JP6327965B2 - 接合金具 - Google Patents

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本発明は野縁と野縁受けとを互いに接合する接合金具に関する。
天井下地を構成する金属製の野縁及び野縁受けとして、溝形鋼に代表される溝形材を用いたものが知られている。野縁はその溝開口部が上方を向いた状態で野縁受けの下面に当接するように配置される。野縁と野縁受けとは互いに直交するように配設され、その交差部において接合金具により接合される。この種の接合金具としては、例えば、特許文献1〜9の接合金具が提案されている。また、野縁受けと野縁が上下に重なる構成ではないが、格子状に組まれた構成の接合金具として特許文献10の接合金具が提案されている。
登録実用新案第3180376号公報 特開2013−57216号公報 特開2013−100704号公報 特開2013−23855号公報 特開2012−36675号公報 特開2011−256696号公報 特開2011−63983号公報 特開2007−23738号公報 特開2007−297857号公報 特開2013−36314号公報
野縁はその上部(溝開口部周縁)が支持位置となるため、地震や風荷重による慣性力を天井が受けた場合に、野縁や接合金具が変形する場合がある。野縁や接合金具が変形すると野縁と野縁受けとの間の接合力が低下する場合がある。
本発明の目的は、野縁の変形を抑制し、野縁と野縁受けとの接合力を向上することにある。
本発明によれば、野縁受けと、前記野縁受けの下面に当接する野縁との交差部に用いる接合金具において、前記野縁受けの上部に対面する水平板部と、前記野縁受けの側部に沿うように前記水平板部の各端部から曲折されて形成され、前記野縁受けの側部に対面する一対の第一垂直板部と、前記野縁の側部に沿うように前記一対の垂直板部の各側端部から曲折されて形成され、前記野縁の側部に対面する二対の第二垂直板部と、を含前記第二垂直板部は、前記第一垂直板部の上端から下端までの上側部分と、前記野縁の側部に対面する下側部分とを有する、ことを特徴とする接合金具が提供される。
本発明によれば、野縁の変形を抑制し、野縁と野縁受けとの接合力を向上することができる。
本発明の一実施形態に係る接合金具の使用態様を示す斜視図。 図1の接合金具の斜視図。 (A)は図1の接合金具の正面図、(B)は図1の接合金具の側面図。 (A)は野縁の変形態様の説明図、(B)は変形抑制効果の説明図。 (A)〜(C)は別例の接合金具の平面図、正面図及び側面図、(E)は図5(C)のI-I線断面図、(D)は係合態様の説明図。 (A)は比較例の接合金具の斜視図、(B)は比較例の接合金具の使用態様を示す斜視図。 (A)及び(B)は試験結果を示す図。
<第一実施形態>
図1〜図3を参照して本発明の一実施形態に係る接合金具の構成について説明する。図1は本発明の一実施形態に係る接合金具1の使用態様を示す斜視図である。図2(A)は接合金具1の斜視図であり、野縁受け100及び野縁110から分離した状態を示す。図3(A)は接合金具1の正面図、図3(B)は接合金具1の側面図である。図中、矢印X及びYは互いに直交する水平方向、矢印Zは上下方向(垂直方向)を示している。
接合金具1は、野縁受け100と野縁110とを接合する金具である。野縁受け100と野縁110とは互いに直交するように水平に配設され、野縁受け100は例えば吊りボルトにより天井躯体から吊り下げられる。野縁受け100又は野縁110と天井躯体との間にはブレース材を設けてもよい。
野縁受け100はY方向に延設されており、板状の上部101と板状の下部102とこれらを接続する板状の側部103とを備え、ここではC形の溝形鋼であるが角筒材等であってもよい。
野縁110はX方向に延設されており、野縁110は板状の底部111と一対の側部112とを備え、溝開口部110aが上方を向いた溝形材からなり、側部112の上端部は内側に曲折されて溝開口部110aの周縁112aを画定すると共に、断面略逆U字型をなして係合部を形成している。野縁110は例えば、C形のリップ溝形鋼である。野縁110は、周縁112aが野縁受け100の下面(下部102)に当接して互いに上下に重なった状態に配置される。
野縁受け100と野縁110とは、クリップ2により仮止めされ、その後、クリップ2に被せるようにして接合金具1をこれらの交差部に装着し、接合金具1により互いに接合される。クリップ2は、上部の係合部21と、下部の係合部22とを備える金具であり、接合用クリップとして従来市販されているものを利用可能である。係合部21は、野縁受け100の上部101に係合され、係合部22は、逆T字型をなしており、溝開口部110aの周縁112aの下側に挿入されて周縁112aと係合する。
接合金具1は、一枚の金属板から型抜き及び曲げ加工により一体に形成されている。接合金具1は、水平板部11と、一対の垂直板部12、13と、二対の垂直板部14〜17と、を備える。
水平板部11は、野縁受け100の上部101に対面する部分であり、水平板状をなしている。本実施形態の場合、水平板部11には、水平板部11から起立した起立部11aを備えている。起立部11aは、例えば、水平板部11に起立部11aの輪郭形状の切り欠きを形成し、起立部11aを水平板部11の残りの部分から起立するように根元を曲折することで形成することができる。起立部11aは孔11bを有している。孔11bには例えば、天井躯体から吊り下げられるワイヤの端部を接続する。これにより、接合金具1や、野縁受け100及び野縁110の落下防止性能を向上できる。
一対の垂直板部12、13は、野縁受け100の側部103に沿うように水平板部11のX方向の各端部から直角に曲折されて形成されており、互いに対向かつ平行に配設されている。本実施形態の場合、垂直板部12は野縁受け100の側部103の外面に対面し、垂直板部13は野縁受け100の側部103の内面に対面している。一対の垂直板部12、13は、それぞれ、野縁受け100のZ方向の幅と同じZ方向の幅を有している。
水平板部11と、一対の垂直板部12、13とは、全体として、下方に開放したコの字形状をなしており、野縁受け100の三方(上方とX方向の両側方)を包み込むようにこれらを囲んでいる。このため、これら三方において、野縁受け100と野縁110との相対変位を規制する。
一対の垂直板部12、13には、それぞれ、孔12a、13aが2つずつ形成されている。この孔12a、13aにはネジ3が挿通可能となっている。ネジ3は、例えば、セルフタッピングネジであり、孔12aを挿通して野縁受け100の側部103に締結される。これにより、接合金具1と野縁受け100とが固定され、接合金具1及び野縁110に対する、野縁受け100の長手方向(Y方向)の滑動が規制される。なお、ここでは、ネジ3を用いたが、他の固定方法(接着、溶接等)であってもよい。
二対の垂直板部14〜17は、垂直板部14と垂直板部15とが対をなし、また、垂直板部16と垂直板部17とが対をなしている。
垂直板部14と垂直板部15とは、野縁110の側部112に沿うように垂直板部12の各側端部(Y方向の端部)から直角に曲折されて形成されており、互いに対向かつ平行に配設されている。垂直板部14と垂直板部15とは、それぞれ、野縁110の側部112に対面し、かつ、側部112に面で当接している。
同様に、垂直板部16と垂直板部17とは、野縁110の側部112に沿うように垂直板部13の各側端部(Y方向の端部)から直角に曲折されて形成されており、互いに対向かつ平行に配設されている。垂直板部16と垂直板部17とは、それぞれ、野縁110の側部112に対面し、かつ、側部112に面で当接している。なお、垂直板部14と垂直板部16とは、互いに反対方向に曲折されている。同様に、垂直板部15と垂直板部17とは、互いに反対方向に曲折されている。
二対の垂直板部14〜17は、それぞれ、野縁受け100及び野縁110のZ方向の合計の幅と同じZ方向の幅を有している。
垂直板部14と垂直板部15との対、及び、垂直板部16と垂直板部17との対は、それぞれ、野縁110をY方向に挟み込むように配設されており、かつ、これらの対はX方向に離間している。これにより、接合金具1及び野縁受け100に対する、野縁110の短手方向(Y方向)の変位や揺動及びZ方向周りの揺動が規制される。
二対の垂直板部14〜17には、それぞれ、孔14a〜17aが形成されている。この孔14a〜17aにはネジ4が挿通可能となっている。ネジ4は、例えば、セルフタッピングネジであり、孔14a〜17aを挿通して野縁110の側部112に締結される。これにより、接合金具1と野縁110とが固定され、接合金具1及び野縁受け100に対する、野縁110の長手方向(X方向)の滑動が規制される。なお、ここでは、ネジ4を用いたが、他の固定方法(接着、溶接等)であってもよい。
次に、係る構成からなる接合金具1の耐震補強機能について説明する。本実施形態のように、野縁110の係合部112aと係合する形式の接合金具を利用した場合、地震や風荷重により、水平慣性力が天井に作用すると、図4(A)に示すように、野縁110はその上部に支持位置が存在する一方、底板部111に天井板(不図示)が固定されることから、その短手方向に変形する場合がある。これにより、側部112や係合部112aが開いたり、接合金具自体が変形すると、野縁110と野縁受け110との接合力が低下する。
本実施形態の接合金具1では、二対の垂直板部14〜17により野縁110を挟み込む構成としているので、図4(B)に示すように野縁110に対する変形抑制効果を向上できる。このとき、野縁110の係合部112aには、野縁受け100が当接しているだけでなく、一対の垂直板部12、13の下縁も当接しているので、野縁受け100に対する野縁110の上下動も抑制される。
野縁受け100は、既に述べたとおり、水平板部11と、一対の垂直板部12、13とにより、その三方(上方とX方向の両側方)が囲まれており、これら三方向において野縁受け100の変位、変形を規制でき、耐震補強の異方性を低減でき、多方向の荷重に対して耐久性を向上できる。また、野縁受け100として多用されているCC−19、CC−25、C−38等のチャンネル材以外に、角型鋼管なども使用できる。
また、二対の垂直板部14〜17のうちの一対が野縁受け100の短手方向(X方向)一方側に、残りの一対が他方側にそれぞれ位置するため、鉛直方向の外力に対して野縁受け100に偏心曲げが生じることを防止することもできる。
更に、ネジ3、4により接合金具1を野縁受け100、野縁110に固定する機械固定としたので、野縁受け100、野縁110の滑動を簡易かつより確実に防止できる。
こうして、接合金具1によれば、野縁110の変形を抑制し、野縁110と野縁受け100との接合力を向上することができる。この結果、天井面の面内剛性が高められ、高耐力の天井が実現できる。
<第二実施形態>
第一実施形態の接合金具1では、野縁受け100と野縁110との仮止めにクリップ2を用いたが、接合金具1に野縁と係合する係合部を設けることで、クリップ2を不要にすることができる。以下、その実施形態について図5を参照して説明する。図5(A)〜図5(C)は第二実施形態に係る接合金具1’の平面図、正面図及び側面図である。図5(D)は図5(C)のI-I線断面図である。
接合金具1’は、一枚の金属板から型抜き及び曲げ加工により一体に形成されており、第一実施形態の接合金具1と基本的に同様の構成である。このため、接合金具1に対応する構成については同じ符号を付して説明を省略する。以下、異なる構成について説明する。
接合金具1’では、二対の垂直板部14〜17の上側角部が面取り形状となっており、これが円弧形状である接合金具1と異なっている。面取り形状とすることで、型抜き加工が容易な場合がある。また、接合金具1’では、起立部11aの面方向が、二対の垂直板部14〜17の面方向と平行とされており、一対の垂直板部12、13の面方向と平行とした接合金具1と異なっている。起立部11aの向きは、このように、天井の構造等に応じて、適宜異なるものとすることができる。
接合金具1’は、係合部18、19を備えている。係合部18は垂直板部12に一体に設けられ、係合部19は垂直板部13に一体に設けられている。
係合部18は、垂直板部12の下端から曲折された水平板部18aと、水平板部18aの側端部からそれぞれ直角に曲折された一対の垂直板部18bとを備える。一対の垂直板部18bは互いに対向かつ平行に配設されており、また、垂直板部14、15と平行である。水平板部18aと一対の垂直板部18bとは下方に開放したコの字型をなしている。一対の垂直板部18bには、それぞれ、外側に突出した半球状の突起部18cが形成されている。
係合部19は係合部18と同様の構成である。係合部19は、垂直板部13の下端から曲折された水平板部19aと、水平板部19aの側端部からそれぞれ直角に曲折された一対の垂直板部19bとを備える。一対の垂直板部19bは互いに対向かつ平行に配設されており、また、垂直板部16、17と平行である。水平板部19aと一対の垂直板部19bとは下方に開放したコの字型をなしている。一対の垂直板部19bには、それぞれ、外側に突出した半球状の突起部19cが形成されている。
図5(E)は、係合部18と野縁110との係合態様の説明図である。係合部19と野縁110とも同様の係合態様で係合する。
係合部18は野縁110の上側から溝開口部110aに挿入される。突起部18cと突起部18cとの間の距離は、溝開口部110aの短手方向の幅よりも長く設計されている。したがって、係合部18を溝開口部110aに挿入する際、突起部18cが周縁112aの内側と当接して内側に押圧され、一対の垂直板部18bがそれぞれ図5(E)で破線で示すように内側に弾性変形する。突起部18cが周縁112aの下方に抜け出ると、一対の垂直板部18bがそれぞれ図5(E)で実線で示すように元の形状に復元する。突起部18cは周縁112aの端部下縁に当接して、接合金具1’と野縁100とが互いに係合されることになる。
このように本実施形態の接合金具1’では、係合部18、19を設けたことでクリップ2を不要とすることができ、コスト削減や工数の削減を図ることができる。また、クリップ2が不要となることから、野縁受け100に対して水平板部11と、垂直板部12、13とを当接乃至密着させることが可能となり、野縁受け100の補強性能を向上できる。
<比較試験>
第二実施形態の接合金具1’の実施例と、比較例との強度比較試験を行った。比較例は、図6に示す接合金具50であり、接合金具1’の開発に先立って開発した先行開発品である。接合金具50は、野縁受け100の三方を囲むコの字型の上部51と、野縁110の三方を囲むコの字型の一対の下部52と、を含み、ネジ54で野縁受け100と野縁110に固定されている。上部51と下部52との連結部分には、係合部53が形成されている。この係合部53は、上述した係合部18、19と同様の構成であり、半球状の突起部53aが周縁112aの端部下縁に当接して係合する構成である。
強度試験は、「建築物における天井脱落対策に係る技術基準の解説」(平成25年9月、国土交通省国土技術政策総合研究所、独立行政法人建築研究所、一般社団法人新・建築士制度普及協会)にしたがって行い、野縁の長手方向、野縁受けの長手方向の各許容荷重を計測した。許容荷重は3回の試験の損傷荷重(PD)の平均値から、次の式で算出した。
許容荷重=PDの平均値/1.5
図7(A)は試験結果を示す。野縁の長手方向及び野縁受けの長手方向の双方において、比較例に比べて実施例では許容荷重が向上しており、具体的には、野縁の長手方向で44%、野縁受けの長手方向で56%向上している。図7(B)は、野縁の長手方向の許容荷重を野縁受けの長手方向の許容荷重で除算した値を示しており、方向による許容荷重の比率、つまり、異方性を示している。値が「1」であると、方向による許容荷重の差が無いことになる。比較例に比べて実施例では比率の値が「1」に近づいており、異方性が改善されている。具体的には、8%向上している。
1、1’ 接合金具
11 水平板部
12〜17 垂直板部
100 野縁受け
110 野縁

Claims (4)

  1. 野縁受けと、前記野縁受けの下面に当接する野縁との交差部に用いる接合金具において、
    前記野縁受けの上部に対面する水平板部と、
    前記野縁受けの側部に沿うように前記水平板部の各端部から曲折されて形成され、前記野縁受けの側部に対面する一対の第一垂直板部と、
    前記野縁の側部に沿うように前記一対の垂直板部の各側端部から曲折されて形成され、前記野縁の側部に対面する二対の第二垂直板部と、を含
    前記第二垂直板部は、前記第一垂直板部の上端から下端までの上側部分と、前記野縁の側部に対面する下側部分とを有する、
    ことを特徴とする接合金具。
  2. 請求項1に記載の接合金具において、
    前記第一垂直板部は、前記第一垂直板部を前記野縁受けの側部に固定するネジが挿通する孔を有し、
    前記第二垂直板部は、前記第二垂直板部を前記野縁の側部に固定するネジが挿通する孔を有する、
    ことを特徴とする接合金具。
  3. 請求項1又は2に記載の接合金具において、
    前記水平板部から起立した起立部を含み、
    前記起立部は孔を有する、
    ことを特徴とする接合金具。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の接合金具において、
    前記第一垂直板部は、前記野縁と係合する係合部を含む、
    ことを特徴とする接合金具。
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