(57)【要約】      （修正有）【課題】木材構造部材を提供する。【解決手段】木材構造部材は、第１の協働表面を有する第１の木材円形物と、第２及び第３の協働表面を有する第２の木材円形物と、第４の協働表面を有する第３の木材円形物と、を備え、第１の協働表面は、第２の協働表面と協働するように成形され、第３の協働表面は、第４の協働表面と協働するように成形され、第１、第２及び第３の木材円形物は、互いに固定されて、構造的に一体のユニットを形成し、第１の協働表面は、第２の協働表面と接触し、第３の協働表面は、第４に協働表面と接触し、第１、第２及び第３の木材円形物は、互いに略平行であり、第１、第２及び第３の木材円形物は、部材の長さに沿って離間される複数の締結具によって互いに固定され、複数の締結具は、構造部材の長手方向軸から鋭角及び鈍角の双方で提供される締結具を備え、締結具は、第１、第２及び第３の木材円形物を通って延在する。【選択図】図１
2020001401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材構造部材であって、
その長さに沿って長手方向に延在する第１の協働表面を有する第１のピーラーコアと、
その長さに沿って長手方向に延在する第２及び第３の協働表面を有する第２のピーラーコアと、
その長さに沿って長手方向に延在する第４及び第５の協働表面を有する第３のピーラーコアと、
その長さに沿って長手方向に延在する第６の協働表面を有する第４のピーラーコアと、を備え、
前記第１の協働表面は、前記第２の協働表面と協働するように成形され、前記第３の協働表面は、前記第４の協働表面と協働するように成形され、前記第５の協働表面は、前記第６の協働表面と協働するように成形され、
前記第１、第２、第３及び第４のピーラーコアは、互いに固定されて、構造的に一体のユニットを形成し、前記第１の協働表面は、前記第２の協働表面と接触し、前記第３の協働表面は、前記第４の協働表面と接触し、前記第５の協働表面は、前記第６の協働表面と接触し、前記第１、第２、第３及び第４のピーラーコアは、互いに略平行であり、
前記第１、第２、第３及び第４のピーラーコアは、前記部材の長さに沿って離間される複数の締結具によって互いに固定され、前記複数の締結具は、前記構造部材の長手方向軸から鋭角及び鈍角の双方で提供される締結具を備え、前記締結具は、前記第１、第２、第３及び第４のピーラーコアを通って延在し、前記ピーラーコアのそれぞれは、ほぼ全ての軟質木材が取り除かれるようにミリングマシンにおいて旋削され且つ約８０ｍｍ未満の直径を有する、加圧処理した柱であり、前記複数の締結具は、前記構造部材の前記長手方向軸に対して交互に鋭角及び鈍角で提供される、隣接する締結具を含み、前記鋭角は約２５°から約３５°の間であり、前記鈍角は約１４５°から約１５５°の間である、
前記木材構造部材。
【請求項２】
前記第４のピーラーコアはさらに、その長さに沿って長手方向に延在する第７の協働表面を有し、前記構造部材はさらに、その長さに沿って長手方向に延在する第８の協働表面を有する第５のピーラーコアを備え、前記第７の協働表面は、前記第８の協働表面と協働するように成形され、前記第１、第２、第３、第４、及び第５のピーラーコアは、互いに固定されて、構造的に一体のユニットを形成し、前記第１の協働表面は、前記第２の協働表面と接触し、前記第３の協働表面は、前記第４の協働表面と接触し、前記第５の協働表面は、前記第６の協働表面と接触し、前記第７の協働表面は、前記第８の協働表面と接触し、前記第１、第２、第３、第４、及び第５のピーラーコアは、互いに略平行であり、前記第１、第２、第３、第４、及び第５のピーラーコアは、前記部材の長さに沿って離間される複数の締結具によって互いに固定され、前記複数の締結具は、前記構造部材の長手方向軸から鋭角及び鈍角の双方で提供される締結具を備え、前記締結具は、前記第１、第２、第３、第４、及び第５のピーラーコアを通って延在する、請求項１に記載の前記木材構造部材。
【請求項３】
前記第５のピーラーコアはさらに、その長さに沿って長手方向に延在する第９の協働表面を有し、前記構造部材はさらに、その長さに沿って長手方向に延在する第１０の協働表面を有する第６のピーラーコアを備え、前記第９の協働表面は、前記第１０の協働表面と協働するように成形され、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６のピーラーコアは、互いに固定されて、構造的に一体のユニットを形成し、前記第１の協働表面は、前記第２の協働表面と接触し、前記第３の協働表面は、前記第４の協働表面と接触し、前記第５の協働表面は、前記第６の協働表面と接触し、前記第７の協働表面は、前記第８の協働表面と接触し、前記第９の協働表面は、前記第１０の協働表面と接触し、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６のピーラーコアは、互いに略平行であり、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６のピーラーコアは、前記部材の長さに沿って離間される複数の締結具によって互いに固定され、前記複数の締結具は、前記構造部材の長手方向軸から鋭角及び鈍角の双方で提供される締結具を備え、前記締結具は、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６のピーラーコアを通って延在する、請求項２に記載の前記木材構造部材。
【請求項４】
前記第６のピーラーコアはさらに、その長さに沿って長手方向に延在する第１１の協働表面を有し、前記構造部材はさらに、その長さに沿って長手方向に延在する第１２の協働表面を有する第７のピーラーコアを備え、前記第１１の協働表面は、前記第１２の協働表面と協働するように成形され、前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、及び第７のピーラーコアは、互いに固定されて、構造的に一体のユニットを形成し、前記第１の協働表面は、前記第２の協働表面と接触し、前記第３の協働表面は、前記第４の協働表面と接触し、前記第５の協働表面は、前記第６の協働表面と接触し、前記第７の協働表面は、前記第８の協働表面と接触し、前記第９の協働表面は、前記第１０の協働表面と接触し、前記第１１の協働表面は、前記第１２の協働表面と接触し、前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、及び第７のピーラーコアは、互いに略平行であり、前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、及び第７のピーラーコアは、前記部材の長さに沿って離間される複数の締結具によって互いに固定され、前記複数の締結具は、前記構造部材の長手方向軸から鋭角及び鈍角の双方で提供される締結具を備え、前記締結具は、前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、及び第７のピーラーコアを通って延在する、請求項３に記載の前記木材構造部材。
【請求項５】
前記ピーラーコアの１つ若しくは複数、または前記ピーラーコアの全ては、約４０ｍｍから約６０ｍｍの間の直径を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の前記木材構造部材。
【請求項６】
隣接する鋭角及び鈍角の角度付き穴の間に間置される１つ以上の穴を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の前記木材構造部材。
【請求項７】
前記鋭角及び鈍角の穴ならびに／または前記間置される穴は、前記木材構造部材の長手方向中心軸に沿って走る平面に沿って配置される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の前記木材構造部材。
【請求項８】
前記協働表面のそれぞれは、前記ピーラーコアの長さに沿って小セグメントを取り除くことによって提供される、略平坦な表面である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の前記木材構造部材。
【請求項９】
前記略平坦な協働表面は、前記木材構造部材の任意の他の略平坦な協働表面と平行である、請求項８に記載の前記木材構造部材。
【請求項１０】
前記略平坦な協働表面は、互いに平行である、請求項９に記載の前記木材構造部材。
【請求項１１】
前記木材構造部材には、前記ピーラーコアを貫通する複数の穴が提供され、各穴は、前記複数の締結具のうちの１つを受容するように成形される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の前記木材構造部材。
【請求項１２】
前記複数の穴は、前記構造部材の前記長手方向軸に対して鋭角で形成される穴と、前記構造部材の前記長手方向軸に対して鈍角で形成される穴とを含む、請求項１１に記載の前記木材構造部材。
【請求項１３】
前記締結具は、接着剤によって前記穴の中に固定される、請求項１１または請求項１２に記載の前記木材構造部材。
【請求項１４】
前記ピーラーコアの各端部には、半径方向の切れ目が提供され、前記ピーラーコアの前記端部は、前記木材構造部材において互いに隣接し、前記半径方向の切れ目は、前記木材構造部材がさらなる部材と係合することを可能にするように成形され、位置付けられ、前記さらなる部材は、丸みのある断面を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の前記木材構造部材。
【請求項１５】
前記半径方向の切れ目の軸は、整合される、請求項１４に記載の前記木材構造部材。
【請求項１６】
前記半径方向の切れ目の軸は、平行である、請求項１４または請求項１５に記載の前記木材構造部材。
【請求項１７】
前記半径方向の切れ目の軸は、前記木材構造部材がさらなるピーラーコアとの角度付き接続を形成することを可能にするように角度が付けられる、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の前記木材構造部材。
【請求項１８】
前記ピーラーコアの各端部には、接続ダボを受容するようにサイズ決定される軸方向のボアが提供され、前記ピーラーコアの前記端部は、前記木材構造部材において互いに隣接する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の前記木材構造部材。
【請求項１９】
前記接続ダボは、前記ピーラーコアと同軸であるように前記ボア内の中心に位置付けられる、請求項１８に記載の前記木材構造部材。
【請求項２０】
前記協働表面に適用される接着剤を使用して、前記ピーラーコアは、互いに接続される、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の前記木材構造部材。
【請求項２１】
２つ以上の請求項１〜２０のうちのいずれか一項に記載の木材構造部材を備え、前記木材構造部材は、端面によって互いに接続される、拡張スパン木材構造部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築の分野、具体的には建物建築の分野を対象とする。本発明には、担持具、床根太、屋根垂木、梁、支柱、及び同類のもの等の応用例で必要とされる荷重に耐えることができる、構造木材部材が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
木材は、建物及び他の構造体の建築において有用な、再生可能な天然資源である。樹木を収穫するときには、木質材料をかなり無駄にする。一般的に、この材料は、熱発生用の燃料、木材チップ、造園製品、生物燃料の生産、及び同類のもの等の、比較的低い価値の応用例で使用される。これらの応用例は、廃棄物の効果的な使用であるが、製品に価値を付加することはなく、また、単に木材生産のコストに対する経済的損失を最小にするだけである。
【０００３】
木材製品は、何十年にもわたって二酸化炭素を隔離し、それによって、気候変動の制限を支援するように作用する。これは、実用的な利点であり、地球に優しい林業界および木材から生産される製品のマーケティングにおける相違点である。しかしながら、これらの利点は、木質廃棄材料を燃焼させた場合、または別様には二酸化炭素を放出するように変化させた場合に減少するか、または失われる。木材廃棄物に関する多くの現在の用途は、大量の二酸化炭素を空気中に放出し、それによって、気候変動を悪化させ、木材製品の炭素隔離という利点を徐々に損なう。
【０００４】
一例として、所謂「ピーラーコア」（一般的に、直径６０〜８０ｍｍである）は、合板製品のための伐採によって生じる。ピーラーコアは、しばしば、フォレストキルンの燃料として使用されるか、または景観の応用例で使用するために削られる。直径８０ｍｍ未満の直径の木材は、しばしば、林床に残される。
【０００５】
当技術分野におけるさらなる問題点は、樹木を収穫するまでに非常に時間がかかることである。樹木の主な幹及び枝は、鋸引き木材等の製品の経済的な生産を可能にするのに十分な直径でなければならない。より短い生産サイクルは、時間の関数として、土地の所与の領域に対する生産能力の増加を可能にする。
【０００６】
本出願人は、以前に、国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ２００９／００１４５３号（第ＷＯ／２０１０／０５７２４３号として公開）において、耐荷重木材部材を提案した。構造応用例において効果的であるが、これらの従来技術の梁は、構成要素の木材が必然的に無駄の多い様式で収穫される限りは、上述した問題点のいくつかに関係する木材から形成される。さらに、これらの従来技術の梁は、比較的高価な木材から形成され、いくつかの応用例については、重量または含水量が過剰である。
【０００７】
本発明の一態様は、少ない木材材料の無駄で、ならびに／または収穫がより早い、及び／またはより経済的な、及び／またはより軽量な木材から製作することができる、木材構造梁を提供することである。さらなる態様は、従来技術の木材梁の代替物を提供することである。
【０００８】
文書、行為、材料、デバイス、論文等に関する議論は、単に本発明の文脈を提供する目的のためだけに本明細書に含まれる。これらの事項のいずれかまたは全てが、先行技術の基礎の一部を形成するものであること、または本出願の各暫定的請求項の優先日以前に存在していた本発明に関連する分野における共通の一般知識であったことを示唆または意味するものではない。
【発明の概要】
【０００９】
第１の態様において、本発明は、構造部材を提供し、該構造部材は、その長さに沿って長手方向に延在する第１の協働表面を有する第１の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第２及び第３の協働表面を有する第２の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第４の協働表面を有する第３の木材円形物と、を備え、第１の協働表面は、第２の協働表面と協働するように成形され、第３の協働表面は、第４の協働表面と協働するように成形され、第１、第２、及び第３の木材円形物は、ともに固定されて、構造的に一体のユニットを形成し、第１の協働表面は、第２の協働表面と接触し、第３の協働表面は、第４の協働表面と接触し、第１、第２、及び第３の木材円形物は、互いに略平行であり、第１、第２、及び第３の木材円形物は、部材の長さに沿って離間される複数の締結具によって互いに固定され、複数の締結具は、構造部材の長手方向軸から鋭角及び鈍角の双方で提供される締結具を備え、第１、第２、及び第３の木材円形物を通って延在する。
【００１０】
本発明はさらに、構造部材を提供し、該構造部材は、その長さに沿って長手方向に延在する第１の協働表面を有する第１の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第２及び第３の協働表面を有する第２の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第４及び第５の協働表面を有する第３の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第６の協働表面を有する第４の木材円形物と、を備え、第１の協働表面は、第２の協働表面と協働するように成形され、第３の協働表面は、第４の協働表面と協働するように成形され、第５の協働表面は、第６の協働表面と協働するように成形され、第１、第２、第３、及び第４の木材円形物は、ともに固定されて、構造的に一体のユニットを形成し、第１の協働表面は、第２の協働表面と接触し、第３の協働表面は、第４の協働表面と接触し、第５の協働表面は、第６の協働表面と接触し、第１、第２、第３、及び第４の木材円形物は、互いに略平行であり、第１、第２、第３、及び第４の木材円形物は、部材の長さに沿って離間される複数の締結具によって互いに固定され、数の締結具は、構造部材の長手方向軸から鋭角及び鈍角の双方で提供される締結具を備え、締結具は、第１、第２、第３、及び第４の木材円形物を通って延在する。
【００１１】
本発明はさらに、構造部材を提供し、該構造部材は、その長さに沿って長手方向に延在する第１の協働表面を有する第１の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第２及び第３の協働表面を有する第２の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第４及び第５の協働表面を有する第３の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第６及び第７の協働表面を有する第４の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第８の協働表面を有する第５の木材円形物と、を備え、第１の協働表面は、第２の協働表面と協働するように成形され、第３の協働表面は、第４の協働表面と協働するように成形され、第５の協働表面は、第６の協働表面と協働するように成形され、第７の協働表面は、第８の協働表面と協働するように成形され、第１、第２、第３、第４、及び第５の木材円形物は、ともに固定されて、構造的に一体のユニットを形成し、第１の協働表面は、第２の協働表面と接触し、第３の協働表面は、第４の協働表面と接触し、第５の協働表面は、第６の協働表面と接触し、第７の協働表面は、第８の協働表面と接触し、第１、第２、第３、第４、及び第５の木材円形物は、互いに略平行であり、第１、第２、第３、第４、及び第５の木材円形物は、部材の長さに沿って離間される複数の締結具によって互いに固定され、複数の締結具は、構造部材の長手方向軸から鋭角及び鈍角の双方で提供される締結具を備え、締結具は、第１、第２、第３、第４、及び第５の木材円形物を通って延在する。
【００１２】
本発明はさらに、構造部材を提供し、該構造部材は、その長さに沿って長手方向に延在する第１の協働表面を有する第１の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第２及び第３の協働表面を有する第２の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第４及び第５の協働表面を有する第３の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第６及び第７の協働表面を有する第４の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第８及び第９の協働表面を有する第５の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第１０の協働表面を有する第６の木材円形物と、を備え、第１の協働表面は、第２の協働表面と協働するように成形され、第３の協働表面は、第４の協働表面と協働するように成形され、第５の協働表面は、第６の協働表面と協働するように成形され、第７の協働表面は、第８の協働表面と協働するように成形され、第９の協働表面は、第１０の協働表面と協働するように成形され、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の木材円形物は、ともに固定されて、構造的に一体のユニットを形成し、第１の協働表面は、第２の協働表面と接触し、第３の協働表面は、第４の協働表面と接触し、第５の協働表面は、第６の協働表面と接触し、第７の協働表面は、第８の協働表面と接触し、第９の協働表面は、第１０の協働表面と接触し、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の木材円形物は、互いに略平行であり、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の木材円形物は、部材の長さに沿って離間される複数の締結具に互いに固定され、複数の締結具は、構造部材の長手方向軸から鋭角及び鈍角の双方で提供される締結具を備え、締結具は、第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の木材円形物を通って延在する。
【００１３】
本発明はさらに、構造部材を提供し、該構造部材は、その長さに沿って長手方向に延在する第１の協働表面を有する第１の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第２及び第３の協働表面を有する第２の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第４及び第５の協働表面を有する第３の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第６及び第７の協働表面を有する第４の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第８及び第９の協働表面を有する第５の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第１０及び第１１の協働表面を有する第６の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第１２の協働表面を有する第７の木材円形物と、を備え、第１の協働表面は、第２の協働表面と協働するように成形され、第３の協働表面は、第４の協働表面と協働するように成形され、第５の協働表面は、第６の協働表面と協働するように成形され、第７の協働表面は、第８の協働表面と協働するように成形され、第９の協働表面は、第１０の協働表面と協働するように成形され、第１１の協働表面は、第１２の協働表面と協働するように成形され、第１、第２、第３、第４、第５、第６、及び第７の木材円形物は、ともに固定されて、構造的に一体のユニットを形成し、第１の協働表面は、第２の協働表面と接触し、第３の協働表面は、第４の協働表面と接触し、第５の協働表面は、第６の協働表面と接触し、第７の協働表面は、第８の協働表面と接触し、第９の協働表面は、第１０の協働表面と接触し、第１１の協働表面は、第１２の協働表面と接触し、第１、第２、第３、第４、第５、第６、及び第７の木材円形物は、互いに略平行であり、第１、第２、第３、第４、第５、第６、及び第７の木材円形物は、部材の長さに沿って離間される複数の締結具によって互いに固定され、複数の締結具は、構造部材の長手方向軸から鋭角及び鈍角の双方で提供される締結具を備え、締結具は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、及び第７の木材円形物を通って延在する。
【００１４】
一実施形態において、木材円形物の１つ以上、または木材円形物の全ては、約１２５ｍｍ、または約１００ｍｍ、または約７５ｍｍ、または約７０ｍｍ、または約６５ｍｍ、または約６０ｍｍ、または約５５ｍｍ、または約５０ｍｍ、または約４５ｍｍ、または約４０ｍｍ未満の直径を有する。別の実施形態において、木材円形物の１つ以上、または木材円形物の全ては、約６０ｍｍ未満の直径を有する。別の実施形態において、木材円形物の１つ以上、または木材円形物の全ては、ピーラーコアである。
【００１５】
一実施形態において、複数の締結具は、構造部材の長手方向軸に対して交互に鋭角及び鈍角で提供される、隣接する締結具を含む。別の実施形態において、締結具は、構造部材の長手方向軸に対して約１０°〜約７０°の鋭角で、及び構造部材の長手方向軸に対して約１１０°〜１７０°の鈍角で適用される。別の実施形態において、締結具は、構造部材の長手方向軸に対して約２５°〜約４５°の鋭角で、及び構造部材の長手方向軸に対して約１３５°〜約１５５°の鈍角で適用される。
【００１６】
一実施形態において、木材構造部材は、隣接する鋭角及び鈍角の角度付き穴の間に間置される１つ以上の穴を備える。別の実施形態において、隣接する鋭角及び鈍角の角度付き穴の間に間置される穴（複数可）は、隣接する鋭角及び鈍角の穴のなす角度を二等分する角度である。別の実施形態において、隣接する鋭角及び鈍角の角度付き穴の間に間置される穴（複数可）は、木材構造部材の平坦な協働表面に対して略直角の角度である。
【００１７】
一実施形態では、鋭角及び鈍角の角度付き穴ならびに／または間置された穴が、木材構造部材の長手方向中心軸に沿って走る平面に沿って配置される。
【００１８】
一実施形態において、第１の協働表面は、第１の木材円形物の長さに沿って小セグメントを取り除くことによって提供される、略平坦な表面であり、第２の協働表面は、第２の木材円形物の長さに沿って小セグメントを取り除くことによって提供される、略平坦な表面であり、第３の協働表面は、第２の木材円形物の長さに沿って小セグメントを取り除くことによって提供される、略平坦な表面であり、第４の協働表面は、第３の木材円形物の長さに沿って小セグメントを取り除くことによって提供される、略平坦な表面であり、第５の協働表面（存在する場合）は、第３の木材円形物の長さに沿って小セグメントを取り除くことによって提供される、略平坦な表面であり、第６の協働表面（存在する場合）は、第４の木材円形物の長さに沿って小セグメントを取り除くことによって提供される、略平坦な表面であり、第７の協働表面（存在する場合）は、第４の木材円形物の長さに沿って小セグメントを取り除くことによって提供される、略平坦な表面であり、第８の協働表面（存在する場合）は、第５の木材円形物の長さに沿って小セグメントを取り除くことによって提供される、略平坦な表面であり、第９の協働表面（存在する場合）は、第５の木材円形物の長さに沿って小セグメントを取り除くことによって提供される、略平坦な表面であり、第１０の協働表面（存在する場合）は、第６の木材円形物の長さに沿って小セグメントを取り除くことによって提供される、略平坦な表面であり、第１１の協働表面（存在する場合）は、第６の木材円形物の長さに沿って小セグメントを取り除くことによって提供される、略平坦な表面であり、第１２の協働表面（存在する場合）は、第７の木材円形物の長さに沿って小セグメントを取り除くことによって提供される、略平坦な表面である。
【００１９】
一実施形態において、第１、第２、第３、第４、第５（存在する場合）、第６（存在する場合）、第７（存在する場合）、第８（存在する場合）、第９（存在する場合）、第１０（存在する場合）、第１１（存在する場合）、または第１２（存在する場合）の略平坦な協働表面は、木材構造部材の任意の他の略平坦な協働表面と平行である。
【００２０】
一実施形態において、第１、第２、第３、第４、第５（存在する場合）、第６（存在する場合）、第７（存在する場合）、第８（存在する場合）、第９（存在する場合）、第１０（存在する場合）、第１１（存在する場合）、及び第１２（存在する場合）の略平坦な協働表面は、互いに平行である。
【００２１】
一実施形態において、木材構造部材には、第１、第２、第３、第４（存在する場合）、第５（存在する場合）、第６（存在する場合）、及び第７（存在する場合）の円形物を貫通する複数の穴が提供され、各穴は、複数の締結具のうちの１つを受容するように成形される。別の実施形態において、複数の穴は、構造部材の長手方向軸に対して鋭角で形成される穴と、構造部材の長手方向軸に対して鈍角で形成される穴とを含む。別の実施形態において、締結具は、接着剤によって穴の中に固定される。一実施形態において、穴は、穴の縁部と締結具との間の十分な離間距離を可能にして、接着剤によって各締結具を関連する穴の中に封入することを可能にするようにサイズ決定される。別の実施形態において、接着剤による締結具の封入は、締結具が位置する穴の側部に締結具が接触するのを防止する。別の実施形態において、締結具の端部には、キャップが提供され、該キャップは、締結具の端部が環境に露出するのを防止する。
【００２２】
一実施形態において、締結具は、補強バーである。
【００２３】
一実施形態において、第１の木材円形物の端部には、第１の半径方向の切れ目が提供され、第２の木材円形物の端部には、第２の半径方向の切れ目が提供され、第３の木材円形物の端部には、第３の半径方向の切れ目が提供され、第４の木材円形物（存在する場合）の端部には、第４の半径方向の切れ目が提供され、第５の木材円形物（存在する場合）の端部には、第５の半径方向の切れ目が提供され、第６の木材円形物（存在する場合）の端部には、第６の半径方向の切れ目が提供され、第７の木材円形物（存在する場合）の端部には、第７の半径方向の切れ目が提供され、第１、第２、第３、第４（存在する場合）、第５（存在する場合）、第６（存在する場合）、及び第７（存在する場合）の木材円形物の端部は、木材構造部材において互いに隣接し、半径方向の切れ目は、木材構造部材がさらなる部材と係合することを可能にするように成形され、位置付けられ、該さらなる部材は、丸みのある断面を有する。
【００２４】
一実施形態において、第１、第２、第３、第４（存在する場合）、第５（存在する場合）、第６（存在する場合）、及び第７（存在する場合）の半径方向の切れ目の軸は、整合される。別の実施形態において、第１、第２、第３、第４（存在する場合）、第５（存在する場合）、第６（存在する場合）、及び第７（存在する場合）の半径方向の切れ目の軸は、平行である。別の実施形態において、第１、及び／または第２、及び／または第３、及び／または第４（存在する場合）、及び／または第５（存在する場合）、及び／または第７（存在する場合）の半径方向の切れ目の軸は、木材構造部材がさらなる木材円形物との角度付き接続を形成することを可能にするように角度が付けられる。
【００２５】
一実施形態において、第１の木材円形物の端部には、第１の接続ダボを受容するようにサイズ決定される第１の軸方向のボアが提供され、第２の木材円形物の端部には、第２の接続ダボを受容するようにサイズ決定される第２の軸方向のボアが提供され、第３の木材円形物の端部には、第３の接続ダボを受容するようにサイズ決定される第３の軸方向のボアが提供され、第４の木材円形物の端部（存在する場合）には、第４の接続ダボを受容するようにサイズ決定される第４の軸方向のボアが提供され、第５の木材円形物の端部（存在する場合）には、第５の接続ダボを受容するようにサイズ決定される第５の軸方向のボアが提供され、第６の木材円形物の端部（存在する場合）には、第６の接続ダボを受容するようにサイズ決定される第６の軸方向のボアが提供され、第７の木材円形物の端部（存在する場合）には、第７の接続ダボを受容するようにサイズ決定される第７の軸方向のボアが提供され、第１、第２、第３、第４（存在する場合）、第５（存在する場合）、第６（存在する場合）、及び第７（存在する場合）の木材円形物の端部は、木材構造部材において互いに隣接する。
【００２６】
一実施形態において、第１の接続ダボは、第１の木材円形物と同軸であるように第１のボア内の中心に位置付けられ、第２の接続ダボは、第２の木材円形物と同軸であるように第２のボア内の中心に位置付けられ、第３の接続ダボは、第３の木材円形物と同軸であるように第３のボア内の中心に位置付けられ、第４の接続ダボ（存在する場合）は、第４の木材円形物と同軸であるように第４のボア内の中心に位置付けられ、第５の接続ダボ（存在する場合）は、第５の木材円形物と同軸であるように第５のボア内の中心に位置付けられ、第６の接続ダボ（存在する場合）は、第６の木材円形物と同軸であるように第６のボア内の中心に位置付けられ、第７の接続ダボ（存在する場合）は、第７の木材円形物と同軸であるように第７のボア内の中心に位置付けられる。
【００２７】
一実施形態において、第１、第２、第３、第４（存在する場合）、第５（存在する場合）、第６（存在する場合）、及び第７（存在する場合）の接続ダボは、それぞれ、センタリングリングによって、第１、第２、第３、第４（存在する場合）、第５（存在する場合）、第６（存在する場合）、及び第７（存在する場合）のボアの中心にある。
【００２８】
一実施形態において、木材構造部材は、建物建築の際に使用される標準的な長さである長さを有する。別の実施形態において、木材構造部材は、約１２００ｍｍ、または約２４００ｍｍ、または約３６００ｍｍの長さを有する。
【００２９】
一実施形態において、接続ダボは、軟鋼ロッド及び高張力鋼ロッドから成る群から選択される。別の実施形態において、接続ダボは、接着剤によってそれぞれのボアの中に固定される。
【００３０】
一実施形態において、ボアは、ボアの縁部と関連する接続ダボとの間の十分な離間距離を可能にして、接着剤によって接続ダボを関連するボアの中に封入することを可能にするようにサイズ決定される。
【００３１】
一実施形態において、第１、及び／または第２、及び／または第３、及び／または第４、及び／または第５（存在する場合）、及び／または第６（存在する場合）、及び／または第７（存在する場合）、及び／または第８（存在する場合）、及び／または第９（存在する場合）、及び／または第１０（存在する場合）、及び／または第１１（存在する場合）、及び／または第１２（存在する場合）の協働表面に適用される接着剤を使用して、第１の木材円形物は、第２の木材円形物に固定され、第２の木材円形物は、第３の木材円形物に接続され、第３の木材円形物は、第４の木材円形物（存在する場合）に接続され、第４の木材円形物は、第５の木材円形物（存在する場合）に接続され、第５の木材円形物は、第６の木材円形物（存在する場合）に接続され、第６の木材円形物は、第７の木材円形物（存在する場合）に接続される。
【００３２】
さらなる態様において、本発明は、本明細書で説明される２つ以上の木材構造部材を備える拡張スパン木材構造部材を提供し、該木材構造部材は、端面によって互いに接続される。一実施形態において、木材構造部材は、約３メートルを超える長さを有する。
【００３３】
本発明のさらなる態様では、木材構造部材を製造するための方法が提供され、該方法は、その長さに沿って長手方向に延在する第１の協働表面を有する第１の木材円形物を提供するステップと、その長さに沿って長手方向に延在する第２及び第３の協働表面を有する第２の木材円形物を提供するステップと、その長さに沿って長手方向に延在する第４の協働表面及び随意に第５の協働表面を有する第３の木材円形物を提供するステップと、随意に、その長さに沿って長手方向に延在する第６の協働表面及び随意に第７の協働表面を有する第４の木材円形物を提供するステップと、随意に、その長さに沿って長手方向に延在する第８の協働表面及び随意に第９の協働表面を有する第５の木材円形物を提供するステップと、随意に、その長さに沿って長手方向に延在する第６の協働表面及び随意に第１１の協働表面を有する第１０の木材円形物を提供するステップと、随意に、その長さに沿って長手方向に延在する第１２の協働表面を有する第７の木材円形物を提供するステップと、第１の協働表面は、第２の協働表面と協働するように成形され、第３の協働表面は、第４の協働表面と協働するように成形され、構造的に一体のユニットを形成するために、第１、第２、第３、第４（存在する場合）、第５（存在する場合）、第６（存在する場合）、第７（存在する場合）の木材円形物をともに固定するステップであって、第１の協働表面は、第２の協働表面と接触し、第３の協働表面は、第４の協働表面と接触し、第５の協働表面（存在する場合）は、第６の協働表面（存在する場合）と接触し、第７の協働表面（存在する場合）は、第８の協働表面（存在する場合）と接触し、第９の協働表面（存在する場合）は、第１０の協働表面（存在する場合）と接触し、第１１の協働表面（存在する場合）は、第１２の協働表面（存在する場合）と接触し、第１、第２、第３、第４（存在する場合）、第５（存在する場合）、第６（存在する場合）、及び第７（存在する場合）の木材円形物は、互いに略平行であり、構造部材の長手方向軸から鋭角及び鈍角の双方で部材の長さに沿って離間される複数の締結具を適用するステップであって、よって、該締結具は、第１、第２、第３、第４（存在する場合）、第５（存在する場合）、第６（存在する場合）、及び第７（存在する場合）の木材円形物を通って延在する、適用するステップを含む、固定するステップと、を含む。
【００３４】
一実施形態において、本方法は、隣接する鋭角及び鈍角の角度付き締結具の間に間置される１つ以上の締結具を適用するステップを含む。
【００３５】
本方法の一実施形態において、木材円形物の１つ以上、または木材円形物の全ては、約１２５ｍｍ、または約１００ｍｍ、または約７５ｍｍ、または約７０ｍｍ、または約６５ｍｍ、または約６０ｍｍ、または約５５ｍｍ、または約５０ｍｍ、または約４５ｍｍ、または約４０ｍｍ未満の直径を有する。別の実施形態において、木材円形物の１つ以上、または木材円形物の全ては、約６０ｍｍ未満の直径を有する。別の実施形態において、木材円形物の１つ以上、または木材円形物の全ては、ピーラーコアである。
【００３６】
本方法の一実施形態において、複数の締結具は、構造部材の長手方向軸に対して交互に鋭角及び鈍角で提供される、隣接する締結具を備える。
【００３７】
本方法の一実施形態において、締結具は、構造部材の長手方向軸に対して約１０°〜約７０°の鋭角で、及び構造部材の長手方向軸に対して約１１０°〜１７０°の鈍角で適用される。本方法の一実施形態において、締結具は、構造部材の長手方向軸に対して約２５°〜約４５°の鋭角で、及び構造部材の長手方向軸に対して約１３５°〜約１５５°の鈍角で適用される。
【００３８】
さらなる態様において、本発明は、本明細書で説明される方法によって生産される木材構造部材を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態による構造部材の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に従よる構造部材の概略図（原寸に比例しない）である。部材は、鈍角及び鋭角の締結具を交互にすることによって結合される３つの副部材で構成される。
【図３】本発明の実施形態による構造部材の概略図（原寸に比例しない）である。部材は、鈍角及び鋭角の締結具を交互にすることによって結合される３つの副部材、さらに、間置される締結具で構成される。
【図４】本発明の実施形態による構造部材の概略端面図である。部材は、４つの副部材で構成され、副部材は、ピーラーコアに由来する。
【００４０】
この説明を考慮した後、当業者には、本発明がどのように種々の実施形態及び代替の応用例において実現されるのかが明らかになるであろう。しかしながら、本発明の種々の実施形態が本明細書で説明されるが、これらの実施形態は、単なる例として提示されたものであり、限定するものではないことを理解されたい。したがって、種々の代替の実施形態のこの説明は、本発明の範囲または幅を制限するものと解釈するべきではない。さらに、利点または他の態様についての記載は、特定の例示的な実施形態に対して適用するものであり、必ずしも特許請求の範囲によって包含される全ての実施形態に対するものではない。
【００４１】
本明細書の説明及び特許請求の範囲の全体を通して、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という単語ならびに「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」等の単語の変形物は、他の付加物、構成要素、整数、またはステップを除外することを意図しない。
【００４２】
本明細書の全体を通して、「一実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」に対する参照は、該実施形態と関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体を通して、種々の場所における「一実施形態において（ｉｎ  ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「一実施形態において（ｉｎ  ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」という語句は、必ずしも全て同じ実施形態を参照しているわけではないが、そのような場合もある。
【００４３】
第１の態様において、本発明は、構造部材を提供し、該構造部材は、
その長さに沿って長手方向に延在する第１の協働表面を有する第１の木材円形物と、
その長さに沿って長手方向に延在する第２及び第３の協働表面を有する第２の木材円形物と、
その長さに沿って長手方向に延在する第４の協働表面を有する第３の木材円形物と、を備え、
第１の協働表面は、第２の協働表面と協働するように成形され、第３の協働表面は、第４の協働表面と協働するように成形され、第１、第２、及び第３の木材円形物は、ともに固定されて、構造的に一体のユニットを形成し、第１の協働表面は、第２の協働表面と接触し、第３の協働表面は、第４の協働表面と接触し、第１、第２、及び第３の木材円形物は、互いに略平行であり、第１、第２、及び第３の木材円形物は、部材の長さに沿って離間される複数の締結具によって互いに固定され、複数の締結具は、構造部材の長手方向軸から鋭角及び鈍角の双方で提供される締結具を備え、第１、第２、及び第３の木材円形物を通って延在する。
【００４４】
出願人は、かなりの耐荷重能力を有する梁が、ともに締結される３つ以上の木材円形物を使用することによって形成され得、各木材円形物が比較的小径であることを提案する。耐荷重部材を生産するための小径円形物の使用は、従来技術からかなり飛躍したものである。本出願の出願日において、小径の木材円形物は、限られた断面積を有する部材の耐荷重能力が不足することを考慮すれば、建物建築では用途がない（または少なくとも限られた用途である）と考えられていた。いくつかの実施形態では、４つ、５つ、６つ、または７つの木材円形物が使用される。
【００４５】
本出願人は、３つ以上の木材円形物を有し、特定の様式で円形物をともに締結した梁が、個々の円形物の付加的な能力よりも大きい、予想外の耐荷重能力を有する梁を提供することを発見した。
【００４６】
いくつかの実施形態の別の利点としては、部材の単位長さあたりの重量がより低いことが挙げられる。いくつかの実施形態において、大きい断面積を有する部材を避けることは、より軽い製品を提供し得る。これは、運送コストを下げ、取り扱いを容易にすることを支援する。
【００４７】
重量的な利点はまた、下でさらに論じられるように、より小さい円形物を乾燥することを容易にすることによっても得られる。
【００４８】
いくつかの実施形態のさらなる利点は、単位長さあたりのコストが低いことである。「背景技術」の項で論じられるように、伐採過程及びミリング過程において樹木の大部分が無駄になる。本部材は、そのような廃棄物から、及び実際には、いくつかの事例において、通常は林床に残されて腐敗する枝から形成され得る。
【００４９】
いくつかの実施形態に関する別の利点は、比較的小さい円形物が、より早く、及び／または大部分が、及び／または完全に乾燥することである。より小さい円形物は、表面積と体積とのより大きい比率を有し、よって、水分は、木材からより迅速に及び／またはより完全に抽出される。キルン乾燥は、材木生産過程において重要なステップであり得、収縮を通した全体的な寸法変化が乾燥過程に限定されることを確実にする。理想的には、木材は、後で木材によって（使用中に）達成されるように、その平衡含水率まで乾燥する。したがって、さらなる寸法変化は、最小限に保たれる。
【００５０】
乾燥木材は、大部分の強度特性において、生木材よりも軽く、かつ強く、また、含浸させ易い。乾燥木材はまた、全般的に、生木材よりも作業し易く、機械加工し易く、仕上げ易く、また、接着し易い。また、塗料及び仕上げ剤も長持ちする。
【００５１】
より大きい円形物は、使用前に十分に乾燥することができない場合があるか、または乾燥に非実用的もしくは不経済な期間を要し得る。
【００５２】
複合構造部材を形成するために４つ、５つ、６つ、または７つの小径（４０ｍｍ〜６０ｍｍ）の円形物を使用することのさらなる利点は、そのような小さい円形物が、比較的高い含水量を有する場合であっても製造に使用され得ることである。理論によって制限されることを望むものではないが、より小さい円形物における収縮応力は、大きい円形物よりもはるかに小さく、よって、より小さい円形物から形成される複合材部材は、製造後に乾燥されうることが提案される。これは、円形物を予め乾燥することなく部材を製造することが可能であることを考慮すれば、製造における時間的利点を提供する。代替的に、製造業者は、予め乾燥した円形物の在庫を保つことを強制されない。
【００５３】
複数の円形物（４つ、５つ、６つ、または７つの円形物を含む）を使用することによるなおさらなる利点は、（構造的な脆弱性を生じさせ得る）円形物のある領域における任意の不完全部が、該不完全部の真上及び／または真下の円形物における木材によって少なくとも部分的に補償されることである。複合材部材における各円形物は、脆弱領域を有し得るが、２つの円形物が同じ地点に脆弱性を有する可能性は極めて低い。
【００５４】
本発明の文脈において使用される木材円形物は、出願人の以前の国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ２００９／００１４５３号で開示されているもの未満の直径を有する。構造梁の一実施形態において、１つ、２つ、または３つの円形物（複数可）は、約１２５ｍｍ未満の直径を有する。別の実施形態において、１つ、２つ、または３つの円形物（複数可）は、約１００ｍｍ未満の直径を有する。なおさらなる実施形態において、１つ、２つ、または３つの円形物（複数可）は、約７５ｍｍ未満の直径を有する。
【００５５】
驚くべきことに、（ピーラーコア等の、約４０ｍｍ〜約６０ｍｍといった）さらに小径の円形物が、有用な木材構造部材を製造するために使用され得ることが分かった。そのような小径の円形物が使用される場合、一般的には、有用な強度の複合材部材を達成するために、４つ、５つ、６つ、または７つの円形物が必要である。結果として生じる複合構造部材は、非常に低コストの根太として使用され得る。そのような構造部材は、４０ｍｍという低さの幅を有し得る。
【００５６】
出願人はさらに、そのような根太を、２つ以上の部材を（各類似する要素が長手方向に当接するように）並べて配置し、ダボ及び接着剤及び／またはガセット板等と交差積層して、２つ以上の部材を有するより頑丈な多重根太を提供することによって、（必要に応じて）さらに強化することができることを見出した。
【００５７】
一般的に、円形物の直径は、略等しい。
【００５８】
第１及び／または第２及び／または第３の木材円形物に使用される木材は、所謂「真の円形物区間」、「真の円形物」）であり得る。木材円形物は、オーストラリア規格１７２０の第６章で説明されており、また一般的に、再生可能な森林プランテーションの木材として商業的に育てられる針葉樹から生産される。これらの木材は、一般的に、成長が速く、収穫が容易であり、また、生来の欠陥率が低い。
【００５９】
種々の木材種が、真の円形物の形成に適切であるが、特に、トリミング過程及び円形化過程中の無駄を最小にするために、それらの長さの大部分について比較的一定の直径を有する傾向があるタイプの種である。スラッシュマツまたはカリバエ交配種等の植林地の松材料は、適切な真の円形物を形成する傾向がある。考えられ得る他の材料としては、ダグラスファー及び種々のユーカリ種が挙げられる。
【００６０】
真の円形物は、鋸引きまたは他の処理によって木材繊維の生来の強度が損なわれないので特に頑丈である。円形物の健全性が維持されれば、円形物を円形化するために必要とされるトリミング過程は、円形物の全体的な強度に大きな影響を及ぼさない。木材の生来の特性は、円形物の中央コアまたは木髄が比較的軟質であること、及び構造強度が低いことである。一方で、木材の外周は、はるかに硬く、木材繊維は、高い引張荷重を担持することができる。また、この硬い外層は、水の吸収及び昆虫による攻撃に対する抵抗性がより高く、したがって、真の円形物を作製する過程において木材の外周をほぼそのままの状態に保つことによって、木材の構造的健全性が維持される。
【００６１】
本発明のいくつかの形態における円形物は、オーストラリア規格１７２０に厳密に準拠しておらず、また、規格を満たさないような小径のものであり得る。しかしながら、それにもかかわらず、少なくとも３つの円形物をともに締結することによって、必要とされる耐荷重能力が達成され得る。
【００６２】
いくつかの実施形態において、円形物は、「ピーラーコア」である。当業者によって理解されるように、ピーラーコアは、環状加圧処理した柱である。ピーラーコアは、（合板製造のために）ほぼ全ての軟質木材が取り除かれる程度まで、ミリングマシンにおいて旋削され、一般的に高密度で非可撓性である硬質木材コアを残す。ミリング過程では、樹皮、形成層、白太材、さらには心材の一部も剥ぎ取って、ベニヤパネルを製作する。これは、柱にいかなる白太材も残さない。
【００６３】
ピーラーコアの硬質木材コアは、加圧処理剤及び防腐剤を吸収せず、同様に、軟質木材は、一般的に、外側の軟質木材を処理した柱ほど長く持ちこたえられない、下級の柱をもたらす。
【００６４】
出願人は、本明細書で開示されるような複合木材製品にコアが使用され得るという点で、経済的かつ技術的に有望なピーラーコアの用途を発見した。複数のピーラーコア（さらに、約７０、６０、５０、または４０ｍｍに至る直径を有するもの）を使用することで、建築において有用であり、さらに極めて費用効果的である部材を生産することができる。
【００６５】
「背景技術」の項で論じられるように、ピーラーコアは、本質的に林業の廃棄物であり、市場での価値は殆どない。一実施形態において、本発明は、ピーラーコアだけで構成される木材構造部材を対象とする。
【００６６】
小径のピーラーコアを考慮すると、任意の所望の構造的特性を達成するために、より多い数の円形物が必要とされ得ることが認識されるであろう。例えば、より大径の円形物だけで構成される構造部材は、２つまたは３つの円形物だけしか必要とし得ないが、ピーラーコアを使用すると、有用な結果を達成するために、４つ、５つ、６つ、７つ、または８つの円形物が必要とされ得る。
【００６７】
故に、さらなる態様において、本発明は、構造部材を提供し、該構造部材は、その長さに沿って長手方向に延在する第１の協働表面を有する第１の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第２及び第３の協働表面を有する第２の木材円形物と、第４及び第５の協働表面を有する第３の木材円形物と、その長さに沿って長手方向に延在する第６の協働表面を有する第４の木材円形物と、を備え、第１の協働表面は、第２の協働表面と協働するように成形され、第３の協働表面は、第４の協働表面と協働するように成形され、第１、第２、及び第３の木材円形物は、ともに固定されて、構造的に一体のユニットを形成し、第１の協働表面は、第２の協働表面と接触し、第３の協働表面は、第４の協働表面と接触し、第１、第２、及び第３の木材円形物は、互いに略平行であり、第１、第２、及び第３の木材円形物は、部材の長さに沿って離間される複数の締結具によって互いに固定され、複数の締結具は、構造部材の長手方向軸から鋭角及び鈍角の双方で提供される締結具を備え、第１、第２、及び第３の木材円形物を通って延在する。
【００６８】
一実施形態において、第１、第２、第３、及び第４の木材円形物は、全てのピーラーコア、及び随意に約４０ｍｍ〜約６０ｍｍの直径を有するピーラーコアである。
【００６９】
いかなる形であれ理論によって制限されることを望むものではないが、より多い数の円形物を使用することで、単に個々の円形物の付加価値よりも高い強度の構造部材をもたらすことが提案される。そのような部材は、そうでない場合に予想されるよりも硬くなり得、また歪みまたは撓み易くなり得る。各加えられた円形物は、さらなる剪断面を提供し、各加えられた剪断面は、漸増的な利点を提供すると考えられる。
【００７０】
一実施形態において、複数の締結具は、隣接する締結具を含む。より小径の円形物を使用することは、いくつかの状況において、必要とされる耐荷重能力を提供するために、締結具が提供される鋭角及び鈍角についての特別な考慮事項が必要とされる。利点は、鋭角が約２０°、２５°、３０°、３５°、４０°、４５°、５０°、５５°、６０°、または６５°以上である場合に見出される。鋭角は、約７０°、６５°、６０°、５５°、５０°、４５°、４０°、３５°、３０°、または２５°未満であり得る。一実施形態において、鋭角は、約４５°である。当業者は、本明細書で指定される角度が、正確に数値で列挙される角度である必要がないことを理解する。実際は、一般的に、当技術分野ではより高い精度に対するいかなる要件もなく、これらの角度においては、全般的に５％の変動が許容される。しかしながら、工業規格によって所定の耐荷重能力を提供することが必要とされる場合は、より低い許容度が提供され得る。
【００７１】
一般的に、鈍角は、鋭角に９０°を加えることによって算出される。いくつかの実施形態において、鈍角は、約１１０°、１１５°、１２０°、１２５°、１３０°、１３５°、１４０°、１４５°、１５０°、または１５５°以上である。鈍角は、約１６０°、１５５°、１５０°、１４５°、１４０°、１３５°、１３０°、１２５°、１２０°、または１１５°未満であり得る。一実施形態において、鈍角は、約１３５°である。
【００７２】
いくつかの実施形態では（及び円形物がピーラーコアであり、４つ、５つ、６つ、７つ、または８つのピーラーコアが構造部材に使用される場合を含む）、２５度〜３５度及び特に約３０度の鋭角の締結具が使用される。３０度（部材の高さ、幅、またはピンのサイズ等にかかわらず）の最適な角度が提案される。最大の利点は、（斜辺の長さである最大長さで）その部材について可能な最も長い締結具の最大接着剤塗布量が、全て約３０度で起こる実施形態において見出され得る。
【００７３】
木材円形物の協働表面は、当業者によって適切であると考えられる任意の構成のものであり得るが、該表面は、一般的に、略平坦である。現在の構造部材において３つの円形物を使用することを考慮すると、第２（中央）の円形物は、２つの協働表面、すなわち、第１の円形物に当接するように構成される第１の協働表面及び第３の円形物に当接する第２の協働表面を有し得る。
【００７４】
円形物は、平坦化された協働表面を提供するために、機械加工するか、または別様に処理して、円形物の長さに沿って小セグメントを取り除き得る。平坦化された協働表面と円形物の直径との割合は、適切にサイズ決定された断面積で製造される構造部材を提供するように選択される。除去に関する小セグメントの適切なサイズは、円形物の直径の約０．２倍の深さを有するセグメントであり得、すなわち、７５ｍｍの円形物の場合、約１５ｍｍの深さを有する小セグメントが取り除かれる。この割合は、必要とされ得る特定の構造応用例に応じて変更され得る。
【００７５】
出願人は、協働表面の領域幅を低減させることが、臨界表面領域の下にある場合に、上で参照される破砕効果の増加に至ることを見出した。さらに、上で論じられる剪断面効果の利点が減少する。
【００７６】
上記のことから、円形物の数を増加させて担持表面を犠牲にした場合に、利点が得られ得ることが認識されるであろう。
【００７７】
いくつかの実施形態において、構造部材は、内部の円形物（例えば、６つの円形物部材のうちの２つ、３つ、４つ、及び５つの円形物）の剪断面の幅が小さく、これは、より高い高さを可能にする。一例として、直径５０ｍｍの部材の場合、２０ｍｍの剪断帯幅は、４４ｍｍの高さを提供する。別の実施例において、４０ｍｍの剪断帯は、３０ｍｍの高さを提供する。
【００７８】
いくつかの応用例については、複合構造部材の高さと幅との比率が考慮され得る。いくつかの応用例については、高さと幅との比率が約５：１を超えないことが好ましい。例えば、直径４０ｍｍの円形物から作製される幅４０ｍｍの部材は、高さが２００ｍｍを超えるべきではない。
【００７９】
機械加工した円形物を結合して構造部材を作製する前に、円形物は、サービス寿命の保護を提供するために、防腐剤で処理され得る。構造部材の意図する用途に依存して、様々な程度の保護を与えることができる。適切な防腐剤は、クロミウム及びヒ素を含まない第四アンモニウム性銅（ＡＣＱ）として知られる過程を用いることによって提供され得る。
【００８０】
協働担持表面（上で説明される）が提供されると、円形物は、ともに固定される。最初に、円形物が治具を使用してまとめられ、そして、構造部材が協働界面に沿って積層される。
【００８１】
第１、第２、及び第３の円形物は、積層構成を含む、当業者によって適切であると考えられる任意の構成で当接し得、すなわち、第１が第２の真上にあり、第２が第３真上にある。その構成において、上で説明されるように、第１及び第３の円形物は、それぞれ、単一の協働表面を有し、第２の円形物は、２つの協働表面を有する。
【００８２】
代替的に、円形物は、各円形物が２つの他の円形物に当接するように、各円形物が２つの協働表面を有するように構成され得る。
【００８３】
協働表面が略平坦である場合、該表面の少なくとも２つまたは３つは、略平行である。一般的に、全ての略平坦な協働表面は、平行である。
【００８４】
本木材梁は、締結具を備え、該締結具は、例えば３つの円形物を通して穿設することによって、構造部材を通して穿設された穴の中へ挿入され得る。次いで、締結具を穴の中へ挿入し、そして、随意に接着接合材料を使用して、適所で固定する。
【００８５】
当業者は、適切な締結具のタイプを選択することができ、また、ピン、ダボ、ロッド、またはボルトから選択し得る。一実施形態において、締結具は、一般的にコンクリート建設業界で使用されるタイプの異形補強バーである。
【００８６】
締結具は、当業者によって適切であると考えられる任意の方法によって挿入され得、また、最終的な位置まで手動で回転され得るか、または電気ドリルまたは類似するデバイスの補助により回転され得る。
【００８７】
代替の締結具としては、例えば、構造部材の要件及び構造部材が晒される環状条件に対して適切な強度特性を有する、溶融亜鉛めっきした異形もしくはＹバー型ダボ、または任意の他のダボ／ロッド／締結具が挙げられる。例えば、及び構造部材の提案された応用例に応じて、様々な腐食保護の締結具を展開することができる。
【００８８】
穴の位置及び角度は、締結具が適所に固定されたときに十分な結合が起こることを確実にして、構造部材の真の複合作用を確実にするように選択され得る。
【００８９】
穴の直径及び締結具の寸法は、構造部材の意図する用途に従って選択され得る。穴は、使用されている接着接合材料の性能特性によって決定付けられる十分な離間距離を伴って締結具が嵌合することを可能にするようにサイズ決定され得る。穴の直径は、その中に挿入される締結具の最大直径よりも約０．５ｍｍ〜約４ｍｍ大きくなり得る。
【００９０】
当業者は、異形バーの用語法において使用される測定がバーの真の直径を適切に反映しない場合があること、及び受容穴の直径を決定する前に独立した測定を行わなければならないことを理解する。例えば、「１６ｍｍ」のバーと一般に称されるバーは、最も広い直径において一般的に１７．５ｍｍであり、よって、締結具と穴壁との間に１ｍｍの間隙が必要とされる場合、１９．５ｍｍの穴が使用される。
【００９１】
一実施形態において、穴及び締結具は、比較的小径である。直径約１２ｍｍまたは約１０ｍｍ以下の締結具が使用され得る。例えば、Ｎ１０異形バー（Ｍｅｓｈ  ａｎｄ  Ｂａｒ  Ｐｔｙ  Ｌｔｄ，オーストラリア）が使用され得る。比較的小径の穴は、必要とする接着剤（使用する場合）の量が少なく、それによって、本梁のコスト効果を高める。
【００９２】
締結具を穴の中に固定するときには、締結具が穴の中心に位置し得ることを確実にするために、予め形成された環状センタリングリングが使用され得る。センタリングリング（下で説明される）は、接着剤が、リングを通って穴の中へ流れて、接着剤による締結具の完全な封入を確実にすることを可能にする。締結具は、穴の一方の端部から締結具の周囲に注入され、穴のもう一方の端部は、注入過程中に空気が流出することを可能にする。これは、穴の中のダボの周囲での接着剤の均一な分配を確実にする。接着剤は、例えば、トリガーカートリッジガンまたはエアカートリッジガンを使用して注入され得る。また、接着剤が界面において流出することを防止するために、２つの円形物間の界面を横断して穴の内側にワッシャ（下で説明される）も配置され得る。
【００９３】
部材が治具の中に位置されると、締結具が穴の中へ挿入され、そして、接着剤の注入が行われる。円形物は、初期硬化を達成する間、適所で保持される。硬化は、一般的に、４時間以内に起こるが、温度、木材の含水量、及び接着剤の配合を含む、いくつかの変数に依存する。上反り構造部材が必要とされる場合、硬化は、円形物及び形成治具に反りを提供することによって達成することができる。接着剤が硬化する間に初期設定を円形物に適用することは、事前の反りが構造部材において維持されることを確実にする。
【００９４】
接着接合材料は、例えば、二液型エポキシ材料を含み得、または、いくつかの応用例では、単相エポキシが使用され得る。理想的には、エポキシは、締結具を完全に包み込み、それによって、その全体の長さに沿って締結具の腐食に対するバリアを提供する。具体的には、適切な接着剤は、溶剤を含まない防水チキソトロピーエポキシ樹脂等の、構造用エポキシ樹脂である。接着接合材料は、包埋された締結具に腐食保護を提供するといった、追加的な利点を提供する。
【００９５】
締結具は、構造部材に通されて、高負荷による不具合に典型的である長手方向のクラックの発生に対して抑制力を呈する構造部材を提供し得る。締結具の正確な数、タイプ、及び挿入角度は、構造部材の意図する用途に依存する。
【００９６】
締結具は、繰り返しＶ字パターンで挿入されて、トラス効果（例えば、図２を参照されたい）を提供するが、これは、与えられた負荷を担持表面から外側接続ノードに伝達し、したがって、木材繊維が単独で支持する応力の量を低減する、（締結具の斜め構成における）締結具の能力である。
【００９７】
いくつかの実施形態において、木材構造部材は、２つ以上の一連の締結具を備える。例えば、第１の一連の締結具が部材の中心軸に沿って整合される場合、（平面図において考慮したときに）第２の一連が右側に提供され、第３の一連が左側に提供され得る。第２及び第３の一連の締結具は、繰り返しＶ字パターンで（及び中央の一連の締結具について本明細書の他の場所で説明される角度で）挿入され得る。一実施形態において、第２及び第３の一連の締結具の配設は、締結具間の間隔、及び／または締結具が挿入される角度、及び／または木材構造部材内の締結具の絶対的な位置に関して、類似しているか、または略同一である。第２及び第３の一連の締結具のこれらのパラメータは、第１の中央の一連の締結具に関するパラメータと異なり得る。いくつかの実施形態において、３つの一連のうちの少なくとも２つの一連は、互いに対して千鳥状にされる。
【００９８】
第１、第２、及び第３の一連の締結具は、一般的に、平行線に沿って配置される。第１の一連及び第２の一連の締結具間、及び第１の一連及び第３の一連の締結具間のオフセットは、一般的に、略等しい。オフセットサイズは、穴のサイズの影響を受け得（より大きい穴は、全般的に、より大きいオフセットを決定付ける）、また、木材構造部材の幅の影響も受け得る（より幅の広い部材は、一連の締結具間のより大きい間隔を可能にする）。オフセットは、約１２ｍｍ、１５ｍｍ、１８ｍｍ、２１ｍｍ、２４ｍｍ、２７ｍｍ、または３０ｍｍを超え得る。
【００９９】
木材構造部材に沿って長手方向に配置される複数の一連の締結具を使用することは、一般的に、約４０ｍｍ、５０ｍｍ、７５ｍｍ、１００ｍｍ、１２５ｍｍ、１５０ｍｍ、１７５ｍｍ、または２００ｍｍを超える幅の木材構造部材によって提供される。より広い担持表面全体にわたって負荷を拡散させることが必要である場合の、例えば、木材構造部材が（合板等の）床材のための担持面として使用される場合の応用例には、より幅の広い部材が適切であり得る。そのような状態において、梁の担持表面は、床板または他の床下構造との密な協働を可能にするために、略平坦であり得る。
【０１００】
９０°で提供される（すなわち、構造部材の長手方向軸に対して垂直な）締結具は、いかなるトラス効果も提供せず、また、締結具１つあたり極めて短い接着剤の接合長さ（ピン１つあたり約直径２つ分）をもたらす。
【０１０１】
構造部材の同じ縁部上の隣接する締結具の端部間の距離は、構造部材の断面の約１／３であり得る。
【０１０２】
構造部材の意図する用途に応じて、構造部材の円形物のいずれか一方または双方の端部には、構造部材の別の部材または構造体への接続を容易にするために、軸方向のボア及び／または半径方向の切れ目が提供され得る。
【０１０３】
軸方向のボアは、構造部材の各端部でダボ型木口接続が行われることを可能にする。軸方向のボアは、円形物の端部（または複数の端部）の中へ所定の深さまで機械加工される。各ボアは、示されるように鋼ダボ（または、類似物）を受容するように寸法決定される。
【０１０４】
上で説明されるように締結具を挿入することにより、軸方向のボアは、接着接合材料を注入し、ダボを完全に取り囲むことを可能にし、それによって、ダボと円形物との間の高強度の接合接続を確実にするために、全般的に、ダボよりも僅かに大きい直径になる。接着剤は、例えば、トリガーカートリッジガンまたはエアカートリッジガンを使用して注入され得る。
【０１０５】
ダボがボアの中心にあることを確実にするために、環状に予め形成されたセンタリングリングが使用され得る。センタリングリング（一般的に、「Ｏ」リング）は、使用されるダボとほぼ同じ（または僅かに大きい）直径を有する中央開口を含み得る。センタリングリングの外周には、ボアの縁部と係合するようにサイズ決定される／位置付けられるいくつかのラグが提供される。使用に際し、センタリングリングは、ダボに沿って配置及び固定され、ダボを通過させる必要がある各部材毎に少なくとも１つのセンタリングリングを有する。
【０１０６】
次いで、センタリングリングの中央開口を通して、ダボがボアの中に挿入される。センタリングリングは、ダボがボアの中心に位置することを確実にし、また、ボアの縁部とラグとの間で、接着剤をボアの中へ注入することを可能にする。センタリングリングは、プラスチック、金属、または材料の複合物から作製され得る。
【０１０７】
構造部材１００とそれが取り付けられる任意の他の部材との間の界面（複数可）を横断してワッシャが使用され得、それによって、接着剤が部材間の継ぎ目の中へ漏出するのを制限する。ワッシャは、中央開口を有する環状部を備え、該環状部の内径は、ダボとほぼ同じであり、該環状部の外径は、ボアと軸方向に整合されてボア加工されるリベートとほぼ同じである。ワッシャの長さは、２〜１０ｍｍとすることができ、したがって、リベートの長さは、少なくともワッシャを収容するのに十分である必要があり、ワッシャは、一方の部材から部材間の界面を横断してもう一方の部材の中へ入る。環状部の内面は、挿入されたダボがボア（または穴）の中で保持され、かつ中心にあるようにサイズ決定され、位置付けられる、いくつかのラグを有する。
【０１０８】
構造部材を別の部材または円形物に接続するときに（または構造部材の３つの円形物をともに接続するときに）、その過程は、全般的に、必要とされる穴を関連する部材または円形物の中に穿設することと、（センタリングリングを使用して、または使用せずに）ダボ／締結具を挿入することと、継ぎ目を横断してワッシャを挿入することと、次いで、部材または円形物を通して穴の露出端部から接着剤を注入することとを伴う。
【０１０９】
代替的に、ダボ／締結具とワッシャとの組み合わせを同時に挿入することができる。必要に応じて、接着剤は、ブリーダー穴を使用して注入され得る。接着剤が注入されると、接着剤によってダボ／締結具が封入される。ダボ／締結具の端部は、エンドキャップを使用することによって、またはほぼボアのまたは僅かに小さい直径を有するキャップを作るように液体ゴム等の化合物にダボの端部を浸漬することによって、木材と接触することから保護することができる。
【０１１０】
締結具に関して、エンドキャップはまた、締結具をボアの中心に置く役割も果たし得、その場合、上で論じられるセンタリングデバイスは不要であり得る。エンドキャップはまた、締結具の端部が環境に晒されることも防止し、また、締結具の端部を滑らかにする／緩衝する役割も果たし、それによって、潜在的な破壊点に対処する。
【０１１１】
いくつかの実施形態において、締結具は、締結具のいかなる部分も部材から延在しないことを確実にするように配置され得る。多くの建築基準は、（良好な熱伝導体である）金属製締結具を環境から適切に断熱する要件を含む、耐火木材構成要素に関する規定を有する。したがって、締結具は、ある程度の最小深さ（例えば、少なくとも２０ｍｍ）の木材が締結具の端部と部材の最も近い縁部との間に存在するように配置され得る。代替的に、プラグまたはエンドキャップが同じレベルの断熱を達成し得る。
【０１１２】
ダボの固定を可能にすることに加えて、軸方向のボアはまた、円形物の中央（通常最も弱い）部分も取り除き得る。その結果、総じて、強化された強度／構造的完全性を構造部材に提供する。
【０１１３】
ダボが構造部材の中に固定されると、ダボの自由端は、構造部材を追加的な部材／構造体に接続するために使用することができる。そのような組み合わせた構造体が経験する負荷力は、次いで、構造部材の円形物を通して軸方向に伝達される。これは、組み合わせた構造体の強度を増す役割を果たす。
【０１１４】
さらに、円形物内に接続ダボを収納することによって、ダボは、火災から大部分が保護され、かつ遮断される。他の既知の結合システムは、外嵌されるコネクタ（例えば、ダボ、ピン、ネイル、ボルト、板等）を使用する。火災が生じた場合は、そのような外嵌されたコネクタが根太の木材の中へ熱を伝達し、継ぎ目の不安定化の望ましくない増加をもたらすことが分かっている。不安定化の増加は、コネクタが熱くなり過ぎて、穴の中の木材が炭化して収縮し、それによって現在運動している部材に動的な応力が生じることによって引き起こされると理論付けられる。
【０１１５】
この問題は、内部ダボコネクタを提供することによって回避され、構造部材の火災等級は、円形物に依存する。さらに、本発明で使用される円形物は、それ自体の能力によって、鋸引き木材よりも燃焼性が低いことに留意されたい。
【０１１６】
使用に際し、ダボの自由端は、構造部材に固定されている部材／構造体のボアの中へ挿入されることが想定される。ダボの両端がそれぞれのボアの中に適切にアンカーされることを確実にするために、上で説明される配設に類似する接合配設が使用される。
【０１１７】
一対の軸方向ダボによって構造部材への／との接続を提供することによって、負荷が印加されたときの構造部材のねじれが防止される。必要に応じて、構造部材の両端は、この様式で固定することができるが、その場合は、部材を適所に固定するために、４つの高強度の軸方向ダボ接続が使用される。
【０１１８】
構造部材を円形ポール等（さらなる真の円形物等）に接続する場合、円形物の端部にはさらに、半径方向の切れ目が提供され得る。「半径方向の」という用語が使用されるが、この用語は、切れ目が正確に円形である必要はなく、より一般的なスカラップ形状または凹形状を有し得ることが認識されるであろう。切れ目の曲率半径または形状は、円形ポールの直径、または構造部材が接続され得る別の部材の略凹形状の鏡像を作るように選択される。これは、円形ポールまたは他の部材との整然とした、かつ構造的に頑丈な接続を提供する。
【０１１９】
半径方向の切れ目は、例えばカスタマイズされた大径ボア穴鋸引き機を使用して、円形物の中へ機械加工され得る。さらに、半径方向の切れ目の軸の角度は、任意の配向での別の部材の接続を可能にするように選択され得る。
【０１２０】
さらなる態様において、本発明は、本明細書で説明される木材構造部材を生産するための方法を提供する。
【０１２１】
説明される木材構造部材は、当業者によって該木材構造部材が適切であると考える任意の応用例で使用され得る。１つの特定の応用例は、従来の単一の部材区間を超える数多くの利益を呈する本発明の構造部材から形成される複合根太としてのものである。例えば、構造部材は、梁として使用するために必要とされる適切な深さと幅との比率を提供し得、該比率は、約２：１であり、曲げ部材に十分適したものになる。部材は、低コストの原材料、伐採及びミリングによる廃棄材料、また、低価格の針葉樹種を活用することによって経済的に製造される。
【０１２２】
いくつかの実施形態において、木材構造部材は、最大耐荷重能力に対して、一方の面が負荷ベクトルの方を指し、一方で、反対側の面が負荷ベクトルから離れる方向を指す部材を配置しなければならないような構造を有し得る。一例として、締結具がＶ字パターンで配設される場合、木材構造部材は、「Ｖ字」が直立するように設置しなければならない。梁の中心は、その最も弱い地点であり、「Ｖ字」が梁の中心に向かって配置される場合、非対称性が特に明らかになる。この時点で、「Ｖ字」が直立して配向された場合、強度は損なわれないが、（「Ｖ字」が逆になるように）梁を１８０度回転させた場合、（歪み／撓み／張力が最大である）梁の下面の締結具ピンの出口地点間にはかなりの距離があり、梁の脆弱性を助長する。故に、本発明のいくつかの実施形態は、木材構造部材の好ましいまたは必要な配向を示す指標を含む。
【０１２３】
本発明の構造部材の応用例は、典型的な国内建築を含む、任意の他の梁または梁／支柱材料の応用例と同じである。構造部材は、より高い負荷の応用例に適しており、また、国内建築でのより大きい鋸引き区間及び商業建築での積層ベニヤ区間を効果的に置き換えることができる。
【０１２４】
構造部材の応用例としては、単に限定的でない例として、担持具または根太等の床部材、まぐさ及び強力スタッド等の壁骨組部材、垂木または吊り梁／支柱補強梁等の屋根骨組部材、支柱、垂木、または下弦部材等のポータルフレーム部材、ならびにピア及び音響バリア柱を含む梁／支柱部材が挙げられる。
【０１２５】
いくつかの本発明の実施形態は、約３メートル以下のスパン等の、より短いスパンの応用例に十分適している。しかしながら、より長いスパンが必要とされる場合、必要とされる長さを提供するために、複数の部材を（長さ方向の様式で）結合するという選択肢が存在する。複数の部材が、当業者によって適切であると考えられる任意の様式で結合され得、また、留め継ぎ、蟻継ぎ、縦継ぎ、突合せ継ぎ、ダボ継ぎされ得る。ダボピンニングの好ましい形態は、第ＰＣＴ／ＡＵ２００９／００１４５３号で説明される。
【０１２６】
本構造部材はまた、スタッドとしても有用であり得、該スタッドは、全般的に、根太よりも短い長さのもの、及び厚さの薄いものである。スタッド（及び、実際には、任意の他の応用例のための構造部材）は、混合したサイズの円形物、例えば７０／６０／７０ｍｍまたは８０／７０／８０ｍｍによって形成され得る。
【０１２７】
上で簡潔に論じられるように、本構造部材は、根太として有用であり得る。そのような根太は、２．４ｍ×２．４ｍのモジュールに形成されて、非常に頑丈なモジュール式の床材システムを生じ得、モジュールの外側または周囲の根太は、クロスピンニング及び積層によって、ならびにピンニング及び積層を通して、類似するモジュールにおいて隣接し、当接する根太の縁部と協働する。この事例において、２．４ｍ×２．４ｍのモジュールは、さらなる根太を積層することによって利益を得ることもできる形状の外側を除いて、付加的な様式において、別のモジュールの全周にわたって当接することができる。事実上、この新しい交差ピン留め及び積層した二重部材根太は、２．４ｍ毎に支持したときに担持具として作用することができ、追加の根太を加えることによって、このシステムは、その分だけ、２．４ｍの長さのより高価な（しかしより頑丈な）担持具が削減される。さらなる利点は、モジュールをプレハブ生産し、現場に搬送することができ、コスト及び時間を大幅に節約する。
【０１２８】
梁の深さとスパンとの最適な比率は、全般的に、梁の中の要素数の増加に対して忠実であり、その梁を根太として使用するときに、それでも、担持する負荷の単位あたりの１メートルあたり、最も低い梁質量を生じさせることができる。そのような根太は、２１５ｍｍの根太を提供するために５×５０ｍｍの円形物を備え得るか、または高さ２１０ｍｍの根太を提供するために６×５０ｍｍの円形物を備え得るか、さらには、高さ１８０ｍｍの根太を提供するために７×４０ｍｍの円形物を備え得る。
【０１２９】
当業者は、広範囲の形態に対して類似する分析を行うことによって、資源の可用性及び梁の機能に基づいて梁を効果的に最適化することが可能になることを理解する。
【０１３０】
いくつかの実施形態では、複数の部材が物理的に結合されず、単に原位置で互いに当接するだけである。
【０１３１】
複数の部材を備える実施形態はさらに、通常は不十分な直径及び不十分な長さのため廃棄され得る木材を利用して、高価値の梁が生産され得ることを考慮すれば、経済的及び／または環境的な利点を提供する。
【０１３２】
また、トラスノード（ニー接続及びリッジ接続）等の広範囲の接続を形成するために、種々の要素も結合することができる。
【発明を実施するための形態】
【０１３３】
図１を参照すると、３つの円形物１０２、１０４、及び１０６から形成された木材構造部材１００が（斜視図で）示される。円形物１０２、１０４、及び１０６は、積み重ねられ、円形物１０２は、第１の協働表面（図示せず）を有し、円形物１０４は、第２の協働表面（図示せず）及び第３の協働表面（図示せず）を有し、円形物１０６は、第４の協働表面（図示せず）を有する。円形物１０２及び１０４の協働表面間の界面は、１５２で示される。円形物１０４及び１０６の協働表面間の界面は、１５４で示される。
【０１３４】
円形物１０２、１０４、及び１０６には、鋭角１０８の穴及び鈍角１１０の穴が交互に穿設される。
【０１３５】
鋭角１０８の穴及び鈍角１１０の穴のそれぞれの中へは、ダボである締結具１１２が挿入される。
【０１３６】
構造部材１００の円形物１０２、１０４、及び１０６には、構造部材１００の別の部材または構造体への接続を容易にするために、軸方向のボア１６０及び半径方向の切れ目１６２が提供される。
【０１３７】
軸方向のボア１６０は、構造部材１００の各端部でダボ型木口接続が行われることを可能にする。軸方向のボア１６０は、円形物１０２、１０４、及び１０６の端部の中へ所定の深さまで機械加工される。各ボア１６０は、示されるように鋼ダボ１５６を受容するように寸法決定され、該鋼ダボは、この実施形態では異形補強バーであり、円形物１０２、１０４、及び１０６の間で交差ダボ継ぎを行うために使用されるダボ１１２に類似する。
【０１３８】
図２を参照すると、円形物１０２、１０４、及び１０６から形成される木材構造部材１００が図式形態で（側面図で、図１に全般的に合わせて特徴に番号を付して）示される。パネルＡは、端面図であり、一方で、パネルＢは、側面図である。円形物１０２、１０４、及び１０６は、積み重ねられ、円形物１０２は、第１の協働表面１０２Ａを有し、円形物１０４は、第２の協働表面１０４Ａ及び第３の協働表面１０４Ｂを有し、円形物１０６は、第４の協働表面１０６Ａを有する。全ての協働表面１０２Ａ、１０４Ａ、１０４Ｂ、及び１０６Ａは、平坦であり、また、各円形物の長手方向の一部分を除去することによって形成されるが、それは、パネルＡの端面図においてより明らかに示される。
【０１３９】
円形物１０２、１０４、及び１０６には、鋭角１０８の穴及び鈍角１１０の穴が交互に穿設される。この実施形態において、部材１００の長手方向軸を基準にして測定したときに、鋭角は、４５°であり、鈍角は、１３５°である。穿設された鋭角の穴１０８及び鈍角の穴１１０は、鏡像を形成し、よって、鈍角の穴１１０は、円形物１０６の下面に対して４５°の角度１３２を形成し、また、穿設された鋭角の穴１１０も同様であることに留意されたい。これらの穴は、構造部材の長手方向中心軸に沿って走る垂直平面に沿って配置される。
【０１４０】
鋭角１０８の穴及び鈍角１１０の穴のそれぞれの中へは、ダボである締結具１１２が挿入される。
【０１４１】
図２の図式は、原寸大で描画されておらず、示される実施形態は、以下の例示的な測定値を有する。
【０１４２】
１１４    ４０ｍｍ
１１６    ２０８ｍｍ
１１８    ６９ｍｍ
１２０    ２２５ｍｍ
１２２    ５６５ｍｍ
１２４    １５０ｍｍ
１２６    ４３２ｍｍ
１２８    １５０ｍｍ
１３０    ２４００ｍｍ
【０１４３】
図３の図式は、原寸大で描画されておらず、構成要素は、全般的に、図２で示されるものである。図２と異なり、図３の実施形態は、示されるように配置される間置された穴２００を含む。穴２００は、鋭角及び鈍角をなす穴と整合され、構造部材の長手方向中心軸に沿って走る垂直平面に沿って配置され、また、平坦な協働表面に対して垂直の角度をなす。間置された穴２００は、その中に挿入される締結具（図示せず）を有する。図３の実施形態は、以下の例示的な測定値を有する。
【０１４４】
２１０    １２００ｍｍ
２１２    ２００ｍｍ
２１４    １０５０ｍｍ
２１６    １３５０ｍｍ
２１８    ２２５０ｍｍ
２２０    ２５２０ｍｍ
２２２    ３４５０ｍｍ
２２４    ２００ｍｍ
２２６    １６８ｍｍ
２２８    ３５度
２３０    ３６００ｍｍ
２３２    ４０ｍｍ
２３４    ６９ｍｍ
２３６    ８０ｍｍ
２３８    ２０８ｍｍ
【０１４５】
間置された穴（締結具による）を使用することは、構造梁に沿った地点での撓みに対して強化することによって、かなりの利点を提供する。
【０１４６】
間置された穴及び締結具は、梁に沿って、規則的、半規則的、または不規則な位置に配置され得る。全般的に、間置された穴及び締結具は、隣接する鋭角の穴及び鈍角の穴のなす角度を二等分する角度で挿入される。一般的に、間置された穴及び締結具は、梁の平坦な協働表面に対して直角な角度で挿入される。
【０１４７】
本開示の利益を有することで、当業者は、間置された穴を穿設し、その中に締結具を挿入することによって利点が得られる、梁に沿った地点を識別するために、日常的実験または試行錯誤を行うことができる。
【実施例】
【０１４８】
実施例１：３部材梁の評価、及び２部材梁との比較
全般的に、８０ｍｍの３つの部材を使用することによって、上の好ましい実施例に従って梁を生産した。この梁を、全般的に、１００ｍｍの２つの部材を使用することによって、第ＰＣＴ／ＡＵ２００９／００１４５３号に従って生産した梁と比較した。どちらの梁にも、繰り返しＶ字形の様式で、締結具を交互に鋭角及び鈍角で挿入した。
【０１４９】
どちらの梁も、６００ｃｔｒｓ、３．６メートルのスパンで、根太としての強度基準に合格した。
【０１５０】
サービス条件下で、３部材梁は、許容可能な５０％の応力（Ｆ１１は３５Ｍｐａであり、Ｆ３４は１００Ｍｐａである）を示す。
【０１５１】
この実施例は、これまで廃棄されていたか、または木材チップ等の低価値製品に変換されていた木材から製造した、小さい木材円形物の有用性を示している。本明細書で指定された締結方法を使用してより小さい円形物を３部材梁に形成することは、許容可能な構造特性を有する、より高い価値の製品を提供する。
【０１５２】
実施例２：３部材の梁のコスト利益
出願人は、慣性モーメント（Ｉ＝ｂｄ３／１２）を基準にして定義される剛性を有する、同じ直径の丸太を使用したときについて提案し、剛性が強度に関連すると仮定し、また、撓みは、制限因子である。
【０１５３】
上の式において、ｂは、定数（梁の幅）であり、よって、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれ以上の部材についてｄ３を比較することが可能であることに気が付くであろう。
【０１５４】
例えば、直径が１０ｃｍの部材（平面間が８０ｃｍ）を考慮すると、２部材（従来技術）から３部材（本発明による梁）にしたときに、Ｉの値は、１６ｃｍ３と２４ｃｍ３とを比較して、４０９６：１３８２４の比率を与える。これは、ほぼ３．３：１という優位性である。
【０１５５】
上記のことから、約５０％のコストの増加で、従来技術の２部材梁の３．３倍の強度を提供することが提案される。
実施例３：４つの部材で構成される梁
【０１５６】
切削して対向する表面からスラブを取り除いた、４つのピーラーコア（それぞれ、僅か４６ｍｍの直径）。スラブ処理したコアは、４０ｍｍの第１の寸法（スラブ処理することによって形成される第１の平面から第２の反対側の平面まで）と、１８４ｍｍの第２の寸法とを有した。平面は、２つの円形物が接触する協働表面を形成した。図４には、組み立てた複合材部材の端面図を示す。複合材部材の長さは、２２００ｍｍであった。
【０１５７】
分析から、以下のパラメータが得られた。
【０１５８】
【表１】
2020001401.tif 000003
【０１５９】
上の説明は、木材構造部材を形成するために３つの円形物を使用して本発明の実施形態を詳述する。本明細書の教示は、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、またはそれ以上の円形物を有する木材構造部材の製作において、当業者によって適用され得ることが認識されるであろう。
【０１６０】
開示された実施形態の上の説明は、任意の当業者が本発明を行うことまたは使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する様々な修正は、当業者に容易に明らかになるであろうし、本明細書で説明される一般的な原理は、本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用することができる。したがって、本明細書で提示される説明及び図面は、本発明の現時点で好ましい一実施形態を表すものであり、したがって、本発明によって広義に想定される主題を表すことを理解されたい。本発明の範囲は、当業者にとって明らかになり得る他の実施形態を完全に包含することをさらに理解されたい。
【０１６１】
詳細な説明及び本発明の好適な実施形態の説明において、本発明の種々の特徴は、あるときには、本開示を合理化し、また、種々の本発明の態様の１つ以上の理解を支援する目的で、単一の実施形態、図、またはその説明にグループ化されることが認識されるであろう。しかしながら、本開示の方法は、特許請求される発明が、各請求項において明示的に記載されるよりも多い特徴が必要であるという意図を反映したものと解釈されない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、発明の複数の態様は、単一の上で開示された実施形態の全ての特徴よりも少ないものに存する。したがって、以下の特許請求の範囲は、各請求項がそのままで本発明の別々の実施形態として存在して、それによってこの説明の中へ明示的に組み込まれる。
【０１６２】
さらに、本明細書で説明されるいくつかの実施形態は、他の実施形態に含まれるいくつかの特徴を含み、一方で、他の特徴を含まないが、当業者によって理解されるように、異なる実施形態の特徴の組み合わせは、本発明の範囲内にあり、異なる実施形態からのものであることを意味する。例えば、本明細書に添付される特許請求の範囲において、特許請求される実施形態のいずれかを任意の組み合わせで使用することができる。
【０１６３】
本願明細書にて提供される説明には、多数の具体的な詳細が記載されている。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの具体的な詳細を伴わずに実践され得ることを理解されたい。他の事例では、この説明の理解を不明瞭にしないために、よく知られている方法、構造、及び手法は、詳細に示されていない。
【図１】
2020001401.tif 000004
【図２】
2020001401.tif 000005
【図３】
2020001401.tif 000006
【図４】
2020001401.tif 000007
【外国語明細書】
2020001401000001.pdf