JP7112874B2 - 繊維強化木質部材 - Google Patents
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Description
本発明は、繊維強化プラスチックと木材を接合させた繊維強化木質部材に関する。
建物の柱や梁等を構成する部材として、木材が多用されている。このような部材の強度を高めるために部材の断面積を大きくすると、部材の大型化や重量増加に繋がってしまう。そこで、強度を確保しつつ、部材の大型化や重量増加を抑えるため、繊維強化樹脂と木材とを組み合わせた複合構造が提案されている。
例えば特許文献１には、木材の表面に繊維強化プラスチック板を固着してなる補強木材が開示されている。
特許文献１に開示されたような補強木材では、繊維強化プラスチック板が補強木材の外周面に露出している。繊維強化プラスチック材は、耐火性能が低く、耐火性能が求められる建物には採用することができない。
例えば特許文献１には、木材の表面に繊維強化プラスチック板を固着してなる補強木材が開示されている。
特許文献１に開示されたような補強木材では、繊維強化プラスチック板が補強木材の外周面に露出している。繊維強化プラスチック材は、耐火性能が低く、耐火性能が求められる建物には採用することができない。
また、特許文献２には、柱状木材に繊維強化シートを貼り付け、さらに板状木材を重ねて貼り付けた強化木材が開示されている。
特許文献２に開示されたような強化木材では、繊維強化シートの一面側には柱状木材が貼り付けられ、他面側には板状木材が貼り付けられている。柱状木材及び板状木材と繊維強化シートとは、材料強度差が大きく、剛性を確保しつつ、高い変形性能を発揮するのが難しい。
特許文献２に開示されたような強化木材では、繊維強化シートの一面側には柱状木材が貼り付けられ、他面側には板状木材が貼り付けられている。柱状木材及び板状木材と繊維強化シートとは、材料強度差が大きく、剛性を確保しつつ、高い変形性能を発揮するのが難しい。
また、特許文献３には、上下に設けた一対の平板状炭素繊維強化樹脂複合材層と、一対の平板状炭素繊維強化樹脂複合材層の間を接続する別個の平板状炭素繊維強化樹脂複合材層とを、Ｈ字型となるように構成し、一対の平板状炭素繊維強化樹脂複合材層の間において、別個の平板状炭素繊維強化樹脂複合材層の両側に、集成材（木材）を設けた炭素繊維強化集成材が開示されている。
特許文献３に開示されたような炭素繊維強化集成材では、一対の平板状炭素繊維強化樹脂複合材層が外部に露出しているため、耐火性能が低く、耐火性能が求められる建物には採用することができない。
特許文献３に開示されたような炭素繊維強化集成材では、一対の平板状炭素繊維強化樹脂複合材層が外部に露出しているため、耐火性能が低く、耐火性能が求められる建物には採用することができない。
本発明が解決しようとする課題は、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能を向上可能な繊維強化木質部材を提供することである。
本発明者らは、繊維強化プラスチックと木材を接合させた繊維強化木質部材として、断面形状が、矩形状、Ｉ形状、逆Ｔ形状、Ｈ形状、ボックス形状の何れかに形成された繊維強化プラスチック部と、当該繊維強化プラスチック部の外周囲に難燃木材を含む木質部を配置した上で、繊維強化プラスチック部と木質部は、少なくとも一部の側面では連結され、他の側面では分離されていることで、剛性と変形性能、並びに耐火性能に優れた外側表面に木材が配置された複合木質部材を実現出来る点に着眼して、本発明に至った。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の繊維強化木質部材は、繊維強化プラスチックと木材を組み合わせた繊維強化木質部材であって、断面形状が、矩形状、Ｉ形状、逆Ｔ形状、Ｈ形状、ボックス形状の何れかに形成された繊維強化プラスチック部と、前記繊維強化プラスチック部の外周囲に設けられる木質部と、を備え、前記繊維強化プラスチック部は、一部の側面がボルト緊締、または接着剤で前記木質部と連結されているとともに、他の側面では前記木質部と分離されていることを特徴とする。
このような構成によれば、繊維強化プラスチック部と、繊維強化プラスチック部の外周囲に設けられる木質部とが一部の側面で連結されることで、繊維強化木質部材の剛性を高めることができる。また、繊維強化プラスチック部の他の側面では、繊維強化プラスチック部と木質部とが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部と木質部との間で、繊維強化プラスチック部及び木質部の一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、繊維強化木質部材の変形性能を高めることができる。さらに、木質部は、繊維強化プラスチック部の外周囲に、すなわち周囲を覆うように設けられているので、耐火性能を高めることができる。このようにして、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能を向上可能な繊維強化木質部材を実現することができる。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の繊維強化木質部材は、繊維強化プラスチックと木材を組み合わせた繊維強化木質部材であって、断面形状が、矩形状、Ｉ形状、逆Ｔ形状、Ｈ形状、ボックス形状の何れかに形成された繊維強化プラスチック部と、前記繊維強化プラスチック部の外周囲に設けられる木質部と、を備え、前記繊維強化プラスチック部は、一部の側面がボルト緊締、または接着剤で前記木質部と連結されているとともに、他の側面では前記木質部と分離されていることを特徴とする。
このような構成によれば、繊維強化プラスチック部と、繊維強化プラスチック部の外周囲に設けられる木質部とが一部の側面で連結されることで、繊維強化木質部材の剛性を高めることができる。また、繊維強化プラスチック部の他の側面では、繊維強化プラスチック部と木質部とが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部と木質部との間で、繊維強化プラスチック部及び木質部の一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、繊維強化木質部材の変形性能を高めることができる。さらに、木質部は、繊維強化プラスチック部の外周囲に、すなわち周囲を覆うように設けられているので、耐火性能を高めることができる。このようにして、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能を向上可能な繊維強化木質部材を実現することができる。
本発明の一態様においては、本発明の繊維強化木質部材では、前記木質部は、少なくとも一部が、前記繊維強化プラスチック部の表面側に非難燃木材を配置し、当該非難燃木材の外側に難燃木材を設けて一体化されている、或いは、前記繊維強化プラスチック部の外側表面に難燃木材が設けられていることを特徴とする。
このような構成によれば、繊維強化木質部材の最も外側には難燃木材が設けられているので、耐火性能を高めることができる。これにより、要求される耐火性能を確保するのに必要な木質部を薄くすることができる。また、繊維強化プラスチック部の形状によっては、難燃木材の内側に非難燃木材が設けられていることで、難燃木材によって耐火性能を確保しつつ、難燃木材の使用量を抑えることができる。
このような構成によれば、繊維強化木質部材の最も外側には難燃木材が設けられているので、耐火性能を高めることができる。これにより、要求される耐火性能を確保するのに必要な木質部を薄くすることができる。また、繊維強化プラスチック部の形状によっては、難燃木材の内側に非難燃木材が設けられていることで、難燃木材によって耐火性能を確保しつつ、難燃木材の使用量を抑えることができる。
本発明の一態様においては、本発明の繊維強化木質部材では、前記繊維強化プラスチック部は、耐火被覆層で被覆されていることを特徴とする。
このような構成によれば、繊維強化プラスチック部が耐火被覆層で被覆されることによって、繊維強化プラスチック部の耐火性能を高めることできる。これにより、繊維強化プラスチック部に要求された耐火性能を確保するのに必要な木質部を薄くすることができる。
このような構成によれば、繊維強化プラスチック部が耐火被覆層で被覆されることによって、繊維強化プラスチック部の耐火性能を高めることできる。これにより、繊維強化プラスチック部に要求された耐火性能を確保するのに必要な木質部を薄くすることができる。
本発明によれば、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能に優れた繊維強化木質部材が実現可能である。
本発明は、断面形状が矩形状やＨ形状等に形成された繊維強化プラスチック部と、当該繊維強化プラスチック部の外周囲に木質部が設けられた繊維強化木質部材（梁部材、柱部材）である。本発明の繊維強化木質部材では、繊維強化プラスチック部と木質部は、一部の側面がボルト緊締、または接着剤で連結され、他の側面では空間を介して分離されている点を特徴とする。
第１実施形態は、Ｈ形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部と、Ｈ形状断面の繊維強化プラスチック部のウェブ側面に非難燃木材が配置され、かつ繊維強化プラスチック部のフランジ面の外側、及び非難燃木材の外側に難燃木材が設けられた繊維強化木質梁部材である（図１～図３）。
第２実施形態は、矩形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部と、繊維強化プラスチック部の外側に木質部が配置された繊維強化木質梁部材である（図４）。
第３、第４実施形態は、第１実施形態のＨ形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部を備えた繊維強化木質部材を基本としつつ、その繊維強化プラスチック部を耐火被覆層にて覆った繊維強化木質梁部材である（図５、６）。
第５実施形態及びその変形例は、断面中央部に非難燃木材を配置し、その周囲に矩形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部を設け、非難燃木材、及び繊維強化プラスチック部の外側に難燃木材を設けた繊維強化木質柱部材である（図７、８）。
第６実施形態は、断面中央部に逆Ｔ字形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部を備えた繊維強化木質部材である（図９）。
第７実施形態は、断面中央部にボックス形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部を備えた繊維強化木質部材である（図１０）。
以下、添付図面を参照して、本発明による繊維強化木質部材（梁部材、柱部材）を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
第１実施形態は、Ｈ形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部と、Ｈ形状断面の繊維強化プラスチック部のウェブ側面に非難燃木材が配置され、かつ繊維強化プラスチック部のフランジ面の外側、及び非難燃木材の外側に難燃木材が設けられた繊維強化木質梁部材である（図１～図３）。
第２実施形態は、矩形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部と、繊維強化プラスチック部の外側に木質部が配置された繊維強化木質梁部材である（図４）。
第３、第４実施形態は、第１実施形態のＨ形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部を備えた繊維強化木質部材を基本としつつ、その繊維強化プラスチック部を耐火被覆層にて覆った繊維強化木質梁部材である（図５、６）。
第５実施形態及びその変形例は、断面中央部に非難燃木材を配置し、その周囲に矩形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部を設け、非難燃木材、及び繊維強化プラスチック部の外側に難燃木材を設けた繊維強化木質柱部材である（図７、８）。
第６実施形態は、断面中央部に逆Ｔ字形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部を備えた繊維強化木質部材である（図９）。
第７実施形態は、断面中央部にボックス形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部を備えた繊維強化木質部材である（図１０）。
以下、添付図面を参照して、本発明による繊維強化木質部材（梁部材、柱部材）を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１に、本実施形態に係る繊維強化木質部材（梁部材）が用いられた屋根架構の側面模式図を示す。繊維強化木質部材１０Ａは、建物１の屋外に設置される屋根架構２の梁３に用いられる。建物１は、上部構造１ａと、下部構造１ｂとを有している。上部構造１ａは、下部構造１ｂの上方に設けられている。上部構造１ａは、下部構造１ｂよりも水平面内における設置面積が小さく、これによって、下部構造１ｂ上には、上部構造１ａが設けられた以外の部分にルーフ部４が設けられている。
屋根架構２は、建物１のルーフ部４上に設置されている。屋根架構２は、複数本の支柱５Ａ～５Ｅと、これら複数本の支柱５Ａ～５Ｅに支持された梁３と、を備えている。本実施形態において、支柱５Ａ～５Ｅは、ルーフ部４及びルーフ部４上に敷設された鉄製の下地材４ｓ上に設けられている。支柱５Ａ～５Ｅのうち、上部構造１ａに最も近い支柱５Ａは、鉛直上下方向に延びている。支柱５Ａに対し、上部構造１ａから離れる側の２本の支柱５Ｂ、５Ｃは、上方に向かって上部構造１ａ側に傾斜して延びている。ルーフ部４上において、上部構造１ａから最も離れた側の２本の支柱５Ｄ、５Ｅは、上方に向かって上部構造１ａから離間する方向に傾斜して延びている。
梁３は、これらの支柱５Ａ～５Ｅ上に設けられている。梁３は、上部構造１ａ側から離間するにしたがって、漸次上方に延びるよう、湾曲して設けられている。
このような支柱５Ａ～５Ｅ及び梁３は、図１の紙面に直交する方向に間隔をあけて複数組が設けられている。複数本の梁３上には、板状、あるいや膜状、格子状、ネット状等の屋根材８が設けられている。
図１に、本実施形態に係る繊維強化木質部材（梁部材）が用いられた屋根架構の側面模式図を示す。繊維強化木質部材１０Ａは、建物１の屋外に設置される屋根架構２の梁３に用いられる。建物１は、上部構造１ａと、下部構造１ｂとを有している。上部構造１ａは、下部構造１ｂの上方に設けられている。上部構造１ａは、下部構造１ｂよりも水平面内における設置面積が小さく、これによって、下部構造１ｂ上には、上部構造１ａが設けられた以外の部分にルーフ部４が設けられている。
屋根架構２は、建物１のルーフ部４上に設置されている。屋根架構２は、複数本の支柱５Ａ～５Ｅと、これら複数本の支柱５Ａ～５Ｅに支持された梁３と、を備えている。本実施形態において、支柱５Ａ～５Ｅは、ルーフ部４及びルーフ部４上に敷設された鉄製の下地材４ｓ上に設けられている。支柱５Ａ～５Ｅのうち、上部構造１ａに最も近い支柱５Ａは、鉛直上下方向に延びている。支柱５Ａに対し、上部構造１ａから離れる側の２本の支柱５Ｂ、５Ｃは、上方に向かって上部構造１ａ側に傾斜して延びている。ルーフ部４上において、上部構造１ａから最も離れた側の２本の支柱５Ｄ、５Ｅは、上方に向かって上部構造１ａから離間する方向に傾斜して延びている。
梁３は、これらの支柱５Ａ～５Ｅ上に設けられている。梁３は、上部構造１ａ側から離間するにしたがって、漸次上方に延びるよう、湾曲して設けられている。
このような支柱５Ａ～５Ｅ及び梁３は、図１の紙面に直交する方向に間隔をあけて複数組が設けられている。複数本の梁３上には、板状、あるいや膜状、格子状、ネット状等の屋根材８が設けられている。
上記の梁３は、以下に示すような繊維強化木質部材１０Ａによって形成されている。
図２に、図１に示す繊維強化木質部材の縦断面図を示す。繊維強化木質部材１０Ａは、Ｈ形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１と、木質部２０と、を備えて構成されている。
繊維強化プラスチック部１１は、繊維強化木質部材１０Ａの長手方向に延びる中心軸に交差するＨ形状の断面を有し、繊維強化木質部材１０Ａの中央部に内蔵（埋設）されている。すなわち、繊維強化プラスチック部１１は、繊維強化木質部材１０Ａの外部に露出していない。繊維強化プラスチック部１１は、中心軸に交差する断面形状が、いわゆるＨ型鋼と同様のＨ形状をなしている。繊維強化プラスチック部１１は、上下方向に間隔をあけて設けられた一対のフランジ部１１ａ、１１ｂと、これらフランジ部１１ａ、１１ｂとを連結するウェブ部１１ｃと、を備えている。この繊維強化プラスチック部１１は、強化繊維に樹脂を含浸させて上記形状に成形された繊維強化プラスチックからなる。強化繊維には、建設鋼材に比べて、引張強度が４～５倍程高強度で、かつ重量が約２０％と軽量なカーボン繊維（比重１．８）、アラミド繊維（比重１．４５）、ビニロン繊維等を使用する。
図２に、図１に示す繊維強化木質部材の縦断面図を示す。繊維強化木質部材１０Ａは、Ｈ形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１と、木質部２０と、を備えて構成されている。
繊維強化プラスチック部１１は、繊維強化木質部材１０Ａの長手方向に延びる中心軸に交差するＨ形状の断面を有し、繊維強化木質部材１０Ａの中央部に内蔵（埋設）されている。すなわち、繊維強化プラスチック部１１は、繊維強化木質部材１０Ａの外部に露出していない。繊維強化プラスチック部１１は、中心軸に交差する断面形状が、いわゆるＨ型鋼と同様のＨ形状をなしている。繊維強化プラスチック部１１は、上下方向に間隔をあけて設けられた一対のフランジ部１１ａ、１１ｂと、これらフランジ部１１ａ、１１ｂとを連結するウェブ部１１ｃと、を備えている。この繊維強化プラスチック部１１は、強化繊維に樹脂を含浸させて上記形状に成形された繊維強化プラスチックからなる。強化繊維には、建設鋼材に比べて、引張強度が４～５倍程高強度で、かつ重量が約２０％と軽量なカーボン繊維（比重１．８）、アラミド繊維（比重１．４５）、ビニロン繊維等を使用する。
木質部２０は、繊維強化プラスチック部１１の周囲を覆うように、繊維強化プラスチック部１１の各側面に添わせて設けられている。木質部２０は、非難燃木材２１と、難燃木材２２とを備えている。
非難燃木材２１は、後述のような難燃処理が施されていない木材であり、火災による火熱が作用した際に、例えば加熱開始後５分以内に燃焼するものをいう。非難燃木材２１は、繊維強化プラスチック部１１の表面側に位置する。本実施形態において、非難燃木材２１は、Ｈ形状の繊維強化プラスチック部１１において、一対のフランジ部１１ａ，１１ｂの間で、ウェブ部１１ｃの両側に設けられている。各非難燃木材２１は、幅方向両側に位置する難燃木材２２に、接着剤等により接合されている。
難燃木材２２は、難燃薬剤を含浸させたもので、火災による火熱が作用した際に、加熱開始後５分以内に燃焼しないものをいう。難燃木材２２は、繊維強化木質部材１０Ａにおいて、非難燃木材２１の外側に積層して設けられている。本実施形態において、難燃木材２２は、Ｈ形状の繊維強化プラスチック部１１（及び非難燃木材２１）の幅方向両側と、フランジ部１１ａの上側と、フランジ部１１ｂの下側とに、断面視矩形の筒状をなすよう複数本が設けられている。これら複数本の難燃木材２２同士は、接着剤等により互いに接合されている。
非難燃木材２１は、後述のような難燃処理が施されていない木材であり、火災による火熱が作用した際に、例えば加熱開始後５分以内に燃焼するものをいう。非難燃木材２１は、繊維強化プラスチック部１１の表面側に位置する。本実施形態において、非難燃木材２１は、Ｈ形状の繊維強化プラスチック部１１において、一対のフランジ部１１ａ，１１ｂの間で、ウェブ部１１ｃの両側に設けられている。各非難燃木材２１は、幅方向両側に位置する難燃木材２２に、接着剤等により接合されている。
難燃木材２２は、難燃薬剤を含浸させたもので、火災による火熱が作用した際に、加熱開始後５分以内に燃焼しないものをいう。難燃木材２２は、繊維強化木質部材１０Ａにおいて、非難燃木材２１の外側に積層して設けられている。本実施形態において、難燃木材２２は、Ｈ形状の繊維強化プラスチック部１１（及び非難燃木材２１）の幅方向両側と、フランジ部１１ａの上側と、フランジ部１１ｂの下側とに、断面視矩形の筒状をなすよう複数本が設けられている。これら複数本の難燃木材２２同士は、接着剤等により互いに接合されている。
木質部２０は、繊維強化プラスチック部１１の一部の側面１１１に対し、ボルトＢ１が緊締されることで連結されている。また、木質部２０は、繊維強化プラスチック部１１の他の側面１１２、１１３、１１４、１１５においては、木質部２０と繊維強化プラスチック部１１との間に隙間を確保し、繊維強化プラスチック部１１と分離されている。具体的には、本実施形態において、木質部２０は、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａの上面である側面１１１に、フランジ部１１ａの上側に位置する木質部２０（難燃木材２２）が、ボルトＢ１、Ｂ２及び連結部材４０を介して連結されている。連結部材４０は鋼材であり、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａの上面に沿って設けられた第一プレート部４１と、繊維強化木質部材１０Ａの上面（フランジ部１１ａの上側に位置する木質部２０（難燃木材２２）の上面）に沿って設けられた第二プレート部４２と、木質部２０を貫通して第一プレート部４１と第二プレート部４２とを連結する連結部４３とを一体に有する。第一プレート部４１の幅方向両側には、フランジ部１１ａの幅方向両端部を保持する折返し部４１ａが設けられている。また、第二プレート部４２の幅方向両端部には、上方に突出する縁部４２ａが設けられている。
このような連結部材４０は、第一プレート部４１が複数のボルトＢ１によって繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａにボルト締結され、第二プレート部４２が複数のボルトＢ２によって、フランジ部１１ａの上側に位置する木質部２０（難燃木材２２）にボルト締結されている。これにより、フランジ部１１ａの上側に位置する木質部２０（難燃木材２２）は、ボルトＢ２、連結部材４０、及びボルトＢ１を介して繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａに連結されている。また、繊維強化木質部材１０Ａは、後述するように、屋根材８から下方側に鋼材で形成される連結部材４０が設置され、その連結部材４０がＨ型状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１の上部フランジ１１ａと連結されていることで、繊維強化木質部材１０Ａの材軸方向に沿うように上方側に屋根材８が設置された屋根架構２が形成されている。
このような連結部材４０は、第一プレート部４１が複数のボルトＢ１によって繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａにボルト締結され、第二プレート部４２が複数のボルトＢ２によって、フランジ部１１ａの上側に位置する木質部２０（難燃木材２２）にボルト締結されている。これにより、フランジ部１１ａの上側に位置する木質部２０（難燃木材２２）は、ボルトＢ２、連結部材４０、及びボルトＢ１を介して繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａに連結されている。また、繊維強化木質部材１０Ａは、後述するように、屋根材８から下方側に鋼材で形成される連結部材４０が設置され、その連結部材４０がＨ型状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１の上部フランジ１１ａと連結されていることで、繊維強化木質部材１０Ａの材軸方向に沿うように上方側に屋根材８が設置された屋根架構２が形成されている。
また、木質部２０の非難燃木材２１は、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａの下面である側面１１２、ウェブ部１１ｃの両側面である側面１１３、フランジ部１１ｂの上面である側面１１４に対し、隙間を隔てて分離された状態で対向している。木質部２０の難燃木材２２は、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ｂの下面である側面１１５に対し、隙間を隔てて分離された状態で対向している。ここで、木質部２０の非難燃木材２１と側面１１３、及び木質部２０の難燃木材２２と側面１１５とは、隙間は僅かであり、互いに近接しつつも接合はなされずに、分離されている。このようにして、繊維強化プラスチック部１１の側面１１２、１１３、１１４、１１５は、木質部２０に対し、ボルト締結や接着剤を用いた接合がなされておらず、側面１１２、１１３、１１４、１１５に沿った面内で繊維強化プラスチック部１１と木質部２０とが相対変位可能となっている。
このような繊維強化木質部材１０Ａ上に、逆Ｔ字状の支持ブラケット６が、繊維強化木質部材１０Ａ（梁３）の長手方向に間隔をあけて複数載置されている。支持ブラケット６のベース板６ａは、前記連結部材４０の第二プレート部４２上に設けられている。ベース板６ａは、第二プレート部４２の幅方向両端部に設けられた縁部４２ａ，４２ａの内側に設けられて、幅方向への位置ズレが抑えられている。
繊維強化木質部材１０Ａの上方には、繊維強化木質部材１０Ａ（梁３）の長手方向に延びる通し材７が、支持ブラケット６にボルト６１によって連結されて設けられている。
通し材７の上面には、屋根材８の端部がスペーサ８１を介して載置されている。また、通し材７には、通し材７を挟んで両側に設けられる屋根材８同士の隙間を上方から覆うカバー材９が固定されている。
繊維強化木質部材１０Ａの上方には、繊維強化木質部材１０Ａ（梁３）の長手方向に延びる通し材７が、支持ブラケット６にボルト６１によって連結されて設けられている。
通し材７の上面には、屋根材８の端部がスペーサ８１を介して載置されている。また、通し材７には、通し材７を挟んで両側に設けられる屋根材８同士の隙間を上方から覆うカバー材９が固定されている。
本実施形態によれば、以下のような作用効果がある。
このような繊維強化木質部材１０Ａは、繊維強化プラスチックと木材を組み合わせた繊維強化木質部材１０Ａであって、断面形状がＨ形状に形成された繊維強化プラスチック部１１と、繊維強化プラスチック部１１の外周囲に設けられる木質部２０と、を備える。繊維強化プラスチック部１１は、一部の側面１１１がボルトＢ１，Ｂ２による緊締で木質部２０と連結されているとともに、他の側面１１２、１１３、１１４、１１５では、木質部２０と分離されている。
（１）繊維強化プラスチック部１１は、繊維強化プラスチック部１１の外周囲に設けられる木質部２０と一部の側面で連結されることで、繊維強化木質部材１０Ａの剛性を高めることができる。また、繊維強化プラスチック部１１の他の側面１１２、１１３、１１４、１１５では、繊維強化プラスチック部１１と木質部２０とが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１と木質部２０との間で、繊維強化プラスチック部１１及び木質部２０の一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、繊維強化木質部材１０Ａの変形性能を高めることができる。さらに、木質部２０は、繊維強化プラスチック部１１の外周囲に、すなわち周囲を覆うように設けられているので、耐火性能を高めることができる。このように、外側表面に木材を配置し、剛性と変形性能、並びに耐火性能が高められた繊維強化木質部材１０Ａを実現することができる。また、繊維強化木質部材１０Ａでは、繊維強化プラスチック部１１のウェブ部１１ｃの両側側面１１３に非難燃木材２１が設けられていることで、繊維強化プラスチック部１１に作用する面外変形に対して、非難燃木材２１が変形量の増大を阻止するために、耐震安全性を高めることができる。
（２）繊維強化木質部材１０Ａは、Ｈ型状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１と連結部材４０がボルト緊締で連結され、繊維強化木質部材１０Ａの上方に屋根材８を備えた屋根架構を形成できる。また、繊維強化プラスチックで形成されたＨ型状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１は、軽量でありながら、曲げ強度に優れており、梁成高さが低く、小径の断面形状を有する繊維強化木質部材１０Ａが実現可能である。
このような繊維強化木質部材１０Ａは、繊維強化プラスチックと木材を組み合わせた繊維強化木質部材１０Ａであって、断面形状がＨ形状に形成された繊維強化プラスチック部１１と、繊維強化プラスチック部１１の外周囲に設けられる木質部２０と、を備える。繊維強化プラスチック部１１は、一部の側面１１１がボルトＢ１，Ｂ２による緊締で木質部２０と連結されているとともに、他の側面１１２、１１３、１１４、１１５では、木質部２０と分離されている。
（１）繊維強化プラスチック部１１は、繊維強化プラスチック部１１の外周囲に設けられる木質部２０と一部の側面で連結されることで、繊維強化木質部材１０Ａの剛性を高めることができる。また、繊維強化プラスチック部１１の他の側面１１２、１１３、１１４、１１５では、繊維強化プラスチック部１１と木質部２０とが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１と木質部２０との間で、繊維強化プラスチック部１１及び木質部２０の一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、繊維強化木質部材１０Ａの変形性能を高めることができる。さらに、木質部２０は、繊維強化プラスチック部１１の外周囲に、すなわち周囲を覆うように設けられているので、耐火性能を高めることができる。このように、外側表面に木材を配置し、剛性と変形性能、並びに耐火性能が高められた繊維強化木質部材１０Ａを実現することができる。また、繊維強化木質部材１０Ａでは、繊維強化プラスチック部１１のウェブ部１１ｃの両側側面１１３に非難燃木材２１が設けられていることで、繊維強化プラスチック部１１に作用する面外変形に対して、非難燃木材２１が変形量の増大を阻止するために、耐震安全性を高めることができる。
（２）繊維強化木質部材１０Ａは、Ｈ型状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１と連結部材４０がボルト緊締で連結され、繊維強化木質部材１０Ａの上方に屋根材８を備えた屋根架構を形成できる。また、繊維強化プラスチックで形成されたＨ型状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１は、軽量でありながら、曲げ強度に優れており、梁成高さが低く、小径の断面形状を有する繊維強化木質部材１０Ａが実現可能である。
さらに、梁３として用いられる繊維強化木質部材１０Ａは、繊維強化プラスチック部１１の上側のフランジ部１１ａで、繊維強化プラスチック部１１と木質部２０とが連結され、フランジ部１１ａよりも下側では、繊維強化プラスチック部１１と木質部２０とが分離されている。
（３）梁３に鉛直荷重が作用し、梁３の中間部が下方に変位するような変形を生じた場合、上側のフランジ部１１ａにおいては、繊維強化プラスチック部１１と木質部２０とが連結されることで、剛性を確保しつつ、それ以外の部分では、繊維強化プラスチック部１１と木質部２０とが分離されることで、梁３の変形を阻害するのを抑える。したがって、繊維強化木質部材１０Ａにおいて、高い剛性と変形性能とを、効率良く得ることができる。
（３）梁３に鉛直荷重が作用し、梁３の中間部が下方に変位するような変形を生じた場合、上側のフランジ部１１ａにおいては、繊維強化プラスチック部１１と木質部２０とが連結されることで、剛性を確保しつつ、それ以外の部分では、繊維強化プラスチック部１１と木質部２０とが分離されることで、梁３の変形を阻害するのを抑える。したがって、繊維強化木質部材１０Ａにおいて、高い剛性と変形性能とを、効率良く得ることができる。
また、木質部２０は、少なくとも一部が、繊維強化プラスチック部１１の表面側に非難燃木材２１を配置し、非難燃木材２１の外側に難燃木材２２を設けて一体化されている。
（４）繊維強化木質部材１０Ａにおいては、最も外側には難燃木材２２が設けられているので、耐火性能を高めることができる。これにより、要求される耐火性能を確保するのに必要な木質部２０を薄くすることができる。また、難燃木材２２の内側には非難燃木材２１が設けられているので、難燃木材２２によって耐火性能を確保しつつ、難燃木材２２の使用量を抑えて低コスト化を図ることができる。
（４）繊維強化木質部材１０Ａにおいては、最も外側には難燃木材２２が設けられているので、耐火性能を高めることができる。これにより、要求される耐火性能を確保するのに必要な木質部２０を薄くすることができる。また、難燃木材２２の内側には非難燃木材２１が設けられているので、難燃木材２２によって耐火性能を確保しつつ、難燃木材２２の使用量を抑えて低コスト化を図ることができる。
（第１実施形態の変形例）
上記実施形態では、フランジ部１１ａの上側に位置する木質部２０（難燃木材２２）は、ボルトＢ２、連結部材４０、及びボルトＢ１を介して繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａに連結するようにしたがこれに限らない。
図３に、第１実施形態の変形例における繊維強化木質部材の縦断面図を示す。
この変形例においては、図３に示されるように、繊維強化プラスチック部１１の上部フランジ部１１ａのフランジ上面１１１に、フランジ部１１ａの上側に位置する木質部２０（難燃木材２２）が、接着剤Ｃ１、Ｃ２及び連結部材４０を介して連結されている。連結部材４０は鋼材であり、第一プレート部４１が接着剤Ｃ１によって繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａに連結され、第二プレート部４２が接着剤Ｃ２によって、フランジ部１１ａの上側に位置する木質部２０（難燃木材２２）に連結されている。
本変形例によれば、上述の作用効果に加えて、下記の効果がある。
（５）繊維強化木質部材は、Ｈ型状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１と連結部材４０が接着剤で連結され、当該繊維強化木質部材の上方に屋根材８を備えた屋根架構が形成される。
上記実施形態では、フランジ部１１ａの上側に位置する木質部２０（難燃木材２２）は、ボルトＢ２、連結部材４０、及びボルトＢ１を介して繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａに連結するようにしたがこれに限らない。
図３に、第１実施形態の変形例における繊維強化木質部材の縦断面図を示す。
この変形例においては、図３に示されるように、繊維強化プラスチック部１１の上部フランジ部１１ａのフランジ上面１１１に、フランジ部１１ａの上側に位置する木質部２０（難燃木材２２）が、接着剤Ｃ１、Ｃ２及び連結部材４０を介して連結されている。連結部材４０は鋼材であり、第一プレート部４１が接着剤Ｃ１によって繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａに連結され、第二プレート部４２が接着剤Ｃ２によって、フランジ部１１ａの上側に位置する木質部２０（難燃木材２２）に連結されている。
本変形例によれば、上述の作用効果に加えて、下記の効果がある。
（５）繊維強化木質部材は、Ｈ型状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１と連結部材４０が接着剤で連結され、当該繊維強化木質部材の上方に屋根材８を備えた屋根架構が形成される。
［第２実施形態］
次に、本発明による繊維強化木質部材の第２実施形態について説明する。ここで、以下に示す繊維強化木質部材１０Ｂは、上記第１実施形態の繊維強化木質部材１０Ａに代えて用いられる。
図４に、第２実施形態に係る繊維強化木質部材の縦断面図を示す。繊維強化木質部材１０Ｂは、矩形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１Ｂと、木質部２０Ｂと、を備えて構成されている。
繊維強化プラスチック部１１Ｂは、繊維強化木質部材１０Ｂの長手方向に延びる中心軸に交差する断面において、繊維強化木質部材１０Ｂの中央部に内蔵（埋設）されている。繊維強化プラスチック部１１Ｂは、中心軸に交差する断面形状が、平板状（板状）を、すなわち矩形状をなしている。繊維強化プラスチック部１１Ｂは、強化繊維に樹脂を含浸させて上記形状に成形された繊維強化プラスチックからなる。
次に、本発明による繊維強化木質部材の第２実施形態について説明する。ここで、以下に示す繊維強化木質部材１０Ｂは、上記第１実施形態の繊維強化木質部材１０Ａに代えて用いられる。
図４に、第２実施形態に係る繊維強化木質部材の縦断面図を示す。繊維強化木質部材１０Ｂは、矩形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１Ｂと、木質部２０Ｂと、を備えて構成されている。
繊維強化プラスチック部１１Ｂは、繊維強化木質部材１０Ｂの長手方向に延びる中心軸に交差する断面において、繊維強化木質部材１０Ｂの中央部に内蔵（埋設）されている。繊維強化プラスチック部１１Ｂは、中心軸に交差する断面形状が、平板状（板状）を、すなわち矩形状をなしている。繊維強化プラスチック部１１Ｂは、強化繊維に樹脂を含浸させて上記形状に成形された繊維強化プラスチックからなる。
木質部２０Ｂは、繊維強化プラスチック部１１Ｂの周囲を覆うように、繊維強化プラスチック部１１Ｂの各側面に添わせて設けられている。木質部２０Ｂは、繊維強化プラスチック部１１Ｂの一部の側面１１６に対し、ボルトＢ３が緊締されることで連結されている。具体的には、本実施形態において、木質部２０Ｂは、繊維強化プラスチック部１１Ｂの側面１１６に、ボルトＢ３及び連結部材４０Ｂを介して連結されている。連結部材４０Ｂは、繊維強化プラスチック部１１Ｂの側面１１６に沿って設けられ、木質部２０Ｂを貫通して繊維強化木質部材１０Ｂの外側まで延びている。連結部材４０Ｂは、上記第１実施形態で示した支持ブラケット６や、建物躯体（図示無し）等の部材に連結される。ボルトＢ３は、繊維強化プラスチック部１１Ｂの側面１１７側から繊維強化プラスチック部１１Ｂ及び連結部材４０Ｂを貫通し、先端部が木質部２０Ｂにねじ込まれている。これにより、木質部２０Ｂは、ボルトＢ３及び連結部材４０Ｂを介して繊維強化プラスチック部１１Ｂの側面１１６に連結されている。
また、木質部２０Ｂは、繊維強化プラスチック部１１Ｂの他の側面１１７に対し、隙間を隔てて分離された状態で対向している。このようにして、繊維強化プラスチック部１１Ｂの側面１１７は、木質部２０Ｂに対し、ボルト締結や接着剤を用いた接合がなされておらず、側面１１７に沿った面内で繊維強化プラスチック部１１Ｂと木質部２０Ｂとが相対変位可能となっている。
また、木質部２０Ｂは、繊維強化プラスチック部１１Ｂの他の側面１１７に対し、隙間を隔てて分離された状態で対向している。このようにして、繊維強化プラスチック部１１Ｂの側面１１７は、木質部２０Ｂに対し、ボルト締結や接着剤を用いた接合がなされておらず、側面１１７に沿った面内で繊維強化プラスチック部１１Ｂと木質部２０Ｂとが相対変位可能となっている。
このように、繊維強化木質部材１０Ｂは、繊維強化プラスチックと木材を組み合わせた繊維強化木質部材１０Ｂであって、断面形状が矩形状に形成された繊維強化プラスチック部１１Ｂと、繊維強化プラスチック部１１Ｂの外周囲に設けられる木質部２０Ｂと、を備えている。繊維強化プラスチック部１１Ｂは、一部の側面１１６がボルトＢ３による緊締で木質部２０Ｂと連結されているとともに、他の側面１１７では、木質部２０Ｂと分離されている。
本第２実施形態によれば、上述の作用効果に加えて、下記の効果がある。
（６）繊維強化木質部材は、断面内部に矩形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１Ｂと、その繊維強化プラスチック部１１Ｂの一部の側面１１６に木質部２０Ｂを添わせて、双方をボルトで連結させたものであり、第１実施形態のように、断面内にＨ型形状を有する繊維強化プラスチック部を設ける必要がなく、部材幅の薄い複合木質部材を実現できる。また、繊維強化プラスチック部１１Ｂの他の側面１１７では、繊維強化プラスチック部１１Ｂと木質部２０Ｂとが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１Ｂと木質部２０Ｂとの間で、繊維強化プラスチック部１１Ｂ及び木質部２０Ｂの一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、繊維強化木質部材１０Ｂの変形性能を高めることができる。さらに、木質部２０Ｂは、繊維強化プラスチック部１１Ｂの外周囲に、すなわち周囲を覆うように設けられているので、耐火性能を高めることができる。このようにして、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能を向上可能な繊維強化木質部材１０Ｂを実現することができる。
本第２実施形態によれば、上述の作用効果に加えて、下記の効果がある。
（６）繊維強化木質部材は、断面内部に矩形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１Ｂと、その繊維強化プラスチック部１１Ｂの一部の側面１１６に木質部２０Ｂを添わせて、双方をボルトで連結させたものであり、第１実施形態のように、断面内にＨ型形状を有する繊維強化プラスチック部を設ける必要がなく、部材幅の薄い複合木質部材を実現できる。また、繊維強化プラスチック部１１Ｂの他の側面１１７では、繊維強化プラスチック部１１Ｂと木質部２０Ｂとが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１Ｂと木質部２０Ｂとの間で、繊維強化プラスチック部１１Ｂ及び木質部２０Ｂの一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、繊維強化木質部材１０Ｂの変形性能を高めることができる。さらに、木質部２０Ｂは、繊維強化プラスチック部１１Ｂの外周囲に、すなわち周囲を覆うように設けられているので、耐火性能を高めることができる。このようにして、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能を向上可能な繊維強化木質部材１０Ｂを実現することができる。
なお上記実施形態では、木質部２０Ｂは、ボルトＢ３及び連結部材４０Ｂを介して繊維強化プラスチック部１１Ｂに連結するようにしたがこれに限らない。ボルトＢ３に代えて、接着剤により、木質部２０Ｂと、繊維強化プラスチック部１１Ｂの側面１１６とを連結するようにしてもよい。
［第３実施形態］
次に、本発明による繊維強化木質部材の第３実施形態について説明する。本実施形態は、上述の第１実施形態と比べた場合、耐火被覆層３０Ｃを備える点のみが異なる。したがって、以下の説明において、上記第１の実施形態と共通する構成については説明を省略する。
図５に、第３実施形態に係る繊維強化木質部材の縦断面図を示す。繊維強化木質部材１０Ｃは、繊維強化プラスチック部１１と、木質部２０と、耐火被覆層３０Ｃを備えて構成されている。繊維強化プラスチック部１１、及び木質部２０の構成は、上記第１実施形態と同様である。
耐火被覆層３０Ｃは、繊維強化プラスチック部１１の全体を被覆するよう、フランジ部１１ａ、１１ｂ、及びウェブ部１１ｃの表面の全面に沿って所定の厚さで設けられている。耐火被覆層３０Ｃは、例えば、耐火塗料、湿式耐火被覆材、乾式耐火被覆材等により形成される。
次に、本発明による繊維強化木質部材の第３実施形態について説明する。本実施形態は、上述の第１実施形態と比べた場合、耐火被覆層３０Ｃを備える点のみが異なる。したがって、以下の説明において、上記第１の実施形態と共通する構成については説明を省略する。
図５に、第３実施形態に係る繊維強化木質部材の縦断面図を示す。繊維強化木質部材１０Ｃは、繊維強化プラスチック部１１と、木質部２０と、耐火被覆層３０Ｃを備えて構成されている。繊維強化プラスチック部１１、及び木質部２０の構成は、上記第１実施形態と同様である。
耐火被覆層３０Ｃは、繊維強化プラスチック部１１の全体を被覆するよう、フランジ部１１ａ、１１ｂ、及びウェブ部１１ｃの表面の全面に沿って所定の厚さで設けられている。耐火被覆層３０Ｃは、例えば、耐火塗料、湿式耐火被覆材、乾式耐火被覆材等により形成される。
木質部２０は、繊維強化プラスチック部１１を被覆する耐火被覆層３０Ｃの周囲を覆うように、繊維強化プラスチック部１１の各側面に添わせて設けられている。木質部２０は、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａの上面である側面１１１に、耐火被覆層３０Ｃを介在させた状態で、フランジ部１１ａの上側に位置する木質部２０（難燃木材２２）が、ボルトＢ１、Ｂ２及び連結部材４０を介して連結されている。
また、木質部２０の非難燃木材２１は、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａの下面である側面１１２、ウェブ部１１ｃの両側面である側面１１３、フランジ部１１ｂの上面である側面１１４のそれぞれを覆う耐火被覆層３０Ｃに対し、隙間を隔てて分離された状態で対向している。木質部２０の難燃木材２２は、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ｂの下面である側面１１５を覆う耐火被覆層３０Ｃに対し、隙間を隔てて分離された状態で対向している。
本第３実施形態によれば、上述の作用効果に加えて、下記の効果がある。
このような繊維強化木質部材１０Ｃでは、繊維強化プラスチック部１１は、耐火被覆層３０Ｃで被覆されている。このような構成によれば、繊維強化プラスチック部１１が耐火被覆層３０Ｃで被覆されていることで、第１実施形態のように、繊維強化プラスチック部１１を難燃木材を含む木質部のみで所定の耐火性能を確保する必要はなく、木質部２０を薄くした繊維強化木質部材１０Ｃを実現できる。
（７）繊維強化木質部材１０Ｃは、上記第１実施形態と同様、耐火被覆層３０Ｃで覆われた繊維強化プラスチック部１１と、繊維強化プラスチック部１１の一部の側面１１１に添わせた木質部２０とが連結されていることで、繊維強化プラスチック部１１と木質部２０が並列接続された合成バネモデルとして評価できるために、高い剛性を実現できる。また、繊維強化プラスチック部１１の他の側面１１２、１１３、１１４、１１５では、耐火被覆層３０Ｃで覆われた繊維強化プラスチック部１１と木質部２０とが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１と木質部２０との間で、繊維強化プラスチック部１１及び木質部２０の一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、高い剛性と変形性能を備える。
（８）繊維強化木質部材１０Ｃは、繊維強化プラスチック部１１が耐火被覆層３０Ｃで覆われていることで、第１実施形態の耐火被覆層の無い場合に比べて、高い耐火性能を確保できる。よって、第３実施形態の繊維強化木質部材１０Ｃの場合、繊維強化プラスチック部１１に必要な耐火性能は、耐火被覆層３０Ｃ、及び燃え代層や燃え止まり層に相当する木質部２０によって確保することが出来るために、第１実施形態の繊維強化木質部材１０Ｃに比べて、薄くできる。また、繊維強化木質部材１０Ｃを構成する繊維強化プラスチック部１１の外側に木質部２０が配置されるために、外側表面に木質感を備えた耐火性能に優れた建物部材用の繊維強化木質部材１０Ｃが実現できる。
このような繊維強化木質部材１０Ｃでは、繊維強化プラスチック部１１は、耐火被覆層３０Ｃで被覆されている。このような構成によれば、繊維強化プラスチック部１１が耐火被覆層３０Ｃで被覆されていることで、第１実施形態のように、繊維強化プラスチック部１１を難燃木材を含む木質部のみで所定の耐火性能を確保する必要はなく、木質部２０を薄くした繊維強化木質部材１０Ｃを実現できる。
（７）繊維強化木質部材１０Ｃは、上記第１実施形態と同様、耐火被覆層３０Ｃで覆われた繊維強化プラスチック部１１と、繊維強化プラスチック部１１の一部の側面１１１に添わせた木質部２０とが連結されていることで、繊維強化プラスチック部１１と木質部２０が並列接続された合成バネモデルとして評価できるために、高い剛性を実現できる。また、繊維強化プラスチック部１１の他の側面１１２、１１３、１１４、１１５では、耐火被覆層３０Ｃで覆われた繊維強化プラスチック部１１と木質部２０とが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１と木質部２０との間で、繊維強化プラスチック部１１及び木質部２０の一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、高い剛性と変形性能を備える。
（８）繊維強化木質部材１０Ｃは、繊維強化プラスチック部１１が耐火被覆層３０Ｃで覆われていることで、第１実施形態の耐火被覆層の無い場合に比べて、高い耐火性能を確保できる。よって、第３実施形態の繊維強化木質部材１０Ｃの場合、繊維強化プラスチック部１１に必要な耐火性能は、耐火被覆層３０Ｃ、及び燃え代層や燃え止まり層に相当する木質部２０によって確保することが出来るために、第１実施形態の繊維強化木質部材１０Ｃに比べて、薄くできる。また、繊維強化木質部材１０Ｃを構成する繊維強化プラスチック部１１の外側に木質部２０が配置されるために、外側表面に木質感を備えた耐火性能に優れた建物部材用の繊維強化木質部材１０Ｃが実現できる。
［第４実施形態］
次に、本発明による繊維強化木質部材の第４実施形態について説明する。本実施形態においては、上記第１の実施形態に対し、耐火被覆層３０Ｄを備える点のみが異なる。したがって、以下の説明において、上記第１の実施形態と共通する構成については説明を省略する。
図６に、第４実施形態に係る繊維強化木質部材の縦断面図を示す。繊維強化木質部材１０Ｄは、繊維強化プラスチック部１１と、木質部２０と、耐火被覆層３０Ｄを備えて構成されている。繊維強化プラスチック部１１、及び木質部２０の構成は、上記第１実施形態と同様である。
耐火被覆層３０Ｄは、繊維強化プラスチック部１１の全体を被覆するように設けられている。本実施形態において、耐火被覆層３０Ｄは、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａの上側と、フランジ部１１ｂの下側と、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａ、１１ｂの幅方向両側に設けられ、全体として繊維強化プラスチック部１１及び非難燃木材２１を囲う筒状をなしている。耐火被覆層３０Ｄは、例えば、石膏ボード等により形成される。
次に、本発明による繊維強化木質部材の第４実施形態について説明する。本実施形態においては、上記第１の実施形態に対し、耐火被覆層３０Ｄを備える点のみが異なる。したがって、以下の説明において、上記第１の実施形態と共通する構成については説明を省略する。
図６に、第４実施形態に係る繊維強化木質部材の縦断面図を示す。繊維強化木質部材１０Ｄは、繊維強化プラスチック部１１と、木質部２０と、耐火被覆層３０Ｄを備えて構成されている。繊維強化プラスチック部１１、及び木質部２０の構成は、上記第１実施形態と同様である。
耐火被覆層３０Ｄは、繊維強化プラスチック部１１の全体を被覆するように設けられている。本実施形態において、耐火被覆層３０Ｄは、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａの上側と、フランジ部１１ｂの下側と、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａ、１１ｂの幅方向両側に設けられ、全体として繊維強化プラスチック部１１及び非難燃木材２１を囲う筒状をなしている。耐火被覆層３０Ｄは、例えば、石膏ボード等により形成される。
繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａの上側に位置する難燃木材２２（木質部２０）は、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａの上面である側面１１１に、耐火被覆層３０Ｄを介在させた状態で、ボルト緊結や接着剤によって連結されている。
また、木質部２０の非難燃木材２１は、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａの下面である側面１１２、ウェブ部１１ｃの両側面である側面１１３、フランジ部１１ｂの上面である側面１１４のそれぞれに対し、隙間を隔てて分離された状態で対向している。繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ｂの下面である側面１１５を覆う耐火被覆層３０Ｄに対し、木質部２０の難燃木材２２は、隙間を隔てて分離された状態で対向している。
また、木質部２０の非難燃木材２１は、繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ａの下面である側面１１２、ウェブ部１１ｃの両側面である側面１１３、フランジ部１１ｂの上面である側面１１４のそれぞれに対し、隙間を隔てて分離された状態で対向している。繊維強化プラスチック部１１のフランジ部１１ｂの下面である側面１１５を覆う耐火被覆層３０Ｄに対し、木質部２０の難燃木材２２は、隙間を隔てて分離された状態で対向している。
本第４実施形態によれば、上述の作用効果に加えて、下記の効果がある。
（９）繊維強化木質部材１０Ｄは、筒状をなす耐火被覆層３０ＤをＨ型状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１を覆う位置に設けるものであり、第３実施形態に示すように、耐火被覆層をＨ型状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部に添わせるように設置する必要はなく、耐火被覆層３０Ｄの施工が容易である。また、筒状をなす耐火被覆層３０Ｄを有する繊維強化木質部材１０Ｄは、繊維強化プラスチック部１１のウェブ部１１ｃに非難燃木材２１が配置され、その外側に耐火被覆層３０Ｄが設けられるために、繊維強化プラスチック部１１を高い耐火性能で覆った複合木質部材を実現できる。
具体的には、繊維強化木質部材１０Ｄでは、繊維強化プラスチック部１１は、耐火被覆層３０Ｄで被覆されている。このような構成によれば、繊維強化プラスチック部１１が耐火被覆層３０Ｄで被覆されることによって、繊維強化プラスチック部１１の耐火性能を高めることできる。これにより、繊維強化プラスチック部１１に要求された耐火性能を確保するのに必要な木質部２０を薄くすることができる。
また、上記第１実施形態と同様、耐火被覆層３０Ｄで覆われた繊維強化プラスチック部１１と、繊維強化プラスチック部１１の一部の側面１１１に添わせた木質部２０とが連結されることで、繊維強化木質部材１０Ｄの剛性を高めることができる。また、繊維強化プラスチック部１１の他の側面１１２、１１３、１１４、１１５では、繊維強化プラスチック部１１と木質部２０とが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１と木質部２０との間で、繊維強化プラスチック部１１及び木質部２０の一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能を向上可能な繊維強化木質部材１０Ｄを実現することができる。
（９）繊維強化木質部材１０Ｄは、筒状をなす耐火被覆層３０ＤをＨ型状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１を覆う位置に設けるものであり、第３実施形態に示すように、耐火被覆層をＨ型状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部に添わせるように設置する必要はなく、耐火被覆層３０Ｄの施工が容易である。また、筒状をなす耐火被覆層３０Ｄを有する繊維強化木質部材１０Ｄは、繊維強化プラスチック部１１のウェブ部１１ｃに非難燃木材２１が配置され、その外側に耐火被覆層３０Ｄが設けられるために、繊維強化プラスチック部１１を高い耐火性能で覆った複合木質部材を実現できる。
具体的には、繊維強化木質部材１０Ｄでは、繊維強化プラスチック部１１は、耐火被覆層３０Ｄで被覆されている。このような構成によれば、繊維強化プラスチック部１１が耐火被覆層３０Ｄで被覆されることによって、繊維強化プラスチック部１１の耐火性能を高めることできる。これにより、繊維強化プラスチック部１１に要求された耐火性能を確保するのに必要な木質部２０を薄くすることができる。
また、上記第１実施形態と同様、耐火被覆層３０Ｄで覆われた繊維強化プラスチック部１１と、繊維強化プラスチック部１１の一部の側面１１１に添わせた木質部２０とが連結されることで、繊維強化木質部材１０Ｄの剛性を高めることができる。また、繊維強化プラスチック部１１の他の側面１１２、１１３、１１４、１１５では、繊維強化プラスチック部１１と木質部２０とが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１と木質部２０との間で、繊維強化プラスチック部１１及び木質部２０の一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能を向上可能な繊維強化木質部材１０Ｄを実現することができる。
［第５実施形態］
次に、本発明による繊維強化木質部材の第５実施形態について説明する。
図７は、柱部材に用いる第５実施形態に係る繊維強化木質部材の水平断面図である。繊維強化木質部材１０Ｅは、繊維強化プラスチック部１１Ｅと、木質部２０Ｅと、を備えて構成されている。繊維強化木質部材１０Ｅは、例えば柱材として用いることができる。
繊維強化プラスチック部１１Ｅは、繊維強化木質部材１０Ｅの長手方向に延びる中心軸に交差する断面において、繊維強化木質部材１０Ｅの中央部に内蔵（埋設）されている。すなわち、繊維強化プラスチック部１１Ｅは、繊維強化木質部材１０Ｅの外部に露出していない。繊維強化プラスチック部１１Ｅは、中心軸に交差する断面形状が、板状を、すなわち矩形状をなしている。繊維強化プラスチック部１１Ｅは、強化繊維に樹脂を含浸させて上記形状に成形された繊維強化プラスチックからなる。強化繊維としては、炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維等がある。
次に、本発明による繊維強化木質部材の第５実施形態について説明する。
図７は、柱部材に用いる第５実施形態に係る繊維強化木質部材の水平断面図である。繊維強化木質部材１０Ｅは、繊維強化プラスチック部１１Ｅと、木質部２０Ｅと、を備えて構成されている。繊維強化木質部材１０Ｅは、例えば柱材として用いることができる。
繊維強化プラスチック部１１Ｅは、繊維強化木質部材１０Ｅの長手方向に延びる中心軸に交差する断面において、繊維強化木質部材１０Ｅの中央部に内蔵（埋設）されている。すなわち、繊維強化プラスチック部１１Ｅは、繊維強化木質部材１０Ｅの外部に露出していない。繊維強化プラスチック部１１Ｅは、中心軸に交差する断面形状が、板状を、すなわち矩形状をなしている。繊維強化プラスチック部１１Ｅは、強化繊維に樹脂を含浸させて上記形状に成形された繊維強化プラスチックからなる。強化繊維としては、炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維等がある。
木質部２０Ｅは、繊維強化プラスチック部１１Ｅの周囲を覆うように、繊維強化プラスチック部１１Ｅの各側面に添わせて設けられている。木質部２０Ｅは、非難燃木材２１Ｅと、難燃木材２２Ｅとを備えている。
本実施形態において、非難燃木材２１Ｅは、断面形状が矩形で、繊維強化木質部材１０Ｅの中心部に配置されている。非難燃木材２１Ｅは、難燃薬剤を含浸させることによる難燃処理が施されていない木材であり、火災による火熱が作用した際に、例えば加熱開始後５分以内に燃焼するものをいう。
難燃木材２２Ｅは、非難燃木材２１Ｅの外側に積層して設けられている。本実施形態において、難燃木材２２Ｅは、非難燃木材２１Ｅの上面、下面、及び幅方向両側の側面をそれぞれ覆うように所定の厚さで設けられている。難燃木材２２Ｅは、難燃薬剤を含浸させたもので、火災による火熱が作用した際に、例えば加熱開始後５分以内に燃焼しないものをいう。
本実施形態において、非難燃木材２１Ｅは、断面形状が矩形で、繊維強化木質部材１０Ｅの中心部に配置されている。非難燃木材２１Ｅは、難燃薬剤を含浸させることによる難燃処理が施されていない木材であり、火災による火熱が作用した際に、例えば加熱開始後５分以内に燃焼するものをいう。
難燃木材２２Ｅは、非難燃木材２１Ｅの外側に積層して設けられている。本実施形態において、難燃木材２２Ｅは、非難燃木材２１Ｅの上面、下面、及び幅方向両側の側面をそれぞれ覆うように所定の厚さで設けられている。難燃木材２２Ｅは、難燃薬剤を含浸させたもので、火災による火熱が作用した際に、例えば加熱開始後５分以内に燃焼しないものをいう。
上記の繊維強化プラスチック部１１Ｅは、非難燃木材２１Ｅの上面、下面、及び幅方向両側のそれぞれと、難燃木材２２Ｅとの間に設けられている。繊維強化プラスチック部１１Ｅは、非難燃木材２１Ｅの上面及び下面に、幅方向に間隔をあけて２枚が配置されている。
各繊維強化プラスチック部１１Ｅにおいて非難燃木材２１Ｅの表面に対向する側面１１７は、木質部２０Ｅの非難燃木材２１Ｅに対し、接着剤Ｃ４によって連結されている。なお、各繊維強化プラスチック部１１の側面１１７と木質部２０Ｅの非難燃木材２１Ｅとは、接着剤Ｃ４に限らず、ボルト緊結によって連結されていてもよい。
また、各繊維強化プラスチック部１１Ｅにおいて、難燃木材２２Ｅに対向する側面１１８は、木質部２０Ｅの難燃木材２２Ｅに対し、隙間を隔てて分離された状態で対向している。このようにして、繊維強化プラスチック部１１Ｅの側面１１８は、木質部２０Ｅに対し、ボルト締結や接着剤を用いた接合がなされておらず、側面１１８に沿った面内で繊維強化プラスチック部１１Ｅと木質部２０Ｅとが相対変位可能となっている。
各繊維強化プラスチック部１１Ｅにおいて非難燃木材２１Ｅの表面に対向する側面１１７は、木質部２０Ｅの非難燃木材２１Ｅに対し、接着剤Ｃ４によって連結されている。なお、各繊維強化プラスチック部１１の側面１１７と木質部２０Ｅの非難燃木材２１Ｅとは、接着剤Ｃ４に限らず、ボルト緊結によって連結されていてもよい。
また、各繊維強化プラスチック部１１Ｅにおいて、難燃木材２２Ｅに対向する側面１１８は、木質部２０Ｅの難燃木材２２Ｅに対し、隙間を隔てて分離された状態で対向している。このようにして、繊維強化プラスチック部１１Ｅの側面１１８は、木質部２０Ｅに対し、ボルト締結や接着剤を用いた接合がなされておらず、側面１１８に沿った面内で繊維強化プラスチック部１１Ｅと木質部２０Ｅとが相対変位可能となっている。
このような繊維強化木質部材１０Ｅは、繊維強化プラスチックと木材を組み合わせた繊維強化木質部材１０Ｅであって、断面形状が矩形状の繊維強化プラスチック部１１Ｅと、繊維強化プラスチック部１１Ｅの外周囲に設けられる木質部２０Ｅ（非難燃木材２１Ｅ、難燃木材２２Ｅ）と、を備える。繊維強化プラスチック部１１Ｅは、側面１１７が接着剤Ｃ４で木質部２０Ｅと連結されているとともに、他の側面１１８では、木質部２０Ｅと分離されている。
このような構成によれば、繊維強化プラスチック部１１Ｅと、繊維強化プラスチック部１１Ｅの外周囲に設けられる木質部２０Ｅとが連結されることで、繊維強化木質部材１０Ｅの剛性を高めることができる。また、繊維強化プラスチック部１１Ｅの他の側面１１８では、繊維強化プラスチック部１１Ｅと木質部２０Ｅとが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１Ｅと木質部２０Ｅとの間で、繊維強化プラスチック部１１Ｅ及び木質部２０Ｅの一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、繊維強化木質部材１０Ｅの変形性能を高めることができる。さらに、木質部２０Ｅは、繊維強化プラスチック部１１Ｅの周囲を覆うように設けられているので、耐火性能を高めることができる。このようにして、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能を向上可能な繊維強化木質部材１０Ｅを実現することができる。
このような構成によれば、繊維強化プラスチック部１１Ｅと、繊維強化プラスチック部１１Ｅの外周囲に設けられる木質部２０Ｅとが連結されることで、繊維強化木質部材１０Ｅの剛性を高めることができる。また、繊維強化プラスチック部１１Ｅの他の側面１１８では、繊維強化プラスチック部１１Ｅと木質部２０Ｅとが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１Ｅと木質部２０Ｅとの間で、繊維強化プラスチック部１１Ｅ及び木質部２０Ｅの一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、繊維強化木質部材１０Ｅの変形性能を高めることができる。さらに、木質部２０Ｅは、繊維強化プラスチック部１１Ｅの周囲を覆うように設けられているので、耐火性能を高めることができる。このようにして、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能を向上可能な繊維強化木質部材１０Ｅを実現することができる。
本第５実施形態によれば、上述の作用効果に加えて、下記の効果がある。
（１０）繊維強化木質部材１０Ｅを構成する木質部２０Ｅは、少なくとも一部が、繊維強化プラスチック部１１Ｅの側面１１７（表面）側に位置する非難燃木材２１Ｅと、非難燃木材２１Ｅの外側に設けられた難燃木材２２Ｅとが積層されている。
このような構成によれば、繊維強化木質部材１０Ｅの最も外側に難燃木材２２Ｅが設けられているので、耐火性能を高めることができる。これにより、要求される耐火性能を確保するのに必要な木質部２０Ｅを薄くすることができる。また、難燃木材２２Ｅの内側には非難燃木材２１Ｅが設けられているので、難燃木材２２Ｅによって耐火性能を確保しつつ、難燃木材２２Ｅの使用量を抑えて低コスト化を図ることができる。
（１０）繊維強化木質部材１０Ｅを構成する木質部２０Ｅは、少なくとも一部が、繊維強化プラスチック部１１Ｅの側面１１７（表面）側に位置する非難燃木材２１Ｅと、非難燃木材２１Ｅの外側に設けられた難燃木材２２Ｅとが積層されている。
このような構成によれば、繊維強化木質部材１０Ｅの最も外側に難燃木材２２Ｅが設けられているので、耐火性能を高めることができる。これにより、要求される耐火性能を確保するのに必要な木質部２０Ｅを薄くすることができる。また、難燃木材２２Ｅの内側には非難燃木材２１Ｅが設けられているので、難燃木材２２Ｅによって耐火性能を確保しつつ、難燃木材２２Ｅの使用量を抑えて低コスト化を図ることができる。
（第５実施形態の変形例）
図８は、第５実施形態と同様、繊維強化木質部材（柱部材）の水平断面図である。上記第５実施形態で示した繊維強化プラスチック部１１Ｅは、上記第３実施形態と同様、耐火被覆層３０Ｆで被覆するようにしてもよい。
本変形例における繊維強化木質部材１０Ｆは、繊維強化プラスチック部１１Ｅと、木質部２０Ｅと、耐火被覆層３０Ｆを備えて構成されている。
繊維強化プラスチック部１１Ｅ、及び木質部２０Ｅの構成は、上記第５実施形態と同様である。
耐火被覆層３０Ｆは、各繊維強化プラスチック部１１Ｅの全体を被覆するよう、所定の厚さで設けられている。耐火被覆層３０Ｆは、例えば、耐火塗料、湿式耐火被覆材、乾式耐火被覆材等により形成される。
図８は、第５実施形態と同様、繊維強化木質部材（柱部材）の水平断面図である。上記第５実施形態で示した繊維強化プラスチック部１１Ｅは、上記第３実施形態と同様、耐火被覆層３０Ｆで被覆するようにしてもよい。
本変形例における繊維強化木質部材１０Ｆは、繊維強化プラスチック部１１Ｅと、木質部２０Ｅと、耐火被覆層３０Ｆを備えて構成されている。
繊維強化プラスチック部１１Ｅ、及び木質部２０Ｅの構成は、上記第５実施形態と同様である。
耐火被覆層３０Ｆは、各繊維強化プラスチック部１１Ｅの全体を被覆するよう、所定の厚さで設けられている。耐火被覆層３０Ｆは、例えば、耐火塗料、湿式耐火被覆材、乾式耐火被覆材等により形成される。
このような繊維強化木質部材１０Ｆは、繊維強化プラスチック部１１Ｅが耐火被覆層３０Ｆで被覆されることによって、繊維強化プラスチック部１１Ｅの耐火性能を高めることできる。これにより、繊維強化プラスチック部１１Ｅに要求された耐火性能を確保するのに必要な木質部２０Ｅを薄くすることができる。
［第６実施形態］
次に、本発明による繊維強化木質部材の第６実施形態について説明する。ここで、以下に示す繊維強化木質部材１０Ｇは、上記第１実施形態の繊維強化木質部材１０Ａに代えて、梁材として用いられる。
図９に、第６実施形態に係る繊維強化木質部材の縦断面図を示す。繊維強化木質部材１０Ｇは、逆Ｔ字形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１Ｇと、木質部２０Ｇと、を備えて構成されている。
繊維強化プラスチック部１１Ｇは、繊維強化木質部材１０Ｇの長手方向に延びる中心軸に交差する断面において、繊維強化木質部材１０Ｇの中央部に内蔵（埋設）されている。繊維強化プラスチック部１１Ｇは、中心軸に交差する断面形状が、逆Ｔ字形状をなしている。すなわち、繊維強化プラスチック部１１Ｇは、鉛直方向に延在するウェブ部１１ｃと、ウェブ部１１ｃの下端に接合されて水平方向に延在するフランジ部１１ｂとを備えている。繊維強化プラスチック部１１Ｇは、強化繊維に樹脂を含浸させて上記形状に成形された繊維強化プラスチックからなる。
次に、本発明による繊維強化木質部材の第６実施形態について説明する。ここで、以下に示す繊維強化木質部材１０Ｇは、上記第１実施形態の繊維強化木質部材１０Ａに代えて、梁材として用いられる。
図９に、第６実施形態に係る繊維強化木質部材の縦断面図を示す。繊維強化木質部材１０Ｇは、逆Ｔ字形状の断面形状を有する繊維強化プラスチック部１１Ｇと、木質部２０Ｇと、を備えて構成されている。
繊維強化プラスチック部１１Ｇは、繊維強化木質部材１０Ｇの長手方向に延びる中心軸に交差する断面において、繊維強化木質部材１０Ｇの中央部に内蔵（埋設）されている。繊維強化プラスチック部１１Ｇは、中心軸に交差する断面形状が、逆Ｔ字形状をなしている。すなわち、繊維強化プラスチック部１１Ｇは、鉛直方向に延在するウェブ部１１ｃと、ウェブ部１１ｃの下端に接合されて水平方向に延在するフランジ部１１ｂとを備えている。繊維強化プラスチック部１１Ｇは、強化繊維に樹脂を含浸させて上記形状に成形された繊維強化プラスチックからなる。
木質部２０Ｇは、繊維強化プラスチック部１１Ｇの周囲を覆うように、繊維強化プラスチック部１１Ｇの各側面に添わせて設けられている。木質部２０Ｇは、繊維強化プラスチック部１１Ｇの一部の側面１１９に対し、ボルトＢ３が緊締されることで連結されている。具体的には、本実施形態において、木質部２０Ｇは、繊維強化プラスチック部１１Ｇの側面１１９に、ボルトＢ３及び連結部材４０Ｇを介して連結されている。連結部材４０Ｇは、繊維強化プラスチック部１１Ｇの側面１１９に沿って設けられ、木質部２０Ｇを貫通して繊維強化木質部材１０Ｇの外側まで延びている。連結部材４０Ｇは、上記第１実施形態で示した支持ブラケット６や、建物躯体（図示無し）等の部材に連結される。ボルトＢ３は、繊維強化プラスチック部１１Ｇの側面１２０側から繊維強化プラスチック部１１Ｇ及び連結部材４０Ｇを貫通し、先端部が木質部２０Ｇにねじ込まれている。これにより、木質部２０Ｇは、ボルトＢ３及び連結部材４０Ｇを介して繊維強化プラスチック部１１Ｇの側面１１９に連結されている。
また、木質部２０Ｇは、繊維強化プラスチック部１１Ｇの他の側面１２０、１２１、１２２に対し、隙間を隔てて分離された状態で対向している。このようにして、繊維強化プラスチック部１１Ｇの側面１２０、１２１、１２２は、木質部２０Ｇに対し、ボルト締結や接着剤を用いた接合がなされておらず、側面１２０、１２１、１２２に沿った面内で繊維強化プラスチック部１１Ｇと木質部２０Ｇとが相対変位可能となっている。
また、木質部２０Ｇは、繊維強化プラスチック部１１Ｇの他の側面１２０、１２１、１２２に対し、隙間を隔てて分離された状態で対向している。このようにして、繊維強化プラスチック部１１Ｇの側面１２０、１２１、１２２は、木質部２０Ｇに対し、ボルト締結や接着剤を用いた接合がなされておらず、側面１２０、１２１、１２２に沿った面内で繊維強化プラスチック部１１Ｇと木質部２０Ｇとが相対変位可能となっている。
このように、繊維強化木質部材１０Ｇは、繊維強化プラスチックと木材を組み合わせた繊維強化木質部材１０Ｇであって、断面形状が逆Ｔ形状に形成された繊維強化プラスチック部１１Ｇと、繊維強化プラスチック部１１Ｇの外周囲に設けられる木質部２０Ｇと、を備えている。繊維強化プラスチック部１１Ｇは、一部の側面１１９がボルトＢ３による緊締で木質部２０Ｇと連結されているとともに、他の側面１２０、１２１、１２２では、木質部２０Ｇと分離されている。
上記のような構成によれば、繊維強化プラスチック部１１Ｇと、繊維強化プラスチック部１１Ｇの外周囲に設けられる木質部２０Ｇとが一部の側面１１９で連結されることで、繊維強化木質部材１０Ｇの剛性を高めることができる。また、繊維強化プラスチック部１１Ｇの他の側面１２０、１２１、１２２では、繊維強化プラスチック部１１Ｇと木質部２０Ｇとが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１Ｇと木質部２０Ｇとの間で、繊維強化プラスチック部１１Ｇ及び木質部２０Ｇの一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、繊維強化木質部材１０Ｇの変形性能を高めることができる。さらに、木質部２０Ｇは、繊維強化プラスチック部１１Ｇの外周囲に、すなわち周囲を覆うように設けられているので、耐火性能を高めることができる。このようにして、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能を向上可能な繊維強化木質部材１０Ｇを実現することができる。
上記のような構成によれば、繊維強化プラスチック部１１Ｇと、繊維強化プラスチック部１１Ｇの外周囲に設けられる木質部２０Ｇとが一部の側面１１９で連結されることで、繊維強化木質部材１０Ｇの剛性を高めることができる。また、繊維強化プラスチック部１１Ｇの他の側面１２０、１２１、１２２では、繊維強化プラスチック部１１Ｇと木質部２０Ｇとが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１Ｇと木質部２０Ｇとの間で、繊維強化プラスチック部１１Ｇ及び木質部２０Ｇの一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、繊維強化木質部材１０Ｇの変形性能を高めることができる。さらに、木質部２０Ｇは、繊維強化プラスチック部１１Ｇの外周囲に、すなわち周囲を覆うように設けられているので、耐火性能を高めることができる。このようにして、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能を向上可能な繊維強化木質部材１０Ｇを実現することができる。
［第７実施形態］
次に、本発明による繊維強化木質部材の第７実施形態について説明する。以下に示す繊維強化木質部材１０Ｈは、上記第１実施形態の繊維強化木質部材１０Ａと同様、梁材として用いられる。
図１０に、第７実施形態に係る繊維強化木質部材の縦断面図を示す。繊維強化木質部材１０Ｈは、繊維強化プラスチック部１１Ｈと、木質部２０Ｈを備えて構成されている。
繊維強化プラスチック部１１Ｈは、繊維強化木質部材１０Ｈの長手方向に延びる中心軸に交差するボックス形状の断面を有し、繊維強化木質部材１０Ｈの中央部に内蔵（埋設）されている。すなわち、繊維強化プラスチック部１１Ｈは、繊維強化木質部材１０Ｈの外部に露出していない。繊維強化プラスチック部１１Ｈは、上下方向に間隔をあけて設けられた一対の水平部１１ｄ、１１ｅと、これら水平部１１ｄ、１１ｅを各々の端辺において連結する一対の鉛直部１１ｆ、１１ｇと、を備えている。水平部１１ｄ、１１ｅと鉛直部１１ｆ、１１ｇの内側には、これらにより外方を囲われて内部空間Ｓが形成されている。
このような繊維強化プラスチック部１１Ｈとしては、ダイアリード（登録商標）コンポジット等を使用することが可能である。
次に、本発明による繊維強化木質部材の第７実施形態について説明する。以下に示す繊維強化木質部材１０Ｈは、上記第１実施形態の繊維強化木質部材１０Ａと同様、梁材として用いられる。
図１０に、第７実施形態に係る繊維強化木質部材の縦断面図を示す。繊維強化木質部材１０Ｈは、繊維強化プラスチック部１１Ｈと、木質部２０Ｈを備えて構成されている。
繊維強化プラスチック部１１Ｈは、繊維強化木質部材１０Ｈの長手方向に延びる中心軸に交差するボックス形状の断面を有し、繊維強化木質部材１０Ｈの中央部に内蔵（埋設）されている。すなわち、繊維強化プラスチック部１１Ｈは、繊維強化木質部材１０Ｈの外部に露出していない。繊維強化プラスチック部１１Ｈは、上下方向に間隔をあけて設けられた一対の水平部１１ｄ、１１ｅと、これら水平部１１ｄ、１１ｅを各々の端辺において連結する一対の鉛直部１１ｆ、１１ｇと、を備えている。水平部１１ｄ、１１ｅと鉛直部１１ｆ、１１ｇの内側には、これらにより外方を囲われて内部空間Ｓが形成されている。
このような繊維強化プラスチック部１１Ｈとしては、ダイアリード（登録商標）コンポジット等を使用することが可能である。
木質部２０Ｈは、繊維強化プラスチック部１１Ｈの周囲を覆うように、繊維強化プラスチック部１１Ｈの各外側を向く側面に添わせて設けられている。
木質部２０Ｈは、繊維強化プラスチック部１１Ｈの一部の側面１２３に対し、ボルトＢ１が緊締されることで連結されている。また、木質部２０Ｈは、繊維強化プラスチック部１１Ｈの他の側面１２４、１２５と分離されている。具体的には、本実施形態において、木質部２０Ｈは、繊維強化プラスチック部１１Ｈの上側の水平部１１ｄの上面である側面１２３に、水平部１１ｄの上側に位置する木質部２０Ｈが、ボルトＢ１、Ｂ２及び連結部材４０Ｈ、４４Ｈを介して連結されている。連結部材４０Ｈは鋼材であり、繊維強化プラスチック部１１Ｈの水平部１１ｄの上面に沿って設けられたプレート部４１Ｈと、木質部２０Ｈを貫通してプレート部４１Ｈに接続する連結部４３Ｈとを一体に有する。連結部材４４Ｈは、連結部材４０Ｈの連結部４３Ｈの側面に接合されており、連結部４３Ｈから立ち上るように設けられて、繊維強化木質部材１０Ｈの上面（水平部１１ｄの上側に位置する木質部２０Ｈの上面）に沿って設けられたプレート部４２Ｈを備えている。プレート部４２Ｈの幅方向側は、木質部２０Ｈの幅方向側の側面に沿うようにプレート部４２Ｈが屈曲して設けられた屈曲部４４ａとなっている。連結部材４０Ｈ、４４Ｈは、繊維強化木質部材１０Ｈの軸方向において所定の間隔を開けて設けられている。
このような連結部材４０Ｈ、４４Ｈは、連結部材４０Ｈのプレート部４１Ｈが複数のボルトＢ１によって繊維強化プラスチック部１１Ｈの水平部１１ｄにボルト締結され、連結部材４４Ｈのプレート部４２Ｈが複数のボルトＢ２によって、水平部１１ｄの上側に位置する木質部２０Ｈにボルト締結されている。これにより、水平部１１ｄの上側に位置する木質部２０Ｈは、ボルトＢ２、連結部材４０Ｈ、４４Ｈ、及びボルトＢ１を介して繊維強化プラスチック部１１Ｈの水平部１１ｄに連結されている。
木質部２０Ｈは、繊維強化プラスチック部１１Ｈの一部の側面１２３に対し、ボルトＢ１が緊締されることで連結されている。また、木質部２０Ｈは、繊維強化プラスチック部１１Ｈの他の側面１２４、１２５と分離されている。具体的には、本実施形態において、木質部２０Ｈは、繊維強化プラスチック部１１Ｈの上側の水平部１１ｄの上面である側面１２３に、水平部１１ｄの上側に位置する木質部２０Ｈが、ボルトＢ１、Ｂ２及び連結部材４０Ｈ、４４Ｈを介して連結されている。連結部材４０Ｈは鋼材であり、繊維強化プラスチック部１１Ｈの水平部１１ｄの上面に沿って設けられたプレート部４１Ｈと、木質部２０Ｈを貫通してプレート部４１Ｈに接続する連結部４３Ｈとを一体に有する。連結部材４４Ｈは、連結部材４０Ｈの連結部４３Ｈの側面に接合されており、連結部４３Ｈから立ち上るように設けられて、繊維強化木質部材１０Ｈの上面（水平部１１ｄの上側に位置する木質部２０Ｈの上面）に沿って設けられたプレート部４２Ｈを備えている。プレート部４２Ｈの幅方向側は、木質部２０Ｈの幅方向側の側面に沿うようにプレート部４２Ｈが屈曲して設けられた屈曲部４４ａとなっている。連結部材４０Ｈ、４４Ｈは、繊維強化木質部材１０Ｈの軸方向において所定の間隔を開けて設けられている。
このような連結部材４０Ｈ、４４Ｈは、連結部材４０Ｈのプレート部４１Ｈが複数のボルトＢ１によって繊維強化プラスチック部１１Ｈの水平部１１ｄにボルト締結され、連結部材４４Ｈのプレート部４２Ｈが複数のボルトＢ２によって、水平部１１ｄの上側に位置する木質部２０Ｈにボルト締結されている。これにより、水平部１１ｄの上側に位置する木質部２０Ｈは、ボルトＢ２、連結部材４０Ｈ、４４Ｈ、及びボルトＢ１を介して繊維強化プラスチック部１１Ｈの水平部１１ｄに連結されている。
また、木質部２０Ｈは、繊維強化プラスチック部１１Ｈの下側の水平部１１ｅの下面である側面１２５、鉛直部１１ｆ、１１ｇの外方を向く側面である側面１２４に対し、隙間を隔てて分離された状態で対向している。ここで、木質部２０Ｈと側面１２４とは、隙間は僅かであり、互いに近接しつつも接合はなされずに、分離されている。このようにして、繊維強化プラスチック部１１Ｈの側面１２４、１２５は、木質部２０Ｈに対し、ボルト締結や接着剤を用いた接合がなされておらず、側面１２４、１２５に沿った面内で繊維強化プラスチック部１１Ｈと木質部２０Ｈとが相対変位可能となっている。
繊維強化木質部材１０Ｈは、カバー材９を介して屋根材８に固定されている。
このように、繊維強化木質部材１０Ｈは、繊維強化プラスチックと木材を組み合わせた繊維強化木質部材１０Ｈであって、断面形状がボックス形状に形成された繊維強化プラスチック部１１Ｈと、繊維強化プラスチック部１１Ｈの外周囲に設けられる木質部２０Ｈと、を備えている。繊維強化プラスチック部１１Ｈは、一部の側面１２３がボルトＢ１、Ｂ２による緊締で木質部２０Ｈと連結されているとともに、他の側面１２４、１２５では、木質部２０Ｈと分離されている。
上記のような構成によれば、繊維強化プラスチック部１１Ｈと、繊維強化プラスチック部１１Ｈの外周囲に設けられる木質部２０Ｈとが一部の側面１２３で連結されることで、繊維強化木質部材１０Ｈの剛性を高めることができる。また、繊維強化プラスチック部１１Ｈの他の側面１２４、１２５では、繊維強化プラスチック部１１Ｈと木質部２０Ｈとが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１Ｈと木質部２０Ｈとの間で、繊維強化プラスチック部１１Ｈ及び木質部２０Ｈの一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、繊維強化木質部材１０Ｈの変形性能を高めることができる。さらに、木質部２０Ｈは、繊維強化プラスチック部１１Ｈの外周囲に、すなわち周囲を覆うように設けられているので、耐火性能を高めることができる。このようにして、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能を向上可能な繊維強化木質部材１０Ｈを実現することができる。
また、繊維強化プラスチック部１１Ｈは、内側に内部空間Ｓが形成されたボックス形状となっているため、軽量な繊維強化木質部材１０Ｈを実現可能である。
上記のような構成によれば、繊維強化プラスチック部１１Ｈと、繊維強化プラスチック部１１Ｈの外周囲に設けられる木質部２０Ｈとが一部の側面１２３で連結されることで、繊維強化木質部材１０Ｈの剛性を高めることができる。また、繊維強化プラスチック部１１Ｈの他の側面１２４、１２５では、繊維強化プラスチック部１１Ｈと木質部２０Ｈとが分離されているので、材料強度が異なる繊維強化プラスチック部１１Ｈと木質部２０Ｈとの間で、繊維強化プラスチック部１１Ｈ及び木質部２０Ｈの一方の変形を他方が阻害することがない。したがって、繊維強化木質部材１０Ｈの変形性能を高めることができる。さらに、木質部２０Ｈは、繊維強化プラスチック部１１Ｈの外周囲に、すなわち周囲を覆うように設けられているので、耐火性能を高めることができる。このようにして、高い剛性と変形性能を備え、かつ耐火性能を向上可能な繊維強化木質部材１０Ｈを実現することができる。
また、繊維強化プラスチック部１１Ｈは、内側に内部空間Ｓが形成されたボックス形状となっているため、軽量な繊維強化木質部材１０Ｈを実現可能である。
[実験結果]
ここで、上記したような複合部材の耐火性能について実験を行ったので、その結果を以下に示す。
本実施形態の繊維強化木質部材の実施例における試験体の構成を示す断面図を図１１に示す。上記試験体を加熱したときの各部の温度変化を示す図を図１２に示す。上記試験体の試験前後における外観変化を示す図を図１３に示す。上記試験体の試験後の断面を示す図を図１４に示す。
図１１に示すように、試験体１０Ｓとして、繊維強化プラスチック部１１Ｓと、木質部２０Ｓと、を備えるものを用いた。繊維強化プラスチック部１１Ｓは、板厚４．７ｍｍ、幅６２ｍｍ、長さ９００ｍｍの炭素繊維複合材料を用いた。木質部２０Ｓは、非難燃木材２１Ｓとして、高さ９９ｍｍ、幅６５ｍｍ、長さ９００ｍｍ集成材を用いた。また、非難燃木材２１Ｓの上側及び幅方向両側、及び繊維強化プラスチック部１１Ｓの下側に、厚さ３５ｍｍの難燃木材２２Ｓを木質部２０Ｓとして設けた。
ここで、繊維強化プラスチック部１１Ｓと非難燃木材２１Ｓとは、僅かな隙間を隔てて分離された状態で対向させた。また、繊維強化プラスチック部１１Ｓの下面と繊維強化プラスチック部１１Ｓの下側の難燃木材２２Ｓとは、接着剤Ｃｓとして、レゾルシノール・フェノール樹脂接着剤を８００ｇ／ｍ２で塗布して接着した。
ここで、上記したような複合部材の耐火性能について実験を行ったので、その結果を以下に示す。
本実施形態の繊維強化木質部材の実施例における試験体の構成を示す断面図を図１１に示す。上記試験体を加熱したときの各部の温度変化を示す図を図１２に示す。上記試験体の試験前後における外観変化を示す図を図１３に示す。上記試験体の試験後の断面を示す図を図１４に示す。
図１１に示すように、試験体１０Ｓとして、繊維強化プラスチック部１１Ｓと、木質部２０Ｓと、を備えるものを用いた。繊維強化プラスチック部１１Ｓは、板厚４．７ｍｍ、幅６２ｍｍ、長さ９００ｍｍの炭素繊維複合材料を用いた。木質部２０Ｓは、非難燃木材２１Ｓとして、高さ９９ｍｍ、幅６５ｍｍ、長さ９００ｍｍ集成材を用いた。また、非難燃木材２１Ｓの上側及び幅方向両側、及び繊維強化プラスチック部１１Ｓの下側に、厚さ３５ｍｍの難燃木材２２Ｓを木質部２０Ｓとして設けた。
ここで、繊維強化プラスチック部１１Ｓと非難燃木材２１Ｓとは、僅かな隙間を隔てて分離された状態で対向させた。また、繊維強化プラスチック部１１Ｓの下面と繊維強化プラスチック部１１Ｓの下側の難燃木材２２Ｓとは、接着剤Ｃｓとして、レゾルシノール・フェノール樹脂接着剤を８００ｇ／ｍ２で塗布して接着した。
上記のような試験体１０Ｓに対し、ＩＳＯ８３４に記載された標準加熱温度曲線にしたがった加熱を３０分間を行い、消火後、燃え止まるまで、試験体１０Ｓの観察、及び各部の温度計測を行った。ここで、試験体１０Ｓにおける温度計測個所は、繊維強化プラスチック部１１Ｓの幅方向中央部の下面側の位置Ｐ１と、繊維強化プラスチック部１１Ｓの幅方向端部の位置Ｐ２と、非難燃木材２１Ｓの上下方向中間部における難燃木材２２Ｓとの境界部の位置Ｐ３とで、それぞれ行った。
その温度計測結果を図１２に示す。この図１２に示されるように、位置Ｐ１～Ｐ３における最高温度は、位置Ｐ１が１４７℃、位置Ｐ２が１５７℃、位置Ｐ３が１３５℃であった。
また、加熱実験前後の試験体１０Ｓを目視により観察して比較した。図１３、図１４に示されるように、実験後の試験体１０Ｓは、難燃木材２２Ｓの表面側の一部が炭化しているものの、内部の非難燃木材２１Ｓまでの炭化（２６０℃以上で発生する）は認められなかった。
また、加熱実験前後の試験体１０Ｓを目視により観察して比較した。図１３、図１４に示されるように、実験後の試験体１０Ｓは、難燃木材２２Ｓの表面側の一部が炭化しているものの、内部の非難燃木材２１Ｓまでの炭化（２６０℃以上で発生する）は認められなかった。
（その他の変形例）
なお、本発明の繊維強化木質部材は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、繊維強化木質部材１０Ａ～１０Ｈは、梁３や柱材に限らず、他の用途の部材として用いることもできる。
また、繊維強化木質部材１０Ａ～１０Ｈにおける繊維強化プラスチック部１１、１１Ｂ、１１Ｅ、１１Ｇ、１１Ｈの形状や配置は、上記各実施形態および変形例で示したものに限らず、適宜変更することが可能である。例えば、図２等に示される断面形状がＨ形状の繊維強化プラスチック部において、上下のフランジの幅を短くし、断面形状がＩ形状となるようにしても構わない。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
なお、本発明の繊維強化木質部材は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、繊維強化木質部材１０Ａ～１０Ｈは、梁３や柱材に限らず、他の用途の部材として用いることもできる。
また、繊維強化木質部材１０Ａ～１０Ｈにおける繊維強化プラスチック部１１、１１Ｂ、１１Ｅ、１１Ｇ、１１Ｈの形状や配置は、上記各実施形態および変形例で示したものに限らず、適宜変更することが可能である。例えば、図２等に示される断面形状がＨ形状の繊維強化プラスチック部において、上下のフランジの幅を短くし、断面形状がＩ形状となるようにしても構わない。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
１０Ａ～１０Ｈ 繊維強化木質部材
１１、１１Ｂ、１１Ｅ、１１Ｇ、１１Ｈ 繊維強化プラスチック部
２０、２０Ｂ、２０Ｅ、２０Ｇ、２０Ｈ 木質部
２１、２１Ｅ 非難燃木材 １１１～１２５ 側面
２２、２２Ｅ 難燃木材 Ｂ１～Ｂ３ ボルト
３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｆ 耐火被覆層 Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４ 接着剤
１１、１１Ｂ、１１Ｅ、１１Ｇ、１１Ｈ 繊維強化プラスチック部
２０、２０Ｂ、２０Ｅ、２０Ｇ、２０Ｈ 木質部
２１、２１Ｅ 非難燃木材 １１１～１２５ 側面
２２、２２Ｅ 難燃木材 Ｂ１～Ｂ３ ボルト
３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｆ 耐火被覆層 Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４ 接着剤
Claims (3)
- 繊維強化プラスチックと木材を組み合わせた、長手方向に延びる中心軸を有する繊維強化木質部材であって、
前記中心軸に交差する断面形状が、矩形状、Ｉ形状、逆Ｔ形状、Ｈ形状、ボックス形状の何れかに形成された繊維強化プラスチック部と、
前記繊維強化プラスチック部の外周囲に設けられる木質部と、を備え
前記繊維強化プラスチック部は、前記断面形状における一部の側面がボルト緊締、または接着剤で前記木質部と連結されているとともに、他の側面では前記木質部と分離され、前記他の側面に沿った面内で前記繊維強化プラスチック部と前記木質部とが相対変位可能となっていることを特徴とする繊維強化木質部材。 - 前記木質部は、少なくとも一部が、前記繊維強化プラスチック部の表面側に非難燃木材を配置し、当該非難燃木材の外側に難燃木材を設けて一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化木質部材。
- 前記繊維強化プラスチック部は、全面が、耐火被覆層で被覆されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の繊維強化木質部材。
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