JP2023043580A

JP2023043580A - 建築用接合金具

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Publication number: JP2023043580A
Application number: JP2021151284A
Authority: JP
Inventors: 塁史山田; Takafumi Yamada
Original assignee: Tatsumi Corp
Current assignee: Tatsumi Corp
Priority date: 2021-09-16
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2023-03-29
Anticipated expiration: 2041-09-16
Also published as: JP7348670B2

Abstract

【課題】木材の損傷・破壊に先行して接合金具を変形させ続けることができ、接合部の最大荷重値や靭性が不安定とならず接合部の性能を向上させることができる建築用接合金具を提供すること。【解決手段】横架材２に連結する連結用突設板部７に、連結具６が貫通する連結孔８を上下方向に複数設けた連結孔列９を突設方向に複数列設け、せん断力によって連結用突設板部７が変形することを促進させる変形促進開口部１０を上下方向に複数設け、基端側の第１列目の連結孔列９に沿った位置、またはこの連結孔列９と先端側の第２列目の連結孔列９との間にも、連結孔位置追加変形促進開口部１１を設けた建築用接合金具。【選択図】図６

Description

本発明は、一方の柱または横架材(梁)に、端部を突合せ状態にして他方の横架材(梁)を接合する建築用接合金具であって、たとえば、一方の柱または梁の接合側表面に連結用基板部を固定具(貫通させる止着ボルト)により固定し、端部を突合せ状態に接合する他方の梁の端部の仕口部に前記連結用基板部に突設した連結用突設板部を挿入配設し、これに仕口部を介して連結具(ドリフトピン)を貫通させて連結し、一方の柱または梁と他方の梁とを接合する建築用接合金具に関するものである。

たとえば、一方の柱と他方の横架材(梁)とを接合する場合、建築用接合金具が多用されている。この接合金具は、たとえば金属製の連結用基板部に平面視Ｔ状またはＵ状あるいはコ状に１体または２体以上の連結用突設板部を突設した金具で、たとえばこの連結用基板部を一方の柱の接合側表面に固定具(柱を貫通させる止着ボルト)で固定し、この連結用基板部から突設している連結用突設板部を他方の梁の端部の仕口部の上下貫通スリットに挿入配設し、この連結用突設板部に設けた連結孔およびこれと連通状態の梁の端部の仕口部に設けた貫通孔に連結具(ドリフトピン)を貫通して連結し、一方の柱と他方の梁とを強固に接合する接合金具である。

従来、このような建築用接合金具には様々な構成のものが提案されているが、接合強度を上げても木材強度の影響が大きくなり、たとえば梁に上下方向から大きなせん断力が加わると、梁の端部の仕口部の前記ドリフトピンを貫通させて連結している前記貫通孔から亀裂(割裂)が生じる場合があるが、この割裂は、木材の個体差による強度的ばらつきにより発生するタイミングがまちまちとなりやすい。

たとえば、上階や屋根に想定以上の大きな荷重がかかったり、たとえば想定以上の大きな積雪荷重が加わったり、地震などにより大きな衝撃が加わったりすると、この建築用接合金具で強固に接合されていても梁が受けるせん断力に耐え切れずこの梁の端部の連結具が貫通しているこの貫通孔などから割裂が生じるおそれがあり、またこの割裂の発生するタイミングもまちまちとなりやすい。

このようなせん断力に対する接合部の最大荷重や引っ張り力に対する接合部の最大荷重は、木材の強度性能が大きく影響することになるが、たとえ強度性能の高い木材を選定したとしても、木材は建築で使用される構造材の中でも比較的に脆性的な破壊が生じやすく、且つ個体差があり、さらには温度、湿度などの環境諸条件によっても強度性能が変化するため、強度上の安定性は低い。すなわち、接合部の最大荷重が木材の強度性能に左右されてしまうと、接合部耐力は不安定となるため、接合部が損傷・破壊しないように接合部耐力を管理することは容易ではないから、強度上のばらつきを考慮した低減係数により接合部耐力を低く設定しなければならなかった。

そこで、従来、連結用突設板部に、先端側の連結具(ドリフトピン)を打つ位置(上下方向に複数設ける連結孔列)よりも基端側すなわち柱に固定する連結用基板部に近い基端側の上下方向に、あえてせん断力により変形を促進する変形促進開口部を間隔をおいて複数形成して、この金属製の接合金具(連結用突設板部の板面方向が上下方向となっているため本来上下方向からのせん断力に対しての接合部の最大荷重値が大きくせん断性能の高い金属製の接合金具)を変形させることによって接合部耐力を安定させるようにしたものが提案されている。

すなわち、たとえば梁の上部から下方へ向かって想定以上の大きなせん断力が加わったときに、この木材(梁)が損傷する前にこの複数の変形促進開口部により接合金具の下方への変形を促進させる構成とし、この変形が始まる荷重値を前記木材の割裂が生じる接合部の最大荷重値より低くして、接合部でのせん断力に対する最大荷重値をコントロールして、木材の個体差などによりその最大荷重値にばらつきがあったとしても接合部の強度性能を安定させることができ、これにより接合部耐力が安定することになり、この接合部耐力を決めるばらつきによる低減係数が大きくなる(低減係数は０～１の間で設定され、これが１に近くなり接合部耐力が大きくなる)接合金具が提案されている。

さらに説明すれば、接合部において脆性的な破壊が起きるということは、靭性が低く荷重に対するエネルギー吸収性能が下がっているということであり、そのためこのような場合、想定外の荷重が加わった際に突如破壊するおそれが比較的高い状態になっていることから好ましくない。つまり、強度性能を確保するだけでなくこれとともに変形性能(靭性)を確保することも構造上重要である。木材はその個体差により破壊が生じる変形量は、まちまちであり、脆性破壊を比較的生じやすいので、靭性を持たせて荷重に対するエネルギー吸収性能を安定的に発揮させることは至極難しい。

これに対し金属製の接合金具は、材質的に比較的靭性が高く変形量も比較的安定していることから、この接合金具に前記変形促進開口部を複数形成して変形を促進させることにより、接合部の靭性を確保できることが期待され提案されている。

しかしながら、単にこのように複数の開口部を変形促進開口部として連結用突設板部の上下方向に設けた構成とするだけでは、容易に変形し易くなることからせん断力に対する接合部の最大荷重値を意図的に安定させることはできるが、その接合部耐力の調整設定は容易ではない。すなわちこの変形促進開口部を単に大きく形成したり数を増やして総開口面積を大きくすれば、一挙に剛性低下をきたし接合部耐力を決める接合部降伏耐力を下げ過ぎてしまうことがある。

またこの変形促進開口部の変形が卓越してくると接合金具全体が柱側へ少なからず回転することとなり、そのため連結具に２次応力(偶力)が生じこれが割裂を誘発し接合部に耐力低下が生じるおそれがあり、ひいては耐力をある程度維持しつつ変形する性能が失われることもある。これは連結具で連結している位置が連結用基板部から離れていればいるほど顕著となる。そのためこのように単に変形促進開口部を複数設けることだけでは、接合部の構造上の耐力の安定を図ることは容易ではなくそれゆえ実用性に乏しい。

さらに言えば、逆に単に変形促進開口部の総開口面積を少なくして強度性能を上げ過ぎてしまうと、せん断力が加わった際前述のように木材は個体差などにより強度性能が不安定なため突如木材が破壊されてしまうこととなり、この開口面積の調整だけでは接合部の最大荷重値をばらつかないように調整設定することは難しい。すなわち変形促進開口部の総開口面積の調整だけでは、剛性を維持しつつ意図する崩壊形式を誘起することは困難であるため、接合部の最大荷重値や接合部の降伏耐力がばらつかないように調整することは容易ではない。そのためこのような変形促進開口部を形成した接合金具が広範に実現されていないと思われる。

本発明は、このような現状に鑑み、前記問題を解決したもので、連結用突設板部に連結具を貫通させる連結孔を上下方向に複数設けた連結孔列を突設方向に複数列設けて、この上下複数およびさらにこの複数列の連結孔に多数の連結具を貫通して連結し、この連結用突設板部と横架材との連結強度を高めて接合部の接合強度を高めるとともに、変形促進開口部を上下方向に複数設け、さらにこの複数列の連結具で連結強度を高めた金具の上下方向の変形を促進させ、この変形促進開口部の変形が卓越することによって接合金具全体が回転したときに生じる２次応力をも変形吸収する連結孔位置追加変形促進開口部もこの連結孔列の上部端部または連結孔列の連結孔間や連結孔列間に設けた構成とすることで、この簡易な開口部配置構成により接合金具の連結強度を高く維持した上で、木材の破壊よりもさきに接合金具全体を先行変形させることが容易にでき、また前記２次応力を吸収できることで、木材の損傷・破壊に先行して荷重をある程度支持しつつ接合金具全体を変形させ続けることができ、ゆえに接合部の最大荷重値や靭性が不安定とならずこの接合部の性能を向上させることが容易となる極めて実用性に優れた建築用接合金具を提供することを目的としている。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

柱１または横架材２と、端部を突合せ状態にして接合する横架材２とにそれぞれ連結して双方を接合する建築用接合金具であって、前記柱１または前記横架材２に固定具３により固定する連結用基板部４に、端部を突合せ状態にして接合する前記横架材２の仕口部５に配設され且つこの仕口部５を介して挿通する連結具６によりこの横架材２に連結する連結用突設板部７が突設されている構成とされ、この横架材２の端部の前記仕口部５に配設され前記連結具６により連結される前記連結用突設板部７には、前記連結具６が貫通する孔状または切り欠き状の連結孔８が上下方向に複数設けられている連結孔列９が、この連結用突設板部７の突設方向に間隔をおいて複数列設けられていて、前記横架材２の仕口部５に配設される前記連結用突設板部７が上下複数本で複数列挿通される前記連結具６で連結されているこの横架材２が受ける上下方向のせん断力によって、前記連結用基板部４に対して前記連結用突設板部７が上下方向に変形することを促進させる変形促進開口部１０が、前記突設方向の基端側から列順を付した場合の第１列目の前記連結孔列９と前記連結用基板部４との間の上下方向に間隔をおいて複数設けられているとともに、基端側の前記第１列目の前記連結孔列９に沿った位置、またはこの第１列目の連結孔列９と先端側の第２列目またはそれ以降の前記連結孔列９との間に、前記横架材２が受けるせん断力によって変形することを促進させる複数列連結対応用の連結孔位置追加変形促進開口部１１が設けられていることを特徴とする建築用接合金具に係るものである。

また前記複数列連結対応用の前記連結孔位置追加変形促進開口部１１は、基端側の前記第１列目の前記連結孔列９に沿った位置の少なくとも上部端部位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の建築用接合金具に係るものである。

また前記複数列連結対応用の前記連結孔位置追加変形促進開口部１１は、前記基端側の第１列目の前記連結孔列９に沿った位置、およびこの基端側の第１列目の前記連結孔列９と前記先端側の第２列目以降の前記連結孔列９との間の上下方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする請求項１、２のいずれか１項に記載の建築用接合金具に係るものである。

また前記基端側の第１列目の前記連結孔列９と前記連結用基板部４との間の上下方向に複数設けられている前記変形促進開口部１０間の先端側位置に、前記横架材２が受けるせん断力によって変形することを促進させる変形促進開口部間先端側追加開口部１２が、前記連結孔位置追加変形促進開口部１１とは別にまたはこの連結孔位置追加変形促進開口部１１と兼用させて、前記上下方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の建築用接合金具に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、連結用突設板部に連結具を貫通させる連結孔を上下方向に複数設けた連結孔列を突設方向に複数列設けて、この上下複数およびさらにこの複数列の連結孔に多数の連結具を貫通して連結し、この連結用突設板部と横架材との連結強度を高めて接合部の接合強度を高めるとともに、変形促進開口部を上下方向に複数設け、さらにこの複数列の連結具で連結強度を高めた金具の上下方向の変形を促進させ、この変形促進開口部の変形が卓越することによって接合金具全体が回転したときに生じる２次応力をも変形吸収する連結孔位置追加変形促進開口部もこの連結孔列の上部端部または連結孔列の連結孔間や連結孔列間に設けた構成とすることで、この簡易な開口部配置構成により接合金具の連結強度を高く維持した上で、木材の破壊よりもさきに接合金具全体を先行変形させることが容易にでき、また前記２次応力を吸収できることで、木材の損傷・破壊に先行して荷重をある程度支持しつつ接合金具全体を変形させ続けることができ、ゆえに接合部の最大荷重値や靭性が不安定とならずこの接合部の性能を向上させることが容易となる極めて実用性に優れた建築用接合金具となる。

本実施例の斜視図である。本実施例の側面図である。本実施例の平面図である。本実施例の正面図である。本実施例の使用状態の説明斜視図である。本実施例の使用状態の説明側面図である。本実施例のせん断力および２次応力が加わった場合に変形の様子を破線で示した説明側面図である。

本発明の最適な実施形態を図面に基づいて本発明の作用を示し簡単に説明する。

一方の柱１または横架材２(梁)と、他方の横架材２(梁)とを接合する際、この一方の柱１または横架材２に、固定具３(貫通させる止着ボルト)により連結用基板部４を固定するとともに、端部を突合せ状態にして接合する他方の横架材２(梁)の仕口部５に配設し連結具６(ドリフトピン)を挿通してこの他方の横架材２に連結用突設板部７を連結し両者を接合する。

この横架材２の端部の前記仕口部５に配設し前記連結具６により連結する本接合金具の前記連結用突設板部７には、この連結具６が貫通する孔状または切り欠き状の連結孔８を上下方向に複数設けた連結孔列９を、他方の横架材２の長さ方向(連結用突設板部７の突設方向)に間隔をおいて複数列設けている。なお、上下方向に並ぶ(列)とは、その開口中心が上下方向に直線状に並ぶ場合のみならず、多少左右にずれていてもその孔や開口部や切り欠き部が上下方向にほぼ並ぶように配置されている状態を意味するもので、列状に配置されている状態を指すことばである。

前記横架材２の端部の仕口部５には、これに対応してこの連結孔８と連通する貫通孔１３も上下方向に複数、前記突設方向に間隔をおいて複数列設けている。

したがって、一方の柱１または横架材２(梁)の連結側表面に固定した連結用基板部４から突設している連結用突設板部７は、上下複数本で複数列の貫通孔１３を介してこれと連通状態の連結孔８に連結具６(ドリフトピン)を挿通することで他方の横架材２の仕口部５に連結する構成としている。

本発明では、この他方の横架材２にたとえば上部から下方へのせん断力が加わると、突設方向(横架材２の長さ方向)の基端側の上下方向に並ぶ第１列目の前記連結孔列９と前記連結用基板部４との間の上下方向に複数設けた変形促進開口部１０が上下方向に変形してこの接合金具(連結用突設板部７)が下方に塑性変形する。

たとえば方形状の開口部は下方へ傾斜変形した平行四辺形状にまた丸孔状の開口部は下方に長い楕円状にまた縦長スリット状の開口部はさらに長孔状に変形するなどして、木材(横架材２)が脆弱的破壊することなくこれに先行してこの変形促進開口部１０が変形することで、接合金具全体が鉛直方向に変形し、木材の個体差による影響により大きく左右される最大荷重値や靭性を安定させることができ、構造性能的ばらつきが少なくなる。

しかも、本発明は、さらに基端側の上下方向に並ぶ第１列目の前記連結孔列９に沿った位置にも、またはこの基端側の上下方向に並ぶ第１列目の連結孔列９と先端側の上下方向に並ぶ第２列目またはそれ以降の前記連結孔列９との間にも、前記横架材２が受けるせん断力によって変形することを促進させる複数列連結対応用の連結孔位置追加変形促進開口部１１を設けているため、すなわち変形促進機能を果たす開口部を前記変形促進開口部１０を含めて２列以上突設方向に間隔をおいて設けているため、２列以上の連結具６による複数列連結構成により接合部の耐力すなわち接合部の最大荷重値が、安易に低くなり過ぎないよう高く維持できる上に、せん断力が加わった際段階的に変形促進機能が発揮され、さらにこの２列目以降の連結具６での接合金具全体の回転に伴う２次応力(連結具８で生じる水平方向の偶力)もこの変形促進開口部１０に加えて増設した連結孔位置追加変形促進開口部１１の変形促進作用により吸収できることとなる。

すなわち、変形促進させる機構を複数列としたため、それぞれの列が段階的に変形するから、単独列の場合に比して変形促進機能が高まり、変形性能(靭性)を維持しつつ剛性も確保される。言い換えると、連結具６を上下複数２列以上で連結するため連結強度が高まるとともに、変形促進機能を発揮する開口部列も複数列設け、１列目の上下方向に設けた変形促進開口部１０でのみ変形促進させるのでなく、この変形促進開口部１０に加えて２列目として連結孔位置追加変形促進開口部１１を設けて段階的に変形促進させる構成とすることで、剛性を確保しつつ、せん断力に対して段階的に変形促進機能を発揮させて下方に塑性変形させ、しかも接合金具全体が回転することで連結具６に生じる２次応力(偶力)をも吸収でき、このせん断力による２次応力によって木材に割裂が誘発され突如損傷することも遅らせることができることとなる。

さらに言えば、本発明は、上下方向の複数の変形促進開口部１０に加えて連結孔位置追加変形促進開口部１１を並設増設した構成としたことで、剛性低下をきたさずに、これらの変形促進作用により、木材の破壊に先行して接合金具を塑性変形させることができ、さらに前述のとおり連結具６で生じる２次応力を吸収して木材の破壊を遅らせることができることとなり、それゆえ接合部でのせん断方向の耐力性能および靭性が一層向上・安定化する構成となる。

したがって、本発明は、複数列の連結具６で連結する構成として接合強度を確保した上で、さらなる連結孔位置追加変形促進開口部１１の変形促進作用により最大荷重値のばらつきを抑制することができ２次応力をも吸収する構成のため靭性も確保されることにより接合部耐力および靭性を安定化することが容易となる。

本発明の具体的な実施例１について図面に基づいて説明する。

本実施例では、柱１と、これに端部を突合せ直交状態に接合する横架材２(梁)とを接合する建築用接合金具(梁受け接合金物)に本発明を適用したものであって、柱１の連結側表面に固定具３(この柱１を外側から貫通させた止着ボルトにナット締めして固定する手段)により固定する連結用基板部４に、端部を突合せ直交状態に接合する前記横架材２(梁)の仕口部５(上下貫通スリット)に挿入配設し連結具６(ドリフトピン)を横方向から複数本打ち込み連結してこの横架材２に連結する連結用突設板部７を突設した平面視Ｔ状の金属製の建築用接合金具に構成している。

また本実施例では、この横架材２の端部の前記仕口部５(上下貫通スリット)に挿入配設し前記連結具６(ドリフトピン)により連結する本金具の前記連結用突設板部７には、この連結具６(ドリフトピン)が貫通する孔状および端部では切り欠き状の連結孔８を上下方向に複数設けた連結孔列９を横架材２の長さ方向、すなわち柱１から離反する方向である突設方向に間隔をおいて２列設けた構成としている。

またこの基板部４に突設している前記連結用突設板部７に上下方向に間隔をおいて複数、さらに突設方向に間隔をおいて複数列設けた連結孔８に、これと連通する仕口部５の貫通孔１３を介してこの横架材２の長さ方向と直交する横方向から前記連結具６(ドリフトピン)を上下複数本２列挿通してこの横架材２に連結する構成としている。

具体的には突設方向の基端側の上下方向に並ぶ第１列目の連結孔８は、上下方向に間隔をおいて４カ所の丸孔を設け、このうちの２カ所を連結具６を挿通する連結孔８として設けた(使用する)構成とするとともに、これより先端側の上下方向に並ぶ第２列目の連結孔８は、上下端部に切り欠き部と丸孔を含めて６カ所上下方向に間隔をおいて設け、そのうちの間隔をおいた３カ所を連結孔８として設けた(使用する)構成とし、この第１列目２カ所、第２列目３カ所合計５カ所の連結孔８に連結具６をそれぞれ挿通して横架材２と連結する構成としている。

また本実施例では、この横架材２が上部から下方にせん断力を受けた際、下方向に変形する(降伏する)ことを促進させる変形促進開口部１０を、前記基端側の上下方向に並ぶ第１列目の連結孔列９と前記連結用基板部４との間の上下方向に間隔をおいて複数設けた構成としている。

具体的には、本実施例では縦長方形状とほぼ正方形状の開口部を上下方向に等間隔をおいて交互に列状に形成した(配置した)構成としている。

そして、さらに本実施例では、前記基端側の上下方向に並ぶ第１列目の連結孔列９に沿った位置、この上下方向に並ぶ第１列目の連結孔列９とこれより先端側の上下方向に並ぶ第２列目の連結孔列９との間、およびこの先端側の上下方向に並ぶ第２列目の連結孔列９に沿った位置にも、前記横架材２が受けるせん断力によって変形することを促進させる複数列連結対応用の連結孔位置追加変形促進開口部１１を設けた構成としている。すなわち、１列目の変形促進開口部１０に加えて２列目として前記第１列目の連結孔列９に沿った位置、３列目として前記連結孔列９間、および４列目として前記第２列目の連結孔列９に沿った位置に、連結孔位置追加変形促進開口部１１を設けて合計４列の変形促進機能を果たす開口部を設けた構成としている。

また、この本実施例の２列目の複数列連結対応用の前記連結孔位置追加変形促進開口部１１は、上下方向に並ぶ前記基端側の第１列目の連結孔列９に沿った位置の上部端部位置、下部端部位置および連結孔８間に設けている。

具体的には、前記第１列目の上下方向２カ所の連結孔８の上下端部位置にやや縦長方形状でこの連結孔８よりはやや大きめの開口部を、前記連結孔位置追加変形促進開口部１１として形成するとともに、この連結孔８間にも連結孔８と同じ丸孔状の開口部を前記連結孔位置追加変形促進開口部１１として形成している。

またこの本実施例の３列目の複数列連結対応用の連結孔位置追加変形促進開口部１１は、前記基端側の上下方向に並ぶ第１列目の連結孔列９と前記先端側の上下方向に並ぶ第２列目の連結孔列９との間の上下方向に間隔をおいて複数設けた構成としている。

具体的には、その突設方向に間隔をおいて並設した２列の連結孔列９間の上下方向に間隔をおいて縦長スリット状の開口部(上下方向に縦長状の長孔)を２カ所形成して、これも変形促進機能を果たす開口部の３列目となる前記連結孔位置追加変形促進開口部１１として形成している。

したがって、柱１の連結側表面に固定した基板部４から突設している連結用突設板部７は、上下複数本で柱１から離反する方向に２列の連結孔８に挿通した多数本の連結具６(ドリフトピン)で横架材２に連結する構成としているため、連結強度が強固となるとともに、この横架材２にたとえば上部から下方へのせん断力が加わると、基端側の上下方向に並ぶ第１列目の連結孔列９と前記連結用基板部４との間の上下方向に複数設けた１列目の変形促進開口部１０が変形して本接合金具が上下方向に塑性変形することを促進し、さらに本接合金具が回転しようとすることで特に柱１から離れた連結具６に２次応力が生じるが、これも２列目、３列目、４列目となる連結孔位置追加変形促進開口部１１が段階的に変形することで効率良く吸収できることとなり、２次応力による木材の破壊を遅らせることで接合部を鉛直方向に変形し続けることができるように構成している。

したがって、２列止めする連結具６により連結強度を高く維持した上で、この変形促進作用によりせん断力に対する最大荷重値を、木材に頼る不安定な最大荷重値よりも容易に安定させることができ、しかも、前述のように基端側の上下方向に並ぶ第１列目の連結孔列９に沿った位置、本実施例ではさらにこの第１列目の連結孔列９と先端側の第２列目の連結孔列９との間などにも、複数列連結対応用の連結孔位置追加変形促進開口部１１を設けて、前記横架材２が受けるせん断力によって段階的に変形することを促進させ、さらには回転による２次応力を吸収するため、前述のように２列目の連結具６(ドリフトピン)により連結強度すなわち最大荷重値を高く維持できる上に、剛性が低くなり過ぎない適正な接合部降伏耐力に容易に調整設定でき、さらにこの第２列目の連結具６での更なる２次応力をも良好にこの連結孔位置追加変形促進開口部１１の変形促進作用により吸収できることとなり、せん断力による２次応力によって木材に割裂が誘発されて損傷することも抑制でき、それゆえ接合部でのせん断方向の耐力性能および靭性を一層向上・安定化することができることとなる。

すなわち、前述したように、複数列の連結具６で連結した構成として連結強度を確保した上で、さらなる連結孔位置追加変形促進開口部１１の変形促進作用により最大荷重値のばらつきを抑制しつつ２次応力をも吸収する構成のため接合部耐力および靭性を安定化させることも容易となる。

したがって、この簡易な開口部配置構成により金具の連結強度を高く維持した上で、木材の個体差などの影響により決まる不安定な最大荷重値よりもばらつきを抑制することが容易にでき、また前記２次応力を吸収できることで、木材の損傷・破壊に先行して本接合金具を終局に至るまで接合部を鉛直方向に変形させ続けることができ、ゆえに最大荷重値が不安定とならず接合部のせん断方向の耐力性能および靭性を向上・安定化させることができ、接合部の安全管理が容易となる

また本実施例では、さらに前記基端側の第１列目の連結孔列９と連結用基板部４との間の上下方向に複数設けられている変形促進開口部１０間の先端側位置にも、前記横架材２が受けるせん断力によって変形することを促進させる変形促進開口部間先端側追加開口部１２を、上下方向に間隔をおいて複数設けた構成としている。

具体的には、本実施例では、上下１列状に前記変形促進開口部１０を設け、その先端側に(柱１から離れる側に)これと千鳥状に前記変形促進開口部間先端側追加開口部１２を設けて、連結具６を複数列にして高い連結強度を維持し、さらには前記変形促進開口部１０による変形促進作用と併せて段階的に変形促進機能を発揮させて変形させ、連結具６を２列にしたことによりさらに柱１から離れた位置の連結具６での２次応力(柱１からさらに離れるため転倒モーメントが大きくなり大きな２次応力となるがこれ)も吸収できるように構成し、一層木材の破壊を遅らせることで鉛直方向に変形し続けることとなるように構成している。

このように千鳥状に設けることで、前述のように変形促進機能が一層段階的に発揮されるとともに剛性も確保できる構成となる。また、このようにして連結具６の位置と変形促進機能を果たす開口部とを近づけることで、せん断力による変形、２次応力(偶力)による引張りによっての変形も良好となる。

なお、本実施例では、この変形促進開口部１０ともに千鳥状に設けた前記変形促進開口部間先端側追加開口部１２は、前記連結孔位置追加変形促進開口部１１とは別に開口形成した構成ではなく、基端側の上下方向に並ぶ第１列目の連結孔列９に沿った位置すなわちこの連結孔８間に設けた連結孔位置追加変形促進開口部１１を兼ねた構成としている。

また本実施例では、これら開口部および孔(切り欠き部を含む)の配置を上下対称に設けた構成とし、上下逆に取り付けても同様な配置となり同様な作用効果を果たすように設計した実施例である。なお、このように連結孔８の間の同じ径の連結孔位置追加変形促進開口部１１を連結孔８と使用してもよく、同様の作用効果を発揮することとなる。

またさらに説明すると、本実施例では、せん断変形促進しながら引っ張り変形機能を果たすように各開口部を設定しているが、変形を促進させる一方で剛性も確保しなければならないため、変形促進機能を果たす１列目の開口部である前記変形促進開口部１０の数は、連結具６の本数(本実施例では５本)と同数とし、上下方向中心に対して上下対称にして、縦長方形状開口部とほぼ正方形開口部とが交互に間隔をおいて合計５つ列状に並んだ配置とし、その上下間隔は開口横幅の５０～１００％とし、この開口部形状は、開口横幅を第１列目の連結孔８から連結用基板部４までの距離の２５～４０％とし、この開口横幅と開口縦幅の比を１：１～２の範囲内とし、この開口縦幅合計すなわち開口高さ合計と本接合金具全高の比を１：１.４～１.６の範囲内としている。

また、この１列目の変形促進開口部１０が連結用基板部４に近すぎると、この連結用基板部４が変形してしまい、剛性低下や本金具回転による偶力が大きくなるおそれがあるため、一定の距離を保つ必要がある。そのため柱１に固定する連結用基板部４の連結用突設板部７側表面からの離れ寸法は、開口横幅の１００～１５０％の範囲内としている。

また変形促進機能を果たす２列目の開口部である前記連結孔位置追加変形促進開口部１１は、前述のように第１列目の連結孔列９に沿って設けているが、この上下方向に並ぶ連結孔８の間にほぼ同じ孔径の丸孔(連結具６の径の＋０～２mm)を設けて連結孔位置追加変形促進開口部１１とするとともに、この上下端部にもこれよりやや大きめの丸孔またはやや縦長の開口部(連結孔８の開口面積の１５０～２５０％の開口面積)を設けて、連結孔位置追加変形促進開口部１１とし、２列目を構成している。

またこの連結孔８間の連結孔位置追加変形促進開口部１１は、基端側縁から前記変形促進開口部１０の先端側横縁までの距離が、この連結孔８に使用する連結具６の径の５０～１００％となる位置に配置している。

また本実施例では、この連結孔８間の連結孔位置追加変形促進開口部１１を、前記１列目の変形促進開口部１０と千鳥状に配置される前記変形促進開口部間先端側追加開口部１２としている(変形促進開口部間先端側追加開口部１２を連結孔位置追加変形促進開口部１１と兼用させた構成としている)。

また変形促進機能を果たす３列目の開口部である前記連結孔位置追加変形促進開口部１１は、前述のように、前記基端側の上下方向に並ぶ第１列目の連結孔列９とこれより先端側の上下方向に並ぶ第２列目の連結孔列９との間の上下方向に複数設けているが、長孔状の開口部を上下方向に間隔をおいて２つ設けた構成としている。この長孔状の３列目の連結孔位置追加変形促進開口部１１の上下方向の位置は、この中心位置が、前記第１列目の丸孔状の連結孔８とこの間のこれと同形状の前記連結孔位置追加変形促進開口部１１との離間間隔の中心位置とほぼ一致するように配置し、且つこの上下方向端部位置が、この丸孔状の連結孔位置追加変形促進開口部１１および連結孔８の中心から孔縁位置の間となるように配置している。

またこの長孔状の連結孔位置追加変形促進開口部１１の基端側縁から前記連結孔列８の２列目の変形促進機能を果たす開口部(連結孔位置追加変形促進開口部１１)の先端側孔縁との間隔(離れ寸法)は、連結具６の径の４０～７０％となるように配置している。

またこの長孔状の連結孔位置追加変形促進開口部１１の横幅は、連結具６の径の５０～１００％としている。

またこのようにして設けた３列の変形促進機能を果たす開口部に加えてさらに変形促進機能としては弱いが４列目として前記第２列目の連結孔列９に沿った位置に、上下方向に間隔をおいて連結孔位置追加変形促進開口部１１を設けている。この４列目は、２列目と同様に第２列目の連結孔列９に沿う位置すなわち第２列目の連結孔８間に設けた同形丸孔状の開口部と、下端部に設けた切り欠き部とを連結孔位置追加変形促進開口部１１として、上下方向に間隔をおいて設けた構成としている。

したがって、この４列目の開口部の機能は弱いが２列目、特に３列目の連結孔位置追加変形促進開口部１１により、柱から離れた第２列目の連結具６の近くで変形促進機能および特に顕著に生じる可能性のある２次応力を吸収する機能を果たし、前記作用効果が一層良好となるように構成している。なお、５列目の連結孔位置追加変形促進開口部１１を設けた場合には、この４列目の連結孔位置追加変形促進開口部１１も変形促進機能および二次応力の吸収機能を発揮することになる。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、たとえば、連結用突設板部７の形状などに応じてこれに設ける各開口部の形状・数など各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

１柱
２横架材
３固定具
４連結用基板部
５仕口部
６連結具
７連結用突設板部
８連結孔
９連結孔列
10 変形促進開口部
11 連結孔位置追加変形促進開口部
12 変形促進開口部間先端側追加開口部
13 貫通孔

Claims

柱または横架材と、端部を突合せ状態にして接合する横架材とにそれぞれ連結して双方を接合する建築用接合金具であって、
前記柱または前記横架材に固定具により固定する連結用基板部に、端部を突合せ状態にして接合する前記横架材の仕口部に配設され且つこの仕口部を介して挿通する連結具によりこの横架材に連結する連結用突設板部が突設されている構成とされ、
この横架材の端部の前記仕口部に配設され前記連結具により連結される前記連結用突設板部には、前記連結具が貫通する孔状または切り欠き状の連結孔が上下方向に複数設けられている連結孔列が、この連結用突設板部の突設方向に間隔をおいて複数列設けられていて、
前記横架材の仕口部に配設される前記連結用突設板部が上下複数本で複数列挿通される前記連結具で連結されているこの横架材が受ける上下方向のせん断力によって、前記連結用基板部に対して前記連結用突設板部が上下方向に変形することを促進させる変形促進開口部が、前記突設方向の基端側から列順を付した場合の第１列目の前記連結孔列と前記連結用基板部との間の上下方向に間隔をおいて複数設けられているとともに、
基端側の前記第１列目の前記連結孔列に沿った位置、またはこの第１列目の連結孔列と先端側の第２列目またはそれ以降の前記連結孔列との間に、前記横架材が受けるせん断力によって変形することを促進させる複数列連結対応用の連結孔位置追加変形促進開口部が設けられていることを特徴とする建築用接合金具。
前記複数列連結対応用の前記連結孔位置追加変形促進開口部は、基端側の前記第１列目の前記連結孔列に沿った位置の少なくとも上部端部位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の建築用接合金具。
前記複数列連結対応用の前記連結孔位置追加変形促進開口部は、前記基端側の第１列目の前記連結孔列に沿った位置、およびこの基端側の第１列目の前記連結孔列と前記先端側の第２列目以降の前記連結孔列との間の上下方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする請求項１、２のいずれか１項に記載の建築用接合金具。
前記基端側の第１列目の前記連結孔列と前記連結用基板部との間の上下方向に複数設けられている前記変形促進開口部間の先端側位置に、前記横架材が受けるせん断力によって変形することを促進させる変形促進開口部間先端側追加開口部が、前記連結孔位置追加変形促進開口部とは別にまたはこの連結孔位置追加変形促進開口部と兼用させて、前記上下方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の建築用接合金具。