(57)【要約】【課題】  せん断荷重に対する強度に優れ、部材の割れを抑制可能な連結構造を提供すること。【解決手段】  連結構造は、一方材４１と他方材５１の境界面４５、５５に配置して双方を連結する組金具２０と、組金具２０の背面に組み込む一対の補強板１４、１５と、組金具２０と補強板１４、１５の間でせん断荷重を伝達するシャフト３６と、を用いたもので、組金具２０は、一方材４１側に取り付ける受け具２４と、他方材５１側に取り付ける掛け具２５と、で構成する。そして補強板１４、１５は、一方材４１や他方材５１に加工した段差４４、５４内に収容して、且ついずれも境界面４５、５５に対して斜方向に差し込んだネジ釘１９で固定する。その結果、連結部に作用するせん断荷重により、ネジ釘１９に引張荷重が発生して、荷重の集中が回避され部材の割れを抑制できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
いずれも棒状の一方材（４１）と他方材（５１）との連結構造であって、
前記一方材（４１）と前記他方材（５１）との境界面（４５、５５）に配置して双方を連結する組金具（２０）と、
該組金具（２０）の背面に組み込む一対の補強板（１４、１５）と、
前記組金具（２０）と該補強板（１４、１５）との間でせん断荷重を伝達する接続具（３６、３８）と、
を用い、
前記組金具（２０）は、前記一方材（４１）側に取り付ける受け具（２４）と、前記他方材（５１）側に取り付ける掛け具（２５）と、からなり、
前記補強板（１４、１５）は、前記一方材（４１）および前記他方材（５１）に形成した段差（４４、５４）内に収容され、且ついずれも前記境界面（４５、５５）に対して斜方向に差し込んだネジ釘（１９）で固定してあることを特徴とする連結構造。
【請求項２】
前記接続具は、前記受け具（２４）および前記掛け具（２５）の背面から突出し、且つ前記補強板（１４、１５）に形成した抜け孔（１６）に差し込むシャフト（３６）であることを特徴とする請求項１記載の連結構造。
【請求項３】
前記接続具は、前記受け具（２４）および前記掛け具（２５）から差し込み、且つ前記補強板（１４、１５）に形成したメネジ（１８）に螺合する接続ボルト（３８）であることを特徴とする請求項１記載の連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築を始めとする各種木構造において、柱や梁などの部材同士をつなぐ連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
木造建築の骨格を構成する柱や梁などの部材は、様々な外力に耐えられるよう、それぞれを強固に連結する必要があり、ホゾをホゾ穴に嵌め込むといった対策が古くから講じられている。ただしホゾやホゾ穴は、断面欠損による強度低下といった課題があり、近年は各種金具を介在させて部材同士を連結することが多い。特に大断面の集成材を用いた大型の木造建築では、金具の使用が必要不可欠となっている。
【０００３】
部材同士の連結構造の例として、以下の特許文献が挙げられる。特許文献1では、大型木造建築物の骨格を構成する縦材と横材をつなぐ連結金物が開示されている。この連結金物は、縦材に取り付ける基本金物と、横材に取り付ける付属金物からなり、それぞれの金物の一端にテーパ部を形成してあり、これを相手方の受部に嵌め込むことで両金物が密着して、縦材と横材が連結される。さらに基本金物や付属金物は、ラグスクリューや連結棒やシャフトを介して縦材や横材に取り付けている。そのため基本金物や付属金物は、縦材や横材の経年変形などの影響を受けにくく、強度に優れている。
【０００４】
特許文献２では、補強軸を用いた部材の締結構造が開示されている。補強軸は、ネジ釘を大型化したもので、そのほぼ全域に凸条を形成してある。そのため、二部材の境界面を貫くように補強軸を差し込むと、その凸条は二部材を跨ぐように配置され、必然的に二部材の密着状態が維持され、しかも部材の経年変形による影響も受けにくく、さらに凸条を介して引張荷重を広く分散できる。ただし作業性やコストの観点から、補強軸の断面径を極端に太くすることはできず、せん断荷重に対する強度は限られる。その対策として、補強軸とは別に、二部材の境界面を跨ぐようにホゾパイプを埋め込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１３２１６８号公報
【特許文献２】特開２０１１−３２８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１で開示される連結金物を実際に長期間使用したところ、連結部に作用するせん断荷重が大きい箇所では、両金物を支えるラグスクリューや連結棒やシャフトを始点として、部材に割れが生じる場合があった。せん断荷重は、建築物の自重などに由来するため極めて大きな値となり、しかも継続して作用することから、当初の想定を超える影響を与えており、以降、ラグスクリューの本数を増やすなどの対策を講じている。ただしこのような対策は、部材の断面が小さい場合には適用が難しく、またコストアップの要因にもなる。
【０００７】
特許文献２では、せん断荷重の伝達をホゾパイプに依存している。そのため、より大きなせん断荷重に対応するには、ホゾパイプの使用数を増やし、さらにホゾパイプの直径を大きくする必要がある。しかしホゾパイプを埋め込むため、部材にパイプ穴を加工する際は、作業性や誤差を考慮して、内径に余裕を持たせることが多い。その結果、ホゾパイプとパイプ穴との接触が面状ではなく線状となり、限られた範囲に荷重が集中して、部材に割れが生じる恐れがある。
【０００８】
このように、せん断荷重の伝達を担うため、二部材の連結部にシャフトやパイプなどを埋め込む方法は、作業性や加工精度やコストなど様々な制約があり、本来の効果を発揮できず、部材に割れが生じる場合がある。そのため、これらに依存しない対策を検討すべきである。
【０００９】
本発明はこうした実情を基に開発されたもので、せん断荷重に対する強度に優れ、部材の割れを抑制可能な連結構造の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、いずれも棒状の一方材と他方材との連結構造であって、前記一方材と前記他方材との境界面に配置して双方を連結する組金具と、該組金具の背面に組み込む一対の補強板と、前記組金具と該補強板との間でせん断荷重を伝達する接続具と、を用い、前記組金具は、前記一方材側に取り付ける受け具と、前記他方材側に取り付ける掛け具と、からなり、前記補強板は、前記一方材および前記他方材に形成した段差内に収容され、且ついずれも前記境界面に対して斜方向に差し込んだネジ釘で固定してあることを特徴とする連結構造である。
【００１１】
本発明は、木造建築を始めとする各種木構造において、二部材を組金具で連結するほか、せん断荷重の伝達を担う補強板と接続具を組み込むもので、二部材のうち、地盤などに固定されている方を一方材と称し、この一方材で架空に支持されている方を他方材と称し、他方材は、ほぼ水平方向に配置される。なお本発明において、せん断荷重とは、連結部に作用する下向きの荷重を意味する。さらに二部材は、集成材を含む木製の棒状で、仮に一方材の側面と他方材の端面を突き合わせたならば、Ｔ字状あるいはＬ字状の連結部となる。また一方材と他方材の端面同士を突き合わせたならば、直線状に並ぶ。
【００１２】
境界面とは、二部材の連結部において、一方材と他方材が対向する面を指す。仮に、一方材の側面と他方材の端面をＴ字状に連結する場合、対向する一方材の側面と他方材の端面が境界面となる。また、二部材の端面同士を連結する場合、それぞれの端面が境界面となる。ただし連結後、対向する境界面同士が全域で接触するとは限らず、境界面に何らかの凹状の部位を設けることがある。なお、この凹状の部位の奥面も境界面とする。
【００１３】
組金具は、前記の特許文献１で開示されている連結金物などを指し、一方材側に取り付ける受け具と、他方材側に取り付ける掛け具で構成され、受け具と掛け具を一体化することで、一方材と他方材を連結する。なお組金具の具体的な構造は、自在に選択可能だが、受け具と掛け具のいずれも、境界面の内部に収まる大きさで、一方材や他方材の外部に突出する部分はないものとする。
【００１４】
そのほか組金具は、それ自体で二部材を連結する機能を完備しており、二部材の間に作用する引張荷重や曲げモーメントやせん断荷重の伝達を担うことができる。また組金具を強固に取り付けるため、一方材や他方材にラグスクリューなどを埋め込むこともある。なお受け具と掛け具が対になった後、他方材の浮き上がりを規制する必要がある。そのため、受け具と掛け具を貫通するピンを差し込む等の手段を用いて、双方を完全に一体化する。
【００１５】
補強板は、部材と組金具の間において、せん断荷重の伝達を担う平面状の鋼板で、一方材側と他方材側のそれぞれに一枚ずつ組み込み、さらに、受け具および掛け具の背面と接触するように配置する。なお背面とは、受け具と掛け具を一体化した際、双方の接触面に対して反対側の面を指す。
【００１６】
段差は、補強板を埋め込むため、境界面の一部を削り込んだ部位である。連結部の剛性を向上するため、受け具や掛け具は、できるだけ広い範囲で部材と接触させることが好ましい。そこで補強板は、境界面に設けた段差の中に埋め込み、受け具や掛け具をできるだけ広い範囲で部材と接触させる。その結果、補強板は、外部から視認できなくなる。
【００１７】
接続具は、受け具や掛け具と、その背面に位置する補強板をつなぐもので、一方材や他方材と組金具の間で、せん断荷重の伝達を担う。接続具は、補強板を受け具や掛け具と完全に一体化するものでも構わないが、振動などに対する柔軟性を確保するため、スライド構造とすることもできる。
【００１８】
補強板は、ネジ釘で一方材または他方材に取り付ける。ネジ釘は、いずれの部材側についても、その境界面に対して単純に直角方向に差し込む訳ではなく、境界面に対して斜方向に差し込むものとする。さらに、単に斜方向であれば良い訳ではなく、一方材と他方材の間に作用するせん断荷重（他方材に作用する下向きの荷重）により、ネジ釘に引張荷重が作用する方向に限定する。ただしネジ釘の配置や本数については、自在に決めて構わない。
【００１９】
このように、組金具と併せて補強板を用い、さらに補強板を取り付けるネジ釘を斜方向に差し込むことで、連結部に加わるせん断荷重により、ネジ釘には引張荷重が作用する。この引張荷重は、ネジ釘のネジ山により、一方材や他方材の広い範囲に分散されるため、荷重の集中による部材の割れを抑制できる。また、ネジ釘の本数や長さを調整することで、より広範囲に荷重を分散させることができ、過酷な条件でも安全性を確保しやすい。なお施工時、補強板の位置決めのため、ネジ釘とは別途で、境界面に対して直角方向に釘類を打ち込むこともある。
【００２０】
請求項２記載の発明は、接続具を特定するもので、接続具は、受け具および掛け具の背面から突出し、且つ補強板に形成した抜け孔に差し込むシャフトであることを特徴とする。シャフトは円柱状で、受け具および掛け具の背面から水平方向に突出するものである。そして補強板には、このシャフトを嵌め込むための抜け孔を設け、シャフトの外周と抜け孔の内周が接触することで、せん断荷重の伝達を担う。
【００２１】
このように接続具をシャフトとして、それを補強板の抜け孔に差し込むことで、組金具と補強板に隙間が生じた場合でも、せん断荷重を円滑に伝達できる。そのため、地震による過大な荷重で一方材と他方材に隙間が生じて、組金具が一方材や他方材から離れた場合でも、せん断荷重は接続具を介して円滑に伝達され、組金具やボルトなどに作用する荷重を抑制可能で、連結部の健全性を維持しやすい。
【００２２】
請求項３記載の発明も、接続具を特定するもので、接続具は、受け具および掛け具から差し込み、且つ補強板に形成したメネジに螺合する接続ボルトであることを特徴とする。この発明は、接続ボルトを用いて、補強板を受け具や掛け具と完全に一体化するもので、接続ボルトは、補強板に設けたメネジに向けて差し込む。これによって補強板は、実質的に組金具と一体化して、連結部に作用するあらゆる荷重を補強板が受け止め、連結部の強度が一段と向上する。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１記載の発明のように、一方材と他方材の連結構造において、組金具と補強板を併用して、さらに補強板を取り付けるためのネジ釘は、二部材の境界面に対して斜方向に差し込むことで、連結部に加わるせん断荷重により、ネジ釘には引張荷重が発生する。この引張荷重は、ネジ釘の側周面に形成されたネジ山を介して広範囲に分散していき、境界面付近での荷重の集中が回避され、部材の割れを抑制できる。
【００２４】
補強板には、ネジ釘を差し込むための斜め孔を形成する必要はあるが、補強板自体は単純な板状であり、安価に製造することができる。また補強板の取り付けも、一方材や他方材に向けてネジ釘を差し込むだけで、しかもこの作業は、製材段階でも実施できる。そのため現地での手間を増やすこともなく、補強板の導入に伴うコストアップは、最小限に留めることができる。
【００２５】
請求項２記載の発明のように、組金具と補強板をつなぐ接続具としてシャフトを用いることで、連結部の弾性変形などで組金具が一時的に部材から離れた場合でも、シャフトが補強板に差し込まれた状態は維持され、せん断荷重を円滑に伝達可能で、柔軟性に優れている。また請求項３記載の発明のように、接続具として接続ボルトを用いて、組金具と補強板を一体化することで、補強板が組金具の一部として機能して、連結部の剛性などを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による連結構造の具体例を示す斜視図である。
【図２】図１の他方材に補強板などを組み込んでいく過程を示す斜視図である。
【図３】図１の一方材に補強板などを組み込んでいく過程を示す斜視図である。ただし図１とは反対側から見た状態で描いてある。
【図４】図１の一方材と他方材を連結する直前の状態を示す斜視図である。
【図５】図１の一方材と他方材が連結した状態を示す斜視図である。
【図６】図５の中央部の縦断面図である。
【図７】図５の連結構造に過大な引張荷重が作用して、一方材と他方材に隙間が生じた状態の縦断面図である。
【図８】図１とは異なる連結構造を示す斜視図で、一方材側と他方材側のいずれも、補強板を上下に二枚配置している。
【図９】図８の一方材と他方材を連結した後の中央部の縦断面図である。
【図１０】一方材と他方材の端面同士を接触させて、直線状につなぐ連結構造を示す斜視図である。
【図１１】図１０の一方材と他方材を連結した後の中央部の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本発明による連結構造の具体例を示している。この図では、木造建築の骨格を構成する一方材４１と他方材５１をＬ字状に連結することを想定しており、柱に相当する一方材４１は垂直方向に伸び、梁に相当する他方材５１は水平方向に伸びている。そして一方材４１と他方材５１は、受け具２４と掛け具２５からなる組金具２０で連結するが、せん断荷重に対する強度を向上するため、一対の補強板１４、１５を併用している。
【００２８】
組金具２０を構成する受け具２４と掛け具２５は、いずれも鋼鉄製の角棒状で、その一端側には、先細り状のクサビ部２６を設け、他端側には、側面から飛び出した帯状のカゴ部２３を設け、それぞれのクサビ部２６を相手方のカゴ部２３に差し込むと、自重とクサビ部２６により、受け具２４と掛け具２５が自然に密着する。なお、この図の受け具２４と掛け具２５は同一形状で、一方だけを上下反転させて用途を変えている。そしてカゴ部２３が下端側に位置する受け具２４は、一方材４１の側面に取り付け、カゴ部２３が上端側に位置する掛け具２５は、他方材５１の端部中央に取り付ける。施工時は、吊り上げた他方材５１を徐々に下降させて一方材４１に近づけていき、上下のクサビ部２６を相手方のカゴ部２３に差し込み、一方材４１と他方材５１を密着させる。
【００２９】
組金具２０は、外観の向上や結露の防止などのため、その外縁をできるだけ覆い隠すことが好ましい。そこで他方材５１の端部中央には、組金具２０全体を収容可能な収容溝５２を加工してある。収容溝５２の奥行きは、組金具２０の厚さ（他方材５１の長手方向に沿う方向）に揃えてあり、また収容溝５２よりも外側では、他方材５１の端面が一方材４１の側面に接触する。そのため連結部の剛性が向上するほか、側面からは組金具２０を視認できない。
【００３０】
組金具２０を強固に取り付けるため、一方材４１や他方材５１にはラグスクリュー３１を埋め込む。ラグスクリュー３１は円柱状の金属棒で、その側周面には、螺旋状に伸びる凸条３２を形成してあるほか、埋め込みの際にスパナなどの工具を掛けるため、一端に六角形の頭部３３を形成してある。そしてラグスクリュー３１を埋め込むため、一方材４１と他方材５１のいずれにも、丸穴４３、５３を加工する。丸穴４３、５３の内径は、ラグスクリュー３１の外径（凸条３２を除く）とほぼ等しく、凸条３２だけが丸穴４３、５３の外周に食い込んでいく。
【００３１】
組金具２０とラグスクリュー３１は、長ボルト２１で一体化する。そのためラグスクリュー３１の頭部３３中心には、ネジ穴３４を形成してある。ネジ穴３４の入り口付近は、長ボルト２１の軸部を余裕で差し込める内径となっており、その奥にメネジを形成してある。その結果、長ボルト２１の延長が増大して、その弾塑性変形が容易になり、連結部に過大な荷重が加わった際、衝撃を吸収しやすくなる。また受け具２４や掛け具２５の側面には、長ボルト２１を差し込むため、上下二箇所に軸孔２７を形成してあり、その入り口側には、長ボルト２１の頭部を収容するため、内径を拡大した丸溝２９を形成してある。
【００３２】
一方材４１と他方材５１の連結部において、相手方の部材と向かい合う面を境界面４５、５５と規定する。この図では、一方材４１の側面と他方材５１の端面が対向しており、他方材５１の端面が境界面５５となるほか、一方材４１の側面のうち、他方材５１の端面と対向する範囲も境界面４５となる。なお他方材５１の境界面５５については、収容溝５２の奥面も含まれるものとする。
【００３３】
補強板１４、１５は長円形の金属板で、ネジ釘１９を用いて、一方材４１側と他方材５１側のそれぞれに一枚ずつ取り付ける。ネジ釘１９は、境界面４５、５５に対して直角に差し込む訳ではなく、あえて斜方向に差し込む。そのため、他方材５１に下向きの荷重が作用すると、ネジ釘１９にはせん断荷重のほか、引張荷重も作用する。この引張荷重は、ネジ釘１９のネジ山全域で受け止められるため、一方材４１や他方材５１の限られた範囲に荷重が集中することを防止できる。
【００３４】
ネジ釘１９を差し込むため、補強板１４、１５には、境界面４５、５５に対して斜方向に伸びるガイド孔１３を形成してある。ガイド孔１３は、ネジ釘１９の頭部が通過できない内径で、その一端には、ネジ釘１９の頭部を収容するため、直径を広げたザグリ１７を形成してある。なお図の補強板１４、１５は、両側とも同一形状で、一方だけを上下反転させて使用しており、一枚当たりガイド孔１３とザグリ１７を三組設けてある。
【００３５】
ネジ釘１９に作用する引張荷重を増大させるには、境界面４５、５５とガイド孔１３の交角をできるだけ小さくすべきである。ただし補強板１４、１５の厚さや施工時の作業性など、様々な制約が伴うため、交角は３０度から６０度の範囲となることが多い。また組金具２０は、一方材４１や他方材５１と広範囲で接触させて剛性を向上すべきである。そのため補強板１４、１５は、境界面４５や、収容溝５２の奥面を削り込んだ段差４４、５４の中に収容する。そのほか、ネジ釘１９を差し込む作業を考慮して、収容溝５２の幅は、補強板１５の幅に合わせている。
【００３６】
組金具２０と補強板１４、１５の間で、せん断荷重を伝達する接続具については、円柱状のシャフト３６を用いる。シャフト３６は、短ボルト２２で受け具２４や掛け具２５の背面に固定され、さらに補強板１４、１５に形成された抜け孔１６に嵌め込む。抜け孔１６は、シャフト３６が自在に抜き差し可能な内径としてあり、過大な荷重で連結部に隙間が生じた場合でも、せん断荷重を伝達できる。
【００３７】
短ボルト２２を差し込むため、受け具２４や掛け具２５のほぼ中央には、軸孔２８と丸溝２９を形成してあり、さらにシャフト３６の一端中心には、短ボルト２２と螺合するメネジ３７を形成してある。また一方材４１と他方材５１のいずれも、段差４４、５４の奥には、シャフト３６の先端部分を収容する奥穴４６、５６を加工してある。奥穴４６、５６の内径は、シャフト３６に対して余裕を持たせても構わない。
【００３８】
図２は、図１の他方材５１に補強板１５などを組み込んでいく過程を示している。上下二本のラグスクリュー３１は、その右端を丸穴５３の入り口に接触させ、次に頭部３３に工具を掛けて回転させながら埋め込んでいく。埋め込みを終了した際、頭部３３の端面は、収容溝５２の奥面と同一に揃うようにする。さらに収容溝５２奥の段差５４に補強板１５を収容した後、そのガイド孔１３にネジ釘１９を差し込み、補強板１５を固定する。このネジ釘１９は、図のように上方から差し込む。
【００３９】
掛け具２５は、カゴ部２３を上に向けた姿勢として、その中間付近に短ボルト２２でシャフト３６を取り付ける。次に、掛け具２５の上下端付近に位置する軸孔２７に長ボルト２１を差し込み、その先端をラグスクリュー３１のネジ穴３４に螺合させると、収容溝５２の中に掛け具２５が組み込まれる。その際、掛け具２５の背面は、ラグスクリュー３１の端面のほか補強板１５の側面と接触して、さらにシャフト３６は、補強板１５の抜け孔１６に差し込まれる。
【００４０】
図３は、図１の一方材４１に補強板１４などを組み込んでいく過程を示している。ただし図１とは反対側から見た状態で描いてある。一方材４１の側面には、補強板１４を収容する段差４４を加工してあり、その上下には、ラグスクリュー３１を埋め込むための丸穴４３を加工してある。なおラグスクリュー３１の埋め込みを終了した際、頭部３３の端面は、一方材４１の側面と同一に揃うようにする。さらに段差４４に補強板１４を収容した後、そのガイド孔１３にネジ釘１９を差し込み、補強板１４を固定する。このネジ釘１９は、先の図２とは逆に下方から差し込む。
【００４１】
受け具２４は、クサビ部２６を上に向けた姿勢として、その中間付近に短ボルト２２でシャフト３６を取り付ける。次に、受け具２４の上下に位置する軸孔２７に長ボルト２１を差し込み、その先端をラグスクリュー３１のネジ穴３４に螺合させると、一方材４１の側面に受け具２４が組み込まれる。その際、シャフト３６は、補強板１４の抜け孔１６に差し込まれる。
【００４２】
図４は、図１の一方材４１と他方材５１を連結する直前の状態を示している。一方材４１には、図３のように受け具２４を組み込み、他方材５１には、図２のように掛け具２５を組み込んだ後、他方材５１を一方材４１よりも高く吊り上げてから徐々に下降させ、それぞれのクサビ部２６を相手方のカゴ部２３に差し込むと、クサビ部２６やカゴ部２３の傾斜により、他方材５１の端面が一方材４１の側面に引き寄せられ、一方材４１と他方材５１が連結される。
【００４３】
図５は、図１の一方材４１と他方材５１が連結した状態を示している。最終的にはこの図のように、一方材４１の側面から他方材５１が水平に突出したＬ字状の連結構造が完成する。完成後、受け具２４と掛け具２５で構成される組金具２０は、収容溝５２の中に位置するため、側面からは全く視認できない。また補強板１４、１５やネジ釘１９は、完全に内部に埋め込まれている。なお実際の組金具２０は、他方材５１の浮き上がりを防止するため、別途にピンを打ち込むなどの対策を講じる。
【００４４】
図６は、図５の中央部の縦断面である。組金具２０のうち受け具２４は、一方材４１の側面に取り付けられ、掛け具２５は、他方材５１の端部に加工した収容溝５２の奥に取り付けられている。また受け具２４と掛け具２５は、上下のクサビ部２６とカゴ部２３が接触することで双方が自然に引き寄せられ、密着状態を維持する。なお収容溝５２の奥行きは、組金具２０の厚さと等しく、収容溝５２よりも外側では、他方材５１の端面が一方材４１の側面に接触する。
【００４５】
受け具２４と掛け具２５のいずれも、その背面に埋め込んだ上下二本のラグスクリュー３１を介して一方材４１や他方材５１に取り付けてあり、荷重の集中を回避できるほか、経年による木材の変形の影響も受けにくい。また、組金具２０とラグスクリュー３１を一体化する長ボルト２１は、受け具２４と掛け具２５の接触面に設けた丸溝２９に差し込まれ、ラグスクリュー３１内部のネジ穴３４に螺合している。なお、ネジ穴３４の入り口付近は内径をやや大きくしてあり、その奥にメネジを形成してある。そのため長ボルト２１の全長が増大して、弾塑性変形がしやすくなる。
【００４６】
補強板１４、１５は、受け具２４と掛け具２５のそれぞれの背面付近に加工した段差４４、５４の中に収容され、段差４４、５４の奥面のほか、受け具２４や掛け具２５の背面とも接触している。また補強板１４、１５は、斜方向に差し込まれたネジ釘１９で一方材４１や他方材５１に取り付けてある。さらに補強板１４、１５の抜け孔１６には、シャフト３６が差し込まれている。シャフト３６は、短ボルト２２を介して受け具２４や掛け具２５と一体化しており、しかもシャフト３６と抜け孔１６は、摺動できるよう直径を調整してある。そのため他方材５１に作用するせん断荷重は、補強板１５からシャフト３６を経て組金具２０に伝達していく。
【００４７】
一枚の補強板１４、１５は、三本のネジ釘１９で一方材４１や他方材５１に取り付けており、このネジ釘１９は全て、図の右下と左上を結ぶ方向に伸びている。そのため、他方材５１に下向きの荷重が作用すると、ネジ釘１９にはせん断荷重のほか、引張荷重も作用する。ネジ釘１９の太さは限られるため、せん断荷重に対する強度も限られるが、引張荷重に対しては強度を発揮しやすい。しかもネジ釘１９のネジ山は、広い範囲で一方材４１や他方材５１に食い込み、境界面４５、５５付近に荷重が集中することもなく、一方材４１や他方材５１の割れを抑制できる。
【００４８】
ネジ釘１９に作用する引張荷重を増大させるには、ネジ釘１９をできるだけ垂直方向に差し込むことが好ましい。しかし補強板１４、１５の厚さや、施工時の作業性を考慮する必要があり、境界面４５、５５とネジ釘１９の交角は、３０度から６０度の範囲となることが多い。またネジ釘１９の頭部は、ザグリ１７の中に埋め込まれており、連結作業に影響を与えることはない。
【００４９】
図７は、図５の連結構造に過大な引張荷重が作用して、一方材４１と他方材５１に隙間が生じた状態の縦断面である。この図の連結構造は、過大な荷重が作用した際、他方材５１側に差し込まれた長ボルト２１を弾塑性変形させて、エネルギーを吸収することを想定しており、掛け具２５から他方材５１側に差し込む長ボルト２１と短ボルト２２は、降伏点の低い鋼材を使用している。
【００５０】
実際に長ボルト２１が引き伸ばされると、この図のように、受け具２４は一方材４１からわずかに離れるに過ぎない。しかし他方材５１については、右側の長ボルト２１や短ボルト２２の変形により、掛け具２５から大きく離れ、多大なエネルギーが吸収される。なおこの状態においても、受け具２４と掛け具２５は密着を維持する。さらに、受け具２４や掛け具２５と一体化したシャフト３６は、抜け孔１６の中を変位するものの、これまでと同様にせん断荷重を伝達するため、他方材５１が過度に傾くこともない。
【００５１】
図８は、図１とは異なる連結構造を示している。ここでも一方材４１と他方材５１をＬ字状に連結する点や、補強板１４、１５を固定するネジ釘１９を斜方向に差し込む点は、何ら変わりがない。しかし一方材４１側と他方材５１側のいずれも、補強板１４、１５を上下に二枚配置している点が異なる。この補強板１４、１５は、一方材４１側と他方材５１側とも同一形状だが、一方だけを上下反転させて組み込んでおり、さらに段差４４、５４の加工を簡素化するため、外縁を円形としている。また補強板１４、１５の直径を抑制するため、ザグリ１７とガイド孔１３は、左右二組としている。そのほか受け具２４や掛け具２５は、補強板１４、１５に対応して、上下に二本のシャフト３６を取り付ける構造としてある。
【００５２】
図９は、図８の一方材４１と他方材５１を連結した後の中央部の縦断面である。図８の一方材４１と他方材５１を連結すると、その外観は図５とほぼ同じになる。ただし縦断面においては、補強板１４、１５が上下に二枚並び、せん断荷重に対する強度が一段と向上している。また、過大な荷重で連結部に隙間が生じた場合でも、図７と同様、シャフト３６は抜け孔１６の中を変位して、せん断荷重の伝達を担うため、他方材５１の傾きを抑制できる。なおネジ釘１９は、一方材４１や他方材５１の中心から離れて配置してあり、ラグスクリュー３１などと干渉を防いでいる。
【００５３】
図１０は、一方材４１と他方材５１の端面同士を接触させて、直線状につなぐ連結構造を示している。ここでも、受け具２４と掛け具２５からなる組金具２０を用いて、一方材４１と他方材５１を連結する点や、補強板１４、１５を固定するネジ釘１９を斜方向に差し込む点は、何ら変わりがない。ただし受け具２４や掛け具２５に補強板１４、１５を取り付ける接続具については、接続ボルト３８を使用しており、補強板１４、１５は、受け具２４や掛け具２５の背面と一体化する。なお接続ボルト３８を差し込むため、受け具２４や掛け具２５のほぼ中央には、丸溝２９と軸孔２８を上下二箇所に設けてあり、さらに補強板１４、１５の上下二箇所には、メネジ１８を設けてある。そのほか補強板１４、１５は、一方材４１側と他方材５１側とも同一形状である。
【００５４】
図１１は、図１０の一方材４１と他方材５１を連結した後の中央部の縦断面である。一方材４１と他方材５１は、直線状に連結されているほか、補強板１４、１５は、接続ボルト３８を介して受け具２４や掛け具２５と一体化している。そのため組金具２０は、ラグスクリュー３１と補強板１４、１５の両方で一方材４１や他方材５１に固定され、長ボルト２１は、極限状態でのみ弾塑性変形を生じる。
【符号の説明】
【００５５】
１３  ガイド孔
１４  補強板（一方材側）
１５  補強板（他方材側）
１６  抜け孔
１７  ザグリ
１８  メネジ（補強板の側面）
１９  ネジ釘
２０  組金具
２１  長ボルト
２２  短ボルト
２３  カゴ部
２４  受け具
２５  掛け具
２６  クサビ部
２７  軸孔（長ボルト用）
２８  軸孔（短ボルト・接続ボルト用）
２９  丸溝
３１  ラグスクリュー
３２  凸条
３３  頭部
３４  ネジ穴
３６  シャフト（接続具）
３７  メネジ（シャフトの端面）
３８  接続ボルト（接続具）
４１  一方材
４３  丸穴
４４  段差
４５  境界面
４６  奥穴
５１  他方材
５２  収容溝
５３  丸穴
５４  段差
５５  境界面
５６  奥穴
【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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【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】
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