JP3033830U - 木造構造物用スパイク金物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度及び強度の低下をきたすことのない堅固
な接合が可能な木造構造物用金物を提供せんとするもの
である。 【解決手段】 Ｔ字型形状のスパイク金物１０は、集成
材５０との接合面側と、それと直角方向の他の部材との
接合面側に、ボルト接合構成用のボルト孔３０が穿設さ
れ、また上記集成材５０との接合面両側に各テーパーピ
ン２０が設けられている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、木造構造物の接合用に使用される金物に関する。

【０００２】

【従来の技術】

木造構造物などの建築時に使用される接合用金物としては、従来、一文字型、 Ｌ字型、Ｔ字型など様々な形状のものがあり、また使用箇所によって集成材の接 合用に使用されるもの、一般建築用に使用されるものや、木造用土台取り付け用 に使用されるもの、羽子板ボルトなど、用途別に特有のものがある。

【０００３】 これらに共通な構成として、該金物にボルト孔が設けられており、そこにボル トを貫通させてボルト締めし、木材と金物を接合する構造となっている。そして この金物の反対面、他端、或いは該金物に連結する他の金物に、他の構成（木材 、コンクリート、金属製のものを問わない）が固定されることによって、堅固な 構造物が構築される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記木材の乾燥度によって、或いは地震などの振動が加わることによ って、該木材のボルト貫通孔と前記金物のボルト孔との間にズレが発生し、その ズレから木材のボルト貫通孔内面とボルト表面との間に隙間が生じて、緩みが発 生する。そのために、強度低下や精度低下をきたすことが多くあった。更に締め 付けボルトの数を増やして、接合を強固なものにしようとすると、木材のボルト 貫通孔の数だけ却って、接合強度を下げてしまうことになる。

【０００５】 本考案は従来技術の以上のような問題に鑑み創案されたもので、精度及び強度 の低下をきたすことのない堅固な接合が可能な木造構造物用金物を提供せんとす るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

そのため本願請求項１記載の金物は、ボルト接合構成を有する金物本体の木材 接合面にテーパーピンを有することを基本的特徴としている。

【０００７】 上記構成では、ボルト接合構成によってボルト締めした時（例えば金物本体に 設けられたボルト孔と木材のボルト貫通孔にボルトを通して木材と金物とをボル ト締めした時）、接合面側にあるテーパーピンが木材にくい込み、そのくさび効 果によって、特にボルト締め方向に対して直角な方向での接合強度が増大し、ま た緩みの発生がないため、精度の低下をきたすこともない。

【０００８】 上記のようなスパイク構造の金物に使用されるテーパーピンは、円錐状の形状 の他、多角錐状の形状のものが使用可能である。

【０００９】

【考案の実施の形態】

本考案の具体的実施形態につき、以下説明する。 図１及び図２は、集成材の接合用に使用されるスパイク金物の一実施形態の構 成を示しており、そのうち図１は該金物の基本構成を示す正面図、図２は集成材 の接合に使用された状態を示す平面図である。 図１に示されるように、本実施形態の金物１０はＴ字型形状をしており、集成 材５０との接合面側に２箇所、それと直角方向の他の部材との接合面側に６箇所 、ボルト接合構成用のボルト孔３０が穿設され、また上記集成材５０との接合面 両側に各６つのテーパーピン２０が設けられている。そして図２に示すような集 成材５０に前記金物１０を取り付けるには、該集成材５０を加工する時点で該金 物１０を挟み込んで接着した上、前記ボルト孔３０と集成材５０のボルト貫通孔 ５１を介してボルト４０締めすることで、取り付けられることになる。このよう な構成とすることによって、テーパーピン２０が集成材５０にくい込み、くさび 効果が得られる。そのためボルト孔３０の隙間による緩みがなく、精度及び強度 共に増すため、必要とされるボルト本数も少なくて済み、作業量が減り、美観上 も優れたものとなる。特に地震などにより接合面に沿った方向に振動が加わった 場合、このくさび効果の作用は大きく、同方向へのズレを生ずることは殆どない 。

【００１０】 図３（ａ）（ｂ）及び図４の構成は、一般建築用に使用される接合金物の本考 案の別の実施形態構成を備えたスパイク金物の構成を示す説明図である。そのう ち図３（ａ）（ｂ）は、一文字型スパイク金物１１の構成を示す正面図及び平面 図である。同図の構成では、上下２段にそれぞれ５箇所、計１０箇所にボルト接 合構成用のボルト孔３１が穿設されると共に、その上下２段の間に、計６箇所テ ーパーピン２１が一体的に設けられている。また図４はＴ字型スパイク金物１２ の構成を示す正面図である。該構成では、Ｔ字の３方向のそれぞれにボルト接合 構成用のボルト孔３２が穿設されると共に、各その周囲に４箇所、計１２箇所に テーパーピン２２が設けられている。これらを使って木材の接合を行う場合、１ の木材に対して両側からこれらの金物１１或いは１２で挟み、ボルト締めして接 合することになる。その際上記の構成と同様に、テーパーピン２１或いは２２が 木材にくい込み、くさび効果が得られるため、ボルト孔３１及び３２の隙間によ る緩みがなく、精度及び強度共に増す。特に地震などにより接合面に沿った方向 に振動が加わった場合、このくさび効果の作用は大きく、同方向へのズレを生ず ることは殆どない。

【００１１】 図５（ａ）（ｂ）は、木造用土台取り付け用に特化された本考案の別の実施形 態に係るスパイク金物の構成を示すもので、筋違いとなる木材５２を木製土台５ ４に接合する時に使用されるスパイク金物１３の構成を示す正面図及び側面図で ある。同図の構成では、アンカーボルト６０等によって前記土台５４に固定され るＬ字型の金具体１３ａと木材５２の方向へ角度を持って延出する筋違い金具体 １３ｂとによってスパイク金物本体が構成されており、該筋違い金具体１３ｂに ボルト接合構成用のボルト孔３３が穿設され、その周囲４箇所にテーパーピン２ ３が設けられている。そして同図に示すような土台５４と筋違いの木材５２とを 前記金物１３で接合するには、前記Ｌ字型の金具体１３ａを土台５４に固定する 前或いは固定した後に、前記ボルト孔３３と木材５２のボルト貫通孔５３にボル ト４１を挿入して、筋違い金具体１３ｂの接合面に木材５２をボルト締めするこ とで、取り付けられることになる。このようにすることによって、テーパーピン ２３が木材５２にくい込み、くさび効果が得られる。

【００１２】 図６乃至図８は、基礎コンクリート７０と木製の土台５５と柱５７との構造物 角部接合用に特化された本考案の他の実施形態に係るスパイク金物の構成を示す もので、該土台５５を基礎コンクリート７０の上に固定する時に使用されるベー スプレートとなるスパイク金物１４と、柱５７を土台５５上で直角に支持するた めに使用されるスパイク金物１５の構成を示す正面図（図６）、平面図（図７） 及びスパイク金物１５の説明図（図８）である。そのうち図６及び図７に示され るベースプレート状のスパイク金物１４は、直角正三角形の鋭角部分が土台５５ の幅で切断された５角形形状をしており、それぞれの土台５５との接合面側に、 該土台５５とのボルト接合構成用のボルト状体４２が２個立設・固定されると共 に、直角部分寄りにテーパーピン２４ａが２つずつ並んで設けられ、また直角正 三角形の鋭角切断辺寄りにそれぞれ該辺に沿って２つのテーパーピン２４ｂが設 けられている。尚、直角部分の辺に沿って計３箇所にアンカーボルト６１用の孔 ６２が穿設されている。このスパイク金物１４を用いて基礎コンクリート７０上 に土台５５を接合固定するには、基礎コンクリート７０上にモルタル７１を敷き 、前記孔６２に基礎コンクリート７０から突出しているアンカーボルト６１を貫 通させて該スパイク金物１４をボルト締めすることで、この金物１４を基礎コン クリート７０上に固定する。そして土台５５のボルト貫通孔５６に前記ボルト状 体４２を通してボルト締めする。その際、ボルト状体４２の先端側は、後述する スパイク金物１５の底面に穿設されたスライド孔１５ｂを貫通してその上でナッ ト締めされる。それによってスパイク金物１４のテーパーピン２４ａ及び２４ｂ は土台５５にくい込むことになる。他方柱５７は土台５５の直角部分の上に載置 され、後述するスパイク金物１５によって、該柱５７は強固に固定される。

【００１３】 またスパイク金物１５の構成は、立直面が柱５７との接合面を構成するＬ字型 の金具からなり、幅方向両脇に三角形状の補強片１５ａが溶接固定されている。 該金物１５の接合面は、ボルト接合構成用のボルト孔３４が穿設され、またその 上下段各２箇所にテーパーピン２５が設けられている。尚、前述のように、スパ イク金物１５の底面にはスライド孔１５ｂが設けられており、そこを貫通したボ ルト状体４２がナット締めされ、土台５５上に該スパイク金物１５が固定される ことになる。そしてスパイク金物１４の直角部分の直上で載置された柱５７は、 更に前記ボルト孔３４と柱５７のボルト貫通孔５８にボルト４３を挿入して、該 スパイク金物１５の接合面に柱５７をボルト締めすること（図７に示すように柱 ５７の直角を構成する２側面に対し２つのスパイク金物１５をボルト締めするこ と）で、取り付けられる。このようにすることによって、テーパーピン２５が柱 ５７にくい込んで、くさび効果が得られる。従ってスパイク金物１５底面のスラ イド孔１５ｂを挿通したボルト状体４２をナット締めすることで、土台５５にス パイク金物１４のテーパーピン２４ａ及び２４ｂがくい込み・固定され、更に該 土台５５上にスパイク金物１５が固定されるため、柱５７、土台５５及び基礎コ ンクリート７０が一体的に固定されることになる。

【００１４】 他方前記スパイク金物１５は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、補強片１５ａ の途中にボルト締め用の孔１５ｃを穿設し、図１０（ａ）（ｂ）のような筋違い 取り付け用のスパイク金物１６の一端をボルト締めし、筋違い固定用の構成を兼 ねる構成としても良い。

【００１５】 また後述する水平加力試験時に、図１５に示す耐力壁８０の角部に、上記スパ イク金物１４乃至１６（図９の筋違い取り付け用のもの）が使用されたが、更に 土台５５の途中に立設された柱５７ａの固定用に、図１１（ａ）（ｂ）に示すよ うなスパイク金物１７が用いられた。すなわち本構成では、前記図３の金物と同 様一文字型の構成であり、両端２箇所にボルト接合構成用のボルト孔３５が穿設 され、その内側２箇所に２本のボルト状体４４が立設されると共に、更にその内 側上下２段に、計４箇所テーパーピン２６が一体的に設けられている。そしてボ ルト孔３５に、土台５５に立設されたボルト（図示なし）を貫通させてナット締 めし、該土台５５上にスパイク金物１７を固定する。それと共に、該スパイク金 物１７の上中央に前記柱５７ａを載せ、更にその両脇に前記のスパイク金物１５ 及び１６と同じ金物で該柱５７ａを固定する。そのようにすることで柱５７ａ底 面にスパイク金物１７のテーパーピン２６がくい込み・固定されると共に、該土 台５５上にスパイク金物１７が固定されるため、柱５７ａ、土台５５が一体的に 固定されることになる。

【００１６】 図１２（ａ）（ｂ）は、羽子板ボルト接合用に特化された本考案の別の実施形 態に係るスパイク金物１８の構成を示す正面図及び平面図である。該構成では羽 子板ボルトの連結部材を構成する面がスパイク金物１８の接合面を構成し、該接 合面にボルト接合構成用のボルト孔３６が穿設され、また同じ面に該ボルト孔３ ６を間に挟んで２つのテーパーピン２７が設けられている。そしてこの接合面を 柱や壁面にボルト締めすることで、取り付ける。この時テーパーピン２７が該柱 や壁面にくい込み、上記と同様くさび効果が得られることになる。

【００１７】 本考案者は、従来の一文字型金物と、図３（ａ）（ｂ）に示した一文字型スパ イク金物１１の構成を用いて、２つの集成材５９ａ及び５９ｂを図１３に示すよ うにボルト締め・接合させ、両側から圧縮する実験を行った。下記表１、表２及 び図１４はその時の接合部圧縮試験結果を示すもので、これらからテーパーピン を有する（ピン有り）本考案構成の金物の方が、横方向のズレ（変位）が少なく 、テーパーピンのくい込みによるくさび効果が確認された。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】 また本考案者は、図１５に示すように土台５５の上に柱５７及び５７ａを立て かけ、更に筋違い５７ｂ及び５７ｃをその間に掛け渡すと共に、梁５５ａをその 上に横架せしめて製造した耐力壁８０を用いて、水平加力試験を行った。そのう ち同図（ａ）は、該実験に使用された山形プレートとひら金物を使用した従来例 の構成（Ｔｙｐｅ Ａ）を示しており、また同図（ｂ）は、図６及び図７に示し たベースプレート１４と図９及び図１０に示した筋違い用のスパイク金物１５、 １５ａ及び１６を用いて耐力壁８０の角部を固定し、且つスパイク金物１５，１ ５ａ、１６及び１７により土台５５の途中に立設された柱５７ａを固定した状態 の本考案例の構成（Ｔｙｐｅ Ｂ）を示している。なお、本考案例の構成では、 筋違いが交差する所に、一文字型のスパイク金物１１が、また梁５５ａの角部に 、ホームベース上のスパイク金物１９が取り付けられた状態で、上記実験が行わ れた。

【００２１】 この水平加力試験では、梁５５ａ側に水平方向に荷重Ｐを加えた場合と土台５ ５側に水平方向に荷重Ｐを加えた場合とに分けて実験を行っており、その時測定 された梁５５ａ側の水平方向の変位δ1と土台５５側の水平方向の変位δ2との差 （δ1−δ2）を水平変位δHとし、梁５５ａと土台５５の間の柱５７及び５７ａ 部分の高さＨとの比（δH／Ｈ）を壁のせん断変形角γとして、荷重Ｐと水平変 位δHとの変化の推移を調べ、図１６（梁５５ａ側に水平方向に荷重Ｐを加えた 場合）及び図１７（土台５５側に水平方向に荷重Ｐを加えた場合）の結果を得た 。

【００２２】 これらの試験結果から明らかなように、同じ荷重をかけた場合、本考案例の方 （Ｔｙｐｅ Ｂ）が従来例の方（Ｔｙｐｅ Ａ）に比べ、水平変位δHが少ないこ とが分かる。特に土台５５側に水平方向に荷重Ｐを加えた場合の例では、本考案 例の方はほとんど変位がなく、例えば防震構成として用いた場合有効であること が分かる。なお参考として、図１６で壁のせん断変形角γが、１／３００ｒａｄ （δH＝８.３３ｍｍ）、１／２００ｒａｄ（δH＝１２.５０ｍｍ）、１／１２０ ｒａｄ（δH＝２０.８３ｍｍ）の時における、従来例の構成の場合と本考案例の 構成の場合の各荷重と最大荷重を調べ、下記表３の結果を得た。また図１７でも １ｔｆ、２ｔｆ、３ｔｆ、４ｔｆ及び５ｔｆの荷重を加えた時の水平変位δHを 調べ、下記表４に示す結果を得た。

【００２３】

【表３】

【００２４】

【表４】

【００２５】

【考案の効果】

以上詳述した本考案のスパイク金物の構成によれば、ボルト接合構成によって ボルト締めすることで、接合面側にあるテーパーピンが木材にくい込み、そのく さび効果によって、特にボルト締め方向に対して直角な方向での接合強度が増大 し、また緩みの発生がないため、精度も高いものが得られることになる。従って 地震などの振動が加わった場合でも、強度・精度の低下をきたすことがなく、堅 固な構造物の構築が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】集成材の接合用に使用されるスパイク金物の一
実施形態の基本構成を示す正面図である。

【図２】上記スパイク金物の構成が集成材の接合に使用
された状態を示す平面図である。

【図３】一般建築用に使用される一文字型スパイク金物
の一実施形態構成を示す正面図及び平面図である。

【図４】一般建築用に使用されるＴ字型スパイク金物の
一実施形態構成を示す正面図である。

【図５】木造用土台取り付け用に特化された本考案の別
の実施形態に係るスパイク金物の構成を示す正面図及び
側面図である。

【図６】基礎コンクリートと木製の土台と柱との接合用
に特化された本考案の他の実施形態に係る２種のスパイ
ク金物の構成を示す正面図である。

【図７】上記構成の平面図である。

【図８】上記構成のうちの一方のスパイク金物の構成を
示す説明図である。

【図９】土台上に固定される上記スパイク金物の別の構
成を示す正面図である。

【図１０】筋違い取り付け用のスパイク金物の構成を示
す側面図及び正面図である。

【図１１】水平加力試験時に土台の途中に立設された柱
の固定用に用いられたスパイク金物の構成を示す平面図
及び正面図である。

【図１２】羽子板ボルト接合用に特化された本考案の別
の実施形態に係るスパイク金物の構成を示す平面図及び
正面図である。

【図１３】従来の一文字型金物と本考案の一文字型金物
とを用いて、ボルト締め・接合された２つの集成材の接
合部圧縮試験の実験状態を示す説明図である。

【図１４】その時の接合部圧縮試験結果を示すグラフで
ある。

【図１５】耐力壁を用いて水平加力試験を行った時の従
来例の構成と本考案例の構成を各示す正面図である。

【図１６】梁側において水平方向に荷重Ｐを加えた場合
の該荷重Ｐと水平変位δHとの変化の推移を示すグラフ
である。

【図１７】土台側において水平方向に荷重Ｐを加えた場
合の該荷重Ｐと水平変位δHとの変化の推移を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１
８、１９ スパイク金物 ２０、２１、２２、２３、２４ａ、２４ｂ、２５、２
６、２７ テーパーピン ３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６
ボルト孔 ４０、４１、４３
ボルト ４２、４４
ボルト状体

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボルト接合構成を有する金物本体の木材
   接合面にテーパーピンを有することを特徴とする木造構
   造物用スパイク金物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の木造構造物用スパイク金
   物において、前記テーパーピンの形状が、円錐状乃至多
   角錐状であることを特徴とする請求項１記載の木造構造
   物用スパイク金物。