(57)【要約】【課題】木質横架材に強度の低下をもたらさずに貫通通路を形成させることのできる横架材の補強構造を提供すること。【解決手段】梁１１の長手方向に対して交差する方向にトンネル状に貫通通路１２を形成し、貫通通路１２内に管体１７を配置する。同貫通通路の２つの開口部１３を含む梁１１外周面に対して貫通通路１２と管体１３との間に形成される空隙の端部を封塞するように補強プレート１８を固着するとともに補強プレート１８の固着に際して同補強プレートに形成された配管・配線用の透孔が同管体の開口部内側に面して配置されるようにする。そして、連通路１５から前記空隙内に接着剤又はプラスチックを充填し硬化させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質横架材の長手方向に対して交差する方向にトンネル状の貫通通路を形成し、同貫通通路内に同貫通通路長と略同長の管体を無理嵌めし、同貫通通路の２つの開口部を含む同横架材外周面に対して補強プレートを固着するとともに同補強プレートの固着に際して同補強プレートに形成された配管・配線用の透孔が同管体の開口部内側に面して配置されるようにしたことを特徴とする木質横架材の補強構造
【請求項２】
木質横架材の長手方向に対して交差する方向にトンネル状の貫通通路を形成し、同貫通通路内に同貫通通路径よりも小径で、かつ同貫通通路長と略同長の管体を配置し、同貫通通路の２つの開口部を含む同横架材外周面に対して同貫通通路と管体との間に形成される空隙の端部を封塞するように補強プレートを固着するとともに同補強プレートの固着に際して同補強プレートに形成された配管・配線用の透孔が同管体の開口部内側に面して配置されるようにし、前記空隙内に接着剤又はプラスチックを充填し硬化させるようにしたことを特徴とする木質横架材の補強構造
【請求項３】
前記木質横架材には同横架材外表面から前記貫通通路内に連通する連通路が形成され、同連通路を介して前記接着剤又はプラスチックが充填されるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の木質横架材の補強構造。
【請求項４】
前記連通路は前記木質横架材の側面上部位置であって補強プレートが及ばない位置に同横架材外表面側の開口部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の木質横架材の補強構造。
【請求項５】
前記管体の外周面には強度向上手段が施されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の木質横架材の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は梁や土台等の木質横架材に貫通通路を形成する場合の補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】建築物内部には水道管やガス管あるいは電線・ケーブル線等の設備を配管・配線する必要がある。そして、そのような配管・配線はできる限りシンプルなもの、例えば極力配管・配線距離を短くしたり屈曲部を少なくする方が好ましい。特に、最近の建築物はその内部機能が多様化し、配管・配線が複雑化する傾向にあるためかえってよりシンプルさが求められている。
ところで、軸組工法においては基本的に柱のような垂直方向に配設される構造材と、梁、桁、土台のように水平方向に配設される横架される構造材との組み合わせによって架構が組まれている。
そのためこのような工法において、本来上記のような配管・配線における作業上の要請を満足させるのであれば柱や梁が邪魔な場合はこれらに穿設しその貫通通路内部に配管を通すような方式が作業上有利である。
特にこれら設備の配管・配線は屋根裏や床下を這わせることが多いため、もし梁のような水道管等の行く手を阻むように配設されている横架材に穿設できるようであれば配管・配線作業が極めて軽減されることとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には配管等のために柱や梁に穿設することは一般には行われない。柱や梁のような構造材に穿設することは強度の低下をもたらすからである。例えば梁のような木質の横架材では穿設によって曲げ強度が著しく低下することは明らかである。そのため、どこにどのような大きさの貫通通路を設けた場合にどのような強度値となるかということが前もって緻密に計算できるのであればともかく、現場において所望の位置に貫通通路を設けることはできなかった。従って、軸組工法による建築物において配管等の作業をする場には柱や梁を避けて配管・配線作業が行われているのが現状である。
本発明は上記課題を解決するためのものである。その目的は木質横架材に強度の低下をもたらさずに貫通通路を形成させることのできる木質横架材の補強構造を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために請求項１に記載の発明では、木質横架材の長手方向に対して交差する方向にトンネル状の貫通通路を形成し、同貫通通路内に同貫通通路長と略同長の管体を無理嵌めし、同貫通通路の２つの開口部を含む同横架材外周面に対して補強プレートを固着するとともに同補強プレートの固着に際して同補強プレートに形成された配管・配線用の透孔が同管体の開口部内側に面して配置されるようにしたことをその要旨とする。
請求項２に記載の発明では、木質横架材の長手方向に対して交差する方向にトンネル状の貫通通路を形成し、同貫通通路内に同貫通通路径よりも小径で、かつ同貫通通路長と略同長の管体を配置し、同貫通通路の２つの開口部を含む同横架材外周面に対して同貫通通路と管体との間に形成される空隙の端部を封塞するように補強プレートを固着するとともに同補強プレートの固着に際して同補強プレートに形成された配管・配線用の透孔が同管体の開口部内側に面して配置されるようにし、前記空隙内に接着剤又はプラスチックを充填し硬化させるようにしたことをその要旨とする。
請求項３に記載の発明では請求項２の発明の構成に加え、前記木質横架材には同横架材外表面から前記貫通通路内に連通する連通路が形成され、同連通路を介して前記接着剤又はプラスチックが充填されるようになっていることをその要旨とする。
請求項４に記載の発明では請求項３の発明の構成に加え、前記連通路は前記木質横架材の側面上部位置であって補強プレートが及ばない位置に同横架材外表面側の開口部が形成されていることをその要旨とする。
請求項５に記載の発明では請求項１〜４のいずれかに記載の発明の構成に加え前記管体の外周面には強度向上手段が施されていることをことをその要旨とする。
【０００５】
上記請求項１のような構成では、貫通通路内に管体が無理嵌め状にしっかりと嵌合され補強プレートが開口部を押さえる蓋の役割を果たすとともにこの貫通通路付近の木質横架材の補強が担保されることとなる。管体の外周面には強度向上手段、例えばローレット目や突起が形成されることが好ましい。
請求項２のような構成では、貫通通路内に管体が接着剤又はプラスチックを介して固定されるとともに、補強プレートが接着剤又はプラスチックの注入時の蓋の役割を果たすとともにこの貫通通路付近の木質横架材の補強が担保されることとなる。配線・配管は補強プレートの透孔から管体内部を通過させることが可能となる。
接着剤又はプラスチックの注入は木質横架材外表面から前記貫通通路内に連通する連通路を介することが好ましく、その位置は木質横架材の側面上部位置であって補強プレートが及ばない位置であることがより好ましい。管体の外周面には強度向上手段、例えばローレット目や突起が形成されることが好ましい。
【０００６】
【発明の効果】以上のように構成することで上記各請求項の発明では、木質横架材の強度低下をもたらすことなく貫通通路を形成させることができることとなるため配管作業や配線作業が効率化する。また、配管作業や配線作業において木質横架材の貫通通路を利用できるため配管・配線がシンプルとなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構造を具体化した木質横架材の補強構造の実施の形態について図面に基づいて説明する。まず、本実施の形態の構造を構成する基本的構成部材について説明する。
図１〜図３に示すように、本実施の形態に使用される木質横架材としての梁１１には長手方向に直交する方向に貫通通路１２が形成される。本実施の形態の梁１１はいわゆるラミナと呼称される基準となる板材を重ねた集積材とされている。貫通通路１２は梁１１を一側面から他側面に向かってトンネル状に穿設して形成され、梁１１の両側面にはそれぞれ円形の開口部１３が表われることとなる。この貫通通路１２は配管・配線上必要と思われる位置に形成される。図２及び図３に示すように、梁１１内部には梁１１の側面上部寄りから貫通通路１２の上部位置に向かって斜めかつ直線状に下降する連通路１５が形成される。梁１１の側面上部寄り位置には後述する接着剤の注入口１６が現れることとなる。
このような構成の梁１１の貫通通路１２には図６に示すように管体１７が挿入されることとなる。管体１７は鋼製の円筒体であって、梁１１の幅と同長とされる。本実施の形態ではその外表面には強度向上手段としてのローレット目Ｋが形成されている。管体１７の外径は前記貫通通路１２よりも若干小径とされている。その結果、貫通通路１２に管体１７が挿入された状態で同貫通通路１２と管体１７との間にはわずかに間隙Ｓが形成される。具体的には貫通通路１２内に戴置された状態で図５に示すように管体１７は下面で貫通通路１２と接し、上方ほど両者の間隙Ｓは大きくなっている。
管体１７が貫通通路１２内に載置された状態で梁１１の貫通通路１２の開口部１３位置には補強プレート１８が後述するコーススレッド２０によって固着されるようになっている。補強プレート１８は合板製の木製板体であって、図３に示すように上下幅（短辺側）が梁の背と同長に形成され、前記管体１７の内径よりも若干小径の透孔１９が形成されている。補強プレート１８が梁の側面に上下からはみ出さない状態で配置された場合に透孔１９の中心位置は貫通通路１２の開口部１３の中心位置と略一致する。
【０００８】
次にこれら構成部材を使用した木質横架材の補強構造の施工工程について説明する。
図２に示すように梁１１に貫通通路１２及び連通路１５を穿設する。貫通通路１２は図示しないドリルやのみ等を使用して現場において所定の範囲内の径に収まるように形成される。連通路１５は補強プレート１８と重ならない梁１１の側面上部寄り位置から貫通通路１２の上部寄りに向かって図示しないドリルによって形成される。このドリルの穿設開始位置が注入口１６となる。
まず、図１の矢印のように梁１１の貫通通路１２内に管体１７を挿入する。この時、貫通通路１２の径の方が若干大きいため管体１７との間には間隙Ｓが形成されることとなる。次いで、貫通通路１２の開口部１３前後から補強プレート１８を接着剤で仮固定する。この時、補強プレート１８を梁１１の背（上下幅）からはみ出さないように上下方向を調整しつつ、同時に透孔１９が管体１７の開口部２１の内側に面して配置されるように左右方向を調整する。透孔１９が管体１７の内側位置に配置されることによって貫通通路１２と管体１７との間の間隙Ｓは補強プレート１８の内側面によって前後方向の両端部を塞がれることとなり、連通路１５のみによって梁１１外部と連通することとなる。
【０００９】
仮固定した補強プレート１８をコーススレッド２０にてしっかりと梁１１側面に固定した後、注入口１６からエポキシ系接着剤を流し込む。具体的には調整済みの接着剤を図示しない注入容器に入れ、長めのノズルを同注入口１６から連通路１５内部に挿入し、同注入容器を手で押圧して接着剤を射出させ間隙Ｓに流していく。接着剤が間隙Ｓに充満して固化し接着剤層Ｒが構成されることで補強構造が完成する。
【００１０】
以上、本実施形態のように構成することにより、次のような効果が奏されることとなる。
（１）通常梁を横断する透孔を形成するような構造は、梁の強度劣化が生じるため実際には困難な構造であるところ、本実施の形態の補強構造では強度のある管体１７を接着剤を使用して貫通通路１２と一体化を図るとともに、補強プレート１８によって補強することによって穿設前と比較してなんら遜色のない曲げ強度を達成することができるようになっている。そのため、梁１１を横断する通路が形成されることとなり、梁１１を避けて配管作業や配線作業をしなくてもよくなるため配管・配線作業の効率化が図られる。
（２）鋼製の管体１７によって貫通通路１２が補強されるだけでなく、管体１７は接着剤によって貫通通路１２の内面と一体化するため透孔が形成されているにもかかわらず曲げ強度において高性能な強度を達成することができる。
（３）管体１７の外周面にはローレット目Ｋが形成されているため、接着剤との接着力が向上するため貫通通路１２の内面とより強固に一体化を図ることができる。
（４）連通路１５は貫通通路１２に向かって下降するため、注入口１６から注入した接着剤が速やかに間隙Ｓに至り、注入口１６に逆流してくることもない。また、注入口１６は梁１１の側面上部寄りに形成されているため、上部位置に他の建築部材（床板、床用パネル又は天井板等）が先に配設されていても注入口１６が塞がれることがない。
【００１１】
上記実施の形態は、以下のように具体化されてもよい。
・上記実施の形態では貫通通路１２と管体１７との間には間隙Ｓが形成されることとなっているが、管体１７外径に対して貫通通路１２をそれほど大きくしない、つまり管体１７の外周の全部又は一部が貫通通路１２の内周にしっかりと食い込むように無理嵌め状に管体１７を貫通通路１２に挿入して管体１７と梁１１との一体化を図るようにしてもよい。このような場合には接着剤やプラスチックは必要とはされないため上記のような連通路１５は不要とされる。
・上記実施の形態では木質横架材として梁１１を例としたが、その他、桁、土台、大引き等に応用することも自由である。
・上記実施の形態の梁１１は集成材であったが、ムク材を使用しても良い。また、例えばＬＶＬ（Ｌａｍｉｎａｔｅｄ  Ｖｅｎｅｅｒ  Ｌｕｍｂｅｒ）やＰＬＳ（Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｓｔｒａｎｄ  Ｌｕｍｂｅｒ）等の木質構造材を使用することも可能である。要は木質横架材であれば応用可能である。
・管体１７の素材は丈夫で強度のあるものならば鋼製に限らない。例えば、プラスチック製であってもよい。また、形状も上記に限定されない。
・補強プレート１８の固定は上記実施の形態ではコーススレッド２０を使用したが釘を使用してもよい。
・上記実施の形態では梁１１に長手方向に直交する方向に貫通通路１２が形成されていたが、斜めに形成してもよい。
・上記実施の形態では連通路１５を介して接着剤を注入していたが、連通路１５はなくともよい。例えば上記実施の形態の施工方法で片側だけ補強プレート１８で間隙Ｓを塞ぎ、反対側の端部から接着剤を間隙Ｓに注入するようにしてもよい。
・連通路１５の注入口１６は上記実施の形態のように梁１１の側面上部位置以外でもよい。例えば、梁１１の上面位置に開口できる場合にはそのような構成でも構わない。
・強度向上手段として上記実施の形態ではローレット目であったが、その他突起を管体１７の外周に形成する等の手段を講じてもよい。
・補強プレート１８を接着剤で仮固定しなくとも直接コーススレッド２０で固着するようにしてもよい。
・接着剤としては上記の種類の他に例えばメラミン系接着剤、フェノール系接着剤、レゾルシノール系接着剤等が挙げられる。また、接着剤以外にプラスチック（例えばアクリス樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレンテレフタレート等）を使用することも自由である。
その他、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において変更した態様で実施することが可能である。
【００１２】
本発明の目的を達成するために上記実施の形態から把握できるその他の技術的思想について下記に付記として説明する。
（１）以下の１）〜５）の工程を有することを特徴とする木質横架材の補強方法。
１）木質横架材の長手方向に対して交差する方向にトンネル状の貫通通路を形成するとともに同横架材外表面から同貫通通路内に連通する連通路を形成する。
２）前記貫通通路内に同貫通通路径よりも小径で、かつ同貫通通路長と同長の管体を配置する。
３）前記貫通通路の２つの開口部を含む前記横架材外周面に対して同貫通通路と管体との間に形成される空隙の端部を封塞するように補強プレートを固着する。
４）前記補強プレートの固着に際して同補強プレートに形成された前記管体の内径よりも小径の透孔が同管体の内側位置に配置されるようにする。
５）前記補強プレートを固着した後、前記連通路を介して接着剤又はプラスチックを貫通通路と管体との間の空隙に充填し硬化させる。
（２）  前記連通路は前記横架材の上部位置に同梁外表面側の開口部が形成されていることを特徴とする付記１に記載の木質横架材の補強方法。
【００１３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の梁の補強構造の施工方法を説明する分解平面図。
【図２】貫通通路及び連通路をかくれ線で示した斜視図。
【図３】同じ梁の補強構造の斜視図。
【図４】同じ梁の補強構造の正面図。
【図５】同じ梁の補強構造の要部断面図。
【図６】管体の斜視図。
【符号の説明】
１１…木質横架材としての梁、１２…貫通通路、１３…貫通通路の開口部、１５…連通路、１６…開口部としての注入口、１７…管体、１８…補強プレート、１９…透孔、Ｋ…強度向上手段としてのローレット目、Ｓ…空隙。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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