JPH05331920A - 建築用架構部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】集成材からなる架構部材を複数接合して一体化
した架構部材を１本の天然木材と同様な外観を有し、し
かも、架構部材の交叉連結に際し充分な連結強度と剛性
を有し、火災等に際し連結金物のメルトダウンが起こら
ず、建築物の崩壊を防止する。 【構成】集成材9,9,9 をナットプレート、及び、これに
螺合連結するボルトにより締結し、一体化して架構部材
本体10を形成し、架構部材本体複数を同様にナットプレ
ートとボルトにより締結一体化し、又、柱や梁を成す架
構部材8をこれらの内部に埋設したナットプレートとボ
ルトにより強固に連結一体化してコネクションジョイン
トとし、これらの連結金物が外側から目視されず、１本
の天然木材製の架構部材を用いて連結された如くし、火
災に際しても架構部材が延焼しても埋設されたナットプ
レート、及び、ボルトのメルトダウンを防止し架構の崩
壊を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】開示技術は、一戸建木造住宅等の
柱や梁を相互に連結する架構ジョイントの構造の技術分
野に属する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、市民生活が向上していくる
と、衣，食，住の全てに亘り良質のものが求められるよ
うになってきているが、経済的側面から見ると、コスト
的に衣，食に対し、住は著しく高価であり、度々購入出
来るものではなく、したがって、新規購入（構築）する
段になると、あらゆる角度から厳密な計画，検討がなさ
れるものであって、一戸建ての個人住宅等においては我
国の自然条件や伝統的に馴染み易さ等の点から和風，洋
風を問わず、木造建築住宅が根強い人気を有しており、
材料，構造においてもさまざまな改良，研究がなされ、
集積材等の人工構造材が天然木材製の構造材等と共に広
く用いられるようになってきている。

【０００３】しかしながら、和風，洋風の一戸建ての木
造建築においては基本的に柱や梁に対し、床材や壁材等
を取り合せるような態様は変らず、而して、柱に対する
梁の木口の接合態様において、伝統的な差し込み，貫
通，嵌合等では地震や熱による挙動に対し架構維持が充
分でないことから、コネクションジョイント等を介して
の固定的連結態様が広く用いられており、例えば、図６
に示す様に、柱１に対し梁2 の木口3 を接合させＴ型の
連結金物4 を両者に跨って添接し、ボルト5 ，5…によ
り固定するジョイント構造や図７に示す様に、柱1 に対
する木口3 を介しての梁2 の連結にアングルタイプの連
結金物4'を両者に跨って添接し、ボルト5，5 で連結す
るようなジョイント構造が採られ、又、その他種々の連
結金物を用いボルト等により連結するジョイント構造が
広く用いられているが、当該図６，図７に示す様に、こ
れらの連結金物4 ，4'はコネクションして柱1 ，梁2 に
対し外観的に露呈した形状姿勢態様となっている。

【０００４】而して、木材建築はその呼吸性や断熱性等
において我国の風土に適した上質の天然木材等の構造材
を利用しているものの、耐火性，耐蝕性等においては全
ての条件を満足するようにはなっていない。

【０００５】即ち、木材は本来的に断面積が小さな態様
であると、容易に燃え易い欠点があり、したがって、断
面積の大きな太い構造材を用いることが望ましいとされ
て来たが、かかる大断面積の構造材においては不測の火
災等の際、その表面が燃焼しても、その部分が炭化層と
なって、熱伝導率が低下するところから、又、酸素吸入
不足を生じ、したがって、表面が焦げても内部には火が
まわらず、完全燃焼が起こり難く、そのため、図６，図
７に示す様に、連結金物4 ，4'が構造材の表面に露呈し
た態様では該連結金物4 ，4'の方が火災等の際に高温に
さらされて構造材の内部に火がまわらないうちに溶け出
して所謂メルトダウンが発生し、架構が倒壊するという
不都合さがあり、特に、柱1 に対する梁2 には相当の荷
重が生ずることから、矢印に示す様な剪断力が大きく働
いて早期に架構が倒壊し、家屋の完全に近い火災炎上を
早めるという不具合があった。

【０００６】又、構築中に構造材に連結金物が露呈状態
にされるところから美栄えが悪く、意匠性が低下するデ
メリットがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これに対処するに、木
製の構造材の表面が焦げても、その内部に火がまわり難
いことを利用し連結金物のコネクションをジョイント部
を構造材の内部に設けて火災発生の高温状態において
も、連結金物のメルトダウンを防ぐようにした図８に示
す様なジョイント構造が開発されて実用化されてはい
る。

【０００８】即ち、柱1 に対する梁2 の連結を該梁2 の
木口3 の柱1 に対する添接を介し接合するに際し、該柱
1 に座6 ，6 …をドリル等で所定に座ぐりしてボルト孔
を穿設し、梁2 の肉部分にオネジ7 ，7 を周囲に螺刻し
たボルト5 ，5 を挿入，螺入させ、締め付け、連結金物
のコネクションとしたジョイント構造を採り、構造材の
内部に連結金物を埋設し、外観を美栄え良くし、連結金
物の火災高温によるメルトダウンを防止し、架構の連結
を保持するようにし、外視出来ないようにしてはいる。

【０００９】しかしながら、かかる態様ではボルト5 の
ネジ7 による締め付け連結は金属の場合、ネジ螺合が緊
密に行われるものの、被締結物の梁2 が木材（天然木
材，集積材を問わず）であって、その肉質が金属等に比
し柔らかいことから、さまざまな挙動により螺合が甘く
なり、ボルト5 が抜け易い欠点があり、充分な剪断力に
抗しきれないという難点があった。

【００１０】したがって、構造材の表面に連結金物が露
呈して火災等の高温時にメルトダウンすることは防止さ
れはするものの、経時的に架構としての一体緊結連結状
態が保持出来ないきらいがあった。

【００１１】そして、耐火性に優れたセラミック製の連
結金物等を採用する技術も考えられはするが、量産的に
は著しくコスト高となり、前述の使用は現出されていな
いものである。

【００１２】

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく天然木材や集積材等の構造材の柱や梁の連結にお
ける架構のジョイント部のコネクションとしての連結金
物の問題点を解決すべき課題とし、構造材の内部に埋設
状態にされて火災時のメルトダウンが防止される利点を
生かしながら、確実に抜け止めされ、容易に剪断力に充
分抗し得るようにして建設産業における連結技術利用分
野に益する優れた架構ジョイント構造を提供せんとする
ものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段・作用】上述目的に沿い先
述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成
は、前述課題を解決するために、一戸建ての和風住宅等
の木造建築物を構築するに際し、壁面や床面を支持する
柱，梁，桁等の架構部材についてベニヤ板やＬＶＬ等の
集成材による中実閉じ断面等の架構部材を所定の接着材
等により接合すると共に、その長手方向直角に鋼製等の
長方形等と所定形状のナットプレートを座ぐり等により
埋設し、又、該ナットプレートに交叉する方向にボルト
溝，孔を形成してボルトにより架構部材自体を所定間隔
で締結し、充分な強度、及び、剛性を有した状態とし、
又、柱，梁等のかかる架構部材相互をコネクションジョ
イント的に連結するに際しては、一方の架構部材の集成
材の長手方向に直角にナットプレートを埋設し、又、集
成材相互の境界面にボルト溝，孔を形成させ、他方の架
構部材からボルトを挿入し、ナットプレートに螺合さ
せ、或いは、その裏面のウエルドナットに螺合する等
し、架構部材の部材としての外見を天然木材製のものと
同等に保持し、Ｈ型等に形成し、これらを引き起し立体
架構とし、構築後の建築物の火災炎上等に際し、架構部
材が燃焼するに際しても、コネクションジョイント機構
が確実に保持されてコネクションジョイントがメルトダ
ウン等を起こさないようにして木材建築物の良さを確実
に保有することが出来るようにした技術的手段を講じた
ものである。

【００１４】

【実施例】次に、この出願の発明の実施例を図１、乃
至、図１８に基づいて説明すれば以下の通りである。

【００１５】尚、図１９以下と同一態様部分は同一符号
を用いて説明するものとする。

【００１６】図１、乃至、図５に示す実施例において8
はこの出願の発明の要旨の中心を成す架構部材であり、
例えば、和風住宅等の柱，梁，桁等に用いられる態様で
ある。

【００１７】而して、該架構部材8 は当該実施例におい
て一対の架構部材本体10,10 の接合体から成っており、
各架構部材本体10は図３に示す様に、所定枚数複数のベ
ニヤ板やＬＶＬ等の集成材9,9 …の接合から成ってお
り、これらは所定の接着材により接合されると共に、そ
の一側の集成材の表面に座ぐり穴11を形成し、鋼製等の
ナットプレート12を埋設し、反対側の集成材9 にはボル
ト挿通用の座ぐり穴11',11' を設け、又、各集成材9 に
ボルト孔15を形成して一方側からボルト16を挿通し、ナ
ットプレート12に一体化されたウエルドナット13に螺合
して締結し、接着材9,9 …相互による接合と併せて各架
構部材本体10の一体化と強度剛性アップを図るように
し、ナットプレート12の座ぐり穴11、及び、座ぐり穴11
' には各々木栓14,14'を密封して面一になるようにし、
木製の集成材による架構部材本体10と一体化することが
出来る。

【００１８】そして、図１に示す様に、一対の架構部材
8,8 を各集成材9,9 …の積層方向を90°異ならせるよう
にし、図３に示す架構部材本体10の場合と同様に、架構
部材本体10,10 を接着材、ナットプレート12、及び、ボ
ルト16により縦方向一体化し、より強度、及び、剛性を
アップして全体的に何等木製の１本の架構部材と同様
（少なくとも外観は）の架構部材8 として構成させるこ
とが出来る。

【００１９】したがって、各ユニットの架構部材本体1
0,10 は勿論のこと、一体化された１本の架構部材8 に
あっても、全てその外観は木製の一体化物と見なされ、
ナットプレート12は勿論のこと、ボルト16も外側から目
視されず、極めて商品価値を高くすることが出来る。

【００２０】而して、このようにして得られた架構部材
8 をして柱，梁，桁等の架構部材とし、壁や床，屋根材
等の支持ビームに所定角度で相互連結するに際しては、
架構部材本体10,10 の接着材、ナットプレート12、及
び、ボルト16による連結に先立って図１，図２，図４，
図５に示す様に、架構部材本体10の開口面側から相互に
等しい深さで溝11''を穿設すると共に、各架構部材本体
10の接合面18に沿って溝11''に直角方向に架構部材本体
10の端面に向けてボルト孔15',15' …を設定本数（ナッ
トプレート12' のウエルドナット13の数だけ）穿設して
形成する。

【００２１】これらの集成材9,9 …による架構部材本体
10に対する溝掘りや穿設等の木工作業は工場生産、或い
は、現場製作に於いてこれまでのドリル穿設加工等の技
術により容易に行われる得るものである。

【００２２】しかる後、図４に示す様に、一方、或い
は、双方の架構部材本体10の溝11''にナットプレート12
' を挿入し、架構部材本体10,10 を接着材を介して接合
すると共に、図３に示した様に、直角方向のナットプレ
ート12、及び、ボルト孔15を介して架構部材本体10,10
を一体化し、図１に示す様に、ナットプレート12' を埋
設した１本の架構部材8 を得ることが出来る。

【００２３】したがって、該架構部材8 に於いてはナッ
トプレート12' は外側から何等目視されることはない。

【００２４】ここで、図５に示す様に、一対の架構部材
8,8 の一方を柱1 とし、他方を梁2としてその木口3 を
介して、例えば、地上にて寝かせた状態で直交姿勢でＨ
型に接合連結するに際し、在来態様の如く嵌め合やアン
グル材等を介さずに柱1 側から上述の如くして得られた
架構部材8 のボルト孔15',15' に対応するボルト孔15'
', 15''…を連通状に穿設させ、その後、柱1 側からボ
ルト16,16 …を挿入し、梁2 に予め上述の如くして埋設
したナットプレート12' に螺入させると共にその各ウエ
ルドナット13,13 …に螺合させて締結させ、柱1 側のボ
ルト孔11' には木栓14を各々密封させて柱1 と梁2 とも
各架構部材の直交連結接合を行い、外側からはボルト16
は勿論のこと、ナットプレート12' も何等目視すること
が出来ないようにし、各１本の天然木製の架構部材1,2
による架構構造であるようにし、見栄えを高くし、又、
前述した火災等の際にボルト16やナットプレート12' の
高熱によるメルトダウンを防止し、架構の崩壊を避け、
激しい火災炎上を防止することが出来るようにする。

【００２５】そして、Ｈ型等に形成した架構を立ち上げ
て立設し、立体架構にする。

【００２６】勿論、前述した木製の架構である吸湿性温
度機能等の建築物としての性能の良さは充分に発揮され
る。

【００２７】尚、架構部材8 の柱1 、梁2 の木口3 に対
する接合には予め接着材等を用いることが出来ることは
勿論のことである。

【００２８】而して、架構部材8,8 の接合連結に際し、
埋設するナットプレートの態様としては図６に示す様な
埋設態様や図７に示す直列配列態様や図８に示す横並列
併用態様等が適宜設計変更的に採用可能である。

【００２９】又、これらのミックスタイプとして図９に
示す様な配列も設計的に採用可能である。

【００３０】そして、ナットプレートとして図１０に示
す様に、該ナットプレート12''の変位を拘束するべくそ
の側面にボルト16' を螺合連結し、回転止めやずれ防止
を図るようにすることも可能であり、又、図１１に示す
様に、全表面にシボ加工を施すようにして埋設状態を確
実に保持することが出来るようにする態様も採用可能で
ある。

【００３１】そして、架構部材の断面（平面）形状は図
１２、乃至、図１５に示す様な各架構部材本体10の寄せ
集め形状が採用可能である。

【００３２】上述構成において、例えば、木造の和風住
宅等の建築物の構築に際し、図１６に示す平面図の様
な、柱1 として上述架構部材8,8,8,8',8',8',8''',8'''
' を用い、更に、これらの直交連結梁2 として他の架構
部材を用いるに、各架構部材8,8',8'',8''',8'''',2 を
前述図１、図２に示す様に、各ベニヤ板やＬＶＬ等の集
成材9,9 …の接着材を介しての相互接合、及び、ナット
プレート12及びボルト16を介しての締結連結により各架
構部材本体10を形成し、更に、各架構部材本体10の柱，
梁の接合連結をナットプレート12' 、及び、ボルト16に
より一体的に前面方形の木材一体加工架構部材と同様に
し、次に、これらの架構部材8,8',8'',8''',8'''' ，2
の連結に際し同様にナットプレート12' 、及び、ボルト
16を用いることによりこれらの連結結合部にあっては図
１７に示す様に、ナットプレート12' 、及び、ボルト16
が各架構部材内に埋設されて外側から目視出来ず、木材
のみによる架構部材連結と見なされ、その外観性も良
く、見栄えが良好で、意匠性も損なわれず、しかも、吸
湿性や温度調整機能は本来的な天然木材一体建築物と同
様に機能し、充分な剛性と強度を有した架構構造を現出
し、ナットプレート12'やボルト16の埋設については図
１８に示す様に、それらの外面からの座ぐり穴には木栓
14' 等をシール接着材19等を介し圧入密封させることに
より一層の木材一体成型状態が現出されることになる。

【００３３】そして、地上に於いて平面的に柱，梁の連
結を行い、立ち上げて立体架構とするが、構築中、及
び、構築後の強度剛性保形性等がナットプレート12' 及
び、ボルト16により充分保たれ、耐震性も充分であり、
不測にして火災等が発生して架構部材8 等が燃焼しても
その先述した如く表面炭化により内部に埋設されたナッ
トプレート12' やボルト16は加熱軟化せず、メルトダウ
ン等も生ぜず、したがって、架構機構はそのまま保持さ
れ、火災炎上によるコネクションジョイント部分の破壊
による建築物の崩壊等が避けられることになる。

【００３４】この際、図１０に示す様に、ナットプレー
ト12''の側面周囲に抜け止めピンとしてのボルト16' を
外部から座ぐり穴等を介し接合連結させることにより、
該ナットプレート12' 自体の変位が防止され、これらの
抜け止めピン16' の架構部材の表面には前記同様の木栓
等を用いることにより外観の意匠性低下等は防止出来
る。

【００３５】尚、この出願の発明の実施態様は上述各実
施例に限るものではないことは勿論であり、例えば、集
成材についてはベニヤ板やＬＶＬの他に合成樹脂材等の
人工木材等が使用出来る等種々の態様が採用可能であ
る。

【００３６】そして、適用対象の建築物は木造和風住宅
以外の洋風住宅等にも適用可能であることは勿論のこと
である。

【００３７】

【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、基本的
に木造和風住宅の建築物における壁や床や天井等のスラ
ブ材を支持する柱や梁，桁等のビームの架構部材におい
て、該架構部材がベニヤ板やＬＶＬ等の集成材の接合か
ら成る架構部材本体の連結体から構成されるに、架構部
材本体の各集成材の接着材接合等に際し、各集成材に沿
うナットプレートと該ナットプレートに螺合するボルト
の締結連結構成にされて極めて強度と剛性の大きな架構
部材本体とすることが出来、更に、該架構部材と他の架
構部材との交叉するコネクションジョイントの連結部に
於いて、一方の架構部材内にナットプレートを埋設し、
架構部材相互の接合面に沿う方向にボルトを挿入して該
ナットプレートに螺合連結し、これらのナットプレート
やボルト孔には木栓等を密封することによりこれらのナ
ットプレートやボルトは架構部材の外側から全く目視す
ることのない埋設状態にされ、したがって、各架構部材
は勿論のこと、架構部材本体、及び、これらのコネクシ
ョンジョイント部に於ける接合は木口を介しての天然木
材相互の接合同様に見られ、１本の架構部材のままに接
合連結されている如く見え、外観上は完全な天然木材製
の架構部材、及び、その連結体であるようにすることが
出来、見栄えが良く、商品価値を向上させ、しかも、実
質的にはこれらの連結接合はボルト、及び、ナットプレ
ートによりなされているために極めて強固であり、構築
中は勿論、構築後の建築物の設計通りの保形性が保証さ
れ、風圧や地震力に対しても充分に架構体を保持するこ
とが出来るという優れた効果が奏される。

【００３８】そして、木造住宅等の吸湿性，温度調整機
能等も通常の木材のみによる建築物と同様に本来的な木
造建築物の良さをそのまま保持することが出来るという
効果がある。

【００３９】そして、不測にして火災等が発生した場合
に、架構部材に火災が及んだ際にも、それらの表面が燃
焼し、炭化し、緻密組織となって内部に燃焼が及ばず、
埋設しているナットプレートやボルトのメルトダウンが
なく、そのため、架構が崩壊せず、火災被害が大きくな
らないで済むという優れた効果が奏される。

【００４０】しかも、ナットプレートやボルトは工場段
階で集成材の接合と同時に架構部材内に埋設出来ること
から加工能率が良く、又、加工精度も設計通りに高精度
を保つことが出来、商品価値を高めることが出来るとい
う優れた効果が奏される。

【００４１】そして、工場生産が出来ることから現場に
於ける施工もし易く、作業能率が向上し、又、安全性を
高めることが出来、工期の短縮からコストダウンにもつ
ながるという優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の発明の一実施例の部分拡大透視斜視
図である。

【図２】同、縦端面図である。

【図３】集成材による架構部材本体の部分横断面図であ
る。

【図４】架構部材本体の部分斜視図である。

【図５】架構部材相互の連結断面図である。

【図６】架構部材の一態様の端面図である。

【図７】架構部材の一態様の端面図である。

【図８】架構部材の一態様の端面図である。

【図９】架構部材の一態様の端面図である。

【図１０】ナットプレートの一態様の斜視図である。

【図１１】ナットプレートの他の態様の斜視図である。

【図１２】架構部材の柱の断面図である。

【図１３】架構部材の柱の断面図である。

【図１４】架構部材の柱の断面図である。

【図１５】架構部材の柱の断面図である。

【図１６】架構の平面図である。

【図１７】架構連結側面図である。

【図１８】架構部材のボルト取り合い断面図である。

【図１９】従来態様の架構ジョイントの側面図である。

【図２０】従来態様の架構ジョイントの側面図である。

【図２１】従来態様の架構ジョイントの側面図である。

【符号の説明】

9 集成材 8 架構部材 10 架構部材本体 12 ナットプレート 15 ネジ孔 15' ボルト溝 18 接合面 3 木口 16' 抜け止めピン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の集成材を一体接合してなる建築用架
   構部材において、集成材中にナットプレートが埋設され
   ると共に該ナットプレートのネジ孔に螺合するボルト溝
   が形成されていることを特徴とする建築用架構部材。
2. 【請求項２】上記ナットプレートが対向する集成材に亘
   って埋設されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の建築用架構部材。
3. 【請求項３】上記ボルトプレートに抜け止めピンが係合
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の建築用架構部材。
4. 【請求項４】上記ボルト孔が集成材の対向する面相互に
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の建築用架構部材。
5. 【請求項５】木口を介し交叉してボルトにより連結され
   る架構部材において、少なくとも一方の架構部材が複数
   の集成材よりなり、他方の集成材中にナットプレートが
   埋設されると共に該ナットプレートのネジ孔に螺合する
   ボルトのボルト溝が形成されていることを特徴とする建
   築用架構部材。