JP6890082B2 - 木質壁 - Google Patents

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Description

本発明は、耐火性を有する木質壁に関する。
耐火性を有する木質の構造部材がある。例えば、特許文献1には、木材からなる荷重支持層と、荷重支持層の外側に設けられた燃え止まり層と、燃え止まり層の外側に設けられた燃え代層と、を有する複合木質構造材が開示されている。
一方、このような耐火性を有する木質の構造部材を壁材とした木質壁において、遮音性を持たせることが求められている。
特開2008−2189号公報
本発明は係る事実を考慮し、耐火性と遮音性を有する木質壁を提供することを課題とする。
第1態様に係る木質壁は、木製の荷重支持層と、該荷重支持層の外側に設けられた耐火性を有する被覆層とを備えた第1耐火木質板部材と、木製の荷重支持層と、該荷重支持層の外側に設けられた耐火性を有する被覆層とを備え、前記第1耐火木質板部材と間隔をあけて対向配置された第2耐火木質板部材と、を有する。
第1態様に係る木質壁によれば、第1耐火木質板部材と第2耐火木質板部材とを間隔をあけて対向配置することにより、第1耐火木質板部材の荷重支持層と、第2耐火木質板部材の荷重支持層との間に空気層を形成し、この空気層によって遮音性を発揮することができる。すなわち、耐火性と遮音性を有する木質壁とすることができる。
第2態様に係る木質壁は、第1態様に係る木質壁において、構造部材の外周面に取り付けられ、前記第1耐火木質板部材の荷重支持層の端部と前記第2耐火木質板部材の荷重支持層の端部との間に設けられたスペーサー部材と、前記スペーサー部材に、前記第1耐火木質板部材の荷重支持層の端部と前記第2耐火木質板部材の荷重支持層の端部とを接合して、前記構造部材に前記第1耐火木質板部材と前記第2耐火木質板部材を接合する接合部材と、を有する。
第2態様に係る木質壁によれば、スペーサー部材により、第1耐火木質板部材の荷重支持層と、第2耐火木質板部材の荷重支持層との間に、容易に空気層を形成することができる。また、スペーサー部材により、構造部材に第1耐火木質板部材及び第2耐火木質板部材を確実に接合することができる。
第3態様に係る木質壁は、第2態様に係る木質壁において、前記被覆層は、前記荷重支持層の外側に設けられた第1燃え止まり層を備え、前記構造部材は、荷重支持部と、前記荷重支持部の側面に前記第1燃え止まり層と連続するように設けられた第2燃え止まり層とを備える。
第3態様に係る木質壁によれば、被覆層に設けられた第1燃え止まり層と、構造部材に設けられた第2燃え止まり層とが連続しているので、第1耐火木質板部材及び第2耐火木質板部材と、構造部材との接合部から内部への熱の進入を抑制することができる。これにより、第1耐火木質板部材の荷重支持層、第2耐火木質板部材の荷重支持層、及び構造部材の荷重支持部の燃焼を抑制し、木質壁及び構造部材の耐火性を向上させることができる。
本発明は上記構成としたので、耐火性と遮音性を有する木質壁を提供することができる。
本発明の実施形態に係る木質壁を示す側面断面図である。 本発明の実施形態に係るスペーサー部材を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る木質壁のバリエーションを示す平面断面図である。 本発明の実施形態に係る木質壁のバリエーションを示す側面断面図である。 本発明の実施形態に係る木質壁のバリエーションを示す平面断面図である。
図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る木質壁について説明する。
図1の側面断面図に示すように、本実施形態の木質壁10は、構造部材としての床スラブ12と、床スラブ12の上方に配置されて床スラブ14を支持する構造部材としての梁部材16との間に設置された耐震壁である。床スラブ12、14は、鉄筋コンクリートにより形成されている。なお、床スラブ12、14は、鉄筋コンクリート以外のもので形成されていてもよい。例えば、床スラブ12、14を木造としてもよい。
梁部材16は、荷重を支持する木製の荷重支持部18と、荷重支持部18の側面と下面とを取り囲むようにして荷重支持部18の外側に設けられた燃え止まり層20と、燃え止まり層20の側面と下面とを取り囲むようにして燃え止まり層20の外側に設けられた木製の燃え代層22と、を有して構成されている。
梁部材16では、火災時に火炎が燃え代層22に着火し、燃え代層22が燃焼する。そして、燃焼した燃え代層22は炭化する。これにより、梁部材16の外部から荷重支持部18への熱伝達を炭化した燃え代層22が抑制し、燃え止まり層20が吸熱する。よって、火災時及び火災終了後において、荷重支持部18の温度上昇を抑制することができ、荷重支持部18によって荷重を支持することができる。
燃え止まり層20は、木製の板部材26と、モルタルによって形成された板部材28とを交互に配置することにより形成されている。なお、板部材28は、吸熱ができるものであれば、モルタル以外のもので形成されていてもよい。
木質壁10は、板状の第1耐火木質板部材30と、第1耐火木質板部材30と間隔をあけて対向配置された板状の第2耐火木質板部材32と、を有して構成されている。
第1耐火木質板部材30は、木製の荷重支持層34と、荷重支持層34の外側に設けられた耐火性を有する被覆層36とを備えている。被覆層36は、荷重支持層34の外側に設けられた第1燃え止まり層としての燃え止まり層38と、燃え止まり層38の外側に設けられた木製の燃え代層40とを備えている。
第2耐火木質板部材32は、木製の荷重支持層42と、荷重支持層42の外側に設けられた耐火性を有する被覆層44とを備えている。被覆層44は、荷重支持層42の外側に設けられた第1燃え止まり層としての燃え止まり層46と、燃え止まり層46の外側に設けられた木製の燃え代層48とを備えている。
燃え止まり層38、46は、木製の板部材62と、モルタルによって形成された板部材64とを交互に配置することにより形成されている。なお、板部材64は、吸熱ができるものであれば、モルタル以外のもので形成されていてもよい。
木質壁10は、第1耐火木質板部材30の荷重支持層34の内面と、第2耐火木質板部材32の荷重支持層42の内面とを間隔をあけて対向配置することにより、第1耐火木質板部材30と第2耐火木質板部材32とが間隔をあけて対向配置されている。これにより、第1耐火木質板部材30の荷重支持層34の内面と、第2耐火木質板部材32の荷重支持層42の内面との間に空気層50が形成されている。
荷重支持層34、42は、耐震壁としての木質壁10に作用する水平荷重を負担するものである。なお、木質壁10に作用する水平荷重と鉛直荷重とを、荷重支持層34、42が負担するようにしてもよい。
梁部材16の外周面(燃え代層22の下面)には、ラグスクリュー52によってスペーサー部材54が取り付けられている。また、床スラブ12の上面には、床スラブ12に埋設されたアンカーボルト56に係合するナット58によってスペーサー部材60が取り付けられている。スペーサー部材54、60は、図2の斜視図に示すように、鋼板をコの字状に折り曲げて形成した鋼製部材である。なお、スペーサー部材54は、ビスやネジ等のラグスクリュー52以外のものによって梁部材16の外周面(燃え代層22の下面)に取り付けてもよい。また、スペーサー部材54、60は、鋼板同士を溶接で接合して形成してもよい。
図1に示すように、スペーサー部材54、60は、第1耐火木質板部材30の荷重支持層34と、第2耐火木質板部材32の荷重支持層42との間に設けられている。すなわち、スペーサー部材54、60は、耐火性を有する被覆層36(燃え止まり層38)と、耐火性を有する被覆層44(燃え止まり層46)との間に配置されている。
第1耐火木質板部材30の上端部と第2耐火木質板部材32の上端部とは、荷重支持層34の上端部と荷重支持層42の上端部とを、接合部材としてのドリフトピン66によりスペーサー部材54に接合することにより、梁部材16に接合されている。
ドリフトピン66は、第1耐火木質板部材30の上端部に形成された貫通孔78からスペーサー部材54に形成された貫通孔82を介して、第2耐火木質板部材32の上端部に形成された貫通孔80へ挿入され、又は第2耐火木質板部材32の上端部に形成された貫通孔80からスペーサー部材54に形成された貫通孔82を介して、第1耐火木質板部材30の上端部に形成された貫通孔78へ挿入されて、荷重支持層34から荷重支持層42へ渡って配置されている。また、貫通孔78、80のドリフトピン66が配置されていない部分は、木栓84によって塞がれている。
第1耐火木質板部材30の下端部と第2耐火木質板部材32の下端部とは、荷重支持層34の下端部と荷重支持層42の下端部とを、接合部材としてのドリフトピン72によりスペーサー部材60に接合することにより、床スラブ12に接合されている。
ドリフトピン72は、第1耐火木質板部材30の下端部に形成された貫通孔86からスペーサー部材60に形成された貫通孔82を介して、第2耐火木質板部材32の下端部に形成された貫通孔88へ挿入され、又は第2耐火木質板部材32の下端部に形成された貫通孔88からスペーサー部材60に形成された貫通孔82を介して、第1耐火木質板部材30の下端部に形成された貫通孔86へ挿入されて、荷重支持層34から荷重支持層42へ渡って配置されている。また、貫通孔86、88のドリフトピン72が配置されていない部分は、木栓84によって塞がれている。
梁部材16の下面と、第1耐火木質板部材30(被覆層36)の上端面、及び第2耐火木質板部材32(被覆層44)の上端面との目地には、木栓68が充填されている。また、床スラブ12の上面と、第1耐火木質板部材30(被覆層36)の下端面、及び第2耐火木質板部材32(被覆層44)の下端面との目地には、木栓70が充填されている。なお、梁部材16の下面と、第1耐火木質板部材30(被覆層36)の上端面、及び第2耐火木質板部材32(被覆層44)の上端面との目地や、床スラブ12の上面と、第1耐火木質板部材30(被覆層36)の下端面、及び第2耐火木質板部材32(被覆層44)の下端面との目地に、木栓以外の充填部材や充填材を充填してもよい。
次に、本発明の実施形態に係る木質壁の作用と効果について説明する。
本実施形態の木質壁10では、図1に示すように、火災時に火炎が、第1耐火木質板部材30の燃え代層40や第2耐火木質板部材32の燃え代層48に着火し、燃え代層40、48が燃焼する。そして、燃焼した燃え代層40、48は炭化する。これにより、木質壁10の外部から荷重支持層34、42への熱伝達を炭化した燃え代層40、48が抑制し、燃え止まり層38、46が吸熱する。よって、火災時及び火災終了後において、荷重支持層34、42の温度上昇を抑制することができ、荷重支持層34、42によって荷重を支持することができる。
また、図1に示すように、第1耐火木質板部材30と第2耐火木質板部材32とを間隔をあけて対向配置することにより、第1耐火木質板部材30の荷重支持層34と、第2耐火木質板部材32の荷重支持層42との間に空気層50を形成し、この空気層50によって遮音性を発揮することができる。これらにより、木質壁10を、耐火性と遮音性を有する木質壁とすることができる。
さらに、本実施形態の木質壁10では、図1に示すように、スペーサー部材54、60により、第1耐火木質板部材30の荷重支持層34と、第2耐火木質板部材32の荷重支持層42との間に、容易に空気層50を形成することができる。また、スペーサー部材54、60により、構造部材としての梁部材16及び床スラブ12に第1耐火木質板部材30及び第2耐火木質板部材32を確実に接合することができる。また、第1耐火木質板部材30の上端部と第2耐火木質板部材32の上端部とを梁部材16に接合することにより、木質壁10を自立させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明した。
なお、本実施形態では、図1に示すように、荷重支持部18、荷重支持層34、42、板部材26、62、及び燃え代層22、40、48を木製とした例を示したが、荷重支持部18、荷重支持層34、42、板部材26、62、及び燃え代層22、40、48は、木材によって形成されていればよい。例えば、荷重支持部18、荷重支持層34、42、板部材26、62、及び燃え代層22、40、48は、米松、唐松、檜、杉、あすなろ等の一般の木造建築に用いられる木材(以下、「一般木材」とする)によって形成してもよいし、これらの一般木材を角柱状の単材に加工し、この単材を複数集成し単材同士を接着剤により接着して一体化することによって形成してもよい。また、例えば、荷重支持部18、荷重支持層34、42、板部材26、62、及び燃え代層22、40、48は、LVL(Laminated Veneer Lumber)やCLT(Cross Laminated Timber)により構成してもよい。LVLは、製材された単板を、繊維方向を揃えて積層接着した木質材料(所謂、単板積層材)であり、CLTは、ひき板を繊維方向が直交するように積層接着したパネル材(所謂、直交集成材)である。
また、本実施形態では、図1に示すように、燃え止まり層20を、木製の板部材26と、モルタルによって形成された板部材28とを交互に配置することにより形成し、燃え止まり層38、46を、木製の板部材62と、モルタルによって形成された板部材64とを交互に配置することにより形成した例を示したが、燃え止まり層20、38、46は、火炎及び熱の進入を抑えて燃え止まり効果を発揮できる層であればよい。例えば、燃え止まり層は、難燃性を有する層や熱の吸収が可能な層であればよい。
難燃性を有する層としては、木材に難燃薬剤を注入して不燃化処理した難燃薬剤注入層が挙げられる。熱の吸収が可能な層は、一般木材よりも熱容量が大きな材料、一般木材よりも断熱性が高い材料、又は一般木材よりも熱慣性が高い材料によって形成してもよいし、これらの材料と一般木材とを組み合わせて形成してもよい。
一般木材よりも熱容量が大きな材料としては、モルタル、石材、ガラス、繊維補強セメント、石膏等の無機質材料、各種の金属材料などが挙げられる。一般木材よりも断熱性が高い材料としては、珪酸カルシウム板、ロックウール、グラスウールなどが挙げられる。一般木材よりも熱慣性が高い材料としては、セランガンバツ、ジャラ、ボンゴシ等の木材が挙げられる。
さらに、本実施形態では、図1に示すように、木質壁10を耐震壁とした例を示したが、木質壁10は、耐震壁以外の壁であってもよい。
また、本実施形態では、図1に示すように、第1耐火木質板部材30が、荷重支持層34、燃え止まり層38及び燃え代層40を備え、第2耐火木質板部材32が、荷重支持層42、燃え止まり層46及び燃え代層48を備えた例を示したが、第1耐火木質板部材30及び第2耐火木質板部材32は、木製の荷重支持層と、荷重支持層の外側に設けられた耐火性を有する被覆層とを有して構成されていればよい。
被覆層は、例えば、燃え止まり層のみで構成してもよいし、燃え代層のみで構成してもよいし、燃え止まり層と燃え止まり層の周囲を取り囲むようにして設けられた燃え代層以外の層(例えば、薄い木製の仕上げ材)とで構成してもよい。
さらに、本実施形態では、図1に示すように、木質壁10(第1耐火木質板部材30及び第2耐火木質板部材32)が接合される構造部材を、木製の梁部材16や鉄筋コンクリート製の床スラブ12とした例を示したが、木質壁10が接合される構造部材は、柱部材等の他の用途の構造部材であってもよいし、他の構造のものであってもよい。
例えば、図3の平面断面図に示すように、構造部材を木質の柱部材90としてもよい。柱部材90は、荷重を支持する木製の荷重支持部92と、荷重支持部92の外周を取り囲むようにして荷重支持部92の外側に設けられた燃え止まり層94と、燃え止まり層94の外周を取り囲むようにして燃え止まり層94の外側に設けられた木製の燃え代層96と、を有して構成されている。
荷重支持部92は、図1で示した荷重支持部18と、燃え止まり層94は、図1で示した燃え止まり層20と、燃え代層96は、図1で示した燃え代層22と同じ構成になっている。木質壁10は、図1で示した木質壁10と同じ構成なので、同符号を付すとともに説明を省略する。
柱部材90の外周面には、ラグスクリュー52によってスペーサー部材54が取り付けられている。第1耐火木質板部材30の側端部と第2耐火木質板部材32の側端部とは、荷重支持層34の側端部と荷重支持層42の側端部とを、接合部材としてのドリフトピン66によりスペーサー部材54に接合することにより、柱部材90に接合されている。また、柱部材90の外周面と、第1耐火木質板部材30(被覆層36)の側端面、及び第2耐火木質板部材32(被覆層44)の側端面との目地には、木栓68が充填されている。
また、本実施形態では、構造部材としての梁部材16に、木質壁10を構成する第1耐火木質板部材30と第2耐火木質板部材32とを接合した例を示したが、図4の側面断面図、及び図5の平面断面図に示すように、構造部材の備える燃え止まり層と、木質壁10の備える燃え止まり層とが連続するようにして、構造部材に第1耐火木質板部材30と第2耐火木質板部材32とを接合するようにしてもよい。
図4では、構造部材としての梁部材100が、荷重を支持する木製の荷重支持部102と、荷重支持部102の左右側面に設けられた第2燃え止まり層としての燃え止まり層104と、燃え止まり層104の外面に設けられた燃え代層106とを有して構成されている。
荷重支持部102は、図1で示した荷重支持部18と、燃え止まり層104は、図1で示した燃え止まり層20と、燃え代層106は、図1で示した燃え代層22と同じ構成になっている。木質壁10は、図1で示した木質壁10と同じ構成なので、同符号を付すとともに説明を省略する。
梁部材100の外周面(荷重支持部102の下面)には、ラグスクリュー52によってスペーサー部材54が取り付けられている。第1耐火木質板部材30の上端部と第2耐火木質板部材32の上端部とは、荷重支持層34の上端部と荷重支持層42の上端部とを、接合部材としてのドリフトピン66によりスペーサー部材54に接合することにより、梁部材100に接合されている。
第1耐火木質板部材30及び第2耐火木質板部材32の上端部が梁部材100に接合された状態で、梁部材100の荷重支持部102、燃え止まり層104、燃え代層106の下面と、荷重支持層34、42、燃え止まり層38、46、燃え代層40、48の上端面とはそれぞれ接触している。すなわち、梁部材100の燃え止まり層104は、木質壁10の燃え止まり層38、46と連続するように梁部材100に設けられている。
また、荷重支持部102の左側面と荷重支持層34の外面、荷重支持部102の右側面と荷重支持層42の外面、燃え止まり層104の内面と燃え止まり層38の内面、燃え止まり層104の内面と燃え止まり層46の内面、燃え止まり層104の外面と燃え止まり層38の外面、燃え止まり層104の外面と燃え止まり層46の外面、燃え代層106の内面と燃え代層40の内面、燃え代層106の内面と燃え代層48の内面、燃え代層106の外面と燃え代層40の外面、及び燃え代層106の外面と燃え代層48の外面とは、それぞれ面一になっている。
図4の木質壁10では、被覆層36、44に設けられた燃え止まり層38、46と、梁部材100に設けられた燃え止まり層104とが連続しているので、第1耐火木質板部材30及び第2耐火木質板部材32と、梁部材100との接合部から内部への熱の進入を抑制することができる。これにより、第1耐火木質板部材30及び第2耐火木質板部材32の荷重支持層34、42と、梁部材100の荷重支持部102との燃焼を抑制し、木質壁10及び梁部材100の耐火性を向上させることができる。
図5では、構造部材としての柱部材108が、荷重を支持する木製の荷重支持部110と、荷重支持部110の左右側面に設けられた第2燃え止まり層としての燃え止まり層112と、燃え止まり層112の外面に設けられた燃え代層114とを有して構成されている。
荷重支持部110は、図1で示した荷重支持部18と、燃え止まり層112は、図1で示した燃え止まり層20と、燃え代層114は、図1で示した燃え代層22と同じ構成になっている。木質壁10は、図1で示した木質壁10と同じ構成なので、同符号を付すとともに説明を省略する。
柱部材108の外周面(荷重支持部110の側面)には、ラグスクリュー52によってスペーサー部材54が取り付けられている。第1耐火木質板部材30及び第2耐火木質板部材32の側端部は、荷重支持層34の側端部と荷重支持層42の側端部とを、接合部材としてのドリフトピン66によりスペーサー部材54に接合することにより、柱部材108に接合されている。
第1耐火木質板部材30及び第2耐火木質板部材32の側端部が柱部材108に接合された状態で、柱部材108の荷重支持部110、燃え止まり層112、燃え代層114の側端面と、荷重支持層34、42、燃え止まり層38、46、燃え代層40、48の側端面とはそれぞれ接触している。すなわち、柱部材108の燃え止まり層112は、木質壁10の燃え止まり層38、46と連続するように柱部材108に設けられている。
また、柱部材108と、この柱部材108に接合された一方の木質壁10(図5において柱部材108の下側に描かれている木質壁10)とにおいては、荷重支持部110の左側面と荷重支持層34の外面、荷重支持部110の右側面と荷重支持層42の外面、燃え止まり層112の内面と燃え止まり層38の内面、燃え止まり層112の内面と燃え止まり層46の内面、燃え止まり層112の外面と燃え止まり層38の外面、燃え止まり層112の外面と燃え止まり層46の外面、燃え代層114の内面と燃え代層40の内面、燃え代層114の内面と燃え代層48の内面、燃え代層114の外面と燃え代層40の外面、及び燃え代層114の外面と燃え代層48の外面とは、それぞれ面一になっている。
さらに、柱部材108と、この柱部材108に接合された他方の木質壁10(図5において柱部材108の上側に描かれている木質壁10)とにおいては、荷重支持部110の左側面と荷重支持層42の外面、荷重支持部110の右側面と荷重支持層34の外面、燃え止まり層112の内面と燃え止まり層46の内面、燃え止まり層112の内面と燃え止まり層38の内面、燃え止まり層112の外面と燃え止まり層46の外面、燃え止まり層112の外面と燃え止まり層38の外面、燃え代層114の内面と燃え代層48の内面、燃え代層114の内面と燃え代層40の内面、燃え代層114の外面と燃え代層48の外面、及び燃え代層114の外面と燃え代層40の外面とは、それぞれ面一になっている。
図5の木質壁10では、被覆層36、44に設けられた燃え止まり層38、46と、柱部材108に設けられた燃え止まり層112とが連続しているので、第1耐火木質板部材30及び第2耐火木質板部材32と、柱部材108との接合部から内部への熱の進入を抑制することができる。これにより、第1耐火木質板部材30及び第2耐火木質板部材32の荷重支持層34、42と、柱部材108の荷重支持部110との燃焼を抑制し、木質壁10及び柱部材108の耐火性を向上させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
10 木質壁
12 床スラブ(構造部材)
16、100 梁部材(構造部材)
30 第1耐火木質板部材
32 第2耐火木質板部材
34、42 荷重支持層
36、44 被覆層
38、46 燃え止まり層(第1燃え止まり層)
54、60 スペーサー部材
66、72 ドリフトピン(接合部材)
90、108 柱部材(構造部材)
102、110 荷重支持部
104、112 燃え止まり層(第2燃え止まり層)

Claims (3)

  1. 木製の荷重支持層と、該荷重支持層の外側に設けられた耐火性を有する被覆層とを備えた第1耐火木質板部材と、
    木製の荷重支持層と、該荷重支持層の外側に設けられた耐火性を有する被覆層とを備え、前記第1耐火木質板部材と間隔をあけて対向配置された第2耐火木質板部材と、
    を有する木質壁。
  2. 構造部材の外周面に取り付けられ、前記第1耐火木質板部材の荷重支持層の端部と前記第2耐火木質板部材の荷重支持層の端部との間に設けられたスペーサー部材と、
    前記スペーサー部材に、前記第1耐火木質板部材の荷重支持層の端部と前記第2耐火木質板部材の荷重支持層の端部とを接合して、前記構造部材に前記第1耐火木質板部材と前記第2耐火木質板部材を接合する接合部材と、
    を有する請求項1に記載の木質壁。
  3. 前記被覆層は、前記荷重支持層の外側に設けられた第1燃え止まり層を備え、
    前記構造部材は、荷重支持部と、前記荷重支持部の側面に前記第1燃え止まり層と連続するように設けられた第2燃え止まり層とを備える請求項2に記載の木質壁。
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