JP7841701B2 - 固定金具および接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、固定金具および接合方法に関する。

従来より、木造建築物において、木材同士を異種部材（例えば金物や鋼棒など）で軸方向に接合する方法として、GIR（Glued in Rod）接合が知られている。GIR（Glued in Rod）接合は、木材に穴をあけ、そこに挿入された棒状接合具との空隙に注入・充填された接着剤の硬化により、応力を接着剤の付着力と接合具を介して伝達して接合耐力を発生させる接合法である。

また、GIR接合に関連する技術として、例えば、特許文献１、２などが知られている。

特開2018-199936号公報 特開2020-172069号公報

一方、例えば、GIR接合を利用した木造建築物の構造補強においては、木材に形成した穴付近に、棒状接合具とともに所望の形状の金具を固定する場合がある。このような場合、木材の穴の周囲が金具で覆われるため、穴に棒状接合具を挿入した際、穴内部（棒状接合具と穴との空隙）に接着剤が充満しているか否かを目視で確認し難いという問題があった。

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、GIR接合やケミカルアンカー（登録商標）接合において、棒状接合具が挿入された固定対象物（例えば、木材やコンクリート）の穴内部に接着剤が充満しているか否かを容易に判定することができる固定金具と、これを利用した接合方法を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明の固定金具は、
中央に開口部を備えた筒状締結部材と、
円形穴が設けられた平板部を備えた金具本体と、
を含み、
前記筒状締結部材は、一端に切欠溝が設けられており、
前記開口部と前記円形穴とが重なる位置で、前記筒状締結部材の前記一端と前記平板部の一方の面とが固定されており、かつ、前記切欠溝を通じて前記開口部と前記筒状締結部材の外側とが連通していることを特徴としている。

本発明の接合方法は、固定対象物と、請求項１の固定金具と、棒状接合具との接合方法であって、以下の工程：
固定対象物に設けられた穴部に接着剤を注入する第１工程；
前記穴部の周囲に前記固定金具の前記平板部の他方の面を当接させ、前記筒状締結部材の前記開口部、前記金具本体の前記円形穴、および、前記固定対象物の穴部の位置を一致させる第２工程；
前記棒状接合具を、前記筒状締結部材の前記開口部および前記金具本体の前記円形穴を通じて前記固定対象物の穴部に挿入し、前記接着剤によって前記棒状接合具と前記固定対象物とを固定する第３工程
を含むことを技術的特徴としている。

本発明の固定金具および接合方法によれば、GIR接合やケミカルアンカー（登録商標）接合において、棒状接合具が挿入された固定対象物の穴内部に接着剤が充満しているか否かを容易に判定することができる。

本発明の固定金具の一実施形態を例示した側面図である。 図１に例示した固定金具における筒状締結部材（ナット）の斜視図である。 本発明の木材と棒状接合具との接合方法の一実施形態を例示した概要図である。 本発明の木材と棒状接合具との接合方法の一実施形態を例示した概要図である。

以下、本発明の固定金具の一実施形態について説明する。図１は、本発明の固定金具の一実施形態を例示した側面図である。図２は、図１に例示した固定金具における筒状締結部材の斜視図である。

固定金具１は、筒状締結部材２と、金具本体３とを備えている。

筒状締結部材２は、中央に開口部２１を備え、一端に切欠溝２２が設けられている。

具体的には、図１および図２に示した実施形態では、筒状締結部材２として、溝付き六角ナットを例示している。具体的には、この筒状締結部材２は、中央の略円柱状の開口部２１を形成する内壁面に雌ねじが形成され、軸方向の一端に複数の切欠溝２２が設けられている。切欠溝２２は、軸方向の一端側において、筒状締結部材２（ナット）の外周部２３を径方向に貫通しており、中央の開口部２１と外周部２３の外側とが切欠溝２２を通じて連通している。

切欠溝２２の位置、数、幅、深さは特に限定されず、固定対象物（例えば、木材やコンクリート）の穴部の大きさや穴部に注入される接着剤の量などに応じて適宜設定することができる。

また、筒状締結部材２の外形、軸方向の長さや開口部２１の内径なども、後述する棒状接合部の形態や径に応じて適宜設計することができる。

金具本体３は、円形穴３１が設けられた平板部３２を備えている。

平板部３２は、薄板状金属であることが好ましい。平板部３２の形状は特に限定されず、所望の接合構造に応じて適宜設定することができるが、例えば、正面視矩形状、正面視円形状などを例示することができる。

円形穴３１の大きさは、筒状締結部材２の開口部２１の大きさと対応している。

金具本体３は、平板部３２を備えていればよく、全体の形状などは特に限定されない。すなわち、金具本体３は、例えば、木造建築物の構造補強に利用され得る各種の形態であってよく、平板部３２の端部から屈曲する起立片などを有していてもよい。

固定金具１は、筒状締結部材２の一端（切欠溝２２が設けられている側の端部）と、金具本体３の平板部３２の一方の面とが互いに当接し、固定されている。この状態に置いて、固定金具１は、筒状締結部材２の開口部２１と、金具本体３の平板部３２の円形穴３１が上下方向に重なっている。筒状締結部材２と金具本体３との固定方法は特に限定されず、例えば、溶接や接着剤による方法を例示することができる。

筒状締結部材２の切欠溝２２は、金具本体３の平板部３２との間に空隙を形成している。したがって、固定金具１は、筒状締結部材２の切欠溝２２を通じて、筒状締結部材２の開口部２１と外側とが連通している。

次に、本発明の接合方法の一実施形態について説明する。

本発明の接合方法は、固定対象物と、上述した本発明の固定金具と、棒状接合具との接合方法である。図３および図４は、本発明の接合方法の一実施形態を例示した概要図である。

本発明の接合方法は、以下の工程：
固定対象物Ｗに設けられた穴部Ｈに接着剤Ｇを注入する第１工程；
穴部Ｈの周囲に固定金具１の平板部３２の他方の面を当接させ、筒状締結部材２の開口部２１、金具本体３の円形穴３１、および、固定対象物Ｗの穴部Ｈの位置を一致させる第２工程；
棒状接合具Ｂを、筒状締結部材２の開口部２１および金具本体３の円形穴３１を通じて固定対象物Ｗの穴部Ｈに挿入し、接着剤Ｇによって棒状接合具Ｂと固定対象物Ｗとを固定する第３工程
を含む。

以下、各工程について説明する。

第１工程では、固定対象物（例えば、木材やコンクリートなど）Ｗに設けられた穴部Ｈに接着剤Ｇを注入する。

穴部Ｈは、ドリルなどを用いて、所定の径、深さに形成することができる。穴部Ｈ内は、適宜、清掃等することができる。

接着剤Ｇの種類は、特に限定されないが、ケミカルアンカー（登録商標）用の接着剤を好ましく例示することができる。また、接着剤Ｇの注入量は、穴部Ｈのサイズや棒状接合具Ｂのサイズなどに応じて適宜設計することができる。

第２工程では、固定対象物Ｗの穴部Ｈの周囲に、固定金具１の平板部３２の他方の面（筒状締結部材２が固定されていない面）を当接させ、筒状締結部材２の開口部２１、金具本体３の円形穴３１、および、固定対象物Ｗの穴部Ｈの位置を一致させる。これにより、状締結部材の開口部２１、金具本体３の円形穴３１、および、固定対象物Ｗの穴部Ｈは上下方向に連通する。

また、固定金具１は、固定対象物Ｗに各種の方法で固定することもできる。

第３工程では、棒状接合具Ｂを、筒状締結部材２の開口部２１および金具本体３の円形穴３１を通じて固定対象物Ｗの穴部Ｈに挿入し、接着剤Ｇによって棒状接合具Ｂと固定対象物Ｗとを固定する。

棒状接合具Ｂは、特に限定されないが、頭部ｂ１を有し、孔クリアランスが小さいボルトが好ましい。この実施形態では、頭部ｂ１を有する六角ボルトが例示されており、穴部Ｈの所定の深さまで棒状接合具Ｂ（六角ボルト）が挿入されると、棒状接合具Ｂは、筒状締結部材２の開口部２１に挿通された状態で、頭部ｂ１と筒状締結部材２とを当接させることができ、これにより、棒状接合具Ｂは、上下方向および水平方向に固定される。

棒状接合具Ｂを穴部Ｈに挿入することで、穴部Ｈを接着剤Ｇが上昇し、穴部Ｈ内（棒状接合具Ｂと穴部Ｈとの空隙）に充満させることができる。この接着剤Ｇが硬化することで、棒状接合具Ｂと固定対象物Ｗとが固定される。

そして、第３工程は、筒状締結部材２の切欠溝２２から外側に流出する接着剤Ｇの有無によって、穴部Ｈ内に接着剤Ｇが充満しているか否かを判定することができる。すなわち、穴部Ｈへの棒状接合具Ｂの挿入によって、接着剤Ｇが穴部Ｈに充満すると、接着剤Ｇの一部が金具本体３の円形穴３１を通過し、筒状締結部材２の開口部２１から外側に流出する。このため、筒状締結部材２の開口部２１からの接着剤Ｇの流出した場合は、穴部Ｈ内に接着剤Ｇが充満していると判定することができる。換言すると、筒状締結部材２の開口部２１からの接着剤Ｇの流出しない場合は、穴部Ｈ内の接着剤Ｇの注入量が十分でなく、穴部Ｈ内に接着剤Ｇが充満していない可能性があると判定することができる。

また、本発明の接合方法では、第３工程において、筒状締結部材２の開口部２１から流出した接着剤Ｇは、金具本体３の平板部３２上で硬化するため、特に拭き取り作業などの必要がないという利点も有しており、施工作業を効率的に行うことができる。

従来のケミカルアンカー（登録商標）は、（１）穴部内の接着剤の充填状況が判り難いこと、（２）棒状接合具を、固定対象物の穴部中心に合わせて固定して硬化養生させる必要があること、（３）接着剤の硬化後に、固定金具を接合する時、ナットの緩み止め（ダブルナットやバネ座金）が必要になること、が改善すべき点として挙げられる。

これに対し、本発明の接合方法では、上記の通り、穴部内の接着剤の充填状況が確認しやすい。また、本発明の接合方法では、固定金具１は、上記の通りの構成を有し、筒状締結部材２の開口部２１、金具本体３の円形穴３１、および、固定対象物Ｗの穴部Ｈの位置を事前に一致させているため、棒状接合具Ｂを、設置された筒状締結部材２の開口部２１から下方に向かって挿入すれば、固定対象物Ｗの穴部Ｈ中心からずれることなく挿入することができる。この状態で接着剤を硬化させることで、容易に棒状接合具Ｂを、固定対象物Ｗの穴部Ｈ中心に固定することができる。さらに、本発明の接合方法では、棒状接合具Ｂは、筒状締結部材２の開口部２１に挿通された状態で、頭部ｂ１と筒状締結部材２とを上下に当接させて固定することができるため、ナットの緩み止め（ダブルナットやバネ座金）などを使用する必要がない。このように、本発明の接合方法は、従来の上記問題点を全て解決することができ、施工性に優れ、また、施工コストも抑制することができる。

以上の通り、本発明の固定金具および接合方法によれば、例えば、木材用のGIR接合やコンクリート用のケミカルアンカー（登録商標）接合において、棒状接合具が挿入された固定対象物（例えば、木材やコンクリート）の穴内部に接着剤が充満しているか否かを容易に判定することができる。

本発明の固定金具および接合方法は、以上の実施形態に限定されることはない。

１ 固定金具
２ 筒状締結部材
２１ 開口部
２２ 切欠溝
３ 金具本体
Ｂ 棒状接合具
ｂ１ 頭部
Ｇ 接着剤
Ｈ 穴部
Ｗ 固定対象物

Claims (5)

1. 中央に開口部を備えた筒状締結部材と、
   円形穴が設けられた平板部を備えた金具本体と、
   を含み、
   前記筒状締結部材は、一端に切欠溝が設けられており、
   前記開口部と前記円形穴とが重なる位置で、前記筒状締結部材の前記一端と前記平板部の一方の面とが溶接により固定されており、かつ、前記切欠溝を通じて前記開口部と前記筒状締結部材の外側とが連通している、固定金具。
2. 前記筒状締結部材がナットであり、軸方向の一端に前記切欠溝が設けられている、請求項１の固定金具。
3. 固定対象物と、請求項１の固定金具と、棒状接合具との接合方法であって、
   以下の工程：
   固定対象物に設けられた穴部に接着剤を注入する第１工程；
   前記穴部の周囲に前記固定金具の前記平板部の他方の面を当接させ、前記筒状締結部材の前記開口部、前記金具本体の前記円形穴、および、前記固定対象物の穴部の位置を一致させる第２工程；
   前記棒状接合具を、前記筒状締結部材の前記開口部および前記金具本体の前記円形穴を通じて前記固定対象物の穴部に挿入し、前記接着剤によって前記棒状接合具と前記固定対象物とを固定する第３工程
   を含む、接合方法。
4. 前記第３工程は、前記筒状締結部材の前記切欠溝から外側に流出する前記接着剤の有無によって、前記穴部内に前記接着剤が充満しているか否かを判定すること含む、請求項３の接合方法。
5. 前記棒状接合具は頭部を有し、
   前記第３工程では、前記棒状接合具が前記固定対象物の穴部の所定深さまで挿入されると、前記頭部と前記筒状締結部材とが上下方向に当接する、請求項３または４の接合方法。