(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】P2025006973
(43)【公開日】2025-01-17
(54)【発明の名称】木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造
(51)【国際特許分類】
E04B 1/26 20060101AFI20250109BHJP
E04B 1/58 20060101ALI20250109BHJP
【FI】
E04B1/26 G
E04B1/58 505L
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023108052
(22)【出願日】2023-06-30
(71)【出願人】
【識別番号】393019137
【氏名又は名称】株式会社市浦ハウジング&プランニング
(71)【出願人】
【識別番号】598165264
【氏名又は名称】株式会社織本構造設計
(74)【代理人】
【識別番号】110001014
【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】田中 純一
(72)【発明者】
【氏名】江口 司津
(72)【発明者】
【氏名】石田 拓也
(72)【発明者】
【氏名】中澤 昭伸
(72)【発明者】
【氏名】小泉 融
(72)【発明者】
【氏名】田上 誠
(72)【発明者】
【氏名】國本 拓也
(72)【発明者】
【氏名】藤田 和彦
(72)【発明者】
【氏名】山田 衣菜子
【テーマコード(参考)】
2E125
【Fターム(参考)】
2E125AA04
2E125AA14
2E125AB12
2E125AC23
2E125AG03
2E125AG13
2E125AG22
2E125AG23
2E125AG41
2E125AG43
2E125AG45
2E125BA41
2E125BA55
2E125BB06
2E125BB16
2E125BB18
2E125BB22
2E125BB35
2E125BC09
2E125BD01
2E125BE02
2E125BE08
2E125BF01
2E125CA01
2E125CA13
(57)【要約】
【課題】高耐力、高剛性、靱性型の仕口部材により柱と梁とを剛接合しつつ、仕口部材にスリーブを確保した、柱・梁接合部の構造を提供する。
【解決手段】木製の柱11a、11bと梁12との接合部13には、スリーブ14が形成された鋼製の仕口部材15が設けられており、仕口部材は、上部柱側フランジ17と、下部柱側フランジ19と、梁側フランジ21と、上部柱側フランジと、下部柱側フランジと、梁側フランジとで囲繞された部位に設けられる四角形状の補強用のウェブ24と、ウェブの正面側と背面側とにそれぞれ所用の間隔を開けて格子状に配設される複数本の補強用のスチフナー25a、25bと備え、スチフナーで格子状に区画されたウェブの所定の区画には、スリーブが形成される。
【選択図】
図1-1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造であって、
木製の柱と梁との接合部には、スリーブが形成された鋼製の仕口部材が設けられており、
該仕口部材は、
上部の柱の端部が接続する上部柱側フランジと、
下部の柱の端部が接続する下部柱側フランジと、
前記上部柱側フランジ及び前記下部柱側フランジの両方の端部に沿ってそれぞれ設けられ且つ梁の端部が接続する梁側フランジと、
前記上部柱側フランジと、前記下部柱側フランジと、前記梁側フランジとで囲繞された部位に設けられる四角形状の補強用のウェブと、
該ウェブの正面側と背面側とにそれぞれ所用の間隔を開けて格子状に配設される複数本の補強用のスチフナーと、
を少なくとも備え、
前記スチフナーで格子状に区画された前記ウェブの所定の区画には、前記スリーブが形成されること
を特徴とする木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造。
【請求項2】
木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造であって、
木製の柱と梁との接合部には、スリーブが形成された鋼製の仕口部材が設けられており、
該仕口部材は、
上部の柱の端部が接続する上部柱側フランジと、
下部の柱の端部が接続する下部柱側フランジと、
前記上部柱側フランジ及び前記下部柱側フランジの両方の端部に沿ってそれぞれ設けられ且つ柱側ブラケットを有する側部フランジと、
梁の端部が接続し且つ梁側ブラケットを有する梁側フランジと、
前記上部柱側フランジと、前記下部柱側フランジと、前記側部フランジとで囲繞された部位に設けられる四角形状の補強用のウェブと、
該ウェブの正面側と背面側とにそれぞれ所用の間隔を開けて格子状に配設される複数本の補強用のスチフナーと、
を少なくとも備え、
前記スチフナーで格子状に区画された前記ウェブの所定の区画には、前記スリーブが形成され、
前記柱側ブラケットと前記梁側ブラケットとがスプライスプレートを介して高力ボルトで緊結されると共に、前記柱側ブラケットと前記梁側ブラケットとの接合位置に前記スリーブが形成されること
を特徴とする木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造。
【請求項3】
前記ウェブの対角線が掛かる前記区画には前記スリーブが形成されず、前記ウェブの対角線が掛からない前記区画には前記スリーブが形成されること
を特徴とする請求項1又は2に記載の木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造。
【請求項4】
前記柱側フランジと前記柱の端部との接続、及び前記梁側フランジと前記梁の端部との接続は、前記柱側フランジ又は前記梁側フランジに固着されたアンカーボルト又は所用長さの棒状部材で接続し緊結すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、木製の柱と梁との接合方法としては、アンカーボルトと接着剤とを併用した方法や、ラグスクリューボルト、引きボルト等を用いた接合方法が知られている。あるいは、柱と梁との接合部に鋼製の仕口部材を用いる接合方法が知られている。
なお、出願人は、アンカーボルトと接着剤とを併用した接合方法を「接着アンボンドアンカー(GIUA:glue in unbonded anchor )」又は「接着ボンドアンカー(GIR:glue in Rod )」と称している(特許文献1参照)。
また、従来、木製の梁に補強なしで配管用のスリーブを設ける場合は、その位置は梁せいの中央部分3分の1の範囲とし、スリーブ径は梁せいの4分の1以下かつ150mm以下という指針が示されている。
この指針については「JIS A 3301 を用いた木造校舎に関する技術資料-平成27年3月 文部科学省」の貫通孔の欠損による梁断面性能の低減、に示されている(非特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】「JIS A 3301 を用いた木造校舎に関する技術資料-平成27年3月 文部科学省」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
例えば、2時間耐火構造の木造建築物における木製の梁に、台所の給排気ダクト用のスリーブを設ける場合は、スリーブ内の耐火被覆や配管の断熱材等を含めると300φ以上のスリーブ開口が必要となる。そこで、上述の指針に沿うように、梁せいをスリーブの大きさに合わせて大きくしたり、梁を補強する等の対策が必要であり、設計上の制約が生じる。あるいは、梁下や床下に配管ダクトを設ける等の設計上の制約が生じる。
また、梁に断面欠損となるスリーブを設ける場合、プラン上は梁端部に近い位置にスリーブを設けたくても、応力が集中する梁の接合部付近にスリーブを設けることは望ましくないとされる。
さらに、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等の高張力繊維シートで補強することにより梁にスリーブを設けられたとしても、高張力繊維シート等の材料費や施工手間が大きく、コストが増加することとなる。
【0006】
本発明は、以上のような課題を解決するために提案されたものであり、鋼製で高耐力、高剛性、靱性型の仕口部材により柱と梁とを剛接合しつつ、仕口部材にスリーブを確保した、柱・梁接合部の構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記従来例の課題を解決するための本発明の要旨は、木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造であって、木製の柱と梁との接合部には、スリーブが形成された鋼製の仕口部材が設けられており、該仕口部材は、上部の柱の端部が接続する上部柱側フランジと、下部の柱の端部が接続する下部柱側フランジと、前記上部柱側フランジ及び前記下部柱側フランジの両方の端部に沿ってそれぞれ設けられ且つ梁の端部が接続する梁側フランジと、前記上部柱側フランジと、前記下部柱側フランジと、前記梁側フランジとで囲繞された部位に設けられる四角形状の補強用のウェブと、該ウェブの正面側と背面側とにそれぞれ所用の間隔を開けて格子状に配設される複数本の補強用のスチフナーと、を少なくとも備え、前記スチフナーで格子状に区画された前記ウェブの所定の区画には、前記スリーブが形成されることである。
【0008】
前記従来例の課題を解決するための本発明の要旨は、木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造であって、木製の柱と梁との接合部には、スリーブが形成された鋼製の仕口部材が設けられており、該仕口部材は、上部の柱の端部が接続する上部柱側フランジと、下部の柱の端部が接続する下部柱側フランジと、前記上部柱側フランジ及び前記下部柱側フランジの両方の端部に沿ってそれぞれ設けられ且つ柱側ブラケットを有する側部フランジと、梁の端部が接続し且つ梁側ブラケットを有する梁側フランジと、前記上部柱側フランジと、前記下部柱側フランジと、前記側部フランジとで囲繞された部位に設けられる四角形状の補強用のウェブと、該ウェブの正面側と背面側とにそれぞれ所用の間隔を開けて格子状に配設される複数本の補強用のスチフナーと、を少なくとも備え、前記スチフナーで格子状に区画された前記ウェブの所定の区画には、前記スリーブが形成され、前記柱側ブラケットと前記梁側ブラケットとがスプライスプレートを介して高力ボルトで緊結されると共に、前記柱側ブラケットと前記梁側ブラケットとの接合位置に前記スリーブが形成されることである。
【0009】
また、前記ウェブの対角線が掛かる前記区画には前記スリーブが形成されず、前記ウェブの対角線が掛からない前記区画には前記スリーブが形成されること、;
前記柱側フランジと前記柱の端部との接続、及び前記梁側フランジと前記梁の端部との接続は、前記柱側フランジ又は前記梁側フランジに固着されたアンカーボルト又は所用長さの棒状部材で接続し緊結すること、;
を含むものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係る木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造によれば、鋼製で高耐力、高剛性、靱性型の仕口部材により柱と梁とを剛接合しつつ、仕口部材にスリーブを確保したことによって、応力が集中する梁の接合部又はその近傍にスリーブを設けることができる。
これにより、スリーブを設けるために木製梁に断面欠損を生じさせることもなく、また、必要以上に木製梁の梁せいを大きくしたり、スリーブの開口部を補強する必要もなく、配管設備用のスリーブを確保できる。
さらに、柱側ブラケットと梁側ブラケットとがスプライスプレートを介して高力ボルトで緊結される構成である場合には、柱側ブラケットと梁側ブラケットとの接合位置にスリーブを設けることができ、そして、現場での柱側ブラケット及び梁側ブラケットでの建て方の調整もし易くなるという様々な優れた効果を奏する。
【0011】
ウェブの対角線が掛かる区画にはスリーブが形成されず、ウェブの対角線が掛からない区画に前記スリーブが形成されることによって、仕口部材の応力が掛かる部分にはスリーブを避けて、応力が低い部分にスリーブを設けることとなるという優れた効果を奏する。
【0012】
柱側フランジと柱の端部との接続、及び梁側フランジと梁の端部との接続は、柱側フランジ又は梁側フランジに固着されたアンカーボルト又は所用長さの棒状部材とせん断キーとで接続し緊結することによって、仕口部材により柱と梁とを剛接合しつつ、アンカーボルト等から仕口部材に応力が伝達されるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図1-1】本発明の第1実施例に係る木製の柱と梁との接合部の正面図である。
【
図1-4】本発明の第1実施例に係る木製の柱と梁との接合部の斜視図である。
【
図2-1】本発明の第2実施例に係る木製の柱と梁との接合部の斜視図である。
【
図2-2】本発明の第2実施例に係る木製の柱と梁との接合部の各部材を分離して示す斜視図である。
【
図2-3】本発明の第2実施例に係る木製の柱と梁との接合部の各部材を分離して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明は、木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造に関するものであり、鋼製で高耐力、高剛性、靱性型の仕口部材により柱と梁とを剛接合しつつ、仕口部材にスリーブを確保した、柱と梁との接合部の構造である。
【実施例0015】
この木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造は、
図1-1から
図1-3に示すように、木製の柱11a、11bと梁12との接合部13に、スリーブ14が形成された鋼製の仕口部材15が設けられている。
【0016】
仕口部材15は、上部の柱11aの端部が接続する上部柱側フランジ17と、下部の柱11bの端部が接続する下部柱側フランジ19と、上部柱側フランジ17及び下部柱側フランジ19の両方の端部に沿ってそれぞれ設けられ且つ梁12の端部が接続する梁側フランジ21と、上部柱側フランジ17と、下部柱側フランジ19と、梁側フランジ21とで囲繞された部位に設けられる四角形状の補強用のウェブ24と、ウェブ24の正面側と背面側とにそれぞれ所用の間隔を開けて格子状に配設される複数本の補強用のスチフナー25a、25b(
図1-2参照)とから構成される。
【0017】
上部柱側フランジ17及び下部柱側フランジ19は、所要の幅及び所要の長さを有する矩形状の鋼板であって、両方のフランジ17、19同士が所要の間隔を開けて水平に配設されており、上部柱側フランジ17には上部の柱11aの端部が、下部柱側フランジ19には下部の柱11bの端部がそれぞれ接続し緊結している。
【0018】
梁側フランジ21は、所要の幅及び所要の長さを有する矩形状の鋼板であって、一方側と他方側との梁側フランジ21同士が所要の間隔を開けて垂直に配設されており、それぞれの梁側フランジ21に梁12の端部が接続し緊結している。
【0019】
上部の柱11aの端部と上部柱側フランジ17との接続、下部の柱11bの端部と下部柱側フランジ19との接続、及び梁12の端部と梁側フランジ21との接続は、それぞれ上部柱側フランジ17、下部柱側フランジ19、梁側フランジ21を介してアンカーボルト26とせん断キー27とで緊結される。
このように、アンカーボルト26で緊結することによって、仕口部材15により柱11a、11b及び梁12を剛接合しつつ、アンカーボルト26から仕口部材15に応力が伝達される。
【0020】
アンカーボルト26を用いた緊結接合は、既述したように、アンカーボルトと接着剤とを併用した接着アンボンドアンカー(GIUA)接合方法又は接着ボンドアンカー(GIR)接合方法も含まれるが(特許文献1参照)、必ずしもアンカーボルト26に限定されるものではなく、ラグスクリューボルト、引きボルト、PC鋼棒等の金属製の棒状部材を接続具として用いることが可能である。
せん断キー27は、柱及び梁に作用するせん断力を仕口部材15に伝達する役割を有しており、仕口部材15と柱又は梁とに生じるズレを抑止している。なお、せん断キー27は、必ず設けるものではなく、適宜省略するケースもある。
【0021】
ウェブ24は、四角形状の鋼板であって、上部柱側フランジ17と、下部柱側フランジ19と、梁側フランジ21とで囲繞された部位に補強用として一体に設けられる。
【0022】
スチフナー25a、25bは、長板状の鋼板であって、ウェブ24の正面側と背面側とにそれぞれ所用の間隔を開けて格子状に配設される(
図1-1、
図1-2参照)。そして、複数本の水平方向スチフナー25aと、複数本の垂直方向スチフナー25bとが配設されており、スチフナー25a、25bで、ウェブ24を碁盤の目のような格子状に区画している。
【0023】
スリーブ14は、水平方向スチフナー25aと垂直方向スチフナー25bとで、格子状に区画された所定の区画のウェブ24に形成される。
具体的なウェブ24におけるスリーブ14の形成位置は、ウェブ24の対角線28が大きく掛かる区画にはスリーブ14が形成されず、ウェブ24の対角線28が大きく掛からない区画にはスリーブ14が形成される(
図1-1参照)。
さらにウェブ24におけるスリーブ14の形成位置を換言すれば、ウェブ24の四隅の区画にはスリーブ14が形成されず、ウェブ24の中央部分の2区画にはスリーブ14が形成されず、そして、それ以外の区画にはスリーブ14が形成されるのである(
図1-1参照)。
つまり、アンカーボルト26等で緊結された柱11a、11b及び梁12により、地震時の層間変形に対して、柱・梁の仕口部材15端部で回転が生じる。その際に、アンカーボルト26等の接合部から伝達される応力により、仕口部材15内で対角線28に示すような応力が掛かることとなり、その対角線28が掛かる区画にはスリーブ14を設けることができない。そして、その対角線28が掛からない区画は、応力が低いためにスリーブ14を設けることが可能である。
【0024】
このような仕口は、一方向ラーメン構造及び二方向ラーメン構造、ピン接合架構に適用が可能である。
また、
図1-4に示す、一方向ラーメン構造に直交する直交梁29は、鋼製の仕口部材15からガゼットプレート30を持ちだし、高力ボルト32で緊結し、従来の鉄骨造の接合方法により、鋼製もしくは木製の梁にピン接合することが可能である。
図1-4中の符号29は直交梁を示し、符号31は設備用配管を示す。
仕口部材41は、上部の柱11aの端部が接続する上部柱側フランジ17と、下部の柱11bの端部が接続する下部柱側フランジ19と、上部柱側フランジ17及び下部柱側フランジ19の両方の端部に沿ってそれぞれ設けられ且つ柱側ブラケット42を有する側部フランジ43と、梁12の端部が接続し且つ梁側ブラケット44を有する梁側フランジ45と、上部柱側フランジ17と、下部柱側フランジ19と、側部フランジ43とで囲繞された部位に設けられる四角形状の補強用のウェブ24と、ウェブ24の正面側と背面側とにそれぞれ所用の間隔を開けて格子状に配設される複数本の補強用のスチフナー25a、25bとから構成される。
梁側フランジ45は、所要の幅及び所要の長さの矩形状の鋼板であって、梁12の端部が接続し緊結している。梁12の端部と梁側フランジ45との接続は、梁側フランジ45を介してアンカーボルト26とせん断キー27とで緊結される。
このように、アンカーボルト26で緊結することによって、仕口部材41により柱11a、11bと梁12とを剛接合しつつ、アンカーボルト26から仕口部材41に応力が伝達される。
アンカーボルト26を用いた緊結接合は、既述したように、接着アンボンドアンカー(GIUA)接合方法や接着ボンドアンカー(GIR)接合方法だけでなく、ラグスクリューボルト、引きボルト、PC鋼棒等の金属製の棒状部材を接続具として用いることが可能である。
以上のように構成される木質架構におけるスリーブを有する柱・梁接合部の構造は、鋼製で高耐力、高剛性、靱性型の仕口部材により柱と梁とを剛接合しつつ、仕口部材にスリーブを確保したことによって、応力が集中する梁の接合部又はその近傍にスリーブを設けることができる。
これにより、スリーブを設けるために木製梁に断面欠損を生じさせることもなく、また、必要以上に木製梁の梁せいを大きくしたり、スリーブの開口部を補強する必要もなく、配管設備用のスリーブを確保できる。
さらに、柱側ブラケットと梁側ブラケットとがスプライスプレートを介して高力ボルトで緊結される構成である場合には、柱側ブラケットと梁側ブラケットとの接合位置にスリーブを設けることができ、そして、現場での柱側ブラケット及び梁側ブラケットでの建て方の調整もし易くなる。