JPH0762372B2 - 建築用複合部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は建築用複合部材に関する。

（従来の技術） 従来、建築用複合部材としては、第15図に示すように角
柱状基材90の外面に補強材として鉄板91をボルト・ナッ
ト92で固定したものがある。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来の建築用複合部材は、外部から見えない箇
所に用いる場合にはよいのであるが、外部から見える箇
所に用いた場合には、鉄板91が基材90の外面に固定され
ているので、建築物、特に室内の外観を損なうという問
題がある。

本発明の目的は、以上のような従来部材の問題点を解決
し、建築物の外観を損なうことなくしかも所望の強度を
得ることのできる建築用複部材を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、請求項（１）記載の建築用複
合部材は、内壁面と外壁面とを持つ筒状または半筒状の
基材と、この基材の前記内壁面に接合固着した補強材と
からなる建築用複合部材であって、前記基材が、薄単板
を同一の方向に積層して形成されていることを特徴とす
る。

請求項（２）記載の建築用複合部材は、請求項（１）記
載の建築用複合部材において、補強材は、前記建築用複
合部材における必要強度の大きさ部位にのみ接合固着し
たことを特徴とする。

なお、ここで、「必要強度の大きな部位」とは、建築用
複合部材における他の部位よりも相対的に必要強度が大
きくなる部位の意である。

請求項（３）記載の建築用複合部材は、請求項（１）記
載の建築用複合部材において、前記基材および補強材が
いずれも筒状であり、器材の中空部に補強材が圧嵌入さ
れていることを特徴とする。

（作用効果） 本発明の建築用複合部材は、上記の構成としたので次の
ような作用効果を奏する。

請求項（１）記載の建築用複合部材によれば、基材を筒
状または半筒状としたので、軽量にして所望の強度を得
ることができ、しかも基材にはその内壁面により中空部
または凹部が形成され、その内壁面に補強材を接合固着
してあるので、補強材は前記中空部または凹部に収容さ
れることとなる。

したがって、この建築用複合部材によれば、外部から見
える箇所に用いた場合でも建築用の外観を損なうことな
く、補強材によって所望の強度を得ることができる。

さらに、基材は、薄単板を積層するだけで形成すること
ができ、しかも薄単板の積層方向が同一方向となってい
るから、薄単板を順次積層するだけで形成することがで
き、結果として建築用複合部材を容易に製造することが
できる。また、基材の周壁部分を別個に作製した後に接
合する場合でも、薄単板の積層方向が全ての周壁部分に
わたって同一方向となっているから、接合面の処理が不
要である。したがって、その製造を容易に行なうことが
でき、結果として建築用複合部材を容易に製造すること
ができる。

しかも、基材は、予め所定形状に作成した薄単板を順次
同一方向に積層固着することにより形成することができ
るので、その軸線が非直線的なものも容易に作成するこ
とができる。

請求項（２）記載の建築用複合部材によれば、請求項
（１）記載の建築用複合部材において、補強材が、前記
建築用複合部材における必要強度の大きな部位にのみ接
合固着されているので、他の部位に補強材がない分だけ
重量の軽減を図ることができる。

請求項（３）記載の建築用複合部材によれば、請求項
（１）記載の建築用複合部材において、前記基材および
補強材がいずれも筒状であり、基材の中空部に補強材を
圧嵌入することにより形成することができるので、一層
容易に製造することができる。

しかも、基材および補強材がいずれも筒状であるから、
軽量化を図りつつ強度の増大をも図ることができる。

（実施例） 以下図示の実施例について説明する。

第１図（ａ）〜（ｇ）はいずれも本発明に係る実施例を
示す部分斜視図である。いずれのものも周壁部分即ち基
材部分を、木質の薄単板12・・・を同一方向に積層して
構成してある。（ａ）図は四角筒状のもを、（ｂ）図は
三角筒状のものを、（ｃ）図は円筒状のものを、（ｄ）
図は五角筒状のものを、（ｅ）図は六角筒状のものを、
（ｆ）図は十字形状のものを、（ｇ）図は楕円筒状のも
のを示している。

また、各図において37は、金属または合成樹脂製の補強
材であり、（ａ）図のものは板状、（ｂ）図のものは三
角筒状、（ｃ）図のものは断面みかづき状、（ｄ）図の
ものは五角筒状、（ｅ）図のものは六角筒状、（ｆ）図
のものは四角筒状、（ｇ）図のものは楕円筒状である。

これら補強材のうち、筒状のものは周壁部分（基材部
分）を形成したのち、その中空部Ａに圧嵌入することに
より、基材部分に対して堅固に接着固着することができ
る。

また基材は、いずれも薄単板の積層方向が同一方向であ
るので、各単板を順次同一方向に積層固着することによ
り容易に作成することができる。

なお、本実施例においては、上記木質薄単板12を積層す
る過程において、その適所（一箇所または複数箇所）で
木質薄単板12に代えて、薄板状補強部材38を積層するこ
ともでき、これによって、一層強度の大きな部材を構成
することもできる。

さらに本実施例の基材は、いずれも予め所定形状に作成
した薄単板を順次同一方向に積層固着することにより形
成されるので、第２図（ａ）（ｂ）に示すように軸線Ｃ
がクランク形状のものやＬ字形のものを容易に作成する
ことができる。

次に、上記実施例の変形例について説明する。

＜変形例１＞ 第３図に示すように、基材の形状は、内壁面Ｉと外壁面
Ｏとを持つ半四角筒状としてもよい。

また、補強材20は、基材の内底面にのみ接合固着しても
よいし、仮想線で示すように内側面に接合固着してもよ
い。

Ｂは凹部である。

＜変形例２＞ 第４図に示すように、補強材20は基材の内底面にのみ接
合固着してもよい。

一般に、第９図（ａ）に示すような梁ABの両端に曲げモ
ーメントＭを作用させた場合の曲げモーメント図は同図
（ｂ）に示すようになり、このときの最大曲げ応力は梁
の上下両端面に生じ、上面では圧縮応力、下面では引っ
張り応力となる。

本変形例は、主としてこのような単純曲げの場合に適し
ており、木質材が圧縮強度よりも引っ張り強度の方が小
さいことを考慮して、内底面にのみ補強材20を接合固着
したものである。

本変形例によれば、上内面に補強材がない分だけ軽量化
を図ることができる。

＜変形例３＞ 第５図に示すように、補強材21は基材の中央部にのみ接
合固着してもよい。

一般に、第10図（ａ）に示すように単純支持梁ABの中央
部Ｃに横荷重Ｐを作用させた場合の曲げモーメント図は
同図（ｂ）に示すようになり、このときの最大曲げ応力
は梁の中央部Ｃの上下両端面に生じ、上面では圧縮応
力、下面では引っ張り応力となる。

本変形例は、主としてこのような単純支持の場合に適し
ており、木質材が圧縮強度よりも引っ張り強度の方が小
さいことを考慮して、内底面の中央部にのみ補強材21を
接合固着したものである。

本変形例によれば、補強材が短い分だけ軽量化を図るこ
とができる。

＜変形例４＞ 第６図（ａ）に示すように、補強材22を三角形状とし
て、これを基材の内底面にのみ接合固着してもよい。補
強材22は合成樹脂で構成するのが望ましい。

本変形例も、上述した単純支持の場合（第10図参照）に
適しており、この場合の曲げモーメント図が第10図
（ｂ）に示すような三角形状になることに対応させて、
補強材22の形状をその頂点が中空部Ａの方向に向かう三
角形状とし、中央部22cが最も他の部位に比べて肉厚と
なるように形成したものである。

本変形例によれば、一層合目的的に所定強度を得るとと
もに軽量化を図ることができる。

＜変形例５＞ 第６図（ｂ）に示すように、補強材23を放物線形状とし
て、これを基材の内底面にのみ接合固着してもよい。補
強材23は合成樹脂で構成するのが望ましい。

一般に、第11図（ａ）に示すような単純支持梁ABに等分
布荷重ｐを作用させた場合の曲げモーメント図は同図
（ｂ）に示すようになり、このときの最大曲げ応力も梁
の中央部Ｃの上下両端面に生じ、上面では圧縮応力、下
面では引っ張り応力となる。

本変形例は、主としてこのような単純支持の場合に適し
ており、この場合の曲げモーメト図が同図（ｂ）に示す
ような放物線形状になることに対応させて、補強材23の
形状をその頂点が中空部Ａの方向に向かう放物線形状と
し、中央部2cが最も他の部位に比べて肉厚となるように
形成してある。

本変形例によれば、一層合目的的に所定強度を得るとと
もに軽量化を図ることができる。

＜変形例６＞ 第７図に示すように、３枚の補強材24を基材の内底面の
中央部2cと、内天面の両端部分3d,3dにのみ接合固着し
てもよい。

一般に、第12図（ａ）に示すような固定梁ABの中央部Ｃ
に横荷重Ｐを作用させた場合の曲げモーメント図は同図
（ｂ）に示すようになり、このときの最大曲げ応力の生
じる一は梁の曲げ剛性によって中央部Ｃ又は両端面A,B
の上下両端面に生じ、中央部Ｃの上面では圧縮応力、下
面では引っ張り応力、両端面A,Bの上面では引っ張り応
力、下面では圧縮応力となる。

本変形例は、主としてこのような両端固定の場合に適し
ており、この場合の曲げモーメント図が同図（ｂ）に示
すような状態になることを考慮して、３枚の補強材24を
内底面の中央部2cと、内天面の両端部分3d,3dにのみ接
合固着したものである。

＜変形例７＞ 第８図は第７変形例を示す一側壁を省略した正面図であ
る。

本変形例は前記第６変形例のさらなる変形例であり、前
記第６変形例と異なる点は、第12図に示したような両端
固定の場合の曲げモーメント図が同図（ｂ）に示すよう
な状態になることを対応させて、内底面中央部分2cには
２等辺三角形状の補強材25を接合固着すると共に、内天
面の両端部分3d,3dには直角三角形状補強部材26,26を接
合固着したものである。

本変形例によれば、第６変形例に比べてより一層合目的
的に所定強度を得るとともに軽量化を図ることができ
る。なお、補強材25,26は合成樹脂で構成するのが望ま
しい。

以上本発明の実施例ないし変形例について説明したが、
何れの実施例ないし変形例も基材を筒状又は半筒状とし
たので、基材にはその内壁面により中空部又は凹部が形
成され、しかもその内壁面又は内壁面と外壁面との間に
補強材を接合固着してあるので、補強材は前記中空部又
は凹部若しくは壁中に収容されることとなり、したっが
て外部から見える箇所に用いた場合でも建築物の外観を
損なうことなく、かつ補強材によって所望の強度を得る
ことができる。

また、外形状が四角筒等の筒状のものの場合には、中空
部Ａにジョイント部材を圧嵌入することにより他部材と
の接続は極めて容易に且つ堅固に行なうことができる。

第13図及び第14図に四角等中空部材の場合の接続状態を
示す。

これらの図において、Ｄが四角筒中空部材、Ａが中空部
分、Ｊがジョイント部材である。

第13図（ａ）に示すように、接続すべき両四角筒中空部
材D,Dの中空部分Ａにジョイント部材Ｊを圧嵌入し、必
要に応じて接着することにより両部材を容易且つ堅固に
接続できる。

この結果、同図（ｂ）に示すように多数の四角筒中空部
材Ｄをジョイント部材Ｊで接続することにより、従来は
実現不可能であったような極めて長い部材を実現するこ
とができる。しかも、ジョイント部材Ｊで接続する前に
あっては部材Ｄが単体であるので、建設現場への搬送及
び構築物内への搬入が容易であり好適な作業性をもって
構築物を建造することができる。

また、第14図に示すように直交する両部材D,Dも同様に
ジョイント部材Ｊを用いて容易且つ堅固に接続できる。

そしてこのような接続状態においては、ジョイント部材
Ｊが中空部分Ａに収容されて外部に露見しないので、外
観を損なうことがない。

なお、半筒状のものについても、同様の接続構造を採用
でき、この場合接続部分すなわちジョイント部材Ｊが挿
入される部位のみ補強材等を用いて筒状とすることによ
り堅固な接続状態を得ることができる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲
内において適宜変形実施可能であることは言うまでもな
い。

例えば、 第２変形例乃至第７変形例において示した梁の支持
状態及び荷重の作用状態（第９〜12図参照）は一例であ
って、他にも多種多様であり、そのれに対しても本発明
を適用し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｇ）はそれぞれ本発明に係る建築用複
合部材の実施例を示す部分斜視図、第２図（ａ）（ｂ）
は変形例の正面図と平面図とを同時に示した図、第３図
（ａ）（ｂ）（ｃ）は第１変形例を示す平面図、側面
図、一側壁を省略した正面図、第４図（ａ）（ｂ）
（ｃ）は第２変形例を示す平面図、側面図、一側壁の省
略した正面図、第５図（ａ）（ｂ）（ｃ）は第３変形例
を示す平面図、側面図、一側壁を省略した正面図、第６
図（ａ）は第４変形例を示す一側壁を省略した正面図、
第６図（ｂ）は第５変形例を示す一側壁を省略した正面
図、第７図は第６変形例を示す一側壁を省略した正面
図、第８図は第７変形例を示す一側壁を省略した正面
図、第９図（ａ）（ｂ）、第10図（ａ）（ｂ）、第11図
（ａ）（ｂ）、および第12図（ａ）（ｂ）はそれぞれ梁
への荷重状態とその曲げモーメント図の代表例を示す
図、第13図（ａ）（ｂ）および第14図はそれぞれ部材の
接続例を示す図、第15図は従来例の部分斜視図である。 Ａ……中空部、Ｉ……内壁面、Ｏ……外壁面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内壁面と外壁面とを持つ筒状または半筒状
   の基材と、この基材の前記内壁面に接合固着した補強材
   とからなる建築用複合部材であって、前記基材が、薄単
   板を同一の方向に積層して形成されていることを特徴と
   する建築用複合部材。
2. 【請求項２】補強材は、前記建築用複合部材における必
   要強度の大きな部位にのみ接合固着した請求項（１）記
   載の建築用複合部材。
3. 【請求項３】前記基材および補強材がいずれも筒状であ
   り、基材の中空部に補強材が圧嵌入されている請求項
   （１）記載の建築用複合部材。