JP2011247062A - 鉄骨梁と木製梁との接合構造、鉄骨梁と木製梁の接合方法および接合部材 - Google Patents

鉄骨梁と木製梁との接合構造、鉄骨梁と木製梁の接合方法および接合部材 Download PDF

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Abstract

【課題】鉄骨梁と木製梁との接合部分における剛性を高めることにより、歩行等による床の振動を抑制することができる鉄骨梁と木製梁との接合構造を提供する。
【解決手段】鉄骨梁と木製梁との接合構造は、鉄骨梁1に接合部材4を介して木製梁3を接合するものである。接合部材4は、鉄骨梁1のウェブ13に接合されるウェブ接合部41と、ウェブ接合部41からフランジ11,12の側縁を超えて側方に延出し、木製梁3の端部と重なってこの木製梁3に接合される木製梁接合部42とを備えている。さらに、接合部材4は、鉄骨梁1の下のフランジ12に接合される下フランジ接合部43を備えている。鉄骨梁1と木製梁3との上側に床合板2が接合されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、床を支持する鉄骨梁と木製梁との接合構造、鉄骨梁と木製梁の接合方法および接合部材に関する。
従来、例えば、木製梁どうしの接合においては、一方の梁となる木材に切り欠きを形成し、他方の梁の先端部に前記切り欠きに嵌め込まれるほぞを形成し、これら切り欠きとほぞとを嵌め合せて接合していた(例えば、非特許文献1参照)。
例えば、非特許文献1のP87の図2には、大入れ蟻掛け、兜蟻掛け等が図示されている。このような構造では、一方の梁の側面に形成された蟻穴(切り欠き)に、他方の梁の先端部の蟻ほぞを差し込んで、これらの梁を接合する。このような構造では、それぞれの梁にめり込みによる割裂ひび割れなどの虞があり、梁自体の断面性能に比べ、接合部の構造性能が小さく、接合部の構造性能を上げるにも限界があった。
また、木製梁どうしの接合に、接合金物を用いる場合がある(例えば、特許文献1,2参照)。このような場合においても金物が取り付く側の梁には、金物によってめり込みが生じ、木製梁同士の接合部の構造性能を上げるにも限界があった。
鉄骨梁どうしの接合、例えば、H形鋼からなる大梁と、H形鋼からなる小梁との接合においては、ボルト接合や、溶接接合などが用いられている(例えば、非特許文献2参照)。例えば、非特許文献2の208頁の図10.21に大梁と小梁の溶接接合およびボルト接合を用いた接合部が図示されている。しかし、このような構造を、鉄骨(鋼材)からなる大梁と、木製の小梁との接合に応用することはできない。
鋼材は木材に比べ、ヤング係数がおおよそ20倍程度大きく変形し難い。そこで、木造建築物に鉄骨梁を用いる場合、鋼材の上述の特性を利用し、例えば、比較的長いスパンの梁材などに用いられる。
このような鉄骨木造併用構造における鋼材と木材との接合構造が知られている(例えば、非特許文献3参照)。
特開平10−25810号公報 特開2004−92149号公報
山辺豊彦著「世界で一番やさしい木構造」エクスナレッジ 2008年 高梨晃一・福島暁男共著「最新 鉄骨構造(改討版)」森北出版株式会社 1982年 社団法人鋼材倶楽部編「鉄骨木造併用構造設計施工指針(新版)」技報堂出版 1981年
ところで、例えば、非特許文献3の20頁の接合部分の施工実例の例24には、木造住宅の2階梁に鉄骨梁が用いられ、この鉄骨梁に木製梁が接合されている。この例の鉄骨梁と木製梁の接合構造では、鉄骨梁の中間部の上部をカットして凹部を形成し、この凹部で木製梁を受けるようになっている。この凹部が鉄骨梁の大きな断面欠損となっており、断面欠損による鉄骨梁の耐力低下が懸念される。
また、非特許文献3の21ページの施工実例の例25では、H形鋼からなる鉄骨梁の上下のフランジ間に木製の床梁の端部を差し込んで留め付けている。しかし、2本の鉄鋼梁に木製梁を架け渡すように配置する場合に、木製梁の両端部を既に架構された2本の鉄骨梁の上下のフランジ間に差し込むことが困難である。したがって、木製梁の鉄骨梁への取り付けが、煩雑な施工となる。
また、比較的長いスパンの鉄骨梁(H形鋼)1においては、図20に示すように、例えば、床上を居住者が歩行した際に、その衝撃により、鉄骨梁1が下側に凸となるように曲げ変形して矢印aに示すように上下方向に振動する。また、鉄骨梁1においては、水平方向にも曲げ変形するが、上フランジ11が床材(例えば、床合板2)にネジ等で固定されているので、ウェブ13の上端部を中心として下フランジ側12が左右に回転振動する。
木造建築物に鉄骨製の大梁を用い、この大梁に木製の小梁が接合され、これら大梁と小梁とで床を支持する床構造においては、床の振動を抑制するために、上述のような大梁(鉄骨梁)の振動を抑制することが求められている。床の振動の抑制には、大梁等の断面を大きくすること、すなわち、梁のサイズを大きくすることが有効であることが知られているが、梁が重くなるとともにコストが増大することになる。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、施工が容易で、かつ、鉄骨梁と木製梁との接合部分における剛性を高めることにより、歩行等による床の振動を抑制することができる鉄骨梁と木製梁との接合構造、鉄骨梁と木製梁との接合方法および接合部材を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、請求項1に記載の鉄骨梁と木製梁との接合構造は、上下のフランジと、これらフランジを繋ぐウェブとを備えた鉄骨梁に、この鉄骨梁の長手方向に直交する木製梁の端部を、接合部材を介して接合する鉄骨梁と木製梁との接合構造であって、
前記接合部材は、前記鉄骨梁の前記ウェブに接合されるウェブ接合部と、前記ウェブ接合部から前記フランジの側縁を超えて側方に延出し、前記木製梁の端部と重なってこの木製梁に接合される木製梁接合部と、前記鉄骨梁の下の前記フランジに接合される下フランジ接合部とを備え、
前記鉄骨梁の前記ウェブと前記ウェブ接合部とが、少なくとも上下方向に並んで複数配置される第1の接合具により接合され、
前記木製梁と前記木製梁接合部とが、少なくとも上下方向に並んで複数配置される第2の接合具により接合され、
前記鉄骨梁の下の前記フランジと前記下フランジ接合部とが第3の接合具により接合され、
前記鉄骨梁と木製梁との上側に床材が接合されていることを特徴とする。
請求項2に記載の鉄骨梁と木製梁との接合構造は、請求項1に記載の発明において、
前記接合部材には、前記木製梁の端部の下面に当接する木製梁支持部が設けられていることを特徴とする。
請求項3に記載の鉄骨梁と木製梁との接合方法は、上下のフランジと、これらフランジを繋ぐウェブとを備えた鉄骨梁に、この鉄骨梁の長手方向に直交する木製梁の端部を、接合部材を介して接合する鉄骨梁と木製梁との接合方法であって、
前記接合部材は、前記鉄骨梁の前記ウェブに接合されるウェブ接合部と、前記ウェブ接合部から前記フランジの側縁を超えて側方に延出し、前記木製梁の端部と重なってこの木製梁に接合される木製梁接合部と、前記鉄骨梁の下の前記フランジに接合される下フランジ接合部とを備え、
前記鉄骨梁の前記ウェブと前記ウェブ接合部とを、少なくとも上下方向に並んで複数配置される第1の接合具により接合し、
前記木製梁と前記木製梁接合部とを、少なくとも上下方向に並んで複数配置される第2の接合具により接合し、
前記鉄骨梁の下の前記フランジと前記下フランジ接合部とを第3の接合具により接合し、
前記鉄骨梁と木製梁との上側に床材を接合することを特徴とする。
請求項4に記載の鉄骨梁と木製梁との接合方法は、請求項3に記載の発明において、
前記接合部材に、前記木製梁の端部の下面に当接する木製梁支持部を設けたことを特徴とする。
請求項5に記載の接合部材は、上下のフランジと、これらフランジを繋ぐウェブとを備えた鉄骨梁に、この鉄骨梁の長手方向に直交する木製梁の端部を接合する際に用いられる接合部材であって、
前記鉄骨梁の前記ウェブに接合されるウェブ接合部と、前記ウェブ接合部から前記フランジの側縁を超えて側方に延出し、前記木製梁の端部と重なってこの木製梁に接合される木製梁接合部と、前記鉄骨梁の下の前記フランジに接合される下フランジ接合部とを備え、
前記ウェブ接合部が前記鉄骨梁の前記ウェブに、少なくとも上下方向に並んで複数配置される第1の接合具により接合され、
前記木製梁接合部が前記木製梁に、少なくとも上下方向に並んで複数配置される第2の接合具により接合され、
前記下フランジ接合部が前記鉄骨梁の下の前記フランジに第3の接合具により接合されることを特徴とする
請求項6に記載の接合部材は、請求項5に記載の発明において、
前記木製梁の端部の下面に当接する木製梁支持部が設けられていることを特徴とする。
請求項1、請求項3および請求項5に記載の発明においては、床から木製梁に作用する鉛直荷重(固定荷重および積載荷重)により、木製梁に作用するせん断力は、第2の接合具を介して接合部材に伝達され、接合部材から第1の接合具を介して鉄骨梁に伝達される。また、上下方向に沿って複数配置される第2の接合具により、木製梁に対する接合部材の回転が抑止され、上下方向に沿って複数配置される第1の接合具により鉄骨梁に対する接合部材の回転が抑止される。
また、木製梁が垂直荷重により曲げ変形することにより、木製梁に曲げモーメントが生じ、曲げモーメントは偶力となる。
この際に、鉄骨梁および木製梁に床材が接合されるので、上側の偶力は、床材により木製梁から鉄骨梁の上のフランジに伝達される。また、下側の偶力は、第3の接合具を介して下フランジ接合部により接合部材から鉄骨梁の下フランジに伝達される。これにより、接合部材を用いた鉄骨梁と木製梁と接合部分には、回転剛性を持たせることができる。
以上のことから、鉄骨梁と木製梁との接合部の剛性が高められ、特に鉄骨梁直交方向(木製梁に沿った方向)の剛性が高くなるので、床の剛性を高めることができ、床が変形し難くなる。これにより、歩行等による床の振動を抑制することができる。
また、上述のように歩行等により、鉄骨梁のウェブの上端部を中心としてウェブの下端部(下のフランジ)側が回転振動するが、下フランジ接合部が第3の接合具により下フランジに接合されることで、鉄骨梁の回転振動が抑制される。これによっても床の振動を抑制することができる。
また、フランジの側縁より側方に延出する木製梁接合部に木製梁を接合することで、木製梁を鉄骨梁に接合可能なので、木製梁の端部を鉄骨梁の上下のフランジの間に挿入する必要がない。したがって、木製梁の両端部をそれぞれ、鉄骨梁に接合するものとしても、作業性を向上することができる。
請求項2、請求項4および請求項6に記載の発明においては、木製梁の回転に伴って木製梁の下面に当接する木製梁支持部で上側に向う支圧力が発生し、木製梁の端部が支持され、鉄骨梁と木製梁との接合部の回転剛性を高めることができる。また、木製梁の端部を木製梁支持部に載置して位置決めした状態に仮置きすることが可能となるので、木製梁と、木製梁接合部との接合作業を容易にできる。
本発明の鉄骨梁と木製梁との接合構造、鉄骨梁と木製梁との接合方法および接合部材によれば、鉄骨梁と木製梁との接合部の剛性を高めることにより、床の剛性を高め、床上を人が歩行することなどによる床の振動を抑制することができる。
本発明の第1実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造における鉄骨梁と木製梁の配置を示す概略斜視図である。 この鉄骨梁と木製梁との接合構造を示す要部側面図である。 この鉄骨梁と木製梁との接合構造で用いられる接合部材と木製梁の端部とを示す斜視図である。 この鉄骨梁と木製梁との接合構造における応力伝達を説明するための図である。 本発明の第2実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造を示す要部側面図である。 本発明の第3実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造を示す要部側面図である。 この鉄骨梁と木製梁との接合構造における接合部材を示す斜視図である。 本発明の第4実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造の接合部材を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は側面図であり、(c)は正面図である。 この鉄骨梁と木製梁との接合構造で用いられる接合部材と木製梁の端部とを示す斜視図である。 本発明の第5実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造の接合部材を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は側面図であり、(c)は正面図である。 この鉄骨梁と木製梁との接合構造で用いられる接合部材を示す分解斜視図である。 この鉄骨梁と木製梁との接合構造で用いられる接合部材と木製梁の端部とを示す斜視図である。 本発明の第6実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造の接合部材を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は側面図であり、(c)は正面図である。 この鉄骨梁と木製梁との接合構造で用いられる接合部材と木製梁の端部とを示す斜視図である。 本発明の第7実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造の接合部材を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は側面図であり、(c)は正面図である。 この鉄骨梁と木製梁との接合構造で用いられる接合部材と木製梁の端部とを示す斜視図である。 本発明の第8実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造の第1の接合部材を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は側面図であり、(c)は正面図である。 この鉄骨梁と木製梁との接合構造の第2の接合部材を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は側面図であり、(c)は正面図である。 この鉄骨梁と木製梁との接合構造で用いられる第1及び第2の接合部材と木製梁の端部とを示す斜視図である。 従来の大梁としての鉄骨梁と小梁としての木製梁とを用いた床構造における鉄骨梁の振動を説明するための図である。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1から図3に示すように、第1実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造は、床材(床合板2)を支持する大梁としての鉄骨梁1と小梁としての木製梁3とを接合するものである。鉄骨梁1と木製梁3とで床合板2を支持する構造においては、例えば、図1に示すように、複数の鉄骨梁1が互いに間隔をあけて互いに平行に架け渡され、木製梁3がこれら鉄骨梁1の長手方向に直交するとともに、鉄骨梁1間に架け渡されて配置されている。
鉄骨梁1は、上下の水平なフランジ11,12と、これらフランジ11,12を繋ぐ鉛直方向に沿ったウェブ13とを備えている。木製梁3は、例えば、断面が矩形状とされている。鉄骨梁1と木製梁3は、接合部材(金物)4を介して接合される。
接合部材4は、鉄骨梁1のウェブ13の一方の側面に当接してこのウェブ13に取り付けられるウェブ接合部41と、このウェブ接合部41の左右側縁部から側方にそれぞれ、延出して木製梁3に取り付けられる一対の木製梁接合部42と、この木製梁接合部42の下端部に設けられ、鉄骨梁1の下のフランジ12に当接して取り付けられる下フランジ接合部43とを備えている。なお、図2において、右側の接合部材4にだけウェブ接合部41を破線で図示した。
これらウェブ接合部41、木製梁接合部42および下フランジ接合部43は、一体に形成されている。たとえば、ウェブ接合部41、木製梁接合部42および下フランジ接合部43を一枚の金属板を折り曲げることにより形成されている。
ウェブ接合部41は、矩形状の金属板であり、その上下長さが鉄骨梁1のウェブ13の上下長さより少し短く、左右幅が木製梁3の左右幅より狭くされている。ウェブ接合部41には、ボルト孔が上下一列に複数形成されている。また、鉄骨梁1のウェブ13のウェブ接合部41の取り付け位置にも、ウェブ接合部41と同様に上下一列に複数のボルト孔が形成されている。ウェブ13にウェブ接合部41を当接させた状態で、ウェブ接合部41の複数のボルト孔それぞれと、鉄骨梁1の複数のボルト孔それぞれとが重なって配置され、第1の接合具としてのボルト45がこれらボルト孔に挿通させられている。これらのボルト45により、ウェブ13にウェブ接合部41が締結されている。
木製梁接合部42は、ウェブ接合部41の左右側縁部にそれぞれ設けられるとともにウェブ接合部41に連続する金属板である。ウェブ接合部41に対して木製梁接合部42は、直角に曲げられることにより、鉄骨梁1に対して直角に側方に延出している。また、木製梁接合部42は、鉄骨梁1の上下のフランジ11,12の側縁より外側に延出している。
また、一対の木製梁接合部42の下側縁部にはそれぞれ、ウェブ接合部41側、すなわち基端側に上述の下フランジ接合部43が設けられている。木製梁接合部42の下フランジ接合部43が設けられている下側縁部が水平とされ、それより先端側となる下側縁部が先端側に向うにつれて上側に向うように斜めに形成されている。
左右の木製梁接合部42は、鉛直に互いに平行に配置されているとともに、左右の木製梁接合部42の距離が木製梁3の左右幅より狭くなっている。また、左右の木製梁接合部42にはそれぞれ、ドリフトピン35を貫通させる複数のピン孔46が上下一列に設けられており、左右の木製梁接合部42でピン孔46の位置が対応している。
木製梁接合部42が取り付けられる木製梁3の端部には、左右の木製梁接合部42に対応する2つのスリット31が形成されている。このスリット31は、木製梁3の端部の上下面と端面に開口した状態となっており、左右のスリット31にそれぞれ、左右の木製梁接合部42が挿入されることで、木製梁3の端部が木製梁接合部42と重なった状態となる。
また、木製梁3の端部には、木製梁接合部42のピン孔46に対応して、左右側面間を貫通する複数のピン孔32が上下一列に形成されている。
木製梁3の左右のスリット31に、左右の木製梁接合部42を挿入した状態で、木製梁3と木製梁接合部42の位置を合わせることにより、左右の木製梁接合部42のピン孔46と、木製梁3のピン孔32が連通した状態となる。この状態で互いに連通するピン孔46およびピン孔32にドリフトピン35が打ち込まれることで、木製梁3に木製梁接合部42が取り付けられる。なお、スリット31に金属板である木製梁接合部42を挿入する構造は、ドリフトピン35等のピンを木製梁3と木製梁接合部42とに貫通させて接合するのに適した構造となっている。
下フランジ接合部43は、左右の木製梁接合部42の下端部にそれぞれ設けられている。木製梁接合部42から下方に延出した下フランジ接合部43を水平となるように屈曲させることで、下フランジ接合部43が木製梁接合部42に一体に設けられている。左右の下フランジ接合部43は、左右に水平に広がるように設けられ、ウェブ接合部41を鉄骨梁1のウェブ13に固定した際に、鉄骨梁1の下のフランジ12の上面に当接するようになっている。
また、下フランジ接合部43にはボルト孔48が形成されている。また、下のフランジ12の下フランジ接合部43の取り付け位置に下フランジ接合部43のボルト孔48と連通するボルト孔が形成され、これらのボルト孔48に第3の接合具としてのボルト45aが挿通され、このボルト45aにより下フランジ接合部43と鉄骨梁1の下のフランジ12とが締結されている。
また、ウェブ接合部41を鉄骨梁1のウェブ13に取り付け、木製梁接合部42を木製梁3の端部に取り付けた状態で、鉄骨梁1の上のフランジ11の上面と、木製梁3の上面とが同じ高さレベルとなっている。
これら鉄骨梁1の上面と、木製梁3の上面との上側に床合板2が水平に載置され、床合板2と木製梁3とが釘21により接合され、鉄骨梁1の上のフランジ11と床合板2がネジ22により接合されている。
この鉄骨梁と木製梁との接合構造を用いて、鉄骨梁1に木製梁3を接合する鉄骨梁と木製梁との接合方法においては、例えば、鉄骨梁1のウェブ13に接合部材4のウェブ接合部41を当接させるとともに、位置を合わせて、ウェブ13とウェブ接合部41とを貫通するボルト45を用いてウェブ13にウェブ接合部41を締結する。
また、鉄骨梁1の下のフランジ12に下フランジ接合部43が当接した状態で、フランジ12と下フランジ接合部43とを貫通するボルト45aにより、フランジ12と下フランジ接合部43とを締結する。なお、鉄骨梁1への接合部材4の取り付けは、鉄骨梁1を現場で架構した後に行ってもよいし、その前に行ってもよい。
次に、架構された状態の鉄骨梁1に取り付けられた接合部材4の木製梁接合部42を木製梁3のスリット31に挿入し、木製梁3のピン孔32と木製梁接合部42のピン孔46の位置を合わせ、これらピン孔32およびピン孔46にドリフトピン35を打ち込んで、木製梁接合部42に木製梁3を取り付ける。これにより、鉄骨梁1に接合部材4を介して木製梁3が接合された状態となる。
次に、鉄骨梁1と木製梁3との上に床合板2を載置するとともに、床合板2と木製梁3とを釘21により接合し、床合板2と鉄骨梁1の上のフランジ11とをネジ22により接合する。
このような鉄骨梁と木製梁との接合構造、鉄骨梁と木製梁との接合方法および接合部材4においては、従来と同様に、床に生じる固定荷重および積載荷重からなる鉛直荷重を、大梁としての鉄骨梁1と小梁としての木製梁3がそれぞれ負担し、鉛直荷重(に対する応力)は、これら鉄骨梁1および木製梁3柱を介して下階に伝達され、さらに基礎を介して地盤へと伝達される。
また、木製梁3に作用した荷重に対する応力は、鉄骨梁1と木製梁3との接合部から鉄骨梁1に伝達される。
この実施形態においては、図4に示すように、前記荷重に基づいて、木製梁3に作用する下向きのせん断力(矢印Q)は、接合部材4の木製梁接合部42に第2の接合具としてのドリフトピン35を介して伝達される。接合部材4に伝達されたせん断力(太い矢印Q)は、接合部材4のウェブ接合部41から鉄骨梁1のウェブ13に第1の接合具としてのボルト45を介して伝達される。
また、木製梁に作用する曲げモーメント(矢印M)は、上下に複数並んで配置されたドリフトピン35を介して接合部材4に伝達されるとともに、上下に複数並んで配置されたボルト45により接合部材4のウェブ接合部41から鉄骨梁1のウェブ13に伝達される。
また、木製梁3に作用する曲げモーメントは、上側の矢印Nと、この矢印Nと逆向きの下側の矢印Nとで示される偶力となる。上側の偶力は、木製梁3に釘21で接合され、鉄骨梁1にねじ22で接合された床合板2を介して、木製梁3から鉄骨梁1の上のフランジ11に伝達される。また、下側の偶力は、木製梁3からドリフトピン35を介して接合部材4の木製梁接合部42に伝達され、さらに接合部材4の下フランジ接合部43と、この下フランジ接合部43を鉄骨梁1の下のフランジ12に接合するボルト45aを介して、鉄骨梁1の下のフランジ12に伝達される。
したがって、この鉄骨梁と木製梁との接合構造は、木製梁3に作用するせん断力と、曲げモーメントとの両方を負担して鉄骨梁1側に伝達する機構を有している。この場合、曲げモーメントが伝達されるため、鉄骨梁1と木製梁3との接合部は、回転剛性を保持していることになる。
この鉄骨梁と木製梁との接合構造、鉄骨梁と木製梁との接合方法および接合部材にあっては、上述のように鉄骨梁1と木製梁3との接合部が回転剛性を保持しているので、接合部材4を用いた鉄骨梁1と木製梁3との接合により、鉄骨梁1と木製梁3との接合部の剛性を高めること、特に鉄骨梁1の長手方向と直交する方向の剛性を高めることができる。これにより、これら鉄骨梁1と木製梁3とその上に接合された床合板2とからなる床の剛性を高めることができる。床の剛性を高めることにより、床の振動を抑制することができる。
ここで、人が床上を歩行すると上述のように床は振動することになるが、日本建築学界「環境振動、固体音の測定技術マニュアル」に記載されているように、人間が全身感覚(体感)として知覚できる振動は、約1〜30Hzの範囲の振動数を有するものとされている。上述のようにして床の曲げ剛性を高めると、床の振動数が大きくなり、前述の体感で知覚できる振動数である1〜30Hzを外れることになる。
これにより、床の振動を知覚し難くすることができ、床の振動による居住者等の不快感を抑制することができる。
また、床の剛性を高めるためには、従来、梁のサイズを大きくしており、建築物のコストの増加を招くが、この接合構造においては、上述の接合部材4を用いることにより梁のサイズを大きくすることなく、床の剛性を高めることができ、低コストで床の振動を抑制することができる。
また、上述のように、鉄骨梁1においては、図20に示すように、床上の人の歩行等の衝撃により、ウェブ13の上端部を中心としてウェブ13の下部および下のフランジ12が回転振動するが、この接合構造では、接合部材4の下フランジ接合部43がボルト45aにより鉄骨梁1の下のフランジ12に接合されるので、鉄骨梁1の上述の回転振動を抑制することができる。
これによっても、床の振動を抑制することができる。
なお、図2に示すように、鉄骨梁1の左右にそれぞれ一列に並んだ状態に木製梁3が配置される場合は、木製梁3から鉄骨梁1に応力が伝達されるとともに、さらに、鉄骨梁1を介して隣り合う木製梁3にも応力が伝達されることになる。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
図5に示すように、第2実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造は、第1実施形態の接合部材4に代えて接合部材4aを用いたものである。
接合部材4aは、ウェブ接合部41および下フランジ接合部43が、第1実施形態の接合部材4と同様であるが、木製梁接合部42aのウェブ接合部41からの延出長さが第1実施形態のウェブ接合部41より長くされるとともに、ドリフトピン35が貫通するピン孔が上下一列ではなく、複数列に配置されている。
この木製梁接合部42aに対応して、木製梁3は、ドリフトピン35が貫通するピン孔が複数列に配置されている。
また、木製梁3の木製梁接合部42aが挿入されるスリットが木製梁接合部42aの長さに対応して、木製梁3の軸方向に沿って長くされている。
木製梁接合部42aと木製梁3とは、複数列に配置されたピン孔のそれぞれにドリフトピン35が貫通した状態に打ち込まれており、複数列のドリフトピン35により、木製梁接合部42aと木製梁3とが接合されている。
なお、この接合部材4aを用いた場合も、第1の実施形態とほぼ同様に施工することができる。
この鉄骨梁と木製梁との接合構造にあっては、曲げモーメントが複数列のドリフトピン35を介して接合部材4aに伝達されるので、接合部の回転剛性をさらに高めることができ、床の振動をさらに抑制することができる。
次に、本発明の第3実施形態を説明する。
図6および図7に示すように、第3実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造は、接合部材4として、第1実施形態の接合部材4の木製梁接合部42に木製梁3の端部の下面に当接する木製梁支持部47を加えたものを用いたものである。
木製梁支持部47は、木製梁接合部42の先端側の下側縁部に水平に外側に延出するように設けられている。木製梁接合部42に木製梁3を接合した際に、上述のように木製梁支持部47が木製梁3の下面に当接する。なお、この木製梁支持部47を備えている接合部材4を用いた場合も、第1の実施形態とほぼ同様に施工することができる。
この木製梁支持部47を備えた接合分材4を用いた接合構造および接合方法にあっては、木製梁3が回転しようとすると、矢印Pで示される支圧力が木製梁支持部47と木製梁3との間に作用し、鉄骨梁1と木製梁3との接合部の回転剛性をさらに高めることができる。
さらに、接合部材4に木製梁3を接合する際に、木製梁3の端部を木製梁支持部47上に載置することができるので、木製梁3を木製梁接合部42に対して位置決めした状態に仮置きできることになり、木製梁3と木製梁接合部42との接合作業を容易にできる。
次に、本発明の第4実施形態を説明する。
図8および図9に示すように、第4実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造は、第1実施形態の接合部材4に代えて接合部材4bを用いたものである。
第1実施形態の接合部材4において、一対の木製梁接合部42にそれぞれ設けられる下フランジ接合部43を左右外側に開くように設けたのに対して、接合部材4bでは、下フランジ接合部43bを一対の木製梁接合部42の内側に水平に折り曲げて形成している。
また、内側に折り曲げられた一対の下フランジ接合部43bは、それらの先端部同士が上下に重なるように配置され、一対の下フランジ接合部43bの上下に重なった部分を貫通するようにボルト孔48bが形成されている。このボルト孔48bにボルトが挿通され、鉄骨梁1の下のフランジ12と、下フランジ接合部43bがボルトにより締結される。なお、下のフランジ12には、下フランジ接合部43bのボルト孔48bに対応してボルト孔が形成されている。木製梁3の端部のスリット31とピン孔32は、第1実施形態と同様である。また、接合部材4bのウェブ接合部41には、ウェブ接合部41をウェブ13にボルトで締結するためのボルト孔49が上下に一列に設けられている。
この接合部材4bを用いた場合も第1実施形態と同様にウェブ接合部41を鉄骨梁1のウェブ13に接合し、下フランジ接合部43bを鉄骨梁1の下のフランジ12に接合し、木製梁接合部42を木製梁3に接合することで、鉄骨梁1を木製梁3に接合することができる。
この接合構造、接合方法および接合部材4bにあっては、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
次に、本発明の第5実施形態を説明する。
図10から図12に示すように、第5実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造は、第1実施形態の接合部材4に代えて接合部材4cを用いるものである。
接合部材4cは、鉄骨梁1のウェブ13に接合される矩形板状のウェブ接合部41cと、ウェブ接合部41cの下端部から直角に鉄骨梁1の下のフランジ12に沿って側方に延出して設けられる下フランジ接合部43cと、ウェブ接合部41cの左右の中央部から直角に延出する一枚の木製梁接合部42cとを備えている。
木製梁接合部42aは、基端側となる側縁部がウェブ接合部41cの幅方向の中央部に溶接され、木製梁接合部42aの下側縁部が下フランジ接合部43cに溶接されている。
また、木製梁接合部42aには、ボルト孔46cが形成されている。
また、ウェブ接合部41cには、上下に並んで形成されるボルト孔49cが木製梁接合部42aの左右に1列ずつ、合わせて2列形成されている。
また、下フランジ接合部43cには、ボルト孔48cが木製梁接合部42aの左右にそれぞれ1つずつ形成されている。
木製梁接合部42cが一対ではなく1つとなったことに基づいて、木製梁3の木製梁接合部42cが挿入されるスリット31が1つとされている。この1つのスリット31に木製梁接合部42cが挿入された状態で、第1実施形態と同様にドリフトピン35により、木製梁接合部42cと木製梁3が接合される。
この接合部材4cを用いた場合も第1実施形態と同様にウェブ接合部41cを鉄骨梁1のウェブ13に接合し、下フランジ接合部43cを鉄骨梁1の下のフランジ12に接合し、木製梁接合部42cを木製梁3に接合することで、鉄骨梁1を木製梁3に接合することができる。
この接合構造、接合方法および接合部材4cにあっては、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
次に、本発明の第6実施形態を説明する。
図13および図14に示すように、第6実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造は、第1実施形態の接合部材4に代えて、接合部材4dを2つ用いたものである。
2つの接合部材4dはそれぞれ、鉄骨梁1のウェブ13に接合されるウェブ接合部41d、鉄骨梁1の下のフランジ12に接合される下フランジ接合部43d、木製梁3に接合される木製梁接合部42dを備えているとともに、互いに鏡像の関係となっている。
ウェブ接合部41dの左右の側縁部のうちの一方の側縁部からウェブ接合部41dに対して直角でかつ鉛直方向にそって木製梁接合部42dが延出している。また、ウェブ接合部41dの下側縁部からウェブ接合部41dに対して直角でかつ水平に下フランジ接合部43dが延出している。
2つの接合部材4dのうちの一方の接合部材4dは、ウェブ接合部41dの左側縁部に木製梁接合部42dが設けられ、他方の接合部材4dは、ウェブ接合部41dの右側縁部に木製梁接合部42dが設けられている。
ウェブ接合部41dにボルト孔49dが設けられ、木製梁接合部42dにピン孔46dが設けられ、下フランジ接合部43dにボルト孔48dが設けられている。
一対ずつの接合部材4dはそれぞれ、木製梁接合部42dが木製梁3の2つのスリット31に挿入される間隔をあけて鉄骨梁1に接合される。この際には、第1実施形態と同様にウェブ接合部41dが、鉄骨梁1のウェブ13に接合され、下フランジ接合部43dが鉄骨梁1の下のフランジ12に接合される。
一対ずつの接合部材4dを鉄骨梁1に取り付けた後には、第1の実施形態と同様の方法で、一対の接合部材4dに木製梁3を接合することが可能となる。
この接合構造、接合方法および接合部材4dにあっては、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
次に、本発明の第7実施形態を説明する。
図15および図16に示すように、第7実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造は、第1実施形態の接合部材4に代えて接合部材4eを用いたものである。
この接合部材4eは、ウェブ接合部41eの左右幅を木製梁3の左右幅より少し広くし、このウェブ接合部41eの左右側縁部から直角に延出する木製梁接合部42eが木製梁3の左右側面に当接するようにしている。したがって、木製梁3には木製梁接合部42eが挿入されるスリットが設けられておらず、一対の木製梁接合部42eの間に木製梁3が挟まれた状態となる。
このような木製梁接合部42eを用いることで、木製梁接合部42eと木製梁3を接合する際の接合具としてボルトを好適に用いることができる。ボルトを用いた場合には、木製梁接合部42eにはピン孔46に代えてボルト孔46eが形成される。なお、ウェブ接合部41eの左右幅が木製梁3に対して広くなるとともに、木製梁接合部42eの間隔が広くなっていることを除いて、接合部材4eの構造は、接合部材4と同様の構造となっている。ウェブ接合部41eには、第1実施形態と同様にボルト孔49eが形成され、木製梁接合部42eの基端側の下側縁部には、下フランジ接合部43eが設けられている。この下フランジ接合部43eには、ボルト孔48eが設けられている。
このような接合部材4eに対応して、木製梁3の端部にはスリットが設けられておらず、ピン孔32代えてボルト孔が設けられている。
この接合部材4eを用いて鉄骨梁1に木製梁3を接合する場合には、木製梁接合部42eと木製梁3とがドリフトピンではなくボルトで接合される以外は、第1実施形態と同様にウェブ接合部41eを鉄骨梁1のウェブ13に接合し、下フランジ接合部43eを鉄骨梁1の下のフランジ12に接合する。
この接合構造、接合方法および接合部材4eにあっては、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
次に、本発明の第8実施形態を説明する。
図17から図19に示すように、第8実施形態の鉄骨梁と木製梁との接合構造は、第1実施形態の接合部材4に代えて第1接合部材4fおよび第2接合部材4gを用いたものである。
第1接合部材4fは、ウェブ接合部41fと木製梁接合部42fとを備え、接合部材4から下フランジ接合部43を取り除いた形状となっている。ウェブ接合部41fには、ボルト孔49fが上下一列に複数形成されている。
第2接合部材4gは、鉄骨梁1の下のフランジ12に接合される下フランジ接合部43gと、第1接合部材4fのウェブ接合部41fに、ウェブ接合部41fをウェブ13に接合する際のボルトを用いて接合される部材接合部41gとを備えている。
鉛直に配置される部材接合部41gの下端部から下フランジ接合部43gが直角でかつ水平に延出している。
部材接合部41gには、ウェブ接合部41fのボルト孔49fに対応して、ボルト孔49gが上下一列に複数形成されている。
第1接合部材4fおよび第2接合部材4gは、鉄骨梁1のウェブ13にウェブ接合部41fをボルトで接合する際に、ウェブ接合部41fと部材接合部41gを重ね、ウェブ接合部41fのボルト孔49fと、部材接合部41gのボルト孔49gとにボルトを挿通してウェブ13に締結することで、ウェブ接合部41fと部材接合部41gとが接合される。
これにより、第1接合部材4fと第2接合部材4gとが接合され、ウェブ接合部41f、木製梁接合部42fおよび下フランジ接合部43gが一体となり、第1実施形態の接合部材4と同様に用いることが可能となる。
また、木製梁接合部42fには、木製梁接合部42と同様にピン孔46fが形成されており、木製梁接合部42と同様に木製梁3に接合することができる。
また、下フランジ接合部43gは、上述のように第1接合部材4fのウェブ接合部41fおよび第2接合部材4gの部材接合部41gを鉄骨梁1のウェブ13に接合した際に、鉄骨梁1の下のフランジ12の上面に当接するようになっている。この下フランジ接合部43gのボルト孔48gに挿通されるボルトにより、下フランジ接合部43gが鉄骨梁1の下のフランジ12に締結される。
この接合構造、接合方法および接合部材(第1接合部材4fおよび第2接合部材4g)にあっては、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
1 鉄骨梁
11 上のフランジ
12 下のフランジ
13 ウェブ
2 床合板(床材)
3 木製梁
4,4a,4b,4c,4d,4e,4f,4g 接合部材
35 ドリフトピン(第2の接合具)
41 ウェブ接合部
42,42a,42c,42d,42e,42f 木製梁接合部
43,43b,43c,43d,43e,43g 下フランジ接合部
45 ボルト(第1の接合具)
46 ボルト(第3の接合具)
47 木製梁支持部

Claims (6)

  1. 上下のフランジと、これらフランジを繋ぐウェブとを備えた鉄骨梁に、この鉄骨梁の長手方向に直交する木製梁の端部を、接合部材を介して接合する鉄骨梁と木製梁との接合構造であって、
    前記接合部材は、前記鉄骨梁の前記ウェブに接合されるウェブ接合部と、前記ウェブ接合部から前記フランジの側縁を超えて側方に延出し、前記木製梁の端部と重なってこの木製梁に接合される木製梁接合部と、前記鉄骨梁の下の前記フランジに接合される下フランジ接合部とを備え、
    前記鉄骨梁の前記ウェブと前記ウェブ接合部とが、少なくとも上下方向に並んで複数配置される第1の接合具により接合され、
    前記木製梁と前記木製梁接合部とが、少なくとも上下方向に並んで複数配置される第2の接合具により接合され、
    前記鉄骨梁の下の前記フランジと前記下フランジ接合部とが第3の接合具により接合され、
    前記鉄骨梁と木製梁との上側に床材が接合されていることを特徴とする鉄骨梁と木製梁との接合構造。
  2. 前記接合部材には、前記木製梁の端部の下面に当接する木製梁支持部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の鉄骨梁と木製梁との接合構造。
  3. 上下のフランジと、これらフランジを繋ぐウェブとを備えた鉄骨梁に、この鉄骨梁の長手方向に直交する木製梁の端部を、接合部材を介して接合する鉄骨梁と木製梁との接合方法であって、
    前記接合部材は、前記鉄骨梁の前記ウェブに接合されるウェブ接合部と、前記ウェブ接合部から前記フランジの側縁を超えて側方に延出し、前記木製梁の端部と重なってこの木製梁に接合される木製梁接合部と、前記鉄骨梁の下の前記フランジに接合される下フランジ接合部とを備え、
    前記鉄骨梁の前記ウェブと前記ウェブ接合部とを、少なくとも上下方向に並んで複数配置される第1の接合具により接合し、
    前記木製梁と前記木製梁接合部とを、少なくとも上下方向に並んで複数配置される第2の接合具により接合し、
    前記鉄骨梁の下の前記フランジと前記下フランジ接合部とを第3の接合具により接合し、
    前記鉄骨梁と木製梁との上側に床材を接合することを特徴とする鉄骨梁と木製梁との接合方法。
  4. 前記接合部材に、前記木製梁の端部の下面に当接する木製梁支持部を設けたことを特徴とする請求項3に記載の鉄骨梁と木製梁との接合方法。
  5. 上下のフランジと、これらフランジを繋ぐウェブとを備えた鉄骨梁に、この鉄骨梁の長手方向に直交する木製梁の端部を接合する際に用いられる接合部材であって、
    前記鉄骨梁の前記ウェブに接合されるウェブ接合部と、前記ウェブ接合部から前記フランジの側縁を超えて側方に延出し、前記木製梁の端部と重なってこの木製梁に接合される木製梁接合部と、前記鉄骨梁の下の前記フランジに接合される下フランジ接合部とを備え、
    前記ウェブ接合部が前記鉄骨梁の前記ウェブに、少なくとも上下方向に並んで複数配置される第1の接合具により接合され、
    前記木製梁接合部が前記木製梁に、少なくとも上下方向に並んで複数配置される第2の接合具により接合され、
    前記下フランジ接合部が前記鉄骨梁の下の前記フランジに第3の接合具により接合されることを特徴とする接合部材。
  6. 前記木製梁の端部の下面に当接する木製梁支持部が設けられていることを特徴とする請求項5に記載の接合部材。
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