JPH06136877A - 建築用構造材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 十分な耐荷重性を有すると共に、軽量な木製
の建築用構造材を製作すること。 【構成】 心材である金属帯板１に長手方向適当間隔に
丸孔２を開設して各丸孔２に金属短管３を適嵌合し、一
方、一対の木製厚板４，４を金属帯板１及び金属短管３
を挟んで対抗させ、互いの対抗面に前記金属帯板１と金
属短管３が適嵌合する窪み５（５ａ，５ｂ）を設けて、
両木製厚板４，４を金属帯板１及び金属短管３を挟んで
重合させ、且つ両木製厚板４，４を互いに固着してなる
こと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、建築物の主として水
平に用いられる梁材、母屋、桁材、鴨居等の柱状の建築
用構造材に関する。

【０００２】

【従来の技術】木製の建築物において、梁材、桁材等の
水平材には、屋根瓦、階層床、天井床の重量を柱と柱の
中間部で支持する役割を有し、この水平材に撓みが生じ
ると欄間や鴨居に荷重が伝わり、長期間の使用中に、そ
の下部に設けた引戸等が開閉しなくなることは我々の日
常よく経験するところである。

【０００３】この難点を解消するために木材の厚いもの
を使用して荷重耐圧力を大きくすればよいが、これでは
当然に材料体積が大となって無駄な空間を多く占拠する
ことになると共に、大なる材料体積に伴ってそれ自身の
重量も増大することになり建物躯体全体の荷重に加算さ
れることになる。

【０００４】これを補うためには剛性と靱性の高い金属
心材を使用することが考えられるが、木材に対して金属
心材を含有させることは加工上困難であり、また例え含
有させることができたとしても、木材と金属心材とが不
離一体に耐荷重性を発揮させることは困難であり、例え
ば金属心材に負荷が集中すればこれに対する耐荷重性を
発揮させるためには、木材までは要求されないとして
も、金属心材の材料体積を大にする必要があり、このた
め木材以上の重量となって加算されることになる。また
木材に負荷が集中すれば木材の撓みやひび割れあるいは
折損につながることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、木材には木
材特有の自然の香り、暖かみあるいは簡易な加工性を有
するが、上述のように耐荷重性に欠ける欠点がある。こ
のように木材には耐荷重性に劣るため、建築物の大型化
に限界がある。また、原木資源の枯渇化が叫ばれてお
り、将来的に木材の供給が限界に近づく可能性を秘めて
いる。また枯渇しないまでも現今では木材の育成の性質
上長大なものを得にくい。この発明はこのように比較的
に短い木材であってもこれらの木材を簡易に一体的に接
続して必要とする長さの水平材を得ることを目的とす
る。一方、金属には剛性と靱性を有し、現時点では木材
に比べて廉価で大量供給性にも優れているが、建築の際
の端末加工性に劣り、且つ自然の香り、暖かみに欠ける
難点がある。

【０００６】従って、この発明は木材と金属の欠点を互
いに補い合い、且つ互いの長所を生かすようにした建築
用構造材を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、実施例に示す参照符号を付して示せ
ば、請求項１にあっては、心材である金属帯板１に長手
方向適当間隔に丸孔２を開設して各丸孔２に金属短管３
を適嵌合し、一方、一対の木製厚板４，４を金属帯板１
及び金属短管３を挟んで対抗させ、互いの対抗面に前記
金属帯板１と金属短管３が適嵌合する窪み５（５ａ，５
ｂ）を設けて、両木製厚板４，４を金属帯板１及び金属
短管３を挟んで重合させ、且つ両木製厚板４，４を互い
に固着してなる構成を採用するものである。

【０００８】また請求項２にあっては、心材である金属
帯板１に長手方向適当間隔に丸孔２を開設して各丸孔２
に金属短管３を適嵌合すると共に、金属短管３の両端部
が適嵌合する丸孔７を開設した一対の木製添板８，８を
前記金属帯板１の両側に添設し、一方、一対の木製厚板
４，４を、金属帯板１、金属短管３及び木製添板８，８
を挟んで対抗させると共に、両木製厚板４，４の互いの
対抗面に前記木製添板が適嵌合する窪み９を設け、両木
製厚板４，４を金属帯板１、金属短管３及び木製添板
８，８を挟んで重合させ、且つ両木製厚板４，４を互い
に固着してなる構成を採用するものである。

【０００９】

【作用】この発明の請求項１によれば、金属帯板１とこ
れに適嵌合された金属短管３は木製厚板４，４によって
覆われているので、外見上は木製厚板４のみが露出して
おり、木製構造材特有の外観上の長所を生かせることが
できる。

【００１０】また、金属帯板１にはこれに直交するよう
金属短管３が適嵌合され、その両側の木製厚板４，４に
は金属帯板１と共に厚さ方向に金属短管３が一体に埋設
されることになるから、金属帯板１及びこれと一体的の
金属短管３と、木製厚板４との接触面積が大となって、
建物躯体の荷重を直接的に受ける木製厚板４からの負荷
は金属帯板１と共に、金属短管３の外周面全域で分散し
て受けることになり、木製厚板４または金属帯板１に局
部荷重が負荷することがなく、金属帯板１、金属短管３
及び木製厚板４，４が不離一体となって耐荷重性を発揮
することになる。特に、金属帯板１に一体的に厚さ方向
に突設される金属短管３の作用によって、木製厚板４に
対する上下方向からの荷重に対して十分な耐久性を有す
る。

【００１１】更に、これらの負荷は金属帯板１にその長
手方向適当間隔に一体的に設けた多数の金属短管３によ
って長手方向に分散して受け止められ、金属帯板１また
は木製厚板４の長手方向の一部に局部的に荷重を受ける
ことがないから、それだけ建物躯体の上下方向からの荷
重による撓みの発生を防止することができる。

【００１２】金属帯板１にはその長手方向適当間隔に丸
孔２を有し、これらの丸孔２に金属短管３が適嵌合さ
れ、また金属短管３の両端部が適嵌合する窪み５を木製
厚板４に設けた状態でこれらが一体的に重合されるた
め、一対の互いに重合する木製厚板４，４の内部はその
長手方向に金属短管空洞部が形成されており、これがた
めに重量的にも十分に軽量に形成することができる。ま
た従来では梁材に配管や電気配線のために穿孔すること
によって強度劣化をきたす恐れがあるが、この発明では
金属短管３の利用によりその恐れを免れることができ
る。

【００１３】更にまた、一対の互いに重合固着される木
製厚板４，４の内部はその長手方向に金属短管３によっ
て空洞部が形成されることによって、簡単な端末加工に
よって、例えば配管や配線の通路を容易に形成すること
ができる。

【００１４】全体の容積的には、一対の互いに重合固着
される木製厚板４，４が金属帯板１や金属短管３に比べ
てその占める容積が大であるため、木材特有の加工性を
保持することができ、釘打ちや孔明けあるいは溝加工等
の端末加工を容易に行うことができる。

【００１５】更にまた、上述のようにして形成される建
築用構造材を複数個つなぎ合わせる場合には、一方の木
製厚板４とこれに長手方向に突き合わせる他方の木製厚
板４の端部外側面にわたって適当な繋ぎ部材を添設し、
該繋ぎ部材を釘等で木製厚板４の内部の金属帯板１に固
定することによって接続部の強度を下げることなく長尺
な建築用構造材を製作することができる。

【００１６】また請求項２によれば、金属帯板１に一体
的に設けた金属短管３の両側に、該金属短管３が適嵌合
する丸孔７を開設した一対の木製添板８，８を添設した
ものを予めユニットとして製作しておくことができて量
産上有利であり、またこれに対抗する一対の木製厚板
４，４には前記木製添板８，８が適嵌合する窪み９を設
けるだけでよいから加工工数が少なくて済み、比較的に
安価に製作することができる。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の外観を示すもの
で、一対の木製厚板４，４の重合面間に非鉄金属または
鋼材からなる金属帯板１が長手方向全域に挟着され、両
木製厚板４，４の重合面６，６は接着剤等によって固着
される。また、両者はボルトナットによって固着されて
もよい。例えボルトナットによって固着されても木製厚
板４の両端部であるから目立つことはない。

【００１８】図２は、一対の木製厚板４，４と金属帯板
１及びこれに適嵌合される金属短管３との分解斜視図で
あり、金属帯板１にはその長手方向適当間隔に丸孔２が
開設されており、この丸孔２の内径に略等しい外径の非
鉄金属または鋼材からなる金属短管３が図示の矢印で示
すように圧力的に適嵌合され、これらを予めユニットと
して製作しておく。一方、一対の木製厚板４，４の互い
の対抗面には金属帯板１及び金属短管３が埋設される窪
み５が形成される。具体的には、各木製厚板４には、金
属帯板１が埋設されるよう金属帯板１の厚みの２分の１
に略等しい深さの窪み５ａがその長手方向全域に形成さ
れ、該窪み５ａの底部にその長手方向に前記金属帯板１
に開設した丸孔２の位置と合致するよう且つ金属短管３
の外径に略等しい内径の丸孔状の窪み５ｂが形成され
る。なお、心材である金属帯板１や金属短管３の寸法、
材質を変えることよって重量や強度を使用に合わせて変
更することができる。また、金属帯板１は一対の木製厚
板４，４の中央部に設けられているが、金属帯板１を木
製厚板４，４の上下幅一ぱいに形成することも可能であ
り、この場合には更に強度が増大し、例えば外部から見
えない部位の梁材等に使用することができる。

【００１９】金属帯板１は、これに直交する金属短管３
の一端部を一方の木製厚板４の丸孔上の窪み５ｂに圧力
的に嵌合されるようにして木製厚板４の窪み５ａに添設
され、しかるのち他方の木製厚板４の丸孔状の窪み５ｂ
に同様に金属短管３の他端部を圧力的に嵌合されるよう
にして金属帯板１は木製厚板４の窪み５ａに添設され、
この際に両木製厚板４，４の互いの重合面６，６には予
め接着材を塗布しておき、両者を重合することよって両
木製厚板４，４は互い固着される。図示しないが両木製
厚板４，４の両端部をボルトナットによって固着するよ
うにしてもよいことは前述のとおりである。

【００２０】これによって本考案に係る建築用構造材が
製作され、外観上は図１に示すように、木製厚板４，４
の両端部に金属帯板１の端部がわずかに露出したもの、
あるいは図示しないがボルトナットが露出しているにす
ぎず、その殆どが木製厚板４によって覆われ、木製の構
造材としての外観を呈する。

【００２１】図３の矢印で示すように、建物躯体の荷重
が木製厚板４に負荷しても、その荷重は金属帯板１のみ
ならず、金属短管３の外周面全域で分散して受けること
になり、これら部材の相乗作用によって強力な耐荷重性
を発揮することができる。しかも金属短管３は金属帯板
１に対して直交して設けられているため、木製厚板４に
作用する捩じれ方向の荷重に対しても十分な耐久性を有
する。

【００２２】また、金属短管３そのものも平板上の金属
材に比べて全方向に均等の耐荷重性を有するため、縦方
向のみならず横方向からの負荷に対しても十分な耐久性
を有する。

【００２３】金属帯板１及び木製厚板４は、多数の金属
短管３によってこれらを重合した際に内部に空洞部が形
成されるため、全体的に十分に軽量に形成することがで
きると共に、空洞部形成による強度劣化は金属短管３に
よって補強され全体として強度の劣化は見られない。

【００２４】しかもこの金属短管３は金属帯板１にその
長手方向適当間隔に多数設けられることによって、図４
の矢印に示すように、木製厚板４，４が受ける荷重は金
属帯板１を介して長手方向に列設される多数の金属短管
３に分散して受支されることになり、木製厚板４，４の
長手方向の一部に局部的に負荷することがなく、建物躯
体の荷重を受けても十分な耐荷重性を有し、例えば建築
物の梁材や欄間等の横桟に長期間使用しても撓むことが
なく、実験の結果では、１．６ｍｍの厚さの金属帯板１
を使用することによって従来の木材性の梁材に比べて約
５倍の強度が認められた。勿論この金属帯板１を厚くす
れば、木製厚板４，４との相乗作用によって１０倍以上
の強度を期待することも可能である。更に外観上は木製
であるから木材特有の感触を維持させることができる。

【００２５】図５〜図７は、この発明の他の実施例を示
すもので、金属帯板１に対し、その両側に添設する木製
添板８，８を設け、両板にわたって同心上に丸孔２，７
を長手方向適当間隔に開設し、両者の丸孔２，７にわた
って金属短管３を圧力的に嵌合したものをユニットして
予め製作しておき、一方一対の各木製厚板４，４には金
属帯板１及び木製添板８が適嵌合するよう金属帯板１と
木製添板８との合計の厚みの２分の１に略相当する深さ
の窪み９をその長手方向全域に設け、金属帯板１、金属
短管３及び木製添板８からなる上記のユニットを両木製
厚板４，４の窪み９，９に添設し、この際に両木製厚板
４，４の互いの重合面６，６には予め接着材を塗布して
おき、両者を重合することよって両木製厚板４，４は互
い固着される。勿論両者を前述のようにボルトナットに
よって互いに固着するようにしてもよい。

【００２６】これによって本発明に係る建築用構造材が
製作され、外観上は図５に示すように、木製厚板４，４
及び木製添板８，８の両端部に金属帯板１の端部がわず
かに露出しているにすぎず、その殆どが木製厚板４によ
って覆われ、木製の構造材としての外観を呈する。

【００２７】この実施例によれば、金属帯板１、金属短
管３及び木製添板８からなる上記のユニットを予め大量
生産しておくことができ、また木製厚板４には簡単な形
状の窪み９を形成するだけでよいから量産上有利であ
る。

【００２８】この実施例にあっても、前記実施例と同じ
ように、図７の矢印で示すように、建物躯体の荷重が木
製厚板４に負荷しても、その荷重は金属帯板１のみなら
ず、金属短管３の外周面全域で分散して受けることにな
り、これら部材の相乗作用によって強力な耐荷重性を発
揮することができる。その他前記実施例と同様の効果を
発揮する。

【００２９】図８は、本発明の使用状態の一例を示すも
ので、上述のようにして形成された建築用構造材を長手
方向に継ぎ足す場合には木製厚板４，４の端部外周面に
繋ぎ部材１０，１０を添接し、金属帯板１を貫通する貫
通ボルト１１とナット１２で固着すればよい。更には、
別の繋ぎ部材１３，１３を添接し、木製厚板４，４に木
ねじ１４によって固着するようにしてもよい。このよう
に簡単に且つ強固に建築用構造材を継ぎ足すことができ
るため、例えば比較的に短尺な建築用構造材を製作して
おき、これを現場作業に応じて容易に長尺に継ぎ足すこ
とができ運搬や保管に便利である。

【００３０】

【効果】本発明の請求項１によれば、まず第１に、殆ど
が木製厚板のみが露出しており、木製構造材特有の外観
上の長所、即ち、木材の有する自然の香り、暖かみを生
かせることができる。

【００３１】また、請求項１によれば、建物躯体の荷重
を直接的に受ける木製厚板は、金属帯板と共に、金属短
管の外周面全域で分散して受支されることになり、木製
厚板または金属帯板に局部荷重が負荷することがなく、
金属帯板、金属短管及び木製厚板が不離一体となって耐
荷重性を発揮することになり、特に、木製厚板に対する
上下方向からの荷重に対して十分な耐久性を発揮するこ
とになり、梁材等の主骨枠用構造材として有効に用いる
ことができる。

【００３２】更に、これらの負荷は金属帯板にその長手
方向適当間隔に一体的に設けた多数の金属短管によって
長手方向に分散して受け止められ、金属帯板または木製
厚板の長手方向の一部に局部的に荷重を受けることがな
いから、それだけ建物躯体の上下方向からの荷重による
撓みの発生を防止することができる。この面からも梁材
用構造材として有効である。

【００３３】また、請求項１によれば、一対の互いに重
合する木製厚板の内部はその長手方向に大きな空洞部が
形成されてため、十分な耐荷重性を有するにもかかわら
ず、重量的にも十分に軽量に形成することができ、建築
物の全体の荷重に加算される比率を軽減することができ
る。しかも空洞部が形成されるにもかかわらず、該空洞
部には金属短管が挿入されるため、該金属短管の作用に
よって空洞部形成による強度劣化を防止し、全体的に強
度の高い水平材を形成することができる。

【００３４】更にまた、一対の互いに重合固着される木
製厚板の内部はその長手方向に金属短管３によって空洞
部が形成されることによって、簡単な端末加工によっ
て、例えば配管や配線の通路を容易に形成することがで
き、建築作業における現場加工作業が極めて容易で実用
的である。

【００３５】全体の容積的には、金属帯板や金属短管に
比べて、木製厚板の占める容積が大であるため、木材特
有の加工性を保持することができ、釘打ちや孔明けある
いは溝加工等の端末加工を容易に行うことができ、この
面からも実用的である。

【００３６】更にまた、上述のようにして形成される建
築用構造材を複数個つなぎ合わせる場合には、一方の木
製厚板とこれに長手方向に突き合わせる他方の木製厚板
の端部外側面にわたって適当な繋ぎ部材を添設し、該繋
ぎ部材を釘等で木製厚板の内部の金属帯板に固定するこ
とによって接続部の強度を下げることがないため、市販
されていない定格以上の長尺な建築用構造材を容易に製
作することができる。更には予め比較的に短尺な建築用
構造材を製作しておき、これを現場作業に応じて長尺に
継ぎ足すことができ、運搬や保管に便利である。更には
現今の木材の育成上の木材の貧弱化にも容易に対応する
ことができる。

【００３７】本発明によれば、木材製の骨枠によっては
建築物の大型化に限界があったのを可及的に鉄骨製建築
物と同等の大型化が可能であり、木製建築物の大型化の
打破に貢献することができる。

【００３８】また、木材の使用割合が少なくて済むた
め、原木資源の大量節約にも貢献することになる。

【００３９】更には、建築物では床下から天井までの高
さは梁材の厚みで左右されるが、本発明ではその体積を
大幅に減少することができるため、無駄な空間を排除す
ることができ、このことは建築物の外壁面積の縮小と、
階層建築物における階段段数の減少につながり、トータ
ル的に建築費の大幅な削減に大きく貢献することにな
る。

【００４０】また本発明の請求項２によれば、金属帯板
とその両側に添設する木製添板と両者間にわたって圧力
的に適嵌合する金属短管とを予めユニット生産し、且つ
木製厚板に簡単な形状の窪みを形成するだけでよいか
ら、加工工数が少なくて済み、比較的に安価に量産する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の外観斜視図である。

【図２】 同分解斜視図である。

【図３】 同縦断側面図である。

【図４】 図３のＡーＡ線断面図である。

【図５】 本発明の他の実施例の外観斜視図である。

【図６】 同分解斜視図である。

【図７】 同縦断側面図である。

【図８】 本発明の使用状態を示す図である。

【符号の説明】

１…金属帯板 ２…丸孔 ３…金属短管 ４…木製厚板 ５…窪み ６…重合面 ７…丸孔 ８…木製添板 ９…窪み

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心材である金属帯板に長手方向適当間隔
   に丸孔を開設して各丸孔に金属短管を適嵌合し、一方、
   一対の木製厚板を金属帯板及び金属短管を挟んで対抗さ
   せ、互いの対抗面に前記金属帯板と金属短管が適嵌合す
   る窪みを設けて、両木製厚板を金属帯板及び金属短管を
   挟んで重合させ、且つ両木製厚板を互いに固着してなる
   建築用構造材。
2. 【請求項２】 心材である金属帯板に長手方向適当間隔
   に丸孔を開設して各丸孔に金属短管を適嵌合すると共
   に、金属短管の両端部が適嵌合する丸孔を開設した一対
   の木製添板を前記金属帯板の両側に添設し、一方、一対
   の木製厚板を、金属帯板、金属短管及び木製添板を挟ん
   で対抗させると共に、両木製厚板の互いの対抗面に前記
   木製添板が適嵌合する窪みを設け、両木製厚板を金属帯
   板、金属短管及び木製添板を挟んで重合させ、且つ両木
   製厚板を互いに固着してなる建築用構造材。