特許 6486675 木質系部材、木質系部材の製造方法及び建築物の補強方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6486675

(24)【登録日】2019年3月1日

(45)【発行日】2019年3月20日

(54)【発明の名称】木質系部材、木質系部材の製造方法及び建築物の補強方法

(51)【国際特許分類】

   E04C 3/18 20060101AFI20190311BHJP

【ＦＩ】

   E04C3/18

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-259048(P2014-259048)

(22)【出願日】2014年12月22日

(65)【公開番号】特開2016-118069(P2016-118069A)

(43)【公開日】2016年6月30日

【審査請求日】2017年10月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】504258527

【氏名又は名称】国立大学法人 鹿児島大学

(73)【特許権者】

【識別番号】594018027

【氏名又は名称】山佐木材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100162259

【弁理士】

【氏名又は名称】末富 孝典

(74)【代理人】

【識別番号】100133592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 浩一

(74)【代理人】

【識別番号】100168114

【弁理士】

【氏名又は名称】山中 生太

(72)【発明者】

【氏名】塩屋 晋一

(72)【発明者】

【氏名】村田 忠

(72)【発明者】

【氏名】塩崎 征男

【審査官】 新井 夕起子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０１−２５６６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２８０２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０４５３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４６５８４９４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００４−０８２３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−００９１０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｃ ３／１２ − ３／１８

Ｂ２７Ｍ １／００ − ３／３８

Ｅ０４Ｇ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

材長方向に直交する断面が多角形状であり、ＪＡＳ材または建築基準法に適合する木質系の部材と、
前記材長方向に延びる前記部材の側面に貼り合わされる木質系の平板と、
を備え、
前記平板には、前記材長方向に延びる溝部が形成され、
木質系の材料よりも堅い補強部材が前記溝部に挿入されるとともに、接着剤が前記溝部に封入され、
前記溝部の開口の少なくとも一部を塞ぐ小木板が挿入され、
前記溝部の底面が、前記補強部材の側面に沿って湾曲した曲面又は多角面であるとともに、
前記補強部材の断面における下半分は前記溝部に密着しており、
前記溝部の内壁上部と前記補強部材の上部と前記小木板との間に形成される領域に、前記補強部材よりも小径の小補強部材が挿入されている、
木質系部材。

【請求項2】

前記部材は、集成材又は製材である、
請求項１に記載の木質系部材。

【請求項3】

前記補強部材は、
異形鉄筋又はアラミドロッドである、
請求項１又は２に記載の木質系部材。

【請求項4】

材長方向に延びる溝部を有する木質系の平板を製作する第１の工程と、
前記溝部に、木質系の材料よりも堅い補強部材を挿入する第２の工程と、
前記溝部に、接着剤を封入する第３の工程と、
材長方向に直交する断面が多角形状でありＪＡＳ材または建築基準法に適合する木質系の部材の材長方向に延びる側面に沿って前記平板を貼り合わせる第４の工程と、
を含み、
前記第１の工程では、前記溝部の底面を、前記補強部材の側面に沿って湾曲した曲面又は多角面となるように、かつ、前記補強部材の断面における下半分が前記溝部に密着するように加工し、
前記第２の工程では、前記溝部の内壁上部と前記補強部材の上部との間に形成される領域に、前記補強部材よりも小径の小補強部材を挿入し、
前記第３の工程では、接着剤の封入後に、前記溝部の開口の少なくとも一部を塞ぐ小木板を挿入する、
木質系部材の製造方法。

【請求項5】

前記第３の工程では、
前記溝部に接着剤を封入する前に、前記溝部の内壁全面に接着剤を薄く塗布し、塗布された接着剤を硬化させるプライマー処理を行う、
請求項４に記載の木質系部材の製造方法。

【請求項6】

前記第３の工程では、
接着剤を封入した後、土台と抑え板により前記平板を挟み込んで、接着剤の浸透による前記平板の湾曲を防止する、
請求項４に記載の木質系部材の製造方法。

【請求項7】

前記第１の工程では、
平板状の木質系の基材に、
前記基材よりも細幅の複数の角材を、間隔を置いて貼り合わせることにより、前記溝部を有する平板を製作する、
請求項４から６のいずれか一項に記載の木質系部材の製造方法。

【請求項8】

材長方向に延びる溝部を有する木質系の平板を製作する第１の工程と、
前記溝部に、木質系の材料よりも堅い補強部材を挿入する第２の工程と、
前記溝部に、接着剤を封入する第３の工程と、
ＪＡＳ材または建築基準法に適合する建築物の柱又は梁の材長方向に延びる側面に前記平板を貼り合わせる第４の工程と、
を含み、
前記第１の工程では、前記溝部の底面を、前記補強部材の側面に沿って湾曲した曲面又は多角面となるように、かつ、前記補強部材の断面における下半分が前記溝部に密着するように加工し、
前記第２の工程では、前記溝部の内壁上部と前記補強部材の上部との間に形成される領域に、前記補強部材よりも小径の小補強部材を挿入し、
前記第３の工程では、接着剤の封入後に、前記溝部の開口の少なくとも一部を塞ぐ小木板を挿入する、
建築物の補強方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、木質系部材、木質系部材の製造方法及び建築物の補強方法に関する。

【背景技術】

【0002】

補強材料を内部に挿入することにより補強された木材が、建築物の資材として提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−３８４８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

建物の建築に用いられる木材には、建築基準法に適合した木質系の部材、すなわちＪＡＳ（日本農業規格）集成材又はＪＡＳ製材、すなわちＪＡＳ材を用いる必要がある。上記特許文献に開示された技術を用いて建築材を補強するために、ＪＡＳ材に鉄筋等を挿入してしまうと、そのＪＡＳ材は、建築基準法に適合した部材とはいえなくなるので、建築資材として用いるのに適さなくなる。

【0005】

建築基準法に適合しない木材を建築に用いる場合には、その建物に関して国土交通大臣から特別な認可を受けるか、建築業者が木材を用いる工法について国土交通大臣から特別な認可を受ける必要がある。このような認可を得るための手続は、非常に煩雑である。

【0006】

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、建築基準法に適合しつつ、曲げ強度及び曲げ剛性を向上することができる木質系部材、木質系部材の製造方法及び建築物の補強方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、この発明の第１の観点に係る木質系部材は、
材長方向に直交する断面が多角形状であり、ＪＡＳ材または建築基準法に適合する木質系の部材と、
前記材長方向に延びる前記部材の側面に貼り合わされる木質系の平板と、
を備え、
前記平板には、前記材長方向に延びる溝部が形成され、
木質系の材料よりも堅い補強部材が前記溝部に挿入されるとともに、接着剤が前記溝部に封入され、
前記溝部の開口の少なくとも一部を塞ぐ小木板が挿入され、
前記溝部の底面が、前記補強部材の側面に沿って湾曲した曲面又は多角面であるとともに、
前記補強部材の断面における下半分は前記溝部に密着しており、
前記溝部の内壁上部と前記補強部材の上部と前記小木板との間に形成される領域に、前記補強部材よりも小径の小補強部材が挿入されている。

【0011】

前記部材は、集成材又は製材である、
こととしてもよい。

【0012】

前記補強部材は、
異形鉄筋又はアラミドロッドである、
こととしてもよい。

【0013】

この発明の第２の観点に係る木質系部材の製造方法は、
材長方向に延びる溝部を有する木質系の平板を製作する第１の工程と、
前記溝部に、木質系の材料よりも堅い補強部材を挿入する第２の工程と、
前記溝部に、接着剤を封入する第３の工程と、
材長方向に直交する断面が多角形状でありＪＡＳ材または建築基準法に適合する木質系の部材の材長方向に延びる側面に沿って前記平板を貼り合わせる第４の工程と、
を含み、
前記第１の工程では、前記溝部の底面を、前記補強部材の側面に沿って湾曲した曲面又は多角面となるように、かつ、前記補強部材の断面における下半分が前記溝部に密着するように加工し、
前記第２の工程では、前記溝部の内壁上部と前記補強部材の上部との間に形成される領域に、前記補強部材よりも小径の小補強部材を挿入し、
前記第３の工程では、接着剤の封入後に、前記溝部の開口の少なくとも一部を塞ぐ小木板を挿入する。

【0014】

前記第３の工程では、
前記溝部に接着剤を封入する前に、前記溝部の内壁全面に接着剤を薄く塗布し、塗布された接着剤を硬化させるプライマー処理を行う、
こととしてもよい。

【0015】

前記第３の工程では、
接着剤を封入した後、土台と抑え板により前記平板を挟み込んで、接着剤の浸透による前記平板の湾曲を防止する、
こととしてもよい。

【0016】

前記第１の工程では、
平板状の木質系の基材に、
前記基材よりも細幅の複数の部材を、間隔を置いて貼り合わせることにより、前記溝部を有する平板を製作する、
こととしてもよい。

【0018】

この発明の第３の観点に係る建築物の補強方法は、
材長方向に延びる溝部を有する木質系の平板を製作する第１の工程と、
前記溝部に、木質系の材料よりも堅い補強部材を挿入する第２の工程と、
前記溝部に、接着剤を封入する第３の工程と、
ＪＡＳ材または建築基準法に適合する建築物の柱又は梁の材長方向に延びる側面に前記平板を貼り合わせる第４の工程と、
を含み、
前記第１の工程では、前記溝部の底面を、前記補強部材の側面に沿って湾曲した曲面又は多角面となるように、かつ、前記補強部材の断面における下半分が前記溝部に密着するように加工し、
前記第２の工程では、前記溝部の内壁上部と前記補強部材の上部との間に形成される領域に、前記補強部材よりも小径の小補強部材を挿入し、
前記第３の工程では、接着剤の封入後に、前記溝部の開口の少なくとも一部を塞ぐ小木板を挿入する。

【発明の効果】

【0019】

この発明によれば、建築基準法に適合した木質系の部材に補強が施された平板を貼り合わせることにより木質系部材を構成している。このようにすれば、その木質系部材について、建築基準法に適合しつつ、曲げ強度及び曲げ剛性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】この発明の実施の形態１に係る木質系部材の構造を示す斜視図である。

【図2】図１の平板の断面図である。

【図3】図１の木質系部材の製造工程のフローチャートである。

【図4】図４（Ａ）は、平板に溝部を形成した状態を示す図である。図４（Ｂ）は、溝部に接着剤を薄く塗布した状態を示す図である。図４（Ｃ）は、溝部に補強部材を挿入した状態を示す図である。図４（Ｄ）は、封入部が形成された状態を示す図である。

【図5】図１の木質系部材の曲げ強度の変化を示すグラフである。

【図6】曲げ剛性及び曲げ強度を求めるための補強部材の割合を模式的に示す図である。

【図7】図１の木質系部材の曲げ剛性を示すグラフである。

【図8】図１の木質系部材と同等の曲げ強度及び曲げ剛性を有する木質系部材の平面図である。

【図9】この発明の実施の形態２に係る木質系部材の平板（その１）の構造を示す断面図である。

【図10】この発明の実施の形態２に係る木質系部材の平板（その２）の構造を示す断面図である。

【図11】この発明の実施の形態３に係る木質系部材の平板の構造を示す断面図である。

【図12】この発明の実施の形態４に係る木質系部材の平板の構造を示す断面図である。

【図13】図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、溝部への小木板の挿入方法を示す図である。

【図14】この発明の実施の形態５に係る木質系部材の平板の構造を示す断面図である。

【図15】この発明の実施の形態６に係る木質系部材の平板の構造を示す断面図である。

【図16】図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）は、平板における溝部の製作方法を示す図である。

【図17】この発明の実施の形態７に係る木質系部材の平板の湾曲の抑制に用いられる固定具の構成を示す図である。

【図18】この発明の実施の形態８に係る建築物の補強方法のフローチャートである。

【図19】図１９（Ａ）〜図１９（Ｆ）は、様々な平板の貼り合わせのパターンを示す図である。

【図20】木質系部材の種類を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

【0022】

実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。図１に示すように、この発明の実施の形態１に係る木質系部材１００は、ＪＡＳ集成材１と、平板２とを備える。木質系部材１００は、建築基準法に適合した木質系のＪＡＳ集成材１の材長方向に延びる側面に平板２を貼り合わせることにより、構成されている。

【0023】

ＪＡＳ集成材１は、建築基準法に適合した一方向（材長方向）に延びる木質系の部材である。ＪＡＳ集成材１は、材長方向に直交する断面が矩形状である。ＪＡＳ集成材１は、スギ、ベイマツ、カラマツ、ゴム等の木材小片（ラミナ）を接着剤で接着して得られる板材である。ここでは、ラミナにスギ材が用いられているものとする。ＪＡＳ集成材１としてスギ材を用いれば、本発明の効果がより顕著になる。接着剤としては、例えばユリア系樹脂、メラミン・ユリア共縮合樹脂、フェノール系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂又はレゾルシノール樹脂等の接着剤を用いることができる。ラミナの板厚は４５ｍｍであり、ラミナの短手方向の幅は、１０５ｍｍ以上２１０ｍｍ以下とすることができる。

【0024】

平板２は、ＪＡＳ集成材１の材長方向に延びる側面に貼り合わされる木質系の平板である。平板２の短手方向の幅は、ＪＡＳ集成材１と同じである。平板２は、図１及び図２に示すように、平板２Ａと平板２Ｂとが接着剤で貼り合わされることにより形成されている。接着剤には、上述したものと同様な接着剤が用いられる。

【0025】

平板２Ａには、材長方向に延びる溝部３が形成されている。図２に示すように、この実施の形態では、溝部３の底面は平面となっている。溝部３の位置、深さは、平板２Ａ、２Ｂが貼り合わされて形成される平板２の外面から補強部材４までの距離（厚み）が、一定の距離以上となるように定められている。

【0026】

溝部３には、木質系の材料よりも堅い補強部材４が挿入されている。補強部材４は、円柱状の部材である。補強部材４は、溝部３から突出することのないように、溝部３に嵌め込まれる。補強部材４としては、例えば、異形鉄筋Ｄ１０〜Ｄ２５が用いられる。

【0027】

さらに、溝部３には、接着剤が封入される。封入された接着剤が硬化して溝部３に封入部５が形成されている。このような接着剤としては、例えばエポキシ系樹脂の接着剤が用いられる。封入部５の表面は、平板２Ａの表面と面一となっている。

【0028】

溝部３に補強部材４が挿入され、接着材が挿入されて封入部５が形成された平板２Ａは、溝部３の開口が形成された面において、平板２Ｂと貼り合わされている。これにより、平板２が形成される。平板２では、外面から補強部材４（異形鉄筋）までの厚みが一定の厚み以上となっている。これにより、木質系部材１００が耐火性の観点から建築基準法の基準に適合したものとなる。

【0029】

平板２の積層方向の木質系部材１００の板厚は、３００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とすることができる。この木質系部材１００は、建築物の柱又は梁として用いられる。

【0030】

続いて、木質系部材１００の製造方法について説明する。

【0031】

図３に示すように、まず、材長方向に延びる溝部３を有する長方形状の木質系の平板２Ａを製作する（ステップＳ１；第１の工程）。具体的には、図４（Ａ）に示すように、エンドミルを用いて平板２Ａを切削し、平板２Ａの材長方向に延びる溝部３を形成する。この溝部３の長さ、深さ及び幅は、補強部材４が入るような大きさであって、補強部材４から木質系部材１００の外面までの厚みが、建築基準法に適合する厚み以上となるように設定されている。

【0032】

続いて、プライマー処理を行う（ステップＳ２）。ここでは、図４（Ｂ）に示すように、溝部３の内壁全面に接着剤を薄く塗布し、所定時間置いて、塗布された接着剤を硬化させる。このプライマー処理は、平板２Ａが湾曲するのを抑制するために行われる。エポキシ系の接着剤は粘性が低いため、塗布された後、毛細管現象により平板２Ａの内壁から繊維質である平板２Ａの内部に幾分か浸透する。木の内部に浸透した接着剤は硬化すると収縮する。接着剤の浸透量が多くなると、接着剤の収縮により、平板２Ａが変形するおそれがある。この実施の形態では、この変形を抑制するため、先に、接着剤を溝部３の内壁に薄く塗布し、浸透後硬化させてから、溝部３に接着剤を充填し、封入部５を形成する。このようにすれば接着剤の平板２Ａの内部への浸透量を少なくして、平板２Ａの変形を抑制することができる。

【0033】

続いて、溝部３に、木質系の材料よりも堅い補強部材４を挿入する（ステップＳ３；第２の工程）。これにより、図４（Ｃ）に示すように、補強部材４（異形鉄筋）が溝部３に設置される。

【0034】

続いて、溝部３に、接着剤を封入して硬化させ、封入部５を形成する（ステップＳ４；第３の工程）。ここで、上述のようにエポキシ樹脂等の接着剤が溝部３に充填される。エポキシ系の接着剤は粘性が低いため、溝部３に流れ込むと溝部３全体に行き渡る。流れ込んだ接着剤が硬化することにより、図４（Ｄ）に示すように、溝部３に封入部５が形成される。

【0035】

続いて、平板２Ａと平板２Ｂとを接着剤を用いて貼り合わせて、平板２を製作する（ステップＳ５）。これにより、図２に示す平板２が製作される。

【0036】

さらに、接着剤を用いて平板２を、建築基準法に適合したＪＡＳ集成材１の側面に沿って貼り合わせる（ステップＳ６：第４の工程）。これにより、図１に示す木質系部材１００が製作される。

【0037】

図５には、この実施の形態に係る木質系部材１００における曲げ強度の特性が示されている。図５のグラフでは、横軸は、図２に示す木質系部材１００全体の断面積（図１に示す断面積）に対する補強部材４の断面積の割合ｐｔ（％）を表している。図６に示すように、木質系部材１００の積層方向の厚みをＤとし、幅をＢとし、補強部材４の断面積の２本の合計をａｔとすると、割合ｐｔは、以下の式で表される。
ｐｔ（％）＝ａｔ／（Ｂ×Ｄ）

【0038】

図５において、縦軸は、補強部材４を付加したことによる、曲げ強度の増加率（倍率）を表している。縦軸では、補強部材４が挿入されていない場合の曲げ強度が１．０として示されている。図５に示すように、補強部材４の占める面積の割合ｐｔが大きくなればなるほど、木質系部材１００の曲げ強度の増加率がほぼ線形的に増加している。例えば、異形鉄筋の割合を３．５％とすれば、曲げ強度の増加率は３．５倍となる。

【0039】

図７には、この実施の形態に係る木質系部材１００における曲げ剛性の特性が示されている。図７のグラフでは、横軸は、図２に示す木質系部材１００全体の断面積に対する補強部材４の断面積の割合ｐｔ（％）を表している。また、縦軸は、補強部材４を付加したことによる曲げ剛性の増加率（倍率）を表している。縦軸では、補強部材４が挿入されていない場合の曲げ剛性が１．０として示されている。

【0040】

白丸は、クリープを無視した場合の曲げ剛性の増加率を表し、黒丸はクリープを考慮した場合（クリープ係数２．０）の曲げ剛性の増加率を表している。なお、クリープとは、物体に持続応力が作用すると、時間の経過とともに歪みが増大する現象である。図７に示すように、クリープを無視しても、クリープを考慮しても、補強部材４の占める面積が大きくなればなるほど、木質系部材１００の曲げ剛性の増加率がほぼ線形的に増加している。例えば、クリープを考慮した場合、補強部材４の割合が３．５％の場合の曲げ剛性は、約１０．０倍まで増加する。

【0041】

ＪＡＳ集成材１の断面二次モーメントをＩｗとし、補強部材４（異形鉄筋）の集成材図心軸に対する断面二次モーメントをＩｓとし、ＪＡＳ集成材１の曲げヤング係数Ｅｗに対する補強部材４（異形鉄筋）のヤング係数Ｅｓの比をｎ（＝３１．５）とする。この場合、木質系部材１００の断面２次モーメントＩｅは、以下の式で表される。
Ｉｅ＝Ｉｗ＋（ｎ−１）・Ｉｓ
このように、木質系部材１００の断面２次モーメントＩｅは、補強部材４により、ＪＡＳ集成材１の断面二次モーメントＩｗよりも大きくなる。

【0042】

図８には、木質系部材１００と曲げ強度及び曲げ剛性と等価の木質系部材の一例が示されている。図８に示すように、この実施の形態に係る木質系部材１００では、幅広の木質系の平板２’をＪＡＳ集成材１に付加した木質系部材と同等の曲げ強度及び曲げ剛性が得られるようになる。

【0043】

以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、木質系部材１００は、建築基準法に適合した木質系のＪＡＳ集成材１に、補強部材４が挿入された平板２を貼り合わせることにより形成されている。このようにすれば、木質系部材１００について、建築基準法に適合しつつ、曲げ強度及び曲げ剛性を向上することができる。

【0044】

なお、この実施の形態では、ＪＡＳ集成材１を、建築基準法に適合する基材とした。しかし、本発明はこれには限られない。ＪＡＳ集成材１に代えて、一本の木材から得られる製材を用いてもよい。

【0045】

また、補強部材４として、異形鉄筋に代えて、アラミドロッドを用いてもよい。

【0046】

実施の形態２．
上述の実施の形態１に係る木質系部材１００では、溝部３の底面は、平面であった。しかしながら、本発明はこれには限られない。この実施の形態に係る木質系部材１００では、図９に示すように、溝部３の底面が、補強部材４の側面に沿って湾曲した曲面となっている。

【0047】

溝部３の底面を補強部材４の側面に沿ったものとすれば、補強部材４と溝部３の底面との間の隙間を小さくすることができるので、接着剤の充填量を少なくすることができる。このようにすれば、高価な接着量の使用量を少なくして、木質系部材１００の製造コストを低減することができる。

【0048】

木質系部材１００の製造工程の流れは、上記実施の形態１と同じである（図３参照）。ただし、この実施の形態では、ステップＳ１（平板２Ａの製作）において、溝部３の底面が、補強部材４の側面に沿って湾曲した曲面となるように加工する。この加工は、ルータエンドミルという工具を用いて行われる。

【0049】

なお、図１０に示すように、溝部３の底面は、補強部材４の側面に沿って湾曲した多曲面であってもよい。このようにしても、接着剤の充填量を少なくして、木質系部材１００の製造コストを低減することができる。さらに、平板２Ａに発生する応力の集中も緩和することができる。

【0050】

以上説明したように、この実施の形態に係る木質系部材１００では、溝部３の底面の形状を補強部材４の側面の形状に合わせることにより、接着剤の量を少なくして、木質系部材１００の製造コストを低減することができる。

【0051】

実施の形態３．
上述の実施の形態１、２に係る木質系部材１００では、溝部３に挿入されるのは補強部材４のみであった。しかし、本発明はこれには限られない。この実施の形態に係る木質系部材１００では、図１１に示すように、溝部３の内壁と補強部材４との間に形成される空間に、補強部材４よりも小径の小補強部材８が挿入されている。小補強部材８としては、異形鉄筋又はアラミドロッドを用いることができる。

【0052】

小補強部材８を溝部３内に挿入すれば、補強部材４と溝部３の底面との間の隙間を小さくすることができるので、接着剤の充填量を少なくすることができる。このようにすれば、高価な接着量の使用量を少なくして、木質系部材１００の製造コストを低減することができる。また、小補強部材８により、木質系部材１００の曲げ強度及び曲げ剛性がさらに増大する。

【0053】

木質系部材１００の製造工程の流れは、上記実施の形態１と同じである（図３参照）。ただし、この実施の形態では、ステップＳ３（補強部材４の挿入）において、補強部材４の挿入前に溝部３の底面に小補強部材８を設置し、その後に補強部材４を溝部３に挿入すればよい。

【0054】

以上説明したように、この実施の形態に係る木質系部材１００では、溝部３の内壁と補強部材４との間に小補強部材８を挿入することにより、その分だけ接着剤の量を少なくすることができる。この結果、木質系部材１００の製造コストを低減することができる。

【0055】

実施の形態４．
上述の実施の形態３に係る木質系部材１００では、溝部３に挿入されるのは補強部材４及び小補強部材８のみであった。しかし、本発明はこれには限られない。この実施の形態に係る木質系部材１００では、図１２に示すように、溝部３の開口の少なくとも一部を塞ぐ小木板９が溝部３に挿入されている。このような小木板９を溝部３の開口部分に挿入すれば、溝部３への接着剤の充填量を少なくすることができるうえ、溝部３内の封入部５と、平板２Ａ、２Ｂを接着する接着剤とが接触する部分を短くすることができるので、平板２Ａと平板２Ｂとの接着の信頼性を向上することができる。

【0056】

木質系部材１００の製造工程の流れは、上記実施の形態１と概略同じである（図３参照）。ただし、この実施の形態では、ステップＳ４（封入部５の形成）において、溝部３に接着剤が充填し硬化する前に、小木板９が溝部３に挿入される。

【0057】

図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）には、溝部３への小木板９の挿入方法が示されている。この工程は、まず、図１３（Ａ）に示すように、補強部材４が挿入され、接着剤が充填された溝部３に小木板９が嵌め込まれる。小木板９が溝部３に挿入されると、溝部３に充填された接着材の一部が溝部３からあふれ出す。この状態で接着剤が硬化された後、図１３（Ｂ）に示すように、溝部３からはみ出した、接着剤及び小木板９の部分をフライス盤で削って上面を平らにする。このようにして図１３（Ｃ）に示す平板２Ａが製作される。

【0058】

以上説明したように、この実施の形態に係る木質系部材１００では、溝部３の開口に小木板９を挿入することにより、溝部３に封入される接着剤の量を少なくすることができるうえ、溝部３に封入される接着剤と、平板２Ｂとを接着する接着剤との接触面積をできるだけ少なくして、それらの接着の信頼性を向上することができる。

【0059】

実施の形態５．
上述の実施の形態１に係る木質系部材１００では、溝部３に挿入されるのは補強部材４及び小木板９のみであった。しかし、本発明はこれには限られない。この実施の形態に係る木質系部材１００では、図１４に示すように、補強部材４及び小木板９のほか、補強部材４と小木板９との間に小補強部材８が挿入されている。

【0060】

木質系部材１００の製造工程の流れは、上記実施の形態１と概略同じである（図３参照）。ただし、この実施の形態では、ステップＳ３（補強部材４の挿入）において、小補強部材８が溝部３に挿入され、ステップＳ４（封入部５の形成）において、溝部３に接着剤が充填し硬化する前に、小木板９が溝部３に挿入される。

【0061】

以上説明したように、この実施の形態に係る木質系部材１００では、溝部３の開口に小木板９を挿入し、小木板９と補強部材４との間に小補強部材８を挿入することにより、溝部３に封入される接着剤の量を少なくすることができるうえ、木質系部材１００の曲げ強度及び曲げ剛性をさらに向上することができる。

【0062】

実施の形態６．
上述の実施の形態１に係る木質系部材１００では、エンドミルを用いた切削により平板２Ａに溝部３を形成した。しかしながら、本発明はこれには限られない。図１５に示すように、溝部３は、基材１０の上に複数の角材１１を組み合わせて配置することにより、形成されるようにしてもよい。

【0063】

木質系部材１００の製造工程の流れは、上記実施の形態１と概略同じである（図３参照）。ただし、ステップＳ１（平板２Ａの製作）では、まず、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示すように、平板状の木質系の基材１０に、基材１０よりも細幅の複数の角材１１を、間隔を置いて接着剤により貼り合わせる。さらに、図１６（Ｃ）を用いてルータエンドミルを用いて溝部３の底面を曲面に加工することにより、溝部３を有する平板２Ａを製作する。

【0064】

このようにすれば、木材の切削量をできるだけ少なくして木くずを少なくし、高価な木材の効率的な活用が可能となる。

【0065】

実施の形態７．
上述の各実施の形態１では、プライマー処理を行って、接着剤の硬化による平板２Ａの湾曲を抑制した。しかしながら、本発明はこれには限られない。例えば、ステップＳ４の封入部５の形成において、溝部３に充填された接着剤が硬化するまで、図１７に示すような固定具を用いて、平板２Ａを固定して、平板２Ａの湾曲を抑制するようにしてもよい。

【0066】

図１７に示すように、平板２Ａは、土台２０の上に置かれ、平板２Ａは、土台２０と抑え板２１との間に挟まれている。土台２０と、抑え板２１との間は、２本のネジ２２が挿通されており、ネジ２２にはボルト２３が取り付けられている。これらのボルト２３の調節により、土台２０と抑え板２１とで平板２Ａを抑え込む力を調整可能である。この実施の形態では、この固定台を用いて、接着材が硬化して封入部５が形成されるまでの平板２の湾曲を抑制する。

【0067】

以上説明したように、この実施の形態では、固定台を用いて平板２Ａの湾曲を抑制するので、フラットな平板２を製作して、製作された平板２をＪＡＳ集成材１に確実に取り付けることができる。

【0068】

実施の形態８．
上述の各実施の形態では、建築前の木質系部材１００を補強した。しかしながら本発明はこれには限られない。建築物の柱又は梁の側面に平板２を貼り付けることにより、建築物を補強するようにしてもよい。

【0069】

図１８には、建築物の補強方法の流れが示されている。図１８に示すように、ステップＳ１からステップＳ５まで、すなわち平板２を製作する処理は、上記実施の形態１における図３の流れと同じである。ステップＳ５終了後、すなわち、平板２が製作されると、製作された平板２は、建築物の柱又は梁に貼り合わされる（ステップＳ１６；第４の工程）。これにより、建築物の耐震強度が向上する。

【0070】

このように、すでに建築された建築物の柱又は梁を補強するのに、平板２を適用することも可能である。

【0071】

なお、上記各実施形態では、平板２に挿入される補強部材４の数を２つとしたが、図１９（Ａ）に示すように、３つとしてもよい。補強部材４の数に制限はない。また、図１９（Ｂ）に示すようにＪＡＳ集成材１の片側だけに平板２を取り付けるようにしてもよい。さらに、図１９（Ｃ）及び図１９（Ｄ）に示すように、平板２Ａを２段以上に積層するようにしてもよい。また、図１９（Ｅ）及び図１９（Ｆ）に示すように、ＪＡＳ集成材１に対する平板２Ａを外側にして、平板２Ｂを内側に配置するようにしてもよい。いずれにしても、補強部材４は、木質系部材１００のできるだけ外側に配置されているのが望ましい。

【0072】

図２０に示すように、木質系部材１００は、断面が矩形状のものには限られない。十字型、ト型、Ｌ型断面の柱用の部材にも適用可能である。また、ＲＧ梁部材、２Ｇ・３Ｇ梁部材、ＦＧ梁部材などの梁用の部材にも適用可能である。

【0073】

本発明の木質系部材１００は、建築基準法に適合した部材に平板２を付加するだけの構成であるので、全体の強度計算が非常に容易であるという利点もある。

【0074】

上記実施の形態では、補強部材４を円柱状の部材としたが、これには限られない。補強部材４は、角材や他の形状の棒材であってもよい。

【0075】

なお、上記実施の形態では、平板２を貼り合わせるＪＡＳ集成材１の断面の矩形状としたが、これには限られない。元の部材は、多角形状の柱材であればよい。このような柱材には、十字型、ト型、Ｌ型断面の部材も含まれる。

【0076】

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

【産業上の利用可能性】

【0077】

この発明は、建築物又は橋などの構造物の材料として適している。

【符号の説明】

【0078】

１ ＪＡＳ集成材、２、２Ａ、２Ｂ 平板、３ 溝部、４ 補強部材、５ 封入部、８ 小補強部材、９ 小木板、１０ 基材、１１ 角材、２０ 土台、２１ 抑え板、２２ ネジ、２３ ボルト、１００ 木質系部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】