JP7620507B2 - 接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、柱と梁の接合構造に関する。

木造建築における柱と梁の接合部には、プレートとドリフトピンによるピン接合を用いることが一般的である。ただし、ドリフトピンの打ち込みには精度が要求され、建方時にはドリフトピンを多数打み込まなくてはならないため施工性が悪い。

特許文献１には、木造建築等で従来から行われている軸組工法の改良工法として、柱と梁の接合部に特定形状の接合金物を用いる例が開示されている。特許文献１では、鋼製の継手部材（接合金物）が有する空間に上下の柱を挿入して締結するとともに、梁を継手部材の受板部上にセットして締結する。

特開平9－165837号公報

特許文献１は木造家屋等の小規模建築を対象にしており、柱のサイズ（断面のサイズ）と概ね同等のサイズの継手部材を用い、その継手部材が有する空間に柱を挿入する。一方、大規模なビル等に同様な継手部材を適用する場合は、柱のサイズが更に大きくなることが予想され、柱のサイズに合わせた継手部材を用いると重量が嵩み、施工上のハンドリングも悪くなる。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、施工を容易とする柱と梁の接合構造等を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための本発明は、柱と梁の接合構造であって、柱と梁の少なくともいずれかが木質材により構成され、下段の柱の上端面と、上段の柱の下端面にそれぞれ柱接合部材が固定され、下段の柱の柱接合部材と上段の柱の柱接合部材が接合され、下段の柱の側方に配置された梁の当該柱側の端部と、下段の柱の柱接合部材の当該下段の柱より上方の部分とを接合する、当該柱接合部材の側方に設けられた接合部を有することを特徴とする接合構造である。

本発明では、上下の柱の端面に固定した柱接合部材同士を接合することで、柱接合部材のサイズを柱のサイズに合わせる必要が無く、ビル等の大規模な建物であっても比較的小型の接合部材で済み、施工が容易になる。また梁に関しても接合部により柱接合部材と接合することで、柱梁各部材の接合が容易になる。

前記接合部は、下段の柱の柱接合部材の当該下段の柱より上方の部分から側方に突出する接合板と、梁の前記端部に固定された梁接合部材と、を有し、前記接合板と前記梁接合部材とが締結具を用いて接合されることが望ましい。
本発明では、柱と比較してサイズの小さい柱接合部材であっても、その側方に延ばした接合板により梁の接合に用いることができる。また締結具を用いた接合を行うことで、地震時等で繰り返し荷重が作用した時の緩みを抑制できる。

梁は例えば木質材により構成され、前記接合部は、梁の前記端部に固定された梁接合部材を有し、前記梁接合部材は、側板と底板を備えたＬ字状の本体と、前記側板と前記底板に固定された鉛直板と、を有し、前記底板と前記鉛直板が、梁の前記端部に設けられたＴ字状の溝に挿入される。
これにより、地震等による繰り返し変形に強いディテールとすることができ、且つ梁の接合も容易に行うことができる。

下段の柱の柱接合部材は、下段の柱の上端面に配置されるベースプレートを含み、上段の柱の柱接合部材は、上段の柱の下端面に配置されるベースプレートを含み、下段の柱の上端面のベースプレートと、上段の柱の下端面のベースプレートとの間で、下段の柱の柱接合部材と上段の柱の柱接合部材を挟むように一対の添接板が配置され、一対の前記添接板がそれぞれの柱接合部材に締結具を用いて締結されることが望ましい。
これにより、柱接合部材間の誤差吸収が容易になり、施工性が改善される。

本発明により、施工を容易とする柱と梁の接合構造等を提供することができる。

接合構造１０を示す図。 梁接合部材１３の梁２への固定について説明する図。 接合構造１０ａを示す図。 接合構造１０ｂを示す図。 接合構造１０ｂ’を示す図。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態に係る接合構造１０を示す図である。図１において、（ａ）は接合構造１０を側方から見た図であり、（ｂ）は図１（ａ）の線ａ－ａによる水平断面を示した図である。以上は後述する図３～図５においても同様である。

接合構造１０は、柱１と梁２を接合するものであり、上下段の柱１と左右の梁２の接合部に形成される。柱１と梁２は木質材により構成される。梁２は下段の柱１の側方に配置される。

接合構造１０は、下部接合部材１１、上部接合部材１２、梁接合部材１３等を有する。

下部接合部材１１と上部接合部材１２は、上下段の柱１の接合に用いる柱接合部材である。

下部接合部材１１は、下段の柱１の上端面に固定される鋼製の部材であり、本実施形態ではベースプレート１１１の上面にＨ形鋼１１２を設けた構成を有する。

ベースプレート１１１は柱１の上端面に配置され、柱１に埋設されたアンカーボルト１１３の上端部がベースプレート１１１の孔（不図示）から上方に突出する。この突出部分にナット１１４（ダブルナット）を締め込むことで、ベースプレート１１１が柱１の上端面に固定される。

Ｈ形鋼１１２は、部材軸方向を鉛直方向としてベースプレート１１１の上面に配置され、溶接等によりベースプレート１１１に固定される。Ｈ形鋼１１２のフランジには、側方に突出する接合板１１５が溶接等により固定される。接合板１１５は、梁接合部材１３の接合に用いるものであり、その板面を鉛直方向として配置される。

梁接合部材１３は、梁２の柱１側の端部（以下、単に「梁２の端部」という）に固定される鋼製の部材である。図２は、梁接合部材１３の梁２への固定について説明する図である。

梁接合部材１３は、本体１３１と鉛直板１３２を有する。本体１３１は、板材をＬ字状に折り曲げた形状であり、側板１３１１と底板１３１２を有する。鉛直板１３２は本体１３１の幅方向の中央部に設けられ、側板１３１１と底板１３１２のそれぞれに溶接等で固定される。鉛直板１３２の上端部は本体１３１から上方に突出し、また鉛直板１３２には孔１３２１も設けられる。

梁２の端部にはＴ字状の溝２１が設けられており、梁接合部材１３は、上記の底板１３１２と鉛直板１３２を溝２１に挿入して配置される。この時、鉛直板１３２の孔１３２１と、梁２の両側面に形成された孔２２とが連通し、これらの孔２２、１３２１にドリフトピン２３を通すことで、梁接合部材１３が梁２の端部に固定される。

図１（ａ）に示すように鉛直板１３２の上端部は梁２から上方に突出し、図１（ｂ）に示すように、一対の添接板１４が鉛直板１３２の上端部と前記の接合板１１５を両側から挟むように配置される。これらの添接板１４を、ボルト（高力ボルト）とナットによる締結具１５を用いて鉛直板１３２の上端部と接合板１１５のそれぞれに締結することで、下部接合部材１１と梁接合部材１３が接合される。

これにより、下部接合部材１１と梁２の端部が接合板１１５と梁接合部材１３を用いて接合される。接合板１１５と梁接合部材１３は、下部接合部材１１の側方に配置され、下部接合部材１１と梁２の端部を接合するための接合部を構成する。

上部接合部材１２は、上段の柱１の下端面に固定される鋼製の部材であり、下部接合部材１１と同様、ベースプレート１２１の下面にＨ形鋼１２２を設けた構成を有する。ベースプレート１２１は、アンカーボルト１２３とナット１２４を用い、前記のベースプレート１１１と同様に柱１の下端面に固定される。

図１（ａ）に示すように、本実施形態では、下部接合部材１１のＨ形鋼１１２のフランジと上部接合部材１２のＨ形鋼１２２のフランジを両側から挟むように、一対の添接板１６が配置される。

これらの添接板１６を、ボルト（高力ボルト）とナットによる締結具１７を用いて下部接合部材１１のＨ形鋼１１２のフランジと上部接合部材１２のＨ形鋼１２２のフランジのそれぞれに締結することで、下部接合部材１１と上部接合部材１２のＨ形鋼１１２、１２２のフランジが接合される。下部接合部材１１のＨ形鋼１１２のウェブと上部接合部材１２のＨ形鋼１２２のウェブに関しても、上記と同様に添接板１６と締結具１７を用いて接合することにより、下部接合部材１１と上部接合部材１２の接合が行われる。

以上説明したように、本実施形態では、上下の柱１の端面に固定した下部接合部材１１、上部接合部材１２を接合することで、これらの接合部材のサイズを柱１のサイズに合わせる必要が無く、ビル等の大規模な建物であっても比較的小型の接合部材で済み、施工が容易になる。また梁２に関しても接合板１１５や梁接合部材１３を用いて下部接合部材１１と接合することで、柱梁各部材の接合が容易になる。

また本実施形態では、柱１と比較してサイズの小さい下部接合部材１１であっても、その側方に延ばした接合板１１５により梁２の接合に用いることができる。また締結具１５を用いて接合板１１５と梁接合部材１３の接合を行うことは、その接合箇所をピン接合と仮定して事前解析等を行った場合に、その仮定に近いフレキシブルな挙動を示す点も好ましい。例えば前記した従来技術のプレートとドリフトピンによるピン接合では、接合箇所に剛性が生じる可能性がある。また地震時等ではドリフトピンに繰り返し荷重が作用して緩みが生じる懸念もあるが、締結具１５を用いた接合を行うことにより、そのような緩みも抑制できる。

また、梁接合部材１３は、その底板１３１２と鉛直板１３２を梁２のＴ字状の溝２１に挿入して固定することで、底板１３１２に梁２の端部を載せ掛けて固定した形となり、地震等による繰り返し変形に強いディテールとなる。また鉛直板１３２を上記の接合板１１５と接合することで、梁２の接合も容易に行うことができる。

また、下部接合部材１１と上部接合部材１２の接合は、前記したように添接板１６と締結具１７を用いて行うことで、添接板１６の内側にフィラープレートを挿入する、ボルトを通すための孔を長孔とする等により、接合部材間の誤差吸収が容易になり、施工性が改善される。例えば建物が大規模になり各部材の寸法も大きくなると、部材寸法のバラツキも大きくなるため、これらの接合箇所を誤差吸収できるものとすることは特に好適である。以上は下部接合部材１１と梁２の接合に関しても同様であり、添接板１４と締結具１５を用いることで誤差吸収を容易に行える。

しかしながら、本発明は以上の実施形態に限定されない。例えば柱１や梁２には必要に応じて図示しない耐火被覆が施され、その表面には化粧材等を設けることもできる。

下部接合部材１１や上部接合部材１２の形状、構成等も特に限定されず、上下段の柱１を接合できるものであればよい。また本実施形態ではＨ形鋼１１２のフランジに接合板１１５を固定して梁接合部材１３の接合に用いているが、この接合板１１５を省略し、図３の接合構造１０ａに示すように、Ｈ形鋼１１２のフランジと梁接合部材１３ａの鉛直板１３２ａを前記の添接板１４と締結具１５を用いて直接接合することも可能である。この場合、梁接合部材１３ａが、下部接合部材１１と梁２の端部を接合するための接合部を構成する。図３の例では鉛直板１３２ａの上端部が柱１側に若干折れ曲がっており、この折れ曲がり部分とＨ形鋼１１２のフランジとが添接板１４と締結具１５を用いて接合される。

また本実施形態では柱１と梁２を木質材としているが、柱１を鉄骨柱とすることも可能であり、この場合も、上下段の鉄骨柱を下部接合部材１１、上部接合部材１２により接合するとともに、梁２の端部に固定した梁接合部材１３を下部接合部材１１と接合すればよい。

さらに、柱１を木質材、梁２を鉄骨梁とすることも可能である。この場合は、図４の接合構造１０ｂに示すように、図１の接合板１１５に代えて、下方に折れ曲がるかぎ状の接合板１１５ａを下部接合部材１１のＨ形鋼１１２に固定し、接合板１１５ａの下方への折れ曲がり部分と、鉄骨梁２ａのウェブ２４とをボルト（高力ボルト）とナットによる締結具１８を用いて締結してもよい。この場合、接合板１１５ａが、下部接合部材１１と鉄骨梁２ａの端部を接合するための接合部を構成する。

図４の例では、接合板１１５ａの上記折れ曲がり部分をウェブ２４の位置に挿入できるよう、鉄骨梁２ａの上部のフランジ２５の柱１側の端部が一部切り欠かれている。また下部のフランジ２５についても、柱１側の端部の同じ位置が切り欠かれており、下段の柱１と下部接合部材１１が設置された状態で、鉄骨梁２ａを上から落とし込んで配置できるようになっている。

なお、図４の例では鉄骨梁２ａのウェブ２４の片面に接合板１１５ａを重ねて締結具１８による締結を行い、１面せん断接合としているが、図５の接合構造１０ｂ’に示すように、２面せん断接合のディテールを採用してもよい。この例では、Ｈ形鋼１１２のフランジに固定した接合板１１５と、鉄骨梁２ａの上部のフランジ２５の上面に設けた取付板２６を、一対の添接板１４によって両側から挟み、これらの添接板１４を締結具１５を用いて接合板１１５と取付板２６のそれぞれに締結する。この場合、接合板１１５と取付板２６が、下部接合部材１１と鉄骨梁２ａの端部を接合するための接合部を構成する。

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１：柱
２：梁
２ａ：鉄骨梁
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｂ’：接合構造
１１：下部接合部材
１２：上部接合部材
１３、１３ａ：梁接合部材
１４、１６：添接板
１５、１７、１８：締結具
２１：溝
１１５、１１５ａ：接合板
１１１、１２１：ベースプレート
１１２、１２２：Ｈ形鋼
１３１：本体
１３２、１３２ａ：鉛直板
１３１１：側板
１３１２：底板

Claims (4)

1. 柱と梁の接合構造であって、
   柱と梁の少なくともいずれかが木質材により構成され、
   下段の柱の上端面と、上段の柱の下端面にそれぞれ柱接合部材が固定され、
   下段の柱の柱接合部材と上段の柱の柱接合部材が接合され、
   下段の柱の側方に配置された梁の当該柱側の端部と、下段の柱の柱接合部材の当該下段の柱より上方の部分とを接合する、当該柱接合部材の側方に設けられた接合部を有することを特徴とする接合構造。
2. 前記接合部は、
   下段の柱の柱接合部材の当該下段の柱より上方の部分から側方に突出する接合板と、
   梁の前記端部に固定された梁接合部材と、
   を有し、
   前記接合板と前記梁接合部材とが締結具を用いて接合されたことを特徴とする請求項１記載の接合構造。
3. 梁は木質材により構成され、
   前記接合部は、梁の前記端部に固定された梁接合部材を有し、
   前記梁接合部材は、
   側板と底板を備えたＬ字状の本体と、
   前記側板と前記底板に固定された鉛直板と、
   を有し、
   前記底板と前記鉛直板が、梁の前記端部に設けられたＴ字状の溝に挿入されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の接合構造。
4. 下段の柱の柱接合部材は、下段の柱の上端面に配置されるベースプレートを含み、
   上段の柱の柱接合部材は、上段の柱の下端面に配置されるベースプレートを含み、
   下段の柱の上端面のベースプレートと、上段の柱の下端面のベースプレートとの間で、下段の柱の柱接合部材と上段の柱の柱接合部材を挟むように一対の添接板が配置され、一対の前記添接板がそれぞれの柱接合部材に締結具を用いて締結されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の接合構造。

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