JP4384804B2 - 住宅における緊結構造とその金物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は木造軸組住宅や木造壁構造住宅において基礎と土台と柱を強固に固定する緊結構造及びこの構造に用いる建築金物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地震の多い我が国では、木造軸組住宅や木造壁構造（いわゆる２×４工法）による住宅において、壁パネル、柱等の上部構造材を基礎へ強固に取り付けて、地震の上下振動による引き抜き力に耐える構造としておくことが、大きな被害を避ける上で重要である。
例えば、２×４工法による住宅では、図５のように、布基礎１上に土台２を載置して固定し、その上に根太３を架設して床パネル４を張っている。布基礎１には予めアンカーボルト５の下部を固定し、上部を布基礎１の天端から突出させておく。そして、アンカーボルト５の上部を、土台２とその上に載置した根太材３に通しで設けた貫通孔ヘ差し込み、根太材３の上面から螺合させたナット６によって布基礎１ヘ土台２と根太材３を固定する。ついで、根太材３上に床パネル４を張り、その上ヘさらに壁パネル７を取り付ける。
【０００３】
壁パネル７を土台側へ固定するには、まず、土台２を布基礎１へ固定する際に、座板付ボルト８を、そのボルト部９を土台２の予め設けておいた上下方向の貫通孔に貫通させ、座板部１０を土台２と布基礎１との間に位置させて配置しておき、ついで、土台２をアンカーボルト・ナット５，６で固定する。すなわち、土台２を基礎１へ固定することにより座板付ボルト８を固定しておく。
ついで、そのボルト部９の上端部へ長ナット１１を螺合し、この長ナット１１を利用して壁パネル７の縦枠１２（軸組構造では柱に相当）に固定した引き寄せ金物１３の張り出し部に挿通した引き寄せボルト１４の下端部を長ナット１１ヘ上方からねじ込んで、ナット１４´により壁パネル７を固定する。
【０００４】
なお、床パネル４の該当個所には予め座板付ボルト８のボルト部９を通す貫通孔が、また、壁パネル７の下枠１５の該当個所には長ナット１１を通す貫通孔と座板部１０を埋め込む座掘りを設けてある。
図５において、符号２７はボルト・ナットであり、引き寄せ金物１３を縦枠１２へ固定している。
【０００５】
ところで、このような構造は、壁パネル７の縦枠１２に作用する上下方向の引き抜き力を土台２の強度で支持するのであり、縦枠１２が布基礎１ヘ直接に固定されていないので、十分な引き抜き耐力を得にくい。言い換えると、土台２に梁同様の構造的強度が必要になる。
また、土台２や根太材３にはアンカーボルト５の上部を差し込むための貫通孔の他に座板付ボルト８のボルト部９を通すための貫通孔を設けねばならず、土台２や根太材３に対する欠損が大きくなる。さらに、座板付ボルト８と長ナット１１には土台２や根太材３を布基礎１へ固定する機能が全くないので、土台２や根太材３の端部ではどうしてもアンカーボルト５と座板付ボルト８の貫通孔が近接し、これらの端部に割れが発生しやすい難点がある。
【０００６】
さらに、座板付ボルト８と引寄せボルト１４とは長ナット１１を中継として結合されるのであるが、座板付ボルト８と引寄せボルト１４との螺合量（掛り）を充分に取ろうとするあまり、長ナット１１の上部が床パネル４の上面から突出してしまうことがあり、次の工程として壁パネル７を所定位置へ設置しようとするとき、突出した長ナットの上部に壁パネルが衝突して、設置作業が煩わしくなることがあった。
【０００７】
また、図６のように比較的長いアンカーボルト５´を基礎１に固定しておき、その上方突出部を土台２や根太材３に貫通させ、さらに、根太材３の上部に張った床パネル４と床パネル４に立設した壁パネル７の下枠１５にも貫通させて、その上端部を壁パネル７の縦枠１２に固定した引き寄せ金物１３と結合する構造がある。
この場合、壁パネル７の縦枠１２は引き寄せ金物１３とアンカーボルト５´によって基礎１と直接に固定され引き抜き耐力が大きい。しかし、この比較的長いアンカーボルト５´は土台２や根太材３を貫通しているだけで、土台２を基礎１へ固定する作用は全くない。このため、住宅のコーナー部など柱を立設したり壁パネル７の縦枠１２が位置する個所では、柱など上部構造物と基礎１とを固定するアンカーボルト５´と土台２を基礎１へ固定するためのアンカーボルト５とが集中し、このための貫通孔を設けることによる欠損のため、土台２の端部に割れを生じることがあった。また、壁パネル７を立設するとき比較的長いアンカーボルト５´の上端部が床板４の上方へ突出しているので、これに衝突するなどして壁パネル7を所定位置へ配置するのに手間取るなど、作業性の悪い面がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、基礎と土台（あるいは土台と根太材…土台など）と柱（壁パネルの縦枠…柱など）との緊結構造であって、施工しやすく、柱などに取り付けた引き寄せボルトと基礎に固定したアンカーボルトとを充分な掛かり長さをもって結合でき、また、土台などの欠損を少なくできる構造の提供及びこの緊結金物に用いる建築金物の提供を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
木造軸組構造の住宅において、基礎と土台などと柱などの緊結構造を、基礎に下部を固定したアンカーボルトと座金付接ぎナット及び引寄せ金物で構成する。木造壁構造住宅の場合は、土台部分が土台とその上に載置した根太材であり、柱は壁パネルを構成している縦枠ということになる。基礎と土台などをアンカーボルトで基礎に固定し、アンカーボルトの上端部に座金付接ぎナットを螺合する。一方、柱などに取り付けた引き寄せ金物における引き寄せボルトの下端部を前記の座金付接ぎナットに螺合して引寄せボルトとアンカーボルトを結合する。これにより、土台などと柱などが引寄せ金物とアンカーボルト及び座金付接ぎナットによって基礎と緊結される。
【００１０】
基礎は通常打設コンクリートによる布基礎である。アンカーボルトの上端部が基礎の天端より上方に突出する寸法は、その上に載置する土台などの高さ寸法より短く、土台などの上面からねじ込む座金付接ぎナットと螺合できる寸法とする。土台などが土台と根太材から成る場合は、これらの合計高さ寸法よりも短く、座金付接ぎナットと螺合できる寸法とする。
【００１１】
座金付接ぎナットは、座金部とその中央を貫通するねじ孔を有する長ナット部から成る。座金部の下面には、回転に伴い中間横架材の表面を切削して座金部自体を中間横架材の表面に埋め込む座掘り用刃を形成してある。長ナット部の上下端は、それぞれ座金部の上下縁よりも突出させる。長ナット部が座金部の上縁から突出する寸法は、柱や壁パネルの縦枠に取り付けた引寄せ金物の引寄せボルトとの螺合量（掛り量）が充分に取れる寸法（高さ）とする。木造壁構造住宅の場合、この突出量を根太材の上に張る床パネルの厚さとほぼ同じか僅かに低い程度とすることがある。さらに、突出部は回転工具のための工具掛け部に構成することが多い。
【００１２】
なお、長ナット部は座板部と一体に成形してもよいし、座板部とは別部品として座板部の中心部に設けた貫通孔ヘ長ナットを嵌合して一体化することにより構成してもよい。更に、座板部の下面側に長ナット部を備えるが、長ナット部が上方へ突出していない従来の座金付長ナットの座板部上面に別部品とした高ナットを溶接して構成しても良い。
【００１３】
土台などを基礎へ、基礎の天端から突出しているアンカーボルトと座金付接ぎナットを利用して固定する。座金付接ぎナットは土台の上面からアンカーボルトの上端部へ回転工具を利用して螺合する。座金付接ぎナットは、アンカーボルトとの螺合が進行すると同時に、座金部の下面に設けた座掘り用刃が土台などの表面を削るようになり、ついに座金部自体が土台などの表面に沈む状態となる。そして、座金部の上面が土台などの中間構造材の上面と一致すると削り屑の排出が困難になるなどして回転の抵抗が大きくなり、工具に設定してあるトルク制限などにより、座金付接ぎナットの回転が自動的に停止する。これによって、土台などが基礎へ確実、且つ、強固に固定される。
【００１４】
ついで、土台などの上に柱などを載置し、引寄せボルトの下端部を座金付接ぎナットへ上方から螺合する。座金付ナットの長ナット部は座金部の上縁から上方へ充分に突出しているから、螺合量が不足するということはない。
引き寄せボルトは座金付接ぎナットへその下端がアンカーボルトの上端へ衝突するまで螺合することが多い。したがって、引き寄せボルトと座金付接ぎナットの螺合量（掛かり長さ）は、長ナット部が座金部の上縁よりも上方に突出している寸法よりも大きくなることがある。また、引寄せ金物は、引寄せボルト・ナットを介してアンカーボルトと直接に結合され、土台などと柱などを基礎へ強力に固定することができる。
【００１５】
上記からすでに明らかなように、この発明の座金付接ぎナットは、座金部とその中央を貫通する長ナット部から成る。座金部は、下方ヘ凸に湾曲するか或いは平板状の円板である。座金部の下面には、回転に伴い土台などの上面を切削して座金部自体を土台などの上面に埋め込む座掘り用刃を形成してある。座堀り用刃は、通常３本程度で、長ナット部の内周の接線方向に沿って形成することが多い。
座金付接ぎナットにおける長ナット部の上端部及び下端部は、それぞれ座金部の上縁及び下縁よりも突出しており、長ナット部には座金部の中心を上端から下端に亘って貫通するねじ孔を形成してある。このねじ孔の下部にアンカーボルトを螺合し、上部に引き寄せボルトを螺合することになる。
長ナット部において、座金部よりも上方の部分を別部品の高ナットを溶接することで形成することがある。また、長ナット部の座金部よりも上方の部分に工具掛け部を設けることがある。
【００１６】
なお、根太材の上に床パネルを張り、その上に柱などを立設する構造に使用する座金付接ぎナットは、その長ナット部が座金部から突出する寸法を使用する床パネルの厚さ寸法と同じか僅かに低いものとする。床パネルを張った後に柱を立設したり、壁パネルを載置固定する場合に、床パネル面に突出物がなく、柱や壁パネルを上部構造材を横に滑らせて所定位置に載置できるなど、作業をしやすい。また、床パネル上面に、引き寄せボルトの下端部を差込み結合するべき位置がわかりやすく、間違えることがない。
いずれにしても、座金付接ぎナットは単なる長ナットではなく、座金部を備えることによって、アンカーボルトヘ螺合させたとき座金部で上方から土台などを基礎ヘ押圧し強力に緊結することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、２×４工法による住宅において、壁パネル７を床パネル４、根太材３及び土台２を介して布基礎１へ結合した緊結構造を示す。
アンカーボルト５及び座金付接ぎナット１６で、土台２と根太材３を布基礎１へ固定する。そして、壁パネル７の縦枠１２へ取り付けた引き寄せ金物１３における引き寄せボルト１４の下端部を座金付接ぎナット１６に螺合し、上部のナット１４´をねじ込むことにより、引き寄せボルト１４をアンカーボルト５ヘ直接に結合する。これにより、アンカーボルト５、座金付接ぎナット１６及び引き寄せ金物１３を介して、壁パネル７、根太材３及び土台２が布基礎１へ緊結される。
引き寄せボルト１４は、座金付接ぎナット１６へ、その下端が下方のアンカーボルト５の上端へ衝突するまで充分にねじ込んでおくことが好ましい。
【００１８】
座金付接ぎナット１６は（第1の例、図２）、座金部１７とその中央を貫通するねじ孔１８を備えた長ナット部１９から成る。
第1の例において、座金部１７は、下方へ凸に湾曲した球面状を成し、４５ｍｍの直径を有する。座金部１７の下面には上面側からのプレス２０´によって、３本の座掘り用刃２０を、長ナット部１９の内周の接線方向に沿って、ほぼ等間隔で形成してある。
座金部１７の形状は、他に底面が平らな皿状のもの（第２の例、図３）や平板状のもの（第３の例、図４）がある。
【００１９】
長ナット部１９において、座金部１７よりも上方の部分２２は、外形が六角形の工具掛け部としてあり、この部分は市販されている高ナットと同様である。また、この実施形態において、長ナット１９が座金部１７よりも上方へ突出する量は１５ｍｍであり、根太材３の上に載置する床パネル４の厚さよりも少し低くなるようにしてある。さらに、下方部分２３は長さ約３５ｍｍであり、この実施形態において工具掛け部とした上部２２よりも小径となっている。
なお、長ナット部９のねじ孔１８は使用されるアンカーボルト５の直径に応じてφ１６ｍｍの場合とφ１２ｍｍの場合がある。
【００２０】
引き寄せ金物１３の固定板２５は、下部に張り出し部２６を形成してあり、上部を複数のボルト・ナット２７で壁パネル７の縦枠１２へ固定してある。
引き寄せボルト１４は、ナット１４´で引き寄せるボルトであって、固定板２５に設けた張り出し部１５に上から挿通し、壁パネル１の下枠１５に予め設けておいた貫通孔を通して、座金付接ぎナット１６と螺合する。
壁パネル１の下枠１５には、引き寄せボルト１４を通すための貫通孔１７を形成しておく。
【００２１】
この緊結構造は次のようにして構築する。
布基礎１を打設する際に、壁パネル７を固定する部分にアンカーボルト５を埋設する。アンカーボルト５は、その上端が根太材３の天面よりもやや低くなるよう、土台２及び根太材３の断面寸法に応じて布基礎１からの突出長さを設定しておく。
【００２２】
布基礎１の天端を整え、その上に土台２及び根太材３を順次載せ、アンカーボルト５の上端部に座金付接ぎナット１６を螺合して土台２と根太材３を布基礎１へ固定する。この固定は座金付接ぎナット１６が座金部１７を備えることにより可能となる。そして、座金付接ぎナット１６は座金部１７の上面が根太材３の表面と面一になる。
なお、土台２と根太材３にはアンカーボルト５を挿通させる貫通孔を形成しておき、少なくともその上部は座金付接ぎナット１６の下方部分２３を挿通できる径としてある。
【００２３】
ついで、根太材３の上に、床パネル４を張る。床パネル４には、予め嵌め込み孔２８を形成しておく。座金付接ぎナット１６における上部突出部はこの嵌め込み孔２８に入り込んで床パネル４の上面には突出しない。
そして、床パネル４の上に壁パネル７を載置し、壁パネル７に固定した引寄せ金物１３の張り出し部２６に引き寄せボルト１４を挿通する。そして、引き寄せボルト１４の下部を、壁パネル７における下枠１５の貫通孔に通して座金付接ぎナット１６に螺合し、ナット１４´で引き寄せる。なお、引き寄せボルト１４と座金付接ぎナット１６との螺合は、引き寄せボルト１４の下端が下方のアンカーボルト５の上端と衝突するまで行うとよい。衝突の感触によって、引き寄せボルト１４を座金付接ぎナット１６へ充分にねじ込んだ確認を得ることができる。
座金付接ぎナット１６の上部が座金部１７から上方へ突出しているのと引き寄せボルト１４の下端をアンカーボルト５の上端と衝突するまで螺合してあることにより、引寄せボルト１４と座金付接ぎナット１６との螺合量（掛り）は最低でも１５ｍｍであり、充分である。このため、確実な引寄せとその維持が可能である。
【００２４】
【発明の効果】
基礎に固定したアンカーボルトと引き寄せ金物の引き寄せボルトを、座金付接ぎナットを利用して直接に結合するので、柱と土台（あるいは土台と根太材）と基礎との緊結が強固なものになる。これにより、木造軸組住宅や木造壁構造住宅の耐震性を向上することができる。
【００２５】
座金付接ぎナットは、長ナット部を有することによって、アンカーボルトと引寄せボルトを直接に結合することが出来る。同時に、座金部を有することによってアンカーボルトを利用して土台などを基礎へ固定することができる。このため、土台などに、基礎と固定するためのアンカーボルト用貫通孔と柱などを土台ヘ結合するための座板付ボルト用貫通孔あるいは引き寄せ金物と結合するための比較的長いアンカーを通すための貫通孔を設ける必要がなくなり、土台などの欠損が少なく、端部に割れが生じる恐れが少ない。また、土台などをその端部に近い個所で基礎へ固定することができ、住宅構造上の安定性が良い。
【００２６】
座金付接ぎナットは、長ナット部の上部を座金部の上縁よりも突出させてあるので、引寄せ金物における引き寄せボルトと充分な螺合量（掛かり長さ）を得られ、高い引き抜き耐力を得ることができる。
座金付接ぎナットにおいて、長ナット部の座金部上縁よりも突出している部分の長さを、床パネルの厚みよりも短くしておくと、床パネルを張ったとき床パネルの表面から突出するものがなく、柱や壁パネルの建て込みを阻害しない。その一方で、長ナット上部の突出部が床パネルに設けた貫通孔に嵌合することによって床パネルの位置がきまり、また、貫通孔中に長ナットの上面が見えるので、引き寄せボルトを差し込み、下方のアンカーボルトと結合するべき位置がすぐにわかる。このため、作業が容易になって施工能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】壁パネルと土台、根太材及び基礎との緊結構造を示す断面図
【図２】座金付接ぎナットの第１の実施形態を示す図であり、（イ）は側面図、（ロ）は平面図
【図３】座金付接ぎナットの第２の実施形態を示す側面図
【図４】座金付接ぎナットの第３の実施形態を示す図で、（イ）は側面図、（ロ）は平面図、（ハ）は裏面図
【図５】従来の緊結構造を示す断面図
【図６】従来の緊結構造の他の例を示す断面図
【符号の説明】
１ 布基礎
２ 土台
３ 根太材
４ 床パネル
５ アンカーボルト
６ ナット
７ 壁パネル
８ 座板付ボルト
９ ボルト部
１０ 座板部
１１ 長ナット
１２ 縦枠（柱）
１３ 引寄せ金物
１４ 引寄せボルト
１５ 下枠
１６ 座金付接ぎナット
１７ 座金部
１８ ねじ孔
１９ 長ナット部
２０ 座掘り用刃
２１ 工具掛け部
２２ 上方部分
２３ 下方部分
２５ 固定板
２６ 張り出し部
２７ ボルト・ナット
２８ 嵌め込み孔

Claims (1)

1. 基礎、土台と床根太材、床パネル、柱、アンカーボルト、座金付接ぎナット及び引き寄せ金物からなり、根太材の上面に床パネルを張り、その上に柱を立設する構造であって、アンカーボルトは下部を基礎に固定して上部を天端から床根太材に達するが床根太材の高さより小さい寸法で突出させてあり、座金付接ぎナットは座金部と長ナット部とからなり、座金部は、回転にともない根太材の表面を切削して座金部自体を根太材表面に沈める座掘り用刃を下面に備え、長ナット部は座金部の中心を貫通してねじ孔を備えると共に、上下端をそれぞれ座金部の上下縁よりも突出させ、座金部より上方へ突出する部分の高さを床パネルの厚さとほぼ等しいか、わずかに低く形成してあり、アンカーボルトの基礎から突出した上部を土台と根太材に設けた貫通孔へ差込み、根太材の上面側から座金付接ぎナットをアンカーボルトの上部に螺合して土台と根太材を基礎に固定し、根太材上に床パネルを張り、その上に柱を立設してこれに取り付けた引き寄せ金物における引き寄せボルトの下部を前記の座金付接ぎナットに螺合して、引き寄せ金物とアンカーボルトによって柱と土台と根太材及び床パネルと基礎を直接に結合してあることを特徴とした住宅の緊結構造。

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