プレス機を利用して複数のラミナを積層接着する際に、同時に補強筋を埋設することができ、容易且つ確実に引張強度を補強した構造を実現することができる。

しかしながら、これら従来の補強集成材にあっては、「補強筋が埋設されているラミナ」と、「補強筋が埋設されていないラミナ」とでは強度が異なり、実際に荷重が加わり撓むときには上記両ラミナの撓み量等の変位量が異なることに起因して接着面における接着が一部剥がれる等、接着強度が低下しまうおそれがある。

特に、上記従来の補強集成材にあっては、引張荷重が「補強筋が埋設されているラミナ」と「補強筋が埋設されていないラミナ」間の接着面同士をずらす方向に加わることになり、この点からも、接着面の一部剥離による接着強度の低下が懸念される。

本発明は、一次接着におけるラミナの接着方向と、二次接着における単位集成材の接着方向を限定することにより、補強筋を容易且つ確実に埋設することができると共に、当該補強筋による補強効果を有効に発揮できる補強集成材を提供する。

要述すると、本発明に係る補強集成材は、上部及び／又は下部に引張荷重を受ける補強集成材であって、複数のラミナを板厚方向に積層接着した単位集成材を上記ラミナの幅方向に二次接着して成り、上記単位集成材の積層厚は上記ラミナの幅よりも長尺とすると共に、対向する単位集成材の一方の二次接着面の上部及び／又は下部に当該単位集成材の長手方向に延びる凹部を設け、該凹部内に補強筋を埋設することにより、埋設した補強筋による補強効果を有効に発揮することができる。

又は、本発明に係る補強集成材は、上部及び／又は下部に引張荷重を受ける補強集成材であって、複数のラミナを板厚方向に積層接着した単位集成材を上記ラミナの幅方向に二次接着して成り、上記単位集成材の積層厚は上記ラミナの幅よりも長尺とすると共に、対向する単位集成材の双方の二次接着面の上部及び／又は下部に当該単位集成材の長手方向に延びる凹部を設け、該双方の二次接着面の凹部内に補強筋を埋設したことにより、埋設した補強筋による補強効果を有効に発揮することができる。

このように、二次接着において対向する単位集成材の双方の二次接着面に凹部を設ける場合には、上記各凹部に別個の補強筋を埋設するか、又は、上記各凹部に単一の補強筋を埋設することができる。

好ましくは、上記凹部を上記二次接着面の中央にも設け、該凹部に補強筋を埋設することにより、剪断強度も補強することができる。

また、上記凹部の高さは上記ラミナの板厚と同一又は該板厚よりも短尺とするか、又は、上記凹部の高さは上記ラミナの板厚よりも長尺とすることができる。

また、上記補強筋として、金属製又は合成樹脂製の棒状体を用いることができる。

好ましくは、少なくとも３つの上記単位集成材を二次接着することにより、埋設する補強筋の数を増やすことができると共に、補強に効果的な位置に補強筋を埋設することができる。

本発明によれば、一次接着におけるラミナの接着方向と、二次接着における単位集成材の接着方向を限定することにより、補強筋を容易且つ確実に埋設することができ、当該補強筋による引張強度の補強効果を有効に発揮できる補強集成材を提供することができる。

詳述すると、ラミナを積層した一次接着構成と、該一次接着により製造した単位集成材を幅接ぎした二次接着構成、及びラミナの積層厚をラミナの幅よりも大きくする構成により、二次接着面の面積を一次接着面（ラミナの表面又は裏面）よりも大きくして、強固な接着強度を発揮できるようにすることができる。

加えて、引張荷重が加わるのは、二次接着面の一部（上部側及び／又は下部側）のみであり、この点からも接着強度低下のおそれがない。

また、本発明に係る補強集成材は、二次接着面に自在に凹部を設けることができ、当該凹部に埋設する補強筋の配置を自在に設定できるので、適切な箇所に補強筋を配して引張強度を補強することができる他、剪断強度の補強に適切な箇所に補強筋を配することもできる。

実施例１に係る補強集成材の二次接着前の分解斜視図である。 実施例１に係る補強集成材の斜視図である。 実施例２に係る補強集成材の二次接着前の分解斜視図である。 実施例２に係る補強集成材の斜視図である。 実施例３に係る補強集成材の二次接着前の分解斜視図である。 実施例３に係る補強集成材の斜視図である。 実施例４に係る補強集成材の斜視図である。 実施例２に係る補強集成材の他例を示す斜視図である。

以下、本発明に係る補強集成材の最適な実施例について、図１乃至図８に基づき、説明する。

〈基本構成〉
図１、図３、図５に示すように、本発明に係る補強集成材１は、梁や柱等の構造材として、上部及び／又は下部に引張荷重を受けることを前提としたものであり、複数のラミナ２を板厚方向に積層接着した単位集成材３を上記ラミナ２の幅方向に二次接着して成る。したがって、後述するように、プレス機によりラミナ２を積層接着し、当該積層接着して製造した単位集成材３をプレス機により幅接ぎ接着することにより容易に製造することができる。

また、単位集成材３の積層厚（複数のラミナ２を積層した厚さ）Ｌ２はラミナ２の幅Ｌ１よりも長尺とする構成を備えることにより、二次接着面３ｂの面積を一次接着面（ラミナ２の表面又は裏面）よりも大きくして、強固な接着強度を発揮できるようにすることができる。

また、図１，２に示すように、二次接着の際に対向する単位集成材３の一方の二次接着面３ｂに当該単位集成材３の長手方向に延びる凹部３ａを設け、該凹部３ａ内に補強筋４を接着剤を介して埋設する構成を備えている。又は、図３乃至図８に示すように、対向する単位集成材３の双方の二次接着面３ｂに当該単位集成材３の長手方向に延びる凹部３ａを設け、該双方の二次接着面３ｂに形成した凹部３ａ内に補強筋４を接着剤を介して埋設する構成を備えている。

したがって、本発明に係る補強集成材１は、ラミナ２をその幅Ｌ１よりも長尺となる積層厚Ｌ２となるまで積層接着して単位集成材３を製造し、二次接着される一対の単位集成材３の一方又は双方の二次接着面３ｂに当該単位集成材３の長手方向に延びる凹部３ａを形成し、該凹部３ａ内に補強筋４を配すると共に接着剤を充填して当該補強筋４を埋設すると同時に上記単位集成材３を二次接着することにより、プレス機による圧着のみで容易且つ効果的に製造することができる。

本発明におけるラミナ２は、カラマツ、ベイマツ、スギ、ヒノキ、ヒバ等の木質建材の単位部材として既に利用されている木材を加工したものを用いることができる。なお、図１乃至図８においては、ラミナ２を板状として示しているが、これに限らず、角柱状とすることも、実施に応じ任意である。

また、ラミナ２の積層接着、補強筋４の埋設及び単位集成材３の幅接ぎ接着に用いる接着剤は、レゾルシノール系接着剤、フェノール系接着材やレゾルシノール・フェノール系接着材に代表される既知の木質建材用の接着剤である。

また、補強筋４としては異形鉄筋、全ネジボルト、丸鋼等の金属製の棒状体の他、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高強度の合成樹脂製の棒状体を使用することができる。

〈実施例１〉
図１，図２に示すように、実施例１に係る補強集成材１は、既述した基本構成を備えるものであり、特徴とする点は、二つの単位集成材２を幅方向に二次接着すると共に、該二次接着される一対の単位集成材３の二次接着面３ｂの一方のみに凹部３ａを設け、該凹部３ａ内に補強筋４を埋設する構造を備えている点にある。

このように二つの単位集成材３により構成することで、二次接着面３ａ同士を幅方向の中心に配置することができ、ひいては補強筋４を幅方向の中心に配設することができる。したがって、補強筋４をバランスよく配設することができる。

また、本実施例においては、凹部３ａを二次接着面３ｂの上部及び下部に設け、それぞれの凹部３ａ内に補強筋４を埋設することにより、補強集成材１の上部と下部において適切に引張強度を補強することができる。加えて、凹部３ａを二次接着面３ｂの上下方向の中心に設け、当該凹部３ａ内に補強筋４を埋設することにより、剪断強度を補強することもできる。なお、本発明にあっては、凹部３ａを二次接着面３ｂの上部のみ、又は下部のみに設けて補強筋４を埋設することができるのは勿論である。

なお、本実施例において、補強筋４は断面円形の棒状体としているが、本発明においては補強筋４の断面形状に特に限定はなく、断面楕円形、断面多角形としても良い。また、本実施例の凹部３ａの高さはラミナ２の板厚と同一であるが、これよりも短尺とすることも実施に応じ任意である。凹部３ａの高さがラミナ２の板厚と同一の場合、当該ラミナ２の幅を上下方向で隣接する他のラミナ２の幅よりも短くすることにより、凹部３ａを簡単に形成することができる。

〈実施例２〉
図３，図４に示すように、実施例２に係る補強集成材１は、既述した基本構成を備えるものであり、特徴とする点は、三つの単位集成材２を幅方向に二次接着すると共に、該二次接着される一対の単位集成材３の二次接着面３ｂの双方に凹部３ａを設け、該各凹部３ａ内に補強筋４を埋設する構造を備えている点にある。

このように三つの単位集成材３により構成することで、二対の二次接着面３ａを幅方向の中心を挟んで対象に配置することができ、ひいては補強筋４を幅方向の中心を挟んで線対象に配設することができる。したがって、補強筋４をバランスよく配設することができる。

本実施例においては、対向する二次接着面３ｂの双方に凹部３ａを設け、それぞれの凹部３ａに別個の補強筋４を埋設するものであり、より多数の補強筋４を埋設するものであるから、言うまでもなく、実施例１の場合よりも強い補強を施すことができる。

なお、本実施例においても、実施例１と同様に、凹部３ａを二次接着面３ｂの上部及び下部に設け、それぞれの凹部３ａ内に補強筋４を埋設することにより、補強集成材１の上部と下部において適切に引張強度を補強することができると共に、凹部３ａを二次接着面３ｂの上下方向の中心に設け、当該凹部３ａ内に補強筋４を埋設することにより、剪断強度を補強することもできる。また、凹部３ａを二次接着面３ｂの上部のみ、又は下部のみに設けて補強筋４を埋設することを排除しない。

また、本実施例において、実施例１と同様に、凹部３ａの高さはラミナ２の板厚と同一であるが、これよりも短尺とすることも実施に応じ任意である。

なお、本実施例においては、対向する二次接着面３ｂの双方に凹部３ａを設け、それぞれの凹部３ａに断面円形状の補強筋４を埋設した例を示したが、本発明にあっては、図８に示すように、向かい合う二つの凹部に一つの断面円形状の補強筋４を埋設することも可能である。

また、本実施例において、図３，図４では、補強集成材１を三つの単位集成材３により構成する例を示したが、図８に示すように、二つの単位集成材３により構成して、補強筋４を幅方向の中心にバランスよく配設することができる。

〈実施例３，４〉
図５，図６は実施例３に係る補強集成材１を、図７は実施例４に係る補強集成材１をそれぞれ示している。

実施例３に係る補強集成材１は、既述の実施例２の補強集成材１とは補強筋４の形状のみが異なり、その他の構成は同様である。すなわち、実施例３に係る補強集成材１の補強筋４は板状を呈し、向かい合う二次接着面３ｂに設けられた各凹部３ａに亘って埋設される。よって、二次接着の接着強度をより高強度にすることができる。

また、実施例４に係る補強集成材１は、二次接着される一対の単位集成材３の二次接着面３ｂの双方に凹部３ａを設ける点においては、実施例２及び実施例３と共通するが、その凹部３ａの高さがラミナ２の板厚よりも長尺である点を特徴とする。

よって、例えば図７に示すように、板状の補強筋４を縦に埋設することができ、引張強度をさらに効果的に補強することができる。

なお、図５乃至図７では、補強集成材１を三つの単位集成材３により構成する例を示したが、二つの単位集成材３により構成して、補強筋４を幅方向の中心にバランスよく配設することができる。

以上のとおり、本発明に係る補強集成材１によれば、一次接着におけるラミナ２の接着方向と、二次接着における単位集成材３の接着方向を限定することにより、補強筋４を容易且つ確実に埋設することができ、当該補強筋４による引張強度の補強効果を有効に発揮できる。

詳述すると、ラミナ２を積層した一次接着構成と、該一次接着により製造した単位集成材３を幅接ぎした二次接着構成、及びラミナ２の積層厚をラミナ２の幅よりも大きくする構成により、二次接着面３ｂの面積を一次接着面（ラミナ２の表面又は裏面）よりも大きくして、強固な接着強度を発揮できるようにすることができる。

加えて、引張荷重が加わるのは、二次接着面３ｂの一部（上部側及び／又は下部側）のみであり、この点からも接着強度低下のおそれがない。

また、本発明に係る補強集成材１は、二次接着面３ｂに自在に凹部３ａを設けることができ、当該凹部３ａに埋設する補強筋４の配置を自在に設定できるので、適切な箇所に補強筋４を配して引張強度を補強することができる他、剪断強度の補強に適切な箇所に補強筋を配することもできる。

１…補強集成材、２…ラミナ、３…単位集成材、３ａ…凹部、３ｂ…二次接着面、４…補強筋、Ｌ１…ラミナの幅、Ｌ２…単位集成材の厚さ。

Claims (9)

1. 上部及び／又は下部に引張荷重を受ける補強集成材であって、複数のラミナを板厚方向に積層接着した単位集成材を上記ラミナの幅方向に二次接着して成り、上記単位集成材の積層厚は上記ラミナの幅よりも長尺とすると共に、対向する単位集成材の一方の二次接着面の上部及び／又は下部に当該単位集成材の長手方向に延びる凹部を設け、該凹部内に補強筋を埋設したことを特徴とする補強集成材。
2. 上部及び／又は下部に引張荷重を受ける補強集成材であって、複数のラミナを板厚方向に積層接着した単位集成材を上記ラミナの幅方向に二次接着して成り、上記単位集成材の積層厚は上記ラミナの幅よりも長尺とすると共に、対向する単位集成材の双方の二次接着面の上部及び／又は下部に当該単位集成材の長手方向に延びる凹部を設け、該双方の二次接着面の凹部内に補強筋を埋設したことを特徴とする補強集成材。
3. 上記各凹部に別個の補強筋を埋設したことを特徴とする請求項２記載の補強集成材。
4. 上記各凹部に単一の補強筋を埋設したことを特徴とする請求項２記載の補強集成材。
5. 上記凹部を上記二次接着面の中央にも設け、該凹部に補強筋を埋設したことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の補強集成材。
6. 上記凹部の高さは上記ラミナの板厚と同一又は該板厚よりも短尺であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の補強集成材。
7. 上記凹部の高さは上記ラミナの板厚よりも長尺であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の補強集成材。
8. 上記補強筋は金属製又は合成樹脂製の棒状体であることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の補強集成材。
9. 少なくとも３つの上記単位集成材を二次接着することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の補強集成材。