JP2012136912A - Connection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木造建築などにおいて、棒状の二部材をつなぐ連結構造に関する。 The present invention relates to a connecting structure for connecting two rod-shaped members in a wooden building or the like.
木造建築を始めとする各種の木構造において、棒状の二部材を引き寄せて連結する箇所は極めて多い。二部材を連結する場合、荷重条件が緩い箇所であれば、釘や接着剤だけを用いた簡素な方法も可能だが、建築物の骨格などであれば、強度を確保するためホゾを加工するなどの対策が必要になる。例えば土台の上面に柱を据え付ける場合、柱の水平移動を防止するため、柱の下端面の中央にホゾを加工して、対する土台の上面にホゾ穴を加工して、双方を嵌め合わせている。このようなホゾを用いる方法は古くから知られているが、部材の断面欠損による強度の低下や、施工時に調整を要するなどの課題があり、近年は各種金物を用いることも多い。 In various wooden structures such as wooden construction, there are very many places where two rod-shaped members are connected together. When connecting two parts, if the load conditions are loose, a simple method using only nails and adhesives is possible, but if it is a building skeleton, etc., the tenon is processed to ensure strength. Measures are required. For example, when installing a column on the upper surface of the base, in order to prevent the horizontal movement of the column, a tenon is processed in the center of the lower end surface of the column and a tenon hole is processed in the upper surface of the base, and both are fitted together. . Although such a method using a tenon has been known for a long time, there are problems such as a decrease in strength due to a cross-sectional defect of a member and adjustment during construction, and in recent years, various hardware is often used.
二部材の端面同士を接触させて直線状に連結する場合や、一方の部材の側面に他方の部材の端面を接触させてT字状やL字状に連結する場合、前記のようなホゾとホゾ穴の代替としてホゾパイプを用いることがある。ホゾパイプは、従来のホゾと同等の機能を担うもので、鋼管を所定の長さに切り出しただけの単純な形状で、その側周面には複数のピン孔を形成してある。なお連結される二部材には、あらかじめ接触面を貫通する軸孔を加工しておき、この中にホゾパイプを埋め込む。 When the end surfaces of two members are brought into contact with each other and connected in a straight line, or when the end surface of the other member is brought into contact with the side surface of one member and connected in a T shape or L shape, A hozo pipe may be used as an alternative to the hozo hole. The hozo pipe has a function equivalent to that of the conventional hozo, and has a simple shape obtained by cutting a steel pipe into a predetermined length, and a plurality of pin holes are formed on the side peripheral surface thereof. In addition, a shaft hole that penetrates the contact surface is processed in advance in the two members to be connected, and a hozo pipe is embedded therein.
ホゾパイプの使用例を図8に示す。この図では、横材と下柱をT字状に連結する箇所と、下柱と上柱を一直線に連結する箇所にホゾパイプを使用しており、各部材には、ホゾパイプと同径の軸孔を加工してある。さらにホゾパイプと部材を一体化するため、部材の側面からホゾパイプのピン孔にドリフトピンを打ち込んでいる。そのため部材の側面には、反対面に貫通する側孔を加工してある。なおドリフトピンは、鋼製の丸棒を所定の長さに切り出したもので、また側孔は、ピン孔に応じた位置に加工してあり、しかもドリフトピンを摩擦だけで保持できる内径としてある。 FIG. 8 shows an example of using a hozo pipe. In this figure, hozo pipes are used at locations where the cross members and lower columns are connected in a T-shape, and where the lower columns and upper columns are connected in a straight line, and each member has a shaft hole with the same diameter as the hozo pipe. Has been processed. Further, in order to integrate the hozo pipe and the member, a drift pin is driven into the pin hole of the hozo pipe from the side surface of the member. Therefore, a side hole penetrating the opposite surface is processed on the side surface of the member. The drift pin is a steel round bar cut out to a predetermined length, and the side hole is machined at a position corresponding to the pin hole, and has an inner diameter that can hold the drift pin only by friction. .
ホゾパイプに関する先行技術の例としては、下記特許文献が挙げられる。文献1では、木造住宅において、筋違を横架材に高強度で固定する際に用いる固定金物が開示されている。この固定金物は、ほぞパイプと取付プレートを溶接で一体化した構成で、取付プレートを横長形状とすることで、柱と筋違を一体的に固定可能で、強度や施工性に優れている。 The following patent documents are mentioned as an example of the prior art regarding a hozo pipe. Document 1 discloses a fixing hardware used when fixing a strut to a horizontal member with high strength in a wooden house. This fixed hardware has a structure in which the mortise pipe and the mounting plate are integrated by welding, and the mounting plate is formed in a horizontally long shape, so that the column and the strut can be fixed integrally, and is excellent in strength and workability.
また文献2では、柱の負担を軽減することを目的として、木造軸組構造における筋かい金物取付け構造が開示されている。この技術は、筋かいに引張荷重が作用した際、木製柱に及ぶ力学的負担を軽減することを目的としており、木製柱の内部に埋め込まれたホゾパイプと、木製土台と木製柱との角部に配置された三角形状の筋かい取付け金物と、を複数のボルトで連結している。筋かい取付け金物は、ボルトを介してホゾパイプに連結されており、筋かいに作用した引張荷重は、ホゾパイプの全域を介して木製柱に受け止められ、柱に加わる応力が軽減される。 Further, Reference 2 discloses a brace fitting mounting structure in a wooden frame structure for the purpose of reducing the burden on the pillar. The purpose of this technology is to reduce the mechanical load on the wooden column when a tensile load is applied to the brace. The hozo pipe embedded inside the wooden column, the corner between the wooden base and the wooden column. Are connected with a plurality of bolts. The brace fitting is connected to the hozo pipe via a bolt, and the tensile load acting on the brace is received by the wooden pillar through the entire hozo pipe, and the stress applied to the pillar is reduced.
ホゾパイプは、汎用の鋼管を所定の長さに切り出した後、側周面にピン孔を形成しただけの単純な形状であり、溶接作業などが不要で製造費用を抑制でき、しかも引張荷重やせん断荷重に対して十分な強度を確保できる。なお柱などの部材には、あらかじめ軸孔や側孔を加工する必要があるが、これらは汎用のドリルでも対応でき、加工費用や作業性に問題はなく、さらに現地での施工作業も容易である。 Hozo pipe is a simple shape in which a general-purpose steel pipe is cut into a predetermined length and then a pin hole is formed on the side peripheral surface, so that welding work is not required and manufacturing costs can be reduced. Enough strength against load can be secured. In addition, it is necessary to machine shaft holes and side holes for members such as pillars in advance, but these can be handled by general-purpose drills, there is no problem in processing cost and workability, and construction work on site is also easy. is there.
しかしホゾパイプと部材は、ドリフトピンやボルトなど棒状の固定具だけで一体化している。そのため、連結された二部材に引張荷重が作用した際、固定具がこの荷重を一手に受け止めて部材を引き裂こうとする。その結果、図8のように、側孔を基点として部材の長手方向(木目の方向)にヒビ割れが発生しやすく、これが限度を超えて成長すると部材が破損する恐れもある。この点は、ドリフトピンの本数や直径を増やすことで改善できるが、部材の厚さや断面形状などの制約から対応が難しい場合もある。 However, the hozo pipe and the member are integrated only by a rod-like fixture such as a drift pin or bolt. Therefore, when a tensile load is applied to the two connected members, the fixture receives the load and tries to tear the member. As a result, as shown in FIG. 8, cracks are likely to occur in the longitudinal direction of the member (the direction of the grain) starting from the side hole, and if this grows beyond the limit, the member may be damaged. This point can be improved by increasing the number and diameter of the drift pins, but it may be difficult to cope with due to restrictions such as the thickness and cross-sectional shape of the member.
このような要因から、ホゾパイプを用いた連結構造を設計する際は、ドリフトピンなどの固定具による部材のヒビ割れを考慮して許容耐力を決めることが多い。そのため、ヒビ割れの発生や成長を抑制できるならば、連結構造の許容耐力を向上でき、建築物の安全性も一段と向上することが期待できる。また許容耐力に十分な余裕があれば、より小断面の部材を使用して、構造物の軽量化や小形化も実現できる。 Because of these factors, when designing a connecting structure using hozo pipes, the allowable strength is often determined in consideration of cracking of a member by a fixture such as a drift pin. Therefore, if the generation and growth of cracks can be suppressed, the allowable strength of the connection structure can be improved, and the safety of the building can be expected to be further improved. If there is a sufficient margin for the allowable yield strength, it is possible to reduce the size and weight of the structure by using a member having a smaller cross section.
本発明はこうした実情を基に開発されたもので、ホゾパイプと固定具で連結された二部材に引張荷重が作用した際、固定具による部材のヒビ割れを抑制可能な連結構造の提供を目的としている。 The present invention was developed on the basis of such a situation, and for the purpose of providing a connection structure capable of suppressing cracking of a member by a fixture when a tensile load is applied to two members connected by a hozo pipe and a fixture. Yes.
前記の課題を解決するための請求項1記載の発明は、一方材と他方材との境界面から対向して延びる軸孔に差し込まれるホゾパイプと、前記一方材および前記他方材に設けた側孔に差し込まれ且つ前記ホゾパイプの側周面に設けたピン孔を貫通する固定具と、を備え、前記一方材および前記他方材には、前記ホゾパイプと略平行または略直角にラグスクリューをねじ込んでいることを特徴とする連結構造である。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that a hozo pipe inserted into a shaft hole extending oppositely from a boundary surface between one material and the other material, and a side hole provided in the one material and the other material. And a fixing tool that penetrates a pin hole provided on a side peripheral surface of the hozo pipe, and a lag screw is screwed into the one material and the other material substantially in parallel with or substantially at right angles to the hozo pipe. It is the connection structure characterized by this.
本発明は、木造建築を始めとする各種の木構造において、横材と柱など、棒状の二部材を連結するためのもので、便宜上、連結される二部材のうち一方を一方材と称し、残る一方を他方材と称するものとする。なお一方材と他方材のいずれとも、集成材を含む木質素材とする。また一方材と他方材は、必ず面接触しているが、その配置は自在であり、二部材がT字状やL字状になる場合のほか、二部材の端面同士が接触して直線状になる場合もあり、さらに一方材の側面から斜方向に他方材が突出する場合もある。 The present invention is for connecting two bar-shaped members such as cross members and pillars in various wooden structures including wooden buildings, and for convenience, one of the two members to be connected is referred to as one member, The remaining one is called the other material. It should be noted that both the one material and the other material are made of a wooden material including a laminated material. In addition, the one material and the other material are always in surface contact with each other, but their arrangement is free. In addition to the case where the two members are T-shaped or L-shaped, the end surfaces of the two members are in contact with each other and are linear. In some cases, the other material protrudes obliquely from the side surface of the one material.
ホゾパイプは、鋼管を切り出したもので従来と何ら変わりがなく、一方材と他方材を跨ぐように埋め込まれる。そのため一方材と他方材には、ホゾパイプを埋め込むための軸孔をあらかじめ加工しておく。当然ながら軸孔は、二部材を正しく配置した際、同心にそろう必要があり、しかもホゾパイプと同径として隙間が生じないようにする。そのほかホゾパイプは、文字通り中空状であるが、強度などとの兼ね合いで中実の丸棒状とすることもできる。なおホゾパイプを軸孔に埋め込んだだけでは、引張荷重に対抗できない。そのため一方材と他方材のいずれにも、ドリフトピンなどの固定具を差し込んでいる。 The hozo pipe is a steel pipe cut out and is not different from the conventional one, and is embedded so as to straddle one material and the other material. Therefore, a shaft hole for embedding the hozo pipe is processed in advance in one material and the other material. Of course, the shaft hole needs to be concentric when the two members are correctly arranged, and has the same diameter as the hozo pipe so that no gap is generated. In addition, the hozo-pipe is literally hollow, but it can also be made into a solid round bar in view of strength and the like. It should be noted that the tensile load cannot be resisted only by embedding the hozo pipe in the shaft hole. Therefore, a fixing tool such as a drift pin is inserted into either one material or the other material.
固定具は、鋼製の細長い棒状で、部材とホゾパイプを一体化する機能を担い、部材の側面に加工してある側孔に差し込む。固定具の具体例としては、ドリフトピンやボルトが挙げられる。側孔に差し込まれた固定具は、ホゾパイプを貫通する必要があり、ホゾパイプの側周面には製造段階でピン孔を形成してある。なおドリフトピンは、側孔との摩擦だけで部材の内部に保持される。またボルトを使用する場合、その先端を反対面に貫通させてナットを取り付ける。 The fixture is in the form of an elongated rod made of steel, has a function of integrating the member and the hozo pipe, and is inserted into a side hole processed on the side surface of the member. Specific examples of the fixture include a drift pin and a bolt. The fixing tool inserted into the side hole needs to penetrate the hozo pipe, and a pin hole is formed on the side peripheral surface of the hozo pipe at the manufacturing stage. The drift pin is held inside the member only by friction with the side holes. Also, when using bolts, attach nuts with their tips penetrating the opposite surface.
固定具は、一方材と他方材のそれぞれに一本だけ使用することも有り得るが、通常は各部材に対して複数本を使用する。また全ての固定具を平行にそろえることは稀であり、通常は隣接する固定具を直角に配置して、荷重を広範囲に分散させる。 Although only one fixture may be used for each of the one material and the other material, a plurality of fixtures are usually used for each member. Also, it is rare to align all fixtures in parallel, and usually the adjacent fixtures are placed at right angles to distribute the load over a wide range.
ラグスクリューは、汎用の木ネジを大形化したもので、側周面には螺旋状に延びるネジ部を形成してあり、従来から木造建築などで使用されている。ネジ部が部材の中に食い込むことで木質繊維の移動を規制して、ヒビ割れの発生や成長を抑制できる。本発明は、このようなラグスクリューの特徴を利用して、連結構造の耐力を向上するものである。なおラグスクリューの使用数やねじ込み方法は自在であり、二部材を貫通するようにねじ込む場合もあれば、二部材を貫通させない場合もある。ただしラグスクリューは、施工性や効果を考慮して、ホゾパイプとほぼ平行またはほぼ直角にねじ込むものとする。 The lag screw is a large-sized general-purpose wood screw. A screw portion extending in a spiral shape is formed on the side peripheral surface, and is conventionally used in wooden construction. When the screw part bites into the member, the movement of the wood fiber is restricted, and the generation and growth of cracks can be suppressed. The present invention improves the proof stress of the connecting structure by utilizing such a characteristic of the lag screw. Note that the number of lag screws used and the screwing method are arbitrary, and the screw may be screwed so as to penetrate the two members or the two members may not be penetrated. However, considering the workability and effects, the lag screw shall be screwed in substantially parallel to or almost perpendicular to the hozo pipe.
ラグスクリューをねじ込むことで部材が強化され、二部材に過大な引張荷重が作用した際も、ドリフトピンなどの固定具によって部材が引き裂かれることを防止でき、連結構造の耐力が向上する。なお二部材を貫通するようにラグスクリューをねじ込んだ場合、ホゾパイプや固定具に作用する負荷が軽減され、一段と連結構造の耐力が向上する。 The member is strengthened by screwing the lag screw, and even when an excessive tensile load is applied to the two members, the member can be prevented from being torn by a fixing tool such as a drift pin, and the proof stress of the connection structure is improved. In addition, when the lag screw is screwed so as to penetrate the two members, the load acting on the hozo pipe and the fixture is reduced, and the proof stress of the connection structure is further improved.
請求項2記載の発明は、二部材の配置やラグスクリューのねじ込み方法を限定するもので、一方材の側面と他方材の端面が接触しており、ラグスクリューは、ホゾパイプと略平行しており且つ一方材の側面から他方材に向けてねじ込んであり、該ラグスクリューのネジ部は、一方材と他方材の両方に跨っていることを特徴とする。本発明は、一方材の側面に他方材の端面が接触するT字状またはL字状の連結構造を想定しており、一方材側の軸孔は側面に加工するが、他方材側は端面に加工する。なお他方材の端面を斜方向に切断することで、他方材を斜方向に突出させることもできる。 The invention according to claim 2 limits the arrangement of the two members and the screwing method of the lag screw. The side surface of one material and the end surface of the other material are in contact, and the lag screw is substantially parallel to the hozo pipe. And it is screwed toward the other material from the side surface of one material, The thread part of this lag screw straddles both the one material and the other material, It is characterized by the above-mentioned. The present invention assumes a T-shaped or L-shaped connection structure in which the end surface of the other material contacts the side surface of the one material, and the shaft hole on the one material side is processed into the side surface, while the other material side has the end surface. To process. It is also possible to project the other material in the oblique direction by cutting the end surface of the other material in the oblique direction.
ラグスクリューは、一方材の各側面のうち、他方材と接触する面の反対からねじ込み、その先端側は、一方材と他方材の境界を通り過ぎて他方材に到達させる。したがってホゾパイプとラグスクリューは、ほぼ平行に並び、二部材に引張荷重が作用した際は、ラグスクリューもこの荷重を受け止める。なお、ラグスクリューのねじ込みを終えた際、そのネジ部は、一方材と他方材の両方に跨っているものとする。そのため部材の経年変形でラグスクリューに緩みが生じることはない。 The lag screw is screwed in from the opposite side of the side surface of one material to the other material, and the tip side passes through the boundary between the one material and the other material and reaches the other material. Therefore, the hozo pipe and the lag screw are arranged substantially in parallel, and when a tensile load acts on the two members, the lag screw also receives this load. In addition, when the screwing of the lag screw is finished, the screw portion is assumed to straddle both the one material and the other material. Therefore, the lag screw does not loosen due to aging deformation of the member.
請求項3記載の発明も、二部材の配置やラグスクリューのねじ込み方法を限定するもので、一方材と他方材の端面同士が接触して略直線状に並んでおり、ラグスクリューは、ホゾパイプおよび固定具のいずれとも略直角にねじ込んであり且つ固定具から見て一方材と他方材との境界側に位置することを特徴とする。本発明は、一方材と他方材の端面同士が接触して直線状に並ぶことを想定しているが、部材の端面を斜方向に切断して若干の交角を持たせることもできる。このように二部材を直線状に並べる場合、これらを貫通するようにラグスクリューをねじ込むことが難しい。そのためラグスクリューは、部材の側面からホゾパイプに対してほぼ直角にねじ込むことを想定しており、対向する部材に到達することはない。 The invention of claim 3 also limits the arrangement of the two members and the screwing method of the lag screw, the end faces of the one material and the other material are in contact with each other and are arranged in a substantially straight line. Each of the fixtures is screwed at a substantially right angle and is located on the boundary side between the one material and the other material when viewed from the fixture. In the present invention, it is assumed that the end surfaces of the one material and the other material are in contact with each other and are arranged in a straight line. However, the end surfaces of the members may be cut obliquely to have a slight intersection angle. Thus, when arranging two members linearly, it is difficult to screw in a lag screw so that these may be penetrated. Therefore, it is assumed that the lag screw is screwed from the side surface of the member substantially at right angles to the hozo pipe, and does not reach the opposing member.
さらにラグスクリューは、単純に一方材や他方材の側面にねじ込む訳ではなく、特定の固定具に対して直角にねじ込み、しかもその固定具から見て、干渉しない程度の距離を空けて二部材の境界面側に位置するものとする。なお一本の部材に複数の固定具を差し込んでいる場合、全ての固定具に対して、この要領でラグスクリューをねじ込むこともできるが、一部の固定具に限定することもできる。 Furthermore, the lag screw is not simply screwed into the side of one material or the other material, but is screwed at a right angle with respect to a specific fixture, and when viewed from the fixture, the distance between the two members is such that there is no interference. It shall be located on the boundary surface side. When a plurality of fixtures are inserted into one member, the lag screw can be screwed in this manner for all the fixtures, but it can also be limited to some fixtures.
このように、固定具に隣接してラグスクリューをねじ込むことで、固定具の近傍を重点的に強化できる。そのため二部材に引張荷重が作用した際も、固定具による部材のヒビ割れを抑制できる。しかも過大な引張荷重によって固定具が移動した際は、ラグスクリューが固定具と接触して、それ以上の移動を押さえ込み、連結構造の破損を防止できる。 Thus, by screwing the lag screw adjacent to the fixture, the vicinity of the fixture can be intensively strengthened. Therefore, even when a tensile load acts on the two members, cracking of the members by the fixture can be suppressed. In addition, when the fixture moves due to an excessive tensile load, the lag screw comes into contact with the fixture and suppresses further movement, thereby preventing the connection structure from being damaged.
請求項1記載の発明のように、面接触している二部材の境界を跨ぐようにホゾパイプを埋め込み、さらにドリフトピンなどの固定具でホゾパイプと部材を一体化する連結構造において、部材にラグスクリューをねじ込むことで、部材を強化できる。そのため、二部材に引張荷重が作用した際、固定具による部材のヒビ割れを抑制でき、連結構造の許容耐力が向上する。これによって建築物などの安全性も一段と向上するほか、許容耐力に十分な余裕がある場合、より小断面の部材を使用して、構造物の軽量化や小形化を実現できる。なおラグスクリューは、汎用品を使用可能で、しかも下孔を加工するだけでねじ込み可能で、作業性や費用面でも優れている。 As in the first aspect of the invention, in the connecting structure in which the hozo pipe is embedded so as to straddle the boundary between the two members that are in surface contact, and the hozo pipe and the member are integrated with a fixing device such as a drift pin, the lug screw is used as the member. By screwing in, the member can be strengthened. Therefore, when a tensile load is applied to the two members, cracking of the member by the fixture can be suppressed, and the allowable proof stress of the connection structure is improved. As a result, the safety of buildings and the like is further improved, and when there is a sufficient margin for the allowable yield strength, it is possible to reduce the size and size of the structure by using a member having a smaller cross section. The lag screw can be used as a general-purpose product, and can be screwed simply by processing the pilot hole, which is excellent in terms of workability and cost.
請求項2記載の発明のように、一方材と他方材をT字状やL字状に連結する構造において、ホゾパイプとほぼ平行して二部材を貫通するようにラグスクリューをねじ込むことで、ホゾパイプのほか、ラグスクリューでも二部材が連結され、強度が向上する。 In the structure in which one material and the other material are connected in a T-shape or L-shape as in the invention described in claim 2, the hozo pipe is screwed into the lug screw so as to penetrate the two members substantially parallel to the hozo pipe. In addition, the lag screw also connects the two members, improving the strength.
請求項3記載の発明のように、一方材と他方材の端面同士を接触させて直線状に連結する構造において、固定具に隣接してラグスクリューをねじ込むことで、固定具の近傍を重点的に強化でき、二部材に引張荷重が作用した際も、ヒビ割れの発生や成長を抑制できる。しかも過大な引張荷重によって固定具が移動した際は、ラグスクリューが固定具と接触して、それ以上の移動を押さえ込み、連結構造の破損を極限まで引き延ばすことができる。 In the structure in which the end surfaces of the one material and the other material are brought into contact with each other and connected linearly as in the invention described in claim 3, the vicinity of the fixture is focused by screwing the lag screw adjacent to the fixture. Even when a tensile load acts on the two members, the generation and growth of cracks can be suppressed. Moreover, when the fixture is moved by an excessive tensile load, the lag screw comes into contact with the fixture, and the further movement can be suppressed, and the breakage of the connection structure can be extended to the limit.
図1は、本発明による連結構造の形状例を示している。この連結構造は、水平に配置した横材11の上面に柱21を載せたT字状であり、横材11を一方材として、柱21を他方材とする。そして横材11と柱21を連結するため、双方の境界を跨ぐようにホゾパイプ31を埋め込み、さらに横材11と柱21のそれぞれをホゾパイプ31と一体化するため、双方の側面から固定具を打ち込んでいる。
FIG. 1 shows an example of the shape of a connecting structure according to the present invention. This connection structure is a T-shape in which a column 21 is placed on the upper surface of a
ホゾパイプ31は、鋼製のパイプを所定の長さに切り出して、その側周面を貫通するピン孔32を複数組形成したもので、図では直交する二方向に計六組のピン孔32を形成してある。またホゾパイプ31を埋め込むため、横材11の上面には裏側に貫通する軸孔13を加工してあり、対する柱21の下面中央には長手方向に延びる軸孔23を加工してあり、両軸孔13、23でホゾパイプ31の全体を埋め込むことができる。なお軸孔13、23の内径とホゾパイプ31の外径は等しく、ホゾパイプ31を埋め込んだ際、双方は隙間なく密着する。
The hozo pipe 31 is formed by cutting a steel pipe into a predetermined length and forming a plurality of sets of pin holes 32 penetrating the side peripheral surface. In the figure, a total of six sets of pin holes 32 are formed in two orthogonal directions. It is formed. Further, in order to embed the hozo-pipe 31, a shaft hole 13 penetrating to the back side is processed in the upper surface of the
ホゾパイプ31を横材11や柱21と一体化するための固定具には、ドリフトピン34を使用している。ドリフトピン34は、鋼製の単純な丸棒であり、横材11や柱21の側面に加工してある側孔17、27に打ち込まれて、摩擦だけで保持される。ドリフトピン34は、ホゾパイプ31のピン孔32を貫通するように打ち込む必要があり、側孔17、27は軸孔13、23と交差して反対面に達している。
A
ラグスクリュー35は、一般的な木ネジを大形化したもので、ドライバーなどの工具を掛けるための頭部36と、側周面に螺旋状のネジが形成されたネジ部37などで構成され、横材11の下面から柱21に向けてねじ込まれる。ただしネジ部37の外径は、最低でも8mm程度であり、横材11と柱21にはあらかじめ下孔15、25を加工してある。当然ながら双方の下孔15、25は、同心にそろう必要がある。なおこの図では四本のラグスクリュー35を使用しており、下孔15、25も四組加工してある。
The
図2は、図1の横材11と柱21を連結した後の状態と、その中央部の縦断面を示している。ホゾパイプ31は、全体が横材11と柱21の中に埋め込まれており、ドリフトピン34の端面だけが側孔17、27の中に現れている。またラグスクリュー35は、頭部36を除く全体が横材11と柱21の中に埋め込まれており、部材の表面に現れる部品が少なく、後工程で壁材や付属品などを自在に取り付けることができる。さらに縦断面図のように、ホゾパイプ31は、横材11と柱21のいずれとも隙間なく埋め込まれており、水平荷重を円滑に伝達できる。なおホゾパイプ31のピン孔32は計六組だが、下から二番目のものは、構造上、ドリフトピン34を打ち込んでいない。
FIG. 2 shows a state after the
図3は、図2のB−B線を切断線とした縦断面である。この図は、柱21を対角線上で切断しており、柱21の幅が図2の縦断面図よりも約1.4倍長くなっている。またラグスクリュー35は、頭部36を除くほぼ全域がネジ部37となっており、ねじ込みを終えた際、ネジ部37は横材11と柱21を跨いでいる。そのため横材11が乾燥などで収縮して、頭部36が浮き上がった際も、二部材を緩むことなく連結できる。ただしネジ部37が横材11と柱21を跨ぐため、ねじ込みの際、柱21を横材11に引き寄せることができない。そのため施工時は、まずホゾパイプ31とドリフトピン34で横材11と柱21を密着させた後、ラグスクリュー35をねじ込む。
FIG. 3 is a longitudinal cross section taken along line BB in FIG. In this figure, the pillar 21 is cut along a diagonal line, and the width of the pillar 21 is about 1.4 times longer than the longitudinal sectional view of FIG. The
図4は、垂直方向に並ぶ下部材12と上部材22の連結構造である。この連結構造は、下部材12と上部材22の端面同士を接触させて長尺化するもので、下部材12を一方材として、上部材22を他方材とする。下部材12と上部材22は、横断面形状が等しい角棒であり、下部材12の上端面の中央と、上部材22の下端面の中央には、長手方向に延びる軸孔13、23を加工してあり、この中にホゾパイプ31を埋め込み、さらに両部材の側面からドリフトピン34を打ち込み、双方を一体化している。
FIG. 4 shows a connecting structure of the lower member 12 and the upper member 22 arranged in the vertical direction. In this connection structure, the end surfaces of the lower member 12 and the upper member 22 are brought into contact with each other to be elongated, and the lower member 12 is used as one material and the upper member 22 is used as the other material. The lower member 12 and the upper member 22 are rectangular bars having the same cross-sectional shape, and axial holes 13 and 23 extending in the longitudinal direction are formed at the center of the upper end surface of the lower member 12 and the center of the lower end surface of the upper member 22. The hozo pipe 31 is embedded in this, and the
このように二部材の端面同士が接触する連結構造において、その境界に向けてラグスクリュー38をねじ込むには、斜方向に下孔15、25を加工する必要がある。しかしこの加工は、作業性が悪く精度の確保も難しい。さらにねじ込み後、ラグスクリュー38の頭部36が部材から大きく突出する。この点を解消するため本発明では、ラグスクリュー38をホゾパイプ31に対して直角にねじ込んでいる。ただし単純にねじ込んでいる訳ではなく、ドリフトピン34の移動を規制できるよう、下孔15、25は、側孔17、27と対になるように設けている。
Thus, in the connection structure in which the end surfaces of the two members are in contact with each other, in order to screw the
下孔15、25は、対になる側孔17、27と直角に加工してあり、しかもその側孔17、27から見て、二部材の境界側に位置している。なお対になる下孔15、25と側孔17、27は、干渉しない程度に接近させている。この図では、ホゾパイプ31との兼ね合いから、一箇所の側孔17、27に対して二箇所に下孔15、25を加工してある。また下部材12と上部材22のいずれとも、側孔17、27を三箇所に加工してあるが、その全てに対して下孔15、25を加工して、ラグスクリュー38をねじ込んでいる。
The
図5は、図4の下部材12と上部材22を連結した後の縦断面と、その際のラグスクリュー38などの配置を示している。下部材12と上部材22は、ホゾパイプ31とドリフトピン34で連結されており、またドリフトピン34と交差するようにラグスクリュー38をねじ込んでいる。そのため右下の斜視図のように、ラグスクリュー38は、ドリフトピン34の移動を規制するような配置となっており、二部材に引張荷重が作用した際も、ドリフトピン34で部材を引き裂くことは困難である。さらに過大な引張荷重によってドリフトピン34が移動した際は、ラグスクリュー38と接触することで、それ以上の移動を強固に規制する。
FIG. 5 shows a longitudinal section after the lower member 12 and the upper member 22 of FIG. 4 are connected, and the arrangement of the
図6は、横材11と斜材29の連結構造である。図1の連結構造は、横材11と柱21をT字状に連結しているが、この図のように、斜め上方に延びる斜材29を連結することもできる。なおこの図では、横材11を一方材として、斜材29を他方材とする。斜材29の下端面は、斜方向に切断してあり、この面を横材11の上面に接触させると、斜材29は斜め上方に突出する。またホゾパイプ31を埋め込む軸孔13、23は、斜材29の長手方向に加工してある訳ではなく、垂直方向に加工してある。そのため軸孔23は、斜材29を貫通しないよう、図のやや右寄りに加工してある。同様にラグスクリュー35は、斜材29を貫通しないよう、図のやや右寄りに二本だけをねじ込んでいる。そのほか固定具にはボルト39を使用しており、これを側孔17、27に差し込んだ後、その先端にナット33を螺合する。
FIG. 6 shows a connection structure of the
図7は、本発明の使用例を示している。本発明は、T字状や直線状など、様々な位置関係の二部材を連結可能で、この図のようなトラスを組む際も、全面的に使用可能である。下弦材41と上弦材42は、図4と同じ構造で複数の部材を直線状に連結したもので、また下弦材41と上弦材42を結ぶ縦材43の両端は、図1と同じ構造でT字状に連結してある。さらに筋交い44は、図6と同じ構造で連結してある。 FIG. 7 shows an example of the use of the present invention. The present invention can connect two members having various positional relationships such as a T-shape and a straight shape, and can be used entirely when a truss as shown in this figure is assembled. The lower chord member 41 and the upper chord member 42 are the same structure as in FIG. 4 and a plurality of members are connected in a straight line, and both ends of the vertical member 43 connecting the lower chord member 41 and the upper chord member 42 are the same as in FIG. It is connected in a T shape. Furthermore, the braces 44 are connected with the same structure as that of FIG.
11 横材(一方材)
12 下部材(一方材)
13 軸孔
15 下孔
17 側孔
21 柱(他方材)
22 上部材(他方材)
23 軸孔
25 下孔
27 側孔
29 斜材(他方材)
31 ホゾパイプ
32 ピン孔
33 ナット
34 ドリフトピン(固定具)
35 ラグスクリュー
36 頭部
37 ネジ部
38 ラグスクリュー
39 ボルト(固定具)
41 下弦材
42 上弦材
43 縦材
44 筋交い
11 Crosspiece (one side)
12 Lower member (one side material)
13 Shaft hole 15 Lower hole 17 Side hole 21 Column (other material)
22 Upper member (other material)
23
31
35
41 Lower chord material 42 Upper chord material 43 Vertical material 44 Bracing
Claims (3)
The end surfaces of the one material (12) and the other material (22) are in contact with each other and are arranged in a substantially straight line, and the lag screw (38) includes the hozo pipe (31) and the fixture (34, 39). The screw is screwed substantially at a right angle and is located on the boundary side between the one material (12) and the other material (22) when viewed from the fixture (34, 39). Connection structure.
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