(57)【要約】【課題】  通し柱の胴差し仕口個所を直接に補強して、胴差し仕口による通し柱の弱点を補う補強構造と補強金物の提供。【解決手段】  通し柱１の胴差し仕口個所に、第１、第２の固定金物９，１０と鋼棒１１（湾曲抵抗部材）及び係合ナット１２とからなる補強部材８を取付ける。鋼棒１１は両端に雄ネジ部１３を備え、第１、第２の固定金物９，１０は、鋼棒１１の雄ネジ部１３を挿通する係合部１４を備える。第１、第２の固定金物９，１０の係合部１４に、鋼棒１１の両端を挿通し、それぞれの固定金物９，１０において係合部１４を２個の係合ナット１２で挟むようにして鋼棒１１の両端を第１、第２の固定金物に取り付けてある。鋼棒１１の押し引き双方向の移動を係合部１４で阻止する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通し柱に形成された仕口個所の上下に第１、第２の係合金物を固定し、第１、第２の係合金物間に鋼棒を配置し、鋼棒の両端を第１、第２の係合金物へそれぞれ押し方向と引き方向の双方向に係合させて引き締めてあることを特徴とした通し柱補強構造。
【請求項２】
第１、第２の係合金物と鋼棒及びナットとからなり、第１、第２の係合金物は、それぞれ平板部と係合部を備え、平板部は通し柱に接して通し柱への固定される部分であり、係合部は平板部から直交する方向に突出すると共に鋼棒の貫通部を有し、鋼棒は少なくとも両端部にネジ部を有し、ナットは前記係合部に係合するものであり、鋼棒の両端にナットを螺合して両端部を第１、第２の係合金物の貫通孔に貫通させ、係合部から突出した鋼棒にさらにナットを螺合することにより鋼棒を係合部へ押し引き双方向に係合させることを特徴とした補強金物。
【請求項３】
第１、第２の係合金物と鋼棒及びナットとからなり、第１、第２の係合金物は、それぞれ平板部と係合部を備え、平板部は通し柱に接して通し柱への固定される部分であり、係合部は平板部から直交する方向に突出すると共に鋼棒の貫通部と貫通方向の中間にナット嵌め込み用切り欠き部を有し、鋼棒は少なくとも両端部にネジ部を有し、ナットは前記係合部に係合するものであり、嵌め込み用切り欠き部にナットを配置して鋼棒の両端部を第１、第２の係合金物の貫通部に貫通させ、かつ、ナットと螺合させることにより、鋼棒を係合部へ押し方向と引き方向の双方向に係合させることを特徴とした補強金物。
【請求項４】
ナットが高ナットであることを特徴とした請求項３に記載の補強金物。
【請求項５】
鋼棒は、全長にわたりネジが形成された全ネジ鋼棒であることを特徴とした請求項１〜４のいずれか一つに記載の通し柱補強構造または補強金物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、木造住宅の通し柱を補強する構造と補強金物に関する。
【背景技術】
【０００２】
２階建てや３階建ての木造住宅では、建物の隅部や直線壁となる個所の中央部に１、２階通しの柱（通し柱）を用いることがある。これは、現在のように建物構造部材の接合個所を補強金物で固定していく金物工法が発展するまでは、１階部分と２階部分を結合する構造として建物強度に優れるとして採用されてきたものであり、現在も主として木造軸組み工法で採用されている。
【０００３】
しかし、従来の通し柱を利用する木造住宅では、通し柱に梁や桁等の横架材を胴差しする仕口個所が発生する。胴差し仕口個所では、横架材の端部を差し込む「ほぞ」が穿たれ通し柱の断面欠損個所となっている。ほぞの深さは柱寸法の約１／３（１２０ｍｍ角であれば４０ｍｍ）までとの規制があるが、柱の欠損個所であることに変わりなく、しかも、１本の通し柱のほぼ同じ個所に横架材が２方向（建物隅部の梁と桁）や３方向（梁と通し柱両側の桁等）場合によっては、４方向から集中し、柱断面の欠損は大きい。２階建て住宅の場合、地震などの揺れがあると、梁などの横架材が通し柱を側方から押すように作用し、通し柱を湾曲させる。通し柱が湾曲する場合、断面欠損の大きな前記仕口個所に応力が集中して、４方向にほぞ穴があると側方へ約２０ｍｍの変位で柱が折損すると考えられている。３方向では３０ｍｍ，２方向では４０ｍｍとされている。このため地震時に通し柱が折れる事態が心配される。
【０００４】
特許文献１では、躯体四隅の通し柱（６）における梁（１０）を接合する仕口個所に、断面Ｌ字形の柱中間固定部（Ａ´）を取り付けている。これにより、仕口個所が補強されることが推測されるが、この柱中間固定部（Ａ´）は梁固定部（Ｄ）とあわせて通し柱と梁との「接合状態」を補強しようとするもので、通し柱の補強ではない。
特許文献２の連結補強具（１００）は、横架材（１１０  梁）を貫通し、柱（１０６）に両端を結合した第１軸（２００）と、横架材（１１０）を貫通し両端を横架材（１１０）に固定した第２軸とをその端部同士を連結アームで結合した構造であり、やはり、横架材（１１０）と上下の間柱の「接合状態」を維持するための補強部材である。第１軸（２００）は、横架材（１１０）を貫通して柱（１０６）に両端を結合した構造であるが、通し柱の胴差し仕口個所を補強するとの技術的思想は見出せない。
特許文献３は、通し柱の中間仕口部分を鉄板により補強するものであるが、鉄板を通し柱の胴差し仕口個所に巻きつける構造であり、胴差し仕口個所の補強にはなっても、鉄板にほぞ差し込み用の孔を予め形成しておくとか、補強用鉄板の端部同士を溶接しなければならない煩わしがあって、実際的ではない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９４８１３号公報
【特許文献２】特開２００３−２２１８７３号公報
【特許文献３】特開２００４−９２２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、簡単な金物と作業で通し柱の胴差し仕口個所を直接に補強して、通し柱そのものを補強する構造とそのための補強金物の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
通し柱の胴差し仕口個所の上下に湾曲抵抗部材として鋼棒の両端を固定する。固定は通し柱の軸方向に沿って、押し方向と引き方向の双方に耐えるものとする。通し柱の胴差し仕口個所において複数の面に取り付けることがある。
【発明の効果】
【０００８】
鋼棒は、通し柱が湾曲しようとするときの抵抗部材となり、地震時に、通し柱が胴差し仕口個所から折れることによる木造家屋の倒壊を防止することができる。
金具が簡単な構造で、かつ、施工しやすい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
〔補強構造〕
通し柱に形成された仕口個所の上下に第１、第２の係合金物を固定する。第１、第２の係合金物間に鋼棒を配置し、鋼棒の両端を第１、第２の係合金物へ固定する。固定は、鋼棒の両端を係合金物へそれぞれ押し方向と引き方向の双方向に係合させ、第１、第２の係合金物間を引き締めた状態とする。
〔補強金物〕
第１、第２の係合金物と鋼棒及びナットとで構成する。
第１、第２の係合金物は、それぞれ平板部と係合部を設ける。平板部は通し柱に接して通し柱への固定される部分であり、係合部は平板部から直交する方向に突出すると共に鋼棒の貫通部を有したものとする。
鋼棒は少なくとも両端部にネジ部を有し、ナットは前記係合部に係合できるものとする。
これらは、鋼棒の両端にナットを螺合して両端部を第１、第２の係合金物の貫通孔に貫通させ、係合部から突出した鋼棒にさらにナットを螺合することにより鋼棒を係合部へ押し引き双方向に係合させる。
【実施例１】
【００１０】
図1は、第１の実施例に関するものであり、通し柱１と梁２、桁３の接合個所であり、建物の隅部に位置している。この個所では通し柱１にほぞ穴４，５が２方向から穿たれ、これに梁２と桁３のほぞ６，７が嵌合されている（図１、図２、このような構造部分を胴差し仕口個所と称することにする）。通し柱１では３方向（図３）や４方向から梁や桁が接合され、柱の３面からほぞ穴が穿たれた胴差し仕口個所となることもある。
【００１１】
胴差し仕口個所には補強部材８ａ，８ｂ（，８ｃ）が取付けられている。補強部材８ａ，８ｂ（，８ｃ）は、同じ構造なので、補強部材８として説明する。
補強部材８（図４）は、第１、第２の固定金物９，１０と湾曲抵抗部材としての鋼棒１１及び係合ナット１２（第１、第２の係合ナット１２ａ，１２ｂ）とからなる。この実施例において、係合ナット１２はＭ１６である。鋼棒１１は、通し柱１に固定する固定金物９ａ，９ｂ間の設計された距離よりも充分に長いものとし、両端部をＭ１６の雄ネジ部１３としてある。雄ネジ部１３は、係合部１４の全長よりも十分に長い。
【００１２】
第１の固定金物９と第２の固定金物１０は同じ構造なので、第１の固定金物９について説明する。
第１の固定金物９は、３．５ｍｍの鋼板を形取りし、プレス加工により屈曲して断面Ｕ字形の係合部１４と両側で外側に折り曲げられた平板部１５を形成してある。つまり、平板部１５は通し柱１に接して通し柱１へ固定される部分であり、ラグスクリュー１６など固定部材の取付け孔１７を有し、係合部１４は平板部１５から直交する方向に突出している。係合部１４はその断面Ｕ字形により前記鋼棒１１の貫通部１８を有する。係合ナット１２は鋼棒１１の雄ネジ部１３へ螺合可能であると共に、係合部１４の両端面に係合する大きさである。
【００１３】
なお、この第１実施例では、平板部１５の全長に比べ係合部１４を短く構成しているので、上下両側の係合部１４よりも長い平板部１５の部分には係合部１４と同じ方向に立ち上がるリブ１９を設けてある。リブ１９は、係合部１４に荷重が作用したとき平板部１５が屈曲してしまうのを防止する。係合部１４と平板部１５は同じ長さであってもよい。
【００１４】
補強部材８の取り付け手順は次の通りである。例として、通し柱１における胴差し仕口個所が２方向である場合（図２）を取り上げる。なお、梁２、桁３に鋼棒１１のための貫通孔を形成しておく。
第１の固定金物９ａ，９ｂを通し柱１の胴差し仕口個所の上部と下部にラグスクリュー１６でそれぞれ固定する。この実施例において、ラグスクリュー１６はそれぞれ８本（８００ｋｇ／本）を使用している。
湾曲抵抗部材としての鋼棒１１を梁２、桁３に形成した上下方向の貫通孔に挿通しておく。
【００１５】
第１の係合ナット１２ａを鋼棒１１の雄ネジ部１３（両端）に深く螺合させておいてから、一方の雄ネジ部１３を一方の固定金物９の係合部１４に挿通させ、ついで、上下やりくりして他方の雄ネジ部１３も他方の固定金物９に挿通させ、鋼棒１１を上下の固定金物９ａ，９ｂの間に配置する。そして、それぞれの固定金物９ａ，９ｂから突出した雄ネジ部１３に第２の係合ナット１２ｂを取付ける。
第１、第２の係合ナット１２ａ，１２ｂの位置を調整して、締め付ける。
補強部材８の構造は、ホールダウン金物や羽子板金物に類似するが、係合ナット１２による締め付けは、これらほど強く緊締する必要はない。係合ナット１２の緩みが懸念されるときは、螺合個所に緩み止めの塗料等を施しておくと良い。
【００１６】
地震その他により、住宅に側方からの力が加わって通し柱１が湾曲するとき、湾曲抵抗部材としての鋼棒１１がその湾曲を阻止する方向に抵抗する。すなわち、鋼棒１１が湾曲の凸側にあると（図４イ）、鋼棒１１は引き延ばされる傾向となるが、第１、第２の固定金物９，１０の外側に係合した係合ナット１２ａ，１２ａの部分でその引き延ばしに耐え、通し柱１が湾曲するのを阻止する。
鋼棒１１が凹側に取付けられているとき（図４ロ）、鋼棒１１は圧縮される傾向となる。このときは、両端部の係合ナット１２ｂ，１２ｂが第１、第２の固定金物９，１０の係合部１４に内側から突き当たって圧縮に耐え、通し柱１が湾曲するのを阻止する。
通し柱１の仕口個所で梁２や桁３のほぞ穴４，５が形成されない面にも補強部材８を取り付けることがある。この場合、通し柱１の湾曲方向に関して側面となる位置に補強部材８が取り付けられることもある。
【実施例２】
【００１７】
図６（イ）、（ロ）は、第２の実施例である。実施例１とは固定金物９，１０の平板部１５の構造が異なる。すなわち、平板部１５は、内側に屈曲して端縁を突き合わせてあり、固定金物９，１０の幅が縮小されている。その他の構造（補強金物、通し柱補強構造）と使用法は実施例１の説明を援用する。幅が小さくなる分、隣接して他の補強金物を取り付けたり、筋かいを取り付けたりする場合に邪魔になることが少ない。
【００１８】
図７，８は、第３の実施例である。第１の実施例とは、固定金物９,１０の係合部１４に相当するＵ字状断面部の構造が異なり、切り欠き部２０で分割された係合部２１とストッパー部２２となっている。また、係合ナット１２は第１、第２の固定金物９,１０に１個ずつであると共に鋼棒１１は全長にわたり雄ネジが形成されたいわゆる全ネジである。第１の固定金物９と第２の固定金物１０は同じ構造である。
第１の固定金物９は、第１の実施例と同様に３．５ｍｍの鋼板を形取りし、プレス加工により係合部１４と切り欠き部２０、係合部２１、ストッパー部２２及び平板部１５を形成してある。係合部２１とストッパー部２２は湾曲抵抗部材である鋼棒１１を挿通することができる貫通部１８を備え、切り欠き部２０は、係合ナット１２の高さ寸法（軸方向長さ）よりもわずかに大きくしてあると共に、補強のためにリブ１７を残してある（図８）。平板部１５は前記のＵ字状断面部の裾（両端部）を外側に屈曲したものであり、取付け孔１７を備える。平板部１５は、通し柱１に対する固定面となる。
【００１９】
第１、第２の固定金物９,１０を通し柱１における胴差し仕口個所の上下に配置して固定し、第１、第２の固定金物９,１０の切り欠き部２０にそれぞれ係合ナット１２を配置してから、上方又は下方から鋼棒１１を差込み、上下に位置する係合ナット１２に螺合させる。すると、鋼棒１１は第１、第２の固定金物９,１０における係合部２１間に取り付けられ、上下の係合ナット１２を調整することで第１、第２の固定金物９，１０間に取付けられる。このとき、係合ナット１２が位置する切り欠き部２０は係合ナット１２の高さよりもわずかに大きいだけなので、係合ナット１２は、係合部２１とストッパー部２２の端面の双方ときわめて近接した位置にある。
【００２０】
前記のように、地震その他により通し柱１が湾曲するとき、鋼棒１１が湾曲の凸側にあると、鋼棒１１は引き延ばされる傾向となるが、係合ナット１２が第１、第２の固定金物９，１０における係合部２１に係合し、その引き延ばしに耐える。鋼棒１１が凹側に取付けられているときは、鋼棒１１は圧縮される傾向となり、係合ナット１２が第１、第２の固定金物９，１０におけるストッパー部２２に突き当たって圧縮に耐える。この結果、いずれの場合も、通し柱１が湾曲するのを阻止することができる。
鋼棒１１は、全ネジではなく、両端部に雄ネジ部１３を形成したものであってもよい。このときは、例えば、鋼棒１１の上部を上方の固定金物９の係合ナット１２に貫通させて上方へ一旦移動させ、ついで、鋼棒１１の下部を下方の固定金物１０における係合ナットに１２に螺合させて下方に移動させ、鋼棒１１を上下の固定金物９,１０の間に配置する構造とすることもできる。
【００２１】
実施例３では、使用する係合ナット１２の数が少ないので、取付け手間も少なく、経済的である。固定金物９，１０における係合部２１とストッパー部２２が同じ形態で上下がないので、使い勝手が良い。
ストッパー部２２は係合ナット１２の突き当たりを受け、通し柱１が湾曲することによる圧縮の反力に耐えるものであればよく、同じ形態とする必要はない。
【００２２】
図９、１０は、第４の実施例である。第３の実施例と異なる点は、固定金物９，１０の平板部１５の構造が異なる。すなわち、平板部１５は、内側に屈曲して端縁を突き合わせてあり、固定金物９，１０の幅が縮小されている。その他の構造（補強金物、通し柱補強構造）と使用法は実施例３の場合と同様である。
第３、第４の実施例のように、係合部２１とストッパー部２２を同じ構造とし、係合ナット１２を高ナットにすると、固定金物９あるいは１０をつなぎ部材として鋼棒１１を直線状に連結していくことができる。このようにして長尺に形成したものは、建物の構造体に取付ける態様が異なるが、いわゆる、耐震フリーロッドと同様な機能を発揮する（図１１）。
【００２３】
図１２は、第５の実施例に使用する固定金物９,１０であり、実施例３に対して、係合ナット１２が通常のナットであることと、これに対応して切り欠き部２０が小さく、また、ストッパー部２２と係合部２１の形態が同じでない点で異なる。他は、格別に異なる点はない。
このように、係合ナットは通常のナットであってもよく、また、ストッパー部２２は係合ナット１２による押圧力（鋼棒１１を圧縮しようとする力の反力）に耐えるものであれば良い。従って、ストッパー部２２は、平板部１５から突出した板状のものであっても良い。ただし、鋼棒１１の先端部が挿通できる孔を形成してあることが好ましい。使用方法は第３の実施例の場合と同様である。
【００２４】
以上、実施例について説明した。貫通部１８は、鋼棒１１が貫通できると共に係合ナット１２が係合できるものであればよく、円や楕円あるいは矩形など断面Ｕ字形の構造によるものに限らない。鋼棒１１も丸鋼棒に限らず、湾曲抵抗部材として機能する棒材を利用できる。
固定金物９,１０としては、図１３に示すような従来のホールダウン金物を利用することもできる。ただし、ホールダウン金物の場合とは異なって、鋼棒１１からの押し方向と引き方向双方の力に対抗できるように少なくとも２個の係合ナット１２を必要とする。
また、この金物を用いた通し柱１の補強構造は、ホールダウン金物による柱と土台との緊結構造とまったく異なる技術的思想に基づくものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】使用状態を示す正面図（第１の実施例）。
【図２】断面で示す取付け状態を示す平面図（２方向）。
【図３】断面で示す取付け状態を示す平面図（３方向）。
【図４】イは、分解して示す斜視図、ロは、組み合わせて示す斜視図。
【図５】模式的に示した湾曲時の側面図であり、イは凸に湾曲、ロは凹に湾曲。
【図６】使用状態を示す正面図（第２の実施例）。イは、分解して示し、ロは組み付けて示している。
【図７】使用状態を示す斜視図（実施例３）。
【図８】分解して示す斜視図。
【図９】組み立てて示す斜視図（実施例４）。
【図１０】分解して示す斜視図。
【図１１】使用状態を示す斜視図（実施例４）。
【図１２】分解して示す斜視図（実施例５）。
【図１３】従来金物を用いた例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２６】
１  通し柱
２  梁
３  桁
４  ほぞ穴（梁）
５  ほぞ穴（桁）
６  ほぞ（梁）
７  ほぞ（桁）
８  補強部材
９  第１の固定金物
１０  第２の固定金物
１１  鋼棒（湾曲抵抗部材）
１２  係合ナット
１３  雄ネジ部
１４  係合部
１５  平板部
１６  ラグスクリュー（固定部材）
１７  取付け孔
１８  貫通部
１９  リブ
２０  切り欠き部
２１  係合部
２２  ストッパー部
【図１】
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【図２】
2006241745.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006241745.tif 000013
【図１２】
2006241745.tif 000014
【図１３】
2006241745.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月14日(2005.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
地震その他により、住宅に側方からの力が加わって通し柱１が湾曲するとき、湾曲抵抗部材としての鋼棒１１がその湾曲を阻止する方向に抵抗する。すなわち、鋼棒１１が湾曲の凸側にあると（図５イ）、鋼棒１１は引き延ばされる傾向となるが、第１、第２の固定金物９，１０の外側に係合した係合ナット１２ａ，１２ａの部分でその引き延ばしに耐え、通し柱１が湾曲するのを阻止する。
鋼棒１１が凹側に取付けられているとき（図５ロ）、鋼棒１１は圧縮される傾向となる。このときは、両端部の係合ナット１２ｂ，１２ｂが第１、第２の固定金物９，１０の係合部１４に内側から突き当たって圧縮に耐え、通し柱１が湾曲するのを阻止する。
通し柱１の仕口個所で梁２や桁３のほぞ穴４，５が形成されない面にも補強部材８を取り付けることがある。この場合、通し柱１の湾曲方向に関して側面となる位置に補強部材８が取り付けられることもある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図７，８は、第３の実施例である。第１の実施例とは、固定金物９,１０の係合部１４に相当するＵ字状断面部の構造が異なり、切り欠き部２０で分割された係合部２１とストッパー部２２となっている。また、係合ナット１２は第１、第２の固定金物９,１０に１個ずつであると共に鋼棒１１は全長にわたり雄ネジが形成されたいわゆる全ネジである。
第１の固定金物９と第２の固定金物１０は同じ構造である。
第１の固定金物９は、第１の実施例と同様に３．５ｍｍの鋼板を形取りし、プレス加工により係合部１４と切り欠き部２０、係合部２１、ストッパー部２２及び平板部１５を形成してある。係合部２１とストッパー部２２は湾曲抵抗部材である鋼棒１１を挿通することができる貫通部１８を備え、切り欠き部２０は、係合ナット１２の高さ寸法（軸方向長さ）よりもわずかに大きくしてあると共に、補強のためにリブ１９を残してある（図８）。平板部１５は前記のＵ字状断面部の裾（両端部）を外側に屈曲したものであり、取付け孔１７を備える。平板部１５は、通し柱１に対する固定面となる。