JP7428014B2

JP7428014B2 - 構造体

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Publication number: JP7428014B2
Application number: JP2020035647A
Authority: JP
Inventors: 靖彦辻
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2020-03-03
Publication date: 2024-02-06
Anticipated expiration: 2040-03-03
Also published as: JP2021139125A

Description

本発明は、構造体に関する。

柱や梁を、木質板材を重ねた複数層の構造とすることにより、ガセットプレートなどの鉄板を用いることなく仕口を構成した柱梁接合構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、このような柱梁接合構造を複数接合することで、純ラーメン構造の架構（構造体）を構成できる（後述の比較例参照）。

特開２０１９－２０３３２１号公報

しかしながら、上述したような柱梁接合構造は、外側は柱勝ち、内側は梁勝ちの３層の組み合わせのため、ここに斜めブレース（筋交い）を通すためには、さらに１層以上の層を組み合わせる必要があり、幅が大きくなりすぎるため現実的ではなくなる。このため、構造体を構成する各部材を大きく（太く）する必要があり、コストが高くなるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、部材のサイズを縮小することによりコストの低減を図ることを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明の構造体は、
複数のピースで構成された構造体であって、
第１ピースと第２ピースを有し、
前記第１ピースは、
第１水平部材と、
直角を除く第１角度で前記第１水平部材と交差する第１交差部材と、
を備え、
前記第２ピースは、
第２水平部材と、
直角および前記第１角度を除く第２角度で前記第２水平部材と交差する第２交差部材と、
を備え、
前記第１水平部材と前記第２水平部材が接合された部位を有し、
前記第１交差部材は、前記第２交差部材よりも長く、
前記第１ピースは、
前記第１交差部材と交差するとともに、水平方向となす角度が前記第２角度である第３交差部材をさらに備え、
前記第３交差部材は、前記第２ピースの前記第２交差部材と接合されている
ことを特徴とする。

このような構造体によれば、柱を斜めに形成できるので、水平荷重が加えられた際に柱の軸力で抵抗できる（ブレースと同等の効果が得られる）。よって、部材のサイズを小さくでき、コストの低減を図ることができる。また、所望のパターン（繰り返しパターン）を形成できる。

かかる構造体であって、前記第１角度および前記第２角度の一方は、直角よりも大きく、前記第１角度および前記第２角度の他方は、直角よりも小さいことが望ましい。

このような構造体によれば、水平方向の両方向の水平荷重に対して抵抗することができる。

また、複数のピースで構成された構造体であって、
第１ピースと第２ピースを有し、
前記第１ピースは、
第１水平部材と、
直角を除く第１角度で前記第１水平部材と交差する第１交差部材と、
を備え、
前記第２ピースは、
第２水平部材と、
直角および前記第１角度を除く第２角度で前記第２水平部材と交差する第２交差部材と、
を備え、
前記第１水平部材と前記第２水平部材が接合された部位を有し、
前記第１ピースおよび前記第２ピースはそれぞれ複数設けられており、
第３ピースをさらに有し、
前記第３ピースは、
第１鉛直部材と、
前記第１鉛直部材に最も近い前記第１ピースの前記第１交差部材と、前記第１鉛直部材とを繋ぐ第１斜め部材と、
前記第１鉛直部材に最も近い前記第２ピースの前記第２交差部材と、前記第１鉛直部材とを繋ぐ第２斜め部材と、
を備える、
ことを特徴とする。

このような構造体によれば、水平方向の端部を形成することができる。

また、複数のピースで構成された構造体であって、
第１ピースと第２ピースを有し、
前記第１ピースは、
第１水平部材と、
直角を除く第１角度で前記第１水平部材と交差する第１交差部材と、
を備え、
前記第２ピースは、
第２水平部材と、
直角および前記第１角度を除く第２角度で前記第２水平部材と交差する第２交差部材と、
を備え、
前記第１水平部材と前記第２水平部材が接合された部位を有し、
前記第１ピースおよび前記第２ピースはそれぞれ複数設けられており、
第４ピースをさらに有し、
前記第４ピースは、
第２鉛直部材と、
前記第２鉛直部材に最も近い前記第１ピースの前記第１水平部材、又は、前記第２鉛直部材に最も近い前記第２ピースの前記第２水平部材と、前記第２鉛直部材とを繋ぐ第３水平部材と、
を備える、
ことを特徴とする構造体。

かかる構造体であって、各ピースは、木質の板材を複数層に積層して形成されていることが望ましい。

このような構造体によれば、木質の板材を複数層に積層したピースを用いて、ブレースに近い構造を簡易に形成できる。

また、複数のピースで構成された構造体であって、
第１ピースと第２ピースを有し、
前記第１ピースは、
第１水平部材と、
直角を除く第１角度で前記第１水平部材と交差する第１交差部材と、
を備え、
前記第２ピースは、
第２水平部材と、
直角および前記第１角度を除く第２角度で前記第２水平部材と交差する第２交差部材と、
を備え、
前記第１水平部材と前記第２水平部材が接合された部位を有し、
各ピースは、木質の板材を複数層に積層して形成されており、
前記複数層は、
貫工法で設けられた内側層と、
ＧＩＲ工法で設けられ、前記内側層よりも外側に配置された一対の外側層と、
を有することを特徴とする。

このような構造体によれば、部材の交差部分の強度・剛性を高めることができる。

本発明によれば、コストの低減を図ることができる。

第１実施形態の構造体の概略図である。第１ピース１０の構成を示す分解斜視図である。第２ピース２０の構成を示す分解斜視図である。第３ピース３０の構成を示す分解斜視図である。第４ピース４０の構成を示す分解斜視図である。第２実施形態の構造体の概略図である。継ぎピース６０の構成を示す分解斜視図である。比較例の構造体に用いる柱梁接合構造１００を示す斜視図である。柱梁接合構造１００の分解斜視図である。比較例の構造体の概略図である。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
以下、本発明に係る構造体を、図を用いて説明する。まず、本実施形態について説明する前に、比較例について説明する。

≪比較例の構造体≫
図８は、比較例の構造体に用いる柱梁接合構造１００を示す斜視図である。図９は、柱梁接合構造１００の分解斜視図である。この比較例において、図に示すように、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を定めている。Ｚ方向は、柱が鉛直に建てられている状態で、上下となる方向（すなわち鉛直方向に沿った方向）である。以下、Ｚ方向のことを上下方向ともいう。また、Ｘ方向およびＹ方向は、上下方向に垂直な方向（水平方向）である。ここでは、柱梁接合構造を構成している木質板材の積層方向をＹ方向とし、Ｙ方向（およびＺ方向）と直交する水平方向をＸ方向とする。

比較例の柱梁接合構造１００により接合される柱１１０および梁１２０は、図８、図９に示すように、断面が略矩形状をなし、製材、集成材、ＬＶＬ等の板状をなす３枚の木質板材が積層され、積層されている方向（Ｙ方向）に、綴り材１３０が貫入されて一体化されている。尚、図面では、積層された木質板材を綴る全ての綴り材及び柱と梁とを接合する全ての綴り材を示すと図面が不明瞭となるため、綴り材１３０は一部のみを示すものとする。

以下の説明において、柱１１０を構成する３枚の木質板材のうちの真ん中に配置される木質板材を柱内側木質板材１１１と称し、柱内側木質板材１１１を両面から挟む一対の木質板材を柱外側木質板材１１２と称することとする。また、梁１２０を構成する３枚の木質板材のうちの真ん中に配置される木質板材を梁内側木質板材１２１と称し、梁内側木質板材１２１を両面から挟む一対の木質板材を梁外側木質板材１２２と称することとする。

柱１１０を構成する３枚の木質板材、及び、梁１２０を構成する３枚の木質板材はいずれも、複数の単板の繊維方向を揃えて積層し接着した単板積層材であり、各木質板材にはＬＶＬが使用されている。なお、柱１１０や梁１２０を構成している各木質板材（木材）は、異方性の強い材料であり、繊維方向には強度・剛性が高く、繊維方向以外は、強度・剛性が低いことが知られている。図８及び図９では、各木質板材の繊維方向を、各々の木質板材表面に矢印にて示している。

柱１１０を構成する柱内側木質板材１１１、一対の柱外側木質板材１１２はいずれも繊維が上下方向（Ｚ方向）に沿っている。また、柱１１０を構成する柱外側木質板材１１２には、梁１２０が接合される位置に、水平方向及び柱外側木質板材１１２の面内方向に沿って貫通する柱開孔１１２ａが形成されている。

梁１２０を構成する梁内側木質板材１２１は、繊維方向が当該梁１２０の長手方向（Ｘ方向）と直交する上下方向（Ｚ方向）に沿っており、一対の梁外側木質板材１２２は、繊維方向が梁１２０の長手方向（ここではＸ方向）に沿っている。なお、梁内側木質板材１２１としては、ＬＶＬを繊維方向が上下方向（Ｚ方向）に沿うように配置している。繊維方向を上下方向に沿うようにすることで材長（Ｘ方向の長さ）が不足する場合、フィンガージョイントにより接合して用いればよい（図９参照）。

一対の梁外側木質板材１２２は、矩形状に切断された一方の端面がそれぞれ、柱外側木質板材１１２の側面に当接されている。また、梁外側木質板材１２２と柱外側木質板材１１２は、梁１２０の長手方向（Ｘ方向）に沿い、梁外側木質板材１２２と柱外側木質板材１１２とに亘る鋼棒１４０により接合されている。鋼棒１４０による接合を行うため、柱外側木質板材１１２により分断されている２つの梁外側木質板材１２２には、柱１１０側の端面からＸ方向に沿う梁開孔１２２ａが各々設けられており、柱外側木質板材１１２には、柱外側木質板材１１２のＸ方向に沿う柱開孔１１２ａが設けられている。

梁開孔１２２ａと柱開孔１１２ａとは、柱外側木質板材１１２と梁外側木質板材１２２が接合されたときに、繋がる位置に設けられている。そして、鋼棒１４０は、梁開孔１２２ａと柱開孔１１２ａとに亘るように配置されて接着剤により接着されている。このように、鋼棒などを木材の接合部に挿入し、接着剤にて定着させる接合方法をグルードインロッド（ＧＩＲ）工法という。以下の説明では、同様の接合方法（ＧＩＲ工法）で接合された部分における鋼棒や開孔などの記載を省略する。

一対の柱外側木質板材１１２と一対の梁外側木質板材１２２との間に設けられる梁内側木質板材１２１は、柱外側木質板材１１２の両側に接合された２つの梁外側木質板材１２２と積層方向（Ｙ方向）に重ねられるとともに綴り材１３０により柱外側木質板材１１２及び２つの梁外側木質板材１２２と接合されている。このとき、梁内側木質板材１２１のフィンガージョイントにより接合されている部位（Ｘ方向における中央部）が、柱内側木質板材１１１の幅方向（Ｘ方向）における中央に位置するように配置されている。また、梁１２０における、柱１１０とは反対側の端部は、一対の梁外側木質板材１２２が梁内側木質板材１２１よりも外側（柱１１０から離れる側）に突出している。

柱内側木質板材１１１は、梁内側木質板材１２１により、上下に分断されている。これら上下の柱内側木質板材１１１は、いずれも柱外側木質板材１１２と積層方向（Ｙ方向）に重ねられるとともに、上側の柱内側木質板材１１１の下面が梁内側木質板材１２１の上面に、下側の柱内側木質板材１１１の上面が梁内側木質板材１２１の下面にそれぞれ当接されて、綴り材１３０により一対の柱外側木質板材１１２と接合されている。

このように、梁内側木質板材１２１は、柱内側木質板材１１１を分断しており、柱１１０を貫く（貫通する）ように設けられている。このような施工方法を貫工法という。なお、貫とは柱等の部材間に通す水平材のことであり、貫工法は、社寺などの木造建築に用いられている伝統的工法である。

この比較例の柱梁接合構造１００によれば、柱１１０と梁１２０との接合部において、柱１１０が梁１２０を分断している部位（所謂、柱勝ち）と、梁１２０が柱１１０を分断している部位（所謂、梁勝ち）が混在している。このため、初期剛性が高く、残留変形が生じにくい。よって、仕口の強度・剛性を高めることが可能である。

また、柱内側木質板材１１１の繊維方向と、当該柱内側木質板材１１１を分断している梁内側木質板材１２１の繊維方向とは、同じ方向である。このため、梁１２０の曲げモーメントは、柱内側木質板材１１１の分断されている部位に、分断している梁内側木質板材１２１から柱１１０の長手方向（繊維方向）に支圧として作用するので、梁１２０の端が柱１１０にめり込むなどの損傷は生じ難い。また、このとき、梁内側木質板材１２１からの支圧が作用する部位は柱１１０の全幅なので、支圧が作用する部位をより広く確保することが可能である。

また、梁１２０の梁内側木質板材１２１は、柱内側木質板材１１１を分断しており、上側の柱内側木質板材１１１の下面が梁内側木質板材１２１の上面に、下側の柱内側木質板材１１１の上面が梁内側木質板材１２１の下面にそれぞれ当接されている。このため、柱１１０と梁１２０との接合部は、初期剛性が高く、残留変形が生じにくい。更に、柱内側木質板材１１１を挟んでいる一対の柱外側木質板材１１２は、繊維方向が柱内側木質板材１１１と同じなので、柱１１０の高い強度を確保することが可能である。このため、仕口の強度・剛性を高めることが可能である。

なお、この例では、梁内側木質板材１２１がＬＶＬで構成されており、繊維方向が全てＺ方向（上下方向）に沿っているが、これには限られない。例えば、梁内側木質板材１２１を、ＬＶＢ、ＬＶＬＢ種、合板、ＬＶＬの重ね合わせ（ＬＶＬ積層体）などで構成してもよく、この場合、上下方向に沿う繊維方向の比率は１５～１００％が好ましい。これにより、繊維方向が全て長手方向（Ｘ方向）に沿っている場合と比べて、梁１２０の曲げモーメントを梁内側木質板材１２１から柱１１０の繊維方向に支圧として作用させやすくなる。また、柱１１０の鉛直方向の荷重に対する強度・剛性を高めることができる。

図１０は、比較例の構造体の概略図である。図８の柱梁接合構造１００を、Ｚ方向およびＸ方向に複数並べてそれぞれ接合することで、図１０に示すような純ラーメン構造の架構（構造体）を構成することができる。なお、図に示すように、Ｚ方向（上下方向）に隣接する柱梁接合構造１００（柱１１０同士）はＧＩＲ工法により接合している。また、Ｘ方向（柱の幅方向）に隣接する柱梁接合構造１００の梁１２０同士（具体的には対向する梁内側木質板材１２１）の間には、添板材１２５を配置している。梁外側木質板材１２２と添板材１２５には、Ｙ方向に重なる位置に、それぞれ、綴り材１３０貫入用の貫入孔１２２ｂと貫入孔１２５ａが形成されている。

そして、添板材１２５を梁外側木質板材１２２で両側から挟んだ状態で、綴り材１３０を貫入孔１２２ｂ、貫入孔１２５ａに貫入することにより、梁外側木質板材１２２と添板材１２５とが接合される。これにより、隣接する柱梁接合構造１００同士を水平方向に接合できる。

しかしながら、この比較例の場合、柱１１０と梁１２０が直交しており、その接合部は、外側は柱勝ち、内側は梁勝ちの３層の木質板材の組み合わせで形成されている。ここに斜めブレース（筋交い）を通すためには、さらに１層以上の層を組み合わせる必要があり、幅が大きくなりすぎるため現実的ではなくなる。このため、各部材のサイズを大きく（太く）する必要があり、木材の使用量が増えコストが増加するという問題があった。そこで、本実施形態では、柱を斜めに形成することで、水平荷重が加えられた際に、柱部分の軸力で抵抗できる（ブレースと同等の効果が得られる）ようにしている。これにより、部材のサイズを小さく（細く）して、コストの低減を図っている。

≪本実施形態の構造体≫
図１は、第１実施形態の構造体の概略図である。また、図２は、第１ピース１０の構成の一例を示す分解斜視図であり、図３は、第２ピース２０の構成の一例を示す分解斜視図である。また、図４は、第３ピース３０の構成の一例を示す分解斜視図であり、図５は、第４ピース４０の構成の一例を示す分解斜視図である。

本実施形態においても、比較例と同様に、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を定めている。Ｚ方向（上下方向）は、鉛直方向に沿った方向である。また、Ｘ方向およびＹ方向は、上下方向に垂直な方向（水平方向）であり、木質板材の積層方向をＹ方向とし、Ｙ方向（およびＺ方向）と直交する水平方向をＸ方向とする。

図１に示すように、本実施形態の構造体は、複数のピースを組み合わせて構成されている。なお、図１において、Ｚ方向に直交している部材（Ｘ方向に沿った部材）が梁に相当し、梁に対して、斜め又は直交する部材が柱に相当する。なお、以下の説明において、各部材が交差している箇所（交点）の図面右上側の角度を交差角度とする。

第１実施形態の構造体は、第１ピース１０と、第２ピース２０と、第３ピース３０と、第４ピース４０を有している。各ピースはそれぞれ複数設けられている。このうち、主に構造体の構面を構成しているのは第１ピース１０と第２ピース２０であり、構造体の端部（Ｘ方向の端部）を構成しているのは第３ピース３０と第４ピース４０である。本実施形態において、これらの各ピース（第１ピース１０～第４ピース４０）は木質の部材であり、それぞれ、比較例と同様に３層構造である（図２～図５参照）。図２～図５では、各部材（木質部材）の繊維方向を矢印で示している。

＜第１ピース１０＞
第１ピース１０は、水平部材１０Ａ（第１水平部材に相当）と、交差部材１０Ｂ（第１交差部材に相当）と、交差部材１０Ｃ（第３交差部材に相当）とを備えている。また、図２に示すように、第１ピース１０は、内側層１１と、内側層１１を両面から挟む（すなわち内側層１１よりも外側に配置された）一対の外側層１２との３層構造で形成されている。中央（内側）の内側層１１と一対の外側層１２は、いずれも木質板材で構成されている。

水平部材１０Ａは、長手方向がＸ方向（水平方向）に沿っており、構造体において梁を構成する部位である。水平部材１０Ａは、内側層１１の内側木質板材１１ａと、一対の外側層１２の外側木質板材１２ａで構成されている。

交差部材１０Ｂは、水平部材１０Ａと交差する部材であり、構造体において柱を構成する部位である。交差部材１０Ｂは角度θ１で水平部材１０Ａと交差している。角度θ１は直角を除く角度であり、本実施形態では１２０度である。すなわち、交差部材１０Ｂは、水平部材１０Ａと斜めに交差している（直交していない）。交差部材１０Ｂは、内側層１１の内側木質板材１１ｂと、一対の外側層１２の外側木質板材１２ｂで構成されている。

交差部材１０Ｃは、水平部材１０Ａよりも下側において、交差部材１０Ｂと交差している。交差部材１０Ｃと水平方向（Ｘ方向）とのなす角度はθ２（本実施形態では６０度）であり、後述する第２ピース２０の水平部材２０Ａと交差部材２０Ｂとの交差角度と等しい。これにより、交差部材１０Ｃを、第２ピース２０の交差部材２０Ｂと接合することができる。交差部材１０Ｃは、内側層１１の内側木質板材１１ｃと、一対の外側層１２の外側木質板材１２ｃで構成されている。

内側層１１の内側木質板材１１ｂは、内側木質板材１１ａおよび内側木質板材１１ｃによって分断されている（貫工法）。内側木質板材１１ａによる内側木質板材１１ｂの分断箇所、および、内側木質板材１１ｃによる内側木質板材１１ｂの分断箇所は、対向する面同士が当接しており、面接触となっている。

一方、外側層１２の外側木質板材１２ｂは、外側木質板材１２ａおよび外側木質板材１２ｃを分断している。外側木質板材１２ｂと外側木質板材１２ａ、及び、外側木質板材１２ｂと外側木質板材１２ｃは、それぞれＧＩＲ工法で接合されている。

そして、図２に示すように、一対の外側層１２の間に、内側層１１を挟んで（Ｙ方向に積層し）、綴り材（不図示）などで固定することにより、第１ピース１０が形成される。

なお、第１ピース１０を構成する部材のうち、内側層１１の内側木質板材１１ａおよび内側木質板材１１ｃを除く各部材には、複数の単板の繊維方向を揃えて積層し接着した単板積層材（ＬＶＬ）が使用されている。そして各部材の繊維方向は、それぞれの長手方向に沿っている。

内側層１１の内側木質板材１１ａおよび内側木質板材１１ｃには、複数の単板の繊維方向を直交させて積層した合板が用いられており、長手方向に沿う繊維方向の比率が約５０％である。

このような構成にすることにより、第１ピース１０の各部材（水平部材１０Ａ、交差部材１０Ｂ、交差部材１０Ｃ）の各接合部分（交差部分）の剛性・強度を高めることができる。

＜第２ピース２０＞
第２ピース２０は、水平部材２０Ａ（第２水平部材に相当）と、交差部材２０Ｂ（第２交差部材に相当）を備えている。また、図３に示すように、第２ピース２０は、内側層２１と、内側層２１を両面から挟む一対の外側層２２の３層構造で形成されている。中央の内側層２１と一対の外側層２２は、いずれも木質板材で構成されている。

水平部材２０Ａは、長手方向がＸ方向に沿っており、第１ピース１０の水平部材１０Ａ（又は第４ピース４０の水平部材４０Ｂ）と接合されて梁を構成する。水平部材２０Ａは、内側層２１の内側木質板材２１ａと、一対の外側層２２の内側木質板材２１ｂで構成されている。

交差部材２０Ｂは、水平部材２０Ａと交差する部材であり、柱を構成する部位である。交差部材２０Ｂは角度θ２で水平部材２０Ａと交差している。角度θ２は直角および角度θ１を除く角度であり、本実施形態では６０度である。すなわち、交差部材２０Ｂは、水平部材２０Ａと斜めに交差している（直交していない）。交差部材２０Ｂは、内側層２１の内側木質板材２１ｂと、一対の外側層２２の外側木質板材２２ｂで構成されている。

内側層２１の内側木質板材２１ｂは、内側木質板材２１ａによって分断されている（貫工法）。内側木質板材２１ａによる内側木質板材２１ｂの分断箇所は、対向する面同士が当接しており、面接触となっている。

一方、外側層２２の外側木質板材２２ｂは、外側木質板材２２ａを分断している。外側木質板材２２ｂと外側木質板材２２ａはＧＩＲ工法で接合されている。

そして、図３に示すように、一対の外側層２２の間に内側層２１を挟んで（Ｙ方向に積層し）、綴り材（不図示）などで固定することにより、第２ピース２０が形成される。

なお、第２ピース２０を構成する部材のうち、内側層２１の内側木質板材２１ａを除く各部材には、ＬＶＬが使用されており、各部材の繊維方向は、それぞれの長手方向に沿っている。

また、内側層２１の内側木質板材２１ａには、複数の単板の繊維方向を直交させて積層した合板が用いられており、長手方向に沿う繊維方向の比率が約５０％である。

このような構成にすることにより、第２ピース２０の水平部材２０Ａと交差部材２０Ｂの接合部分（交差部分）の剛性・強度を高めることができる。

＜第３ピース３０＞
第３ピース３０は、構造体のＸ方向の端部に設けられている。第３ピース３０は、平面形状が略Ｋ字状の部材であり、鉛直部材３０Ａ（第１鉛直部材に相当）と、上側斜め部材３０Ｂ（第２斜め部材に相当）と、下側斜め部材３０Ｃ（第１斜め部材に相当）を備えている。また、図４に示すように、第３ピース３０は、内側層３１と、内側層３１を両面から挟む一対の外側層３２の３層構造で形成されている。中央の内側層３１と一対の外側層３２は、いずれも木質板材で構成されている。

鉛直部材３０Ａは、長手方向がＺ方向（上下方向）に沿っており、構造体の柱を構成する。鉛直部材３０Ａは、内側層３１の内側木質板材３１ａと、一対の外側層３２の外側木質板材３２ａで構成されている。

上側斜め部材３０Ｂは、鉛直部材３０Ａから斜め上方に突出している（鉛直部材３０Ａと交差している）。上側斜め部材３０ＢとＸ方向（水平方向）とのなす角度はθ２であり、第２ピース２０の水平部材２０Ａと交差部材２０Ｂとの交差角度と等しい（傾きが等しい）。このため、第２ピース２０の交差部材２０Ｂを上側斜め部材３０Ｂに接合することができる。換言すると、上側斜め部材３０Ｂは、鉛直部材３０Ａに最も近い第２ピース２０の交差部材２０Ｂと鉛直部材３０Ａとを繋ぐ部材である。上側斜め部材３０Ｂは、内側層３１の内側木質板材３１ｂと、一対の外側層３２の外側木質板材３２ｂで構成されている。

下側斜め部材３０Ｃは、上側斜め部材３０Ｂの下側で鉛直部材３０Ａから斜め下方に突出している（鉛直部材３０Ａと交差している）。下側斜め部材３０ＣとＸ方向（水平方向）とのなす角度はθ１であり、第１ピース１０の水平部材１０Ａと交差部材１０Ｂとの交差角と等しい（傾きが等しい）。このため、第１ピース１０の交差部材１０Ｂを下側斜め部材３０Ｃに接合することができる。換言すると、下側斜め部材３０Ｃは、鉛直部材３０Ａに最も近い第１ピース１０の交差部材１０Ｂと鉛直部材３０Ａとを繋ぐ部材である。下側斜め部材３０Ｃは、内側層３１の内側木質板材３１ｃと、一対の外側層３２の外側木質板材３２ｃで構成されている。

外側層３２の外側木質板材３２ａと外側木質板材３２ｂ、及び、外側木質板材３２ａと外側木質板材３２ｃは、それぞれ、ＧＩＲ工法で接合されている。また、内側層３１の内側木質板材３１ａは、内側木質板材３１ｂおよび内側木質板材３１ｃの先端部分によって上下に分断されている。ただし、内側木質板材３１ａが上下に分断されず、一部繋がっていてもよい（内側木質板材３１ｂおよび内側木質板材３１ｃの先端部分が内側木質板材３１ａに食い込んでいるだけでもよい）。

そして、図４に示すように、一対の外側層３２の間に内側層３１を挟んで（Ｙ方向に積層し）、綴り材（不図示）などで固定することにより、第３ピース３０が形成される。

なお、第３ピース３０を構成する部材のうち、内側層３１の内側木質板材３１ｂと内側木質板材３１ｃを除く各部材には、ＬＶＬが使用されており、各部材の繊維方向は、それぞれの長手方向に沿っている。

また、内側層３１の内側木質板材３１ｂと内側木質板材３１ｃには合板が用いられており、長手方向に沿う繊維方向の比率が約５０％である。

このような構成にすることにより、第３ピース３０の鉛直部材３０Ａと、上側斜め部材３０Ｂおよび下側斜め部材３０Ｃとの接合部分（交差部分）の剛性・強度を高めることができる。

＜第４ピース４０＞
第４ピース４０は、構造体のＸ方向の端部に設けられている。また、第４ピース４０は、第３ピース３０とＺ方向に並んで配置されている。第４ピース４０は、平面形状が略Ｔ字状の部材であり、鉛直部材４０Ａ（第２鉛直部材に相当）と、水平部材４０Ｂ（第３水平部材に相当）を備えている。また、図５に示すように、第４ピース４０は、内側層４１と、内側層４１を両面から挟む一対の外側層４２の３層構造で形成されている。中央（内側）の内側層４１と一対の外側層４２は、いずれも木質板材で構成されている。

鉛直部材４０Ａは、長手方向がＺ方向（上下方向）に沿っており、第３ピースの鉛直部材３０Ａとともに、構造体の柱を構成する。鉛直部材４０Ａは、内側層４１の内側木質板材４１ａと、一対の外側層４２の外側木質板材４２ａで構成されている。

水平部材４０Ｂは、鉛直部材４０ＡからＸ方向（水平方向）に突出している。水平部材４０Ｂには、第１ピース１０の水平部材１０Ａ、又は、第２ピース２０の水平部材２０Ａが接合される（図１参照）。換言すると、水平部材４０Ｂは、は、鉛直部材４０Ａに最も近い第１ピース１０の水平部材１０Ａ、又は、第２ピース２０の水平部材２０Ａと、鉛直部材４０Ａとを繋ぐ部材である。水平部材４０Ｂは、内側層４１の内側木質板材４１ｂと、一対の外側層４２の外側木質板材４２ｂで構成されている。

なお、外側層４２の外側木質板材４２ｂと外側木質板材４２ａはＧＩＲ工法で接合されている。また、内側層４１の内側木質板材４１ｂは内側木質板材４１ａを分断している（貫工法）。内側木質板材４１ｂによる内側木質板材４１ａの分断箇所は、対向する面同士が当接しており、面接触となっている。

そして、図５に示すように、一対の外側層４２の間に内側層４１を挟んで（Ｙ方向に積層し）、綴り材（不図示）などで固定することにより、第４ピース４０が形成される。

なお、第４ピース４０を構成する部材のうち、内側木質板材４１ｂを除く部材には、ＬＶＬが使用されており、各部材の繊維方向は、それぞれの長手方向に沿っている。

また、内側木質板材４１ｂには合板が用いられており、長手方向に沿う繊維方向の比率が約５０％である。

このような構成にすることにより、第４ピース４０の鉛直部材４０Ａと水平部材４０Ｂの接合部分（交差部分）の剛性・強度を高めることができる。

以上の構成の第１ピース１０、第２ピース２０、第３ピース３０、第４ピース４０をそれぞれ図１のように組み合わせる（接合する）。これにより図１の構造体が形成される。

具体的には、第１ピース１０の水平部材１０Ａと第２ピース２０の水平部材２０Ａを接合することで、Ｘ方向に沿った梁が形成される。また、第１ピース１０の交差部材１０Ｂ同士を接合することで、斜め（水平方向となす角度がθ１）の柱が形成される。また、第１ピース１０の交差部材１０Ｃと第２ピース２０の交差部材２０Ｂを接合することで斜め（水平方向となす角度がθ２）の柱が形成される。このように梁に対して鋭角（θ２）で交差する柱と鈍角（θ１）で交差する柱が構成されることにより、水平方向の両方向の水平荷重に対して抵抗することができる。なお、第１ピース１０と第２ピース２０を組み合わせることによって、繰り返しパターンを形成でき、このパターンを複数並べることで、図１のような構面を構成することができる。

また、第３ピース３０の鉛直部材３０Ａと第４ピース４０の鉛直部材４０Ａによって、上下方向に沿った柱が形成されており、また、第１ピース１０や第２ピース２０を当該柱（第３ピース３０又は第４ピース４０）に繋ぐことができる。具体的には、鉛直部材３０Ａに最も近い第１ピース１０の交差部材１０Ｂを、第３ピース３０の下側斜め部材３０Ｃと接合できる。また、鉛直部材３０Ａに最も近い第２ピース２０の交差部材２０Ｂを第３ピース３０の上側斜め部材３０Ｂと接合できる。また、第４ピース４０の鉛直部材４０Ａに最も近い第１ピース１０の水平部材１０Ａ又は第２ピース２０の水平部材２０Ａを、第４ピース４０の水平部材４０Ｂと接合できる。このように、第３ピース３０と第４ピース４０によって、構造体の水平方向（Ｘ方向）の端部を構成することができる。

本実施形態の構造体は、上述したように、柱が斜めに設けられているので、水平荷重が加えられた際に、柱の軸力で抵抗できる。このため、比較例の構造体と比べて、各部材のサイズ（太さ）を小さくできる。これにより、木材の使用量を減らすことができ、コストの低減を図ることができる。

なお、各ピースをＺ方向（上下方向）に接合する部位（例えば、鉛直部材３０Ａと鉛直部材４０Ａの接合部：柱の接合部）は、ＧＩＲ工法で接合することが望ましい。

また、各ピースをＸ方向（水平方向）に接合する部位（例えば、水平部材１０Ａと水平部材２０Ａの接合部：梁の接合部）は、比較例（図１０）のように、内側木質板材を短くして（一対の外側木質板材を内側木質板材よりも突出させて）、間に添板材を挟んで綴り材などで接合することが望ましい。

また、斜めに接合する部位（例えば、交差部材１０Ｃと交差部材２０Ｂとの接合部：斜めの柱の接合部）は、ＧＩＲ工法で接合することが望ましい。ただし、ＧＩＲ工法が用いられない場合は、例えば、対向する部材端部のうちの一方側の内側木質板材を長くし（外側木質板材よりも突出させ）、他方側の一対の外側木質板材を長くして（内側木質板材よりも突出させて）、先端部分同士を嵌め合わせるようにして綴り材などで接合してもよい。

以上説明したように、本実施形態の構造体は、第１ピース１０と第２ピース２０を有して構成されている。第１ピース１０は、水平部材１０Ａと、角度θ１で水平部材１０Ａと交差する交差部材１０Ｂとを備えており、第２ピース２０は、水平部材２０Ａと、角度θ２で水平部材２０Ａと交差する交差部材２０Ｂとを備えている。そして、水平部材１０Ａと水平部材２０Ａとが接合されて梁が構成されている。これにより本実施形態では柱を斜めに構成することができ、水平荷重が加えられた際に柱の軸力で抵抗できる。このため、比較例の構造体と比べて、各部材のサイズ（太さ）を小さくできる。これにより、木材の使用量を減らすことができ、コストの低減を図ることができる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
第２実施形態の構造体は、第１実施形態（図１）と同じ外形（パターン）である。ただし、構造体を構成しているピースが第１実施形態と異なっている。

図６は、第２実施形態の構造体の概略図である。なお、図６において、図１と同一構成の部分には同一符号を付し説明を省略する。また、図７は、第６ピース６０の構成の一例を示す分解斜視図である。

第２実施形態では、第１実施形態の第１ピース１０の代わりに、第５ピース５０（第１ピースに相当）と第６ピース６０（継ぎピースに相当）を用いている。

第５ピース５０は、水平部材５０Ａと、交差部材５０Ｂを備えている。水平部材５０Ａは、第２ピース２０の水平部材２０Ａと接合されており、交差部材５０Ｂは、角度θ１で水平部材５０Ａと交差している。なお、第５ピース５０は、鉛直方向を軸として第２ピース２０を反転させたもの（すなわちθ１＝１８０－θ２）であり、構成は第２ピース２０と同じである。よって、詳細な説明は省略する。

第６ピース６０は、継ぎ部材６０Ａと継ぎ部材６０Ｂを備えている。また、図７に示すように、第２ピース２０は、内側層６１と、内側層６１を両面から挟む一対の外側層６２の３層構造で形成されている。中央の内側層６１と一対の外側層６２は、いずれも木質板材で構成されている。

継ぎ部材６０Ａは、上下に隣接する第５ピース５０の交差部材５０Ｂ同士を繋ぐ部材である。すなわち、継ぎ部材６０Ａの水平方向となす角度は角度θ１である（水平部材５０Ａと交差部材５０Ｂの交差角度と等しい）。継ぎ部材６０Ａは、内側層６１の内側木質板材６１ａと、一対の外側層６２の外側木質板材６２ａで構成されている。

継ぎ部材６０Ｂは、継ぎ部材６０Ａと交差しており、上下に隣接する第２ピース２０の交差部材２０Ｂ同士を繋ぐ部材である。すなわち、継ぎ部材６０Ｂの水平方向となす角度は角度θ２である（水平部材２０Ａと交差部材２０Ｂの交差角度と等しい）。継ぎ部材６０Ｂは、内側層６１の内側木質板材６１ｂと、一対の外側層６２の外側木質板材６２ｂで構成されている。

なお、内側層６１の内側木質板材６１ａは、内側木質板材６１ｂによって分断されている。内側木質板材２１ａによる内側木質板材２１ｂの分断箇は、対向する面同士が当接しており、面接触となっている。一方、外側層６２の外側木質板材６２ａは、外側木質板材６２ｂを分断している。外側木質板材６２ａと外側木質板材６２ｂはＧＩＲ工法で接合されている。

そして、図７に示すように、一対の外側層６２の間に内側層６１を挟んで（Ｙ方向に積層し）、綴り材（不図示）などで固定することにより、第６ピース６０が形成される。

なお、第６ピース６０を構成する部材のうち、内側層６１の内側木質板材６１ａを除く各部材には、ＬＶＬが使用されており、各部材の繊維方向は、それぞれの長手方向に沿っている。

また、内側層６１の内側木質板材６１ａには、合板が用いられており、長手方向に沿う繊維方向の比率が約５０％である。

このような構成にすることにより、第６ピース６０の継ぎ部材６０Ａと継ぎ部材６０Ｂの接合部分（交差部分）の剛性・強度を高めることができる。

第２実施形態においても、第２ピース２０、第５ピース５０、及び、第６ピース６０によって第１実施形態と同じパターン（繰り返しパターン）を形成できる。そして、このパターンを複数並べることで、図６のような構面（Ｘ方向に沿った梁と、傾きの異なる２つの柱）を構成できる。よって、比較例の構造体と比べて、各部材のサイズ（太さ）を小さくできる。これにより、木材の使用量を減らすことができ、コストの低減を図ることができる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
以上、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。

前述の実施形態では、各ピースが３層構造であったがこれには限られない。例えば５層構造であってもよい。

また、前述の実施形態では、貫工法の部材として合板を用いていた（長手方向と直交する方向に沿う繊維方向の比率が約５０％であった）が、これには限られない。例えば、ＬＶＬ、ＬＶＢ、ＬＶＬＢ種、ＬＶＬの重ね合わせ（ＬＶＬ積層体）などを用いてもよい。この場合、長手方向と直交する方向に沿う繊維方向の比率は１５～１００％が好ましい。

１０第１ピース、１０Ａ水平部材（第１水平部材）、
１０Ｂ交差部材（第１交差部材）、１０Ｃ交差部材（第３交差部材）、
１１内側層、１１ａ内側木質板材、
１１ｂ内側木質板材、１１ｃ内側木質板材、
１２外側層、１２ａ外側木質板材、
１２ｂ外側木質板材、１２ｃ外側木質板材、
２０第２ピース、
２０Ａ水平部材（第２水平部材）、２０Ｂ交差部材（第２交差部材）、
２１内側層、２１ａ内側木質板材、２１ｂ内側木質板材、
２２外側層、２２ａ外側木質板材、２２ｂ外側木質板材、
３０第３ピース、３０Ａ鉛直部材（第１鉛直部材）、
３０Ｂ上側斜め部材（第２斜め部材）、３０Ｃ下側斜め部材（第１斜め部材）、
３１内側層、３１ａ内側木質板材、
３１ｂ内側木質板材、３１ｃ内側木質板材、
３２外側層、３２ａ外側木質板材、
３２ｂ外側木質板材、３２ｃ外側木質板材、
４０第４ピース、４０Ａ鉛直部材（第２鉛直部材）、
４０Ｂ水平部材（第３水平部材）、
４１内側層、４１ａ内側木質板材、４１ｂ内側木質板材、
４２外側層、４２ａ外側木質板材、４２ｂ外側木質板材、
５０第５ピース（第１ピース）、
５０Ａ水平部材（第１水平部材）、５０Ｂ交差部材（第１交差部材）、
６０第６ピース（継ぎピース）、
６０Ａ継ぎ部材、６０Ｂ継ぎ部材、
６１内側層、６１ａ内側木質板材、６１ｂ内側木質板材、
６２外側層、６２ａ外側木質板材、６２ｂ外側木質板材、
１１０柱、１１１柱内側木質板材、
１１２柱外側木質板材、１１２ａ柱開孔、
１２０梁、１２１梁内側木質板材、
１２２梁外側木質板材、１２２ａ梁開孔、１２２ｂ貫入孔、
１２５添板材、１２５ａ貫入孔、
１３０綴り材、１４０鋼棒、

Claims

複数のピースで構成された構造体であって、
第１ピースと第２ピースを有し、
前記第１ピースは、
第１水平部材と、
直角を除く第１角度で前記第１水平部材と交差する第１交差部材と、
を備え、
前記第２ピースは、
第２水平部材と、
直角および前記第１角度を除く第２角度で前記第２水平部材と交差する第２交差部材と、
を備え、
前記第１水平部材と前記第２水平部材が接合された部位を有し、
前記第１交差部材は、前記第２交差部材よりも長く、
前記第１ピースは、
前記第１交差部材と交差するとともに、水平方向となす角度が前記第２角度である第３交差部材をさらに備え、
前記第３交差部材は、前記第２ピースの前記第２交差部材と接合されている
ことを特徴とする構造体。
請求項１に記載の構造体であって、
前記第１角度および前記第２角度の一方は、直角よりも大きく、
前記第１角度および前記第２角度の他方は、直角よりも小さい、
ことを特徴とする構造体。
複数のピースで構成された構造体であって、
第１ピースと第２ピースを有し、
前記第１ピースは、
第１水平部材と、
直角を除く第１角度で前記第１水平部材と交差する第１交差部材と、
を備え、
前記第２ピースは、
第２水平部材と、
直角および前記第１角度を除く第２角度で前記第２水平部材と交差する第２交差部材と、
を備え、
前記第１水平部材と前記第２水平部材が接合された部位を有し、
前記第１ピースおよび前記第２ピースはそれぞれ複数設けられており、
第３ピースをさらに有し、
前記第３ピースは、
第１鉛直部材と、
前記第１鉛直部材に最も近い前記第１ピースの前記第１交差部材と、前記第１鉛直部材とを繋ぐ第１斜め部材と、
前記第１鉛直部材に最も近い前記第２ピースの前記第２交差部材と、前記第１鉛直部材とを繋ぐ第２斜め部材と、
を備える、
ことを特徴とする構造体。
複数のピースで構成された構造体であって、
第１ピースと第２ピースを有し、
前記第１ピースは、
第１水平部材と、
直角を除く第１角度で前記第１水平部材と交差する第１交差部材と、
を備え、
前記第２ピースは、
第２水平部材と、
直角および前記第１角度を除く第２角度で前記第２水平部材と交差する第２交差部材と、
を備え、
前記第１水平部材と前記第２水平部材が接合された部位を有し、
前記第１ピースおよび前記第２ピースはそれぞれ複数設けられており、
第４ピースをさらに有し、
前記第４ピースは、
第２鉛直部材と、
前記第２鉛直部材に最も近い前記第１ピースの前記第１水平部材、又は、前記第２鉛直部材に最も近い前記第２ピースの前記第２水平部材と、前記第２鉛直部材とを繋ぐ第３水平部材と、
を備える、
ことを特徴とする構造体。
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の構造体であって、
各ピースは、木質の板材を複数層に積層して形成されている、
ことを特徴とする構造体。
複数のピースで構成された構造体であって、
第１ピースと第２ピースを有し、
前記第１ピースは、
第１水平部材と、
直角を除く第１角度で前記第１水平部材と交差する第１交差部材と、
を備え、
前記第２ピースは、
第２水平部材と、
直角および前記第１角度を除く第２角度で前記第２水平部材と交差する第２交差部材と、
を備え、
前記第１水平部材と前記第２水平部材が接合された部位を有し、
各ピースは、木質の板材を複数層に積層して形成されており、
前記複数層は、
貫工法で設けられた内側層と、
ＧＩＲ工法で設けられ、前記内側層よりも外側に配置された一対の外側層と、
を有することを特徴とする構造体。