特表 2021-510784 組立式木材鋼材複合節点

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2021-510784(P2021-510784A)

(43)【公表日】2021年4月30日

(54)【発明の名称】組立式木材鋼材複合節点

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/26 20060101AFI20210402BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20210402BHJP

【ＦＩ】

   E04B1/26 G

   E04B1/58 505L

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2020-539048(P2020-539048)

(86)(22)【出願日】2019年9月30日

(85)【翻訳文提出日】2020年7月15日

(86)【国際出願番号】CN2019109296

(87)【国際公開番号】WO2020173093

(87)【国際公開日】20200903

(31)【優先権主張番号】201910144340.4

(32)【優先日】2019年2月27日

(33)【優先権主張国】CN

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT

(71)【出願人】

【識別番号】518229179

【氏名又は名称】青▲島▼理工大学

【氏名又は名称原語表記】ＱＩＮＧＤＡＯ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】特許業務法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】牟犇

(72)【発明者】

【氏名】▲趙▼斐

(72)【発明者】

【氏名】▲馮▼▲鵬▼

(72)【発明者】

【氏名】▲喬▼崎云

(72)【発明者】

【氏名】▲顔▼秉成

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AA04

2E125AA14

2E125AB01

2E125AB16

2E125AC23

2E125AG24

2E125BB26

2E125BB28

2E125CA91

(57)【要約】

【課題】本発明は組立式木材鋼材複合節点を得ることを目的とする。
【解決手段】本発明は組立式木材鋼材複合節点に関し、角形管柱、木材鋼材複合梁及び角形管柱と木材鋼材複合梁を接合する梁柱接合コンポーネントを含む。角形管柱は、接続角柱及び接続側板を含み、木材鋼材複合梁は、上フランジ、下フランジ及び上フランジと下フランジを接続する木製ウェブを含み、梁柱接合コンポーネントは、中柱接合コンポーネント及び角柱接合コンポーネントを含み、特殊な構造設計により、溶接やボルト接合を回避する前提において、梁と柱の有効な接合を実現し、且つ一定の靭性及び良好な耐震性能を有し、その部材は工場で予め生産可能であり、部材の精度が高く、現場で接合し、施工が簡便であり、工程が減り、且つ施工期間の短縮に有効である。また、採用した木材鋼材複合構造は、強度が異なる材料の利用率を高めることができ、見事な接合や嵌合により木材・鋼材構造の組み合わせを協調させて、効率が良く合理的な新形態の構造を形成し、建築プレゼンテーションの豊富さや多様性を向上させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

角形管柱（１）、木材鋼材複合梁（２）及び前記角形管柱（１）と前記木材鋼材複合梁（２）を接合する梁柱接合コンポーネント（３）を含み、
前記角形管柱（１）は、接続角柱（４）及び接続側板（７）を含み、前記接続角柱（４）は鋼柱であり、前記接続側板（７）は木板であり、前記角形管柱（１）は、前記接続角柱（４）と前記接続側板（７）が接ぎ合わされることにより、中空の管柱構造が形成されており、
前記木材鋼材複合梁（２）は、上フランジ（８）、下フランジ（１１）及び前記上フランジ（８）と前記下フランジ（１１）を接続する木製ウェブ（２３）を含み、前記上フランジ（８）と前記下フランジ（１１）は平行に設置され、前記上フランジ（８）と前記下フランジ（１１）はどちらも内側にフランジ接続溝部が設けられた構造用鋼であり、前記木製ウェブ（２３）の上下両側には前記フランジ接続溝部と対応するフランジ接続頭部が設けられており、前記木製ウェブ（２３）は前記上フランジ（８）と前記下フランジ（１１）の間に位置し、且つ上・下フランジに対して垂直に設置され、前記木製ウェブ（２３）の一端は上・下フランジの側面と平らになっており、他端は上・下フランジから引っ込んでおり、且つ階段状の突き合わせ接続用挿入頭部（２４）が設けられており、
前記梁柱接合コンポーネント（３）は、中柱接合コンポーネント及び角柱接合コンポーネントを含み、前記角形管柱（１）と前記木材鋼材複合梁（２）の接合を行うために用いられ、前記梁柱接合コンポーネント（３）は、前記角形管柱（１）の内径と対応する角形中実木柱（１６）を含み、前記角形中実木柱（１６）の側面には角形木梁が設けられており、前記角形木梁の端部には前記突き合わせ接続用挿入頭部（２４）と嵌合する突き合わせ接続用挿入溝部（１５）が設けられており、前記角形中実木柱（１６）と前記角形木梁によって前記角形管柱（１）と前記木材鋼材複合梁（２）の接合を実現することを特徴とする、組立式木材鋼材複合節点。

【請求項2】

前記接続角柱（４）の断面は円弧形構造であり、且つ前記接続角柱（４）の両側の側稜に沿って蟻型接続孔部（５）がさらに設けられており、対応する前記接続側板（７）の側稜には前記蟻型接続孔部（５）と嵌合する蟻型接続頭部（６）が設けられており、前記接続角柱（４）と前記接続側板（７）は前記蟻型接続頭部（６）と前記蟻型接続孔部（５）によって一体に差込み接合されることを特徴とする、請求項１に記載の組立式木材鋼材複合節点。

【請求項3】

前記接続側板（７）は上側木板（７１）と下側木板（７２）を含み、前記上側木板（７１）の下端には一字型接続頭部（１０）が設けられ、前記下側木板（７２）の上端には前記一字型接続頭部（１０）と対応する凹型溝（９）が設けられており、前記上側木板（７１）と前記下側木板（７２）は差込組立形式によって前記接続角柱（４）と同じ高さに形成されることを特徴とする、請求項２に記載の組立式木材鋼材複合節点。

【請求項4】

前記中柱接合コンポーネントは、前記角形中実木柱（１６）及び互いに斜対称に設置された２組の第１角形木梁を含み、前記角形中実木柱（１６）の１対の対辺には正Ｔ型スライド溝（１２）が設けられており、前記正Ｔ型スライド溝（１２）内に前記角形中実木柱（１６）を貫通する第１貫通孔（１２１）を有しており、これに対して前記角形中実木柱（１６）の別の対辺には逆Ｔ型スライド溝（１４）が設けられており、前記逆Ｔ型スライド溝（１４）内に前記角形中実木柱（１６）を貫通する第２貫通孔（１４１）を有しており、且つ前記第１貫通孔（１２１）は前記正Ｔ型スライド溝（１２）の上部にあり、前記第２貫通孔（１４１）は前記逆Ｔ型スライド溝（１４）の下部にあり、これにより見事な嵌合を実現させることを特徴とする、請求項１に記載の組立式木材鋼材複合節点。

【請求項5】

前記第１角形木梁は、第１角形木梁セット及び第２角形木梁セットを含み、前記第１角形木梁セットは、第１接続頭木梁（５１）及び第１異形凹溝木梁（５２）を含み、前記第１接続頭木梁（５１）には第１長手形状接続頭部（５１１）が設けられており、且つ前記第１長手形状接続頭部（５１１）は前記第１接続頭木梁（５１）本体の上縁に沿って設けられ、前記第１異形凹溝木梁（５２）の上表面には前記第１長手形状接続頭部（５１１）の形状と対応する前記第１異形凹溝（５２１）が設けられており、且つ前記第１長手形状接続頭部（５１１）が前記第１貫通孔（１２１）に挿入されて前記第１異形凹溝（５２１）と嵌合すると、前記第１異形凹溝の両側に沿って２つの接合溝（１９）が形成され、前記接合溝（１９）は固定用木片（２５）によって固定され、
前記第２角形木梁セットは、第２接続頭木梁（５３）及び第２異形凹溝木梁（５４）を含み、前記第２接続頭木梁（５３）には第２長手形状接続頭部（５３１）が設けられており、且つ前記第２長手形状接続頭部（５３１）は前記第２接続頭木梁（５３）本体の下縁に沿って設けられ、前記第２異形凹溝木梁（５４）の下表面には前記第２長手形状接続頭部（５３１）の形状と対応する第２異形凹溝が設けられており、且つ前記第２長手形状接続頭部（５３１）が前記第２貫通孔（１４１）に挿入されて前記第２異形凹溝と嵌合すると、同様に前記第２異形凹溝の両側に沿って２つの接合溝（１９）が形成され、即ち、前記第１角形木梁セット及び前記第２角形木梁セットの設計が嵌合して、見事に一体に接合されることを特徴とする、請求項４に記載の組立式木材鋼材複合節点。

【請求項6】

前記角柱接合コンポーネントは、角形中実木柱、互いに垂直な２つの第２角形木梁（１３、１７）及び２つの木栓（２６）を含み、前記角形中実木柱の隣接する両側それぞれにＩ型スライド溝（２７）が設けられ、そのうち片側のＩ型スライド溝（２７）は上部が中実木柱全体を貫通しており、別の側の前記Ｉ型スライド溝は下部が中実木柱全体を貫通しており、前記第２角形木梁（１３、１７）には前記Ｉ型スライド溝と嵌合するＩ型スライド部材（２９）が設けられており、且つ前記第２角形木梁（１３）の前記Ｉ型スライド部材はその上縁に沿って設けられ、前記第２角形木梁（１７）の前記Ｉ型スライド部材はその下縁に沿って設けられ、前記Ｉ型スライド部材（２９）の端部にはさらに前記木栓（２６）と対応する木栓孔（２８）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の組立式木材鋼材複合節点。

【請求項7】

前記第１接続頭木梁（５１）及び前記第１異形凹溝木梁、前記第２接続頭木梁（５３）及び前記第２異形凹溝木梁（５４）並びに前記第２角形木梁（１３、１７）の尾部には、前記木製ウェブの突き合わせ接続用挿入頭部（２４）と対応する突き合わせ接続用挿入溝部（１５）がさらに設けられていることを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載の組立式木材鋼材複合節点。

【請求項8】

前記第１接続頭木梁（５１）及び前記第１異形凹溝木梁、前記第２接続頭木梁（５３）及び前記第２異形凹溝木梁（５４）並びに前記第２角形木梁（１３、１７）の両側面には固定用挿入溝（１８）がさらに設けられており、前記固定用挿入溝（１８）内に固定用木片が設置されることを特徴とする、請求項７に記載の組立式木材鋼材複合節点。

【請求項9】

前記木材鋼材複合節点は、エ字型スライドブロック（２０）及び充填用木製ブロック（２１）をさらに含み、前記第１接続頭木梁（５１）及び前記第１異形凹溝木梁、前記第２接続頭木梁（５３）及び前記第２異形凹溝木梁（５４）並びに前記角形木梁（１３、１７）の下側には、Ｔ型接合溝（２２）がさらに設けられており、対応する前記下フランジ（１１）には前記Ｔ型接合溝（２２）と対応するＴ型貫通孔が設けられており、前記Ｔ型接合溝（２２）の内部はスライド空間を有し、前記エ字型スライドブロック（２０）の下部は前記スライド空間と嵌合する接合頭部を有しており、前記エ字型スライドブロック（２０）を前記Ｔ型接合溝に挿入してスライドさせてから、前記充填用木製ブロック（２１）を挿入して固定させることを特徴とする、請求項８に記載の組立式木材鋼材複合節点。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築構造の接合技術分野に属し、具体的には組立式木材鋼材複合節点に関するものである。

【背景技術】

【0002】

工業化建築時代の到来により、組立式構造が未来の建築の発展を担う重要な工法となりつつある。従来の溶接やボルト接合と比べると、組立式構造の設置は、簡単な組立訓練を行うだけで施工品質を最大限に保証することができる。鋼構造建築は、軽さに優れ、塑性・靭性に優れ、自重が軽く、耐震性能に優れるなどの利点を有する。その一方で、鋼構造は熱や火に弱く、腐食しやすく、耐食性に劣り、なおかつ構造用鋼溶接部に多くの品質問題が存在している。木造建築は、高い耐久性、比較的高い耐震性能や、材料を集めやすいこと、施工速度が速いことなどの特長を有する一方、防火・防湿面に欠点がある。

【0003】

木材鋼材複合構造は、鋼構造と木構造を組み合わせる方法を用いて建築された構造系であり、こうした構造系は従来の木構造系よりも丈夫で耐久性があり、また現代の純粋な鋼構造よりもさらに豊富で多彩であり、建築設計の実践においてより広範に応用されている。木材鋼材構造の節点における組立、中継ぎ及び連結方法の選択は、構造的整合性や信頼性に直接影響を与えるが、例えば特許文献１が開示している組立式木材鋼材複合梁柱節点構造及びその施工方法や、特許文献２が開示している組立式木材鋼材構造接合節点などは、木材と鋼材の組み合わせによって耐荷力や設計の実現可能性を向上させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】中国特許出願公開第１０８９７８８６９Ａ号明細書

【特許文献2】中国特許出願公開第１０８５４７３７９Ａ号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が提出する組立式木材鋼材複合節点は、異なる材料の利用率、並びに節点取り付けの製品化、標準化及びプレハブ化を実現するとともに、現場での溶接施工によって生じる品質問題を効果的に回避し、施工効率を高める。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、以下の技術案を用いて実現したものである。組立式木材鋼材複合節点であって、角形管柱、木材鋼材複合梁及び角形管柱と木材鋼材複合梁を接合する梁柱接合コンポーネントを含む。

【0007】

角形管柱は、接続角柱及び接続側板を含み、接続角柱は鋼柱であり、耐食性が高く、接続側板は木板であり、鋼構造と比べると、単位質量における耐荷力がより高く、構造全体の重量をある程度軽減し、全体の寿命を向上させることができ、角形管柱は、接続角柱と接続側板が接ぎ合わされることにより、中空の管柱構造が形成されている。

【0008】

木材鋼材複合梁は、上フランジ、下フランジ及び上フランジと下フランジを接続する木製ウェブを含み、上フランジと下フランジは平行に設置され、上フランジと下フランジはどちらも内側にフランジ接続溝部が設けられた構造用鋼であり、木製ウェブの上下両側にはフランジ接続溝部と対応するフランジ接続頭部が設けられており、木製ウェブは上フランジと下フランジの間に位置し、且つ上・下フランジに対して垂直に設置され、木製ウェブは２枚を含み、且つ配管敷設の便のため、またフランジの局部座屈の発生を防止するため、一定の間隔をあけて設置され、木製ウェブの一端は上・下フランジの側面と平らになっており、他端は上・下フランジから引っ込んでおり、且つ階段状の突き合わせ接続用挿入頭部が設けられている。

【0009】

梁柱接合コンポーネントは、中柱接合コンポーネント及び角柱接合コンポーネントを含み、角形管柱と木材鋼材複合梁の接合を行うために用いられるが、梁柱接合コンポーネントは、角形管柱の内径と対応する角形中実木柱を含み、角形中実木柱の側面には角形木梁が設けられており、角形木梁の端部には突き合わせ接続用挿入頭部と嵌合する突き合わせ接続用挿入溝部が設けられており、角形中実木柱と角形木梁によって角形管柱と木材鋼材複合梁の接合を実現する。

【0010】

さらに、接続角柱の断面は円弧形構造であり、且つ接続角柱の両側の側稜に沿って蟻型接続孔部がさらに設けられており、対応する接続側板の側稜には蟻型接続孔部と嵌合する蟻型接続頭部が設けられており、接続角柱と接続側板は蟻型接続頭部と蟻型接続孔部によって一体に差込み接合される。

【0011】

さらに、各木材の長さが一定ではないことを考慮して、材料をより活用するために、接続側板は高さの異なる木板を接ぎ合わせることにより構成されており、接続側板は上側木板と下側木板を含み、上側木板の下端には一字型接続頭部が設けられ、下側木板の上端には一字型接続頭部と対応する凹型溝が設けられており、上側木板と下側木板は差込組立形式によって接続角柱と同じ高さに形成される。

【0012】

さらに、中柱接合コンポーネントは、角形中実木柱及び互いに斜対称に設置された２組の第１角形木梁を含み、角形中実木柱の１対の対辺には正Ｔ型スライド溝が設けられており、正Ｔ型スライド溝内に角形中実木柱を貫通する第１貫通孔を有している。これに対して角形中実木柱の別の対辺には逆Ｔ型スライド溝が設けられており、逆Ｔ型スライド溝内に角形中実木柱を貫通する第２貫通孔を有しており、且つ第１貫通孔は正Ｔ型スライド溝の上部にあり、第２貫通孔は逆Ｔ型スライド溝の下部にあり、これにより見事な嵌合が実現する。

【0013】

さらに、第１角形木梁は、第１角形木梁セット及び第２角形木梁セットを含み、第１角形木梁セットは、第１接続頭木梁及び第１異形凹溝木梁を含み、第１接続頭木梁には第１長手形状接続頭部が設けられており、且つ第１長手形状接続頭部は第１接続頭木梁本体の上縁に沿って設けられる。第１異形凹溝木梁の上表面には第１長手形状接続頭部の形状と対応する第１異形凹溝が設けられており、且つ第１長手形状接続頭部が第１貫通孔に挿入されて第１異形凹溝と嵌合すると、第１異形凹溝の両側に沿って２つの接合溝が形成され、接合溝は固定用木片によって固定される。

【0014】

第２角形木梁セットは、第２接続頭木梁及び第２異形凹溝木梁を含み、第２接続頭木梁には第２長手形状接続頭部が設けられており、且つ第２長手形状接続頭部は第２接続頭木梁本体の下縁に沿って設けられ、第２異形凹溝木梁の下表面には第２長手形状接続頭部の形状と対応する第２異形凹溝が設けられており、且つ第２長手形状接続頭部が第２貫通孔に挿入されて第２異形凹溝と嵌合すると、同様に第２異形凹溝の両側に沿って２つの接合溝が形成される。即ち、第１角形木梁セット及び第２角形木梁セットの設計が嵌合して、見事に一体に接合される。

【0015】

さらに、角柱接合コンポーネントは、角形中実木柱、互いに垂直な２つの第２角形木梁及び２つの木栓を含み、角形中実木柱の隣接する両側それぞれにＩ型スライド溝が設けられ、そのうち片側のＩ型スライド溝は上部が中実木柱全体を貫通しており、別の側のＩ型スライド溝は下部が中実木柱全体を貫通しており、第２角形木梁にはＩ型スライド溝と嵌合するＩ型スライド部材が設けられており、且つ第２角形木梁のＩ型スライド部材はその上縁に沿って設けられ、また第２角形木梁のＩ型スライド部材はその下縁に沿って設けられ、Ｉ型スライド部材の端部にはさらに木栓と対応する木栓孔が設けられている。

【0016】

さらに、第１接続頭木梁及び第１異形凹溝木梁、第２接続頭木梁及び第２異形凹溝木梁並びに第２角形木梁の尾部には、木製ウェブの突き合わせ接続用挿入頭部と対応する突き合わせ接続用挿入溝部がさらに設けられており、長手形状接続頭部を備えた木梁を中実木柱に通して対応する異形凹溝を備えた木梁と接合し、且つ接合箇所の接合溝内に固定用木片を挿入して一体に接合し、Ｉ型スライド部材を備えた角形木梁をＩ型スライド溝に沿って中実木柱に接合し、木栓を用いて一体に固定する。

【0017】

さらに、接合強度をより高めるため、第１接続頭木梁及び第１異形凹溝木梁、第２接続頭木梁及び第２異形凹溝木梁並びに第２角形木梁の両側面には、固定用挿入溝がさらに設けられており、固定用挿入溝内に固定用木片が設置される。固定用木片を固定用挿入溝に挿入して組み合わせることにより、上・下フランジを木梁の上下側に固定させて嵌合させることが実現する。

【0018】

さらに、木材鋼材複合節点は、エ字型スライドブロック及び充填用木製ブロックをさらに含み、第１接続頭木梁及び第１異形凹溝木梁、第２接続頭木梁及び第２異形凹溝木梁並びに角形木梁の下側には、Ｔ型接合溝がさらに設けられており、対応する下フランジにはＴ型接合溝と対応するＴ型貫通孔が設けられており、Ｔ型接合溝の内部はスライド空間を有し、エ字型スライドブロックの下部はスライド空間と嵌合する接合頭部を有しており、エ字型スライドブロックをＴ型接合溝に挿入してスライドさせてから、充填用木製ブロックを挿入して固定させ、梁フランジと梁柱接合コンポーネントを接合させることにより、穿孔などの方法によって生じる応力集中現象を効果的に低減させる。

【発明の効果】

【0019】

従来技術と比較すると、本発明は以下の優位点及び好ましい効果を有する。

【0020】

本案に記載の複合節点は、部材を工場で予め生産することができ、部材の精度が高く、現場で接合し、施工が簡便であり、工程が減り、且つ施工期間の短縮に有効である。また、採用した木材鋼材複合構造は、強度が異なる材料の利用率を高めることができ、見事な接合や嵌合によって木材・鋼材構造の組み合わせを協調させて、効率が良く合理的な新形態の構造を形成し、局部大鋼構造の補助を通して木構造自体のイノベーションを開拓する自由度を効果的に開放し、建築プレゼンテーションの豊富さや多様性を向上させる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施例１の中柱複合節点の全体構造概略図である。

【図2】本発明の実施例１に記載の角形管柱の第１平面構造概略図である。

【図3】本発明の実施例に記載の角形管柱の第２平面構造概略図である。

【図4】本発明の実施例１に記載の接続側板の下側木板構造概略図である。

【図5】本発明の実施例１に記載の接続側板の上側木板構造概略図である。

【図6】図４と図５の組み合わせ後の構造概略図である。

【図7】実施例１の中柱・梁柱接合コンポーネントの構造概略図である。

【図8】実施例１における木材鋼材複合梁と中柱・梁柱接合コンポーネントの接合構造概略図である。

【図9】実施例１中、下フランジがエ字型スライドブロックによって固定される構造概略図である。

【図10】本発明の実施例１の中柱複合節点の取付構造分解概略図である。

【図11】本発明の実施例２の角柱複合節点の全体構造概略図である。

【図12】本発明の実施例２の角柱・梁柱接合コンポーネントの構造概略図である。

【図13】実施例２における木材鋼材複合梁と角柱・梁柱接合コンポーネントの接合構造概略図である。

【図14】本発明の実施例２の角柱複合節点の取付構造分解概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面と実施例に基づき、本発明の上記目的、特徴及び優位点についてさらに詳しく説明する。

【実施例1】

【0023】

組立式木材鋼材複合節点であって、図１及び図１０に示す通り、角形管柱１、木材鋼材複合梁２及び角形管柱１と木材鋼材複合梁２を接合する梁柱接合コンポーネント３を含む。

【0024】

角形管柱１は接続角柱４及び接続側板７を含み、図２及び図３に示す通り、角形管柱１は４つの接続角柱４及び４つの接続側板７が接ぎ合わされることにより、中空の管柱構造が形成されており、そのうち、接続角柱４は鋼柱であり、耐食性が高く、接続側板７は木板である。木材鋼材複合柱は、純粋な鋼構造と比べて単位質量における耐荷力がより高く、構造全体の重量をある程度軽減し、全体の寿命を向上させることができる。接続角柱４の断面は９０°の円弧形構造であり、且つ接続角柱４の両側の側稜に沿って蟻型接続孔部５がさらに設けられており、対応する接続側板７の側稜には蟻型接続孔部５と対応する蟻型接続頭部６が設けられており、接続角柱４と接続側板７は接続頭部６と接続孔部５によって一体に差込み接合される。さらに、各木材の長さが一定ではないことを考慮して、材料をより活用するために、接続側板７は高さの異なる木板を接ぎ合わせることにより構成されており、図４〜図５に示す通り、接続側板７は上側木板７１と下側木板７２を含み、上側木板７１の下端には一字型接続頭部１０が設けられ、下側木板７２の上端には一字型接続頭部１０と対応する凹型溝９が設けられており、上側木板７１と下側木板７２は差込組立形式によって接続角柱４と同じ高さに形成される。接ぎ合わせ後の構造概略図は図６に示す通りである。

【0025】

図８に示す通り、木材鋼材複合梁２は、上フランジ８、下フランジ１１及び上フランジ８と下フランジ１１を接続する木製ウェブ２３を含み、上フランジ８と下フランジ１１は平行に設置され、上フランジ８と下フランジ１１はどちらも内側にフランジ接続スライド溝部が設けられた構造用鋼であり、木製ウェブ２３の上下両側にはフランジ接続スライド溝部と対応するフランジ接続頭部が設けられており、木製ウェブ２３は上・下フランジの間に位置し、且つ上・下フランジに対して垂直に設置され、木製ウェブ２３は２枚を含み、且つ一定の間隔をあけて設置される。図８に示す通り、木製ウェブ２３の外側の一端は上・下フランジの側面と平らになっており、他端は上・下フランジから内側に引っ込んでおり、且つ階段状の突き合わせ接続用挿入頭部２４が設けられている。２つの木製ウェブの間を一定間隔に設置する設計は配管敷設に都合がよく、従来のエ形梁と比べると、フランジが局部的に座屈することがなく、材料の利用率を効果的に高めることができる。

【0026】

本実施例中、梁柱接合コンポーネント３は中柱接合コンポーネントであり、図７に示す通り、全木造構造を採用しており、溶接やボルト接合を回避する前提において、梁と柱の有効な接合を実現し、且つ一定の靭性及び良好な耐震性能を有している。

【0027】

続けて図７を参照して、中柱接合コンポーネントは、角形中実木柱１６、互いに斜対称に設置された２組の第１角形木梁を含む。角形中実木柱１６の１対の対辺には正Ｔ型スライド溝１２が設けられており、正Ｔ型スライド溝１２内に角形中実木柱１６を貫通する第１貫通孔１２１を有している。これに対して角形中実木柱１６の別の対辺には逆Ｔ型スライド溝１４が設けられており、逆Ｔ型スライド溝１４内に角形中実木柱１６を貫通する第２貫通孔１４１を有しており、本実施例中、第１貫通孔１２１は正Ｔ型スライド溝１２の上部にあり、第２貫通孔１４１は逆Ｔ型スライド溝の下部にあり、これにより見事な嵌合が実現する。第１角形木梁は、第１角形木梁セット及び第２角形木梁セットを含み、第１角形木梁セットは、第１接続頭木梁５１及び第１異形凹溝木梁５２を含み、第１接続頭木梁５１には第１長手形状接続頭部５１１が設けられており、且つ第１長手形状接続頭部５１１は第１接続頭木梁５１本体の上縁に沿って設けられ、且つ第１接続頭木梁５１に設けられた第１長手形状接続頭部５１１の端面はＴ型スライド溝と対応しており、第１異形凹溝木梁５２の上表面には第１長手形状接続頭部５１１の形状と対応する第１異形凹溝５２１が設けられており、且つ第１長手形状接続頭部５１１が第１貫通孔に挿入されて第１異形凹溝５２１と嵌合すると、第１異形凹溝の両側に沿って２つの接合溝１９が形成される。第２角形木梁セットは、第２接続頭木梁５３及び第２異形凹溝木梁５４を含み、第２接続頭木梁５３には第２長手形状接続頭部５３１が設けられており、且つ第２長手形状接続頭部５３１は第２接続頭木梁５３本体の下縁に沿って設けられ、且つ第２長手形状接続頭部５３１の端面は逆Ｔ型スライド溝の表面と対応しており、第２異形凹溝木梁５２の下表面には第２長手形状接続頭部５３１の形状と対応する第２異形凹溝が設けられており、且つ第２長手形状接続頭部５１１が第２貫通孔に挿入されて第２異形凹溝と嵌合すると、同様に第２異形凹溝の両側に沿って２つの接合溝が形成される。即ち、第１角形木梁セット及び第２角形木梁セットの設計が嵌り合い、一体に嵌合される。また、４つの木梁（５１、５２、５３、５４）の尾部には、木製ウェブの突き合わせ接続用挿入頭部２４と対応する突き合わせ接続用挿入溝部１５がさらに設けられている。長手形状接続頭部を備えた木梁を中実木柱に通して対応する異形凹溝を備えた木梁と接合し、且つ接合箇所の接合溝内に固定用木片を挿入して一体に接合する。

【0028】

図８の木材鋼材複合梁２と梁柱接合コンポーネント３の接合概略図に示す通り、木製ウェブ２３の突き合わせ接続用挿入頭部２４を突き合わせ接続用挿入溝部１５内に挿入するが、接合強度をより高めるため、４つの木梁の両側面には固定用挿入溝１８がさらに設けられており、固定用木片２５を固定用挿入溝１８に挿入して組み合わせることにより、上・下フランジを木梁の上下側に固定させて嵌合させることが実現する。図９の下フランジ１１と梁柱接合コンポーネント３の接合部分概略図に示す通り、４つの木梁の下側にはＴ型接合溝２２が設けられており、対応する下フランジにはＴ型接合溝と対応するＴ型貫通孔が設けられており、Ｔ型接合溝２２の内部はスライド空間を有し、エ字型スライドブロック２０の下部はスライド空間と嵌合する接合頭部を有しており、エ字型スライドブロック２０をＴ型接合溝に挿入して左にスライドさせてから（図９に示す方向を基準とする）、充填用木製ブロック２１を挿入して固定させ、梁フランジと梁柱接合コンポーネントを接合させることにより、穿孔などの方法によって生じる応力集中現象を効果的に低減させる。

【0029】

図１０は、本実施例中で示す中柱組立式梁柱複合節点の具体的な取付過程概略図である。

【0030】

ステップ１：梁柱接合コンポーネント３と角形管柱をそれぞれ組み立てる。角形管柱は上部角形管柱と下部角形管柱を含む。

【0031】

ステップ２：組み立てられた梁柱接合コンポーネント３を組み立てられた下部角形管柱に挿入する。

【0032】

ステップ３：木製ウェブの突き合わせ接続用挿入頭部を角形木梁端部の突き合わせ接続用挿入溝部内に挿入する。

【0033】

ステップ４：上・下フランジをフランジ接続スライド溝部と木製ウェブの上下両側のフランジ接続スライド溝部により接合し、上フランジは１組の固定用木片により接合して固定し、両側は固定用木片により固定し、下側はエ字型スライドブロックと充填用木製ブロックによって下フランジと角形木梁を一体に接合する。

【0034】

ステップ５：組み立てられた上部角形管柱に梁柱接合コンポーネント上部の角形中実木柱を挿入する。

【実施例2】

【0035】

実施例１と異なる点として、中柱・梁柱接合コンポーネントが角柱接合コンポーネントにより代替されているが、角柱接合コンポーネントについては、図１１及び図１４に示す通り、中柱接合コンポーネントと類似の設計原理が採用されており、図１２に示す通り、角柱接合コンポーネントも同様に、角形中実木柱、互いに垂直な２つの第２角形木梁（１３、１７）及び２つの木栓２６を含む。角形中実木柱の隣接する両側それぞれにＩ型スライド溝２７が設けられ、そのうち片側のＩ型スライド溝２７は上部が中実木柱全体を貫通しており、別の側のＩ型スライド溝は下部が中実木柱全体を貫通しており、第２角形木梁１３及び１７にはＩ型スライド溝と嵌合するＩ型スライド部材２９が設けられており、且つ第２角形木梁１３のＩ型スライド部材２９はその上縁に沿って設けられ、また第２角形木梁１７のＩ型スライド部材２９はその下縁に沿って設けられ、Ｉ型スライド部材の端面形状はＩ型スライド溝２７の端面形状と対応しており、Ｉ型スライド部材２９の端部にはさらに木栓２６のサイズと対応する木栓孔２８が設けられている。本実施例中、第２角形木梁１３及び１７の下側にも同様に１つのＴ型接合溝が設けられており、尾部は、木製ウェブの突き合わせ接続用挿入頭部と対応する突き合わせ接続用挿入溝部を備えており、中柱接合コンポーネントと同じ設計及び組立方式を採用して固定し、角形木梁はＩ型スライド溝に沿って中実木柱に接合され、木栓を用いて一体に固定される。

【0036】

本発明と純粋な木構造の比較は以下の通り。（１）同じ断面において、木材鋼材複合構造は鋼の横剛性が大きいため、構造の鉛直方向における耐荷力を向上させることができる。（２）且つ鋼構造と比較した場合、本実施例では柱側板に木構造を採用し、角形管柱は中空であることで、単位質量における耐荷力がより高く、構造全体の重量をある程度軽減し、全体の寿命を向上させることができる。（３）梁のフランジの引っ張り、ウェブのせん断については、エ形梁と比べると、本発明はフランジ部分が局部的に座屈することがなく、角形木梁と比べて材料の利用率がより高い。（４）簡単な接合によって全体の組み立てが行われ、地震作用下において、部材の交換がより容易である。鋼材と木材を組み合わせて形成された木材鋼材複合構造は、地震作用下において、木材自体が一定の靭性を有する故に、良好な耐震性能を有することができる。（５）工場で全部材の加工が完了し、現場ではすべて組み立てによって接合され、完全なプレハブ化施工を実現しており、現場での溶接によって生じかねない品質問題が回避され、施工期間が短縮される。

【0037】

上述は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明のその他の形態を限定するものではなく、当業者が上記で開示した技術内容に基づいて同等の効果が得られる改変又は改造を行い、実施例を他の分野に応用するとしても、すべて本発明の技術案の内容を逸脱することはなく、本発明の技術的要素に基づいて以上の実施例に対して行う何らかの簡単な修正、同等変化及び改造はいずれも本発明の技術案の保護範囲に属する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【国際調査報告】