JP2012122256A - Column leg fitting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木製の柱をコンクリート製の基礎に据え付けるための柱脚金物に関する。 The present invention relates to a column base for mounting a wooden column on a concrete foundation.
木造建築は、ツーバイフォーなどと呼ばれる木造枠組壁構法を除き、柱や梁などの棒材を組み合わせて骨格を構築している。かつては大断面の棒材を入手することが難しく、寺院などを除くと大型の木造建築は限られていたが、近年は接着剤などの技術開発が進み、大断面の集成材が無理なく製造できるようになった。そのため、公共施設や店舗などの木造化も可能になり、その自然な雰囲気によって利用者などに好印象を与えることができる。 In wooden construction, a framework is constructed by combining rods such as pillars and beams, except for a wooden framework wall construction method called two-by-four. In the past, it was difficult to obtain large cross-section bars, and large wooden buildings were limited except for temples, etc., but in recent years technology development such as adhesives has progressed, and large cross-section laminated lumber has been manufactured without difficulty. I can do it now. For this reason, it becomes possible to make public facilities, stores, and the like wooden, and the natural atmosphere can give a good impression to users and the like.
大断面の集成材を用いる木造建築は、従来の鉄骨構造と同様、棒材を門形に組み上げて、これを一定の間隔で並べていく門形フレーム構法を採用することが多い。門形フレームは、外力による倒伏を防止するため、根元を基礎と強固に連結する必要があり、基礎の上面と柱の下面との間には、柱脚金物を介在させることが多い。柱脚金物は、基礎に埋め込まれたアンカーボルトを介して基礎と一体化され、さらにボルトなどを介して柱とも一体化され、柱に上向きの荷重が作用した場合でも、その浮き上がりを防止する。 In many cases, a wooden structure using laminated wood with a large cross section employs a portal frame construction method in which bars are assembled in a gate shape and arranged at regular intervals, as in the conventional steel structure. The gate-shaped frame needs to firmly connect the base to the foundation in order to prevent lodging due to external force, and a column base hardware is often interposed between the upper surface of the foundation and the lower surface of the column. The column base metal is integrated with the foundation via an anchor bolt embedded in the foundation, and further integrated with the column via a bolt or the like, and even when an upward load is applied to the column, it is prevented from lifting.
柱脚金物については、これまでにも様々な技術開発が進められており、その例として下記特許文献が挙げられる。文献1では、木質ラーメン架構における柱脚構造が開示されており、柱脚支持金物を用いて基礎部と木質柱を連結している。柱脚支持金物は、基礎部の上面に載置される鋼製箱体と、木質柱に加工された切欠溝に差し込まれる鋼製ガセット板と、で構成され、鋼製箱体の底板にアンカーボルトを挿通させて、さらに木質柱の側面から鋼製ガセット板に向けてボルトを差し込むことで、木質柱を基礎部に固定する。この発明は、木質柱と柱脚支持金物との固定作業を工場で実施可能で、建築現場での作業量を削減できるなどの効果がある。 Various technical developments have been made on column base hardware, and examples thereof include the following patent documents. Document 1 discloses a column base structure in a wooden ramen frame, in which a foundation and a wooden column are connected using a column base support hardware. The column base support hardware is composed of a steel box placed on the upper surface of the foundation and a steel gusset plate inserted into a notch groove processed into a wooden column, and is anchored to the bottom plate of the steel box The wooden column is fixed to the foundation by inserting the bolt and inserting the bolt from the side of the wooden column toward the steel gusset plate. The present invention has an effect that the work of fixing the wooden pillar and the column base supporting hardware can be performed in the factory, and the amount of work at the construction site can be reduced.
文献2では、木造建築物における柱脚構造およびその柱脚構造用金具が開示されている。土台と木質柱との間には、箱状の柱支持台が挟み込まれており、さらに木質柱の内部には、棒状の柱連結保持金具が埋め込まれている。柱連結保持金具は、ボルトで柱支持台の天板と一体化されているが、この箇所に合わせ皿バネを組み込んで柔軟性を確保してあり、地震の揺れ等で大きな力が加わった場合でも、十分な強度を保持できる。 Document 2 discloses a column base structure in a wooden building and a metal fitting for the column base structure. A box-shaped column support is sandwiched between the base and the wooden column, and a rod-shaped column coupling holding metal is embedded in the wooden column. The column connection holding bracket is integrated with the top plate of the column support base with bolts. However, if a large amount of force is applied due to earthquake shaking, etc., a disc spring is incorporated to ensure flexibility. However, sufficient strength can be maintained.
文献3では、柱脚用ベースプレートが開示されており、文献4では、露出型鉄骨柱脚が開示されている。いずれとも鉄骨柱を基礎コンクリートに据え付けるための技術であり、鉄骨柱の下端面には、フランジ状のベースプレートを取り付けている。このような構造において、鉄骨柱に曲げモーメントが作用すると、ベースプレートは爪先立ちをするような挙動を示す。その際、爪先立ちの支点となる位置に荷重が集中して、基礎コンクリートを破壊する恐れがある。これを解消するため、文献3では、ベースプレートの下面の外縁に傾斜面を形成しており、爪先立ちをした際の接触面積を増大させて、基礎コンクリートの破壊を防止している。また文献4では、ベースプレート周辺の設計を最適化することで、ベースプレートを早期に変形させて爪先立ちを防止している。 Document 3 discloses a column base for a column base, and Document 4 discloses an exposed steel column base. Both are technologies for installing a steel column on foundation concrete, and a flange-like base plate is attached to the lower end surface of the steel column. In such a structure, when a bending moment acts on the steel column, the base plate behaves like a toe standing. At that time, there is a risk that the load concentrates on a position that becomes a fulcrum of standing on the tip of the toe and destroys the foundation concrete. In order to solve this problem, in Literature 3, an inclined surface is formed on the outer edge of the lower surface of the base plate, and the contact area when standing on the toe is increased to prevent the foundation concrete from being destroyed. Further, in Document 4, by optimizing the design around the base plate, the base plate is deformed at an early stage to prevent toes from standing.
図7は、一般的な柱脚金物を用いて、柱を基礎に据え付けた状態を示している。柱は、正方形断面の木製で、また柱脚金物は、基礎の上面に接触する下板と、柱の下面に接触する上板と、下板と上板を結ぶ直立板と、で構成されたH形状である。下板と上板のいずれとも、柱の横断面と同じ大きさで、下板はアンカーボルトを介して基礎と一体化され、上板はボルトを介して柱と一体化されている。なお柱の下面には、ラグスクリューをねじ込んであり、その下端には、ボルトを螺合するための雌ネジを設けてある。 FIG. 7 shows a state in which a column is mounted on a foundation using a common column base hardware. The column was made of wood with a square cross section, and the column base was composed of a lower plate that contacted the upper surface of the foundation, an upper plate that contacted the lower surface of the column, and an upright plate that connected the lower and upper plates. H shape. Both the lower plate and the upper plate have the same size as the cross section of the column, the lower plate is integrated with the foundation via an anchor bolt, and the upper plate is integrated with the column via a bolt. A lag screw is screwed into the lower surface of the column, and a female screw for screwing a bolt is provided at the lower end thereof.
この柱は、強風や地震などで図の荷重Aのように、柱の側面方向から水平荷重を受けることがあるほか、図の荷重Bのように、柱の角部方向から水平荷重を受けることもある。このような水平荷重を受けた場合、前記の文献3や文献4のように、下板は爪先立ちをするような挙動を示すが、四本のアンカーボルトがこれを抑え込んでいる。 This column may receive a horizontal load from the side of the column, such as load A in the figure due to strong winds or earthquakes, etc., and a horizontal load from the corner direction of the column, such as load B in the diagram. There is also. When such a horizontal load is received, the lower plate behaves like a toe as shown in the literature 3 and the literature 4, but the four anchor bolts suppress this.
図8は、図7の縦断面を示しており、上方は荷重Aを受けた際のA−A断面で、下方は荷重Bを受けた際のB−B断面である。柱の横断面は正方形であるため、B−B断面の柱は、A−A断面よりも約1.4倍幅広になっている。A−A断面図では、荷重Aによって柱が左側に倒れようとする。そのため下板は、左端の辺を支点として爪先立ちをしようとする。またB−B断面図では、荷重Bによって柱が左側に倒れようとする。そのため下板は、左端の角部を支点として爪先立ちをしようとする。 FIG. 8 shows a longitudinal section of FIG. 7, and the upper part is an AA section when receiving a load A, and the lower part is a BB section when receiving a load B. Since the cross section of the column is square, the column of the BB section is about 1.4 times wider than the AA section. In the AA sectional view, the column tends to fall to the left side due to the load A. Therefore, the lower plate tries to stand on the toe with the left end side as a fulcrum. Moreover, in the BB sectional view, the column tends to fall to the left side by the load B. Therefore, the lower plate tries to stand on the toe with the left corner as a fulcrum.
このように、柱が水平荷重を受けた際は、アンカーボルトで下板の爪先立ちを抑え込んでいる。ただし、支点から個々のアンカーボルトまでの距離Dは、A−A断面図とB−B断面図で大きく異なり、仮に荷重Aと荷重Bが同じ大きさであっても、柱脚金物の内部に生じる応力や、アンカーボルトに生じる引張荷重などは、両断面図で大きく異なる。そのため、図7のような柱脚金物を用いた構造を設計する際は、水平荷重の方向を少しずつ変化させて、都度、強度計算をする必要があり、手間や時間や精度の面で問題がある。これを解消するため、柱脚金物を大形化するといった対策も考えられるが、その製造コストの上昇や、占有空間の増大による不具合などが予想され、現実性に乏しい。 Thus, when the pillar receives a horizontal load, the anchor plate suppresses the toe standing of the lower plate. However, the distance D from the fulcrum to each anchor bolt is greatly different between the AA sectional view and the BB sectional view, and even if the load A and the load B are the same size, The stress generated and the tensile load generated on the anchor bolt are greatly different between the two sectional views. Therefore, when designing a structure using column base hardware as shown in Fig. 7, it is necessary to calculate the strength each time by changing the direction of the horizontal load little by little, which is problematic in terms of labor, time and accuracy. There is. In order to solve this problem, measures such as increasing the size of the column base hardware can be considered, but an increase in the manufacturing cost and problems due to an increase in occupied space are expected, which is not realistic.
本発明はこうした実情を基に開発されたもので、柱に作用する水平荷重の方向がどのように変化した場合でも、内部応力やアンカーボルトに生じる引張荷重などの変化を抑制可能な柱脚金物の提供を目的としている。 The present invention was developed on the basis of such a situation, and a column base metal that can suppress changes in internal stress and tensile load generated in an anchor bolt regardless of how the horizontal load acting on the column changes. The purpose is to provide.
前記の課題を解決するための請求項1記載の発明は、基礎の上面に接触する円形状または六角以上の多角形状の下板と、該下板の真上に位置して柱の下面に接触する上板と、上下方向に延びて前記下板および前記上板とに固着する接続部と、からなり、前記下板には、アンカーボルトを介して前記基礎に締結するための固定孔を六箇所以上に設け、前記上板には、ボルト等を介して前記柱に締結するための取付孔を複数設け、前記固定孔は、前記下板の中心から等距離且つ等角度に並ぶことを特徴とする柱脚金物である。 The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problems is a circular or hexagonal or more polygonal lower plate contacting the upper surface of the foundation, and contacting the lower surface of the column located directly above the lower plate. And a connecting portion that extends in the vertical direction and is fixed to the lower plate and the upper plate. The lower plate has six fixing holes for fastening to the foundation via anchor bolts. The upper plate is provided with a plurality of mounting holes for fastening to the pillars via bolts or the like, and the fixing holes are arranged at an equal distance and an equal angle from the center of the lower plate. It is a column base hardware.
本発明は、基礎の上面と柱の下面との間に介在して、柱を基礎に据え付けるための柱脚金物であり、柱は、集成材を含む木製であることを前提としているが、その横断面は、正方形または正方形に準ずる矩形状とする。また基礎は、コンクリートを打設した壁状で、その上面にはアンカーボルトが突出している。 The present invention is a column pedestal for interposing between the upper surface of the foundation and the lower surface of the column to install the column on the foundation, and the column is premised on being made of wood containing laminated timber, The cross section is a square or a rectangular shape similar to a square. Moreover, the foundation is a wall-like shape in which concrete is cast, and anchor bolts protrude from the upper surface.
柱脚金物は、下板と上板と接続部で構成されるが、下板と上板は鋼板を所定の形状に切り出したもので、また接続部も鋼製で、製造段階で全体を溶接で一体化する。下板は、基礎の上面に接触するが、その形状は従来のような矩形状ではなく、円形または六角以上の多角形とする。仮に多角形とする場合、各辺の長さや交角が等しい正多角形に限定される訳ではなく、ある程度の狂いが生じていても構わない。さらに下板には、アンカーボルトを挿通するための固定孔を六箇所以上設けて、基礎と一体化できるようにする。なお全ての固定孔は、下板の中心から見て同心円上に等角度で並ぶものとする。 The column base is composed of a lower plate, an upper plate, and a connection part. The lower plate and the upper plate are made by cutting a steel plate into a predetermined shape, and the connection part is also made of steel, and the whole is welded at the manufacturing stage. Integrate with. The lower plate is in contact with the upper surface of the foundation, but the shape thereof is not a conventional rectangular shape, but is a circular shape or a hexagonal or more polygonal shape. If a polygon is used, it is not limited to a regular polygon in which the lengths and intersection angles of each side are equal, and some degree of deviation may occur. Further, the lower plate is provided with six or more fixing holes for inserting anchor bolts so that it can be integrated with the foundation. Note that all the fixing holes are arranged at equal angles on a concentric circle as viewed from the center of the lower plate.
上板は、柱の下面に接触して、柱から伝達する荷重を受け止める。そのため上板は、柱の横断面とほぼ同じ形状とする。また上板と柱は、何らかの手段で一体化する必要があるが、単純な平頭釘では強度や耐久性に問題があり、最低でも大形のネジ釘を使用する。さらに上板と柱を確実に一体化したい場合には、柱の下面にラグスクリューをねじ込み、上板からラグスクリューに向けてボルトを差し込む。ラグスクリューは、円柱状の鋼材の側周面に螺旋状の凸条を形成して、端面に雌ネジを形成したもので、凸条が柱の中に食い込むことで、柱と強固に一体化する。なお上板には、ネジ釘やボルトなどを差し込むため、複数の取付孔を設ける。 The upper plate contacts the lower surface of the column and receives the load transmitted from the column. Therefore, the upper plate has substantially the same shape as the cross section of the column. The upper plate and the pillar need to be integrated by some means, but a simple flat-headed nail has problems in strength and durability, and at least a large screw nail is used. Furthermore, when it is desired to integrate the upper plate and the column securely, a lag screw is screwed into the lower surface of the column, and a bolt is inserted from the upper plate toward the lag screw. A lag screw is formed by forming spiral ridges on the side surface of a cylindrical steel material, and forming female threads on the end face. The ridges bite into the columns, so they are firmly integrated with the columns. To do. The upper plate is provided with a plurality of mounting holes for inserting screw nails and bolts.
接続部は、下板と上板との間隔を確保して、ボルトやナットなどを差し込むための空間を確保するためのもので、下板や上板に対して直立するように配置する。なお下板と上板は平行に並び、且つ両板の中心は一致するものとする。接続部は、下板および上板と溶接で一体化するため鋼製とするが、その具体的な形状は自在である。ただし、ボルトやナットの取り付けの支障にならず、また各種の荷重に対して十分な強度を有し、さらに水平荷重の方向の変化による影響をなくすため、上から見て対称形とすることが好ましい。 The connecting portion is for securing a space between the lower plate and the upper plate to secure a space for inserting a bolt, a nut, or the like, and is arranged so as to stand upright with respect to the lower plate or the upper plate. It is assumed that the lower plate and the upper plate are arranged in parallel, and the centers of both plates are coincident. The connecting portion is made of steel in order to be integrated with the lower plate and the upper plate by welding, but the specific shape is free. However, it should be symmetrical when viewed from above in order not to hinder the installation of bolts and nuts, to have sufficient strength against various loads, and to eliminate the influence of changes in the direction of horizontal load. preferable.
このように、上板は柱の横断面に応じた正方形状とするが、下板は円形または多角形とすることで、柱脚金物が爪先立ちをしようとする際、柱脚金物やアンカーボルトが受ける荷重は、水平荷重の方向に関わらずほぼ一定になる。というのも、固定孔を等角度で六箇所以上に配置することで、爪先立ちの際の支点とアンカーボルトとの位置関係が、水平荷重の方向に関わらず、ほぼ一定になるからである。その結果、設計時、柱脚金物周辺の強度計算を簡素化することができる。当然ながら、固定孔の数を増やすに連れて、アンカーボルトなどが受ける荷重の変化が少なくなり、理想的な状態に近づいていく。 In this way, the upper plate has a square shape corresponding to the cross section of the column, but the lower plate has a circular or polygonal shape. The received load is almost constant regardless of the horizontal load direction. This is because the positional relationship between the fulcrum and the anchor bolt at the time of standing on the tip of the toe becomes almost constant regardless of the direction of the horizontal load by arranging the fixing holes at six or more positions at equal angles. As a result, the strength calculation around the column base hardware can be simplified at the time of design. Naturally, as the number of fixing holes is increased, the change in the load received by the anchor bolt or the like is reduced and approaches an ideal state.
請求項2記載の発明は、接続部の具体例であり、接続部は、六枚以上の直立板からなり、該直立板は、下板の中心から延びる放射線に沿って等角度で並ぶことを特徴とする。直立板は、単純な矩形状でも問題はなく、バランスを確保するための最低でも六枚は使用して、下板の中心から延びる放射線に沿って等角度で配置する。そのため八枚の直立板を使用する場合、45度間隔となる。なお隣接する直立板同士の干渉を防止するため、直立板は、下板の中心から一定の距離を空けた位置を基点として、下板の外縁近傍まで達するものとする。そのほか固定孔は、隣接する直立板同士の間に最低でも一箇所は設けるものとする。 The invention according to claim 2 is a specific example of the connecting portion, and the connecting portion is composed of six or more upright plates, and the upright plates are arranged at equal angles along the radiation extending from the center of the lower plate. Features. There is no problem even if the upright plate has a simple rectangular shape, and at least six plates are used to ensure balance, and the upright plates are arranged at equal angles along the radiation extending from the center of the lower plate. Therefore, when eight upright plates are used, the interval is 45 degrees. In order to prevent interference between the adjacent upright plates, the upright plate reaches the vicinity of the outer edge of the lower plate with a position at a certain distance from the center of the lower plate as a base point. In addition, at least one fixing hole is provided between adjacent upright plates.
請求項3記載の発明も、接続部の具体例であり、接続部は、上下方向に延びて下板および上板の双方の中心部に固着する中心軸と、請求項2記載の直立板と、からなり、該直立板は、中心軸の外周側に並ぶことを特徴とする。下板の中心に向かうに連れて、隣接する直立板同士が接近していくため、下板の中心に直立板を配置することはできない。しかし柱脚金物に大荷重が作用する場合には、この発明のように中心軸を設けて、直立板の負担を軽減することもできる。中心軸は、水平荷重の方向の変化に影響を受けないよう、円断面とすることが好ましく、さらに軽量化のため中空としても構わない。なお直立板は、中心軸の外周側に配置するが、双方を溶接で一体化しないこともある。 The invention according to claim 3 is also a specific example of the connecting portion, and the connecting portion extends in the vertical direction and is fixed to the center portion of both the lower plate and the upper plate, and the upright plate according to claim 2 The upright plate is arranged on the outer peripheral side of the central axis. As the upright plates adjacent to each other approach each other toward the center of the lower plate, the upright plate cannot be disposed at the center of the lower plate. However, when a heavy load is applied to the column base metal, the center axis can be provided as in the present invention to reduce the burden on the upright plate. The central axis is preferably circular so that it is not affected by changes in the direction of horizontal load, and may be hollow for further weight reduction. In addition, although an upright board is arrange | positioned on the outer peripheral side of a center axis | shaft, both may not be integrated by welding.
請求項1記載の発明のように、柱脚金物の下板は、円形または多角形として、さらに六箇所以上の固定孔は、下板の中心から等距離で等角度に配置することで、柱が受ける水平荷重の方向が変化した場合でも、下板が爪先立ちをする際の支点から見て、アンカーボルトの配置や、そこまでの距離がほぼ一定になり、柱脚金物やアンカーボルトなどに作用する荷重条件もほぼ一定になる。そのため設計時、従来のように水平荷重の方向を少しずつ変化させて、都度、強度計算をする必要がなくなり、一方向からの水平荷重だけを想定して強度計算を行えばよく、時間や手間を削減できる。 As in the first aspect of the invention, the bottom plate of the column base metal is circular or polygonal, and the fixing holes at six or more locations are arranged at equal angles from the center of the bottom plate at equal angles. Even when the direction of the horizontal load applied to the base plate changes, the anchor bolt placement and distance to the anchor plate are almost constant when viewed from the fulcrum when the lower plate stands on the tip of the toe. The load conditions to be applied are almost constant. Therefore, at the time of design, it is not necessary to change the direction of the horizontal load little by little as in the past, and it is not necessary to calculate the strength each time, and it is only necessary to perform the strength calculation assuming only the horizontal load from one direction. Can be reduced.
請求項2記載の発明のように、六枚以上の直立板を放射状に配置することで、柱から柱脚金物に作用する荷重を広範囲に分散して、溶接部などの負荷を軽減できるほか、剛性の向上も期待できる。さらに取付孔から固定孔までの荷重の伝達経路が短くなり、下板や上板に作用する曲げモーメントなどが軽減され、これらの変形を抑制できる。 As in the invention of claim 2, by disposing six or more upright plates radially, the load acting on the column base metal can be dispersed over a wide range to reduce the load on the welded part, The improvement of rigidity can also be expected. Furthermore, the load transmission path from the mounting hole to the fixing hole is shortened, and the bending moment acting on the lower plate and the upper plate is reduced, and these deformations can be suppressed.
請求項3記載の発明のように、下板と上板の中心部同士を結ぶ中心軸を設けることで、直立板の配置が困難な箇所の強度を向上でき、荷重条件が厳しい箇所に適した柱脚金物が実現する。なお中心軸は、柱脚金物の中心に配置されており、水平荷重の方向が変化した場合でも、剛性が変化することはない。 As in the invention described in claim 3, by providing a central axis that connects the center portions of the lower plate and the upper plate, it is possible to improve the strength of a place where it is difficult to arrange the upright plate, and it is suitable for a place where load conditions are severe Column base hardware is realized. The central axis is disposed at the center of the column base metal, and the rigidity does not change even when the direction of the horizontal load changes.
図1は、本発明による柱脚金物10aの形状例とその使用状態を示している。柱脚金物10aは、基礎31と柱41との間に挟み込まれて、柱41を基礎31に据え付けるためのもので、下板11と直立板14と上板17で構成される。なお下板11と直立板14と上板17は、鋼板を所定の形状に切り出したもので、製造段階でこれらを溶接で一体化するが、この図では形状を示すため、分離した状態で描いている。また柱41は木製で、その横断面は正方形である。そして基礎31は、コンクリートを壁状に打設したもので、上面は水平に仕上げてある。
FIG. 1 shows an example of the shape of a column base 10a according to the present invention and its use state. The column base 10 a is sandwiched between the foundation 31 and the column 41 and is used to install the column 41 on the foundation 31, and includes a
下板11は、基礎31の上面に載置される単純な円形だが、その直径は柱41の横断面の一辺の長さと等しい。そのため柱41を真上から見下ろした場合、下板11は柱41に隠されて視認できない。さらに下板11には、八箇所の固定孔12を設けてある。全ての固定孔12は、同心円上で、しかも等角度(この図では45度)に並んでいる。なお基礎31の上面には、固定孔12に対応して、八本のアンカーボルト32が突出している。固定孔12にアンカーボルト32を挿通させて、下板11を基礎31の上面に接触させた後、アンカーボルト32の先端にナット33を螺合して締め上げると、下板11が基礎31と一体化する。
The
上板17は、柱41の下面に接触する。そのため柱41の横断面と同じ大きさとしている。さらに上板17を柱41と一体化するため、柱41の下面にはラグスクリュー45をねじ込んでいる。ラグスクリュー45は、円柱状の鋼材であり、側周面から突出して螺旋状に延びる凸条46を形成してある。凸条46が柱41に食い込むことで、凸条46の全体を介して荷重を伝達でき、ヒビ割れなどの発生を抑制できる。なおラグスクリュー45の下部は、工具を掛けるため六角形になっており、また下端面の中心には、ボルト49を螺合するための雌ネジ47を設けてある。
The
柱41の下面には、ラグスクリュー45をねじ込むため、四隅に下穴42を加工してある。また上板17には、下穴42と同心で取付孔18を設けてある。したがって下穴42にラグスクリュー45をねじ込んだ後、上板17を柱41の下面に接触させて、さらに取付孔18の下方からボルト49を差し込み、雌ネジ47に螺合させて締め上げると、上板17が柱41と一体化する。
In order to screw the lag screw 45 into the lower surface of the column 41, pilot holes 42 are machined at the four corners. The
直立板14は、下板11と上板17を一体化する接続部で、同一形状のものを八枚使用しており、ナット33やボルト49を取り付けるためのスペースを確保している。個々の直立板14は、やや縦長の矩形状で、下板11の中心から延びる放射線上に等角度で並んでいる。なお直立板14は、下板11の中心付近での密集を考慮して、中心からやや離れた位置を基点として、下板11のほぼ外縁まで達している。
The
図2は、図1の柱脚金物10aの製造過程と、実際に柱41を据え付けた状態を示している。柱脚金物10aを製造する際は、下板11と直立板14と上板17を切り出して、固定孔12や取付孔18を加工した後、これらを溶接で一体化する。左上の図では、直立板14を下板11に取り付けているが、固定孔12は、隣接する二枚の直立板14のちょうど中間に位置しており、ナット33を支障なく締め上げることができる。また右上の図のように、完成した柱脚金物10aは、下板11の中心と上板17の中心が一致しており、上板17の角部は、下板11の外縁よりも突出している。そのほか取付孔18は、隣接する二枚の直立板14のちょうど中間に位置しているが、その数は固定孔12の半分である。
FIG. 2 shows a manufacturing process of the column base 10a of FIG. 1 and a state where the column 41 is actually installed. When manufacturing the column base 10a, the
下方の「柱を基礎に据え付けた状態」の図のように、柱脚金物10aの下板11は円形であり、またアンカーボルト32は等角度で狭い間隔で並んでいる。そのため、柱41に作用する水平荷重の方向がどのように変化した場合でも、下板11が爪先立ちをする際の支点から見て、アンカーボルト32の配置や、そこまでの距離に大きな変化はない。このような性質から、柱脚金物10aを用いた構造の強度計算をする際は、一方向からの水平荷重だけを想定すればよく、従来のように、様々な方向からの水平荷重を想定する必要がなく、設計時の手間を削減できる。なお基礎31の周辺に余裕があれば、下板11を大径化して、安定性を一段と向上することもできる。
The
図3は、下板11と上板17を円筒管22で一体化した柱脚金物10bを示している。図1では、下板11と上板17を一体化する接続部として直立板14を用いているが、この図のように接続部を円筒管22とすることもできる。円筒管22は、単純に鋼製のパイプを切り出したもので、これを溶接で下板11と上板17に取り付けており、溶接箇所が少ないことからコストダウンが容易である。ただしこの構成は、水平方向の荷重に対する剛性を確保しにくいため、荷重条件の緩い箇所に使用する。なお、ある程度の剛性を必要とする場合には、円筒管22の外周にリブ(図示は省略)を取り付けることもできる。
FIG. 3 shows a column base 10 b in which the
図4は、下板11を六角形として、さらに六枚の直立板14を使用した柱脚金物10cを示している。下板11は、図1のような円形が理想的ではあるが、製造上の都合や周辺構造との兼ね合いなどの理由で、この図のように多角形とすることもできる。ただし五角形では、通常の矩形との差が小さく、本発明による効果をほとんど発揮できない恐れがあり、六角形を下限とする。なおこの図の下板11は、各辺の長さと隣接する辺同士の交角が等しい正六角形で、下板11の各頂点の近傍に固定孔12を設けてある。
FIG. 4 shows a column base 10c in which the
直立板14は、下板11の角数と同じ六枚を等角度で配置してあり、固定孔12と交互に並んでいる。また上板17は、図1と同じ正方形であり、下板11と上板17は、中心同士がそろった状態で、直立板14を介して一体化する。なお計四箇所の取付孔18のうち二箇所(図の左右の二個)は、直立板14の延長線上に位置しているが、この箇所は、上板17の角部が下板11の外縁よりも突出しており、支障なくボルト49を差し込むことができる。
The
この柱脚金物10cを用いて柱41を据え付けた後、柱41に水平荷重が作用して、下板11が爪先立ちをする際、その支点は、下板11の辺になる場合と、頂点になる場合がある。そのため、水平荷重の方向が変化することで、個々のアンカーボルト32に作用する荷重も変化することは避けられない。しかしこの変化は、通常の矩形状のものよりは抑制でき、実用上の影響は少ない。なお下板11の角数を増やすことで、この点は解消されていく。
After the column 41 is installed using the column base 10c, a horizontal load acts on the column 41, and when the
この図では、下板11を六角形として、直立板14も六枚としているが、双方を一致させる必要はなく、例えば、下板11を正十二角形として、直立板14を六枚とするなど、自在に選択できる。さらに接続部を図3のような円筒管22とすることもできる。このように下板11と上板17と接続部は、自在に組み合わせ可能だが、全体のバランスや施工性を配慮すべきである。そのほか、下板11を多角形とする場合でも、無理に正多角形とする必要はなく、ある程度の誤差が生じても構わない。
In this figure, the
図5は、大断面の柱41を据え付けることを想定した柱脚金物10dを示している。大断面の柱41は、作用する垂直荷重も大きくなり、これに対応するには、直立板14の枚数を増やす(この図では十六枚)必要がある。ただし、直立板14が一点に集中する下板11の中心部では、その配置が難しく、直立板14の代用として中心軸25を配置している。中心軸25は、鋼製のパイプを切り出したもので、その上下両端を溶接で下板11や上板17と一体化する。そのほか下板11は、図1などと同様の円形であり、固定孔12は十六箇所に等角度に並べてある。対する上板17は正方形だが、強度を確保するため取付孔18を八箇所としている。
FIG. 5 shows a column base 10d that assumes that a column 41 having a large cross section is installed. The column 41 having a large cross section has a large vertical load to be applied, and in order to cope with this, it is necessary to increase the number of upright plates 14 (sixteen in this figure). However, in the central part of the
図6は、図5の柱脚金物10dの製造過程と、実際に柱41を据え付けた状態を示している。上方の図のように、固定孔12は、隣接する二枚の直立板14のちょうど中間に位置しており、固定孔12と直立板14は比較的接近している。そのため下板11と上板17を引き離す方向に荷重が作用した場合でも、両板11、17に作用する曲げモーメントなどが過大になることはなく、これらの変形を抑制できる。なお中心軸25の外周面は、直立板14の端面と接触しているが、作業空間の制約から溶接は省略されている。
FIG. 6 shows a manufacturing process of the column base 10d of FIG. 5 and a state where the column 41 is actually installed. As shown in the upper drawing, the fixing
この柱脚金物10dを用いて柱41を据え付けた際は、下方の図のように、アンカーボルト32が狭い間隔で連続的に並んでおり、柱41が受ける水平荷重の方向がどのように変化した場合でも、下板11が爪先立ちをする際の支点から見て、アンカーボルト32の配置などに大きな変化はない。そのため柱脚金物10dを用いた構造の設計をする際は、水平荷重の方向を変化させて強度計算を繰り返す必要がない。
When the column 41 is installed using the column base 10d, the anchor bolts 32 are continuously arranged at a narrow interval as shown in the lower figure, and how the direction of the horizontal load received by the column 41 changes. Even in this case, there is no significant change in the arrangement of the anchor bolts 32 as seen from the fulcrum when the
10a、10b、10c、10d 柱脚金物
11 下板
12 固定孔
14 直立板(接続部)
17 上板
18 取付孔
22 円筒管(接続部)
25 中心軸(接続部)
31 基礎
32 アンカーボルト
33 ナット
41 柱
42 下穴
45 ラグスクリュー
46 凸条
47 雌ネジ
49 ボルト
10a, 10b, 10c,
17
25 Central axis (connection part)
31 foundation 32 anchor bolt 33 nut 41 pillar 42 pilot hole 45 lag screw 46 ridge 47 female screw 49 bolt
Claims (3)
からなり、
前記下板(11)には、アンカーボルト(32)を介して前記基礎(31)に締結するための固定孔(12)を六箇所以上に設け、
前記上板(17)には、ボルト(49)等を介して前記柱(41)に締結するための取付孔(18)を複数設け、
前記固定孔(12)は、前記下板(11)の中心から等距離且つ等角度に並ぶことを特徴とする柱脚金物。 A circular or hexagonal or lower polygonal lower plate (11) that contacts the upper surface of the foundation (31), and an upper plate that is located directly above the lower plate (11) and contacts the lower surface of the column (41) 17) and connecting portions (14, 22, 25) that extend in the vertical direction and are fixed to the lower plate (11) and the upper plate (17),
Consists of
The lower plate (11) is provided with six or more fixing holes (12) for fastening to the foundation (31) via anchor bolts (32),
The upper plate (17) is provided with a plurality of mounting holes (18) for fastening to the pillar (41) via bolts (49) or the like,
The column base metal, wherein the fixing holes (12) are arranged at an equal distance and an equal angle from the center of the lower plate (11).
The connecting portion includes a central axis (25) that extends in the vertical direction and is fixed to the central portions of both the lower plate (11) and the upper plate (17), and the upright plate (14). The column base metal according to claim 2, wherein the upright plate (14) is arranged on an outer peripheral side of the central axis (25).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010273960A JP2012122256A (en) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Column leg fitting |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010273960A JP2012122256A (en) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Column leg fitting |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014118718A (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Yoshikuni Okura | Column installation structure |
JP2018091031A (en) * | 2016-12-02 | 2018-06-14 | センクシア株式会社 | Column base structure and method for constructing column base structure |
-
2010
- 2010-12-08 JP JP2010273960A patent/JP2012122256A/en active Pending
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JP2018091031A (en) * | 2016-12-02 | 2018-06-14 | センクシア株式会社 | Column base structure and method for constructing column base structure |
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