WO2021245735A1 - 集成材の接合構造 - Google Patents

集成材の接合構造 Download PDF

Info

Publication number
WO2021245735A1
WO2021245735A1 PCT/JP2020/021585 JP2020021585W WO2021245735A1 WO 2021245735 A1 WO2021245735 A1 WO 2021245735A1 JP 2020021585 W JP2020021585 W JP 2020021585W WO 2021245735 A1 WO2021245735 A1 WO 2021245735A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
column
pillar
laminated
laminated wood
slit
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/021585
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
伸治 宇都宮
治 田畑
Original Assignee
積水ハウス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 積水ハウス株式会社 filed Critical 積水ハウス株式会社
Priority to GB2200154.9A priority Critical patent/GB2618054A/en
Priority to PCT/JP2020/021585 priority patent/WO2021245735A1/ja
Priority to US17/622,657 priority patent/US20230083082A1/en
Priority to AU2020451349A priority patent/AU2020451349A1/en
Publication of WO2021245735A1 publication Critical patent/WO2021245735A1/ja

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/26—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of wood
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/26—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of wood
    • E04B1/2604—Connections specially adapted therefor
    • E04B1/2612—Joist hangers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/20—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stonelike material
    • E04B1/21—Connections specially adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/26—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of wood
    • E04B1/2604—Connections specially adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/48—Dowels, i.e. members adapted to penetrate the surfaces of two parts and to take the shear stresses
    • E04B1/486—Shear dowels for wood
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/26—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of wood
    • E04B1/2604—Connections specially adapted therefor
    • E04B2001/2644—Brackets, gussets or joining plates
    • E04B2001/2648—Brackets, gussets or joining plates located in slots of the elongated wooden members
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/26—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of wood
    • E04B1/2604—Connections specially adapted therefor
    • E04B2001/266—Socket type connectors

Definitions

  • the present invention relates to a bonded structure of laminated lumber.
  • the basic construction types of wooden buildings include the so-called conventional frame construction method, frame wall construction method, and log construction method.
  • the building standard law, the enforcement order of the law, the notification of the Ministry of Construction, etc. have conventionally stipulated the material type, dimensions, arrangement, joining form and other specifications of structural members in detail and concretely.
  • a construction method for wooden construction there are also a prefab construction method and a panel construction method in which structural strength elements such as floors and walls are collectively produced in advance at a factory and assembled on site.
  • specifications such as the Building Standards Act are applied to those based on the conventional framework construction method and frame wall construction method, but for construction methods related to special structures that are not envisioned by law. , Needed to be individually certified by the Minister of Construction.
  • Glulam formed by laminating and adhering lamina is superior in strength and dimensional stability compared to natural lumber, has high designability and formability, and has a great effect of contributing to the effective utilization of forest resources. Therefore, the demand has been increasing in recent years, and there is a demand for the development of a new construction method for wooden houses that fully utilizes the advantages of this laminated lumber.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and as a novel construction method suitable for a relatively small-scale wooden building such as a house, a structure having a rigid frame structure as a basic form and a structure having a medium cross section or a small cross section is used.
  • the purpose is to provide a laminated wood construction method using laminated wood. Therefore, it is an object of the present invention to disclose a specific configuration of a joint structure of a column made of laminated wood and a beam as one of the structural strength elements of the laminated wood construction method.
  • the present invention is a joint structure in which a column and a beam made of laminated wood having a medium cross section or a small cross section are rigidly joined by a pair of connecting metal fittings in a beam-winning state, and each connecting metal fitting is a joint structure. It is formed by connecting a plate part and a pipe part having fixing holes for drift pins or bolts in a wing plate shape, while a slit opening in the end face of the pillar is formed in the width direction of the pillar at the end of the pillar.
  • grooves penetrating in the beam cross-section direction are formed at two locations with appropriate intervals in the beam-to-beam direction, and the pipe portion of the pair of connecting hardware is fitted into each groove.
  • the plate portion is fitted into the slit of the column and fixed to the column and the beam by using a drift pin or a bolt, respectively, whereby the column and the beam are rigidly joined.
  • a subsidy may be further arranged in the middle of the pair of connecting hardware, and both ends of the subsidy may be fixed to columns and beams by drift pins or bolts, respectively.
  • the connecting hardware may be provided with a plurality of pipe portions for one plate portion, and each pipe portion may be formed so as to extend in parallel from one side of the plate portion.
  • a flat plate-shaped connecting plate is connected to the pipe portion of the connecting hardware, and the connecting plate is connected to the slit formed at the lower end of the column of the upper layer portion. It may be erected on the beam by fitting.
  • the "small cross-section laminated lumber” means a lumber having a short side of less than 7.5 cm or a long side of less than 15 cm.
  • the present invention defines the cross-sectional size of structural laminated lumber based on this standard.
  • the joint structure of the laminated wood of the present invention is such that a column and a beam made of a medium-section or small-section laminated wood are rigidly joined in a beam-winning state by a pair of connecting hardware having a plate portion and a pipe portion. Therefore, the structural skeleton constructed by combining these is superior in strength and has high rigidity as compared with the general conventional frame construction method constructed by using natural lumber.
  • the initial rigidity of the joint portion is significantly increased as compared with the conventional case due to the sinking of the drift pin or bolt into the joint portion and the surface pressure effect at the contact portion between the beam and the column end surface.
  • the degree of freedom in design regarding the arrangement of columns and bearing walls is increased, and it becomes possible to omit reinforcing members such as streaks, canes, and flints, forming a large-span space and a large opening with a large frontage.
  • reinforcing members such as streaks, canes, and flints
  • a pair of connecting hardware is used for the joint between the column and the beam, and these are connected to the column and the beam by bolts and drift pins, so that the joint is processed and assembled. Is easy and the processing accuracy is high. As a result, the construction time at the site can be shortened.
  • the medium-section or small-section laminated lumber used for columns and beams has excellent design and has a different taste from natural lumber. It is possible to form a unique space that combines the warm texture of the wood with a bold and powerful impression.
  • the depth of the slit formed in the column can be made shallower than in the conventional case, and the mortise of the beam can be easily formed. It is possible to reduce the cost and labor required.
  • the glulam joint structure of the present invention is a glulam joint structure related to a joint between columns and beams in a glulam ramen frame, which is a structural frame based on a rigid frame structure, and the columns and beams are a medium-section or small-section assembly. It is formed by a single piece of wood. By combining a plurality of sets of this laminated lumber frame, the laminated lumber construction method intended by the present invention can be realized.
  • the shape of the rigid frame can be gate-shaped, chevron-shaped, trapezoidal, etc., and can be single-layered or multi-layered.
  • FIG. 1 is a front view of the laminated lumber ramen frame
  • FIG. 2 is a top view of the laminated lumber ramen frame
  • FIG. 3 is a side view of the laminated lumber ramen frame
  • FIG. 4 is a partial front view of the laminated lumber ramen frame
  • FIG. 5 is a perspective view of connecting hardware.
  • the laminated glulam ramen frame 1 exemplified is a beam-winning gate-shaped glulam with a span of about 3 m.
  • the column 11 has a cross section of 105 mm (column thickness) ⁇ 390 mm (column width), and the beam 12 has a cross section of 105 mm.
  • (Beam width) x 390 mm (beam) medium cross-section laminated wood is used as a single material.
  • the cross-sectional dimensions of the columns 11 and the beams 12 are not limited to this, and small cross-sectional laminated lumber can be used when the span is small.
  • the practical span size can be up to about 7 m.
  • Each connecting hardware 13 includes a steel plate portion 131 and a pipe portion 133, and fixing holes 132 and 134 for drift pins or bolts are formed in each of the connecting hardware 13.
  • the connecting hardware 13 is formed by integrating the plate portion 131 and the pipe portion 133 into a battledore shape by welding or the like, and the pipe portion 133 extends coaxially with the plate portion from one side of the plate portion 131. ..
  • the fixing hole 132 provided in the plate portion 131 and the fixing hole 134 provided in the pipe portion 133 are formed so as to penetrate in the same direction.
  • a slit 111 that opens to the end surface of the column is formed in the column width direction (left-right direction in FIG. 1), and a hole having substantially the same diameter as the pipe portion 133 of the connecting hardware 13 (not shown). ) Is formed in the vicinity of both ends of the slit 111. Further, in the contact portion of the column end surface of the beam 12, tenon holes 121 penetrating in the beam direction are formed at two locations at appropriate intervals in the beam-to-beam direction. In the connecting hardware 13, each pipe portion 133 is fitted into each mortise hole 121 of the beam 12, while the plate portion 131 is fitted into the slit 111 of the pillar 11.
  • each connecting hardware 13 inserted across the pillar 11 and the beam 12 is inserted from the side surface (front or back surface in FIG. 1) of the pillar 11 and the beam 12 via a plurality of drift pins 51 and bolts 52. It is integrally joined with the 11 and the beam 12.
  • the drift pin 51 and the bolt 52 secure the strength of the joint portion by the shear strength thereof, but the bolt 52 has a function of tightening the material end portion where the slit 111, the mortise hole 121, etc.
  • the subsidy 14 may be arranged in the middle of the connecting hardware 13 arranged at intervals as described above.
  • the subsidy 14 is formed, for example, into a cylindrical shape having substantially the same diameter as the pipe portion 133 of the connecting metal fitting 13, or a flat plate shape having substantially the same thickness as the plate portion 131 of the connecting metal fitting 13, and is fixed to both ends for drift pins or bolts. It is provided with a hole 141. Both ends of the auxiliary metal fitting 14 are inserted into slits 111 formed in the pillar 11 and slits or holes (not shown) formed in the beam 12, and are fixed by drift pins 51 or bolts 52, respectively, like the connecting metal fitting 13. Will be done.
  • the joint structure of the column and the beam a form in which the joint plate 73 is inserted over the entire width of the beam and the column is also possible as in the conventional form shown in FIG.
  • a circular saw having a large diameter around 1 m in diameter
  • the depth of the slit 111 formed on the end face of the pillar is only about half to one-third of the width of the pillar, so that it is possible to process with a circular saw having a diameter of up to about 30 cm.
  • FIG. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention. Since this embodiment is different from the first embodiment in the form of the connecting hardware, the different parts will be described, and the other parts will be omitted in detail by using the same reference numerals. ..
  • the connecting hardware 23 includes two pipe portions 233 for one plate portion 231.
  • Each pipe portion 233 is integrally formed with the plate portion 231 so as to extend in parallel from one side of the plate portion 231.
  • the plate portion 231 is provided with a plurality of fixing holes 232. Further, as shown in FIG. 6, the fixing holes 234 formed in each of the pipe portions 233 are not formed in the same positions corresponding to each other, but are formed in positions shifted from each other in height. Will be done.
  • the mortises 121 formed at the joints of the beams 12 correspond to the shape of the connecting hardware 23, and are formed at two locations at predetermined intervals in the beam-to-beam direction.
  • the pipe portion 233 is fitted into each mortise hole 121, while the plate portion 231 is fitted into the slit 111.
  • a plurality of drift pins 51 or bolts 52 are driven from the side surfaces of the pillar 11 and the beam 12, and each connecting hardware 23 is integrally joined to the pillar 11 and the beam 12.
  • a long hole 236 is provided on the lower end side of each pipe portion 233.
  • the elongated hole 236 is formed by cutting out the lower end of the pipe portion 233 in an elongated shape, and is formed on both the front side and the back surface side of the pipe portion 233.
  • the elongated hole 236 is provided to reduce the yield strength at the joint portion between the plate portion 231 and the pipe portion 233. As a result, when an excessive load is applied to the joint portion between the column 11 and the beam 12, the splitting that occurs in these woods is prevented.
  • the slit 111 formed in the pillar 11 can be processed with a circular saw having a small diameter up to about 30 cm in diameter, so that the slit processing can be easily performed. can do.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the present invention.
  • This embodiment is a joint structure in which a lower layer column 11 and an upper layer column 35 are erected on a beam 12 of a laminated lumber frame 1 via a connecting hardware 33 and a connecting plate 37.
  • the connecting metal fitting 33 includes a pipe portion 333 and a plate portion 331 integrated in a battledore shape, and has a slit at the other end of the pipe portion 333.
  • the holding portion 335 to be held is formed.
  • a fixing hole 336 is provided at the end of the holding portion 335, and the coupling plate 37 is connected to the holding portion 335 via the fixing hole 336.
  • the coupling plate 37 is a flat plate piece and is provided with a plurality of fixing holes 371 for inserting a drift pin 51 or the like.
  • the pipe portion 333 is first inserted into the mortise hole 121 from the lower surface side of the beam 12, and is fixed to the beam 12 by the bolt 52 inserted from the side surface of the beam 12.
  • the plate portion 331 and the lower end of the pipe portion 333 protruding toward the lower surface side of the beam 12 are inserted into the slit 111 and the hole portion 112 formed in the upper end portion of the pillar 11 in the lower layer portion, and are inserted from the front surface or the back surface of the pillar 11. It is fixed to the pillar 11 by the drift pin 51 or the bolt 52.
  • the connecting plate 37 is inserted into the holding portion 335 at the upper end of the pipe portion 333 from the top surface side of the beam 12, and the pillar 35 in the upper layer portion is inserted into the connecting plate 37.
  • the slit 351 and the hole portion 352 formed at the lower end of the pillar 35 of the upper layer portion project to the top surface side of the beam 12.
  • the pipe portion 333, the coupling plate 37, and the pillar 35 are integrally fixed by the drift pin 51 or the bolt 52 fitted from the front surface or the back surface of the pillar 35 in the upper layer portion. In this way, the upper and lower columns 11 and 35 are connected with the beam 12 in between.
  • the joining metal fitting 38 as illustrated can also be used.
  • the metal joint 38 has a back plate 381 and a pair of side plates 382 orthogonal to the back plate 381.
  • the back plate 381 is applied to the side surface of the beam 12, and is fastened together with bolts 52 for fixing the connecting hardware 33 to be fixed to the beam 12.
  • the side plate 382 projecting to the side of the beam 12 is inserted into the slit 361 formed at the end of the horizontal member 36, and is laid horizontally via the drift pin 51 or the bolt 52 inserted from the side surface of the horizontal member 36. It is connected to the material 36.

Abstract

比較的小規模な木造建築に適した集成材構法として、連結金物（１３）は、プレート部（１３１）とパイプ部（１３３）とが羽子板状に結合されてなる。柱（１１）の端部には、柱端面に開口したスリット（１１１）を柱幅方向に形成するとともに、梁（１２）の柱端面の当接部には、梁せい方向に貫通するほぞ孔（１２１）を梁間方向に適宜間隔を設けて２箇所に形成する。各連結金物（１３）は、パイプ部（１３３）が各ほぞ孔（１２１）に嵌入されるとともに、プレート部（１３１）が柱（１１）のスリット（１１１）に嵌入される。この各連結金物（１３）をドリフトピン（５１）又はボルト（５２）により柱（１１）と梁（１２）にそれぞれ固定し、剛接合とする。

Description

集成材の接合構造
　この発明は、集成材の接合構造に関する。
　木造建築の基本的な構法種別としては、いわゆる在来軸組構法、枠組壁構法、丸太組構法などがある。これらの構法は、従来より、建築基準法や同法施行令、建設省告示などによって、構造部材の材種、寸法、配置、接合形態その他の仕様が詳細かつ具体的に規定されていた。また、木造建築の構法としては、床組や壁組などの構造耐力要素を予め工場で一括生産して現場で組み立てるプレファブ構法やパネル構法などもある。かかる構法のうち在来軸組構法や枠組壁構法を基本形式とするものについては前記建築基準法などの仕様規定が適用されるが、法規上、想定されていない特殊な構造にかかる構法については、個別に建設大臣の認定を受ける必要があった。
　しかし、阪神淡路大震災の教訓と規制緩和の観点を踏まえて平成１２年に建築基準法が大改正され、建築物の構造的性能や防火性能に関する規定が大幅に変更されることとなった。この法改正では、前記従来のような「仕様規定」ではなく、建築物が必要とする性能を明示する「性能規定」を導入することによって、新規な構法や新規な材料に柔軟に対応できる仕組みが法制化された。併せて、性能規定を有効ならしめるためのサブシステムとして、建設大臣（国土交通大臣）による新たな認定制度のほか、型式適合認定制度や型式部材等製造者認証制度が新たに設けられた。
　前記のような建築基準法とその関連法規の改正により、木造住宅に利用しうる構法や材料のバリエーションも拡大することとなった。
　具体的には、例えば構造躯体の一部に構造用集成材を利用した建築物について、旧法による仕様規定では大断面集成材を利用した大断面木造の仕様は基準化されていたものの、量産を前提とするプレファブ住宅などの構造躯体に中断面以下の集成材を利用する構法は原則として認められていなかった。しかし、前記法改正により部材断面の寸法規制なども緩和され、構造躯体に中断面以下の集成材を利用した構法についても、一定の性能基準さえ満たせば型式適合認定や型式部材等製造者認証を受けられる可能性が生まれた。
　ラミナを積層接着して形成される集成材は、天然製材に比べて強度や寸法安定性に優れるとともに、高い意匠性や造形性も備え、また森林資源の有効活用に寄与する効果も大きい。そのため、近年では需要も増加しており、この集成材の長所を十分に活かした木造住宅の新規な構法の開発が求められているところである。
　本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、住宅をはじめとする比較的小規模な木造建築に適した新規な構法として、ラーメン構造を基本形式とする構造躯体に中断面又は小断面の構造用集成材を利用した集成材構法を提供することを目的とする。そのために本発明は、かかる集成材構法の構造耐力要素のひとつとして、集成材からなる柱と梁との接合構造の具体的構成を開示することを解決課題としている。
　上記の目的を達成するため、本発明は、中断面又は小断面集成材からなる柱と梁とが一対の連結金物によって梁勝ち状態に剛接合される接合構造であって、各連結金物は、ドリフトピン又はボルト用の固定孔をそれぞれ有するプレート部及びパイプ部を羽子板状に結合して形成される一方、柱の端部には柱端面に開口するスリットが柱幅方向に形成されるとともに、梁における柱端面の当接部には梁せい方向に貫通するほぞ孔が梁間方向に適宜間隔を設けて２箇所に形成され、前記一対の連結金物のパイプ部を各ほぞ孔に嵌入するとともに、プレート部を柱のスリットに嵌入し、ドリフトピン又はボルトを用いて柱と梁にそれぞれ固定することにより柱と梁が剛接合されることを特徴とする。
　本発明は、さらに、対をなす連結金物の中間に補助金物が配置され、この補助金物の両端が柱と梁にそれぞれドリフトピン又はボルトによって固定されてもよい。
　また、連結金物は、一枚のプレート部に対し複数のパイプ部を備え、各パイプ部がプレート部の一側辺から並行に延出するように形成されてもよい。
　また、下層部の柱に接合された梁の天面側において、連結金物のパイプ部に平板状の結合プレートが接続され、上層部の柱がその下端部に形成されたスリットに前記結合プレートを嵌入することにより梁上に立設されてもよい。
　なお、集成材には構造用集成材と造作用集成材があるが、本発明の集成材構法に用いられるのは構造用集成材である。構造用集成材の規格については、平成８年農林水産省告示第１１１号をもって従前の「構造用集成材の規格」と「構造用大断面集成材のＪＡＳ」とが一本化され、新たに「構造用集成材のＪＡＳ」として制定されている。この規格では、「大断面集成材」とは、断面の短辺が１５ｃｍ以上、かつ断面積が３００平方ｃｍ以上のものをいい、「中断面集成材」とは、断面の短辺が７．５ｃｍ以上、長辺が１５ｃｍ以上であって、大断面集成材以外のものをいう。また、「小断面集成材」とは、断面の短辺が７．５ｃｍ未満又は長辺が１５ｃｍ未満のものをいう。本発明は、この規格に基づいて構造用集成材の断面サイズを定義づける。
　本発明の集成材の接合構造は、中断面又は小断面集成材からなる柱と梁とが、プレート部及びパイプ部を有する一対の連結金物によって梁勝ち状態に剛接合されるものである。そのため、これを組み合わせて構築される構造躯体は、天然製材を用いて構築される一般的な在来軸組構法に比して強度に優れ、高い剛性をするものとなる。特に、剛性の面では、接合部分へのドリフトピン又はボルトのめり込みや、梁と柱端面との当接部での面圧効果によって、接合部の初期剛性が従来に比して格段に高められる。したがって、柱や耐力壁の配置に関する設計の自由度が増大するとともに、筋違いや方杖、火打などの補強部材を省略することが可能になり、大スパンの空間や間口の大きい開口部を形成するのが容易になる、また、上層階では下層階の無柱部分の上方に柱を形成し、下層階と上層階とで柱位置の異なる空間とすることも可能になる。
　また、本発明の集成材の接合構造は、柱と梁との接合部に一対の連結金物を使用し、これらをボルトやドリフトピンによって柱と梁とを結合するので、接合部の加工及び組み立てが容易であり、加工精度も高い。これにより、現場での施工時間を短縮することができる。
　また、柱や梁に用いる中断面又は小断面集成材は、意匠性に優れ、天然製材とは異なる趣を備えるので、この集成材を建物の外観や内観にあらわし仕上げとすることにより、木質素材の温かい風合いと、骨太で力強い印象を兼ね備えた個性的な空間を形成することができる。
　さらに、本発明の集成材の接合構造では、柱に形成するスリットの深さを従来よりも浅くすることができるとともに、梁のほぞ孔は容易に形成できるものであるため、これらスリット加工等に要するコストや手間を削減することができる。
本発明の第１の実施の形態に係る集成材ラーメンフレームの正面図である。 前記集成材ラーメンフレームの上面図である。 前記集成材ラーメンフレームの側面図である。 前記集成材ラーメンフレームの柱・梁接合部を拡大して示す部分正面図である。 前記集成材ラーメンフレームの柱・梁接合部に用いられる連結金物の斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る柱・梁接合部の集成材ラーメンフレームの部分正面図である。 図６に示す柱・梁接合部の部分上面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る柱・梁接合部の分解斜視図である。 従来の接合構造による接合部を示す正面図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
　本発明の集成材の接合構造は、ラーメン構造を基本形式とした構造躯体である集成材ラーメンフレームにおける柱及び梁の接合部に係る接合構造であり、この柱及び梁は中断面又は小断面集成材の単材によって形成される。この集成材ラーメンフレームを複数組、組み合わせることによって本発明が目的とするところの集成材構法を実現することができる。
　ラーメンフレームは、建物の形態に応じて適宜、組み合わせられる。ラーメンフレームの形状は、門形、山形、台形などが可能であり、また、単層でも複層でも可能である。
　図１から図５は本発明の第１の実施の形態を示し、図１は集成材ラーメンフレームの正面図、図２は集成材ラーメンフレームの上面図、図３は集成材ラーメンフレームの側面図、図４は前記集成材ラーメンフレームの部分正面図、図５は連結金物の斜視図である。
　例示する集成材ラーメンフレーム１は、スパン３ｍ程度の梁勝ち門形ラーメンであって、柱１１には断面１０５ｍｍ（柱厚）×３９０ｍｍ（柱幅）の中断面集成材、梁１２には断面１０５ｍｍ（梁幅）×３９０ｍｍ（梁せい）の中断面集成材がそれぞれ単材で利用される。ただし、柱１１や梁１２の断面寸法はこれに限定されるものではなく、スパンが小さい場合には小断面集成材を利用することもできる。また、実用的なスパンの大きさとしては概ね７ｍ位まで可能である。
　この中断面集成材からなる柱１１と梁１２とは、各接合部に２個ずつの連結金物１３により剛接合される。各連結金物１３は、鋼製のプレート部１３１及びパイプ部１３３を備え、それぞれにドリフトピン又はボルト用の固定孔１３２、１３４が形成されている。連結金物１３は、このプレート部１３１とパイプ部１３３とを溶接等により一体化して羽子板状に形成され、プレート部１３１の一側辺からパイプ部１３３がプレート部と同軸上に延設されている。このとき、プレート部１３１に設けられる固定孔１３２とパイプ部１３３に設けられる固定孔１３４とは、同一方向に貫通して形成される。
　また、柱１１の端部には柱端面に開口するスリット１１１が柱幅方向（図１における左右方向）に形成されるとともに、連結金物１３のパイプ部１３３と略同径の孔部（図示省略）がスリット１１１の両端近傍に形成される。また、梁１２における柱端面の当接部には梁せい方向に貫通するほぞ孔１２１が梁間方向に適宜間隔を設けて２箇所ずつ形成される。連結金物１３は、それぞれのパイプ部１３３が梁１２の各ほぞ孔１２１に嵌入される一方、プレート部１３１が柱１１のスリット１１１に嵌入される。連結金物１３は、柱１１と梁１２との当接部の両端近傍に配置されることが構造耐力上望ましく、その間隔は、柱幅及び連結金物１３のプレート部１３１の大きさを考慮して適宜決定される。柱１１と梁１２に跨って挿入される各連結金物１３は、柱１１及び梁１２の側面（図１おける正面又は背面）から挿入される複数本のドリフトピン５１及びボルト５２を介して、柱１１及び梁１２と一体に接合される。ドリフトピン５１及びボルト５２は、その剪断耐力によって接合部の強度を担保するが、ボルト５２はナットと締結されることにより、スリット１１１やほぞ孔１２１等が形成された材端部分を締め付けるという機能も発揮する。このように、間隔を設けて配置した２個の連結金物１３を介して柱１１と梁１２とを接合することにより、柱１１と梁１２との当接部における回転方向の耐力が強化され、柱１１と梁１２との接合部を剛とする強固な集成材ラーメンフレーム１を形成することができる。
　さらに、前記のように間隔を設けて配置された連結金物１３の中間には補助金物１４が配置されてもよい。この補助金物１４は、例えば連結金物１３のパイプ部１３３と略同径の筒状、あるいは連結金物１３のプレート部１３１と略同厚の平板状に形成され、両端にドリフトピン又はボルト用の固定孔１４１を備える。補助金物１４の両端は、柱１１に形成されたスリット１１１及び梁１２に形成されたスリット又は孔部（図示省略）に挿入され、前記連結金物１３と同様、それぞれドリフトピン５１又はボルト５２によって固定される。
　このように、連結金物１３と補助金物１４とを併用して、柱１１と梁１２とを接合することにより、柱１１と梁１２との当接部における剪断方向の耐力が強化される。
　なお、柱と梁の接合構造は、図９示す従来の形態のように、梁せい及び柱幅全体にわたって接合プレート７３を挿入する形態も可能である。しかし、この場合は柱７１及び梁７２それぞれのスリット７１１、７２１を加工するために大径（直径１ｍ前後）の丸鋸が必要になり、コストや手間が嵩む。これに対し、本発明の接合構造では、柱端面に形成するスリット１１１の深さが柱幅の半分ないし１／３程度で済むので、直径３０ｃｍ程度までの小径の丸鋸での加工が可能になる。この程度の深さでも、連結金物１３の大きさ、ボルト５２やドリフトピン５１の配置などを適正に設計することにより、実用上、十分な接合強度や粘りを確保することができるが、スリット加工の容易性は図９に示したような従来の形態に比べて格段に向上する。
　図６及び図７は、本発明の第２の実施の形態を示す。本実施の形態は、前記第１の実施の形態と連結金物の形態が異なるものであるため、その相違する部分について説明し、その他の部分は同一の符号を用いることによって詳細な説明は省略する。
　この実施の形態に係る連結金物２３は、一枚のプレート部２３１に対しパイプ部２３３を２本備える。各パイプ部２３３は、プレート部２３１の一側辺から並行に延出するようにプレート部２３１と一体化して形成されている。プレート部２３１には固定孔２３２が複数設けられている。また、図６に示されるように、パイプ部２３３のそれぞれに形成される固定孔２３４は、２本とも対応した同一の位置に形成されるのではなく、相互に高さをずらした位置に形成される。
　梁１２の接合部に形成されるほぞ孔１２１は、連結金物２３の形状に対応し、梁間方向に所定間隔を隔てて２箇所に２本ずつ形成される。各連結金物２３は、それぞれのパイプ部２３３が各ほぞ孔１２１に嵌入される一方、プレート部２３１がスリット１１１に嵌入される。そして、柱１１及び梁１２の側面から複数本のドリフトピン５１又はボルト５２が打ち込まれ、各連結金物２３が柱１１及び梁１２と一体に接合される。
　さらに、この実施の形態に係る連結金物２３においては、各パイプ部２３３の下端側に長孔２３６が設けられている。長孔２３６は、パイプ部２３３の下端を細長く切り欠いて形成され、パイプ部２３３の正面側と背面側との両面に形成される。この長孔２３６は、プレート部２３１とパイプ部２３３との接合部分における降伏強度を小さくするために設けられる。これにより、柱１１と梁１２との接合部に対して過大な荷重が作用したとき、これら木材に生じる割裂を防ぐものである。
　また、本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様、柱１１に形成されるスリット１１１は、直径３０ｃｍ程度までの小径の丸鋸での加工が可能であるため、スリット加工を容易にすることができる。
　図８は、本発明の第３の実施の形態を示す分解斜視図である。この実施の形態は、集成材ラーメンフレーム１の梁１２に、下層部の柱１１と上層部の柱３５とが連結金物３３及び結合プレート３７を介して立設される接合構造である。
　連結金物３３は、前記第１の実施の形態に示した連結金物１３と同様、羽子板状に一体化されたパイプ部３３３とプレート部３３１とを備えるとともに、パイプ部３３３の他端にはスリットを有する挟持部３３５が形成されている。挟持部３３５の端部には固定孔３３６が設けられ、この固定孔３３６を介して挟持部３３５に結合プレート３７が接続されるようになっている。結合プレート３７は平坦な板片で、ドリフトピン５１等を挿入するための固定穴３７１を複数個備えている。
　この連結金物３３は、まず、パイプ部３３３が梁１２の下面側からほぞ孔１２１に挿入され、梁１２の側面から挿入されるボルト５２によって梁１２に固定される。梁１２の下面側に突出したプレート部３３１及びパイプ部３３３下端は、下層部の柱１１の上端部に形成されたスリット１１１及び孔部１１２に挿入され、柱１１の正面又は背面から挿入されるドリフトピン５１又はボルト５２によって柱１１に固定される。次いで、パイプ部３３３上端の挟持部３３５に梁１２の天面側から結合プレート３７が挿し込まれ、結合プレート３７に上層部の柱３５が挿装されることとなる。
　この上層部の柱３５を梁１２の天面上に立設するには、上層部の柱３５の下端部に形成されたスリット３５１及び孔部３５２に、梁１２の天面側に突出した前記結合プレート３７及びパイプ部３３３上端を挿入する。そして、上層部の柱３５の正面又は背面から嵌入されるドリフトピン５１又はボルト５２によって、パイプ部３３３及び結合プレート３７と柱３５とが一体に固定される。こうして、梁１２を挟んで上下の柱１１、３５が連結が完了する。
　また、梁１２に小梁等の横架材３６を架着するに際しては、例示のような接合金物３８を使用することもできる。この接合金物３８は、背板３８１と、背板３８１に直交する一対の側板３８２とを有する。背板３８１は梁１２の側面に当てがわれ、連結金物３３を固定するためのボルト５２により共締めされて梁１２に固定される。そして梁１２の側方に突出した側板３８２が横架材３６の端部に形成されたスリット３６１に挿入され、横架材３６の側面から挿入されるドリフトピン５１又はボルト５２を介して横架材３６と連結される。
　１１　　　柱
　１１１　　スリット
　１２　　　梁
　１２１　　ほぞ孔
　１３　　　結金物
　１３１　　プレート部
　１３２　　固定孔
　１３３　　パイプ部
　１３４　　固定孔
　１４　　　補助金物
　３７　　　結合プレート
　５１　　　ドリフトピン
　５２　　　ボルト

Claims (4)

  1. 　中断面又は小断面集成材からなる柱と梁とが一対の連結金物によって梁勝ち状態に剛接合される接合構造であって、
    　各連結金物は、ドリフトピン又はボルト用の固定孔をそれぞれ有するプレート部及びパイプ部を羽子板状に結合して形成される一方、
    　柱の端部には柱端面に開口するスリットが柱幅方向に形成されるとともに、梁における柱端面の当接部には梁せい方向に貫通するほぞ孔が梁間方向に適宜間隔を設けて２箇所に形成され、
    　前記一対の連結金物のパイプ部を各ほぞ孔に嵌入するとともに、プレート部を柱のスリットに嵌入し、ドリフトピン又はボルトを用いて柱と梁にそれぞれ固定することにより柱と梁が剛接合されることを特徴とする集成材の接合構造。
  2. 　請求項１に記載の接合構造において、対をなす連結金物の中間に補助金物が配置され、この補助金物の両端が柱と梁にそれぞれドリフトピン又はボルトによって固定されたことを特徴とする集成材の接合構造。
  3. 　連結金物は、一枚のプレート部に対し複数のパイプ部を備え、各パイプ部がプレート部の一側辺から並行に延出するように形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の集成材の接合構造。
  4. 　下層部の柱に接合された梁の天面側において、連結金物のパイプ部に平板状の結合プレートが接続され、上層部の柱がその下端部に形成されたスリットに前記結合プレートを嵌入することにより梁上に立設されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の集成材の接合構造。
PCT/JP2020/021585 2020-06-01 2020-06-01 集成材の接合構造 WO2021245735A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2200154.9A GB2618054A (en) 2020-06-01 2020-06-01 Laminated wood joint structure
PCT/JP2020/021585 WO2021245735A1 (ja) 2020-06-01 2020-06-01 集成材の接合構造
US17/622,657 US20230083082A1 (en) 2020-06-01 2020-06-01 Connection structure for glued laminated timber
AU2020451349A AU2020451349A1 (en) 2020-06-01 2020-06-01 Laminated wood joint structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/021585 WO2021245735A1 (ja) 2020-06-01 2020-06-01 集成材の接合構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021245735A1 true WO2021245735A1 (ja) 2021-12-09

Family

ID=78830973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/021585 WO2021245735A1 (ja) 2020-06-01 2020-06-01 集成材の接合構造

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230083082A1 (ja)
AU (1) AU2020451349A1 (ja)
GB (1) GB2618054A (ja)
WO (1) WO2021245735A1 (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003328437A (ja) * 2002-05-08 2003-11-19 Sekisui House Ltd 集成材の接合構造

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5469678A (en) * 1990-06-18 1995-11-28 Zamerovsky; Edward Method for constructing a frame structure with load-bearing joints
US5660492A (en) * 1993-12-18 1997-08-26 Bathon; Leander Coupling for wood structural members
US5636934A (en) * 1994-06-21 1997-06-10 Kyoto Mokuzou Kenchiku Kenkyuusho Structural connector, and method of making structural joint
JP3066734B2 (ja) * 1996-11-15 2000-07-17 株式会社ウエスト 木造の建物の軸組用装置
JP5634732B2 (ja) * 2010-04-01 2014-12-03 大倉　憲峰 締結金物
JP5822262B2 (ja) * 2011-06-30 2015-11-24 住友林業株式会社 梁勝ち接合部における柱梁接合構造
JP5995466B2 (ja) * 2012-03-12 2016-09-21 住友林業株式会社 木造建築構造躯体
DE102016204921A1 (de) * 2016-03-24 2017-09-28 Swg Schraubenwerk Gaisbach Gmbh Verbinder und Verfahren zum Verbinden von Balken aus Holzwerkstoff
US20180119413A1 (en) * 2016-10-31 2018-05-03 Jin-Jie Lin Concealed Post Tie
WO2021245736A1 (ja) * 2020-06-01 2021-12-09 積水ハウス株式会社 接合金物

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003328437A (ja) * 2002-05-08 2003-11-19 Sekisui House Ltd 集成材の接合構造

Also Published As

Publication number Publication date
AU2020451349A1 (en) 2022-02-03
GB2618054A (en) 2023-11-01
US20230083082A1 (en) 2023-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3581426B2 (ja) 木造建築物の構造材と床構造及び屋根構造並びにそれらを用いた構築工法
JP2007092318A (ja) 木製構造材の仕口構造、横架材、柱脚構造および柱脚金具、並びにこれらを備えた木造建築物の軸組およびその組立て方法
JP6841439B2 (ja) 建築工法および建築構造
JP6595146B1 (ja) 建築物およびその建築工法
JP2987768B2 (ja) 建築物における構造用集成材及び骨組構造用建築部材
WO2021245735A1 (ja) 集成材の接合構造
JP3866148B2 (ja) 集成材の接合構造及び連結金物
JP5749588B2 (ja) 柱と梁の接合構造
JP2007284918A (ja) 横架体および木造構造物
JP4034322B2 (ja) 木材の連結構造及びこれを用いた木造建築物用構造体
JPH0791863B2 (ja) 建築物の木造骨組構造
JP2948716B2 (ja) 木造軸組パネル構造
JP2003239382A (ja) 集成材構法
JP7083066B1 (ja) 木質架構および建物の骨組み
JP3922930B2 (ja) 構造用複合材
JP5650383B2 (ja) 多段組子接合軸組
JP2000234407A (ja) 木造門型フレームを用いた耐震壁構造
JP2977494B2 (ja) 門型フレームおよびその組立て方法
JP2022051464A (ja) 壁面構造
JPH06185116A (ja) 集成材構造における柱・梁接合部構造及び柱・梁架構
JP4602031B2 (ja) 壁用パネル
JP2021161620A (ja) 耐力壁構造
JP3538151B2 (ja) 軸組構造、躯体構造
JPH07259183A (ja) 建物の柱接合構造
JP2014214497A (ja) 木質梁接合構造及び木質梁接合方法

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 202200154

Country of ref document: GB

Kind code of ref document: A

Free format text: PCT FILING DATE = 20200601

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20938841

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020451349

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20200601

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20938841

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP