JP2007132168A - 木造建築用連結金物 - Google Patents

Abstract

【課題】 おもに大型木造建築物の施工を飛躍的に効率化できるとともに、金物の適用部材から突出量が従来よりも短くて済んで工場等から運搬する際の積載スペースを有効に使用でき、しかも接合時には、縦材側に横材を引き寄せる力を発生できる木造建築用連結金物を提供すること。
【解決手段】 縦材１の側面に固定する基本金物３と、横材２の端面側に固定する付属金物４とを備え、前記付属金物４は、縦孔１０ａを有する上受部１２を備える一方、下部には下テーパ部９を備えており、前記基本金物３は、上部には、前記上受部１２の縦孔１０ａへの差し込み可能な傾斜面１１ａを有した上テーパ部６を備える一方、下部には、縦孔１０ｂに前記下テーパ部９の差し込みを可能とする下受部１３を備えた取り合いの構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、縦材（柱、梁、桁等）と横材（梁、桁等）を連結する木造建築用連結金物に関する。

近年、利用者の快適性を重視する傾向を反映して、例えば学校校舎などの大型建築物の木造化が進んでおり、これに対応して、一般住宅を主として用いられてきた連結金物についても、前述の大型木造建築物に対応した金物が続々と登場している。
特開平８−１２０７９１号公報

大型の木造建築物の場合、戸建ての住宅に比べて必要部材数が格段に多く、また大型物件の施工の場合には、クライアントから厳格な納期の取り決めがなされることがほとんどである。しかしながら従来のこの種の連結金物は、部在同士の連結強度を充分に確保するために、現場で要する手間が大変に多く、大型物件適用時における施工効率の悪化が懸念される。また木造であるがゆえ、鋼材に比べて遥かに強度面で劣るものであるから、前述の施工手間が多いことに比例して横材や縦材を破損する機会も増加する問題点があった。

縦材と横材とを連結するための現場での作業時間を短縮するには、連結金物を工場で予め取り付けておくことが望ましい。しかしながら連結金物を取り付けた状態にある縦材や横材は、木材に対する接合板の突出長が長いため、自動車等に積載して運搬する際にその突出長分だけ積載スペースが無駄になり、積載量が少なくなることから、資材運搬の効率悪化によるコスト増や施工完了納期の大幅な遅れが懸念される。

本発明は上記課題を鑑みて開発されたものであり、おもに大型木造建築物の施工を飛躍的に効率化できるとともに、金物の適用部材から突出量が従来よりも短くて済んで工場等から運搬する際の積載スペースを有効に使用でき、しかも接合時には、縦材側に横材を引き寄せる力を発生できる木造建築用連結金物を提供することである。

本発明のうち請求項１記載の発明は、縦材の側面に固定する基本金物と、横材の端面側に固定する付属金物とを備え、前記付属金物は、横材の端面に設けた収容溝に収容されるものであって、横材の側面から通した留め具を挿入する抜孔を有していると共に、収容溝の奥面の取付具で結合してあり、前記付属金物の上部の縦材側には、帯材によって囲まれた縦孔を有する上受部を備える一方、下部には横材側に向かって次第に高くなる傾斜面を有した下テーパ部を備えており、前記基本金物は、縦材側面の取付具で結合してあり、この基本金物の上部には、前記上受部の縦孔への差し込みを可能で且つ横材側に向かって次第に高くなる傾斜面を有した上テーパ部を備える一方、下部の横材側には、帯材によって囲まれた縦孔に前記下テーパ部の差し込みを可能とする下受部を備え、前記上受部の縦孔は、この縦孔の突出側の内面が横材側に向かって次第に高くなる傾斜面をなし、また下受部の縦孔の突出側の内面は、縦材側に向かって次第に低くなる傾斜面をなしていることを特徴とする。

縦材と基本金物との取り付け手段としては、例えばラグスクリューを用いてもよいし、あるいは単にボルト止めしてもよい。またネジ止めされるラグスクリューの設置数は、木材の太さや連結金物の大きさによって適宜変更でき、例えば、木材側面の左右に並列で２本のラグスクリューを連結したり、あるいは上下の３箇所に３本のラグスクリューを連結することも可能である。さらに帯材はブロックに比べて肉厚が薄く、上下の各テーパ部が差し込まれて把持できるような態様をなすものであればよく、例えば、コ字型の金属片の開放側をブロックに溶接したものや、あるいはＵ字型をなす金属製バンド等が挙げられる。留め具としては、ドリフトピンやボルト等が挙げられる。

以上のように形成した連結金物は、付属金物を基本金物に落としこんだ際、付属金物の下テーパ部が基本金物の下受部の縦孔に差し込まれ、この縦孔内の傾斜面に沿って下方に摺動する。これと同時に、前記付属金物の上受部の縦孔内に基本金物の上テーパ部が差し込まれ、縦孔内の傾斜面に沿って上方に移動するので、付属金物が縦材側に引き寄せられると共に、上下各受部の縦孔内に上下各テーパ部が差し込まれるので、左右のズレや離脱が防がれ、連結金物による縦材と横材との精度の高い連結状態が確保される。しかも、基本金物と付属金物とは、上テーパ部が上受部の縦孔へ、また下テーパ部が下受部の縦孔へそれぞれ差し込まれることで各々の連結がなされており、従って、縦材と横材との連結箇所に回転モーメントが加わった際には、上受部と下受部とが帯状をなすことによって、本連結金物の他部よりも肉厚が薄く形成された前記上受部と下受部とが先ず最初に引っ張り力に追従して引張し、鉄の材質性能を生かした粘りのある接合がなされることで、木材側への衝撃の伝達を飛躍的に軽減できる。

また付属金物は収容溝及びスリット、差込穴内に収容されるので、横材に取り付けた場合に積載スペースは横材単体と同じである。

本発明によれば、上下の各テーパ部が対応する上下の各受部の傾斜面に沿って摺動して縦材側に引き寄せられ、これにより、基本金物と付属金物とが連結されると共に、縦材の側面に横材の端面を押し付ける方向に力が働くことで、縦材と横材との連結強度も向上する。また基本金物と付属金物とが前述のように結合していることにより、横材を縦材の上側から落としこむだけで容易に結合でき、施工効率が飛躍的に向上する。

また、連結金物を基本金物と付属金物に分けることによって、基本金物の付いた縦材と付属金物の付いた横材との一本当たりの占有空間を従来よりも大幅に減らすことができ、工場で予め基本金物と付属金物を付けた状態で運搬する際の積載スペースを減らすことができ、その結果、積載スペースを有効活用できる。さらに連結金物が木材に隠れた状態となるから、耐火性や熱橋が飛躍的に向上し、連結状態を長時間維持することで、上部構造物火災時の崩落速度の鈍化が図られ、しかも熱橋による結露も防がれる。

本発明の木造建築用連結金物の第１実施形態は図１に示すように、縦材１の側面に固定する基本金物３と、横材２の端面内に収容される付属金物４とからなる。

基本金物３を付ける縦材１は、予めラグスクリュー１４ａ，１５ａがねじ込まれており、このラグスクリュー１４ａ，１５ａの縦材１への取り付けについては、縦材１側面の横幅方向の中央部にドリル工具等を用いてあけた埋め込み穴を介して行われている。
尚、符号１５ａ及び後述する符号１５ｂのラグスクリューは、補強的なものであるから必ずしも取り付けなくてもよい。

基本金物３は図１と図２に示すように、縦材１の側面において上下に間隔をあけた２箇所に、埋め込み穴を介して各々ねじ込まれたラグスクリュー１４ａ，１５ａにネジ止めされる縦長のブロック状をなすものである。この基本金物３の上部には上テーパ部６を、下部には下受部１３をそれぞれ備えている。まず上テーパ部６は、頂面から縦材１側に向かって次第に低くなる傾斜面１１ａを有している。次に下受部１３は、コ字型をなす金属片の開放側を前記基本金物３の下端部に溶接したものであり、これにより前記金属片に囲まれた縦孔１０ｂを形成している。この縦孔１０ｂは、金属片で囲まれた内壁面のうちの横材２側にある面が、縦材１側に向かって次第に低くなる傾斜面１１ｂとなっており、さらに縦孔１０ｂの形状や大きさは、付属金物４の下テーパ部９とほぼ一致するものとなっている。

一方、付属金物４は図１と図２に示すように、前述した基本金物３と対をなすブロック状をなすものである。具体的には、この付属金物４の上部において縦材１側に向けて、コ字型をなす金属片の開放側を前記付属金物４の上端部に溶接してあり、金属片と付属金物４の側面とに囲まれた空間によって縦孔１０ａを形成している。そして前記縦孔１０ａは、金属片で囲まれた内壁面のうちの縦材１側にある面が、横材２側に向かって次第に高くなる傾斜面１１ｃとなっており、さらに縦孔１０ａの形状や大きさは、前述した基本金物３の上テーパ部６とほぼ一致するものとなっている。また前記付属金物４の横材２への取り付けは、この付属金物４の上下２箇所に設けた各座繰り穴２７，２７にそれぞれ固定ボルト２６を通し、この固定ボルト２６の先端を横材２に埋め込まれたラグスクリュー１４ｂ，１５ｂにねじ込んである。さらに、前記付属金物４には、上下に間隔をあけた複数の箇所に抜孔１６を設けており、当該各抜孔１６には図３に示すように、横材２の側面から通したドリフトピン１７が貫通し、これによって付属金物４と横材２との結合強度を高めている。
尚、符号１９は、前記ドリフトピン１７を横材２内に通すための貫通孔である。

以上、第一実施形態で示した本連結金物は以下の要領で使用する。まず図２（ａ）に示すように、縦材１の横幅方向の中央部に設けた上下２箇所の各埋め込み穴に、それぞれ横材２との接合面側からラグスクリュー１４ａ，１５ａをねじ込んで縦材１に固定する。そして前記ラグスクリュー１４ａ，１５ａへの基本金物３の取り付けについては、該基本金物３の側面の上下２箇所に設けた座繰り穴にそれぞれ固定ボルト１８の頭部が収容されるまで入れ、基本金物３の縦材１への当接面から突出した固定ボルト１８の先端をラグスクリュー１４ａ，１５ａ側のボルト穴に各々羅合して行われる。次に付属金物４については、前述の基本金物３とほぼ同様の手法で横材２への取り付けがなされる。特に基本金物３と相違する部分について説明すれば、横材２の収容溝Ｕの奥にラグスクリュー１４ｂ，１５ｂ用の埋め込み穴を設けている点であり、そうすることで、付属金物４側は収容溝Ｕに収まった状態で取り付けられ、横材２の端面から突出しなくなる。

そして、縦材１に付けた基本金物３と横材２に付けた付属金物４との連結は以下のように行われる（図２（ｂ）参照）。基本金物３を付けた縦材１に付属金物４を付けた横材２を落とし込み、付属金物４の下テーパ部９を基本金物３の下受部１３の縦孔１０ｂの傾斜面１１ｂに沿って滑り込ませるように入れ、また、付属金物４の上受部１２の縦孔１０ａの傾斜面１１ｃを基本金物３の上テーパ部６の傾斜面１１ａに沿って滑り込ませることで、付属金物４が斜め下側に滑り込むように基本金物３と当接する。この際、付属金物４が相対的に縦材１側に僅かに引き寄せられ、縦材１の側面と横材２端面とのガタツキがなくなって横材２の端面が縦材１の側面に強く押し付けられ、縦材１と横材２との連結強度が向上する。さらに図４のように、縦材１の左右にそれぞれ横材２，２を取り付けることもでき、この場合には、左右共通のラグスクリュー１４ｃを使用することで、縦材１と各横材２，２との連結強度を保つことができる。

本発明の木造建築用連結金物の第二実施形態は図５（ａ）（ｂ）に示すように、付属金物４と連結片２９ａとを一体化したものを適用している。そして前記連結片２９ａは、付属金物４と一致する上下幅を有しており、さらに連結片２９ａ側面の上下に間隔をあけた３箇所には、連結片２９ａ用のドリフトピン３１ａ（以下、ドリフトピンと記す。）を差し込むための抜孔をそれぞれ設けてある。一方、横材２の収容溝Ｕ奥の横幅方向の中央部には、前記連結片２９ａを差し込むスリットＷを設けており、横材２端面への付属金物４の取り付け時には、前記スリットＷに連結片２９ａを差し入れ、さらに横材２の側面からドリフトピン３１ａを打ち込むことで、このドリフトピン３１ａが前記連結片２９ａの抜孔を貫通して、連結片２９ａの抜け出しを不能としている。
尚、符号３３は本実施形態の取付具として使用するシャフトであり、本実施形態のように縦材１のみの使用以外にも縦材１と横材２の両方に使用してもよいし、あるいは横材２のみに使用してもよい。

図６（ａ）（ｂ）は、本発明の木造建築用連結金物の第三実施形態を示すものである。
この連結金物は、横材２の収容溝Ｕの上下に間隔をあけた２箇所にラグスクリュー１４ｂ用の埋め込み穴を、さらに連結片２９ｂ用のスリットＶをそれぞれ設けたものである。そして付属金物４には前述した第２実施形態と同じく、連結片２９ｂが一体的に形成してあるが、この連結片２９ｂの上下幅は付属金物４に比べて幅を狭く形成している。これは、付属金物４とラグスクリュー１４ｂとのボルト止めを行うスペースを確保するためであり、連結片２９ｂは上下のラグスクリュー１４ｂ，１４ｂ間に差し込まれるものである。また本付属金物４の取り付けの手順については、付属金物４とラグスクリュー１４ｂ，１４ｂとをボルト止めした後に、横材２側面からドリフトピン３１ｂを打ち込み、さらにドリフトピン３１ｂの先端をスリットＶに差し込まれた連結片２９ｂの抜孔に通し、横材２からの連結片２９ｂの抜け出しを不能にしている。

また図７（ａ）（ｂ）は、本発明の木造建築用連結金物の第四実施形態を示すものである。本連結金物は、横材２の収容溝Ｕ奥の上下に間隔をあけた２箇所に差込穴をあけ、そこに連結棒３２を差し入れたものである。そして連結棒３２には、横方向に貫通するドリフトピン３１ｃ用の抜孔を左右に間隔をあけた２箇所に設けており、前記連結棒３２の差し込み時、横材２側面からドリフトピン３１ｃを打ち込んで連結棒３２の抜孔に通し、連結棒３２の抜け出しを不能としている。また付属金物４を取り付ける際には、この付属金物４を横材２の収容溝Ｕを収め、該付属金物４の座繰り孔３４にボルト３５を入れて横材２側にねじ入れることで、このボルト３５の突出先端が連結棒３２側のボルト穴に羅合する。
尚、本実施形態では、固定金具３を取り付けるラグスクリューとして、縦枠１の前記固定金具３を取り付ける側と反対側からボルト４０を羅合するタイプのラグスクリュー１４ｅを使用している。

図８は、本発明の木造建築用連結金物の第五実施形態を示すものである。この連結金物は、連結時、基本金物３及び付属金物４の固定ボルトを通す座繰り孔２０，２７の箇所を上下に相違させたものである。これは、縦材１の二以上の側面に横材２を接合する際の該縦材に通すラグスクリュー１４ａ，１４ｄ同士の干渉を免れるためであり、これに伴って、横材２へのラグスクリュー１４ｂのネジ込む箇所も前記縦材１に通すラグスクリュー１４ｄと上下に相違させ、縦材１の２以上の側面に接合する横材２の高さを面一となるようにしている。
尚、本実施形態の連結金物は、この態様のものが１つあれば様々な連結箇所、連結形態に合わせて使用できるようになる。

本発明の木造建築用連結金物の使用手順の初期段階を示す斜視図である。 （ａ）（ｂ）図は、は図１に示す木造建築用連結金物の取付け手順を示す側面図である。 図２（ｂ）を横断面して付属金物へのドリフトピンの差し込まれる状態を示す平面図である。 第１実施形態の木造建築用連結金物の応用例を示す側面図である。 （ａ）（ｂ）図は、第２実施形態の木造建築用連結金物の取付け手順を示す側面図である。 （ａ）（ｂ）図は、第３実施形態の木造建築用連結金物の取付け手順を示す側面図である。 （ａ）（ｂ）図は、第４実施形態の木造建築用連結金物の取付け手順を示す側面図である。 第５実施形態の木造建築用連結金物の取付けの状態を示す側面図である。

符号の説明

１ 縦材
２ 横材
３ 基本金物
４ 付属金物
６ 上テーパ部
９ 下テーパ部
１０ａ，１０ｂ 縦孔
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 傾斜面
１２ 上受部
１３ 下受部
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ,１４ｄ，１４ｅ，１５ａ，１５ｂ ラグスクリュー（取
付具）
１６ 抜孔
１７ ドリフトピン（留め具）
２９ａ，２９ｂ 連結片（取付具）
３１ａ,３１ｂ,３１ｃ 連結片用のドリフトピン（取付具）
３２ 連結棒（取付具）
３３ シャフト（取付具）
４０ ボルト（取付具）
Ｕ 収容溝

Claims (1)

1. 縦材（１）の側面に固定する基本金物（３）と、横材（２）の端面側に固定する付属金物（４）とを備え、
   前記付属金物（４）は、横材（２）の端面に設けた収容溝（Ｕ）に収容されるものであって、横材（２）の側面から通した留め具（１７）を挿入する抜孔（１６）を有していると共に、収容溝（Ｕ）の奥面の取付具（１４ｂ，１５ｂ，２９ａ，２９ｂ,３１ａ,３１ｂ,３１ｃ，３２）で結合してあり、前記付属金物（４）の上部の縦材（１）側には、帯材によって囲まれた縦孔（１０ａ）を有する上受部（１２）を備える一方、下部には横材（２）側に向かって次第に高くなる傾斜面（１１ｄ）を有した下テーパ部（９）を備えており、
   前記基本金物（３）は、縦材（１）側面の取付具（１４ａ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１５ａ,３３，４０）で結合してあり、この基本金物（３）の上部には、前記上受部（１２）の縦孔（１０ａ）への差し込みを可能で且つ横材（２）側に向かって次第に高くなる傾斜面（１１ａ）を有した上テーパ部（６）を備える一方、下部の横材（２）側には、帯材によって囲まれた縦孔（１０ｂ）に前記下テーパ部（９）の差し込みを可能とする下受部（１３）を備え、
   前記上受部（１２）の縦孔（１０ａ）は、この縦孔（１０ａ）の突出側の内面が横材（２）側に向かって次第に高くなる傾斜面（１１ｃ）をなし、また下受部（１３）の縦孔（１０ｂ）の突出側の内面は、縦材（１）側に向かって次第に低くなる傾斜面（１１ｂ）をなしていることを特徴とする木造建築用連結金物。