ホールダウン金物及び構造体の固定構造
【課題】圧縮力と引張力に対応できるとともに、アンカー部材の変形を抑制することが可能なホールダウン金物及び構造体の固定構造を提供する。
【解決手段】基礎２に設けられたアンカーボルト２ａを介して柱４を土台３に固定するホールダウン金物１であって、柱４の側面に接合される接合用プレート１１と、接合用プレート１１の土台３側の端部から延出して土台３に当接する当接用プレート１２と、当接用プレート１２から土台３と反対側に離間した接合用プレート１１の中間部から延出し、アンカーボルト２ａを挿通するための貫通孔１３ａを有する中間プレート１３と、を備え、引張力作用時に、中間プレート１３が、中間プレート１３に対して土台３と反対側でアンカーボルト２ａに螺合したナットＮ１に係止され、圧縮力作用時に、当接用プレート１２が土台３を押圧することを特徴とする。
【解決手段】基礎２に設けられたアンカーボルト２ａを介して柱４を土台３に固定するホールダウン金物１であって、柱４の側面に接合される接合用プレート１１と、接合用プレート１１の土台３側の端部から延出して土台３に当接する当接用プレート１２と、当接用プレート１２から土台３と反対側に離間した接合用プレート１１の中間部から延出し、アンカーボルト２ａを挿通するための貫通孔１３ａを有する中間プレート１３と、を備え、引張力作用時に、中間プレート１３が、中間プレート１３に対して土台３と反対側でアンカーボルト２ａに螺合したナットＮ１に係止され、圧縮力作用時に、当接用プレート１２が土台３を押圧することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホールダウン金物及び構造体の固定構造に関し、より詳しくは、引張力だけでなく圧縮力にも対応可能なホールダウン金物及び構造体の固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物に水平力が作用した際に、柱や耐力壁などの構造体にかかる引張力（引き抜き力）に対抗するために、柱や耐力壁にホールダウン金物を取り付け、基礎や土台に設置したアンカー部材と連結することが行われている。
【０００３】
図５は、従来のホールダウン金物による構造体の固定構造であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は引張側の拡大図、（ｃ）は圧縮側の拡大図、である。
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、従来のホールダウン金物による固定構造１００は、アンカーボルト１０９を有するコンクリート基礎１０１と、コンクリート基礎１０１の上に設置された土台１０２と、土台１０２の上に互いに間隔を空けて立設された２本の柱１０３と、２本の柱１０３の上端部に渡し掛けられた梁１０４と、各柱１０３とアンカーボルト１０９とを連結するホールダウン金物１０５と、を備えている。ホールダウン金物１０５は、柱１０３の側面であって土台１０２から上方に離間した位置にラグスクリューボルト１０６を介して固定されている。また、ホールダウン金物１０５のベースプレート１０５ａには、アンカーボルト１０９が挿通されている。このアンカーボルト１０９の上端からナット１０７を螺合することにより、柱１０３を土台１０２に引き付けている。
【０００４】
図５（ａ）に示すように、このような固定構造１００に対して、例えば図５の左側から右側に向かって地震による水平力Ｐが作用すると、左側の柱１０３には引抜力Ｆ１が作用し、右側の柱１０３には圧縮力Ｆ２が作用する。
このとき、図５（ｂ）に示すように、引張側のホールダウン金物１０５は、ベースプレート１０５ａとナット１０７とが係合するので、引張力Ｆ１をアンカーボルト１０９に負担させることができる。
【０００５】
ところが、図５（ｃ）に示すように、圧縮側のホールダウン金物１０５では、ベースプレート１０５ａがナット１０７から離れる方向に圧縮力Ｆ２が作用するので、圧縮力Ｆ２をアンカーボルト１０９で負担することができない。そうすると、柱１０３の下端が土台１０２を押圧する力（以下、「めり込み応力」という場合がある。）が大きい場合に、土台１０２の上面が例えば沈下量ｙ１だけ沈下することがある。土台１０２の上面が沈下すると、ベースプレート１０５ａも下がるので、ベースプレート１０５ａとナット１０７との間にも隙間ｙ２が生じる。このような状態で、例えば地震による水平力Ｐが交互に作用すると、圧縮側と引張側が交互に入れ替わるため、引張時にも隙間ｙ２だけ柱１０３が浮き上がり、徐々に固定構造１００のガタ（揺れ）が大きくなってしまう。
この対策としては、例えば、特許文献１に記載のように、ベースプレート１０５ａの下側にナットをもう一つ螺合して、アンカーボルト１０９に圧縮力を負担させることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１６７６０９号公報（段落００１８、図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の構造では、アンカーボルト１０９が座屈変形する可能性がある。
【０００８】
本発明は、かかる問題を解決するために成されたものであり、圧縮力と引張力に対応できるとともに、アンカー部材の変形を抑制することが可能なホールダウン金物及び構造体の固定構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、構造体を支持する支持体に、前記支持体側に設けられたアンカー部材を介して前記構造体を固定するホールダウン金物であって、前記構造体の側面に接合される接合用プレートと、前記接合用プレートの前記支持体側の端部から延出して前記支持体に当接するとともに、前記アンカー部材を挿通するための挿通部を有する当接用プレートと、前記当接用プレートから前記支持体と反対側に離間した前記接合用プレートの中間部から延出し、前記アンカー部材を挿通するための挿通部を有する中間プレートと、を備え、引張力作用時に、前記中間プレートが、前記中間プレートに対して前記支持体と反対側で前記アンカー部材に螺合した第１のナットに係止され、圧縮力作用時に、前記当接用プレートが前記支持体を押圧することを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、引張力作用時に、中間プレートが、前記中間プレートに対して支持体と反対側でアンカー部材に螺合した第１のナットに係止されるので、引張力をアンカー部材で負担することができ、構造体が支持体から浮き上がることを抑制できる。また、圧縮力作用時に、当接用プレートが支持体を押圧するので、圧縮力を構造体と当接用プレートとで分散支持することができ、支持体に作用する圧縮応力を軽減することができる。また、アンカー部材に圧縮力が作用しないので、アンカー部材の変形を抑制することができる。
【００１１】
なお、「支持体側に設けられたアンカー部材」とは、構造体よりも支持体側にある部材にアンカー部材が設けられている状態をいう。例えば、支持体が基礎の上に設置された土台で、構造体が土台の上に設置された柱であるような場合に、アンカー部材が土台又は基礎に設置されている状態である。
【００１２】
また、本発明は、圧縮力作用時に、前記中間プレートが、前記中間プレートに対して前記支持体側で前記アンカー部材に螺合した第２のナットに係止される構成とするのが好ましい。
【００１３】
かかる構成によれば、圧縮力作用時に、中間プレートが、前記中間プレートに対して支持体側でアンカー部材に螺合した第２のナットに係止されるので、圧縮力の一部をアンカー部材でも負担することができる。そのため、アンカー部材の変形を抑制しつつ、支持体に作用する圧縮押力を軽減することができる。
【００１４】
また、本発明は、引張力作用時に、当接用プレートが、前記当接用プレートに対して支持体と反対側でアンカー部材に螺合した第３のナットに係止される構成とするのが好ましい。
【００１５】
かかる構成によれば、引張力作用時に、当接用プレートが、前記当接用プレートに対して支持体と反対側でアンカー部材に螺合した第３のナットに係止されるので、引張力を中間プレートと当接用プレートの２部材に分散して負担させることができる。そのため、中間プレートだけで引張力を負担する場合に比較して、中間プレートの変形を抑制することができる。
【００１６】
また、本発明は、構造体と、前記構造体を支持する支持体と、前記支持体から離間した位置で前記構造体に接合されたホールダウン金物と、前記支持体側に設けられ、前記ホールダウン金物と係合するアンカー部材と、前記アンカー部材を挿通する挿通部を有し、前記支持体に当接する当接用プレートと、を備える構造体の固定構造であって、前記ホールダウン金物は、前記アンカー部材を挿通するための挿通部を有するベースプレートと、前記ベースプレートの前記構造体側の端部に連結され、前記構造体の側面に接合される接合用プレートと、を備え、前記ベースプレートは、前記アンカー部材に螺合した一対のナットに挟持され、前記当接用プレートは、前記当接用プレートに対して前記支持体と反対側で前記アンカー部材に螺合した他のナットに係止されていることを特徴とする。
【００１７】
このような構造体の固定構造によれば、柱に引張力が作用した際に、ベースプレートが、ナットに係止されるので、引張力をアンカーボルトで負担することができ、柱の浮き上がりを防止することができる。また、柱に圧縮力が作用した場合には、柱と当接用プレートの２部材で圧縮力を負担することができるので、土台に作用する圧縮応力を小さくして、柱のめり込みを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、圧縮力と引張力に対応できるとともに、アンカー部材の変形を抑制することが可能なホールダウン金物及び構造体の固定構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係るホールダウン金物を用いた構造体の固定構造の斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ線断面図における力の状態を示した説明図であり、（ａ）は引張力作用時、（ｂ）は圧縮力作用時、をそれぞれ示している。
【図４】変形例に係る構造体の固定構造を示す断面図である。
【図５】従来のホールダウン金物による構造体の固定構造であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は引張側の拡大図、（ｃ）は圧縮側の拡大図、である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態に係るホールダウン金物について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、基礎の上に設置した支持体としての土台に、構造体としての柱を固定する場合を例にとって説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
図１、図２に示すように、本実施形態に係るホールダウン金物１を用いた構造体の固定構造１０は、アンカー部材としてのアンカーボルト２ａを有するコンクリート基礎２と、コンクリート基礎２の上に設置された支持体としての土台３と、土台３の上に立設された構造体としての柱４と、柱４とアンカーボルト２ａとを連結するホールダウン金物１と、を主に備えている。
【００２２】
コンクリート基礎２は、例えば布基礎や、べた基礎の立ち上がり部であり、アンカーボルト２ａを有している。アンカーボルト２ａの下端側は、コンクリート基礎２に埋設支持されており、アンカーボルト２ａの上端側は、コンクリート基礎２の上面から突出している。アンカーボルト２ａの上端側には、後記するナットを螺合するためのねじ溝が形成されている。アンカーボルト２ａには、後記する３つのナットＮ１，Ｎ２，Ｎ３が螺合されている。
【００２３】
土台３は、柱４を支持するための支持体となる断面四角形状の木製部材であり、コンクリート基礎２の上面に設置されている。土台３は、アンカーボルト２ａを挿通するための貫通孔３ａ（図２参照）を有している。
なお、コンクリート基礎２と土台３の間には、複数の基礎パッキン３ｂが設置されている。これにより、コンクリート基礎２と土台３の間には隙間が形成されている。
【００２４】
柱４は、引張力及び圧縮力が作用する構造体となる四角柱状の木製部材であり、土台３の上に立設されている。柱４は、図示しない他の柱と梁とでラーメン構造（図５（ａ）参照）を構成している。そのため、ラーメン構造に地震による水平力が交互に作用すると、柱４の下端部には引張力Ｆ１と圧縮力Ｆ２（図３参照）が交互に作用する。
【００２５】
ホールダウン金物１は、柱４を土台３に引き付けて固定する金属製の部材である。ホールダウン金物１は、接合用プレート１１と、当接用プレート１２と、中間プレート１３と、一対の補強プレート１４，１４と、を備えている。
【００２６】
接合用プレート１１は、柱４の側面に接合される板状部材である。接合用プレート１１は、ラグスクリューボルト１６を挿通するための貫通孔１１ａを有している。本実施形態では、接合用プレート１１は、２本のラグスクリューボルト１６によって柱４の側面に固定されている。
【００２７】
当接用プレート１２は、平面視で四角形状を呈する板状部材であり、土台３の上面に当接している。当接用プレート１２は、接合用プレート１１の下端部（土台３側の端部）から土台３に沿って延設されている。当接用プレート１２の柱３側の端部は、接合用プレート１１の下端部に溶接固定されている。当接用プレート１２の中央部には、アンカーボルト２ａを挿通するための挿通部である貫通孔１２ａが設けられている。当接用プレート１２の上面には、アンカーボルト２ａに螺合したナットＮ３が当接している。なお、このナットＮ３が特許請求の範囲における「第３のナット」に相当する。
【００２８】
中間プレート１３は、平面視で四角形状を呈する板状部材である。中間プレート１３は、当接用プレート１２から上方に所定距離だけ離間した接合用プレート１１の中間部から、当接用プレート１２と平行に延設されている。中間プレート１３の柱４側の端部は、接合用プレート１１の中間部に溶接固定されている。中間プレート１３の中央部には、アンカーボルト２ａを挿通するための挿通部である貫通孔１３ａが設けられている。中間プレート１３の上面には、アンカーボルト２ａに螺合したナットＮ１が当接しており、中間プレート１３の下面には、アンカーボルト２ａに螺合したナットＮ２が当接している。つまり、中間プレート２ａは、ナットＮ１とナットＮ２に挟持されている。なお、このナットＮ１が特許請求の範囲における「第１のナット」に相当し、ナットＮ２が特許請求の範囲における「第２のナット」に相当する。
【００２９】
補強用プレート１４は、当接用プレート１２と中間プレート１３の変形を抑制するための板状部材である。補強用プレート１４は、接合用プレート１１の両側部から延出し、当接用プレート１２と中間プレート１３とを両側から挟むように設けられている。補強用プレート１４の柱４側の端部は、接合用プレート１１の両側部に溶接固定されている。また、補強用プレート１４の下端部は、当接用プレート１２の側端部に溶接固定されている。また、補強用プレート１４の内側面は、中間プレート１３の側端部に溶接固定されている。
【００３０】
本実施形態に係るホールダウン金物１を用いた構造体の固定構造１０は、以上のように構成されるものであり、次に、図３を参照してホールダウン金物１の作用効果について説明する。
【００３１】
まず、図３（ａ）に示すように、柱４に引張力Ｆ１が作用すると、この引張力Ｆ１は、ラグスクリューボルト１６を介してホールダウン金物１に伝達される。このとき、ホールダウン金物１の中間プレート１３は、その上側に設置されたナットＮ１に係止されているとともに、当接用プレート１２は、その上側に設置されたナットＮ３に係止されているので、ホールダウン金物１に伝達された引張力Ｆ１は、ナットＮ１，Ｎ３を介してアンカーボルト２ａに伝達される。アンカーボルト２ａは、コンクリート基礎２に移動不能に埋設されているので、引張力Ｆ１による反力Ｒ１が発生し、柱４及びホールダウン金物１の浮き上がりが抑制される。
【００３２】
一方、図３（ｂ）に示すように、柱４に圧縮力Ｆ２が作用すると、この圧縮力Ｆ２は、ラグスクリューボルト１６を介してホールダウン金物１に伝達されるとともに、柱４の下端部４ａから土台３に伝達される（符号Ｒ２参照）。そして、ホールダウン金物１の当接用プレート１２は、土台３の上面に当接しているので、ホールダウン金物１に伝達された圧縮力Ｆ２の一部は、当接用プレート１２からも土台３に伝達される（符号Ｒ３参照）。このように、柱４の下端部４ａからだけでなく、ホールダウン金物１の当接用プレート１２からも土台３に圧縮力Ｆ２が伝達されるので、土台３の上面に係る圧縮応力を小さくすることができる。
【００３３】
また、ホールダウン金物１の中間プレート１３は、その下側に設置されたナットＮ２に係止されているので、ホールダウン金物１に伝達された圧縮力Ｆ２の一部は、ナットＮ２を介してアンカーボルト２ａにも伝達される（符号Ｒ４参照）。そのため、柱４に作用する圧縮力Ｆ２を土台３とアンカーボルト２ａに分散して負担させることができ、土台３のめり込み抑制とアンカーボルト２ａの座屈変形の抑制を両立することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更が可能である。
【００３５】
例えば、引張力Ｆ１に対して、ナットＮ１だけで対抗可能である場合は、ナットＮ３を省略してもよい。
【００３６】
また、圧縮力Ｆ２に対して、柱４の下端部４ａと当接用プレート１２だけで土台３にかかる圧縮応力を十分低減できる場合は、ナットＮ２を省略してもよい。この場合は、アンカーボルト２ａが圧縮力Ｆ２を負担することがないので、アンカーボルト２ａの座屈変形を防止することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、当接用プレート１２及び中間プレート１３に、アンカーボルト２ａを挿通するための挿通部として、貫通孔１２ａ，１３ａを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、当接用プレート１２及び中間プレート１３に切り欠き部を形成することで、挿通部を構成してもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、建物の１階部分の柱３の固定構造に本発明を適用した場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、基礎に設置したアンカーボルトを１階と２階の間の境界梁から上端が突出するまで延長し、２階の柱とアンカーボルトとをホールダウン金物で連結して、２階の柱を境界梁に引き付けて固定するいわゆるタイダウンシステムに適用してもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、接合用プレート１１の下端部を土台３の上面まで延設し、接合用プレート１１の下端部に当接用プレート１３を溶接固定したが、当接用プレート１３をホールダウン金物１と別体に構成してもよい。以下、図４を参照して構造体の固定構造１０の変形例について説明する。なお、説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４０】
図４は、変形例に係る構造体の固定構造の断面図である。
図４に示すように、変形例に係る構造体の固定構造１０Ａは、ホールダウン金物２０と、当接用プレート３０とが別体に構成されている点が、前記した構造体の固定構造１０と異なっている。
【００４１】
ホールダウン金物２０は、当接用プレート２１と、当接用プレート２１の下端部から土台３と平行に延出するベースプレート２２と、当接用プレート２１の側部とベースプレート２２の側部とを連結する補強プレート２３と、を備えている。ホールダウン金物２０は、柱４の側面であって、土台３の上面から所定距離だけ離間した位置に、ラグスクリューボルト１６を介して固定されている。
【００４２】
ベースプレート２２の中央部には、アンカーボルト２ａを挿通するための貫通孔２２ａが形成されている。ベースプレート２２は、ベースプレート２２の上側でアンカーボルト２ａに螺合したナットＮ１と、ベースプレート２２の下側でアンカーボルト２ａに螺合したナットＮ２と、によって挟持されている。このナットＮ１，Ｎ２が、特許請求の範囲（請求項４）における「一対のナット」に相当する。
【００４３】
当接用プレート３０は、平面視で四角形状を呈する板状部材である。当接用プレート３０の中央部には、アンカーボルト２ａを挿通するための貫通孔３０ａが形成されている。当接用プレート３０は、この貫通孔３０ａにアンカーボルト２ａを挿通した状態で、土台３の上面に当接するように配置されている。当接用プレート３０の上面には、アンカーボルト２ａに螺合したナットＮ３が係合している。このナットＮ３が、特許請求の範囲（請求項４）における「他のナット」に相当する。
【００４４】
このような構造体の固定構造１０Ａによれば、柱４に引張力が作用した際に、ベースプレート２２が、ナットＮ１に係止されるので、引張力をアンカーボルト２ａで負担することができ、柱４の浮き上がりを防止することができる。
【００４５】
また、柱４に圧縮力が作用した場合には、圧縮力が、柱４、ラグスクリューボルト１６、ホールダウン金物２０、ナットＮ２、アンカーボルト２ａ、ナットＮ３、当接用プレート３０、土台３、の順に伝達される。これにより、柱４と当接用プレート３０の２部材で圧縮力を負担することができるので、土台３に作用する圧縮応力を小さくして、柱４のめり込みを抑制することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 構造体の固定構造
２ コンクリート基礎
２ａ アンカーボルト
３ 土台
４ 柱
１ ホールダウン金物
１１ 接合用プレート
１２ 当接用プレート
１３ 中間プレート
１４ 補強プレート
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３ ナット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホールダウン金物及び構造体の固定構造に関し、より詳しくは、引張力だけでなく圧縮力にも対応可能なホールダウン金物及び構造体の固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物に水平力が作用した際に、柱や耐力壁などの構造体にかかる引張力（引き抜き力）に対抗するために、柱や耐力壁にホールダウン金物を取り付け、基礎や土台に設置したアンカー部材と連結することが行われている。
【０００３】
図５は、従来のホールダウン金物による構造体の固定構造であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は引張側の拡大図、（ｃ）は圧縮側の拡大図、である。
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、従来のホールダウン金物による固定構造１００は、アンカーボルト１０９を有するコンクリート基礎１０１と、コンクリート基礎１０１の上に設置された土台１０２と、土台１０２の上に互いに間隔を空けて立設された２本の柱１０３と、２本の柱１０３の上端部に渡し掛けられた梁１０４と、各柱１０３とアンカーボルト１０９とを連結するホールダウン金物１０５と、を備えている。ホールダウン金物１０５は、柱１０３の側面であって土台１０２から上方に離間した位置にラグスクリューボルト１０６を介して固定されている。また、ホールダウン金物１０５のベースプレート１０５ａには、アンカーボルト１０９が挿通されている。このアンカーボルト１０９の上端からナット１０７を螺合することにより、柱１０３を土台１０２に引き付けている。
【０００４】
図５（ａ）に示すように、このような固定構造１００に対して、例えば図５の左側から右側に向かって地震による水平力Ｐが作用すると、左側の柱１０３には引抜力Ｆ１が作用し、右側の柱１０３には圧縮力Ｆ２が作用する。
このとき、図５（ｂ）に示すように、引張側のホールダウン金物１０５は、ベースプレート１０５ａとナット１０７とが係合するので、引張力Ｆ１をアンカーボルト１０９に負担させることができる。
【０００５】
ところが、図５（ｃ）に示すように、圧縮側のホールダウン金物１０５では、ベースプレート１０５ａがナット１０７から離れる方向に圧縮力Ｆ２が作用するので、圧縮力Ｆ２をアンカーボルト１０９で負担することができない。そうすると、柱１０３の下端が土台１０２を押圧する力（以下、「めり込み応力」という場合がある。）が大きい場合に、土台１０２の上面が例えば沈下量ｙ１だけ沈下することがある。土台１０２の上面が沈下すると、ベースプレート１０５ａも下がるので、ベースプレート１０５ａとナット１０７との間にも隙間ｙ２が生じる。このような状態で、例えば地震による水平力Ｐが交互に作用すると、圧縮側と引張側が交互に入れ替わるため、引張時にも隙間ｙ２だけ柱１０３が浮き上がり、徐々に固定構造１００のガタ（揺れ）が大きくなってしまう。
この対策としては、例えば、特許文献１に記載のように、ベースプレート１０５ａの下側にナットをもう一つ螺合して、アンカーボルト１０９に圧縮力を負担させることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１６７６０９号公報（段落００１８、図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の構造では、アンカーボルト１０９が座屈変形する可能性がある。
【０００８】
本発明は、かかる問題を解決するために成されたものであり、圧縮力と引張力に対応できるとともに、アンカー部材の変形を抑制することが可能なホールダウン金物及び構造体の固定構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、構造体を支持する支持体に、前記支持体側に設けられたアンカー部材を介して前記構造体を固定するホールダウン金物であって、前記構造体の側面に接合される接合用プレートと、前記接合用プレートの前記支持体側の端部から延出して前記支持体に当接するとともに、前記アンカー部材を挿通するための挿通部を有する当接用プレートと、前記当接用プレートから前記支持体と反対側に離間した前記接合用プレートの中間部から延出し、前記アンカー部材を挿通するための挿通部を有する中間プレートと、を備え、引張力作用時に、前記中間プレートが、前記中間プレートに対して前記支持体と反対側で前記アンカー部材に螺合した第１のナットに係止され、圧縮力作用時に、前記当接用プレートが前記支持体を押圧することを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、引張力作用時に、中間プレートが、前記中間プレートに対して支持体と反対側でアンカー部材に螺合した第１のナットに係止されるので、引張力をアンカー部材で負担することができ、構造体が支持体から浮き上がることを抑制できる。また、圧縮力作用時に、当接用プレートが支持体を押圧するので、圧縮力を構造体と当接用プレートとで分散支持することができ、支持体に作用する圧縮応力を軽減することができる。また、アンカー部材に圧縮力が作用しないので、アンカー部材の変形を抑制することができる。
【００１１】
なお、「支持体側に設けられたアンカー部材」とは、構造体よりも支持体側にある部材にアンカー部材が設けられている状態をいう。例えば、支持体が基礎の上に設置された土台で、構造体が土台の上に設置された柱であるような場合に、アンカー部材が土台又は基礎に設置されている状態である。
【００１２】
また、本発明は、圧縮力作用時に、前記中間プレートが、前記中間プレートに対して前記支持体側で前記アンカー部材に螺合した第２のナットに係止される構成とするのが好ましい。
【００１３】
かかる構成によれば、圧縮力作用時に、中間プレートが、前記中間プレートに対して支持体側でアンカー部材に螺合した第２のナットに係止されるので、圧縮力の一部をアンカー部材でも負担することができる。そのため、アンカー部材の変形を抑制しつつ、支持体に作用する圧縮押力を軽減することができる。
【００１４】
また、本発明は、引張力作用時に、当接用プレートが、前記当接用プレートに対して支持体と反対側でアンカー部材に螺合した第３のナットに係止される構成とするのが好ましい。
【００１５】
かかる構成によれば、引張力作用時に、当接用プレートが、前記当接用プレートに対して支持体と反対側でアンカー部材に螺合した第３のナットに係止されるので、引張力を中間プレートと当接用プレートの２部材に分散して負担させることができる。そのため、中間プレートだけで引張力を負担する場合に比較して、中間プレートの変形を抑制することができる。
【００１６】
また、本発明は、構造体と、前記構造体を支持する支持体と、前記支持体から離間した位置で前記構造体に接合されたホールダウン金物と、前記支持体側に設けられ、前記ホールダウン金物と係合するアンカー部材と、前記アンカー部材を挿通する挿通部を有し、前記支持体に当接する当接用プレートと、を備える構造体の固定構造であって、前記ホールダウン金物は、前記アンカー部材を挿通するための挿通部を有するベースプレートと、前記ベースプレートの前記構造体側の端部に連結され、前記構造体の側面に接合される接合用プレートと、を備え、前記ベースプレートは、前記アンカー部材に螺合した一対のナットに挟持され、前記当接用プレートは、前記当接用プレートに対して前記支持体と反対側で前記アンカー部材に螺合した他のナットに係止されていることを特徴とする。
【００１７】
このような構造体の固定構造によれば、柱に引張力が作用した際に、ベースプレートが、ナットに係止されるので、引張力をアンカーボルトで負担することができ、柱の浮き上がりを防止することができる。また、柱に圧縮力が作用した場合には、柱と当接用プレートの２部材で圧縮力を負担することができるので、土台に作用する圧縮応力を小さくして、柱のめり込みを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、圧縮力と引張力に対応できるとともに、アンカー部材の変形を抑制することが可能なホールダウン金物及び構造体の固定構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係るホールダウン金物を用いた構造体の固定構造の斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ線断面図における力の状態を示した説明図であり、（ａ）は引張力作用時、（ｂ）は圧縮力作用時、をそれぞれ示している。
【図４】変形例に係る構造体の固定構造を示す断面図である。
【図５】従来のホールダウン金物による構造体の固定構造であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は引張側の拡大図、（ｃ）は圧縮側の拡大図、である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態に係るホールダウン金物について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、基礎の上に設置した支持体としての土台に、構造体としての柱を固定する場合を例にとって説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
図１、図２に示すように、本実施形態に係るホールダウン金物１を用いた構造体の固定構造１０は、アンカー部材としてのアンカーボルト２ａを有するコンクリート基礎２と、コンクリート基礎２の上に設置された支持体としての土台３と、土台３の上に立設された構造体としての柱４と、柱４とアンカーボルト２ａとを連結するホールダウン金物１と、を主に備えている。
【００２２】
コンクリート基礎２は、例えば布基礎や、べた基礎の立ち上がり部であり、アンカーボルト２ａを有している。アンカーボルト２ａの下端側は、コンクリート基礎２に埋設支持されており、アンカーボルト２ａの上端側は、コンクリート基礎２の上面から突出している。アンカーボルト２ａの上端側には、後記するナットを螺合するためのねじ溝が形成されている。アンカーボルト２ａには、後記する３つのナットＮ１，Ｎ２，Ｎ３が螺合されている。
【００２３】
土台３は、柱４を支持するための支持体となる断面四角形状の木製部材であり、コンクリート基礎２の上面に設置されている。土台３は、アンカーボルト２ａを挿通するための貫通孔３ａ（図２参照）を有している。
なお、コンクリート基礎２と土台３の間には、複数の基礎パッキン３ｂが設置されている。これにより、コンクリート基礎２と土台３の間には隙間が形成されている。
【００２４】
柱４は、引張力及び圧縮力が作用する構造体となる四角柱状の木製部材であり、土台３の上に立設されている。柱４は、図示しない他の柱と梁とでラーメン構造（図５（ａ）参照）を構成している。そのため、ラーメン構造に地震による水平力が交互に作用すると、柱４の下端部には引張力Ｆ１と圧縮力Ｆ２（図３参照）が交互に作用する。
【００２５】
ホールダウン金物１は、柱４を土台３に引き付けて固定する金属製の部材である。ホールダウン金物１は、接合用プレート１１と、当接用プレート１２と、中間プレート１３と、一対の補強プレート１４，１４と、を備えている。
【００２６】
接合用プレート１１は、柱４の側面に接合される板状部材である。接合用プレート１１は、ラグスクリューボルト１６を挿通するための貫通孔１１ａを有している。本実施形態では、接合用プレート１１は、２本のラグスクリューボルト１６によって柱４の側面に固定されている。
【００２７】
当接用プレート１２は、平面視で四角形状を呈する板状部材であり、土台３の上面に当接している。当接用プレート１２は、接合用プレート１１の下端部（土台３側の端部）から土台３に沿って延設されている。当接用プレート１２の柱３側の端部は、接合用プレート１１の下端部に溶接固定されている。当接用プレート１２の中央部には、アンカーボルト２ａを挿通するための挿通部である貫通孔１２ａが設けられている。当接用プレート１２の上面には、アンカーボルト２ａに螺合したナットＮ３が当接している。なお、このナットＮ３が特許請求の範囲における「第３のナット」に相当する。
【００２８】
中間プレート１３は、平面視で四角形状を呈する板状部材である。中間プレート１３は、当接用プレート１２から上方に所定距離だけ離間した接合用プレート１１の中間部から、当接用プレート１２と平行に延設されている。中間プレート１３の柱４側の端部は、接合用プレート１１の中間部に溶接固定されている。中間プレート１３の中央部には、アンカーボルト２ａを挿通するための挿通部である貫通孔１３ａが設けられている。中間プレート１３の上面には、アンカーボルト２ａに螺合したナットＮ１が当接しており、中間プレート１３の下面には、アンカーボルト２ａに螺合したナットＮ２が当接している。つまり、中間プレート２ａは、ナットＮ１とナットＮ２に挟持されている。なお、このナットＮ１が特許請求の範囲における「第１のナット」に相当し、ナットＮ２が特許請求の範囲における「第２のナット」に相当する。
【００２９】
補強用プレート１４は、当接用プレート１２と中間プレート１３の変形を抑制するための板状部材である。補強用プレート１４は、接合用プレート１１の両側部から延出し、当接用プレート１２と中間プレート１３とを両側から挟むように設けられている。補強用プレート１４の柱４側の端部は、接合用プレート１１の両側部に溶接固定されている。また、補強用プレート１４の下端部は、当接用プレート１２の側端部に溶接固定されている。また、補強用プレート１４の内側面は、中間プレート１３の側端部に溶接固定されている。
【００３０】
本実施形態に係るホールダウン金物１を用いた構造体の固定構造１０は、以上のように構成されるものであり、次に、図３を参照してホールダウン金物１の作用効果について説明する。
【００３１】
まず、図３（ａ）に示すように、柱４に引張力Ｆ１が作用すると、この引張力Ｆ１は、ラグスクリューボルト１６を介してホールダウン金物１に伝達される。このとき、ホールダウン金物１の中間プレート１３は、その上側に設置されたナットＮ１に係止されているとともに、当接用プレート１２は、その上側に設置されたナットＮ３に係止されているので、ホールダウン金物１に伝達された引張力Ｆ１は、ナットＮ１，Ｎ３を介してアンカーボルト２ａに伝達される。アンカーボルト２ａは、コンクリート基礎２に移動不能に埋設されているので、引張力Ｆ１による反力Ｒ１が発生し、柱４及びホールダウン金物１の浮き上がりが抑制される。
【００３２】
一方、図３（ｂ）に示すように、柱４に圧縮力Ｆ２が作用すると、この圧縮力Ｆ２は、ラグスクリューボルト１６を介してホールダウン金物１に伝達されるとともに、柱４の下端部４ａから土台３に伝達される（符号Ｒ２参照）。そして、ホールダウン金物１の当接用プレート１２は、土台３の上面に当接しているので、ホールダウン金物１に伝達された圧縮力Ｆ２の一部は、当接用プレート１２からも土台３に伝達される（符号Ｒ３参照）。このように、柱４の下端部４ａからだけでなく、ホールダウン金物１の当接用プレート１２からも土台３に圧縮力Ｆ２が伝達されるので、土台３の上面に係る圧縮応力を小さくすることができる。
【００３３】
また、ホールダウン金物１の中間プレート１３は、その下側に設置されたナットＮ２に係止されているので、ホールダウン金物１に伝達された圧縮力Ｆ２の一部は、ナットＮ２を介してアンカーボルト２ａにも伝達される（符号Ｒ４参照）。そのため、柱４に作用する圧縮力Ｆ２を土台３とアンカーボルト２ａに分散して負担させることができ、土台３のめり込み抑制とアンカーボルト２ａの座屈変形の抑制を両立することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更が可能である。
【００３５】
例えば、引張力Ｆ１に対して、ナットＮ１だけで対抗可能である場合は、ナットＮ３を省略してもよい。
【００３６】
また、圧縮力Ｆ２に対して、柱４の下端部４ａと当接用プレート１２だけで土台３にかかる圧縮応力を十分低減できる場合は、ナットＮ２を省略してもよい。この場合は、アンカーボルト２ａが圧縮力Ｆ２を負担することがないので、アンカーボルト２ａの座屈変形を防止することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、当接用プレート１２及び中間プレート１３に、アンカーボルト２ａを挿通するための挿通部として、貫通孔１２ａ，１３ａを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、当接用プレート１２及び中間プレート１３に切り欠き部を形成することで、挿通部を構成してもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、建物の１階部分の柱３の固定構造に本発明を適用した場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、基礎に設置したアンカーボルトを１階と２階の間の境界梁から上端が突出するまで延長し、２階の柱とアンカーボルトとをホールダウン金物で連結して、２階の柱を境界梁に引き付けて固定するいわゆるタイダウンシステムに適用してもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、接合用プレート１１の下端部を土台３の上面まで延設し、接合用プレート１１の下端部に当接用プレート１３を溶接固定したが、当接用プレート１３をホールダウン金物１と別体に構成してもよい。以下、図４を参照して構造体の固定構造１０の変形例について説明する。なお、説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４０】
図４は、変形例に係る構造体の固定構造の断面図である。
図４に示すように、変形例に係る構造体の固定構造１０Ａは、ホールダウン金物２０と、当接用プレート３０とが別体に構成されている点が、前記した構造体の固定構造１０と異なっている。
【００４１】
ホールダウン金物２０は、当接用プレート２１と、当接用プレート２１の下端部から土台３と平行に延出するベースプレート２２と、当接用プレート２１の側部とベースプレート２２の側部とを連結する補強プレート２３と、を備えている。ホールダウン金物２０は、柱４の側面であって、土台３の上面から所定距離だけ離間した位置に、ラグスクリューボルト１６を介して固定されている。
【００４２】
ベースプレート２２の中央部には、アンカーボルト２ａを挿通するための貫通孔２２ａが形成されている。ベースプレート２２は、ベースプレート２２の上側でアンカーボルト２ａに螺合したナットＮ１と、ベースプレート２２の下側でアンカーボルト２ａに螺合したナットＮ２と、によって挟持されている。このナットＮ１，Ｎ２が、特許請求の範囲（請求項４）における「一対のナット」に相当する。
【００４３】
当接用プレート３０は、平面視で四角形状を呈する板状部材である。当接用プレート３０の中央部には、アンカーボルト２ａを挿通するための貫通孔３０ａが形成されている。当接用プレート３０は、この貫通孔３０ａにアンカーボルト２ａを挿通した状態で、土台３の上面に当接するように配置されている。当接用プレート３０の上面には、アンカーボルト２ａに螺合したナットＮ３が係合している。このナットＮ３が、特許請求の範囲（請求項４）における「他のナット」に相当する。
【００４４】
このような構造体の固定構造１０Ａによれば、柱４に引張力が作用した際に、ベースプレート２２が、ナットＮ１に係止されるので、引張力をアンカーボルト２ａで負担することができ、柱４の浮き上がりを防止することができる。
【００４５】
また、柱４に圧縮力が作用した場合には、圧縮力が、柱４、ラグスクリューボルト１６、ホールダウン金物２０、ナットＮ２、アンカーボルト２ａ、ナットＮ３、当接用プレート３０、土台３、の順に伝達される。これにより、柱４と当接用プレート３０の２部材で圧縮力を負担することができるので、土台３に作用する圧縮応力を小さくして、柱４のめり込みを抑制することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 構造体の固定構造
２ コンクリート基礎
２ａ アンカーボルト
３ 土台
４ 柱
１ ホールダウン金物
１１ 接合用プレート
１２ 当接用プレート
１３ 中間プレート
１４ 補強プレート
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３ ナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造体を支持する支持体に、前記支持体側に設けられたアンカー部材を介して前記構造体を固定するホールダウン金物であって、
前記構造体の側面に接合される接合用プレートと、
前記接合用プレートの前記支持体側の端部から延出して前記支持体に当接するとともに、前記アンカー部材を挿通するための挿通部を有する当接用プレートと、
前記当接用プレートから前記支持体と反対側に離間した前記接合用プレートの中間部から延出し、前記アンカー部材を挿通するための挿通部を有する中間プレートと、
を備え、
引張力作用時に、前記中間プレートが、前記中間プレートに対して前記支持体と反対側で前記アンカー部材に螺合した第１のナットに係止され、
圧縮力作用時に、前記当接用プレートが前記支持体を押圧することを特徴とするホールダウン金物。
【請求項２】
圧縮力作用時に、前記中間プレートが、前記中間プレートに対して前記支持体側で前記アンカー部材に螺合した第２のナットに係止されることを特徴とする請求項１に記載のホールダウン金物。
【請求項３】
引張力作用時に、前記当接用プレートが、前記当接用プレートに対して前記支持体と反対側で前記アンカー部材に螺合した第３のナットに係止されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のホールダウン金物。
【請求項４】
構造体と
前記構造体を支持する支持体と、
前記支持体から離間した位置で前記構造体に接合されたホールダウン金物と、
前記支持体側に設けられ、前記ホールダウン金物と係合するアンカー部材と、
前記アンカー部材を挿通する挿通部を有し、前記支持体に当接する当接用プレートと、を備える構造体の固定構造であって、
前記ホールダウン金物は、
前記アンカー部材を挿通するための挿通部を有するベースプレートと、
前記ベースプレートの前記構造体側の端部に連結され、前記構造体の側面に接合される接合用プレートと、を備え、
前記ベースプレートは、前記アンカー部材に螺合した一対のナットに挟持され、
前記当接用プレートは、前記当接用プレートに対して前記支持体と反対側で前記アンカー部材に螺合した他のナットに係止されていることを特徴とする構造体の固定構造。
【請求項１】
構造体を支持する支持体に、前記支持体側に設けられたアンカー部材を介して前記構造体を固定するホールダウン金物であって、
前記構造体の側面に接合される接合用プレートと、
前記接合用プレートの前記支持体側の端部から延出して前記支持体に当接するとともに、前記アンカー部材を挿通するための挿通部を有する当接用プレートと、
前記当接用プレートから前記支持体と反対側に離間した前記接合用プレートの中間部から延出し、前記アンカー部材を挿通するための挿通部を有する中間プレートと、
を備え、
引張力作用時に、前記中間プレートが、前記中間プレートに対して前記支持体と反対側で前記アンカー部材に螺合した第１のナットに係止され、
圧縮力作用時に、前記当接用プレートが前記支持体を押圧することを特徴とするホールダウン金物。
【請求項２】
圧縮力作用時に、前記中間プレートが、前記中間プレートに対して前記支持体側で前記アンカー部材に螺合した第２のナットに係止されることを特徴とする請求項１に記載のホールダウン金物。
【請求項３】
引張力作用時に、前記当接用プレートが、前記当接用プレートに対して前記支持体と反対側で前記アンカー部材に螺合した第３のナットに係止されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のホールダウン金物。
【請求項４】
構造体と
前記構造体を支持する支持体と、
前記支持体から離間した位置で前記構造体に接合されたホールダウン金物と、
前記支持体側に設けられ、前記ホールダウン金物と係合するアンカー部材と、
前記アンカー部材を挿通する挿通部を有し、前記支持体に当接する当接用プレートと、を備える構造体の固定構造であって、
前記ホールダウン金物は、
前記アンカー部材を挿通するための挿通部を有するベースプレートと、
前記ベースプレートの前記構造体側の端部に連結され、前記構造体の側面に接合される接合用プレートと、を備え、
前記ベースプレートは、前記アンカー部材に螺合した一対のナットに挟持され、
前記当接用プレートは、前記当接用プレートに対して前記支持体と反対側で前記アンカー部材に螺合した他のナットに係止されていることを特徴とする構造体の固定構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１１２１３９（Ｐ２０１２−１１２１３９Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６０７５０（Ｐ２０１０−２６０７５０）
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００１７４８８４）三井ホーム株式会社 (87)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００１７４８８４）三井ホーム株式会社 (87)
【Ｆターム（参考）】
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