JP3629681B2 - 木造柱における柱脚部の構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は木造建物における木造柱の柱脚部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
伝統的な和風木造建物における木造柱の柱脚部の構造としては、図２（ａ）に示すように、礎石１の上部にダボ２を形成するとともに柱３の底面にダボ穴４を形成し、それらダボ２とダボ穴４とを係合させた状態で柱３を礎石１に対して回転可能な状態で支持せしめるというものが一般的であった。このような構造によれば、柱３が横力を受けた際に水平変位が拘束されつつ回転が許容され、架構の自重による転倒抵抗力と傾斜復元力が得られる。
【０００３】
また、現代的な木造建物における木造柱の柱脚部の構造としては、（ｂ）あるいは（ｃ）に示すように、柱脚部に適宜のアンカー金物５あるいは６を埋め込んで基礎７に対して締結あるいは直接的に定着して固定し、礎石を模した仕上材８を取り付けることが通常である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
木造建物における柱脚部の構造としては、（ａ）に示したような伝統的なものの方が、（ｂ）あるいは（ｃ）に示した現代的なものよりも変形性能が大きくて有効であると考えられているが、これをそのまま現代的な木造建物に適用することでは十分な耐力と架構安定性が確保できない場合があり、これを現代的にリファインしたより有効な構造が望まれている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記事情に鑑み、請求項１の発明は、木造柱における柱脚部の構造において、礎石の上部にダボを形成するとともに柱底面にダボ穴を形成し、それらダボとダボ穴とを係合させた状態で柱を礎石に対して回転可能な状態で支持せしめ、かつ、柱脚部には柱断面の中心位置から下方に突出するアンカー部材を設けるとともに礎石およびダボにはアンカー部材の外径よりも大きい貫通孔を形成し、アンカー部材を貫通孔に緩挿せしめてその先端部を基礎に対して定着せしめることにより、アンカー部材と貫通孔のクリアランスの範囲内で柱と礎石との相対回転を許容しかつそれ以上の相対回転をアンカー部材と貫通孔との干渉により拘束するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、柱脚部に固定金物を埋め込み、その固定金物にアンカー部材の基端部を上下方向の位置決め可能な状態でねじ込んでなることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、アンカー部材に振動減衰機能をもたせてなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照して本発明の実施形態を説明する。本実施形態の構造は図２（ａ）に示したような伝統的な構造を基本とし、それにアンカー部材としての芯ボルト１０を組み合わせたことを主眼とする。
【０００９】
すなわち、本実施形態では、基礎７上に敷設した敷石９の上に礎石１を配置し、その礎石１の上部にダボ２を形成しておくとともに、柱３の底面にはダボ穴４を形成しておき、それらダボ２とダボ穴４とを係合させた状態で柱３を礎石１に対して回転可能な状態で支持せしめている。
【００１０】
また、柱脚部には柱断面の中心位置から下方に突出する芯ボルト１０を設けておくとともに、礎石１および敷石９には芯ボルト１０の外径よりも僅かに大きい径の貫通孔１１を形成しておき、芯ボルト１０をその貫通孔１１に緩挿せしめてその先端部を基礎７に対して定着せしめている。
【００１１】
柱脚部に対する芯ボルト１０の固定は、袋ナット１２を溶接した固定プレート（固定金物）１３を柱脚部に割り込んで埋め込み、その固定プレート１３をボルト１４により柱脚部に固定し、袋ナット１２に芯ボルト１０の基端部（上端部）をねじ込んで高さ調整を行った後、戻り止めナット１５を締め付けることで行うようにしており、これにより芯ボルト１０の上下方向の位置決めを容易かつ確実に行い得るようになっている。図１（ｂ）における符号１６は固定プレート１３やボルト１４を隠蔽するための埋木である。意匠的な要請があれば柱脚部に銅板等をたとえば図１（ａ）に鎖線で示す高さまで根巻きすれば良い。
【００１２】
本実施形態の構造では、従来の伝統的な構造と同様に、柱３が横力を受けるとダボ２とダボ穴４との係合により水平変位が拘束されつつ柱３の回転が許容され、架構の自重による転倒抵抗力と傾斜復元力が確保される。その際、芯ボルト１０は貫通孔１１を緩挿しているのでそれらのクリアランスの範囲内では柱３の回転を拘束することがなく、十分な変形性能が確保される。しかし、柱３の回転がある程度以上になると芯ボルト１０が貫通孔１１に干渉することでそれ以上の回転が拘束されて架構の過大変形が防止され、その結果、十分な耐力と架構の安定性を確保することができる。
【００１３】
そして、本実施形態の構造は、礎石１に貫通孔１１を設ける作業が必要であるものの、図２（ｂ），（ｃ）に示した構造と比較しても施工が面倒になったりコスト増の要因もなく、必要に応じて埋木１６や根巻きにより木造本来の意匠を損なうこともなく、したがって現代的な木造建物を新築する際はもとより、文化財としての歴史的木造建物の保存を目的とした改修を行う場合に適用することも好適である。
【００１４】
なお、アンカー部材としては上記実施形態のように鋼材あるいはステンレス材からなる芯ボルト１０を用いることが良いが、十分な定着強度が確保できれば芯ボルトに限らず適宜のアンカー部材を採用可能であり、また、それを柱３に対して固定するための固定金物その他の構成も適宜変更可能である。
【００１５】
そして、上記のアンカー部材にダンパーとしての機能をもたせることも考えられる。すなわち、アンカー部材としてたとえば低降伏点鋼を用い、柱３が回転した際にそのアンカー部材による所定の回転拘束力と引抜耐力を確保しつつアンカー部材が塑性変形するようにしておくことにより、その塑性変形エネルギーによって柱３の振動を減衰させることができ、耐震性能を向上させることが可能である。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の発明は、礎石の上部にダボを形成するとともに柱底面にダボ穴を形成し、それらダボとダボ穴とを係合させた状態で柱を礎石に対して回転可能な状態で支持せしめ、かつ、柱脚部には柱断面の中心位置から下方に突出するアンカー部材を設けて、そのアンカー部材を礎石およびダボに形成した貫通孔に緩挿せしめてその先端部を基礎に対して定着せしめた構造であるから、アンカー部材と貫通孔のクリアランスの範囲内では柱の回転が許容されてダボとダボ穴との係合により柱の水平変位が拘束されつつ自重による転倒抵抗力と傾斜復元力が確保され、それにより十分な変形性能が確保されるばかりでなく、柱回転がある程度以上になるとアンカー部材と貫通孔との干渉によりアンカー部材がそれ以上の回転を拘束して架構の過大変形を防止し、その結果、十分な耐力と架構の安定性を確保することができる。
【００１７】
請求項２の発明は、柱脚部に固定金物を埋め込み、その固定金物にアンカー部材の基端部を上下方向の位置決め可能な状態でねじ込んだので、アンカー部材の上下方向の位置決めを容易かつ確実に行い得る。
【００１８】
請求項３の発明は、アンカー部材をダンパーとしてそれに振動減衰機能をもたせたので、柱の振動を減衰させることができ、耐震性能を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である柱脚部の構造を示す図である。
【図２】従来の柱脚部の構造を示す図である。
【符号の説明】
１ 礎石
２ ダボ
３ 柱
４ ダボ穴
７ 基礎
１０ 芯ボルト（アンカー部材）
１１ 貫通孔
１２ 袋ナット
１３ 固定プレート（固定金物）
１４ ボルト
１５ 戻り締めナット
１６ 埋木

Claims (3)

1. 木造柱における柱脚部の構造において、礎石の上部にダボを形成するとともに柱底面にダボ穴を形成し、それらダボとダボ穴とを係合させた状態で柱を礎石に対して回転可能な状態で支持せしめ、かつ、柱脚部には柱断面の中心位置から下方に突出するアンカー部材を設けるとともに礎石およびダボにはアンカー部材の外径よりも大きい貫通孔を形成し、アンカー部材を貫通孔に緩挿せしめてその先端部を基礎に対して定着せしめることにより、アンカー部材と貫通孔のクリアランスの範囲内で柱と礎石との相対回転を許容しかつそれ以上の相対回転をアンカー部材と貫通孔との干渉により拘束するようにしたことを特徴とする木造柱における柱脚部の構造。
2. 柱脚部に固定金物を埋め込み、その固定金物にアンカー部材の基端部を上下方向の位置決め可能な状態でねじ込んでなることを特徴とする請求項１記載の木造柱における柱脚部の構造。
3. アンカー部材に振動減衰機能をもたせてなることを特徴とする請求項１または２記載の木造柱における柱脚部の構造。

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