JP2018123503A - 建物の基礎構造 - Google Patents

Abstract

【課題】建物下部を、基礎パッキンにより弾性的に支持しつつ、基礎から立ち上げたアンカーボルトにより固定する構造において、アンカーボルトに大きな曲げ応力が作用するのを抑制する性能を安定して確保可能な建物の基礎構造を提供すること。【解決手段】基礎１０の外周基礎１１の上面１１ａに基礎パッキン３０を介して載置されたユニット建物１００の土台１１３が、外周基礎１１から基礎パッキン３０の通孔３３を通って立ち上げられたアンカーボルト２０によって基礎１０に固定された建物の基礎構造であって、アンカーボルト２０の外周基礎１１から立ち上げられた部分の基端部に、ナット２１および角座金２２が、外周基礎１１の上面１１ａに当接状態でアンカーボルト２０に締結されている建物の基礎構造とした。【選択図】図３Ａ

Description

本開示は、建物の基礎構造に関するものである。

建物の基礎構造として、基礎の上面に基礎パッキンを介して載置された建物の下部を、基礎から立ち上げられて基礎パッキンの通孔を通るアンカーボルトによって基礎に固定した構造が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特許文献１に記載の従来の基礎構造では、基礎パッキンの通孔の内部のアンカーボルトの周囲に、硬化性液状充填材のグラウトを注入保持する筒状のグラウトと保持材を設けた構造となっている。
この基礎構造では、地震や台風などの水平力によって建物が水平方向へ相対移動するとき、固化したグラウトによりアンカーボルトの基礎から突出した部分に大きな曲げ応力が作用するのを防止できる。

また、特許文献２に記載の従来の基礎構造では、建物の土台に挿入されたアンカーボルトの上部の固定用環体と基礎との間に、アンカーボルトに巻き付けられたスプリングと、基礎の上面に当接された円盤体とが介在され、円盤体の間に回転子が設けられた構造となっている。
この基礎構造では、土台の重量と上下方向の揺れを、アンカーボルトが直接受けることがなく、スプリングと複数個の回転子で分散して受けて吸収緩和することができる。

特許第５９１９００１号公報 特開２０１３−７６２４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のアンカーボルトの基端部をグラウトにより保持する構造では、グラウトが天候や季節（温度、湿度）の影響を受けるため、硬化時に所望の性能を得るように管理するのに、高度の技術を要し、その分、手間を要する。

また、特許文献２に記載の技術では、アンカーボルトを弾性的に支持するため、アンカーボルトに大きな曲げ応力が作用した場合には、十分な剛性が得られない。

本開示は、建物下部を、基礎パッキンにより弾性的に支持しつつ、基礎から立ち上げたアンカーボルトにより固定する構造において、アンカーボルトに大きな曲げ応力が作用するのを抑制する性能を安定して確保可能な建物の基礎構造を提供することを目的とする。

本開示の建物の基礎構造は、基礎の上面に基礎パッキンを介して載置された建物の下部が、前記基礎から前記基礎パッキンの通孔を通って立ち上げられたアンカーボルトによって前記基礎に固定された建物の基礎構造であって、前記アンカーボルトの前記基礎から立ち上げられた部分の基端部に、剛性を有した締結部材が、前記基礎の上面に当接状態で前記アンカーボルトに締結されている建物の基礎構造である。

なお、前記締結部材は、締結部材本体と、この締結部材本体よりも水平方向の面積が広い座金とを備えることが好ましい。
さらに、前記座金は、角座金であることが好ましい。
そして、前記締結部材は、前記基礎パッキンと同じ高さに形成されていることが好ましい。

よって、本開示の建物の基礎構造では、アンカーボルトにせん断方向に力が加わった場合に、締結部材が補強となり、大きな曲げ応力が作用するのを作用するのを抑制できる。また、アンカーボルトに締結部材を締結する構造は、湿式のグラウトを用いるのと比較して、安定して締結強度が得られ、アンカーボルトに大きな曲げ応力が作用するのを抑制する性能を安定して確保可能である。

さらに、締結部材が座金を備えるものでは、締結部材本体を大型とするものと比較して、安価に上記のアンカーボルトに対する曲げ応力の作用抑制性能が得られる。
また、前記座金を角座金としたものでは、平座金を用いるものと比較して、コスト低減可能である。
そして、前記締結部材が、前記基礎パッキンと同じ高さに形成されたものでは、基礎と土台との間の限られた空間内で、最大の締結強度を得て、アンカーボルトに対する高い曲げ応力の作用抑制性能が得られる。

本発明の実施の形態１の建物の基礎構造においてユニット建物の下部の外周部分を示す断面図である。 本発明の実施の形態１の建物の基礎構造においてユニット建物の下部の内側部分を示す断面図である。 本発明の実施の形態１の建物の基礎構造に用いた基礎パッキンを示す平面図である。 本発明の実施の形態１の建物の基礎構造に用いた基礎パッキンを示す側面図である。 本発明の実施の形態１の建物の基礎構造に用いた基礎パッキンを底面側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態１の建物の基礎構造のアンカーボルトを立ち上げた箇所の概略を示す断面図である。 本発明の実施の形態１の建物の基礎構造のアンカーボルトを立ち上げた箇所の要部を上方から見た平面図である。 本発明の実施の形態２の建物の基礎構造のアンカーボルトを立ち上げた箇所の概略を示す断面図である。

以下、本開示の建物の基礎構造を実施するための形態を、図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
以下に、図面に基づいて実施の形態１の建物の基礎構造の構成を説明する。
［全体構成］
まず、全体構成について説明する。
図１Ａは、実施の形態１の建物の基礎構造を適用したユニット建物１００の下部の外周部分を示す断面図、図１Ｂは、ユニット建物１００の下部の内側部分を示す断面図である。

図１Ａ，図１Ｂに示すように、ユニット建物１００を構成する建物ユニット１００ａの下部が、コンクリート製の基礎１０に支持されている。
ユニット建物１００は、図１Ｂに示すように、複数の建物ユニット１００ａ，１００ａを、水平方向に隣接設置して構築されている。また、各建物ユニット１００ａは、例えば木質建物ユニットであり、床パネル１１１の外縁に壁パネル１１２を立設して構成されており、床パネル１１１の下面の外周に土台１１３が設けられている。

そして、基礎１０は、ユニット建物１００の外周に沿って設けられた図１Ａに示す外周基礎１１と、この外周基礎１１に囲まれた内側に設置された図１Ｂに示す内部基礎１２とを備える。また、外周基礎１１および内部基礎１２には、その上面１１ａ，１２ａから、アンカーボルト２０が立ち上げられ、その上部に、土台１１３が固定されている。なお、アンカーボルト２０は、その下部（図示省略）が各基礎１１，１２に埋め込まれているとともに、各基礎１１，１２の長手方向に所定の間隔で複数設けられている。

さらに、外周基礎１１の上面１１ａとユニット建物１００の土台１１３の下面１１３ａとの間に、基礎パッキン３０が介在されている。
この基礎パッキン３０は弾力性を有し、外周基礎１１と土台１１３との間に基礎パッキン３０を介在させることで、基礎１０からユニット建物１００へ、逆に、ユニット建物１００から基礎１０への上下・横方向の振動を吸収緩和する支持構造としている。

（基礎パッキンの構成）
次に、基礎パッキン３０の構成を説明する。
図２Ａは、基礎パッキン３０の平面図、図２Ｂは基礎パッキン３０の側面図、図２Ｃは基礎パッキン３０を底面３０ａ側から見た斜視図である。
図２Ａ，図２Ｂに示すように、基礎パッキン３０は、厚さｔが10〜30mm程度、幅Ｌが70〜200mm程度、長さが500〜2000mm程度の寸法の薄板長尺状の部材である。この基礎パッキン３０を、外周基礎１１の長手方向に沿って連続的に直列に連結し、場合によっては、必要に応じて適宜切断して設置されたものである。

基礎パッキン３０は、前述のようにある程度の弾性を有したもので、その材質としては、例えば、合成樹脂、ゴム、金属、セラミックなどが使用可能である。このような基礎パッキン３０としては、例えば、特開2003-301532号、特開2005-330798号、特許5919001号などの公報に記載のものを採用できる。

また、基礎パッキン３０は、基礎１０の外周基礎１１の上面１１ａに接着して設置されたものであり、図２Ｃに示すように、基礎パッキン３０の底面３０ａの複数箇所に接着剤３４を塗布し、上面１１ａに接着する。

そして、基礎パッキン３０には、基礎パッキン３０の幅方向に通気可能とする多数の通気孔３１が形成されている。この通気孔３１は、上下いずれかに開放部３２が形成されている。さらに、基礎パッキン３０には、その幅方向の中央部に、アンカーボルト２０を通すための四角形の通孔３３が、一定間隔で全長に亘って形成されている。

この基礎パッキン３０は、多数の通気孔３１が形成されているから、この通気孔３１を通って、基礎１０の内側の床下部分と、基礎１０の外部とで、空気の流通が可能であり、床下換気を図ることができる。さらに、通気孔３１の上面と下面とのいずれかが開放形状になっているので、通気性に富み、かつ基礎１０やユニット建物１００の土台１１３の接触面を乾燥させることができる。

（アンカーボルトの構成）
次に、アンカーボルト２０の構成について説明する。
アンカーボルト２０は、図１Ａ、図１Ｂに示すように、前述のように、基礎１０の外周基礎１１および内部基礎１２の上面１１ａ，１２ａから立ち上げられており、各基礎１１，１２の長手方向に所定の間隔で複数設置されている。そして、基礎パッキン３０が設けられた外周基礎１１にあっては、アンカーボルト２０が基礎パッキン３０の通孔３３を貫通するように、両者の相対位置が設定されている。

図３Ａは、アンカーボルト２０の設置箇所の概略を示す断面図である。また、図３Ｂは、アンカーボルト２０を立ち上げた箇所の要部を上方から見た平面図である。
図３Ａに示すように、外周基礎１１の上面１１ａから立ち上げられたアンカーボルト２０の基端部には、締結部材本体としてのナット２１が締結されている。なお、ナット２１は、本実施の形態１では、図３Ｂに示すように、六角形のものを用いている。

さらに、図３Ａに示すように、ナット２１と外周基礎１１の上面１１ａとの間には、角座金２２が介在されている。
この角座金２２は、図３Ｂに示すように、上方から見て基礎パッキン３０の延在方向（図において左右方向）に長い長方形状であって、通孔３３の内側に設置可能な寸法に形成され、かつ、ナット２１の底面および上面の面積よりも広い面積を有している。そして、角座金２２は、その長辺に沿う方向を基礎パッキン３０の延在方向に向けて設置されている。
さらに、ナット２１と角座金２２とは、複数箇所が溶接により結合されている。

（施工方法）
次に、建物の基礎構造の施工方法について以下に、順を追って説明する。
ａ）基礎１０の外周基礎１１および内部基礎１２の上面１１ａ，１２ａから、アンカーボルト２０を立ち上げて、アンカーボルト２０を外周基礎１１および内部基礎１２に埋め込んで設置する。
ｂ）角座金２２をアンカーボルト２０に挿通したうえで、ナット２１をアンカーボルト２０に締結する。この際、角座金２２が外周基礎１１の上面１１ａに圧設されるまでナット２１を締結する。さらに、ナット２１を角座金２２に溶接する。

ｃ）基礎パッキン３０の底面３０ａの複数箇所、に接着剤３４を塗布し（図２Ｃ参照）、この基礎パッキン３０の底面３０ａを、基礎１０の外周基礎１１の上面１１ａの上に載置して接着する。この際、アンカーボルト２０が、基礎パッキン３０の通孔３３を貫通するように、基礎パッキン３０の位置を調整しつつ設置する。
ｄ）アンカーボルト２０に土台１１３を固定する。

（実施の形態１の作用）
以上のように構成された実施の形態１の建物の基礎構造にあっては、地震などで、基礎１０からユニット建物１００へ伝達される上下・横方向の振動が、基礎パッキン３０により吸収緩和される。
同様に、台風などによりユニット建物１００から基礎１０へ伝達される上下・横方向の振動も、基礎パッキン３０により吸収緩和される。

そして、基礎１０とユニット建物１００との間の振動伝達時に、アンカーボルト２０にせん断方向に外力が加わった場合、ナット２１および角座金２２が補強となり、アンカーボルト２０の外周基礎１１から突出した部分に大きな曲げ応力が作用するのを抑制できる。

この場合、ナット２１よりも面積が広い角座金２２がナット２１と外周基礎１１との間に介在されているため、ナット２１のみとした構造よりも、アンカーボルト２０のせん断方向への入力に対して高い補強力が得られる。

さらに、角座金２２を外周基礎１１との間に介在させてアンカーボルト２０にナット２１を締結する構造では、湿式のグラウトを用いるのと比較して、手間を要することなく安定した締結力を得ることができる。これにより、上記のアンカーボルト２０に対する曲げ応力の作用抑制性能を安定して得ることができる。
また、角座金２２は、円盤状の平座金と比較して安価でありコストダウンを図ることができるとともに、平座金よりも広い面積に設定するのが容易であり、高い補強効果を得ることができる。

（実施の形態１の効果）
以下に、実施の形態１の建物の基礎構造の効果を列挙する。
１）実施の形態１の建物の基礎構造は、
基礎１０の外周基礎１１の上面１１ａに基礎パッキン３０を介して載置されたユニット建物１００の下部としての土台１１３が、外周基礎１１から基礎パッキン３０の通孔３３を通って立ち上げられたアンカーボルト２０によって基礎１０に固定された建物の基礎構造であって、
アンカーボルト２０の外周基礎１１から立ち上げられた部分の基端部に、剛性を有した締結部材としてのナット２１および角座金２２が、外周基礎１１の上面１１ａに当接状態でアンカーボルト２０に締結されていることを特徴とする。
したがって、アンカーボルト２０にせん断力が加わった場合に、ナット２１および角座金２２が補強となり、アンカーボルト２０に大きな曲げ応力が作用するのを抑制できる。また、アンカーボルト２０にナット２１を締結する構造は、安定してアンカーボルト２０に対する締結力を得ることができ、湿式のグラウトを用いるのと比較して、上記のアンカーボルト２０に対する曲げ応力の作用抑制性能を安定して得ることができる。

２）実施の形態１の建物の基礎構造は、
アンカーボルト２０に締結した締結部材は、締結部材本体としてのナット２１と、このナット２１よりも外周基礎１１に対向する面積が広い座金としての角座金２２とを備えることを特徴とする。
したがって、ナット２１の単体を締結したものと比較して、アンカーボルト２０に対するせん断方向の荷重入力の際の高い補強効果を得ることができるとともに、同様の補強効果を得るためにナット２１自体を大型化するものと比較して、コスト低減を図ることができる。

３）実施の形態１の建物の基礎構造は、
座金として角座金２２を用いたことを特徴とする。
したがって、座金として円盤状の平座金を用いるものと比較して、低コストで構成することができる。

４）実施の形態１の建物の基礎構造は、
締結部材としてのナット２１および角座金２２は、基礎パッキン３０と同じ高さに形成されていることを特徴とする。
したがって、外周基礎１１と土台１１３との間の限られた空間内で、最大の支持剛性を得ることができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２の建物の基礎構造について説明する。
なお、実施の形態２の建物の基礎構造は、実施の形態１の変形例であるため、実施の形態１との相違点のみ説明する。

図４は実施の形態２の建物の基礎構造の要部であるアンカーボルト２０を立ち上げた箇所の概略を示す断面図である。

この図４に示すように、実施の形態２では、アンカーボルト２０の基端部に、ナット２２１のみが締結されている。そして、このナット２２１の外径は、実施の形態１の角座金２２の対角寸法同等の寸法に形成されている。

したがって、実施の形態２にあっても、アンカーボルト２０に対するせん断方向の入力に対し、実施の形態１と同様の補強効果を得ることができる。
また、実施の形態２では、実施の形態１と比較して、角座金２２をアンカーボルト２０に装着する作業および、ナット２１と角座金２２とを溶接する作業を省くことができ、作業を簡略化することができる。

以上、本開示の建物の基礎構造を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施の形態では、建物としてユニット建物を示したが、これに限定されるものではなく、在来工法による建物などの他の建物にも適用することができる。
また、締結部材として、ナットのみ、ナットと角座金を示したが、これに限定されず、座金としては、平座金などの角座金以外の座金を用いることができる。また、ナットの形状も、アンカーボルトに締結可能であれば、六角形に限らず、他の多角形形状や円環状のものなど用いることが可能である。
さらに、実施の形態では、締結部材としてのナット、および、ナットと角座金の上下方向の寸法を、基礎パッキンの高さと同寸法としたものを示したが、これに限定されず、基礎パッキンの高さよりも低いものでも、所望の効果を得ることは可能である。

１０ 基礎
１１ 外周基礎
１１ａ 上面
２０ アンカーボルト
２１ ナット（締結部材：締結部材本体）
２２ 角座金（締結部材：座金）
３０ 基礎パッキン
３３ 通孔
１００ ユニット建物（建物）
１１３ 土台（建物の下部）
２２１ ナット（締結部材）

Claims (4)

1. 基礎の上面に基礎パッキンを介して載置された建物の下部が、前記基礎から前記基礎パッキンの通孔を通って立ち上げられたアンカーボルトによって前記基礎に固定された建物の基礎構造であって、
   前記アンカーボルトの前記基礎から立ち上げられた部分の基端部に、剛性を有した締結部材が、前記基礎の上面に当接状態で前記アンカーボルトに締結されていることを特徴とする建物の基礎構造。
2. 請求項１に記載の建物の基礎構造において、
   前記締結部材は、締結部材本体と、この締結部材本体よりも前記基礎に対向する面積が広い座金とを備えることを特徴とする建物の基礎構造。
3. 請求項２に記載の建物の基礎構造において、
   前記座金は、角座金であることを特徴とする建物の基礎構造。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の建物の基礎構造において、
   前記締結部材は、前記基礎パッキンと同じ高さに形成されていることを特徴とする建物の基礎構造。