JP2010095968A - 木造軸組の接合構造および接合金物 - Google Patents

木造軸組の接合構造および接合金物 Download PDF

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Abstract

【課題】木造の柱に軽量形鋼からなる鉄骨ばり等の横架材を容易に接合できる木造軸組の接合構造および接合金物を提供する。
【解決手段】軽量H形鋼からなる鉄骨ばり2と木造の柱1と当該柱1,1間の対向する側面部1aに鉄骨ばり2の端部を接合する接合金物3とから構成する。接合金物3は、柱1,1間の対向する側面部1aにボルト止めされた固定部3aと、鉄骨ばり2の端部にボルト止めされた接合部3bと、固定部3aと接合部3bとを連結する腕部3cとから形成する。固定部3aは柱1のほぼ軸芯を通る鉛直面内で柱1の側面部1aにボルト止めする。接合部3bは柱1および鉄骨ばり2のほぼ軸芯を通る鉛直面内に形成する。腕部3cは柱1および鉄骨ばり2のほぼ軸芯を通る鉛直面の面外に形成する。
【選択図】図2

Description

本発明は木造軸組の接合構造および接合金物に関し、主として軽量溝形鋼または軽量H形鋼などの軽量鉄骨材からなる胴差しや梁などの横架材と木造の柱または梁とを接合する際に適用される。
木造の建物においても、広い開口や部屋を必要とする場合などには鉄骨ばりが用いられ、木造建築の場合、特に胴差しや梁などの横架材には主として軽量溝形鋼や軽量H形鋼などの鉄骨材が用いられる。
例えば、図10〜図14はその一例を示し、図10(a),(b)は、軽量溝形鋼を鉄骨ばりとする木造軸組を示し、軽量溝形鋼からなる2本の鉄骨ばり10,10が木造の柱11,11間に架け渡され、その両端部は柱11,11の両側に柱11を挟みこむように添え付けられ、そして柱11,11に複数のボルト12によって接合されている。
また、図11〜図14は、軽量H形鋼を鉄骨ばりとする木造の軸組を示し、鉄骨ばり10は木造の柱11,11間に架け渡され、その両端部は柱11,11間の対向する側面部にT型金物13、L型金物14、あるいはコの字型金物15によってそれぞれ接合されている。
T型金物13は、図11に図示するように、フランジ13aを柱11,11間の対向する側面部に複数のボルトでボルト止めすることにより柱11の側面部に取り付けられ、鉄骨ばり10の端部は当該鉄骨ばり10のウェブ10aの端部をT型金物13のウェブ13bに複数のボルトでボルト止めすることによりT型金物13に接合されている。
また、T型金物13を柱11に取り付ける方法として、図12(a),(b)に図示するように、T型金物13のウェブ13bに切り欠き13cを設け、この切り欠き13c内においてフランジ13aを柱11の側面部にボルト止めすることも行なわれている。
L型金物14は、図13(a)に図示するように、一方のフランジ14aを柱11,11間の対向する側面部に複数のボルトでボルト止めすることにより柱11の側面部に取り付けられ、鉄骨ばり10の端部は当該鉄骨ばり10のウェブ10bの端部をL型金物14の他方のフランジ14bに複数のボルトでボルト止めすることによりL型金物14に接合されている。
さらに、コの字型金物15は、図14(a),(b)に図示するように、フランジ15aを柱11,11間の対向する側面部に複数のボルトでボルト止めすることにより柱11の側面部に取り付けられ、鉄骨ばり10の端部は当該鉄骨ばり10のウェブ10aの端部をコの字型金物15のウェブ15b,15bの一方に複数の接合ボルトでボルト止めすることによりコの字型金物15に接合されている。
特開2000−1992273号公報 特開2002−13201号公報 特開2004−169443号公報
しかし、図10(a),(b)に図示する接合構造の場合、柱芯と梁芯は一致するもの
の、鉄骨ばりとして設置された2本の軽量溝形鋼の間に、柱の断面寸法分の隙間(空間)ができるため、鉄骨ばりの上に床材を設置して居室の床とした場合、2本の軽量溝形鋼の挙動が同一でないために居住者に不快な感じを与えるおそれがあり、居室の床ばりとして適用しにくいという問題があった。
また、図11に図示する接合構造の場合は、鉄骨ばりと柱を双方の軸芯が一致するように接合できるものの、T型金物のフランジを柱の側面部にウェブの両側でボルト止めするため、ボルトの本数が多くなり、その分手間とコストが嵩むという問題があった。
また、図12(a),(b)に図示する接合構造の場合は、T型金物を柱にボルト止めするボルトの本数を節約でき、しかも偏芯の問題も解消できるものの、T型金物のウェブを一部切り欠くことにより断面欠損によるT型金物の強度低下を免れないという問題があり、これを補うために金物の板厚を厚くする必要があった。
また、図13(a),(b)に図示する接合構造の場合は、接合金物を柱にボルト止めするためのボルトの位置と柱および鉄骨ばりの軸芯を一致させることができず、偏芯の問題を解消できないという課題があった。
そして、図14(a),(b)に図示する軸組構造の場合は、コの字型金物でH形鋼の鉄骨ばりを柱に接合するには、2枚あるウェブの一方が無駄になるだけでなく、柱と鉄骨ばりを接合する際の邪魔になるおそれもあった。
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、木造の柱に軽量形鋼からなる鉄骨ばり等の横架材を容易に接合できる木造軸組の接合構造および接合金物を提供することを目的とする。
本発明によれば、鉄骨ばりと軸組材とを接合する接合金物が軸組材間の対向する側面部にボルト止めされた固定部と、横架材の端部にボルト止めされた接合部と、前記固定部と接合部とを連結する腕部とから形成され、前記固定部は前記横架材の軸芯を通る鉛直面内で前記軸組材の側面部にボルト止めされ、前記接合部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内に形成され、かつ前記腕部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほほ軸芯を通る鉛直面の面外に形成されていることにより、接合金物を軸組材にボルト止めするボルトの位置と横架材のほぼ軸芯を同一鉛直面内に位置させて横架材と軸組材とを接合することができ、これにより接合部における偏芯の問題を解消することができる。
また、前記腕部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面の面外に形成されていることにより、接合金物の固定部を軸組材の側面部にボルト止めする際、腕部が障害になってボルトの締め付けが困難になることもなく、接合金物を軸組材の側面部に容易にボルト止めすることができる等の効果がある。
また特に、請求項2記載の発明によれば、接合金物の固定部は柱および横架材の軸芯を通る鉛直面内で前記柱の側面部にボルト止めされ、かつ接合部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心、前記横架材の軸芯、さらに前記柱の軸芯を通る鉛直面内に形成されていることにより、接合金物を柱にボルト止めするボルトの位置と横架材および柱の軸芯の三者を同一鉛直面内に位置させて横架材と柱とを接合することができる。
さらに、接合金物の固定部、接合部および腕部は鋼板のプレス加工や曲げ加工、あるいは鋳造などによって容易に形成することができる。
請求項1記載の木造軸組の接合構造は、鉄骨材からなる横架材と木造の軸組材と当該軸組材間の対向する側面部に前記横架材の端部を接合する接合金物とからなる木造軸組の接合構造であって、前記接合金物は、前記軸組材間の対向する側面部にボルト止めされた固定部と、前記横架材の端部にボルト止めされた接合部と、前記固定部と接合部とを連結する腕部とから形成され、前記固定部は前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内で前記軸組材の側面部にボルト止めされ、前記接合部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内に形成され、かつ前記腕部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面の面外に形成されてなることを特徴とするものである。
本発明は、軽量H形鋼などの軽量鉄骨材からなる鉄骨ばり等の横架材と木造の柱や梁などの軸組材とを、特別な工具を用いず、適正量のボルト数量とソケットレンチ等の一般的な工具によって接合できるようにして現場作業の工数削減と施工の省力化等を可能にしたものであめる。
また、接合金物を軸組材にボルト止めするボルトの位置(ボルト止め部)と横架材の軸芯が同一鉛直面内に位置するように、横架材と軸組材とを接合することにより偏芯の問題を解消するようにしたものである。
本発明によれば、鉄骨ばりと軸組材とを接合する接合金物が軸組材間の対向する側面部にボルト止めされた固定部と、横架材の端部にボルト止めされた接合部と、前記固定部と接合部とを連結する腕部とから形成され、前記固定部は前記横架材の軸芯を通る鉛直面内で前記軸組材の側面部にボルト止めされ、前記接合部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内に形成され、かつ前記腕部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほほ軸芯を通る鉛直面の面外に形成されていることにより、接合金物を軸組材にボルト止めするボルトの位置と横架材のほぼ軸芯を同一鉛直面内に位置させて横架材と軸組材とを接合することができる。
また、前記腕部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面の面外に形成されていることにより、接合金物の固定部を軸組材の側面部にボルト止めする際、腕部が障害になってボルトの締め付けが困難になることもなく、接合金物を軸組材の側面部に容易にボルト止めすることができる。
請求項2記載の木造軸組の接合構造は、請求項1記載の木造軸組の接合構造において、軸組材は木造の柱であり、接合金物は、前記柱間の対向する側面部にボルト止めされた固定部と、前記横架材の端部にボルト止めされた接合部と、前記固定部と接合部とを連結する腕部とから形成され、前記固定部は前記柱および横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内で前記柱の側面部にボルト止めされ、前記接合部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心、前記柱および横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内に形成され、かつ前記腕部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心、前記柱および横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面の面外に形成されてなることを特徴とするものである。
本発明は、特に木造の柱と鉄骨ばり等の横架材とを特別な工具を用いず、適正量のボルト数量とソケットレンチ等の一般的な工具によって接合できるようにして現場作業の工数削減と施工の省力化等を可能にしたものであめる。
また、柱と横架材とを接合する接合金物を柱にボルト止めするボルトの位置(ボルト止
め部)のほぼ中心と横架材のほぼ軸芯、さらに柱の軸芯の三者が同一鉛直面内に位置する
ように、横架材と柱とを接合できるようにして偏芯の問題を解消したものである。
本発明によれば、鉄骨ばりと柱を接合する接合金物が柱間の対向する側面部にボルト止めされた固定部と、横架材の端部にボルト止めされた接合部と、前記固定部と接合部とを連結する腕部とから形成され、特に前記固定部は前記柱および横架材の軸芯を通る鉛直面内で前記柱の側面部にボルト止めされ、前記接合部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心、前記横架材の軸芯、さらに前記柱の軸芯を通る鉛直面内に形成され、かつ前記腕部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心、前記横架材の軸芯、さらに前記柱の軸芯を通る鉛直面の面外に形成されていることにより、接合金物を柱にボルト止めするボルトの位置と横架材および柱の軸芯の三者を同一鉛直面内に位置させて横架材と柱とを接合することができる。
また、腕部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心、前記横架材の軸芯、さらに前記柱の軸芯を通る鉛直面の面外に形成されていることにより、接合金物の固定部を柱の側面部にボルト止めする際、腕部が障害になってボルトの締め付けが困難になることもなく、接合金物を柱の側面部に容易にボルト止めすることができる。
なお、図14の軸組構造と比較すると、強度面で若干劣るとも考えられるが、特に床組構造として考えた場合、横架材の上には床材が取り付けられることもあるので、強度面での問題は実質的にない。
請求項3記載の木造軸組の接合構造は、請求項1または2記載の木造軸組の接合構造において、鉄骨材には、軽量H形鋼または複数の軽量溝形鋼を背中合わせに抱き合せて形成された形鋼が用いられていることを特徴とするものである。
請求項4記載の木造軸組の接合金物は、鉄骨材からなる横架材と木造の軸組材とを接合する木造軸組の接合金物であって、前記軸組材間の対向する側面部にボルト止めされる固定部と、前記横架材の端部にボルト止めされる接合部と、前記固定部と接合部とを連結する腕部とからなり、前記固定部には前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内で前記軸組材の側面部にボルト止めするためのボルト孔が形成され、前記接合部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内に形成され、かつ前記腕部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面の面外に形成されてなることを特徴とするものである。
請求項5記載木造軸組の接合金物は、請求項3記載の木造軸組の接合金物において、金属板を折り曲げ加工したものであり、固定部から腕部にかけて前記固定部の一側でほぼ直角に折曲させ、さらに前記腕部から接合部にかけて前記接合部が前記固定部とほぼ直角となり、かつ横架材のほぼ軸芯を通るように折曲させ、前記固定部および接合部にそれぞれ軸組材および横架材にボルト止めするためのボルト孔が形成されてなることを特徴とするものである。
なお、接合金物の固定部、接合部および腕部は、鋼板の折曲げ加工のほかに、プレス加工や鋳造などによっても一体的に形成することができる。
図1〜図9は、本発明の一実施形態を示し、図において、木造の柱1,1間に軽量形鋼からなる鉄骨ばり2が架け渡され、その両端部は柱1,1間の対向する側面部1a,1aに接合金物3によってそれぞれ接合されている。
図1(a)は、軽量H形鋼からなる鉄骨ばりが用いられている例を示し、図1(b)は
、2本の軽量溝形鋼を背中合わせに抱き合わせて形成された鉄骨ばりが用いられている例を示したものである。
接合金物3は、柱1,1の対向する側面部1aに複数のボルト4によってボルト止めされた固定部3aと鉄骨ばり2のウェブ2aに複数のボルト5によってボルト止めされた接合部3bと固定部3aと接合部3bとの間に形成された腕部3cとから図面上平面ほぼ逆7の字型に形成されている。
固定部3aは、柱1,1間の対向する側面部1aに密着するように柱1の軸直角方向と平行な平板状に形成されている。
接合部3bは鉄骨ばり2端部のウェブ2aの側面に密着するように鉄骨ばり2の軸方向と平行な平板状に形成されている。また、接合部3bは柱1および鉄骨ばり2のほぼ軸芯を通る鉛直面内に形成されている。
そして、腕部3cは固定部3aの片側の縁端部に突設され、鉄骨ばり2の軸方向に所定長延長され、かつ柱1および鉄骨ばり2のほぼ軸芯を通る鉛直面の面外側に変形した平板状に形成されている。
なお、腕部3cが柱1および鉄骨ばり2の軸芯を通る鉛直面の外側に変形して形成されていることで、固定部3aと接合部3bとの間に一定の空間部aが形成され、また、接合部3bと腕部3cの下端側に切り欠き部bが形成されていることで、ボルト4および5の締め付けを容易に行うことができる。
また、固定部3aには複数のボルト孔3dが形成されている。ボルト孔3dは柱1および鉄骨ばり2のほぼ軸芯を通る鉛直面内に所定間隔おきに形成されている。接合部3bには複数のボルト孔3eが上下方向に所定間隔おきに形成されている。
図3(a),(b)は、本発明の他の実施形態を示し、図において、木造の梁6,6間に軽量H形鋼からなる鉄骨ばり2が架け渡され、その両端部は梁6,6間の対向する側面部6a,6aに接合金物3によってそれぞれ接合されている。
接合金物3は、梁6,6の対向する側面部6aに複数のボルト4によってボルト止めされた固定部3aと鉄骨ばり2のウェブ2aに複数のボルト5によってボルト止めされた接合部3bと固定部3aと接合部3bとの間に形成された腕部3cとから図面上平面ほぼ逆7の字型に形成されている。
固定部3aは、梁6,6間の対向する側面部6aに密着するように梁6の軸方向と平行な平板状に形成されている。
接合部3bは鉄骨ばり2端部のウェブ2aの側面に密着するように鉄骨ばり2の軸方向と平行な平板状に形成されている。また、接合部3bは鉄骨ばり2のほぼ軸芯を通る鉛直面内に形成されている。
そして、腕部3cは固定部3aの片側の縁端部に突設され、鉄骨ばり2の軸方向に所定長延長され、かつ鉄骨ばり2のほぼ軸芯を通る鉛直面の面外側に変形した平板状に形成されている。
なお、腕部3cが鉄骨ばり2の軸芯を通る鉛直面の外側に変形して形成されていることで、固定部3aと接合部3bとの間に空間部aが形成されていることで、ボルト4および
5の締め付けを容易に行うことができる。
また、固定部3aには複数のボルト孔3dが形成されている。ボルト孔3dは鉄骨ばり2のほぼ軸芯を通る鉛直面内に所定間隔おきに形成されている。接合部3bには複数のボルト孔3eが上下方向に所定間隔おきに形成されている。
図4〜図9は接合金物の一例を示し、その形状はいずれも基本的に同一であり、柱1,1間の対向する側面部1aにボルト止めされる固定部3aと、鉄骨ばり2端部のウェブ2aにボルト止めされる接合部3bと、固定部3aと接合部3bとを連結する腕部3cとから形成されている。
また、固定部3aの柱1のほぼ軸芯を通る鉛直面内にボルト孔3dが形成され、接合部3bは柱1および横架材2の軸芯を通る鉛直面内に形成され、さらに腕部3cは柱1および鉄骨ばり2の軸芯を通る鉛直面の面外に形成されている。さらに、接合部3bに複数のボルト孔3eが形成されている。
そして、接合金物3の大きさに応じて、ボルト孔3dおよび3eの大きさと位置が異なっている。
このように形成された接合金物3は、図2に図示するように、柱1,1間の対向する側面部1aに固定部3aを当該固定部3aのボルト孔3dを貫通する複数のボルト4によってボルト止めすることにより柱1の側面部1aに取り付けられている。
また、鉄骨ばり2の端部はウェブ2aの端部を接合部3bに重ね、接合部3bのボルト孔3eを貫通する複数のボルト5で接合部3bにボルト止めすることにより柱1に接合されている。
本発明は、木造の柱にH形鋼や溝形鋼などの鉄骨材からなる鉄骨ばりなどの横架材を容易に接合することができる。
(a)は、軽量H形鋼を鉄骨ばりとする木造軸組の接合構造を示す平面図、(b)は2本の軽量溝形鋼を背中合わせに抱き合わせたものを鉄骨ばりとする木造軸組の接合構造を示す平面図である。 軽量H形鋼を鉄骨ばりとする鉄骨ばりと木造の柱との接合部を示す分解斜視図である。 (a)は、軽量H形鋼を鉄骨ばりとする鉄骨ばりと木造の梁とからなる木造軸組の接合構造を示す一部平面図、(b)は接合部の斜視図である。 接合金物の一例を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は底面図、(f)は(b)におけるイ−イ線断面図である。 接合金物の一例を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は底面図、(f)は(b)におけるイ−イ線断面図である。 接合金物の一例を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は底面図、(f)は(b)におけるイ−イ線断面図である。 接合金物の一例を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は底面図、(f)は(b)におけるイ−イ線断面図である。 接合金物の一例を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は底面図、(f)は(b)におけるイ−イ線断面図である。 接合金物の一例を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は底面図、(f)は(b)におけるイ−イ線断面図である。 2本の軽量溝形鋼を鉄骨ばりとする木造軸組の接合構造を示し、(a)は平面図、(b)は側面図である。 軽量H形鋼からなる鉄骨ばりと木造の柱とT型金物とからなる木造軸組の接合構造を示す平面図である。 T型金物の一例を示し、(a)は平面図、(b)は側面図である。 (a),(b)は軽量H形鋼からなる鉄骨ばりと木造の柱とL型金物とからなる木造軸組の接合構造を示す平面図である。 (a)は、軽量H形鋼からなる鉄骨ばりと木造の柱とコの字型金物とからなる木造軸組の接合構造を示す平面図、(b)はその正面図である。
符号の説明
1 木造の柱
1a 柱の対向する側面部
2 鉄骨ばり
2a ウェブ
3 接合金物
3a 固定部
3b 接合部
3c 腕部
3d ボルト孔
3e ボルト孔
4 接合ボルト
5 接合ボルト
6 木造の梁
6a 梁の対向する側面部

Claims (5)

  1. 鉄骨材からなる横架材と木造の軸組材と当該軸組材間の対向する側面部に前記横架材の端部を接合する接合金物とからなる木造軸組の接合構造であって、前記接合金物は、前記軸組材間の対向する側面部にボルト止めされた固定部と、前記横架材の端部にボルト止めされた接合部と、前記固定部と接合部とを連結する腕部とから形成され、前記固定部は前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内で前記軸組材の側面部にボルト止めされ、前記接合部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内に形成され、かつ前記腕部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面の面外に形成されてなることを特徴とする木造軸組の接合構造。
  2. 軸組材は木造の柱であり、接合金物は、前記柱間の対向する側面部にボルト止めされた固定部と、前記横架材の端部にボルト止めされた接合部と、前記固定部と接合部とを連結する腕部とから形成され、前記固定部は前記柱および横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内で前記柱の側面部にボルト止めされ、前記接合部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心、前記柱および横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内に形成され、かつ前記腕部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心、前記柱および横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面の面外に形成されてなることを特徴とする請求項1記載の木造軸組の接合構造。
  3. 鉄骨材には、軽量H形鋼または複数の軽量溝形鋼を背中合わせに抱き合せて形成された形鋼が用いられていることを特徴とする請求項1または2記載の木造軸組の接合構造。
  4. 鉄骨材からなる横架材と木造の軸組材とを接合する木造軸組の接合金物であって、前記軸組材間の対向する側面部にボルト止めされる固定部と、前記横架材の端部にボルト止めされる接合部と、前記固定部と接合部とを連結する腕部とからなり、前記固定部には前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内で前記軸組材の側面部にボルト止めするためのボルト孔が形成され、前記接合部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面内に形成され、かつ前記腕部は前記固定部のボルト止め部のほぼ中心および前記横架材のほぼ軸芯を通る鉛直面の面外に形成されてなることを特徴とする木造軸組の接合金物。
  5. 接合金物は、金属板を折り曲げ加工したものであり、固定部から腕部にかけて前記固定部の一側でほぼ直角に折曲させ、さらに前記腕部から接合部にかけて前記接合部が前記固定部とほぼ直角となり、かつ横架材のほぼ軸芯を通るように折曲させ、前記固定部および接合部にそれぞれ軸組材および横架材にボルト止めするためのボルト孔が形成されてなることを特徴とする請求項4記載の木造軸組の接合金物。
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