JP2005171571A - 木造建築物の棒状部材の交換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】木造建築の改築において、柱や土台の棒状部材の交換工事を容易にすると共に、構造耐力を十分なものにする。
【解決手段】交換用の新規な柱１の端部に取付穴３３を形成し、この穴内に出没自在の接合金物２を設置する。既存部材１０側に接合金物２を受け入れる連結孔３を形成し、新規な柱１を所定位置に設置したら、接合金具２を移動させて取付穴３３と連結孔３に跨がらせ、ピン穴２１にドリフトピン２２を打ち込んで柱１を固定する。既存の天井等に邪魔されることなく柱１の取付工事をおこなうことができるので施工が容易であると共に、木組みの切込みを設けることなく必要強度を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、木造建築物の改築において、柱や土台等の棒状部材を簡単にかつ安全に交換し、改築を効率的におこなうと共に、構造的に強化された構造物を構築する方法に関する。

木造建築物を改築するにあたり、古い柱や土台を撤去し、新しいものに交換して構造耐力を増大させることがおこなわれている。
従来、軸組工法の木造建築物においては、既存の柱や梁を撤去した後、図９に示す交換用の柱にほぞを形成して固定するという手法が採られている。
また、木造建築において柱等の棒状部材の接合に種々の接合金物を柱の端部に突出させて取り付けることがおこなわれている。
新築の場合、梁などの他の構造部材が未だ組み立てられていない状態で柱や土台の組立をおこなうので空間に余裕があり、柱の端部に突出する接合金物を取り付けてあっても、支障なく組立をおこなうことができる。
特許第２９０２６３３号（図面、要約）

改築においては新築と異なり、交換する部材以外の構造部材が既に存在している。また、天井や床材が取り付けてあるため、交換部材を所定の位置に設置するための空間が限定されている。従来の柱及び柱に切込みを入れるほぞ等の木組みによって部材を接合する柱交換方法では、ほぞを嵌め込むために周辺の構造部材を一時的に撤去する必要があり、また、高い精度で木材加工を現場でしなければならず、熟練した作業員を必要としていた。また、構造的には、木組みと釘による部材の接合固定であるので接合部の強度が十分とはいえない場合があった。

従来の柱と土台、または、梁と接合する接合金物は、新築の場合を想定したものであり、他の構造部材や床、天井、更には壁などの軸組構造を構成する部材以外が取り付けてない状態での使用を想定しているため、改築時のような空間的に余裕がない状態での取り付けには対応できなかった。

本発明は、木組みのための木材加工を必要とせず、また、交換用の柱等の棒状部材を取り付ける際に空間的余裕を必要とせず、かつ、簡単に組み付けができるようにすると共に構造耐力を十分なものにするものである。

本発明は、木造建築物の改築において、既存の棒状部材を撤去し、交換用の棒状部材の端部に棒状部材の軸方向に移動可能な接合金物を棒状部材端部から突出しないように取り付け、既存部材には移動可能な接合金物の受け具を固定し棒状部材を所定位置に設置し、移動可能な接合金物を既存部材の受け具に移動させて棒状部材と既存部材を連結固定する棒状部材の交換方法とした。
また、交換用の棒状部材の端部に溝を形成し、既存部材には溝に嵌合する板状部材を固定し、板状部材を端部に形成した溝に嵌め込んで棒状部材と既存部材を連結固定して棒状部材を交換するようにした。

棒状部材が柱の場合について説明する。
図１に示すように、改築する木造建築物の既存の柱を切断等によって撤去する。新たな柱１が設置される位置の既存部材にφ１５ｍｍの連結孔３をドリルで垂直方向に形成し、既存部材１０の側面からこの連結孔３に達するφ１２ｍｍのピン穴３１を連結孔３に対して直角に形成する。
一方、新規に設置する柱１の両端部には、図２に上端部及び図３に下端部の詳細を示すように、側面に複数のピン穴２１を有する接合金物２の全長より僅かに大きい深さの取付穴３３を形成し、内部に接合金物２を引き出すための帯３２を設置する。帯３２の一端を柱１の側面に固定して柱１の設置に邪魔にならないようにし、帯３２を取付穴３３内に押し込んで取付穴３３の底部でＵターンさせて帯３２の他端を柱１の側面から手で挟める程度飛び出させておく。

接合金物２の一端部には両面テープが貼り付けてあり、取付穴３３に挿入した接合金物２は両面テープの粘着剤（接着剤）によって帯３２に仮止めされ、柱１の下側の取付穴３３に挿入した接合金物２が取付穴３３から抜け出さないようにしてある。柱１の下端側の場合は、帯３２の他端側も柱の側面に固定し、取付穴３３に挿入した接合金具２が重力で落下しないようにする。
取付穴３３の深さを接合金物２の長さより深くしてあり、接合金物２は取付穴３３に全長が埋没し、柱１の端面からは突出せず、既存部材と接する柱端面に突起物が存在しない。

柱１に埋設した接合金物２と既存部材１０の連結孔３の位置が合っていることを確認し、柱１の側面から飛び出ている帯３２の端部を引いて接合金物２を取付穴３３から既存部材に設けた連結孔３に跨るように移動させ、側面に形成したピン穴３１に接合金物２のピン穴２１が一致したところでドリフトピン２２を打ち込んで柱１を固定する。
従来の工法のように、柱１の端部を接続のために継手加工する必要がなく、設置が容易であるので現場での施工効率を向上させることができると共に、接合金物２を介在させることによって十分な強度が得られる。

棒状部材が土台の場合、図４に示すように、既存の土台を撤去し、接合部材取付穴を形成する。新規な土台４にも実施例１の柱の場合と同様に既存部材に取付穴３３及びピン穴３１を形成し、接合金物２を挿入して仮止めをしておく。
土台４を所定の位置に設置し、帯３２を引いて接合金物２を既存部材の連結孔３に入れ、ドリフトピン２２で固定する。

図７に示すように、接合金具２はドリフトピン２２を受け入れる２個の穴２１を有する板体２５と既存部材１０に取り付け固定するためのアンカーピン２６を有する台座２７から構成されており、台座２７は板体２５の下端の中央に一体的に取り付けてある。
板体２５は、棒状部材の断面より僅かに小さい幅であり、厚さが２．０〜５．０ｍｍ、高さ１００〜１５０ｍｍであり、基部から９０ｍｍの位置にドリフトピン２２を挿入するφ１２ｍｍのピン穴２１が２個形成してある。
固定用の台座２７は、厚さ５ｍｍ、直径５０ｍｍの円板であり、固定用のネジ穴が設けてあり、底面の中央には部材に挿入するφ１５ｍｍ、長さ５０ｍｍのアンカーピン２６が固定してある。

この、接合金物２を部材に固定するには、座堀機で図８に示す固定用の穴３５を土台及び梁等の既存部材１０に形成する。座堀機は、アンカーピン２６を挿入する台座２７が土台または梁等の既存部材の表面から突出しないように、台座２７表面と部材表面が面一となる２段の穴を一連の工程で形成することができるものである。
図５及び図６に示すように、この接合金物２を、土台及び梁の既存部材１０にビスで固定する。接合金物２の板体２５の方向は、新規な棒状部材１を所定位置に取り付けるときに移動させる方向と板面を平行にする。
一方、新規な棒状部材１の端部には、接合金物２の板体２５を挿入するための幅５ｍｍの溝３４と板体２５に形成されているドリフトピン用穴２１の対応位置にピン穴３１を形成する。

棒状部材１の交換作業は、柱の場合、既存の柱を撤去し、接合金物２を所定位置に座堀機で固定穴３５を形成してビスで固定する。
溝３４とピン穴３１を形成した交換用柱１を立てた状態で溝３４を接合金物２に合わせて横方向に移動させて所定位置に建込む。
接合金物２のドリフトピン穴２１と交換用柱１のピン穴３１が合致したことを確認してピン穴３１にドリフトピン２２を打ち込み、新規の柱１を固定して交換作業は完了する。
この工程は、土台や梁等の棒状部材にも同様に適用でき、部材が負担する荷重に応じて接合金物の断面やドリフトピンの太さ及び数を決定する。

土台や梁の交換の場合、板体２５の方向は垂直または水平にすることができる。
土台の場合、板体２５を垂直に設置すると上から新規土台部材を落とし込むことによって所定位置に設置することになるので、施工が容易である。
梁の場合、板体２５を水平方向とした場合、板体２５によって新規部材が保持されているので、ドリフトピン２２の打ち込み作業時に梁を仮支持する必要がなくなり、施工が簡略化される。

本発明の改築における柱や梁等の棒状部材の交換方法は、新規部材を単純に横移動させて所定位置に設置して接合を完了するものであるので、床、天井壁等の既存部材を撤去することなく、作業空間が狭隘な場合でも効率よく作業をおこなうことができる。
従来方法のように木組みのためのほぞ等の木材加工を必要とせず、正確な位置に接合金物を取り付けるだけでよいので、従来の木組みによる交換方法に比較して熟練を必要とせず、非熟練工であってもよく、安全かつ簡単に短時間で工事することができるのでコストを低減することができる。
加えて、接合金物を用いているので、木組み以上の強度を期待でき、また、バラツキが少なく、均一な強度が期待できる。

柱の交換を説明する斜視図。 柱上端部の詳細断面図。 柱下端部の詳細断面図。 土台の交換を説明する斜視図。 柱の交換の他の実施例の正面図。 柱の交換の他の実施例の側面図。 接合金物と取付部の詳細図。 接合金物取り付け用の穴の断面図。 木組みの一例の斜視図。

符号の説明

１ 新規棒状部材（柱）
１０ 既存部材
２ 接合金物
２２ ドリフトピン
２５ 板体
３ 連結孔
３２ 帯
３３ 取付穴

Claims (6)

1. 木造建築物の改築において、既存の棒状部材を撤去し、交換用の棒状部材の端部に棒状部材の軸方向に移動可能接合金物を棒状部材端部から突出しないように取り付け、既存部材には移動可能接合金物の受け具を固定し棒状部材を所定位置に設置し、移動可能接合金物を既存部材の受け具に移動させて棒状部材と既存部材を連結固定する棒状部材の交換方法。
2. 木造建築物の改築において、既存の棒状部材を撤去し、交換用の棒状部材の端部に溝及び溝に直角な固定穴を形成し、既存部材には交換用棒状部材に形成した溝に嵌合する板状接合部材を固定し、交換用棒状部材の端部に形成した溝を板状接合部材に合致させて棒状部材を所定位置に設置し、固定穴に固定具を差し込んで棒状部材と既存部材を連結固定する棒状部材の交換方法。
3. 請求項１または２において、棒状部材が柱である棒状部材の交換方法。
4. 請求項１または２において、棒状部材が土台である棒状部材の交換方法。
5. 請求項１、３、４のいずれかにおいて、出没自在の接合金具に引き出し用の帯が取り付けてある棒状部材の交換方法。
6. 請求項５において、引き出し用の帯は、交換用棒状部材の端部に設けた穴に一端を固定して穴内に挿入してある棒状部材の交換方法。

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