JP7243007B2 - 木質梁接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、木質梁接合構造に関する。

特許文献１には、柱梁架溝の接合構造に関する技術が開示されている。この先行技術では、木質の柱材と梁材との仕口部にボックス金物を設け、このボックス金物と柱材及び梁材とをボルト締結している。

特許文献２には、木質部材接合構造に関する技術が開示されている。この先行技術では、木質梁の端面から突出する棒状部材がコンクリート柱の仕口部に接合されている。仕口部は、鉄骨材又はコンクリートで構成されている。

特許文献３には、木質の柱部材と木質の梁部材とを接合した柱梁接合構造に関する技術が開示されている。この先行技術では、コンクリートで構成された仕口部の側端面から梁部材と接続するためのＨ型鋼等の突出金物が突出している。

特開２００６－６３５８７号公報 特開２０１８－１２３６２８号公報 特開２０１５－２１８４６３号公報

特許文献１及び特許文献２では、柱梁仕口部は鉄骨部及びコンクリートのいずれか一方で構成されている。これに対して、特許文献３では、コンクリートで構成された柱梁仕口部にはＨ型鋼等の突出金物が埋設されているので、柱梁仕口部が高剛性化している。しかし、特許文献３の技術では、柱梁仕口部からＨ型鋼等の突出金物を突出させる必要があると共に突出金物に木質梁を接続させる必要があり、施工性に改善の余地がある。

本発明は、上記事実に鑑み、柱梁仕口部を高剛性化すると共に、柱梁仕口部に木質梁を容易に接合することが目的である。

第一態様は、鉄骨部とコンクリート部とで構成された柱梁仕口部と、第一梁端部から突出する棒状部材が前記柱梁仕口部に接合された第一木質梁と、を備えた木質梁接合構造である。

第一態様では、柱梁仕口部を鉄骨部とコンクリート部で構成することで柱梁仕口部が高剛性化される。また、第一梁端部から突出する棒状部材を柱梁仕口部に接合することで、第一木質梁を柱梁仕口部に容易に接合することができる。

第二態様は、前記鉄骨部は、平面視において、前記第一木質梁と交差する方向に突出する突出部を有し、前記突出部に、第二木質梁の第二梁端部が接合されている、第一態様の木質梁接合構造である。

第二態様では、鉄骨部の突出部に第二木質梁の第二梁端部を接合することで、第一木質梁と交差する方向に第二木質梁を柱梁仕口部に容易に接合することができる。

第三態様は、前記柱梁仕口部及び前記第一梁端部の一方に設けられた凸部と、前記柱梁仕口部及び前記第一梁端部の他方に設けられ、前記凸部が係合する凹部と、を備えた第一態様又は第二態様の木質梁接合構造である。

第三態様では、凸部及び凹部で第一梁端部と柱梁仕口部との間でせん断力を伝達するので、棒状部材でせん断力を伝達する場合よりも、大きなせん断力を伝達することができる。

第四態様は、前記柱梁仕口部の上下に接合される上側柱及び下側柱は、前記鉄骨部に接合されている、第一態様～第三態様のいずれかの木質梁接合構造である。

第四態様では、鉄骨部とコンクリート部とで構成された柱梁仕口部の上下に接合される上側柱及び下側柱を、鉄骨部に接合することで、上側柱と下側柱との間の軸力伝達力及び曲げ応力伝達力の両方が向上する。

第五態様は、前記棒状部材は、前記柱梁仕口部を構成する前記鉄骨部に締結されている、又は、前記柱梁仕口部を構成する前記コンクリート部に定着されている、第一態様～第四態様のいずれかの木質梁接合構造である。

第五態様では、棒状部材が柱梁仕口部を構成する鉄骨部に締結されている場合は、棒状部材に作用する引張力を柱梁仕口部に効果的に伝達することができる。また、棒状部材が柱梁仕口部を構成するコンクリート部に定着されている場合は、第一梁端部のレベル調整等の位置調整が容易である。

本発明によれば、柱梁仕口部を高剛性化すると共に、柱梁仕口部に木質梁を容易に接合することができる。

第一実施形態の木質梁接合構造のＸ方向に沿った縦断面図である。 第一実施形態の木質梁接合構造の鉄骨部、下側柱及び第一木質梁の斜視図である。 図１の３－３線に沿った水平断面図である。 第一変形例の図３に対応する水平断面図である。 第二変形例の図３に対応する水平断面図である。 第三変形例の図３に対応する水平断面図である。 第四変形例の図３に対応する水平断面図である。 第二実施形態の木質梁接合構造の鉄骨部、下側柱、第一木質梁及び第二木質梁の図２に対応する斜視図である。

＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態の木質梁接合構造について説明する。なお、水平方向の直交する２方向をＸ方向及びＹ方向とし、それぞれ矢印Ｘ及び矢印Ｙで示す。また、Ｘ方向及びＹ方向と直交する鉛直方向をＺ方向とし、矢印Ｚで示す。

［構造］
先ず、本実施形態の構造について説明する。

図１、図２及び図３に示すように、本実施形態の木質梁接合構造１０が適用されてＸ方向に沿った第一木質梁３０が柱梁仕口部１００に接合されている。なお、図２では、後述する鉄骨部１１０の構成を判りやすくするため、後述するコンクリート部１９０及び上側柱２４の図示を省略し、第一木質梁３０は接合前の状態で図示している。

柱梁仕口部１００は、鉄骨部１１０と、鉄骨部１１０の周囲に形成されたコンクリート部１９０（図１及び図３参照）と、で構成されている。

鉄骨部１１０は、Ｈ形鋼で構成された支持部１２０と、支持部１２０の上下に接合された接合板部１１２、１１４（図１及び図２参照）と、で構成されている。本実施形態のコンクリート部１９０（図１及び図３参照）は、柱梁仕口部１００の鉄骨部１１０の周囲に、上下の接合板部１１２、１１４（図１及び図２参照）の上下の板面１１２Ａ、１１４Ａ（図１及び図２参照）が露出するように、型枠を設けコンクリートを打設して形成されている。

柱梁仕口部１００のＸ方向の側部１００Ａ（図１及び図３参照）に第一木質梁３０が接合され、柱梁仕口部１００の上部及び下部に木質柱２０（図１及び図２参照）を構成する下側柱２２（図１及び図２参照）と上側柱２４（図１参照）とが接合されている。

第一木質梁３０の第一梁端部３２から棒状部材の一例としての全ねじボルト５０が突出し、突出した全ねじボルト５０は鉄骨部１１０におけるＨ形鋼で構成された支持部１２０のフランジ部１２２にナット５３を用いて締結されている。また、下側柱２２の柱端部２３及び上側柱２４の柱端部２５からも棒状部材の一例としての全ねじボルト５０が突出し、突出した全ねじボルト５０は鉄骨部１１０における上下の接合板部１１２、１１４にナット５３を用いて締結されている。

本実施形態では、全ねじボルト５０は、下側柱２２の柱端部２３（図１参照）、上側柱２４の柱端部２５（図１参照）及び第一木質梁３０の第一梁端部３２のそれぞれに形成された挿入穴５２に挿入されている。

そして、挿入穴５２に接着剤等の充填材Ｇ（図１及び図３参照）が充填され硬化することで、下側柱２２の柱端部２３（図１参照）、上側柱２４の柱端部２５（図１参照）及び第一木質梁３０の第一梁端部３２と、全ねじボルト５０と、が接合されている。また、本実施形態の挿入穴５２には、拡径部５４が形成され、拡径部５４にも充填材Ｇ（図１及び図３参照）が充填されている。

また、図１及び図３に示すように、本実施形態では、柱梁仕口部１００のコンクリート部１９０には凸部１９２が形成され、第一梁端部３２には凸部１９２が係合する凹部３４が形成されている。

［作用及び効果］
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

柱梁仕口部１００を鉄骨部１１０とコンクリート部１９０とで構成することで、柱梁仕口部１００を高剛性化することができる。また、第一木質梁３０の第一梁端部３２から突出する全ねじボルト５０を柱梁仕口部１００に接合することで、第一木質梁３０を柱梁仕口部１００に容易に接合することができる。

また、第一梁端部３２から突出する全ねじボルト５０は、柱梁仕口部１００を構成する鉄骨部１１０のＨ形鋼で構成された支持部１２０のフランジ部１２２に締結されているので、全ねじボルト５０に作用する引張力を柱梁仕口部１００に効果的に伝達することができる。

なお、第一梁端部３２から突出する全ねじボルト５０を、柱梁仕口部１００を構成するコンクリート部１９０に埋設させて接合してもよい。この場合、第一梁端部３２のレベル調整等の位置調整が容易である。

また、柱梁仕口部１００のコンクリート部１９０に設けられ凸部１９２が第一梁端部３２に設けられた凹部３４に係合することで、第一梁端部３２と柱梁仕口部１００との間でせん断力が効果的に伝達される。よって、凸部１９２及び凹部３４が無く、全ねじボルト５０でせん断力を伝達する比較例の場合よりも、大きなせん断力を効果的に伝達することができる。

また、鉄骨部１１０とコンクリート部１９０とで構成された柱梁仕口部１００の上下に接合する上側柱２４及び下側柱２２を、鉄骨部１１０の接合板部１１２、１１４に接合することで、上側柱２４と下側柱２２との間の軸力伝達力及び曲げ応力伝達力の両方が向上する。

また、本実施形態では、全ねじボルト５０が挿入されている挿入穴５２には、拡径部５４が形成されている。よって、拡径部５４に充填された充填材Ｇは、挿入穴５２から全ねじボルト５０が引き抜かれる引抜き力に抵抗する引抜き抵抗部として機能する。これにより、下側柱２２の柱端部２３、上側柱２４の柱端部２５及び第一木質梁３０の第一梁端部３２と、全ねじボルト５０との接合強度が高められる。そして、この結果、下側柱２２の柱端部２３、上側柱２４の柱端部２５及び第一木質梁３０の第一梁端部３２と、柱梁仕口部１００との接合強度が高められる。

＜変形例＞
次に、柱梁仕口部の変形例について説明する。

［第一変形例］
図４に示す第一変形例の柱梁仕口部１０１は、鉄骨部１３０と、鉄骨部１３０の周囲に形成されたコンクリート部１９０と、で構成されている。鉄骨部１３０は、板面がＹ方向に沿った第一板材１３４に板面がＸ方向に沿った第二板材１３６が平面視で十字状になるように接合された支持部１３２と、この支持部１３２の上下に接合された接合板部１１２、１１４（図１及び図２参照）と、で構成されている。第一木質梁３０の第一梁端部３２から突出する全ねじボルト５０は、鉄骨部１３０の支持部１３２を構成する第一板材１３４に締結されている。

［第二変形例］
図５に示す第二変形例の柱梁仕口部１０２は、鉄骨部１４０と、鉄骨部１４０の周囲に形成されたコンクリート部１９０と、で構成されている。鉄骨部１４０は、円筒状の支持部１４２と、この支持部１４２の上下に接合された接合板部１１２、１１４（図１及び図２参照）と、で構成されている。第一木質梁３０の第一梁端部３２から突出する全ねじボルト５０は、端部に定着部材５５が設けられ、柱梁仕口部１０２のコンクリート部１９０に定着されている。

［第三変形例］
図６に示す第三変形例の柱梁仕口部１０３は、鉄骨部１５０とコンクリート部１９４とで構成されている。鉄骨部１５０は、支持部１５２と鋼管部１５４と接合板部１１２、１１４（図１及び図２参照）とで構成されている。

支持部１５２は、面がＹ方向に沿った第一板材１３４に板面がＸ方向に沿った二枚の第二板材１３６が平面視でＹ方向に間隔をあけて平行に並んで配置されて接合されて構成されている。鋼管部１５４は、矩形管状とされ、柱梁仕口部１０３の外周部を構成している。そして、接合板部１１２、１１４（図１及び図２参照）は、鋼管部１５４及び支持部１５２の上下に接合されている。

コンクリート部１９４は、鋼管部１５４内にコンクリートを充填しコンクリートが固化することで形成されている。支持部１５２は鋼管部１５４内に配置され、コンクリート部１９４に埋設されている。また、鋼管部１５４には、挿通孔１５５が形成されている。

そして、第一木質梁３０の第一梁端部３２から突出する全ねじボルト５０は、鋼管部１５４の挿通孔１５５を挿通し、支持部１５２を構成する第一板材１３４に締結されている。

また、鋼管部１５４には、凸部１５６が設けられ、第一梁端部３２に設けられた凹部３４に係合することで、第一梁端部３２と柱梁仕口部１０３との間でせん断力を伝達している。

［第四変形例］
図７に示す第四変形例の柱梁仕口部１０４は、鉄骨部１６０とコンクリート部１９４とで構成されている。鉄骨部１６０は、支持部１６２と鋼管部１５４と接合板部１１２、１１４（図１及び図２参照）とで構成されている。支持部１６２は、複数（本例では四本）の支持材１６４（本例では鋼管）で構成されている。接合板部１１２、１１４（図１及び図２参照）は、鋼管部１５４及び支持部１６２（支持材１６４）の上下に接合されている。

そして、第一木質梁３０の第一梁端部３２から突出する全ねじボルト５０は、鋼管部１５４の挿通孔１５５を挿通し、端部に定着部材５５が設けられ、コンクリート部１９４に埋設され定着されている。

なお、支持部１６２の支持材１６４は、本例では鋼管で構成されていたが、鋼管以外、例えば、Ｃ形鋼で構成されていてもよい。

＜第二実施形態＞
本発明の第二実施形態の木質梁接合構造について説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

［構造］
先ず、本実施形態の構造について説明する。

図８に示すように、本実施形態の木質梁接合構造１２が適用されてＸ方向に沿った第一木質梁３０及びＹ方向に沿った第二木質梁２３０が、柱梁仕口部２００に接合されている。

柱梁仕口部２００は、鉄骨部２１０と、鉄骨部２１０の周囲に形成された図示されていないコンクリート部（図１及び図３を参照）と、で構成されている。

鉄骨部２１０は、Ｈ形鋼で構成された支持部１２０と、支持部１２０の上下に接合された接合板部１１２、１１４と、を有している。更に、本実施形態では、鉄骨部２１０における支持部１２０のフランジ部１２２に、Ｙ方向に延びる突出部の一例としての二枚の突出板部２２２が接合されている。なお、本実施形態の突出板部２２２は、コンクリート部（図１及び図３参照）からＹ方向に突出している。

柱梁仕口部２００のＸ方向の側部１００Ａ（図１及び図３参照）に第一木質梁３０が接合され、柱梁仕口部２００の上部及び下部に木質柱２０（図１及び図２参照）を構成する下側柱２２（図１及び図２参照）と上側柱２４（図１参照）とが接合されている。

更に、本実施形態では、Ｙ方向に沿った第二木質梁２３０の第二梁端部２３２が二枚の突出板部２２２の間に挿入され、ドリフトピン５６によって接合されている。

［作用及び効果］
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

本実施形態は、第一実施形態と同様の作用及び効果を有する。

更に、本実施形態では、鉄骨部２１０の突出板部２２２にＹ方向に沿った第二木質梁２３０の第二梁端部２３２を接合することで、Ｘ方向に沿った第一木質梁３０と直交する方向に第二木質梁２３０を柱梁仕口部２００に容易に接合することができる。

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態及び変形例に限定されない。

上記第二実施形態では、第二木質梁２３０は柱梁仕口部２００のＹ方向の一方側にのみ接合されていたが、これに限定されない。Ｙ方向の他方側にも突出板部２２２を設けて、柱梁仕口部２００のＹ方向の一方側と他方側の両方に第二木質梁２３０が接合されていてもよい。

また、上記第二実施形態では、突出部は二枚の突出板部２２２で構成されたが、これに限定されない。一枚の突出板部でもよいし、筒状や棒状の突出部であってもよい。また、第一実施形態の第一変形例～第四変形においても、Ｙ方向に突出する突出部を設けて第二木質梁２３０を接合してもよい。

また、例えば、上記実施形態及び変形例では、第一梁端部３２は柱梁仕口部１００、１０１、１０２、１０３、１０４、２００のＸ方向の一方側にのみ接合されていたが、これに限定されない。第一梁端部３２は、柱梁仕口部１００、１０１、１０２、１０３、１０４、２００のＸ方向の一方側と他方側の両方に接合されていてもよい。

また、例えば、上記実施形態及び変形例では、柱梁仕口部１００、１０１、１０２、１０３、１０４、２００に凸部１５６、１９２を設け、第一木質梁３０の第一梁端部３２に凹部３４を設けたが、これに限定されない。柱梁仕口部側に凹部を設け第一梁端部側に凸部を設けてもよい。或いは、別のせん断力伝達機構でせん断力を伝達してもよい。更に、凸部及び凹部等のせん断力伝達機構が設けられていなくてもよい。

また、例えば、上記実施形態及び変形例では、全ねじボルト５０が挿入されている挿入穴５２には、拡径部５４が二つ形成されていたが、これに限定されない。拡径部５４は、一又は三以上形成されていてもよい。或いは、全ねじボルト５０の定着長が長い等の場合は、拡径部５４が形成されていなくてもよい。

また、例えば、上記実施形態及び変形例では、第一梁端部３２から突出する棒状部材は、全ねじボルト５０であったが、これに限定されない。アンカーボルト等の他の棒状部材が突出していてもよい。

また、例えば、上記実施形態及び変形例では、上側柱２４及び下側柱２２は、接合板部１１２、１１４に接合されていたが、これに限定されない。例えば、接合板部１１２、１１４以外の鉄骨部に接合されていてもよいし、コンクリート部に接合されていてもよい。

また、例えば、上記実施形態及び変形例では、柱梁仕口部１００、１０１、１０２、１０３、１０４、２００の上下に木質柱２０の上側柱２４及び下側柱２２であったが、これに限定されない。木質柱２０以外の柱、例えば、鉄骨柱や鉄筋コンクリート柱であってもよい。

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。複数の実施形態及び変形例等は、適宜、組み合わされて実施可能である。

１０ 木質梁接合構造
１２ 木質梁接合構造
２０ 木質柱
２２ 下側柱
２４ 上側柱
３０ 第一木質梁
３２ 第一梁端部
３４ 凹部
５０ 全ねじボルト（棒状部材の一例）
１００ 柱梁仕口部
１０１ 柱梁仕口部
１０２ 柱梁仕口部
１０３ 柱梁仕口部
１０４ 柱梁仕口部
１１０ 鉄骨部
１３０ 鉄骨部
１４０ 鉄骨部
１５０ 鉄骨部
１５６ 凸部
１６０ 鉄骨部
１９０ コンクリート部
１９２ 凸部
１９４ コンクリート部
２００ 柱梁仕口部
２１０ 鉄骨部
２２２ 突出板部（突出部の一例）
２３０ 第二木質梁
２３２ 第二梁端部

Claims (4)

1. 鉄骨部とコンクリート部とで構成された柱梁仕口部と、
   第一梁端部から突出する棒状部材が前記コンクリート部に埋設されて前記鉄骨部に締結され前記柱梁仕口部に接合された第一木質梁と、
   前記柱梁仕口部の前記コンクリート部に形成された凸部と、
   前記第一梁端部に設けられ、前記凸部が係合する凹部と、
   を備えた木質梁接合構造。
2. 前記鉄骨部は、平面視において、前記第一木質梁と交差する交差方向に突出する突出部を有し、
   前記突出部に、前記交差方向に沿って配置された第二木質梁の第二梁端部が接合されている、
   請求項１に記載の木質梁接合構造。
3. 前記突出部は、間隔をあけて設けられた二枚の突出板部を有し、
   前記第二梁端部は、二枚の前記突出板部の間に挿入されて接合されている、
   請求項２に記載の木質梁接合構造。
4. 前記柱梁仕口部の上下に接合される木質の上側柱及び下側柱は、前記鉄骨部に接合されている、
   請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の木質梁接合構造。
   

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