木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造
【課題】木質構造の外観意匠を損なわず、地震時等にはエネルギー吸収による制震作用を発揮する柱梁架溝の接合工法及び接合構造を提供する。
【解決手段】梁材の木口に欠き込みを複数設け、同木口の中央部には凹部を設け、材軸方向に下穴を掘り、その奥端部へ雌ネジ管を固定し、手前側の位置に補剛鋼管を挿入する。低降伏点鋼棒の両端にボルトを溶接した連結鋼材を補剛鋼管の中空部へ挿入して雌ネジ管とネジ接合し、他端は欠き込みへ突き出させる。鋼板の鉄板に定着用ナットを溶接し、スプリットリングを溶接し、ピン孔を設ける。鋼板を柱材のスリットの中へ挿入し固定する。定着用ナットへボルトをネジ接合し、前記ボルト及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトを長ナットでねじ接続する。
【解決手段】梁材の木口に欠き込みを複数設け、同木口の中央部には凹部を設け、材軸方向に下穴を掘り、その奥端部へ雌ネジ管を固定し、手前側の位置に補剛鋼管を挿入する。低降伏点鋼棒の両端にボルトを溶接した連結鋼材を補剛鋼管の中空部へ挿入して雌ネジ管とネジ接合し、他端は欠き込みへ突き出させる。鋼板の鉄板に定着用ナットを溶接し、スプリットリングを溶接し、ピン孔を設ける。鋼板を柱材のスリットの中へ挿入し固定する。定着用ナットへボルトをネジ接合し、前記ボルト及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトを長ナットでねじ接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、製材又は集成材若しくは単板積層材（ＬＶＬ）等による木質構造材で構築する柱梁架構に好適に実施される接合工法及び接合構造の技術分野に属し、更にいえば、木質構造の外観意匠を損なわず、比較的簡単な構造で、施工が容易であり、地震時等にはエネルギー吸収による制震作用を発揮する柱梁架溝の接合工法及び接合構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
木質部材を柱や梁などの構造材に用いて木造構造物を構築する場合、最も重要なのは柱梁架構の接合部である。即ち、木造構造物の場合、接合部の設計の良否が、構造物の安全性のみならず、デザイン面での評価にも影響する。
規模が大きい木造構造物において、断面が大きい木質構造材による柱梁架構を接合する従来技術として、例えば下記の特許文献１には、木質構造材である柱材の梁接合位置に、雌ネジ管を貫通させて設置し、前記雌ネジ管へねじ込むボルトにより同柱の梁接合位置に継ぎ手金具の片側半分を固定する。一方、梁材の端部にも材軸方向に雌ネジ管を埋め込み、この雌ネジ管へねじ込むボルトによって前記継ぎ手金具の他側半分を固定する。そして、前記一対の継ぎ手金具部材を突き合わせ、接合プレートを重ね合わせてボルト止めにより柱と梁を接合する構成が開示されている。但し、接合部に前記の継ぎ手金具が大きく武骨に露出して木質構造材の意匠観を損なうし、重い構造になる。
【０００３】
特許文献２に開示された接合方法は、柱の梁接合位置に貫通させた孔へターンバックル等の接合金物を通し、一方、梁の接合部には材軸方向に穴を設け、この穴へ前記接合金物の端部を差し込み、垂直孔から前記接合金物の端部に用意したコッタ孔へ楔（コッタ）を打ち込んで結合する内容である。たしかに柱梁接合部に接合金物が露出しない構造であるし、楔効果で強い耐力を持続できる構成であるが、接合金物の構造が複雑で、製作が面倒で高価なものとなるし、柱、梁への加工度が高く断面欠損が大きい欠点が認められる。
【０００４】
更に、特許文献３および４に開示された接合構造は、梁における柱接合位置に、ほぞ用接合金物を垂直に貫通させ、これを水平に通した複数のボルトで固定する。前記接合金物の上下に突き出させたプレートは、柱の接合仕口に形成したスリットへ差し込み、やはり水平方向に複数のピンを差して固定する構成である。この場合にも、柱梁接合部に金物は露出しないが、多数のボルトやピンを通すので、その頭が視認される。また、金物を通す孔空け加工やスリットの形成加工などに手数が掛かるし、接合金物の組み立てや固定に熟練した技術が必要と認められる。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１２０７９１号公報
【特許文献２】特開２０００−２６５５５４号公報
【特許文献３】特開２００２−３５６９１７号公報
【特許文献４】特開２００３−３２８４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の木質部材の接合工法及び接合構造は、各々が固有の作用効果を奏するものと認められる。しかし、例えば特許文献１の技術は、比較的高い強度と剛性が得られるものの、接合部に前記の継ぎ手金具が大きく武骨に露出して木質構造としての意匠観を損なうし、重い構造になるといった欠点が認められる。また、接合部の破壊性状は、主に木質構造材へねじ込まれた太径ボルトの引き抜き破壊に支配され、脆性的でエネルギー吸収能力が低いため、耐震安全性の面では大いに問題がある。
【０００７】
特許文献２の技術は、接合部の引き抜き反力を楔に期待する構成であるが、木構造における楔は木材の収縮や振動により緩むものであり、定期的に「緩み」の検査が不可欠である。しかし、実際問題として、一度完成した木造構造物の柱梁架構の接合部を定期的に検査することは不可能に近い。
特許文献３の接合構造は、柱と梁の接合部に曲げモーメントの伝達を期待できない構成である。
特許文献４の接合構造は、逆に柱と梁の接合部に曲げモーメントの伝達性の向上を試みた技術である。しかし、梁内のボルトが木材にとって強度的に最も弱い繊維と直交方向に配置された構成であるから、十分大きな曲げモーメントの伝達を望めない。
【０００８】
本発明の第一の目的は、低降伏点鋼材を使用して接合することにより、木質構造材による柱梁架構の応力を制御可能とすること、即ち低降伏点鋼材を先行して引張り降伏させる設計により、柱梁架構の応力をそれより大きくはならせず、ひいては木質構造材に加えられる応力を制限し、地震等による柱梁架構の損傷を制御することが可能な、柱降伏型、または梁降伏型の柱梁架構の接合工法及び接合構造を提供することである。
本発明の次の目的は、施工性の向上と、工期の短縮、及びコスト面での利点が大きい上に、木質構造としての意匠的外観に優れ、木造デザインの設計の自由度が高く、接合部の靱性が大で、エネルギー吸収能力を有して耐震性能が大きい、木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法は、
梁材１の木口の上下に長ナット１７を回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込み２を複数設け、また、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング３等を受納する凹部４を設け、更に前記欠き込み２の位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管５を押し込んで固定し、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６を挿入する段階と、
前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材を用意し、この連結鋼材を前記補剛鋼管６の中空部へ挿入し、先端のボルト８を前記雌ネジ管５とネジ接合し、他端のボルト９は前記欠き込み２へ突き出させる段階と、
柱材１０の柱頭部の少なくとも梁接合面に開口するスリット１１および後述する鋼板脚部１３の挿入に必要なスリットを木口から材軸方向へ一連に形成し、更に後述する鋼板固定用ピン２６のピン孔を必要数、必要な配置に設ける段階と、
柱材１０の前記スリット１１へ挿入可能な厚さで、下方に延長する脚部１３を備えた鋼板１２を用意し、この鋼板１２の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に、前記梁材１の連結鋼材と同心位置に対向する配置で、定着用ナット１４を一体的に溶接し、また、梁材木口の前記凹部４に納まる位置にスプリットリング３を一体的に溶接し、更に当該鋼坂１２を柱材１０へ固定するピン用のピン孔を前記鋼材１２、１３のピン孔と同一の配置に設ける段階と、
前記鋼板１２、１３を柱材１０の前記スリット１１の中へ挿入し、ピン孔ヘピン２６を差して柱材１０へ固定する段階と、
鋼板１２の前記定着用ナット１４へボルト１６をネジ接合してその一部を柱材１０の梁接合面から突き出させ、この柱材１０に対して梁材１を接合位置に配置し、柱材１０から突き出された前記ボルト１６、及び梁材１の木口の欠き込み２に突き出されたボルト９を一連の同心配置とし、両ボルト１６と９を共通な長ナット１７で一連にねじ接続し繋結する段階とからなることを特徴とする、いわゆる梁降伏型の接合工法である。
【００１０】
請求項２に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法は、
梁材１の木口の上下に長ナット１７を回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込み２を複数設け、また、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング３等を受納する凹部４を設け、更に前記欠き込み２の位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴へ雌ネジ管５を押し込んで固定し、同雌ネジ管５へネジ接合したボルト１８を欠き込み２へ突き出させる段階と、
柱材１０の柱頭部を前記梁材のせいと略同じ高さ分だけ切断した柱ブロック１０ａの梁接合面へ開口するスリットを形成する段階と、
柱ブロック１０ａの前記スリットへ挿入可能な厚さの鋼板２０を用意し、この鋼板２０の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に、前記梁材１の雌ネジ管５と同心位置に対向する配置で、定着用ナット１４を当該鋼板２０と一体的に溶接し、また、梁材木口の前記凹部４に納まる位置にスプリットリング３を一体的に溶接し、更に柱材ブロック１０ａの下側木口に臨む下辺には、同木口に向かって下向きに垂直な配置で複数の定着用ナット１４’を鋼板２０と一体的に溶接し、中央部位には剪断力伝達要素として同木口から一定の長さ突き出る鋼材２１を一体的に溶接し、該鋼材２１を貫通するピン孔２２を設ける段階と、
前記柱材１０の上端の木口に小端方向に開口する欠き込み２３を設け、前記の欠き込み２３の位置から材軸方向に前記鋼板２０の定着用ナット１４’と同心配置に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管５を押し込んで固定し、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６を挿入し、また、前記鋼材２１と同心位置に同鋼材２１を挿入する穴２４を掘り、同鋼材２１を固定するピンを差すピン孔を前記鋼材のビン孔２２と同心配置に設ける段階と、
前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材を用意し、該連結鋼材を柱材１０の前記補剛鋼管６の中空部へ挿入し、先端のボルト８を前記雌ネジ管５とネジ接合し、他端のボルト９は前記欠き込み２３へ突き出させる段階と、
前記鋼板２０を前記柱ブロック１０ａのスリットの中へ挿入し、定着用ナット１４へボルト１６をねじ込んでその一部を梁接合面から突き出させ、この柱ブロック１０ａに対して梁材１を接合位置に配置し、柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６、及び梁材１の木口の欠き込み２に突き出されたボルト１８を一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナット１７で一連にねじ接続し緊結すると共に、スプリットリング３を梁材１の凹部４へ納め、梁材１と柱ブロック１０ａの接合を行う段階と、
更に前記柱ブロック１０ａを柱材１０の上端へ配置し、鋼材２１を柱材１０の前記穴２４の中へ挿入し、柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６’と、柱材１０の欠き込み２３に突き出された連結鋼材のボルト９を一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナット１７’で一連にねじ接続して緊結すると共に、前記鋼材２１のピン孔２２ヘビン２６を差して柱材１０と柱ブロック１０ａを接合する段階とからなることを特徴とする、いわゆる柱降伏型の接合工法である。
【００１１】
請求項３に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法は、
梁材１のせいの方向に、且つ断面のほぼ中央部に挟み込む鋼板３０を、その材軸方向の端部に、柱材１０の柱頭とを梁材１のせいの高さに切断した柱ブロック１０ａに形成したスリットへ挿入される延長部３１を有する構成で用意すると共に、前記延長部３１には、柱ブロック１０ａの下側の木口に向かって下向きに垂直な配置の定着用ナット１４’を一体的に溶接し、また、中央部にはやはり柱ブロック１０ａの下側の木口に向かって垂直な配置で同木口から一定の長さ突き出る剪断力伝達要素としての鋼材２１を一体的に溶接し、更に該鋼材２１を貫通するピン孔２２を設ける段階と、
前記鋼板３０を梁材１の材軸方向に挟み込んで一体化構造とし、更にその延長部３１を柱ブロック１０ａの高さ方向に形成したスリットへ挿入して梁材１の端部に柱ブロック１０ａを接合する段階と、
柱材１０の上端の木口に小端方向に開口する欠き込み２３を設け、前記欠き込み２３の位置から材軸方向に前記鋼板延長部３１の定着用ナット１４’と同心配置の下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管５を押し込んで固定し、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６を挿入し、また、前記鋼材２１と同心位置に同鋼材２１を挿入する穴２４を掘り、同鋼材２１を固定するピンを差すピン孔を前記鋼材２１のピン孔２２と同心配置に設ける段階と、
前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材を用意し、この連結鋼材を前記補剛鋼管６の中空部へ挿入し、先端のボルト８を前記雌ネジ管５とネジ接合し、他端のボルト９は前記欠き込み２３へ突き出させる段階と、
前記梁材１と柱ブロック１０ａを柱材１０の上端へ配置し、鋼材２１を柱材１０の前記穴２４中へ挿入し、更に柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６’と柱材１０の欠き込み２３に突き出された連結鋼材のボルト９を一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナット１７’で一連にネジ接続し緊結すると共に、前記鋼材２１のビン孔２２ヘビン２６を差して柱材１０と柱ブロック１０ａの接合を行う段階とからなることを特徴とする、いわゆる柱降伏型の接合工法である。
【００１２】
請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した木質構造材による柱梁架構の接合工法において、
梁材１は鋼板３０の挟み位置で二分割し、その分割木材で鋼板３０を挟みボルト接合して一体化構造となし、又は梁材１にスリットを形成し、前記スリットへ鋼板３０を挿入し、ドリフトピン３３を差し又はボルト接合して一体化構造とすることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載した木質構造材による柱梁架構の接合工法において、
雌ネジ管５は、その外周面にもネジを切った中空ボルト構造とし、その外周面のネジを下穴へねじ込んで押し込み固定することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載した発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載した木質構造材による柱梁架構の接合工法において、
欠き込み２及び２３及びスリット１１の開口部はそれぞれ同質の木片２ａで塞ぐことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合構造は、いわゆる梁降伏型の接合構造であって、
梁材１の木口の上下に長ナット１７を回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込み２が複数設けられ、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング３等を受納する凹部４が設けられ、前記欠き込み２の位置から材軸方向に下穴が掘られ、各下穴の奥端部に雌ネジ管５が固定され、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６が挿入されていること、
前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材が前記補剛鋼管６の中空とへ挿入され、先端のボルト８が前記雌ネジ管５とネジ接合され、他端のボルト９は前記欠き込み２へ突き出されていること、
柱材１０の柱頭部の梁接合面に開口するスリット１１および後述する鋼板脚部１３の挿入に必要なスリットが木口から材軸方向へ一連に形成され、更に後述する鋼板固定用ピン２６のピン孔が必要数、必要な配置に設けられていること、
柱材１０の前記スリット１１へ挿入可能な厚さで、下方に延長する脚部１３を備えた鋼板１２の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に、前記梁材１の連結鋼材と同心位置に対向する配置で定着用ナットが一体的に溶接され、また、梁材木口の前記凹部に納まる位置にはスプリットリング３が一体的に溶接され、更に当該鋼板１２を柱材１０へ固定するピン１５のピン孔１５ａが前記柱材１０のピン孔と同一の配置に設けられていること、
前記鋼板１２は柱材１０の前記スリット１１の中へ挿入され、そのピン孔１５ａヘビン１５を差して柱材１０へ固定されていること、
鋼板１２の前記定着用ナット１４へボルト１６がネジ接合されその一部は柱材１０の梁接合面から突き出されており、この柱材１０に対して梁材１が接合位置に配置され、柱材１０から突き出された前記ボルト１６、及び梁材１の木口の欠き込み２に突き出されたボルト９がそれぞれ一連の同心配置とされ、両ボルト１６と９が共通な長ナット１７で一連にねじ接続により緊結されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合構造は、いわゆる柱降伏型の接合構造であり、
梁材１の木口の上下に長ナット１７を回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込み２が複数設けられ、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング３等を受納する凹部４が設けられ、前記欠き込み２の位置から材軸方向に下穴が掘られ、各下穴へは雌ネジ管５が固定され、同雌ネジ管５へネジ接合したボルト１８が欠き込み２へ突き出させれていること、
柱材１０の柱頭部が前記梁材１のせいと略同じ高さに切断された柱ブロック１０ａの梁接合面へ開口するスリットが形成されていること、
柱ブロック１０ａの前記スリットへ挿入可能な厚さの鋼板２０の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に前記梁材１の雌ネジ管５と同心位置に対向する配置で定着用ナット１４が一体的に溶接され、梁材木口の前記凹部４に納まる位置にはスブリットリング３が一体的に溶接され、更に柱ブロック１０ａの下側木口に臨む下辺には同木口に向かって下向きに垂直な配置で定着用ナット１４’が一体的に溶接され、中央部位には剪断力伝達要素として同木口から一定の長さ突き出る鋼材２１が一体的に溶接され、該鋼材２１を貫通するピン孔２２が設けられていること、
前記柱材１０の上端の木口に小端方向に開口する欠き込み２３が設けられ、前記欠き込み２３の位置から材軸方向に前記鋼板２０の定着用ナット１４’と同心配置に下穴が掘られ、各下穴の奥端部に雌ネジ管５が固定され、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６が挿入され、また、前記鋼材２１と同心位置に同鋼材２１を挿入する穴２４が掘られ、同鋼材２１を固定するピン２６を差すピン孔が前記鋼材２１のピン孔２２と同心配置に設けられていること、
前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材が柱材１０の前記補剛鋼管６の中空部へ挿入され、先端のボルト８が前記雌ネジ管５とネジ接合され、他端のボルト９は前記欠き込み２３に突き出されていること、
前記鋼板２０が前記柱ブロック１０ａのスリットの中へ挿入され、定着用ナット１４、１４’へボルト１６、１６’がねじ込まれその一部は梁接合面から突き出されており、この柱ブロック１０ａに対して梁材１が接合位置に配置され、柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６及び梁材１の木口の欠き込み２に突き出されたボルト１８がそれぞれ一連の同心配置とされ、共通な長ナット１７で一連にねじ接続し緊結されていると共に、スプリットリング３は梁材１の凹部４へ納められて梁材１と柱ブロック１０ａの接合が行われていること、
更に前記柱ブロック１０ａが柱材１０の上端へ配置され、鋼材２１が柱材１０の前記穴中へ挿入され、柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６’と、柱材１０の欠き込み２３に突き出された連結鋼材のボルト９とが一連の同心配置とされ、共通な長ナット１７’で一連にねじ接続して緊結されているとともに、前記鋼材２１のピン孔２２ヘピン２６を差して柱材１０と柱ブロック１０ａが接合されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合構造も、いわゆる柱降伏型の接合構造であり、
梁材１のせいの方向に、且つ断面のほぼ中央部に挟み込む鋼板３０が、その材軸方向の端部に、柱材１０の柱頭部を梁材１のせいの高さに切断した柱ブロック１０ａに形成したスリットへ挿入される延長部３１を有する構成とされ、前記延長部３１には、柱ブロック１０ａの下側の木口に向かって下向きに垂直な配置で定着用ナット１４’が一体的に溶接され、中央部には柱ブロック１０ａの下側の木口に向かって垂直な配置で同木口から一定の長さ突き出る剪断力伝達要素としての鋼材２１が一体的に溶接され、更に該鋼材２１を貫通するピン孔２２が設けられていること、
前記鋼板３０は梁材１の材軸方向に挟み込んで一体化構造とされ、その延長部３１は柱ブロック１０ａの高さ方向に形成したスリットへ挿入して梁材１の端部に柱ブロック１０ａが接合されていること、
柱材１０の上端の木口に小端方向へ開口する欠き込み２３が設けられ、前記の欠き込み２３の位置から材軸方向に前記鋼板延長部３１の定着用ナット１４’と同心配置に下穴が掘られ、各下穴の奥端部に雌ネジ管５が固定され、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６が挿入され、前記鋼材２１と同心位置に同鋼材２１を挿入する穴２４が掘られ、同鋼材２１を固定するピン２６を差すビン孔が前記鋼材２１のピン孔２２と同心配置に設けられていること、
前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材が前記補剛鋼管６の中空部へ挿入され、先端のボルト８が前記雌ネジ管５とネジ接合され、他端のボルト９は前記欠き込み２３に突き出されていること、
前記梁材１と柱ブロック１０ａは柱材１０の上端へ配置され、鋼材２１が柱材１０の前記穴２４中へ挿入され、柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６’と柱材１０の欠き込み２３に突き出された連結鋼材のボルト９とが一連の同心配置とされ共通な長ナット１７’で一連にネジ接続し緊結されていると共に、前記鋼材２１のピン孔２２ヘピン２６を差して柱材１０と柱ブロック１０ａの接合が行われていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載した発明は、請求項８又は９に記載した木質構造材による柱梁架構の接合構造において、
剪断力伝達要素としての鋼材２１は、テレスコーピックな伸縮管構造に構成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載した発明は、請求項７に記載した木質構造材による柱梁架構の接合構造において、
梁材１が柱材１０に対して直角４方向に接合される場合、鋼板１２は平面的に見ると十字鉄骨形状とされ、梁接合面へ臨む各縦辺の上下に前記梁材１の雌ネジ管５と同心位置に対向する配置で、定着用ナット１４が一体的に溶接され、梁材木口の凹部４に納まる位置にスプリットリング３等が一体的に溶接され、鋼板１２を柱材１０の前記スリットの中へ挿入し、ピン孔１５ａヘピン１５を差して柱材１０へ固定した後、この柱材１０に対して梁材１を接合位置に配置し、柱材１０から突き出されたボルト１６、及び梁材１の木口の欠き込み２に突き出されたボルト９とを一連の同心配置とし、両ボルト９、１６を共通な長ナット１７で一連にねじ接続し繋結することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１〜６に記載した発明に係る接合工法、及び請求項７〜１１に記載した発明に係る接合構造は、低降伏点鋼７を使用して接合するので、木質構造材による柱梁架構の応力を制御可能である。即ち、柱梁架構が負担する応力で低降伏点鋼７が先行して引張り降伏するので、柱梁架構の応力がそれより大きくはならず、ひいては木質構造材による柱材１０及び梁材１に加えられる応力を制限することができる。つまり、低降伏点鋼７の引張り降伏応力を、木質構造材による柱梁架構の許容応力の範囲内で設計することにより、地震等による柱梁架構の損傷を合理的に確実に防ぐことができる。
発明に係る接合工法、及び接合構造は、柱降伏型と梁降伏型の二つのタイプを、柱梁架構に望まれ機能に応じて選択し実施することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、梁材１及び柱材１０又は柱ブロック１０ａに下穴を加工し、欠き込み２又は２３を形成し、或いはスリット１１を加工するほか、鋼板１２、２０、３０と、低降伏点鋼７を含む連結鋼材を使用するだけの簡単な構成であり、施工性に優れており、耐力が十分大きい接合を達成できる。それでいて接合用金物類は柱梁接合部の外には殆ど露出せず、木質構造材に特有の意匠的特徴のある外観を確保できる。その上、低降伏点鋼７を含む連結鋼材により地震エネルギーを吸収する制震作用を期待できるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
梁降伏型としては、梁材の木口に長ナットを回す接続・締め付け用スペースとなる欠き込みを複数設け、同木口の中央部には剪断力を伝達するスプリットリングの凹部を設け、更に前記欠き込みから材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入する。前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端にボルトを溶接した連結鋼材を前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みへ突き出させる。
柱材の柱頭部にスリットを木口から材軸方向へ形成し、更に鋼板固定用ピンのピン孔を必要数設ける。
柱材の前記スリットへ挿入可能で、下方に延長する脚部を備えた鋼板の縦辺の上下に、定着用ナットを一体的に溶接し、また、スプリットリングを一体的に溶接し、柱材へ固定するピン用のピン孔を設ける。
そして、前記鋼板を柱材の前記スリットへ挿入し、ピン孔ヘピンを差して固定し、鋼板の前記定着用ナットへボルトをネジ接合してその一部を突き出させ、この柱材に対して梁材を接合位置に配置し、柱材から突き出された前記ボルト、及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトを一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続し繋結する（図１の実施例）。
【００２３】
柱降伏型としては、梁材の木口の上下に長ナットを回す接続・締め付け用スペースとなる欠き込みを複数設け、同木口の中央部に剪断力伝達要素であるスプリットリングの凹部を設け、更に前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管へネジ接合したボルトを欠き込みへ突き出させる。
柱材の柱頭部を前記梁材のせいと略同じ高さ分だけ切断し、この柱ブロックの梁接合面へ開口するスリットを形成する。
柱ブロックの前記スリットへ挿入可能な鋼板を用意し、この鋼板の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に定着用ナットを一体的に溶接し、スプリットリングを一体的に溶接し、更に柱材上端の木口に臨む下辺には、同木口に向かって垂直な配置で複数の定着用ナットを一体的に溶接し、中央部位には剪断力伝達要素として一定の長さ突き出る鋼材をやはり一体的に溶接し、該鋼材を貫通するピン孔を設ける。
柱材の上端の木口に小端方向に開口する欠き込みを設け、前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入する。また、前記鋼材を挿入する穴を掘り、同鋼材を固定するピンを差すピン孔を設ける。
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端にボルトを溶接した連結鋼材を柱材の前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みに突き出させる。
前記鋼板を前記柱ブロックのスリットの中へ挿入し、定着用ナットへボルトをねじ込んでその一部を梁接合面から突き出させ、この柱ブロックに対して梁材を接合位置に配置し、柱ブロックから突き出された前記ボルト、及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続し緊結すると共に、スプリットリングを梁材の凹部へ納め、梁材と柱ブロックの接合を行う。
更に前記柱ブロックを柱材の上端へ配置し、鋼材を柱材の前記穴中へ挿入し、柱ブロックから突き出された前記ボルトと、柱材の欠き込みに突き出された連結鋼材のボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続して緊結すると共に、前記鋼材のピン孔ヘビンを差して柱材と柱ブロックを接合する（図３の実施例）。
【００２４】
他の柱降伏型として、梁材のせいの方向に挟み込む鋼板の材軸方向の端部に、柱材の柱頭とを梁材のせいの高さに切断した柱ブロックに形成したスリットへ挿入される延長部を有する構成とし、前記延長部には、柱ブロックの下側の木口に向かって垂直な定着用ナットを一体的に溶接し、中央部には同木口から一定の長さ突き出る剪断力伝達要素としての鋼材を一体的に溶接し、更に鋼材を貫通するピン孔を設ける。
前記鋼板を梁材の材軸方向に挟み込んで一体化構造とし、その延長部を柱ブロックの高さ方向に形成したスリットへ挿入して梁材の端部に柱ブロックを接合する。
柱材の上端の木口に小端方向に開口する欠き込みを設け、前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入する。また、前記鋼材と同心位置にも穴を掘り、ピンを差すピン孔を設ける。
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端にボルトを溶接した連結鋼材を前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みに突き出させる。
前記梁材と柱ブロックを柱材の上端へ配置し、鋼材を柱材の前記穴中へ挿入し、更に柱ブロックから突き出された前記ボルトと柱材の欠き込みに突き出された連結鋼材のボルトを共通な長ナットで一連にネジ接続し緊結すると共に、前記鋼材のビン孔ヘビンを差して柱材と柱ブロックの接合を行う（図５の実施例）。
【実施例１】
【００２５】
図１と図２は、請求項１及び７の発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例を示している。因みに、この実施例は梁降伏型の例であり、柱材１０の柱頭部に、２本の梁材１ａ、１ｂ（但し、単に梁材１と総称する場合がある。）をいわゆるＴの字形態に接合する場合の実施例である。
梁材１ａ、１ｂの木口の上下に、後述の長ナットを回す接続・締め付け用スペースとするのに適切な大きさ、形状の欠き込み２を複数設ける。また、同木口の中央部には剪断力伝達要素である金属製のスプリットリング３（又はジベル等でも可。以下同じ。）を受納する凹部としてリングと同形の環状溝４を設け（図４の符号４を参照。但し、凹部の形状は選択した剪断力伝達要素の形状に応じて異なる。）、更に前記欠き込み２の位置から梁材１ａ、１ｂの材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管５を押し込んで固定し、同雌ネジ管５より手前側の位置には補剛鋼管６を挿入する。雌ネジ管５には、外周面にもネジを切った中空ボルト構造（通称雌ネジラグ）を使用し、その外周面のネジを下穴へねじ込んで押し込み固定する（請求項５記載の発明）手法が好ましい。雌ネジ管５の太さ（外径）と長さは、当該接合部が負担する応力の大きさに応じて決定される。これらの点は、以下の各実施例においても同じ考えである。
【００２６】
一方、前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める寸法仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材を複数本用意する。そして、前記構成の連結鋼材を前記補剛鋼管６の中空部へ挿入し、先端のボルト８を前記雌ネジ管５とネジ接合して引き抜き反力を確保し、他端（外端）のボルト９は梁材１の前記欠き込み２へ突き出させる。低降伏点鋼棒７の直径と長さは、当該柱梁架構の接合部に設定した降伏伸び量に応じて決定される。通常は設計荷重（損傷限界）を超えた時点で低降伏点鋼棒７が降伏するように設計する。降伏伸び率は１％〜３％とし、設定した伸び率における柱梁架構の水平変形角が安全限界（伝統木造の場合、水平変形角は１／３０程度）を満足するように低降伏点鋼棒７の形状（直径と長さ）を決定する。こうすると、接合部の脆性破壊を回避でき、耐震安全性を大幅に向上できる。こうした考え方は、以下に説明する各実施例にも共通する。
本発明のように、連結鋼材を前記補剛鋼管６の中空部へ挿入すると、低降伏点鋼棒７は補剛鋼管６で座屈補剛されるので、圧縮応力時でも座屈することがなく、低降伏点鋼棒７の全強度を発揮させ得る。即ち、断面応力を合理的に伝達する接合部を構成できるのである。
【００２７】
柱材１０の柱頭部の左右二つの梁接合面に対して直角な配置に、同梁接合面へ開口するスリット１１を形成する。更に、後述する鋼板脚部の挿入に必要なスリットを柱の材軸方向に必要な深さまで形成する。前記スリット１１の形成は、後述する定着用ナットの挿入形状分も併せて、例えば数値制御木工盤を使用して精密に、木口から材軸方向へ一連に形成する。更に、後述する鋼板固定用ピン（ドリフトピンなど）のピン孔も必要数、必要な配置に設ける。
【００２８】
次に、柱材１０の前記スリット１１へ挿入可能な厚さで、下方に延長する脚部１３を備えた鋼板１２を用意する。前記鋼板１２のうち柱材１０の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下には、梁材１ａ、１ｂの連結鋼材と同心の位置に対向する配置で、袋構造の定着用ナット１４を、当該鋼板１２にほぼ同形の欠き込みを形成して、できるだけ板厚からのはみ出し量が少ない構成で一体的に溶接して設ける。また、梁材木口の前記環状溝４に納まる位置にスプリットリング３を一体的に溶接して設ける。更に当該鋼坂１２を柱材１０へ固定するピン用のピン孔１５ａ（図２参照）を、柱材１０の上記ピン孔と同一の配置に設ける。
鋼板１２及びその脚部１３の長さとピン孔１５ａの口径及び個数は、柱が負担する応力の大きさに応じて決定する。
【００２９】
以上の準備をした後に、前記鋼板１２、１３を柱材１０に形成した前記スリット１１の中へ挿入し、ピン孔ヘ一例としてドリフトピン１５…を差し、鋼板１２、１３を柱材１０へ強固に固定する。
次に、鋼板１２の前記定着用ナット１４へボルト１６をネジ接合して、その約半分の長さを柱材１０の梁接合面から突き出させる。この柱材１０に対して、上記の梁材１ａおよび１ｂを接合位置に配置し、柱材１０から突き出された前記ボルト１６と、梁材１ａ又は１ｂの木口の欠き込み２へ突き出されたボルト９とを一連の同心配置とし、双方のボルト１６と９を欠き込み２の中で共通な長ナット１７によりねじ接続し強く繋結して接合の目的を達成する。
【００３０】
上記した木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造において、上記した欠き込み２及びスリット１１の開口部はそれぞれ、最終的に同材質の木片２ａ、１１ａで塞ぐこと（埋め木）により、接合部の存在すら視認させない綺麗な外観に仕上げた柱梁架構を提供することができる（請求項６に記載した発明）。
【００３１】
上述した木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造によれば、要するに、梁材１ａ、１ｂに下穴を加工し、欠き込み２を形成し、柱材１０にはスリット１１を加工し、鋼板１２、１３と、低降伏点鋼７を含む連結鋼材を使用するだけの簡単な構成であり、施工性に優れ、耐力が十分大きい接合を達成できる。それでいて接合用金物類は柱梁接合部の外には殆ど露出せず、木質構造材の意匠的特徴のある外観を確保できる。その上、低降伏点鋼７を含む連結鋼材により地震エネルギーを吸収する制震作用を期待できるのである。
とりわけ柱材１０と梁材１との接合に低降伏点鋼７を使用した結果、この柱梁架構が負担する応力で低降伏点鋼７が先行して引張り降伏する設計を行うことができる。そのため柱梁架構の応力は低降伏点鋼７の降伏応力よりも大きくはならない。ひいては木質構造材に加えられる応力を前記の大きさに制限することができる。つまり、低降伏点鋼７の引張り降伏応力を、木質構造材による柱材１０又は梁材１の許容応力の範囲内で設計することにより、地震等による柱梁架構の損傷を合理的に確実に制御することが可能である。
【実施例２】
【００３２】
なお、図７は、同じ梁降伏型であって、梁が平面的に見て直交２軸方向に４本取り付く場合の実施例を示している（請求項１１に記載した発明）。
本実施例の場合、鋼板１２は、平面的に見ると十字鉄骨形状とされ、柱材１０の四周の梁接合面へ臨む四つの縦辺の上下に、各梁材１ａ〜１ｄの雌ネジ管５（図１及び図２を参照）と同心位置に対向する配置でそれぞれ定着用ナット１４が、当該鋼板１２へ一体的に溶接されている。また、梁材１ａ〜１ｄの木口に設けられた凹部（図１の場合は環状溝４参照）に納まる位置にスプリットリング３が一体的に溶接されている。
更に図７には明解に図示することを省略したが、各梁材１ａ〜１ｄの木口に設けた欠き込みの位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入すること、及び前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材を前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みへ突き出させること、及び柱材１０の柱頭部の少なくとも梁接合面に対して直角な配置に梁接合面へ開口するスリット、並びに鋼板脚部１３の挿入に必要なスリットを木口から材軸方向へ一連に形成し、更に鋼板固定用ピン１５のピン孔を必要数、必要な配置に設けることは、上記実施例１と同様である。更に、上記十字鉄骨形状の鋼板１２と鋼板脚部１３を柱材の前記スリットの中へ挿入し、各ピン孔ヘピン１５を差して柱材１０へ固定すること、そして、この柱材１０に対して各梁材１ａ〜１ｄを接合位置に配置し、柱材１０から突き出された前記ボルト、及び各梁材１ａ〜１ｄの木口の欠き込みに突き出されたボルトを一連の同心配置とし、双方のボルトを共通な長ナット１７で一連にねじ接続し緊結することも、上記実施例１の手法と同様に実施される。
【実施例３】
【００３３】
次に、図３と図４は、請求項２及び請求項８に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例を示している。因みに、この実施例は、柱降伏型の実施例であり、また、柱材１０の柱頭部に、１本の梁材１をいわゆる直角形態に接合する場合の実施例である。
なお、柱降伏型について一言する。一般の木造建築では柱梁といった架構だけでなく、垂れ壁などの小壁が存在することも多く、地震被害を見ても、柱が小壁下位置で曲げ破壊しているケースが目立つ。このような場合に上記の梁降伏型を採用すると、低降伏点鋼７の降伏変形によるエネルギー吸収を期待できない。この問題に対処できるのが、柱側の接合部が降伏する柱降伏型である。とりわけ本実施例は、梁のスパンがある程度長く、梁の曲げ抵抗が期待できる場合に適する構成である。
【００３４】
本実施例の場合にも、梁材１の木口の上下に後述の長ナット１７を回す接続・締め付け用スペースとするのに適切な大きさ、形状の欠き込み２を設け、また、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング３を受納する凹部としてリングとほぼ同形の環状溝４を設け、更に前記欠き込み２の位置から材軸方向に下穴を掘ることまでは、上記実施例１とほぼ共通する。
但し、本実施例の場合、前記の下穴は実施例１のものよりはかなり浅く、各下穴へは雌ネジ管５のみを押し込んで固定し、同雌ネジ管５へネジ接合したボルト１８を前記欠き込み２へ突き出させる。
【００３５】
一方、柱材１０の柱頭部は、前記梁材１のせいと略同じ高さ分だけ切断して柱ブロック１０ａを作る。この柱ブロック１０ａには、その梁接合面へ開口するスリット１１を、やはり数値制御木工盤を使用して精密に形成する。本実施例の場合、前記スリット１１は、柱ブロック１０ａの下側の木口から垂直上向きに図３中左側の梁接合面へのみ開口する袋形状に形成する。
【００３６】
また、柱ブロック１０ａの前記スリット１１へ挿入可能な厚さの鋼板２０を用意する。この鋼板２０は、前記スリット１１へ挿入した場合に、柱ブロック１０ａの前記梁接合面及び下側の木口面と略面一となる形状、大きさに形成されている。そして、前記梁接合面へ臨む縦辺の上下には、前記梁材１の雌ネジ管５と同心の位置に対向する配置で、定着用ナット１４を、当該鋼板２０に同形、同大の欠き込みを形成して、できるだけ板厚からのはみ出し量が少ない状態に一体的に溶接する。また、梁材１の木口の前記環状溝４に納まる位置にスプリットリング３を一体的に溶接する。更に、柱材１０の上端の木口に臨む下辺にも、同木口に向かって下向きに垂直な配置で複数の定着用ナット１４’を、やはり鋼板２０に欠き込みを形成して一体的に溶接する。その中央部位には剪断力伝達要素として同木口から一定の長さ突き出る鋼材２１を、やはり鋼板２０に同形、同大の欠き込みを形成して一体的に溶接する。当該鋼材２１には、横断方向に貫通するピン孔２２を複数設ける（図４参照）。なお、図示した鋼材２１は、例えばテレビの伸縮アンテナ、カメラの三脚等で公知の伸縮管構造に構成されている（請求項１０記載の発明）。運搬や保管時に鋼材２１は柱ブロック１０ａの中へ押し込み縮めた状態とし、運搬や保管の邪魔にならないようにするためである。したがって、前記の要求がないときは、鋼材２１は非伸縮構造で実施することができる。
【００３７】
次に、柱材１０の上端の木口には、やはり後述の長ナットを回す接続・締め付け用スペースとする欠き込み２３を小端方向に開口する形に設ける。図示した欠き込み２３は小端方向に貫通する形に設けているが、梁材１ａのように独立形状に設けても良い。前記欠き込み２３の位置から材軸方向に前記鋼板２０の下向きの定着用ナット１４’と同心の配置に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管５を押し込んで固定し、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６を挿入する。また、上記鋼材２１と同心の位置に、同鋼材２１を挿入する穴２４（図４）を掘り、更に鋼材２１を固定するピン２６を差すピン孔２５を鋼材２１のビン孔２２と同心配置に設ける。
【００３８】
一方、上記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める寸法仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材を複数本用意し、この連結鋼材を柱材１０の前記補剛鋼管６の中空部へ挿入し、先端のボルト８を前記雌ネジ管５とネジ接合し、他端（外端）のボルト９は前記欠き込み２３に突き出させる。低降伏点鋼棒７の直径と長さを、設定した降伏伸び量に応じて決定することは、上記実施例１の場合と同様である。
【００３９】
以上の準備をした上で、先ず上記鋼板２０を上記柱ブロック１０ａに形成したスリット１１の中へ挿入し、縦辺の定着用ナット１４及び下辺の定着ナット１４’にそれぞれボルト１６及び１６’をねじ込み、その長さの約半分を梁接合面及び下側の木口から突き出させる。この柱ブロック１０ａに対して梁材１を接合位置に配置し、柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６、及び梁材１ａの木口の欠き込み２に突き出されているボルト１８を一連の同心配置とし、且つスプリットリング３を梁材１の凹部４へ納めて、双方のボルト１６と１８を共通な長ナット１７で一連にねじ接続し十分強固に緊結して、梁材１と柱ブロック１０ａの接合を行う。
【００４０】
更に上記の柱ブロック１０ａを柱材１０の上端へ配置し、鋼材２１を、柱材１０に形成された上記の穴２４の中へ挿入する。次いで柱ブロック１０ａの下側木口から突き出された上記ボルト１６’と、柱材１０の上端の欠き込み２３に突き出された連結鋼材のボルト９とを一連の同心配置とし、双方のボルト１６’と９を共通な長ナット１７’で一連にねじ接続して十分強固に緊結する。更に前記鋼材２１のピン孔２２ヘ柱材１０のピン孔２５を通じてドリフトビン２６を差して、柱材１０と柱ブロック１０ａとを接合する。
【００４１】
本実施例３の木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造によれば、要するに、梁材１に下穴を加工し、欠き込み２を形成し、柱材１０は柱ブロック１０ａとの組合せとし、柱ブロック１０ａにスリット１１を加工し、柱材１０には連結鋼材及び鋼材２１用の穴を加工し、鋼板２０と、低降伏点鋼７を含む連結鋼材を使用する簡単な構成であり、施工性に優れており、耐力が十分大きい接合を達成できる。それでいて接合用金物類は柱梁接合部の外に殆ど露出せず、木質構造材の意匠的特徴のある外観を確保できる。
【００４２】
勿論、柱材１０と柱ブロック１０ａとの接合に低降伏点鋼７を使用したので、この柱梁架構が負担する応力で低降伏点鋼７が先行して引張り降伏する設計を行うことができる。そのため柱梁架構の応力は低降伏点鋼７の降伏応力よりも大きくはならない。ひいては木質構造材に加えられる応力を前記の大きさに制限することができる。つまり、低降伏点鋼７の引張り降伏応力を、木質構造材による柱材１０又は梁材１の許容応力の範囲内で設計することにより、地震等による柱梁架構の損傷を合理的に確実に制御することが可能である。低降伏点鋼７を含む連結鋼材により地震エネルギーを吸収する制震作用も期待できるのである。
【実施例４】
【００４３】
次に、図５と図６は、請求項３および請求項９に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例を示している。本実施例も、柱と梁を直角形態に接合する場合の例である。本実施例も柱降伏型であるが、本実施例は、梁１のスパンが短く、曲げよりも剪断が卓越し、図１のような上下２本のボルト（９と１６の一対）では剪断に抵抗できない場合であって、後述の鋼板３０による補強の必要がある場合に有効に実施できる例である。
【００４４】
本発明の場合は、梁材１のせいの方向に、且つ横断面のほぼ中央部に挟み込まれる鋼板３０を、同鋼板３０の材軸方向の端部（図５は右側端部のみ示すが、通例両端部）に、柱材１０の柱頭とを梁材１ａのせいの高さに切断して製作した柱ブロック１０ａに形成した後述のスリットへ挿入される延長部３１まで一連に有する構成で用意する。前記の延長部３１には、柱ブロック１０ａの下側の木口に向かって下向きに垂直な配置で、複数の定着用ナット１４’を、やはり延長部鋼板３１にほぼ同形、同大の欠き込みを形成して、できるだけ板厚からのはみ出し量が少ない状態に一体的に溶接する。この定着用ナット１４’には、ボルト１６’をその全長の約半分位までねじ込んで、他側半分を突き出させる。中央部にはやはり柱ブロック１０ａの下側の木口に向かって下向きに垂直な配置で、同木口から一定の長さ突き出る剪断力伝達要素としての鋼材２１を、延長部鋼板３１に欠き込みを形成して一体的に溶接する。図示した実施例の場合、この鋼材２１は伸縮管構造とし、同鋼材２１を横断するピン孔２２を設けることは上記実施例２と同様である。
【００４５】
次に、上記梁材１のせいの方向に、且つ横断面のほぼ中央部に、下面側から切り込んだスリットを、例えば数値制御木工盤を使用して精密に形成する。即ち、スリットは、鋼板３０の板厚とほぼ等しい幅寸とし、同鋼板３０の上辺が丁度突き当たる深さまで形成し、前記鋼板３０をスリットへ挿入することにより梁材１ａの材軸方向に挟み込む。そして、横断方向へドリフトピン３３…を適度なピッチで多数打ち込むことにより一体化構造とする。更に、同鋼板３０の延長部３１も、予め柱ブロック１０ａの高さ方向に形成したスリットへ挿入し、梁材１の端部に柱ブロック１０ａを一連に接合する。柱ブロック１０ａのスリットも、数値制御木工盤を使用して精密に形成する。このスリットは延長部３１の板厚とほぼ等しい幅寸で、且つ定着用ナット１４’および鋼材２１を挿入可能な形状に、延長部３１の上辺および図５中の右側辺が丁度突き当たる深さと幅に、同柱ブロック１０ａの下側木口から切り込んで形成する。
【００４６】
なお、鋼板３０を梁材１と一体化して補強する構造の他の実施例としては、図示することまでは省略したが、梁材１を鋼板３０の挟み位置で材軸方向に完全に二分割し（又は二分割に相当する厚さの木材を使用する。）、その分割木材で鋼板３０を挟み、必要なピッチで多数箇所を強固にボルト接合し又はピン接合して一体化構造とすることができる（請求項４に記載した発明）。但し、この実施例の場合には、ボルトやピンの頭を木板表面から少し沈み込ませ、その表面部を同材質の木片で覆い隠す埋め木処理を行うことも意匠的外観を保持する上で必要である。
【００４７】
一方、柱材１０には、その上端の木口に、図示例の場合は小端方向に貫通して開口する欠き込み２３を設け、前記欠き込み２３の位置から材軸方向に、上記鋼板延長部３１の定着用ナット１４’と同心の配置に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管５を押し込んで固定する。雌ネジ管５より手前側の位置には補剛鋼管６を挿入する。また、前記鋼材２１と同心の位置に同鋼材２１を挿入する穴２４（図６）を掘り、鋼材２１を固定するためのピン２６を差すピン孔２５を前記鋼材２１のピン孔２２と同心配置に設ける。
【００４８】
本発明の場合にも、上記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める寸法仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材を複数本用意する。この連結鋼材を前記補剛鋼管６の中空部へ挿入し、先端のボルト８を前記雌ネジ管５とネジ接合し、他端のボルト９は前記欠き込み２３に突き出させる。
【００４９】
しかる後に、上記構成の梁材１と柱ブロック１０ａを柱材１０の上端へ配置し、その鋼材２１を柱材１０の穴２４中へ挿入する。更に柱ブロック１０ａの定着用ナット１４’へねじ込んで突き出されたボルト１６’と、柱材１０の欠き込み２３に突き出された連結鋼材のボルト９とを一連の同心配置とし、双方のボルト１６’と９を共通な長ナット１７’で一連にネジ接続し強固に緊結する。更に前記鋼材２１のビン孔２２ヘドリフトビン２６を差して柱材１０と柱ブロック１０ａの接合を行う。
【００５０】
本実施例４の木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造も、梁材１に下穴を加工し、欠き込み２を形成し、柱材１０は柱ブロック１０ａとの組合せとし、柱ブロック１０ａにスリット１１を加工し、柱材１０には連結鋼材及び鋼材２１用の穴を加工し、鋼板３０と３１、および低降伏点鋼７を含む連結鋼材を使用する構成であり、施工性に優れており、耐力が十分大きい接合を達成できる。それでいて接合用金物類は柱梁接合部の外に殆ど露出せず、木質構造材の意匠的特徴のある外観を確保できる。その上、低降伏点鋼７を含む連結鋼材による柱降伏型の接合であるから、地震による損傷を防止する設計ができ、地震エネルギーを吸収する制震作用を期待できるのである。
【００５１】
なお、以上に図示した実施例に基づいて本発明を説明してきたが、勿論、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本発明の目的と要旨、及び思想を逸脱しない限り、いわゆる当業者が必要に応じて行う変形、応用も含めて広く多様に実施されることを、ここに念のため申し添える。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】ＡとＢは本発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例１を示した平面図と一部破断の立面図である。
【図２】前記接合に用いる接合金具類を関係配置に置いて示した正面図である。
【図３】Ａ、Ｂ、Ｃは本発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例３を示した平面図と一部破断の立面図及び側面図である。
【図４】前記接合に用いる接合要素を関係配置に置き一部破断して示した正面図である。
【図５】Ａ、Ｂ、Ｃは本発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例４を示した平面図と立面図及び側面図である。
【図６】前記接合に用いる接合要素を関係配置に置き一部破断して示した正面図である。
【図７】本発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例２を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 梁材
２ 欠き込み
３ スプリットリング
４ 凹部（環状溝）
５ 雌ネジ管
６ 補剛鋼管
７ 低降伏点鋼棒
８、９ ボルト
１０ 柱材
１１ スリット
１２ 鋼板
１３ 鋼板脚部
１４ 定着用ナット
１５ ピン
１６ ボルト
１７ 長ナット
【技術分野】
【０００１】
この発明は、製材又は集成材若しくは単板積層材（ＬＶＬ）等による木質構造材で構築する柱梁架構に好適に実施される接合工法及び接合構造の技術分野に属し、更にいえば、木質構造の外観意匠を損なわず、比較的簡単な構造で、施工が容易であり、地震時等にはエネルギー吸収による制震作用を発揮する柱梁架溝の接合工法及び接合構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
木質部材を柱や梁などの構造材に用いて木造構造物を構築する場合、最も重要なのは柱梁架構の接合部である。即ち、木造構造物の場合、接合部の設計の良否が、構造物の安全性のみならず、デザイン面での評価にも影響する。
規模が大きい木造構造物において、断面が大きい木質構造材による柱梁架構を接合する従来技術として、例えば下記の特許文献１には、木質構造材である柱材の梁接合位置に、雌ネジ管を貫通させて設置し、前記雌ネジ管へねじ込むボルトにより同柱の梁接合位置に継ぎ手金具の片側半分を固定する。一方、梁材の端部にも材軸方向に雌ネジ管を埋め込み、この雌ネジ管へねじ込むボルトによって前記継ぎ手金具の他側半分を固定する。そして、前記一対の継ぎ手金具部材を突き合わせ、接合プレートを重ね合わせてボルト止めにより柱と梁を接合する構成が開示されている。但し、接合部に前記の継ぎ手金具が大きく武骨に露出して木質構造材の意匠観を損なうし、重い構造になる。
【０００３】
特許文献２に開示された接合方法は、柱の梁接合位置に貫通させた孔へターンバックル等の接合金物を通し、一方、梁の接合部には材軸方向に穴を設け、この穴へ前記接合金物の端部を差し込み、垂直孔から前記接合金物の端部に用意したコッタ孔へ楔（コッタ）を打ち込んで結合する内容である。たしかに柱梁接合部に接合金物が露出しない構造であるし、楔効果で強い耐力を持続できる構成であるが、接合金物の構造が複雑で、製作が面倒で高価なものとなるし、柱、梁への加工度が高く断面欠損が大きい欠点が認められる。
【０００４】
更に、特許文献３および４に開示された接合構造は、梁における柱接合位置に、ほぞ用接合金物を垂直に貫通させ、これを水平に通した複数のボルトで固定する。前記接合金物の上下に突き出させたプレートは、柱の接合仕口に形成したスリットへ差し込み、やはり水平方向に複数のピンを差して固定する構成である。この場合にも、柱梁接合部に金物は露出しないが、多数のボルトやピンを通すので、その頭が視認される。また、金物を通す孔空け加工やスリットの形成加工などに手数が掛かるし、接合金物の組み立てや固定に熟練した技術が必要と認められる。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１２０７９１号公報
【特許文献２】特開２０００−２６５５５４号公報
【特許文献３】特開２００２−３５６９１７号公報
【特許文献４】特開２００３−３２８４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の木質部材の接合工法及び接合構造は、各々が固有の作用効果を奏するものと認められる。しかし、例えば特許文献１の技術は、比較的高い強度と剛性が得られるものの、接合部に前記の継ぎ手金具が大きく武骨に露出して木質構造としての意匠観を損なうし、重い構造になるといった欠点が認められる。また、接合部の破壊性状は、主に木質構造材へねじ込まれた太径ボルトの引き抜き破壊に支配され、脆性的でエネルギー吸収能力が低いため、耐震安全性の面では大いに問題がある。
【０００７】
特許文献２の技術は、接合部の引き抜き反力を楔に期待する構成であるが、木構造における楔は木材の収縮や振動により緩むものであり、定期的に「緩み」の検査が不可欠である。しかし、実際問題として、一度完成した木造構造物の柱梁架構の接合部を定期的に検査することは不可能に近い。
特許文献３の接合構造は、柱と梁の接合部に曲げモーメントの伝達を期待できない構成である。
特許文献４の接合構造は、逆に柱と梁の接合部に曲げモーメントの伝達性の向上を試みた技術である。しかし、梁内のボルトが木材にとって強度的に最も弱い繊維と直交方向に配置された構成であるから、十分大きな曲げモーメントの伝達を望めない。
【０００８】
本発明の第一の目的は、低降伏点鋼材を使用して接合することにより、木質構造材による柱梁架構の応力を制御可能とすること、即ち低降伏点鋼材を先行して引張り降伏させる設計により、柱梁架構の応力をそれより大きくはならせず、ひいては木質構造材に加えられる応力を制限し、地震等による柱梁架構の損傷を制御することが可能な、柱降伏型、または梁降伏型の柱梁架構の接合工法及び接合構造を提供することである。
本発明の次の目的は、施工性の向上と、工期の短縮、及びコスト面での利点が大きい上に、木質構造としての意匠的外観に優れ、木造デザインの設計の自由度が高く、接合部の靱性が大で、エネルギー吸収能力を有して耐震性能が大きい、木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法は、
梁材１の木口の上下に長ナット１７を回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込み２を複数設け、また、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング３等を受納する凹部４を設け、更に前記欠き込み２の位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管５を押し込んで固定し、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６を挿入する段階と、
前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材を用意し、この連結鋼材を前記補剛鋼管６の中空部へ挿入し、先端のボルト８を前記雌ネジ管５とネジ接合し、他端のボルト９は前記欠き込み２へ突き出させる段階と、
柱材１０の柱頭部の少なくとも梁接合面に開口するスリット１１および後述する鋼板脚部１３の挿入に必要なスリットを木口から材軸方向へ一連に形成し、更に後述する鋼板固定用ピン２６のピン孔を必要数、必要な配置に設ける段階と、
柱材１０の前記スリット１１へ挿入可能な厚さで、下方に延長する脚部１３を備えた鋼板１２を用意し、この鋼板１２の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に、前記梁材１の連結鋼材と同心位置に対向する配置で、定着用ナット１４を一体的に溶接し、また、梁材木口の前記凹部４に納まる位置にスプリットリング３を一体的に溶接し、更に当該鋼坂１２を柱材１０へ固定するピン用のピン孔を前記鋼材１２、１３のピン孔と同一の配置に設ける段階と、
前記鋼板１２、１３を柱材１０の前記スリット１１の中へ挿入し、ピン孔ヘピン２６を差して柱材１０へ固定する段階と、
鋼板１２の前記定着用ナット１４へボルト１６をネジ接合してその一部を柱材１０の梁接合面から突き出させ、この柱材１０に対して梁材１を接合位置に配置し、柱材１０から突き出された前記ボルト１６、及び梁材１の木口の欠き込み２に突き出されたボルト９を一連の同心配置とし、両ボルト１６と９を共通な長ナット１７で一連にねじ接続し繋結する段階とからなることを特徴とする、いわゆる梁降伏型の接合工法である。
【００１０】
請求項２に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法は、
梁材１の木口の上下に長ナット１７を回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込み２を複数設け、また、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング３等を受納する凹部４を設け、更に前記欠き込み２の位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴へ雌ネジ管５を押し込んで固定し、同雌ネジ管５へネジ接合したボルト１８を欠き込み２へ突き出させる段階と、
柱材１０の柱頭部を前記梁材のせいと略同じ高さ分だけ切断した柱ブロック１０ａの梁接合面へ開口するスリットを形成する段階と、
柱ブロック１０ａの前記スリットへ挿入可能な厚さの鋼板２０を用意し、この鋼板２０の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に、前記梁材１の雌ネジ管５と同心位置に対向する配置で、定着用ナット１４を当該鋼板２０と一体的に溶接し、また、梁材木口の前記凹部４に納まる位置にスプリットリング３を一体的に溶接し、更に柱材ブロック１０ａの下側木口に臨む下辺には、同木口に向かって下向きに垂直な配置で複数の定着用ナット１４’を鋼板２０と一体的に溶接し、中央部位には剪断力伝達要素として同木口から一定の長さ突き出る鋼材２１を一体的に溶接し、該鋼材２１を貫通するピン孔２２を設ける段階と、
前記柱材１０の上端の木口に小端方向に開口する欠き込み２３を設け、前記の欠き込み２３の位置から材軸方向に前記鋼板２０の定着用ナット１４’と同心配置に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管５を押し込んで固定し、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６を挿入し、また、前記鋼材２１と同心位置に同鋼材２１を挿入する穴２４を掘り、同鋼材２１を固定するピンを差すピン孔を前記鋼材のビン孔２２と同心配置に設ける段階と、
前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材を用意し、該連結鋼材を柱材１０の前記補剛鋼管６の中空部へ挿入し、先端のボルト８を前記雌ネジ管５とネジ接合し、他端のボルト９は前記欠き込み２３へ突き出させる段階と、
前記鋼板２０を前記柱ブロック１０ａのスリットの中へ挿入し、定着用ナット１４へボルト１６をねじ込んでその一部を梁接合面から突き出させ、この柱ブロック１０ａに対して梁材１を接合位置に配置し、柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６、及び梁材１の木口の欠き込み２に突き出されたボルト１８を一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナット１７で一連にねじ接続し緊結すると共に、スプリットリング３を梁材１の凹部４へ納め、梁材１と柱ブロック１０ａの接合を行う段階と、
更に前記柱ブロック１０ａを柱材１０の上端へ配置し、鋼材２１を柱材１０の前記穴２４の中へ挿入し、柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６’と、柱材１０の欠き込み２３に突き出された連結鋼材のボルト９を一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナット１７’で一連にねじ接続して緊結すると共に、前記鋼材２１のピン孔２２ヘビン２６を差して柱材１０と柱ブロック１０ａを接合する段階とからなることを特徴とする、いわゆる柱降伏型の接合工法である。
【００１１】
請求項３に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法は、
梁材１のせいの方向に、且つ断面のほぼ中央部に挟み込む鋼板３０を、その材軸方向の端部に、柱材１０の柱頭とを梁材１のせいの高さに切断した柱ブロック１０ａに形成したスリットへ挿入される延長部３１を有する構成で用意すると共に、前記延長部３１には、柱ブロック１０ａの下側の木口に向かって下向きに垂直な配置の定着用ナット１４’を一体的に溶接し、また、中央部にはやはり柱ブロック１０ａの下側の木口に向かって垂直な配置で同木口から一定の長さ突き出る剪断力伝達要素としての鋼材２１を一体的に溶接し、更に該鋼材２１を貫通するピン孔２２を設ける段階と、
前記鋼板３０を梁材１の材軸方向に挟み込んで一体化構造とし、更にその延長部３１を柱ブロック１０ａの高さ方向に形成したスリットへ挿入して梁材１の端部に柱ブロック１０ａを接合する段階と、
柱材１０の上端の木口に小端方向に開口する欠き込み２３を設け、前記欠き込み２３の位置から材軸方向に前記鋼板延長部３１の定着用ナット１４’と同心配置の下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管５を押し込んで固定し、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６を挿入し、また、前記鋼材２１と同心位置に同鋼材２１を挿入する穴２４を掘り、同鋼材２１を固定するピンを差すピン孔を前記鋼材２１のピン孔２２と同心配置に設ける段階と、
前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材を用意し、この連結鋼材を前記補剛鋼管６の中空部へ挿入し、先端のボルト８を前記雌ネジ管５とネジ接合し、他端のボルト９は前記欠き込み２３へ突き出させる段階と、
前記梁材１と柱ブロック１０ａを柱材１０の上端へ配置し、鋼材２１を柱材１０の前記穴２４中へ挿入し、更に柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６’と柱材１０の欠き込み２３に突き出された連結鋼材のボルト９を一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナット１７’で一連にネジ接続し緊結すると共に、前記鋼材２１のビン孔２２ヘビン２６を差して柱材１０と柱ブロック１０ａの接合を行う段階とからなることを特徴とする、いわゆる柱降伏型の接合工法である。
【００１２】
請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した木質構造材による柱梁架構の接合工法において、
梁材１は鋼板３０の挟み位置で二分割し、その分割木材で鋼板３０を挟みボルト接合して一体化構造となし、又は梁材１にスリットを形成し、前記スリットへ鋼板３０を挿入し、ドリフトピン３３を差し又はボルト接合して一体化構造とすることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載した木質構造材による柱梁架構の接合工法において、
雌ネジ管５は、その外周面にもネジを切った中空ボルト構造とし、その外周面のネジを下穴へねじ込んで押し込み固定することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載した発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載した木質構造材による柱梁架構の接合工法において、
欠き込み２及び２３及びスリット１１の開口部はそれぞれ同質の木片２ａで塞ぐことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合構造は、いわゆる梁降伏型の接合構造であって、
梁材１の木口の上下に長ナット１７を回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込み２が複数設けられ、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング３等を受納する凹部４が設けられ、前記欠き込み２の位置から材軸方向に下穴が掘られ、各下穴の奥端部に雌ネジ管５が固定され、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６が挿入されていること、
前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材が前記補剛鋼管６の中空とへ挿入され、先端のボルト８が前記雌ネジ管５とネジ接合され、他端のボルト９は前記欠き込み２へ突き出されていること、
柱材１０の柱頭部の梁接合面に開口するスリット１１および後述する鋼板脚部１３の挿入に必要なスリットが木口から材軸方向へ一連に形成され、更に後述する鋼板固定用ピン２６のピン孔が必要数、必要な配置に設けられていること、
柱材１０の前記スリット１１へ挿入可能な厚さで、下方に延長する脚部１３を備えた鋼板１２の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に、前記梁材１の連結鋼材と同心位置に対向する配置で定着用ナットが一体的に溶接され、また、梁材木口の前記凹部に納まる位置にはスプリットリング３が一体的に溶接され、更に当該鋼板１２を柱材１０へ固定するピン１５のピン孔１５ａが前記柱材１０のピン孔と同一の配置に設けられていること、
前記鋼板１２は柱材１０の前記スリット１１の中へ挿入され、そのピン孔１５ａヘビン１５を差して柱材１０へ固定されていること、
鋼板１２の前記定着用ナット１４へボルト１６がネジ接合されその一部は柱材１０の梁接合面から突き出されており、この柱材１０に対して梁材１が接合位置に配置され、柱材１０から突き出された前記ボルト１６、及び梁材１の木口の欠き込み２に突き出されたボルト９がそれぞれ一連の同心配置とされ、両ボルト１６と９が共通な長ナット１７で一連にねじ接続により緊結されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合構造は、いわゆる柱降伏型の接合構造であり、
梁材１の木口の上下に長ナット１７を回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込み２が複数設けられ、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング３等を受納する凹部４が設けられ、前記欠き込み２の位置から材軸方向に下穴が掘られ、各下穴へは雌ネジ管５が固定され、同雌ネジ管５へネジ接合したボルト１８が欠き込み２へ突き出させれていること、
柱材１０の柱頭部が前記梁材１のせいと略同じ高さに切断された柱ブロック１０ａの梁接合面へ開口するスリットが形成されていること、
柱ブロック１０ａの前記スリットへ挿入可能な厚さの鋼板２０の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に前記梁材１の雌ネジ管５と同心位置に対向する配置で定着用ナット１４が一体的に溶接され、梁材木口の前記凹部４に納まる位置にはスブリットリング３が一体的に溶接され、更に柱ブロック１０ａの下側木口に臨む下辺には同木口に向かって下向きに垂直な配置で定着用ナット１４’が一体的に溶接され、中央部位には剪断力伝達要素として同木口から一定の長さ突き出る鋼材２１が一体的に溶接され、該鋼材２１を貫通するピン孔２２が設けられていること、
前記柱材１０の上端の木口に小端方向に開口する欠き込み２３が設けられ、前記欠き込み２３の位置から材軸方向に前記鋼板２０の定着用ナット１４’と同心配置に下穴が掘られ、各下穴の奥端部に雌ネジ管５が固定され、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６が挿入され、また、前記鋼材２１と同心位置に同鋼材２１を挿入する穴２４が掘られ、同鋼材２１を固定するピン２６を差すピン孔が前記鋼材２１のピン孔２２と同心配置に設けられていること、
前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材が柱材１０の前記補剛鋼管６の中空部へ挿入され、先端のボルト８が前記雌ネジ管５とネジ接合され、他端のボルト９は前記欠き込み２３に突き出されていること、
前記鋼板２０が前記柱ブロック１０ａのスリットの中へ挿入され、定着用ナット１４、１４’へボルト１６、１６’がねじ込まれその一部は梁接合面から突き出されており、この柱ブロック１０ａに対して梁材１が接合位置に配置され、柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６及び梁材１の木口の欠き込み２に突き出されたボルト１８がそれぞれ一連の同心配置とされ、共通な長ナット１７で一連にねじ接続し緊結されていると共に、スプリットリング３は梁材１の凹部４へ納められて梁材１と柱ブロック１０ａの接合が行われていること、
更に前記柱ブロック１０ａが柱材１０の上端へ配置され、鋼材２１が柱材１０の前記穴中へ挿入され、柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６’と、柱材１０の欠き込み２３に突き出された連結鋼材のボルト９とが一連の同心配置とされ、共通な長ナット１７’で一連にねじ接続して緊結されているとともに、前記鋼材２１のピン孔２２ヘピン２６を差して柱材１０と柱ブロック１０ａが接合されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合構造も、いわゆる柱降伏型の接合構造であり、
梁材１のせいの方向に、且つ断面のほぼ中央部に挟み込む鋼板３０が、その材軸方向の端部に、柱材１０の柱頭部を梁材１のせいの高さに切断した柱ブロック１０ａに形成したスリットへ挿入される延長部３１を有する構成とされ、前記延長部３１には、柱ブロック１０ａの下側の木口に向かって下向きに垂直な配置で定着用ナット１４’が一体的に溶接され、中央部には柱ブロック１０ａの下側の木口に向かって垂直な配置で同木口から一定の長さ突き出る剪断力伝達要素としての鋼材２１が一体的に溶接され、更に該鋼材２１を貫通するピン孔２２が設けられていること、
前記鋼板３０は梁材１の材軸方向に挟み込んで一体化構造とされ、その延長部３１は柱ブロック１０ａの高さ方向に形成したスリットへ挿入して梁材１の端部に柱ブロック１０ａが接合されていること、
柱材１０の上端の木口に小端方向へ開口する欠き込み２３が設けられ、前記の欠き込み２３の位置から材軸方向に前記鋼板延長部３１の定着用ナット１４’と同心配置に下穴が掘られ、各下穴の奥端部に雌ネジ管５が固定され、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６が挿入され、前記鋼材２１と同心位置に同鋼材２１を挿入する穴２４が掘られ、同鋼材２１を固定するピン２６を差すビン孔が前記鋼材２１のピン孔２２と同心配置に設けられていること、
前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材が前記補剛鋼管６の中空部へ挿入され、先端のボルト８が前記雌ネジ管５とネジ接合され、他端のボルト９は前記欠き込み２３に突き出されていること、
前記梁材１と柱ブロック１０ａは柱材１０の上端へ配置され、鋼材２１が柱材１０の前記穴２４中へ挿入され、柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６’と柱材１０の欠き込み２３に突き出された連結鋼材のボルト９とが一連の同心配置とされ共通な長ナット１７’で一連にネジ接続し緊結されていると共に、前記鋼材２１のピン孔２２ヘピン２６を差して柱材１０と柱ブロック１０ａの接合が行われていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載した発明は、請求項８又は９に記載した木質構造材による柱梁架構の接合構造において、
剪断力伝達要素としての鋼材２１は、テレスコーピックな伸縮管構造に構成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載した発明は、請求項７に記載した木質構造材による柱梁架構の接合構造において、
梁材１が柱材１０に対して直角４方向に接合される場合、鋼板１２は平面的に見ると十字鉄骨形状とされ、梁接合面へ臨む各縦辺の上下に前記梁材１の雌ネジ管５と同心位置に対向する配置で、定着用ナット１４が一体的に溶接され、梁材木口の凹部４に納まる位置にスプリットリング３等が一体的に溶接され、鋼板１２を柱材１０の前記スリットの中へ挿入し、ピン孔１５ａヘピン１５を差して柱材１０へ固定した後、この柱材１０に対して梁材１を接合位置に配置し、柱材１０から突き出されたボルト１６、及び梁材１の木口の欠き込み２に突き出されたボルト９とを一連の同心配置とし、両ボルト９、１６を共通な長ナット１７で一連にねじ接続し繋結することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１〜６に記載した発明に係る接合工法、及び請求項７〜１１に記載した発明に係る接合構造は、低降伏点鋼７を使用して接合するので、木質構造材による柱梁架構の応力を制御可能である。即ち、柱梁架構が負担する応力で低降伏点鋼７が先行して引張り降伏するので、柱梁架構の応力がそれより大きくはならず、ひいては木質構造材による柱材１０及び梁材１に加えられる応力を制限することができる。つまり、低降伏点鋼７の引張り降伏応力を、木質構造材による柱梁架構の許容応力の範囲内で設計することにより、地震等による柱梁架構の損傷を合理的に確実に防ぐことができる。
発明に係る接合工法、及び接合構造は、柱降伏型と梁降伏型の二つのタイプを、柱梁架構に望まれ機能に応じて選択し実施することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、梁材１及び柱材１０又は柱ブロック１０ａに下穴を加工し、欠き込み２又は２３を形成し、或いはスリット１１を加工するほか、鋼板１２、２０、３０と、低降伏点鋼７を含む連結鋼材を使用するだけの簡単な構成であり、施工性に優れており、耐力が十分大きい接合を達成できる。それでいて接合用金物類は柱梁接合部の外には殆ど露出せず、木質構造材に特有の意匠的特徴のある外観を確保できる。その上、低降伏点鋼７を含む連結鋼材により地震エネルギーを吸収する制震作用を期待できるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
梁降伏型としては、梁材の木口に長ナットを回す接続・締め付け用スペースとなる欠き込みを複数設け、同木口の中央部には剪断力を伝達するスプリットリングの凹部を設け、更に前記欠き込みから材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入する。前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端にボルトを溶接した連結鋼材を前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みへ突き出させる。
柱材の柱頭部にスリットを木口から材軸方向へ形成し、更に鋼板固定用ピンのピン孔を必要数設ける。
柱材の前記スリットへ挿入可能で、下方に延長する脚部を備えた鋼板の縦辺の上下に、定着用ナットを一体的に溶接し、また、スプリットリングを一体的に溶接し、柱材へ固定するピン用のピン孔を設ける。
そして、前記鋼板を柱材の前記スリットへ挿入し、ピン孔ヘピンを差して固定し、鋼板の前記定着用ナットへボルトをネジ接合してその一部を突き出させ、この柱材に対して梁材を接合位置に配置し、柱材から突き出された前記ボルト、及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトを一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続し繋結する（図１の実施例）。
【００２３】
柱降伏型としては、梁材の木口の上下に長ナットを回す接続・締め付け用スペースとなる欠き込みを複数設け、同木口の中央部に剪断力伝達要素であるスプリットリングの凹部を設け、更に前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管へネジ接合したボルトを欠き込みへ突き出させる。
柱材の柱頭部を前記梁材のせいと略同じ高さ分だけ切断し、この柱ブロックの梁接合面へ開口するスリットを形成する。
柱ブロックの前記スリットへ挿入可能な鋼板を用意し、この鋼板の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に定着用ナットを一体的に溶接し、スプリットリングを一体的に溶接し、更に柱材上端の木口に臨む下辺には、同木口に向かって垂直な配置で複数の定着用ナットを一体的に溶接し、中央部位には剪断力伝達要素として一定の長さ突き出る鋼材をやはり一体的に溶接し、該鋼材を貫通するピン孔を設ける。
柱材の上端の木口に小端方向に開口する欠き込みを設け、前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入する。また、前記鋼材を挿入する穴を掘り、同鋼材を固定するピンを差すピン孔を設ける。
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端にボルトを溶接した連結鋼材を柱材の前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みに突き出させる。
前記鋼板を前記柱ブロックのスリットの中へ挿入し、定着用ナットへボルトをねじ込んでその一部を梁接合面から突き出させ、この柱ブロックに対して梁材を接合位置に配置し、柱ブロックから突き出された前記ボルト、及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続し緊結すると共に、スプリットリングを梁材の凹部へ納め、梁材と柱ブロックの接合を行う。
更に前記柱ブロックを柱材の上端へ配置し、鋼材を柱材の前記穴中へ挿入し、柱ブロックから突き出された前記ボルトと、柱材の欠き込みに突き出された連結鋼材のボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続して緊結すると共に、前記鋼材のピン孔ヘビンを差して柱材と柱ブロックを接合する（図３の実施例）。
【００２４】
他の柱降伏型として、梁材のせいの方向に挟み込む鋼板の材軸方向の端部に、柱材の柱頭とを梁材のせいの高さに切断した柱ブロックに形成したスリットへ挿入される延長部を有する構成とし、前記延長部には、柱ブロックの下側の木口に向かって垂直な定着用ナットを一体的に溶接し、中央部には同木口から一定の長さ突き出る剪断力伝達要素としての鋼材を一体的に溶接し、更に鋼材を貫通するピン孔を設ける。
前記鋼板を梁材の材軸方向に挟み込んで一体化構造とし、その延長部を柱ブロックの高さ方向に形成したスリットへ挿入して梁材の端部に柱ブロックを接合する。
柱材の上端の木口に小端方向に開口する欠き込みを設け、前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入する。また、前記鋼材と同心位置にも穴を掘り、ピンを差すピン孔を設ける。
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端にボルトを溶接した連結鋼材を前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みに突き出させる。
前記梁材と柱ブロックを柱材の上端へ配置し、鋼材を柱材の前記穴中へ挿入し、更に柱ブロックから突き出された前記ボルトと柱材の欠き込みに突き出された連結鋼材のボルトを共通な長ナットで一連にネジ接続し緊結すると共に、前記鋼材のビン孔ヘビンを差して柱材と柱ブロックの接合を行う（図５の実施例）。
【実施例１】
【００２５】
図１と図２は、請求項１及び７の発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例を示している。因みに、この実施例は梁降伏型の例であり、柱材１０の柱頭部に、２本の梁材１ａ、１ｂ（但し、単に梁材１と総称する場合がある。）をいわゆるＴの字形態に接合する場合の実施例である。
梁材１ａ、１ｂの木口の上下に、後述の長ナットを回す接続・締め付け用スペースとするのに適切な大きさ、形状の欠き込み２を複数設ける。また、同木口の中央部には剪断力伝達要素である金属製のスプリットリング３（又はジベル等でも可。以下同じ。）を受納する凹部としてリングと同形の環状溝４を設け（図４の符号４を参照。但し、凹部の形状は選択した剪断力伝達要素の形状に応じて異なる。）、更に前記欠き込み２の位置から梁材１ａ、１ｂの材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管５を押し込んで固定し、同雌ネジ管５より手前側の位置には補剛鋼管６を挿入する。雌ネジ管５には、外周面にもネジを切った中空ボルト構造（通称雌ネジラグ）を使用し、その外周面のネジを下穴へねじ込んで押し込み固定する（請求項５記載の発明）手法が好ましい。雌ネジ管５の太さ（外径）と長さは、当該接合部が負担する応力の大きさに応じて決定される。これらの点は、以下の各実施例においても同じ考えである。
【００２６】
一方、前記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める寸法仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材を複数本用意する。そして、前記構成の連結鋼材を前記補剛鋼管６の中空部へ挿入し、先端のボルト８を前記雌ネジ管５とネジ接合して引き抜き反力を確保し、他端（外端）のボルト９は梁材１の前記欠き込み２へ突き出させる。低降伏点鋼棒７の直径と長さは、当該柱梁架構の接合部に設定した降伏伸び量に応じて決定される。通常は設計荷重（損傷限界）を超えた時点で低降伏点鋼棒７が降伏するように設計する。降伏伸び率は１％〜３％とし、設定した伸び率における柱梁架構の水平変形角が安全限界（伝統木造の場合、水平変形角は１／３０程度）を満足するように低降伏点鋼棒７の形状（直径と長さ）を決定する。こうすると、接合部の脆性破壊を回避でき、耐震安全性を大幅に向上できる。こうした考え方は、以下に説明する各実施例にも共通する。
本発明のように、連結鋼材を前記補剛鋼管６の中空部へ挿入すると、低降伏点鋼棒７は補剛鋼管６で座屈補剛されるので、圧縮応力時でも座屈することがなく、低降伏点鋼棒７の全強度を発揮させ得る。即ち、断面応力を合理的に伝達する接合部を構成できるのである。
【００２７】
柱材１０の柱頭部の左右二つの梁接合面に対して直角な配置に、同梁接合面へ開口するスリット１１を形成する。更に、後述する鋼板脚部の挿入に必要なスリットを柱の材軸方向に必要な深さまで形成する。前記スリット１１の形成は、後述する定着用ナットの挿入形状分も併せて、例えば数値制御木工盤を使用して精密に、木口から材軸方向へ一連に形成する。更に、後述する鋼板固定用ピン（ドリフトピンなど）のピン孔も必要数、必要な配置に設ける。
【００２８】
次に、柱材１０の前記スリット１１へ挿入可能な厚さで、下方に延長する脚部１３を備えた鋼板１２を用意する。前記鋼板１２のうち柱材１０の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下には、梁材１ａ、１ｂの連結鋼材と同心の位置に対向する配置で、袋構造の定着用ナット１４を、当該鋼板１２にほぼ同形の欠き込みを形成して、できるだけ板厚からのはみ出し量が少ない構成で一体的に溶接して設ける。また、梁材木口の前記環状溝４に納まる位置にスプリットリング３を一体的に溶接して設ける。更に当該鋼坂１２を柱材１０へ固定するピン用のピン孔１５ａ（図２参照）を、柱材１０の上記ピン孔と同一の配置に設ける。
鋼板１２及びその脚部１３の長さとピン孔１５ａの口径及び個数は、柱が負担する応力の大きさに応じて決定する。
【００２９】
以上の準備をした後に、前記鋼板１２、１３を柱材１０に形成した前記スリット１１の中へ挿入し、ピン孔ヘ一例としてドリフトピン１５…を差し、鋼板１２、１３を柱材１０へ強固に固定する。
次に、鋼板１２の前記定着用ナット１４へボルト１６をネジ接合して、その約半分の長さを柱材１０の梁接合面から突き出させる。この柱材１０に対して、上記の梁材１ａおよび１ｂを接合位置に配置し、柱材１０から突き出された前記ボルト１６と、梁材１ａ又は１ｂの木口の欠き込み２へ突き出されたボルト９とを一連の同心配置とし、双方のボルト１６と９を欠き込み２の中で共通な長ナット１７によりねじ接続し強く繋結して接合の目的を達成する。
【００３０】
上記した木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造において、上記した欠き込み２及びスリット１１の開口部はそれぞれ、最終的に同材質の木片２ａ、１１ａで塞ぐこと（埋め木）により、接合部の存在すら視認させない綺麗な外観に仕上げた柱梁架構を提供することができる（請求項６に記載した発明）。
【００３１】
上述した木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造によれば、要するに、梁材１ａ、１ｂに下穴を加工し、欠き込み２を形成し、柱材１０にはスリット１１を加工し、鋼板１２、１３と、低降伏点鋼７を含む連結鋼材を使用するだけの簡単な構成であり、施工性に優れ、耐力が十分大きい接合を達成できる。それでいて接合用金物類は柱梁接合部の外には殆ど露出せず、木質構造材の意匠的特徴のある外観を確保できる。その上、低降伏点鋼７を含む連結鋼材により地震エネルギーを吸収する制震作用を期待できるのである。
とりわけ柱材１０と梁材１との接合に低降伏点鋼７を使用した結果、この柱梁架構が負担する応力で低降伏点鋼７が先行して引張り降伏する設計を行うことができる。そのため柱梁架構の応力は低降伏点鋼７の降伏応力よりも大きくはならない。ひいては木質構造材に加えられる応力を前記の大きさに制限することができる。つまり、低降伏点鋼７の引張り降伏応力を、木質構造材による柱材１０又は梁材１の許容応力の範囲内で設計することにより、地震等による柱梁架構の損傷を合理的に確実に制御することが可能である。
【実施例２】
【００３２】
なお、図７は、同じ梁降伏型であって、梁が平面的に見て直交２軸方向に４本取り付く場合の実施例を示している（請求項１１に記載した発明）。
本実施例の場合、鋼板１２は、平面的に見ると十字鉄骨形状とされ、柱材１０の四周の梁接合面へ臨む四つの縦辺の上下に、各梁材１ａ〜１ｄの雌ネジ管５（図１及び図２を参照）と同心位置に対向する配置でそれぞれ定着用ナット１４が、当該鋼板１２へ一体的に溶接されている。また、梁材１ａ〜１ｄの木口に設けられた凹部（図１の場合は環状溝４参照）に納まる位置にスプリットリング３が一体的に溶接されている。
更に図７には明解に図示することを省略したが、各梁材１ａ〜１ｄの木口に設けた欠き込みの位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入すること、及び前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材を前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みへ突き出させること、及び柱材１０の柱頭部の少なくとも梁接合面に対して直角な配置に梁接合面へ開口するスリット、並びに鋼板脚部１３の挿入に必要なスリットを木口から材軸方向へ一連に形成し、更に鋼板固定用ピン１５のピン孔を必要数、必要な配置に設けることは、上記実施例１と同様である。更に、上記十字鉄骨形状の鋼板１２と鋼板脚部１３を柱材の前記スリットの中へ挿入し、各ピン孔ヘピン１５を差して柱材１０へ固定すること、そして、この柱材１０に対して各梁材１ａ〜１ｄを接合位置に配置し、柱材１０から突き出された前記ボルト、及び各梁材１ａ〜１ｄの木口の欠き込みに突き出されたボルトを一連の同心配置とし、双方のボルトを共通な長ナット１７で一連にねじ接続し緊結することも、上記実施例１の手法と同様に実施される。
【実施例３】
【００３３】
次に、図３と図４は、請求項２及び請求項８に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例を示している。因みに、この実施例は、柱降伏型の実施例であり、また、柱材１０の柱頭部に、１本の梁材１をいわゆる直角形態に接合する場合の実施例である。
なお、柱降伏型について一言する。一般の木造建築では柱梁といった架構だけでなく、垂れ壁などの小壁が存在することも多く、地震被害を見ても、柱が小壁下位置で曲げ破壊しているケースが目立つ。このような場合に上記の梁降伏型を採用すると、低降伏点鋼７の降伏変形によるエネルギー吸収を期待できない。この問題に対処できるのが、柱側の接合部が降伏する柱降伏型である。とりわけ本実施例は、梁のスパンがある程度長く、梁の曲げ抵抗が期待できる場合に適する構成である。
【００３４】
本実施例の場合にも、梁材１の木口の上下に後述の長ナット１７を回す接続・締め付け用スペースとするのに適切な大きさ、形状の欠き込み２を設け、また、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング３を受納する凹部としてリングとほぼ同形の環状溝４を設け、更に前記欠き込み２の位置から材軸方向に下穴を掘ることまでは、上記実施例１とほぼ共通する。
但し、本実施例の場合、前記の下穴は実施例１のものよりはかなり浅く、各下穴へは雌ネジ管５のみを押し込んで固定し、同雌ネジ管５へネジ接合したボルト１８を前記欠き込み２へ突き出させる。
【００３５】
一方、柱材１０の柱頭部は、前記梁材１のせいと略同じ高さ分だけ切断して柱ブロック１０ａを作る。この柱ブロック１０ａには、その梁接合面へ開口するスリット１１を、やはり数値制御木工盤を使用して精密に形成する。本実施例の場合、前記スリット１１は、柱ブロック１０ａの下側の木口から垂直上向きに図３中左側の梁接合面へのみ開口する袋形状に形成する。
【００３６】
また、柱ブロック１０ａの前記スリット１１へ挿入可能な厚さの鋼板２０を用意する。この鋼板２０は、前記スリット１１へ挿入した場合に、柱ブロック１０ａの前記梁接合面及び下側の木口面と略面一となる形状、大きさに形成されている。そして、前記梁接合面へ臨む縦辺の上下には、前記梁材１の雌ネジ管５と同心の位置に対向する配置で、定着用ナット１４を、当該鋼板２０に同形、同大の欠き込みを形成して、できるだけ板厚からのはみ出し量が少ない状態に一体的に溶接する。また、梁材１の木口の前記環状溝４に納まる位置にスプリットリング３を一体的に溶接する。更に、柱材１０の上端の木口に臨む下辺にも、同木口に向かって下向きに垂直な配置で複数の定着用ナット１４’を、やはり鋼板２０に欠き込みを形成して一体的に溶接する。その中央部位には剪断力伝達要素として同木口から一定の長さ突き出る鋼材２１を、やはり鋼板２０に同形、同大の欠き込みを形成して一体的に溶接する。当該鋼材２１には、横断方向に貫通するピン孔２２を複数設ける（図４参照）。なお、図示した鋼材２１は、例えばテレビの伸縮アンテナ、カメラの三脚等で公知の伸縮管構造に構成されている（請求項１０記載の発明）。運搬や保管時に鋼材２１は柱ブロック１０ａの中へ押し込み縮めた状態とし、運搬や保管の邪魔にならないようにするためである。したがって、前記の要求がないときは、鋼材２１は非伸縮構造で実施することができる。
【００３７】
次に、柱材１０の上端の木口には、やはり後述の長ナットを回す接続・締め付け用スペースとする欠き込み２３を小端方向に開口する形に設ける。図示した欠き込み２３は小端方向に貫通する形に設けているが、梁材１ａのように独立形状に設けても良い。前記欠き込み２３の位置から材軸方向に前記鋼板２０の下向きの定着用ナット１４’と同心の配置に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管５を押し込んで固定し、同雌ネジ管５より手前側の位置に補剛鋼管６を挿入する。また、上記鋼材２１と同心の位置に、同鋼材２１を挿入する穴２４（図４）を掘り、更に鋼材２１を固定するピン２６を差すピン孔２５を鋼材２１のビン孔２２と同心配置に設ける。
【００３８】
一方、上記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める寸法仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材を複数本用意し、この連結鋼材を柱材１０の前記補剛鋼管６の中空部へ挿入し、先端のボルト８を前記雌ネジ管５とネジ接合し、他端（外端）のボルト９は前記欠き込み２３に突き出させる。低降伏点鋼棒７の直径と長さを、設定した降伏伸び量に応じて決定することは、上記実施例１の場合と同様である。
【００３９】
以上の準備をした上で、先ず上記鋼板２０を上記柱ブロック１０ａに形成したスリット１１の中へ挿入し、縦辺の定着用ナット１４及び下辺の定着ナット１４’にそれぞれボルト１６及び１６’をねじ込み、その長さの約半分を梁接合面及び下側の木口から突き出させる。この柱ブロック１０ａに対して梁材１を接合位置に配置し、柱ブロック１０ａから突き出された前記ボルト１６、及び梁材１ａの木口の欠き込み２に突き出されているボルト１８を一連の同心配置とし、且つスプリットリング３を梁材１の凹部４へ納めて、双方のボルト１６と１８を共通な長ナット１７で一連にねじ接続し十分強固に緊結して、梁材１と柱ブロック１０ａの接合を行う。
【００４０】
更に上記の柱ブロック１０ａを柱材１０の上端へ配置し、鋼材２１を、柱材１０に形成された上記の穴２４の中へ挿入する。次いで柱ブロック１０ａの下側木口から突き出された上記ボルト１６’と、柱材１０の上端の欠き込み２３に突き出された連結鋼材のボルト９とを一連の同心配置とし、双方のボルト１６’と９を共通な長ナット１７’で一連にねじ接続して十分強固に緊結する。更に前記鋼材２１のピン孔２２ヘ柱材１０のピン孔２５を通じてドリフトビン２６を差して、柱材１０と柱ブロック１０ａとを接合する。
【００４１】
本実施例３の木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造によれば、要するに、梁材１に下穴を加工し、欠き込み２を形成し、柱材１０は柱ブロック１０ａとの組合せとし、柱ブロック１０ａにスリット１１を加工し、柱材１０には連結鋼材及び鋼材２１用の穴を加工し、鋼板２０と、低降伏点鋼７を含む連結鋼材を使用する簡単な構成であり、施工性に優れており、耐力が十分大きい接合を達成できる。それでいて接合用金物類は柱梁接合部の外に殆ど露出せず、木質構造材の意匠的特徴のある外観を確保できる。
【００４２】
勿論、柱材１０と柱ブロック１０ａとの接合に低降伏点鋼７を使用したので、この柱梁架構が負担する応力で低降伏点鋼７が先行して引張り降伏する設計を行うことができる。そのため柱梁架構の応力は低降伏点鋼７の降伏応力よりも大きくはならない。ひいては木質構造材に加えられる応力を前記の大きさに制限することができる。つまり、低降伏点鋼７の引張り降伏応力を、木質構造材による柱材１０又は梁材１の許容応力の範囲内で設計することにより、地震等による柱梁架構の損傷を合理的に確実に制御することが可能である。低降伏点鋼７を含む連結鋼材により地震エネルギーを吸収する制震作用も期待できるのである。
【実施例４】
【００４３】
次に、図５と図６は、請求項３および請求項９に記載した発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例を示している。本実施例も、柱と梁を直角形態に接合する場合の例である。本実施例も柱降伏型であるが、本実施例は、梁１のスパンが短く、曲げよりも剪断が卓越し、図１のような上下２本のボルト（９と１６の一対）では剪断に抵抗できない場合であって、後述の鋼板３０による補強の必要がある場合に有効に実施できる例である。
【００４４】
本発明の場合は、梁材１のせいの方向に、且つ横断面のほぼ中央部に挟み込まれる鋼板３０を、同鋼板３０の材軸方向の端部（図５は右側端部のみ示すが、通例両端部）に、柱材１０の柱頭とを梁材１ａのせいの高さに切断して製作した柱ブロック１０ａに形成した後述のスリットへ挿入される延長部３１まで一連に有する構成で用意する。前記の延長部３１には、柱ブロック１０ａの下側の木口に向かって下向きに垂直な配置で、複数の定着用ナット１４’を、やはり延長部鋼板３１にほぼ同形、同大の欠き込みを形成して、できるだけ板厚からのはみ出し量が少ない状態に一体的に溶接する。この定着用ナット１４’には、ボルト１６’をその全長の約半分位までねじ込んで、他側半分を突き出させる。中央部にはやはり柱ブロック１０ａの下側の木口に向かって下向きに垂直な配置で、同木口から一定の長さ突き出る剪断力伝達要素としての鋼材２１を、延長部鋼板３１に欠き込みを形成して一体的に溶接する。図示した実施例の場合、この鋼材２１は伸縮管構造とし、同鋼材２１を横断するピン孔２２を設けることは上記実施例２と同様である。
【００４５】
次に、上記梁材１のせいの方向に、且つ横断面のほぼ中央部に、下面側から切り込んだスリットを、例えば数値制御木工盤を使用して精密に形成する。即ち、スリットは、鋼板３０の板厚とほぼ等しい幅寸とし、同鋼板３０の上辺が丁度突き当たる深さまで形成し、前記鋼板３０をスリットへ挿入することにより梁材１ａの材軸方向に挟み込む。そして、横断方向へドリフトピン３３…を適度なピッチで多数打ち込むことにより一体化構造とする。更に、同鋼板３０の延長部３１も、予め柱ブロック１０ａの高さ方向に形成したスリットへ挿入し、梁材１の端部に柱ブロック１０ａを一連に接合する。柱ブロック１０ａのスリットも、数値制御木工盤を使用して精密に形成する。このスリットは延長部３１の板厚とほぼ等しい幅寸で、且つ定着用ナット１４’および鋼材２１を挿入可能な形状に、延長部３１の上辺および図５中の右側辺が丁度突き当たる深さと幅に、同柱ブロック１０ａの下側木口から切り込んで形成する。
【００４６】
なお、鋼板３０を梁材１と一体化して補強する構造の他の実施例としては、図示することまでは省略したが、梁材１を鋼板３０の挟み位置で材軸方向に完全に二分割し（又は二分割に相当する厚さの木材を使用する。）、その分割木材で鋼板３０を挟み、必要なピッチで多数箇所を強固にボルト接合し又はピン接合して一体化構造とすることができる（請求項４に記載した発明）。但し、この実施例の場合には、ボルトやピンの頭を木板表面から少し沈み込ませ、その表面部を同材質の木片で覆い隠す埋め木処理を行うことも意匠的外観を保持する上で必要である。
【００４７】
一方、柱材１０には、その上端の木口に、図示例の場合は小端方向に貫通して開口する欠き込み２３を設け、前記欠き込み２３の位置から材軸方向に、上記鋼板延長部３１の定着用ナット１４’と同心の配置に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管５を押し込んで固定する。雌ネジ管５より手前側の位置には補剛鋼管６を挿入する。また、前記鋼材２１と同心の位置に同鋼材２１を挿入する穴２４（図６）を掘り、鋼材２１を固定するためのピン２６を差すピン孔２５を前記鋼材２１のピン孔２２と同心配置に設ける。
【００４８】
本発明の場合にも、上記補剛鋼管６の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒７の両端に、前記雌ネジ管５へねじ込める寸法仕様のボルト８、９を溶接した連結鋼材を複数本用意する。この連結鋼材を前記補剛鋼管６の中空部へ挿入し、先端のボルト８を前記雌ネジ管５とネジ接合し、他端のボルト９は前記欠き込み２３に突き出させる。
【００４９】
しかる後に、上記構成の梁材１と柱ブロック１０ａを柱材１０の上端へ配置し、その鋼材２１を柱材１０の穴２４中へ挿入する。更に柱ブロック１０ａの定着用ナット１４’へねじ込んで突き出されたボルト１６’と、柱材１０の欠き込み２３に突き出された連結鋼材のボルト９とを一連の同心配置とし、双方のボルト１６’と９を共通な長ナット１７’で一連にネジ接続し強固に緊結する。更に前記鋼材２１のビン孔２２ヘドリフトビン２６を差して柱材１０と柱ブロック１０ａの接合を行う。
【００５０】
本実施例４の木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造も、梁材１に下穴を加工し、欠き込み２を形成し、柱材１０は柱ブロック１０ａとの組合せとし、柱ブロック１０ａにスリット１１を加工し、柱材１０には連結鋼材及び鋼材２１用の穴を加工し、鋼板３０と３１、および低降伏点鋼７を含む連結鋼材を使用する構成であり、施工性に優れており、耐力が十分大きい接合を達成できる。それでいて接合用金物類は柱梁接合部の外に殆ど露出せず、木質構造材の意匠的特徴のある外観を確保できる。その上、低降伏点鋼７を含む連結鋼材による柱降伏型の接合であるから、地震による損傷を防止する設計ができ、地震エネルギーを吸収する制震作用を期待できるのである。
【００５１】
なお、以上に図示した実施例に基づいて本発明を説明してきたが、勿論、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本発明の目的と要旨、及び思想を逸脱しない限り、いわゆる当業者が必要に応じて行う変形、応用も含めて広く多様に実施されることを、ここに念のため申し添える。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】ＡとＢは本発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例１を示した平面図と一部破断の立面図である。
【図２】前記接合に用いる接合金具類を関係配置に置いて示した正面図である。
【図３】Ａ、Ｂ、Ｃは本発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例３を示した平面図と一部破断の立面図及び側面図である。
【図４】前記接合に用いる接合要素を関係配置に置き一部破断して示した正面図である。
【図５】Ａ、Ｂ、Ｃは本発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例４を示した平面図と立面図及び側面図である。
【図６】前記接合に用いる接合要素を関係配置に置き一部破断して示した正面図である。
【図７】本発明に係る木質構造材による柱梁架構の接合工法及び接合構造の実施例２を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 梁材
２ 欠き込み
３ スプリットリング
４ 凹部（環状溝）
５ 雌ネジ管
６ 補剛鋼管
７ 低降伏点鋼棒
８、９ ボルト
１０ 柱材
１１ スリット
１２ 鋼板
１３ 鋼板脚部
１４ 定着用ナット
１５ ピン
１６ ボルト
１７ 長ナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質構造材による柱梁架構の接合工法において、
梁材の木口の上下に長ナットを回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込みを複数設け、また、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング等を受納する凹部を設け、更に前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入する段階と、
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材を用意し、この連結鋼材を前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みへ突き出させる段階と、
柱材の柱頭部の梁接合面に開口するスリットおよび後述する鋼板脚部の挿入に必要なスリットを木口から材軸方向へ一連に形成し、更に後述する鋼板固定用ピンのピン孔を必要数、必要な配置に設ける段階と、
柱材の前記スリットへ挿入可能な厚さで、下方に延長する脚部を備えた鋼板を用意し、この鋼板の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に、前記梁材の連結鋼材と同心位置に対向する配置で、定着用ナットを一体的に溶接し、また、梁材木口の前記凹部に納まる位置にスプリットリングを一体的に溶接し、更に当該鋼坂を柱材へ固定するピン用のピン孔を前記鋼材のピン孔と同一の配置に設ける段階と、
前記鋼板を柱材の前記スリットの中へ挿入し、ピン孔ヘピンを差して柱材へ固定する段
階と、
鋼板の前記定着用ナットへボルトをネジ接合してその一部を柱材の梁接合面から突き出させ、この柱材に対して梁材を接合位置に配置し、柱材から突き出された前記ボルト、及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトを一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続し繋結する段階とからなることを特徴とする、木質構造材による柱梁架構の接合工法。
【請求項２】
木質構造材による柱梁架構の接合工法において、
梁材の木口の上下に長ナットを回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込みを複数設け、また、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング等を受納する凹部を設け、更に前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管へネジ接合したボルトを欠き込みへ突き出させる段階と、
柱材の柱頭部を前記梁材のせいと略同じ高さ分だけ切断した柱ブロックの梁接合面へ開口するスリットを形成する段階と、
柱ブロックの前記スリットへ挿入可能な厚さの鋼板を用意し、この鋼板の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に、前記梁材の雌ネジ管と同心位置に対向する配置で、定着用ナットを一体的に溶接し、また、梁材木口の前記凹部に納まる位置にスプリットリングを一体的に溶接し、更に柱材ブロックの下側木口に臨む下辺には、同木口に向かって下向きに垂直な配置で定着用ナットを鋼板と一体的に溶接し、中央部位には剪断力伝達要素として同木口から一定の長さ突き出る鋼材を一体的に溶接し、この鋼材を貫通するピン孔を設ける段階と、
前記柱材の上端の木口に小端方向に開口する欠き込みを設け、前記欠き込みの位置から材軸方向に前記鋼板の定着用ナットと同心配置に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入し、また、前記鋼材と同心位置に同鋼材を挿入する穴を掘り、同鋼材を固定するピンを差すピン孔を前記鋼材のビン孔と同心配置に設ける段階と、
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材を用意し、この連結鋼材を柱材の前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みへ突き出させる段階と、
前記鋼板を前記柱ブロックのスリットの中へ挿入し、定着用ナットへボルトをねじ込んでその一部を梁接合面から突き出させ、この柱ブロックに対して梁材を接合位置に配置し、柱ブロックから突き出された前記ボルト、及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトを一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続し緊結すると共に、スプリットリングを梁材の凹部へ納め、梁材と柱ブロックの接合を行う段階と、
更に前記柱ブロックを柱材の上端へ配置し、鋼材を柱材の前記穴中へ挿入し、柱ブロックから突き出された前記ボルトと、柱材の欠き込みに突き出された連結鋼材のボルトを一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続して緊結すると共に、前記鋼材のピン孔ヘビンを差して柱材と柱ブロックを接合する段階とからなることを特徴とする、木質構造材による柱梁架構の接合工法。
【請求項３】
木質構造材による柱梁架構の接合工法において、
梁材のせいの方向に、且つ断面のほぼ中央部に挟み込む鋼板を、その材軸方向の端部に、柱材の柱頭とを梁材のせいの高さに切断した柱ブロックに形成したスリットへ挿入される延長部を有する構成で用意すると共に、前記延長部には、柱ブロックの下側の木口に向かって下向きに垂直な配置で定着用ナットを一体的に溶接し、また、中央部にはやはり柱ブロックの下側の木口に向かって垂直な配置で同木口から一定の長さ突き出る剪断力伝達要素としての鋼材を一体的に溶接し、更に該鋼材を貫通するピン孔を設ける段階と、
前記鋼板を梁材の材軸方向に挟み込んで一体化構造とし、更にその延長部を柱ブロックの高さ方向に形成したスリットへ挿入して梁材の端部に柱ブロックを接合する段階と、
柱材の上端の木口に小端方向に開口する欠き込みを設け、前記欠き込みの位置から材軸方向に前記鋼板延長部の定着用ナットと同心配置の下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入し、また、前記鋼材と同心位置に同鋼材を挿入する穴を掘り、同鋼材を固定するピンを差すピン孔を前記鋼材のピン孔と同心配置に設ける段階と、
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材を用意し、この連結鋼材を前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みへ突き出させる段階と、
前記梁材と柱ブロックを柱材の上端へ配置し、鋼材を柱材の前記穴中へ挿入し、更に柱ブロックから突き出された前記ボルトと柱材の欠き込みに突き出された連結鋼材のボルトを一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナットで一連にネジ接続し緊結すると共に、前記鋼材のビン孔ヘビンを差して柱材と柱ブロックの接合を行う段階とからなることを特徴とする、木質構造材による柱梁架構の接合工法。
【請求項４】
梁材は鋼板の挟み位置で二分割し、その分割木材で鋼板を挟みボルト接合して一体化構造となし、又は梁材にスリットを形成し、前記スリットへ鋼板を挿入し、ドリフトピンを差し又はボルト接合して一体化構造とすることを特徴とする、請求項３に記載した木質構造材による柱梁架構の接合工法。
【請求項５】
雌ネジ管は、その外周面にもネジを切った中空ボルト構造とし、その外周面のネジを下穴へねじ込んで押し込み固定することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載した木質構造材による柱梁架構の接合工法。
【請求項６】
欠き込み及びスリットの開口部は同質の木片で塞ぐことを特徴とする、請求項１〜４の
いずれか一に記載した木質構造材による柱梁架構の接合工法。
【請求項７】
木質構造材による柱梁架構の接合構造において、
梁材の木口の上下に長ナットを回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込みが複数設けられ、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング等を受納する凹部が設けられ、前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴が掘られ、各下穴の奥端部に雌ネジ管が固定され、同雌ネジ管より手前側の位置には補剛鋼管が挿入されていること、
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材が前記補剛鋼管の中空都へ挿入され、先端のボルトが前記雌ネジ管とネジ接合され、他端のボルトは前記欠き込みへ突き出されていること、
柱材の柱頭部の梁接合面に開口するスリットおよび後述する鋼板脚部の挿入に必要なスリットが木口から材軸方向へ一連に形成され、更に後述する鋼板固定用ピンのピン孔が必要数、必要な配置に設けられていること、
柱材の前記スリットへ挿入可能な厚さで、下方に延長する脚部を備えた鋼板の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に、前記梁材の連結鋼材と同心位置に対向する配置で、定着用ナットが一体的に溶接され、また、梁材木口の前記凹部に納まる位置にはスプリットリングが一体的に溶接され、更に当該鋼板を柱材へ固定するピン用のピン孔が前記柱材のピン孔と同一の配置に設けられていること、
前記鋼板は柱材の前記スリットの中へ挿入され、そのピン孔ヘビンを差して柱材へ固定されていること、
鋼板の前記定着用ナットへボルトがネジ接合されその一部は柱材の梁接合面から突き出されており、この柱材に対して梁材が接合位置に配置され、柱材から突き出された前記ボルト、及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトがそれぞれ一連の同心配置とされ、両ボルトが共通な長ナットで一連にねじ接続により緊結されていることを特鞍とする、木質構造材による柱梁架構の接合構造。
【請求項８】
木質構造材による柱梁架構の接合構造において、
梁材の木口の上下に長ナットを回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込みが複数設けられ、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング等を受納する凹部が設けられ、前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴が掘られ、各下穴へは雌ネジ管が固定され、同雌ネジ管へネジ接合したボルトが欠き込みへ突き出させれていること、
柱材の柱頭部が前記梁材のせいと略同じ高さ分だけ切断された柱ブロックの梁接合面へ開口するスリットが形成されていること、
柱ブロックの前記スリットへ挿入可能な厚さの鋼板の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に前記梁材の雌ネジ管と同心位置に対向する配置で定着用ナットが一体的に溶接され、梁材木口の前記凹部に納まる位置にスブリットリングが一体的に溶接され、更に柱材ブロックの下側木口に臨む下辺には同木口に向かって下向きに垂直な配置で定着用ナットが鋼板と一体的に溶接され、中央部位には剪断力伝達要素として同木口から一定の長さ突き出る鋼材が鋼板に一体的に溶接され、該鋼材を貫通するピン孔が設けられていること、
前記柱材の上端の木口に小端方向に開口する欠き込みが設けられ、前記欠き込みの位置から材軸方向に前記鋼板の定着用ナットと同心配置に下穴が掘られ、各下穴の奥端部に雌ネジ管が固定され、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管が挿入され、また、前記鋼材と同心位置に同鋼材を挿入する穴が掘られ、同鋼材を固定するピンを差すピン孔が前記鋼材のピン孔と同心配置に設けられていること、
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材が柱材の前記補剛鋼管の中空部へ挿入され、先端のボルトが前記雌ネジ管とネジ接合され、他端のボルトは前記欠き込みに突き出されていること、
前記鋼板が前記柱ブロックのスリットの中へ挿入され、定着用ナットへボルトがねじ込まれその一部は梁接合面から突き出されており、この柱ブロックに対して梁材が接合位置に配置され、柱ブロックから突き出された前記ボルト及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトがそれぞれ一連の同心配置とされ、共通な長ナットで一連にねじ接続し緊結されていると共に、スプリットリングは梁材の凹部へ納められて梁材と柱ブロックの接合が行われていること、
更に前記柱ブロックが柱材の上端へ配置され、鋼材が柱材の前記穴中へ挿入され、柱ブロックから突き出された前記ボルトと、柱材の欠き込みに突き出された連結鋼材のボルトが一連の同心配置とされ、共通な長ナットで一連にねじ接続して緊結されていると共に、前記鋼材のピン孔ヘピンを差して柱材と柱ブロックが接合されていることを特徴とする、木質構造材による柱梁架構の接合構造。
【請求項９】
木質構造材による柱梁架構の接合構造において、
梁材のせいの方向に、且つ断面のほぼ中央部に挟み込む鋼板が、その材軸方向の端部に、柱材の柱頭部を梁材のせいの高さに切断した柱ブロックに形成したスリットへ挿入される延長部を有する構成とされ、前記延長部には、柱ブロックの下側の木口に向かって下向きに垂直な配置で定着用ナットが一体的に溶接され、中央部には柱ブロックの下側の木口に向かって垂直な配置で同木口から一定の長さ突き出る剪断力伝達要素としての鋼材が鋼板に一体的に溶接され、更に該鋼材を貫通するピン孔が設けられていること、
前記鋼板は梁材の材軸方向に挟み込んで一体化構造とされ、その延長部は柱ブロックの高さ方向に形成したスリットへ挿入して梁材の端部に柱ブロックが接合されていること、
柱材の上端の木口に小端方向へ開口する欠き込みが設けられ、前記欠き込みの位置から材軸方向に前記鋼板延長部の定着用ナットと同心配置に下穴が掘られ、各下穴の奥端部に雌ネジ管が固定され、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管が挿入され、前記鋼材と同心位置に同鋼材を挿入する穴が掘られ、同鋼材を固定するピンを差すビン孔が前記鋼材のピン孔と同心配置に設けられていること、
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材が前記補剛鋼管の中空部へ挿入され、先端のボルトが前記雌ネジ管とネジ接合され、他端のボルトは前記欠き込みに突き出されていること、
前記梁材と柱ブロックは柱材の上端へ配置され、鋼材が柱材の前記穴中へ挿入され、柱ブロックから突き出された前記ボルトと柱材の欠き込みに突き出された連結鋼材のボルトが一連の同心配置とされ共通な長ナットで一連にネジ接続し緊結されていると共に、前記鋼材のピン孔ヘピンを差して柱材と柱ブロックの接合が行われていることを特徴とする、木質構造材による柱梁架構の接合構造。
【請求項１０】
剪断力伝達要素としての鋼材は、テレスコーピックな伸縮管構造に構成されていることを特徴とする、請求項８又は９に記載した木質構造材による柱梁架構の接合構造。
【請求項１１】
梁が柱に対して直角４方向に接合される場合、鋼板は平面的に見ると十字鉄骨形状とされ、梁接合面へ臨む各縦辺の上下に前記梁材の雌ネジ管と同心位置に対向する配置で、定着用ナットが一体的に溶接され、梁材木口の凹部に納まる位置にスプリットリングが一体的に溶接され、鋼板を柱材の前記スリットの中へ挿入し、ピン孔ヘピンを差して柱材へ固定した後、この柱材に対して梁材を接合位置に配置し、柱材から突き出されたボルト、及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトを一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続し繋結することを特徴とする、請求項７に記載した木質構造材による柱梁架構の接合構造。
【請求項１】
木質構造材による柱梁架構の接合工法において、
梁材の木口の上下に長ナットを回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込みを複数設け、また、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング等を受納する凹部を設け、更に前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入する段階と、
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材を用意し、この連結鋼材を前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みへ突き出させる段階と、
柱材の柱頭部の梁接合面に開口するスリットおよび後述する鋼板脚部の挿入に必要なスリットを木口から材軸方向へ一連に形成し、更に後述する鋼板固定用ピンのピン孔を必要数、必要な配置に設ける段階と、
柱材の前記スリットへ挿入可能な厚さで、下方に延長する脚部を備えた鋼板を用意し、この鋼板の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に、前記梁材の連結鋼材と同心位置に対向する配置で、定着用ナットを一体的に溶接し、また、梁材木口の前記凹部に納まる位置にスプリットリングを一体的に溶接し、更に当該鋼坂を柱材へ固定するピン用のピン孔を前記鋼材のピン孔と同一の配置に設ける段階と、
前記鋼板を柱材の前記スリットの中へ挿入し、ピン孔ヘピンを差して柱材へ固定する段
階と、
鋼板の前記定着用ナットへボルトをネジ接合してその一部を柱材の梁接合面から突き出させ、この柱材に対して梁材を接合位置に配置し、柱材から突き出された前記ボルト、及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトを一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続し繋結する段階とからなることを特徴とする、木質構造材による柱梁架構の接合工法。
【請求項２】
木質構造材による柱梁架構の接合工法において、
梁材の木口の上下に長ナットを回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込みを複数設け、また、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング等を受納する凹部を設け、更に前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴を掘り、各下穴へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管へネジ接合したボルトを欠き込みへ突き出させる段階と、
柱材の柱頭部を前記梁材のせいと略同じ高さ分だけ切断した柱ブロックの梁接合面へ開口するスリットを形成する段階と、
柱ブロックの前記スリットへ挿入可能な厚さの鋼板を用意し、この鋼板の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に、前記梁材の雌ネジ管と同心位置に対向する配置で、定着用ナットを一体的に溶接し、また、梁材木口の前記凹部に納まる位置にスプリットリングを一体的に溶接し、更に柱材ブロックの下側木口に臨む下辺には、同木口に向かって下向きに垂直な配置で定着用ナットを鋼板と一体的に溶接し、中央部位には剪断力伝達要素として同木口から一定の長さ突き出る鋼材を一体的に溶接し、この鋼材を貫通するピン孔を設ける段階と、
前記柱材の上端の木口に小端方向に開口する欠き込みを設け、前記欠き込みの位置から材軸方向に前記鋼板の定着用ナットと同心配置に下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入し、また、前記鋼材と同心位置に同鋼材を挿入する穴を掘り、同鋼材を固定するピンを差すピン孔を前記鋼材のビン孔と同心配置に設ける段階と、
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材を用意し、この連結鋼材を柱材の前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みへ突き出させる段階と、
前記鋼板を前記柱ブロックのスリットの中へ挿入し、定着用ナットへボルトをねじ込んでその一部を梁接合面から突き出させ、この柱ブロックに対して梁材を接合位置に配置し、柱ブロックから突き出された前記ボルト、及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトを一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続し緊結すると共に、スプリットリングを梁材の凹部へ納め、梁材と柱ブロックの接合を行う段階と、
更に前記柱ブロックを柱材の上端へ配置し、鋼材を柱材の前記穴中へ挿入し、柱ブロックから突き出された前記ボルトと、柱材の欠き込みに突き出された連結鋼材のボルトを一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続して緊結すると共に、前記鋼材のピン孔ヘビンを差して柱材と柱ブロックを接合する段階とからなることを特徴とする、木質構造材による柱梁架構の接合工法。
【請求項３】
木質構造材による柱梁架構の接合工法において、
梁材のせいの方向に、且つ断面のほぼ中央部に挟み込む鋼板を、その材軸方向の端部に、柱材の柱頭とを梁材のせいの高さに切断した柱ブロックに形成したスリットへ挿入される延長部を有する構成で用意すると共に、前記延長部には、柱ブロックの下側の木口に向かって下向きに垂直な配置で定着用ナットを一体的に溶接し、また、中央部にはやはり柱ブロックの下側の木口に向かって垂直な配置で同木口から一定の長さ突き出る剪断力伝達要素としての鋼材を一体的に溶接し、更に該鋼材を貫通するピン孔を設ける段階と、
前記鋼板を梁材の材軸方向に挟み込んで一体化構造とし、更にその延長部を柱ブロックの高さ方向に形成したスリットへ挿入して梁材の端部に柱ブロックを接合する段階と、
柱材の上端の木口に小端方向に開口する欠き込みを設け、前記欠き込みの位置から材軸方向に前記鋼板延長部の定着用ナットと同心配置の下穴を掘り、各下穴の奥端部へ雌ネジ管を押し込んで固定し、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管を挿入し、また、前記鋼材と同心位置に同鋼材を挿入する穴を掘り、同鋼材を固定するピンを差すピン孔を前記鋼材のピン孔と同心配置に設ける段階と、
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材を用意し、この連結鋼材を前記補剛鋼管の中空部へ挿入し、先端のボルトを前記雌ネジ管とネジ接合し、他端のボルトは前記欠き込みへ突き出させる段階と、
前記梁材と柱ブロックを柱材の上端へ配置し、鋼材を柱材の前記穴中へ挿入し、更に柱ブロックから突き出された前記ボルトと柱材の欠き込みに突き出された連結鋼材のボルトを一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナットで一連にネジ接続し緊結すると共に、前記鋼材のビン孔ヘビンを差して柱材と柱ブロックの接合を行う段階とからなることを特徴とする、木質構造材による柱梁架構の接合工法。
【請求項４】
梁材は鋼板の挟み位置で二分割し、その分割木材で鋼板を挟みボルト接合して一体化構造となし、又は梁材にスリットを形成し、前記スリットへ鋼板を挿入し、ドリフトピンを差し又はボルト接合して一体化構造とすることを特徴とする、請求項３に記載した木質構造材による柱梁架構の接合工法。
【請求項５】
雌ネジ管は、その外周面にもネジを切った中空ボルト構造とし、その外周面のネジを下穴へねじ込んで押し込み固定することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載した木質構造材による柱梁架構の接合工法。
【請求項６】
欠き込み及びスリットの開口部は同質の木片で塞ぐことを特徴とする、請求項１〜４の
いずれか一に記載した木質構造材による柱梁架構の接合工法。
【請求項７】
木質構造材による柱梁架構の接合構造において、
梁材の木口の上下に長ナットを回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込みが複数設けられ、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング等を受納する凹部が設けられ、前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴が掘られ、各下穴の奥端部に雌ネジ管が固定され、同雌ネジ管より手前側の位置には補剛鋼管が挿入されていること、
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材が前記補剛鋼管の中空都へ挿入され、先端のボルトが前記雌ネジ管とネジ接合され、他端のボルトは前記欠き込みへ突き出されていること、
柱材の柱頭部の梁接合面に開口するスリットおよび後述する鋼板脚部の挿入に必要なスリットが木口から材軸方向へ一連に形成され、更に後述する鋼板固定用ピンのピン孔が必要数、必要な配置に設けられていること、
柱材の前記スリットへ挿入可能な厚さで、下方に延長する脚部を備えた鋼板の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に、前記梁材の連結鋼材と同心位置に対向する配置で、定着用ナットが一体的に溶接され、また、梁材木口の前記凹部に納まる位置にはスプリットリングが一体的に溶接され、更に当該鋼板を柱材へ固定するピン用のピン孔が前記柱材のピン孔と同一の配置に設けられていること、
前記鋼板は柱材の前記スリットの中へ挿入され、そのピン孔ヘビンを差して柱材へ固定されていること、
鋼板の前記定着用ナットへボルトがネジ接合されその一部は柱材の梁接合面から突き出されており、この柱材に対して梁材が接合位置に配置され、柱材から突き出された前記ボルト、及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトがそれぞれ一連の同心配置とされ、両ボルトが共通な長ナットで一連にねじ接続により緊結されていることを特鞍とする、木質構造材による柱梁架構の接合構造。
【請求項８】
木質構造材による柱梁架構の接合構造において、
梁材の木口の上下に長ナットを回す接続・締め付け用スペースとなる大きさ、形状の欠き込みが複数設けられ、同木口の中央部には剪断力伝達要素であるスプリットリング等を受納する凹部が設けられ、前記欠き込みの位置から材軸方向に下穴が掘られ、各下穴へは雌ネジ管が固定され、同雌ネジ管へネジ接合したボルトが欠き込みへ突き出させれていること、
柱材の柱頭部が前記梁材のせいと略同じ高さ分だけ切断された柱ブロックの梁接合面へ開口するスリットが形成されていること、
柱ブロックの前記スリットへ挿入可能な厚さの鋼板の前記梁接合面へ臨む縦辺の上下に前記梁材の雌ネジ管と同心位置に対向する配置で定着用ナットが一体的に溶接され、梁材木口の前記凹部に納まる位置にスブリットリングが一体的に溶接され、更に柱材ブロックの下側木口に臨む下辺には同木口に向かって下向きに垂直な配置で定着用ナットが鋼板と一体的に溶接され、中央部位には剪断力伝達要素として同木口から一定の長さ突き出る鋼材が鋼板に一体的に溶接され、該鋼材を貫通するピン孔が設けられていること、
前記柱材の上端の木口に小端方向に開口する欠き込みが設けられ、前記欠き込みの位置から材軸方向に前記鋼板の定着用ナットと同心配置に下穴が掘られ、各下穴の奥端部に雌ネジ管が固定され、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管が挿入され、また、前記鋼材と同心位置に同鋼材を挿入する穴が掘られ、同鋼材を固定するピンを差すピン孔が前記鋼材のピン孔と同心配置に設けられていること、
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材が柱材の前記補剛鋼管の中空部へ挿入され、先端のボルトが前記雌ネジ管とネジ接合され、他端のボルトは前記欠き込みに突き出されていること、
前記鋼板が前記柱ブロックのスリットの中へ挿入され、定着用ナットへボルトがねじ込まれその一部は梁接合面から突き出されており、この柱ブロックに対して梁材が接合位置に配置され、柱ブロックから突き出された前記ボルト及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトがそれぞれ一連の同心配置とされ、共通な長ナットで一連にねじ接続し緊結されていると共に、スプリットリングは梁材の凹部へ納められて梁材と柱ブロックの接合が行われていること、
更に前記柱ブロックが柱材の上端へ配置され、鋼材が柱材の前記穴中へ挿入され、柱ブロックから突き出された前記ボルトと、柱材の欠き込みに突き出された連結鋼材のボルトが一連の同心配置とされ、共通な長ナットで一連にねじ接続して緊結されていると共に、前記鋼材のピン孔ヘピンを差して柱材と柱ブロックが接合されていることを特徴とする、木質構造材による柱梁架構の接合構造。
【請求項９】
木質構造材による柱梁架構の接合構造において、
梁材のせいの方向に、且つ断面のほぼ中央部に挟み込む鋼板が、その材軸方向の端部に、柱材の柱頭部を梁材のせいの高さに切断した柱ブロックに形成したスリットへ挿入される延長部を有する構成とされ、前記延長部には、柱ブロックの下側の木口に向かって下向きに垂直な配置で定着用ナットが一体的に溶接され、中央部には柱ブロックの下側の木口に向かって垂直な配置で同木口から一定の長さ突き出る剪断力伝達要素としての鋼材が鋼板に一体的に溶接され、更に該鋼材を貫通するピン孔が設けられていること、
前記鋼板は梁材の材軸方向に挟み込んで一体化構造とされ、その延長部は柱ブロックの高さ方向に形成したスリットへ挿入して梁材の端部に柱ブロックが接合されていること、
柱材の上端の木口に小端方向へ開口する欠き込みが設けられ、前記欠き込みの位置から材軸方向に前記鋼板延長部の定着用ナットと同心配置に下穴が掘られ、各下穴の奥端部に雌ネジ管が固定され、同雌ネジ管より手前側の位置に補剛鋼管が挿入され、前記鋼材と同心位置に同鋼材を挿入する穴が掘られ、同鋼材を固定するピンを差すビン孔が前記鋼材のピン孔と同心配置に設けられていること、
前記補剛鋼管の中空部へ挿入可能な外径の低降伏点鋼棒の両端に、前記雌ネジ管へねじ込める仕様のボルトを溶接した連結鋼材が前記補剛鋼管の中空部へ挿入され、先端のボルトが前記雌ネジ管とネジ接合され、他端のボルトは前記欠き込みに突き出されていること、
前記梁材と柱ブロックは柱材の上端へ配置され、鋼材が柱材の前記穴中へ挿入され、柱ブロックから突き出された前記ボルトと柱材の欠き込みに突き出された連結鋼材のボルトが一連の同心配置とされ共通な長ナットで一連にネジ接続し緊結されていると共に、前記鋼材のピン孔ヘピンを差して柱材と柱ブロックの接合が行われていることを特徴とする、木質構造材による柱梁架構の接合構造。
【請求項１０】
剪断力伝達要素としての鋼材は、テレスコーピックな伸縮管構造に構成されていることを特徴とする、請求項８又は９に記載した木質構造材による柱梁架構の接合構造。
【請求項１１】
梁が柱に対して直角４方向に接合される場合、鋼板は平面的に見ると十字鉄骨形状とされ、梁接合面へ臨む各縦辺の上下に前記梁材の雌ネジ管と同心位置に対向する配置で、定着用ナットが一体的に溶接され、梁材木口の凹部に納まる位置にスプリットリングが一体的に溶接され、鋼板を柱材の前記スリットの中へ挿入し、ピン孔ヘピンを差して柱材へ固定した後、この柱材に対して梁材を接合位置に配置し、柱材から突き出されたボルト、及び梁材の木口の欠き込みに突き出されたボルトを一連の同心配置とし、両ボルトを共通な長ナットで一連にねじ接続し繋結することを特徴とする、請求項７に記載した木質構造材による柱梁架構の接合構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−６３５６２（Ｐ２００６−６３５６２Ａ）
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２４４９６５（Ｐ２００４−２４４９６５）
【出願日】平成１６年８月２５日（２００４．８．２５）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【出願人】（３９１００４２０７）齋藤木材工業株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２５日（２００４．８．２５）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【出願人】（３９１００４２０７）齋藤木材工業株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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