JP2021075969A

JP2021075969A - 木製柱

Info

Publication number: JP2021075969A
Application number: JP2019205573A
Authority: JP
Inventors: 朗彦三宅; Akihiko Miyake; 直人松岡; Naoto Matsuoka; 真濱田; Makoto Hamada; 前川　利雄; Toshio Maekawa; 利雄前川
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2021-05-20

Abstract

【課題】木製の柱部と木製の柱梁接合部材とを備えた木製柱を、簡単な構造で、かつ、安価に提供できるようにする。【解決手段】本発明に係る木製柱１は、断面四角形状の４つの長尺な木製柱部材２０，２０…の長辺縁２１に沿った面間の空間が上下方向に沿って延長する断面十字状の内部空間２Ｈとなるように４つの長尺な木製柱部材２０，２０…が配置されて構成された木製の柱部２と、当該柱部２の内部空間２Ｈに設置されて当該柱部２に接合されたとともに柱部２の側面（外側面２３，２４）から突出する柱梁接合部３０Ａ，３０Ｂを有した木製の柱梁接合部材３とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、木製の柱部と木製の柱梁接合部材とを備えた木製柱に関する。

木造建築の柱として、柱梁接合部材（端部材）を備えた木製柱が知られている（特許文献１参照）。
当該木製柱は、断面十字状となるように組付けられた柱梁接合部材を上下側から柱で挟み込むようにして、上下の柱と柱梁接合部材とを、柱の上下方向（材軸方向）に延長するように設けられたボルト及びナットを用いて接合した構成である。

特開平６−１８５１１５号公報

しかしながら、上述した木製柱では、中実の上柱の下部、及び、中実の下柱の上部に、柱梁接合部材を嵌合するための断面十字状の嵌合溝を形成したり、柱及び柱梁接合部材に上下方向に沿って延長するボルトを貫通させるための上下に長い貫通孔を形成したり、柱の側面に開口するナット設置用穴を形成しなければならず、複雑な構造となってしまい、柱、及び、柱梁接合部材を形成するための加工費が嵩むため、コストが高くなってしまうという課題があった。
本発明は、木製の柱部と木製の柱梁接合部材とを備えた木製柱を、簡単な構造で、かつ、安価に提供できるようにすることを目的とする。

本発明に係る木製柱は、断面四角形状の４つの長尺な木製柱部材の長辺縁に沿った面間の空間が上下方向に沿って延長する断面十字状の内部空間となるように４つの長尺な木製柱部材が配置されて構成された木製の柱部と、当該柱部の内部空間に設置されて当該柱部に接合されたとともに柱部の側面から突出する柱梁接合部を有した木製の柱梁接合部材とを備えたことを特徴とするので、簡単な構造となり、加工費、及び、材料費を節減できる。即ち、木製の柱部と木製の柱梁接合部材とを備えた木製柱を、簡単な構造で、かつ、安価に提供できるようになる。
また、柱梁接合部材は、２つの板材が上下に組み合わされた断面十字状の部材により構成され、柱部の延長方向に延長する板材の板面が柱部の互いに対向する２つの木製柱部材の面間に挟み込まれた状態で当該板材と２つの木製柱部材とが接合手段により接合されたことを特徴とするので、柱部と柱梁接合部材との接合作業が容易で、且つ、製作の容易な木製柱を提供できる。
また、少なくとも柱部の上端側及び下端側において柱部の内部空間に設置されて当該柱部と接合された木製のスペーサを備えたことを特徴とするので、上下方向に沿って延長する断面十字状の内部空間が維持されるとともに剛性の高い木製柱を提供できる。

木製柱を示す斜視図。木製柱を分解して示す分解斜視図。柱梁接合部材を示す斜視図であり、（ａ）は組立前の状態、（ｂ）は組立後の状態を示す。柱梁接合部材を構成する板状部材の正面図であり、（ａ）は下側板状部材、（ｂ）は上側板状部材を示す。スペーサを示す斜視図であり、（ａ）は組立前の状態、（ｂ）は組立後の状態を示す。（ａ）は木製柱に梁を接合する前の状態を示す斜視図、（ｂ）は木製柱に梁を接合した２方向ラーメン構造を示す斜視図、（ｃ）は木製柱の柱梁接合部に梁を接合した状態を横から見た図。

図１に示すように、実施形態に係る木製柱１は、木製の柱部２と、木製の柱梁接合部材３と、木製のスペーサ４とを備えて構成される。

柱部２は、図１，図２に示すように、上下方向（材軸方向）と直交する断面が四角形状（例えば、断面正方形）に形成された４つの長尺な木製柱部材２０，２０…により構成される。
木製柱部材２０は、例えば製材や集成材等の木質系軸材により形成される。
柱梁接合部材３は、図３，図４に示すように、下側板状部材３Ａと上側板状部材３Ｂとが上下に組み合わされて構成される。
スペーサ４は、図５に示すように、２つの同一の板状部材４Ａ，４Ａが上下に組み合わされて構成される。
柱梁接合部材３を構成する下側板状部材３Ａ及び上側板状部材３Ｂ、スペーサ４を構成する板状部材４Ａ，４Ａは、ＣＬＴ（Cross Laminated Timber（直交集成板））又は集成材又は合板又はＬＶＬ（Laminated Veneer Lumber（単板積層材））又は木質繊維板等の木質系面板により形成される。

図１，図２に示すように、柱部２は、４つの長尺な木製柱部材２０，２０…の長辺縁２１に沿った面（柱部２の内面）２２，２２…間の空間が上下方向に沿って延長する断面十字状の内部空間２Ｈとなるように４つの長尺な断面四角形状の木製柱部材２０，２０…が配置されて構成される。

柱部２の上下方向に延長する断面十字状の内部空間２Ｈは、柱部２の互いに平行に対向する一方の一対の外側面２３，２３に亘って連続する断面一定幅の第１空間２３Ｈと柱部２の互いに平行に対向する他方の一対の外側面２４，２４に亘って連続する断面一定幅の第２空間２４Ｈとが直交するように形成される（図１のＡ−Ａ断面参照）。

図１に示すように、柱梁接合部材３は、柱部２の内部空間２Ｈに設置されて当該柱部２に接合されたとともに柱部２の外側面２３，２４から突出する柱梁接合部３０Ａ，３０Ｂを有した板状部材である。

図３，図４に示すように、柱梁接合部材３は、第１空間２３Ｈ及び第２空間２４Ｈの一定幅と同じ寸法である一定の板厚（例えば、数ｃｍ〜十数ｃｍ）の木質系面板により構成された板材としての下側板状部材３Ａと上側板状部材３Ｂとが上下に組み合わされて構成される。

図４（ａ）に示すように、下側板状部材３Ａは、第１空間２３Ｈ及び第２空間２４Ｈのうちのいずれかの空間、例えば、第１空間２３Ｈに設置されて当該第１空間２３Ｈの両側に位置された木製柱部材２０，２０…に接合される矩形状の接合板部３１Ａと、接合板部３１Ａの左右両方の側縁から突出するように形成された左右の柱梁接合部３０Ａ，３０Ａと、接合板部３１Ａの上端面から下端面に向けて延長するように形成された上側接続用嵌合溝３２Ａとを備える。

図４（ｂ）に示すように、上側板状部材３Ｂは、第１空間２３Ｈ及び第２空間２４Ｈのうちのいずれかの空間、例えば、第２空間２４Ｈに設置されて当該第２空間２４Ｈの両側に位置された木製柱部材２０，２０…に接合される矩形状の接合板部３１Ｂと、接合板部３１Ｂの左右両方の側縁から突出するように形成された左右の柱梁接合部３０Ｂ，３０Ｂと、接合板部３１Ｂの下端面から上端面に向けて延長するように形成された下側接続用嵌合溝３２Ｂとを備える。

下側板状部材３Ａの上側接続用嵌合溝３２Ａは、溝底面３３Ａが左右の柱梁接合部３０Ａ，３０Ａの下端位置３０ａ，３０ａを含む平面と同一平面上に位置されるように構成される。
上側板状部材３Ｂの下側接続用嵌合溝３２Ｂは、溝底面３３Ｂが左右の柱梁接合部３０Ｂ，３０Ｂの下端位置３０ｂ，３０ｂを含む平面と同一平面上に位置されるように構成される。

そして、図３に示すように、下方に位置される下側板状部材３Ａの上側接続用嵌合溝３２Ａと上方に位置される上側板状部材３Ｂの下側接続用嵌合溝３２Ｂとを嵌め合わせて上側接続用嵌合溝３２Ａの溝底面３３Ａと下側接続用嵌合溝３２Ｂの溝底面３３Ｂとを接触させることにより、下側板状部材３Ａの板面と上側板状部材３Ｂの板面とが直交して、４つの柱梁接合部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ａ，３０Ｂが互いに直交する方向に延長するように設けられた柱梁接合部材３が構成される（図３（ｂ）参照）。

尚、下側板状部材３Ａの接合板部３１Ａ及び上側板状部材３Ｂの接合板部３１Ｂは、上下方向の長さ寸法が、左右幅方向の長さ寸法（即ち、柱部２の断面径寸法）と同程度以上となるように構成した。

スペーサ４は、例えば少なくとも柱部２の上端側及び下端側において柱部２の内部空間２Ｈに設置されて当該柱部２と接合された板状部材である。

図５に示すように、スペーサ４は、第１空間２３Ｈ及び第２空間２４Ｈの一定幅と同じ寸法である一定の板厚（例えば、数ｃｍ〜十数ｃｍ）の木製板材により構成された２つの板材としての板状部材４Ａ，４Ａが上下に組み合わされて構成される。当該板状部材４Ａ，４Ａは、同一形状のものを用いてもよいし、異なる形状のものを用いてもよい。図５では、同一形状の板状部材４Ａ，４Ａを用いた例を図示した。

板状部材４Ａは、矩形状の板材に当該矩形状の板材の上端面から下端面に向けて延長するように形成された上側接続用嵌合溝４２Ａと当該矩形状の板材の下端面から上端面に向けて延長するように形成された下側接続用嵌合溝４２Ｂとが形成されたＨ形形状の板材により構成される。

そして、図５に示すように、下方に位置される一方の板状部材４Ａの上側接続用嵌合溝４２Ａと上方に位置される他方の板状部材４Ａの下側接続用嵌合溝４２Ｂとを嵌め合わせて、一方の板状部材４Ａの上側接続用嵌合溝４２Ａの溝底面４３Ａと他方の板状部材４Ａの下側接続用嵌合溝４２Ｂの溝底面４３Ｂとを接触させることにより、一方の板状部材４Ａの板面と他方の板状部材４Ａの板面とが直交するスペーサ４が構成される。

尚、板状部材４Ａは、上下方向の長さ寸法が、左右幅方向の長さ寸法（即ち、柱部２の断面径寸法）と同程度以上となるように構成した。

図１に示すように、柱部２における梁５（図６参照）の接合位置において内部空間２Ｈに柱梁接合部材３を設置して当該柱梁接合部材３を接合手段６を用いて木製柱部材２０，２０…に接合する。
即ち、下側板状部材３Ａの接合板部３１Ａが、例えば、第１空間２３Ｈに設置されて当該第１空間２３Ｈの両側に位置された木製柱部材２０，２０…に接合手段６を用いて接合され、かつ、上側板状部材３Ｂの接合板部３１Ｂが、例えば、第２空間２４Ｈに設置されて当該第２空間２４Ｈの両側に位置された木製柱部材２０，２０…に接合手段６を用いて接合されることにより、柱部２の各外側面２３，２３，２４，２４の梁５の接合位置に柱梁接合部３０Ａ，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｂが突出するように設けられる。

また、スペーサ４は、柱部２の上下方向に沿って所定の間隔を隔てて内部空間２Ｈに設置されて、一方の板状部材４Ａが、例えば第１空間２３Ｈに設置されて当該第１空間２３Ｈの両側に位置された木製柱部材２０，２０…に接合手段６を用いて接合され、かつ、他方の板状部材４Ａが、第２空間２４Ｈに設置されて当該第２空間２４Ｈの両側に位置された木製柱部材２０，２０…に接合手段６を用いて接合される。

従って、柱部２の内部空間２Ｈにおいて、柱部２の上下方向に沿って所定間隔を隔てて柱梁接合部材３及びスペーサ４が配置されて、かつ、柱梁接合部材３及びスペーサ４が接合手段６により４つの長尺な木製柱部材２０，２０…と接合されることにより、柱梁接合部材３及びスペーサ４によって内部空間２Ｈが維持された剛性の高い木製柱１が構成されることになる。

次に、木製柱１の製作方法の一例を説明する。尚、木製柱部材２０（２０Ａ）乃至木製柱部材２０（２０Ｄ）は、図２参照。
まず、互いに間隔を隔てて隣り合うように配置された第１の木製柱部材２０（２０Ａ）と第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）との間における柱梁接合位置に柱梁接合部材３を位置させて、柱梁接合部材３の下側板状部材３Ａの接合板部３１Ａを接合手段６を用いて第１の木製柱部材２０（２０Ａ）及び第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）に接合する。
換言すれば、柱梁接合部材３の下側板状部材３Ａの接合板部３１Ａと上側板状部材３Ｂの接合板部３１Ｂとの第１の境界角部（入隅部）３３（図３（ｂ）参照）と第１の木製柱部材２０（２０Ａ）の長辺縁部（角部）とを接触させるとともに、柱梁接合部材３の下側板状部材３Ａの接合板部３１Ａと上側板状部材３Ｂの接合板部３１Ｂとの第２の境界角部（入隅部）と第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）の長辺縁部とを接触させる。即ち、第１の木製柱部材２０（２０Ａ）と第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）とが下側板状部材３Ａの接合板部３１Ａを挟んで隣り合うように配置された状態で、第１の木製柱部材２０（２０Ａ）と下側板状部材３Ａの接合板部３１Ａと第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）とを接合手段６を用いて接合する。
そして、第１の木製柱部材２０（２０Ａ）と第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）との間における、例えば、下端部、上端部、柱梁接合部材３の下側位置に、それぞれ、スペーサ４を設置して、一方の板状部材４Ａを接合手段６を用いて第１の木製柱部材２０（２０Ａ）及び第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）に接合する。
換言すれば、スペーサ４の一方の一方の板状部材４Ａと他方の板状部材４Ａとの第１の境界角部（入隅部）４３（図５（ｂ）参照）と第１の木製柱部材２０（２０Ａ）の長辺縁部（角部）とを接触させるとともに、スペーサ４の一方の一方の板状部材４Ａと他方の板状部材４Ｂとの第２の境界角部（入隅部）と第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）の長辺縁部とを接触させる。即ち、第１の木製柱部材２０（２０Ａ）と第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）とが一方の一方の板状部材４Ａを挟んで隣り合うように配置された状態で、第１の木製柱部材２０（２０Ａ）とスペーサ４の一方の板状部材４Ａと第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）とを接合手段６を用いて接合する。
そして、第１の木製柱部材２０（２０Ａ）及び第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）に接合された柱梁接合部材３及び複数のスペーサ４，４…に第３の木製柱部材２０（２０Ｃ）及び第４の木製柱部材２０（２０Ｄ）を接合する。
換言すれば、第１の木製柱部材２０（２０Ａ）及び第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）に接合された柱梁接合部材３の第３の境界角部と複数のスペーサ４，４…の第３の境界角部とに第３の木製柱部材２０（２０Ｃ）の長辺縁部を接触させるとともに、柱梁接合部材３の第４の境界角部と接合板部３１Ａと数のスペーサ４，４…の第４の境界角部とに第４の木製柱部材２０（２０Ｄ）の長辺縁部を接触させた状態に設定する。そして、第３の木製柱部材２０（２０Ｃ）と下側板状部材３Ａの接合板部３１Ａと第４の木製柱部材２０（２０Ｄ）とを接合手段６を用いて接合するとともに、第３の木製柱部材２０（２０Ｃ）とスペーサ４の一方の板状部材４Ａと第４の木製柱部材２０（２０Ｄ）とを接合手段６を用いて接合する。
また、第１の木製柱部材２０（２０Ａ）と上側板状部材３Ｂの接合板部３１Ｂと第３の木製柱部材２０（２０Ｃ）とを接合手段６を用いて接合するとともに、第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）と上側板状部材３Ｂの接合板部３１Ｂと第４の木製柱部材２０（２０Ｄ）とを接合手段６を用いて接合する。
さらに、第１の木製柱部材２０（２０Ａ）と他方の板状部材４Ａと第３の木製柱部材２０（２０Ｃ）とを接合手段６を用いて接合するとともに、第２の木製柱部材２０（２０Ｂ）と他方の板状部材４Ａと第４の木製柱部材２０（２０Ｄ）とを接合手段６を用いて接合する。
以上により、木製の柱部２と木製の柱梁接合部材３とを備えた実施形態１の木製柱１が構成される。

そして、図６に示すように、柱部２の周囲四方の各柱梁接合部３０Ａ，３０Ｂ…にそれぞれ木製あるいは金属製等の梁５，５…を接合手段６を用いて接合することにより、図６（ｂ）に示すような、木製柱１を用いた２方向（互いに直交するＸ方向及びＹ方向）ラーメン構造７を構築できる。

尚、梁５は、例えば、図６（ａ）に示したように、梁端面に、柱梁接合部３０Ａ、又は、柱梁接合部３０Ｂが嵌合される嵌合溝５１を備えた構成のものを用いればよい。
当該嵌合溝５１は、例えば、図６（ａ）に示したような、梁端面及び梁下面側が開口する嵌合溝５１であればよい。
また、梁５は、柱梁接合部３０Ａ、又は、柱梁接合部３０Ｂの板面を挟み込むようにして配置される２枚の板状梁材を、柱梁接合部３０Ａ、又は、柱梁接合部３０Ｂに接合して構成される梁であってもよい。

各柱梁接合部３０Ａ，３０Ｂ…は、図６（ｃ）に示すように、柱部２と梁５との間に方杖部３０Ｘが存在する構成とすることで、当該柱梁接合構造の剛性を高めることができる。
この方杖部３０Ｘの形状はどのような形状であっても良い。

また、接合手段６としては、例えば、ビス、ボルト、ドリフトピン、木栓等の接合手段を用いればよい。
また、木製柱部材２０、柱梁接合部材３、スペーサ４、梁５には、それぞれ、接合手段６を貫通させるための下孔用又は嵌合用の貫通孔８が形成されている。
尚、各図では、接合手段６としてドリフトピンを用いた例を図示した。

実施形態の木製柱１によれば、上下方向と直交する断面が四角形状に形成された４つの長尺な木製柱部材２０，２０…が互いに隣り合うように配置されて、上下方向に沿って延長する断面十字状の内部空間２Ｈを形成するように構成された柱部２と、柱部２の柱梁接合位置に対応する内部空間２Ｈに設置されて木製柱部材２０，２０…と接合されるとともに柱部２の外側面２３，２４から突出する柱梁接合部３０Ａ，３０Ｂ…を有した柱梁接合部材３とを備えた構成としたので、簡単な構造となり、かつ、加工費、及び、材料費を節減できる。即ち、木製の柱部２と木製の柱梁接合部材３とを備えた木製柱１を、簡単な構造で、かつ、安価に提供できるようになる。

また、板材としての下側板状部材３Ａと上側板状部材３Ｂとが上下に組み合わされて構成される柱梁接合部材３を用いるようにしたので、下側板状部材３Ａ及び上側板状部材３Ｂは、木製板材を用いて加工するだけで製作できるため、材料費及び加工費を安くでき、また、接合手段を用いることなく柱梁接合部材３を製作できるので、柱梁接合部材３を簡単かつ安価に構成できる。
同様に、板材としての２つの同一の板状部材４Ａ，４Ａが上下に組み合わされて構成されるスペーサ４を用いるようにしたので、板状部材４Ａは、木製板材を用いて加工するだけで製作できるため、材料費及び加工費を安くでき、また、接合手段を用いることなスペーサ４を製作できるので、スペーサ４を簡単かつ安価に構成できる。

また、下側板状部材３Ａの接合板部３１Ａ及び上側板状部材３Ｂの接合板部３１Ｂは、上下方向の長さ寸法が、左右幅方向の長さ寸法（即ち、柱部２の断面寸法）と同程度以上となるように構成されたので、柱部２の外側面２３，２４側から接合手段６を用いて接合する対象となる接合板部３１Ａ，３１Ｂの面積を大きくでき、柱部２と柱梁接合部材３との接合作業が容易となるため、製作の容易な木製柱１を提供できる。
即ち、柱梁接合部材３は、２つの板材である下側板状部材３Ａと上側板状部材３Ｂとが上下に組み合わされた断面十字状の部材により構成され、柱部２の上下方向に延長する板材である下側板状部材３Ａと上側板状部材３Ｂとの板面が柱部２の互いに対向する２つの木製柱部材２０，２０の面間に挟み込まれた状態で当該板材と２つの木製柱部材２０，２０とが接合手段６により接合された構成としたので、柱部２と柱梁接合部材３との接合作業が容易で、且つ、製作の容易な木製柱１を提供できる。
同様に、板状部材４Ａは、上下方向の長さ寸法が、左右幅方向の長さ寸法（即ち、柱部２の断面寸法）と同程度以上となるように構成されたので、柱部２の外側面２３，２４側から接合手段６を用いて接合する対象となる板状部材４Ａの面積を大きくでき、柱部２とスペーサ４との接合作業が容易となるため、製作の容易な木製柱１を提供できる。

また、柱部２の内部空間２Ｈの上下方向に沿って所定間隔を隔ててスペーサ４，４…を設けた。即ち、少なくとも柱部２の上端側及び下端側において柱部２の内部空間２Ｈに設置されて当該柱部２と接合された木製のスペーサ４，４…を備えた構成としたので、上下方向に沿って延長する断面十字状の内部空間２Ｈが維持されるとともに剛性の高い木製柱１を提供できる。
また、複数のスペーサ４，４…を柱部２の内部空間２Ｈの材軸方向に沿って連続して設けるようにすれば、より剛性の高い木製柱１を提供できるようになる。
また、柱部２の内部空間２Ｈに、当該内部空間２Ｈの材軸方向に沿って連続する長さに形成された１つのスペーサ４を設置するようにしてもよい。

尚、スペーサ４を用いずに、柱梁接合位置に柱梁接合部材３を備えた柱部２の下端を下部構造体に接合するとともに、当該柱部２の上端を上部構造体に接合するようにしてもよい。

１木製柱、２柱部、２Ｈ内部空間、３柱梁接合部材、
３Ａ下側板状部材（板材）、３Ｂ上側板状部材（板材）、４スペーサ、
６接合手段、２０木製柱部材、３０Ａ，３０Ｂ柱梁接合部。

Claims

断面四角形状の４つの長尺な木製柱部材の長辺縁に沿った面間の空間が上下方向に沿って延長する断面十字状の内部空間となるように４つの長尺な木製柱部材が配置されて構成された木製の柱部と、当該柱部の内部空間に設置されて当該柱部に接合されたとともに柱部の側面から突出する柱梁接合部を有した木製の柱梁接合部材とを備えたことを特徴とする木製柱。
柱梁接合部材は、２つの板材が上下に組み合わされた断面十字状の部材により構成され、柱部の延長方向に延長する板材の板面が柱部の互いに対向する２つの木製柱部材の面間に挟み込まれた状態で当該板材と２つの木製柱部材とが接合手段により接合されたことを特徴とする請求項１に記載の木製柱。
少なくとも柱部の上端側及び下端側において柱部の内部空間に設置されて当該柱部と接合された木製のスペーサを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の木製柱。