JP2012149464A - 集成材の異形柱と梁の剛接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、木造建築物における軸組構法の集成材構造で、異形柱と梁の接合部の剛構造を提供すること。
【解決手段】複数の貫通孔を有するＴ字形柱１と、部材の両端部に縦スリットを施し、側面にはドリフトピン挿入穴を施した梁３Ａと、複数のボルト孔とナットを有し、ドリフトピン孔を複数有する突起プレ−トを備えているＬ型接合金具４と、ボルト孔が施され、複数のドリフトピン孔を有する矩形状の鋼板片、および複数のリブとで形成されているＴ型接合金具５と、座金プレ−トで構成している接合構造において、前記Ｔ字形柱１に有するボルト貫通孔１１と、前記該当金具に形成されているボルト孔９を当接し、通しボルト６を挿通し形成されている金具に梁３Ａを当接して、前記Ｌ型接合金具の突起プレ−ト４ｃと、Ｔ型接合金具の矩形状の鋼板片５ａが重合され、ドリフトピン７で結合する集成材の異形柱と梁の剛接合構造。
【選択図】図２

Description

本発明は、木造建築物の軸組構法における、集成材の異形柱と梁の接合部構造、および異形柱と梁の架構法に関するものである。

近年、地球温暖化防止など環境面で森林（若木の場合）でのＣＯ２吸収効果が注目されて、森林保全によるＣＯ２排出枠、および林業振興で地方再生も兼ねての林業活性化が叫ばれ、政府は木材利用を促進する方策として、昨年１０月１日「公共建築物等における木材の利用の促進に関する法律」を施行した。法律の基本的な方向は、公共建築物における木材の利用の促進の意義を踏まえ、非木造化を指向してきた過去の考え方を抜本的に転換し、公共建築物については可能な限り木造化を図る法律となっている。公共建築物には、国や地方が建設する学校、社会福祉施設、庁舎、公務員宿舎等が含まれている。しかし、公共建築や民間の非住宅を木造での大規模な構造にしたくとも、規模が違うため蓄積がある木造住宅の技術は転用できない。すなわち、構造計画やコストの面で木造化が困難な場合もあり、大規模な木造の技術が系統立っていないのが現状である。

従来の木造住宅等の軸組構法は、まず、柱と梁で軸組を構成し、それに壁や床を取り付けて行く構法である。柱には「通し柱」と「管柱」があり、柱の構造的な役割は、通し柱、管柱ともに垂直荷重を支持し、耐力壁として外周に作用する圧縮力や引張力に抵抗し、また、風圧力（水平力）を受ける外壁面での変形を防ぐことである。

従来、木造住宅等の軸組構法での通し柱は、柱の中間に梁を差し込むため、柱の断面欠損が大きくて、曲げ耐力は期待できずに引張力も不足する場合が多い。そこで、建築基準法関係告示第１４６０号で必要性能を確保するため、継手・仕口ではホゾや相欠きと組み合わせながらの補強・補助金物等が明記されている。

近年、木造住宅等の軸組構法での柱の断面欠損を少なくする方法として、柱と梁の接合部を堅固確実に固定すると共に、金物との当接部を安定化することを目的とした梁受け金物が、実願２００２−３５２９号公報（第１公知例）で開示されている。

また、近年、住宅用の木質ラ−メン構法が注目され、車庫一体型の住宅や店舗兼用住宅、さらに、一般の住宅でも、大きなスパン、大きな開口のものが求められており、一般的な木質ラ−メン構法として、鋼板挿入式ドリフトピンの接合方法が、図６に示す方法で行われている。即ち、事前にスリット加工された集成材の柱１４芯に、ドリフトピン孔１０を有する鋼板１５を挿入して、柱１４の側面からドリフトピン７を差し込み、柱１４に鋼板１５を固定する。次に、柱１４から突起している鋼板１５に、集成材の梁１６に加工されているスリット１７を差し込み、梁の側面から、ドリフトピン７と呼ばれている丸鋼で連結して、柱１４と梁１６を一体化している。

さらに、純ラ−メン構造として、集成材梁の、集成材柱との接合部に位置する端部を切り離し、この端部材を直交して組み立て、これを上下の集成材柱で挟み込んで集成材柱を貫通させ、双方をボルト接合することにより柱・梁の接合部を剛接合にする架構組み立てる構法が、特開平６−１８５１１５号公報（第２公知例）で開示されている。

実願２００２−３５２９号 特開平６−１８５１１５号

しかしながら、第１公知例の梁受け金物は、集成材の柱と梁の接合として、せん断力と軸力（引張・圧縮）を考慮して開発されたものである。また、近年、曲げ応力を考慮して開発された、代表的な図６の鋼板挿入のドリフトピンを使用している、鋼板挿入式ドリフトピンの接合方法においても、完全な剛にできない課題があり、半剛接合（ピンと剛の中間）の評価である。例えば、図６に示す、鋼板挿入式ドリフトピンの接合方法は、集成材をスリットして鋼板を挿入する方式である。力の伝達は、梁のモ−メント――ドリフトピンのせん断力――鋼板の曲げ――ドリフトピンのせん断力――柱のモ−メントとなり、曲げに対しては垂直鋼板のみで抵抗するシステムであり、曲げに重要なフランジ部が存在しない構法である。

次に、第２公知例の純ラ−メン構造においては、純ラ−メン構造の架構の組み立てが可能と引用文献に記載されており、集成材梁１の端部に位置する端部材２を、挟む形状で、上下に分割された集成材柱３が当接し、端部材を梁成方向に貫通するボルト４を集成材上下の柱３，３間に軸方向に貫通させ、緊結することにより端部材２を集成材柱３，３間に剛接合に組み立てる方法であるが、組み立てが複雑で、製品および施行精度を必要とし、さらに、重機も必要で、組み立て時間等の施行性にも難点があり、高コストになる可能性がある。

本発明の解決すべき課題は、大規模な木造建築物、すなわち、柱と柱の間隔（スパン）が長い、天井が高いといった公共建築物等の構造的特性に対して、高耐久架構技術に基づく、集成材を用いての純ラ−メン構造で、作業性を考慮して提供するものである。

本発明者は、前記課題を解決すべく検討した結果、集成材の特性を活かした、新しいモ−メント抵抗接合の形式、すなわち、集成材の外層面（一般的に、コストを考慮して強度的に重要な梁の外層面である梁の上層面と下層面には、高強度樹種の高価なベイマツ等、内層ラミナには低強度樹種の杉等が使用されている）を活用しての接合金具での技術的知見を得た。例えば、梁の外層面の位置に鋼板片を設けて、前記鋼板片で集成材梁を上下で挟む形状に形成し、梁の成（高さ）の中立軸からの遠端部で鋼板片での面積を加えることで、二次モ−メントを大きくして、剛構造にすることである。

また、躯体構造がピン構造からラ−メン構造になることで、従来構法の場合では、正方形柱の径が大きくなり、デットスペ−スが発生する。そこで、本発明では、外周の柱を異形形状の柱としてデットスペ−スを極力少なくしている。例えば、外周で室内側に面する柱幅を小さくして、必要な断面積を確保して、外部面の柱幅を大きくしている。その要旨とするところは以下の通りである。

（１）木造建築物の軸組構法における梁接合部の位置に、直交したボルトを挿通し、複数の貫通孔を有するＴ字形集成材柱と、部材の両端部に縦スリットを施し、側面にはドリフトピン挿入穴を施した集成材梁と、Ｌ字形状に折曲形成された鋼板片の垂直面に、複数のボルト孔とナットを有し、前記垂直面と水平面の幅中央部の位置から、ドリフトピン孔を複数有した突起プレ−トを備えているＬ型接合金具と、Ｌ字形状に曲げた鋼板片の短辺に、長尺ボルトを挿通するボルト孔が施され、長辺の幅中央の下部には、複数のドリフトピン孔を有する矩形状の鋼板片、および複数のリブを配置して形成されているＴ型接合金具と、長方形で複数のボルト孔を有する座金プレ−トの部品で構成してなる接合構造において、前記Ｔ字形集成材柱に有する複数のボルト貫通孔と、前記該当金具に形成されているボルト孔を当接し、通しボルトを挿通し形成されている金具に、前記集成材梁を当接して、前記Ｌ型接合金具の突起プレ−トと、Ｔ型接合金具の矩形状の鋼板片が重合され、ドリフトピンで結合されていることを特徴とする集成材の異形柱と梁の剛接合構造。

（２）梁接合部の位置に直交したボルトを挿通し、複数の貫通孔を有するＬ字形集成材柱と、部材の両端部に縦スリットを施し、側面にはドリフトピン挿入穴を施した集成材梁と、Ｌ型接合金具と、Ｔ型接合金具と、長方形で複数のボルト孔を有する座金プレ−トの部品で構成してなる接合構造を特徴とする、請求項１に記載の集成材の異形柱と梁の剛接合構造。

本発明に係る集成材の異形柱と梁の剛接合構造によれば、近年の木質ラ−メン構造の代表的な鋼板挿入式ドリフトピンの接合方法においても、半剛接合（ピンと剛の中間）での評価での設計である。本発明では、集成材柱と集成材梁の接合箇所において、集成材の特性（外層ラミナ）を活用しての、モ−メント・せん断力・軸力・を同時伝達することが可能な金具を用いることにより、公共建築物等の構造的特性に対応した高性能な純ラ−メン構造ができる。したがって、耐震性、耐久性を重要視した設計を合理的に行うことが可能で、粘り強い構造等の効果が得られ、最適な高耐久的な木造軸組の建築物ができる。

本発明に係る集成材の異形柱と梁の剛接合構造によれば、近年の木質ラ−メン構造の代表的な、鋼板挿入式ドリフトピンの接合方法での断面性能は、フランジ部が付加されないため、梁の成（高さ）の中立軸からの遠端部の面積は微少である。したがって、断面係数が小さい。本発明では、梁の外層面の位置に鋼板片を有しており、梁の成（高さ）の中立軸からの遠端部の鋼板片での面積が生じ、有効な断面係数が発生する。すなわち、従来の半剛接合とは異なり、剛接合ができる。

本発明に係る集成材の異形柱と梁の剛接合構造によれば、従来の柱は、Ｘ、Ｙ方向と二方向ラ−メンの場合は、一般的に正方形でデットスペ−スを有する形状になるが、本発明では外周の柱に関して、コ−ナ−の柱はＬ字形、その他の柱はＴ字形にしている。すなわち、室内側の柱の角を窪ませて、デットスペ−スを極力少なくして居住空間を広くしている。

本発明に係る集成材の異形柱と梁の剛接合構造で第１の実施例を示す模式図である。 本発明に係る第１の実施例を示すＴ字形集成柱と梁とのスパン（張間）方向の接合部の分解斜視図であり、（ａ）はＬ型接合金具の模式図、（ｂ）はＴ型接合金具の模式図、（ｃ）は座金プレ−トの模式図である。 本発明に係る集成材の異形柱と梁の剛接合構造の実施例でＴ型接合金具の実施例を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図、（ｄ）はＣ−Ｃ断面図である。 本発明に係る集成材の異形柱と梁の剛接合構造で第２の実施例を示す模式図である。 本発明に係る第２の実施例を示すＬ字形集成柱と梁とのスパン（張間）方向の接合部の分解斜視図であり、（ａ）はＬ型接合金具の模式図、（ｂ）はＴ型接合金具の模式図、（ｃ）は座金プレ−トの模式図である。 従来技術に係る木造建築物の軸組構法における、木質ラ−メン構法（一方向ラ−メン）の一例を示す模式図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係る集成材の異形柱と梁の剛接合構造の二つの実施形態例を説明する。第１の実施例は、主に桁行き方向の外周に位置する柱を、第２の実施例は、コ−ナ−に位置する柱の形態例を説明する。
（実施例１）
図１は、本発明に係る集成材の異形柱と梁の剛接合構造で第１の実施例を示す模式図、図２は第１の実施例のＴ字形集成柱と梁とのスパン（張間）方向の接合部の分解斜視図であり、（ａ）はＬ型接合金具の模式図、（ｂ）はＴ型接合金具の模式図、（ｃ）は座金プレ−トの模式図である。本発明の架構構法は、図１に示すように、接合金具の、Ｌ型接合金物４とＴ型接合金物５を重合して、Ｔ字形集成材柱１の凸面と、スパン（張間）方向の集成材梁３Ａ、さらに、Ｔ字形集成材柱１と、桁行き方向の集成材梁３Ｂを組み合わせて、長尺ボルト６で緊結した剛構造接合に形成するものである。この例において、Ｔ字形集成材柱１，集成材梁３，スパン（張間）方向の集成材梁３Ａ、桁行き方向の集成材梁３Ｂ、集成材梁の上層面３ａ、集成材梁の下層面３ｂ、梁のスリット３ｃ、Ｌ型接合金物４，垂直プレ−ト４ａ、水平プレ−ト４ｂ、突起プレ−ト４ｃ、ナット４ｄ、Ｔ型接合金物５，矩形プレ−ト５ａ、アングル長辺５ｂ、アングル短辺５ｃ、リブ５ｄ、長尺ボルト６，ドリフトピン７，座金プレ−ト８，ボルト孔９，ドリフトピン孔１０，貫通孔１１，ドリフトピン挿入穴１２，および集成材柱のスリット口１３から構成される。以下、これに沿って説明する。なお、記述では、図２のスパン（張間）方向について説明しているが、桁行き方向も同じ作業形態である。次に、各部材について説明する。

まず、Ｔ字形集成材柱１、および集成材梁３Ａについて説明する。Ｔ字形集成材柱１は、図２に示すように、複数のラミナ（ひき板）を積層接着して、断面形状がＴ字形（凸型）に形成されており、そのＴ字形集成材柱１の集成材梁３Ａの接合部の位置に、長尺ボルト６を挿通するための直交した貫通孔１１を有し、当接するＴ型接合金具５に付随しているリブ５ｄの位置に、リブ５ｄがＴ字形集成材柱１の内部に収納するようにスリット口１３が施されている。次に、集成材梁３については、図２に示すように、一般的な長方形状での集成材梁３Ａの両端部に、接合金具のプレ−トの挿入用の縦スリット加工３ｃが施され、前記梁の側面にはドリフトピン７挿通用に、複数のドリフトピン挿入穴１２を有している。

次に、Ｌ型接合金具４の構成について説明する。図２（ａ）に示すように、Ｌ型接合金具４は、鋼板片をＬ字形状に加工が施されている垂直プレ−ト４ａと、水平プレ−ト４ｂ、および、垂直プレ−ト４ａ面と、水平プレ−ト４ｂ面の中央部から直角に延出している突起プレ−ト４ｃとで形成されている。なお、垂直プレ−ト４ａの上部には、Ｔ型接合金具５との重合時に、Ｔ型接合金具のリブ５ｄが接触しないように部材の一部をカットしている。次いで、図２に示すように、垂直プレ−ト４ａが、Ｔ字形集成材柱１の凸面に当接し、長尺ボルト６で緊結する際に固定するよう、ボルト孔９にナット４ｄを付着させている（部分拡大図参照）。また、突起プレ−ト４ｃには、Ｔ型接合金具５と重合して、集成材梁３Ａを固定化するため、ドリフトピン７用のドリフトピン孔１０が複数施されている。

次いで、Ｔ型接合金具５の構成について説明する。Ｔ型接合金具５は、図３に示すように、アングル短辺５ｃには、長尺ボルト６を挿通するためのボルト孔９が形成され、アングル長辺５ｂの下部には、図３（ｄ）に示すように、矩形プレ−ト５ａと、複数のリブ５ｄが形成されている。前記矩形プレ−ト５ａにはドリフトピン孔１０が複数形成されて、前記ドリフトピン孔１０は、Ｌ型接合金具４のドリフトピン孔１０と、孔径、ピッチとも相似しており、また、集成材梁Ａ３の側面のドリフトピン挿入穴１２とも同じピッチで形成されている。なお、前記リブ５ｄの役目は、長尺ボルト６（引きボルト）の引張力負担時にアングル短辺５ｃが変形する（鋼板を折曲げ加工したアングルは、片方の辺に力が作用するとエッジ部で角度が変わる）そこで、アングル短辺５ｃの変形防止用にリブ５ｄを設けている。

続いて、接合金具の接合形態について説明する。図２に示すように、Ｔ字形集成材柱１と集成材梁３Ａは、まず、Ｌ型接合金具４を通じて接合される。すなわち、Ｌ型接合金具４をＴ字形集成材柱１に長尺ボルト６で緊結し、重合する突起プレ−ト４ｃと矩形プレ−ト５ａをドリフトピン７で接続することにより、Ｌ型接合金具４とＴ型接合金具５とが合体する。次に、Ｔ字形集成材柱１に施されている貫通孔１１を通じて、アングル短辺５ｃと座金プレ−ト８間を、長尺ボルト６で緊結することにより、Ｔ型接合金具５がＴ字形集成材柱１に固定される状態になり、集成材梁３Ａの上層面３ａと下層面３ｂが、アングル長辺５ｂと水平プレ−ト４ｂ間で挟持される。力の伝達は、外周に作用する引張力に対しては、長尺ボルト６で、圧縮力に対しては柱・梁で負担する役割で構成され、また、せん断力に対しては、突起プレ−ト４ｃと矩形プレ−ト５ａで、モ−メントに対しては、Ｌ型接合金具４とＴ型接合金具５が合体したプレ−トと、アングル形状の面（フランジ部）で、集成材外層面の面圧応力を負担する。

次に、集成材梁３と接合金具の接続について説明する。図２に示すように、集成材梁３Ａのスリット３ｃ部を、Ｔ字形集成材柱１に固定されている突起プレ−ト４ｃに差し込み、Ｌ型接合金具の水平プレ−ト４ｂの上面に、下層面３ｂを載置する。その際、水平プレ−ト４ｂは、建て方（組み立て）時の集成材梁３Ａの荷重の支えとなる。次に、Ｔ型接合金具の矩形プレ−ト５ａを上部やや斜めから差し込み、Ｌ型接合金具の突起プレ−ト４ｃとＴ型接合金具の矩形プレ−ト５ａを重合（突起プレ−ト４ｃのドリフトピン孔１０と、矩形プレ−ト５ａのドリフトピン孔１０と、さらに、集成材梁３の側面のドリフトピン挿入穴１２のピッチは合致している）し、集成材梁３側面のドリフトピン挿入穴１２より、ドリフトピン７を打ち込むことにより梁が固定化される。

前記では、接続の工法においてのドリフトピン７に関し、集成材梁３Ａのスリット３ｃ間で、サンドイッチ形状となったＬ型接合金具の突起プレ−ト４ｃとＴ型接合金具の矩形プレ−ト５ａの、ドリフトピン７での接続状況を説明したが、本発明ではこれに限ることなく、ドリフトピン７と同程度の機能が発揮できるものであれば、公知の何れの方法でも良い。例えば、ボルト等を挙げることができる。

次いで、高強度樹種（外層ラミナ）により構成されている梁の外層部と、接合金具との接続であるが、図２に示すように、集成材梁３Ａの下層面３ｂには、Ｌ型接合金具の水平プレ−ト４ｂが、上層面３ａには、Ｔ型接合金具のアングル長辺５ｂが当接して挟持する仕組みになっている。また、横（水平）方向からは、集成材梁３Ａ側面に有するドリフトピン挿入孔１２から、矩形プレ−ト５ａと、突起プレ−ト４ｃを合致させたドリフトピン孔１０に、ドリフトピン７を差し込み連結し固定する。すなわち、合体した接合金物から集成材が抜け出さないように、集成材の上下と横と四方から金具で固持する。すなわち、集成材の外層部で、強度的に重要な該当箇所の高強度樹種（ベイマツ、ヒノキ等）を効果的に活かすことができるシステム構造となっている。

施行例を作業手順により説明する。工場で貫通孔等が加工されたＴ字形集成材柱１と、スリット加工等が施された集成材梁３Ａが現場に搬入されて、建て方作業の前に、Ｔ字形集成材柱１とＬ型接合金具４の一体化を実施する。まず、地上でＴ字形集成材柱１を枕木等（図面を省略した、養生材兼作業台）の上に水平に並べて、Ｔ字形集成材柱１に有する貫通孔１１と、Ｌ型接合金具の垂直プレ−ト４ａに有するボルト孔９を合致させ、長尺ボルト６を挿通し、座金プレ−ト８と組み合わせて緊結を行い、Ｔ字形集成材柱１と、Ｌ型接合金具４を一体化する。なお、Ｔ字形集成材柱１に、Ｌ型接合金具４を取り付けるのは、工場での作業が望ましいが、現場での立地条件や、養生・運搬費・工期等を熟慮した上での低コストの選択となる。

続いて、図２に示すように、まず、建て方作業にてＴ字形集成材柱１を垂直に建てて、水平材である集成材梁３Ａのスリット３ｃを、Ｔ字形集成材柱１より突起している突起プレ−ト４ｃに差し込み、集成材梁の下層面３ｂを、垂直プレ−ト４ｂの上面に仮に設置する。次に、Ｔ型接合金具の矩形プレ−ト５ａを上部右やや斜めから差し込み、Ｌ型接合金具の突起プレ−ト４ｃとＴ型接合金具の矩形プレ−ト５ａを重合し、集成材梁３Ａの側面から、ドリフトピン挿入穴１２に、ドリフトピン７を打ち込み、集成材梁３Ａの固定化を図る。さらに、アングル短辺５ｃに有するボルト孔９と、貫通孔１１に長尺ボルト６を挿通し、座金プレ−ト８と組み合わせてナットで緊結を行い、Ｔ字形集成材柱１と、Ｔ型接合金具５を固持し、Ｔ字形集成材柱１と集成材梁３Ａの一体化を図って、接合部の剛性を確保している。

上述したＴ字形集成材柱１のサイズは、設計時の諸条件により決められるが、外部に面する幅６００〜１５００ｍｍ程度、内部に面する幅３００〜６００ｍｍ程度、厚み（凸部）４５０〜９００ｍｍ程度、長さは４０００〜１２０００ｍｍ程度で、集成材梁３のサイズは、幅１５０〜３００ｍｍ程度、高さは３００〜９００ｍｍ程度、長さは５０００〜１２０００ｍｍ程度である。また、接続金具類の材質は、一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００）を代表として示したが、本発明ではこれに限ることなく、機能的に満足すべき強度が得られることができれば、公知された材質で良い。例えば、鋳物、アルキャスト等を挙げることができる。なお、当該金具のサイズは、設計時の諸条件により決められるが、プレ−トの厚は４．５〜９．０ｍｍ程度、幅は１５０〜３００ｍｍ程度、高さは３００〜９００ｍｍ程度、長さは３００〜７５０ｍｍ程度である。

（実施例２）
図４は、本発明に係る集成材の異形柱と梁の剛接合構造で第２の実施例を示す模式図、図５は第２の実施例のＬ字形集成柱と梁とのスパン（張間）方向の接合部の分解斜視図であり、（ａ）はＬ型接合金具の模式図、（ｂ）はＴ型接合金具の模式図、（ｃ）は座金プレ−トの模式図である。この例において、Ｌ字形集成材柱２，集成材梁３，スパン（張間）方向の集成材梁３Ａ、桁行き方向の集成材梁３Ｂ、集成材梁の上層面３ａ、集成材梁の下層面３ｂ、梁のスリット３ｃ、Ｌ型接合金物４，垂直プレ−ト４ａ、水平プレ−ト４ｂ、突起プレ−ト４ｃ、ナット４ｄ、Ｔ型接合金物５，矩形プレ−ト５ａ、アングル長辺５ｂ、アングル短辺５ｃ、リブ５ｄ、長尺ボルト６，ドリフトピン７，座金プレ−ト８，ボルト孔９，ドリフトピン孔１０，貫通孔１１，ドリフトピン挿入穴１２，および集成材柱のスリット口１３から構成される。以下、これに沿って説明する。なお、記述では、図５のスパン（張間）方向について説明しているが、桁行き方向も同じ作業形態である。次に、各部材について説明する。

まず、Ｌ字形集成材柱２、および集成材梁３Ａについて説明する。Ｌ字形集成材柱２は、図５に示すように、複数のラミナ（ひき板）を積層接着して、断面形状がＬ字形に形成されており、そのＬ字形集成材柱２の集成材梁３Ａの接合部の位置に、長尺ボルト６を挿通するための直交した貫通孔１１を有し、当接するＴ型接合金具５に付随しているリブ５ｄの位置に、リブ５ｄがＴ字形集成材柱２の内部に収納するようにスリット口１３が施されている。次に、集成材梁３については、図５に示すように、一般的な長方形状での集成材梁３Ａの両端部に、接合金具のプレ−トの挿入用の縦スリット加工３ｃが施され、前記梁の側面にはドリフトピン７挿通用に、複数のドリフトピン挿入穴１２を有している。

次に、Ｌ型接合金具４の構成について説明する。図５（ａ）に示すように、Ｌ型接合金具４は、鋼板片をＬ字形状に加工が施されている垂直プレ−ト４ａと、水平プレ−ト４ｂ、および、垂直プレ−ト４ａ面と、水平プレ−ト４ｂ面の中央部から直角に延出している突起プレ−ト４ｃとで形成されている。なお、垂直プレ−ト４ａの上部には、Ｔ型接合金具５との重合時に、Ｔ型接合金具のリブ５ｄが接触しないように部材の一部をカットしている。次いで、図５に示すように、垂直プレ−ト４ａがＴ字形集成材柱１の凸面に当接し、長尺ボルト６で緊結する際に固定するよう、ボルト孔９にナット４ｄを付着させている（部分拡大図参照）。また、突起プレ−ト４ｃには、Ｔ型接合金具５と重合して、集成材梁３Ａを固定化するため、ドリフトピン７用のドリフトピン孔１０が複数施されている。

次いで、Ｔ型接合金具５の構成について説明する。Ｔ型接合金具５は、図３に示すように、アングル短辺５ｃには、長尺ボルト６を挿通するためのボルト孔９が形成され、アングル長辺５ｂの下部には、図３（ｄ）に示すように、矩形プレ−ト５ａと、複数のリブ５ｄが形成されている。前記矩形プレ−ト５ａにはドリフトピン孔１０が複数形成されて、前記ドリフトピン孔１０は、Ｌ型接合金具４のドリフトピン孔１０と、孔径、ピッチとも相似しており、また、集成材梁Ａ３の側面のドリフトピン挿入穴１２とも同じピッチで形成されている。なお、前記リブ５ｄの役目は、長尺ボルト６（引きボルト）の引張力負担時にアングル短辺５ｃが変形する（鋼板を折曲げ加工したアングルは、片方の辺に力が作用するとエッジ部で角度が変わる）そこで、アングル短辺５ｃの変形防止用にリブ５ｄを設けている。

続いて、接合金具の接合形態について説明する。図５に示すように、Ｌ字形集成材柱２と集成材梁３Ａは、まず、Ｌ型接合金具４を通じて接合される。すなわち、Ｌ型接合金具４を、Ｌ字形集成材柱２に長尺ボルト６で緊結し、重合する突起プレ−ト４ｃと矩形プレ−ト５ａをドリフトピン７で接続することにより、Ｌ型接合金具４とＴ型接合金具５とが合体する。次に、Ｌ字形集成材柱２に施されている貫通孔１１を通じて、アングル短辺５ｃと座金プレ−ト８間を、長尺ボルト６で緊結することにより、Ｔ型接合金具５がＬ字形集成材柱２に固定される状態になり、集成材梁３Ａの上層面３ａと下層面３ｂが、アングル長辺５ｂと水平プレ−ト４ｂ間で挟持される。力の伝達は、外周に作用する引張力に対しては、長尺ボルト６で、圧縮力に対しては柱・梁で負担する役割で構成され、また、せん断力に対しては、突起プレ−ト４ｃと矩形プレ−ト５ａで、モ−メントに対しては、Ｌ型接合金具４とＴ型接合金具５が合体したプレ−トと、アングル形状の面（フランジ部）で、集成材外層面の面圧応力を負担する。

次に、集成材梁３と接合金具の接続について説明する。図５に示すように、集成材梁３Ａのスリット３ｃ部を、Ｌ字形集成材柱２に固定されている突起プレ−ト４ｃに差し込み、Ｌ型接合金具の水平プレ−ト４ｂの上面に、下層面３ｂを載置する。その際、水平プレ−ト４ｂは、建て方（組み立て）時の集成材梁３Ａの荷重の支えとなる。次に、Ｔ型接合金具の矩形プレ−ト５ａを上部やや斜めから差し込み、Ｌ型接合金具の突起プレ−ト４ｃとＴ型接合金具の矩形プレ−ト５ａを重合（突起プレ−ト４ｃのドリフトピン孔１０と、矩形プレ−ト５ａのドリフトピン孔１０と、さらに、集成材梁３の側面のドリフトピン挿入穴１２のピッチは合致している）し、集成材梁３側面のドリフトピン挿入穴１２より、ドリフトピン７を打ち込むことにより梁が固定化される。

前記では、接続の工法においてのドリフトピン７に関し、集成材梁３Ａのスリット３ｃ間で、サンドイッチ形状となったＬ型接合金具の突起プレ−ト４ｃとＴ型接合金具の矩形プレ−ト５ａの、ドリフトピン７での接続状況を説明したが、本発明ではこれに限ることなく、ドリフトピン７と同程度の機能が発揮できるものであれば、公知の何れの方法でも良い。例えば、ボルト等を挙げることができる。

次いで、高強度樹種（外層ラミナ）により構成されている梁の外層部と、接合金具との接続であるが、図５に示すように、集成材梁３Ａの下層面３ｂには、Ｌ型接合金具の水平プレ−ト４ｂが、上層面３ａには、Ｔ型接合金具のアングル長辺５ｂが当接して挟持する仕組みになっている。また、横（水平）方向からは、集成材梁３Ａ側面に有するドリフトピン挿入孔１２から、矩形プレ−ト５ａと、突起プレ−ト４ｃを合致させたドリフトピン孔１０に、ドリフトピン７を差し込み連結し固定する。すなわち、合体した接合金物から集成材が抜け出さないように、集成材の上下と横と四方から金具で固持する。すなわち、集成材の外層部で、強度的に重要な該当箇所の高強度樹種（ベイマツ、ヒノキ等）を効果的に活かすことができるシステム構造となっている。

施行例を作業手順により説明する。工場で貫通孔等が加工されたＬ字形集成材柱２と、スリット加工等が施された集成材梁３Ａが現場に搬入されて、建て方作業の前に、Ｌ字形集成材柱２とＬ型接合金具４の一体化を実施する。まず、地上でＬ字形集成材柱２を枕木等（図面を省略した、養生材兼作業台）の上に水平に並べて、Ｌ字形集成材柱２に有する貫通孔１１と、Ｌ型接合金具の垂直プレ−ト４ａに有するボルト孔９を合致させ、長尺ボルト６を挿通し、座金プレ−ト８と組み合わせて緊結を行い、Ｌ字形集成材柱２と、Ｌ型接合金具４を一体化する。なお、Ｔ字形集成材柱１に、Ｌ型接合金具４を取り付けるのは、工場での作業が望ましいが、現場での立地条件や、養生・運搬費・工期等を熟慮した上での低コストの選択となる。

続いて、図５に示すように、まず、建て方作業にてＬ字形集成材柱２を垂直に建てて、水平材である集成材梁３Ａのスリット３ｃを、Ｌ字形集成材柱２より突起している突起プレ−ト４ｃに差し込み、集成材梁の下層面３ｂを、垂直プレ−ト４ｂの上面に仮に設置する。次に、Ｔ型接合金具の矩形プレ−ト５ａを上部右やや斜めから差し込み、Ｌ型接合金具の突起プレ−ト４ｃとＴ型接合金具の矩形プレ−ト５ａを重合し、集成材梁３Ａの側面から、ドリフトピン挿入穴１２に、ドリフトピン７を打ち込み、集成材梁３Ａの固定化を図る。さらに、アングル短辺５ｃに有するボルト孔９と、貫通孔１１に長尺ボルト６を挿通し、座金プレ−ト８と組み合わせてナットで緊結を行い、Ｌ字形集成材柱２と、Ｔ型接合金具５を固持し、Ｌ字形集成材柱２と集成材梁３Ａの一体化を図って、接合部の剛性を確保している。

上述したＬ字形集成材柱２のサイズは、設計時の諸条件により決められるが、外部に面する片幅６００〜１０００ｍｍ程度、内部に面する幅３００〜６００ｍｍ程度、長さは４０００〜１２０００ｍｍ程度で、集成材梁３のサイズは、幅１５０〜３００ｍｍ程度、高さは３００〜９００ｍｍ程度、長さは５０００〜１２０００ｍｍ程度である。また、接続金具類の材質は、一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００）を代表として示したが、本発明ではこれに限ることなく、機能的に満足すべき強度が得られることができれば、公知された材質で良い。例えば、鋳物、アルキャスト等を挙げることができる。なお、当該金具のサイズは、設計時の諸条件により決められるが、プレ−トの厚は４．５〜９．０ｍｍ程度、幅は１５０〜３００ｍｍ程度、高さは３００〜９００ｍｍ程度、長さは３００〜７５０ｍｍ程度である。

以上説明したように、集成材の異形柱と梁の剛接合構造の本発明に係るによれば、集成材の特性（外層ラミナ）を活かして、大規模な木造建築物の公共建築物等の構造的特性に対応した、純ラ−メン構造を提供することで、耐震性、耐久性を重要視した構造設計を合理的に行うことができ、粘り強い構造等の効果が得られる。したがって、大規模な木造の技術が系統立っていない現状に貢献することも可能であり、建設業界およびＣＯ２絡みの環境面での社会に与える効用は極めて大きい。

１ Ｔ字形集成材柱
２ Ｌ字形集成材柱
３ 集成材梁
３Ａ スパン（張間）方向の集成材梁
３Ｂ 桁行き方向の集成材梁
３ａ 集成材梁の上層面
３ｂ 集成材梁の下層面
３ｃ 梁のスリット
４ Ｌ型接合金具
４ａ 垂直プレ−ト
４ｂ 水平プレ−ト
４ｃ 突起プレ−ト
４ｄ ナット
５ Ｔ型接合金具
５ａ 矩形プレ−ト
５ｂ アングル長辺
５ｃ アングル短辺
５ｄ リブ
６ 長尺ボルト
７ ドリフトピン
８ 座金プレ−ト
９ ボルト孔
１０ ドリフトピン孔
１１ 貫通孔
１２ ドリフトピン挿入穴
１３ 集成材柱のスリット口
１４ 従来の柱
１５ 従来の鋼板
１６ 従来の梁
１７ 従来の梁のスリット

Claims (2)

1. 木造建築物の軸組構法における梁接合部の位置に、直交したボルトを挿通し、複数の貫通孔を有するＴ字形集成材柱と、部材の両端部に縦スリットを施し、側面にはドリフトピン挿入穴を施した集成材梁と、Ｌ字形状に折曲形成された鋼板片の垂直面に、複数のボルト孔とナットを有し、前記垂直面と水平面の幅中央部の位置から、ドリフトピン孔を複数有した突起プレ−トを備えているＬ型接合金具と、Ｌ字形状に曲げた鋼板片の短辺に、長尺ボルトを挿通するボルト孔が施され、長辺の幅中央の下部には、複数のドリフトピン孔を有する矩形状の鋼板片、および複数のリブを配置して形成されているＴ型接合金具と、長方形で複数のボルト孔を有する座金プレ−トの部品で構成してなる接合構造において、前記Ｔ字形集成材柱に有する複数のボルト貫通孔と、前記該当金具に形成されているボルト孔を当接し、通しボルトを挿通し形成されている金具に、前記集成材梁を当接して、前記Ｌ型接合金具の突起プレ−トと、Ｔ型接合金具の矩形状の鋼板片が重合され、ドリフトピンで結合されていることを特徴とする集成材の異形柱と梁の剛接合構造。
2. 梁接合部の位置に直交したボルトを挿通し、複数の貫通孔を有するＬ字形集成材柱と、部材の両端部に縦スリットを施し、側面にはドリフトピン挿入穴を施した集成材梁と、Ｌ型接合金具と、Ｔ型接合金具と、長方形で複数のボルト孔を有する座金プレ−トの部品で構成してなる接合構造を特徴とする、請求項１に記載の集成材の異形柱と梁の剛接合構造。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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