特許 7563676 鋼製構造材と木質板材の連結構造

(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】

(24)【登録日】2024-09-30

(45)【発行日】2024-10-08

(54)【発明の名称】鋼製構造材と木質板材の連結構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 2/56 20060101AFI20241001BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20241001BHJP

   E04B 1/30 20060101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

E04B2/56 604F

E04B2/56 643A

E04B2/56 631A

E04B2/56 631J

E04B1/58 603

E04B1/30 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020116961

(22)【出願日】2020-07-07

(65)【公開番号】P2022014577

(43)【公開日】2022-01-20

【審査請求日】2023-06-13

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 掲載日：令和２年３月１日 掲載ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｈｏｗｔｅｃ．ｏｒ．ｊｐ／ ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｈｏｗｔｅｃ．ｏｒ．ｊｐ／ｐｕｂｌｉｃｓ／ｉｎｄｅｘ／１０２／ ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｈｏｗｔｅｃ．ｏｒ．ｊｐ／ｆｉｌｅｓ／ｌｉｂｓ／３２６９／２０２００４２１１４１５４７９４６６．ｐｄｆ

(73)【特許権者】

【識別番号】520248438

【氏名又は名称】大和興業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】520249527

【氏名又は名称】有限会社阪根宏彦計画設計事務所

(73)【特許権者】

【識別番号】508217272

【氏名又は名称】株式会社木質環境建築

(74)【代理人】

【識別番号】100067448

【弁理士】

【氏名又は名称】下坂 スミ子

(74)【代理人】

【識別番号】100213746

【弁理士】

【氏名又は名称】川成 渉

(74)【代理人】

【識別番号】100221752

【弁理士】

【氏名又は名称】古川 雅与

(72)【発明者】

【氏名】阪根 宏彦

(72)【発明者】

【氏名】川原 重明

【審査官】坪内 優佳

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－２８７２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２６６４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭４６－００９００６（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開２００３－２７８３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０１５０５７３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／３０

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｅ０４Ｂ ２／５６

Ｅ０４Ｃ ２／２６

Ｅ０４Ｃ ２／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の幅を有する木質板材と、
木質板材の面に接合して木質板材の幅方向へ延びる鋼製構造材と、
鋼製構造材を木質板材に固着する固着部材と
を含み、
前記鋼製構造材は木質板材の長さ方向へ相互に離間して木質板材に接面して固着される１対の接面部と、１対の接面部間に配設される構造部とを含み、
前記接面部は木質板材の幅方向両端部における木質板材の長さ方向の長さが両端部間における長さよりも長い、
鋼製構造材と木質板材の連結構造。

【請求項2】

前記鋼製構造材は１対の接面部の相互に対向する側部から接面部の面方向に対して交差する方向へそれぞれ延びる結合部をさらに含み、構造部は１対の結合部間に配設される、請求項１に記載の連結構造。

【請求項3】

前記鋼製構造材の接面部および結合部はＬ字形鋼部材により形成され、前記構造部はＨ字形鋼部材、コ字形鋼部材またはロ字形鋼部材により形成される、請求項２に記載の連結構造。

【請求項4】

所定の幅を有する木質板材と、
木質板材の面に接合して木質板材の幅方向へ延びる鋼製構造材と、
鋼製構造材を木質板材に固着する固着部材と
を含み、
前記鋼製構造材は木質板材の長さ方向へ相互に離間して木質板材に接面する１対の接面部と、１対の接面部間を連結する結合部と、結合部上に配設される構造部とを含む、
鋼製構造材と木質板材の連結構造。

【請求項5】

前記鋼製構造材の接面部および結合部は平板状鋼部材により形成され、前記構造部はＨ字形鋼部材、コ字形鋼部材またはロ字形鋼部材により形成される、請求項４に記載の連結構造。

【請求項6】

前記接面部は木質板材の幅方向両端部における木質板材の長さ方向の長さが両端部間における長さよりも長い、請求項４または５に記載の連結構造。

【請求項7】

前記鋼製構造材は木質板材の両面に相互に対向する位置関係で設けられる、請求項１～６のいずれか一項に記載の連結構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄骨構造物の壁に関し、特に、鉄骨構造物の壁に木質の壁を用いるための接合構造に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄骨構造物の壁に木質の壁を設ける手段としては、特開２０１９－６５６８５号「建物」の公報（特許文献１）に開示されたものがある。この従来手段は、建物（10）の鉄骨製のＨ形鋼の柱（12）と梁（14）で構成された架構（16）内に、木質板材を繊維方向が直交するように積層接着された耐震壁（18）を嵌め込み、梁（14）のＨ形鋼の一方のフランジと耐震壁（18）の対向する両側部の両端部分とを引きボルト（40）により、そして梁（14）と耐震壁（18）の側部の中間部分とをボルト（34）によりそれぞれ連結して固定するものである。

【0003】

この従来手段は、相互に対向する１対の柱（12）と１対の梁（14）とにより画定される開口の内側に耐震壁（18）をそれぞれ嵌め込む構造であるため、開口の数だけ連結作業を必要とするものであった。加えて、各開口に嵌め込まれる耐震壁（18）には、引きボルト（40）を取り付けるための挿通孔（38）を予め形成しておかなければならず、孔位置にズレがあったような場合、現場での修正作業は非常に煩雑なものであった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－６５６８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、鉄骨構造物の壁面に木製の耐震壁を簡便に設けることができる鋼製構造材と木質板材の接合構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明による鋼製構造材と木質板材の連結構造は、所定の幅を有する木質板材と、木質板材の面に接合して木質板材の幅方向へ延びる鋼製構造材と、鋼製構造材を木質板材に固着する固着部材とを含む。木質板材については特に限定するものではないが、挽き材、集成材、合板、パーティクルボード、単板積層材、ＣＬＴ板、等々、所要の幅および長さを有する板材であればどのような板材も使用することができる。

【0007】

また、本発明による連結構造は、鋼製構造材が、木質板材の長さ方向へ相互に離間して木質板材に接面し固着部材により固着される１対の接面部と、１対の接面部間に配設される構造部とを含むように構成することもでき、また、鋼製構造材が、１対の接面部の相互に対向する側部から接面部の面方向に対して交差する方向へそれぞれ延びる結合部をさらに含み、１対の結合部間に構造部を配設するように構成することもでき、さらに、鋼製構造材の接面部および結合部をＬ字形鋼部材により形成し、構造部をＨ字形鋼部材、コ字形鋼部材またはロ字形鋼部材により形成してもよい。

【0008】

本発明による連結構造はまた、鋼製構造材は木質板材の長さ方向へ相互に離間して木質板材に接面する１対の接面部と、１対の接面部間を連結する結合部と、結合部上に配設される構造部とを含むようにも構成できる。さらに、鋼製構造材の接面部および結合部を平板状鋼部材により形成し、構造部をＨ字形鋼部材、コ字形鋼部材またはロ字形鋼部材により形成することもできる。

【0009】

さらに、本発明による連結構造は、接面部を、木質板材の幅方向両端部における木質板材の長さ方向の長さが両端部間における長さよりも長く形成するのが好ましく、また、鋼製構造材を木質板材の両面に相互に対向する位置関係で設けるのが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明の連結構造は、鉄骨構造物の一部を構成する鋼製構造材を木質板材の面上に固着部材によって固着する構造であるため、鋼製構造材が木質板材の面に接面した位置で固着することができ、現場での位置合わせ作業を簡便に行うことができ、かつ、前述した従来技術におけるような穴あけ加工等の前加工を不要にでき、作業時間の短縮やコスト削減等を達成できるものである。

【0011】

また、木質板材が１対の接面部を介して構造部に固着されることにより、その接合部はラーメン接合となり、地震や風等の水平力に対して、抵抗する事が可能となる。鉄骨構造物の梁や柱となる構造部に木質板材を確実に取り付けることができ、それにより耐震性を向上させることができる。さらに、接面部から立ち上がった結合部間に構造部を挟み込ませて結合することにより、接面部と構造部の間の連結をより強固なものとし、木質板材の面と垂直な方向の力や木質板材を捻じる力に対しても構造部と木質板材の間の連結をより強固なものとすることができる。この形態における接面部および結合部は、断面がＬ字形を有する鋼部材（以下、「Ｌ字形鋼部材」と云う。）により作成することができるため、汎用の形鋼を使用することができ、同様に、構造部もまた断面がＨ字形を有する鋼部材（以下、「Ｈ字形鋼部材」と言う。）や断面がコ字形の鋼部材（以下、「コ字形鋼部材」という。）や断面がロ字形の鋼部材（以下、「ロ字形鋼部材」と云う。）により作成することができるため、汎用の形鋼を使用することができる。しかしながら、本発明において、これらの鋼部材に形鋼を用いることを限定するものではなく、鋼板を折曲げ加工や溶接加工或いはボルト接合等の手段を用いて所望の断面を有する鋼部材に形成したものであってもよい。

【0012】

また、構造部を木質板材に固着するための手段として、１対の接面部間を連結する結合部上に構造部を配設する構成にすることにより、接面部と結合部を１枚の平板鋼板で形成することができ、製造コストをより安価にできる。

【0013】

さらに、木質板材の幅方向両端部における接面部の長さを両端部間における長さよりも長く形成することにより木質板材の両端部における結合力を高めることができ、それにより、耐震壁としての機能をより向上させることができる。加えて、木質板材の両面に鋼製構造材を固着することにより、より一層強固な連結を行えるだけでなく、固着作業時に、鋼製構造材が木質板材を挟み込んで保持するため、固着作業中に木質板材が抜け落ちてしまう等の事故が生じるのを確実に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明の実施例１による連結構造を示す立面図である。

【図2】図２は、図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

【図3】図３は、図１のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。

【図4】図４は、本発明の実施例２による連結構造を示す図２と同様な断面図である。

【図5】図５は、本発明の実施例３による連結構造を示す図２と同様な断面図である。

【図6】図６は、本発明の実施例４による連結構造を示す図２と同様な断面図である。

【図7】図７は、図６に示す連結構造の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の実施の形態について、以下、図面と共に説明する。図中、同様な機能を有する部分には同様な参照符号が用いられている。

【実施例1】

【0016】

本発明の実施例１による連結構造は、図１に示すように、所定の幅Ｗを有する木質板材１と、木質板材１の面に接合して木質板材１の幅方向へ延びる鋼製構造材２と、鋼製構造材２を木質板材１に固着する固着部材３とから構成される。

【0017】

木質板材１は、木の感覚を現出できる部材を用いるのが好ましく、例えば、挽き材、集成材、合板、パーティクルボード、単板積層材、ＣＬＴ板等により方形板状形体に作成される。

【0018】

鋼製構造材２は、図２および３により詳細に示されているように、木質板材１の長さ方向へ相互に離間して木質板材１に接面して固着される１対の平板状の接面部２０，２０と、１対の接面部２０，２０間に設けられる構造部２１とから構成される。接面部２０と構造部２１との各間は溶接等の結合手段により連結され、木質板材１への鋼製構造材２の固着は、ビスや釘等の木工用の固着部材３を用いて、各接面部２０を木質板材１に固着することにより遂行される。

【0019】

構造部２１は鉄骨構造物の梁や柱を構成する部材であるが、その形体は、接面部２０との間で連結できるものであればどのような形体も適用可能であり、Ｌ字形鋼部材、Ｈ字形鋼部材、コ字形鋼部材、ロ字形鋼部材等を使用できる（図示の場合、Ｈ字形鋼部材）。

【0020】

接面部２０は、水平力に対する耐震性をさらに向上させるために、水平力によって木質板材1の面内方向に生じる曲げモーメントを大きく負担する木質板材１の幅方向両端部における木質板材１の長さ方向の長さを、幅方向両端部間における長さよりも長く形成される。この耐震性をより強固にするために、幅方向両端部における接面部２０と構造部２１の間、或いはまた構造部２１を形成する辺（例えば、Ｈ形鋼のフランジやウェブ）間に補強リブ２２を設けることで、鋼製構造材２の局部的な座屈や曲げ変形及び捩れ方向の変形を阻止する。上述の説明において、両端部における接面部２０と中間部における接面部２０とを別体で図示し説明したが、両者を１枚の平板状鋼材で作成することで、木質板材1の面内方向の曲げ及び面外方向の捩れに対してより強力に対抗できることは容易に理解されよう。

【実施例2】

【0021】

図４は、本発明の実施例２による連結構造を示す図で、１対の接面部２０，２０が結合部２３により連結され、構造部２１が結合部２３上に固着されている点を除き、実施例１と同様に構成される。以下、冗長を避けるため、各実施例の説明については相違点に関してのみ説明する。

【0022】

１対の接面部２０，２０および結合部２３は１枚の平板状鋼材により形成されるのが望ましく、これにより、１対の接面部２０，２０を簡単かつ確実に所定の間隔で設けることができると共に、構造部２１との接合部分がより大きくなってより強固に構造部２１を結合させることができる。

【実施例3】

【0023】

図５および６は、本発明の実施例３による連結構造を示す図で、結合部２３が１対の接面部２０，２０の相互に対向する側部から接面部２０の面方向に対して交差する方向（図示の場合、直交する方向）へそれぞれ延び、そして、構造部２１が結合部２３，２３間に固着されている点を除き、前記実施例１と同様に構成される。

【0024】

対応する１組の接面部２０および結合部２３はそれぞれ一体に形成するのが望ましく、汎用の山形鋼を用いることにより、より強固な接面部２０および結合部２３をより安価に作成することができる。また、結合部を高力ボルト等で構造部に留め付ける事で、現場作業は容易となる。ここにおいて、木質板材１の両端部における接面部２０および結合部２３には不当辺山形鋼を使用し（図５参照）、中間部の接面部２０および結合部２３には等辺山形鋼を使用する（図６参照）ことで、前述した水平力に対する耐震性を向上できることは容易に理解されよう。

【実施例4】

【0025】

図６は、本発明の実施例４による連結構造を示す図で、上述した鋼製構造材２（図示の場合、実施例３の鋼製構造材）を木質板材１の両面に相互に対向する位置関係で設けている点を除き、前記実施例と同様に構成される。

【0026】

木質板材１の両面に鋼製構造材２を固着させることは、片面に鋼製構造材２を固着させた場合に比べ、水平力によって木質板材1の面内方向に生じる曲げモーメントを２倍近く負担する事が可能となり耐震性能が大きく向上する。また、木質板材１の面に垂直な方向に加えられる捻じれ応力によって鋼製構造材２が木質板材１から外れてしまうのを防止できることは勿論のこと、固着部材３によって鋼製構造材２（より具体的には、接面部２０）を木質板材１に固着させるまでの間、鋼製構造材２が木質板材１を挟み込んで保持できるため、固着作業中に木質板材１が抜け落ちたり、位置ズレが発生したりするのを確実に阻止することができる。

【0027】

ここにおいて、木質板材１の両面に固着される鋼製構造材２は、必ずしも同一の構成を有するものである必要はなく、例えば、図７に示されているように、木質板材１の一方の面に、幅方向両端部における長さ方向長さが長い接面部２０を有する鋼製構造材２を適用する一方、外面となる他方の面には、長さ方向長さが等しい接面部２０を有する鋼製構造材２を適用することにより、強度と木製壁の優しさを兼ね備えた壁面を現出することができる。

【符号の説明】

【0028】

１ 木質板材
２ 鋼製構造材
２０ 接面部
２１ 構造部
２２ 補強リブ
２３ 結合部
３ 固着部材
Ｗ （木質板材の）幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】