JP2008202346A - Structure and method for reinforcing wood joint part of wood structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木造軸組工法による木造建築物などの木質構造物における木材接合部の補強構造および補強方法に関する。 The present invention relates to a reinforcing structure and a reinforcing method for a wood joint in a wooden structure such as a wooden building by a wooden frame construction method.
上記木造建築物の木材接合部を構成する、木材同士の接合は、伝統的工法として、一般にほぞ組などに代表される仕口構造が用いられていたが、最近では下記特許文献1、2に示すように、耐震強度を増すために、これら仕口部にまたがって補強金具を配置し、釘やボルトなどの線状結合具を打込むことによって補強金具を介して強制結合するか、あるいは、複数の線状結合具を直接仕口部に打込むことによって、仕口部を剛結合構造とする接合工法が採用されている。
しかし、この種の接合工法によって、次に述べる新たな課題が生じている。
すなわち、例えば図5に示すように、木ねじなどの線状結合具aをプレート状補強金具bを介して直交する木材c,d同士を剛結合する構造において、一方の木材cの繊維直交方向に結合具aを打込むことによって、木目に沿う木材繊維間を引き剥がし、木材の繊維方向に割裂eを生じさせる応力が生じ、特に巨大地震が生じた場合には、その揺れによる剪断力が大きく働き、繊維方向に割裂eが拡大伝播し、木材そのものを破壊するおそれが生ずることである。
However, this type of joining method causes a new problem described below.
That is, for example, as shown in FIG. 5, in a structure in which a linear coupling tool a such as a wood screw is rigidly coupled between woods c and d orthogonal to each other via a plate-like reinforcing metal fitting b, in the direction perpendicular to the fiber of one wood c By driving the coupler a, the wood fibers along the grain are peeled apart, and a stress is generated that causes a split e in the fiber direction of the wood. Especially when a large earthquake occurs, the shearing force due to the shaking is large. The split e e spreads and propagates in the fiber direction, and the wood itself may be destroyed.
この現象は、予め木材の材質選定や、断面寸法を大きくするなどの対策、および打込み応力が生じないような前処理、例えば、結合金具の打込み用下孔の径を十分大きく取るなどの対策によって、一応解決できるとされている。 This phenomenon can be caused by measures such as selecting the material of the wood in advance, increasing the cross-sectional dimension, and pre-processing that does not generate driving stress, for example, taking a sufficiently large diameter for the driving-in pilot hole. It can be solved for the time being.
しかし、前者の対策では、実際には経済的な制約があり、特に断面寸法を大きくした場合には、断面に対して結合金具の打込み寸法が相対的に小さくなり、仕口部に外力が加わると、結合金具が結合位置から容易に抜出たり、補強金具がはずれやすくなり、補強効果が小さくなる。 However, the former measure is actually economically constrained, and particularly when the cross-sectional dimension is increased, the fitting size of the fitting is relatively small relative to the cross-section, and external force is applied to the joint. Then, the coupling bracket can be easily pulled out from the coupling position, or the reinforcement bracket can be easily detached, and the reinforcing effect is reduced.
また、後者の対策においても、特に線状結合具が釘などの場合、打込んだ際の摩擦保持力が小さくなるため、前記と同様に結合箇所から抜けたりはずれやすく、補強効果としては小さなものとなる。 Also in the latter measure, especially when the linear coupler is a nail or the like, the frictional holding force when driven is reduced, so that it is easy to come off from the joint as in the above, and the reinforcing effect is small. It becomes.
本発明は、以上の課題を解決するものであり、簡単な構造の付加により、仕口部における結合強度を十分に確保する一方で、木目方向に沿う繊維間の割れや、割れの伝達を防止できるようにした木質構造物における木材接合部の補強構造および補強方法を提供するものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and by adding a simple structure, it ensures sufficient bonding strength at the joint, while preventing cracks between fibers along the grain direction and transmission of cracks. The present invention provides a reinforcing structure and a reinforcing method for a wood joint in a wooden structure that can be made.
前記目的を達成するために、請求項1の発明は、木材同士の交叉位置における接合箇所を、結合金具を用いて剛結合するようにした木質構造物の木材接合部の構造において、
前記木材接合部を構成する一方の木材の、木材接合部の近傍位置に、前記結合金具に起因して一方の木材に生じる割裂を防止するために、該一方の木材の木材繊維方向と交叉する方向に木材の割裂防止用ねじ具をねじ込むようにして設けたことを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 is the structure of the wood joint portion of the wooden structure in which the joint portion at the crossing position between the woods is rigidly joined using a joint fitting.
Crossing with the wood fiber direction of the one piece of wood constituting one of the pieces of wood constituting the wood joint, in order to prevent splitting that occurs in the one piece of wood due to the joint fitting at a position near the wood joint. It is characterized in that it is provided so as to screw a wood splitting prevention screw tool in the direction.
請求項2の発明は、木材接合部を構成する一方の木材に形成したほぞ穴に他方の木材の端面に設けたほぞを挿入するとともに、一方の木材の側面から他方の木材のほぞに達する釘、木ねじなどの線状結合具を打ち込むことにより、木材接合部を剛結合するようにした木質構造物の木材接合部の構造において、
前記木材接合部を構成する一方の木材における前記他方の木材の前後位置に、該一方の木材の木材繊維方向と交叉する方向であって前記線状結合具と直交する方向に、木材の割裂防止用ねじ具をねじ込むようにして設けたことを特徴としている。
According to the invention of
Prevention of splitting of the wood in the direction crossing the wood fiber direction of the one wood and in the direction perpendicular to the linear coupler at the front and back positions of the other wood of the one wood constituting the wood joint portion It is characterized in that it is provided so as to be screwed in.
請求項3の発明は、木材接合部を構成する一方の木材に形成したほぞ穴に他方の木材の端面に設けたほぞを挿入するとともに、一方及び他方の木材の連続する両側面に、プレート状補強金具を添設するとともに、該プレート状補強金具と一方及び他方の木材とに釘、木ねじなどの線状結合具を打ち込むことにより、木材接合部を剛結合するようにした木質構造物の木材接合部の構造において、
前記木材接合部を構成する一方の木材における前記他方の木材の前後位置に、該一方の木材の木材繊維方向と交叉する方向であって前記線状結合具と直交する方向に、木材の割裂防止用ねじ具をねじ込むようにして設けたことを特徴としている。
The invention of
Prevention of splitting of the wood in the direction crossing the wood fiber direction of the one wood and in the direction perpendicular to the linear coupler at the front and back positions of the other wood of the one wood constituting the wood joint portion It is characterized in that it is provided so as to be screwed in.
請求項4の発明は、前記割裂防止用ねじ具は、前記他方の木材の端面に設けたほぞの長さよりも長くしたことを特徴としている。 The invention of claim 4 is characterized in that the splitting prevention screw tool is longer than the length of a tenon provided on the end face of the other wood.
請求項5の発明は、前記割裂防止用ねじ具は、前記他方の木材の前後位置に、前後一対又は前後複数対づつねじ込むようにして設けたことを特徴としている。 The invention according to claim 5 is characterized in that the splitting prevention screw tool is provided so as to be screwed into the front and rear positions of the other wood in a pair of front and rear or a plurality of front and rear.
請求項6の発明は、木材接合部を構成する一方の木材に対し他方の木材の端面を直角に接合し、他方の木材の中心から一方の木材の下面に連続するボルト孔を形成し、一方の木材の下面よりボルト孔内に挿通して下端を該一方の木材の下面に固定したボルト棒の先端に、他方の木材に横方向に貫通形成した窓孔内においてナット具をねじ込むことにより、一方及び他方の木材を剛結合するようにした木質構造物の木材接合部の構造において、
前記木材接合部を構成する他方の木材の木材繊維方向と交叉する方向であって前記ボルト棒と直交する方向に、木材の割裂防止用ねじ具をねじ込むようにして設けたことを特徴とする。
In the invention of
The wood splitting prevention screw is provided so as to be screwed in a direction intersecting with a wood fiber direction of the other wood constituting the wood joint and perpendicular to the bolt rod.
請求項7の発明方法は、木材同士の交叉位置における接合箇所を、結合金具を用いて剛結合するようにした木質構造物の木材接合部の構造において、
前記木材接合部を構成する一方の木材の、木材接合部の近傍位置に、前記結合金具に起因して一方の木材に生じる割裂を防止するために、該一方の木材の木材繊維方向と交叉する方向に木材の割裂防止用ねじ具をねじ込むようにして設けることを特徴としている。
The invention method of claim 7 is the structure of the wood joint portion of the wooden structure in which the joint location at the crossing position between the woods is rigidly coupled using a joint fitting.
Crossing with the wood fiber direction of the one piece of wood constituting the wood joint portion in the vicinity of the wood joint portion in order to prevent splitting caused in the one piece of wood due to the joint fitting It is characterized in that it is provided so as to be screwed with a wood splitting prevention screw tool in the direction.
請求項8の発明方法は、木材同士の交叉位置における接合箇所を、結合金具を用いて剛結合するようにした木質構造物の木材接合部の構造において、
前記木材接合部を構成する一方の木材の、木材接合部の近傍位置に、前記結合金具に起因して一方の木材に生じている割裂の広がりを防止するために、該一方の木材の木材繊維方向と交叉する方向に木材の割裂防止用ねじ具をねじ込むようにして設けることを特徴としている。
The invention method of
In order to prevent the splitting of one of the timbers from spreading at one position of the timber that forms the timber joint, in the vicinity of the timber joint, the split fibers generated in the one timber due to the joint fittings are prevented. It is characterized in that a screw for preventing splitting of wood is screwed in a direction crossing the direction.
請求項1の発明では、結合金具の挿通により木材繊維間を引き剥がす方向の応力が、割裂防止用ねじ具の引締め力により抑制され、結合金具による割裂を抑制し、少なくとも割裂防止用ねじ具の挿通位置で割裂の伝播を止めることができる。 In the invention of claim 1, the stress in the direction of peeling between the wood fibers by the insertion of the coupling fitting is suppressed by the tightening force of the splitting prevention screw tool, the splitting by the coupling fitting is suppressed, and at least the splitting prevention screw tool Propagation of the split can be stopped at the insertion position.
請求項2の発明では、請求項1と同じく、ほぞとほぞ穴による仕口部分を剛結合とする構造において、複数の線状結合具による複数の割裂を抑制し、少なくとも割裂防止用ねじ具の挿通位置で割裂の伝播を止めることができる。
In the invention of
請求項3の発明では、プレート状補強金具を介在させた場合において、請求項2と同様な作用効果を生じさせることができる。
In the invention of
請求項4の発明では、線状連結具の挿通範囲内に確実に割裂防止用ねじ具を交叉配置させることができる。 In the invention of claim 4, the splitting prevention screw tool can be reliably arranged in the crossing range of the linear connector.
請求項5の発明では、割裂防止用ねじ具を木材幅に応じた本数で配置することができる。 In invention of Claim 5, the screw tool for splitting prevention can be arrange | positioned by the number according to the wood width.
請求項6の発明では、柱と、横架材との仕口部をボルトナットにより剛結合する構造において、繊維と平行方向の圧縮力による割裂またはその伝播を割裂防止用ねじ具の挿通位置で止めることができる。
In the invention of
請求項7の発明方法では、前記各構造による剛結合部分の割裂を予め予防する方法として好適である。 The method of the invention according to claim 7 is suitable as a method for preventing in advance splitting of the rigidly connected portion by each structure.
請求項8の発明方法では、主としてリフォーム工事において、剛結合により既に発生した割裂の伝播やその拡大を防止するための補修方法として好適である。
The invention method according to
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。図1は本発明を土台と柱の仕口構造に適用した第1実施形態を示す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a first embodiment in which the present invention is applied to a joint structure of a base and a pillar.
図1(a)において、図示しない基礎上に設置固定された土台1の柱取付位置には、ほぞ穴2が形成され、このほぞ穴2には柱3の先端に突設されたほぞ4が嵌め込まれることにより、土台1上に柱3を建て込むようになっている。これに先立ち土台1の柱建て込み位置の近傍において、割裂防止用ねじ具6をねじ込んだ状態で、柱3を建て込む。割裂防止用ねじ具6は、繊維間を引き剥がす応力を発生することなく、かつそのねじ山によって、ねじ込み方向の繊維間を互いに引締める力を発生する。
In FIG. 1A, a
次に、(b)に示すように、土台1の一側面よりほぞ4に向けて左右1対の固定用ねじ具8をねじ込み、ほぞ4の側面を貫通して土台1の他方側に到達させることによって、(c)に示すように、土台1と柱4間は固定用ねじ具8によって剛結合された土台1−柱3の仕口構造を得られる。
Next, as shown in (b), a pair of left and
ここで、固定用ねじ具8のねじ込みによる応力によって繊維間を引き剥がし、(c)に想像線で示すように繊維方向に沿った割裂9を発生させる力が生じようとするが、割裂防止用ねじ6具によって繊維間を引締める力が大きく働き、割裂9そのものが生じないか、あるいは発生したとしても、割裂防止用ねじ6具のねじ込み位置まででその伝播が止り、部材そのものの強度を保持することができるのである。
Here, the fibers are peeled apart by the stress caused by the screwing of the
なお、(c)に示すように、割裂防止用ねじ具6のねじ込み深さDは、ほぞ4のほぞ穴2に対する差込み深さD1より深い位置まで到達し、従って、固定用ねじ具8のねじ込み位置がほぞ4の側面におけるどの位置であっても割裂防止作用がなされることになる。
In addition, as shown in (c), the screwing depth D of the
図2は本発明を土台と柱の仕口構造に適用した第2実施形態を示す。本実施形態においては、補強金具10を介在する以外は、前記第一実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一部材、あるいは同一箇所には同一符号を用いて説明する。 FIG. 2 shows a second embodiment in which the present invention is applied to a joint structure of a base and a pillar. In this embodiment, since it is the structure substantially the same as said 1st embodiment except interposing the reinforcement metal fitting 10, it demonstrates using the same code | symbol to the same member or the same location.
図2において、補強金具8は、土台1と柱3の接合部側面にまたがって位置決め当接される所定厚みの亜鉛メッキ鋼材などからなるプレート状のプレス打抜き成形体からなるものであり、その柱3に対する対接面および土台1に対する対接面には複数の取付孔10aが開口形成されている。
In FIG. 2, the reinforcing
この構造においては、前記と同じく、図2(a),(b)に示すように、柱3の左右に割裂防止用ねじ具6をねじ込んだ後、補強金具10に形成された複数の取付孔10aを通じて固定用ねじ具8をねじ込んで取付けることにより、図2(c)に示すように、補強金具10を介して剛結合された土台1−柱3の仕口構造を得ることができ、また固定用ねじ具8のねじ込みによる土台1の繊維方向の割裂を割裂防止用ねじ具6により防止または割裂の伝播を防止できる。
In this structure, as described above, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), a plurality of mounting holes formed in the reinforcing
なお、本実施形態においては、固定用ねじ具8のねじ込み長さは、必ずしもほぞ4を貫通する長さでなくても、補強金具10による連結効果によって強固な結合形態を得られる。 また、本実施形態では、土台1にのみ割裂防止用ねじ具6をねじ込んだが、柱3側にも、固定用ねじ6のねじ込み位置に直交して予め割裂防止用ねじ具6をねじ込んでおくことも可能であり、この場合の割裂防止用ねじ具6のねじ込み位置は、(c)における固定用ねじ具8のねじ込み位置の範囲Wの外側であることは勿論である。
さらに、固定用ねじ具8に替えて線状固定具として釘を用いることも可能であり、この場合には打込み応力が大となり、割裂9がさらに生じやすい条件となるが、割裂防止用ねじ8によって防止されることになる。
In the present embodiment, the screwing length of the
Further, it is possible to use a nail as a linear fixing tool in place of the fixing
次に本発明を、管柱などの柱と、胴差し、梁などの横架材との仕口部に適用した第3実施形態を図3、図4を用いて説明する。図において、横架材20および横架材20上に直交配置された柱21の中心には、両者共通の鉛直なボルト孔22が穿孔されているとともに、柱21の側面には前記ボルト孔22と直交する窓孔23が貫通形成され、横架材20の下面より角ワッシャ24を介してボルト孔22内に挿通されたボルト25の先端を、窓孔23内において、角ワッシャ26を介してナット27をねじ込むことにより横架材20の上部に柱21を剛結合により連結している。
Next, a third embodiment in which the present invention is applied to a joint portion of a column such as a tube column and a horizontal member such as a trunk and a beam will be described with reference to FIGS. In the figure, a
この構造においては、窓孔23内において、レンチなどによりナット27を強く締上げることにより、角ワッシャ26を通じて窓孔23の下部に柱21の繊維と平行な圧縮力が作用し、この圧縮力は窓孔23の下縁両側に割裂9を生じさせる剪断力として作用するが、予め窓孔23の下部にあって、柱21の左右に割裂防止用ねじ具6を繊維直交方向にねじ込んでおくことにより、割裂9の発生を予防するか、あるいは発生したとしても、割裂防止用ねじ具6のねじ込み位置で、割裂9の繊維方向の伝播を防止できることになる。
In this structure, by tightening the
本発明を垂木と母屋、あるいは垂木と軒げたなど、斜め材と水平材との仕口部に適用させることができる。 The present invention can be applied to a joint portion of an oblique material and a horizontal material, such as a rafter and a purlin, or a rafter and an eaves.
なお、上記各実施形態においては、柱−土台間、柱−横架材間、斜め材−水平材間の仕口部を剛結合する場合に適用した場合を示したが、L字形、T字形あるいは十字形に交叉する横架材同士の仕口部を剛結合する場合にも適用できる。 In each of the above embodiments, the case where the joint portion between the column and the base, between the column and the horizontal member, and between the oblique member and the horizontal member is rigidly coupled is shown. Alternatively, the present invention can also be applied to the case where the joint portions of the cross members that cross in a cross shape are rigidly connected.
また、各実施形態では、割裂の防止用として、予め割裂防止用ねじ具6をねじ込んだうえで、線状結合具により、木材間を剛結合する場合について説明したが、剛結合による仕口部分に経年劣化や、地震後に割裂が生じた場合において、その位置の木材強度の強弱に応じて、その木材強度が十分であると判断した上で、割裂が木材繊維方向に伝播することを防止するために、主としてリフォーム工事時における補修加工として割裂防止用ねじ具をねじ込むようにできることは勿論である。
Further, in each embodiment, the case where the wood is rigidly coupled with the linear coupler after the
1 土台
3,21 柱
5 下孔
6 割裂防止用ねじ具
8 固定用ねじ具(線状連結具)
9 割裂
10 プレート状補強金具
10a 取付孔
20 横架材
24,25,26,27 連結金具(24,26角ワッシャ、25 ボルト、27 ナット)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
9
Claims (8)
前記木材接合部を構成する一方の木材の、木材接合部の近傍位置に、前記結合金具に起因して一方の木材に生じる割裂を防止するために、該一方の木材の木材繊維方向と交叉する方向に木材の割裂防止用ねじ具をねじ込むようにして設けたことを特徴とする木質構造物における木材接合部の補強構造。 In the structure of the wood joint part of the wooden structure in which the joint location at the crossing position between the woods is rigidly joined using a joint fitting,
Crossing with the wood fiber direction of the one piece of wood constituting the wood joint portion in the vicinity of the wood joint portion in order to prevent splitting caused in the one piece of wood due to the joint fitting A reinforcing structure for a wood joint in a wooden structure, characterized in that a screw for preventing splitting of wood is screwed in a direction.
前記木材接合部を構成する一方の木材における前記他方の木材の前後位置に、該一方の木材の木材繊維方向と交叉する方向であって前記線状結合具と直交する方向に、木材の割裂防止用ねじ具をねじ込むようにして設けたことを特徴とする木質構造物における木材接合部の補強構造。 Insert the tenon provided on the end face of the other wood into the tenon formed in one of the woods that make up the wood joint, and linearly connect nails and wood screws that reach the tenon of the other wood from the side of the other wood In the structure of the wood joint of a wooden structure that is made to rigidly join the wood joint by driving the tool,
Prevention of splitting of the wood in the direction crossing the wood fiber direction of the one wood and in the direction perpendicular to the linear coupler at the front and back positions of the other wood of the one wood constituting the wood joint portion A reinforcing structure for a wood joint portion in a wooden structure, wherein a screw for use is screwed in.
前記木材接合部を構成する一方の木材における前記他方の木材の前後位置に、該一方の木材の木材繊維方向と交叉する方向であって前記線状結合具と直交する方向に、木材の割裂防止用ねじ具をねじ込むようにして設けたことを特徴とする木質構造物における木材接合部の補強構造。 Insert the tenon provided on the end face of the other wood into the mortise formed in one wood constituting the wood joint, and attach plate-like reinforcing metal fittings on both side surfaces of one and the other wood In the structure of the wood joint portion of the wooden structure in which the wood joint portion is rigidly coupled by driving a linear joint tool such as a nail or a wood screw into the plate-shaped reinforcing metal fitting and one and the other wood,
Prevention of splitting of the wood in the direction crossing the wood fiber direction of the one wood and in the direction perpendicular to the linear coupler at the front and back positions of the other wood of the one wood constituting the wood joint portion A reinforcing structure for a wood joint portion in a wooden structure, wherein a screw for use is screwed in.
前記木材接合部を構成する他方の木材の木材繊維方向と交叉する方向であって前記ボルト棒と直交する方向に、木材の割裂防止用ねじ具をねじ込むようにして設けたことを特徴とする木質構造物における木材接合部の補強構造。 The end face of the other wood is joined to one wood constituting the wood joint at a right angle, and a bolt hole is formed continuously from the center of the other wood to the lower surface of the one wood. One nut and the other wood are rigidly inserted by screwing a nut tool into a window hole formed in a laterally penetrating manner in the other wood at the tip of a bolt rod that is inserted into the bottom and fixed to the lower surface of the one wood. In the structure of the wood joint of the wooden structure that is intended to be joined,
A woody material characterized in that a wood splitting prevention screw is screwed in a direction intersecting with a wood fiber direction of the other wood constituting the wood joint and perpendicular to the bolt rod. Reinforcement structure for wood joints in structures.
前記木材接合部を構成する一方の木材の、木材接合部の近傍位置に、前記結合金具に起因して一方の木材に生じる割裂を防止するために、該一方の木材の木材繊維方向と交叉する方向に木材の割裂防止用ねじ具をねじ込むようにして設けることを特徴とする木質構造物における木材接合部の補強方法。 In the structure of the wood joint part of the wooden structure in which the joint location at the crossing position between the woods is rigidly joined using a joint fitting,
Crossing with the wood fiber direction of the one piece of wood constituting the wood joint portion in the vicinity of the wood joint portion in order to prevent splitting caused in the one piece of wood due to the joint fitting A method for reinforcing a wood joint in a wooden structure, characterized in that a screw for preventing splitting of wood is screwed in a direction.
前記木材接合部を構成する一方の木材の、木材接合部の近傍位置に、前記結合金具に起因して一方の木材に生じている割裂の広がりを防止するために、該一方の木材の木材繊維方向と交叉する方向に木材の割裂防止用ねじ具をねじ込むようにして設けることを特徴とする木質構造物における木材接合部の補強方法。 In the structure of the wood joint part of the wooden structure in which the joint location at the crossing position between the woods is rigidly joined using a joint fitting,
In order to prevent the splitting of one of the timbers from spreading at one position of the timber that forms the timber joint, in the vicinity of the timber joint, the split fibers generated in the one timber due to the joint fittings are prevented. A method for reinforcing a wood joint in a wooden structure, wherein a wood splitting prevention screw is screwed in a direction crossing the direction.
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