JP4257914B2 - 建築物における連結金具 - Google Patents

Description

本発明は、建築物における土台又は梁等の横部材に対して、該横部材から突出する引寄せボルトを介して、柱を連結固着する連結金具に関する。

このような連結金具は、従来より、柱に対してビス又はボルト等により取付固着される基板部と、該基板部に一体的に固着された連結部とを備えた構成とされ、基板部を柱に取付固着した状態で、前記連結部に引寄せボルトを挿通せしめると共に、引寄せボルトに螺着したナットにより該連結部を横部材に向けて引寄せ固着するように構成されている。
登録第３０８３４４１号実用新案公報 特開２００２−２９４８６９号公報

連結金具は、金属板により折曲形成された連結部と基板部を相互に溶接固着により一体化されており、基板部を柱に取付固着した状態で、連結部を引寄せボルトに螺着したナットを介して横部材に向けて引寄せることにより、柱を横部材に対して連結固定するものである。然しながら、引寄せボルトに固定された連結部が基板部に対して溶接部分から片持ち状に突出されているため、地震や台風等により、強い引張力やその他の外力を受けたとき、引張方向に対して偏位したモーメントを生じることにより、溶接部分が破断したり、更には連結部や基板部が曲げ変形されるという危険がある。

この点の問題を図面に基づいて説明すると、図７に示すように、連結金具１は、長手方向に延びる金属板から成る基板部２と、該基板部２に溶接固着された金属板から成る連結部３とを一体的に備えている。基板部２には取付孔４が形成されており、これにより基板部２を柱５の表面にビス又はボルト等の固着手段６を介して取付固着される。連結部３は、断面ほぼＵ形に折曲形成されることにより湾曲部７と両脚部８、８を備えており、両脚部８、８を基板部２に溶接９を介して固着されている。

図８は、連結金具１を用いて土台に柱を立設する際の１例を示しており、基礎１０の上に土台１１を設置した状態で、引寄せボルト１２が土台１１の上方に突出せしめられている。このような引寄せボルト１２は、基礎１０に植設されたアンカーボルトにより構成される場合と、土台１１の下面にフランジ状の座を介装した座付きボルトにより構成される場合とがある。連結金具１は、基板部２を固着手段６により柱５に取付固着され、土台１１に柱５を起立せしめた状態で、連結部３に引寄せボルト１２が挿通せしめられる。そこで、連結部３から挿出された引寄せボルト１２の端部にワッシャを介してナット１３を螺着し締着すると、連結部３が土台１１に向けて引寄せられ、これにより柱５を土台１１に連結固定する。

そこで、このような連結金具１により柱５を土台１１に連結固定した状態で、耐震テスト等の強度試験、例えば、柱５を突き上げる縦方向の外力Ｖや、柱５を揺動する横方向の外力Ｌを与えることにより実験を行うと、基板部２と連結部３の相互の間において、引寄せボルト１２の軸心から偏位した方向に対してモーメントや曲げ応力が発生するので、溶接部分９の破断により連結部３が基板部２から分離したり、溶接部分９の近傍個所において基板部２が「ヘ」字形等の歪変形を生じることが確認された。

ところで、連結金具１を強化するための対策としては、図例のように、基板部２を断面溝形に形成することにより、取付孔４を設けた背壁１４の両側に沿って両側壁１５、１５を折曲形成し、連結部３の両脚部８、８を両側壁１５、１５の内側面に沿って挿入し、該挿入部分に位置して両脚部８、８と両側壁１５、１５を溶接９することが得策であると考えられる。

従って、これにより、前述のような溶接部分９の破断による連結部３の脱落や、基板部２の歪変形をある程度は防止することが可能になる。然しながら、この場合でも、強力な外力Ｖ、Ｌを受けたときは、溶接部分９を支点とする連結部３のモーメント等により該溶接部分が破断したり、基板部２の両側壁１５、１５の変形や、更には、両側壁１５、１５に続く背壁１４に変形を生じることが実験により確認された。

本発明は、上記課題を解決した連結金具を提供するものであり、その手段として構成したところは、建築物における土台又は梁等の横部材に対して、該横部材から突出する引寄せボルトを介して、柱を連結固着する連結金具であり、柱に取付固着される基板部と、該基板部に一体的に固着された連結部とを備え、前記基板部を柱に取付固着した状態で、前記連結部に引寄せボルトを挿通せしめると共に、引寄せボルトに螺着したナットにより該連結部を横部材に向けて引寄せ固着するように構成された連結金具において、前記基板部は、柱の軸方向に延びる背壁の両側に沿って両側壁を柱の反対側に向けて折曲することにより溝部を有する断面溝形に形成されており、更に、両側壁の間に位置して背壁を溝部の内部に向けて膨出せしめることにより柱の軸方向に延びるリブを形成しており、前記連結部は、断面ほぼＵ形に折曲形成されることにより湾曲部と両脚部を備え、両脚部を基板部の両側壁の内側面に沿って挿入すると共に、該両脚部と両側壁を相互に第一溶接部により溶接固着しており、更に、前記連結部は、両脚部から相互に間隔を狭めながら基板部のリブを挟むように延設された延長部を備え、該延長部とリブを相互に第二溶接部により溶接固着して成る点にある。

本発明によれば、連結金具は、基板部を断面溝形に形成することにより、背壁の両側に沿って両側壁を折曲形成し、連結部の両脚部を両側壁の内側面に沿って挿入し、該挿入部分に位置して両脚部と両側壁を第一溶接部により溶接固着した構成であるから、前述のように、溶接部分の破断による連結部の脱落や、基板部の歪変形を防止するために有利な構成となる。この点は、図７及び図８に基づいて説明した連結金具と同様の効果である。

ところで、本発明は、更に、基板部が両側壁の間に位置して背壁を溝部の内部に向けて膨出せしめることによりリブを形成し、連結部が両脚部から相互に間隔を狭めながらリブを挟むように延設された延長部を備えており、該延長部をリブに対して第二溶接部により溶接固着した点に特徴がある。そこで、この特徴によれば、前述のような縦方向の外力Ｖや横方向の外力Ｌに関して極めて強い外力を受けたときでも、溶接部分の破断と基板部の変形を確実に防止できるという優れた効果を奏する。

即ち、基板部の背壁は、外力Ｖ及びＬによる曲げ変形の降伏が特に発生し易い部分に対応してリブを設けているので、背壁の長手方向に対する変形が好適に防止されている。そして、連結部の両脚部を両側壁に対して第一溶接部により溶接固着し、連結部の延長部をリブを挟んだ状態で該リブに対して第二溶接部により溶接固着しており、これにより連結部の脚部と延長部により背壁のリブと両側壁を相互に連結一体化した剛強な剛体構造を構成しているので、溶接部の破断と連結部及び基板部の変形を好適に防止されており、地震や台風等により建築物が強い振動を受けた場合でも、柱と横部材の連結固定状態を強固に保持することができる。

そして、このように剛強な構造であるから、連結金具の幅寸法を従来よりも小さくすることが可能になり、細身のスリムな連結金具を提供できるという効果がある。

以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。

図１ないし図４に示すように、連結金具２１は、長手方向に延びる金属板から成る基板部２２と、該基板部２２に溶接固着された金属板から成る連結部２３とを一体的に備えている。

基板部２２は、細長い平板状の背壁２４の両側に沿って両側壁２５、２５を折曲形成することにより溝部を有する断面溝形に形成されており、背壁２４の長手方向の一方部分に取付孔２６を貫設し、背壁２４の長手方向の他方部分に、該背壁２４を溝部の内部に向けて膨出せしめることによりリブ２７を形成している。リブ２７は、図３及び図４に示すように、両側壁２５、２５の間に位置して背壁２４を背面から溝部の内部に向けてエンボス加工することにより湾曲形成されている。従って、リブ２７の背面には凹部２８が形成され、該リブ２７と両側壁２５、２５との間には、溝２９、２９が形成される。リブ２７は、背壁２４の長手方向に向けて延びるように延設されており、図３に示すように、リブ２７の長さＬ１は、連結部２３の板幅寸法（基板部２２の長手方向に関する寸法）Ｌ２に対して、Ｌ１＞Ｌ２となるように形成されている。

連結部２３は、断面ほぼＵ形に折曲形成されることにより湾曲部３０と両脚部３１、３１を備え、両脚部３１、３１を基板部２２の両側壁２５、２５の内側面に沿って挿入すると共に、該両脚部３１、３１と両側壁２５、２５を相互に第一溶接部３２、３２により溶接固着している。更に、連結部２３は、両脚部３１、３１から相互に間隔を狭めながら基板部２２のリブ２７を挟むように延設された延長部３３、３３を備えており、該延長部３３、３３とリブ２７を相互に第二溶接部３４により溶接固着している。図示実施形態の場合、膨出するリブ２７の表面が断面円弧状に形成されており、湾曲部３０とほぼ対称形を成すように湾曲された延長部３３、３３の先端を相互に僅かに間隔をあけて対向させた状態でリブ２７の頂部に接するように臨ましめられているので、延長部３３、３３の先端の間隔を埋めるように第二溶接部３４を形成すれば、延長部３３、３３の先端とリブ２７の三者が同時に固着一体化され、溶接作業を容易に行うことができる。

図５は、本発明に係る連結金具２１を用いて土台３５に柱３６を立設する際の１例を示しており、基礎３７の上に土台３５を設置した状態で、引寄せボルト３８が土台３５の上方に突出せしめられている。このような引寄せボルト３８は、基礎３７に植設されたアンカーボルトにより構成される場合と、土台３５の下面にフランジ状の座を介装した座付きボルトにより構成される場合とがある。尚、本発明の連結金具２１は、土台と柱を連結固着するために使用される他、梁と柱を連結固着するためにも使用可能であり、従って、以下、土台や梁等を含んで横部材３５と総称する。

連結金具２１は、取付孔２６に固着手段３９を挿入することにより、基板部２２の背壁２４を柱３６の表面に取付固着される。図例の場合、固着手段３９として柱３６に螺入される複数本のビスが使用され、背壁２４には複数の取付孔２６が千鳥状に配置されているが、このような構成に限るものではなく、例えば、固着手段３９として柱３６を貫通するボルトを使用し、該ボルトを挿入可能とする取付孔２６を設けても良い。

横部材３５に柱３６を交差せしめた状態で、連結部２３に引寄せボルト３８が挿通せしめられる。そこで、連結部２３から挿出された引寄せボルト３８の端部にワッシャを介してナット４０を螺着し締着すると、連結部２３が横部材３５に向けて引寄せられ、これにより柱３６が横部材３５に連結固定される。

上述のように、連結金具２１は、基板部２５が両側壁２５、２５を有する断面溝形に形成されると共に、リブ２７を設けており、曲げ強度を十分に保持している。そして、連結部２３が両脚部３１、３１を両側壁２５、２５に対して第一溶接部３２により溶接固着され、延長部３３、３３をリブ２７を挟んだ状態で該リブ２７に対して第二溶接部３４により溶接固着されており、従って、図４（Ｃ）に示すように、溝２９が断面ほぼ三角形となるように、背壁２４のリブ３４と側壁２５が、連結部２３の脚部３１と延長部３３により連結され一体化された剛体構造を構成している。そこで、図６に示すように、本発明の連結金具２１により柱３６を土台３５に連結固定した状態で、柱３６を突き上げる縦方向の外力Ｖと、柱３６を揺動する横方向の外力Ｌを与えることにより強度試験を実施したところ、溶接部３２、３４の破断も、基板部２２及び連結部２３の変形もほとんど見られず、強度的に満足できることが確認できた。

本発明に係る連結金具の実施形態を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は一部破断斜視図である。 連結金具の実施形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は一背面図である。 連結金具の実施形態を示し、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 連結金具の実施形態を示し、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は図２（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、（Ｃ）は半裁断面拡大図である。 本発明に係る連結金具の使用状態を示す斜視図である。 連結金具の使用状態を示し、連結金具の一部を破断して示す斜視図である。 本発明に対する比較例に係る連結金具を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は一部破断斜視図である。 比較例に係る連結金具の使用状態を示す斜視図である。

符号の説明

２１ 連結金具
２２ 基板部
２３ 連結部
２４ 背壁
２５ 側壁
２６ 取付孔
２７ リブ
３０ 湾曲部
３１ 脚部
３２ 第一溶接部
３３ 延長部
３４ 第二溶接部

Claims (1)

1. 建築物における土台又は梁等の横部材に対して、該横部材から突出する引寄せボルトを介して、柱を連結固着する連結金具であり、柱に取付固着される基板部と、該基板部に一体的に固着された連結部とを備え、前記基板部を柱に取付固着した状態で、前記連結部に引寄せボルトを挿通せしめると共に、引寄せボルトに螺着したナットにより該連結部を横部材に向けて引寄せ固着するように構成された連結金具において、
   前記基板部(22)は、柱の軸方向に延びる背壁(24)の両側に沿って両側壁(25)(25)を柱の反対側に向けて折曲することにより溝部を有する断面溝形に形成されており、更に、両側壁(25)(25)の間に位置して背壁(24)を溝部の内部に向けて膨出せしめることにより柱の軸方向に延びるリブ(27)を形成しており、
   前記連結部(23)は、断面ほぼＵ形に折曲形成されることにより湾曲部(30)と両脚部(31)(31)を備え、両脚部(31)(31)を基板部(22)の両側壁(25)(25)の内側面に沿って挿入すると共に、該両脚部(31)(31)と両側壁を(25)(25)相互に第一溶接部(32)(32)により溶接固着しており、
   更に、前記連結部(23)は、両脚部(31)(31)から相互に間隔を狭めながら基板部(22)のリブ(27)を挟むように延設された延長部(33)(33)を備え、該延長部(33)(33)とリブ(27)を相互に第二溶接部(34)により溶接固着して成ることを特徴とする建築物における連結金具。

Images