JP4114007B2 - 角材緊締方法及びこれに用いる角材緊締用金具 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、木造住宅の柱、梁等の建築用木材の角材緊締用金具に関し、とくに複数の角材を長手方向と直角な短手方向（幅方向）に組み合わせて一体化するときに使用される角材緊締方法及びこれに用いる角材緊締用金具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建築用木材同士を連結するための金具としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。これは、金具を基部とフランジ部よりなる山形状に形成し、基部の接合縁にボルト挿通孔を設けると共に、この孔に対応してフランジ部に窓孔を設け、この窓孔と対応した切欠に両折返し縁を設け、窓孔に通した掛止具の両端脚部を切欠に係合させた状態でボルト挿通孔と対応するボルト孔を掛止具に設けたものである。そして、第１木材柱の取付孔に挿入する取り付けボルトをボルト挿通孔に通し、第２木材柱の端部の垂直スリットをフランジ部に嵌め、且つ第２木材柱に水平に挿通する接合棒がフランジ部の透孔に挿通されるように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１４７９８３号公報（第２頁−第３頁、図１−図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の金具を用いれば、木造建築物を施工する際に、構造材同士を連結することができる。しかし、この金具は、例えば鉛直方向の柱に対して水平方向から梁を取り付けようとする場合などのように、相手部材に対して直角方向から構造材を連結する場合しか使用できない。つまり、従来の金具を使用しても、互いに平行な構造材の側面（短手方向）同士を突き合わせて連結するものではない。
【０００５】
ところで、木造建築物の施工に際して、柱、梁等の構造材において所要の高い強度を得るためには、径サイズの大きいものが通常使用される。しかし、木材径の大きい角材は重く、建築現場において作業者が担いで運搬することが困難になる。例えば、運搬車両が通行できないような狭い道路に面していたり、重機が設置できない建築現場への搬入は非常に困難なものとなる。実際このような場合でも、作業者が人力で搬入しなければならず、作業者に多大な労力を強いるばかりでなく作業効率も悪い。そこで、本発明者は、人力で運搬可能な木材径が小さい角材のみを使用して十分な強度をもつ柱、梁を施工することを着想して本発明をするに到った。本発明は上記の課題に鑑みなされたもので、作業効率を低下させることなく、木材径が比較的小さな角材のみを使用して、所期の強度を有する柱、梁を施工することができる角材緊締方法及びこれに用いる角材緊締用金具を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明は、ボルト用貫通孔が形成された複数の角材を短手方向に組み合せ、貫通ボルトにより緊締するようにした一対の略Ｌ字型金具を用いた角材緊締方法であって、角材の側面の任意箇所に円形凹所を形成し、前記略Ｌ字型金具の本体部を、角材の直交する一方側の側面に当接する一側面当接部、他方側の側面に当接する他側面当接部とから構成し、両当接部のいずれか一方の長さを、組み合せた角材の幅方向の長さと対応する寸法に設定し、いずれか一方の当接部の中央部分に、前記角材に形成した円形凹所の中に嵌入可能とされると共に、内側面にボルト頭部の寸法分だけ突出して形成された嵌合凹部及び前記貫通ボルトの挿通孔を設け、前記一対の略Ｌ字型金具で角材の左右両側から抱持するように挟み、且つ前記角材の円形凹所に略Ｌ字形金具の前記嵌合凹部を嵌入させた状態で貫通ボルトにより締結することを特徴とする。前記角材としては主に、辺長が１２０ｍｍ又は１５０ｍｍである方角材が使用される。角材の一側面当接部及び他側面当接部の少なくとも一方に、ボルト用の挿通孔を複数設け、複数の挿通孔同士の離間寸法は、組み合わせた角材の幅方向の長さに応じた寸法、例えば９０ｍｍ、１２０ｍｍ等の３０ｍｍの整数倍に設定される。
【０００７】
この木材緊締用金具の形状は、一側面当接部と他側面当接部からなる略Ｌ字型、すなわちＬ字型又はこれに類似したコ字型に形成する。金具の本体部を構成する一側面当接部、他側面当接部は、それぞれ角材の一側面、他側面に押し当てて使用する。角材の一側面と他側面は、互いに隣り合う直角二面をなして、側面角部を形成する。複数本の角材を連結する際は、まずこれら角材の側面を互いに突き合わせると共に、角材の断面対角線方向の両側角部に一対の金具を当てて囲むように保持する。つぎに、一対の金具で角材を保持した状態で、角材の突合わせ方向に延びる貫通ボルトの締付け力により、これら角材同士を緊結して相互に連結する。
【０００８】
各金具の構成は、角材の一側面に当てられる一側面当接部と、これに対し直角方向の他側面に当てられる他側面当接部とを有し、両者を一体に連接して略Ｌ字型の形状を呈する。一側面当接部及び他側面当接部の少なくとも一方には、単数又は複数のボルト挿通用孔を設ける。この孔を複数設けたものでは、それらの間のピッチを、角材の幅サイズに応じて例えば９０ｍｍ、１２０ｍｍ、１５０ｍｍに設定する。使用時、一対の金具は、上記対角線方向両側に互いに対称的に配置し、複数の角材の両側角部に当てて使用する。具体的には、複数の角材の側面同士を互いに密着接合させた状態で、複数の角材の斜向かい側両角部に一対の金具を対向的に押し当てる。言い換えれば、金具の両当接部に複数の角材を当接嵌合して固定することで、複数の角材の幅方向の位置決めが自動的に行われる。
【０００９】
上記金具で緊締される角材の断面形状は一般に正方形であり、この正方形の一辺の長さは、９０ｍｍ以上且つ３０ｍｍの整数倍であって、主に１２０ｍｍ（４寸）、１５０ｍｍ（５寸）である。複数の角材の側面における適所には、ボルト用下孔としてのボルト用貫通孔を単数又は複数設ける。ボルト用貫通孔を複数設けた場合は、それらの間の離間寸法を、角材のサイズや組付け強度などに応じて最適値に設定する。貫通孔には、貫通ボルトが角材の側面に対して直角方向（重合方向）に挿通され、この貫通ボルトにより複数の角材を緊締して連結固定する。ここで、緊結される複数の角材の組合せとしては、１２０ｍｍサイズ同士、１５０ｍｍサイズ同士、あるいは１２０ｍｍサイズと１５０ｍｍサイズとの組み合わせを行なう。
【００１０】
いま、所定サイズの角材の２本分に相当する所要強度の木造家屋用の木柱を得るために、一対の金具を用いて、２本の角材を互いに重ねて一体に緊締する場合について説明すると、施工に際して、まず２本の角材の側面同士を互いに突き合わせる。次いで、角材の断面斜向かい方向両側の角部に一対の金具を当てて、角材を斜向かい方向両側から抱くように包囲して保持する。この場合、金具の一側面当接部、他側面当接部は、角材の一側面、他側面に密着して当接させる。このあと、一側面当接部又は他側面当接部の孔に、２本の角材の幅サイズに相当する長さの貫通ボルトを挿入し、角材の突合せ方向に貫通させ、ナットで締付けて緊締する。これにより、２本の角材同士が互いに平行に側面接合した状態で強固に連結し一体化される。
【００１１】
本発明の金具を使用すれば、互いに平行な構造材同士を短手方向に重合させた状態で容易に連結することができる。したがって、木造建築物の施工現場において、径の小さいものを４本用意し、これらを一対の金具を介して一体に緊締すれば、所要強度を有する柱、梁などの構造材を簡単に得ることができる。その結果、径の大きい角材を施工現場に搬入させる必要がなく、径の小さい規格化された汎用の角材、すなわち１２０ｍｍ（４寸）、１５０ｍｍ（５寸）角の木材をそのまま組み合わせて使用できる。作業者は一人で径の小さい木材を容易に運ぶことができ、施工現場での作業効率が大幅に向上する。本発明は構造材であれば家屋の柱、梁に限らず、橋、廊下、櫓などの所要強度を必要とする木製構造物に幅広く適用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。
図１は本発明に係る角材緊締金具の詳細構造を示す分解斜視図、図２は本発明に係る角材緊締用金具の使用状態を示す平面図、図３は本発明に係る角材緊締金具の使用状態を示す斜視図、図４は本発明に係る角材緊締金具により径サイズの異なる２本の角材を連結した例を示す平面図、図５は本発明に係る角材緊締金具により同径サイズの４本の角材を連結した例を示す平面図である。
【００１３】
【実施例】
本実施例は、一対の金具３Ａ、３Ｂを用いて、木造建築物の木製構造材である汎用規格品の角材１、２を二本互いに緊結して、所要強度の抱き柱１１又は重ね梁１２を現場で容易に作製できるようにしたものである。角材１、２としては、辺長が１２０ｍｍである方角材を使用している。各金具３Ａ、３Ｂは、角材１、２の直角部の二面に面接触するように略Ｌ字型に形成している。２本の角材１、２は、互いに側面同士を合わせた状態で保持し、該側面の中心部の貫通孔１Ａ、２Ａに、長さ約２４０ｍｍの締結用長尺ボルト４を通してナット５Ｂで締結している。金具３Ａ、３Ｂの本体部の構成は一側面当接部７、他側面当接部８からなっている。一側面当接部７、他側面当接部８には、角材側部の直角部をなす一側面、他側面がそれぞれ当接する。他側面当接部８の長さは、角材１、２の横辺の長さと同等の１２０ｍｍに設定している。他側面当接部８の中央部分に嵌合凹部１０を形成すると共に、この嵌合凹部１０にボルト４が挿通されるボルト挿通孔１０Ａを設けている。尚、抱き柱１１及び重ね梁１２の緊締方式は同じであるので、以下、抱き柱１１を具体例に挙げて説明する。
【００１４】
図１乃至図３において、１、２は木造建築に広く使用される断面正方形の方角材である。方角材１、２には、それぞれ頭部４Ａ付きネジ棒である長尺の貫通ボルト４が通る貫通孔１Ａ、２Ａが設けられ、貫通ボルト４の先端部分に雄ねじ部４Ｂが形成されている。貫通孔１Ａ、２Ａは方角材１、２の縦方向側面に対して直角な横方向に延び、相対する縦方向側面に達している。貫通孔１Ａ、２Ａの端部は、方角材１、２の縦方向側面に対して、ボルト頭部４Ａに相当する分だけ凹んで形成されている。貫通孔１Ａ、２Ａ端部の凹所１Ｂ、２Ｂの形状は、直径約６０ｍｍの円形に形成されている。ここでは、方角材１、２の横方向側面にも、直径約６０ｍｍの円形の凹所１Ｃ、２Ｃが形成されている。断面正方形の方角材１、２としては、縦、横の一辺の長さが１２０ｍｍのものを使用している。
【００１５】
図２及び図３に示すように、方角材１、２同士は鉛直方向に平行に配設され、一対の角材緊締用金具３Ａ、３Ｂと貫通ボルト４を用いて、方角材１、２の側面を互いに突き合わせて連結されている。一対の金具３Ａ、３Ｂは、それぞれ図１に示すように、２本の方角材１、２の側面同士を左右組み合わせた状態で、方角材１、２の対角線方向における左右両側の角部に当接して使用される。金具３Ａ、３Ｂの本体部は、方角材１、２の縦方向側面に当接する縦方向当接部７と、これと直角に連接した横方向当接部８とからなっている。両方向当接部７、８は、全体として略Ｌ字形を呈して一体に形成されている。
【００１６】
金具３Ａと金具３Ｂの構造は、ほぼ同じであるので、ここでは金具３Ａの構造についてのみ詳述する。縦方向当接部７と横方向当接部８は幅サイズＷが６０ｍｍの帯状板材であって、それらの内側面は、方角材１の角部を形成する隣合う縦側面、横側面に当接して使われる。縦方向当接部７の長さは２１５ｍｍであり、方角材１、２の縦辺の長さの二倍２４０ｍｍよりも約２５ｍｍだけ短く形成されている。縦方向当接部７の一側部分と他側部分の所定位置にはそれぞれ、幅約３５ｍｍの断面コ字形の嵌合凹部５、６が設けられている。金具３Ａの直角部８Ａから一側部分の嵌合凹部５までの距離Ｄは６０ｍｍとされ、一側部分の嵌合凹部５から他側部分の嵌合凹部６までの距離は１２０ｍｍとされている。これら嵌合凹部５、６は、方角材１、２の横方向側面に形成した円形凹所１Ｃ、２Ｃの中に嵌入可能とされ、嵌合凹部５、６の底部中央にはそれぞれ、図示しない連結用ボルトを通すための孔５Ａ、６Ａが形成されている。
【００１７】
金具３Ａの横方向当接部８の長さは１２０ｍｍであり、方角材１、２の横辺の長さと同等に設定されている。横方向当接部８の中央部分は、横幅約３５ｍｍの断面コ字形の嵌合凹部１０とされ、内面側にボルト頭部６の寸法分だけ突出して形成されている。嵌合凹部１０の底部中央には、貫通ボルト４を通すためのボルト挿通孔１０Ａが形成されている。横方向当接部８の先端部分には、方角材１、２の横方向の他側面に当接するフランジ部９が形成され、フランジ部９は、横方向当接部８の内側に直角に曲がっている。フランジ部９は縦方向当接部７と平行に延び、フランジ部９の長さは１８ｍｍに設定されている。金具３Ａのフランジ部９は、使用時に金具３Ｂの縦方向当接部７と接近対向して装着されるようにされている。尚、金具３Ｂのコ字形凹部５、６の横幅は約２５ｍｍとされ、金具３Ａの嵌合凹部５、６の横幅よりも約１５ｍｍ小さく形成されている。
【００１８】
実際に一対の金具３Ａ、３Ｂを用いて、２本の方角材１、２を一体化させる際は、まず２本の方角材１、２の左右相対向する両側面同士を合わせる。この状態では、方角材１、２の横幅方向中央部を貫く双方の貫通孔１Ａ、２Ａが同軸上に一致して位置する。２本の方角材１、２の側面を互いに左右合わせたら、方角材１、２の対角線方向両側の角部にそれぞれ金具３Ａ、３Ｂを当てて装着する。
【００１９】
具体的には、左側の方角材１の前側角部に金具３Ａを当て、かつ右側の方角材２の後側角部（前記前側角部と斜向かい側の角部）に金具３Ｂを当てる。次いで、右側金具３Ｂの横方向当接部８のボルト挿通孔１０Ａに貫通ボルト４の先端を入れて、双方の方角材１、２の貫通孔１Ａ、２Ａを通し、貫通ボルト４の先端側ネジ部４Ｂを左側金具３Ａの横方向当接部８のボルト挿通孔１０Ａから突き出させる。このあと、貫通ボルト４の先端側ネジ部４Ｂに、座金５Ａを介してナット５Ｂにより螺合締結し、このことにより、２本の方角材１、２の側面同士が左右密接して一体化連結される。つまり、一対の金具３Ａ、３Ｂで２本の方角材１、２を左右両側から抱持するように挟んだままで、貫通ボルト４に対するナット５Ｂの締結力により方角材１、２が一体に相互緊締される。
【００２０】
このように一対の金具３Ａ、３Ｂを使用すれば、互いに平行な２本の方角材１、２を左右合わせた状態で一体に連結することができる。連結後の方角材１、２は、長辺２４０ｍｍ、短辺１２０ｍｍの断面矩形角材と同等の高い強度を有する抱き柱１１となる。この抱き柱１１は、連結前の１本の方角材１、２に比べて、柱部材としての耐荷重強度又は支持強度が２倍以上に増大する。この連結方式は、重ね梁１２を作製するときも同様に適用することができ、一対の金具３Ａ、３Ｂを用いて、２本の方角材１、２を上下重ね合わせた状態で一体に連結することができる。
【００２１】
したがって、一対の金具３Ａ、３Ｂを用いれば、一辺１２０ｍｍの方角材１、２が搬入されてある建築現場において、強度の大きい抱き柱１１や重ね梁１２などの構造材を簡単に作製することができる。また、このことにより、サイズの大きい１８０ｍｍ角以上の木材を施工現場に搬入させる必要がなくなる。そのため、軸組み工程において、現場作業者は重量の重い角材を数人で担いで運ぶ必要がなくなり、重労働から開放される。つまり、１２０ｍｍ（４寸）角の軽い木材を一人で容易に運ぶことができ、作業性が大幅に向上する。
【００２２】
尚、本発明は上記実施例に限定されず、種々の応用変形が可能である。例えば、実施例では、同径サイズの方角材を２本組合せて連結する場合について説明したが、同径又は異径サイズの方角材（主に１２０ｍｍ角又は１５０ｍｍ角）を３本又は４本組合せて連結する場合においても、本発明の金具３Ａ、３Ｂを使用することができる。この場合、金具３Ａ、３Ｂの縦方向当接部７又は横方向当接部８の長さは、対象とする方角材のサイズ又は本数に応じて設定するものとする。また金具３Ａ、３Ｂは、必要に応じて複数対組み合わせて使用することができる。
【００２３】
図４に、横幅１２０ｍｍが共通であって、縦幅が１２０ｍｍ、１５０ｍｍと異なる２本の角材１３、２を金具３Ａ、３Ｂとボルト１４とで連結した例を示す。この場合、金具３Ａ、３Ｂの角部８Ａと嵌合凹部５との間、及び嵌合凹部５と嵌合凹部６との間の寸法に合せて、方角材１３、２の円形凹所を形成する。
【００２４】
図５に、横幅及び縦幅ともに寸法が１２０ｍｍの４本の角材２１、２２、２３、２４を組み合わせて、これら側面同士を縦方向及び横方向から突き合わせて大柱１５を作製した例を示す。この場合、金具３Ａ、３Ｂを二組使用し、そのうちの一組の金具３Ａ、３Ｂには、２対の角材２１と２３同士、２２と２４同士を連結するための貫通ボルト２５、２６を挿通させ、もう一組の金具３Ａ、３Ｂには、２対の角材２１と２２同士、２３と２４同士を連結するための貫通ボルト２７、２８を挿通させる。その際、貫通ボルト２５、２６と貫通ボルト２７、２８との干渉を回避するために、二組の金具３Ａ、３Ｂの装着位置の高さを異ならせることは言うまでもない（図中、下方の金具を二点鎖線で示す）。
【００２５】
【発明の効果】
以上のごとく本発明によれば、一対の金具を用いて角材同士を突き合わせ一体に緊締するようにしたことにより、建築現場にサイズの大きい角材を搬入させなくとも、一般的な規格サイズの小さい角材を組み合わせて、高い強度の柱や梁などを容易に作製することができる。また、作業者は一人で軽い角材を運ぶことができ、軸組み工程での作業性が大幅に向上するという優れた効果がある。また、サイズの異なる多種類の角材を複数本組付ける場合であっても、一種類の金具を用いて容易に対応でき高い汎用性がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る角材緊締金具の詳細構造を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係る角材緊締用金具の使用状態を示す平面図である。
【図３】本発明に係る角材緊締金具の使用状態を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る角材緊締金具により径サイズの異なる２本の角材を連結した例を示す平面図である。
【図５】本発明に係る角材緊締金具により同径サイズの４本の角材を連結した例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 方角材（構造材）
２ 方角材（構造材）
１Ａ 貫通孔（ボルト挿通孔）
２Ａ 貫通孔（ボルト挿通孔）
１Ｂ 方角材の円形凹所
２Ｂ 方角材の円形凹所
１Ｃ 方角材の円形凹所
２Ｃ 方角材の円形凹所
３Ａ 角材緊締用金具（ボルト側）
３Ｂ 角材緊締用金具（ナット側）
４ 貫通ボルト
４Ａ ボルトの頭部
４Ｂ ボルトのネジ部
５ 嵌合凹部
６ 嵌合凹部
５Ａ ボルト挿通孔
５Ｂ ナット
６Ａ ボルト挿通孔
７ 縦方向当接部（一側面当接部）
８ 横方向当接部（他側面当接部）
９ フランジ部
１０ 嵌合凹部
１０Ａ ボルト挿通孔
１１ 抱き柱
１２ 重ね梁
１３ 角材（構造材）
１４ ボルト
１５ 大柱
２１ 方角材（構造材）
２２ 方角材（構造材）
２３ 方角材（構造材）
２４ 方角材（構造材）
２５ 貫通ボルト
２６ 貫通ボルト
２７ 貫通ボルト
２８ 貫通ボルト

Claims (3)

1. ボルト用貫通孔が形成された複数の角材を短手方向に組み合せ、貫通ボルトにより緊締するようにした一対の略Ｌ字型金具を用いた角材緊締方法であって、角材の側面の任意箇所に円形凹所を形成し、前記略Ｌ字型金具の本体部を、角材の直交する一方側の側面に当接する一側面当接部、他方側の側面に当接する他側面当接部とから構成し、両当接部のいずれか一方の長さを、組み合せた角材の幅方向の長さと対応する寸法に設定し、いずれか一方の当接部の中央部分に、前記角材に形成した円形凹所の中に嵌入可能とされると共に、内側面にボルト頭部の寸法分だけ突出して形成された嵌合凹部及び前記貫通ボルトの挿通孔を設け、前記一対の略Ｌ字型金具で角材の左右両側から抱持するように挟み、且つ前記角材の円形凹所に略Ｌ字形金具の前記嵌合凹部を嵌入させた状態で貫通ボルトにより締結することを特徴とする角材緊締方法。
2. 角材が、１２０ｍｍ又は１５０ｍｍの辺長を有する方角材であることを特徴とする請求項１記載の角材緊締用金具。
3. 角材の一側面当接部及び他側面当接部の少なくとも一方に、ボルト用の挿通孔を複数設け、複数の挿通孔同士の離間寸法を、組み合わせた角材の幅方向の長さと対応する寸法に設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の角材緊締用金具。

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