(57)【要約】【課題】たとえば木製柱部材と木製梁部材との接合において、柱・梁接合部のパネルゾーンを十分に補強することのできる接合構造。【解決手段】第１木製部材（１０）には、第１孔（１０ａ）と第２孔（１０ｂ）とに連通するように二次元的に広がる第３孔（１０ｃ）が形成され、第２木製部材（１１）には第１孔（１１ａ）および第２孔（１１ｂ）が形成されている。第１木製部材の第１孔および第２孔並びに第２木製部材の第１孔および第２孔には第１棒状部材（１）および第２棒状部材（２）が埋設され、第１木製部材の第３孔にはシート部材（３）が埋設されている。第１木製部材の孔および第２木製部材の孔の中に接着剤が充填されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１木製部材の側面に第２木製部材の端面が対向するように前記第１木製部材と前記第２木製部材とを接合する接合構造において、
前記第１木製部材には、その長手方向に間隔を隔てた第１孔および第２孔と、前記第１孔と前記第２孔とに連通するように二次元的に広がる第３孔とが形成され、
前記第２木製部材には、前記第１木製部材の前記第１孔および前記第２孔に対応するように第１孔および第２孔が形成され、
前記第１木製部材の前記第１孔および前記第２木製部材の前記第１孔の中には、前記第１木製部材および前記第２木製部材の双方に亘って延びるように第１棒状部材が埋設され、
前記第１木製部材の前記第２孔および前記第２木製部材の前記第２孔の中には、前記第１木製部材および前記第２木製部材の双方に亘って延びるように第２棒状部材が埋設され、
前記第１木製部材の前記第３孔には、前記第１棒状部材と前記第２棒状部材とに係合して二次元的に広がるシート部材が埋設され、
前記第１棒状部材および前記第２棒状部材を介して前記第１木製部材と前記第２木製部材とを接合するために、前記第１木製部材の前記第１孔、前記第２孔および前記第３孔、並びに前記第２木製部材の前記第１孔および前記第２孔の中に接着剤が充填されていることを特徴とする接合構造。
【請求項２】
前記シート部材は、前記第１棒状部材および前記第２棒状部材を内側に包み込む形態を有することを特徴とする請求項１に記載の接合構造。
【請求項３】
前記シート部材は、布状、板状またはネット状の形態を有することを特徴とする請求項１または２に記載の接合構造。
【請求項４】
前記シート部材は、所定の繊維を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の接合構造。
【請求項５】
前記所定の繊維は、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、チタン繊維、またはポリエステル繊維であることを特徴とする請求項４に記載の接合構造。
【請求項６】
前記第１棒状部材および前記第２棒状部材は、繊維強化プラスチックにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の接合構造。
【請求項７】
前記繊維強化プラスチックは、アラミド繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチック、ボロン繊維強化プラスチック、チタン繊維強化プラスチック、またはポリエステル繊維強化プラスチックであることを特徴とする請求項６に記載の接合構造。
【請求項８】
第１木製部材の側面に第２木製部材の端面が対向するように前記第１木製部材と前記第２木製部材とを接合する接合方法において、
前記第１木製部材に、その長手方向に間隔を隔てた第１孔および第２孔と、前記第１孔と前記第２孔とに連通するように二次元的に広がる第３孔とを形成し、
前記第２木製部材に、前記第１木製部材の前記第１孔および前記第２孔に対応するように第１孔および第２孔を形成し、
第１棒状部材と、第２棒状部材と、前記第１棒状部材と前記第２棒状部材とに係合して二次元的に広がるシート部材とを準備し、
前記第１木製部材の前記第１孔、前記第２孔および前記第３孔に、前記第１棒状部材の一部、前記第２棒状部材の一部および前記シート部材の全体をそれぞれ埋設し、
前記第２木製部材の前記第１孔および前記第２孔に、前記第１棒状部材の一部および前記第２棒状部材の一部をそれぞれ埋設し、
前記第１棒状部材および前記第２棒状部材を介して前記第１木製部材と前記第２木製部材とを接合するために、前記第１木製部材の前記第１孔、前記第２孔および前記第３孔、並びに前記第２木製部材の前記第１孔および前記第２孔の中に接着剤を充填することを特徴とする接合方法。
【請求項９】
前記第１棒状部材および前記第２棒状部材を前記シート部材の内側に包み込んで埋設することを特徴とする請求項８に記載の接合方法。
【請求項１０】
前記シート部材として、所定の繊維を含む布状のシート部材、所定の繊維を含む板状のシート部材、または所定の繊維を含むネット状のシート部材を用いることを特徴とする請求項８または９に記載の接合方法。
【請求項１１】
前記第１棒状部材および前記第２棒状部材として、繊維強化プラスチック棒状部材を用いることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木製部材の接合構造および接合方法に関し、特に柱・梁接合部のパネルゾーンの補強に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
木製部材の従来の接合構造では、接合すべき一対の木製部材の各接合端部に凹凸加工（ほぞ加工など）を施し、一方の木製部材の凹凸加工部と他方の木製部材の凹凸加工部とを噛み合わせ締結することによって一対の木製部材を接合している。また、従来の別の接合構造では、接合すべき一対の木製部材の双方に亘って（いわゆる一対の木製部材に跨がって）添接された接合金物と各木製部材とを貫通ボルトなどでねじ締結することによって一対の木製部材を接合している。
【０００３】
接合すべき一対の木製部材の各接合端部に凹凸加工を施す従来の接合構造では、所望の接合性能を確保するために精緻な凹凸加工が要求されるので、高度な加工技術を要し、ひいては加工費用および加工時間の増大を招く。一方、接合金物と貫通ボルトとを介して一対の木製部材を接合する従来の接合構造では、接合された一対の木製部材が構造的にはピン接合としての接合強度を発揮するのが限界であり、実質的な剛接合を実現することができない。また、接合金物が最終的に外部に露出されるため、接合金物に特有の金属腐食が起こり易く、たとえば塩害等に対する耐久性すなわち耐候性に劣る。
【０００４】
そこで、本出願人は、たとえば異形鉄筋を介して一対の木製部材を剛接合する構造を提案している（例えば、特許文献１を参照）。この異形鉄筋を用いる剛接合構造では、互いに接合すべき一対の木製部材の各々に孔または溝が形成され、この孔または溝の中に異形鉄筋が埋設される。そして、異形鉄筋が埋設された孔または溝の中に接着剤を充填して硬化させることによって、異形鉄筋を介して一対の木製部材を接合する。
【０００５】
【特許文献１】
実開平１−１３８００１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の接合構造では、たとえば異形鉄筋を用いて木製柱部材と木製梁部材とを剛接合することができる。しかしながら、従来技術では、柱・梁接合部のパネルゾーンが必ずしも十分な耐力を、とりわけ十分なせん断耐力を保有していないという不都合があった。
【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、たとえば木製柱部材と木製梁部材との接合において、柱・梁接合部のパネルゾーンを十分に補強することのできる接合構造および接合方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、第１木製部材の側面に第２木製部材の端面が対向するように前記第１木製部材と前記第２木製部材とを接合する接合構造において、
前記第１木製部材には、その長手方向に間隔を隔てた第１孔および第２孔と、前記第１孔と前記第２孔とに連通するように二次元的に広がる第３孔とが形成され、
前記第２木製部材には、前記第１木製部材の前記第１孔および前記第２孔に対応するように第１孔および第２孔が形成され、
前記第１木製部材の前記第１孔および前記第２木製部材の前記第１孔の中には、前記第１木製部材および前記第２木製部材の双方に亘って延びるように第１棒状部材が埋設され、
前記第１木製部材の前記第２孔および前記第２木製部材の前記第２孔の中には、前記第１木製部材および前記第２木製部材の双方に亘って延びるように第２棒状部材が埋設され、
前記第１木製部材の前記第３孔には、前記第１棒状部材と前記第２棒状部材とに係合して二次元的に広がるシート部材が埋設され、
前記第１棒状部材および前記第２棒状部材を介して前記第１木製部材と前記第２木製部材とを接合するために、前記第１木製部材の前記第１孔、前記第２孔および前記第３孔、並びに前記第２木製部材の前記第１孔および前記第２孔の中に接着剤が充填されていることを特徴とする接合構造を提供する。
【０００９】
第１形態の好ましい態様によれば、前記シート部材は、前記第１棒状部材および前記第２棒状部材を内側に包み込む形態を有する。また、前記シート部材は、布状、板状またはネット状の形態を有することが好ましい。また、前記シート部材は、所定の繊維を含むことが好ましい。この場合、前記所定の繊維は、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、チタン繊維、またはポリエステル繊維であることが好ましい。
【００１０】
また、第１形態の好ましい態様によれば、前記第１棒状部材および前記第２棒状部材は、繊維強化プラスチックにより形成されている。この場合、前記繊維強化プラスチックは、アラミド繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチック、ボロン繊維強化プラスチック、チタン繊維強化プラスチック、またはポリエステル繊維強化プラスチックであることが好ましい。
【００１１】
本発明の第２形態では、第１木製部材の側面に第２木製部材の端面が対向するように前記第１木製部材と前記第２木製部材とを接合する接合方法において、
前記第１木製部材に、その長手方向に間隔を隔てた第１孔および第２孔と、前記第１孔と前記第２孔とに連通するように二次元的に広がる第３孔とを形成し、
前記第２木製部材に、前記第１木製部材の前記第１孔および前記第２孔に対応するように第１孔および第２孔を形成し、
第１棒状部材と、第２棒状部材と、前記第１棒状部材と前記第２棒状部材とに係合して二次元的に広がるシート部材とを準備し、
前記第１木製部材の前記第１孔、前記第２孔および前記第３孔に、前記第１棒状部材の一部、前記第２棒状部材の一部および前記シート部材の全体をそれぞれ埋設し、
前記第２木製部材の前記第１孔および前記第２孔に、前記第１棒状部材の一部および前記第２棒状部材の一部をそれぞれ埋設し、
前記第１棒状部材および前記第２棒状部材を介して前記第１木製部材と前記第２木製部材とを接合するために、前記第１木製部材の前記第１孔、前記第２孔および前記第３孔、並びに前記第２木製部材の前記第１孔および前記第２孔の中に接着剤を充填することを特徴とする接合方法を提供する。
【００１２】
第２形態の好ましい態様によれば、前記第１棒状部材および前記第２棒状部材を前記シート部材の内側に包み込んで埋設する。また、前記シート部材として、所定の繊維を含む布状のシート部材、所定の繊維を含む板状のシート部材、または所定の繊維を含むネット状のシート部材を用いることが好ましい。また、前記第１棒状部材および前記第２棒状部材として、繊維強化プラスチック棒状部材を用いることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる木製部材の接合構造に用いられる一対の棒状部材およびシート部材の構成を概略的に示す図である。また、図２は、本実施形態にかかる木製部材の接合構造を説明するための図であって、（ａ）は接合すべき木製部材に施される孔加工を、（ｂ）は一対の棒状部材およびシート部材を介した接合状態をそれぞれ示している。なお、本実施形態では、木製柱部材に対する一対の木製梁部材の接合に対して本発明を適用している。
【００１４】
本実施形態にかかる木製部材の接合構造では、図１に示すように、一対の棒状部材１および２と、第１棒状部材１と第２棒状部材２とに係合して二次元的に広がり且つ第１棒状部材１および第２棒状部材２を内側に包み込む形態を有するシート部材３とを用いる。ここで、一対の棒状部材１および２として、たとえばアラミド繊維強化プラスチック棒状部材を用いることができる。
【００１５】
また、シート部材３は、布状、板状またはネット状の形態を有し、たとえばアラミド繊維を含んでいる。図１に示す形態では、シート部材３は、１枚の矩形状のシートであって、第１棒状部材１および第２棒状部材２のほぼ中央において第１棒状部材１および第２棒状部材２を内側に包み込んでいる。また、シート部材３の両端は部分的に重複し、この重複部分（図１（ａ）では不図示）３ａは適当な接着剤により互いに貼着されている。
【００１６】
図２（ａ）を参照すると、木製柱部材１０には、その長手方向（図中鉛直方向）に間隔を隔てた第１孔１０ａおよび第２孔１０ｂと、第１孔１０ａと第２孔１０ｂとに連通するように二次元的に広がる第３孔１０ｃとが形成されている。ここで、第１孔１０ａおよび第２孔１０ｂはともに円形状の断面を有する貫通孔であり、第３孔１０ｃは木製柱部材１０の長手方向に沿って直線状に延びる断面を有する貫通孔である。
【００１７】
一方、木製柱部材１０に接合すべき一対の木製梁部材（図２（ａ）では一方の木製梁部材だけを示す）１１には、木製柱部材１０の第１孔１０ａおよび第２孔１０ｂに対応するように、第１孔１１ａおよび第２孔１１ｂがそれぞれ形成されている。ここで、第１孔１１ａおよび第２孔１１ｂは、木製梁部材１１の長手方向に沿って直線状に延びる円形状の断面を有する非貫通孔である。
【００１８】
図２（ｂ）を参照すると、木製柱部材１０と一対の木製梁部材１１との接合状態において、木製柱部材１０の第１孔１０ａおよび一対の木製梁部材１１の第１孔１１ａの中には、木製柱部材１０および一対の木製梁部材１１に亘って延びるように第１棒状部材１が埋設されている。同様に、木製柱部材１０の第２孔１０ｂおよび一対の木製梁部材１１の第２孔１１ｂの中には、木製柱部材１０および一対の木製梁部材１１に亘って延びるように第２棒状部材２が埋設されている。
【００１９】
さらに、木製柱部材１０の第３孔１０ｃには、第１棒状部材１と第２棒状部材２とに係合して二次元的に広がるシート部材３が埋設されている。ここで、棒状部材１および２の長さ寸法は、一対の非貫通孔（１１ａまたは１１ｂ）の長さと貫通孔（１０ａまたは１０ｂ）の長さとの総和よりも僅かに短く設定されている。また、シート部材３の幅寸法は、木製柱部材１０の貫通孔（１０ａまたは１０ｂ）の長さよりもある程度短く設定されている。
【００２０】
本実施形態では、第１棒状部材１および第２棒状部材２を介して木製柱部材１０に対して一対の木製梁部材１１を接合するために、木製柱部材１０の第１孔１０ａ、第２孔１０ｂおよび第３孔１０ｃ、並びに一対の木製梁部材１１の第１孔１１ａおよび第２孔１１ｂの中に、適当な接着剤（たとえばエポキシ樹脂系接着剤）が充填されている。こうして、木製柱部材１０の側面に一対の木製梁部材１１の端面が対向するように、木製柱部材１０に対して一対の木製梁部材１１が接合されている。
【００２１】
以下、上述の構成を有する本実施形態にかかる木製部材の接合構造の施工方法について説明する。本実施形態では、木製柱部材１０に、その長手方向に間隔を隔てた第１孔１０ａおよび第２孔１０ｂと、第１孔１０ａと第２孔１０ｂとに連通するように二次元的に広がる第３孔とを形成する。また、一対の木製梁部材１１に、木製柱部材１０の第１孔１０ａおよび第２孔１０ｂに対応するように第１孔１１ａおよび第２孔１１ｂを形成する。
【００２２】
また、第１棒状部材１と、第２棒状部材２と、第１棒状部材１と第２棒状部材２とに係合して二次元的に広がるシート部材３とを準備する。具体的には、第１棒状部材１および第２棒状部材２のほぼ中央において、矩形状のシート部材３により第１棒状部材１および第２棒状部材２を内側に包み込んでその両端を部分的に重複させ、この重複部分３ａを適当な接着剤により互いに貼着する。
【００２３】
次いで、シート部材３により第１棒状部材１および第２棒状部材２を内側に包み込んだ状態で、第１棒状部材１および第２棒状部材２の一端部分を木製柱部材１０の第１孔１０ａおよび第２孔１０ｂに挿入するとともに、シート部材３を木製柱部材１０の第３孔１０ｃに挿入する。さらに、この挿入操作を続けることにより、木製柱部材１０から一方の側へ突出した第１棒状部材１および第２棒状部材２の一端部分を一方の木製梁部材１１の第１孔１１ａおよび第２孔１１ｂの中へ挿入する。
【００２４】
そして、木製柱部材１０から他方の側へ突出している第１棒状部材１および第２棒状部材２の他端部分を他方の木製梁部材１１の第１孔１１ａおよび第２孔１１ｂの中へ挿入するために、他方の木製梁部材１１の端面を木製柱部材１０の側面に向かって当接させる。こうして、一方の木製梁部材１１の第１孔１１ａおよび第２孔１１ｂに、第１棒状部材１および第２棒状部材２の一端部分をそれぞれ埋設し、木製柱部材１０の第１孔１０ａ、第２孔１０ｂおよび第３孔１０ｃに、第１棒状部材１の中央部分、第２棒状部材２の中央部分およびシート部材３の全体をそれぞれ埋設し、他方の木製梁部材１１の第１孔１１ａおよび第２孔１１ｂに、第１棒状部材１および第２棒状部材２の他端部分をそれぞれ埋設する。
【００２５】
最後に、第１棒状部材１および第２棒状部材２を介して木製柱部材１０に対して一対の木製梁部材１１を接合するために、木製柱部材１０の第１孔１０ａ、第２孔１０ｂおよび第３孔１０ｃ、並びに一対の木製梁部材１１の第１孔１１ａおよび第２孔１１ｂの中に、適当な充填器具を用いて接着剤を充填する。こうして、木製柱部材１０の側面に一対の木製梁部材１１の端面が対向するように、木製柱部材１０に対して一対の木製梁部材１１が接合される。
【００２６】
本実施形態では、木製柱部材１０と一対の木製梁部材１１との接合において、柱・梁接合部のパネルゾーンにシート部材３が埋設され且つシート部材３と木製柱部材１０との間に接着剤が充填される。その結果、パネルゾーンにほぼ対応する二次元的な広がりを有するシート部材３の補強作用により、柱・梁接合部のパネルゾーンにおいて十分な耐力を、とりわけ十分なせん断耐力を確保することができる。
【００２７】
また、本実施形態では、主として接合機能を有する接合部品としての第１棒状部材１および第２棒状部材２と、主として補強機能を有する補強部品としてのシート部材３とを、所要の形態にしたがって同時に且つ容易に施工することができるので、非常に施工性に優れているという利点がある。
【００２８】
また、本実施形態では、第１棒状部材１および第２棒状部材２としてアラミド繊維強化プラスチック棒状部材を用いているので、木構造の一般的な現場においても鋸などを用いてアラミド繊維強化プラスチック棒状部材の加工（切断）を容易に行うことができる。その結果、異形鉄筋を用いる従来技術とは異なり鉄骨加工工場での下請け加工工程が不要になり、良好な施工性が得られるだけでなく、施工費用（時間的損失，費用的損失）の低減を図ることができる。
【００２９】
また、第１棒状部材１および第２棒状部材２として、鋸などを用いて容易に切断可能なアラミド繊維強化プラスチック棒状部材を用いているので、アラミド繊維強化プラスチック棒状部材が埋設された既設の木製部材を容易に切断することができる。その結果、異形鉄筋が埋設されているために木製部材の切断が不可能であった従来技術とは異なり、木製部材の再利用（リユース）を行うことができ、ひいては地球環境の負荷軽減に資することができる。
【００３０】
さらに、アラミド繊維強化プラスチック棒状部材は、鉄筋よりも軽量であり、且つ鉄筋よりも大きな強度を有する。したがって、鉄筋を用いる従来の接合構造よりも大きな接合強度を確保することができ、且つ建物全体の軽量化を図ることができる。その結果、耐震性能を向上させることができるとともに、大スパン構造の実現が可能になる。
【００３１】
また、鉄筋よりも軽量なアラミド繊維強化プラスチック棒状部材は現場への持込が容易であり、施工性を向上させることができる。さらに、鉄筋よりも大きな強度を有するアラミド繊維強化プラスチック棒状部材は従来の鉄筋よりも短くすることができるので、木製部材のリユース率を向上させることができる。
【００３２】
同様に、本実施形態では、シート部材３がアラミド繊維を含んでいるので、良好な施工性が得られるだけでなく、施工費用（時間的損失，費用的損失）の低減、木製部材の再利用（リユース）、ひいては地球環境の負荷軽減の観点において有利である。
【００３３】
なお、上述の実施形態において、木製柱部材１０の第３孔１０ｃ以外の孔（１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ）の断面形状は円形状に限定されることなく、楕円状、矩形状、その他の適当な形状であってもよい。
【００３４】
また、棒状部材（１，２）の材料として、アラミド繊維強化プラスチックに代えて、炭素繊維などの高強度な強化繊維の単独の繊維強化プラスチックや、複合繊維からなるハイブリッドタイプの繊維強化プラスチックなどを用いることができる。具体的には、強化繊維として、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、チタン繊維などの金属繊維や、ポリエステル繊維などの有機繊維などを用いることができる。もちろん、本発明の範囲内において、棒状部材（１，２）として、鉄筋などの他の適当な材料を用いることもできる。
【００３５】
同様に、シート部材３は、アラミド繊維以外の所定の繊維を含んでいてもよい。この場合、所定の繊維として、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、チタン繊維などの金属繊維や、ポリエステル繊維などの有機繊維などを用いることができる。さらに、シート部材３として金属板を用いたり、シート部材３と金属板とを併用したりすることもできる。一般には、本発明の範囲内において、シート部材３として適当な材料を用いることができる。
【００３６】
また、上述の実施形態では、１つの孔に１本の棒状部材を埋設しているが、これに限定されることなく、図３（ａ）に示すように必要に応じて複数の棒状部材を埋設することもできる。
【００３７】
また、上述の実施形態では、木製柱部材に対する一対の木製梁部材の接合に対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、第１木製部材の側面に第２木製部材の端面が対向するように第１木製部材と第２木製部材とを接合する場合に本発明を適用することができる。たとえば、図３（ｂ）に示すように、１つの木製柱部材１０に対して１つの木製梁部材を接合する際に本発明を適用することもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、たとえば木製柱部材と木製梁部材との接合において、柱・梁接合部のパネルゾーンを十分に補強することのできる接合構造および接合方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる木製部材の接合構造に用いられる一対の棒状部材およびシート部材の構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施形態にかかる木製部材の接合構造を説明するための図であって、（ａ）は接合すべき木製部材に施される孔加工を、（ｂ）は一対の棒状部材およびシート部材を介した接合状態をそれぞれ示している。
【図３】本実施形態にかかる変形例を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１，２  棒状部材
３  シート部材
１０  木製柱部材
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１１ａ，１１ｂ  孔
１１  木製梁部材
【図１】
2005036458.tif 000003
【図２】
2005036458.tif 000004
【図３】
2005036458.tif 000005