JP3981037B2 - 柱梁接合構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は、木造建築物における柱と梁とを接合する構造に係り、特に柱と梁との接合部で相対的な変形が拘束され、双方間で曲げモーメントの伝達が生じる柱梁接合構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に普及している木造建築物では古くから柱と梁とを、柱に設けたほぞ穴に梁の端部を加工したほぞを差し入れることによって接合している。このような接合構造では、双方間における変形を許容し、曲げモーメントの伝達は行われない。つまり、曲げモーメントに抵抗することができず、複数の柱および複数の梁(胴差、軒けた、土台等の横方向に架設される部材を含む)で形成される軸組みは、変形が生じ易い。このため、柱間の壁内に筋交いを配置し、地震時等の水平方向力によって軸組みが変形しようとするのに抵抗するものとなっている。
【0003】
筋交いは、一般的に複数の位置に設けられ、さらに直交する二つの方向に必要となる。したがって、従来の木造建築物では筋交いを設ける壁体を確保する必要があるために、開口部の設定や屋内空間の利用に支障を生じることもある。このような事情から、柱と梁とをいわゆる剛結合、つまり曲げモーメントの伝達が生じる結合とし、軸組みをラーメン構造とする提案がなされている。
【0004】
特許文献1に記載の接合構造は、梁の端面と柱の側面とに継ぎ手金具を取り付け、これらの継ぎ手金具を互いに接合するものである。継ぎ手金具は断面がI型となった突出部を有し、これらの突出部に取付用鉄板を当接して、ボルトで連結する。また、継ぎ手金具は、梁の端面からその軸線方向にねじ込まれた、外周面に雄ネジを有する棒鋼、又は柱の側面から水平方向にねじ込まれた棒鋼に固着するものとなっている。
【0005】
特許文献2に記載の接合構造は、梁に端面の全域を覆うようにガセットプレートを取り付け、柱の側面から水平方向にねじ込んだラグスクリューボルトを用いて上記ガセットプレートを柱に締結するものである。そして、ガセットプレートは多数のドリフトピンを用いて梁に固着されている。
【0006】
特許文献3に記載の接合構造では、梁の端面から水平方向に金具挿通孔を設けるとともに、柱の側面からも水平方向に金具挿通孔を設ける。そして、これらの金具挿通孔に引き寄せ金具の両端を挿入して孔内で梁又は柱に係止し、引き寄せ金具によって柱と梁とを引き寄せ、圧接させるものとなっている。引き寄せ金具は2本のボルトと、これらを連結する長ナット状の部材とを有し、一方のボルトと長ナットとの螺合が逆ねじとなっている。また、引き寄せ金具を柱又は梁に係止する手段は、柱又は梁に、その軸線と直角方向に設けられた金具固定孔部に金具固定具を挿通するとともに、引き寄せ金具に設けられた貫通孔にも上記金具固定具を挿通して係止するものとなっている。
【0007】
【特許文献1】
特許公報第2798239号
【特許文献2】
特許公報第2653414号
【特許文献3】
特開2001−355287号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来から知られている接合構造では、次のような未解決の課題がある。
上記特許文献に記載の接合構造は、いずれも柱の側面に梁の端面を突き当てて接合するものであるため、接合面には曲げモーメントと大きなせん断力が作用する。この大きなせん断力に抵抗するために、特許文献1及び特許文献2の接合構造では、梁端面の全域を覆うような大きな金属製の接合用部材を用いるものとなっている。このように大きな接合用の部材を用いると特許文献1に示されるように、接合部の構造が複雑になったり、特許文献2に示される構造のように接合用部材を木部材に固着するのに多数のピンが必要となったりする。そして、加工の作業量及び費用が増大することになる。
【0009】
また、特許文献3の接合構造では、接合面の柱側に凹部を設け、梁には凸部を設けて嵌め合わせ、梁と柱とを引き寄せ金具で拘束して上記嵌合がはずれないようにしているが、引き寄せ金具と梁又は柱との係合部には、金具固定孔部の寸法誤差等が生じやすい。このため、引き寄せ金具は、柱と梁との間で曲げモーメントが生じたときの圧縮力に抵抗することが難しい。したがって、柱と梁との間で変形つまり相互間の角度が変化し易く、強固に結合することができない。
また、引き寄せ金具は、柱又は梁のいずれか一方にあらかじめ係止しておき、柱と梁とを接合するときに引き寄せ金具を柱又は梁の他方に設けられた金具挿通孔に挿入して係止しなければならず、施工性が悪くなっている。つまり金具を木部材に固定する作業を現場で柱と梁との接合作業中に行う必要がある。
【0010】
本願発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構造で曲げモーメントを確実に伝達することが可能な木製の柱と梁との接合構造を提供するものである。
【0011】
【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に係る発明は、 横方向に架設される木製の梁と、この梁の上面又は下面に端面を当接して接合される木製の柱との接合構造であって、 前記柱は、前記梁の幅方向の断面寸法よりも前記梁の軸線方向の断面寸法が大きいものが用いられ、 前記梁に所定間隔をあけて設けられた二つの鉛直方向の穴に、外周部に螺旋状の張り出し部を有するスクリュー部材がそれぞれねじ込まれ、 前記柱の下端又は上端における端面の長辺方向の両端部に切り欠き部が設けられ、 該切り欠き部から該柱の軸線方向に穴が設けられ、該穴にそれぞれスクリュー部材がねじ込まれ、 該柱の端面の長辺方向の中央部は、前記梁の上面又は下面に当接され、 前記梁に埋め込まれたスクリュー部材の端部と前記柱に埋め込まれたスクリュー部材の端部とが連結部材で連結されている柱梁接合構造を提供する。
【0012】
上記構成において、木製の柱は、双方の軸線を含む面内における部材幅がこの面に対して厚さ方向の部材寸法より大きいものを用いる。そして、梁も同様に高さ方向の寸法が幅方向の寸法より大きいものを用いるのが望ましい。つまり、梁と柱とを接合してラーメン構造を形成したときに曲げモーメントが作用する方向の部材寸法を大きくすることによって本発明の効果がより顕著となるものである。ここで梁は、胴差、軒けた、土台等の横方向に架設される部材一般を含むものである。
【0013】
この接合構造では、柱の上端面又は下端面が梁の下面又は上面に当接されるものであり、接合面には、曲げモーメントと大きな支圧力(接合面と垂直な方向の力)とが作用し、大きなせん断力(接合面と平行な方向の力)は、作用しない。したがって、柱の中央部が直接に梁に当接されて大きな鉛直方向の力を伝達する。
【0014】
一方、梁に所定間隔をあけて埋め込まれたスクリュー部材の端部と、柱の端部に埋め込まれたスクリュー部材とが連結部材で連結されており、曲げモーメントが作用したときに柱の軸線方向に生じる圧縮力と引張力は、柱に埋め込まれたスクリュー部材、連結部材及び梁に埋め込まれたスクリュー部材を介して梁に伝達される。また、スク流部材はあらかじめ木部材である柱及び梁にねじ込まれて、強固に一体となっている。したがって、柱と梁との間で変形が生じにくく、確実に曲げモーメントが伝達されて強固なラーメン構造となる。
【0015】
また、梁に埋め込まれたスクリュー部材は、該梁の上下方向つまり木目と直角の方向に貫入されており、梁を補強する効果を有する。そして、このスクリュー部材を介して梁の断面内の広い範囲に分布して力を伝達することになり、梁内に応力が集中することが少なく、円滑に曲げモーメントが伝達される。
【0016】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の柱梁接合構造において、 前記連結部材は、連結する二つのスクリュー部材を、これらの軸線方向に引き寄せる引き寄せ機構を有するものとする。
【0017】
この接合構造では、柱端面の中央部が梁の下面又は上面に当接され、柱端面の両縁付近に設けられた切り欠き部内で、軸線方向に埋め込まれたスクリュー部材と、このスクリュー部材に対向する位置で梁に鉛直方向に埋め込まれたスクリュー部材とが、それぞれ連結部材によって連結されるとともに、この連結部材の引き寄せ機能によって、柱と梁とを引き寄せることができる。これにより、柱の端面の中央部と梁の下面又は上面とが強く圧接され、接合面に作用する支圧力を接合面全体にほぼ均一とすることができる。したがって、柱と梁とは強固に接合され、相互間で変形の小さい構造とすることが可能となる。
また、柱に設けられた切り欠き部と梁の上面又は下面との間のスペースに配置されているため、柱の中央部と梁の上面又は下面とを当接させた状態で、このスペース内で連結部材を伸縮させることができる。
【0018】
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の柱梁接合構造において、 前記連結部材は、前記柱に埋め込まれたスクリュー部材の端面から軸線方向に設けられたねじ穴にねじ込まれた第1のボルトと、前記梁に埋め込まれたスクリュー部材の端面から軸線方向に設けられたねじ穴にねじ込まれる第2のボルトと、これらのボルトのスクリュー部材にねじ込まれた端部と反対側の端部を互いに連結する連結ナットとを備え、 前記第1のボルト又は第2のボルトのいずれか一方と前記連結ナットとの螺合部分は、ねじ山の勾配が逆方向となった逆ねじになっているものとする。
【0019】
この接合構造では、柱に埋め込まれたスクリュー部材の端面に設けられたねじ穴に第1のボルトをねじ込み、梁に埋め込まれたスクリュー部材の端面に設けられたねじ穴に第2のボルトをねじ込んで、第1のボルト及び第2のボルトのスクリュー部材にねじ込まれた端部と反対側の端部を、連結ナットによって互いに結合する。第1のボルト又は第2のボルトのいずれか一方と連結ナットとの螺合部分は逆ねじになっているため、第1のボルトと第2のボルトとの双方に連結ナットを螺合して、該連結ナットを回転させることによって、第1のボルトと第2のボルトとは引き寄せられ、これによって双方のスクリュー部材及び柱と梁とが引き寄せられる。したがって、柱の端面は梁の上面又は下面に強く圧接される。
【0020】
また、この構造では、柱及び梁に固着されているスクリュー部材に第1のボルト及び第2のボルトをあらかじめねじ込み、一方の端部が逆ねじとなったボルトに連結ナットを螺合した状態とする。そして、柱及び梁を所定の位置に建て込んで互いに当接し、その後に第1のボルトと第2のボルトとを連結ナットで接合することができる。つまり、一方のスクリュー部材に逆ねじを有するボルトと連結ナットとを螺合し、他方のスクリュー部材に全長が順ねじのベルトを充分にねじ込んで同一軸上に対峙させると、全長が順ねじのボルトを回転して、このボルトを連結ナットと連結することができる。その後に連結ナットのみ又は連結ナットと全長が順ねじのボルトとを回転することによって双方のスクリュー部材を引き寄せることができる。
したがって、柱と梁とを所定の位置に建て込んだ後に、スクリュー部材を連結し引き寄せることができ、作業の効率が著しく良好となる。
【0021】
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の柱梁接合構造において、 前記第1のボルト又は前記第2のボルトのいずれか一方のボルトであって、全長にわたって順方向のねじ山が施されているボルトには、前記連結ナットの端面に当接して該連結ナットへのねじ込み長を制限するストッパが設けられているものとする。
【0022】
この接合構造では、上記ストッパを連結ナットの端面に当接することによって、全長にわたって順方向のねじ山が施されているボルトの所定長が連結ナットへ確実にねじ込まれ、このボルトを連結ナットに固定することができる。そして、この状態で順方向のねじ山が施されているボルトと連結ナットとをともに順方向に回転させると、該ボルトはスクリュー部材にねじ込まれ、逆方向のねじ山が施されているボルトも連結ナットとの螺合部分で、連結ナットにねじ込まれる。これにより、柱のと梁とを引き寄せ、強く圧接させることができる。
【0023】
請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4までのいずれかに記載の柱梁接合構造において、 前記切り欠き部内において前記梁の上面又は下面と柱との間に介挿され、柱の軸線方向の圧縮力に抵抗する圧縮ブロックを有するものとする。
【0024】
この接合構造では、柱と梁との接合部分に大きな曲げモーメントが作用した時に、柱と梁とを接合する2つの連結部材の一方には圧縮応力、他方には引張応力が作用する。そして、連結部材の周囲には圧縮ブロックが介挿されているので、圧縮応力が作用する連結部材の周囲にある圧縮ブロックが圧縮力の一部を負担し、連結部材の圧縮応力を軽減する。これにより連結部材がボルト等のやや細い部材を含むものであっても座屈するのが防止され、曲げモーメントに対する大きな耐荷力を有するものとなる。
【0025】
請求項6に係る発明は、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の柱梁接合構造において、 前記柱の端面とこの端面に当接される前記梁の上面又は下面とには、双方にまたがって埋め込まれ、当接面の方向への相対変位を拘束するせん断抵抗部材が埋め込まれているものとする。
【0026】
この接合構造では、柱と梁との接合面に水平方向の力、つまり接合面に沿った方向に部材が互いにずれようとする力が作用したとき、柱及び梁はせん断抵抗部材に拘束され、柱と梁とが当接面の方向へ相対的に変位するのが拘束される。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、本願発明の柱梁接合構造が好適に用いられる木造建築物の構造躯体を示す概略斜視図である。
この構造躯体は、1階を構成する下層部分及び2階を構成する上層部分が、それぞれラーメン架構体を複数組み合わせて形成されており、これらを積層することによって全体の構造躯体が形成されている。下層部分は、木製の柱1と木製の梁2とを接合してラーメン架構体を形成し、複数のラーメン架構体を互いに連結して構成されている。そして、上層部分は、下層のラーメン架構体の梁2上に複数の柱3を立設し、これらの上に梁4を接合して複数のラーメン架構体を形成するとともに、これら複数のラーメン架構体を連結したものである。そして、2階部分の柱の下端は、一階部分の柱の上に架け渡された梁と曲げモーメントが伝達されるように剛結合とされている。
【0028】
それぞれラーメン架構体を構成する柱1、3及び梁2、4は、これらの軸線を含む立面と平行な方向の断面寸法を大きく、これと直角方向の断面寸法を小さくして扁平な部材となっている。したがって、各ラーメン架構体の各部材は一方向の曲げに抵抗する部材として用いられ、複数の一方向ラーメンを組み合わせて構造躯体の全体を構成している。
【0029】
各ラーメン架構体は、柱1の上端面に梁2を当接して接合する、いわゆる梁勝ち構造となっており、例えば梁2−1と梁2−2とを接合することによって、複数のラーメン架構体が互いに連結されている。また、上層部分も同様の構造となっている。
【0030】
図2は、図1に示すラーメン架構体で用いられる下層部分の梁2と上層部分の柱3との接合構造であって、本願に係る発明の一実施形態を示す概略斜視図である。また、図3は、同じ接合構造の断面図であり、ラーメン架構体の軸線と平行な断面を示すものである。
この接合構造は、柱3の下端における端面の長辺方向の両端部に切り欠き部3bが設けられ、中央部は梁2の上面に当接されており、柱3の切り欠き部3bからこの柱の軸線方向に2本のスクリュー部材11がねじ込まれている。一方、梁2の対応する位置にも鉛直方向に2本のスクリュー部材12がねじ込まれており、柱にねじ込まれたスクリュー部材と梁にねじ込まれたスクリュー部材の互いに対向するものが連結部材13によって連結されている。これにより、柱3と梁2とが接合されている。
【0031】
上記スクリュー部材11は、図5に平面図及び正面図を示すように、棒状の鋼部材の側面に螺旋状の張り出し部11aを設けたものであり、両端部には端面から軸線方向にねじ穴11bが設けられている。柱にねじ込まれたスクリュー部材11は、図6に示すように、柱3の下端の切り欠き部3bから孔3aを軸線方向に設け、さらに螺旋状の溝を切削した後にねじ込まれたものである。また、梁にねじ込まれたスクリュー部材12は、柱に用いられたスクリュー部材11と同様のものが用いられており、図7に示すように、梁2に所定間隔をあけて二つの貫通孔2aを鉛直方向に設け、同様にねじ込まれたものである。
【0032】
上記連結部材13は、図4、図6及び図7に示すように、柱3に埋め込まれたスクリュー部材11のねじ穴11bにねじ込まれる第1のボルト21と、梁2に埋め込まれたスクリュー部材12の端面から軸線方向に設けられたねじ穴12bにねじ込まれる第2のボルト22と、第1のボルト21と第2のボルト22とを互いに連結する連結ナット23とを備えている。第2のボルト22は、全長にわたって順方向のねじ山が施されており、連結ナット23の下端面に当接して該連結ナット23へのねじ込み長を制限するストッパ22aが固着されている。第1のボルト21は、図6又は図8(a)に示すように、中央から一方の側21aに順方向のねじ山が施されており、他方の側21bに勾配が逆方向となったねじ山が施されている。連結ナット23は、内周面の中心軸線方向の下半分23aに順方向のねじ山と螺合する螺旋状の溝が切削されており、他方の上半分23bに逆方向のねじ山と螺合する螺旋状の溝が切削されている。
【0033】
次に、柱3と梁2とを接合する工程について説明する。
図8(a)に示すように、柱3に設けられた鉛直方向の孔3aにスクリュー部材11をねじ込み、該スクリュー部材11に設けられたねじ穴11bに、第1のボルト21の順方向のねじ山が施された端部21aを、所定の長さまでねじ込み、回転しないように固定する。次に、連結ナット23を逆方向のねじ山に螺合される方向に回転させ、第1のボルト21の逆方向のねじ山が施された端部21bと、連結ナット23の逆方向の螺旋状の溝を有する部分23bとを螺合する。また、図7に示すように、梁2に設けられた貫通孔2aにスクリュー部材12をねじ込み、該スクリュー部材12に設けられたねじ穴12bに、第2のボルト22を深くねじ込む。このとき、第2のボルト22は、該第2のボルト22に設けられているストッパ22aが梁2の端面に当接するまでねじ込むことができる。
【0034】
次に、柱3を梁2上に建て込む。このとき、柱3の両端部の切り欠き部3bでは、図8(b)に示すように、連結ナット23の下端面と第2のボルト22の上端面とが一定の間隔を有して離隔しており、柱3の下端面の中央部を梁2の上面に直接当接しても、第2のボルト22及び連結ナット23が柱3の位置を制限することはない。そして、図8(c)に示すように、梁側のスクリュー部材12にねじ込まれた第2のボルト22を逆方向に回転させることによって、該第2のボルト22の上部を連結ナット23の順方向の螺条が設けられた部分23aにねじ込む。第2のボルト22は、該第2のボルト22に設けられているストッパ22aによって連結ナット23にねじ込まれる長さが制限され、ストッパ22aが連結ナット23の下端面に当接するまでねじ込むことによって、第2のボルト22の所定長が連結ナット23と螺合し、双方が一体に固定される。
【0035】
そして、連結ナット23と第2のボルト22とを共に順方向に回転させる。これにより、第1のボルト21は連結ナット23の逆ねじが施された部分23bにねじ込まれるとともに、第2のボルト22は、梁2に埋め込まれたスクリュー部材12のねじ孔12bにねじ込まれる。したがって、柱3にねじ込まれているスクリュー部材11及び第1のボルト21並びに梁2にねじ込まれているスクリュー部材12がともに連結ナットに引き寄せられることになり、柱3と梁2とが引き寄せられ、柱3の中央部と梁2の上面との接合面が強く圧接される。これにより、柱3と梁2とは常に圧接された状態で鉛直方向の力が伝達される。そして、柱3に作用する曲げモーメントに対しては、スクリュー部材11から連結部材13及びスクリュー部材12を介して梁2に伝達される引張力及び圧縮力によって抵抗するものとなり、双方の接合部は高い剛性が維持される。
【0036】
以上に説明した実施形態は、下層部分の梁2と、その上に支持される上層部分の柱3とを接合するものであるが、柱1又は柱3と、その上に支持される梁2又は梁4との接合部にも同様の構成とすることができる。
柱1と梁2と、又は柱3と梁4とを曲げモーメントの伝達が可能に接合して2層のラーメン架構体を形成する場合には、上記と全く同じ構造を上下に反転して、柱と梁とを接合することができる。そして、下層の柱1は、例えば上層のラーメン架構体を形成する柱3の直下に設けることができ、このときには、梁2に貫入されたスクリュー部材12は、上層部分の柱3と梁2との接合に用いたものを共通に用いることができる。これにより、1階部分の柱1と2階部分の柱3とがスクリュー部材12を介して連結され、双方の柱は通し柱に近い剛性を有するものとなる。
【0037】
また、1階部分の柱1と2階部分の柱3とは、上記のように同じ位置に立設されるものに限定されることはなく、図1に示す柱1−1と柱3−1とのように全く位置を変えて立設することができるし、柱1−2と柱3−2とのように、2本のスクリュー部材の内の一方のみを共通に用いて少しずれた位置に立設することもできる。
【0038】
一方、柱と梁とが接合される部分で、さらに他の梁を接合することもできる。このような接合構造を、図9に示す概略斜視図に基づいて説明する。
この構造では、柱31と第1の梁32とは、図2に示す接合構造と同様に接合されているが、第1の梁32に貫入された2本のスクリュー部材40,41の内の1本41が、図10に示すように、その長さ方向の中間部に軸線と直角方向に貫通するねじ穴41aを有するものとなっている。なお、図10中の符号41bはスクリュー部材の側面に設けられた螺旋状の張り出し部であり、符号41cは両端部の端面から軸線方向に設けられたねじ穴である。そして、第1の梁32の側面から上記スクリュー部材41のねじ穴41aに通じる横穴32aが第1の梁32に設けられており、この横穴32aに挿通してスクリュー部材41に螺合されたボルト42により、第1の梁32の側面に梁接合金具43が固着されている。
【0039】
上記梁接合金具43は、第1の梁32の側面に当接される第1の接合板部43aと、この第1の接合板部43aの両側縁から直角に立ち上げられた2つの第2の接合板部43bとを有しており、第1の接合板部43aには上記スクリュー部材41に螺合されるボルト42が挿通される穴43cが設けられている。また、2つの第2の接合板部43bには、それぞれの対応する位置にピン45を挿通する穴43dが設けられている。
【0040】
第2の梁33には、端部に鉛直方向の貫通孔33aが設けられ、この貫通孔33aにスクリュー部材44がねじ込まれている。このスクリュー部材44は、図10に示すものと同様のものであり、軸線方向の中間位置に、軸線と直角方向の貫通孔が設けられ、この貫通孔にピン45が挿通されるようになっている。また、第2の梁33の端部には、この梁の軸線と平行で鉛直方向のスリット33bが、上記スクリュー部材44が貫入された位置の両側に設けられており、このスリット33bに、上記梁接合金具の第2の接合板部43bが挿入される。そして、第2の梁33の側面からピン45が挿入され、上記第2の接合板部43b及びスクリュー部材44の貫通孔44aに挿通することによって梁接合金具43とスクリュー部材44とが結合されている。
【0041】
上記構成により第2の梁33は第1の梁32の側面に当接して接合され、双方の梁間に作用するせん断力は、第2の梁33のスクリュー部材44からピン45、梁接合金具43、ボルト42及び第1の梁のスクリュー部材41を介して第1の梁32に伝達される。このように接合される二つの梁32、33は、鉛直方向すなわち梁の木目と直角方向にスクリュー部材41、44が貫入され、梁が割れたりしないように補強されるとともに、スクリュー部材を介して梁の断面にそのまま断面力が伝達され、局部的に応力が集中するのが回避される。
【0042】
一方、以上に説明した柱梁接合構造は、図11に示すように、柱51と梁52の上面との間、つまり柱の切り欠き部内における連結部材の周囲に、柱51の軸線方向の圧縮力に抵抗する圧縮ブロック53を介挿することができる。
この圧縮ブロック53は鋼材からなり、柱51の切り欠き部内における水平面と梁52の上面とに当接される二つの水平板部53aと、対向する水平板部53aのそれぞれの縁辺の一部を連結する側板部53bとを有する。また、水平板部53aには、連結部材56を挿通するための切り欠き部53cが設けられており、柱51と梁52とを接合した後、切り欠き部内で柱51と梁52の上面との間に圧縮ブロック53を介挿することができるものとなっている。
【0043】
この接合構造では、柱51と梁52との接合部に曲げモーメントが作用し、柱断面の一方の縁辺付近で軸線方向の圧縮応力が作用し、他方の縁辺付近では引張応力が作用する。このとき、柱の圧縮応力が圧縮ブロック53に伝達され、梁の上面との間で、この圧縮力に抵抗することができる。これにより、連結部材すなわち第1のボルト及び第2のボルトが負担する力を小さく抑えることができ、ボルトが座屈するのを確実に防止することができる。
なお、この接合構造は請求項5に係る発明の一実施形態であり、柱とその上に支持される梁との接合部に用いることもできる。
【0044】
また、上記の柱梁接合構造では、図12に示すように、柱61の端面とこの端面に当接される梁62の上面又は下面との双方にまたがって、当接面の方向への相対変位を拘束するせん断抵抗部材63を埋め込むことができる。
せん断抵抗部材63は鋼材からなり、図12(a)に示すような短い円筒形のリング状部材や、図12(b)に示すような、頭部の径が拡大されたピン64等を用いることができる。そして、柱61の端面と梁62の上面とが対向する位置にそれぞれ、せん断抵抗部材63を埋め込むための凹部61a、62aを形成し、梁62上に柱61を建て込む際に、柱61に設けられた凹部61aと梁62に設けられた凹部62aとの間にせん断抵抗部材63を挿入する。
【0045】
この接合構造では、柱61と梁62との接合面に水平方向の力が作用したとき、せん断抵抗部材63が柱61の凹部61a又は梁62の凹部62aに係止され、柱61と梁62とが当接面の方向へ相対的に変位するのを拘束することができる。
なお、この接合構造は請求項6に係る発明の一実施形態であり、柱とその上に支持される梁との接合部に用いることもできる。
【0046】
図13は、本願発明の他の実施形態である接合構造で用いられる柱の端部の形状を示す概略斜視図である。
この柱71は、端面の長辺方向の両端部に設けられた切り欠き部71aが、短辺方向の幅内で設けられ、長辺方向の両側面71bが切り欠き部を覆うように張り出した構造となっている。この切り欠き部71aから柱にねじ込まれるスクリュー部材及び梁と連結する連結部材等は図2から図4までに示す接合構造と同じものを用いることができる。
【0047】
柱に設ける切り欠き部を、このような形状とすることによって、この柱断面の長辺側からの外観を良好なものとすることができ、柱の幅が広い側面を居室内に露出し、この面を内装面とすることが可能となる。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係る柱梁接合構造では、柱の端面を橋の上面又は下面に当接して接合し、これらの間で確実に曲げモーメントが伝達される構造とすることができる。そして、柱又は梁にねじ込まれたスクリュー部材を連結部材で連結して柱の軸線方向の力を伝達するので、ゆるみがなく、高い剛性を有する接合構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の柱梁接合構造が好適に用いられる木造建築物の構造躯体を示す概略斜視図である。
【図2】本願に係る発明の一実施形態である柱梁接合構造を示す概略斜視図である。
【図3】本願に係る発明の一実施形態である柱梁接合構造を示す断面図であり、ラーメン架構体の軸線を含む面と平行な断面を示す図である。
【図4】本願に係る発明の一実施形態である柱梁接合構造を示す断面図であり、ラーメン架構体の軸線を含む面と直角方向の断面を示す拡大図である。
【図5】図2から図4までに示す柱梁接合構造で用いられるスクリュー部材の平面図、及び正面図である。
【図6】図2から図4までに示す柱梁接合構造の分解斜視図である。
【図7】図2から図4までに示す柱梁接合構造の分解斜視図である。
【図8】柱と梁とを接合するときの操作を説明する概略図である。
【図9】図2から図4までに示す構造の柱梁接合部分にさらに他の梁を接合する構造を示す概略斜視図である。
【図10】図9示す梁と他の梁とを接合する部分で用いられるスクリュー部材の平面図、正面図及び側面図である。
【図11】本願に係る発明の他の実施形態である柱梁接合構造を示す概略斜視図である。
【図12】本願に係る発明の他の実施形態である柱梁接合構造を示す概略斜視図である。
【図13】本願に係る発明の他の実施形態である柱梁接合構造で用いられる柱の端部の概略斜視図である。
【符号の説明】
1,3 柱
2,4 梁
11,12 スクリュー部材
13 連結部材
21 第1のボルト
22 第2のボルト
23 連結ナット
31 柱
32,33 梁
40,41,44 スクリュー部材
42 ボルト
43 梁接合金具
45 ピン
51,61,71 柱
52,62 梁
53 圧縮ブロック
54,55 スクリュー部材
56 連結部材
63,64 せん断抵抗部材
Claims (6)
- 横方向に架設される木製の梁と、この梁の上面又は下面に端面を当接して接合される木製の柱との接合構造であって、
前記柱は、前記梁の幅方向の断面寸法よりも前記梁の軸線方向の断面寸法が大きいものが用いられ、
前記梁に所定間隔をあけて設けられた二つの鉛直方向の穴に、外周部に螺旋状の張り出し部を有するスクリュー部材がそれぞれねじ込まれ、
前記柱の下端又は上端における端面の長辺方向の両端部に切り欠き部が設けられ、
該切り欠き部から該柱の軸線方向に穴が設けられ、該穴にそれぞれスクリュー部材がねじ込まれ、
該柱の端面の長辺方向の中央部は、前記梁の上面又は下面に当接され、
前記梁に埋め込まれたスクリュー部材の端部と前記柱に埋め込まれたスクリュー部材の端部とが連結部材で連結されていることを特徴とする柱梁接合構造。 - 前記連結部材は、連結する二つのスクリュー部材を、これらの軸線方向に引き寄せる引き寄せ機構を有するものであることを特徴とする請求項1に記載の柱梁接合構造。
- 前記連結部材は、前記柱に埋め込まれたスクリュー部材の端面から軸線方向に設けられたねじ穴にねじ込まれた第1のボルトと、前記梁に埋め込まれたスクリュー部材の端面から軸線方向に設けられたねじ穴にねじ込まれる第2のボルトと、これらのボルトのスクリュー部材にねじ込まれた端部と反対側の端部を互いに連結する連結ナットとを備え、
前記第1のボルト又は第2のボルトのいずれか一方と前記連結ナットとの螺合部分は、ねじ山の勾配が逆方向となった逆ねじになっていることを特徴とする請求項1に記載の柱梁接合構造。 - 前記第1のボルト又は前記第2のボルトのいずれか一方のボルトであって、全長にわたって順方向のねじ山が施されているボルトには、前記連結ナットの端面に当接して該連結ナットへのねじ込み長を制限するストッパが設けられていることを特徴とする請求項3に記載の柱梁接合構造
- 前記切り欠き部内において前記梁の上面又は下面と柱との間に介挿され、柱の軸線方向の圧縮力に抵抗する圧縮ブロックを有することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の柱梁接合構造。
- 前記柱の端面とこの端面に当接される前記梁の上面又は下面とには、双方にまたがって埋め込まれ、当接面の方向への相対変位を拘束するせん断抵抗部材が埋め込まれていることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれかに記載の柱梁接合構造。
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