(57)【要約】【課題】意匠性が高く、上弦材の横座屈を抑制することができる梁材を提供する。【解決手段】梁材１０は、両端部が柱材１８に支持された鉄骨造の上弦材１２と、上弦材１２の下方に設けられ、柱材１８に支持された下弦材１４と、上弦材１２と下弦材１４とを連結する連結材１６と、上弦材１２に設けられ、上弦材１２の横座屈を抑制する木造の天井材２４と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部が柱材に支持された鉄骨造の上弦材と、
前記上弦材の下方に設けられ、前記柱材に支持された下弦材と、
前記上弦材と前記下弦材とを連結する連結材と、
前記上弦材に設けられ、前記上弦材の横座屈を抑制する木造の補剛材と、
を有する梁材。
【請求項２】
前記補剛材は、隣合う前記上弦材間に固定された木造の天井材である、請求項１に記載の梁材。
【請求項３】
前記上弦材はＴ形鋼であり、前記上弦材のウェブの両側に配置された前記補剛材が、前記ウェブを貫通する貫通ボルトで連結されている、請求項１又は２に記載の梁材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、梁材に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造部材が全て鉄骨やコンクリートで構成された従来の梁材は、重く、また見栄えが悪いため、近年、意匠性や軽量化の観点から、梁材を木造の構造部材で構成することがある。例えば、特許文献１及び特許文献２には、梁材を構成する上弦材を木造とした構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４３８３８号公報
【特許文献２】特開平１０−３７３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示されているように、梁材を構成する上弦材を木造とした場合、梁材の強度が不足し、上弦材が横座屈する虞があった。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑み、意匠性が高く、上弦材の横座屈を抑制することができる梁材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の梁材は、両端部が柱材に支持された鉄骨造の上弦材と、前記上弦材の下方に設けられ、前記柱材に支持された下弦材と、前記上弦材と前記下弦材とを連結する連結材と、前記上弦材に設けられ、前記上弦材の横座屈を抑制する木造の補剛材と、を有する。
【０００７】
上記構成によれば、鉄骨造の上弦材の横座屈を抑制する補剛材を木造とすることで、上弦材の横座屈を抑制しつつ、意匠性を高めることができる。
【０００８】
請求項２に記載の梁材は、請求項１に記載の梁材であって、前記補剛材は、隣合う前記上弦材間に固定された木造の天井材である。
【０００９】
上記構成によれば、木造の天井材を上弦材の横座屈を抑制する補剛材として用いることで、部品点数を減らすことができる。また、天井材が木造とされているため、意匠性を高めることができる。
【００１０】
請求項３に記載の梁材は、請求項１又は２に記載の梁材であって、前記上弦材はＴ形鋼であり、前記上弦材のウェブの両側に配置された前記補剛材が、前記ウェブを貫通する貫通ボルトで連結されている。
【００１１】
上記構成によれば、Ｔ形鋼で構成された上弦材と、上弦材のウェブの両側に配置された補剛材とが、ウェブを貫通する貫通ボルトによって連結されている。このため、上弦材を補剛材によって挟込んで保持することができ、上弦材の横座屈をより抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、意匠性が高く、上弦材の横座屈を抑制することができる梁材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における梁材の上弦梁間に天井材を固定した状態を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態における梁材の上弦梁間に天井材を固定する前の状態を示す斜視図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】第２実施形態における梁材を示す図３に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る梁材について、図１〜図３に従って説明する。
【００１５】
（構成）
図１、図２に示すように、本実施形態の梁材１０は、上弦材１２と、下弦材１４と、上弦材１２と下弦材１４との間に架設された複数の連結材１６と、を有する張弦梁であり、上弦材１２及び下弦材１４の両端が柱材１８にそれぞれ支持されている。また、並列に配置された複数の梁材１０によって屋根架構２０が構成されている。
【００１６】
図３に示すように、上弦材１２は、断面がＴ形とされたＴ形鋼（カットＴ）で構成されている。一方、下弦材１４は、例えばテンションロッド等の引張材から成り、図１、図２に示すように、上弦材１２の下方において上弦材１２と同一方向に延びている。また、下弦材１４には、長さ方向に間隔をあけて複数の連結プレート２２が取付けられている。
【００１７】
連結材１６は、例えば鋼材の丸棒等から成り、下端部が下弦材１４の連結プレート２２に接合されている。連結材１６の上端部は、連結プレート２２から斜め上方に延びて上弦材１２の下面に接合されており、連結材１６によって上弦材１２及び下弦材１４が互いに繋がれている。
【００１８】
また、図１に示すように、隣合う梁材１０の上弦材１２間には、補剛材としての天井材２４がそれぞれ固定されている。天井材２４は、木造の矩形板状部材であり、具体的には、繊維方向が互いに直交するように積層して接着された複数のラミナ材から成る直交集成材（ＣＬＴ、Ｃｒｏｓｓ  Ｌａｍｉｎａｔｅｄ  Ｔｉｍｂｅｒ）で構成されている。なお、天井材２４は、繊維方向が揃うように積層して接着された単板積層材（ＬＶＬ、Ｌａｍｉｎａｔｅｄ  Ｖｅｎｅｅｒ  Ｌｕｍｂｅｒ）で構成されていてもよい。
【００１９】
図３に示すように、天井材２４は、上弦材１２のウェブ１２Ａの両側にそれぞれ配置されており、上弦材１２のウェブ１２Ａと一対の天井材２４の一端部とが互いに貫通ボルト２６で連結されている。
【００２０】
具体的には、天井材２４には、上面に開口する凹部２８と、凹部２８と天井材２４の一端面とを水平方向に貫通する挿通孔３０と、が形成されている。一方、上弦材１２のウェブ１２Ａには、ウェブ１２Ａを厚さ方向に貫通する貫通孔３２が形成されている。
【００２１】
また、貫通ボルト２６が天井材２４の挿通孔３０及びウェブ１２Ａの貫通孔３２に挿通され、凹部２８の壁面に当接した座金２５を貫通してナット３４で締結されている。これにより、天井材２４が上弦材１２のウェブ１２Ａを両側から挟込むように引寄せられる。なお、一対の天井材２４のうち、一方（図３における右側）の天井材２４には、凹部２８から挿通孔３０とは反対方向に延びる逃げ溝３５が形成されている。
【００２２】
また、上弦材１２のウェブ１２Ａの両面には、ウェブ１２Ａに対して直交する方向に延び、上端部にボルト孔３６が形成された複数の固定プレート３８が接合されている。固定プレート３８は、屋根材４０を支持する屋根支持部材４２を固定するための部材であり、天井材２４を避けて上弦材１２の長さ方向に互いに間隔をあけて設けられている。
【００２３】
屋根支持部材４２は、例えばＨ形鋼から成り、天井材２４の上部に天井材２４に対して間隔をあけて配置されているとともに、上弦材１２に対して直交する方向に延びている。また、屋根支持部材４２のウェブ４２Ａの一端部にはボルト孔４４が形成されており、屋根支持部材４２のボルト孔４４、及び固定プレート３８のボルト孔３６に挿通されたボルト４６によって、固定プレート３８に屋根支持部材４２の一端部がそれぞれ固定されている。
【００２４】
屋根材４０は、例えば波型の折板屋根であり、屋根支持部材４２の上部に載置されている。なお、屋根材４０は、折板屋根には限られず、瓦棒葺き屋根や防水シートから成る屋根等であってもよい。
【００２５】
（屋根架構の構築方法）
本実施形態の梁材１０を用いて屋根架構２０を構築する場合、まず、梁材１０の上弦材１２、下弦材１４、及び連結材１６を、ユニットとして地上で予め組み立てておく。そして、図２に示すように、複数の梁材１０を持上げて柱材１８にそれぞれ架設する。
【００２６】
次に、図１に示すように、梁材１０の上弦材１２間に天井材２４を配置する。具体的には、図３に示すように、上弦材１２のウェブ１２Ａの両側に天井材２４をそれぞれ配置する。このとき、一方（図３における右側）の天井材２４に形成された逃げ溝３５内に、貫通ボルト２６を予め挿入しておく。
【００２７】
そして、凹部２８を介して逃げ溝３５内から挿通孔３０内へと貫通ボルト２６を移動させ、一対の天井材２４の挿通孔３０及びウェブ１２Ａの貫通孔３２に貫通ボルト２６を挿通する。その後、凹部２８において、座金２５を貫通した貫通ボルト２６の両端部にナット３４を締結する。なお、ナット３４の締結後、凹部２８はグラウト等の充填材４８によって塞がれる。
【００２８】
上記の工程により、図１に示す屋根架構２０を構築することができる。また、その後、屋根架構２０の上部に図３に示す屋根支持部材４２及び屋根材４０が配置される。なお、上記の手順は一例であり、順番が前後しても構わない。
【００２９】
（作用、効果）
本実施形態によれば、上弦材１２、下弦材１４、及び連結材１６を有する梁材１０において、鉄骨造の上弦材１２のウェブ１２Ａの両側に木造の天井材２４が固定されている。このため、天井材２４によって上弦材１２を挟込んで保持することで、上弦材１２の横座屈を抑制することができるとともに、上弦材１２をコンクリートや鉄骨で補剛する構成と比較して、梁材１０を軽量化することができる。
【００３０】
また、天井材２４を上弦材１２の補剛材として用いることで、補剛材とは別に天井材を設ける構成と比較して、部品点数を減らすことができる。さらに、天井材２４が木造とされているため、下から見上げた際の意匠性を高めることができる。
【００３１】
特に本実施形態では、天井材２４が直交集成材で構成されているため、天井材２４によって直交する２方向（図３における左右方向及び前後方向）の力の負担が可能となる。このため、上弦材１２に加わる地震時せん断力や圧縮力、及び長期曲げ等を、天井材２４で効率よく負担することができ、上弦材１２の横座屈をより抑制することができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、梁材１０の上弦材１２、下弦材１４、及び連結材１６を、ユニットとして地上で予め組み立てた後、持上げて柱材１８に架設している。このため、上弦材１２や下弦材１４を柱材１８にそれぞれ架設する構成と比較して、高所での作業を減らすことができ、作業効率を高めることができる。
【００３３】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態に係る梁材について、図４に従って説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、図示及び説明を省略する。
【００３４】
（構成）
図４に示す本実施形態の梁材５０は、第１実施形態と同様に、Ｔ形鋼から成る上弦材５２と、図示しない下弦材と、上弦材５２と下弦材との間に架設された連結材５４と、を有する張弦梁であり、複数の梁材５０によって屋根架構８２が構成されている。
【００３５】
また、梁材５０の上弦材５２のウェブ５２Ａの両側には、上弦材１２と同一方向に延びる補剛材としての木造の角材５６がそれぞれ配置されている。なお、角材５６は、第１実施形態の天井材２４と同様に、直交集成材で構成されていることが好ましい。
【００３６】
角材５６には挿通孔５８が形成され、上弦材５２のウェブ５２Ａには貫通孔６０が形成されており、角材５６の挿通孔５８及びウェブ５２Ａの貫通孔６０に挿通され、両端部にナット６２が締結された貫通ボルト６４によって、上弦材５２の両側に一対の角材５６が固定されている。
【００３７】
また、角材５６には、複数の小梁６６がそれぞれ接合されている。小梁６６は、上弦材５２の長さ方向に互いに間隔をあけて設けられているとともに、上弦材５２に対して直交する方向にそれぞれ延びている。なお、小梁６６は、角材５６と同様に、直交集成材で構成されていることが好ましい。
【００３８】
また、小梁６６の下面には、天井材としての木造の合板６８が取付けられている。さらに、上弦材５２のウェブ５２Ａの両面には、ウェブ５２Ａに対して直交する方向に延び、上弦材５２の長さ方向に互いに間隔をあけて設けられた複数の固定プレート７０が接合されている。
【００３９】
固定プレート７０には、ボルト孔７２が形成されており、第１実施形態と同様に、屋根支持部材７４に形成されたボルト孔７６、及び固定プレート７０のボルト孔７２に挿通されたボルト７８によって、固定プレート７０に屋根支持部材７４の一端部がそれぞれ固定されている。なお、屋根支持部材７４の上部には、第１実施形態と同様に、折板屋根から成る屋根材８０が載置されている。
【００４０】
（屋根架構の構築方法）
本実施形態の梁材５０を用いて屋根架構８２を構築する場合、第１実施形態と同様に、梁材５０の上弦材５２、下弦材、及び連結材５４を、ユニットとして地上で予め組み立てておき、図示しない柱材にそれぞれ架設する。
【００４１】
次に、梁材５０の上弦材５２のウェブ５２Ａの両側に角材５６をそれぞれ配置し、一対の角材５６の挿通孔５８及びウェブ５２Ａの貫通孔６０に貫通ボルト６４を挿通する。その後、貫通ボルト６４の両端部にナット６２を締結することで、上弦材５２に角材５６をそれぞれ固定する。上記の工程により、屋根架構８２を構築することができる。
【００４２】
なお、その後、図示しないボルト等によって角材５６に小梁６６を接合するとともに、小梁６６の下面に合板６８を取付ける。また、屋根架構８２の上部に屋根支持部材７４及び屋根材８０を配置する。
【００４３】
（作用、効果）
本実施形態によれば、梁材５０の上弦材５２のウェブ５２Ａの両側に木造の角材５６が固定されている。このため、第１実施形態と同様に、角材５６によって上弦材５２を挟込んで保持することができ、上弦材５２の横座屈を抑制することができる。
【００４４】
また、補剛材としての角材５６、天井材としての合板６８、及び合板６８を支持する小梁６６がそれぞれ木造とされている。このため、角材５６や合板６８、小梁６６がコンクリート造や鉄骨造とされている構成と比較して、梁材５０、及び屋根架構８２を軽量化することができ、下から見上げた際の意匠性を高めることができる。
【００４５】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明について実施形態の一例を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。
【００４６】
例えば、第１、第２実施形態では、梁材１０、５０が張弦梁とされていたが、トラス梁とされていてもよい。また、２本の上弦材と１本の下弦材とを束材又は斜材で連結する立体張弦梁又は立体トラス梁とされていてもよい。
【００４７】
また、第１、第２実施形態では、上弦材１２、５２に固定プレート３８、７０が接合され、固定プレート３８、７０を介して屋根材４０、８０及び屋根支持部材４２、７４が固定されていた。しかし、固定プレート３８、７０及び屋根支持部材４２、７４を設けず、天井材２４又は小梁６６の上部に屋根材４０、８０を直接載置する構成とされていてもよい。
【００４８】
また、上弦材１２、５２と天井材２４、角材５６との固定方法も、上記実施形態には限られない。例えば、上弦材１２、５２のフランジに天井材２４、角材５６をボルト留めする方法や、天井材２４、角材５６に係止凹部を形成し、上弦材１２、５２に形成された係止突起を係止凹部に嵌合させる方法等、どのような方法で上弦材１２、５２と天井材２４、角材５６とが固定されていてもよい。
【００４９】
さらに、第１、第２実施形態では、上弦材１２、５２のウェブ１２Ａ、５２Ａの両側に補剛材としての天井材２４、角材５６が設けられていたが、上弦材１２、５２のウェブ１２Ａ、５２Ａの少なくともどちらか一方側に補剛材が設けられていればよい。上弦材１２、５２のウェブ１２Ａ、５２Ａの一方側に補剛材を設けることで、補剛材が設けられていない構成と比較して、上弦材１２、５２の横座屈を抑制することができる。
【００５０】
また、第１、第２実施形態では、上弦材１２、５２としてＴ形鋼を用いていたが、Ｈ形鋼等を用いてもよい。さらに、本発明の梁材１０、５０は、屋根架構２０、８２だけでなく、床架構に用いることも可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０、５０           梁材
１２、５２           上弦材
１２Ａ、５２Ａ       ウェブ
１４                 下弦材
１６、５４           連結材
１８                 柱材
２４                 天井材（補剛材の一例）
２６、６４           貫通ボルト
５６                 角材（補剛材の一例）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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