JP2007138507A - 木造建築物の柱脚構造とその柱脚構造用金具 - Google Patents

木造建築物の柱脚構造とその柱脚構造用金具 Download PDF

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Abstract

【課題】柱支持台と木質柱との結合を柱受枠体を介することにより強固にし,木質柱が,揺振力を何れの方向から受けた場合でもひび割れや座屈を起こすのを阻止し,かつ経年変化で縮径または拡径したときにも上記結合関係を維持する。
【解決手段】L形枠13の内側に起立の芯板14の端面に当接板15を脱着自在にしてなる柱受枠体bを,木質柱Bの下端部の縦設溝26に芯板14を受入するとともに,上記下端部外周の対向両側面の切欠段部27,28に起立板12と当接板15を受入することにより,該木質柱Bの下端部に取り付け,上記柱受枠体bの底板11を柱支持台aの天板1上に重合乗載して,上記木質柱Bを柱支持台a上に設立し,上記柱受枠体bを上記柱支持台a上に全方向に小傾動可能な状態に連結保持具cにより連結保持してなる。
【選択図】 図7

Description

本発明は木造建築物の柱脚構造とその柱脚構造用金具に関する。
従来,木造建築物の柱脚構造として,上面に芯板を直立した鋼材製の柱支持台を布基礎上にアンカーボルトで固定し,木質柱を,その下端部に掘削形成してある嵌合溝を上記芯板に嵌合した状態で上記柱支持台上に設立させ,ドリフトピンまたはボルト・ナットにより,その木質柱の下端部と芯板とを結合固定した構成のものが,特許文献1〜3等に記載され公知である。
特開2001−107456号公報 特開2003−213280号公報 特開平9−310413号公報
しかし,上記公知の柱脚構造は,全体として剛体構造をなし,木質柱を柱支持台上に強固に設立しているとはいえ,地震等による揺振力が上記芯板の長さ方向に作用したときに比べ,厚さ方向に作用したときは脆弱であり,また,地震等による揺振力は,当然ながら,上記芯板の長さ方向や厚さ方向に常に直角に作用するとは限らず,これら両方向とは異なるあらゆる方向から作用する可能性があるが,そのようなときにはねじれ現象が起きることになる。
しかも,上記の揺振力が作用した場合,柱支持台と布基礎とは,その固定関係を損なうことは少ないとしても,木質柱は,上記芯板および柱支持台との間にねじれ現象を起こし,その大きさや反復回数等により,ひび割れしたり座屈したりするおそれがある。
また,一般に木質柱は,それが丸太からの製材であるとき当初含水率約30%を経年低下させて縮径し,集成材であるとき当初含水率約7%を経年増加させて拡径するが,このような経年変化にともなう木質柱と柱支持台またはその上面の芯板との間の嵌合度または密着度の変化に,上記従来公知の柱脚構造では全く対応しきれない。
本発明は,第1に,従来に比べ鋼材製の柱支持台と木質柱との結合固定を柱受枠体を介し一層強固にすること,第2に,地震等による揺振力が何れの方向から作用した場合においても,その方向に沿って木質柱が上記柱受枠体を介して柱支持台に対し小傾動し,ひび割れや座屈を起こすのを阻止すること,第3に,木質柱が経年変化で縮径または拡径した場合には,木質柱の下端部と上記柱受枠体との結合固定関係を最も適切な状態に追従維持すること,ができるようにし,これによって,上記公知の柱脚構造の欠点を改善すること等を目的に提案された木造建築物の柱脚構造とその柱脚構造用金具に係るものである。
請求項1記載の本発明木造建築物の柱脚構造用金具は,
ア. 底板11の一側辺縁に起立板12を起立固着したL形枠13の内側中央に芯板14を起立固着するとともに,上記底板11の他側辺縁において上記芯板14の端面に当接板15を脱着自在にしてなり,木質柱Bの下端部に嵌合状態において取り付ける鋼材製の柱受枠体bと,
イ. 上記構成の柱受枠体bを天板1上に乗載する鋼材製の柱支持台aと,
ウ. 上記柱支持台a上に上記柱受枠体bを全方向に小傾動可能な状態に連結保持する連結保持具cとからなる。
請求項2記載の本発明は,上記連結保持具cが,吊下ボルト32,合わせ皿バネ34およびナット35等からなる請求項1記載の木造建築物の柱脚構造用金具である。
請求項3記載の本発明は,上記柱受枠体bが,その芯板14の端面に当接板15を可動状態で取り付ける横ボルト16,合わせ皿バネ18およびナット19等からなる緊締保持具eを備えている請求項1または2記載の木造建築物の柱脚構造用金具である。
請求項4記載の本発明は,上記柱受枠体bが,木質柱Bのボルト用長孔30と,芯板14のボルト孔25に貫通する貫通ボルトdと,これに螺合するナットd′を備えている請求項1,2または3記載の木造建築物の柱脚構造用金具である。
請求項5記載の本発明は,上記柱受枠体bが,その芯板14の両側端面(起立板12および当接板15側の端面)に,起立板12および当接板15の中央に開設の窓孔21,21′と連通する切込み空処20,20′を開設し,その切込み空処20,20′内に縦ボルト22,22′を植設するとともに,その縦ボルト22,22′に螺合するナット33,33′を備えている請求項1,2,3または4記載の木造建築物の柱脚構造用金具である。
請求項6記載の本発明は,上記柱受枠体bが,その底板11に,上記吊下ボルト32を吊下するボルト孔24を開設するとともに逆円錐形突起片23を垂設し,上記柱支持台aが,その天板1に,上記吊下ボルト32を挿通するボルト孔7を開設するとともに上記逆円錐形突起片23を受入する軸受孔6を開設してなることを特徴とする請求項1,2,3,4または5記載の木造建築物の柱脚構造用金具である。
請求項7記載の本発明木造建築物の柱脚構造は,
ア. 底板11の一側辺縁に起立板12を起立固着したL形枠13の内側中央に芯板14を起立固着するとともに,上記底板11の他側辺縁において上記芯板14の端面に当接板15を脱着自在にしてなる鋼材製の柱受枠体bを,
イ.木質柱Bの下端部の中央に掘削形成した縦設溝26に上記芯板14を受入するとともに,上記下端部の外周の対向両側面に形成した切欠段部27,28に上記起立板12と当接板15を受入することにより,該木質柱Bの下端部に取り付け,
ウ. 上記柱受枠体bの底板11を鋼材製の柱支持台aの天板1上に重合乗載することにより,上記木質柱Bを柱支持台a上に設立し,
エ. 上記柱受枠体bを上記柱支持台a上に全方向に小傾動可能な状態に連結保持具cにより連結保持してなる。
請求項8記載の本発明は,上記柱受枠体bが,木質柱Bの下端部のボルト用長孔30と芯板14のボルト孔25とに貫通させた貫通ボルトdとこれに螺合したナットd′により,木質柱Bの下端部に取り付けられている請求項7記載の木造建築物の柱脚構造である。
請求項9記載の本発明は,上記柱受枠体bが,その芯板14の両側端面(起立板12および当接板15側の端面)20,20′に,上記起立板12および当接板15の中央に開設の窓孔21,21′と連通するようにして開設した切込み空処20,20内に縦ボルト22,22′を設立を開設し,その縦ボルト22,22′にナット33,33′を螺進することにより,上記柱受枠体bの底板11を上記木質柱Bの下端部の下面に密接緊締してなる請求項7または8記載の木造建築物の柱脚構造である。
請求項10記載の本発明は,上記柱受枠体bが,その底板11に開設のボルト孔24に吊下した吊下ボルト32を上記柱支持台aの天板1に開設したボルト孔7から垂下するとともに,同底板11に垂設した逆円錐形突起片23を上記天板1に開設の軸受孔6に受入し,かつ,上記吊下ボルト32の垂下部分に,連結保持具cの合わせ皿バネ34およびナット35を装架緊結してなる請求項7,8または9記載の木造建築物の柱脚構造である。
請求項11記載の本発明は,上記柱受枠体bが,その芯板14の端面に突設した横ボルト16を当接板15のボルト孔17から突出させ,その突出部分に,緊締保持具eの合わせ皿バネ18およびナット19を装架緊結してなる請求項7,8,9または10記載の木造建築物の柱脚構造である。
本発明によれば,従来に比べ鋼材製の柱支持台と木質柱との結合固定を柱受枠体を介し一層強固にすることができるとともに,地震等による揺振力が何れの方向から作用した場合においても,その方向に沿って木質柱が柱受枠体を介し上記柱支持台に対し小傾動して,ひび割れや座屈を起こすのを阻止することができ,さらに,木質柱が経年変化で縮径または拡径した場合には,木質柱の下端部と柱受枠体との結合固定関係を最も適切な状態に維持させることができ,これによって,前記公知の柱脚構造の欠点を改善することが可能である。
ア.底板11の一側辺縁に起立板12を起立固着したL形枠13の内側中央に芯板14を起立固着するとともに,上記底板11の他側辺縁において上記芯板14の端面に当接板15を脱着自在にしてなる鋼材製の柱受枠体bを,イ.木質柱Bの下端部の中央に掘削形成した縦設溝26に上記芯板14を受入するとともに,上記下端部の外周の対向両側面に形成した切欠段部27,28に上記起立板12と当接板15を受入することにより,該木質柱Bの下端部に取り付け,ウ.上記柱受枠体bの底板11を鋼材製の柱支持台aの天板1上に重合乗載することにより,上記木質柱Bを柱支持台a上に設立し,エ.上記柱受枠体bを上記柱支持台a上に全方向に小傾動可能な状態に連結保持具cにより連結保持してなる本発明木造建築物の柱脚構造。
以下図示の実施例について詳述する。
本発明柱脚構造用金具Aは,概括的には,布基礎D上に乗載固定する鋼材製の柱支持台aと,木質柱Bの下端部にしっかりと取り付けられかつ上記柱支持台a上に全方向に小傾動可能な状態で乗載する同じく鋼材製の柱受枠体bと,この柱受枠体bを柱支持台a上に全方向に小傾動可能な状態に連結保持する連結保持具cと,木質柱Bの下端部と柱受枠体bとを貫通緊締する貫通ボルトdと,上記柱受枠体bの当接板15を芯板14の端面に緊締する緊締保持具eとからなるものである。
本発明柱脚構造Cは,木質柱Bを柱脚構造用金具Aにより起立支持してなるもので,以下には,この柱脚構造Cの詳細を,柱脚構造用金具Aを構成する上記柱支持台a,柱受枠体b,連結保持具c,貫通ボルトdおよび緊締保持具eの構成とともに説明する。
鋼材製の上記柱支持台aは,各々正方形状の天板1,底板2および外側板3,4で形成された角形短筒体内を補強用の仕切り板5により2分してなる。
上記天板1は,その4隅角部の各々に軸受孔6・・・を開設するとともに,仕切り板5の両側対称位置にボルト孔7,7を開設している。また,上記底板2は,仕切り板5の両側対称位置にボルト挿通孔8,8を開設している。
この柱支持台aは,布基礎Dに植設したアンカーボルト9,9(一方のみ図示)を上記ボルト挿通孔8,8を通じ突出させ,その突出端部にナット10,10(一方のみ図示)を螺合緊締することにより,布基礎D上にしっかりと固定される(図6,7)。
鋼材製の上記柱受枠体bは,底板11の一側辺縁に起立板12を起立固着したL形枠13の内側中央に芯板14を起立固着するとともに,底板11の他側辺縁において芯板14の端面に当接板15を脱着自在に取り付け,上記起立板12に平行に対向させることができるようにしてなる。
すなわち,当接板15は,芯板14の端面に突設した複数本の横ボルト16・・・にボルト孔17・・・を嵌合し,合わせ皿バネ18・・・,ナット19・・・からなる緊締保持具eで緊締することにより,芯板14の端面に脱着自在に取り付けられる。
20,20′は,芯板14の両側端面(起立板12および当接板15側の端面)に開設した切込み空処で,起立板12および当接板15の中央に開設の窓孔21,21′と連通する関係になっている。22,22′は,切込み空処20,20′内に設立したボルトである。
上記底板11は,柱支持台aの天板1と同形同大で,その天板1の上記各軸受孔6・・・に対向一致する位置に逆円錐形突起片23・・・を垂設し,また,天板1のボルト孔7,7に対向一致する位置に同じくボルト孔24,24を開設している。25,25は,芯板14の中央部すなわち上記切込み空処20と20′の間に開設したボルト孔である。
次に,木質柱Bの下端部は,その中央に,柱受枠体bの芯板14を受入する縦設溝26を掘削形成するとともに,外周の対向両側面にそれぞれ上記起立板12と当接板15を受入する切欠段部27,28を形成し,かつ,上記縦設溝26は,芯板14の切込み空処20,20′と対向一致する部分を拡幅部29,29′とし,さらに,木質柱Bの下端部の中央であって拡幅部29と29′の間には,上記ボルト孔25,25と一致することになるボルト用長孔30,30を貫通させている。
31,31は,木質柱Bの下端部の底面であって,上記底板11のボルト孔24,24に対向する位置に掘削形成した下向き空処である。
この木質柱Bの下端部に上記柱受枠体bが次のようにして取り付けられる。
まず,柱受枠体bの底板11のボルト孔24,24に吊下ボルト32,32を挿入吊下し(図2),縦設溝26に芯板14を挿入しながら,吊下ボルト32,32の頭部を上記下向き空処31,31に位置させ,底板11を木質柱Bの下端部の底面に近接させるとともに起立板12を切欠段部27に嵌合し(図3),かつ,上記切込み空処20,20′に設立の縦ボルト22,22′にナット33,33′を螺合することにより,そのナット周鍔を,木質柱Bの上記拡幅部29,29′に係合した状態とする(図4)。
そこで,縦ボルト22,22′に螺合している上記ナット33,33′を螺進することにより,底板11を木質柱Bの下端部の底面に密接させる。
その後,上記当接板15を,そのボルト孔17・・・を横ボルト16・・・に嵌めつつ,上記切欠段部28に嵌入する。そして,その横ボルト16・・・に上記合わせ皿バネ18・・・,ナット19・・・からなる緊締保持具eを嵌装し,緊締することにより,当接板15を芯板14の端面に取り付ける。
さらに,木質柱Bのボルト用長孔30,30と芯板14の上記ボルト孔25,25に,貫通ボルトd,dを貫通しナットd′,d′により緊締する。
これによって,木質柱Bの下端部に柱受枠体bが一体的関係をなしてしっかりと取り付けられる(図5)。
このように柱受枠体bを取り付けた木質柱Bは,布基礎D上に固定された前記柱支持台a上に乗載起立され,柱受枠体bを介し連結保持具cにより全方向に小傾動可能な状態において連結保持され,本発明柱脚構造Cが完成する。その連結保持具cは合わせ皿バネ34・・・,ナット35・・・からなる。
すなわち,木質柱Bは,下端部に取り付けた柱受枠体bの底板11を柱支持台aの天板1に重合するとともに,その底板11に吊下した前記吊下ボルト32,32を上記天板1のボルト孔7,7に挿通し,同じく底板11に垂設の前記逆円錐形突起片23・・・を,同天板1の軸受孔6・・・に挿通し,かつ,ボルト孔7,7に挿通した上記吊下ボルト32,32に連結保持具cの上記合わせ皿バネ34・・・,ナット35・・・を装架緊締することによって,柱支持台a上に強固に起立保持される(図7,8)。
上記構成の本発明柱脚構造Cにおいて,木質柱Bは,柱受枠体bの底板11に吊下した吊下ボルト32,32が柱支持台aの天板1の下方で,連結保持具cの合わせ皿バネ34・・・,ナット35・・・により緊締され,かつ,同じく底板11に垂設の逆円錐形突起片23・・・が上記天板1の軸受孔6・・・に挿通していることが相俟って,柱支持台a上の所定の位置に位置決めされた状態で強固に起立保持されるものである。
その木質柱Bに地震等による所要の揺振力が加わった場合,下端部と一体的関係の柱受枠体bが,上記合わせ皿バネ34・・・を適宜伸縮させ,それにその揺振力を吸収させながら柱支持台aとの間で傾動する。このとき,逆円錐形突起片23・・・は軸受孔6・・・内で上記傾動を阻止しないように変位する。したがって,木質柱Bが柱受枠体bとともに,柱支持台bに対して所定範囲内ではあるが全方向に小傾動するので,その木質柱Bひび割れや座屈を起こすのが阻止される。
また,木質柱Bに対する揺振力は,上記芯板14や起立板12の長さ方向や厚さ方向に常に直角に作用するとは限らず,これら両方向とは異なるあらゆる方向から作用する可能性がある。そのようなときにおいても,合わせ皿バネ34・・・とナット35・・・からなる連結保持具cは,木質柱Bの順方向への傾動を可能にし,ねじれ現象を起こさせないから,木質柱Bがひび割れや座屈を起こすのを防止できる。
さらに,上記においては,合わせ皿バネ18・・・,ナット19・・・からなる前記緊締保持具eにおいても,所定範囲内ではあるが柱受枠体bに対する木質柱Bの全方向に小傾動を許容する。このことが,木質柱Bのひび割れや座屈を防止するのに寄与する。
また,木質柱Bが,経年変化にともない柱受枠体bの起立板12や芯板14との間の嵌合度または密着度に変化を生じたときには,柱受枠体bの前記緊締保持具eの合わせ皿バネ18・・・,ナット19・・・の緊締度を調整することにより,常に最も適切な状態を維持することができる。
なお,上記実施例では,柱支持台aとして,角形短筒体の内部を仕切り板5で2分し,連結保持具cを2個使用するものについて説明したが,図10に示すように,角形短筒体の内部を十字に分け,連結保持具cを計4個使用する(この場合,柱受枠体bにもそれに対応する所要のボルトを吊下しておく)ようにしてもよいこと明らかで,これによれば,木質柱Bと柱支持台aとの結合は一層強固になる。
本発明柱脚構造用金具の実施例の分解斜視図である。 当接板を除く上記柱脚構造用金具を木質柱の下端に対向配置した状態の斜視図である。 上記柱脚構造用金具を木質柱の下端に取り付けている状態の斜視図である。 同上の縦断面図である。 同じく同上の断面図で,当接板の取付けを終えた状態を示す。 布基礎にアンカー止めした柱支持台上に,柱脚構造用金具を取り付けた木質柱を乗載起立しようとしている状態の一部縦断側面図である。 布基礎にアンカー止めした柱支持台上に,木質柱の上記柱脚構造用金具を乗載連結し終えた状態の一部縦断面図である。 同上の斜視図である。 図7のI−I線断面図である。 柱支持台の他の例を説明するための断面図である。
符号の説明
A 柱脚構造用金具
B 木質柱
C 柱脚構造
D 布基礎
a 柱支持台
b 柱受枠体
c 連結保持具
d 貫通ボルト
d′ ナット
e 緊締保持具
1 天板
6 軸受孔
7 ボルト孔
11 底板
12 起立板
13 L形枠
14 芯板
15 当接板
16 横ボルト
17 ボルト孔
18 合わせ皿バネ
19 ナット
20,20′ 切込み空処
21,21′ 窓孔
22,22′ 縦ボルト
23 逆円錐形突起片
24 ボルト孔
25 ボルト孔
26 縦設溝
27,28 切欠段部
30 ボルト用長孔
32 吊下ボルト
33,33′ ナット
34 合わせ皿バネ
35 ナット

Claims (11)

  1. ア. 底板(11)の一側辺縁に起立板(12)を起立固着したL形枠(13)の内側中央に芯板(14)を起立固着するとともに,上記底板(11)の他側辺縁において上記芯板(14)の端面に当接板(15)を脱着自在にしてなり,木質柱(B)の下端部に嵌合状態において取り付ける鋼材製の柱受枠体(b)と,
    イ. 上記構成の柱受枠体(b)を天板(1)上に乗載する鋼材製の柱支持台(a)と,
    ウ. 上記柱支持台(a)上に上記柱受枠体(b)を全方向に小傾動可能な状態に連結保持する連結保持具(c)とからなることを特徴とする木造建築物の柱脚構造用金具。
  2. 上記連結保持具(c)が,吊下ボルト(32),合わせ皿バネ(34)およびナット(35)等からなることを特徴とする請求項1記載の木造建築物の柱脚構造用金具。
  3. 上記柱受枠体(b)が,その芯板(14)の端面に当接板(15)を可動状態で取り付ける横ボルト(16),合わせ皿バネ(18)およびナット(19)等からなる緊締保持具(e)を備えていることを特徴とする請求項1または2記載の木造建築物の柱脚構造用金具。
  4. 上記柱受枠体(b)が,木質柱(B)のボルト用長孔(30)と芯板(14)のボルト孔(25)に貫通する貫通ボルト(d)とこれに螺合するナット(d′)を備えていることを特徴とする請求項1,2または3記載の木造建築物の柱脚構造用金具。
  5. 上記柱受枠体(b)が,その芯板(14)の両側端面(起立板(12)および当接板(15)側の端面)に,起立板(12)および当接板(15)の中央に開設の窓孔(21,21′)と連通する切込み空処(20,20′)を開設し,その切込み空処(20,20′)内に縦ボルト(22,22′)を植設するとともに,その縦ボルト(22,22′)に螺合するナット(33,33′)を備えていることを特徴とする請求項1,2,3または4記載の木造建築物の柱脚構造用金具。
  6. 上記柱受枠体(b)が,その底板(11)に,上記吊下ボルト(32)を吊下するボルト孔(24)を開設するとともに逆円錐形突起片(23)を垂設し,上記柱支持台(a)が,その天板(1)に,上記吊りボルト(32)を挿通するボルト孔(7)を開設するとともに上記逆円錐形突起片(23)を受入する軸受孔(6)を開設してなることを特徴とする請求項1,2,3,4または5記載の木造建築物の柱脚構造用金具。
  7. ア. 底板(11)の一側辺縁に起立板(12)を起立固着したL形枠(13)の内側中央に芯板(14)を起立固着するとともに,上記底板(11)の他側辺縁において上記芯板(14)の端面に当接板(15)を脱着自在にしてなる鋼材製の柱受枠体(b)を,
    イ.木質柱(B)の下端部の中央に掘削形成した縦設溝(26)に上記芯板(14)を受入するをするとともに,上記下端部の外周の対向両側面に形成した切欠段部(27,28)に上記起立板(12)と当接板(15)を受入することにより,該木質柱(B)の下端部に取り付け,
    ウ. 上記柱受枠体(b)の底板(11)を鋼材製の柱支持台(a)の天板(1)上に重合乗載することにより,上記木質柱(B)を柱支持台(a)上に設立し,
    エ. 上記柱受枠体(b)を上記柱支持台(a)上に全方向に小傾動可能な状態に連結保持具(c)により連結保持してなることを特徴とする木造建築物の柱脚構造。
  8. 上記柱受枠体(b)が,木質柱(B)の下端部のボルト用長孔(30)と芯板(14)のボルト孔(25)とに貫通させた貫通ボルト(d)とこれに螺合したナット(d′)により,木質柱(B)の下端部に取り付けられていることを特徴とする請求項7記載の木造建築物の柱脚構造。
  9. 上記柱受枠体(bが,その芯板(14の両側端面(起立板(12および当接板(15側の端面)(20,20′)に,上記起立板(12)および当接板(15)の中央に開設の窓孔(21,21′)と連通するようにして開設した切込み空処(20,20)内に縦ボルト(22,22′)を設立を開設し,その縦ボルト(22,22′)にナット(33,33′)を螺進することにより,上記柱受枠体(b)の底板(11)を上記木質柱(B)の下端部の下面に密接緊締してなることを特徴とする請求項7または8記載の木造建築物の柱脚構造。
  10. 上記柱受枠体(b)が,その底板(11)に開設のボルト孔(24)に吊下した吊下ボルト(32)を上記柱支持台(a)の天板(1)に開設したボルト孔(7)から垂下するとともに,同底板(11に垂設した逆円錐形突起片(23を上記天板(1)に開設の軸受孔(6)に受入し,かつ,上記吊下ボルト(32)の垂下部分に,連結保持具(c)の合わせ皿バネ(34)およびナット(35)を装架緊結してなることを特徴とする請求項7,8または9記載の木造建築物の柱脚構造。
  11. 上記柱受枠体(b)が,その芯板(14)の端面に突設した横ボルト(16)を当接板(15)のボルト孔(17)から突出させ,その突出部分に,緊締保持具(e)の合わせ皿バネ(18)およびナット(19)を装架緊結してなることを特徴とする請求項7,8,9または10記載の木造建築物の柱脚構造。
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