JP6964028B2 - 床材及び当該床材を用いた床構造 - Google Patents
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Description
CLTを活用した木造建築物は、3階建て程度の中規模なものであれば、壁と床をCLTとした壁式構造が採用されることが多い。また、中規模、大規模の木造建築物になると、壁式構造の他、柱及び梁のある軸組構造が採用され、その床にCLTが活用される。
例えば、対向する一対の梁間にCLTを用いた床板(CLT床板)を設置した床構造が知られている(特許文献1参照)。
従来、CLT床板は、例えば、厚さ150mm又は210mm、短辺の長さが最大3m程度まで、長辺の長さが最大12m程度までの長方形板に形成されたものを用い、当該CLT床板を梁間上にそのまま設置するようにしている。
上述したCLT床板200をたわみが生じないように設置可能なスパンは、一般に4m〜5m程度が限度であり、スパンが4m〜5m以上になる場合は、図9,図10に示すように、一対の大梁100と大梁100との間に小梁110を設置して、大梁100と小梁110との間のスパンが4〜5m程度になるように計画している。
しかしながら、小梁110を設置した場合、室内天井側に小梁110が突出することになり、見栄えが悪くなったり、実内プランに影響を及ぼすという課題があった。
本発明は、直交集成板(CLT)を活用した木造建築物において、小梁無しでたわみが生じないように床板を設置可能な大梁間のスパンを長くできる床材、及び、当該床材を用いた床構造を提供するものである。
また、上板の上面となる板面と一方端部連結部材の上面と他方端部連結部材の上面とが同一平面上に位置され、かつ、下板の下面となる板面と一方端部連結部材の下面と他方端部連結部材の下面とが同一平面上に位置されたので、直交集成板の使用量を少なくでき、安価にできる。
また、上板の一方の長辺側端面に形成された凹凸部と一方端部連結部材の内側端面の上側に形成された凹凸部とが嵌合するとともに、上板の他方の長辺側端面に形成された凹凸部と他方端部連結部材の内側端面の上側に形成された凹凸部とが嵌合し、さらに、下板の一方の長辺側端面に形成された凹凸部と一方端部連結部材の内側端面の下側に形成された凹凸部とが嵌合するとともに、下板の他方の長辺側端面に形成された凹凸部と他方端部連結部材の内側端面の下側に形成された凹凸部とが嵌合した状態で、これら嵌合状態の凹凸部同士が固定手段により固定されたので、上板と一方端部連結部材及び他方端部連結部材との結合強度、下板と一方端部連結部材及び他方端部連結部材との結合強度の高い床材を提供できる。
また、上述した床材を用いた本発明の床構造は、互いに平行に対向して上面が同一水平面上に位置するように配置された一対の梁と、一対の梁の延長方向に沿って並ぶように配置された複数の床材とで構成され、床材は、一方の短辺側端部が一対の梁のうちの一方の梁上に載置されるとともに、床材の他方の短辺側端部が一対の梁のうちの他方の梁上に載置され、一対の梁の延長方向に沿って隣り合う床材同士が連結されたので、直交集成板を活用した木造建築物において、小梁無しでたわみが生じないように床板を設置可能な大梁間のスパンを長くできる床構造を構築できるようになる。
また、一対の梁の延長方向に沿って隣り合う一方の床材と他方の床材との連結構造は、一方の床材の一方端部連結部材の外側端面に形成された凹凸部と他方の床材の他方端部連結部材の外側端面に形成された凹凸部とが嵌合した状態で、これら嵌合状態の凹凸部同士が固定手段により固定されたので、結合強度の高い床構造を提供できる。
図1,図7に示すように、実施形態1に係る床構造1は、互いに平行に対向して上面が同一水平面上に位置するように配置された一対の大梁(梁)10,10と、一対の大梁10,10の延長方向Xに沿って並ぶように配置された複数の床材2,2…とで構成され、床材2は、一方の短辺側端部21が一対の大梁10,10のうちの一方の大梁10上に載置されるとともに、他方の短辺側端部22が一対の大梁10,10のうちの他方の大梁10上に載置され、一対の大梁10,10の延長方向に沿って隣り合う床材2同士が連結されて構成された床構造である。
即ち、実施形態1に係る床材2は、図4に示すように、長方形の板面を有した上板3と、長方形の板面を有した下板4と、一方端部連結部材5と、他方端部連結部材6とを備え、図2に示すように、上板3の下面31となる板面と下板4の上面41となる板面とが間隔を隔てて対向するように上板3と下板4とが配置された状態において、図3;図2に示すように、上板3の一方の長辺側端面32と下板4の一方の長辺側端面42とが一方端部連結部材5により連結されるとともに、上板3の他方の長辺側端面33と下板4の他方の長辺側端面43とが他方端部連結部材6により連結されたことによって、図2に示すように、上板3の上面34となる板面と一方端部連結部材5の上面55と他方端部連結部材6の上面65とが同一平面上に位置されるとともに、下板4の下面44となる板面と一方端部連結部材5の下面56と他方端部連結部材6の下面66とが同一平面上に位置され、かつ、上板3の下面31と下板4の上面41との間に中空部(ボイド部)7が形成された構成となっている。尚、図2の符号12で示した部分は柱である。
また、一方端部連結部材5及び他方端部連結部材6は、CLT又は集成材により形成されている。
尚、CLTとは、農林水産省告示第3079号に規定されたように、「ひき板又は小角材(これらをその繊維方向を互いにほぼ平行にして長さ方向に接合接着して調整したものを含む。)をその繊維方向を互いにほぼ平行にして幅方向に並べ又は接着したものを、主としてその繊維方向を互いにほぼ直角にして積層接着し3層以上の構造を持たせた一般材」である。
即ち、CLTは、張り合わせる板の繊維方向が直交するように複数の板を張り合わせて構成された木材であり、直交集成板と呼ばれている。
また、集成材は、張り合わせる板の繊維方向が並行方向となるように複数の板を張り合わせて構成された木材である。
上板3の他方の長辺側端面33も一方の長辺側端面32と同様に、上面34側が凹部となる凹凸部35に形成されている。即ち、上板3の他方の長辺側端面33は、長方形板の他方の長辺側端面の上下方向(板厚方向)の中央位置より長方形板の一方の長辺側端面に近づく方向に延長して当該他方の長辺側端面と直角な段差面36と、当該段差面36の延長端より上板3の上面34に到達する当該段差面36と直角な内側端面37と、上述した長方形板の他方の長辺側端面の下側に残った外側端面38とを備えた凹凸部35に形成されている。
下板4の他方の長辺側端面43も一方の長辺側端面42と同様に、下面44側が凹部となる凹凸部45に形成されている。即ち、下板4の他方の長辺側端面43は、長方形板の他方の長辺側端面の上下方向(板厚方向)の中央位置より長方形板の一方の長辺側端面に近づく方向に延長して当該他方の長辺側端面と直角な段差面46と、当該段差面46の延長端より下板4の下面44に到達する当該段差面46と直角な内側端面47と、上述した長方形板の他方の長辺側端面の上側に残った外側端面48とを備えた凹凸部45に形成されている。。
即ち、一方端部連結部材5の内側端面51の上側は、上板3の一方の長辺側端面32の凹凸部35と嵌合する凹凸部53に形成されている。
また、一方端部連結部材5の内側端面51の下側は、下板4の一方の長辺側端面42の凹凸部45と嵌合する凹凸部54に形成されている。
従って、上板3の一方の長辺側端面32の段差面36と外側端面38と下面31とで構成された凸部が、一方端部連結部材5の内側端面51の上側に形成された凹凸部53の凹部、即ち、水平面53bと垂直面53cと水平面53dとで構成された凹部に嵌合される。
即ち、上板3の一方の長辺側端面32の段差面36と一方端部連結部材5の凹凸部53の水平面53bとが接触し、上板3の一方の長辺側端面32の外側端面38と一方端部連結部材5の凹凸部53の垂直面53cとが接触し、上板3の下面31と一方端部連結部材5の凹凸部53の水平面53dとが接触し、かつ、上板3の一方の長辺側端面32の内側端面37と一方端部連結部材5の凹凸部53の垂直面53aとが接触した状態となるように互いに嵌合される。
そして、このように、上板3の一方の長辺側端面32に形成された凹凸部35と一方端部連結部材5の内側端面51の上側に形成された凹凸部53とが嵌合された状態で、一方端部連結部材5の上面55側からスクリューねじ70等の固定手段を打ち込むことで、上板3の一方の長辺側端面32に形成された凹凸部35と一方端部連結部材5の内側端面51の上側に形成された凹凸部53とがスクリューねじ70等の固定手段で固定され、上板3と一方端部連結部材5とが結合される。
即ち、凹凸部54は、一方端部連結部材5の下面56の長辺56aより一方端部連結部材5の上面55に近づく方向に延長して当該下面56と直角な面により形成された垂直面54aと、垂直面54aの延長端である上端より外側端面52に近づく方向に延長して当該垂直面54aと直角な面により形成された水平面54bと、水平面54bの延長端より上面55に近づく方向に延長して当該水平面54bと直角な面により形成された垂直面54cと、垂直面54cの延長端である上端より外側端面52から離れる方向に延長して当該垂直面53cと直角な面により形成された水平面54dと、水平面54dの延長端より上面55に近づく方向に延長して垂直面54aと同一平面上に位置される垂直面57とで構成される。
従って、下板4の一方の長辺側端面42の段差面46と外側端面48と上面41とで構成された凸部が、一方端部連結部材5の内側端面51の下側に形成された凹凸部54の凹部、即ち、水平面54bと垂直面54cと水平面54dとで構成された凹部に嵌合される。
即ち、下板4の一方の長辺側端面42の段差面46と一方端部連結部材5の凹凸部54の水平面54bとが接触し、下板4の一方の長辺側端面42の外側端面48と一方端部連結部材5の凹凸部54の垂直面54cとが接触し、下板4の上面41と一方端部連結部材5の凹凸部54の水平面54dとが接触し、かつ、下板4の一方の長辺側端面42の内側端面47と一方端部連結部材5の凹凸部54の垂直面54aとが接触した状態となるように互いに嵌合される。
そして、このように、下板4の一方の長辺側端面42に形成された凹凸部45と一方端部連結部材5の内側端面51の下側に形成された凹凸部54とが嵌合された状態で、一方端部連結部材5の下面56側からスクリューねじ71等の固定手段を打ち込むことで、下板4の一方の長辺側端面42に形成された凹凸部45と一方端部連結部材5の内側端面51の下側に形成された凹凸部54とがスクリューねじ71等の固定手段で固定され、下板4と一方端部連結部材5とが結合される。
即ち、他方端部連結部材6の内側端面61の上側は、上板3の他方の長辺側端面33の凹凸部35と嵌合する凹凸部63に形成されている。
また、他方端部連結部材6の内側端面61の下側は、下板4の他方の長辺側端面43の凹凸部45と嵌合する凹凸部64に形成されている。
従って、上板3の他方の長辺側端面33の段差面36と外側端面38と下面31とで構成された凸部が、他方端部連結部材6の内側端面61の上側に形成された凹凸部63の凹部、即ち、水平面63bと垂直面63cと水平面63dとで構成された凹部に嵌合される。
即ち、上板3の他方の長辺側端面33の段差面36と他方端部連結部材6の凹凸部63の水平面63bとが接触し、上板3の他方の長辺側端面33の外側端面38と他方端部連結部材6の凹凸部63の垂直面63cとが接触し、上板3の下面31と他方端部連結部材6の凹凸部63の水平面63dとが接触し、かつ、上板3の他方の長辺側端面32の内側端面37と他方端部連結部材6の凹凸部63の垂直面63aとが接触した状態となるように互いに嵌合される。
そして、このように、上板3の他方の長辺側端面33に形成された凹凸部35と他方端部連結部材6の内側端面61の上側に形成された凹凸部63とが嵌合された状態で、他方端部連結部材6の上面65側からスクリューねじ70等の固定手段を打ち込むことで、上板3の他方の長辺側端面33に形成された凹凸部35と他方端部連結部材6の内側端面61の上側に形成された凹凸部63とがスクリューねじ70等の固定手段で固定され、上板3と他方端部連結部材6とが結合される。
即ち、凹凸部64は、他方端部連結部材6の下面66の長辺66aより他方端部連結部材6の上面65に近づく方向に延長して当該下面66と直角な面により形成された垂直面64aと、垂直面64aの延長端である上端より外側端面62に近づく方向に延長して当該垂直面64aと直角な面により形成された水平面64bと、水平面64bの延長端より上面65に近づく方向に延長して当該水平面64bと直角な面により形成された垂直面64cと、垂直面64cの延長端である上端より外側端面62から離れる方向に延長して当該垂直面63cと直角な面により形成された水平面64dと、水平面64dの延長端より上面65に近づく方向に延長して垂直面64aと同一平面上に位置される垂直面67とで構成される。
従って、下板4の他方の長辺側端面43の段差面46と外側端面48と上面41とで構成された凸部が、他方端部連結部材6の内側端面61の下側に形成された凹凸部64の凹部、即ち、水平面64bと垂直面64cと水平面64dとで構成された凹部に嵌合される。
即ち、下板4の他方の長辺側端面43の段差面46と他方端部連結部材6の凹凸部64の水平面64bとが接触し、下板4の他方の長辺側端面43の外側端面48と他方端部連結部材6の凹凸部64の垂直面64cとが接触し、下板4の上面41と他方端部連結部材6の凹凸部64の水平面64dとが接触し、かつ、下板4の他方の長辺側端面43の内側端面47と他方端部連結部材6の凹凸部64の垂直面64aとが接触した状態となるように互いに嵌合される。
そして、このように、下板4の他方の長辺側端面43に形成された凹凸部45と他方端部連結部材6の内側端面61の下側に形成された凹凸部64とが嵌合された状態で、他方端部連結部材6の下面66側からスクリューねじ71等の固定手段を打ち込むことで、下板4の他方の長辺側端面43に形成された凹凸部45と他方端部連結部材6の内側端面61の下側に形成された凹凸部64とがスクリューねじ71等の固定手段で固定され、下板4と他方端部連結部材6とが結合される。
即ち、床材2の両方の短辺側端部21,22の下面を、対向する一対の大梁10,10の上面に載置するとともに、図2に示すように、床材2の一方の長辺側端部を形成する一方端部連結部材5の下面56を、対向する一対の大梁10,10の一端部同士を連結する大梁11の上面に載置する。
そして、当該床材2の他方の長辺側端部を形成する他方端部連結部材6の外側端面62に形成された凹凸部68と当該床材2の隣に配置される床材2の一方の長辺側端部を形成する一方端部連結部材5の外側端面52に形成された凹凸部58とを嵌合させて、当該床材2の両方の短辺側端部21,22の下面を、対向する一対の大梁10,10の上面に載置する(図6;図7参照)。
また、一方端部連結部材5の外側端面52に形成された凹凸部58は、一方端部連結部材5の上面55の長辺55aと対向する長辺である長辺55eより一方端部連結部材5の下面56に近づく方向に延長して当該上面55と直角な面により形成された垂直面58aと、垂直面58aの延長端である下端より内側端面51に近づく方向に延長して当該垂直面58aと直角な面により形成された水平面58bと、水平面58bの延長端より下面56に到達して当該水平面58bと直角な面により形成された垂直面58cとで構成される。
以後、同様に、一対の大梁10,10の延長方向に沿って、床材2を順次並べて固定していくことによって、複数の床材2,2…が一対の大梁10,10の延長方向に沿って並ぶように設置されて、互いに隣り合う床材2同士が結合されることで、床構造1が構築される。
また、スクリューねじ70の取付ピッチ、スクリューねじ71の取付ピッチ、スクリューねじ72の取付ピッチは、例えば300mm程度とする。
当該寸法に設定された床材2を用いることにより、CLTを活用した木造マンションにおいて、一戸の間口に対応する一戸の短辺方向Sのスパンに相当する一対の大梁10,10間のスパンを8mとした場合、一対の大梁10,10間に小梁を設けることなく、一対の大梁10,10間に複数の床材2,2…を設置して床構造1を構築できるようになる。
即ち、図9,図10に示す従来の床材(CLT床板200)を用いた場合、小梁110を設けないで床材が撓まないように床材を設置可能な一対の大梁間のスパンは、5m程度が限界であったが、実施形態1の床材2を用いることにより、小梁を設けないで床材2が撓まないように床材2を設置可能な一対の大梁10,10間のスパンを8m程度まで伸ばすことができるようになる。
また、実施形態1の床材2によれば、上板3の上面34と一方端部連結部材5の上面55と他方端部連結部材6の上面65とが同一平面上に位置され、かつ、下板4の下面44と一方端部連結部材5の下面56と他方端部連結部材6の下面66とが同一平面上に位置されたことによって、一方端部連結部材5の上面55と他方端部連結部材6の上面65とが床材2の長辺側端部の上面を形成し、かつ、一方端部連結部材5の下面56と他方端部連結部材6の下面66とが床材2の長辺側端部の下面を形成するように構成されたので、上板3及び下板4を形成する直交集成板の使用量を少なくでき、床材2を安価に構成できる。
さらに、実施形態1の床材2によれば、上板3の一方の長辺側端面32に形成された凹凸部35と一方端部連結部材5の内側端面51の上側に形成された凹凸部53とが嵌合するとともに、上板3の他方の長辺側端面33に形成された凹凸部35と他方端部連結部材6の内側端面61の上側に形成された凹凸部63とが嵌合し、さらに、下板4の一方の長辺側端面42に形成された凹凸部45と一方端部連結部材5の内側端面51の下側に形成された凹凸部54とが嵌合するとともに、下板4の他方の長辺側端面43に形成された凹凸部45と他方端部連結部材6の内側端面61の下側に形成された凹凸部64とが嵌合した状態で、これら嵌合状態の凹凸部同士が固定手段としてのスクリューねじ70,71により固定されたので、上板3と一方端部連結部材5及び他方端部連結部材6との結合強度、下板4と一方端部連結部材5及び他方端部連結部材6との結合強度の高い床材2を提供できる。
実施形態1の床材2を用いた床構造1によれば、一対の大梁10,10の延長方向に沿って隣り合う一方の床材2と他方の床材2との連結構造は、一方の床材2の一方端部連結部材5の外側端面52に形成された凹凸部58と他方の床材2の他方端部連結部材6の外側端面62に形成された凹凸部68とが嵌合した状態で、これら嵌合状態の凹凸部58,68同士が固定手段としてのスクリューねじ72ににより固定されたので、結合強度の高い床構造1を提供できる。
図8に示すように、長方形の板面を有した上板3Aと、長方形の板面を有した下板4Aと、一方端部連結部材5Aと、他方端部連結部材6Aとを備え、上板3Aの下面となる板面と下板4Aの上面となる板面とが間隔を隔てて対向するように上板3Aと下板4Aとが配置され、上板3Aの一方の長辺側端部と下板4Aの一方の長辺側端部とが、上板3Aの一方の長辺側端部の下面と下板4Aの一方の長辺側端部の上面との間に設けられた一方端部連結部材5Aにより連結され、かつ、上板3Aの他方の長辺側端部と下板4Aの他方の長辺側端部とが、上板3Aの他方の長辺側端部の下面と下板4Aの他方の長辺側端部の上面との間に設けられた他方端部連結部材6Aにより連結され、上板3Aの下面と下板4Aの上面との間に中空部(ボイド部)7Aが形成された構成の床板2Aを作製し、当該床板2Aを、互いに平行に対向して上面が同一水平面上に位置するように配置された一対の大梁の延長方向に沿って複数枚並べて床構造を構築するようにしてもよい。
当該実施形態2のによれば、CLTを活用した木造建築物において、小梁無しでたわみが生じないように床材2を設置可能な大梁10,10間のスパンを長くでき、当該スパンを長くできる床構造を構築できるようになる。
6 他方端部連結部材、10,10 一対の梁、32,33 上板の長辺側端面、
42,43 下板の長辺側端面、
35,53,63,45,54,64,58,68 凹凸部、
70,71,72 スクリューねじ(固定手段)。
Claims (5)
- 長方形の板面を有した上板と、長方形の板面を有した下板と、一方端部連結部材と、他方端部連結部材とを備え、
上板及び下板が直交集成板により形成されるとともに、一方端部連結部材及び他方端部連結部材が直交集成板又は集成材により形成され、
上板の下面となる板面と下板の上面となる板面とが間隔を隔てて対向するように上板と下板とが配置され、上板の一方の長辺側端部と下板の一方の長辺側端部とが一方端部連結部材により連結され、上板の他方の長辺側端部と下板の他方の長辺側端部とが他方端部連結部材により連結されたことを特徴とする床材。 - 上板の上面となる板面と一方端部連結部材の上面と他方端部連結部材の上面とが同一平面上に位置され、かつ、下板の下面となる板面と一方端部連結部材の下面と他方端部連結部材の下面とが同一平面上に位置されたことを特徴とする請求項1に記載の床材。
- 上板の一方の長辺側端面に形成された凹凸部と一方端部連結部材の内側端面の上側に形成された凹凸部とが嵌合するとともに、上板の他方の長辺側端面に形成された凹凸部と他方端部連結部材の内側端面の上側に形成された凹凸部とが嵌合し、さらに、下板の一方の長辺側端面に形成された凹凸部と一方端部連結部材の内側端面の下側に形成された凹凸部とが嵌合するとともに、下板の他方の長辺側端面に形成された凹凸部と他方端部連結部材の内側端面の下側に形成された凹凸部とが嵌合した状態で、これら嵌合状態の凹凸部同士が固定手段により固定されたことを特徴とする請求項2に記載の床材。
- 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の床材を用いた床構造であって、
互いに平行に対向して上面が同一水平面上に位置するように配置された一対の梁と、
一対の梁の延長方向に沿って並ぶように配置された複数の床材とで構成され、
床材は、一方の短辺側端部が一対の梁のうちの一方の梁上に載置されるとともに、床材の他方の短辺側端部が一対の梁のうちの他方の梁上に載置され、
一対の梁の延長方向に沿って隣り合う床材同士が連結されたことを特徴とする床構造。 - 一対の梁の延長方向に沿って隣り合う一方の床材と他方の床材との連結構造は、一方の床材の一方端部連結部材の外側端面に形成された凹凸部と他方の床材の他方端部連結部材の外側端面に形成された凹凸部とが嵌合した状態で、これら嵌合状態の凹凸部同士が固定手段により固定されたことを特徴とする請求項4に記載の床構造。
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