JP2015137457A

JP2015137457A - フレームユニット

Info

Publication number: JP2015137457A
Application number: JP2014007968A
Authority: JP
Inventors: 和田　正; Tadashi Wada; 正和田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2015-07-30

Abstract

【課題】建築物のスパンが大きい場合であっても補強が不要で、強度を保つとともに軽量化を可能とし、且つ木材の種類や大きさを選ばないフレームユニットを提供する。【解決手段】フレームユニット５は、各辺が複数積層した帯状の板材３からなる六角形のハニカム体１を形成し、枠体６で囲まれるフレーム面内に、ハニカム体１，１・・を連続的に連結してハニカム構造を形成することにより、建築物のスパンが大きい場合であっても補強が不要で、強度を保つとともに軽量化を可能とする。また、加工が容易で歩留まりが高く、木材に無駄を生じることなく、短時間で製作が可能であり、コスト削減に貢献する。【選択図】図２

Description

本発明は、建築物の屋根等に用いられるフレームユニットに関するものである。

従来より建築物の屋根等に用いられるフレームユニットとしては、特許文献１に示すように、フレーム面内をハニカム構造としたものが知られている。このハニカム構造は、高い強度が得られることから耐震壁等でよく用いられている。

特許第３２４４４５３号公報

しかしながら、上記従来のハニカム構造では、耐震の目的から金属によって形成されて専ら壁体として使用されている。木材に代えて屋根の梁材としての使用も考えられるが、建築物のスパンが大きい場合には、強度を保つために重量が増加して軽量化を図ることが困難であった。また、木材を大量に必要とするため、木材の種類や大きさを選ぶという不具合も生じていた。

そこで、本発明の目的は、上記従来のフレームユニットの問題点を解消するとともに、建築物のスパンが大きい場合であっても補強が不要で、強度を保つとともに軽量化を可能とするフレームユニットを提供することにある。

本発明のうち、請求項１に記載された発明は、木製のフレームユニットであって、各辺が複数積層した帯状の板材からなる六角形のハニカム体を形成し、枠体で囲まれるフレーム面内に、前記ハニカム体を連続的に連結してハニカム構造を形成することを特徴とするものである。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記板材が、一枚の板材からなり、前記板材を多重に巻回して各辺で複数積層させることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記板材の表面には、接着剤を塗布することを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３の何れかに記載された発明において、前記枠体を正面視で横長矩形状に形成したことを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項１乃至３の何れかに記載された発明において、前記枠体を正面視でアーチ状に形成したことを特徴とするものである。

請求項１又は２に記載されたフレームユニットによれば、建築物のスパンが大きい場合であっても補強が不要で、強度を保つとともに軽量化を可能とする。また、加工が容易で歩留まりが高く、木材に無駄を生じることなく、短時間で製作が可能であり、コスト削減に貢献する。加えて、帯状の板材を製作すれば良いため、純国産の木材のみで製作可能であり、輸入材や鉄骨材を使用することなく、地産地消、ＣＯ_２の削減にも貢献する。更に、ハニカム体の成形時に僅かにゴミが発生するものの、木材を殆ど無駄にしない。他にも、ハニカム体の大きさの変更は、板材の積層高さを変更したり、各辺の長さを変更すれば良く、対応が容易である。

請求項３に記載されたフレームユニットによれば、積層間の接着が強固に行われ、ハニカム体の強度を一層保つことが可能である。

請求項４及び５に記載されたフレームユニットによれば、ハニカム構造全体でより一層高い強度を均一に得ることが可能である。

ハニカム体の製作手順を示した説明図である。フレームユニットの全体図を示す説明図である。フレームユニットの使用例を示す説明図である。フレームユニットの変更例及び使用例を示す説明図である。フレームユニットの変更例及び使用例を示す説明図である。

以下、本発明のフレームユニットの実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、ハニカム体の製作手順を示したものである。図２は、フレームユニットの全体図を示したものである。図３は、そのフレームユニットを梁として使用した例を示したものである。

先ず初めに、ハニカム体１について説明する。
ハニカム体１は、図１（ａ）に示すように、六角形状に形成されたベース２の外周に、図１（ｂ）に示すように、厚みが１．２〜１．５ｍｍの帯状の板材３を巻き付ける。この時、巻き付けた板材３の表面に、水性の接着剤を塗布することで、以降に巻き付けられる残りの板材３との間で接着が強固に行われることとなる。そして、図１（ｃ）に示すように、板材３を所定の高さまで積層して六角形状のハニカム体１を形成した後、図１（ｄ）に示すように、ベース２を中心から取り外すことで、ハニカム体１が形成される。
なお、六つの辺部材を接合した六角形状のハニカム体の破壊強度は、材質が杉や桧の場合では何れも３．２２ｋＮであるのに対し、本願発明のハニカム体１では、材質が杉の場合は５．１５ｋＮ、桧の場合は９．８ｋＮまで破壊強度が上昇した。

次に、フレームユニット１の組み立てについて説明する。
このようにして形成したハニカム体１，１・・を、図２に示すように、枠体６で囲まれるフレーム面内に、連続的に連結してハニカム構造を内部に形成することでフレームユニット５が形成される。
ここで、ハニカム体１，１・・同士の連結は、以下のように行われる。
先ず初めに、外周で六角形状に形成された各辺の四隅に孔を穿設する（図示せず）。そして、ハニカム体１，１外周で当接する面に接着剤を塗布した状態でハニカム体１，１同士を当接させ、重なった孔同士間にボルトを挿入して他方側からナットを螺合することで、ハニカム体１，１同士の連結が行われることとなる。

次に、図３に示すように、このようにして組み立てられたフレームユニット５の下縁両端に柱１０，１０を接合して所定間隔で複数配置すると共に、各フレームユニット５を桁材１１で連結することで、フレームユニット５，５・・を梁として使用することができる。

上記の如く構成されるフレームユニット５は、各辺が複数積層した帯状の板材３からなる六角形のハニカム体１を形成し、枠体６で囲まれるフレーム面内に、ハニカム体１，１・・を連続的に連結してハニカム構造を形成することにより、建築物のスパンが大きい場合であっても補強が不要で、強度を保つとともに軽量化を可能とする。また、加工が容易で歩留まりが高く、木材に無駄を生じることなく、短時間で製作が可能であり、コスト削減に貢献する。加えて、帯状の板材を製作すれば良いため、純国産の木材のみで製作可能であり、輸入材や鉄骨材を使用することなく、地産地消、ＣＯ_２の削減にも貢献する。更に、ハニカム体の成形時に僅かにゴミが発生するものの、木材を殆ど無駄にしない。他にも、ハニカム体の大きさの変更は、板材の積層高さを変更したり、各辺の長さを変更すれば良く、対応が容易である。

更に、板材３の表面には、接着剤を塗布することにより、積層間の接着が強固に行われ、ハニカム体の強度を一層保つことが可能である。

他にも、枠体６を正面視で横長矩形状に形成したことにより、ハニカム構造全体に、より一層高い強度を均一に得ることが可能である。

なお、本発明にかかるフレームユニットの構造は、上記した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、板材の形状や大きさ等を適宜変更することができる。

例えば、板材３は、木材に杉か桧を用いることが好ましいが、他の木材であっても良く、積層してハニカム体１を形成するものであれば適宜変更可能である。

他にも、板材３が、一枚の板材を多重に巻き付ける構成に限らず、短尺の板材を複数順番に巻き付けて各辺で複数積層する構成であっても良く、適宜変更可能である。

また、図４に示すように、枠体１５を正面視でアーチ状に形成したことにより、フレームユニット１６は、ハニカム構造全体でより一層高い強度を均一に得ることが可能である。

更に、図５に示すように、フレームユニット５で家屋１７の壁面や屋根等を形成しても良く、適宜変更可能である。

また、ハニカム体同士の連結は、必ずしもボルトとナットを用いたものである必要はなく、ハニカム体１，１同士に接着剤を用いて接着する方法や、リベットやビスを打設する方法であっても良く、適宜変更可能である。

１・・ハニカム体、２・・ベース、３・・板材、５・・フレームユニット、６・・枠体、１０・・柱、１１・・桁材、１５・・枠体（アーチ状）、１６・・フレームユニット、１７・・家屋。

Claims

木製のフレームユニットであって、
各辺が複数積層した帯状の板材からなる六角形のハニカム体を形成し、枠体で囲まれるフレーム面内に、前記ハニカム体を連続的に連結してハニカム構造を形成することを特徴とするフレームユニット。
前記板材が、一枚の板材からなり、前記板材を多重に巻回して各辺で複数積層させることを特徴とする請求項１に記載のフレームユニット。
前記板材の表面に接着剤を塗布することを特徴とする請求項１又は２に記載のフレームユニット。
前記枠体を正面視で横長矩形状に形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のフレームユニット。
前記枠体を正面視でアーチ状に形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のフレームユニット。