特許 6395013 小屋面構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6395013

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】小屋面構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20180913BHJP

   E04B 1/26 20060101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   E04B1/58 506L

   E04B1/26 E

   E04B1/58 503L

   E04B1/58 504L

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-83923(P2017-83923)

(22)【出願日】2017年4月20日

【審査請求日】2017年5月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000198787

【氏名又は名称】積水ハウス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080182

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 三彦

(72)【発明者】

【氏名】田畑 治

【審査官】 土屋 保光

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−１４８８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−１３５００８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６１−２７４０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−００６５０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−３１６４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４８−０４２５２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１７４７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２７３９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２３０８９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｂ １／００− １／３６

Ｅ０４Ｂ １／３８− １／６１

Ｅ０４Ｃ ３／００− ３／２９４

Ｅ０４Ｃ ３／３０− ３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方のラミナの繊維方向の端面と前記一方のラミナと他方のラミナの繊維方向の側面とが略直角に接合する第１ラミナ部材と、一方のラミナの繊維方向の側面と前記一方のラミナと他方のラミナの繊維方向の端面とが略直角に接合する第２ラミナ部材とが、上下方向に接着剤を介して貼り合わされて重なり合って積層されて形成された交差積層部と、該交差積層部から分岐して形成された２以上の梁継手積層部とを具備する複数の木質隅角部構造体の前記交差積層部から分岐した前記梁継手積層部同士を梁部材によって相互に連結して四角形枠を構成した梁枠構造体を柱によって支持した小屋面構造であって、
前記木質隅角部構造体は、
前記第１ラミナ部材が前記一方のラミナと前記他方のラミナが共に１枚で、且つ、前記第２ラミナ部材の前記一方のラミナと前記他方のラミナが共に１枚からなるＬ字形の木質隅角部構造体と、
前記第１ラミナ部材が前記一方のラミナが２枚で前記他方のラミナが１枚からなり、前記第２ラミナ部材が前記一方のラミナ及び前記他方のラミナが共に１枚のラミナからなるＴ字形の木質隅角部構造体とを有し、
前記四角形枠は、四隅のコーナー部に配置された４つの前記Ｌ字形の木質隅角部構造体の前記梁継手積層部同士を前記梁部材によって連結すると共に、相対向する枠それぞれの途中に前記Ｔ字形の木質隅角部構造体を前記梁継手積層部と前記梁部材とが接合するように介在させたものであり、相対向する前記Ｔ字形の木質隅角部構造体の前記梁継手積層部同士を前記梁部材によって連結したことを特徴とする小屋面構造。

【請求項2】

前記第１ラミナ部材及び前記第２ラミナ部材における一方のラミナの端面と他方のラミナの側面及び一方のラミナの側面と他方のラミナの端面との接合は、フィンガージョイントによるものであることを特徴とする請求項１に記載の小屋面構造。

【請求項3】

前記第１ラミナ部材及び前記第２ラミナ部材における前記一方のラミナの端面と前記他方のラミナの側面及び前記一方のラミナの側面と前記他方のラミナの端面との接合は、前記一方のラミナ又は前記他方のラミナの端面に形成した傾斜面と前記他方のラミナ又は前記一方のラミナの側面に形成した逆傾斜面とを接着剤を介して貼り合せたものであることを特徴とする請求項１に記載の小屋面構造。

【請求項4】

前記梁継手積層部と梁部材との接合は、梁継手積層部と梁部材の双方の相対向する端面に差し込む接合棒を取付板の両面に有する接合金具を用いて接合することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の小屋面構造。

【請求項5】

前記梁継手積層部と梁部材との接合は、梁継手積層部と梁部材の相対向する端面においてラミナの長短によって形成された互いの凹凸部同士を逆にして対面させて接着剤を介して嵌め込むことによって接合することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の小屋面構造。

【請求項6】

前記梁枠構造体の柱による支持は、前記木質隅角部構造体の前記交差積層部を支えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の小屋面構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、隅角部を一体化した集成構成の木質隅角部構造体を使用して構成される小屋面構造に関する。

【背景技術】

【0002】

木造建築物における木質梁材は直線部材であり、これを隅部において柱材を介して相互にピン接合して、Ｌ字形、Ｔ字形、十字形などの隅角部を具備する梁枠構造体を構成している。しかし、この梁枠構造体は前述のようにピン結合であるために、水平外力に対して抵抗するために隅角部にブレース、火打ち、合板等を配置してしなければならない（例えば、特許文献１の図１３、特許文献２の図３等）。

【0003】

しかしこのようなブレース、火打ち、合板等は、拭き抜けや配線・配管などを考慮して設計する際のプランの自由度に制約を加えることになる。とくに火打ちは水平抵抗耐力が小さく、高耐力の水平抵抗要素が望まれている。

【0004】

このような要望に応える発明として、例えば特許文献３の図１〜図４に示されるようなＬ字形、Ｔ字形、十字形等に一体的に形成して剛体接合に近い木質部接合体がある。これは集成材からなる平板材を上記の形状となるように切り抜いて形成しているために、上記の各字形の直線の交差部分は同質で連続した木材繊維を有する一体物となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−１２０１６４号公報（図１３）

【特許文献2】実開平５−１２５１７号公報（図３）

【特許文献3】特開２０１２−２０２１１４号公報（図１〜図４）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記先行技術においては、交差部分が同質で連続した木材繊維であるために繊維方向に水平外力が作用した場合には脆いという問題点がある。又、集成材からなる平板材を前記の各形状に切り抜いて形成しなければならないので、切り抜きに要する手数がかかると共に、切り抜き残余の板材破片が無駄になり不経済になる問題点がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明は前記課題を解決するためになされたものであって、その手段とするところは次の通りである。

【0008】

請求項１の発明は、一方のラミナの繊維方向の端面と他方のラミナの繊維方向の側面とが略直角に接合する第１ラミナ部材と、一方のラミナの繊維方向の側面と他方のラミナの繊維方向の端面とが略直角に接合する第２ラミナ部材とが、上下方向に接着剤を介して貼り合わされて重なり合って積層されて形成された交差積層部と、該交差積層部から分岐して形成された２以上の梁継手積層部とを具備する複数の木質隅角部構造体の前記交差積層部から分岐した前記梁継手積層部同士を梁部材によって相互に連結して四角形枠を構成した梁枠構造体を柱によって支持した小屋面構造であって、前記木質隅角部構造体は、前記第１ラミナ部材が前記一方のラミナと前記他方のラミナが共に１枚で、且つ、前記第２ラミナ部材の前記一方のラミナと前記他方のラミナが共に１枚からなるＬ字形の木質隅角部構造体と、前記第１ラミナ部材が前記一方のラミナが２枚で前記他方のラミナが１枚からなり、前記第２ラミナ部材が前記一方のラミナ及び前記他方のラミナが共に１枚のラミナからなるＴ字形の木質隅角部構造体とを有し、前記四角形枠は、四隅のコーナー部に配置された４つの前記Ｌ字形の木質隅角部構造体の前記梁継手積層部同士を前記梁部材によって連結すると共に、相対向する枠それぞれの途中に前記Ｔ字形の木質隅角部構造体を前記梁継手積層部と前記梁部材とが接合するように介在させたものであり、相対向する前記Ｔ字形の木質隅角部構造体の前記梁継手積層部同士を前記梁部材によって連結したことにある。

【0012】

請求項２の発明は、前記第１ラミナ部材及び前記第２ラミナ部材における一方のラミナの端面と他方のラミナの側面及び一方のラミナの側面と他方のラミナの端面との接合は、フィンガージョイントによるものであることにある。

【0013】

請求項３の発明は、前記第１ラミナ部材及び前記第２ラミナ部材における前記一方のラミナの端面と前記他方のラミナの側面及び前記一方のラミナの側面と前記他方のラミナの端面との接合は、前記一方のラミナ又は前記他方のラミナの端面に形成した傾斜面と前記他方のラミナ又は前記一方のラミナの側面に形成した逆傾斜面とを接着剤を介して貼り合せたものであることにある。

【0015】

請求項４の発明は、前記梁継手積層部と梁部材との接合は、梁継手積層部と梁部材の双方の相対向する端面に差し込む接合棒を取付板の両面に有する接合金具を用いて接合することにある。

【0016】

請求項５の発明は、前記梁継手積層部と梁部材との接合は、梁継手積層部と梁部材の相対向する端面においてラミナの長短によって形成された互いの凹凸部同士を逆にして対面させて接着剤を介して嵌め込むことによって接合することにある。

【0017】

請求項６の発明は、前記梁枠構造体の柱による支持は、前記木質隅角部構造体の前記交差積層部を支えることにある。

【発明の効果】

【0018】

この発明の木質隅角部構造体は、第１及び第２ラミナ部材を交互に上下方向に積層して形成された交差積層部とこの交差積層部から分岐した２以上の梁継手積層部を具備しているので、木造建物の四角形枠を構成する梁枠構造体である小屋面に利用すれば剛体接合の構造体を形成できる。これによって、従来必要とされていたブレース、火打ち、合板等は不要となるので、小屋面のプランの自由度が高まる利点がある。上下に重なり合う第１ラミナ部材と第２ラミナ部材の交差積層部においては、繊維方向の異なるラミナが上下方向に交互に位置し、更に、上下の第１ラミナ部材と第２ラミナ部材を構成する２以上のラミナにおいては交差部においてラミナの勝ち負けが異なっているので、より強度が強い剛体接合が得られる。

【0019】

更にこの発明の木質隅角部構造体は、Ｌ字形、Ｔ字形のものを第１及び第２ラミナ部材を構成するラミナの数とラミナの繊維方向の向きを変えることにより容易に得ることができる。

【0020】

更に、第１および第２ラミナ部材において一方のラミナの端面と他方のラミナの側面とを接合する場合において、フィンガージョイントを採用した場合には、機械加工によって容易に形成できる。又、一方のラミナの端面と他方のラミナの側面にそれぞれ形成した傾斜面と逆傾斜面を接着剤を介して貼り合わせする場合には、傾斜面とした分だけ貼り合わせ面積が垂直面同士の場合よりも大きくなるので接合強度が向上する。

【0021】

又は、この発明の木質隅角部構造体は、前記のように、Ｌ字形、Ｔ字形のものを得られるので、これらの梁継手積層部と梁部材の相互の連結組み合せによって四角形枠の梁枠構造体を得ることができる。

【0022】

接合金具を用いて梁継手積層部と梁部材とを接合すれば、金属部材の介在により梁継手積層部と梁部材が強固に接合される。又、ラミナの端部における長短によってそれぞれの端面に凹凸を形成して、これら凹凸を逆になるように対面させて接着剤を介して嵌め込み固定することによって、重量を増すことなく梁継手積層部と梁部材が接合される。

【0023】

これを柱によって建物の最上階に構築すれば剛体構造の小屋面を得られる。これによって、ブレース、火打ち、合板等が不要になるために、大きな吹き抜けを設けたり、配管、配線のスペースを得るなどのプラン自由度が向上する。又、柱で支える場合には、交差積層部で支えると支持強度が向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】この発明の木質隅角部構造体の第１実施形態の全体斜視図。

【図2】一方のラミナの端面と他方のラミナの側面との接合状態斜視説明図。

【図3】同他の接合状態斜視説明図。

【図4】この発明の木質隅角部構造体の第２実施形態の全体斜視図。

【図5】この発明の木質隅角部構造体の第３実施形態の全体斜視図。

【図6】接合金具を用いての梁継手部と梁部材の接合状態透視説明図。

【図7】接合金具を挟んで梁継手部と梁部材を接合する断面説明図。

【図8】梁継手積層部の梁部材接合端部説明図。

【図9】梁継手積層部と梁部材の相向い合う接合端面の断面説明図。

【図10】梁継手積層部と梁部材の接合断面図。

【図11】この発明の木質隅角部構造体を用いた小屋面構造体の斜視説明図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

この発明の実施の形態について以下図面を参照しつつ説明する。まず、図１に示す第１実施形態について説明する。木質隅角部構造体１は、Ｌ字形の構造体であって、一方のラミナ２の繊維方向の端面２ａと他方のラミナ３の繊維方向の側面３ｂとが略直角に接合する第１ラミナ部材４が最上段に位置し、次に、一方のラミナ２の繊維方向の側面２ｂと他方のラミナ３の繊維方向の端面３ａとが略直角に接合する第２ラミナ部材５が第２段に位置し、以下、これら第１ラミナ部材４及び第２ラミナ部材５が交互に上下方向に接着剤を介して重ね合わせて積層され圧力を加えて接合されてなるものである。すなわち、隅部において第１ラミナ部材４と第２ラミナ部材５とは勝ち負けを逆にして交互に重ね合わせて積層され接合されたものである。ここにおいて、一方のラミナ２と他方のラミナ３は同一の幅と長さ及び厚さを有する同一形状のものを用いている。そして幅、厚み、長さはいずれもとくに限定されるものではない。このようなラミナは使用前に十分に乾燥させて磨れ、割れ、大きな節などを除去あるいは分散させて、狂いや収縮がないようになされたものである。唐松、ヒノキ、スギなどの国産材樹種、外来材樹種を製材して挽き板にしたものであるので、一般には長手方向が、繊維方向に挽かれて両端に端面２ａ，３ａを形成し、両側に側面２ｂ，３ｂを形成している。

【0026】

上記のように第１ラミナ部材４と第２ラミナ部材５とが上下方向に交互に接着剤を介して重ね合わされて貼り合わせて積層された木質隅角部構造体１は、略直角に接合している交差部６においては上下のラミナの繊維方向が異なっており、且つ、勝ち負けが異なる接合であるので、剛体構造を形成している。そして、２つのラミナが交差する交差積層部７とこの交差積層部７から分岐して直角方向に２つの梁継手積層部８とを具備している。

【0027】

前記第１ラミナ部材４の一方のラミナ２と他方のラミナ３の接合の第１の実施例は、図２に示すように、一方のラミナ２の繊維方向の端面２ａと他方のラミナ３の繊維方向の側面３ｂにそれぞれ対応するフィンガージョイントとなる凹凸形状９を形成したものである。そして、これらをフィンガージョイントとして接合する場合には、凹凸形状９の部分に接着剤を介して重ね合わせるだけでよい。

【0028】

第２の実施例は、図３に示すように、一方のラミナ２の繊維方向の端面２ａに傾斜面１０を形成し、他方のラミナ３の繊維方向の側面３ｂに前記傾斜面１０と同じ角度である逆傾斜面１１を形成して、これら傾斜面１０と逆傾斜面１１とを接着剤を介して重ね合わせて貼り合わせたものである。第１の実施例と第２の実施例の接合を上下段で異なる接合によるものとしてもよい。上記の第１実施例と第２実施例の２つのラミナの接合は以下に述べる第２の実施形態及び第３の実施形態においても同じである。

【0029】

上記のような第１ラミナ部材４及び第２ラミナ部材５は、結局のところ、一方のラミナ２と他方のラミナ３が同形状、同材質のラミナであれば、第１ラミナ部材４を裏返して９０度回転させると第２ラミナ部材５となるので、第１ラミナ部材４のみを生産し、それを上下方向交互に裏表を逆にして９０度回転させて接着剤を介在させて重ね合わせて積層し圧力を加えて貼り付けるだけの作業であることから、極めて効率良く生産できる。

【0030】

この発明の木質隅角部構造体１の第２の実施形態について、図４に基づいて説明する。この第２の実施形態の木質隅角部構造体１は、Ｔ字形の構造体であって、一方のラミナ２は２Ａ，２Ｂの２枚あってそれぞれの繊維方向の端面２Ａａ，２Ｂａと他方のラミナ３の繊維方向の２つの相対向する側面３ｂの端部において略直角に接合している第１ラミナ部材１が最上段に位置し、次に、一方のラミナ２の繊維方向の側面２ａ中央部分において、他方のラミナ３の繊維方向の端面３ａとが略直角に接合する第２ラミナ部材５が第２段目に位置し、以下、これら第１ラミナ部材４及び第２ラミナ部材５が交互に上下方向に接着剤を介して重ね合わせて積層され圧力を加えて接合されてなるものである。図４においては第２ラミナ部材５の接合部分は現われてはいない。すなわち、第１ラミナ部材４と第２ラミナ部材５とは勝ち負けを逆にして交互に重ね合わせて積層され圧力をかけて接合されたものである。ここにおいて、一方のラミナ２と他方のラミナ３は数と長さは第１ラミナ部材４と第２ラミナ部材５において異るが、幅、厚さは同じとしている。

【0031】

この第２の実施形態の木質隅角部構造体１においては、第１の実施形態と同じように、上下の第１ラミナ部材４と第２ラミナ部材５とが接合した交差部６においては、ラミナの繊維方向が異なっており、且つ、勝ち負けが異なる接合であるので、剛体構造を形成している。そして、この交差積層部７とこの交差積層部７から分岐して直角方向に等間隔に３つの梁継手積層部８とを具備している。

【0032】

この発明の木質隅角部構造体１の第３の実施形態について、図５に基づいて説明する。この第３の実施形態の木質隅角部構造体１は、十字形の構造体であって、最上段に位置している第１ラミナ部材４が一方のラミナ２の２枚２Ａ，２Ｂとこの一方のラミナ２Ａ，２Ｂの繊維方向の端面２Ａａ，２Ｂａが一方のラミナ２より長さが長い１枚の他方のラミナ３の繊維方向の中央部の両側面３ｂに接合されたものである。又、第２段目に位置する第２ラミナ部材５は、図５には現われていないが、１枚の一方のラミナ２とこの一方のラミナ２の繊維方向の中央部の両側面２ｂに接合する端面３Ａｂ，３Ｂｂを有する２枚の他方のラミナ３Ａ，３Ｂである。このような第１ラミナ部材４と第２ラミナ部材５が上下方向に交互に接着剤を介して重ね合わされて圧力をかけて接合されたものである。ここにおいて、第１ラミナ部材４と第２ラミナ部材５とは一方のラミナ２と他方のラミナ３の勝ち負けが異なる接合である。このような接合における交差部６においては、上下のラミナの繊維方向が異なり、且つ、勝ち負けが異なる接合であるから、前記第１、第２の実施形態と同様に剛体構造を形成している。そして、この交差積層部７とこの交差積層部７から分岐して直角方向に等間隔に４つの梁継手積層部８とを具備している。

【0033】

前記の第１乃至第３実施形態における木質隅角部構造体１の梁継手積層部８と集成材からなる梁部材１２との接合例について、図５〜図７に基づいて説明する。この接合例は、図６、図７に示す、接合金具１３を用いて行う例であって、接合金具１３は取付板１３ａの両側面から上、中、下段のそれぞれにおいて２本の接合棒１３ｂを突出するように固定されてなる。そして、梁継手積層部８及び梁部材１２の端面には、図５、図７に示されるように、前記接合棒１３ｂの取付位置と対応する位置において、この接合棒１３ｂの挿入穴８ａ，１２ａが形成されている。接合時にはこの接合金具１３を間に挟んで梁継手積層部８の端面に開口している挿入穴８ａにまず一方側の接合棒１３ｂを差し込んでから、梁部材１２の端面に開口している挿入穴１２ａに他方側の接合棒１３ｂを挿入することにより行う。挿入の順序は同時でも逆でもよい。挿入に先がけて取付板１３ａや挿入穴１３ｂに接着剤を塗っておくとより接合強度が向上する。

【0034】

梁継手積層部８と梁部材１２の他の接合例について、図８〜図１０に基づいて説明する。この接合例は、梁継手積層部８を構成する一方のラミナ２Ａ、２Ｂの端面２Ａａ、２Ｂｂを、図８に示すように、第１段面に位置する第１ラミナ部材４と第２段目に位置する第２ラミナ部材５とを交互に長短とし、これを接合する梁部材１２の構成するラミナの端面を、図９に示すように、上方から順に逆に短長として、以下の段の双方の積層するラミナも同様に長短を逆にしながら積層することにより、図１０に示すように、双方の端面に形成されている凹凸同士を逆にして相向い合わせて接着剤を介して嵌め合わせて固着してなるものである。以上の２例については、Ｔ字形の構造体について説明したが、Ｌ字形、十字形の構造体における梁部材との接合であっても同様である。又、上記した２例以外の接合であっても良いのは勿論である。

【0035】

上記した第１乃至第３の実施形態の木質隅角部構造体１を用いて小屋面１４を構築する実施例について、図１１に基づいて説明する。四角形枠１５は四隅のコーナー部に第１の実施形態のＬ字型の木質隅角部構造体１を４つ配置し、これら４つのＬ字形の木質隅角部構造体１を梁部材１２によって連結したものである。横方向の間隔は長いために、途中に２つの第２の実施形態のＴ字形の木質隅角部構造体１を介在させており、これらＴ字形の木質隅角部構造体１は相対向するＴ字形の木質隅角部構造体１の対応する梁継手積層部８と梁部材１２を用いて前記接続金具１３で接合している。又、２つの縦方向のＬ字形の木質隅角部構造体１の梁継手積層部８同士、Ｌ字形、Ｔ字形の各々の木質隅角部構造体１の梁継手積層部８同士も梁部材１２と接合している。更に、四隅のＬ字形の木質隅角部構造体１は柱１６によって支持されると共に、横方向の長い梁部材１２の途中も柱１６によって支持されている。このようにして形成された小屋面構造は四隅の内側や四角形枠の内部に火打ち、合板等の補強部材が必要でないので、この実施例では吹き抜けとして開放して利用している。

【産業上の利用可能性】

【0036】

この木質隅角部構造体１の使用例は上記の小屋面１４に限られることなく、他の木造住宅を始めとする建物に広く利用することができる。

【符号の説明】

【0037】

１ 木質隅角部積層体
２ 一方のラミナ
３ 他方のラミナ
４ 第１ラミナ部材
５ 第２ラミナ部材
６ 交差部
７ 交差積層部
８ 梁継手積層部
９ 凹凸形状
１０ 傾斜面
１１ 逆傾斜面
１２ 梁部材
１３ 接合金具
１４ 小屋面
１５ 四角形枠
１６ 柱

【要約】

【課題】
従来の梁枠構造体はピン結合であるために水平外力に対して抵抗するために隅角部にブレース、火打ち、合板等を配置してしなければならない課題がある。
【解決手段】
一方のラミナ２の繊維方向の端面と前記一方のラミナ２と他方のラミナ３の繊維方向の側面とが略直角に接合する第１ラミナ部材４と、一方のラミナ２の繊維方向の側面と前記一方のラミナ２と他方のラミナ３の繊維方向の端面とが略直角に接合する第２ラミナ部材５とが、上下方向に接着剤を介して貼り合わされて重なり合って積層されて形成された交差積層部７と、該交差積層部７から分岐して形成された２以上の梁継手積層部８とを具備する木質隅角部構造体１としたこと。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】