JP2017013233A - 木造構造物の製造方法、木造構造物、接続方法およびモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】強度のある柱・梁を簡易に作成すること。
【解決手段】固定対象の角材２ａ〜２ｅそれぞれに形成された凹部５の底部同士の少なくとも一部が互いに対向するように、角材２ａ〜２ｅをボルト３ａ、３ｂにより固定し、角材２ａ〜２ｅよりも硬度の高い、または同程度の硬度を備える挿入部材６を、凹部５が互いに対向することで形成される開口部内に挿入する。
【選択図】図２

Description

本発明は木造構造物の製造方法、木造構造物、接続方法およびモジュールに関する。

木造建築において、比較的大きな空間を必要とする場合、大きな断面の梁材が必要となる。しかし、大きな断面の梁材は、乾燥の難しさや運搬・ストック等が大変である。

そこで、断面寸法の小さい木材（板材）を接着剤等で再構成して作られる集成材が知られている。近年、大きな断面積をもつ集成材を公共施設の梁等に用いようとする試みが行われている。

単に集成材を重ねただけでは、鉛直荷重がかかるとずれが生じ、構造的には個々の部材を横に並べただけの効果しか発揮できない。そこで、集成材全体の剛性を高める方法が知られている。例えば、所要の厚みと幅および長さとを有するひき板または小角材を、繊維方向を互いに平行させて集成接着して形成した集成材主体に、所要深さと幅を有するスリットを長さ方向に沿って形成するとともに、スリット内に補強用の板状体を嵌め込んで、集成材主体と一体化させたことを特徴とする構造材が知られている。

また、木造建築において、比較的大きな空間を必要とする場合、その空間の大きさに合わせて大きな断面の梁材が必要となる。しかし、標準的な断面を超える大きな断面の梁材は、注文を受けてから製造するため、納品までの時間を必要とする。また、大きな断面の梁は長さも長いため、運送する際もより大きな車両を必要とする。

特開２００８−２３００３２号公報

例えば、特許文献１においては、板状体を挿入するスリットの幅の位置を合わせないと、板状体を嵌め込むことが困難である。
ところで、大きい空間に必要な大きな断面の梁は、断面から見る縦方向の寸法を大きくとることが必要な性能を確保する上で有効である。

しかし、標準的な断面の梁材を重ねるだけでは、荷が加わった際に、梁材同士がスリップしてしまい、断面から見る縦方向を重ねた分だけ大きくした効果は得られない。

一般的には、ボルトやビスなどで重ねた梁材を連結する方法が考えられる。しかし、ビスやボルトなどの線状の部材では、スリップに抵抗する面積も少なく、断面から見る縦方向を重ねた分だけ大きくした効果は得づらい。
１つの側面では、本発明は、複数の部材を束ねることで、強度のある柱・梁を簡易に作成することを目的とする。

上記目的を達成するために、開示の木造構造物の製造方法が提供される。この木造構造物の製造方法は、固定対象の複数の木材それぞれに形成された凹部の底部同士の少なくとも一部が互いに対向するように、複数の木材を固定手段により固定し、木材よりも硬度の高い、または同程度の硬度を備える挿入部材を、凹部が互いに対向することで形成される開口部内に挿入する。

１態様では、複数の部材を束ねることで、強度のある柱・梁を簡易に作成することができる。

実施の形態の木造構造物を示す図である。 実施の形態の木造構造物の構造を説明する図である。 凹部と挿入部材の大きさを説明する図である。 配送および製造の容易さを説明する図である。 第１の応用例の木造構造物を説明する図である。 第２の応用例の木造構造物の完成品を示す図である。 第２の応用例の木造構造物の構造を説明する図である。 第３の応用例の木造構造物の完成品を示す図である。 第３の応用例の木造構造物の構造を説明する図である。 第４の応用例の木造構造物を説明する図である。 第４の応用例の木造構造物の角材を説明する図である。 実施の形態の木造構造物を用いた軸組みを説明する図である。 第５の応用例を説明する三面図である。 第６の応用例の木造構造物を説明する図である。 図１４に示す断面Ｂ−Ｂ線での断面図である。 図１４に示す断面Ｃ−Ｃ線での断面図である。 図１４に示す断面Ｄ−Ｄ線での断面図である。 木造構造物同士の接合を説明する図である。 第６の応用例の木造構造物の変形例を説明する図である。

以下、実施の形態の木造構造物を、図面を参照して詳細に説明する。
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の木造構造物を示す図である。
実施の形態の木造構造物１は、例えば、木造建築物の柱や梁等に用いることができる。
木造構造物１は、固定対象の複数の角材２ａ〜２ｅを備えている。

図２は、実施の形態の木造構造物の構造を説明する図である。
角材２ａ〜２ｅの所定の位置には、金属製のボルト（固定手段）３ａ、３ｂを挿入する貫通孔４が設けられている。ボルト３ａ、３ｂが、貫通孔４に挿入され、角材２ａの上部および角材２ｅの下部に設けられたナット（図示せず）により締め付けられることで角材２ａ〜２ｅが互いに固定されている。

角材２ａ〜２ｅそれぞれの大きさ（サイズ）は、例えば、幅、厚さ、長さが、１０５ｍｍ×１０５ｍｍ×３０００ｍｍである。また、ボルト３ａ、３ｂの直径は、例えば１０ｍｍである。

また、角材２ａ〜２ｅそれぞれの互いに対向する面、すなわち、角材２ａの下面、角材２ｂ〜２ｄの上面および下面、並びに角材２ｅの上面には、少なくとも一部が互いに対向する凹部（溝部）５が所定間隔毎に設けられている。各凹部５は、それぞれ角材２ａ〜２ｅの幅方向に亘って設けられている。

これらの凹部５が互いに対向することで形成される開口部内には、直方体の挿入部材６が配置されている。この挿入部材６は、例えば角材２ａ〜２ｅがボルト３ａ、３ｂにより固定された状態で互いに対向する凹部５に圧入されることで開口部内に配置される。なお、挿入部材６の奥行きの長さは、角材２ａ〜２ｅの幅と同じ長さであり、例えば１０５ｍｍである。

挿入部材６の構成部材としては、例えば、樹脂や鋼材等の角材２ａ〜２ｅよりも硬度が高いもの、または同程度の硬度を備えるものが挙げられ、一例として（JIS G 3101（一般構造用圧延鋼材））である。

図３は、凹部と挿入部材の大きさを説明する図である。
挿入部材６の断面の長さｈ１（例えば２５ｍｍ）は、角材２ａ〜２ｅそれぞれに設けられた凹部５の深さの倍の長さｈ２（例えば２０ｍｍ）と同じか、それよりやや大きく形成されている。また、挿入部材６の断面の幅ｈ３（例えば１５ｍｍ）は、凹部５の幅ｈ４（例えば１０ｍｍ）と同じか、それよりやや大きく形成されている。これにより、挿入部材６を凹部５内に配置したときに、凹部５と挿入部材６との間に空隙が形成されることを抑制することができる。なお、本実施の形態では、挿入部材６の形状を直方体としたが、挿入部材６の挿入のし易さを考慮して、挿入部材６の形状が楔のようなテーパ状になっていてもよい。

このような構造の木造構造物１によれば、凹部５内に挿入部材６を配置することにより、木材の繊維方向に直行して接する面を多くしている。従って、角材２ａ〜２ｅそれぞれの係合部が横滑りする方向への強度（滑り度合いを止める性能）が高くなっている。

仮に、ボルトの本数を増やす等してボルト３ａ、３ｂの挿入方向から角材２ａ〜２ｅの横滑りを抑制しようとする場合は、ボルトを挿入する加工精度を要する。なおかつ、ボルト１本１本の面積は、挿入部材６と凹部５とが係合する面積に比べて小さい。この場合、奥行きも有効に使えない。これに対し、木造構造物１によれば、挿入部材６を圧入するようにした。これにより、角材２ａ〜２ｅそれぞれの係合部が横滑りする方向への強度を高くすることができる。
また、木造構造物１の長手方向に挿入部材６とボルト３ａ、３ｂとを交互に配置することで、木造構造物１の強度を確保することができる。
次に、図１および図２を用いて木造構造物１の製造方法を説明する。

［工程１］ まず、それぞれの対向する面に少なくとも１つの凹部５が形成され、凹部５の深さ方向とはねじれの関係にある方向に貫通孔４が設けられた角材を２ａ〜２ｅを用意する。

［工程２］ 次に、固定させる角材２ａ〜２ｅに形成された凹部５の底部５ａ同士の少なくとも一部が互いに対向する状態で、角材２ａ〜２ｅそれぞれの貫通孔４を貫通するボルト３ａ、３ｂを挿入することにより角材２ａ〜２ｅを固定する。

［工程３］ 角材２ａ〜２ｅそれぞれの凹部５が互いに対向することで開口部が形成される。この開口部内に挿入部材６をハンマー等を用いて圧入する。挿入部材６は、角材２ａ〜２ｅに比べて硬いので、挿入部材６は、凹部５を押し広げて凹部５内にめり込んでいく。このように、圧入された挿入部材６は凹部５に密着する。

このように、挿入部材６を凹部５に圧入することにより、例えば図３に示すように、凹部５の底部同士が多少ずれた状態で対向していた場合でも、木造構造物１を製造することができる。これは、組み合わせる際にそれぞれの上下のずれが、ある程度揃っていないと組み合わせられない集合材に比べて製造しやすいというメリットがある。また、仮に、角材を組み合わせるために凹部の断面を削ったり、クリアランスをとったりすると、横滑りする方向への強度が落ちる場合があるが、本実施の形態では、挿入部材６を圧入するようにした。これにより、角材２ａ〜２ｅそれぞれの係合部が横滑りする方向への強度を高くすることができる。

また、ボルト３ａ、３ｂを用いて角材２ａ〜２ｅを固定した後に、ボルト３ａ、３ｂの挿入方向とは、ねじれの関係にある方向から挿入部材６を挿入するようにした。このため、例えば、ボルトの挿入方向と同方向から何らかの部材を挿入する場合に比べ、ずれに対する応力を発揮する断面を大きくとることができる。すなわち、挿入部材６は、表面に薄く平たく伸ばして遣った構造をなしている。このため、せん断剛性（せん断のしにくさ）を大きくとることができる。

仮に、１０５ｍｍ×１０５ｍｍの角材（一般的に柱に使用される部材）という木材の流通資材の中でも普及価格となる材料の重ね合せによって木造構造物１を作成することができる。このため、例えば３００ｍｍ×３００ｍｍの柱を用意する場合を考えると、前述した本実施の形態の木造構造物の製造方法により、一般的な集成材を用意する場合に比べ、約半分のコストで同様の断面を用意することができる。
このように、一般的に特注サイズ（例えば、幅、厚さが４５０ｍｍを超えるサイズ）と言われるサイズであっても容易に製造することができる。
また、断面形状のみならず、柱の長さも任意の長さに製造することができる。

図４は、配送および製造の容易さを説明する図である。
図４（ａ）は、配送の際の梱包状態を示している。梱包の際には、共通の大きさの角材２０を束ねて配送する。なお、角材２０には角材２ａ〜２ｅと同様に凹部および貫通孔が設けられているが、図４では、凹部および貫通孔の記載を省略している。
そして、建築現場にて角材２０を展開し、作成する大きさの柱や梁を製造する。

図４（ｂ）は、角材２０の展開を説明する図である。図４（ｂ）では角材２０を中央部から切断することにより生成した角材２０ａと、角材２０とをボルト、ナットおよび挿入部材を用いて組み合わせることにより、図４（ｃ）に示すように木造構造物３０を製造する。

このように、一定の大きさの角材（例えば、１０５ｍｍ×１０５ｍｍ×３０００ｍｍ）を用いて、様々な大きさの木造構造物を製造することができるため、共通化により角材の生産の効率化を図ることができる。また、建築現場への配送および木造構造物の製造も容易となる。

以上述べたように、木造構造物１によれば、角材２ａ〜２ｅを重ね合せることで、強度のある小さな梁・柱から大きな梁・柱までを簡易に実現することができる。このため、例えば一般木造住宅や、小〜中規模の公共建築物等に適した梁や柱を簡易に製造し、建築することができる。
また、木造構造物１を用いることで、鉄骨やＲＣ造等のように柱と梁だけで構造をくみ上げることができる。

また、木造構造物１によれば、角材２ａ〜２ｅを束ねていくだけで大きな断面ができるため、国から発信されている木材利用促進法の中の公共建築物における木材利用拡大という目標（※国の目標：低層の公共建築はすべて木造化を図る。国産材使用率５０％）への利用も期待することができる。

なお、本実施の形態では、ボルト３ａ、３ｂおよびナットを用いて角材２ａ〜２ｅを固定した。しかし、角材２ａ〜２ｅの固定方法は、ボルトおよびナットに限定されない。

また、本実施の形態では、角材２ａ〜２ｅを用いたが、本実施の形態の木造構造物の構成材料となる木材としては、その他に縦継ぎ材、構造用集成材、構造用合板、ＬＶＬ（単板積層材）、ＯＳＢ、ＭＤＦ等が挙げられる。
次に木造構造物の応用例を説明する。以下に示す応用例の木造構造物は、前述した木造構造物１の構成を基本とするものである。

＜第１の応用例＞
図５は、第１の応用例の木造構造物を説明する図である。
図５（ａ）は、第１の応用例の木造構造物を示す図であり、図５（ｂ）は、第１の応用例の木造構造物１ａの分解図である。
第１の応用例の木造構造物１ａは、断面がＨ型をなすＨ型綱のような構造をなしている。このため、断面効率（重量当たりの曲げ剛性や曲げ強度）が優れている。
木造構造物１ａは、Ｈ型綱でいうフランジに相当する部位の角材２ｆ、２ｇと、Ｈ型綱でいうウェブに相当する部位の角材２ｈとを有している。

角材２ｆ〜２ｈの所定の位置には、ボルト３ｃ、３ｄを挿入する貫通孔７が設けられている。また、角材２ｆ〜２ｈそれぞれの互いに対向する部位、すなわち、角材２ｆの下面の角材２ｈに対向する部位、角材２ｈの上面および下面、並びに角材２ｇの角材２ｈに対向する部位には、少なくとも一部が互いに対向する凹部８が所定間隔毎に設けられている。

角材２ｆ〜２ｈは、それぞれボルト３ｃ、３ｄが挿入されることにより固定されており、角材２ｆ〜２ｈそれぞれに設けられた凹部内には、挿入部材９が圧入されている。なお、挿入部材９の奥行きの長さは、角材２ｈの幅と同じ長さである。
例えば天井面に幅が狭いと骨組みが貧弱に見えてしまうが、木造構造物１ａを用いることで断面が確保できることから、視覚的な効果も得られる。

＜第２の応用例＞
図６は、第２の応用例の木造構造物の完成品を示す図であり、図７は、第２の応用例の木造構造物の構造を説明する図である。なお、図７に示す角材２ｉ〜２ｒには角材２ａ〜２ｅと同様に凹部および貫通孔が設けられているが、図７では、凹部および貫通孔の記載を省略している。

第２の応用例の木造構造物１ｂは、８本の角材２ｉ〜２ｒが組み合わされることにより形成されている。木造構造物１ｂの中央には開口部３１が形成されている。

この木造構造物１ｂは、平面毎に、それぞれ４つのボルトにより、隣り合う３つの角材同士がそれぞれ固定されている。例えば、ボルト３ｅにより、角材２ｉ、２ｊ、２ｋが固定されている。ボルト３ｆにより、角材２ｋ、２ｍ、２ｎが固定されている。ボルト３ｇにより、角材２ｎ、２ｐ、２ｑが固定されている。ボルト３ｈにより、角材２ｑ、２ｒ、２ｉが固定されている。

隣り合う角材２ｉ〜２ｒの互いに対向する面には、少なくとも一部が互いに対向する凹部が所定間隔毎に設けられている。これらの凹部内には、挿入部材１０が例えば圧入により挿入されている。

図７では、木造構造物１ｂにおけるボルトと、挿入部材１０との配置状態を図示している。木造構造物１ｂの１つの側面から２つの挿入部材１０が挿入されることにより、１つの平面には合計８つの挿入部材１０が配置されている。
このように、角材の組み合わせと、ボルト、挿入部材の配置パターンにより、任意の幅、厚さの木造構造物を容易に製造することができる。
また、中央には開口部３１が形成されているため、この開口部３１に他の部材（例えばＬＡＮケーブル等）を通すことができる。

＜第３の応用例＞
図８は、第３の応用例の木造構造物の完成品を示す図であり、図９は、第３の応用例の木造構造物の構造を説明する図である。
第３の応用例の木造構造物１ｃは、角材４１ａ〜４１ｉを有している。
この木造構造物１ｃは、ビスにより、隣り合う３つの角材同士がそれぞれ固定されている。例えば、ビス３ｉにより、角材４１ｄ、４１ｉ、４１ｈが固定されている。ビス３ｊにより、角材４１ｆ、４１ｉ、４１ｂが固定されている。

角材４１ｉ、および角材４１ｉに隣り合う角材４１ｂ、４１ｄ、４１ｆ、４１ｈの互いに対向する面それぞれには、少なくとも一部が互いに対向する凹部が、両端部にそれぞれ２箇所ずつ設けられている。これらの凹部内には、挿入部材１１が例えば圧入により挿入されている。図９に示す角材４１ｂ、４１ｄ、４１ｆ、４１ｈ、４１ｉには凹部および貫通孔が設けられているが、図９では、凹部および貫通孔の記載を省略している。

角材４１ａ、４１ｃ、４１ｅ、４１ｇは、隣り合う角材の面に接着剤が塗布されることにより、隣り合う角材に接着されている。例えば、角材４１ａは、角材４１ｂ、４１ｈに接着されている。これら角材４１ａ、４１ｃ、４１ｅ、４１ｇは、挿入部材１１が凹部内に挿入された後に、隣り合う角材に接着される。

ところで、図９において、角材４１ｂ、４１ｄ、４１ｆ、４１ｈに設けられた凹部の位置は、角材の端部周辺であり、中央部には凹部は設けられていない。これは、例えばこの木造構造物１ｃを用いて作成した梁に鉛直荷重が作用して中央部がたわんだ場合、せん断応力と曲げ応力が発生する。例えば木造構造物１ｃのように複数の角材を束ねているつなぎ材には１面せん断が作用するが、この１面せん断力は、端部に近ければ近いほど大きいことが知られている。従って、角材４１ｂ、４１ｄ、４１ｆ、４１ｈにおける凹部の配置位置を端部付近に配置することで、せん断耐力の低下を抑制している。
この木造構造物１ｃによれば、木造構造物１ｂに比べて挿入部材やボルトの数を減らすことができる。

＜第４の応用例＞
図１０は、第４の応用例の木造構造物を説明する図である。
図１０（ａ）に示すモジュール５０は、土台５１と、梁５２と、それぞれ同じ構造をなす柱（木造構造物）５３ａ、５３ｂとを備えている。梁５２の下部には、横架材５４が設けられている。横架材５４と梁５２と柱５３ａ、５３ｂとに囲まれる領域には、開口部５５が形成されている。開口部５５の下部には、金属製の筋交いを備える複数の耐力壁５６ａ〜５６ｄが設けられている。

各耐力壁５６ａ〜５６ｄは、横架材５４および土台５１を共通に持ち、中央２つの耐力壁５６ｂ、５６ｃは、筋交いが片掛けであり、外側２つの耐力壁５６ａ、５６ｄは、筋交いがたすき掛けになっている。

柱５３ａ、５３ｂの構造は、前述した木造構造物１、１ａ、１ｂ、１ｃと同じ構造である。図１０（ａ）には、柱５３ａ、５３ｂのボルトおよび挿入部材の配置パターンを図示している。
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ−Ａ線で断面を切った柱を示す図である。
柱５３ａは、平面視でＬ字型をなしている。

この柱５３ａは、ボルト３ｋを用いることにより角材２ｔ、２ｖが固定されている。ボルト３ｍを用いることにより角材２ｔ、２ｕが固定されている。そして、角材２ｔ、２ｖそれぞれに設けられた凹部には、挿入部材１２ａが配置されている。角材２ｔ、２ｕそれぞれに設けられた凹部には、挿入部材１２ｂが配置されている。

図１１は、第４の応用例の木造構造物の角材を説明する図である。
図１１では、一例として角材２ｔを図示している。角材２ｔには、角材２ｖに対向する面に凹部２ｔ１が設けられている。また、角材２ｔには、角材２ｕに対向する面に凹部２ｔ２が設けられている。
このように、挿入部材１２ａ、１２ｂ同士の干渉を避けるため、同一平面上ではなく所定の間隔を隔てて凹部２ｔ１、２ｔ２が、交互に配置されている。
また、図１１にはボルト３ｋが貫通する貫通孔２ｔ３を図示している。

このような柱５３ａ、５３ｂを用いることで、水平荷重時の、角材２ｔ、２ｕ、２ｖ同士のずれを抑制することができる。また、実施の形態の木造構造物の製造方法によれば、柱５３ａ、５３ｂのようなＬ字型の加工も容易であるため、直方体や立方体の柱を用いる場合に比べ角の張り出しを抑えることができる。

＜比較例＞
図１２は、実施の形態の木造構造物を用いた軸組みを説明する図である。
図１２（ａ）は、実施の形態の柱５３ａ、５３ｂを用いた軸組であり、図１２（ｂ）は、実施の形態の木造構造を用いないときの軸組（比較例）である。
軸組６０が軸組７０と異なる点は、耐力壁を設けなくても基準の強度の確保が可能なことである。これによって、より開放的で空間価値が高い自由な設計を行うことができる。このため、狭小地や密集地などにおいては、その特徴を活かした効果的な開発事業や住宅を提供することができる。

具体的には、比較例の軸組７０は、柱の太さが軸組６０に比べ細いため、強度を確保するために、耐力壁等を多く用いている。このため、空間が細かく仕切られている。これに対し、本実施の形態の柱５３ａ、５３ｂを用いた軸組７０によれば、柱５３ａ、５３ｂにより強度が確保されるため、空間を広くとることができる。

＜第５の応用例＞
図１３は、第５の応用例を説明する三面図である。
図１３において、正面図、側面図、および平面図を図示している。
第５の応用例のモジュール８０は、土台８１と、梁８２と、柱８３ａ、８３ｂとを備えている。土台８１と梁８２との間の長さは一例として２５８７ｍｍである。

土台８１と、梁８２と、柱８３ａ、８３ｂとにより囲まれた領域で形成される（画成される）開口部には、厚さが２４ｍｍの面材（構造用合板）８４ａ、８４ｂが設けられている。これら面材８４ａ、８４ｂは、複数のハイブリッド座金８５およびボルト３ｐにより、留めつけ部材８６ａ、８６ｂに留めつけられている。また、留めつけ部材８６ａ、８６ｂと柱８３ａ、８３ｂとは複数のハイブリッド座金８７およびボルト３ｎにより固定されている。これにより、面材８４ａ、８４ｂは、面材８４ａ、８４ｂを留めつけている留めつけ部材８６ａ、８６ｂを介して柱８３ａ、８３ｂに留めつけられている。

柱８３ａ、留めつけ部材８６ａ、ハイブリッド座金８７、ボルト３ｎおよび挿入部材１３により木造構造物１ｅが形成されている。柱８３ｂ、留めつけ部材８６ｂ、ハイブリッド座金８７、ボルト３ｎおよび挿入部材１３により木造構造物１ｆが形成されている。

木造構造物１ｅ、１ｆの構造は、前述した木造構造物１、１ａ、１ｂと同じ構造である。例えば、留めつけ部材８６ａと柱８３ａとは、２００ｍｍ間隔で複数のボルト３ｎで固定されている。留めつけ部材８６ａと柱８３ａそれぞれの互いに対向する面には、少なくとも一部が互いに対向する凹部が所定間隔毎に設けられている。これらの凹部が互いに対向することで形成される開口部内には、直方体の挿入部材１３が配置されている。

図１３の下部に示すモジュール８０の平面図には柱８３ａ、８３ｂのボルト３ｎおよび挿入部材１３の配置パターンを図示している。平面図に示すように、本実施の形態のモジュール８０では、面材８４ａがボルト３ｐによって留めつけ部材８６ａ、８６ｂに留めつけられることにより、面材８４ａの面８４ａ１が、柱８３ａの面８３ａ１、および柱８３ｂの面８３ｂ１とほぼ平行になっている。

例えば、面材８４ａ、８４ｂを釘等を用いて直接柱８３ａ、８３ｂに打ち付けると、釘の径が細いため、水平荷重がかかると面材８４ａ、８４ｂが柱８３ａ、８３ｂから外れてしまう場合があった。これを抑制するために、釘の径を太くしたり、釘の本数を増やしたり、面材８４ａ、８４ｂの厚みを大きくすると、柱８３ａ、８３ｂからはみ出る領域が大きくなってしまう。

モジュール８０によれば、柱８３ａおよび留めつけ部材８６ａ、並びに柱８３ｂおよび留めつけ部材８６ｂ、それぞれの係合部が横滑りする方向への強度を高くすることができる。また、面材８４ａ、８４ｂを留めつけ部材８６ａ、８６ｂに留めつけ、モジュール８０の平面視および側面視での凹凸を抑制することで、面材８４ａ、８４ｂの厚さを大きく（例えば２４〜２８ｍｍ）した場合でも外観をすっきりさせることができる。また、面材８４ａ、８４ｂの厚さを大きくすることで、釘の代わりにボルト３ｎおよびハイブリッド座金８５を用いて面材８４ａ、８４ｂが柱８３ａ、８３ｂから外れてしまうことを抑制できる。

＜第６の応用例＞
図１４は、第６の応用例の木造構造物を説明する図である。
第６の応用例のモジュール９０は、直列に連結された木造構造物１ｇ、１ｈ、１ｉを備えている。木造構造物１ｇ、１ｉの長さｈ５、ｈ６はそれぞれ２５００ｍｍ、木造構造物１ｈの長さｈ７は、５０００ｍｍであるため、モジュール９０の長さは１００００ｍｍである。
図１４では、木造構造物１ｈおよび木造構造物１ｉの一部を拡大した図を吹き出しにて示している。

木造構造物１ｇ、１ｈ、１ｉそれぞれの基本構成は、木造構造物１ａと同様である。例えば、木造構造物１ｈは、角材１４ａ、１４ｂ、１４ｃを備えている。角材１４ａ、１４ｃの厚さは、一例として１０５ｍｍ、角材１４ｂの厚さは、一例として３９０ｍｍである。角材１４ａ、１４ｂ、１４ｃの所定の位置には、ボルト３ｑを挿入する貫通孔が設けられている。ボルト３ｑが、貫通孔に挿入され、角材１４ａの上部および角材１４ｃの下部に設けられたハイブリッド座金により締め付けられることで角材１４ａ、１４ｂ、１４ｃが互いに固定されている。

また、角材１４ａ、１４ｂ、１４ｃそれぞれの互いに対向する面、すなわち、角材１４ａの下面、角材１４ｂの上面および下面、並びに角材１４ｃの上面には、少なくとも一部が互いに対向する凹部（溝部）が所定間隔毎に設けられている。
これらの凹部が互いに対向することで形成される開口部内には、直方体の挿入部材１５が配置されている。
隣り合う挿入部材１５の間隔は３３３ｍｍもしくは３３４ｍｍである。

図１５は、図１４に示す断面Ｂ−Ｂ線での断面図であり、図１６は、図１４に示す断面Ｃ−Ｃ線での断面図である。なお、図１５、図１６には、６０分の燃えしろ１６を図示している。

図１６に示すように、角材１４ａ、１４ｂ、１４ｃの所定の位置には、金属製のボルト３ｑを挿入する貫通孔１７ａ、１７ｂ、１７ｃが設けられている。貫通孔１７ａ、１７ｂ、１７ｃに挿入されたボルト３ｑは、ハイブリッド座金１８ａ、１８ｂにより固定されている。
これら木造構造物１ｇと木造構造物１ｈ、および木造構造物１ｈと木造構造物１ｉとは、それぞれ４本のボルトを用いることにより接合されている。
次に、木造構造物１ｈと木造構造物１ｉ同士の接合を説明する。
図１７は、図１４に示す断面Ｄ−Ｄ線での断面図である。

図１７に示すように、木造構造物１ｈと木造構造物１ｉとは、ボルト９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄにより接合されている。ボルト９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄとしては、例えばＭ１６ボルト ＳＣＭ４３５ ＪＩＳ Ｇ ３５０９等が挙げられる。
図１８は、木造構造物同士の接合を説明する図である。
図１８では説明を分かり易くするため、角材１４ａと角材１４ｄを図示し、それ以外の角材の図示を省略している。

角材１４ａの接合面から角材１４ａの内部に向かって、それぞれボルト９１ａ、９１ｂ（図１８には図示せず）を挿通する孔部１４ａ１、１４ａ２が設けられている。角材１４ｄの接合面から角材１４ｄの内部に向かって、それぞれボルト９１ａ、９１ｂを挿通する孔部１４ｄ１、１４ｄ２が設けられている。

また、角材１４ａには、一方の側面１４ａ３に開口し、孔部１４ａ１に連通する開口部１４ａ４と、他方の側面１４ａ５に開口し、孔部１４ａ２に連通する開口部１４ａ６とが設けられている。角材１４ｄには、一方の側面１４ｄ３に開口し、孔部１４ｄ１に連通する開口部１４ｄ４と、他方の側面１４ｄ５に開口し、孔部１４ｄ２に連通する開口部１４ｄ６とが設けられている。

角材１４ａと角材１４ｄとを接合する際には、ボルト９１ａを孔部１４ａ１、１４ｄ１に挿入し、ボルト９１ｂを孔部１４ａ２、１４ｄに挿入した状態で木造構造物１ｈの端面と木造構造物１ｉの端面を当接させる。これにより、開口部１４ａ４、１４ｄ４にボルト９１ａの端部が位置し、開口部１４ａ６、１４ｄ６にボルト９１ｂの端部が位置する。そして、開口部１４ａ４、１４ｄ４から座金およびナットを入れて締め、開口部１４ａ６、１４ｄ６から座金およびナットを入れて締めることで角材１４ａと角材１４ｄとが接合される。角材１４ｃと角材１４ｆも同様の方法で接合することができる。
このような構造にすることで、木造構造物１ｇ、１ｈ、１ｉを容易に直列に接続することができる。また、大きな断面の梁・柱を簡易に作成できる。

なお、本実施の形態では、木造構造物１ｇと木造構造物１ｈ、および木造構造物１ｈと木造構造物１ｉとは、それぞれ４本のボルトを用いることにより接合されている。しかし、木造構造物同士を接合するボルトの本数は、これに限られない。

＜変形例＞
図１９は、第６の応用例の木造構造物の変形例を説明する図である。
変形例のモジュール９５は、木造構造物１ｊ、１ｋ、１ｍを備えている。木造構造物１ｊ、１ｋ、１ｍの構造は、それぞれ紙面手前側の側部から紙面奥側の側部に開口する開口部１ｊ１、１ｋ１、１ｋ２、１ｍ１を備える点以外は、木造構造物１ｇ、１ｈ、１ｉと同様である。図１９に示すように、開口部１ｊ１、１ｋ１、１ｋ２、１ｍ１に対応する角材の部位には、挿入部材およびボルトが設けられていない。

ところで、梁に鉛直荷重が作用して中央部がたわんだ場合、せん断応力と曲げ応力が発生する。例えば木造構造物１ｃのように複数の角材を束ねているつなぎ材には１面せん断が作用するが、この１面せん断力は、端部に近ければ近いほど大きいことが知られている。従って、開口部１ｊ１、１ｋ１、１ｋ２、１ｍ１の配置位置を木造構造物１ｊ、１ｋ、１ｍの接合部分の近傍に配置することで、せん断耐力の低下を抑制している。

なお、前述した各実施の形態では、挿入部材を配置する間隔を一定のものとした。しかし、これに限らず、端部に近づくにつれて、挿入部材の間隔を狭める等、挿入部材の配置間隔は、一定のものに限定されない。

以上、本発明の木造構造物の製造方法、木造構造物、接続方法およびモジュールを、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、前述した各実施の形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｉ、３０ 木造構造物
２ａ〜２ｔ、１４ａ〜１４ｆ、２０、２０ａ、４１ａ〜４１ｉ 角材
３ａ〜３ｈ、３ｋ〜３ｑ ボルト
４、７ 貫通孔
５、８ 凹部
６、９、１０、１１、１２ａ、１２ｂ、１３、１５ 挿入部材

Claims (9)

1. 固定対象の複数の木材それぞれに形成された凹部の底部同士の少なくとも一部が互いに対向するように、複数の木材を固定手段により固定し、
   前記木材よりも硬度の高い、または同程度の硬度を備える挿入部材を、前記凹部が互いに対向することで形成される開口部内に挿入する、
   ことを特徴とする木造構造物の製造方法。
2. 前記複数の木材にはそれぞれ貫通孔が設けられており、
   前記凹部の底部同士の少なくとも一部が互いに対向する状態で前記複数の木材それぞれの貫通孔を貫通する貫通部材を挿入することにより前記複数の木材を固定する請求項１に記載の木造構造物の製造方法。
3. 前記挿入部材を圧入する請求項１または２に記載の木造構造物の製造方法。
4. 前記凹部は、前記複数の木材それぞれの幅方向に亘って設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載の木造構造物の製造方法。
5. 固定対象の複数の木材それぞれに形成された凹部の底部同士の少なくとも一部が互いに対向するように、複数の木材を固定する固定手段と、
   前記凹部が互いに対向することで形成される開口部内に配置され、前記木材よりも硬度の高い、または同程度の硬度を備える挿入部材と、
   を有することを特徴とする木造構造物。
6. 前記固定手段は、ボルトとナットの組合せ、またはビスであり、前記凹部と前記固定手段が前記複数の木材の長手方向に沿って交互に設けられている請求項５に記載の木造構造物。
7. 前記凹部は前記複数の木材それぞれの端部周辺に設けられている請求項５または６に記載の木造構造物。
8. 複数の木造構造物を接続する接続方法であって、
   前記複数の木造構造物は、それぞれ木造構造物の一面に形成された開口部と、前記開口部に連通し、前記木造構造物同士の接合面に向かって形成された孔部とを備え、
   前記孔部にボルトを挿入した状態で前記木造構造物の端面同士を当接させ、
   前記複数の木造構造物それぞれの前記開口部内に配置された前記ボルトの端部を前記開口部にナットを挿入して締め上げることで前記木造構造物同士を固定する、
   ことを特徴とする接続方法。
9. 複数の木造構造物が接続されて形成されたモジュールであって、
   前記複数の木造構造物は、それぞれ木造構造物の一面に形成された開口部と、前記開口部に連通し、前記木造構造物同士の接合面に向かって形成された孔部とを備え、
   前記孔部にボルトが挿入された状態で前記木造構造物の端面同士を当接させたときに、前記複数の木造構造物それぞれの前記開口部内にボルトが配置され、前記開口部に挿入されたナットを用いて前記木造構造物同士が固定される、
   ことを特徴とするモジュール。

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