JP2011094422A - Joining method for preventing wood splitting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木材同士、すなわち木造建築物における縦材の柱と、横材の土台、梁、桁とを接合する際、木材とコネクターと連結金具により接着接合の接合効率を向上させると同時に、木材の割裂を防止する接合方法に関するものである。 The present invention improves the bonding efficiency of adhesive bonding by using wood, connectors and connecting metal fittings when joining wood, that is, columns of vertical members in a wooden building, and bases, beams, and girders of cross members, The present invention relates to a joining method for preventing splitting of wood.
従来、木材とコネクターの接着は、一般的にコネクターを木材の孔にあらかじめセットして、接着剤をガン等で注入する方法がとられている。この方法は、接着剤の注入口と排出口の孔を設け、接着剤を充填するが、この接着剤が漏れ出るのを防止するシールを行っている。
また、木材としての土台と柱との接合部における互いの接合面に対し、土台と柱とにわたって斜め方向に連通するダボ孔が穿設され、ダボ孔に木ダボを挿入してなる。なお、ダボ孔には、接着剤とともに木ダボを挿入してもよい。このような結合構造によれば、木造建築物の柱と、土台や梁または桁等の下部横架材、或いは梁または桁等の上部横架材との接合部、すなわち柱脚部や柱頭部等の補強を行うことが可能な木材同士の結合方法(例えば、特許文献1を参照)が存在している。
Conventionally, wood and connectors are generally bonded by a method in which a connector is previously set in a hole in wood and an adhesive is injected with a gun or the like. In this method, a hole is formed in the inlet and outlet of the adhesive, and the adhesive is filled, but sealing is performed to prevent the adhesive from leaking out.
Further, dowel holes communicating in an oblique direction across the base and the pillar are formed in the joint surfaces of the joint portion between the base and the pillar as wood, and the wood dowel is inserted into the dowel hole. A wooden dowel may be inserted into the dowel hole together with the adhesive. According to such a coupling structure, a joint between a wooden building column and a lower horizontal member such as a base, a beam or a girder, or an upper horizontal member such as a beam or a girder, that is, a column base or a column head. There exists a method for joining woods that can be reinforced (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、前記従来技術のほぞとほぞ孔、さらに斜め方向に連通するダボ孔を最少でも2本穿設して、このダボ孔に木ダボと接着剤を挿入して結合させる方法の場合、接着強さは、ダボ孔、木ダボの本数、長さ、太さにより決定され、接着耐力を向上させるには、ダボ孔、木ダボの本数を増やさなければならず、木材の断面を大きくしなければならない。従って、コスト的にも高価なものになってしまう。また、木材にコネクターを埋設して、このコネクターを介して連結金具で連結するが、この連結された木材同士に対して、引張力が加わると、図7(a)(b)に示すように木材の端部(木口)にコネクターの外周囲から略放射状に割裂が発生するという問題があった。 However, in the case of the method in which the conventional tenon and tenon holes and at least two dowel holes communicating in an oblique direction are formed and wood dowels and an adhesive are inserted into these dowel holes and bonded, The length is determined by the number, length, and thickness of dowel holes and wood dowels. To improve the adhesive strength, the number of dowel holes and wood dowels must be increased, and the cross section of the wood must be increased. Don't be. Therefore, it becomes expensive in terms of cost. Further, a connector is embedded in wood and connected with a connecting metal fitting through this connector. When a tensile force is applied to the connected wood, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). There was a problem that splitting occurred almost radially from the outer periphery of the connector at the end (wood end) of the wood.
上記課題を解決するための本発明の第1発明は、請求項1に記載された通りの木材の割裂を防止する接合方法であり、次のようなものである。
建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、構造材である木材の木口あるいは側面に孔を先に穿孔し、この孔にコネクターを挿入して、ノズル付き注入器で注入口から注入し、排出口から接着剤が排出されると接着剤の注入を終了し、木材とコネクターを一体化し、コネクターの一部が突出している側の木材端部にコネクターの外周の一部を覆うように、割裂止め用のリングを埋め込んで割裂を防止し、コネクターを介して連結金具等で構造材同士を接合させる構成である。
A first invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is a joining method for preventing splitting of wood as described in
Wood as structural material in the method of joining vertical and horizontal members such as foundations, pillars and beams, vertical members and vertical members, horizontal members and horizontal members, and vertical members or horizontal members and diagonal members, which are structural materials of buildings A hole is first drilled in the wood mouth or side, a connector is inserted into this hole, and it is injected from the inlet with an injector with a nozzle. When the adhesive is discharged from the outlet, the injection of the adhesive is terminated. The wood and connector are integrated, and a split ring is embedded to cover the outer edge of the connector at the end of the wood where the part of the connector protrudes, preventing the splitting and connecting via the connector It is the structure which joins structural materials with metal fittings.
上記課題を解決するための本発明の第2発明は、請求項2に記載された通りの木材の割裂を防止する接合方法であり、次のようなものである。
建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、構造材である木材の木口あるいは側面にコネクターを挿入するコネクターの外径より若干大きい内径を有する円孔を奥に行くに従って太くなるような孔を穿孔し、コネクターをこの孔に接着剤を介して接着することにより、木材とコネクターを一体化し、コネクターの一部が突出している側の木材端部に、コネクターの外周の一部を覆うように、割裂止め用のリングを埋め込んで割裂を防止し、このコネクターを介して連結金具等で構造材同士を接合させる構成である。
A second invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is a joining method for preventing splitting of wood as described in
Wood as structural material in the method of joining vertical and horizontal members such as foundations, pillars and beams, vertical members and vertical members, horizontal members and horizontal members, and vertical members or horizontal members and diagonal members, which are structural materials of buildings By inserting a circular hole having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the connector into the wooden mouth or side of the connector, the hole becomes thicker as it goes deeper, and by bonding the connector to this hole with an adhesive, The wood and connector are integrated, and a split ring is embedded in the end of the wood where the part of the connector protrudes to cover a part of the outer periphery of the connector to prevent splitting. Thus, the structural members are joined to each other by a connecting metal fitting.
上記課題を解決するための本発明の第3発明は、請求項3に記載された通りの木材の割裂を防止する接合方法であり、次のようなものである。
建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクターを挿入する外径より若干大きい内径を有する螺旋溝を形成した螺旋状孔を穿孔し、この孔に接着剤を介して接着することにより、木材とコネクターを一体化し、コネクターの一部が突出している側の木材端部に、コネクターの外周の一部を覆うように、割裂止め用のリングを埋め込んで割裂を防止し、このコネクターを介して連結金具等で構造材同士を接合させる構成である。
A third invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is a joining method for preventing splitting of wood as described in
In the method of joining vertical members and cross members such as foundations, pillars and beams, vertical members and vertical members, cross members and cross members, and vertical members or cross members and diagonal members, which are structural members of buildings Drilling a spiral hole with a spiral groove having an inner diameter slightly larger than the outer diameter for inserting the connector into the connector, and adhering to this hole with an adhesive, the wood and the connector are integrated, and a part of the connector is A structure to prevent splitting by embedding a split ring to cover part of the outer periphery of the connector at the protruding wood end, and to connect the structural materials together with a connecting bracket etc. via this connector It is.
上記課題を解決するための本発明の第4発明は、請求項4に記載された通りの木材の割裂を防止する接合方法であり、次のようなものである。
請求項1〜請求項3のうち、いずれか1項に記載の発明に加えて、コネクターをボルト等のように谷と山がある螺旋状のものを採用することで、コネクターを回転させながら奥に入れ込むことにより谷と山の螺旋溝を伝わりながら接着剤を円孔入口まで全面に行き渡るようにした構成である。
A fourth invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is a joining method for preventing wood from splitting as described in claim 4, and is as follows.
In addition to the invention according to any one of
本発明に係る木材の割裂を防止する接合方法は、上記説明のような構成を有するので、以下に記載する効果を奏する。
(1)木材同士を木材の端部に埋設されたコネクターを介し、連結金具で連結し、引張力が掛かると、木材端部にコネクター外周囲から略放射状に切裂(割裂)が起こり、強度がなくなり、問題であったものをコネクター外周部を覆うようにリングを木材端部に埋設したことで、割裂が起こらなくなった。
(2)請求項2については、割裂を防止すると共に、孔の奥側を大きくすることにより、接着耐力と粘りの向上が奏される。このことにより、コネクターの長さ400mm必要であったのが、350mmで良くなった。また、接着接合としては信頼度が増した。木造建築物で土台や柱や梁等の接合部に使用する場合、接着耐力が向上したので、従来のコネクター本数を減らせたり、埋め込み長さを短くすることができ、接合部はよりコンパクトに納めることができる。さらに、接着接合の欠点でもある接着破壊した場合の耐力の低下を遅らせることができ、このことにより建物の倒壊の危険性を低減することができる。
(3)請求項3については、割裂を防止すると共に、孔が螺旋状孔のため、コネクターのボルトのような谷と山のある螺旋状と相まって孔の奥底に挿入した接着剤が徐々にコネクターの螺旋溝と木材に穿設した螺旋状の孔、螺旋状溝を伝わって入口側に移動し、接着剤が広い面積に充満して接着強度を高めることができる。
(4)木材とコネクターを接着するためには、木材とコネクターの隙間に十分接着剤を充填する必要がある。請求項4については、割裂を防止すると共に、簡単に接着剤を充填する方法として、コネクターの堆積と木材孔の堆積の差分の接着剤量を孔奥に入れて、寸切りボルト(全ネジボルト等、螺旋状にネジがあるもの)を孔に入れ込み、電動工具等でコネクターを回転させることにより奥に入れた接着剤が徐々に入口側に移動して、隙間に接着剤が充填されたものと同様な効果になる。つまり従来必要であった注入口と排出口が必要なく、シールも必要がない。さらに、充填の確認方法は入口側に接着剤が現れた時点で確認ができ、非常に簡単で確実である。
Since the joining method for preventing splitting of wood according to the present invention has the configuration as described above, the following effects are exhibited.
(1) When wood is connected to each other with a connecting bracket via a connector embedded in the end of the timber and a tensile force is applied, the end of the timber is split radially from the outer periphery of the connector, resulting in strength. The ring was buried in the end of the wood so as to cover the outer periphery of the connector, so that the problem was not split.
(2) With respect to claim 2, while preventing splitting and enlarging the back side of the hole, the adhesion strength and the tenacity are improved. As a result, the length of the connector of 400 mm was required, but it became better at 350 mm. In addition, the reliability of adhesive bonding has increased. When used for joints such as foundations, pillars and beams in wooden buildings, the adhesive strength has been improved, so the number of conventional connectors can be reduced and the embedding length can be shortened, and the joints can be kept more compact. be able to. Furthermore, it is possible to delay the decrease in the yield strength in the case of adhesive failure, which is also a drawback of adhesive bonding, thereby reducing the risk of building collapse.
(3) With respect to claim 3, while preventing the splitting and the hole is a spiral hole, the adhesive inserted into the bottom of the hole in combination with a spiral with valleys and peaks like the bolt of the connector is gradually The spiral groove and the spiral hole formed in the wood and the spiral groove are transferred to the inlet side, so that the adhesive fills a wide area and the adhesive strength can be increased.
(4) In order to bond the wood and the connector, it is necessary to sufficiently fill the gap between the wood and the connector. As for claim 4, as a method of preventing splitting and simply filling the adhesive, put the adhesive amount of the difference between the deposit of the connector and the deposit of the wood hole in the depth of the hole, The screw with a spiral screw) is inserted into the hole and the connector is rotated with a power tool etc., so that the adhesive placed in the back gradually moves to the inlet side, and the gap is filled with the adhesive. The effect is similar. In other words, the injection port and the discharge port, which are conventionally required, are not necessary, and no seal is necessary. Furthermore, the method for confirming the filling can be confirmed when the adhesive appears on the inlet side, and is very simple and reliable.
建物の構造材である土台、柱、梁等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、構造材である木材の木口あるいは側面に孔を先に穿孔し、この孔にコネクターを挿入して、ノズル付き注入器で注入口から注入し、排出口から接着剤が排出されると接着剤の注入を終了し、木材とコネクターを一体化し、また構造材である木材の木口あるいは側面にコネクターの外径より若干大きい内径を有する円孔を奥に行くに従って太くなるように孔を穿孔し、この孔にコネクターを挿入して接着剤を介して接着することにより、木材とコネクターを一体化し、コネクターの一部が突出している側の木材端部に、コネクターの外周の一部を覆うように、割裂止め用のリングを埋め込んで割裂を防止し、このコネクターを介して連結金具等で構造材同士を連結接合させる木材の割裂を防止する接合方法である。 Wood as structural material in the method of joining vertical and horizontal members such as foundations, pillars and beams, vertical members and vertical members, horizontal members and horizontal members, and vertical members or horizontal members and diagonal members, which are structural materials of buildings A hole is first drilled in the wood mouth or side, a connector is inserted into this hole, and it is injected from the inlet with an injector with a nozzle. When the adhesive is discharged from the outlet, the injection of the adhesive is terminated. The wood and connector are integrated, and a hole with a slightly larger inner diameter than the outer diameter of the connector is drilled in the mouth or side of the structural wood, and the connector is inserted into this hole. By using an adhesive, the wood and the connector are integrated, and the split ring is used to cover a part of the outer periphery of the connector at the end of the wood where the part of the connector protrudes. Embedded to prevent splitting, It is a bonding method for preventing splitting wood linking bond the structural material together with connecting fitting or the like through the connector.
以下、図面を用いて本発明の一実施例に関して説明する。
図1は、本発明の第一実施例を示すものである。木材には奥に行くに従って太くなる円孔4を穿設し、この円孔4にボルト等のような螺旋溝が形成されたコネクター3を回転させながら円孔4の奥底まで挿入することで、接着剤5が円孔内全面とコネクター外全面に接着剤5が充満された状態で、このコネクター3の外周囲を囲うように、木材の端部8に木材の割裂を防止するための、例えば木製の120mm角の柱材であれば、材料が金属製、強化プラスチック製のものを採用し、外径60.5mmφ、厚み3.8mm、高さ25mmのリング9を埋設したものを示す概略断面図、尚、リング9が割裂を防止する効果を発揮させるためには、リングの材料、大きさはその使用する柱1、梁2、桁等の木材の種類、大きさに合ったものを種々選択するものである。図2は、第一実施例における柱1と梁2の接合断平面図、図3は、第一実施例における柱1と梁2の接合断正面図、図4は、本発明の第二実施例を示すものである。木材には螺旋状孔7を穿設し、この螺旋状孔7にボルト等のような螺旋溝が形成されたコネクター3を回転させながら螺旋状孔7の奥底まで挿入することで、接着剤5が螺旋状孔内全面と、コネクター3の螺旋状溝の外全面に接着剤5が充満された状態を示す概略断面図、図5は、第二実施例である柱1と梁2の接合断平面図、図6は、第二実施例である柱1と梁2の接合断正面図、図7は、従来例における引張力を加えた時に生ずる割裂状態を示す(a)は斜視図、(b)は平面図、図8は、本発明の特徴であるリング9をコネクター3の外周に取り付け、引張力を加えた時に生ずる割裂状態を示す(a)は斜視図、(b)は平面図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. By drilling a circular hole 4 which becomes thicker toward the back in the wood, and inserting the
一般的にコネクター3が金属の場合の接着剤5は、ポリウレタン樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着剤が使用される。木材とコネクター3の接着部の破壊は、木部、木材と接着剤5の界面、接着層、コネクター3と接着剤5の界面で発生する。多くは木材と接着剤5の界面の破壊及び木材の割裂である。またコネクター3の多くは平坦でなく異形状なものが用いられている。
そこで、本発明は木材とコネクター3の接着耐力を向上させることにより、例えば、今までコネクター3の本数が5本必要なところを3本にすることができ、コネクター3を入れるため木材断面を大きくする必要があるのを小さくすることが可能である。また、コネクター3の長さを短くすることも可能であり、コストを下げることができる。
Generally, as the adhesive 5 when the
Therefore, the present invention can improve the adhesive strength between the wood and the
木材とコネクター3を使用した接合部は、木材とコネクター3を接着している接着部が切れることにより破壊する。一般的にボルトと鋼板を併用した接合では、ボルトが曲がったり、木材部に亀裂が入り抜け出てきて破壊するので、だらだらと耐力が下がり、なかなか倒壊しないのが特徴であるが、接着接合は、接着が切れると一気に耐力が下がり倒壊する危険性がある。また予想を超えた大きな地震時には、接着接合は倒壊の危険性が否めない。
The joint portion using the wood and the
木材とコネクター3を接着するためには、木材とコネクター3の隙間に十分接着剤5を充填することが必要である。接着剤5を充填するためには、注入口と排出口を設ける必要があり手間がかかる。また、注入時圧力がかかるので漏れ止めのシールが必要であり、シールが硬化するまでの時間のロスが作業工程の中では大きいものである。
確かに、木材とコネクター3との結合は強力になったが、木材からなる柱1、梁2、桁等の連結で、地震等の引張力の外力が掛かると、図7に示すように、補強無しであるとコネクター3の外周から放射状に亀裂、すなわち割裂10が発生して、コネクター3が木材からなる柱1、梁2、桁等から抜けてしまい連結が破壊されてしまう。
ところが、本発明のようにリング9を木材の端部に、コネクター3の外周を囲うように埋設することで、図8に示すように、リング9内の木材には割裂10は発生せず、リング9の外側には割裂10が発生するが、木材からなる柱1、梁2のリング9内には割裂が生じないので、コネクター3が抜け取れることは防止することができる。
In order to bond the wood and the
Certainly, the connection between the wood and the
However, by embedding the
そこで、本発明の第一実施例は、図1〜図3に示すように木材に開ける円孔4の奥側を入口側より大きくして、木材の円孔4の中でコネクター3が接着されて、一体になりコネクター3が引き抜き難い構造にしたものである。このことにより、木材とコネクター3の接着耐力が向上し、かつ粘りのある接着接合が可能になる。
さらに、割裂10を防止するための補強用のリング9を木材からなる柱1、梁2等の端部8に埋設することで可能にしたものである。
Therefore, in the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 to 3, the back side of the circular hole 4 opened in the wood is made larger than the entrance side, and the
Further, a reinforcing
さらに、具体的な例として説明すると、建物の構造材である土台、柱1、梁2等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクター3の外径より若干大きい内径を有する円孔4を奥に行くに従って太くなるように孔の大きさを変化させて穿孔し、この孔の奥に予め接着剤5を充填してコネクター3を回転させながら奥に入れ込むことにより、コネクター3の螺旋溝を伝わりながら接着剤を孔口まで全面に行き渡るようにして接着することにより、木材とコネクター3を一体化し、さらにコネクター3の外周を囲むようにリング9を木材からなる柱1、梁2の端部8に埋設し、このコネクター3を介して連結金具6等で接合させる木材とコネクターの接着接合方法である。
Further, as a specific example, the base material, the
尚、この接着剤5の孔への充填の仕方としては、孔内に挿入可能な先細吸引口を備えた吸引式掃除機で孔内の木粉をできるだけ完全に除去し、ノズルを備えた注入器等を用いて接着剤5を注入することも可能である。
また、接着剤5を袋に入れて孔底に挿入し、コネクター3を孔に差し込む際、強い圧力で押圧して破裂させ、袋から接着剤5を注出させる仕方もある。
In addition, as a method of filling the hole of the adhesive 5, the wood powder in the hole is removed as completely as possible by a suction type vacuum cleaner equipped with a tapered suction port that can be inserted into the hole, and the injection provided with the nozzle It is also possible to inject the adhesive 5 using a container or the like.
Further, when the adhesive 5 is put in a bag and inserted into the bottom of the hole, and the
次に、本発明の第二実施例は、図4〜図6に示すように木材に予め開けられたストレートの孔に螺旋状の溝を切り、その孔の中でコネクター3を接着することにより、ラグスクリューボルト3´(図4(b)参照)のように一体になり、コネクター3が引き抜き難い構造にしたものである。このことにより、木材とコネクター3の接着耐力が向上し、かつ粘りのある接着接合が可能になる。
さらに、木材からなる柱1、梁2の端部8にコネクター3の外周を囲むようにリング9を埋設してあるので、柱1、梁2等の割裂を防止することができるものである。
なお、コネクター3ではなく、ラグスクリューボルト3´を使用しても良いことはいうまでもない。
Next, in the second embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 4 to 6, a spiral groove is cut in a straight hole previously formed in wood, and the
Furthermore, since the
Needless to say, a
さらに具体的に説明すると、建物の構造材である土台、柱1、梁2等の縦材と横材、縦材と縦材、横材と横材、さらに縦材あるいは横材と斜め材の接合方法において、木材の木口あるいは側面にコネクター3の外径より若干大きい内径を有するストレートな螺旋状孔7、あるいは奥に行くに従って太くなるように螺旋状孔の大きさを変化させて穿孔し、この螺旋状孔7の奥に予め接着剤5を充填してコネクター3を回転させながら奥に入れ込むことにより、両者の螺旋溝を伝わりながら接着剤5を孔口まで全面に行き渡るようにして接着することにより、木材とコネクター3を一体化し、さらにコネクター3の外周を囲むようにリング9を木材からなる柱1、梁2の端部8に埋設し、このコネクター3を介して連結金具6等で接合させる木材とコネクターの接着接合方法である。
More specifically, it will be a description of the vertical and horizontal members of the foundation,
すべての木材と木材の接合に対して、コネクターを介して接合するものに利用することができる。 It can be used for all wood-to-wood joints that are joined via connectors.
1・・・・柱 2・・・・梁
3・・・・コネクター 3´・・・・ラグスクリューボルト
4・・・・円孔 5・・・・接着剤
6・・・・連結金具 7・・・・螺旋状孔
8・・・・端部 9・・・・リング
10・・・・割裂
DESCRIPTION OF
6 ....
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