特許 7633963 木質床

(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】2025-02-12

(45)【発行日】2025-02-20

(54)【発明の名称】木質床

(51)【国際特許分類】

   E04B 5/02 20060101AFI20250213BHJP

   E04B 5/38 20060101ALI20250213BHJP

【ＦＩ】

E04B5/02 E

E04B5/38 Z

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2022072449

(22)【出願日】2022-04-26

(65)【公開番号】P2023161845

(43)【公開日】2023-11-08

【審査請求日】2024-04-11

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(74)【復代理人】

【識別番号】100193390

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 祐作

(72)【発明者】

【氏名】日向 大樹

(72)【発明者】

【氏名】久保田 淳

(72)【発明者】

【氏名】島 啓志

(72)【発明者】

【氏名】田中 裕樹

【審査官】須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－０２１７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７８３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０８４７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０８４７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１７３０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３１７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－０５７８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－１４６８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１７２９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１６７５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－１３６９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－１５４９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０５６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０５６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１４０４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０６３７９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ ５／００－５／４８

Ｅ０４Ｂ １／６１

Ｅ０４Ｂ １／２６

Ｅ０４Ｃ ２／００－２／５４

Ｂ２７Ｍ １／００－３／３８

Ｂ２７Ｄ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

木質板を上下層に重ねて形成された木質床であって、
各層において、複数の木質板が隣り合わせて配置され、
隣り合う木質板同士の対向する端部の位置が、上下層の間で異なり、
上下層の木質板が、接合材により接合され、
側方に位置する鉄筋コンクリート部材から突出する棒材が、上下層の木質板の溝によって形成された前記木質床の孔に挿入され、前記孔に充填材が充填されたことを特徴とする木質床。

【請求項2】

平面視で直交する２方向において、隣り合う木質板同士の対向する端部の位置が、上下層の間で異なることを特徴とする請求項１記載の木質床。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、木質床に関する。

【背景技術】

【0002】

木材は、強度の異方性を有する異方性材料であり、繊維方向に強いという特徴から主に柱や梁などの線材として使用されてきた。しかしながら、近年ではCLT(Cross Laminated Timber)のような異方性の影響を極力小さくした大断面の材料が開発され、床や壁などの面材にも多く使用されている。

【0003】

非特許文献１には、隣り合うCLTパネル同士を接合して木質床を形成する際に、CLTパネルの対向する端部同士をスプラインや帯金物を用いて接合することが記載されている。また特許文献１には、水平方向に隣り合うCLTパネルの対向する端部を、スタッドやボルト等を用いて梁組の上に固定し、木質床を形成することが記載されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【文献】鈴木賢人、野田康信、井道裕史、宇京斉一郎、杉本健一、神谷文夫、中越隆道：CLTパネル相互を帯金物とスプラインで接合した床構面の面内性能に関する研究 接合部性能が床構面の耐力および剛性に及ぼす影響、日本建築学会構造系論文集、第86巻、第781号、457-467、2021年3月

【特許文献】

【0005】

【文献】特開2019－31787号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

建築物において、床は各階に作用する地震力を壁などの耐震要素に伝達する役割を担う。そのためには、床の面内剛性を確保して構造設計上の剛床仮定（床全体が一体挙動する剛なものであるという仮定）を成立させることが重要である。

【0007】

この際に木質床で問題となるのが、剛性や耐力が低くなりやすいCLTパネル同士の接合部である。例えばスプラインや帯金物、梁組等を介したCLTパネルの端部同士の接合を行うと、CLTパネル間の応力伝達がこれらの部材を介した間接的なものとなり、床全体の面内剛性の低下につながる。

【0008】

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、床全体の面内剛性を向上できる木質床等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】

【0009】

前述した目的を達成するための本発明は、木質板を上下層に重ねて形成された木質床であって、各層において、複数の木質板が隣り合わせて配置され、隣り合う木質板同士の対向する端部の位置が、上下層の間で異なり、上下層の木質板が、接合材により接合され、側方に位置する鉄筋コンクリート部材から突出する棒材が、上下層の木質板の溝によって形成された前記木質床の孔に挿入され、前記孔に充填材が充填されたことを特徴とする木質床である。

【0010】

本発明では、上下層の木質板を、各層の木質板同士の対向端部の位置をずらして配置し、且つ上下層の木質板を接合材により接合することで、木質板の上下面を介した応力伝達が可能になる。これにより応力伝達効率が高められて木質床の面内剛性が向上し、床全体が一体挙動する剛な木質床を簡易に実現することができる。
また、木質床と鉄筋コンクリート部材との間で確実に応力を伝達できる。

【0012】

平面視で直交する２方向において、隣り合う木質板同士の対向する端部の位置が、上下層の間で異なることも望ましい。
これにより、木質床のより広い範囲で剛床仮定を成立させることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、床全体の面内剛性を向上できる木質床等を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】木質床１を示す図。

【図2】木質床１を示す図。

【図3】締結具４を用いて木質板２ａ、２ｂの接合を行う例。

【図4】接着材５とモルタル６について説明する図。

【図5】木質床１ａを示す図。

【図6】木質床１ｂを示す図。

【図7】木質床１ｃを示す図。

【図8】木質床１ｄを示す図。

【図9】木質床１とＲＣ床１０のGIR接合について説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。

【0017】

図１、２は本発明の実施形態に係る木質床１を示す図である。図１（ａ）、（ｂ）は木質床１の断面図、図２は木質床１の平面図である。図１（ａ）は図２の線Ａ１－Ａ１に沿った断面を示したものであり、図１（ｂ）は図２の線Ａ２－Ａ２に沿った断面を示したものである。

【0018】

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、木質床１は、上層の木質板２ａと下層の木質板２ｂの板面同士を重ねて形成される。木質床１では、上下層のそれぞれにおいて、複数の木質板２ａ、２ｂが水平方向に隣り合わせて設けられる。

【0019】

木質板２ａ、２ｂは、木質材による板状部材であり、例えば矩形板状のCLTパネルが用いられるが、これに限ることはない。例えばLVL(Laminated Veneer Lumber)などを用いることも可能である。

【0020】

上下層の木質板２ａ、２ｂは、図２に示す木質床１の平面の縦方向において千鳥状に配置される。すなわち、図１（ａ）に示すように、当該縦方向に隣り合う上層の木質板２ａ同士の対向する端部２１の位置と、当該縦方向に隣り合う下層の木質板２ｂ同士の対向する端部２１（以下、対向端部という）の位置とが異なる。なお、図２の符号８は鉄骨梁、符号９は柱であり、木質床１は鉄骨梁８や柱９で囲まれた面内に設けられる。柱９の位置では、木質板２ａ、２ｂに柱９の形状に合わせた切欠き等が設けられる。

【0021】

図１（ａ）に示すように、上下層の木質板２ａ、２ｂは、接合材であるビス３によって接合される。本実施形態のビス３は、軸部にネジを設けたネジ付きのものであり、上層側、下層側のそれぞれから木質板２ａ、２ｂにねじ込まれる。下層側のビス３の軸部は下層の木質板２ｂを貫通して上層の木質板２ａに達し、上層側のビス３の軸部は上層の木質板２ａを貫通して下層の木質板２ｂに達する。各ビス３の頭部は、木質板２ａ、２ｂから突出しないように設けられる。

【0022】

一方、図２に示す木質床１の平面の横方向に関しては、図１（ｂ）に示すように、当該横方向に隣り合う上層の木質板２ａ同士の対向端部２１の位置と、当該横方向に隣り合う下層の木質板２ｂ同士の対向端部２１の位置が揃っており、これらの対向端部２１が鉄骨梁８上に位置する。

【0023】

上下層の木質板２ａ、２ｂは、ビス３により鉄骨梁８上で接合される。鉄骨梁８のフランジには、ビス３の軸部を通すための孔が予め形成されており、ビス３は、当該孔を利用して鉄骨梁８のフランジ側からねじ込まれ、その軸部が下層の木質板２ｂを貫通し、上層の木質板２ａに達する。

【0024】

なお、本実施形態のビス３はネジ付きのものであるが、ネジの無いものであってもよく、この場合は、打撃によってビス３の打ち込みを行う。ただし、ネジ付きのビス３であれば、上下層の木質板２ａ、２ｂの間にずれが生じてビス３が斜め方向に引っ張られ、引き抜き力が生じても、ネジが無い場合と比べ、当該引き抜き力に対してより高い抵抗力を発揮する。

【0025】

また、木質床１の上方または下方もしくはその双方に、図示しないパネルやシート等の耐火被覆を設けてもよい。ただし、木質板２ａ、２ｂを、燃え代分を見込んだ設計とする場合には、耐火被覆を省略することも可能である。

【0026】

このように、本実施形態の木質床１では、上下層の木質板２ａ、２ｂを、各層の木質板２ａ、２ｂ同士の対向端部２１の位置をずらして配置し、且つ上下層の木質板２ａ、２ｂをビス３により接合することで、図１（ａ）の矢印ａで示すように、木質板２ａ、２ｂの上下面を介した応力伝達が可能になる。これにより、応力伝達効率が高められて木質床１の面内剛性が向上し、床全体が一体挙動する剛な木質床１を簡易に実現できる。そのため、床厚を小さくすることも可能になる。

【0027】

また本実施形態では、ビス３を用いることで、上下層の木質板２ａ、２ｂを簡易且つ強固に接合できる。さらに、非特許文献１のように木質板の端部同士の接合を行う場合よりもビス３の数を多くすることが可能であり、ビス１本あたりの負担応力が低減されることから、ビス３を簡易な構成とできる。

【0028】

しかしながら、本発明は上記の実施形態に限定されない。例えば本実施形態では、上下層の木質板２ａ、２ｂの接合をビス３により行ったが、木質板２ａ、２ｂを接合するための接合材はこれに限らない。例えば図３（ａ）に示すように、ボルト４１およびナット４２による締結具４を用いて上下層の木質板２ａ、２ｂを接合してもよい。これによってもビス３を用いる場合と同様の効果が得られる。

【0029】

図３（ａ）は鉄骨梁８の無い位置で上下層の木質板２ａ、２ｂを接合する例であるが、鉄骨梁８の位置でも、ボルト４１の軸部を通すための孔を鉄骨梁８のフランジに設けることで、図３（ｂ）に示すように締結具４を用いて上下層の木質板２ａ、２ｂを接合できる。

【0030】

図３（ａ）、（ｂ）の例では、木質板２ａ、２ｂにボルト４１の頭部またはナット４２を収容するための凹部２２を座彫りにより形成することで、木質板２ａ、２ｂからボルト４１やナット４２が突出するのが防止される。凹部２２は木栓等の穴埋材で埋めてもよい。なお、後述するコンクリート層７を設ける場合や、木質床１の下面が仕上げ等で隠される場合では、木質板２ａ、２ｂからボルト４１やナット４２が突出してもよい。

【0031】

また接合材は、ビス３や締結具４のような金物にも限定されず、例えば図４（ａ）に示すように、接着材５を用いて上下層の木質板２ａ、２ｂを接合することも可能である。図４（ａ）の例ではビス３と接着材５を併用しているが、場合によっては、上下層の木質板２ａ、２ｂを接着材５のみで接合することも可能である。この場合、鉄骨梁８の位置においては、図１（ｂ）のようにビス３の軸部が上層の木質板２ａに達するのではなく、ビス３の軸部を下層の木質板２ｂ内に収めることも可能である。

【0032】

また図４（ｂ）に示すように、上下層において、隣り合う木質板２ａ、２ｂ同士の隙間に充填材であるモルタル６を充填してもよく、これにより隣り合う木質板２ａ、２ｂ同士の間での圧縮力の伝達性能を向上させることができる。下層のモルタル６に関しては、その充填時に木質板２ｂの下面に型枠を設置する必要があるが、上述した耐火被覆用のパネル等を型枠として併用することもできる。なお、モルタル６は、上層の木質板２ａ同士の隙間のみに充填することも可能である。

【0033】

また、図５の木質床１ａに示すように、上層の木質板２ａの上にトップコンクリートなどのコンクリート層７を設けることも可能であり、木質床１ａとコンクリート層７を一体化することで、構造性能が向上する。上下層の木質板２ａ、２ｂを接合するビス３に関しては、上層側のビス３の頭部をコンクリート層７内に突出させ、下層側のビス３の軸部の先端をコンクリート層７内に突出させる。このように、ビス３の端部をコンクリート層７に埋設することで、コンクリート層７のずれが防止され、別途のずれ止め材を設ける必要が無くなる。コンクリート層７のコンクリートは上層の木質板２ａ同士の隙間にも充填され、圧縮力の伝達性能の向上に寄与する。

【0034】

また本実施形態では、平面の縦方向において上下層の木質板２ａ、２ｂを千鳥状に配置しているが、図６（ａ）の木質床１ｂに示すように、平面の縦方向だけでなく、平面の横方向においても上下層の木質板２ａ、２ｂを千鳥状に配置してよい。

【0035】

図６（ｂ）は図６（ａ）の線Ｂ－Ｂによる断面を示したものであり、この例では、平面の横方向においても、当該横方向に隣り合う上層の木質板２ａ同士の対向端部２１の位置と、当該横方向に隣り合う下層の木質板２ｂ同士の対向端部２１の位置が異なる。このように、平面視で直交する２方向において木質板２ａ、２ｂを千鳥状に配置することにより、より広い範囲で木質床１ｂの剛床仮定を成立させることができる。一方、平面の１方向のみで木質板２ａ、２ｂを千鳥状に配置する場合は、木質板２ａ、２ｂの組み合わせが複雑にならないという利点がある。

【0036】

また本実施形態では、上下層の木質板２ａ、２ｂの長辺方向を平面の横方向に合わせて配置しているが、図７（ａ）の木質床１ｃに示すように、上下層の木質板２ａ、２ｂの長辺方向を変えても良い。図７（ａ）の例では、下層の木質板２ｂの長辺方向を平面の横方向とし、上層の木質板２ａの長辺方向を平面の縦方向としている。木質板２ａ、２ｂは、平面において強度の異方性を有する（例えば長辺方向が強軸方向となる）場合があるが、上下層の木質板２ａ、２ｂの向きを変えることで、木質床１ｃ全体の強度を等方化することができる。

【0037】

図７（ｂ）は、木質床１ｃについて、図７（ａ）の線Ｃ－Ｃに沿った断面を示したものである。前記した図１（ａ）では上層の木質板２ａ同士の対向端部２１が下層の木質板２ｂの中央部に位置し、下層の木質板２ｂ同士の対向端部２１が上層の木質板２ａの中央部に位置するが、図７（ｂ）の例では、上層の木質板２ａ同士の対向端部２１の位置が、下層の木質板２ｂの中央部からずれている。

【0038】

このように、上下層の木質板２ａ、２ｂは、上層の木質板２ａ同士の対向端部２１と、下層の木質板２ｂ同士の対向端部２１が平面において異なる位置にあればよく、その限りにおいて、上下層の木質板２ａ、２ｂの配置、大きさ等は特に限定されない。

【0039】

また本実施形態では木質板２ａ、２ｂを上下２層に重ねているが、床を厚くしたい場合などでは、木質板を上下に３層以上重ねて配置してもよい。図８の木質床１ｄは、木質板を上から順に第１層、第２層、第３層と３層に重ねた例であり、第１層の木質板２ｃ同士の対向端部２１、第２層の木質板２ｄ同士の対向端部２１、第３層の木質板２ｅ同士の対向端部２１が、それぞれ異なる位置にある。ただし、第１層の木質板２ｃ同士の対向端部２１と、第３層の木質板２ｅ同士の対向端部２１の位置は、揃っていてもよい。

【0040】

また図９に示すように、木質床１とその側方の鉄筋コンクリート部材であるＲＣ床１０との間で、GIR（グルードインロッド）接合を適用してもよい。木質床１は例えば建築物の外周部の床であり、ＲＣ床１０はその内側に位置する床である。

【0041】

この場合、ＲＣ床１０から木質床１側に突出する鉄筋等の棒材１１を、木質床１のＲＣ床１０側の端面から設けた孔２３に挿入し、孔２３内にエポキシ樹脂等の充填材１２を充填する。孔２３は、上層の木質板２ａの下面と下層の木質板２ｂの上面のそれぞれに設けた溝２３１を組み合わせることで形成できる。これにより、木質床１とＲＣ床１０との間で確実に応力を伝達できる。

【0042】

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0043】

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ：木質床
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ：木質板
３：ビス
４：締結具
５：接着材
６：モルタル
７：コンクリート層
８：鉄骨梁
９：柱
１０：ＲＣ床
１１：棒材
１２：充填材
２１：（木質板の）端部
２２：凹部
２３：孔
４１：ボルト
４２：ナット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】