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接合结构体以及建筑物

文献发布时间:2023-06-19 19:27:02


接合结构体以及建筑物

技术领域

本发明涉及接合结构体以及包含该接合结构体的建筑物。

背景技术

以往,作为木材(例如,木制的家具)的接合方法之一已知榫接(蝶形接头)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1:札幌家具品株式会社,《木材的接合方法》[online],[令和2年3月25日检索],网址

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供适合作为建筑物的构成材料的适用于新型蝶形接头的接合构件以及包括该接合构件的接合结构体。

用于解决技术问题的方案

本发明例如提供以下方案。

(项目1)

一种接合结构体,包含第一木制板、第二木制板和将所述第一木制板与所述第二木制板接合的榫接状的接合构件,其中,

所述接合结构体具有约10kN以上的容许屈服强度。

(项目2)

根据项目1所述的接合结构体,其中,

所述接合构件包含层叠多个板材的集成材。

(项目3)

根据项目2所述的接合结构体,其中,

所述多个板材包含具有第一纤维方向的第一板材和具有与所述第一纤维方向不同的第二纤维方向的第二板材,

所述第一板材的总体积比所述第二板材的总体积大,

所述接合构件的高度方向与所述第一纤维方向大致相同。

(项目4)

根据项目2所述的接合结构体,其中,

所述多个板材仅包含具有第一纤维方向的多个第一板材,

所述接合构件的高度方向与所述第一纤维方向大致相同。

(项目5)

根据项目4所述的接合结构体,其中,

所述接合构件具有以所述多个第一板材的强度相对于所述接合构件的高度方向的中心轴成为对称的方式层叠有所述多个第一板材的结构。

(项目6)

根据项目1至5中任一项所述的接合结构体,其中,

所述接合构件具有实施了圆弧加工的角部。

(项目7)

根据项目6所述的接合结构体,其中,

实施了圆弧加工的所述角部的R值为R6~R15。

(项目8)

根据项目1至7中任一项所述的接合结构体,其中,

燕尾槽分别形成于所述第一木制板的接合部的规定位置以及所述第二木制板的接合部的规定位置,

通过将所述第一木制板的燕尾槽与所述第二木制板的燕尾槽对位,形成与所述接合构件的形状对应的剖面燕尾形的空间,

所述第一木制板以及所述第二木制板构成为通过将所述接合构件插入所述剖面为燕尾形的空间而相互接合。

(项目9)

根据项目1至8中任一项所述的接合结构体,其中,

所述接合结构体不包括用于所述第一木制板与所述第二木制板的接合的金属件。

(项目10)

根据项目1至9中任一项所述的接合结构体,其中,

所述第一木制板以及所述第二木制板由正交集成材制作。

(项目11)

根据项目1至10中任一项所述的接合结构体,其中,

所述第一木制板以及所述第二木制板的宽度方向的长度分别为约300mm~约800mm。

(项目12)

根据项目1至11中任一项所述的接合结构体,其中,

关于所述接合构件的大小,高度方向的长度为约150mm~约270mm,宽度方向的长度为约150mm~约270mm,厚度为约90mm~约270mm,侧面表面间的最短的长度为约75mm~约135mm。

(项目13)

根据项目1至12中任一项所述的接合结构体,其中,

所述木制板的弯曲强度:所述接合构件的弯曲强度为1:2.2~1:3.6。

(项目14)

根据项目1至13中任一项所述的接合结构体,其中,

所述接合结构体具有约18kN以上的极限屈服强度。

(项目15)

一种建筑物,其中,包含项目1~14中任一项所述的接合结构体。

(项目16)

一种接合构件,其中,用于项目1~14中任一项所述的接合结构体中。

发明效果

根据本发明,能够提供一种包括适用于蝶形接头的接合构件的接合结构体以及建筑物。

附图说明

图1是示出本发明的接合结构体的一例的图。

图2是示出本发明的接合结构体的另一例的图。

图3是示出图1以及图2所示的接合构件130的结构的一例的图。

图4是示出接合构件130的结构的一例的图。

图5是示出建筑物的一例的图。

具体实施方式

(定义)

以下,对本说明书中所使用的术语进行定义。

在本说明书中,“约”是指在后续的数值的±10%的范围内。

在本说明书中,“屈服载荷”是指屈服开始时所施加的载荷。

在本说明书中,“容许屈服强度”是指最大载荷的2/3与屈服载荷中小的一方的载荷的大小。

在本说明书中,“极限屈服强度”是指至少局部性地开始崩坏时所施加的载荷的大小。

以下,一边参照附图,一边对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,在整篇本说明书中,对相同的结构要素使用相同的附图标记。

(接合结构体)

图1示出本发明的接合结构体的一例。图1的(a)示出接合状态的接合结构体100的结构的一例,图1的(b)是图1的(a)所示的接合结构体100的分解图。

在图1的(a)以及图1的(b)所示的实施方式中,接合结构体100包含木制板110、木制板120和用于将木制板110与木制板120接合的榫接状的接合构件130。此处,在本发明中,将木制板110的具有比较大的表面积的面作为木制板110的主面111,将木制板120的具有比较大的表面积的面作为木制板120的主面121。在图1的(a)以及图1的(b)所示的实施方式中,木制板110配置为及木制板120以相互大致正交(即木制板110的主面111与木制板120的主面121大致正交)。

如图1的(b)所示,为了供接合构件130的一个半体嵌入,在木制板110的接合部的规定的位置形成有与接合构件130的一个半体的形状对应的燕尾槽140

通过将木制板110的燕尾槽140

在本说明书中,以下,虽然记载接合结构体的容许屈服强度或极限屈服强度的优选数值,但是需要注意的是,这些数值是关于用一个接合构件连接两块木制板而成的接合结构体的数值。

本发明的接合结构体100具有至少约10kN以上的容许屈服强度,优选具有约12kN以上的容许屈服强度,更优选具有约14kN以上的容许屈服强度。在一实施方式中,本发明的接合结构体100具有约10kN~约25kN、约10kN~约25kN、约12kN~约25kN、约14kN~约25kN的容许屈服强度。这样,通过使接合结构体100具有约10kN以上的容许屈服强度、优选约12kN以上的容许屈服强度,从而可以在使用这些接合结构体建筑的房屋等建筑物中实现足够的强度。特别是,接合结构体100不使用接合用金属件就能够实现上述的容许屈服强度是预料不到的。

本发明的接合结构体100至少具有约18kN以上的极限屈服强度、优选约20kN以上的极限屈服强度、更优选约22kN以上的极限屈服强度、最优选约25kN以上的极限屈服强度。在一实施方式中,本发明的接合结构体100具有约18kN~约35kN、约20kN~约35kN、约22kN~约35kN、约25kN~约35kN的极限屈服强度。这样,通过使接合结构体100具有约18kN以上的极限屈服强度,可以在使用这些接合结构体建筑的房屋等建筑物中实现足够的强度。另外,通过使接合结构体100具有约18kN以上、优选约20kN以上的极限屈服强度,从而因地震而倒塌的风险低。特别是,接合结构体100不使用接合用金属件就能够实现上述极限屈服强度是预料不到的。

更具体而言,在图1的(a)以及图1的(b)所示的实施方式中,接合结构体100构成为使用接合构件130将木制板110与木制板120相互正交地连接,接合结构体100优选相对于宽度方向的剪切力具有约12kN以上的容许屈服强度,更优选相对于宽度方向的剪切力具有约13kN以上的容许屈服强度,最优选相对于宽度方向的剪切力具有约14kN以上的容许屈服强度。

另外,在图1的(a)以及图1的(b)所示的实施方式中,接合结构体100优选相对于宽度方向的剪切力具有约16kN以上的极限屈服强度,更优选相对于宽度方向的剪切力具有约18kN以上的极限屈服强度,最优选相对于宽度方向的剪切力具有约20kN以上的极限屈服强度。

在图1的(a)以及图1的(b)所示的实施方式中,木制板110以及木制板120各自的宽度方向的长度(即,沿着燕尾槽的锥状内侧面上的相对的顶部间的最短距离方向的边的长度)优选为约300mm~约800mm,更优选为约400mm~约700mm,最优选为约500mm~约600mm。

图2示出本发明的接合结构体的另一例。图2的(a)示出接合状态的接合结构体100’的结构的一例,图2的(b)是图2的(a)所示的接合结构体100’的分解图。

在图2的(a)以及图2的(b)所示的实施方式中,接合结构体100’包含木制板110’、木制板120、和用于将木制板110’与木制板120接合的榫接状的接合构件130。此处,在本发明中,将木制板110’的具有比较大的表面积的面作为木制板110’的主面111’,将木制板120的具有比较大的表面积的面作为木制板120的主面121。在图2的(a)以及图2的(b)所示的实施方式中,木制板110’与木制板120以相互大致平行地成为大致齐面的方式相邻地配置(即,木制板110’的主面111’与木制板120的主面121为大致平行并且大致齐面)。

如图2的(b)所示,为了供接合构件130中的一个半体嵌入,在木制板110’的接合部的规定的位置形成有与接合构件130中的一个半体的形状对应的燕尾槽140

通过将木制板110’的燕尾槽140

在图2的(a)以及图2的(b)所示的实施方式中,接合结构体100’构成为使用接合构件130将木制板110’与木制板120相互并列地连接,接合结构体100’优选相对于宽度方向的剪切力具有约15kN以上的容许屈服强度,更优选相对于宽度方向的剪切力具有约16kN以上的容许屈服强度,最优选相对于宽度方向的剪切力具有约18kN以上的容许屈服强度。

另外,在图2的(a)以及图2的(b)所示的实施方式中,接合结构体100’优选相对于宽度方向的剪切力具有约25kN以上的极限屈服强度,更优选相对于宽度方向的剪切力具有约27kN以上的极限屈服强度,最优选相对于宽度方向的剪切力具有约29kN以上的极限屈服强度。

进一步,在图2的(a)以及图2的(b)所示的实施方式中,接合结构体100’构成为使用接合构件130将木制板110’与木制板120相互并列地连接,接合结构体100’优选相对于高度方向的拉伸力具有约11kN以上的容许屈服强度,更优选相对于高度方向的拉伸力具有约12kN以上的容许屈服强度,最优选相对于高度方向的拉伸力具有约12.5kN以上的容许屈服强度。

另外,在图2的(a)以及图2的(b)所示的实施方式中,接合结构体100’优选相对于高度方向的拉伸力具有约20kN以上的极限屈服强度,更优选相对于高度方向的拉伸力具有约23kN以上的极限屈服强度,最优选相对于高度方向的拉伸力具有约25kN以上的极限屈服强度。

在图1所示的实施方式中,接合结构体100也可以不包括用于将木制板110与木制板120接合的金属件(例如,U字钉、冲模接板)。由此,仅用木材就能够建造足够的强度的建筑物,在环境方面也优越。在优选实施方式中,本发明的接合结构体不具有用于接合的金属件。优选接合结构体100为了接合木制板110与木制板120而仅包括木材。关于图2所示的接合结构体100’也是同样。

本发明的接合结构体中的接合构件以及木制板的厚度可以分别独立地为80mm~100mm,优选为约90mm。在典型的实施方式中,接合构件与木制板可以具有相同的厚度。

如实施例所记载地那样,本发明的发明者们发现在用于蝶形接头的接合构件由原木材料(即,由圆木直接成型的木材)制作的情况下,不能得到足够的强度。另外,在用于蝶形接头的接合构件为将纤维方向对齐地层叠多个单板而成的单板层积木材(LVL:Laminated Veneer Lumber)的情况下,当对利用接合构件接合的CLT板施加应力时,与CLT板的强度相比接合构件的强度过强从而CLT板容易破裂,因此作为接合结构体难以实现足够的强度。需要说明的是,在本说明书中CLT板是指“正交集成板”(CLT:Cross LaminatedTimber)。

即,显而易见的是,为了作为接合结构体实现足够的强度,木制板的强度与接合构件的强度的平衡是重要的,即使突出任一方来提高强度作为接合结构体也无法实现本发明所希望的强度。通常,在将2张木制板用接合构件连接而成的接合结构体中,预料到特别是提高接合构件的强度会与接合结构体的强度相关,但是关于并不一定是提高接合构件的强度会与接合结构体的强度相关这一方面是本发明的发明者们也预料不到的。

在优选实施方式中,木制板的强度(弯曲强度):接合构件的强度(弯曲强度)可以为1:2.2~1:3.6,优选为1:2.4~1:3.3,更优选为1:2.6~1:3.0。

例如,在一实施方式中,木制板是强度(面内方向强轴的弯曲强度)为10.8N/mm

(接合构件)

图3示出图1以及图2所示的接合构件130的结构的一例。

在图3所示的实施方式中,接合构件130具有接合构件130的侧面131在中央部132处向内弯折的形状(所谓的榫接状形状)。此处,在本发明中,如图3所示,将最短地经过中央部132之间的方向作为接合构件130的宽度方向,将接合构件130的榫接状平面上的方向中的与轴向正交的方向作为接合构件130的高度方向。

在图3所示的实施方式中,接合构件130包括实施了圆弧加工的8个角部133。实施了圆弧加工的角部133的R值优选为R6~R15。图1以及图2所示的接合结构体的木制板的燕尾槽可具有与接合构件的角部对应的凹形状。

需要说明的是,在图3所示的实施方式中,虽然说明了接合构件130的侧面131是以中央部132作为谷部的V字型的例子,但是本发明并不限定于此。例如,接合构件130的侧面131也可以是向内带有圆角的圆弧型。另外,可以是侧面131(除中央部以及R部以外)所有部分相对于接合构件130的上表面以及下表面以小于90°倾斜的形状(接合构件130的上下半部分的形状为大致等腰梯形),也可以是在侧面131中的与接合构件130的上表面连接的部分和/或与下表面连接的部分具有与接合构件130的上表面以及下表面正交的部分的形状(接合构件130的上下半部分的形状为大致凸形状)。在优选实施方式中,侧面131(除中央部以及R部以外)所有部分相对于接合构件130的上表面以及下表面以小于90°倾斜。

接合构件130的高度方向的长度优选为约150mm~约270mm,更优选为约170mm~约240mm,最优选为约180mm~约220mm。

接合构件130的宽度方向的长度优选为约150mm~约270mm,更优选为约170mm~约240mm,最优选为约180mm~约220mm。

接合构件130的厚度优选为约90mm~约270mm,更优选为约90mm~约180mm,最优选为约90mm~约100mm。

接合构件130的一侧的侧面131的表面与另一侧的侧面131的表面之间的最短的长度(即,在图3所示的实施方式中,侧面131的中央部132之间的最短距离)优选为约75mm~约135mm,更优选为约80mm~约110mm,最优选为约90mm~约100mm。

需要说明的是,接合构件130只要具有用于接合2个木制板的足够的强度,既可以是实心材料,也可以是中空材料,还可以通过中空材料与一个以上的斜撑的组合来构成。

图4示出接合构件130的结构的一例。在图4所示的实施方式中,接合构件130是多个板材层叠而成的集成材。

图4的(a)以及图4的(b)示出包括具有第一纤维方向的第一板材134和具有与第一纤维方向不同的第二纤维方向的第二板材135的接合构件130的结构的一例。

在图4的(a)以及图4的(b)所示的实施方式中,第一板材134与第二板材135交替地层叠。即,图4的(a)以及图4的(b)所示的接合构件130由以在相邻的层间纤维方向正交的方式(即,以纤维方向相互不同的方式)层叠多个刨花板而成的“正交集成材”(CLT:CrossLaminated Timber)制作。因此,第一板材134的第一纤维方向相对于第二板材135的纤维方向大致正交。需要说明的是,在图4的(a)以及图4的(b)所示的实施方式中,接合构件130的高度方向与第一板材134的第一纤维方向大致相同。

在图4的(a)所示的实施方式中,以第一板材134、第二板材135、第一板材134、第二板材135、第一板材134、第二板材135的顺序,第一板材134与第二板材135各3层交替地层叠,第一板材134与第二板材135的各层的厚度大致相同。由此,能够使接合构件130的强度相对于通过接合构件130的宽度方向的中心点的高度方向中心轴成为对称。这样,通过使接合构件130的强度相对于接合构件130的高度方向中心轴成为对称,与不是这样的情况相比能够增加接合结构体的强度。

在图4的(b)所示的实施方式中,以第一板材134、第二板材135、第一板材134、第二板材135、第一板材134的顺序,层叠有包含3层第一板材134以及2层第二板材135的共计5层的板材。具体而言,在接合构件130的高度方向中心轴周围配置有中央的第一板材134,以夹住中央的第一板材134的方式配置有2个第二板材135,以进一步夹住中央的第一板材134以及2个第二板材135的方式配置有2个第一板材134。因此,能够使接合构件130的强度相对于通过接合构件130的宽度方向的中心点的高度方向中心轴成为对称。在图4的(b)所示的实施方式中,接合构件130可构成为具有沿着接合构件130的高度方向的第一纤维方向的第一板材134的总体积比具有第二纤维方向的第二板材135的总体积大。由此,与不是这样的情况相比能够增加接合结构体的强度。

与图4的(a)以及图4的(b)所示的正交集成材制的接合构件130同样,图1以及图2所示的木制板110(木制板110’)和木制板120也可以由正交集成材制作。

图4的(c)以及图4的(d)示出仅包括具有第一纤维方向的第一板材134的接合构件130的结构的一例。即,图4的(c)以及图4的(d)所示的接合构件130由以在相邻的层间纤维方向成为平行的方式层叠多个刨花板而成的“平行集成材”制作。需要说明的是,在图4的(c)以及图4的(d)所示的实施方式中,接合构件130的高度方向与第一板材134的第一纤维方向大致相同。

在图4的(c)所示的实施方式中,层叠有6层第一板材134,第一板材134的各层的厚度大致相同。因此,能够使接合构件130的强度相对于通过接合构件130的宽度方向的中心点的高度方向中心轴成为对称。这样,通过使接合构件130的强度相对于接合构件130的高度方向中心轴成为对称,与不是这样的情况相比能够增加接合结构体的强度。

在图4的(d)所示的实施方式中,层叠有5层第一板材134。具体而言,在接合构件130的高度方向中心轴周围配置有中央的第一板材134,以夹住中央的第一板材134的方式进一步配置有2个第一板材134,以进一步夹住中央的第一板材134以及2个第一板材134的方式配置有2个第一板材134。因此,能够使接合构件130的强度相对于通过接合构件130的宽度方向的中心点的高度方向中心轴成为对称。

需要说明的是,在图4所示的实施方式中,虽然说明了接合构件130的多个层之间的接触面与接合构件130的高度方向平行的例子,但是本发明并不限定于此。例如,接合构件130的多个层之间的接触面可以相对于接合构件130的高度方向垂直地延伸(即,可以沿着接合构件130的宽度方向延伸)。

另外,在图4的(a)以及图4的(c)所示的实施方式中,虽然说明了由正交集成材制作的接合构件130构成为6层的例子,但是本发明并不限定于此。在本发明中,只要在相邻的层间纤维方向正交,由正交集成材制作的接合构件130的层数就可以是2以上的任意整数。

另外,在图4的(b)以及图4的(d)所示的实施方式中,虽然说明了由平行集成材制作而成的接合构件130构成为5层的例子,但是本发明并不限定于此。在本发明中,只要在相邻的层间纤维方向为平行,由平行集成材制作的接合构件130的层数就可以是2以上的任意整数。

在优选实施方式中,本发明的接合构件仅由木材构成,在接合构件内不包含用于提高接合构件的强度的金属件。即使是这样不包含金属件的仅由木材构成的接合构件,本发明的发明者们对本说明书中研究的形状、所使用的板材的层叠方法、角部的圆弧加工等进行深入研究,发现了作为接合结构体能够实现优选的容许屈服强度、极限屈服强度。

另外,在图4所示的实施方式中,虽然说明了接合构件130由正交集成材或平行集成材制作的例子,但是本发明并不限定于此。例如,接合构件130可以是由树脂制作。在接合构件130是树脂制的情况下,接合构件130例如可以使用3D打印机制造。

(包括接合结构体100的建筑物)

图5示出建筑物的一例。在图5的(a)所示的实施方式中,建筑物200包括图1~图4所示的接合结构体100,因此,建筑物200包括接合构件130。图1~图2所示的木制板110(木制板110’)以及木制板120可以相当于建筑物200的顶板210、侧面板220和/或底板230。如图5的(a)所示,接合构件130以将建筑物200的顶面板210与侧面板220接合的方式以及以将建筑物200的侧面板220与侧面板220接合的方式配置。

如图5的(b)所示,例如通过使用接合构件130将多个建筑物200相互连结、并列设置,从而能够构筑更大的建筑物。

例如通过使用接合构件130将多个建筑物200相互连结、层叠设置,从而可以构筑多层建造的建筑物。在该情况下,2层以上的接合构件的数量可以比1层的接合构件的数量少。由此,能够减少建筑物的成本。

需要说明的是,在图1的(b)所示的实施方式中,虽然说明了具有与接合构件130中的一个半体的形状对应的形状的燕尾槽140

需要说明的是,在图5的(b)所示的例子中,虽然说明了建筑物200并列设置的例子,但是本发明并不限定于此。例如,也可以是通过使建筑物200的底板230(例如使用接合构件130)接合在顶板210上,由此使得一个建筑物200重叠在另一个建筑物200上,从而构筑多层建造结构的建筑物。

如上所述,虽然用本发明的优选实施方式例示了本发明,但是本发明并不应被解释为限定于该实施方式。可以理解的是,本发明应仅根据专利权利要求书来解释其范围。可以理解的是,本领域技术人员能够根据本发明的具体的优选实施方式的记载,基于本发明的记载以及技术常识实施等价的范围。

[实施例]

(实施例1.木制的接合构件的强度试验)

由杉木(例如,弯曲强度约22.2N/mm

用接合构件(试验例1)使2张CLT板(等级S60-3-3:面内方向强轴的弯曲强度为约10.8N/mm

对正交连接的接合结构体进行了剪切试验,对并行连接的接合结构体进行剪切试验以及拉伸试验。在这些试验中,连续施加一个方向的载荷直至试验体破坏。作为施力装置使用200kN自动控制式促动器(最大行程:500mm)以及测力传感器(容量:200kN以及100kN),并使用电子式位移计(灵敏度:100×10

其结果,用螺栓卡定从原木材料切下的2个构件的接合构件在各试验中不能获得足够的强度。

(实施例2.由木制的集成材制作的接合构件的强度试验)

制作了以下的各接合构件的试验例。

·试验例2:不用螺栓卡定而是通过层叠平行集成材(樟子松)制作的集成材一体型接合构件

·试验例3:用平行集成材(樟子松)制作2个大致梯形状的构件,通过在中央用螺栓将其卡定从而使其为在外形上与接合构件130相同的集成材分割型接合构件

·试验例4:通过层叠LVL制作的LVL一体型接合构件

·试验例5:用LVL制作2个大致梯形状的构件,通过在中央用螺栓将其卡定从而使其为在外形上与接合构件130相同的LVL分割型接合构件

试验例2以及试验例3中使用的接合构件的强度(弯曲强度)为约30N/mm

用试验例2~5的接合构件将2张CLT板(等级S60-3-3:面内方向强轴的弯曲强度约为10.8N/mm

根据试验例2与试验例3的比较可知,在接合结构体中,不用螺栓卡定的集成材一体型接合构件实现与集成材分割型接合构件同等的强度。若考虑制造的工时、成本、不使用无用的金属件等,优选集成材一体型接合构件。在试验例4与试验例5的比较中也能观察到同样的倾向。另外,使用分割型接合构件的情况与使用一体型接合构件的情况相比,在初期发生载荷降低的频率高。

试验例4的接合构件的强度比试验例2的接合构件高,因此预料到试验例4的接合结构体的强度比试验例2高。但是,实际上,在使用了试验例4的接合结构体的各试验中,CLT板破损,作为接合结构体的强度不能说是足够。从该结果可知,为了实现作为接合结构体的足够的强度,木制板的强度与接合构件的强度的平衡是重要的,即使突出任一方而提高强度作为接合结构体也无法实现本发明所希望的强度。需要说明的是,虽然省略了详细的试验结果,但是发明者从进行了各种试验的结果发现,在接合构件的弯曲强度相对于木材板的弯曲强度为2.2~3.6倍的情况下,木制板的强度与接合构件的强度的平衡良好。

(实施例3.接合构件的形状的研究)

在本实施例中,研究了接合构件的形状。准备了图1~5所示的接合构件130的形状(即,上下半部分的形状为大致等腰梯形)的接合构件(表1左),在接合构件130中上下半部分的形状为大致凸形状的接合构件(表1右)。

[表1]

用2个接合构件分别将2张CLT板以正交的方式连接,进行了弯曲试验。弯曲试验以表观变形角进行一次1/450、1/300、1/200、1/150、1/100,1/75、1/50、1/30rad的正负交替反复施力,1/30rad以后连续施加一个方向的载荷直至试验体破坏。作为施力装置使用液压千斤顶(最大行程:500mm)以及测力传感器(容量:200kN以及100kN),并使用电子位移计(灵敏度:100以及33×10

其结果可知更优选表1左的接合构件。

(实施例4.接合结构体的强度的测定)

根据实施例1~4表明,将2张CLT板用层叠平行集成材而成的一体型接合构件连接的接合结构体具有优选的强度。因此,对本发明的接合结构体是否具有用于建筑物的足够的强度进行了测定和计算。

使用了2张CLT板(等级S60-3-3)(厚度90mm)。作为接合构件,是将对象异等级结构集成材(樟子松)以集成材中的各板材的纤维方向沿着接合构件的高度方向的方式切下并进行制作。接合构件的形状是图1~5所示的接合构件130的形状(即,上下半部分的形状为大致等腰梯形),角部的R值为8,一体型且不含螺栓等。

用接合构件使2张CLT板如图1所示那样正交、或如图2所示那样并行连接,制作接合结构体。除了对各试验体各进行6个试验体以外,与实施例1同样,对正交连接的接合结构体的进行剪切试验,对并行连接的接合结构体进行剪切验以及拉伸试验。

其结果,得到以下的容许屈服强度以及极限屈服强度。

·关于将2张CLT板并行连接而成的接合结构体的剪切试验,容许屈服强度为18.04kN,极限屈服强度为29.17kN。

·关于将2张CLT板正交连接而成的接合结构体的剪切试验,容许屈服强度为14.25kN,极限屈服强度为20.95kN。

·关于将2张CLT板并行连接而成的接合结构体的拉伸试验,容许屈服强度为12.62kN,极限屈服强度为25.10kN。

根据以上的结果可知,本发明的接合结构体具有能够足够在建筑物中使用的容许屈服强度以及极限屈服强度。

需要说明的是,关于以上的实施例1~4,虽然是使用180mm见方尺寸的接合构件进行了试验的结果,但是在使用了220mm见方尺寸的接合构件的情况下,接合结构体的刚性以及屈服强度也没有大的差别。

用于求出容许屈服强度Pa=min(P

a)画出连接包络线上的0.1P

b)画出连接包络线上的0.4P

c)平行移动第II直线直至与包络线相接,将其设为第III直线。

d)将第I直线与第III直线的交点的载荷设为屈服载荷P

e)将第IV直线与包络线的交点的位移设为屈服位移δ

f)将连接原点与(δ

g)将最大载荷后的0.8P

h)将被包络线与X轴以及x=δ

i)以被第V直线、x=δ

j)将第V直线与第VI直线的交点的载荷定为完全弹塑性模型的极限屈服强度P

k)塑性率为μ=δ

[表2]

[工业上的可利用性]

本发明作为提供包括应用于蝶形接头的接合构件的接合结构体以及建筑物等是有用的。

附图标记说明

100接合结构体

110、110’、120木制板

130 接合构件

200 建筑物。

技术分类

06120115918437