JP2016160731A

JP2016160731A - 柱端接合構造

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Publication number: JP2016160731A
Application number: JP2015043684A
Authority: JP
Inventors: 今井　淳一; Junichi Imai; 淳一今井; 宏高嶋; Hiroshi Takashima; 裕貴中島; Hirotaka Nakajima
Original assignee: Sumitomo Forestry Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Forestry Co Ltd
Priority date: 2015-03-05
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2016-09-05
Anticipated expiration: 2035-03-05
Also published as: JP6450609B2; AU2016201264A1; US9828773B2; US20160258161A1; CN105937265A; AU2016201264B2

Abstract

【課題】断面の形状がほぼ矩形で、一辺の長さが隣接する他の辺の長さより大きい扁平な木質材料からなる柱の端部を他の部材である被接合部材に接合する柱端接合構造において、柱の端部に割裂が生じるのを抑制するとともに、割裂が生じたときにも割れ幅が拡大するのを抑える。
【解決手段】柱１の端面の長辺方向における両端部に、それぞれ切り欠き部１ａを設け、該切り欠き部内に接合金具３０を、柱の軸線方向に貫入される接合ボルト１３によって結合する。この接合金具をアンカーボルト１２によって被接合部材である基礎３に結合する。接合金具は、それぞれの切り欠き部内に、柱の端面の長辺方向に複数が配列されており、接合金具の一つは、該接合金具の側面と切り欠き部内の柱の軸線方向の面とが、柱の軸線と直角方向の相対的な変位を拘束するように、接触又は近接する位置に配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、木造建築物における木製の柱と木製の梁・基礎等の被接合部材とを接合する柱端接合構造に係り、特に柱と被接合部材との間で曲げモーメントの伝達が可能となった柱端接合構造に関するものである。

木造建築物において、木製の柱と木製の梁との接合、又は木製の柱と基礎との接合を曲げモーメントの伝達が可能ないわゆる剛結合とし、構造躯体をラーメン構造とする提案がなされている。このような構造では、地震時のように水平方向の力が繰り返し反転して作用するときに、柱と梁との接合部又は柱と基礎との接合部には曲げモーメントとせん断力とが発生する。そして、これらの接合部が、地震時に発生する曲げモーメント及びせん断力に対して、充分な強度を備えることによって構造躯体は大きな耐震性を有するものとなる。

木製の柱を用いたラーメン構造体の接合構造は、例えば特許文献１に記載されているものがある。
この接合構造は、木製の柱の端部における２箇所で、該柱が接合金具を介して梁又は基礎に接合されたものであり、以下のような構成となっている。
柱は、矩形となった断面の一辺が隣接する他辺より長い扁平な形状となっており、この柱の端部では、端面の長辺方向における両端部に矩形の切り欠きが設けられている。この切り欠き内から軸線方向にスクリュー部材がねじ込まれており、このスクリュー部材には、端面から軸線方向のボルト穴が形成されている。接合金具は、柱に設けられた上記切り欠き部内に配置され、スクリュー部材の端面からボルト穴にねじ込まれるボルトで接合金具が柱に取り付けられている。そして、この接合金具が該柱と接合される基礎又は梁にボルトによって結合される。

このような接合構造では、柱からスクリュー部材、ボルト及び接合金具を介して基礎又は梁に伝達される引張力と、柱から接合金具を介して基礎又は梁に伝達される圧縮力とによって曲げモーメントに抵抗する。また、せん断力に対しては、主にスクリュー部材にねじ込まれて接合金具と柱とを結合するボルト及び接合金具と基礎又は梁とを結合するボルトが抵抗する。

特開２０１３−２０４２２８号公報

しかし、上記のような接合構造では、大きな曲げモーメント及びせん断力が作用するときに、次のような課題が生じることがある。
柱と基礎又は梁との接合部では、大きな曲げモーメントとせん断力とが作用することによって柱に割裂応力が作用する。つまり、柱にスクリュー部材をねじ込んだ部分で、木製の柱に軸線方向に沿った割れを生じさせようとする力が作用する。接合金具を結合するためのスクリュー部材及びボルトは、柱の断面の長辺方向における両端部付近にねじ込むのが曲げモーメントに対して抵抗するのに有効となるが、長辺方向の両端に近い位置にねじ込まれていると割裂は生じやすくなる。スクリュー部材をねじ込んだ位置で割裂が生じると、曲げモーメント及びせん断力に対する接合部の耐力が低下する虞が生じる。
このような課題は、木製の柱にスクリュー部材をねじ込み、その端面からボルトをねじ込んで接合金具を固定する場合に限らず、端縁付近に貫入したボルト、棒状部材等を介して接合金具を柱に固定する場合でも同様に生じるものである。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、木質材料からなる柱の端部に割裂が生じるのを抑制するとともに、割裂が生じたときにも割れ幅が拡大するのを抑えることができる柱端接合構造を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、断面の形状がほぼ矩形で、一辺の長さが隣接する他の辺の長さより大きい扁平な木質材料からなる柱の端部を他の部材である被接合部材に接合する柱端接合構造であって、前記柱の端面の長辺方向における両端部に、それぞれ切り欠き部が設けられ、前記切り欠き部内に、該柱の軸線方向に貫入される接合ボルトによって接合金具が該柱と結合され、該接合金具が前記被接合部材に結合されており、前記接合金具は、それぞれの切り欠き部内に、前記柱の端面の長辺方向に複数が配列されており、前記接合金具の一つは、該接合金具の側面と前記切り欠き部内の該柱の軸線方向の面とが、該柱の軸線と直角方向の相対的な変位を拘束するように、接触又は近接する位置に配置されている柱端接合構造を提供する。

この柱端接合構造では、柱の端面の長辺方向に引張域と圧縮域とが生じる曲げモーメントが作用したときに、主に柱の端面の端縁付近に配置された接合金具を介して引張力と圧縮力が被接合部材に伝達される。一方、柱の端部に作用するせん断力は、柱の端面の長辺方向に配列して柱に貫入された複数の接合ボルトに分散され、それぞれの接合ボルトから接合金具を介して被接合部材に伝達される。このとき、柱に貫入された接合ボルトに沿って割裂力が作用するが、柱端面の長辺方向における両端部付近に貫入された接合ボルトに沿った位置に比べて柱の中央部側では割裂が生じにくい。したがって、柱端面の長辺方向における両端部付近に貫入された接合ボルトとこれに結合される接合金具は主に曲げモーメントに抵抗するものとなり、柱の中央部側に貫入された接合ボルトとこれに結合される接合金具とは主にせん断力に抵抗するものとなり、柱端の接合部における耐力を向上させるものとなる。

また、割裂が生じたり、木質材料からなる柱の変形量が大きくなったりして接合金具に対して柱に変位が生じるとき、二つの切り欠き部間で軸線方向に突き出した柱の端部が、接触又は近接して配置された接合金具に押し付けられ、変位が拘束される。したがって、柱端の接合部で終局的な破壊が生じるまでの水平方向の変形量が小さく抑えられ、終局的な破壊までの耐力が向上する。

請求項２に係る発明は、断面の形状がほぼ矩形で、一辺の長さが隣接する他の辺の長さより大きい扁平な木質材料からなる柱の端部を他の部材である被接合部材に接合する柱端接合構造であって、前記柱の端面の長辺方向における両端部に、それぞれ切り欠き部が設けられ、それぞれの前記切り欠き部内で、該柱の断面の長辺方向に配列して該柱の軸線方向に複数の接合ボルトが貫入され、これら複数の接合ボルトによって接合金具が結合され、該接合金具が、該柱の断面の長辺方向に配列された複数のボルトによって前記被接合部材に結合されており、前記接合金具は、該接合金具の側面と前記切り欠き部内の該柱の軸線方向の面とが、該柱の軸線と直角方向の相対的な変位を拘束するように、接触又は近接する位置に配置されている柱端接合構造を提供するものである。

この柱端接合構造では、柱の端面の長辺方向に引張域と圧縮域とが生じる曲げモーメントが作用したときに、主に柱の端面の長辺方向における端縁付近で柱に貫入された接合ボルトから接合金具を介して引張力が被接合部材に伝達される。一方、柱の端部に作用するせん断力は、柱の端面の長辺方向に配列して柱に貫入された複数の接合ボルトに分散されて接合金具に伝達される。したがって、柱の端部に割裂が生じにくく、割裂が生じても変形量が小さく抑えられる。
また、割裂が生じたり、木質材料からなる柱の変形量が大きくなったりして接合金具に対して柱が変位するときに、二つの切り欠き部間で軸線方向に突き出した柱の端部が、複数のボルトで被接合部材に固定された接合金具に押し付けられ、変位が拘束される。したがって、柱端の接合部で終局的な破壊が生じるまでの水平方向の変形量が小さく抑えられ、終局的な破壊までの耐力が向上する。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の柱端接合構造において、棒状となった軸部の外周面に螺旋状の翼体を有するとともに、前記軸部の端面から軸線方向に中空穴を有するスクリュー部材が、前記切り欠き部内から該柱の軸線方向にねじ込まれており、前記接合ボルトは、前記スクリュー部材の前記中空穴内に挿入され、該中空穴の底部に形成された雌ネジにねじ込まれるものとする。

この柱端接合構造では、柱と被接合部材との接合部に曲げモーメントが作用したときに、引張側の接合ボルトには接合金具に結合された部分からスクリュー部材の中空孔内の雌ネジ部にねじ込まれた部分までの広い範囲に引張力が作用する。そして、引張応力度が降伏点応力度を超えたときに、この範囲に塑性変形が生じる。これにより、せん断力に対しては柱端の変位を小さく抑えるとともに、曲げモーメントに対しては、終局的な破壊までに大きな変形が許容される。これにより、地震時の振動エネルギーを吸収することができ、粘り強い構造となって終局的な破壊に対する安全性が向上する。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の柱端接合構造において、前記柱の端部には、柱断面の短辺となる側面から断面の長辺方向に長ビスがねじ込まれ、該長ビスの先端は、該柱の軸線方向に貫入された前記接合ボルトと交差して該接合ボルトの位置を越える位置まで達しているものとする。

この柱端部接合構造では、長ビスによって柱を軸線と直角方向に締め付けることができる。これにより、接合ボルトを貫入した位置で軸線方向に割れが生じるのを抑制することができる。

以上説明したように、本願発明に係る柱端接合構造は、木質材料からなる柱の端部に割裂が生じるのを抑制するとともに、割裂が生じたときにも割れ幅が拡大するのを抑えることができる。

本発明に係る柱端接合構造が好適に用いられる木造建築物の構造躯体の一例を示す概略斜視図である。本発明の一実施形態である柱端接合構造を示す正面図である。図２に示す柱端接合構造の分解斜視図である。図２及び図３に示す接合構造で用いることができるスクリュー部材の側面図及び断面図である。図２及び図３に示す接合構造で用いることができる接合金具の斜視図である。図２及び図３に示す接合構造で用いることができる接合ボルトの側面図及び底面図である。本発明に係る柱端接合構造が、柱と梁との接合に適用された例を示す正面図である。本発明の他の実施形態である柱端接合構造を示す正面図である。図８に示す柱端接合構造で用いられる接合金具を示す平面図、正面図及び側面図である。図９に示す接合金具に代えて用いることができる接合金具を示す平面図、正面図及び側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の木部材接合構造が好適に用いられる木造建築物の構造躯体を示す概略斜視図である。
この構造躯体は、木製の柱１と木製の梁２との間及び木製柱１と基礎３との間で曲げモーメントの伝達が可能に接合したラーメン架構体１０を有するものであり、コンクリート製の基礎３上で複数のラーメン架構体１０を組み合わせて形成されている。それぞれのラーメン架構体１０は、木製の柱１の上に木製の梁２を載置して接合するいわゆる梁勝ち構造となっており、それぞれのラーメン架構体１０を構成する柱１の断面は、支持する梁２の軸線方向の辺が長く、梁２の軸線と直角方向に短い扁平な長方形となっている。また、梁２の断面も、上下方向に長く水平方向に短い扁平な長方形となっている。したがって、各ラーメン架構体における柱１と梁２との接合部は、断面の長辺方向に圧縮域と引張域とが生じる一方向の曲げに対して主に抵抗する構造となっている。そして、ラーメン架構体１０ａと他のラーメン架構体１０ｂとは、一方のラーメン架構体１０ａの梁２ａの端面を他のラーメン架構体１０ｂの梁２ｂの側面に突き当てて接合し、立体的なラーメン構造とするものである。

図２は、本発明の一実施形態である接合構造を示す正面図である。また、図３は同じ接合構造の分解斜視図である。
この接合構造は、柱１の下端と被接合部材である基礎３とを接合金具３０を介して接合するものである。
柱１の下端面における長辺方向の両端部に切り欠き部１ａが設けられており、それぞれの切り欠き部１ａからこの柱１の軸線方向に２つのスクリュー部材１１がねじ込まれている。この切り欠き部１ａは、柱１の端面における長辺方向の両端部から柱１の軸線方向にほぼ直方体となる部分を切り欠くものであり、柱１の幅が大きい側面において端部の両隅が矩形状に切り欠かれるものである。２つのスクリュー部材１１は、これらの切り欠き部内における柱の軸線とほぼ直角となった面から、柱１の断面の長辺方向に２本を配列して軸線方向にねじ込まれている。そして、これらの切り欠き部１ａのそれぞれには、２つの接合金具３０が柱の断面の長辺方向に配列され、それぞれがスクリュー部材１１に接合ボルト１３によって結合されている。

スクリュー部材１１がねじ込まれる切り欠き部内の端面から柱の軸線方向へ所定の長さの位置には、図２及び図３に示すように、幅の小さい側面から長ビス１９が柱の軸線とほぼ直角方向にねじ込まれている。長ビス１９は、柱１にねじ込まれたスクリュー部材１１の両側にねじ込まれ、断面の長辺方向に配列してねじ込まれた２本のスクリュー部材１１の双方と交差するまでの長さを有するものとなっている。

一方、基礎３には、柱１のスクリュー部材１１がねじ込まれた位置と対応する位置に、それぞれ鉛直方向のアンカーボルト１２が埋め込まれ、頭部が基礎３の上面より突き出している。基礎３の上面は、下地調整材３ａで平坦に仕上げられ、その上に鋼からなる敷板４を介して接合金具３０が支持されている。そして、上記アンカーボルト１２に螺合された締付ナット１８によって接合金具３０が基礎３に固着されている。これにより、基礎３と柱１とは４組のアンカーボルト１２，接合金具３０、接合ボルト１３及びスクリュー部材１１を介して接合されている。なお、符号５は、柱１と基礎２との間に介挿される弾性部材を、符号６は基礎３に固定された土台を示す。

柱１と基礎３との間で、柱１の断面の長辺方向に配列された４の接合金具３０のうち、柱１の中心に近い側に配置された２つの接合金具３０ａは、それぞれ柱１の切り欠き部１ａ内における軸線方向の面１ｂに近接して配置されており、その間隙は１．５ｍｍ程度となっている。つまり、柱１の断面の長辺方向における両端部に切り欠き部１ａを設けることによって、柱１の端部で中央部が突き出し、この突き出した部分１ｃの側面が、接合金具３０の側面と近接して対向するものとなっている。なお、柱１と接合金具３０との間隙は構造物の用途・規模等によって適宜に設定することができ、接触するものであってもよい。

上記スクリュー部材１１は、図４に示すように、棒状の鋼部材である軸部の側面に螺旋状の張り出し部１１ａを設けたものであり、柱１にねじ込まれた状態で張り出し部１１ａが柱１と係合し、相互間でこのスクリュー部材１１の軸線方向及び軸線と直角方向に力が伝達されるものとなっている。また、このスクリュー部材１１の端面から軸線方向に中空穴１１ｂが設けられており、中空穴１１ｂの底部には雌ネジ１１ｃが切削されている。この雌ネジ１１ｃは、中空穴１１ｂに挿入した接合ボルト１３の先端が螺合されるものである。

上記雌ネジ１１ｃは、スクリュー部材１１の軸線方向における全長のほぼ中央部に設けられており、接合ボルト１３の先端がスクリュー部材１１の軸線方向のほぼ中央部で螺合されるようになっている。したがって、スクリュー部材１１に設けられた張り出し部１１ａから柱１に伝達される力がスクリュー部材１１の軸線方向の広い範囲に分布し、柱１に大きな応力の集中が生じるのを回避するようになっている。なお、符号１１ｄは、中空穴１１ｂの底から該スクリュー部材１１の反対側の端面に貫通する小孔を示すものであり、この小孔は、スクリュー部材１１の防錆処理等の加工を容易とするものである。

上記接合金具３０は、図５に示すように、互いに対向する二つの水平板部３１，３２と、これらを連結する側板部３３とを備え、側板部３３は、水平板部３１，３２の周縁に沿った一部でこれらの水平板部間を開放するように設けられている。
上側の水平板部３１にはボルト孔３４が設けられ、このボルト孔３４に接合ボルト１３を挿通し、該接合ボルト１３に締付ナット１７を螺合して接合ボルト１３と接合金具３０とを結合するものとなっている。

一方、下側の水平板部３２は、基礎３の上面に敷板４を介して対向し、下端部が基礎に埋め込まれたアンカーボルト１２と、このアンカーボルトに螺合された締付ナット１８とによって下側の水平板部３２が基礎３に固定されるものである。
下側の水平板部３２には、円孔が形成され、この円孔には箱状となった接合金具３０の内側から円形プレート３６が嵌め入れられている。そして、円形プレート３６は円孔内に嵌め入れられた状態で周方向の回転が可能となっている。この円形プレート３６には、アンカーボルト１２を挿通することができる長孔３７が設けられており、この長孔３７は円形プレート３６の中心から半径方向に軸線を有するものとなっている。したがって、アンカーボルト１２が挿通される長孔３７内の位置を調整するとともに、円形プレートを回転して長孔３７の軸線の方向を調整することにより、アンカーボルト１２と接合金具３０との相対的な位置を調整することができ、柱１を所定の位置に容易に立設することが可能となっている。

なお、接合金具３０は、柱１から引張力又は圧縮力が作用したときに大きな変形が生じたり、接合ボルト１３の破断より先に破壊が生じたりしないように設定しておくのが望ましく、接合金具３０が十分な強度と剛性を有するように、部材厚の設定及び材料の選択を行うのが望ましい。

上記接合ボルト１３は、図６に示すように、鍔状部１４と、この鍔状部１４から前方側へ突き出した前方軸部１５と、前方軸部１５と同一直線上で鍔状部１４から後方側へ突き出した後方軸部１６とから形成されており、前方軸部１５の先端には先端雄ネジ部１５ａが、後方軸部１６の後端には後端雄ネジ部１６ａがそれぞれ形成されている。

上記前方軸部１５は、先端雄ネジ部１５ａがスクリュー部材１１の中空穴１１ｂ内に形成された雌ネジ１１ｃに螺合されてスクリュー部材１１に結合される。そして、先端雄ネジ部１５ａから鍔状部１４までは、中空穴１１ｂの内径より該前方軸部１５の外径が小さく形成されており、前方軸部１５の外周面とスクリュー部材１１の中空穴１１ｂの内周面とが離隔するものとなっている。これにより、前方軸部１５の先端雄ネジ部１５ａより後方は、中空穴１１ｂ内において伸縮が許容されるようになっている。

上記鍔状部１４は、前方軸部１５又は後方軸部１６の外周面より側方に張り出すように形成されたものである。前方軸部１５をスクリュー部材の中空穴１１ｂに挿入し、先端雄ネジ部１５ａを中空穴１１ｂの底部に設けられた雌ネジ１１ｃにねじ込んで強く締め付けることにより、鍔状部１４がスクリュー部材１１の端面に圧接される。つまり、接合ボルト１３の先端雄ネジ部１５ａから鍔状部１４までの間に引張力が導入され、弾性的な伸び変形が生じるものである。

上記後方軸部１６は、後端側に形成された後端雄ネジ部１６ａと、この後端雄ネジ部１６ａの径よりも大きな径となった拡径部１６ｂと、を備えている。
この後方軸部１６は、接合金具３０に設けられたボルト孔３４に挿通され、上記後端雄ネジ部１６ａには締付ナット１７が螺合される。そして、鍔状部１４との間に接合金具３０の上側の水平板部３１を挟み込んで締付ナット１７を締め付けることにより、接合ボルト１３と接合金具３０とを結合することができるものとなっている。なお、符号１４ａは、接合ボルト１３の後方から工具を係止して回転力を付与するための凹部を示すものである。また、符号１６ｂは後方軸部の拡径部を示すものである。

上記接合ボルト１３は、軟鋼等の破断までの塑性変形量が大きい材料で形成するのが望ましく、構造物における接合構造を設ける部位、構造物を構成する部材の寸法等によって材料を選択し、径を設定することができるものである。

このような柱端接合構造では、柱１の断面の長辺方向に水平力が作用して柱１の下端に曲げモーメントが発生すると、長辺方向の一方の端縁付近では、柱１からスクリュー部材１１、接合金具３０を介して基礎３に圧縮力が作用し、他方の端縁付近では、スクリュー部材１１から接合ボルト３、接合金具３０及びアンカーボルト１２に引張力が作用する。そして、接合ボルト１３の引張応力度が降伏点応力度を超えると、接合ボルト１３の前方軸部１５に塑性変形が生じる。地震動によって接合ボルト１３に繰り返し引張力と圧縮力とが作用し、塑性的な伸びと収縮とが生じると、その応力−ひずみ履歴によって地震動のエネルギーが吸収され、構造物の振動が減衰する。

一方、曲げモーメントともに柱１の下端には水平方向のせん断力が作用し、スクリュー部材１１から接合ボルト１３、接合金具３０を介してせん断力が基礎３に伝達される。このとき、柱１に対してスクリュー部材１１の側面から水平方向の力が作用し、柱の端部付近でスクリュー部材に沿った方向の割れを生じさせようとする力が発生する。このような力に対して、長ビス１９が割れを抑制するように作用するとともに、４組のスクリュー部材１１、接合ボルト１３及び接合金具３０が配列されていることにより、水平力が分散して伝達され、割裂が生じにくくなっている。

また、割裂は柱１の端面の長辺方向における両端部付近にねじ込まれたスクリュー部材１１の位置で生じ易く、割裂が生じるとスクリュー部材１１が柱１に対して変位し、水平力を負担する機能が低下する。しかし、長辺方向の端部付近で割裂が生じても、柱の中心側に配置されたスクリュー部材１１によって水平力が接合金具３０及び基礎３に伝達され、柱１の変位が小さく抑えられる。また、割裂が生じて柱１が変位すると、柱１の切り欠き部内における軸線方向の面１ｂが接合金具３０と接触し、柱１の変位が拘束される。また、接合金具３０が転倒するように変位するのも拘束される。
したがって、柱１の下端に割裂が生じるのが抑制されるとともに、割裂が生じてもが大きく変位するのが拘束される。そして、接合部分が破壊するまでの耐力が向上するともに、破壊するまでの変位が抑えられて、構造物の安全性が向上する。

以上に説明した接合構造は、木製の柱１を基礎３に接合するものであるが、本発明に係る柱端接合構造は、図７に示すように木製の梁２を被接合部材として、柱１の上端部と梁２とを接合する部分、又は上層階の柱７の下端部と梁２とを接合する部分に適用することもできる。
柱１の上端部と梁２とを接合する構造では、柱１の上端面における長辺方向の両端部に切り欠き部１ｄが設けられており、切り欠き部１ｄ内からこの柱１の軸線方向にスクリュー部材１１がねじ込まれている。そして、接合金具３０がスクリュー部材１１にねじ込んだ接合ボルト１３によって柱１に結合されている。なお、スクリュー部材１１、接合ボルト１３、締付ナット１７及び接合金具３０は、図３に示す接合構造と同じものが用いられており、同じ符号を付すとともに説明を省略する。

梁２には、柱１にねじ込まれたスクリュー部材１１とほぼ同一直線上となる位置に、梁用のスクリュー部材２１が鉛直方向にねじ込まれており、このスクリュー部材２１には端面から軸線方向にネジ穴が穿設されている。このネジ穴の内周面には雌ネジが切削されており、このネジ穴に頭なしボルト２２がねじ入れられている。そして、この頭なしボルト２２を接合金具３０の水平板部に設けられたボルト孔に挿通し、螺合された締付ナット２３を締め付けて接合金具３０が梁２にねじ込まれた梁用のスクリュー部材２１に固着されている。また、梁２の上には、梁２にねじ込まれた梁用のスクリュー部材２１を用いて上層階の柱７を同様に、曲げモーメント伝達が可能に接合することができる。
このような接合構造でも、柱１と基礎３とを接合する場合と同様に、せん断力の作用によって柱１に割裂が生じるのを抑制するともに、割裂が生じても柱１と梁２との相対的な変位が大きくなるのを抑制することができる。

図８は、本発明の他の実施形態である柱端接合構造を示す正面図である。
この接合構造では、図２に示す接合構造と同様に柱１の端部に２つの切り欠き部１ａが設けられ、柱１の軸線方向には４本のスクリュー部材１１が同様にねじ込まれている。そして、柱１の端部に設けられた２つの切り欠き部１ａには、図２に示す接合構造とは異なり、それぞれ一つの接合金具４０が固定されている。固定するために用いられる接合ボルト１３は、図２に示す接合構造と同じものが用いられており、２つのスクリュー部材１１にねじ込まれる２本の接合ボルト１３によって一つの接合金具４０が固定される。

この接合構造で用いられる接合金具４０は、図９に示すように、矩形の箱状となっており、互いに対向する二つの水平板部４１，４２と、これらを連結する側板部４３、中間板部４４及び背面板部４５を備えている。上下の水平板部４１，４２と２つの側板部４３，４３とは箱状に連結され、水平板部４１，４２の長辺方向のほぼ中央に中間板部４４が鉛直方向に設けられて、箱状となった矩形の内部空間が２つに仕切られている。そして、後方側は背面板部４５によって閉鎖され、前方側は開放されており、前方側から接合ボルト１３又はアンカーボルト１２に締付ナット１７，１８をねじり合せて締め付けることができるものとなっている。柱端面の長辺方向における中央側にある側板部４３ａの外側面は、柱端部に形成された矩形の切り欠き部内の鉛直方向の面１ｂと近接して対向しており、その間隔は例えば１．５ｍｍ程度とすることができる。
一方、この接合金具４０は、基礎３に埋め込まれたアンカーボルト１２によって基礎３に固定されており、柱端面の長辺方向に配列された２本のアンカーボルト１２によって一つの接合金具４０を固定するものとなっている。

このような接合構造では、柱１の下端に作用する曲げモーメントは、４本のスクリュー部材１１及びこれにねじ込まれた４本の接合ボルト１３のうち、柱端面の長辺方向における一方の端縁側に配置されたスクリュー部材１１から接合ボルト１３を介して接合金具４０に引張力が伝達され、さらに接合金具４０から基礎３に伝達される。また、反対側の端縁付近に配置されたスクリュー部材１１からは接合金具４０を介して圧縮力が基礎３に伝達される。
また、せん断力は４本のスクリュー部材１１及び４本の接合ボルト１３に分散して作用して、柱１の割裂が抑制されるとともに、端縁側のスクリュー部材１１に沿って割裂が生じても、主に中央側にねじ込まれたスクリュー部材１１及び接合ボルト１３によってせん断力が接合金具４０及び基礎３に伝達される。また、柱１の割裂が生じるとせん断力による柱１の下端の変位は増大するが、柱１の切り欠き部内にある鉛直面１ｂが、２本のアンカーボルト１２によって安定した状態で基礎３に固定された接合金具４０の側面に当接して拘束される。したがって、変位が拡大するのが抑えられる。

本実施の形態で用いられる接合金具４０は、図９に示すように背面板部４５を有するものであるが、図１０に示すように背面板部を備えず、上下の水平板部５１，５２と側板部５３とで囲まれた空間が前後に開放された接合金具５０を用いることもできる。この接合金具５０では、上下の水平板部５１，５２は２つの側板部５３と中間板部５４とによって上下に連結されている。
また、このような接合金具４０，５０を用いた柱端接合構造は、図７に示す接合構造と同様に柱の上端部を梁に接合する構造として、又は柱の下端部を梁上に接合する構造として適用することもできる。

図９及び図１０に示す接合金具４０，５０は、上下の水平板部４１，４２，５１，５２にほぼ同じ大きさのボルト孔４６，５６が設けられているが、図５に示す接合金具３０と同様に上下の水平板部４１，４２，５１，５２の一方にはボルト孔４６，５６より大きい円孔を設け、長穴を有する円形プレートを嵌め合わせてアンカーボルト又は接合ボルトを挿通する位置を調整可能とすることもできる。

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他の形態として実施することができる。
例えば、接合ボルトの形態、接合ボルトとスクリュー部材との接合形態は、他の態様であってもよく、スクリュー部材の端面から切削されたネジ穴に短い接合ボルトをねじ込むものであってもよい。また、スクリュー部材を用いることなく、軸線方向の中空穴又はネジ穴を有する棒状部材を柱に埋め込み、接着剤等で固着するものであってもよい。さらに、スクリュー部材や棒状部材を用いることなく、接合金具に結合された接合ボルトを柱の軸線方向に設けられた穴に挿入し、柱に設けられた中間切り欠き部内で先端部にナットを螺号して接合金具を固定するものであってもよい。柱、柱の切り欠き部、接合金具の寸法等も適宜に設計することができ、形状等も本発明の範囲内で適宜に設計することができる。

１：柱、１ａ：切り欠き部、１ｂ：切り欠き部内における柱の軸線方向の面、１ｃ：柱端部の突き出した部分、１ｄ：切り欠き部、２：梁、３：基礎、３ａ：下地調整材、４：敷板、５：弾性部材、６：土台、７：上層階の柱、
１０：ラーメン架構体，
１１：スクリュー部材、１１ａ：張り出し部，１１ｂ：中空穴，１１ｃ：雌ネジ、１２：アンカーボルト、１３：接合ボルト、１４：接合ボルトの鍔状部、１４ａ：鍔状部に設けられた凹部、１５：接合ボルトの前方軸部、１５ａ：先端雄ネジ部，１６：接合ボルトの後方軸部、１６ａ：後端雄ネジ部，１６ｂ：拡径部、１７，１８：締付ナット、１９：長ビス
２１：梁用のスクリュー部材、２２：頭なしボルト、２３：締付ナット、
３０：接合金具、３０ａ：柱の中心に近い側に配置された接合金具、３１：上側の水平板部、３２：下側の水平板部、３３：側板部、３４：ボルト孔、３６：円形プレート、３７：長孔、
４０：接合金具、４１：上側の水平板部、４２：下側の水平板部、４３：側板部、４４：中間板部、４５：背面板部、４６：ボルト孔、
５０：接合金具、５１：上側の水平板部、５２：下側の水平板部、５３：側板部、５４：中間板部、５６：ボルト孔、

Claims

断面の形状がほぼ矩形で、一辺の長さが隣接する他の辺の長さより大きい扁平な木質材料からなる柱の端部を他の部材である被接合部材に接合する柱端接合構造であって、
前記柱の端面の長辺方向における両端部に、それぞれ切り欠き部が設けられ、
前記切り欠き部内に、該柱の軸線方向に貫入される接合ボルトによって接合金具が該柱と結合され、
該接合金具が前記被接合部材に結合されており、
前記接合金具は、それぞれの切り欠き部内に、前記柱の端面の長辺方向に複数が配列されており、
前記接合金具の一つは、該接合金具の側面と前記切り欠き部内の該柱の軸線方向の面とが、該柱の軸線と直角方向の相対的な変位を拘束するように、接触又は近接する位置に配置されていることを特徴とする柱端接合構造。
断面の形状がほぼ矩形で、一辺の長さが隣接する他の辺の長さより大きい扁平な木質材料からなる柱の端部を他の部材である被接合部材に接合する柱端接合構造であって、
前記柱の端面の長辺方向における両端部に、それぞれ切り欠き部が設けられ、
それぞれの前記切り欠き部内で、該柱の断面の長辺方向に配列して該柱の軸線方向に複数の接合ボルトが貫入され、これら複数の接合ボルトによって接合金具が結合され、
該接合金具が、該柱の断面の長辺方向に配列された複数のボルトによって前記被接合部材に結合されており、
前記接合金具は、該接合金具の側面と前記切り欠き部内の該柱の軸線方向の面とが、該柱の軸線と直角方向の相対的な変位を拘束するように、接触又は近接する位置に配置されていることを特徴とする柱端接合構造。
棒状となった軸部の外周面に螺旋状の翼体を有するとともに、前記軸部の端面から軸線方向に中空穴を有するスクリュー部材が、前記切り欠き部内から該柱の軸線方向にねじ込まれており、
前記接合ボルトは、前記スクリュー部材の前記中空穴内に挿入され、該中空穴の底部に形成された雌ネジにねじ込まれるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の柱端接合構造。
前記柱の端部には、柱断面の短辺となる側面から断面の長辺方向に長ビスがねじ込まれ、
該長ビスの先端は、該柱の軸線方向に貫入された前記接合ボルトと交差して該接合ボルトの位置を越える位置まで達していることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の柱端接合構造。