特開 2024-84352 木質材補強部材と木質材補強構造

(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】P2024084352

(43)【公開日】2024-06-25

(54)【発明の名称】木質材補強部材と木質材補強構造

(51)【国際特許分類】

   E04C 5/07 20060101AFI20240618BHJP

   E04C 3/12 20060101ALN20240618BHJP

【ＦＩ】

E04C5/07

E04C3/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022198574

(22)【出願日】2022-12-13

(71)【出願人】

【識別番号】302060926

【氏名又は名称】株式会社フジタ

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】田原 健一

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 聡

(72)【発明者】

【氏名】桂 大輔

(72)【発明者】

【氏名】高森 直樹

(72)【発明者】

【氏名】藤田 有章

【テーマコード（参考）】

2E163

2E164

【Ｆターム（参考）】

2E163FA02

2E163FA12

2E163FC02

2E164EA03

(57)【要約】

【課題】木質材に設けられている開口の補強に際して、木質材の外観意匠性への影響が少なく、高い開口補強効果を奏することのできる、木質材補強部材と木質材補強構造を提供すること。
【解決手段】木質材２０の側面２１にある開口２３から開口２３に連通する貫通孔２５に亘って補強する、木質材補強部材１０であり、開口２３周りの側面２１に係止されて開口２３周りを補強する枠状の開口補強片１５と、開口補強片１５に連続して貫通孔２５の内部に挿入され、貫通孔２５を補強する筒状もしくは角筒状の貫通孔補強片１６とを有し、開口補強片１５と貫通孔補強片１６が複数の長繊維材１１，１２を含んでいる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

木質材の側面にある開口から前記開口に連通する貫通孔に亘って補強する、木質材補強部材であって、
前記開口周りの前記側面に係止されて前記開口周りを補強する、枠状の開口補強片と、
前記開口補強片に連続して前記貫通孔の内部に挿入され、前記貫通孔を補強する、筒状もしくは角筒状の貫通孔補強片とを有し、
前記開口補強片と前記貫通孔補強片が、複数の長繊維材を含んでいることを特徴とする、木質材補強部材。

【請求項2】

前記複数の長繊維材が編み込まれていることを特徴とする、請求項１に記載の木質材補強部材。

【請求項3】

木質材の側面にある開口から前記開口に連通する貫通孔に亘って補強する、木質材補強部材であって、
前記開口周りの前記側面に係止されて前記開口周りを補強する、枠状の開口補強片と、
前記開口補強片に連続して前記貫通孔の内部に挿入され、前記貫通孔を補強する、筒状もしくは角筒状の貫通孔補強片とを有し、
前記開口補強片と前記貫通孔補強片が、硬化した樹脂の内部に複数の長繊維材もしくは短繊維材を含んでいることを特徴とする、木質材補強部材。

【請求項4】

前記長繊維材もしくは前記短繊維材が、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、金属繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、及びポリアミド繊維のいずれか一種もしくは複数種により形成されてい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木質材補強部材。

【請求項5】

木質材の側面にある開口から前記開口に連通する貫通孔に亘って補強されている、木質材補強構造であって、
枠状の開口補強片と、筒状もしくは角筒状の貫通孔補強片とを有し、複数の長繊維材もしくは短繊維材を含んでいる木質材補強部材のうち、前記貫通孔補強片が前記貫通孔の内部に挿入され、前記開口補強片が前記開口周りの前記側面に係止され、前記貫通孔補強片と前記開口補強片が接着剤を介して前記木質材に固定されていることを特徴とする、木質材補強構造。

【請求項6】

木質材の側面にある開口から前記開口に連通する貫通孔に亘って補強されている、木質材補強構造であって、
枠状の開口補強片と、筒状もしくは角筒状の貫通孔補強片とを有し、硬化した樹脂の内部に複数の長繊維材もしくは短繊維材含んでいる木質材補強部材のうち、前記貫通孔補強片が前記貫通孔の内部に挿入され、前記開口補強片が前記開口周りの前記側面に係止され、前記貫通孔補強片と前記開口補強片が接着剤を介して前記木質材に固定されていることを特徴とする、木質材補強構造。

【請求項7】

前記木質材は、対向する一対の前記開口と、これらに連通する前記貫通孔を備えており、
２つの前記木質材補強部材が、２つの前記開口周りに係止された状態で前記木質材に固定されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の木質材補強構造。

【請求項8】

２つの前記木質材補強部材の備えるそれぞれの前記貫通孔補強片が、前記貫通孔の内部において、相互にラップしている、もしくは、相互に離れている、もしくは、双方の端面同士が相互に当接していることを特徴とする、請求項７に記載の木質材補強構造。

【請求項9】

前記開口と前記貫通孔の正面視形状が、円形、もしくは、角部が湾曲したトラック形のいずれか一種であり、
前記開口補強片と前記貫通孔補強片がそれぞれ、前記開口と前記貫通孔に相補的な形状を備えていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の木質材補強構造。

【請求項10】

前記長繊維材もしくは前記短繊維材が、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、金属繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、及びポリアミド繊維のいずれか一種もしくは複数種により形成されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の木質材補強構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、木質材補強部材と木質材補強構造に関する。

【背景技術】

【0002】

昨今の環境影響への負荷低減に対する高まりや、環境配慮への盛んな取り組みの中で、建築分野においては木質材を有効に活用した技術開発が盛んに行われており、木造の建物や木と鋼のハイブリット建物等においては、梁や柱、壁といった様々な構成部材が木質材により形成されている。木質材は、鉄骨やコンクリート等に比べて軽量であり、比強度が高く、加工性に優れており、その他、断熱性が高く、調湿作用があり、さらには、自然素材の醸し出す外観意匠性を有しており、自然素材故に二酸化炭素排出量が少なく、環境影響負荷への低減効果が高いといった様々な効果を奏する材料である。

【0003】

木質材からなる梁等においても、鉄骨梁等と同様に配管等を通すための開口（もしくはスリーブ）が設けられる場合があり、開口によって木質材の強度が低下し得ることから、開口の大きさを制限する方法や、開口によって低減した断面が必要となる強度を備えるように木質材の厚みを厚くする方法、さらには、開口周りの強度低下を補強部材によって補強する方法等が適用されることになる。その中でも、必要寸法の開口を低減することは難しく、使用される木質材の厚みや平面寸法等を大きくすることは納まりの関係から難しい場合が多いことに鑑みると、現実的には、開口の周囲を補強する方法が合理的な方法となる。

【0004】

この補強部材による開口補強に際して、剛性の高い金属製やコンクリート製の補強部材を適用することにより高い開口補強効果が得られるものの、これらの材料からなる補強部材は木質材とは異質の外観意匠性（剛質な意匠性）を有することから、開口補強効果の背反として木質材の外観意匠性を損なう方向に影響することが懸念される。

【0005】

従って、木質材に設けられている開口の補強に際して、木質材の外観意匠性への影響が少なく、高い開口補強効果を奏することのできる木質材補強部材と、この木質材補強部材を備えた木質材補強構造が望まれる。

【0006】

ここで、特許文献１には、ＣＬＴパネル補強構造物（ＣＬＴ：Cross Laminated Timber、直交集成板）が提案されている。このＣＬＴパネル補強構造物は、貫通孔を有するＣＬＴパネルと、第１開口を有する第１プレート、及び第１管を備えた第１補強材と、第２開口を有する第２プレート、及び第２管を備えた第２補強材とを備えている。第１管は、第１プレートの最大面と交差する方向へ、第１プレートの第１開口を含む第１領域から延出しており、第２管は、第２プレートの最大面と交差する方向へ、第２プレートの第２開口を含む第２領域から延出しており、第１補強材は、第１管の外周面が貫通孔の内周面に当接した状態で第１管が貫通孔に挿入され、かつ第１プレートの最大面がＣＬＴパネルの第１面に当接し、第２補強材は、第２管の外周面が第１管の内周面に当接した状態で第２管が貫通孔に挿入され、かつ第２プレートの最大面がＣＬＴパネルの第１面と反対に位置する第２面に当接している。第１プレートと第２プレートは金属製の平板であり、第１管と第２管は金属製の円管である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０２１－４２５８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に記載されるＣＬＴパネル補強構造物は、第１補強材と第２補強材の構成部材がいずれも金属製であることから、高い開口補強効果は得られるものの、木質材の一例であるＣＬＴパネルの外観意匠性への影響が大きい。

【0009】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、木質材に設けられている開口の補強に際して、木質材の外観意匠性への影響が少なく、高い開口補強効果を奏することのできる、木質材補強部材と木質材補強構造を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記目的を達成すべく、本発明による木質材補強部材の一態様は、
木質材の側面にある開口から前記開口に連通する貫通孔に亘って補強する、木質材補強部材であって、
前記開口周りの前記側面に係止されて前記開口周りを補強する、枠状の開口補強片と、
前記開口補強片に連続して前記貫通孔の内部に挿入され、前記貫通孔を補強する、筒状もしくは角筒状の貫通孔補強片とを有し、
前記開口補強片と前記貫通孔補強片が、複数の長繊維材を含んでいることを特徴とする。

【0011】

本態様によれば、木質材に設けられている開口周りの側面に係止されて開口周りを補強する枠状の開口補強片と、開口補強片に連続して貫通孔の内部に挿入され、貫通孔を補強する筒状もしくは角筒状の貫通孔補強片とを有し、開口補強片と貫通孔補強片が複数の長繊維材を含んでいることにより、長繊維材（繊維材）の醸し出す柔軟な外観意匠性が木質材と親和性を有することから木質材の外観意匠性への影響が少なくなり、さらには、複数の長繊維材による応力分散性によって局所的な応力集中に起因する木質材の開口周辺の破損を抑制できることから、木質材の開口周りと貫通孔周りの補強効果の高い木質材補強部材となる。

【0012】

さらに、開口補強片と貫通孔補強片が変形自在な長繊維材によって形成されていることから、木質材の開口と開口補強片の寸法や、貫通孔と貫通孔補強片の寸法が相互に多少異なっている場合であっても、貫通孔補強片等を所望に変形させて木質材の開口や貫通孔に対して木質材補強部材を密着させた状態で取り付けることができる。そのため、木質材における開口の加工誤差等を木質材補強部材の変形性能が吸収しながら、開口及び貫通孔を包囲するようにして木質材補強部材を取り付けることができる。

【0013】

本態様の木質材補強部材が適用される木質材は、梁、柱、壁等の様々な用途に適用される。また、木質材の側面に設けられている開口の正面視形状には、円形、楕円形、正方形や長方形を含む矩形、矩形以外の多角形等の他、例えば矩形の隅角部が湾曲状に面取りされた形状（トラック状）等が含まれる。枠状の開口補強片の開口の正面視形状は、木質材の開口の正面視形状と相補的な形状となり、貫通孔補強片の正面視形状（断面形状）も同様の形状となる。例えば、木質材の開口の正面視形状が円形や楕円形、トラック状の場合は、貫通孔補強片は筒状（楕円筒状、トラック筒状を含む）を呈し、矩形を含む多角形の場合は、貫通孔補強片は角筒状を呈する。

【0014】

ここで、本明細書において「長繊維材」とは、例えば長さが１００ｍｍ程度かそれ以上の繊維材のことであり、この長繊維材に対して、長さが５ｍｍ乃至１００ｍｍ程度の繊維材が短繊維材である。長繊維材は、その配置方向を規則的な所望の方向に制御し易い。尚、長繊維材からなる不織布は、平面的には繊維材がランダムに配置されているものの、厚み方向では複数の長繊維材が積層され、従って配置方向が制御されていることから、これも配向方向の制御が容易であると言える。これに対して、短繊維材の場合は、繊維材がランダムに分散され易い。

【0015】

また、本発明による木質材補強部材の他の態様は、
前記複数の長繊維材が編み込まれていることを特徴とする。

【0016】

本態様によれば、複数の長繊維材が編み込まれていることにより、より一層強度の高い木質材補強部材となる。ここで、編み込み形態には、例えば円周方向に延びる複数の長繊維材と放射方向に延びる複数の長繊維材による編み込み形態、斜め方向に延びる長繊維材同士のバイアス編み込み形態、複数のフェルト状の長繊維材によるランダム編み込み形態などを挙げることができる。

【0017】

また、本発明による木質材補強部材の他の態様は、
木質材の側面にある開口から前記開口に連通する貫通孔に亘って補強する、木質材補強部材であって、
前記開口周りの前記側面に係止されて前記開口周りを補強する、枠状の開口補強片と、
前記開口補強片に連続して前記貫通孔の内部に挿入され、前記貫通孔を補強する、筒状もしくは角筒状の貫通孔補強片とを有し、
前記開口補強片と前記貫通孔補強片が、硬化した樹脂の内部に複数の長繊維材もしくは短繊維材を含んでいることを特徴とする。

【0018】

本態様によれば、開口補強片と貫通孔補強片が、硬化した樹脂の内部に複数の長繊維材もしくは短繊維材を含んでいることにより、木質材補強部材の形状を初期の形状に維持しながら、長繊維材や短繊維材にて補強された高強度の木質材補強部材を形成できる。さらに、硬化した樹脂の内部に繊維材が含まれていることから、より一層剛性の高い木質材補強部材となる。

【0019】

ここで、「硬化した樹脂」としては、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂を挙げることができる。

【0020】

また、本発明による木質材補強部材の他の態様は、
前記長繊維材もしくは前記短繊維材が、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、金属繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、及びポリアミド繊維のいずれか一種もしくは複数種により形成されていることを特徴とする。

【0021】

本態様によれば、上記する各種素材からなる繊維材が一種もしくは複数種適用されていることにより、木質材の開口周りと貫通孔周りの補強効果の高い木質材補強部材を形成できる。ここで、ガラス繊維等は無色透明であることから、木質材の開口周りに取り付けられた際の木質材の外観意匠性への影響をより一層少なくできる。

【0022】

また、本発明による木質材補強構造の一態様は、
木質材の側面にある開口から前記開口に連通する貫通孔に亘って補強されている、木質材補強構造であって、
枠状の開口補強片と、筒状もしくは角筒状の貫通孔補強片とを有し、複数の長繊維材もしくは短繊維材を含んでいる木質材補強部材のうち、前記貫通孔補強片が前記貫通孔の内部に挿入され、前記開口補強片が前記開口周りの前記側面に係止され、前記貫通孔補強片と前記開口補強片が接着剤を介して前記木質材に固定されていることを特徴とする。

【0023】

本態様によれば、複数の長繊維材もしくは短繊維材を含んでいる木質材補強部材の貫通孔補強片が貫通孔の内部に挿入され、開口補強片が開口周りの側面に係止され、それらが接着剤を介して木質材に固定されていることにより、木質材の外観意匠性への影響が少なく、複数の繊維材によって応力分散性に優れ、開口周りと貫通孔周りが効果的に補強されている木質材補強構造を形成できる。また、木質材に対して接着剤を介して木質材補強部材が固定されることから、木質材補強部材の木質材への取り付け性が良好となり、可及的に短時間で木質材補強構造を形成できる。

【0024】

また、開口補強片と貫通孔補強片が変形自在な長繊維材等の繊維材によって形成されていることから、木質材の開口の寸法と貫通孔補強片等の寸法が多少異なっている場合であっても、貫通孔補強片等を所望に変形させて木質材の開口や貫通孔に取り付けることが可能になる。

【0025】

また、本発明による木質材補強構造の他の態様は、
木質材の側面にある開口から前記開口に連通する貫通孔に亘って補強されている、木質材補強構造であって、
枠状の開口補強片と、筒状もしくは角筒状の貫通孔補強片とを有し、硬化した樹脂の内部に複数の長繊維材もしくは短繊維材含んでいる木質材補強部材のうち、前記貫通孔補強片が前記貫通孔の内部に挿入され、前記開口補強片が前記開口周りの前記側面に係止され、前記貫通孔補強片と前記開口補強片が接着剤を介して前記木質材に固定されていることを特徴とする。

【0026】

本態様によれば、硬化した樹脂の内部に複数の長繊維材もしくは短繊維材を含んでいる木質材補強部材が貫通孔に挿入され、かつ開口周りの側面に係止されて接着剤を介して固定されていることにより、硬化した樹脂によって初期の形状が維持されている木質材補強部材と木質材との取り付け性がより一層良好になる。さらに、硬化した樹脂の内部に繊維材が含まれていることから、より一層補強効果の高い木質材補強構造を形成できる。

【0027】

また、本発明による木質材補強構造の他の態様において、
前記木質材は、対向する一対の前記開口と、これらに連通する前記貫通孔を備えており、
２つの前記木質材補強部材が、２つの前記開口周りに係止された状態で前記木質材に固定されていることを特徴とする。

【0028】

本態様によれば、１つの貫通孔の両端にある２つの開口のそれぞれに対して、貫通孔補強片と開口補強片が一体とされた２つの木質材補強部材の開口補強片が係止され、貫通孔に対して２つの貫通孔補強片が嵌め込まれた状態で、木質材と２つの木質材補強部材が相互に接着剤を介して固定されていることにより、良好な取り付け性の下で、貫通孔とその両端にある２つの開口周りを補強することができる。

【0029】

また、本発明による木質材補強構造の他の態様において、
２つの前記木質材補強部材の備えるそれぞれの前記貫通孔補強片が、前記貫通孔の内部において、相互にラップしている、もしくは、相互に離れている、もしくは、双方の端面同士が相互に当接していることを特徴とする。

【0030】

本態様によれば、２つの木質材補強部材によって貫通孔とその両端にある２つの開口が補強される形態において、貫通孔の内部で２つの貫通孔補強片が相互にラップしている形態では、外部から視認されず、従って外観意匠性に影響を与えない貫通孔の内部をより厚みのある貫通孔補強片にて補強することができる。一方、貫通孔の内部で２つの貫通孔補強片が相互に離れている、もしくは双方の端面同士が相互に当接している形態では、２つの木質材補強部材の貫通孔補強片が相互に重ならないことから、後で取り付けられる木質材補強部材の木質材への取り付けの際に、先に取り付けられている木質材補強部材の貫通孔補強片と干渉することがなく、取り付け性が良好になる。

【0031】

また、本発明による木質材補強構造の他の態様において、
前記開口と前記貫通孔の正面視形状が、円形、もしくは、角部が湾曲したトラック形のいずれか一種であり、
前記開口補強片と前記貫通孔補強片がそれぞれ、前記開口と前記貫通孔に相補的な形状を備えていることを特徴とする。

【0032】

本態様によれば、開口補強片と前記貫通孔補強片がそれぞれ、前記開口と前記貫通孔に相補的な形状を備えていることにより、木質材に対して木質材補強部材が隙間無く接着されることから、木質材補強部材による補強効果の高い木質材補強構造が形成される。

【0033】

また、本発明による木質材補強構造の他の態様において、
前記長繊維材もしくは前記短繊維材が、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、金属繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、及びポリアミド繊維のいずれか一種もしくは複数種により形成されていることを特徴とする。

【0034】

本態様によれば、上記する各種素材からなる繊維材が一種もしくは複数種適用されていることにより、木質材の開口周りと貫通孔周りの補強効果の高い木質材補強部材を形成できる。ここで、繊維材にガラス繊維を適用し、接着剤にエポキシ樹脂を適用することにより、これらはいずれも無色透明であることから、木質材の開口周りに取り付けられた際の木質材の外観意匠性への影響をより一層少なくできる。

【発明の効果】

【0035】

以上の説明から理解できるように、本発明の木質材補強部材と木質材補強構造によれば、木質材に設けられている開口の補強に際して、木質材の外観意匠性への影響を少なくでき、高い開口補強効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】第１実施形態に係る木質材補強部材の一例の斜視図である。

【図2】第１実施形態に係る木質材補強部材の他の例の斜視図である。

【図3】木質材の一対の側面にある一対の開口と、一対の開口に跨がる貫通孔に対して、２つの木質材補強部材を取り付ける前の状態を示す斜視図である。

【図4】第１実施形態に係る木質材補強構造の一例の斜視図である。

【図5】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はいずれも、図４のV－V矢視図である。

【図6】第２実施形態に係る木質材補強部材の一例の斜視図である。

【図7】第２実施形態に係る木質材補強構造の一例の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下、各実施形態に係る木質材補強部材と木質材補強構造について、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。

【0038】

［第１実施形態に係る木質材補強部材と木質材補強構造］
はじめに、図１乃至図５を参照して、第１実施形態に係る木質材補強部材と木質材補強構造について説明する。ここで、図１と図２は、第１実施形態に係る木質材補強部材の一例の斜視図である。また、図３は、木質材の一対の側面にある一対の開口と、一対の開口に跨がる貫通孔に対して、２つの木質材補強部材を取り付ける前の状態を示す斜視図であり、図４は、第１実施形態に係る木質材補強構造の一例の斜視図である。さらに、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はいずれも、図４のV－V矢視図である。

【0039】

補強対象の木質材２０は、図３に示すように、例えば板状の梁であり、木質材２０の一対の側面２１における対応する位置には、正面視形状が円形の開口２３が開設されており、一対の開口２３に跨がる貫通孔２５が木質材２０の厚み方向に延設している。この貫通孔２５には、不図示の配管や電気線等が挿通されるようになっている。

【0040】

ここで、木質材２０は、梁以外にも、柱や壁、床、天井、屋根等であってもよい。また、木質材２０に開設されている開口２３の正面視形状は、円形以外にも、楕円形、矩形を含む多角形、矩形の隅角部が湾曲状であるトラック形等であってよく、貫通孔の断面形状は開口の正面視形状に応じた形状となる。また、木質材２０は、無垢材や集成材、ＣＬＴ、ＬＶＬ（Laminated Veneer Lumber、単板積層材）等、様々な木質材料により形成される。

【0041】

木質材２０においては、貫通孔２５と開口２３の境界領域において、側方へ凸の湾曲状の面取り部２４が設けられている。貫通孔２５から開口２３に亘り、以下で説明する木質材補強部材１０等が取り付けられることになるが、貫通孔２５と開口２３の境界領域が角部でなく、図示例のように湾曲状の面取り部２４や、その他、４５度のテーパー状の面取り部（図示せず）であることによって、角部に木質材補強部材１０の一部が接触し、さらに押圧された際の破損を抑制できる。ここで、貫通孔と開口の境界に面取り部２４が設けられず、貫通孔と開口の境界が角部である形態であってもよい。

【0042】

木質材２０に設けられている貫通孔２５と開口２３を補強する木質材補強部材として、図１に示す木質材補強部材１０は、開口２３周りの側面２１に係止されて開口２３周りを補強する、枠状（環状）の開口補強片１５と、開口補強片１５に連続して貫通孔２５の内部に挿入され、貫通孔２５を補強する、筒状の貫通孔補強片１６とを有する。

【0043】

開口補強片１５と貫通孔補強片１６は、複数の長繊維材１１，１２により形成されている。ここで、長繊維材１１，１２は、長さが１００ｍｍ程度かそれ以上の繊維材である。

【0044】

一方の長繊維材１１は、貫通孔２５の軸方向に沿う方向に延び、その途中で湾曲状に９０度に曲がり、側面２１に沿う方向に延びる繊維材であり、軸方向から見た際に複数の長繊維材１１が放射方向に延びるように配設されている。それに対して、他方の長繊維材１２は、軸方向から見た際に円周方向に延びており、複数の長繊維材１２が、複数の長繊維材１１と編み込まれることにより、木質材補強部材１０が形成される。ここで、複数の長繊維材１２と長繊維材１１が相互に平行に配設され、相互に編み込まれることなく開口補強片と貫通孔補強片を形成する形態であってもよいが、相互に編み込まれることにより、木質材補強部材１０の全体の一体性が高まり、全体の引張強度等を向上させることができて好ましい。

【0045】

長繊維材１１，１２は、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維、金属繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、及びポリアミド繊維のいずれか一種もしくは複数種により形成される。

【0046】

例えば、木質材２０の貫通孔２５の直径が２０ｃｍ程度で、貫通孔２５の軸方向の長さ（木質材２０の厚み）が１８ｃｍ程度の場合に、木質材補強部材１０の軸方向と放射方向を含めた全長を３０ｃｍ程度に設定できる。

【0047】

一方、図２に示す木質材補強部材１０Ａは、複数の斜め方向に延びる長繊維材１３同士が所謂バイアス編みにて編み込まれることにより形成される、開口補強片１７と、開口補強片１７に連続する筒状の貫通孔補強片１８とを有している。

【0048】

図示を省略するが、その他、複数のフェルト状の長繊維材がランダムに編み込まれて形成される、開口補強片と貫通孔補強片とを有する補強部材であってもよい。

【0049】

図３と図４には、図１に示す木質材補強部材１０を用いて、木質材２０に設けられている２つの開口２３周りと貫通孔２５周りを補強する構造をその形成方法とともに示している。

【0050】

２つの木質材補強部材１０は、それぞれ対応する開口２３に対して正対され、貫通孔補強片１６を貫通孔２５に対してそれぞれＸ１方向とＸ２方向へ順に挿入することにより、開口２３と貫通孔２５に取り付けられる。

【0051】

この取り付けに当たり、開口補強片１５における木質材２０の側面２１に当接する側の面や、貫通孔補強片１６における外周面（貫通孔２５の壁面に当接する側の面）には、予め接着剤を塗布しておく。

【0052】

ここで、接着剤には、エポキシ樹脂やフェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、水性高分子イソシアネート系樹脂、ポリウレタン樹脂、及びメラミンユリア共縮合樹脂等が適用できる。

【0053】

２つの木質材補強部材１０のそれぞれの開口補強片１５が開口２３周りの側面２１に接着剤を介して固定されつつ係止され、それぞれの貫通孔補強片１６が貫通孔２５の壁面に対して接着剤を介して固定されることにより、図４に示すように、２つの木質材補強部材１０にて一対の開口２３とこれらに跨がる貫通孔２５が補強されている、木質材補強構造５０が形成される。

【0054】

ここで、２つの木質材補強部材１０のそれぞれの貫通孔補強片１６の端部は、図５（ａ）乃至図５（ｃ）のように様々な態様で固定されてよい。

【0055】

まず、図５（ａ）に示す例は、一方の貫通孔補強片１６の端部に対して他方の貫通孔補強片１６の端部がラップして重ね部２７を形成し、相互に接着剤を介して固定されている。

【0056】

一方、図５（ｂ）に示す例は、双方の貫通孔補強片１６の端部が相互に離れ、隙間２８を備えた状態で貫通孔２５の壁面に固定されている。

【0057】

さらに、図５（ｃ）に示す例は、双方の貫通孔補強片１６の端部同士が相互に当接し、当接部２９を形成した状態で貫通孔２５の壁面に固定されている。

【0058】

木質材補強部材１０，１０Ａによれば、複数の長繊維材１１，１２、１３が編み込まれて形成される、開口補強片１５とこれに連続する貫通孔補強片１６を有することにより、その応力分散性によって局所的な応力集中に起因する木質材２０の開口２３周辺や貫通孔２５周辺の破損を抑制することができ、木質材２０の開口２３周りと貫通孔２５周りが効果的に補強された木質材補強構造５０を形成できる。

【0059】

また、開口補強片１５と貫通孔補強片１６が複数の長繊維材１１，１２，１３を含んでいることにより、長繊維材（繊維材）によって形成される開口補強片１５の厚みは薄いことから、側面２１からの突出厚も僅かとなり、さらには、繊維材の醸し出す柔軟な外観意匠性が木質材２０と親和性を有することから、木質材２０の外観意匠性への影響を少なくしながら、開口２３周りと貫通孔２５周りを補強することができる。

【0060】

ここで、例えば、長繊維材１１，１２，１３としてガラス繊維を適用し、接着剤としてエポキシ樹脂を適用することにより、双方はともに無色透明の材料であることから、木質材２０の開口２３周りに開口補強片１５が取り付けられた際の木質材２０の外観意匠性への影響をより一層少なくできて好ましい。

【0061】

さらに、開口補強片１５と貫通孔補強片１６が変形自在な長繊維材１１，１２，１３によって形成されていることから、木質材２０の開口２３と開口補強片１５の寸法や、貫通孔２５と貫通孔補強片１６の寸法が相互に多少異なっている場合であっても、貫通孔補強片１６等を所望に変形させて木質材２０の開口２３や貫通孔２５に対して木質材補強部材１０を密着させた状態で、接着剤を介して取り付けることができる。そのため、木質材２０における開口２３や貫通孔２５の加工誤差等を木質材補強部材１０の変形性能が吸収しながら、開口２３及び貫通孔２５を包囲するようにして木質材補強部材１０を取り付けることができる。

【0062】

［第２実施形態に係る木質材補強部材と木質材補強構造］
次に、図６と図７を参照して、第２実施形態に係る木質材補強部材と木質材補強構造について説明する。ここで、図６は、第２実施形態に係る木質材補強部材の一例の斜視図であり、図７は、第２実施形態に係る木質材補強構造の一例の斜視図である。

【0063】

図６に示す木質材補強部材１０Ｂは、開口補強片１５Ａと貫通孔補強片１６Ａがいずれも、硬化した樹脂３１，３２の内部に複数の長繊維材１１，１２を含んでいる補強部材である。長繊維材１１，１２は、図１に示す木質材補強部材１０と同様に相互に編み込まれており、編み込まれた複数の長繊維材１１，１２が図示例の形状のキャビティーを有する型内に載置され、キャビティーに樹脂が充填されて硬化することにより、硬化した樹脂３１，３２の内部に複数の長繊維材１１，１２が埋設されている木質材補強部材１０Ｂが製作される。

【0064】

ここで、図示例の他にも、図２に示す木質材補強部材１０Ａと同様に、複数の斜め方向に延びる長繊維材１３同士がバイアス編みにて編み込まれた補強部材が適用されてもよいし、複数のフェルト状の長繊維材がランダムに編み込まれた補強部材が適用されてもよい。さらに、長繊維材に代わり、短繊維材が適用されてもよい。ここで、短繊維材とは、長さが５ｍｍ乃至１００ｍｍ程度の繊維材であり、配置方向が規則的な方向に制御され易い長繊維材に対して、短繊維材はランダムに分散され易く、従って、硬化した樹脂の内部において複数の短繊維材が分散した態様で木質材補強部材が形成される。

【0065】

木質材補強部材１０Ｂを形成する硬化した樹脂３１，３２には、ポリエチレン（ＰＥ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を適用できる。

【0066】

２つの木質材補強部材１０Ｂのそれぞれの開口補強片１５Ａが開口２３周りの側面２１に接着剤を介して固定されつつ係止され、それぞれの貫通孔補強片１６Ａが貫通孔２５の壁面に対して接着剤を介して固定されることにより、図７に示すように、２つの木質材補強部材１０Ｂにて一対の開口２３とこれらに跨がる貫通孔２５が補強されている、木質材補強構造５０Ａが形成される。

【0067】

木質材補強構造５０Ａによれば、硬化した樹脂３１，３２の内部に複数の長繊維材１１，１２もしくは短繊維材を含んでいる木質材補強部材１０Ｂが貫通孔２５に挿入され、かつ開口２３周りの側面２１に係止されて接着剤を介して固定されていることにより、硬化した樹脂３１，３２によって初期の形状が維持されている木質材補強部材１０Ｂと木質材２０との取り付け性がより一層良好になる。さらに、硬化した樹脂３１，３２の内部に繊維材１１，１２が含まれていることから、より一層補強効果の高い木質材補強構造５０Ｂを形成できる。

【0068】

上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

【0069】

例えば、木質材の開口周りや貫通孔周りに対して、繊維材のシート（不織布を含む）をモザイク状に配置し、常温の樹脂を塗り固める、所謂ハンドレイアップ成形を用いて、木質材補強構造を形成してもよい。この形態では、繊維材のシートが木質材補強部材となる。一体ものの木質材補強部材では、開口や貫通孔の径に応じて１サイズずつ繊維のパーツを製作する必要があるが、複数の繊維材のシートをモザイク状に配置する本形態では、隣接するシートの端同士を重ねて貼れることにより、様々な径の開口や貫通孔に対して対応可能になる。

【符号の説明】

【0070】

１０，１０Ａ，１０Ｂ：木質材補強部材
１１，１２，１３：長繊維材（繊維材）
１５，１７：開口補強片
１６，１８：貫通孔補強片
２０：木質材（梁）
２１：側面
２３：開口
２４：面取り部
２５：貫通孔
２７：重ね部
２８：隙間
２９：当接部
３１，３２：硬化した樹脂
５０，５０Ａ：木質材補強構造

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】