本発明は、木造軸組工法における柱や梁、土台などの横架材など長尺材端部のほぞ接合構造に関する。
ほぞ穴に嵌合されているほぞは、その端部を切削加工して形成されているので、ほぞの厚みは角材に比べて細く、例えば角材の厚みの約1/3の寸法となり、ほぞの強度は角材よりも弱くなる。
一般的に木造軸組工法で用いられるほぞとほぞ穴による接合は、垂直な柱の上下端にほぞを形成し、土台や梁などの横架材に形成されるほぞ穴に嵌入させる構成であるが、柱と横架材とは直交方向に配置され、すなわち、ほぞは柱の軸線方向に真っ直ぐ形成され、ほぞ穴も横架材に直交方向で真直な穴となる。
しかしながら、近年の建築物においては、柱の配置向きが垂直に限らず、傾斜したものがあり、この傾斜柱は、所謂筋交いのような構造とは異なり、傾斜柱と横架材との接合においてもほぞとほぞ穴によるものとされることが望ましい。ところが柱が傾斜することで、ほぞの突出形状は柱の軸線方向に沿わずに斜めに突出することとなり、これはほぞ穴の構造が横架材に対して直交方向であり、ほぞ穴側を斜めに成形することが難しいことから、ほぞの形状を傾斜角度に合わせて施工現場にて加工し対応することが多い。
この傾斜したほぞ形状においては、予めその傾斜角度が判っている場合には、プレカット等で対応が可能ではあるものの、柱から削りだされるほぞの大きさが小さくなってしまう欠点がある。そのため、特許文献1の図1に示すような補強材として使用可能であるが、上記したように柱としての強度の点でさらに不十分なものとなる虞がある。
また、傾斜するほぞは、必ずしも予め角度が決まっているわけではないことが多く、施工現場で合わせる所謂手加工で行うこととされ、その場で切削加工を行うという極めて煩雑な工程、すなわち、傾斜柱の上下端面を斜めに形成し、且つその傾斜面から鉛直方向となるほぞを突出形成させるという複雑な加工が必要となる。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、柱などの長尺材端部の強度を低下させることなく、垂直のみならず斜めなどの角度を有する向きとなる長尺材であっても容易に建て込むことができる長尺材端部のほぞ接合構造を提供することにある。
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項1記載の長尺材端部のほぞ接合構造は、平坦な接合面19に垂直なほぞ穴15が形成された被結合材13,17と、
軸線31に沿う長手方向両端側の端面28が前記接合面19と平行に形成された長尺材27と、
前記長尺材27の前記端面28と平行な平板部37を有し、前記端面28と対向する前記平板部37の長尺材対向面39と反対側の結合材対向面41には前記ほぞ穴15に嵌入するほぞ部43が形成され、前記長尺材対向面39の外周には前記長尺材27の前記端面28に隣接する側面45を包囲する起立枠部47が形成されるほぞ金物11と、
を具備することを特徴とする。
この長尺材端部のほぞ接合構造では、被結合材13,17に、ほぞ穴15が形成される。ほぞ穴15は、被結合材13,17の平坦な接合面19に、垂直に掘り下げられて形成される。ほぞ金物11には、ほぞ穴15に嵌入するほぞ部43が、平板部37の結合材対向面41に突設される。従って、ほぞ部43は、平板部37に対して垂直に突出する。ほぞ金物11は、ほぞ部43を突出させた結合材対向面41に対して反対側の長尺材対向面39に、長尺材27の端面28が当接する。この長尺材27の端面28は、長尺材27の長手方向に直交する面であってもよく、長尺材27の長手方向に直角以外の任意の角度で傾斜する面であってもよい。端面28を長尺材対向面39に当接した長尺材27は、ほぞ金物11の起立枠部47の内方に収容されることにより、側面45が起立枠部47の内周面に当接し、接合面19に沿う方向の移動が規制される。これにより、長尺材27は、接合面19に垂直な方向の垂直加重と、接合面19に平行な方向のせん断荷重との双方を受けることができる。この際、長尺材27の端面28は、平面でよいので、ほぞなどの凸形状や溝などの凹形状を形成する必要がなく、従来構造に比べ、加工が容易となる。また、長尺材27端部は、端面28に凹凸形状を形成しないので、強度の低下が生じない。
本発明の請求項2記載の長尺材端部のほぞ接合構造は、請求項1記載の長尺材端部のほぞ接合構造であって
、前記長尺材27は、前記接合面19に垂直な仮想線29に対して前記軸線31が傾斜していることを特徴とする。
この長尺材端部のほぞ接合構造では、長尺材27は、接合面19に垂直な仮想線29に対して軸線31が傾斜する。この傾斜した長尺材27の端面28は、被結合材13,17の接合面19と平行に形成される。長尺材27の端面28は、斜めに切断等により形成されるが、直線状に切断するのみでよいため、加工が容易に行える。この端面28は、ほぞ部43の突出したほぞ金物11の長尺材対向面39に当接して取り付けられる。端面28をほぞ金物11の平板部37に当接した斜めの長尺材27は、側面45が起立枠部47に包囲されることにより、接合面19に垂直な方向の垂直荷重に加え、接合面19に平行な方向のせん断荷重が受けられる。
本発明の請求項3記載の長尺材端部のほぞ接合構造は、請求項1または2記載の長尺材端部のほぞ接合構造であって、
前記ほぞ部43が、嵌入方向先端を開放した筒形状に形成され、
前記ほぞ金物11が、前記嵌入方向先端から前記ほぞ部43の内方に挿入されて前記平板部37を貫通して前記端面28にねじ込まれるビス51により前記長尺材27端部に固定されることを特徴とする。
この長尺材端部のほぞ接合構造では、ほぞ金物11を長尺材27に固定するためのビス51が、ほぞ部43の内方に挿入されて長尺材27の端面28にねじ込まれるので、長尺材27の端面28が平板部37の長尺材対向面39に隙間なく密接する。
本発明の請求項4記載の長尺材端部のほぞ接合構造は、請求項1または2記載のほぞ接合構造であって、
前記ほぞ金物11が、前記起立枠部47を貫通して前記長尺材27の前記側面45にねじ込まれるビス51により前記長尺材端部に固定されることを特徴とする。
この長尺材端部のほぞ接合構造では、ほぞ金物11を長尺材27に固定するためのビス51が、起立枠部47を貫通して長尺材27の側面45にねじ込まれているので、長尺材27の端面28が平板部37の長尺材対向面39に隙間なく密接する。また、ビス51は、起立枠部47の外側から長尺材の側面45にねじ込めるので、ほぞ穴15に嵌合させた後のほぞ金物11に対しても、ビス51を長尺材27に固定できる。
本発明の請求項5記載の長尺材端部のほぞ接合構造は、請求項4記載の長尺材端部のほぞ接合構造であって、
ほぞ金物59の前記起立枠部47には、前記長尺材27の前記端面28を前記長尺材対向面39に平行に摺接して前記起立枠部47の内方へ配置する起立枠開口部57が形成されていることを特徴とする。
この長尺材端部のほぞ接合構造では、起立枠部47に起立枠開口部57が形成されるので、長尺材27の端面28を平板部37の長尺材対向面39に平行に摺接して、起立枠部47の内側へ長尺材端部を受け入れることができる。このため、リフォームなど、特に柱を増やすなどの場合でも、ほぞ部43及び起立枠部47を含めたほぞ金物59の高さ分のジャッキアップを不要にできる。
本発明に係る請求項1記載の長尺材端部のほぞ接合構造によれば、垂直のみならず斜めなどの角度を有する向きとなる長尺材であっても、ほぞとして成形されたほぞ部が長尺材の端面に固定され、このほぞ部が被結合材のほぞ穴に嵌入するので容易に建て込むことができる。
本発明に係る請求項2記載の長尺材端部のほぞ接合構造によれば、傾斜柱などの斜めの長尺材であっても、その斜めに形成される端面にほぞ部を設けることができ、容易に建て込むことができる。
本発明に係る請求項3記載の長尺材端部のほぞ接合構造によれば、ビスの頭部を接合面に干渉させずに、ほぞ金物を長尺材に固定できる。また、固定されることにより、長尺材からほぞ金物が脱落することを防ぐ。
本発明に係る請求項4記載の長尺材端部のほぞ接合構造によれば、ビスの頭部を接合面に干渉させずに、建て込み後のほぞ金物に長尺材を固定できる。
本発明に係る請求項5記載の長尺材端部のほぞ接合構造によれば、例えばリフォームなどの際に、既存の構築部分を大きく分解せずに、ほぞ部を嵌めた柱などの長尺材を極めて容易に建て込むことができる。
本発明の実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造を有する長尺材の軸組構成図である。
図1に示した長尺材と被結合材の分解斜視図である。
(a)は長尺材端部とほぞ金物の分解側面図、(b)はほぞ金物が固定された長尺材と被結合材の分解側面図である。
トラスへ応用された変形例に係る長尺材端部のほぞ接合構造の側面図である。
起立枠開口部を備えるほぞ金物を使用した変形例に係る長尺材端部のほぞ接合構造の分解斜視図である。
リフォーム時に増設される長尺材に適用した変形例に係る長尺材端部のほぞ接合構造の側面図である。
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造を有する長尺材の軸組構成図である。
本実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造は、被結合材と、長尺材と、ほぞ金物11と、を主要な構成要件として有する。
本実施形態において、被結合材は、横架材である例えば梁13、土台17を例として説明する。なお、被結合材は、これに限定されない。また、長尺材は、柱、間柱、斜め材である傾斜柱、或いは筋違い等の柱間に配置する斜め材を例として説明する。なお、長尺材は、これに限定されない。
被結合材である梁13には、ほぞ穴15が下面に形成される。また、被結合材である土台17には、ほぞ穴15が上面に形成される。これらのほぞ穴15は、梁13や土台17の平坦な接合面19に、垂直に形成されている。
土台17は、基礎21の上面に、基礎パッキン等のねこ土台23を介して載置固定される。
梁13は、土台17に、垂直に立設された柱25に支持されている。この梁13は、土台17の終端よりも外側へ延びている。土台17よりも延びた梁13の下面は、斜め材である傾斜柱27により土台17に支持される構成となる。長尺材端部のほぞ接合構造は、この傾斜柱27の上下端と、梁13及び土台17との結合箇所に適用される。
梁13と傾斜柱27、傾斜柱27と土台17に適用される長尺材端部のほぞ接合構造は、略同様の構成となる。従って、以下では、傾斜柱27と土台17との間に適用される長尺材端部のほぞ接合構造を代表例として説明する。
本実施形態において、長尺材である傾斜柱27は、接合面19に垂直な仮想線29に対して軸線31が所定の角度θで傾斜している。
図2は図1に示した長尺材と被結合材の分解斜視図である。
傾斜柱27は、軸線31に沿う長手方向両端側の端面28が接合面19と平行に形成される。すなわち、傾斜端27の両端において、通常の柱では、軸線31に直交する面とされるが、その面に対して、上記角度θの傾斜角度で端面28が形成される。
傾斜柱27は、端面28の面積が、角度θで形成されることで直交断面の面積よりも大きくなるが、傾斜柱27の端部は、その分、鋭角側の傾斜先端におけるこば33(図3参照)が切除され、切削部35を形成して、端面28の面積を直交断面の面積と略同等となるよう設定される。
ほぞ金物11は、傾斜柱27と土台17との間に配置される。ほぞ金物11は、傾斜柱27の端面28と平行な平板部37を有する。平板部37は、傾斜柱27の端面28と略同一外形状の四角形に形成される。より具体的に、平板部37は、木軸構造において一般的な柱の寸法である例えば105mm×105mmで形成される。
平板部37は、傾斜柱27の端面28に対向する面側(図2,3中上面)が、長尺材対向面39となる。また、平板部37は、土台17に対向する面側(図3中下面)が、結合材対向面41となる。ほぞ金物11は、平板部37の長尺材対向面39と反対側となる結合材対向面41に、ほぞ穴15に嵌入するほぞ部43が形成される。また、ほぞ金物11は、長尺材対向面39の外周に、傾斜柱27の端面28に隣接する側面45を包囲する起立枠部47が形成される。本実施形態において、起立枠部47は、長尺材対向面39の四辺部分に設けられ角筒形状に形成されるが、これに限定されない。
ほぞ部43は、嵌入方向先端を開放した筒形状に形成される。本実施形態において、筒形状は、角筒形状となる。ほぞ部43は、溶接により平板部37の結合材対向面41に接合される。ほぞ部43が接合された平板部37には、ほぞ部43の内周空間に通じる複数、本実施形態では2つのビス挿通用の貫通孔49が穿設されている。
図3(a)は長尺材端部とほぞ金物11の分解側面図、(b)はほぞ金物11が固定された長尺材と被結合材の分解側面図である。
ほぞ金物11は、ビス51により傾斜柱27の端部に固定することができる。ビス51は、ほぞ部43の嵌入方向先端から、ほぞ部43の内方に挿入されて、平板部37の貫通孔49を貫通して傾斜柱27の端面にねじ込まれる。ほぞ金物11が一体に固定された傾斜柱27は、この状態で、ほぞ金物11のほぞ部43が、土台17のほぞ穴15に嵌入される。
なお、ビス51は、不要な場合には、省略することができる。不要な場合とは、長尺材の取り回し時などにおいて、ほぞ金物11の脱落が生じない場合である。例えば、ほぞ金物11が、予め被結合材(土台17)のほぞ穴15に嵌入されている場合などが挙げられる。
ほぞ金物11の材質としては、例えばSPHC(JIS G 3131)を挙げることができる。また、平板部37及び起立枠部47の厚みは、3.2mm程度とすることができる。ほぞ部43の厚みは、2.3mmとすることができる。
次に、上記した構成の作用を説明する。
本実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造では、被結合材に、ほぞ穴15が形成される。ほぞ穴15は、被結合材である梁13や土台17の平坦な接合面19に、垂直に掘り下げられて形成される。ほぞ金物11には、ほぞ穴15に嵌入するほぞ部43が、平板部37の結合材対向面41に突設される。従って、ほぞ部43は、平板部37に対して垂直に突出する。ほぞ金物11は、ほぞ部43を突出させた結合材対向面41に対して反対側の長尺材対向面39に、長尺材である傾斜柱27の端面28が当接する。
この長尺材の端面28は、長尺材の長手方向に直交する面であってもよく、長尺材の長手方向に直角以外の角度で傾斜する面であってもよい。本実施形態では、傾斜柱27の端面28は、傾斜柱27の長手方向に直角以外の角度で傾斜する。端面28を長尺材対向面39に当接した傾斜柱27は、ほぞ金物11の起立枠部47の内方に収容されることにより、側面45が起立枠部47の内周面に当接し、接合面19に沿う方向の移動が規制される。
これにより、傾斜柱27は、接合面19に垂直な方向の垂直加重と、接合面19に平行な方向のせん断荷重との双方を受けることができる。
この際、傾斜柱27の端面28は、平面でよいので、ほぞや溝などの形状、すなわち仕口を形成する必要がなく、従来構造に比べ、大幅に加工が容易となる。また、傾斜柱27は、端面28にほぞなど凹凸形状を形成しないので、強度の低下が生じない。
また、この長尺材端部のほぞ接合構造において、傾斜柱27は、接合面19に垂直な仮想線29に対して軸線31が傾斜する。この傾斜した傾斜柱27の端面28は、梁13や土台17の接合面19と平行に形成される。傾斜柱27の端面28は、斜めに切断されるが、直線状に切断するのみでよく、単なる平面であるため、加工が容易に行える。この端面28は、ほぞ部43の突出したほぞ金物11の長尺材対向面39に当接して取り付けられる。端面28をほぞ金物11の平板部37に当接した傾斜柱27は、側面45が起立枠部47に包囲されることにより、接合面19に垂直な方向の垂直荷重に加え、接合面19に平行な方向のせん断荷重が受けられる。その結果、傾斜柱27を容易に建て込むことができる。
さらに、この長尺材端部のほぞ接合構造では、ほぞ金物11を長尺材である傾斜柱27に固定するためのビス51が、ほぞ部43の内方に挿入されて傾斜柱27の端面28よりねじ込まれるので、傾斜柱27の端面28が平板部37の長尺材対向面39に隙間なく密接する。その結果、ビス51の頭部を接合面19に干渉させずに、ほぞ金物11を梁13や土台17に固定できる。
次に、上記した長尺材端部のほぞ接合構造の変形例を説明する。
図4はトラスへ応用された変形例1に係る長尺材端部のほぞ接合構造の側面図である。
この変形例1に係る長尺材端部のほぞ接合構造は、トラス梁53における三角構造を構成する斜め材55の固定に適用される。斜め材55は、上下端が、ほぞ金物11により、上下の梁13のほぞ穴15に嵌入して、上下の梁13に両端部が結合される。
この変形例1に係る長尺材端部のほぞ接合構造によれば、煩雑なほぞ加工を不要にして、斜め材55の両端部を隣接する柱25間にそれぞれ配置して上下の梁13にほぞ結合したトラス梁53を構築できる。
図5は起立枠開口部57を備えるほぞ金物59を使用した変形例2に係る長尺材端部のほぞ接合構造の分解斜視図である。
この変形例2に係る長尺材端部のほぞ接合構造は、ほぞ金物59が、起立枠部47の貫通孔61を貫通して傾斜柱27の側面45にねじ込まれるビス51により傾斜柱27の端部に固定される。
また、ほぞ金物59の起立枠部47には、傾斜柱27の端部を長尺材対向面39に平行に摺接して起立枠部47の内方へ配置する起立枠開口部57が形成されている。起立枠開口部57は、上記した実施形態における四辺の起立枠部47の一辺を除き三方のみにすることにより形成される。起立枠開口部57は、傾斜柱27と長尺材対向面39との成す角度が鋭角側(切削部35と反対側)となる一辺が切除される。鋭角側の一辺が切除されるのは、大きなせん断荷重を支持する必要がないためである。
この変形例2に係る長尺材端部のほぞ接合構造によれば、ほぞ金物59を傾斜柱27に固定するためのビス51が、起立枠部47を貫通して傾斜柱27の側面45にねじ込まれているので、傾斜柱27の端面28が平板部37の長尺材対向面39に隙間なく密接する。また、ビス51は、起立枠部47の外側から傾斜柱27の側面45にねじ込めるので、ほぞ穴15に嵌合した後のほぞ金物59に対しても、ビス51を傾斜柱27に固定できる。その結果、ビス51の頭部を接合面19に干渉させずに、建て込み後のほぞ金物59に傾斜柱27を固定できる。
そして、この変形例2によれば、起立枠部47に起立枠開口部57が形成されるので、傾斜柱27の端面28を平板部37の長尺材対向面39に平行に摺接して、起立枠部47の内方へ傾斜柱27の端部を受け入れることができる。このため、リフォームなど、特に傾斜柱27を増設するなどの場合でも、ほぞ部43を含めたほぞ金物59の高さ分である起立枠部47の分のジャッキアップを不要にできる。その結果、既存の構築部分を分解せずにほぞ43を嵌めた傾斜柱27を極めて容易に建て込むことができる。
図6はリフォーム時に増設される長尺材に適用した変形例3に係る長尺材端部のほぞ接合構造の側面図である。
この変形例3に係る長尺材端部のほぞ接合構造は、例えばリフォーム時、既設柱63の間に増設される通常の垂直方向の増設柱65(間柱を含む)に適用される。増設柱65は、梁13をジャッキアップして土台17との間隔を広げ横から入れる。この場合、ほぞ金物11のほぞ部43を先に土台17や梁13のほぞ穴15に装着しておく。その後、横から増設柱65を入れる。この長尺材端部のほぞ接合構造では、増設柱65は、上下の起立枠部47の高さを越えるジャッキアップを行うことで、建て込みが可能となる。増設柱65とほぞ金物11とは、建て込み後、起立枠部47を貫通するビス51により固定される。
この変形例3に係る長尺材端部のほぞ接合構造によれば、ジャッキアップの距離が短くなる効果が得られる。従来では、柱の上下端部に形成されるほぞの長さ分ジャッキアップして増設柱65を入れていたが、この長尺材端部のほぞ接合構造によれば、ほぞの長さが省略できるので、その分ジャッキアップの距離を短くできる。
なお、この変形例3においては、起立枠部47に、起立枠開口部57の形成された上記の変形例2に係るほぞ金物59を用いることができる。ほぞ金物59を用いた長尺材端部のほぞ接合構造によれば、起立枠部47を乗り越える必要がなくなるので、ジャッキアップも不要とすることができ、増設柱65を建て込むことが可能となる。
従って、本実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造によれば、垂直のみならず斜めなどの角度を有する向きとなる長尺材であっても容易に建て込むことができる。
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
例えば上記の構成例では、被結合材が横架材である梁や土台、長尺材が柱や斜め材などの傾斜柱である構成を例示したが、長尺材端部のほぞ接合構造は、この他、縦の部材と横の部材が逆となった構造にも応用することができる。例えば、垂直な平行な2つの柱間などに、水平や斜めの横部材を配置する構造にも適用できる。この場合、2つの柱には、横部材の端面と向かいあう面に、それぞれほぞ穴が形成される。そのほぞ穴には、ほぞ金物のほぞ部が嵌入される。横部材は、ほぞ穴にほぞ部を嵌入したほぞ金物の長尺材対向面に、左右の端面が当接した状態で、ほぞ金物に固定されることになる。この場合においても、長尺材端部のほぞ接合構造は、水平のみならず斜めなどの角度を有する向きとなる横部材を容易に建て込むことができる。
11…ほぞ金物
13…梁(被結合材)
15…ほぞ穴
17…土台(被結合材)
19…接合面
27…傾斜柱(長尺材)
29…仮想線
31…軸線
37…平板部
39…長尺材対向面
41…結合材対向面
43…ほぞ部
45…側面
47…起立枠部
51…ビス
55…斜め材(長尺材)
57…起立枠開口部
65…増設柱(長尺材)
本発明は、木造軸組工法における柱や梁、土台などの横架材など長尺材端部のほぞ接合構造に関する。
ほぞ穴に嵌合されているほぞは、その端部を切削加工して形成されているので、ほぞの厚みは角材に比べて細く、例えば角材の厚みの約1/3の寸法となり、ほぞの強度は角材よりも弱くなる。
一般的に木造軸組工法で用いられるほぞとほぞ穴による接合は、垂直な柱の上下端にほぞを形成し、土台や梁などの横架材に形成されるほぞ穴に嵌入させる構成であるが、柱と横架材とは直交方向に配置され、すなわち、ほぞは柱の軸線方向に真っ直ぐ形成され、ほぞ穴も横架材に直交方向で真直な穴となる。
しかしながら、近年の建築物においては、柱の配置向きが垂直に限らず、傾斜したものがあり、この傾斜柱は、所謂筋交いのような構造とは異なり、傾斜柱と横架材との接合においてもほぞとほぞ穴によるものとされることが望ましい。ところが柱が傾斜することで、ほぞの突出形状は柱の軸線方向に沿わずに斜めに突出することとなり、これはほぞ穴の構造が横架材に対して直交方向であり、ほぞ穴側を斜めに成形することが難しいことから、ほぞの形状を傾斜角度に合わせて施工現場にて加工し対応することが多い。
この傾斜したほぞ形状においては、予めその傾斜角度が判っている場合には、プレカット等で対応が可能ではあるものの、柱から削りだされるほぞの大きさが小さくなってしまう欠点がある。そのため、特許文献1の図1に示すような補強材として使用可能であるが、上記したように柱としての強度の点でさらに不十分なものとなる虞がある。
また、傾斜するほぞは、必ずしも予め角度が決まっているわけではないことが多く、施工現場で合わせる所謂手加工で行うこととされ、その場で切削加工を行うという極めて煩雑な工程、すなわち、傾斜柱の上下端面を斜めに形成し、且つその傾斜面から鉛直方向となるほぞを突出形成させるという複雑な加工が必要となる。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、柱などの長尺材端部の強度を低下させることなく、垂直のみならず斜めなどの角度を有する向きとなる長尺材であっても容易に建て込むことができる長尺材端部のほぞ接合構造を提供することにある。
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項1記載の長尺材端部のほぞ接合構造は、平坦な接合面19に垂直なほぞ穴15が形成された被結合材13,17と、
軸線31に沿う長手方向両端側の端面28が前記接合面19と平行に形成された長尺材27と、
前記長尺材27の前記端面28と平行な平板部37を有し、前記端面28と対向する前記平板部37の長尺材対向面39と反対側の結合材対向面41には前記ほぞ穴15に嵌入するほぞ部43が形成され、前記長尺材対向面39の外周には前記長尺材27の前記端面28に隣接する側面45を包囲する起立枠部47が形成されるほぞ金物11と、
を具備し、
前記長尺材27は、前記接合面19に垂直な仮想線29に対して前記軸線31が傾斜し、前記被結合材13,17に対して前記長尺材27が斜めに接合され、
前記ほぞ部43が、嵌入方向先端を開放した筒形状に形成され、
前記ほぞ金物11が、前記嵌入方向先端から前記ほぞ部43の内方に挿入されて前記平板部37を貫通して前記端面28にねじ込まれるビス51により前記長尺材27端部に固定されることを特徴とする。
この長尺材端部のほぞ接合構造では、被結合材13,17に、ほぞ穴15が形成される。ほぞ穴15は、被結合材13,17の平坦な接合面19に、垂直に掘り下げられて形成される。ほぞ金物11には、ほぞ穴15に嵌入するほぞ部43が、平板部37の結合材対向面41に突設される。従って、ほぞ部43は、平板部37に対して垂直に突出する。ほぞ金物11は、ほぞ部43を突出させた結合材対向面41に対して反対側の長尺材対向面39に、長尺材27の端面28が当接する。この長尺材27の端面28は、長尺材27の長手方向に直交する面であってもよく、長尺材27の長手方向に直角以外の任意の角度で傾斜する面であってもよい。端面28を長尺材対向面39に当接した長尺材27は、ほぞ金物11の起立枠部47の内方に収容されることにより、側面45が起立枠部47の内周面に当接し、接合面19に沿う方向の移動が規制される。これにより、長尺材27は、接合面19に垂直な方向の垂直加重と、接合面19に平行な方向のせん断荷重との双方を受けることができる。この際、長尺材27の端面28は、平面でよいので、ほぞなどの凸形状や溝などの凹形状を形成する必要がなく、従来構造に比べ、加工が容易となる。また、長尺材27端部は、端面28に凹凸形状を形成しないので、強度の低下が生じない。
また、この長尺材端部のほぞ接合構造では、長尺材27は、接合面19に垂直な仮想線29に対して軸線31が傾斜する。この傾斜した長尺材27の端面28は、被結合材13,17の接合面19と平行に形成される。長尺材27の端面28は、斜めに切断等により形成されるが、直線状に切断するのみでよいため、加工が容易に行える。この端面28は、ほぞ部43の突出したほぞ金物11の長尺材対向面39に当接して取り付けられる。端面28をほぞ金物11の平板部37に当接した斜めの長尺材27は、側面45が起立枠部47に包囲されることにより、接合面19に垂直な方向の垂直荷重に加え、接合面19に平行な方向のせん断荷重が受けられる。
さらに、この長尺材端部のほぞ接合構造では、ほぞ金物11を長尺材27に固定するためのビス51が、ほぞ部43の内方に挿入されて長尺材27の端面28にねじ込まれるので、長尺材27の端面28が平板部37の長尺材対向面39に隙間なく密接する。
なお、前記ほぞ金物11は、前記起立枠部47を貫通して前記長尺材27の前記側面45にねじ込まれるビス51により前記長尺材端部に固定されることとしてもよい。
この長尺材端部のほぞ接合構造では、ほぞ金物11を長尺材27に固定するためのビス51が、起立枠部47を貫通して長尺材27の側面45にねじ込まれているので、長尺材27の端面28が平板部37の長尺材対向面39に隙間なく密接する。また、ビス51は、起立枠部47の外側から長尺材の側面45にねじ込めるので、ほぞ穴15に嵌合させた後のほぞ金物11に対しても、ビス51を長尺材27に固定できる。
本発明に係る請求項1記載の長尺材端部のほぞ接合構造によれば、斜めなどの角度を有する向きとなる長尺材であっても、ほぞとして成形されたほぞ部が長尺材の端面に固定され、このほぞ部が被結合材のほぞ穴に嵌入するので容易に建て込むことができる。すなわち、傾斜柱などの斜めの長尺材であっても、その斜めに形成される端面にほぞ部を設けることができ、容易に建て込むことができる。また、ビスの頭部を接合面に干渉させずに、ほぞ金物を長尺材に固定できる。また、固定されることにより、長尺材からほぞ金物が脱落することを防ぐ。
本発明の実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造を有する長尺材の軸組構成図である。
図1に示した長尺材と被結合材の分解斜視図である。
(a)は長尺材端部とほぞ金物の分解側面図、(b)はほぞ金物が固定された長尺材と被結合材の分解側面図である。
トラスへ応用された変形例に係る長尺材端部のほぞ接合構造の側面図である。
起立枠開口部を備えるほぞ金物を使用した変形例に係る長尺材端部のほぞ接合構造の分解斜視図である。
リフォーム時に増設される長尺材に適用した変形例に係る長尺材端部のほぞ接合構造の側面図である。
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造を有する長尺材の軸組構成図である。
本実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造は、被結合材と、長尺材と、ほぞ金物11と、を主要な構成要件として有する。
本実施形態において、被結合材は、横架材である例えば梁13、土台17を例として説明する。なお、被結合材は、これに限定されない。また、長尺材は、柱、間柱、斜め材である傾斜柱、或いは筋違い等の柱間に配置する斜め材を例として説明する。なお、長尺材は、これに限定されない。
被結合材である梁13には、ほぞ穴15が下面に形成される。また、被結合材である土台17には、ほぞ穴15が上面に形成される。これらのほぞ穴15は、梁13や土台17の平坦な接合面19に、垂直に形成されている。
土台17は、基礎21の上面に、基礎パッキン等のねこ土台23を介して載置固定される。
梁13は、土台17に、垂直に立設された柱25に支持されている。この梁13は、土台17の終端よりも外側へ延びている。土台17よりも延びた梁13の下面は、斜め材である傾斜柱27により土台17に支持される構成となる。長尺材端部のほぞ接合構造は、この傾斜柱27の上下端と、梁13及び土台17との結合箇所に適用される。
梁13と傾斜柱27、傾斜柱27と土台17に適用される長尺材端部のほぞ接合構造は、略同様の構成となる。従って、以下では、傾斜柱27と土台17との間に適用される長尺材端部のほぞ接合構造を代表例として説明する。
本実施形態において、長尺材である傾斜柱27は、接合面19に垂直な仮想線29に対して軸線31が所定の角度θで傾斜している。
図2は図1に示した長尺材と被結合材の分解斜視図である。
傾斜柱27は、軸線31に沿う長手方向両端側の端面28が接合面19と平行に形成される。すなわち、傾斜端27の両端において、通常の柱では、軸線31に直交する面とされるが、その面に対して、上記角度θの傾斜角度で端面28が形成される。
傾斜柱27は、端面28の面積が、角度θで形成されることで直交断面の面積よりも大きくなるが、傾斜柱27の端部は、その分、鋭角側の傾斜先端におけるこば33(図3参照)が切除され、切削部35を形成して、端面28の面積を直交断面の面積と略同等となるよう設定される。
ほぞ金物11は、傾斜柱27と土台17との間に配置される。ほぞ金物11は、傾斜柱27の端面28と平行な平板部37を有する。平板部37は、傾斜柱27の端面28と略同一外形状の四角形に形成される。より具体的に、平板部37は、木軸構造において一般的な柱の寸法である例えば105mm×105mmで形成される。
平板部37は、傾斜柱27の端面28に対向する面側(図2,3中上面)が、長尺材対向面39となる。また、平板部37は、土台17に対向する面側(図3中下面)が、結合材対向面41となる。ほぞ金物11は、平板部37の長尺材対向面39と反対側となる結合材対向面41に、ほぞ穴15に嵌入するほぞ部43が形成される。また、ほぞ金物11は、長尺材対向面39の外周に、傾斜柱27の端面28に隣接する側面45を包囲する起立枠部47が形成される。本実施形態において、起立枠部47は、長尺材対向面39の四辺部分に設けられ角筒形状に形成されるが、これに限定されない。
ほぞ部43は、嵌入方向先端を開放した筒形状に形成される。本実施形態において、筒形状は、角筒形状となる。ほぞ部43は、溶接により平板部37の結合材対向面41に接合される。ほぞ部43が接合された平板部37には、ほぞ部43の内周空間に通じる複数、本実施形態では2つのビス挿通用の貫通孔49が穿設されている。
図3(a)は長尺材端部とほぞ金物11の分解側面図、(b)はほぞ金物11が固定された長尺材と被結合材の分解側面図である。
ほぞ金物11は、ビス51により傾斜柱27の端部に固定することができる。ビス51は、ほぞ部43の嵌入方向先端から、ほぞ部43の内方に挿入されて、平板部37の貫通孔49を貫通して傾斜柱27の端面にねじ込まれる。ほぞ金物11が一体に固定された傾斜柱27は、この状態で、ほぞ金物11のほぞ部43が、土台17のほぞ穴15に嵌入される。
なお、ビス51は、不要な場合には、省略することができる。不要な場合とは、長尺材の取り回し時などにおいて、ほぞ金物11の脱落が生じない場合である。例えば、ほぞ金物11が、予め被結合材(土台17)のほぞ穴15に嵌入されている場合などが挙げられる。
ほぞ金物11の材質としては、例えばSPHC(JIS G 3131)を挙げることができる。また、平板部37及び起立枠部47の厚みは、3.2mm程度とすることができる。ほぞ部43の厚みは、2.3mmとすることができる。
次に、上記した構成の作用を説明する。
本実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造では、被結合材に、ほぞ穴15が形成される。ほぞ穴15は、被結合材である梁13や土台17の平坦な接合面19に、垂直に掘り下げられて形成される。ほぞ金物11には、ほぞ穴15に嵌入するほぞ部43が、平板部37の結合材対向面41に突設される。従って、ほぞ部43は、平板部37に対して垂直に突出する。ほぞ金物11は、ほぞ部43を突出させた結合材対向面41に対して反対側の長尺材対向面39に、長尺材である傾斜柱27の端面28が当接する。
この長尺材の端面28は、長尺材の長手方向に直交する面であってもよく、長尺材の長手方向に直角以外の角度で傾斜する面であってもよい。本実施形態では、傾斜柱27の端面28は、傾斜柱27の長手方向に直角以外の角度で傾斜する。端面28を長尺材対向面39に当接した傾斜柱27は、ほぞ金物11の起立枠部47の内方に収容されることにより、側面45が起立枠部47の内周面に当接し、接合面19に沿う方向の移動が規制される。
これにより、傾斜柱27は、接合面19に垂直な方向の垂直加重と、接合面19に平行な方向のせん断荷重との双方を受けることができる。
この際、傾斜柱27の端面28は、平面でよいので、ほぞや溝などの形状、すなわち仕口を形成する必要がなく、従来構造に比べ、大幅に加工が容易となる。また、傾斜柱27は、端面28にほぞなど凹凸形状を形成しないので、強度の低下が生じない。
また、この長尺材端部のほぞ接合構造において、傾斜柱27は、接合面19に垂直な仮想線29に対して軸線31が傾斜する。この傾斜した傾斜柱27の端面28は、梁13や土台17の接合面19と平行に形成される。傾斜柱27の端面28は、斜めに切断されるが、直線状に切断するのみでよく、単なる平面であるため、加工が容易に行える。この端面28は、ほぞ部43の突出したほぞ金物11の長尺材対向面39に当接して取り付けられる。端面28をほぞ金物11の平板部37に当接した傾斜柱27は、側面45が起立枠部47に包囲されることにより、接合面19に垂直な方向の垂直荷重に加え、接合面19に平行な方向のせん断荷重が受けられる。その結果、傾斜柱27を容易に建て込むことができる。
さらに、この長尺材端部のほぞ接合構造では、ほぞ金物11を長尺材である傾斜柱27に固定するためのビス51が、ほぞ部43の内方に挿入されて傾斜柱27の端面28よりねじ込まれるので、傾斜柱27の端面28が平板部37の長尺材対向面39に隙間なく密接する。その結果、ビス51の頭部を接合面19に干渉させずに、ほぞ金物11を梁13や土台17に固定できる。
次に、上記した長尺材端部のほぞ接合構造の変形例を説明する。
図4はトラスへ応用された変形例1に係る長尺材端部のほぞ接合構造の側面図である。
この変形例1に係る長尺材端部のほぞ接合構造は、トラス梁53における三角構造を構成する斜め材55の固定に適用される。斜め材55は、上下端が、ほぞ金物11により、上下の梁13のほぞ穴15に嵌入して、上下の梁13に両端部が結合される。
この変形例1に係る長尺材端部のほぞ接合構造によれば、煩雑なほぞ加工を不要にして、斜め材55の両端部を隣接する柱25間にそれぞれ配置して上下の梁13にほぞ結合したトラス梁53を構築できる。
図5は起立枠開口部57を備えるほぞ金物59を使用した変形例2に係る長尺材端部のほぞ接合構造の分解斜視図である。
この変形例2に係る長尺材端部のほぞ接合構造は、ほぞ金物59が、起立枠部47の貫通孔61を貫通して傾斜柱27の側面45にねじ込まれるビス51により傾斜柱27の端部に固定される。
また、ほぞ金物59の起立枠部47には、傾斜柱27の端部を長尺材対向面39に平行に摺接して起立枠部47の内方へ配置する起立枠開口部57が形成されている。起立枠開口部57は、上記した実施形態における四辺の起立枠部47の一辺を除き三方のみにすることにより形成される。起立枠開口部57は、傾斜柱27と長尺材対向面39との成す角度が鋭角側(切削部35と反対側)となる一辺が切除される。鋭角側の一辺が切除されるのは、大きなせん断荷重を支持する必要がないためである。
この変形例2に係る長尺材端部のほぞ接合構造によれば、ほぞ金物59を傾斜柱27に固定するためのビス51が、起立枠部47を貫通して傾斜柱27の側面45にねじ込まれているので、傾斜柱27の端面28が平板部37の長尺材対向面39に隙間なく密接する。また、ビス51は、起立枠部47の外側から傾斜柱27の側面45にねじ込めるので、ほぞ穴15に嵌合した後のほぞ金物59に対しても、ビス51を傾斜柱27に固定できる。その結果、ビス51の頭部を接合面19に干渉させずに、建て込み後のほぞ金物59に傾斜柱27を固定できる。
そして、この変形例2によれば、起立枠部47に起立枠開口部57が形成されるので、傾斜柱27の端面28を平板部37の長尺材対向面39に平行に摺接して、起立枠部47の内方へ傾斜柱27の端部を受け入れることができる。このため、リフォームなど、特に傾斜柱27を増設するなどの場合でも、ほぞ部43を含めたほぞ金物59の高さ分である起立枠部47の分のジャッキアップを不要にできる。その結果、既存の構築部分を分解せずにほぞ43を嵌めた傾斜柱27を極めて容易に建て込むことができる。
図6はリフォーム時に増設される長尺材に適用した変形例3に係る長尺材端部のほぞ接合構造の側面図である。
この変形例3に係る長尺材端部のほぞ接合構造は、例えばリフォーム時、既設柱63の間に増設される通常の垂直方向の増設柱65(間柱を含む)に適用される。増設柱65は、梁13をジャッキアップして土台17との間隔を広げ横から入れる。この場合、ほぞ金物11のほぞ部43を先に土台17や梁13のほぞ穴15に装着しておく。その後、横から増設柱65を入れる。この長尺材端部のほぞ接合構造では、増設柱65は、上下の起立枠部47の高さを越えるジャッキアップを行うことで、建て込みが可能となる。増設柱65とほぞ金物11とは、建て込み後、起立枠部47を貫通するビス51により固定される。
この変形例3に係る長尺材端部のほぞ接合構造によれば、ジャッキアップの距離が短くなる効果が得られる。従来では、柱の上下端部に形成されるほぞの長さ分ジャッキアップして増設柱65を入れていたが、この長尺材端部のほぞ接合構造によれば、ほぞの長さが省略できるので、その分ジャッキアップの距離を短くできる。
なお、この変形例3においては、起立枠部47に、起立枠開口部57の形成された上記の変形例2に係るほぞ金物59を用いることができる。ほぞ金物59を用いた長尺材端部のほぞ接合構造によれば、起立枠部47を乗り越える必要がなくなるので、ジャッキアップも不要とすることができ、増設柱65を建て込むことが可能となる。
従って、本実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造によれば、垂直のみならず斜めなどの角度を有する向きとなる長尺材であっても容易に建て込むことができる。
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
例えば上記の構成例では、被結合材が横架材である梁や土台、長尺材が柱や斜め材などの傾斜柱である構成を例示したが、長尺材端部のほぞ接合構造は、この他、縦の部材と横の部材が逆となった構造にも応用することができる。例えば、垂直な平行な2つの柱間などに、水平や斜めの横部材を配置する構造にも適用できる。この場合、2つの柱には、横部材の端面と向かいあう面に、それぞれほぞ穴が形成される。そのほぞ穴には、ほぞ金物のほぞ部が嵌入される。横部材は、ほぞ穴にほぞ部を嵌入したほぞ金物の長尺材対向面に、左右の端面が当接した状態で、ほぞ金物に固定されることになる。この場合においても、長尺材端部のほぞ接合構造は、水平のみならず斜めなどの角度を有する向きとなる横部材を容易に建て込むことができる。
11…ほぞ金物
13…梁(被結合材)
15…ほぞ穴
17…土台(被結合材)
19…接合面
27…傾斜柱(長尺材)
29…仮想線
31…軸線
37…平板部
39…長尺材対向面
41…結合材対向面
43…ほぞ部
45…側面
47…起立枠部
51…ビス
55…斜め材(長尺材)
57…起立枠開口部
65…増設柱(長尺材)