(57)【要約】【課題】木質梁を大スパン化する【解決手段】木質柱２０を構成する下側柱２０Ｂの頭部２０ＢＣの荷重支持部５２に、跳出梁３０Ａの荷重支持部が載せられて柱梁接合部材によって剛接合されている。また、跳出梁３０Ａに中間梁３０Ｂが梁接合部材２００によってピン接合されている。よって、木質梁３０はゲルバー梁となり撓みが抑えられ、木質梁３０を大スパン化することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重を支持する柱側荷重支持部の周囲に被覆層が設けられた木質柱と、
荷重を支持する梁側荷重支持部の周囲に被覆層が設けられ、前記木質柱の頭部の前記柱側荷重支持部に前記梁側荷重支持部が載せられて接合され、両側に延出する第一木質梁と、
荷重を支持する梁側荷重支持部の周囲に被覆層が設けられ、前記第一木質梁に隣接して配置された第二木質梁と
前記第一木質梁と前記第二木質梁との前記梁側荷重支持部同士を接合する接合手段と、
を備える柱梁接合構造。
【請求項２】
前記接合手段は、
梁幅方向を板厚方向として配置され、前記第一木質梁及び前記第二木質梁の端部に形成された縦スリットへ装着され、前記梁側荷重支持部同士を接合する接合プレートと、
前記接合部プレートの上端部に梁成方向を板厚方向として設けられ、前記第一木質梁及び前記第二木質梁の少なくとも一方の前記梁側荷重支持部の上端部に板面が接触する上部プレートと、
を備える請求項１に記載の柱梁接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱梁接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、集成材梁の端部に位置する端部材を集成材柱に貫通させ剛接合した接合部構造が開示されている。この先行技術では、集成材柱は端部材を挟んで上下に分割され、その互いに対向する面からは端部材が嵌合する切込みが２方向に軸方向に入れられている。更に、端部材は両集成材柱に上下から挟み込まれ、梁成方向に貫通し、両集成材柱間に軸方向に挿通するボルトが締め付けられて両集成材柱に接合されている（特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献２には、木柱の側面に木製ガゼット梁の一端面を当接し、このガゼット梁の他端面にＬ字状鋼接合プレートの立ち上がり部を当てがい、その立ち上がり部、ガゼット梁、木柱にボルトを貫通してナット締めした木柱梁の剛接合構造が開示されている。この先行技術では、接合プレートの水平部に横架梁端部を載せてビス止めするとともに、横架梁端部とガセット梁に亘って鋼プレートを当てがってビス止めしている（特許文献２を参照）。
【０００４】
ここで、木質梁は大スパン化すると、撓みが大きく、梁断面を大きくする必要がある。また、集成材梁などの木質梁は、製造装置や製造設備などの関係で、大スパンの木質梁を作製することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１８５１１５号公報
【特許文献２】特開平２−０３０４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実を鑑み、木質梁を大スパン化することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、荷重を支持する柱側荷重支持部の周囲に被覆層が設けられた木質柱と、荷重を支持する梁側荷重支持部の周囲に被覆層が設けられ、前記木質柱の頭部の前記柱側荷重支持部に前記梁側荷重支持部が載せられて接合され、両側に延出する第一木質梁と、荷重を支持する梁側荷重支持部の周囲に被覆層が設けられ、前記第一木質梁に隣接して配置された第二木質梁と前記第一木質梁と前記第二木質梁との前記梁側荷重支持部同士を接合する接合手段と、を備える。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、木質柱の柱側荷重支持部の頭部に梁側荷重支持部が載せられ接合されることで、第一木質梁は跳ね出し梁となる。よって、木質柱の側面に木質梁がピン接合された構成と比較し、第一木質梁の撓みが抑えられるので、大スパン化することができる。
【０００９】
また、跳ね出し梁である第一木質梁に第二木質梁が接合されることで、大スパン化される。
【００１０】
また、第二木質梁の両端部に、それぞれ跳ね出し梁である第一木質梁の端部を接合することでゲルバー梁となり、撓みが抑えられるので、更に大スパン化することができる。
【００１１】
請求項２の発明は、前記接合手段は、梁幅方向を板厚方向として配置され、前記第一木質梁及び前記第二木質梁の端部に形成された縦スリットへ装着され、前記梁側荷重支持部同士を接合する接合プレートと、前記接合部プレートの上端部に梁成方向を板厚方向として設けられ、前記第一木質梁及び前記第二木質梁の少なくとも一方の前記梁側荷重支持部の上端部に板面が接触する上部プレートと、を備える。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、接合プレートにかかる鉛直荷重の一部を上部プレートが負担する。よって、第一木質梁と第二木質梁との接合強度が向上する。また、梁側荷重支持部への接合プレートの接合を簡略化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、木質梁を大スパン化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の木造建築物の柱梁架構を模式的に示す立面図である
【図２】木質柱と跳出梁との接合部を示す分解斜視図である。
【図３】木質柱と跳出梁との接合部を示す梁方向に沿った縦断面図である。
【図４】跳出梁と中間梁との接合部を示す分解斜視図である。
【図５】跳出梁と中間梁との接合部を示す梁方向に沿った縦断面図である。
【図６】梁接合部材を示す（Ａ）は斜視図であり（Ｂ）は側面図である。
【図７】（Ａ）は木質柱を構成する集成材を示す一部断面で示す斜視図であり、（Ｂ）は木質梁を構成する集成材を示す一部断面で示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の柱梁接合構造が適用された木造建築物の柱梁架構について説明する。なお、以降の説明で「剛接合」及び「ピン接合」は、構造計算上の接合構造のことを指す。
【００１６】
図１に示すように、木造建築物１０は、木質柱２０と木質梁３０とで構成された柱梁架構１２を有し、木質梁３０にスラブ１４が支持されている（図３及び図７（Ｂ）も参照）。
【００１７】
木質柱２０は、上側柱２０Ａと下側柱２０Ｂとに分断され、これら上側柱２０Ａと下側柱２０Ｂと間に木質梁３０が通された構造となっている。木質梁３０は、下側柱２０Ｂに載せられ下側柱２０Ｂに剛接合された跳出梁（はねだしばり）３０Ａと、左右の跳出梁３０Ａの端部３０ＡＤの間に配置され跳出梁３０Ａの端部３０ＡＤに両端部３０ＢＤがピン接合された中間梁３０Ｂと、で構成されている。よって、柱梁架構１２を構成する木質梁３０はゲルバー梁となっている。
【００１８】
木質柱２０及び木質梁３０は、図７に示す耐火集成材５０、５１で構成されている。
【００１９】
［耐火集成材］
つぎに、木質柱２０及び木質梁３０を構成する耐火集成材５０、５１について、図７を用いて説明する。
【００２０】
図７に示すように、耐火集成材５０、５１は、荷重を支持する荷重支持部（心材部）５２と、荷重支持部５２の周囲に設けられた耐火被覆層７０と、を有している。また、耐火被覆層７０は、モルタルバー６０が埋設された燃止層（もえどまりそう）５４と燃代層（もえしろそう）５６とで構成されている。
【００２１】
荷重支持部５２は耐火集成材５０、５１の中心部分に設けられ、燃止層５４は荷重支持部５２の外側に荷重支持部５２を取り囲むように設けられ、燃代層５６は燃止層５４の外側に燃止層５４を取り囲むように設けられている。
【００２２】
なお、木質梁３０に用いる耐火集成材５１は、燃代層５６及び燃止層５４で構成された耐火被覆層７０が、スラブ１４を支持する上部側に設けられていない以外は、木質柱２０に用いる耐火集成材５０と同様の構成である（図７（Ｂ）を参照）。
【００２３】
そして、このような三層構造の耐火集成材５０、５１は、火災時には、外側の燃代層５６が燃焼し炭化して炭化層となることで断熱効果を発揮すると共に、燃止層５４を構成するモルタルバー６０が熱を吸収しながら燃焼を停止させることで、中心部にある荷重を支持する荷重支持部５２が火災から保護されるようになっている。
【００２４】
（耐火集成材の作製方法及び材質）
耐火集成材５０、５１の作製方法及び材質は、限定されるものではないが、つぎに一例を説明する。
【００２５】
荷重支持部５２は、木材からなる心材７２を積層し圧締（接着剤を塗布した被着材に圧力を加えて密着させ、接着剤が充分硬化するのをまって接着を完了する操作）する。そして、燃止層５４及び燃代層５６を木材からなる燃代材７４を荷重支持部５２の周囲に燃止層５４（モルタルバー６０）と共に積層し接着する。
【００２６】
耐火集成材５０、５１の心材７２及び燃代材７４は、木材によって形成されていればよい。例えば、心材７２及び燃代材７４は、米松、唐松、檜、杉、あすなろ等の一般の木造建築に用いられる木材（以下、「一般木材」とする）によって構成されている。
【００２７】
また、燃止層５４は、火炎及び熱の進入を抑えて燃え止まり効果を発揮できる層であればよい。例えば、燃止層５４は、難燃性を有する層や熱の吸収が可能な層であればよい。
【００２８】
難燃性を有する層としては、木材に難燃薬剤を注入して不燃化処理した難燃薬剤注入層が挙げられる。また、熱の吸収が可能な層は、一般木材よりも熱容量が大きな材料、一般木材よりも断熱性が高い材料、一般木材よりも熱慣性が高い材料やこれらの材料と一般木材とを組み合わせた材料などが挙げられる。更に、難燃性を有する層と、熱の吸収が可能な層と、を組み合わせて燃止層を形成してもよい。
【００２９】
また、上述した一般木材よりも熱容量が大きな材料としては、モルタル、石材、ガラス、繊維補強セメント、石膏等の無機質材料、各種の金属材料などが挙げられる。一般木材よりも断熱性が高い材料としては、珪酸カルシウム板、ロックウール、グラスウールなどが挙げられる。一般木材よりも熱慣性が高い材料としては、セランガンバツ、ジャラ、ボンゴシ等の木材が挙げられる。
【００３０】
なお、図７以外の図では、煩雑になるのを避けるため、心材７２、燃代材７４、燃止層５４及び燃代層５６を省略し簡略化して図示されている。
【００３１】
［柱と跳出梁との接合］
つぎに、木質柱２０と跳出梁３０Ａとの接合について、図２及び図３を用いて説明する。
【００３２】
図２及び図３に示すように、木質柱２０と跳出梁３０Ａとを接合する柱梁接合部材１００は、矩形状の底板プレート１１０と、底板プレート１１０の中央に設けられた円筒状の筒部１２０と、を有する構造となっている。底板プレート１１０の角部には、板厚方向に貫通する取付孔１１２（図２参照）が形成されている。また、筒部１２０には、梁幅方向（径方向）に貫通する接合孔１２２Ａ，１２２Ｂが形成されている。
【００３３】
下側柱２０Ｂの頭部２０ＢＣの荷重支持部５２には、柱梁接合部材１００の底板プレート１１０が固定される凹状の座彫部１３０が形成されている。また、跳出梁３０Ａの下部における下側柱２０Ｂの頭部２０ＢＣが接続される部位には、耐火被覆層７０（燃代層５６及び燃止層５４）が切り欠かれ、荷重支持部５２が露出している。なお、切り欠いた部位を切欠部１３２とする。
【００３４】
跳出梁３０Ａの荷重支持部５２には、上下方向に貫通し、柱梁接合部材１００の筒部１２０が挿入される梁側挿入孔１３４が削孔されている。また、上側柱２０Ａの下端部２０ＡＣの荷重支持部５２には、柱梁接合部材１００の筒部１２０の先端部１２０Ａが挿入される柱側挿入穴１３８が削孔されている。
【００３５】
更に、図２に示すように、跳出梁３０Ａには、筒部１２０の貫通孔１２２Ｂ（図３も参照）に対応する位置に、梁幅方向に貫通する梁側接合孔１３６が削孔されている。また、上側柱２０Ａにも、筒部１２０の貫通孔１２２Ｂ（図３も参照）に対応する位置に、柱幅方向に貫通する柱側接合孔１３７が削孔されている。
【００３６】
（跳出梁と柱との接合方法）
つぎに、跳出梁３０Ａと木質柱２０との接合方法の一例について説明する。
【００３７】
図２及び図３に示すように、下側柱２０Ｂの頭部２０ＢＣの座彫部１３０に、柱梁接合部材１００の底板プレート１１０を嵌め込み、取付孔１１２にラグスクリュー１０２（図３参照）を挿通させ、底板プレート１１０を座彫部１３０に固定する。
【００３８】
跳出梁３０Ａの荷重支持部５２の梁側挿入孔１３４に、下側柱２０Ｂの頭部２０ＢＣに接合されている柱梁接合部材１００の筒部１２０を挿入し、跳出梁３０Ａの切欠部１３２に下側柱２０Ｂの頭部２０ＢＣを嵌め込む。そして、梁側接合孔１３６（図２参照）と筒部１２０の貫通孔１２２Ｂとにドリフトピン１４０Ｂを圧入し、下側柱２０Ｂと跳出梁３０Ａとを接合する。
【００３９】
また、跳出梁３０Ａの上側に突出した柱梁接合部材１００の筒部１２０の先端部１２０Ａに、上側柱２０Ａの柱側挿入穴１３８を挿入して位置決めしたのち、柱側接合孔１３７（図２参照）と筒部１２０の貫通孔１２２Ａとにドリフトピン１４０Ａを圧入し、上側柱２０Ａを接合する。
【００４０】
なお、梁側接合孔１３６及び柱側挿入穴１３８等に仮ピンを挿入し仮固定して位置決めしたのち、仮ピンを抜いて、本設のドリフトピン１４０Ａ、１４０Ｂを圧入してもよい。
【００４１】
また、各ドリフトピン１４０Ａ、１４０Ｂの長さは、荷重支持部５２の幅と略同じとであり、耐火被覆層７０（の燃代層５６（図７参照））にかからないように埋設される。よって、梁側接合孔１３６及び柱側接合孔１３７には、図示してない木質栓等を埋め、穴を塞いでいる。
【００４２】
［跳出梁と中間梁柱との接合］
つぎに、跳出梁３０Ａと中間梁３０Ｂとの接合について、図４〜図６を用いて説明する。
【００４３】
図４〜図６に示すように、跳出梁３０Ａと中間梁３０Ｂとを接合する梁接合部材２００は、梁幅方向（水平方向）を板厚方向として配置された矩形状の接合プレート２１０と、接合プレート２１０の上端部２１０Ａの半分に設けられ梁成方向（上下方向）を板厚方向とした配置された上部プレート２２０と、を有する構造となっている。すなわち、梁接合部材２００を梁方向に見ると、半分はＴ字形状を成し、半分はＩ字形状を成している。また、接合プレート２１０には、板厚方向に貫通する貫通孔２１２Ａ，２１２Ｂが複数形成されている。
【００４４】
図４に示すように、跳出梁３０Ａの端部３０ＡＤと中間梁３０Ｂの端部３０ＢＤの荷重支持部５２には、梁接合部材２００の接合プレート２１０が挿入される縦スリット３２Ａ，３２Ｂが、それぞれ形成されている。更に、図４及び図５に示すように、中間梁３０Ｂの端部３０ＢＤの荷重支持部５２の上端部には、梁接合部材２００の上部プレート２２０が収まる凹状の座彫部２３０が形成されている。
【００４５】
また、図４に示すように、跳出梁３０Ａ及び中間梁３０Ｂには、梁接合部材２００の接合プレート２１０の貫通孔２１２Ａ，２１２Ｂに対応する位置に、梁幅方向に貫通する梁側接合孔２３２Ａ，２３２Ｂがそれぞれ削孔されている。
【００４６】
（跳出梁と中間梁との接合方法）
つぎに、跳出梁３０Ａと中間梁３０Ｂとの接合方法の一例について説明する。
【００４７】
図４に示すように、中間梁３０Ｂの端部３０ＢＤの縦スリット３２Ｂに、梁接合部材２００の接合プレート２１０を差し込むと共に、上部プレート２２０を座彫部２３０に嵌め込む。そして、梁側接合孔２３２Ｂと接合プレート２１０の貫通孔２１２Ｂとに図示していない仮ピンを挿入し梁接合部材２００を仮固定する。
【００４８】
中間梁３０Ｂの端部３０ＢＤに仮固定された梁接合部材２００の接合プレート２１０を跳出梁３０Ａの端部３０ＡＤの縦スリット３２Ａに上方から差し込む。そして、図示していない仮ピンを、梁側接合孔２３２Ａと接合プレート２１０の貫通孔２１２Ａとに挿入し仮固定する。
【００４９】
跳出梁３０Ａと中間梁３０Ｂとを位置決め後に、仮ピンを抜いて本設のドリフトピン２４０Ａ，２４０Ｂを圧入し、跳出梁３０Ａと中間梁３０Ｂとを接合する。
【００５０】
なお、各ドリフトピン２４０Ａ，２０４Ｂの長さは、荷重支持部５２の梁成方向の幅と略同じとであり、耐火被覆層７０（の燃代層５６（図７参照））にかからないように埋設される。よって、梁側接合孔２３２Ａ、２３２Ｂには、図示してない木質栓等を埋めて、穴を塞ぐ。
【００５１】
なお、上記では、先に中間梁３０Ｂの端部３０ＢＤの梁接合部材２００を仮固定したが、これに限定されない。先に跳出梁３０Ａの端部３０ＡＤに梁接合部材２００を仮固定してもよい。或いは、中間梁３０Ｂの端部３０ＢＤと跳出梁３０Ａの端部３０ＡＤと突き合わせて仮位置決めした状態で、梁接合部材２００の接合プレート２１０を縦スリット３２Ａ、３２Ｂに差し込んでもよい。
【００５２】
＜作用及び効果＞
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００５３】
跳出梁３０Ａの下部の耐火被覆層７０（燃代層５６及び燃止層５４）が切り欠かれることによって切欠部１３２が形成され、荷重支持部５２が露出している。そして、この切欠部１３２に木質柱２０の下側柱２０Ｂの頭部２０ＢＣが嵌め込まれ、下側柱２０Ｂの頭部２０ＢＣの荷重支持部５２に固定された柱梁接合部材１００によって、下側柱２０Ｂと跳出梁３０Ａとが接合されている。
【００５４】
つまり、木質柱２０の下側柱２０Ｂの頭部２０ＢＣの荷重支持部５２に、跳出梁３０Ａの荷重支持部５２が載せられ、柱梁接合部材１００によって荷重支持部５２同士が剛接合されている。
【００５５】
よって、木質梁３０を構成する跳出梁３０Ａは跳ね出し梁となる。したがって、木質柱の側面に木質梁がピン接合された構成と比較し、跳出梁３０Ａの撓みが抑えられるので、梁断面を大きくすることなく（梁成を高くすることなく）、大スパン化することができる。
【００５６】
また、左右の跳出梁３０Ａの端部３０ＡＤの間に中間梁３０Ｂをピン接合することで、木質梁３０はゲルバー梁となり撓みが抑えられるので、木質梁３０を更に大スパン化することができる。
【００５７】
また、梁接合部材２００の接合プレート２１０にかかる鉛直荷重の一部を、荷重支持部５２に板面が接触する上部プレート２２０が負担する。よって、跳出梁３０Ａと中間梁３０Ｂとの接合強度が向上する。また、接合プレート２１０を接合するドリフトピン２４０Ａ，２０４Ｂの本数を、上部プレート２２０がない場合と比較し、削減することができる。
【００５８】
また、上部プレート２２０が設けられない跳出梁３０Ａを先行して建て方をすることで、差し込む側の中間梁３０Ｂの建て方を落とし込みとすることが可能となる。
【００５９】
ここで、上述したように、本発明を適用することで、木質梁３０を大スパン化することができる。よって、製造施設の能力で実現が困難であった大スパンの木質梁が、新らたに設備投資を行うことなく、現状の製造施設で実現できる。したがって、木造建築物の建築プランの自由度が向上する。
【００６０】
また、木質柱２０と木質梁３０を構成する跳出梁３０Ａとの接合、及び木質梁３０を構成する跳出梁３０Ａと中間梁３０Ｂとの接合は、いずれも荷重支持部５２同士を接合している。また、ドリフトピン１４０Ａ，１４０Ｂ，２４０Ａ，２４０Ｂは埋め込まれ露出していない。更に、梁側接合孔１３６及び柱側接合孔１３７、梁側接合孔２３２Ａ、２３２Ｂには木栓などが埋められ、穴が塞がれている。よって、木質柱２０と木質梁３０とは、接合部においても、柱梁接合部材１００、梁接合部材２００、及びドリフトピン１４０Ａ，１４０Ｂ，２４０Ａ，２４０Ｂが露出することなく、耐火被覆層７０（燃代層５６、燃止層５４）で覆われている。
【００６１】
したがって、接合部においても、火災時には外側の燃代層５６が燃焼し炭化して炭化層となることで断熱効果を発揮すると共に、燃止層５４を構成するモルタルバー６０が熱を吸収しながら燃焼を停止させることで、中心部にある荷重を支持する荷重支持部５２が火災から保護される。
【００６２】
＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００６３】
例えば、耐火集成材５０、５１は図７に示す構成に限定されない。例えば、木製の荷重支持部の周りに耐火被覆した木材であってもよいし、薬剤を含浸させた木材であってもよい。より具体的には、例えば、荷重支持部の外側に木材に難燃薬剤を注入して不燃化処理した難燃薬剤注入層で構成された一層構造の耐火被覆層が設けられた構造であってもよい。また、集成材でなく単材の木質梁や木質柱であってもよい。要は、荷重支持部の周りに被覆層が設けられた木質柱及び木質梁であればよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、下側柱２０Ｂと跳出梁３０Ａとの荷重支持部５２同士は柱梁接合部材１００が剛接合したが、これに限定されない。柱梁接合部材１００以外の接合部材で剛接合してもよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、跳出梁３０Ａと中間梁３０Ｂとの荷重支持部５２同士を、梁接合部材２００によってピン接合したが、これに限定されない。梁接合部材２００以外の接合部材でピン接合してもよい。
【００６６】
例えば、上部プレートが接合プレートの上端部の全域に設けられた構成であってもよいし、上部プレートがない構成（接合プレートのみの構成）であってもよい。また、ドリフトピン以外、例えば、閂状の部材（例えば、鋼棒）やボルト及びナットで接合してもよい。要は、跳出梁３０Ａと中間梁３０Ｂとの荷重支持部５２同士が梁接合部材２００によってピン接合されていればよい。また、柱梁接合部材１００の底板プレート１１０は、ラグスクリュー１０２で座彫部１３０に固定されていたが、これに限定されない。ラグスクリュー以外のねじで固定されていてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、木質梁３０はゲルバー梁となっているが、これに限定されるものではない。ゲルバー梁以外の連続梁であってもよいし、単純梁であってもよい。例えば、跳出梁３０ＡＢの端部３０ＡＤ同士を接合してもよい。
【００６８】
更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない
【符号の説明】
【００６９】
１０      木造建築物
１２      柱梁架構
２０Ｂ    下側柱（木質柱）
３０Ａ    跳出梁（第一木質梁の一例）
３０Ｂ    中間梁（第二木質梁の一例）
３２Ａ    縦スリット
３２Ｂ    縦スリット
５２      荷重支持部（柱側荷重支持部、梁側荷重支持部）
７０      耐火被覆層（被覆層の一例）
２００      梁接合部材（接合手段の一例）
２１０      接合プレート
２２０      上部プレート
【図１】
2015175119.tif 000003
【図２】
2015175119.tif 000004
【図３】
2015175119.tif 000005
【図４】
2015175119.tif 000006
【図５】
2015175119.tif 000007
【図６】
2015175119.tif 000008
【図７】
2015175119.tif 000009