JPH0921178A - 柱・梁間の接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 木質系三階建ユニット建物や、スパンの長い
木質系建物ユニットの構造耐力を確実に補強できるよう
にする。 【解決手段】 鉄骨梁９を木質柱８に取付固定するに
は、まず、木質柱８の接合面８Ａに鉄骨梁９の端面板９
Ａを当てがう状態に近づけ、鉄骨梁９側の嵌合凸部９１
を木質柱８側の嵌合凹部８１に緊密に嵌合させる。次
に、木質柱８の側（接合面８Ａに対して背面となる側）
から、ボルト８２を、それぞれ、ボルト挿通孔８３，９
２とに順次通し、端面板９Ａ裏面の裏ナット９３に螺合
させる。これにより、鉄骨梁９側の嵌合凸部９１木質柱
８側のと嵌合凹部８１とが係止し合うことで、柱．梁間
接合部に作用する剪断力（固定荷重、積載荷重等の鉛直
力、風圧力等の水平力））に対抗でき、ボルト８２の引
張り強度で引き抜き力に対抗できるので、高い接合強度
が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、柱・梁間の接合
構造に係り、例えば、木質系ユニット建物を構造耐力上
補強するために用いて好適な木質柱・鉄骨梁間の接合構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、床、壁の各枠組に構造用の面材
を打ち付けて、床パネル、壁パネルとし、これらの床パ
ネル及び壁パネルを箱形に近い立体構造に組み上げる壁
式工法が知られている。この壁式工法によれば、柱と梁
等とからなる軸組工法による場合に比して、外力を柱全
体、壁全体で均等に支持することとなり、高い構造強度
を得ることが可能となる。また、建物の工業生産化率を
高める一方式として、ユニット建物の方式が知られてい
る。上記壁式工法をユニット建物に適用する場合には、
一棟の建物を、床パネルに壁パネルを立設してなる複数
の建物ユニットと、各建物ユニットの上部に接合される
屋根ユニットとに分割し、各ユニットを工場で生産した
後、これらのユニットを建築現場に輸送し、予め準備し
た基礎の上に据え付けることとなる。

【０００３】ここで、従来の壁式工法による木質系ユニ
ット建物において、下階を構成する下階建物ユニットの
天井部に上階を構成する上階建物ユニットを据え付ける
場合には、上階建物ユニットの床パネルにおける壁パネ
ルが立設されてなる側縁部を下階建物ユニットの壁パネ
ルの上部に直接的に対応載置し、上階建物ユニット及び
屋根ユニットの荷重を下階建物ユニットの対応する各壁
パネルに分散する状態で支持可能としている。

【０００４】ところで、上記従来の木質系ユニット建物
（特開昭５５−１１９８４６号公報参照）にあっては、
下階建物ユニットに、上階建物ユニットの床パネルにお
ける少なくとも壁パネルが立設されてなる側縁部に対応
する壁パネルを、原則備えることを必要とするため、下
階建物ユニットの壁パネルの配置構造が上階建物ユニッ
トの形状に制約されて複雑であり、間取り構成が難し
く、このため、設計上の自由度が制約されるという問題
があった。さらに、上記従来の壁式工法によるユニット
建物を、木質系三階建ユニット建物や、スパンの長い木
質系建物ユニットに適用する場合には、そのままでは、
構造耐力上必要とされる剛性及び耐力が得られないの
で、補強を講じる必要があった。

【０００５】そこで、このような問題を解消するため
に、特開昭６０−２３８５４６号公報に記載のユニット
建物では、上階建物ユニットの床パネルにおける一側縁
部を３枚合わせの木質補強梁によって強化すると共に、
上記床パネルの木質補強梁によって強化された一側縁部
の両端部を、下階建物ユニットの相互に対向配置された
壁パネルの上部に載置する工法を採用することにより、
木質補強梁によって強化された床パネルの一側縁部は、
下階建物ユニットの壁パネルの上部に直接載置されなく
ても良い構造とした。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上階建
物ユニットの床パネルの一側縁部を３枚合わせの木質補
強梁で強化するという補強構造では、上述の問題、すな
わち設計上の自由度が制約されるという問題は解決でき
ても、後者の問題の解決手段、すなわち木質系三階建ユ
ニット建物や、スパンの長い木質系建物ユニットの補強
手段としては、いまだ、不充分である。後者の問題で
は、壁パネルに対する補強も必要である。

【０００７】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、木質系三階建ユニット建物や、スパンの長い木
質系建物ユニットの構造耐力を確実に補強できる柱・梁
間の接合構造を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、木質の柱と鉄骨の梁との接
合構造であって、上記梁の端面に設けられた単数又は複
数の嵌合凸部が、上記柱の当該接合部位に設けられた嵌
合凹部に嵌合した状態で、上記柱と梁の端面とが、当該
接合部位において、固定具で締結されてなることを特徴
としている。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の柱・梁間の接合構造であって、上記梁の端面と、該
梁の端面に対応する上記柱の接合部位とには、互いに軸
心を共通にする固定具挿通孔がそれぞれ単数又は複数穿
設されていて、これら固定具挿通孔に固定具が挿通され
た状態で、上記柱と梁とが接合されてなることを特徴と
している。

【００１０】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の柱・梁間の接合構造であって、上記梁の端面と、対
応する柱の接合部位とには、互いに軸心を共通にする固
定具挿通孔が、上記嵌合凸部又は対応する上記嵌合凹部
をそれぞれ貫く状態に、それぞれ単数又は複数穿設され
ていて、上記単数又は複数の固定具挿通孔に固定具が挿
通された状態で、上記柱と梁とが接合されてなることを
特徴としている。

【００１１】

【作用】この発明の構成では、木質柱と鉄骨梁（例え
ば、溝形鋼の端面に端面板を予め嵌合溶着してなる鉄骨
梁）とが突合せの状態でボルト等の固定具を用いて接合
され、さらに、鉄骨梁の端面に設けられた嵌合凸部が、
木質柱の当該接合部位に設けられた嵌合凹部に緊密に嵌
合している。上記構成によれば、嵌合凸部と嵌合凹部と
が係止し合うことで、接合部に作用する剪断力（固定荷
重、積載荷重等の鉛直力、風圧力等の水平力）に対抗で
き、ボルト等の固定具の引張り強度で引き抜き力に対抗
できるので、高い接合強度が達成される。それゆえ、壁
式工法による木質系の建物ユニットに、この発明の接合
構造を採用すれば、壁式工法による木質系ユニット建物
の三階建化、長スパン化を安全確実に実現できる。

【００１２】なお、固定具は、ボルトに限らず、リベッ
ト等でも良い。嵌合凸（凹）部は、単数に限らず、複数
あっても良い。また、ボルト等の固定具を挿通させる固
定具挿通孔は、嵌合凸（凹）部とは別個の位置に設けて
も良いが、嵌合凸（凹）部を貫くように設けても良い。
また、この発明において、ボルト挿通孔とは、ナット部
の雌ねじ孔をも含む概念である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施例について説明する。 ◇第１実施例 図１は、この発明の第１実施例に係る木質三階建ユニッ
ト建物の階層構成を示す分解斜視図、図２は、同実施例
の柱・梁間の接合部の外観（図１のＡ部）を拡大して示
す拡大斜視図、図３は同接合部の水平断面図であり、同
図（ａ）は図２のＢ−Ｂ線に沿う水平断面図、同図
（ｂ）は図２のＣ−Ｃ線に沿う水平断面図、図４は、同
接合部の構造を分解して示す分解斜視図、図５は、同接
合部の構造を分解して判り易く示す分解斜視図、また、
図６は、図１のＤ部を拡大して示す拡大垂直断面図であ
る。

【００１４】まず、図１及び図６を参照して、この例に
係る木質三階建ユニット建物の全体的構成について概略
説明する。同木質三階建ユニット建物は、基礎１の上に
据付固定される、建物の一階部分を構成する一階建物ユ
ニット２と、一階建物ユニット２の天井部に据付固定さ
れる、建物の二階部分を構成する二階建物ユニット３
と、二階建物ユニット３の天井部に据付固定される、建
物の三階部分を構成する三階建物ユニット４と、三階建
物ユニット４の天井部に据付固定される、建物の屋根部
分を構成する屋根ユニット５とからなっている。

【００１５】各階の建物ユニット２，３，４は、例え
ば、同図に示すように、床パネル６の３つの側縁に沿っ
て、３枚の壁パネル７，７，…が全体としてコの字状に
かつ壁勝ちに立設された木質の壁式構造を主体としてな
り、四隅には、木質の壁式構造を補強するために、製材
又はエンジニアリングウッド（集積材）等の木質柱８，
８，…や溝形鋼の鉄骨梁９が組み込まれている。床パネ
ル６は、根太（短根太）６１，６１，…や端根太（長根
太）６２によって方形に組み立てられた床枠組の上面に
構造用合板やパーティクルボード等の面材６３（図６）
を取り付けることによって床構面として構成されてい
る。各壁パネル７は、寸法形式４０４材又は４０６材
（JAS）の上枠７１、縦枠７２，７２，…、及び下枠７
３によって組み立てられた壁枠組の内外両面に石膏ボー
ドや硬質木片セメント板等の面材７４を取り付けること
によって耐力壁として構成されている。

【００１６】ここで、木質柱８，８，…は、垂直荷重を
支えるための例えば厚さ９０ｍｍ、幅９０ｍｍの補強用
垂直材であり、床パネル６の四隅に配設されている。し
たがって、各壁パネル７は、床パネル６の３つの側縁に
沿って、かつ、木質柱８と木質柱８との間に立設される
こととなる。また、鉄骨梁９は、曲げ剛性を受け持つ例
えば高さ２５０ｍｍ、幅７５ｍｍの補強用水平材であ
り、下階の壁パネル７，７，…（又は基礎１）の上面に
直接載置されない上階（又は一階）の床パネル６の側縁
部に沿って、木質柱８と木質柱８との間に架け渡されて
いる。この鉄骨梁９の溝部には、図６に示すように、床
枠組を構成する多数の根太６１の木口部が挿入され、鉄
骨梁９のウェブに溶接により固定された梁内床受け部材
６４の上面に載置されている。また、屋根ユニット５
は、相対向する２枚の妻トラス梁５１，５１と、これら
の妻トラス梁５１，５１間に架設された桁梁、継梁５２
と、これらの梁５１，５２の上面に設けられた屋根板５
３とから構成されている。

【００１７】次に、図２乃至図５を参照して、この例の
柱・梁間の接合部の構造について説明する。該当する木
質柱８の（床パネル６の高さに概略相当する）下端部に
おいて、鉄骨梁９の端面が突合せの状態で当接する接合
面８Ａには、例えば直径略５５ｍｍ、深さ寸法略２０ｍ
ｍの円形の嵌合凹部（図４及び図５）８１が設けられて
いて、この嵌合凹部８１近傍でかつ上下方向の２箇所に
は、接合面８Ａの背面側からボルト８２を挿通させるた
めのボルト挿通孔８３，８３が穿設されている。また、
鉄骨梁９は、開端面を閉塞してジョイントピースとして
機能する端面板９Ａを有している。この端面板９Ａは、
方形のペンタイト鋼板（厚さ略３．２ｍｍ）からなり、
鉄骨梁９を構成する溝形鋼のコ字型開端部に嵌合した状
態で、溶接により固定されている。上記端面板９Ａの表
面には、木質柱８に設けられた嵌合凹部８１に緊密に嵌
合できるように、例えば直径略５５ｍｍ、突出寸法略２
０ｍｍの円形の嵌合凸部９１が溶着されていて、この嵌
合凸部９１近傍でかつ上下方向の２箇所にはボルト挿通
孔９２，９２が穿設されている。端面板９Ａの裏面に
は、裏ナット９３，９３が、対応するボルト挿通孔９
２，９２と軸心を共通にして溶接により固定されてい
る。これらのボルト挿通孔９２，９２は、端面板９Ａの
嵌合凸部９１が木質柱８の嵌合凹部８１に嵌合した状態
では、木質柱８の対応するボルト挿通孔８３，８３と互
いの軸心が重なるようになされている。そして、軸心が
重ねられた木質柱８のボルト挿通孔８３，８３と、鉄骨
梁９の端面板９Ａのボルト挿通孔９２，９２とに、例え
ばＭ１２×１２０のボルト８２，８２が木質柱８の側か
ら挿通され、裏ナット９３，９３に螺合されることでこ
の例の柱・梁間の接合構造が具現されている。

【００１８】上記構成の建物ユニット２，３，４は、工
場で生産された後、建築現場に輸送され、予め準備した
基礎の上に据付・組立される。各建物ユニット２，３，
４を工場で生産する際において、上記鉄骨梁９を木質柱
８に取付固定するには、図４及び図５に示すように、ま
ず、木質柱８の接合面８Ａに鉄骨梁９の端面板９Ａを当
てがう状態に近づけ、鉄骨梁９側の嵌合凸部９１を木質
柱８側の嵌合凹部８１に緊密に嵌合させる。次に、木質
柱８の側（接合面８Ａに対して背面となる側）から、ボ
ルト８２，８２を、それぞれ、バネ座金８４，８４と角
座金８５，８５と、ボルト挿通孔８３，８３，９２，９
２とに順次通し、端面板９Ａ裏面の裏ナット９３，９３
に螺合させる。

【００１９】上記構成によれば、鉄骨梁９側の嵌合凸部
９１木質柱８側のと嵌合凹部８１とが係止し合うこと
で、柱．梁間接合部に作用する剪断力（固定荷重、積載
荷重等の鉛直力、風圧力等の水平力）に対抗でき、ボル
ト８２，８２の引張り強度で引き抜き力に対抗できるの
で、高い接合強度が達成される。それゆえ、木質系三階
建ユニット建物の構造を確実に補強できる。また、同一
の曲げ剛性を有する場合、鉄骨梁の方が、木質梁に較べ
て安価であるので、コスト面でも有利である。

【００２０】◇第２実施例 次に、この発明の第２実施例について説明する。図７
は、この発明の第２実施例である柱・梁間の接合部の構
造を分解して示す分解斜視図、また、図８は、同接合部
の構造を分解して判り易く示す分解斜視図である。この
第２実施例では、接合用のボルトを挿通させ又は螺合さ
せるボルト挿通孔及び雌ねじ孔が、嵌合凸（凹）部を貫
いて穿設されている点で、上述の第１実施例と相違して
いる。この点以外の点では、第１実施例と略同様である
ので、ここでは、図７及び図８を参照して、この例の柱
・梁間の接合部の構造についてのみ説明する。該当する
木質柱８０の（床パネル６（図１）の高さに概略相当す
る）下端部において、鉄骨梁９０の端面が突合せの状態
で当接する接合面８０Ａには、上下２つの円形の嵌合凹
部８１０，８１０が設けられていて、各嵌合凹部８１０
の中央には、接合面８０Ａの背面側からボルト８２０を
挿通させるためのボルト挿通孔８３０が穿設されてい
る。

【００２１】また、鉄骨梁９０は、開端面を閉塞してジ
ョイントピースとして機能する端面板９０Ａを有してい
る。この端面板９０Ａは、方形のペンタイト鋼板（厚さ
略３．２ｍｍ）からなり、鉄骨梁９０を構成する溝形鋼
のコ字型開端部に嵌合した状態で、溶接により固定され
ている。上記端面板９０Ａの表面には、木質柱８０に設
けられた嵌合凹部８１０，８１０に緊密に嵌合できる上
下２つの円形の嵌合凸部９１０，９１０が溶着されてい
て、各嵌合凸部９１０の中央には、雌ねじ孔９２０が切
られている。これらの雌ねじ孔９２０，９２０は、端面
板９０Ａの嵌合凸部９１０，９１０が木質柱８０の対応
する嵌合凹部８１０，８１０に嵌合した状態では、対応
する嵌合凹部８１０，８１０を貫くボルト挿通孔８３
０，８３０と互いの軸心が重なるようになされている。
そして、軸心が重ねられた嵌合凹部８１０，８１０のボ
ルト挿通孔８３０，８３０と、嵌合凸部９１０，９１０
の雌ねじ孔９２０，９２０とに、例えばＭ１２×１２０
のボルト８２０，８２０が木質柱８０の側から挿通さ
れ、雌ねじ孔９２０，９２０に螺合されることでこの例
の柱・梁間の接合構造が具現されている。

【００２２】この第２実施例の構成によれば、２つの嵌
合凸部９１０，９１０と２つの嵌合凹部８１０，８１０
とが係止し合うので、一段と高い接合強度が達成され
る。また、嵌合凸部９１０，９１０と嵌合凹部８１０，
８１０とを相互に嵌合させることで、ボルト挿通孔８３
０，８３０と雌ねじ孔９２０，９２０とが自然に位置合
わせされるので、接合時の位置決めが楽である。

【００２３】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、固定具は
ボルトに限らず、タッピングビスやリベットを使用して
も良い。また、使用するボルトの個数は、適宜増減でき
る。同様に、嵌合凸（凹）部の穿設数も適宜増減でき
る。ナットは、前板部に予め溶着しなくても良い。鉄骨
梁は、溝形鋼に限らない。また、建物ユニットは、壁パ
ネルが床パネルの三方の側縁に立設されてなるコの字壁
状のユニットに限らず、床パネルの相交差する側縁に壁
パネルを立設してなるＬ字壁状のユニットや、床パネル
の相対向する側縁に壁パネルを立設してなる二の字壁状
のユニットにも適用できる。また、上述の実施例では、
柱の下端部と床梁間との接合構造について述べたが、こ
の発明は、これに限らず、柱の上端部と天井梁間との接
合構造にも適用できる。また、この発明は、木質系三階
建ユニット建物に限らず、例えばスパンの長い木質系二
階建ユニットの補強手段として用いても好適である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の柱・梁
間の接合構造によれば、鉄骨梁側の嵌合凸部と木質柱側
の嵌合凹部とが係止し合うことで、柱．梁間接合部に作
用する剪断力（固定荷重、積載荷重等の鉛直力、風圧力
等の水平力）に対抗でき、ボルト等の固定具の引張り強
度で引き抜き力に対抗できるので、高い接合強度が達成
される。それゆえ、壁式工法による木質系の建物ユニッ
トに、この発明の接合構造を採用すれば、壁式工法によ
る木質系ユニット建物の三階建化、長スパン化を安全確
実に実現できる。また、同一の曲げ剛性を有する場合、
鉄骨梁の方が、木質梁に較べて安価であるので、コスト
面でも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例に係る木質三階建ユニッ
ト建物の階層構成を示す分解斜視図である。

【図２】同実施例の柱・梁間の接合部の構造（図１のＡ
部）を拡大して示す拡大斜視図である。

【図３】同接合部の水平断面図であり、同図（ａ）は図
２のＢ−Ｂ線に沿う水平断面図、同図（ｂ）は図２のＣ
−Ｃ線に沿う水平断面図である。

【図４】同接合部の構造を分解して示す分解斜視図であ
る。

【図５】同接合部の構造を分解して判り易く示す分解斜
視図である。

【図６】図１のＣ部を拡大して示す拡大垂直断面図であ
る。

【図７】この発明の第２実施例である柱・梁間の接合部
の構造を分解して示す分解斜視図である。

【図８】同接合部の構造を分解して判り易く示す分解斜
視図である。

【符号の説明】

２，３，４ 建物ユニット ６ 床パネル ７ 壁パネル ８，８０ 木質柱（木質の柱） ８Ａ，８０Ａ 木質柱の接合面（接合部位） ８１，８１０ 嵌合凹部 ８２，８２０ ボルト（固定具） ８３，８３０ 木質柱側のボルト挿通孔（固定具挿
通孔） ９，９０ 鉄骨梁（鉄骨の梁） ９Ａ，９０Ａ 端面板（端面） ９１，９１０ 嵌合凸部 ９２ 鉄骨梁側のボルト挿通孔（固定具挿通孔） ９３ 裏ナット（固定具） ９２０ 雌ねじ孔（固定具挿通孔）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木質の柱と鉄骨の梁との接合構造であっ
   て、 前記梁の端面に設けられた単数又は複数の嵌合凸部が、
   前記柱の当該接合部位に設けられた嵌合凹部に嵌合した
   状態で、 前記柱と前記梁の端面とが、当該接合部位において、固
   定具で締結されてなることを特徴とする柱・梁間の接合
   構造。
2. 【請求項２】 前記梁の端面と、該梁の端面に対応する
   前記柱の接合部位とには、互いに軸心を共通にする固定
   具挿通孔がそれぞれ単数又は複数穿設されていて、 これら固定具挿通孔に固定具が挿通された状態で、前記
   柱と梁とが接合されてなることを特徴とする請求項１記
   載の柱・梁間の接合構造。
3. 【請求項３】 前記梁の端面と、対応する前記柱の接合
   部位とには、互いに軸心を共通にする固定具挿通孔が、
   前記嵌合凸部又は対応する前記嵌合凹部をそれぞれ貫く
   状態に、それぞれ単数又は複数穿設されていて、 前記単数又は複数の固定具挿通孔に固定具が挿通された
   状態で、前記柱と梁とが接合されてなることを特徴とす
   る請求項１記載の柱・梁間の接合構造。