JP2006322298A - 柱の引き抜き防止金具付制震スプリング一体型アンカーボルト - Google Patents

Abstract

【課題】 地震対策としての制震装置、免震装置は、いろいろ開発されてはいるが、大規模な建築物を対象としたものが多く、一般的な木造住宅に利用できるものは少なかった。住宅メーカーにより住宅用の制震装置も発売されているが、高価なため、まだ一般的に普及するまでには至っていないのが実情である。又、柱の引抜力に対して従来は金具を片面にビス止めして対処しているが、地震動は、複数回繰り返すので、片面固定では柱に偏心が生じ、地震階が高い場合倒壊の危険があった。
【解決の手段】 柱、土台の接合部と基礎コンクリートに本発明を設置することにより、地震時の上下動や水平動をスプリングの弾性により低減し、建物の損壊を防止する。又、柱にかかる引抜力に対して、本発明の鋼板金具が柱の中心軸で抵抗することにより、柱の偏心を起こすことなく建物の倒壊を防止する。尚、本発明は、１階の全ての柱直下に設置し、柱間距離が２ｍを超える時は中間部に、本発明金具のハ部を切断したものを設置し、土台の浮き上がりを防止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地震による振動を低減させ、住宅の損壊防止を目的とする、基礎と土台、柱との接合方法に関するものである。

従来の制震装置は、積層ゴム弾性体や、ベアリング、オイルダンパー等を利用したものが多く大規模な建物を対象としていた。一般的な木造住宅に利用できるものは少なく、近頃では住宅メーカーにより住宅用の制震装置も利用され始めているが、制震壁等を利用し、施工方法も複雑で建築費用に含まれる価格も高価であり、まだ一般に普及する迄に至っていないのが実情である。又、地震時に発生する柱に対しての引抜力に抵抗する方法は、金具を柱の片面と土台の片面にＶ型・逆Ｔ型・短冊型等の金物で取り付ける方法が中心となっていた。上記の施工方法では柱に偏心が生じる為、金具の使用されていない面からの水平力に対しては、ほとんど抵抗できない構造となっていた。

上述したように施工の複雑さ、制震装置導入にあたっての経済的負担の大きさ、及び制震装置とは全く別途として扱われていた柱に対しての引抜力への対処の方法。

本発明は、従来の高価な制震装置と比較し、廉価で容易に施工できると共に制震機能としては同様の効果が得られ、かつ地震時には必ず発生する柱に対しての引抜力にも対応する事を目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、鋼板を打ち抜き土台巾に合わせ平行する２ヶ所を９０度に折り曲げる。土台下面と接する金具上面には、ボルト２本を溶接して取り付け、土台と金具を固定する。両端の細長い鋼板は、柱を挟むようにしてボルトを通して柱を固定する。

出隅部、入隅部の鋼板金具は、土台巾に合わせ、直交する２ヶ所を９０度に折り曲げる。引き抜き防止用鋼板金具の柱を挟んだ裏面には、Ｌ型に曲げ加工した金具を用いて、柱を挟みボルトを通して固定する。Ｌ型金具の下部は、土台固定用のボルトに通して、浮き上がり移動等を防止する。

柱が土台にホゾ差しされている仕口部分には、柱の軸力がかかるため、直下の金具裏面にコイルスプリング上部を溶接して取り付ける。スプリング下部は基礎巾に合わせた鋼板金具に溶接して取り付け、制震弾性体として使用する。

基礎天端に接する鋼板金具裏面にアンカーボルトを溶接して取り付け、アンカーボルトが負担するせん断力、曲げモーメントを鋼板金具平面に分散させることにより、基礎の破壊を防止するものである。

スプリングの径は、固定荷重と積載荷重の和より選定し、平屋建用、二階建用、三階建用等用途により径の太さを変えるようにし、震度階で表現すれば震度５程度以上でスプリングの弾性が作用するように径の太さを選定し、地震時の損壊を防止する。

本発明は、地震動により必ず発生する柱の引き抜きによる建物の損壊及び倒壊を防止できるものである。

地震動の揺れを低減させる為、基礎と土台間の緩衝材として、本発明によるコイルスプリングと一体化した金具を１階の全ての柱直下に設置し、柱の軸力に対応し、かつ地震動の伝達の減衰を図り家屋への損壊を軽減させようとするものである。

発明の実施するための最良の形態

以下本発明の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。

図中のイ柱と、リの土台をトの鋼板金具に取り付け、イの柱芯にニのボルトを通し、トの鋼板金具の一部で、イの柱を挟むために加工されたハ、の部分両面で挟んだイの柱をロのナット及びスプリングワッシャーで固定することで、イの柱がリの土台から引き抜かれる現象を防止する。

図中のトの鋼板金具裏面と、ヲの上面に溶接されたルのコイルスプリングが地震時には、制震体として作用し、振動を低減させることにより建物の損壊を防止する。

図３、図４は、本発明の鋼板金具を単体の正面図及び側面図として表示したもので、ワのアンカーボルト部をカの基礎部コンクリート打設時に挿入して、ヲの鋼板金具部がカの基礎天端と密着するように施工する。ワの上部にかかる集中応力や、曲げモーメントをヲの平板状金具の面で受け、カの基礎へ分散して負担させることとなるため、カの基礎破壊を防止する。

図５、図６は、本発明の金具を出隅部、及び入隅部に取り付けた例である。出隅部、入隅部の柱は、構造的にせん断力が大きく、又、柱に対しての引抜力も大きくなるため、図８のＬ型に曲げ加工した金具を使用する。ヨの出隅部、入隅部用の鋼板金具の一部をイの柱に対して隣り合う角二面に取り付けるように加工されたハの部分にニのボルトを通し、対面の柱に図８のＬ型金具を取り付けロで固定する。Ｌ型金具は、ソ部で土台固定用のヘのボルトに固定することでイの柱は、四方向から柱の引抜力に抵抗できる構造となっている。

本発明のハの鋼板金具がイの柱が見えがかりに使用される場合は、見えがかり面には使用しないで、片面からのビス固定として使用する。又、出隅部、入隅部の見えがかり柱に使用する場合は、図８のＬ型金具はしないで、柱外面のハ部分のみビスによる固定とする。

本発明を柱と土台接合部及び基礎へ取り付けた状態の正面図 上記の断面図 本発明の単体正面図 上記の側面図 本発明を出隅部または入隅部取り付けた状態の隅柱と土台接合部の正面図 上記の側面図 柱の引抜防止用鋼板金具ハの固定に用いるボルトニ及び六角ナット、スプリングワッシャーの図 出隅部、入隅部に使用するＬ型に曲げ加工した鋼板金具の正面、側面、平面の各図 出隅部、入隅部に使用する鋼板金具ヨの平面図

Claims (6)

1. 鋼板を土台の巾に合わせ、平行する２ヶ所を９０度に曲げ加工し、鋼板強度の増大を図り、柱の引き抜き防止用鋼板の両面で柱を挟み、ボルトを柱芯に通して両端をナットで固定することで、柱にかかる引抜力に対して偏心をおこすことなく抵抗する構法。
2. 出隅部、入隅部に使用する鋼板金具は、引き抜き防止用鋼板金具の柱を挟む裏面にＬ型に曲げ加工した金具を用いて、柱を挟み、ボルトを柱芯に通して両端をナットで固定する。Ｌ型金具の下部は、土台固定用のボルトに通して、金具との一体化を図る方法。
3. 土台に取り付ける曲げ加工した鋼板金具と、アンカーボルトに溶接した鋼板金具の両面の中間部分に溶接されたコイルスプリングを、柱直下部に設置し軸力に対応し、かつ制震装置としてのコイルスプリングの使用方法。
4. 一階部分全ての柱直下にコイルスプリング金具を設置することで、柱の軸力による土台の曲げ破壊、すべりせん断破壊を防止する構法。
5. アンカーボルトの基礎天端より露出する上部に集中する応力、及び曲げモーメントを、基礎天端部と接する鋼板金具の平面に伝達することで、力の分散を図り基礎の破壊を防止する構法。
6. 柱の引き抜き防止用鋼板金具、制震スプリング、応力分散用の鋼板、アンカーボルトを一体として、機能するよう作成した金具。

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