(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材の両端面に、継手結合手段を備えた金属板を当接させ、前記木材の両端面の前記金属板同士を４本の連結材で連結して構成される木製ハイブリッドトラス骨組部材であって、前記連結材は、両端をネジ切加工した棒材又は線材であって、前記木材の外側面角部に沿って長さ方向に延びるように、前記木材の外側に配置されることを特徴とする木製ハイブリッドトラス骨組部材。
【請求項２】
前記木材が集成材である請求項１に記載の木製ハイブリッドトラス骨組部材。
【請求項３】
前記連結材の両端にネジ付けられるナットは、戻り止め用二重ナットである請求項１又は２に記載の木製ハイブリッドトラス骨組部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は木製ハイブリッドトラス骨組部材、より詳細には、体育館、大型展示場、公的施設等の大空間を有するトラスドーム等の建築物を構築するための立体トラス、ラチス梁等に用いる部材で、トラス材として木材を用いた木製ハイブリッドトラス骨組部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
体育館、大型展示場、公的施設等の大空間を有する建築物のドーム屋根等を構築するために、立体トラスが用いられる。立体トラスは、各節点がピン結合され、各部材が三角形を構成するような骨組で、立体に形成されたもので、そのトラス材としては、専ら鉄骨材が用いられていた（例えば、特開平７−８２７９４号公報及び特開平８−３０２８１１号公報）。
【０００３】
然るに、近時、鉄骨材の代わりに、人に安らぎを与える木材をトラス材とした木製トラスが実用化されてきている。この木製トラスは、木製トラス材３０の両端に、グローブジョイント３１に結合するための金物３２を固定した構成単位を、多数連結して構築される（図５参照）。
【０００４】
例えば上記金物３２は、木製トラス材３０の端部両側面に形成される切り込み３３に嵌着される挟持部３４と、挟持部の中央部に設けられて、木製トラス材３０の中央部に形成されるスリット３５に挿入される長尺の挿入部３６と、挟持部３４の挿入部３６と反対側に、スリーブ３７を備えた継手結合手段３８を設置して成る。
【０００５】
挿入部３６には２個のピン孔が透設され、木製トラス材３０には、ピン孔に連通するピン挿通孔３９が貫設され、ピン挿通孔３９にピン孔を通してピンを打ち込み、エポキシ樹脂を加圧注入してピンを固定することにより、金物３２を木製トラス材３０の端部に固定する。
【０００６】
上記木製トラス材３０を用いての木製トラスにおいては、木製トラス材３０自体に圧縮力と引張力の双方がかかることになるが、木材は圧縮力に比較して引張力は多少弱く、特に、木材と金物との接合部において、引き抜き応力等に対する検討が必要となる。また、接合のための断面欠損や接合材耐力により、トラス材耐力が決定され、更に、接合部変形によりトラスに大変形を起こすことがあることも考慮しなければならないこともあって、建築コストが高価となり、加工、工作も困難となりがちである。
【０００７】
木製トラス材を貫通させて両端にネジを切った鉄棒を通し、該ネジ切り部をトラス材の両端面に配した金属板から出してボルト止めするという考えもあるが（例えば、実開平２−２５６０２号公報）、その場合は断面欠損が増えて強度が落ち、また、貫通孔穿設に手間がかかるという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の木製トラス材の場合には、木製トラス材が特に耐引張力の点で問題があり、更に、接合部耐力により部材が決定されるので、建築コストが嵩み、また、設計においては、接合部の変形計算が非常に困難であり、エポキシ注入等によって接合部を完全に固定しなければならないといった問題があったり、更には、木材に鉄棒を挿通するものにあっては、木材に対する断面欠損が大きくなって強度が低下するという問題が起きる。
【０００９】
そこで、本発明はそのような問題のない、即ち、各構成単位（骨組部材）がそれぞれ十分な耐圧縮力と耐引張力とを有し、木部と金属の接合部に、在来工法による木造本来の接合方法である接合部を完全に固定しない工法を採用することにより、建築コストを抑えることができると共に、工期、殊に設計工期を短縮することができ、しかも、木材の断面欠損が少なくて十分な強度を確保することができる木製ハイブリッドトラス骨組部材を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、木材の両端面に、継手結合手段を備えた金属板を当接させ、前記木材の両端面の前記金属板同士を４本の連結材で連結して構成される木製ハイブリッドトラス骨組部材であって、前記連結材は、両端をネジ切加工した棒材又は線材であって、前記木材の外側面角部に沿って長さ方向に延びるように、前記木材の外側に配置されることを特徴とする木製ハイブリッドトラス骨組部材、を以て上記課題を解決した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に依拠して説明する。本発明に係る木製ハイブリッドトラス骨組部材は、木材１の両端に、継手結合手段２を備えた金属板３を当接させ、金属板３同士を、木材１の外側面に沿って延びる連結材４で連結して成る。木材１としては、集成材を用いることが好ましい。その場合、例えば４枚板の貼り合わせとする（図２参照）。
【００１２】
連結材４は、例えば、両端をネジ切り加工した４本の棒鋼（鉄筋）であり、その両端ネジ切り部は、木材１の両端面に当てがわれる金属板３を通して突出させ、その部をナット６で締め付ける。その際金属板３は、木材１の端面に強固に密着させず、スクリュー釘５、木ネジ等で仮止めして緩やかな固定状態にしておく。本発明において用いるナット６としては、図４に示すような戻り止め用二重ナット（ハードロック）が好適である。
【００１３】
本発明に係る木製ハイブリッドトラス骨組部材は、木材１の断面欠損をできるだけ少なくすることを企図したもので、図１及び図２に示す第１の実施形態においては、４本の連結材４は、木材１の４角に沿って当てがって外観上本体１と一体化したものである。この場合、木材１の４角に沿って、連結材４が収まる曲面座１１を設けることが好ましい（図２参照）。
【００１４】
木材１と金属板３と連結材４とがこのように結合されることにより、木材１部分にかかる力と、連結材４部分にかかる力とを分離することが可能となる。即ち、連結材４にかかる引張力は木材１には伝達されず、木材１は圧縮力のみ負担することになる。このことは、他の実施形態についても言えることである。
【００１５】
また、圧縮力をより確実に木材１に伝達する必要がある場合や、屋根面等によって不確実な応力が発生し、部材等にずれが生ずる虞のある場合等には、金属板３は、木材１の端面から側面にかかるような形状とすることが好ましい。
【００１６】
継手結合手段２は、端部に頸部７ａを有すると共に、中間部にピン７ｂを植設したボルト７と、ボルト７に螺合するワッパー８とから成る（図３参照）。ボルト７は、頸部７ａを木材１側にして金属板３に挿通され、頸部７ａは、木材1の端面に埋入状態にされる。ボルト７の先端は、グローブ継手９にネジ込まれる。また、ピン７ｂは、ワッパー８に形成される長孔８ａ内に突出状態にされる。
【００１７】
連結材４としては、上記棒鋼のような棒材の他、ピアノ線や炭素繊維線材を撚り合わせたもの等の強靱な線材等の利用も可能である。
【００１８】
かかる構成の継手結合手段２においては、ワッパー８を回転させると、ボルト７が、その長孔８ａの縁に当接するピン７ｂを介してワッパー８と一体となって回転し、グローブ継手９に螺入していく。かくして、頸部７ａが金属板３を引張ることにより、木材１がグローブ継手９に確固と接続される。
【００１９】
図３に示す第２の実施形態は、第３の実施形態において、連結材４を木材１から若干離隔させて、木材１の断面欠損を完全になくしたものである。勿論この場合は、第１の実施形態における曲面座１１のような受け座は不要である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は上述した通りであって、本発明によれば、各構成単位（骨組部材）がそれぞれ各応力に十分に対応し、且つ、圧縮力と引張力を完全に分離した接合法を採用することにより、木部と金属部の接合部分をエポキシ等で完全固定した場合に２次応力等の不確定応力の発生を抑止することができ、以て、接合部変形によるトラス全体の変形計算等の困難で煩わしい作業が不要となり、従来問題となっていた設計上の種々の問題が解決される。そして、それにより、部材耐力を十分に確保することができ、建築コストを抑えることができると共に、工期、殊に設計工期を短縮することができる効果がある。また、木材の断面欠損が少ないため、強度が落ちることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトラス骨組部材の第１の実施形態を示す図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】本発明に係るトラス骨組部材の第２の実施形態を示す図である。
【図４】本発明において用いるナットの構成例を示す図である。
【図５】従来のトラス骨組部材の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１    木材
２    継手結合手段
３    金属板
４    棒鋼
５    スクリュー釘
６    ナット
７    ボルト
７ａ  頸部
７ｂ  ピン
８    ワッパー
８ａ  長孔
９    グローブ継手
１１    曲面座
【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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