JP4809318B2 - 建築用横材の補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、木造軸組構造における土台や梁や桁などの建築用横材を補強して耐震性・耐風性を向上する建築用横材の補強構造に関するものである。

木造軸組構造（在来工法とも称される。）の建物は、例えば図８，図９に示すように、土台１Ａや梁や桁などの建築用横材１と柱材２（建築用縦材）とを直交状態に連結して支える基本構造を具備している。

また、従来の建築用横材１と柱材２との連結構造としては、例えば、柱脚金具４Ａを用いてドリフトピン７で連結する構造（図８参照。）や、建築用横材１と柱材２に架け渡した連結プレート４Ｂを用いて釘８止めあるいはネジ止め連結する構造（図９参照。）がある。

ところで、木造軸組構造の建物は、地震や暴風などによって大きく揺れると、柱材２に対して、この柱材２が建築用横材１から上方へ引き抜かれようとする方向に荷重が作用し、この際、前記ドリフトピン７や釘８やネジを介して建築用横材１に大きなモーメント荷重が作用することがわかっている。

そのため、大きな地震などが発生してこの柱材２に強大な引き抜き荷重が加わると、前記モーメント荷重の増大によって図８，図９に示すようにドリフトピン７や釘８やネジの位置から建築用横材１が上下に裂け、建築用横材１の長さ方向にひび割れが入ってしまう（割裂９が発生する）場合がある。

そして、もしこのような割裂９が生じてしまうと、その後の建物の繰り返しの揺れによって建築用横材１の割裂９が徐々に進行することが予想され、この割裂９の進行によって建築用横材１の応力が低下し、建物を支える抵抗力が徐々に失われてしまうのではないかとの懸念がある。

本発明は、このように懸念される木造軸組構造の問題点を解消しようとするもので、簡易構造により建築用横材の割裂の発生や進行を効果的に防止できる画期的な建築用横材の補強構造を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

木製の土台１Ａや梁１Ｂなどの建築用横材１の補強構造であって、前記建築用横材１の、柱材２との連結位置若しくはこの連結位置近傍にして、且つこの建築用横材１の端部と、この建築用横材１に打ち込まれて建築用横材１と前記柱材２とを連結する柱材連結金具４に挿通されるドリフトピン７の打ち込み位置との間の位置に、環状若しくは切欠環状の補強金具３を被嵌固定した構造としたことを特徴とする建築用横材の補強構造に係るものである。

また、木製の土台１Ａや梁１Ｂなどの建築用横材１の補強構造であって、前記建築用横材１の、柱材２との連結位置若しくはこの連結位置近傍にして、且つこの建築用横材１の端部と、この建築用横材１と前記柱材２とを連結する柱材連結金具４を介して建築用横材１に打ち込まれる釘８の打ち込み位置あるいは柱材連結金具４を介して建築用横材１にねじ込まれるネジのねじ込み位置との間の位置に、環状若しくは切欠環状の補強金具３を被嵌固定した構造としたことを特徴とする建築用横材の補強構造に係るものである。

また、前記補強金具３は、帯状の金属板をロ字状若しくは略コ字状に折曲形成して環状若しくは切欠環状に構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の建築用横材の補強構造に係るものである。

また、前記建築用横材１の、前記柱材２との連結位置若しくはこの連結位置近傍の表面を凹状に加工してこの凹状部５を前記補強金具３被嵌固定用の金具固定部５とすると共に、この金具固定部５に被嵌固定した前記補強金具３の表面が建築用横材１の表面と略面一状態となるようにこの金具固定部５を構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の建築用横材の補強構造に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、建築用横材に被嵌固定している環状若しくは切欠環状の補強金具が、大きな地震や暴風などの影響で建築用横材が上下に割裂しようとすることを防止することになり、また、仮に建築用横材に割裂が生じた場合でも補強金具が割裂の進行を防止あるいは軽減するので建築用横材の応力低下や剪断破壊を防止できて、秀れた耐震性，耐風性を発揮する木造軸組構造を実現できることになり、しかも本発明は、既存の木造軸組構造の建築用横材に対して、柱材との連結位置若しくはこの連結位置近傍に環状若しくは切欠環状の補強金具を被嵌固定するだけの非常に簡単な構成を付加することで達成可能であるから、簡易に且つコスト安に設計実現可能であるなど、極めて実用性に秀れた画期的な建築用横材の補強構造となる。

また、本発明においては、柱材連結金具固定用のドリフトピンや釘やネジの位置から生じる可能性が高い建築用横材の割裂の発生や、その進行を極めて効果的に防止できる一層実用性に秀れた構成の建築用横材の補強構造となる。

また、請求項３記載の発明においては、前記作用・効果を確実に発揮する補強金具を簡易構成により容易に設計実現可能となる一層実用性に秀れた構成の建築用横材の補強構造となる。

また、請求項４記載の発明においては、建築用横材に被嵌固定した補強金具が、この建築用横材の柱材やコンクリート基礎などへの連結の邪魔とならない一層実用性に秀れた構成の建築用横材の補強構造となる。

好適と考える本発明の実施形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

木造軸組構造において、木製の土台１Ａや梁１Ｂや桁などの建築用横材１の、柱材２との連結位置若しくはこの連結位置近傍に補強金具３を被嵌固定した構造とする。

この補強構造を備えた建物が大きな地震や暴風などによって大きく揺れると、柱材２には、この柱材２が連結している建築用横材１から上方へ引き抜かれる方向に荷重が作用し、これに伴って建築用横材１と柱材２とを連結している連結金具４（連結金具４と建築用横材１とを連結しているドリフトピン７や釘８やネジ）を介して建築用横材１に大きなモーメント荷重が作用するが、このモーメント荷重によって建築用横材１が上下に裂けようとすることに対して、建築用横材１の外周を囲うように被嵌固定している環状若しくは切欠環状の前記補強金具３が補強作用（裂け防止作用）を発揮するので、割裂９の発生が抑制されることになる。

また、仮に建築用横材１に割裂９が生じた場合においても、補強金具３の前記補強作用によって割裂９の進行が防止（軽減）されることになる。

従って、このように建築用横材１の割裂９の発生や、その進行を補強金具３が良好に防止するので、建築用横材１の応力低下が防止されて高い強度を確保でき、これにより秀れた耐震性，耐風性を発揮する木造軸組構造が実現することになる。

また、本発明は、建築用横材１の、柱材２との連結位置若しくはこの連結位置近傍に環状若しくは切欠環状の補強金具３を被嵌固定するだけの構成であるから、木材に大きな構造変更を伴ったり、複雑な形の金具を要したりすることなく、容易に且つコスト安に設計実現可能である。

また、例えば、前記建築用横材１の、この建築用横材１と前記柱材２とを連結する柱材連結金具４の固定位置近傍に、前記補強金具３を被嵌固定した構造とすれば、建築用横材１の割裂９は、建築用横材１と柱材連結金具４とを連結しているドリフトピン７や釘８やネジの位置から生じる可能性が高いが、このような割裂９の発生や、その進行を柱材連結金具４の固定位置近傍に存して補強作用を発揮する補強金具３で極めて効果的に防止できることになる。

また、例えば、前記補強金具３は、帯状の金属板をロ字状若しくは略コ字状に折曲形成して環状若しくは切欠環状に構成すれば、建築用横材１に被嵌固定する補強金具３を簡易構成により容易に設計実現可能となる。

また、例えば、前記建築用横材１の、前記柱材２との連結位置若しくはこの連結位置近傍の表面を凹状に加工してこの凹状部５を前記補強金具３被嵌固定用の金具固定部５とすると共に、この金具固定部５に被嵌固定した前記補強金具３の表面が建築用横材１の表面と略面一状態となるようにこの金具固定部５を構成すれば、建築用横材１に被嵌固定した補強金具３が、この建築用横材１の柱材２やコンクリート基礎６などへの連結の邪魔とならない。更に、補強金具３を、建築用横材１の割裂９の発生や、その進行を最も効果的に防止できることになる被嵌固定位置、即ち建築用横材１の、柱材２との連結位置に被嵌固定する構成を容易に設計実現可能であり、一層実用的となる。

本発明の具体的な実施例１について図１，図２に基づいて説明する。

本実施例の建築用横材１は、木製の土台１Ａを採用した場合を示している。また、図面では、柱脚金具４Ａを採用した柱材連結金具４とドリフトピン７とを用いてコンクリート基礎６と土台１Ａと柱材２とを強固に連結固定した場合を示している。図中符号10はアンカーボルト、11はドリフトピン７打ち込み用の打ち込み孔である。

本実施例は、この建築用横材１の、柱材２との連結位置に環状の補強金具３を被嵌固定した構造としている。

具体的には、土台１Ａに貫通させた柱脚金具４Ａを避けた位置であって、この柱脚金具４Ａの近傍位置となる土台１Ａの端部に前記補強金具３を被嵌固定した構造としている。

また、本実施例の補強金具３は、図１に示すように帯状の金属板をロ字状（四角形環状）に折曲形成して構成している。

一方、土台１Ａの、補強金具３を被嵌固定する位置、即ち土台１Ａ端部の表面の全周を凹状に加工して一回り径小となる径小端部に形成し、この径小端部（凹状部５）を補強金具３被嵌固定用の金具固定部５とすると共に、この金具固定部５に被嵌固定した前記補強金具３の表面が建築用横材１の表面と略面一状態となるようにこの補強金具３の形状並びに径寸法と、凹状部５の凹設深さ寸法（径小端部の径寸法）とを設定構成している。

従って、土台１Ａに被嵌固定した補強金具３の表面が土台１Ａに対して段差とならない構造であり、これにより図２に示すようにこの補強金具３位置に何ら支障なく柱材２を連結固定できると共に、コンクリート基礎６に対しても何ら支障なく土台１Ａを載置固定できるように構成している。

また、本実施例では、凹状部５の外径寸法と補強金具３の内径寸法とを略同寸法に設定して、釘止めなどの固定手段を用いずとも、この凹状部５に補強金具３を土台１Ａ端部の側方から圧接被嵌固定し得るように構成している。尚、もちろん更に釘止めなどを行って強固に補強金具３を固定する構成としても良い。

このように構成した本実施例においては、大きな地震などによって建物が大きく揺れると、柱材２には、この柱材２が連結している土台１Ａから上方へ引き抜かれる方向に荷重が作用し、これに伴って土台１Ａと柱材２とを連結している柱脚金具４Ａ（柱脚金具４Ａと土台１Ａとを連結しているドリフトピン７）を介して土台１Ａに大きなモーメント荷重が作用するが、このモーメント荷重によって土台１Ａが上下に裂けようとすることに対して、土台１Ａの全周を囲んでいるロ字状の前記補強金具３が補強作用（裂け防止作用）を発揮するので、割裂９の発生が抑制されることになる。

また、仮に土台１Ａに割裂９が生じた場合においても、補強金具３の前記補強作用によって割裂９の進行が防止（軽減）されることになる。

尚、本実施例では、建築用横材１（土台１Ａ）の、柱材２との連結位置、即ち建築用横材１と柱材２との重合連結位置に補強金具３を被嵌固定した場合を示したが、この連結位置から少し離れた近傍位置に補強金具３を被嵌固定する構成としても良い。

本発明の具体的な実施例２について図３，図４に基づいて説明する。

本実施例は、前記実施例１と補強金具３の構成を異ならせ、これに応じて金具固定部５の構成も異ならせた場合である。

具体的には、本実施例の補強金具３は、切欠環状（完全な環状でなく切欠部を有する環状）に構成している。更に詳しくは、図３に示すように帯状の金属板をコ字状に折曲形成して構成している。

一方、金具固定部５は、土台１Ａの端部の底面を除いた上面と左右側面の三面を凹状に加工した構成としている。

このように構成した本実施例では、補強金具３を土台１Ａの金具固定部５に上方から被嵌して固定する。

また、本実施例では、補強金具３の両端部に止着孔12を貫通形成し、この止着孔12を介して釘13やネジなどの止着具13（図面では釘13を採用した場合を示している。）を土台１Ａに打ち込みあるいはねじ込みすることで、補強金具３を土台１Ａに強固に被嵌固定する構成としている。

このように構成した本実施例においても、土台１Ａが上下に裂けようとすることに対して、土台１Ａの上面並びに左右側面を囲んでいるコ字状の前記補強金具３が補強作用（裂け防止作用）を発揮するので、割裂９の発生や、その進行が防止（軽減）されることになる。

本発明の具体的な実施例３について図５〜図７に基づいて説明する。

本実施例は、木製の梁１Ｂを建築用横材１として採用した場合を示している。また、図面では、断面コ字板状の継合金具４Ｃを柱材連結金具４として採用した場合を示しており、このコ字状継合金具４Ｃを柱材２に固定し、梁１Ｂの端部に形成した仕口部14を、この仕口部14に予め固定した掛止ピン16を利用して前記継合金具４Ｃに引っ掛けた上で、仕口部14（梁１Ｂ）の側方からドリフトピン７を打ち込み固定することによって梁１Ｂと柱材２とを強固に連結固定した場合を示している。図中符号15はドリフトピン７の打ち込み孔である。

本実施例では、この梁１Ｂの端部の仕口部14に補強金具３を被嵌固定した構造としている。

具体的には、本実施例の補強金具３は、図５，図６に示すように略コ字状（切欠環状）に構成している。更に詳しくは、帯状の金属板を梁１Ｂの断面形状に合わせて角を有する略Ｃ字状に折曲形成して構成している。

一方、梁１Ｂ端部の仕口部14の、左右の突出部の少なくとも外側に存する面を凹状に加工してこの凹状部５を金具固定部５としている。

このように構成した本実施例では、補強金具３を、その切欠部を下に向けた状態で梁１Ｂ（仕口部14）端部の金具固定部５に側方から被嵌して固定する。この補強金具３下方の切欠部から仕口部14の溝部に前記継合金具４Ｃを通して仕口部14を継合金具４Ｃに引っ掛けできる構成である。

また、本実施例では、補強金具３の両端部に止着孔12を貫通形成し、この止着孔12を介して釘13やネジなどの止着具13（図面では釘13を採用した場合を示している。）を梁１Ｂ端部に打ち込みあるいはねじ込みすることで、補強金具３を梁１Ｂに強固に被嵌固定する構成としている。

また、本実施例では、金具固定部５に被嵌固定した前記補強金具３の表面が梁１Ｂの表面（側面）と略面一状態となり、且つ補強金具３が梁１Ｂの柱材２への突合せ面とも面一状態となるように補強金具３の形状並びに径寸法と、凹状部５の凹設深さ寸法（径小端部の径寸法）並びに凹設幅とを設定構成している。

従って、これにより仕口部14の端部から補強金具３が必要以上に突出して柱材２との連結を阻害することがない上、図示したように柱材３の隣接する複数の側面に夫々梁材１Ｂを連結固定する場合においても、仕口部14の端部に被嵌固定した各補強金具３が互いに干渉し合うことがなく、何ら支障なく一本の柱材２に複数の梁１Ｂを隣接状態に連結固定できる構成としている。

このように構成した本実施例においては、大きな地震などが発生した際に柱材２に作用する荷重により梁１Ｂが上下に裂けようとすることに対して、梁１Ｂ端部の略全周を囲んでいる略Ｃ字状の前記補強金具３が補強作用（裂け防止作用）を発揮するので、割裂９の発生や、その進行が防止（軽減）されることになる。

尚、本実施例では、梁１Ｂの、柱材２への突合せ先端部に補強金具３を被嵌固定した場合を示したが、この先端部から少し離れた位置に補強金具３を被嵌固定する構成としても良い。

尚、本発明は、実施例１〜３に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

また、請求項１中の「柱材」なる記載は、通し柱や管柱や間柱や束（柱）などの各種建築用縦材を含む意味合いで用いているものである。

実施例１の説明分解斜視図である。 実施例１の施工状態を示す説明斜視図である。 実施例２の説明分解斜視図である。 実施例２の施工状態を示す説明斜視図である。 実施例３の説明分解斜視図である。 実施例３の要部を示す別角度からの部分拡大分解斜視図である。 実施例３の施工状態を示す説明斜視図である。 従来例の建築用横材と柱材との連結構造、並びに建築用横材（土台）がドリフトピン位置から割裂を生じた様子を示す説明斜視図である。 他の従来例の建築用横材と柱材との連結構造、並びに建築用横材（土台）が釘位置から割裂を生じた様子を示す説明斜視図である。

１ 建築用横材
１Ａ 土台
１Ｂ 梁
２ 柱材
３ 補強金具
４ 柱材連結金具
５ 金具固定部（凹状部）
７ ドリフトピン
８ 釘

Claims (4)

1. 木製の土台や梁などの建築用横材の補強構造であって、前記建築用横材の、柱材との連結位置若しくはこの連結位置近傍にして、且つこの建築用横材の端部と、この建築用横材に打ち込まれて建築用横材と前記柱材とを連結する柱材連結金具に挿通されるドリフトピンの打ち込み位置との間の位置に、環状若しくは切欠環状の補強金具を被嵌固定した構造としたことを特徴とする建築用横材の補強構造。
2. 木製の土台や梁などの建築用横材の補強構造であって、前記建築用横材の、柱材との連結位置若しくはこの連結位置近傍にして、且つこの建築用横材の端部と、この建築用横材と前記柱材とを連結する柱材連結金具を介して建築用横材に打ち込まれる釘の打ち込み位置あるいは柱材連結金具を介して建築用横材にねじ込まれるネジのねじ込み位置との間の位置に、環状若しくは切欠環状の補強金具を被嵌固定した構造としたことを特徴とする建築用横材の補強構造。
3. 前記補強金具は、帯状の金属板をロ字状若しくは略コ字状に折曲形成して環状若しくは切欠環状に構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の建築用横材の補強構造。
4. 前記建築用横材の、前記柱材との連結位置若しくはこの連結位置近傍の表面を凹状に加工してこの凹状部を前記補強金具被嵌固定用の金具固定部とすると共に、この金具固定部に被嵌固定した前記補強金具の表面が建築用横材の表面と略面一状態となるようにこの金具固定部を構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の建築用横材の補強構造。

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