JP5396663B2

JP5396663B2 - 建材接続構造

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Publication number: JP5396663B2
Application number: JP2009084490A
Authority: JP
Inventors: 学籠本
Original assignee: 有限会社ケイツー建築設計所; 株式会社フォルム・デザイン研究所
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: JP2010236239A

Description

本発明は、柱梁等の建材の接続構造に関する。

柱梁等の建材の接続構造については、下記特許文献２のほか、出願人が先に出願した下記特許文献１に記載されたように、鋼製の金具とドリフトピンを用いた建材の接続構造が存在する。

特願２００８−１５０３８２号特開平０７−１５０６４４号公報

ところで、当該技術分野においては、職人ないし技術不足という問題が顕著であり、工法等の簡易化・合理化が希求される。

職人等の専門職への依存度を減少させ、精度のばらつきを無くし、安定した品質を保つことが極めて重要である。

そこで本発明は、基本的には、簡易かつ合理的な建築構造を提示することによって、職人ないし技術不足を解消することを目的とする。

本発明は、断面Ｈ型の柱部材（２１）と断面Ｔ型の柱部材（２２）とを接合してなる柱材（２０）と、接続手段（４）を介して前記柱材（２０）に接続された梁材（３０）とからなる建材接続構造である（請求項１）。

また、断面Ｈ型の柱部材（２１）と、一組の断面Ｔ型の柱部材（２２、２２）とを接合してなる柱材（２０）と、接続手段（４）を介して柱材（２０）に接続される梁材（３０）とからなる建材接続構造である（請求項２）。

また、断面Ｈ型の柱部材（２１）は、対向する一対の対向板部（２１１、２１２）と、対向板部（２１１、２１２）を連結する連結板部（２１３）とで構成され、断面Ｔ型の柱部材（２２）は、柱部材（２１）の連結板部（２１３）に接合された基端板部（２２１）と、先端板部（２２２）とで構成され、対向板部（２１１、２１２）の少なくとも一方に接続手段用の貫通孔（２１３）が形成されている請求項１又は２に記載の建材接続構造である（請求項３）。柱部材（２１）の連結板部（２１３）の一側面に基端板部（２２１）の一端を溶接するものである。連結板部（２１３）の幅方向に直交する方向に基端板部（２２１）を溶接するものである。また、柱部材（２１）の連結板部（２１３）の一側面に、一の基端板部（２２１）の一端を溶接すると共に、柱部材（２１）の連結板部（２１３）の他側面に、他の基端板部（２２１）の一端を溶接することができる。

また、断面Ｈ型の柱部材（２１）は、対向する一対の対向板部（２１１、２１２）と、対向板部（２１１、２１２）を連結する連結板部（２１３）とで構成され、断面Ｔ型の柱部材（２２）は、柱部材（２１）の連結板部（２１３）に接合された基端板部（２２１）と、先端板部（２２２）とで構成され、先端板部（２２２）に接続手段用の貫通孔が形成されている請求項１又は２に記載の建材接続構造である（請求項４）。

また、鋼製の柱材（２０）と、木製の梁材（３０）とを接続手段を用いて接続したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の建材接続構造である（請求項５）。

また、鋼製の柱材（２０）と木製の梁材（３０）との間に少なくとも木製のプレートを介在させて接続したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の建材接続構造である（請求項６）。また、本発明は、これらの建材接続構造を用いた建物構造である。

本発明は、簡易かつ合理的な建材接続構造、当該構造を用いた建築構造を採用することによって、職人ないし技術不足を解消される。

本発明の実施例を用いた建物平面図図１に部分拡大図実施例１の分解斜視図図３の組立側断面図実施例１の他の実施態様を示す組立側断面図実施例１の他の実施態様を示す組立側断面図実施例２の分解斜視図図７の組立側断面図実施例３の分解斜視図図９の組立側断面図実施例４の分解斜視図図１０の組立側断面図実施例５の分解斜視図図１３の組立側断面図従来技術を示す図

本実施例の特徴は、木造軸組工法の柱部分に鉄骨組立柱材である柱材２０Ａ、２０Ｂを採用することにより、たとえば、図１５に示すコラム柱Ｃを用いた構造に比較して、建物内部空間を有効に利用できる点に特徴がある。そして、モジュールの制約が少なく、コスト的にも有意である等の木造建築物の利点と、粘り強い等の鉄の利点を融合させている点にも特徴がある。モジュールの制約が少ないため、極小間口住宅建物から大規模住宅建物まで幅広く対応できる。また、採光的要求に対しても、構造的に面的な構造的制約が小さいので多様な間取りを実現できる。さらに、建築強度の保持、居住者等の安全確保にも非常に有効である。そのうえ、Ｈ型鋼とＣＴ鋼をベースにして鉄骨組立柱に構成することにより、材料ユニット化、現場施工の省力化を図る点にも特徴がある。以下、各実施例の構造について説明する。

（実施例１）
図１〜図４は、実施例１の基本形態を示すものである。

図１は、本実施例１の建物構造を採用した建物平面図であり、同図中、１０はサイディング等の建物外壁材であり、１１は通気防水シート、１２はグラスウール等の断熱材であり、１３は石膏ボード等の内部材である。なお、これらは建築構造として一般的なものであり、特に限定されるものではない。

図中、２０（２０Ａ、２０Ｂ）は本発明の要部である鋼材からなる柱材である。以下、柱材２０Ａ、２０Ｂについて詳細に説明する。なお、図２中、柱材２０Ａ、２０Ｂに隣接する部材は補助木材である。

（柱材２０Ａ）
柱材２０Ａは、図２（ａ）に示すとおり、建物平面の角部に配置される柱材であって、主に熱間圧延によって成形された鋼材である断面Ｈ型の柱部材２１と、この断面Ｈ型の柱部材２１を切断して製造される断面Ｔ型の柱部材２２とを溶接してなる柱材である。

断面Ｈ型の柱部材２１は、所定間隔を介して平行に対向する一対の鋼板部分である対向板部（フランジ）２１１、２１２と、対向板部２１１、２１２の間にあって両者を接合する鋼板部分である連結板部（ウェブ）２１３とで構成される。

具体的には、図２に示すとおり、立設された断面Ｈ型の柱部材２１を構成する一対の対向板部（フランジ）２１１、２１２は、建物平面のＸ方向（図２において左右方向）に所定間隔を介して平行に対向すると共に各々Ｙ方向（図２において上下方向）に延びる一対の対向板部（フランジ）２１１、２１２である。

また、連結板部（ウェブ）２１３は、そのＸ方向の一端を対向板部２１１のＹ方向幅の中央位置に接合すると共に、その他端を対向板部２１２のＹ方向幅の中央位置に接合してＸ方向に延びる連結板部（ウェブ）２１３である。

断面Ｔ型の柱部材２２は、断面Ｈ型の柱部材２１の連結板部２１３にその一端を溶接された鋼板部分である基端板部２２１と、基端板部２２１の他端に接合した鋼板部分である先端板部２２２とで構成される。

具体的には、基端板部２２１は、そのＹ方向の一端を、連結板部（ウェブ）２１３のＹ方向側面に溶接したものであり、また、基端板部２２１のＹ方向の他端には、Ｘ方向に延びる先端板部２２２が構成される。

（柱材２０Ｂ）
また、柱材２０Ｂは、図２（ｂ）に示すとおり、主に熱間圧延によって成形された鋼材である断面Ｈ型の柱部材２１と、この断面Ｈ型の柱部材２１を切断して製造される一組の断面Ｔ型の柱部材２２、２２とを溶接してなる柱材である。

具体的には、図２（ｂ）に示すとおり、立設された断面Ｈ型の柱部材２１を構成する一対の対向板部（フランジ）２１１、２１２は、建物平面のＸ方向（図２において左右方向）に所定間隔を介して平行に対向すると共に各々Ｙ方向（図２において上下方向）に延びる一対の対向板部（フランジ）２１１、２１２である。

断面Ｔ型の柱部材２２、２２は、断面Ｈ型の柱部材２１の連結板部２１３にその一端を溶接された鋼板部分である基端板部２２１と、基端板部２２１の他端に接合した鋼板部分である先端板部２２２とで構成される。

具体的には、基端板部２２１は、そのＹ方向の一端を、連結板部（ウェブ）２１３のＹ方向一側面に溶接したものである。また、基端板部２２１のＹ方向に他端には、Ｘ方向に延びる先端板部２２２が接合されている。同様に、他の基端板部２２１は、そのＹ方向の一端を、連結板部（ウェブ）２１３のＹ方向一側面の反対面に溶接したものである。また、基端板部２２１のＹ方向に他端には、Ｘ方向に延びる先端板部２２２が接合されている。
図３に示すとおり、柱材２０の対向板部２１２には、複数の貫通孔２１５が形成されている（同図において８個）。貫通孔２１５の径は、ボルト４１のボルト頭部４１２の径よりも小径である。なお、図３では対向板部２１２にのみ貫通孔２１５を図示しているが、柱部材２２の先端板部２２２にも同様の貫通孔を形成することができる。

図３に示すとおり、柱材２０には、その強度を向上するために、平面視Ｌ型の鋼板であるスチフナプレート２３が溶接されている。

図３、４に示すとおり、対向板部２１２の外側端面には、外側方向に突出する略円柱状の凸部２１４が設けられている。図４に示すとおり、凸部２１４の基端部の外側面には雄螺子部が形成される。また、対向板部２１２には内側面に雌螺子部を形成した凹部２１２ａが設けられている。凸部２１４は、凹部２１２ａの内側面に形成された雌螺子部に対して螺子止め固定される。

（接続手段４など）
次に、柱材２０等と梁材３０とを接続する接続手段４について説明する。

図３、４に示すとおり、集成材や無垢材等である木製の梁材３０の長手方向の側面３２には、接続手段４である複数のラグスクリューボルト４０が埋設されている。図示しないが、反対側の側面にも複数のラグスクリューボルト４０が埋設されている。

ラグスクリューボルト４０は、その軸部４０１の外側面に雄螺子部を形成し、軸端部４０２の内側面（ボルト用孔の内面）に雌螺子部を形成した接合具である。ラグスクリューボルト４０は、軸部４０１の外側面に形成した雄螺子部によって木製の梁材３０内に固定される。ラグスクリューボルト４０は、梁材３０の側面３２と、柱材２０の対向板部２１２の外側面とを対向させた際に、複数の貫通孔２１５に対面する位置に各々埋設固定される。また、ラグスクリューボルト４０の軸端部４０２の内側面に形成された雌螺子部は、ボルト４１の外側面に施された雄螺子部４１１と連結可能である。

図３、４に示すとおり、木製の梁材３０の側面３２には、凹部３１が形成されている。凹部３１は、柱材２０の対向板部２１２に設けられた凸部２１４と嵌合するものである。

次に、木質の梁材３０と柱材２０の接続方法を説明する。

図３、４に示すとおり、梁材３０の長手方向の側面３２と、柱材２０の対向板部２１２の外側面とを対向接触させ、対向板部２１２の貫通孔２１５の内側方向から外側方向に向けてボルト４１を挿入し、ラグスクリューボルト４０の軸端部４０２の内側に形成された雌螺子と螺着することによって、梁材３０と柱材２０とを接続する。

なお、図示しないが、柱材２０Ａの先端板部２２２にも同様に、貫通孔を形成し、ラグスクリューボルトが埋設された木製の梁材と接続することが可能である。本実施例の柱材は、Ｘ方向に横架される梁材のＸ方向端面に対向すると共にラグスクリューボルト等の接続手段を介して接続される対向部材２１２と、Ｙ方向に横架される梁材のＹ方向端面に対向すると共にラグスクリューボルト等の接続手段を介して接続される先端板部２２２を有するものとすることができ、図２（ａ）のように建物平面の角部に配置される。

また、柱材２０Ｂは、Ｘ方向に横架される梁材３０のＸ方向端面に対向すると共にラグスクリューボルト等の接続手段を介して接続される対向板部２１２と、Ｙ方向に横架される梁材３０のＹ方向端面に対向して接合される先端板部２２２と、Ｙ方向に横架される他の梁材３０のＹ方向端面に対向すると共にラグスクリューボルト等の接続手段を介して接続される他の先端部材２２２とを有するものとすることができ、図２（ｂ）のように、３方向から梁材が接続される位置に配置できる。なお、当然ながら、図２（ｂ）の２対向板部２１１にも貫通孔を形成し、ラグスクリューボルトが埋設された木製の梁材と接続することが可能であり、その場合は、４方向から。梁材が接続される位置に配置できる。

なお、ラグスクリューボルト４０は、上記数及び構造に限るものではなく、軸部の外側に雄螺子部を有し、軸端部にも雄螺子部を有する接合具であってもよい。この場合、軸端部の雄螺子も連結するナットを用いる。

また、柱材２０には梁材３０の底面を下方から保持するための受け金具を溶接等にて形成することも可能である。

（図５の実施態様）
図５は接続手段の他の実施態様を示すものであり、上記実施例１に比較してラグスクリューボルト４０及びボルト４１のみ異なるものである。このラグスクリューボルト４０は、軸端部４０３の径を軸部４０４よりも相対的に大きく成形したものである。これにより、相対的に大きな径で強度的に有利なボルト４１を用いることができる実施態様である。

（図６の実施態様）
図６は接続手段の他の実施態様を示すものであり、上記実施例１に比較してラグスクリューボルト４０、ボルト４１、対向板部２１２の貫通孔の構成が異なるものである。このラグスクリューボルト４０及びボルト４１は、ボルト４１の頭部４１３の外周面に雄螺子部４１３ａを形成し、対向板部２１２の貫通孔２１５の内側面に雌螺子部２１５ａを形成することにより、両者を螺着する実施態様である。

（実施例２）
図７、８は、実施例２を示すものである。

実施例１に比較して異なるのは、鋼製板であるプレート５を、木製の梁材３０と柱材２０の間に介在させた点である。

プレート５は、ラグスクリューボルト用の貫通孔５１を有する。貫通孔５１は梁材３０に埋設された各ラグスクリューボルト４０の位置に対応する位置に形成されており、その内側面には雌螺子部を形成している。

また、プレート５の四隅には貫通孔５２が形成されており、貫通孔５２は柱材２０の対向板部２１２に形成された貫通孔２１５に対応する位置に形成されている。

梁材３０と柱材２０の接続方法を説明する。

図７、８に示すとおり、梁材３０の長手方向の側端面３２と、プレート５の側面とを対向接触させ、プレート５の貫通孔５１からラグスクリューボルト４０の方向にボルト４１を挿入し、ボルト軸部４１１に形成された雄螺子部と、ラグスクリューボルト４０の軸端部４０２の内側に形成された雌螺子部とを螺着すると共に、ボルト頭部４１２に形成された雄螺子部と、貫通孔５１の内側面に雌螺子部とを螺着することにより、梁材３０とプレート５とが接続される。

次いで、プレート５の他方の側面と、柱材２０の対向板部２１２とを対向接触させ、対向板部２１２の貫通孔２１５の内側方向から外側方向にボルト４２を挿入すると共に、ボルト４２の先端側にプレート５を介してナット４３を螺着して、梁材３０は柱材２０に接続される。

（実施例３）
図９、１０は、実施例３を示すものである。

実施例２に比較して異なるのは、集成材や無垢材である木製のプレート６を、鋼製板であるプレート５と柱材２０の間に介在させた点である。

木製のプレート６は、鋼製のプレート５の貫通孔５４の位置に対応すると共に、柱材２０の対向板部２１２の貫通孔２１５に対応する位置に貫通孔６１が形成される。

梁材３０と柱材２０の接続方法を説明する。梁材３０の長手方向の側端面３２と、鋼製のプレート５の側端面とを対向接触させ、プレート５のラグスクリュー用の貫通孔５３にボルト４１を挿入し、ラグスクリューボルト４０の軸端部４０２の内側に形成された雌螺子と螺着することによって、梁材３０とプレート５とが接続される。

次いで、プレート５の反対側の側面と、柱材２０の対向板部２１２との間に、木製のプレート６を介在させ、対向板部２１２の貫通孔２１５にボルト４２を挿入すると共に、ボルト４２の先端側に、プレート５及びプレート６を介在させ、ナット４３を螺着することにより、梁材３０は柱材２０に接続される。

これにより、木製のプレート６により、鋼製部材のみからなる接合構造に比較して、脆性特性を靭性特性に近づけることができる。

なお、木製のプレート６は、図７のように上下一対である２部材からなるものでも、矩形板状の１部材からなるものでも良い。また、木質プレート６、及び、鋼製のプレートの数は特に限定されず、交互に積層されたものであればよい。また、木製のプレート６に変えて、樹脂性のプレートを採用することにより、靭性特性に近づけることができる。

（実施例４）
図１１、１２は、実施例４を示すものであり、接続手段にドリフトピンを用いたものである。

柱材２０は、図１１に示すとおり、断面Ｈ型の柱部材２１と、断面Ｔ型の柱部材２２とからなり、実施例１と同様である。

柱材２０には、接続手段を構成する断面Ｉ型の突設部材４５が溶接等で設けられている。断面Ｈ型の柱部材２１の対向部材２１２の外側面に突設された突設部材４５には、ドリフトピン４４用の複数の貫通孔４５１が形成されている。

梁材３０には、切り欠かれた溝であるスリット３３が形成されている。スリット３３には突設部材４５が挿入可能である。また、梁材３０には、ドリフトピン用の複数の貫通孔３４が形成されている。

梁材３０と柱材２０の接続方法を説明する。突設部材４５をスリット３３に挿入し、梁材３０の貫通孔３４と、突設部材４５の貫通孔４５１とを合致させた状態で、ドリフトピン４４を打ち込んで固定することにより、梁材３０と柱材２０を接続する。

（実施例５）
図１３、１４は、実施例５を示すものであり、接続手段にドリフトピンを用いたものである。

柱材２０は、図１３、１４に示すとおり、実施例１と同様であり、梁材３０は実施例４と同様である。

図１３、１４において、６は木製矩形状のプレートであり、四隅に貫通孔６１が形成されている。また、４６は、断面Ｔ字型の接続手段である。接続手段４６は、四隅に貫通孔４７１を形成した鋼板板部である基部４７と、基部４７の側端面に設けられると共にドリフトピン用の貫通孔４８１を複数形成した鋼板板部である先端部４８からなる。

梁材３０と柱材２０の接続方法を説明する。接続手段４６の基部４７の側端面と、柱材２０の対向板部２１２との間に、木製板部であるプレート６を介在させた状態で、ボルト４２及びナット４３を締結して前記三者を接続する。

次いで、スリット３３に先端部４８を挿入し、梁材３０の貫通孔３４と、先端部４８の貫通孔４８１とを合致させた状態で、ドリフトピン４４を打ち込んで固定することにより、梁材３０と柱材２０を接続する。

２０柱材
２１断面Ｈ型の柱部材
２２断面Ｔ型の柱部材
３０梁材
４接続手段

Claims

断面Ｈ型の柱部材（２１）と断面Ｔ型の柱部材（２２）とを接合してなる鋼製の柱材（２０）と、接続手段（４）を介して前記鋼製の柱材（２０）に接続された木製の梁材（３０）と、を有し、
鋼製の柱材（２０）と木製の梁材（３０）との間に少なくとも木製のプレート（６）を介在させて接続した建材接続構造。
断面Ｈ型の柱部材（２１）と断面Ｔ型の柱部材（２２）とを接合してなる鋼製の柱材（２０）と、接続手段（４）を介して前記鋼製の柱材（２０）に接続された木製の梁材（３０）と、を有し、
鋼製の柱材（２０）と木製の梁材（３０）との間に少なくとも樹脂性のプレート（６）を介在させて接続した建材接続構造。
断面Ｈ型の柱部材（２１）と、一組の断面Ｔ型の柱部材（２２、２２）とを接合してなる鋼製の柱材（２０）と、接続手段（４）を介して前記鋼製の柱材（２０）に接続される木製の梁材（３０）と、を有し、
鋼製の柱材（２０）と木製の梁材（３０）との間に少なくとも木製のプレート（６）を介在させて接続した建材接続構造。
断面Ｈ型の柱部材（２１）と、一組の断面Ｔ型の柱部材（２２、２２）とを接合してなる鋼製の柱材（２０）と、接続手段（４）を介して前記鋼製の柱材（２０）に接続される木製の梁材（３０）と、を有し、
鋼製の柱材（２０）と木製の梁材（３０）との間に少なくとも樹脂性のプレート（６）を介在させて接続した建材接続構造。
断面Ｈ型の柱部材（２１）は、対向する一対の対向板部（２１１、２１２）と、対向板部（２１１、２１２）を連結する連結板部（２１３）とで構成され、断面Ｔ型の柱部材（２２）は、柱部材（２１）の連結板部（２１３）に接合された基端板部（２２１）と、先端板部（２２２）とで構成され、対向板部（２１１、２１２）の少なくとも一方に接続手段用の貫通孔（２１５）が形成されている請求項１から請求項４のいずれかに記載の建材接続構造。
断面Ｈ型の柱部材（２１）は、対向する一対の対向板部（２１１、２１２）と、対向板部（２１１、２１２）を連結する連結板部（２１３）とで構成され、断面Ｔ型の柱部材（２２）は、柱部材（２１）の連結板部（２１３）に接合された基端板部（２２１）と、先端板部（２２２）とで構成され、先端板部（２２２）に接続手段用の貫通孔が形成されている請求項１から請求項４のいずれかに記載の建材接続構造。