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公開番号2025023531
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-17
出願番号2023127736
出願日2023-08-04
発明の名称木質構造部材
出願人大成建設株式会社
代理人園田・小林弁理士法人
主分類E04H 9/02 20060101AFI20250207BHJP(建築物)
要約【課題】木質系の部材を鋼板に強固かつ簡潔な構造で接合することができる、木質構造部材を提供する。
【解決手段】木質構造部材10は、木質系支持材40と鋼板50が組み合わされた木質構造部材10であって、前記木質系支持材40の表面40fに、複数の突出部62を貫入して設けられる木材緊結金物60を備え、前記鋼板50と前記木材緊結金物60の間は、構造用接着剤Jで接着接合されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
木質系支持材と鋼板が組み合わされた木質構造部材であって、
前記木質系支持材の表面に、複数の突出部を貫入して設けられる木材緊結金物を備え、前記鋼板と前記木材緊結金物の間は、構造用接着剤で接着接合されていることを特徴とする木質構造部材。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
木質系支持材と粘弾性ダンパーが組み合わされた木質構造部材であって、
前記木質系支持材の表面に、複数の突出部を貫入して設けられる木材緊結金物と、
一対の取付鋼板の間に粘弾性体が配置される前記粘弾性ダンパーと、を備え、
一方の前記取付鋼板と、前記木材緊結金物の間は、構造用接着剤で接着接合されていることを特徴とする木質構造部材。
【請求項３】
更に、構造物の骨組の第１の部分に接合される連結用鋼板を備え、
前記木質系支持材は、前記骨組の第２の部分に連結され、前記連結用鋼板に対して相対移動可能に設けられ、
前記粘弾性ダンパーの他方の前記取付鋼板と前記連結用鋼板の間は、前記構造用接着剤で接着接合されて固定されていることを特徴とする請求項２に記載の木質構造部材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質系支持材と鋼板、特に粘弾性ダンパーが組み合わされた木質構造部材に関する。
続きを表示（約 5,600 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、木質系の部材と、鋼板とを組み合わせて接合することが、行われている。木質系の部材を接合する対象となる、鋼材を含む部材として、例えば粘弾性ダンパーが挙げられる。
粘弾性ダンパーは、次の特許文献１～３に開示されるように、粘弾性体により構造物の振動を減衰させる。
より詳細には、特許文献１には、構造物の骨組みの一方の部位に取り付けられて軸力が作用する内側部材と、骨組みの他方の部位に取り付けられて軸力が作用する外側部材と、これら内側部材及び外側部材の間に介装された粘弾性体とを備えた制震ダンパーが開示されている。
また、特許文献２には、複数枚の鋼板と、各鋼板間に接着される粘弾性体とからなり、鋼板の一端が建物のフレーム側の連結部材に連結される制震ダンパーが開示されている。
また、特許文献３には、鋼製外側筋かい構成材における筋かい長手方向に延長する保持孔内に、筋かい長手方向に延長する鋼製内側筋かい構成材が配置され、その内側筋かい構成材における外側筋かい構成材内に配置された部分の周面とその外側筋かい構成材の内周面との間に粘弾性層が介在されて固着され、外側筋かい構成材内の奥部と内側筋かい構成材の先端部との間に伸縮許容間隙が設けられて、振動抑制筋かい材が構成され、その振動抑制筋かい材の両端部が建造物の骨組みに連結されている、構造物の振動抑制装置が開示されている。
【０００３】
このような粘弾性ダンパーを、例えばブレースや壁等に適用して、制振ブレースや制振壁等の制振部材を実現するに際し、デザイン性を高めることを目的として、冒頭で説明したように、粘弾性ダンパーに木質系の部材を組み合わせて、木現しとすることが考えられる。このような木質系の部材を、制振部材を構成する鋼材等に、ボルトやドリフトピンを用いて接合しようとすると、取り合いが複雑になる可能性がある。また、この場合には、ボルトやドリフトピンと、木質系の部材との間に応力が集中し、ボルトやドリフトピンが木質系の部材にめり込むことがある。ボルトやドリフトピンが木質系の部材にめり込むと、接合部分の剛性が低下してしまう。したがって、木質系の部材を粘弾性ダンパーと組み合わせて制振部材を構築したとしても、粘弾性ダンパーの性能を有効に発揮できず、振動を効果的に低減できない可能性がある。
これに対し、木質系の部材を、制振部材を構成する鋼材等に、ボルトやドリフトピンではなく、接着剤によって接着することが考えられる。しかし、この場合には、木質系の部材と、接着剤による接合対象となる鋼材等との間に応力が作用すると、この接合部において、木質系の部材自体が応力に抵抗し得ず、接着剤が接着された部分の表面の繊維が木質系の部材から剥離するようにして、接合部が破壊されることがある。
したがって、木質系の部材を、例えば粘弾性ダンパー等に含まれる鋼板に、強固かつ簡潔な構造で接合することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第４９５０９１３号公報
特開２０１６－５６６０５号公報
特開平３－２６２８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、木質系の部材を鋼板に強固かつ簡潔な構造で接合することができる、木質構造部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、木質系支持材と粘弾性ダンパーを組み合わせた木質構造部材として、粘弾性ダンパーと木質系支持材（軸部材）を高力ボルトによる摩擦接合ではなく、骨組に接合された連結用鋼板と粘弾性ダンパーとの接合面、及び粘弾性ダンパーと木質系支持材の表面に取り付けた木材緊結金物との接合面を、其々構造用接着剤を用いて接着接合させることで、木質系支持材に対する局所的な応力集中やめり込みを抑止可能である点に着眼し、本発明に至った。具体的には、木質構造部材として、制振ブレースと、木質制振間柱、及び制振壁を実現した。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の木質構造部材は、木質系支持材と鋼板が組み合わされた木質構造部材であって、前記木質系支持材の表面に、複数の突出部を貫入して設けられる木材緊結金物を備え、前記鋼板と前記木材緊結金物の間は、構造用接着剤で接着接合されていることを特徴とする。
上記のような構成によれば、木質系支持材の表面に木材緊結金物が設けられ、鋼板と木材緊結金物の間は、構造用接着剤で接着接合されて固定されている。したがって、鋼板と木質系支持材の間に応力が作用した場合に、当該応力は、木質系支持材に関しては、木材緊結金物との間で作用する。ここで、木質系支持材には、木材緊結金物の複数の突出部が、木質系支持材の内部へ貫入された状態となっている。このような、木材緊結金物が木質系支持材の内部に貫入される構成とすることで、接着剤を用いて何らかの部材を木質系支持材の表面に接着する場合に生じるような、木質系支持材の表面の繊維が剥離して、接合部が破壊することが抑制される。
また、何らかの部材を木質系支持材に接合するに際し、ボルトやドリフトピン等の鋼製の接合具を用いると、木質系支持材のボルトやドリフトピン等が設けられた部分の周辺に応力が集中し、これにより、ボルトやドリフトピン等が木質系支持材にめり込むことが考えられる。これに対し、上記のような構成によれば、木質系支持材には、木材緊結金物の複数の突出部が貫入して設けられることで、木材緊結金物が接合されているため、これらの間に作用する応力は、複数の突出部の各々へと広く分散した状態で、木質系支持材と木材緊結金物との間で相互に伝達される。したがって、ボルトやドリフトピン等の鋼製の接合具を用いて接合した場合に比べると、局所的な応力の集中が抑制され、木質系支持材へのめり込みが抑制される。
上記の効果が相乗し、接合部の状態が長期にわたり維持され、木質系の部材を強固な構造で鋼板に接合することができる。
また、木材緊結金物と鋼板の間は、構造用接着剤で接着接合されて固定されている。このため、これらの接合のためにボルトやドリフトピンを用いる必要がなくなる。すると、ボルトやドリフトピンを締結するための接合しろを設ける必要がなくなり、接合部分の取り合いが簡潔なものとなる。
このようにして、木質系の部材を鋼板に強固かつ簡潔な構造で接合することができる、木質構造部材を実現することができる。
【０００７】
また、本発明の木質構造部材は、木質系支持材と粘弾性ダンパーが組み合わされた木質構造部材であって、前記木質系支持材の表面に、複数の突出部を貫入して設けられる木材緊結金物と、一対の取付鋼板の間に粘弾性体が配置される前記粘弾性ダンパーと、を備え、一方の前記取付鋼板と、前記木材緊結金物の間は、構造用接着剤で接着接合されていることを特徴とする。
上記のような構成によれば、木質系支持材の表面に木材緊結金物が設けられ、粘弾性ダンパーの一方の取付鋼板と木材緊結金物の間は、構造用接着剤で接着接合されて固定されている。したがって、粘弾性ダンパーと木質系支持材の間に応力が作用した場合に、当該応力は、木質系支持材に関しては、木材緊結金物との間で作用する。ここで、木質系支持材には、木材緊結金物の複数の突出部が、木質系支持材の内部へ貫入された状態となっている。このような、木材緊結金物が木質系支持材の内部に貫入される構成とすることで、接着剤を用いて何らかの部材を木質系支持材の表面に接着する場合に生じるような、木質系支持材の表面の繊維が剥離して、接合部が破壊することが抑制される。
また、何らかの部材を木質系支持材に接合するに際し、ボルトやドリフトピン等の鋼製の接合具を用いると、木質系支持材のボルトやドリフトピン等が設けられた部分の周辺に応力が集中し、これにより、ボルトやドリフトピン等が木質系支持材にめり込むことが考えられる。これに対し、上記のような構成によれば、木質系支持材には、木材緊結金物の複数の突出部が貫入して設けられることで、木材緊結金物が接合されているため、これらの間に作用する応力は、複数の突出部の各々へと広く分散した状態で、木質系支持材と木材緊結金物との間で相互に伝達される。したがって、ボルトやドリフトピン等の鋼製の接合具を用いて接合した場合に比べると、局所的な応力の集中が抑制され、木質系支持材へのめり込みが抑制される。
上記の効果が相乗し、接合部の状態が長期にわたり維持され、木質系の部材を強固な構造で粘弾性ダンパーの取付鋼板に接合することができる。
また、木材緊結金物と粘弾性ダンパーの取付鋼板の間は、構造用接着剤で接着接合されて固定されている。このため、粘弾性ダンパーを取り付けるためにボルトやドリフトピンを用いる必要がなくなる。すると、ボルトやドリフトピンを締結するための接合しろを設ける必要がなくなり、接合部分の取り合いが簡潔なものとなる。
このようにして、木質系の部材を粘弾性ダンパーに強固かつ簡潔な構造で接合して、振動を効果的に低減することができる、木質構造部材を実現することができる。
【０００８】
本発明の一態様においては、木質構造部材は、更に、構造物の骨組の第１の部分に接合される連結用鋼板を備え、前記木質系支持材は、前記骨組の第２の部分に連結され、前記連結用鋼板に対して相対移動可能に設けられ、前記粘弾性ダンパーの他方の前記取付鋼板と前記連結用鋼板の間は、前記構造用接着剤で接着接合されて固定されている。
上記のような構成によれば、連結用鋼板と木質系支持材は、構造物の骨組の、それぞれ異なる第１の部分と第２の部分に、接合、連結されている。連結用鋼板と木質系支持材は、互いに相対移動可能に設けられているため、地震が生じ、層間変形等により、構造物の骨組の第１の部分と第２の部分が互いに相対移動しようとすると、連結用鋼板と木質系支持材は、これら第１の部分と第２の部分の各々に追従して移動することで、相対移動する。この、連結用鋼板と木質系支持材の相対移動は、これらの間に介装された粘弾性ダンパーにより吸収、減衰される。このようにして、振動が低減される。
このようにして粘弾性ダンパーに応力が作用した場合においても、既に説明したように、接着剤を用いて何らかの部材を木質系支持材の表面に接着する場合に生じるような、木質系支持材の表面の繊維が剥離して、接合部が破壊することや、ボルトやドリフトピン等の鋼製の接合具を用いて接合した場合に生じるような、局所的な応力の集中と木質系支持材へのめり込みが、抑制される。
したがって、接合部の状態が長期にわたり維持され、木質系の部材を強固な構造で粘弾性ダンパーの取付鋼板に接合することができる。
また、連結用鋼板と粘弾性ダンパーの取付鋼板の間は、構造用接着剤で接着接合されて固定されている。このため、粘弾性ダンパーを取り付けるためにボルトやドリフトピンを用いる必要がなくなる。すると、ボルトやドリフトピンを締結するための接合しろを設ける必要がなくなり、接合部分の取り合いが簡潔なものとなる。
このようにして、木質系の部材を粘弾性ダンパーに強固かつ簡潔な構造で接合して、振動を効果的に低減することができる、木質構造部材を実現することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、木質系の部材を鋼板に強固かつ簡潔な構造で接合することができる、木質構造部材を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の第１実施形態に係る木質構造部材を示す断面図である。
木材緊結金物の平面図である。
木材緊結金物の側面図である。
本発明の第２実施形態に係る木質構造部材を、梁幅方向から見た図である。
本発明の第２実施形態に係る木質構造部材を示す断面図である。
本発明の第２実施形態に係る木質構造部材の上部に配置された粘弾性ダンパーを示す拡大断面図である。
粘弾性ダンパーの平面図である。
粘弾性ダンパーの側面図である。
木材緊結金物の接着面積の検討例を示す図である。
本発明の第３実施形態に係る木質構造部材としての木質制振間柱を示す断面図を示す。
本発明の第３実施形態に係る木質構造部材としての木質制振間柱を、梁幅方向から見た図である。
本発明の第３実施形態に係る木質構造部材としての木質制振間柱の上部に配置された粘弾性ダンパーを示す拡大断面図である。
本発明の第３実施形態の変形例に係る木質構造部材としての木質制振間柱を示す断面図である。
本発明の第４実施形態に係る木質構造部材としての制振壁を示す図である。
本発明の第４実施形態の変形例に係る木質構造部材としての制振壁を示す図である。
木材緊結金物の変形例の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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