JP2699795B2 - 集成木材を利用した梁の構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、集成木材を利用した梁
の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、木材は建築分野における根幹的な
材料であり、その有用性は依然変わるものではない。そ
して近年において、大断面集成木材の技術が進歩・向上
して、木材の弱点とも言える耐火性能や耐震性能等を改
良する構法や設計技術が確立されてきた。また、木材の
特性を生かしながら多様な建築形態の実現についても鋭
意検討が進められている。

【０００３】しかしながら、従来の集成木材を利用した
大断面建造物は、運動施設、ドーム等のアーチ型建造物
が多く、一般の事務所ビル等の大型ビルの例は少ない。
これは、従来、柱と柱との連結および柱と梁との連結が
ピンジョイントとして考えられて、単純柱あるいは単純
梁であること、木材の材質に起因して強度的に方向性が
あること、鉄筋コンクリートのように型枠に流し込ん
で、関連する他の構造材料と一体化することが不可能で
あること、鉄骨のように溶接により相互に一体化するこ
とが困難であること、ポルト締めは可能であるとして
も、摩擦接合が期待できるほどのトルクをかけることは
不可能であることなどにより、所要の構造耐力を有する
ラーメン構造とすることが技術的に困難であることが大
きな理由であると考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
前記問題点を解決して、集成木材からなる大断面木材を
使用して十分な構造耐力を有する大型ラーメン構造を構
築するための梁を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、この発明に係る集成木材を利用した梁の構造は、
梁の両端側にリップ付溝型鋼、溝型鋼又はハット型鋼か
らなる緊結用金物を、この緊結用金物の凹部を前記梁の
先端側に向けてそれぞれ配置するとともに、前記梁の両
端側に、前記緊結用金物の前面に位置して、柱との緊結
用凹部を前記緊結用金物の凹部に連続してそれぞれ形成
し、かつ前記梁内に１つ以上の金属製フラットバーを前
記緊結用金物の背面にそれぞれ溶接して前記梁の長さ方
向にその全長にわたって埋設してなる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
を詳細に説明する。

【０００７】まず図１に、この発明の梁の典型例を斜視
図（一部内部構造を含む。）で示すが、緊結用金物２が
梁１の両端側に配置され、梁１先端部の緊結用金物２の
前面には、梁１と柱とを緊結する緊結用凹部３が形成さ
れている。また１つ以上の金属製フラットバー４が、緊
結用金物２の背面に溶接されて、梁の長さ方向に延びる
ように梁１内に埋設されている。これにより梁１全体と
しての構造耐力をさらに高めることができる。

【０００８】緊結用金物２の梁１への配置は、その前面
の梁１先端部の緊結用凹部３内に後述するグラウト材を
充填できるように行われる。したがって、一般に、緊結
用金物２の下面は梁１内に埋没しているが、緊結用金物
２の上面は梁１の上面とほぼ同じ高さにある。但し、緊
結用金物２の上面も梁１内に埋没させ、前記グラウト材
の充填は、梁１の適所に設けた孔から行うようにするこ
ともできる。緊結用金物２の両側面は、一般に梁１内に
埋没されるている。緊結用金物２の形状および材質は、
グラウト材を充填、硬化させて梁１と柱との接合部に十
分な構造耐力をもたらしうるように選定され、その例と
しては、図１に示すようなリップ付溝型鋼のほか、単な
る溝型鋼、ハット型鋼等を挙げることができる。このよ
うな型鋼を使用する場合は、それらの凹所が梁１の先端
側に向き、内部に前記グラウト材を充填、保持できるよ
うにする。これにより、前記グラウト材の硬化後の梁１
と柱との緊結強度を著しく向上させることができる。

【０００９】集成木材は、図１のＡ−Ａ断面図である図
２に示すように、複数の木質部材を多数の接合面５で接
合することによって集成されるものであるが、フラット
バー４は適所に位置する水平な接合面５に沿って埋設す
ることが好ましい。但し、フラットバー４を埋設する接
合面は、必ずしも水平である必要はなく、傾斜していて
も、またほぼ垂直であってもよい。

【００１０】フラットバー４は所要の強度を有する金属
からなるが、鋼からなることが好ましい。またフラット
バー４の幅は、一般に緊結用金物２の幅に等しくされる
が、場合により、緊結用金物２の幅より大きくても小さ
くてもよい。

【００１１】フラットバー４は、実質的に梁１の全長に
わたり所要の強度を与えるに十分な長さとされ、また梁
１の他端側にも緊結用金物３を配置し、その背面に溶接
される。

【００１２】なお、梁１の他端側に緊結用金物３を配置
しない場合は、フラットバー４の長さは、一般に梁１の
他端側外面に達する長さとされるが、場合により、フラ
ットバー４の他端が梁１内に埋没する程度でも、梁１か
ら多少露出する程度でもよい。

【００１３】次に、この発明の梁を使用して、大型ラー
メン構造を構築する方法について説明すると、図３に、
任意に階の柱６の上部に梁１を緊結した状態を部分的に
示す。図３では、柱６と梁１との関係は、詳細には右側
の梁１についてしか示していないが、上下の梁１あるい
は左側の梁（図示せず。）についても、同様に緊結され
ることは理解されるであろう。

【００１４】予め建入れた柱６の所定位置に必要数の梁
１を建入れし、これらの柱６および梁１の位置、角度等
を調節したのち、全体を仮固定する。次いで、各梁１の
緊結用凹部３から柱６に到る部分に硬化性グラウト材を
充填し、所定期間放置して硬化させることにより、梁１
と柱６とを剛接合し、十分な構造耐力を有するように相
互に緊結することができる。グラウト材の充填状態は、
図３に多数の点として示されている。この場合、緊結金
物３の梁１先端側に適当数のスタッド７を溶接してお
き、必要に応じて、柱６の柱頭部８に柱頭金具９をはめ
込んで、柱頭金具９外面にもスタッド１０を溶接してお
くことにより、梁１と柱６とをより強固に緊結すること
ができる。これらのスタッドの数は、伝達すべき応力に
応じて適宜決定する。

【００１５】グラウト材の注入に当たっては、グラウト
材が梁１と柱６との接触部等から漏れ出ないよう、また
グラウト材が十分充填されるように、前記接触部等には
シール材でシールしておき、グラウト材の硬化後、該シ
ール材を取り除き、美観上必要であれば、シール痕跡を
消すようにする。グラウト材の注入は、各階毎に行って
も、全階の梁１および柱６の建入れ完了後に行ってもよ
い。

【００１６】この発明の梁を使用することにより、梁と
柱との間に十分応力を伝達させることが可能となるの
で、集成木材からなる大断面木材を使用して緊結したラ
ーメン構造を構築することができ、高度の構造耐力を有
する高層階（但し、現在の日本の法規では、木造建築の
許容階数限度は３階までである。）の大型木造建築物を
建築することができる。

【００１７】

【発明の効果】この発明によると、下記の効果が奏され
る。

【００１８】 十分な構造耐力を有するラーメン構造
を構築することが可能であり、大型木造建築物を建造す
ることができる。

【００１９】 大型木造建築物に集成木材を使用する
ことができるので、材料の効果的な活用が可能となる。

【００２０】 梁／柱間の連結が強固となるので、建
築形態の自由度が大きく、木材による多様な建築形態の
実現が可能となる。

【００２１】 この発明の梁は、集成木材工場で容易
且つ安価に製造することができ、しかも取扱いや集成木
材工場から建築現場までの運送も一般の梁と同様に簡便
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の梁の典型例を示す斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】この発明の梁を使用する大型ラーメン構造の構
築方法を例示する図である。

【符号の説明】

１……梁、２……緊結用金物、３……緊結用凹部、４…
…フラットバー、５……接合面、６……柱、７……スタ
ッド、８……柱頭部、９……柱頭金具、１０……スタッ
ド

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集成木材を利用した梁の構造において、
   この梁の両端側にリップ付溝型鋼、溝型鋼又はハット型
   鋼からなる緊結用金物を、この緊結用金物の凹部を前記
   梁の先端側に向けてそれぞれ配置するとともに、前記梁
   の前記緊結用金物の前面に柱との緊結用凹部を前記緊結
   用金物の凹部に連続してそれぞれ形成し、かつ前記梁内
   に１つ以上の金属製フラットバーを前記緊結用金物の背
   面にそれぞれ溶接して前記梁の長さ方向にその全長にわ
   たって埋設してなることを特徴とする集成木材を利用し
   た梁の構造。