JP2004036280A

JP2004036280A - アンカー部材

Info

Publication number: JP2004036280A
Application number: JP2002196362A
Authority: JP
Inventors: Tatsuji Matsumoto; 松本　達治
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】施工性に優れ、かつ、施工コストを低減できるアンカー部材の提供
【解決手段】アンカー部材１は、ゴム製の筒状弾性体２と、筒状弾性体２の内部に収容した硬球体３と、前記筒状弾性体２の上下端面にそれぞれ取り付けた上下の硬質板４、５と、上側の硬質板４と構造物の上部構造６を締結するアンカーボルト７からなる。このアンカー部材１は、上側の硬質板４と構造物の上部構造６を締結するアンカーボルト７を上側の硬質板４に固着させているので、施工作業において、上側の硬質板４と構造物の上部構造６を締結するアンカーボルト７を取り付ける作業が不要になり、構造物の上部構造６をアンカー部材１の上側の硬質板４に固定するボルト締結の作業が簡単に行えるようになる。
【選択図】　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物の上部構造と下部構造との間に装着され、下部構造の上に上部構造を固定するアンカー部材に関するものであって、特に、施工性が良く、施工コストを低減させることができるものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基礎１０１（下部構造）の上に建築物の土台１０３（上部構造）を固定する場合は、例えば、図７に示すように、Ｌ字状のアンカーボルト１０２の下部を基礎コンクリート１０１に埋設し、アンカーボルト１０２の上部を土台１０３に貫通させ、その土台１０３の上面に突出した部分をワッシャ１０４、ナット１０５で固定していた。しかし、単に土台１０３を基礎１０１の上に固定しただけでは、大型車の通行により生じる交通振動が、基礎コンクリート１０１から土台１０３にそのまま伝わる。
【０００３】
そのため、図８に示すように、土台１０３と基礎コンクリート１０１の間にゴム板１００を挟んで、交通震動を緩和するものがあった。しかし、アンカーボルト１０２は、基礎コンクリート１０１から土台１０３に貫通する剛性の芯として土台１０３を基礎コンクリート１０１にしっかりと連結しており、震動がアンカーボルト１０２を介して基礎コンクリート１０１から土台１０３にそのまま伝わるため、震動はさほど緩和されず、十分な免震効果は得られなかった。（特開平１０−２５８３２号にも同様の技術が開示されている。）
【０００４】
なお、このようなゴム板１００は、住宅の基礎部の通気用の基礎パッキン材としての機能を備えている。すなわち、ゴム板１００を、基礎コンクリート１０１と住宅の土台１０３との間に所定の間隔を開けて複数配設することにより、土台１０３と基礎コンクリート１０１との間に生じた隙間から基礎コンクリート１０１の内部の換気が行え、基礎コンクリート１０１内の空気の流れが良くなる。また、基礎コンクリート１０１と土台１０３との縁を切ることにより、基礎コンクリート１０１が吸った水分を土台１０３に伝えないという作用がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、地震やダンプカーなどの大型の自動車による振動や鉄道車両の通行に伴う振動を吸収する制振機能と、上記の基礎パッキン材の機能を兼ねたアンカー部材２０１として、図９（ａ）（ｂ）に示すように、硬球体２０３を筒状弾性体２０２の内部の中央に位置決めした状態で収容し、筒状弾性体２０２の上下端面にそれぞれ上下の硬質板２０４、２０５を取り付けたアンカー部材２０１を提案することを考えている。なお、このアンカー部材２０１は、硬球体２０３を筒状弾性体２０２の内部の中央に位置決めする位置決め手段として、硬球体２０３を筒状弾性体２０２に内接させたものである。
【０００６】
このアンカー部材２０１は、図９（ａ）に示すように、基礎コンクリート２０６に埋設したアンカーボルト２０７に下側の硬質板２０５を締結し、そして、アンカー部材２０１の上側の硬質板２０４の上に住宅の土台２０８を設置し、アンカー部材２０１の上側の硬質板４と住宅の土台２０８をボルト２０９で締結して設置している。
【０００７】
このアンカー部材２０１は、住宅の土台２０８から受ける荷重は、上側の硬質板２０４及び硬球体２０３で支持している。このアンカー部材２０１によれば、基礎コンクリート２０６に埋設したアンカーボルト２０７が住宅の土台２０８を貫通していないので、地震時に振動はアンカー部材２０１を介して住宅の土台２０８に伝わるようになる。地震時には、アンカー部材２０１は、図９（ｂ）に示すように、硬球体２０３が住宅の土台２０８から受ける荷重を支持しながら、筒状弾性体２０２の弾性支承を受けて所定の振幅で滑りなく転がり、基礎コンクリート２０６に対する住宅の土台２０８の相対変位を許容している。これにより、住宅の土台２０８に伝わる揺れを緩和することができる。
【０００８】
また、このアンカー部材２０１は、硬球体２０３を筒状弾性体２０２の内部の中央に位置決めしているので、せん断方向への変形量とせん断方向の反力との関係を予測することができ、これにより制振性能を予測することができる。
【０００９】
このアンカー部材２０１は住宅の基礎部の基礎パッキン材および制振装置を兼ねたアンカー部材であり、嵩張らず、安価で、高性能の振動吸収性能を備えているので、特に、一般住宅のアンカー部材として好適である。
【００１０】
しかし、このアンカー部材２０１は、施工作業において、住宅の土台２０８をアンカー部材２０１の上側の硬質板２０４に固定するボルト締結の作業がかなり手間の掛かる作業になるので、施工性が悪く、施工コストが嵩むという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、施工性に優れ、かつ、施工コストを低減できるアンカー部材を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のアンカー部材は、筒状弾性体と、前記筒状弾性体に収容した硬球体と、前記筒状弾性体の上下端面にそれぞれ取り付けた上下の硬質板と、前記硬球体を筒状弾性体の内部の中央に位置決めする位置決め手段とを備え、構造物の下部構造と上部構造との間に挟んで装着し、前記上側の硬質板に掛かる荷重を硬球体に支持させるアンカー部材において、前記上側の硬質板と構造物の上部構造を締結するアンカーボルトを前記上側の硬質板に固着したことを特徴としている。このアンカー部材は、上側の硬質板と構造物の上部構造を締結するアンカーボルトを上側の硬質板に固着したので、施工作業において、住宅の土台をアンカー部材の上側の硬質板に固定するボルト締結の作業が不要になり、施工性に優れている。このようなアンカー部材は、例えば、通常の一般住宅では、５０個以上使うことを想定しており、一つのアンカー部材の施工性を向上させることにより、住宅一軒当たりにすると、施工時間及び施工コストをかなり低減させることができる。
【００１３】
請求項２に記載のアンカー部材は、上側の硬質板と構造物の上部構造を締結するアンカーボルトを上側の硬質板に溶接したことを特徴としている。このアンカー部材は、上側の硬質板にアンカーボルトを固着させる手段として、溶接を採用したものであり、製造コストを安くすることができる。
【００１４】
なお、上側の硬質板にアンカーボルトを固着させる他の手段としては、接着によるものや、しまりばめ（嵌着）によるものなどを例示することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るアンカー部材を図面に基づいて説明する。
【００１６】
アンカー部材１は、図１（ａ）に示すように、ゴム製の筒状弾性体２と、筒状弾性体２の内部に収容した硬球体３と、前記筒状弾性体２の上下端面にそれぞれ取り付けた上下の硬質板４、５と、上側の硬質板４と構造物の上部構造６（例えば、住宅の土台）を締結するアンカーボルト７からなる。
【００１７】
筒状弾性体２は、高減衰性の弾性材料からなる略円筒形状の部材である。筒状弾性体２の内径は硬球体３の直径と略同じである。筒状弾性体２の高さは硬球体３の直径と同じか、硬球体３の直径よりも少し高くするのが良い。
【００１８】
硬球体３は、所要の剛性を備えた球状体であり、例えば、鋼鉄製の鋼球を採用することができる。硬球体３は、筒状弾性体２に内接させた状態で筒状弾性体２の内部に収容している。
【００１９】
上下の硬質板４、５は、例えば、矩形の板状部材であり、その四隅にボルト穴９を形成している。
【００２０】
硬球体３の滑らかな転動を確保するため、硬球体３と硬質板４、５は載荷時にそれぞれが変形しないように同程度の硬度を有する材料（例えば、ロックウェル硬度で±５以内、望ましくは同一材料）で形成することが望ましい。なお、同程度の硬度であれば、一方を金属にし、他方をプラスチックにしてもよい。ただし、硬質板４、５側に大きな凹状変形が生じると、水平せん断変位−水平反力の履歴曲線に負勾配を生じ、不安定な応答性能を示すため、硬質板４、５の硬度は硬球体３の硬度よりも高いことが望ましい。また、両者の材質をＳ４５Ｃに焼入れ・焼鈍しの熱処理を加えてロックウェル硬度を３０以上にすることにより、載荷時においてほとんど変形が生じないものになる。
【００２１】
上側の硬質板４のボルト穴９には、図１（ｂ）に拡大して示すように、上側の硬質板４と構造物の上部構造６を締結するアンカーボルト７を、上側の硬質板４のボルト穴９に差込んだ状態で溶接して、上側の硬質板４に固着させている。
【００２２】
このアンカー部材１は、例えば、下側の硬質板５に、筒状弾性体２を加硫接着し、硬球体３を筒状弾性体２の内部に入れ、上側の硬質板４と構造物の上部構造６を締結するアンカーボルト７を固着させた上側の硬質板４を、筒状弾性体２の上端に加硫接着したものである。
【００２３】
このアンカー部材１は、上側の硬質板４と構造物の上部構造６を締結するアンカーボルト７を上側の硬質板４に固着させているので、施工するときは、まず、図２に示すように、構造物の下部構造８に植設したアンカーボルト１０に、下側の硬質板５を締結し、図１（ａ）に示すように、上側の硬質板４に固着させたアンカーボルト７に構造物の上部構造６を設置し、アンカーボルト７にナット１１を取り付けて締結する。これにより、構造物の上部構造６を下部構造８の上に固定している。
【００２４】
このアンカー部材１は、地震時においては、図１（ｃ）に示すように、硬球体３が構造物の上部構造６から受ける荷重を支持しながら、筒状弾性体２の弾性支承を受けて所定の振幅で滑りなく転がり、構造物の上部構造６に伝わる揺れを緩和することができる。このとき、上下の硬質板４、５と硬球体３には、構造物の上部構造６から受ける荷重が掛かっており、十分な摩擦力が働くので、硬球体３は滑ることなく転動する。
【００２５】
このアンカー部材１によれば、施工作業において、上側の硬質板４と構造物の上部構造６を締結するアンカーボルト７を取り付ける作業が不要になり、構造物の上部構造６をアンカー部材１の上側の硬質板４に固定するボルト締結の作業が簡単に行えるようになる。通常の一般住宅では、このアンカー部材１を５０個以上使うことを想定しており、一つのアンカー部材１の施工性を向上させることにより、住宅一軒当たりの施工時間及び施工コストを大幅に低減させることができる。
【００２６】
以上、本発明の一実施形態に係るアンカー部材を説明したが、本発明のアンカー部材は、上記に限定されるものではない。
【００２７】
本発明のアンカー部材は、上側の硬質板と構造物の上部構造を締結するアンカーボルトを上側の硬質板に固着したことを特徴としている。アンカーボルトを固着させる手段として、溶接を例示したが、接着によるものや、しまりばめ（嵌着）によるものでも良い。
【００２８】
また、アンカー部材は、せん断方向への変形量とせん断方向の反力との関係を予測することができるように、硬球体を筒状弾性体の内部の中央に位置決めしているが、硬球体を筒状弾性体の内部の中央に位置決めする位置決め手段は上記に限定されない。位置決め手段の変形例を以下に示す。なお、同一の作用を奏する部材・部位には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２９】
第１変形例に係るアンカー部材２０は、図３（ａ）に示すように、筒状弾性体２１の内径が硬球体３の直径よりも大きくなっており、かつ、図３（ｂ）に示すように、中央に形成した穴２２に硬球体３を装着し、外周端部２３を筒状弾性体２１の内周面に嵌めて装着したプレート状の弾性部材２４によって、硬球体３を筒状弾性体２１の内部の中央に位置決めしている。
【００３０】
第２変形例に係るアンカー部材３０は、図４に示すように、筒状弾性体３１の内径が硬球体３の直径よりも大きくなっており、かつ、上側の硬質板４の上面と下側の硬質板５の上面の少なくとも一方に、中央部に硬球体３が嵌まり込む穴３２、３３（又は窪み）を形成し、この穴３２、３３に硬球体３を嵌まり込ませて、硬球体３を筒状弾性体３１の内部の中央に位置決めしている。
【００３１】
第３変形例に係るアンカー部材４０は、図５に示すように、筒状弾性体４１の内径が硬球体３の直径よりも大きくなっており、かつ、上側の硬質板４の下面と下側の硬質板５の上面の少なくとも一方に、硬球体３を筒状弾性体２の内部の中央に位置決めするシート状位置決め部材４２、４３を貼り付けたものである。シート状位置決め部材４２、４３は、例えば、弾性材料からなり、硬球体３をめり込ませて位置決めするものや、中央部に硬球体３が嵌まり込む窪みや穴を備えたものを例示することができる。なお、シート状位置決め部材４２、４３は、硬球体３を筒状弾性体４１の内部の中央に位置決めすることができればよいので、上下の硬質板４、５の中央部にのみ貼り付けてもよい。
【００３２】
第４変形例に係るアンカー部材５０は、図６に示すように、筒状弾性体５１の上端５２及び下端５３の内径を硬球体３の直径よりも大きくし、かつ、筒状弾性体５１の内周面の高さ方向の中央部を内径側に突出させ、その頂部５４を硬球体３に接触させて硬球体３を筒状弾性体５１の内部の中央に位置決めしている。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１に記載のアンカー部材は、上側の硬質板と構造物の上部構造を締結するアンカーボルトを上側の硬質板に固着したので、施工作業において、住宅の土台をアンカー部材の上側の硬質板に固定するボルト締結の作業が不要になり、施工性に優れている。一つのアンカー部材の施工性を向上させることにより、住宅一軒当たりにすると、施工時間及び施工コストをかなり低減させることができる。
【００３４】
請求項２に記載のアンカー部材は、上側の硬質板と構造物の上部構造を締結するアンカーボルトを上側の硬質板に溶接したので、製造コストを安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係るアンカー部材を示す縦断面図であり、（ｂ）は上側の硬質板にアンカーボルトを固着させた部分を示す拡大断面図であり、（ｃ）はアンカー部材の地震時の状態を示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る本発明の一実施形態に係るアンカー部材の施工時の状態を示す縦断面図。
【図３】（ａ）はアンカー部材の硬球体を筒状弾性体の内部の中央に位置決めする位置決め手段の第１変形例を示す縦断面図であり、（ｂ）はそのプレート状の弾性部材を示す平面図である。
【図４】アンカー部材の硬球体を筒状弾性体の内部の中央に位置決めする位置決め手段の第２変形例を示す縦断面図。
【図５】アンカー部材の硬球体を筒状弾性体の内部の中央に位置決めする位置決め手段の第３変形例を示す縦断面図
【図６】アンカー部材の硬球体を筒状弾性体の内部の中央に位置決めする位置決め手段の第４変形例を示す縦断面図
【図７】住宅土台を基礎に固定する構造を示す図。
【図８】基礎パッキン材を示す図。
【図９】（ａ）は本発明者が提案することを考えているアンカー部材の一形態を示す縦断面図であり、（ｂ）はその地震時の状態を示す図である。
【符号の説明】
１　アンカー部材
２　筒状弾性体
３　硬球体
４　上側の硬質板
５　下側の硬質板
６　構造物の上部構造
７　アンカーボルト
８　構造物の下部構造
９　ボルト穴
１０　アンカーボルト

Claims

筒状弾性体と、前記筒状弾性体に収容した硬球体と、前記筒状弾性体の上下端面にそれぞれ取り付けた上下の硬質板と、前記硬球体を筒状弾性体の内部の中央に位置決めする位置決め手段とを備え、構造物の下部構造と上部構造との間に挟んで装着し、前記上側の硬質板に掛かる荷重を硬球体に支持させるアンカー部材において、
前記上側の硬質板と構造物の上部構造を締結するアンカーボルトを前記上側の硬質板に固着したことを特徴とするアンカー部材。
前記上側の硬質板と構造物の上部構造を締結するアンカーボルトを上側の硬質板に溶接したことを特徴とする請求項１に記載のアンカー部材。