JP5409436B2 - 建物基礎用金具および建物基礎構造 - Google Patents

Description

本発明は、建物基礎用金具および建物基礎構造に関する。

従来の建物の杭基礎構造として、地面に打ち込まれた複数の建物基礎用のパイルの上に、複数の受け材を取り付け、上側に向いた各受け材の溝に土台を嵌め込んで形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。この場合、一般的な建物の基礎構造と同様に、柱は、土台の上に固定される。

特開２００２−４３００号公報

特許文献１に記載の建物の基礎構造や一般的な建物の基礎構造では、柱が土台を介して基礎に固定されているため、基礎を頑丈に形成しても、土台と柱との接合状態により、柱の構造が弱くなる可能性があった。すなわち、地震などにより震動するとき、基礎の揺れの大きさよりも、柱の揺れが大きくなり、建物全体の震動が大きくなるという課題があった。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、柱の揺れを抑制し、建物の耐震性を高めることができる建物基礎用金具および建物基礎構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る建物基礎用金具は、地面に打ち込まれた建物基礎用のパイルに取り付けて使用される建物基礎用金具であって、前記パイルの頭部に固定可能で、土台を載せるための載置面を有するキャップ部と、前記土台の厚みより長く、前記載置面に上方に伸びるよう設けられた固定部材とを有し、前記キャップ部はパイルキャップとネジ筒と回転円盤と土台受け板と固定ボルトと固定ナットとを有し、前記パイルキャップは筒状で、下部開口から前記パイルの頭部を挿入して、または前記パイルの頭部の内側に挿入されて前記パイルに固定可能に設けられ、上部開口が円形を成して内側面に雌ネジ部または外側面に雄ネジ部が形成されており、前記ネジ筒は円筒状で上部内周に突出するフランジ部を有し、外周面に前記パイルキャップの雌ネジ部または雄ネジ部に螺合する雄ネジ部または雌ネジ部を有し、前記パイルキャップの雌ネジ部または雄ネジ部に螺合して前記パイルキャップの上部開口に取り付けられており、前記回転円盤は前記ネジ筒と同心状に配置され前記ネジ筒の内周に沿って回転可能に設けられ、厚みを貫通して中央部から周囲に向かって伸びるよう設けられたスライド孔を有し、前記土台受け板は前記ネジ筒の内径より大きく、上面が前記載置面を成しており、前記ネジ筒の上部に配置され、中央部に厚みを貫通する貫通孔を有し、前記固定ボルトは頭部と軸部とを有し、前記頭部は前記回転円盤のスライド孔および前記土台受け板の貫通孔より径が大きく、前記軸部は前記ネジ筒の内側から前記回転円盤のスライド孔および前記土台受け板の貫通孔を貫通しており、前記固定ナットは、前記回転円盤および前記土台受け板を前記パイルキャップに固定可能に、前記土台受け板の上部で前記固定ボルトに螺合されており、前記固定部材は前記固定ボルトに取り付けられていることを、特徴とする。

本発明に係る建物基礎構造は、地面に打ち込まれた複数のパイルと、各パイルの頭部に固定され、土台を載せるための載置面を有するキャップ部と、前記土台の厚みより長く、前記載置面に上方に伸びるよう設けられた固定部材とを有する複数の建物基礎用金具と、厚さ方向に貫通する挿入孔を有し、前記挿入孔に前記固定部材を挿入して前記載置面に載せられ、前記固定部材に固定された土台と、下端に取付孔を有し、前記取付孔に前記固定部材を挿入して前記土台の上部に立てられ、前記固定部材に固定された柱材とを有することを、特徴とする。
また、本発明に係る建物基礎構造は、地面に打ち込まれた複数のパイルと、各パイルの頭部に固定された複数の本発明に係る建物基礎用金具と、厚さ方向に貫通する挿入孔を有し、前記挿入孔に前記固定部材を挿入して前記載置面に載せられ、前記固定部材に固定された土台と、下端に取付孔を有し、前記取付孔に前記固定部材を挿入して前記土台の上部に立てられ、前記固定部材に固定された柱材とを有していてもよい。

本発明に係る建物基礎用金具および建物基礎構造は、固定部材により柱材を基礎のパイルに直接固定することができる。このため、柱を土台のみに固定する場合に比べ、地震などによる震動時の柱の揺れを抑制することができる。これにより、建物全体の震動を抑制し、建物の耐震性を高めることができる。土台および柱材を基礎に直接固定することができ、土台と柱材とを接合する必要がないため、その接合部の加工が不要である。このため、土台や柱材の加工および施工が容易である。なお、より耐震性を高めるため、載置面と土台との間にゴム板を挟んでもよい。

本発明に係る建物基礎構造は、前記キャップ部の前記載置面の高さを調整可能な高さ調整部と前記固定部材の水平位置を調整可能な位置調整部とを有することが好ましい。この場合、パイルの高さがそろっていなかったり、水平面内でパイルの位置がずれていたりしたときでも、載置面の高さや固定部材の水平位置を調整することにより、土台や柱材の高さや施工位置を調節することができる。このため、精度良く施工することができ、建物の施工不良を防止することができる。また、長年の使用や地震などによる建物の歪みを、載置面の高さや固定部材の水平位置を調整することにより解消することもできる。

本発明に係る建物基礎用金具は、パイルキャップによりパイルの頭部に固定することができる。また、パイルキャップに螺合したネジ筒を、パイルキャップに対して回転させることにより、載置面の高さを容易に調整することができる。固定ナットを緩めて、固定ボルトをスライド孔に沿って移動させるとともに、回転円盤を回転させることにより、固定部材の水平位置を容易に調整することができる。
さらに、前記固定部材は細長い円筒状を成し、前記固定ボルトの軸部に螺合される雌ネジ部を下端部に有することが好ましい。これにより、固定部材を固定ボルトに容易に取り付けることができる。

本発明によれば、柱の揺れを抑制し、建物の耐震性を高めることができる建物基礎用金具および建物基礎構造を提供することができる。

本発明の実施の形態の建物基礎構造を示す正面図である。 本発明の実施の形態の建物基礎用金具を示す分解斜視図である。 図２に示す建物基礎用金具の縦断面図である。 図１に示す建物基礎構造の変形例を示す正面図である。

以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図４は、本発明の実施の形態の建物基礎用金具および建物基礎構造を示している。
図１乃至図３に示すように、本発明の実施の形態の建物基礎構造は、複数のパイル１と複数の建物基礎用金具２と土台３と柱材４とを有している。

図１に示すように、複数のパイル１は、鋼管杭から成り、所定の配置で地面に鉛直に打ち込まれている。
図１乃至図３に示すように、各建物基礎用金具２は、地面に打ち込まれた建物基礎用の複数のパイル１に取り付けて使用され、キャップ部１１と固定部材１２とを有している。キャップ部１１は、パイルキャップ２１とネジ筒２２と回転円盤２３と土台受け板２４と固定ボルト２５とワッシャ２６と固定ナット２７とを有している。

図１乃至図３に示すように、パイルキャップ２１は、金属製で円筒状を成し、上端に円環状かつ板状の蓋部材２１ａが固定されている。パイルキャップ２１は、蓋部材２１ａの中央部に円形の上部開口２１ｂを有し、上部開口２１ｂの内側面に雌ネジ部が形成されている。パイルキャップ２１は、蓋部材２１ａの位置で、内径が小さく、外径が大きくなっている。また、パイルキャップ２１は、中心軸に対する中心角が９０度の間隔で、側面に４対の固定用孔２１ｃを有している。各対の固定用孔２１ｃは、側面の所定の２つの高さ位置に、上下方向に間隔を開けて設けられている。パイルキャップ２１は、下端の開口からパイル１の頭部を挿入して、パイル１の頭部に被せられている。図１に示すように、パイルキャップ２１は、固定用のボルト３１を固定用孔２１ｃおよびパイル１に貫通させて、パイル１の頭部に固定されている。

図１乃至図３に示すように、ネジ筒２２は、金属製で円筒状を成し、外側面にパイルキャップ２１の上部開口２１ｂの雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有している。ネジ筒２２は、上端に円環状かつ板状の縁部材２２ａが一体的に設けられている。ネジ筒２２は、縁部材２２ａの中央部に円形の上部開口２２ｂを有し、縁部材２２ａの位置で、内径が小さく、外径が大きくなっている。ネジ筒２２は、内径を小さくする縁部材２２ａの内側部分がフランジ部２２ｃを成している。フランジ部２２ｃは、ネジ筒２２の上部内周に突出している。ネジ筒２２は、外側面の雄ネジ部をパイルキャップ２１の雌ネジ部に螺合して、パイルキャップ２１の上部開口２１ｂに上下動可能に取り付けられている。
なお、パイルキャップ２１の雌ネジ部にネジ筒２２の雄ネジ部を螺合させる代わりに、パイルキャップ２１の上端に雄ネジ部を形成し、ネジ筒２２の内周に雌ネジ部を形成して、パイルキャップ２１の雄ネジ部とネジ筒２２の雌ネジ部とを螺合させるようにしてもよい。

図２および図３に示すように、回転円盤２３は、金属製で円盤状を成し、フランジ部２２ｃの内径より大きく、ネジ筒２２の内部の内径と同じ外径を有している。フランジ部２２ｃは、回転円盤２３がネジ筒２２の上部から外れるのを防止できれば、ネジ筒２２の上部内周に一部が突出するだけでもよい。回転円盤２３は、上面の中央部に、その周囲より上方に盛り上がって厚く形成された円形凸部２３ａを有している。円形凸部２３ａは、フランジ部２２ｃの内径と同じ外径を有している。また、回転円盤２３は、固定ボルト２５を挿入可能に、厚みを貫通して中心部から周縁部に向かって伸びるよう設けられたスライド孔２３ｂを有している。回転円盤２３は、円形凸部２３ａをフランジ部２２ｃの内側に嵌めて、ネジ筒２２の内部上端に配置されている。回転円盤２３はネジ筒２２と同心状に配置され、ネジ筒２２の内周に沿って回転可能である。

図１乃至図３に示すように、土台受け板２４は、金属製で正方形の板状を成し、一辺がフランジ部２２ｃの内径より長く形成されている。土台受け板２４は、中央部に、固定ボルト２５を挿入可能に厚みを貫通して設けられた貫通孔２４ａを有している。土台受け板２４は、ネジ筒２２の上部に配置されている。土台受け板２４は、上面が土台３を載せるための載置面２４ｂを成している。

図２および図３に示すように、固定ボルト２５は、頭部と軸部とを有し、頭部を下にして、軸部がネジ筒２２の内側から、回転円盤２３のスライド孔２３ｂおよび土台受け板２４の貫通孔２４ａを貫通している。固定ボルト２５の頭部は、回転円盤２３のスライド孔２３ｂおよび土台受け板２４の貫通孔２４ａより径が大きくなっている。図１乃至図３に示すように、固定ナット２７は、土台受け板２４の上部で、ワッシャ２６を挟んで固定ボルト２５の先端に螺合されている。固定ボルト２５および固定ナット２７は、互いに締め付けることにより、回転円盤２３および土台受け板２４をパイルキャップ２１に固定可能になっている。なお、固定ボルト２５は、固定ナット２７で締め付けられたとき、先端が固定ナット２７よりも上方に突出するようになっている。

図１乃至図３に示すように、固定部材１２は、金属製で細長い円筒状を成し、土台３の厚みよりも長く形成されている。固定部材１２は、下端部の内側面に、固定ボルト２５に螺合可能な雌ネジ部を有している。固定部材１２は、下端部の雌ネジ部を、固定ナット２７から突出した固定ボルト２５の先端に螺合して、載置面２４ｂから上方に向かって伸びるよう取り付けられている。

パイルキャップ２１の雌ネジ部とネジ筒２２の雄ネジ部とは、土台受け板２４の載置面２４ｂの高さを調整可能な高さ調整部を構成する。各建物基礎用金具２は、パイルキャップ２１に螺合したネジ筒２２を、パイルキャップ２１に対して回転させて上下動させることにより、載置面２４ｂの高さを調整可能になっている。
また、ネジ筒２２の内周に沿って回転可能な回転円盤２３と、スライド孔２３ｂを貫通して固定部材１２に取り付けられた固定ボルト２５とは、固定部材１２の水平位置を調整可能な位置調整部を構成する。固定ナット２７を緩めて、固定ボルト２５をスライド孔２３ｂに沿って移動させるとともに、回転円盤２３を回転させることにより、固定部材１２の水平位置を調整可能になっている。なお、固定用のボルト３１によりパイルキャップ２１をパイル１の頭部に取り付けるとき、その取付角度を調節することにより、載置面２４ｂの角度を調節可能である。

図１に示すように、土台３は、所定の長さを有する木製の角材から成っている。土台３は、各パイル１の配置に合わせて配置されている。土台３は、各パイル１に取り付けられた各建物基礎用金具２の固定部材１２に対応する位置に、固定部材１２を挿入可能に上下方向に厚みを貫通して設けられた挿入孔３ａを有している。土台３は、挿入孔３ａに固定部材１２を挿入して載置面２４ｂに載せられている。土台３は、固定用のドリフトピン３２を、固定部材１２とともに横方向に貫通させることにより、固定部材１２に固定されている。

図１に示すように、柱材４は、所定の長さを有する木製の角材から成っている。柱材４は、下端面に長さ方向に沿って固定部材１２を挿入可能な取付孔４ａを有している。柱材４は、土台３の挿入孔３ａを貫通した固定部材１２を取付孔４ａに挿入して、土台３の上部に立てられる。柱材４は、固定用のドリフトピン３２を、固定部材１２とともに横方向に貫通させることにより、固定部材１２に固定されている。柱材４は、土台３の上部に、鉛直上方に伸びるよう設けられている。

次に、作用について説明する。
本発明の実施の形態の建物基礎構造は、建物基礎用金具２の固定部材１２により、土台３を介することなく、柱材４を基礎のパイル１に直接固定することができる。このため、柱を土台のみに固定し、土台を介して基礎に固定する場合に比べ、地震などによる震動時の柱の揺れを抑制することができる。これにより、建物全体の震動を抑制することができ、建物の耐震性を高めることができる。土台３および柱材４を基礎に直接固定することができ、土台３と柱材４とを接合する必要がないため、その接合部の加工が不要である。このため、土台３や柱材４の加工および施工が容易である。

載置面２４ｂの高さや固定部材１２の水平位置を調整可能であるため、パイル１の高さがそろっていなかったり、水平面内でパイル１の位置がずれていたりしたときでも、土台３や柱材４の高さや施工位置を容易に調節することができる。このため、精度良く施工することができ、建物の施工不良を防止することができる。また、長年の使用や地震などによる建物の歪みを、載置面２４ｂの高さや固定部材１２の水平位置を調整することにより解消することもできる。なお、固定用のボルト３１や固定用のドリフトピン３２で、パイル１や土台３、柱材４に対する建物基礎用金具２の固定位置を調整することにより、高さや角度を調節することもできる。

なお、図４に示すように、建物基礎用金具２は、筒状のパイル１の頭部の内側にパイルキャップ２１が挿入されて、パイル１に固定されてもよい。この場合でも、固定用のボルト３１を、パイルキャップ２１の固定用孔２１ｃおよびパイル１に貫通させて、パイル１の頭部に固定することができる。このように、建物基礎用金具２は、建物基礎用のパイル１の径がパイルキャップ２１の径より大きい場合であっても小さい場合であっても、パイル１の頭部に固定することができる。

１ パイル
２ 建物基礎用金具
３ 土台
３ａ 挿入孔
４ 柱材
４ａ 取付孔
１１ キャップ部
１２ 固定部材
２１ パイルキャップ
２１ａ 蓋部材
２１ｂ 上部開口
２１ｃ 固定用孔
２２ ネジ筒
２２ａ 縁部材
２２ｂ 上部開口
２２ｃ フランジ部
２３ 回転円盤
２３ａ 円形凸部
２３ｂ スライド孔
２４ 土台受け板
２４ａ 貫通孔
２４ｂ 載置面
２５ 固定ボルト
２６ ワッシャ
２７ 固定ナット

Claims (5)

1. 地面に打ち込まれた複数のパイルと、
   各パイルの頭部に固定され、土台を載せるための載置面を有するキャップ部と、前記土台の厚みより長く、前記載置面に上方に伸びるよう設けられた固定部材とを有する複数の建物基礎用金具と、
   厚さ方向に貫通する挿入孔を有し、前記挿入孔に前記固定部材を挿入して前記載置面に載せられ、前記固定部材に固定された土台と、
   下端に取付孔を有し、前記取付孔に前記固定部材を挿入して前記土台の上部に立てられ、前記固定部材に固定された柱材とを有することを、
   特徴とする建物基礎構造。
2. 前記キャップ部の前記載置面の高さを調整可能な高さ調整部と前記固定部材の水平位置を調整可能な位置調整部とを有することを、特徴とする請求項１記載の建物基礎構造。
3. 地面に打ち込まれた建物基礎用のパイルに取り付けて使用される建物基礎用金具であって、
   前記パイルの頭部に固定可能で、土台を載せるための載置面を有するキャップ部と、
   前記土台の厚みより長く、前記載置面に上方に伸びるよう設けられた固定部材とを有し、
   前記キャップ部はパイルキャップとネジ筒と回転円盤と土台受け板と固定ボルトと固定ナットとを有し、
   前記パイルキャップは筒状で、下部開口から前記パイルの頭部を挿入して、または前記パイルの頭部の内側に挿入されて前記パイルに固定可能に設けられ、上部開口が円形を成して内側面に雌ネジ部または外側面に雄ネジ部が形成されており、
   前記ネジ筒は円筒状で上部内周に突出するフランジ部を有し、外周面に前記パイルキャップの雌ネジ部または雄ネジ部に螺合する雄ネジ部または雌ネジ部を有し、前記パイルキャップの雌ネジ部または雄ネジ部に螺合して前記パイルキャップの上部開口に取り付けられており、
   前記回転円盤は前記ネジ筒と同心状に配置され前記ネジ筒の内周に沿って回転可能に設けられ、厚みを貫通して中央部から周囲に向かって伸びるよう設けられたスライド孔を有し、
   前記土台受け板は前記ネジ筒の内径より大きく、上面が前記載置面を成しており、前記ネジ筒の上部に配置され、中央部に厚みを貫通する貫通孔を有し、
   前記固定ボルトは頭部と軸部とを有し、前記頭部は前記回転円盤のスライド孔および前記土台受け板の貫通孔より径が大きく、前記軸部は前記ネジ筒の内側から前記回転円盤のスライド孔および前記土台受け板の貫通孔を貫通しており、
   前記固定ナットは、前記回転円盤および前記土台受け板を前記パイルキャップに固定可能に、前記土台受け板の上部で前記固定ボルトに螺合されており、
   前記固定部材は前記固定ボルトに取り付けられていることを、
   特徴とする建物基礎用金具。
4. 前記固定部材は細長い円筒状を成し、前記固定ボルトの軸部に螺合される雌ネジ部を下端部に有することを、
   特徴とする請求項３記載の建物基礎用金具。
5. 地面に打ち込まれた複数のパイルと、
   各パイルの頭部に固定された複数の請求項３または４記載の建物基礎用金具と、
   厚さ方向に貫通する挿入孔を有し、前記挿入孔に前記固定部材を挿入して前記載置面に載せられ、前記固定部材に固定された土台と、
   下端に取付孔を有し、前記取付孔に前記固定部材を挿入して前記土台の上部に立てられ、前記固定部材に固定された柱材とを有することを、
   特徴とする建物基礎構造。
   

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