(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木目の方向に長く所定幅の複数の板材が間隔を開けてほぼ平行に配列された第１群の板材と、該第１群の板材と同様の複数の板材が間隔を開けて該第１群の板材と交差する方向に配列された第２群の板材とを有し、前記第１群の板材と前記第２群の板材とを重ね合わせて貼り合わされた木製パネルの補強構造であって、
前記第１群の板材及び前記第２群の板材は、一部を切り欠いた切削部があるものを有し、
該切削部がある板材の軸線方向における前記切削部が設けられた位置の両側にわたって板状の鋼補強部材が固定されており、
該鋼補強部材には、板厚方向に貫通する切込み線を設けて複数の舌片が形成され、該舌片は該鋼補強部材の面から突出するように折り曲げられて爪状部となっており、
前記爪状部の折り曲げ線を前記切削部がある板材の木目の方向とほぼ一致させて、該爪状部を該板材に押し入れることによって前記切削部がある板材に前記鋼補強部材が固定されていることを特徴とする木製パネルの補強構造。
【請求項２】
前記切削部は、所定の大きさの開口を木製パネルに形成するものであって、前記第１群の板材又は前記第２群の板材に含まれて平行に配置された２つの板材の互いに対向する辺から、該２つの板材の幅方向に切削されており、
前記鋼補強部材は、切削部が形成された前記２つの板材の双方にわたって固定され、切削部が形成された前記板材の切削された領域を含む範囲に貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の木製パネルの補強構造。
【請求項３】
前記切削部は、所定の大きさの開口を木製パネルに形成するものであって、前記第１群の板材又は前記第２群の板材に含まれる板材の一つを切断するものであり、
前記鋼補強部材は、切断された前記板材とこの板材の両側方でほぼ平行に配置された２つの他の板材にわたって固定され、前記切断された板材の切断された領域を含む範囲に貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の木製パネルの補強構造。
【請求項４】
前記木製パネルは、上縁付近に上フランジが設けられ、下縁付近に下フランジが設けられた横架材のウェブとして用いられるものであり、
前記第１群の板材と第２群の板材とは、前記横架材の軸線に対して反対方向に傾斜するように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の木製パネルの補強構造。
【請求項５】
前記鋼補強部材は、前記木製パネルの上縁付近に設けられた上フランジの下面又は下縁付近に設けられた下フランジの上面に沿って折り曲げられ、前記切削部がある板材に固定された部分から伝達される該切削部がある板材の軸線方向の力が前記上フランジ又は下フランジに伝達されるように、折り曲げた部分が該上フランジ又は下フランジに固定されていることを特徴とする請求項４に記載の木製パネルの補強構造。
【請求項６】
前記鋼補強部材は、固定された前記切削部がある板材の軸線方向に沿った折り曲げ線によって、該木製パネルの面とほぼ直角方向に折り曲げられたリブを備えることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の木製パネルの補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木製パネルに他の部材を貫通させるための開口が設けられたときに、この開口の周りを補強する補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木製のパネルとして、所定幅の複数の板材をほぼ平行に配列し、さらにこれらと交差する方向にも複数の板材をほぼ平行に配列して、これらを互いに張り合わせたものが提案されている。このような木製パネルは、特許文献１に記載されているように、耐力壁を構成する面材として用いることができる。また、特許文献２に記載されているように、木製の上フランジと下フランジとを上下に連結するウェブとして用い、断面の形状がほぼＩ型となった横架材とすることもできる。
【０００３】
このような木製パネルが耐力壁又は横架材に利用されたときに、この木製パネルを貫通するように他の部材を配置しなければならない場合が生じる。例えば、給水や排水のための管部材や空調のための管部材を配置する場合が挙げられる。このようなときには、木製パネルを構成する板材の一部を切削して管部材等を挿通することができる開口が設けられる。しかし、木製パネルが耐力壁や横架材のウェブとして用いられているときには、構造部材として荷重に抵抗するものであり、開口が設けられた部分が弱点となることが考えられる。
【０００４】
木製の横架材に貫通孔が設けられたときに、この周囲を補強する技術が，例えば特許文献３に記載されている。この技術は、木製の横架材の側面に補強プレートを貼り合わせ、開口の周囲に生じる亀裂が広がるのに抵抗するものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２７９８４８号公報
【特許文献２】特開２０１４−５５４０６号公報
【特許文献３】特開２００８−２６１１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献３に記載されている補強方法は、両側面間を貫通する開口が設けられた横架材を補強するものである。しかし、この横架材は断面が矩形となった一つの木材からなるものであって、複数の板材が間隔を開けて配列されたパネルと構造が全く相違し、力を伝達する機構が異なる。つまり、複数の板材を集合したパネルでは、主に板材の軸力によって外力に抵抗するものとなっており、開口等による部材の欠損があるときには板材の軸線方向の力が伝達されるように補強しなければならない。このため、特許文献３に記載されているような補強をそのまま適用しても十分な補強効果が得られず、複数の板材を集合したパネルに対応した補強が必要となる。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、所定幅の複数の板材をほぼ平行に複数を配列して形成された木製のパネルを簡単に、かつ有効に補強することができる木製パネルの補強構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、  木目の方向に長く所定幅の複数の板材が間隔を開けてほぼ平行に配列された第１群の板材と、該第１群の板材と同様の複数の板材が間隔を開けて該第１群の板材と交差する方向に配列された第２群の板材とを有し、前記第１群の板材と前記第２群の板材とを重ね合わせて貼り合わされた木製パネルの補強構造であって、  前記第１群の板材及び前記第２群の板材は、一部を切り欠いた切削部があるものを有し、  該切削部がある板材の軸線方向における前記切削部が設けられた位置の両側にわたって板状の鋼補強部材が固定されており、  該鋼補強部材には、板厚方向に貫通する切込み線を設けて複数の舌片が形成され、該舌片は該鋼補強部材の面から突出するように折り曲げられて爪状部となっており、  前記爪状部の折り曲げ線を前記切削部がある板材の木目の方向とほぼ一致させて、該爪状部を該板材に押し入れることによって前記切削部がある板材に前記鋼補強部材が固定されている木製パネルの補強構造を提供する。
【０００９】
この木製パネルの補強構造では、板材に設けられた切削部の前後にわたって鋼補強部材が固定されているので、板材の軸線方向に作用する力は鋼補強部材を介して伝達され、切削部によって板材の断面が減少している部分を有効に補強することができる。そして、鋼補強部材は爪状部を板材に押し込んで簡単に固定することができる。また、爪状部の折り曲げ線が板材の軸線方向とほぼ一致しているので、爪状部は板材に作用する軸線方向に力に対して曲げ剛性が大きくなっており、板材の軸線方向の力を伝達するときに、爪状部が板材から抜け出すのを抑制することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の木製パネルの補強構造において、  前記切削部は、所定の大きさの開口を木製パネルに形成するものであって、前記第１群の板材又は前記第２群の板材に含まれて平行に配置された２つの板材の互いに対向する辺から、該２つの板材の幅方向に切削されており、  前記鋼補強部材は、切削部が形成された前記２つの板材の双方にわたって固定され、切削部が形成された前記板材の切削された領域を含む範囲に貫通孔が設けられているものとする。
【００１１】
この補強構造では、開口に重なる範囲に貫通孔が設けられた鋼補強部材が２つ板材に固定されているので、開口を確保するとともに、開口を設けるために切削部が形成された２つの板材を有効に補強することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の木製パネルの補強構造において、  前記切削部は、所定の大きさの開口を木製パネルに形成するものであって、前記第１群の板材又は前記第２群の板材に含まれる板材の一つを切断するものであり、  前記鋼補強部材は、切断された前記板材とこの板材の両側方でほぼ平行に配置された２つの他の板材にわたって固定され、前記切断された板材の切断された領域を含む範囲に貫通孔が設けられているものとする。
【００１３】
この補強構造では、開口が大きくて一つの板材が切断されているときに、切断された板材に作用する軸線方向の力が、爪状部を介して鋼補強部材に伝達される。このとき鋼補強部材には、貫通孔の両側に振り分けられるように引張力又は圧縮力が伝わるが、鋼補強部材が両側の板材に固定されることによって該鋼補強部材の変形が拘束される。これにより、切断された板材の軸線方向の力の一部が両側の他の板材に伝達されるとともに、板材の軸線方向の力が切断部分を越えて対向する反対側の板材に有効に伝達される。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の木製パネルの補強構造において、  前記木製パネルは、上縁付近に上フランジが設けられ、下縁付近に下フランジが設けられた横架材のウェブとして用いられるものであり、  前記第１群の板材と第２群の板材とは、前記横架材の軸線に対して反対方向に傾斜するように配置されているものとする。
【００１５】
傾斜した第１群の板材と第２群の板材とを有する木製パネルをウェブとして用いる横架材では、主に板材の軸線方向の力によってせん断力に抵抗する。この横架材を横切るように管等の他の部材を配置するときに、ウェブとして用いる板材に切削部を設けても板材の軸線方向の力が鋼補強部材によって切削部を越えて有効に伝達され、横架材のせん断強度が低下するのを抑えることができる。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の木製パネルの補強構造において、  前記鋼補強部材は、前記木製パネルの上縁付近に設けられた上フランジの下面又は下縁付近に設けられた下フランジの上面に沿って折り曲げられ、前記切削部がある板材に固定された部分から伝達される該切削部がある板材の軸線方向の力が前記上フランジ又は下フランジに伝達されるように、折り曲げた部分が該上フランジ又は下フランジに固定されているものとする。
【００１７】
この補強構造では、切削部が板材の上フランジ又は下フランジに近い位置に設けられているときに、板材に作用する軸線方向の力を  板材から切削部を越えて直接に上フランジ又は下フランジに伝達することができる。したがって、板材の上フランジ又は下フランジに近い位置に切削部が設けられていても、横架材のウェブを構成する木製パネルを有効に補強し、横架材の強度の低下を抑えることができる。
【００１８】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の木製パネルの補強構造において、  前記鋼補強部材は、固定された前記切削部がある板材の軸線方向に沿った折り曲げ線によって、該木製パネルの面とほぼ直角方向に折り曲げられたリブを備えるものとする。
【００１９】
この補強構造では、板材に形成された切削部が大きく、板材の断面積が大きく欠損するときにも、鋼補強部材は切削部を塞ぐことなく、切削部の前後にわたって該鋼補強部材の断面積を十分に大きく確保して板材に固定することができる。これにより、切削部が大きく板材の断面席が大きく欠損しているときにも木製パネルの有効な補強が可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明の木製パネルの補強構造では、所定幅の複数の板材をほぼ平行に配列して形成された木製のパネルを簡単に、かつ有効に補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態である木製パネルの補強構造であって、横架材のウェブとして用いられている木製パネルを補強した例を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す横架材の側面図及び断面図である。
【図３】図１に示す木製パネルの補強構造で用いられている鋼補強部材の正面図及び平面図である。
【図４】図３に示す鋼補強部材の爪状部を示す一部拡大平面図及び爪状部を板材に押し入れた状態を示す概略断面図である。
【図５】爪状部に作用する力を説明するための概略図である。
【図６】爪状部に作用する力と変形を説明するための概略図である。
【図７】図１及び図２に示す補強構造で用いることができる鋼補強部材の他の例を示す平面図及び正面図である。
【図８】本発明の他の実施形態である木製パネルの補強構造を示す概略斜視図である。
【図９】図８に示す横架材の側面図及び断面図である。
【図１０】図８に示す木製パネルの補強構造で用いられている鋼補強部材の平面図及び展開図である。
【図１１】図８及び図９に示す補強構造で用いることができる鋼補強部材の他の例を示す概略斜視図及び展開図である。
【図１２】本発明の他の実施形態である木製パネルの補強構造によって補強された横架材の側面図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である木製パネルの補強構造であって、木製パネルからなるウェブが補強された横架材を示す概略斜視図である。また、図２はこの横架材の側面図及び断面図である。
この横架材１は、木材からなる上下のフランジ１１，１２とこれらを上下に連結する木材のウェブ１３とを備えて断面がほぼＩ型となっている。この横架材１のウェブ１３には、複数の所定幅の板材１４，１５を配列し、張り合わせてパネルとしたものが用いられている。そして、このウェブ１３を横切るように配置される管部材１６を挿通するために、ウェブには開口１７が設けられており、板材の一部が切削されている。この切削部によって横架材１の耐荷力が低減されないように鋼補強部材２を用いて補強がなされている。
【００２３】
上記Ｉ型断面の横架材１が備える上下のフランジ１１，１２には、無垢の木材又は複数枚の木材の薄板を貼り合わせて形成された積層材（ＬＶＬ：Laminated Veneer Lumber）等を用いることができる。上記積層材は、木材を所定の厚さ、例えば２ｍｍ〜４ｍｍに切削した単板の木目の方向をほぼ平行にして積層し、互いに接着したものである。
【００２４】
一方、上記ウェブ１３は、横架材１の軸線方向の鉛直面に沿って配列された所定幅の複数の板材１４，１５によって形成されており、上記上フランジ１１と上記下フランジ１２とが一体として挙動するように上下に連結するものである。板材１４，１５は、所定幅となった板状の面を上記鉛直面と平行にするとともに、側面視においてこの板材１４，１５の軸線が横架材１の軸線に対してほぼ４５°となるように傾斜して配置されている。これらの板材は、軸線の傾斜方向が互いに逆となった第１群の板材１４と第２群の板材１５とを含み、それぞれが横架材１の軸線方向に所定の間隔をあけて配列されている。そして、これらが重ね合わされて、貼り合わされたものである。重ね合わされた板材１４，１５は、接着剤よって互いに張り合わされるものの他、釘、ボルト、ピン等を用いて接合するものであっても良い。
【００２５】
上記板材１４，１５は、該板材の軸線方向に木目の方向がほぼ一致するように形成されており、幅は３０ｍｍ〜８０ｍｍ程度、厚さは５ｍｍ〜１５ｍｍ程度とすることが望ましい。そして、横架材１の軸線方向に、該板材１４，１５の中心軸線が６０ｍｍ〜２５０ｍｍ程度の間隔で配列されている。
【００２６】
上記板材は、予め第１群の板材１４と第２群の板材１５とを互いに貼り合わせてパネルとした後、上フランジ１１及び下フランジ１２と接合されたものである。接合は、上フランジ１１の下面及び下フランジ１２の上面に軸線方向の溝を形成し、この溝にパネルを構成する板材１４，１５の上端部又は下端部を押し入れて接着剤等によって固着したものである。また、板材と上下のフランジとの接合構造の他の例として、上フランジ及び下フランジを構成する木材を、二つに分割して軸線方向へ平行に配置し、これらによってパネルを構成する複数の板材の上端部及び下端部を挟み込むように接合するものであってもよい。
【００２７】
板材１４，１５は、管部材１６を挿通する開口１７を設けるために、図２（ａ）に示すように、切削部が形成されている。開口１７は、第１群の板材の２つの板材１４ａ，１４ｂ間のほぼ中央であって第２群の板材の２つの板材１５ａ，１５ｂ間のほぼ中央となる位置に中心がある円形となっている。そして、開口１７の直径が、２つの板材［１４ａ，１４ｂ］，［１５ａ，１５ｂ］の間隙より大きくなっていることにより、第１群の板材１４及び第２群の板材１５のそれぞれについて、開口の中心の両側にある２つの板材［１４ａ，１４ｂ］，［１５ａ，１５ｂ］に切削部が形成されている。
【００２８】
上記鋼補強部材２は、図３に示すように矩形に切断された鋼板に、複数の爪状部２１が板面に分布するように配列して形成されている。また、管部材１６を挿通する開口１７に相当する範囲は円形の貫通孔２２となっている。そして、横架材１のウェブ１３を構成する板材１４，１５を切削して開口１７とする部分に上記鋼補強部材２の貫通孔２２が合致するように板材１４，１５に当接して固定されている。鋼補強部材は、図２（ｂ）に示すようにウェブ１３の両側面に取り付けられ、第１群の板材１４及び第２群の板材１５にそれぞれ固定される。したがって、板材１４，１５の軸線方向における切削部の前後にわたって板材１４，１５に固定されるとともに、ウェブ１３に設けられる開口１７の両側にある２つの板材［１４ａ，１４ｂ］，［１５ａ，１５ｂ］に連続するように固定される。
【００２９】
上記爪状部２１は、図４（ａ）に示すように、鋼補強部材２に貫通する切り込み線２３によって舌片を設け、これを鋼補強部材２の面から突き出すように折り曲げたものである。つまり、ほぼ平行な二つの切り込み線２３の端部が互いに近づき、尖った角度で連続して舌状に突き出した部分を形成する。この舌状となった部分をその付け根の折り曲げ線２５で折り曲げ、図３（ａ）又は図４（ｂ）に示すように鋼補強部材２の面から突出させることによって爪状部２１としたものである。そして、この爪状部２１を、図４（ｂ）に示すように尖った先端から横架材１のウェブ１３を構成する板材１４，１５に押し入れることによって鋼補強部材２が板材１４，１５に固定されるものとなっている。
なお、上記鋼補強部材２には、厚さが０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の鋼板を用い、爪状部２１の鋼補強部材２の面から突き出す高さは、６ｍｍ〜１２ｍｍ程度とするのが望ましい。
【００３０】
上記爪状部２１は、図１及び図２（ａ）に示すように、開口１７の周囲で板材１４，１５に当接される範囲に配列して設けられ、鋼補強部材２を横架材１のウェブ１３に取り付けたときに舌片の軸線２４が板材１４の軸線方向Ａに対してほぼ９０°となっている。したがって、ウェブ１３に取り付けられたときには、図４（ａ）に示すように、舌片の折り曲げ線２５がウェブ１３を形成する板材１４の軸線Ａに沿った方向つまり木目の方向となるように形成されている。これにより、鋼補強部材２を板材１４，１５に取り付けるときに、爪状部２１を容易に押し入れることができるとともに、板材１４，１５と鋼補強部材２と間に板材１４，１５の軸線方向の力が作用したときに、力の伝達がより有効に生じる。これは爪状部２１に対して次に説明するように力が作用することに基づくものである。
【００３１】
２つの方向に配列された複数の板材１４，１５を張り合わせた木製パネルを面内方向の力に抵抗する構造部材として用いるときには、主に板材１４，１５の軸線方向に力が作用する。図２に示すように横架材１のウェブ１３として用いるときには、横架材１に作用するせん断力によって板材１４，１５には斜引張力及び斜圧縮力として板材１４，１５の軸線方向Ａの力が作用する。この力が爪状部３１を介して鋼補強部材２に伝達される。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、舌片の軸線２４が板材１４，１５の軸線Ａとほぼ直角となるように形成されていると、舌片の折り曲げ線２５は板材１４，１５の軸線Ａに沿った方向となる。そして、板材１４，１５と鋼補強部材２との間で板材１４，１５の軸線方向の力が伝達されると、図５（ｂ）に示すように鋼補強部材２に圧縮力又は引張力Ｔが生じ、爪状部２１には板面に沿った方向に力Ｆが作用する。このとき、舌片の折り曲げ線２５が板材１４，１５の軸線Ａに沿った方向となっていると、舌片の幅が鋼板の厚さより大きく形成されていることによって、折り曲げられた爪状部２１に対して、爪状部２１の曲げ剛性が大きい方向つまり断面の寸法が大きい方向に力Ｆが作用する。これにより鋼補強部材２の板面から突き出した爪状部２１の曲げ変形が生じ難くなっている。
【００３３】
これに対し、図６（ａ）に示すように、舌片の軸線２４が板材１４，１５の軸線Ａに沿った方向に形成されていると、図６（ｂ）に示すように、ウェブ１３を構成する板材１４，１５から爪状部２１に作用する力Ｆは、折り曲げ線２５とほぼ直角となる方向つまり爪状部２１の板厚方向に作用し、爪状部２１に曲げ変形が生じ易くなる。爪状部２１に曲げ変形が生じると図６（ｃ）に示すように爪状部２１が板材１４から抜け出し、鋼補強部材２がウェブ３の側面から離れるように浮き上がりやすくなる。
したがって、鋼補強部材２の爪状部２１は舌片の折り曲げ線２５が板材１４，１５の軸線に沿った方向となるように形成することによって、爪状部２１がウェブ１３から抜け出すのを抑制することが可能となる。
【００３４】
このように鋼補強部材２が横架材１のウェブ１３を構成する木製パネルに固定されていると、横架材１が支持する荷重によって横架材１にせん断力が作用し、ウェブ１３を形成する第１群の板材１４及び第２群の板材１５の一方に引張力、他方に圧縮力が生じる。そして、管部材１６を挿通するために板材１４，１５の一部が切り欠かれている部分では、圧縮力又は引張力の一部が鋼補強部材２に伝達され、鋼補強部材２の圧縮力又は引張力として切削部を越えて再び板材１４，１５に伝達される。したがって、板材１４，１５に切削部が設けられていることによって開口１７の周辺が弱点となるのが抑制され、横架材１は管部材１６を挿通するための開口１７が設けられていないものと同等もしくはこれに近い耐力を有するものとなる。
【００３５】
図１に示す補強構造では、鋼補強部材として図３に示すものを用いたが、ウェブを形成する板材に作用する圧縮力又は引張力が大きくなるときには、これに代えて図７に示すような鋼補強部材を用いることができる。
この鋼補強部材３は、木製パネルに取り付けたときに、板材１４，１５の軸線Ａに沿った方向となる縁に、鋼板の一部を折り曲げたリブ３１を備えるものである。このようなリブ３１を備えることにより、切削部を越える位置で鋼補強部材３に負荷される圧縮力又は引張力が大きくなるときにも、リブ３１によって圧縮力又は引張力を伝達するのに十分な鋼補強部材の断面積が確保される。また、リブ３１によって曲げ剛性が増大し、鋼補強部材の変形が抑制される。
なお、この鋼補強部材３は、板材１４，１５に当接する部分に形成された爪状部３２、ウェブ１３の開口１７と重なる部分に形成された貫通孔３３等、その他の構成は図３に示す鋼補強部材２と同じものである。
【００３６】
図８は、本発明の他の実施形態である木製パネルの補強構造によって補強された横架材４を示す概略斜視図である。また、図９はこの横架材４の側面図及び断面図である。
この横架材４は、図１に示す横架材１と同様に、木材からなる上下のフランジ４１，４２とこれらを上下に連結する木材のウェブ４３とを備えて断面がほぼＩ型となっており、ウェブ４３は複数の所定幅の板材４４，４５を配列し、張り合わせてパネルとしたものが用いられている。ただし、この横架材４では、図１に示す横架材１より上下方向の寸法つまり高さが小さくなっている。この横架材４に、管部材４６を挿通するための開口４７が設けられており、開口４７の大きさは図１に示す横架材１と同程度となっているが、開口４７は下フランジ４２に接近した位置となる。そして、この開口４７を設けるために板材４４，４５を切削した部分が、鋼補強部材５によって補強されている。
【００３７】
上記鋼補強部材５は、図１に示す横架材１の補強に用いられているものと同様に鋼板を加工したものであり、図９及び図１０に示すように、横架材４の板材４４，４５に当接される部分に複数の爪状部５１が配列して形成されている。爪状部５１は、図３に示す鋼補強部材２と同様に、鋼板に切り込み線を設けて先端が尖った舌片を設け、これを付け根の折り曲げ線で折り曲げて鋼補強部材５の面から突出させたものである。折り曲げ線は、板材４４，４５の軸線方向とほぼ一致する方向となっている。また、管部材４６を挿通する開口４７に対応する範囲は円形の貫通孔５２が形成され、上記爪状部５１を板材４４，４５に押し入れることによって開口４７の両側にある２つの板材４４ａ，４４ｂに連続するように固定される。そして、鋼補強部材５は、開口４７の下側にある下フランジ４２に沿ってほぼ水平方向に折り曲げられ、下フランジ４２の上面に当接するものとなっている。つまり、鋼補強部材５は、図１０（ｂ）として展開図を示すように、ほぼ平行な２つの側縁を板材４４，４５の軸線に沿った方向としてウェブ４３に取り付けたときに、下フランジ４２と干渉する位置でほぼ水平となる方向に折り曲げ線５３が設定されている。この折り曲げ線５３でほぼ直角に折り曲げ、図８に示すように下フランジ４２の上面に当接する張り出し部５４が形成されている。この張り出し部５４に設けられたビス孔５５から下フランジ４２にビスをねじ込み、鋼補強部材５の張り出し部５４が下フランジ４２に固定されている。
なお、このように加工された鋼補強部材５は、図１に示す横架材１の補強と同様に、ウェブ４３の両面に設けられ、第１群の板材４４及び第２群の板材４５に固定されている。
【００３８】
このように鋼補強部材５を用いて補強された横架材４では、載荷される荷重によってせん断力が作用し、板材４４，４５に軸線方向の力が作用する。そして、開口４７の上側にある傾斜した板材４４ａでは、爪状部５１を介して板材４４ａから鋼補強部材５に軸線方向の力が伝達され、開口４７による板材４４ａの切削部を越えて鋼補強部材５から再び板材４４ａに軸線方向の力が伝達される。一方、開口４７の下側にある傾斜した板材４４ｂでは、同様に該板材４４ｂの軸線方向の力が爪状部５１を介して鋼補強部材５に伝達され、開口４７による板材４４ｂの切削部を越えて鋼補強部材５に板材４４ｂの軸線方向の力が作用している。そして、開口４７の下側の板材４４ｂは、該切削部に近い位置で下フランジ４２に接合されており、板材４４ｂの軸線方向の力は、主に鋼補強部材５から張り出し部５４を介して木材からなる下フランジ４２に伝達される。
このように板材４４ａ，４４ｂの軸線方向の力が、板材の切削部を越えて伝達されることにより、横架材４のウェブ４３に開口４７が設けられても、横架材４の耐荷力の低下が抑えられる。
【００３９】
図１０に示す鋼補強部材５に代えて、図７に示す鋼補強部材３と同様に板材の軸線方向に沿ってリブを有する鋼補強部材を使用することもできる。
この鋼補強部材６は、図１１（ａ）に示すように、板材の軸線方向に沿った縁に第１のリブ６１及び第２のリブ６２を有するものである。
図１１（ｂ）はこの鋼補強部材６を形成する鋼板の展開図であり、図１０に示す鋼補強部材５と同様に、ウェブの開口４７と対応する位置に貫通孔６３が形成され、板材に当接される範囲には爪状部６４が形成されている。そして、板材の軸線方向に沿った縁近くには第１の折り曲げ線７１及び第２の折り曲げ線７２が設定され、ほぼ直角に折り曲げて第１のリブ６１及び第２のリブ６２が形成されるものとなっている。また、貫通孔６３の下側には第３の折り曲げ線７３が設定され、下フランジの上面に当接して固定される張り出し部６５が形成されている。ウェブの開口の下側にある板材に沿った第２の折り曲げ線７２と上記張り出し部６５を形成する第３の折り曲げ線７３との交点７５より張り出し部６５側では、第２のリブ６２の延長部分６６と張り出し部６５との間は切り込み線７６となっており、切り離されている。上記第１の折り曲げ線７１、第２の折り曲げ線７２及び第３の折り曲げ線７３で鋼板をほぼ直角に折り曲げるとともに、第２の折り曲げ線７２と第３の折り曲げ線７３との交点７５の付近から第２のリブ６２側へ第２の折り曲げ線７２とほぼ直角に設定した第４の折り曲げ線７４でほぼ４５°に折り曲げることにより、図１１（ａ）に示すように張り出し部６５と第２のリブ６２の延長部分６６とが重ね合され、ビス等によって下フランジに固定することができるものとなっている。
このような構造とすることによって板材４４，４５に大きな圧縮力又は引張力が作用するときにも鋼補強部材６が切削部を越えて圧縮力又は引張力を伝達し、有効な補強とすることができる。
【００４０】
図１２は、本発明の他の実施形態である木製パネルの補強構造によって補強された横架材を示す側面図及び断面図である。
この横架材８は、図１に示す横架材と同様に、木材からなる上下のフランジ８１，８２とこれらを上下に連結する木材のウェブ８３とを備えて断面がほぼＩ型となった構造部材であり、ウェブ８３は複数の所定幅の板材８４，８５を配列し、張り合わせてパネルとしたものが用いられている。この横架材８に設けられた開口８７は、管部材８６を挿通するために形成され、図１に示す横架材１に設けられた開口１７より大きいものとなっている。このため傾斜して配置された第１群の板材の一つ８４ａ及び第２群の板材の一つ８５ａが開口８７によって切断され、両側の他の２つの板材［８４ｂ，８４ｃ］，［８５ｂ，８５ｃ］に近接する位置にまで開口８７及ぶものとなっている。つまり、切削部が板材８４ａ，８５ａの全幅に及ぶものとなっている。そして、鋼補強部材９は、切断された板材８４ａ，８５ａの切削部の前後を繋ぐようにウェブ８３の両側面に取り付けられるとともに、切断された板材８４ａ，８５ａの両側でほぼ平行に配置された他の２つの板材［８４ｂ，８４ｃ］，［８５ｂ，８５ｃ］にも当接して固定されている。
【００４１】
この補強構造で用いられる鋼補強部材９は、開口８７と対応する位置に該開口８７とほぼ寸法が同じ円形の貫通孔が形成され、その周辺部で切断された板材８４ａ及びその両側に配置された他の２つの板材８４ｂ，８４ｃと当接する部分に複数の爪状部９１が設けられている。これらの爪状部９１は、図３、図１０に示す鋼補強部材と同様に、鋼板に切り込み線を設けて先端が尖った舌片を設け、これを付け根の折り曲げ線で折り曲げて鋼補強部材の面から突出させたものであって、折り曲げ線は板材８４ａ，８４ｂ，８４ｃの軸線方向とほぼ一致するものとなっている。また、切断された板材８４ａと両側に配置された他の２つの板材８４ｂ，８４ｃに当接される部分には、該板材の軸線方向に沿った折り曲げ線でほぼ直角に折り曲げ、リブ９３が形成されている。
【００４２】
上記鋼補強部材９は、円形の貫通孔が横架材８のウェブ８３に形成された開口８７と対応する位置で、ウェブ８３の両側にそれぞれ当接され、切断された板材８４ａ，８５ａとその両側にある２つの他の板材［８４ｂ，８４ｃ］，［８５ｂ，８５ｃ］に爪状部９１を押し入れて固定される。このように固定されることにより、切断された板材８４ａ，８５ａに作用する軸線方向の力は爪状部９１から鋼補強部材９に伝達され、貫通孔の両側に分布して他の２つの板材［８４ｂ，８４ｃ］，［８５ｂ，８５ｃ］に固定された部分に及ぶ。そして、さらに鋼補強部材９から再び切断された板材８４ａ，８５ａの開口８７の反対側に伝達される。このとき、切断された板材８４ａ，８５ａから鋼補強部材９に伝達された力は貫通孔の周囲で振り分けるように伝達され、鋼補強部材９には変形を生じるように応力が分布する。しかし、鋼補強部材９が切断された板材８４ａ，８５ａの両側にある他の２つの板材［８４ｂ，８４ｃ］，［８５ｂ，８５ｃ］に爪状部９１によって固定されるとともに、これらの板材［８４ｂ，８４ｃ］，［８５ｂ，８５ｃ］に当接される部分にリブ９３が設けられ、曲げ剛性が大きくなっているので、鋼補強部材９の変形が拘束される。これにより、切断された板材８４ａ，８５ａに作用する軸線方向の力は、切断された切削部を越えて開口８７の反対側に伝達され、横架材８の耐力の低下が抑えられる。
【００４３】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、横架材の各部の寸法等、鋼補強部材の形状、寸法、爪状部の形状、寸法等を適宜に変更して実施することができる。
また、以上に説明した実施の形態では、横架材のウェブとして用いられる木製パネルに開口が設けられ、この部分を補強するものであったが、この他に、交差する方向に配列された２つの板材群を重ねて張り合わせた木製パネルが、耐力壁の面材として用いられるとき等にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１：横架材、    ２：鋼補強部材、    ３：鋼補強部材、    ４：横架材、    ５：鋼補強部材、    ６：鋼補強部材、    ８：横架材、    ９：鋼補強部材、
１１：横架材の上フランジ、    １２：横架材の下フランジ、    １３：横架材のウェブ、    １４：第１群の板材、    １５：第２群の板材、    １６：管部材、    １７：横架材のウェブに設けられる開口、
２１：爪状部、    ２２：鋼補強部材の貫通孔、    ２３：舌片を形成するための切り込み線、    ２４：舌片の軸線、    ２５：舌片の折り曲げ線、
３１：リブ、    ３２：爪状部、    ３３：貫通孔、
４１：横架材の上フランジ、    ４２：横架材の下フランジ、    ４３：横架材のウェブ、    ４４：第１群の板材、    ４５：第２群の板材、    ４６：管部材、    ４７：横架材のウェブに設けられる開口、
５１：爪状部、    ５２：鋼補強部材の貫通孔、    ５３：鋼補強部材の折り曲げ線、
５４：鋼補強部材の張り出し部、    ５５：ビス孔、
６１：第１のリブ、    ６２：第２のリブ、    ６３：貫通孔、    ６４：爪状部、  
６５：張り出し部、    ６６：第２のリブの延長部分、
７１：第１の折り曲げ線、    ７２：第２の折り曲げ線、    ７３：第３の折り曲げ線、    ７４：第４の折り曲げ線、    ７５：第２の折り曲げ線と第３の折り曲げ線との交点、    ７６：切り込み線、
８１：上フランジ、    ８２：下フランジ、    ８３：ウェブ、    ８４：第１群の板材、    ８５：第２群の板材、    ８６：管部材，    ８７：開口、
９１：爪状部、    ９３：リブ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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