JP2018091122A - 木造柱脚金物用アンカーボルト固定金具およびそれを用いた木造柱脚構造 - Google Patents
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Description
ここで、前記アンカーボルト固定金具において、前記下座金偏心孔の平面視の形状は、少なくとも、前記下座金の中心を通る水平中心線の上側若しくは下側の一方の輪郭が、前記下座金の偏心距離だけ偏心した位置を中心として、前記ベースプレートのボルト挿通孔の半径と前記アンカーボルトの外径の1/2とを加算した値の1/2を半径とした半円状の円弧に形成しても良い。
また、前記アンカーボルト固定金具において、前記下座金偏心孔の平面視の形状は、前記下座金の中心を通る水平中心線の上側若しくは下側の他方の輪郭も、前記下座金の偏心距離だけ偏心した位置を中心として、前記ベースプレートのボルト挿通孔の半径と前記アンカーボルトの外径の1/2とを加算した値の1/2を半径とした半円状の円弧に形成しても良い。
また、前記アンカーボルト固定金具において、前記下座金偏心孔の平面視の形状は、前記下座金の中心を通る水平中心線の上側若しくは下側の他方の輪郭が、前記ボルト輪郭線の中心が、それぞれ前記下座金の中心に位置した状態と、当該水平中心線上を、前記ベースプレートのボルト挿通孔の半径から前記アンカーボルトの外径の1/2を減算した距離に移動させたときの状態の各ボルト輪郭線の中心からそれぞれ垂下した線とそれらボルト輪郭線との交点同士を結んだ第1輪郭線と、当該第1輪郭線の両端をそれぞれボルト輪郭線の円周に沿って互いに離れ合う方向に当該水平中心線まで延びる第2輪郭線からなる輪郭形状に形成しても良い。
また、前記アンカーボルト固定金具において、前記下座金の上面側には、前記下座金の偏心距離だけ偏心した位置を中心とし、前記上座金が嵌まり込む大きさに設定された上座金固定凹部が形成されているとさらに良い。
また、前記アンカーボルト固定金具において、前記上座金の下面側には、当該上座金の中心と前記上座金偏心孔の中心とを結ぶ直線上であって、当該上座金の中心に対し前記上座金偏心孔とは反対側で、かつ、当該上座金の中心から前記下座金の下座金偏心孔の半径と同じ半径の仮想円弧に外側面が接するように突起が設けられているとさらに良い。
また、前記アンカーボルト固定金具において、前記内リングの底面側には、前記内リングの内周面に沿って、前記内リング開口部の半径よりも大きな半径からなる内リング凹部が形成されているとさらに良い。
また、本発明に係るアンカーボルト固定金具を用いた木造柱脚構造は、木質柱が上面部に取付けられ、1箇所もしくは2箇所の側面が外方に開放された箱状の木造柱脚金物と、一端部が基礎上面から突出され、木造柱脚金物のベースプレートに形成されたアンカーボルトの径よりも大きなボルト挿通孔に挿通されたアンカーボルトとを、前記いずれかのアンカーボルト固定金具を用いて固定した木造柱脚構造であって、前記外リングおよび前記内リングは、当該外リングの外リング開口部に前記内リングが嵌合されると共に、当該内リングの内リング開口部に前記アンカーボルトが挿通された状態で前記ベースプレートのボルト挿通孔の内部に嵌め込まれ、前記下座金は、当該下座金の下座金偏心孔に前記アンカーボルトが挿通されていると共に、前記下座金の中心を前記ベースプレートのボルト挿通孔の中心にほぼ一致した状態で前記外リングおよび内リングの上に設置され、前記上座金は、当該上座金の上座金偏心孔に前記アンカーボルトが挿通された状態で前記下座金の上に設置されていると共に、前記上座金の上面には、前記アンカーボルトの上端部に螺合されたナットが締結されていることを特徴とする。
これにより、限られた空間を有する箱状の木造柱脚金物であっても、アンカーボルトに対してアンカー固定金具を容易に取り付けることができると共に、アンカーボルトがベースプレートのボルト挿通孔のどこの位置に挿通されていても、ボルト挿通孔の中心位置にその中心をほぼ一致させた状態の下座金を、前後左右に動かすことなく、せいぜい回転による位置調整だけで設置できて、アンカーボルトに固定させることができ、それら作業性が改善される。
よって、限られた空間を有する箱状の木造柱脚金物であっても、ベースプレートのボルト挿通孔を出来る限り大きな径で形成することができると共に、アンカーボルトがこのボルト挿通孔内で最大に偏心した場合でも、下座金や上座金等が木造柱脚金物に干渉することなく、アンカーボルト固定させることができ、よって、確実に木造柱脚金物を所定の位置に設置することができる。
また、本発明に係る木造柱脚金物用アンカーボルト固定金具によれば、この金具を用いてアンカーボルトと木造柱脚金物とを固定した際に、アンカーボルトと下座金の下座金偏心孔の内周面(アンカーボルト周り)との間に空間が形成される。これにより、柱脚部が地震等で大きな力が作用したときに、その空間の上側に位置する上座金が面外方向に変形して柱脚の靭性(粘り強さ)に寄与するため、アンカーボルトの伸び変形と相伴って、従来よりも柱脚の靭性を確保することができる。
まずは、本発明に係る実施形態1の木造柱脚金物に用いるアンカーボルト固定金具1、およびその固定金具1を使用した木造柱脚構造について説明する。
実施形態1のアンカーボルト固定金具1は、図1および図8等に示すように、木質柱3が上面部23に取付けられ、ベースプレート21の3辺から側面部22が立設されて1箇所の側面が外方に開放された箱状の木造柱脚金物2と、基礎5上面から一端部が突出したアンカーボルト4との固定に使用されるのもので、図2に示すように、平面視、三日月形状である外リング11および内リング12と、外リング11および内リング12の上に設置される円形状の下座金14および上座金13とを備えている。尚、図1において、符号の6はナットである。ここではナット6を2個使用して説明するが、本発明では、ナット6は1個だけでも良い。
外リング11は、図3(a)〜(c)に示すように、平面視、外リング11の中心である11xの位置を中心とする半径r11aの円弧を有する外周面11aと、その中心11xから所定の偏心距離L1だけ偏心した偏心位置11yを中心とする半径r11bの円弧を有する内周面11bとを備え、その内周面11bによって一部が囲まれた外リング開口部11cを有した三日月形状に形成されている。
内リング12は、図4(a)〜(c)に示すように、平面視、内リング12の中心である12xの位置を中心とする半径r12aの円弧を有する外周面12aと、その中心12xから所定の偏心距離L2だけ偏心した偏心位置12yを中心とする半径r12bの円弧を有する内周面12bとを備え、その内周面12bによって一部が囲まれた内リング開口部12cを有した三日月形状に形成されている。
上座金13は、図5(a)〜(c)に示すように、その外形が円形状で、かつ、下座金14の外形よりも小さく形成され、さらに、上座金13の中心13xから所定の偏心距離L3だけ偏心した偏心位置13yを中心とした円形状の上座金偏心孔13aを有している。ここで、上座金偏心孔13aの内径は、アンカーボルト4が挿通可能となるようにアンカーボルト4の外径R4(図7参照。)とほぼ同一に設定される。尚、上座金13は、下座金14との応力伝達の点から、後述する下座金偏心孔14aのどの位置にアンカーボルト4が位置しても、その下座金偏心孔14aが隠れる大きさを有するのが好ましい。また、図5(c)に示すt13は、上座金13の厚さである。
下座金14は、図6(a)〜(c)に示すように、その外形が円形状で、ベースプレート21のボルト挿通孔21a全体を覆い隠すべく、その内径よりも大きい外径を有すると共に、下座金14の中心14xを通る水平中心線CL上において、その中心14xから上座金13の偏心距離L3と同じ偏心距離L4だけ偏心した偏心位置14yを中心とした特異な形状の下座金偏心孔14aを有している。尚、下座金偏心孔14aの大きさは、アンカーボルト4の外径R4よりも大きく、かつ、ボルト挿通孔21aの内径および上座金13の外径よりも小さく設定され、より好ましくは、柱脚部に力が作用した際に、内リング12がボルト挿通孔21aから抜け出さないような寸法形状にするのが望ましい。
次に、下座金14の下座金偏心孔14aの平面視の形状について説明する。実施形態1の下座金14に形成された下座金偏心孔14aの平面視の形状は、図6(b)に示すように、その図上、水平中心線CLを挟んだ上下でそれぞれ輪郭(孔縁の形)が異なる非対称の特異な形状に形成されている。
以上のように構成された実施形態1のアンカーボルト固定金具1を使用した木造柱脚構造の施工方法について説明する。
従って、実施形態1のアンカーボルト固定金具1は、平面視、三日月形状である外リング11および内リング12と、それら外リング11および内リング12の上に設置される下座金14および上座金13とを備え、外リング11は、ベースプレート21に形成されたボルト挿通孔21aとほぼ同一の半径r11aからなる外周面11aと、その外周面11aの中心11xから所定の偏心距離L1だけ偏心した位置11yを中心とし、内リング12の外周面12aとほぼ同一の半径r11bからなる内周面11bを備える外リング開口部11cを有し、内リング12は、外リング11の外リング開口部11cとほぼ同一の半径r12aからなる外周面12aと、その外周面12aの中心12xから外リング11の偏心距離L1と同じ距離L2だけ偏心した位置12yを中心とし、アンカーボルト4の外径R4の1/2とほぼ同一の半径r12bからなる内周面12bを備える内リング開口部12cを有し、下座金14は、ベースプレート21に形成されたボルト挿通孔21aの内径よりも大きい外径を有すると共に、下座金14の中心14xからボルト挿通孔21aの半径r21aとアンカーボルト4の外径R4の1/2とを加算した値の1/2からアンカーボルト4の外径R4の1/2だけを減算した偏心距離L4だけ偏心した位置14yを中心とする下座金偏心孔14aを有し、上座金13は、下座金14の外径よりも小さい外径を有すると共に、上座金13の中心13xから下座金14の偏心距離L4と同じ偏心距離L3だけ偏心した位置13yを中心とし、アンカーボルト4の外径R4とほぼ同一の内径からなる円形状の上座金偏心孔13aを有し、下座金偏心孔14aの平面視の形状は、アンカーボルト4の外径R4よりも大きく、かつ、ボルト挿通孔21aの内径および上座金の外径よりも小さく設定され、さらに、下座金偏心孔14aに挿通された状態のアンカーボルト4の外形を投射したボルト輪郭線BOLの中心が、下座金14の中心14xに位置した状態から、下座金14の中心14xを通る水平中心線CL上を、ベースプレート21のボルト挿通孔21aの半径r21aからアンカーボルト4の外径R4の1/2を減算した距離に移動させたときの状態までのボルト輪郭線BOLの各軌跡を、水平中心線CLの上側および下側において全て取り囲むように描かれた輪郭形状を成している。
次に、本発明に係る実施形態2の木造柱脚金物に用いるアンカーボルト固定金具1’について説明する。実施形態2のアンカーボルト固定金具1’では、下座金14’の下座金偏心孔14a’の形状が、実施形態1の下座金偏心孔14aの形状と異なるだけであり、他の構成を同じである。
次に、本発明に係る実施形態3の木造柱脚金物に用いるアンカーボルト固定金具1”について説明する。実施形態3のアンカーボルト固定金具1”では、下座金14”の上面および下座金偏心孔14a”の形状が、実施形態1および実施形態2のものと異なるだけであり、他の構成は同じである。
次に、本発明に係る実施形態4の木造柱脚金物に用いるアンカーボルト固定金具1”’について説明する。実施形態4のアンカーボルト固定金具1”’では、下座金14”’の上面、および上座金13’の上面と下面の形状が、実施形態2や実施形態1のものとは異なるだけで、他の構成は同じである。
Claims (8)
- 木質柱が上面部に取付けられる箱状の木造柱脚金物と、一端部が基礎上面から突出され、木造柱脚金物のベースプレートに形成されたアンカーボルトの径よりも大きなボルト挿通孔に挿通されるアンカーボルトとを固定するためのアンカーボルト固定金具であって、
前記アンカーボルト固定金具は、
平面視、三日月形状である外リングおよび内リングと、それら外リングおよび内リングの上に設置される下座金と、その下座金の上に設置される上座金とを備え、
前記外リングは、
前記ベースプレートに形成された前記ボルト挿通孔とほぼ同一の半径からなる外周面と、その外周面の中心から所定の偏心距離だけ偏心した位置を中心とし、前記内リングの外周面とほぼ同一の半径からなる内周面を備える外リング開口部を有し、
前記内リングは、
前記外リングの外リング開口部とほぼ同一の半径からなる外周面と、その外周面の中心から前記外リングの偏心距離と同じ距離だけ偏心した位置を中心とし、前記アンカーボルトの外径の1/2とほぼ同一の半径からなる内周面を備える内リング開口部を有し、
前記下座金は、
前記ベースプレートに形成された前記ボルト挿通孔の内径よりも大きい外径を有すると共に、当該下座金の中心から前記ボルト挿通孔の半径とアンカーボルトの外径の1/2とを加算した値の1/2からアンカーボルトの外径の1/2だけを減算した偏心距離だけ偏心した位置を中心とする下座金偏心孔を有し、
前記上座金は、
前記下座金の外径よりも小さい外径を有すると共に、当該上座金の中心から前記下座金の偏心距離と同じ距離だけ偏心した位置を中心とした前記アンカーボルトの外径とほぼ同一の内径からなる円形状の上座金偏心孔を有し、
前記下座金偏心孔の平面視の形状は、
前記アンカーボルトの外径よりも大きく、かつ、前記ボルト挿通孔の内径および前記上座金の外径よりも小さく設定され、さらに、当該下座金偏心孔に挿通された状態の前記アンカーボルトの外形を投射したボルト輪郭線の中心が、前記下座金の中心に位置した状態から、前記下座金の中心を通る水平中心線上を、前記ベースプレートのボルト挿通孔の半径から前記アンカーボルトの外径の1/2を減算した距離に移動させたときの状態までの前記ボルト輪郭線の各軌跡を、前記水平中心線の上側および下側において全て取り囲むように描かれた輪郭形状を成していることを特徴とするアンカーボルト固定金具。 - 請求項1記載のアンカーボルト固定金具において、
前記下座金偏心孔の平面視の形状は、
少なくとも、前記下座金の中心を通る水平中心線の上側若しくは下側の輪郭が、前記下座金の偏心距離だけ偏心した位置を中心として、前記ベースプレートのボルト挿通孔の半径と前記アンカーボルトの外径の1/2とを加算した値の1/2を半径とした半円状の円弧に形成されていることを特徴とするアンカーボルト固定金具。 - 請求項2記載のアンカーボルト固定金具において、
前記下座金偏心孔の平面視の形状は、
前記下座金の中心を通る水平中心線の上側若しくは下側の他方の輪郭も、前記下座金の偏心距離だけ偏心した位置を中心として、前記ベースプレートのボルト挿通孔の半径と前記アンカーボルトの外径の1/2とを加算した値の1/2を半径とした半円状の円弧に形成されていることを特徴とするアンカーボルト固定金具。 - 請求項2記載のアンカーボルト固定金具において、
前記下座金偏心孔の平面視の形状は、
前記下座金の中心を通る水平中心線の上側若しくは下側の他方の輪郭が、前記ボルト輪郭線の中心が、それぞれ前記下座金の中心に位置した状態と、当該水平中心線上を、前記ベースプレートのボルト挿通孔の半径から前記アンカーボルトの外径の1/2を減算した距離に移動させたときの状態の各ボルト輪郭線の中心からそれぞれ垂下した線とそれらボルト輪郭線との交点同士を結んだ第1輪郭線と、当該第1輪郭線の両端をそれぞれボルト輪郭線の円周に沿って互いに離れ合う方向に当該水平中心線まで延びる第2輪郭線からなる輪郭形状に形成されていることを特徴とするアンカーボルト固定金具。 - 請求項2〜請求項4のいずれか一の請求項に記載のアンカーボルト固定金具において、
前記下座金の上面側には、
前記下座金の偏心距離だけ偏心した位置を中心とし、前記上座金が嵌まり込む大きさに設定された上座金固定凹部が形成されていることを特徴とするアンカーボルト固定金具。 - 請求項1に記載のアンカーボルト固定金具において、
前記上座金の下面側には、
当該上座金の中心と前記上座金偏心孔の中心とを結ぶ直線上であって、当該上座金の中心に対し前記上座金偏心孔とは反対側で、かつ、当該上座金の中心から前記下座金の下座金偏心孔の半径と同じ半径の仮想円弧に外側面が接するように突起が設けられていることを特徴とするアンカーボルト固定金具。 - 請求項1〜請求項6のいずれか一の請求項に記載のアンカーボルト固定金具において、
前記内リングの底面側には、
前記内リングの内周面に沿って、前記内リング開口部の半径よりも大きな半径からなる内リング凹部が形成されていることを特徴とするアンカーボルト固定金具。 - 木質柱が上面部に取付けられ、1箇所もしくは2箇所の側面が外方に開放された箱状の木造柱脚金物と、一端部が基礎上面から突出され、木造柱脚金物のベースプレートに形成されたアンカーボルトの径よりも大きなボルト挿通孔に挿通されたアンカーボルトとを、請求項1〜請求項7のいずれか一の請求項に記載のアンカーボルト固定金具を用いて固定した木造柱脚構造であって、前記外リングおよび前記内リングは、当該外リングの外リング開口部に前記内リングが嵌合されると共に、当該内リングの内リング開口部に前記アンカーボルトが挿通された状態で前記べースプレートのボルト挿通孔の内部に嵌め込まれ、
前記下座金は、当該下座金の下座金偏心孔に前記アンカーボルトが挿通されていると共に、前記下座金の中心を前記ベースプレートのボルト挿通孔の中心にほぼ一致した状態で前記外リングおよび内リングの上に設置され、前記上座金は、当該上座金の上座金偏心孔に前記アンカーボルトが挿通された状態で前記下座金の上に設置されていると共に、前記上座金の上面には、前記アンカーボルトの上端部に螺合されたナットが締結されていることを特徴とするアンカーボルト固定金具を用いた木造柱脚構造。
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