特開 2023-147793 建築部材及び建築部材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023147793

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】建築部材及び建築部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   E04C 3/292 20060101AFI20231005BHJP

   E04B 1/94 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

E04C3/292

E04B1/94 V

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022055507

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】306022513

【氏名又は名称】日鉄エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100217249

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 耕一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100221279

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 健吾

(74)【代理人】

【識別番号】100207686

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 恭宏

(74)【代理人】

【識別番号】100224812

【弁理士】

【氏名又は名称】井口 翔太

(72)【発明者】

【氏名】倉田 高志

(72)【発明者】

【氏名】吉松 遼平

(72)【発明者】

【氏名】塩見 拓馬

【テーマコード（参考）】

2E001

2E163

【Ｆターム（参考）】

2E001DE01

2E001FA16

2E001GA52

2E001GA63

2E001HB02

2E001HC01

2E001LA04

2E001LA06

2E001LA15

2E163FF03

2E163FF05

2E163FF06

(57)【要約】

【課題】鋼材に熱が伝播しにくい構造を備える建築部材及び建築部材の製造方法を提供する。
【解決手段】それぞれ貫通孔２０ｈが形成された２つの木材２０と、２つの木材２０それぞれにより挟まれる板状の鋼材１０と、外径が貫通孔２０ｈの内径より大きい中空のコネクタ３０であって、貫通孔２０ｈの内部に圧入され、且つ、一方の端部が鋼材１０と接する複数の中空のコネクタ３０と、コネクタ３０の他方の端部に配置される押さえプレート５０と、押さえプレート５０、コネクタ３０及び鋼材１０を貫通し、木材２０を鋼材１０にコネクタ３０を介して固定する高力ボルトと、を備え、２つの木材２０の間における鋼材１０が配置されていない部分に継ぎ材６０が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれ貫通孔が形成された２つの木材と、
前記２つの木材それぞれにより挟まれる板状の鋼材と、
外径が前記貫通孔の内径より大きい中空のコネクタであって、前記貫通孔の内部に圧入され、且つ、一方の端部が前記鋼材と接する複数の中空のコネクタと、
前記コネクタの他方の端部に配置される押さえプレートと、
前記押さえプレート、前記コネクタ及び前記鋼材を貫通し、前記木材を前記鋼材に前記コネクタを介して固定する高力ボルトと、
を備え、
前記２つの木材の間における鋼材が配置されていない部分に継ぎ材が設けられていることを特徴とする、
建築部材。

【請求項2】

前記継ぎ材の板厚は、前記鋼材の板厚以上であることを特徴とする、請求項１に記載の建築部材。

【請求項3】

前記継ぎ材は、前記鋼材に接していることを特徴とする、
請求項１又は２に記載の建築部材。

【請求項4】

前記継ぎ材は、前記木材の一部であることを特徴とする、
請求項１から３のいずれか１項に記載の建築部材。

【請求項5】

前記継ぎ材は取付部材により前記木材に取り付けられ、前記取付部材の少なくとも一部は前記木材の炭化範囲よりも前記鋼材の側に配置されることを特徴とする、
請求項１から３のいずれか１項に記載の建築部材。

【請求項6】

前記取付部材は螺合部材であり、前記木材に噛み込むことを特徴とする、
請求項５に記載の建築部材。

【請求項7】

前記取付部材は、耐火用でない接着剤であることを特徴とする、
請求項５に記載の建築部材。

【請求項8】

前記コネクタ、前記押さえプレート及び前記高力ボルトを木栓により隠すことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の建築部材。

【請求項9】

前記木栓の一部は、前記木材の炭化範囲より鋼材の側に配置されることを特徴とする、
請求項８に記載の建築部材。

【請求項10】

請求項５から７のいずれか１項に記載の建築部材の製造方法であって、
前記木材の姿勢に応じて前記継ぎ材の取り付け場所を判別する判別工程と、
前記木材に前記継ぎ材を取り付ける取り付け工程と、
前記木材と前記鋼材とを接合する接合工程と、
を備えることを特徴とする、
建築部材の製造方法。

【請求項11】

前記取り付け工程は、前記炭化範囲の内側に前記取付部材を配置することを特徴とする、
請求項１０に記載の建築部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築部材及び建築部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

木製部材と鋼製部材からなる複合部材において、木製部材（木材）の貫通穴より僅かに外形を大きくしたシア部材（コネクタ）を配置し、鋼製部材（鋼材）に当接配置した上で、ボルトにて緊結して鋼製部材と摩擦接合する構造が開示されている（例えば、特許文献１）。
また、鋼製の芯材と、芯材と平行に積層されたラミナからなる集成材を用いた複合部材において、芯材に対する最外層のラミナに、他の層のラミナよりも強度の高い木材を用いる構造が開示されている（例えば、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４２５２０２９号公報

【特許文献2】特開２００８－１７４９３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

木製部材と鋼製部材からなる複合部材においては、耐火性能の向上の為に火災の発生時に鋼製部材が加熱されることを防ぐことが好ましい。
しかしながら、前記従来の複合部材においては、木製部材と鋼製部材との隙間に熱を持った空気が侵入し、鋼製部材が早期に加熱されることから、耐火性能の向上に課題があった。

【0005】

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、鋼材に熱が伝播しにくい構造を備える建築部材及び建築部材の製造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】

【0006】

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る建築部材は、それぞれ貫通孔が形成された２つの木材と、前記２つの木材それぞれにより挟まれる板状の鋼材と、外径が前記貫通孔の内径より大きい中空のコネクタであって、前記貫通孔の内部に圧入され、且つ、一方の端部が前記鋼材と接する複数の中空のコネクタと、前記コネクタの他方の端部に配置される押さえプレートと、前記押さえプレート、前記コネクタ及び前記鋼材を貫通し、前記木材を前記鋼材に前記コネクタを介して固定する高力ボルトと、を備え、前記２つの木材の間における鋼材が配置されていない部分に継ぎ材が設けられていることを特徴とする。

【0007】

この発明によれば、２つの木材の間における鋼材が配置されていない部分に継ぎ材が設けられている。これにより、建築部材の外周面において鋼材が露出することを防ぐことができる。また、木材と鋼材との間の隙間を無くすことで、隙間を伝って熱を持った空気が侵入することを防ぎ、鋼材に熱が伝播しにくい構造とすることができる。よって、耐火性能の向上に寄与することができる。

【0008】

また、前記継ぎ材の板厚は、前記鋼材の板厚以上であることを特徴としてもよい。

【0009】

この発明によれば、継ぎ材の板厚は、鋼材の板厚以上である。これにより、木材と鋼材とを接合する際は、木材によって継ぎ材が厚さ方向の両側面から圧縮される。よって、継ぎ材に発生する反力によって、木材と鋼材との間に隙間が生じることをより確実に防ぐことができる。

【0010】

また、前記継ぎ材は、前記鋼材に接していることを特徴としてもよい。

【0011】

この発明によれば、継ぎ材は、鋼材に接している。ここで、木材は鋼材の厚さ方向の両側面に配置されている。このため、継ぎ材が鋼材の幅方向の側面に接することで、鋼材の周囲を包括的に覆うことができる。よって、より鋼材に熱が伝播しにくい構造とすることができる。

【0012】

また、前記継ぎ材は、前記木材の一部であることを特徴としてもよい。

【0013】

この発明によれば、継ぎ材は木材の一部である。つまり、継ぎ材と木材とは一体に成形された同一部材である。これにより、構成部品を少なくすることができる。よって、材料の歩留まりを向上するとともに、建築部材の組み立てを容易にすることができる。

【0014】

また、前記継ぎ材は取付部材により前記木材に取り付けられ、前記取付部材の少なくとも一部は前記木材の炭化範囲よりも前記鋼材の側に配置されることを特徴としてもよい。

【0015】

この発明によれば、継ぎ材は取付部材により木材に取り付けられる。つまり、継ぎ材は木材と別の部材である。これにより、継ぎ材の寸法管理や、木材と継ぎ材との位置調整を効率的に行うことができる。また、取付部材の一部は木材の炭化範囲よりも鋼材の側に配置される。ここで、炭化範囲とは、火災発生時の木材の外周面における炭化が想定された範囲である。取付部材の一部を木材の炭化範囲よりも鋼材の側に取り付けることで、木材が炭化した場合であっても建築部材から取付部材が脱落することを防ぐことができる。よって、耐火性能の向上に寄与することができる。

【0016】

また、前記取付部材は螺合部材であり、前記木材に噛み込むことを特徴としてもよい。

【0017】

この発明によれば、取付部材は螺合部材であり、木材に噛み込む。つまり、取付部材は、固定された木材及び継ぎ材の内部に位置する。これにより、取付部材によって木材と鋼材との間に隙間が生じることを防ぐことができる。

【0018】

また、前記取付部材は、耐火用でない接着剤であることを特徴としてもよい。

【0019】

この発明によれば、取付部材は、耐火用でない接着剤である。ここで、上述のように取付部材の少なくとも一部は炭化範囲より鋼材の側に配置される。このため、耐火用の接着剤を用いなくても、継ぎ材を木材に固定することができる。よって、耐火用の接着剤を用いる場合と比較して費用を抑えることができる。

【0020】

また、前記コネクタ、前記押さえプレート及び前記高力ボルトを木栓により隠すことを特徴としてもよい。

【0021】

この発明によれば、コネクタ、押さえプレート及び高力ボルトを木栓により隠す。これにより、コネクタ、押さえプレート及び高力ボルトが建築部材の外周面に露出することを防ぐことができる。よって、より鋼材に熱が伝播する可能性を低くすることができる。

【0022】

また、前記木栓の一部は、前記木材の炭化範囲より鋼材の側に配置されることを特徴としてもよい。

【0023】

この発明によれば、木栓の一部は、木材の炭化範囲より鋼材の側に配置される。これにより、炭化範囲が炭化した後においても、木栓の少なくとも一部は炭化しない。よって、木材が炭化した後であっても接合手段が建築部材の外周面に露出することを防ぐことができる。よって、より耐火性能の向上に寄与することができる。

【0024】

また、本発明に係る建築部材の製造方法は、前記木材の姿勢に応じて前記継ぎ材の取り付け場所を判別する判別工程と、前記木材に前記継ぎ材を取り付ける取り付け工程と、前記木材と前記鋼材とを接合する接合工程と、を備えることを特徴とする。

【0025】

この発明によれば、木材の姿勢に応じて継ぎ材の取り付け場所を判別する判別工程と、木材に継ぎ材を取り付ける取り付け工程と、木材と鋼材とを接合する接合工程と、を備える。判別工程により、継ぎ材の誤組付けを確実に防ぐことができる。取り付け工程と接合工程とが別の工程である。つまり、予め木材に継ぎ材が配置された状態で接合工程を行う。よって、鋼材と継ぎ材との位置を確実に合わせた状態で木材と鋼材とを接合することで、より確実に木材及び継ぎ材と鋼材との間に隙間が生じることを防ぐことができる。

【0026】

また、前記取り付け工程は、前記炭化範囲の内側に前記取付部材を配置することを特徴としてもよい。

【0027】

この発明によれば、取り付け工程は、炭化範囲の内側に取付部材を配置する。これにより、木材が炭化した後においても取付部材の機能を維持することができる。よって、より確実に鋼材に熱が伝播することを防ぐことができる。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、鋼材に熱が伝播しにくい構造を備える建築部材及び建築部材の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明に係る建築部材の全体図である。

【図2】本発明に係る建築部材の第一例における、図１に示すＡ－Ａ方向の断面図である。

【図3】図１に示すＩＩＩ部の拡大図である。

【図4】図２に示す建築部材における構成の第一態様である。

【図5】図２に示す建築部材における構成の第二態様である。

【図6】本発明に係る建築部材の第二例における、図１に示すＡ－Ａ方向の断面図である。

【図7】本発明に係る建築部材の第三例における、図１に示すＡ－Ａ方向の断面図である。

【図8】木材に対するコネクタの挿入例である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る建築部材を説明する。本発明に係る建築部材は、例えば、体育館、倉庫といった建物において屋根のトラスとして用いられる。
本実施形態においては、第１建築部材１００、第２建築部材２００、第３建築部材３００について説明する。以下、これらを区別しない場合に、建築部材と呼称する。

【0031】

（第１建築部材１００について）
まず、第１建築部材１００について説明する。図１に示すように、第１建築部材１００は、鋼材１０と、木材２０と、コネクタ３０と、接合手段４０と、押さえプレート５０と、継ぎ材６０と、木栓７０と、を備える。
鋼材１０は、鋼製の板状部材である。以下、建築部材の各構成の説明において、方向を示す際に鋼材１０を基準として厚さ方向Ｄ１、幅方向Ｄ２、長手方向Ｄ３、と呼称することがある。特に厚さ方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２について、鋼材１０に向かう側を内側、鋼材１０から離れる側を外側と呼称する。

【0032】

鋼材１０は、建築部材の主構造となり、強度を担保する。鋼材１０は、例えば、帯状鋼板から成形される。鋼材１０は、例えば、厚さ方向Ｄ１の寸法（板厚）は６ｍｍ～２８ｍｍ、幅方向Ｄ２の寸法は１３０ｍｍ～５７５ｍｍ、長手方向Ｄ３の寸法は１５００ｍｍ～７５００ｍｍの範囲が好適に用いられる。上記以外の寸法であっても、必要に応じ適宜寸法を決定してもよい。また、鋼材１０の厚さ方向Ｄ１には、接合手段４０が貫通するためのボルト孔１１が設けられている。ボルト孔１１の大きさは、木材２０に設けられるコネクタ３０と接する摩擦面を確保することを前提に、接合手段４０が貫通するための必要最小限の大きさであってもよいし、バラツキを吸収するために大きめに設定してもよい。

【0033】

木材２０は、鋼材１０に対し２つ設けられる。具体的には、鋼材１０の厚さ方向Ｄ１の両側面に一対に設けられる。つまり、鋼材１０は、２つの木材２０それぞれにより挟まれる。これにより、木材２０は鋼材１０の面外方向（弱軸方向）の剛性を高める。加えて、木材２０は、鋼材１０が外側に露出することを防ぐ。これにより、火災発生時において直接に鋼材１０が加熱されることを防ぐ。また、火災発生時には木材２０が先に炭化（燃焼）することで、鋼材１０への入熱を遅らせる。これにより、鋼材１０の座屈応力の低下を遅らせる。
木材２０には、例えば、集成材が好適に用いられる。集成材には、例えば、カラマツ、ベイマツが好適に用いられる。あるいはこれに限らず、密度が０．４ｇ／ｃｍ^３以上であるものが好適に用いられる。また、木材２０には不燃薬液が含侵されていてもよい。

【0034】

以下、図２に示すように、前記炭化について、要求される耐火条件で建築部材を放置した場合に木材２０が炭化する領域を、炭化範囲ＣＡと呼称する。炭化範囲ＣＡは、木材２０の外周面から内側へ向けて位置する。図２に示す炭化範囲ＣＡは、特に炭化範囲ＣＡと炭化範囲ＣＡでない部位との境界を示す。
また、木材２０は、建築部材の外観について意匠性を向上することにも寄与する。

【0035】

木材２０には、厚さ方向Ｄ１に貫通する貫通孔２０ｈ及び座繰穴２０Ｈが形成されている。図２に示すように、貫通孔２０ｈ及び座繰穴２０Ｈは、木材２０における鋼材１０に接する面から、厚さ方向Ｄ１の外側に向けて設けられる。
貫通孔２０ｈには、コネクタ３０が配置される。貫通孔２０ｈは、コネクタ３０の外径よりもわずかに小さい内径を備える。貫通孔２０ｈの内径の大きさは、コネクタ３０を圧入可能な程度とする。貫通孔２０ｈの一方の端部は、木材２０における鋼材１０に接する面に位置する。貫通孔２０ｈの他方の端部は、座繰穴２０Ｈの一方の端部と繋がっている。

【0036】

座繰穴２０Ｈは、一方の端部が貫通孔２０ｈの他方の端部と繋がり、他方の端部が木材２０における厚さ方向Ｄ１の外側の面に位置する。座繰穴２０Ｈには、押さえプレート５０が配置される。座繰穴２０Ｈの内径は押さえプレート５０の外径よりも大径である。

【0037】

コネクタ３０は、中空の部材である。より具体的には、コネクタ３０は、筒状の部材である。コネクタ３０は、貫通孔２０ｈの内部に複数配置される。コネクタ３０は、木材２０の長手方向Ｄ３において、端部周辺に設けられていてもよいし、間隔をあけて複数設けられていてもよい。木材２０の貫通孔２０ｈや、鋼材１０のボルト孔１１についても同様とする。例えば、コネクタ３０は、高さ３０ｍｍ～５０ｍｍ、外径５０ｍｍ、内径２２ｍｍのものが好適に用いられる。本実施形態において、コネクタ３０の外径は、貫通孔２０ｈの内径よりも大きい。コネクタ３０の高さは、厚さ方向Ｄ１の寸法である。また、コネクタ３０の高さは、木材２０の貫通孔２０ｈの軸方向の寸法に合わせて適宜決定する。コネクタ３０は、前記筒状の側面が木材２０に接し、一方の端面が鋼材１０に接し、他方の端面が押さえプレート５０に接する。コネクタ３０を木材２０の貫通孔２０ｈの内部に配置する際は、圧入が好適に用いられる。これにより、木材２０とコネクタ３０との間にガタが生じることを確実に防止する。本実施形態において、コネクタ３０は円筒形であるとする。前記円筒形の内部には、接合手段４０が配置される。接合手段４０を配置する領域を確保できれば、コネクタ３０は、円筒形でなくてもよく、多角筒状であってもよい。コネクタ３０にはＳＳ４００が好適に用いられる。

【0038】

コネクタ３０を木材２０の貫通孔２０ｈの内部に配置するとき、コネクタ３０の一方の端部が鋼材１０と接するとともに、他方の端部が貫通孔２０ｈから突出する。また、コネクタ３０の一方の端部は、木材２０と面一となるように配置される。これにより、木材２０を厚さ方向Ｄ１の側面に配置したとき、コネクタ３０は、筒状の一方の端部が鋼材１０と接する。コネクタ３０と鋼材１０との接する側面を摩擦面１２と呼称する。摩擦面１２のすべり係数は、０．４以上であるとする。

【0039】

コネクタ３０における押さえプレート５０の側の端部は、面取りされている。以下、当該部位を面取部３１と呼称する。コネクタ３０に面取部３１が設けられていない場合は、押さえプレート５０との接触面積を確保することができるが、木材２０にコネクタ３０を挿入する際にコネクタ３０の端縁が木材２０の貫通孔２０ｈの内部に干渉して貫通孔２０ｈの内周面を損傷することがある。面取部３１を設けることによりこの問題を回避する。

【0040】

図３に示すように、面取部３１は、少なくとも一部が貫通孔２０ｈの内部に位置する。言い換えれば、その他の部位は木材２０の貫通孔２０ｈから突出している。これにより、図３に示すように、押さえプレート５０におけるコネクタ３０と接する側の面である第１面Ｂ１と、貫通孔２０ｈの端面（木材２０の表面）である第２面Ｂ２との間に空隙が形成される。以下において、前記空隙を非伝達領域Ｂと呼称する。

【0041】

図３に示すように、非伝達領域Ｂは、木材２０の表面である第２面Ｂ２と、押さえプレート５０の表面におけるコネクタ３０と接する側の面である第１面Ｂ１との間の全面にわたって設けられる。本実施形態において、非伝達領域Ｂは、上述のように木材２０の貫通孔２０ｈからコネクタ３０の端部が突出し、前記端部と押さえプレート５０とが接することによって構成される。これにより、木材２０と抑えプレート５０とが干渉して木材２０が損傷することを防ぐ。非伝達領域Ｂにおいて、第１面Ｂ１と第２面Ｂ２との間の寸法の大きさは、厚さ方向Ｄ１において０．５ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下であるとする。非伝達領域Ｂには、木材２０の損傷回避をより確実に担保するために、ゴム、スポンジ等の弾性体をはじめとする緩衝部材Ｃを配置してもよい。緩衝部材Ｃは、非伝達領域Ｂの全部に配置してもよい。緩衝部材Ｃは、非伝達領域Ｂの一部のみに配置されてもよい。

【0042】

接合手段４０は、鋼材１０およびコネクタ３０を厚さ方向Ｄ１に貫通し、鋼材１０とコネクタ３０とを厚さ方向Ｄ１に挟んで木材２０と鋼材１０とを固定する。接合手段４０は、高力ボルト４１と、ナット４２と、を備える。
高力ボルト４１は、押さえプレート５０、コネクタ３０の筒状の内部及び鋼材１０のボルト孔１１を貫通するように配置される。高力ボルト４１は、木材２０を、鋼材１０にコネクタ３０を介して固定する。ナット４２は、高力ボルト４１を締め付ける。これにより、木材２０と鋼材１０とを固定し一体化する。このとき、高力ボルトである高力ボルト４１とナット４２との締結をトルク管理することが好ましい。図１に示すように、接合手段４０は、長手方向Ｄ３において間隔をあけて複数設けられる。

【0043】

押さえプレート５０は、コネクタ３０の他方の端部に配置される。具体的には、押さえプレート５０は、厚さ方向Ｄ１においてコネクタ３０の他方の端部と接合手段４０との間に配置される。押さえプレート５０は、コネクタ３０の端面と接することで、接合手段４０の軸力をコネクタ３０の端面全体で受けることができるようにする。押さえプレート５０の外径は、少なくともコネクタ３０の端面の外径よりも大きく、かつ座繰穴２０Ｈの内径よりも小さく設定する。押さえプレート５０の厚さは、４．５ｍｍのものが好適に用いられる。

【0044】

継ぎ材６０は、一対に設けられた２つの木材２０の間における鋼材１０が位置しない部位に配置される。第１建築部材１００において、鋼材１０が位置しない部位とは、鋼材１０における幅方向Ｄ２の両側面において木材２０同士の間に生じる隙間をいう。この部位に継ぎ材６０を設けることで、第１建築部材１００の外周面に鋼材１０が露出することを防ぐ。

【0045】

継ぎ材６０の厚さ方向Ｄ１の寸法（板厚）は、鋼材１０の厚さ方向Ｄ１の寸法（板厚）以上である。このような寸法とすることで、木材２０と鋼材１０とを接合手段４０によって締め付けると、木材２０によって継ぎ材６０が厚さ方向Ｄ１の両側面から圧縮される。これにより継ぎ材６０に発生する反力によって、木材２０と鋼材１０との間に隙間が生じることを防ぐ。

【0046】

図２に示すように、継ぎ材６０は鋼材１０に接している。具体的には、継ぎ材６０は、鋼材１０の幅方向Ｄ２の側面に密接するように取り付けられる。このように取り付けることで、木材２０と継ぎ材６０とによって鋼材１０の周囲を包括的に覆う。これにより木材２０と鋼材１０との間の隙間を無くすことで、隙間に熱を持った空気が侵入することを防ぎ、鋼材１０に熱が伝播しにくい構造とする。

【0047】

上述のように継ぎ材６０を鋼材１０に取り付けた際、木材２０の幅方向Ｄ２の側面において木材２０と継ぎ材６０との境目を滑らかにするために、次のような方法を執ってもよい。すなわち、まず、継ぎ材６０を、木材２０に取り付けたときに継ぎ材６０の幅方向Ｄ２における外側の端部が木材２０の表面から突出するような形状とする。このような形状の継ぎ材６０を木材２０に取り付けた後に継ぎ材６０を削ることで、木材２０の表面と面一になるようにしてもよい。

【0048】

継ぎ材６０は、取付部材６１によって木材２０に取り付けられる。図２に示すように、取付部材６１は、例えば、ビスをはじめとする螺合部材である。つまり、取付部材６１を木材２０に螺合して噛み込むように取り付ける。
あるいは、取付部材６１は接着剤であってもよい。つまり、継ぎ材６０と木材２０との間に接着剤を塗布して圧着することで取り付けてもよい。前記圧着は、木材２０と鋼材１０とを接合する前に予め行ってもよいし、木材２０と鋼材１０とを接合手段４０によって締め付ける際に同時に行ってもよい。

【0049】

上述のように、継ぎ材６０は取付部材６１により木材２０に取り付けられる。つまり、第１建築部材１００においては、木材２０と継ぎ材６０とは別の部材である。このとき、取付部材６１の少なくとも一部は木材２０の炭化範囲ＣＡよりも鋼材１０の側に配置される。具体的には、以下の通りである。

【0050】

すなわち、取付部材６１が螺合部材である場合は、図２に示すように、複数設けられた取付部材６１の少なくとも一部は炭化範囲ＣＡよりも鋼材１０の側に配置する。
取付部材６１が接着剤の場合は、少なくとも炭化範囲ＣＡよりも鋼材１０の側に取付部材６１を塗布する。

【0051】

このような取り付け方とすることで、火災等によって木材２０の炭化範囲ＣＡが炭化した後においても取付部材６１が機能を失わないようにする。また、取付部材６１が特別な耐火性能を有しなくても、継ぎ材６０を木材２０に取り付ける機能を担保できるようにする。このため、取付部材６１が接着剤の場合は、費用等の観点から耐火用でない接着剤が好適に用いられる。例えば、コニシ株式会社製のボンド（登録商標）木工用が好適に用いられる。これに限らず、より確実に耐火性能を確保するために、耐火用の接着剤を用いてもよい。耐火用の接着剤には、例えば、吉野石膏株式会社製のトラボンド（登録商標）が好適に用いられる。

【0052】

継ぎ材６０を木材２０に取り付ける際は、例えば図４に示すように、片方の木材２０に対して鋼材１０の幅方向Ｄ２の両側の継ぎ材６０を取り付ける。このような取り付けは、第１建築部材１００の製作の際、厚さ方向Ｄ１の側面を上方に向けて作業を行う場合に好適である。

【0053】

あるいは図５に示すように、鋼材１０の幅方向Ｄ２において一方の側の継ぎ材６０を一方の木材２０に、他方の側の継ぎ材６０を他方の木材２０に取り付けるようにしてもよい。このような取り付けは、第１建築部材１００の製作の際、継ぎ材６０を鋼材１０の幅方向Ｄ２の側面に引っ掛けるようにして木材２０を鋼材１０に対して仮配置できることから、幅方向Ｄ２の側面を上方に向けて作業を行う場合に好適である。

【0054】

木栓７０は、接合手段４０を隠すために用いられる。木栓７０は、木材２０に形成された座繰穴２０Ｈに配置される。木栓７０は、座繰穴２０Ｈに圧入されてもよいし、接着剤によって固定されてもよい。これにより、接合手段４０が建築部材の外周面に露出することを防ぐ。このことで、より鋼材１０に熱が伝播する可能性を低くする。
木栓７０の一部は、木材２０の炭化範囲の厚さ方向Ｄ１の寸法以上である。このような寸法とすることで、火災等によって木材２０の炭化範囲ＣＡが炭化した後においても上述のように接合手段４０を隠す役割を担保する。

【0055】

木栓７０を木材２０に取り付ける際、木栓７０と木材２０との境目を滑らかにするために、次のような方法を執ってもよい。すなわち、まず、木栓７０を、木材２０に取り付けたときに木栓７０の厚さ方向Ｄ１における外側の端部が木材２０の表面から突出するような形状とする。このような形状の木栓７０を木材２０に取り付けた後に木栓７０を削ることで、木材２０の表面と面一になるようにしてもよい。

【0056】

（第２建築部材２００）
次に、図６に示す第２建築部材２００について説明する。なお、第２建築部材２００においては、第１建築部材１００における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
第２建築部材２００は、第１建築部材１００と比較して、木材２０に代えて第２木材２２０を備える点と、継ぎ材６０を備えない点とで相違し、その他の構成は同じである。

【0057】

第２木材２２０は、鋼材１０の厚さ方向Ｄ１の両側面に一対に設けられる。第２木材２２０は、基本的な構造は木材２０と同じであるが、幅方向Ｄ２の両端部に第２継ぎ材２６０を備える点で木材２０と相違する。第２継ぎ材２６０は、第２木材２２０の幅方向Ｄ２の両端において、鋼材１０の厚さ方向Ｄ１の側面に接する側の側面から厚さ方向Ｄ１の内側に向けて突出した部位である。第２継ぎ材２６０における前記突出の量は、少なくとも鋼材１０の厚さ方向Ｄ１の寸法の半分である。このような形状とすることで、接合手段４０により第２木材２２０を鋼材１０に接合した時、第２継ぎ材２６０によって鋼材１０の幅方向Ｄ２の両側面を覆う。すなわち、第２建築部材２００の外周面に鋼材１０が露出することを防ぐ。

【0058】

あるいは、前記突出の量は、鋼材１０の厚さ方向Ｄ１の寸法の半分以上であってもよい。このような寸法とすることで、第２木材２２０と鋼材１０とを接合手段４０によって締め付けると、第２継ぎ材２６０が厚さ方向Ｄ１の両側面から圧縮される。これにより第２継ぎ材２６０に発生する反力によって、第２木材２２０と鋼材１０との間に隙間が生じることを防ぐようにしてもよい。
また、図６に示すように、第２継ぎ材２６０は、鋼材１０の幅方向Ｄ２の側面に密接するように取り付けられる。このように取り付けることで、第２木材２２０と鋼材１０との間の隙間を無くす。

【0059】

このように、第２継ぎ材２６０は、第１建築部材１００の継ぎ材６０と同じ役割を有する。第２継ぎ材２６０（継ぎ材）は、第２木材２２０（木材）の一部である。つまり、第２継ぎ材２６０は第２木材２２０と一体に形成された同一部材である。
また、第２継ぎ材２６０同士の接触面には、接着剤又は螺合部材を配置してより確実に隙間をなくすようにしてもよい。また、第２継ぎ材２６０同士の境目を滑らかにするために、第２木材２２０と鋼材１０とを接合した後、前記境目を切削してもよい。

【0060】

（第３建築部材３００）
次に、図７に示す第３建築部材３００について説明する。なお、第３建築部材３００においては、第１建築部材１００における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
第３建築部材３００は、第１建築部材１００と比較して、木材２０と第３木材３２０とを備える点と、継ぎ材６０を備えない点とで相違する。

【0061】

第３建築部材３００においては、同形状の木材２０が一対に設けられず、鋼材１０の厚さ方向Ｄ１の一方の側面に木材２０が設けられ、他方の側面に第３木材３２０が設けられる。
第３木材３２０は、第３木材３２０は、基本的な構造は木材２０と同じであるが、幅方向Ｄ２の両端部に第３継ぎ材３６０を備える点で木材２０と相違する。第３継ぎ材３６０は、第３木材３２０の幅方向Ｄ２の両端において、鋼材１０の厚さ方向Ｄ１の側面に接する側の側面から厚さ方向Ｄ１の内側に向けて突出した部位である。第３継ぎ材３６０における前記突出の量は、少なくとも鋼材１０の厚さ方向Ｄ１の寸法と等しい。このような形状とすることで、接合手段４０により木材２０及び第３木材３２０を鋼材１０に接合した時、第３継ぎ材３６０によって鋼材１０の幅方向Ｄ２の両側面を覆う。すなわち、第３建築部材３００の外周面に鋼材１０が露出することを防ぐ。

【0062】

あるいは、前記突出の量は、鋼材１０の厚さ方向Ｄ１の寸法以上であってもよい。このような寸法とすることで、木材２０及び第３木材３２０と鋼材１０とを接合手段４０によって締め付けると、第３継ぎ材３６０が厚さ方向Ｄ１の両側面から圧縮される。これにより第３継ぎ材３６０に発生する反力によって、木材２０及び第３木材３２０と鋼材１０との間に隙間が生じることを防ぐようにしてもよい。
また、図７に示すように、第３継ぎ材３６０は、鋼材１０の幅方向Ｄ２の側面に密接するように取り付けられる。このように取り付けることで、第３木材３２０と鋼材１０との間の隙間を無くす。

【0063】

このように、第３継ぎ材３６０は、第１建築部材１００の継ぎ材６０と同じ役割を有する。第３継ぎ材３６０（継ぎ材）は、第３木材３２０（木材）の一部である。つまり、第３継ぎ材３６０は第３木材３２０と一体に形成された同一部材である。
また、木材２０と第３継ぎ材３６０との接触面には、接着剤又は螺合部材を配置してより確実に隙間をなくすようにしてもよい。また、木材２０と第３継ぎ材３６０との境目を滑らかにするために、木材２０及び第３木材３２０と鋼材１０とを接合した後、前記境目を切削してもよい。

【0064】

（建築部材の製造方法）
次に、本実施形態に係る建築部材の製造方法を説明する。以下において、木材２０、第２木材２２０、第３木材３２０を区別しない場合には、木材２０と記載する。
本実施形態に係る製造方法は、第１工程と、第２工程と、接合工程と、を備える。
第１工程は、木材２０にコネクタ３０を配置する工程である。具体的には、第１工程は、面取り固定と、仮置き工程と、圧入工程と、突出量確認工程と、を備える。

【0065】

面取り工程において、コネクタ３０の面取りを行う。このとき、コネクタ３０の面取りは、押さえプレート５０の側の端部にのみ行う。
仮置き工程において、コネクタ３０を木材２０に又は第２木材２２０、あるいは第３木材３２０に仮置きする。コネクタ３０を貫通孔２０ｈに圧入する際は、図８に示すように、木材２０における鋼材１０に面する側から挿入するものとする。また、貫通孔２０ｈの開口に対して、コネクタ３０の面取部３１が形成された側から挿入する。これにより、コネクタ３０が木材２０に挿入された後、面取部３１は、木材２０における鋼材１０に面しない側に位置する。これによりコネクタ３０の端部が貫通孔２０ｈの内周面に干渉して貫通孔２０ｈの内周面が損傷することを防ぐことに加え、押さえプレート５０とコネクタ３０の面取り部との位置関係が上述の構成となることを担保する。

【0066】

圧入工程において、コネクタ３０を木材２０に圧入機で圧入する。このとき、コネクタ３０の筒状の中心軸と木材２０の貫通孔２０ｈの中心軸とが常に平行となることに留意する。
突出量確認工程において、コネクタ３０の木材２０の表面からの突出量を確認する。これにより、コネクタ３０の端部と木材２０の表面との位置関係により、押さえプレート５０が配置された時に非伝達領域Ｂが形成されることを担保する。

【0067】

上述の第１工程の後、第２工程を行う。第２工程は、木材２０に継ぎ材６０を取り付ける工程である。第３継ぎ材３６０が一体に形成された第２木材２２０、及び第３継ぎ材３６０が一体に形成された第３木材３２０については、この工程を省略する。
第２工程は、判別工程と、取り付け工程と、を備える。
判別工程は、木材２０の姿勢に応じて継ぎ材６０の取り付け場所を判別する工程である。例えば、まず、カメラ等によって木材２０の貫通孔２０ｈあるいは座繰穴２０Ｈの位置を把握して、木材２０の姿勢を判断する。次に、木材２０における表面に貫通孔２０ｈが位置している面を判別して、その面の幅方向Ｄ２の両端を継ぎ材６０の取り付け場所と判別する。

【0068】

取り付け工程は、木材２０に継ぎ材６０を取り付ける。具体的には、判別工程で判別した取り付け場所に、取付部材６１によって継ぎ材６０を取り付ける。このとき、上述のように炭化範囲の内側に取付部材６１を配置する。これにより、木材２０が炭化した後においても取付部材６１が機能を失わないようにする。

【0069】

接合工程は、木材２０と鋼材１０とを接合する工程である。具体的には、第１建築部材１００においては木材２０同士を、第２建築部材２００においては第２木材２２０同士を、第３建築部材３００においては木材２０と第３木材３２０とを、それぞれ接合手段４０の高力ボルト４１及びナット４２とを締結して接合する工程である。

【0070】

接合工程において、コネクタ３０が圧入された木材２０と鋼材１０と接合手段４０で締め付ける。接合工程は、接合手段４０の締結力を所定のトルク量で管理する第一次締結工程と、接合手段４０の締め付け量を所定の回転角度で管理する第二次締結工程と、を含む。第一次締結工程によって接合手段４０を所定のトルクにより締め付けることで、接合手段４０に負荷する軸力を管理する。第二次締結工程によって締付量を管理する。

【0071】

上記の第一次締結工程と第二次締結工程による、建築部材における品質管理の具体例は、下記のようになる。すなわち、まず、コネクタ３０を介して木材２０を貫通した接合手段４０の高力ボルト４１の先端にナット４２を取り付け、所定の締結トルクにより一次締めを行う（第一次締結工程）。これにより、建築部材の量産工程において接合手段４０に負荷される軸力を一定とする。次に、所定の回転角により本締めを行う（第二次締結工程）。所定の回転角は、例えば１２０°である。これにより、建築部材において設計上必要な軸力を確保する。上記工程により、建築部材を製造する。

【0072】

以上説明したように、本実施形態に係る建築部材によれば、２つの木材２０の間における鋼材１０が配置されていない部分に継ぎ材６０が設けられている。これにより、建築部材の外周面において鋼材１０が露出することを防ぐことができる。また、木材２０と鋼材１０との間の隙間を無くすことで、隙間を伝って熱を持った空気が侵入することを防ぎ、鋼材１０に熱が伝播しにくい構造とすることができる。よって、耐火性能の向上に寄与
することができる。

【0073】

また、継ぎ材６０の板厚は、鋼材１０の板厚以上である。これにより、木材２０と鋼材１０とを接合する際は、木材２０によって継ぎ材６０が厚さ方向Ｄ１の両側面から圧縮される。よって、継ぎ材６０に発生する反力によって、木材２０と鋼材１０との間に隙間が生じることをより確実に防ぐことができる。

【0074】

また、継ぎ材６０は、鋼材１０に接している。ここで、木材２０は鋼材１０の厚さ方向Ｄ１の両側面に配置されている。このため、継ぎ材６０が鋼材１０の幅方向Ｄ２の側面に接することで、鋼材１０の周囲を包括的に覆うことができる。よって、より鋼材１０に熱が伝播しにくい構造とすることができる。

【0075】

また、継ぎ材６０は木材２０の一部である。つまり、継ぎ材６０と木材２０とは一体に成形された同一部材である。これにより、構成部品を少なくすることができる。よって、材料の歩留まりを向上するとともに、建築部材の組み立てを容易にすることができる。

【0076】

また、継ぎ材６０は取付部材６１により木材２０に取り付けられる。つまり、継ぎ材６０は木材２０と別の部材である。これにより、継ぎ材６０の寸法管理や、木材２０と継ぎ材６０との位置調整を効率的に行うことができる。また、取付部材６１の一部は木材２０の炭化範囲ＣＡよりも鋼材１０の側に配置される。ここで、炭化範囲ＣＡとは、火災発生時の木材２０の外周面における炭化が想定された範囲である。取付部材６１の一部を木材２０の炭化範囲ＣＡよりも鋼材１０の側に取り付けることで、木材２０が炭化した場合であっても建築部材から取付部材６１が脱落することを防ぐことができる。よって、耐火性能の向上に寄与することができる。

【0077】

また、取付部材６１は螺合部材であり、木材２０に噛み込む。つまり、取付部材６１は、固定された木材２０及び継ぎ材６０の内部に位置する。これにより、取付部材６１によって木材２０と鋼材１０との間に隙間が生じることを防ぐことができる。

【0078】

また、取付部材６１は、耐火用でない接着剤である。ここで、上述のように取付部材６１の少なくとも一部は炭化範囲ＣＡより鋼材１０の側に配置される。このため、耐火用の接着剤を用いなくても、継ぎ材６０を木材２０に固定することができる。よって、耐火用の接着剤を用いる場合と比較して費用を抑えることができる。

【0079】

また、コネクタ３０、押さえプレート５０及び高力ボルトを木栓７０により隠す。これにより、コネクタ３０、押さえプレート５０及び高力ボルトが建築部材の外周面に露出することを防ぐことができる。よって、より鋼材１０に熱が伝播する可能性を低くすることができる。

【0080】

また、木栓７０の一部は、木材２０の炭化範囲ＣＡより鋼材１０の側に配置される。これにより、炭化範囲ＣＡが炭化した後においても、木栓７０の少なくとも一部は炭化しない。よって、木材２０が炭化した後であっても接合手段４０が建築部材の外周面に露出することを防ぐことができる。よって、より耐火性能の向上に寄与することができる。

【0081】

また、木材２０の姿勢に応じて継ぎ材６０の取り付け場所を判別する判別工程と、木材２０に継ぎ材６０を取り付ける取り付け工程と、木材２０と鋼材１０とを接合する接合工程と、を備える。判別工程により、継ぎ材６０の誤組付けを確実に防ぐことができる。取り付け工程と接合工程とが別の工程である。つまり、予め木材２０に継ぎ材６０が配置された状態で接合工程を行う。よって、鋼材１０と継ぎ材６０との位置を確実に合わせた状態で木材２０と鋼材１０とを接合することで、より確実に木材２０及び継ぎ材６０と鋼材１０との間に隙間が生じることを防ぐことができる。

【0082】

また、取り付け工程は、炭化範囲ＣＡの内側に取付部材６１を配置する。これにより、木材２０が炭化した後においても取付部材６１の機能を維持することができる。よって、より確実に鋼材１０に熱が伝播することを防ぐことができる。

【0083】

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第３継ぎ材３６０は第３木材３２０の幅方向Ｄ２の両端に設けられるとして説明したが、これに限らない。例えば、第３継ぎ材３６０に相当する形状が、木材２０の幅方向Ｄ２の一方の端部のみに形成されてもよい。このような形状を有する木材２０を一対に設けることで、鋼材１０の厚さ方向Ｄ１の側面に取り付けられる木材２０を同一の形状としてもよい。

【0084】

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0085】

１０ 鋼材
２０ 木材
２０ｈ 貫通孔
３０ コネクタ
４０ 接合手段
５０ プレート
６０ 継ぎ材
６１ 取付部材
７０ 木栓
ＣＡ 炭化範囲
Ｄ１ 方向
Ｄ２ 幅方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】