JP2018197474A - 壁部材と基礎の接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】土台と壁部材を固定するための鋼製パネルに多数のビスを打つ固定作業に要する手間をはぶき、前記ビスとの干渉を避けるためにアンカーボルトの位置ずれがなく、又、地震時に土台に曲げが作用しても割裂が生じない壁部材と基礎の接合構造を提供する。【解決手段】基礎２に下方側部３ａを埋設固定され上方側部３ｂを基礎２の上面２ａから露出した柱脚鋼板３と、該柱脚鋼板３の基礎上面２ａより露出した上方側部３ｂを収納するために底面の開口部から上方に向かって形成したスリット４ｃを具備する壁部材４と、前記柱脚鋼板３の上方側部３ｂに形成した取付ピン孔３ｃ及び前記壁部材４の前記スリット４ｃを直角方向に貫通して形成した壁ピン孔４ｄと、前記取付ピン孔３ｃ及び壁ピン孔４ｄを貫通して柱脚鋼板３と壁部材４を締結する締結具５と、を具備する壁部材と基礎の接合構造。【選択図】図１

Description

この発明は、主として木造住宅におけるＣＬＴパネルなどの壁部材と基礎の接合構造に関する。

周知のように、ＣＬＴ（Cross Laminated Timber）は、板の層を各層で互いに直交するように積層接着した厚型パネルであり、日本農林規格（ＪＡＳ）として直交集成板の名称により制定されているものであり、壁材、床材、天井材等の建築材料としても使用されるが、ＣＬＴ自体が柱、梁にもなっている。しかし、このＣＬＴを使用したパネル構法の日本における歴史は浅いために、建物の構成部材との接合は未だ十分に開発されていないのが実情である。このＣＬＴと基礎との接合方法については、在来の木軸造と同様に、図９、図１０に示すように、アンカーボルト３０で基礎３１と締結された土台３２の上に通気スペーサ３３を介してＣＬＴパネル３４を設置し、基礎３１とＣＬＴパネル３４を外付けの鋼製プレート３５によって両側から挟み込んで多数のビス３６で固定している構造のものが、刊行物には示されていないが、実際の工法として知られている。

又、構造・断熱パネルを土台を用いることなく基礎に直接設置する構法としては、特許文献１の図２に示されるように、基礎に埋め込んだアンカー鉄筋に固定しているプレートを基礎の側面から基礎の上方へと突出させて壁パネルと釘で固定する構造のものが開示されている。又、特許文献２の図１に示されるように、基礎の上面に置かれた換気台輪の上に壁パネルを載せて、基礎に埋め込んでいるアンカーボルトの上端部を壁パネルの下端部内に突出させて螺子で螺合固定した構造のものが開示されている。

特開平１１−１３１４９号公報 特開２００９−９７２１５号公報

しかしながら上記の未刊行物記載の従来技術によると、土台３２の敷設と、この土台３２とＣＬＴパネル３４を固定するための鋼製パネル３５を多数のビス３６を打つ固定作業に要する手間が多くかかるという問題点がある。更に、土台３２を貫通しているアンカーボルト３０とビス３６の干渉を避けるために位置ずれをさせなければならないという問題点がある。又、地震時に土台３２に曲げが作用し割裂が生じるという問題点がある。加えて、土台３２の上にＣＬＴパネル３４を設置しているので、土台３２を固定するための基礎３１に埋めたアンカーボルト３０と基礎３１の主筋３７が共に材の中央に配置させたいが干渉を避けるためにずらさざるを得なく、その結果として土台３２に曲げが作用するという問題点がある。

上記のように土台３２の上にＣＬＴパネル３４を設置する問題点を解消させるためには、前記した特許文献１又は特許文献２に記載の基礎上に直接に壁部材を載置する技術を用いればよいかもしれないが、しかし、特許文献１に記載の発明は、基礎に埋め込んだアンカー鉄筋に固定しているプレートを基礎の側面から基礎の上方へと突出させて壁パネルと釘で固定する構造であるので、支持力が弱く、地震や横方向からの力の作用には耐えにくいという問題点がある。又、特許文献２に記載の発明は、基礎の上面に置かれた換気台輪の上に壁パネルを載せて、基礎に埋め込んでいるアンカーボルトの上端部を壁パネルの下端部内に突出させて螺子で螺合固定した構造であるので、基礎と壁パネルとの連結がアンカーボルトだけのものとなり、連結強度が弱いという問題点がある。

この発明は上記問題点を解決すべくなされたものであって、その手段とするところは、
基礎に下方側部を埋設固定され上方側部を基礎の表面から露出した柱脚鋼板と、該柱脚鋼板の基礎表面より露出した上方側部を収納するために底面の開口部から上方に向かって形成したスリットを具備する壁部材と、前記柱脚鋼板の上方側部に形成した取付ピン孔及び前記壁部材の前記スリットを直角方向に貫通して形成した壁ピン孔と、前記取付ピン孔及び壁ピン孔を貫通して柱脚鋼板と壁部材を締結する締結具と、を具備することを特徴とする壁部材と基礎の接合構造としたことにある。

又、前記壁部材がＣＬＴパネルであることにある。更に、前記柱脚鋼板及び壁部材のスリットが基礎の幅方向に複数対設けられていることにある。更に又、前記基礎の上面と壁部材の底面の間に通気スペーサを介在させたことにある。又、前記柱脚鋼材の下方に杭棒を固定したことにある。

又、前記締結具がドリフトピンであることにある。前記締結具がボルト、ナットであることにある。前記壁部材が、柱と兼用した壁材であることにある。前記基礎の長手方向に柱脚鋼板と壁部材のスリットが複数対設置されていることにある。

この発明の壁部材と基礎の接合構造によると、基礎に下端側部を埋設固定された柱脚鋼板の上端側部を壁部材の底面の開口部からスリットに収納して、柱脚鋼板の周囲は壁部材によって囲まれているので、柱脚鋼板の取付ピン孔及び壁部材の壁ピン孔に貫通して固定するドリフトピンやボルトなどの締結具は、地震時の上下方向の大きな振動による柱脚鋼板の壁部材からの抜けを防止すると共に直接に基礎に連結接合することから土台を必要としていないので地震時の土台の曲げによる割裂も生じない。更に、締結具は壁部材の片方の面の壁ピン孔から柱脚鋼板の取付ピン孔を通って他方の面の壁ピン孔に達するように貫通させるか或いは打ち込むだけでよいので、壁部材の両面から締結具を貫通させるか或いは打ち込みさせる必要がないので、設置する手間が少なくてよい。又、基礎と壁部材は、基礎の上面から突出している柱脚鋼板の上方側部を壁部材の底面に基礎の長手方向に開口している開口部からスリットに挿入しているので、基礎の側面から上方へ張り出した金具を釘で壁パネルの両側面を固定している従来技術の接合構造と較べて、支持力が強く、地震や横方向からの力の作用にも十分に耐え得る。又、基礎と壁パネルとの連結がアンカーボルトだけの従来技術と異なり、連結強度が強くなる。

前記壁部材が、ＣＬＴパネルのように柱を兼ねる壁材である場合には、別途の柱や壁材を設ける必要がなくなり施工が簡単である。又、ＣＬＴパネルであるので、室内側面はそのまま室内に露出させても奇麗であるから内装材の経費を節約できる。更に、構造材としての作用をも有するので、柱の作用を兼用でき、建築物の構造を簡素化できる。

前記柱脚鋼板及び柱脚鋼板のスリットが基礎の幅方向に複数設けられている場合には、その分だけ基礎と壁部材の接合強度が強くなる。又、柱脚鋼板の下方側部の基礎への埋設部分を、基礎の長手方向の中心部に設置される主筋の位置から外して干渉を避けることができるので、基礎への主筋の位置を変えることもないので強度を維持できる。

前記基礎の上面と壁部材の底面の間に通気スペーサを介在させることによって、床下空間の空気の流通をよくすることができる。又、これにより壁部材の底面に空気流通のための開口を設ける必要がない。

前記柱脚鋼材の下方に杭棒を固定した場合には、この杭棒が基礎のコンクリートに埋設固定されるので、柱脚鋼板の下方側部の基礎への埋設固定部分が少なくなっても強度維持できる。

前記締結具がドリフトピンである時には、壁部材の片方の面に開口している壁ピン孔からドリフトピンをハンマーで打ち込んで反対側の壁部材に届くようにするだけでよいので設置が簡単である。この場合の壁ピン孔はドリフトピンの直径とほぼ同じである。前記締結具がボルト、ナットである場合には、壁部材の片方の面に開口している壁ピン孔からボルトを反対側の壁部材の壁ピン孔から出るまで差し込んでナットで締付固定するだけでよいので作業は簡単である。又、壁部材を取り外す際には、ナットを緩めてボルトを引き抜くだけの作業であるので簡単である。

前記基礎の長手方向に柱脚鋼板と壁部材のスリットが複数対設置されている場合には、基礎と壁部材の接合固定構造がより強く且つ安定させることができる。

この発明の実施形態の壁部材と基礎の接合直前斜視図 図１のＡ−Ａ線断面図 この発明の壁部材と基礎の接合した状態の斜視説明図 図２のＢ−Ｂ線断面図 この発明の他の実施形態の壁部材と基礎の接合直前斜視図 図５のＣ−Ｃ線断面図 この発明の他の実施形態の壁部材と基礎の接合状態の斜視説明図 図７のＤ−Ｄ線断面 従来例の壁部材と基礎の接合状態の斜視説明図 図９のＥ−Ｅ線断面図

この発明の壁部材と基礎の接合構造の実施形態について、以下図１乃至８に基づいて説明する。まず、図１乃至４に基づいて第１実施形態の壁部材と基礎の接合構造１について説明する。壁部材と基礎の接合構造１は、基礎２に下方側部３ａを埋設固定され上方側部３ｂを基礎２の上面２ａから露出した柱脚鋼板３と、該柱脚鋼板３の基礎表面２ａより露出した上方側部３ｂを収納するために底面４ａの開口部４ｂから上方に向かって形成したスリット４ｃを具備する壁部材としてのＣＬＴパネル４と、前記柱脚鋼板３の上方側部３ｂに形成した取付ピン孔３ｃ及び前記ＣＬＴパネル４の前記スリット４ｃを直角方向に貫通して形成した壁ピン孔４ｄと、前記取付ピン孔３ｃ及び壁ピン孔４ｄを貫通して締結する締結具５と、を具備している。

前記基礎２は、中心部に主筋６と他の鉄筋が配設されて周囲をコンクリートで７で固めて所定形状に形成したものであって、上面２ａは所定の幅を有している。この基礎２の長手方向の上面２ａには所定間隔を開けて所定厚さを有する通気スペーサ８が載置されている。

前記柱脚鋼板３は、四角形状の縦長な金属薄板からなり、下方側部３ａが前記基礎２のコンクリート７に埋設され、上方側部３ｂが基礎３の上面２ａから突出している。そして、下方側部３ａにはコンクリート７を導入して硬化後の係合を良くするためと打設されるコンクリートの流動性をよくするための貫通穴３ｄが複数個形成され、上方側部３ｂには柱脚鋼板３をＣＬＴパネル４に締結するための取付ピン孔３ｃが複数個上下左右方向に散らばって形成されている。このような柱脚鋼板３は基礎２の幅方向の中央部に２枚所定間隔を開けて平行に並べて上方側部３ｂを同じ高さ分だけ突出させて、且つ、必要な場合には基礎２の長手方向に所定間隔を開けて同じように柱脚鋼板３が設置されている。この設置は、内部に主筋６等の鉄筋が組まれたコンクリートメタル型枠へコンクリートを打設する前に図外のメタルアンカー定規の取付ガイドに柱脚鋼板３を取り付けしておき、コンクリート硬化後にメタルアンカー定規及びメタル型枠を取り外すことで行い得る。下方側部３ａの基礎２への埋込み長さや上方側部３ｂの基礎３の上面２ａからの突出長さは、建物の種類や構造によって適宜決定される。この実施形態では、基礎２の幅方向に２つの柱脚鋼材３を埋設した例について説明したが、次の第２実施形態で説明するように１つであっても、又、幅広の基礎２の場合には３つ以上であってもよい。更に又、設置される複数の柱脚鋼板３の大きさ、形状、埋込み長さ、突出長さ、設置間隔等は、全て均一であるとは限定されるものではなく、建物の構造、偏荷重が掛かりやすい箇所とそうでない箇所等々の諸要因によって適宜変えることができる。更に又、柱脚鋼板３を形成する金属薄板の金属の種類、外形状、金属薄板の厚さ、貫通孔３ｄや取付ピン孔３ｅの数と大きさ等も建物の構造によって適宜選択変更されることは勿論である。

壁部材としての前記ＣＬＴパネル４は、前記したように、板の層を各層で互いに直交するように積層接着した厚型パネルであって、例えばその縦横方向の長さは３０００ｍｍと２０００ｍｍで形成された長方形をなしている柱と壁材とを兼ね備えた構造部材でもある。このＣＬＴパネル４は、前記基礎２の上面２ａに通気スペーサ８を介在させて載置され、床下空間の空気と大気が連通するように隙間を設けている。ＣＬＴパネル4の底面４ａには、基礎２の上面２ａから突出している柱脚鋼材３の上方側部３ｂを収納するスリット４ｃへの開口部４ｂが開口されている。この実施形態においては、基礎２の幅方向に２つの柱脚鋼材３が突出しているので、これに対応して２つのそれぞれのスリット４ｃの溝が形成されているがそのスリット４ｃの幅は柱脚鋼材３の厚さと略同幅でその内周形状は柱脚鋼材３の上方側部３ｂの外形状と略同じ形状としている。

ＣＬＴパネル４を基礎２の上面２ａに載置する際には、図１に示すように、吊り上げたＣＬＴパネル４を基礎２の上方から開口部４ｂが柱脚鋼材３の真上に位置するようにしてから、矢印イのように下方へ徐々に下してスリット４ｃの内部に柱脚鋼材３を収納させる。１枚のＣＬＴパネル４の底面４ａにはその横方向の両端にそれぞれ幅方向に２つのスリット４ｃが並行して設けられているので合計４つのスリット４ｃが存在するが、これらスリット４ｃの内部に柱脚鋼材３が全て収納されるように開口部４ｂの位置合わせをしてから降下させて嵌め込み収納する。なお、ＣＬＴパネル４の下端部の外周面と底面４ａのコーナーには樹脂テープ９を貼着して、雨水を吸い込まないように保護している。

また、前記ＣＬＴパネル４のスリット４ｃを形成した一方の外側面から他方の外側面に向かって壁ピン孔４ｄが前記柱脚鋼材３の取付ピン孔３ｃに対応した位置に形成されているので、柱脚鋼材３をスリット４ｃに収納した時には、取付ピン孔３ｃと壁ピン孔４ｄは一直線上にあって開通している。この一直線上に開通したピン孔４ｄ、３ｃに締結具５であるドリフトピン又はボルトを矢印ロ方向に差し込んで締め付け固定することで、壁部材であるＣＬＴパネル４の基礎２への接合構造１が構築される。ドリフトピンを用いる場合には、壁ピン孔４ｄの開口からドリフトピンの挿入時にハンマーで強く叩打することによって振動や捩じれ方向の力が作用しても抜け出ないように強固に固定できる。また、ドリフトピンを叩くだけでよいので固定がし易い。更に、ドリフトピンの先端をＣＬＴパネル４の他方側面から突出しないように途中で止めることによって室内側のＣＬＴパネル４の側面をきれいな状態としておくことが出来る。締結具５がボルト・ナットの場合にも同様に一直線上に開通したピン孔４ｄ、３ｃにＣＬＴパネル４の一方の外側面から矢印ロ方向にボルトを差し込んで他方の外側面に突出したボルトの先端のねじにナットを締め付けることで固定できる。この場合には、他方の外側面が室内側である時にはナットが露出することになるが、締結が確実に行われていることが目視出来る。また、解体する場合にはナットを緩めるだけでよいので作業が簡単である。

この発明の第２実施形態の壁部材と基礎の接合構造２０について、図５乃至図８に基づいて説明する。前記第１実施形態の壁部材と基礎の接合構造１と異なるところは、柱脚鋼材３の数を１つにしたことと、これに伴いＣＬＴパネル４のスリット４ｃの数も１つにしたこと、柱脚鋼材３の下方側部３ａに貫通孔３ｄを設けることに代えて杭棒１０を固定してこれによって基礎２のコンクレート７に柱脚鋼材３を確固に埋設したことである。これら以外は第１実施形態の壁部材と基礎の接合構造１と同じであるので、その説明を省略する。

壁部材と基礎の接合構造２０は、基礎２に下方側部３ａを杭棒１０と共に埋設固定され、上方側部３ｂを基礎２の上面２ａから露出した柱脚鋼板３と、該柱脚鋼板３の基礎表面２ａより露出した上方側部３ｂを収納するために底面４ａの開口部４ｂから上方に向かって形成したスリット４ｃを具備するＣＬＴパネル４と、前記柱脚鋼板３の上方側部３ｂに形成した取付ピン孔３ｃ及び前記ＣＬＴパネル４の前記スリット４ｃを直角方向に貫通して形成した壁ピン孔４ｄと、前記取付ピン孔３ｃ及び壁ピン孔４ｄを貫通して締結する締結具５と、を具備している。

前記柱脚鋼材３が前記第１実施形態の柱脚鋼材３と異なるところは、１つの柱脚鋼材３の下方側部３ａの下端に杭棒１０を溶接等によって固定して下方側部３ａの一部と共に基礎２に埋設固定したことである。この杭棒１０の周囲がコンクリート７によって固められることによって柱脚鋼材３が基礎２に固定される。そのために、第１実施形態の下方側部３ａに形成されていた貫通孔３ｄは不要であるが、僅かに基礎２のコンクリート７に埋設されている下方側部３ａに形成しておけばより確実に固定できる。この実施形態では杭棒１０は２本であるが、１本或いは３本以上であっても良い。この１つの柱脚鋼材３に対応する１つのＣＬＴパネル４のスリット４ｃは、ＣＬＴパネル４の底面４ａの幅方向の中央の長手方向に開口された１つの開口部４ｂに通じており、吊上げられたＣＬＴパネル４が上方から図５の矢印イ方向に降ろされて開口部４ｂが柱脚鋼材３の上方側部３ｂに嵌め込み収納される。これによって第１実施形態と同様に柱脚鋼材３の取付ピン穴３ｃと壁ピン穴４ｄが一直線上に並び締結具５が一方のＣＬＴパネル４の側面から矢印ロ方向に挿入されて一体固定される。ドリフトピン或いはボルト・ナットによる連結固定は前述と同じであるので省略する。

前記杭棒１０は、材質、長さ及び太さは建物の構造によって適宜選択して使用されるが、下端部に、図６〜８に良く現れているように、定着板１０ａを設けておくと引き抜きの力の作用に対して抗力を有し且つコンクリート７との接触面積も多くなるので強固に固定できる。基礎２の主筋６が基礎２の中心部に位置し、ＣＬＴパネル４が上面２ａの中心に設置された場合には、コンクリート７の内部で重なり合うことを避けるために、配筋位置をずらせておくことが望ましい。

ＣＬＴパネル４は、ＣＬＴであることから自身が耐力性のある構造材にもなり得るので、この２つの実施形態においては、ＣＬＴパネル４は上方の荷重を支持する柱の役目と壁材の役目を兼用している。従って、基礎２の角部のＣＬＴパネル４の直角接合や横方向に隣合う同士の平面接合については、それぞれの位置が合致するように柱脚鋼材３の基礎２への埋設固定位置が定められる。この発明の壁部材と基礎接合構造１、２０は、ＣＬＴパネル４を基礎２の上面２ａに土台を介在させることなく直接に載置固定するものであるからその分構造部材の節減や建設手数の省力化を図れると共に、土台の基礎への固定状態の不安定さによる建物の歪の発生を防止できる。尚、この発明の第１及び第２の実施形態においては、壁部材としてＣＬＴパネルを使用した実施例について説明したが、集成材を枝状にした集成材や大断面柱等も使用できる。

この発明は、今後ますます有効利用されるであろう構造部材を兼ねた壁材としてのＣＬＴパネルの基礎への接合構造であるから、多くの新築建物、とくに木造家屋や木造集合家屋に有効に活用されることが期待される。

１、２０ 壁部材と基礎の接合構造
２ 基礎
２ａ 上面
３ 柱脚鋼材
３ａ 下方側部
３ｂ 上方側部
３ｃ 取付ピン孔
４ ＣＬＴパネル（壁部材）
４ａ 底面
４ｂ 開口部
４ｃ スリット
４ｄ 壁ピン孔
５ 締結具
６ 主筋
７ コンクリート
８ 通気スペーサ
９ 樹脂テープ
１０ 杭棒

この発明は上記問題点を解決すべくなされたものであって、その手段とするところは、中心部に鉄筋が配設されて周囲をコンクリートで固めて所定の幅を上面に有する基礎の前記コンクリートに複数の貫通穴を形成した下方側部が埋設固定され、上方側部が前記基礎の上面から露出した金属薄板からなる柱脚鋼板と、該柱脚鋼板の基礎の上面より露出した上方側部を収納するために底面の開口部から上方に向かって形成したスリットを具備する壁部材と、前記柱脚鋼板の上方側部に形成した取付ピン孔及び前記壁部材の前記スリットを直角方向に貫通して形成した壁ピン孔と、前記取付ピン孔及び壁ピン孔を貫通して柱脚鋼板と壁部材を締結する締結具、を具備することを特徴とする壁部材と基礎の接合構造としたことにある。

又、前記壁部材がＣＬＴパネルであることにある。更に、前記柱脚鋼板及び壁部材のスリットが基礎の幅方向に複数対設けられていることにある。更に又、前記基礎の上面と壁部材の底面の間に通気スペーサを介在させたことにある。又、前記柱脚鋼板の下方に杭棒を固定したことにある。

前記柱脚鋼板の下方に杭棒を固定した場合には、この杭棒が基礎のコンクリートに埋設固定されるので、柱脚鋼板の下方側部の基礎への埋設固定部分が少なくなっても強度維持できる。

１、２０ 壁部材と基礎の接合構造
２ 基礎
２ａ 上面
３ 柱脚鋼板
３ａ 下方側部
３ｂ 上方側部
３ｃ 取付ピン孔
４ ＣＬＴパネル（壁部材）
４ａ 底面
４ｂ 開口部
４ｃ スリット
４ｄ 壁ピン孔
５ 締結具
６ 主筋
７ コンクリート
８ 通気スペーサ
９ 樹脂テープ
１０ 杭棒

Claims (9)

1. 基礎に下方側部を埋設固定され上方側部を基礎の表面から露出した柱脚鋼板と、該柱脚鋼板の基礎表面より露出した上方側部を収納するために底面の開口部から上方に向かって形成したスリットを具備する壁部材と、前記柱脚鋼板の上方側部に形成した取付ピン孔及び前記壁部材の前記スリットを直角方向に貫通して形成した壁ピン孔と、前記取付ピン孔及び壁ピン孔を貫通して柱脚鋼板と壁部材を締結する締結具と、を具備することを特徴とする壁部材と基礎の接合構造。
2. 前記壁部材がＣＬＴパネルであることを特徴とする請求項１に記載の壁部材と基礎の接合構造
3. 前記柱脚鋼板及び壁部材のスリットが基礎の幅方向に複数対設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の壁部材と基礎の接合構造。
4. 前記基礎の上面と壁部材の底面の間に通気スペーサを介在させたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の壁部材と基礎の接合構造。
5. 前記柱脚鋼材の下方に杭棒を固定したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の壁部材と基礎の接合構造。
6. 前記締結具がドリフトピンであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の壁部材と基礎の接合構造。
7. 前記締結具がボルト、ナットであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の壁部材と基礎の接合構造。
8. 前記壁部材が、柱と兼用した壁材であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の壁部材と基礎の接合構造。
9. 前記基礎の長手方向に柱脚鋼板と壁部材のスリットが複数対設置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の壁部材と基礎の接合構造。
   

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