(57)【要約】【課題】梁或いは柱が引っ張り力で割れるようなことが抑制され、また、構造解析が行い易い木質構造材の連結構造を提供する。【解決手段】梁１の一の面に固定された第１金具５Ａに上側柱２がその端面側の箇所で連結され、上記一の面と反対側に位置する反対面に固定された第２金具５Ｂに下側柱３がその端面側の箇所で連結される。上記第１金具５Ａは２本の第１長ビス６Ａにより固定され、上記第２金具５Ｂは２本の第２長ビス６Ｂにより固定されている。そして、上記第１長ビス６Ａの先端において当該第１長ビス６Ａの軸を基準に所定角度で回転させた仮想の線による第１円錐領域と、上記第２長ビス６Ｂの先端において当該第２長ビス６Ｂの軸を基準に所定角度で回転させた仮想の線による第２円錐領域とがオーバーラップする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１木質構造材の一の面に固定された第１金具に第２木質構造材がその端面側の箇所で連結され、上記一の面と反対側に位置する反対面に固定された第２金具に第３木質構造材がその端面側の箇所で連結される固定連結構造であって、
上記一の面に配置された上記第１金具は、当該一の面からねじ込まれた１本または複数本の第１長ビスにより固定され、
上記反対面に配置された上記第２金具は、当該反対面からねじ込まれた１本または複数本の第２長ビスにより固定され、
上記第１長ビスの先端において当該第１長ビスの軸を基準に所定角度で回転させた仮想の線による第１円錐領域と、上記第２長ビスの先端において当該第２長ビスの軸を基準に所定角度で回転させた仮想の線による第２円錐領域とがオーバーラップすることを特徴とする木質構造材の連結構造。
【請求項２】
請求項１に記載の木質構造材の連結構造において、上記所定角度は４０度以上５０度以下であることを特徴とする木質構造材の連結構造。
【請求項３】
請求項２に記載の木質構造材の連結構造において、上記一の面から上記反対面の方向の上記第１木質構造材の幅ｈに対して、上記一の面から上記反対面の方向上のオーバーラップの長さがｈ／４以上ｈ／２以下であることを特徴とする木質構造材の連結構造。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の木質構造材の連結構造において、上記第１長ビスと上記第２長ビスの長さが同じであることを特徴とする木質構造材の連結構造。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の木質構造材の連結構造において、上記第１木質構造材は梁であり、上記第２木質構造材および上記第３木質構造材は柱であることを特徴とする木質構造材の連結構造。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の木質構造材の連結構造において、上記第１木質構造材は柱であり、上記第２木質構造材および上記第３木質構造材は梁であることを特徴とする木質構造材の連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、木質構造材同士を連結する木質構造材の連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に示すように、梁１００を上下に挟んで柱１０１を上下に固定する梁勝の連結構造において、従来は、上記梁１００と各柱１０１との間にホゾパイプ１０３を貫通させるとともに、上記梁１００や柱１０１の側面から上記ホゾパイプ１０３にドリフトピン１０４を打ち込む構造であった。また、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、梁勝の連結構造において、他の従来例は、上記梁１００の上面から下面に貫通させた孔に両切りボルト１０５を挿通し、この両切りボルト１０５に金具１０６をナット１０７によって固定し、上記柱の端部に形成したスリット１０１ａに上記金具１０６の突出片１０６ａを差し込み、柱１０１の側面から上記突出片１０６ａにピン１０８を打ち込む構造であった。
【０００３】
なお、特許文献１には、荷重を支持する木製の柱心材と、上記柱心材の外周を取り囲む第１燃え止まり層と、上記第１燃え止まり層の外周を取り囲む木製の第１燃え代層とを備えた柱と、上記柱心材に固定され上記第１燃え止まり層から外側へ張り出す連結板と、荷重を支持する木製の梁心材と、上記梁心材の側面と下面とを取り囲む第２燃え止まり層と、上記第２燃え止まり層の側面と下面とを取り囲む木製の第２燃え代層と、上記梁心材の端面から上記梁心材の梁長方向へ形成され上記連結板が挿入される第１縦溝とを備えた梁と、上記第１縦溝に上記連結板を挿入し上記第１燃え止まり層の側面と上記第２燃え止まり層の端面とを対向させて上記第２燃え止まり層に上記連結板の側方と下方とを取り囲ませた状態で上記梁心材に上記連結板を連結する第１連結部材とを有する柱梁接合構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１９５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図３に示した構造においては、図４に示すように、柱１０１が梁１００の端部に存在するような場合、上下の柱１０１に梁１００から離れる方向に荷重が加わるとき、上記梁１００が上下に割れるおそれがあった。
【０００６】
一方、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示した従来構造であると、上下の柱１０１に梁１００から離れる方向に荷重が加わった場合には、専ら上記両切りボルト１０５が荷重を負担する一方、上下の柱１０１に梁１００を圧縮する方向に荷重が加わった場合には、上記梁１００が上記金具１０６の押圧を面で受け止めることとなり、上記梁１００の面に上記金具１０６がめり込むことが生じる。このような構造では、解析のためのモデル化が容易でなく、場合によっては解析モデルで得られた結果と実際構造との間に大きな差異が生じるおそれがある。
【０００７】
この発明は、上記の事情に鑑み、梁或いは柱が引っ張り力で割れるようなことが抑制され、また、構造解析が行い易い木質構造材の連結構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の木質構造材の連結構造は、上記の課題を解決するために、第１木質構造材の一の面に固定された第１金具に第２木質構造材がその端面側の箇所で連結され、上記一の面と反対側に位置する反対面に固定された第２金具に第３木質構造材がその端面側の箇所で連結される固定連結構造であって、上記一の面に配置された上記第１金具は、当該一の面からねじ込まれた１本または複数本の第１長ビスにより固定され、上記反対面に配置された上記第２金具は、当該反対面からねじ込まれた１本または複数本の第２長ビスにより固定され、上記第１長ビスの先端において当該第１長ビスの軸を基準に所定角度で回転させた仮想の線による第１円錐領域と、上記第２長ビスの先端において当該第２長ビスの軸を基準に所定角度で回転させた仮想の線による第２円錐領域とがオーバーラップすることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成であれば、上記第１、第２金具は、上記第１、第２長ビスにより上記第１木質構造材に固定され、上記第１、第２長ビスによる第１円錐領域と第２円錐領域とが上記のようにオーバーラップするため、上記第１木質構造材が上記一の面および反対面の方向に引っ張られる荷重を受けたとしても、この荷重は、上記第１、第２長ビスによりそれぞれ受け止められるとともに上記第１、第２長ビス間の木質部分において伝達されるので、上記引っ張り力による木質部分の割れが生じにくくなる。また、上記一の面および反対面の方向から上記第１木質構造材を圧縮する荷重を受けた場合、この荷重も、上記第１、第２長ビス間の木質部分において伝達されるので、構造解析のモデル化が行い易く、解析モデルで得られた結果と実際構造との間に差異が生じるのを抑制することができる。
【００１０】
上記所定角度は４０度以上５０度以下であってもよい。これによれば、上記第１、第２長ビス間の木質部分での荷重伝達が的確に行えるようになる。
【００１１】
また、上記一の面から上記反対面の方向の上記第１木質構造材の幅ｈに対して、上記一の面から上記反対面の方向上の上記オーバーラップの長さがｈ／４以上ｈ／２以下であってもよい。これによれば、上記第１、第２長ビス間の木質部分での荷重伝達が的確に行えるようになる。
【００１２】
上記第１長ビスと上記第２長ビスの長さが同じであってもよい。これによれば、上記第１木質構造材の幅の中央側において上記オーバーラップを生じさせることができる。
【００１３】
上記第１木質構造材は梁であり、上記第２木質構造材および上記第３木質構造材は柱であってもよい。或いは、上記第１木質構造材は柱であり、上記第２木質構造材および上記第３木質構造材は梁であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明であれば、梁或いは柱が引っ張り力で割れるようなことが抑制され、また、構造解析が行い易いという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る木質構造材の連結構造を示した概略の斜視図である。
【図２】図１の連結構造の長ビスによる円錐領域のオーバーラップを示した説明図である。
【図３】従来の木質構造材の連結構造を示した概略の斜視図である。
【図４】図３の連結構造による割れを示した説明図である。
【図５】従来の他の木質構造材の連結構造を示した概略の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、この実施形態の木質構造材の連結構造は、例えば、第１木質構造材である木製の断面四角形の梁１の上面（一の面）に第２木質構造材である木製の断面四角形の上側柱２が設けられ、上記梁１の下面（反対面）に第３木質構造材である木製の断面四角形の下側柱３が、その中心軸を上記上側柱２に一致させて設けられた梁勝ちの構造とされる。なお、木質構造材には、無垢材が含まれる他、木を材料として製造されるもの、例えば、集成材や合板等が含まれる。
【００１７】
上記梁１の上面には、第１金具５Ａが固定されており、上記梁１の下面には、第２金具５Ｂが固定されている。なお、第１金具５Ａと第２金具５Ｂとを特に区別しないときには、第１、第２金具５と表記する。第１、第２金具５は、上記梁１の面に当接する当接部５１と、この当接部５１の略中央位置から立ち上がる立上部５２とからなる断面略Ｔ字状を有している。また、上記立上部５２を境に上記当接部５１の各側には、対角となる配置でビス挿通孔５１ａが鉛直方向に形成されている。そして、上記立上部５２には、水平方向に挿通孔５２ａが４個形成されている。また、上記立上部５２の上記挿通孔５２ａが形成される面は、上記梁１の側面に平行になっている。
【００１８】
上記上側柱２の下端面の略中央側には、上記立上部５２が差し込まれるスリット２ａが形成されている。また、上記上側柱２の下端側の側面（上記スリット２ａと平行となる側面）には、上記スリット２ａと交差する方向に上記挿通孔５２ａに対応する４個のピン挿通穴２ｂが形成されている。上記立上部５２が上記スリット２ａに差し込まれた状態において図示しないピンが上記ピン挿通穴２ｂ内に圧入される。
【００１９】
同様に、上記下側柱３の上端面の略中央側には、上記立上部５２が差し込まれるスリット３ａが形成されている。また、上記下側柱３の上端側の側面（上記スリット２ａと平行となる側面）には、上記スリット２ａと交差する方向に上記挿通孔５２ａに対応する４個のピン挿通穴３ｂが形成されている。上記立上部５２が上記スリット３ａに差し込まれた状態において図示しないピンが上記ピン挿通穴３ｂ内に圧入される。
【００２０】
上記第１金具５Ａは、上記ビス挿通孔５１ａを通してねじ込まれた第１長ビス６Ａによって上記梁１に固定される。同様に、上記第２金具５Ｂも、上記ビス挿通孔５１ａを通してねじ込まれた第２長ビス６Ｂによって上記梁１に固定される。ここで、長ビスとは、長さが１０ｃｍ以上のものであるとする。上記第１、第２長ビス６Ａ、６Ｂのねじ込みにおいては、上記梁１に下穴１ａを形成しておいてもよいし、下穴無しで上記第１、第２長ビス６Ａ、６Ｂを直接ねじ込んでもよい。下穴無しとする場合には、その分の作業時間を短縮できることになる。
【００２１】
また、上記第１長ビス６Ａと上記第２長ビス６Ｂとは同じ長さを有しており（例えば、長さ２０ｃｍ）、この長さは上記梁１の梁成（第１木質構造材の幅）ｈの半分よりも長いものとなっている。また、上記第１長ビス６Ａおよび上記第２長ビス６Ｂの太さ（呼び径）は、例えば、Ｍ１０〜Ｍ１６程度としている。また、上記第１長ビス６Ａおよび上記第２長ビス６Ｂは、いわゆる全螺子のビスであるが、頭部の下部側や螺子先端側の一部に非螺子部が存在していてもよい。なお、上記第１長ビス６Ａおよび上記第２長ビス６Ｂはともに頭部の下端にワッシャ部６ａを一体的に有するが、ワッシャ部６ａを別途設ける構造としてもよい。また、上記第１、第２長ビス６Ａ、６Ｂの頭部が位置する柱２，３の端面の部位に、当該頭部が入り込む座繰り部を形成しておいてもよい。
【００２２】
図２に示すように、上記第１長ビス６Ａの先端において当該第１長ビス６Ａの軸を基準に４５度の角度で回転させた仮想の線による第１円錐領域７Ａと、上記第２長ビス６Ｂの先端において当該第２長ビス６Ｂの軸を基準に４５度の角度で回転させた仮想の線による第２円錐領域７Ｂとがオーバーラップしている。
【００２３】
また、上記一の面から上記反対面の方向の上記梁１の梁成（第１木質構造材の幅）ｈに対して、上記一の面から上記反対面の方向上の上記オーバーラップの長さがｈ／３に設定されている。
【００２４】
上記の構成であれば、上記第１金具５Ａは第１長ビス６Ａにより、また上記第２金具５Ｂは第２長ビス６Ｂにより、それぞれ上記梁１に固定され、上記第１長ビス６Ａによる上記第１円錐領域７Ａと上記第２長ビス６Ｂによる上記第２円錐領域７Ｂとが上記のようにオーバーラップするため、上記梁１が上記一の面および反対面の方向に引っ張られる荷重を受けたとしても、この荷重は、上記第１、第２長ビス６Ａ、６Ｂによりそれぞれ受け止められるとともに上記第１、第２長ビス６Ａ、６Ｂ間の木質部分において伝達されるので、上記引っ張り力による木質部分の割れは生じ難くなる。また、上記一の面および反対面の方向から上記梁１を圧縮する荷重を受けた場合、この荷重も、上記第１、第２長ビス６Ａ、６Ｂにより受け止められるとともに上記第１、第２長ビス６Ａ、６Ｂ間の木質部分において伝達されるので、構造解析のモデル化が行い易く、解析モデルで得られた結果と実際構造との間に差異が生じるのを抑制できる。
【００２５】
また、このような構造は、上記第１、第２長ビス６Ａ、６Ｂの螺子部によって木質部分との接触面積を大きくすることができるので、従来のボルト式やホゾパイプによる接続構造よりも高い剛性が得られる。また、このような構造は、リフォームにおいて、柱のない箇所に新たに柱を組み込むこととする場合にも、好適に用いることができる。
【００２６】
上記第１、第２長ビス６Ａ、６Ｂの軸を基準として上記第１、第２円錐領域７Ａ、７Ｂを形成す角度を４５度程度とすると、上記第１、第２長ビス６Ａ、６Ｂ間の木質部分での荷重伝達が的確に行えるようになる。なお、上記角度は、４５度に限らず、４０度以上５０度以下としてもよい。
【００２７】
また、上記一の面から上記反対面の方向の上記第１木質構造材の幅ｈに対して、上記一の面から上記反対面の方向上の上記オーバーラップの長さをｈ／３程度とすると、上記第１、第２長ビス６Ａ、６Ｂ間の木質部分での荷重伝達が的確に行えるようになる。なお、上記オーバーラップの長さは、ｈ／３に限らず、ｈ／４以上ｈ／２以下であってもよい。
【００２８】
また、上記第１長ビス６Ａと上記第２長ビス６Ｂの長さが同じであると、上記梁１の幅の中央側において上記オーバーラップを生じさせることができる。もちろん、上記第１長ビス６Ａと上記第２長ビス６Ｂの長さが同じであることに限定されない。
【００２９】
上記の例では、第１木質構造材が梁１であり、第２木質構造材および第３木質構造材が柱２，３であったが、これに限らない。上記第１木質構造材が柱であり、上記第２木質構造材および上記第３木質構造材が梁である柱勝ちの構造であってもよいものである。
【００３０】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１        ：梁
１ａ      ：下穴
２        ：上側柱
２ａ      ：スリット
２ｂ      ：ピン挿通穴
３        ：下側柱
３ａ      ：スリット
３ｂ      ：ピン挿通穴
５        ：金具
５Ａ      ：第１金具
５Ｂ      ：第２金具
６Ａ      ：第１長ビス
６Ｂ      ：第２長ビス
６ａ      ：ワッシャ部
７Ａ      ：第１円錐領域
７Ｂ      ：第２円錐領域
５１      ：当接部
５１ａ    ：ビス挿通孔
５２      ：立上部
５２ａ    ：挿通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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