JP2004263479A - Anchor bolt and sill fixing structure - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の土台を基礎に固定する耐震用のアンカーボルトに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の建物は、コンクリート製の基礎にアンカーボルトの下部側を埋め込むことにより固定し、土台に設けた上下方向の貫通孔に、このアンカーボルトの上部側を通し、土台を座部材を介してナット状部材で締め付けて固定していた。この土台固定構造は、土台と基礎とが直接アンカーボルトで固定されるものであるから、地震時に過大な力を受けた際にアンカーボルトが土台から抜けて建物の土台は支持を無くし、建物は多大な被害を蒙るおそれがあった。
【0003】
これを解決するため、たとえば基礎に埋め込んだアンカーボルトを建築物の土台に設けた貫通孔に通し、土台から突き出たアンカーボルトに円盤状の防震用のワッシャーを入れ、この防震用のワッシャーの上からスチール製のワッシャーを被せ、ナット状部材で締めて土台を固定するものが知られている(特許文献1、特許文献2)。
【0004】
また、土台にアンカーボルトの径よりも大きい径の貫通孔を設け、土台と基礎との間に緩衝用のマット、土台の貫通孔にこの貫通孔と略等しい径の振動低減用部材を入れ、基礎に固定されたアンカーボルトの上部側をこれらマット、振動低減用部材を貫通させ、かつ座部材を介してナット状部材で土台を固定するようにしたものが知られている(特許文献3、特許文献4)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−30742号公報(第2頁、図1)
【特許文献2】
特開2002−30743号公報(第2頁〜第3頁、図1)
【特許文献3】
特開平9−296541号公報(第3頁、図3)
【特許文献4】
特開平9−184217号公報(第7頁〜第8頁、図7)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の土台固定構造は、防震材や緩衝材ないし免震材などを介在させて土台を基礎に固定するものであるから、地震振動を防震材や緩衝材ないし免震材の変形限度において低減することはできるが、地震の規模が大きく、その振幅が非常に大きく激しい揺れの場合には、これを吸収することに限界がある。
【0007】
本発明は、激しい揺れを緩和できることを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、棒状素材の一端側にねじが形成されたねじ部と、このねじ部に延在する素材部分に形成されたばね部と、このばね部に延在し基礎に固定される固定部とを備えてなることを特徴とする。
【0009】
このようにすることにより、たとえば地震などによりアンカーボルトの固定部に上下方向の激しい揺れを受けると、この固定部に連続するばね部は、固定部から伝達される激しい揺れに対してその力の大小に応じて伸縮する。力が大きいときにはばね部のばねがその力に応じて伸びるので大きく変形する。力が無くなれば弾性により元の長さに戻る。このように固定部に激しい上下方向の揺れがかかっても、その揺れに対応する変形をするので、その揺れを緩和し、ねじ部には固定部の激しい揺れがかからない。さらに、アンカーボルトは、これ自体にばね部が形成されるので他の特別な荷重または衝撃に対応する弾性部材を用いる必要がないのでアンカーボルトの形状が単純化される。
【0010】
また、上記アンカーボルトを用いて土台を基礎に固定する土台固定構造であって、土台と基礎の少なくとも一つはアンカーボルトのばね部が挿入される孔または凹部を有し、アンカーボルトの固定部を基礎に埋め込んで固定するとともに土台を基礎の上に載置することにより孔または凹部にアンカーボルトのばね部を位置させ、アンカーボルトのねじ部に座部材を介してナット状部材をねじ込み土台を基礎に固定してなることを特徴とする。
【0011】
このようにすることにより、地震などにより基礎が激しく上下方向に揺れると、アンカーボルトの固定部も基礎と同時に揺れる。アンカーボルトの固定部が激しく上下方向に揺れると、ばね部はその揺れに対応して伸縮するので、土台には激しい揺れが伝達されず、揺れが緩和される。
【0012】
また、地震などによる横方向(水平方向)の振動が加わった場合には、先ずこの横揺れにより基礎が横揺れする。しかし、アンカーボルトのばね部は、その外径が棒状素材の径より大きいので柔軟性がある。さらに、ばね部の外側面と土台または基礎の孔ないし凹部の内側面との間に隙間があるので、基礎が横揺れし、変位してもアンカーボルトが土台や基礎の孔ないし凹部の内面に当りにくく、衝撃が緩和される。
【0013】
次に本発明を構成する各要件についてさらに詳しく説明する。本アンカーボルトは、建築建物、住宅などの土台を基礎に固定する際に用いられる。アンカーボルトの材質は、基礎ボルト用の靭性のある炭素鋼でも良いが、特にばね部はばねに適した材質、たとえばばね鋼にすると良い。このため、ねじ部とばね部の部分と、固定部の部分とを別の材質とし、二つの材質の材料を溶接などで接合しても良い。アンカーボルトの下部はL字形、U字形、その他の形に曲げると良い。
【0014】
ばね部は、棒状素材を螺旋状、渦巻き状あるいは屈曲状などばね効果のある形状に形成される。棒状素材の断面は、円形、矩形、その他の形状とする。ばね部のばね直径は、使用する棒状素材の径に応じて適宜の直径とする。土台または基礎に形成される孔または凹部の形状は、特に限定されないが、一般的には孔または凹部の空間形状は円柱形が好ましい。さらに、その内径は、この内部に挿入されるばね部の外径よりも大きくする。ばね部の外径よりも大きくすることにより、地震などによる振動の横揺れに対して、その横揺れを緩和するようにできる。
【0015】
なお、土台と基礎との間に弾性材で形成されたパットを介在させると良い。地震などの振動により、基礎が上向きに突き上げたときにパットが収縮し、その衝撃を吸収して土台への影響を緩和する。土台は、木質、鉄骨などである。基礎は、コンクリートまたはコンクリートに補強材である鉄筋や鉄骨を埋め込んだ鉄筋または鉄骨コンクリートなどである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るアンカーボルトおよび土台固定構造の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図1〜9において、同一または同等部分には同一符号を付けて示す。
【0017】
図1は本発明に係る土台固定構造の第1実施形態を示す正面断面図、図2は図1の側面断面図、図3は図1の平面図、をそれぞれ示す。第1実施形態の土台固定構造において使用されるアンカーボルト1は、住宅の土台21を基礎28に固定する際に用いられる。すなわち、アンカーボルト1は、棒状素材3の一端4側にねじ7が形成されたねじ部6と、このねじ部6に延在する素材部分に形成されたばね部10と、このばね部10に延在し基礎28に固定される固定部13とを備える。
【0018】
ばね部10は、棒状素材を螺旋状に巻いて形成される。棒状素材の断面は、この第1実施形態においては円形であるが、これに限定されない。ばね部10のばね直径は、使用する棒状素材の径d0に応じて適宜の直径とする。土台21に形成される凹部の直径d2は、この内部に挿入されるばね部の外径d1よりも大きくされる。
【0019】
アンカーボルト1の材質は、基礎ボルト用の炭素鋼であるが、特に点線20で示した個所から上の部分、すなわちばね部10とねじ部はばねとねじに適した材質とし、点線20から下の部分は、基礎ボルト用の炭素鋼としても良い。点線20の部分で溶接などの接合手段で接合する。アンカーボルトの固定部13の下部はL字形に曲げる。
【0020】
第1実施形態の土台固定構造は、上記アンカーボルト1を用いて土台21を基礎28に固定する。この場合、アンカーボルトのねじ部6は土台の上面25から突き出て露出する。土台21は、これを貫通し、アンカーボルトのばね部10が挿入される孔22を有する。孔22の形状は、断面円形である。
【0021】
図2に示すように、座部材18の形状は、板部18aの両端に高さhのリブ18bを設ける。座部材18の長さLと幅Bは、孔22の径d2よりも大きくする。こうすることにより、アンカーボルト1からナット16および座部材18を介して土台21に伝達させる力を分散させることができる。リブ18bは、座部材18の強度と剛性を高める。また、土台21と基礎28との間には弾性を有するパット32を介在させる。
【0022】
アンカーボルト1を使用して土台21を基礎28に固定するには、先ずアンカーボルトの固定部13を基礎28に埋め込んで固定する。このとき、アンカーボルトのばね部10は、基礎28の上面30から露出させておく。このように基礎28に固定したアンカーボルト1の上から土台21を被せ土台21を基礎28上に載置するが、この際、土台に形成した孔22にアンカーボルトのばね部10を位置させ、アンカーボルトのねじ部6が土台から突き抜けた状態に設定する。次にアンカーボルトのねじ部6に座部材18を介してナット(ナット状部材)をねじ込み締め付けることにより土台21は基礎28に固定される。
【0023】
以上の構造を有する第1実施形態のアンカーボルト1および土台固定構造について、その作用を説明する。図1において、基礎28が地震などの振動で急激に下がると、アンカーボルトの固定部13も同時に下がる。アンカーボルトの固定部13とばね部10はつながっているので、アンカーボルトのばね部10は固定部13が急激に下がると、その力(または荷重)に応じて引き伸ばされる。力が大きいときにはばね部10のばねが大きく伸び変形する。力が無くなれば弾性により元の長さに戻る。これにより基礎からかかる急激な力が緩和されて土台に伝達される。さらに、アンカーボルト1は、これ自体にばね部10が形成され、他の特別な荷重または衝撃に対応する弾性部材を用いる必要がないのでアンカーボルト1自体の形状が単純化される。
【0024】
また、地震などによる横方向(水平方向)の振動が加わった場合には、先ずこの横揺れにより基礎28が横揺れする。しかし、アンカーボルトのばね部10は、その外径d1が棒状素材の径d0より大きいので柔軟性がある。さらに、ばね部10の外側面と土台21の孔の内面22aとの間に隙間が形成されるので、基礎28が横揺れすることにより変位してもばね部10の外側面が土台の孔の内面22aに当る度合いが少なくなり、基礎の激しい揺れが緩和されて土台に伝達される。このように、土台の孔22の内径d2をばね部の外径d1よりも大きくすることにより、地震などによる振動の横揺れに対して、その衝撃を緩和するようにできる。
【0025】
また、リブ18bを設けた座部材18は、その強度と剛性を高め、アンカーボルト1からナット16および座部材18を介して土台21に伝わる力を分散させることができる。さらに、パット32を設けることにより、地震などの振動により、基礎28が上向きに突き上げたときにパット32が収縮し、その振動を吸収して土台21への衝撃を緩和する。
【0026】
図4は本発明に係る土台固定構造の第2実施形態を示す正面断面図、図5は図4の側面断面図、をそれぞれ示す。第2実施形態の土台固定構造は、アンカーボルトのねじ部6およびばね部10が土台21に設けた2段形状の孔22の中に挿入され、かつアンカーボルト1の先端が土台の上面25から突き出ないように形成される。このようにすることにより、土台21の上にはボルトの頭が突き出ないので、他の部材が配置されても干渉することがない。このため、土台と柱、筋交いなど他の部材、部品などの取り合いの自由度が広がる。図4、5に示した第2実施形態において、その他の構造と作用は、図1〜3に示した第1実施形態の場合と同じであるので、その説明を省略する。
【0027】
図6は、本発明に係る土台固定構造の第3実施形態を示す側面断面図である。第3実施形態のアンカーボルト1は、ねじ部6とばね部10との間に略土台の高さHに相当する長さの素材部分が設けられ、土台21には、アンカーボルトの棒状素材(径d0)が挿入される貫通孔27が設けられる。さらに、基礎28には、その上面30に開口する凹部29が設けられる。このようにすると、土台21にはばね部10を挿入する孔が無いので土台21の強度が保持される。また、使用する座部材18も通常の座金を使用することもできる。図6に示した第3実施形態において、その他の構造と作用は、図1〜3に示した第1実施形態の場合と同じであるので、その説明を省略する。
【0028】
図7は、本発明に係る土台固定構造の第4実施形態を示す側面断面図である。第4実施形態のアンカーボルト1は、ねじ部6とばね部10との間に土台の高さHに相当する長さよりも短い貫通孔27が設けられる。さらに、土台の下面26に開口する凹部23が設けられる。さらに、基礎28には、その上面30に開口する凹部29が設けられる。
【0029】
このように形成した土台固定構造は、そのアンカーボルトのばね部10が土台に設けた凹部23と基礎に設けた凹部29にまたがって挿入されるとともに、アンカーボルトのばね部10の上の部分が土台に設けた貫通孔27に挿入される。土台21にはばね部10を挿入する凹部23が土台の下面26側にだけ設けられ、土台の上面25側には径の小さい貫通孔27だけが設けられるので、土台21の強度が保持されるとともに、基礎28に埋め込まれるアンカーボルト1の長さを小さくでき、基礎28の高さを小さくできる。図7に示した第4実施形態において、その他の構造と作用は、図1〜3に示した第1実施形態の場合と同じであるので、その説明を省略する。
【0030】
図8は、本発明に係る土台固定構造の第5実施形態を示す正面断面図である。図9は、図8に示した筒体を下側から見た斜視図である。第5実施形態の土台固定構造は、図9に示したような筒体34を土台に設けた孔22に挿入する。筒体34は、円筒部36と、円筒部36の一端(上端)に座板部38とを有する。円筒部36の外形は略土台の孔22に一致し、円筒部36の外壁面が土台の孔22の内壁面に接触するように形成されると良い。座板部38の中心にはアンカーボルトのねじ部6が貫通する孔40が設けられる。筒体の材質は、機械的強度が大きいものであれば特に限定されないが、硬質合成樹脂やステンレス、鋼、アルミニウム合金、その他の金属などを使用すると良い。
【0031】
第5実施形態の土台固定構造は、土台の孔22に筒体34を挿入して設けたものであるから、地震などによる横方向(水平方向)の振動がアンカーボルト1に加わり横揺れした場合、アンカーボルトのばね部10は筒体34の内壁面に当るが、土台の孔22の内壁面に直接当らない。ばね部10が直接土台22の内壁面に当らないので、土台22の内壁面が傷や割れなどの損傷を受けることが少ない。図8、9に示した第5実施形態において、その他の構造と作用は、図1〜3に示した第1実施形態の場合と同じであるので、その説明を省略する。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば、アンカーボルト自体にばね部を備えているので、土台にかかる激しい揺れを緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る土台固定構造の第1実施形態を示す正面断面図である。
【図2】図1の側面断面図である。
【図3】図1の平面図である。
【図4】本発明に係る土台固定構造の第2実施形態を示す正面断面図である。
【図5】図4の側面断面図である。
【図6】本発明に係る土台固定構造の第3実施形態を示す側面断面図である。
【図7】本発明に係る土台固定構造の第4実施形態を示す側面断面図である。
【図8】本発明に係る土台固定構造の第5実施形態を示す正面断面図である。
【図9】図8に示した筒体を下側から見た斜視図である。
【符号の説明】
1 アンカーボルト
3 棒状部材
4 一端
6 ねじ部
7 ねじ
10 ばね部
13 固定部
16 ナット(ナット状部材)
18 座金(座部材)
21 土台
22 孔
23 凹部
28 基礎
29 凹部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a seismic anchor bolt for fixing a foundation of a building to a foundation.
[0002]
[Prior art]
Conventional buildings are fixed by embedding the lower part of the anchor bolt in a concrete foundation, passing the upper part of this anchor bolt through a vertical through hole provided in the base, and connecting the base with a nut via a seat member. It was fastened and fixed with a member. In this base fixing structure, the base and the foundation are directly fixed by anchor bolts, so when an excessive force is applied during an earthquake, the anchor bolts come off from the base and the base of the building loses support, and the building is There was a danger of severe damage.
[0003]
In order to solve this, for example, an anchor bolt embedded in the foundation is passed through a through hole provided in the foundation of the building, a disc-shaped washer for seismic isolation is inserted into the anchor bolt protruding from the foundation, and the There is known a device in which a steel washer is covered from above and the base is fixed by fastening with a nut-shaped member (
[0004]
Also, a through hole having a diameter larger than the diameter of the anchor bolt is provided on the base, a mat for cushioning is provided between the base and the foundation, and a vibration reducing member having a diameter substantially equal to this through hole is inserted into the through hole of the base. It is known that the upper side of an anchor bolt fixed to a foundation is made to penetrate these mats and vibration reducing members, and the base is fixed by a nut-like member via a seat member (
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-30742 (
[Patent Document 2]
JP-A-2002-30743 (
[Patent Document 3]
JP-A-9-296541 (
[Patent Document 4]
JP-A-9-184217 (
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned conventional base fixing structure fixes the base to the base with an intervening seismic material, cushioning material or seismic isolation material. However, if the magnitude of the earthquake is large and its amplitude is very large and severe, there is a limit in absorbing this.
[0007]
An object of the present invention is to be able to alleviate severe shaking.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a threaded portion in which a thread is formed on one end side of a rod-shaped material, a spring portion formed in a material portion extending to the threaded portion, And a fixing portion fixed to the base member.
[0009]
In this way, when the anchor bolt fixing portion receives a strong vertical swing due to, for example, an earthquake or the like, the spring portion connected to the fixing portion has a small force against the strong shaking transmitted from the fixing portion. It expands and contracts according to its size. When the force is large, the spring of the spring portion expands in accordance with the force and is greatly deformed. When the force is lost, it returns to its original length due to elasticity. In this way, even if the fixing portion is violently shaken in the vertical direction, the deformation corresponding to the shaking is performed, so that the shaking is reduced, and the screw portion is not subjected to the strong shaking of the fixing portion. In addition, since the anchor bolt itself has a spring portion, it is not necessary to use an elastic member corresponding to another special load or impact, so that the shape of the anchor bolt is simplified.
[0010]
A base fixing structure for fixing a base to a foundation by using the anchor bolt, wherein at least one of the base and the base has a hole or a concave portion into which a spring portion of the anchor bolt is inserted, and a fixing part of the anchor bolt. By embedding and fixing the base in the hole and placing the base on the base, the spring part of the anchor bolt is located in the hole or the concave part, and the nut-like member is screwed into the screw part of the anchor bolt via the seat member, and the base is screwed. It is characterized by being fixed to the foundation.
[0011]
With this configuration, when the foundation vibrates in the vertical direction due to an earthquake or the like, the fixing portion of the anchor bolt also vibrates at the same time as the foundation. When the fixing portion of the anchor bolt vibrates up and down violently, the spring portion expands and contracts in response to the vibration, so that the vigorous vibration is not transmitted to the base and the vibration is reduced.
[0012]
Further, when a lateral vibration (horizontal direction) is applied due to an earthquake or the like, the foundation first rolls due to the roll. However, the spring portion of the anchor bolt is flexible because its outer diameter is larger than the diameter of the rod-shaped material. Furthermore, since there is a gap between the outer surface of the spring portion and the inner surface of the hole or recess of the base or the foundation, even if the foundation is rolled and displaced, the anchor bolts may be attached to the inner surface of the hole or recess of the foundation or the foundation. It is difficult to hit and the impact is reduced.
[0013]
Next, each requirement constituting the present invention will be described in more detail. The anchor bolt is used when fixing a foundation of a building, a house, or the like to a foundation. The material of the anchor bolt may be tough carbon steel for the base bolt, but in particular, the spring portion is preferably made of a material suitable for the spring, for example, spring steel. For this reason, the screw part, the spring part, and the fixed part may be made of different materials, and the two materials may be joined by welding or the like. The lower portion of the anchor bolt may be bent into an L shape, a U shape, or another shape.
[0014]
The spring portion is formed by shaping the rod-shaped material into a shape having a spring effect such as a spiral shape, a spiral shape, or a bent shape. The cross section of the rod-shaped material is circular, rectangular, or another shape. The spring diameter of the spring portion is set to an appropriate diameter according to the diameter of the rod-shaped material to be used. The shape of the hole or the concave portion formed on the base or the foundation is not particularly limited, but generally, the space shape of the hole or the concave portion is preferably cylindrical. Further, the inner diameter is made larger than the outer diameter of the spring portion inserted therein. By making the outer diameter larger than the outer diameter of the spring portion, it is possible to reduce the roll of the vibration caused by the earthquake or the like.
[0015]
Note that a pad made of an elastic material may be interposed between the base and the foundation. The pad shrinks when the foundation is pushed upward by vibration such as an earthquake, absorbing the impact and mitigating the effect on the base. The base is made of wood, steel frame, etc. The foundation is made of concrete or a reinforcing bar or a steel concrete in which a reinforcing member or a steel frame as a reinforcing material is embedded in the concrete.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an anchor bolt and a base fixing structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 9, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals.
[0017]
1 is a front sectional view showing a first embodiment of a base fixing structure according to the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of FIG. The
[0018]
The
[0019]
The material of the
[0020]
In the base fixing structure of the first embodiment, the
[0021]
As shown in FIG. 2, the shape of the
[0022]
In order to fix the base 21 to the
[0023]
The operation of the
[0024]
When a vibration in the horizontal direction (horizontal direction) due to an earthquake or the like is applied, first, the
[0025]
Further, the
[0026]
FIG. 4 is a front sectional view showing a second embodiment of the base fixing structure according to the present invention, and FIG. 5 is a side sectional view of FIG. In the base fixing structure according to the second embodiment, the
[0027]
FIG. 6 is a side sectional view showing a third embodiment of the base fixing structure according to the present invention. In the
[0028]
FIG. 7 is a side sectional view showing a fourth embodiment of the base fixing structure according to the present invention. In the
[0029]
In the base fixing structure thus formed, the
[0030]
FIG. 8 is a front sectional view showing a fifth embodiment of the base fixing structure according to the present invention. FIG. 9 is a perspective view of the cylinder shown in FIG. 8 as viewed from below. In the base fixing structure according to the fifth embodiment, a
[0031]
In the base fixing structure according to the fifth embodiment, since the
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the anchor bolt itself is provided with the spring portion, it is possible to alleviate the severe shaking on the base.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view showing a first embodiment of a base fixing structure according to the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of FIG.
FIG. 3 is a plan view of FIG. 1;
FIG. 4 is a front sectional view showing a second embodiment of the base fixing structure according to the present invention.
FIG. 5 is a side sectional view of FIG. 4;
FIG. 6 is a side sectional view showing a third embodiment of the base fixing structure according to the present invention.
FIG. 7 is a side sectional view showing a fourth embodiment of the base fixing structure according to the present invention.
FIG. 8 is a front sectional view showing a fifth embodiment of the base fixing structure according to the present invention.
FIG. 9 is a perspective view of the cylinder shown in FIG. 8 as viewed from below.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
18 Washer (seat member)
21
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- 2003-03-03 JP JP2003056021A patent/JP2004263479A/en active Pending
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JP6130091B1 (en) * | 2017-03-04 | 2017-05-17 | 薫和 半澤 | Anchor bolt through hole in wooden building foundation |
JP2018145670A (en) * | 2017-03-04 | 2018-09-20 | 薫和 半澤 | Anchor bolt through-hole of wooden building sill |
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