JP5654699B1

JP5654699B1 - 木造軸組における柱と横架材の接合構造

Info

Publication number: JP5654699B1
Application number: JP2014026777A
Authority: JP
Inventors: 格大坪
Original assignee: 伝統建築上総匠の会株式会社
Priority date: 2014-02-14
Filing date: 2014-02-14
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2034-02-14
Also published as: JP2015151766A

Abstract

【課題】建物の中央等に主柱を基礎から屋根まで貫き、その主柱の貫穴に横架材を貫挿させて支える地震にも充分耐えられる安全で安心な建物に用いる木造軸組における柱と横架材の接合構造を提供する。【解決手段】主柱と横架材の接合構造において、前記主柱の反対向する面に渡って貫通する上方と下方一対の貫穴をそれぞれの横架材の縦幅方向の長さよりもやや大きく、且つ上方と下方の貫穴の一部が直角方向に互いに交差してなり、前記下方の貫穴の底部に垂直に柱中ホゾを設けるとともに該貫穴に挿通される下方横架材下面の前記柱中ホゾに対応する箇所に設けられたホゾ穴に前記柱中ホゾを嵌合させ、前記貫穴と貫穴に挿通される横架材との隙間にそれぞれ楔を打ち込んで固定し、下方横架材の凸状切欠部に上方横架材の交差部下面に形成した凹状切欠部を嵌挿させる。前記柱中ホゾ及びホゾ穴は平面視にて多角形からなる。【選択図】図１

Description

本発明は、木造軸組の接合構造に関し、より詳細には主柱の貫穴の底部に設けた柱中ホゾと横架材のホゾ穴とを嵌合させ貫穴と横架材との隙間に楔を打って固定する柱と横架材との接合構造に関するものである。

近年、木造家屋においては一辺が１６ｃｍに満たない主として輸入材を用い、柱と横架材を金具とボルトで繋ぎ合わせる工法が主流となっていた。しかし、係る従来工法においては、柱と横架材とを離間する引っ張り力や捩り力に対して弱く、柱と横架材は容易に離間ないし緊締力を失い家屋倒壊の一因であるとの問題があった。また、例えば、柱の相対応する面に貫通する透孔を形成しこの透孔に肘木の両端を突出させて挿通し、この肘木に梁の端部下面に形成された凹部を嵌挿せしめて接合する例がある（特許文献１参照）。

実開昭５６−１００６０３号公報

しかし、前記の特許文献１に記載された木造軸組の接合構造は、繋ぎ部材である肘木が両側の梁（横架材）の全重量を負うこととなる。しかも、２個の肘木の交差部には垂直方向の切欠部が形成されており、この交差部が支点となり両端部に垂直方向の重力がかかるために交差部に応力が集中して破壊される可能性に問題があった。また、柱と２本の横架材を接合する場合には接合部を金具とボルトで補強する手段が講じられている。しかし、前述したとおり前記補強を講じたとしても東日本大地震級の激震に対して木造家屋の倒壊を防止することは極めて困難である。

そこで、本願発明者は長年の大工の棟梁としての経験を生かして大福柱工法と称する木造軸組伝統工法を確立した。すなわち、建物の中央等に例えば直径４０〜５０ｃｍ程度の柱を基礎から屋根まで貫き、その柱の貫穴に横架材を貫挿させて支える構造が最も強度を保持し、地震にも充分耐えられる最善策であることを知見して本発明に至ったものであり、本願発明の主たる目的は、前記問題点を解消し地震にも充分耐えられる安全で安心な建物に用いる木造軸組における柱と横架材の接合構造を提供することにある。

前記の課題を解決するために、本発明は、主柱と横架材の接合構造において、前記主柱の反対向する面に渡って貫通する上方と下方一対の貫穴をそれぞれの横架材の縦幅方向の長さよりもやや大きく、且つ上方と下方の貫穴の一部が直角方向に互いに交差して成り、前記下方の貫穴の底部に垂直に柱中ホゾを設けるとともに該貫穴に挿通される下方横架材下面の前記柱中ホゾに対応する箇所に設けられたホゾ穴に前記柱中ホゾを嵌合させ、前記貫穴と貫穴に挿通される横架材との隙間にそれぞれ楔を打ち込んで固定することを特徴とする木造軸組における柱と横架材の接合構造とする。

また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記下方の貫穴に挿通される下方横架材のホゾ穴に柱中ホゾを嵌合させるとともに下方横架材の凸状切欠部に上方横架材の凹状切欠部を嵌挿させてなることを特徴とする前記の木造軸組における柱と横架材の接合構造とすることが好ましい。

また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記ホゾ及びホゾ穴は平面視にて多角形からなることを特徴とする前記の木造軸組における柱と横架材の接合構造とすることが好ましい。

本願発明に係る木造軸組における柱と横架材の接合構造は、主柱に設けた平面視にて多角形に形成した柱中ホゾと横架材のホゾ穴を嵌合させることによって主柱を軸とする横方向の曲げモーメントが横架材に作用した場合でも横方向への回転が阻止され横架材による柱の損壊を防止できると共に、前記柱中ホゾと横架材のホゾ穴とを嵌合させた後、前記貫穴と横架材との隙間に楔を打ち込んで固定することにより地震等で横架材が主柱から抜けることがなく、地震による激震にも充分に耐えうる強度を維持することが可能である。

実施例に係る柱と横架材の接合構造の斜視図である。実施例に係る横架材の斜視図である。実施例に係る柱と横架材の接合構造の正面図である。実施例に係る柱と横架材の接合構造の右側面図である。図４のＡ’−Ａ’線断面図（底面視）である。図４のＢ’−Ｂ’線断面図（平面視）である。図４のＡ−Ａ線断面図である。図３のＢ−Ｂ線断面図である。実施の形態に係る施工手順の説明図である。実施の形態に係る二階建ての使用例の説明図である。実施の形態に係る三階建ての使用例の説明図である。実施の形態に係る五階建ての使用例の説明図である。

本願発明を実施するための形態（以下「実施の形態」と称する）について、以下に詳細に説明する。しかし、本願発明は、かかる実施の形態に限定されるものではない。

図１〜図８に示す本願発明の実施の形態において、背面図は正面図と同様であり、右側面図は左側面図と同様である。１は柱と横架材の接合構造を示し、２は主柱であり、３ａは下方横架材の桁であり、３ｂは上方横架材の梁であり、４は楔である。請求項１記載の本発明の実施の形態に係る横架材の接合構造１は、主柱２と横架材３の接合構造において、前記主柱２の反対向する面に渡って貫通する貫穴５を前記横架材３の上下方向の長さよりも楔シロの分をやや大きく形成し、前記貫穴５の底部に突起状の柱中ホゾ６を設けるとともに前記横架材３の前記柱中ホゾ６に対応する箇所にホゾ穴７を形成し、前記貫穴５に前記横架材３を挿通させ前記柱中ホゾをホゾ穴に嵌合させて前記貫穴６と横架材３との隙間（楔シロ）に楔４を打ち込んで固定することを特徴とする。

請求項２記載の本発明の実施の形態に係る柱と横架材の接合構造１は、図７及び図８に示すように前記請求項１記載の実施の形態において前記主柱２に形成する貫穴（５ａ，５ｂ）は上下方向に軸心をずらして貫穴の一部（下方貫穴５ａの上方部と上方貫穴５ｂの下方部）が直角方向に互いに交差するように形成し、下方貫穴５ａに挿通される横架材３ａのホゾ穴７に対応する柱中ホゾ６を嵌合させた状態で下方横架材（桁）３ａの凸状切欠部（柱中渡りあご）８に上方横架材（梁）３ｂの交差部下面に形成した凹状切欠部９を嵌挿（柱中渡りあご組）させて、下方貫穴５ａと下方横架材（桁）３ａとの桁隙間（楔シロ）（１０ａ，１０ａ）及び上方貫穴５ｂと上方横架材（梁）３ｂとの梁隙間（楔シロ）（１０ｂ，１０ｂ）に楔４をそれぞれ打ち込んで固定することを特徴とする。

本願発明の実施の形態において、建物の中央等に例えば直径４０〜５０ｃｍ程度の主柱を基礎から屋根まで貫き、その主柱の貫穴に横架材を貫挿させて支える構造となっており、特に限定されるものではないが、主柱の長さに応じて平屋建てをはじめ二階建てから五階建ての建物に充分に対応が可能である（図１０〜図１２参照）。図中破線で囲んだ部分が本願発明の実施の形態に係る接合構造部である。図１２に示すように主柱を建物の中央寄りに２本、奥行き方向に図示しない複数本設け、更に最上階に屋上を設けてもよい。この主柱は図１２に示すように下方側が太く上方に行くに従って細くなる立木加工材、或いは載頭円錐形や載頭角錐形に加工したものでもよい。また、本願発明の木造軸組の接合構造の加工は熟練を要することなく基礎的な技術があれば簡単にできることから若い技能者の育成にも役立つものである。更に、本願発明に係る柱と横架材の接合構造は前述のとおり地震の揺れに充分に耐えうる強度を有することからシェルター等の地震避難用の空間を確保する手段として応用が可能である。使用する木材も特に限定はなく例えば千葉県の山武杉のように全国の木材を地産地消に有効利用することが望ましい。

主柱２に形成する貫穴（５ａ，５ｂ）は、柱の強度を損なわない程度の大きさに形成することが好ましい。特に限定するものではないが、主柱２の貫穴形成箇所の断面における貫穴以外の残存面積が通常の管柱と同程度以上の面積を保持することが好ましい。貫穴５ａの底部に形成される柱中ホゾ６の高さは楔４を打ち込む隙間１０ａの高さを越えない範囲内で形成する。特に限定するものではないが１〜４ｃｍの範囲が好ましく、２〜３ｃｍの範囲がより好ましい。柱中ホゾ６の形状は横架材が横方向の曲げモーメントを受けたときに回転を阻止するために平面視にて多角形が好ましく、主柱の形状に応じて正方形乃至長方形がより好ましい。

上下方向の横架材は下方横架材（桁）３ａの凸状切欠部８に上方横架材（梁）３ｂの交差部下面に形成した凹状切欠部９を嵌挿（柱中渡りあご組）させて接合する。前記下方横架材（桁）３ａの凸状切欠部８は強度を考慮して上端部分を切欠していないが、通常の
渡りあご組と同様に切欠いてもよい。これらの主柱や横架材の加工は、のみ或いはチェーンソーなどで加工してもよい。

前記主柱２を基礎天上に束石を添えてその上に設置する。施工はクレーンで材料を吊り上げて行う。手順は以下の通りである（図９参照）。
第１工程：イ）主柱を立てる。ロ）桁を柱の貫穴に挿通する。ハ）桁を柱中ホゾに入れる。
第２工程：イ）梁を柱の貫穴に挿通する。ロ）梁を柱中渡りあごに組落とす。
第３工程：イ）楔を桁と主柱の隙間（楔シロ）に打ち込む。ロ）楔を梁と主柱の隙間（楔シロ）に打ち込む。

以下に実施例を挙げて本願発明について説明する。発明者は、前記実施の形態に係る木造軸組の接合構造を具体化するための模型を作成した。断面が正方形の主柱材と断面が長方形の梁材と桁材を準備し、主柱材の反対向する面に渡って下方貫穴５ａと上方貫穴５ｂを穿設し、下方貫穴５ａの底部の周辺を削り取って中央部に正方形の柱中ホゾ６を形成した。次ぎに、桁材の一面側に相対する角部を切り欠いて凸状切欠部８を形成し、その反対面側にホゾ穴７を形成した。次ぎに、梁材の一面側に前記凸状切欠部８に対応する凹状切欠部９を形成した。次ぎに、楔を４個作成した。作成した主柱と梁と桁を前記の施工手順に従って組み立てた。前記模型は手順通り組み立てが完了した。完成した模型は主柱と梁及び桁とがぐらつきが一切なく堅固に固定していることが確認された。

本願発明に係る木造軸組における柱と横架材の接合構造によれば地震にも充分耐えられる安全で安心な建物をリーズナブルな価格で提供でき、且つ国産の材木を使用することにより全国の林業並びに建築業の活性化にも大いに貢献する。

１：柱と横架材の接合構造
２：主柱
３：横架材
３ａ：桁（下方横架材）
３ｂ：梁（上方横架材）
４：楔
５：貫穴
５ａ：下方貫穴
５ｂ：上方貫穴
６：柱中ホゾ
７：ホゾ穴
８：凸状切欠部（柱中渡りあご）
９：凹状切欠部
１０ａ：桁隙間（楔シロ）
１０ｂ：梁隙間（楔シロ）

Claims

主柱と横架材の接合構造において、前記主柱の反対向する面に渡って貫通する上方と下方一対の貫穴をそれぞれの横架材の縦幅方向の長さよりもやや大きく、且つ上方と下方の貫穴の一部が直角方向に互いに交差して成り、前記下方の貫穴の底部に垂直に柱中ホゾを設けるとともに該貫穴に挿通される下方横架材下面の前記柱中ホゾに対応する箇所に設けられたホゾ穴に前記柱中ホゾを嵌合させ、前記貫穴と貫穴に挿通される横架材との隙間にそれぞれ楔を打ち込んで固定することを特徴とする木造軸組における柱と横架材の接合構造。
前記下方の貫穴に挿通される下方横架材のホゾ穴に柱中ホゾを嵌合させるとともに下方横架材の凸状切欠部に上方横架材の凹状切欠部を嵌挿させてなることを特徴とする請求項１記載の木造軸組における柱と横架材の接合構造。
前記柱中ホゾ及びホゾ穴は平面視にて多角形からなることを特徴とする請求項１又は２記載の木造軸組における柱と横架材の接合構造。