JP6532144B2 - Column connection structure - Google Patents
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Description
本発明は、主として木造建築物における柱の接合構造に関する。 The present invention mainly relates to a joint structure of columns in a wooden building.
木造建築物、特に木造住宅においては、一階床下通風等に配慮したとしても、長期間の間には土台をはじめ、該土台に立設された柱が腐食してしまうことがある。かかる場合には、何らかの方法で上階からの荷重を従来通り支持できるよう、柱補強を行わねばならない。 In a wooden structure, particularly in a wooden house, even if ventilation under the first floor is taken into consideration, pillars erected on the foundation, including the foundation, may corrode for a long period of time. In such a case, column reinforcement must be performed so that the load from the upper floor can be conventionally supported in some way.
一方、脚部は腐食したとしても、それより上部については構造部材として何ら問題なく使用できる場合があり、何より高級材等の理由で柱をできるだけ残したいというニーズも少なくない。 On the other hand, even if the legs are corroded, there are cases where the upper part can be used without any problem as a structural member, and there are not a few needs to leave pillars as much as possible for reasons such as luxury materials.
そのため、脚部を撤去しその下に補材を接合する、いわゆる根継ぎが古くから行われているが、旧来の接合工法では、継手加工が複雑で手間がかかるほか、継手の引張強度が不足するため、耐震性が重視される昨今の住宅リフォーム工事では採用が難しいこともある。 For this reason, so-called rooting, in which the leg is removed and the supplementary material is joined under it, has been used since ancient times, but in the old joining method, joint processing is complicated and time consuming, and the tensile strength of the joint is insufficient It is sometimes difficult to adopt in recent home renovation work where earthquake resistance is important.
そのため、本出願人は、互いに接合される柱部材のうち、一方の柱部材の端面に嵌合溝を、該嵌合溝に嵌め込まれる嵌合突起を他方の柱部材の端面にそれぞれ形成するとともに、一方の柱部材に形成された嵌合溝に他方の柱部材に形成された嵌合突起を嵌め込み、かかる状態で2つの柱部材の当接部位を跨ぐようにかつ両側から挟み込むように該柱部材の側面に添板をそれぞれ接着する柱の接合工法を開発した(特許文献1)。 Therefore, the present applicant forms a fitting groove in the end face of one pillar member among the pillar members joined to each other, and forms a fitting protrusion fitted in the fitting groove on the end face of the other pillar member. And fitting projections formed on the other column member into fitting grooves formed on one of the column members, in such a state so as to straddle the contact region of the two column members and to sandwich from both sides We have developed a jointing method of columns in which the backing plates are adhered to the side surfaces of the members (Patent Document 1).
かかる接合工法によれば、嵌合溝に嵌合突起を嵌め込み、しかる後、添板を接着するだけで足りるので、現場での作業性を向上させることができるとともに、接着によって十分な引張強度を確保することも可能となる。 According to this joining method, it is sufficient to simply fit the fitting projections into the fitting grooves and then bond the backing plate, so that the workability at the site can be improved, and sufficient tensile strength can be achieved by bonding. It will also be possible to secure.
しかしながら、特許文献1記載の接合構造であっても、継手加工に相応の時間が必要になるため、さらなる作業性改善の余地があるという問題を生じていた。
However, even with the joint structure described in
また、特許文献1記載の接合構造では、一対の添板が同一高さに位置決めされるため、大壁工法、すなわち柱部材の側面に添板をそのまま取り付ける工法では、添板の縁部で全体断面が大きく変化して応力集中を生じ、真壁工法、すなわち柱部材の側面を切り欠いてその切欠き内に添板を嵌め込む工法では、切り欠かれた柱部材の内周側面と添板の端面との間での荷重伝達が困難であることから、添板の縁部相当位置では、添板の厚み分の2倍に相当する断面が欠損することとなり、いずれにしろ構造上の弱点になる懸念があるという問題も生じていた。
Further, in the joint structure described in
この点、非特許文献1の第135頁に記載された接合構造においても、添板はやはり同一高さ位置に位置決めされているため、上述したと同様の懸念が生じる。
In this respect, also in the joint structure described on page 135 of
一方、かかる問題を解決すべく、添板の高さが異なるように柱側面の一方と他方にそれぞれ取り付けた場合、特許文献1記載の接合構造では、2つの柱部材に対する添板の接着面積が互いに異なる大きさとなり、非特許文献1記載の接合構造では、2つの柱部材に対する釘打ちの本数が互いに異なる数となるため、いずれにせよ、接合部位における引張側の強度、ひいては曲げ強度を十分に確保することができないというあらたな問題を生じる。
On the other hand, in order to solve the problem, when the backing plate is attached to one side and the other side of the column so that the heights of the backing plates are different, in the joint structure described in
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、継手加工が容易で断面変化に起因する構造上の弱点が形成されることもなく、さらには十分な曲げ強度を確保することが可能な柱の接合構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and it is easy to form a joint, does not form a structural weak point due to a change in cross section, and can secure a sufficient bending strength. Aims to provide a joint structure of pillars.
上記目的を達成するため、本発明に係る柱の接合構造は請求項1に記載したように、第1の柱部材の端面に階段形状をなす第1の切欠きを設けるとともに該第1の切欠きに嵌合する第2の切欠きを前記第1の柱部材と同軸に配置される第2の柱部材の端面に設け、前記第1の切欠きと前記第2の切欠きとが互いに嵌合する形で前記第1の柱部材及び前記第2の柱部材をそれらの端面で互いに当接させるとともに、該各柱部材の当接部位を跨いで両側から挟み込まれるようにかつ前記階段形状が顕れる側面が露出し該側面に直交する側面が覆われるように添板をそれぞれ接着し、前記添板と前記第1の柱部材との接着面積が該添板と前記第2の柱部材との接着面積にほぼ等しくなるように前記添板を位置決めしたものである。
In order to achieve the above object, the joint structure of a column according to the present invention has a first notch having a step-like shape on the end face of the first column member as described in
また、本発明に係る柱の接合構造は、前記第1の柱部材及び前記第2の柱部材のうち、一方を束石、玉石等の基礎に載置された柱部材又は土台に接合された柱部材としたものである。 Further, in the joint structure of a column according to the present invention, one of the first column member and the second column member is connected to a column member or a base placed on a foundation such as a bundle stone or a cobble. It is used as a pillar member.
本発明に係る柱の接合構造においては、添板を、従来と同様に第1の柱部材及び第2の柱部材の両側からそれらの当接部位を跨ぐように挟み込んで接着するが、本発明では、第1の柱部材の端面に階段形状をなす第1の切欠きを、第2の柱部材の端面に該第1の切欠きに嵌合する第2の切欠きをそれぞれ設けてあるとともに、それらが互いに嵌合する形で第1の柱部材及び第2の柱部材をそれらの端面で当接させた後、階段形状が外観として顕れる側面が露出し、該側面に直交する側面が覆われるように添板をそれぞれ接着する。 In the joint structure of columns according to the present invention, the backing plate is sandwiched and bonded from both sides of the first column member and the second column member so as to straddle the contact portions thereof as in the conventional case. In this case, the end face of the first pillar member is provided with a first notch having a step-like shape, and the end face of the second pillar member is provided with a second notch fitted to the first notch. After the first and second pillar members are brought into contact with each other at their end faces in such a manner that they fit each other, the side surface where the step shape appears as an appearance is exposed, and the side surface orthogonal to the side surface is covered Glue the backing plates as shown.
すなわち、添板は、特許文献1あるいは非特許文献1記載の接合構造のように凹凸形状が外観に顕れる側面に接着されるのではなく、それに直交する側面に接着される。
That is, the backing plate is not bonded to the side surface where the concavo-convex shape appears in the appearance as in the bonding structure described in
このようにすると、第1の柱部材及び第2の柱部材における当接端面の高さは、添板が設置される両側面で階段形状による段差分だけ上下にずれ、よって2つの柱部材に対する添板の接着面積が同等になるように該添板を接着した場合であっても、添板は上下にずれた状態となる。 In this case, the heights of the contact end surfaces of the first and second column members are shifted up and down by the step difference in the side surfaces on which the backing plate is installed, and therefore, the heights of the two column members Even in the case where the side plates are adhered such that the adhesion areas of the side plates become equal, the side plates are shifted up and down.
そのため、大壁工法では、従来のように添板の縁部で2枚の添板の合計断面積が同時に増減するのではなく、各添板の縁部で二段階に分けて増減し、真壁工法では、従来のように添板の縁部でその2枚分に相当する断面が欠損するのではなく、各添板の縁部で1枚分の断面が欠損するにとどまる。 Therefore, in the large wall construction method, the total cross-sectional area of the two backing plates is not simultaneously increased / decreased at the edge of the backing plate as in the prior art, but divided in two stages at the edge of each backing plate. In the construction method, the cross section corresponding to the two sheets is not broken at the edge of the backing plate as in the prior art, but the cross section for one sheet is broken at the edge of each backing plate.
したがって、2つの柱部材の接合部位における曲げ強度を十分に確保しつつ、応力集中や断面欠損の影響を大幅に軽減することができるとともに、第1の柱部材の端面に形成されるべき第1の切欠きや第2の柱部材の端面に形成されるべき第2の切欠きが、階段形状あるいはそれに嵌合する形状で足りるため、継手加工も容易になる。 Therefore, it is possible to significantly reduce the effects of stress concentration and cross section loss while sufficiently securing the bending strength at the joint portion of the two column members, and to form the first end surface of the first column member Since the second notch which should be formed on the end face of the second pillar member or the notch of the second column member has a step shape or a shape fitting thereto, joint processing is also facilitated.
各添板は、第1の柱部材と第2の柱部材との接着面積がほぼ等しくなるように位置決めするものとする。このようにしたならば、第1の柱部材と第2の柱部材との接合部位における曲げ強度を十分に高めることが可能となる。 Each guide plate is positioned so that the bonding area between the first pillar member and the second pillar member is substantially equal. By doing this, it is possible to sufficiently increase the bending strength at the joint portion between the first column member and the second column member.
本発明に係る柱の接合構造をどのような種類の既存柱に適用するかは任意であって、管柱に適用してもかまわないが、通し柱に適用するのが典型例となる。 It is optional what kind of existing column is applied to the joint structure of columns according to the present invention, and it may be applied to a pipe column, but application to a through column is a typical example.
また、既存柱のどの部位に適用するかも任意であって、例えば小屋裏や管柱の一階天井懐あるいは二階床直下に適用することも可能であるが、一階床下に適用した構成、すなわち、第1の柱部材及び第2の柱部材のうち、一方を、束石、玉石等の基礎に載置された柱部材又は土台に接合された柱部材とした構成が典型例となる。 In addition, although it is optional to apply to any part of the existing pillar, for example, it is possible to apply to the attic and the first floor ceiling or floor of the first floor, but the configuration applied to the first floor below Among the first pillar member and the second pillar member, a typical example is a configuration in which one of the first pillar member and the second pillar member is connected to a pillar member placed on a foundation such as a cobble stone or a cobble stone or a foundation.
以下、本発明に係る柱の接合構造の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of a joint structure of columns according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.
[第1実施形態]
図1は、本実施形態に係る柱の接合構造を示した分解斜視図、図2はその側面図及び正面図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る柱の接合構造1は、第1の柱部材である柱部材2aの端面に階段形状をなす第1の切欠きとしての切欠き3aを設けるとともに、該切欠きに嵌合する第2の切欠きとしての切欠き3bを柱部材2aと同軸に配置される第2の柱部材である柱部材2bの端面に設け、これらの切欠き3a,3bが互いに嵌合する形で柱部材2a,2bをそれらの端面で互いに当接させて接合してある。
First Embodiment
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a joint structure of columns according to the present embodiment, and FIG. 2 is a side view and a front view thereof. As can be seen from these figures, the
切欠き3a,3bは、柱幅の1/2の寸法、柱寸法が例えば105mm×105mmである場合には52.5mmが踏面相当寸法となるよう、蹴上げ相当寸法を適宜設定して加工形成すればよい。
The
各柱部材2a,2bには、それらの当接部位を跨いで両側から挟み込まれるように、かつ上述した階段形状が顕れる側面が露出し該側面に直交する側面が覆われるように、添板4,5をそれぞれ接着してある。
In each
添板4,5は、柱寸法が上述した例であれば、長さが240mm、幅が105mm、厚さが15mmのヒノキ挽板とすることができる。
The
ここで、添板4は、柱部材2aとの接着面積が柱部材2bとの接着面積にほぼ等しくなるように位置決めしてあるとともに、添板5も添板4と同様、柱部材2aとの接着面積が柱部材2bとの接着面積にほぼ等しくなるように位置決めしてあるが、切欠き3a、3bには蹴上げ相当寸法hの段差があるため、添板5の上縁位置は、添板4の上縁位置よりも蹴上げ相当寸法hだけ下方となる。
Here, the
本実施形態に係る柱の接合構造1を、図3(a)に示すように基礎30の上に土台31が敷設されてなる基礎構造であって、該土台に立設された通し柱32の根継ぎに適用するには、まず、同図に示すように通し柱32のうち、土台31に接合された側を適当な高さで切断し、同図(b)に示すようにその土台側を撤去する。
It is a foundation structure where a foundation 31 is laid on a
次に、撤去された柱部分と同一断面かつ同一長さの角材を調達し、その端面に切欠き3aを加工形成して柱部材2aとするとともに、通し柱32のうち、残置された側の端面に切欠き3bを加工形成して柱部材2bとする。
Next, a lumber having the same cross section and the same length as the removed column portion is procured, and the
次に、切欠き3a,3bに接着剤を予め塗布した上、図4(a)に示すようにこれらが互いに嵌合する形で柱部材2a,2bをそれらの端面で互いに当接させるとともに、同図(b)に示すようにこれらを接合する。
Next, an adhesive is previously applied to the
次に、添板4,5を、各柱部材2a,2bの当接部位を跨いで両側から挟み込まれるように接着するが、接着の際には、同図(c)に示すように、階段形状が顕れる側面が露出し、該側面に直交する側面が覆われるように取付け面を選択するとともに、同図(d)に示すように、柱部材2aとの接着面積と柱部材2bとの接着面積がほぼ等しくなるように添板4,5の高さをそれぞれ位置決めする。
Next, the
このようにすると、切欠き3a、3bには蹴上げ相当寸法hの段差があるため、添板5の上縁位置は、添板4の上縁位置よりも蹴上げ相当寸法hだけ下方となる。
In this case, since the
そのため、本実施形態のような大壁工法では、図5(a)に示した従来の接合構造のように、添板51,51の縁部でそれらの合計断面積が同時に増減するのではなく、同図(b)に示すように各添板4,5の縁部で二段階で増減する。
Therefore, in the large-wall construction method as in the present embodiment, the total cross-sectional area of the side plates 51, 51 does not increase or decrease at the same time, as in the conventional joint structure shown in FIG. (B) increase and decrease in two steps at the edge of each
なお、同図(a)に示した従来の接合構造は、柱部材2a′,2b′のうち、一方の柱部材2a′の端面に嵌合溝3a′を、該嵌合溝に嵌め込まれる嵌合突起3b′を他方の柱部材2b′の端面にそれぞれ形成するとともに、嵌合溝3a′に嵌合突起3b′が嵌め込まれるようにして柱部材2a′,2b′を当接させるとともに、該当接部位を跨ぐようにかつ両側から挟み込むようにそれらの側面に添板51,51を接着して構成してある。
In the conventional joint structure shown in FIG. 6A, the
以上説明したように、本実施形態に係る柱の接合構造1によれば、柱部材2a,2bにおける当接端面の高さは、添板4,5が設置される両側面で階段形状による段差分hだけ上下にずれ、よって2つの柱部材2a,2bに対する添板4,5の接着面積が同等になるように該添板を接着した場合であっても、添板4,5は上下にずれた状態となる。
As described above, according to the column
そのため、大壁工法では、添板4,5の合計断面積が各添板4,5の縁部で二段階で増減することとなり、かくして柱部材2a,2bの接合部位における曲げ強度を十分に確保しつつ、応力集中の影響を大幅に軽減することができるとともに、柱部材2a,2bの端面に形成されるべき切欠き3a,3bが階段形状で足りるため、継手加工も容易になる。
Therefore, in the large-wall construction method, the total cross-sectional area of the
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In addition, about the structure substantially the same as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図6は、第2実施形態に係る柱の接合構造を示した分解斜視図、図7はその側面図及び正面図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る柱の接合構造1′は、第1の柱部材である柱部材62aの端面に階段形状をなす第1の切欠きとしての63aを設けるとともに、該切欠きに嵌合する第2の切欠きとしての切欠き63bを柱部材62aと同軸に配置される第2の柱部材である柱部材62bの端面に設け、これらの切欠き63a,63bが互いに嵌合する形で柱部材62a,62bをそれらの端面で互いに当接させて接合してある。 FIG. 6 is an exploded perspective view showing the joint structure of columns according to the second embodiment, and FIG. 7 is a side view and a front view thereof. As can be seen from these figures, the joint structure 1 'of the column according to the present embodiment is provided with the first notch 63a having a step shape on the end face of the column member 62a which is the first column member, A notch 63b as a second notch fitted to the notch is provided on the end face of a pillar member 62b which is a second pillar member coaxially arranged with the pillar member 62a, and the notches 63a and 63b are The column members 62a and 62b are brought into contact with each other at their end faces so as to fit each other.
柱部材62aには、切欠き63aと一体にかつ連続する形で添板4,5を嵌め込むための切欠き64a,65aを設けてあるとともに、柱部材62bには、切欠き63bと一体にかつ連続する形で添板4,5を嵌め込むための切欠き64b,65bを設けてあり、切欠き64a,64bに添板4を嵌め込むとともに、切欠き65a,65bに添板5を嵌め込む形で、添板4,5を、各柱部材62a,62bの当接部位を跨いで両側から挟み込まれるように、かつ上述した階段形状が顕れる側面が露出し該側面に直交する側面が覆われるように、柱部材62a,62bに接着してある。
The pillar member 62a is provided with notches 64a and 65a for fitting the
切欠き63a,63bは、切欠き3a,3bと概ね同様の構成であって、柱幅の1/2の寸法、柱寸法が例えば105mm×105mmである場合には52.5mmから添板4,5の厚みを差し引いた値が踏面相当寸法となるよう、蹴上げ相当寸法を適宜設定して加工形成すればよい。
The notches 63a and 63b have substantially the same configuration as the
切欠き64a,64bは、添板4と柱部材62a,62bとの接着面積がほぼ等しくなるように加工形成してあるとともに、切欠き65a,65bも切欠き64a,64bと同様、添板5と柱部材62a,62bとの接着面積がほぼ等しくなるように加工形成してあるが、切欠き63a,63bには蹴上げ相当寸法hの段差があるため、切欠き65bの上縁位置、すなわち添板5の上縁位置は、切欠き64bの上縁位置、すなわち添板4の上縁位置よりも蹴上げ相当寸法hだけ下方となる。
The notches 64a and 64b are processed and formed so that the bonding area between the
本実施形態に係る柱の接合構造1′においては、第1実施形態と同様、切欠き63a,63bに接着剤を予め塗布した上、これらが互いに嵌合する形で柱部材62a,62bをそれらの端面で互いに当接させて接合し、次いで、添板4,5を、切欠き64a,64bと切欠き65a,65bにそれぞれ嵌め込む形で、各柱部材62a,62bの当接部位を跨いで両側から挟み込まれるように接着する。
In the joint structure 1 'of a column according to the present embodiment, as in the first embodiment, after applying an adhesive to the notches 63a and 63b in advance, the column members 62a and 62b are formed by fitting them to each other. The end faces of the two are brought into contact with each other and joined, and then the
このようにすると、上述したように切欠き63a,63bには蹴上げ相当寸法hの段差があるため、添板5の上縁位置は、添板4の上縁位置よりも蹴上げ相当寸法hだけ下方となる。
In this case, as described above, since the notches 63a and 63b have a step corresponding to the kicking up dimension h, the upper edge position of the
そのため、本実施形態のような真壁工法では、図8(a)に示した従来の接合構造のように、添板51,51の縁部でそれらの合計断面が欠損するのではなく、同図(b)に示すように各添板4,5の縁部で一枚分の断面が欠損するにとどまる。
Therefore, in the true wall construction method as in the present embodiment, as in the conventional joint structure shown in FIG. As shown in (b), the cross section of one sheet remains at the edge of each of the
なお、同図(a)に示した従来の接合構造は、柱部材62a′,62b′のうち、一方の柱部材62a′の端面に嵌合溝63a′を、該嵌合溝に嵌め込まれる嵌合突起63b′を他方の柱部材62b′の端面にそれぞれ形成して、嵌合溝63a′に嵌合突起63b′が嵌め込まれるようにして柱部材62a′,62b′を当接させるとともに、上述の嵌合状態が外観として顕れる両側面に切欠きを設けた上、該切欠きに嵌め込まれる形で、添板51,51を、柱部材62a′,62b′の当接部位を跨ぐようにかつ両側から挟み込むようにそれらの側面に接着して構成してある。 In the conventional joint structure shown in FIG. 6A, the fitting groove 63a 'is fitted in the end face of one of the pillar members 62a' and 62b 'and the fitting groove is fitted in the fitting groove. The coupling projections 63b 'are respectively formed on the end face of the other column member 62b', and the column members 62a 'and 62b' are abutted so that the fitting projections 63b 'are fitted into the fitting grooves 63a'. The side plates 51 and 51 are provided so as to straddle the contact portions of the pillar members 62a 'and 62b' in such a manner that the notches are provided on both side surfaces where the fitting state of the connector appears as an appearance and fitted into the notches. It adheres to those sides so that it may pinch from both sides.
以上説明したように、本実施形態に係る柱の接合構造1′によれば、柱部材62a,62bにおける当接端面の高さは、添板4,5が設置される両側面で階段形状による段差分hだけ上下にずれ、よって2つの柱部材62a,62bに対する添板4,5の接着面積が同等になるように該添板を接着した場合であっても、添板4,5は上下にずれた状態となる。
As described above, according to the column joint structure 1 'according to the present embodiment, the heights of the contact end faces of the column members 62a and 62b have the step shape on both side surfaces on which the
そのため、真壁工法では、各添板4,5の縁部で1枚分の断面が欠損するにとどまることとなり、かくして柱部材62a,62bの接合部位における曲げ強度を十分に確保しつつ、断面欠損の影響を大幅に軽減することができるとともに、柱部材62a,62bの端面に形成されるべき切欠き3a,3bが階段形状で足りるため、継手加工も容易になる。
Therefore, in the true wall construction method, the cross section of only one sheet will be lost at the edge of each
1,1′ 柱の接合構造
2a,62a 第1の柱部材
2b,62b 第2の柱部材
3a,63a 第1の切欠き
3b,63b 第2の切欠き
4,5 添板
1,1 'Column connection structure 2a, 62a
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