JP7298157B2 - 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、基礎に固定され、前記下枠材を固定する土台金物と、を備え、前記下枠材は、その両端部がそれぞれ前記一対の柱の柱脚部に当接される長さを有するとともに、当該両端部が柱脚部に固定されており、前記土台金物は、前記一対の柱脚金物から距離を開けて配置され、前記土台金物と前記下枠材の長さ方向の中央とが固定されており、前記下枠材の軸方向に加わる水平荷重を、土台金物を介して基礎で受けることを特徴としている。

本発明の耐力壁の下端構造は、前記柱の柱脚部の側面にＬ字プレートが固定され、当該Ｌ字プレートに前記下枠材の端部が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、前記土台金物は、前記土台部と同じ形状であ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、基礎に固定される土台金物に固定されるので、下枠材の軸方向に加わる水平荷重は、基礎に固定される土台金物で受けるので、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。そして、柱脚部に加わる引き抜き力を柱脚金物が受けるとともに、下枠材に加わる水平荷重を土台金物が受けることで、柱と柱脚金物、及び下枠材と土台金物のそれぞれの接合部分に必要な耐力を明快なものとすることができる。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、下枠材は、長さ方向の中間が土台金物の上面に接合されるので、下枠材の軸方向に加わる水平荷重は、基礎に固定される土台金物で受けるので、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。そして、土台金物が下枠材の中央に配置されることで、土台金物は一対の柱脚金物の中間に配置されることとなり、耐力壁からアンカーボルトを介して基礎に伝わる荷重を分散できる。

本発明の耐力壁の下端構造によると、柱の柱脚部の側面にＬ字プレートが固定され、当該Ｌ字プレートに下枠材の端部が接合されるので、下枠材は中間部が土台金物に固定されるとともに両端がそれぞれＬ字プレートに接合されることとなり、下枠材の施工の際の位置決めが容易となるとともに、下枠材が構造用面材の下地として十分な強度を有することができる。そして、中間部が土台金物に固定されることで、下枠材の軸方向に加わる水平荷重は、土台金物で受けることができる。

本発明の耐力壁の下端構造によると、柱脚金物の土台部と土台金物とが同じ形状であるので、柱脚金物の接続部を除くだけで土台金物とすることができ、部材の製造コストを低減することができる。

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及び土台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、本発明の耐力壁の下端構造１の実施形態について、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の耐力壁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、一対の柱脚金物３の間で基礎２に固定され、下枠材７を固定する土台金物９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。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、基礎２の外周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及び土台金物９を固定するために例えば５００ｍｍ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に生じる引き抜き力及び下枠材７に生じる水平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を有しているが、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（Ａ）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。

下枠材７は、木製角材であり、図１及び図２に示すように、両端部がそれぞれ一対の柱５の柱脚部５１に当接される長さを有している。下枠材７は、その長さ方向の中央に上下に貫通して中間孔７０が形成されている。下枠材７は、その両端がＬ字プレート７１によって柱脚部５１に固定されるとともに、長さ方向の中央が土台金物９に固定される。

土台金物９は、図３（Ｂ）に示すように、一対の柱脚金物３から等間隔に距離を開けて中央に配置されている。土台金物９は、アンカーボルト１１が挿入される固定孔９１を有する下板９２と、断面が十字形状であり下板９２から上方に突出して形成される連結脚部９３と、連結脚部９３の上端に固定されてた水平な平板である上板９４と、を有しており、柱脚金物３の土台部３４とほとんど同じ形状である。土台金物９の下板９２には基礎２と固定するアンカーボルト１１が挿入される固定孔９１が形成されているとともに、土台金物９の上板９４には下板９２の固定孔９１と上方から見て重なる位置に、固定孔９１よりも大きな径の挿入孔９５が形成されている。

また、土台金物９は上板９４の挿入孔９５と異なる位置に接続孔９０が形成されている。下枠材７に形成された中間孔７０と接続孔９０とに接続ボルト７２を挿入し、接続ナット７３でを螺合させて、下枠材７と土台金物９とを固定する。

Ｌ字プレート７１は、鋼製アングルであり、本実施形態においては柱脚部５１の側面と下枠材７の端部上面とに当接しており、それぞれビス７４を打ち込んで、柱脚部５１と下枠材７の端部上面とを固定している。

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。図４に示すように、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。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。

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、水平材６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の上端と水平材６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、水平材６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、仮に図７の従来の耐力壁４ａの柱脚部５１に示すように、土台金物９が形成されておらず、下枠材７が柱脚部５１のみにＬ字プレート７１によって接合されている場合には、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４を性能の低いものに変更するなどの措置が必要となって、不足する壁量を補うために別の箇所にも耐力壁４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の中央が土台金物９によって基礎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を低減させることができる。本実施形態の下枠材７の端部はＬ字プレート７１によって柱脚部５１の側面と接合しているが、柱脚部５１に伝わる水平せん断力を低減させることで、柱脚部５１のせん断方向に加わる荷重を小さくでき、より負担せん断力の大きな高性能な耐力壁４を配置することができる。したがって、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 土台金物
５１ 柱脚部
７１ Ｌ字プレート

Claims (3)

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、
   基礎に固定され、前記下枠材を固定する土台金物と、
   を備え、
   前記下枠材は、その両端部がそれぞれ前記一対の柱の柱脚部に当接される長さを有するとともに、当該両端部が柱脚部に固定されており、
   前記土台金物は、前記一対の柱脚金物から距離を開けて配置され、
   前記土台金物と前記下枠材の長さ方向の中央とが固定されており、
   前記下枠材の軸方向に加わる水平荷重を、土台金物を介して基礎で受けることを特徴とする耐力壁の下端構造。
2. 前記柱の柱脚部の側面にＬ字プレートが固定され、当該Ｌ字プレートに前記下枠材の端部が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。
3. 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、
   前記土台金物は、前記土台部と同じ形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐力壁の下端構造。

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