JP4871363B2 - 柱・梁間の接合構造及びユニット建物の改築方法 - Google Patents

Description

本発明は、間隔を置いて立設される柱とそれらの柱間に架け渡される梁との柱・梁間の接合構造、及びユニット建物の改築方法に関するものである。

従来、下階に壁のない大きな空間となる部屋を構築するために、梁高が大きくスパンの長い梁を支柱間に架け渡す構造が知られている（特許文献１など参照）。

この特許文献１には、梁と支柱との接合構造として、ほぞとほぞ溝とを嵌合させる構造、Ｌ字形の梁受金具を支柱の上端に取り付けた構造、梁と支柱の双方に跨る接合板を外面に張設する構造などが開示されている。

特開平８−３１１９９９号公報

しかしながら、ほぞとほぞ溝とを嵌合させる構造では、柱の上方から梁を嵌め合わせなければならず、上階が存在する場合には構築できない。このため、建築後の住宅の改修工事においては実施することができない。

また、Ｌ字形の梁受金具に梁の端部を載置する構造では、梁と柱の当接面が固着されないため接合強度を高めることが難しい。

さらに、接合板を外面に張設する構造では、梁と柱の当接面が固着されないうえに、外面側の隙間が少ない場合は接合板を取り付けられないことがある。

そこで、本発明は、高い接合強度が確保できるうえに上階がある場合でも構築可能な柱・梁間の接合構造、及びユニット建物の改築方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の柱・梁間の接合構造は、柱とそこから横方向に延設される梁との柱・梁間の接合構造であって、前記柱の頭部に取り付けられる上面に柱側接続孔が形成された柱頭金具と、前記梁の端部に取り付けられる下面に梁側接続孔が形成された梁端金具と、前記柱側接続孔と前記梁側接続孔とに挿通されて前記柱頭金具と前記梁端金具とを連結する連結材とを有することを特徴とする。

ここで、前記柱頭金具と前記梁端金具との間にスペーサを介在させることができる。

また、前記梁端金具は、前記梁の角部に当接させる受け部と、その受け部から下方に突出する中空の脚部とを備え、前記脚部は側面の少なくとも一方が開口され、前記脚部の下面に前記梁側接続孔が形成されるものであってもよい。

さらに、前記柱頭金具は、前記柱に埋設させる差込み部と、その差込み部から上方に突出する中空の頭部とを備え、前記頭部は側面の少なくとも一方が開口され、前記頭部の上面に前記柱側接続孔が形成されるものであってもよい。

また、本発明のユニット建物の改築方法は、下階建物ユニットの上に上階建物ユニットが載置されたユニット建物の改築方法であって、前記上階建物ユニットの荷重を一時的に支持させる支持材を前記下階建物ユニットに設置する工程と、前記下階建物ユニットの一部の壁を撤去する工程と、前記壁を撤去した位置に柱を立設するとともに、複数の下階建物ユニットに跨る梁を前記柱と前記上階建物ユニットとの間に差し込む工程と、前記柱と前記梁とを連結する工程とを備えたことを特徴とする。

ここで、前記支持材の上端を、前記上階建物ユニットの下面側に配置される根太に固定することができる。また、前記梁と前記上階建物ユニットとを連結する工程を備えた構成とすることもできる。

このように構成された本発明の柱・梁間の接合構造は、柱の頭部に取り付けられる柱頭金具と、梁の端部に取り付けられる梁端金具の双方に接続孔が形成されており、それらの接続孔に連結材を挿通することによって、柱頭金具と梁端金具とが連結される。

このため、梁と柱の当接面が固着された接合強度の高い接合構造とすることができる。

また、柱頭金具と梁端金具との間にスペーサを介在させる構造であれば、スペーサの厚さを変えることによって梁の取り付け高さを容易に調整することができる。

さらに、梁端金具の梁側接続孔が形成される脚部の側面を開口しておけば、その開口を利用して容易に連結材を取り付けることができる。また、柱に埋設される差込み部を備えた柱頭金具であれば、柱に強固に固定することができる。

また、本発明の柱・梁間の接合構造は、柱の頭部や梁の端部にほぞのような突起を設けて上から嵌め込む構造ではないので、下階建物ユニットの上に上階建物ユニットが載置された既設のユニット建物においても、上階建物ユニットを持ち上げることなく梁を横方向に移動させて柱に連結することが可能であり、柱・梁の接合構造を容易に構築することができる。

さらに、梁が複数の下階建物ユニットに跨る長尺のものであれば、間口の広い開口部を設けることができる。また、支持材の上端を上階建物ユニットの根太に固定する方法であれば、上階建物ユニットの荷重を確実に支持させることができるうえに、工事中に支持材が外れにくく安全である。

さらに、梁を上階建物ユニットの床などに連結することで、上階建物ユニットの荷重を確実に下階建物ユニットに伝達させることができる。

本発明の最良の実施の形態のユニット建物の改築方法を説明する斜視図である。 梁と梁端金具の構成を説明する斜視図である。 柱と柱頭金具の構成を説明する斜視図である。 柱頭金具と梁端金具とを連結する連結材の構成を説明する分解斜視図である。 柱頭金具と梁端金具との間にスペーサを介在させる工程を示した説明図である。 本発明の最良の実施の形態の柱・梁間の接合構造の構成を示した説明図である。 二つの下階建物ユニットに跨る間口の広い開口部の構成を示した正面図である。 上階建物ユニットの荷重を一時的に支持させるパイプサポートを設置する工程を示した説明図である。 パイプサポートを立設させた下階建物ユニットの床下構造を示した説明図である。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態のユニット建物１に二つの下階建物ユニット１１，１１間に跨る間口の広い開口部を設ける改築方法を説明する斜視図である。

まず、図１を参照しながらユニット建物１の構成から説明すると、このようなユニット建物１は、工場で製作される下階建物ユニット１１、上階建物ユニット１２、屋根ユニット（図示省略）及びバルコニーユニット（図示省略）などを現場で連結させることによって構築される。

すなわち、建築現場では、まずコンクリートを打設して基礎１３を構築し、その基礎１３の上に工場から搬送されてきた下階建物ユニット１１をクレーンで吊り上げて設置することで１階を組み立て、さらにその上に上階建物ユニット１２及びバルコニーユニットを設置することで２階を組み立て、上階建物ユニット１２の上には屋根ユニットを載せてユニット建物１とする。

この実施の形態では、このようにして構築されたユニット建物１を、年月を経てリフォームする際のユニット建物１の改築方法について説明する。

すなわち、このユニット建物１の改築方法では、下階建物ユニット１１の壁の一部を撤去して、二つの下階建物ユニット１１，１１間に跨る間口の広い開口を柱３，３と柱３，３間に架け渡される梁２とによって構築する（図７参照）。

この梁２は、図２に示すように、梁高の大きな木製の部材で、その両方の端部２ａ，２ａに梁端金具２１，２１がそれぞれ取り付けられる。すなわち、梁２の端部２ａの下側は、側面の一部分が切り取られた角部２ｂが形成されており、その角部２ｂに梁端金具２１が取り付けられる。

この梁端金具２１は、角部２ｂの両側面と下面に当接される断面視Ｕ字形の受け部２１ａと、その受け部２１ａから下方に突出する脚部２１ｂとを備えている。

また、この受け部２１ａの側面には、釘２５を打込むための釘孔２１ｄ，・・・が穿孔されており、受け部２１ａを角部２ｂに嵌めて、釘２５，・・・を釘孔２１ｄ，・・・に打込むことによって梁端金具２１を梁２に固定する。

さらに、受け部２１ａの下面側の端部に設けられる脚部２１ｂは、梁２の長手方向の側面が開口された断面視ロ字形に形成されており、その下面には梁側接続孔２１ｃが形成されている。

また、梁２の上端面には、長手方向に間隔を置いて上方に突出する接続ボルト２２が取り付けられる。この接続ボルト２２は、後述する上階建物ユニット１２の座金１２１ｂを設置する位置に合わせて取り付けられる。

この接続ボルト２２は、梁２の側面穴２ｃから挿入される円柱状の定着具２２ａに穿孔された穴２２ｂに向けて、梁２の上端面に設けられた上面穴２ｄから挿入され、下端を定着具２２ａの穴２２ｂにねじ込むことによって梁２に取り付けられる。

また、梁２の上端面には、スペーサ合板２３が釘２５によって取り付けられる。このスペーサ合板２３は、梁２の上端面と上階建物ユニット１２の下面との隙間を埋めるために取り付けられる。

さらに、梁２の側面には、スペーサ合板２４が釘２５によって取り付けられる。このスペーサ合板２４は、梁２の側面と隣接する下階建物ユニット１１の梁（図示省略）との隙間を埋めるために取り付けられる。

一方、この梁２の端部２ａ，２ａを下方から支持する柱３の上部周辺の構成を、図３に示した。

この柱３は、例えば木製の四角柱の角材で、頭部３ａには、略中央を横断する切込み部３２が下方に向けて延設されている。そして、この切込み部３２を利用して柱頭金具３１が取り付けられる。

この柱頭金具３１は、柱３に埋設させる差込み部３１ｂと、その差込み部３１ｂから上方に突出する中空の頭部３１ａとを備えている。

この差込み部３１ｂは、切込み部３２の幅及び長さに、厚さ及び長さを合わせて成形された鋼板で、長手方向に間隔をおいて複数の貫通孔３１ｄ，・・・が穿孔されている。

また、この差込み部３１ｂの上端には、開口が横向きとなるように四角筒状の頭部３１ａが接合されている。この頭部３１ａは、平面視で見て柱３の上端面と略同じ大きさの略四角形に形成されており、その上面には柱側接続孔３１ｃが形成されている。

そして、柱頭金具３１の差込み部３１ｂを切込み部３２に挿入すると、頭部３１ａが柱３の上端に係止される。また、柱３の側面に軸直交方向に向けて穿孔された挿入穴３３ａにピン３３を挿入し、差込み部３１ｂの貫通孔３１ｄにピン３３を挿入することによって柱頭金具３１を柱３に固定する。

このようにして柱３の頭部３ａに取り付けられた柱頭金具３１の上には、図４に示すように梁２の梁端金具２１の脚部２１ｂが載置される。そして、脚部２１ｂの梁側接続孔２１ｃと、柱頭金具３１の柱側接続孔３１ｃとを一致させ、その連通された孔に連結材４を構成する六角ボルト４１を挿入する。

この連結材４は、六角ボルト４１と、その六角ボルト４１に取り付けるナット４２、バネ座金４３及び平座金４４とによって構成される。

この六角ボルト４１は、脚部２１ｂの開口から梁側接続孔２１ｃに挿入することができ、ナット４２、バネ座金４３及び平座金４４は、柱頭金具３１の開口から柱側接続孔３１ｃより突出する六角ボルト４１に装着することができる。

また、図５に示すように、梁端金具２１の脚部２１ｂの下面と柱頭金具３１の上面との間には、六角ボルト４１と交差する部分がＵ字状に切り欠かれたスペーサ４５がハンマ４５ａなどを使って差し込まれる。

このスペーサ４５の厚さは、図６に示すように、床１２１の下面を形成する下枠１２１ｄと梁２の上端面との間隔に合わせて調整され、スペーサ４５を脚部２１ｂと柱頭金具３１の間に差し込むことによって梁２の上端面が下枠１２１ｄの下端面に押し当てられる。

この床１２１は、上階建物ユニット１２の床面を形成する部材であって、間隔を置いて並設された根太１２１ａ及び端根太１２１ｃに対し、上面側に床面材１２１ｅを張設し、下面側に下枠１２１ｄを差し渡すことでパネル状に形成されている。

また、下枠１２１ｄの上端面に接する受木桟１２１ｆの一部が切り欠かれ、その切り欠きに座金１２１ｂが設置される。そして、下枠１２１ｄの上下方向に穿孔された孔に梁２の接続ボルト２２が挿入され、接続ボルト２２の上端が座金１２１ｂに定着される。

また、柱３に隣接する壁１１１と梁２の端部２ａとの隙間には、スペーサ合板２６を差し込んで隙間を埋める。

さらに、図７に示すように、壁１１１の縦枠１１１ａに対して柱３側から複数のスクリューネジ３４，・・・をねじ込み、柱３を壁１１１に固定する。また、反対側の柱３は、複数の取付けボルト３５，・・・によって壁枠１１３に固定する。

なお、下階建物ユニット１１の床１１２も、上階建物ユニット１２と同様の根太１１２ａ、端根太１１２ｂ、受木桟１１２ｃを備えている。

次に、本実施の形態のユニット建物１の改築方法を工程に沿って説明するとともに、その作用について説明する。

まず、図８に示すように、上階建物ユニット１２の床１２１の根太１２１ａ，・・・の位置と、下階建物ユニット１１の床１１２の根太１１２ａ，・・・の位置とに合わせて、支持材としてのパイプサポート５，・・・を設置する。

このパイプサポート５，・・・を立設する数は、撤去される耐力壁が支持していた荷重に合わせて設定される。また、パイプサポート５の上端は、上階建物ユニット１２の根太１２１ａにボルトなどによって固定し、簡単に外れないようにする。

さらに、パイプサポート５の下端を載置する根太１１２ａの下方には、図９に示すように鋼製の大引１１６を差し渡し、束部１１５によって支持させる。また、床１１２の妻端根太１１２ｄに沿って受木桟１１２ｃを釘１１４で取り付けて補強をおこなう。

このような上階建物ユニット１２の荷重を一時的に支持させる工程の後に、開口部を構築する位置の耐力壁を含む壁を撤去し、間口の広い開口を形成する。

そして、その開口に、図１に示すように柱３，３と梁２とを設置する。なお、この図１は模式図であって、柱３，３と梁２は別々に設置される。しかしながら、柱３の上面には梁２に嵌め込むような突起は設けられておらず、梁２の下面にも柱３に嵌め込むような突起が設けられていないので、上階建物ユニット１２を持ち上げなくても、柱３，３と梁２とを容易に配置することができる。

また、柱３の柱頭金具３１の上に梁端金具２１の脚部２１ｂが載置された後に、図４に示すように脚部２１ｂの開口から六角ボルト４１を梁側接続孔２１ｃに挿入し、柱頭金具３１の開口から平座金４４、バネ座金４３及びナット４２を六角ボルト４１の下端に取り付けて仮止めする。

このように梁側接続孔２１ｃが形成される脚部２１ｂの側面及び柱側接続孔３１ｃが形成される柱頭金具３１の側面を開口しておけば、その開口を利用して容易に連結材４を装着することできる。

さらに、梁２は、図６に示すように接続ボルト２２の上端を下枠１２１ｄの上端面に設置した座金１２１ｂに固定することによって仮止めする。また、柱３，３は、スクリューネジ３４又は取付けボルト３５によって、縦枠１１１ａ又は壁枠１１３に固定する（図７参照）。

そして、図５に示すように、連結材４で仮止めされた梁２を持ち上げ、側方から柱頭金具３１の上面と梁端金具２１の脚部２１ｂの下面との間にスペーサ４５を差し込み、ハンマ４５ａで打ち込む。

このように柱頭金具３１と梁端金具２１とを連結材４で仮止めした後に、柱頭金具３１と梁端金具２１との間にスペーサ４５を介在させる方法であれば、梁２をスペーサ４５で押し上げて上階建物ユニット１２との隙間を埋めることができるので、容易に梁２と上階建物ユニット１２とを密着させることができる。

また、図６に示すように、梁２の端部２ａと壁１１１との隙間にはスペーサ合板２６を挿し込む。そして、接続ボルト２２、連結材４などを緊結して図７に示すような間口の広い門型の開口を完成させる。

このようにして構成された本実施の形態の柱・梁間の接合構造は、柱３の頭部に取り付けられる柱頭金具３１と、梁２の端部２ａに取り付けられる梁端金具２１の双方に接続孔（柱側接続孔３１ｃ、梁側接続孔２１ｃ）が形成されており、それらの接続孔３１ｃ，２１ｃに連結材４の六角ボルト４１を挿通することによって、柱頭金具３１と梁端金具２１とが連結される。

このため、梁２と柱３の当接面が固着された接合強度の高い接合構造とすることができる。

また、柱頭金具３１と梁端金具２１との間にスペーサ４５を介在させる構造であれば、スペーサ４５の厚さを変えることによって梁２の取り付け高さを容易に調整することができる。

さらに、柱３に埋設される差込み部３１ｂを備えた柱頭金具３１であれば、柱３に強固に固定することができる。

また、梁２を上階建物ユニット１２の床１２１に接続ボルト２２，・・・によって連結することで、上階建物ユニット１２の荷重を、梁２を介して確実に下階建物ユニット１１に伝達させることができる。

以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、梁端金具２１及び柱頭金具３１の双方の側面にそれぞれ開口を設け、六角ボルト４１やナット４２等をそれらの開口から装着する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、梁側接続孔２１ｃ又は柱側接続孔３１ｃのいずれかをネジ溝が設けられたネジ孔に連通させ、そのネジ孔に六角ボルト４１を螺入することによって連結をおこなう構成であってもよい。

また、前記実施の形態では、柱３，３間に梁２を架け渡す構造について説明したが、これに限定されるものではなく、柱３から横方向に延設された梁２の端部が壁などに支持される構造であってもよい。

さらに、前記実施の形態では、既設のユニット建物１を改築する方法において柱・梁間の接合構造を構築する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、新築の場合や在来工法で建設された住宅の改築にも本発明の実施の形態を適用することができる。

また、前記実施の形態では、柱３の頭部３ａに柱頭金具３１を取り付け、梁２の端部に梁端金具２１を取り付けて柱３と梁２とを接合するユニット建物１の改築方法について説明したが、これに限定されるものではなく、これらの金具２１，３１を使用しないユニット建物１の改築方法にも本発明は適用できる。

１ ユニット建物
１１ 下階建物ユニット
１２ 上階建物ユニット
１２１ａ 根太
２ 梁
２ａ 端部
２ｂ 角部
２１ 梁端金具
２１ａ 受け部
２１ｂ 脚部
２１ｃ 梁側接続孔
３ 柱
３ａ 頭部
３１ 柱頭金具
３１ａ 頭部
３１ｂ 差込み部
３１ｃ 柱側接続孔
４ 連結材
４５ スペーサ
５ パイプサポート（支持材）

Claims (7)

1. 柱とそこから横方向に延設される梁との柱・梁間の接合構造であって、
   前記柱の頭部に取り付けられる上面に柱側接続孔が形成された柱頭金具と、
   前記梁の端部に取り付けられる下面に梁側接続孔が形成された梁端金具と、
   前記柱側接続孔と前記梁側接続孔とに挿通されて前記柱頭金具と前記梁端金具とを連結する連結材とを有し、
   前記梁端金具は下方に突出する中空の脚部を備え、前記脚部は側面の少なくとも一方が開口され、前記脚部の下面に前記梁側接続孔が形成されるとともに、
   前記柱頭金具は上方に突出する中空の頭部を備え、前記頭部は側面の少なくとも一方が開口され、前記頭部の上面に前記柱側接続孔が形成されることを特徴とする柱・梁間の接合構造。
2. 前記柱頭金具と前記梁端金具との間にスペーサを介在させることを特徴とする請求項１に記載の柱・梁間の接合構造。
3. 前記梁端金具は、前記梁の角部に当接させる受け部を備え、前記脚部は前記受け部から下方に突出することを特徴とする請求項１又は２に記載の柱・梁間の接合構造。
4. 前記柱頭金具は、前記柱に埋設させる差込み部を備え、前記頭部は前記差込み部から上方に突出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の柱・梁間の接合構造。
5. 下階建物ユニットの上に上階建物ユニットが載置されたユニット建物に請求項１乃至４のいずれか一項に記載の柱・梁間の接合構造を構築するユニット建物の改築方法であって、
   前記上階建物ユニットの荷重を一時的に支持させる支持材を前記下階建物ユニットに設置する工程と、
   前記下階建物ユニットの一部の壁を撤去する工程と、
   前記壁を撤去した位置に前記柱頭金具が取り付けられた柱を立設するとともに、複数の下階建物ユニットに跨る前記梁端金具が取り付けられた梁を前記柱と前記上階建物ユニットとの間に差し込む工程と、
   前記柱の前記柱頭金具と前記梁の前記梁端金具とを前記柱側接続孔と前記梁側接続孔とに挿通させた連結材によって連結する工程とを備えたことを特徴とするユニット建物の改築方法。
6. 前記支持材の上端を、前記上階建物ユニットの下面側に配置される根太に固定することを特徴とする請求項５に記載のユニット建物の改築方法。
7. 前記梁と前記上階建物ユニットとを連結する工程を備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載のユニット建物の改築方法。

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