JP5808590B2 - 柱梁接合構造及び柱梁接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、耐火性を有する木造の柱と梁との柱梁接合構造、及びこの柱梁接合構造を構築する柱梁接合方法に関する。

近年、木造の柱や梁として、燃え止まり機能を備えた耐火木造構造部材が提案されている。例えば、特許文献１には、木材からなる荷重支持層と、荷重支持層の外側に設けられる燃え止まり層と、燃え止まり層の外側に設けられる燃え代層と、を有する複合木質構造材が開示されている。このような耐火木造構造部材を柱や梁にして構築される木造建物においては、柱と梁との接合部にも、耐火木造構造部材と同等の耐火性が求められる。

特開２００８−２１８９号公報

本発明は係る事実を考慮し、耐火性を有する木造の柱と梁との接合部に耐火性を付与することが可能な柱梁接合構造、及びこの柱梁接合構造を構築する柱梁接合方法を提供することを課題とする。

第１態様の発明は、荷重を支持する木製の柱心材と、前記柱心材の外周を取り囲む第１燃え止まり層と、前記第１燃え止まり層の外周を取り囲む木製の第１燃え代層と、を備えた柱と、荷重を支持する木製の梁心材と、前記梁心材の側面と下面とを取り囲む第２燃え止まり層と、前記第２燃え止まり層の側面と下面とを取り囲む木製の第２燃え代層と、を備えた梁と、前記柱心材に固定され、前記梁心材の端部が接続される接合部材と、前記接合部材の側面と下面とを取り囲み、側面と下面とを第３燃え代層に取り囲まれる第３燃え止まり層と、を有する柱梁接合構造である。

第１態様の発明では、柱心材に固定された接合部材に梁心材の端部を接続することにより、柱心材と梁心材との間で荷重を伝達することができ、柱に梁を接合することができる。また、接合部材の側面と下面とが、側面と下面とを第３燃え代層に取り囲まれる第３燃え止まり層によって取り囲まれているので、火災（加熱）時及び火災（加熱）終了後における接合部材の温度上昇を抑制することができる。これにより、柱と梁との接合部に耐火性を付与することができる。

第２態様の発明は、第１態様の柱梁接合構造において、前記梁心材の上面に設けられ、前記第３燃え止まり層とで前記接合部材の外周を取り囲み、前記第２燃え止まり層とで前記梁心材の外周を取り囲むコンクリート製の床版を有する柱梁接合構造である。

第２態様の発明では、第３燃え止まり層と床版とによって接合部材の外周が取り囲まれ、第２燃え止まり層と床版とによって梁心材の外周が取り囲まれているので、火災（加熱）時及び火災（加熱）終了後における接合部材及び梁心材の温度上昇を抑制することができる。

第３態様の発明は、第１又は第２態様の柱梁接合構造において、前記接合部材は、前記梁心材の端部が挿入されて接続される挿入部を有する。

第３態様の発明では、接合部材の挿入部に梁心材の端部を挿入することによって、ボルト接合やコンクリート打設等の煩雑な作業を必須の作業とせずに、柱に梁を接合することができる。

第４態様の発明は、第１〜第３態様の何れか１態様の柱梁接合構造を構築する柱梁接合方法において、前記柱心材に前記接合部材を固定する接合部材固定工程と、前記第３燃え止まり層を形成する第３燃え止まり層形成工程と、前記接合部材に前記梁心材の端部を接合する梁接合工程と、を有する柱梁接合方法である。

第４態様の発明では、柱梁接合構造を構築する柱梁接合方法において、接合部材により、柱に梁を接合することができる。また、第３燃え止まり層により、柱と梁との接合部に耐火性を付与することができる。

本発明は上記構成としたので、耐火性を有する木造の柱と梁との接合部に耐火性を付与することができる。

本発明の第１の実施形態に係る柱梁接合構造を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る柱梁接合方法を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る柱梁接合構造の変形例を示す正面断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る柱梁接合構造を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る柱梁接合構造の変形例を示す正面断面図である。 本発明の実施形態に係る柱梁接合構造の変形例を示す正面断面図である。 本発明の実施形態に係る柱梁接合構造の変形例を示す正面断面図である。 本発明の実施形態に係る柱梁接合構造の変形例を示す正面断面図である。

図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。

図１の斜視図、図１のＡ−Ａ断面図である図２、及び図１のＢ−Ｂ断面図である図３に示すように、柱梁接合構造１０は、柱１２、１４、梁１６、接合構造体１８、及びブロック部材２０を有している。柱１２には４つの梁１６が接合されており、これらの梁１６は、平面視にて各梁１６の材軸が柱１２の中心軸で交差するように略配置されている。説明の都合上、図１には描かれていないが、図２、３に示すように、梁１６の上面には床版２２が設けられている。

図２に示すように、柱１２、１４は、荷重を支持する木製の柱心材２４と、柱心材２４の外周を取り囲む第１燃え止まり層２６と、第１燃え止まり層２６の外周を取り囲む木製の第１燃え代層２８とを備えている。下階の柱１２（柱１２の柱心材２４）の上には、上階の柱１４（柱１４の柱心材２４）が載置されている。

図２、及び図４（ａ）の斜視図に示すように、柱１２において、第１燃え止まり層２６の上面から上方へ突出する柱心材２４の柱突出部４６の上面には、平面視にて略十字状の溝３０が形成されている。また、柱１４において、第１燃え止まり層２６の下面から下方へ突出する柱心材２４の柱突出部７０の下面には、平面視にて略十字状の溝３２が形成されている。

図２に示すように、柱１２と柱１４とは、接合構造体１８によって接合されている。接合構造体１８は、筒状部材４０、挿入部材４２、及び接合部材４４によって構成されている。筒状部材４０、挿入部材４２、及び接合部材４４は、鋼製の部材である。

図２、及び図４（ａ）に示すように、筒状部材４０は角筒形状の部材であり、柱突出部４６が、筒状部材４０の中空部４８に挿入される。筒状部材４０の上端部のコーナー部には、筒状部材４０の外側へ張り出すように配置された板状のフランジ５０が溶接等によって固定されている。

図２に示すように、挿入部材４２は、鋼板により形成された水平プレート５２と、水平プレート５２の下面に一体に設けられた下挿入部５４と、水平プレート５２の上面に一体に設けられた上挿入部５６とによって構成されている。下挿入部５４及び上挿入部５６は、平面視にて略十字状に配置された鋼板によって形成されている。下挿入部５４と上挿入部５６とは、平面視にて略一致している。

筒状部材４０と、挿入部材４２とは、筒状部材４０のフランジ５０と、挿入部材４２の水平プレート５２とをボルト５８及びナット１００で接合することにより一体化されている。そして、溝３０へ下挿入部５４を挿入させるようにして、柱突出部４６の上面が水平プレート５２の下面に接触するまで、筒状部材４０の中空部４８へ柱突出部４６を挿入し、溝３２へ上挿入部５６を挿入させるようにして、水平プレート５２の上面に柱突出部７０を載置することにより、柱１２と柱１４とは接合される。なお、筒状部材４０、水平プレート５２、及び下挿入部５４は、接着剤により、柱突出部４６に固定されている。また、水平プレート５２及び上挿入部５６は、接着剤により、柱突出部７０に固定されている。そして、このような構成により、柱１２と柱１４との間において、鉛直荷重は、水平プレート５２を介して、柱１２の柱心材２４（柱突出部４６）の上面と、柱１４の柱心材２４（柱突出部７０）の下面との支圧により伝達される。

図２に示すように、梁１６は、荷重を支持する木製の梁心材３４と、梁心材３４の側面と下面とを取り囲む第２燃え止まり層３６と、第２燃え止まり層３６の側面と下面とを取り囲む木製の第２燃え代層３８とを備えている。

図２、３に示すように、接合部材４４は、奥壁部６０と、奥壁部６０の左右端部に固定された側壁部６２、６４と、奥壁部６０及び側壁部６２、６４の下端部に固定された底部６６とによって構成されている。奥壁部６０、側壁部６２、６４、及び底部６６は、鋼製の板状部材により形成されている。接合部材４４は、奥壁部６０の背面（外側の面）を筒状部材４０の外周面に溶接等により固定することにより、筒状部材４０に固定されている。すなわち、筒状部材４０の中空部４８に、柱１２の柱突出部４６を挿入することにより、筒状部材４０を介して、柱心材２４に接合部材４４が固定される。

接合部材４４は、奥壁部６０、側壁部６２、６４、及び底部６６に囲まれて形成された箱状の挿入部６８を有している。挿入部６８は、上面及び正面が開口している。そして、柱１２、１４の側面に形成された切り欠き部８２に梁１６の梁心材３４の端部を挿入し、この梁心材３４の端部を挿入部６８へ挿入して接続することによって、柱１２に梁１６が接合されている。なお、梁１６の梁心材３４の端部は、接着剤により、接合部材４４に固定されている。そして、このような構成により、曲げ荷重は、筒状部材４０及び挿入部材４２を介して柱１２、１４と梁１６との間で伝達される。

図４（ａ）に示すように、ブロック部材２０は、平面視にてＬ字状の木製の第３燃え代層７２と、第３燃え代層７２の端面（図４（ｂ）の斜視図において、接合部材４４の側壁部６２、６４の外面と対向する面）に設けられた燃え止まり板７４と、第３燃え代層７２の内周面に設けられた燃え止まり板７６と、第３燃え代層７２の上面に設けられた燃え止まり板７８とを備えている。また、柱１２を構成する、第１燃え止り層２６及び第１燃え代層２８の上面には、平面視にて正方形の枠状の燃え止まり板８０が設けられている。

そして、筒状部材４０の外側の角部と、ブロック部材２０（燃え止まり板７６）の内側の角部とを合わせるようにして４つのブロック部材２０を配置し、図４（ｂ）に示すように、配置した４つのブロック部材２０により筒状部材４０の外周を取り囲んでいる。

この状態において、図３に示すように、対向する一対の燃え止まり板７４と、接合部材４４の底部６６の下方に位置する、燃え止まり板８０の部分とによって、第３燃え止まり層８４が形成される。すなわち、接合部材４４は、第３燃え止まり層８４により側面と下面とを取り囲まれ、第３燃え止まり層８４は、側面を第３燃え代層７２に取り囲まれ、下面を第１燃え代層２８に取り囲まれている。また、図２に示すように、梁心材３４の端部が挿入部６８へ接続された状態で、第３燃え止まり層８４の端面は、梁１６の第２燃え止り層３６の端面に接触している。

図２、３に示すように、梁１４の上面には、鉄筋コンクリート製の床版２２が設けられている。すなわち、梁心材３４、第２燃え止まり層３６、及び第２燃え代層３８の上面に、床版２２が設けられている。これにより、梁心材３４の外周が、第２燃え止まり層３６と床版２２とによって取り囲まれ、第２燃え止まり層３６の外周が、第２燃え代層３８と床版２２とによって取り囲まれている。また、床版２２の下面とフランジ５０の下面とは、高さが略一致している。これにより、フランジ５０及び水平プレート５２の側面と、水平プレート５２の上面の外縁部とは、床版２２に覆われ、フランジ５０の下面は燃え止まり板７８に覆われている。

次に、柱梁接合方法について説明する。ここでは、図４（ａ）〜（ｄ）の斜視図により、柱梁接合構造を構築する柱梁接合方法の一例について説明する。柱梁接合方法は、接合部材固定工程、第３燃え止まり層形成工程、梁接合工程、柱接合工程、及び床形成工程によって構成されている。

まず、接合部材固定工程では、図４（ａ）に示すように、筒状部材４０の中空部４８に、柱１２の柱突出部４６を挿入することにより、筒状部材４０を介して、柱心材２４に接合部材４４を固定する。

次に、第３燃え止まり層形成工程では、図４（ｂ）に示すように、筒状部材４０の外側の角部と、ブロック部材２０（燃え止まり板７６）の内側の角部とを合わせるようにして４つのブロック部材２０を配置することにより、対向する一対の燃え止まり板７４と、接合部材４４の底部６６の下方に位置する、燃え止まり板８０の部分とによって、第３燃え止まり層８４を形成する。

次に、梁接合工程では、図４（ｃ）に示すように、梁１６の梁心材３４の端部を挿入部６８へ挿入して接続することにより、柱１２に梁１６を接合する。

次に、柱接合工程では、図４（ｃ）に示すように、フランジ５０と水平プレート５２とをボルト５８及びナット１００で接合して一体化し、釘９８等によってブロック部材２０をフランジ５０及び水平プレート５２に固定した後に、図４（ｄ）に示すように、水平プレート５２の上面に柱１４の柱突出部７０を載置することによって、柱１２と柱１４とを接合する。

次に、床形成工程では、コンクリートを打設して、梁１６の上面に鉄筋コンクリート製の床版２２を形成する。また、ナット１００を収容するために、ブロック部材２０の上面に形成されている切り欠き１０２をモルタル等の充填材Ｍで塞ぐ。

次に、本発明の第１の実施形態の作用と効果について説明する。

本発明の第１の実施形態に係る柱梁接合構造１０では、図２に示すように、柱１２の柱心材２４に固定された接合部材４４に、梁１６の梁心材３４の端部を接続することにより、柱心材２４と梁心材３４との間で荷重を伝達することができ、柱１２に梁１６を接合することができる。

また、火災が発生したときに火炎が第１燃え代層２８に着火し、第１燃え代層２８が燃焼する。そして、燃焼した第１燃え代層２８は炭化する。よって、柱１２、１４の外部から柱心材２４への熱伝達と酸素供給とを、炭化した第１燃え代層２８が遮断し、第１燃え止まり層２６が吸熱するので、火災（加熱）時及び火災（加熱）終了後における柱心材２４の温度上昇を抑制することができる。これにより、火災（加熱）時及び火災（加熱）終了後において、所定時間（例えば、１時間耐火の場合には、１時間）の間、柱心材２４を着火温度未満に抑え、柱心材２４を燃焼させずに燃え止まらせて、構造体として機能させることができる。

また、火災が発生したときに火炎が第２燃え代層３８に着火し、第２燃え代層３８が燃焼する。そして、燃焼した第２燃え代層３８は炭化する。よって、梁１６の外部から梁心材３４への熱伝達と酸素供給とを、炭化した第２燃え代層３８と、コンクリート製の床版２２とが遮断し、第２燃え止まり層３６が吸熱するので、火災（加熱）時及び火災（加熱）終了後における梁心材３４の温度上昇を抑制することができる。これにより、火災（加熱）時及び火災（加熱）終了後において、所定時間（例えば、１時間耐火の場合には、１時間）の間、梁心材３４を着火温度未満に抑え、梁心材３４を燃焼させずに燃え止まらせて、構造体として機能させることができる。

また、図２に示すように、梁心材３４の端部が挿入部６８へ接続された状態で、第３燃え止まり層８４の端面は、梁１６の第２燃え止り層３６の端面に接触しているので、柱１２と梁１６との接合部から熱が進入して、柱１２、１４の柱心材２４、及び梁１６の梁心材３４の温度が上昇するのを抑制することができる。

よって、火災（加熱）時及び火災（加熱）終了後において、所定時間（例えば、１時間耐火の場合には、１時間）の間、柱心材２４及び梁心材３４を着火温度未満に抑え、柱心材２４及び梁心材３４を燃焼させずに燃え止まらせて、構造体として機能させることができる。

また、図３に示すように、接合部材４４は、側面が第３燃え代層７２に取り囲まれ下面が第１燃え代層２８に取り囲まれている第３燃え止まり層８４により、側面と下面とが取り囲まれている。また、図２に示すように、筒状部材４０は、外側を第３燃え代層７２に取り囲まれた燃え止まり板７６により、外周面のコーナー部付近が取り囲まれ、外周面の他の部分は接合部材４４によって取り囲まれている。また、図２に示すように、挿入部材４２は、平面視における中央領域が、柱突出部４６の上面と柱突出部７０の下面との間に配置され、平面視における中央領域以外の外周領域が、コンクリート製の床版２２に埋設されている。また、フランジ５０の側面は床版２２に覆われ、フランジ５０の下面は燃え止まり板７８に覆われている。また、図２に示すように、梁心材３４の端部が挿入部６８へ接続された状態で、第３燃え止まり層８４の端面は、梁１６の第２燃え止り層３６の端面に接触している。

これらにより、先に説明した「梁心材３４の温度上昇が抑制される」のと同様の原理で、火災（加熱）時及び火災（加熱）終了後における接合構造体１８の温度上昇を抑制することができる。これによって、柱１２と梁１６との接合部に耐火性を付与することができる。

また、接合部材４４の挿入部６８へ梁１６の梁心材３４の端部を挿入することにより、柱１２に梁１６を接合することができる。すなわち、ボルト接合やコンクリート打設等の煩雑な作業を必須の作業とせずに、柱１２に梁１６を接合することができる。

また、柱梁接合構造１０では、図４（ａ）に示すように、ほぞ接合の場合に柱心材２４に形成される大きな断面欠損を生じさせずに、柱１２に梁１６を接合することができる。すなわち、柱１２と梁１６との接合強度を向上させることができる。また、柱心材２４に大きな断面欠損を生じさせなくてよいので、柱心材２４の平断面（構造断面）を小さくすることができ、柱１２の平断面（構造断面）を小さくすることができる。

また、筒状部材４０を設置することによって、接合部材４４を柱１２の柱心材２４に固定することができる。これにより、建物の建築において、柱、梁の組み立て作業の効率化を図ることができる。

また、筒状部材４０及び挿入部材４２（下挿入部５４と上挿入部５６）を設けることによって、柱１２と柱１４とを接合した状態から、柱１２に対して柱１４が横方向へずれるのを防止することができる。

また、筒状部材４０と挿入部材４２とは、別々の部材であり、ボルト５８及びナット１００によって接合されて一体化されるので、例えば、工場等で、筒状部材４０を柱１２に取り付け、挿入部材４２を柱１４に取り付けておいて、現場で筒状部材４０と挿入部材４２とを接合することにより、柱１２と柱１４とを接合することができる。

また、第１の実施形態に係る柱梁接合方法では、接合部材４４により、柱１２に梁１６を接合することができる。また、第３燃え止まり層８４を形成することにより、接合部材４４の温度上昇を抑制し、柱１２と梁１６との接合部に耐火性を付与することができる。

また、柱接合工程では、１階分の長さの柱同士（柱１２と柱１４）を接合するので、柱を短い長さの構造部材とすることができる。これにより、柱の搬送、揚重、移動、配置等の作業が行い易くなる。

以上、本発明の第１の実施形態について説明した。

なお、本発明の第１の実施形態では、図２に示すように、柱突出部４６の上面と、柱突出部７０の下面との間に水平プレート５２を配置した例を示したが、柱１２と柱１４との間で鉛直荷重が伝達されれば、どの様な構成であってもよい。例えば、柱突出部４６の上面と、柱突出部７０の下面との間にモルタル等の充填材Ｍを充填してもよいし、柱突出部４６の上面に柱突出部７０を直接載置するようにしてもよい。柱突出部４６の上面と、柱突出部７０の下面との間に水平プレート５２を配置したり、図５の正面断面図に示す柱梁接合構造１２４のように、充填材Ｍを充填したりすることによって、柱突出部４６の上面に均一に柱１４の荷重を伝達することができる。充填材Ｍとしては、モルタル、繊維補強セメントなどが挙げられる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

本発明の第２の実施形態の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図６（ａ）、（ｂ）の斜視図に示すように、第２の実施形態の柱梁接合構造８６では、接合部材４４が、筒状部材４０等の部材を介さずに、柱８８の柱心材２４に直接固定されている。図６（ａ）には、接合部材４４が柱心材２４に固定される前の状態が描かれ、図６（ｂ）には、接合部材４４が柱心材２４に固定された状態が描かれている。

図６（ａ）に示すように、柱８８は、図５において充填材Ｍを介さずに柱１２と柱１４とを一体化したものと同様の構成になっている。また、柱梁接合構造８６では、柱８８にブロック部材２０（図４（ａ）を参照のこと）が一体に形成されている。すなわち、第１燃え代層２８と第３燃え代層７２とが、平面視にて略一致するとともに一体化され、第１燃え止まり層２６と燃え止まり板７６とが、平面視にて略一致するとともに一体化されている。なお、燃え止まり板７８、８０は、設けられていない。接合部材４４を取り囲むように配置される燃え止まり部材９０は、第１の実施形態で示した第３燃え止まり層８４（図３を参照のこと）と同様の構成になっている。

図６（ａ）に示すように、柱８８の柱心材２４には、複数の貫通孔９２が略水平に形成されており、この貫通孔９２にボルト９４を貫通させ、図６（ｂ）に示すように、一方の端部にナット９６をねじ込み締め付けることによって、柱心材２４に接合部材４４を固定している。そして、接合部材４４を取り囲むように燃え止まり部材９０を配置し、接着剤等により接合部材４４に固定する。そして、図６（ｂ）に示すように、梁１６の梁心材３４の端部を接合部材４４の挿入部６８へ挿入することにより、柱１２に梁１６を接合する。

次に、本発明の第２の実施形態の作用と効果について説明する。

第２の実施形態では、切り欠き部８２と貫通孔９２とを形成する程度の加工を行うだけで、比較的容易に、柱８８の任意の位置（高さ）に梁１６を接合することができる。

以上、本発明の第１及び第２の実施形態について説明した。

なお、本発明の第１及び第２の実施形態で示した、柱心材２４、梁心材３４、第１燃え代層２８、第２燃え代層３８、及び第３燃え代層７２は、木材によって形成されていればよい。例えば、柱心材２４、梁心材３４、第１燃え代層２８、第２燃え代層３８、及び第３燃え代層７２は、米松、唐松、檜、杉、あすなろ等の一般の木造建築に用いられる柱材や梁材（以下、「一般木材」とする）によって形成してもよいし、これらの一般木材を角柱状の単材に加工し、この単材を複数集成し単材同士を接着剤により接着して一体化することによって形成してもよい。

また、第１燃え止まり層２６、第２燃え止まり層３６、及び燃え止まり板７４、７６、７８、８０は、熱の吸収が可能な層であればよい。例えば、第１燃え止まり層２６、第２燃え止まり層３６、及び燃え止まり板７４、７６、７８、８０は、一般木材よりも熱容量が大きな材料、一般木材よりも断熱性が高い材料、又は一般木材よりも熱慣性が高い材料によって形成してもよいし、これらの材料と一般木材とを組み合わせて形成してもよい。

一般木材よりも熱容量が大きな材料としては、モルタル、石材、ガラス、繊維補強セメント等の無機質材料、各種の金属材料などが挙げられる。一般木材よりも断熱性が高い材料としては、珪酸カルシウム板、ロックウール、グラスウールなどが挙げられる。一般木材よりも熱慣性が高い材料としては、セランガンバツ、ジャラ、ボンゴシ等の木材が挙げられる。

また、本発明の第１及び第２の実施形態では、図２、３に示すように、第２燃え止まり層３６が、梁心材３４の側面と下面とを取り囲み、第２燃え代層３８が、第２燃え止まり層３６の側面と下面とを取り囲む例を示したが、第２燃え止まり層３６が、梁心材３４の外周を取り囲み、第２燃え代層３８が、第２燃え止まり層３６の外周を取り囲むようにしてもよい。

また、本発明の第１及び第２の実施形態では、梁１６の端部を挿入する切り欠き部８２を柱１２、１４の側面に形成した例を示したが、この切り欠き部８２は、図２に示すように、柱１２、１４に梁１６が接合され梁１６の上面に床版２２が設けられた状態で、床版２２の上面と、柱１４の第１燃え止まり層２６及び第１燃え燃え代層２８の下面との間に、１０〜２０ｍｍ程度の隙間を有するように形成してもよい（以下、床版２２の上面に形成される隙間を「上目地」とする）。このようにすれば、切り欠き部８２の開口面積が大きくなるので、プレキャスト床版を設置することにより床版２２を形成する場合に、プレキャスト床版が設置し易くなる。また、上目地に、耐火性を有する充填材を充填して耐火処理を施すことによって、上目地から熱が進入することを防ぐことができる。また、上目地に、耐火性を有する可撓性材料を充填することにより、第１燃え止まり層２６や第１燃え代層２８が乾燥等により上下方向へ収縮した場合においても、上目地が閉塞された状態を維持することができる。

また、本発明の第１の実施形態では、筒状部材４０、挿入部材４２、及び接合部材４４によって接合構造体１８を構成した例を示したが、筒状部材４０及び挿入部材４２は、柱１４の柱心材２４から柱１２の柱心材２４へ軸力が伝達されるように、柱１２の柱心材２４と柱１４の柱心材２４とをつなぐことができれば、どのような形状でもよいし、どのような材料によって形成してもよい。例えば、筒状部材４０の平断面形状を円形、多角形にしてもよい。また、例えば、下挿入部５４を設けなくてもよいし、挿入部材４２と筒状部材４０との上下の配置を逆にしてもよいし、挿入部材４２のみによって柱１２の柱心材２４と柱１４の柱心材２４とをつないでもよい。また、例えば、図５に示すように、筒状部材４０のみによって柱１２の柱心材２４と柱１４の柱心材２４とをつないでもよい。

また、本発明の第１及び第２の実施形態で示した接合部材４４は、柱１２の柱心材２４に固定されて梁１６の梁心材３４の端部を接続することにより、柱心材２４と梁心材３４との間で荷重を伝達することができるものであればよい。例えば、接合部材は４４は、必要とする強度が得られれば、木、鋼鉄、樹脂、コンクリート等のどのような材料によって形成してもよい。先に述べたように、第１及び第２の実施形態では、接合部材４４の温度上昇が抑制されるので、耐火性や吸熱性が期待できない材料によって接合部材４４が形成されていても、柱１２と梁１６との接合部に付与される耐火性が損なわれることはない。

また、例えば、図７〜１０の正面断面図に示されている柱梁接合構造１０４、１０６、１０８、１１０のように、接合部材４４をコッター溝部材１１２Ａ、１１４Ａ、１１６Ａやコッター溝部１２２Ａとしてもよい。

図７の正面断面図に示すように、柱梁接合構造１０４では、柱８８の柱心材２４に鋼製のコッター溝部材１１２Ａが固定され、梁１６の梁心材３４の端部に鋼製のコッター溝部材１１２Ｂが固定されている。また、コッター溝部材１１２Ａの外側の端面（突出している部分の頂部の面）は、第１燃え代層２８の外周面と略面一になっている。そして、コッター溝部材１１２Ａとコッター溝部材１１２Ｂとの間にモルタル等の充填材Ｍを充填し硬化させて、柱８８に梁１６を接合する。この構成により。硬化した充填材Ｍを介して、柱心材２４と梁心材３４との間で、せん断力を伝達することができる。

図８の正面断面図に示すように、柱梁接合構造１０６では、柱８８の柱心材２４に鋼製のコッター溝部材１１４Ａが固定され、梁１６の梁心材３４の端部に鋼製のコッター溝部材１１４Ｂが固定されている。また、コッター溝部材１１４Ａの外側の端面（突出している部分の頂部の面）は、第１燃え代層２８の外周面と略面一になっている。また、コッター溝部材１１４Ａとコッター溝部材１１４Ｂとの間に、硬化したモルタルよりもせん断力の伝達効率の高いコッターピース１２０が配置されている。そして、コッター溝部材１１４Ａとコッターピース１２０、及びコッター溝部材１１４Ｂとコッターピース１２０との間にモルタル等の充填材Ｍを充填し硬化させて、柱８８に梁１６を接合する。この構成により、コッターピース１２０、及び硬化してコッターピース１２０と一体になった充填材Ｍを介して、柱心材２４と梁心材３４との間で、せん断力を伝達することができる。

図９の正面断面図に示すように、柱梁接合構造１０８では、柱８８の柱心材２４に鋼製のコッター溝部材１１６Ａが固定され、梁１６の梁心材３４の端部に鋼製のコッター溝部材１１６Ｂが固定されている。また、コッター溝部材１１６Ａの外側の端面（突出している部分の頂部の面）は、柱心材２４の外周面と略面一になっている。そして、コッター溝部材１１６Ａとコッター溝部材１１６Ｂとの間にモルタル等の充填材Ｍを充填し硬化させて、柱１２に梁１６を接合する。この構成により、硬化した充填材Ｍを介して、柱心材２４と梁心材３４との間で、せん断力を伝達することができる。

図１０の正面断面図に示すように、柱梁接合構造１１０では、柱８８の柱心材２４の接合面に、複数の溝により構成されるコッター溝部１２２Ａが形成され、梁１６の梁心材３４の端面に、複数の溝により構成されるコッター溝部１２２Ｂが形成されている。また、コッター溝部１２２Ａの外側の端面（突出している部分の頂部の面）は、柱心材２４の外周面と略面一になっている。そして、コッター溝部１２２Ａとコッター溝部１２２Ｂとの間にモルタル等の充填材Ｍを充填し硬化させて、柱１２に梁１６を接合する。この構成により、硬化した充填材Ｍを介して、柱心材２４と梁心材３４との間で、せん断力を伝達することができる。なお、コッター溝部１２２Ａの外側の端面（突出している部分の頂部の面）が、第１燃え代層２８の外周面と略面一になる構成にしてもよい。

柱梁接合構造１０４、１０６、１０８、１１０では、コッター溝部材１１２Ａ、１１４Ａ、１１６Ａ、１１８Ａと、コッター溝部材１１２Ｂ、１１４Ｂ、１１６Ｂ、１１８Ｂとの間に形成される隙間や、コッター溝部１２２Ａとコッター溝部１２２Ｂとの間に形成される隙間によって、梁１６の梁長方向に対する梁１６の設置誤差を吸収することができる。なお、コッター溝部材やコッター溝部の形状は、柱心材２４と梁心材３４との間で鉛直方向のせん断力を確実に伝達できれば、どのような形状にしてもよい。

また、本発明の第１及び第２の実施形態では、梁１６の梁心材３４の端部を接合部材４４の挿入部６８へ挿入して接続することにより、柱１２に梁１６を接合する例を示したが、梁心材３４の端部は、この状態のまま接合部材４４に固定せずに、所謂「ピン接合」の状態にしてもよいし、ボルトやドリフトピン等の固定部材によって接合部材４４に固定してもよい。

また、本発明の第１及び第２の実施形態では、梁心材３４の端部が挿入部６８へ接続された状態で、第３燃え止まり層８４の端面を、梁１６の第２燃え止り層３６の端面に接触させた例を示したが、第３燃え止まり層８４の端面と、梁１６の第２燃え止り層３６の端面とは、対向していればよい。すなわち、第３燃え止まり層８４の端面と、梁１６の第２燃え止り層３６の端面とは、接触していてもよいし、隙間を有していてもよい。隙間を有する場合には、この隙間からの熱の進入を防ぐために、モルタル等の充填材Ｍを充填してこの隙間を塞ぐ。

また、本発明の第１及び第２の実施形態では、柱１２に４つの梁１６を接合した例を示したが、柱１２に接合する梁１６はいくつでもよい。例えば、１つの梁１６のみを柱１２に接合してもよいし、平面視にて一直線状、Ｌ字状又はＴ字状に配置されるように２つ又は３つの梁１６を柱１２に接合してもよい。

また、第１の実施形態では、４つのブロック部材２０により筒状部材４０の外周を取り囲んだ例を示し、第２の実施形態では、柱８８にブロック部材２０が一体に形成されている例を示したが、第１の実施形態において、柱１２にブロック部材２０を一体に形成してもよいし、第２の実施形態において、４つのブロック部材２０により筒状部材４０の外周を取り囲むようにしてもよい。

また、第１及び第２の実施形態では、柱心材２４、第１燃え止まり層２６、及び第１燃え代層２８により構成された柱１２、１４と、梁心材３４、第２燃え止まり層３６、及び第２燃え代層３８により構成された梁１６とを用いた例を示したが、第１及び第２の実施形態は、一般的な木造の柱や梁に対しても適用可能である。

また、本発明の第１及び第２の実施形態では、柱１２に梁１６を接合する柱梁接合構造１０、８６について説明したが、この柱梁接合構造１０、８６を梁同士（例えば、大梁と小梁）の接合に適用してもよい。

また、本発明の第１及び第２の実施形態では、床版２２を鉄筋コンクリート製とした例を示したが、床版２２は、鉄筋コンクリート製以外のものであってもよい。例えば、ＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）床版、穴あきＰＣ（プレストレスト・コンクリート）床版、ハーフＰＣ（プレストレスト・コンクリート）床版であってもよいし、プレキャスト製のこれらの床版であってもよい。

以上、本発明の第１及び第２の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、第１及び第２の実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０、８６、１０４、１０６、１０８、１１０、１２４ 柱梁接合構造
１２、８８ 柱
１６ 梁
２２ 床版
２４ 柱心材
２６ 第１燃え止まり層
２８ 第１燃え代層
３４ 梁心材
３６ 第２燃え止まり層
３８ 第２燃え代層
４４ 接合部材
７２ 第３燃え代層
８４ 第３燃え止まり層
１１２Ａ、１１４Ａ、１１６Ａ、１１８Ａ コッター溝部材（接合部材）
１２２Ａ コッター溝部（接合部材）

Claims (4)

1. 荷重を支持する木製の柱心材と、前記柱心材の外周を取り囲む第１燃え止まり層と、前記第１燃え止まり層の外周を取り囲む木製の第１燃え代層と、を備えた柱と、
   荷重を支持する木製の梁心材と、前記梁心材の側面と下面とを取り囲む第２燃え止まり層と、前記第２燃え止まり層の側面と下面とを取り囲む木製の第２燃え代層と、を備えた梁と、
   前記柱心材に固定され、前記梁心材の端部が接続される接合部材と、
   前記接合部材の側面と下面とを取り囲み、側面を第３燃え代層に取り囲まれるとともに下面を前記第１燃え代層に取り囲まれる第３燃え止まり層と、
   を有する柱梁接合構造。
2. 前記梁心材の上面に設けられ、前記第３燃え止まり層とで前記接合部材の外周を取り囲み、前記第２燃え止まり層とで前記梁心材の外周を取り囲むコンクリート製の床版を有する請求項１に記載の柱梁接合構造。
3. 前記接合部材は、前記梁心材の端部が挿入されて接続される挿入部を有する請求項１又は２に記載の柱梁接合構造。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の柱梁接合構造を構築する柱梁接合方法において、
   前記柱心材に前記接合部材を固定する接合部材固定工程と、
   前記第３燃え止まり層を形成する第３燃え止まり層形成工程と、
   前記接合部材に前記梁心材の端部を接合する梁接合工程と、
   を有する柱梁接合方法。

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