(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の柱を被接合部に固定する柱の固定構造において、
被接合部の接合中心の周辺の複数位置にてそれぞれ外方に移動可能に支持される複数の係合部材と、
複数の係合部材を外方に移動させ、被接合部に載置された柱の内周にそれらの係合部材を係合させるとともに、その係合状態を保持可能とする駆動部材とを有してなり、
前記係合部材が、被接合部の接合中心の周辺の複数位置のそれぞれに立設した支軸に回転可能に支持され、接合中心の側に臨む被押圧面を備えるとともに、柱の内周に臨む係合面を備えて構成され、
前記駆動部材が、被接合部の接合中心に立設したボルトに回転かつ軸方向に押込み移動可能に支持され、複数の係合部材の被押圧面のそれぞれに衝合して各係合部材を回転可能とする複数の押圧面を備えて構成され、
該駆動部材を支持するボルトに螺着してある操作ナットを螺動することにより、該駆動部材を該ボルトに沿って押込み、該駆動部材の押圧面を各係合部材の被押圧面に衝合して各係合部材を回転させ、各係合部材の係合面を柱の内周に係合させるとともに、その係合状態を保持可能とすることを特徴とする柱の固定構造。
【請求項２】
前記駆動部材が各係合部材を同一方向に回転可能とする請求項１記載の柱の固定構造。
【請求項３】
前記柱の内周に、前記係合部材の係合面が係合する被係合面を備えてなり、それらの係合面と被係合面が溝をなす請求項１又は２に記載の柱の固定構造。
【請求項４】
前記建築物が柱と梁から略箱形に形成された建物ユニットであり、前記被接合部が基礎である請求項１〜３のいずれかに記載の柱の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は柱の固定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
柱の固定構造として、特開平6-136835号公報に、柱の下端部に設けたエンドプレートにボルト挿着孔を設け、基礎に植設されたアンカーボルトにエンドプレートのボルト挿通孔を挿通し、その後、柱の上端開口から挿入されるナットをアンカーボルトに螺着することにより、柱を基礎に固定するものがある。これを改良するものとして、特願平11-250323に記載の如く、基礎に対する柱の接合中心に立設したボルトに羽状の押さえ具を挿着し、ボルトに螺着した操作ナットにより押さえ具を下方に締め込み、押さえ具の複数の羽の先端部を柱の内周の係止突部に係止することにより、柱を基礎に固定するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術において、基礎に柱を固定した状態で、柱に作用する水平力は、羽状の押さえ具に生ずる軸力を介して、ボルトに加えられる曲げモーメントとなって基礎に伝えられる。このため、以下の問題点がある。
【０００４】
▲１▼ボルトに加えられる曲げモーメントは、羽状の押さえ具に生ずる軸力が加わるボルトの上端部を加力点とし、ボルトの基礎に固定される下端部を支点とし、加力点と支点の間の距離をうでの長さとする。このため、うでの長さが大きく、ボルトに加えられる曲げモーメントは過大になってボルトを曲げ易い。
【０００５】
▲２▼押さえ具も羽に軸力が作用し、座屈し易い。
【０００６】
本発明の課題は、柱を基礎等の被接合部に堅固に固定することにある。
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、建築物の柱を被接合部に固定する柱の固定構造において、被接合部の接合中心の周辺の複数位置にてそれぞれ外方に移動可能に支持される複数の係合部材と、複数の係合部材を外方に移動させ、被接合部に載置された柱の内周にそれらの係合部材を係合させるとともに、その係合状態を保持可能とする駆動部材とを有してなり、前記係合部材が、被接合部の接合中心の周辺の複数位置のそれぞれに立設した支軸に回転可能に支持され、接合中心の側に臨む被押圧面を備えるとともに、柱の内周に臨む係合面を備えて構成され、前記駆動部材が、被接合部の接合中心に立設したボルトに回転かつ軸方向に押込み移動可能に支持され、複数の係合部材の被押圧面のそれぞれに衝合して各係合部材を回転可能とする複数の押圧面を備えて構成され、該駆動部材を支持するボルトに螺着してある操作ナットを螺動することにより、該駆動部材を該ボルトに沿って押込み、該駆動部材の押圧面を各係合部材の被押圧面に衝合して各係合部材を回転させ、各係合部材の係合面を柱の内周に係合させるとともに、その係合状態を保持可能とするようにしたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記駆動部材が各係合部材を同一方向に回転可能とするようにしたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記柱の内周に、前記係合部材の係合面が係合する被係合面を備えてなり、それらの係合面と被係合面が溝をなすようにしたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記建築物が柱と梁から略箱形に形成された建物ユニットであり、前記被接合部が基礎であるようにしたものである。
【００１１】
【作用】
請求項１の発明によれば下記(a)、(b)の作用がある。
(a)柱を被接合部に固定した状態では、複数の係合部材が柱の内周に係合して保持される。このとき、各係合部材は被接合部の接合中心の周辺の複数位置にそれぞれ支持されており、柱を堅固に固定できる。
【００１２】
(b)柱を被接合部に固定した状態で、柱に作用する水平力は、各係合部材に生ずる軸力を介して、支軸に加えられる曲げモーメントになって被接合部に伝えられる。各係合部材は外方に移動して柱の内周に係合するものであり、成の高さは低くて足りる。このため、係合部材に生ずる軸力が支軸に加わる加力点と、支軸が被接合部に固定される支点の間の距離を小さくし、支軸に加えられる曲げモーメントを小さく、支軸を曲げにくくできる。また、各係合部材の座屈の虞も非常に小さい。
【００１３】
請求項２の発明によれば下記(c)の作用がある。
(c)駆動部材が各係合部材を同一方向に回転するから、駆動部材の押圧面はその押込みの過程で全ての係合部材の被押圧面に対し常に広い面積で圧接し、これらを安定的に回転できる。
【００１４】
請求項３の発明によれば下記(d)の作用がある。
(d)係合部材の係合面と柱の内周の被係合面を溝状にしたから、両者を確実に係合できる。
【００１５】
請求項４の発明によれば下記(e)の作用がある。
(e)建物ユニットを基礎、下階構造体等の被接合部に据付けた後、迅速かつ確実に固定できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は柱の固定構造の固定前状態を示す平面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は柱の固定構造の固定後状態を示す平面図、図４は図３のIV−IVに沿う断面図、図５は柱の固定構造の変形例を示す平面図である。
【００１７】
図１〜図４の固定装置１０は、建物ユニットの円管からなる柱１１を被接合部としての基礎１２の受板１３に固定するものである。このとき、建物ユニットは、柱１１と床梁（必要により天井梁も）を略箱形に接合した骨組構造体であり、柱１１の下端部材１１Ａを下方に開口したものである。尚、柱１１は、下端部材１１Ａの内周に、複数条の環状溝１４Ａからなる被係合面１４を備える。
【００１８】
固定装置１０は、４個で１組をなす係合部材２０をボルト２１（支軸）とナット２２により、１個の駆動部材３０をボルト３１と操作ナット３２により、それぞれ、柱１１の据付け前に、基礎１２の受板１３に設置してある。
【００１９】
係合部材２０は、基礎１２の受板１３の柱接合中心の周辺の４位置のそれぞれに立設したボルト２１（ナット２２）に回転可能に支持される厚板状をなし、柱接合中心の側に臨むくさび状被押圧面２３を備えるとともに、柱１１の内周の被係合面１４に臨む係合面２４を備える。係合面２４は、被係合面１４と噛合う複数条の平行溝２４Ａからなる。
【００２０】
駆動部材３０は、基礎１２の受板１３の柱接合中心に立設したボルト３１（操作ナット３２）に回転かつ軸方向に押込み移動可能に支持されるブロック状をなす。駆動部材３０は、４個の係合部材２０のそれぞれに対応する四角錐状をなし、各係合部材２０の被押圧面２３のそれぞれに衝合して各係合部材２０を外方（柱１１の内周側）に回転可能とする４個のくさび状押圧面３３を備えて構成される。
【００２１】
操作ナット３２は、柱１１を基礎１２の受板１３の柱接合中心まわりに載置した状態で、柱１１の上端開口側から挿入される工具等によりボルト３１に対して螺動され、駆動部材３０をボルト３１に沿って押込み、駆動部材３０の各押圧面３３を各係合部材２０の被押圧面２３に衝合して各係合部材２０を互いに外方の同一方向に回転させ、各係合部材２０の係合面２４を柱１１の内周の被係合面１４に係合させ、かつその係合状態を保持可能とする。
【００２２】
尚、係合部材２０のボルト挿通孔の開口部と、ナット２２の下端面とは、互いに密着するテーパー面２２Ａを付与され、ボルト２１に生ずる曲げモーメントのうでの長さを定めることとなる加力点（テーパー面２２Ａ）と支点（基礎１２）の距離を小さくしている。また、駆動部材３０のボルト挿通孔の開口部と、操作ナット３２の下端面も、互いに密着するテーパー面３２Ａを付与されている。
【００２３】
従って、固定装置１０による柱１１の固定手順は以下の如くなされる。
(1)基礎１２の受板１３に固定装置１０を設置する。
【００２４】
(2)建物ユニットを搬入し、柱１１を基礎１２の受板１３の柱接合中心まわりに載置する（図１、図２）。
【００２５】
(3)操作ナット３２を螺動し、駆動部材３０をボルト３１に沿って押込み、各係合部材２０を外方に回転させ、各係合部材２０の係合面２４を柱１１の内周の被係合面１４に係合させ、かつその係合状態を保持する（図３、図４）。
【００２６】
本実施形態によれば、以下の作用がある。
▲１▼柱１１を基礎１２に固定した状態では、複数の係合部材２０が柱１１の内周に係合して保持される。このとき、各係合部材２０は基礎１２の接合中心の周辺の複数位置にそれぞれ支持されており、柱１１を堅固に固定できる。
【００２７】
▲２▼柱１１を基礎１２に固定した状態で、柱１１に作用する水平力は、各係合部材２０に生ずる軸力を介して、ボルト２１に加えられる曲げモーメントになって基礎１２に伝えられる。各係合部材２０は外方に移動して柱１１の内周に係合するものであり、成の高さは低くて足りる。このため、係合部材２０に生ずる軸力がボルト２１に加わる加力点と、ボルト２１が基礎１２に固定される支点の間の距離を小さくし、ボルト２１に加えられる曲げモーメントを小さく、ボルト２１を曲げにくくできる。また、各係合部材２０の座屈の虞も非常に小さい。
【００２８】
▲３▼駆動部材３０が各係合部材２０を同一方向に回転するから、駆動部材３０の押圧面３３はその押込みの過程で全ての係合部材２０の被押圧面２３に対し常に広い面積で圧接し、これらを安定的に回転できる。
【００２９】
▲４▼係合部材２０の係合面２４と柱１１の内周の被係合面１４を溝状にしたから、両者を確実に係合できる。
【００３０】
▲５▼建物ユニットを基礎に据付けた後、迅速かつ確実に固定できる。
【００３１】
図５は、固定装置１０により角管からなる柱１１を基礎１２に固定可能とするものである。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、係合部材は４個で１組をなすものに限らず、３個や５個以上で１組をなすものでも良い。また、柱１１の被係合面１４、係合部材２０の係合面２４の溝は、設計荷重に応じた溝数、溝深さを付与される。また、本発明は、柱と柱の接合、柱と鋼製基礎の接合、柱とＲＣ基礎の接合等に適用できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、柱を基礎等の被接合部に堅固に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は柱の固定構造の固定前状態を示す平面図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３は柱の固定構造の固定後状態を示す平面図である。
【図４】図４は図３のIV−IVに沿う断面図である。
【図５】図５は柱の固定構造の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０  固定装置
１１  柱
１２  基礎（被接合部）
１４  被係合面
１４Ａ  溝
２０  係合部材
２１  ボルト（支軸）
２２  ナット
２３  被押圧面
２４  係合面
２４Ａ  溝
３０  駆動部材
３１  ボルト
３２  操作ナット
３３  押圧面
【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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