JP2010007436A - 貫接合構造及び貫接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転剛性の低下を抑えることができる貫接合構造及び貫接合方法を得る。
【解決手段】貫接合構造４０は、柱１２に形成された貫穴１６に挿通される貫１８と、貫穴１６と貫１８の間に一方から打込まれる第１楔２０と、貫穴１６と貫１８の間に他方から打込まれる第２楔２２と、打込まれた第１楔２０と第２楔２２を連結する連結構造３８とを有している。連結構造３８は、ボルト２８とナット３４、３６で構成されている。ここで、例えば、地震による交番加力が貫接合部に作用して第１楔２０が貫穴１６から抜けようとしたとき、第２楔２２が連結構造３８によって、打込まれる方向に引っ張られるため、貫穴１６から抜けにくくなり、第１楔２０及び第２楔２２が貫接合部で保持される。これにより、貫接合構造４０の回転剛性の低下を抑えられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、貫穴に楔を打込んで柱と貫を接合する貫接合構造に関する。

木造建築の貫架構では、柱に形成された貫穴と貫の間に楔を打込むことで、柱と貫の接合部の剛性及び強度が高められている。楔が設けられた貫接合部では、高い初期剛性（回転剛性）が期待できるが、地震等によって繰り返し交番加力を受けると、楔が抜け出して回転剛性が低下することになる。

ここで、楔の抜け出しを防ぐことを目的として、接触面を加工した楔同士を接触させた接合構造がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の接合構造は、２つの楔が接触する面にそれぞれ突起と突条が設けられており、両者が噛み合うことで楔間の滑り（即ち抜け出し）が抑制されている。

一方、貫接合部の楔とは異なるが、接触面形状を加工した楔同士を重ねたものがある（例えば、特許文献２参照）。特許文献２の楔は、楔同士の接触面がのこぎり歯段状に加工されており、段をずらすことによって重ねた楔の高さを上下させ、基礎と土台の高さを調節している。

しかし、特許文献１の接合構造は、貫接合部の柱と貫の相対回転角が大きい変形領域で上下の楔の端部が乖離すると、突起と突条がずれて噛み合わなくなり、楔が貫穴から抜け出して回転剛性が低下することになる。

また、特許文献２の楔は、力によって楔の叩き込みを行っており、高さ調整を容易とするには段差の高さをある程度小さくしなくてはならなかった。このため、貫接合部の柱と貫の相対回転角が大きい変形領域で上下の楔の端部が乖離すると、楔同士がずれて噛み合わなくなり、楔が貫穴から抜け出して回転剛性が低下することになる。
特開２００６−１８３３７８ 実開平６−２０７７１

本発明は、回転剛性の低下を抑えることができる貫接合構造及び貫接合方法を得ることを目的とする。

本発明の請求項１に係る貫接合構造は、柱と、柱に形成された貫穴に挿通される貫と、前記貫穴と前記貫の間に一方から打込まれる第１楔と、前記貫穴と前記貫の間に他方から打込まれる第２楔と、打込まれた前記第１楔と前記第２楔を連結する連結手段と、を有する。

上記構成によれば、貫穴に一方から打込まれた第１楔と、貫穴に他方から打込まれた第２楔とが、連結手段によって連結されている。ここで、例えば、地震による交番加力が貫接合部に作用して第１楔が貫穴から抜けようとしたとき、第２楔が連結手段によって、打込まれる方向に引っ張られるため、貫穴から抜けにくくなり、第１楔及び第２楔が貫接合部で保持される。これにより、貫接合構造の回転剛性の低下を抑えられる。

本発明の請求項２に係る貫接合構造は、前記連結手段は、前記第１楔に形成され打込み方向に貫通した第１貫通穴、及び前記第２楔に形成され打込み方向に貫通した第２貫通穴に挿通される連結部材と、前記連結部材の端部を前記第１楔及び前記第２楔にそれぞれ固定する固定手段と、を有する。

上記構成によれば、連結部材の端部が固定手段によって第１楔及び第２楔にそれぞれ固定されるので、第１楔及び第２楔は、互いに離れる方向の移動が制限され、貫穴内に保持される。このため、貫接合構造の回転剛性の低下を抑えられる。

本発明の請求項３に係る貫接合構造は、前記連結部材は、前記第１貫通穴に挿通される第１連結部と、前記第２貫通穴に挿通される第２連結部と、前記第１連結部及び前記第２連結部の対向する端部を接続する弾性体で構成された接続部と、を有する。

上記構成によれば、柱と貫の接合部に大きな曲げモーメントが作用したとき、及び曲げモーメントの作用が無くなったときのいずれについても、第１楔と第２楔の配置状態に合わせて接続部が弾性変形するため、第１楔と第２楔の変位に対する第１連結部と第２連結部の追従性が良くなる。

本発明の請求項４に係る貫接合構造は、前記第１楔の端面と前記固定手段、及び前記第２楔の端面と前記固定手段の間の少なくとも一方に、前記第１楔及び前記第２楔の少なくとも一方を前記柱の内側に向けて付勢する付勢部材が設けられている。

上記構成によれば、第１楔と第２楔が互いに離れる方向に移動しようとしたとき、付勢部材によって、互いに近づく方向に付勢されるので、第１楔及び第２楔の間隔の変動を抑えられると共に、抜けを防止することができる。

本発明の請求項５に係る貫接合構造は、前記固定手段が、前記第１楔と前記第２楔の少なくとも一方に形成された空洞部に設けられている。

上記構成によれば、固定手段が第１楔及び第２楔の外側から視認されないので、構造物の美観を損ねることがなくなる。

本発明の請求項６に係る貫接合構造は、前記第１楔及び前記第２楔が、前記貫穴内において上下に重なっている。

上記構成によれば、第１楔と第２楔の接触面で摩擦力が発生するため、第１楔と第２楔が貫穴から抜けにくくなり、貫穴内に保持される。

本発明の請求項７に係る貫接合方法は、柱に形成された貫穴に貫を挿通する貫設置工程と、前記貫穴と前記貫の間に一方から第１楔を打込む第１打込工程と、前記貫穴と前記貫の間に他方から第２楔を打込む第２打込工程と、前記第１楔と前記第２楔を連結手段で連結する連結工程と、を有する。

上記構成によれば、貫穴の一方から打込まれた第１楔と、貫穴の他方から打込まれた第２楔とが、連結手段によって連結される。ここで、例えば、地震による交番加力が貫接合部に作用して、第１楔が貫穴から抜けようとしたとき、第２楔が連結手段によって、打込まれる方向に引っ張られるため、貫穴から抜けにくくなり、第１楔及び第２楔が貫接合部で保持される。これにより、貫接合構造の回転剛性の低下を抑えられる。

本発明は、上記構成としたので、貫接合構造の回転剛性の低下を抑えることができる。

本発明の貫接合構造及び貫接合方法の第１実施形態を図面に基づき説明する。

図１は、木造の構造物１０の仕口部を示したものである。構造物１０は、主に柱１２と梁１４で構成されており、柱１２の一方の側面から他方の側面まで矩形状の貫穴１６が形成されている。貫穴１６には貫１８が挿通されており、貫穴１６と貫１８の上面との間には一方（図の左手前側）から第１楔２０が打込まれ、他方（図の右奥側）から第２楔２２が打込まれている。なお、貫穴１６内において、打込まれた第１楔２０と第２楔２２の間には隙間が形成されており、第１楔２０と第２楔２２は離間配置となっている。

図２（ａ）、（ｂ）には、柱１２と貫１８の仕口部（接合部）の断面が示されている。第１楔２０は、縦断面が台形状となっており、一方の端面（鉛直面）の中央部から他方の端面（鉛直面）の中央部に向けて略水平方向に貫通穴２４が形成されている。同様にして、第２楔２２は、縦断面が台形状となっており、他方の端面（鉛直面）の中央部から一方の端面（鉛直面）の中央部に向けて略水平方向に貫通穴２６が形成されている。

貫通穴２４、２６には、１本のボルト２８が挿通されている。ボルト２８の長さは、予め、打込み後の第１楔２０の端面から第２楔２２の端面までの距離よりも長く設定されている。これにより、第１楔２０の端面及び第２楔２２の端面から外方へ、ボルト２８の両端部が突出するようになっている。また、ボルト２８は、スタッドボルトであり、両端に後述するナット３４、３６が螺合する螺合溝が形成されている。

ボルト２８の第１楔２０側の端部には、ボルト２８を挿通可能な大きさの開口が形成された座金３０が外挿され、座金３０を介してナット３４が締結されている。同様にして、ボルト２８の第２楔２２側の端部には、ボルト２８を挿通可能な大きさの開口が形成された座金３２が外挿され、座金３２を介してナット３６が締結されている。

ここで、ボルト２８、ナット３４、及びナット３６により、第１楔２０及び第２楔２２を連結する連結構造３８が構成されている。そして、貫１８、第１楔２０、第２楔２２、及び連結構造３８によって、貫接合構造４０が構成されている。

次に、貫接合構造４０の施工方法について説明する。

図３（ａ）に示すように、まず、柱１２の貫穴１６に一方から貫１８を挿通する。

続いて、図３（ｂ）に示すように、貫１８の上面と貫穴１６の間に、図示しないハンマ等の打込み手段を用いて、一方から第１楔２０を打込む。同様にして、貫１８の上面と貫穴１６の間に、他方から第２楔２２を打込む。このとき、第１楔２０及び第２楔２２は、予め設定した最終的な打込み位置まで打込まれる。

続いて、図３（ｃ）に示すように、第１楔２０の端面（鉛直面）に接触させて座金３０を立設し、座金３０の開口、貫通穴２４、及び貫通穴２６に一方からボルト２８を挿通する。なお、ボルト２８の第１楔２０側の端部には予めナット３４が螺合されており、ナット３４、座金３０、及び第１楔２０の端面を接触配置することにより、第２楔２２の端面（鉛直面）からボルト２８の他端部が突出する。

続いて、図３（ｄ）に示すように、ボルト２８の他端部に座金３２を外挿してナット３６を螺合する。そして、締め付け具合を調整しながら、ナット３４、３６を第１楔２０側又は第２楔２２側からそれぞれ締結する。このようにして貫接合構造４０が構築される。

次に、本発明の第１実施形態の作用について説明する。

図４（ａ）には、本発明に対する比較例として、楔同士を連結しない構成の貫接合構造２００が示されている。貫接合構造２００は、柱２０２に形成された貫穴２０４に貫２０６が挿通され、貫２０６の上面と貫穴２０４の間に両側から台形状の第１楔２０８、第２楔２１０がそれぞれ打込まれている。

ここで、比較例としての貫接合構造２００では、地震等による交番加力（矢印Ｘ）が作用すると、柱２０２の撓みで貫穴２０４の穴径が広がり、第１楔２０８、第２楔２１０が徐々に貫穴２０４から抜け出してくる。特に、第１楔２０８及び第２楔２１０の底面と貫２０６の上面との摩擦力よりも、交番加力の方が大きい場合には、第１楔２０８と第２楔２１０の外方向への移動を阻害する部材が無いことから、第１楔２０８、第２楔２１０が貫穴２０４から抜け出してしまうことになる。

貫接合構造２００では、第１楔２０８、第２楔２１０が抜け出してしまうと、回転剛性（仕口（接合部）において単位の回転角を生じるのに必要な曲げモーメント）が低下する。このため、水平力が作用した時に構造物全体の耐力が低下することになる。

一方、図４（ｂ）に示すように、本実施形態における貫接合構造４０では、ボルト２８の両端部がナット３４、３６によって第１楔２０及び第２楔２２に固定されているため、第１楔２０及び第２楔２２は、互いに離れる方向の移動が制限されている。

ここで、地震等による交番加力（矢印Ｘ）が貫接合部（柱１２と貫１８の仕口部）に作用して、第１楔２０が貫穴１６から抜け出そうとしたとき、第２楔２２は、ボルト２８によって、打込まれる方向（第１楔２０側）に引っ張られる。このため、第１楔２０は貫穴１６から抜けにくくなる。

同様にして、第２楔２２が貫穴１６から抜け出そうとしたとき、第１楔２０は、ボルト２８によって、打込まれる方向（第２楔２２側）に引っ張られる。このため、第２楔２２は貫穴１６から抜け出しにくくなる。これにより、第１楔２０及び第２楔２２が貫穴１６内で保持される。

第１楔２０及び第２楔２２が保持された貫接合構造４０では、回転剛性の低下が抑えられるため、水平力が作用しても構造物１０全体の耐力を維持することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１楔２０、第２楔２２が貫穴１６から抜け出しにくくなり、交番加力（繰り返し荷重）を受けても貫接合部の回転剛性及び回転抵抗力が低下しにくくなる。このため、貫架構を耐震要素とする木造構造物の耐震性能（耐力、変形性能）を、楔を連結しない従来の貫架構の場合よりも向上させることができる。

また、第１楔２０と第２楔２２の連結作業は、ボルト２８を挿通してナット３４、３６を締結するだけでよいので、連結作業が容易となる。さらに、地震等により第１楔２０と第２楔２２の位置が僅かにずれることがあっても、ナット３４、３６を締め直すことで初期連結状態が再現される。

また、第１楔２０と第２楔２２が貫穴１６から抜け出しにくくなることから、第１楔２０と第２楔２２の紛失を回避することができる。

図５（ａ）、（ｂ）には、本発明の第１実施形態の他の実施例として、楔同士を接触させた構成の貫接合構造５０が示されている。なお、前述の第１実施形態の部材と基本的に同一の部材には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

貫接合構造５０は、貫穴１６と貫１８の上面との間に一方から第１楔４２が打込まれ、他方から第２楔４４が打込まれている。第１楔４２は、縦断面が略三角形状となっており、一方の端面（鉛直面）の中央部から他方の端面（鉛直面）の中央部に向けて略水平方向に貫通穴４６が形成されている。同様にして、第２楔４４は、縦断面が略三角形状となっており、他方の端面（鉛直面）の中央部から一方の端面（鉛直面）の中央部に向けて略水平方向に貫通穴４８が形成されている。

第１楔４２及び第２楔４４は、先に第２楔４４が所定の打込み量で貫穴１６に打込まれ、後から第１楔４２が所定の打込み量で貫穴１６に打込まれることにより、貫穴１６内で互いの傾斜面が接触して、鉛直方向に重なった状態となっている。この重なり状態において、貫通穴４６と貫通穴４８が連通している。なお、第１楔４２と第２楔４４が重なったときに貫通穴４６と貫通穴４８が連通しやすくなるように、貫通穴４６と貫通穴４８を、縦方向を長軸とする楕円形状あるいは長穴としてもよい。

貫通穴４６、４８には、ボルト２８が挿通されており、ボルト２８の第１楔４２側の端部には、座金３０を介してナット３４が締結されている。同様にして、ボルト２８の第２楔４４側の端部には、座金３２を介してナット３６が締結されている。

ここで、地震等による交番加力（矢印Ｘ）が貫接合部に作用して第１楔４２が貫穴１６から抜け出そうとしたとき、第２楔４４がボルト２８によって、打込まれる方向（第１楔４２側）に引っ張られる。このため、第１楔４２は貫穴１６から抜けにくくなる。

同様にして、第２楔４４が貫穴１６から抜け出そうとしたときは、第１楔４２がボルト２８によって、打込まれる方向（第２楔４４側）に引っ張られる。このため、第２楔４４は貫穴１６から抜け出しにくくなる。このとき、第１楔４２と第２楔４４の接触面では摩擦力が発生しているため、第１楔４２と第２楔４４の位置ずれが抑制され、貫穴１６内に第１楔４２及び第２楔４４が保持される。

第１楔４２及び第２楔４４が保持された貫接合構造５０では、回転剛性の低下が抑えられるため、水平力によるモーメントによって横圧縮力が作用しても耐え切ることができ、構造物全体の耐力を維持することができる。

図６（ａ）、（ｂ）には、本発明の第１実施形態の他の実施例として、楔を付勢する手段を設けた構成の貫接合構造６０、７０が示されている。なお、前述の第１実施形態の部材と基本的に同一の部材には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図６（ａ）に示すように、貫接合構造６０は、前述の貫接合構造４０（図２参照）において、第２楔２２の端面とナット３６の間に座金３２と皿バネ５２を設けた構成となっている。皿バネ５２は、ボルト２８に外挿され、ナット３６を柱１２の外側に向けて付勢している。

ここで、地震等による交番加力（矢印Ｘ）が貫接合部に作用して、第１楔２０と第２楔２２が互いに離れる方向に移動し、第２楔２２が貫穴１６から抜け出そうとしたとき、ナット３４、３６間の距離は変わらないため、皿バネ５２が圧縮される。圧縮された皿バネ５２は、元の状態に戻ろうとして第２楔２２を第１楔２０に近づける方向に付勢する。

このように、ナット３４とナット３６の間で、皿バネ５２を設けた部分が弾性変形して緩衝部となる。このため、大きな曲げモーメントが貫接合部に作用する場合など、第１楔２０及び第２楔２２の間隔の変動をある程度許容した方が良い場合には、本構成を用いることで、第１楔２０、第２楔２２、貫１８のめり込み等の損傷を抑えることができる。また、皿バネ５２の付勢力が第２楔２２に作用するため、仮にナット３６の締結が不十分な場合があっても、第２楔２２の緩みを抑えることができる。

第１楔２０及び第２楔２２が保持された貫接合構造６０では、回転剛性の低下が抑えられるため、水平力が作用しても構造物全体の耐力を維持することができる。なお、皿ばね５２は、第１楔２０の端面とナット３４の間に設けてもよく、第１楔２０の端面とナット３４の間及び第２楔２２の端面とナット３６の間の両方に設けてもよい。

一方、図６（ｂ）に示すように、貫接合構造７０は、前述の貫接合構造５０（図５参照）において、第２楔４４の端面とナット３６の間に座金３２と皿バネ５２を設けた構成となっている。皿バネ５２は、ボルト２８に外挿され、ナット３６を柱１２の外側に向けて付勢している。

ここで、地震等による交番加力（矢印Ｘ）が貫接合部に作用して、第１楔４２と第２楔４４が互いに離れる方向に移動し、第２楔４４が貫穴１６から抜け出そうとしたとき、ナット３４、３６間の距離は変わらないため、皿バネ５２が圧縮される。圧縮された皿バネ５２は、元に戻ろうとして第２楔４４を第１楔４２に近づける方向に付勢する。

このように、ナット３４とナット３６の間で、皿バネ５２を設けた部分が弾性変形して緩衝部となるため、大きな曲げモーメントが貫接合部に作用する場合など、第１楔４２及び第２楔４４の間隔の変動をある程度許容した方が良い場合には、第１楔４２、第２楔４４、貫１８のめり込み等の損傷を抑えることができる。また、皿バネ５２の付勢力が第２楔４４に作用するため、仮にナット３６の締結が不十分な場合があっても、第２楔４４の緩みを抑えることができる。

第１楔４２及び第２楔４４が保持された貫接合構造７０では、回転剛性の低下が抑えられるため、水平力が作用しても構造物全体の耐力を維持することができる。なお、皿ばね５２は、第１楔４２の端面とナット３４の間に設けてもよく、第１楔４２の端面とナット３４の間及び第２楔４４の端面とナット３６の間の両方に設けてもよい。

次に、本発明の貫接合構造及び貫接合方法の第２実施形態を図面に基づき説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部品には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図７（ａ）、（ｂ）には、木造の構造物８０の仕口部の断面が示されている。第１楔２０の貫通穴２４には、第１ボルト５４が挿通されている。第１ボルト５４の長さは、第１楔２０の一方の端面から他方の端面までの距離よりも長く設定されている。また、第１ボルト５４の一端には螺合溝が形成されており、座金３０を介してナット３４が締結されている。

同様にして、第２楔２２の貫通穴２６には、第２ボルト５６が挿通されている。第２ボルト５６の長さは、第２楔２２の一方の端面から他方の端面までの距離よりも長く設定されている。また、第２ボルト５６の一端には螺合溝が形成されており、座金３２を介してナット３６が締結されている。

第１ボルト５４及び第２ボルト５６の対向する端部には、エボナイト等の硬質ゴムからなる弾性部材５８が接着固定されている。ここで、第１ボルト５４、第２ボルト５６、及び弾性部材５８により、第１楔２０及び第２楔２２を連結する連結部材６２が構成されている。そして、貫１８、第１楔２０、第２楔２２、ナット３４、ナット３６、及び連結部材６２によって、貫接合構造９０が構成されている。

次に、貫接合構造９０の施工方法について説明する。

図８（ａ）に示すように、まず、柱１２の貫穴１６に一方から貫１８を挿通する。

続いて、図８（ｂ）に示すように、貫１８の上面と貫穴１６の間に、図示しないハンマ等の打込み手段を用いて、一方から第１楔２０を打込む。同様にして、貫１８の上面と貫穴１６の間に、他方から第２楔２２を打込む。このとき、第１楔２０及び第２楔２２は、最終的な打込み位置まで打込まれる。

続いて、図８（ｃ）に示すように、第１楔２０の端面に接触して座金３０を立設し、座金３０の開口及び貫通穴２４、２６に一方から連結部材６２を挿通する。なお、第１ボルト５４の端部には予めナット３４が螺合されており、ナット３４、座金３０、及び第１楔２０の端面を接触配置することにより、第２楔２２の端面から第２ボルト５６の他端部が突出する。

続いて、図８（ｄ）に示すように、第２ボルト５６の他端部に座金３２を外挿し、ナット３６を螺合する。そして、締め付け具合を調整しながら、ナット３４、３６を第１楔２０側又は第２楔２２側からそれぞれ締結する。このようにして、貫接合構造９０が構築される。

次に、本発明の第２実施形態の作用について説明する。

図９（ａ）に示すように、貫接合構造９０では、第１ボルト５４の端部がナット３４によって第１楔２０に固定され、第２ボルト５６の端部がナット３６によって第２楔２２に固定されているため、第１楔２０及び第２楔２２は、互いに離れる方向の移動が制限されている。

ここで、地震等による交番加力（矢印Ｘ）が貫接合部に作用して第１楔２０が貫穴１６から抜け出そうとしたとき、第２楔２２が連結部材６２によって、打込まれる方向（第１楔２０側）に引っ張られるため、第１楔２０は貫穴１６から抜けにくくなる。

同様にして、第２楔２２が貫穴１６から抜け出そうとしたとき、第１楔２０が連結部材６２によって、打込まれる方向（第２楔２２側）に引っ張られるため、第２楔２２は貫穴１６から抜け出しにくくなる。これにより、第１楔２０及び第２楔２２が貫穴１６で保持される。

また、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、貫接合構造９０では、柱１２と貫１８の接合部に大きな曲げモーメントＭが作用したとき、柱１２に対する貫１８の変形角の増大に伴って第１楔２０、第２楔２２が貫１８又は柱１２にめり込もうとする。このとき、第１楔２０、第２楔２２が同一方向（矢印Ｒ方向）にそれぞれ揺動することになるが、本実施形態では、仮に第１楔２０及び第２楔２２が揺動したとしても、第１楔２０と第２楔２２の配置状態に合わせて中央部の弾性部材５８が弾性変形するため、第１ボルト５４及び第２ボルト５６の変形が抑えられる。

これにより、第１楔２０と第２楔２２の変位に対する第１ボルト５４と第２ボルト５６の追従性（変形対応）が良くなり、柱１２と貫１８の接合部に大きな曲げモーメントＭが作用したとき、及び曲げモーメントＭの作用が無くなったときのいずれの場合についても、連結部材６２による第１楔２０及び第２楔２２の連結状態を維持できる。

このようにして、構造物８０に繰り返し交番加力が作用したときでも、第１楔２０及び第２楔２２が貫穴１６に保持され、貫接合構造９０の回転剛性の低下が抑えられるため、水平力によるモーメントＭによって横圧縮力が作用しても耐え切ることができ、構造物８０全体の耐力を維持することができる。

図１０（ａ）、（ｂ）には、本発明の第２実施形態の他の第１、第２実施例として、楔を付勢する手段を設けた貫接合構造１００、１１０が示されている。なお、前述の第２実施形態の部材と基本的に同一の部材には、前記第２実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図１０（ａ）に示すように、貫接合構造１００は、前述の貫接合構造９０（図９参照）において、第２楔２２の端面とナット３６の間に座金３２と皿バネ５２を設けた構成となっている。皿バネ５２は、第２ボルト５６に外挿され、ナット３６を柱１２の外側に向けて付勢している。

ここで、地震等による交番加力（矢印Ｘ）が貫接合部に作用して、第１楔２０と第２楔２２が互いに離れる方向に移動し、第２楔２２が貫穴１６から抜け出そうとしたとき、ナット３４、３６間の距離は変わらないため、皿バネ５２が圧縮される。圧縮された皿バネ５２は、元に戻ろうとして第２楔２２を第１楔２０に近づける方向に付勢する。

このように、ナット３４とナット３６の間で、皿バネ５２を設けた部分が弾性変形して緩衝部となるため、大きな曲げモーメントが貫接合部に作用する場合など、第１楔２０及び第２楔２２の間隔の変動をある程度許容した方が良い場合には、第１楔２０、第２楔２２、貫１８のめり込み等の損傷を抑えることができる。

また、皿バネ５２の付勢力が第２楔２２に作用するため、仮にナット３６の締結が若干不十分な場合があっても、第２楔２２の緩みを抑えることができる。なお、皿ばね５２は、第１楔２０の端面とナット３４の間に設けてもよく、第１楔２０の端面とナット３４の間及び第２楔２２の端面とナット３６の間の両方に設けてもよい。

さらに、第１楔２０及び第２楔２２が曲げモーメントの作用で揺動したとしても、第１楔２０と第２楔２２の配置状態に合わせて弾性部材５８が弾性変形するため、第１ボルト５４及び第２ボルト５６の変形が抑えられる。これにより、第１楔２０と第２楔２２の変位に対する第１ボルト５４と第２ボルト５６の追従性（変形対応）が良くなり、連結部材６２による第１楔２０及び第２楔２２の連結状態を維持できる。

一方、図１０（ｂ）に示すように、貫接合構造１１０は、前述の貫接合構造５０（図５参照）において、第２楔４４の端面とナット３６の間に座金３２と皿バネ５２を設け、さらにボルト２８に換えて連結部材６４を用いた構成となっている。連結部材６４は、第１ボルト６６、第２ボルト６８、及び弾性部材７２で構成されている。

第１楔４２の貫通穴４６には、第１ボルト６６が挿通されている。第１ボルト６６の長さは、第１楔４２の一方の端面から傾斜面の略中央部までの距離よりも長く設定されている。また、第１ボルト６６の一端には螺合溝が形成されており、座金３０を介してナット３４が締結されている。

同様にして、第２楔４４の貫通穴４８には、第２ボルト６８が挿通されている。第２ボルト６８の長さは、第２楔４４の一方の端面から傾斜面の略中央部までの距離よりも長く設定されている。また、第２ボルト６８の一端には螺合溝が形成されており、座金３２及び皿バネ５２を介してナット３６が締結されている。

第１ボルト６６及び第２ボルト６８の対向する端部には、エボナイト等の硬質ゴムからなる弾性部材７２が接着固定されている。ここで、貫１８、第１楔４２、第２楔４４、ナット３４、ナット３６、及び連結部材６４によって貫接合構造１１０が構成されている。

ここで、地震等による交番加力（矢印Ｘ）が貫接合部に作用して、第１楔４２と第２楔４４が互いに離れる方向に移動し、第２楔４４が貫穴１６から抜け出そうとしたとき、ナット３４、３６間の距離は変わらないため、皿バネ５２が圧縮される。圧縮された皿バネ５２は、元に戻ろうとして第２楔４４を第１楔４２に近づける方向に付勢する。

このように、ナット３４とナット３６の間で、皿バネ５２を設けた部分が弾性変形して緩衝部となるため、大きな曲げモーメントが貫接合部に作用する場合など、第１楔４２及び第２楔４４の間隔の変動をある程度許容した方が良い場合には、第１楔４２、第２楔４４、貫１８のめり込み等の損傷を抑えることができる。

また、皿バネ５２の付勢力が第２楔４４に作用するため、仮にナット３６の締結が不十分な場合があっても、第２楔４４の緩みを抑えることができる。なお、皿ばね５２は、第１楔４２の端面とナット３４の間に設けてもよく、第１楔４２の端面とナット３４の間及び第２楔４４の端面とナット３６の間の両方に設けてもよい。

さらに、第１楔４２の傾斜面と第２楔４４の傾斜面が接触した接触面では、接触による摩擦力が発生しているため、第１楔４２と第２楔４４が貫穴１６内に保持される。なお、第１楔４２及び第２楔４４が曲げモーメントの作用で揺動したとしても、第１楔４２と第２楔４４の配置状態に合わせて弾性部材７２が弾性変形するため、第１ボルト６６及び第２ボルト６８の変形が抑えられる。これにより、第１楔４２と第２楔４４の変位に対する第１ボルト６６と第２ボルト６８の追従性（変形対応）が良くなり、連結部材６４による第１楔４２及び第２楔４４の連結状態を維持できる。

図１１（ａ）、（ｂ）には、本発明の第２実施形態の他の第３実施例として、弾性部材に引張スプリングを設けた貫接合構造１２０が示されている。なお、前述の第２実施形態の部材と基本的に同一の部材には、前記第２実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

貫接合構造１２０は、前述の貫接合構造９０（図９参照）の弾性部材５８に換えて、引張スプリング７４を設けた構成となっている。引張スプリング７４は、螺旋状部の径が、第１ボルト５４及び第２ボルト５６の径よりも大きく、且つ貫穴１６と貫１８の隙間に収納可能な大きさとなっている。また、引張スプリング７４は、両端部が第１ボルト５４及び第２ボルト５６の対向する端部に接着固定されている。ここで、第１ボルト５４、第２ボルト５６、及び引張スプリング７４で連結部材７６が構成されている。

次に、貫接合構造１２０の施工方法について説明する。

図１２（ａ）に示すように、第１ボルト５４、引張スプリング７４、及び第２ボルト５６が一体となった状態で、第１楔２０の貫通穴２４に第１ボルト５４を挿通する。そして、第１ボルト５４の端部に座金３０を外挿して、ナット３４を螺合する。

続いて、図１２（ｂ）に示すように、柱１２の貫穴１６に一方から貫１８を挿通し、さらに、貫１８の上面と貫穴１６の間に第２ボルト５６及び引張スプリング７４を挿通して、第１楔２０を打込み開始位置に配置する。この状態で、図示しないハンマ等の打込み手段を用いて、一方から第１楔２０を打込む。

続いて、図１２（ｃ）に示すように、第２ボルト５６に第２楔２２を外挿して、貫１８の上面と貫穴１６の間に他方から第２楔２２を打込む。このとき、第１楔２０及び第２楔２２は、最終的な打込み位置まで打込まれる。

続いて、図１２（ｄ）に示すように、第２ボルト５６の他端部に座金３２を外挿し、ナット３６を螺合する。そして、締め付け具合を調整しながら、ナット３４、３６を第１楔２０側又は第２楔２２側からそれぞれ締結することにより、貫接合構造１２０が構築される。

このように、連結部材７６の中央部を構成する引張スプリング７４の大きさが、第１楔２０及び第２楔２２に形成された貫通穴２４、２６よりも大きい場合でも、上記の手順で施工することにより貫接合構造の構築が可能となる。

次に、本発明の貫接合構造及び貫接合方法の第３実施形態を図面に基づき説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部品には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図１３（ａ）、（ｂ）には、貫接合構造１３０の断面が示されている。柱１２の貫穴１６には貫１８が挿通されており、貫穴１６と貫１８の上面との間には一方（図の左側）から第１楔８２が打込まれ、他方（図の右側）から第２楔１０４が打込まれている。なお、打込まれた第１楔８２と第２楔１０４の間には所定の幅の隙間が形成されており、第１楔８２と第２楔１０４は離間配置となっている。

第１楔８２は、縦断面が台形状となっており、一方の端面（左鉛直面）から中央部に向けて所定の幅で、空洞部としての欠き込み８６が形成されている。また、第１楔８２は、欠き込み８６の右内壁面の中央部から、第１楔８２の他方の端面（右鉛直面）の中央部に向けて、略水平方向に貫通穴８４が形成されている。貫通穴８４の内径は、後述するワイヤ８８の留金物９２の外径よりも大きくしてある。

一方、第２楔１０４は、縦断面が台形状となっており、一方の端面（左鉛直面）から右端部に向けて所定の幅で、空洞部としての欠き込み１０６が形成されている。欠き込み１０６は、第２楔１０４の底面側及び左側面側に開口している。また、欠き込み１０６の上部には、後述するワイヤ８８が収納可能な大きさの溝部１０７が、第１楔８２に向かう方向を長手方向として形成されている。また、溝部１０７の右端部上面には、後述する座金１１２を係止するための凹部１０８が形成されている。

第１楔８２の貫通穴８４には、１本のワイヤ８８が挿通されている。ワイヤ８８は、第１楔８２と第２楔１０４が連結可能となるように、予め所定の長さに加工されている。また、ワイヤ８８は、図１３（ｃ）に示すように、両端部に留金物９２、９４が形成されている。留金物９２、９４は、図示しない加工機によってロータリースエージングしたワイヤ端末金物で、留金物９２に更にネジ加工を施したものである。

図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、ワイヤ８８の留金物９２側の端部は、貫通穴８４から欠き込み８６内に突出している。そして、留金物９２の径よりも大径の開口が形成された座金９６がワイヤ８８に外挿され、留金物９２にナット９８が締結されることで、欠き込み８６内にワイヤ８８の一方の端部が固定されている。また、欠き込み８６の開口（左側）には、板材からなる蓋１０２が接着固定され、閉止されている。

一方、第２楔１０４の溝部１０７には、ワイヤ８８の他端が挿通（収納）されている。ワイヤ８８の留金物９４側には、ワイヤ８８の径よりも大径の開口が形成された座金１１２がワイヤ８８に外挿されており、さらに、座金１１２の上部が欠き込み１０６の凹部１０８に係止され、座金１１２の下部が貫１８上面に接触することで、ワイヤ８８の他端が固定されている。なお、第２楔１０４の側の構成を第１楔８２と同様にしてもよい。

ここで、貫１８、第１楔８２、第２楔１０４、ワイヤ８８、ナット９８、凹部１０８、及び座金１１２によって、貫接合構造１３０が構成されている。

次に、本発明の第３実施形態の作用として、貫接合構造１３０の施工方法について説明する。

図１４（ａ）に示すように、まず、ワイヤ８８の留金物９４側に座金１１２を外挿配置する。そして、ワイヤ８８の一端を欠き込み１０６の溝部１０７に収納すると共に、座金１１２を凹部１０８に係止して、第２楔１０４にワイヤ８８の一端を取付ける。なお、座金１１２は接着剤で固定しておく。

続いて、図１４（ｂ）に示すように、貫１８の上面と貫穴１６の間に、図示しないハンマ等の打込み手段を用いて、一方から第２楔１０４を打込む。そして、第２楔１０４を最終的な打込み位置まで打込むことにより、貫穴１６の他方からワイヤ８８及び留金物９２が突出する。

続いて、図１４（ｃ）に示すように、ワイヤ８８の留金物９２を第１楔８２の貫通穴８４に挿通する。この状態で第１楔８２の左端面に当て板を当て、図示しないハンマ等の打込み手段を用いて他方から第１楔８２を打込む。これにより、欠き込み８６内に留金物９２が突出する。

続いて、図１４（ｄ）に示すように、座金９６を留金物９２を通ってワイヤ８８に外挿して、欠き込み８６の右内側面に接触させる。この状態で留金物９２にナット９８を締結する。この後、欠き込み８６の開口に蓋１０２（図１３（ａ）参照）を接着固定して、欠き込み８６を閉止する。このようにして、貫接合構造１３０が構築される。

貫接合構造１３０では、ナット９８、留金物９２及び座金９６が第１楔８２及び第２楔１０４の外側から視認されないので、構造物の美観を損ねることがなくなる。また、座金１１２を凹部１０８に係止させることで、第２楔１０４にワイヤ８８の一端を取付けられるので、第１楔８２と第２楔１０４を両方ともナット締めするものに比べて、施工が容易となる。

また、貫接合構造１３０では、ワイヤ８８の両端部がナット９８及び座金１１２によって第１楔８２及び第２楔１０４に固定されているため、第１楔８２及び第２楔１０４は、互いに離れる方向の移動が制限されている。

ここで、地震等による交番加力が貫接合部に作用して第１楔８２が貫穴１６から抜け出そうとしたとき、第２楔１０４が、座金１１２の係止箇所でワイヤ８８によって、打込まれる方向に引っ張られるため、第１楔８２は貫穴１６から抜けにくくなる。同様に、第２楔１０４が貫穴１６から抜け出そうとしたときは、第１楔８２がワイヤ８８によって、打込まれる方向に引っ張られるため、第２楔１０４は貫穴１６から抜け出しにくくなる。これにより、第１楔８２及び第２楔１０４が貫穴１６で保持される。

第１楔８２及び第２楔１０４が保持された貫接合構造１３０では、回転剛性の低下が抑えられるため、水平力が作用しても構造物全体の耐力を維持することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。ボルト２８は、本実施形態のスタッドボルト状のものだけでなく、一方にヘッドが形成された一般的なボルト形状であってもよい。この場合、ナットの締結は第１楔２０又は第２楔２２の一方のみで行うことになる。

また、第１楔４２と第２楔４４の接触面の一方に凸部、他方に凹部を設けて、該凸部と凹部を係合させるように打込むようにしてもよい。さらに、各実施形態の第１楔、第２楔は、貫穴１６に打込みが可能であれば、端面が必ずしも鉛直面でなくともよい。また、第１楔２０と第２楔２２、あるいは、第１楔４２と第２楔４４に第１楔８２のような欠き込み８６と蓋１０２を設けて、各金物を外部から視認できないようにしてもよい。

また、固定手段としては、ナットの締結や座金の係合の他に、第１楔、第２楔に凹部を形成し、棒状の連結部材を打込み等により嵌合させる手段を用いてもよい。さらに、付勢部材として、皿バネ５２に換えてコイルスプリングやゴム弾性体を用いてもよい。

また、弾性部材５８の接続は、接着だけでなく、例えば、端部に弾性部材５８の径よりも小径の凹部が形成された棒状部材を用いて、当該凹部に弾性部材５８を締まり嵌めしてもよく、さらに、締まり嵌めした箇所の外側をナット状の部材で締め付けて固定するようにしてもよい。

また、本発明は、かけこ彫りやこみ栓止めの貫接合構造と共に用いてもよい。

本発明の第１実施形態に係る構造物の仕口部を示す部分図である。 （ａ）、（ｂ）本発明の第１実施形態に係る貫接合構造の縦断面図及び横断面図である。 （ａ）〜（ｄ）本発明の第１実施形態に係る貫接合構造の施工手順を示す工程図である。 （ａ）比較例の貫接合構造を示す縦断面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る貫接合構造の縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）本発明の第１実施形態に係る貫接合構造の他の実施例の縦断面図及び横断面図である。 （ａ）、（ｂ）本発明の第１実施形態に係る貫接合構造の他の実施例の縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）本発明の第２実施形態に係る貫接合構造の縦断面図及び横断面図である。 （ａ）〜（ｄ）本発明の第２実施形態に係る貫接合構造の施工手順を示す工程図である。 （ａ）本発明の第２実施形態に係る貫接合構造の縦断面図である。（ｂ）本発明の第２実施形態に係る貫接合構造の作用を示す模式図である。 （ａ）、（ｂ）本発明の第２実施形態に係る貫接合構造の他の実施例の縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）本発明の第２実施形態に係る貫接合構造の他の実施例の縦断面図及び横断面図である。 （ａ）〜（ｄ）本発明の第２実施形態に係る貫接合構造の他の実施例の施工手順を示す工程図である。 （ａ）、（ｂ）本発明の第３実施形態に係る貫接合構造の縦断面図及び横断面図である。（ｃ）本発明の第３実施形態に係るワイヤの部分拡大図である。 （ａ）〜（ｄ）本発明の第３実施形態に係る貫接合構造の施工手順を示す工程図である。

符号の説明

１０ 構造物
１２ 柱（柱）
１６ 貫穴（貫穴）
１８ 貫（貫）
２０ 第１楔（第１楔）
２２ 第２楔（第２楔）
２４ 貫通穴（第１貫通穴）
２６ 貫通穴（第２貫通穴）
２８ ボルト（ボルト、連結部材、連結手段）
３４ ナット（ナット、固定手段、連結手段）
３６ ナット（ナット、固定手段、連結手段）
３８ 連結構造（連結手段）
４０ 貫接合構造（貫接合構造）
４２ 第１楔（第１楔）
４４ 第２楔（第２楔）
５０ 貫接合構造（貫接合構造）
５２ 皿バネ（付勢部材）
５４ 第１ボルト（第１連結部、連結部材、連結手段）
５６ 第２ボルト（第２連結部、連結部材、連結手段）
５８ 弾性部材（接続部、連結部材、連結手段）
６０ 貫接合構造（貫接合構造）
６２ 連結部材（連結部材、連結手段）
７０ 貫接合構造（貫接合構造）
７４ 引張スプリング（接続部、連結部材、連結手段）
８０ 貫接合構造（貫接合構造）
８６ 欠き込み（空洞部）
８８ ワイヤ（連結部材、連結手段）
９０ 貫接合構造（貫接合構造）
９２ 留金物（固定手段、連結手段）
９４ 留金物（固定手段、連結手段）
９８ ナット（固定手段、連結手段）
１００ 貫接合構造（貫接合構造）
１０６ 欠き込み（空洞部）
１０８ 凹部（固定手段、連結手段）
１１０ 貫接合構造（貫接合構造）
１１２ 座金（固定手段、連結手段）
１２０ 貫接合構造（貫接合構造）
１３０ 貫接合構造（貫接合構造）

Claims (7)

1. 柱と、
   柱に形成された貫穴に挿通される貫と、
   前記貫穴と前記貫の間に一方から打込まれる第１楔と、
   前記貫穴と前記貫の間に他方から打込まれる第２楔と、
   打込まれた前記第１楔と前記第２楔を連結する連結手段と、
   を有する貫接合構造。
2. 前記連結手段は、
   前記第１楔に形成され打込み方向に貫通した第１貫通穴、及び前記第２楔に形成され打込み方向に貫通した第２貫通穴に挿通される連結部材と、
   前記連結部材の端部を前記第１楔及び前記第２楔にそれぞれ固定する固定手段と、
   を有する請求項１に記載の貫接合構造。
3. 前記連結部材は、
   前記第１貫通穴に挿通される第１連結部と、
   前記第２貫通穴に挿通される第２連結部と、
   前記第１連結部及び前記第２連結部の対向する端部を接続する弾性体で構成された接続部と、
   を有する請求項２に記載の貫接合構造。
4. 前記第１楔の端面と前記固定手段、及び前記第２楔の端面と前記固定手段の間の少なくとも一方に、前記第１楔及び前記第２楔の少なくとも一方を前記柱の内側に向けて付勢する付勢部材が設けられた請求項２又は請求項３に記載の貫接合構造。
5. 前記固定手段が、前記第１楔と前記第２楔の少なくとも一方に形成された空洞部に設けられている請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の貫接合構造。
6. 前記第１楔及び前記第２楔が、前記貫穴内において上下に重なっている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の貫接合構造。
7. 柱に形成された貫穴に貫を挿通する貫設置工程と、
   前記貫穴と前記貫の間に一方から第１楔を打込む第１打込工程と、
   前記貫穴と前記貫の間に他方から第２楔を打込む第２打込工程と、
   前記第１楔と前記第２楔を連結手段で連結する連結工程と、
   を有する貫接合方法。

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