JP2021167621A - 筋かい金物、接合構造及び耐力壁 - Google Patents

Abstract

【課題】木製の柱材との接合部の剛性を強化し、耐震性能及びエネルギ吸収性能を適切に発揮できる筋かい金物を提供する。
【解決手段】筋かい金物１０は、木製の柱材２６、横架材及び筋かい材２４の仕口部において、柱材２６と筋かい材２４との間に配置され、変形によってエネルギ吸収するダンパー部１２Ａを有する鋼製の本体部１２と、本体部１２の筋かい材２４側の端部に設けられ筋かい材２４と接合する筋かい側接合部１４と、本体部１２の柱材２６側の端部に設けられ、柱材２６を貫通する連結ボルト３０Ａ，３０Ｂによって柱材２６における本体部１２の反対側に設けられた引き寄せ金物１８と締結されることで、柱材２６と接合する鋼製の柱側接合部１６と、を備える。
【選択図】図１

Description

本開示は、筋かい金物、接合構造及び耐力壁に関する。

従来、特許文献１のように、木造住宅において、柱材、横架材及び筋かい材の仕口部に使用される筋かい金物が知られている。筋かい金物に対し、例えば地震等によって比較的大きなエネルギの振動が入力されると、柱材や筋かい材に筋かい金物を固定するビスが抜け出したりすることによって、筋かい金物の接合部の剛性が、十分に確保できなくなる。また、接合部のビスの抜け出し等による変形の影響の方が、筋かい金物そのものの変形の影響より大きくなる場合が多い。

このため、木造住宅では、筋かい金物本来の剛性を適切に引き出すことができず、筋かい金物を含む接合部全体の剛性が低下するという問題がある。接合部の剛性を確保する方法として、例えば、特許文献２には、ブレース材の一端が差し込まれたダンパー部（ダンパー体）を有する制振装置が開示されている。

特許文献２のダンパー部は、柱材の高さ方向の中間部に接合され、入力された振動のエネルギを吸収する。特許文献２では、木製の柱材の側面部に帯状で金属製の剛性補強材を貼り合わせて、ビスで取り付ける。そして、剛性補強材の表面上に、ダンパー部を嵌め込んで接合することによって、制振装置と柱材とを接合する。ダンパー部によって、耐震性能及びエネルギ吸収性能が向上するとされている。

特開２０１４−０９５２６０号公報 特許第４１３９９０１号公報

しかし、特許文献２の制振装置の場合、ダンパー部の他に、剛性補強材を別途用意する必要があるため、部品点数が比較的多くなる。また、ブレース材とダンパー部とを連結するため、ブレース材の一端を切り欠くといった加工も必要になる。結果、全体として、制振装置としての仕様が複雑になるという問題がある。

本開示は、上記の問題に鑑み、木製の柱材及び木製の筋かい材との接合部の剛性を強化し、耐震性能及びエネルギ吸収性能を適切に発揮でき、かつ、部品点数が少なく、簡易な仕様の筋かい金物、接合構造及び耐力壁を提供する。

本開示のある態様に係る筋かい金物は、木製の柱材、横架材及び筋かい材の仕口部において、柱材と筋かい材との間に配置され、変形によってエネルギ吸収するダンパー部を有する鋼製の本体部と、本体部の筋かい材側の端部に設けられ筋かい材と接合する筋かい側接合部と、本体部の柱材側の端部に設けられ、柱材を貫通する連結ボルトによって柱材における本体部の反対側に設けられた引き寄せ金物と締結されることで、柱材と接合する鋼製の柱側接合部と、を備える。

上記のある態様に係る筋かい金物では、木製の柱材と筋かい金物との接合部において、鋼製の柱側接合部と引き寄せ金物とが、柱材を貫通する鋼製の連結ボルトによって締結される。すなわち、柱材と筋かい金物とが鋼材同士の連結によって接合される。このため、例えば、鋼製の筋かい金物がビス等によって木製の柱材に連結され、ビスの先端が柱材の内部に留まるような接合部に比べ、木製の柱材と筋かい金物との接合部の剛性が強化される。

また、上記のある態様に係る筋かい金物では、筋かい材から筋かい側接合部を介して本体に荷重が入力されると、本体のダンパー部が変形する。ダンパー部の変形に伴い、荷重は、柱側接合部及び連結ボルトを経由して引き寄せ金物へと伝達される。ダンパー部から引き寄せ金物へ伝達された荷重は、例えば、引き寄せ金物と横架材とを締結するアンカーボルト等、引き寄せ金物側の他の部材に流すことが可能になる。

ここで、ダンパー部を有する本体から柱側接合部を経由して引き寄せ金物へと至る荷重の伝達経路の全体は、鋼製部材によって形成されている。木材を介することなく鋼製部材だけで形成された伝達経路を有することによって荷重が円滑に引き寄せ金物側の他の部材に伝達されると共に、荷重による応力が鋼製部材によって負担される。このため、柱側接合部における柱材への過度な応力の集中が抑制されるので、筋かい材からダンパー部に荷重が入力され、ダンパー部から柱側接合部へ荷重が伝達されても、接合部における木製の柱材、横架材及び筋かい材の損傷を抑制できる。結果、ダンパー部がエネルギを安定的に吸収できる。

また、本開示のある態様に係る接合構造は、木製の柱材と、柱材との間で仕口部を構成する横架材及び筋かい材と、柱材に設けられた引き寄せ金物と、柱材において引き寄せ金物の反対側に設けられると共に、柱材と筋かい材との間に配置され、変形によってエネルギ吸収するダンパー部を有する鋼製の本体部と、本体部の筋かい材側の端部に設けられ筋かい材と接合する筋かい側接合部と、本体部の柱材側の端部に設けられ柱材と接合する鋼製の柱側接合部と、柱材を貫通し引き寄せ金物と柱側接合部とを締結する連結ボルトと、を備える。

上記のある態様に係る接合構造では、上記のある態様に係る筋かい金物の場合と同様に、木製の柱材と筋かい金物との接合部の剛性が強化され、ダンパー部がエネルギを安定的に吸収できる。

また、本開示のある態様に係る耐力壁は、建物の左右方向に間隔を空けて設けられた一対の柱材、及び、建物の上下方向に間隔を空けて設けられた一対の横架材を有するフレームと、フレームの内側に設けられた筋かい材と、一対の柱材のそれぞれに設けられた引き寄せ金物と、一対の柱材、一対の横架材及び筋かい材によって形成された一対の仕口部のそれぞれにおいて、柱材と筋かい材との間に配置された上記のある態様に係る筋かい金物と、を備え、筋かい金物のダンパー部の変形によって、入力されたエネルギを吸収可能である。

上記のある態様に係る耐力壁では、上記のある態様に係る筋かい金物の場合と同様に、木製の柱材と筋かい金物との接合部の剛性が強化され、ダンパー部がエネルギを安定的に吸収できる。

本開示によれば、木製の柱材及び木製の筋かい材との接合部の剛性を強化し、耐震性能及びエネルギ吸収性能を適切に発揮でき、かつ、部品点数が少なく、簡易な仕様の筋かい金物、接合構造及び耐力壁を提供できる。

本実施形態に係る筋かい金物が適用された接合構造を説明する正面図である。 本実施形態に係る筋かい金物が適用された接合構造を説明する右側面図である。 本実施形態に係る筋かい金物が適用された接合構造を説明する左側面図である。 本実施形態に係る筋かい金物が適用された耐力壁を説明する正面図である。 本実施形態に係る筋かい金物が適用された耐力壁の他の例を説明する正面図である。 本実施形態に係る筋かい金物が適用された耐力壁の更に他の例を説明する正面図である。

以下に本開示の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一の部分及び類似の部分には、同一の符号又は類似の符号を付している。但し、図面における厚みと平面寸法との関係、各装置や各部材の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判定すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

まず、本実施形態に係る筋かい金物１０が適用された接合構造２０を、図１〜図３を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る筋かい金物１０は、木造軸組工法が用いられる木造住宅の仕口部における接合構造２０で使用される。仕口部は、柱材２６、横架材２２（図３及び図４参照）及び筋かい材２４で構成されている。図１に示すように、筋かい金物１０は、柱材２６及び筋かい材２４の両方に接合している。

＜仕口部の構造＞
（柱材）
本実施形態では、柱材２６は木製である。本開示では、柱材２６は、木製の角材、例えば、無垢材、合板、集成材といった木質材を採用できる。柱材２６の筋かい金物１０と反対側（図１中の左側）の側面には、引き寄せ金物１８が設けられている。

（横架材）
本実施形態では、横架材２２は、柱材２６と同様に木製である。なお、本開示では、これに限定されず、柱材２６と同様に、無垢材、合板、集成材等の木質材を適宜採用できる。

（筋かい材）
本実施形態では、筋かい材２４は、柱材２６及び横架材２２と同様に木製である。また、同様に、本開示では、筋かい材２４は、無垢材、合板、集成材等の木質材を採用できる。また、内部に構成部材が埋め込まれているような、木質材と木質材以外の素材とが組み合わされたハイブリッド型であってもよい。筋かい材２４には、連結部材３２が挿通される貫通孔（符号省略）が設けられている。

＜筋かい金物及び接合構造＞
筋かい金物１０は、本体部１２と、筋かい側接合部１４と、柱側接合部１６とを備える。本体部１２は、鋼製であり、柱材２６と筋かい材２４との間に配置されている。本体部１２は、ダンパー部１２Ａを有する。

（ダンパー部）
ダンパー部１２Ａは、本実施形態では、Ｕ字状の鋼製部材である。ダンパー部１２Ａは、互いに対向する一対の側壁部１２Ａ１，１２Ａ２、及び一対の側壁部１２Ａ１，１２Ａ２において互いに近接する一方側（図１中の上側）の端部同士を結合する架橋部１２Ａ３を有する。

側壁部１２Ａ１，１２Ａ２は、図１に示すように、上下方向に沿って、厚みが略等しい平板状である。また、架橋部１２Ａ３は、滑らかに湾曲し、外縁形状及び内縁形状は、いずれも略半円状である。なお、本開示では、架橋部の外縁形状及び内縁形状は、半円状に限定されず、例えば、水平な直線状であってもよいし、傾斜した直線状部分が１箇所以上設けられた屈曲形状であってもよい。すなわち、ダンパー部の全体形状は、Ｕ字状に限定されず、直線状やＶ字状等に形成されてもよい。

架橋部１２Ａ３の厚みは、一対の側壁部１２Ａ１，１２Ａ２の間で、略等しいと共に、一対の側壁部１２Ａ１，１２Ａ２の厚みと略同じである。また、架橋部１２Ａ３の板幅（図２中の左右方向に測った長さ）と、一対の側壁部１２Ａ１，１２Ａ２の板幅とは、略等しい。

架橋部１２Ａ３の外径は、例えば、筋かい金物１０が適用される耐力壁に求められる壁倍率が２倍程度である場合、２０ｍｍ〜６０ｍｍ程度に設定できる。また、一対の側壁部１２Ａ１，１２Ａ２の図１中の上下方向の長さは、壁倍率が２倍程度である場合、例えば、３０ｍｍ〜６０ｍｍ程度に設定できる。また、一対の側壁部１２Ａ１，１２Ａ２及び架橋部１２Ａ３の板厚は、壁倍率が２倍程度である場合、例えば、４ｍｍ〜６ｍｍ程度に設定できる。また、一対の側壁部１２Ａ１，１２Ａ２及び架橋部１２Ａ３の板幅は、壁倍率が２倍程度である場合、例えば、３０ｍｍ〜８０ｍｍ程度に設定できる。

ダンパー部１２Ａの一対の側壁部１２Ａ１，１２Ａ２のうち、筋かい材２４側の側壁部１２Ａ１の架橋部１２Ａ３と反対側（図１中の下側）の端部には、連結板１３が設けられ、連結板１３には筋かい側接合部１４が設けられている。また、ダンパー部１２Ａの一対の側壁部１２Ａ１，１２Ａ２のうち、柱材２６側の側壁部１２Ａ２の架橋部１２Ａ３と反対側（図１中の下側）の端部には、柱側接合部１６が設けられている。

（筋かい側接合部）
筋かい側接合部１４は、一対の鋼製の筋かい側接合板１４Ａを有する。一対の筋かい側接合板１４Ａは、互いに同じ形状である。筋かい側接合板１４Ａは、筋かい材２４の板厚方向（図２中の左右方向）に沿って見た際、それぞれの外縁が揃った状態で、重なり合って配置されている。

筋かい材２４は、図２に示すように、一対の筋かい側接合板１４Ａによって挟まれている。一対の筋かい側接合板１４Ａは、互いに対向する孔部１４Ａ１を有し、孔部１４Ａ１は、筋かい材２４の貫通孔と同径である。また、孔部１４Ａ１は、筋かい材２４の貫通孔と同軸に配置されている。また、一対の筋かい側接合板１４Ａの間には、ドリフトピンやボルト等の連結部材３２が筋かい材２４を貫通して架け渡されて設けられている。なお、本実施形態では、３本の連結部材３２が設けられた場合が例示されたが、本開示では、これに限定されず、連結部材３２の本数は、適宜変更できる。

本実施形態では、一対の筋かい側接合板１４Ａのそれぞれの内面は、筋かい材２４の一対の外面のうちそれぞれ対応する外面と接合している。ただし、本開示では、筋かい側接合板１４Ａと筋かい材２４との接合は必須ではない。筋かい材２４が、対向する一対の筋かい側接合板１４Ａによって支持されていればよく、筋かい側接合板１４Ａと筋かい材２４とが厳密に接合していなくても、「筋かい材が、一対の筋かい側接合板によって挟まれている」状態は成り立つ。

また、図示を省略するが、例えば、本開示では、筋かい材２４が必要な強度を確保する上で十分な厚みを有する場合に、筋かい材２４に筋かい材２４の面内方向に沿って延びるスリットを設けてもよい。そして、筋かい側接合部１４を１枚の筋かい側接合板１４Ａで構成し、スリットの内側に筋かい側接合板１４Ａを挿通して、筋かい側接合部１４を筋かい材２４に接合することもできる。

また、筋かい側接合部１４を構成する筋かい側接合板１４Ａの枚数は、本開示では、２枚である必要はなく、１枚であってもよいし、或いは、３枚以上であってもよい。３枚の筋かい側接合板が設けられる場合、例えば、３枚の筋かい側接合板のうち筋かい材２４の厚み方向の両端の２枚を筋かい材２４を挟むために使用すると共に、中央の残りの１枚をスリットに差し込んで使用することができる。

（柱側接合部）
柱側接合部１６は、図１中のダンパー部１２Ａの柱材２６側の側壁部１２Ａ２から下側に延びる、板状の鋼製部材である。図１及び図２から分かるように、柱側接合部１６は、板面を正面から見て、中心線Ｃに対して左右対称である。

（スペーサー板）
本実施形態では、筋かい金物１０は、柱材２６と柱側接合部１６との間に、スペーサー板３３を備える。スペーサー板３３は、板状の鋼製部材であり、連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄによって、柱側接合部１６及び引き寄せ金物１８と同軸で締結されている。

スペーサー板３３と柱側接合部１６とは、溶接によって接合してもよい。なお、スペーサー板３３と柱側接合部１６との接合方法としては、溶接に限定されず、接着剤を介して接着されてもよい。スペーサー板３３によって、ダンパー部１２Ａと柱材２６との間に隙間Ｓが形成される。

ここで、隙間Ｓが存在せず、ダンパー部１２Ａが柱材２６に接触している場合、ダンパー部１２Ａは柱材２６の干渉を受けるため、変形の際、架橋部１２Ａ３及び図１中の左側の側壁部１２Ａ２の変形可能範囲が、柱材２６より右側の領域に限定される。しかし、本実施形態では、ダンパー部１２Ａと柱材２６との間に隙間Ｓが形成されていることによって、架橋部１２Ａ３及び図１中の左側の側壁部１２Ａ２は、柱側接合部１６より更に左側に突出して変形することが可能となり、ダンパー部１２Ａのエネルギー吸収性能をより高めることができる。

スペーサー板３３の板厚は、例えば、壁倍率が２倍程度であり、かつ、一対の側壁部１２Ａ１，１２Ａ２の図１中の上下方向の長さが、３０ｍｍ〜６０ｍｍ程度である場合、１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度に設定できる。一対の側壁部１２Ａ１，１２Ａ２の図１中の上下方向の長さが長くなる程、架橋部１２Ａ３及び左側の側壁部１２Ａ２の変形可能領域を確保する観点から、スペーサー板３３の板厚が厚く設定されることが好ましい。なお、スペーサー板３３の板厚の上限値及び下限値は、所望の接合構造２０の仕様に応じて、適宜変更できる。

なお、本開示では、スペーサー板３３は必須ではない。また、図２から分かるように、本実施形態では、スペーサー板３３の板面と柱側接合部１６の板面とが、ほぼ同じ場合が例示されたが、本開示では、これに限定されない。柱側接合部１６の板面より大きな板面を有するスペーサー板３３を用いることによって、柱材２６との接合面積を増加し、スペーサー板３３と柱材２６との接合強度を高めてもよい。

本実施形態では、図１及び図２に示すように、４個の連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄが、上下方向に延びる中心線Ｃ上に略等間隔で、１列で設けられている。連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄは、柱側接合部１６の左右方向における中心線Ｃに対して左右対称に配置されている。ただし、連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄの左右対称配置は必須ではない。

また、本開示では、１列に含まれる連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄの個数は、４個に限定されず、１個以上、適宜変更できる。また、連結ボルトは、１列に限定されず、２列以上設けられてもよい。２列以上の複数列の連結ボルトが設けられる場合には、本実施形態と同様に、複数列の連結ボルトが中心線Ｃに対して左右対称に配置されることが好ましい。また、複数の連結ボルトが、中心線Ｃに対して千鳥状に配置されることによって、安定性が高められてもよい。

（引き寄せ金物）
引き寄せ金物１８は、連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄによって、柱材２６に締結されると共に、アンカーボルト３４（図３及び図４参照）によって、横架材２２に連結されている。柱材２６が引き寄せ金物１８及びアンカーボルト３４を介して横架材２２に連結されることによって、柱材２６の浮き上がりが防止されている。なお、アンカーボルト３４は、木造住宅において横架材２２の下側に位置する基礎梁等の部材に先端が到達するように挿入されても構わない。

柱側接合部１６、スペーサー板３３、柱材２６及び引き寄せ金物１８のそれぞれには、図１中で左右方向（水平方向）に延びる貫通孔（符号省略）が、同軸で設けられ、同軸の一連の貫通孔には、連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄが柱材２６を貫通して挿通されている。連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄのネジ部の先端（図１中の右端）には、ナット３１Ａ，３１Ｂが挿通され、柱側接合部１６、スペーサー板３３、柱材２６及び引き寄せ金物１８が、一体的に締結されている。

本実施形態に係る筋かい金物１０は、図２及び図３に示すように、引き寄せ金物１８を締結する４本の連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄのうち、上側の２本の連結ボルト３０Ａ，３０Ｂによって、引き寄せ金物１８と共に、柱材２６に連結されている。なお、本実施形態では、筋かい金物１０が連結される引き寄せ金物１８として、特殊な仕様の製品を用意する必要はなく、公知の汎用品を使用することが可能である。

＜耐力壁＞
次に、本実施形態に係る筋かい金物１０が適用された耐力壁４０を、図４を参照して説明する。図４に示すように、耐力壁４０は、フレーム３６と、筋かい材２４と、引き寄せ金物１８と、筋かい金物１０と、を備える。フレーム３６は、一対の柱材２６、及び、一対の横架材２２を有する。

一対の柱材２６は、図４中の建物の左右方向（水平方向）に間隔を空けて設けられている。また、一対の横架材２２は、図４中の建物の上下方向（鉛直方向）に間隔を空けて設けられている。筋かい材２４は、図４中のフレーム３６の内側に設けられ、右側の柱材２６の上部と左側の柱材２６の下部との間で延びている。引き寄せ金物１８は、一対の柱材２６のそれぞれにおいて、柱材２６の上部及び下部に設けられている。

本実施形態では、図４中のフレーム３６において右上側の隅部と左下側の隅部とに、仕口部がそれぞれ形成されることによって、一対の仕口部が実現されている。また、筋かい金物１０は、一対の仕口部のそれぞれにおいて、柱材２６と筋かい材２４との間に、２個ずつ配置されている。

例えば、図４中の左下側の仕口部では、上側の筋かい金物１０は、４個の連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄのうち上側の２個の連結ボルト３０Ａ，３０Ｂに締結されている。また、図４中の下側の筋かい金物１０は、４個の連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄのうち下側の２個の連結ボルト３０Ｃ，３０Ｄに締結されている。換言すると、図４中に例示した耐力壁４０では、１個の引き寄せ金物１８が、２個の筋かい金物１０によって兼用されることによって、２個の筋かい金物１０が柱材２６に連結している。なお、本開示では、１個の仕口部に配置される筋かい金物１０の個数は、２個に限定されず、１個以上、任意の個数で設定できる。

＜筋かい金物の変形動作＞
本実施形態に係る耐力壁４０に適用される筋かい金物１０は、地震等による水平方向に沿って繰り返し負荷される荷重に応じ、ダンパー部１２Ａが繰り返し塑性変形することによって、入力されたエネルギを吸収可能である。

具体的には、例えば、図４中の左上側の実線の矢印Ｆ１で示すように、フレーム３６の左上側から水平方向に荷重が入力される場合、筋かい材２４には、筋かい材２４の材軸方向に沿って、引張荷重が生じ、生じた引張荷重は、筋かい側接合部１４（図１参照。）に加えられる。そして、引張荷重は、筋かい側接合部１４からダンパー部１２Ａ（図１参照。）に伝達し、ダンパー部１２Ａには、せん断変形および曲げ変形が生じる。

このため、ダンパー部１２Ａは塑性変形して、引張荷重によって入力されたエネルギを吸収する。また、吸収の際、ダンパー部１２Ａに伝達された引張荷重は、ダンパー部１２Ａから連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄ、引き寄せ金物１８、アンカーボルト３４の順に流れ、フレーム３６の外側に拡散される。

一方、図４中の右上側の破線の矢印Ｆ２で示すように、フレーム３６の右上側から水平方向に荷重が入力される場合、筋かい材２４には、筋かい材２４の材軸方向に沿って、圧縮荷重が生じ、生じた圧縮荷重は、筋かい側接合部１４に加えられる。そして、圧縮荷重は、筋かい側接合部１４からダンパー部１２Ａに伝達し、ダンパー部１２Ａには、せん断変形および曲げ変形が生じる。

このため、ダンパー部１２Ａは塑性変形して、圧縮荷重によって入力されたエネルギを吸収する。また、吸収の際、ダンパー部１２Ａに伝達された圧縮荷重は、ダンパー部１２Ａから連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄ、引き寄せ金物１８、アンカーボルト３４の順に流れ、フレーム３６の外側に拡散される。

また、図５中には、１本の筋かい材２４の上部及び下部に、筋かい金物１０が１個ずつ対をなして配置された耐力壁４０Ａが例示されている。図５中の耐力壁４０Ａの場合、それぞれの筋かい金物１０は、ダンパー部１２ＡのＵ字形状が上下対称であるように、互いに逆向きに配置されている。図５中の上側の筋かい金物１０のダンパー部１２ＡのＵ字は下側に開口すると共に、図５中の下側の筋かい金物１０のダンパー部１２ＡのＵ字は、上側に開口している。

図５に示すように、筋かい材２４に引張荷重が負荷されると、筋かい材２４の両端に位置する一対の筋かい金物１０は、いずれもＵ字の開口幅が拡がるようにダンパー部１２Ａが変形する。具体的には、図５中の上側の筋かい金物１０では、筋かい側接合部１４が左上側に向かうように、ダンパー部１２Ａが変形する。また、図５中の下側の筋かい金物１０では、筋かい側接合部１４が右下側に向かうように、ダンパー部１２Ａが変形する。

すなわち、上側の筋かい金物１０の筋かい側接合部１４が筋かい材２４の上端を左上側に押し上げると共に、下側の筋かい金物１０の筋かい側接合部１４が筋かい材２４の下端を右下側に押し下げるように作用する。このため、一対の筋かい金物１０によって両端が支持されている筋かい材２４が、材軸方向の中央領域を中心として耐力壁４０Ａの壁面内で回転しようとしても、筋かい金物１０が筋かい材２４の回転に追従することが抑制される。結果、筋かい金物１０からのせん断変形および曲げ変形に起因する引張荷重が、筋かい材２４に、より直接的に入力されるので、耐力壁４０Ａの剛性が高まる。

一方、図６中には、１本の筋かい材２４の上部及び下部に、筋かい金物１０が１個ずつ対をなして配置された耐力壁４０Ｂが例示されている。図６中の耐力壁４０Ｂの場合、上側のダンパー部１２ＡのＵ字が下側に開口すると共に、下側のダンパー部１２ＡのＵ字も下側に同じ向きで開口している。

このため、筋かい材２４に引張荷重が負荷されると、図６中の上側の筋かい金物１０では、筋かい側接合部１４が左上側に向かうように、ダンパー部１２Ａが変形する点は、図５中の耐力壁４０Ａの場合と同じである。しかし、図６中の下側の筋かい金物１０では、筋かい側接合部１４が右上側に向かうようにダンパー部１２Ａが変形する点が、図５中の耐力壁４０Ａの場合と異なる。

図６中の耐力壁４０Ｂの場合、上側の筋かい金物１０の筋かい側接合部１４が筋かい材２４の上端を左上側に押し上げると共に、下側の筋かい金物１０の筋かい側接合部１４が筋かい材２４の下端を右上側に押し上げるように作用する。このため、図５中の耐力壁４０Ａと比べ、筋かい金物１０の筋かい材２４の回転への追従を抑制する効果は小さくなる。しかし、図６中の耐力壁４０Ｂにおける筋かい金物１０の配置パターンであっても、所望の接合部の剛性の強化が図れる限り、本開示から除外されない。

（作用効果）
本実施形態に係る筋かい金物１０によれば、木製の柱材２６と筋かい金物１０との接合部において、鋼製の柱側接合部１６と引き寄せ金物１８とが、柱材２６を貫通する鋼製の連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄによって締結される。すなわち、柱材２６と筋かい金物１０とが鋼材同士の連結によって接合される。このため、例えば、鋼製の筋かい金物１０がビス等によって木製の柱材２６に連結され、ビスの先端が柱材２６の内部に留まるような接合部に比べ、木製の柱材２６と筋かい金物１０との接合部の剛性が強化される。

また、本実施形態によれば、筋かい材２４から筋かい側接合部１４を介して本体に荷重が入力されると、本体のダンパー部１２Ａが変形する。ダンパー部１２Ａの変形に伴い、荷重は、柱側接合部１６及び連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄを経由して引き寄せ金物１８へと伝達される。ダンパー部１２Ａから引き寄せ金物１８へ伝達された荷重は、例えば、引き寄せ金物１８と横架材２２とを締結するアンカーボルト３４等、引き寄せ金物１８側の他の部材に流すことが可能になる。

ここで、ダンパー部１２Ａを有する本体から柱側接合部１６を経由して引き寄せ金物１８へと至る荷重の伝達経路の全体は、鋼製部材によって形成されている。木材を介することなく鋼製部材だけで形成された伝達経路を有することによって、荷重が円滑に引き寄せ金物１８側の他の部材に伝達されると共に、荷重による応力が鋼製部材によって負担される。

このため、柱側接合部１６における柱材２６への過度な応力の集中が抑制されるので、筋かい材２４からダンパー部１２Ａに荷重が入力され、ダンパー部１２Ａから柱側接合部１６へ荷重が伝達されても、接合部における木製の柱材２６、横架材２２及び筋かい材２４の損傷を抑制できる。結果、ダンパー部１２Ａがエネルギを安定的に吸収できると共に、ダンパー部１２Ａの長寿命化を図ることができるので、木製の柱材２６との接合部の剛性を強化し、耐震性能及びエネルギ吸収性能を適切に発揮できる。

また、本実施形態によれば、耐震性能及びエネルギ吸収性能を適切に発揮させるに際し、鋼製の筋かいや、特殊なアンカーボルトの金物等を含む複数の部材を使用する必要がない。すなわち、Ｕ字状のダンパー部１２Ａを有する筋かい金物１０のみを用意すればよく、単品の筋かい金物１０だけを使用すれば済む。このため、筋かい金物１０の部品点数を少なく、かつ、筋かい金物１０を簡易な仕様で構成できる。また、コスト性及び施工性に優れている。

また、本実施形態では、ダンパー部１２ＡがＵ字状であるため、簡易な形状でダンパー部１２Ａを実現できる。側壁部１２Ａ１，１２Ａ２の長さや架橋部１２Ａ３の曲率半径、ダンパー部の板厚等、Ｕ字の寸法及び形状を変更することで、ダンパー部１２Ａの耐力や剛性を容易に調整できる。

また、本実施形態では、柱側接合部１６は、左右対称の板状であると共に、連結ボルト３０Ａ〜３０Ｄは、柱側接合部１６の中心線に対して左右対称に配置されている。すなわち、柱側接合部１６が左右対称の構造を有した状態で柱材２６に接合しているため、柱側接合部１６における偏心の発生が防止される。結果、柱側接合部１６を面外に変形させる力が生じ難い。

また、本実施形態では、鋼製の筋かい側接合板１４Ａが筋かい材２４の表面を覆うため、筋かい金物１０と筋かい材２４との接合部が補強される。このため、筋かい材２４と筋かい金物１０との接合部の剛性が強化されると共に、接合部の耐力が高められる。

また、本実施形態では、一対の筋かい側接合板１４Ａが筋かい材２４を挟み込むため、一枚の筋かい側接合板１４Ａのみで筋かい材２４を支持する場合に比べ、接合部の偏心が抑制され、筋かい金物１０と筋かい材２４との接合部が、更に補強される。このため、接合部の剛性が更に強化されると共に、接合部の耐力が高められる。

また、本実施形態では、一対の筋かい側接合板１４Ａが、それぞれの外縁が揃った状態で重なり合っているため、筋かい側接合部１４における偏心の発生が防止される。このため、筋かい側接合板１４Ａを面外に変形させる力が生じ難い。

また、本実施形態では、柱材２６と柱側接合部１６との間にスペーサー板３３が設けられることによって、ダンパー部１２Ａが変形するための空間としての隙間Ｓが確保され、ダンパー部１２Ａのエネルギ吸収性能を更に向上できる。

また、本実施形態では、柱側接合部１６とスペーサー板３３とが溶接されているため、柱側接合部１６とスペーサー板３３との密着性が向上し、木製の柱材２６と筋かい金物１０との接合部の剛性を一層強化できる。また、柱側接合部１６とスペーサー板３３とが一体化されているため、筋かい金物１０を容易に取り扱うことが可能になると共に、現場施工性が向上する。

また、本実施形態に係る接合構造２０では、本実施形態に係る筋かい金物１０が仕口部に使用されるため、木製の柱材２６と筋かい金物１０との接合部の剛性が強化され、ダンパー部１２Ａがエネルギを安定的に吸収できる。また、ダンパー部１２Ａの長寿命化を図ることができる接合構造２０を提供できる。

また、本実施形態に係る耐力壁４０では、本実施形態に係る筋かい金物１０が仕口部に使用されるため、木製の柱材２６と筋かい金物１０との接合部の剛性が強化され、ダンパー部１２Ａがエネルギを安定的に吸収できる。また、ダンパー部１２Ａの長寿命化を図ることができる耐力壁４０を実現できる。

＜その他の実施形態＞
本開示は、上記の実施形態によって説明されたが、この説明は、本発明を限定するものではない。本開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになると考えられるべきである。例えば、図４中に例示した耐力壁４０のように、本実施形態では、筋かい金物１０が筋かい材２４の上部及び下部の両方に設けられた場合が例示されたが、本開示では、これに限定されない。筋かい金物１０は、筋かい材２４の上部及び下部のうち一方にのみ設けられてもよい。

また、本実施形態では、引き寄せ金物１８側の他の部材としてアンカーボルト３４が例示されたが、本開示では、ダンパー部１２Ａから引き寄せ金物１８を経由して荷重が伝達されるための他の部材は、アンカーボルト３４に限定されない。引き寄せ金物１８に連結されている部材であれば、引き寄せ金物１８側の他の部材として適宜採用できる。

また、本開示に係る筋かい金物及び接合構造は、耐力壁に適用される場合に限定されず、耐力壁が配置されない通常の仕口部においても適用できる。本開示は、上記に記載していない様々な実施の形態等を含むと共に、本開示の技術的範囲は、上記の説明から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ定められるものである。

１０ 筋かい金物
１２ 本体部
１２Ａ ダンパー部
１２Ａ１，１２Ａ２ 側壁部
１２Ａ３ 架橋部
１４ 筋かい側接合部
１４Ａ 筋かい側接合板
１６ 柱側接合部
１８ 引き寄せ金物
２０ 接合構造
２２ 横架材
２４ 筋かい材
２６ 柱材
３０Ａ〜３０Ｄ 連結ボルト
３２ 連結部材
３３ スペーサー板
３４ アンカーボルト
３６ フレーム
４０，４０Ａ，４０Ｂ 耐力壁
Ｃ 中心線
Ｓ 隙間

Claims (10)

1. 木製の柱材、横架材及び筋かい材の仕口部において、柱材と筋かい材との間に配置され、変形によってエネルギ吸収するダンパー部を有する鋼製の本体部と、
   前記本体部の前記筋かい材側の端部に設けられ前記筋かい材と接合する筋かい側接合部と、
   前記本体部の前記柱材側の端部に設けられ、前記柱材を貫通する連結ボルトによって前記柱材における前記本体部の反対側に設けられた引き寄せ金物と締結されることで、前記柱材と接合する鋼製の柱側接合部と、
   を備える筋かい金物。
2. 前記ダンパー部は、互いに対向する一対の側壁部、及び前記一対の側壁部の近接する一方の端部同士を結合する架橋部を有するＵ字状に形成されている、
   請求項１に記載の筋かい金物。
3. 前記柱側接合部は、板面を正面から見て左右対称の板状であり、
   前記連結ボルトは、前記柱側接合部の左右方向における中心線に対して左右対称に配置されている、
   請求項１又は２に記載の筋かい金物。
4. 前記筋かい側接合部は、鋼製の筋かい側接合板を有する
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の筋かい金物。
5. 前記筋かい側接合板は、一対であり、
   前記筋かい材は、一対の前記筋かい側接合板によって挟まれている、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の筋かい金物。
6. 一対の前記筋かい側接合板は、互いに同じ形状であり、
   前記筋かい材の板厚方向に沿って見た際、それぞれの外縁が揃った状態で、重なり合って配置されている、
   請求項５に記載の筋かい金物。
7. 前記柱材と前記柱側接合部との間に、前記連結ボルトによって、前記柱側接合部及び前記引き寄せ金物と同軸で締結されるスペーサー板を備える、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の筋かい金物。
8. 前記スペーサー板は、鋼製であり、
   前記柱側接合部と前記スペーサー板とは、溶接又は接着されている、
   請求項７に記載の筋かい金物。
9. 木製の柱材と、
   前記柱材との間で仕口部を構成する横架材及び筋かい材と、
   前記柱材に設けられた引き寄せ金物と、
   前記柱材において前記引き寄せ金物の反対側に設けられると共に、前記柱材と前記筋かい材との間に配置され、変形によってエネルギ吸収するダンパー部を有する鋼製の本体部と、
   前記本体部の前記筋かい材側の端部に設けられ前記筋かい材と接合する筋かい側接合部と、
   前記本体部の前記柱材側の端部に設けられ前記柱材と接合する鋼製の柱側接合部と、
   前記柱材を貫通し前記引き寄せ金物と前記柱側接合部とを締結する連結ボルトと、
   を備える接合構造。
10. 建物の左右方向に間隔を空けて設けられた一対の柱材、及び、建物の上下方向に間隔を空けて設けられた一対の横架材を有するフレームと、
    前記フレームの内側に設けられた筋かい材と、
    一対の前記柱材のそれぞれに設けられた引き寄せ金物と、
    前記一対の柱材、前記一対の横架材及び前記筋かい材によって形成された一対の仕口部のそれぞれにおいて、前記柱材と前記筋かい材との間に配置された請求項１〜８のいずれか一項に記載の筋かい金物と、
    を備え、
    前記筋かい金物のダンパー部の変形によって、入力されたエネルギを吸収可能な筋かい耐力壁。

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