ホーム > 特許ランキング > 日鉄エンジニアリング株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ 新日鉄住金エンジニアリング株式会社の特許一覧 ▶ 株式会社日建設計の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-08
(45)【発行日】2024-05-16
(54)【発明の名称】木製部材と鋼製部材との接合構造および鋼製接合具
(51)【国際特許分類】
E04B 1/30 20060101AFI20240509BHJP
E04B 1/58 20060101ALI20240509BHJP
【ＦＩ】
E04B1/30 Z
E04B1/58 508T
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2020105453
(22)【出願日】2020-06-18
(65)【公開番号】P2021195842
(43)【公開日】2021-12-27
【審査請求日】2023-01-10
(73)【特許権者】
【識別番号】306022513
【氏名又は名称】日鉄エンジニアリング株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000152424
【氏名又は名称】株式会社日建設計
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】林 賢一
(72)【発明者】
【氏名】倉田 高志
(72)【発明者】
【氏名】原田 公明
(72)【発明者】
【氏名】水谷 美和
(72)【発明者】
【氏名】角野 大介
(72)【発明者】
【氏名】大山 翔也
(72)【発明者】
【氏名】重松 瑞樹
(72)【発明者】
【氏名】杜 凌子
【審査官】須永 聡
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－０６８０８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２８５７８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１８４７４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－１７９７０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－０１７５０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１２９７７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２１４４９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０３２６７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１５５０２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１０－０１３４２９４（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｂ １／１８
Ｅ０４Ｂ １／２４
Ｅ０４Ｂ １／３０
Ｅ０４Ｂ １／５８
Ｅ０４Ｃ ３／２９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼製部材に固着された鋼製接合具を介して木製部材が接合される木製部材と鋼製部材との接合構造であって、前記鋼製接合具は、基端部が前記鋼製部材に固着される第１部材と、先端部から所定長さにわたって前記木製部材に接合される第２部材とを有し、
前記第１部材の降伏強度が、前記鋼製部材および前記木製部材よりも低く形成され、前記鋼製部材および前記木製部材にかかる地震エネルギーが前記第１部材で吸収されることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項2】
鋼製部材に固着された鋼製接合具を介して木製部材が接合される木製部材と鋼製部材との接合構造であって、前記鋼製接合具は、基端部が前記鋼製部材に固着される第１部材と、先端部から所定長さにわたって前記木製部材に接合される第２部材とを有し、
前記第１部材が、第１ウェブ部と、第１フランジ部と、を有し、
前記第２部材が、第２ウェブ部と、少なくとも上下いずれかの第２フランジ部と、を有し、
前記第１部材の降伏強度が、前記鋼製部材および前記木製部材よりも低く形成され、前記鋼製部材および前記木製部材にかかる地震エネルギーが前記第１部材で吸収されることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項3】
鋼製部材に固着された鋼製接合具を介して木製部材が接合される木製部材と鋼製部材との接合構造であって、前記鋼製接合具は、基端部が前記鋼製部材に固着される第１部材と、先端部から所定長さにわたって前記木製部材に接合される第２部材とを有し、
前記第１部材の端縁と、前記第２部材の端縁と、が溶接され、
前記第１部材の降伏強度が、前記鋼製部材および前記木製部材よりも低く形成され、前記鋼製部材および前記木製部材にかかる地震エネルギーが前記第１部材で吸収されることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項4】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、少なくとも前記第１部材が、低降伏点材料で形成されていることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第２部材が、前記木製部材に形成されたスリットに挿入される第２ウェブ部と、前記木製部材の表面に沿って固定される少なくとも上下いずれかの第２フランジ部と、を有し、
前記第１部材が、前記第２ウェブ部に連結される第１ウェブ部と、前記第２フランジ部に連結される第１フランジ部と、を有することを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項6】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第２部材が、前記木製部材に形成されたスリットに挿入される第２ウェブ部と、前記木製部材の表面に沿って固定される少なくとも上下いずれかの第２フランジ部と、を有し、
前記第１部材が、前記第２ウェブ部の延長上に延びる第１ウェブ部と、前記第２フランジ部に対して厚み方向にずれて配置されかつ前記第２フランジ部と平行方向に延びる第１フランジ部と、を有することを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項7】
請求項５または請求項６に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、片面に前記第２ウェブ部および前記第２フランジ部が接合されかつ反対面に前記第１ウェブ部および前記第１フランジ部が接合されたエンドプレートを有することを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項8】
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第１フランジ部の厚みが前記第２フランジ部よりも薄く形成され、または、
前記第１ウェブ部の厚みが前記第２ウェブ部よりも薄く形成され、または、
前記第１フランジ部の厚みが前記第２フランジ部よりも薄く形成されかつ前記第１ウェブ部の厚みが前記第２ウェブ部よりも薄く形成され
ていることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項9】
請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第１フランジ部の幅が前記第２フランジ部よりも狭く形成され、または、
前記第１ウェブ部の幅が前記第２ウェブ部よりも狭く形成され、または、
前記第１フランジ部の幅が前記第２フランジ部よりも狭く形成されかつ前記第１ウェブ部の幅が前記第２ウェブ部よりも狭く形成され
ていることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項10】
請求項５から請求項９のいずれか一項に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第１ウェブ部が、凹状または孔状の強度緩和部を有することを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項11】
請求項５から請求項１０のいずれか一項に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第１フランジ部が、側縁に切欠き部を有することを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項12】
請求項５から請求項１１のいずれか一項に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第２フランジ部は、前記木製部材の上面に沿って固定される第２上フランジ部と、前記木製部材の下面に沿って固定される第２下フランジ部と、を含み、
前記木製部材の上面と前記第２上フランジ部との隙間、および前記木製部材の下面と前記第２下フランジ部との隙間の少なくとも一方に、スペーサが介装されていることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項13】
請求項１２に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記スペーサが、前記隙間に圧入される楔状の部材であることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項14】
請求項１２に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記スペーサが、前記隙間に充填されて硬化する充填剤であることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項15】
請求項５から請求項１１のいずれか一項に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第２フランジ部は、前記木製部材の上面に沿って固定される第２上フランジ部と、前記木製部材の下面に沿って固定される第２下フランジ部と、を含み、
前記木製部材の上面と前記第２上フランジ部とが複数の木ねじまたは接着剤で接合され、
前記木製部材の下面と前記第２下フランジ部とが複数の木ねじまたは接着剤で接合され、
前記木製部材の上面と前記第２上フランジ部との接合構造と、前記木製部材の下面と前記第２下フランジ部との接合構造とが、上下対称に形成されていることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項16】
請求項５から請求項１１のいずれか一項に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記木製部材と前記第２ウェブ部とが、前記第２ウェブ部およびその両側の前記木製部材を貫通する１個以上のドリフトピンで接合され、
前記木製部材、前記第２ウェブ部、および複数の前記ドリフトピンは、上下対称に形成されていることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項17】
請求項１５または請求項１６に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第１部材は、前記第２部材と同じ対称面に対して上下対称に形成されていることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項18】
請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記鋼製接合具は、前記第１部材および前記第２部材が、それぞれＨ形鋼またはＴ形鋼を用いた第１鋼材および第２鋼材で形成されていることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項19】
請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記鋼製部材は鋼管柱であり、
前記木製部材は木製梁であり、
前記木製梁で支持される床部材は、前記鋼管柱との間に間隔が形成されていることを特徴とする木製部材と鋼製部材との接合構造。
【請求項20】
木製部材と鋼製部材との接合構造に用いられる鋼製接合具であって、基端部が前記鋼製部材に固着される第１部材と、先端部から所定長さにわたって前記木製部材に接合される第２部材とを有し、
少なくとも前記第１部材の降伏強度が、前記鋼製部材および前記木製部材よりも低く形成されていることを特徴とする鋼製接合具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、木製部材と鋼製部材との接合構造および鋼製接合具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、スポーツホール、イベントホール等の大規模空間構造物では、屋根架構として梁部材を三角格子状または四角格子状に連結したラチスシェル構造が採用されている。近年のラチスシェル構造では、木製部材の有する美観性、軽量性等が考慮されて、梁部材として木製部材が採用されている。
梁部材として木製部材を使用する場合、従来の鋼製部材を使用する場合に比べ、接合部の剛性および耐力が不足し、ラチスシェル構造が座屈したり、変形したりし易い。
そこで、木製部材と鋼製ジョイントとの接合部に、ウェブ部の上下端部の少なくともいずれかにフランジ部を形成した鋼製金具を用い、接合部の剛性および耐力を向上させる構造が提案されている（特許文献１参照）。
梁部材として木製部材を使用する場合、従来の鋼製部材を使用する場合に比べ、接合部の剛性および耐力が不足し、ラチスシェル構造が座屈したり、変形したりし易い。
そこで、木製部材と鋼製ジョイントとの接合部に、ウェブ部の上下端部の少なくともいずれかにフランジ部を形成した鋼製金具を用い、接合部の剛性および耐力を向上させる構造が提案されている（特許文献１参照）。
【0003】
特許文献１においては、ウェブ部およびフランジ部を有する鋼製部材としてＴ型あるいはＨ型の鋼材を用い、鋼製部材のウェブ部およびフランジ部に木製部材を沿わせるとともに、ウェブ部およびフランジ部とともに木製部材を貫通するラグスクリューや締結ボルトが用いられている。
木製部材と鋼製部材との接合構造としては、特許文献１に記載のもの以外にも、様々な構造が用いられている。例えば、木製部材における端部の中央に凹溝部を設け、これにＴ型金具のプレート部を挟み込んでボルトにて固定する構造がある（特許文献２参照）。
木製部材と鋼製部材との接合構造としては、特許文献１に記載のもの以外にも、様々な構造が用いられている。例えば、木製部材における端部の中央に凹溝部を設け、これにＴ型金具のプレート部を挟み込んでボルトにて固定する構造がある（特許文献２参照）。
【0004】
一方、前述のような大規模空間構造物では、地震の際に構造体に加わる力や揺れを減らすための免震・制震構造が注目されている。例えば、鋼製柱梁の枠組みにＫ型あるいはＶ型のブレース架構を設置した構造において、ブレース架構と一体にオイルダンパーを設置し、制震性能を確保するものがある（特許文献３参照）。
特許文献１の構造では、鋼製柱部近傍においてフランジ部の幅が減少するドッグボーン形状に成形し、鋼製金具と木製部材との接合部をドッグボーンから離すことで、木材の接合部が破壊する前に接合部の鋼製金具が塑性化するようにし、鋼製金具に十分な靭性を付与することがなされている。
特許文献１の構造では、鋼製柱部近傍においてフランジ部の幅が減少するドッグボーン形状に成形し、鋼製金具と木製部材との接合部をドッグボーンから離すことで、木材の接合部が破壊する前に接合部の鋼製金具が塑性化するようにし、鋼製金具に十分な靭性を付与することがなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１９－３５２５５号公報
【文献】特開平８－６０７４２号公報
【文献】特開平１１－１７２９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前述した特許文献１の接合構造では、鋼製部材と木製部材との接合強度や、木製部材の特性のばらつき等から、信頼性のある設計ができないという問題があった。さらに、特許文献１の図７の構造では、鋼製部材と木製部材の境界が明確でない上に、木製部材の端部による応力集中を考慮する必要があり、設計が複雑であるという課題があった。
また、地震などのエネルギーの吸収性能を高めようとすると、前述した特許文献３のようなエネルギー吸収ダンパーを別途設置するなど、構造が複雑でコストが上昇するという問題があった。
また、地震などのエネルギーの吸収性能を高めようとすると、前述した特許文献３のようなエネルギー吸収ダンパーを別途設置するなど、構造が複雑でコストが上昇するという問題があった。
【0007】
本発明の目的は、エネルギー吸収性能が高く、かつ構造が簡単で設計が容易な木製部材と鋼製部材との接合構造および鋼製接合具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、鋼製部材に固着された鋼製接合具を介して木製部材が接合される木製部材と鋼製部材との接合構造であって、前記鋼製接合具は、基端部が前記鋼製部材に固着される第１部分と、先端部から所定長さにわたって前記木製部材に接合される第２部分とを有し、前記第１部分の降伏強度が、前記鋼製部材および前記木製部材よりも低く形成され、前記鋼製部材および前記木製部材にかかる地震エネルギーが前記第１部分で吸収されることを特徴とする。
このような本発明では、基端部が鋼製部材に固着される第１部分の降伏強度を、木製部材および鋼製部材よりも低くすることで、鋼製接合具の第１部分が強度低下部として、木製部材および鋼製部材に先行して塑性化するようにできる。これにより、接合構造にかかる地震エネルギーは、専ら第１部分を塑性変形させて第１部分に吸収され、第２部分および木製部材あるいは鋼製部材における破壊を抑制できる。
本発明において、第１部分は鋼製接合具の一部として形成され、鋼製接合具が木製部材および鋼製部材の間に介在する一部材として設計が容易であるうえ、鋼製であることで塑性変形時にも十分な靱性が得られ、かつ降伏強度にばらつき等がなく、これらの点でも設計が容易である。そして、鋼製接合具の第１部分において十分なエネルギー吸収性能を確保できる構造にすることで、別途のエネルギー吸収ダンパーなどを設ける必要を無くすことができる。
これにより、エネルギー吸収性能が高く、かつ構造が簡単で設計が容易な木製部材と鋼製部材との接合構造を提供することができる。
このような本発明では、基端部が鋼製部材に固着される第１部分の降伏強度を、木製部材および鋼製部材よりも低くすることで、鋼製接合具の第１部分が強度低下部として、木製部材および鋼製部材に先行して塑性化するようにできる。これにより、接合構造にかかる地震エネルギーは、専ら第１部分を塑性変形させて第１部分に吸収され、第２部分および木製部材あるいは鋼製部材における破壊を抑制できる。
本発明において、第１部分は鋼製接合具の一部として形成され、鋼製接合具が木製部材および鋼製部材の間に介在する一部材として設計が容易であるうえ、鋼製であることで塑性変形時にも十分な靱性が得られ、かつ降伏強度にばらつき等がなく、これらの点でも設計が容易である。そして、鋼製接合具の第１部分において十分なエネルギー吸収性能を確保できる構造にすることで、別途のエネルギー吸収ダンパーなどを設ける必要を無くすことができる。
これにより、エネルギー吸収性能が高く、かつ構造が簡単で設計が容易な木製部材と鋼製部材との接合構造を提供することができる。
【0009】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、少なくとも前記第１部分が、低降伏点材料で形成されていることが好ましい。
本発明において、低降伏点材料としては、例えば建築構造用低降伏点鋼材ＬＹ２２５などが利用できる。
このような本発明では、第１部分が低降伏点材料で形成されることで、第１部分の降伏強度を低く設定することが容易にできる。
本発明において、低降伏点材料としては、例えば建築構造用低降伏点鋼材ＬＹ２２５などが利用できる。
このような本発明では、第１部分が低降伏点材料で形成されることで、第１部分の降伏強度を低く設定することが容易にできる。
【0010】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第２部分が、前記木製部材に形成されたスリットに挿入される第２ウェブ部と、前記木製部材の表面に沿って固定される少なくとも上下いずれかの第２フランジ部と、を有し、前記第１部分が、前記第２ウェブ部に連結される第１ウェブ部と、前記第２フランジ部に連結される第１フランジ部と、を有することが好ましい。
このような本発明では、第１部分および第２部分がそれぞれ互いに連続するウェブ部とフランジ部とを有し、第２部分のウェブ部およびフランジ部が木製部材のスリットおよび表面に接続されることで確実な荷重伝達が可能である。
このような本発明では、第１部分および第２部分がそれぞれ互いに連続するウェブ部とフランジ部とを有し、第２部分のウェブ部およびフランジ部が木製部材のスリットおよび表面に接続されることで確実な荷重伝達が可能である。
【0011】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第２部分が、前記木製部材に形成されたスリットに挿入される第２ウェブ部と、前記木製部材の表面に沿って固定される少なくとも上下いずれかの第２フランジ部と、を有し、前記第１部分が、前記第２ウェブ部の延長上に延びる第１ウェブ部と、前記第２フランジ部に対して厚み方向にずれて配置されかつ前記第２フランジ部と平行方向に延びる第１フランジ部と、を有するとしてもよい。
このような本発明では、第１フランジ部と第２フランジ部とを厚み方向（高さ方向）にずらすことで、第１ウェブの高さを第２ウェブよりも小さくでき、第１部分の降伏強度を低く設定することが容易にできる。
このような本発明では、第１フランジ部と第２フランジ部とを厚み方向（高さ方向）にずらすことで、第１ウェブの高さを第２ウェブよりも小さくでき、第１部分の降伏強度を低く設定することが容易にできる。
【0012】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、片面に前記第２ウェブ部および前記第２フランジ部が接合されかつ反対面に前記第１ウェブ部および前記第１フランジ部が接合されたエンドプレートを有することが好ましい。
このような本発明では、第１ウェブと第２ウェブと、および第１フランジと第２フランジとが、それぞれエンドプレートを介して接合され、第１フランジを第２フランジの厚み方向に大きくずらして第２フランジの延長線上から外れても、エンドプレートを介して第１フランジと第２フランジとの接続を維持し、荷重伝達を確保することができる。
このような本発明では、第１ウェブと第２ウェブと、および第１フランジと第２フランジとが、それぞれエンドプレートを介して接合され、第１フランジを第２フランジの厚み方向に大きくずらして第２フランジの延長線上から外れても、エンドプレートを介して第１フランジと第２フランジとの接続を維持し、荷重伝達を確保することができる。
【0013】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第１フランジ部の厚みが前記第２フランジ部よりも薄く形成され、または、前記第１ウェブ部の厚みが前記第２ウェブ部よりも薄く形成され、または、前記第１フランジ部の厚みが前記第２フランジ部よりも薄く形成されかつ前記第１ウェブ部の厚みが前記第２ウェブ部よりも薄く形成されていることが好ましい。
このような本発明では、第１部分の各部が第２部分の各部より薄く形成されることで、第１部分の降伏強度を低く設定することが容易にできる。
このような本発明では、第１部分の各部が第２部分の各部より薄く形成されることで、第１部分の降伏強度を低く設定することが容易にできる。
【0014】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第１フランジ部の幅が前記第２フランジ部よりも狭く形成され、または、前記第１ウェブ部の幅が前記第２ウェブ部よりも狭く形成され、または、前記第１フランジ部の幅が前記第２フランジ部よりも狭く形成されかつ前記第１ウェブ部の幅が前記第２ウェブ部よりも狭く形成されていることが好ましい。
このような本発明では、第１部分の各部が第２部分の各部より狭く形成されることで、第１部分の降伏強度を低く設定することが容易にできる。
このような本発明では、第１部分の各部が第２部分の各部より狭く形成されることで、第１部分の降伏強度を低く設定することが容易にできる。
【0015】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第１ウェブ部が、凹状または孔状の強度緩和部を有することが好ましい。
本発明において、凹状の強度緩和部としては、第１ウェブ部の表面に打刻、切削、研磨などにより凹み部分を形成したものが利用できる。孔状の強度緩和部としては、第１ウェブ部の中間に表裏を貫通する開口部を形成したものが利用できる。これらの強度緩和部の第１ウェブ部における数および配置は適宜選択できる。凹状の強度緩和部は、第１ウェブ部の片面でもよく、両面に形成してもよい。
このような本発明では、第１ウェブ部に凹状または孔状の強度緩和部が形成されることで、第１部分の降伏強度を低く設定することが容易にできる。強度緩和部は、第１ウェブ部の中間部に形成され、第１ウェブ部の外周形状を変化させないため、第１部分の降伏強度を低く設定しつつ、鋼製接合具の剛性および耐力に対する影響を小さくできる。
本発明において、凹状の強度緩和部としては、第１ウェブ部の表面に打刻、切削、研磨などにより凹み部分を形成したものが利用できる。孔状の強度緩和部としては、第１ウェブ部の中間に表裏を貫通する開口部を形成したものが利用できる。これらの強度緩和部の第１ウェブ部における数および配置は適宜選択できる。凹状の強度緩和部は、第１ウェブ部の片面でもよく、両面に形成してもよい。
このような本発明では、第１ウェブ部に凹状または孔状の強度緩和部が形成されることで、第１部分の降伏強度を低く設定することが容易にできる。強度緩和部は、第１ウェブ部の中間部に形成され、第１ウェブ部の外周形状を変化させないため、第１部分の降伏強度を低く設定しつつ、鋼製接合具の剛性および耐力に対する影響を小さくできる。
【0016】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第１フランジ部が、側縁に切欠き部を有することが好ましい。
このような本発明では、第１フランジ部の側縁に切欠き部が形成されることで、第１フランジ部の中間に幅狭部分が形成され、第１部分の降伏強度を低く設定することが容易にできる。第１フランジ部の幅狭部分は、従来のドッグボーン形状に相当するが、前述した本発明の他の構成によって第１部分の降伏強度が低く設定されており、鋼製接合具の剛性および耐力に対する幅狭部分の影響を小さくできる。
このような本発明では、第１フランジ部の側縁に切欠き部が形成されることで、第１フランジ部の中間に幅狭部分が形成され、第１部分の降伏強度を低く設定することが容易にできる。第１フランジ部の幅狭部分は、従来のドッグボーン形状に相当するが、前述した本発明の他の構成によって第１部分の降伏強度が低く設定されており、鋼製接合具の剛性および耐力に対する幅狭部分の影響を小さくできる。
【0017】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第２フランジ部は、前記木製部材の上面に沿って固定される第２上フランジ部と、前記木製部材の下面に沿って固定される第２下フランジ部と、を含み、前記木製部材の上面と前記第２上フランジ部との隙間、および前記木製部材の下面と前記第２下フランジ部との隙間の少なくとも一方に、スペーサが介装されていることが好ましい。
このような本発明では、木製部材の上面と第２上フランジ部との間、および木製部材の下面と第２下フランジ部との間に隙間が生じても、これをスペーサで埋めることができ、第２部分と木質部材との間のがたつきなどを確実に解消できる。
このような本発明では、木製部材の上面と第２上フランジ部との間、および木製部材の下面と第２下フランジ部との間に隙間が生じても、これをスペーサで埋めることができ、第２部分と木質部材との間のがたつきなどを確実に解消できる。
【0018】
すなわち、本発明の接合構造において、第２部分が上下にフランジ部を有する場合（第２上フランジ部と第２下フランジ部がある場合）、各々の上下間隔の間に木質部材が導入される。この際、木質部材は、その性質上、金属材料のような仕上げ精度が得られないほか、温度や湿度による狂いなども生じ易い。このため、上下のフランジ部の間に木質部材を円滑に導入するためには、木質部材の上下寸法を上下のフランジ部の間隔寸法よりも小さく形成しておく必要がある。その結果、上下のフランジ部と導入された木質部材との間には間隔の発生が避けられない。これに対し、上下のフランジ部と導入された木質部材との間にスペーサを介装することで、発生した間隔を確実に埋めることができる。
【0019】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記スペーサが、前記隙間に圧入される楔状の部材であることが好ましい。
本発明において、楔状のスペーサとしては、木製の部材あるいは金属製の部材が利用でき、圧入にあたってはハンマーによる叩き込みなどを利用できる。スペーサは、隙間に対して複数を配列してもよい。
このような本発明では、第２上フランジ部あるいは第２下フランジ部と木質部材との隙間に楔状のスペーサを圧入するため、隙間の解消が確実に行える。また、スペーサを圧入するため、第２上フランジ部と木質部材との間および第２下フランジ部と木質部材との間にそれぞれ隙間がある場合でも、いずれか一方にスペーサを圧入することで、両方の隙間を解消することができる。
本発明において、楔状のスペーサとしては、木製の部材あるいは金属製の部材が利用でき、圧入にあたってはハンマーによる叩き込みなどを利用できる。スペーサは、隙間に対して複数を配列してもよい。
このような本発明では、第２上フランジ部あるいは第２下フランジ部と木質部材との隙間に楔状のスペーサを圧入するため、隙間の解消が確実に行える。また、スペーサを圧入するため、第２上フランジ部と木質部材との間および第２下フランジ部と木質部材との間にそれぞれ隙間がある場合でも、いずれか一方にスペーサを圧入することで、両方の隙間を解消することができる。
【0020】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記スペーサが、前記隙間に充填されて硬化する充填剤であることが好ましい。
本発明において、隙間に充填されて硬化する充填剤としては、二液混合硬化型のエポキシ樹脂や、光硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂など、硬化時の強度が高く、肉持ちのよい材料が好ましい。
このような本発明では、第２上フランジ部あるいは第２下フランジ部と木質部材との隙間に充填剤を充填するため、隙間の解消が確実に行える。また、隙間に対して充填剤を充填するだけなので、作業の静粛性が高く、比較的容易に行うことができる。
本発明において、隙間に充填されて硬化する充填剤としては、二液混合硬化型のエポキシ樹脂や、光硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂など、硬化時の強度が高く、肉持ちのよい材料が好ましい。
このような本発明では、第２上フランジ部あるいは第２下フランジ部と木質部材との隙間に充填剤を充填するため、隙間の解消が確実に行える。また、隙間に対して充填剤を充填するだけなので、作業の静粛性が高く、比較的容易に行うことができる。
【0021】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第２フランジ部は、前記木製部材の上面に沿って固定される第２上フランジ部と、前記木製部材の下面に沿って固定される第２下フランジ部と、を含み、前記木製部材の上面と前記第２上フランジ部とが複数の木ねじまたは接着剤で接合され、前記木製部材の下面と前記第２下フランジ部とが複数の木ねじまたは接着剤で接合され、前記木製部材の上面と前記第２上フランジ部との接合構造と、前記木製部材の下面と前記第２下フランジ部との接合構造とが、上下対称に形成されていることが好ましい。
このような本発明では、それぞれ木製部材と第２部分との接合が確実に行えるとともに、接合構造が上下対称に形成されることで、接合部の剛性および耐力を確保しつつ、接合部の塑性化の効果を高められる。
さらに、鋼製部材から木製部材に至る接合構造が上下対称となることで、曲げ方向による特性が上下同様となり、設計段階での剛性・耐力評価の際に非対称性を考慮する必要を解消でき、設計を容易にできる。
このような本発明では、それぞれ木製部材と第２部分との接合が確実に行えるとともに、接合構造が上下対称に形成されることで、接合部の剛性および耐力を確保しつつ、接合部の塑性化の効果を高められる。
さらに、鋼製部材から木製部材に至る接合構造が上下対称となることで、曲げ方向による特性が上下同様となり、設計段階での剛性・耐力評価の際に非対称性を考慮する必要を解消でき、設計を容易にできる。
【0022】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記木製部材と前記第２ウェブ部とが、前記第２ウェブ部およびその両側の前記木製部材を貫通する１個以上のドリフトピンで接合され、前記木製部材、前記第２ウェブ部、および複数の前記ドリフトピンは、上下対称に形成されていることが好ましい。
このような本発明では、木製部材と第２部分との接合が確実に行えるとともに、接合構造が上下対称に形成されることで、接合部の剛性および耐力を確保しつつ、接合部の塑性化の効果を高められる。
さらに、鋼製部材から木製部材に至る接合構造が上下対称となることで、曲げ方向による特性が上下同様となり、設計段階での剛性・耐力評価の際に非対称性を考慮する必要を解消でき、設計を容易にできる。
このような本発明では、木製部材と第２部分との接合が確実に行えるとともに、接合構造が上下対称に形成されることで、接合部の剛性および耐力を確保しつつ、接合部の塑性化の効果を高められる。
さらに、鋼製部材から木製部材に至る接合構造が上下対称となることで、曲げ方向による特性が上下同様となり、設計段階での剛性・耐力評価の際に非対称性を考慮する必要を解消でき、設計を容易にできる。
【0023】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記第１部分は、前記第２部分と同じ対称面に対して上下対称に形成されていることが好ましい。
このような本発明では、木製部材と第２部分との接合が確実に行えるとともに、接合構造が上下対称に形成されることで、接合部の剛性および耐力を確保しつつ、接合部の塑性化の効果を高められる。
さらに、鋼製部材から木製部材に至る接合構造が上下対称となることで、曲げ方向による特性が上下同様となり、設計段階での剛性・耐力評価の際に非対称性を考慮する必要を解消でき、設計を容易にできる。
このような本発明では、木製部材と第２部分との接合が確実に行えるとともに、接合構造が上下対称に形成されることで、接合部の剛性および耐力を確保しつつ、接合部の塑性化の効果を高められる。
さらに、鋼製部材から木製部材に至る接合構造が上下対称となることで、曲げ方向による特性が上下同様となり、設計段階での剛性・耐力評価の際に非対称性を考慮する必要を解消でき、設計を容易にできる。
【0024】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記鋼製接合具は、前記第１部分および前記第２部分が、それぞれＨ形鋼またはＴ形鋼を用いた第１鋼材および第２鋼材で形成されていることが好ましい。
このような本発明では、第１部分に必要な条件（前述した材質、厚み、および形状など）に応じた第１鋼材と、第２部分に必要な条件（同前）に応じた第２鋼材とを準備し、これらを溶接することで、所期の第１部分および第２部分を有する鋼製接合具が簡単に製造できる。これらの第１鋼材および第２鋼材は、それぞれ第１部分および第２部分としての条件に合致するものであれば、市販の型鋼材の規格品を利用でき、調達が容易かつコスト低減も図れる。
このような本発明では、第１部分に必要な条件（前述した材質、厚み、および形状など）に応じた第１鋼材と、第２部分に必要な条件（同前）に応じた第２鋼材とを準備し、これらを溶接することで、所期の第１部分および第２部分を有する鋼製接合具が簡単に製造できる。これらの第１鋼材および第２鋼材は、それぞれ第１部分および第２部分としての条件に合致するものであれば、市販の型鋼材の規格品を利用でき、調達が容易かつコスト低減も図れる。
【0025】
本発明の木製部材と鋼製部材との接合構造において、前記鋼製部材は鋼管柱であり、前記木製部材は木製梁であり、前記木製梁で支持される床部材は、前記鋼管柱との間に間隔が形成されていることが好ましい。
このような本発明では、床部材に荷重がかかった際に、かかった荷重は専ら木製梁で負担され、床部材から鋼管柱への直接的な伝達を防止できる。これにより、降伏強度を低く設定した第１部分に荷重が確実に伝達され、鋼製接合具を木製部材に先行して塑性化させることができる。
このような本発明では、床部材に荷重がかかった際に、かかった荷重は専ら木製梁で負担され、床部材から鋼管柱への直接的な伝達を防止できる。これにより、降伏強度を低く設定した第１部分に荷重が確実に伝達され、鋼製接合具を木製部材に先行して塑性化させることができる。
【0026】
本発明は、木製部材と鋼製部材との接合構造に用いられる鋼製接合具であって、基端部が前記鋼製部材に固着される第１部分と、先端部から所定長さにわたって前記木製部材に接合される第２部分とを有し、少なくとも前記第１部分の降伏強度が、前記鋼製部材および前記木製部材よりも低く形成されていることを特徴とする。
このような本発明の鋼製接合具によれば、前述した本発明の接合構造で説明した通りの効果を得ることができる。
このような本発明の鋼製接合具によれば、前述した本発明の接合構造で説明した通りの効果を得ることができる。
【発明の効果】
【0027】
本発明によれば、エネルギー吸収性能が高く、かつ構造が簡単で設計が容易な木製部材と鋼製部材との接合構造および鋼製接合具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の第１実施形態の接合構造を示す側面図。
【図2】前記第１実施形態の接合構造を示す平面図。
【図3】前記第１実施形態の接合構造を示す断面図。
【図4】前記第１実施形態の鋼製接合具を示す斜視図。
【図5】本発明の第２実施形態の接合構造を示す側面図。
【図6】前記第２実施形態の接合構造を示す断面図。
【図7】本発明の第３実施形態の接合構造を示す側面図。
【図8】前記第３実施形態の接合構造を示す断面図。
【図9】本発明の第４実施形態の接合構造を示す側面図。
【図10】本発明の第５実施形態の接合構造を示す側面図。
【図11】本発明の第６実施形態の接合構造を示す側面図。
【図12】前記第６実施形態の接合構造を示す平面図。
【図13】前記第６実施形態の鋼製接合具の履歴特性を示すグラフ。
【図14】本発明の第７実施形態の接合構造を示す側面図。
【図15】前記第７実施形態の接合構造を示す平面図。
【図16】本発明の第８実施形態の接合構造を示す側面図。
【図17】本発明の第９実施形態の接合構造を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１から図４の各図には、本発明の第１実施形態が示されている。
接合構造１は、鋼製部材である鋼管柱１０と、木製部材である木製梁２０とを接合するものである。これらの鋼管柱１０と木製梁２０とは、鋼管柱１０に固着された鋼製接合具３０を介して接合されている。
〔第１実施形態〕
図１から図４の各図には、本発明の第１実施形態が示されている。
接合構造１は、鋼製部材である鋼管柱１０と、木製部材である木製梁２０とを接合するものである。これらの鋼管柱１０と木製梁２０とは、鋼管柱１０に固着された鋼製接合具３０を介して接合されている。
【0030】
鋼管柱１０は、図１に示すように、上下に接合された上側柱１１と下側柱１２とを有し、これらの間に柱梁接合部１３が配置されている。これらの上側柱１１、下側柱１２、柱梁接合部１３は、それぞれ断面四角形の鋼管で形成されている。上側柱１１と柱梁接合部１３との間にはダイヤフラム１４が設置され、下側柱１２と柱梁接合部１３との間にはダイヤフラム１５が設置されている。ダイヤフラム１４、１５は鋼板であり、各々の表面には上側柱１１、下側柱１２、柱梁接合部１３の端部が全周溶接されている。
【0031】
【0032】
図１および図２において、一対の積層材２１の間には、スペーサ２２の厚み分のスリット２４が形成される。
このスリット２４には、木製梁２０と鋼製接合具３０とを接合する際に、後述する鋼製接合具３０の第２ウェブ部３２１を挿入し、一対の積層材２１とともにボルト２３で締結することが可能である。
このスリット２４には、木製梁２０と鋼製接合具３０とを接合する際に、後述する鋼製接合具３０の第２ウェブ部３２１を挿入し、一対の積層材２１とともにボルト２３で締結することが可能である。
【0033】
図１および図３において、木製梁２０の下面２０３には、所定長さの区間にわたって、平坦な凹部２５が形成されている。凹部２５は、木製梁２０の下面２０３を所定の厚み分切削することで形成できる。
この凹部２５により、上面２０２から凹部２５までの高さ寸法は、上面２０２から下面２０３までの高さ寸法（元の積層材２１の高さ寸法）よりも小さくなっている。
この凹部２５により、上面２０２から凹部２５までの高さ寸法は、上面２０２から下面２０３までの高さ寸法（元の積層材２１の高さ寸法）よりも小さくなっている。
【0034】
【0035】
図４に示すように、鋼製接合具３０は、比較的短いＨ形鋼を用いた第１鋼材３１と、比較的長いＨ形鋼を用いた第２鋼材３２を溶接で接合したものである。そして、第１鋼材３１により鋼製接合具３０の第１部分３０１が形成され、第２鋼材３２により鋼製接合具３０の第２部分３０２が形成されている。
【0036】
第１鋼材３１は、第１ウェブ部３１１を有するとともに、その上下に第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３を有する。
第１ウェブ部３１１は、鋼管柱１０側の端縁を柱梁接合部１３に溶接される。第１上フランジ部３１２は、鋼管柱１０側の端縁をダイヤフラム１４に溶接される。第１下フランジ部３１３は、鋼管柱１０側の端縁をダイヤフラム１４に溶接される。
第１ウェブ部３１１は、鋼管柱１０側の端縁を柱梁接合部１３に溶接される。第１上フランジ部３１２は、鋼管柱１０側の端縁をダイヤフラム１４に溶接される。第１下フランジ部３１３は、鋼管柱１０側の端縁をダイヤフラム１４に溶接される。
【0037】
第１鋼材３１は、第１ウェブ部３１１の端縁が、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の端縁よりも突出した形状とされている。この突出長さは、ダイヤフラム１４，１５の外周が柱梁接合部１３より外側に張り出す寸法に合わせられている。
これにより、第１鋼材３１を鋼管柱１０に固着する際に、第１ウェブ部３１１と柱梁接合部１３とが密接しつつ、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３とダイヤフラム１４，１５が密接し、各々の溶接を適切に行うことができる。
第１鋼材３１は、垂直な軸に対して対称形に形成されており、鋼管柱１０側および第２鋼材３２側の両端部が、ともに第１ウェブ部３１１が突出した形状とされている。
これにより、第１鋼材３１を鋼管柱１０に固着する際に、第１ウェブ部３１１と柱梁接合部１３とが密接しつつ、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３とダイヤフラム１４，１５が密接し、各々の溶接を適切に行うことができる。
第１鋼材３１は、垂直な軸に対して対称形に形成されており、鋼管柱１０側および第２鋼材３２側の両端部が、ともに第１ウェブ部３１１が突出した形状とされている。
【0038】
第２鋼材３２は、第２ウェブ部３２１を有するとともに、その上下に第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３を有する。
第２ウェブ部３２１は、第１鋼材３１側の端縁を第１ウェブ部３１１の端縁に溶接される。第２上フランジ部３２２は、第１鋼材３１側の端縁を第１上フランジ部３１２の端縁に溶接される。第２下フランジ部３２３は、第１鋼材３１側の端縁を第１下フランジ部３１３の端縁に溶接される。
第２ウェブ部３２１は、第１鋼材３１側の端縁を第１ウェブ部３１１の端縁に溶接される。第２上フランジ部３２２は、第１鋼材３１側の端縁を第１上フランジ部３１２の端縁に溶接される。第２下フランジ部３２３は、第１鋼材３１側の端縁を第１下フランジ部３１３の端縁に溶接される。
【0039】
第２鋼材３２は、第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３の第１鋼材３１側の端縁が、第２ウェブ部３２１の第１鋼材３１側の端縁よりも突出した形状とされている。この突出長さは、第１鋼材３１の第１ウェブ部３１１の端縁が、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の端縁よりも突出する寸法（ダイヤフラム１４，１５の外周が柱梁接合部１３より外側に張り出す寸法に相当）に合わせられている。
これにより、第１鋼材３１と第２鋼材３２とを溶接する際に、第２ウェブ部３２１と第１ウェブ部３１１とが密接しつつ、第２上フランジ部３２２と第１上フランジ部３１２、および第２下フランジ部３２３と第１下フランジ部３１３とが密接し、各々の溶接を適切に行うことができる。
これにより、第１鋼材３１と第２鋼材３２とを溶接する際に、第２ウェブ部３２１と第１ウェブ部３１１とが密接しつつ、第２上フランジ部３２２と第１上フランジ部３１２、および第２下フランジ部３２３と第１下フランジ部３１３とが密接し、各々の溶接を適切に行うことができる。
【0040】
第２鋼材３２は、第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３に、複数のねじ孔３２４を有する。
ねじ孔３２４は、第２ウェブ部３２１の両側に３個ずつ２組が配列され、第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３の各々に合計１２個ずつ形成されている。
ねじ孔３２４には、それぞれ木ねじ３２５が挿通され、木製梁２０と接合する際に、木製梁２０の上面２０２へとねじ込むことができる（図１および図３参照）。
ねじ孔３２４は、第２ウェブ部３２１の両側に３個ずつ２組が配列され、第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３の各々に合計１２個ずつ形成されている。
ねじ孔３２４には、それぞれ木ねじ３２５が挿通され、木製梁２０と接合する際に、木製梁２０の上面２０２へとねじ込むことができる（図１および図３参照）。
【0041】
木製梁２０と第２鋼材３２つまり鋼製接合具３０とを接合する際には、第２ウェブ部３２１をスリット２４に挿入し、木製梁２０の一対の積層材２１を第２ウェブ部３２１の両側に配置したうえ、ボルト２３で締結することで、木製梁２０と第２鋼材３２とを一体化する。
第２鋼材３２において、第２上フランジ部３２２の下面と第２下フランジ部３２３の上面との間隔は、木製梁２０における上面２０２から凹部２５までの高さ寸法より大きく形成され、一対の積層材２１を第２ウェブ部３２１の両側に配置する作業を円滑に行うことができる。
第２鋼材３２において、第２上フランジ部３２２の下面と第２下フランジ部３２３の上面との間隔は、木製梁２０における上面２０２から凹部２５までの高さ寸法より大きく形成され、一対の積層材２１を第２ウェブ部３２１の両側に配置する作業を円滑に行うことができる。
【0042】
前述した木ねじ３２５を締め込むことで、木製梁２０の上面２０２が第２上フランジ部３２２の下面に密着されるとともに、積層材２１が持ち上げられ、第２下フランジ部３２３の上面と凹部２５の表面との間に隙間が生じる。
この隙間には、側方から楔状部材３２６が圧入され、この楔状部材３２６により第２下フランジ部３２３と凹部２５ないし木製梁２０とが互いに圧接される。
このように、木製梁２０と鋼製接合具３０とは、一対の積層材２１で第２ウェブ部３２１を挟みつけ、上面２０２を木ねじ３２５で第２上フランジ部３２２に締結し、さらに凹部２５を楔状部材３２６で第２下フランジ部３２３に圧接させることで、確実な接合および荷重伝達が可能である。
この隙間には、側方から楔状部材３２６が圧入され、この楔状部材３２６により第２下フランジ部３２３と凹部２５ないし木製梁２０とが互いに圧接される。
このように、木製梁２０と鋼製接合具３０とは、一対の積層材２１で第２ウェブ部３２１を挟みつけ、上面２０２を木ねじ３２５で第２上フランジ部３２２に締結し、さらに凹部２５を楔状部材３２６で第２下フランジ部３２３に圧接させることで、確実な接合および荷重伝達が可能である。
【0043】
本実施形態において、鋼製接合具３０は、少なくとも第１部分３０１の降伏強度が、鋼管柱１０および木製梁２０よりも低く形成されている。
第１に、第１部分３０１である第１鋼材３１は、低降伏点材料で形成され、素材の段階で鋼管柱１０および木製梁２０よりも降伏強度が低く形成されている。低降伏点材料としては、例えば建築構造用低降伏点鋼材ＬＹ２２５などが利用できる。
第１に、第１部分３０１である第１鋼材３１は、低降伏点材料で形成され、素材の段階で鋼管柱１０および木製梁２０よりも降伏強度が低く形成されている。低降伏点材料としては、例えば建築構造用低降伏点鋼材ＬＹ２２５などが利用できる。
【0044】
第２に、第１部分３０１である第１鋼材３１は、第２部分３０２である第２鋼材３２よりも降伏強度が低く形成され、鋼製接合具３０として鋼管柱１０および木製梁２０よりも降伏強度が低いとともに、鋼製接合具３０のなかでも第１鋼材３１がさらに降伏強度を低く形成され、一連の接合構造１のなかでも第１鋼材３１（第１部分３０１）が最も降伏し易い部分とされている。
そして、第１鋼材３１の降伏強度を低く形成するために、本実施形態では、下記の手段が組み合わせて用いられている。
そして、第１鋼材３１の降伏強度を低く形成するために、本実施形態では、下記の手段が組み合わせて用いられている。
【0045】
鋼製接合具３０において、第１上フランジ部３１２の厚みが第２上フランジ部３２２よりも薄く、第１下フランジ部３１３の厚みが第２下フランジ部３２３よりも薄く形成され、第１鋼材３１の降伏強度が第２鋼材３２よりも低く形成されている。
なお、第１上フランジ部３１２と第２上フランジ部３２２とは、接合にあたって各々の下面が平坦に連続し、第１下フランジ部３１３と第２下フランジ部３２３とは、接合にあたって各々の上面が平坦に連続した形状とされている。
なお、第１上フランジ部３１２と第２上フランジ部３２２とは、接合にあたって各々の下面が平坦に連続し、第１下フランジ部３１３と第２下フランジ部３２３とは、接合にあたって各々の上面が平坦に連続した形状とされている。
【0046】
第１鋼材３１において、第１ウェブ部３１１には、強度緩和部としての開口部３１４が２つ形成されている。開口部３１４は、第１ウェブ部３１１の表裏を貫通する角の丸い矩形の孔であり、第１上フランジ部３１２の近くに１つ、第１下フランジ部３１３の近くに１つ形成されている。この点でも第１鋼材３１の降伏強度が第２鋼材３２よりも低くされている。
なお、所期の剛性を確保するために、開口部３１４の周囲には、第１ウェブ部３１１の外周に沿って所定の幅で第１ウェブ部３１１が残されている。
なお、所期の剛性を確保するために、開口部３１４の周囲には、第１ウェブ部３１１の外周に沿って所定の幅で第１ウェブ部３１１が残されている。
【0047】
第１鋼材３１において、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３には、それぞれ両側縁にＣ字状の切欠き部３１５が形成され、これにより第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の平面形状は中間部の幅が狭いドッグボーン形状に形成されている。この点でも第１鋼材３１の降伏強度が第２鋼材３２よりも低くされている。
【0048】
このような本実施形態では、次のような手順で接合構造１を組み立てる。
組み立てに先立って、上側柱１１から下側柱１２までを接合して鋼管柱１０を形成し、これに鋼製接合具３０の第１鋼材３１を固着させておく。さらに、一対の積層材２１とスペーサ２２とをボルト２３で締結して木製梁２０を仮組みしておく。
建築現場に鋼管柱１０を立て、鋼製接合具３０の第２鋼材３２に木製梁２０の端面２０１側を近接させ、スリット２４に第２ウェブ部３２１を挿入してゆく。第２ウェブ部３２１の端部が凹部２５の最奥部まで達したら、木ねじ３２５をねじ込み、木製梁２０を引き上げて上面２０２と第２上フランジ部３２２とを密着させる。さらに、凹部２５の隙間の両側から楔状部材３２６を順次叩き込み、第２下フランジ部３２３と木製梁２０との間に圧入させる。これにより、鋼管柱１０に固着された鋼製接合具３０を介して、鋼管柱１０と木製梁２０とが接合される。
組み立てに先立って、上側柱１１から下側柱１２までを接合して鋼管柱１０を形成し、これに鋼製接合具３０の第１鋼材３１を固着させておく。さらに、一対の積層材２１とスペーサ２２とをボルト２３で締結して木製梁２０を仮組みしておく。
建築現場に鋼管柱１０を立て、鋼製接合具３０の第２鋼材３２に木製梁２０の端面２０１側を近接させ、スリット２４に第２ウェブ部３２１を挿入してゆく。第２ウェブ部３２１の端部が凹部２５の最奥部まで達したら、木ねじ３２５をねじ込み、木製梁２０を引き上げて上面２０２と第２上フランジ部３２２とを密着させる。さらに、凹部２５の隙間の両側から楔状部材３２６を順次叩き込み、第２下フランジ部３２３と木製梁２０との間に圧入させる。これにより、鋼管柱１０に固着された鋼製接合具３０を介して、鋼管柱１０と木製梁２０とが接合される。
【0049】
このような本実施形態によれば、以下のような効果が得られる。
本実施形態では、鋼管柱１０（鋼製部材）に固着された鋼製接合具３０を介して木製梁２０（木製部材）が接合される接合構造１において、基端部が鋼管柱１０に固着される第１部分３０１（第１鋼材３１）の降伏強度を低くすることで、鋼製接合具３０の第１部分３０１が強度低下部として、木製梁２０および鋼管柱１０に先行して塑性化するようにできる。これにより、接合構造１にかかる地震エネルギーは、専ら第１部分３０１（第１鋼材３１）を塑性変形させて第１部分３０１（第１鋼材３１）に吸収され、第２部分３０２（第２鋼材３２）および木製梁２０（木製部材）あるいは鋼管柱１０（鋼製部材）における破壊を抑制できる。
本実施形態では、鋼管柱１０（鋼製部材）に固着された鋼製接合具３０を介して木製梁２０（木製部材）が接合される接合構造１において、基端部が鋼管柱１０に固着される第１部分３０１（第１鋼材３１）の降伏強度を低くすることで、鋼製接合具３０の第１部分３０１が強度低下部として、木製梁２０および鋼管柱１０に先行して塑性化するようにできる。これにより、接合構造１にかかる地震エネルギーは、専ら第１部分３０１（第１鋼材３１）を塑性変形させて第１部分３０１（第１鋼材３１）に吸収され、第２部分３０２（第２鋼材３２）および木製梁２０（木製部材）あるいは鋼管柱１０（鋼製部材）における破壊を抑制できる。
【0050】
本実施形態では、第１部分３０１（第１鋼材３１）は鋼製接合具３０の一部として形成され、鋼製接合具３０が木製梁２０（木製部材）および鋼管柱１０（鋼製部材）の間に介在する一部材として設計が容易であるうえ、鋼製であることで塑性変形時にも十分な靱性が得られ、かつ降伏強度にばらつき等がなく、これらの点でも設計が容易である。そして、鋼製接合具３０の第１部分３０１において十分なエネルギー吸収性能が確保できるため、別途のエネルギー吸収ダンパーなどを設ける必要がない。
これにより、エネルギー吸収性能が高く、かつ構造が簡単で設計が容易な木製部材と鋼製部材との接合構造１を提供することができる。
これにより、エネルギー吸収性能が高く、かつ構造が簡単で設計が容易な木製部材と鋼製部材との接合構造１を提供することができる。
【0051】
本実施形態では、第１部分３０１（第１鋼材３１）および第２部分３０２（第２鋼材３２）が、それぞれ互いに連続するウェブ部（第１ウェブ部３１１および第２ウェブ部３２１）、および互いに連続するフランジ部（第１上フランジ部３１２と第２上フランジ部３２２、第１下フランジ部３１３と第２下フランジ部３２３）を有し、このうち第２部分３０２の第２ウェブ部３２１が木製梁２０のスリット２４に挟み込まれ、第２上フランジ部３２２が木製梁２０の上面２０２に木ねじ３２５で締結され、第２下フランジ部３２３が楔状部材３２６により木製梁２０の下面２０３に圧接されることで確実な荷重伝達が可能である。
【0052】
本実施形態では、第１部分３０１（第１鋼材３１）が低降伏点材料で形成されることで、第１部分３０１の降伏強度を低く設定することが容易にできる。
本実施形態では、第１部分３０１の各部（第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３）が第２部分の各部（第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３）より薄く形成されることで、第１部分３０１の降伏強度が第２部分３０２よりも低くなり、第１部分３０１の降伏強度を低く設定することが容易にできる。
本実施形態では、第１部分３０１の各部（第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３）が第２部分の各部（第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３）より薄く形成されることで、第１部分３０１の降伏強度が第２部分３０２よりも低くなり、第１部分３０１の降伏強度を低く設定することが容易にできる。
【0053】
本実施形態では、第１ウェブ部３１１に、強度緩和部として２つの開口部３１４を形成したので、第１部分３０１の降伏強度を低く設定することが容易にできる。強度緩和部である開口部３１４は、第１ウェブ部３１１の中間部に形成され、第１ウェブ部３１１の外周形状を変化させないため、降伏強度を低く設定しつつ、鋼製接合具３０の剛性および耐力に対する影響を小さくできる。
【0054】
本実施形態では、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の側縁の両側に、それぞれ切欠き部３１５を設けて幅狭部分を形成したので、第１部分３０１の降伏強度を低く設定することが容易にできる。第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３において切欠き部３１５で形成される幅狭部分は、従来のドッグボーン形状に相当するが、前述した本実施形態の他の構成（低降伏点材料、強度緩和部である開口部３１４）によっても第１部分３０１の降伏強度が低下されており、鋼製接合具３０の剛性および耐力に対する幅狭部分の影響を小さくできる。
【0055】
本実施形態において、木製梁２０の下面２０３の凹部２５と第２下フランジ部３２３との隙間に、スペーサとしての楔状部材３２６を圧入したので、第２部分３０２と木製梁２０との間のがたつきなどを確実に解消できる。
とくに、スペーサとして楔状部材３２６を用い、側方から叩き込むようにしたので、隙間の解消が確実に行える。また、第２上フランジ部３２２と木製梁２０との間および第２下フランジ部３２３と木製梁２０との間にそれぞれ隙間がある場合でも、下側の隙間に圧入される楔状部材３２６で両方の隙間を解消することができる。
とくに、スペーサとして楔状部材３２６を用い、側方から叩き込むようにしたので、隙間の解消が確実に行える。また、第２上フランジ部３２２と木製梁２０との間および第２下フランジ部３２３と木製梁２０との間にそれぞれ隙間がある場合でも、下側の隙間に圧入される楔状部材３２６で両方の隙間を解消することができる。
【0056】
本実施形態において、鋼製接合具３０は、第１部分３０１および第２部分３０２が、それぞれＨ形鋼を用いた第１鋼材３１および第２鋼材３２で形成されるようにした。このため、第１部分３０１に必要な条件（前述した材質、厚み、および形状など）に応じた第１鋼材３１と、第２部分３０２に必要な条件（同前）に応じた第２鋼材３２とを準備し、これらを溶接することで、所期の第１部分３０１および第２部分３０２を有する鋼製接合具３０が簡単に製造できる。これらの第１鋼材３１および第２鋼材３２は、それぞれ第１部分３０１および第２部分３０２としての条件に合致するものであれば、市販の型鋼材の規格品を利用でき、調達が容易かつコスト低減も図れる。
【0057】
〔第２実施形態〕
図５および図６には、本発明の第２実施形態が示されている。
接合構造２は、前述した第１実施形態の接合構造１と基本構成が同じである。このため、共通部分については同じ符号を用いるとともに、重複する説明を省略し、以下には相違部分について説明する。
図５および図６には、本発明の第２実施形態が示されている。
接合構造２は、前述した第１実施形態の接合構造１と基本構成が同じである。このため、共通部分については同じ符号を用いるとともに、重複する説明を省略し、以下には相違部分について説明する。
【0058】
前述した第１実施形態では、木製梁２０の下面２０３に、端面２０１から平坦な凹部２５を形成し、凹部２５と第２鋼材３２の第２下フランジ部３２３との間に、スペーサとしての楔状部材３２６を圧入していた。
これに対し、本実施形態では、凹部２５をやや薄く形成し、凹部２５と第２鋼材３２の第２下フランジ部３２３との間に、スペーサとして充填剤３２７を充填している。
充填剤３２７は、二液混合硬化型のエポキシ樹脂や、光硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂など、硬化時の強度が高く、肉持ちのよい材料が用いられる。
充填剤３２７の設置にあたっては、木製梁２０を鋼製接合具３０に導入し、木ねじ３２５で上面２０２を第２上フランジ部３２２に密着させ、第２鋼材３２の第２下フランジ部３２３との隙間を最大にした状態で、この隙間に未硬化の充填剤３２７を充填し、硬化させる。
これに対し、本実施形態では、凹部２５をやや薄く形成し、凹部２５と第２鋼材３２の第２下フランジ部３２３との間に、スペーサとして充填剤３２７を充填している。
充填剤３２７は、二液混合硬化型のエポキシ樹脂や、光硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂など、硬化時の強度が高く、肉持ちのよい材料が用いられる。
充填剤３２７の設置にあたっては、木製梁２０を鋼製接合具３０に導入し、木ねじ３２５で上面２０２を第２上フランジ部３２２に密着させ、第２鋼材３２の第２下フランジ部３２３との隙間を最大にした状態で、この隙間に未硬化の充填剤３２７を充填し、硬化させる。
【0059】
本実施形態によれば、前述した第１実施形態で説明した効果を得ることができる。さらに、隙間に対して充填剤３２７を充填することで、第２部分３０２と木製梁２０との間のがたつきなどを確実に解消できる。
この際、第１実施形態の楔状部材３２６に代えて、充填剤３２７を用いているので、隙間に対して充填剤３２７を充填するだけでよく、楔状部材３２６の叩き込みのような作業がないため、作業の静粛性が高く、容易に行うことができる。
この際、第１実施形態の楔状部材３２６に代えて、充填剤３２７を用いているので、隙間に対して充填剤３２７を充填するだけでよく、楔状部材３２６の叩き込みのような作業がないため、作業の静粛性が高く、容易に行うことができる。
【0060】
〔第３実施形態〕
図７および図８には、本発明の第３実施形態が示されている。
接合構造３は、前述した第１実施形態の接合構造１と基本構成が同じである。このため、共通部分については同じ符号を用いるとともに、重複する説明を省略し、以下には相違部分について説明する。
図７および図８には、本発明の第３実施形態が示されている。
接合構造３は、前述した第１実施形態の接合構造１と基本構成が同じである。このため、共通部分については同じ符号を用いるとともに、重複する説明を省略し、以下には相違部分について説明する。
【0061】
前述した第１実施形態では、凹部２５と第２鋼材３２の第２下フランジ部３２３との間に、スペーサとしての楔状部材３２６を圧入していたのに対し、本実施形態では、前述した第２実施形態と同様、凹部２５をやや薄く形成し、第２下フランジ部３２３との間にスペーサとしての充填剤３２７を充填している。
【0062】
前述した第１実施形態では、第２上フランジ部３２２と木製梁２０とを木ねじ３２５で締結していた。
これに対し、本実施形態では、第２上フランジ部３２２と木製梁２０とを木ねじ３２５で締結したうえ、凹部２５と第２下フランジ部３２３との間にスペーサとしての充填剤３２７を充填し、充填剤３２７が固化したのち、第２下フランジ部３２３と木製梁２０とを別の木ねじ３２５で締結している。
これに対し、本実施形態では、第２上フランジ部３２２と木製梁２０とを木ねじ３２５で締結したうえ、凹部２５と第２下フランジ部３２３との間にスペーサとしての充填剤３２７を充填し、充填剤３２７が固化したのち、第２下フランジ部３２３と木製梁２０とを別の木ねじ３２５で締結している。
【0063】
本実施形態によれば、前述した第１実施形態および第２実施形態で説明した効果が得られるとともに、第２下フランジ部３２３と木製梁２０との間も木ねじ３２５で締結することで、鋼製接合具３０と木製梁２０との接続剛性をさらに高めることができる。
【0064】
〔第１～第３実施形態の変形〕
前記第１～第３の各実施形態では、第１鋼材３１を低降伏点材料で形成することで、第１部分３０１の降伏強度を低く設定した。これに対し、前記各実施形態では、フランジ部の厚み（第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の厚みを第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３よりも薄く形成すること）、第１ウェブ部３１１に形成した強度緩和部としての開口部３１４、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３に幅狭部分を形成する切欠き部３１５など、他の手段によっても第１部分３０１の降伏強度を低く設定できており、第１鋼材３１を低降伏点材料で形成することは本発明に必須ではない。
前記第１～第３の各実施形態では、第１鋼材３１を低降伏点材料で形成することで、第１部分３０１の降伏強度を低く設定した。これに対し、前記各実施形態では、フランジ部の厚み（第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の厚みを第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３よりも薄く形成すること）、第１ウェブ部３１１に形成した強度緩和部としての開口部３１４、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３に幅狭部分を形成する切欠き部３１５など、他の手段によっても第１部分３０１の降伏強度を低く設定できており、第１鋼材３１を低降伏点材料で形成することは本発明に必須ではない。
【0065】
前記各実施形態では、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の厚みを第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３よりも薄く形成することで、第１部分３０１の降伏強度を低く設定した。これに対し、第１ウェブ部３１１の厚みを第２ウェブ部３２１よりも薄く形成することで、第１部分３０１の降伏強度を低くしてもよく、または、第１部分３０１の各部（第１ウェブ部３１１、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３）を第２部分３０２の各部（第２ウェブ部３２１、第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３）より薄く形成してもよい。
【0066】
前記各実施形態では、第１ウェブ部３１１の強度緩和部として、第１ウェブ部３１１の表裏を貫通する開口部３１４を２つ形成した。これに対し、開口部３１４は１つ、または３つ以上であってもよく、その形状も角の丸い矩形に限定されるものではなく、多角形状、円形や楕円形その他任意の形状の開口などを用いることができる。
【0067】
図９において、本発明の第４実施形態として、接合構造４は、前述した第１実施形態の接合構造１と同じ構成を有するとともに、強度緩和部として、第１ウェブ部３１１の中央に表裏を貫通する円形の開口部３１６が形成されている。
図１０において、本発明の第５実施形態として、接合構造５は、前述した第１実施形態の接合構造１と同じ構成を有するとともに、強度緩和部として、第１ウェブ部３１１の上部に偏った位置に、表裏を貫通する円形の開口部３１６が形成されている。
これらの開口部３１６を有する接合構造４，５によっても、前述した第１実施形態の接合構造１と同様な効果を得ることができる。
図１０において、本発明の第５実施形態として、接合構造５は、前述した第１実施形態の接合構造１と同じ構成を有するとともに、強度緩和部として、第１ウェブ部３１１の上部に偏った位置に、表裏を貫通する円形の開口部３１６が形成されている。
これらの開口部３１６を有する接合構造４，５によっても、前述した第１実施形態の接合構造１と同様な効果を得ることができる。
【0068】
さらに、第１ウェブ部３１１の強度緩和部としては、表裏を貫通する開口部３１４，３１６に代えて、第１ウェブ部３１１の表面の片方または両面に、打刻、切削、研磨などにより凹み部分を形成し、薄肉化することで第１ウェブ部３１１の強度を緩和してもよい。
【0069】
前記各実施形態では、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の両側縁に、それぞれ切欠き部３１５を形成し、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の中間部にそれぞれ幅狭部分を形成した。これに対し、切欠き部３１５は第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３のいずれか一方だけでもよく、あるいは全ての切欠き部３１５を省略してもよい。
【0070】
前記各実施形態では、第１下フランジ部３１３と木製梁２０の下面２０３に形成した凹部２５との隙間に、スペーサである楔状部材３２６あるいは充填剤３２７を設置し、隙間を無くすようにした。これに対し、凹部２５を省略し、第１下フランジ部３１３と木製梁２０の下面２０３との間にスペーサを設置してもよい。
また、木製梁２０の下面側に限らず、第１上フランジ部３１２と木製梁２０の上面２０２との間にスペーサを設置してもよい。この場合、木ねじ３２５は第１下フランジ部３１３と木製梁２０の下面２０３とを締結するように設置すればよい。
さらに、木ねじ３２５による第１上フランジ部３１２と木製梁２０との固定など、木製梁２０と鋼製接合具３０との固定に十分な接合剛性が得られていれば、スペーサは省略してもよい。
また、木製梁２０の下面側に限らず、第１上フランジ部３１２と木製梁２０の上面２０２との間にスペーサを設置してもよい。この場合、木ねじ３２５は第１下フランジ部３１３と木製梁２０の下面２０３とを締結するように設置すればよい。
さらに、木ねじ３２５による第１上フランジ部３１２と木製梁２０との固定など、木製梁２０と鋼製接合具３０との固定に十分な接合剛性が得られていれば、スペーサは省略してもよい。
【0071】
〔第６実施形態〕
図１１および図１２には、本発明の第６実施形態が示されている。
接合構造６は、前述した第１実施形態の接合構造１と基本構成が同じである。このため、共通部分については同じ符号を用いるとともに、重複する説明を省略し、以下には相違部分について説明する。
図１１および図１２には、本発明の第６実施形態が示されている。
接合構造６は、前述した第１実施形態の接合構造１と基本構成が同じである。このため、共通部分については同じ符号を用いるとともに、重複する説明を省略し、以下には相違部分について説明する。
【0072】
前述した第１実施形態の接合構造１では、第１鋼材３１の高さ寸法が第２鋼材３２の高さ寸法と略同じとされていた。すなわち、第１ウェブ部３１１の幅（高さ寸法）が第２ウェブ部３２１と同じとされ、第１上フランジ部３１２と第２上フランジ部３２２、および第１下フランジ部３１３と第２下フランジ部３２３とが、それぞれ同じ高さで相互に接続されていた。
これに対し、本実施形態では、第１鋼材３１の高さが第２鋼材３２よりも低く形成されている。すなわち、第１ウェブ部３１１の幅（高さ寸法）が第２ウェブ部３２１よりも小さく形成され、第１上フランジ部３１２は第２上フランジ部３２２よりも低い位置にずれて配置され、第１下フランジ部３１３は第２下フランジ部３２３よりも高い位置にずれて配置されている。
これに対し、本実施形態では、第１鋼材３１の高さが第２鋼材３２よりも低く形成されている。すなわち、第１ウェブ部３１１の幅（高さ寸法）が第２ウェブ部３２１よりも小さく形成され、第１上フランジ部３１２は第２上フランジ部３２２よりも低い位置にずれて配置され、第１下フランジ部３１３は第２下フランジ部３２３よりも高い位置にずれて配置されている。
【0073】
本実施形態では、第２鋼材３２の端部にエンドプレート３３が設置されている。
エンドプレート３３は、木製梁２０の端面２０１に沿って配置され、上縁を第２上フランジ部３２２の下面に溶接され、下縁を第２下フランジ部３２３の上面に溶接されるとともに、片面に第２ウェブ部３２１の端縁が溶接されている。
第１鋼材３１は、第１ウェブ部３１１、第１上フランジ部３１２、および第１下フランジ部３１３の端縁をエンドプレート３３の表面（第２ウェブ部３２１の反対側面）に溶接されている。これにより、高さがずらされた第１上フランジ部３１２と第２上フランジ部３２２と、および第１下フランジ部３１３と第２下フランジ部３２３とは、互いにエンドプレート３３を介して荷重伝達可能に接続されている。
エンドプレート３３は、木製梁２０の端面２０１に沿って配置され、上縁を第２上フランジ部３２２の下面に溶接され、下縁を第２下フランジ部３２３の上面に溶接されるとともに、片面に第２ウェブ部３２１の端縁が溶接されている。
第１鋼材３１は、第１ウェブ部３１１、第１上フランジ部３１２、および第１下フランジ部３１３の端縁をエンドプレート３３の表面（第２ウェブ部３２１の反対側面）に溶接されている。これにより、高さがずらされた第１上フランジ部３１２と第２上フランジ部３２２と、および第１下フランジ部３１３と第２下フランジ部３２３とは、互いにエンドプレート３３を介して荷重伝達可能に接続されている。
【0074】
前述した第１実施形態の接合構造１では、第２鋼材３２と木製梁２０との接続にあたって、第２上フランジ部３２２と木製梁２０の上面２０２とを多数の木ねじ３２５で締結するとともに、木製梁２０の下面２０３の凹部２５と第２下フランジ部３２３との間にスペーサである楔状部材３２６を介在させていた。
これに対し、本実施形態では、第２上フランジ部３２２と木製梁２０の上面２０２と、および第２下フランジ部３２３と木製梁２０の下面２０３とを、それぞれ接着剤３４で接着している。接着にあたっては、第２上フランジ部３２２と木製梁２０の上面２０２との間、および第２下フランジ部３２３と木製梁２０の下面２０３との間に僅かな隙間を空けておき、木製梁２０と第２鋼材３２とを接続状態に配置したのち、隙間に接着剤３４を注入することができる。
これに対し、本実施形態では、第２上フランジ部３２２と木製梁２０の上面２０２と、および第２下フランジ部３２３と木製梁２０の下面２０３とを、それぞれ接着剤３４で接着している。接着にあたっては、第２上フランジ部３２２と木製梁２０の上面２０２との間、および第２下フランジ部３２３と木製梁２０の下面２０３との間に僅かな隙間を空けておき、木製梁２０と第２鋼材３２とを接続状態に配置したのち、隙間に接着剤３４を注入することができる。
【0075】
このような本実施形態においても、前述した第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
とくに、本実施形態では、第１鋼材３１の高さを小さくすることで、第１鋼材３１における降伏強度を低く設定することができる。とくに、第１鋼材３１の高さの増減により、第１鋼材３１における降伏強度の調整が容易にできる。
この際、第１鋼材３１と第２鋼材３２との接続にエンドプレート３３を用いたので、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３を任意の高さに設定可能となり、第１鋼材３１を所望の高さに設定できる。
本実施形態では、第１鋼材３１および第２鋼材３２が、それぞれ同じ対称面Ｒｓに対して上下対称に形成されているため、接合構造６としての剛性および耐力を確保しつつ、接合構造６の塑性化の効果を高められる。
さらに、鋼管柱１０（鋼製部材）から木製梁２０（木製部材）に至る接合構造１が上下対称となることで、曲げ方向による特性が上下同様となり、設計段階での剛性・耐力評価の際に非対称性を考慮する必要を解消でき、設計を容易にできる。
とくに、本実施形態では、第１鋼材３１の高さを小さくすることで、第１鋼材３１における降伏強度を低く設定することができる。とくに、第１鋼材３１の高さの増減により、第１鋼材３１における降伏強度の調整が容易にできる。
この際、第１鋼材３１と第２鋼材３２との接続にエンドプレート３３を用いたので、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３を任意の高さに設定可能となり、第１鋼材３１を所望の高さに設定できる。
本実施形態では、第１鋼材３１および第２鋼材３２が、それぞれ同じ対称面Ｒｓに対して上下対称に形成されているため、接合構造６としての剛性および耐力を確保しつつ、接合構造６の塑性化の効果を高められる。
さらに、鋼管柱１０（鋼製部材）から木製梁２０（木製部材）に至る接合構造１が上下対称となることで、曲げ方向による特性が上下同様となり、設計段階での剛性・耐力評価の際に非対称性を考慮する必要を解消でき、設計を容易にできる。
【0076】
すなわち、前述した第１～第５の各実施形態においては、鋼製接合具３０自体および木製梁２０との接合手段（木ねじ３２５あるいは接着剤３４）が上下非対称であった。このため、鋼製接合具３０に曲げ力が加えられた際の履歴特性も上下非対称となり、設計が複雑化する可能性があった。
これに対し、本実施形態では、第１鋼材３１および第２鋼材３２が上下対称であるとともに、鋼製接合具３０と木製梁２０との接合手段である接着剤３４も上下対称とされ、接合構造６の全体が上下対称となっている。
図１３には、本実施形態の接合構造６における鋼製接合具３０に対し、曲げモーメントＭ（縦軸）を繰り返し加えた際に、木製梁２０に生じる鋼管柱１０に対する角度Ｒ（縦軸）の履歴特性が示されている。このグラフに示されるように、本実施形態の接合構造６においては、その全体が上下対称となっていることで、履歴特性が原点に対して対称となり、設計を簡素化できる。
これに対し、本実施形態では、第１鋼材３１および第２鋼材３２が上下対称であるとともに、鋼製接合具３０と木製梁２０との接合手段である接着剤３４も上下対称とされ、接合構造６の全体が上下対称となっている。
図１３には、本実施形態の接合構造６における鋼製接合具３０に対し、曲げモーメントＭ（縦軸）を繰り返し加えた際に、木製梁２０に生じる鋼管柱１０に対する角度Ｒ（縦軸）の履歴特性が示されている。このグラフに示されるように、本実施形態の接合構造６においては、その全体が上下対称となっていることで、履歴特性が原点に対して対称となり、設計を簡素化できる。
【0077】
さらに、本実施形態では、第２上フランジ部３２２と木製梁２０の上面２０２と、および第２下フランジ部３２３と木製梁２０の下面２０３とを、それぞれ接着剤３４で接着したので、構造および接続作業を簡素化できる。
【0078】
なお、第６実施形態では、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の各々が、第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３に対してずれた位置に配置されていたが、第１上フランジ部３１２と第２上フランジ部３２２とがずれて配置されているが第１下フランジ部３１３と第２下フランジ部３２３とが同じ高さとされてもよく、第１上フランジ部３１２と第２上フランジ部３２２とが同じ高さであるが第１下フランジ部３１３と第２下フランジ部３２３とがずれて配置されてもよい。
【0079】
〔第７実施形態〕
図１４および図１５には、本発明の第７実施形態が示されている。
接合構造７は、前述した第１実施形態の接合構造１と基本構成が同じである。また、前述した第６実施形態の接合構造６と同様に、エンドプレート３３を備え、第１鋼材３１の高さが第２鋼材３２よりも小さく形成され、第２鋼材３２と木製梁２０との接合に接着剤３４が用いられている。
このため、接合構造１および接合構造６との共通部分については同じ符号を用いるとともに、重複する説明を省略し、以下には相違部分について説明する。
図１４および図１５には、本発明の第７実施形態が示されている。
接合構造７は、前述した第１実施形態の接合構造１と基本構成が同じである。また、前述した第６実施形態の接合構造６と同様に、エンドプレート３３を備え、第１鋼材３１の高さが第２鋼材３２よりも小さく形成され、第２鋼材３２と木製梁２０との接合に接着剤３４が用いられている。
このため、接合構造１および接合構造６との共通部分については同じ符号を用いるとともに、重複する説明を省略し、以下には相違部分について説明する。
【0080】
前述した接合構造１および接合構造６では、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の幅寸法が第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３と同じであるが、第１鋼材３１の降伏強度を下げるために、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の厚み寸法が、第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３の厚さ寸法より薄く形成されていた。
また、第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３の幅寸法と同じとされ、各々の両側縁に切欠き部３１５が形成されていた。
また、第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３の幅寸法と同じとされ、各々の両側縁に切欠き部３１５が形成されていた。
【0081】
これに対し、本実施形態では、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の厚み寸法が第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３の厚さ寸法と同じとされ、各々の両側縁の切欠き部３１５が省略され、これらによる第１鋼材３１の降伏強度を下げる効果は得られない。
一方、本実施形態では、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の幅寸法が、第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３よりも狭く形成され、これにより第１鋼材３１の降伏強度を下げる効果を得ている。
一方、本実施形態では、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３の幅寸法が、第２上フランジ部３２２および第２下フランジ部３２３よりも狭く形成され、これにより第１鋼材３１の降伏強度を下げる効果を得ている。
【0082】
このような本実施形態においても、前述した第１実施形態および第６実施形態と同様な効果を得ることができる。
とくに、第１鋼材３１において、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３が小型化されるとともに、構造が簡素化でき、製造も容易にできる。
なお、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３はいずれかが幅寸法が狭いものであってもよく、例えば、第１上フランジ部３１２は第２上フランジと同じ幅であるが第１下フランジ部３１３は第２下フランジ部３２３よりも幅が狭い形状、あるいはその逆としてもよい。
とくに、第１鋼材３１において、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３が小型化されるとともに、構造が簡素化でき、製造も容易にできる。
なお、第１上フランジ部３１２および第１下フランジ部３１３はいずれかが幅寸法が狭いものであってもよく、例えば、第１上フランジ部３１２は第２上フランジと同じ幅であるが第１下フランジ部３１３は第２下フランジ部３２３よりも幅が狭い形状、あるいはその逆としてもよい。
【0083】
〔第８実施形態〕
図１６には、本発明の第８実施形態が示されている。
前述した第６実施形態の接合構造６では、第２鋼材３２と木製梁２０とを接合する際に、第２上フランジ部３２２と木製梁２０の上面２０２と、および第２下フランジ部３２３と木製梁２０の下面２０３とを、それぞれ接着剤３４で接着していた。
これに対し、第８実施形態の接合構造８では、木製梁２０の一方の側面から第２ウェブ部３２１を貫通して木製梁２０の他方の側面に達する複数のドリフトピン３５を用いている。
このような本実施形態においても、前述した第１実施形態および第６実施形態と同様な効果を得ることができる。
図１６には、本発明の第８実施形態が示されている。
前述した第６実施形態の接合構造６では、第２鋼材３２と木製梁２０とを接合する際に、第２上フランジ部３２２と木製梁２０の上面２０２と、および第２下フランジ部３２３と木製梁２０の下面２０３とを、それぞれ接着剤３４で接着していた。
これに対し、第８実施形態の接合構造８では、木製梁２０の一方の側面から第２ウェブ部３２１を貫通して木製梁２０の他方の側面に達する複数のドリフトピン３５を用いている。
このような本実施形態においても、前述した第１実施形態および第６実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0084】
〔第９実施形態〕
図１７には、本発明の第９実施形態が示されている。
前述した第６実施形態の接合構造６では、第２鋼材３２と木製梁２０とを接合する際に、第２上フランジ部３２２と木製梁２０の上面２０２と、および第２下フランジ部３２３と木製梁２０の下面２０３とを、それぞれ接着剤３４で接着していた。
これに対し、第９実施形態の接合構造９では、第２鋼材３２の上下面にそれぞれ複数の木ねじ３２５がねじ込まれ、これにより第２上フランジ部３２２と木製梁２０の上面２０２との締結、および第２下フランジ部３２３と木製梁２０の下面２０３との締結が行われている。
このような本実施形態においても、前述した第１実施形態および第６実施形態と同様な効果を得ることができる。
図１７には、本発明の第９実施形態が示されている。
前述した第６実施形態の接合構造６では、第２鋼材３２と木製梁２０とを接合する際に、第２上フランジ部３２２と木製梁２０の上面２０２と、および第２下フランジ部３２３と木製梁２０の下面２０３とを、それぞれ接着剤３４で接着していた。
これに対し、第９実施形態の接合構造９では、第２鋼材３２の上下面にそれぞれ複数の木ねじ３２５がねじ込まれ、これにより第２上フランジ部３２２と木製梁２０の上面２０２との締結、および第２下フランジ部３２３と木製梁２０の下面２０３との締結が行われている。
このような本実施形態においても、前述した第１実施形態および第６実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0085】
本実施形態の木製梁２０には、上面２０２に床部材４１が載置されている。床部材４１はコンクリートスラブなどで形成され、複数を並べて木製梁２０の上に敷き詰められている。
床部材４１の鋼管柱１０に臨む端縁は、鋼管柱１０の表面から所定間隔を隔てられ、この間隔には柔軟で荷重を伝達しない封止材４２が詰め込まれている。
このような本実施形態では、床部材４１に荷重がかかった際に、かかった荷重は専ら木製梁２０で負担され、床部材４１から鋼管柱１０への直接的な伝達を防止できる。これにより、降伏強度を低く設定した第１部分に荷重が確実に伝達され、鋼製接合具３０を木製梁２０に先行して塑性化させることができる。
床部材４１の鋼管柱１０に臨む端縁は、鋼管柱１０の表面から所定間隔を隔てられ、この間隔には柔軟で荷重を伝達しない封止材４２が詰め込まれている。
このような本実施形態では、床部材４１に荷重がかかった際に、かかった荷重は専ら木製梁２０で負担され、床部材４１から鋼管柱１０への直接的な伝達を防止できる。これにより、降伏強度を低く設定した第１部分に荷重が確実に伝達され、鋼製接合具３０を木製梁２０に先行して塑性化させることができる。
【0086】
〔他の実施形態〕
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれる。
前記各実施形態では、鋼製接合具３０を形成する第１鋼材３１および第２鋼材３２としてＨ形鋼を用いたが、これらにＴ形鋼を用いてもよい。この場合、第１部分３０１および第２部分３０２はフランジ部を上にしてもよく、下にしてもよい。また、フランジ部が上下いずれか一方になるため、前記実施形態のようなスペーサは省略される。
さらに、第１鋼材３１および第２鋼材３２は矩形断面の鋼管であってもよく、この場合はウェブ部およびフランジ部に代えて鋼管の上下面あるいは両側面を用いればよく、これらの両側面あるいは上下面に強度緩和部を形成したり、肉厚を薄くしたりすることで、第１部分３０１の降伏強度を低下させてもよい。
加えて、鋼製接合具３０は、第１鋼材３１と第２鋼材３２とを接合したものに限らず、第１部分３０１および第２部分３０２が連続した鋼材であってもよく、第１部分３０１に相当する部分に強度緩和部を形成したり、肉厚を薄くしたりすることで、第１部分３０１の降伏強度を低下させればよい。
前記各実施形態では、一対の積層材２１を束ねて木製梁２０を形成したが、積層材２１に限らず無垢材であってもよく、スペーサ２２を挟む代わりに木製梁２０と同じ高さの中間鋼板などを挟み込んでもよい。前記実施形態では、一対の積層材２１でスペーサ２２を挟むことで、木製梁２０の端部にスリット２４を形成したが、1本の積層材で木製梁２０を形成し、その端部に切削加工でスリット２４を切り込んでもよい。
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれる。
前記各実施形態では、鋼製接合具３０を形成する第１鋼材３１および第２鋼材３２としてＨ形鋼を用いたが、これらにＴ形鋼を用いてもよい。この場合、第１部分３０１および第２部分３０２はフランジ部を上にしてもよく、下にしてもよい。また、フランジ部が上下いずれか一方になるため、前記実施形態のようなスペーサは省略される。
さらに、第１鋼材３１および第２鋼材３２は矩形断面の鋼管であってもよく、この場合はウェブ部およびフランジ部に代えて鋼管の上下面あるいは両側面を用いればよく、これらの両側面あるいは上下面に強度緩和部を形成したり、肉厚を薄くしたりすることで、第１部分３０１の降伏強度を低下させてもよい。
加えて、鋼製接合具３０は、第１鋼材３１と第２鋼材３２とを接合したものに限らず、第１部分３０１および第２部分３０２が連続した鋼材であってもよく、第１部分３０１に相当する部分に強度緩和部を形成したり、肉厚を薄くしたりすることで、第１部分３０１の降伏強度を低下させればよい。
前記各実施形態では、一対の積層材２１を束ねて木製梁２０を形成したが、積層材２１に限らず無垢材であってもよく、スペーサ２２を挟む代わりに木製梁２０と同じ高さの中間鋼板などを挟み込んでもよい。前記実施形態では、一対の積層材２１でスペーサ２２を挟むことで、木製梁２０の端部にスリット２４を形成したが、1本の積層材で木製梁２０を形成し、その端部に切削加工でスリット２４を切り込んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【0087】
本発明は、木製部材と鋼製部材との接合構造および鋼製接合具に利用できる。
【符号の説明】
【0088】
１～９…接合構造、１０…鋼製部材である鋼管柱、１１…上側柱、１２…下側柱、１３…柱梁接合部、１４…ダイヤフラム、１５…ダイヤフラム、２０…木製部材である木製梁、２０１…端面、２０２…上面、２０３…下面、２１…積層材、２２…スペーサ、２３…ボルト、２４…スリット、２５…凹部、３０…鋼製接合具、３０１…第１部分、３０２…第２部分、３１…第１鋼材、３１１…第１ウェブ部、３１２…第１フランジ部である第１上フランジ部、３１３…第１フランジ部である第１下フランジ部、３１４…強度緩和部である開口部、３１５…切欠き部、３１６…強度緩和部である開口部、３２…第２鋼材、３２１…第２ウェブ部、３２２…第２フランジ部である第２上フランジ部、３２３…第２フランジ部である第２下フランジ部、３２４…ねじ孔、３２５…木ねじ、３２６…スペーサである楔状部材、３２７…スペーサである充填剤、３３…エンドプレート、３４…接着剤、３５…ドリフトピン。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】