JP6928384B2

JP6928384B2 - 木造建築物の基礎用パッド

Info

Publication number: JP6928384B2
Application number: JP2018207449A
Authority: JP
Inventors: 藤原　秀明; 秀明藤原
Original assignee: 株式会社国元商会
Priority date: 2018-11-02
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2038-11-02
Also published as: JP2020070685A

Description

本発明は、基礎と当該基礎の上に載置固定される土台や柱などの被支持部材との間に介装して通気性と耐震性能を改善するための木造建築物の基礎用パッドに関するものである。

この種の木造建築物の基礎用パッドとして、特許文献１に記載されるように、基礎上面とこの上に支持される土台や柱などの被支持部材との間に介装される基礎用パッドであって、前記被支持部材の底面に当接する基板から前記基礎上面側に突出する複数のカップ状部分が一体に連設され、これら各カップ状部分の底面が前記基礎上面に当接するように構成された木造建築物の基礎用パッドが知られている。このカップ構造の基礎用パッドは、土台と基礎との間に建物内外間の通気を図る隙間を確保するだけでなく、それまでの無垢のゴム板や木材から成るパッドと比較して、当該パッドが介装された部分においても通気性が確保されるので、通気性を改善するという所期の目的は十分に達成出来るものである。

特開２０１２−１０２４６４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたカップ構造のパッドにおけるカップ状部分は、
直径が下端から上端まで一定の直立円筒状に形成された有底筒状体であった。このようなカップ構造は、一般的な板バネ構造のパッドと比較してカップ状部分の軸心方向の圧縮強度が非常に高いものであり、当該カップ状部分に軸心方向の圧縮力が作用した時、その圧縮力が相当大きくなるまでは、圧縮力の増大に伴ってカップ状部分の圧縮歪がほぼ比例するように直線的に変化する一次剛性を有するものであり、しかもそのときのカップ状部分の圧縮歪は弾性変形によるものである。従って、このようなパッドを基礎と被支持部材との間に介在させて使用した場合、被支持部材と基礎との間に鉛直方向の圧縮力が作用したときにカップ状部分が前記一次剛性に抗して圧縮歪を伴う弾性変形するだけであるから、前記鉛直方向の圧縮力が非常に大きくなるようなとき、被支持部材である柱が破損したりこの柱を支持している土台にめり込むなどの致命的な損傷を受けることになり、しかも作用している圧縮力から解放されたとき、支持している被支持部材に上向きに大きな反発力が働くことになる。換言すれば、パッド部分での通気性を確保するための板バネ構造のパッドも知られているが、この板バネ構造のパッドと上記カップ構造のパッドとは、鉛直方向の圧縮力に対する圧縮歪の大きさが異なるだけで、基本的には弾性変形を伴う一次剛性を有するパッドである点で変わりはなく、このような特性を有するパッドでは、地震発生時に受ける鉛直波動（縦波）が小さいうちは良いが、大地震発生時に生じる甚大な鉛直波動を受けたときには、被支持部材である柱に許容限度以上の圧縮応力が作用して、当該柱が座屈破損したり土台にめり込むなどの致命的な損傷を受けることになり、十分な耐震効果を期待することが出来ない。

本発明は、上記のような従来の問題点を解消することのできる木造建築物の基礎用パッドを提案するものであって、本発明に係る木造建築物の基礎用パッドは、後述する実施例との関係を理解し易くするために、当該実施例の説明において使用した参照符号を括弧付きで付して示すと、基礎(13)とこの上に支持される木造建築物の被支持部材（土台(14)など)との間に介装される基礎用パッドであって、前記被支持部材（土台(14)など)の底面(14a)に当接する基板(1) から前記基礎(13)側に突出する複数のカップ状部分(2A〜2D)が一体に連設され、これら各カップ状部分(2A〜2D)の底面が前記基礎(13)に当接するように構成された木造建築物の基礎用パッドであって、前記各カップ状部分(2A〜2D)が、前記基板(1) から下側に連なる上広がり状円錐筒状部分(8)と、この上広がり状円錐筒状部分(8)から下側に同心状に連なる直立筒状部分(9)、及びこの直立筒状部分(9)の下端の底板部(10)から構成されている木造建築物の基礎用パッドにおいて、
前記直立筒状部分は、横断面形状が楕円形であって、その上端の長径方向両端位置が前記上広がり状円錐筒状部分の中間高さに位置すると共に、その上端の短径方向両端位置が前記上広がり状円錐筒状部分の下端に位置するように形成されている。

上記本発明の構成によれば、圧縮強度の小さい(弱い)上広がり状円錐筒状部分と、逆に圧縮強度の非常に大きい（強い)直立筒状部分とが上下に繋がった構造であるから支持する木造建築物の被支持部材（土台や柱など）と基礎との間に作用する鉛直方向の圧縮力が許容限度内であるとき、即ち、前記被支持部材が実質的な損傷を受けない程度に圧縮力が小さい状況では、前記カップ状部分の上広がり状円錐筒状部分の一次剛性をもって、その圧縮力を当該上広がり状円錐筒状部分の圧縮歪を伴う弾性変形によって一時的に吸収させ、若しその圧縮力が許容限度を超えるほどに強大になるようなときには、圧縮強度の小さい
(弱い)上広がり状円錐筒状部分と圧縮強度の非常に大きい(強い)直立筒状部分とが一体になって、前記一次剛性よりも単位圧縮力に対する圧縮歪量が大きくなる二次剛性を持つ状況になって、弾性変形から座屈を伴う塑性変形に切り換わり、その強大な圧縮力をカップ状部分全体の塑性変形で吸収させることが出来るような特性を備えたパッドを容易に得ることが出来る。

上記のようにカップ状部分が受ける圧縮力が小さい間は一次剛性をもってその圧縮力を弾性変形により受け持たせ、当該圧縮力が許容限度を超えるような大きさになった時には二次剛性をもってその強大な圧縮力を塑性変形により吸収させることが出来るような特性を備えたパッドに構成することが出来るので、鉛直波動による圧縮力が非常に大きくなるような強大な地震を受けた際にも、被支持部材である柱や土台が、その強大な圧縮力や弾性復元力により致命的な損傷を受けることを防止出来、耐震性の優れた木造建築物を実現出来る。

更に本発明によれば、前記直立筒状部分(9)の横断面形状を楕円形として、その上端の長径方向両端位置(9a)が前記上広がり状円錐筒状部分(8)の中間高さに位置すると共に、その上端の短径方向両端位置(9b)が前記上広がり状円錐筒状部分(8)の下端に位置するように形成している。この本発明の構成によれば、前記直立筒状部分が上広がり状円錐筒状部分から圧縮力を受ける箇所が、その圧縮力が大きくなるに従って、上広がり状円錐筒状部分の上端に近い長径方向両端部から、上広がり状円錐筒状部分の上端から遠い短径方向両端部に至るように変化することになる。従って、前記直立筒状部分がその全高にわたって直径が同一の横断面真円形の直立筒状部分である場合のように、支持する被支持部材側から受ける圧縮力が或る一定以上になったときに一気に上広がり状円錐筒状部分と直立筒状部分の両方が機能する状態に変化する場合と比較して、受ける圧縮力に応じて滑らかに緩衝効果を高めることが出来る。

又、前記直立筒状部分(9)の底板部(10)には、その中央を通る巾方向全域に及ぶ突条部(11)を形成し、この突条部(11)は、前記直立筒状部分(9)の内側に突曲する断面円弧形として、その断面切円形の内部空間(11a)の長さ方向の両端が前記直立筒状部分(9)の外側に開放されるように構成し、この突条部(11)に、前記直立筒状部分(9)の内側と前記断面切円形の内部空間(11a)とを連通させる開口部(12)を設けることが出来る。この構成によれば、基礎の上面と前記直立筒状部分の底板部との間にも前記突条部の下側の断面円弧形の空間を通じて通気路が確保され、しかもカップ状部分の内部空間も、前記突条部の開口部と当該突条部の下側の断面切円形の空間を通じて外部に連通するので、全体として空気が閉じ込められる箇所が殆んど無くなり、基礎と被支持部材との間の通気性能を良好に保つことが出来ると共に、カップ状部分内に雨水や結露水が溜まることも無い。

図１は、本発明の一実施例を示すパッドの表面側斜視図である。図２は、同上パッドの正面図である。図３は、同上パッドの平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。図５は、同３のＢ−Ｂ線断面図である。図６は、同３のＣ−Ｃ線断面図である。図７は、同上パッドの底面図である。

以下、本発明の好適な実施例について添付の図１〜図７に基づき説明すると、図示の基礎用パッドは、下孔加工された１枚の金属板のプレス加工により製造されたものであって、基板１と４つのカップ状部分２Ａ〜２Ｄを備えている。基板１は、ほぼ正方形のものでその中心位置に中央開口部３を備え、４つのカップ状部分２Ａ〜２Ｄは、基板１の４つの角部に配置されている。更に具体的に説明すると、基板１の四隅は、その内側に配置された各カップ状部分２Ａ〜２Ｄの上端の円形と同心状の円弧形に面取りされており、中央開口部３は、カップ状部分２Ａ〜２Ｄの上端の円形に沿うように湾曲する４つの凹曲縁部３ａと、これら４つの凹曲縁部３ａどうしを繋ぐように、周方向に隣り合う２つのカップ状部分の間に入り込む円弧形の突曲縁部３ｂから形成されている。又、基板１の外側辺と内側辺（中央開口部３の周縁）には、下側に折曲された一体成型の帯状周側板部４ａ，４ｂを備えている。

更に基板１には、周方向に隣り合う２つのカップ状部分２Ａ〜２Ｄ間に位置する４つの取付け孔５を備えている。この各取付け孔５は、裏面側に同心状の円錐形座ぐり凹部５ａを備えたもので、木ネジによってこの基板１を土台の底面に取り付けるとき、木ネジの頭部が円錐形座ぐり凹部５ａ内に嵌入し、上面側に突出する各取付け孔５の周囲の円錐形突出部が土台に食い込むように構成している。又、基板１の外側辺の帯状周側板部４ａには、円弧形の面取り角部間の四辺それぞれに、この帯状周側板部４ａの下側縁とその上側に当該下側縁と平行に入れた切込みとの間の帯状部分を外側に台形状に突出させた台形状突出帯状板部６ａの内側の上下方向の突出貫通孔部６と、帯状周側板部４ａの下側縁に形成した２つの切欠部間の下向き舌片７とが形成されている。この突出貫通孔部６と下向き舌片７とは、基板１の中心から見て各辺の左右対称位置で且つ左右方向の一方（例えば右側）に突出貫通孔部６が位置すると共に左右方向の他方（例えば左側）に下向き舌片７が位置するように設けられている。

この結果、２枚の基礎用パッドを、基板１の四辺の内の何れどうしを隣接させても、一方の基礎用パッドの突出貫通孔部６には他方の基礎用パッドの下向き舌片７が、そして一方の基礎用パッドの下向き舌片７には他方の基礎用パッドの下向き舌片７が、隣接する状態になる。従って、上記構成の２枚の基礎用パッドを基板１どうしが互いに隣接するように配置し、一方の基板１の下向き舌片７を他方の基板１の突出貫通孔部６に上から差し込むと同時に、他方の基板１の下向き舌片７を一方の基板１の突出貫通孔部６に上から差し込むことによって、基板１どうしを面一の状態に連結することが出来る。この連結方法により、複数枚の基礎用パッドを直列状に連結させたり、４枚の基礎用パッドを四角形に連結して４倍の面積を持つ大型の基礎用パッド組み立てることも可能である。

基板１に一体成型された４つのカップ状部分２Ａ〜２Ｄの詳細構造を説明すると、各カップ状部分２Ａ〜２Ｄは、基板１から下側に連なる上広がり状円錐筒状部分８と、この上広がり状円錐筒状部分８から下側に同心状に連なる直立筒状部分９、及びこの直立筒状部分９の下端の底板部１０から構成されている。直立筒状部分９は、横断面形状が楕円形であって、その上端の長径方向両端位置９ａが上広がり状円錐筒状部分８の中間高さに位置すると共に、その上端の短径方向両端位置９ｂが上広がり状円錐筒状部分８の下端に位置するように形成されている。

直立筒状部分９の底板部１０には、その短径位置での巾方向全域に及ぶ突条部１１が形成されている。この突条部１１は、前記直立筒状部分９の内側に突曲する断面円弧形であって、その断面切円形の内部空間１１ａの長さ方向の両端が直立筒状部分９の外側に開放され、この突条部１１の長さ方向の中央位置に、前記直立筒状部分９の内側と突条部１１の内部空間１１ａとを連通させる開口部１２が設けられている。各カップ状部分２Ａ〜２Ｄは、平面視において各直立筒状部分９の長径方向が基板１の中心と同心状の仮想円に沿うように配置され、従って、各直立筒状部分９の短径方向（突条部１１の長さ方向）は、基板１の中心と円弧状に面取りされた四隅を結ぶ仮想直線に沿う状態になっている。

以上のように構成された基礎用パッドは、図２に仮想線で示すように、鉄筋コンクリート製の基礎（例えば布基礎）１３の上面１３ａと、この上に支持させる木製の土台などの被支持部材１４の底面１４ａとの間に、基板１が被支持部材１４の底面１４ａに当接する向きで介装される。その取付け位置などは従来周知の通りであって、例えば基礎１３から被支持部材１４を固定するアンカーボルト１５が立設されているときは、そのアンカーボルト１５が中央開口部３を貫通する位置に配置される。このとき、基板１の平行２側辺が被支持部材１４の長さ方向と平行になる向きで、基板１の４つの取付け孔５を利用して被支持部材１４の底面１４ａにこの基礎用パッドを予め釘止めしておくことが出来る。

上記のように底面１４ａの所定位置に基礎用パッドが取り付けられた被支持部材１４は、基礎１３から突出するアンカーボルト１５が１つの基礎用パッドの基板１の中央開口部３と当該被支持部材１４に設けられたアンカーボルト挿通孔を貫通するように、基礎１３の上に載置され、前記アンカーボルトで固定される。被支持部材１４の上に柱が立設される場合は、当該柱の真下位置で被支持部材１４と基礎１３との間に基礎用パッドが配置される。上記のようにして基礎１３と被支持部材１４との間に介装された基礎用パッドは、基礎１３と被支持部材１４との間に、この基礎用パッドの高さ（各カップ状部分２Ａ〜２Ｄの高さ）に相当する通気用の隙間が形成される。又、各カップ状部分２Ａ〜２Ｄの底板部１０と基礎１３の上面１３ａとの間にも、突条部１１の断面切円形の内部空間１１ａを通る通気路が形成され、当該通気路は、突条部１１の開口部１２を経由して各カップ状部分２Ａ〜２Ｄの内部空間を外部に開放する通気路と、各カップ状部分２Ａ〜２Ｄの内部空間に入り込んだ雨水や結露水の排水路にもなっている。

上記のように基礎用パッドが使用されることにより、被支持部材１４とその上に立設された柱などから成る軸組み構造体に地震発生時に垂直上下方向の圧縮力が作用した場合、その圧縮力が小さい間は、各カップ状部分２Ａ〜２Ｄの上広がり状円錐筒状部分８の軸心方向の弾性変形により吸収されるが、前記圧縮力が非常に大きくなった場合は、上広がり状円錐筒状部分８が軸方向に座屈変形すると共に、その下側の直立筒状部分９が軸心方向に弾性変形して、当該甚大な圧縮力も吸収出来るので、被支持部材１４の上の柱などが座屈破損する恐れは十分に抑制出来る。この後の弾性復帰時の反発力は、直立筒状部分９の弾性復帰分だけであるからそれほど大きくはならず、この点でも柱などが座屈破損する恐れは十分に抑制出来る。

尚、上記実施例では、基礎上に支持される被支持部材として柱を支持する土台を示したが、太い柱の場合に見られるように、柱が直接基礎の上に支持される場合もある。このような木造建築物の場合は、基礎と柱（被支持部材）の下端面との間に基礎用パッドが介装されることになる。

本発明の木造建築物の基礎用パッドは、基礎の上に支持される木造建築物の土台や柱などの被支持部材と前記基礎との間に介在させて、通気性と耐震性を高めるのに効果的に活用出来る。

１基板
２Ａ〜２Ｄカップ状部分
３中央開口部
４ａ，４ｂ帯状周側板部
５取付け孔５
６突出貫通孔部
６ａ台形状突出帯状板部
７下向き舌片
８上広がり状円錐筒状部分
９直立筒状部分
９ａ長径方向両端位置
９ｂ短径方向両端位置
１０底板部
１１突条部
１１ａ断面切円形の内部空間
１２開口部
１３基礎
１４土台や柱などの被支持部材
１５アンカーボルト

Claims

基礎とこの上に支持される木造建築物の被支持部材との間に介装される基礎用パッドであって、前記被支持部材に当接する基板から前記基礎側に突出する複数のカップ状部分が一体に連設され、これら各カップ状部分の底面が前記基礎に当接するように構成された木造建築物の基礎用パッドであって、前記各カップ状部分が、前記基板から下側に連なる上広がり状円錐筒状部分と、この上広がり状円錐筒状部分から下側に同心状に連なる直立筒状部分、及びこの直立筒状部分の下端の底板部から構成されている木造建築物の基礎用パッドにおいて、
前記直立筒状部分は、横断面形状が楕円形であって、その上端の長径方向両端位置が前記上広がり状円錐筒状部分の中間高さに位置すると共に、その上端の短径方向両端位置が前記上広がり状円錐筒状部分の下端に位置するように形成されている、木造建築物の基礎用パッド。
前記直立筒状部分の底板部には、その中央を通る巾方向全域に及ぶ突条部が形成され、この突条部は、前記直立筒状部分の内側に突曲する断面円弧形であって、その断面円弧形の内部空間の長さ方向の両端が前記直立筒状部分の外側に開放され、この突条部に、前記直立筒状部分の内側と前記断面円弧形の内部空間とを連通させる開口部が設けられている、請求項１に記載の木造建築物の基礎用パッド。