JP2010281102A - 建築部材の補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】木製の桁と梁との接合に際して、木造建築物の外部側を構成する建築部材の外表面に建築用補強部材が露出しないようにして、美観を維持することを可能にしつつ、桁と梁とを強固にかつ耐久性良く補強することが可能な建築部材の補強構造を提供する。
【解決手段】木造建築物の外部側を構成する建築部材である、木製の桁１に対して、木製の梁３が嵌め込まれて接合され、桁１と梁３との接合は、金属製の羽子板ボルト４によって補強されている。羽子板ボルト４は、棒状のボルト部５が平板状の本体部６に連結されて構成されている。本体部６は、その先端部６ａが桁１の外表面２まで達することなく、桁１の内部で停止する深さで桁１に挿入されている。本体部６の穴６ｂに対してボルト７が挿入され、ボルト７は桁１の外表面２に沿う方向に、桁１の内部を通り、ボルト７により羽子板ボルト４の本体部６が桁１に固定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、木造建築物の建築に際して、木材を組み立てて構成される建築部材の補強構造に関する。

日本では、建築物の構造部材として古くから木材が用いられており、このような木造建造物においては、木材を組み立てる際の強度をいかにして確保するかが極めて重要である。
古来の木造建造物においては、純粋に木材のみが使用されていたが、近年は、木造建造物においても、木材の接合部には金属製の金物が補強部材として使用されている。

図７、図８に、金属製の補強部材を用いた、従来の木材の接合の状況を示す。
図７において、木造建築物の外部側を構成する建築部材である、木製の桁５１に対して垂直に、木製の梁５２が嵌め込まれて接合されている。桁５１と梁５２との接合は、金属製の羽子板ボルト５３によって補強されている。具体的には、羽子板ボルト５３の一端は、桁５１を貫通して桁５１の外表面５４側において、座金５５を介してナット５６によって締め付け固定されている。また、羽子板ボルト５３の他端側は、金属製の平板５７と一体化しており、この平板５７は梁５２の側面に沿って配置され、平板５７と梁５２にはボルト５８が貫通し、ボルト５８の両端は、ナット５９、ナット６０によって締め付け固定されている。

ところが、桁５１の外表面５４は、建造物の外部側の面であるため、図７に示す接合では、桁５１の外表面５４側に羽子板ボルト５３の一端が突出する形態となり、外観上好ましくない。
図８は、これを改善した接合例であり、桁５１の外表面５４において、羽子板ボルト５３の一端が現れる位置に凹部６１を設け、羽子板ボルト５３の一端がこの凹部６１内で突出するようにし、凹部６１に対して木栓６２を嵌め込んでいる。このようにすることによって、羽子板ボルト５３の一端が突出することによる外観上の問題点は解決されるものの、桁５１と木栓６２とは別個の部材であることから、木栓６２を嵌め込むことによる強度低下がおこりやすく、また、木栓６２と桁５１との境界部に隙間が生じると、この境界部に水が浸み込む等の理由により、耐久性が低下する。
上述した問題点を解決することを目的とした建築部材の補強構造が、特許文献１に記載されている。

特開平９−２１１８８号公報

特許文献１に記載されたものは、完成時に構造部材の表面が露出する軸組み構造を用いた際に、建築用補強部材が露出しないようにして、美観を維持することを可能にした建築部材の補強構造である。

この技術によると、建築用補強部材が露出しない点については、木造建造物の分野において大きな利点を有している。しかし、ここで用いられている建築用補強部材による補強は、金属製の建築用補強部材に穴を開け、この穴を介して、接合される対象物である木材に対してねじ止めする構造となっており、この補強方法では、木材の収縮によってねじによる固定が緩む可能性が高く、耐久性の点で問題を生じやすい。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、木製の桁と梁との接合に際して、木造建築物の外部側を構成する建築部材の外表面に建築用補強部材が露出しないようにして、美観を維持することを可能にしつつ、接合対象となる桁と梁とを強固にかつ耐久性良く補強することが可能な建築部材の補強構造を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明の建築部材の補強構造は、木造建築物の外部側を構成する建築部材である、木製の桁に対して、木製の梁が嵌め込まれて接合され、前記桁と前記梁との接合を補強する建築部材の補強構造であって、金属製の羽子板ボルトが前記梁に固定され、前記羽子板ボルトの本体部の先端部は、前記桁の外表面まで達することなく、前記桁の内部で停止する深さで前記桁に挿入されており、前記羽子板ボルトの本体部には第１の穴が設けられ、この第１の穴に対して第１のボルトが挿入され、前記第１のボルトは、前記桁の外表面に沿う方向に、前記桁の内部を通り、前記第１のボルトにより前記羽子板ボルトの本体部が前記桁に固定されていることを特徴とする。

木製の桁と梁との接合を補強する羽子板ボルトと、この羽子板ボルトを桁に固定するために使用される第１のボルトのいずれも、桁の外表面に露出しないため、木造建築物の外部側に金属製の補強部材が全く現れない構造とすることができ、木造建築物本来の外観を保持することができる。その上、金属製の羽子板ボルトは、これと交差する金属製の第１のボルトによって固定されており、金属製の部材同士の結合によって補強される構造となる。そのため、金属製部材を木材に対して直接固定して補強する場合と比較して、木材の収縮が生じても、その影響を受けにくく、耐久性に優れた補強構造とすることができる。

本発明においては、前記羽子板ボルトの本体部には棒状のボルト部が連結され、前記羽子板ボルトのボルト部は、前記本体部に連結されている側とは反対側において、断面がＵ字形の引き寄せ金物の空洞部に挿入されて、前記引き寄せ金物に押し付けられるように固定され、前記引き寄せ金物のＵ字形をなす先端部は、金属製の平板と一体となっており、前記平板は前記梁の側面に沿って配置され、前記平板に第２の穴が設けられており、この第２の穴に第２のボルトが挿入されて、前記第２のボルトにより前記平板が前記梁に固定されている構造とすることができる。

金属によって形成された羽子板ボルト、引き寄せ金物、平板が結合することによって、桁と梁との接合が補強される構造となるため、金属製の補強部材を直接木材に結合させて補強する場合と比べて、木材の収縮による影響を受けにくく、補強強度が低下しにくい。特に、羽子板ボルトのボルト部は、引き寄せ金物に押し付けられるように固定されているため、桁に対する梁の接合方向は、これらの金属製の補強部材によって補強される構造となり、接合の緩みを防止することができ、接合強度が向上する。

本発明においては、前記羽子板ボルトの本体部は、金属製の平板と一体となっており、前記平板は前記梁の側面に沿って配置され、前記平板に第３の穴が設けられており、この第３の穴に第３のボルトが挿入されて、前記第３のボルトにより前記平板が前記梁に固定されている構造とすることもできる。

いずれも金属によって形成された羽子板ボルト、平板が結合することによって、桁と梁との接合が補強される構造となるため、このような簡便な結合によっても、金属製の補強部材を直接木材に結合させて補強する場合と比べて、木材の収縮による影響を受けにくく、補強強度が低下しにくい。

本発明においては、前記平板には複数のビス穴が設けられ、このビス穴にビスが挿入されて前記平板は前記梁に固定されている構造とすることができる。
複数のビス穴を介して、平板がビスにより梁に固定されるため、補強部材の固定がより強固になる。

本発明によると、木製の桁と梁との接合に際して、木造建築物の外部側を構成する建築部材の外表面に建築用補強部材が露出しないようにして、美観を維持することを可能にしつつ、接合対象となる桁と梁とを強固にかつ耐久性良く補強することが可能な建築部材の補強構造を実現することができる。

本発明の第１実施形態に係る建築部材の補強構造を示す斜視図である。 図１における矢印Ａの方向から見た平面図である。 図１における矢印Ｂの方向から見た側面図である。 本発明の第２実施形態に係る建築部材の補強構造を示す斜視図である。 図４における矢印Ａの方向から見た平面図である。 図４における矢印Ｂの方向から見た側面図である。 金属製の補強部材を用いた、従来の木材の接合の状況を示す図である。 金属製の補強部材を用いた、従来の木材の接合の状況を示す図である。

以下、本発明をその実施形態に基づいて説明する。
図１、図２、図３に、本発明の第１実施形態に係る建築部材の補強構造を示す。図１はその斜視図であり、図２は、図１における矢印Ａの方向から見た平面図であり、図３は、図１における矢印Ｂの方向から見た側面図である。

図１、図２、図３において、木製の桁１が木造建築物の外部側を構成する建築部材であり、木製の桁１の外表面２が木造建築物の外観をなす面である。ここでは、木製の桁１に対して垂直に、木製の梁３が嵌め込まれて接合されている例を示しているが、桁１と梁３との接合角度はこれに限定されず、任意である。また、桁１に対して複数の他の梁が嵌め込まれて接合されることにより、木造建築物の構造体が形成されるが、ここでは、その代表例として、桁１に対して１本の梁３が接合されている例に基づいて説明する。

桁１と梁３との接合は、羽子板ボルト４によって補強されている。以下に、羽子板ボルト４による補強の詳細を説明する。
羽子板ボルト４は金属によって形成され、棒状のボルト部５が平板状の本体部６に連結されて構成されている。桁１には、外表面２とは反対側から、羽子板ボルト４の本体部６を挿入するための挿入穴１ａが設けられ、本体部６は、外表面２とは反対側から、その先端部６ａが桁１の外表面２まで達することなく、桁１の内部で停止する深さで桁１に挿入されている。本体部６には穴６ｂが設けられ、この穴６ｂに対してボルト７が挿入され、ボルト７は、桁１の上面８と下面９とを結ぶ方向に、桁１を貫通し、上面８側において座金１０を介してナット１１で締め付け固定されるとともに、下面９において座金１２を介してナット１３で締め付け固定される。

このような補強を行うと、木製の桁１の外表面２には、金属製の補強部材が全く露出しないため、美観の点で優れるとともに、羽子板ボルト４は、桁１を上下方向に貫通するボルト７によって固定されているため、桁１に強固に固定される。羽子板ボルト４とボルト７とを結合するために、羽子板ボルト４の本体部６に設けられる穴６ｂの大きさは、ボルト７が貫通するに必要な程度にできるだけ小さいほうが好ましく、ボルト７の外周が穴６ｂの外周に接触できるようにしておくのが良い。こうすることにより、羽子板ボルト４とボルト７とが接触して結合する構造となり、木材の収縮による影響を受けにくい。

なお、ボルト７による羽子板ボルト４の固定は、桁１に対してボルト７を貫通させずに、桁１の上面８において座金１０を介してナット１１で締め付け固定し、ボルト７の下端は本体部６の穴６ｂを通過してその下方に留まるようにしてもよい。あるいは、桁１に対してボルト７を貫通させずに、桁１の下面９において座金１２を介してナット１３で締め付け固定し、ボルト７の上端は本体部６の穴６ｂを通過してその上方に留まるようにしてもよい。

ボルト７による羽子板ボルト４の固定を、上述したどの形態で行うかは、桁１の上下方向の厚み等を考慮して適宜選択できる。例えば、桁１の上下方向の厚みが相当に厚い場合には、桁１に対してボルト７を貫通させたほうが、羽子板ボルト４をしっかりと固定することができ、必要に応じて、羽子板ボルト４を桁１の上下方向に多段に配置することもできる。その逆に、桁１の上下方向の厚みが薄い場合には、桁１に対してボルト７を貫通させずに、桁１の上面８または下面９の一方のみで、簡略に固定する固定法を選択することができる。

上述したいずれの場合においても、ボルト７は、桁１の外表面２に沿う方向に、桁１の内部を通り、ボルト７により羽子板ボルト４の本体部６が桁１に固定されており、金属製の羽子板ボルト４は、これと交差する金属製のボルト７によって固定される構造となるため、木造建築物の外部側に金属製の補強部材が全く現れない構造とすることができるとともに、木製の桁１の収縮が生じても、その影響を受けにくいため、補強強度が高いレベルで維持される。

羽子板ボルト４のボルト部５は、平板状の本体部６に連結されている側とは反対側において、断面がＵ字形の引き寄せ金物２０の空洞部に挿入され、ボルト部５の端部は、座金２１を介してナット２２によって締め付け固定されている。その結果、羽子板ボルト４のボルト部５は、引き寄せ金物２０に押し付けられるように固定されている。

引き寄せ金物２０は、金属によって形成されており、Ｕ字形をなす先端部は、金属製の平板２３と一体となるように形成されている。平板２３は梁３の側面３ａに沿って配置され、平板２３の一部に穴２４が設けられており、この穴２４にボルト２５が挿入されて、ボルト２５の一端は側面３ａにおいてナット２６により締め付け固定されている。ボルト２５は、梁３を貫通し、平板２３が配置された側とは反対側の側面３ｂにおいて、座金２７を介してナット２８により締め付け固定されている。

上述した建築部材の補強構造では、いずれも金属によって形成された羽子板ボルト４、引き寄せ金物２０、平板２３が結合することによって、桁１と梁３との接合が補強される構造となるため、特許文献１に記載されたもののように、金属製の補強部材を直接木材に結合させて補強する場合と比べて、木材の収縮による影響を受けにくく、補強強度が低下しにくい。

特に、図１において矢印Ｃで示す、梁３の桁１に対する接合方向である梁３の長手方向は、梁３が桁１に対して嵌め込まれた方向であり、木材の収縮によって接合強度が影響を受けやすいが、羽子板ボルト４のボルト部５は、引き寄せ金物２０に押し付けられるように固定されているため、梁３の桁１に対する接合方向は、金属製の補強部材によって補強される構造となり、接合の緩みを防止することができ、接合強度が向上するとともに、耐久性が向上する。

図４、図５、図６に、本発明の第２実施形態に係る建築部材の補強構造を示す。図４はその斜視図であり、図５は、図４における矢印Ａの方向から見た平面図であり、図６は、図４における矢印Ｂの方向から見た側面図である。

図４、図５、図６において、木製の桁１が木造建築物の外部側を構成する建築部材であり、木製の桁１の外表面２が木造建築物の外観となる面である。ここでは、木製の桁１に対して垂直に、木製の梁３が嵌め込まれて接合されている例を示しているが、桁１と梁３との接合角度はこれに限定されず、任意である。また、桁１に対して複数の他の梁が嵌め込まれて接合されることにより、木造建築物の構造体が形成されるが、ここでは、その代表例として、桁１に対して１本の梁３が接合されている例に基づいて説明する。

桁１と梁３との接合は、羽子板ボルト４によって補強されている。以下に、羽子板ボルト４による補強の詳細を説明する。
羽子板ボルト４は金属によって形成され、平板状の本体部６を有している。桁１には、外表面２とは反対側から、羽子板ボルト４の本体部６を挿入するための挿入穴１ａが設けられ、本体部６は、外表面２とは反対側から、その先端部６ａが桁１の外表面２まで達することなく、桁１の内部で停止する深さで桁１に挿入されている。本体部６には穴６ｂが設けられ、この穴６ｂに対してボルト７が挿入され、ボルト７は、桁１の上面８と下面９とを結ぶ方向に、桁１を貫通し、上面８側において座金１０を介してナット１１で締め付け固定されるとともに、下面９において座金１２を介してナット１３で締め付け固定される。

このような補強を行うと、木製の桁１の外表面２には、金属製の補強部材が全く露出しないため、美観の点で優れるとともに、羽子板ボルト４は、桁１を上下方向に貫通するボルト７によって固定されているため、桁１に強固に固定される。羽子板ボルト４とボルト７とを結合するために、羽子板ボルト４の本体部６に設けられる穴６ｂの大きさは、ボルト７が貫通するに必要な程度にできるだけ小さいほうが好ましく、ボルト７の外周が穴６ｂの外周に接触できるようにしておくのが良い。こうすることにより、羽子板ボルト４とボルト７とが接触して結合する構造となり、木材の収縮による影響を受けにくい。

なお、この実施形態においても、ボルト７による羽子板ボルト４の固定は、桁１に対してボルト７を貫通させずに、桁１の上面８において座金１０を介してナット１１で締め付け固定し、ボルト７の下端は本体部６の穴６ｂを通過してその下方に留まるようにしてもよい。あるいは、桁１に対してボルト７を貫通させずに、桁１の下面９において座金１２を介してナット１３で締め付け固定し、ボルト７の上端は本体部６の穴６ｂを通過してその上方に留まるようにしてもよい。

羽子板ボルト４の平板状の本体部６は、金属製の平板２３と一体となるように形成されている。平板２３は梁３の側面３ａに沿って配置され、平板２３の一部に穴２４が設けられており、この穴２４にボルト２５が挿入されて、ボルト２５の一端はナット２６により締め付け固定されている。ボルト２５は、梁３を貫通し、平板２３が配置された側とは反対側の側面３ｂにおいて、座金２７を介してナット２８により締め付け固定されている。

平板２３には、複数のビス穴３０が設けられており、このビス穴３０にビス３１が挿入されて平板２３は梁３に固定されている。なお、平板２３を梁３に固定する際に、ビス３１を用いることは、この第２実施形態に限らず、第１実施形態においても適用することができる。いずれの実施形態においても、板２３の梁３への固定は、ボルト２５による固定が主たる要素であり、ビス３１による固定は副次的な要素であるが、ビス止めによって、板２３を複数個所において均等な力で押えることができるため、補強の耐久性は向上する。

上述した建築部材の補強構造では、いずれも金属によって形成された羽子板ボルト４、平板２３が結合することによって、桁１と梁３との接合が補強される構造となるため、特許文献１に記載されたもののように、金属製の補強部材を直接木材に結合させて補強する場合と比べて、木材の収縮による影響を受けにくく、補強強度が低下しにくい。

本発明は、木造建築の分野において利用され、木製の桁と梁との接合に際して、木造建築物の外部側を構成する建築部材の外表面に建築用補強部材が露出しないようにして、美観を維持することを可能にしつつ、接合対象となる桁と梁とを強固にかつ耐久性良く補強することが可能な建築部材の補強構造として利用することができる。

１ 桁
１ａ 挿入穴
２ 外表面
３ 梁
３ａ、３ｂ 側面
４ 羽子板ボルト
５ ボルト部
６ 本体部
６ａ 先端部
６ｂ 穴
７ ボルト
８ 上面
９ 下面
１０、１２、２１、２７ 座金
１１、１３、２２、２６、２８ ナット
２０ 引き寄せ金物
２３ 平板
２４ 穴
２５ ボルト
３０ ビス穴
３１ ビス

Claims (4)

1. 木造建築物の外部側を構成する建築部材である、木製の桁に対して、木製の梁が嵌め込まれて接合され、前記桁と前記梁との接合を補強する建築部材の補強構造であって、
   金属製の羽子板ボルトが前記梁に固定され、前記羽子板ボルトの本体部の先端部は、前記桁の外表面まで達することなく、前記桁の内部で停止する深さで前記桁に挿入されており、前記羽子板ボルトの本体部には第１の穴が設けられ、この第１の穴に対して第１のボルトが挿入され、前記第１のボルトは、前記桁の外表面に沿う方向に、前記桁の内部を通り、前記第１のボルトにより前記羽子板ボルトの本体部が前記桁に固定されていることを特徴とする建築部材の補強構造。
2. 前記羽子板ボルトの本体部には棒状のボルト部が連結され、前記羽子板ボルトのボルト部は、前記本体部に連結されている側とは反対側において、断面がＵ字形の引き寄せ金物の空洞部に挿入されて、前記引き寄せ金物に押し付けられるように固定され、
   前記引き寄せ金物のＵ字形をなす先端部は、金属製の平板と一体となっており、前記平板は前記梁の側面に沿って配置され、前記平板に第２の穴が設けられており、この第２の穴に第２のボルトが挿入されて、前記第２のボルトにより前記平板が前記梁に固定されていることを特徴とする請求項１記載の建築部材の補強構造。
3. 前記羽子板ボルトの本体部は、金属製の平板と一体となっており、前記平板は前記梁の側面に沿って配置され、前記平板に第３の穴が設けられており、この第３の穴に第３のボルトが挿入されて、前記第３のボルトにより前記平板が前記梁に固定されていることを特徴とする請求項１記載の建築部材の補強構造。
4. 前記平板には複数のビス穴が設けられ、このビス穴にビスが挿入されて前記平板は前記梁に固定されていることを特徴とする請求項２または３記載の建築部材の補強構造。

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