JP2003328437A

JP2003328437A - 集成材の接合構造

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Publication number: JP2003328437A
Application number: JP2002132521A
Authority: JP
Inventors: Shinji Utsunomiya; 伸治宇都宮; Osamu Tabata; 治田畑
Original assignee: Sekisui House Ltd
Current assignee: Sekisui House Ltd
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2003-11-19
Anticipated expiration: 2022-05-08
Also published as: JP3866148B2

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的小規模な木造建築に適した集成材構法
を実現するため、その柱や梁を構成する集成材の接合構
造を提供する。【解決手段】連結金物１３は、プレート部１３１とパ
イプ部１３３とが羽子板状に結合されてなる。柱１１の
端部には、柱端面に開口したスリット１１１を柱幅方向
に形成するとともに、梁１２の柱端面の当接部には、梁
せい方向に貫通するほぞ孔１２１を梁間方向に適宜間隔
を設けて２箇所に形成する。各連結金物１３は、パイプ
部１３３が各ほぞ孔１２１に嵌入されるとともに、プレ
ート部１３１が柱１１のスリット１１１に嵌入される。
この各連結金物１３をドリフトピン５１又はボルト５２
により柱１１と梁１２にそれぞれ固定し、剛接合とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、集成材の接合構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】木造建築の基本的な構法種別としては、
いわゆる在来軸組構法、枠組壁構法、丸太組構法などが
ある。これらの構法は、従来より、建築基準法や同法施
行令、建設省告示などによって、構造部材の材種、寸
法、配置、接合形態その他の仕様が詳細かつ具体的に規
定されていた。また、木造建築の構法としては、床組や
壁組などの構造耐力要素を予め工場で一括生産して現場
で組み立てるプレファブ構法やパネル構法などもある。
かかる構法のうち在来軸組構法や枠組壁構法を基本形式
とするものについては前記建築基準法などの仕様規定が
適用されるが、法規上、想定されていない特殊な構造に
かかる構法については、個別に建設大臣の認定を受ける
必要があった。

【０００３】しかし、阪神淡路大震災の教訓と規制緩和
の観点を踏まえて平成１２年に建築基準法が大改正さ
れ、建築物の構造的性能や防火性能に関する規定が大幅
に変更されることとなった。この法改正では、前記従来
のような「仕様規定」ではなく、建築物が必要とする性
能を明示する「性能規定」を導入することによって、新
規な構法や新規な材料に柔軟に対応できる仕組みが法制
化された。併せて、性能規定を有効ならしめるためのサ
ブシステムとして、建設大臣（国土交通大臣）による新
たな認定制度のほか、型式適合認定制度や型式部材等製
造者認証制度が新たに設けられた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のような建築基準
法とその関連法規の改正により、木造住宅に利用しうる
構法や材料のバリエーションも拡大することとなった。

【０００５】具体的には、例えば構造躯体の一部に構造
用集成材を利用した建築物について、旧法による仕様規
定では大断面集成材を利用した大断面木造の仕様は基準
化されていたものの、量産を前提とするプレファブ住宅
などの構造躯体に中断面以下の集成材を利用する構法は
原則として認められていなかった。しかし、前記法改正
により部材断面の寸法規制なども緩和され、構造躯体に
中断面以下の集成材を利用した構法についても、一定の
性能基準さえ満たせば型式適合認定や型式部材等製造者
認証を受けられる可能性が生まれた。

【０００６】ラミナを積層接着して形成される集成材
は、天然製材に比べて強度や寸法安定性に優れるととも
に、高い意匠性や造形性も備え、また森林資源の有効活
用に寄与する効果も大きい。そのため、近年では需要も
増加しており、この集成材の長所を十分に活かした木造
住宅の新規な構法の開発が求められているところであ
る。

【０００７】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、住宅をはじめとする比較的小規模な木造建築に適し
た新規な構法として、ラーメン構造を基本形式とする構
造躯体に中断面又は小断面の構造用集成材を利用した集
成材構法を提供することを目的とする。そのために本発
明は、かかる集成材構法の構造耐力要素のひとつとし
て、集成材からなる柱と梁との接合構造の具体的構成を
開示することを解決課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、中断面又は小断面集成材からなる柱と梁
とが一対の連結金物によって梁勝ち状態に剛接合される
接合構造であって、各連結金物は、ドリフトピン又はボ
ルト用の固定孔をそれぞれ有するプレート部及びパイプ
部を羽子板状に結合して形成される一方、柱の端部には
柱端面に開口するスリットが柱幅方向に形成されるとと
もに、梁における柱端面の当接部には梁せい方向に貫通
するほぞ孔が梁間方向に適宜間隔を設けて２箇所に形成
され、前記一対の連結金物のパイプ部を各ほぞ孔に嵌入
するとともに、プレート部を柱のスリットに嵌入し、ド
リフトピン又はボルトを用いて柱と梁にそれぞれ固定す
ることにより柱と梁が剛接合されることを特徴とする。

【０００９】本発明は、さらに、対をなす連結金物の中
間に補助金物が配置され、この補助金物の両端が柱と梁
にそれぞれドリフトピン又はボルトによって固定されて
もよい。

【００１０】また、連結金物は、一枚のプレート部に対
し複数のパイプ部を備え、各パイプ部がプレート部の一
側辺から並行に延出するように形成されてもよい。

【００１１】また、下層部の柱に接合された梁の天面側
において、連結金物のパイプ部に平板状の結合プレート
が接続され、上層部の柱がその下端部に形成されたスリ
ットに前記結合プレートを嵌入することにより梁上に立
設されてもよい。

【００１２】なお、集成材には構造用集成材と造作用集
成材があるが、本発明の集成材構法に用いられるのは構
造用集成材である。構造用集成材の規格については、平
成８年農林水産省告示第１１１号をもって従前の「構造
用集成材の規格」と「構造用大断面集成材のＪＡＳ」と
が一本化され、新たに「構造用集成材のＪＡＳ」として
制定されている。この規格では、「大断面集成材」と
は、断面の短辺が１５ｃｍ以上、かつ断面積が３００平
方ｃｍ以上のものをいい、「中断面集成材」とは、断面
の短辺が７．５ｃｍ以上、長辺が１５ｃｍ以上であっ
て、大断面集成材以外のものをいう。また、「小断面集
成材」とは、断面の短辺が７．５ｃｍ未満又は長辺が１
５ｃｍ未満のものをいう。本発明は、この規格に基づい
て構造用集成材の断面サイズを定義づける。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ説明する。

【００１４】本発明の集成材の接合構造は、ラーメン構
造を基本形式とした構造躯体である集成材ラーメンフレ
ームにおける柱及び梁の接合部に係る接合構造であり、
この柱及び梁は中断面又は小断面集成材の単材によって
形成される。この集成材ラーメンフレームを複数組、組
み合わせることによって本発明が目的とするところの集
成材構法を実現することができる。

【００１５】ラーメンフレームは、建物の形態に応じて
適宜、組み合わせられる。ラーメンフレームの形状は、
門形、山形、台形などが可能であり、また、単層でも複
層でも可能である。

【００１６】図１から図５は本発明の第１の実施の形態
を示し、図１は集成材ラーメンフレームの正面図、図２
は集成材ラーメンフレームの上面図、図３は集成材ラー
メンフレームの側面図、図４は前記集成材ラーメンフレ
ームの部分正面図、図５は連結金物の斜視図である。

【００１７】例示する集成材ラーメンフレーム１は、ス
パン３ｍ程度の梁勝ち門形ラーメンであって、柱１１に
は断面１０５ｍｍ（柱厚）×３９０ｍｍ（柱幅）の中断
面集成材、梁１２には断面１０５ｍｍ（梁幅）×３９０
ｍｍ（梁せい）の中断面集成材がそれぞれ単材で利用さ
れる。ただし、柱１１や梁１２の断面寸法はこれに限定
されるものではなく、スパンが小さい場合には小断面集
成材を利用することもできる。また、実用的なスパンの
大きさとしては概ね７ｍ位まで可能である。

【００１８】この中断面集成材からなる柱１１と梁１２
とは、各接合部に２個ずつの連結金物１３により剛接合
される。各連結金物１３は、鋼製のプレート部１３１及
びパイプ部１３３を備え、それぞれにドリフトピン又は
ボルト用の固定孔１３２、１３４が形成されている。連
結金物１３は、このプレート部１３１とパイプ部１３３
とを溶接等により一体化して羽子板状に形成され、プレ
ート部１３１の一側辺からパイプ部１３３がプレート部
と同軸上に延設されている。このとき、プレート部１３
１に設けられる固定孔１３２とパイプ部１３３に設けら
れる固定孔１３４とは、同一方向に貫通して形成され
る。

【００１９】また、柱１１の端部には柱端面に開口する
スリット１１１が柱幅方向（図１における左右方向）に
形成されるとともに、連結金物１３のパイプ部１３３と
略同径の孔部（図示省略）がスリット１１１の両端近傍
に形成される。また、梁１２における柱端面の当接部に
は梁せい方向に貫通するほぞ孔１２１が梁間方向に適宜
間隔を設けて２箇所ずつ形成される。連結金物１３は、
それぞれのパイプ部１３３が梁１２の各ほぞ孔１２１に
嵌入される一方、プレート部１３１が柱１１のスリット
１１１に嵌入される。連結金物１３は、柱１１と梁１２
との当接部の両端近傍に配置されることが構造耐力上望
ましく、その間隔は、柱幅及び連結金物１３のプレート
部１３１の大きさを考慮して適宜決定される。柱１１と
梁１２に跨って挿入される各連結金物１３は、柱１１及
び梁１２の側面（図１おける正面又は背面）から挿入さ
れる複数本のドリフトピン５１及びボルト５２を介し
て、柱１１及び梁１２と一体に接合される。ドリフトピ
ン５１及びボルト５２は、その剪断耐力によって接合部
の強度を担保するが、ボルト５２はナットと締結される
ことにより、スリット１１１やほぞ孔１２１等が形成さ
れた材端部分を締め付けるという機能も発揮する。この
ように、間隔を設けて配置した２個の連結金物１３を介
して柱１１と梁１２とを接合することにより、柱１１と
梁１２との当接部における回転方向の耐力が強化され、
柱１１と梁１２との接合部を剛とする強固な集成材ラー
メンフレーム１を形成することができる。

【００２０】さらに、前記のように間隔を設けて配置さ
れた連結金物１３の中間には補助金物１４が配置されて
もよい。この補助金物１４は、例えば連結金物１３のパ
イプ部１３３と略同径の筒状、あるいは連結金物１３の
プレート部１３１と略同厚の平板状に形成され、両端に
ドリフトピン又はボルト用の固定孔１４１を備える。補
助金物１４の両端は、柱１１に形成されたスリット１１
１及び梁１２に形成されたスリット又は孔部（図示省
略）に挿入され、前記連結金物１３と同様、それぞれド
リフトピン５１又はボルト５２によって固定される。

【００２１】このように、連結金物１３と補助金物１４
とを併用して、柱１１と梁１２とを接合することによ
り、柱１１と梁１２との当接部における剪断方向の耐力
が強化される。

【００２２】なお、柱と梁の接合構造は、図９示す従来
の形態のように、梁せい及び柱幅全体にわたって接合プ
レート７３を挿入する形態も可能である。しかし、この
場合は柱７１及び梁７２それぞれのスリット７１１、７
２１を加工するために大径（直径１ｍ前後）の丸鋸が必
要になり、コストや手間が嵩む。これに対し、本発明の
接合構造では、柱端面に形成するスリット１１１の深さ
が柱幅の半分ないし１／３程度で済むので、直径３０ｃ
ｍ程度までの小径の丸鋸での加工が可能になる。この程
度の深さでも、連結金物１３の大きさ、ボルト５２やド
リフトピン５１の配置などを適正に設計することによ
り、実用上、十分な接合強度や粘りを確保することがで
きるが、スリット加工の容易性は図９に示したような従
来の形態に比べて格段に向上する。

【００２３】図６及び図７は、本発明の第２の実施の形
態を示す。本実施の形態は、前記第１の実施の形態と連
結金物の形態が異なるものであるため、その相違する部
分について説明し、その他の部分は同一の符号を用いる
ことによって詳細な説明は省略する。

【００２４】この実施の形態に係る連結金物２３は、一
枚のプレート部２３１に対しパイプ部２３３を２本備え
る。各パイプ部２３３は、プレート部２３１の一側辺か
ら並行に延出するようにプレート部２３１と一体化して
形成されている。プレート部２３１には固定孔２３２が
複数設けられている。また、図６に示されるように、パ
イプ部２３３のそれぞれに形成される固定孔２３４は、
２本とも対応した同一の位置に形成されるのではなく、
相互に高さをずらした位置に形成される。

【００２５】梁１２の接合部に形成されるほぞ孔１２１
は、連結金物２３の形状に対応し、梁間方向に所定間隔
を隔てて２箇所に２本ずつ形成される。各連結金物２３
は、それぞれのパイプ部２３３が各ほぞ孔１２１に嵌入
される一方、プレート部２３１がスリット１１１に嵌入
される。そして、柱１１及び梁１２の側面から複数本の
ドリフトピン５１又はボルト５２が打ち込まれ、各連結
金物２３が柱１１及び梁１２と一体に接合される。

【００２６】さらに、この実施の形態に係る連結金物２
３においては、各パイプ部２３３の下端側に長孔２３６
が設けられている。長孔２３６は、パイプ部２３３の下
端を細長く切り欠いて形成され、パイプ部２３３の正面
側と背面側との両面に形成される。この長孔２３６は、
プレート部２３１とパイプ部２３３との接合部分におけ
る降伏強度を小さくするために設けられる。これによ
り、柱１１と梁１２との接合部に対して過大な荷重が作
用したとき、これら木材に生じる割裂を防ぐものであ
る。

【００２７】また、本実施の形態においても、前記実施
の形態１と同様、柱１１に形成されるスリット１１１
は、直径３０ｃｍ程度までの小径の丸鋸での加工が可能
であるため、スリット加工を容易にすることができる。

【００２８】図８は、本発明の第３の実施の形態を示す
分解斜視図である。この実施の形態は、集成材ラーメン
フレーム１の梁１２に、下層部の柱１１と上層部の柱３
５とが連結金物３３及び結合プレート３７を介して立設
される接合構造である。

【００２９】連結金物３３は、前記第１の実施の形態に
示した連結金物１３と同様、羽子板状に一体化されたパ
イプ部３３３とプレート部３３１とを備えるとともに、
パイプ部３３３の他端にはスリットを有する挟持部３３
５が形成されている。挟持部３３５の端部には固定孔３
３６が設けられ、この固定孔３３６を介して挟持部３３
５に結合プレート３７が接続されるようになっている。
結合プレート３７は平坦な板片で、ドリフトピン５１等
を挿入するための固定穴３７１を複数個備えている。

【００３０】この連結金物３３は、まず、パイプ部３３
３が梁１２の下面側からほぞ孔１２１に挿入され、梁１
２の側面から挿入されるボルト５２によって梁１２に固
定される。梁１２の下面側に突出したプレート部３３１
及びパイプ部３３３下端は、下層部の柱１１の上端部に
形成されたスリット１１１及び孔部１１２に挿入され、
柱１１の正面又は背面から挿入されるドリフトピン５１
又はボルト５２によって柱１１に固定される。次いで、
パイプ部３３３上端の挟持部３３５に梁１２の天面側か
ら結合プレート３７が挿し込まれ、結合プレート３７に
上層部の柱３５が挿装されることとなる。

【００３１】この上層部の柱３５を梁１２の天面上に立
設するには、上層部の柱３５の下端部に形成されたスリ
ット３５１及び孔部３５２に、梁１２の天面側に突出し
た前記結合プレート３７及びパイプ部３３３上端を挿入
する。そして、上層部の柱３５の正面又は背面から嵌入
されるドリフトピン５１又はボルト５２によって、パイ
プ部３３３及び結合プレート３７と柱３５とが一体に固
定される。こうして、梁１２を挟んで上下の柱１１、３
５が連結が完了する。

【００３２】また、梁１２に小梁等の横架材３６を架着
するに際しては、例示のような接合金物３８を使用する
こともできる。この接合金物３８は、背板３８１と、背
板３８１に直交する一対の側板３８２とを有する。背板
３８１は梁１２の側面に当てがわれ、連結金物３３を固
定するためのボルト５２により共締めされて梁１２に固
定される。そして梁１２の側方に突出した側板３８２が
横架材３６の端部に形成されたスリット３６１に挿入さ
れ、横架材３６の側面から挿入されるドリフトピン５１
又はボルト５２を介して横架材３６と連結される。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の集成材の
接合構造は、中断面又は小断面集成材からなる柱と梁と
が、プレート部及びパイプ部を有する一対の連結金物に
よって梁勝ち状態に剛接合されるものである。そのた
め、これを組み合わせて構築される構造躯体は、天然製
材を用いて構築される一般的な在来軸組構法に比して強
度に優れ、高い剛性をするものとなる。特に、剛性の面
では、接合部分へのドリフトピン又はボルトのめり込み
や、梁と柱端面との当接部での面圧効果によって、接合
部の初期剛性が従来に比して格段に高められる。したが
って、柱や耐力壁の配置に関する設計の自由度が増大す
るとともに、筋違いや方杖、火打などの補強部材を省略
することが可能になり、大スパンの空間や間口の大きい
開口部を形成するのが容易になる、また、上層階では下
層階の無柱部分の上方に柱を形成し、下層階と上層階と
で柱位置の異なる空間とすることも可能になる。

【００３４】また、本発明の集成材の接合構造は、柱と
梁との接合部に一対の連結金物を使用し、これらをボル
トやドリフトピンによって柱と梁とを結合するので、接
合部の加工及び組み立てが容易であり、加工精度も高
い。これにより、現場での施工時間を短縮することがで
きる。

【００３５】また、柱や梁に用いる中断面又は小断面集
成材は、意匠性に優れ、天然製材とは異なる趣を備える
ので、この集成材を建物の外観や内観にあらわし仕上げ
とすることにより、木質素材の温かい風合いと、骨太で
力強い印象を兼ね備えた個性的な空間を形成することが
できる。

【００３６】さらに、本発明の集成材の接合構造では、
柱に形成するスリットの深さを従来よりも浅くすること
ができるとともに、梁のほぞ孔は容易に形成できるもの
であるため、これらスリット加工等に要するコストや手
間を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る集成材ラーメ
ンフレームの正面図である。

【図２】前記集成材ラーメンフレームの上面図である。

【図３】前記集成材ラーメンフレームの側面図である。

【図４】前記集成材ラーメンフレームの柱・梁接合部を
拡大して示す部分正面図である。

【図５】前記集成材ラーメンフレームの柱・梁接合部に
用いられる連結金物の斜視図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る柱・梁接合部
の集成材ラーメンフレームの部分正面図である。

【図７】図６に示す柱・梁接合部の部分上面図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態に係る柱・梁接合部
の分解斜視図である。

【図９】従来の接合構造による接合部を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１１柱１１１スリット１２梁１２１ほぞ孔１３結金物１３１プレート部１３２固定孔１３３パイプ部１３４固定孔１４補助金物３７結合プレート５１ドリフトピン５２ボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2E125 AA04 AA14 AB12 AC24 AG03 AG12 AG23 BA53 BB01 BB08 BB17 BB22 BC09 BD01 BE07 BF06 BF08 CA05 CA79 EA33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中断面又は小断面集成材からなる柱と梁
とが一対の連結金物によって梁勝ち状態に剛接合される
接合構造であって、各連結金物は、ドリフトピン又はボルト用の固定孔をそ
れぞれ有するプレート部及びパイプ部を羽子板状に結合
して形成される一方、柱の端部には柱端面に開口するスリットが柱幅方向に形
成されるとともに、梁における柱端面の当接部には梁せ
い方向に貫通するほぞ孔が梁間方向に適宜間隔を設けて
２箇所に形成され、前記一対の連結金物のパイプ部を各ほぞ孔に嵌入すると
ともに、プレート部を柱のスリットに嵌入し、ドリフト
ピン又はボルトを用いて柱と梁にそれぞれ固定すること
により柱と梁が剛接合されることを特徴とする集成材の
接合構造。
【請求項２】請求項１に記載の接合構造において、対
をなす連結金物の中間に補助金物が配置され、この補助
金物の両端が柱と梁にそれぞれドリフトピン又はボルト
によって固定されたことを特徴とする集成材の接合構
造。
【請求項３】連結金物は、一枚のプレート部に対し複
数のパイプ部を備え、各パイプ部がプレート部の一側辺
から並行に延出するように形成されたことを特徴とする
請求項１又は２に記載の集成材の接合構造。
【請求項４】下層部の柱に接合された梁の天面側にお
いて、連結金物のパイプ部に平板状の結合プレートが接
続され、上層部の柱がその下端部に形成されたスリット
に前記結合プレートを嵌入することにより梁上に立設さ
れることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載
の集成材の接合構造。