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JP5114180B2 - 基礎と柱の連結構造 - Google Patents

基礎と柱の連結構造 Download PDF

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JP5114180B2 JP2007325129A JP2007325129A JP5114180B2 JP 5114180 B2 JP5114180 B2 JP 5114180B2 JP 2007325129 A JP2007325129 A JP 2007325129A JP 2007325129 A JP2007325129 A JP 2007325129A JP 5114180 B2 JP5114180 B2 JP 5114180B2
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Description

この発明は、木造構造物において、コンクリート製の基礎と柱とを強固に連結し、取り分け柱の引抜力を高めることを目的とした基礎と柱の連結構造に関する。
従来、木造構造物では、基礎の上面に土台を固定し、土台に柱を立てていた。この場合、基礎と土台と柱を一体に構成するために、例えば、基礎と土台を連結するために、基礎に埋設したアンカーボルトの上端部を土台の縦孔に挿通して、アンカーボルトの上端部に各種ナットを螺合して土台の上面に固定していた。また、基礎と柱とを連結するために、柱の側面に引き寄せ金物(ホールダウン金物)を固定し、土台の縦孔を貫通したアンカーボルトの上端部にナットを螺合して引き寄せ金物に係止固定していた。
この場合、「土台と基礎」「基礎と柱」は接合されるが、3部材が接合されないことを解決し、また土台用、基礎用の別々のアンカーボルトが必要となりアンカーボルトの本数が増えることを解決するため、アンカーボルトの上端部につば付きナット(座付きつなぎナット)で土台に固定し、つば付きナットに、引き寄せ金物に頭部を係止固定するボルトの先端部を螺合緊結する構造が提案されていた(特許文献2、3)。また、筋かい固定用の金物を土台に固定するために、筋かい固定金物の上面でアンカーボルトの上端部を長ナットで固定し、長ナットに引き寄せ金物に係止固定したボルトの下端部を螺合緊結する構造も提案されている(特許文献1)。
また、アンカーボルトの軸と引き寄せ金物の取り付け軸とが一致していることが望ましいが、これがずれた場合を考慮して、アンカーボルトの上端部と引き寄せ金物に頭部を係止固定したボルトの下端部を、偏芯した螺穴を有する連結調整ナット(偏心調整金物)を介して連結する構造が提案されている(特許文献4、5)。
特開平10−18425 特開2001−241115 特開2002−167867 特開2002−302999 特開2003−129567
前記従来の技術では、基礎と土台と柱の緊結は強化されるが、柱の引抜力自体を高めることはできなかった。柱自体の材料強度を限度として、一つの柱で負担すべき引抜力を高めるためには、アンカーボルトや引き寄せ金物の材料強度を高め、あるいは柱に連結されるアンカーボルトと引き寄せ金物の数を増やさなければならかった。この場合、土台22、22の隅部では、柱36の隣接する2側面に(図5(b))、土台22の中間部では柱36の対向する2側面に(図5(a))、夫々引き寄せ金物42を固定して、対応するアンカーボルト25を埋設する構造、あるいは柱36の1側面に2つの引き寄せ金物42、42を並べる構造も考えられた(図5(c))。
しかし、これらの方法では、柱36の同一高さに、引き寄せ金物42が固定されるため柱36と引き寄せ金物42とを固定するためのボルトやスクリューボルトの本数が集中して、柱36の断面欠損が大きくなり、曲げなどに対する柱36の強度が軽減される問題点があった。また、第三の構造では、基礎の巾方向にアンカーボルト25、25が並列するため、アンカーボルト25、25のコンクリートかぶり厚を確保し難い問題点もあった。
然るに、この発明は、柱の側面に、第一連結金物、第二連結金物を軸を一致させて縦列したので、前記問題点を解決した。
即ちこの発明は、基礎上に、土台を介してあるいは直接に、柱を立設した構造であって、以下の要件を具備して構成したことを特徴とする基礎と柱の連結構造である。
(1)基板の一側の表面で、長さ方向の軸上に補強リブを形成し、前記補強リブを跨ぐように断面U字状の連結部を形成し、前記基板の他側に前記柱と固定する為の透孔を形成して、連結金物を構成する。
(2) 前記柱の側面に、前記連結金物を少なくとも2つ、軸方向に、縦列すると共に、前記各連結金物の連結部を前記柱の軸方向に一致させて配置し、各連結金物を柱に固定する。前記2つの連結金物を下方から順に第一連結金物、第二連結金物とする。
(3) アンカーボルト具の下部を前記基礎に埋設し、上部を前記基礎から露出させて配置する。
(4) 前記アンカーボルト具の上部の下側を前記第一連結金物の連結部の上端に係止して連結する。
(5) 前記アンカーボルト具の上部の上側を前記第二連結金物の連結部の上端に係止して連結する。
また、前記各発明において、以下のように構成したことを特徴とする基礎と柱の連結構造である。
(1) アンカーボルト具を、基礎に埋設されたアンカーボルト上端部に、接続金物を介して、前記アンカーボルトの上端部と軸を一致させて、接続棒材の下端部を連結して構成する。
(3) 前記アンカーボルトの上端部、前記接続棒材の下端部又は接続金物の少なくとも一つを、「前記第一連結金物の連結部」に連結する。
(4) 前記接続棒材の上端部を、「前記第二連結金物の連結部」に連結する。
前記における「連結」とは荷重を受けるように接続することを指し、螺合、係止等その構造は任意である。また、とりわけアンカーボルト具と連結金物の連結部との「連結」は、従来の連結と同様で、アンカーボルト具にナットなどで横方向(軸と直角な方向)に膨出部を形成して、膨出部を連結金物の連結部に押さえつけるように係止するが、アンカーボルト具と連結金物の連結部とを物理的に固定することも可能である。
また、前記における「アンカーボルト具」は、上部が基礎に埋設され、下部が基礎から露出した構造であれば、一体の構造又は複数部材(接続棒材など)が連結した構造のいずれでも含まれる。例えば、基礎に埋設したアンカーボルトのみからアンカーボルト具を構成することもできる。この場合、アンカーボルトの上部下側を、直接に又は接続金物(ナット類など)を介して「前記第一連結金物の連結部」又は「前記連結金物の第一連結部」に連結し、アンカーボルトの上部上側を「前記第二連結金物の連結部」又は「前記連結金物の第二連結部」に連結する。また、「アンカーボルト具」には、アンカーボルトと接続棒材とを接続金物を介して連結した場合に、その接続金物を含み、また、アンカーボルトや接続棒材にナット類などを螺合した場合には、そのナット類も含む。
また、例えば、上記のように、「アンカーボルト具」をアンカーボルトと接続棒材とから構成する場合、両部材を連結する位置は、基礎の上面付近、基礎の上面と第一連結金物の連結部(又は「前記連結金物の第一連結部」)との間、第一連結金物の連結部(又は「前記連結金物の第一連結部」)と第二連結金物の連結部(又は「前記連結金物の第二連結部」)との間、等任意である。また、接続棒材は、単独の1本から構成する場合、あるいは、複数の接続棒材片の軸を一致させて連結して、接続棒材とする場合もある。
この発明は、柱の側面に、連結部を有する第一連結金物、第二連結金物を軸を一致させて縦列して連結構造とし、あるいは軸を一致させた第一連結部、第二連結部を備えた連結金物を使用して連結構造を構成したので、1つのアンカーボルトに対して、少なくとも2箇所で柱に固定されるので、コンクリート製の基礎と柱の連結を高め、柱の引抜力を強化できる効果がある。また、連結金物、アンカーボルトなどが同軸で縦に一列に並ぶので、柱側面に余裕ができ、和室の真壁構造などに有効に対応できる。
また、1つの連結金物で連結部の数を増やし、あるいは、連結部を有する連結金物の数を縦に増やすことにより、引抜力の調節が容易にできる効果がある。
(1) 鋼板製の基板1の表面1aの中央部及び下側3に、基端部10a、12aを表面1aに当接して、断面逆U字状の第一連結部10、第二連結部12を夫々固着する。また、第一連結部10のU字状曲面部分の内側に第一挿通孔11a、第二連結部12のU字状曲面部分の内側に、挿通孔11aと同軸の第二挿通孔13aを形成する(図1(c)(d)(e))。また、第一連結部10の上端(柱36に固定した際の使用状態)11aを係止縁とし、第二連結部12の上端(柱36に固定した際の使用状態)13aを夫々係止縁とする。基板1で、第一連結部10と第二連結部12の間、基板1の一側2側に、ビス類を挿通する透孔8、8を多数穿設して、連結金物15を構成する(図1)。
(2) コンクリート製の基礎20に、アンカーボルト25の下端部が埋設され、アンカーボルト25の上端部26が基礎20の上面21から突出している。
基礎20の上面21に、縦孔24、24にアンカーボルト25を挿通しながら、土台22を連結する。土台22の上面23に、柱36を立設すると共に、柱26に、アンカーボルト26を係止固定しながら、連結金物15を固定して、連結構造40を構成する(図2)。この際、アンカーボルト15の上端部26の螺糸部に、長ナット27を螺合し、長ナット27の上端部に、第二連結部12を挿通した鋼棒(接続棒材)30の下端部31の螺糸部を螺合する。また、鋼棒30の上端部32の螺糸部にナット34を螺合する。続いて、長ナット27及びナット34を締め付けて、長ナット27の下端(アンカーボルト具の対応部分)を第一連結部10の上端11に押しつけ、ナット34の下端(アンカーボルト具の対応部分)を第二連結部12の上端13に押しつける。従って、アンカーボルト25の上端部26が第一連結部10の上端11に係止固定され、鋼棒30の上端部32が第二連結部12の上端13に係止固定される。
(3) 連結金物15は、第一連結部10(連結部10)を含む下側の連結金物17Aと、第二連結部12(連結部10)を含む上側の連結金物15Bとに分割して、連結構造40を構成することもできる(図4)。
図1〜図3に基づきこの発明の実施例を説明する。
1.連結金物15の構成
(1) 所定厚さの鋼板から、柱36の側面37に当設して、柱36の側面37に固定される基板1とする。基板1は、柱36の軸方向に沿って長い長方形状に形成される。基板1は、柱36に当設する側の面を裏面1b、他側を表面1aとし、使用時に下に位置する側を一側2とし、使用時に上に位置する側を他側3とする。
基板1の一側2に、長さ方向に沿った軸上に、表面1a側に凸となるように、補強リブ5を形成する。同様に、基板1の中央部4に、長さ方向に沿った軸上に、表面1a側に凸となるように、補強リブ6を形成する。補強リブ5、6は、基板1の裏面1b側に凹部5b、6bが形成され、軸方向に長い長方形状で両端5a、5a、6a、6aが円弧状に形成されている。
基板1の補強リブ5、補強リブ6の間、基板1の他側3側に、柱36と固定する為のビス類を挿通する透孔8、8を多数穿設する。
(2) 基板1の表面1a側で、補強リブ5を跨ぐように、断面逆U字状の第一連結部10、補強リブ6を跨ぐように、断面逆U字状の第二連結部12を夫々固着する。連結部10、12の基端部10a、12aは、軸方向で補強リブ5、6の中央部両側に夫々位置し、表面1aに当設固着する。即ち、補強リブ5、6が、夫々連結部10、12の挿通孔11a、13aを貫通して、補強リブ5、6の中間部は連結部10、12内に位置し、補強リブ5、6の両側5a、6aが連結部10、12の外側に位置している。
また、第一連結部10の上端(柱36に取り付けた際の上端)11(他側3側の縁、挿通孔11aの上端)が係止縁を構成し、第二連結部12の上端(柱36に取り付けた際の上端)13(他側3側の縁、挿通孔13aの上端)が係止縁を構成する。
以上のようにして、連結金物15を構成する(図1)。
2.基礎20と柱36の連結構造40
(1) 通常の方法により、コンクリート製の基礎20を構築し、この際、通常の方法により基礎20にアンカーボルト25、25が埋設され、アンカーボルト25の上端部26が基礎20の上面21から突出している。
基礎20の上面21に土台22を載せる。土台22には、予めアンカーボルト挿通用の縦孔24、24が穿設され、アンカーボルト25の上端部26は縦孔24を貫通して、土台の上面23から上方に突出している。また、必要ならば、土台22は他のアンカーボルトで基礎20に固定する(図示していない)。
柱36の側面37に、アンカーボルト25の固定位置に合わせて、連結金物15をスクリューボルト38、38で仮止めしておく。柱36の柱脚側(下端)36aに連結金物15の基板1の一側2が位置するように配置され、柱36の軸36bと連結金物15の軸16とを一致させてある(図1(b)、図2)。
柱36を通常の方法により土台22の上面23に立て、アンカーボルト25の上端部26を連結金物15の挿通孔11aに挿通して、第一連結部10の上端11から突出させ、アンカーボルト15の上端部26の螺糸部に、ワッシャー28を介して、長ナット27を螺合する。
この作業に前後して、柱36と連結金物15とを本締めする(必要数のスクリューボルト38、38を全て打ち込み、各スクリューボルト38、38を必要量だけ締める)。
(2) 続いて、上下端部31、32に螺糸部を形成した鋼棒(接続棒材)30の上端部32にワッシャー33及びナット34を螺合して、鋼棒30の下端部31を第二連結部12の上方から挿通孔13aに挿入する。鋼棒30の下端部31の螺糸部を、アンカーボルト25に取り付けた長ナット(接続金物)27に螺合する。
続いて、長ナット27及びナット34を締め付けて、長ナット27の下端(ワッシャー28。アンカーボルト具の対応部分)を第一連結部10の上端11に押しつけて、ナット34の下端(ワッシャー33。アンカーボルト具の対応部分)を第二連結部12の上端13に押しつける。これにより、アンカーボルト25の上端部26を第一連結部10の上端11に係止固定し、鋼棒30の上端部32を第二連結部12の上端13に係止固定して、連結構造40を構成する(図2)。
ここで、アンカーボルト25と鋼棒30との軸が一致していれば、アンカーボルト25と鋼棒30とは軸径や材質は、任意のものを採用することもでき、この場合には、長ナット27を連結に適した構造とする。
尚、鋼棒30に代えてボルトを使用すれば、ナット34が不要であり、ボルトの頭部を第二連結部12の上端13に係止固定する(図示していない)。
(3) 続いて、通常の方法により、筋かい、壁、床を構築する(図示していない)。この際、連結金物15は従来と同様の巾で形成できるので、従来の接合用金物を使用した施工方法と同様の方法を採用できる。とりわけ、和室などの真壁造りの仕上げをする場合に好都合の柱を構成できる。
3.他の実施例
前記実施例において、補強リブ5、6と連結部10、12は2つ形成したが、3つ以上形成することもできる(図示していない)。この場合、各連結部の間隔は等間隔とすることが望ましいが、任意である。
また、前記実施例において、補強リブ5、6を形成すれば、第一連結部10、第二連結部12の取り付け部分の基板1を補強できるので、結果として連結金物15全体の強度を高められるので好ましいが、補強リブ5、6は省略できる(図示していない)。
また、前記実施例において、連結金物15を軸16を一致させて、複数個を柱36の側面37に固定することもできる(図示していない)。この場合には、各連結部10、12間に鋼棒30及び長ナット27を適用する。
また、前記実施例において、予め柱36に連結金物15を仮止めしたが、土台22に柱36を立設した後に、連結金物15を柱36に固定して連結構造40を構成することもできる。即ち、連結金物15の各連結部10、12の各挿通孔11a、13aにアンカーボルト25又は鋼棒30を挿通しながら、長ナット27などを螺合して、連結金物15を柱36の側面37に当てる。その後、透孔8、8にスクリューボルト38、38を打ち込み、連結金物15を柱36に固定する。
また、前記実施例において、土台22の上面23に柱36を立設したが、柱36を直接に基礎22の上面21に立設する場合も同様に構成することができる(図示していない)。
また、前記実施例において、鋼棒30を1本使用したが、2本使用することもできる(図3(a))。この場合、アンカーボルト25と鋼棒30Aをナット29で、鋼棒30Aと鋼棒30を長ナット27で、夫々連結して、アンカーボルト25、鋼棒30A、30を同軸に連結して使用する。例えば、アンカーボルト25の上端部26を基礎20の上面21又は土台22の上面23付近に位置させて、ナット29でアンカーボルト25の上端部26と鋼棒30Aの下端部31Aを連結する。鋼棒30Aと鋼棒30の連結は前記実施例1と同様に長ナット27で連結し、長ナット27を第1連結部10に、鋼棒30の上端部32に螺合したナット34を第2連結部12に押さえつけて支持する。
また、前記実施例において、アンカーボルト25と鋼棒30とを同軸となるように長ナット27で連結したが、鋼棒30を省略することもできる(図3(b))。この場合、基礎20の上面21から露出したアンカーボルト25の上端部26を第2連結部12より上に位置させる。そして、アンカーボルト25の上部の内、上部下側25aに長ナット27を螺合して、長ナット27を第1連結部10の上端11に押しつける。また、アンカーボルト25の上部上側26bにワッシャー33を通して、ナット34を螺合して、第2連結部12の上端に押しつける(図3(b))。
また、前記実施例において、ナット29、34、長ナット27等は、内面にネジが切ってあり、アンカーボルト25や鋼棒30等を連結できれば、その形状は任意である。
図4に基づきこの発明の実施例を説明する。
1.連結金物15A、15B
この実施例に使用する連結金物15A、15Bは、実施例1の連結金物15において、補強リブ5、6を一つとし、連結部10、12を一つとした構造である。
即ち、所定厚さの鋼板から、柱36の側面37に当設して、柱36の側面37に固定される基板1とし、基板1の一側2に、補強リブ6を形成する。基板1の他側3側に、柱36と固定する為のビス類を挿通する透孔8、8を多数穿設する。基板1の表面1a側で、補強リブ5を跨ぐように、断面逆U字状の連結部10を当設固着して、連結金物15A、15Bを構成する(図4)。
2.基礎20と柱36の連結構造40
(1) 通常の方法により、コンクリート製の基礎20を構築し、通常の方法により基礎22にアンカーボルト25、25が埋設され、アンカーボルト25の上端部26が基礎20の上面21から突出している。
基礎20の上面21に土台22を載せる。土台22には、予めアンカーボルト挿通用の縦孔24、24が穿設され、アンカーボルト25の上端部26は縦孔24を貫通して、土台の上面23から上方に突出している。
柱36の側面37に、アンカーボルト25の固定位置に合わせて、連結金物15A、15Bをスクリューボルト38、38で仮止めし、柱36の軸37bと連結金物15A15Bの軸16とを一致させてある(図4)。
柱36を通常の方法により土台22の上面23に立て、アンカーボルト25の上端部26を連結金物15Aの挿通孔11aに挿通して、連結部10の上端11から突出させ、アンカーボルト15の上端部26の螺糸部に、ワッシャー28を介して、長ナット27を螺合する。
この作業に前後して、柱36と連結金物15A、15Bとを本締めする(必要数のスクリューボルト38、38を全て打ち込み、各スクリューボルト38、38を必要量だけ締める)。
(2) 続いて、上下端部31、32に螺糸部を形成した鋼棒(接続棒材)30の上端部32にワッシャー33及びナット34を螺合して、鋼棒30の下端31を連結金物15Bの連結部10の上方から挿通孔11aに挿入する。鋼棒30の下端部31の螺糸部を、アンカーボルトに取り付けた長ナット27に螺合する。
続いて、長ナット27及びナット34を締め付けて、長ナット27の下端(ワッシャー28)を連結金物15Aの連結部10の上端11に押しつけて、ナット34の下端(ワッシャー33)を連結金物15Bの連結部10の上端11に押しつける。これにより、アンカーボルト25の上端部26を連結金物15Aの連結部10の上端11に係止固定し、鋼棒30の上端部32を連金物15Bの連結部10の上端11に係止固定して連結構造40を構成する(図4)。
ここで、前記実施例1と同様に、アンカーボルト26と鋼棒30との軸が一致していれば、アンカーボルト26と鋼棒30とは軸径や材質は、任意のものを採用することもでき、この場合には、長ナット27を連結に適した構造とする。また、実施例1同様に、鋼棒30に代えてボルトを使用すれば、ナット34が不要であり、ボルトの頭部を連結金物15Bの連結部10の上端11に係止固定する(図示していない)。
(3) 続いて、通常の方法により、筋かい、壁、床を構築する(図示していない)。この際、連結金物15は従来と同様の巾で形成できるので、従来の接合用金物を使用した施工方法と同様の方法を採用できる。とりわけ、和室などの真壁造りの仕上げをする場合に好都合の柱を構成できる。
3.他の実施例
前記実施例において、連結金物15A、15Bを2つ使用したが、3つ以上使用することもできる(図示していない)。
また、前記実施例において、実施例1の連結金物15を使用することもできる(図示していない)。また、前記実施例において、連結金物15A、15Bは、従来の引き寄せ金物(ホールダウン金物)を使用することもできる(図示していない)。
また、前記実施例において、予め柱36に連結金物15A、15Bを仮止めしたが、実施例1と同様に、土台22に柱36を立設した後に、連結金物15A、15Bを柱36に固定して連結構造40を構成することもできる。即ち、連結金物15Aの連結部10の挿通孔11aにアンカーボルト25を挿通し、長ナット27、鋼棒30を連結しながら、連結金物15A、15Bを柱36の側面37に当てる。前後して、透孔8、8にスクリューボルト38、38を打ち込み、連結金物15A、15Bを柱36に固定する。
前記実施例において、実施例1と同様に、アンカーボルト25と鋼棒30を2本使用し(図3(a)参照)、鋼棒30を省略して、アンカーボルト25のみで(図3(a)(b)参照)、夫々アンカーボルト具を構成することもできる。アンカーボルト25と鋼棒30等とは、前記実施例と同様に、アンカーボルト具としての対応部分が、第1連結金物15Aの連結部10、第2連結金物15Bの連結部10に荷重を支持できるように押さえつけて連結される。
この発明の実施例の連結金物で、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)はA−A断面図、(d)は左側面図、(e)は右側面図である。 この発明の実施例1の連結構造の斜視図である。 (a)(b)は、この発明の他の構成のアンカーボルト具を説明した概略した縦断面図である。 同じく実施例2の連結構造の斜視図である。 (a)〜(c)は、従来例の斜視図である。
符号の説明
1 基板
1a 基板の表面
2b 基板の裏面
2 基板の一側
3 基板の他側
4 基板の中央部
5 補強リブ
6 補強リブ
8 透孔
10 第一連結部
10a 第一連結部の基端
11 第一連結部の上端
11a 第一連結部挿入孔
12 第二連結部
12a 第二連結部の基端
13 第二連結部の上端
13a 第二連結部挿入孔
15、15A、15B 連結金物
20 基礎
21 基礎の上面
22 土台
23 土台の上面
25 アンカーボルト
26 アンカーボルトの上端部
27 長ナット(接続金物)
28 ワッシャー
30、30A 鋼棒(接続棒材)
33 ワッシャー
34 ナット
36 柱
37 柱の側面
40 連結構造
41 アンカーボルト25の膨出部
42 引き寄せ金物(従来例)

Claims (2)

  1. 基礎上に、土台を介してあるいは直接に、柱を立設した構造であって、以下の要件を具備して構成したことを特徴とする基礎と柱の連結構造。
    (1)基板の一側の表面で、長さ方向の軸上に補強リブを形成し、前記補強リブを跨ぐように断面U字状の連結部を形成し、前記基板の他側に前記柱と固定する為の透孔を形成して、連結金物を構成する。
    (2) 前記柱の側面に、前記連結金物を少なくとも2つ、軸方向に、縦列すると共に、前記各連結金物の連結部を前記柱の軸方向に一致させて配置し、各連結金物を柱に固定する。前記2つの連結金物を下方から順に第一連結金物、第二連結金物とする。
    (3) アンカーボルト具の下部を前記基礎に埋設し、上部を前記基礎から露出させて配置する。
    (4) 前記アンカーボルト具の上部の下側を前記第一連結金物の連結部の上端に係止して連結する。
    (5) 前記アンカーボルト具の上部の上側を前記第二連結金物の連結部の上端に係止して連結する。
  2. 以下のように構成したことを特徴とする請求項1に記載の基礎と柱の連結構造。
    (1) アンカーボルト具を、基礎に埋設されたアンカーボルト上端部に、接続金物を介して、前記アンカーボルトの上端部と軸を一致させて、接続棒材の下端部を連結して構成する。
    (3) 前記アンカーボルトの上端部、前記接続棒材の下端部又は接続金物の少なくとも一つを、「前記第一連結金物の連結部」に連結する。
    (4) 前記接続棒材の上端部を、「前記第二連結金物の連結部」に連結する。
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