JP2009091856A - 横架材と他の構造材との接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ほぞ穴３を浅くして材の欠損を少なくできるとともに、ほぞ結合が確実な、他の構造材に対する架け横架材の接合構造を得る。
【解決手段】接合構造を、浅く広いほぞ穴３とこれに対応したほぞ４との嵌合構造と架け横架材２の内部を架け横架材２の軸方向に通した引寄せ金物１２による引寄せ構造とで構成する。ほぞ穴３は少なくとも、底面５と両側の側壁部６，７及びこれらをつなぐ底壁部８を有し、両側壁６，７はその間隔が上半部９で広く下半部１０で狭くされ、上半部９と下半部１０との間に肩部１１が形成される。架け横架材２の荷重は、肩部１１と底壁部８とで分散して支持される。ほぞ結合は差し寸法が小さくても引寄せ金物１２によって緊結され、外れるのが防止される。
【選択図】図２

Description

本発明は、柱と横架材、或いは、横架材どうしの接合構造に関する。

木造軸組工法住宅では、横架材（梁、桁）の端部を他の構造材（柱、横架材）とほぞ結合により接合する構造が多く用いられる。ほぞ及びほぞ穴の形状は様々であるが現在ではいわゆるプレカット加工に適した“大入れあり溝接合”が多く用いられている。
プレカット加工では、ルーターと呼ばれる回転刃工具でほぞ穴を切削形成するために、ほぞ穴が正面から見て両側の側壁が相互に平行で底壁が半円弧となったＵ字形ないし小判形となる。
そして、組み付けに際して、ほぞ穴は、Ｕ字形をした側壁のうち両側の直線部分でほぞを下方へ誘導するとともに半円弧状の底壁部で横架材側の荷重を負担する。

「木造住宅工事共通仕様書」、平成１２年度（第２版）、財団法人住宅金融普及協会、ｐ．４２

前記の“大入れあり溝接合”では、ほぞ穴の側壁が正面から見て相互に平行でＵ字形であるために、ほぞ側である横架材の荷重の全部が、ほぞ穴の半円弧状をした底壁部へ直接に作用する。このため、底壁部の荷重負担が大きく、ほぞ穴とほぞとの嵌合深さ（差し寸法、通常２５ｍｍ）、すなわち、側壁部、底壁部の奥行き寸法を浅くすることが難しい。差し寸法が大きいとほぞ穴側では、材（横架材、柱など）の欠損が大きくなり、強度上好ましくない。また、ほぞ側でも突出量が大きくなってほぞ基部に応力が集中しやすく、やはり、強度上好ましくない。

この発明は、材の欠損を少なく頑丈に結合でき、また、インテリアとして梁や桁などを露出させたままとする、いわゆる“あらわし工法”に適した横架材の接合構造の提供を課題とする。

ほぞ穴における左右の側壁部の間隔を上部で広く、下部で狭くし中間を肩部に構成する。ほぞはほぞ穴の形態に合わせる。ほぞとほぞ穴の接合箇所に引寄せ金物による横架材と他の構造材との引寄せ結合構造を併用する。引寄せ金物を材中に配置する。

ほぞ穴の側壁部に形成した肩部によって横架材側荷重の一部が支持され、底壁部の荷重負担が分散される。このため、差し寸法を小さくし、材の欠損を小さくすることができる。引寄せ金物による引寄せ結合構造は、差し寸法が小さくなることによるほぞ結合の脱落を防止し、横架材の接合構造を頑丈なものにする。また、引寄せ金物は、材中に配置されるので露出せず、“あらわし工法”に適合する。

〔実施例１〕
図１は、受け横架材１（幅１０５ｍｍ、梁成１５０ｍｍの受け梁・・・他の構造材）の側面に架け横架材２（幅１０５ｍｍ、梁成１８０ｍｍの架け梁）が直交方向の両側から端部を接合している個所であり、受け横架材１の側面にほぞ穴３（図２）が形成され、架け横架材２の端部にほぞ４が形成されている。ほぞ４とほぞ穴３はルーターで加工されたものであり、浅く広いほぞ穴３とこれに対応したほぞ４との嵌合構造を構成する。ほぞ４とほぞ穴３は凹凸に関し逆であるが相互に対応した構造であるから、以下、主としてほぞ穴３について説明する。

ほぞ穴３は底面５と両側の側壁部６，７及びこれらをつなぐ底壁部８を有し、この実施例において前面と上方が開放されている。ほぞ穴３（図２）は、底面５と左右の側壁部６，７及び左右の側壁部６，７の下部をつなぐ底壁部８を有した少なくとも前面が開放された浅溝形である。左右の側壁６，７はその間隔が上半部９で広く下半部１０で狭く、上半部９と下半部１０がなだらかに接続される肩部１１を備えて連続している。底壁部８は中央がもっとも低くなる円弧に形成されている。

ほぞ穴３は、上方の開口幅ｄ１＝１０２ｍｍ、全高さｄ２＝１３２ｍｍ、下半部１０の幅ｄ３＝４８ｍｍ、肩部１１は、半径ｒ１＝２７．５ｍｍの円弧を内向きと外向きにして２つ連続させ、この部分によって上半部９の側壁部と下半部１０の側壁部をなだらかに連続してある。底壁部８は半径ｒ２＝２４ｍｍの半円弧で構成されている。ほぞ穴３の深さ（側壁部６，７及び底壁部８の奥行き寸法）ｄ４＝１６ｍｍである。このように、ほぞ穴３は、底面５が平らで、上方の開口幅ｄ１と全高さｄ２の大きさに比べ、奥行き寸法ｄ４が小さいので、全体として広く浅い。しかも、奥行き寸法ｄ４は１６ｍｍであるから、従来の２４ｍｍに比べて小さい。
なお、この実施例において、側壁部６，７及び底壁部８はそれぞれ、前面側よりも奥側が広くなる方向に傾斜しており、ほぞ穴３は“ありほぞ穴”構造となっている。
ほぞ４（図３）は、前記ほぞ穴３に対応した形態と構造であり、“ありほぞ”である。

ほぞ穴３とほぞ４との嵌合構造に引寄せ金物１２による引寄せ結合構造が付加される。
引寄せ金物１２（図５〜１０）は、この実施例において、四角穴付き両引きボルト１３、座金１４、戻り止めナット１５、ボルト付き丸型ナット１６及び丸型ナット１７で構成されている。四角穴付き両引きボルト１３は、前後の端面に四角レンチを掛けることができる四角穴１８を備えている（図６イ）。戻り止めナット１５は、ねじ部に樹脂リング１９を備え、締めこむことで樹脂リング１９が潰れて戻り止めとなるものである。ボルト付き丸型ナット１６は、繋ぎ用の部材であり、ボルト部１６ａと丸型ナット部１６ｂとからなる（図９ロ）。丸型ナット部１６ｂの頭部は丸筒形で先端から雌ねじ２０が形成され、また、先端縁部に工具掛け部２１が形成されている。丸型ナット１７は、前記のボルト付き丸型ナット１６のボルト部と螺合するものであり、内部に雌ねじ２２が貫通して形成され、また、先端縁部に工具掛け部２３が形成されている。

この引寄せ金物１２を利用するには、受け横架材１にほぞ穴３の中央部から材を横断させて貫通孔２４を形成しておく（図２）。また、架け横架材２に、ほぞ４の中央部から材の軸方向に沿って通し孔２５を形成する（図３）。また、架け横架材２には材の上面から下方へほぞ穴タイプの操作穴２６を形成し、前記通し孔２５の前端と連通させる。貫通孔２４と通し孔２５は架け横架材２の軸方向で同じ軸線上となるように位置を合わせておく。通し孔２５は、四角穴付き両引きボルト１３とほぼ同じ長さとする。操作穴２６は、この穴に入れ込んで利用する座金１４の大きさと戻り止めナット１５を操作する上から必要な最小の規模とするもので、この実施例において、軸方向寸法ｄ５＝５７ｍｍ、横断方向寸法ｄ６＝６０ｍｍ、深さｄ７＝６０ｍｍとしている（図３）。

受け横架材１と架け横架材２は、仕口加工の工場にてそれぞれに引寄せ金物を装着した状態に準備される。すなわち、受け横架材１には、貫通孔２４に一方からボルト付き丸型ナット１６をボルト部を前方として差し込み、貫通孔２４の他方からは丸型ナット１７を差し込んでボルト付き丸型ナット１６と相互に螺合させておく。ボルト付き丸型ナット１６、丸型ナット１７は、ほぞ穴３の底面５から外部へ突出しないように取り付ける。
架け横架材２は、ほぞ４の通し孔２５に四角穴付き両引きボルト１３を差し込み、操作穴２６内において、その先端に座金１４を嵌め、ついで戻り止めナット１５を螺合しておく（図５）。座金１４と戻り止めナット１５を装着することで四角穴付き両引きボルト１３は架け横架材２の端部から脱落しない。また、操作穴２６の余裕を利用して四角穴付き両引きボルト１３の基部を架け横架材２の後端（ほぞ４）から引き込めておく。この状態で受け横架材１と架け横架材２を工場から現場へ搬送する。

現場では、軸組の一部として組み付けてある受け横架材１（他の構造材）のほぞ穴３へ架け横架材２の端部（ほぞ４）を上方から嵌めこみ、上下方向で確実に嵌め合わせる。ついで、左側の架け横架材２の場合は、図１において、操作穴２６から四角穴付き両引きボルト１３を受け横架材１側へ押し出して、その先端部を受け横架材１の貫通孔２４に嵌めたボルト付き丸型ナット１６の丸型ナット部１６ｂの雌ねじ２０に螺合させる。同様にして、右側の架け横架材２は、四角穴付き両引きボルト１３の後端部を受け横架材１の貫通孔２４に嵌めた丸型ナット１７の雌ねじ２２に螺合させる。これらの螺合作業は四角穴付き両引きボルト１３の端部に形成された四角穴１８を利用して充分に螺合させる。そして、左側及び右側の操作穴２６において、それぞれに戻り止めナット１５を締め付けて座金１４を介し、受け横架材１と架け横架材２とを引寄せ緊締する。

以上のようにして、接合と緊結が完了した状態では、架け横架材２の荷重が受け横架材１で支持される。この場合、ほぞ穴３の両側壁部６，７には肩部１１が存在して、架け横架材２の荷重は、底壁部８と共に両側の肩部１１でも負担され、広い範囲で分散して負担される。これにより、ほぞ穴３の差し寸法が少なくても、架け横架材２の荷重を充分に支持することができる。そして、引寄せ金物１２によって緊結されるので、ほぞ穴３が浅くても、ほぞ嵌合が外れてしまうことはない。
このため、仕口加工による材（受け横架材１、架け横架材２）の欠損量が少ない。

さらに、引寄せ金物１２は、架け横架材２の軸方向で材の内部に位置しているので、外部からは見えず、いわゆる“あらわし工法”に好適である。かつ、引寄せ金物１２は、材の中心に近いところを軸線に沿って引寄せるので、最も効率が良く、軸心から遠く離れた偏心位置（例えば、材の上面）に引寄せ力が作用する場合に比べ、軸組みや材自体の変形が抑制される。
また、この実施例のように、ほぞ穴３の側壁部６，７と底壁部８が“ありほぞ穴”構造であると、受け横架材１のほぞ穴３へ、架け横架材２のほぞ４を仮に嵌合したときにも、架け横架材２が不測に脱落してしまうのを防止できると共に、引寄せ金物１２による両部材の緊結をより強固なものとすることができる。

〔実施例２〕
図１１〜１３は、受け横架材１（他の構造材）に対して一方から架け横架材２がＴ字形に接合される場合であって、受け横架材１におけるほぞ穴３の構造、架け横架材２におけるほぞ４の構造及び接合構造の基本は実施例１と同様である。ただ、引寄せ金物１２の構成が異なる。
引寄せ金物１２は、四角穴付き両引きボルト１３、座金１４、戻り止めナット１５、ボルト付き丸型ナット１６、及び座金付きナット２７とからなる。座金付きナット２７以外は実施例１と同様である。座金付きナット２７は、図１３のイ、ロに見るように、座金部２８とナット部２９を一体にした金物であって、座金部２８の上面に工具掛け部３０が形成され、下面に切刃３１を備えている。

受け横架材１のほぞ穴３に貫通して形成した貫通孔２４にボルト付き丸型ナット１６をボルト部から差し込んでおく。一方、架け横架材２のほぞ４に操作穴２６から貫通して形成された通し孔２５に四角穴付き両引きボルト１３を差し込み、操作穴２６の箇所で座金１４を介して戻り止めナット１５で仮止めしておく。受け横架材１のほぞ穴３に架け横架材２のほぞ４を嵌合し、ついで、架け横架材２側の四角穴付き両引きボルト１３を受け横架材１側のボルト付き丸型ナット１６の丸型ナット部に充分にねじ込んで受け横架材１と架け横架材２を結合する。そして、貫通孔２４の他端側から座金付きナット２７のナット部を差し込んで回転工具を用いてねじ込む。座金付きナット２７はねじ込まれるにつれて、座金部２８が下面の切刃３１で材を削りながら沈みこみ、やがて、摩擦抵抗と回転工具の回転力が均衡して停止する。この状態では、架け横架材２が受け横架材１側にボルト付き丸型ナット１６と四角穴付き両引きボルト１３を介して引寄せられ緊結される。

この構造は、架け横架材２側の四角穴付き両引きボルト１３に座金付きナット２７を直接に螺合させて引寄せる構成とすることもできる。しかし、その場合は、四角穴付き両引きボルト１３が長くなり、架け横架材２を搬送するときに端部から四角穴付き両引きボルト１３が突出し、搬送時の邪魔になる。実施例２は、受け横架材１側にボルト付き丸型ナット１６を利用することで、搬送上のこの問題を解決したものである。また、座金付きナット２７は回転工具でねじ込むにつれて座金部２８が材の表面に沈むので、あらかじめ座掘りをしておく必要がない。なお、座金付きナット２７は、取付け状態で座金部２８の上面が露出するが、Ｔ字形の接合箇所は、このような露出箇所は室外側になることが多いので、室内側から目立たず、いわゆる“あらわし工法”に格別な影響はない。

〔実施例３〕
図１４〜１６は、実施例３を示し、柱３２（他の構造材）のほぞ穴３に架け横架材２のほぞ４を正面から突き当てて嵌合する構造で、ほぞ穴３は上方の開口部を有さず、側壁部６，７や底壁部８を“ありほぞ穴”構造としていない。引寄せ金物１２は実施例２と同様の構成である。
実施例３の場合は、ほぞ穴３に対してほぞ４を正面から突き当てて嵌合する。図１６のように、操作穴２６から操作して、四角穴付き両引きボルト１３の前端を柱３２側のボルト付き丸型ナット１６の丸型ナット部１６ｂの雌ねじ２０にねじ込み、さらに、操作穴２６において座金１４と戻り止めナット１５を四角穴付き両引きボルト１３の前端部に装着して、柱３２に架け横架材２を仮止めする。ついで、柱３２に形成した貫通孔２４の反対側から座金付きナット２７を差し込み、ボルト付き丸型ナット１６のボルト部１６ａに螺合させる。そして、座金付きナット２７を回転工具で回転させ、前記ボルト部１６ａとの螺合を進めると共に、柱３２に架け横架材２を緊結する。

〔実施例４〕
図１７は、架け横架材２の梁成（高さｈ）が異なる場合の小口形状の例を示したものであり、ほぞ４が見えている。これらの例で、架け横架材２の幅ｂはいずれも１０５ｍｍである。図１７イの架け横架材２の梁成はｈ＝３９０ｍｍであり、ほぞ４の上方の開口幅ｄ１＝１０２ｍｍ（ほぞ穴３の寸法として記載、以下同じ）、全高さｄ２＝３２４ｍｍ、下半部の幅ｄ３＝４８ｍｍ、ほぞ穴の深さｄ４＝１５ｍｍ、同ロでは架け横架材２の梁成は１０５ｍｍであり、上方の開口幅ｄ１＝１０２ｍｍ、全高さｄ２＝９６ｍｍ、下半部の幅ｄ３＝４８ｍｍ、ほぞ穴の深さｄ４＝１５ｍｍである。このように、梁成に応じてほぞ穴３、ほぞ４の全高を変え、梁成が大きい場合に梁が捩れるように変形するのを防止している。なお、受け横架材１、架け横架材２とも、負担する荷重の大きさに応じて種々の梁成を採りうる。

〔実施例５〕
図１８は、ほぞ穴３の形状の他の例を示したものである。この例で、ほぞ穴３は、左右の側壁部６，７は正面視平行ではなく、正面視で下方に幅が狭まるテーパー配置となっている。そして、上半部９と下半部１０との間に肩部１１が形成されている。下半部１０における側壁部の下部は円弧状の底壁部８となっている。ほぞ穴３の深さ（ｄ４）は、実施例１の場合と同じである。ほぞ穴３は上方が開口した“ありほぞ穴”構造の場合と実施例３のように“ありほぞ穴”としない場合とがある。また、ほぞ穴３、ほぞ４の全高は、梁成に応じて変更される。
この実施例のように、ほぞ穴３の側壁を正面視平行ではなく、下方へすぼまるテーパー構成にすると、架け横架材２の荷重は肩部１１に加えて更に側壁部６，７の全域にも分散するので、接合箇所が破壊されるまでの時間が長い、いわゆる、粘りのある構造となる。

〔実施例６〕
図１９、２０は、同じ技術思想に基づいた継手構造を示したものであり、受け横架材１（他の構造材）の端部と架け横架材２の端部どうしをほぞ穴３とほぞ４とでほぞ結合し、引寄せ金物１２で引寄せて緊結してある。ほぞ穴３、ほぞ４の構成は実施例１の場合と同様であり、ほぞ穴３にほぞ４を落とし込んで嵌合する構造である。引寄せ金物１２は、受け横架材１の側では、四角穴付き両引きボルト１３、座金１４、戻り止めナット１５からなり、架け横架材２の側では、ボルト付き丸型ナット１６と座金１４及び戻り止めナット１５からなる。この実施例のボルト付き丸型ナット１６は、ボルト部１６ａが四角穴付き両引きボルト１３と同程度に長い。

受け横架材１におけるほぞ穴３の底面５に形成した通し孔２５に四角穴付き両引きボルト１３を通し、その後端に操作穴２６において座金１４と戻り止めナット１５を装着して仮止めしておく。一方、架け横架材２のほぞ４の箇所に形成した通し孔２５から操作穴２６に向けてボルト付き丸型ナット１６のボルト部１６ａを挿通して、操作穴２６において、その前端に座金１４及び戻り止めナット１５を装着しておく。そして、ほぞ穴３にほぞ４を嵌合して受け横架材１に架け横架材２を仮止めした後、受け横架材１側の四角穴付き両引きボルト１３を回動してその前端を架け横架材２側におけるボルト付き丸型ナット１６の丸型ナット部１６ｂに螺合させる。ついで、両操作穴２６を利用して戻り止めナット１５，１５をある程度締め付けたら、工具を用いて双方の戻り止めナット１５を締め付けて、受け横架材１と架け横架材２とを緊結する。

以上、受け横架材１、架け横架材２ともに幅ｂが１０５ｍｍの横架材について実施例を説明したが、横架材の幅が１２０ｍｍの場合も同様に実施できる。この場合、ほぞ穴３の上方開口部の幅はｄ１＝１１７ｍｍとなる。使用する引寄せ金物１２の構造は図示のものに限定されず、引寄せ力を発揮することができて、材の内部に材の軸線方向に沿って配置されるものであれば採用することができる。

平面図（実施例１）。 分解して示す仕口箇所の斜視図（受け横架材）。 分解して示す仕口箇所の斜視図（架け横架材）。 ほぞ穴の形態を模式的に示した斜視図。 引寄せ金物を透視して示す正面図。 四角穴付き両引きボルトのイは側面図、ロは正面図。 座金のイは正面図、ロは側面図。 戻り止めナットのイは正面図、ロは側面図。 ボルト付き丸型ナットのイは側面図、ロは正面図。 丸型ナットのイは正面図、ロは側面図。 平面図（実施例２）。 正面図。 座金付きナットのイは側面図、ロは縦断面図。 柱の一部を示した斜視図。 架け横架材の一部を示した斜視図。 接合状態を示した正面図（実施例３）。 イ、ロは、ほぞの他の大きさの例を示した側面図（実施例４）。 イ、ロは、ほぞの他の形態を示した正面図（実施例５）。 端部どうしが結合される横架材の斜視図（実施例６）。 結合状態を示す正面図（実施例６）

符号の説明

１ 受け横架材（他の構造材）
２ 架け横架材
３ ほぞ穴
４ ほぞ
５ 底面
６ 側壁部（左）
７ 側壁部（右）
８ 底壁部
９ 上半部
１０ 下半部
１１ 肩部
１２ 引寄せ金物
１３ 四角穴付き両引きボルト
１４ 座金
１５ 戻り止めナット
１６ ボルト付き丸型ナット
１６ａ ボルト部
１６ｂ 丸型ナット部
１７ 丸型ナット
１８ 四角穴
１９ 樹脂リング
２０ 雌ねじ
２１ 工具掛け部
２２ 雌ねじ
２３ 工具掛け部
２４ 貫通孔
２５ 通し孔
２６ 操作穴
２７ 座金付きナット
２８ 座金部
２９ ナット部
３０ 工具掛け部
３１ 切刃
３２ 柱
ｄ１ ほぞ穴の上方の開口幅
ｄ２ ほぞ穴の全高さ
ｄ３ ほぞ穴の下半部の幅
ｄ４ ほぞ穴の深さ（奥行き寸法）
ｄ５ 操作穴の軸方向寸法
ｄ６ 操作穴の横断方向寸法
ｄ７ 操作穴の深さ

Claims (3)

1. 横架材端部を他の構造材に突き当てて接合する個所の接合構造であって、受け側の他の構造材に形成する浅く広いほぞ穴とこれに対応して架け側の横架材端部に形成するほぞとの嵌合構造および架け側横架材に一端を係合しこの横架材の内部を軸方向に通し他端を受け側の他の構造材へ緊締する引寄せ金物による引寄せ結合構造とで構成してあり、ほぞ穴は、底面と左右の側壁部及び左右の側壁部の下部をつなぐ底壁部を有した少なくとも前面が開放された浅溝形であり、左右の側壁はその間隔が上半部で広く下半部で狭く上半部と下半部がなだらかに接続される肩部を備えて連続しており、底壁部は中央がもっとも低くなる円弧に形成されていることを特徴とした横架材の接合構造。
2. 浅く広いほぞ穴は、前面と上方が開放されていることを特徴とする請求項１に記載の横架材の接合構造。
3. ほぞ穴における左右の側壁と底壁はあり溝形に形成され、ほぞ穴は前面側が後方よりも狭いあり溝構造とされていることを特徴とした請求項２に記載の横架材の接合構造。

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