(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築用の基礎の上に設置されて柱の下端を支持する柱脚用接合金具において、
上下に間隔を開けて配置された受け板及びベース板と、同受け板及びベース板の両端寄り位置に対向して配置されそれぞれ前記受け板及びベース板に剛接合された脚部材とによって構築された方形のボックス部と、
前記ボックス部の上部位置に立設され、前記受け板の前記脚部材間に形成されたスリットに対してその下部側が挿入されて固定された柱支持用プレートとを備え、
前記ボックス部は前記ベース板の中央寄りに取り付け孔が形成され、同取り付け孔を介して基礎側のアンカー部材に固着されるとともに、前記柱支持用プレートには下縁側に開口した切り欠き状凹部が形成され、前記切り欠き状凹部は前記受け板よりも下方位置で開口し、前記切り欠き状凹部の最奥部が前記受け板よりも上方位置に及んでいることを特徴とする柱脚用接合金具。
【請求項２】
前記ボックス部において対向する前記脚部材は前記ベース板上に設置されて剛接合されていることを特徴とする請求項１に記載の柱脚用接合金具。
【請求項３】
前記ボックス部において前記受け板は対向する前記脚部材上に載置されて剛接合されてることを特徴とする請求項１又は２に記載の柱脚用接合金具。
【請求項４】
前記柱支持用プレートの挿入された両端縁は前記脚部材の内側面に剛接合されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の柱脚用接合金具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの柱脚用接合金具を使用して柱を支持する建築構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基礎上において柱を支持するための柱脚用接合金具及びそのような柱脚用接合金具を使用して柱を支持するようにした建築構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から柱を基礎上において支持させるために、例えば特許文献１に示すような柱脚用接合金具が提案されている。この特許文献における柱脚用接合金具は上下に配置された受板３及び基板１と、受板３及び基板１の間に対向配置された脚板２とによって構築されたボックス部と、その上に立設された接続板４から構成されている。その図４に示すように、基礎側のアンカーボルト６１に対して基板１をナット６２によって固定し、そのように基礎上に固定した柱脚用接合金具に対して柱をその下端側に形成したスリット５１に接続板４を挿入させるように受板３上に設置し、横方向から接続ロッド４３を打ち込んで接合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５８２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような基礎に直接取り付けられた柱脚金物に対して柱を設置した場合、建物に外力（具体的には例えば地震や台風等）が作用すると、この接合箇所には引き抜き力（引張力）が作用する。極めて稀に発生する大きな地震や台風によって大きな外力が作用する場合を考慮すれば柱脚接合部の接合部の変形能力（エネルギー吸収能力）を向上させることが必要とされる。
そのため、柱への引き抜き力が作用した際に容易に変形できるようにより柔らかな鋼材を使用したり、材の厚みを薄くすることも考えられる。しかし、柱脚用接合金具の強度に大きな影響を与えることは好ましくない。そのため、柱脚用接合金具の強度に大きな影響を与えず変形能力を向上させる手段が望まれていた。
本発明は、上記諸問題を解消するためになされたものであり、その目的は、柱脚用接合金具の強度に大きな影響を与えず変形能力を向上させた柱脚用接合金具及びそのような柱脚用接合金具を使用して柱を支持するようにした建築構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明では、建築用の基礎の上に設置されて柱の下端を支持する柱脚用接合金具において、上下に間隔を開けて配置された受け板及びベース板と、同受け板及びベース板の両端寄り位置に対向して配置されそれぞれ前記受け板及びベース板に剛接合された脚部材とによって構築された方形のボックス部と、前記ボックス部の上部位置に立設され、前記受け板の前記脚部材間に形成されたスリットに対してその下部側が挿入されて固定された柱支持用プレートとを備え、前記ボックス部は前記ベース板の中央寄りに取り付け孔が形成され、同取り付け孔を介して基礎側のアンカー部材に固着されるとともに、前記柱支持用プレートには下縁側に開口した切り欠き状凹部が形成され、前記切り欠き状凹部は前記受け板よりも下方位置で開口し、前記切り欠き状凹部の最奥部が前記受け板よりも上方位置に及んでいることをその要旨とする。
また、請求項２に記載の発明では請求項１の発明の構成に加え、前記ボックス部において対向する前記脚部材は前記ベース板上に設置されて剛接合されていることをその要旨とする。
また、請求項３に記載の発明では請求項１又は２の発明の構成に加え、前記ボックス部において前記受け板は対向する前記脚部材上に載置されて剛接合されてることをその要旨とする。
また、請求項４に記載の発明では請求項１〜３のいずれかの発明の構成に加え、前記柱支持用プレートの挿入された両端縁は前記脚部材の内側面に剛接合されていることをその要旨とする。
また、請求項５に記載の発明では請求項１〜４のいずれかの柱脚用接合金具を使用して柱を支持するようにした建築構造体としたことをその要旨とする。
【０００６】
上記の構成では、基礎の上に設置した柱脚用接合金具の上に柱を立設し柱支持用プレートによって柱を支持・固定させる。柱に対して上方への引き抜き力（引っ張り荷重）が作用すると、柱の上動に伴って柱支持用プレートが上方に引き寄せられることとなる。この時、受け板は両側の脚部材に接合されているため中央寄りが持ち上げられるように変形する。変形に伴って柱支持用プレートは幅方向に圧縮されることとなるが、本発明では柱支持用プレートには下縁側に開口した切り欠き状凹部が形成されているため、柱支持用プレートが圧縮されやすくなっている。つまり柱支持用プレートの圧縮荷重に対する耐力が従来に比べて軽減されている。そのため、受け板は上方への引っ張り荷重に対して中央寄りが撓んで柱支持用プレートの上動を許容することとなる。
また、引っ張り荷重は脚部材を介してベース板にも作用するため、ベース板が脚部材よりも内側で基礎に固定されているならばベース板の外寄りが脚部材を介して持ち上げられるように変形する。この変形が大きければより脚用接合金具全体の変形の許容度は向上する。
このような構成であれば、柱に対して上方への大きな引き抜き力が作用した場合に応力を柱と柱脚用接合金具の接合箇所以外に分散することができる。
【０００７】
ボックス部において対向する脚部材はベース板上に設置されて剛接合されていることが柱脚用接合金具の強度上好ましい。同様にボックス部において受け板は対向する脚部材上に載置されて剛接合されてることが好ましく、柱支持用プレートの挿入された両端縁は脚部材の内側面に剛接合されていることが好ましい。
ここに「切り欠き状凹部」とは柱支持用プレート下縁側を切り欠いたように大きく欠損させて下縁側に開口させることで柱支持用プレートを左右方向に圧縮した際に切り欠き状凹部の対向する縁部分がその圧縮力によって接近するように変形可能な窪みであり、あたかも海に面して窪んだ湾状に形成された凹部である。幅方向よりも奥行き方向の方が長いことが好ましい。切り欠き状凹部は実際に切り欠いて形成しても、実際に切り欠かずに当初からそのような形状にプレスして成形するようにしてもよい。
また、対向して配置された脚部材は必ずしも左右一対というわけではなく、複数のパーツで脚部材が構成されていてもよい。切り欠き状凹部の形状は下縁側に開口している形状であれば特に限定されるものではない。また、切り欠き状凹部は柱支持用プレートの幅方向中央位置あるいは中央寄り位置に形成されることがバランス上好ましいものの必ずしも幅方向中央位置に形成される必要はなく、中央から左右方向にずれていてもよい。また、切り欠き部は複数あっても構わない。
柱支持用プレートとしては柱側の下端に形成したスリットに差し込まれる差込みプレートが想定されるが、それ以外に柱の外周に当接させたり、柱を二枚のプレートで挟持するような柱支持用プレートであってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
上記各請求項に記載の発明によれば、柱支持用プレートに下縁側に開口した切り欠き状凹部を形成するようにしたため柱支持用プレートを支持する受け板が変形しやすくなり、その結果、柱の上動に伴って柱支持用プレートが上方に引き寄せられやすくなり引っ張り荷重に対するエネルギーの吸収が可能となった柱脚用接合金具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の柱脚用接合金具の正面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線での断面図。
【図３】（ａ）は同じ実施の形態の柱脚用接合金具の平面図、（ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ線での断面図。
【図４】同じ実施の形態の柱脚用接合金具を基礎上に設置し、その上に柱を立設させた状態の説明図。
【図５】図４の状態において、上方への引き抜き力が作用した場合の柱脚用接合金具の変形イメージを説明する説明図。
【図６】柱脚用接合金具を基礎上に設置する際のアンカーボルト位置のずれを調整する方法を説明する説明図説明図。
【図７】（ａ）は座金の底面図、（ｂ）は同じ座金の側面図。
【図８】基礎上に設置した柱脚用接合金具に対して柱を接合する方法を説明する説明図。
【図９】同じ実施の形態に使用する差込み板の正面図。
【図１０】同じ実施の形態に使用するボックス部の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態である柱脚用接合金具について図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、柱脚用接合金具は合金製のボックス部１とボックス部１に立設された柱支持用プレートとしての合金製の差込み板２とから構成されている。
ボックス部１は上下に間隔を開けて配置された受け板３及びベース板４と受け板３及びベース板４間であって受け板３及びベース板４の左右外寄りに配置された左右の脚板５によって前後方向に通路が形成された略立方体の箱型形状に構成される。脚板５は溶接によって受け板３及びベース板４に対して剛接合されている。本実施の形態ではボックス部１の全高は１０５．０ｍｍとされている。
図３に示すように、平面視において受け板３及びベース板４は前後左右の四隅が一致する板体であって、受け板３の厚みに対してベース板４が厚く（本実施の形態では受け板３の厚み４．５ｍｍに対してベース板４は２倍の９．０ｍｍ）構成されている。図３（ａ）に示すように、受け板３及びベース板４は一辺が１１９．０ｍｍの正方形の平面形状とされている。脚板５は平面視において受け板３の左右方向の湾曲形状に一致する外側に凹となるように湾曲形成された鏡像対称の板体とされている。本実施の形態における脚板５の厚みは６．０ｍｍとされている。
【００１１】
図２及び図３に示すように、ベース板４の中央位置には上下に連通する円形形状の透孔７が形成されている。透孔７の内径は本実施の形態では４０ｍｍとされている。ベース板４上面の透孔７の周縁には網目のローレット目からなる第１の滑り止め部８が形成されている。第１の滑り止め部８の周囲には円柱形状の４つの位置決めピン９が所定間隔を開けて立設されている。位置決めピン９はベース板４の対角線と第１の滑り止め部８がちょうど交差する位置に配置されている。図１及び図６に示すように、ベース板４の前面中央位置及び背面中央位置には上下方向に上述する基礎の中心（芯）の位置に照合させるための通り芯目印６が刻印されている。
受け板３には受け板３の前後の辺に平行にスリット１０が形成されている。図１０に示すように、スリット１０は受け板３の左右方向の幅の最も狭い位置、すなわち受け板３の前後方向の中央位置にちょうど脚板５の内側壁間に直線状に形成されている。本実施の形態ではスリット１０の左右方向長さは７６．０ｍｍ、幅は６．０ｍｍとされている。
【００１２】
図９に示すように、差込み板２は全体として下方寄りがテーパ状に若干すぼまった羽子板形状の板体である。下縁寄りの左右両側は直角の鉤状のコーナー部１４が切り欠き形成されている。コーナー部１４は水平当接縁１４ａと垂直当接縁１４ｂとより構成されている。差込み板２の上下長さは２１４．５ｍｍ、上縁側左右幅は１０８．０ｍｍ、下縁側左右幅（垂直当接縁１４ｂ間）は７６．０ｍｍ、厚み６．０ｍｍとされている。差込み板２は受け板３のスリット１０に上方から挿入され、左右の水平当接縁１４ａによって受け板３上に載置される。これによって差込み板２の受け板３を挟んだ上下方向への進出量が正確に決められることとなる。また、差込み板２からの圧縮荷重が受け板３を介して柱脚用接合金具全体にバランスよく伝達される。スリット１０から下方に延出された垂直当接縁１４ｂは脚板５の内側壁に接している。差込み板２は近接するスリット１０を構成する受け板３との間と脚板５との間で溶接によって固定されている。尚、本実施の形態では溶接痕（ビード）は図示を省略している。
差込み板２の上半身側には５つのピン孔１１が形成されている。差込み板２の下半身側には左右方向において中央位置に下縁側に開口した切り欠き状凹部１３が形成されている。切り欠き状凹部１３は角部が面取りされた滑らかな長尺形状の（つまり、幅より奥行きの方がかなり長い）窪みであって、差込み板２の固定状態において下縁から受け板３の上方位置まで及んでいる。本実施の形態では切り欠き状凹部１３は幅１４．０ｍｍ、上縁から最奥部までの長さ４８．５ｍｍとされている。
【００１３】
次に、このように構成される柱脚用接合金具の使用方法について簡単に説明する。
基礎１５の上に突出したアンカーボルト１６に対してその上に被せるように柱脚用接合金具を載置する。この時、アンカーボルト１６はベース板４に形成された透孔７からボックス部１内部に突起することとなる。次いで、図４及び図６に示すように、座金１８をつの位置決めピン９の内側に配置されるようにベース板４上に載置し、通り芯目印６によって芯の位置を確認してからアンカーボルト１６に対してナット１９を締結して柱脚用接合金具の基礎上への設置が完了する。
ここで使用される座金１８は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように小判形状の透孔２０が形成された円形の外形を有する円盤状板体である。透孔２０は中心から外周の１方向に向かって長径方向が配置されるように偏心状態で配置されている。図７（ａ）に示すように座金１８の底面には上記第１の滑り止め部８に噛合される第２の滑り止め部２４が形成されている。このような座金１８を使用することで、例えば図６のようにアンカーボルト１６が基礎の芯の位置から若干ずれていたとしても、座金１８をアンカーボルト１６の突出方向に応じて回動させることで、柱脚用接合金具を常に正確に基礎上の配置すべき位置に位置決めすることができ、その正確な位置でナット１９によって座金１８ともども柱脚用接合金具を固定することができる。そのため、アンカーボルト１６の突出位置が基礎上で若干ずれていても、常に正確に柱を設置することが可能となる。
【００１４】
次いで、図８に示すように、固定した柱脚用接合金具に対して、下端面に柱連結用スリット２１が形成された柱２２をその柱連結用スリット２１に差込み板２が差し込まれるように受け板３上に載置する。柱２２には受け板３側の５つのピン孔１１に対応した連結孔２３が形成されているため、柱２２の受け板３上への設置によって対応する連結孔１１，２３同士が照合されて柱２２の繊維方向に直交する方向にトンネルが形成されることとなる。このトンネルに対して側方から５本のドリフトピン２５を打ち込んで差込み板２と柱２２との連結が完了する。
このような基礎１５上に設置された柱脚用接合金具に対して柱２２を固定させた建築構造物に対して上方への大きな引き抜き力が作用した場合には柱に引っ張られて柱脚用接合金具が変形する。具体的には図５に示す実線のように変形することとなる。二点鎖線（仮想性）は変形前の状態である。
図５の変形状態をより詳しく説明すれば次の通りである。柱２２の上動に伴って差込み板２が上方に引き寄せられることとなる。この時、受け板３は左右外側において脚板５に接合されているため中央寄りが持ち上げられるように変形する。受け板３の変形に伴って差込み板２はスリット１０の間隔及び両脚板５の間隔が狭まるため幅方向に圧縮されることとなる。この際に差込み板２には切り欠き状凹部１３が形成されているため受け板３が圧縮されやすくなっている（受け板３の差込み板２による変形の規制が差込み板２に切り欠き状凹部１３が形成されることによって緩和される）。また、差込み板２の圧縮に伴って脚板５は内側に寄せられて変形する。また、脚板５の変形に伴って脚板５に引き寄せられてベース板４の外寄りが基礎からめくれ上がるように変形させられる。この作用も差込み板２の上動に寄与する。
このように、本実施の形態の柱脚用接合金具によれば、差込み板２に切り欠き状凹部１３が形成されているため、受け板３が変形しやすくなり、結果として上方向への引っ張り荷重に対する柱脚用接合金具全体の変形能力が向上し差込み板２が上動できる裕度が増すこととなる。
【００１５】
尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施の形態の柱脚用接合金具の構成は一例であって他の形態で実施することも可能である。
・例えば、上記のようなアンカーボルトの位置ずれを調整する機能のある座金１８を有していない柱脚用接合金具に適用することも可能である。
・差込み板２の切り欠き状凹部１３の形状は上記は一例である。幅・長さは適宜変更可能である。また、２以上の切り欠き状凹部を設けるように構成してもよく、必ずしも上記実施の形態のように差込み板２の左右方向中央に形成しなくともよい。
・基礎１５と柱脚用接合金具の間に例えば免震用のパッキン等の介在物を設置するようにしてもよい。
その他本発明はその趣旨を逸脱しない態様で変更して実施することは自由である。
【符号の説明】
【００１６】
１…ボックス部、２…柱支持用プレートとしての差込み板、３…受け板、４…ベース板、５…脚板、７…取り付け孔としての透孔、１０…スリット、１３…切り欠き状凹部、１５…基礎、１６…アンカー部材としてのアンカーボルト、２２…柱。
【要約】
【課題】柱脚用接合金具の強度に大きな影響を与えず変形能力を向上させた柱脚用接合金具及びそのような柱脚用接合金具を使用して柱を支持するようにした建築構造体を提供すること。
【解決手段】建築用の基礎の上に設置されて柱の下端を支持する柱脚用接合金具において、上下に間隔を開けて配置された受け板及３びベース板４と、受け板３及びベース板４の両端寄り位置に対向して配置された脚板５とによって構築された方形のボックス部１と、ボックス部１の上部位置に立設され、受け板３の脚板５間に形成されたスリット１０に対してその下部側が挿入されて固定された差込み板２とを備えるようにし、差込み板２に下縁側に開口した切り欠き状凹部１３を形成した。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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