JP2008255658A

JP2008255658A - 木質ラーメン構造における接合構造

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Publication number: JP2008255658A
Application number: JP2007098771A
Authority: JP
Inventors: Sumihito Saito; 純人西塔
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2007-04-04
Filing date: 2007-04-04
Publication date: 2008-10-23
Anticipated expiration: 2027-04-04
Also published as: JP5002308B2

Abstract

【課題】木造建築物において柱と梁の緊結力を強固にする接合方法を提供することを課題とする。
【解決手段】木質ラーメン構造における柱梁接合構造において、凸部を有する柱梁接合金物が、前記凸部を梁または／及び柱に穿孔された凹部に差し込んで柱梁間に介設され、鉛直方向に伸びる少なくとも１対の締結部材により、柱と梁が接合されている。また、締結部材を構成するボルトが有効径ボルトからなっていると、有効径ボルトの降伏で接合部の塑性変形性能を確保することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、木造建築物の柱と梁、又は柱と基礎とを接合する構造に関する。

木造建築物の柱と梁との接合構造は一般に、梁の仕口部分には凹のほぞ加工がなされ、柱の仕口部分には凸のほぞ加工を行い、互いの仕口を差し込んで固定したのち、ホールダウン金物などの接合金物により緊結する。

特開平５７−１９７５２８号公報特開２００６−２９０７６号公報

この場合、仕口には、圧縮力、引張力、曲げモーメント、せん断力などの力がかかる。ボルトは引張力を負担するが、座金部分のめり込みで耐力が決まってしまうため、接合部の変形性能はよくない。また、せん断力に対してほぞが抵抗するが、木材にほぞ加工をすることは、精度の確保が難しく、また材料ロスも大きいといった問題があった。

本発明は、以上のような問題点に鑑み、木造建築物において柱と梁、又は柱と基礎の緊結力を強固にする接合方法を提供することを課題とする。

上記の課題は、木質ラーメン構造における柱梁接合構造において、少なくとも一方の面に凸部を有する柱梁接合金物が、前記凸部を梁または／及び柱に穿孔された凹部に差し込んで柱梁間に介設され、鉛直方向に伸びる少なくとも１対の締結部材により、柱と梁が接合されたことを特徴とする柱梁接合構造により解決される。

本柱梁接合構造は、柱梁間に凸部を有する柱梁接合金物を介設しているため、柱梁間に生じるせん断力を柱梁接合金物の凸部で抵抗するとともに、柱梁間に生じる曲げモーメント、圧縮力などの外力に対し、外力が柱の一部に局所的にかかるのを分散させることができる。

また、柱梁の加工においても、柱または／及び梁に柱梁接合金物の凸部が挿入される凹部を穿孔するだけでよく、加工を精度よく容易に行うことができ、柱梁の接合精度を確保することができる。

さらに、本柱梁接合構造では、柱の中心部に対して、少なくとも１対の締結部材により柱と梁を接合しているため、柱、梁に曲げモーメントがかかった場合に、一方の締結部材には引張力がかかるとともに、柱梁間に介設した柱梁接合金物との協働で柱梁接合金物を介して力が伝達され、本接合構造にかかる曲げモーメントに抵抗することができる。

上記柱梁接合構造において、前記締結部材が柱、梁、柱梁接合金物に設けられた貫通孔に挿通されて固定されているとよい。

締結部材が柱、梁、柱梁接合金物に設けられた貫通孔に挿通されて固定されているため、締結部材を軸組内に納めてしまうことができ、接合部の納まりをすっきりとしたものにすることができる。

また、上記の課題は、木質ラーメン構造における柱基礎接合構造において、一方の面に凸部を有し、他方の面に基礎から立設されたアンカーボルトを固定する取付け部を有する柱基礎接合金物が、前記凸部を柱に穿孔された凹部に差し込んで柱下端部に付設され、鉛直方向に伸びる少なくとも１対の締結部材により柱と柱基礎接合金物が接合されるとともに、前記柱基礎接合金物の取付け部と基礎とが接合されたことを特徴とする柱基礎接合構造により解決される。

本柱基礎接合構造は、柱基礎間に凸部を有する柱基礎接合金物を介設しているため、柱基礎間に生じるせん断力を柱基礎接合金物の凸部で抵抗するとともに、柱基礎間に生じる曲げモーメント、圧縮力などの外力に対し、外力が柱の一部に局所的にかかるのを分散させることができる。

また、柱の加工においても、柱に柱基礎接合金物の凸部が挿入される凹部を穿孔するだけでよく、加工を精度よく容易に行うことができ、柱基礎の接合精度を確保することができる。

さらに、本柱基礎接合構造では、柱の中心部に対して、少なくとも１対の締結部材により柱と基礎を接合しているため、柱、基礎に曲げモーメントがかかった場合に、一方の締結部材には引張力がかかるとともに、柱基礎間に介設した柱基礎接合金物との協働で柱基礎接合金物を介して力が伝達され、本接合構造にかかる曲げモーメントに抵抗することができる。

上記柱基礎接合構造において、前記締結部材が柱、柱基礎接合金物に設けられた貫通孔に挿通されているとよい。

締結部材が柱、柱基礎接合金物に設けられた貫通孔に挿通されて固定されているため、締結部材を軸組内に納めてしまうことができ、接合部の納まりをすっきりとしたものにすることができる。

また、上記柱梁接合構造及び柱基礎接合構造において、締結部材を構成するボルトが有効径ボルトからなっているとよい。

螺子部と軸部の断面積がほぼ等しい有効径ボルトを締結部材として用いることで、有効径ボルトの降伏で接合部の塑性変形性能を確保することができる。

本発明は以上のとおりであるから、木造建築物において柱と梁、又は柱と基礎の緊結力を強固にする接合方法を実現することができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

図１、２に示す発明の実施形態において、１は梁、２は柱、３は柱梁接合金物、４、５，６，７，８はそれぞれ締結部材としての有効径ボルト、押さえ金物、座金、スプリングワッシャ、ナットである。

柱梁接合金物３は、柱２の仕口断面の同形状のプレートの表面と裏面に管状の凸部３ａ、３ａが取り付けられている。一方、梁１と柱２のそれぞれ、柱梁接合金物３の凸部３ａに対応する位置には、それぞれ、凸部３ａと同形状の凹部１ａ、２ａが穿孔されている。凹部の深さについては、柱梁接合金物３の凸部３ａの高さ寸法より深ければよい。

柱梁接合金物３の表面と裏面にある凸部３ａ、３ａが、梁１と柱２のそれぞれに穿孔された１ａ、２ａに挿入され、梁１と柱２とは柱梁接合金物３を介して接合一体化される。

梁１と柱２との固定は、有効径ボルト４、押さえ金物５、座金６、スプリングワッシャ７、ナット８からなる締結部材により固定される。梁１、柱梁接合金物３、柱２には、それぞれを貫通する通し孔１ｂ、３ｂ、２ｂが柱の中心部に対して、対となるように２ヶ所設けられている。また、柱２の貫通孔端部には、有効径ボルト４を固定するための押さえ金物５を挿設する孔２ｃが柱の側面側より穿孔されている。

梁１、柱梁接合金物３、柱２が一体化された状態で、梁側より有効径ボルト４を貫通孔１ｂ、３ｂ、２ｂに挿入していくとともに柱２側に穿孔された押さえ金物挿入孔２ｃに押さえ金物５を挿入し、押さえ金物５に有効径ボルト４の端部を螺合し固定する。その後、梁１の上部より、座金６、スプリングワッシャ７を取り付け、ナット８を有効径ボルト４の端部に固定し、梁１と柱２との固定を完了する。

本柱梁接合構造では、柱梁間にせん断力がかかると、図３（イ）に示すように、柱梁接合金物３の凸部３ａと梁１及び柱２のそれぞれの凹部１ａ、２ａで形成されるほぞによりせん断力に抵抗し、柱梁間のずれを防止する。

一方、柱梁間に曲げモーメントがかかると、図３（ロ）に示すように、一方の有効径ボルト４には引張力がかかるのに対し、もう一方の有効径ボルト４には軸力がかからない。本柱梁接合構造では、接合金物として螺子部と軸部の断面積がほぼ等しい有効径ボルトを使用しているため、有効径ボルト４の降伏で、接合部の塑性変形を行うため、接合部の塑性変形をより効果的に実現することができる。

さらに、有効径ボルト４の配置を柱２の鉛直方向中心部に対して、対になるように離間して配置しているので、柱の中央部に配置した場合と比較して、より効果的に曲げモーメントに対応することができる。また、柱梁接合金物３が柱２の仕口断面と同じ平面形状をしており、柱２の仕口面に一致して配置されているため、柱梁接合構造に曲げモーメントがかかった場合、一方の有効径ボルト４にかかる引張力だけで、曲げモーメントに抵抗するのではなく、柱梁接合金物３を介して伝達される圧縮力によっても抵抗する。

柱梁間に鉛直荷重がかかると、図３（ハ）に示すように、柱梁接合金物３が柱２の仕口断面と同じ平面形状をしており、柱２の仕口面に一致して配置されているため、局部的に鉛直荷重がかかるのではなく、柱梁の接合面に一様に鉛直荷重がかかり、力の伝達を均一かつ確実に行うことができる。

また、本柱梁接合構造では締結部材である有効径ボルト４が、梁１、柱梁接合金物３、柱２に設けられた貫通孔に挿通されて固定されているため、柱梁接合金物３を軸組内に納めてしまうことができ、接合部の納まりをすっきりとしたものにすることができる。

図４に示す第２の実施形態において、本発明の接合構造を柱と基礎との接合構造に展開した場合である。図４において、９は柱基礎接合金物、１０は基礎、１１はアンカーボルトであり、その他については上記実施形態と同様である。

柱基礎接合金物は柱基礎接合金物の柱接合側に凸部９ａが設けられるとともに、基礎側には、アンカーボルトを固定する角型鋼管からなる土台９ｃが、基礎１０に固定された２本のアンカーボルト９の間隔に合わせて２個溶接などにより固定されている。一方、柱２の柱基礎接合金物９の凸部９ａに対応する位置には、凸部９ａと同形状の凹部２ａが穿孔されている。凹部の深さについては、柱基礎接合金物９の凸部９ａの高さ寸法より深ければよい。

柱基礎接合金物９の凸部９ａが、柱２に穿孔された２ａに挿入され、柱２と柱基礎接合金物９は接合一体化される。

柱２と柱基礎接合金物９との固定は、有効径ボルト４、押さえ金物５、座金６、スプリングワッシャ７、ナット８からなる締結部材により固定される。柱２、柱基礎接合金物９には、それぞれを貫通する通し孔２ｂ、９ｂが柱の中心部に対して、対となるように２ヶ所設けられている。また、柱２の貫通孔端部には、有効径ボルト４を固定するための押さえ金物５を挿設する孔２ｃが柱の側面側より穿孔されている。

柱２１、柱基礎接合金物９が一体化された状態で、梁側より有効径ボルト４を貫通孔２ｂ、９ｂに挿入していくとともに柱２側に穿孔された押さえ金物挿入孔２ｃに押さえ金物５を挿入し、押さえ金物５に有効径ボルト４の端部を螺合し固定する。その後、柱基礎接合金物９の柱２と接する面と反対の側より、スプリングワッシャ７を取り付け、ナット８を有効径ボルト４の端部に固定し、柱２と柱基礎接合金物９とのの固定を完了する。

そして柱基礎接合金物９の土台９ｃに穿孔された孔９ｄにアンカーボルト１１，１１を挿入してナット８で固定することで、柱２の基礎への固定を完了する。なお、上記では柱基礎接合金物９を一度柱２の下端部に取り付けた後、柱基礎接合金物９と一体となった柱２を基礎１０に固定する場合について説明したが、最初に、柱基礎接合金物９を基礎１０に固定してから、柱２を固定する順序で施工してもよいことはいうまでもない。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、柱の上端に座金６を取り付けるための切り欠きを設けた場合について示したが、切り欠きはなくてもよいのはいうまでもない。

また、上記実施形態では柱と梁の接合について示したが、１階の柱の上部に梁がありその上に２階の柱があるような、柱・梁・柱接合に本発明を適用できることはいうまでもない。

（イ）は本発明の梁柱接合構造を示す側面図、（ロ）は同分解側面図である。同分解斜視図である。梁柱接合構造に外力がかかったときの各部にかかる力の状態を示す側面図であって、（イ）はせん断力、（ロ）は曲げモーメント、（ハ）は鉛直荷重がかかった場合である。本発明の第２の実施形態である、柱基礎接合構造を示す斜視図である。

符号の説明

１・・・梁
２・・・柱
３・・・柱梁接合金物
４・・・有効径ボルト
５・・・押さえ金物
６・・・座金
７・・・スプリングワッシャ
８・・・ナット
９・・・柱基礎接合金物
１０・・・基礎
１１・・・アンカーボルト

Claims

木質ラーメン構造における柱梁接合構造において、
少なくとも一方の面に凸部を有する柱梁接合金物が、前記凸部を梁または／及び柱に穿孔された凹部に差し込んで柱梁間に介設され、
鉛直方向に伸びる少なくとも１対の締結部材により、柱と梁が接合されたことを特徴とする柱梁接合構造。
前記締結部材が柱、梁、柱梁接合金物に設けられた貫通孔に挿通されている請求項１に記載の柱梁接合構造。
木質ラーメン構造における柱基礎接合構造において、
一方の面に凸部を有し、他方の面に基礎から立設されたアンカーボルトを固定する取付け部を有する柱基礎接合金物が、前記凸部を柱に穿孔された凹部に差し込んで柱下端部に付設され、
鉛直方向に伸びる少なくとも１対の締結部材により柱と柱基礎接合金物が接合されるとともに、前記柱基礎接合金物の取付け部と基礎とが接合されたことを特徴とする柱基礎接合構造。
前記締結部材が柱、柱基礎接合金物に設けられた貫通孔に挿通されている請求項３に記載の柱梁接合構造。
前記締結部材を構成するボルトが有効径ボルトからなる請求項２又は４に記載の接合構造。