JP3087712U - 住宅基礎の補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンカーボルトを支持するコンクリート基礎
の耐力とじん性（変形性能）とをバランスよくコントロ
ールすることにより、地震発生時においてアンカーボル
トに作用する横揺れ荷重に起因するクラックの発生を抑
えて、コンクリート基礎の損壊を防ぐ。 【解決手段】 住宅基礎１の立ち上り部４のアンカーボ
ルト２の埋設部分周辺に、アラミド繊維からなる繊維シ
ート９を固着する。これで、埋設部分の耐力の向上を図
ることができるので、クラック抑制効果が得られる。さ
らに曲げ強度の高い繊維シート９を適用することで、じ
ん性、すなわち変形性能の向上も図ることができ、そう
すると、アンカーボルト２から立ち上り部４に伝達され
る横揺れ荷重を分散させて、一部分への応力集中を防ぐ
ことができるので、この点でもクラック抑制効果が得ら
れる。以上より、立ち上り部４の損壊を防止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、繊維シートを用いた住宅基礎の補強構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

木造住宅を倒壊から守るための耐震補強構造は、阪神大震災を契機に種々のも のが提案されている。例えば、実用新案登録第３０３１１６８号公報では、コン クリート基礎と土台と柱とを、特殊形状の補強金具で緊結することにより、構造 材どうしの結合力を高めて耐震性の強化を図っている。短冊状の金具により柱と 土台とを結合したものもある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上述の耐震補強構造の問題は、特定の箇所の強度のみが不均一に強化されるた めに、強度が劣る箇所が集中的に損壊し易いことにある。詳しくは、一般的な木 造住宅では、コンクリート基礎にアンカーボルトを埋設して、これで土台を固定 しているが、そうすると地震発生時に柱に掛かる横揺れ荷重は最終的にアンカー ボルトに作用する。その結果、アンカーボルトを支持するコンクリート基礎部分 にクラックが発生して、当該基礎部分が損壊し易い。

【０００４】 これを防ぐ手段としては、さらにコンクリートの基礎部分を金属板等で補強し て、基礎部分の耐力の向上を図ることが考えられる。しかしこの場合には、地震 発生時に金属板が座屈変形して、コンクリートに対する拘束効果が早い段階で失 われてしまい、補強材としての機能を果たさなくなるおそれがある。

【０００５】 この考案の目的は、アンカーボルトを支持するコンクリート基礎の耐力とじん 性（変形性能）とをバランスよくコントロールすることにより、地震発生時等に おいてアンカーボルトに作用する横揺れ荷重に起因するクラックの発生を抑えて 、コンクリート基礎の損壊を防ぐにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、コンクリートからなる住宅基礎１の立ち上り部４の補強構造を対象 とする。立ち上り部４には、アンカーボルト２がこれの頭部２ａを上面５から臨 かせた状態で埋設してある。そして、立ち上り部４のアンカーボルト２の埋設部 分周辺に繊維シート９を固着して、これで立ち上り部４の耐力とじん性の向上を 図り、以てアンカーボルト２の頭部２ａに作用する横揺れ荷重に起因するコンク リートクラックの発生を抑えて、立ち上り部４の損壊を防ぐようにしてあること を特徴とする。

【０００７】 ここで耐力とは、せん断力（部材の仮想断面に働く断面力の一つで、その面に 沿って働く力）に対する極限の強さを意味する。じん性とは、ねばり強さを意味 する。これらを高めることができれば、コンクリートの変形性能が増大するため 、クラックの発生を抑えて、立ち上り部４の損壊を防ぐことができる。

【０００８】 立ち上り部４の側面６に、繊維シート９を固着することができる。特に、立ち 上り部４の側面６を形成する上辺６ａに沿って、繊維シート９を固着することが 好ましい。

【０００９】 繊維シート９は、アラミド繊維を素材としてなるものが好ましく、エポキシ系 接着剤またはメチルメタアクリレート系接着剤によって、立ち上り部４に固着さ れていることが好ましい。

【００１０】

【考案の作用効果】

先に述べたように、金属板のごとく引っ張り強度が高く、且つ曲げ強度の低い 素材を補強材とした場合には、地震発生時に金属板が座屈変形してコンクリート に対する拘束効果を早い段階で失い、補強材としての機能を果たさなくなるとい った不具合が生じる。つまり、単に引っ張り強度の高いものを補強材として用い た場合には、コンクリート基礎の耐力は向上するが、補強材自体が塑性変形し易 く用をなさない。あるいは補強されたコンクリート基礎部分は損壊しないが、補 強箇所以外の基礎部分に荷重が掛かって、そこにクラックが発生して基礎部分が 損壊し易い。

【００１１】 これに対して請求項１記載の本考案のごとく、繊維シート９を補強材として、 これを立ち上り部４のアンカーボルト２の埋設部分周辺に固着してあると、耐力 だけでなく、じん性の向上をも図ることができるので、アンカーボルト２の頭部 ２ａに作用する横揺れ荷重に起因するクラックの発生を効果的に抑制することが でき、その結果立ち上り部４の損壊を防ぐことができる。

【００１２】 より詳しくは、アンカーボルト２の埋設部分周辺に繊維シート９を固着して、 当該埋設部分の耐力の向上を図ってあると、アンカーボルト２に作用される横揺 れ荷重を直接受ける部分を強化することができるので、コンクリートのひび割れ 剛性の向上を図って、クラックの発生を抑えることができる。さらに、曲げ強度 に優れた繊維シート９を採用することにより、当該立ち上り部４のじん性、すな わち変形性能の向上を図ることができるので、アンカーボルト２から立ち上り部 ４に伝達される横揺れ荷重を分散させて、この点でもクラックの発生を抑え得る 。

【００１３】 図３に示すごとく、アンカーボルト２からの横揺れ荷重を受けると、立ち上り 部４の側面６が損壊し易い。これに対して請求項２記載の本考案のごとく、当該 側面６に繊維シート９を固着してあると、クラックの発生を効果的に抑制して、 立ち上り部４の損壊を防ぐことができる。また、特に側面６の上部にクラックが 発生して損壊し易いので、請求項３記載の本考案のごとく、側面６の上辺６ａに 沿って繊維シート９を固着してあると、クラックの抑制効果、さらには立ち上り 部４の損壊防止効果がより確実に得られる。

【００１４】 繊維シート９の素材としては、カーボン繊維、アラミド繊維、ガラスクロス等 が考えられ、特にアラミド繊維が最も好適である。これは、カーボン繊維は曲げ 強度が低く（カーボン繊維自体は０に近い）、先のじん性の向上効果を得られ難 いこと、ガラスクロスは他の２種の繊維と比べて安価であるが、断面積当たりの 引っ張り強度が低く、耐力の向上効果を得るためには、シート厚を増す必要があ ることに拠る。その点アラミド繊維は、曲げ強度および引っ張り強度が申し分な く、本考案に係る補強構造に適用される繊維シート９の素材として最も好適であ る。

【００１５】

【考案の実施の形態】

図１および図２は、本考案に係る住宅基礎の補強構造の実施形態を示す。図１ および図２において、符号１は布基礎を、符号２は布基礎１に埋設されたアンカ ーボルトを示す。布基礎１は、断面逆Ｔ字形状を呈しており、地中内に埋設され る底盤部３と、該底盤部３から上方に向けて突出形成された立ち上り部４とから なる。アンカーボルト２は、左右方向に所定間隔を置いて並設されており、各ア ンカーボルト２は、これの頭部２ａを立ち上り部４の上面５から臨かせた状態で 、該立ち上り部４内に埋設されている。

【００１６】 立ち上り部４の上面５には、土台１１となる横木を配設してあり、この土台１ １上には柱１２を立設してある。各アンカーボルト２に対応して、土台１１には 上下貫通状に通孔１３を設けてあり、これら通孔１３にアンカーボルト２を挿通 してから、頭部２ａにリング１４およびナット１５を螺合接合させて、土台６を 立ち上り部４に対して不離一体に固定してある。

【００１７】 図１および図２において、符号１７は、柱１２の左右両側に配置されて、柱１ ２と土台１１とを緊結する補強金具を示す。この補強金具１７は、一枚物の金属 板をＬ字形に圧縮成形してなるプレス成形品であり、土台１１および柱１２の各 当接面に通孔１８を有する。右側の補強金具１７の土台１１に対する固定は、先 のアンカーボルト２を用いてなる。詳しくは、前述のナット１５による螺合接合 に先立って、通孔１８にアンカーボルト２の頭部２ａを挿通させており、ナット １５を締めて土台１１を固定すると、同時に補強金具１７も土台１１に固定され るようにしてある。また、柱１２に対する補強金具１７の固定は、水平方向に打 ち込まれるボルト１９による。

【００１８】 問題は、上述のごとく補強金具１７で柱１２と土台１１とを緊結してあると、 その分だけアンカーボルト２を介して布基礎１の立ち上り部４に伝達される横揺 れ荷重が大きくなり、その結果立ち上り部４が損壊し易いことにある。そこで本 考案においては、立ち上り部４のアンカーボルト２の埋設部分周辺に繊維シート ９を固着して、これで立ち上り部４の耐力とじん性とをバランス良く向上させて 、以て、アンカーボルト２に作用する横揺れ荷重に起因するクラックの発生を抑 えて、立ち上り部４の損壊を防ぐようにしてあることを特徴とする。

【００１９】 繊維シート９は、アラミド繊維を素材とする強化繊維シートであり、メチルメ タアクリレート系の接着剤により、立ち上り部４の側面６に固着されている。こ の種の繊維シート９は、優れた引っ張り強度を備える。従って、アンカーボルト ２の埋設部分周辺にこれを固着してあると、アンカーボルト２に作用される横揺 れ荷重を直接受けるコンクリートの基礎部分の耐力の向上を図って、クラックの 発生を抑制できる。

【００２０】 また、この種の繊維シート９は金属板に比べて曲げ強度は高い。従って、金属 板のように、地震発生時に座屈変形してコンクリートに対する拘束効果を早い段 階で失い、その結果補強材としての機能を果たさなくなるような不具合が一切な い。さらに、上述のごとく繊維シート９は曲げ強度が高いことからして、これを 立ち上り部４に固着してあると、当該立ち上り部４のじん性、すなわち変形性能 の向上も図り得る。そうすると、アンカーボルト２から立ち上り部４に伝達され る横揺れ荷重を分散させて、立ち上り部４の一部分への応力集中を防ぐことがで きるので、この点でもクラックの発生を抑制できる。

【００２１】 繊維シート９の素材としては、アラミド繊維の他に、カーボン繊維やガラスク ロス等が考えられる。しかし、カーボン繊維は曲げ強度が低く（カーボン繊維自 体は０に近い）、先のじん性の向上効果が得られ難い点で不利がある。ガラスク ロスは他の２種の繊維と比べて安価であるが、断面積当たりの引っ張り強度が低 く、耐力の向上効果を得るためには、シート厚を増す必要がある。その点アラミ ド繊維は、曲げ強度および引っ張り強度が申し分なく、本考案に係る補強構造に 適用される繊維シート９の素材として最も好適である。

【００２２】 接着剤としては、エポキシ系接着剤と、メチルメタアクリレート系接着剤が考 えられるが、新設の住宅では後者が好適である。これは、打設直後のコンクリー ト基礎には多量の水分が残留していること、およびエポキシ系接着剤は水分に触 れると接着力が著しく低下することに拠る。これに対してメチルメタアクリレー ト系接着剤は、接着力こそエポキシ系接着剤に劣るものの、接着力は水分に影響 されず、打設直後のコンクリートに対しても支障なく使用できる。

【００２３】 立ち上り部４の側面６にのみ繊維シート９を固着したのは、図３に示すごとく 、アンカーボルト２に横揺れ荷重が加わると、特に側面６の上部にクラックが発 生して、そこが損壊し易いことに拠る。側面６の上辺６ａに沿って繊維シート９ を固着してその部分を強化したのも同様の理由に拠る。尤も、立ち上り部４の上 面５にも繊維シート９を固着することは不可能ではないが、当該上面５にはアン カーボルト２が突出しており、それを避けての繊維シート９の固着作業は容易で ない。もとより既設の建物においては、上面５には土台１１が載っているので、 そこに繊維シート９を固着することは不可能である。

【００２４】 また、本実施例では立ち上り部４の内側の側面６にのみ繊維シート９を固着し てある。これは外側の側面７に繊維シート９を固着すると、それが人目に触れて 住宅の外観を損ねることに拠る。尤も外観から見えない部位においては、アンカ ーボルト２を挟む両側面６・７に繊維シート９を固着することができる。

【００２５】 以上のように、本実施例に係る住宅基礎の補強構造によれば、布基礎１の立ち 上り部４のアンカーボルト２の埋設部分周辺に繊維シート９を固着して、これで 立ち上り部４の耐力およびじん性の向上を図るようにしたので、地震等によりア ンカーボルト２に作用する横揺れ荷重に起因するクラックの発生を抑えて、立ち 上り部４の損壊を防ぐことができる。

【００２６】 アンカーボルト２からの横揺れ荷重を受けると、立ち上り部４の側面６が、特 に損壊し易い。この点本実施例においては、立ち上り部４の側面６に繊維シート ９を固着して、当該側面６の耐力とじん性の向上を図ってあるので、クラックの 発生を効果的に抑制して、立ち上り部４の損壊を防いでいる。特に側面６の上部 が損壊し易いので、側面６の上辺６ａに沿って繊維シート９を固着してあると、 クラックの抑制効果がより確実に得られる。

【００２７】 上記実施例においては、布基礎を補強したが、本考案は独立基礎やベタ基礎等 にも適用できる。上記実施例においては、柱１２と土台１１とをＬ字型の補強金 具１７を使って結合していたが、両者間の結合構造はこれに限らない。また、上 記実施例では、木造住宅用の住宅基礎１を対象としていたがこれに限らず、土台 １１や柱１２等は鉄骨製であっても構わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】補強構造を示す要部の分解斜視図である。

【図２】補強構造の正面図である。

【図３】アンカーボルトに横揺れ荷重が作用したときの
コンクリート基礎の損壊状況を示す図である。

【符号の説明】

１ 住宅基礎 ２ アンカーボルト ４ 立ち上り部 ６ 側面 ６ａ 側面の上辺 ９ 繊維シート

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリートからなる住宅基礎１の立ち
   上り部４の補強構造であって、 立ち上り部４には、アンカーボルト２がこれの頭部２ａ
   を上面５から臨かせた状態で埋設されており、 立ち上り部４のアンカーボルト２の埋設部分周辺に繊維
   シート９を固着して、これで立ち上り部４の耐力とじん
   性の向上を図り、以てアンカーボルト２の頭部２ａに作
   用する横揺れ荷重に起因するコンクリートクラックの発
   生を抑えて、該立ち上り部４の損壊を防ぐようにしてあ
   ることを特徴とする住宅基礎の補強構造。
2. 【請求項２】 立ち上り部４の側面６に、繊維シート９
   を固着してある請求項１記載の住宅基礎の補強構造。
3. 【請求項３】 立ち上り部４の側面６を形成する上辺６
   ａに沿って、繊維シート９を固着してある請求項２記載
   の住宅基礎の補強構造。
4. 【請求項４】 繊維シート９は、アラミド繊維を素材と
   してなり、エポキシ系接着剤またはメチルメタアクリレ
   ート系接着剤によって立ち上り部４に固着されている請
   求項３記載の住宅基礎の補強構造。