JP2024139186A - Joint structure of wooden pillars and reinforced concrete foundation - Google Patents
Joint structure of wooden pillars and reinforced concrete foundation Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024139186A JP2024139186A JP2023050015A JP2023050015A JP2024139186A JP 2024139186 A JP2024139186 A JP 2024139186A JP 2023050015 A JP2023050015 A JP 2023050015A JP 2023050015 A JP2023050015 A JP 2023050015A JP 2024139186 A JP2024139186 A JP 2024139186A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pair
- wooden
- steel
- reinforced concrete
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 130
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 130
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 7
- 239000011120 plywood Substances 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 18
- 239000011513 prestressed concrete Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 4
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
【課題】基礎に接合される木柱の柱脚の圧縮変形に起因する木柱の耐力低下を抑制できる、木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造を提供すること。【解決手段】木柱10と鉄筋コンクリート製の基礎80の接合構造100であり、木柱10の下面11に一対の第1凹部14が設けられ、上面12と第1凹部14とを繋ぐ第1貫通孔15が設けられ、各第1凹部14に嵌まり込む鋼製で一対のボックス30とボックス30同士を繋ぐ鉄骨横桟20を備える鉄骨台座40において、ボックス30の上板32には第1孔37が開設され、ボックス30の側方にはアクセス開口35,36が設けられ、ボックス30の下板33には第2孔38が開設され、第1貫通孔15と第1孔37に挿通されている緊張材60が緊張された状態で上板32に当接している定着具63に定着され、基礎80の天端81から張り出すアンカーボルト85が第2孔38に挿通され、ナット締めされている。【選択図】図1[Problem] To provide a joint structure between a wooden pillar and a foundation made of reinforced concrete, capable of suppressing a decrease in the strength of the wooden pillar caused by compressive deformation of the base of the wooden pillar joined to the foundation. [Solution] A joint structure 100 between a wooden pole 10 and a foundation 80 made of reinforced concrete, in which a pair of first recesses 14 are provided on the underside 11 of the wooden pole 10, a first through hole 15 is provided connecting the upper side 12 and the first recesses 14, a pair of steel boxes 30 made of steel that fit into each of the first recesses 14, and a steel frame base 40 including a steel cross bar 20 connecting the boxes 30, a first hole 37 is provided in the upper plate 32 of the box 30, access openings 35, 36 are provided on the sides of the box 30, and a second hole 38 is provided in the lower plate 33 of the box 30, a tensioning material 60 inserted through the first through hole 15 and the first hole 37 is fixed to a fixing device 63 abutting the upper plate 32 in a tensioned state, and an anchor bolt 85 protruding from the top end 81 of the foundation 80 is inserted through the second hole 38 and tightened with a nut. [Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造に関する。 The present invention relates to a joint structure between a wooden pillar and a reinforced concrete foundation.
建物を構成する架構(建物架構)には、木柱と木梁とにより形成される木製架構や、鉄骨柱と鉄骨梁とにより形成される鉄骨架構といった同種材料の柱と梁とにより形成される架構の他に、木柱と鉄骨梁とにより形成される、ハイブリッド構造の架構(ハイブリッド架構)も存在する。柱と梁の双方を鉄骨造とする代わりに、木柱を適用することにより、鉄骨による高い剛性と、木材により奏される様々な作用を備えた建物架構を形成できる。また、木柱と木梁とにより形成される木製架構に比べて、地震時における建物架構の塑性変形能力が高くなる。 The framework that makes up a building (building framework) includes frameworks made of columns and beams of the same material, such as wooden frameworks made of wooden columns and wooden beams, and steel frameworks made of steel columns and steel beams, as well as hybrid frameworks made of wooden columns and steel beams. By using wooden columns instead of steel for both columns and beams, a building framework can be formed that has the high rigidity of steel and the various functions provided by wood. Furthermore, compared to wooden frameworks made of wooden columns and wooden beams, building frameworks have a higher plastic deformation capacity during earthquakes.
ここで、木材を適用した際の作用効果の具体例を挙げると、木材は鉄骨やコンクリート等に比べて軽量であり、比強度が高く、加工性に優れており、その他、断熱性が高く、調湿作用がある。また、自然素材の醸し出す外観意匠性を有しており、さらには、自然素材故に二酸化炭素排出量が少なく、環境影響負荷への低減効果が高い。 Here are some specific examples of the effects of using wood: compared to steel frames and concrete, wood is lighter, has a high specific strength, and is easy to process. It also has high insulation and moisture-regulating properties. It also has the appearance design that only natural materials can provide, and because it is a natural material, it has low carbon dioxide emissions and is highly effective in reducing environmental impact.
ここで、特許文献1には、木造の柱と鋼製の梁からなる柱梁の接合構造が提案されている。具体的には、柱のうち、梁と接する接合端部より中央側において、梁荷重負担部が設けられ、柱と梁を接合する接合金物により、梁の荷重の一部が梁荷重負担部に伝達され、梁の荷重を、柱の接合端部と梁荷重負担部で支持する、柱梁接合構造である。 Patent Document 1 proposes a column-beam joint structure consisting of a wooden column and a steel beam. Specifically, a beam load bearing part is provided on the column toward the center from the joint end where the column and beam meet, and a part of the beam's load is transferred to the beam load bearing part by a joint metal that joins the column and the beam, and the beam's load is supported by the column joint end and the beam load bearing part.
この柱梁接合構造において、柱における梁と接する接合端部側の外周には、炭素繊維からなる柱補強材が貼付けられている。さらに、梁と柱には、双方を接合するL型接合金物が少なくとも1つ以上取り付けられており、このL型接合金物には、柱と当接する当接面の一部が補強材と干渉しないように段差が設けられている。 In this beam-column joint structure, a column reinforcement material made of carbon fiber is attached to the outer periphery of the joint end side of the column that contacts the beam. In addition, at least one L-shaped metal joint that connects the beam and column is attached, and this L-shaped metal joint has a step so that part of the contact surface that contacts the column does not interfere with the reinforcement material.
上記するように、既存の木柱と木梁とにより形成される木製架構と比べて、特許文献1に記載の木柱と鉄骨梁とにより形成される柱梁接合構造(ハイブリッド架構)によれば、地震時における建物架構の塑性変形能力が高くなる。ところで、1階の木柱が、上方の鉄骨梁と接合され、かつ下方の鉄筋コンクリート製の基礎と接合される場合に、鉄筋コンクリート製の基礎は地震時に降伏しないように設計される。そのため、地震時の水平力が建物架構に作用した際に、基礎に接合される木柱の柱脚の側端部には圧縮変形が生じ易くなり、この圧縮変形に起因する木柱の耐力低下が懸念される。 As described above, compared to existing wooden frames formed of wooden columns and wooden beams, the column-beam joint structure (hybrid frame) formed of wooden columns and steel beams described in Patent Document 1 increases the plastic deformation capacity of the building frame during an earthquake. However, when the wooden columns on the first floor are joined to the steel beams above and to the reinforced concrete foundation below, the reinforced concrete foundation is designed not to yield during an earthquake. Therefore, when horizontal forces during an earthquake act on the building frame, compressive deformation is likely to occur at the side ends of the column bases of the wooden columns joined to the foundation, and there is concern that this compressive deformation will reduce the strength of the wooden columns.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造に関し、基礎に接合される木柱の柱脚の圧縮変形に起因する木柱の耐力低下を抑制できる、木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造を提供することを目的としている。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a joint structure between a wooden pillar and a reinforced concrete foundation that can suppress a decrease in the strength of the wooden pillar caused by compressive deformation of the base of the wooden pillar joined to the foundation.
前記目的を達成すべく、本発明による木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造の一態様は、
木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造であって、
前記木柱には、基礎側にある下面の左右に一対の第1凹部が設けられ、該下面と反対側にある上面と、該一対の第1凹部とを繋ぐ一対の第1貫通孔が設けられ、
前記基礎の天端のうち、前記一対の第1凹部に対応する位置にはそれぞれ、一対のアンカーボルトが埋設されてその頭部が該天端の上方に張り出しており、
前記一対の第1凹部にそれぞれ嵌まり込む鋼製で一対のボックスと、該一対のボックスを繋ぐ鉄骨横桟とを備える鉄骨台座において、該ボックスにおける前記第1凹部と当接する上板には前記第1貫通孔に連通する第1孔が開設され、該ボックスの側方には、該ボックスの内部にアクセス自在なアクセス開口が設けられ、該ボックスにおける前記基礎と当接する下板には該アンカーボルトの頭部が挿通される第2孔が開設されており、
前記第1貫通孔と前記第1孔に挿通されている緊張材が、緊張された状態で、前記上板に当接している定着具に定着され、
前記アンカーボルトが前記第2孔に挿通され、ナットにて締め付けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, one embodiment of the joint structure of the present invention between a wooden pillar and a reinforced concrete foundation is as follows:
A joint structure of wooden pillars and reinforced concrete foundations,
The wooden pole is provided with a pair of first recesses on the left and right sides of the lower surface on the foundation side, and a pair of first through holes connecting the upper surface on the opposite side to the lower surface and the pair of first recesses,
A pair of anchor bolts are embedded in the top end of the foundation at positions corresponding to the pair of first recesses, and the heads of the anchor bolts protrude above the top end,
a steel frame base including a pair of steel boxes fitted into the pair of first recesses, respectively, and a steel frame cross bar connecting the pair of boxes, a first hole communicating with the first through hole being formed in an upper plate of the boxes that abuts against the first recesses, an access opening being provided on a side of the box to allow free access to the inside of the box, and a second hole through which the head of the anchor bolt is inserted being formed in a lower plate of the box that abuts against the foundation,
The tension member inserted through the first through hole and the first hole is fixed to a fixing device abutting against the upper plate in a tensioned state,
The anchor bolt is inserted into the second hole and tightened with a nut.
本態様によれば、木柱と鉄筋コンクリート製の基礎が鉄骨台座を介して接合されることにより、地震時に木柱の柱脚の側端部に圧縮変形が生じた際に、木柱よりも先に鉄骨台座の一部を塑性変形(降伏)させることによって、木柱の圧縮変形に起因する破損や耐力低下を抑制できる。木柱は、その上方にある上面と、その第1凹部に嵌まり込んでいる鉄骨台座のボックスの双方に対して、緊張された状態の緊張材が定着されることにより、接合強度が高く、組み立て性に優れた木柱と鉄骨台座の接合を実現できる。 According to this aspect, the wooden pillar and the reinforced concrete foundation are joined via the steel pedestal, so that when compressive deformation occurs at the side end of the base of the wooden pillar during an earthquake, a part of the steel pedestal undergoes plastic deformation (yields) before the wooden pillar, thereby suppressing damage and loss of strength caused by compressive deformation of the wooden pillar. The tension material is fixed to both the upper surface above the wooden pillar and the box of the steel pedestal that is fitted into the first recess, thereby realizing a joint between the wooden pillar and the steel pedestal with high joint strength and excellent assembly properties.
ここで、木柱は、通常の木製の柱の他に、木製の壁柱が含まれる。また、「緊張材」には、PC(Prestressed Concrete)鋼棒やPC鋼線等が適用できる。また、貫通孔の内部にはシース管が設けられてもよい。さらに、緊張材は、貫通孔(やシース管)の内部に充填されたグラウトを介して緊張材が圧着されたボンドPC圧着工法によるボンドPC圧着材や、グラウト充填を不要とした、アンボンドPC圧着工法によるアンボンドPC圧着材を適用できる。 Here, wooden columns include not only normal wooden columns, but also wooden wall columns. The "tension material" can be a PC (Prestressed Concrete) steel bar or PC steel wire. A sheath tube may be provided inside the through hole. The tension material can be a bonded PC pressure-bonded material using the bonded PC pressure-bonding method, in which the tension material is pressure-bonded via grout filled inside the through hole (or sheath tube), or an unbonded PC pressure-bonded material using the unbonded PC pressure-bonding method, which does not require grout filling.
また、本発明による木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造の他の態様において、
前記鉄骨横桟は、H形鋼もしくは角鋼管により形成され、
前記第1貫通孔が、前記木柱の幅方向の中央位置に設けられていることを特徴とする。
In another embodiment of the joint structure between a wooden pole and a reinforced concrete foundation according to the present invention,
The steel cross beam is formed of an H-shaped steel or a square steel pipe,
The first through hole is located at the center of the width of the wooden pole.
本態様によれば、鉄骨台座を形成する鉄骨横桟が、一般に用いられるH形鋼もしくは角鋼管であることから、鉄骨台座の製作コストの高騰を抑制しながら、木柱の耐久低下を防止可能な木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造を形成することができる。 According to this aspect, the steel cross beams that form the steel base are commonly used H-shaped steel or square steel pipes, so it is possible to form a joint structure between a wooden pillar and a reinforced concrete foundation that can prevent a decrease in the durability of the wooden pillar while suppressing the increase in manufacturing costs of the steel base.
また、木柱の中央位置に第1貫通孔が設けられ、鋼製のボックスが木柱の第1凹部に嵌まり込んだ状態で、木柱の第1貫通孔に挿通される緊張材にてボックスと木柱が接続されることにより、左右1本ずつの緊張材にて木柱と鉄骨台座を接合することができ、製作性(緊張材に対する軸力導入性)を高めることができて好ましい。 In addition, a first through hole is provided in the center of the wooden pillar, and the steel box is fitted into the first recess of the wooden pillar, and the box and wooden pillar are connected by tension members inserted into the first through hole of the wooden pillar. This allows the wooden pillar and the steel frame base to be joined by one tension member on each side, which is preferable as it improves manufacturability (ability to introduce axial force into the tension members).
また、本発明による木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造の他の態様において、
前記鉄骨横桟の上フランジにおける前記一対のボックスの間で、かつ該鉄骨横桟の幅方向の両端には、木柱側へ張り出す鋼製で一対のフランジが固定され、該一対のフランジにおける相互に対応する位置には、一対の第3孔が開設されており、
前記木柱における前記一対のフランジに対応する位置には、該一対のフランジが嵌まり込む一対の第2凹部が設けられ、該木柱における前記一対の第3孔に対応する位置には第2貫通孔が開設されており、
前記一対の第2凹部に前記一対のフランジがそれぞれ嵌まり込み、前記一対の第3孔と前記第2貫通孔に対してボルトが挿通され、ナットにて締め付けられていることを特徴とする。
In another embodiment of the joint structure between a wooden pole and a reinforced concrete foundation according to the present invention,
Between the pair of boxes on the upper flange of the steel cross beam and at both ends of the width direction of the steel cross beam, a pair of steel flanges are fixed that protrude toward the wooden pole, and a pair of third holes are opened at mutually corresponding positions in the pair of flanges.
A pair of second recesses into which the pair of flanges fit are provided at positions on the wooden post corresponding to the pair of flanges, and second through holes are opened at positions on the wooden post corresponding to the pair of third holes,
The pair of flanges are fitted into the pair of second recesses, respectively, and bolts are inserted into the pair of third holes and the second through holes and tightened with nuts.
本態様によれば、鉄骨横桟の上フランジ(H形鋼の上フランジ、角鋼管の上方の鋼板)における一対のボックスの間で、かつ鉄骨横桟の幅方向の両端に設けられている、木柱側へ張り出す鋼製で一対のフランジが、木柱の備える一対の第2凹部に嵌まり込み、双方がボルト接合されていることにより、地震時に木柱と鉄骨台座の間に作用するせん断力に対して一対のフランジが抵抗することができる。また、例えば工場にて木柱と鉄骨台座を一体に製作する際に、一対のフランジを介して木柱と鉄骨台座を予め固定した後に、第1貫通孔に挿通された緊張材を安定姿勢の下で緊張することができて好ましい。 According to this aspect, a pair of steel flanges that protrude toward the wooden column and are provided between a pair of boxes in the upper flange of the steel cross beam (the upper flange of the H-shaped steel, the steel plate above the square steel pipe) and at both ends of the width of the steel cross beam fit into a pair of second recesses in the wooden column and are bolted together, so that the pair of flanges can resist the shear force that acts between the wooden column and the steel base during an earthquake. In addition, when the wooden column and the steel base are manufactured together in a factory, for example, the wooden column and the steel base are fixed in advance via the pair of flanges, and then the tension material inserted into the first through hole can be tensioned in a stable position, which is preferable.
また、本発明による木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造の他の態様において、
前記鉄骨横桟の上フランジにおける前記一対のボックスの間で、かつ該鉄骨横桟の幅方向の中央には、木柱側へ張り出す鋼棒が固定されており、
前記木柱における前記鋼棒に対応する位置には、該鋼棒が嵌まり込む一対の第3凹部が設けられており、
前記第3凹部に前記鋼棒が嵌まり込んでいることを特徴とする。
In another embodiment of the joint structure between a wooden pole and a reinforced concrete foundation according to the present invention,
A steel rod is fixed between the pair of boxes on the upper flange of the steel cross beam and at the center of the width of the steel cross beam, and extends toward the wooden column.
A pair of third recesses into which the steel rod fits is provided at a position corresponding to the steel rod in the wooden pole,
The steel bar is fitted into the third recess.
本態様によれば、鉄骨横桟の上フランジにおける一対のボックスの間で、かつ鉄骨横桟の幅方向の中央に設けられている、木柱側へ張り出す鋼棒が、木柱の備える第3凹部に嵌まり込んでいることにより、地震時に木柱と鉄骨台座の間に作用するせん断力に対して鋼棒が抵抗することができる。また、例えば工場にて木柱と鉄骨台座を一体に製作する際に、鋼棒を介して木柱と鉄骨台座を予め位置合わせした後に、第1貫通孔に挿通された緊張材を安定姿勢の下で緊張することができて好ましい。 According to this aspect, the steel rod that is provided between the pair of boxes on the upper flange of the steel cross bar and in the center of the width direction of the steel cross bar and that protrudes toward the wooden column is fitted into the third recess provided in the wooden column, so that the steel rod can resist the shear force that acts between the wooden column and the steel base during an earthquake. In addition, when the wooden column and the steel base are integrally manufactured in a factory, for example, the wooden column and the steel base are aligned in advance via the steel rod, and then the tension material inserted into the first through hole can be tensioned in a stable position, which is preferable.
また、本発明による木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造の他の態様において、
前記緊張材が、アンボンドPC圧着材であることを特徴とする。
In another embodiment of the joint structure between a wooden pole and a reinforced concrete foundation according to the present invention,
The tension member is characterized in that it is an unbonded PC crimped material.
本態様によれば、緊張材がアンボンドPC圧着材であることにより、第1貫通孔に対するシース管の配置やグラウトの充填を不要にして、施工性に優れた圧着工法にて木柱と鉄骨梁の接合構造を形成できる。 According to this embodiment, the tension member is an unbonded PC pressure-bonded material, which eliminates the need to place a sheath tube in the first through hole or fill it with grout, and allows the joining structure between the wooden column and the steel beam to be formed using a pressure-bonding method with excellent workability.
また、本発明による木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造の他の態様において、
木柱が、複数の角材のユニット、集成材、無垢材、構造用合板、単板積層材、直交集成板のいずれか一種により形成されている、壁柱であることを特徴とする。
In another embodiment of the joint structure between a wooden pole and a reinforced concrete foundation according to the present invention,
The wooden pillar is a wall pillar formed from any one of a plurality of square timber units, laminated timber, solid wood, structural plywood, laminated veneer lumber, and cross-laminated timber.
本態様によれば、木柱が、複数の角材のユニット、集成材、無垢材、構造用合板、単板積層材、直交集成板のいずれか一種により形成されている壁柱であることにより、木柱を適用しながらも壁柱が耐力壁として機能する。例えば、角材の数を調整したり、LVLやCLT等の幅を調整することにより、所望の剛性(耐震性)を備えた壁柱を形成できる。 According to this aspect, the wooden columns are wall columns formed from one of multiple square timber units, laminated timber, solid wood, structural plywood, laminated veneer lumber, or cross-laminated timber, so that the wall columns function as load-bearing walls even when using wooden columns. For example, by adjusting the number of square timbers or the width of LVL or CLT, etc., a wall column with the desired rigidity (earthquake resistance) can be formed.
以上の説明から理解できるように、本発明の木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造によれば、基礎に接合される木柱の柱脚の圧縮変形に起因する木柱の耐力低下を抑制できる。 As can be understood from the above explanation, the joint structure of the present invention between a wooden pillar and a reinforced concrete foundation can suppress the decrease in strength of the wooden pillar caused by compressive deformation of the base of the wooden pillar joined to the foundation.
以下、実施形態に係る木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造の複数の例を、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。 Below, several examples of joint structures between wooden posts and reinforced concrete foundations according to the embodiments will be described with reference to the attached drawings. Note that in this specification and the drawings, substantially identical components may be designated by the same reference numerals to avoid redundant description.
[実施形態に係る木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造]
図1乃至図4を参照して、実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造の複数の例について説明する。ここで、図1は、実施形態に係る木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造の一例の組立前の状態を示す斜視図であり、図2は、実施形態に係る木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造の一例の斜視図である。
[Joint structure between wooden pillar and reinforced concrete foundation according to the embodiment]
A number of examples of joint structures between a wooden pole and a steel beam according to the embodiment will be described with reference to Figures 1 to 4. Here, Figure 1 is a perspective view showing an example of a joint structure between a wooden pole and a reinforced concrete foundation according to the embodiment in a pre-assembly state, and Figure 2 is a perspective view of an example of a joint structure between a wooden pole and a reinforced concrete foundation according to the embodiment.
図1に示すように、接合構造100は、木柱10と鉄骨台座40と鉄筋コンクリート製の基礎80の接合構造である。尚、木柱10とその上方にある不図示の鉄骨梁との接合構造に関する説明は省略する。
As shown in FIG. 1, the
木柱10は、壁柱であり、柱の軸方向に直交する断面寸法に関して、壁厚方向(幅方向)の幅t1が壁厚と例えば略同一もしくは壁厚よりも大きなの幅(断熱材と外装材の厚みを加えると壁厚方向の幅は一般に壁厚よりも大きな幅となり得る)を有し、壁厚に直交する方向の幅t2が幅t1の2倍乃至数倍程度の矩形断面の柱である。
The
壁柱である木柱10は、複数の角材(ログ材)のユニットや集成材、無垢材、構造用合板、単板積層材(LVL:Laminated Veneer Lumber)、直交集成板(CLT:Cross Laminated Timber)のいずれか一種により形成されている。
The
木柱10を適用しながらも壁柱が耐力壁として機能することから、耐震性に優れた木柱と鉄骨梁からなるハイブリッド接合構造を形成することができる。
Even though
木柱10には、基礎80側にある下面11の左右に一対の第1凹部14が設けられている。また、木柱10の左右端近傍には、下面11と反対側にある上面12と一対の第1凹部14とを繋ぐ一対の第1貫通孔15が設けられている。より詳細には、第1貫通孔15は、木柱10のうち、幅t1の中央位置(t1/2の位置)に設けられている。
The
また、木柱10の一対の広幅面13のうち、一対の第1凹部14の中央位置には、一対の第2凹部16が設けられている。そして、木柱10の内部には、一対の第2凹部16の間を貫通する複数(図示例は2つ)の第2貫通孔17が設けられている。
A pair of
一方、鉄骨台座40は、鉄骨横桟20と、鉄骨横桟20の左右端に溶接接合されて、木柱10の一対の第1凹部14にそれぞれ嵌まり込む一対の鋼製のボックス30とを有する。
On the other hand, the
鉄骨横桟20は、ウェブ21、上フランジ22、及び下フランジ23を備えるH形鋼により形成されている。ここで、鉄骨横桟は、角鋼管により形成されてもよい。
The
ボックス30は、中空の中空の6面体状を呈し、そのうちの鉄骨横桟20と反対側の側面が開放されている筐体31を備え、筐体31の内部のうち、鉄骨横桟20の上フランジ22と対応する位置には鋼製の補強板34が溶接接合され、補強板34の上方と下方には、筐体31の内部へ作業員が手を入れることのできるアクセス開口35,36が設けられている。
The
筐体31の内部に補強板34が取り付けられていることにより、ボックス30の剛性が高められるが、ボックス30は、地震時に木柱10の柱脚の側端部から圧縮力が作用した際に、木柱10に先行してボックス30が塑性変形して木柱10の破壊を抑制できる剛性に設定されている。
The stiffness of the
筐体31のうち、上板32には、緊張材60の下方が挿通される第1孔37が開設され、下板33には、アンカーボルト85が挿通される第2孔38が開設されている。
The
鉄骨横桟20の上フランジ22における一対のボックス30の中間位置で、かつ鉄骨横桟20の幅方向の両端には、木柱10側へ張り出す鋼製で一対のフランジ50が溶接接合され、一対のフランジ50における相互に対応する位置には、一対の第3孔52が開設されている。
A pair of
また、鉄骨横桟20のうち、ウェブ21と上フランジ22と下フランジ23の間であって、かつ一対のフランジ50の下方には、複数(図示例は2つ)の補強リブ28が溶接接合されている。尚、紙面の奥側にも、不図示の2つの補強リブが溶接接合されている。
In addition, multiple reinforcing ribs 28 (two in the illustrated example) are welded to the
鉄筋コンクリート製の基礎80の天端81のうち、一対の第1凹部に対応する位置にはそれぞれ、一対のアンカーボルト85が埋設されてその頭部が天端81の上方に張り出している。
A pair of
工場では、木柱10と鉄骨台座40が予め組み付けられ、相互に組み付けられた木柱10と鉄骨台座40が現場に搬送され、現場にて施工されている鉄筋コンクリート製の基礎80に対して鉄骨台座40が取り付けられることになる。
The
具体的には、まず、図1に示すように、2つのボックス30を対応する第1凹部14へX1方向に嵌まり込ませ、同時に、2つのフランジ50を対応する第2凹部16へX2方向に嵌まり込ませる。
Specifically, first, as shown in FIG. 1, the two
次いで、相互に連通する第2貫通孔17と一対の第3孔52に対してボルト70をX3方向に挿通し、ナット72にて締め付けることにより、木柱10と鉄骨台座40の仮固定を図る。
Next, the
次いで、第1貫通孔15の上方から緊張材60をX4方向に挿通し、ボックス30の上方のアクセス開口35から定着具63をX5方向に挿入して、緊張材60の下端に定着具63を取り付け、定着具63を上板32に当接させる。ここで、緊張材60にはPC鋼棒が適用される。
Next, the
次いで、緊張材60の上端を木柱10の上面12の上方にて緊張し、緊張された状態の緊張材60の上端を定着具62を介して上面12に定着する、アンボンドPC圧着工法を適用することにより、木柱10と鉄骨台座40の接合ユニットが工場製作される。
Next, the upper end of the
ここで、図示を省略するが、木柱10の上面12の全域が平坦な形態である図示例に代わり、上面12の左右端において、下方の一対の第1凹部14と同様の凹部が設けられ、各凹部に鋼製でアクセス開口を備えたボックスが挿入され、緊張材60の上端がこのボックスの内部で定着される形態であってもよい。このボックスは、不図示の鉄骨梁に対して接合されることになる。
Although not shown here, instead of the illustrated example in which the entire
工場にて製作された木柱10と鉄骨台座40の接合ユニットが現場搬送され、鉄筋コンクリート製の基礎80の天端81から張り出す一対のアンカーボルト85がそれぞれ、対応する一対のボックス30の下板33に開設されている第2孔38に対してX6方向に挿通される。次いで、ボックス30の下方のアクセス開口36からナット87をX7方向に挿入して、アンカーボルト85の頭部をナット87にて締め付けることにより、図2に示す接合構造100が形成される。
The joint unit of the
図2に示すように、木柱10に対して地震時の水平力Hが作用し、木柱10の柱脚の一方の側端部が圧縮力Qにて基礎80の天端81を押し込む場合に、鉄骨台座40のボックス30を木柱10の圧縮変形に先行して塑性変形させるように、木柱10とボックス30の双方の剛性と設計荷重(圧縮力Q)が設定されている。このことにより、木柱10の圧縮変形に起因する破損や耐力低下を抑制でき、耐震性と耐久性の高い木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造100を備えた、建物架構を形成することができる。
As shown in FIG. 2, when a horizontal force H during an earthquake acts on the
また、鉄骨横桟20の上フランジ22における一対のボックス30の間で、かつ鉄骨横桟20の幅方向の両端に設けられている鋼製で一対のフランジ50が、木柱10の備える一対の第2凹部16に嵌まり込み、双方がボルト接合されることにより、地震時に木柱10と鉄骨台座40の間に作用するせん断力Sに対して、一対のフランジ50が抵抗することができる。さらに、工場にて木柱10と鉄骨台座40を一体に製作する際に、一対のフランジ50を介して木柱10と鉄骨台座40を予め固定した後に、第1貫通孔15に挿通された緊張材60を安定姿勢の下で緊張することができるため、工場における製作性が良好になる。
In addition, a pair of
次に、図3と図4を参照して、実施形態に係る木柱と鉄骨梁の接合構造の他の例について説明する。ここで、図3は、実施形態に係る木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造の他の例の組立前の状態を示す斜視図であり、図4は、実施形態に係る木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造の他の例の斜視図である。 Next, another example of a joint structure between a wooden post and a steel beam according to an embodiment will be described with reference to Figures 3 and 4. Here, Figure 3 is a perspective view showing the pre-assembly state of another example of a joint structure between a wooden post and a reinforced concrete foundation according to an embodiment, and Figure 4 is a perspective view of another example of a joint structure between a wooden post and a reinforced concrete foundation according to an embodiment.
図3に示すように、鉄骨台座40Aを構成する鉄骨横桟20Aの上フランジ22の上面25において、木柱10側へ張り出す鋼棒55が溶接接合されており、木柱10Aの下面11において、鋼棒55が挿通される第3凹部18が設けられている点において、図1に示す木柱10及び鉄骨台座40と相違する。
As shown in FIG. 3, a
工場製作においては、図3に示すように、2つのボックス30を対応する第1凹部14へX1方向に嵌まり込ませ、同時に、鋼棒を第3凹部18へX2方向に嵌まり込ませる。次いで、第1貫通孔15の上方から緊張材60をX4方向に挿通し、ボックス30の上方のアクセス開口35から定着具63をX5方向に挿入して、緊張材60の下端に定着具63を取り付け、定着具63を上板32に当接させる。次いで、緊張材60の上端を木柱10の上面12の上方にて緊張し、緊張された状態の緊張材60の上端を定着具62を介して上面12に定着する、アンボンドPC圧着工法を適用することにより、木柱10Aと鉄骨台座40Aの接合ユニットが工場製作される。
In the factory production, as shown in FIG. 3, the two
工場にて製作された木柱10Aと鉄骨台座40Aの接合ユニットが現場搬送され、鉄筋コンクリート製の基礎80の天端81から張り出す一対のアンカーボルト85がそれぞれ、対応する一対のボックス30の下板33に開設されている第2孔38に対してX6方向に挿通され、アクセス開口36を介してアンカーボルト85の頭部をナット87にて締め付けることにより、図4に示す接合構造100Aが形成される。
The joint unit of the
図4に示すように、木柱10Aに対して地震時の水平力Hが作用し、木柱10Aの柱脚の一方の側端部が圧縮力Qにて基礎80の天端81を押し込む際に、ボックス30が木柱10Aの圧縮変形に先行して塑性変形することにより、木柱10Aの圧縮変形に起因する破損や耐力低下を抑制でき、耐震性と耐久性の高い木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造100Aを備えた、建物架構を形成することができる。
As shown in FIG. 4, when a horizontal force H during an earthquake acts on the
また、鉄骨横桟20Aの上フランジ22における一対のボックス30の間で、かつ鉄骨横桟20Aの幅方向の中央位置に設けられている鋼棒55が、木柱10Aの備える第3凹部18に嵌まり込むことにより、地震時に木柱10Aと鉄骨台座40Aの間に作用するせん断力Sに対して、鋼棒55が抵抗することができる。さらに、工場にて木柱10Aと鉄骨台座40Aを一体に製作する際に、鋼棒55を介して木柱10Aと鉄骨台座40Aを予め位置合わせした後に、第1貫通孔15に挿通された緊張材60を安定姿勢の下で緊張することができるため、工場における製作性が良好になる。
The
尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 Note that the configurations described in the above embodiments may be combined with other components, and the present invention is not limited to the configurations shown here. In this regard, changes can be made without departing from the spirit of the present invention, and can be determined appropriately according to the application form.
10,10A:木柱
11:下面
12:上面
13:広幅面
14:第1凹部
15:第1貫通孔
16:第2凹部
17:第2貫通孔
18:第3凹部
20:鉄骨横桟
21:ウェブ
22:上フランジ
23:下フランジ
25:上面
26:下面
28:補強リブ
30:ボックス
31:筐体
32:上板
33:下板
34:補強板
35、36:アクセス開口
37:第1孔
38:第2孔
40:鉄骨台座
50:フランジ
52:第3孔
55:鋼棒
60:緊張材
62,63:定着具
70:ボルト
72:ナット
80:基礎(鉄筋コンクリート製の基礎)
81:天端
85:アンカーボルト
87:ナット
100,100A:接合構造(木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造)
H:水平力
S:せん断力
Q:圧縮力
10, 10A: Wooden pillar 11: Bottom surface 12: Top surface 13: Wide surface 14: First recess 15: First through hole 16: Second recess 17: Second through hole 18: Third recess 20: Steel frame cross bar 21: Web 22: Top flange 23: Bottom flange 25: Top surface 26: Bottom surface 28: Reinforcement rib 30: Box 31: Housing 32: Top plate 33: Bottom plate 34:
81: Top 85: Anchor bolt 87:
H: Horizontal force S: Shear force Q: Compressive force
Claims (6)
前記木柱には、基礎側にある下面の左右に一対の第1凹部が設けられ、該下面と反対側にある上面と、該一対の第1凹部とを繋ぐ一対の第1貫通孔が設けられ、
前記基礎の天端のうち、前記一対の第1凹部に対応する位置にはそれぞれ、一対のアンカーボルトが埋設されてその頭部が該天端の上方に張り出しており、
前記一対の第1凹部にそれぞれ嵌まり込む鋼製で一対のボックスと、該一対のボックスを繋ぐ鉄骨横桟とを備える鉄骨台座において、該ボックスにおける前記第1凹部と当接する上板には前記第1貫通孔に連通する第1孔が開設され、該ボックスの側方には、該ボックスの内部にアクセス自在なアクセス開口が設けられ、該ボックスにおける前記基礎と当接する下板には該アンカーボルトの頭部が挿通される第2孔が開設されており、
前記第1貫通孔と前記第1孔に挿通されている緊張材が、緊張された状態で、前記上板に当接している定着具に定着され、
前記アンカーボルトが前記第2孔に挿通され、ナットにて締め付けられていることを特徴とする、木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造。 A joint structure of wooden pillars and reinforced concrete foundations,
The wooden pole is provided with a pair of first recesses on the left and right sides of the lower surface on the foundation side, and a pair of first through holes connecting the upper surface on the opposite side to the lower surface and the pair of first recesses,
A pair of anchor bolts are embedded in the top end of the foundation at positions corresponding to the pair of first recesses, and the heads of the anchor bolts protrude above the top end,
a steel frame base including a pair of steel boxes fitted into the pair of first recesses, respectively, and a steel frame cross bar connecting the pair of boxes, a first hole communicating with the first through hole being formed in an upper plate of the boxes that abuts against the first recesses, an access opening being provided on a side of the box to allow free access to the inside of the box, and a second hole through which the head of the anchor bolt is inserted being formed in a lower plate of the box that abuts against the foundation,
The tension member inserted through the first through hole and the first hole is fixed to a fixing device abutting against the upper plate in a tensioned state,
A joint structure between a wooden pillar and a reinforced concrete foundation, characterized in that the anchor bolt is inserted into the second hole and tightened with a nut.
前記第1貫通孔が、前記木柱の幅方向の中央位置に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造。 The steel cross beam is formed of an H-shaped steel or a square steel pipe,
2. The joint structure between a wooden pole and a reinforced concrete foundation according to claim 1, wherein the first through hole is provided at a central position in the width direction of the wooden pole.
前記木柱における前記一対のフランジに対応する位置には、該一対のフランジが嵌まり込む一対の第2凹部が設けられ、該木柱における前記一対の第3孔に対応する位置には第2貫通孔が開設されており、
前記一対の第2凹部に前記一対のフランジがそれぞれ嵌まり込み、前記一対の第3孔と前記第2貫通孔に対してボルトが挿通され、ナットにて締め付けられていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造。 Between the pair of boxes on the upper flange of the steel cross beam and at both ends of the width direction of the steel cross beam, a pair of steel flanges are fixed that protrude toward the wooden pole, and a pair of third holes are opened at mutually corresponding positions in the pair of flanges.
A pair of second recesses into which the pair of flanges fit are provided at positions on the wooden post corresponding to the pair of flanges, and second through holes are opened at positions on the wooden post corresponding to the pair of third holes,
The joint structure between a wooden pillar and a reinforced concrete foundation as described in claim 1 or 2, characterized in that the pair of flanges are fitted into the pair of second recesses, respectively, and bolts are inserted into the pair of third holes and the second through holes and tightened with nuts.
前記木柱における前記鋼棒に対応する位置には、該鋼棒が嵌まり込む一対の第3凹部が設けられており、
前記第3凹部に前記鋼棒が嵌まり込んでいることを特徴とする、請求項1又は2に記載の木柱と鉄筋コンクリート製の基礎の接合構造。 A steel rod is fixed between the pair of boxes on the upper flange of the steel cross beam and at the center of the width of the steel cross beam, and extends toward the wooden column.
A pair of third recesses into which the steel rod fits is provided at a position corresponding to the steel rod in the wooden pole,
3. The joint structure between a wooden pole and a reinforced concrete foundation according to claim 1 or 2, characterized in that the steel rod is fitted into the third recess.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023050015A JP2024139186A (en) | 2023-03-27 | 2023-03-27 | Joint structure of wooden pillars and reinforced concrete foundation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023050015A JP2024139186A (en) | 2023-03-27 | 2023-03-27 | Joint structure of wooden pillars and reinforced concrete foundation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024139186A true JP2024139186A (en) | 2024-10-09 |
Family
ID=92974666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023050015A Pending JP2024139186A (en) | 2023-03-27 | 2023-03-27 | Joint structure of wooden pillars and reinforced concrete foundation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024139186A (en) |
-
2023
- 2023-03-27 JP JP2023050015A patent/JP2024139186A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3486866B2 (en) | Framed wall construction incorporating a wooden ramen frame | |
JP2002322817A (en) | Fiber reinforcement system for building and building novel member | |
JP4987776B2 (en) | Panel joining structure and method for building, building structure | |
JP2601113B2 (en) | Column-beam connection structure in glulam structure | |
JP4853422B2 (en) | Gate frame with connection of composite beams and wooden columns | |
JP2024139186A (en) | Joint structure of wooden pillars and reinforced concrete foundation | |
JP4799107B2 (en) | Mouth structure of wooden structure material, horizontal member, column base structure and column base metal fittings, wooden frame having the same and method of assembling the same | |
KR102578034B1 (en) | Assembly construction method of noncombustible engineering plastic panel attached FRP wraping and X-brace for seismic reinforcement of column | |
JP7383195B1 (en) | load-bearing wall structure | |
JP2024106840A (en) | Joint structure of wooden column and steel beam | |
JP2013087543A (en) | Reinforcing structure for woody house, and woody house | |
JP2022122012A (en) | Junction structure and method of constructing junction structure | |
JP6931558B2 (en) | Roof frame | |
JPH1025832A (en) | Base-isolated wooden building | |
JP7523764B2 (en) | Load-bearing wall structure | |
JP2024041701A (en) | building frame | |
JP2024043920A (en) | Damping wall and wooden assembly column | |
JP7267167B2 (en) | Column-beam frame with wooden beams | |
JP2948716B2 (en) | Wooden frame panel structure | |
CN220353156U (en) | Wall column node structure and assembled house | |
JP2023137447A (en) | Bearing wall and bearing structure | |
JP2004124698A (en) | Building structure and wall panel | |
JP2024044028A (en) | Vibration control device and installation structure for vibration control device | |
JP3222807B2 (en) | Load-bearing wall panel | |
JP7496574B2 (en) | Load-bearing wall structure |