JP2023099376A - 梁継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺の梁材を準備しようとしても、製造や輸送の問題から限界が生じる。【解決手段】梁継手構造は、四角柱状の木製の第１の梁材と、前記第１の梁材と同一断面形状の木製の第２の梁材と、前記第１の梁材の一方の断面と前記第２の梁材の一方の断面とを当接させた状態で両梁材に渡って隣り合う２つの側面の一部を覆う第１のＬ字部材と、前記第１のＬ字部材の一方の面を介して前記第１の梁材および前記第２の梁材の一方の対向する側面を貫通し、前記両梁材と第１のＬ字部材を結合する第１の結合部材と、前記第１のＬ字部材の他方の面を介して前記第１の梁材および前記第２の梁材の一方の対向する側面を貫通し、前記両梁材と第１のＬ字部材を結合する第２の結合部材とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、木造建築物の梁を継ぐための梁継手構造に関し、詳細には金物を利用した梁継手構造に関する。

木造建築物は、柱を立て、梁をわたして柱梁軸組が形成される。多くの場合、構造強度を考慮して柱梁軸組に筋交いを入れたり、ツーバイフォー工法では壁パネルを入れたりするなどして、軸組の変形が大きくならないようにされている。この軸組を剛接合にしておけば、筋交いや壁パネルが必要でなくなり、入口や窓のための開口も大きく取る、あるいは数多く設けることなどが可能となる。すなわち、軸組の剛接合を実現することができれば、木造建築物であるにもかかわらず鉄骨造と同等もしくはそれに近い構造を実現することができる。

例えば、特許文献１に記載の建築構造物では、柱と梁をＬ字形状の金物で上下から挟んで固定することで、剛接合の仕口が形成できることが記載されている。このような剛接合の仕口であれば、梁をとばせる長さ寸法を大きくすることができる。

特許第６８１４４９８号公報

ところで、特許文献１のような建築構造物において、梁が長くとばせるため、長尺の梁材を準備しようとしても、製造や輸送の問題から限界が生じる。

しかし、従来程度の長さの梁を連結して継ぐことができれば、梁材の製造や輸送の問題が解決される。そこで、本発明者は、木製の梁材を金物を利用して強固に継ぐ梁継手構造を開発した。

（１）本発明に係る梁継手構造は、四角柱状の木製の第１の梁材と、前記第１の梁材と同一断面形状の木製の第２の梁材と、前記第１の梁材の一方の断面と前記第２の梁材の一方の断面とを当接させた状態で両梁材に渡って隣り合う２つの側面の一部を覆う第１のＬ字部材と、前記第１のＬ字部材の一方の面を介して前記第１の梁材および前記第２の梁材の一方の対向する側面を貫通し、前記両梁材と第１のＬ字部材を結合する第１の結合部材と、前記第１のＬ字部材の他方の面を介して前記第１の梁材および前記第２の梁材の一方の対向する側面を貫通し、前記両梁材と第１のＬ字部材を結合する第２の結合部材とを備える。

（２）前記１のＬ字部材が覆う前記両梁材の２つの側面と異なる２つの側面の一部を覆う第２のＬ字部材を備え、前記第１の結合部材は、前記第１のＬ字部材の一方の面と対向する前記第２のＬ字部材の一方の面とを介して、前記第１の梁材および前記第２の梁材の一方の対向する側面を貫通し、前記第２の結合部材は、前記第１のＬ字部材の他方の面と対向する前記第２のＬ字部材の他方の面とを介して、前記第１の梁材および前記第２の梁材の他方の対向する側面を貫通する、請求項１に記載の梁継手構造。

前記１のＬ字部材が覆う前記両梁材の２つの側面と異なる１つの側面を覆う第１の板部材と、前記１のＬ字部材が覆う前記両梁材の２つの側面と異なる他の１つの側面を覆う第２の板部材とを備え、前記第１の結合部材は、前記第１のＬ字部材の一方の面と、これに対向する前記第１の板部材とを介して、前記第１の梁材および前記第２の梁材の一方の対向する側面を貫通し、前記第２の結合部材は、前記第１のＬ字部材の他方の面と、これに対向する前記第２の板部材とを介して、前記第１の梁材および前記第２の梁材の他方の対向する側面を貫通する

本発明によれば、木製の梁を基礎に強固に継ぐことができる。

本発明の第１の実施形態に係る梁継手構造を示す斜視図である。 図１の梁継手構造を示し（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）側面図である。 図１の梁継手構造に用いられるＬ字金物を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る梁継手構造を示す斜視図である。 図４の梁継手構造を示し（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）側面図である。 図４の梁継手構造に用いられるＬ字部材および板部材を示す斜視図である。

本発明の実施形態に係る梁継手構造Ｃ１Ｃについて図面を参照して説明する。なお、本実施形態において、上下方向とは、実際に建築物の略鉛直方向を意味し、図２および図５における上下方向となり、側方向とは実際の建築物の略水平方向を意味し、図２（Ｂ）および図５（Ｂ）における左右方向となる。
＜第１の実施形態＞

図１および図２に示すように、梁継手構造Ｃ１は、第１の梁材１と、第２の梁材２と、第１のＬ字部材３と、第２のＬ字部材４と、第１の結合部材５と、第２結合部材とを備える。第１の梁材１および第２の梁材２は、四角柱状の木材であり、建築物の梁を構成する。第１のＬ字部材３および第２のＬ字部材４は金属製の板材である。第１の結合部材５および第２の結合部材６は、金属製の貫通部材である。

第１の梁材１と第２の梁材２とは、略同一の断面を有し、第１の梁材１の一方の断面と前記第２の梁材２の一方の断面とを当接させた状態で第１のＬ字部材３および第２のＬ字部材４ならびに第1の結合部および第２の結合部により結合されている。なお、第１の梁材１および第２の梁材２の他方の断面は、それぞれ、柱に結合されており仕口が形成されている（図示しないが、特許第６８１４４９８を参照）。

第１の梁材１および第２の梁材２は、それぞれ、当接する断面側の端に上下方向に貫通する２つの貫通孔を有し（図示しない）、また、側方に貫通する１つの貫通孔を有する。後述するように、当該貫通孔に第１のＬ字部材３および第２のＬ字部材４を介して第１の結合部材５および第２の結合部材６を貫通させて固定することにより、第１の梁材１と第２の梁材２が連結され、梁継手構造Ｃ１が形成される。

図３に示すように、第１のＬ字部材３および第２のＬ字部材４は、１枚の金属製の板材が略９０°に折り曲げられることにより、断面がＬ字となり断面形状を維持したまま延在する一体的なＬ字金物となる。しかし、第１のＬ字部材３および第２のＬ字部材４は、溶接や押出などにより一体的に成形されてもよい。第１のＬ字部材３と第２のＬ字部材４は同一の形状である。

梁材を上下方向から挟む第１のＬ字部材３の第１の板面（一方の板面）３１および第２のＬ字部材４の第１の板面（一方の板面）４１は、それぞれ、第１の結合部材５を貫通させる４つの貫通孔ｈ１を有する。４つの貫通孔ｈ１のうち、一対の貫通孔は第１の梁材１に対応し、他の一対の貫通孔は第２の梁材２に対応する。なお、第１のＬ字部材３の第１の板面３１は、両梁材１，２の側面の少なくとも一部を覆う。

梁材を側方向から挟む第１のＬ字部材３の第２の板面３２および第２のＬ字部材４の第２の板面４２は、それぞれ、第２の結合部材６を貫通させる２つの貫通孔ｈ２を有する。２つの貫通孔ｈ２のうち、一対の貫通孔は第１の梁材１に対応し、他の一対の貫通孔は第２の梁材２に対応する。なお、第１のＬ字部材３の第２の板面３２は、両梁材１，２の側面の少なくとも一部を覆う。

第１の結合部材５および第２の結合部材６は、従来よく知られるボルトおよびナットである。第１の梁材１および第２の梁材２の各貫通孔に第１のＬ字部材３の貫通孔ｈ１，ｈ２および第２のＬ字部材４の貫通孔ｈ１，ｈ２を介してボルトを貫通させてナットにより固定することで、第１の梁材１と第２の梁材２が連結され、梁継手構造Ｃ１が形成される。

このとき、両梁材１，２（第１の梁材１および第２の梁材２）の継手部において、第１のＬ字部材３の第１の板面３１および第２のＬ字部材４の第１の面４１部は、両梁部材１，２が相対的に上下方向に位置ずれしようとする力を抑え、固定される。また、両梁材１，２の継手部において、第１のＬ字部材３の第２の板面３２および第２のＬ字部材４の第２の板面４２は、両梁部材１，２が相対的に側方向に位置ずれしようとする力を抑え、固定される。これにより、強固な梁継手構造Ｃ１が実現される。

特に、第１の板状部および第２の板状部が垂直方向に一体的に形成されているため、第１の板面３１，４１を曲げる力（本実施形態における上下方向の力）が第２の板面３２、４２で抑えられ、また、第２の板面３２，４２を曲げる力（本実施形態における側方向の力）が第１の板面３１，４１で抑えられる。したがって、第１のＬ字部材３および第２のＬ字部材４は、梁継手構造Ｃ１にかかる上下方向および側方向の力に抗い、両梁材１，２を強固に接続する。
＜第２の実施形態＞

図１および図２の示すように、第２の実施形態に係る梁継手構造Ｃ２は、第１の実施形態に係る梁継手構造Ｃ１の第１のＬ字部材３および第２のＬ字部材４と形状の異なる第３のＬ字金物３Ａおよび第４のＬ字部材４Ａが第１のＬ字部材３と第２のＬ字部材４に変えて用いられる点で第１の実施形態の梁継手構造Ｃ１と異なる。また、これに加えて、第１の板部材７および第２の板部材８が用いられる点で第１の実施形態の梁継手構造Ｃ１と異なる。

換言すると、第２の実施形態の梁継手構造Ｃ２は、第１の梁材１、第２の梁材２、第１の結合部材５、第２の結合部材６において、第１の実施形態の梁継手構造Ｃ１と同様の構成を有する。したがって、次の説明では、第１の実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

第３のＬ字部材３Ａおよび第４のＬ字部材４Ａは、第１のＬ字部材３および第２のＬ字部材４と同様に、１枚の金属製の板材が略９０°に折り曲げられることにより、断面がＬ字となり断面形状を維持したまま延在する一体的なＬ字金物となる。ただし、第３のＬ字部材３Ａおよび第４のＬ字部材４Ａは、第１のＬ字部材３および第２のＬ字部材４と比較して、第２の板面３２Ａ，４２Ａが小さい点で相違する。また、第３のＬ字部材３Ａおよび第４のＬ字部材４Ａは、第１のＬ字部材３および第２のＬ字部材４と同様の４つの貫通孔ｈ１と２つの貫通孔ｈ２を有する。

詳細には、第３のＬ字部材３Ａおよび第４のＬ字部材４Ａの矩形の第２の板面３２Ａ，４２Ａの短手方向の長さ寸法が、第１のＬ字部材３および第２のＬ字部材４の第２の板面３２Ａ，４２Ａの短手方向の長さ寸法の半分程度である。なお、第３のＬ字部材３Ａおよび第４のＬ字部材４Ａは、第１のＬ字部材３と第２のＬ字部材４と同様に、溶接や押出などにより一体的に成形されてもよい。また、第３のＬ字部材３Ａと第４のＬ字部材４Ａは同一の形状である。

第１の板部材７および第２の板部材８は、金属製の平板状部材である。第１の板部材７および第２の板部材８は、それぞれ、第２の結合部材６を貫通させる２つの貫通孔ｈ３を有する。２つの貫通孔ｈ３のうち、１つの貫通孔は第１の梁材１に対応し、他の１つの貫通孔は第２の梁材２に対応する。

再び図１および図２を参照するに、第１の板部材７は、第３のＬ字部材３Ａの第２の板面３２Ａと共同して、両梁材１，２を挟持した状態で第２の結合部材６を貫通されて結合される。第２の板部材８は、第４のＬ字部材４Ａの第２の板面４２Ａと共同して、両梁材１，２を挟持した状態で第２の結合部材６を貫通されて結合される。なお、第１の板部材７および第２の板部材８は、両梁材１，２の側面の少なくとも一部を覆う。

第２の実施形態に係る梁継手構造Ｃ２は、両梁材１，２の継手部において、第３のＬ字部材３Ａの第１の板面３１Ａおよび第４のＬ字部材４Ａの第１の板面４１Ａが対向して上下方向に位置ずれしようとする力を抑え、固定される。また、両梁材１，２の継手部において、第３のＬ字部材３Ａの第２の板面３２Ａと第１の板部材７とが側方向に位置ずれしようとする力を抑え、固定される。さらに、第４のＬ字部材４Ａの第２の板面４２Ａと第２の板部材８とが側方向に位置ずれしようとする力を抑え、固定される。これにより、強固な梁継手構造Ｃ２が実現される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。

本発明は、木造建築物の梁の継手構造に利用できる。

Ｃ１，Ｃ２ 梁継手構造
１ 第１の梁材
２ 第２の梁材
３ 第１のＬ字部材
４ 第２のＬ字部材
３Ａ 第３のＬ字部材
４Ａ 第４のＬ字部材
５ 第１の結合部材
６ 第２の結合部材
７ 第１の板部材
８ 第２の板部材
３１ 第１の板面（第１のＬ字部材）
３２ 第２の板面（第１のＬ字部材）
４１ 第１の板面（第２のＬ字部材）
４２ 第２の板面（第２のＬ字部材）
３１Ａ 第１の板面（第３のＬ字部材）
３２Ａ 第２の板面（第３のＬ字部材）
４１Ａ 第１の板面（第４のＬ字部材）
４２Ａ 第２の板面（第４のＬ字部材）

Claims (3)

1. 四角柱状の木製の第１の梁材と、
   前記第１の梁材と同一断面形状の木製の第２の梁材と、
   前記第１の梁材の一方の断面と前記第２の梁材の一方の断面とを当接させた状態で両梁材に渡って隣り合う２つの側面の一部を覆う第１のＬ字部材と、
   前記第１のＬ字部材の一方の面を介して前記第１の梁材および前記第２の梁材の一方の対向する側面を貫通し、前記両梁材と第１のＬ字部材を結合する第１の結合部材と、
   前記第１のＬ字部材の他方の面を介して前記第１の梁材および前記第２の梁材の一方の対向する側面を貫通し、前記両梁材と第１のＬ字部材を結合する第２の結合部材とを備える、梁継手構造。
   
2. 前記１のＬ字部材が覆う前記両梁材の２つの側面と異なる２つの側面の一部を覆う第２のＬ字部材を備え、
   前記第１の結合部材は、前記第１のＬ字部材の一方の面と対向する前記第２のＬ字部材の一方の面とを介して、前記第１の梁材および前記第２の梁材の一方の対向する側面を貫通し、
   前記第２の結合部材は、前記第１のＬ字部材の他方の面と対向する前記第２のＬ字部材の他方の面とを介して、前記第１の梁材および前記第２の梁材の他方の対向する側面を貫通する、請求項１に記載の梁継手構造。
   
3. 前記１のＬ字部材が覆う前記両梁材の２つの側面と異なる１つの側面を覆う第１の板部材と、前記１のＬ字部材が覆う前記両梁材の２つの側面と異なる他の１つの側面を覆う第２の板部材とを備え、
   前記第１の結合部材は、前記第１のＬ字部材の一方の面と対向する前記第１の板部材を介して、前記第１の梁材および前記第２の梁材の一方の対向する側面を貫通し、
   前記第２の結合部材は、前記第１のＬ字部材の他方の面と対向する前記第２の板部材とを介して、前記第１の梁材および前記第２の梁材の他方の対向する側面を貫通する、請求項２に記載の梁継手構造。

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