特開 2024-106840 木柱と鉄骨梁の接合構造

(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】P2024106840

(43)【公開日】2024-08-08

(54)【発明の名称】木柱と鉄骨梁の接合構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20240801BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 507T

E04B1/58 504Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023011306

(22)【出願日】2023-01-27

(71)【出願人】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】西羅 康平

(72)【発明者】

【氏名】平松 剛

(72)【発明者】

【氏名】大附 和敬

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 仁

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AA03

2E125AA13

2E125AB01

2E125AB12

2E125AC15

2E125AC23

2E125AG09

2E125AG12

2E125AG21

2E125AG41

2E125BB02

2E125BB09

2E125CA05

(57)【要約】

【課題】木柱と鉄骨梁の接合構造に関し、地震時に建物架構が塑性変形した際の残留変形量を低減できる、木柱と鉄骨梁の接合構造を提供すること。
【解決手段】木柱１０と鉄骨梁２０の接合構造８０であり、木柱１０には、鉄骨梁側にある第１接合端面１１の左右に一対の第１凹部１４が設けられ、反対側端面１２と一対の第１凹部１４とを繋ぐ一対の第１貫通孔１５が設けられ、鉄骨梁２０には、木柱側にある第２接合端面２５の２箇所に、一対の第１凹部１４にそれぞれ嵌まり込む鋼製で一対のボックス３０が固定され、ボックス３０における第１凹部１４と当接する当接板３２には第１貫通孔１５に連通する第１孔３５が開設され、ボックス３０の側方にはアクセス開口３３が設けられ、第１貫通孔１５と第１孔３５に挿通されている緊張材５０が緊張された状態で当接板３２に当接している定着具５３に定着されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

木柱と鉄骨梁の接合構造であって、
前記木柱には、鉄骨梁側にある第１接合端面の左右に一対の第１凹部が設けられ、該第１接合端面と反対側にある反対側端面と、該一対の第１凹部とを繋ぐ一対の第１貫通孔が設けられており、
前記鉄骨梁には、木柱側にある第２接合端面の２箇所に、前記一対の第１凹部にそれぞれ嵌まり込む鋼製で一対のボックスが固定され、該ボックスにおける前記第１凹部と当接する当接板には前記第１貫通孔に連通する第１孔が開設され、該ボックスの側方には、該ボックスの内部にアクセス自在なアクセス開口が設けられており、
前記第１貫通孔と前記第１孔に挿通されている緊張材が、緊張された状態で、前記当接板に当接している定着具に定着されていることを特徴とする、木柱と鉄骨梁の接合構造。

【請求項2】

前記鉄骨梁はＨ形鋼により形成され、
前記第１貫通孔が、前記木柱の幅方向の中央位置に設けられ、かつ、平面視において前記Ｈ形鋼のウェブの上の位置にあることを特徴とする、請求項１に記載の木柱と鉄骨梁の接合構造。

【請求項3】

前記鉄骨梁の第２接合端面における前記一対のボックスの間で、かつ該鉄骨梁の幅方向の両端には、木柱側へ張り出す鋼製で一対のフランジが固定され、該一対のフランジにおける相互に対応する位置には、一対の第２孔が開設されており、
前記木柱における前記一対のフランジに対応する位置には、該一対のフランジが嵌まり込む一対の第２凹部が設けられ、該木柱における前記一対の第２孔に対応する位置には第２貫通孔が開設されており、
前記一対の第２凹部に前記一対のフランジがそれぞれ嵌まり込み、前記一対の第２孔と前記第２貫通孔に対してボルトが挿通され、ナットにて締め付けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の木柱と鉄骨梁の接合構造。

【請求項4】

鋼製のプレートに対して、木柱側へ張り出す前記一対のボックスと前記一対のフランジが固定されることによって第１接合デバイスが形成されており、
前記第１接合デバイスが、前記鉄骨梁における前記第２接合端面に接合されていることを特徴とする、請求項３に記載の木柱と鉄骨梁の接合構造。

【請求項5】

前記鉄骨梁の第２接合端面における前記一対のボックスの間で、かつ該鉄骨梁の幅方向の中央には、木柱側へ張り出す鋼製のフランジが固定され、該フランジには第３孔が開設されており、
前記木柱における前記フランジに対応する位置には、該フランジが嵌まり込む第３凹部が設けられ、該木柱における前記第３孔に対応する位置には第３貫通孔が開設されており、
前記第３凹部に前記フランジが嵌まり込み、前記第３孔と前記第３貫通孔に対してドリフトピンが挿通されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の木柱と鉄骨梁の接合構造。

【請求項6】

鋼製のプレートに対して、木柱側へ張り出す前記一対のボックスと前記フランジが固定されることによって第２接合デバイスが形成されており、
前記第２接合デバイスが、前記鉄骨梁における前記第２接合端面に接合されていることを特徴とする、請求項５に記載の木柱と鉄骨梁の接合構造。

【請求項7】

前記第２接合端面が、前記鉄骨梁の上面と下面であり、
前記鉄骨梁の上方と下方に、前記木柱が接合されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の木柱と鉄骨梁の接合構造。

【請求項8】

前記緊張材が、アンボンドＰＣ圧着材であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の木柱と鉄骨梁の接合構造。

【請求項9】

木柱が、複数の角材のユニット、集成材、無垢材、構造用合板、単板積層材、直交集成板のいずれか一種により形成されている、壁柱であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の木柱と鉄骨梁の接合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、木柱と鉄骨梁の接合構造に関する。

【背景技術】

【0002】

建物を構成する架構（建物架構）には、木柱と木梁とにより形成される木製架構や、鉄骨柱と鉄骨梁とにより形成される鉄骨架構といった同種材料の柱と梁からなる架構の他に、木柱と鉄骨梁とにより形成される、ハイブリッド構造の架構（ハイブリッド架構）も存在する。柱と梁の双方を鉄骨造とする代わりに、木柱を適用することにより、鉄骨による高い剛性と、木材により奏される様々な作用を備えた建物架構を形成できる。また、木柱と木梁とにより形成される木製架構に比べて、地震時における建物架構の塑性変形能力が高くなる。

【0003】

ここで、木材を適用した際の作用効果の具体例を挙げると、木材は鉄骨やコンクリート等に比べて軽量であり、比強度が高く、加工性に優れており、その他、断熱性が高く、調湿作用がある。また、自然素材の醸し出す外観意匠性を有しており、さらには、自然素材故に二酸化炭素排出量が少なく、環境影響負荷への低減効果が高い。

【0004】

ここで、特許文献１には、木造の柱と鋼製の梁からなる柱梁の接合構造が提案されている。具体的には、柱のうち、梁と接する接合端部より中央側において、梁荷重負担部が設けられ、柱と梁を接合する接合金物により、梁の荷重の一部が梁荷重負担部に伝達され、梁の荷重を、柱の接合端部と梁荷重負担部で支持する、柱梁接合構造である。

【0005】

この柱梁接合構造において、柱における梁と接する接合端部側の外周には、炭素繊維からなる柱補強材が貼付けられている。さらに、梁と柱には、双方を接合するＬ型接合金物が少なくとも１つ以上取り付けられており、このＬ型接合金物には、柱と当接する当接面の一部が補強材と干渉しないように段差が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１－２５６６１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記するように、既存の木柱と木梁とにより形成される木製架構と比べて、特許文献１に記載の木柱と鉄骨梁とからなる柱梁接合構造（ハイブリッド架構）によれば、地震時における建物架構の塑性変形能力が高くなる。ところで、特許文献１に記載の木柱と鉄骨梁とからなる柱梁接合構造では、Ｌ型接合金物を木柱と鉄骨梁の双方にボルト接合することにより、柱と梁の接合が図られている。また、その他のハイブリッド架構においても、ラグスクリューボルトをはじめとする各種のボルトにより、柱と梁の接合が図られている接合構造が一般的である。しかしながら、このようにボルトにて鉄骨梁と木柱が接合される構造では、地震時に建物架構が塑性変形した際の残留変形量が大きくなり得るといった課題がある。

【0008】

残留変形量が大きな場合は、地震後に、建物の床面傾斜等に起因して、扉や窓といった各種開口の開閉が阻害され、以後の居住性に大きな影響が及ぼされる可能性が高くなることから、大規模な修理や修繕、メンテナンスが余儀なくされることになる。

【0009】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、木柱と鉄骨梁の接合構造に関し、地震時に建物架構が塑性変形した際の残留変形量を低減できる、木柱と鉄骨梁の接合構造を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記目的を達成すべく、本発明による木柱と鉄骨梁の接合構造の一態様は、
木柱と鉄骨梁の接合構造であって、
前記木柱には、鉄骨梁側にある第１接合端面の左右に一対の第１凹部が設けられ、該第１接合端面と反対側にある反対側端面と、該一対の第１凹部とを繋ぐ一対の第１貫通孔が設けられており、
前記鉄骨梁には、木柱側にある第２接合端面の２箇所に、前記一対の第１凹部にそれぞれ嵌まり込む鋼製で一対のボックスが固定され、該ボックスにおける前記第１凹部と当接する当接板には前記第１貫通孔に連通する第１孔が開設され、該ボックスの側方には、該ボックスの内部にアクセス自在なアクセス開口が設けられており、
前記第１貫通孔と前記第１孔に挿通されている緊張材が、緊張された状態で、前記当接板に当接している定着具に定着されていることを特徴とする。

【0011】

本態様によれば、木柱と鉄骨梁が緊張状態の緊張材にて接合されている接合構造であることにより、例えば木柱と木梁の接合構造に比べて大地震時における建物架構の塑性変形能力が高くなり、さらに、従来の建物架構を構成する柱梁の接合構造のように柱と梁がボルトにより接合される形態に比べて、残留変形量を低減することができる。

【0012】

また、鉄骨梁に固定されている鋼製のボックスが木柱の第１凹部に嵌まり込んだ状態で、木柱の第１貫通孔に挿通される緊張材にてボックスと木柱が接続されていることにより、接合強度が高く、組み立て性に優れた接合構造となる。

【0013】

ここで、木柱は、通常の木製の柱の他に、木製の壁柱が含まれる。また、「緊張材」には、ＰＣ（Prestressed Concrete）鋼棒やＰＣ鋼線等が適用できる。また、貫通孔の内部にはシース管が設けられてもよい。さらに、緊張材は、貫通孔（やシース管）の内部に充填されたグラウトを介して緊張材が圧着されたボンドＰＣ圧着工法によるボンドＰＣ圧着材や、グラウト充填を不要とした、アンボンドＰＣ圧着工法によるアンボンドＰＣ圧着材を適用できる。

【0014】

また、本発明による木柱と鉄骨梁の接合構造の他の態様において、
前記鉄骨梁はＨ形鋼により形成され、
前記第１貫通孔が、前記木柱の幅方向の中央位置に設けられ、かつ、平面視において前記Ｈ形鋼のウェブの上の位置にあることを特徴とする。

【0015】

本態様によれば、Ｈ形鋼により形成される鉄骨梁に固定されている鋼製のボックスが木柱の第１凹部に嵌まり込んだ状態で、木柱の第１貫通孔に挿通される緊張材にてボックスと木柱が接続されていることにより、鉄骨梁がＨ形鋼であっても、緊張材の定着部とＨ形鋼のウェブが干渉しないことから、第１貫通孔とここに挿通される緊張材を、木柱の幅方向の中央位置であって、Ｈ形鋼のウェブの上に配置することができる。このことにより、例えば、Ｈ形鋼からなる鉄骨梁のフランジに対して緊張材を定着する際に、ウェブとの干渉を回避するべく、フランジにおけるウェブの左右位置の２箇所に緊張材を定着することを不要にできる。尚、幅広の壁柱の場合は、その長手方向の両端近傍においてＨ形鋼の上フランジに対してウェブを回避するそれぞれ２箇所の計４本の緊張材に軸力を導入して鉄骨梁と接合されることになるため、軸力導入はより一層容易でなくなる。このような軸力導入性が容易でないことに鑑みると、木柱と鉄骨梁を１本の緊張材にて接合できることにより、施工性（緊張材に対する軸力導入性）を高めることができて好ましい。

【0016】

また、本発明による木柱と鉄骨梁の接合構造の他の態様において、
前記鉄骨梁の第２接合端面における前記一対のボックスの間で、かつ該鉄骨梁の幅方向の両端には、木柱側へ張り出す鋼製で一対のフランジが固定され、該一対のフランジにおける相互に対応する位置には、一対の第２孔が開設されており、
前記木柱における前記一対のフランジに対応する位置には、該一対のフランジが嵌まり込む一対の第２凹部が設けられ、該木柱における前記一対の第２孔に対応する位置には第２貫通孔が開設されており、
前記一対の第２凹部に前記一対のフランジがそれぞれ嵌まり込み、前記一対の第２孔と前記第２貫通孔に対してボルトが挿通され、ナットにて締め付けられていることを特徴とする。

【0017】

本態様によれば、鉄骨梁における一対のボックスの間に木柱側へ張り出す鋼製で一対のフランジが固定され、木柱に設けられている一対の第２凹部に一対のフランジが嵌まり込み、相互に位置合わせされている一対のフランジの第２孔と木柱の第２貫通孔に挿通されているボルトがナット締めされることにより、鉄骨梁と木柱の位置決め固定を行った後に緊張材による木柱と鉄骨梁の接合を行うことができ、緊張材を緊張する際の施工性を高めることができる。さらに、木柱と鉄骨梁が、緊張材の他にボルト接合されることにより、木柱から鉄骨梁への曲げ応力の伝達性がより一層良好になる。

【0018】

また、本発明による木柱と鉄骨梁の接合構造の他の態様は、
鋼製のプレートに対して、木柱側へ張り出す前記一対のボックスと前記一対のフランジが固定されることによって第１接合デバイスが形成されており、
前記第１接合デバイスが、前記鉄骨梁における前記第２接合端面に接合されていることを特徴とする。

【0019】

本態様によれば、鉄骨梁と別体である、木柱に直接接合される第１接合デバイスを有することにより、鉄骨梁と第１接合デバイスを分離した状態で現場搬送して現場にて組み付けることから、部材の搬送性が良好になる。

【0020】

また、本発明による木柱と鉄骨梁の接合構造の他の態様において、
前記鉄骨梁の第２接合端面における前記一対のボックスの間で、かつ該鉄骨梁の幅方向の中央には、木柱側へ張り出す鋼製のフランジが固定され、該フランジには第３孔が開設されており、
前記木柱における前記フランジに対応する位置には、該フランジが嵌まり込む第３凹部が設けられ、該木柱における前記第３孔に対応する位置には第３貫通孔が開設されており、
前記第３凹部に前記フランジが嵌まり込み、前記第３孔と前記第３貫通孔に対してドリフトピンが挿通されていることを特徴とする。

【0021】

本態様によれば、鉄骨梁における一対のボックスの間に木柱側へ張り出す鋼製のフランジが固定され、木柱に設けられている第３凹部にフランジが嵌まり込み、相互に位置合わせされているフランジの第３孔と木柱の第３貫通孔にドリフトピンが挿通されていることにより、鉄骨梁と木柱の位置決め固定を行った後に緊張材による木柱と鉄骨梁の接合を行うことができ、緊張材を緊張する際の施工性を高めることができる。さらに、木柱と鉄骨梁が、緊張材の他にドリフトピンにて接合されることにより、木柱から鉄骨梁への曲げ応力の伝達性がより一層良好になる。

【0022】

また、本発明による木柱と鉄骨梁の接合構造の他の態様において、
鋼製のプレートに対して、木柱側へ張り出す前記一対のボックスと前記フランジが固定されることによって第２接合デバイスが形成されており、
前記第２接合デバイスが、前記鉄骨梁における前記第２接合端面に接合されていることを特徴とする。

【0023】

本態様によれば、鉄骨梁と別体である、木柱に直接接合される第２接合デバイスを有することにより、鉄骨梁と第２接合デバイスを分離した状態で現場搬送して現場にて組み付けることにより、搬送性が良好になる。

【0024】

また、本発明による木柱と鉄骨梁の接合構造の他の態様において、
前記第２接合端面が、前記鉄骨梁の上面と下面であり、
前記鉄骨梁の上方と下方に、前記木柱が接合されていることを特徴とする。

【0025】

本態様によれば、鉄骨梁の上方と下方の双方に木柱が接合されていることにより、鉄骨梁に対してその上階と下階の双方に延びる木柱を高強度に接合することができ、高い塑性変形能力を有する上方と下方の建物架構を形成することができる。

【0026】

また、本発明による木柱と鉄骨梁の接合構造の他の態様において、
前記緊張材が、アンボンドＰＣ圧着材であることを特徴とする。

【0027】

本態様によれば、緊張材がアンボンドＰＣ圧着材であることにより、第１貫通孔に対するシース管の配置やグラウトの充填を不要にして、施工性に優れた圧着工法にて木柱と鉄骨梁の接合構造を形成できる。

【0028】

また、本発明による木柱と鉄骨梁の接合構造の他の態様において、
木柱が、複数の角材のユニット、集成材、無垢材、構造用合板、単板積層材、直交集成板のいずれか一種により形成されている、壁柱であることを特徴とする。

【0029】

本態様によれば、木柱が、複数の角材のユニット、集成材、無垢材、構造用合板、単板積層材、直交集成板のいずれか一種により形成されている壁柱であることにより、木柱を適用しながらも壁柱が耐力壁として機能する。例えば、角材の数を調整したり、ＬＶＬやＣＬＴ等の幅を調整することにより、所望の剛性（耐震性）を備えた壁柱を形成できる。

【発明の効果】

【0030】

以上の説明から理解できるように、本発明の木柱と鉄骨梁の接合構造によれば、木柱と鉄骨梁の接合構造に関し、地震時に建物架構が塑性変形した際の残留変形量を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造の一例の組立前の状態を示す斜視図である。

【図2】実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造の一例の斜視図である。

【図3】実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造の他の例を構成する、接合デバイスを説明する図である。

【図4】実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造のさらに他の例の組立前の状態を示す斜視図である。

【図5】実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造のさらに他の例の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造の複数の例を、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。

【0033】

［実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造］
図１乃至図５を参照して、実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造の複数の例について説明する。ここで、図１は、実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造の一例の組立前の状態を示す斜視図であり、図２は、実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造の一例の斜視図である。

【0034】

図１に示すように、接合構造８０は、木柱１０と鉄骨梁２０の接合構造である。以下、図示例は、鉄骨梁２０の上方に木柱１０が接合される例を取り上げて説明するが、鉄骨梁２０であるＨ形鋼の下フランジ２３の下面２６に木柱１０が接合される形態や、鉄骨梁２０であるＨ形鋼の上フランジ２２の上面２５と下フランジ２３の下面２６における上下の対応位置に、２本の木柱１０が接合される形態であってもよい。

【0035】

木柱１０は、壁柱であり、柱の軸方向に直交する断面寸法に関して、壁厚方向（幅方向）の幅ｔ１が壁厚と例えば略同一もしくは壁厚よりも大きな幅（断熱材と外装材の厚みを加えると壁厚方向の幅は一般に壁厚よりも大きな幅となり得る）を有し、壁厚に直交する方向の幅ｔ２が幅ｔ１の２倍乃至数倍程度の矩形断面の柱である。

【0036】

壁柱である木柱１０は、複数の角材（ログ材）のユニットや集成材、無垢材、構造用合板、単板積層材（ＬＶＬ：Laminated Veneer Lumber）、直交集成板（ＣＬＴ：Cross Laminated Timber）のいずれか一種により形成されている。

【0037】

木柱１０を適用しながらも壁柱が耐力壁として機能することから、耐震性に優れた木柱と鉄骨梁からなるハイブリッド接合構造を形成することができる。

【0038】

木柱１０には、鉄骨梁２０側にある第１接合端面１１の左右に一対の第１凹部１４が設けられている。また、木柱１０の左右端近傍には、第１接合端面１１と反対側にある反対側端面１２と一対の第１凹部１４とを繋ぐ一対の第１貫通孔１５が設けられている。より詳細には、第１貫通孔１５は、木柱１０のうち、幅ｔ１の中央位置（ｔ１／２の位置）に設けられている。

【0039】

また、木柱１０の一対の広幅面１３のうち、一対の第１凹部１４の中央位置には、一対の第２凹部１６が設けられている。そして、木柱１０の内部には、一対の第２凹部１６の間を貫通する複数（図示例は２つ）の第２貫通孔１７が設けられている。

【0040】

一方、鉄骨梁２０は、ウェブ２１、上フランジ２２、及び下フランジ２３を備えるＨ形鋼により形成されている。

【0041】

鉄骨梁２０の上フランジ２２のうち、木柱１０側にある第２接合端面２５（上面）の２箇所には、木柱１０の一対の第１凹部１４にそれぞれ嵌まり込む鋼製で一対のボックス３０が溶接にて接合されている。

【0042】

ボックス３０は、中空の６面体状を呈し、そのうちの隣接する２面が開放されている筐体３１と、筐体３１の開放する１面を閉塞する当接板３２とを備え、開放した１面は作業員が手を入れることのできるアクセス開口３３となっている。ここで、図示例は、筐体３１に対して当接板３２が溶接にて接合されているが、当接板３２が筐体３１と一体に成形されてもよい。

【0043】

当接板３２のうち、ボックス３０が第１凹部１４へＸ１方向に嵌まり込んだ際に第１貫通孔１５に連通する位置には、第１孔３５が開設されている。

【0044】

また、鉄骨梁２０の第２接合端面２５における一対のボックス３０の間で、かつ鉄骨梁２０の幅方向の両端には、木柱１０側へ張り出す鋼製で一対のフランジ４０が溶接にて接合されている。

【0045】

各フランジ４０のうち、第２凹部１６へＸ２方向に嵌まり込んだ際に各第２貫通孔１７に連通する位置にはそれぞれ、一対の第２孔４２（図示例は、計２対で計４つの第２孔４２）が開設されている。

【0046】

接合構造８０の組立てにおいては、まず、図１に示すように、２つのボックス３０を対応する第１凹部１４へＸ１方向に嵌まり込ませ、同時に、２つのフランジ４０を対応する第２凹部１６へＸ２方向に嵌まり込ませる。

【0047】

次いで、相互に連通する第２貫通孔１７と一対の第２孔４２に対してボルト６０をＸ３方向に挿通し、ナット６２にて締め付けることにより、木柱１０と鉄骨梁２０の仮固定を図る。

【0048】

次いで、第１貫通孔１５の上方から緊張材５０をＸ４方向に挿通し、ボックス３０のアクセス開口３３から定着具５３をＸ５方向に挿入して、緊張材５０の下端に定着具５３を取り付け、定着具５３を当接板３２に当接させる。ここで、緊張材５０にはＰＣ鋼棒が適用される。

【0049】

次いで、緊張材５０の上端を木柱１０の反対側端面１２の上方にて緊張し、緊張された状態の緊張材５０の上端を定着具５２を介して反対側端面１２に定着する、アンボンドＰＣ圧着工法を適用することにより、図２に示す接合構造８０が形成される。

【0050】

木柱と鉄骨梁の接合構造８０によれば、木柱１０と鉄骨梁２０が緊張状態の緊張材５０にてアンボンドＰＣ圧着工法により接合されている接合構造であることから、木柱と木梁の接合構造に比べて大地震時における建物架構の塑性変形能力が高くなる。また、従来の建物架構を構成する柱梁の接合構造のように、柱と梁が単にボルト接合される形態に比べて、残留変形量を低減することができる。

【0051】

また、鉄骨梁２０に固定されている鋼製のボックス３０が木柱１０の第１凹部１４に嵌まり込んだ状態で、木柱１０の第１貫通孔１５に挿通される緊張材５０にてボックス３０と木柱１０が接続されていることにより、接合強度が高く、組み立て性に優れた接合構造８０となる。

【0052】

また、Ｈ形鋼により形成される鉄骨梁２０に固定されている鋼製のボックス３０が木柱１０の第１凹部１４に嵌まり込んだ状態で、木柱１０の第１貫通孔１５に挿通される緊張材５０にてボックス３０と木柱１０が接続されていることにより、図示例のように鉄骨梁２０がＨ形鋼であっても、緊張材５０の定着部（定着具５３）とＨ形鋼２０のウェブ２１との干渉が解消される。そのため、第１貫通孔１５とここに挿通される緊張材５０を、木柱１０の幅方向の中央位置であって、Ｈ形鋼２０のウェブ２１の上に配置することができる。このことにより、Ｈ形鋼からなる鉄骨梁の上フランジに対して緊張材を直接定着する従来の構造のように、ウェブとの干渉を回避するべく、上フランジにおけるウェブの左右位置の２箇所に緊張材を定着することを不要にできる。

【0053】

例えば、図示例のように広幅の壁柱１０を鉄骨梁２０に接合する場合、緊張材の下端を上フランジに直接定着する場合は、壁柱１０の左右にそれぞれ２本で計４本の緊張材に軸力を導入して鉄骨梁と接合することになるため、軸力導入は容易でなくなる。これに対して、接合構造８０によれば、左右にそれぞれ１本で計２本の緊張材に軸力を導入して鉄骨梁２０と接合することで足りるため、施工性（各緊張材５０に対する軸力導入性）を高めることができる。

【0054】

また、この緊張材５０への軸力導入に際して、一対の第２凹部１６に嵌まり込んでいる一対のフランジ４０を介してボルト６０にて鉄骨梁２０と木柱１０が仮固定されていることから、安定した状態で緊張材５０を緊張することができるため、緊張材５０を緊張する際の施工性を高めることができる。

【0055】

さらに、木柱１０と鉄骨梁２０が、緊張材５０の他にボルト６０によっても接合されることから、木柱１０から鉄骨梁２０への曲げ応力の伝達性がより一層良好になる。

【0056】

ここで、図示を省略するが、鉄骨梁２０が一対のフランジ４０を備えず、木柱１０と鉄骨梁２０がボルト６０にて仮固定されない形態であってもよい。この形態では、木柱１０と鉄骨梁２０のボルト６０による仮固定は図れないものの、木柱１０への第２凹部１６や第２貫通孔１７の加工が不要になり、鉄骨梁２０への一対のフランジ４０の取り付けが不要になることから、各部材の製作性が良好になる。

【0057】

次に、図３を参照して、実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造の他の例について説明する。ここで、図３は、接合構造の他の例を構成する、接合デバイスを説明する図である。

【0058】

図１と図２に示す接合構造８０は、鉄骨梁２０に対してボックス３０や一対のフランジ４０が直接接合されている形態であるが、図３に示す例は、これらの部材を備えた第１接合デバイス７０を現場にて鉄骨梁２０に組み付ける形態である点において、接合構造８０と相違する。

【0059】

第１接合デバイス７０は、鋼製のプレート７１に対して、木柱１０側へ張り出す一対のボックス３０と一対のフランジ４０が固定されることにより形成される。

【0060】

プレート７１には複数のボルト孔７２が開設されており、鉄骨梁２０の上フランジ２２における各ボルト孔７２に対応する位置にもボルト孔２８が開設されており、ボックス３０のアクセス開口３３からボルト７５が挿入され、対応するボルト孔７２，２８にボルト７５が挿通され、ナット７６にて締め付けられることにより、鉄骨梁２０に対して第１接合デバイス７０が固定される。

【0061】

その後、既に説明したアンボンドＰＣ圧着工法により、木柱と鉄骨梁の接合構造が形成される。

【0062】

図示例の形態によれば、鉄骨梁２０と別体である、木柱１０に直接接合される第１接合デバイス７０を有することにより、鉄骨梁２０と第１接合デバイス７０を分離した状態で現場搬送して現場にて組み付けることから、部材の搬送性が良好になる。その上で、図２に示す接合構造８０と同様の各種効果を奏することができる。

【0063】

次に、図４と図５を参照して、実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造のさらに他の例について説明する。ここで、図４は、実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造のさらに他の例の組立前の状態を示す斜視図であり、図５は、実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造のさらに他の例の斜視図である。

【0064】

図示する接合構造９０は、鉄骨梁２０の第２接合端面２５の幅方向の中央位置に、木柱１０側へ張り出す鋼製で１つのフランジ４０Ａが固定され、木柱１０におけるフランジ４０Ａに対応する位置に、フランジ４０が嵌まり込む第３凹部１８が設けられている構成を有する点において、接合構造８０と相違する。

【0065】

フランジ４０Ａには第３孔４３が開設されており、木柱１０における第３孔４３に対応する位置には第３貫通孔１９が設けられている。

【0066】

接合構造８０Ａの組立てにおいては、図４に示すように、２つのボックス３０を対応する第１凹部１４へＸ１方向に嵌まり込ませ、同時に、フランジ４０Ａを第３凹部１８へＸ６方向に嵌まり込ませる。

【0067】

次いで、相互に連通する第３貫通孔１８と第３孔４３に対してドリフトピン６５をＸ７方向に挿通することにより、木柱１０と鉄骨梁２０の仮固定を図る。

【0068】

その後、既に説明したアンボンドＰＣ圧着工法により、図５に示す木柱と鉄骨梁の接合構造９０が形成される。

【0069】

ここで、図示を省略するが、ボックス３０やフランジ４０Ａが鋼製のプレートに固定されている、第２接合デバイスを現場にて鉄骨梁２０に組み付ける形態であってもよい。

【0070】

尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

【符号の説明】

【0071】

１０：木柱
１１：第１接合端面
１２：反対側端面
１３：広幅面
１４：第１凹部
１５：第１貫通孔
１６：第２凹部
１７：第２貫通孔
１８：第３凹部
１９：第３貫通孔
２０：鉄骨梁（Ｈ形鋼）
２１：ウェブ
２２：上フランジ
２３：下フランジ
２５：第２接合端面（上面）
２６：下面
３０：ボックス
３１：筐体
３２：当接板
３３：アクセス開口
３５：第１孔
４０，４０Ａ：フランジ
４２：第２孔
４３：第３孔
５０：緊張材
５２，５３：定着具
６０：ボルト
６２：ナット
６５：ドリフトピン
７０：第１接合デバイス
７１：プレート
７２：ボルト孔
７５：ボルト
７６：ナット
８０，９０：接合構造（木柱と鉄骨梁の接合構造）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】