JP2020197039A - Connection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木造建築などにおいて、隣接する三部材を一体化するために用いる連結構造に関する。 The present invention relates to a connecting structure used to integrate three adjacent members in a wooden building or the like.
木造建築などの木構造において、隣接する部材同士を一体化する方法は様々だが、部材の加工や現地での作業を簡素化するため、各種金物を用いることがある。この金物の形状や使用方法は様々だが、広く普及している物の例としてホゾパイプが挙げられる。ホゾパイプは、金属管を切り出しただけの単純な形状で、これを隣接する部材同士の境界を跨ぐように埋め込み、さらにホゾパイプの側周面を貫くようにボルトや固定ピンなどを差し込み、部材とホゾパイプを一体化する。ホゾパイプは安価であるほか、その使用に際し、部材に複雑な加工を施す必要がなく、しかも引張荷重とせん断荷重の両方を受け止めることができるなど、様々な利点を有する。 In a wooden structure such as a wooden building, there are various methods for integrating adjacent members, but various hardware may be used to simplify the processing of the members and the work in the field. There are various shapes and usages of this hardware, but Hozopipe is an example of a widely used one. The hozo pipe is a simple shape made by cutting out a metal pipe, embedded so as to straddle the boundary between adjacent members, and further insert bolts and fixing pins so as to penetrate the side peripheral surface of the hozo pipe, and then insert the member and the hozo pipe. To integrate. In addition to being inexpensive, hozopipes have various advantages such as the need for complicated processing of members and the ability to receive both tensile load and shear load.
本発明と関連のある先行技術の例として後記の特許文献が挙げられ、そのうちの特許文献1では、抜け止め強度が高く、しかも簡易な構成で施工も容易に行うことのできる柱木材との継合具が開示されている。この継合具は、筒状の基体の底部に係止鍔部を設けてあり、さらに基体の側周面には、係止ピンを差し込むための係止孔を設けてある。そして土台と柱木材など、隣接する二部材を跨ぐように基体を埋め込み、その後、部材の表面から係止孔に向けて係止ピンを差し込むことで、二部材が一体化される。なお係止鍔部は、一方の部材の底面に接触させる。その結果、抜け止め強度が高まり、優れた耐震強度を発揮する。 An example of the prior art related to the present invention is the patent document described later, and in the patent document 1 among them, the joint with the pillar timber which has high retaining strength and can be easily constructed with a simple structure. The condition is disclosed. This joint has a locking collar provided at the bottom of the tubular substrate, and a locking hole for inserting a locking pin is provided on the side peripheral surface of the substrate. Then, the two members are integrated by embedding the base so as to straddle the two adjacent members such as the base and the pillar wood, and then inserting the locking pin from the surface of the member toward the locking hole. The locking collar is brought into contact with the bottom surface of one of the members. As a result, the retaining strength is increased and excellent seismic strength is exhibited.
特許文献2では、部材の破損や変形を防ぐことのできる接合金物が開示されている。この接合金物は、丸棒状または帯状の杵材で構成され、二部材を跨ぐように杵材を埋め込み、個々の部材の表面から杵材に向けてピンを差し込むことで二部材を接合する。そのため杵材には、ピンを挿通させるための貫通部を複数設けてあるが、この貫通部は、杵材の中心軸から両側へ交互に変位して設けてある。このように貫通部を千鳥足状に並べることで、部材に強い引き抜き荷重が作用した際も、部材の破損や変形などを防ぐことができる。さらにこの文献の各図には、杵材の一端にツバ状の座板を設けることが開示されている。 Patent Document 2 discloses a metal joint that can prevent breakage and deformation of members. This joining metal fitting is composed of a round bar-shaped or strip-shaped pestle material, and the pestle material is embedded so as to straddle the two members, and the two members are joined by inserting a pin from the surface of each member toward the pestle material. Therefore, the punch material is provided with a plurality of penetrating portions for inserting pins, and the penetrating portions are provided so as to be alternately displaced from the central axis of the punch material to both sides. By arranging the penetrating portions in a staggered pattern in this way, it is possible to prevent the member from being damaged or deformed even when a strong pulling load is applied to the member. Further, each drawing of this document discloses that a brim-shaped seat plate is provided at one end of the punch material.
木造建築では集成材が多用されており、十分な厚さを有する板状の集成材は、所定の大きさに切り出すだけで構造材として利用可能で、これを水平に敷設すると床材になり、直立させると壁材になり、これらを各種金物で一体化するだけで木造建築物の骨格が完成する。このような骨格では、上下の壁材の間に床材が挟み込まれる箇所も多くなるが、この箇所では、壁材に作用する垂直荷重により、床材の上面や下面が徐々に陥没していき、やがて骨格構造にゆがみを生じ、様々な不具合を招く恐れがある。なお木材は、繊維方向に沿う圧縮荷重に対しては変形を生じにくいが、繊維方向に対して直交する圧縮荷重に対しては変形を生じやすい。そのため直立する壁材については、垂直荷重による影響を受けにくいが、水平に展開する床材については、垂直荷重による変形を生じやすい。 Laminated wood is often used in wooden buildings, and plate-shaped laminated wood with sufficient thickness can be used as a structural material simply by cutting it to a predetermined size, and when it is laid horizontally, it becomes a flooring material. When it is erected, it becomes a wall material, and the skeleton of a wooden building is completed simply by integrating these with various hardware. In such a skeleton, there are many places where the floor material is sandwiched between the upper and lower wall materials, but in these places, the upper and lower surfaces of the floor material gradually collapse due to the vertical load acting on the wall material. Eventually, the skeletal structure may be distorted, leading to various defects. Note that wood is unlikely to be deformed by a compressive load along the fiber direction, but is likely to be deformed by a compressive load orthogonal to the fiber direction. Therefore, the upright wall material is not easily affected by the vertical load, but the horizontally deployed floor material is likely to be deformed by the vertical load.
このような床材の陥没を防ぐには、床材の上下面を貫くようにホゾパイプを差し込み、これを介して上下の壁材を直結させるなどの方法が考えられる。ただしこの方法では、ホゾパイプを介して垂直荷重が伝達されるため、固定ピンの打ち込み箇所など、ホゾパイプ周辺の限られた範囲に荷重が集中し、壁材が破損する恐れがある。そのため、床材と壁材との境界面でも垂直荷重を伝達させ、壁材への負担を軽減させることが望ましい。そのほか近年の木造建築は、地震対策が不可欠であり、大きな地震に遭遇した場合でも、破損することなく部材同士の連結を維持できる必要がある。 In order to prevent such a collapse of the floor material, it is conceivable to insert a hozo pipe so as to penetrate the upper and lower surfaces of the floor material, and directly connect the upper and lower wall materials through the pipe. However, in this method, since the vertical load is transmitted through the hozo pipe, the load is concentrated in a limited range around the hozo pipe, such as the place where the fixing pin is driven, and the wall material may be damaged. Therefore, it is desirable to transmit the vertical load even at the boundary surface between the floor material and the wall material to reduce the burden on the wall material. In addition, earthquake countermeasures are indispensable for wooden buildings in recent years, and it is necessary to be able to maintain the connection between members without damage even in the event of a large earthquake.
本発明はこうした実情を基に開発されたもので、隣接する三部材を一体化するために用い、中間に挟まれた部材の陥没を防ぐほか、部材の限られた範囲に荷重が集中することも防ぎ、併せて耐震性を向上可能な連結構造の提供を目的としている。 The present invention has been developed based on these circumstances, and is used to integrate three adjacent members, to prevent the members sandwiched between them from sinking, and to concentrate the load on a limited range of the members. The purpose is to provide a connected structure that can prevent earthquake resistance and improve earthquake resistance.
前記の課題を解決するための請求項1記載の発明は、中間材と、該中間材の表裏面を挟み込む一対の外方材と、を一体化する連結構造であって、シャフトの一端にフランジを設けた留置具と、該シャフトの側周面を貫くように打ち込む固定ピンと、前記中間材の表裏面を貫くように差し込むボルトと、該中間材に埋め込む棒状の受圧手段と、を用い、前記留置具は、前記中間材を挟み込むように対向配置し、個々の前記外方材には、前記シャフトを埋め込むため、前記中間材との境界面に対して直交する軸穴を設け、また前記固定ピンは該外方材の表面から該シャフトに向けて打ち込み、前記中間材と前記外方材との境界面には、前記フランジを埋め込むための段差を設け、前記ボルトは、前記中間材を挟んで対向する前記フランジを引き寄せるように差し込み、前記中間材には、対向する前記フランジの間を結ぶ前記受圧手段を埋め込んであり、該受圧手段を介して対向する前記留置具が接触することで、圧縮荷重が伝達されることを特徴とする連結構造である。 The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problems is a connecting structure in which an intermediate material and a pair of outer materials sandwiching the front and back surfaces of the intermediate material are integrated, and a flange is provided at one end of the shaft. The indwelling tool provided with the above, a fixing pin to be driven so as to penetrate the side peripheral surface of the shaft, a bolt to be inserted so as to penetrate the front and back surfaces of the intermediate material, and a rod-shaped pressure receiving means to be embedded in the intermediate material. The indwelling tools are arranged so as to sandwich the intermediate material, and in order to embed the shaft in each of the outer materials, a shaft hole orthogonal to the interface with the intermediate material is provided and fixed. The pin is driven from the surface of the outer material toward the shaft, a step for embedding the flange is provided at the interface between the intermediate material and the outer material, and the bolt sandwiches the intermediate material. The pressure receiving means connecting the flanges facing each other is embedded in the intermediate material so as to attract the flanges facing each other, and the indwelling tools facing each other come into contact with each other via the pressure receiving means. It is a connecting structure characterized in that a compressive load is transmitted.
本発明による連結構造は、木造建築を始めとする各種の木構造において、隣接する三部材を一体化するものだが、この三部材は、中間材および外方材と称するものとする。そして中間材は、文字通り三部材の中間に配置され、また外方材は、中間材の表面側と裏面側に一個ずつ配置され、二個の外方材のうち一方が中間材の表面に接触し、他方が中間材の裏面に接触し、対向する外方材を引き寄せることで、中間材と外方材を一体化する。なお中間材および外方材は、木材を前提としており、CLTなどの集成材を用いることが多い。 The connecting structure according to the present invention integrates three adjacent members in various wooden structures such as wooden buildings, and these three members are referred to as intermediate members and outer members. And the intermediate material is literally arranged in the middle of the three members, and the outer material is arranged one by one on the front side and the back side of the intermediate material, and one of the two outer materials contacts the surface of the intermediate material. Then, the other side comes into contact with the back surface of the intermediate material and attracts the outer material facing each other, thereby integrating the intermediate material and the outer material. Note that the intermediate material and the outer material are premised on wood, and laminated wood such as CLT is often used.
本発明による連結構造は、留置具と固定ピンとボルトと受圧手段の四要素を中心に構成される。そのうち留置具は、個々の外方材に埋め込む金属部品で、必然的に一箇所の連結構造で二個用いることになる。この二個はほぼ同一形状だが、他の部品との兼ね合いで細部は異なる。そして個々の留置具は、棒状のシャフトの一端に円盤状のフランジを一体化した形状で、シャフトは、外方材に加工した軸穴に差し込む。軸穴は、中間材と外方材との境界面に対して直交方向に伸び、シャフトを緩みなく収容可能な横断面とする。またフランジは、中間材と外方材との境界面に加工した段差に埋め込み、外部に露出することはない。なお段差は、中間材と外方材のいずれに加工してもよい。 The connecting structure according to the present invention is mainly composed of four elements: an indwelling tool, a fixing pin, a bolt, and a pressure receiving means. Among them, the indwelling tool is a metal part to be embedded in each outer material, and inevitably, two indwelling tools are used in one connecting structure. These two have almost the same shape, but the details are different due to the balance with other parts. Each indwelling tool has a shape in which a disk-shaped flange is integrated with one end of a rod-shaped shaft, and the shaft is inserted into a shaft hole processed into an outer material. The shaft hole extends in a direction orthogonal to the boundary surface between the intermediate material and the outer material, and has a cross section that can accommodate the shaft without loosening. Further, the flange is embedded in the step processed on the boundary surface between the intermediate material and the outer material, and is not exposed to the outside. The step may be processed into either an intermediate material or an outer material.
固定ピンは、留置具を外方材に固定するためのもので、外方材の表面から打ち込み、留置具のシャフトと交差させる。そのためシャフトの側周面には、固定ピンを通すための側穴を設ける。また外方材には、側穴と同心に揃う位置にあらかじめピン穴を加工しておく。施工時は、外方材の軸穴にシャフトを差し込み、位置調整の後に固定ピンを打ち込むと、シャフトは移動不能になり、留置具が外方材に固定される。なお固定ピンは、汎用のボルトなど、様々な棒状のものを流用可能である。 The fixing pin is for fixing the indwelling tool to the outer material, and is driven from the surface of the outer material to intersect the shaft of the indwelling tool. Therefore, a side hole for passing a fixing pin is provided on the side peripheral surface of the shaft. In addition, the outer material is pre-processed with pin holes at positions concentric with the side holes. At the time of construction, if the shaft is inserted into the shaft hole of the outer material and the fixing pin is driven after the position adjustment, the shaft becomes immovable and the indwelling tool is fixed to the outer material. As the fixing pin, various rod-shaped bolts such as general-purpose bolts can be used.
ボルトは、中間材を挟んで対向配置される留置具を引き寄せるためのもので、留置具のフランジ同士を結ぶように差し込む。そのため一方のフランジには、ボルトの軸部を差し込むための丸穴を設け、残る一方のフランジには、ボルトと螺合するメネジを形成する。そして中間材には、ボルトを差し込むため、その表裏面を貫く穴を加工する。なお施工時は、中間材を挟み込むように留置具を配置し、双方を結ぶようにボルトを差し込んで締め付けると、対向する留置具が中間材に固定される。 The bolts are for pulling the indwelling tools that are arranged opposite to each other with the intermediate material in between, and are inserted so as to connect the flanges of the indwelling tools. Therefore, one flange is provided with a round hole for inserting the shaft portion of the bolt, and the remaining flange is formed with a female screw to be screwed with the bolt. Then, in order to insert a bolt into the intermediate material, a hole is machined through the front and back surfaces. At the time of construction, the indwelling tool is arranged so as to sandwich the intermediate material, and when the bolt is inserted and tightened so as to connect the two, the opposing indwelling tool is fixed to the intermediate material.
受圧手段は、中間材を挟んで配置される留置具同士を接触させるためのもので、中間材の内部に埋め込み、二個の留置具の接近を防ぐ役割を担う。そのため受圧手段は、個々の留置具と接触させる必要があるが、二個の留置具の引き離しに対抗する必要はなく、受圧手段は、単に留置具と接触していればよい。なお受圧手段の詳細は自在に決めることができ、留置具自体に受圧手段を組み込むこともできるが、留置具とは別の独立した部品とすることもできる。 The pressure receiving means is for bringing the indwelling tools arranged on the intermediate material into contact with each other, and is embedded inside the intermediate material to prevent the two indwelling tools from approaching each other. Therefore, the pressure receiving means needs to be in contact with the individual indwelling tools, but it is not necessary to counter the separation of the two indwelling tools, and the pressure receiving means need only be in contact with the indwelling tools. The details of the pressure receiving means can be freely determined, and the pressure receiving means can be incorporated into the indwelling tool itself, but it can also be an independent part separate from the indwelling tool.
このように、一対の外方材で中間材を挟み込む連結構造について、留置具と固定ピンとボルトと受圧手段を用い、個々の外方材に留置具を埋め込むほか、中間材を挟んで対向する留置具をボルトで引き寄せ、さらに中間材には、留置具同士の接近を防ぐ受圧手段を埋め込むことで、外方材が中間材を挟み込むような圧縮荷重は、受圧手段で伝達される。そのため中間材の表裏面には、この圧縮荷重が作用することはなく、その陥没を防ぐことができる。また本発明では、外方材に作用する荷重をフランジで受け止めることができ、固定ピンの打ち込み箇所などで荷重が集中することを抑制できる。加えてボルトの弾塑性変形によって衝撃を緩和できるため、耐震性が向上する。 In this way, regarding the connecting structure in which the intermediate material is sandwiched between the pair of outer materials, the indwelling tool, the fixing pin, the bolt, and the pressure receiving means are used to embed the indwelling tool in each outer material, and the intermediate material is sandwiched between the indwelling tools and the opposite indwelling. By pulling the tools with bolts and embedding a pressure receiving means in the intermediate material to prevent the indwelling tools from approaching each other, a compressive load such that the outer material sandwiches the intermediate material is transmitted by the pressure receiving means. Therefore, this compressive load does not act on the front and back surfaces of the intermediate material, and its depression can be prevented. Further, in the present invention, the load acting on the outer material can be received by the flange, and the concentration of the load can be suppressed at the place where the fixing pin is driven. In addition, the elasto-plastic deformation of the bolt can alleviate the impact, improving seismic resistance.
請求項2記載の発明は、受圧手段を特定するもので、受圧手段は、フランジを基準としてシャフトの反対方向に配置される受圧軸であり、シャフトと受圧軸は同心で並ぶことを特徴とする。受圧軸はシャフトと同心で配置され、中間材の表裏面を結び、その両端が留置具のフランジと接触する。したがって、受圧軸で圧縮荷重を受け止め、留置具同士の接近を防ぐことができる。なお中間材には、受圧軸を収容するための軸穴を加工する必要があり、これは必然的に外方材の軸穴と同心に揃う。 The invention according to claim 2 specifies a pressure receiving means, wherein the pressure receiving means is a pressure receiving shaft arranged in the opposite direction of the shaft with respect to a flange, and the shaft and the pressure receiving shaft are arranged concentrically. .. The pressure receiving shaft is arranged concentrically with the shaft, connects the front and back surfaces of the intermediate material, and both ends come into contact with the flange of the indwelling tool. Therefore, the compression load can be received by the pressure receiving shaft, and the indwelling tools can be prevented from approaching each other. It is necessary to machine a shaft hole for accommodating the pressure receiving shaft in the intermediate material, which is inevitably aligned with the shaft hole of the outer material.
受圧軸は、留置具と一体化することもできるが、留置具とは別の部品とすることもできる。仮に受圧軸を留置具と一体化する場合、シャフトと受圧軸を一体化し、その中間部分にフランジを組み込む。その結果、フランジを基準として、外方材に差し込む側がシャフトになり、中間材に差し込む側が受圧軸になる。なおこの構造での受圧軸の長さは、二個の留置具のいずれについても、中間材の厚さの半分とすればよいが、一方に偏っていても構わない。そのほか、留置具と受圧軸を別の部品とする場合、受圧軸の長さは、対向するフランジの距離に揃え、受圧軸の両端をフランジに接触させる。 The pressure receiving shaft can be integrated with the indwelling tool, but it can also be a separate part from the indwelling tool. If the pressure receiving shaft is integrated with the indwelling tool, the shaft and the pressure receiving shaft are integrated, and a flange is incorporated in the intermediate portion thereof. As a result, with the flange as a reference, the side inserted into the outer material becomes the shaft, and the side inserted into the intermediate material becomes the pressure receiving shaft. The length of the pressure receiving shaft in this structure may be half the thickness of the intermediate material for both of the two indwelling tools, but it may be biased to one side. In addition, when the indwelling tool and the pressure receiving shaft are separate parts, the length of the pressure receiving shaft is aligned with the distance between the opposing flanges, and both ends of the pressure receiving shaft are brought into contact with the flange.
請求項3記載の発明も、受圧手段を特定するもので、受圧手段は、フランジの外縁付近に接触する受圧パイプであり、受圧パイプの内部にボルトの軸部が差し込まれていることを特徴とする。受圧パイプは、対向するフランジの間に挟み込まれ、圧縮荷重を受け止めるほか、受圧パイプの内部には、留置具同士を引き寄せるボルトの軸部を収容する。必然的に受圧パイプは、シャフトと同心に揃うことがない。そのため中間材については、シャフトと同心に揃う位置に穴などを加工する必要がなく、この箇所を利用し、別用途のボルトなどを配置することができる。なおこの発明では、受圧パイプを埋め込むため、中間材の表裏面を貫くパイプ穴を加工する必要がある。 The invention according to claim 3 also specifies the pressure receiving means, wherein the pressure receiving means is a pressure receiving pipe that comes into contact with the vicinity of the outer edge of the flange, and the shaft portion of the bolt is inserted inside the pressure receiving pipe. To do. The pressure receiving pipe is sandwiched between the opposing flanges to receive a compressive load, and inside the pressure receiving pipe, a shaft portion of a bolt that attracts the indwelling tools is accommodated. Inevitably, the pressure receiving pipe is not concentric with the shaft. Therefore, for the intermediate material, it is not necessary to machine a hole or the like at a position concentrically aligned with the shaft, and a bolt or the like for another purpose can be arranged by using this portion. In the present invention, in order to embed the pressure receiving pipe, it is necessary to machine a pipe hole penetrating the front and back surfaces of the intermediate material.
請求項1記載の発明のように、中間材および外方材と称する三部材からなり、一対の外方材で中間材を挟み込む連結構造について、留置具と固定ピンとボルトと受圧手段を用い、個々の外方材に留置具を埋め込むほか、中間材を挟んで対向する留置具をボルトで引き寄せ、さらに中間材には、留置具同士の接近を防ぐ受圧手段を埋め込むことで、外方材が中間材を挟み込むような圧縮荷重は、受圧手段で伝達される。そのため中間材の表裏面には、この圧縮荷重が作用することはなく、その陥没を防ぐことができる。 As in the invention of claim 1, the connecting structure is composed of three members called an intermediate material and an outer material, and the intermediate material is sandwiched between the pair of outer materials, by using an indwelling tool, a fixing pin, a bolt, and a pressure receiving means. In addition to embedding the indwelling tool in the outer material of, the indwelling tool facing each other across the intermediate material is pulled by a bolt, and the intermediate material is further embedded with a pressure receiving means to prevent the indwelling tools from approaching each other. The compressive load that sandwiches the material is transmitted by the pressure receiving means. Therefore, this compressive load does not act on the front and back surfaces of the intermediate material, and its depression can be prevented.
加えて本発明では、外方材に作用する荷重をフランジでも受け止めるため、固定ピンの打ち込み箇所などで荷重が集中をすることを抑制可能で、外方材の破損を防ぐことができる。また本発明では、対向する外方材をボルトで引き寄せている。このボルトは、中間材の表裏面を貫き相応の長さとなるため、引張荷重によって弾塑性変形を生じやすくなり、地震などによる衝撃を緩和することができ、耐震性が向上する。なお本発明を木造建築に導入する場合、中間材が床材に相当し、外方材が壁材に相当し、床材の陥没を防ぐほか、フランジによって壁材の負担が軽減される。 In addition, in the present invention, since the load acting on the outer material is also received by the flange, it is possible to suppress the concentration of the load at the place where the fixing pin is driven, and it is possible to prevent the outer material from being damaged. Further, in the present invention, the opposing outer members are attracted by bolts. Since this bolt penetrates the front and back surfaces of the intermediate material and has an appropriate length, elasto-plastic deformation is likely to occur due to a tensile load, impacts due to earthquakes and the like can be mitigated, and earthquake resistance is improved. When the present invention is introduced into a wooden building, the intermediate material corresponds to the floor material, the outer material corresponds to the wall material, the collapse of the floor material is prevented, and the load on the wall material is reduced by the flange.
請求項2記載の発明のように、受圧手段として、シャフトの反対方向に配置される受圧軸を用いることで、受圧手段が極めて簡素化するため、部品の製造や現地での施工に要する手間を削減できる。しかもシャフトと受圧軸を一体化し、その中間部分にフランジを組み込むことで、留置具の一部が受圧軸として機能するため、部品の製造や現地での施工に要する手間を一段と削減できる。 As in the invention of claim 2, by using the pressure receiving shaft arranged in the opposite direction of the shaft as the pressure receiving means, the pressure receiving means is extremely simplified, so that the labor required for manufacturing parts and on-site construction is reduced. Can be reduced. Moreover, by integrating the shaft and the pressure receiving shaft and incorporating a flange in the middle part, a part of the indwelling tool functions as the pressure receiving shaft, so that the labor required for manufacturing parts and on-site construction can be further reduced.
請求項3記載の発明のように、受圧手段として、フランジの外縁付近に接触する受圧パイプを用いることで、受圧パイプは、シャフトと同心に揃うことがない。そのため中間材については、シャフトと同心に揃う位置に穴などを加工する必要がなく、この箇所を利用し、別用途のボルトなどを配置することができる。この特徴により、中間材の周囲に外方材以外の部材も取り付け可能になり、より複雑な連結構造を実現することができる。 As in the invention of claim 3, by using the pressure receiving pipe that contacts the vicinity of the outer edge of the flange as the pressure receiving means, the pressure receiving pipes are not concentrically aligned with the shaft. Therefore, for the intermediate material, it is not necessary to machine a hole or the like at a position concentrically aligned with the shaft, and a bolt or the like for another purpose can be arranged by using this portion. Due to this feature, members other than the outer material can be attached around the intermediate material, and a more complicated connecting structure can be realized.
図1は、本発明による連結構造の形態例を示し、上下に配置された外方材61で中間材51を挟み込み、これらを留置具11、12やボルト35などで一体化する。なお中間材51は、平面状に展開する床材を想定しており、また外方材61は、直立する壁材を想定しており、いずれともCLTなど、相応の厚さを有する木材を用いており、そのままの状態で建築物などの骨格として機能する。当然ながら、中間材51と外方材61との境界では、双方が隙間なく密着する。
FIG. 1 shows a form example of a connecting structure according to the present invention, in which an
この連結構造は、上下二個の留置具11、12と、留置具11、12を外方材61に固定する固定ピン37と、上下の留置具11、12を引き寄せるボルト35と、を用いている。そのうち留置具11、12は、丸棒状のシャフト23に円盤状のフランジ24を一体化したもので、フランジ24を基準としてシャフト23の反対側には、受圧軸31が突出している。なお、シャフト23と受圧軸31は一本の丸棒で構成され、その中間部分にフランジ24を組み込んだ形態で、フランジ24を挟んで名称が異なっている。そして受圧軸31は、二個の留置具11、12の接近を防ぐ受圧手段として機能する。
This connecting structure uses two upper and lower
シャフト23には、その側周面を貫く側穴27を設けてある。また上方の留置具11において、フランジ24の外縁付近には、単純な丸穴25を二箇所に設けてある。対して下方の留置具12では、同じ位置にメネジ26を形成してあり、丸穴25からメネジ26に向けてボルト35を差し込む。
The
外方材61には、シャフト23を差し込むため、中間材51との境界面に対して直交方向に伸びる軸穴63を加工してある。軸穴63は有底で、シャフト23を緩みなく収容可能な内径としてある。さらに軸穴63の入り口には、フランジ24を埋め込むため、軸穴63と同心で円形の段差64を加工してある。段差64の深さは、フランジ24の厚さに揃えてあり、双方の表面は凹凸なく並ぶ。当然ながら、上方の外方材61は、その下端面から軸穴63が伸びており、下方の外方材61は、その上端面から軸穴63が伸びている。
In order to insert the
シャフト23を外方材61の軸穴63に差し込み、フランジ24を段差64に埋め込んだ後、外方材61の側面からシャフト23の側穴27に向けて固定ピン37を打ち込む。固定ピン37はシャフト23を貫くほか、外方材61との摩擦で不動状態になるため、留置具11、12は、固定ピン37を介して外方材61に固定される。なお外方材61の側面には、軸穴63と交差するピン穴67をあらかじめ加工しておく。
The
留置具11、12を外方材61に埋め込むと、その受圧軸31だけが外方材61から突出するが、これを中間材51に加工した軸穴53に差し込む。この軸穴53は中間材51の表裏面を貫いており、その内部で上下の留置具11、12の受圧軸31同士が接触し、垂直荷重の伝達が実現する。なお上下の受圧軸31が接触した際、中間材51と外方材61との隙間がなくなるよう、個々の受圧軸31の長さは、中間材51の厚さの半分としてある。
When the
ボルト35は、中間材51を挟み込んでいる上下の留置具11、12を引き寄せるために用い、中間材51には、このボルト35の軸部を差し込むため、表裏面を貫くボルト穴55を加工してある。そして、上方の留置具11の丸穴25にボルト35を差し込み、その先部を下方の留置具12のメネジ26に螺合させると、中間材51はフランジ24で挟み込まれる。さらに留置具11、12は、外方材61に固定されているため、必然的に中間材51は外方材61で挟み込まれる。なお、ボルト35の頭部や先部を収容するため、段差64の奥面には逃げ66を加工してある。
The
実際の施工では、まず留置具11、12の受圧軸31を中間材51に差し込み、その後、上下の留置具11、12をボルト35で引き寄せ、中間材51に固定する。次に、中間材51から突出するシャフト23を外方材61に差し込み、外方材61の側面から固定ピン37を打ち込むといった手順になる。
In the actual construction, the
図2は、図1の後、中間材51に留置具11、12を固定した状態を示す。個々の留置具11、12の受圧軸31を中間材51の軸穴53に差し込み、個々のフランジ24を中間材51に接触させ、次に、中間材51の上面に載るフランジ24の丸穴25にボルト35を差し込み、その先部を下方のフランジ24のメネジ26に螺合させ、ボルト35を締め付けると、上下のフランジ24で中間材51が挟み込まれ、留置具11、12が中間材51に固定される。この際、中間材51の内部で上下の受圧軸31が接触し、上下方向の圧縮荷重が伝達可能になる。その後、中間材51から突出するシャフト23を外方材61の軸穴63に差し込む。
FIG. 2 shows a state in which the
図3は、図1の中間材51と外方材61を一体化した状態を示す。図2の後、シャフト23を外方材61の軸穴63に差し込み、上下の外方材61を中間材51に接触させると、外方材61のピン穴67とシャフト23の側穴27が同心に揃い、そこに固定ピン37を打ち込むと、留置具11、12が外方材61に固定される。その結果、中間材51とその上下の外方材61が一体化する。なおこの状態において、中間材51と外方材61のそれぞれの側面(図の右側の側面)は、凹凸のない壁状に並ぶ。
FIG. 3 shows a state in which the
上下の留置具11、12はボルト35で引き寄せられ、しかも留置具11、12は、固定ピン37で外方材61に固定されており、中間材51と外方材61は隙間なく密着している。そのため上下方向の引張荷重に対抗可能で、連結構造の剛性が確保される。また上下方向の圧縮荷重は、フランジ24を介して留置具11、12に伝達される。したがって、上方の外方材61に作用する下向きの荷重は、フランジ24(上方のもの)を介して留置具11、12に伝達されるため、中間材51に過大な圧縮荷重が作用することはない。
The upper and lower
また下方の外方材61については、中間材51の自重のほか、上方の外方材61の自重などを受け止めるが、このような下向きの荷重の一部は、フランジ24を介して下方の外方材61に伝達される。そのため、固定ピン37の周囲での荷重の集中が抑制され、外方材61の破損を防ぐ。なおフランジ24は相応の面積を有するため、荷重が広範囲に分散され、フランジ24との接触箇所から破損が進むことはない。
Further, the lower outer member 61 receives the own weight of the
図4は、本発明による連結構造の形態例を示し、受圧手段として受圧パイプ33を用いている。ここでの留置具13、14は、受圧手段が組み込まれておらず、シャフト23の一端にフランジ24を取り付けた単純な構成で、シャフト23の側周面に側穴27を設けてあるほか、上方の留置具13のフランジ24には丸穴25を設けてあり、下方の留置具14には同じ位置にメネジ26を設けてある。そして、個々の留置具13、14のシャフト23を外方材61の軸穴63に差し込み、さらにフランジ24を段差64に埋め込み、その後に固定ピン37を打ち込むと、留置具13、14が外方材61に固定される。
FIG. 4 shows an example of the form of the connected structure according to the present invention, and uses the
受圧パイプ33は、中間材51に埋め込まれるが、シャフト23と同心ではなく、上下のフランジ24を引き寄せるボルト35と同心で配置する。そのため中間材51には、ボルト35の配置に対応してパイプ穴56を加工してある。パイプ穴56は、受圧パイプ33を緩みなく差し込み可能な内径である。なおこの図では、二本のボルト35を用いており、受圧パイプ33も二箇所に配置される。また受圧パイプ33の長さは、中間材51の厚さに揃えてあり、受圧パイプ33の両端はフランジ24と接触し、上下の留置具13、14の接近を防ぐ。
The
図5は、図4の後、中間材51に留置具13、14を固定した状態を示す。まず受圧パイプ33を中間材51のパイプ穴56に差し込み、次に中間材51の上下に留置具13、14を配置し、個々のフランジ24を中間材51に接触させる。その後、中間材51の上面に載るフランジ24の丸穴25にボルト35を差し込み、その先部を下方のフランジ24のメネジ26に螺合させ、ボルト35を締め付けると、上下のフランジ24で中間材51が挟み込まれ、留置具13、14が中間材51に固定される。この際、受圧パイプ33も上下のフランジ24で挟み込まれ、上下方向の圧縮荷重が伝達可能になる。
FIG. 5 shows a state in which the indwelling tools 13 and 14 are fixed to the
図6は、図4の中間材51と外方材61を一体化した状態を示す。図5の後、留置具13、14のシャフト23を外方材61の軸穴63に差し込み、上下の外方材61を中間材51に接触させると、外方材61のピン穴67とシャフト23の側穴27が同心に揃い、そこに固定ピン37を打ち込むと、留置具13、14が外方材61に固定される。その結果、中間材51とその上下の外方材61が一体化する。そして受圧パイプ33やフランジ24により、図3と同様の効果を得られる。
FIG. 6 shows a state in which the
図7は、受圧手段として受圧軸32を用いているが、受圧軸32を留置具13、14から分離した構成の具体例を示している。ここでの留置具13、14は、先の図4などと同様、シャフト23の一端にフランジ24を取り付けた単純な構成である。またこの図の受圧軸32は単純な丸棒状で、その長さは中間材51の厚さに揃えてあり、シャフト23と同心で配置する。そのため中間材51には、受圧軸32を差し込むための軸穴53を加工してあり、これを囲むようにボルト穴55を加工してある。
FIG. 7 shows a specific example of a configuration in which the pressure receiving shaft 32 is used as the pressure receiving means, but the pressure receiving shaft 32 is separated from the indwelling tools 13 and 14. The indwelling tools 13 and 14 here have a simple configuration in which a
受圧軸32を中間材51に差し込むと、その両端は、留置具13、14のフランジ24の中心に接触し、上下方向の圧縮荷重が伝達可能になる。なお、上下の留置具13、14をボルト35で引き寄せる点や、留置具13、14を固定ピン37で外方材61に固定する点などは、これまでの各図と同様である。このように受圧軸32は、上下の留置具13、14に接触するならば、その具体的な構成は自在に決めることができる。
When the pressure receiving shaft 32 is inserted into the
図8は、図6の連結構造を利用し、中間材52の両側面に横架材72を据え付ける場合を示す。先の図6の連結構造では、中間材51を貫くボルト35と同心で受圧パイプ33を配置してある。そのため中間材51において、シャフト23と同心になる位置には、穴などを加工する必要がなく、この箇所を別の目的で使用することができる。そこで図8では、これを利用して接合ボルト78を通過させている。接合ボルト78は、中間材52の側面に一対の接合金具75を取り付けるために用い、中間材52を貫いた接合ボルト78の先部にナット79を螺合させ、接合金具75を中間材52に密着させる。
FIG. 8 shows a case where the horizontal member 72 is installed on both side surfaces of the intermediate member 52 by using the connecting structure of FIG. In the connection structure of FIG. 6 above, the
この図の中間材52は、これまでの各図のような板材ではなく、水平方向に伸びる棒材で、外方材62も直立する棒材である。また横架材72は水平に伸びる棒材で、二本の横架材72で中間材52の側面を挟み込む。したがってこの図の連結構造を見下ろすと、中間材52と横架材72が十字状に配置される。なお横架材72の端部には、スリット73を加工してあり、ここに接合金具75を差し込んだ後、横架材72の側面から接合金具75に向けて固定ピン77を打ち込むと、横架材72が接合金具75に固定される。 The intermediate member 52 in this figure is not a plate member as in each of the previous drawings, but a bar member extending in the horizontal direction, and the outer member 62 is also a bar member standing upright. Further, the horizontal member 72 is a bar that extends horizontally, and the side surface of the intermediate member 52 is sandwiched between the two horizontal members 72. Therefore, looking down on the connecting structure in this figure, the intermediate member 52 and the horizontal member 72 are arranged in a cross shape. A slit 73 is processed at the end of the horizontal member 72, and after inserting the joint fitting 75 into the slit 73, when the fixing pin 77 is driven from the side surface of the horizontal member 72 toward the joint fitting 75, the horizontal member 72 is laterally formed. The frame member 72 is fixed to the joint fitting 75.
接合ボルト78を差し込むため、中間材52の側面には、両面を貫く横穴58を加工してある。横穴58は、二本の受圧パイプ33の間を通り抜けており、留置具13、14などで構成される連結構造には何らの影響も与えないほか、接合ボルト78で引き寄せられる一対の接合金具75は、留置具13、14の中心軸を挟み込むように配置される。そのため外方材62と横架材72の中心線が揃い、双方の側面を同一平面状に並べることもできる。
In order to insert the joining bolt 78, a horizontal hole 58 penetrating both sides is machined on the side surface of the intermediate member 52. The lateral hole 58 passes between the two
そのほか図8の留置具13、14は、先の図6などと同様、シャフト23の一端にフランジ24を取り付けた単純な構成だが、シャフト23の側周面を貫く側穴27は、全てが同一方向に揃う形態ではなく、隣接する側穴27の向きが直交している。そのため外方材62に打ち込む固定ピン37も、直交する二方向に配置されることになる。
In addition, the indwelling tools 13 and 14 in FIG. 8 have a simple configuration in which the
図9は、図3の連結構造の縦断面を示し、図の右側には、過大な引張荷重が作用してボルト35が引き伸ばされた状態を描いてある。中間材51を挟み込む上下の外方材61は、ボルト35で引き寄せられており、上下方向の引張荷重は、ボルト35だけで伝達される。そして実際に過大な引張荷重が作用すると、図の右側に描くように、留置具11、12が外方材61と一体で移動し、上下のフランジ24の距離が増大し、中間材51の軸穴53では、上下の受圧軸31が引き離され、同時にボルト35が引き伸ばされる。このように、上下方向の引張荷重をボルト35だけで受け止めることで、その弾塑性変形で衝撃が緩和され、外方材61などの破損を防ぐ。
FIG. 9 shows a vertical cross section of the connecting structure of FIG. 3, and a state in which the
11 留置具(フランジに丸穴あり・受圧軸あり)
12 留置具(フランジにメネジあり・受圧軸あり)
13 留置具(フランジに丸穴あり・受圧軸なし)
14 留置具(フランジにメネジあり・受圧軸なし)
23 シャフト
24 フランジ
25 丸穴
26 メネジ
27 側穴
31 受圧軸(受圧手段・留置具のシャフトと一体)
32 受圧軸(受圧手段・留置具とは別体)
33 受圧パイプ(受圧手段)
35 ボルト
37 固定ピン
51 中間材(床材)
52 中間材(棒材)
53 軸穴
55 ボルト穴
56 パイプ穴
58 横穴
61 外方材(壁材)
62 外方材(棒材)
63 軸穴
64 段差
66 逃げ
67 ピン穴
72 横架材
73 スリット
75 接合金具
77 固定ピン(横架材に打ち込むもの)
78 接合ボルト
79 ナット
11 Indwelling tool (with round hole in flange and pressure receiving shaft)
12 Indwelling tool (with female screw on flange, with pressure receiving shaft)
13 Indwelling tool (with round hole in flange, no pressure receiving shaft)
14 Indwelling tool (with female screw on flange, no pressure receiving shaft)
23
32 Pressure receiving shaft (separate from pressure receiving means / indwelling tool)
33 Pressure receiving pipe (pressure receiving means)
35
52 Intermediate material (bar material)
53
62 Outer material (bar material)
63
78 Joining bolt 79 Nut
Claims (3)
シャフト(23)の一端にフランジ(24)を設けた留置具(11乃至14)と、該シャフト(23)の側周面を貫くように打ち込む固定ピン(37)と、前記中間材(51または52)の表裏面を貫くように差し込むボルト(35)と、該中間材(51または52)に埋め込む棒状の受圧手段と、
を用い、
前記留置具(11乃至14)は、前記中間材(51または52)を挟み込むように対向配置し、
個々の前記外方材(61または62)には、前記シャフト(23)を埋め込むため、前記中間材(51または52)との境界面に対して直交する軸穴(63)を設け、また前記固定ピン(37)は該外方材(61または62)の表面から該シャフト(23)に向けて打ち込み、
前記中間材(51または52)と前記外方材(61または62)との境界面には、前記フランジ(24)を埋め込むための段差(64)を設け、
前記ボルト(35)は、前記中間材(51または52)を挟んで対向する前記フランジ(24)を引き寄せるように差し込み、
前記中間材(51または52)には、対向する前記フランジ(24)の間を結ぶ前記受圧手段を埋め込んであり、該受圧手段を介して対向する前記留置具(11乃至14)が接触することで、圧縮荷重が伝達されることを特徴とする連結構造。 It is a connecting structure that integrates an intermediate material (51 or 52) and a pair of outer materials (61 or 62) that sandwich the front and back surfaces of the intermediate material (51 or 52).
An indwelling tool (11 to 14) provided with a flange (24) at one end of the shaft (23), a fixing pin (37) to be driven so as to penetrate the side peripheral surface of the shaft (23), and the intermediate material (51 or). A bolt (35) to be inserted so as to penetrate the front and back surfaces of 52), a rod-shaped pressure receiving means to be embedded in the intermediate material (51 or 52), and a rod-shaped pressure receiving means.
Using
The indwelling tools (11 to 14) are arranged so as to sandwich the intermediate material (51 or 52).
In order to embed the shaft (23) in each of the outer members (61 or 62), a shaft hole (63) orthogonal to the boundary surface with the intermediate member (51 or 52) is provided, and the shaft hole (63) is provided. The fixing pin (37) is driven from the surface of the outer material (61 or 62) toward the shaft (23).
A step (64) for embedding the flange (24) is provided on the boundary surface between the intermediate material (51 or 52) and the outer material (61 or 62).
The bolt (35) is inserted so as to attract the flange (24) facing the intermediate member (51 or 52).
The intermediate material (51 or 52) is embedded with the pressure receiving means connecting between the opposing flanges (24), and the facing indwelling tools (11 to 14) come into contact with the intermediate material (51 or 52) via the pressure receiving means. A connecting structure characterized in that a compressive load is transmitted.
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