特開 2023-166305 建築材料

(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】P2023166305

(43)【公開日】2023-11-21

(54)【発明の名称】建築材料

(51)【国際特許分類】

   E04C 3/42 20060101AFI20231114BHJP

   A01G 9/14 20060101ALI20231114BHJP

   B27M 3/00 20060101ALI20231114BHJP

【ＦＩ】

E04C3/42

A01G9/14 C

B27M3/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2022085604

(22)【出願日】2022-05-09

(71)【出願人】

【識別番号】502095203

【氏名又は名称】株式会社北誠商事

(72)【発明者】

【氏名】高柳 博

【テーマコード（参考）】

2B029

2B250

2E163

【Ｆターム（参考）】

2B029BB03

2B029BB05

2B029BB15

2B250AA02

2B250BA02

2B250BA05

2B250CA01

2B250DA03

2B250EA04

2B250EA12

2E163DA02

2E163GA01

2E163GA02

2E163GA04

(57)【要約】

【課題】作製時間の短縮、作製コストの低減、および軽量化を実現する。
【解決手段】アーチ形状の頂部Ｔで接合された一対の湾曲材料１１ａ，１１ｂを備え、湾曲材料１１ａ，１１ｂは、湾曲させられた帯状体２１ａと、帯状体２１ａに沿って湾曲させられた状態で帯状体２１ａの外周側に配設された帯状体２１ｂと、帯状体２１ｂから離間しかつ帯状体２１ｂに沿って湾曲させられた状態で帯状体２１ｂの外周側に配設された帯状体２１ｃと、帯状体２１ｃに沿って湾曲させられた状態で帯状体２１ｃの外周側に配設された帯状体２１ｄと、湾曲材料１１ａ，１１ｂの長さ方向に沿って間隔を開けて帯状体２１ｂ，２１ｃの間に配設された複数のスペーサ３１とを備え、帯状体２１ａ～２１ｄは、スペーサ３１に対向する対向部位が固定部材によってスペーサ３１に固定されることによって湾曲状態体が維持されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱および梁として機能するアーチ形状の建築材料であって、
前記アーチ形状の頂部で接合されて当該建築材料を構成する一対の湾曲材料を備え、
前記湾曲材料は、湾曲させられた第１帯状体と、当該第１帯状体に沿って湾曲させられた状態で当該第１帯状体の外周側に配設された第２帯状体と、前記第２帯状体から離間しかつ当該第２帯状体に沿って湾曲させられた状態で当該第２帯状体の外周側に配設された第３帯状体と、当該第３帯状体に沿って湾曲させられた状態で当該第３帯状体の外周側に配設された第４帯状体と、当該湾曲材料の長さ方向に沿って間隔を開けて前記第２帯状体および第３帯状体の間に配設された複数のスペーサとを備え、
前記第１帯状体、前記第２帯状体、前記第３帯状体および前記第４帯状体は、前記スペーサに対向する対向部位が固定部材によって当該スペーサに固定されることによって各々の湾曲状態体が維持されている建築材料。

【請求項2】

前記スペーサは、前記湾曲材料の内周側に配設された第１部材および当該湾曲材料の外周側に配設された第２部材で構成され、
前記第１部材および前記第２部材の間には、前記第２帯状体および前記第３帯状体から離間しかつ当該第２帯状体および当該第３帯状体に沿って湾曲させられた状態で第５帯状体が配設されている請求項１記載の建築材料。

【請求項3】

前記第５帯状体が複数配設されている請求項２記載の建築材料。

【請求項4】

前記第１部材および前記第２部材は、互いに対向しない非対向位置に配設されている請求項２または３記載の建築材料。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、柱および梁として機能するアーチ形状の建築材料に関するものである。

【背景技術】

【0002】

この種の建築材料として、下記特許文献１に開示された建築材料ユニットが知られている。この建築材料ユニットは、建築構造物を建築する際に用いる建築材料であって、複数の板材を積層して構成され、端部に設けられている継手部を用いて複数を連結することで、柱および梁を一体化した建築材料を構成することが可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－３１６４５４号公報（第６－１０頁、第２，８－１６図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところが、上記した従来の建築材料ユニットには、以下の問題点がある。具体的には、従来の建築材料ユニットでは、複数を連結することで柱および梁を一体化した建築材料を構成することが可能となっている。しかしながら、この建築材料ユニットを用いて曲線状に湾曲するアーチ形状の建築材料を構成するには、アーチ形状にカットした板材を積層する必要があり、製造に時間を要し、製造コストの低減が困難である。また、板材を積層することから軽量化が困難である。

【0005】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、製造時間の短縮、製造コストの低減、および軽量化を実現し得る建築材料を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成すべく請求項１記載の建築材料は、柱および梁として機能するアーチ形状の建築材料であって、前記アーチ形状の頂部で接合されて当該建築材料を構成する一対の湾曲材料を備え、前記湾曲材料は、湾曲させられた第１帯状体と、当該第１帯状体に沿って湾曲させられた状態で当該第１帯状体の外周側に配設された第２帯状体と、前記第２帯状体から離間しかつ当該第２帯状体に沿って湾曲させられた状態で当該第２帯状体の外周側に配設された第３帯状体と、当該第３帯状体に沿って湾曲させられた状態で当該第３帯状体の外周側に配設された第４帯状体と、当該湾曲材料の長さ方向に沿って間隔を開けて前記第２帯状体および第３帯状体の間に配設された複数のスペーサとを備え、前記第１帯状体、前記第２帯状体、前記第３帯状体および前記第４帯状体は、前記スペーサに対向する対向部位が固定部材によって当該スペーサに固定されることによって各々の湾曲状態体が維持されている。

【0007】

また、請求項２記載の建築材料は、請求項１記載の建築材料において、前記スペーサは、前記湾曲材料の内周側に配設された第１部材および当該湾曲材料の外周側に配設された第２部材で構成され、前記第１部材および前記第２部材の間には、前記第２帯状体および前記第３帯状体から離間しかつ当該第２帯状体および当該第３帯状体に沿って湾曲させられた状態で第５帯状体が配設されている。

【0008】

また、請求項３記載の建築材料は、請求項２記載の建築材料において、前記第５帯状体が複数配設されている。

【0009】

また、請求項４記載の建築材料は、請求項２または３記載の建築材料において、前記第１部材および前記第２部材は、互いに対向しない非対向位置に配設されている。

【発明の効果】

【0010】

請求項１記載の建築材料によれば、帯状材料を湾曲させた状態で配設した第１～第４帯状体と第２帯状体および第３帯状体の間に湾曲材料の長さ方向に沿って配設された複数のスペーサとを備え、各帯状体におけるスペーサとの対向部位を固定部材によってスペーサに固定することによって各々の湾曲状態体を維持させたことにより、アーチ形状にカットした板材を積層する従来の建築材料とは異なり、帯状材料を湾曲させてスペーサに固定するだけの簡易な作業でアーチ形状を構成することができる。このため、この建築材料によれば、製造時間の短縮および製造コストの低減を実現することができる。また、板材を積層する必要がないため、十分な軽量化を図ることができる。

【0011】

また、請求項２記載の建築材料によれば、スペーサを構成する第１部材および第２部材の間に第５帯状体を配設したことにより、第５帯状体を加えた分強度を高めることができる。

【0012】

また、請求項３記載の建築材料によれば、第５帯状体を複数配設したことにより、第５帯状体を複数とした分強度をさらに高めることができる。

【0013】

また、請求項４記載の建築材料によれば、第１部材および第２部材を互いに対向しない非対向位置に配設したことにより、第１部材および第２部材を互いに対向する対向位置に配設する構成と比較して応力集中を低く抑えることができるため、強度を一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】建築材料１の正面図である。

【図2】農業用ハウス１００の斜視図である。

【図3】建築材料１の製造方法を説明する第１の説明図である。

【図4】建築材料１の製造方法を説明する第２の説明図である。

【図5】建築材料１の製造方法を説明する第３の説明図である。

【図6】建築材料１Ａの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係る建築材料の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

【0016】

最初に、本発明に係る建築材料の一例としての図１に示す建築材料１の構成について説明する。建築材料１は、建築物（一例として、図２に示す農業用ハウス１００）の柱および梁として機能するアーチ形状の建築材料であって、アーチ形状の頂部Ｔで接合された一対の湾曲材料１１ａ，１１ｂを備えて構成されている。なお、湾曲材料１１ａ，１１ｂは、互いに対称（線対称）となる形状に形成されているため、以下の説明において同様の構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。また、湾曲材料１１ａ，１１ｂを区別しないときには、湾曲材料１１ともいう。

【0017】

湾曲材料１１は、図１に示すように、帯状体２１ａ～２１ｄ（（以下、帯状体２１ａ～２１ｄを区別しないときには「帯状体２１」ともいう））、スペーサ３１を備えて構成されている。

【0018】

帯状体２１ａは、第１帯状体に相当し、帯状の板材（例えば、木材）で形成されて、予め決められた曲率で湾曲させられた状態に維持されている。この場合、湾曲形状は、円弧状であってもよいし、楕円弧状であってもよい。また、ベジエ曲線の形状であってもよい。

【0019】

帯状体２１ｂは、第２帯状体に相当し、帯状体２１ａと同様の板材で形成されて、帯状体２１ａに沿って湾曲させられた状態で帯状体２１ａの外周側に配設されている。帯状体２１ｃは、第３帯状体に相当し、帯状体２１ａと同様の板材で形成されて、スペーサ３１を介して帯状体２１ｂから離間しかつ帯状体２１ｂに沿って湾曲させられた状態で帯状体２１ｂの外周側に配設されている。帯状体２１ｄは、第４帯状体に相当し、帯状体２１ａと同様の板材で形成されて、帯状体２１ｃに沿って湾曲させられた状態で帯状体２１ｃの外周側に配設されている。

【0020】

スペーサ３１は、一例として直方体状に形成されて、湾曲材料１１の長さ方向（周方向）に沿って間隔を開けて帯状体２１ｂと帯状体２１ｃとの間の隙間に配設されている。

【0021】

この建築材料１では、各帯状体２１におけるスペーサ３１に対向する対向部位が釘やボルト等の固定部材によってスペーサ３１に固定され、各帯状体２１が湾曲した状態でスペーサ３１を介して連結されて一体化している。ここで、各帯状体２１を構成する板材（木材）は、板材自体が有する弾性によって湾曲させられた状態から真っすぐな状態に復元しようとする。この場合、外周側の帯状体２１の曲率半径が内周側の帯状体２１の曲率半径よりも小さいため、各帯状体２１が連結されていない状態では、復元の際の変位量も外周側の帯状体２１よりも内周側の帯状体２１の方が小さいこととなるが、実際には各帯状体２１が湾曲した状態でスペーサ３１を介して連結されているため、この変位量の差に起因して、内周側の帯状体２１が外周側の帯状体２１の復元力に抗して外周側の帯状体２１の変位を阻害する。このため、この建築材料１では、各帯状体２１の湾曲状態体が維持されている。

【0022】

建築材料１は、一例として、次のように製造される。まず、図３に示すように、帯状体２１ａを湾曲させ、次いで、帯状体２１ａの外周面に帯状体２１ｂの内周面を接触させるように帯状体２１ａに沿って湾曲させつつ帯状体２１ｂを帯状体２１ａの外周側に配設する。続いて、図４に示すように、帯状体２１ｂの長さ方向（湾曲材料１１の長さ方向）に沿って間隔を開けてスペーサ３１を帯状体２１ｂの外周面上に配設する。次いで、帯状体２１ａ，２１ｂにおけるスペーサ３１との対向部位に固定部材としての釘を打ち込み、帯状体２１ａ，２１ｂをスペーサ３１に固定する。

【0023】

続いて、図５に示すように、スペーサ３１を挟んで帯状体２１ｂから離間しかつ帯状体２１ｂに沿って湾曲させた状態で帯状体２１ｂの外周側に帯状体２１ｃを配設する。次いで、帯状体２１ｃの外周面と帯状体２１ｄの内周面とを接触させるように帯状体２１ｃに沿って湾曲させつつ帯状体２１ｄを帯状体２１ｃの外周側に配設する。続いて、帯状体２１ｃ，２１ｄにおけるスペーサ３１との対向部位に固定部材としての釘を打ち込み、帯状体２１ｃ，２１ｄをスペーサ３１に固定する。これにより、各帯状体２１が湾曲した状態でスペーサ３１を介して連結され、各帯状体２１の湾曲状態体が維持された湾曲材料１１が完成する。

【0024】

次いで、図１に示すように、一対の湾曲材料１１ａ，１１ｂの先端部を連結する。以上により、建築材料１が製造される。

【0025】

この建築材料１によれば、湾曲させた状態で配設した帯状体２１ａ～２１ｄと帯状体２１ｂおよび帯状体２１ｃの間に湾曲材料１１の長さ方向に沿って間隔を開けて配設された複数のスペーサ３１とを備え、各帯状体２１におけるスペーサ３１との対向部位を固定部材によってスペーサ３１に固定することによって湾曲状態体を維持させたことにより、アーチ形状にカットした板材を積層する必要がある従来の建築材料とは異なり、帯状材料を湾曲させてスペーサ３１に固定するだけの簡易な作業でアーチ形状を構成することができる。このため、この建築材料１によれば、製造時間の短縮および製造コストの低減を実現することができる。また、数多くの板材を積層する必要がないため、十分な軽量化を図ることができる。

【0026】

次に、本発明に係る建築材料の他の構成例としての建築材料１Ａについて説明する。なお、以下の説明において、上記した建築材料１と同様の構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

【0027】

建築材料１Ａは、図６に示すように、上記した建築材料１における湾曲材料１１を構成する各構成要素に加えて、帯状体２１ｅ，２１ｆを備えて構成されている。また、建築材料１Ａでは、スペーサ３１が２種類の部材４１ａ，４１ｂで構成されている。この場合、部材４１ａは、第１部材に相当し、湾曲材料１１の内周側に配設されている。また、部材４１ｂは、第２部材に相当し、湾曲材料１１の外周側に配設されている。また、部材４１ａ，４１ｂは、互いに対向しない非対向位置に配設されている。

【0028】

帯状体２１ｅ，２１ｆは、第５帯状体に相当し、帯状体２１ｂおよび帯状体２１ｃから離間しかつ帯状体２１ｂ，２１ｃに沿って湾曲させられた状態で部材４１ａ，４１ｂの間に配設されている。

【0029】

この建築材料１Ａでは、スペーサ３１を構成する部材４１ａ，４１ｂの間に、帯状体２１ｂ，２１ｃに沿って湾曲させ状態で第５帯状体としての帯状体２１ｅ，２１ｆを配設したことにより、帯状体２１ｅ，２１ｆを加えた分、強度を高めることが可能となっている。

【0030】

また、この建築材料１Ａでは、第５帯状体としての複数の帯状体２１ｂ，２１ｃを配設したことにより、強度をさらに高めることが可能となっている。

【0031】

また、この建築材料１Ａでは、部材４１ａ，４１ｂを互いに対向しない非対向位置に配設したことにより、部材４１ａ，４１ｂを互いに対向する対向位置に配設する構成と比較して応力集中を低く抑えることができるため、強度を一層高めることが可能となっている。

【0032】

なお、建築材料は、上記した構成に限定されない。例えば、帯状体２１として木材を用いる例について上記したが、弾性を有する他の材料（例えば、樹脂や金属）を帯状体２１として用いることもできる。また、各帯状体２１は、必ずしも単一の材料で構成する必要はなく、帯状の複数の部材を繋げたものであってもよい。

【0033】

また、上記した建築材料１，１Ａでは、帯状体２１ａ，２１ｂを接触させると共に、帯状体２１ｃ，２１ｄを接触させた状態で配設しているが、これらを離間させた状態で配設する構成を採用することもできる。この構成の場合、離間させた各帯状体２１の間にスペーサを配置することもできる。また、建築材料１Ａでは、帯状体２１ｅ，２１ｆを接触させた状態で配設しているが、これらを離間させた状態で配設する構成を採用することもできる。また、この構成の場合にも、離間させた各帯状体２１の間にスペーサを配置することもできる。

【0034】

また、上記した建築材料１Ａでは、部材４１ａ，４１ｂを互いに対向しない非対向位置に配設しているが、部材４１ａ，４１ｂを互いに対向する対向位置に配設する構成を採用することもできる。また、上記した建築材料１Ａでは、第５帯状体としての複数の帯状体２１ｂ，２１ｃを配設しているが、１つの第５帯状体を配設する構成や、３つ以上の第５帯状体を配設する構成を採用することもできる。。

【0035】

また、建築材料１，１Ａを用いて建築物の一例としての農業用ハウス１００を建築する例について上記したが、建築材料１，１Ａを用いて農業用ハウス１００以外の各種の建築物（例えば、住宅、倉庫、グランピング用テント等）を建築することができる。

【符号の説明】

【0036】

１，１Ａ 建築材料
Ｔ 頂部
１１ａ，１１ｂ 湾曲材料
２１ａ～２１ｆ 帯状体
３１ スペーサ
４１ａ，４１ｂ 部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】