(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】2024-09-09
(45)【発行日】2024-09-18
(54)【発明の名称】接合構造、柱梁接合構造、及び、接合構造の施工方法
(51)【国際特許分類】
E04B 1/58 20060101AFI20240910BHJP
E04B 1/26 20060101ALI20240910BHJP
【FI】
E04B1/58 504L
E04B1/26 G
E04B1/58 507L
E04B1/58 508L
(21)【出願番号】P 2020091367
(22)【出願日】2020-05-26
【審査請求日】2023-04-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000000549
【氏名又は名称】株式会社大林組
(74)【代理人】
【識別番号】110000176
【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】辻 靖彦
【審査官】荒井 隆一
(56)【参考文献】
【文献】実開昭59-069325(JP,U)
【文献】特開2020-007770(JP,A)
【文献】特開2019-196669(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04B 1/00-1/61
E04C 3/00-3/46
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
柱と梁の接合構造であり、
第1方向を長手方向とする第1部材と、前記第1方向と交差する第2方向を長手方向とする第2部材と、が所定の接合部で接合されている接合構造であって、
前記第1部材は、
前記第1方向及び前記第2方向と交差する第3方向の一方側に配置された第1基層部材と、
前記第1基層部材の前記第3方向の他方側に積層されるとともに、前記接合部において前記第1方向に離間する第1離間部が形成された第1積層部材と、
を有し、
前記第2部材は、
前記第3方向の前記他方側に配置された第2基層部材と、
前記第2基層部材の前記第3方向の前記一方側に積層されるとともに、前記接合部において前記第2方向に離間する第2離間部が形成された第2積層部材と、
を有し、
前記第1積層部材の前記第1離間部に前記第2基層部材が嵌合し、前記第2積層部材の前記第2離間部に前記第1基層部材が嵌合し、前記第1基層部材と前記第2基層部材とが、前記第3方向に積層されて前記接合部を形成しており、
前記接合構造の各部材は、接着剤で接合されず、綴り材、ドリフトピン、又は、ボルトで接合されている、
ことを特徴とする接合構造。
【請求項2】
請求項1に記載の接合構造であって、
前記第1基層部材及び前記第1積層部材の繊維方向は、前記第1方向に沿っており、
前記第2基層部材及び前記第2積層部材の繊維方向は、前記第2方向に沿っている、
ことを特徴とする接合構造。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の前記第1部材を有する柱と、前記第2部材を有する梁とが接合されたことを特徴とする柱梁接合構造。
【請求項4】
請求項3に記載の柱梁接合構造であって、
前記接合構造を前記第3方向に複数積層して構成された、
ことを特徴とする柱梁接合構造。
【請求項5】
請求項3に記載の柱梁接合構造であって、
前記第1方向を長手方向とする第3部材と、
前記第2方向を長手方向とし、前記第3部材を前記第1方向に分断する第4部材と、
を備え、
前記第3部材及び前記第4部材を挟む前記第3方向の両側に、前記接合構造を一対設けた、
ことを特徴とする柱梁接合構造。
【請求項6】
請求項1又は請求項2に記載の接合構造の施工方法であって、
前記第1部材の前記第1基層部材と、前記第2部材の前記第2基層部材を、前記接合部において前記第3方向に重ねて固定するステップと、
前記第1基層部材の前記第3方向の前記他方側に、前記第1積層部材を前記第2基層部材に突き当てつつ固定するステップと、
前記第2基層部材の前記第3方向の前記一方側に、前記第2積層部材を前記第1基層部材に突き当てつつ固定するステップと、
を有することを特徴とする接合構造の施工方法。
【請求項7】
請求項1又は請求項2に記載の接合構造の施工方法であって、
前記第1部材の前記第1基層部材を挟む前記第2方向の両側に前記第2部材の前記第2積層部材を配置するステップと、
前記第2積層部材を前記第1基層部材に突き当てつつ、前記第1基層部材及び前記第2積層部材の前記第3方向の前記他方側に、前記第2基層部材を固定するステップと、
前記第1基層部材の前記第3方向の前記他方側に、前記第1積層部材を前記第2基層部材に突き当てつつ固定するステップと、
を有することを特徴とする接合構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接合構造、柱梁接合構造、及び、接合構造の施工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
柱や梁を、木質板材を重ねた複数層の構造とすることにより、ガセットプレートなどの鉄板を用いることなく仕口を構成した柱梁接合構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の柱梁接合構造では、柱と梁の接合部に梁勝ちの部位と柱勝ちの部位が混在しており、柱勝ちの部位では部材(木質板材)を接合する工法として、鋼棒を木材の接合部に挿入し、接着剤にて定着させるグルードインロッド(GIR)工法が用いられている。また、部材を接合する工法として、双方の部材に切欠き部を形成して篏合させる相欠き工法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、GIR工法では、孔加工、接着剤充填など加工や工程が煩雑であり、また接着剤充填状況などによって性能が大きく変わるおそれがあった。
【0005】
また、相欠き工法において、部材を削って切欠き部を形成する場合、加工精度の影響により、双方の部材を確実に篏合させるには、切欠き部を設計値よりもやや大きめに形成する必要があった。このため、部材を組み合わせた際に隙間が発生するなど接合の精度が低下するおそれがあった。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、接合の簡易化及び精度の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
かかる目的を達成するために本発明の接合構造は、柱と梁の接合構造であり、第1方向を長手方向とする第1部材と、前記第1方向と交差する第2方向を長手方向とする第2部材と、が所定の接合部で接合されている接合構造であって、前記第1部材は、前記第1方向及び前記第2方向と交差する第3方向の一方側に配置された第1基層部材と、前記第1基層部材の前記第3方向の他方側に積層されるとともに、前記接合部において前記第1方向に離間する第1離間部が形成された第1積層部材と、を有し、前記第2部材は、前記第3方向の前記他方側に配置された第2基層部材と、前記第2基層部材の前記第3方向の前記一方側に積層されるとともに、前記接合部において前記第2方向に離間する第2離間部が形成された第2積層部材と、を有し、前記第1積層部材の前記第1離間部に前記第2基層部材が嵌合し、前記第2積層部材の前記第2離間部に前記第1基層部材が嵌合し、前記第1基層部材と前記第2基層部材とが、前記第3方向に積層されて前記接合部を形成しており、前記接合構造の各部材は、接着剤で接合されず、綴り材、ドリフトピン、又は、ボルトで接合されている、ことを特徴とする。
【0008】
このような接合構造によれば、2つの部材(第1部材、第2部材)をそれぞれ積層構造とすることで、切欠き部(第1離間部、第2離間部)を簡易に精度よく形成できる。また、GIR工法で接合する場合と比べて、加工が簡易である。これにより、接合の簡易化及び精度の向上を図ることができる。
【0009】
かかる接合構造であって、前記第1基層部材及び前記第1積層部材の繊維方向は、前記第1方向に沿っており、前記第2基層部材及び前記第2積層部材の繊維方向は、前記第2方向に沿っていることが望ましい。
【0010】
このような接合構造によれば、各部材の長手方向の強度・剛性を高めることができ、また、接合部の強度・剛性も高めることができる。
【0011】
また、かかる目的を達成するために本発明の柱梁接合構造は、上記に記載の前記第1部材を有する柱と、前記第2部材を有する梁とが接合されたことを特徴とする。
【0012】
このような柱梁接合構造によれば、柱と梁の接合の簡易化及び精度の向上を図ることができる。
【0013】
かかる柱梁接合構造であって、前記接合構造を前記第3方向に複数積層して構成されていてもよい。
【0014】
このような柱梁接合構造によれば、柱と梁の接合の簡易化及び精度の向上を図ることができる。
【0015】
かかる柱梁接合構造であって、前記第1方向を長手方向とする第3部材と、前記第2方向を長手方向とし、前記第3部材を前記第1方向に分断する第4部材と、を備え、前記第3部材及び前記第4部材を挟む前記第3方向の両側に、前記接合構造を一対設けてもよい。
【0016】
このような柱梁接合構造によれば、柱と梁の接合の簡易化及び精度の向上を図ることができる。また、柱と梁の接合部の強度・剛性を高めることができる。
【0017】
また、かかる目的を達成するために本発明の接合構造の施工方法は、前記第1部材の前記第1基層部材と、前記第2部材の前記第2基層部材を、前記接合部において前記第3方向に重ねて固定するステップと、前記第1基層部材の前記第3方向の前記他方側に、前記第1積層部材を前記第2基層部材に突き当てつつ固定するステップと、前記第2基層部材の前記第3方向の前記一方側に、前記第2積層部材を前記第1基層部材に突き当てつつ固定するステップと、を有することを特徴とする。
【0018】
このような接合構造の施工方法によれば、簡易に且つ精度よく接合構造を形成できる。
【0019】
また、かかる目的を達成するために本発明の接合構造の施工方法は、前記第1部材の前記第1基層部材を挟む前記第2方向の両側に前記第2部材の前記第2積層部材を配置するステップと、前記第2積層部材を前記第1基層部材に突き当てつつ、前記第1基層部材及び前記第2積層部材の前記第3方向の前記他方側に、前記第2基層部材を固定するステップと、前記第1基層部材の前記第3方向の前記他方側に、前記第1積層部材を前記第2基層部材に突き当てつつ固定するステップと、を有することを特徴とする。
【0020】
このような接合構造の施工方法によれば、さらに簡易に且つ精度よく接合構造を形成できる。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、接合の簡易化及び精度の向上を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【
図1】第1実施形態に係る柱梁接合構造を示す斜視図である。
【
図4】
図4A~
図4Dは、接合ユニット40の施工方法の変形例を示す説明図である。
【
図5】
図5A~
図5Cは、接合ユニット40の施工方法の別の変形例を示す説明図である。
【
図6】第2実施形態に係る柱梁接合構造を示す斜視図である。
【
図8】比較例の柱梁接合構造の構成を示す分解斜視図である。
【
図9】隣り合う柱110に設けられている梁120間に接合される介装梁200との接合構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
===第1実施形態===
以下、本発明に係る接合構造を用いた柱梁接合構造を、図を用いて説明する。なお、本実施形態について説明する前に、まず、比較例について説明する。
【0024】
≪比較例≫
図7は、比較例の柱梁接合構造を示す斜視図である。
図8は、比較例の柱梁接合構造の構成を示す分解斜視図である。この比較例において、図に示すように、互いに直交するX方向、Y方向、Z方向を定めている。Z方向は、柱が鉛直に建てられている状態で、上下となる方向(すなわち鉛直方向に沿った方向)である。以下、Z方向のことを上下方向ともいう。また、X方向およびY方向は、上下方向に垂直な方向(水平方向)である。ここでは、柱梁接合構造を構成している木質板材の積層方向をY方向とし、Y方向(およびZ方向)と直交する水平方向をX方向とする。
【0025】
比較例の柱梁接合構造により接合される柱110および梁120は、
図7、
図8に示すように、断面が略矩形状をなし、製材、集成材、LVL等の板状をなす3枚の木質板材が積層され、積層されている方向(Y方向)に、綴り材130が貫入されて一体化されている。尚、図面では、積層された木質板材を綴る全ての綴り材及び柱と梁とを接合する全ての綴り材を示すと図面が不明瞭となるため、綴り材130は一部のみを示すものとする。
【0026】
この比較例において、柱110を構成する3枚の木質板材のうちの真ん中に配置される木質板材を柱内側木質板材111と称し、柱内側木質板材111を両面から挟む一対の木質板材を柱外側木質板材112と称することとする。また、梁120を構成する3枚の木質板材のうちの真ん中に配置される木質板材を梁内側木質板材121と称し、梁内側木質板材121を両面から挟む一対の木質板材を梁外側木質板材122と称することとする。
【0027】
柱110を構成する3枚の木質板材、及び、梁120を構成する3枚の木質板材は、複数の単板を積層して接着した単板積層材であり、各木質板材には主に(具体的には梁内側木質板材121を除いて)繊維方向を揃えて積層したLVLが使用されている。また、梁内側木質板材121には繊維方向を直交させて積層した合板が用いられている。
【0028】
なお、柱110や梁120を構成している各木質板材(木材)は、異方性の強い材料であり、繊維方向には強度・剛性が高く、繊維方向以外は、強度・剛性が低いことが知られている。
図7及び
図8では、各木質板材の繊維方向を、各々の木質板材表面に矢印にて示している。
【0029】
柱110は、柱内側木質板材111と一対の柱外側木質板材112を備えており、柱内側木質板材111及び一対の柱外側木質板材112は、いずれも繊維が上下方向(Z方向)に沿っている。
【0030】
梁120は梁内側木質板材121と一対の梁外側木質板材122を備えている。
【0031】
梁内側木質板材121には、前述したように、繊維方向を直交させて複数の単板を積層し接着した合板が用いられており、長手方向(ここではX方向)に沿った繊維と、長手方向と直交する方向(ここではZ方向)に沿った繊維が混在している。なお、上下方向(Z方向)に沿う繊維方向の比率は、約50%である。
【0032】
一対の梁外側木質板材122は、繊維方向が梁120の長手方向(ここではX方向)に沿っており、矩形状に切断された一方の端面がそれぞれ、柱外側木質板材112の側面に当接されている。また、梁外側木質板材122と柱外側木質板材112は、梁120の長手方向(X方向)に沿い、梁外側木質板材122と柱外側木質板材112とに亘る鋼棒140により接合されている。
【0033】
鋼棒140による接合を行うため、柱外側木質板材112により分断されている2つの梁外側木質板材122には、柱110側の端面からX方向に沿う梁開孔122aが各々設けられており、柱外側木質板材112には、X方向に沿う柱開孔112aが柱外側木質板材112を貫通して設けられている。
【0034】
梁開孔122aと柱開孔112aとは、柱外側木質板材112と梁外側木質板材122が接合されたときに、繋がる位置に設けられている。そして、鋼棒140は、梁開孔122aと柱開孔112aとに亘るように配置されて接着剤により接着されている。このように、鋼棒などを木材の接合部に挿入し、接着剤にて定着させる接合方法をGIR工法という。
【0035】
梁内側木質板材121は、一対の柱外側木質板材112と一対の梁外側木質板材122との間に設けられている。また、梁内側木質板材121は、柱外側木質板材112の両側に接合された2つの梁外側木質板材122と積層方向(Y方向)に重ねられるとともに綴り材130により柱外側木質板材112及び2つの梁外側木質板材122と接合されている。
【0036】
なお、梁120の端部において、一対の梁外側木質板材122は、梁内側木質板材121よりも外側(柱110から離れる側)に突出している。この梁外側木質板材122の突出した部分には厚さ方向(ここではY方向)に貫通する貫入孔122cが設けられている。
【0037】
また、
図8に示すように、柱内側木質板材111は、梁内側木質板材121により、上下に分断されている。これら上下の柱内側木質板材111は、いずれも柱外側木質板材112と積層方向(Y方向)に重ねられるとともに、上側の柱内側木質板材111の下面が梁内側木質板材121の上面に、下側の柱内側木質板材111の上面が梁内側木質板材121の下面にそれぞれ当接されて、綴り材130により一対の柱外側木質板材112と接合されている。
【0038】
この比較例の柱梁接合構造によれば、柱110と梁120との接合部において、柱110が梁120を分断している部位(所謂、柱勝ち)と、梁120が柱110を分断している部位(所謂、梁勝ち)が混在している。このため、初期剛性が高く、残留変形が生じにくい。よって、仕口の強度・剛性が高い柱梁接合構造を提供することが可能である。
【0039】
また、柱内側木質板材111の繊維方向と、当該柱内側木質板材111を分断している梁内側木質板材121の繊維方向の約半分(約50%)は、同じ方向である。このため、梁120の曲げモーメントは、柱内側木質板材111の分断されている部位に、分断している梁内側木質板材121から柱110の長手方向(繊維方向)に支圧として作用しやすく、梁120の端が柱110にめり込むなどの損傷が生じ難くなる。また、このとき、梁内側木質板材121からの支圧が作用する部位は柱110の全幅なので、支圧が作用する部位をより広く確保することが可能である。
【0040】
なお、この例では、梁内側木質板材121として合板を用いているが、合板には限られず、例えば、LVL(繊維方向を上下方向に沿わせたもの)、LVB、LVLB種、LVLの重ね合わせ(LVL積層体)などを用いてもよい。これらの場合において、上下方向に沿う繊維方向の比率は15~100%が好ましい。これにより、繊維方向が全て梁内側木質板材121の長手方向(X方向)に沿っている場合と比べて、梁120の曲げモーメントを梁内側木質板材121から柱110の繊維方向に支圧として作用させやすくなる。また、柱110の鉛直方向の荷重に対する強度・剛性を高めることができる。
【0041】
また、梁120の梁内側木質板材121は、柱内側木質板材111を分断しており、上側の柱内側木質板材111の下面が梁内側木質板材121の上面に、下側の柱内側木質板材111の上面が梁内側木質板材121の下面にそれぞれ当接されている。このため、柱110と梁120との接合部は、初期剛性が高く、残留変形が生じにくい。更に、柱内側木質板材111を挟んでいる一対の柱外側木質板材112は、繊維方向が柱内側木質板材111と同じなので、柱110の高い強度を確保することが可能である。このため、仕口の強度・剛性が高い柱梁接合構造とすることが可能である。
【0042】
また、
図9は、隣り合う柱110に設けられている梁120間に接合される介装梁200との接合構造を示す斜視図である。
【0043】
柱梁接合構造により梁120が接合された柱110は、適宜間隔を隔てて複数設けられることになる。この柱110の間隔が大きい(広い)場合、互いに隣り合う柱110に各々接合されている梁120間には、
図9に示すように、介装梁200が接合される。介装梁200は、繊維方向が当該介装梁200の長手方向に沿う介装梁内側木質板材221と、介装梁内側木質板材221を両面から挟み繊維方向が当該介装梁200の長手方向に沿う一対の介装梁外側木質板材222と、を有している。
【0044】
図9に示すように介装梁200において、介装梁内側木質板材221は、一対の介装梁外側木質板材222よりも長手方向の外側に突出している。この突出部位には、綴り材130貫入用の貫入孔221cが、梁外側木質板材122の貫入孔122cとY方向に重なる位置に形成されている。
【0045】
そして、梁120と介装梁200とは、上記介装梁内側木質板材221の突出部位が、梁120の一対の梁外側木質板材122の突出部位の間に両側から挟まれた状態で、貫入孔122c及び貫入孔221cに、綴り材130が貫入されることにより接合されている。
【0046】
このように、介装梁200を掛け渡すことにより、隣り合う柱110の間隔を広くすることが可能である。この例においては、介装梁内側木質板材221の端部(突出部)が、梁120の一対の梁外側木質板材122の突出部に両側から挟まれた状態で綴り材130により接合されている場合を説明したが、これに限らず、梁端部の凹凸の関係が逆でも良い。すなわち、一対の介装梁外側木質板材222が介装梁内側木質板材221よりも外側に突出し、梁内側木質板材121が一対の梁外側木質板材122よりも外側に突出していてもよい。そして、一対の介装梁外側木質板材222の突出部位により、梁内側木質板材121の突出部位を両側から挟んだ状態で綴り材などにより接合してもよい。
【0047】
また、介装梁を用いない場合(梁120の端部同士を接合する場合)、隣接する梁120の端部を突き合わせて形成される空間(対向する一対の柱外側木質板材112と梁内側木質板材121とによって形成される空間)に添板材(不図示)を配置(挿入)した状態で、綴り材などで接合してもよい。
【0048】
上述した比較例では、梁外側木質板材122と柱外側木質板材112が、鋼棒140を用いたGIR工法により接合されている。しかしながら、このようなGIR工法では、孔(柱開孔112a、梁開孔122a)の形成や接着剤の充填など加工や工程が煩雑であるという問題がある。また、接着剤の充填状況によって性能が大きく変わるおそれもある。
【0049】
また、2つの部材を接合する工法として、双方の部材に切欠き部を形成して篏合させる相欠き工法が知られているが、木材を削って切欠き部を形成すると、加工精度の影響が大きくなり、接合の精度が低下する(がたつきなどが生じる)おそれがある。
【0050】
そこで、本実施形態では、柱梁接合構造における部材(木質板材)の接合の簡易化及び精度の向上を図っている。
【0051】
≪本実施形態≫
図1は、第1実施形態に係る柱梁接合構造を示す斜視図である。
【0052】
本実施形態の柱梁接合構造は、建物の柱と梁の接合部(仕口部)を構成するものである。また、本実施形態において、対象となる建物は木造建物であり、柱梁接合構造は木質の部材で構成されている。本実施形態においても、比較例と同様に、互いに直交する3方向(X方向、Y方向、Z方向)を定めている。すなわち、Z方向(上下方向)は、鉛直方向に沿った方向であり、X方向およびY方向は、鉛直方向に垂直な方向(水平方向)である。Y方向は、柱梁接合構造を構成している木質板材の積層方向であり、X方向は、Y方向及びZ方向と直交する方向である。
【0053】
本実施形態の柱梁接合構造は、
図1に示すように、Z方向(第1方向に相当)に沿った柱10と、X方向(第2方向に相当)に沿った梁20が交差するように(十字状)に接合されたものである。柱10および梁20は、比較例(
図7)と同様に、断面が略矩形状をなし、製材、集成材、LVL等の板状をなす3枚(3組)の木質板材がY方向(第3方向に相当)に積層され、積層されている方向(Y方向)に、綴り材30が貫入されて一体化されている。なお、図面では、比較例と同様に、綴り材30は一部のみを示している。
【0054】
本実施形態において、柱10を構成する3組の木質板材のうちの真ん中に配置される木質板材を柱内側木質板材11と称し、柱内側木質板材11を両面から挟む一対の木質板材を柱外側木質板材12,12´と称することとする。また、梁20を構成する3組の木質板材のうちの真ん中に配置される木質板材を梁内側木質板材21と称し、梁内側木質板材21を両面から挟む一対の木質板材を梁外側木質板材22,22´と称することとする。
【0055】
柱10を構成する3組の木質板材、及び、梁20を構成する3組の木質板材のうち、真ん中(内側)の柱内側木質板材11および梁内側木質板材21は、それぞれ、比較例の柱内側木質板材111および梁内側木質板材121と同一構成である。よって説明を省略する。なお、本実施形態において、柱内側木質板材11は第3部材に相当し、梁内側木質板材21は、柱内側木質板材11をZ方向(上下)に分断する第4部材に相当する。このような構成とすることで、比較例と同様に、柱10と梁20の接合部の強度・剛性を高めることができる。
【0056】
本実施形態では、
図1に示すように、Z方向を長手方向とする柱外側木質板材12(第1部材に相当)と、X方向を長手方向とする梁外側木質板材22(第2部材に相当)が柱10と梁20との交差部分(接合部に相当)で接合されている。この柱外側木質板材12と梁外側木質板材22とが接合された構造を接合ユニット40(接合構造に相当)と称する。また、柱外側木質板材12´と梁外側木質板材22´も同様に接合ユニット40を構成している。そして、柱内側木質板材11および梁内側木質板材21の両側に接合ユニット40が配置されて、綴り材30によって接合されることにより、
図1に示す柱梁接合構造が形成されている。
【0057】
なお、柱外側木質板材12´と梁外側木質板材22´とによる接合ユニット40は、柱外側木質板材12と梁外側木質板材22との接合ユニット40を反転させたものであり、構成は同じである。よって、以下では、柱外側木質板材12と梁外側木質板材22との接合ユニット40について説明する。
【0058】
<接合ユニット40(接合構造)の構成>
図2は、接合ユニット40の分解斜視図である。ここでは、
図2に示すように、Y方向(部材の積層方向)について一方側と他方側を定めている。具体的には、紙面の手前側を一方側とし、紙面の奥側を他方側とする。
【0059】
接合ユニット40は、Z方向を長手方向とする柱外側木質板材12と、X方向を長手方向とする梁外側木質板材22が、接合部で交差するように(十字状に)接合されたものである。なお、本実施形態において、柱外側木質板材12及び梁外側木質板材22を構成する各部材(各層)には、LVLが使用されており、繊維方向はそれぞれの長手方向に沿っている(
図1、
図2参照)。すなわち、柱外側木質板材12の繊維方向はZ方向に沿っており、梁外側木質板材22の繊維方向はX方向に沿っている。これにより、各部材の長手方向の強度・剛性を高めることができる。また、柱外側木質板材12及び梁外側木質板材22との接合部では、後述するように、柱外側木質板材12と梁外側木質板材22がそれぞれ半分の厚さで積層されるため、Z方向(上下方向)に沿う繊維方向の比率は約50%となる。これにより、接合部における強度・剛性を高めることができる。
【0060】
本実施形態の柱外側木質板材12は、
図1及び
図2に示すように、柱基層部材12a(第1基層部材に相当)と、柱積層部材12b(第1積層部材に相当)とを有している。柱基層部材12a及び柱積層部材12bの厚さは、それぞれ、柱外側木質板材12の厚さ(換言すると接合ユニット40の厚さ)の半分である。
【0061】
柱基層部材12aは、柱外側木質板材12の厚さの半分を構成する板状の部材であり、柱外側木質板材12においてY方向の一方側に配置されている。
【0062】
柱積層部材12bは、柱基層部材12aのY方向の他方側に積層されている。ただし、柱積層部材12bは、梁外側木質板材22との接合部(柱10と梁20との接合部)には設けられていない。これにより、柱積層部材12bにはZ方向に離間する柱側離間部12b´(第1離間部に相当)が形成されている。
【0063】
また、梁外側木質板材22は、
図1及び
図2に示すように、梁基層部材22a(第2基層部材に相当)と梁積層部材22b(第2積層部材に相当)とを有している。梁基層部材22a及び梁積層部材22bの厚さは、それぞれ、梁外側木質板材22の厚さ(換言すると接合ユニット40の厚さ)の半分である。
【0064】
梁基層部材22aは、梁外側木質板材22の厚さの半分を構成する板状の部材であり、梁外側木質板材22においてY方向の他方側に配置されている。
【0065】
梁積層部材22bは、梁基層部材22aのY方向の一方側に積層されている。ただし、梁積層部材22bは、柱外側木質板材12との接合部(柱10と梁20との接合部)には設けられていない。これにより、梁積層部材22bにはX方向に離間する梁側離間部22b´(第2離間部に相当)が形成されている。
【0066】
そして、柱外側木質板材12の柱積層部材12bの柱側離間部12b´には、梁外側木質板材22の梁基層部材22aが篏合し、梁外側木質板材22の梁積層部材22bの梁側離間部22b´には、柱外側木質板材12の柱基層部材12aが篏合する。これにより、柱基層部材12aと梁基層部材22aとがY方向に積層されて接合部が形成される。このような構成とすることにより、2つの部材(柱外側木質板材12と梁外側木質板材22)の間でモーメントを伝達させることが可能である。
【0067】
本実施形態の接合ユニット40では、比較例のGIR工法による接合構造と比べて、孔(柱開孔112a、梁開孔122a)の加工や、孔への接着剤の充填が不要であり、鋼棒を用いずに柱外側木質板材12と梁外側木質板材22を簡易に接合することができる。
【0068】
また、仮に、木材を削ることによって切欠き部(柱側離間部12b´及び梁側離間部22b´に相当する部位)を形成すると、加工精度の影響が大きく、確実に部材同士を組み合わせる(篏合させる)には、設計値よりもやや大きめに形成する必要がある。このため、部材同士を組み合わせた際に隙間が発生するなどのおそれがあり、接合の精度を高めることが困難である。
【0069】
これに対し、本実施形態では、柱外側木質板材12と梁外側木質板材22を、それぞれ、2層の積層構造としているので、木材を削ることなく、簡易に、高い精度で離間部(柱側離間部12b´、梁側離間部22b´)を形成できる(後述の施工方法参照)。これにより、接合の精度を向上させることができ、がたつき等を抑制できる。
【0070】
<接合ユニット40の施工方法>
図3A~
図3Cは、接合ユニット40の施工方法の一例を示す説明図である。
【0071】
まず、所定の大きさに形成した柱基層部材12aと一対の柱積層部材12bを準備し、
図3Aに示すように、柱基層部材12aの片面の所定位置に接着剤を用いて柱積層部材12bを一対接合(固定)する。これにより、
図3Bに示すように、柱基層部材12aに柱積層部材12bが積層され、一対の柱積層部材12bの間に柱側離間部12b´の設けられた柱外側木質板材12が形成される。この際、一対の柱積層部材12bの配置に応じて、柱側離間部12b´が形成されるため、柱側離間部12b´の位置や長さを調整しやすい。また、柱外側木質板材12における離間部12b´の凹状の深さは、柱積層部材12bの厚さによって決まる。よって、木材を削って切欠き部(離間部12b´)を形成する場合と比べて、加工が簡易であり、また、高い精度で形成可能である。
【0072】
また図示していないが、
図3Aと同様にして、梁基層部材22aに梁積層部材22bを接合(固定)し、梁積層部材22bの間に梁側離間部22b´の設けられた梁外側木質板材22を形成する。
【0073】
そして、
図3Bに示すように、柱外側木質板材12の柱側離間部12b´の部位の柱基層部材12aに接着剤を塗布し、柱外側木質板材12と梁外側木質板材22とを組み合わせる。すなわち、柱積層部材12bの柱側離間部12b´に、梁基層部材22aを篏合させ、梁積層部材22bの梁側離間部22b´に、柱基層部材12aを篏合させる。これにより、柱基層部材12aと梁基層部材22aが接合部において積層されて、
図3Cに示すように、柱外側木質板材12と梁外側木質板材22とが接合された接合ユニット40が形成される。
【0074】
このような施工方法によると、比較例(GIR工法)よりも簡易に部材を接合することができる。また、木材を削って切欠き部(柱側離間部12b´、梁側離間部22b´)を形成する場合と比べて、簡易に且つ高い精度で接合ユニット40を形成することができる。
【0075】
図4A~
図4Dは、接合ユニット40の施工方法の変形例を示す説明図である。
【0076】
この例では、まず、
図4Aに示すように、柱基層部材12aの片面全体に接着剤を塗布しておき、
図4Bに示すように、梁基層部材22aを接合部で交差するように配置(積層)する。さらに、
図4Cに示すように、柱基層部材12aの上に柱積層部材12bを、梁基層部材22aに突き当てつつ一対配置(積層)する。また、
図4Dに示すように、梁基層部材22aにも、接着剤を用いて、梁積層部材22bを一対配置(積層)する。この際、一対の梁積層部材22bをそれぞれ柱基層部材12aに突き当てるようにする。なお、梁基層部材22aに梁積層部材22bを積層する際には、
図4Cの状態の部材を、表裏反転させて行なってもよい。これにより、柱外側木質板材12と梁外側木質板材22とが接合された接合ユニット40が形成される。この変形例の場合、離間部(柱側離間部12b´及び梁側離間部22b´)が自動的に形成される(予め設ける必要がない)ので、より簡易に且つ精度よく接合ユニット40を形成できる。
【0077】
図5A~
図5Cは、接合ユニット40の施工方法の別の変形例を示す説明図である。
【0078】
この例では、まず、
図5Aに示すように、柱基層部材12aを挟む両側に梁積層部材22bを並べて配置し、片側の面全体に接着剤を塗布する。
【0079】
次に、一対の梁積層部材22bを柱基層部材12aに突き当てつつ、
図5Bに示すように、柱基層部材12a及び梁積層部材22bの上(
図2においてy方向の他方側)に、梁基層部材22aを配置する。これにより、梁基層部材22aと梁積層部材22bとが接合(固定)されて梁外側木質板材22が形成される。
【0080】
また、
図5Cに示すように、柱積層部材12bを、梁基層部材22aに突き当てつつ、柱基層部材12aの上(
図2においてy方向の他方側)に一対配置する。これにより、柱基層部材12aと柱積層部材12bとが積層された柱外側木質板材12が形成されるとともに、柱外側木質板材12と梁外側木質板材22とが接合された接合ユニット40が形成される。
【0081】
この変形例では、さらに簡易に、且つ、精度よく接合ユニット40を形成することができる。
【0082】
===第2実施形態===
図6は、第2実施形態に係る柱梁接合構造を示す斜視図である。なお、第1実施形態(
図1)と同一構成の部分には同一符号を付し説明を省略する。
【0083】
第2実施形態の柱梁接合構造は、第1実施形態の柱内側木質板材11および梁内側木質板材21を取り除いて、接合ユニット40をy方向に2つ重ねた(積層した)ものである。
【0084】
このような柱梁接合構造においても、第1実施形態と同様に接合の簡易化及び精度の向上を図ることができる。ただし、この柱梁接合構造の場合、梁端部同士を接合する方法として
図9で示したような接合方法を用いることができないため、GIR工法や、金属製の接合部材(鉄板など)を介してドリフトピンなどで固定するなどの方法で接合する必要がある。
【0085】
なお、この第2実施形態では、柱梁接合構造として、接合ユニット40をY方向に2つ重ねていた(積層していた)が、これには限られない。例えば3つ以上重ねてもよい。また、1つの接合ユニット40のみで、柱梁接合構造を構成するようにしてもよい。すなわち、柱外側木質板材12及び梁外側木質板材22を構成する各層の厚さを
図6の倍の厚さにして、1つの接合ユニット40で、
図6と同じ厚さの柱梁接合構造を構成するようにしてもよい。
【0086】
===その他の実施形態===
以上、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
【0087】
前述の実施形態では、接合ユニット40を構成する各部材にLVLを用いていたが、これには限られない。例えば、合板を用いてもよい。この場合においても、2つの部材間でモーメントの伝達を行うことができ、また、2方向の力に抵抗することができる。
【0088】
また、前述の実施形態では、接合ユニット40の各部材を接着剤で接合(固定)していたが、これには限られず、例えば、綴り材、ドリフトピン、ボルト等で接合してもよい。
【符号の説明】
【0089】
10 柱、11 柱内側木質板材(第3部材)、
12,12´ 柱外側木質板材(第1部材)、
12a 柱基層部材(第1基層部材)、12b 柱積層部材(第1積層部材)、
12b´ 柱側離間部(第1離間部)、
20 梁、21 梁内側木質板材(第4部材)、
22,22´ 梁外側木質板材(第2部材)、
22a 梁基層部材(第2基層部材)、22b 梁積層部材(第2積層部材)、
22b´ 梁側離間部(第2離間部)、
30 綴り材、40 接合ユニット(接合構造)、
110 柱、111 柱内側木質板材、
112 柱外側木質板材、112a 柱開孔、
120 梁、121 梁内側木質板材、
122 梁外側木質板材、122a 梁開孔、122c 貫入孔、
130 綴り材、140 鋼棒、
200 介装梁、
221 介装梁内側木質板材、221c 貫入孔、
222 介装梁外側木質板材