JP2008223243A - 木材とコネクターの接着接合方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 従来はほぞとほぞ孔、さらに斜め方向に連通するダボ孔を最低でも2本穿設して、このダボ孔に木ダボと接着剤を挿入して結合させる方法があるが、この結合方法の場合、接着強さは、ダボ孔、木ダボの本数、長さ、太さにより決定され、接着耐力を向上させるには、ダボ孔、木ダボの本数を増やさなければならず、木材の断面を大きくしなければならず、コスト的にも高価なものになる問題があった。
【解決手段】 建物の構造材である土台、柱1、梁2等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクター3の外径より若干大きい内径を有する円孔4を奥に行くに従って太くなるように孔の大きさを変化させて穿孔し、この孔4に接着剤5を介して接着することにより、木材とコネクター3を一体化し、このコネクター3を介して連結金具6等で接合させる木材とコネクターの接着接合方法。
【選択図】図1
【解決手段】 建物の構造材である土台、柱1、梁2等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクター3の外径より若干大きい内径を有する円孔4を奥に行くに従って太くなるように孔の大きさを変化させて穿孔し、この孔4に接着剤5を介して接着することにより、木材とコネクター3を一体化し、このコネクター3を介して連結金具6等で接合させる木材とコネクターの接着接合方法。
【選択図】図1
Description
本発明は、木材同士、すなわち木造建築物における縦材の柱と、横材の土台、梁、桁とを接合する木材とコネクターと連結金具により接着接合の接合効率を向上させた木材とコネクターの接着接合方法に関するものである。
従来、木材とコネクターの接着は、一般的にコネクターを木材の孔にあらかじめセットして、接着剤をガン等で注入する方法がとられている。この方法は、接着剤の注入口と排出口の孔を設け、接着剤を充填するが、この接着剤が漏れ出るのを防止するシールを行っている。
また、木材としての土台と柱との接合部における互いの接合面に対し、土台と柱とにわたって斜め方向に連通するダボ孔が穿設され、ダボ孔に木ダボを挿入してなる。なお、ダボ孔には、接着剤とともに木ダボを挿入してもよい。このような結合構造によれば、木造建築物の柱と、土台や梁または桁等の下部横架材、或いは梁または桁等の上部横架材との接合部、すなわち柱脚部や柱頭部等の補強を行うことが可能な木材同士の結合方法(例えば、特許文献1を参照)が存在している。
特開2004−263548公報(特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄の{発明を実施するための最良の形態}の段落{0019}〜{0040}、及び図1〜図10を参照)
また、木材としての土台と柱との接合部における互いの接合面に対し、土台と柱とにわたって斜め方向に連通するダボ孔が穿設され、ダボ孔に木ダボを挿入してなる。なお、ダボ孔には、接着剤とともに木ダボを挿入してもよい。このような結合構造によれば、木造建築物の柱と、土台や梁または桁等の下部横架材、或いは梁または桁等の上部横架材との接合部、すなわち柱脚部や柱頭部等の補強を行うことが可能な木材同士の結合方法(例えば、特許文献1を参照)が存在している。
しかしながら、前記従来技術のほぞとほぞ孔、さらに斜め方向に連通するダボ孔を最低でも2本穿設して、このダボ孔に木ダボと接着剤を挿入して結合させる方法の場合、接着強さは、ダボ孔、木ダボの本数、長さ、太さにより決定され、接着耐力を向上させるには、ダボ孔、木ダボの本数を増やさなければならず、木材の断面を大きくしなければならない。従って、コスト的にも高価なものになってしまうという問題があった。
上記課題を解決するための本発明の第1発明は、請求項1に記載された通りの木材とコネクターの接着接合方法であり、次のようなものである。
建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクターの外径より若干大きい内径を有する円孔を奥に行くに従って太くなるように孔の大きさを変化させて穿孔し、この孔に接着剤を介して接着することにより、木材とコネクターを一体化し、このコネクターを介して連結金具等で接合させる構成である。
建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクターの外径より若干大きい内径を有する円孔を奥に行くに従って太くなるように孔の大きさを変化させて穿孔し、この孔に接着剤を介して接着することにより、木材とコネクターを一体化し、このコネクターを介して連結金具等で接合させる構成である。
上記課題を解決するための本発明の第2発明は、請求項2に記載された通りの木材とコネクターの接着接合方法であり、次のようなものである。
建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクターの外径より若干大きい内径を有する螺旋溝を形成した螺旋状孔を穿孔し、この孔に接着剤を介して接着することにより、木材とコネクターを一体化し、このコネクターを介して連結金具等で接合させる構成である。
建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクターの外径より若干大きい内径を有する螺旋溝を形成した螺旋状孔を穿孔し、この孔に接着剤を介して接着することにより、木材とコネクターを一体化し、このコネクターを介して連結金具等で接合させる構成である。
上記課題を解決するための本発明の第3発明は、請求項3に記載された通りの木材とコネクターの接着接合方法であり、次のようなものである。
請求項1または請求項2に記載の発明に加えて、接着剤を予め孔の奥に充填しておく構成である。
請求項1または請求項2に記載の発明に加えて、接着剤を予め孔の奥に充填しておく構成である。
上記課題を解決するための本発明の第4発明は、請求項4に記載された通りの木材とコネクターの接着接合方法であり、次のようなものである。
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発明に加えて、コネクターをボルト等のように谷と山がある螺旋状のものを採用することで、コネクターを回転させながら奥に入れ込むことにより谷と山の螺旋溝を伝わりながら接着剤を円孔入口まで全面に行き渡るようにする構成である。
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発明に加えて、コネクターをボルト等のように谷と山がある螺旋状のものを採用することで、コネクターを回転させながら奥に入れ込むことにより谷と山の螺旋溝を伝わりながら接着剤を円孔入口まで全面に行き渡るようにする構成である。
本発明に係る木材とコネクターの接着接合方法は、上記説明のような構成を有するので、以下に記載する効果を奏する。
(1)請求項1については、孔の奥側を大きくすることにより、接着耐力と粘りの向上が奏される。このことにより、コネクターの長さ400mm必要であったのが、350mmで良くなった。また、接着接合としては信頼度が増した。木造建築物で土台や柱や梁等の接合部に使用する場合、接着耐力が向上したので、従来のコネクター本数を減らせたり、埋め込み長さを短くすることができ、接合部はよりコンパクトに納めることができる。さらに、接着接合の欠点でもある接着破壊した場合の耐力の低下を遅らせることができ、このことにより建物の倒壊の危険性を低減することができる。
(2)請求項2については、孔が螺旋状孔のため、コネクターのボルトのような谷と山のある螺旋状と相まって孔の奥底に挿入した接着剤が徐々にコネクターの螺旋溝と木材に穿設した螺旋状の孔、螺旋状溝を伝わって入口側に移動し、接着剤が広い面積に充満して接着強度を高めることができる。
(3)請求項3については、木材とコネクターの接着部加工の低減ができ、接着剤充填の確認方法も簡単である。接着剤も最初から必要量が決まっているため、接着剤のロスも非常に少なく、コスト的にも優れた接着方法である。
(4)木材とコネクターを接着するためには、木材とコネクターの隙間に十分接着剤を充填する必要がある。請求項4については、簡単に接着剤を充填する方法として、コネクターの堆積と木材孔の堆積の差分の接着剤量を孔奥に入れて、寸切りボルト(全ネジボルト等、螺旋状にネジがあるもの)を孔に入れ込み、電動工具等でコネクターを回転させることにより奥に入れた接着剤が徐々に入口側に移動して、隙間に接着剤が充填されたものと同様な効果になる。つまり従来必要であった注入口と排出口が必要なく、シールも必要がない。さらに、充填の確認方法は入口側に接着剤が現れた時点で確認ができ、非常に簡単で確実である。
(1)請求項1については、孔の奥側を大きくすることにより、接着耐力と粘りの向上が奏される。このことにより、コネクターの長さ400mm必要であったのが、350mmで良くなった。また、接着接合としては信頼度が増した。木造建築物で土台や柱や梁等の接合部に使用する場合、接着耐力が向上したので、従来のコネクター本数を減らせたり、埋め込み長さを短くすることができ、接合部はよりコンパクトに納めることができる。さらに、接着接合の欠点でもある接着破壊した場合の耐力の低下を遅らせることができ、このことにより建物の倒壊の危険性を低減することができる。
(2)請求項2については、孔が螺旋状孔のため、コネクターのボルトのような谷と山のある螺旋状と相まって孔の奥底に挿入した接着剤が徐々にコネクターの螺旋溝と木材に穿設した螺旋状の孔、螺旋状溝を伝わって入口側に移動し、接着剤が広い面積に充満して接着強度を高めることができる。
(3)請求項3については、木材とコネクターの接着部加工の低減ができ、接着剤充填の確認方法も簡単である。接着剤も最初から必要量が決まっているため、接着剤のロスも非常に少なく、コスト的にも優れた接着方法である。
(4)木材とコネクターを接着するためには、木材とコネクターの隙間に十分接着剤を充填する必要がある。請求項4については、簡単に接着剤を充填する方法として、コネクターの堆積と木材孔の堆積の差分の接着剤量を孔奥に入れて、寸切りボルト(全ネジボルト等、螺旋状にネジがあるもの)を孔に入れ込み、電動工具等でコネクターを回転させることにより奥に入れた接着剤が徐々に入口側に移動して、隙間に接着剤が充填されたものと同様な効果になる。つまり従来必要であった注入口と排出口が必要なく、シールも必要がない。さらに、充填の確認方法は入口側に接着剤が現れた時点で確認ができ、非常に簡単で確実である。
建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクターの外径より若干大きい内径を有する螺旋状孔を穿孔し、この螺旋状孔の奥に予め接着剤を充填してコネクターを回転させながら奥に入れ込むことにより、螺旋溝を伝わりながら接着剤を孔口まで全面に行き渡るようにして接着することにより、木材とコネクターを一体化し、このコネクターを介して連結金具等で接合させる木材とコネクターの接着接合方法である。
以下、図面を用いて本発明の一実施例に関して説明する。
図1は、本発明の第一実施例を示すものである。木材には奥に行くに従って太くなる円孔4を穿設し、この円孔4にボルト等のような螺旋溝が形成されたコネクター3を回転させながら円孔4の奥底まで挿入することで、接着剤5が円孔内全面とコネクター外全面に接着剤5が充満された状態を示す概略断面図、図2は、第一実施例における柱と梁の接合断平面図、図3は、第一実施例における柱と梁の接合断正面図、図4は、本発明の第二実施例を示すものである。木材には奥に行くに従って太くなる螺旋状孔7を穿設し、この孔7にボルト等のような螺旋溝が形成されたコネクター3を回転させながら螺旋状孔7の奥底まで挿入することで、接着剤5が螺旋状孔内全面と、コネクターの螺旋状溝の外全面に接着剤5が充満された状態を示す概略断面図、図5は、第二実施例である柱と梁の接合断平面図、図6は、第二実施例である柱と梁の接合断正面図である。
図1は、本発明の第一実施例を示すものである。木材には奥に行くに従って太くなる円孔4を穿設し、この円孔4にボルト等のような螺旋溝が形成されたコネクター3を回転させながら円孔4の奥底まで挿入することで、接着剤5が円孔内全面とコネクター外全面に接着剤5が充満された状態を示す概略断面図、図2は、第一実施例における柱と梁の接合断平面図、図3は、第一実施例における柱と梁の接合断正面図、図4は、本発明の第二実施例を示すものである。木材には奥に行くに従って太くなる螺旋状孔7を穿設し、この孔7にボルト等のような螺旋溝が形成されたコネクター3を回転させながら螺旋状孔7の奥底まで挿入することで、接着剤5が螺旋状孔内全面と、コネクターの螺旋状溝の外全面に接着剤5が充満された状態を示す概略断面図、図5は、第二実施例である柱と梁の接合断平面図、図6は、第二実施例である柱と梁の接合断正面図である。
一般的にコネクター3が金属の場合の接着剤5は、ポリウレタン樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着剤が使用される。木材とコネクター3の接着部の破壊は、木部、木材と接着剤5の界面、接着層、コネクター3と接着剤5の界面で発生する。多くは木材と接着剤5の界面の破壊である。またコネクター3の多くは平坦でなく異形状なものが用いられている。
そこで、本発明は木材とコネクター3の接着耐力を向上させることにより、例えば、今までコネクター3の本数が5本必要なところを3本にすることができ、コネクター3を入れるため木材断面を大きくする必要があるのを小さくすることが可能である。また、コネクター3の長さを短くすることも可能であり、コストを下げることができる。
そこで、本発明は木材とコネクター3の接着耐力を向上させることにより、例えば、今までコネクター3の本数が5本必要なところを3本にすることができ、コネクター3を入れるため木材断面を大きくする必要があるのを小さくすることが可能である。また、コネクター3の長さを短くすることも可能であり、コストを下げることができる。
木材とコネクター3を使用した接合部は、木材とコネクター3を接着している接着部が切れることにより破壊する。一般的にボルトと鋼板を併用した接合では、ボルトが曲がったり、木材部に亀裂が入り抜け出てきて破壊するので、だらだらと耐力が下がり、なかなか倒壊しないのが特徴であるが、接着接合は、接着が切れると一気に耐力が下がり倒壊する危険性がある。また予想を超えた大きな地震時には、接着接合は倒壊の危険性が否めない。
木材とコネクター3を接着するためには、木材とコネクター3の隙間に十分接着剤5を充填することが必要である。接着剤5を充填するためには、注入口と排出口を設ける必要があり手間がかかる。また、注入時圧力がかかるので漏れ止めのシールが必要であり、シールが硬化するまでの時間のロスが作業工程の中では大きいものである。
そこで、本発明の第一実施例は、図1〜図3に示すように木材に開ける円孔4の奥側を入口側より大きくして、木材の円孔4の中でコネクター3が接着されて、一体になりコネクター3が引き抜き難い構造にしたものである。このことにより、木材とコネクター3の接着耐力が向上し、かつ粘りのある接着接合が可能になる。
さらに、具体的に説明すると、建物の構造材である土台、柱1、梁2等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクター3の外径より若干大きい内径を有する円孔4を奥に行くに従って太くなるように孔の大きさを変化させて穿孔し、この孔の奥に予め接着剤5を充填してコネクター3を回転させながら奥に入れ込むことにより、コネクター3の螺旋溝を伝わりながら接着剤を孔口まで全面に行き渡るようにして接着することにより、木材とコネクター3を一体化し、このコネクター3を介して連結金具6等で接合させる木材とコネクターの接着接合方法である。
尚、この接着剤5の孔への充填の仕方としては、孔内に挿入可能な先細吸引口を備えた吸引式掃除機で孔内の木粉をできるだけ完全に除去し、ノズルを備えた注入器等を用いて接着剤5を注入することも可能である。
また、接着剤5を袋に入れて孔底に挿入し、コネクター3を孔に差し込む際、強い圧力で押圧して破裂させ、袋から接着剤5を注出させる仕方もある。
また、接着剤5を袋に入れて孔底に挿入し、コネクター3を孔に差し込む際、強い圧力で押圧して破裂させ、袋から接着剤5を注出させる仕方もある。
次に、本発明の第二実施例は、図4〜図6に示すように木材に予め開けられたストレートの孔に螺旋状の溝を切り、その孔の中でコネクター3を接着することにより、ラグスクリューボルト3´(図4(b)参照)のように一体になり、コネクター3が引き抜き難い構造にしたものである。このことにより、木材とコネクター3の接着耐力が向上し、かつ粘りのある接着接合が可能になる。
なお、コネクター3ではなく、ラグスクリューボルト3´を使用しても良いことはいうまでもない。
なお、コネクター3ではなく、ラグスクリューボルト3´を使用しても良いことはいうまでもない。
さらに具体的に説明すると、建物の構造材である土台、柱1、梁2等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクター3の外径より若干大きい内径を有するストレートな螺旋状孔7、あるいは奥に行くに従って太くなるように螺旋状孔の大きさを変化させて穿孔し、この螺旋状孔7の奥に予め接着剤5を充填してコネクター3を回転させながら奥に入れ込むことにより、両者の螺旋溝を伝わりながら接着剤5を孔口まで全面に行き渡るようにして接着することにより、木材とコネクター3を一体化し、このコネクター3を介して連結金具6等で接合させる木材とコネクターの接着接合方法である。
すべての木材とコネクターの接着接合に利用することができる。
1・・・・柱 2・・・・梁
3・・・・コネクター 3´・・・・ラグスクリューボルト
4・・・・円孔 5・・・・接着剤
6・・・・連結金具 7・・・・螺旋状孔
3・・・・コネクター 3´・・・・ラグスクリューボルト
4・・・・円孔 5・・・・接着剤
6・・・・連結金具 7・・・・螺旋状孔
Claims (4)
- 建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクターの外径より若干大きい内径を有する円孔を奥に行くに従って太くなるように孔の大きさを変化させて穿孔し、この孔に接着剤を介して接着することにより、木材とコネクターを一体化し、このコネクターを介して連結金具等で接合させることを特徴とする木材とコネクターの接着接合方法。
- 建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクターの外径より若干大きい内径を有する螺旋溝を形成した螺旋状孔を穿孔し、この孔に接着剤を介して接着することにより、木材とコネクターを一体化し、このコネクターを介して連結金具等で接合させることを特徴とする木材とコネクターの接着接合方法。
- 接着剤を予め孔の奥に充填しておくことを特徴とする請求項1、または請求項2に記載の木材とコネクターの接着接合方法。
- コネクターをボルト等のように谷と山がある螺旋状のものを採用することで、コネクターを回転させながら奥に入れ込むことにより谷と山の螺旋溝を伝わりながら接着剤を円孔入口まで全面に行き渡るようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の木材とコネクターの接着接合方法。
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2007
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