JP3781306B1 - Construction material joining structure and building - Google Patents
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Abstract
【課題】 柱と土台又は柱と梁の接合強度を高めるため、ホゾに接着剤を直に塗布して接着する方法がある。しかし建物の個々のホゾに接着剤を塗布しながら組み立てる、という作業は、多大な労力を要するため現実的でなく、しかもホゾに接着剤を塗布してホゾ穴に差し込むと、摩擦熱により接着剤が瞬時に硬化して柱を垂直にする修正はおろか、完全な嵌合さえ難しい。
【解決手段】 縦用材2(建築用材)に雄部6を形成し、横用材1(建築用材)に非貫通の雌部5を形成し、前記雄部6と雌部5を嵌合させて接合するようにした建築用材の接合構造であって、袋8に封入した流動性を有する接着剤7を前記雄部6と雌部5の間に袋詰めのまま設置し、雄部6と雌部5を嵌合させる圧力で、前記袋8を破裂させると共に雄部6と雌部5の嵌合部に接着剤7を圧入させるようにした。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To apply an adhesive directly to a tenon and bond it in order to increase the joint strength between a pillar and a base or a pillar and a beam. However, the work of assembling while applying adhesive to individual hozos in a building is not practical because it requires a lot of labor, and when adhesive is applied to the hozo and inserted into the hozo holes, the adhesive is caused by frictional heat. It is difficult to even harden a perfect fit, let alone fix it to make the column vertical.
A male part 6 is formed on a vertical member 2 (building material), a non-penetrating female part 5 is formed on a horizontal member 1 (building material), and the male part 6 and the female part 5 are fitted together. A construction material joining structure for joining, wherein a fluid adhesive 7 sealed in a bag 8 is placed between the male part 6 and the female part 5 while being packed, and the male part 6 and the female part are installed. The bag 8 was ruptured by the pressure for fitting the part 5 and the adhesive 7 was pressed into the fitting part of the male part 6 and the female part 5.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、土台、梁、柱等の建築用材を接合する接合構造及びその接合構造を有する建物に関する。 The present invention relates to a joint structure that joins building materials such as foundations, beams, and columns, and a building having the joint structure.
建物の強度は、土台、梁、柱等の建築用材同士の接合強度に大きく依存する。現に、地震で倒壊した建物を調査すると、土台のホゾ穴から柱のホゾが抜けているものが多々ある。 The strength of a building greatly depends on the joint strength between building materials such as foundations, beams and columns. In fact, when investigating buildings that collapsed due to an earthquake, there are many cases where pillars are missing from the foundation holes.
このような柱と土台又は柱と梁(又は桁)の接合強度を高めるため、ホゾ又はホゾ穴内に接着剤を直に塗布して接着する方法が例えば特許文献1などに開示されている。
建物の個々のホゾ又はホゾ穴内に接着剤を直に塗布しながら組み立てる、という作業は、多大な労力を要するため現実的でない。
しかしそれよりホゾ又はホゾ穴内に接着剤を直に塗布して接着する方法にはさらに致命的な欠点が存在する。すなわち本発明者の実験によれば、ホゾに接着剤を直に塗布してホゾ穴に差し込むと、ホゾとホゾ穴の嵌合が密である場合に嵌合時に摩擦熱が発生し、その摩擦熱により接着剤が瞬時に硬化するため、柱を垂直にする修正はおろか、完全な嵌合さえ難しい、ということが判明した。
なお、以上のことはホゾとホゾ穴のような縦用材(柱等)と横用材(梁、桁等)を直交させて接合する「仕口」はもちろん、長手方向に建築用材同士を継ぎ足す「継手」の場合も同様である。
The work of assembling while applying adhesive directly into individual ridges or cavities in a building is not practical because it requires a great deal of labor.
However, there is a more fatal drawback in the method of directly applying and bonding the adhesive into the side wall or the side hole. That is, according to the experiment of the present inventor, when the adhesive is directly applied to the tenon and inserted into the tenon hole, friction heat is generated at the time of fitting when the tenon and the tenon hole are densely fitted. It turns out that the adhesive hardens instantly due to heat, so that it is difficult to make a perfect fit, let alone make the pillars vertical.
In addition, the above is not only a "joint" that joins vertical materials (columns, etc.) and horizontal materials (beams, girders, etc.), such as hozos and hozo holes, but also adds building materials in the longitudinal direction. The same applies to the “joint”.
本発明は上記に鑑みなされたもので、その目的は、接着剤による建築用材同士の接合を実現可能とし、また、そのような接合構造を使用した建物を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a building using a bonding structure that enables bonding of building materials with an adhesive.
1本の建築用材に雄部を形成し、別の1本の建築用材に非貫通の雌部を形成し、その雄部と雌部を嵌合させて接合するようにした建築用材の接合構造であって、
前記雄部と雌部の間に雄部と雌部の嵌合圧力で圧縮変形する強度の中間材を介在させると共に袋に封入した流動性を有する接着剤を前記雄部と雌部の間に袋詰めのまま設置し、雄部と雌部を嵌合させる圧力で前記中間材を押し潰すと共に前記袋を破裂させ、もって雄部と雌部の嵌合部に接着剤を圧入させるようにした建築用材の接合構造を提供する。
A construction structure for building materials in which a male part is formed on one building material, a non-penetrating female part is formed on another building material, and the male part and the female part are fitted and joined. Because
Between the male part and the female part, an adhesive having fluidity sealed between the male part and the female part is interposed between the male part and the female part. installed remains bagged, rupture the bladder with a pressure fitting the male and female portions crushing the intermediate material, and so as to press-fit the adhesive to the mating of the male and female portions have Provide a construction structure for building materials.
また、請求項2に記載したように、前記袋は、2枚の袋基材の周縁を溶着してその溶着部から破裂するものである請求項1記載の建築用材の接合構造を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the building material joining structure according to the first aspect, wherein the bag is formed by welding the peripheral edges of two bag base materials and rupturing from the welded portion.
また、請求項3に記載したように、請求項1又は2に記載の接合構造で接合した縦用材と横用材とを有する建物を提供する。
Moreover, the building which has the vertical material and horizontal material joined by the joining structure of
また、請求項4に記載したように、請求項1又は2に記載の接合構造で接合した縦用材と横用材と、
直角に突き合わさる2つの取付片とその取付片同士を連結する補強斜片とを有する固定金具で直角に固定した縦用材と横用材と、
を有する建物を提供する。
Moreover, as described in
A vertical member and a horizontal member fixed at a right angle by a fixing bracket having two mounting pieces that face each other at right angles and a reinforcing slant piece that connects the mounting pieces;
Provide a building with.
本発明によれば建築用材の雌部に雄部を差し込むとき、雄部及び雌部に接着剤が塗布されていないため、通常の打ち込み等の作業で支障なく嵌め込める。そして雌部と雄部が完全に嵌まり合う直前に両者に挟まれて袋が破裂し、中から流動性を有する接着剤が押し出され、その圧力で雌部と雄部の嵌合部に接着剤が圧入され適当な時間をおいて硬化する。もちろん接着剤が硬化すれば建築用材同士の接合強度は飛躍的に向上し、従来工法において建築用材同士の接合部に取り付けていた補強用の金具も不要になる。
また、接着剤は通常の硬化時間を経て硬化するため、硬化するまでの間に建築用材の傾きなどを調整することができる。
According to the present invention, when the male part is inserted into the female part of the building material, since the adhesive is not applied to the male part and the female part, the male part and the female part can be fitted without any trouble in normal operations such as driving. And just before the female part and male part are completely fitted, the bag is ruptured by both of them, the adhesive having fluidity is pushed out from inside, and the pressure adheres to the fitting part of the female part and male part The agent is injected and cured after an appropriate time. Of course, if the adhesive is cured, the bonding strength between the building materials is dramatically improved, and the reinforcing metal fittings attached to the bonding portions between the building materials in the conventional construction method are not required.
Further, since the adhesive is cured through a normal curing time, the inclination of the building material can be adjusted before it is cured.
また、現在の建築工法は、建築用材を工場で機械加工し、現場でそれを組み立てる方式(いわゆるプレカット方式)が多く、その場合には例えばホゾ穴をホゾより深くしてホゾの先とホゾ穴の底が接触しない、つまり誤差などによりホゾがホゾ穴に入りきらない事態が発生しないよう深さ方向に大きい遊びを設けているが、そのような場合にはホゾ穴の底にホゾの先が当たらないから前記袋が破裂しない可能性がある。これに対し雄部と雌部の間に中間材を介在させて雄部と雌部の嵌合圧力で圧縮変形し潰れるようにしておけば、雄部と雌部の嵌合圧力が中間材を介して接着剤の袋に伝わるから、接着剤の袋の確実な破裂が可能になる。 In addition, the current construction method has many methods (so-called pre-cut method) in which building materials are machined at a factory and assembled on site (so-called pre-cut method). There is a large play in the depth direction so that the bottom of the bottom does not touch, that is, the situation where the bottom does not fit into the bottom due to errors etc., but in such a case the tip of the bottom is at the bottom of the bottom The bag may not rupture because it does not hit. If as crushed compressed and deformed in the fitting pressure of the male and female portions and the intermediate member is interposed between the male and female portions Shi pairs to an intermediate member fitting pressure of the male and female portions are Therefore, the adhesive bag can be reliably ruptured.
また、請求項2に記載の発明によれば、2枚の袋基材の溶着した周縁が破れてそこから接着剤が押し出されるため、雌部と雄部の嵌合部に接着剤が入り易い。 According to the second aspect of the present invention, since the welded peripheral edges of the two bag base materials are torn and the adhesive is pushed out therefrom, the adhesive is likely to enter the fitting portion between the female portion and the male portion. .
以上の接合構造を採用した請求項3の建物は、接着剤を塗布する手間が掛からないため工期が短く、しかも接合部を接着剤で接着したことにより優れた強度を発揮する。
The building of
また、請求項4に記載の固定金具で縦用材と横用材を直角に固定する構造は、仮筋止め等を要さずに短時間で正確な軸組みが行えるため、上記した接着剤による接合構造で横用材と縦用材を接合し接着剤が硬化するまでの限られた時間内に軸組みを整えることができる。従って、上記した接着剤による接合構造と、固定金具による接合構造を組み合わせて構成した請求項4の建物は、歪みが無くしかも強度に優れる効果がある。
In addition, since the structure in which the vertical member and the horizontal member are fixed at right angles by the fixing bracket according to
以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、図1は要部の分解斜視図、図2は接合工程を説明する要部の縦断面図、図3は要部の斜視図、図4は要部の正面図、図5は図4のX−X線断面図、図6は袋詰め接着剤の斜視図、図7は要部の分解斜視図、図8は要部の縦断面図、図9は接合工程を説明する要部の縦断面図、図10は建物の軸組みを示す概略の正面図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is an exploded perspective view of the main part, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the main part for explaining the joining process, FIG. 3 is a perspective view of the main part, FIG. 4 is a front view of the main part, and FIG. FIG. 6 is a perspective view of the bagging adhesive, FIG. 7 is an exploded perspective view of the main part, FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the main part, and FIG. 9 is a main part for explaining the joining process. FIG. 10 is a schematic front view showing a framework of a building.
図10の軸組みにおいて、符号1は水平な木製建築用材たる横用材を、また符号2は垂直な木製建築用材たる縦用材を示している。図示した横用材1は、コンクリート製の基礎3の上に周知のアンカーボルト(図示せず)で固定した土台1aと、1階と2階の間にある2階梁1bと、軒桁1cである。一方、図示した縦用材2は、土台1aから軒桁1cまで連続する通し柱2aと、土台1aと2階梁1b又は2階梁1bと軒桁1cの間に立設した管柱2bである。なお、主要な柱間に掛け渡した斜めの建築用材は筋交い4である。
In the shaft assembly of FIG. 10,
前記横用材1と縦用材2の第一の接合構造は、図1に示したように、横用材1に断面凹状で非貫通の雌部5たるホゾ穴を穿設すると共に縦用材2に雄部6たるホゾを形成し、前記雌部5に雄部6を嵌合させる周知の仕口と、後述する接着手段の結合である。
As shown in FIG. 1, the first joining structure of the
前記接着手段は、木材同士の接着に適し且つ流動性を有する例えば酢酸ビニル樹脂系の接着剤7を袋8に詰めたものである。前記袋8は、例えばビニールのごとき合成樹脂の四角い袋基材8a,8bを2枚重ねにして周縁を溶着してなる。この袋詰め接着剤7を雌部5の底に置き、その雌部5に雄部6を嵌め入れると、図2に示したように嵌合完了一歩手前の段階で雄部6の先と雌部5の底に袋8が挟まれ、強い圧力を受けて溶着部8cから破裂し、中の接着剤7が袋8の外に全て押し出される。そしてその強力な圧力で雌部5と雄部6の嵌合部に接着剤7が注入され、さらにその接着剤7が所定の硬化時間を経て硬化する。
The bonding means is a
図9はいわゆるプレカット方式の縦用材2と横用材1を示したものである。プレカット方式の建築用材は、雌部5の奥行きを雄部6の高さより深くして雌部5の底に雄部6の先が当たらないよう予め大きめの遊びを設ける場合が多い。何故なら、雌部5と雄部6を嵌め合わせるのに深さ方向の遊びが少ないと、湿気による膨脹や加工精度の誤差により雄部6が雌部5に入りきらない危険性があるからである。このように雌部5の底と雄部6の先に大きい遊びがある場合、雌部5の底と雄部6の先に袋詰めの接着剤7がすっぽりと収まる可能性があり、そうすると接着剤7の袋8が破裂しない。
FIG. 9 shows a
これを防止するため本発明では図9に示したように、雌部5に例えば発泡スチロール製の中間材9を装填し、その中間材9の上に袋詰めの接着剤7を置いた状態にして雄部6を嵌める。そうすることにより雄部6の嵌合圧力で中間材9が潰れて圧縮変形するため、その間に挟まれる接着剤7の袋8が確実に破裂する。
In order to prevent this, in the present invention, as shown in FIG. 9, an
ところで1階の管柱2bの頂部と2階梁1bの下面の接合部や、軒桁1cの下面と縦用材2の頂部の接合部は、雄部6が上向きで雌部5が下向きになるため、袋詰めの接着剤7を雌部5に入れても落下する。そこで図6に示したように袋8の一面に貼着層10を形成し、この貼着層10を雌部5の奥に貼り付けるようにするとよい。この袋8の貼着層10は周知の両面テープを使用することにより簡単に実施できる。
By the way, in the joint between the top of the first-
上記第一の接合構造は、縦用材2と横用材1を直交させて接合するいわゆる「仕口」について説明したが、図7,8に示したように、例えば同種の横用材1,1同士を継ぎ足す「継手」の場合も同様である。図示した継手は、周知の腰掛け鎌継ぎであり、この場合も雌部5に袋詰めの接着剤7をその長さに応じて2個並べて設置し、そこに雄部6を嵌合する。そうすると袋8が破裂し押し出された接着剤7が雄部6と雌部5の嵌合部に圧入される。なお、この継手の例で明らかなように雌部5は、少なくとも雄部6の差し込み方向に対して非貫通であればよい。
In the first joining structure described above, the so-called “joint” in which the
前記横用材1と縦用材2の第二の接合構造は、図3〜図5に示したように、直角に突き合わさる2つの取付片11,11と、その取付片11,11の端同士を連結する補強斜片12とにより直角二等辺三角形とした固定金具13を使用する。なお、実施形態では補強斜片12の内側にそれと平行に小さい補強斜片12が1本設けてある。
As shown in FIGS. 3 to 5, the second joining structure of the
前記固定金具13の取付片11,11と補強斜片12,12は、断面L型の金属フレームで作られており、各部材同士が溶接等の固着手段で連結されている。各取付片11,11には横用材1と縦用材2にボルトや木ねじを通すための貫通孔14,14…が穿設されており、また、補強斜片12,12にもボルトや木ねじを通すための透孔15,15…が穿設されている。固定金具13の大きさは、1つの取付片11の長さが約79cmである。
The mounting
以上の構成である固定金具13は、図3,図4に示したように、縦用材2と横用材1の直角をなすコーナー部にあてがい、固定金具13の1つの取付片11を縦用材2にボルト16又は木ねじで固着し、また、固定金具13の他の取付片11を横用材1に同様に固着する。固定金具13は、横用材1と主要な縦用材2の1つの接合部に対し1個又は2個取り付ける。すなわち1本の縦用材2に対し2本の横用材1,1が繋がるポイントには夫々の横用材1,1に対して2個の固定金具13,13を使用し、1本の縦用材2に対して1本の横用材1が繋がるポイントには1個の固定金具13を使用する。固定金具13は縦用材2の頂部に対しても逆さにした向きで使用する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the fixing
こうして縦用材2と横用材1のコーナー部に固定金具13,13…を取り付けてしっかり固定することにより縦用材2が正確な垂直になるため、従来の仮筋止め等をしなくとも歪みのない軸組みが簡単・迅速に出来上がる。
In this way, the fixing
しかして前記第一の接合構造と上記第二の接合構造を適宜に組み合わせて軸組みを形成することにより、精度と強度に優れた建物が実現できる。例えば、建築用材同士の全てに第一の接合構造を採用し、主要な接合部を固定金具13,13…で固定するようにすれば、最も高強度の建物ができる。
一方、固定金具13,13…で固定した接合部以外の接合部に接着剤7による第一の接合構造を適用するだけでも実用上十分な強度が実現できる。
また、第一の接合構造を建物の一部に適用するだけでも十分に利用価値がある。
なお、固定金具13の補強斜片12,12の透孔15,15…を利用すれば縦用材2,2間に筋交い4を設けることも可能である。そのため補強斜片12の透孔15,15…は、異なる角度の筋交い4に対応するよう複数設けてある。
Therefore, a building having excellent accuracy and strength can be realized by appropriately combining the first joining structure and the second joining structure to form a shaft assembly. For example, if the first joint structure is adopted for all the building materials and the main joints are fixed by the
On the other hand, a practically sufficient strength can be realized only by applying the first joint structure by the adhesive 7 to the joints other than the joints fixed by the fixing
Moreover, even if the first joint structure is applied to a part of a building, it is sufficiently useful.
If the through
以上本発明を実施の形態について説明したが、もちろん本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態では袋8の周縁を溶着するようにしたが、袋8の破裂が可能であるなら溶着部8cの位置は限定されない。また、実施形態では袋8の破裂が溶着部8cから起こるようになっているが、溶着部8cの強度を高めて溶着部8c以外の部分から破裂させるようにしてもよい。
また、実施形態に示したホゾとホゾ穴や腰掛け鎌継ぎは、「仕口」や「継手」の例示であって、それ以外の「仕口」や「継手」にも適用可能である。例えば「仕口」の一態様である周知の「だぼ」や、「継手」の一態様である「蟻継ぎ」などにも適用可能である。
また、実施形態では固定金具13の補強斜片12,12を2本としたが、それ以上の複数本であっても、逆に1本であってもよい。もっとも補強斜片12を複数本にした場合には、前記した筋交い4がしっかり固定できる効果がある。
なお、図面の雄部6と雌部5の隙間や袋基材8a,8bの厚み等は、説明の便宜に基づき実際より誇張して描かれている。
The embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is of course not limited to the above embodiments. For example, although the periphery of the
Further, the tenon, the tenon hole and the seat sickle joint shown in the embodiment are examples of “joint” and “joint”, and can be applied to other “joints” and “joints”. For example, the present invention can also be applied to the well-known “Dabo” that is one mode of the “joint” and “ant joint” that is one mode of the “joint”.
Further, in the embodiment, the two reinforcing
In addition, the gap between the
本発明の第一の接合構造の効果を立証するため、次のような強度試験を行った。
[強度試験1]
断面正方形で一辺が100mmの桧の角材を横用材1と縦用材2とした。そして、図1のように縦用材2に高さ約40mm、幅約30mmの雄部6(短ホゾ)を形成すると共に横用材1にその雄部6が嵌合する非貫通の雌部5(ホゾ穴)を形成した。一方、木工用ボンドである接着剤7をビニール製の袋8に22g充填し、それを前記雌部5の底に置いて縦用材2の雄部6を嵌合した。その結果、雌部5と雄部6の境界部から接着剤7が僅かに溢れ出た。これにより雌部5と雄部6の嵌合部に対する接着剤7の圧入が確認された。この状態で接着剤7が硬化するまで3時間以上放置し、縦用材2の側面(横用材1から150mmの高さ)に横用材1と平行な向きに荷重F1(図1参照)を加え、耐え得る最大荷重を測定した。
その結果、716Kgfの荷重に耐え得る強度が確認された。
[強度試験2]
断面正方形で一辺が100mmの桧の角材を2本横用材1,1とした。そして、各横用材1,1の端部に図7に示した腰掛け鎌継ぎを構成する雄部6と雌部5を形成した。そして、雌部5に強度試験1と同じ大きさの袋詰め接着剤7を2つ並べ、その雌部5に雄部6を嵌めて接着剤7が硬化するまで3時間以上放置した。こうして繋がった横用材1,1を2点で支持(支点間距離=500mm)させ、支点間のほぼ中心にある鎌継ぎ部(細長い首部と台形の頭部の境界部)に荷重F2(図7参照)を加えて耐え得る最大荷重を測定した。
その結果、1033Kgfの荷重に耐え得る強度が確認された。
In order to verify the effect of the first joint structure of the present invention, the following strength test was performed.
[Strength test 1]
Square bars having a square cross section and a side of 100 mm were used as
As a result, the strength capable of withstanding a load of 716 kgf was confirmed.
[Strength test 2]
Two square bars having a square cross section and a side of 100 mm were used as the
As a result, the strength capable of withstanding a load of 1033 kgf was confirmed.
1 …横用材(建築用材)
2 …縦用材(建築用材)
5 …雌部
6 …雄部
7 …接着剤
8 …袋
8a,8b…袋基材
8c…溶着部
9 …中間材
11…取付片
12…補強斜片
13…固定金具
1 ... Horizontal materials (construction materials)
2… Vertical materials (construction materials)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記雄部と雌部の間に雄部と雌部の嵌合圧力で圧縮変形する強度の中間材を介在させると共に袋に封入した流動性を有する接着剤を前記雄部と雌部の間に袋詰めのまま設置し、雄部と雌部を嵌合させる圧力で前記中間材を押し潰すと共に前記袋を破裂させ、もって雄部と雌部の嵌合部に接着剤を圧入させるようにしたことを特徴とする建築用材の接合構造。 A construction structure for building materials in which a male part is formed on one building material, a non-penetrating female part is formed on another building material, and the male part and the female part are fitted and joined. Because
Between the male part and the female part, an adhesive having fluidity sealed between the male part and the female part is interposed between the male part and the female part. installed remains bagged, rupture the bladder with a pressure fitting the male and female portions crushing the intermediate material, and so as to press-fit the adhesive to the mating of the male and female portions have A construction structure for building materials.
直角に突き合わさる2つの取付片とその取付片同士を連結する補強斜片とを有する固定金具で直角に固定した縦用材と横用材と、
を有する建物。 A vertical member and a horizontal member joined by the joint structure according to claim 1 or 2 ,
A vertical member and a horizontal member fixed at a right angle by a fixing bracket having two mounting pieces that face each other at right angles and a reinforcing slant piece that connects the mounting pieces;
Having a building.
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