JP5015110B2 - 引寄せ金物 - Google Patents

Description

この発明は、主として、木造建物において２つの部材を引寄せて緊結するための引寄せ金物に関する。

例えば、木造軸組工法住宅では、地震時の揺れによって柱が土台から引き抜かれたり、柱頭側が梁から引き離されたりするのを防止するために引寄せ金物（ホールダウン金物）が用いられる。また、梁と桁との接合箇所でもこれらの分離を防止するために用いられることがある。この場合の用い方は羽子板金物と同様である。

引寄せ金物は、基本的に、柱に固定する受け金具とボルト及びナットからなり、受け金具にボルト挿通部を一体に備える。そして、例えば、柱と土台を引寄せて緊結するには、柱に前記の受け金具をビスなどで固定し、まず、ボルトをボルト挿通部に上方から通し、ボルトの上端部にナットを螺合し、このナットをボルト挿通部の上面に係合させる。ついで、ボルトの下端を土台に貫通させたアンカーボルトの上部へ長ナットなどで連結する。そして、ボルトに螺合させたナットをねじ込むと柱が土台側に押され、結果として、柱と土台は引寄せられた状態に接合される。

引寄せ金物は基本的に特許文献１、２、３のような構造である。特許文献１のホールダウン金物は、平らな取り付け部の先端部に台形のボルト挿通部を一体に形成した構造であり、木造軸組工法住宅用の接合金物規格（Ｚマーク仕様）において典型的な形態である。 特許文献２のホールダウン金物（連結金具２１）は、浅い断面コ字形の取り付け部にほぼＵ字形のボルト挿通部（湾曲部２３と両脚部３１とからなる）を溶接したものである。特許文献３のホールダウン金物（引寄せ金物１１）は、取り付け部とボルト挿通部が１枚の金属板から屈曲によって形成されている。

特開平１０−１８３７７９号公報 特開２００６−２３８２号公報 特開２００３−３０６９７４号公報

特許文献１，２に開示されるタイプの引寄せ金物は、受け金具とボルト挿通部を一体とするときに、溶接作業が必要である。また、特許文献３に開示されるタイプの引寄せ金物は、強度上から比較的厚い（６ｍｍ程度）金属板を細かく屈曲する必要があるので製造に手間がかかる。さらに取り付け部は一枚の板状か浅いコ字形となる程度にリブを有するだけであるため、強い引き抜き力が作用すると、強度が不足して中間部が膨れ上がるような変形を生じることがある。
この発明は構成が最も簡単で安価に提供できると共に、強度が高く、しかも、多様に利用することができる引寄せ金物の提供を課題とする。

断面コ字形の受け金具、引寄せのためのボルト、ボルトに螺合するナット及び座金を備えた金物とする。
受け金具は、断面コ字形となる両側の側壁と背壁を備えた構造とする。背壁は、建物の柱または縦材、あるいは横架材に固定する取り付け部分とし、側壁はボルトとの係合部分とする。
側壁には、座金を係合するために、窓孔を両側の側壁に貫通させて形成する。
座金は、両側の側壁の窓孔に架けて係合できる大きさである。座金の中央部には、ボルトを通す貫通孔を設ける。

柱（縦材）又は横架材に受け金具を背壁で固定する。受け金具の窓孔に座金を前後方向に配置し、ホールダウン金物として使用の際は、上方あるいは下方向から受け金具に差し込んだボルトの一端を座金の貫通孔に通し、これに螺合させたナット又はボルト頭を座金に係合させる。ボルトの他端を梁（上横架材）に固定あるいは土台（下横架材）を貫通させたアンカーボルトに連結する。次いで、ナットを締めこみ座金を窓孔の上辺又は下辺に係合させ、さらに、ねじ込むことにより柱と土台あるいは梁とを引寄せる。

受け金具は断面コ字形で、その端部に窓孔を備えるだけであるため、素材が肉厚であっても、プレス加工で簡単に成形することができ、低いコストで製造できる。
受け金具は両側の側壁と背壁とで断面コ字形となるので、側壁によって受け金具の曲げに対する剛性が高く、強い引き抜き力に耐えることができる。
受け金具は断面がコ字形で曲げに対して剛性が高く、柱に沿って長く形成すると柱の曲げ変形を抑える補強部材として兼用できる。

図１は、実施例１の使用例１を示し、土台１と梁２との間に左右の柱３，４が配置された木造軸組工法住宅の壁における軸組５を簡単に示したものである。符号６は基礎、符号７は筋交いである。この軸組５において、土台１は、アンカーボルト８によって基礎６に固定され、左右の柱３，４と土台１及び梁２との接合箇所は、それぞれ実施例１としての引寄せ金物９〜１２によって土台１及び梁２と引寄せられ緊結されている。
なお、説明の都合上、図の上下を上下、左右を左右及び柱の見込み方向を前後とする。引寄せ金物９において、金物が横方向に使用されることもあるが、そのときは上下が左右方向となるように、これは方向を相対的に定めて説明するだけのためである。

引寄せ金物９〜１２は基本的に同じ構成なので、引寄せ金物９を代表として説明する。
引寄せ金物９（図２）は、受け金具１３、引寄せのためのボルト１４、ボルト１４に螺合するナット１５及び座金１６を備える。
受け金具１３は、厚さ３．２ｍｍの矩形鋼板をプレス加工により形成したもので、両側の側壁１７、１８と背壁１９を備えた断面コ字形となる構造である。側壁１７、１８となる部分にはあらかじめ窓孔２０,２１を対称位置に形成しておく。
成形された受け金具１３は、外形で長さ（上下寸法）＝２７０ｍｍ、幅（左右寸法）＝７５ｍｍ、厚さ（前後寸法）＝３５ｍｍであり、窓孔は幅４５×高さ１１０ｍｍである。
もちろん、一例であり、寸法は選択できる。たとえば、厚さを２５〜３０ｍｍとすることもある。

背壁１９は、建物の柱または縦材に固定する取り付け部分であり、複数のビス孔（実施例では８個）を形成してある。
両側壁１７，１８は、ボルト１４を座金１６を介して窓孔２０（２１）の箇所で係止する係合部分となる。前後の窓孔２０，２１は、同じ大きさで、かつ、上下方向で同じ位置にある。即ち、両側の側壁に貫通させて形成されている。この実施例において、窓孔２０、２１は、側壁１７，１８の上下方向の中央に位置している。

座金１６は、ブロック状とした鋼材であり、厚さ＝１６ｍｍ（ボルトがＭ１６の場合、Ｍ１２の場合は１２ｍｍ）、幅２８．５ｍｍ、前後寸法＝５０ｍｍで中央部にボルト１４を通す貫通孔２２を有してある。これは、前後の側壁１７，１８の窓孔２０，２１に架けて係合できる大きさである。また、この実施例では一面に受け金具１３の前後側壁１７，１８の間隔に応じた間隔で係合溝２３が形成されている。
引寄せのためのボルト１４はＭ１６でナット２４が螺合される。なお、座金１６の貫通孔２２はφ１８ｍｍ（Ｍ１２の場合φ１４ｍｍ）である。

この引寄せ金物９は、次のように使用される。
左の柱３の柱頭に受け金具１３を背壁１９でビス止めにより固定する。受け金具１３の窓孔２０（２１）に座金１６を、係合溝２３のある面を上にして、前方から差し込んで配置する。ついで、座金１６の貫通孔２２にボルト１４を通し、その下端にナット１５を螺合する。ボルト１４の上端は梁２を貫通させ、座金付きナット２４で梁２に固定する。
座金付きナット２４でボルト１４を梁２に固定したとき座金１６は窓孔２０（２１）内を引き上げられて窓孔２０（２１）の上辺に係合し、係合溝２３に上辺が嵌合する。次いで、ナット１５を締め付けると柱３と梁２とが引寄せられ、緊結される。
引寄せ耐力は約２０〜２５ｋＮ程度（短期許容耐力、最大耐力では５０〜６０ｋＮ）である。座金１６に係合溝２３があると、引抜き力で座金１６が引かれることによって、受け金具１３の前後側壁１７，１８の間隔が拡大されるような受け金具１３の変形を防止することができる。
右柱４の柱頭における引寄せ金物１０についても同様である。

引寄せ金物１１、１２は、受け金具１３、ボルト１４、ボルト１４に螺合するナット１５及び座金１６を備え、引寄せ金物９，１０と同じであるが、使用の態様が異なる。
左の柱３の柱脚に受け金具１３を背壁１９でビス止めにより固定する。受け金具１３の窓孔２０（２１）に座金１６を、係合溝２３のある面を下にして、前方から差し込んで配置する。ついで、座金１６の貫通孔２２にボルト１４を通し、その上端にナット１５を螺合する。ボルト１４の下端は土台１を貫通した増設アンカーボルト２５（図１）の上部と長ナット２６で結合する。

長ナット２６でボルト１４を増設アンカーボルト２５に連結したとき、座金１６は窓孔２０（２１）内を引き下げられて窓孔２０（２１）の下辺に係合し、係合溝２３に下辺が嵌合する。次いで、ナット１５を締め付けると柱３が土台１に引寄せられ、緊結される。座金１６の係合溝２３によって、座金１６が引かれることによって、前後側壁１７，１８の間隔が拡大されるような受け金具１３の変形を防止することができるのは前記柱頭の場合と同様である。
なお、増設アンカーボルト２５は、新築の場合は基礎構築時にあらかじめ基部を埋め込んで固定しておく。既存住宅の場合には、土台１の上から基礎６までドリル孔を開け、増設アンカーボルト２５の基部を基礎６へ接着材などで固定する。
以下、引寄せ金物を総称して引寄せ金物９とする。

図４は、実施例２の受け金具１３を示し、窓孔２０（２１）が上方に偏って配置されている。実施例２の引寄せ金物９は、基本的に実施例１と同じであり、図示していないが他にボルト１４、ナット１５及び座金１６を備える。
実施例１が窓孔２０（２１）を長手方向の中央部に備えた柱頭、柱脚兼用であるのに対して、実施例２の受け金具１３は柱頭あるいは柱脚専用（上下を逆にして使用する）ということになる。柱頭あるいは柱脚専用ということで引寄せのためのボルト１４を短くできる。

図５は、実施例３の受け金具１３であり、窓孔２０（２１）を上方と下方に配置している。実施例３の引寄せ金物９は基本的に実施例１と同じであり、図示していないが他にボルト１４、ナット１５及び座金１６を備える。
上下の窓孔２０（２１）を柱頭用と柱脚用に使い分けることで、一種類の引寄せ金物９を柱頭用と柱脚用引き抜き耐力増加に用いることができ、かつ、ボルト１４に短いものを利用できる。

図６は、実施例４の受け金具１３を示し、実施例１〜３に対して長尺であり、柱３とほぼ同じ長さを有する。実施例４の引寄せ金物９は、長さの点を除いて基本的に実施例３と同じであり、図示していないが他にボルト１４、ナット１５及び座金１６を備え、実施例３の場合と同様に上方と下方に窓孔２０（２１）を有する。
この実施例４の引寄せ金物９を使用すると、受け金具１３が柱３の曲げに対する補強となって引き抜きに対する耐力の増加と共に、地震や強風時に２階、３階建て建物の層間変位を小さくする効果がある。また、強い引抜補強の際に、広範囲にわたりビスが打てるので柱の負担を分散することができる。
柱３だけでなく梁などの横架材に適用することもできる。

図７は、実施例５であり、図は柱頭側に使用された引寄せ金物９を示している。この実施例５は、基本的に実施例１と同じであり、受け金具１３、ボルト１４、ナット１５及び座金１６を備える。この実施例５は受け金具１３の窓孔２０（２１）が座金１６の幅よりも十分に大きな幅を備え、座金１６をその辺の中央に位置決めするために、突部２８を備えている。
受け金具１３の窓孔２０（２１）が座金１６の幅よりも十分に大きな幅を備えることは、窓孔２０（２１）内に工具を入れてナット１５を締める作業のしやすいことを意味し、また、増設アンカーボルト２５の位置ずれに応じて座金１６の位置を微調整できる利点がある。しかし、窓孔２０（２１）の中で座金位置が不安定になるので、この実施例５では
突部２８を設けて座金１６を窓孔２０（２１）の中央に位置決め又は調整量を制限している。

図８は、実施例６の引寄せ金物であって、図１に示す柱脚箇所の引寄せ金物１１として図示している。図３に示す実施例１の引寄せ金物１１と同様であるが、座金１６の構造が異なる。この実施例６における座金１６は、受け金具１３と同程度の厚さである鋼板を長方形に打ち抜いてコ字形に成形したものである。コ字形の対向片の間隔をボルト１４の直径よりわずかに大きく、かつ、ナット１５が係合できる間隔としてある。また、高さｈを十分にとって、実施例１のような鋼材ブロックによる座金１６と同程度の強度を発揮するようにしてある。

ナット１５を螺合させたボルト１４を受け金具１３の両側壁１７，１８間に配置し、窓孔２０（２１）に座金１６を差し込み、ナット１５を係合すると共に、座金１６を窓孔２０（２１）の下辺に係合させて使用する。
図示の実施例では、座金１６に係合溝２３(図３)を設けていないが、窓孔２０（２１）の下辺と噛み合う浅い係合溝を設けても良い。係合溝は、窓孔の側に設けてもよい。

図９は実施例７の引寄せ金物であって、図１に示す柱脚箇所の引寄せ金物１１として図示している。図８に示す実施例６の引寄せ金物１１と座金１６の構造が異なる。実施例８と同様の部分については同じ符号を付して説明を省略する。実施例７の座金１６は、鋼板を長方形に打ち抜いて長手方向の両端を立ち上げ、コ字形に成形し、平板部にボルト１４の挿通孔を形成してある。立ち上げ部の間隔は、受け金具１３における両側壁１７，１８の間隔よりわずかに大きい程度であり、この座金１６は、両端の立ち上がり部を下にして両側壁１７，１８間に架け、立ち上がり部を両側壁１７，１８の外側に係合させて使用する。素材としての鋼板の厚さは、両側壁１７，１８の間隔の大きさによる。この間隔が狭い場合には薄い鋼板を使用できる。

図１０は、使用例２であり、この発明による実施例１の引寄せ金物９が、上階２９と下階３０との軸組を緊結するために用いられている。すなわち、図において、上階２９における左右の管柱３１，３２の柱脚と下階３０における左右の管柱３、４の柱頭とがそれぞれこれらに固定した引寄せ金物９ａ，９ｂの受け金具１３，１３をボルト１４で結合することにより、引寄せ緊結されている。下方のボルト１４は梁２を上方向に貫通して座金付きの長ナット３３で梁２に固定されると共に、座金付きの長ナット３３を介して上方のボルト１４と連結されている。この構造は梁２を上下に貫通する長いボルトによって上下の受け金具１３，１３を直接に連結することもできる。

上階２９における左右の管柱３１，３２の柱頭と下階３０における左右の管柱３、４の柱脚は、それぞれに固定した引寄せ金物９で上階２９の梁３４と下階３０の土台１にそれぞれ固定ないし連結されている。他の構造は使用例１（図１）の場合と同様である。
この使用例２は、引寄せ金物９を横方向に配置して梁とその両側に直交して突き合わされた桁との接合箇所を引寄せるのも利用できる。

図１１は、使用例３、４であり、左柱３に実施例１の引寄せ金物９ａ，９ｂを使用したものを使用例３、右柱４に実施例３の引寄せ金物９ｃ，９ｄを使用したものを使用例４としている。いずれも、引寄せ金物９の受け金具１３を柱３，４の中央部に固定し、上下の受け金物１３を引寄せのためのボルト１４で連結し、引寄せている。

使用例３の引寄せ金物９ａ，９ｂは、上階２９においても下階３０においても、受け金具１３に設けた窓孔２０（２１）に、上方向に延びるボルト１４の下端と下方向に延びるボルト１４の上端を共に係合し、上階２９の受け金具１３の上方向に延びるボルト１４の上端を梁３４に固定し、下方向に延びたボルト１４は、下階３０の受け金具１３の上方に延びるボルト１４の上端と長ナット３５で連結し、下階３０の受け金具１３から下方向に延びたボルト１４は、長ナット２６を介して増設アンカーボルト２５と連結される。この場合も上下の引寄せ金物９ａ，９ｂの受け金具１３あるいは引寄せ金物９ｃ，９ｄの受け金具１３を一本の長いボルトで連結した構造とすることができる。また、下階３０の引寄せ金物９ｂ、９ｄの受け金具１３はアンカーボルト２５と直接に固定されることがある。

下階３０の受け金具１３における上方に延びたボルト１４は梁２を貫通して上階２９における受け金具１３から下方に延びたボルト１４の下端と連結される。また、増設アンカーボルト２５は、土台１を上方向に貫通して下階３０における受け金具１３の下方向に延びるボルト１４と連結される。

このように、使用例３は、上階２９の梁３４が土台１と直接的に緊結されるので、２階、３階建ての軸組住宅における柱３１、３と横架材（土台１、梁２，３４）との接合箇所の引き抜き耐力を効果的に増強することができる。
右柱４に実施例３を使用した使用例４も同様であり、受け金具１３の窓孔２０（２１）が上下に配置されている点で異なるだけである。

以上、実施例と使用例を説明したが、この発明は引寄せ金物９として、最もシンプルな構造を提供することを主目的としているものであり、引寄せ金物９が断面コ字形の受け金具１３、引寄せボルト１４、引寄せボルト１４に螺合するナット１５及び座金１６からなるものであり、受け金具１３の窓孔２０（２１）に座金１６を係合して使用する構造であることが重要である。

受け金具１３やボルト１４の規模、窓孔２０（２１）の大きさや座金１６の形態あるいは座金１６が一面に係合溝２３を備えるか否か、さらには、二つの受け金具１３間を結合するボルト１４をそれぞれの受け金具１３が備えたものを連結する構造とするか、これらの代わりに１本の長いボルトを利用するとかの選択、ボルト１４と土台１側あるいは梁２側との固定手段は、適宜選択できる事項である。例えば、すべてが増設アンカー２５と長ナット２６あるいは座金付きナット２４ではなく、ナットが埋め込まれた座金を土台や梁に固定してこれにボルトをねじ込むことで固定することも可能である。新築の場合、増設アンカーボルト２５は当初から基礎６中に埋め込まれて固定されている。

実施例として軸組構造を中心に説明したが、この発明は、縦材と横材との結合構造に関して枠組壁工法の住宅においても同様に採用できる。
引寄せのためのボルト１４は、柱頭側では頭部を備えたものでも良い。
受け金具１３において、ナットを締める工具との関係で、十分な大きさの窓孔２０，２１を背壁１９の側に寄せて作れない場合には、窓孔２０，２１を形成する箇所だけ、両側の側壁の幅を大きくすることがある。この場合も受け金具１３の断面はコ字形である。

使用例１を示す壁の軸組の正面図。 実施例１（柱頭側）を分解して示す斜視図。 実施例１（柱脚側）を分解して示す斜視図。 実施例２の受け金具を示した斜視図。 実施例３の受け金具を示した斜視図。 実施例４の受け金具を示した斜視図。 実施例５の受け金具を示した斜視図。 実施例６の引寄せ金物。 実施例７の引寄せ金物。 使用例２を示す壁の軸組の正面図。 使用例３,４を示した壁の軸組の正面図。

符号の説明

１ 土台
２ 梁
３ 左柱
４ 右柱
５ 壁の軸組
６ 基礎
７ 筋交い
８ アンカーボルト
９ 引寄せ金物（左柱頭）
１０ 引寄せ金物（右柱頭）
１１ 引寄せ金物（左柱脚）
１２ 引寄せ金物（右柱脚）
１３ 受け金具
１４ ボルト
１５ ナット
１６ 座金
１７ 前側壁
１８ 後側壁
１９ 背壁
２０ （前）窓孔
２１ （後）窓孔
２２ 貫通孔
２３ 係合溝
２４ 座金付きナット
２５ 増設アンカーボルト
２６ 長ナット
２７ ねじ
２８ 突部
２９ 上階
３０ 下階
３１ （上階の）管柱
３２ （下階の）管柱
３３ 座金付き長ナット
３４ （上階の）梁
３５ 長ナット

Claims (7)

1. 断面コ字形の受け金具、引寄せのためのボルト、ボルトに螺合するナット及び座金を備えた金物であって、
   受け金具は、断面コ字形となる両側の側壁と背壁からなり、背壁を建物の柱または縦材に固定する部分とし、側壁をボルトとの係合部分とし、側壁に座金を係合する窓孔が両側の側壁を貫通して形成されており、
   座金は両側の側壁の窓孔に架けて係合できる大きさであるとともに中央部にボルトを通す貫通孔を有しており、
   座金に貫通させたボルトの頭又はボルトに螺合させたナットを座金に係合させる引寄せ金物。
2. 受け金具の窓孔は上下２個であり、上方の窓孔がボルトによって受け金具が上方に引かれるときの係合部となり、下方の窓孔がボルトによって受け金具が下方に引かれるときの係合部となることを特徴とした請求項１に記載の引寄せ金物。
3. 受け金具の窓孔は１個であり、窓孔の上辺をボルトによって受け金具が上方に引かれるときの係合部とし、下辺を同下方に引かれるときの係合部としてあることを特徴とした請求項１に記載の引寄せ金物。
4. 受け金具は、建物の柱または縦材の長さにほぼ等しい長さを備えたものであることを特徴とした請求項１〜３のいずれか一つに記載の引寄せ金物。
5. 受け金具の窓孔は、座金の幅よりも大きな幅に形成してあることを特徴とした請求項１〜４のいずれか一つに記載の引寄せ金物。
6. 窓孔の係合部となる辺に、座金の位置を決める突部を形成してあることを特徴とした請求項５に記載の引寄せ金物。
7. 座金は、一面に、側壁の位置に応じた前後の係合溝を有することを特徴とした引寄せ金物。

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