JP7232401B2 - 耐力壁の下端構造 - Google Patents

Description

本発明は、耐力壁の下端構造に関し、特に、柱脚部が基礎の上に接合される一対の柱と、当該柱の柱脚部の間に水平に配置される下枠材と、を下地として構造用面材が貼り付けられている耐力壁の下端構造に関する。

従来より、基礎の上に設けられた土台と、土台の上に立設された一対の柱と、柱の上端に架設された梁と、で形成された木軸組の屋外側面に構造用面材を釘などで固定した耐力壁が知られている（例えば特許文献１）。建築物に水平せん断力が加わると、建築物に配置されている各耐力壁が水平せん断力に抵抗することとなり、耐力壁を構成する一方の柱の柱脚に引抜方向の力が加わり、他方の柱の柱脚に圧縮方向の力が加わる。耐力壁が上下方向に連設されている場合には、上階の耐力壁に加わる引き抜き方向の力及び圧縮方向の力が下階の耐力壁にも伝わることとなるので、１階の耐力壁の柱脚には、大きな引き抜き力及び圧縮力がそれぞれ加わることとなる。

そして柱脚に加わる引き抜き力によって柱脚が引き抜かれることがないように、基礎に一部が埋設されたアンカーボルトに柱脚金物を接合し、当該柱脚金物に柱の柱脚部を接合する構造が知られている。このような構造は、柱脚部と基礎との接合に木製の土台を介さないので、柱脚への引き抜き力に対する応力を高めることができる。また、このような柱脚金物の中には、側方にそれぞれプレートを延出させて、土台の端部を接続したものも提案されている（例えば特許文献２）。

特開２０１２－２０２１１２号公報 特開２０１７－２０２３６号公報

ところで、基礎の上に設けられる土台は、基礎の施工精度を補う目的で配置されている。したがって、基礎の施工精度が高い場合には必ずしも土台を設ける必要はない。そして土台を設けない構成とした場合、従来土台が設けられていた部分を大きな間隙とすることができるので、床下の通気や壁体内通気に有利であるとともに、間隙によって蟻道の経路が遮断されるので防蟻性を高めることができる。

上述のように土台を設けない場合でも、構造用面材の下端部の下地となる下枠材を柱脚の間に配置する必要がある。下枠材は柱脚部の間に架設されて、その両端部がそれぞれ柱脚部の側面に固定される。このように下枠材を柱脚部の側面に固定した場合に、建築物に水平せん断力が加わると、柱の柱脚部に引き抜き力が加わるとともに、下枠材から水平方向のせん断力もまた柱の柱脚に加わることとなる。したがって、柱脚部に引き抜き方向とせん断方向の荷重が同時に加わることとなり、柱脚部が負担できる荷重が一方向の場合に比べて極端に低下する問題がある。

そこで、本発明は、柱脚部に加わる水平せん断方向の荷重を低減させることができる耐力壁の下端構造を提供することを目的とする。

本発明の耐力壁の下端構造は、互いに間隔を開けて基礎に固定される一対の柱脚金物と、前記柱脚金物に柱脚部が固定される一対の柱と、前記柱の柱脚部の間に配置され、その下面の高さが前記柱の下端面と等しい下枠材と、少なくとも前記柱及び前記下枠材の屋外側面に固定される構造用面材と、前記一対の柱脚金物に形成され、前記下枠材の端部を固定する下枠固定部と、を備え、前記下枠材は基礎から上方に距離を開けて前記一対の柱脚金物の下枠固定部に架設され、前記柱の前記柱脚部及び前記下枠材の端部は、それぞれ柱脚金物に固定されつつ、当該柱脚部及び当該下枠材の端部の間に間隙が形成されることを特徴としている。

本発明の耐力壁の下端構造は、前記柱脚金物は、前記柱の下端面が載置される土台部と、前記土台部から上方に突出して形成されており、前記柱脚部を接続する接続部と、を備えており、前記下枠固定部は、前記土台部の上面から水平方向に突出して形成される平板の下枠固定プレートであり、前記下枠材は、当該下枠材の端部の下面が前記下枠固定プレートの上面に当接した状態で接合されることを特徴としている。

本発明の耐力壁の下端構造によると、柱の柱脚部の間に配置され、その下面の高さが前記柱の下端面と等しい下枠材が、基礎に固定される柱脚金物に形成される下枠固定部に固定されるので、下枠材の軸方向に加わる水平荷重は、下枠固定部及び柱脚金物を介して、柱の柱脚部に下枠材から水平荷重が加わることを抑制することができる。また、柱の下端面は基礎との間に柱脚金物が設けられるので基礎から上方に距離を開けて配置されており、下枠材の下面が柱の下端面と等しい高さに配置されているので、基礎と下枠材との間に間隔が設けられることとなり、この間隔が蟻道を遮断することで防蟻性を高めることができる。

本発明の耐力壁の下端構造によると、下枠固定部は柱脚金物の土台部から水平方向に突出する下枠固定プレートであり、下枠材は、下枠材の端部の下面が下枠固定プレートの上面に当接した状態で接合されるので、下枠材の軸方向に加わる水平荷重は、土台部を介して基礎に固定される下枠固定プレートで受けるので、柱の柱脚部に下枠材から水平荷重が加わることを抑制することができる。また、下枠材を施工する際にその端部を下枠固定プレートの上に載置することで、柱脚部の間に下枠材を配置して下枠材と下枠固定プレートとを固定することとなるので、下枠材の位置決めが容易となり、容易に精度よく施工することができる。

本発明の耐力壁の下端構造によると、下枠材の端部と、柱との間に間隙が形成されているので、下枠材の軸方向に加わる水平荷重が柱の柱脚に直接伝わることがないので、柱の柱脚部に下枠材から水平荷重が加わることを抑制することができる。

耐力壁の下端構造を説明する一部省略正面図。 耐力壁の下端構造を説明する一部省略斜視図。 耐力壁の下端構造に用いられる柱脚金物の形態を示す斜視図。 耐力壁の下端構造を説明する一部省略分解斜視図。 耐力壁の下端構造が形成される耐力壁の構成を示す正面図。 本発明の耐力壁の下端構造を有する耐力壁が配置された３階建ての建築物に水平荷重が加わった場合の耐力壁の荷重を説明する正面図及び省略拡大図。 従来の耐力壁の下端構造を有する耐力壁が配置された３階建ての建築物に水平荷重が加わった場合の耐力壁の荷重を説明する正面図及び省略拡大図。

以下、本発明の実施形態の耐力壁の下端構造１について、図１から図７を参照しつつ説明する。本実施形態の耐力壁の下端構造１における耐力壁４は、図５に示すように、基礎２に固定される一対の柱脚金物３と、柱脚金物３に柱脚部５１が固定される一対の柱５と、柱５の柱頭部５２に架設される梁などの水平材６と、柱５の柱脚部５１の間に配置される下枠材７と、を備えている。そして、耐力壁４はこれらの一対の柱５、水平材６、及び下枠材７で形成される矩形の木軸組１０の屋外側面に構造用面材８を釘８０等で固定することにより、水平せん断力を負担するものである。また、下枠材７は、端部が下枠固定部としての下枠固定プレート９に固定されている。なお、各図において図示の都合上構造用面材８は一点鎖線で表しており、本来構造用面材８によって隠される部材を実線で表している。

本実施形態の基礎２は、建築物の外周の基礎立ち上がり部であり、図示しないが、下部がグランドラインよりも下方に埋設されており、内部に図示しない鉄筋が埋設されている。また、基礎２には、図１に示すように、一部が天端から上方に突出するようにアンカーボルト１１が埋設されている。アンカーボルト１１は、柱脚金物３を固定するために例えば１ｍピッチで基礎２に埋設されている。なお、アンカーボルト１１は、図１に示すように、柱脚部５１に発生する引き抜き力に抵抗することができるように、基礎２に埋設する部分にフランジ状の拡径部１２を有している。なおアンカーボルト１１は、例えば、基礎２に埋設する部分がＪ型、Ｌ型などに湾曲していても良く、柱脚部５１に発生する引き抜き力に対して抵抗できるものであればよい。アンカーボルト１１は、基礎２天端から上方に突出する部分にボルト溝が設けられており、固定ナット１３を螺着させて柱脚金物３を固定する。

柱脚金物３は、図３に示すように、アンカーボルト１１が挿入される固定孔３０を有する下板３１と、断面が十字形状であり下板３１から上方に突出して形成される連結脚部３２と、連結脚部３２の上端に固定されてた水平な平板である上板３３と、を有する土台部３４、及び、土台部３４から上方に突出する平板状であり、柱脚部５１を固定するためのドリフト孔３５が３つ並んで形成された接続部３６、を備えている。土台部３４の上板３３には下板３１の固定孔３０と上方から見て重なる位置に、固定孔３０よりも大きな径の挿入孔３７が形成されており、アンカーボルト１１に固定ナット１３を締結する際に図示しない工具を挿入可能となっている。柱脚金物３は例えば１ｍピッチで基礎２天端の上に突出するアンカーボルト１１に固定されている。

柱脚金物３には、上板３３と連続するように水平方向に突出する平板状の下枠固定プレート９が形成されている。下枠固定プレート９には、下枠材７の端部を連結する連結孔９０を有している。下枠固定プレート９は柱脚金物３と一体形成されており、柱脚金物３の土台部３４を介して基礎２に固定される。本発明の下枠固定部は本実施形態における下枠固定プレート９に相当する。

下枠材７は、木製角材であり、図１及び図２に示すように、下枠材７の両端部がそれぞれ下枠固定プレート９の上面に載置されて架設される。下枠材７の端部には貫通孔７０が形成されており、下枠固定プレート９の連結孔９０と下枠材７の貫通孔７０とが整合するように下枠材７が配置される。そして、図４に示すように、下枠材７の下面と下枠固定プレート９の上面とが当接した状態で、接合ボルト７１を、下枠固定プレート９の下から連結孔９０と貫通孔７０に挿入し上側から接合ナット７２で締結して下枠固定プレート９と下枠材７とを接合する。下枠材７は、一対の柱５の間の距離よりも短く形成されており、下枠材７の端部は柱５の側面に当接することなく、柱５との間に間隙が形成されている。なお、図４においては図示の都合上、構造用面材の記載を省略している。

柱５は、柱脚部５１に柱脚金物３の接続部３６を挿入可能なスリット５３が下端から上方に向けて形成されており、柱脚部５１の一方の側面から他方の側面に貫通するようにスリット５３に直交する水平貫通孔５４が３つ形成されている。柱脚部５１のスリット５３に接続部３６が挿入された状態で、接続部３６のドリフト孔３５と柱脚部５１の水平貫通孔５４とが整合し、図示しないドリフトピンを水平貫通孔５４及びドリフト孔３５に挿入して、柱脚部５１と柱脚金物３とが接合される。

下枠固定プレート９に固定される下枠材７の端部と、柱脚金物３の接続部３６に接合される柱５の柱脚部５１と、は、上述のように互いに離間した配置となっており、下枠材７の端部と柱５との間に間隙が形成される。下枠材７は下枠固定プレート９及び柱脚金物３の土台部３４を介して基礎２に固定されているので、下枠材７の軸方向に生じた水平せん断力は基礎２で受けることとなり、下枠材７から柱脚部５１に荷重が伝わることがない。したがって、柱脚部５１は引き抜き方向の荷重のみを考慮して、必要な強度を計算すればよいので、柱脚部５１が負担できる応力を大きくすることができる。耐力壁４としての性能を高めると、柱脚部５１の引き抜き方向の荷重が大きくなるが、上述のように柱脚部５１に水平せん断方向の力が加わらない構成としたことで、耐力壁４の性能を向上させることができる。

また、基礎２の天端と、下枠材７の下面との間に間隔が設けられることで、この間隔によって蟻道が遮断されて防蟻性を高めることができる。

水平材６は例えば建築物の１階と２階との間に設けられた木製梁である。柱５の柱頭部５２には図示しない柱頭金物が設けられて、木製梁に接合される。本実施形態においては梁勝ちの納まりであり、柱５の上端と梁の下面とが接合しているが、例えば通し柱のように柱勝ちの場合には、梁の側端面と柱５の側面とが接合されるものであっても良い。

以上のようにして、一対の柱５、水平材６、及び下枠材７で矩形の木軸組１０が形成される。そして、この木軸組１０の屋外側面に構造用面材８を釘８０等で固定して耐力壁４を形成する。構造用面材８は、例えば合板であり、釘８０を１５０ｍｍピッチで下地となる木軸組１０に打ち込んで固定している。耐力壁４は、建築物に加わる水平せん断力に抵抗し変形を抑制するので、水平せん断力が柱５の軸方向の引き抜き力に変換され、耐力壁４の上枠である水平材６及び下枠材７には、水平な軸方向の力が加わる。

例えば、図６に示すように、３階建ての建築物において負担できる水平せん断力が大きな高性能耐力壁４が上下３段に亘って連続して形成されているような場合は、上階の柱５に生じる引き抜き力が下階にも伝わることとなり、１階の柱５の柱脚部５１には相対的に大きな引き抜き力が生じる。そしてこのとき、下枠材７には軸方向の力が生じる。従って、例えば図７の従来の耐力壁４ａに示すように、下枠材７が柱脚部５１とＬ字プレート１４を介して接合している場合には、鉛直方向の引き抜き力、及び下枠材７の軸方向から伝わる水平方向のせん断力の２つの力が柱脚部５１に加わることとなり、柱脚部５１が負担できる応力が極端に低くなる。したがって、例えば３階の耐力壁４ａを性能の低いものに変更するなどの措置が必要となる。そして、この場合不足する壁量を補うために別の箇所にも耐力壁４ａを配置する必要が生じ、開口部を設置できる箇所が少なくなるなどプランの自由度が低下する。

しかし、図６に示される本実施形態の柱脚部５１は、下枠材７の端部が下枠固定プレート９に接合されており、下枠固定プレート９は、柱脚金物３の土台部３４を介して基礎２に固定されているので、下枠材７に生じた軸方向の力は、下枠固定プレート９及び土台部３４を介して基礎２で受けることとなり、柱脚部５１に下枠材７の軸方向から伝わる水平方向のせん断力が伝わることがない。特に本実施形態の下枠材７の端部と柱脚部５１との間には間隙が形成されているので、下枠材７の軸方向の水平力が柱脚部５１に伝わることがない。したがって、柱脚部５１に生じる引き抜き力と、下枠材７の軸方向の水平力と、を完全に分離した設計が可能となる。そして、柱脚部５１に過度の負担が生じることがないので例えば上下３段に亘って高性能な耐力壁４を配置することができ、大開口を設置するなどのプラン自由度を高めることができる。

本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。

本発明に係る耐力壁の下端構造１は、例えば複数の耐力壁４が上下に並んで配置される建築物の耐力壁の下端構造１として好適である。

１ 耐力壁の下端構造
２ 基礎
３ 柱脚金物
４ 耐力壁
５ 柱
７ 下枠材
８ 構造用面材
９ 下枠固定プレート（下枠固定部）

Claims (2)

1. 互いに間隔を開けて基礎に固定される一対の柱脚金物と、
   前記柱脚金物に柱脚部が固定される一対の柱と、
   前記柱の柱脚部の間に配置され、その下面の高さが前記柱の下端面と等しい下枠材と、
   少なくとも前記柱及び前記下枠材の屋外側面に固定される構造用面材と、
   前記一対の柱脚金物に形成され、前記下枠材の端部を固定する下枠固定部と、
   を備え、
   前記下枠材は基礎から上方に距離を開けて前記一対の柱脚金物の下枠固定部に架設され、
   前記柱の前記柱脚部及び前記下枠材の端部は、それぞれ柱脚金物に固定されつつ、当該柱脚部及び当該下枠材の端部の間に間隙が形成されることを特徴とする耐力壁の下端構造。
2. 前記柱脚金物は、前記柱の下端面が載置される土台部と、前記土台部から上方に突出して形成されており、前記柱脚部を接続する接続部と、を備えており、
   前記下枠固定部は、前記土台部の上面から水平方向に突出して形成される平板の下枠固定プレートであり、
   前記下枠材は、当該下枠材の端部の下面が前記下枠固定プレートの上面に当接した状態で接合されることを特徴とする請求項１に記載の耐力壁の下端構造。

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