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鋼と木質材料の複合構造物 NEW

国内特許コード P160013584
整理番号 H23-045D
掲載日 2016年12月28日
出願番号 特願2011-280791
公開番号 特開2013-130021
登録番号 特許第5943416号
出願日 平成23年12月22日(2011.12.22)
公開日 平成25年7月4日(2013.7.4)
登録日 平成28年6月3日(2016.6.3)
発明者
  • 岩田 衛
  • 藤田 正則
出願人
  • 国立大学法人山口大学
発明の名称 鋼と木質材料の複合構造物 NEW
発明の概要 【課題】
鉄骨構造に木質材料の利用を図ると共に、架構は建物の長寿命化、リユース材としての利用を図る観点から、制振部材に座屈拘束ブレースを用いた損傷制御構造としたこと。
【解決手段】
構造物1にあって、柱用の十字H形鋼20には、4つのフランジ12、19上に木質材料22を取付け、梁用のH形鋼37に一対の木質材料40を取付け、前記柱用の十字H形鋼20と前記梁用のH形鋼37との接合は、梁用のH形鋼37の端面に溶接のエンドプレート48と、柱用の十字H形鋼20のフランジ12とを高力ボルト52により螺子接合とすると共に、両者20と37との接合部位に後付で充填木質材料62、63を取付け、更に、柱用の十字H形鋼20と梁用のH形鋼37との間に座屈拘束ブレース4を設けたこと。
【選択図】 図8
従来技術、競合技術の概要


地球環境に配慮した建築構造をコンセプトに、鋼構造技術を活かして、鋼と木質材料とが複合した新しい構造物の可能性を追求してきた。木質材料を利用することは、森林ストックの高齢化防止や炭素の固定源となることから、森林の成長、地球環境改善を積極的に図る方法の一つである。



木質材料は、耐久性や不均質性から、従来の木造建築物は3階建て以下がほとんどであり、適用スパンの制約や耐久性にも限界があった。しかし、近年木材を多用した大規模建築が始められる機運が高まってきている。



従来、非特許文献1に示したように、H形鋼を厚さ約60mmのカラマツの集成材で、柱及び梁を覆う構造(筆者はハイブリッド部材と称している。)とし、それらを600本以上用いたとする木質構造ビルが示されている。柱用のみならず梁用のハイブリッド材は、従来から公知の継手板を介して長手方向に接合すると共に、柱と梁との接合は、図示されていないが、写真1から見ると、溶接接合で、建物は剛接合とするラーメン構造であると認識できる。



また、特許文献1に示されるように、H形鋼の周囲に、複数の難燃処理された木質材料を耐火被覆材として、鉄骨部材の周囲のボルトやビスにより被覆している。更に、鉄骨部材と木質部材を密着して固定することにより、木質部材を鉄骨部材の補強材としても用いている。

産業上の利用分野


この発明は、木質材料を構造材などの建築分野へ普及する必要性から、鋼との複合した新しい構造物に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
構造物にあって、柱にはH形鋼のウエブの両側に、一対のT形鋼を溶接して断面十字形とした十字H形鋼を用い、梁にはH形鋼を用い、
前記柱用の十字H形鋼には、4つのフランジ上にその長手方向に沿って木質材料を取付け、
前記梁用のH形鋼には、その長手方向に沿って一対の木質材料を両側に挟み込むように取付け、
前記柱用の十字H形鋼と前記梁用のH形鋼との接合は、前記梁用のH形鋼の端面にエンドプレートを溶着し、このエンドプレートを直接又は介在物を介して前記柱用の十字H形鋼のフランジに高力ボルトにて螺子結合し、前記柱用の十字H形鋼と前記梁用のH形鋼との接合部位には、後付で充填木質材料を取付けると共に、少なくとも、前記柱用の十字H形鋼と前記梁用のH形鋼との間に座屈拘束ブレースを設けたことを特徴とする鋼と木質材料の複合構造物。

【請求項2】
前記柱用の十字H形鋼は、H形鋼のウエブを長手方向に沿って切断して2つのT形鋼を作り、この2つのT形鋼をH形鋼の両側に配すると共に、前記それぞれT形鋼のウエブの切断端面を前記H形鋼のウエブにそれぞれ溶着して断面十字形構造にしたことを特徴とする請求項1記載の鋼と木質材料の複合構造物。

【請求項3】
前記梁は、H形鋼の両側から一対の木質材料を添着すると共に、その長手方向と直角方向に穴を形成し、この穴に結合ボルトを配し、その結合ボルトにナットが螺合し、前記木質材料をH形鋼に固着させると共に、更にこの穴に前記結合ボルトを保護する充填材が入れられたことを特徴とする請求項1記載の鋼と木質材料の複合構造物。

【請求項4】
前記柱用の十字H形鋼のフランジと前記梁用のH形鋼の端部に溶着の平板状のエンドプレートとの接合は、前記エンドプレートに所定数の穴を形成し、前記フランジにも所定数穴を形成し、前記両方の穴一方から高力ボルトを挿入し、穴から突出した高力ボルトの先端にナットを螺合して締結したことを特徴とする請求項1記載の鋼と木質材料の複合構造物。

【請求項5】
前記柱は、十字H形鋼の周囲を複数の木質材料により覆うと共に、十字H形鋼と木質材料とを固定することなしに、前記複数の木質材料の接合部のみを接合したことを特徴とする請求項1記載の鋼と木質材料の複合構造物。

【請求項6】
前記梁は、H形鋼の両側から一対の木質材料により覆うと共に、H形鋼と木質材料とを固定することなしに、一対の木質材料の接合部のみを接合したことを特徴とする請求項1記載の鋼と木質材料の複合構造物。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011280791thum.jpg
出願権利状態 登録
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