(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎台（３１）の上面に敷設される土台（３２）と該土台（３２）に結合する大引き（４１）との間に介在する中央板（１２）と、大引き（４１）の端部に形成された溝（４２）に差し込まれ且つ前記中央板（１２）の両端から並行に延びる一対の側面板（１３）と、を備え、
前記中央板（１２）には、土台（３２）と結合するための固定孔（２０）を設け、
一対の側面板（１３）には、大引き（４１）と結合するための係止孔（２１）を設け、
且つ中央板（１２）の底辺を基点として水平方向に延び前記基礎台（３１）の上面に接触する段差線（１７）と、該段差線（１７）の終端から下方に延びる中間線（１８）と、によって矩形状に切り欠かれている金具（１１）。
【請求項２】
基礎台（３１）の上面に敷設される土台（３２）の側面と、欠損部（４５）が形成された大引き（４１）の端面と、を結合する結合具であって、
土台（３２）と大引き（４１）との間に介在する中央板（１２）と、大引き（４１）の端部に形成された一対の溝（４２）に差し込まれ且つ前記中央板（１２）の両端から並行に延びる側面板（１３）と、から成る金具（１１）と、
前記金具（１１）を土台（３２）に固定するための締結部材（１４，１５）と、
前記金具（１１）を大引き（４１）に固定するためのドリフトピン（１６）と、
を備え、
前記一対の側面板（１３）は、中央板（１２）の底辺を基点として水平方向に延びる段差線（１７）と、該段差線（１７）の終端から下方に延びる中間線（１８）と、によって矩形状に切り欠かれており、
前記締結部材（１４，１５）とドリフトピン（１６）によって金具（１１）を介して土台（３２）と大引き（４１）とを結合した際、前記段差線（１７）が基礎台（３１）の上面に接触していることを特徴とする結合具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築物において土台と大引きとを結合するための金具とその金具を使用した結合具に関する。
【背景技術】
【０００２】
木造建築物を施工する際は、べた基礎および布基礎のいずれの場合も、建物の外縁や部屋の境界などに沿ってコンクリートを垂直に立ち上げた基礎台を形成して、この上面に土台を載せてから柱を立設している。そして土台の上面には断熱材などを介して床板が全面に敷設されるが、床板の支持は土台だけでは不十分であり、そのため土台と土台との間を結ぶ大引きが配置されている。大引きは両端が土台に結合しており、中間部は束によって支持されているが、北海道などの厳冬地では地表面が凍結した際、束が持ち上がるなどの問題があり、大断面の大引きを使用して束を廃止する場合がある。また厳冬地に限らず、竣工後において床下の保守点検を効率よく実施できるよう、束を削減したいという要望もある。
【０００３】
図５（Ａ）は基礎周辺の一般的な構造を示しており、基礎コンクリートの一部である基礎台の上面には、全周に土台が敷設されている。また土台と土台との間には床板を支持するための大引きが架設されており、そのうち小断面の大引きは、束によって中間部が支持されている。しかし大断面の大引きは、剛性が高いことから束が省略され両端部だけで支持されており、この大引きの弾性変形を抑制するため、土台とは強固に結合されている。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の一点鎖線円内の詳細で、土台と大引きとの結合部の詳細を示している。このように土台側にはアリ溝を形成してあり、このアリ溝に大引き端部のアリホゾが勘合できる構造で、さらに補強金物も併用している。なお土台と大引きは、双方の上面を一致させる必要があり、そのため大引きの下側と基礎台とが干渉するため、大引きの端部下側に欠損部を設けている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図５（Ｂ）に示される補強金物は、大引きの剛性向上には効果があるものの、その全体が外部に露見しており、熱伝達率の高い金属製であることから冬季は結露の発生源となり、その近傍の大引きや土台に悪影響を及ぼす恐れがある。また火災時に炎などで加熱された場合、強度が大幅に低下して大引きが支持できなくなる危険性もある。それ以外にも、土台にアリ溝を形成しているため、断面欠損により強度が低下するほか、アリ溝およびアリホゾの形成に伴い、加工費用が増大するという問題もある。
【０００５】
図５（Ａ）に示される大断面の大引きは、基礎台との干渉部分を削除した欠損部が必要になる。しかしこの欠損部の角が起点となって大引きに亀裂が入る恐れがあり、この亀裂が水平方向に進展していくと当初の強度が発揮できなくなり、建物の変形や床鳴りなどの問題に結び付く恐れがある。また土台や大引きといった建物の骨格を構成する部材は、当然ながら十分な強度が要求され、その結合部も様々な外力に対抗できる強度が必要である。なお柱と大引きとの結合方法については、強度確保や作業効率などを目的とした技術開発が行われており、下記特許文献などが公開されている。
【特許文献１】特開２００４−９２０７６号公報
【０００６】
本発明はこうした実情を基に開発されたもので、中間部を束などで支持する必要のない大断面の大引きを架設する際、結合部の強度を十分に維持でき、しかも結露の発生や火災時の脆弱性といった問題を解消でき、さらに部材の加工費用を削減でき、加えて大引きに亀裂が入ることも抑制可能な、土台と大引きとを結合する金具とその金具を使用した結合具の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、基礎台の上面に敷設される土台と該土台に結合する大引きとの間に介在する中央板と、大引きの端部に形成された溝に差し込まれ且つ前記中央板の両端から並行に延びる一対の側面板と、を備え、前記中央板には、土台と結合するための固定孔を設け、一対の側面板には、大引きと結合するための係止孔を設け、且つ中央板の底辺を基点として水平方向に延び前記基礎台の上面に接触する段差線と、該段差線の終端から下方に延びる中間線と、によって矩形状に切り欠かれている金具である。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、前記のような金具に他の物品を組み合わせた結合具であり、基礎台の上面に敷設される土台の側面と、欠損部が形成された大引きの端面と、を結合するために使用され、土台と大引きとの間に介在する中央板と、大引きの端部に形成された一対の溝に差し込まれ且つ前記中央板の両端から並行に延びる側面板と、から成る金具と、前記金具を土台に固定するための締結部材と、前記金具を大引きに固定するためのドリフトピンと、を備え、前記一対の側面板は、中央板の底辺を基点として水平方向に延びる段差線と、該段差線の終端から下方に延びる中間線と、によって矩形状に切り欠かれており、前記締結部材とドリフトピンによって金具を介して土台と大引きとを結合した際、前記段差線が基礎台の上面に接触していることを特徴としている。
【０００９】
本発明は、木造建築において土台と大引きとを丁字状に結合する箇所に使用される金具およびその金具を使用した結合具であり、ここに記載された土台は、基礎の一部であるコンクリート製の基礎台の上面に敷設される。なお本発明では、基礎台の厚さは土台の横幅よりも広く、そのため土台の両側または片側には、基礎台の上面が数センチメートル幅で露見していることを前提としている。また土台の側面に結合される大引きは、床板を支持する役割があり、平行して並ぶ二本の土台の間を結ぶように架設され、しかも剛性を確保するため土台よりも高さを増している。そのため大引きの端部には、基礎台の肩部と干渉しないよう矩形状に切り欠かれた欠損部がある。
【００１０】
金具は金属板を折り曲げて形成したもので、土台と大引きとの間に介在して双方を結合する役割があり、上下に延びる矩形状の中央板と、この中央板の両側部から並行して延びる側面板と、から構成されるコの字状の外観である。そして中央板は土台の側面と大引きの端面との間に挟み込まれ、また側面板は大引きの端面から内部に向けて筋状に切り欠かれた溝の中に差し込まれる。したがって溝は左右両側の側面板を差し込めるよう、一端面において計二箇所形成される。そのほか中央板には、土台と一体化するための固定孔が形成されており、また土台の側面には、固定孔と同芯となる位置に両面を貫くキリ孔を加工する必要がある。
【００１１】
金具の側面板は大引きと強固に一体化する必要があり、そのため側面板の高さは大引きの高さと概ね一致させる必要があるが、それによって側面板が単純な長方形である場合、基礎台と干渉して中央板が土台に接触できないという問題が発生する。段差線および中間線は、この問題を解消するため側面板の一部を切り欠くことによって形成される縁部であり、中央板の底面を起点として水平方向に延びている縁部が段差線であり、この段差線の終端から側面板の底辺を結ぶ垂直方向に延びている縁部が中間線である。なお段差線は、基礎台の上面に合わせて厳密に水平に形成する必要があるが、中間線は厳密に垂直に形成する必要はない。
【００１２】
段差線は、単に基礎台との干渉防止のために形成されるのではなく、他に大引きに作用する荷重を土台を介さず基礎台に直接伝達する役割がある。そのため金具などの各寸法は、段差線が基礎台の上面に接触できるように設定する必要があり、これによって土台との結合部に過大な荷重が作用することを防止できる。
【００１３】
締結部材とは、具体的にはボルトおよびナットなどを指しており、土台と金具とを一体化するために使用され、前記の固定孔からキリ孔に向けてボルトを差し込み、このボルトの先部にナットを螺合させる。なおボルトおよびナットは、一つの金具に一組だけ使用されるのが原則であるが、複数組の使用も可能である。またドリフトピンは金属製の丸棒であり、金具と大引きとを一体化するために使用される。側面板にはドリフトピンを通過させるための係止孔が左右両側に形成され、一方の大引きには、係止孔に合わせて両面を貫通するピン孔が事前に加工されている。したがって係止孔とピン孔とを同芯に合わせた後、ピン孔からドリフトピンを打ち込むと、ドリフトピンを介して双方が一体化する。なおドリフトピンについては、一つの金具に複数個使用する。
【００１４】
このように構成することで、土台と大引きとを結合する結合具は、その大半を土台や大引きの中に埋設することが可能になり、しかもアリ溝などのような大掛かりな加工も不要である。また金具には、基礎台の上面に接触する段差線を設けているため、大引きに作用する荷重は段差線を介して基礎台に伝達していく。さらに側面板で保持されたドリフトピンによって、大引きを組成する木質繊維の動きが拘束されるため、荷重や湿度の影響によって水平方向に亀裂が発生することを抑止できる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１および２記載の発明のように、土台と大引きとを、金具を始めとする結合具で一体化することで、段差線が基礎台に載置され、大引きに作用する荷重の一部を基礎台に直接伝達できるため、土台や大引きや金具のいずれにも荷重が集中することを防止でき、大きな外力が作用した場合でも十分な耐久性を確保でき、建物の信頼性を確実に維持できる。また金具を始めとする結合具の大半が大引きなどの中に埋設できるため、熱による影響を受けにくく、結露の発生や火災時の脆弱性といった問題を完全に解消できる。しかも土台や大引きに必要な加工は、丸孔や溝といった単純な形状であり、ドリルなどの汎用的な工具だけで対応できるため、費用面や作業時間の点でも優れている。そのほか大引きを引き裂こうとする荷重が作用した場合でも、金具によって拘束されたドリフトピンが木質繊維の動きを食い止めるため、亀裂の発生も抑制でき、建物の信頼性向上に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明による結合具の構成を示す斜視図であり、図１（Ａ）は全体の構成を、図１（Ｂ）は中央板１２を手前に向けた際の金具１１単体の形状を示している。基礎台３１は基礎コンクリートの一部で地表面から立ち上がっており、建物の外縁などに沿って直線的に配置されている。なお基礎台３１の厚さは全域において均一であり、その上面は水平に仕上げられている。また土台３２は基礎台３１の上面に敷設されており、鉄筋などを介して基礎台３１と一体化しており、様々な外力を受け止めることができる。この土台３２の幅は、基礎台３１よりも狭いため、土台３２の両側には基礎台３１の上面が露見している。次に土台３２の側面から丁字状に突出する大引き４１には、端部の下方が基礎台３１の肩部との干渉を防止するため、矩形状に削除された欠損部４５が形成されている。
【００１７】
金具１１は土台３２と大引き４１との間に介在して双方を結合する役割があり、鋼鉄板を折り曲げて形成したもので、土台３２の側面に接触する中央板１２と、この中央板１２の両側を直角に折り曲げて形成され、大引き４１の中に差し込まれる側面板１３と、から構成される。この中央板１２は単なる平面状ではなく、その中央付近を円筒状に隆起させたホゾ１９が形成されており、さらにホゾ１９の中央を円形に切り抜いた固定孔２０が形成されている。このホゾ１９の内部にはボルト１４の頂部２３を収容でき、さらにボルト１４の先部２４だけを固定孔２０から外部に引き出しできる構造である。なおホゾ１９については複数個形成することも可能だが、土台３２の高さなどの点から通常は図のように一個のみ形成される。また側面板１３は、左右両側とも同一形状であり、ドリフトピン１６を打ち込むための係止孔２１が複数個形成されている。さらに係止孔の２１の上に形成されている係止溝２２は、係止孔２１と同様にドリフトピン１６を拘束する役割があるが、その形状からドリフトピン１６の落下のみを拘束できる。
【００１８】
締結部材であるボルト１４とナット１５は、土台３２と金具１１との結合に使用され、いずれも汎用品で問題ない。ボルト１４は、工具を掛けるための頂部２３と、この頂部２３より細身で円柱状に延びる先部２４と、から構成され、この末端にはネジが加工されている。また土台３２の側面には、ホゾ１９を差し込むためのホゾ穴３４が形成されており、その先にはボルト１４の先部２４を通過させるため、土台３２を貫通するキリ孔３３が形成され、終端にはナット１５を収容するための座グリ穴３５が形成されている。したがってボルト１４とナット１５を用いて、土台３２と金具１１とを一体化すると、ボルト１４とナット１５のいずれもが土台３２の内部に埋め込まれた状態になる。そのほか大引き４１の端面には、中央板１２を収容するため、一対の溝４２の間を削り取った切欠４３が加工されている。
【００１９】
ドリフトピン１６は、大引き４１と金具１１との結合に使用され、大引き４１の側面には反対面に貫通するピン孔４４が加工されている。当然ながらピン孔４４は金具１１の係止孔２１および係止溝２２に対応した位置に加工する必要があるが、全ての係止孔２１にドリフトピン１６を打ち込む必要はなく、強度上必要な本数だけ使用すればよい。このピン孔４４はドリフトピン１６とほぼ同径であり、ドリフトピン１６は打ち込むだけで摩擦によって固定される。
【００２０】
金具１１の側面板１３には、係止孔２１および係止溝２２が形成されているだけでなく、他に水平に延びる段差線１７と、垂直に延びる中間線１８と、によって構成される縁部によって下部が矩形状に切り出されており、金具１１と基礎台３１との干渉を防止している。この段差線１７は中央板１２の底辺と同一高さであり、土台３２と金具１１とを一体化した際は、基礎台３１の上面に段差線１７が接触した状態になる。しかし中間線１８については、必ずしも基礎台３１の側面に接触する必要はなく、双方が離れていてもよい。
【００２１】
図２は、本発明による結合具の施工方法を示す斜視図であり、図２（Ａ）は土台３２と金具１１とを一体化した段階で、図２（Ｂ）は金具１１と大引き４１とを一体化した段階である。図２（Ａ）のように、土台３２の中を貫くボルト１４にナット１５を螺合させることで、金具１１の中央板１２は土台３２の側面に密着した状態になり、同時に側面板１３の段差線１７は基礎台３１の上面に接触している。その後、大引き４１をクレーンなどで吊り上げて所定の位置で徐々に下降させていき、大引き４１の溝４２に側面板１３を差し込んでから、ピン孔４４にドリフトピン１６を打ち込んでいくと、図２（Ｂ）のように金具１１を介して土台３２と大引き４１とが一体化する。なお係止溝２２によって拘束されるドリフトピン１６’だけを事前に大引き４１に打ち込んでおくと、大引き４１を下降させていく過程で当該ドリフトピン１６’が係止溝２２に受け止められ、それによって大引き４１の仮置きが完了するため、後の作業を効率よく実施できる。
【００２２】
図３は、本発明によって土台３２と大引き４１とが一体化した際の縦断面を示している。このように土台３２の側面に形成されたホゾ穴３４の中にホゾ１９が差し込まれており、またボルト１４の頂部２３がホゾ１９の中に収容され、その先部２４はキリ孔３３を貫いてナット１５と螺合している。他に大引き４１と金具１１とを貫くドリフトピン１６，１６’は、計四個がほぼ等間隔で使用されている。これによって大引き４１を引き裂こうとする外力が作用した場合でも、側面板１３がこの外力に抵抗する反力を発生するため、亀裂の発生を抑制でき大引き４１の健全性が維持される。そのほか側面板１３の段差線１７は基礎台３１の上面に接しているが、中間線１８は基礎台３１の側面から離れている。
【００２３】
図４は、ホゾ１９のない金具１１を使用した場合の構成を示す斜視図である。図１などでは土台３２と金具１１との結合にホゾ１９とホゾ穴３４を使用しているが、強度上の問題がなければこれらは省略可能である。ただしボルト１４とナット１５は必要であるため、中央板１２には先部２４を通過させるための固定孔２０が形成されており、また頂部２３を収容するため、大引き４１の端面には逃げ穴４６が加工されている。このようにボルト１４の配置方法や固定孔２０の周辺形状は、自在に選択可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１（Ａ）（Ｂ）】本発明による結合具の構成を示す斜視図であり、（Ａ）は全体の構成を、（Ｂ）は中央板を手前に向けた際の金具単体の形状を示している。
【図２（Ａ）（Ｂ）】本発明による結合具の施工方法を示す斜視図であり、（Ａ）は土台と金具とを一体化した段階で、（Ｂ）は金具と大引きとを一体化した段階である。
【図３】本発明によって土台と大引きとが一体化した際の縦断面を示している。
【図４】ホゾのない金具を使用した場合の構成を示す斜視図である。
【図５（Ａ）（Ｂ）】木造建築物の基礎周辺の一般的な構造例を示す斜視図であり、（Ａ）は全体の構成を、（Ｂ）は（Ａ）に描かれた一点鎖線円内の詳細を示している。
【符号の説明】
【００２５】
１１  金具
１２  中央板
１３  側面板
１４  ボルト（締結部材）
１５  ナット（締結部材）
１６  ドリフトピン
１７  段差線
１８  中間線
１９  ホゾ
２０  固定孔
２１  係止孔
２２  係止溝
２３  頂部
２４  先部
３１  基礎台
３２  土台
３３  キリ孔
３４  ホゾ穴
３５  座グリ穴
４１  大引き
４２  溝
４３  切欠
４４  ピン孔
４５  欠損部
４６  逃げ穴
【図１（Ａ）（Ｂ）】
0004839085.tif 000002
【図２（Ａ）（Ｂ）】
0004839085.tif 000003
【図３】
0004839085.tif 000004
【図４】
0004839085.tif 000005
【図５（Ａ）（Ｂ）】
0004839085.tif 000006