JP5466625B2 - Bearing wall - Google Patents
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Description
本発明は、ネジを用いた耐力壁に関する。 The present invention relates to a load bearing wall using screws .
従来、住宅等に用いられる耐力壁では、複数の木材が釘を用いて接合されていた(特許文献1参照)。 Conventionally, in a load-bearing wall used in a house or the like, a plurality of timbers are joined using nails (see Patent Document 1).
しかし、釘を用いて接合された耐力壁は、釘の引き抜き強度が低いため、耐力が低下するおそれがあった。そのため、釘に代えてネジを用いて複数の木材を接合することが考えられる。しかし、ネジは、引き抜き強度は高いが変形の許容量が少なく、変形量が限界に達すると折れてしまうため、変形時においても高耐力及び高靭性を実現することが可能な構造が望まれている。 However, the load-bearing walls joined using the nail have a possibility that the yield strength may be reduced because the pull-out strength of the nail is low. Therefore, it is conceivable to join a plurality of pieces of wood using screws instead of nails. However, the screw has a high pull-out strength but has a small allowable amount of deformation, and breaks when the deformation reaches the limit. Therefore, a structure capable of realizing high yield strength and high toughness even during deformation is desired. Yes.
本発明は、前記した事情に鑑みて創案されたものであり、変形時においても高耐力及び高靭性を実現することが可能な耐力壁を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a bearing wall capable of realizing high yield strength and high toughness even during deformation.
前記課題を解決するため、本発明の耐力壁は、複数の木材をネジによって接合してなる耐力壁であって、前記ネジは、周面に雄ネジが形成されたネジ部と、頭部と、前記ネジ部と前記頭部との間に設けられた胴部と、を備え、前記胴部の周面には、周方向に延設されて環状を呈する複数の溝が形成されており、前記複数の溝は、前記複数の木材の当接面の位置には配置されておらず、前記複数の木材の当接面は、隣り合う二つの前記溝間に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the load-bearing wall of the present invention is a load-bearing wall formed by joining a plurality of woods with screws, and the screw includes a screw portion having a male screw formed on a peripheral surface, a head, A body portion provided between the screw portion and the head portion, and a plurality of grooves extending in a circumferential direction and exhibiting an annular shape are formed on a peripheral surface of the body portion, The plurality of grooves are not disposed at the positions of the contact surfaces of the plurality of timbers, and the contact surfaces of the plurality of timbers are disposed between two adjacent grooves. To do.
かかる構成によると、溝が形成された部位の剛性を低くすることによってネジを適切な位置で変形させることができるので、耐力壁の変形時において、ネジの頭部を木材と平行に保つことによって、頭部が木材にめり込んでパンチングアウトによる木材の破壊が先行することを防止するとともに、雄ネジによる高い引き抜き強度が相俟って、高耐力及び高靭性を実現することができる。
また、かかる構成によると、木材の当接面の両側でネジが曲がることができるので、耐力壁の変形時において、ネジが打ち込まれた木材へのダメージを防ぐとともに、雄ネジによる高い引き抜き強度が相俟って、高耐力及び高靭性を実現することができる。
また、前記複数の木材がずれる変形時において、前記ネジは、前記複数の溝が形成された部位でクランク状に変形する構成であってもよい。
また、前記ネジ部のネジ谷径a、前記胴部のスムス径b、及び、前記複数の溝の溝径cは、 c<a かつ 0.85b≦c≦0.95b を満たす構成であってもよい。
また、前記複数の溝は、それぞれ円弧形状を呈しており、前記胴部のスムス径b、及び、前記複数の溝の円弧形状の直径dは、 0.5b≦d≦2.0b を満たす構成であってもよい。
According to such a configuration, the screw can be deformed at an appropriate position by lowering the rigidity of the portion where the groove is formed. Therefore, when the bearing wall is deformed, the screw head is kept parallel to the wood. In addition to preventing the head from sinking into the wood and leading to the destruction of the wood due to punching out, the high pullout strength by the male screw can be combined to achieve high yield strength and high toughness.
In addition, according to such a configuration, the screw can be bent on both sides of the contact surface of the wood, so that when the load bearing wall is deformed, the wood into which the screw is driven is prevented from being damaged, and the high pulling strength by the male screw is high. Together, high yield strength and high toughness can be achieved.
Moreover, the structure which deform | transforms in the shape of a crank at the site | part in which the said some groove | channel was formed at the time of the deformation | transformation from which the said several timber shift | deviates may be sufficient.
Further, the thread valley diameter a of the threaded portion, the smooth diameter b of the body portion, and the groove diameter c of the plurality of grooves satisfy the following conditions: c <a and 0.85b ≦ c ≦ 0.95b Also good.
Each of the plurality of grooves has an arc shape, and the smooth diameter b of the trunk portion and the arc shape diameter d of the plurality of grooves satisfy 0.5b ≦ d ≦ 2.0b. It may be.
前記ネジ部の先端には、前記雄ネジが形成された部分よりも小径のドリルが形成されている構成であってもよい。 The tip of the screw part may be configured such that a drill having a smaller diameter than that of the part where the male screw is formed.
かかる構成によると、ネジの打ち込み時における木材の割裂による耐力低下を防ぐことができる。 According to this configuration, it is possible to prevent a decrease in yield strength due to the splitting of the wood when the screw is driven.
前記頭部の周面は、テーパ形状を呈しており、前記頭部の周面には、当該ネジの軸方向に延設されたリブが形成されている構成であってもよい。 The peripheral surface of the head may have a tapered shape, and a rib extending in the axial direction of the screw may be formed on the peripheral surface of the head.
かかる構成によると、ネジの打ち込み時におけるネジの木材への沈み性が向上し、ネジ部の空転による引き抜き強度の低下を防ぐことができる。 According to this configuration, the sinkability of the screw into the wood when the screw is driven can be improved, and a drop in the pull-out strength due to the idling of the screw portion can be prevented.
前記ネジは、前記複数の溝として、二つの溝を備え、一の前記溝は、前記胴部のネジ部側端部に設けられており、他の前記溝は、前記胴部の頭部側端部に設けられている構成であってもよい。 The screw includes two grooves as the plurality of grooves, one of the grooves is provided at an end portion on the screw portion side of the trunk portion, and the other groove is on the head side of the trunk portion. The structure provided in the edge part may be sufficient.
かかる構成によると、ネジのネジ部の軸と頭部の軸とがずれる変形、いわゆるクランク状変形におけるネジ部の軸と頭部の軸との間のずれの距離を確保することができる。 According to such a configuration, it is possible to ensure a displacement distance between the axis of the screw portion and the axis of the head in a deformation in which the axis of the screw portion of the screw is deviated from the axis of the head, that is, so-called crank deformation.
また、本発明の耐力壁は、前記複数の木材として、二つの木材を前記ネジによって接合してなる耐力壁であって、前記ネジの前記胴部の周面には、前記複数の溝として、二つの溝が形成されており、一の前記溝は、前記胴部のネジ部側端部に設けられており、他の前記溝は、前記胴部の頭部側端部に設けられている構成であってもよい。 The load-bearing wall of the present invention is a load-bearing wall formed by joining two pieces of wood with the screws as the plurality of pieces of wood, and the circumferential surface of the body portion of the screw has the plurality of grooves, Two grooves are formed, one of the grooves is provided at an end portion on the screw portion side of the trunk portion, and the other groove is provided at an end portion on the head portion side of the trunk portion. It may be a configuration.
かかる構成によると、木材の当接面の両側でネジが曲がることができるので、耐力壁の変形時において、ネジが打ち込まれた木材へのダメージを防ぐとともに、雄ネジによる高い引き抜き強度が相俟って、高耐力及び高靭性を実現することができる。
また、前記胴部のスムス径b、及び、前記二つの溝間の距離eは、 e≧2b を満たす構成であってもよい。
According to such a configuration, the screw can be bent on both sides of the abutting surface of the wood, so that when the bearing wall is deformed, the wood into which the screw is driven is prevented from being damaged, and a high pull-out strength by the male screw is combined. Thus, high yield strength and high toughness can be realized.
Further, the smooth diameter b of the body portion and the distance e between the two grooves may satisfy the following relationship: e ≧ 2b.
本発明によれば、変形時においても高耐力及び高靭性を実現することができる。 According to the present invention, high yield strength and high toughness can be achieved even during deformation.
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。同様の部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. Similar parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
<ネジ>
図1に示すように、本発明の実施形態に係るネジ10は、ネジ部11と、胴部12と、頭部13と、を備える。
<Screw>
As shown in FIG. 1, the screw 10 according to the embodiment of the present invention includes a
≪ネジ部≫
ネジ部11は、当該ネジ部11の先端部に形成されたドリル11aと、当該ネジ部11の周面に形成された雄ネジ11bと、を備える。ドリル11aは、ネジ10の打ち込み時に、木材を穿孔する部位であり、ネジ部11のネジ谷径aよりも小径を呈する。なお、雄ネジ11bのネジ山の角度は、ネジ部11が打ち込まれる下地材30(図2参照)の密度によって、適宜設定可能である。例えば、下地材30の密度が高いほど、雄ネジ11bのネジ山の角度を緩やかにすることが望ましい。かかる設定によると、ネジ10の引抜抵抗を下げ、後記する耐力壁1(図2参照)のネジ10による接合部分の靭性を高めることができる。同様に、雄ネジ11bのネジ山の高さも適宜設定可能であり、例えば、下地材30の密度が高いほど、雄ネジ11bのネジ山の高さを低くすることが望ましい。
≪Screw part≫
The
≪胴部≫
胴部12は、ネジ部11と頭部13との間に設けられた非ネジ部(ネジ山が形成されていない部位)であり、複数(本実施形態では2つ)の溝12aを備える。複数の溝12aは、胴部12の周面に、周方向に全周にわたって延設されて環状を呈するように形成されている。本実施形態において、一の溝12aは、胴部12のネジ部11側端部に形成されており、他の溝12aは、胴部12の頭部13側端部に形成されている。
≪Torso≫
The
≪頭部≫
頭部13は、胴部12のネジ部11とは反対側の端部に連続して設けられており、本実施形態では、胴部12に向かうにつれて縮径するテーパ形状を呈する。より詳細には、頭部13は、頂面が平坦であり、周面が凹状に湾曲する円錐台形状を呈する。この頭部13は、複数のリブ13a,13bを備える。
≪Head≫
The
複数のリブ13aは、頭部13のラッパ形状部分の周面に、当該ネジ10の軸方向に延設されている。本実施形態では、6つのリブ13aが、60度ごとに等間隔に配置されている(図1には、正面から見える4つのみ図示)。複数のリブ13bは、頭部13の頂面(フランジ)部分のネジ部11側面に、当該ネジ10の軸方向に延設されており、ネジ部11側に向けられた楔形状を呈する。本実施形態では、3つのリブ13bが、120度ごとに等間隔に配置されている。
The plurality of
ネジ10において、ネジ部11のネジ谷径をa、胴部12のスムス径をb、溝12aの溝径をcとした場合、溝径cは、以下の範囲に設定されることが望ましい。
c<a
かつ
0.85b≦c≦0.95b
かかる設定により、ネジ10の強度(剪断強度、引張強度、ねじり強度)を維持しつつネジ10を適切な位置で変形させることができる。
In the screw 10, when the thread valley diameter of the
c <a
And 0.85b ≦ c ≦ 0.95b
With this setting, the screw 10 can be deformed at an appropriate position while maintaining the strength (shear strength, tensile strength, torsion strength) of the screw 10.
また、溝12aの円弧形状の直径dは、以下の範囲に設定されることが望ましい。
0.5b≦d≦2.0b
例えば、直径dが0.5bよりも小さい場合には、ネジ10の変形時に応力集中によって破断するおそれがあり、直径dが2.0bよりも大きい場合には、ネジ10の適切な位置での変形が困難になる。すなわち、直径dが0.5b≦d≦2.0bの範囲に設定されることによって、ネジ10の変形時における破断を防ぐとともに、ネジ10を適切な位置で変形させることができる。
Further, it is desirable that the arc-shaped diameter d of the
0.5b ≦ d ≦ 2.0b
For example, when the diameter d is smaller than 0.5b, the screw 10 may be broken due to stress concentration when the screw 10 is deformed. When the diameter d is larger than 2.0b, the screw 10 may be broken at an appropriate position. Deformation becomes difficult. That is, by setting the diameter d in the range of 0.5b ≦ d ≦ 2.0b, it is possible to prevent breakage when the screw 10 is deformed and to deform the screw 10 at an appropriate position.
また、頭部13側の溝12a(の幅方向中心)とネジ部11側の溝12a(の幅方向中心)との間の距離eは、以下の範囲に設定されることが望ましい。
e≧2b
かかる設定により、後記するネジ10のネジ部11の軸と頭部13の軸とがずれる変形、いわゆるクランク状変形におけるネジ部11の軸と頭部13の軸との間のずれの距離を確保することができる。
Further, the distance e between the
e ≧ 2b
With this setting, the displacement of the axis of the
図2に示すように、本発明の実施形態に係る耐力壁1は、重ね合わせられた複数の木材20,30,・・・、本実施形態では、面材20及び下地材(例えば、枠材)30を前記したネジ10によって接合してなるものである。ネジ10は、面材20側から打ち込まれており、ネジ部11は、下地材30内に達している。また、面材20及び下地材30の当接面X1は、隣り合う二つの溝12a,12a間に配置されている。
As shown in FIG. 2, the load bearing wall 1 according to the embodiment of the present invention includes a plurality of stacked wood 20, 30,..., In the present embodiment, a face material 20 and a base material (for example, a frame material). ) 30 is joined by the screw 10 described above. The screw 10 is driven in from the face material 20 side, and the
かかる構成によると、面材20及び下地材30が若干ずれる微少変形時には、ネジ10は、変形せずに剛的に面材20及び下地材30の接合を維持する。
また、図3(a)に示すように、水平力等によって面材20及び下地材30が大きくずれる大変形時には、ネジ10は、2つの溝12aが形成された部位でクランク状に変形することによって、面材20及び下地材30の接合を維持する。
According to such a configuration, when the face material 20 and the base material 30 are slightly deformed, the screw 10 rigidly maintains the joint between the face material 20 and the base material 30 without being deformed.
Further, as shown in FIG. 3A, the screw 10 is deformed into a crank shape at a portion where the two
ここで、図3(b)に示すように、従来の溝12aを有していないネジ110を用いて面材120及び下地材130を接合した、比較例に係る耐力壁101では、ネジ部111及び胴部112間の曲がり、並びに、胴部112及び頭部113間の曲がりは、本発明の実施形態の場合と比べて小さくなるので、頭部113が面材120内に埋没したり、ネジ部111が当初と比べて大きく傾いたりすることとなり、面材20及び下地材30へ大きなダメージを与えてしまう。
Here, as shown in FIG. 3B, in the load-bearing wall 101 according to the comparative example in which the
これに対し、図3(a)に示すように、溝12aを有するネジ10を用いて面材20及び下地材30を接合した耐力壁1では、ネジ部11及び胴部12間の曲がり、並びに、胴部12及び頭部13間の曲がりは、比較例の場合と比べて大きくなるので、頭部13が面材20内に埋没するのを抑制したり、ネジ部11が当初と比べて傾くことを抑制したりすることとなり、ネジ10の頭部13を面材20と平行に保つことによって、頭部13が面材20にめり込んでパンチングアウトによる面材20及び下地材30の破壊が先行することを防止するとともに、雄ネジ11aによる高い引き抜き強度が相俟って、高耐力及び高靭性を実現することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 3A, in the load bearing wall 1 in which the face material 20 and the base material 30 are joined using the screw 10 having the
また、耐力壁1では、ネジ10の先端にドリル11aが形成されているので、ネジ10の打ち込み時における木材(面材20及び下地材30)の割裂による耐力低下を防ぐことができる。
Moreover, since the
また、耐力壁1では、ネジ10の頭部13に複数のリブ13a,13bが形成されているので、ネジ10の打ち込み時におけるネジ10の面材20への沈み性が向上し、ネジ部11の空転による引き抜き強度の低下を防ぐことができる。
Further, in the bearing wall 1, since the plurality of
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。例えば、参考例として、図4に示すように、ネジ10が、1つの溝12aを胴部12を備え、面材20及び下地材30を接合することによって耐力壁1を構成してもよい。この場合、一つの溝12aは、胴部12の頭部13側端部に設けられており、水平力等によって面材20及び下地材30が大きくずれる大変形時には、ネジ10は、1つの溝12aが形成された部位で変形することによって、面材20及び下地材30の接合を維持する。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A design change is possible suitably in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, as shown in FIG. 4, as a reference example , the screw 10 may include the
また、図5に示すように、ネジ10が、3つの溝12aを胴部12に備え、二つの面材20A,20B及び下地材30を接合することによって耐力壁1を構成してもよい。この場合、面材20A及び面材20Bの当接面X2は、頭部13側の溝12a及び中央の溝12a間に配置されており、面材20B及び下地材30の当接面X3は、中央の溝12a及びネジ部11側の溝12a間に配置されている。
Further, as shown in FIG. 5, the screw 10 may include the three
また、溝12aの形状は、円弧形状に限定されず、矩形溝形状、三角溝形状等であってもよい。
The shape of the
1 耐力壁
10 ネジ
11 ネジ部
11a ドリル
11b 雄ネジ
12 胴部
12a 溝
13 頭部
13a リブ
13b リブ
20 20A 20B 面材(木材)
30 下地材(木材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bearing wall 10
30 Base material (wood)
Claims (8)
前記ネジは、周面に雄ネジが形成されたネジ部と、頭部と、前記ネジ部と前記頭部との間に設けられた胴部と、を備え、
前記胴部の周面には、周方向に延設されて環状を呈する複数の溝が形成されており、
前記複数の溝は、前記複数の木材の当接面の位置には配置されておらず、前記複数の木材の当接面は、隣り合う二つの前記溝間に配置されている
ことを特徴とする耐力壁。 A load-bearing wall made by joining multiple pieces of wood with screws ,
The screw includes a screw part having a male screw formed on a peripheral surface, a head part, and a body part provided between the screw part and the head part,
A plurality of grooves extending in the circumferential direction and exhibiting an annular shape are formed on the circumferential surface of the body portion,
The plurality of grooves are not disposed at the positions of the contact surfaces of the plurality of timbers, and the contact surfaces of the plurality of timbers are disposed between two adjacent grooves. Load bearing wall.
ことを特徴とする請求項1に記載の耐力壁。 The load-bearing wall according to claim 1.
c<a c <a
かつ And
0.85b≦c≦0.95b 0.85b ≦ c ≦ 0.95b
を満たすことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の耐力壁。 The bearing wall according to claim 1, wherein the bearing wall satisfies the following conditions.
前記胴部のスムス径b、及び、前記複数の溝の円弧形状の直径dは、 The smooth diameter b of the trunk portion and the arc-shaped diameter d of the plurality of grooves are:
0.5b≦d≦2.0b 0.5b ≦ d ≦ 2.0b
を満たすことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の耐力壁。 The bearing wall according to any one of claims 1 to 3, wherein:
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の耐力壁。 The bearing wall according to any one of claims 1 to 4 , wherein a drill having a smaller diameter than that of a portion where the male screw is formed is formed at a tip of the screw portion.
前記頭部の周面には、当該ネジの軸方向に延設されたリブが形成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の耐力壁。 The peripheral surface of the head has a tapered shape,
The bearing wall according to any one of claims 1 to 5 , wherein a rib extending in an axial direction of the screw is formed on a peripheral surface of the head.
前記ネジの前記胴部の周面には、前記複数の溝として、二つの溝が形成されており、
一の前記溝は、前記胴部のネジ部側端部に設けられており、
他の前記溝は、前記胴部の頭部側端部に設けられている
ことを特徴とする耐力壁。 The load-bearing wall according to any one of claims 1 to 6, wherein two or more pieces of wood are joined by the screws as the plurality of pieces of wood.
On the peripheral surface of the body portion of the screw , two grooves are formed as the plurality of grooves ,
The one groove is provided at a threaded portion side end portion of the trunk portion,
Other of the groove, bearing wall, characterized in that provided on the head end of the barrel.
e≧2b e ≧ 2b
を満たすことを特徴とする請求項7に記載の耐力壁。 The bearing wall according to claim 7, wherein:
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