JP6495500B1 - 長尺材端部のほぞ接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺材端部の強度を低下させることなく、垂直のみならず斜めなどの角度を有する向きとなる長尺材であっても容易に建て込むことができる長尺材端部のほぞ接合構造を提供する。【解決手段】長尺材端部のほぞ接合構造において、平坦な接合面１９に垂直なほぞ穴１５が形成された被結合材（土台）１７と、軸線３１に沿う両端側の端面２８が接合面１９と平行に形成された長尺材（傾斜柱）２７と、長尺材２７の端面２８と平行な平板部３７を有し、端面２８と対向する平板部３７の長尺材対向面３９と反対側の結合材対向面４１にはほぞ穴１５に嵌入するほぞ部４３が形成され、長尺材対向面３９の外周には長尺材２７の端面２８に隣接する側面４５を包囲する起立枠部４７が形成されるほぞ金物１１と、を設けた。【選択図】 図３

Description

本発明は、木造軸組工法における柱や梁、土台などの横架材など長尺材端部のほぞ接合構造に関する。

ほぞ穴に嵌合されているほぞは、その端部を切削加工して形成されているので、ほぞの厚みは角材に比べて細く、例えば角材の厚みの約１／３の寸法となり、ほぞの強度は角材よりも弱くなる。
一般的に木造軸組工法で用いられるほぞとほぞ穴による接合は、垂直な柱の上下端にほぞを形成し、土台や梁などの横架材に形成されるほぞ穴に嵌入させる構成であるが、柱と横架材とは直交方向に配置され、すなわち、ほぞは柱の軸線方向に真っ直ぐ形成され、ほぞ穴も横架材に直交方向で真直な穴となる。

特開２００５−１７１５５６号公報

しかしながら、近年の建築物においては、柱の配置向きが垂直に限らず、傾斜したものがあり、この傾斜柱は、所謂筋交いのような構造とは異なり、傾斜柱と横架材との接合においてもほぞとほぞ穴によるものとされることが望ましい。ところが柱が傾斜することで、ほぞの突出形状は柱の軸線方向に沿わずに斜めに突出することとなり、これはほぞ穴の構造が横架材に対して直交方向であり、ほぞ穴側を斜めに成形することが難しいことから、ほぞの形状を傾斜角度に合わせて施工現場にて加工し対応することが多い。

この傾斜したほぞ形状においては、予めその傾斜角度が判っている場合には、プレカット等で対応が可能ではあるものの、柱から削りだされるほぞの大きさが小さくなってしまう欠点がある。そのため、特許文献１の図１に示すような補強材として使用可能であるが、上記したように柱としての強度の点でさらに不十分なものとなる虞がある。
また、傾斜するほぞは、必ずしも予め角度が決まっているわけではないことが多く、施工現場で合わせる所謂手加工で行うこととされ、その場で切削加工を行うという極めて煩雑な工程、すなわち、傾斜柱の上下端面を斜めに形成し、且つその傾斜面から鉛直方向となるほぞを突出形成させるという複雑な加工が必要となる。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、柱などの長尺材端部の強度を低下させることなく、垂直のみならず斜めなどの角度を有する向きとなる長尺材であっても容易に建て込むことができる長尺材端部のほぞ接合構造を提供することにある。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載の長尺材端部のほぞ接合構造は、平坦な接合面１９に垂直なほぞ穴１５が形成された被結合材１３，１７と、
軸線３１に沿う長手方向両端側の端面２８が前記接合面１９と平行に形成された長尺材２７と、
前記長尺材２７の前記端面２８と平行な平板部３７を有し、前記端面２８と対向する前記平板部３７の長尺材対向面３９と反対側の結合材対向面４１には前記ほぞ穴１５に嵌入するほぞ部４３が形成され、前記長尺材対向面３９の外周には前記長尺材２７の前記端面２８に隣接する側面４５を包囲する起立枠部４７が形成されるほぞ金物１１と、
を具備し、
前記長尺材２７は、前記接合面１９に垂直な仮想線２９に対して前記軸線３１が傾斜し、前記被結合材１３，１７に対して前記長尺材２７が斜めに接合され、
前記ほぞ部４３が、嵌入方向先端を開放した筒形状に形成され、
前記ほぞ金物１１が、前記嵌入方向先端から前記ほぞ部４３の内方に挿入されて前記平板部３７を貫通して前記端面２８にねじ込まれるビス５１により前記長尺材２７端部に固定されることを特徴とする。

この長尺材端部のほぞ接合構造では、被結合材１３，１７に、ほぞ穴１５が形成される。ほぞ穴１５は、被結合材１３，１７の平坦な接合面１９に、垂直に掘り下げられて形成される。ほぞ金物１１には、ほぞ穴１５に嵌入するほぞ部４３が、平板部３７の結合材対向面４１に突設される。従って、ほぞ部４３は、平板部３７に対して垂直に突出する。ほぞ金物１１は、ほぞ部４３を突出させた結合材対向面４１に対して反対側の長尺材対向面３９に、長尺材２７の端面２８が当接する。この長尺材２７の端面２８は、長尺材２７の長手方向に直交する面であってもよく、長尺材２７の長手方向に直角以外の任意の角度で傾斜する面であってもよい。端面２８を長尺材対向面３９に当接した長尺材２７は、ほぞ金物１１の起立枠部４７の内方に収容されることにより、側面４５が起立枠部４７の内周面に当接し、接合面１９に沿う方向の移動が規制される。これにより、長尺材２７は、接合面１９に垂直な方向の垂直加重と、接合面１９に平行な方向のせん断荷重との双方を受けることができる。この際、長尺材２７の端面２８は、平面でよいので、ほぞなどの凸形状や溝などの凹形状を形成する必要がなく、従来構造に比べ、加工が容易となる。また、長尺材２７端部は、端面２８に凹凸形状を形成しないので、強度の低下が生じない。

また、この長尺材端部のほぞ接合構造では、長尺材２７は、接合面１９に垂直な仮想線２９に対して軸線３１が傾斜する。この傾斜した長尺材２７の端面２８は、被結合材１３，１７の接合面１９と平行に形成される。長尺材２７の端面２８は、斜めに切断等により形成されるが、直線状に切断するのみでよいため、加工が容易に行える。この端面２８は、ほぞ部４３の突出したほぞ金物１１の長尺材対向面３９に当接して取り付けられる。端面２８をほぞ金物１１の平板部３７に当接した斜めの長尺材２７は、側面４５が起立枠部４７に包囲されることにより、接合面１９に垂直な方向の垂直荷重に加え、接合面１９に平行な方向のせん断荷重が受けられる。

さらに、この長尺材端部のほぞ接合構造では、ほぞ金物１１を長尺材２７に固定するためのビス５１が、ほぞ部４３の内方に挿入されて長尺材２７の端面２８にねじ込まれるので、長尺材２７の端面２８が平板部３７の長尺材対向面３９に隙間なく密接する。

なお、前記ほぞ金物１１は、前記起立枠部４７を貫通して前記長尺材２７の前記側面４５にねじ込まれるビス５１により前記長尺材端部に固定されることとしてもよい。

この長尺材端部のほぞ接合構造では、ほぞ金物１１を長尺材２７に固定するためのビス５１が、起立枠部４７を貫通して長尺材２７の側面４５にねじ込まれているので、長尺材２７の端面２８が平板部３７の長尺材対向面３９に隙間なく密接する。また、ビス５１は、起立枠部４７の外側から長尺材の側面４５にねじ込めるので、ほぞ穴１５に嵌合させた後のほぞ金物１１に対しても、ビス５１を長尺材２７に固定できる。

本発明に係る請求項１記載の長尺材端部のほぞ接合構造によれば、斜めなどの角度を有する向きとなる長尺材であっても、ほぞとして成形されたほぞ部が長尺材の端面に固定され、このほぞ部が被結合材のほぞ穴に嵌入するので容易に建て込むことができる。すなわち、傾斜柱などの斜めの長尺材であっても、その斜めに形成される端面にほぞ部を設けることができ、容易に建て込むことができる。また、ビスの頭部を接合面に干渉させずに、ほぞ金物を長尺材に固定できる。また、固定されることにより、長尺材からほぞ金物が脱落することを防ぐ。

本発明の実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造を有する長尺材の軸組構成図である。 図１に示した長尺材と被結合材の分解斜視図である。 （ａ）は長尺材端部とほぞ金物の分解側面図、（ｂ）はほぞ金物が固定された長尺材と被結合材の分解側面図である。 トラスへ応用された変形例に係る長尺材端部のほぞ接合構造の側面図である。 起立枠開口部を備えるほぞ金物を使用した変形例に係る長尺材端部のほぞ接合構造の分解斜視図である。 リフォーム時に増設される長尺材に適用した変形例に係る長尺材端部のほぞ接合構造の側面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造を有する長尺材の軸組構成図である。
本実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造は、被結合材と、長尺材と、ほぞ金物１１と、を主要な構成要件として有する。

本実施形態において、被結合材は、横架材である例えば梁１３、土台１７を例として説明する。なお、被結合材は、これに限定されない。また、長尺材は、柱、間柱、斜め材である傾斜柱、或いは筋違い等の柱間に配置する斜め材を例として説明する。なお、長尺材は、これに限定されない。

被結合材である梁１３には、ほぞ穴１５が下面に形成される。また、被結合材である土台１７には、ほぞ穴１５が上面に形成される。これらのほぞ穴１５は、梁１３や土台１７の平坦な接合面１９に、垂直に形成されている。

土台１７は、基礎２１の上面に、基礎パッキン等のねこ土台２３を介して載置固定される。
梁１３は、土台１７に、垂直に立設された柱２５に支持されている。この梁１３は、土台１７の終端よりも外側へ延びている。土台１７よりも延びた梁１３の下面は、斜め材である傾斜柱２７により土台１７に支持される構成となる。長尺材端部のほぞ接合構造は、この傾斜柱２７の上下端と、梁１３及び土台１７との結合箇所に適用される。

梁１３と傾斜柱２７、傾斜柱２７と土台１７に適用される長尺材端部のほぞ接合構造は、略同様の構成となる。従って、以下では、傾斜柱２７と土台１７との間に適用される長尺材端部のほぞ接合構造を代表例として説明する。

本実施形態において、長尺材である傾斜柱２７は、接合面１９に垂直な仮想線２９に対して軸線３１が所定の角度θで傾斜している。

図２は図１に示した長尺材と被結合材の分解斜視図である。
傾斜柱２７は、軸線３１に沿う長手方向両端側の端面２８が接合面１９と平行に形成される。すなわち、傾斜端２７の両端において、通常の柱では、軸線３１に直交する面とされるが、その面に対して、上記角度θの傾斜角度で端面２８が形成される。

傾斜柱２７は、端面２８の面積が、角度θで形成されることで直交断面の面積よりも大きくなるが、傾斜柱２７の端部は、その分、鋭角側の傾斜先端におけるこば３３（図３参照）が切除され、切削部３５を形成して、端面２８の面積を直交断面の面積と略同等となるよう設定される。

ほぞ金物１１は、傾斜柱２７と土台１７との間に配置される。ほぞ金物１１は、傾斜柱２７の端面２８と平行な平板部３７を有する。平板部３７は、傾斜柱２７の端面２８と略同一外形状の四角形に形成される。より具体的に、平板部３７は、木軸構造において一般的な柱の寸法である例えば１０５ｍｍ×１０５ｍｍで形成される。

平板部３７は、傾斜柱２７の端面２８に対向する面側（図２，３中上面）が、長尺材対向面３９となる。また、平板部３７は、土台１７に対向する面側（図３中下面）が、結合材対向面４１となる。ほぞ金物１１は、平板部３７の長尺材対向面３９と反対側となる結合材対向面４１に、ほぞ穴１５に嵌入するほぞ部４３が形成される。また、ほぞ金物１１は、長尺材対向面３９の外周に、傾斜柱２７の端面２８に隣接する側面４５を包囲する起立枠部４７が形成される。本実施形態において、起立枠部４７は、長尺材対向面３９の四辺部分に設けられ角筒形状に形成されるが、これに限定されない。

ほぞ部４３は、嵌入方向先端を開放した筒形状に形成される。本実施形態において、筒形状は、角筒形状となる。ほぞ部４３は、溶接により平板部３７の結合材対向面４１に接合される。ほぞ部４３が接合された平板部３７には、ほぞ部４３の内周空間に通じる複数、本実施形態では２つのビス挿通用の貫通孔４９が穿設されている。

図３（ａ）は長尺材端部とほぞ金物１１の分解側面図、（ｂ）はほぞ金物１１が固定された長尺材と被結合材の分解側面図である。
ほぞ金物１１は、ビス５１により傾斜柱２７の端部に固定することができる。ビス５１は、ほぞ部４３の嵌入方向先端から、ほぞ部４３の内方に挿入されて、平板部３７の貫通孔４９を貫通して傾斜柱２７の端面にねじ込まれる。ほぞ金物１１が一体に固定された傾斜柱２７は、この状態で、ほぞ金物１１のほぞ部４３が、土台１７のほぞ穴１５に嵌入される。

なお、ビス５１は、不要な場合には、省略することができる。不要な場合とは、長尺材の取り回し時などにおいて、ほぞ金物１１の脱落が生じない場合である。例えば、ほぞ金物１１が、予め被結合材（土台１７）のほぞ穴１５に嵌入されている場合などが挙げられる。

ほぞ金物１１の材質としては、例えばＳＰＨＣ（ＪＩＳ Ｇ ３１３１）を挙げることができる。また、平板部３７及び起立枠部４７の厚みは、３．２ｍｍ程度とすることができる。ほぞ部４３の厚みは、２．３ｍｍとすることができる。

次に、上記した構成の作用を説明する。
本実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造では、被結合材に、ほぞ穴１５が形成される。ほぞ穴１５は、被結合材である梁１３や土台１７の平坦な接合面１９に、垂直に掘り下げられて形成される。ほぞ金物１１には、ほぞ穴１５に嵌入するほぞ部４３が、平板部３７の結合材対向面４１に突設される。従って、ほぞ部４３は、平板部３７に対して垂直に突出する。ほぞ金物１１は、ほぞ部４３を突出させた結合材対向面４１に対して反対側の長尺材対向面３９に、長尺材である傾斜柱２７の端面２８が当接する。

この長尺材の端面２８は、長尺材の長手方向に直交する面であってもよく、長尺材の長手方向に直角以外の角度で傾斜する面であってもよい。本実施形態では、傾斜柱２７の端面２８は、傾斜柱２７の長手方向に直角以外の角度で傾斜する。端面２８を長尺材対向面３９に当接した傾斜柱２７は、ほぞ金物１１の起立枠部４７の内方に収容されることにより、側面４５が起立枠部４７の内周面に当接し、接合面１９に沿う方向の移動が規制される。

これにより、傾斜柱２７は、接合面１９に垂直な方向の垂直加重と、接合面１９に平行な方向のせん断荷重との双方を受けることができる。

この際、傾斜柱２７の端面２８は、平面でよいので、ほぞや溝などの形状、すなわち仕口を形成する必要がなく、従来構造に比べ、大幅に加工が容易となる。また、傾斜柱２７は、端面２８にほぞなど凹凸形状を形成しないので、強度の低下が生じない。

また、この長尺材端部のほぞ接合構造において、傾斜柱２７は、接合面１９に垂直な仮想線２９に対して軸線３１が傾斜する。この傾斜した傾斜柱２７の端面２８は、梁１３や土台１７の接合面１９と平行に形成される。傾斜柱２７の端面２８は、斜めに切断されるが、直線状に切断するのみでよく、単なる平面であるため、加工が容易に行える。この端面２８は、ほぞ部４３の突出したほぞ金物１１の長尺材対向面３９に当接して取り付けられる。端面２８をほぞ金物１１の平板部３７に当接した傾斜柱２７は、側面４５が起立枠部４７に包囲されることにより、接合面１９に垂直な方向の垂直荷重に加え、接合面１９に平行な方向のせん断荷重が受けられる。その結果、傾斜柱２７を容易に建て込むことができる。

さらに、この長尺材端部のほぞ接合構造では、ほぞ金物１１を長尺材である傾斜柱２７に固定するためのビス５１が、ほぞ部４３の内方に挿入されて傾斜柱２７の端面２８よりねじ込まれるので、傾斜柱２７の端面２８が平板部３７の長尺材対向面３９に隙間なく密接する。その結果、ビス５１の頭部を接合面１９に干渉させずに、ほぞ金物１１を梁１３や土台１７に固定できる。

次に、上記した長尺材端部のほぞ接合構造の変形例を説明する。

図４はトラスへ応用された変形例１に係る長尺材端部のほぞ接合構造の側面図である。
この変形例１に係る長尺材端部のほぞ接合構造は、トラス梁５３における三角構造を構成する斜め材５５の固定に適用される。斜め材５５は、上下端が、ほぞ金物１１により、上下の梁１３のほぞ穴１５に嵌入して、上下の梁１３に両端部が結合される。

この変形例１に係る長尺材端部のほぞ接合構造によれば、煩雑なほぞ加工を不要にして、斜め材５５の両端部を隣接する柱２５間にそれぞれ配置して上下の梁１３にほぞ結合したトラス梁５３を構築できる。

図５は起立枠開口部５７を備えるほぞ金物５９を使用した変形例２に係る長尺材端部のほぞ接合構造の分解斜視図である。
この変形例２に係る長尺材端部のほぞ接合構造は、ほぞ金物５９が、起立枠部４７の貫通孔６１を貫通して傾斜柱２７の側面４５にねじ込まれるビス５１により傾斜柱２７の端部に固定される。

また、ほぞ金物５９の起立枠部４７には、傾斜柱２７の端部を長尺材対向面３９に平行に摺接して起立枠部４７の内方へ配置する起立枠開口部５７が形成されている。起立枠開口部５７は、上記した実施形態における四辺の起立枠部４７の一辺を除き三方のみにすることにより形成される。起立枠開口部５７は、傾斜柱２７と長尺材対向面３９との成す角度が鋭角側（切削部３５と反対側）となる一辺が切除される。鋭角側の一辺が切除されるのは、大きなせん断荷重を支持する必要がないためである。

この変形例２に係る長尺材端部のほぞ接合構造によれば、ほぞ金物５９を傾斜柱２７に固定するためのビス５１が、起立枠部４７を貫通して傾斜柱２７の側面４５にねじ込まれているので、傾斜柱２７の端面２８が平板部３７の長尺材対向面３９に隙間なく密接する。また、ビス５１は、起立枠部４７の外側から傾斜柱２７の側面４５にねじ込めるので、ほぞ穴１５に嵌合した後のほぞ金物５９に対しても、ビス５１を傾斜柱２７に固定できる。その結果、ビス５１の頭部を接合面１９に干渉させずに、建て込み後のほぞ金物５９に傾斜柱２７を固定できる。

そして、この変形例２によれば、起立枠部４７に起立枠開口部５７が形成されるので、傾斜柱２７の端面２８を平板部３７の長尺材対向面３９に平行に摺接して、起立枠部４７の内方へ傾斜柱２７の端部を受け入れることができる。このため、リフォームなど、特に傾斜柱２７を増設するなどの場合でも、ほぞ部４３を含めたほぞ金物５９の高さ分である起立枠部４７の分のジャッキアップを不要にできる。その結果、既存の構築部分を分解せずにほぞ４３を嵌めた傾斜柱２７を極めて容易に建て込むことができる。

図６はリフォーム時に増設される長尺材に適用した変形例３に係る長尺材端部のほぞ接合構造の側面図である。
この変形例３に係る長尺材端部のほぞ接合構造は、例えばリフォーム時、既設柱６３の間に増設される通常の垂直方向の増設柱６５（間柱を含む）に適用される。増設柱６５は、梁１３をジャッキアップして土台１７との間隔を広げ横から入れる。この場合、ほぞ金物１１のほぞ部４３を先に土台１７や梁１３のほぞ穴１５に装着しておく。その後、横から増設柱６５を入れる。この長尺材端部のほぞ接合構造では、増設柱６５は、上下の起立枠部４７の高さを越えるジャッキアップを行うことで、建て込みが可能となる。増設柱６５とほぞ金物１１とは、建て込み後、起立枠部４７を貫通するビス５１により固定される。

この変形例３に係る長尺材端部のほぞ接合構造によれば、ジャッキアップの距離が短くなる効果が得られる。従来では、柱の上下端部に形成されるほぞの長さ分ジャッキアップして増設柱６５を入れていたが、この長尺材端部のほぞ接合構造によれば、ほぞの長さが省略できるので、その分ジャッキアップの距離を短くできる。

なお、この変形例３においては、起立枠部４７に、起立枠開口部５７の形成された上記の変形例２に係るほぞ金物５９を用いることができる。ほぞ金物５９を用いた長尺材端部のほぞ接合構造によれば、起立枠部４７を乗り越える必要がなくなるので、ジャッキアップも不要とすることができ、増設柱６５を建て込むことが可能となる。

従って、本実施形態に係る長尺材端部のほぞ接合構造によれば、垂直のみならず斜めなどの角度を有する向きとなる長尺材であっても容易に建て込むことができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

例えば上記の構成例では、被結合材が横架材である梁や土台、長尺材が柱や斜め材などの傾斜柱である構成を例示したが、長尺材端部のほぞ接合構造は、この他、縦の部材と横の部材が逆となった構造にも応用することができる。例えば、垂直な平行な２つの柱間などに、水平や斜めの横部材を配置する構造にも適用できる。この場合、２つの柱には、横部材の端面と向かいあう面に、それぞれほぞ穴が形成される。そのほぞ穴には、ほぞ金物のほぞ部が嵌入される。横部材は、ほぞ穴にほぞ部を嵌入したほぞ金物の長尺材対向面に、左右の端面が当接した状態で、ほぞ金物に固定されることになる。この場合においても、長尺材端部のほぞ接合構造は、水平のみならず斜めなどの角度を有する向きとなる横部材を容易に建て込むことができる。

１１…ほぞ金物
１３…梁（被結合材）
１５…ほぞ穴
１７…土台（被結合材）
１９…接合面
２７…傾斜柱（長尺材）
２９…仮想線
３１…軸線
３７…平板部
３９…長尺材対向面
４１…結合材対向面
４３…ほぞ部
４５…側面
４７…起立枠部
５１…ビス
５５…斜め材（長尺材）
５７…起立枠開口部
６５…増設柱（長尺材）

Claims (1)

1. 平坦な接合面に垂直なほぞ穴が形成された被結合材と、
   軸線に沿う両端側の端面が前記接合面と平行に形成された長尺材と、
   前記長尺材の前記端面と平行な平板部を有し、前記端面と対向する前記平板部の長尺材対向面と反対側の結合材対向面には前記ほぞ穴に嵌入するほぞ部が形成され、前記長尺材対向面の外周には前記長尺材の前記端面に隣接する側面を包囲する起立枠部が形成されるほぞ金物と、を具備し、
   前記長尺材は、前記接合面に垂直な仮想線に対して前記軸線が傾斜し、前記被結合材に対して前記長尺材が斜めに接合され、
   前記ほぞ部が、嵌入方向先端を開放した筒形状に形成され、
   前記ほぞ金物が、前記嵌入方向先端から前記ほぞ部の内方に挿入されて前記平板部を貫通して前記端面にねじ込まれるビスにより前記長尺材端部に固定されることを特徴とする長尺材端部のほぞ接合構造。

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