(57)【要約】【課題】簡易な構造で木質柱の柱脚部の剛性及び地震に対する耐力を高めることができる木質柱の柱脚部の補強構造を提供する。【解決手段】木質柱の柱脚部の補強構造は、コンクリート造の基礎１４と、基礎１４に柱脚部２４が接合された木質柱１２と、柱脚部２４の一側面１２Ａに接合され、一側面１２Ａに対して平行に延びるコンクリート造の壁体としての腰壁２０と、を有する【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート造の基礎と、
前記基礎に柱脚部が接合された木質柱と、
前記柱脚部の側面に接合され、前記側面に対して平行に延びるコンクリート造の壁体と、
を有する木質柱の柱脚部の補強構造。
【請求項２】
前記柱脚部の前記側面には、複数のスタッド又はラグスクリューボルトが突設されており、
前記壁体は、前記スタッド又は前記ラグスクリューボルトを埋込んで構築されている、
請求項１に記載の木質柱の柱脚部の補強構造。
【請求項３】
前記壁体は腰壁である、請求項１又は２に記載の木質柱の柱脚部の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質柱の柱脚部の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な木造構造物では、木質柱の柱脚部がコンクリート造の基礎に接合されている。しかし、木質柱は鉄骨造やコンクリート造の柱と比較して剛性及び地震に対する耐力が低いため、柱脚部と基礎との接合部に補強が必要となる場合がある。ここで、例えば特許文献１には、木製の柱の柱脚部をコンクリートに埋設することで柱脚部を補強する柱支持構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６１４４９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示す柱支持構造では、コンクリート造の基礎に形成された柱脚スペースに柱脚部を落とし込んだ後、柱脚スペースにコンクリートを打設することで柱脚部を基礎に固定している。このため、基礎を構築する際に予め柱脚スペースを形成しておく必要があり、施工が容易ではなかった。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑み、簡易な構造で木質柱の柱脚部の剛性及び地震に対する耐力を高めることができる木質柱の柱脚部の補強構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の木質柱の柱脚部の補強構造は、コンクリート造の基礎と、前記基礎に柱脚部が接合された木質柱と、前記柱脚部の側面に接合され、前記側面に対して平行に延びるコンクリート造の壁体と、を有する。
【０００７】
上記構成によれば、コンクリート造の基礎に接合された木質柱の柱脚部の側面に、側面に対して平行に延びるコンクリート造の壁体が接合されている。これにより、柱脚部と壁体とが一体化され、壁体によって柱脚部に生じる等価断面二次モーメントを負担することで柱脚部の剛性及び地震に対する耐力を高めることができる。
【０００８】
また、壁体を柱脚部の側面に接合することで壁体と柱脚部とを一体化することができるため、柱脚部をコンクリート造の基礎に埋設する構成等と比較して、簡易な構造で柱脚部の剛性及び地震に対する耐力を高めることができる。さらに、壁体を例えば構造物の外壁として用いることができるため、外壁とは別に柱脚部を補強する補強部材を設ける構成と比較して、部材点数を減らすことができる。
【０００９】
請求項２に記載の木質柱の柱脚部の補強構造は、請求項１に記載の木質柱の柱脚部の補強構造であって、前記柱脚部の前記側面には、複数のスタッド又はラグスクリューボルトが突設されており、前記壁体は、前記スタッド又は前記ラグスクリューボルトを埋込んで構築されている。
【００１０】
上記構成によれば、壁体が、柱脚部の側面に突設された複数のスタッド又はラグスクリューボルトを埋込んで構築されている。このため、スタッド又はラグスクリューボルトによって壁体と柱脚部との一体性をより高めることができる。
【００１１】
請求項３に記載の木質柱の柱脚部の補強構造は、請求項１又は２に記載の木質柱の柱脚部の補強構造であって、前記壁体は腰壁である。
【００１２】
上記構成によれば、壁体が腰壁とされている、すなわち高さが木質柱の高さよりも低い壁体とされているため、木質柱において特に補強が必要な柱脚部を壁体によって効果的に補強することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る木質柱の柱脚部の補強構造によれば、簡易な構造で木質柱の柱脚部の剛性及び地震に対する耐力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る木質柱の柱脚部の補強構造が適用された構造物を示す全体図である。
【図２】（Ａ）は第１実施形態に係る木質柱の柱脚部の補強構造を示す部分断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】（Ａ）は第２実施形態に係る木質柱の柱脚部の補強構造を示す部分断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】（Ａ）は第３実施形態に係る木質柱の柱脚部の補強構造を示す部分断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】（Ａ）は第４実施形態に係る木質柱の柱脚部の補強構造を示す部分断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の第１〜第４実施形態に係る木質柱の柱脚部の補強構造について、それぞれ説明する。なお、図中において矢印Ｘは鉛直方向、矢印Ｙは木質柱の長辺方向、矢印Ｚは木質柱の短辺方向又は腰壁の延出方向を指す。
【００１６】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る木質柱の柱脚部の補強構造について、図１、図２を用いて説明する。
【００１７】
（構造）
図１に示すように、本実施形態の木質柱の柱脚部の補強構造が適用される木質柱１２は、木造の構造物１０の躯体を構成するものである。構造物１０は、木質柱１２の他、一例として、コンクリート造の基礎１４と、木質柱１２に架設された木質梁１６と、木質梁１６上に設けられた屋根１８と、を有している。
【００１８】
また、構造物１０の外周部には、構造物１０の外壁を構成する壁体としてのコンクリート造の腰壁２０と、腰壁２０上に形成された開口部２２と、開口部２２上に配置され、構造物１０の外壁を構成するコンクリート造の垂れ壁２３と、が設けられている。なお、本発明において、「腰壁」とは基礎からの立上がり高さが１ｍ程度の壁体を指す。
【００１９】
木質柱１２は、例えば積層接着された複数のラミナ材からなる集成材で構成されている。また、図２（Ｂ）に示すように、木質柱１２は平面視で長方形断面とされており、短辺側の一側面１２Ａが構造物１０の外周部側に面している。
【００２０】
また、木質柱１２は、金属製のベースプレート２６を介して基礎１４に接合されている。具体的には、図２（Ａ）に示すように、ベースプレート２６にはピン２７が立設されており、木質柱１２の柱脚部２４の下面に形成された取付穴２９にピン２７が挿入されることにより、柱脚部２４の下面にベースプレート２６が接合されている。
【００２１】
一方、基礎１４の上面には、複数（本実施形態では４本）のアンカーボルト２８が突設されており、ベースプレート２６に形成された複数の挿通孔２６Ａにアンカーボルト２８を挿通させることにより、ベースプレート２６が基礎１４に固定されている。
【００２２】
さらに、木質柱１２の柱脚部２４における外周部側の一側面１２Ａ、すなわち短辺側の一側面１２Ａには、腰壁２０が接合されている。本実施形態では、木質柱１２の柱脚部２４の一側面１２Ａに複数のラグスクリューボルト３０が突設されており、このラグスクリューボルト３０を埋込んで腰壁２０が構築されていることにより、木質柱１２の柱脚部２４と腰壁２０とが一体化されている。
【００２３】
（施工手順）
上述した木質柱の柱脚部の補強構造を施工する手順としては、まず、図示しない型枠にコンクリートを流し込むことにより、構造物１０の基礎１４を構築する。このとき、基礎１４の上面にアンカーボルト２８を設置しておく。
【００２４】
また、木質柱１２の柱脚部２４の下面に形成した取付穴２９にピン２７を挿入することにより、ベースプレート２６を予め柱脚部２４に接合しておく。そして、ベースプレート２６に形成された複数の挿通孔２６Ａにアンカーボルト２８を挿通させた後、アンカーボルト２８にナット３２をそれぞれ螺合することにより、ベースプレート２６を介して木質柱１２の柱脚部２４を基礎１４に接合する。
【００２５】
その後、木質柱１２の柱脚部２４の一側面１２Ａに、複数のラグスクリューボルト３０を打込む。そして、基礎１４上における木質柱１２の一側面１２Ａの外側に、図示しない型枠を設置し、現場にてこの型枠にコンクリートを流し込むことにより、木質柱１２の一側面１２Ａに対して平行に延びる腰壁２０を構築する。このとき、基礎１４の上面に図示しない差し筋を予め突設しておき、この差し筋を埋込むように腰壁２０を構築することにより、腰壁２０と基礎１４とが一体化される。
【００２６】
なお、上述の施工手順は一例であり、手順が前後したり他の手順が含まれたりしても構わない。例えば、上述の手順では、木質柱１２を基礎１４に接合した後で木質柱１２にラグスクリューボルト３０を打込んでいたが、予めラグスクリューボルト３０が打込まれた木質柱１２を基礎１４に接合してもよい。
【００２７】
（作用、効果）
本実施形態の木質柱の柱脚部の補強構造によれば、コンクリート造の基礎１４に接合された木質柱１２の柱脚部２４の一側面１２Ａに、一側面１２Ａに対して平行に延びるコンクリート造の腰壁２０が接合されている。これにより、柱脚部２４と腰壁２０とが一体化され、腰壁２０によって柱脚部２４に生じる等価断面二次モーメントを負担することで、柱脚部２４の剛性及び地震に対する耐力を高めることができる。
【００２８】
また、腰壁２０を柱脚部２４の一側面１２Ａに接合することで腰壁２０と柱脚部２４とを一体化することができるため、柱脚部２４を基礎１４に埋設する構成等と比較して、簡易な構造で柱脚部２４の剛性及び地震に対する耐力を高めることができる。
【００２９】
特に、本実施形態によれば、木質柱１２が長方形断面とされており、木質柱１２の短辺側の一側面１２Ａに腰壁２０が接合されている。これにより、平面視において、木質柱１２の長辺方向に生じる力を木質柱１２に負担させ、短辺方向に生じる力を腰壁２０に負担させることができる。
【００３０】
なお、木質柱１２がコンクリート造の腰壁２０によって補強されているため、設計段階では、木質柱１２と腰壁２０のヤング係数比を考慮した等価断面二次モーメント、等価断面係数により、木質柱１２の剛性評価及び断面算定が行われる。また、構造物１０の外周部に沿った腰壁２０の延出長さ（協力幅）に応じて木質柱１２の剛性評価及び耐力評価が行われる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、腰壁２０が、柱脚部２４の一側面１２Ａに突設された複数のラグスクリューボルト３０を埋込んで構築されている。このため、ラグスクリューボルト３０によって腰壁２０と柱脚部２４との一体性をより高めることができる。
【００３２】
さらに、木質柱１２を補強する壁体として、構造物１０の外壁を構成する腰壁２０を用いている。このように、構造物１０の外壁を利用して木質柱１２を補強することで、外壁とは別に柱脚部２４を補強する補強部材を設ける構成と比較して、部材点数を減らすことができる。また、基礎１４からの立上がり高さが１ｍ程度とされた、すなわち高さが木質柱１２の高さよりも低い腰壁２０を用いることで、木質柱１２において特に補強が必要な柱脚部２４部分を効果的に補強することができる。
【００３３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る木質柱の柱脚部の補強構造について、図３を用いて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略し、差異点を中心に説明する。
【００３４】
本実施形態の木質柱の柱脚部の補強構造が適用される木質柱４２は、第１実施形態の木質柱１２と同様に、木造の構造物１０（図１参照）の躯体を構成するものである。図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、木質柱４２は、柱脚部４４がベースプレート２６を介してコンクリート造の基礎１４に接合されている。また、木質柱４２の柱脚部４４における外周部側の一側面４２Ａ、すなわち短辺側の一側面４２Ａには、構造物１０（図１参照）の外壁を構成する壁体としてのコンクリート造の腰壁５０が接合されている。
【００３５】
本実施形態では、図３（Ｂ）に示すように、木質柱４２の柱脚部４４において、一側面４２Ａにスリット５２が形成されており、このスリット５２を厚さ方向に貫通する複数の貫通孔５２Ａが木質柱４２の長辺側の側面に形成されている。
【００３６】
スリット５２には、貫通孔５２Ａに対応する複数の孔５４Ａが形成された鋼板５４の一端部が差込まれており、貫通孔５２Ａ及び孔５４Ａにそれぞれ挿入されたドリフトピン５６によって鋼板５４の一端部が木質柱４２のスリット５２内に固定されている。
【００３７】
一方、鋼板５４の他端部は木質柱４２の一側面４２Ａから突出しており、鋼板５４の他端部には、両側面から木質柱４２の短辺方向にそれぞれ突出する複数の頭付きスタッド５８が接合されている。腰壁５０は、この頭付きスタッド５８が突設された鋼板５４の他端部を埋込んで構築されており、これにより、木質柱４２の柱脚部４４と腰壁５０とが一体化されている。
【００３８】
本実施形態の木質柱の柱脚部の補強構造は、第１実施形態と同様の手順で施工される。すなわち、木質柱４２を基礎１４の上面に接合した後、頭付きスタッド５８が接合された鋼板５４を、木質柱４２の柱脚部４４の一側面４２Ａに形成されたスリット５２内に固定する。そして、木質柱４２の一側面４２Ａの外側に図示しない型枠を設置し、鋼板５４及び頭付きスタッド５８を埋込むように型枠内にコンクリートを流し込むことで、腰壁５０を構築する。
【００３９】
本実施形態によれば、コンクリート造の基礎１４に接合された木質柱４２の柱脚部４４の一側面４２Ａに、一側面４２Ａに対して平行に延びるコンクリート造の腰壁５０が接合されている。これにより、第１実施形態と同様に、柱脚部４４と腰壁５０とが一体化され、腰壁５０によって柱脚部４４に生じる等価断面二次モーメントを負担することで、柱脚部４４の剛性及び地震に対する耐力を高めることができる。
【００４０】
また、本実施形態によれば、スリット５２に差込まれることによって鋼板５４の一端部が柱脚部４４に固定されており、頭付きスタッド５８が突設された鋼板５４の他端部が腰壁５０に埋込まれている。これにより、鋼板５４及び頭付きスタッド５８によって腰壁５０と柱脚部４４との一体性をより高めることができる。
【００４１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る木質柱の柱脚部の補強構造について、図４を用いて説明する。なお、第１、第２実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略し、差異点を中心に説明する。
【００４２】
本実施形態の木質柱の柱脚部の補強構造が適用される木質柱６２は、第１、第２実施形態の木質柱１２、４２と同様に、木造の構造物１０（図１参照）の躯体を構成するものである。図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、木質柱６２は、柱脚部６４がベースプレート２６を介してコンクリート造の基礎１４に接合されている。また、木質柱６２の柱脚部６４における外周部側の一側面６２Ａ、すなわち短辺側の一側面６２Ａには、構造物１０（図１参照）の外壁を構成する壁体としてのコンクリート造の腰壁７０が接合されている。
【００４３】
本実施形態では、木質柱６２の柱脚部６４に鋼板７２が巻付けられている。図４（Ｂ）に示すように、鋼板７２は、柱脚部６４の一側面６２Ａ以外の３つの側面を覆う平面視でコの字形状とされた本体部７２Ａと、本体部７２Ａの両端部から木質柱６２の短辺方向外側にそれぞれ延出する一対の延出部７２Ｂと、を有している。
【００４４】
鋼板７２の延出部７２Ｂの外周部側の側面（図４（Ｂ）における左側面）は、木質柱６２の一側面６２Ａと同一面とされており、鋼板７２の延出部７２Ｂの外周部側の側面には、複数の頭付きスタッド７４が突設されている。腰壁７０は、この頭付きスタッド７４を埋込んで構築されており、これにより、木質柱６２の柱脚部６４と腰壁７０とが一体化されている。
【００４５】
本実施形態の木質柱の柱脚部の補強構造は、第１、第２実施形態と同様の手順で施工される。すなわち、木質柱６２を基礎１４の上面に接合した後、頭付きスタッド７４が突設された鋼板７２を木質柱６２の柱脚部６４に巻付ける。そして、木質柱６２の一側面６２Ａの外側に図示しない型枠を設置し、頭付きスタッド７４を埋込むように型枠内にコンクリートを流し込むことで、腰壁７０を構築する。
【００４６】
本実施形態によれば、コンクリート造の基礎１４に接合された木質柱６２の柱脚部６４の一側面６２Ａに、一側面６２Ａに対して平行に延びるコンクリート造の腰壁７０が接合されている。これにより、第１、第２実施形態と同様に、柱脚部６４と腰壁７０とが一体化され、腰壁７０によって柱脚部６４に生じる等価断面二次モーメントを負担することで、柱脚部６４の剛性及び地震に対する耐力を高めることができる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、木質柱６２の柱脚部６４に鋼板７２が巻付けられており、鋼板７２に突設された頭付きスタッド７４が腰壁７０に埋込まれている。これにより、頭付きスタッド７４及び鋼板７２によって腰壁７０と柱脚部６４との一体性をより高めることができる。
【００４８】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る木質柱の柱脚部の補強構造について、図５を用いて説明する。なお、第１〜第３実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略し、差異点を中心に説明する。
【００４９】
本実施形態の木質柱の柱脚部の補強構造が適用される木質柱８２は、第１〜第３実施形態の木質柱１２、４２、６２と同様に、木造の構造物１０（図１参照）の躯体を構成するものである。図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように、木質柱８２は、柱脚部８４がベースプレート２６を介してコンクリート造の基礎１４に接合されている。また、木質柱８２の柱脚部８４における外周部側の一側面８２Ａ、すなわち短辺側の一側面８２Ａには、構造物１０（図１参照）の外壁を構成する壁体としてのコンクリート造の腰壁９０が接合されている。
【００５０】
本実施形態では、図５（Ｂ）に示すように、木質柱８２の柱脚部８４の４つの側面にそれぞれ複数のラグスクリューボルト９２が突設されている。腰壁９０は、柱脚部８４の一側面８２Ａに突設されたラグスクリューボルト９２を埋込んで構築されており、これにより、柱脚部８４と腰壁９０とが一体化されている。
【００５１】
一方、柱脚部８４の一側面８２Ａ以外の３つの側面の周囲には、３つの側面に突設されたラグスクリューボルト９２を埋込むように根巻きコンクリート９４が構築されており、これにより、柱脚部８４と根巻きコンクリート９４とが一体化されている。
【００５２】
本実施形態の木質柱の柱脚部の補強構造は、第１〜第３実施形態と同様の手順で施工される。すなわち、木質柱８２を基礎１４の上面に接合した後、柱脚部８４の側面にラグスクリューボルト９２を突設し、木質柱８２の一側面８２Ａの外側、及び一側面８２Ａ以外の３つの側面の外側にそれぞれ図示しない型枠を設置する。そして、ラグスクリューボルト９２を埋込むように型枠内にそれぞれコンクリートを流し込むことで、腰壁９０及び根巻きコンクリート９４をそれぞれ構築する。
【００５３】
本実施形態によれば、コンクリート造の基礎１４に接合された木質柱８２の柱脚部８４の一側面８２Ａに、一側面８２Ａに対して平行に延びるコンクリート造の腰壁９０が接合されている。これにより、第１〜第３実施形態と同様に、柱脚部８４と腰壁９０とが一体化され、腰壁９０によって柱脚部８４に生じる等価断面二次モーメントを負担することで、柱脚部８４の剛性及び地震に対する耐力を高めることができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、木質柱８２の柱脚部８４の周囲に根巻きコンクリート９４が構築されているため、根巻きコンクリート９４によって柱脚部８４を補強することで、柱脚部８４の剛性及び地震に対する耐力をより高めることができる。さらに、第１〜第３実施形態と比較して、木質柱８２と基礎１４とを接合するアンカーボルト２８を軽微なものとすることができる。
【００５５】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明の第１〜第４実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。また、上記の各実施形態の構成は適宜組み合わせることが可能である。
【００５６】
例えば上記実施形態では、現場にて型枠内にコンクリートを流し込むことによって腰壁２０、５０、７０、９０が構築されていた。しかし、予め工場等でプレキャストコンクリート（ＰＣ）版からなる腰壁を作製しておき、このプレキャストコンクリート版からなる腰壁を木質柱１２、４２、６２、８２の一側面１２Ａ、４２Ａ、６２Ａ、８２Ａに接合する構成としてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、木質柱１２、４２、６２、８２が集成材で構成されていたが、集成材ではなく例えば無垢材等で構成されていてもよい。さらに、木質柱１２、４２、６２、８２は、木材以外の材料を含んでいてもよく、例えば、木材と、木材の周囲を被覆する耐火被覆材と、によって構成されていてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、柱脚部２４、４４、６４、８４に接合される壁体として、木質柱１２、４２、６２、８２より高さが低い腰壁２０、５０、７０、９０を用いていたが、木質柱１２、４２、６２、８２の高さと同程度の高さの壁体を用いてもよい。さらに、構造物１０の外壁を構成する腰壁２０、５０、７０、９０（壁体）を柱脚部２４、４４、６４、８４に接合する構成とされていたが、構造物１０の内壁を構成する腰壁（壁体）を柱脚部２４、４４、６４、８４に接合する構成としてもよい。
【００５９】
また、第１、第４実施形態では、木質柱１２、４２、６２、８２の側面にラグスクリューボルト３０、９２が突設されていたが、ラグスクリューボルト３０、９２に代えてスタッドを突設する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１２、４２、６２、８２             木質柱
１２Ａ、４２Ａ、６２Ａ、８２Ａ     一側面（側面）
１４                               基礎
２０、５０、７０、９０             腰壁（壁体の一例）
２４、４４、６４、８４             柱脚部
３０、９２                         ラグスクリューボルト
【図１】
2020169505.tif 000003
【図２】
2020169505.tif 000004
【図３】
2020169505.tif 000005
【図４】
2020169505.tif 000006
【図５】
2020169505.tif 000007