JP6993771B2 - Wooden rigid frame structure - Google Patents
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Description
本発明は木造ラーメン構造体に係り、詳しくは木造建築物における柱梁の剛接合を図ることのみならず、その後の地震などによる大きい荷重を受けて建物が歪んでも、また木痩せするなどしても、事後的に剛接合部を修復することができ、さらに柱梁軸組構造の解体や再構築を可能にして撤去や移転を容易にした木造ラーメン構造に関するものである。 The present invention relates to a wooden rigid frame structure, and more specifically, not only for rigid joining of columns and beams in a wooden building, but also for the building to be distorted due to a large load due to a subsequent earthquake or the like, and for the tree to become thin. It also relates to a wooden rigid frame structure that can be repaired after the fact and that can be dismantled and reconstructed to facilitate removal and relocation.
木造建築物は、基礎にアンカーされた土台に柱を立て、梁をわたして柱梁軸組が形成される。これ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るなどして、軸組の変形が大きくならないようにされる。この軸組を剛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とれ、また数多く設けることも可能となる。すなわち、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剛構造が実現される。 In a wooden building, columns are erected on a foundation anchored to the foundation, and beams are laid to form columns and beams. By adding braces to this and by inserting wall panels in the two-by-four method, the deformation of the framework is prevented from becoming large. If this framework is made rigid, braces and wall panels will not be required, large openings for entrances and windows can be obtained, and many can be provided. That is, although it is a wooden building, a rigid structure equivalent to or close to that of a steel structure is realized.
しかし、軸組が鋼材でないゆえに接合部の剛強さは、鉄骨造の溶接やボルト締結に到底及ばない。それにもかかわらず、木造建築物においてもラーメン構造を導入する努力がなされ、その代表的なものとしては仕口に鋼製金物を介在させ、これを柱梁の見栄えを損なうことなくボルト等で接合するといったことがなされる。その金物は鋼製のガセットプレ
ートやそれに類したブラケットであったりするが、金物全体が柱梁に埋入される場合もあれば、ボルトやピンによる固定が柱梁のいずれか一方でなされ、一部露出が避けられないこともある。
However, since the framework is not made of steel, the rigidity of the joint is far below that of welding steel frames or fastening bolts. Nevertheless, efforts have been made to introduce rigid frame structures in wooden buildings as well, and a typical example is to interpose steel hardware in the joints and join them with bolts without spoiling the appearance of columns and beams. It is done. The hardware may be a steel gusset plate or similar bracket, but the entire hardware may be embedded in the beam, or it may be fixed with bolts or pins on either side of the beam. Partial exposure may be unavoidable.
例えば特許文献1には、上階用柱の下端仕口と下階用柱の上端仕口とのそれぞれに上下方向へ梁背分延びる十字状の切り込みが形成され、残余部をほぞとしたものが開示されている。その詳細は省くが、図13(a)に示すように、その切り込みやほぞと組み合う十字体41の各先端と梁42の端部とにスリット43が形成され、そこに埋設されたガセットプレート44にドリフトピン45を挿通させて、両者を接合している。
For example, in
特許文献2には、図13(b)にあるように、柱46の側面仕口に平面視コ字状であって梁に向けて突出するブラケット47を取りつけ、梁48の木口に設けたスリット49に嵌める構造が示されている。これも本質的にはガセットプレートとドリフトピンによる結合形態と同じである。
In
特許文献3は仕口に接合金具全体を露出させた形態であり、これは、図13(c)のごとく、アングル状の鋼材51を背中合わせにしたような形の羽型接合板52を、梁53や柱54の木口に固定したものである。すなわち、柱梁の交差位置に3方もしくは4方に羽型接合板を取りつけた金属仕口構造体55が配置され、その羽型接合板と柱の羽型接合板または梁の羽型接合板とをボルトを介して固定するものとなっている。
上記のいずれの例においても、接合用のボルトなどを例えば梁側面から埋設ガセットプレートに設けた挿通孔やブラケット受け凹みに差し込むが、その孔や凹みは僅かといえボルト径より大きい。したがって、ナット締結されるボルトといえどもドリフトピンと同様に、初期ガタが残された状態にある。この種の金具を介したものでは、柱梁もしくは梁がボルトなどにより直接一体化されたものとはなっていない点が剛接合構造として完全を期し得ていないと言える。 In any of the above examples, a bolt for joining or the like is inserted from the side surface of the beam, for example, into an insertion hole or a bracket receiving recess provided in the embedded gusset plate, but the hole or the recess is slightly larger than the bolt diameter. Therefore, even if the bolt is fastened with a nut, the initial backlash is left as in the case of the drift pin. It can be said that the point that the columns and beams or the beams are not directly integrated by bolts or the like through this kind of metal fittings is not perfect as a rigid joint structure.
ところで、梁が中間部位で下方荷重を受けていると梁柱の接合部に作用する曲げモーメントにより、梁上層部では引張が、梁下層部では圧縮が作用する。引張側のドリフトピンは梁の繊維の延びる方向に力を及ぼす結果、梁は最も弱い割裂き強度で対抗しなければならなくなる。ドリフトピンに作用する応力を小さくするためには、梁の成りを大きくしておく必要もある。ピンの径は小さいから支圧の応力集中が生じれば尚更のことである。 By the way, when the beam is subjected to a downward load at the intermediate portion, the bending moment acting on the joint portion of the beam column causes tension in the upper layer portion of the beam and compression in the lower layer portion of the beam. As a result of the drift pin on the tension side exerting a force in the extending direction of the fiber of the beam, the beam must counter with the weakest split strength. In order to reduce the stress acting on the drift pin, it is also necessary to increase the length of the beam. Since the diameter of the pin is small, it is even more so if stress concentration of bearing pressure occurs.
また、ドリフトピンは複数本使用されるといっても上記したごとく初期ガタは避けられず、経年変化等が原因して何時までも緊密な締結が保たれるとはかぎらない。ましてや梁断面に比べて小さい断面性能しか持たないガセットプレート等は、木材の強度に見合った曲げ耐力を発揮させようがないことも大きな難点の一つである。 In addition, even if multiple drift pins are used, initial backlash is unavoidable as described above, and due to aging and the like, tight fastening is not always maintained. Furthermore, one of the major drawbacks of gusset plates, which have a smaller cross-sectional performance than the cross-section of the beam, is that they cannot exert bending strength commensurate with the strength of the wood.
上記したガセットプレートやブラケットは、大荷重が作用した時点で変形などすれば、軸組はほとんど修正が利かなくなる。したがって、地震による大荷重を受けて建物が歪んでも、また木痩せするなどしても、事後的に剛接合部の緩みを解消することはできず、ま
してや柱梁軸組構造の再使用可能な解体は望むべくもない。
If the above-mentioned gusset plate or bracket is deformed when a large load is applied, the shaft assembly can hardly be modified. Therefore, even if the building is distorted due to a large load due to an earthquake, or even if the tree becomes thin, the loosening of the rigid joint cannot be eliminated after the fact, let alone the column-beam frame structure can be reused. There is no hope for dismantling.
本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、その目的は、初期ガタのない接合構造として柱梁軸組の剛接合を達成し、地震などにより事後的な現象によって軸組が歪んでも、また経年変化するなどしても、接合部の緩みを解消したり、変形の修復を容易に図ることができる木造ラーメン構造体を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to achieve rigid joint of a column-beam frame as a joint structure without initial backlash, and even if the frame is distorted due to an ex post facto phenomenon due to an earthquake or the like. It is an object of the present invention to provide a wooden rigid frame structure capable of eliminating loosening of joints and easily repairing deformation even if the joints change over time.
本発明は、木造建築物における柱梁の剛接合を図った木造ラーメン構造に適用される。その特徴とするところは、図1を参照して、既設柱12Aと次設柱12Bのいずれの木柱にも、柱梁を剛接合させる部位に水平な貫通孔17が上下に少なくとも一対穿設されるとともに、貫通孔17には既設梁11A内に螺入されたラグスクリュー14のヘッド部外周ねじ20Aがかみ合わされる第一雌ねじ4Aを備えた金属製の第一カプラー4が装填される。木柱間に配置される梁には断面寸法を減少させる段差部22が形成され、その段差面22aを境に断面寸法の小さい部分の木口11mが既設柱12Aの側に、断面寸法の大きい部分の木口11nが次設柱12Bの側に形成される。断面寸法の小さい木口11mから段差面22aまでの梁外凹陥状空間23は、第一カプラー4における反第一雌ねじ側に設けた第二雌ねじ4Bに連接される接合具を配置できる長さとされる。貫通孔17の延長線上にある他のララグスクリュー14が、梁の段差面22aから外周ねじ20Aの刻設されたヘッド20を突出させるようにして次設梁11B内の既設柱側に螺入され、さらに他のラグスクリュー14が、次設柱12Bに面する側の木口11nから外周ねじ20Aの刻設されたヘッド20を突出させるようにして次設梁11B内の次設柱側に螺入されている。接合具としての連結ボルト5が第二雌ねじ4Bにかみ合わされ、かつその連結ボルト5に掛けたナット6により既設柱12Aが貫通孔17の近傍で支圧される。連結ボルト5は、他の接合具としての金属製の第二カプラー7が第一内ねじ7Aでもってかみ合わされる。その第二カプラー7には、段差面22aから突出されたラグスクリュー14のヘッド外周ねじ20Aにかみ合わされる第二内ねじ7Bが反第一内ねじの側に形成される。その第二内ねじ7Bと第一内ねじ7Aとは同方向螺旋であるが、第二内ねじ7BのねじピッチpB が第一内ねじ7AのねじピッチpA より大きくされており、そして、第一カプラー4、連結ボルト5、支圧用のナット6、第二カプラー7を備える金属製のねじ式接合機構2によって柱梁の剛接合が達成されていることである。
The present invention is applied to a wooden rigid frame structure in which columns and beams are rigidly joined in a wooden building. The feature is that, referring to FIG. 1, at least a pair of horizontal through
本発明によれば、柱梁の剛接合を図る金属製ねじ式接合機構が、第一カプラー、連結ボルト、支圧用のナット、第二カプラーを備え、第二カプラーの2つの内ねじは同一方向の螺旋をなすが、第二内ねじのねじピッチが連結ボルト側に位置する第一内ねじのねじピッチより大きくされているので、第二カプラーの回転でもって次設梁のラグスクリューを既設柱方向に引き寄せ、結果として次設梁を既設柱に剛強に接合することができる。 According to the present invention, the metal screw type joining mechanism for rigid joining of columns and beams includes a first coupler, a connecting bolt, a nut for bearing pressure, and a second coupler, and the two internal threads of the second coupler are in the same direction. However, since the thread pitch of the second internal thread is larger than the thread pitch of the first internal thread located on the connecting bolt side, the lug screw of the next beam can be used as an existing column by rotating the second coupler. It can be pulled in the direction and, as a result, the next beam can be rigidly joined to the existing column.
既設柱を挟んだ二つの梁に螺入するラグスクリューがねじ式接合機構により緊連結されるので、柱を挟んで不連続に配置される梁同士であっても剛強な接合がなされ、ひいては梁に挟まれた柱との一体性も格段に向上し、柱梁の剛接合が達成された木造ラーメン構造体とすることができる。 Since the lug screws that are screwed into the two beams that sandwich the existing column are tightly connected by the screw type joining mechanism, even if the beams are discontinuously arranged across the column, a strong bond is made, and by extension, the beam. The unity with the columns sandwiched between the columns is also significantly improved, and it is possible to make a wooden rigid frame structure in which rigid joining of columns and beams is achieved.
既設柱と次設柱との間に配置される次設梁の両端部には木柱の対向面部にそれぞれ密接する木口が形成されるが、そのうち既設柱側の木口の断面寸法が梁に段差部を設けることによって次設柱側の木口よりも小さくされる。既設柱側の木口から段差部までの梁外凹陥状空間は第二カプラーなどの接合具を配置することができる長さとされるので、ねじ式接合機構のうち既設柱および次設梁から露出した部分を梁外凹陥状空間に収容しておくこと
ができる。
At both ends of the next beam placed between the existing pillar and the next pillar, a wood end is formed that is in close contact with the facing surface of the wooden pillar. By providing a part, it is made smaller than the end of the tree on the side of the next pillar. Since the beam outer concave recessed space from the end of the existing column to the stepped portion is long enough to allow the joining tool such as the second coupler to be placed, it is exposed from the existing column and the next beam in the screw type joining mechanism. The portion can be accommodated in the concave outer space of the beam.
梁の軸方向に配置されるねじ式接合機構は、梁の側面からドリフトピンなどで固定されるガセットプレート機構に比べれば、明らかに初期ガタのない接合となり柱梁軸組の剛接合が達成される。このねじ式接合機構は回転操作できることから、大きい荷重を受けて軸組に歪や変形が生じても、また経年変化などてガタの生じることがあっても、第二カプラーをさらに締めれば剛接合状態を再現することができる。 Compared to the gusset plate mechanism, which is fixed in the axial direction of the beam from the side surface of the beam with a drift pin, etc., the joint is clearly free of initial backlash, and rigid joining of the column-beam framework is achieved. The beam. Since this screw-type joining mechanism can be rotated, even if the framework is distorted or deformed due to a large load, or if there is play due to aging, etc., if the second coupler is further tightened, rigid joining will occur. The state can be reproduced.
以下に、本発明に係る木造ラーメン構造体を、その実施の形態を表した図面に基づいて詳細に説明する。図1には、柱梁軸組1の建て方における或る段階の柱梁の様子が示され、中央にはその時点での金属製ねじ式接合機構2の全形が大きく表されている。この接合機構により、木造建築物における柱梁の剛接合した図2に示す木造ラーメン構造体3が実現される。
Hereinafter, the wooden rigid frame structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments thereof. FIG. 1 shows the state of the column and beam at a certain stage in the construction of the column and
その接合機構2は、図1に示されるように、第一カプラー4、連結ボルト5、支圧用のナット6、第二カプラー7を備える。なお、図示の例においては支圧板8や皿バネ座金9も含まれている。これらの要素のうち、剛接合を達成する直接の要素は第二カプラー7であり、第一カプラー4と同様に軸方向に並ぶ二つの雌ねじを備える。特筆すべきは、左下
に表した拡大図のごとく、第二カプラー7において、雌ねじを形成する第一内ねじ7Aと第二内ねじ7Bは同方向のスパイラルであるが、第二内ねじ7BのねじピッチpB は第一内ねじ7AのねじピッチpA より大きくされている。この第二カプラー7を回転させれば梁11を柱12に近づけ、両者を剛に接合できるだけでなく、柱12を挟んだ梁11と梁11との剛接合も図られるようになっている。
As shown in FIG. 1, the joining
それらの要素を具体的に説明する前に、ねじ式接合機構2が柱梁軸組1に導入される全体的な形態を述べる。その軸組は図2に示すごとくであり、2階建ての家屋としての例となっている。軸組1は図3(a)にも示す梁11が図2のごとく並べられた柱12に架け渡される。導入されるねじ式接合機構2は後述するラグスクリュー14ごとに適用され、図3(b)に示すように梁11の一断面中の上下に左右各一対とされる。したがって、ラグスクリュー群15を4本からなる棒状に描けば図3(c)のようになる。一つの群は矩形断面を持つ柱12を貫通して延びるものであり、必要に応じて設けられる他の群は交差するように配置される。この例では、群15Mが群15Tの内部領域に配置されている。以下の説明では軸組を正面から見ているので、4つのねじ式接合機構のうち手前の上下一対のみが表される。
Before concretely explaining those elements, the overall form in which the screw
ねじ式接合機構2を構成する要素を個々に詳細に説明する。第一カプラー4は図1に示すように筒体であり、第一雌ねじ4Aと第二雌ねじ4Bが直列に形成される。本例では両雌ねじは同一方向螺旋、同一径、同一ピッチである。このカプラー4は図2の右側に示された既に強固に直立された柱12A(以下、既設柱という。)に取りつけられる。その直立した既設柱には、これから組み込もうとする梁11B(以下、次設梁という。)を剛接合させるようとする部位(仕口)に水平な貫通孔17が上下に穿設されている。第一カプラー4は、その貫通孔17に装填されるものであるが、後で述べる支圧作用を効果的に発揮させるために、貫通孔17よりは少し短かい寸法とされる。
The elements constituting the screw
上記した第一雌ねじ4Aは、図1に示すように、既設梁11A内に螺入されているラグスクリュー14Aのヘッド部外周ねじ20Aとかみ合わすべく形成されたものである。なお、第二雌ねじ4Bは先に触れた連結ボルト5を螺着させるためのものである。この第一カプラー4は後述する建て方のところで説明するように既設柱12Aに既に装填されており、その既設柱と平行して立てられようとしている柱12B(以下、次設柱という。)にも後で説明する図4の段階で装填される。ちなみに、ラグスクリュー14は、図1中に符号18,19,20が与えられた梁の軸方向に螺入するねじ軸とジャナールとヘッドからなる。そのヘッド20には上記した外周ねじ20Aが形成され、ラグスクリュー14のねじとヘッド部外周ねじ20Aとは同径であり、例えば丸棒からの削り出し品とされる。
As shown in FIG. 1, the first
ところで、木柱間に配置される梁には図3(a)に示したように断面寸法を減少させる段差部22が既設柱側の部位に形成される。その段差面22a(図1を参照)を境に断面寸法の小さい部分の木口11mが既設柱12Aの側に、梁寸法が元のままの部分(断面寸法の大きい部分)の木口11nが次設柱12Bの側に形成されることになる。断面寸法の小さい木口11mから段差面22aまでの梁外凹陥状空間23は、第一カプラー4における反第一雌ねじ側に設けた第二雌ねじ4Bに連接される後述する接合具を配置できる長さとされる。なお、断面の小さい部分が、梁として所望強度を発揮する寸法に選定されていることは言うまでもない。
By the way, as shown in FIG. 3A, a
この次設梁11Bに適用されるラグスクリュー14はいずれも既設柱12Aの貫通孔17の延長線上にあり、1つは梁の段差面22aから外周ねじの刻設されたヘッド20を突出させるようにして既設柱側に螺入されている。もう1つは次設柱12Bに面する側の木口11nから外周ねじの刻設されたヘッド20を突出させるようにして次設柱側に螺入されている。
All of the lug screws 14 applied to the
上記した接合具としての連結ボルト5が第二雌ねじ4Bにかみ合わされ、かつ連結ボルト5に掛けたナット6により既設柱12Aが貫通孔17の近傍で支圧されるようになっている。支圧部に作用する高い面圧を少しでも低くし支圧を効果的にするために支圧板8が既設柱12Aにあてがわれ、皿バネ座金9を挟むなどしてナット6の緩み止めが図られる。その支圧板8による押圧力により既設柱12Aが少しではあるが圧縮されるようにしているので、その支圧の際に第一カプラー4が邪魔にならないよう前述したごとく第一カプラー4は貫通孔17よりも少し短くされている。ちなみに、支圧作用が低下することがあっても、後述するごとく次設梁11Bは既設柱12Aに、さらには次設梁11Bが既設梁11Aに事後的に引き寄せることができるので、既設柱12Aに作用する挟圧力が所望外に低下することはない。
The connecting
連結ボルト5には、他の接合具としての金属製の第二カプラー7が第一内ねじ7Aでもってかみ合わされる。第二カプラー7には、段差面22aから突出されたラグスクリュー14のヘッド外周ねじ20Aにかみ合わされる第二内ねじ7Bが反第一雌ねじ側に形成されるが、この第二内ねじ7Bと第一内ねじ7Aとは同方向螺旋であるものの、第二内ねじ7BのねじピッチpB が第一内ねじ7AのねじピッチpA より大きくされていることはすでに述べた。
A
次に、このねじ式接合機構2を使用して柱梁軸組1の建て方の手順を説明する。なお、既設柱12Aと次設柱12Bとの間に下階用次設梁11BL と上階用次設梁11BU を組み込み、図2のごとくの軸組1を完成させようとする例である。
(1)次設梁11BL を所定位置に配置するために、下階用次設梁11BL と既設柱12Aとの間に図4のごとくの隙間δを生じさせるように次設柱12Bを傾ける。その際、次設柱12Bのアンカーボルトのうち既設柱12Aの側にあるアンカーボルト25を緩め、次設柱12Bがそれ以上に倒れないようにレバーブロック(登録商標)26により引っ張っておく。このδは、接合具としての連結ボルト5や第二カプラー7を配置可能とする大きさでよい。このとき、上階用次設梁11BU と既設柱12Aに間にはδより大きい隙間が生じることは言うまでもない。なお、δは、図5(c)および図6から分かるように、貫通孔17から連結ボルト5が突出して固定された状態で第二カプラー7を配置できる寸法δ1 としておけばよい。連結ボルト5がδ1 より長い場合は、図5(a)から分かるごとく、連結ボルト5を第一カプラー4とかみ合わせるために配置することができる寸法δ2 としておけばよい。
(2)この状態で下階用次設梁11BL を図4のように吊り込み下階用仕口に配置し、断面寸法の大きい部分の木口11nの側に螺入されているラグスクリュー14のヘッド外周ねじ20Aを下階用の貫通孔17L に臨ませる。上階用次設梁11BU も吊り込み上階用仕口に配置し、梁寸法が元のままの部分の木口11nの側に螺入されているラグスクリュー14のヘッド外周ねじ20Aを上階用の貫通孔17U に臨ませる。
(3)この時点で、図示しないドリフトピンを所定箇所に打って次設梁11Bの次設柱側での姿勢の大きな変化を阻止しておき、それぞれの貫通孔17L ,17U に第一カプラー4を挿入して、ねじ底に到るまで各第一雌ねじ4Aを次設梁11Bから出ているヘッド外周ねじ20Aにかみ合わせる。次設梁11Bの既設柱側は図示したようにジャッキJ1 ,J2 によって支えておく。
(4)次設梁11Bの段差面22aで形成された梁外凹陥状空間23に、図5(a)で示した連結ボルト5を臨ませ、そのねじの既設柱側を第一カプラー4の第二雌ねじ4Bにねじ底までかみ合わせる。図5(b)に示すように、支圧板8、皿バネ座金9、ナット6を配置し、図5(c)のごとく支圧板8が既設柱12Aを強く押圧するようにナット6を締める。皿バネ座金9はナット6の緩みを防止し、次設梁11Bと既設柱12Aとが緊締結される。その状態で、図6のように、第二カプラー7を連結ボルト5と段差面22aから突出しているヘッド外周ねじ20Aとの間に配置し、図7に示すように第二カプラー7が
ナット6に当接するまで深く螺着させる。これらの操作は上階用の仕口においてもなされる。
(5)この状態で、下階用のみならず上階用の次設梁11BL ,11BU の各断面寸法の小さい木口11m,11mに所望厚みt例えば4mmのプラスチックスペーサ27をピン止めするなりして付着させておく。レバーブロック(登録商標)26(図4を参照)により次設柱12Bを引っ張って起こし、下階用次設梁11BL に付けたスペーサ27L を図7のごとく既設柱12Aに当接させる。ちなみに、上階用次設梁11BU と既設柱12Aとの間にはtより大きい隙間が生じる。
(6)第二カプラー7を回転して第一内ねじ7Aと連結ボルト5との螺着量を減らし、図8に示すように、第二内ねじ7Bを段差面22aから突出しているヘッド外周ねじ20Aに例えば1ピッチ程度の初期螺合状態とする。
(7)そこで、図9において水平姿勢のジャッキJ3 により次設柱12Bを少し倒してスペーサ27L を除去する。ジャッキJ3 を外し、図1のように第二カプラー7をヘッド外周ねじ20Aに向けて前進させる。ヘッド外周ねじ20Aにかみ合う第二内ねじ7Bと連結ボルト5にかみ合う第一内ねじ7Aとは同方向螺旋、同一径であるが、第二内ねじ7BのねじピッチpB が第一内ねじ7AのねじピッチpA より大きくされているので、第二カプラー7を回転させれば(ねじピッチの差×回転数)分だけラグスクリューヘッド20と連結ボルト5とが接近する。各内ねじが所定の力を発揮するかみ合い量を達成しかつ除去されたスペーサ27L の厚み分だけラグスクリューヘッドを移動させる。このとき、その仕口における4つのねじ式接合機構2における第二カプラー7はほぼ同時に回転される。次設柱12Bのアンカーボルトのうち緩められているアンカーボルト25(図9を参照)を締め、次設柱12Bの直立を図る。なお、スペーサ27の厚みtは(ねじピッチの差×回転数)に相当するものとされ、木口11mが既設柱12Aに当接した時点で所定のかみ合わせが達成される。
(8)上階用次設梁11BU にはスペーサ27U が残されているので、直立状態にあるとはいえ次設柱12BU は上階用の仕口において突っ張られた状態にある。そこで図9に示したジャッキJ4 を伸ばして次設柱12Bと既設柱12Aの間を拡げ、スペーサ27U を除去する。その後は下階用の仕口における操作と同じ操作により上階用の次設梁11BU を取りつける(図10を参照)。全階の第二カプラー7を本締めすれば、図2に示したように一・二階用の軸組1が完成される。さらに次の軸組1を構築する場合は次々設柱を設置して同じ要領により先に述べた次設柱を既設柱と見立てて次々設梁を組み込めばよい。例えば図11や図3(c)のようにねじ式接合機構を交差させ、ひいては梁を交差した形態31にすることも、図12のように平面視T状にした形態32とすることもできる。ちなみに、軸組を追加しない場合には、第一カプラーに抜け止め阻止金具33を取りつけておけばよい。なお、梁外凹陥状空間23は木製カバー34(図10を参照)などで覆えば柱梁接合部における見栄えを簡単に整えておくことができる。
Next, the procedure of how to build the column-
(1) In order to arrange the
(2) In this state, the next beam 11BL for the lower floor is suspended as shown in FIG. 4, and the
(3) At this point, a drift pin (not shown) is struck at a predetermined location to prevent a large change in the posture of the
(4) The connecting
(5) In this state, a
(6) The
(7) Therefore, in FIG. 9 , the
(8) Since the
既設柱12Aや次設柱12Bは矩形断面のもので示したが、図3(d)のように丸柱35とすることも差し支えない。また、次設梁11Bには段差面を境に断面寸法の小さい部分の木口を形成できさえすればよいので、極端に描けば、図3(e)のような変形梁36でも、所定の強度を備えているなら差し支えない。なお、木口11mは、梁外凹陥状空間を梁の上下の2箇所形成することにより得られる形としたが、左右の2箇所形成することにより得られる形としたり、梁周囲4箇所に形成することによって得られる形とすることもできる。
The existing
ところで、上記の例では、第二カプラー7の第二内ねじ7Bと第一内ねじ7Aとは、同径であるとしたが、同方向螺旋かつねじピッチを第一内ねじ7Aより大きくした第二内ねじ7Bとするなら同一径でなくてもよい。ただ、同一径にしておけば、カプラー自体の構造や形が可及的に単純化され、さらには製作も容易となって都合がよい。
By the way, in the above example, the second
さらに、上の例では、第二内ねじ7Bのねじピッチは第一内ねじ7Aのねじピッチより大きく、第一カプラー4の第二雌ねじ4Bのねじピッチは第一雌ねじ4Aのねじピッチに等しく、既設梁11A内のラグスクリュー14のヘッド外周ねじ20Aのねじピッチが、次設梁11B内のラグスクリューヘッドの外周ねじ20Aのねじピッチより小さいとの前提に立って示した。それに代えて、第二カプラー7の第二内ねじ7BのねじピッチpB は第一内ねじ7AのねじピッチpA より大きいが、第一カプラー4の第一雌ねじ4Aのねじピッチは第二雌ねじ4Bのねじピッチより大きく、既設梁11A内のラグスクリュー14のヘッド外周ねじのねじピッチを、次設梁11B内のラグスクリューヘッドの外周ねじのねじピッチに等しくしておくこともできる。その場合はラグスクリューにおけるヘッド外周ねじの同一径化が図られる。
Further, in the above example, the thread pitch of the second
ちなみに、通常はねじ式接合機構2は、図3(c)のごとく、梁の一断面中の上下に左右各一対とした計4つとされるが、サイズによっては梁の一断面中の上下に一対とした計2つとすることもあり得る。さらに、既設柱のみならず次設柱においても、その柱脚を、本発明者が特願2016-160419において提案した剛柱脚構造としておけば、その詳細はここでは省くが、柱梁軸組を比類のない剛接合の木造ラーメン構造体としておくことができる。
By the way, normally, as shown in FIG. 3 (c), there are a total of four screw
以上の説明から分かるように、本発明によれば、既設柱を挟んだ二つの梁に螺入するラグスクリューがねじ式接合機構により緊締されるので、不連続に配置される梁同士であっても剛強な接合がなされ、ひいては梁に挟まれた柱との一体性が格段に向上し、柱梁の剛接合が達成される。 As can be seen from the above description, according to the present invention, the lug screws screwed into the two beams sandwiching the existing column are tightened by the screw type joining mechanism, so that the beams are arranged discontinuously. Strong joints are made, and by extension, the integrity with the columns sandwiched between the beams is significantly improved, and rigid joints between the columns and beams are achieved.
梁の軸方向に配置されるねじ式接合機構は、梁の側面からドリフトピンで固定される先行技術におけるガセットプレートなどの機構と比べれば、明らかに初期ガタのない接合となり、これにより柱梁軸組の剛接合の向上は比較する術もない。このねじ式接合機構は回転操作によることから、大きい荷重を受けて軸組に歪や変形が生じても、また経年変化など木痩せしてガタの生じることがあっても、第二カプラーをさらに締めれば剛接合状態を再現することができる。逆に言えば、第二カプラーの操作によって接合を解除することもできるので、軸組の解体が極めて容易で、廃材の発生量も可及的に少なくでき、さらに言えば、再構築することも可能なわけで、移動式住居としたり、解体保管しておくことができる仮設住宅とする途も拡がる。 The threaded joining mechanism, which is arranged in the axial direction of the beam, is clearly a joint without initial backlash compared to the mechanism such as the gusset plate in the prior art, which is fixed from the side surface of the beam with a drift pin. There is no way to compare the improvement of the rigid joint of the pair. Since this screw-type joining mechanism is a rotational operation, even if the framework is distorted or deformed due to a large load, or if the wood becomes thin and loose due to aging, the second coupler can be further added. If tightened, the rigid joint state can be reproduced. Conversely, since the joint can be released by operating the second coupler, it is extremely easy to disassemble the framework, the amount of waste material generated can be reduced as much as possible, and further, it can be reconstructed. As a result, it will be possible to make it a mobile residence or a temporary housing that can be dismantled and stored.
1…柱梁軸組、2…ねじ式接合機構、3…木造ラーメン構造体、4…第一カプラー、4A…第一雌ねじ、4B…第二雌ねじ、5…連結ボルト、6…支圧用のナット、7…第二カプラー、7A…第一内ねじ、7B…第二内ねじ、11…梁、11A…既設梁、11B,11BL ,11BU …次設梁、11m…断面寸法の小さい部分の木口、11n…梁寸法が元のままの部分(断面寸法の大きい部分)の木口、12…柱、12A…既設柱、12B…次設柱、14,14A…ラグスクリュー、17、17L ,17U …貫通孔、20A…ヘッド外周ねじ、22…段差部、22a…段差面、23…梁外凹陥状空間、25…アンカーボルト、27,27L ,27U …スペーサ、pA …第一内ねじのねじピッチ、pB …第二内ねじのねじピッチ。
1 ... Beam beam frame, 2 ... Screw type joining mechanism, 3 ... Wooden ramen structure, 4 ... First coupler, 4A ... First female screw, 4B ... Second female screw, 5 ... Connecting bolt, 6 ... Nut for bearing pressure , 7 ... 2nd coupler, 7A ... 1st internal thread, 7B ... 2nd internal thread, 11 ... beam, 11A ... existing beam, 11B, 11B L , 11B U ... next installation beam, 11m ... Kiguchi, 11n ... The part where the beam size remains the same (the part with a large cross-sectional size) Kiguchi, 12 ... Pillar, 12A ... Existing pillar, 12B ... Next pillar, 14, 14A ... Lag screw, 17, 17 L , 17 U ... Through hole, 20A ... Head outer peripheral screw, 22 ... Stepped portion, 22a ... Stepped surface, 23 ... Beam outer concave recessed space, 25 ... Anchor bolt, 27, 27 L , 27 U ... Spacer, p A ... First inside Thread pitch of screw, p B ... Thread pitch of second internal thread.
Claims (1)
既設柱と次設柱のいずれの木柱にも、柱梁を剛接合させる部位に水平な貫通孔が上下に少なくとも一対穿設されるとともに、該貫通孔には既設梁内に螺入されたラグスクリューのヘッド部外周ねじがかみ合わされる第一雌ねじを備えた金属製の第一カプラーが装填され、
木柱間に配置される梁には断面寸法を減少させる段差部が形成され、その段差面を境に断面寸法の小さい部分の木口が前記既設柱の側に、断面寸法の大きい部分の木口が前記次設柱の側に形成され、
断面寸法の小さい木口から前記段差面までの梁外凹陥状空間は、前記第一カプラーにおける反第一雌ねじ側に設けた第二雌ねじに連接される接合具を配置できる長さとされ、
前記貫通孔の延長線上にある他のラグスクリューが、梁の前記段差面から外周ねじの刻設されたヘッドを突出させるようにして次設梁内の既設柱側に螺入され、さらに他のラグスクリューが、前記次設柱に面する側の木口から外周ねじの刻設されたヘッドを突出させるようにして前記次設梁内の次設柱側に螺入されており、
前記接合具としての連結ボルトが前記第二雌ねじにかみ合わされ、かつ該連結ボルトに掛けたナットにより既設柱が前記貫通孔近傍で支圧され、
前記連結ボルトには、他の接合具としての金属製の第二カプラーが第一内ねじでもってかみ合わされ、
該第二カプラーには、前記段差面から突出されたラグスクリューのヘッド外周ねじにかみ合わされる第二内ねじが反第一内ねじ側に形成され、
該第二内ねじと前記第一内ねじとは同方向螺旋であるが、第二内ねじのねじピッチが前記第一内ねじより大きくされ、
上記した第一カプラー、連結ボルト、支圧用のナット、第二カプラーを備える金属製のねじ式接合機構によって柱梁の剛接合が達成されていることを特徴とする木造ラーメン構造体。 In a wooden rigid frame structure with rigid joints of columns and beams in a wooden building
At least a pair of horizontal through holes were formed in the upper and lower parts of the wooden columns of both the existing column and the next column at the site where the columns and beams are rigidly joined, and the through holes were screwed into the existing beams. A first metal coupler with a first female thread into which the outer peripheral screw of the head of the lug screw is engaged is loaded.
A step portion for reducing the cross-sectional dimension is formed on the beam arranged between the wooden pillars, and the end of the portion having a small cross-sectional dimension is on the side of the existing pillar with the step portion as a boundary, and the end of the portion having a large cross-sectional dimension is formed. Formed on the side of the next pillar
The beam outer recessed space from the end of the wood with a small cross-sectional dimension to the stepped surface has a length that allows the joining tool connected to the second female screw provided on the anti-first female screw side of the first coupler to be placed.
Another lug screw on the extension line of the through hole is screwed into the existing column side in the next beam so as to project the head in which the outer peripheral screw is engraved from the stepped surface of the beam, and further. The lug screw is screwed into the next pillar side in the next beam so that the head in which the outer peripheral screw is engraved protrudes from the wood end on the side facing the next pillar.
The connecting bolt as the joining tool is engaged with the second female screw, and the existing column is supported in the vicinity of the through hole by the nut hooked on the connecting bolt.
A second metal coupler as another joint is engaged with the connecting bolt by a first internal screw.
In the second coupler, a second internal screw meshed with the head outer peripheral screw of the lug screw protruding from the stepped surface is formed on the anti-first internal screw side.
The second internal thread and the first internal thread are spirals in the same direction, but the thread pitch of the second internal thread is made larger than that of the first internal thread.
A wooden rigid frame structure characterized in that rigid joining of columns and beams is achieved by a metal screw type joining mechanism including the first coupler, a connecting bolt, a nut for bearing pressure, and a second coupler described above.
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