(57)【要約】【課題】複合梁の下方の空間を広くすることができると共にコストの増加を抑制することができる木造の柱梁構造を提供する。【解決手段】一対の柱材１の間に複合梁２が架設されている木造の柱梁構造において、複合梁２に、一対の柱材１に基端が夫々接合されている一対の第一梁材１１と、一対の第一梁材１１の先端同士を繋いでいる第二梁材１２と、第一梁材１１よりも下方において基端が柱材１に接合されていると共に、先端が第二梁材１２の下面の端部に接合されている一対の第三梁材１３と、柱材１と平行に第一梁材１１と第三梁材１３と繋いでおり、第一梁材１１の長手方向へ間隔をあけて設けられている複数の垂直材１４と、第一梁材１１、第三梁材１３、及び二つの垂直材１４とで囲まれている四角形の対角線上に設けられている複数の斜材１５と、を具備させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の柱材の間に複合梁が架設されている木造の柱梁構造であって、
前記複合梁は、
一対の前記柱材に基端が夫々接合されている一対の第一梁材と、
一対の該第一梁材の先端同士を繋いでいる第二梁材と、
前記第一梁材よりも下方において基端が前記柱材に接合されていると共に、先端が第二梁材の下面の端部に接合されている一対の第三梁材と、
前記柱材と平行に前記第一梁材と前記第三梁材と繋いでおり、前記第一梁材の長手方向へ間隔をあけて設けられている複数の垂直材と、
前記第一梁材、前記第三梁材、及び二つの前記垂直材とで囲まれている四角形の対角線上に設けられている複数の斜材と
を具備していることを特徴とする木造の柱梁構造。
【請求項２】
前記複合梁は、
前記垂直材よりも第二梁材側の部位で前記第一梁材と前記第三梁材とを繋いでいる複数のボルトを、更に具備していることを特徴とする請求項１に記載の木造の柱梁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の柱材の間に複合梁が架設されている木造の柱梁構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木造の建築物において、一対の柱材の間に架設される梁材は、柱材同士の距離や、上から作用する荷重の大きさに、等に応じた太さのものを用いている。従って、柱材同士の距離が長い場合には、上下や幅の寸法が大きな梁材を用いる必要があるが、そのような梁材は、重いことから運搬が大変である。また、大きな梁材を製材するためには太い木材が必要となるため、コストが高くなる問題がある。
【０００３】
このような問題に対して、平行に配置された上弦材と下弦材とを一定の間隔で束材により接合した複合梁を備えている木造の柱梁構造が提案されている（特許文献１）。この特許文献１の技術によれば、梁の強度・剛性を維持しつつ、重量を軽減させると共に、コストの増加を抑制させられるようにしている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、柱材同士の距離を長くすると、上弦材と下弦材との間の上下の寸法や幅の寸法を大きくする必要があり、複合梁の上下の寸法が大きくなるため、建築物の高さに対して、複合梁の下方の空間（部屋）の天上の高さが相対的に低くなってしまう問題があった。また、複合梁の幅の寸法が大きくなると、複数の複合梁同士の間の空間が狭くなる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２５６６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、複合梁の下方の空間を広くすることができると共にコストの増加を抑制することができる木造の柱梁構造の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る木造の柱梁構造は、「一対の柱材の間に複合梁が架設されている木造の柱梁構造であって、前記複合梁は、一対の前記柱材に基端が夫々接合されている一対の第一梁材と、一対の該第一梁材の先端同士を繋いでいる第二梁材と、前記第一梁材よりも下方において基端が前記柱材に接合されていると共に、先端が第二梁材の下面の端部に接合されている一対の第三梁材と、前記柱材と平行に前記第一梁材と前記第三梁材と繋いでおり、前記第一梁材の長手方向へ間隔をあけて設けられている複数の垂直材と、前記第一梁材、前記第三梁材、及び二つの前記垂直材とで囲まれている四角形の対角線上に設けられている複数の斜材とを具備している」ことを特徴とする。
【０００８】
本構成によれば、第三梁材の基端を、柱材における第一梁材よりも下方の部位に接合していると共に、第三梁材の先端を、第一梁材の先端に接合されている第二梁材の下面の端部に接合しているため、第三梁材の先端が基端よりも上方に位置している。従って、複合梁の下辺が、長手方向の中央部分が上方へ凹んだ台形状となるため、中央部分の天井の高さを高くすることができ、複合梁の下方の空間を広くすることができる。また、複合梁の幅が大きくなることを抑制させることができ、複数の複合梁同士の間の空間を広くすることができる。
【０００９】
また、第二梁材が接合されている第一梁材の先端において、第二梁材を介して第三梁材の先端を斜めに接合しているため、一対の柱材の間において、第一梁材と第三梁材とによる一対の片持ち梁の先端同士を第二梁材により接合したような構成としている。この際に、第二梁材を第三梁材により斜め下から支持していると共に、第一梁材と第三梁材との間に設けられている複数の垂直材と斜材とによりトラスを形成しているため、第二梁材の両端を、第一梁材及び第三梁材等により十分な強度・剛性で支持することができ、複合梁の全体を撓み難いものとすることができる。
【００１０】
また、上述したように、複数の垂直材及び斜材によるトラスによって補強された第一梁材及び第三梁材により、第二梁材の両端を支持しているため、強度・剛性を維持しつつ第二梁材よりも複合梁を長くすることができ、一対の柱材同士の距離をより長くすることができる。従って、従来の技術では成し得ない広い空間を有した木造の建築物を構築することができる。
【００１１】
更に、複合梁を、第一梁材、第二梁材、及び第三梁材、等を接合して構成するようにしていることから、太い木材を使用しなくても、所望の強度・剛性を有した木造の柱梁構造を構築することができるため、木造の建築物にかかるコストの増加を抑制させることができる。また、複合梁を分解した状態とすることで、小型のトラックやトレーラーでも輸送することが可能となるため、輸送にかかるコストの増加を抑制させることができる。
【００１２】
本発明に係る木造の柱梁構造は、上記の構成に加えて、「前記複合梁は、前記垂直材よりも第二梁材側の部位で前記第一梁材と前記第三梁材とを繋いでいる複数のボルトを、更に具備している」ことを特徴としても良い。
【００１３】
本構成によれば、複数のボルトにより、垂直材及び斜材を間にして第一梁材と第三梁材とを繋いでいるため、複数のボルトによって第一梁材と第三梁材とが互いに離れる方向への移動を規制することができ、複合梁における第一梁材及び第三梁材の部位の強度・剛性を高めることができる。
【００１４】
また、複数のボルトを、各垂直材において第二梁材側の部位に設けているため、反対の柱材側に設けるようにした場合と比較して、ボルトの長さを短くすることができ、コストを低減させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の効果として、複合梁の下方の空間を広くすることができると共にコストの増加を抑制することができる木造の柱梁構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態である木造の柱梁構造の平面図であり、（ｂ）は（ａ）の木造の柱梁構造の正面図であり、（ｃ）は（ｂ）の木造の柱梁構造の左半分を拡大して示す部分拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態である木造の柱梁構造について、図１を参照して詳細に説明する。本実施形態における木造の柱梁構造は、一対の柱材１と、一対の柱材１の間に架設されている複合梁２と、を備えている。複合梁２は、一対の柱材１に基端が夫々接合されている一対の第一梁材１１と、一対の第一梁材１１の先端同士を繋いでいる第二梁材１２と、第一梁材１１よりも下方において基端が柱材１に接合されていると共に、先端が第二梁材１２の下面の端部に接合されている一対の第三梁材１３と、を備えている。
【００１８】
また、複合梁２は、柱材１と平行に第一梁材１１と第三梁材１３と繋いでおり、第一梁材１１の長手方向へ間隔をあけて設けられている複数の垂直材１４と、第一梁材１１、第三梁材１３、及び二つの垂直材１４とで囲まれている四角形の対角線上に設けられている複数の斜材１５と、を備えている。
【００１９】
更に、複合梁２は、垂直材１４よりも第二梁材１２側の部位で第一梁材１１と第三梁材１３とを繋いでいる複数の第一ボルト１６と、第二梁材１２と第三梁材１３とを繋いでいる複数の第二ボルト１７と、第一梁材１１と第二梁材１２とを繋いでいる第三ボルト１８と、を備えている。
【００２０】
また、木造の柱梁構造は、柱材１と第一梁材１１とを繋いでいる第四ボルト２１と、柱材１と第三梁材１３とを繋いでいる第五ボルト２２と、柱材１に接している垂直材１４と柱材１とを接合している複数の第六ボルト２３と、を備えている。
【００２１】
柱材１は、軸直角方向の断面が長方形である。一対の柱材１は、一つの短辺側の側面を互いに対面させた状態で、立設されている。柱材１は、複合梁２の全長（一対の柱材１の間の距離）の約１／８の距離で上下に離隔している二つのミゾが形成されている。柱材１は、上側のミゾに後述する第一梁材１１のホゾが嵌入されており、下側のミゾに第三梁材１３の後述するホゾが嵌入されている。また、柱材１は、下側のミゾが形成されている部位が凹んでおり、その凹みに第三梁材１３の基端が嵌入されている。
【００２２】
第一梁材１１は、軸直角方向の断面が長方形であり、短辺側の側面を上下に向けた状態としている。第一梁材１１は、柱材１に対して直角に接合されており、長手方向（軸方向）が水平に向けられている。第一梁材１１は、長手方向の両端にホゾが形成されている。第一梁材１１は、基端側のホゾが柱材１の上側のミゾに嵌入されており、反対の先端側のホゾが第二梁材１２の後述する上側のミゾに嵌入されている。また、第一梁材１１は、下方を向いている側面に、長手方向へ間隔をあけて複数のミゾが形成されており、それらのミゾに垂直材１４の後述するホゾが嵌入されている。第一梁材１１は、複合梁２の全長（一対の柱材１の間の距離）の１／４の長さである。
【００２３】
第二梁材１２は、軸直角方向の断面が長方形であり、短辺側の側面を上下に向けた状態としている。第二梁材１２は、長手方向が水平に向けられている。第二梁材１２は、長手方向の両端の上部と下面の両端部付近とに、ミゾが形成されている。第二梁材１２は、両端の上部のミゾに第一梁材１１の先端側のホゾが嵌入されており、下面の両端部付近のミゾに第三梁材１３の後述する先端側のホゾが嵌入されている。第一梁材１１のホゾと第二梁材１２のミゾとによる接合は、長手方向への移動が規制される鎌継ぎである。第二梁材１２は、第一梁材１１と接合されている状態で、夫々の上面が同一面上である。第二梁材１２は、複合梁２の全長の１／２の長さである。
【００２４】
また、第二梁材１２は、図示するように、長手方向の中央部分が、円弧状に下方から切欠かれている。これにより、複合梁２の長手方向の中央部分の天井の高さを、高くすることができる。
【００２５】
第三梁材１３は、軸直角方向の断面が長方形であり、短辺側の側面を上下に向けた状態としている。第三梁材１３は、柱材１に近い基端側に対して、反対の先端側が高くなるように傾斜している。第三梁材１３は、長手方向の両端にホゾが形成されている。第三梁材１３は、基端側のホゾが柱材１の下側のミゾに嵌入されており、反対の先端側のホゾが第二梁材１２の下面側のミゾに嵌入されている。また、第三梁材１３は、上方を向いている側面に、長手方向へ間隔をあけて複数のミゾが形成されており、それらのミゾに垂直材１４の後述するホゾが嵌入されている。第三梁材１３は、複合梁２の全長の約１／３の長さである。
【００２６】
垂直材１４は、軸直角方向の断面が正方形である。垂直材１４は、長手方向の両端にホゾが形成されている。垂直材１４は、一方のホゾが第一梁材１１のミゾに嵌入されており、他方のホゾが第三梁材１３のミゾに嵌入されている。本実施形態の垂直材１４は、一組の第一梁材１１と第三梁材１３との間に、四つ設けられている。柱材１に最も近い垂直材１４は、柱材１と接する位置に設けられている。また、柱材１から最も遠い垂直材１４は、第一梁材１１の先端よりも柱材１寄りの位置に設けられている。
【００２７】
斜材１５は、軸直角方向の断面が正方形である。斜材１５は、第一梁材１１、第三梁材１３、及び二つの垂直材１４とで囲まれている三つの四角形の部位のうちの、柱材１に近い二つの四角形の対角線上に設けられている。斜材１５は、上記の四角形において、柱材１に近い側が高くなっている対角線上に設けられている。
【００２８】
第一ボルト１６〜第三ボルト１８、及び第四ボルト２１〜第六ボルト２３は、両端部に雄ネジが形成されており、それら雄ネジに螺合されているナットによって対象の部位を締付けている。
【００２９】
本実施形態では、柱材１が１５０ｍｍ×３６０ｍｍの角材であり、第一梁材１１が１２０ｍｍ×２４０ｍｍの角材であり、第二梁材１２が１５０ｍｍ×４５０ｍｍの角材であり、第三梁材１３が１２０ｍｍ×２７０ｍｍの角材であり、垂直材１４及び斜材１５か１２０ｍｍ×１２０ｍｍの角材である。また、第一ボルト１６及び第二ボルト１７は直径が１６ｍｍのボルトであり、第三ボルト１８及び第四ボルト２１〜第六ボルト２３は直径が１３ｍｍのボルトである。また、一対の柱材１の間隔は、１２０００ｍｍである。
【００３０】
このように、本実施形態の木造の柱梁構造によれば、柱材１における第一梁材１１よりも下方の部位に基端が接合されている第三梁材１３を、反対側の先端が基端よりも高くなるように傾斜させた状態で第二梁材１２に接合しており、複合梁２の下辺が、長手方向の中央部分が上方へ凹んだ台形状としているため、中央部分の天井の高さを高くすることができ、複合梁２の下方の空間を広くすることができる。また、複合梁２の幅（図１の紙面に対して垂直方向）が大きくなることを抑制させることができ、複数の複合梁２同士の間の空間を広くすることができる。
【００３１】
また、本実施形態の木造の柱梁構造は、第二梁材１２が接合されている第一梁材１１の先端において、第二梁材１２を介して第三梁材１３の先端を斜めに接合していることから、一対の柱材１の間において、第一梁材１１と第三梁材１３とによる一対の片持ち梁の先端同士を第二梁材１２により接合したような構成としている。この際に、第二梁材１２を第三梁材１３により斜め下から支持していると共に、第一梁材１１と第三梁材１３との間に設けられている複数の垂直材１４と斜材１５とによりトラスを形成しているため、第二梁材１２の両端を、第一梁材１１及び第三梁材１３等により十分な強度・剛性で支持することができ、複合梁２の全体を撓み難いものとすることができる。
【００３２】
また、上述したように、複数の垂直材１４及び斜材１５によるトラスによって補強された第一梁材１１及び第三梁材１３により、第二梁材１２の両端を支持しているため、強度・剛性を維持しつつ第二梁材１２よりも複合梁２を長くすることができ、一対の柱材１同士の距離をより長くすることができる。従って、従来の技術では成し得ない広い空間を有した木造の建築物を構築することができる。
【００３３】
更に、複合梁２を、第一梁材１１、第二梁材１２、及び第三梁材１３、等を接合して構成するようにしていることから、太い木材を使用しなくても、所望の強度・剛性を有した木造の柱梁構造を構築することができるため、木造の建築物にかかるコストの増加を抑制させることができる。また、複合梁２を分解した状態とすることで、小型のトラックやトレーラーでも輸送することが可能となるため、輸送にかかるコストの増加を抑制させることができる。
【００３４】
また、複数の第一ボルト１６により、垂直材１４及び斜材１５を間にして第一梁材１１と第三梁材１３とを繋いでいるため、複数の第一ボルト１６によって第一梁材１１と第三梁材１３とが互いに離れる方向への移動を規制することができ、複合梁２における第一梁材１１及び第三梁材１３の部位の強度・剛性を高めることができる。
【００３５】
また、複数の第一ボルト１６を、各垂直材１４において第二梁材１２側の部位に設けているため、反対の柱材１側に設けるようにした場合と比較して、第一ボルト１６の長さを短くすることができ、コストを低減させることができる。
【００３６】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００３７】
上記の実施形態では、一対の柱材１の間隔を、１２０００ｍｍとしたものを示したが、これに限定するものではなく、一対の柱材１の間隔を８０００ｍｍ〜１６０００ｍｍの範囲としても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１  柱材
２  複合梁
１１  第一梁材
１２  第二梁材
１３  第三梁材
１４  垂直材
１５  斜材
１６  第一ボルト（ボルト）
１７  第二ボルト
１８  第三ボルト
２１  第四ボルト
２２  第五ボルト
２３  第六ボルト
【図１】
2020007807.tif 000003