JP2004308348A

JP2004308348A - 柱梁接合構造

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Publication number: JP2004308348A
Application number: JP2003106146A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Nasu; 秀行那須; Hisaki Ishiyama; 央樹石山
Original assignee: Sumitomo Forestry Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Forestry Co Ltd
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: JP3981037B2

Abstract

【課題】簡単な構造で曲げモーメントを確実に伝達することが可能な木製の柱と梁との接合構造を提供する。
【解決手段】ラーメン架構体を形成する木製梁２と木製柱３との接合構造において、柱３の下端における端面の長辺方向の両端部に切り欠き部３ｂが設けられ、この切り欠き部３ｂからこの柱の軸線方向に２本のスクリュー部材１１がねじ込まれている。一方、梁２の対応する位置にも鉛直方向に２本のスクリュー部材１２がねじ込まれており、柱にねじ込まれたスクリュー部材と梁にねじ込まれたスクリュー部材の互いに対向するものが連結部材１３によって連結されている。これにより、柱３の中央部と梁２の上面との接合面が強く圧接され、鉛直方向の力が伝達される。そして、柱３に作用する曲げモーメントに対しては、スクリュー部材１１から連結部材１３及びスクリュー部材１２を介して梁２に伝達される引張力及び圧縮力によって抵抗するものとなる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、木造建築物における柱と梁とを接合する構造に係り、特に柱と梁との接合部で相対的な変形が拘束され、双方間で曲げモーメントの伝達が生じる柱梁接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に普及している木造建築物では古くから柱と梁とを、柱に設けたほぞ穴に梁の端部を加工したほぞを差し入れることによって接合している。このような接合構造では、双方間における変形を許容し、曲げモーメントの伝達は行われない。つまり、曲げモーメントに抵抗することができず、複数の柱および複数の梁（胴差、軒けた、土台等の横方向に架設される部材を含む）で形成される軸組みは、変形が生じ易い。このため、柱間の壁内に筋交いを配置し、地震時等の水平方向力によって軸組みが変形しようとするのに抵抗するものとなっている。
【０００３】
筋交いは、一般的に複数の位置に設けられ、さらに直交する二つの方向に必要となる。したがって、従来の木造建築物では筋交いを設ける壁体を確保する必要があるために、開口部の設定や屋内空間の利用に支障を生じることもある。このような事情から、柱と梁とをいわゆる剛結合、つまり曲げモーメントの伝達が生じる結合とし、軸組みをラーメン構造とする提案がなされている。
【０００４】
特許文献１に記載の接合構造は、梁の端面と柱の側面とに継ぎ手金具を取り付け、これらの継ぎ手金具を互いに接合するものである。継ぎ手金具は断面がＩ型となった突出部を有し、これらの突出部に取付用鉄板を当接して、ボルトで連結する。また、継ぎ手金具は、梁の端面からその軸線方向にねじ込まれた、外周面に雄ネジを有する棒鋼、又は柱の側面から水平方向にねじ込まれた棒鋼に固着するものとなっている。
【０００５】
特許文献２に記載の接合構造は、梁に端面の全域を覆うようにガセットプレートを取り付け、柱の側面から水平方向にねじ込んだラグスクリューボルトを用いて上記ガセットプレートを柱に締結するものである。そして、ガセットプレートは多数のドリフトピンを用いて梁に固着されている。
【０００６】
特許文献３に記載の接合構造では、梁の端面から水平方向に金具挿通孔を設けるとともに、柱の側面からも水平方向に金具挿通孔を設ける。そして、これらの金具挿通孔に引き寄せ金具の両端を挿入して孔内で梁又は柱に係止し、引き寄せ金具によって柱と梁とを引き寄せ、圧接させるものとなっている。引き寄せ金具は２本のボルトと、これらを連結する長ナット状の部材とを有し、一方のボルトと長ナットとの螺合が逆ねじとなっている。また、引き寄せ金具を柱又は梁に係止する手段は、柱又は梁に、その軸線と直角方向に設けられた金具固定孔部に金具固定具を挿通するとともに、引き寄せ金具に設けられた貫通孔にも上記金具固定具を挿通して係止するものとなっている。
【０００７】
【特許文献１】
特許公報第２７９８２３９号
【特許文献２】
特許公報第２６５３４１４号
【特許文献３】
特開２００１−３５５２８７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来から知られている接合構造では、次のような未解決の課題がある。
上記特許文献に記載の接合構造は、いずれも柱の側面に梁の端面を突き当てて接合するものであるため、接合面には曲げモーメントと大きなせん断力が作用する。この大きなせん断力に抵抗するために、特許文献１及び特許文献２の接合構造では、梁端面の全域を覆うような大きな金属製の接合用部材を用いるものとなっている。このように大きな接合用の部材を用いると特許文献１に示されるように、接合部の構造が複雑になったり、特許文献２に示される構造のように接合用部材を木部材に固着するのに多数のピンが必要となったりする。そして、加工の作業量及び費用が増大することになる。
【０００９】
また、特許文献３の接合構造では、接合面の柱側に凹部を設け、梁には凸部を設けて嵌め合わせ、梁と柱とを引き寄せ金具で拘束して上記嵌合がはずれないようにしているが、引き寄せ金具と梁又は柱との係合部には、金具固定孔部の寸法誤差等が生じやすい。このため、引き寄せ金具は、柱と梁との間で曲げモーメントが生じたときの圧縮力に抵抗することが難しい。したがって、柱と梁との間で変形つまり相互間の角度が変化し易く、強固に結合することができない。
また、引き寄せ金具は、柱又は梁のいずれか一方にあらかじめ係止しておき、柱と梁とを接合するときに引き寄せ金具を柱又は梁の他方に設けられた金具挿通孔に挿入して係止しなければならず、施工性が悪くなっている。つまり金具を木部材に固定する作業を現場で柱と梁との接合作業中に行う必要がある。
【００１０】
本願発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構造で曲げモーメントを確実に伝達することが可能な木製の柱と梁との接合構造を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、横方向に架設される木製の梁と、この梁の上面又は下面に端面を当接して接合される木製の柱との接合構造であって、前記柱は、前記梁の幅方向の断面寸法よりも前記梁の軸線方向の断面寸法が大きいものが用いられ、前記梁に所定間隔をあけて設けられた二つの鉛直方向の穴に、外周部に螺旋状の張り出し部を有するスクリュー部材がそれぞれねじ込まれ、前記柱の下端又は上端における端面の長辺方向の両端部に切り欠き部が設けられ、該切り欠き部から該柱の軸線方向に穴が設けられ、該穴にそれぞれスクリュー部材がねじ込まれ、該柱の端面の長辺方向の中央部は、前記梁の上面又は下面に当接され、前記梁に埋め込まれたスクリュー部材の端部と前記柱に埋め込まれたスクリュー部材の端部とが連結部材で連結されている柱梁接合構造を提供する。
【００１２】
上記構成において、木製の柱は、双方の軸線を含む面内における部材幅がこの面に対して厚さ方向の部材寸法より大きいものを用いる。そして、梁も同様に高さ方向の寸法が幅方向の寸法より大きいものを用いるのが望ましい。つまり、梁と柱とを接合してラーメン構造を形成したときに曲げモーメントが作用する方向の部材寸法を大きくすることによって本発明の効果がより顕著となるものである。ここで梁は、胴差、軒けた、土台等の横方向に架設される部材一般を含むものである。
【００１３】
この接合構造では、柱の上端面又は下端面が梁の下面又は上面に当接されるものであり、接合面には、曲げモーメントと大きな支圧力（接合面と垂直な方向の力）とが作用し、大きなせん断力（接合面と平行な方向の力）は、作用しない。したがって、柱の中央部が直接に梁に当接されて大きな鉛直方向の力を伝達する。
【００１４】
一方、梁に所定間隔をあけて埋め込まれたスクリュー部材の端部と、柱の端部に埋め込まれたスクリュー部材とが連結部材で連結されており、曲げモーメントが作用したときに柱の軸線方向に生じる圧縮力と引張力は、柱に埋め込まれたスクリュー部材、連結部材及び梁に埋め込まれたスクリュー部材を介して梁に伝達される。また、スク流部材はあらかじめ木部材である柱及び梁にねじ込まれて、強固に一体となっている。したがって、柱と梁との間で変形が生じにくく、確実に曲げモーメントが伝達されて強固なラーメン構造となる。
【００１５】
また、梁に埋め込まれたスクリュー部材は、該梁の上下方向つまり木目と直角の方向に貫入されており、梁を補強する効果を有する。そして、このスクリュー部材を介して梁の断面内の広い範囲に分布して力を伝達することになり、梁内に応力が集中することが少なく、円滑に曲げモーメントが伝達される。
【００１６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の柱梁接合構造において、前記連結部材は、連結する二つのスクリュー部材を、これらの軸線方向に引き寄せる引き寄せ機構を有するものとする。
【００１７】
この接合構造では、柱端面の中央部が梁の下面又は上面に当接され、柱端面の両縁付近に設けられた切り欠き部内で、軸線方向に埋め込まれたスクリュー部材と、このスクリュー部材に対向する位置で梁に鉛直方向に埋め込まれたスクリュー部材とが、それぞれ連結部材によって連結されるとともに、この連結部材の引き寄せ機能によって、柱と梁とを引き寄せることができる。これにより、柱の端面の中央部と梁の下面又は上面とが強く圧接され、接合面に作用する支圧力を接合面全体にほぼ均一とすることができる。したがって、柱と梁とは強固に接合され、相互間で変形の小さい構造とすることが可能となる。
また、柱に設けられた切り欠き部と梁の上面又は下面との間のスペースに配置されているため、柱の中央部と梁の上面又は下面とを当接させた状態で、このスペース内で連結部材を伸縮させることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の柱梁接合構造において、前記連結部材は、前記柱に埋め込まれたスクリュー部材の端面から軸線方向に設けられたねじ穴にねじ込まれた第１のボルトと、前記梁に埋め込まれたスクリュー部材の端面から軸線方向に設けられたねじ穴にねじ込まれる第２のボルトと、これらのボルトのスクリュー部材にねじ込まれた端部と反対側の端部を互いに連結する連結ナットとを備え、前記第１のボルト又は第２のボルトのいずれか一方と前記連結ナットとの螺合部分は、ねじ山の勾配が逆方向となった逆ねじになっているものとする。
【００１９】
この接合構造では、柱に埋め込まれたスクリュー部材の端面に設けられたねじ穴に第１のボルトをねじ込み、梁に埋め込まれたスクリュー部材の端面に設けられたねじ穴に第２のボルトをねじ込んで、第１のボルト及び第２のボルトのスクリュー部材にねじ込まれた端部と反対側の端部を、連結ナットによって互いに結合する。第１のボルト又は第２のボルトのいずれか一方と連結ナットとの螺合部分は逆ねじになっているため、第１のボルトと第２のボルトとの双方に連結ナットを螺合して、該連結ナットを回転させることによって、第１のボルトと第２のボルトとは引き寄せられ、これによって双方のスクリュー部材及び柱と梁とが引き寄せられる。したがって、柱の端面は梁の上面又は下面に強く圧接される。
【００２０】
また、この構造では、柱及び梁に固着されているスクリュー部材に第１のボルト及び第２のボルトをあらかじめねじ込み、一方の端部が逆ねじとなったボルトに連結ナットを螺合した状態とする。そして、柱及び梁を所定の位置に建て込んで互いに当接し、その後に第１のボルトと第２のボルトとを連結ナットで接合することができる。つまり、一方のスクリュー部材に逆ねじを有するボルトと連結ナットとを螺合し、他方のスクリュー部材に全長が順ねじのベルトを充分にねじ込んで同一軸上に対峙させると、全長が順ねじのボルトを回転して、このボルトを連結ナットと連結することができる。その後に連結ナットのみ又は連結ナットと全長が順ねじのボルトとを回転することによって双方のスクリュー部材を引き寄せることができる。
したがって、柱と梁とを所定の位置に建て込んだ後に、スクリュー部材を連結し引き寄せることができ、作業の効率が著しく良好となる。
【００２１】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の柱梁接合構造において、前記第１のボルト又は前記第２のボルトのいずれか一方のボルトであって、全長にわたって順方向のねじ山が施されているボルトには、前記連結ナットの端面に当接して該連結ナットへのねじ込み長を制限するストッパが設けられているものとする。
【００２２】
この接合構造では、上記ストッパを連結ナットの端面に当接することによって、全長にわたって順方向のねじ山が施されているボルトの所定長が連結ナットへ確実にねじ込まれ、このボルトを連結ナットに固定することができる。そして、この状態で順方向のねじ山が施されているボルトと連結ナットとをともに順方向に回転させると、該ボルトはスクリュー部材にねじ込まれ、逆方向のねじ山が施されているボルトも連結ナットとの螺合部分で、連結ナットにねじ込まれる。これにより、柱のと梁とを引き寄せ、強く圧接させることができる。
【００２３】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の柱梁接合構造において、前記切り欠き部内において前記梁の上面又は下面と柱との間に介挿され、柱の軸線方向の圧縮力に抵抗する圧縮ブロックを有するものとする。
【００２４】
この接合構造では、柱と梁との接合部分に大きな曲げモーメントが作用した時に、柱と梁とを接合する２つの連結部材の一方には圧縮応力、他方には引張応力が作用する。そして、連結部材の周囲には圧縮ブロックが介挿されているので、圧縮応力が作用する連結部材の周囲にある圧縮ブロックが圧縮力の一部を負担し、連結部材の圧縮応力を軽減する。これにより連結部材がボルト等のやや細い部材を含むものであっても座屈するのが防止され、曲げモーメントに対する大きな耐荷力を有するものとなる。
【００２５】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の柱梁接合構造において、前記柱の端面とこの端面に当接される前記梁の上面又は下面とには、双方にまたがって埋め込まれ、当接面の方向への相対変位を拘束するせん断抵抗部材が埋め込まれているものとする。
【００２６】
この接合構造では、柱と梁との接合面に水平方向の力、つまり接合面に沿った方向に部材が互いにずれようとする力が作用したとき、柱及び梁はせん断抵抗部材に拘束され、柱と梁とが当接面の方向へ相対的に変位するのが拘束される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願発明の柱梁接合構造が好適に用いられる木造建築物の構造躯体を示す概略斜視図である。
この構造躯体は、１階を構成する下層部分及び２階を構成する上層部分が、それぞれラーメン架構体を複数組み合わせて形成されており、これらを積層することによって全体の構造躯体が形成されている。下層部分は、木製の柱１と木製の梁２とを接合してラーメン架構体を形成し、複数のラーメン架構体を互いに連結して構成されている。そして、上層部分は、下層のラーメン架構体の梁２上に複数の柱３を立設し、これらの上に梁４を接合して複数のラーメン架構体を形成するとともに、これら複数のラーメン架構体を連結したものである。そして、２階部分の柱の下端は、一階部分の柱の上に架け渡された梁と曲げモーメントが伝達されるように剛結合とされている。
【００２８】
それぞれラーメン架構体を構成する柱１、３及び梁２、４は、これらの軸線を含む立面と平行な方向の断面寸法を大きく、これと直角方向の断面寸法を小さくして扁平な部材となっている。したがって、各ラーメン架構体の各部材は一方向の曲げに抵抗する部材として用いられ、複数の一方向ラーメンを組み合わせて構造躯体の全体を構成している。
【００２９】
各ラーメン架構体は、柱１の上端面に梁２を当接して接合する、いわゆる梁勝ち構造となっており、例えば梁２−１と梁２−２とを接合することによって、複数のラーメン架構体が互いに連結されている。また、上層部分も同様の構造となっている。
【００３０】
図２は、図１に示すラーメン架構体で用いられる下層部分の梁２と上層部分の柱３との接合構造であって、本願に係る発明の一実施形態を示す概略斜視図である。また、図３は、同じ接合構造の断面図であり、ラーメン架構体の軸線と平行な断面を示すものである。
この接合構造は、柱３の下端における端面の長辺方向の両端部に切り欠き部３ｂが設けられ、中央部は梁２の上面に当接されており、柱３の切り欠き部３ｂからこの柱の軸線方向に２本のスクリュー部材１１がねじ込まれている。一方、梁２の対応する位置にも鉛直方向に２本のスクリュー部材１２がねじ込まれており、柱にねじ込まれたスクリュー部材と梁にねじ込まれたスクリュー部材の互いに対向するものが連結部材１３によって連結されている。これにより、柱３と梁２とが接合されている。
【００３１】
上記スクリュー部材１１は、図５に平面図及び正面図を示すように、棒状の鋼部材の側面に螺旋状の張り出し部１１ａを設けたものであり、両端部には端面から軸線方向にねじ穴１１ｂが設けられている。柱にねじ込まれたスクリュー部材１１は、図６に示すように、柱３の下端の切り欠き部３ｂから孔３ａを軸線方向に設け、さらに螺旋状の溝を切削した後にねじ込まれたものである。また、梁にねじ込まれたスクリュー部材１２は、柱に用いられたスクリュー部材１１と同様のものが用いられており、図７に示すように、梁２に所定間隔をあけて二つの貫通孔２ａを鉛直方向に設け、同様にねじ込まれたものである。
【００３２】
上記連結部材１３は、図４、図６及び図７に示すように、柱３に埋め込まれたスクリュー部材１１のねじ穴１１ｂにねじ込まれる第１のボルト２１と、梁２に埋め込まれたスクリュー部材１２の端面から軸線方向に設けられたねじ穴１２ｂにねじ込まれる第２のボルト２２と、第１のボルト２１と第２のボルト２２とを互いに連結する連結ナット２３とを備えている。第２のボルト２２は、全長にわたって順方向のねじ山が施されており、連結ナット２３の下端面に当接して該連結ナット２３へのねじ込み長を制限するストッパ２２ａが固着されている。第１のボルト２１は、図６又は図８（ａ）に示すように、中央から一方の側２１ａに順方向のねじ山が施されており、他方の側２１ｂに勾配が逆方向となったねじ山が施されている。連結ナット２３は、内周面の中心軸線方向の下半分２３ａに順方向のねじ山と螺合する螺旋状の溝が切削されており、他方の上半分２３ｂに逆方向のねじ山と螺合する螺旋状の溝が切削されている。
【００３３】
次に、柱３と梁２とを接合する工程について説明する。
図８（ａ）に示すように、柱３に設けられた鉛直方向の孔３ａにスクリュー部材１１をねじ込み、該スクリュー部材１１に設けられたねじ穴１１ｂに、第１のボルト２１の順方向のねじ山が施された端部２１ａを、所定の長さまでねじ込み、回転しないように固定する。次に、連結ナット２３を逆方向のねじ山に螺合される方向に回転させ、第１のボルト２１の逆方向のねじ山が施された端部２１ｂと、連結ナット２３の逆方向の螺旋状の溝を有する部分２３ｂとを螺合する。また、図７に示すように、梁２に設けられた貫通孔２ａにスクリュー部材１２をねじ込み、該スクリュー部材１２に設けられたねじ穴１２ｂに、第２のボルト２２を深くねじ込む。このとき、第２のボルト２２は、該第２のボルト２２に設けられているストッパ２２ａが梁２の端面に当接するまでねじ込むことができる。
【００３４】
次に、柱３を梁２上に建て込む。このとき、柱３の両端部の切り欠き部３ｂでは、図８（ｂ）に示すように、連結ナット２３の下端面と第２のボルト２２の上端面とが一定の間隔を有して離隔しており、柱３の下端面の中央部を梁２の上面に直接当接しても、第２のボルト２２及び連結ナット２３が柱３の位置を制限することはない。そして、図８（ｃ）に示すように、梁側のスクリュー部材１２にねじ込まれた第２のボルト２２を逆方向に回転させることによって、該第２のボルト２２の上部を連結ナット２３の順方向の螺条が設けられた部分２３ａにねじ込む。第２のボルト２２は、該第２のボルト２２に設けられているストッパ２２ａによって連結ナット２３にねじ込まれる長さが制限され、ストッパ２２ａが連結ナット２３の下端面に当接するまでねじ込むことによって、第２のボルト２２の所定長が連結ナット２３と螺合し、双方が一体に固定される。
【００３５】
そして、連結ナット２３と第２のボルト２２とを共に順方向に回転させる。これにより、第１のボルト２１は連結ナット２３の逆ねじが施された部分２３ｂにねじ込まれるとともに、第２のボルト２２は、梁２に埋め込まれたスクリュー部材１２のねじ孔１２ｂにねじ込まれる。したがって、柱３にねじ込まれているスクリュー部材１１及び第１のボルト２１並びに梁２にねじ込まれているスクリュー部材１２がともに連結ナットに引き寄せられることになり、柱３と梁２とが引き寄せられ、柱３の中央部と梁２の上面との接合面が強く圧接される。これにより、柱３と梁２とは常に圧接された状態で鉛直方向の力が伝達される。そして、柱３に作用する曲げモーメントに対しては、スクリュー部材１１から連結部材１３及びスクリュー部材１２を介して梁２に伝達される引張力及び圧縮力によって抵抗するものとなり、双方の接合部は高い剛性が維持される。
【００３６】
以上に説明した実施形態は、下層部分の梁２と、その上に支持される上層部分の柱３とを接合するものであるが、柱１又は柱３と、その上に支持される梁２又は梁４との接合部にも同様の構成とすることができる。
柱１と梁２と、又は柱３と梁４とを曲げモーメントの伝達が可能に接合して２層のラーメン架構体を形成する場合には、上記と全く同じ構造を上下に反転して、柱と梁とを接合することができる。そして、下層の柱１は、例えば上層のラーメン架構体を形成する柱３の直下に設けることができ、このときには、梁２に貫入されたスクリュー部材１２は、上層部分の柱３と梁２との接合に用いたものを共通に用いることができる。これにより、１階部分の柱１と２階部分の柱３とがスクリュー部材１２を介して連結され、双方の柱は通し柱に近い剛性を有するものとなる。
【００３７】
また、１階部分の柱１と２階部分の柱３とは、上記のように同じ位置に立設されるものに限定されることはなく、図１に示す柱１−１と柱３−１とのように全く位置を変えて立設することができるし、柱１−２と柱３−２とのように、２本のスクリュー部材の内の一方のみを共通に用いて少しずれた位置に立設することもできる。
【００３８】
一方、柱と梁とが接合される部分で、さらに他の梁を接合することもできる。このような接合構造を、図９に示す概略斜視図に基づいて説明する。
この構造では、柱３１と第１の梁３２とは、図２に示す接合構造と同様に接合されているが、第１の梁３２に貫入された２本のスクリュー部材４０，４１の内の１本４１が、図１０に示すように、その長さ方向の中間部に軸線と直角方向に貫通するねじ穴４１ａを有するものとなっている。なお、図１０中の符号４１ｂはスクリュー部材の側面に設けられた螺旋状の張り出し部であり、符号４１ｃは両端部の端面から軸線方向に設けられたねじ穴である。そして、第１の梁３２の側面から上記スクリュー部材４１のねじ穴４１ａに通じる横穴３２ａが第１の梁３２に設けられており、この横穴３２ａに挿通してスクリュー部材４１に螺合されたボルト４２により、第１の梁３２の側面に梁接合金具４３が固着されている。
【００３９】
上記梁接合金具４３は、第１の梁３２の側面に当接される第１の接合板部４３ａと、この第１の接合板部４３ａの両側縁から直角に立ち上げられた２つの第２の接合板部４３ｂとを有しており、第１の接合板部４３ａには上記スクリュー部材４１に螺合されるボルト４２が挿通される穴４３ｃが設けられている。また、２つの第２の接合板部４３ｂには、それぞれの対応する位置にピン４５を挿通する穴４３ｄが設けられている。
【００４０】
第２の梁３３には、端部に鉛直方向の貫通孔３３ａが設けられ、この貫通孔３３ａにスクリュー部材４４がねじ込まれている。このスクリュー部材４４は、図１０に示すものと同様のものであり、軸線方向の中間位置に、軸線と直角方向の貫通孔が設けられ、この貫通孔にピン４５が挿通されるようになっている。また、第２の梁３３の端部には、この梁の軸線と平行で鉛直方向のスリット３３ｂが、上記スクリュー部材４４が貫入された位置の両側に設けられており、このスリット３３ｂに、上記梁接合金具の第２の接合板部４３ｂが挿入される。そして、第２の梁３３の側面からピン４５が挿入され、上記第２の接合板部４３ｂ及びスクリュー部材４４の貫通孔４４ａに挿通することによって梁接合金具４３とスクリュー部材４４とが結合されている。
【００４１】
上記構成により第２の梁３３は第１の梁３２の側面に当接して接合され、双方の梁間に作用するせん断力は、第２の梁３３のスクリュー部材４４からピン４５、梁接合金具４３、ボルト４２及び第１の梁のスクリュー部材４１を介して第１の梁３２に伝達される。このように接合される二つの梁３２、３３は、鉛直方向すなわち梁の木目と直角方向にスクリュー部材４１、４４が貫入され、梁が割れたりしないように補強されるとともに、スクリュー部材を介して梁の断面にそのまま断面力が伝達され、局部的に応力が集中するのが回避される。
【００４２】
一方、以上に説明した柱梁接合構造は、図１１に示すように、柱５１と梁５２の上面との間、つまり柱の切り欠き部内における連結部材の周囲に、柱５１の軸線方向の圧縮力に抵抗する圧縮ブロック５３を介挿することができる。
この圧縮ブロック５３は鋼材からなり、柱５１の切り欠き部内における水平面と梁５２の上面とに当接される二つの水平板部５３ａと、対向する水平板部５３ａのそれぞれの縁辺の一部を連結する側板部５３ｂとを有する。また、水平板部５３ａには、連結部材５６を挿通するための切り欠き部５３ｃが設けられており、柱５１と梁５２とを接合した後、切り欠き部内で柱５１と梁５２の上面との間に圧縮ブロック５３を介挿することができるものとなっている。
【００４３】
この接合構造では、柱５１と梁５２との接合部に曲げモーメントが作用し、柱断面の一方の縁辺付近で軸線方向の圧縮応力が作用し、他方の縁辺付近では引張応力が作用する。このとき、柱の圧縮応力が圧縮ブロック５３に伝達され、梁の上面との間で、この圧縮力に抵抗することができる。これにより、連結部材すなわち第１のボルト及び第２のボルトが負担する力を小さく抑えることができ、ボルトが座屈するのを確実に防止することができる。
なお、この接合構造は請求項５に係る発明の一実施形態であり、柱とその上に支持される梁との接合部に用いることもできる。
【００４４】
また、上記の柱梁接合構造では、図１２に示すように、柱６１の端面とこの端面に当接される梁６２の上面又は下面との双方にまたがって、当接面の方向への相対変位を拘束するせん断抵抗部材６３を埋め込むことができる。
せん断抵抗部材６３は鋼材からなり、図１２（ａ）に示すような短い円筒形のリング状部材や、図１２（ｂ）に示すような、頭部の径が拡大されたピン６４等を用いることができる。そして、柱６１の端面と梁６２の上面とが対向する位置にそれぞれ、せん断抵抗部材６３を埋め込むための凹部６１ａ、６２ａを形成し、梁６２上に柱６１を建て込む際に、柱６１に設けられた凹部６１ａと梁６２に設けられた凹部６２ａとの間にせん断抵抗部材６３を挿入する。
【００４５】
この接合構造では、柱６１と梁６２との接合面に水平方向の力が作用したとき、せん断抵抗部材６３が柱６１の凹部６１ａ又は梁６２の凹部６２ａに係止され、柱６１と梁６２とが当接面の方向へ相対的に変位するのを拘束することができる。
なお、この接合構造は請求項６に係る発明の一実施形態であり、柱とその上に支持される梁との接合部に用いることもできる。
【００４６】
図１３は、本願発明の他の実施形態である接合構造で用いられる柱の端部の形状を示す概略斜視図である。
この柱７１は、端面の長辺方向の両端部に設けられた切り欠き部７１ａが、短辺方向の幅内で設けられ、長辺方向の両側面７１ｂが切り欠き部を覆うように張り出した構造となっている。この切り欠き部７１ａから柱にねじ込まれるスクリュー部材及び梁と連結する連結部材等は図２から図４までに示す接合構造と同じものを用いることができる。
【００４７】
柱に設ける切り欠き部を、このような形状とすることによって、この柱断面の長辺側からの外観を良好なものとすることができ、柱の幅が広い側面を居室内に露出し、この面を内装面とすることが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係る柱梁接合構造では、柱の端面を橋の上面又は下面に当接して接合し、これらの間で確実に曲げモーメントが伝達される構造とすることができる。そして、柱又は梁にねじ込まれたスクリュー部材を連結部材で連結して柱の軸線方向の力を伝達するので、ゆるみがなく、高い剛性を有する接合構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の柱梁接合構造が好適に用いられる木造建築物の構造躯体を示す概略斜視図である。
【図２】本願に係る発明の一実施形態である柱梁接合構造を示す概略斜視図である。
【図３】本願に係る発明の一実施形態である柱梁接合構造を示す断面図であり、ラーメン架構体の軸線を含む面と平行な断面を示す図である。
【図４】本願に係る発明の一実施形態である柱梁接合構造を示す断面図であり、ラーメン架構体の軸線を含む面と直角方向の断面を示す拡大図である。
【図５】図２から図４までに示す柱梁接合構造で用いられるスクリュー部材の平面図、及び正面図である。
【図６】図２から図４までに示す柱梁接合構造の分解斜視図である。
【図７】図２から図４までに示す柱梁接合構造の分解斜視図である。
【図８】柱と梁とを接合するときの操作を説明する概略図である。
【図９】図２から図４までに示す構造の柱梁接合部分にさらに他の梁を接合する構造を示す概略斜視図である。
【図１０】図９示す梁と他の梁とを接合する部分で用いられるスクリュー部材の平面図、正面図及び側面図である。
【図１１】本願に係る発明の他の実施形態である柱梁接合構造を示す概略斜視図である。
【図１２】本願に係る発明の他の実施形態である柱梁接合構造を示す概略斜視図である。
【図１３】本願に係る発明の他の実施形態である柱梁接合構造で用いられる柱の端部の概略斜視図である。
【符号の説明】
１，３柱
２，４梁
１１，１２スクリュー部材
１３連結部材
２１第１のボルト
２２第２のボルト
２３連結ナット
３１柱
３２，３３梁
４０，４１，４４スクリュー部材
４２ボルト
４３梁接合金具
４５ピン
５１，６１，７１柱
５２，６２梁
５３圧縮ブロック
５４，５５スクリュー部材
５６連結部材
６３，６４せん断抵抗部材

Claims

横方向に架設される木製の梁と、この梁の上面又は下面に端面を当接して接合される木製の柱との接合構造であって、
前記柱は、前記梁の幅方向の断面寸法よりも前記梁の軸線方向の断面寸法が大きいものが用いられ、
前記梁に所定間隔をあけて設けられた二つの鉛直方向の穴に、外周部に螺旋状の張り出し部を有するスクリュー部材がそれぞれねじ込まれ、
前記柱の下端又は上端における端面の長辺方向の両端部に切り欠き部が設けられ、
該切り欠き部から該柱の軸線方向に穴が設けられ、該穴にそれぞれスクリュー部材がねじ込まれ、
該柱の端面の長辺方向の中央部は、前記梁の上面又は下面に当接され、
前記梁に埋め込まれたスクリュー部材の端部と前記柱に埋め込まれたスクリュー部材の端部とが連結部材で連結されていることを特徴とする柱梁接合構造。
前記連結部材は、連結する二つのスクリュー部材を、これらの軸線方向に引き寄せる引き寄せ機構を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の柱梁接合構造。
前記連結部材は、前記柱に埋め込まれたスクリュー部材の端面から軸線方向に設けられたねじ穴にねじ込まれた第１のボルトと、前記梁に埋め込まれたスクリュー部材の端面から軸線方向に設けられたねじ穴にねじ込まれる第２のボルトと、これらのボルトのスクリュー部材にねじ込まれた端部と反対側の端部を互いに連結する連結ナットとを備え、
前記第１のボルト又は第２のボルトのいずれか一方と前記連結ナットとの螺合部分は、ねじ山の勾配が逆方向となった逆ねじになっていることを特徴とする請求項１に記載の柱梁接合構造。
前記第１のボルト又は前記第２のボルトのいずれか一方のボルトであって、全長にわたって順方向のねじ山が施されているボルトには、前記連結ナットの端面に当接して該連結ナットへのねじ込み長を制限するストッパが設けられていることを特徴とする請求項３に記載の柱梁接合構造
前記切り欠き部内において前記梁の上面又は下面と柱との間に介挿され、柱の軸線方向の圧縮力に抵抗する圧縮ブロックを有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の柱梁接合構造。
前記柱の端面とこの端面に当接される前記梁の上面又は下面とには、双方にまたがって埋め込まれ、当接面の方向への相対変位を拘束するせん断抵抗部材が埋め込まれていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の柱梁接合構造。