JP5322756B2

JP5322756B2 - 柱梁接合構造、接合プレート及びユニット建物

Info

Publication number: JP5322756B2
Application number: JP2009105614A
Authority: JP
Inventors: 直子木瀬
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2029-04-23
Also published as: JP2010255256A

Description

本発明は、柱梁接合構造、接合プレート及びユニット建物に関する。

木造住宅等の柱梁接合構造として、特許文献１に記載の如く、柱と梁の端部がＬ字型接合プレートを介して接合され、柱の柱頭部に接合プレートの柱接合部をボルト（又はドリフトピン等）により取付けるとともに、接合プレートにおける柱接合部の上端から片側に張り出されている梁接合部に梁の端部をボルト（又はドリフトピン等）により取付けてなるものがある。梁に及ぶ上向き引抜力は、接合プレートの柱接合部で、ボルトを介して柱の長手方向に作用し、柱材料の長手方向耐力により支持される。また、梁に及ぶ上向き引張力に起因する偏心モーメントが、接合プレートの柱接合部で、ボルトを介して柱の長手方向に直交する幅方向に作用し、柱材料の幅方向耐力により支持されるものになる。

特開2003-239383

特許文献１に記載の柱梁接合構造では、接合プレートの柱接合部に設けられるボルトの取付孔を柱の長手方向に沿う上下複数位置に配置している。そして、梁に及ぶ上向き引抜力に起因する偏心モーメントは、(i)接合プレートの上部取付孔及び柱に挿通されるボルトを介して、柱の幅方向で該ボルトから該接合プレートの梁接合部に対する反対側の側面に向かう力を及ぼし、該ボルトからこの側面までの長さ範囲Ａの柱材料の幅方向耐力により支持されるとともに、(ii)接合プレートの下部取付孔及び柱に挿通されるボルトを介して、柱の幅方向で該ボルトから該接合プレートの梁接合部の側の側面に向かう力を及ぼし、該ボルトからこの側面までの長さ範囲Ｂの柱材料の幅方向耐力により支持される。

ところが、従来技術では、柱の長手方向に沿う上下各部の幅を一定にする中で、接合ボルトの上部取付孔に挿通されたボルトに対応する上述の長さ範囲Ａと、下部取付孔に挿通されたボルトに対応する上述の長さ範囲Ｂとを互いに同等にし、それらの長さ範囲Ａ、Ｂのそれぞれを格別に大きくすることの考慮がない。従って、梁に作用する上向き引抜力に起因する偏心モーメントを、接合プレートの上下の取付孔及び柱に挿通される上下のボルトを介して支持するに際し、上下のボルトを支持する柱材料の耐力を格別に大きくして柱材料の破断を防止し、該偏心モーメントを安定的に支持することができない。

本発明の課題は、梁に作用する上向き引抜力に起因する偏心モーメントを、接合プレートの上下の取付孔及び柱に挿通される上下のボルトを介して支持するに際し、上下のボルトを支持する柱材料の耐力を格別に大きくして柱材料の破断を防止し、該偏心モーメントを安定的に支持することにある。

請求項１の発明は、柱に梁の端部がＬ字型接合プレートを介して接合され、柱の柱頭部に接合プレートの柱接合部を取付けるとともに、接合プレートにおける柱接合部の上端から片側に張り出されている梁接合部に梁の端部を取付けてなる柱梁接合構造において、接合プレートの柱接合部に、柱の長手方向に沿う上下に位置する上部取付孔と下部取付孔を設け、上部取付孔を柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より該接合プレートの梁接合部の側にのみ偏らせて設け、下部取付孔を柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より該接合プレートの梁接合部に対する反対側にのみ偏らせて設けることを特徴とする柱梁接合構造である。

請求項２の発明は、柱と梁に跨るように屈折したＬ字型をなし、柱の柱頭部に取付けられる柱接合部と、柱接合部の上端から片側に張り出されて梁の端部が取付けられる梁接合部とを有してなる接合プレートにおいて、柱接合部に、柱の長手方向に沿う上下に位置する上部取付孔と下部取付孔を設け、上部取付孔を柱接合部における柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より梁接合部の側にのみ偏らせて設け、下部取付孔を柱接合部における柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より梁接合部に対する反対側にのみ偏らせて設けてなることを特徴とする接合プレートである。

請求項３の発明は、複数の建物ユニットを隣接して設置し、一方の建物ユニットの柱と、他方の建物ユニットの柱のそれぞれに、梁の両端部のそれぞれをＬ字型接合プレートを介して接合してなるユニット建物において、それらの柱と梁の接合構造として、請求項１に記載の柱梁接合構造を用いてなることを特徴とするユニット建物である。

（請求項１）
(a)接合プレートの柱接合部に、柱の長手方向に沿う上下に位置する上部取付孔と下部取付孔を設け、上部取付孔を柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より該接合プレートの梁接合部の側にのみ偏らせて設け（柱の幅方向で接合プレートの上部取付孔に挿通されるボルトから該接合プレートの梁接合部に対する反対側の側面までの長さ範囲Ａは柱の半分幅より大きくなる）、下部取付孔を柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より該接合プレートの梁接合部に対する反対側にのみ偏らせて設ける（柱の幅方向で接合プレートの下部取付孔に挿通されるボルトから該接合プレートの梁接合部の側の側面までの長さ範囲Ｂは柱の半分幅より大きくなる）。

これにより、梁に及ぶ上向き引抜力に起因する偏心モーメントは、(i)接合プレートの上部取付孔及び柱に挿通されるボルトを介して、柱の幅方向で該ボルトから該接合プレートの梁接合部に対する反対側の側面に向かう力を及ぼし、該ボルトからこの側面までの大きな長さ範囲Ａに渡る柱材料の大きな幅方向耐力により、柱材料を破断することなく安定的に支持されるとともに、(ii)接合プレートの下部取付孔及び柱に挿通されるボルトを介して、柱の幅方向で該ボルトから該接合プレートの梁接合部の側の側面に向かう力を及ぼし、該ボルトからこの側面までの大きな長さ範囲Ｂに渡る柱材料の大きな幅方向耐力により、柱材料を破断することなく安定的に支持される。

（請求項２）
(b)接合プレートの柱接合部に上部取付孔と下部取付孔を設けるに際し、上部取付孔を柱接合部における柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より梁接合部の側にのみ偏らせて設け、下部取付孔を柱接合部における柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より梁接合部に対する反対側にのみ偏らせて設けた。柱の柱頭部の幅方向の中央部に接合プレートの柱接合部の幅方向の中央部を概ね合致させて取付けることにより、上述(a)を確実に実現できる。

（請求項３）
(c)複数の建物ユニットを隣接して設置し、一方の建物ユニットの柱と、他方の建物ユニットの柱のそれぞれに、梁の両端部のそれぞれをＬ字型接合プレートを介して接合してなるユニット建物において、上述(a)を実現し、相隣る建物ユニットに跨る梁に及ぶ上向き引抜力に起因の偏心モーメントを、各建物ユニットの柱材料の大きな幅方向耐力により安定的に支持できる。

図１はユニット建物の一部を示し、（Ａ）は模式平面図、（Ｂ）は（Ａ）のB−B線に沿う矢視図である。図２は接合プレートを示す正面図である。図３は柱の柱頭部に取付けられる接合プレートを示し、（Ａ）は取付過程を示す斜視図、（Ｂ）は取付状態を示す斜視図である。図４は柱に対する梁の据付状態を示す斜視図である。図５は柱に対する梁の接合状態を示す斜視図である。

図１は複数の建物ユニット１Ａ、１Ｂ等を隣接して設置して構築されたユニット建物１の一部を示すものであり、一方の建物ユニット１Ａの柱１０と、他方の建物ユニット１Ｂの柱１０のそれぞれに、梁２０の両端部のそれぞれをＬ字型接合プレート３０を介して接合してなるものである。柱１０、梁２０は木質材料からなり、接合プレート３０は鋼板等からなる。

接合プレート３０は、柱１０と梁２０に跨るように屈折したＬ字型をなし、柱１０の柱頭部１１に取付けられる柱接合部３１と、柱接合部３１の上端から片側に張り出されて梁２０の端部２１が取付けられる梁接合部３２とを有する。

接合プレート３０の柱接合部３１は、柱１０の長手方向（繊維方向）に沿う上下に位置する上部取付孔３１Ａと下部取付孔３１Ｂを設ける。本実施例では２個の上部取付孔３１Ａと、２個の下部取付孔３１Ｂを設けてある。接合プレート３０の柱接合部３１は、上部取付孔３１Ａを柱接合部３１における柱１０の長手方向に直交する幅方向でその中央部３１Ｃより梁接合部３２の側にのみ長さｅだけ偏らせて設け、下部取付孔３１Ｂを柱接合部３１における柱１０の長手方向に直交する幅方向でその中央部３１Ｃより柱接合部３２に対する反対側にのみ長さｅだけ偏らせて設ける。接合プレート３０の柱接合部３１に図２で記載した中央部３１Ｃは、梁２０に及ぶ上向き引抜力Ｆ（図１）に起因の偏心モーメントＭ（図１）の回転中心になる。

接合プレート３０の梁接合部３２は、複数の取付孔３２Ａを設けるとともに、位置調整用のシノ孔３２Ｂを設ける。

以下、両建物ユニット１Ａ、１Ｂの柱１０に対する梁２０の接合手順について説明する。
(1)各建物ユニット１Ａ、１Ｂの工場生産段階で、それらの柱１０の柱頭部１１に、接合プレート３０の柱接合部３１を以下の如くに取付ける（図３）。

(1-1)柱１０の柱頭部１１に、接合プレート３０の柱接合部３１が差込まれるスリット１２と、該柱接合部３１の上部取付孔３１Ａ、下部取付孔３１Ｂに対応する孔１３Ａ、１３Ｂを設ける。

(1-2)柱１０の柱頭部１１のスリット１２に接合プレート３０の柱接合部３１を差込み、接合プレート３０の柱接合部３１の幅方向の中央部３１Ｃを柱１０の柱頭部１１の幅方向の中央部に概ね合致させ、接合プレート３０の柱接合部３１の上部取付孔３１Ａ、下部取付孔３１Ｂのそれぞれに柱１０の孔１３Ａ、１３Ｂを合致させ、柱１０の孔１３Ａに挿通されるボルト４１Ａを接合プレート３０の上部取付孔３１Ａに挿入し、柱１０の孔１３Ｂに挿通されるボルト４１Ｂを接合プレート３０の上部取付孔３１Ｂに挿入する。各ボルト４１Ａ、４１Ｂはハンマーで叩いてそれらの取付孔３１Ａ、３１Ｂに挿入される。

これにより、接合プレート３０の上部取付孔３１Ａに挿入されたボルト４１Ａが、柱１０の幅方向の中央部より該接合プレート３０の梁接合部３２の側に長さｅだけ偏らせた位置に設けられるものになる。また、接合プレート３０の下部取付孔３１Ｂに挿入されたボルト４１Ｂが、柱１０の幅方向の中央部より該接合プレート３０の梁接合部３２に対する反対側に長さｅだけ偏らせた位置に設けられるものになる。

(1-3)柱１０の柱頭部１１の孔１３Ａ、１３Ｂの開口をテープで塞ぐ。これにより、各建物ユニット１Ａ、１Ｂの工場から建築現場への輸送段階におけるボルト４１Ａ、４１Ｂの脱落が防止される。

(2)ユニット建物１の建築現場で、両建物ユニット１Ａ、１Ｂの柱１０の柱頭部１１に取付済の接合プレート３０の梁接合部３２に、梁２０の端部２１を取付ける（図４、図５）。

(2-1)梁２０の端部２１に、接合プレート３０の梁接合部３２が差込まれるスリット２２と、該梁接合部３２の取付孔３２Ａ、シノ孔３２Ｂに対応する孔２３Ａ、２３Ｂを設ける。

(2-2)梁２０を吊り具５１を用いて吊り下ろし、梁２０の両端部２１のスリット２２を両建物ユニット１Ａ、１Ｂの柱１０の柱頭部１１に取付けてある接合プレート３０の梁接合部３２に差込み、梁２０の両端部２１を両柱１０の柱頭部１１の上端面に載せて預ける。

(2-3)シノ５２を梁２０の端部２１の孔２３Ｂから接合プレート３０の梁接合部３２のシノ孔３２Ｂに差込み、接合プレート３０の位置を微調整し、接合プレート３０の梁接合部３２の取付孔３２Ａを梁２０の孔２３Ａに合致させ、梁２０の孔２３Ａに挿通されるドリフトピン４２を接合プレート３０の取付孔３２Ａに挿入する。ドリフトピン４２はハンマーで叩いて取付孔３２Ａに挿入される。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)接合プレート３０の柱接合部３１に、柱１０の長手方向に沿う上下に位置する上部取付孔３１Ａと下部取付孔３１Ｂを設け、上部取付孔３１Ａを柱１０の長手方向に直交する幅方向でその中央部より該接合プレート３０の梁接合部３２の側にのみ偏らせて設け（柱１０の幅方向で接合プレート３０の上部取付孔３１Ａに挿通されるボルト４１Ａから該接合プレート３０の梁接合部３２に対する反対側の側面までの長さ範囲Ａは柱１０の半分幅より大きくなる）、下部取付孔３１Ｂを柱１０の長手方向に直交する幅方向でその中央部より該接合プレート３０の梁接合部３２に対する反対側にのみ偏らせて設ける（柱１０の幅方向で接合プレート３０の下部取付孔３１Ｂに挿通されるボルト４１Ｂから該接合プレート３０の梁接合部３２の側の側面までの長さ範囲Ｂは柱１０の半分幅より大きくなる）。

これにより、梁２０に及ぶ上向き引抜力Ｆに起因する偏心モーメントＭは、(i)接合プレート３０の上部取付孔３１Ａ及び柱１０に挿通されるボルト４１Ａを介して、柱１０の幅方向で該ボルト４１Ａから該接合プレート３０の梁接合部３２に対する反対側の側面に向かう力を及ぼし、該ボルト４１Ａからこの側面までの大きな長さ範囲Ａに渡る柱材料の大きな幅方向耐力により、柱材料を破断することなく安定的に支持されるとともに、(ii)接合プレート３０の下部取付孔３１Ｂ及び柱１０に挿通されるボルト４１Ｂを介して、柱１０の幅方向で該ボルト４１Ｂから該接合プレート３０の梁接合部３２の側の側面に向かう力を及ぼし、該ボルト４１Ｂからこの側面までの大きな長さ範囲Ｂに渡る柱材料の大きな幅方向耐力により、柱材料を破断することなく安定的に支持される。

尚、梁２０に及ぶ上向き引抜力Ｆは、接合プレート３０の柱接合部３１で、ボルト４１Ａ、４１Ｂを介して柱１０の長手方向に作用し、柱材料の長手方向引張耐力により支持される。また、梁２０に及ぶ下向き力は、梁２０の端部２１を預けた柱１０の柱材料の長手方向圧縮耐力により支持される。

(b)接合プレート３０の柱接合部３１に上部取付孔３１Ａと下部取付孔３１Ｂを設けるに際し、上部取付孔３１Ａを柱接合部３１における柱１０の長手方向に直交する幅方向でその中央部より梁接合部３２の側にのみ偏らせて設け、下部取付孔３１Ｂを柱接合部３１における柱１０の長手方向に直交する幅方向でその中央部より梁接合部３２に対する反対側にのみ偏らせて設けた。柱１０の柱頭部１１の幅方向の中央部に接合プレート３０の柱接合部３１の幅方向の中央部を概ね合致させて取付けることにより、上述(a)を確実に実現できる。

(c)複数の建物ユニット１Ａ、１Ｂを隣接して設置し、一方の建物ユニット１Ａの柱１０と、他方の建物ユニット１Ｂの柱１０のそれぞれに、梁２０の両端部のそれぞれをＬ字型接合プレート３０を介して接合してなるユニット建物１において、上述(a)を実現し、相隣る建物ユニット１Ａ、１Ｂに跨る梁２０に及ぶ上向き引抜力Ｆに起因の偏心モーメントＭを、各建物ユニット１Ａ、１Ｂの柱材料の大きな幅方向耐力により安定的に支持できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明は、単一建物ユニット内の柱と梁の接合構造にも適用できる。

本発明は、柱に梁の端部がＬ字型接合プレートを介して接合され、柱の柱頭部に接合プレートの柱接合部を取付けるとともに、接合プレートにおける柱接合部の上端から片側に張り出されている梁接合部に梁の端部を取付けてなる柱梁接合構造において、接合プレートの柱接合部に、柱の長手方向に沿う上下に位置する上部取付孔と下部取付孔を設け、上部取付孔を柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より該接合プレートの梁接合部の側にのみ偏らせて設け、下部取付孔を柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より該接合プレートの梁接合部に対する反対側にのみ偏らせて設ける。これにより、梁に作用する上向き引抜力に起因する偏心モーメントを、接合プレートの上下の取付孔及び柱に挿通される上下のボルトを介して支持するに際し、上下のボルトを支持する柱材料の耐力を格別に大きくして柱材料の破断を防止し、該偏心モーメントを安定的に支持することができる。

１ユニット建物
１Ａ、１Ｂ建物ユニット
１０柱
１１柱頭部
２０梁
２１端部
３０接合プレート
３１柱接合部
３１Ａ上部取付孔
３１Ｂ下部取付孔
３１Ｃ中央部
３２梁接合部

Claims

柱に梁の端部がＬ字型接合プレートを介して接合され、柱の柱頭部に接合プレートの柱接合部を取付けるとともに、接合プレートにおける柱接合部の上端から片側に張り出されている梁接合部に梁の端部を取付けてなる柱梁接合構造において、
接合プレートの柱接合部に、柱の長手方向に沿う上下に位置する上部取付孔と下部取付孔を設け、上部取付孔を柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より該接合プレートの梁接合部の側にのみ偏らせて設け、下部取付孔を柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より該接合プレートの梁接合部に対する反対側にのみ偏らせて設けることを特徴とする柱梁接合構造。
柱と梁に跨るように屈折したＬ字型をなし、柱の柱頭部に取付けられる柱接合部と、柱接合部の上端から片側に張り出されて梁の端部が取付けられる梁接合部とを有してなる接合プレートにおいて、
柱接合部に、柱の長手方向に沿う上下に位置する上部取付孔と下部取付孔を設け、
上部取付孔を柱接合部における柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より梁接合部の側にのみ偏らせて設け、
下部取付孔を柱接合部における柱の長手方向に直交する幅方向でその中央部より梁接合部に対する反対側にのみ偏らせて設けてなることを特徴とする接合プレート。
複数の建物ユニットを隣接して設置し、一方の建物ユニットの柱と、他方の建物ユニットの柱のそれぞれに、梁の両端部のそれぞれをＬ字型接合プレートを介して接合してなるユニット建物において、
それらの柱と梁の接合構造として、請求項１に記載の柱梁接合構造を用いてなることを特徴とするユニット建物。