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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022155806
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】金属質柱と木質部材との接合構造
(51)【国際特許分類】
   E04B 1/58 20060101AFI20221006BHJP
【FI】
E04B1/58 602
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021059212
(22)【出願日】2021-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000001317
【氏名又は名称】株式会社熊谷組
(71)【出願人】
【識別番号】519378768
【氏名又は名称】株式会社ホルツストラ一級建築士事務所
(71)【出願人】
【識別番号】521135935
【氏名又は名称】株式会社村田龍馬設計所
(71)【出願人】
【識別番号】500460690
【氏名又は名称】銘建工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141243
【弁理士】
【氏名又は名称】宮園 靖夫
(72)【発明者】
【氏名】三宅 朗彦
(72)【発明者】
【氏名】松岡 直人
(72)【発明者】
【氏名】濱田 真
(72)【発明者】
【氏名】前川 利雄
(72)【発明者】
【氏名】野田 亜久里
(72)【発明者】
【氏名】金森 誠治
(72)【発明者】
【氏名】田中 輝雄
(72)【発明者】
【氏名】諏訪 等
(72)【発明者】
【氏名】青木 浩幸
(72)【発明者】
【氏名】中里 太亮
(72)【発明者】
【氏名】稲山 正弘
(72)【発明者】
【氏名】村田 龍馬
(72)【発明者】
【氏名】鳥羽 展彰
(72)【発明者】
【氏名】藤崎 健介
【テーマコード(参考)】
2E125
【Fターム(参考)】
2E125AA03
2E125AA53
2E125AC16
2E125AE16
2E125AG50
2E125CA05
(57)【要約】
【課題】従来の接合構造においては、木質柱と木質部材との組み合わせや、金属質柱と非木質部材との組み合わせについては試みられていたが、金属質柱と木質部材との組み合わせについては試みられてはいなかった。そこで、本発明は、金属質柱と木質部材との組み合わせに着目し、木質部材を金属質柱に接合する構造、即ち、金属質柱と木質部材との接合構造を提供するものである。
【解決手段】本発明に係る金属質柱と木質部材との接合構造は、金属質柱1と木質壁材2(木質部材)とが接合手段3を介して接合されたことを特徴とする。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属質柱と木質部材とが接合手段を介して接合されたことを特徴とする金属質柱と木質部材との接合構造。
【請求項2】
接合手段は、
金属質柱に接合された第1の接合部材と、
木質部材に接合された第2の接合部材と、
第1の接合部材と第2の接合部材とを接合する第3の接合部材とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の金属質柱と木質部材との接合構造。
【請求項3】
金属質柱が、鋼管により形成されたことを特徴とする請求項1に記載の金属質柱と木質部材との接合構造。
【請求項4】
金属質柱が、4つの外側面で形成された柱の周面より突出するダイヤフラムを備えた角形鋼管により形成され、
第1の接合部材が板状部材により形成され、
板状部材と金属質柱及びダイヤフラムとが接合されたことを特徴とする請求項2に記載の金属質柱と木質部材との接合構造。
【請求項5】
木質部材が、金属質柱と対向するように位置される被支圧面を備え、
第2の接合部材が、木質部材の当該被支圧面に接触して木質部材の回転を抑制する支圧面を備えたことを特徴とする請求項2又は請求項4に記載の金属質柱と木質部材との接合構造。
【請求項6】
木質部材が、金属質柱の柱芯と交差するように位置される被支圧面を備え、
第2の接合部材が、木質部材の当該被支圧面に接触して木質部材の上下方向の動きを抑制する支圧面を備えたことを特徴とする請求項2又は請求項4又は請求項5に記載の金属質柱と木質部材との接合構造。
【請求項7】
木質部材は、壁板であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の金属質柱と木質部材との接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金属質柱と木質部材との接合構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、木質柱と木質壁材とが接合手段としての接合金具及びボルト,ナットにより接合された接合構造が知られている(特許文献1等参照)。
また、ALC板、PC板、押出成形セメント板、繊維混入けい酸カルシウム板、石膏ボードなどの、セメント系材料や石こう系材料により形成された非木質壁材と金属質柱とが接合手段を介して接合された接合構造が知られている(特許文献2等参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第5920748号公報
【特許文献2】特開2020-33772号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述したように、従来、木質柱と木質壁材とが接合手段を介して接合された接合構造や、金属質柱と非木質壁材とが接合手段を介して接合された接合構造が知られている。
即ち、従来の接合構造においては、木質柱と木質部材との組み合わせや、金属質柱と非木質部材との組み合わせについては試みられている。しかしながら、金属質柱と木質部材との組み合わせについては試みられてはいなかった。
本発明は、金属質柱と木質部材との組み合わせに着目し、木質部材を金属質柱に接合する構造、即ち、金属質柱と木質部材との接合構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明に係る金属質柱と木質部材との接合構造は、金属質柱と木質部材とが接合手段を介して接合されたことを特徴とする。
また、接合手段は、金属質柱に接合された第1の接合部材と、木質部材に接合された第2の接合部材と、第1の接合部材と第2の接合部材とを接合する第3の接合部材とを備えたことを特徴とする。
また、金属質柱が、鋼管により形成されたことを特徴とする。
また、金属質柱が、4つの外側面で形成された柱の周面より突出するダイヤフラムを備えた角形鋼管により形成され、第1の接合部材が板状部材により形成され、板状部材と金属質柱及びダイヤフラムとが接合されたことを特徴とする。
本発明に係る金属質柱と木質部材との接合構造によれば、木質部材を金属質柱に容易に接合できる。
また、木質部材が、金属質柱と対向するように位置される被支圧面を備え、第2の接合部材が、木質部材の当該被支圧面に接触して木質部材の回転を抑制する支圧面を備えたことを特徴とするので、木質部材の回転を抑制できる好適な接合構造を実現できる。
また、木質部材が、金属質柱の柱芯と交差するように位置される被支圧面を備え、第2の接合部材が、木質部材の当該被支圧面に接触して木質部材の上下方向の動きを抑制する支圧面を備えたことを特徴とするので、木質部材の上下方向の動きを抑制できる好適な接合構造を実現できる。
また、木質部材は、壁板であることを特徴とするので、木質壁板を金属質柱に容易に接合できる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1】金属質柱と木質壁材との接合構造を示す正面図(実施形態1)。
図2図1のA-A断面図(横断面図)(実施形態1)。
図3】金属質柱と木質壁材との接合構造の適用例を示す縦断面図(実施形態1乃至実施形態5)。
図4】金属質柱と木質壁材との接合構造を示す分解斜視図(実施形態1)。
図5】金属質柱と木質壁材との接合構造を示す正面図(実施形態2)。
図6図5のA-A断面図(横断面図)(実施形態2)。
図7】金属質柱と木質壁材との接合構造を示す分解斜視図(実施形態2)。
図8】金属質柱と木質壁材との接合構造を示す正面図(実施形態3)。
図9図8のA-A断面図(横断面図)(実施形態3)。
図10】第2の接合部材を示す正面図(実施形態3)。
図11】金属質柱と木質壁材との接合構造を示す斜視図(実施形態3)。
【発明を実施するための形態】
【0007】
実施形態1
実施形態1に係る金属質柱と木質部材との接合構造は、図1及び図2に示すように、金属質柱1と木質部材としての木質壁材2とが接合手段3を介して接合された接合構造とした。
尚、本明細書においては、上、下、左、右、前、後は、各図に示した方向と定義して説明する。
【0008】
金属質柱1は、例えば、側面より突出するダイヤフラムを備えた角形鋼管、即ち、断面に方向性が無く、断面性能に違いが出ない角形鋼管を用いた。
尚、ダイヤフラムは、通しダイヤフラムとすることが好ましいが、内ダイヤフラムや外ダイヤフラムであっても構わない。
【0009】
木質壁材2は、例えば、CLT(Cross Laminated Timber(直交集成板))又は集成材又はLVL(Laminated Veneer Lumber(単層積層材))又は無垢材等の木により形成された壁板である。
尚、CLTとは、農林水産省告示第3079号に規定されたように、「ひき板又は小角材(これらをその繊維方向を互いにほぼ平行にして長さ方向に接合接着して調整したものを含む。)をその繊維方向を互いにほぼ平行にして幅方向に並べ又は接着したものを、主としてその繊維方向を互いにほぼ直角にして積層接着し3層以上の構造を持たせた一般材」である。
即ち、CLTは、一般に、張り合わせる板の繊維方向が直交するように複数の板を張り合わせて構成された木材であり、直交集成板と呼ばれている。
また、集成材は、一般に、張り合わせる板の繊維方向が並行方向となるように複数の板を張り合わせて構成された木材である。
また、LVLは、一般に、複数の単板(ベニヤ)を、単板の繊維方向に平行に積層して接着した木材である。
木質壁材2は、建築用の一般的な壁板、又は、垂れ壁(下がり壁)形成用の壁板、又は、腰壁形成用の壁板、又は、袖壁形成用の壁板等であればよい。
木質壁材2は、例えば、左右(横)方向に長い矩形状の板面21,21を有した所定厚さの矩形平板状の壁板により形成される。
【0010】
接合手段3は、金属質柱1に接合された第1の接合部材4と、木質壁材2に接合された第2の接合部材5と、第1の接合部材4と第2の接合部材5とを接合する第3の接合部材6とを備えた構成とした。
【0011】
図4に示すように、金属質柱1における木質壁材2の接合部位には、金属質柱1の中心軸に沿って所定の間隔を隔てて例えば3つのダイヤフラム11A,11B,11Cが設けられている。
【0012】
図4に示すように、第1の接合部材4は、例えば上下方向に長い矩形状の板面を有した所定厚さ(例えば数mm~数十mm程度)の鋼製の板状部材により構成される。第1の接合部材4の上下方向の長さは、例えば、金属質柱1の3つのダイヤフラム11A,11B,11Cにおける上側のダイヤフラム11Aと下側のダイヤフラム11Cとの間の寸法に対応した長さに形成される。
第1の接合部材4を構成する板状部材の一方の長辺縁側が金属質柱1に対する接合側部位41として機能し、かつ、第1の接合部材4を構成する板状部材の他方の長辺縁側が第2の接合部材5に対する接合側部位42として機能するように構成されている。
そして、第1の接合部材4の接合側部位41が金属質柱1の上側のダイヤフラム11Aと下側のダイヤフラム11Cとの間に配置されて、当該第1の接合部材4の接合側部位41と金属質柱1の外面(側面)及び3つのダイヤフラム11A,11B,11Cの1つ以上とが柱側接合手段としての溶接によって接合される。
尚、第1の接合部材4の接合側部位41の長辺縁における上下方向の中央側には、中央側のダイヤフラム11Bが挿入される挿入溝43が形成されており、第1の接合部材4の接合側部位41の長辺縁と金属質柱1の外面(側面)及び中央側のダイヤフラム11Bとを接触させた状態で接合側部位41の長辺縁を全縁溶接できるように構成されている。
尚、図1,2においては、金属質柱1の一側面1aと当該一側面1aとは反対側の他側面1bとにそれぞれ第1の接合部材4が接合された例を示している。
また、第1の接合部材4の接合側部位42には、上下方向に沿って所定の間隔を隔てて形成された複数のボルト貫通孔44,44…が形成されている。
【0013】
図4に示すように、第2の接合部材5は、例えば、板面がコ字状に形成された所定厚さ(例えば数mm~数十mm程度)の鋼製の板状部材により構成される。第2の接合部材5の上下方向の長さ、即ち、コ字の縦部の長さは、例えば、木質壁材2の上下方向の高さ寸法に対応した長さに形成される。
第2の接合部材5は、コ字の上下の横部とコ字の縦部における上下の横部に近い一方側の部位とが木質壁材2に対する接合側部位51として機能し、かつ、コ字の縦部における上下の横部から遠い他方側の縁側部位が金属質柱1に対する接合側部位52として機能するように構成されている。
第2の接合部材5の接合側部位51には、後述するドリフトピン27を貫通させるための複数のピン貫通孔53,53…が形成され、かつ、第2の接合部材5の接合側部位52には、後述するボルト62を貫通させるための複数のボルト貫通孔54,54…が形成されている。
【0014】
図4に示すように、木質壁材2は、板面21の長尺方向となる左右方向の端面となる側端面22、及び、板面21の短尺方向となる上下方向の端面となる上端面23,下端面24に開口する挿入溝25と、一方の板面21、挿入溝25、他方の板面21を貫通するように形成されてドリフトピン26を貫通させる複数のピン貫通孔26,26…とを備える。
【0015】
図4に示すように、挿入溝25は、木質壁材2の側端面22の開口が挿入口として機能するように構成されている。
また、挿入溝25は、第2の接合部材5のコ字の横部の先端部から挿入口を介して当該第2の接合部材5の接合側部位51を挿入できるような形状、即ち、第2の接合部材5の接合側部位51のコ字状に対応したコ字状の溝に形成されている。
そして、第2の接合部材5の接合側部位51が挿入溝25に挿入されて第2の接合部材5の接合側部位52を木質壁材2の側端面22よりも外側に突出させ、かつ、木質壁材2のピン貫通孔26と第2の接合部材5の接合側部位51のピン貫通孔53とを一致させた状態とした後、ピン貫通孔26,53,26にドリフトピン27を嵌合状態に貫通させることにより、木質壁材2と第2の接合部材5とが接合される。
即ち、第2の接合部材5の接合側部位51と木質壁材2とが壁側接合手段としてのドリフトピン27によって接合される。
【0016】
図4に示すように、第3の接合部材6は、一対のスプライスプレート(添え板)61,61と、複数のボルト62,62…と、ボルト62,62…に締結されるナット63,63…とを備えて構成される。
スプライスプレート61は、例えば上下方向に長い矩形状の板面を有した所定厚さ(例えば数mm~数十mm程度)の鋼製の板状部材により構成される。
スプライスプレート61の上下方向の長さは、例えば、第1の接合部材4の上下方向の長さ寸法、及び、第2の接合部材5の接合側部位52の上下方向の長さ寸法に対応した長さに形成される。
スプライスプレート61には、第1の接合部材4の接合側部位42に形成された複数のボルト貫通孔44,44…に対応する複数のボルト貫通孔64,64…、及び、第2の接合部材5の接合側部位52に形成された複数のボルト貫通孔54,54…に対応する複数のボルト貫通孔64,64…が形成されている。
【0017】
一方のスプライスプレート61は、第1の接合部材4の接合側部位42及び第2の接合部材5の接合側部位52の前側に設置され、かつ、他方のスプライスプレート61は、第1の接合部材4の接合側部位42及び第2の接合部材5の接合側部位52の後側に設置される。
即ち、第1の接合部材4の接合側部位42及び第2の接合部材5の接合側部位52が前後のスプライスプレート61,61で挟み込まれた状態で接合されることになる。
【0018】
即ち、第1の接合部材4の接合側部位42の端面42aと第2の接合部材5の接合側部位52の端面52aとを対向させた状態で、第1の接合部材4の接合側部位42の前側の板面及び第2の接合部材5の接合側部位52の前側の板面に一方のスプライスプレート61の板面を接触させるとともに、第1の接合部材4の接合側部位42の後側の板面及び第2の接合部材5の接合側部位52の後側の板面に他方のスプライスプレート61の板面を接触させる。
そして、第1の接合部材4の接合側部位42に形成されたボルト貫通孔44と前後のスプライスプレート61,61に形成された対応するボルト貫通孔64,64とを合わせる。さらに、第2の接合部材5の接合側部位52に形成されたボルト貫通孔54と前後のスプライスプレート61,61に形成された対応するボルト貫通孔64,64とを合わせる。
そして、前側のスプライスプレート61のボルト貫通孔64と第1の接合部材4の接合側部位42のボルト貫通孔44と後側のスプライスプレート61のボルト貫通孔64とにボルト62を貫通させてナット63を締結する。また、前側のスプライスプレート61のボルト貫通孔64と第2の接合部材5の接合側部位52のボルト貫通孔54と後側のスプライスプレート61のボルト貫通孔64とにボルト62を貫通させてナット63を締結する。
以上により、第1の接合部材4と第2の接合部材5とが第3の接合部材6により接合される。
換言すれば、第1の接合部材4と第2の接合部材5とが、第3の接合部材6としての、前後のスプライスプレート61,61、ボルト62及びナット63により接合されることになる。
【0019】
実施形態1に係る金属質柱1と木質壁材2との接合構造の施工手順の一例について説明する。
まず、工場や現場において、事前に、木質壁材2に第2の接合部材5を取付けておく。
そして、第1の接合部材4を金属質柱1に溶接にて接合する。
次に、木質壁材2に取付けられ第2の接合部材5の接合側部位52の端面52aと金属質柱1に取付けられた第1の接合部材4の接合側部位42の端面42aとを対向させるとともに、第1の接合部材4の接合側部位42及び第2の接合部材5の接合側部位52の前側と後側にそれぞれスプライスプレート61を設置し、ボルト62及びナット63を用いて第1の接合部材4と第2の接合部材5とを接合する。
以上により、図1図2に示すように、木質壁材2を金属質柱1に接合できる。
【0020】
実施形態1に係る接合構造によれば、金属質柱1に接合された第1の接合部材4と、木質壁材2に接合された第2の接合部材5と、第1の接合部材4と第2の接合部材5とを接合する第3の接合部材6とを備えた接合手段3を用いて、木質壁材2を金属質柱1に接合としたので、木質壁材2を金属質柱1に容易に接合できる。
また、第2の接合部材5を備えて、当該第2の接合部材5を木質壁材2に予め取付けておくことができる構成としたので、現場での接合作業を容易に行える。即ち、金属質柱1に接合された接合部材に木質壁材2を直接に接合するような構造とした場合、現場での接合作業において、例えば、金属質柱1に接合された接合部材を木質壁材2の溝に挿入した後に、接合部材に形成されたピン貫通孔と木質壁材2に形成されたピン貫通孔との位置合わせ作業を行いながら、これらピン貫通孔にドリフトピンを嵌合しなければならず、現場において非常に煩雑な接合作業を行わなければならなくなる可能性がある。
一方、実施形態1に係る接合構造によれば、第2の接合部材5を木質壁材2に予め取付けておくことができるため、現場での接合作業においては、ボルト貫通孔の位置合わせを行って、ボルト62及びナット63により接合すれば良いので、現場での接合作業を容易に行えるようになる。
【0021】
また、実施形態1に係る接合構造によれば、金属質柱1に接合された第1の接合部材4の接合側部位42及び木質壁材2に取付けられた第2の接合部材5の接合側部位52を前後のスプライスプレート61,61で挟み込んだ状態で接合する構造としたので、地震時のせん断力を負担できるようになる。即ち、地震時のせん断力に対する抵抗を大きくできる接合構造を提供できる。
【0022】
実施形態2
実施形態1では、金属質柱1に接合された第1の接合部材4の接合側部位42の端面42aと木質壁材2に取付けられた第2の接合部材5の接合側部位52の端面52aとを対向させて、第1の接合部材4の接合側部位42及び第2の接合部材5の接合側部位52の前後にスプライスプレート61,61を設置することにより、第1の接合部材4の接合側部位42及び第2の接合部材5の接合側部位52を前後からスプライスプレート61,61で挟み込んだ状態として、ボルト62及びナット63を用いて接合する構成を示したが、第1の接合部材の板面と第2の接合部材の板面とを重ね合わせた状態で、当該第1の接合部材と第2の接合部材とを、ボルト及びナットを用いて接合した構成としてもよい。
【0023】
即ち、図5乃至図7に示すように、実施形態2では、第1の接合部材4Aを、実施形態1で説明した第1の接合部材4と同様の構成の縦板部40と上下の水平板部45,45とを備えた構成とし、金属質柱1に接合された第1の接合部材4Aの縦板部40の接合側部位42の板面と木質壁材2に取付けられた第2の接合部材5Aの接合側部位52の板面とを前後で重ね合わせた状態で、ボルト62及びナット63により、第1の接合部材4Aと第2の接合部材5Aとを接合する構成としたものである。
尚、実施形態2の図5乃至図7において、実施形態1の図1乃至図4で説明した部分と同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【0024】
実施形態2においては、接合手段3は、金属質柱1に接合された第1の接合部材4Aと、木質壁材2に接合された第2の接合部材5Aと、第1の接合部材4と第2の接合部材5とを接合する第3の接合部材とを備え、当該第3の接合部材が、ボルト62及びナット63により構成される。
また、第1の接合部材4Aの縦板部40は、実施形態1で説明した第1の接合部材4と同様の構成であり、また、第2の接合部材5Aは、実施形態1で説明した第2の接合部材5と同様の構成である。
即ち、実施形態1で説明した第1の接合部材4及び第2の接合部材5では、接合側部位42,52に、上下に所定の間隔を隔てて形成された複数のボルト貫通孔により形成されたボルト貫通孔列が左右2列に形成された構成であったのに対して、実施形態2の第1の接合部材4の縦板部40及び第2の接合部材5では、接合側部位42,52において、上下側においては、ボルト貫通孔列が左右2列に形成され、中央側においては、ボルト貫通孔列が1列に形成されていることが異なる。
【0025】
実施形態2に係る接合構造によれば、金属質柱1に接合された第1の接合部材4Aの縦板部40と第2の接合部材5Aの接合側部位52の板面とを前後で重ね合わせた状態で、ボルト62及びナット63により、第1の接合部材4Aと第2の接合部材5Aとを接合する構成としたので、木質壁材2を金属質柱1に容易に接合できる。
また、実施形態2に係る接合構造によれば、第1の接合部材4Aが水平板部45,45を備えたので、上側の水平板部45の端面と上側のダイヤフラム11Aの端面とを突き合せた状態で当該上側の水平板部45と上側のダイヤフラム11Aとを溶接にて強固に接合でき、かつ、下側の水平板部45の端面と下側のダイヤフラム11Cの端面とを突き合せた状態で当該下側の水平板部45と下側のダイヤフラム11Cとを溶接にて強固に接合できるように構成されている。
【0026】
実施形態3
図8乃至図11に示すように、実施形態3では、木質壁材2Bが、金属質柱1と対向するように位置される第1の被支圧面8Aと、金属質柱1の柱芯と交差するように位置される第2の被支圧面8Bとを備え、木質壁材2Bに取付けられる第2の接合部材5Bが、木質壁材2Bの第1の被支圧面8Aに面接触して木質壁材2Bの回転を抑制する第1の支圧面7Aと、木質壁材2Bの第2の被支圧面8Bに面接触して木質壁材2Bの上下方向の動きを抑制する第2の支圧面7Bとを備えた構成とした。
尚、実施形態3の図8乃至図11において、実施形態1の図1乃至図4、又は、実施形態2の図5乃至図7で説明した部分と同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【0027】
上述した木質壁材2Bの回転とは、金属質柱1に接合された木質壁材2Bの材軸と直交する仮想の水平線である軸を回転中心とした木質壁材2Bの回転のことである。
また、木質壁材2Bの上下方向の動きとは、金属質柱1に接合された木質壁材2Bの材軸直交方向(垂直方向)の動きのことである。
【0028】
実施形態3においては、木質壁材2Bは、実施形態1,2で説明した矩形の木質壁材2の角部を切欠いて形成された凹部8を備える。
即ち、図11に示すように、木質壁材2の上側の角部を切欠いて形成された木質壁材2Bの上側の凹部8は、上端面23と直交して側端面22と平行な垂直面により形成された第1の被支圧面8Aと、側端面22と直交して上端面23と平行な水平面により形成された第2の被支圧面8Bとを備える。
換言すれば、木質壁材2Bの上側の凹部8は、上端面23の側端縁から下方に延長する垂直面により形成された第1の被支圧面8Aと、当該第1の被支圧面8Aの延長端から側端面22に延長する水平面により形成された第2の被支圧面8Bとで構成された切欠き凹部である。
同様に、木質壁材2の下側の角部を切欠いて形成された木質壁材2Bの下側の凹部8は、下端面24と直交して側端面22と平行な垂直面により形成された第1の被支圧面8Aと、側端面22と直交して下端面24と平行な水平面により形成された第2の被支圧面8Bとを備える。
換言すれば、木質壁材2Bの下側の凹部8は、下端面24の側端縁から上方に延長する垂直面により形成された第1の被支圧面8Aと、第1の被支圧面8Aの延長端から側端面22に延長する水平面により形成された第2の被支圧面8Bとで構成された切欠き凹部である。
【0029】
そして、図10図11に示すように、第2の接合部材5Bは、支圧面構成体7と、木質壁材2Bに対する接合側部位51B,51Cと、金属質柱1に対する接合側部位52B,52Cとを備えて構成される。
図11に示すように、接合側部位51Cと接合側部位52Cとが左右方向に長い矩形の板面により形成された水平面を有した矩形状の水平板55により構成される。
また、接合側部位51Bは、左右方向に長い矩形の板面により形成された垂直面を有した矩形状の垂直板により構成される。
【0030】
木質壁材2Bは、接合側部位51Bが挿入される挿入溝25を備える。
上側の挿入溝25は、上端面23と第1の被支圧面8Aとに開口する溝により形成され、下側の挿入溝25は、下端面24と第1の被支圧面8Aとに開口する溝により形成される。
【0031】
図10図11に示すように、支圧面構成体7は、水平板55の接合側部位52Cを形成する水平板部位と、当該水平板部位に連結されて当該水平板部位の一方の板面側より垂直に延長するように設けられた3つの垂直板により形成された支圧板7aと中間側補強板7cと端部側補強板7dと、当該支圧板7a、中間側補強板7c、端部側補強板7dの延長端側に連結されるように設けられた水平板7bとを備えて構成される。
【0032】
支圧板7aは、水平板55の一方の板面における接合側部位51Cと接合側部位52Cとの境界近傍位置から延長するように設けられて、第1の被支圧面8Aと平行な垂直面により構成された第1の支圧面7Aを備えた平板により構成される。
端部側補強板7dは、水平板55の一方の板面における接合側部位52Cの端縁(金属質柱1側に位置される端縁)から延長するように設けられて、第1の支圧面7Aと平行な垂直面を備えた平板により構成される。
中間側補強板7cは、水平板55の一方の板面における接合側部位52Cから延長するように設けられ、支圧板7aと端部側補強板7dとの間の中間に位置されて第1の支圧面7Aと平行な垂直面を備えた平板により構成される。
水平板7bは、第1の支圧面7Aの延長端より延長する水平面により形成された第2の支圧面7Bを備えた平板により構成される。
【0033】
接合側部位51Bは、一方の長辺縁が水平板55の一方の板面における前後間の中間位置に連結されて、水平板55の板面と第1の支圧面8Aとに直交する板面を有した平板により形成される。
当該接合側部位51Bは、一方の短辺縁側が、支圧板7a、中間側補強板7cの前後間の中間位置を貫通して、かつ、当該一方の短辺縁が端部側補強板7dに連結された構成となっている。
【0034】
金属質柱1に対する接合側部位52Bは、第2の支圧面7Bの端縁(金属質柱1側に位置される端縁)側における前後間の中間位置に連結されて、接合側部位51Bを形成する垂直板の垂直面と同一平面上に位置される垂直面を有した垂直板により構成される。
また、接合側部位52Bの第2の支圧面7B側の根元部分52Xは、木質壁材2B側に張り出すように形成されている。
そして、木質壁材2Bの第2の被支圧面8Bと側端面22との境界部分には、上述した接合側部位52Bの根元部分52Xが挿入される位置決め溝8Xが形成されている。
【0035】
図8乃至図11に示すように、実施形態3においては、接合手段3は、金属質柱1に接合された第1の接合部材4Bと、木質壁材2Bに接合された上述した第2の接合部材5Bと、第1の接合部材4Bと第2の接合部材5Bとを接合する第3の接合部材6Bとを備えた構成とした。
第1の接合部材4Bは、実施形態2で説明した第1の接合部材4Aと同様の構成の縦板部40Bと上下の水平板部45B,45Bとを備えた構成とした。
また、第3の接合部材6Bは、前後で一対のスプライスプレート61B,61Bと、上下で一対のスプライスプレート61C,61Cと、複数のボルト62,62…、65,65…と、これらボルト62,62…、65,65…に締結されるナット63,63…、65,65…とを備えて構成される。
尚、実施形態3では、上側の水平板部45Bと上側の第2の接合部材5Bの接合側部位52Cとが上側のスプライスプレート61Cを用いて接合され、かつ、下側の水平板部45Bと下側の第2の接合部材5Bの接合側部位52Cとが下側のスプライスプレート61Cを用いて接合される構成としたため、上下の水平板部45B,45Bは、ボルト貫通孔44,44…が形成されたものを用いている。
また、実施形態2と同様に、上側の水平板部45Bの端面と上側のダイヤフラム11Aの端面とを突き合せた状態で当該上側の水平板部45Bと上側のダイヤフラム11Aとを溶接にて強固に接合でき、かつ、下側の水平板部45Bの端面と下側のダイヤフラム11Cの端面とを突き合せた状態で当該下側の水平板部45Bと下側のダイヤフラム11Cとを溶接にて強固に接合できるように構成されている。
【0036】
実施形態3に係る金属質柱1と木質壁材2との接合構造の施工手順の一例について説明する。
まず、工場や現場において、事前に、木質壁材2Bの側端面22の上下側に、それぞれ、第2の接合部材5B,5Bを取付けておく。尚、木質壁材2Bの側端面22の上側と下側とには、同じ構成の第2の接合部材5B,5Bを上下反転させて取付ける。
即ち、第2の接合部材5Bの接合側部位51Bを挿入溝25に挿入して、第2の支圧面7Bを第2の被支圧面8Bに接触させるとともに、第1の支圧面7Aを木質壁材2Bの第1の被支圧面8Aに面接触させた状態で、木質壁材2Bのピン貫通孔26と第2の接合部材5Bの接合側部位51Bのピン貫通孔53とを一致させた状態とした後、ピン貫通孔26,53,26にドリフトピン27を嵌合状態に貫通させることにより、木質壁材2Bと第2の接合部材5Bとが接合される。
そして、第1の接合部材4Bを金属質柱1及びダイヤフラム11A,11B,11Cに溶接にて接合する。
次に、木質壁材2Bに取付けられた第2の接合部材5の接合側部位52Bの端面と金属質柱1に取付けられた第1の接合部材4Bの縦部材40Bの接合側部位42の端面とを対向させるとともに、第1の接合部材4Bの接合側部位42及び第2の接合部材5Bの接合側部位52Bの前側と後側にそれぞれスプライスプレート61Bを設置し、ボルト62及びナット63を用いて第1の接合部材4の縦部材40Bの接合側部位42と第2の接合部材5の接合側部位52Bとを接合する。
さらに、第1の接合部材4Bの水平板部45Bと第2の接合部材5Bの接合側部位52Cとに跨るようにスプライスプレート61Cを設置し、ボルト65及びナット66を用いて第1の接合部材4Bの水平板部45Bと第2の接合部材5Bの接合側部位52Cとを接合する。
以上により、木質壁材2Bを金属質柱1に接合できる。
【0037】
実施形態3に係る接合構造によれば、実施形態1と同様に、木質壁材2を金属質柱1に容易に接合できる。
また、実施形態3に係る接合構造によれば、角部に凹部8を備えた木質壁材2Bを用いるとともに、支圧面構成体7を備えた第2の接合部材5Bを用いたので、第2の接合部材5Bの第1の支圧面7Aと木質壁材2Bの第1の被支圧面8Aとを面接触させた構造とすることにより、木質壁材2Bの回転を抑制できるようになり、かつ、第2の接合部材5Bの第2の支圧面7Bと木質壁材2Bの第2の被支圧面8Bとを面接触させた構造とすることにより、木質壁材2Bの上下方向の動きを抑制できる好適な接合構造を実現できるようになった。
また、実施形態3に係る接合構造によれば、第2の接合部材5Bが、支圧面構成体7から延長するように設けられて上下方向に延長する接合側部位52Bを備えたので、地震時のせん断力を負担できるようになる。即ち、地震時のせん断力に対する抵抗を大きくできる接合構造を提供できる。
【0038】
尚、実施形態3において、面接触させる第1の被支圧面8A及び第1の支圧面7Aは、完全な垂直面でなくとも、垂直に近い面であればよい。即ち、第1の被支圧面8A及び第1の支圧面7Aは互いに面接触して木質壁材2Bの回転を抑制できるように形成された面であればよい。
同様に、面接触させる第2の被支圧面8B及び第2の支圧面7Bは、完全な水平面でなくとも、水平に近い面であればよい。即ち、第2の被支圧面8B及び第2の支圧面7Bは互いに面接触して木質壁材2Bの上下方向の動きを抑制できるように形成された面であればよい。
【0039】
実施形態4
実施形態3においては、支圧面構成体7から延長するように設けられて上下方向に延長する接合側部位52Bを備えた第2の接合部材5Bを用いた例を示したが、当該接合側部位52Bを備えない構成の第2の接合部材を用いるようにしてもよい。
実施形態4の第2の接合部材を用いた構成とした場合でも、角部に凹部8を備えた木質壁材2Bを用いるとともに、支圧面構成体7を備えた第2の接合部材5Bを用いることになるため、木質壁材2Bの回転を抑制できるとともに、木質壁材2Bの上下方向の動きを抑制できる接合構造を得ることができるようになる。
【0040】
実施形態5
第1の被支圧面8Aを備えるとともに第2の被支圧面8Bを備えない木質壁材を用いるとともに、第1の支圧面7Aを備えるとともに第2の支圧面7Bを備えない第2の接合部材を用いるようにしてもよい。
逆に、第2の被支圧面8Bを備えるとともに第1の被支圧面8Aを備えない木質壁材を用いるとともに、第2の支圧面7Bを備えるとともに第1の支圧面7Aを備えない第2の接合部材を用いるようにしてもよい。
このように構成した場合でも、木質壁材の回転、又は、木質壁材の上下方向の動きを抑制できる接合構造を実現できるからである。
【0041】
本発明によれば、例えば図3に示したように、窓ガラス15を介して外側から建物内側が見やすいように構成された建物において、窓ガラス15際の垂れ壁(下がり壁)等の木質壁材2を金属質柱1に接合した構造を実現できるようになる。
尚、図2図3図6図9において、符号12は、金属質柱1に接合された鉄骨梁であり、図3において、符号13は床、符号14は鉄骨梁12に接合された鉄骨梁(小梁)である。
【0042】
尚、上述したピン貫通孔、ボルト貫通孔の数は、要求される強度、ドリフトピンの数、ボルトの数に応じて、適宜、自由に設定すればよい。
また、上述したボルトは、高力ボルト(ハイテンションボルト)を用いることが好ましい。
【0043】
また、金属質柱1として、角形鋼管を用いた例を示したが、金属質柱1は、断面が三角形、円形、多角形などの鋼管を用いてもよい。
また、金属質柱1は、ダイヤフラムを備えない金属質柱を用いてもよい。例えば、小径の角形鋼管、あるいは、ノンダイヤフラム形式の鋼管(柱梁接合部分の鋼板の板厚をその他の部分の鋼板の板厚よりも厚くした鋼管)を使用してもよい。
また、金属質柱1は、H形鋼やI形鋼等の形鋼を用いてもよい。
【0044】
また、金属質柱1と第1の接合部材との接合手段は、溶接以外の接合手段を用いてもよく、例えば、ボルト、ナットによる接合手段を用いてもよい。
また、木質壁材と第2の接合部材との接合手段は、ドリフトピン以外の接合手段を用いてもよく、例えば、ボルト、ナットによる接合手段を用いてもよい。
【0045】
第1,第2,第3の接合部材として鋼板を用いた例示したが、これら接合部材は、鋼板以外の板状部材であってもよく、例えば、鋼以外の金属製の板状部材、金属以外の板状部材を用いてもよい。
【0046】
また、木質部材として、木質壁材を例示したが、木質部材は、例えば、木質梁材、木質床材、その他の部材であってもかまわない。
【符号の説明】
【0047】
1 金属質柱、2 木質壁材(木質部材)、3 接合手段、4 第1の接合部材、
5 第2の接合部材、6 第3の接合部材、7A 第1の支圧面(支圧面)、
7B 第2の支圧面(支圧面)、8A 第1の被支圧面(被支圧面)、
8B 第2の被支圧面(被支圧面)、11A,11B,11C ダイヤフラム。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11