JP4943108B2

JP4943108B2 - 柱脚金物

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Publication number: JP4943108B2
Application number: JP2006272300A
Authority: JP
Inventors: 陸郎齋藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-03
Filing date: 2006-10-03
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2026-10-03
Also published as: JP2008088743A

Description

本発明は、建物基礎と該基礎上に立設される木製柱の柱脚との間に介装され両者を連結する柱脚金物に係り、特に柱脚を建物基礎に剛に連結する柱脚金物に関する。

木造建築物では、元々大規模建築物に採用されていたラーメン構造が、一般住宅等の小規模な建築物にも採用されるようになってきた。これは、例えば３階建て建築物の１階部分を駐車場にする場合等では、筋交い等耐震補強部材を配置するスペースを確保することが難しいこと等による。

従来の木造建築物では、柱は、建物基礎上に横設された土台の上に立設されていたが、この構成では、柱脚部分に十分な剛性が得られないため、ラーメン構造では、建物基礎上に剛に接合される。

この場合、コンクリート製の建物基礎に木製の柱を連結するのに、種々の柱脚金物が用いられ、例えば、基礎コンクリートの上面に敷設される下プレートと、構造物を載せるための上プレートと、前記上下プレートを間隔を保ち且つ平行に保持するためのスペーサと、上下プレートを一体化するための締結部材と、ジャッキボルトとから構成され、前記上プレートには、構造物と結合するための結合部材を備え、前記下プレートには、アンカーボルトを挿通し且つナットで固定するためのアンカー孔と、前記固定前に基礎コンクリートの上面に対して下プレートの水平を確保するために前記ジャッキボルトを進退可能にねじ込む水準調整用ネジ孔とを備える柱脚用金物が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この構成によれば、下プレートと上プレートをスペーサを介して対向させる形態の柱脚用金物により、調整ボルト端部の突出長さを個別に調整することで、基礎コンクリート上面の凹凸や傾斜を吸収して下プレートを水平に敷設することが可能で、その結果構造物を載せる上プレートも水平に据え置くことができるため、構造物が本来の強度を発揮することができる。しかもスペーサや調整ボルトにより上プレートの高さを精密に調整することができるため、事前に組み上げられたラーメン構造物も高精度に据え付けることが可能である。
特開２００５−１２７０６４号公報

しかしながら、地震時には、柱脚部にも横方向の荷重が繰り返し加わるため、斯かる構成のものであっても、木製の柱では、柱脚金物との接合部で間隙が生じ、その結果柱が横滑りしたり、柱脚部が拡開したりして、剛接合ではなく、従来のようなピン接合に近いものになってしまい、建物強度が大幅に低下する虞がある。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、地震時等に繰り返し横荷重を受けても柱脚部分が拡開して強度が低下することを防止できる柱脚金物を提供することを目的とするものである。

本発明に係る柱脚金物は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、建物基礎と該基礎上に立設される柱の柱脚との間に介装され両者を連結する柱脚金物において、上記柱脚が所定の形状より拡開することを防止する拡開防止手段を備え、前記拡開防止手段は、前記柱脚金物から前記柱脚側へ突設された平面視Ｌ字状の突片であり、前記柱脚金物の突片は、前記柱脚の下端四隅に設けられた切欠部に衝合されることを特徴とするものである。

この場合、前記柱脚金物は、好適には、請求項２に記載したように、前記建物基礎上に載置される載置部と、前記柱脚底面に衝合して該柱脚の荷重を受ける荷重受け部と、上記載置部及び荷重受け部とを接続する接続部と、上記荷重受け部上面に立設され、上記柱脚下端に設けられた凹部に嵌挿される垂直部と、前記荷重受け部上面の四隅に立設された突片を有する前記拡開防止手段とを備える構成とすることができる。

前記垂直部は、より好適には、請求項３に記載したように、前記凹部に接着するための接着剤が塗布されたものとしてもよい。
また、請求項４に記載したように、前記柱脚金物の荷重受け部上面に立設された前記垂直部に複数のピン孔が穿設されるとともに、前記荷重受け部上面の短辺側に前記垂直部に直交する直交部が立設され、前記直交部近傍の突片は、この直交部と一体に形成され、前記柱脚金物上に前記柱脚を落とし込んで衝合させた場合、ピンを柱脚のピン孔と前記垂直部のピン孔に挿通させて建物基礎上に前記柱脚が剛に接合される構成としてもよい。

本発明に係る柱脚金物によれば、地震時等に繰り返し横荷重を受けても柱脚部分が拡開して強度が低下することを防止することができる。

本発明に係る柱脚金物の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る柱脚金物を備える柱脚構造の第１の実施形態の全体的な概要を示す分解斜視図であり、図２はその正面図及び側面図である。この柱脚構造では、柱１０は、コンクリート製の建物基礎１上に柱脚金物２０を介して立設される。

柱脚金物２０は、建物基礎１上に載置される載置部２１と、柱１０の底面に衝合して柱及び柱に伝えられた荷重を受ける荷重受け部２２と、これら載置部２１及び荷重受け部２２とを接続する接続部２３とを備える。

載置部２１及び荷重受け部２２は、本実施形態では同サイズの金属製平板で形成される。接続部２３は、３枚のウェブ２３ａと、座屈防止のために、これらを接続するリブ２３ｂとから成る。

荷重受け部２２上面には、荷重受け部２２の長手方向（建物基礎１の長さ方向に直交する方向）中央に、その長手方向の略全長に亘る長さを有する垂直部２４が立設される。この垂直部２４には、複数のピン孔２４ａが穿設されている。そして、荷重受け部２２上面の一方の短辺（建物基礎１の長さ方向に沿う方向）側には、この垂直部２４に直交する直交部２５も立設されている。

垂直部２４は、建物基礎１の長さ方向に働く横荷重に対抗するものであり、直交部２５は、建物基礎１の長さ方向に直交する方向に働く横荷重に対抗するものである。

荷重受け部２２上面にはまた、その四隅に、垂直部２４や直交部２５よりも背の低い突片２６が立設されている。直交部２５近傍の突片２６は、本実施形態においては、直交部２５と一体に形成されている。

柱１０は、１５０×２４０ｍｍの大断面の木材が使用されている。この木材としては、檜や米松等の構造用木材が使用される。

柱１０には、柱脚金物２０上に衝合された場合において、直交部２５や突片２６と干渉しないように、その表面に切欠部１１が設けられ、垂直部２４との干渉を回避するために凹部１２が設けられる。また、長手方向側面には、柱脚金物２０上に衝合された場合において、柱脚金物２０の垂直部２４に穿設されたピン孔２４ａと対抗する位置にピン孔１０ｃが穿設される。

この柱脚金物２０は、載置部２１に穿設されたボルト孔２１ａに、建物基礎１に埋設されたアンカーボルト２の建物基礎上に突出した先端を挿通させて、ナット３をアンカーボルト２の先端に螺合させて、建物基礎１上に固定される。

柱１０は、柱脚金物２０の垂直部２４が、凹部１２に嵌合するように上から落とし込まれる。そして、所定の位置に納まると、ピン４を、柱１０のピン孔１０ｂと垂直部２４のピン孔２４ａとに連通挿通して、柱１０が、建物基礎１上に剛に接合される。

図３は、このように形成された柱脚構造の強度試験結果を示すグラフであり、Ａは本実施形態に係る柱脚金物を用いたラーメン構造の試験結果、Ｂは従来の柱脚金物（突片２６を有しないもの）を用いたラーメン構造の試験結果を表す。

同図に示すように、本実施形態に係る柱脚構造では、従来のものに比べ耐荷重が大きくなる一方、変形量が小さくなっており、より剛に接続されていることがわかる。これは、四隅に設けられた突片２６が、柱１０の柱脚部分が横方向の荷重を受けることによって生じる拡開膨出を抑圧することによるものと考えられる。

この場合、垂直部２４表面にエポキシ樹脂等の接着剤を塗布し、柱１０の凹部１０ｃとの結合をより強固にすれば、さらに剛性を高めることができる。

次に、本発明に係る柱脚金物の第２の実施形態について、図を参照して説明する。図４は、本発明に係る柱脚金物を備える柱脚構造の第２の実施形態の全体的な概要を示す分解斜視図であり、図５はその正面図及び側面図である。

本実施形態における柱は、木造住宅の柱として広く用いられる１２０×３００ｍｍのものが採用されている。また、本実施形態の柱脚金物２０は、同図に示すように、直交部を有しない点で、第１の実施形態におけるものと基本的に相違し、他の構成は第１の実施形態と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。

このように、四隅に突設された突片２６に、建物基礎１の長さ方向に直交する方向に働く横荷重に対抗するという直交部２５の役割を担わせることができるので、直交部２５を省略することができる。

また、本実施形態に係る地位脚構造によれば、柱材として普及品を採用しても従来のものより剛性を高めることができるので、製造コストを安価に抑えることができるというメリットがある。

以上に説明した実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。

例えば、上述した実施形態では、四角柱を例にとって説明したが、柱の断面形状はこれに限られず、円柱や六角柱、八角柱であってもよい。

また、突片の位置形状も、あらゆる方向の横荷重に対抗して柱脚の拡開を防止するものであれば、上述した実施形態のものに限られない。

本発明に係る柱脚金物の第１の実施形態の概要を示す分解斜視図。第１の実施形態に係る柱脚金物の、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。強度試験結果を示すグラフであり、Ａは本実施形態に係る柱脚金物を用いたラーメン構造のもの、Ｂは従来の柱脚金物を用いたラーメン構造のもの。本発明に係る柱脚金物の第２の実施形態の概要を示す分解斜視図。第２の実施形態に係る柱脚金物の、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。

符号の説明

１建物基礎
２アンカーボルト
２ナット
４ピン
１０柱
１０ａ切欠部
１０ｂ凹部
１０ｃピン孔
２０柱脚金物
２１載置部
２２荷重受け部
２３接続部
２３ａウェブ
２３ｂリブ
２４垂直部
２４ａピン孔
２５直交部
２６突片

Claims

建物基礎と該基礎上に立設される柱の柱脚との間に介装され両者を連結する柱脚金物において、
上記柱脚が所定の形状より拡開することを防止する拡開防止手段を備え、
前記拡開防止手段は、前記柱脚金物から前記柱脚側へ突設された平面視Ｌ字状の突片であり、
前記柱脚金物の突片は、前記柱脚の下端四隅に設けられた切欠部に衝合されることを特徴とする柱脚金物。
前記柱脚金物は、
前記建物基礎上に載置される載置部と、
前記柱脚底面に衝合して該柱脚の荷重を受ける荷重受け部と、
上記載置部及び荷重受け部とを接続する接続部と、
上記荷重受け部上面に立設され、上記柱脚下端に設けられた凹部に嵌挿される垂直部と、
前記荷重受け部上面の四隅に立設された突片を有する拡開防止手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の柱脚金物。
前記垂直部は、前記凹部に接着するための接着剤が塗布されたことを特徴とする請求項２記載の柱脚金物。
前記柱脚金物の荷重受け部上面に立設された前記垂直部に複数のピン孔が穿設されるとともに、
前記荷重受け部上面の短辺側に前記垂直部に直交する直交部が立設され、
前記直交部近傍の突片は、この直交部と一体に形成され、
前記柱脚金物上に前記柱脚を落とし込んで衝合させた場合、ピンを柱脚のピン孔と前記垂直部のピン孔に挿通させて建物基礎上に前記柱脚が剛に接合されたことを特徴とする請求項２記載の柱脚金物。