特開 2023-65857 建築用構造材

(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】P2023065857

(43)【公開日】2023-05-15

(54)【発明の名称】建築用構造材

(51)【国際特許分類】

   E04C 3/292 20060101AFI20230508BHJP

   E04C 3/36 20060101ALI20230508BHJP

【ＦＩ】

E04C3/292

E04C3/36

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021176238

(22)【出願日】2021-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】000001317

【氏名又は名称】株式会社熊谷組

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100070024

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 宣行

(72)【発明者】

【氏名】増子 寛

【テーマコード（参考）】

2E163

【Ｆターム（参考）】

2E163FA02

2E163FA12

2E163FF04

(57)【要約】

【課題】製造に要する労力及び時間の節減並びに製造コストの低減に寄与する、木材と鋼材とを組み合わせてなる建築用構造材を提供すること。
【解決手段】建築用構造材10は、一方向へ伸びる複数段の角材24からなる互いに平行な２組の木材12と、ウエブ部14aが２組の木材間に位置しまたフランジ部14bが２組の木材間外にあって２組の木材に接する２つのＴ形鋼14と、２組の木材間内に配置され両Ｔ形鋼のウエブ間に位置する鋼板16と、複数段の角材相互間、各Ｔ形鋼のウエブ部及び角材相互間、並びに鋼板及び角材相互間にそれぞれ配置された、弾性を有する複数の弾性シート18とを備える。２組の木材及び各Ｔ形鋼のウエブ部、２組の木材及び鋼板、並びに、各組の木材及び各Ｔ形鋼のフランジ部は複数の締結具20、21、22を介して解除可能に締結されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下方向に互いに重ね合わされ前記上下方向に直交しかつ互いに直交する一方向及び他方向のうちの前記一方向へ伸びる複数段の角材を１組の木材とする互いに平行な２組の木材であって前記２組の木材の複数段の角材が各段において前記他方向に関して互いに対向する２組の木材と、
ウエブ部及びこれに直交するフランジ部をそれぞれ有し前記一方向へ伸びる２つのＴ形鋼であって両Ｔ形鋼のウエブ部が前記２組の木材間にあって前記複数段の角材に対向し、また両Ｔ形鋼のフランジ部が前記２組の木材間外にあって前記２組の木材の最上段の角材の上面及び最下段の角材の下面にそれぞれ接している２つのＴ形鋼と、
各組の木材の角材相互間、並びに各Ｔ形鋼のウエブ部及び該ウエブ部に対向する角材相互間にそれぞれ配置された、弾性を有する複数の弾性シートとを備え、
前記２組の木材及び各Ｔ形鋼のウエブ部、並びに、各組の木材及び各Ｔ形鋼のフランジ部が、それぞれ、複数の締結具を介して解除可能に締結されている、建築用構造材。

【請求項2】

上下方向に互いに重ね合わされ前記上下方向に直交しかつ互いに直交する一方向及び他方向のうちの前記一方向へ伸びる複数段の角材を１組の木材とする互いに平行な２組の木材であって前記２組の木材の複数段の角材が各段において前記他方向に関して互いに対向する２組の木材と、
ウエブ部及びこれに直交するフランジ部をそれぞれ有し前記一方向へ伸びる２つのＴ形鋼であって両Ｔ形鋼のウエブ部が前記２組の木材間にあって前記２組の木材の複数段の角材のうちの一部の段の角材に対向し、また両Ｔ形鋼のフランジ部が前記２組の木材間外にあって前記２組の木材に接している２つのＴ形鋼と、
両Ｔ形鋼のウエブ間に配置され前記２組の木材の複数段の角材のうちの残りの一部の段の角材に対向している鋼板と、
各組の木材の角材相互間、各Ｔ形鋼のウエブ部及び該ウエブ部に対向する角材相互間、並びに鋼板及び該鋼板に対向する角材相互間にそれぞれ配置された、弾性を有する複数の弾性シートとを備え、
前記２組の木材及び各Ｔ形鋼のウエブ部、前記２組の木材及び前記鋼板、並びに、各組の木材及び各Ｔ形鋼のフランジ部が、それぞれ、複数の締結具を介して解除可能に締結されている、建築用構造材。

【請求項3】

各段の角材は、互いに突き合わされ前記一方向へ伸びる複数の角材片からなる、請求項１又は２に記載の建築用構造材。

【請求項4】

前記角材片相互の全ての突き合わせ面が、前記一方向に関して、互いに異なる位置にある、請求項３に記載の建築用構造材。

【請求項5】

各段の角材は同一の断面形状を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の建築用構造材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築物の梁や柱のような構造部材としての用に供される建築用構造材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、木材と鋼材とを組み合わせてなる建築用構造材が提案されている。この建築用構造材は、板状の１つの木材と、互いに重ね合わされ一方向へ伸びる複数の角材からなる２組の木材と、ウエブ部及びフランジ部を有する２つのＴ形鋼とからなり、２組の木材における複数の角材が互いに接着（一次接着）されている。また、各Ｔ形鋼は１つの木材と各組の木材との間に配置され、そのウエブ部において、１つの木材と各組の木材とに接着（二次接着）されている。

【0003】

ところで、木材と鋼材とを組み合わせてなる建築用構造材については、集成材におけると同様に、加工度（接着の次数）が増すに従って製造に要する労力及び時間が飛躍的に増大し、大幅な製造コストの上昇を伴う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－２３０６２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、製造に要する労力及び時間の節減並びに製造コストの低減に寄与する、木材と鋼材とを組み合わせてなる建築用構造材を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、木材と鋼材とを組み合わせてなる建築用構造材に係る。前記建築用構造材は、一の実施の形態として、 上下方向に互いに重ね合わされ前記上下方向に直交しかつ互いに直交する一方向及び他方向のうちの前記一方向へ伸びる複数段の角材を１組の木材とする互いに平行な２組の木材であって前記２組の木材の複数段の角材が各段において前記他方向に関して互いに対向する２組の木材と、ウエブ部及びこれに直交するフランジ部をそれぞれ有し前記一方向へ伸びる２つのＴ形鋼であって両Ｔ形鋼のウエブ部が前記２組の木材間にあって前記複数段の角材に対向し、また両Ｔ形鋼のフランジ部が前記２組の木材間外にあって前記２組の木材の最上段の角材の上面及び最下段の角材の下面にそれぞれ接している２つのＴ形鋼と、各組の木材の角材相互間、並びに各Ｔ形鋼のウエブ部及び該ウエブ部に対向する角材相互間にそれぞれ配置された、弾性を有する複数の弾性シートとを備え、前記２組の木材及び各Ｔ形鋼のウエブ部、並びに、各組の木材及び各Ｔ形鋼のフランジ部が、それぞれ、複数の締結具を介して解除可能に締結されている。

【0007】

また、本発明は、他の実施の形態として、さらに、鋼板を含む。すなわち、前記他の実施の形態に係る建築用構造材は、上下方向に互いに重ね合わされ前記上下方向に直交しかつ互いに直交する一方向及び他方向のうちの前記一方向へ伸びる複数段の角材を１組の木材とする互いに平行な２組の木材であって前記２組の木材の複数段の角材が各段において前記他方向に関して互いに対向する２組の木材と、ウエブ部及びこれに直交するフランジ部をそれぞれ有し前記一方向へ伸びる２つのＴ形鋼であって両Ｔ形鋼のウエブ部が前記２組の木材間にあって前記２組の木材の複数段の角材のうちの一部の段の角材に対向し、また両Ｔ形鋼のフランジ部が前記２組の木材間外にあって前記２組の木材に接している２つのＴ形鋼と、両Ｔ形鋼のウエブ間に配置され前記２組の木材の複数段の角材のうちの残りの一部の段の角材に対向している鋼板と、各組の木材の角材相互間、各Ｔ形鋼のウエブ部及び該ウエブ部に対向する角材相互間、並びに鋼板及び該鋼板に対向する角材相互間にそれぞれ配置された、弾性を有する複数の弾性シートとを備え、前記２組の木材及び各Ｔ形鋼のウエブ部、前記２組の木材及び前記鋼板、並びに、各組の木材及び各Ｔ形鋼のフランジ部が、それぞれ、複数の締結具を介して解除可能に締結されている。

【0008】

本発明の前記一の実施の形態にあっては、前記２組の木材及び各Ｔ形鋼のウエブ部並びに各組の木材及び各Ｔ形鋼のフランジ部が、それぞれ、接着剤によらないで、複数の締結具を介して解除可能に締結され、また、前記他の実施の形態にあっては、前記２組の木材及び両Ｔ形鋼相互、前記２組の木材及び前記鋼板相互、並びに、前記２組の木材及び両Ｔ形鋼相互が、それぞれ、接着材によらないで、複数の締結具を介して解除可能に締結されている。このことから、本発明に係る建築用構造材は、その製造に要する労力及び時間の節減が可能であり、また、製造コストの低減が可能である。

【0009】

また、本発明によれば、各弾性シートは、複数の締結具の締結作用を受けて圧縮された状態におかれ、前記角材の経年変化の一つであるいわゆる「痩せ」に伴う弾性復帰が可能であり、これにより前記角材の「痩せ」に伴って生じる前記角材相互間の隙間、各Ｔ形鋼のウエブ部及び各段の角材相互間の隙間、及び、前記鋼板及び前記角材相互間の隙間をそれぞれ埋める働きをなす。

【0010】

各段の角材については、互いに突き合わされ前記一方向へ伸びる複数の角材片からなるものとすることができる。ここにおいて、好ましくは、角材片相互の全ての突き合わせ面が、前記一方向に関して、互いに異なる位置にある。前記複数段の角材は同一の断面形状を有するものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】建築用構造材の斜視図である。

【図2】図１に示す建築用構造材の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１及び図２を参照すると、建築物の梁や柱のような構造部材としての用に供される建築用構造材が全体に符号１０で示されている。

【0013】

図示の建築用構造材１０は、互いに平行な２組の木材１２と、ウエブ部１４ａ及びこれに直交するフランジ部１４ｂをそれぞれ有する２つのＴ形鋼１４と、鋼板１６と、複数の弾性シート１８とを備える。ここにおいて、２組の木材１２と各Ｔ形鋼１４のウエブ部１４ａとが複数の締結具２０を介して、２組の木材１２と鋼板１６とが複数の締結具２１を介して、また、各組の木材１２と各Ｔ形鋼１４のフランジ部１４ｂとが複数の締結具２２を介して、それぞれ、解除可能に締結されている。

【0014】

各組の木材１２は、上下方向ａに互いに重ね合わされ上下方向ａに直交しかつ互いに直交する２つの方向である一方向ｂ及び他方向ｃのうちの一方向ｂへ伸びる複数段（図示の例においては上段（最上段）、中段及び下段（最下段）の３段）の角材２４からなる。角材２４の段数は任意に設定することができる。また、各段の角材２４は、好ましくは、同一の断面形状を有し、１組の木材１２を構成する各段の角材２４が、他方向ｃに関して、他の１組の木材１２を構成する各段の角材２４に対向している。

【0015】

各段の角材２４は単一の一般流通材からなるものとし、あるいは、図１に示すように、互いに突き合わされ一方向ｂへ伸びる比較的短尺の一般流通材である複数の角材片２４ａからなるものとすることができる。ここで、好ましくは、角材片２４ａ相互の全ての突き合わせ面２６、２８が、一方向ｂに関して、互いに異なる位置にある。より詳細には、一方の組の木材１２において、３つの段の角材２４における角材片２４ａの相互の突き合わせ面２６の全てが、一方向ｂに関して、互いに異なる位置にある。また、他方の組の木材１２において、３つの段の角材２４における角材片２４ａの相互の突き合わせ面２８の全てが、一方向ｂに関して、互いに異なる位置にある。さらに、他方向ｃに関して互いに対向する２組の木材１２の一方の組の木材１２における前記突き合わせ面２６の全てと、他方の組の木材１２における前記突き合わせ面２８の全てとが、一方向ｂに関して、互いに異なる位置にある。角材片２４ａは、一例として、一辺の長さが７．５ｃｍ以上の正角からなり、３～６ｍの範囲の長さ寸法を有する。前記一般流通材は比較的廉価であることから、角材２４として前記一般流通材を採用することは建築用構造材１０の製造コストの低減に寄与する。

【0016】

２つのＴ形鋼１４は、それぞれ、各段の角材２４の伸長方向である一方向ｂへ伸びている。図示の例において、２つのＴ形鋼１４は一方向ｂに関して同じ長さ寸法を有し、また、各段の角材２４と同じ長さ寸法を有する。２つのＴ形鋼１４は、図上、上下方向ａに互いに間隔をおいて配置され、一方のＴ形鋼１４が上方位置にあり、他方のＴ形鋼１４が下方位置にある。上方位置にあるＴ形鋼１４のウエブ部１４ａと、下方位置にあるＴ形鋼１４のウエブ部１４ａとは２組の木材１２間に位置し、上下方向ａに関して互いに対向している。また、両ウエブ部１４ａは２組の木材１２の複数段の角材２４のうちの一部の段の角材（図示の例においては上段の角材及び下段の角材）２４にそれぞれ面し、これらに対向している。図示の例では、各Ｔ形鋼１４のウエブ部１４ａの上下方向長さが上下各段の角材２４の上下方向長さよりわずかに大きいものに設定されている。

【0017】

他方、２つのＴ形鋼１４のフランジ部１４ｂは２組の木材１２間外にあって２組の木材１２に面しこれらに接している。より詳細には、上方位置にあるＴ形鋼１４のフランジ部１４ｂは２組の木材１２を構成する上段の両角材２４の上面に接し、下方位置にあるＴ形鋼１４のフランジ部１４ｂは２組の木材１２を構成する下段の両角材２４の下面に接している。

【0018】

図示の例においては、建築用構造材１０の製造コストを低減し、また、建築用構造材１０の強度を確保するとの観点から、比較的低廉である木材１２の使用体積を比較的大きいものとすべく、各角材２４が、Ｔ形鋼１４のフランジ部１４ｂの各側縁１４ｂ１からフランジ部１４ｂの幅方向（他方向ｃ）へ突出する大きさとされている。

【0019】

鋼板１６は、２組の木材１２間に配置され２つのＴ形鋼１４のウエブ部１４ａ間に位置する。鋼板１６は、一方向ｂに関して、Ｔ形鋼１４と同じ長さ寸法を有し、また、Ｔ形鋼１４のウエブ部１４ａと同じ厚さ寸法を有する。鋼板１６は、図示の例では、その上下両端においてそれぞれＴ形鋼１４の両ウエブ部１４ａに接する状態におかれている。但し、図示の例に代えて、鋼板１６はその上下両端とＴ形鋼１４の両ウエブ１４ａとの間にそれぞれわずかな隙間が存するように配置することができる。また、鋼板１６は２組の木材１２の複数段の角材２４のうちの残りの一部の段の角材（図示の例においては中段の角材）２４に面し、これに対向している。また、図示の例では、鋼板１６の上下方向長さが中段の角材２４の上下方向長さよりわずかに小さいものに設定されている。

【0020】

複数の弾性シート１８は、それぞれ、各組の木材１２の角材２４相互間と、各Ｔ形鋼１４のウエブ部１４ａ及び該ウエブに対向する角材（図示の例において上段の角材及び下段の角材）２４相互間と、鋼板１６及び該鋼板１６に対向する角材（図示の例において中段の角材）２４相互間とに、それぞれ、配置され、一方向ｂへ伸びている。弾性シート１８は、例えば比較的厚さの薄いゴム板からなる。弾性シート１８は、それぞれ、複数の締結具２０、複数の締結具２１及び複数の締結具２２による締結作用を受けて圧縮された状態におかれ、２組の木材１２の角材２４の経年変化の一つであるいわゆる「痩せ」に伴って弾性復帰し、角材２４の「痩せ」に伴って生じる各Ｔ形鋼１４のウエブ部１４ａ及び角材２４相互間の隙間、鋼板１６及び角材２４相互間の隙間、及び、角材２４相互間の隙間を埋める働きをなす。

【0021】

図示の各締結具２０、２１、２２は、それぞれ、ボルト及びナットの組立体からなる。ここに、締結具２０の前記ボルトは、２組の木材１２の上段及び下段の角材２４を構成する、互いに部分的に相対する２つの角材片２４ａと、両角材片２４ａ間の各Ｔ形鋼１４のウエブ部１４ａ及び該ウエブ部に対向する弾性シート１８ｂとに形成されこれらを貫通する孔（図示せず）に通され、他方向ｃへ伸びている。締結具２０の前記ナットは、前記孔から突出する前記ボルトの軸端部に螺合されている。また、締結具２１の前記ボルトは、２組の木材１２の中段の角材２４を構成する、互いに部分的に相対する２つの角材片２４ａと、両角材片２４ａ間の鋼板１６及びこれに対向する弾性シート１８ｂとに形成されこれらを貫通する孔（図示せず）に通され、他方向ｃへ伸びている。締結具２１の前記ナットは、前記孔から突出する前記ボルトの軸端部に螺合されている。他方、締結具２２の前記ボルトは、各組の木材１２の上中下の各段の角材２４を構成する、互いに部分的に相対する２つの角材片２４ａと、これらの段の角材片２４ａ相互間の弾性シート１８ａと、上下の両Ｔ形鋼１４のフランジ部１４ｂとに形成されこれらを貫通する孔（図示せず）に通され、上下方向ａへ伸びている。締結具２２の前記ナットは、上方のＴ形鋼１４のフランジ部１４ｂを経て前記孔から突出する前記ボルトの軸端部に螺合されている。締結具２０、２１、２２は、図示の例に代えて、前記複数の孔に圧入され引抜き可能であるピン（図示せず）からなるものとすることができる。

【0022】

建築用構造材１０は、前記した図示の例に代えて、鋼板１６を省略してなる他の例（図示せず）とすることができる。この他の例においては、上下の両Ｔ形鋼１４のいずれか一方、例えば上方のＴ形鋼１４のウエブ部１４ａが、下方のＴ形鋼１４のウエブ部１４ａよりも大きい上下方向長さを有するものに設定される。より詳細には、鋼板１６の上下方向長さに相当する長さ寸法の延長部を有するものに設定される。この他の例においては、締結具２１の前記ボルトは、鋼板１６及びこれに対向する弾性シート１８に代わり、前記延長部とこれに対向する弾性シート１８ｂを貫通する。

【0023】

また、各組の木材１２の複数段の角材２４について、これを、上中下の３段の角材２４とする図示の例に代えて、上下２段の角材２４とすることができる。この場合には、鋼板１６及び該鋼板に対向する２組の木材１２における中段の角材２４及び弾性シート１８の設置が省略され、また、両Ｔ形鋼１４のウエブ部１４ａがそれぞれ上段及び下段の両角材２４の上下方向長さに相当する長さを有するものに設定される。

【0024】

角材２４を上下２段に配置する前記した例に代えて、角材２４の配置段数が３を超える、例えば４とすることができる。この場合には、例えば、両Ｔ形鋼１４のウエブ部１４ａがそれぞれ最上段及び最下段の両角材（前記一部の段の角材）２４の上下方向長さにそれぞれ相当する長さを有し、また、両Ｔ形鋼１４のウエブ部１４ａ間の鋼板１６が最上段及び最下段の角材２４間に積み重ねられた２段の角材（前記残りの一部の段の角材）２４の上下方向長さに相当する長さを有するものとすることができる。

【0025】

本発明によれば、建築用構造材１０を構成する要素である２組の木材１２及び２つのＴ形鋼１４が、接着剤によらないで、複数の締結具２０、２２を介して互いに解除可能に締結され、また、２組の木材１２及び鋼板１６が、接着剤によらないで、複数の締結具２１を介して解除可能に締結されている。このことから、建築用構造材１０は、その製造に要する労力及び時間の節減が可能であり、また、製造コストの低減が可能である。さらに、建築用構造材１０の分解が可能であり、これにより木材１２（角材２４、角材片２４ａ）を再利用に供することができる。さらに、また、建築用構造材１０は、その使用後の廃棄に際して、これをその構成要素毎に分別することができる。このことから、分別回収後における木材１２（角材２４、角材片２４ａ）の再利用が容易である。

【符号の説明】

【0026】

１０ 建築用構造材
１２ 木材
１４ Ｔ形鋼
１４ａ、１４ｂ Ｔ形鋼のウエブ部及びフランジ部
１６ 鋼板
１８、１８ａ、１８ｂ 弾性シート
２０、２１、２２ 締結具
２４ 角材
２４ａ 角材片
ａ、ｂ、ｃ 上下方向、一方向及び他方向

【図1】

【図2】