JP6892991B2 - 壁部材と基礎の接合構造 - Google Patents

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５、図６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、幅方向の中心部に長手方向に延びる２本の鉄筋が略水平方向に間隔を開けて配設されて
周囲をコンクリートで固めた所定の幅を上面に有する基礎の前記コンクリート内に、下端部に所定間隔を開けて下方先端に定着板を設けた２本の杭棒が溶接固定された下方側部が、前記２本の鉄筋の長手方向と略平行方向に配設されると共に前記２本の鉄筋に対して表裏面が面するように挟まれて前記杭棒と共に埋設固定され、更に、前記２本の杭棒は前記コンクリート内に納まるように前記２本の鉄筋よりも下方に配置され、上方側部が、前記基礎の幅方向の中央で前記長手方向に延びる２本の鉄筋の中央部の上面から突出してなる、四角形状の縦長な金属薄板からなる柱脚鋼板と、前記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ところにある。

又、前記壁部材がＣＬＴパネルであることにある。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たことにある。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前記柱脚鋼板と前記壁部材のスリットが１つの壁部材に対して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、基礎に下方側部を埋設固定された柱脚鋼板の上方側部を壁部材の底面の開口部からスリットに収納しているので柱脚鋼板の周囲は壁部材によって囲まれている。従って、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できる。又、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、設置する手間が少なくてよい。又、基礎と壁部材の連結は、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することによって行っているので、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、基礎と壁部材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。

又、柱脚鋼板の下方側部はその表裏面を２本の鉄筋の間に挟まれて長手方向に略平行に配設されると共に鉄筋に対して表裏面が面するようにしてコンクリートに埋設されているので、柱脚鋼板の下方側部の表裏面と直交方向の壁部材の応力がかかっても、コンクリートに埋められた鉄筋が受け止めるために安定して支えることが出来る。

加えて、下方側部の下端部には杭棒が溶接固定されているので、柱脚鋼板の下方側部の基礎のコンクリートへの埋設固定部分が少なくなっても強度維持できる。又、杭棒によっても壁部材の応力を受け止めることが出来より安定する。杭棒の下方先端に定着板を設けているので、壁部材に風圧や地震の揺れなどによって柱脚鋼板に上向きの応力が生じた時でもこの定着板によって阻止し得るので、壁部材の底面と基礎の上面との分離を一層強固に防止でき、しいては柱脚鋼板の基礎のコンクリートからの抜けをより一層強固に防止できる。

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。又、柱脚鋼材は基礎の上面の幅方向に１枚だけであるので、ＣＬＴパネルなどのように壁部材の厚さが薄い場合であってもスリットが１つで良いので、壁部材の強度を低下させることがない利点がある。

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、壁部材の底面に空気流通のための開口を設けることなく、床下空間の空気の流通をよくすることができる。

前記締結具がドリフトピンである場合には、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工程が簡単である。更に、壁部材の内側面に露出しないように打ち込めるので室内美観を損なうことがない。

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１枚の壁部材に対して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 この発明の実施形態の壁部材と基礎の接合した状態の斜視説明図 図３のＢ−Ｂ線断面図 従来例の壁部材と基礎の接合状態の斜視説明図 図５のＣ−Ｃ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４に基づいて説明する。実施形態の壁部材と基礎の接合構造１は、幅方向の中心部に長手方向に延びる２本の鉄筋２が略水平方向に間隔を開けて配設されて周囲をコンクリート３で固めた所定の幅を上面４ａに有する基礎４の前記コンクリート３に下端部に杭棒５が固定された下方側部６ａが前記２本の鉄筋２の長手方向と略平行方向に配設されると共に鉄筋に対して表裏面が面するように挟まれて前記杭棒５と共に埋設固定され、上方側部６ｂが前記基礎４の上面４ａから露出した金属薄板からなる柱脚鋼板６と、前記上方側部６ｂを収納するために底面７ａの開口部７ｂから上方に向かって形成したスリット７ｃを具備するＣＬＴパネルなどからなる壁部材７と、前記柱脚鋼板６の上方側部６ｂに形成した取付ピン孔６ｃ及び前記壁部材７の前記スリット７ｃを直角方向に貫通して形成した壁ピン孔７ｄと、前記取付ピン孔６ｃ及び壁ピン孔７ｄを貫通して柱脚鋼板６と壁部材７を締結する締結具８と、を具備する壁部材と基礎の接合構造１としたことにある。

前記基礎２のコンクリート３の幅方向の中心部に所定間隔を開けて長手方向に延びて埋設される２本の鉄筋２の上下左右方向にも長手方向或いは縦方向に延びる他の鉄筋が存在しても良く限定されるものではない。幅方向の中央部の長手方向に延びる２本の鉄筋２が存在することによって、これら２本の鉄筋２の間で平行して挟まれる柱脚鋼板６はコンクリート３の略中心部に設置されることになる。基礎４の上面４ａの幅は、壁部材７の厚み幅と略同一である。この基礎４の長手方向の上面４ａには所定間隔を開けて所定厚さを有する通気スペーサ９が必要に応じて載置され、床下空間と外部の空気の流通を行うようにしている。この実施形態においては建物の基礎４として布基礎を想定しているが、独立基礎、ベタ基礎等の他の種類の建物の基礎であってもよい。

前記柱脚鋼板６は、四角形状の縦長な金属薄板からなり、下方側部６ａが前記基礎４のコンクリート３内に埋設され、上方側部６ｂが基礎４の上面４ａから突出している。下方側部６ａの下端部に溶接等によって固定される杭棒５の数は１本以上であれば良く、その長さは下端が基礎４の立ち上り部の長手方向に配設される鉄筋より下方に位置するがコンクリート３内に納まる長さであることが望ましい。杭棒５の材質、長さ、太さは建物の構造によって適宜選択して用いられるので、特に限定されるものではない。そして、この杭棒５の先端部には必要に応じて、杭棒５の断面積よりも大きい径を有する定着板５ａが設けられている。これにより、台風などにより壁部材７から柱脚鋼材６を通じて杭棒５に上向きの応力が生じてもこの定着板５ａの作用により抗力が生じ、且つ、コンクリート３との接触面積も大きくなるので強固に固定できる。

前記柱脚鋼板６は、基礎４の幅の中央で２本の鉄筋２の中央部に鉄筋６と略平行に所定間隔を開けて所定の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６が設置されている。この設置は、内部に主筋等の鉄筋２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６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６ａの基礎４への埋込み長さや上方側部６ｂの基礎４の上面４ａ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。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６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、取付ピン孔６ｃ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７としては、ＣＬＴパネルが好適に使用される。このＣＬＴパネルは、薄板の層を各層で互いに繊維が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７は、前記基礎４の上面４ａに直接或いは前記通気スペーサ９を介在させて載置される。

壁部材７としてのＣＬＴパネル等を基礎４の上面４ａ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７を基礎４の上方から開口部７ｂが柱脚鋼材６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７ｃの内部に柱脚鋼材６の上方側部６ｂを収納させる。１枚のＣＬＴパネル７の底面７ａにはその横方向の両端に１つのスリット７ｃが設けられているので、これらスリット７ｃの内部に柱脚鋼材６の上方側部６ｂが全て収納されるように開口部７ｂ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７の下端部の外周面と底面７ａのコーナーには樹脂テープ１０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７のスリット７ｃを形成した一方の外側面（表面）から他方の外側面（裏面）に向かって壁ピン孔７ｄが前記柱脚鋼材６の取付ピン孔６ｃに対応した位置に形成されているので、柱脚鋼材６をスリット７ｃに収納した時には、取付ピン孔６ｃと壁ピン孔７ｄ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７ｄ、６ｃに締結具８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７の基礎４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７ｄ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７の他方側面（裏面）から突出しないように途中で止めることによって他方側面である室内側のＣＬＴパネル７の側面をきれいな状態としておくことが出来る。締結具８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７ｄ、６ｃにＣＬＴパネル７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。又、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。

壁部材７が、ＣＬＴパネルである場合は、自身が耐力性のある構造材にもなり得るので、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４の角部のＣＬＴパネル７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６の基礎４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は、ＣＬＴパネル７を基礎４の上面４ａ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、この発明においては、壁部材７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ＣＬＴパネル等の壁部材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 壁部材と基礎の接合構造
２ 鉄筋
３ コンクリート
４ 基礎
４ａ 上面
５ 杭棒
５ａ 定着板
６ 柱脚鋼板
６ａ 下方側部
６ｂ 上方側部
６ｃ 取付ピン孔
７ ＣＬＴパネル（壁部材）
７ａ 底面
７ｂ 開口部
７ｃ スリット
７ｄ 壁ピン孔
８ 締結具
９ 通気スペーサ
１０ 樹脂テープ

Claims (7)

1. 幅方向の中心部に長手方向に延びる２本の鉄筋が略水平方向に間隔を開けて配設されて
   周囲をコンクリートで固めた所定の幅を上面に有する基礎の前記コンクリート内に、下端部に所定間隔を開けて下方先端に定着板を設けた２本の杭棒が溶接固定された下方側部が、前記２本の鉄筋の長手方向と略平行方向に配設されると共に前記２本の鉄筋に対して表裏面が面するように挟まれて前記杭棒と共に埋設固定され、更に、前記２本の杭棒は前記コンクリート内に納まるように前記２本の鉄筋よりも下方に配置され、上方側部が、前記基礎の幅方向の中央で前記長手方向に延びる２本の鉄筋の中央部の上面から突出してなる、四角形状の縦長な金属薄板からなる柱脚鋼板と、
   前記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又は２のいずれかに一項に記載の壁部材と基礎の接合構造。
4. 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３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. 前記基礎の長手方向に前記柱脚鋼板と前記壁部材のスリットが１つの壁部材に対して複
   数対設置されていることを特徴とする請求項１乃至６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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