JP4299158B2 - 接合金物 - Google Patents

Description

本発明は、木造建築の一般的な工法である木造軸組み工法における仕口部分に用いる接合金物に関する。

高温多湿である日本においては、木造建築が一般的である。また、この木造建築では、木質構造材としての通し柱、管柱などの縦材及び胴差し、桁、梁などの横架材を組み合わせて骨組みを形成する木造軸組み工法が一般に行われている。
上記木造軸組み工法では、縦材及び横架材にホゾやホゾ穴をそれぞれ設け、これらを嵌合させることによって縦材と横架材とを接合するようにしている。

しかし、上記ホゾとホゾ穴の嵌合部分（以下、「仕口」という。）では、ホゾ穴を設けた木質構造材がホゾ穴を設けた部分でその厚みが薄くなり強度的に脆弱なものとなってしまう。
たとえば、通し柱を縦材として使用し、この通し柱にホゾ穴を設け、ホゾが形成された胴差しを横架材として接合させた構造では、地震などにより胴差しが横方向に移動したとき、通し柱が仕口部分で折れてしまうおそれがあり、近年起こった阪神大震災の際も、通し柱が、仕口部分で折れてしまったために、家屋が崩壊したという例が多数見られている。

そこで、木造建築物の耐震性を高める方法として、たとえば、縦材と横架材との接合部分の強化を図るため、鉛直に保持される主構造材の長手方向に沿って所定長さの補強材を当接し、該補強材と前記主構造材を貫通して共通にボルト止めし、少なくとも前記補強材の端面に水平方向の構造材の側部を当接させ、該当接部の一方に設けたダボを他方に形成したダボ孔に嵌入させて結合することによって軸組みすることを特徴とする木造軸組み工法（たとえば、特許文献１等参照）や、柱の少なくとも一側面に沿う金属製の柱支持板と、該柱支持板に横架材を嵌合する受け部を溶接してなる接合金具において、前記柱支持板には柱に固定するためのボルトを挿通するボルト孔を形成し、前記受け部には横架材に固定するためのボルトを挿通するボルト穴を形成したことを特徴とする木造建築用の接合金具（たとえば、特許文献２等参照）を用いる方法が提案されている。

特開平10-299077号公報 特開平11-247298号公報

しかし、特開平１０−２９９０７７号公報で提案されている木造軸組み工法では、通し柱などの主構造材に横架材を直接嵌合させるのではなく、主構造材の両側面に木質補強材を取り付け主構造材を補強するとともに、この木質補強材の端面に横架材の側部受けさせるようにしているが、このような構造の場合、木質補強材をある程度厚いものにしないと、横架材をしっかりと受けることができない。したがって、十分な接合強度を確保しようとすれば、補強材にかかるコストが嵩張るばかりか、必要とする容積も大きくなりスペースに無駄が生じるという問題がある。

また、特開平１１−２４７２９８号公報で提案されている木造建築用の接合金具は、通し柱などの主構造材に横架材を嵌合する仕口を形成させるのではなく、その代わりに接合金具を使用するというものであり、主構造材と横架材とは、接合金具を介してボルトで接合するようにしている。したがって、仕口を形成させて接合させる場合に比べて、接合強度が弱くなり、地震などの横方向だけでなく、縦方向に対しての耐性も悪くなってしまうおそれがある。

そこで、本発明は、上記問題を鑑みて、従来の仕口を形成させて行う木質構造材同士の接合の利点は残しつつ、たとえば、通し柱と胴差しとの接合部分である仕口における横方向からの力に対する強度を飛躍的に高めることができ、しかも従来の木造軸組み工法の施工をそのまま用いることができる接合金物の提供を目的としてなされた。

このような目的を達成するために、本発明にかかる接合金物は、一方の木質構造材の側面に穿設されたホゾ穴に他方の木質構造材の端面に設けられたホゾが嵌合される木質軸組工法の接合部に用いられる接合金物であって、前記ホゾが挿通可能な貫通孔が穿設され、この貫通孔を前記ホゾ穴を臨むように前記一方の木質構造材の側面に固定手段によって固着される支持板部を備えていることを特徴とする構成とした。

本発明の接合金物によって接合される木質構造材としては、木造建築に用いられている柱状をしている木製の構造材であれば、特に限定されず、たとえば、通し柱、管柱などの柱として使用される縦材、胴差し、桁、梁などの横架材などが挙げられる。
また、本発明の接合金物の材質は、鋼、ステンレス鋼やメッキ鋼など鉄材のように木材よりも硬質で剛性を備えた金属材料が好ましい。

本発明の接合金物は、支持板部が木質構造材の一側面にのみ取り付けられるだけでなく、板状材が断面視略Ｌ字状に折り曲げ形成された直交する２つの支持板部を有するもの、板状材が断面視略コ字形状に折り曲げ形成された木質構造材の３方の面に沿う３つの支持板部を備えたものも含まれる。

貫通孔は、ホゾが挿通可能であれば、特に限定されないが、ホゾ穴と略同じ大きさか、ホゾ穴よりも少し大きめの大きさをしていることが好ましい。すなわち、貫通孔がホゾ穴よりも小さければ、ホゾがホゾ穴に嵌合されず、従来の木造軸組み工法を行うことができなくなってしまう。一方、貫通孔が大きすぎると、支持板の木質構造材に対する補強効果が十分に行えなくなってしまうおそれがある。
固定手段としては、特に限定されないが、たとえば、釘、ボルトなどや接着剤が挙げられるが、釘やボルトを用いる場合、支持板部に予め釘やボルトなどの胴部が挿通可能で、釘やボルトの頭部あるいはナットなどの径より小径の孔を穿設しておくことが好ましい。

さらに、本発明の接合金物においては、接合された他方の木質構造材の側面に添設される胴受けを備えていることが好ましい。
上記胴受けは、木材の１つの側面を受けるように一箇所だけに設けられていても良いし、二箇所以上に設けられていても構わない。

また、胴受けは、胴受け形成部と、この胴受け形成部に直交するように設けられた支持板添設部とを有する断面略Ｌ字形をした胴受け形成金具を備え、胴受けが、前記胴受け形成金具の支持板添設部を支持板部の所定位置に固定することによって形成される構成としてもよい。
胴受けに受けられる木質構造材は、ボルトやビスなどによって胴受けに固定できるようにすることが、より接合される木質構造材間の接合を強固にすることが可能となるため好ましい。

さらに、上記のように胴受け形成金具を用いて胴受けを形成する構造の場合、支持板部が選択可能な複数段の胴受け形成金具固定位置を備えていることが好ましい。

また、本発明の接合金物において、支持板部との間で一方の木質構造材を挟むように配置される当て板を有し、支持板部および当て板がその対応する位置にボルトの挿通孔を備えている構成としてもよい。
当て板の材質としては特に限定されないが、支持板と同じように木材よりも硬度の高い金属で形成されていると、より補強効果を高めることができるため好ましい。

また、上記当て板は、その当接する木質構造材の幅よりも狭い幅に形成されていることが好ましい。
すなわち、本発明の接合金物を、たとえば、木造軸組み構造のコーナー部分における通し柱と胴差しとの接合部分における仕口強化を目的として使用した場合、当て板は、通常、木造軸組み構造の外側に配置されることとなる。この場合、当て板の幅が木質構造材よりも狭く形成されていないと、外部から木製パネルを釘などで打ち付ける際に、この接合金物が配置される部分だけ釘などを打ち付けることができなくなるという問題が生じてしまう。

また、ホゾ穴の幅は、木質構造材の幅の半分よりも狭いことが好ましく、また、木質構造材の幅の１／３よりも広いことが好ましい。
すなわち、ホゾ穴の幅が狭すぎると、ホゾを端部に備えた棒状の木材のホゾの幅も狭くしなければならなくなり、これに伴い棒状の木材を保持する力が弱くなってしまうおそれがある。また、ホゾ穴の幅が広すぎると、木質構造材の強度が弱まってしまうおそれがある。

本発明にかかる接合金物は、以上のように構成されているので、支持板部によってホゾ穴が形成された木質構造材の仕口部分を補強できるとともに、貫通孔が設けられているので、接合金物を取り付けた後であっても、ホゾ穴にホゾを嵌合させることが可能でとなり、作業の効率化を図ることもできる。

また、胴受けを備える構造とすれば、上記効果に加え、ホゾとホゾ穴の仕口部分以外の胴受け部分でもホゾが形成されている他方の木質構造材の側面（胴部分）を受けて他方の木質構造材を胴受けを介して接合金物に固定することが可能となる。したがって、接合される木質構造材同士をより確りと強固に固定することが可能となる。

一方、胴受けが、胴受け形成部と、この胴受け形成部に直交するように設けられた支持板添設部とを有する断面略Ｌ字形をした胴受け形成金具を備え、胴受けが、前記胴受け形成金具の支持板添設部を支持板部の所定位置に固定することによって形成される構成とすれば、現場施工で胴受形成金具の取り付け位置を変更することができる。
すなわち、胴受けに受けられる木質構造材の太さが場所によって異なる場合にも１種類の接合金物を用意するだけで対応することができる。

また、支持板部が選択可能な複数段の胴受け形成金具固定位置を備えている構成とすれば、現場施工での胴受形成金具の取り付け位置変更作業をより容易かつ迅速に行えるようになる。

さらに、支持板部との間で一方の木質構造材を挟むように配置される当て板を有し、支持板部および当て板がその対応する位置にボルトの挿通孔を備えている構成とすれば、ボルトによって木質構造材を、支持板部と当て板との間でしっかりと挟み込んだ状態で補強でき、より高いレベルの木質構造材の補強が可能となる。
そして、当て板が、その当接する木質構造材の幅よりも狭い幅に形成されている構成とすれば、当て板の両側に木質構造材の露出部が形成され、当て板の上にパネル材を配置させたとき、当て板の両側の露出部に釘を打ち込んでパネル材を木質構造材に固定させることが可能となる。

以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は、本発明にかかる接合金物の１実施の形態を、木造軸組み工法における角の通し柱と胴差し（横架材）との仕口の補強に使用した状態を示した斜視図、図２は図１を別の角度から拡大した様子を示した斜視図である。

図１及び図２に示したように、接合金物１は、鉄製の金物本体１ａと、当て板１ｂとを備えている。
金物本体１ａは、図１および図２に示したように、貫通孔１１を有する２つの支持板部１０と、各支持板部１０の貫通孔１１の上下に設けられた胴受け１２とを備えている。

すなわち、２つの支持板部１０は、図１および図２に示したように、金属製の板材を断面視略Ｌ字形状に折り曲げることによって形成されており、木質構造材としての角柱からなる通し柱２の内側に沿うように取り付けられるようになっていて、各支持板部１０の貫通孔１１の上下にビス挿通孔１０１と、ボルト挿通孔１０２が設けられている。

貫通孔１１は、通し柱２に設けられているホゾ穴２１と略同じ大きさに形成されており、通し柱２に取り付けた支持板部１０の外側からでも、もう一方の木質構造材である胴差し３の端面に設けられているホゾ３１が貫通孔１１を貫通してホゾ穴２１に嵌合できるようになっている。

上下の胴受け１２は、図２に示したように、それぞれ胴差し固定用ボルトを挿通させるためのボルト孔１２１が設けられている。
ビス挿通孔１０１は、図示していないが、支持板部１０を通し柱２に取り付け固定する固定手段としてのビスの胴部を挿通可能になっており、ボルト挿通孔１０２は、後述する当て板１ｂを通し柱２の支持板部１０との間で挟むように配置した状態で、通し柱２を挟着状態で固定する固定手段としての通しボルト（図示せず）の胴部が挿通可能になっている。

当て板１ｂは、図２に示したように、通し柱２の幅よりも狭い幅をした金属製の平板形状をしており、支持板部１０のボルト挿通孔２に対応する位置に、前述の通しボルトの胴部が挿通可能なボルト挿通孔１３１を備えている。
すなわち、金物本体１ａと、当て板１ｂとは、当て板１ｂを支持板部１０との間に通し柱２が挟まれるように配置されるとともに、ボルト挿通孔１０２（あるいはボルト挿通孔１３１）側から、通し柱２に穿設されてボルト挿通孔（図示せず）を介してボルト挿通孔１３１（あるいはボルト挿通孔１０２）に向かって通しボルトを挿通し、通しボルトの先端にナットをねじ込むことによって、通し柱２を間に挟着した状態で固定されるようになっている。

通し柱２は、図１に示したように、木質構造物のコーナー部分の土台４から鉛直方向に立ち上げられており、その途中に後述する胴差し３の端部に設けられたホゾ３１を嵌合するホゾ穴２１が設けられている。
胴差し３は、図１に示したように、断面視縦長の長方形をした角材にて構成されており、端面にホゾ３１が形成されているとともに、ホゾ３１をホゾ穴２１に嵌合させたとき上下の胴受け１２にそれぞれ設けられているボルト孔１２１に一致するボルト挿入孔３０が設けられている。

次に、本実施の形態に示した接合金物１を用いた木造軸組み工法の施工方法について説明する。
（１）厚み３ｍｍ〜５ｍｍの長方形の鉄板を四寸角の通し柱２に沿うように断面略Ｌ字状に折り曲げて長さ６００ｍｍ〜７００ｍｍの支持板部１０部分を形成させるとともに、支持板部１０にＨ字状の切り込みを入れた後、この切り込みをたたき出して、ホゾ穴２１の開口部と略同じ大きさをした（５０ｍｍ×１８０ｍｍ）貫通孔１１および胴受け１２を形成させる。

（２）図１に示したように、金物本体１ａを、木造建築物のコーナー部分に鉛直方向に立てられた通し柱２の内側に位置する二面に、２つの支持板部１０がその貫通孔１１を通し柱２のホゾ穴２１に一致させた状態となるように通し柱２に沿わせる。

（３）図２に示したように、支持板部１０との間で通し柱２を挟み込むように、厚み４ｍｍ〜６ｍｍ、幅５０ｍｍ前後、長さ６００ｍｍ〜７００ｍｍの鉄板からなる当て板１ｂを配置して、当て板１ｂの通しボルト挿通孔１３１と、支持板部１０のボルト挿通孔１０２との間に通しボルトを挿通させ、両者を固定する。

（４）支持板部１０のビス挿通孔１０１を介して通し柱２にビス（図示せず）を打ち込むかねじ込み、支持板部１０を通し柱２にしっかり固定する。
以上の操作を行うことにより、通し柱２に接合金物１が取り付け固定された状態となる。

（５）図１に示したように、胴差し３のホゾ３１を、貫通孔１１を介してホゾ穴２１に嵌合させる。
このとき、胴差し３を受けている胴受け１２の上下それぞれに設けられているボルト孔１２１間を連結するように連結ボルトをボルト挿入孔３０を介して取り付ける。

（６）上述した工程を行った後、通常の木質構造物の構築と同様の操作を行い、図３に示したように、外側からパネル板４を釘で打ち付け、一般に行われている軸組み工法と同様の操作で外側仕上げを行う。
以上の操作を行うことにより、木質構造物の構築において、通し柱２に胴差し３が確実に保持固定された状態となる。

接合金物１は、上述したように取り付けることにより、通常、通し柱２のホゾ穴２１部分に集中する胴差し３から加えられる横方向（水平方向）からの力を接合金物１の全体で分散するようになっているとともに、通し柱２よりも硬度的に優れている鉄により構成されているため、通し柱２をより効率良く補強することが可能となる。

すなわち、接合金物１は、木造軸組み工法における仕口強化に用いることで、従来であれば、地震などにより住宅の崩壊が生じる程度の大きさの強い力が胴差し３から通し柱２に働いた場合であっても、この力は接合金物１が取り付けられている部分全体に分散されるとともに、鉄板からなる支持板部１０が受け止めるため、住宅が崩壊してしまうことを防ぐことができる。

また、接合金物１は、通し柱２に沿わせるようにして金物本体１ａと当て板１ｂとを通しボルトおよびビスで固定するだけの非常に容易な操作で取り付けることができる。
しかも、接合金物１は、胴受け１２により上下から胴差し３をそれぞれ通しボルトにより固定するようになっているため、従来行われていたホゾとホゾ穴のみの固定と比べてより強固に胴差し３を通し柱２に固定することができる。

加えて、当て板１ｂは、取り付けられる通し柱２の幅よりも狭く形成されているため、図３に示したように釘などを打ち付けることが可能なスペースを有し、外壁用のパネル４を釘などで通し柱２に用意に固定させることが可能となる。

図４は、本発明にかかる接合金物の他の実施の態様であって、その木造軸組み工法における角の通し柱と胴差し（横架材）との仕口の補強に使用した状態を示した斜視図、図５はその木質構造材の接合状態の断面図である。

図４に示すように、この接合金物６は、金具本体６０が、構造材添設金具６１と、胴受け形成金具６２、６３とから形成されている以外は、上記の接合金物１と同じになっている。
すなわち、構造材添設金具６１は、貫通孔６１ｂを有する２つの支持板部６１ａのみから構成されている。

各支持板部６１ａは、貫通孔６１ｂの上側に２つの通しボルト挿通孔６１ｃが穿設され、貫通孔６１ｂの下側に５つの通しボルト挿通孔６１ｄが、等ピッチで穿設され、上下の端部にビス挿通孔６１ｅが穿設されている。
胴受け形成金具６２，６２'は、それぞれ胴受け形成部６２ａと、この胴受け形成部６２ａに直交するように設けられた支持板添設部６２ｂとを有する断面略Ｌ字形をしている。そして、胴受け形成部６２ａには、ボルト孔６２ｃが穿設されている。

一方、貫通孔６１ｂの上側に配置される胴受け形成金具６２の支持板添設部６２ｂには、支持板部６１ａの貫通孔６１ｂの上側に穿設された２つの通しボルト挿通孔６１ｃに一致する２つの通しボルト挿通孔６２ｄが穿設されている。
また、貫通孔６１ｂの下側に配置される胴受け形成金具６２'の支持板添設部６２ｂには、支持板部６１ａの貫通孔６１ｂの下側に穿設された５つの通しボルト挿通孔６１ｄと同じピッチで３つの通しボルト挿通孔６２ｅが穿設されている。

そして、この接合金物６は、たとえば、つぎのようにして使用される。
すなわち、まず、図５に示すように、通し柱２の通しボルト７が挿通される位置に、通しボルト７を挿通可能なボルト挿通孔２５を穿設したのち、構造材添設金具６１の支持板部６１ａを支持板部６１ａの貫通孔６１ｂが通し柱２のホゾ穴２１に一致するように通し柱２に沿わせ、ビス（図示せず）をビス挿通孔６１ｅにねじ込んで、構造材添設金具６１を仮固定する。

つぎに、当て板１ｂ'を支持板部６１ａとの間で通し柱２を挟み込むように配置するとともに、胴受け形成金具６２，６２'の支持板添設部６２ｂを、ボルト挿通孔６２ｄ，６２ｅが支持板部６１ａの通しボルト挿通孔６１ｃに一致するように支持板部６１ａに沿わせた状態で、胴受け形成金具６２，６２'側あるいは当て板１ｂ'側（本実施の形態では、胴受け形成金具６２，６２'側）から通しボルト７を挿通し、他方で外部に露出した通しボルト７の先端にナット８をねじ込むことによって、支持板部６１ａと当て板１ｂ’との間で通し柱２を挟み込むと同時に胴受け形成部６２ａによって所定の高さ位置に胴受けを形成する。
そして、上記接合金物１と同様に胴差し３のホゾ３１を、貫通孔１１を介してホゾ穴２１に嵌合させ、胴受けとなる胴受け形成部６２ｂにそれぞれに設けられているボルト孔６２ｃのいずれか一方から胴差し３に設けられたボルト挿入孔３０を介して他方のボルト孔６２ｃまで連結ボルトを挿入しその先端にナットをねじ込むことによって胴差し３を接合金物６に固定するようになっている。

この接合金物６は、上記のように、金具本体６０が、構造材添設金具６１と、胴受け形成金具６２，６２'とから形成され、胴受け形成金具６２，６２'の支持板添設部６２ｂをそれぞれ支持板部６１ａに添設状態で固定することによって胴受けが形成されるとともに、構造材添設金具６１が、支持板部６１ａの貫通孔６１ｂの下側に５つの通しボルト挿通孔６１ｄを備えているので、下側の胴受け形成金具６２'の固定位置を上下３段階に選択できる。すなわち、下側の胴受けの高さ位置を３段階に変えることができる。したがって、たとえば、１階にガレージを備える住宅などのように、通し柱２間の距離が長いために、強度上胴差し３を太いものにしなければならない部分が一部に存在するような場合、図５に示すように、太い胴差し３を用いる部分では、支持板部６１ａの下側の３つの通しボルト挿通孔６１ｃを用いて胴受け形成金具６２'を固定し、他の部分は、上側の３つ、あるいは中間の３つの通しボルト挿通孔６１ｃを用いて固定すれば、1種類の接合金物６を用意するだけで対応することができ、コストダウンを図ることができる。
勿論、この接合金物６は、上記接合金物１と同様の効果を備えていることは言うまでもない。

また、本発明にかかる接合金物は、通し柱と胴差しとの接合のみに使用されるわけでもなく、ホゾおよびホゾ穴の仕口部分を備えている木質構造材の接合であれば、他の個所の補強に使用されても構わない。
さらに、上記実施の形態では、通し柱２や、接合金物１の大きさを述べていたが、使用する柱の大きさや材質により、接合金物１の大きさや、厚み、貫通孔１１の大きさなどは任意に決めればよく、特に限定されない。

また、上記接合金物６の場合、貫通孔６１ｂの下側に５つの通しボルト挿通孔６１ｃが穿設されていたが、通しボルト挿通孔６１ｃの数は４つでも構わないし、６つ以上でも構わないし、幅方向に２列に並んでいても構わない。さらに、貫通孔の上側の胴受け形成金具の取り付け位置も上下方向に選択可能にしても構わない。
さらに、上記実施の形態では、通しボルトによって胴受け形成金具を固定するようにしているが、溶接等の他の手段で固定するようにしても構わない。

また、上記実施の形態では、胴受け形成金具６２，６２'が断面略Ｌ字形をしていたが、胴受け形成部６２ａと支持板添設部６２ｂと間に補強のためのステーを設けたような構造にしても構わない。
さらに、上記の実施の形態における構造材添設金具６１を当て板に兼用するようにしても構わない。

本発明にかかる接合金物の１実施形態を通し柱に取り付けた様子を示した斜視図である。 図１を別の角度から拡大した様子を示した斜視図である。 木質軸組み工法の外側部分を加工する様子を示した斜視図である。 本発明にかかる接合金物の他の実施の態様であって、その木造軸組み工法における角の通し柱と胴差し（横架材）との仕口の補強に使用した状態を示した斜視図である。 図５の接合金物の木質構造材の接合状態の断面図である。

符号の説明

１，６ 接合金物
１ａ，６０ 金物本体
１ｂ，１ｂ' 当て板
１０，６１ａ 支持板部
１１，６１ｂ 貫通孔
２ 通し柱（木質構造材）
２１ ホゾ穴
３ 胴差し（木質構造材）
３１ ホゾ
７ 通しボルト（固定手段）
８ ナット（固定手段）
６１ 構造材添設金具
６１ｃ 通しボルト挿通孔
６２，６２' 胴受け形成金具
６２ｂ 支持板添設部
６２ｄ，６２ｅ 通しボルト挿通孔

Claims (4)

1. 柱材の側面に穿設されたホゾ穴に横架材の端面に設けられたホゾが嵌合される木質軸組工法の接合部を補強するために用いられる接合金物であって、
   前記柱材の長手方向に沿って取り付けられる長方形の金属板からなる支持板部を備え、該支持板部は、前記ホゾが挿通可能な貫通孔を有し、該貫通孔をホゾ穴に臨ませて前記柱材の隣接し合う２つの側面に内側が当接するように、金属板の長手方向に直交する断面が略Ｌ字状となるように折曲形成され、該支持板部には、前記横架材の上側面と下側面にそれぞれ当接して固定される胴受けが、設けられることを特徴とする接合金物。
2. 前記胴受けは、支持板部とは別体の金属板で形成される胴受け形成金具からなり、該胴受け形成金具は、前記ホゾ穴にホゾを嵌合させた横架材の上側面又は下側面に固定される胴受け形成部と、前記支持板部に固定される支持板添設部と、を備えて略Ｌ字状に折曲形成される請求項１に記載の接合金物。
3. 前記支持板部との間に前記柱材を挟んで取り付けられる帯板状の当て板を１対備える請求項１又は２に記載の接合金物。
4. 前記当て板が、前記柱材の幅よりも狭い幅に形成されている請求項３に記載の接合金物。

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