(57)【要約】  【課題】  Ｈ形鋼などの形鋼と当該形鋼に取り付けられた木質部材とを有する複合部材を柱や梁などの構造部材として用いるに際し、該複合部材と構造部材との接合部の合理的設計および施工を可能にした複合部材、部材の接合構造および接合方法を提供する。    【解決手段】  柱１の側面部に梁２の端部を接合する。柱１には木柱を用い、梁２には軽量Ｈ形鋼３と該軽量Ｈ形鋼３の端部に取り付けられた木製の継手ブロック４とからなる複合梁を用いる。継手ブロック４は直方体形に形成し、軽量Ｈ形鋼３の上下フランジ３ａ，３ａ間に嵌合する。継手ブロック４の柱１と対向する側の端面４ｄを柱１の側面部に密着させ、接合孔４ｂ，４ｂと該接合孔４ｂ，４ｂに対向して柱１に形成された接合孔１ａ，１ａに複数の継手ボルト６，６を水平に締め付けることにより、梁２の端部を柱１の側面部に引張接合する。【選択図】                  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
形鋼部材の端部に木質部材が取り付けられた複合部材と構造部材との部材の接合構造であって、前記複合部材の木質部材と前記構造部材とが前記木質部材をその材軸方向に貫通する接合具によって接合されてなることを特徴とする部材の接合構造。
【請求項２】
前記木質部材は形鋼の材軸方向の端部に取り付けられ、前記木質部材と構造部材の側面とが密着していることを特徴とする請求項１記載の部材の接合構造。
【請求項３】
前記木質部材は形鋼のウェブの両側に対称に取り付けられてなることを特徴とする請求項１または２記載の部材の接合構造。
【請求項４】
被接合部材に接合される複合部材であり、形鋼と当該形鋼のウェブの両側に対称に取り付けられ、接合具によって前記被接合部材に接合される木質部材とから形成されてなることを特徴とする複合部材。
【請求項５】
被接合部材に接合される複合部材であり、形鋼と当該形鋼の材軸方向端部のウェブの両側に対称に取り付けられ、接合具によって前記被接合部材に接合される木質部材とから形成されてなることを特徴とする複合部材。
【請求項６】
形鋼と当該形鋼の材軸方向端部に取り付けられた木質部材とを有する複合部材を、構造部材の側面に配置し、前記木質部材を貫通する接合具によって前記複合部材と前記構造部材とを接合することを特徴とする部材の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｈ形鋼などの形鋼と当該形鋼に取り付けられた木質部材とから形成され、建物の柱や梁などの構造部材として用いられる複合部材、当該複合部材と他の構造部材との接合構造および接合方法に関し、複合部材と構造部材との接合部の高性能化と合理化の観点から開発されたものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、木構造の建物において、柱の側面部に梁の端部を接合する場合や土台の上に柱の下端部を接合する場合などのように、一方の構造部材の側面部に他方の構造部材の端部を直角に接合する場合、従来、これらの構造部材どうしを単に接合するだけでなく、構造部材間の引張力をスムーズに伝達させるため、曲げ加工、溶接による組立てまたは鋳造などによって特殊な形状に形成された専用の接合金物が用いられている。
【０００３】
また最近では、森林資源を保護する等の観点からＨ形鋼や溝形鋼などの軽量形鋼が木造建築物の柱や梁などの構造部材として広く用いられている（特許文献１、２参照）。
【０００４】
また従来、例えば柱に梁を接合する場合、梁端部の側面部または上下面部に引き寄せ金物などの接合金物を取り付け、この接合金物を柱の側面部にボルト締結する等して結合することにより、梁の端部を柱の側面部に間接的に引っ張り接合する方法が一般に用いられている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、予め梁の端部に接合金物を取り付け、この接合金物を柱の接合部にドリフトピンによって結合することにより、梁の端部を柱の側面部に間接的に引っ張り接合する接合構造も用いられている。
【０００６】
さらに、Ｈ形鋼などの形鋼梁の端部を柱に接合する場合には、形鋼梁の端部にエンドプレートやスプライスプレート等の接合金物を溶接またはボルト止めし、この接合金物を柱の側面部にボルト締結する等して、形鋼梁の端部を柱の側面部に間接的に引っ張り接合する方法が一般に用いられている。
【特許文献１】実開平５−６１３０１号公報
【特許文献２】特開平１０−１８３８６１号公報
【特許文献３】特開昭５５−１２６６５１号公報
【特許文献４】特開昭６２−４１４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記した接合金物は柱や梁などの構造部材の外側面部に取り付けられるため、根太材や胴縁材などの二次部材を取り付けるに際して障害となるだけでなく、柱や梁などの構造部材の軸心と接合金物の軸心との偏心が大きく、構造部材に作用する引張力がスムーズに伝達されない等の課題があった。
【０００８】
またドリフトピンによる接合は、上記した偏心などの問題は解消されるものの、使用される接合金物が高価なだけでなく、ドリフトピンを挿入するための孔開け等の加工が必要なため、加工に多くの手間を要する他、工事現場での構造部材の長さ変更に対応しにくい等の課題があった。
【０００９】
また、形鋼を梁などの構造部材として用いる場合には、エンドプレートやスプラスプレート等の接合金物を取り付けるための溶接や孔開け等の端部加工が必要なため、加工に多くの手間を必要とするだけでなく、溶接やボルト孔が構造部材の母材性能を著しく損なう等の課題があった。
【００１０】
本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、Ｈ形鋼などの形鋼と当該形鋼に取り付けられた木質部材とを有する複合部材を柱や梁などの構造部材として用いるに際し、当該複合部材と他の柱などの構造部材とを簡単に接合でき、接合部の合理的設計および施工を可能にした複合部材、部材の接合構造および接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の部材の接合構造は、形鋼部材の端部に木質部材が取り付けられた複合部材と構造部材との接合構造であって、前記複合部材の木質部材と前記構造部材とが前記木質部材をその材軸方向に貫通する接合具によって接合されてなることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明は特に、形鋼に取り付けられた木質部材を他方の構造部材の側面部に継手ボルトや木ネジ等の接合具によって直接結合することにより、梁などの構造部材として設置された複合部材を他の構造部材に曲げ加工や鋳造などによって形成された特別な専用の接合金具を用いずに、きわめて簡単にかつ確実に接合することができるものである。なお、この場合の他の構造部材は主に木質部材を想定しているが、特に鋼材を排除するものではない。
【００１３】
また、接合具は継手ボルトや木ネジ、あるいは釘などを想定しており、また形鋼としては、例えば厚みが９ｍｍ以下の薄鋼板を冷間成形または溶接組み立てすることにより断面を溝形、Ｃ形、Ｈ形、Ｌ形または角形とした鋼製材（軽量形鋼）を、単材または組立材として用いることができる。
【００１４】
なお、断面を角形とした形鋼は矩形などの閉鎖形断面形をなしていることから、接合時に形鋼内に手を挿入できるような穴を必要な部位に開ける等の加工を行うことにより用いることができる。
【００１５】
また、木質部材には無垢材または集成材のいずれを用いることができ、また釘打ちまたは接着材などによって簡単に取り付けることができる。特に釘打ちする場合は、木質部材を形鋼のウェブの両側に対称に取り付け、ウェブを挟んで双方に釘を打ち付けることにより簡単に取り付けることができる。さらに、木質部材は一般に形鋼の材軸方向の端部に取り付けられるが、中間部などの端部以外の部分に取り付けられることを特に排除するものではない。
【００１６】
請求項２記載の部材の接合構造は、請求項１記載の部材の接合構造において、前記木質部材は形鋼の材軸方向の端部に取り付けられ、前記木質部材と構造部材の側面とが密着していることを特徴とするものである。本発明は特に、梁または柱などの構造部材として設置された複合部材の端部を、柱や土台などの他の構造部材の側面に容易に接合することができるものである。
【００１７】
請求項３記載の部材の接合構造は、請求項１または２記載の部材の接合構造において、前記木質部材は形鋼のウェブの両側に対称に取り付けられてなることを特徴とするものである。本発明は特に、木材がウェブの両側に対称に取り付けられていることで、接合部における複合部材と構造部材間の偏心の問題が解消され、部材間の応力の伝達がスムーズになされる。
【００１８】
請求項４記載の複合部材は、被接合部材に接合される複合部材であり、形鋼と当該形鋼のウェブの両側に対称に取り付けられ、接合具によって前記被接合部材に接合される木質部材とから形成されてなることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明は、木質部材がウェブの両側に対称に取り付けられているので、木質部材を貫通する継手ボルト等によって柱に引張接合する場合、偏芯の問題がなく、構造力学的に明快な引張接合部を形成することができる。
【００２０】
請求項５記載の複合部材は、被接合部材に接合される複合部材であり、形鋼と当該形鋼の材軸方向端部のウェブの両側に対称に取り付けられ、接合具によって前記被接合部材に接合される木質部材とから形成されてなることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明は、形鋼の材軸方向の端部に木質部材が取り付けられているので、特に梁材として活用することができる。また、木質部材はウェブの両側に対称に取り付けられているので、木質部材を貫通する継手ボルト等によって柱に引張接合する場合、偏芯の問題がなく、構造力学的に明快な引張接合部を形成することができる。
【００２２】
請求項６記載の部材の接合方法は、形鋼と当該形鋼の材軸方向の端部に取り付けられた木質部材とを有する複合部材を構造部材の側面に配置し、前記木質部材を貫通する接合具によって前記複合部材と前記構造部材とを接合することを特徴とするものである。
【００２３】
本発明は特に、梁などの構造部材として設置された複合部材と柱などの他の構造部材を継手ボルトや釘などの接合具によってきわめて簡単にかつ確実に引張接合することができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１記載の部材の接合構造は、特に複合部材の木質部材と構造部材とが前記木質部材をその材軸方向に貫通する接合具によって接合されてなるので、専用の接合金物や溶接、孔開け等を一切用いずにきわめて簡単にかつ確実に接合することができる。
【００２５】
また、木質部材は形鋼の断面内に対称に取り付けられているため、偏心の問題も解消され、接合部における構造部材間の特に引っ張り応力が確実かつ明快に伝達される。
【００２６】
請求項２記載の部材の接合構造は、請求項１記載の部材の接合構造において、木質部材は形鋼の端部に取り付けられているので、形鋼と木質部材との結合部分（ラップ部分）の長さを変更したり、木質部材の端部を切断する等して複合部材の長さ変更を自由に行うことができる。
【００２７】
請求項３記載の部材の接合構造は、木質部材は形鋼のウェブの両側に対称に取り付けられているため、偏心の問題も解消されて接合部における部材間の特に引張応力が確実かつ明快に伝達される。
【００２８】
請求項４および５記載の複合部材は、形鋼と当該形鋼のウェブの両側に対称に取り付けられ、接合具によって被接合部材に引張接合される木質部材とから形成されてなるので、構造も簡単であり容易に製作することができる。また特に、請求項５記載の複合部材は、木質部材が形鋼の材軸方向の端部に取り付けられているので、梁材として有効に活用することができる。
【００２９】
請求項６記載の部材の接合方法は、形鋼と当該形鋼の材軸方向端部に取り付けられた木質部材とを有する複合部材を、構造部材の側面に配置し、前記木質部材を貫通する接合具によって前記複合部材と前記構造部材とを接合するので、梁などの構造部材として設置された複合部材と柱などの他の構造部材をきわめて簡単にかつ確実に接合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１と図２は、本発明を実施するための最良の形態を示し、図において、柱１の側面部に梁２の端部が接合されている。柱１には木柱が用いられ、梁２には軽量Ｈ形鋼３と該軽量Ｈ形鋼３の端部に取り付けられた木製の継手ブロック４（木質部材）とからなる複合梁が用いられている。
【００３１】
この場合の軽量Ｈ形鋼３は、厚みが９ｍｍ以下の薄鋼板を冷間成形または溶接組み立てすることにより断面Ｈ形状に形成されている。
【００３２】
継手ブロック４は軽量Ｈ形鋼３の上下フランジ３ａ，３ａ間に嵌合可能な直方体形に形成されている。また、軽量Ｈ形鋼３と対向する側のほぼ中央部分に軽量Ｈ形鋼３のウェブ３ａが挿入される縦溝４ａが形成され、該縦溝４ａの両側に軽量Ｈ形鋼３の軸方向に貫通する複数の接合孔４ｂ，４ｂが縦溝４ａに対して左右対称に、かつ軽量Ｈ形鋼３の中立軸Ｘ−Ｘに対して上下対称に形成されている。さらに、継手ブロック４には軽量Ｈ形鋼３の軸直角方向に貫通する複数の取付孔４ｃ，４ｃが形成されている。
【００３３】
この継手ブロック４は、図２(ａ)のように複数の部材を組み合わせて形成しても良いし、図２(ｂ)のように一体の木質部材に形鋼部材(形鋼)を取り付けるためのスリット(縦溝４ａ)を設けても良い。
【００３４】
このように形成された継手ブロック４は上下フランジ３ａ，３ａ間に嵌合され、柱１と対向する側が柱１側に少し突出し、かつ縦溝４ａにウェブ３ｂが挿入されている。また、継手ブロック４は取付孔４ｃ，４ｃと該取付孔４ｃ，４ｃに対向してＨ形鋼３のウェブ３ｂに形成された貫通孔３ｃ，３ｃを貫通する複数の釘またはネジ５によってＨ形鋼３のウェブ３ｂに固着されている。なお、この場合の釘５は取付孔３ｃ，３ｃを貫通し、双方のブロック４，４に打ち込まれている。
【００３５】
さらに、継手ブロック４の柱１と対向する側の端面４ｄが柱１の側面部に密着させてあり、また接合孔４ｂ，４ｂと該接合孔４ｂ，４ｂに対向して柱１に形成された接合孔１ａ，１ａに複数の継手ボルト６，６が水平に締め付けられている。こうして、梁２の端部は柱１の側面部に複数の継手ボルト６，６によって直接引張接合されている。
【００３６】
柱１と梁２との接合部がこのように構成されていることで、梁２の曲げ応力による梁端部の引張力は複数の継手ボルト６，６を介して柱１側に確実かつ明快に伝達される。
【００３７】
図３(ａ)，(ｂ)は、木梁からなる梁７の側面部に梁２の端部が複数の長木ネジまたは長釘８，８を介して直接引張接合されている例を示し、また、図４(ａ)，(ｂ)は、柱１の側面部に梁２の端部が複数の長木ネジまたは長釘８によって直接引張接合されている例を示したものである。
【００３８】
さらに、図５(ａ)，(ｂ)は、木梁からなる梁７の側面部に梁２の端部が複数の継手ボルト６，６によって直接引張接合されている例を示したものであり、いずれの例においても、梁２として本発明の複合梁が用いられ、長木ネジまたは長釘８は木製ブロック４の背面側から柱１または梁７側にそれぞれねじ込まれている。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、Ｈ形鋼などの形鋼と木質部材とからなる複合部材を建物の柱や梁などの構造部材として用いるに際し、当該複合部材と他の構造部材とを継手ボルトや釘などの接合具によってきわめて簡単にかつ確実に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】木柱からなる柱と複合部材からなる梁との接合部を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は複合部材端部の分解斜視図である。
【図３】木梁からなる梁と複合部材からなる梁との接合部を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】木柱からなる柱と複合部材からなる梁との接合部を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】木梁からなる梁と複合部材からなる梁との接合部を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  柱（構造部材）
２  梁（複合部材）
３  軽量Ｈ形鋼（形鋼）
４  木製の継手ブロック（木質部材）
５  釘またはネジ(接合具)
６  継手ボルト(接合具)
７  梁(複合部材)
８  長木ネジまたは長釘(接合具)
【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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