JP7037430B2 - 木材取付金物、木造構造物 - Google Patents

Description

本発明は、木材を取付対象部材に取付けるための木材取付金物、木造構造物に関する。

近年、例えば、施工が容易、部材の軽さ、運搬費削減等の理由から断面Ｉ型構造の木質Ｉ型部材等の木材が店舗や倉庫等の比較的中・大規模の木造建築物にも利用され始めている。そのため木質Ｉ型部材等の木材を取付対象部材に取付けるための木材取付金物が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１３－５０００８号公報（特許第５６４９５３８号公報）

しかし、上述の特許文献１に記載の木材取付金物では、取付対象部材の取付側面に固定される背板（特許文献１では前板１２）と、木材底面が当接する底板と、木材側面が当接する側板とから構成されており、その木材は、その長手方向両側面が背板に当接するように取り付けるため、中・大規模の木造建築物の床組み等に利用した場合、木材が長くなり、木材の搬送（輸出入も含む。）に問題が生じる一方、木材の長さの制限によって木造構造物の設計などが影響を受けるという問題がある。

また、上述の特許文献１に記載の従来の木材取付金物では、取付対象部材の取付側面に固定される背板（特許文献１では前板１２）をボルトによって取付対象部材に固定しているが、ボルトを通すボルト挿通孔（特許文献１では中孔１４）は、背板の取付け面側から外側に突出したホゾ（特許文献１ではホゾ１３）に設けているため、取付対象部材の取付側面にはボルト貫通孔（特許文献１では下孔３４）だけでなくその周囲に背板側のホゾが嵌るホゾ穴（特許文献１ではホゾ３３）を設ける必要があり、取付対象部材側の加工に手間がかかるという問題もある。

そこで、本発明はこのような課題に着目してなされたもので、木材の搬送（輸出入も含む。）や木材の長さの制限によって木造構造物の設計などに与える影響を小さくでき、かつ、取付対象部材側の加工にかかる手間も少なくすることできる木材取付金物、木造構造物を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る木材取付金物は、木材を取付対象部材の取付側面に取付けるための木材取付金物であって、前記取付対象部材の取付側面に当接して、ボルト挿通孔を通るボルトおよびナットによって前記取付対象部材に固定される背板部と、前記背板部の左右両端部から前記取付対象部材の取付側面に対し離れる方向に延び、前記背板部と前記木材との間に、少なくとも前記背板部の前記ボルト挿通孔から突出するボルト軸部およびその突出するボルト軸部に締結する前記ナットまたはボルト頭部等が納まる突出空間を形成する突出空間形成板部と、前記突出空間形成板部から延び、前記木材の前後側面を外側から支持する側板部と、前記側板部の下端部を連結し、上面に前記木材の下端面が当接する底板部とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る木材取付金物では、前記木材は、木質フランジ部の間に木質ウエブ部を接合した断面Ｉ型構造の木質Ｉ型部材であることも特徴とする。
また、本発明に係る木材取付金物では、前記側板部と前記突出空間形成板部の境界には、さらに、それぞれ、先端部の間隔が前記木質Ｉ型部材の前記木質ウエブ部の厚さとほぼ同じで、当該木材取付金物が回転した際に前記木質Ｉ型部材の前記木質ウエブ部に入り込んで前記木質ウエブ部を両側から支持するウエブ材変形支持部が設けられていることも特徴とする。
また、本発明に係る木材取付金物では、前記底板部における前記木質Ｉ型部材の前記木質ウエブ部下端面直下の中央部分は、他の部分よりも厚さが薄くなるように構成されていることも特徴とする。
また、本発明に係る木材取付金物では、前記背板部の上端部には、さらに、先端部が前記側板部と前記突出空間形成板部の境界まで延びる蓋部を設けたことも特徴とする。
また、本発明に係る木材取付金物では、前記蓋部の下面は、前記突出空間形成板部の上端面に当接する大きさに形成されていることも特徴とする。
また、本発明に係る木材取付金物では、前記背板部の下方には、さらに、先端部が前記側板部と前記突出空間形成板部の境界まで延びる舌片部を設けたことも特徴とする。
また、本発明に係る木造構造物は、上述のいずれかの木材取付金物を取付対象部材の取付側面に固定し、その取付対象部材に対し前記木材取付金物の側板部間に前記木材を取付けたことを特徴とする。

本発明に係る木材取付金物および木造構造物では、ボルト及びナットによって取付対象部材に固定される背板部の左右両端部と側板部との間に、少なくとも背板部のボルト挿通孔から突出するボルト軸部、およびその突出するボルト軸部に締結するナットまたはボルト頭部等が納まる突出空間を形成する突出空間形成板部を備えるため、木材の長手方向の両端部を背板に当接して木材を取り付ける場合と比較して、木材を短くすることができる。
そのため、木材の搬送（輸出入も含む。）や木材の長さの制限によって中・大規模の木造建築物等の木造構造物の設計などに与える影響を小さくすることができると共に、木材を取り付ける取付対象部材側のボルト貫通孔の周囲にホゾ穴を加工する必要がなくなるので、取付対象部材側の加工にかかる手間も少なくすることできる。

本発明に係る実施形態の木材取付金物を使用して例えば横架材に木質Ｉ型部材を固定した場合の要部を示す斜視図である。 本発明に係る実施形態の木材取付金物の斜視図である。 本発明に係る実施形態の木材取付金物の正面図である。 本発明に係る実施形態の木材取付金物の右側面図である。 本発明に係る実施形態の木材取付金物の背面図である。 （ａ），（ｂ）それぞれ、本発明に係る実施形態の木材取付金物を構成する木材取付金物本体の平面図、底面図である。 図３におけるＡ－Ａ線断面図である。 （ａ），（ｂ）それぞれ、図３におけるＢ－Ｂ線断面図、Ｃ－Ｃ線断面図である。 図４におけるＤ－Ｄ線断面図である。 本発明に係る実施形態の木材取付金物の使用例を示す側面図である。 図１０に示す本発明に係る実施形態の木材取付金物の使用例における片側の木材取付金物を含む一部切欠拡大平面図である。 図１０におけるＥ－Ｅ線断面図である。 図１１におけるＦ－Ｆ線断面図である。 図１０に示す本発明に係る実施形態の木材取付金物の使用例において木材取付金物が変形するような積載荷重以上の過大な鉛直荷重が木質Ｉ型部材に作用した場合の状態を示す側面図である。 図１４に示す過大な鉛直荷重が作用した場合における木質Ｉ型部材や木材取付金物の動きや変形等を示す側面断面図である。 図１４に示す過大な鉛直荷重が作用した場合における木質Ｉ型部材や木材取付金物の動きや変形等を示す正面断面図である。 図１４に示す過大な鉛直荷重が作用した場合における木材取付金物を構成する蓋部の変形や木質Ｉ型部材への食い込みを示す斜視図である。

以下、本発明に係る実施の形態の木材取付金物１および木材取付金物１を使用した木造構造物について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、下記に説明する実施の形態は、あくまで、本発明の一例であり、本発明は、下記に説明する実施の形態に限定されるものではない。

＜木材取付金物１の構成＞
実施形態の木材取付金物１は、図１に示すように木質フランジ部２ａ，２ａの間に木質ウエブ部２ｂを接合した断面Ｉ型構造の木材である木質Ｉ型部材２を、柱や梁、胴差し等の取付対象部材３の取付側面３ａに取付けるための金物であって、図２～図９に示すように、背板部１１と、側板部１２，１２と、突出空間形成板部１３，１３と、底板部１４と、蓋部１５とを有する。

（背板部１１）
背板部１１は、取付対象部材３の取付側面３ａに当接する部分で、図３や図５等に示すように上側の第１背板部１１ａと、下側の第２背板部１１ｂとを有している。

第１背板部１１ａは、取付対象部材３に形成されたボルト挿通孔１１ａ１，１１ａ１を通る例えば２本のボルト４ａによって取付対象部材３に固定される上側の背板であって、２本のボルト４ａが貫通するボルト挿通孔１１ａ１，１１ａ１が設けられていると共に、上端部は内側にほぼ９０度に折り曲げて蓋部１５を設けている。尚、蓋部１５については後述する。

第２背板部１１ｂは、第１背板部１１ａの下方に設けられており、その下端部には間隔を開けて上方へ延びる２本のスリット１１ｂ１，１１ｂ１を形成すると共に、そのスリット１１ｂ１，１１ｂ１間に舌片部１１ｂ２を設け、図７等に示すように舌片部１１ｂ２の下端部１１ｂ２１が、側板部１２と突出空間形成板部１３との境界ＢＬまで達するように斜めに曲げて“く”の字形状に構成されている。尚、背板部１１は、第１背板部１１ａと第２背板部１１ｂとに分かれていなくても良いし、３つ以上に分かれていても良い。また、舌片部１１ｂ２は、図７等に示すように斜めに曲げて“く”の字形状に限定されるものではなく、例えば、垂直に曲げたり、Ｌ字形状に曲げても良く、要は、舌片部１１ｂ２の先端部等が境界ＢＬまで伸び、木質Ｉ型部材２の端面に当接すれば良い。

（側板部１２，１２）
側板部１２，１２は、それぞれ、木質Ｉ型部材２の木質フランジ部２ａ，２ａそれぞれの前後両側面を挟持するように木質Ｉ型部材２の縦方向に延びる部分で、図２～図５等に示すように、その上端部には、取付対象部材３を上方から落とし込み易いように外側に向かって斜めに曲げられた傾斜案内部１２ａ，１２ａが設けられていると共に、傾斜案内部１２ａ，１２ａの下方にほぼＵ字形状ないしは上部開放コ字形状の切り込みを入れて側板上部舌片部１２ｂ，１２ｂを設け、側板上部舌片部１２ｂ，１２ｂの基部を内側に曲げると共に、中間部で外側に曲げて“く”の字形状に形成して、その屈曲部分が側板部１２，１２間に挿入した木質Ｉ型部材２の上側の木質フランジ部２ａの前後両側面を挟持するように構成している。

一方、側板部１２，１２の下端部には、それぞれ、図３や図５等に示すように、チャンネル形状の底板部１４の底面１４ａを下方から支持するため内側に９０度折り曲げた底面支持部１２ｃ，１２ｃが設けられていると共に、底板部１４の側面１４ｂ，１４ｂをリベット１６等により固定するための２つのリベット挿通孔が設けられている。尚、本実施形態は、一例なので、リベットの数は２つ以外でも良いし、溶接等で接合するように構成しても良い。

ここで、底面支持部１２ｃ，１２ｃ先端部間は離れており、その先端部間の間隔Ｗ３（図６（ｂ）参照。）は、木質Ｉ型部材２の木質ウエブ部２ｂの厚さＷ１（後述する図１２参照。）よりも大きくし、底面支持部１２ｃ，１２ｃで支持されない底板部１４の中央部分は、底面支持部１２ｃ，１２ｃで支持された部分よりも強度的に弱く構成している。

また、側板部１２，１２下端部それぞれにおけるリベット挿通孔の上方には、上端部に設けた側板上部舌片部１２ｂ，１２ｂと同様に、側板部１２，１２にＵ字形状ないしは上部開放コ字形状の切り込みを入れて側板下部舌片部１２ｅ，１２ｅを設け、側板下部舌片部１２ｅ，１２ｅの基部を内側に曲げると共に、中間部で外側に曲げて“く”の字形状に形成して、その屈曲部分が図１２に示すように側板部１２，１２間に挿入した木質Ｉ型部材２下側の木質フランジ部２ａの上部角部に当接するように構成している。ただし、側板下部舌片部１２ｅ，１２ｅは、その屈曲部分によって木質Ｉ型部材２が抜け出さない機構になっていれば良いので、その屈曲部分が木質フランジ部２ａの上部角部に当接せず隙間があっても良い。

（突出空間形成板部１３，１３）
突出空間形成板部１３，１３は、背板部１１と木質Ｉ型部材２との間に少なくとも背板部１のボルト挿通孔１１ａ１から突出するボルト４ａの軸部の突出長さ以上の深さと、ボルト４ａ軸部に締結するナット４ｂ、または背板部１１のボルト挿通孔１１ａ１側にボルト頭部が来る場合には当該ボルト頭部等が納まる突出空間を形成するもので、それぞれ、背板部１１の左右両端部と側板部１２，１２とをそれぞれ中継するように例えば４５度の角度で傾斜して設けられ、図３～図５等に示すように、側板部１２，１２の基部上側と第１背板部１１ａの基部との間に設けられた第１突出空間形成板部１３ａ，１３ａと、側板部１２，１２の基部下側と第２背板部１１ｂの基部との間に設けられた第２突出空間形成板部１３ｂ，１３ｂとを有する。尚、背板部１１と同様に、突出空間形成板部１３，１３は、それぞれ、第１突出空間形成板部１３ａ，１３ａと第２突出空間形成板部１３ｂ，１３ｂとに分かれていなくても良いし、３つ以上に分かれていても良い。また、本実施形態では、突出空間形成板部１３，１３は４５度の角度で傾斜して設けているが、あくまでこの角度は一例であり、４５度の角度に限定されるものではない。

第１突出空間形成板部１３ａ，１３ａにおける第１背板部１１ａに設けたボルト挿通孔１１ａ１，１１ａ１間には、それぞれ、側板部１２，１２との境界ＢＬ（図７参照。）が基部となるようにコ字形状の切り込みを入れると共に、内側に曲げて先端部間が離間したウエブ材変形支持部１３ａ１，１３ａ１を設けている。尚、本実施形態では、ウエブ材変形支持部１３ａ１，１３ａ１を曲げて設けているが、別部材のウエブ材変形支持部１３ａ１，１３ａ１を溶接等によって接合して設けても勿論良い。

ここで、ウエブ材変形支持部１３ａ１，１３ａ１先端部間の間隔Ｗ２（図３参照。）は、この木材取付金物１が後述するように回転等した際、木質Ｉ型部材２の木質ウエブ部２ｂが入り込んで両側から支持できるように木質Ｉ型部材２の木質ウエブ部２ｂの厚さＷ１（後述する図１２参照。）と同じか、僅かに大きく、例えば木質ウエブ部２ｂの厚さＷ１の約１．２倍程度まで大きくしている。そのため、ウエブ材変形支持部１３ａ１，１３ａ１先端部間の間隔Ｗ２（図３参照。）は、底面支持部１２ｃ，１２ｃ先端部間の間隔Ｗ３（後述する図６（ｂ）参照。）以下、すなわち間隔Ｗ３と同じか、間隔Ｗ３よりも小さく形成している。

（底板部１４）
底板部１４は、木質Ｉ型部材２下側の木質フランジ部２ａの下端面を支持する部分で、図２等に示すように底面１４ａとその両側が側面１４ｂ，１４ｂが形成された正面視、コ字形状に形成されており、その長さＬ（図８（ｂ）参照。）は側板部１２，１２の幅Ｗ４（図８（ａ）参照。）よりも長く、側板部１２，１２から突出するように構成している。ただし、底板部１４の長さＬを、側板部１２，１２の幅Ｗ４よりも長く構成することはあくまで一例であり、本発明では、幅Ｗ４と同じでも良いし、幅Ｗ４より小さくても良いが、幅Ｗ４以上が好ましい。

また、底板部１４における側板部１２，１２から突出した底面１４ａとその両側の側面１４ｂ，１４ｂには、図２や図４、図８（ｂ）等に示すように間隔を開けて３本の補強リブ１４ｃが設けられている。ただし、補強リブ１４ｃおよびその数は任意であり、本発明では、省略しても良い。

その一方、側面１４ｂ，１４ｂそれぞれにおける側板部１２，１２との重合部分には、図２等に示すように、側板部１２，１２のリベット挿通孔と位置を合わせてリベット１６等により固定するための２つのリベット挿通孔が設けられている一方、底板部１４の底面１４ａ基部側の中央、すなわち側板部１２，１２の底面支持部１２ｃ，１２ｃ先端部間の隙間部分には、図６（ａ），（ｂ）等に示すように、例えば、木材取付金物１と木質Ｉ型部材２とを固定する際、ビスやネジ等を通す補助孔１４ａ１が形成されている。

尚、本発明では、底板部１４の形状も任意であり、以上説明した本実施形態の底板部１４の形状に限定されることはない。例えば、底板部１４の側面１４ｂ，１４ｂの高さを高くして、底板部１４の底面１４ａが側板部１２，１２の下端部よりも下方に突出するように構成し、側板部１２，１２の下端部よりも下方に突出する底板部１４の側面１４ｂ，１４ｂに側板下部舌片部１２ｅ，１２ｅと同様の舌片部を設けたり、また底板部１４の側面１４ｂ，１４ｂにも補強リブを設けても良いし、さらには側板部１２，１２の下端部を内側に折り曲げる等して底板部１４を設けるようにしても勿論良い。また、木材取付金物１と木質Ｉ型部材２とをビスやネジ等で固定する必要がない場合、補助孔１４ａ１は省略できる。

（蓋部１５）
蓋部１５は、上述したように背板部１１の上端部を内側にほぼ９０度に折り曲げて形成したもので、その先端部に向かって広がるようにほぼ台形状に形成され、図６（ａ），（ｂ）等に示すように先端部が側板部１２，１２と突出空間形成板部１３，１３の境界ＢＬ（図７参照。）まで延び、その台形状の斜辺部分の下側面が突出空間形成板部１３，１３の上端面に重なるように構成されている。ただし、本発明では、蓋部１５の形状は、任意であり、台形以外の四角形でも、円形でも特に形状にこだわらず、また蓋部１５の大きさも任意で突出空間形成板部１３，１３の上端面に重なっていなくても良い。

＜木材取付金物１の使用例や機能等＞
次に、以上のように構成された実施形態の木材取付金物１の使用例や機能等について説明する。

（木材取付金物１を使用した木質Ｉ型部材２の取付け）
図１０～図１３は、それぞれ、本発明に係る実施形態の木材取付金物１の使用例を示す側面図、図１０における片側の木材取付金物を含む一部切欠拡大平面図、図１０におけるＥ－Ｅ線断面図、図１１におけるＦ－Ｆ線断面図である。

図１０～図１３では、柱や梁、胴差し等の取付対象部材３，３間に木質Ｉ型部材２を渡すように取り付けるため、まずは、取付対象部材３の取付側面３ａに実施形態の木材取付金物１を固定する。

具体的には、まず、取付対象部材３には、取付側面３ａの反対側の側面からボルト４ａの軸部を通して取付側面３ａ側からその軸部先端が突出するよう、木材取付金物１の第１背板部１１ａのボルト挿通孔１１ａ１，１１ａ１の位置に合わせてボルト４ａが通る貫通孔を形成し、ボルト４ａの軸部を通す。

次に、木材取付金物１の第１背板部１１ａのボルト挿通孔１１ａ１，１１ａ１に取付対象部材３の取付側面３ａから突出したボルト４ａの軸部先端が通るように木材取付金物１の第１背板部１１ａを取付対象部材３の取付側面３ａに当接して、ボルト挿通孔１１ａ１，１１ａ１から突出したボルト４ａの軸部先端をナット４ｂにより締結して木材取付金物１に取付対象部材３に固定する。

左右両側それぞれの取付対象部材３の取付側面３ａに木材取付金物１の固定が完了すると、左右両側の木材取付金物１の上方から木質Ｉ型部材２を落とし込む。

その際、図１１や図１２等に示すように、木材取付金物１の側板部１２，１２の上端部には、それぞれ取付対象部材３を上方から落とし込み易いように外側に向かって斜めに曲げられた傾斜案内部１２ａ，１２ａを設けているため、木質Ｉ型部材２を容易かつ円滑に落とし入れることができ、作業効率を向上させることができる。

また、図２や図６（ａ），（ｂ）、図７、図１１、図１３等に示すように、第１背板部１１ａの上端部には、先端が側板部１２，１２と突出空間形成板部１３，１３の境界ＢＬ（図７参照。）まで延びる蓋部１５を設けているため、その蓋部１５が木質Ｉ型部材２を木材取付金物１の側板部１２，１２間に上方から落とし込んで取付ける際のガイドとなる。

そのため、木質Ｉ型部材２とボルト４ａ軸部先端やナット４ｂとが干渉することを防止でき、施工性を向上させることができる。

特に、従来製品の場合、金物を釘で固定するものが多いが、本実施形態の木材取付金物１はボルトで固定するため、ボルトを固定する穴加工はプレカット工場などで予めあけることが多く、現場での位置出し等が不要で、工場での穴加工により品質も向上するため、施工性が向上する。

また、図１３等に示すように、木材取付金物１の下側には、第２背板部１１ｂから下端部１１ｂ２１が側板部１２と突出空間形成板部１３との境界ＢＬ（図７参照。）まで達するように斜めに曲げた舌片部１１ｂ２を設けているため、蓋部１５とも合わせて境界ＢＬ（図７参照。）に沿って取付対象部材３の取付側面３ａと平行に木質Ｉ型部材２を容易かつ円滑に落とし入れることが可能となり、作業効率を向上させることができると共に、木質Ｉ型部材２を正確に取り付けることができる。

さらに、図１１や図１３等から明らかなように、木材取付金物１を取付対象部材３の取付側面３ａに固定しているボルト４ａおよびナット４ｂは取付側面３ａから突出しているものの、木材取付金物１の第１背板１１ａおよび第２背板１１ｂからなる背板１１と木質Ｉ型部材２との間には、背板１１と側板部１２，１２との間を繋ぐ突出空間形成板部１３，１３によって、背板部１１のボルト挿通孔１１ａ１，１１ａ１から突出するボルト４ａの軸部およびそのボルト４ａの軸部に締結するナット４ｂが納まる突出空間を形成しているため、木質Ｉ型部材２の長手方向両端側面とボルト４ａの軸部先端およびナット４ｂが干渉しない。

そのため、木質Ｉ型部材２の搬送（輸出入も含む。）や木質Ｉ型部材２の長さの制限によって中・大規模の木造建築物等の木造構造物の設計などに与える影響を小さくすることができると共に、取付対象部材３側のボルト貫通孔の周囲にホゾ穴を加工する必要がなくなるので、取付対象部材３側の加工にかかる手間も少なくすることできる。

尚、左右両側それぞれの取付対象部材３の取付側面３ａに固定した木材取付金物１，１間に木質Ｉ型部材２を落とし入れ後、必要あれば、木材取付金物１，１それぞれの底板部１４，１４の補助孔１４ａ１からビスや釘等を通して木材取付金物１，１と木質Ｉ型部材２下側の木質フランジ部２ａとを固定しても良い。

（木質Ｉ型部材２に木材取付金物１が変形しない積載荷重以下の鉛直荷重がかかっている場合）
木材取付金物１間に木質Ｉ型部材２を落とし入れによる木造構造物の構築後、木質Ｉ型部材２に木材取付金物１が変形しない積載荷重以下の鉛直荷重がかかっている場合、その鉛直荷重は主に木質Ｉ型部材２下側の木質フランジ部２ａの下端面を支持する底板部１４の底面１４ａが負担する。

その際、図８（ａ），（ｂ）に示すように底板部１４の長さＬは、側板部１２，１２の幅Ｗ４よりも長くして、木質Ｉ型部材２下側の木質フランジ部２ａへの接触面積を増大させているため、底板部１４に当接している木質Ｉ型部材２下側の木質フランジ部２ａにおける鉛直荷重による凹みや破損等を防止できる。ただし、上述したように底板部１４の長さＬを、側板部１２，１２の幅Ｗ４よりも長く構成することはあくまで一例であり、本発明では、幅Ｗ４と同じでも良いし、幅Ｗ４より小さくても良いが、幅Ｗ４以上が好ましい。

また、底板部１４における側板部１２，１２から突出した底面１４ａとその両側の側面１４ｂ，１４ｂには、図２や図４、図８（ｂ）等に示すように間隔を開けて３本の補強リブ１４ｃが設けられている。

また、図８（ａ），（ｂ）に示すように底板部１４の長さＬを側板部１２，１２の幅Ｗ４よりも長くして、底板部１４全体が図８（ｂ）や図２等に示すように側板部１２，１２から突出するように構成しため、側板部１２，１２から突出する底板部１４は側板部１２，１２下端部はその下端部から折れ曲がった底面支持部１２ｃ，１２ｃに支持されていないため強度的に弱くなるが、図２や図４等に示すように側板部１２，１２から突出する底板部１４の底面１４ａおよび側面１４ｂ，１４ｂには、間隔を開けて３本の補強リブ１４ｃによって補強されているため、側板部１２，１２から突出する底板部１４における鉛直荷重による変形を防止できる。ただし、上述したように補強リブ１４ｃおよびその数は任意であり、本発明では、省略しても良い。

（木質Ｉ型部材２に木材取付金物１が変形するような積載荷重以上の過大な鉛直荷重がかかった場合）
図１４～図１６は、図１０に示す本発明に係る実施形態の木材取付金物１の使用例において木材取付金物１が変形するような積載荷重以上の過大な鉛直荷重が木質Ｉ型部材２に作用した場合の状態を示す側面図、この場合における木質Ｉ型部材２や木材取付金物１の変形や作用等を示す側面断面図、正面断面図である。

（底板部１４の底面１４ａ等の変形）
実施形態の木材取付金物１では、鉛直荷重は底板部１４の底面１４ａや側板部１２，１２それぞれの底面支持部１２ｃ，１２ｃで負担するが、底面支持部１２ｃ，１２ｃ先端部間の間隔Ｗ３（図６（ｂ）参照。）を少なくとも木質Ｉ型部材２の木質ウエブ部２ｂの幅Ｗ１（図１２参照。）以上にして、側板部１２，１２の底面支持部１２ｃ，１２ｃに下方を支持されない底板部１４の底面１４ａの中央は、底面支持部１２ｃ，１２ｃによって下方を支持された底面１４ａの両端部よりも強度を弱くしている。

そのため、木材取付金物１，１によって取り付けた木質Ｉ型部材２の長手方向の中央に木材取付金物１が変形するような積載荷重以上の過大な鉛直荷重が作用した場合、図１６に示すように、木質Ｉ型部材２下側の木質フランジ部２ａを支持する底板部１４の底面１４ａの中央の側板部１２，１２の底面支持部１２ｃ，１２ｃによって支持されない１枚部分が大きく曲がり、底面支持部１２ｃ，１２ｃ先端部間に木質ウエブ部２ｂ下方の木質フランジ部２ａが入り込むような動きをして、木質ウエブ部２ｂにかかる鉛直荷重を逃がす。

これにより、木質ウエブ部２ｂの破損を遅らせて、木材取付金物１ないしはその木材取付金物１を使用して構築した木造構造物の粘り（靭性）を向上させることができる。

（ウエブ材変形支持部１３ａ１，１３ａ１による木質Ｉ型部材２の木質ウエブ部２ｂの変形抑制）
また、木材取付金物１，１によって取り付けた木質Ｉ型部材２の長手方向中央に木材取付金物１が変形するような積載荷重以上の過大な鉛直荷重が作用した場合には、鉛直荷重が作用している木質Ｉ型部材２の長手方向中央に向かって回転しようとする回転モーメントが発生し、取付対象部材３に木材取付金物１を固定するボルト４ａや第１背板部１１ａのボルト挿通孔１１ａ１，１１ａ１周縁に大きな回転力等が発生し、図１４や図１５等に示すように木材取付金物１を木質Ｉ型部材２の長手方向中央に向かって回転させる。

すると、図１５に示すように木質Ｉ型部材２の両端部を支持している木材取付金物１上部が木質Ｉ型部材２に引っ張られて木質Ｉ型部材２の長手方向中央に向かって移動し変形する。

そのため、木質Ｉ型部材２上側の木質フランジ部２ａの両側面に当接している第１背板部１１ａ上端部の蓋部１５も、図１５や図１７に示すように曲がる等して変形する一方、図１５や図１６に示すようにウエブ材変形支持部１３ａ１，１３ａ１先端部間が木質Ｉ型部材２の木質ウエブ部２ｂに入り込む。

＜実施形態の木材取付金物１の主な効果＞
従って、本発明に係る実施形態の木材取付金物１は、背板部１１の左右両端部と側板部１２，１２との間に、背板部１１のボルト挿通孔１１ａ１，１１ａ１から突出するボルト４ａの軸部およびそのボルト４ａの軸部に締結するナット４ｂが納まる突出空間を形成する突出空間形成板部１３，１３を備えるため、木質Ｉ型部材２の長手方向の両端部を背板部に当接して木質Ｉ型部材２を取り付ける特許文献１に記載された発明の場合と比較して、木質Ｉ型部材２を短くすることが可能となる。

そのため、木質Ｉ型部材２の搬送（輸出入も含む。）や木質Ｉ型部材２の規格長さの制限によって中・大規模の木造建築物等の木造構造物の設計などに与える影響を小さくすることができると共に、取付対象部材３側のボルト貫通孔の周囲には、上述の特許文献１に記載された発明では必要であったホゾ穴を加工する必要がなくなるので、取付対象部材３側の加工にかかる手間も少なくすることできる。

つまり、通常の木造の形状では、木材を欠損させる形で金物を納めるが、木質フランジ部２ａ，２ａの間に木質ウエブ部２ｂを接合した断面Ｉ型構造の木質Ｉ型部材２の長手方向両端部では、長さを短くする程度の加工しか出来ない。しかし、本実施形態の木材取付金物１では、背板部１１の左右両端部と側板部１２，１２との間に突出空間形成板部１３，１３を設け、背板部１１から突出するボルト４ａの軸部およびそのボルト４ａの軸部に締結するナット４ｂが納まる突出空間を確保しているため、その分だけ工場や現場で取付対象部材３の加工対応が不要となり、安価にすることができると共に、ホゾ加工等による木材の断面欠損も減らせることができる。また、本実施形態の木材取付金物１では、背板部１１の左右両端部と側板部１２，１２との間に突出空間形成板部１３，１３を備えることによって、取付対象部材３の取付側面３ａに背板を介し木質Ｉ型部材２端面を当接させる特許文献１に記載の木材取付金物と違って木質Ｉ型部材２自体の長さが短くて済むことになるため、木質Ｉ型部材２のコストの削減にも寄与することができる。

また、本発明に係る実施形態の木材取付金物１は、第１突出空間形成板部１３ａ，１３ａには、さらに、それぞれ、先端部の間隔が木質Ｉ型部材２の木質ウエブ部２ｂの厚さＷ１と同じか、僅かに大きく、例えば木質ウエブ部２ｂの厚さＷ１の約１．２倍程度まで大きくしているので、当該木材取付金物１に対し木質Ｉ型部材２が回転した際に木質Ｉ型部材２の木質ウエブ部２ｂが入り込んで木質ウエブ部２ｂを左右両側から支持するウエブ材変形支持部１３ａ１，１３ａ１を設けている。

そのため、木質Ｉ型部材２の上面に木材取付金物１が変形するような積載荷重以上の過大な鉛直荷重が作用した際、木質Ｉ型部材２の両端部を支持している木材取付金物１には回転モーメントが発生し、取付対象部材３に木材取付金物１を固定するボルト４ａや第１背板部１１ａのボルト挿通孔１１ａ１，１１ａ１周縁には大きな回転力が発生して、図１４や図１５等に示すように木材取付金物１が回転して、木質Ｉ型部材２の木質ウエブ部２ｂがウエブ材変形支持部１３ａ１，１３ａ１先端部間に入り込む。

すると、ウエブ材変形支持部１３ａ１，１３ａ１が木質Ｉ型部材２の木質ウエブ部２ｂの途中での変形を抑制するので、木質Ｉ型部材２上面に積載荷重以上の過大な鉛直荷重が作用した際の木質Ｉ型部材２の座屈強度が向上し、実施形態の木材取付金物１によって取付対象部材３に木質Ｉ型部材２を取付けて構築した木造構造物の粘り（靭性）も向上させることができる。

また、本発明に係る実施形態の木材取付金物１では、側板部１２，１２の下端部には、それぞれ、底板部１４の底面１４ａを下方から支持する底面支持部１２ｃ，１２ｃを設けているものの、底面支持部１２ｃ，１２ｃ先端部間の間隔Ｗ３（図６（ｂ）参照。）は、木質Ｉ型部材２の木質ウエブ部２ｂの厚さＷ１（図１２参照。）よりも大きくし、底面支持部１２ｃ，１２ｃで支持されない底板部１４の中央部分は、底面支持部１２ｃ，１２ｃで支持された部分よりも強度的に弱く構成している。

そのため、木材取付金物１，１によって取り付けた木質Ｉ型部材２の上面に木材取付金物１が変形するような積載荷重以上の過大な鉛直荷重が作用した場合、図１６に示すように底面支持部１２ｃ，１２ｃで支持されない底板部１４の底面１４ａの中央の１枚部分が主に曲がり易く、底面支持部１２ｃ，１２ｃ先端部間に木質ウエブ部２ｂ下方の木質フランジ部２ａが入り込むような動きになって木質ウエブ部２ｂにかかる鉛直荷重を逃がすので、木質ウエブ部２ｂの破損を防止し、木材取付金物１ないしはその木材取付金物１を使用して構築した木造構造物の粘り（靭性）を向上させることができる。

また、本発明に係る実施形態の木材取付金物１では、第１背板部１１ａの上端部を内側にほぼ９０度に折り曲げ、先端部が側板部１２，１２と突出空間形成板部１３，１３の境界ＢＬ（図７参照。）まで延びた蓋部１５を設けている。

そのため、蓋部１５は、木材取付金物１の側板部１２，１２間に木質Ｉ型部材２を上方から落とし込んで取付ける際のガイドとなるので、木質Ｉ型部材２とボルト４ａ軸部先端やナット４ｂとが干渉することを防止でき、施工性を向上させることができる。

また、木材取付金物１に木質Ｉ型部材２を取付けた場合、図１３等に示すように蓋部１５先端が木質Ｉ型部材２の上側の木質フランジ部２ａの左右両側面に当接するが、木材取付金物１が変形するような積載荷重以上の過大な鉛直荷重が木質Ｉ型部材２に作用すると、図１５や図１７等に示すように蓋部１５先端が木質Ｉ型部材２の上側の木質フランジ部２ａ側面に食い込むような動きをする。

そのため、蓋部１５先端が木質Ｉ型部材２の上側の木質フランジ部２ａ側面に食い込むことによって拘束させ蓋部１５でも鉛直荷重を受けることが可能になるので、木材取付金物１のせん断耐力を向上させることができる。

また、本実施形態の蓋部１５は、その先端部に向かって広がるようにほぼ台形状に形成されており、図６（ａ），（ｂ）等に示すようにその台形状の斜辺部分の下側面が突出空間形成板部１３，１３の上端面に重なって当接するように構成しているため、蓋部１５が鉛直荷重を受けた際、蓋部１５の斜辺部分の下側面が突出空間形成板部１３，１３の上端面に当接して変形したり、蓋部１５で受けた鉛直荷重を突出空間形成板部１３，１３へ伝達することによって大きな拘束力を発生するので、この点でも木材取付金物１のせん断耐力を向上させることができる。尚、上述したように本発明では、蓋部１５の形状は、任意であり、台形以外の四角形でも、円形でも特に形状にこだわるものではない。

また、本発明に係る実施形態の木材取付金物１では、背板部１１の下方に先端部が側板部１２，１２と突出空間形成板部１３，１３の境界ＢＬ（図７参照。）まで延びる舌片部１１ｂ２を設け、木質Ｉ型部材２を木材取付金物１の側板部１２，１２間に上方から落とし込んで取付ける際、木質Ｉ型部材２の側面に蓋部１５先端と共に舌片部１１ｂ２先端とが当接して、木質Ｉ型部材２の取付け面が背板部１１に対し平行になるようにガイドするので、木材取付金物１に木質Ｉ型部材２を正しく取付けることが可能となり、施工性を向上させることができる。

尚、上記実施形態の説明では、突出空間形成板部１３，１３は、背板部１１の左右両端部と側板部１２，１２とをそれぞれ連結するように４５度の角度で傾斜して設けて説明したが、本発明ではこれに限らず、背板部１１と木質Ｉ型部材２との間に、少なくとも背板部１のボルト挿通孔１１ａ１から突出するボルト４ａの軸部の突出長さ以上の深さと、ボルト４ａ軸部に締結するナット４ｂ、または背板部１１のボルト挿通孔１１ａ１側にボルト頭部が来る場合には当該ボルト頭部等が納まる突出空間を形成すれば十分であるので、例えば、側板部１２，１２に対し９０度内側に向かって折れ曲がった後、側板部１２，１２と平行に背板部１１の両端部まで延びるようなＬ字形状や、丸形状、湾曲形状、四角形状に構成しても勿論良く、要は、背板部１１のボルト挿通孔１１ａ１から突出するボルト４ａの軸部およびその突出するボルト４ａの軸部に締結するナット４ｂ、またはボルト頭部等が納まる突出空間を形成できれば十分である。

また、上記実施の形態の説明では、木材取付金物１を介し取付対象部材３に取り付ける木材として、断面Ｉ型構造の木質Ｉ型部材２を一例に説明したが、本発明では、木質Ｉ型部材２に限定されることはなく、木質Ｉ型部材２以外の木材にも適用可能である。

１ 木材取付金物
１１ 背板部
１１ａ 第１背板部
１１ａ１，１１ａ１ ボルト挿通孔
１１ｂ 第２背板部
１１ｂ１，１１ｂ１ スリット
１１ｂ２ 舌片部
１１ｂ２１ 下端部
１２，１２ 側板部
ＢＬ 境界
１２ａ，１２ａ 傾斜案内部
１２ｂ，１２ｂ 側板上部舌片部
１２ｃ，１２ｃ 底面支持部
１２ｅ，１２ｅ 側板下部舌片部
１３，１３ 突出空間形成板部
１３ａ，１３ａ 第１突出空間形成板部
１３ａ１，１３ａ１ ウエブ材変形支持部
１３ｂ，１３ｂ 第２突出空間形成板部
１４ 底板部
１４ａ 底面
１４ａ１ 補助孔
１４ｂ，１４ｂ 側面
１４ｃ 補強リブ
１５ 蓋部
１６ リベット
２ 木質Ｉ型部材
２ａ，２ａ 木質フランジ部
２ｂ 木質ウエブ部
３ 取付対象部材
３ａ 取付側面
４ａ ボルト
４ｂ ナット

Claims (8)

1. 木材を取付対象部材の取付側面に取付けるための木材取付金物であって、
   前記取付対象部材の取付側面に当接して、ボルト挿通孔を通るボルトおよびナットによって前記取付対象部材に固定される背板部と、
   前記背板部の左右両端部から前記取付対象部材の取付側面に対し離れる方向に延び、前記背板部と前記木材との間に、少なくとも前記背板部の前記ボルト挿通孔から突出するボルト軸部およびその突出するボルト軸部に締結する前記ナットまたはボルト頭部等が納まる突出空間を形成する突出空間形成板部と、
   前記突出空間形成板部から延び、前記木材の前後側面を外側から支持する側板部と、
   前記側板部の下端部を連結し、上面に前記木材の下端面が当接する底板部とを備えることを特徴とする木材取付金物。
2. 請求項１記載の木材取付金物において、
   前記木材は、木質フランジ部の間に木質ウエブ部を接合した断面Ｉ型構造の木質Ｉ型部材であることを特徴とする木材取付金物。
3. 請求項２記載の木材取付金物において、
   前記側板部と前記突出空間形成板部の境界には、さらに、それぞれ、先端部の間隔が前記木質Ｉ型部材の前記木質ウエブ部の厚さとほぼ同じで、当該木材取付金物が回転した際に前記木質Ｉ型部材の前記木質ウエブ部に入り込んで前記木質ウエブ部を両側から支持するウエブ材変形支持部が設けられていることを特徴とする木材取付金物。
4. 請求項２または請求項３記載の木材取付金物において、
   前記底板部における前記木質Ｉ型部材の前記木質ウエブ部下端面直下の中央部分は、他の部分よりも厚さが薄くなるように構成されていることを特徴とする木材取付金物。
5. 請求項１～請求項４のいずれか一の請求項に記載の木材取付金物において、
   前記背板部の上端部には、さらに、
   先端部が前記側板部と前記突出空間形成板部の境界まで延びる蓋部を設けたことを特徴とする木材取付金物。
6. 請求項５記載の木材取付金物において、
   前記蓋部の下面は、前記突出空間形成板部の上端面に当接する大きさに形成されていることを特徴とする木材取付金物。
7. 請求項１～６のいずれか一の請求項に記載の木材取付金物において、
   前記背板部の下方には、さらに、
   先端部が前記側板部と前記突出空間形成板部の境界まで延びる舌片部を設けたことを特徴とする木材取付金物。
8. 請求項１～請求項７のいずれか一の請求項に記載の木材取付金物を取付対象部材の取付側面に固定し、その取付対象部材に対し前記木材取付金物の側板部間に木材を取付けたことを特徴とする木造構造物。

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