JP2014214497A - 木質梁接合構造及び木質梁接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】木質梁を柱あるいは梁に接合する場合、簡易な構成でこの接合部分に必要な耐力を確保することができる木質梁接合構造及び木質梁接合方法を提供すること。
【解決手段】一対の木質梁３の端部側部分で、柱梁部分に配置されたＨ形鋼１ａのウエブ４を挟み込み、ウエブ４とフランジ５とによって形成される溝部に沿って該溝部を埋めるように配置して、各木質梁３とウエブ４との接合部分をドリフトピン１０で接合し、木質梁３とフランジ５との間に埋木６を圧入配置する。
【選択図】図２

Description

この発明は、木質梁を柱あるいは梁に接合する場合、簡易な構成でこの接合部分に必要な耐力を確保することができる木質梁接合構造及び木質梁接合方法に関する。

従来から、木質柱の側面部に木質梁の端部を接合する場合、単に接合するだけでなく、各構造部材間の引張力をスムーズに伝達させるため、特殊形状の専用の接合金物が用いられていた。

また、Ｈ形鋼などの形鋼梁の端部を柱に接合する場合、形鋼梁の端部にプレートなどの接合金物を溶接またはボルト止めし、この接合金物を柱の側面部にボルト締結し、形鋼梁の端部を柱の側面部に間接的に引張接合するものがある。ここで、特許文献１では、木質部材をＨ形鋼のウエブの両側に対称に取り付け、このウエブを挟んで双方に釘を打ち付けることにより、木質部材をＨ形鋼に簡単に取り付ける構造が記載されている。

一方、特許文献２には、木製梁を柱に接合する場合、木製梁が挿入可能な受け鋼梁を設け、この受け鋼梁の一端を柱に埋め込んで他端を柱から側方に向けて突出配置し、木製梁の外面および受け鋼梁の内面にそれぞれ平行状の凹凸溝を形成し、木製梁を受け鋼梁に挿入して木製梁と受け鋼梁の平行状の各凹凸溝を嵌合させ、木製梁と受け鋼梁との間の隙間に硬化材を充填するものが記載されている。これによって、ボルトやドリフトピンなどを用いず、木製梁を柱に簡易に接合することができる。

特開２００５−２５６４８１号公報 特開２０１２−２１９５８６号公報 特開２００８−１１５６０８号公報 特開平８−２８４３１０号公報 特開２０００−２３４４４４号公報

しかしながら、ボルトやドリフトピンと鋼板を介して木質梁を柱梁（ＲＣ、鋼製、または木製）に接合する接合部や、ラグスクリューボルトなどによって木質梁を柱梁（ＲＣ、鋼製、または木製）に接合する接合部は、木材部分の割れ発生に伴い、急激に接合部の耐力が低下する。そして、接合部には脆弱的な破壊が生じてしまう。

この接合部の破壊を防止するのに必要な耐力を確保するためには、構造設計上、建築規模の増大とともに、ボルトやドリフトピンやラグスクリューボルトなどの多量の金物が必要となる。このため、接合部の組み立てに時間と労力とがかかるという問題点があった。

一方、接合部に多量の金物を使用しないようにすると、接合部に多数の溝等を形成しておく必要があり、接合部の形状が複雑になるという問題点があった。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、木質梁を柱あるいは梁に接合する場合、簡易な構成でこの接合部分に必要な耐力を確保することができる木質梁接合構造及び木質梁接合方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる木質梁接合構造は、木質梁を柱あるいは梁に接合する木質梁接合構造であって、一対の木質梁の端部側部分で、柱梁部分に配置されたＨ形鋼のウエブを挟み込み、前記ウエブとフランジとによって形成される溝部に沿って該溝部を埋めるように配置して、各木質梁と前記ウエブとの接合部分をボルト止めあるいはドリフトピン止めし、前記木質梁と前記フランジとの間に埋木を圧入配置することを特徴とする。

また、この発明にかかる木質梁接合方法は、木質梁を柱あるいは梁に接合する木質梁接合方法であって、一対の木質梁の端部側部分で、柱梁部分に配置されたＨ形鋼のウエブを挟み込み、前記ウエブとフランジとによって形成される溝部に沿って該溝部を埋めるように配置して、各木質梁と前記ウエブとの接合部分をボルト止めあるいはドリフトピン止めし、前記木質梁と前記フランジとの間に埋木を圧入配置することを特徴とする。

この発明によれば、一対の木質梁の端部側部分で、柱梁部分に配置されたＨ形鋼のウエブを挟み込み、前記ウエブとフランジとによって形成される溝部に沿って該溝部を埋めるように配置して、各木質梁と前記ウエブとの接合部分をボルト止めあるいはドリフトピン止めし、前記木質梁と前記フランジとの間に埋木を圧入配置するようにしているので、Ｈ形鋼のウエブと木質梁との間のボルト止めあるいはドリフトピン止めによる剛性と、木質梁の上下端面とフランジとの間に配置される埋木による木質梁の上下端面へのめり込み剛性とによって、Ｈ形鋼と木質梁とが粘りのある半剛接合がなされ、簡易な構成で接合部分に必要な耐力を確保することができる。

図１は、この発明の実施の形態である木質梁接合構造を示す平面図である。 図２は、図１に示した木質梁接合構造のＡ−Ａ線断面図である。 図３は、図１に示した木質梁接合構造の組み立て工程の一部を示す斜視図である。 図４は、図２に示した埋木近傍であるＢ部の動作を説明する説明図である。 図５は、木質梁と木質梁との木質梁接合構造を示す側面図である。

以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。

図１は、この発明の実施の形態である木質梁接合構造を示す平面図である。また、図２は、図１に示した木質梁接合構造のＡ−Ａ線断面図である。さらに、図３は、図１に示した木質梁接合構造の組み立て工程の一部を示す斜視図である。図１〜図３において、まず、断面が十字形状を形成する木質柱２は、柱梁接合部１の中央部に設けられた断面が十字形状の柱貫通孔１ｂに嵌め込まれる。そして、柱梁接合部１は、木質柱２の所定位置でボルトやドリフトピンなどで結合される。

柱梁接合部１は、木質柱２に対して垂直な水平方向の四方に向かって４つのＨ形鋼１ａが立設されている。図３に示すように、一対の木質梁３は、各Ｈ形鋼１ａのウエブ４の両面を挟み込むように配置される。すなわち、一対の木質梁３の端部側部分は、Ｈ形鋼１ａのウエブ４と一対のフランジ５とによって形成される溝部４ａを埋めるように、溝部４ａに沿って配置される。この場合、木質梁３の幅と溝部４ａとの深さとは同じであることが好ましい。

図２に示すように、各Ｈ形鋼１ａと木質梁３との接合部分は、複数のドリフトピン１０によって結合されている。なお、ドリフトピン１０に替えてボルト止めしてもよい。

ここで、図２に示すように、木質梁３の上端面とフランジ５との間および木質梁３の下端面とフランジ５との間には、それぞれ複数の埋木６が圧入配置される。埋木６の厚さは、木質梁３の上下端面とフランジ５との間の間隙に比して大きく、埋木６は、この間隙に圧入される。一般に、Ｈ形鋼１ａでは、ウエブ４とフランジ５との接合部分は、強度補強のため曲率をもっている。したがって、木質梁３の上下端面とフランジ５との間の間隙は、この曲率をもった膨らみ部分に対応した幅とすることが好ましい。そして、木質梁３の上下端面とフランジ５との間の隙間に埋木６を圧入配置することによって、木質梁３とＨ形鋼１ａとの間の抵抗が増し、接合強度を大きくすることができる。

図４は、図２に示した埋木近傍であるＢ部の動作を説明する説明図である。図４に示すように、木質梁３の上下端面とフランジ５との間に配置される埋木６は、木質梁３の上下端面と埋木６とフランジ５との間の応力伝達に伴って、埋木６が木質梁３の上下端面にめり込みことによる、めり込み抵抗が生じる。ここで、木質梁３が曲げモーメントを受けて変形すると、木質梁３の上下端面と埋木６とフランジ５との間の応力伝達に伴って、埋木６が木質梁３の上下端面にめり込み抵抗が生じるため、木質梁３が大きく変形したとき、木質梁３とＨ形鋼１ａとの接合部分の脆弱的な破壊を防止する耐性を確保することができる。

なお、図２において、埋木６のＨ形鋼１ａの長手方向の幅ｔ１，ｔ２は、同一であってもよいし、異なっていてもよく、埋木６が配置される距離Ｌ１，Ｌ２などによって調整することができる。また、埋木６が配置される距離Ｌ１，Ｌ２も調整することができる。すなわち、Ｈ形鋼１ａの剛性や長さＬなどによって、埋木６の数量、距離Ｌ１，Ｌ２、幅ｔ１，ｔ２を調整することができる。

この実施の形態では、Ｈ形鋼１ａのウエブ４と木質梁３との間のドリフトピン１０による剛性と、木質梁３の上下端面とフランジ５との間に配置される埋木６による木質梁３の上下端面へのめり込み剛性とによって、Ｈ形鋼１ａと木質梁３とは、粘りのある半剛接合が実現される。

特に、ドリフトピン１０による抵抗力に加えて、埋木６の木質梁３へのめり込み抵抗が付加されるため、木質梁３とＨ形鋼１ａとの接合部分のドリフトピン１０の数量を低減することができる。この結果、接合部の組み立てを一層簡略化することができる。なお、ドリフトピン１０に替えてボルト止めした場合も、ボルトの数量を低減することができる。

ここで、このＨ形鋼１ａと一対の木質梁３との接合構造は、図５に示すように、木質梁３と木質梁３との間の接合にも用いることができる。この場合のＨ形鋼１ａは、図１〜３に示したＨ形鋼１ａに比べて２倍強の長さを有する。各一対の木質梁３は、図５に示したＨ形鋼１ａの両端部から、ウエブ４の両面を挟み込み、ドリフトピン１０でＨ形鋼１ａと木質梁３とを結合する。そして、埋木６は、フランジ５と木質梁３との間に圧入配置される。これによって、図５に示したＨ形鋼１ａと木質梁３とは、半剛接合される。

なお、上述した木質柱２は、木製に限らず、ＲＣ、鋼製であってもよいし、木材、ＲＣ材、鋼材を組み合わせた混合部材であってもよい。

また、上述した木質梁３は、無垢材、合わせ梁材、集成材、ＬＶＬ（Laminated Veneer Lumber）材などのいずれであってもよい。

さらに、木質梁３の周囲に化粧版を取り付けるようにしてもよい。

１ 柱梁接合部
１ａ Ｈ形鋼
１ｂ 柱貫通孔
２ 木質柱
３ 木質梁
４ ウエブ
４ａ 溝部
５ フランジ
６ 埋木
１０ ドリフトピン
Ｌ Ｈ形鋼の長さ
Ｌ１，Ｌ２ 埋木の距離
ｔ１、ｔ２ 埋木の幅

Claims (2)

1. 木質梁を柱あるいは梁に接合する木質梁接合構造であって、
   一対の木質梁の端部側部分で、柱梁部分に配置されたＨ形鋼のウエブを挟み込み、前記ウエブとフランジとによって形成される溝部に沿って該溝部を埋めるように配置して、各木質梁と前記ウエブとの接合部分をボルト止めあるいはドリフトピン止めし、前記木質梁と前記フランジとの間に埋木を圧入配置することを特徴とする木質梁接合構造。
2. 木質梁を柱あるいは梁に接合する木質梁接合方法であって、
   一対の木質梁の端部側部分で、柱梁部分に配置されたＨ形鋼のウエブを挟み込み、前記ウエブとフランジとによって形成される溝部に沿って該溝部を埋めるように配置して、各木質梁と前記ウエブとの接合部分をボルト止めあるいはドリフトピン止めし、前記木質梁と前記フランジとの間に埋木を圧入配置することを特徴とする木質梁接合方法。

Images