JP2004143801A - 柱梁接合具および柱梁接合部の施工法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、必要強度に応じた柱と梁との連結構造を、容易かつ確実に構築でき、長期的な接合にも耐え得る柱梁接合具および接合部の施工方法を提供する。
【解決手段】第一連結部４と第二連結部３とを回転可能な状態で螺合し、かつ第一連結部４および第二連結部３の夫々に梁から固定具を挿入可能とした柱梁接合具１とした。また２つの連結部３，４が螺合されているので、必要強度に応じた固定具挿入位置の調整を可能とし、また固定具挿入時の位置あわせも簡便とした。さらに別の接合具を第二連結部３に螺合することもできる柱梁接合具１である。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造建物の柱梁接合具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
木造住宅の柱梁接合具としては、鋼板をプレス加工し、接合具の側面に所定間隔に孔を配置したパイプ状接合具が知られている（例えば特許文献１参照）。このようなパイプ状の接合具を用いた柱と梁の連結方法としては、接合する梁と柱に前記接合具の外形とほぼ同じ孔をあけて接合具を嵌入し、接合具の側面の孔に柱および梁からドリフトピン等の固定具を挿入して、固定する方法が一般的である。しかしながら、このような接合方法は、地震時にかかる柱への引抜き力が固定具に集中するため、図９のように、柱１２および梁１１の端部から固定具５を挿入する距離（図中Ｄ１、Ｄ２で示す）を、引抜き力に応じて適切に設計する必要がある。そのため、連結部の必要引抜き耐力に応じて、固定具５を挿入する孔位置を変えたパイプ状接合具４０を各種揃える必要があった。
【０００３】
また通常、梁の側面には、別の梁が直交して取り付けられる為、この別の梁を受ける梁受け金物を固定するボルトが、前記固定具に代わって、接合具にあいた孔に挿入される。しかしながら、この梁受け金物は、床の高さに応じて、取り付け高さを上下させることがあり、このような場合、接合具の孔位置と梁受け金物を取り付ける孔位置とが合わなくなるという設計上の問題が生じていた。
【０００４】
またベランダの持ち出し梁や、上階のオーバーハング部分などで、上下に柱が分断される梁勝ち構造となる場合、上下の柱の引抜き力によって、梁が長手方向に割裂破壊しないように、上下の柱を直接連結し、梁に大きな引抜き力がかからないようにした方法が知られている。この方法には、パイプ状接合具を長く形成して、上下の柱を１本のパイプ状接合具で連結する方法や、同種類のパイプ状接合具を全ねじボルトで繋ぐという方法が知られている（例えば特許文献２、特許文献３参照）。しかしながら、パイプ状接合具を長く形成した方法では、梁の大きさごとに長さ種類を揃える必要があり、また前述の様に、梁の側面に別の梁が付く場合に、梁の高さを上下させるには、パイプ状接合具の孔位置との関係で制約が生じてしまう。また全ねじボルトで連結する方法では、梁の側面に、別の梁を受ける金物取付用のボルトがあたってしまうなどの改善余地がある。
【０００５】
さらに同種類のパイプ状接合具を、全ねじボルトで連結する方法では、一方のパイプ状接合具を柱に固定した後に、他方のパイプ状接合具を回転させて調整する必要があり、後から回転させるパイプ状接合具とともに全ネジボルトが共回りしてしまい、ネジとボルトの適正な噛み合い量を確認することが難しく、螺合の施工性、確実性に改善の余地があった。さらに、螺合によって柱梁接合具を締め付けるだけでは、定期的に増し締めを行わないと、長期的には、木痩せによって柱梁接合面に隙間が生じて、接合部のせん断強度が低下する恐れがある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２００４９１（第１図、第２図）
【０００７】
【特許文献２】実開平７−１３９１０（第３図）
【０００８】
【特許文献３】特開平２００２−１７３９８６（第２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記現状に鑑み、必要強度に応じた柱と梁との接合構造を、容易かつ確実に構築でき、長期的な接合にも耐え得る柱梁接合具および接合部の施工方法を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために以下の構成を有する金具である。これにより柱梁接合具の挿入孔の位置を変化させる、および別の接合具を第二連結部に確実に螺合させることが可能となり、必要強度に応じた柱梁接合具の構築が容易となる。
【００１１】
第一連結部と第二連結部とからなる柱と梁の接合具であって、第一連結部と第二連結部とが螺合されていることを特徴とする柱梁接合具（請求項１）。
【００１２】
第一連結部の側面には柱および梁から挿入される固定具が嵌入される嵌入孔を設け、該第二連結部の側面には梁から挿入される固定具が嵌入される嵌入孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の柱梁接合具（請求項２）。
【００１３】
第一連結部が螺合された端部の反対側に位置する第二連結部の端部には、別の接合具を螺合する螺子部を設けたことを特徴とする請求項１および請求項２いずれか１項に記載の柱梁接合具（請求項３）。
【００１４】
より具体的には、第二連結部は、第一連結部に螺合しているので、第二連結部にあけられた挿入穴の位置を調整することが可能となり、強度の調整が可能となるとともに、この挿入穴には、梁側面に取り付く、別の梁を受ける梁受け金物を固定するボルトなどの固定具が挿入可能となり、またこの別の梁の取付高さを変更することも可能となる。さらに第二連結部の端部には、別の接合具が螺合可能となる螺子部を設けているので、上下の柱を連結させる場合や、より引抜き耐力を高めるための座金などを用いた接合形態も容易に構築できるようにしている。
【００１５】
また本発明による柱梁接合部の施工方法は、上記の発明による柱梁接合具を用いた接合方法であり、すなわち、柱梁接合具は、柱および梁の内部に嵌入されており、第二連結部の挿入孔には、梁の側面に設けた嵌入孔から固定具が挿入されて、第一連結部よりも先に、螺子部の回転を止めるようにしたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の柱梁接合具による柱梁接合部の施工方法（請求項４）である。
【００１６】
これにより螺合時の螺子部の共回りを防止して、確実に螺合可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る柱梁接合具の側面図である。本発明による柱梁接合具１は、図１に示すように、棒状体の長手方向端部に雄螺子部４ａを設けた第一連結部４と、棒状体の両端部に雌螺子部３ａ、３ｂを設けた第二連結部３とから構成されており、予め雄螺子部４ａと雌螺子部３ａとで、各々が回転可能な状態で螺合されている。この第一連結部４は、例えば鋼板をパイプ状にプレス成形して形成され、その端部の開口に雄螺子４ａを溶接などして取り付けてある。また第二連結部は、中実の棒鋼に雌螺子を設けて形成するのが、製作の容易さ、部材強度の高さの点から望ましいが、第一連結部と同様に、鋼板をパイプ状にプレス成形し、雌螺子を溶接などで取り付けて形成して良い。
【００１８】
第一連結部４の断面形状はドリルなどで加工しやすい円形が望ましい。また第二連結部３の断面形状は、円形または四角形でもよく、第一連結部の断面の外形とほぼ同じ大きさ、または小さく形成されていることが好ましい。なお図示しないが、第一連結部を雌螺子とし、第二連結部を雄螺子としてもよく、この場合は第一連結部のパイプの内径側に螺子を切る、ナットを溶接するなどし、第二連結部３には対応する雄螺子を切り出しまたは溶接などして形成することが出来る。
【００１９】
また柱梁接合具１には、後述する固定具５を挿入する挿入穴２０ａ、２１ａ、２２ａが、固定具５の断面と同じ、またはすこし大きめになるように形成されている。挿入穴は、通常、柱梁接合具１の側面のほぼ中心に形成する。
【００２０】
このように構成された柱梁接合具１は、図２に示すように、第一連結部４の断面径とほぼ同じ大きさで、梁１１に予めあけられた孔に挿入し、この第一連結部４の一部は、第一連結部４の断面径とほぼ同じ大きさで、柱１２の木口に穿孔した孔に挿入して設置する。この第一連結部の断面の大きさは、梁１１の短辺となる巾および柱１２の木口の短辺よりも小さく形成し、第一連結部４が梁１１および柱１２の内部に内包される大きさとしており、例えば、３階建て程度までの住宅で、柱断面の１辺が１０５〜１２０ｍｍ程度とすれば、第一連結部の断面径を円形とするとφ１５〜３０ｍｍが、第一連結部の強度と柱、梁などの木材面の強度とのバランス面から好ましい。
【００２１】
さらに梁１１および柱１２には、図２に示すように、固定具５を外面から嵌入可能な嵌入孔２０ｂ、２１ｂ、２２ｂが形成されており、柱梁接合具１に形成した挿入孔２０ａ、２１ａ、２２ａと位置をほぼ同じくして設けてある。嵌入孔の大きさは、固定具５とほぼ同じに形成して、容易に抜けない大きさとしている。そしてこれら嵌入孔および挿入穴に固定具５を差し込むことで、梁１１と柱１２とは、柱梁接合具１で接合できる。固定具５は通常、鋼鉄製のドリフトピンやボルトなどを用い、断面の大きさは、柱の断面の１辺が１０５〜１２０ｍｍの場合で、３階建て程度までの住宅であれば、φ１０〜１５ｍｍが好ましい。なお通常嵌入孔２０ａは、固定具５が挿入穴２０ｂを梁１１と反対側に引っ張るように孔位置を僅かにずらして形成し、柱と梁とをより確実に密着させている。
【００２２】
ここで挿入穴および嵌入孔について、詳細な説明を付け加えると、挿入穴２０ａと、対応する嵌入孔２０ｂとは、固定具５を介して、柱１２と柱梁接合具１とを固定する機能を有し、図３に示すように、柱１２の引抜き耐力に見合った孔数および柱１２の端部からの距離（図中Ｄ１）をあけて形成されている。一方、挿入孔２１ａ、２２ａおよび対応する嵌入孔２１ｂ、２２ｂは、固定具５を介して、梁１１と柱梁接合具１とを固定する機能を有しており、図３に示すように、柱１２の引抜き耐力に見合った孔数および梁の上面から距離（図中Ｄ２）をあけて形成されている。なお、端部からの距離Ｄ１およびＤ２は、必要強度が大きければ、大きく設定されるが、通常は、孔の中心から１０ｍｍ以上確保するのが望ましく、３階建て程度の住宅であれば、１５ｍｍ以上とするのが、より望ましい。（Ｄ１、Ｄ２の柱の太さ等から見た数値範囲でも例示できませんか。）
通常、挿入穴２０ａ、２１ａ、２２ａは少なくとも１ヶ以上形成され、対応する嵌入孔２０ｂ、２１ｂ、２２ｂが形成されている。なお必要な強度を満たしていれば、挿入穴と嵌入孔の数が同一である必要はなく、例えば挿入穴を通常使用するよりも多く形成しておいて、嵌入孔は必要数のみ形成しても良い。また第一連結部の挿入孔２１ａと対応する嵌入孔２１ｂとは、固定具５によって、第一連結部４、引いては柱１２の回転を防止する機能を有している。また、挿入穴２１ａ、２２ａおよび対応する嵌入孔２１ｂ、２２ｂに挿入する固定具５によって、柱梁接合具１の回転は防止されているので、長期的に螺子が緩むことはない。
【００２３】
さらに、本発明による柱梁接合具では、柱の引抜き耐力を変化させることが可能である。つまり、図３に示すように、第一連結部と第二連結部とを繋ぐ螺子部を回転させ、挿入孔２２ａの位置を変えることなく、第一連結部４の柱１２側への挿入距離を大きくし、柱１２の端部から挿入孔２０ａの距離を長くする。この挿入穴２０ａにあわせて、柱１２の嵌入孔２０ｂを設けて、固定具５を挿入すると、柱１２の引抜き耐力を増加させる事が可能となる。逆に、第二連結部３を回転させることで、第一連結部４の挿入穴２０ａの位置を変えることなく、第二連結部４の挿入孔２２ａを梁１１の下方に移動し、あわせて嵌入孔２２ｂを移動して形成し、固定具５を挿入することで、柱１２からの引張力に対する梁１１の耐力を増加させることができる。
【００２４】
なお本発明による柱梁接合具１では、図４に示すように、第二連結部３を長くし、挿入穴２２ａを複数設けたものとすることで、柱１２の引抜き力に対する梁１１部分の耐力を高めることも可能である。
【００２５】
また、さらに本発明による柱梁接合具では、引抜き耐力をより高めるための別の接合具を追加することも可能である。つまり、図１に示すように、第二連結部３には、螺子部３ｂを設けており、この部分に別の接合具を螺合させることが可能となっている。この別の接合具としては、例えば、図６に示すような座金付きボルト８があり、図５に示すように、柱梁接合具１の第二連結部３に螺合して連結し、柱の引抜き力に対して、座金部分のめり込み力を補助として用いることが可能となる。さらに別の接合具としては、図７に示すように、柱梁接合具１に、もうひとつの第一連結部４を螺合してもよく、上下の柱を連結させることで、梁１１への負担力を軽減させることも可能である。また図５および図７の形態の、いずれの場合も、柱梁接合具１の螺合部分を回転させて、第一連結部４の柱１２への挿入を深くすることが可能で、より引抜き耐力を高めることができる。さらに第二連結部３は、棒状体５によって回転が防止されるので、別の接合具を螺合させる場合でも、第二連結部３が共回りせずに、容易にかつ確実に別の接合具を取り付けることが可能である。
【００２６】
さらに本発明による柱梁接合具では、梁の側面に取り付く別の梁を受ける梁受け金物を、各種取り付けることが可能で、取り付く梁の高さを変更することも容易である。つまり、図８に示すように、梁１１の側面には、別の梁１３が梁受け金物３０によって取り付けられており、この梁受け金物３０は、梁１１の側面にボルトなどの固定具５を用いて固定されている。従ってこの梁受け金物３０を固定する固定具５は、梁１１に固定されている柱梁接合具１の位置と重なるが、第二連結部３は、中実の棒鋼またはパイプ状の棒状体であるので、この梁受け金物３０を固定する固定具５の数と位置にあわせて、例えば図４に示すように、挿入孔２２ａを複数形成することが可能である。さらに和室などの対応で、梁受け金物３０の高さを、上下にずらして取り付ける場合、第二連結部３と第一連結部４とは螺合により連結されているので、第二連結部３のみ回転させて高さを梁金物３０の高さにあわせて上下させることも可能である。なお通常は、梁は下げる方向であることが多く、この場合は引抜き耐力を増加させる方向にあるので問題はない。逆に梁金物３０を上げる場合は、必要な引抜き耐力を下回らないようにすることが必要である。
以上、柱梁接合具について説明したが、本発明による接合部の施工方法は、このような柱梁接合具を用いたものである。
【００２７】
つまり、梁１１にあけられた孔に、本発明による柱梁接合具１を嵌入し、この柱梁接合具１の第二連結部３の挿入穴２２ａと、梁１１の側面にあけた嵌入孔２２ｂとに固定具５を差し込んで、梁１１と柱梁接合具１を固定する。これにより、第二連結部３の回転は防止される。続いて、第一連結部４を雄螺子部４ａで回転させて、梁１１からの突出長さを調整する。この時、第二連結部３は、既に回転が止められているので、第一連結部３のみを回転させて螺合させることは容易で、かつ螺子の掛かり具合が、回転量によって確認できる。その後、第一連結部４の挿入穴２１ａと梁側面の嵌入穴２１ｂとに別の固定具５を差し込んで、第一連結部４の回転も止める。続いて、柱１２の木口面にあいた孔に、柱梁接合具１の梁から突出している部分を差し込み、第一連結部４の挿入穴２０ａと柱の側面にあいた嵌入穴２０ｂとに固定具５を差し込んで、柱梁接合具１と柱１２とを固定し、梁１１と柱１２とが接合される。なおこの状態までを建設現場で行うこともできるが、柱梁接合具１を、梁１１に予め工場で取り付けておけば、柱梁接合具１の第一連結部４の調整作業も不要となるので好ましい。またこの時、柱梁接合具は固定具５で、既に回転を止めているので、建設現場での再調整は不要となる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による柱梁接合具によれば、鋼製パイプまたは棒鋼からなる棒状の第一連結部と第二連結部が、螺子を介して回転可能な状態で連結してあるため、螺子の回転により柱梁接合具を柱と梁に固定する固定具の挿入位置が自由に設定できるとともに、第二連結部の片側端に強度を調整する別の接合具を容易に取り付けることも可能で、柱梁の接合に必要な各種強度を得ることが可能である。また本発明による柱梁接合部の接合方法によれば、第二連結部に固定具が挿入できるので、螺合部分の共回り防止、ねじ込み量の確認なども容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す柱梁接合具の側面図である。
【図２】同実施形態の柱梁接合の構成を示す斜視図である。
【図３】同実施形態の柱梁接合の構成を示す縦断面図である。
【図４】同実施形態を応用した別の実施形態を示す柱梁接合具の側面図である。
【図５】座金付きボルトと連結した実施形態の縦断面図である。
【図６】座金付きボルトの斜視図である。
【図７】上下に柱が取り付いた場合の柱梁接合の実施例を示す縦断面図である。
【図８】別の梁を取り付けた場合の実施例を示す斜視図である。
【図９】柱梁接合の従来例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１　　柱梁接合具
３　　第二連結部
３ａ、３ｂ　雌螺子部
４　　第一連結部
４ａ　雄螺子部
５　　固定具
８　　座金付きボルト
１１、１３　　梁
１２　　柱
２０ａ、２１ａ、２２ａ　挿入穴
２０ｂ、２１ｂ、２２ｂ　嵌入孔
４０パイプ状接合具

Claims (4)

1. 第一連結部と第二連結部とからなる柱と梁の接合具であって、第一連結部と第二連結部とが回転可能な状態で螺合されていることを特徴とする柱梁接合具。
2. 第一連結部には柱および梁から嵌入される固定具が挿入される挿入孔を設け、該第二連結部には梁から嵌入される固定具が挿入される挿入孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の柱梁接合具。
3. 第一連結部が螺合された端部の反対側に位置する第二連結部の端部には、別の接合具を螺合する螺子部を設けたことを特徴とする請求項１および請求項２いずれか１項に記載の柱梁接合具。
4. 柱梁接合具は、柱および梁の内部に嵌入されており、第二連結部の挿入孔には、梁の側面に設けた嵌入孔から固定具が挿入されて、第一連結部よりも先に、螺子部の回転を止めるようにしたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の柱梁接合具による柱梁接合部の施工方法。

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