(57)【要約】【課題】温度，湿度及び経年変化などによってフレーム本体が縮もうとしても、圧縮力によるロッドへの応力が集中しないようにし、圧縮力をフレーム本体に伝搬させ、フレーム本体が圧縮力に対して充分に対応できるようにする。【解決手段】軸方向に挿通孔を有した木製のフレーム本体１０と、フレーム本体１０の挿通孔に挿通される金属製のロッド２０と、フレーム本体１０の両端に設けられるジョイント部材３０とを備え、ジョイント部材３０を、フレーム本体１０の端面に対峙するとともにロッド２０の端部が遊挿される貫通孔を有したベースプレート３１と、ベースプレート３１に設けられるジョイント金具３２とを備えて構成し、ロッド２０の端部に貫通孔に対する抜け止めを行なう抜け止め部材３８を設け、フレーム本体１０の端面とベースプレート３１との間に弾性部材３５を挾装して構成した。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に挿通孔を有した木製のフレーム本体と、該フレーム本体の挿通孔に挿通される金属製のロッドと、上記フレーム本体の両端に設けられるジョイント部材とを備えた建物のトラス用フレーム部材において、
上記ジョイント部材を、上記フレーム本体の端面に対峙するとともに上記ロッドの端部が遊挿される貫通孔を有したベースプレートと、該ベースプレートに設けられるジョイント金具とを備えて構成し、上記ロッドの端部に上記貫通孔に対する抜け止めを行なう抜け止め部材を設け、上記フレーム本体の端面と上記ベースプレートとの間に弾性部材を挾装したことを特徴とする建物のトラス用フレーム部材。
【請求項２】
上記抜け止め部材を、上記ロッドの端部に形成した雄ネジに螺合するナットで構成したことを特徴とする請求項１記載の建物のトラス用フレーム部材。
【請求項３】
上記ナットを一対設けたことを特徴とする請求項２記載の建物のトラス用フレーム部材。
【請求項４】
上記ジョイント金具を、上記ベースプレートに立設され、接続用の穴が設けられた板体で構成し、該板体に上記抜け止め部材が臨む空所を形成したことを特徴とする請求項１，２または３記載の建物のトラス用フレーム部材。
【請求項５】
上記弾性部材をゴム板で構成したことを特徴とする請求項１，２，３または４記載の建物のトラス用フレーム部材。
【請求項６】
上記フレーム本体を集成材で構成したことを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の建物のトラス用フレーム部材。
【請求項７】
上記フレーム本体を、外側面を形成する下底，上記挿通孔の内面を形成する上底及び噛合段部を有した２つの斜辺を備えた断面略台形状の単体を３以上用い、該各単体をそれらの斜辺の噛合段部同士を噛合させて構成したことを特徴とする請求項６記載の建物のトラス用フレーム部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体育館等の建物の骨組み構造体として用いられる建物のトラス用フレーム部材に係り、特に、木製のフレーム本体を備えた建物のトラス用フレーム部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、図６に示すように、例えば、建物として体育館を構築する場合には、屋根部分をトラス構造としている。このトラス構造Ｔは、トラス用フレーム部材Ｆを多数連結して構築する。近年は、体育館などではフレーム部材Ｆが露出して設けられることから、フレーム部材Ｆに木材を用いて木質感を表出し、外観品質を向上させるようにしたものが普及してきている。
【０００３】
従来、この種の建物のトラス用フレーム部材としては、例えば、特許文献１（特開２００２−１６７９０２号公報）に掲載されたものが知られている。
図７（ａ）に示すように、このトラス用フレーム部材Ｆは、木材で構成されるフレーム本体１内部に金属製のロッド２を挿通し、フレーム本体１から突出したロッド２の両端部にジョイント金具３を溶接固定したものである。ジョイント金具３はロッド２に対して左右対称に設けられる一対の三角形状の板体であり、下端がフレーム本体１の端面に当接している。また、フレーム本体１は、長手方向に沿って半割にしたものを、ロッド２を挟んで接着剤で接合しロッド２と一体化して形成されている。これにより、引張力及び圧縮力をフレーム本体１及びロッド２で受けるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１６７９０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の建物のトラス用フレーム部材Ｆにあっては、フレーム本体１を接着剤で接合してロッド２と一体化するとともに、ジョイント金具３をフレーム本体１の端面に当接させて、引張力及び圧縮力をフレーム本体１及びロッド２で受けるようにしているが、図７（ｂ）に示すように、温度，湿度変化や経年変化によって、木材であるフレーム本体１に縮みが生じてしまうことがあり、この場合には、接着剤があってもフレーム本体１がロッド２から離れてしまい、ジョイント金具３とフレーム本体１の端面との間に隙間ｅが生じてしまう。
【０００６】
詳しくは、温度が高くなると、ロッド２とフレーム本体１の膨張率の違いからロッド２部分が延び、または、湿度が低下し、木材から水分が揮発するなどして木材が縮んだりして、ロッド２のフレーム本体１から露出する部分が増加してしまう。
このため、ほとんどの圧縮力がロッド２に作用することになり、フレーム本体１は圧縮力にほとんど寄与できないことになる。この場合、ロッド２は、木材に比較して細いことから、引張力には強いが圧縮力に対しては弱いので、それだけ、強度が弱くなってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、温度，湿度及び経年変化などによってフレーム本体が縮もうとしても、圧縮力によるロッドへの応力が集中しないようにし、圧縮力をフレーム本体に伝搬させ、フレーム本体が圧縮力に対して充分に対応できるようにした建物のトラス用フレーム部材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の建物のトラス用フレーム部材は、軸方向に挿通孔を有した木製のフレーム本体と、該フレーム本体の挿通孔に挿通される金属製のロッドと、上記フレーム本体の両端に設けられるジョイント部材とを備えた建物のトラス用フレーム部材において、
上記ジョイント部材を、上記フレーム本体の端面に対峙するとともに上記ロッドの端部が遊挿される貫通孔を有したベースプレートと、該ベースプレートに設けられるジョイント金具とを備えて構成し、上記ロッドの端部に上記貫通孔に対する抜け止めを行なう抜け止め部材を設け、上記フレーム本体の端面とベースプレートとの間に弾性部材を挾装して構成している。
【０００９】
このような、フレーム部材を用いたトラス構造であって各フレーム部材においては、通常、ロッドの端部がベースプレートの貫通孔に遊挿されているので、圧縮力はほとんどジョイント部材からフレーム本体に伝達されてフレーム本体で受けられることになり、一方、引張力はロッドで受けられる。更に、温度，湿度変化や経年変化によって、木材であるフレーム本体に縮みが生じることがあっても、弾性部材が膨張するので、ベースプレートとフレーム本体とを弾性部材を介して常時密着させる。
【００１０】
これにより、フレーム部材は、圧縮力及び引張力に抗することができ、更に、フレーム本体が温度，湿度及び経年変化等によって縮んでも、弾性部材が膨張するため、常時ベースプレートとフレーム本体とを密着させることができ、そのため、ジョイント部材のベースプレートとフレーム本体の端面との間に隙間が生じることがなく、ほとんどの圧縮力をフレーム本体に作用させることができ、フレーム本体の圧縮力に対する寄与の低下を防止することができる。その結果、圧縮力によるロッドへの応力が集中しないようになり、圧縮力をフレーム本体に伝搬させ、フレーム本体が圧縮力に対して充分に対応できるようになり強度低下を防止することができ、建物の耐久性を向上させることができる。
【００１１】
また、必要に応じ、上記抜け止め部材を、上記ロッドの端部に形成した雄ネジに螺合するナットで構成している。ナットを強く締め付ける簡単な操作により、弾性部材をフレーム本体の端面とベースプレートの両側で押圧して挾装することができるので、組み立てを容易に行なうことができる。
また、必要に応じ、上記ナットを一対設けて構成している。ロックを確実にすることができ、緩み難くすることができる。
【００１２】
更に、必要に応じ、上記ジョイント金具を、上記ベースプレートに立設され、接続用の穴が設けられた板体で構成し、該板体に上記抜け止め部材が臨む空所を形成して構成している。これにより、ナットをロッドに組み付け易くできる。
更に、必要に応じ、上記弾性部材をゴム板で構成している。制作を容易にすることができる。
【００１３】
更にまた、上記フレーム本体を集成材で構成している。温度，湿度及び経年変化等によるフレーム本体の寸法の変化を小さくすることができる。
更にまた、上記フレーム本体を、外側面を形成する下辺，上記挿通孔の内面を形成する上辺及び噛合段部を有した２つの斜辺を備えた断面略台形状の複数の単体を用いて該単体をそれらの斜辺の噛合段部同志を噛合させて構成している。これにより、予め挿通孔が形成された状態でフレーム本体を作成でき、逐一挿通孔をドリル等で孔空けをする工程を省くことができ、製造を容易にすることができるという効果がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る建物のトラス用フレーム部材について詳細に説明する。
図１乃至図５に示すように、フレーム部材Ｆの基本的構成は、軸方向に挿通孔を有した木製のフレーム本体１０と、フレーム本体１０の挿通孔１１に挿通され、ステンレス等の金属製ロッド２０と、フレーム本体１０の両端に設けられるステンレス等の金属製ジョイント部材３０とを備えている。
【００１５】
フレーム本体１０は、充分に乾燥された木製の集成材で断面矩形状に構成されている。詳しくは、フレーム本体１０は、４つの単体１２を組み合わせて構成されており、単体１２は、外側面を形成する下底１３，挿通孔１１の内面を形成する上底１４及び噛合段部を有した２つの斜辺１５を備えた断面略台形状に形成されている。この隣り合う単体１２の斜辺１５の噛合段部同士を噛合し接着剤で接着してフレーム本体１０は形成されている。このような集成材は、木材に含まれる水分がコントロールされているので、温度や湿度の変化に対して、膨張，圧縮の変化が小さくなるようにできているため、設計通りのフレーム部材Ｆの構成にすることができる。
【００１６】
また、ロッド２０は円柱状の棒体で、その両端部には雄ネジ２１が形成され、フレーム本体１０の挿通孔１１に挿通すると、両端部がフレーム本体１０から突出するようになっている。
ジョイント部材３０は、フレーム本体１０の断面と同形状の矩形状に形成されたベースプレート３１とジョイント金具３２で構成されている。ジョイント金具３２は、ベースプレート３１のいずれか一方の面に垂直に立設するように溶接されている。また、ジョイント金具３２には、他のフレーム部材Ｆ同士をつなぎ合わせる結合部材（図示せず）に取り付けるための取り付け孔３３が設けられている。結合部材とは、ボルト及びナットで結合する。
【００１７】
また、ジョイント部材３０は、フレーム本体１０の両端部に夫々対応して一対設けられ、各ジョイント部材３０は、ベースプレート３１のジョイント金具３２の設けられていない方の面がフレーム本体１０の端面に対峙するように設けられている。
また、ベースプレート３１のジョイント金具３２の設けられていない方の面には、ゴム板３４からなる弾性部材３５が備えられ、ベースプレート３１とフレーム本体１０の端面によって挾装されるとともに、フレーム本体１０にベースプレート３１とともに釘止めされている。３６は釘が挿通される釘穴である。
【００１８】
ベースプレート３１及び弾性部材３５の中央には、ロッド２０の雄ネジ２１が遊挿される貫通孔３７が設けられている。貫通孔３７からロッド２０の雄ネジ２１が突出するようになっている。
ロッド２０の端部には、ロッド２０の貫通孔３７に対する抜け止めを行なう抜け止め部材３８が設けられている。抜け止め部材３８は、ロッド２０の端部に形成した雄ネジ２１に螺合するナット３９で構成されている。ナット３９は一対設けられており、ロック可能な所謂ダブルナットとして構成されている。ナット３９を用いているので、ナット３９を回転させてロッド２０をベースプレート３１に組み付ける。４０はナット３９とベースプレート３１との間に設けられるスプリングワッシャーである。
ジョイント金具３２は、接続用の取り付け孔３３が設けられた板体で構成され、ベースプレート３１に接合されている端から中央にかけて、ナット３９が組み付けやすいようにナット３９が臨む空所４１が形成されている。
【００１９】
従って、フレーム部材Ｆを組み立てるときは、まず、予め工場生産された集成材を適宜の長さに切断してフレーム本体１０を形成する。次に、フレーム本体１０の挿通孔１１に、ロッド２０を挿通する。この場合、予め挿通孔１１が形成された集成材を用いるので、逐一挿通孔１１をドリル等で孔空けをする工程を省くことができ、それだけ、製造が容易になっている。
更に、貫通孔３７からロッド２０の端部が突出するように、弾性部材３５，ジョイント部材３０のベースプレート３１の順にこれらをフレーム本体１０の両端へ設け、最後に突出したロッド２０の雄ネジ２１に、スプリングワッシャー４０を挿通し、ナット３９を螺合する。
この場合、弾性部材３５がフレーム本体１０の端面とベースプレート３１との両側から押圧されて挾装されるように、ナット３９を強く締め付ける。この場合、ナット３９を締め付ける簡単な作業で組み立てを行なうことができるので組立作業が容易に行なわれる。
【００２０】
このフレーム部材Ｆを、例えば、図６に示すように、体育館などの建物に用いて組み付けるときは、ジョイント部材３０のジョイント金具３２を、結合部材（図示せず）を介して連結して組み付ける。結合部材とは、ボルト及びナットで結合する。
【００２１】
このようにして組み付けられたトラス構造Ｔであって、フレーム部材Ｆにおいては、通常では、ロッド２０の端部がベースプレート３１の貫通孔３７に遊挿されているので、圧縮力はほとんどジョイント部材３０からフレーム本体１０に伝達されてこのフレーム本体１０で受けられることになり、一方、引張力はロッド２０で受けられ、トラス構造Ｔが保持される。
詳しくは、各ジョイント部材３０が離隔方向に、即ちフレーム部材Ｆの両端に引張力が生じた場合はジョイント部材３０が外側方向に引張されようとするが、ロッド２０がこれに抗する。
また、ジョイント部材３０同士が近接方向に力が働いた場合、即ちフレーム部材Ｆの両端に圧縮力が生じた場合は、弾性部材３５を介して圧縮力がフレーム本体１０に掛かり、フレーム本体１０がこれに抗する。この際、ロッド２０が貫通孔３７に遊挿されているので、圧縮力がロッド２０にほとんど伝わらない。
【００２２】
この場合、温度，湿度変化や経年変化によって、木材であるフレーム本体１０に縮みが生じることがあり、フレーム本体１０として集成材を用いているので、その収縮幅は小さいものであるが、ジョイント部材３０のベースプレート３１とフレーム本体１０の端面との間に隙間が生じようとする。しかしながら、弾性部材３５が膨張するので、ベースプレート３１とフレーム本体１０とを弾性部材３５を介して常時密着させることができる。また、スプリングワッシャー４０を設けているので、これによってもベースプレート３１とフレーム本体１０とを弾性部材３５を介して常時密着させることができる。
【００２３】
そのため、ジョイント部材３０のベースプレート３１とフレーム本体１０の端面との間に隙間が生じることがなく、ほとんどの圧縮力がフレーム本体１０に作用することになり、フレーム本体１０の圧縮力に対する寄与が低下することがないとともに、圧縮力がロッド２０にほとんど伝わらないため、ロッド２０が変形し難く、強度が弱くなってしまう事態が防止される。
【００２４】
また、ベースプレート３１とフレーム本体１０とは弾性部材３５を介して常時密着し、スプリングワッシャー４０もあり、しかもダブルナットになっていることから、ナット３９が緩んでしまう事態も防止される。更に、フレーム部材Ｆに震動が生じても、ナット３９を緩み難くできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の建物のトラス用フレーム部材によれば、フレーム本体が温度，湿度及び経年変化等によって縮んでも、弾性部材が膨張するため、常時ベースプレートとフレーム本体とを密着させることができ、そのため、ジョイント部材のベースプレートとフレーム本体の端面との間に隙間が生じることがなく、ほとんどの圧縮力をフレーム本体に作用させることができ、フレーム本体の圧縮力に対する寄与の低下を防止することができる。その結果、圧縮力によるロッドへの応力が集中しないようになり、圧縮力をフレーム本体に伝搬させ、フレーム本体が圧縮力に対して充分に対応できるようになり強度低下を防止することができ、建物の耐久性を向上させることができる。
【００２６】
また、抜け止め部材を、ロッドの端部に形成した雄ネジに螺合するナットで構成した場合には、ナットを強く締め付ける簡単な操作により、弾性部材をフレーム本体の端面とベースプレートの両側で押圧して挾装することができるので、組み立てを容易に行なうことができる。
更に、ナットを一対設けた場合には、ロックを確実にすることができ、緩み難くすることができる。
【００２７】
更にまた、ジョイント金具を、ベースプレートに立設され、接続用の穴が設けられた板体で構成し、板体に上記抜け止め部材が臨む空所を形成した場合には、ナットをロッドに組み付け易くできる。
また、弾性部材をゴム板で構成した場合には、制作を容易にすることができる。
【００２８】
更に、フレーム本体を集成材で構成した場合には、温度，湿度及び経年変化等によるフレーム本体の寸法の変化を小さくすることができる。
更にまた、フレーム本体を、外側面を形成する下底，挿通孔の内面を形成する上底及び噛合段部を有した２つの斜辺を備えた断面略台形状の単体を３以上用い、各単体をそれらの斜辺の噛合段部同士を噛合させて構成した場合には、予め挿通孔が形成された状態でフレーム本体を作成でき、逐一挿通孔をドリル等で孔空けをする工程を省くことができ、製造を容易にすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る建物のトラス用フレーム部材を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る建物のトラス用フレーム部材を示す長手方向断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る建物のトラス用フレーム部材を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る建物のトラス用フレーム部材のジョイント部材を示す正面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る建物のトラス用フレーム部材のフレーム本体の端面を示す正面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る建物のトラス用フレーム部材が適用されるトラス構造の一例を示す斜視図である。
【図７】従来の建物のトラス用フレーム部材の一例を比較例とともに示す側面図である。
【符号の説明】
Ｆ　フレーム部材
Ｔ　トラス構造
１０　フレーム本体
１１　挿通孔
１２　単体
２０　ロッド
２１　雄ネジ
３０　ジョイント部材
３１　ベースプレート
３２　ジョイント金具
３３　取り付け孔
３４　ゴム板
３５　弾性部材
３７　貫通孔
３８　抜け止め部材
３９　ナット
４０　スプリングワッシャー
４１　空所
【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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【図７】
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