JP5958751B2 - Wood beam - Google Patents
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Description
本発明は、複数の角材を接合して一体化した木質梁に関する。 The present invention relates to a wooden beam obtained by joining and integrating a plurality of square members.
木造建築物に用いる木質梁には、複数の角材を接合して一体化した合わせ梁(重ね梁と呼ぶこともある。)がある。合わせ梁は、小角材を一体化することで梁の大断面化や長尺化を可能にしている。小角材は、間伐材から得ることができ、大断面で長尺な無垢材に比べて供給が安定している。また、合わせ梁は、無垢材でなる梁に比べて強度のばらつきが小さく、狂いや割れも少ない。そのため合わせ梁は、木造建築物の大スパン化などに適している。 A wooden beam used for a wooden building is a laminated beam (sometimes called a laminated beam) in which a plurality of square members are joined and integrated. The laminated beam integrates a small square material, making it possible to increase the cross section and length of the beam. Small timber can be obtained from thinned wood, and its supply is more stable than solid wood that has a large cross section and is long. In addition, the laminated beam has less variation in strength than a beam made of a solid material, and there are few deviations and cracks. Therefore, the laminated beam is suitable for increasing the span of a wooden building.
合わせ梁を製作する際に複数の角材を接合する方法としては、接着剤で接着する方法がよく知られている(たとえば、特許文献1を参照。)。 As a method of joining a plurality of square members when manufacturing a laminated beam, a method of bonding with an adhesive is well known (for example, see Patent Document 1).
複数の角材を接着して梁を長尺化する場合、材軸方向で隣り合う角材は木口面同士を接着している。しかしながら、合わせ梁に用いる角材は木口面の面積が小さいので、強固な接着力が期待できない。そのため、角材を材軸方向に接着している梁は、曲げ応力や引張り応力により接着面が破壊(剥離)することがある。さらに、角材の接着に用いる接着剤は主に樹脂系であり、経年により接着力が低下する虞がある。したがって、複数の角材を接着した合わせ梁は、経年により性能(曲げ強度や耐久性など)が著しく低下する虞がある。また、複数の角材を接着した合わせ梁では、その内部にボイド(空包)や局所的な接着剤の剥離が生じたときの対処が難しく、長期にわたる性能の維持が難しい。 When a plurality of square bars are bonded to lengthen the beam, the square bars adjacent in the axis direction are bonded to each other. However, since the square member used for the laminated beam has a small end face area, a strong adhesive force cannot be expected. For this reason, the bonded surface of the beam in which the square members are bonded in the material axis direction may be broken (peeled) by bending stress or tensile stress. Furthermore, the adhesive used for bonding the square bars is mainly resin-based, and there is a risk that the adhesive force may be reduced over time. Therefore, there is a possibility that the performance (bending strength, durability, etc.) of the laminated beam in which a plurality of square members are bonded is remarkably deteriorated over time. In addition, in a laminated beam in which a plurality of square members are bonded, it is difficult to cope with a void (empty package) or local peeling of the adhesive in the interior, and it is difficult to maintain long-term performance.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の角材を強固に接合できるとともに、性能を長期にわたり維持することが容易な木質梁を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a wooden beam capable of firmly joining a plurality of square members and easily maintaining performance over a long period of time.
上記の目的を達成するために、本発明に係る木質梁は、複数の角材を材軸方向に接合して一体化した木質梁であって、材軸方向で隣り合う2本の角材をボルトとナットとで締結し、前記2本の角材の接合面を挟んで位置する2つの面から前記接合面に向かう方向の押圧荷重を加えて接合してあり、前記材軸方向で隣り合う2本の角材にはそれぞれ、他方の角材との接合面とは反対側を向いた押圧面を有する凹部と、その2本の角材の凹部同士を連通する凹溝とが形成されており、前記凹部には、それぞれ凹溝が形成されたコッターが配設されており、前記ボルトの軸を前記2本の角材に跨って延在するよう前記角材の凹溝と前記コッターの凹溝に挿通して前記ナットで締結し、それぞれの角材における前記凹部の押圧面に前記接合面に向かう方向の押圧荷重を加えて接合してあることを特徴とする。 To achieve the above object, wood beams according to the onset Ming, a wood beam and integrated by joining a plurality of square timber in Zaijiku direction, the two square bars adjacent in wood axis bolt And two nuts that are joined together by applying a pressing load in the direction from the two surfaces located across the joining surface of the two square members to the joining surface. Each of the square members is formed with a concave portion having a pressing surface facing away from the joint surface with the other square member, and a concave groove communicating the concave portions of the two square members. Are provided with cotters each having a recessed groove, and the bolt shaft is inserted into the recessed groove of the square member and the recessed groove of the cotter so as to extend across the two rectangular members. Fasten with a nut and head toward the joint surface on the pressing surface of the recess in each square bar Characterized in that are joined by adding the pressing load of the direction.
また、本発明に係る他の木質梁は、上述した発明において、前記材軸方向に接合した角材の厚さ方向にも角材が接合されており、前記厚さ方向に並んだ角材の接合面にはそれぞれ複数のコッターが介在していることを特徴とする。 Moreover, in the above-mentioned invention, the other wooden beams according to the present invention are also joined in the thickness direction of the square members joined in the direction of the material axis, and on the joint surfaces of the square members arranged in the thickness direction. Is characterized in that a plurality of cotters are interposed.
また、本発明に係る他の木質梁は、複数の角材を材軸方向に接合して一体化した木質梁であって、材軸方向で隣り合う2本の角材をボルトとナットとで締結し、前記2本の角材の接合面を挟んで位置する2つの面から前記接合面に向かう方向の押圧荷重を加えて接合してあり、前記材軸方向に接合した角材の厚さ方向にも角材が接合されており、前記厚さ方向に並んだ角材の接合面にはそれぞれ複数のコッターが介在しており、前記厚さ方向に並んだ2以上の角材はボルトとナットとで締結して接合してあり、そのボルトの軸は前記厚さ方向に並んだ2以上の角材および前記コッターを貫く貫通孔に挿通してあることを特徴とする。 Another wood beam according to the present invention is a wood beam in which a plurality of square members are joined and integrated in the material axis direction, and two adjacent square members in the material axis direction are fastened with bolts and nuts. In addition, it is joined by applying a pressing load in a direction from the two surfaces located between the two joining surfaces of the two square members toward the joining surface, and also in the thickness direction of the square member joined in the material axis direction. A plurality of cotters are interposed on the joining surfaces of the square members arranged in the thickness direction, and two or more square members arranged in the thickness direction are joined together by bolts and nuts. The bolt shaft is inserted into two or more square bars arranged in the thickness direction and a through-hole penetrating the cotter.
また、本発明に係る他の木質梁は、上述した発明において、前記材軸方向に接合した角材の厚さ方向にも角材が接合されており、前記厚さ方向で隣り合う2本の角材は、前記材軸方向で隣り合う角材との接合面が材軸方向に所定の距離だけずれていることを特徴とする。 Further, in the above-described invention, the other wooden beams according to the present invention are also joined in the thickness direction of the square members joined in the material axis direction, and the two square members adjacent in the thickness direction are The joining surfaces of the square bars adjacent in the material axis direction are shifted by a predetermined distance in the material axis direction.
本発明に係る木質梁は、材軸方向で隣り合う2本の角材をボルトとナットとで締結し、その2本の角材の接合面を挟む2つの面から接合面に向かう方向の押圧荷重を加えて接合している。そのため、本発明に係る木質梁は、材軸方向で隣り合う2本の角材を曲げ応力や引張り応力に対して強固に接合できる。 In the wood beam according to the present invention, two square bars adjacent in the material axis direction are fastened with bolts and nuts, and a pressing load in a direction from the two faces sandwiching the joint surfaces of the two square members toward the joint surface is applied. In addition, they are joined. Therefore, the wooden beam according to the present invention can firmly join two square bars adjacent in the material axis direction against bending stress and tensile stress.
また、本発明に係る木質梁では、複数の角材を厚さ方向および幅方向に並べて接合する際に、厚さ方向に並んだ2以上の角材に跨る第1補助鉄板と、幅方向に並んだ2以上の角材に跨る第2補助鉄板とを用いる。そのため、複数の角材のみを接合した場合に比べて厚さ方向の曲げ剛性が向上し、重力などの厚さ方向の外力に対する強度が増す。また、第2補助鉄板を中立面より下側に配置することで、引張り応力に対して抵抗できるとともに、木質梁をたわみにくくすることができる。また、第1補助鉄板を幅方向で隣り合う角材の間に介在させることで、幅方向の外力による第1補助鉄板の座屈を防止できる。すなわち、本発明に係る木質梁は、厚さ方向および幅方向に並ぶ角材同士も強固に接合できる。 Further, in the wooden beam according to the present invention, when joining a plurality of square members in the thickness direction and the width direction, the first auxiliary iron plates straddling two or more square members arranged in the thickness direction are arranged in the width direction. A second auxiliary iron plate straddling two or more square bars is used. Therefore, the bending rigidity in the thickness direction is improved as compared with a case where only a plurality of square members are joined, and the strength against an external force in the thickness direction such as gravity is increased. Moreover, by arrange | positioning a 2nd auxiliary iron plate below a neutral surface, while being able to resist with respect to a tensile stress, a wooden beam can be made hard to bend. Moreover, the buckling of the 1st auxiliary iron plate by the external force of the width direction can be prevented by interposing the 1st auxiliary iron plate between the square bars adjacent in the width direction. That is, the wooden beams according to the present invention can firmly join the square members arranged in the thickness direction and the width direction.
さらに、本発明に係る木質梁は、上述のように複数の角材をボルトとナットとで締結して接合するので、接着剤で接合した場合に比べて経年による接合力の低下が起こりにくい。また、ボルトとナットとの締結にゆるみが生じて接合力が低下した場合もボルトとナットを締めなおすだけでよいので、対処が容易である。そのため、本発明に係る木質梁は、その性能を長期にわたり維持することが容易である。 Furthermore, since the wooden beam according to the present invention is joined by fastening a plurality of square members with bolts and nuts as described above, the joining force is less likely to deteriorate over time than when joined with an adhesive. In addition, even when the fastening between the bolt and the nut is loosened and the joining force is reduced, it is only necessary to retighten the bolt and the nut. Therefore, the wooden beam according to the present invention can easily maintain its performance over a long period of time.
以下、図面を参照しながら、本発明に係る木質梁の実施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of a wooden beam according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1である木質梁の概略構成を示す立面図である。図2は、図1に示した木質梁の平面図である。図3は、材軸方向で隣り合う角材同士の接合部の構成を示す平面図である。図4は、図3のA−A線に沿った断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an elevational view showing a schematic configuration of a wooden beam according to
本実施の形態の木質梁1は、図1および図2に示すように、角材2,3,4,5を含む複数の角材を材軸方向および厚さ方向に並べて一体化している。角材2,3,4,5は、一戸建て住宅などで構造用部材として用いられる普及品であり、たとえば、断面寸法(幅方向の寸法×厚さ方向の寸法)が105mm×105mmで長さ(材軸方向の寸法)が4mのものである。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
材軸方向で隣り合う角材2と角材3とは、ボルト7とナット8とで締結して接合している。角材2と角材3との接合方法について、図3および図4を参照して説明する。
The
角材2は、図3および図4に示すように角材3との接合面(木口面)2Aの近傍に第1凹部2Bが形成されている。角材2の第1凹部2Bは、接合面2Aとは反対側を向いた押圧面2Cを有する。角材2の第1凹部2Bは、ボルト7の頭部7Aおよびコッター9を配設可能であり、かつボルト7とナット8とによる締結作業が可能な寸法に形成されている。さらに、角材2は、接合面2Aと押圧面2Cとを連通する凹溝2Dが形成されている。角材2の凹溝2Dは、幅方向の中央に、ボルト7の軸7Bを収容可能な寸法に形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
同様に角材3は、角材2との接合面3Aの近傍に第1凹部3Bが形成されている。角材3の第1凹部3Bは、接合面3Aとは反対側を向いた押圧面3Cを有する。角材3の第1凹部3Bは、ナット8およびコッター9を配設可能であり、かつボルト7とナット8とによる締結作業が可能な寸法に形成されている。さらに、角材3は、接合面3Aと押圧面3Cとを連通する凹溝3Dが形成されている。角材3の凹溝3Dは、幅方向の中央に、ボルト7の軸7Bを収容可能な寸法に形成されている。
Similarly, the
角材2と角材3とを接合する際には、まず互いの接合面2A,3Aを突き合わせて凹溝2D,3Dにボルト7の軸7Bを収容する。ボルト7の軸7Bには、図3および図4に示すようにスプリングワッシャ10A、座金11A、座金11B、およびスプリングワッシャ10Bをこの順で通しておく。なお、先にボルト7の軸7Bに通したスプリングワッシャ10Aおよび座金11Aは、角材2の第1凹部2Bに配設する。一方、後からボルト7の軸7Bに通した座金11Bおよびスプリングワッシャ10Bは、角材3の第1凹部3Bに配設する。
When joining the
次に、角材2の第1凹部2Bおよび角材3の第1凹部3Bにコッター9を配設する。コッター9は、図3および図4に示すように角材2の押圧面2Cと座金11Aとの間、および角材3の押圧面3Cと座金11Bとの間にそれぞれ配設する。コッター9は、ボルト7の軸7Bを収容可能な凹溝9Aを形成しておく。コッター9の凹溝9Aは、角材2の第1凹部2Bおよび角材3の第1凹部3Bに配設した状態で、ボルト7の軸7Bの幅方向および厚さ方向への動きを拘束するように形成しておく。またコッター9は、角材2の第1凹部2Bおよび角材3の第1凹部3Bに配設した状態で角材2,3から厚さ方向に所定の高さだけ突出する寸法に形成しておく。なお、コッター9は、繊維方向を角材2,3の繊維方向と一致させることが望ましい。
Next, the
その後、ボルト7の軸7Aにナット8を螺合させて角材2と角材3とを締結する。この締結により角材2の押圧面2Cおよび角材3の押圧面3Cは、角材2と角材3との接合界面Jに向かう方向の押圧荷重をそれぞれ受ける。すなわち、角材2と角材3とは、押圧面2C,3Cが受ける押圧荷重により強固に接合される。そのため、角材2と角材3との接合は、曲げ応力や引張り応力に対して強固なものとなる。
Thereafter, the
材軸方向で隣り合う角材5と角材6は、角材2と角材3と同様の方法で締結して接合している。そのため、角材5と角材6との接合も、曲げ応力や引張り応力に対して強固なものとなる。
The
また、本実施の形態の木質梁1は、厚さ方向に重なる角材(角材2,4,5や角材3,4,6)もボルトとナットとで締結して接合している。厚さ方向に重なる角材の接合方法について、図1から図4までを参照して説明する。
Further, in the
角材2は、図3および図4に示すようにコッター9を配設する第1凹部2Bの他に、コッター12を配設する第2凹部2Eが角材4との接合面に形成されている。角材3も、コッター9を配設する第1凹部3Bの他に、コッター12を配設する第2凹部3Eが角材4との接合面に形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
角材2,3の上に重ねる角材4は、図1および図4に示すように、角材2と角材3とを跨いで重ねられる。角材4は、図3および図4に示すように第1凹部4Aおよび第2凹部4Bが角材2との接合面に形成されている。角材4の第1凹部4Aは、角材2の第1凹部2Bに配設されたコッター9と嵌合する凹部である。角材4の第2凹部4Bは、角材2の第2凹部2Eとともにコッター12を嵌合させる空間を画成する凹部である。また、角材4は、第3凹部4Cおよび第4凹部4Dが角材3との接合面に形成されている。角材4の第3凹部4Cは、角材3の第1凹部3Bに配設されたコッター9と嵌合する凹部である。角材4の第4凹部4Dは、角材3の第2凹部3Eとともにコッター12を嵌合させる空間を画成する凹部である。
As shown in FIG. 1 and FIG. 4, the square member 4 stacked on the
角材4の上には、図1に示したように、角材5および角材6が重なる。そのため、角材4は、図4に示すように、角材5および角材6との接合面にも第1凹部4A’、第2凹部4B’、第3凹部4C’および第4凹部4D’が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
角材2,4,5が重なる部分には第1貫通孔13および第2貫通孔14を設けている。同様に、角材3,4,6が重なる部分にも第1貫通孔13および第2貫通孔14を設けている。第1貫通孔13は、角材2,4,5(または角材3,4,6)およびコッター12を貫く貫通孔である。第1貫通孔13には、図1に示すように、ボルト15が挿通される。第1貫通孔13の開口端には、図1および図4に示すように、ボルト15の頭部およびナット16を収容する座掘り穴13Aが形成されている。第2貫通孔14は、角材2,4,5(または角材3,4,6)を貫く貫通孔であり、角材2と角材3との接合界面Jの近傍に設けている。第2貫通孔14には、図1に示すように、ボルト17が挿通される。第2貫通孔14の開口端には、図1および図4に示すように、ボルト17の頭部およびナット18を収容する座掘り穴14Aが形成されている。
A first through
厚さ方向に重ねた角材2〜6を接合する際には、まず図4に示すように接合(締結)された角材2の第2凹部2Eおよび角材3の第2凹部3Eにコッター12をそれぞれ配設し、その上に角材4を重ねる。続けて角材4の第2凹部4B’および第4凹部4D’にコッター12を配設し、図1に示すように接合(締結)された角材5,6を角材4の上に重ねる。
When joining the
次に、図1に示すようにボルト15を第1貫通孔13に挿通してナット16で締結するとともに、ボルト17を第2貫通孔14に挿通してナット18で締結する。この締結により角材2,4,5および角材3,4,6が接合される。また、この締結により第1貫通孔13の座掘り穴13Aの底面および第2貫通孔14の座掘り穴14Aの底面は、厚さ方向の中心に向かう方向の押圧荷重をそれぞれ受ける。すなわち、厚さ方向に重なる角材同士は、座掘り穴13A,14Aの底面が受ける押圧荷重により強固に接合される。また、厚さ方向に重なる角材同士の接合面にはコッター9,12が介在している。そのため、自重によるたわみなどで生じる応力を厚さ方向の角材間で伝達し合い、分散させることができる。さらに、材軸方向で接合された2本の角材2,3および角材5,6を跨ぐように角材4を重ねている。そのため、本実施の形態の木質梁1は、材軸方向で接合された角材の接合強度を厚さ方向に重ねた角材で補強できる。
Next, as shown in FIG. 1, the
以上説明したように、本実施の形態の木質梁1は、材軸方向で隣り合う角材同士(角材2と角材3や、角材5と角材6など)をボルト7とナット8とで締結し、それぞれの角材に設けた押圧面から接合界面Jに向かう方向の押圧荷重を加えて接合している。そのため、本実施の形態の木質梁1は、材軸方向で隣り合う角材同士が強固に接合している。
As described above, the
また、厚さ方向に重なる角材は、ボルト15とナット16とで締結するとともにボルト17とナット18とで締結して接合している。加えて、厚さ方向に重なる角材同士の接合面にコッター9,12を介在させている。そのため、本実施形態の木質梁1は、自重によるたわみなどで生じる応力を厚さ方向の角材間で伝達し合い、分散させることができる。したがって、本実施の形態の木質梁1は、厚さ方向に重なる角材同士も強固に接合している。さらに、本実施の形態の木質梁1は、角材を厚さ方向に重ねる際に材軸方向で接合された2本の角材を跨ぐように重ねている。そのため、本実施の形態の木質梁1は、材軸方向で接合された角材の接合強度を厚さ方向に重ねた角材で補強できる。
Further, the square members overlapping in the thickness direction are fastened by the
その上、本実施の形態の木質梁1は、上述のように複数の角材をボルトとナットとで締結して接合してあるので、接着剤で接合した場合に比べて経年による接合強度の低下が起こりにくい。また、ボルトとナットとの締結(螺合)にゆるみが生じて接合強度が低下した場合もボルトとナットを締めなおすだけでよいので、対処が容易である。そのため、本実施の形態の木質梁1は、曲げ応力や引張り応力に対する強度などの性能を長期にわたり維持することが容易である。
In addition, since the
しかも、本実施の形態の木質梁1は、複数の角材の接合に接着剤を使用していない。そのため、接着剤で接着して一体化する木質梁に比べ製作時におけるエネルギー消費量や二酸化炭素の排出量を低く抑えることができる。
Moreover, the
また、本実施の形態の木質梁1は、角材同士の接合に接着剤を使用しないので、角材を接着するための設備が無い工場でも製作できる。加えて、本実施の形態の木質梁1は、上記のように普及品の角材(製材)で製作することができる。そのため、本実施の形態の木質梁1は、大断面で長尺な木質梁の安定した供給を可能にするとともに、製作コストの低減も可能にする。
Moreover, since the
(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2である木質梁の概略構成を模式的に示す立面図である。図6は、図5に示した木質梁の左側面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is an elevation view schematically showing a schematic configuration of the wooden beam according to the second embodiment of the present invention. 6 is a left side view of the wooden beam shown in FIG.
本実施の形態の木質梁50は、図5および図6に示すように、6本の角材51〜56を厚さ方向に3段、幅方向に2列となるように並べて一体化している。角材51〜56は、実施の形態1の木質梁1に用いた角材2〜5と同様の、一戸建て住宅などで構造用部材として用いられる普及品である。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
厚さ方向に重なる角材51,53,55は、図5および図6に示すようにこれらの角材51,53,55を貫通する貫通孔(図示せず)に挿通したボルト57とナット58とで締結して接合している。同様に、厚さ方向に重なる角材52,54,56は、図5および図6に示すようにこれらの角材52,54,56を貫通する貫通孔(図示せず)に挿通したボルト57とナット58とで締結して接合している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
一方、幅方向で隣り合う角材51,52、角材53,54、および角材55,56は、図6に示すように、これらの角材を貫通する貫通孔(図示せず)に挿通したボルト59とナット60とでそれぞれ締結して接合している。
On the other hand, the
また、本実施の形態の木質梁50では、厚さ方向に重なる角材51,53,55の組と角材52,54,56の組との間に第1補助鉄板61を介在させている。第1補助鉄板61は、厚さ方向に重なる角材51,53,55に跨って延在する1枚の鉄板であり、所定の箇所に幅方向に並んだ角材同士を締結するボルト59を挿通する孔(図示せず)が形成されている。
Further, in the
さらに、本実施の形態の木質梁50は、第2補助鉄板62を下端に配設している。第2補助鉄板62は、幅方向に並ぶ角材51,52に跨って延在する1枚の鉄板であり、所定の箇所にボルト57を挿通する孔(図示せず)が形成されている。第2補助鉄板62は、溶接により第1補助鉄板61と一体化させている。
Furthermore, the
厚さ方向に重なる角材51,53,55の組は、ボルト57とナット58とで一体化しているだけでなく、第1補助鉄板61およびボルト59によっても一体化している。厚さ方向に重なる角材52,54,56の組も、ボルト57とナット58とで一体化しているだけでなく、第1補助鉄板61およびボルト59によっても一体化している。そのため、厚さ方向に重なる角材51,53,55の組および厚さ方向に重なる角材52,54,56の組は、ボルト57とナット58とで締結しただけの場合に比べて厚さ方向の応力に対する曲げ剛性が高くなる。また、厚さ方向に重なる角材51,53,55の組と厚さ方向に重なる角材52,54,56の組との間に第1補助鉄板61を介在させることで、幅方向の外力による第1補助鉄板61の座屈を防止できる。
A set of
さらに、本実施の形態の木質梁50は、幅方向に並んだ角材に跨って延在する第2補助鉄板62を下端に設けている。そのため、たわみによる引張り応力に対し第2補助鉄板62で抵抗できる。したがって、本実施の形態の木質梁50は、曲げ応力や引張り応力の集中による割れ(破壊)が生じにくい。
Furthermore, the
その上、本実施の形態の木質梁50は、第1補助鉄板61と第2補助鉄板62とを逆T字型に一体化しているので、幅方向に対する曲げ剛性も高くなる。
In addition, the
次に、本実施の形態の木質梁50と柱との接合方法について、図7から図10までを参照して説明する。
Next, a method for joining the
図7は、実施の形態2の木質梁と柱とを接合する際の第1補助鉄板および第2補助鉄板と柱の十字鉄板との接合方法の一例を示す立面図である。図8は、図7のC−C線に沿った断面図である。図9は、実施の形態2の木質梁と柱との接合方法の一例を示す立面図である。図10は、図9のD−D線に沿った断面図である。 FIG. 7 is an elevational view showing an example of a method of joining the first auxiliary iron plate and the second auxiliary iron plate and the cross-shaped iron plate of the column when joining the wooden beam and the column of the second embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. FIG. 9 is an elevation view illustrating an example of a method for joining the wooden beam and the column according to the second embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.
本実施の形態の木質梁50を柱に接合する際には、まず、図7および図8に示すように第1補助鉄板61および第2補助鉄板62と柱の十字鉄板63とを、連接鋼板64を用いて連接する。
When joining the
第1補助鉄板61は、図7に示すように貫通孔61Aを所定の位置に形成しておく。貫通孔61Aは、幅方向で隣り合う角材同士を締結するボルト59を挿通させる孔である。第2補助鉄板62は、図8に示すように貫通穴62Aを所定の位置に形成しておく。貫通孔62Aは、厚さ方向で隣り合う角材同士を締結するボルト57を挿通させる孔である。また第1補助鉄板61と第2補助鉄板62とは、材軸方向の端面61B,62Bの位置を揃えて逆T字に接合して一体化しておく。
As shown in FIG. 7, the first
十字鉄板63は、図7および図8に示すように、横断面が十字型の基部63Aに、第1連接部63Bと、第2連接部63Cとを設けておく。基部63Aは、柱として用いる角材の接合および木質梁50の端部の接合に用いられる部分である。基部63Aは、貫通孔63Dを所定の位置に形成されている。貫通孔63Dは、柱用角材を接合するボルトや、木質梁50の端部を接合するボルト57,59を挿通させる孔である。第1連接部63Bは、図7および図8に示すように、基部63Aから材軸方向に突出した部分であり、第1補助鉄板61の端面と連接される。第2連接部63Cは、第1連接部63Bの下端に設けられた横断面が矩形状の部分であり、第2補助鉄板62の端面と連接される。また、第2連接部63Cは、木質梁50の端部を支持する役割もある。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
連接鋼板64は、図7および図8に示すように、第2補助鉄板62の端部と十字鉄板63の第2連接部63Cとに跨るように配設した鋼板である。連接鋼板64は、溶接などで第2補助鉄板62および十字鉄板63一体化する。連接鋼板64は、第2補助鉄板62の貫通穴62Aおよび十字鉄板63の第2連接部63Cに設けた貫通穴63Dと対応する位置に、ボルト57を挿通する貫通穴(図示しない)を形成しておく。
As shown in FIGS. 7 and 8, the connecting
次に、図9および図10に示すように木質梁50を構成する角材51〜56を第1補助鉄板61および第2補助鉄板62でなる逆T字の補助鉄板に配置して接合する。角材51〜56は、それぞれ、材軸方向の端を十字鉄板63の基部63Aに付き合わせた状態で接合する。厚さ方向で重なる角材51,53,55の組および角材52,54,56の組は、ボルト57とナット58とでそれぞれ締結する。このとき、材軸方向の端部では、第2補助鉄板62の代わりに、十字鉄板63の第2連接部63Cを下端に介在させた状態で締結される。
Next, as shown in FIGS. 9 and 10, the
また、幅方向で隣り合う角材51,52、角材53,54、および角材55,56は、ボルト59とナット60とでそれぞれ締結する。このとき、材軸方向の端部では、第1補助鉄板61の代わりに、十字鉄板63の第1連接部63Bを介在させた状態で締結される。
Further, the
さらに十字鉄板63の基部63Aには、図9および図10に示すように8本の柱用角材65〜72を2本1組として田の字型に配設し、ボルト59とナット60とで締結する。
Further, on the
このように、本実施形態の木質梁50を接合する柱も、複数の柱用角材を接合して一体化した合わせ柱(重ね柱)にすることで大断面化が可能になる。また、十字鉄板63を用いて8本の柱用角材65〜72を2本1組として田の字型に配設し、ボルト59とナット60とで締結することで、柱の曲げ剛性が向上する。
As described above, the pillars to which the
以上説明したように、本実施の形態の木質梁50は、厚さ方向に重なる角材同士および幅方向で隣り合う角材同士をボルトとナットとで締結して接合してある。そのため、本実施の形態の木質梁50は、角材同士が強固に接合している。
As described above, the
また、本実施の形態の木質梁50は、第1補助鉄板61および第2補助鉄板62を用いることで、曲げ応力や引張り応力に抵抗できるようにしている。さらに、第1補助鉄板61は幅方向に並ぶ角材の間に介在させ、第2補助鉄板62は木質梁50の下端に配設している。そのため、木質梁50の自重の増加を抑えることができ、自重によるたわみを生じにくくできる。したがって、本実施の形態の木質梁50は、曲げ応力や引張り応力の集中による狂いや割れが生じにくい。加えて、木質梁50を接合する柱も十字鉄板63を用いて複数の角材とともにボルトとナットとで締結して接合することで、柱の曲げ剛性が向上し、応力の集中による角材の割れ(破壊)が生じにくくなる。
Further, the
その上、本実施の形態の木質梁50は、上述のように複数の角材をボルトとナットとで締結して接合してあるので、接着剤で接合した場合に比べて経年による接合強度の低下が起こりにくい。また、ボルトとナットとの締結(螺合)にゆるみが生じて接合強度が低下した場合も、ボルトとナットを締めなおすだけでよいので、対処が容易である。そのため、本実施の形態の木質梁50は、曲げ応力や引張り応力に対する強度などの性能を長期にわたり維持することが容易である。
In addition, since the
しかも、本実施の形態の木質梁50は、複数の角材の接合に接着剤を使用していない。そのため、接着剤で接着して一体化する木質梁に比べ製作時におけるエネルギー消費量や二酸化炭素の排出量を低く抑えることができる。
Moreover, the
また、本実施の形態の木質梁50は、角材同士の接合に接着剤を使用しないので、角材を接着するための設備が無い工場でも製作できる。加えて、本実施の形態の木質梁50は、上記のように普及品の角材(製材)で製作することができる。そのため、本実施の形態の木質梁50は、大断面で長尺な木質梁の安定した供給を可能にするとともに、製作コストの低減も可能にする。
Moreover, since the
なお、本実施の形態では、第2補助鉄板62を木質梁50の下端に配置している。しかしながら、第2補助鉄板62の配置位置は、これに限らず、木質梁50の中立面より下側であればよい。そのため、第2補助鉄板62は、図6における下段の角材51,52と中段の角材53,54との間に介在させてもよい。
In the present embodiment, the second
また、木質梁50と柱とを接合する際には、木質梁50の端部および柱の端部を覆う一対の接合鋼板で挟んでもよい。
Further, when the
以上、本発明を上記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることはもちろんである。 The present invention has been specifically described above based on the above embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
1 木質梁
2,3,4,5,6 角材
2A,3A 接合面(木口面)
2B,3B 第1凹部
2C,3C 押圧面
2D,3D 凹溝
2E,3E 第2凹部
4A,4A’ 第1凹部
4B,4B’ 第2凹部
4C,4C’ 第3凹部
4D,4D’ 第4凹部
7,15,17 ボルト
7A 頭部
7B 軸
8,16,18 ナット
9,12 コッター
9A 凹溝
10A,10B スプリングワッシャ
11A,11B 座金
13 第1貫通孔
14 第2貫通孔
13A,14A 座掘り穴
50 木質梁
51〜56 角材
57,59 ボルト
58,60 ナット
61 第1補助鉄板
62 第2補助鉄板
63 十字鉄板
63A 基部
63B 第1連接部
63C 第2連接部
64 連接鋼板
1
2B, 3B 1st recessed
Claims (4)
材軸方向で隣り合う2本の角材をボルトとナットとで締結し、
前記2本の角材の接合面を挟んで位置する2つの面から前記接合面に向かう方向の押圧荷重を加えて接合してあり、
前記材軸方向で隣り合う2本の角材にはそれぞれ、他方の角材との接合面とは反対側を向いた押圧面を有する凹部と、その2本の角材の凹部同士を連通する凹溝とが形成されており、
前記凹部には、それぞれ凹溝が形成されたコッターが配設されており、
前記ボルトの軸を前記2本の角材に跨って延在するよう前記角材の凹溝と前記コッターの凹溝に挿通して前記ナットで締結し、それぞれの角材における前記凹部の押圧面に前記接合面に向かう方向の押圧荷重を加えて接合してあることを特徴とする木質梁。 It is a wooden beam in which a plurality of square members are joined and integrated in the material axis direction,
Fasten two square bars adjacent in the direction of the material axis with bolts and nuts,
It is joined by applying a pressing load in the direction from the two surfaces located across the joining surface of the two square bars to the joining surface ,
Each of the two square bars adjacent in the material axis direction has a recess having a pressing surface facing away from the joint surface with the other square bar, and a groove communicating the recesses of the two square bars. Is formed,
Each of the recesses is provided with a cotter in which a groove is formed,
The bolt shaft is inserted into the square groove groove and the cotter groove so as to extend across the two square bars and fastened with the nut, and the joint is connected to the pressing surface of the concave portion of each square bar. A wooden beam characterized by being joined by applying a pressing load in a direction toward the surface .
前記厚さ方向に並んだ角材の接合面にはそれぞれ複数のコッターが介在していることを特徴とする請求項1に記載の木質梁。 Square members are also joined in the thickness direction of the square members joined in the material axis direction,
Wood beams claim 1 wherein thickness of each of the bonding surfaces of the square timber arranged in the direction of the plurality of cotter is characterized by interposed Tei Rukoto.
材軸方向で隣り合う2本の角材をボルトとナットとで締結し、
前記2本の角材の接合面を挟んで位置する2つの面から前記接合面に向かう方向の押圧荷重を加えて接合してあり、
前記材軸方向に接合した角材の厚さ方向にも角材が接合されており、
前記厚さ方向に並んだ角材の接合面にはそれぞれ複数のコッターが介在しており、
前記厚さ方向に並んだ2以上の角材はボルトとナットとで締結して接合してあり、そのボルトの軸は前記厚さ方向に並んだ2以上の角材および前記コッターを貫く貫通孔に挿通してあることを特徴とする木質梁。 It is a wooden beam in which a plurality of square members are joined and integrated in the material axis direction,
Fasten two square bars adjacent in the direction of the material axis with bolts and nuts,
It is joined by applying a pressing load in the direction from the two surfaces located across the joining surface of the two square bars to the joining surface,
Square members are also joined in the thickness direction of the square members joined in the material axis direction,
A plurality of cotters are interposed on the joining surfaces of the square bars arranged in the thickness direction,
Two or more square members arranged in the thickness direction are joined by fastening with bolts and nuts, and the shafts of the bolts are inserted into the two or more square members arranged in the thickness direction and a through-hole penetrating the cotter. tree Shitsuhari you, characterized in that the are.
前記厚さ方向で隣り合う2本の角材は、前記材軸方向で隣り合う角材との接合面が材軸方向に所定の距離だけずれていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の木質梁。 Square members are also joined in the thickness direction of the square members joined in the material axis direction,
Two square bars that are adjacent in the thickness direction, of claims 1 to 3 junction surface between the square member adjacent in the material axis direction, characterized in that the offset by a predetermined distance in the wood axis The wooden beam according to any one of the items.
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