(57)【要約】【課題】木材の補強強度を向上する木材の補強構造を提供することを目的とする。【解決手段】一端が曲げられたアラミド・ファイバー・ロッド１０と、穴２０ａとこの穴２０ａから延びる表面に沿った溝２０ｂを有する木材２０を備え、前記一端が前記穴２０ａに挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッドは前記溝２０ｂに嵌合していることを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が曲げられたアラミド・ファイバー・ロッドと、
穴とこの穴から延びる表面に沿った溝を有する木材
を備え、
前記一端が前記穴に挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッドは前記溝に嵌合していることを特徴とする木材の補強構造。
【請求項２】
請求項１に記載の木材の補強構造において、
前記アラミド・ファイバー・ロッドと前記木材は接着されていることを特徴とする木材の補強構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の木材の補強構造において、
穴とこの穴から延びる表面に沿った溝を有する他の木材を
更に備え、
前記溝は前記木材の長さ方向に設けられ、
前記アラミド・ファイバー・ロッドの他端は前記他の木材の前記穴に曲げられて挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッドは前記他の木材の溝に嵌合していることを特徴とする木材の補強構造。
【請求項４】
請求項１または２に記載の木材の補強構造において、
前記木材は柱として、穴とこの穴から延びる表面に沿った溝を有する基礎上に設けられ、前記アラミド・ファイバー・ロッドの他端は前記基礎の穴に曲げられて挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッドは前記基礎の溝に嵌合していることを特徴とする木材の補強構造。
【請求項５】
請求項１または２に記載の木材の補強構造において、
前記木材は梁であり、前記穴は前記梁の下面から前記梁の上面側へ延びるようにして形成され、かつ、前記梁の長手方向に対して４５度の角度を有することを特徴とする木材の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木材の補強構造にあっては、筋交いや火打ちに用いる特殊な金物が大型かつ複雑なものであるため、その取り付け施工作業に多大な労力を要するという問題があった。これを解決するために、特許文献１では、シート状に形成した高強度繊維（アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維など）にテンションをかけることにより、極めて容易に施工できかつ低コストにて補強することができ、しかもその補強効果を長期的に高い信頼性にて維持させることが可能な建築物の繊維補強システム及び繊維補強された建築新部材を提供することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９０２２５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、特許文献１において、シート状に形成した高強度繊維にテンションをかけることは、作業者が行うと思われる。そのため、作業者によりテンションにばらつきがあることが想定される。
【０００５】
そのため、作業者による補強強度のばらつきが少なく、補強強度を向上する工法が望まれる。
【０００６】
本発明は、木材の補強強度を向上する木材の補強構造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】
【０００７】
上記課題の少なくとも一つを解決するために、請求項１に記載の発明は、例えば、図１に示すように、
一端が曲げられたアラミド・ファイバー・ロッド１０と、
穴２０ａとこの穴２０ａから延びる表面に沿った溝２０ｂを有する木材２０
を備え、
前記一端が前記穴２０ａに挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッド１０は前記溝２０ｂに嵌合していることを備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の一端が前記木材２０の穴２０ａに挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッド１０は前記溝２０ｂに嵌合していることにより、木材２０とアラミド・ファイバー・ロッド１０とを一体化することができるため、木材自体の補強強度を向上することができる。ここで、アラミド・ファイバー・ロッドとは、アラミド繊維から構成されるロッドである。例えば、アラミド・ファイバー・ロッドは、アラミド繊維を組紐状に編み、エポキシ樹脂で硬化して製造される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、例えば、図１に示すように、
請求項１に記載の木材の補強構造において、
前記アラミド・ファイバー・ロッド１０と前記木材２０は接着されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０と前記木材２０が接着されていることにより、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０と前記木材２０とを接着して一体化することができるため、木材自体の補強強度をより向上することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、例えば、図１〜図４に示すように、
請求項１または２に記載の木材の補強構造において、
穴３０ａとこの穴３０ａから延びる表面に沿った溝３０ｂを有する他の木材３０を
更に備え、
前記溝２０ｂは前記木材２０の長さ方向に設けられ、
前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の他端は前記他の木材３０の前記穴３０ａに曲げられて挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッド１０は前記他の木材３０の溝３０ｂに嵌合していることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の他端は前記他の木材の前記穴３０ａに曲げられて挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッド１０は前記他の木材３０の溝３０ｂに嵌合していることにより、アラミド・ファイバー・ロッド１０により２つの木材２０、３０を接合することができるため、木材自体の補強強度の向上に加えて、木材の接合部の補強強度を向上することできる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、例えば、図５に示すように、
請求項１または２に記載の木材の補強構造において、
前記木材２０は柱として、穴５０ａとこの穴５０ａから延びる表面に沿った溝５０ｂを有する基礎５０上に設けられ、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の他端は前記基礎５０の穴５０ａに曲げられて挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッド１０は前記基礎５０の溝５０ｂに嵌合していることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の他端は前記基礎の穴５０ａに曲げられて挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッド１０は前記基礎５０の溝５０ｂに嵌合していることにより、アラミド・ファイバー・ロッド１０により木材２０と基礎５０を接合できるため、木材自体の補強強度の向上に加えて、木材２０と基礎５０との接合における補強強度を向上できる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、例えば、図９に示すように、
請求項１または２に記載の木材の補強構造において、
前記木材４０は梁であり、前記穴４０ａは前記梁の下面から前記梁の上面側へ延びるようにして形成され、かつ、前記梁の長手方向に対して４５度の角度を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０が挿入される前記穴４０ａは前記梁の下面から前記梁の上面側へ延びるようにして形成され、かつ、前記梁の長手方向に対して４５度の角度を有することにより、梁の中央部にかかるせん断力を効率的に支えることができるため、梁の補強強度を向上できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、木材の補強強度を向上する木材の補強構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る木材の補強構造を示す図であり、（ａ）は分解斜視図であり、（ｂ）は斜視図であり、（ｃ）は図１（ｂ）のＩ-Ｉ断面図であり、（ｄ）及び（ｅ）は溝の部分拡大図である。
【図２】同、柱と土台との補強構造を示す斜視図である。
【図３】同、柱と土台との補強構造を示す斜視図である。
【図４】同、土台同士の補強構造を示す斜視図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は本発明に係る木材の補強構造を示す図であり、（ａ）は分解斜視図であり、（ｂ）は斜視図である。
【図６】同、土台と基礎との補強構造を示す斜視図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は本発明に係る梁の補強構造を示す図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】同、（ａ）は底面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】同、（ａ）は底面図、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
＜実施の形態＞
（木材の補強構造）
図１（ａ）において、符号１０はアラミド繊維から構成される一端が曲げられたアラミド・ファイバー・ロッドを示し、符号２０は穴２０ａとこの穴２０ａから延びる表面に沿った溝２０ｂを有する木材２０を示す。穴２０ａとこの穴２０ａから延びる表面に沿った溝２０ｂは、木材２０の一面に複数設けられている。ここで、図１（ａ）に示すように、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の一端が予め曲げられている、そして、図１（ｂ）に示すように、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の一端が前記穴２０ａに挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッド１０は前記溝２０ｂに嵌合している。アラミド・ファイバー・ロッド１０の曲げ、および、穴２０ａと、この穴２０ａから延びる表面に沿った溝２０ｂは、現場加工も可能であるが、作業者の精度によるばらつきを少なくするために、工場で加工することが望ましい。また、アラミド・ファイバー・ロッドとして、例えば、前田工繊株式会社製のＦＦロッド（テクノーラ（登録商標）ロッド）を用いることができる。
【００２１】
本実施の形態によれば、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の一端が前記木材２０の穴２０ａに挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッド１０が前記溝２０ｂに嵌合していることにより、木材２０とアラミド・ファイバー・ロッド１０とを一体化することができるため、木材自体の補強強度を向上することができる。
【００２２】
そして、図１(ｃ)に示すように、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０と前記木材２０は接着剤１５により、接着されている。図１（ｃ）に示す接着材１５として、例えば、日本ヒルティ 株式会社製のエポキシ樹脂系接着剤（ＨＩＴ−ＲＥ５００）を用いることができる。具体的には、穴２０ａとこの穴２０ａから延びる表面に沿った溝２０ｂにこの接着剤を予め充填し、その後、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の全体が接着剤１５で覆われるように、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０が前記穴２０ａに挿入され、且つ、溝２０ｂに嵌合して接着される。挿入及び嵌合した後に、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０が接着剤１５で覆われていない部分があるとき、その部分に接着剤１５を再度充填し、図１（ｃ）に示すように前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の全体が接着剤１５で覆われるようにする。なお、図１（ｄ）に示すように、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の表面と溝２０ｂを形成する面との距離（ｔ１，ｔ２，ｔ３）が等しく（ｔ１＝ｔ２＝ｔ３）、且つ、記アラミド・ファイバー・ロッド１０の表面と接着剤１５の表面との距離（ｔ４）が前記溝２０ｂを形成する面との距離（ｔ１，ｔ２，ｔ３）より大きいことが望ましい。言い換えると、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０を覆う接着剤１５の厚みが前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の下部及び側部に比べて上部に厚く設けられていることが望ましい。より望ましくは、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の表面と接着剤１５の表面との距離（ｔ４）が前記溝２０ｂを形成する面との距離（ｔ１，ｔ２，ｔ３）の１．５倍であることが望ましい。また、図１（ｅ）に示すような樹脂等で形成された円形等のスペーサー１７で前記アラミド・ファイバー・ロッド１０を覆って溝２０ｂに挿入し、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の表面と溝２０ｂを形成する面との距離（ｔ１，ｔ２，ｔ３）を調整するようにして、接着してもよい。以下説明する他の例においても、図１（ｃ）〜図１（ｅ）に示す例のいずれかと同様に前記アラミド・ファイバー・ロッド１０を柱、土台、梁等の木材や基礎等に溝を設けて接着する。
【００２３】
本実施の形態によれば、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０と前記木材２０が接着されていることにより、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０と前記木材２０とを接着して一体化することができるため、木材自体の補強強度をより向上することができる
【００２４】
また、図１（ａ）において、符号３０は、穴３０ａとこの穴３０ａから延びる表面に沿った溝３０ｂを有する他の木材３０（土台）を示す。穴３０ａとこの穴３０ａから延びる表面に沿った溝３０ｂは、他の木材３０の一面に複数設けられている。そして、前記木材２０の溝２０ｂは前記木材２０の長さ方向に設けられている。また、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の他端は予め曲げられていて、前記他の木材３０の前記穴３０ａに挿入される。そして、図１（ｂ）に示すように、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッド１０は前記他の木材３０の溝３０ｂに嵌合している。アラミド・ファイバー・ロッド１０の曲げ、および、穴３０ａとこの穴３０ａから延びる表面に沿った溝３０ｂは、現場加工も可能であるが、作業者の精度によるばらつきを少なくするために、工場で加工することが望ましい。
【００２５】
本実施の形態によれば、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の他端は前記他の木材（土台）の前記穴３０ａに曲げられて挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッド１０は前記他の木材３０の溝３０ｂに嵌合していることにより、アラミド・ファイバー・ロッド１０により２つの木材２０、３０を接合することができるため、木材２０自体の補強強度の向上に加えて、２つの木材２０、３０との接合部の補強強度を向上することできる。
【００２６】
（変形例）
上記実施の形態では、２つの木材２０、３０の例として、隅部以外の柱（木材２０に相当）と土台（他の木材３０に相当）とを例にして説明した。図２〜図４は、本実施の形態における木材の補強構造の変形例を示す。図２は、隅部の柱（木材２０に相当）と土台（他の木材３０に相当）との接合状態を示している。そして、柱の二面において土台と柱が複数のアラミド・ファイバー・ロッド１０により接合されている。図３は、土台（木材２０に相当）と土台（他の木材３０に相当）との接合状態を示している。そして、土台同士が複数のアラミド・ファイバー・ロッド１０により接合されている。なお、図３の例は、土台の一部を切断後に取り除き、新しい土台を部分的に取り替えることを想定している。図４は、梁４０を介在して、例えば、２階の柱（木材２０に相当）と１階の柱（他の木材３０に相当）との接合状態を示している。そして、土台同士が複数のアラミド・ファイバー・ロッド１０により接合されている。これらの変形例においても、木材に穴と溝を設けてアラミド・ファイバー・ロッドで接合することにより、木材自体の補強強度の向上に加えて、木材の接合部の補強強度を向上することできる。なお、上述のように、接着剤１５を用いるのが望ましい。
【００２７】
（基礎に接合される木材の補強構造）
図５（ａ）に示すように、前記木材２０は柱であり、符号５０は、穴５０ａとこの穴５０ａから延びる表面に沿った溝５０ｂを有する基礎を示す。穴５０ａとこの穴５０ａから延びる表面に沿った溝５０ｂは、基礎５０の一面に複数設けられている。前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の他端は予め曲げられていて、前記基礎５０の穴５０ａに挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッド１０は前記基礎５０の溝５０ｂに嵌合している。
【００２８】
本実施の形態によれば、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０の他端は前記基礎の穴５０ａに曲げられて挿入され、前記一端から他端へ伸びるアラミド・ファイバー・ロッド１０は前記基礎５０の溝５０ｂに嵌合していることにより、アラミド・ファイバー・ロッド１０により木材２０と基礎５０を接合できるため、木材２０自体の補強強度の向上に加えて、木材２０と基礎５０との接合における補強強度を向上できる。
【００２９】
（変形例）
上記実施の形態では、木材２０と基礎５０の例として、隅部以外の木材２０を基礎５０へ接合する例について説明した。図６は、本実施の形態における木材の補強構造の変形例を示す。図６は、隅部の柱（木材２０に相当）と基礎５０との接合状態を示している。そして、柱の二面において基礎と柱が複数のアラミド・ファイバー・ロッド１０により接合されている。これらの変形例においても、木材と基礎に穴と溝を設けてアラミド・ファイバー・ロッドで接合することにより、木材自体の補強強度の向上に加えて、木材の接合部の補強強度を向上することできる。なお、上述のように、接着剤１５を用いるのが望ましい。
【００３０】
（梁の補強構造）
図７において、符号４０は梁を示す。そして、前記梁の穴４０ａは、前記梁の長手方向に離れて設けられ、前記梁の下面から前記梁の上面側へ延びるようにして形成され、かつ、前記梁の長手方向に対して４５度の角度を有することを特徴とする。そして、アラミド・ファイバー・ロッド１０の予め曲げられた一端および他端は梁の２つの穴４０ａに挿入され、これらの穴４０ａを繋ぐように延びる表面に設けられた溝４０ｂに嵌合している。
【００３１】
本実施の形態によれば、前記アラミド・ファイバー・ロッド１０が挿入される前記穴４０ａは前記梁の下面から前記梁の上面側へ延びるようにして形成され、かつ、前記梁の長手方向に対して４５度の角度を有することにより、梁の中央部にかかるせん断力を効率的に支えることができるため、梁自体の補強強度を向上できる。なお、上述のように、接着剤１５を用いるのが望ましい。
【００３２】
（変形例）
上記実施の形態では、梁４０の両端側に設けられた穴４０ａを繋ぐ溝４０ｂに１本のアラミド・ファイバー・ロッド１０が挿入及び嵌合された例について説明した。図８及び図９に示すように、複数のアラミド・ファイバー・ロッド１０が梁４０に挿入及び嵌合されてもよい。図８においては、梁４０の長手方向に設けれらた２つの穴４０ａを繋ぐ溝４０ｂに加えて、この溝４０ｂの長手方向に溝４１ｂおよび溝４２ｂが溝４０ｂの両側に梁４０の端部に向けて順に設けられ、溝４１ｂおよび溝４２ｂの梁４０の端部側に穴４１ａおよび穴４２ａがそれぞれ設けられている。そして、アラミド・ファイバー・ロッド１０ａ，１０ｂの予め曲げられた一端が梁４０の穴４１ａ，４２ａに挿入され、他端は溝４１ｂ，溝４２ｂに嵌合し接着されている。なお、溝４０ｂ，溝４１ｂ，溝４２ｂの溝を一つの溝として設けてもよい。また、図９においては、梁４０の両端側に設けられた２つの穴４０ａを繋ぐ溝４０ｂに加えて、穴４０ａを挟むように梁４０の短手方向に溝４１ｂおよび溝４２ｂが溝４０ｂの両側に設けられ、溝４１ｂおよび溝４２ｂの梁の端部側に穴４１ａおよび穴４２ａがそれぞれ設けられている。そして、アラミド・ファイバー・ロッド１０ａ，１０ｂの予め曲げられた一端が梁の穴４１ａ，４２ａに挿入され、他端は溝４１ｂ，溝４２ｂに嵌合し接着されている。本変形例においても、梁の中央部にかかるせん断力を効率的に支えることができるため、梁自体の補強強度を向上できる。なお、上述のように、接着剤１５を用いるのが望ましい。
【００３３】
上述のように、本実施の形態によれば、木材の補強強度を向上する木材の補強構造を提供することを目的とする。
【符号の説明】
【００３４】
１０   アラミド・ファイバー・ロッド
１５   接着剤
１７   スペーサ
２０，３０，４０     木材
５０   基礎
【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】
2012207387.tif 000008
【図７】
2012207387.tif 000009
【図８】
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【図９】
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