JP2000073378A - 鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地震動に対しても弛みの生じない鉄骨柱と基
礎コンクリートとの接合構造を提供する。 【解決手段】 複数の異形鋼棒（３）の下部を基礎コン
クリート（１）内に埋設固定し、凹凸を内面に設けた複
数の挿着孔（５ａ）を有するスリーブ金物（５）を鉄骨
柱（２）の下端接合部に固着し、前記異形鋼棒（３）の
基礎（１）から突出した上部をそのスリーブ金物（５）
の挿着孔（５ａ）に挿通してその挿着孔（５ａ）に高強
度モルタル（Ｇ）を充填固化させ鉄骨柱（２）と基礎コ
ンクリート（１）とを接合している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐震性能を向上さ
せた土木・建築物の基礎コンクリート上に立設する鉄骨
柱とその基礎コンクリートとの接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄骨柱と基礎コンクリートとの接
合は、図３４及び図３５に示すように、基礎コンクリー
ト１中にアンカーボルト５１を埋設し、そのアンカーボ
ルト５１を挿通する複数の穴を有するベースプレート５
５を鉄骨柱２の端部に固着し、そのベースプレート５５
をナット５２を用いてアンカーボルト５１に螺着し、接
合している。

【０００３】また、アンカーボルト５１の定着力を基礎
１及び立上がり基礎部分１Ａに分布伝達させるため、ア
ンカーボルト５１の周辺には立上がり主筋５３とフープ
５４とからなる籠状の鉄筋を配してコンクリートを打設
し、アンカーボルト５１の定着機能を満足させている。

【０００４】そして、建築物の柱脚部の持つ機能は、下
記の通りである。地震時には、地盤に生じた地震動が建
物の基礎を振動させ、柱脚部を媒体として上部架構に伝
達し、建物全体にわたりその振動に起因して大きな水平
方向の慣性力が生じる。この慣性力によって架構部材に
曲げモーメント、剪断力、軸方向力などによる応力を発
生し、部材や部材同志の接合部の持つ強さをこれらの応
力が越えるとその建物は崩壊する。

【０００５】したがって、部材や接合部の必要強さを確
保することが、耐震設計の一般的手法である。また、地
震は、地盤から柱脚部を経由して建物に伝達された振動
エネルギーであるから、骨組みの各部で発生する繰返し
応力に対して破断することがなく、そのエネルギーを吸
収することができれば振動エネルギーは熱エネルギー等
に変換され、すなわち、入力された地震エネルギーが吸
収され、崩壊を免れることができる。

【０００６】現在の設計手法は、部材の強さを確保する
方法とエネルギーを吸収させる方法とを併用することが
多い。

【０００７】ここで、特に重要なことは、地震動は柱脚
部から建物に伝達され、また、建物の振動は柱脚部を通
じて基礎・地盤へ逸散するので、柱脚部は地震時の応力
の通過点、振動の通過点として上部架構の耐震性能を確
保する上で極めて重要な機能を持つことになる。そし
て、常時建物の自重を支え、基礎・地盤へその力を伝え
る機能を持つことは言うまでもない。

【０００８】そして、従来技術では下記のような幾つか
の問題点を有している。 ・耐震性能確保のための力学的問題 一般に、柱脚部には、柱２の軸方向力Ｆをはじめ曲げモ
ーメントＭ及び剪断力Ｓが作用する。これらの負荷のう
ち軸方向力Ｆはベースプレート５５下面の支圧力ｐで基
礎１に伝えられ、剪断力Ｓはベースプレート５５下面と
基礎１上のモルタルとの接触面の摩擦力によって伝達さ
れる。そして、曲げモーメントＭは地震時には正負交番
荷重としてナット５２によってベースプレート５５に固
定されたアンカーボルト５１の引張り耐力Ｑで基礎１に
伝達される。この状態を図３６に示す。

【０００９】しかし、柱脚部が曲げモーメントＭを受け
ると、片側のアンカーボルト５１は、引張力によって有
効軸断面積が小さいねじ部の降伏が先行し、応力が大き
くなるにしたがって降伏したねじ部が伸び、残留歪みが
生じる。地震力は交番荷重であるから、反対側のアンカ
ーボルト５１も同様にして伸び、これらの残留歪みがベ
ースプレート５５と基礎１との間に間隙を生じさせ、い
わゆる、弛みによってがたが生じる結果となる。この状
態を図３７及び図３８に示す。これらの図は、アンカー
ボルト５１をベースプレート５５にナット５２で締め付
けた部分の拡大図である。

【００１０】図３７は、通常用いられるナット５２の上
に弛み止めのナット５２Ａを用いたダブルナット方式
で、上側のロックナット５２Ａと下側のナット５２との
間で締付けトルクによってボルト引張力を内蔵し、その
張力に基づく摩擦トルクで下側ナット５２の弛み止めの
機能を有しており、ナット５２の下方にかかる荷重には
上記と変化がない。また、図３８は、ベースプレート５
５の下面に受けナット５２Ｂを用い、主にベースプレー
ト５５据付時の高さ方向の位置決めに用いられる。この
場合、上下のナット５２、５２Ａを強く締付けることに
よってベースプレート５５の穴部分のねじ部ｅ２の伸び
は緩和されるが、受けナット５２Ｂの下のねじ部ｅ３が
伸びるので、図３７及び図３８共、ねじ部ｅ１、ｅ３の
伸び歪みの発生は避けられない。

【００１１】これらの図３７及び図３８に示す従来のア
ンカーボルト５１とベースプレート５５との接合構造で
は、地震時の交番荷重下では、ボルト５１のねじ部ｅが
次第に伸び、これが永久伸び歪となり、固定度が低下す
る。

【００１２】柱脚部の固定度とは、図３９に示すよう
に、柱２に曲げモーメントＭを受けたとき、柱２の軸心
の基礎１に対する接合部の回転角θと定義する。

【００１３】曲げモーメントＭと回転角θとの関係を、
従来の柱脚部の場合に模式的に示したのが図４０であ
る。図において、曲げモーメントＭが漸増し、Ａ点でね
じ部ｅが降伏し、歪硬化したＢ点でモーメントＭを除去
してＭ＝０の点でＣに達し、次に反対方向にモーメント
Ｍを加えるとＤ点までスリップしてから、Ｍが上昇す
る。すなわち、ＣＤがスリップ量で、これが弛みであ
り、固定度が失われることを示している。

【００１４】このような特性をＳ字形スリップモデルと
称し、従来の柱脚部で解決すべき問題点とされている。
この現象は、モーメントＭと回転角θの１サイクルで描
かれるループ状の曲線内の面積が柱脚部の持つ地震エネ
ルギーの吸収量であり、繰り返し荷重によって描かれる
ループ内面積の総和が大きいほど柱脚部が基礎と柱との
接合部のエネルギー吸収量として評価されている。この
課題は、柱脚部に限らず、柱・梁接合部もスリップモデ
ルを避けることで、骨組み全体の弛みを防ぎ、骨組み全
体が持つ地震エネルギー吸収能力を向上させるための構
造設計の方針とされている。

【００１５】この対策として現状では、図４０のＡ点に
達するモーメントＭの値を大きくできるようにアンカー
ボルトを太くしたり、ベースプレートを大きくするなど
して柱脚部の曲げ耐力を大きくして対応しているのが露
出形柱脚での現状である。その一方で、柱を基礎中に深
く埋め込ませたり、柱鉄骨に鉄筋コンクリートで被覆す
るなどの代案が行われている。

【００１６】そこで、モーメントＭと回転角θとの関係
に対し、図４１に示す紡錘形モデルと呼ばれているルー
プ形状が推奨されている。このモデルでは、図に示すよ
うに荷重サイクル毎に接合部でのスリップがなく、ま
た、ループの面積が大きい、すなわちエネルギー吸収能
力が大きい。

【００１７】・柱脚部の生産上の問題点 アンカーボルト５１の基礎１への定着耐力を確保するた
めに、従来工法では、図３４及び図３５に示すようにア
ンカーボルト５１の外側に立上がり鉄筋５３とフープ５
４からなる鉄筋籠を配設している。この鉄筋籠はアンカ
ーボルト５１に加わる力をコンクリートを介して伝達さ
せ、基礎構造を構成している。

【００１８】したがって、工事現場では鉄筋籠の組み立
て作業、基礎梁（主筋５６、スタラップ５７）の配筋、
アンカーボルト５１の据付け等の作業が錯綜し、これら
に多くの工数を要して煩雑である。

【００１９】そして、アンカーボルト５１をベースプレ
ート５５のボルト穴に挿通させるためには厳しい精度管
理が必要である。

【００２０】また、図３４に示すように、アンカーボル
ト５１の外側に鉄筋籠を設けるためには、柱２の外面か
ら立上がり基礎１外面までの距離ｄが大きくなり、基礎
１に要するコンクリートを多量に必要とする。特に、建
物の外周では、柱２の仕上面から柱脚部が外方に出るの
で、建物外周での仕上方法に大きな制約があった。

【００２１】・鉄骨鉄筋コンクリート柱の問題点 鉄骨鉄筋コンクリート柱（ＳＲＣ柱）では、鉄骨部分が
持つ耐力とコンクリート部分が持つ耐力とを累加して評
価するのが一般的である。柱脚部においてもこの思想を
適用しようとすると、Ｓ柱部分の固定度は、図４０のよ
うな復元力特性を持ち、ＲＣ部分は図４１に準じた特性
を持つため、おのおのの耐力を累加することに問題があ
るとして、柱鉄骨を基礎梁あるいは基礎に埋め込む方法
が用いられている。この方法では、鉄骨柱を据え付ける
まで周辺のコンクリートの打設ができないため、工事現
場での工程上のネックとなっている。また、柱の鉄骨部
分が、埋め込む長さだけ、余分に必要である。

【００２２】・地震動エネルギーの上部架構への入力を
小さくする免震構造の問題点 従来から実施されている免震構造は、上部架構が持って
いる固有の振動周期を地震動の周期よりも大きくして、
振動の共振域を避けて長周期化し、地震入力を小さくし
ようとするものである。

【００２３】その概念的な原理を図４２に示す。この図
で縦軸に建物に加わる地震力、横軸に建物の固有周期を
とり、建物が長周期化すると地震力が低減することが知
られている。例えば固有周期が０．５秒の建物が受ける
地震力は、地震動の２倍あるＡ点で表わせば、２．５秒
程度に長周期化できれば、地震力はＢ点まで低下する。
この場合、地震力の増幅率は１を下回る。

【００２４】この原理を具現化する免震建物を模式図で
示したのが図４３である。上部架構１０と基礎１との間
に免震層という空間Ｄを設け、この空間Ｄの柱下にアイ
ソレータ５８とダンパー５９とを設けて構成するのが通
常である。

【００２５】アイソレータ５８は、天然ゴム等を用い、
弾性的に水平変形できるようにし、圧縮力に対しては変
形を抑えるため、水平に鋼板とゴム層とを互層にしたも
のが用いられている。したがって、鉛直荷重に対しては
剛性が高く、水平荷重に対しては変形しやすく、また、
復元バネの役割を持つ。このアイソレータ５８が上部架
構１０を含み固有周期を長期化する役割を持つ。

【００２６】ダンパー５８は、振動を減衰させるための
もので、鋼材の塑性変形や、鉛等の塑性変形、あるいは
オイルダンパ等を用いて振動を減衰させる役割を持つ。

【００２７】このように従来の方法では、 （１） 架構と基礎との間に免震層が必要であり、建築
空間として利用し難い。 （２） アイソレータ５８とダンパー５９の２種類の装
置が必要である。 （３） これらの装置を取り付けるために基礎梁Ｂの他
にも、基礎が必要であり、免震層Ｄを構成するために免
震装置の他に躯体の工事費が嵩む。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に対処し、地震動に対しても弛みが生じてその耐力が
低下しない鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合構造を提
供することを目的としている。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基礎コ
ンクリート上に立設する鉄骨柱とその基礎コンクリート
との接合構造において、複数の異形鋼棒の下部を基礎コ
ンクリート内に埋設固定し、前記鉄骨柱の下端接合部に
凹凸を内面に設けた挿着孔を有するスリーブ金物を固着
し、前記異形鋼棒の基礎コンクリートから突出した上部
をそのスリーブ金物の挿着孔に挿通してその挿着孔に高
強度モルタルを充填固化させ鉄骨柱と基礎コンクリート
とを接合している。

【００３０】また、前記スリーブ金物の挿着孔部分を前
記鉄骨柱下端部に固着したベースプレートの周辺部に配
し一体に形成している。

【００３１】あるいは、前記スリーブ金物は複数の挿着
孔部分を鉄骨柱下端接合部の側面に沿って連結して形成
し鉄骨柱に固着している。

【００３２】そして、前記スリーブ金物は鉄骨柱下端接
合部の側面に沿って枠体を形成して鉄骨柱に固着してい
る。

【００３３】前記スリーブ金物は柱側面に接する部分を
開放したＵ字状の断面で形成された複数の挿着孔部分を
有し、挿着孔内部には凹凸を設けて鋳造または鍛造のい
ずれかで成形している。

【００３４】また、前記スリーブ金物は挿着孔部分をそ
の断面が柱側面に接する部分を開放したＵ字状に形成
し、Ｕ字状内部には凹凸を付して板材からプレス成形で
形成している。

【００３５】または、前記スリーブ金物の挿着孔部分を
閉鎖形断面の筒状体で形成し外方から加圧して内面に少
なくとも２面に凹凸を付している。

【００３６】または、前記スリーブ金物はその挿着孔部
分を半円形断面の溝状に凹設した板材を対向して固着し
形成している。

【００３７】そして、フープ筋を前記基礎コンクリート
内に埋設される複数の異形鋼棒下部の外周に配筋してい
る。

【００３８】また、前記基礎コンクリートと鉄骨柱下端
との間に弾性体を挟装している。

【００３９】また、前記請求項１〜９のいずれかに記載
の鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合構造を鉄骨鉄筋コ
ンクリート柱の鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合に適
用している。

【００４０】この様に、本発明によれば、下部が基礎コ
ンクリート内に埋設固定された異形鋼棒は、その上部は
鉄骨柱に固設されたスリーブ金物の挿着孔に挿通されて
おり、その挿着孔内部には高強度のモルタルが打設され
る。スリーブ金物の内面には凹凸が設けられており異形
鋼棒の突起との間にモルタルが流入し固化されて両者は
互いに確実に接合される。したがって、鉄骨柱の荷重は
確実に基礎に伝達され、地震動等によって接合部に弛み
を生ずることがなく、構造骨組全体の安定した力学的系
が形成される。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００４２】図１〜図３において、鉄骨柱２が立設され
る基礎コンクリート１には、異形鋼棒で形成された立上
り主筋３が複数本、その下部に複数のフープ４を籠状に
配して埋設されている。また、鉄骨柱２の下端部の周囲
にはスリーブ金物５が固着されており、そのスリーブ金
物５には前記立上り主筋３の位置に合わせて内面に図示
しない凹凸が設けられた挿着孔５ａが設けられ、主筋３
の基礎１から突出した部分が挿通されている。そして、
その挿着孔５ａ内部に高強度モルタルを充填固化させて
主筋３とスリーブ金物５とが固着され、鉄骨柱２と基礎
コンクリート１とが接合されている。なお、符号１６
は、基礎梁を示している。

【００４３】また、図４には、スリーブ金物５を床仕上
面Ｌより下に埋め込んだ場合が示されている。

【００４４】そして、本発明によれば、下部が基礎コン
クリート１に固着された異形鋼棒である主筋３は、その
上部は鉄骨柱２に固設されたスリーブ金物５の挿着孔５
ａに挿通されており、その孔５ａ内部には高強度のモル
タルＧが打設され、両者は互いに確実に接合されてい
る。

【００４５】前記説明において、従来の接合構造では、
アンカーボルトのナット締め付けねじ部の伸びによって
弛みが生じることを示したが、本実施形態では、これに
相当する部分は、特に異形鋼棒３の凹凸と挿着孔５ａ内
面の凹凸との効果と相俟って確実に固定され、伸びは生
じない。そして、立上り主筋（異形鋼棒）３に伝えられ
た荷重は基礎コンクリート１内で鉄筋籠状のフープ４を
も介して確実に基礎１及び基礎梁１６に伝えられる。し
たがって、地震動が生じても接合部の弛みがなく、そし
て、柱脚部の固定度は前記図４１のように改善され、地
震時のエネルギー吸収能力が得られる。

【００４６】また、鉄筋籠に伝達された荷重は、基礎梁
１６あるいは基礎１に伝達され、構造骨組全体が明解な
力学的伝達機構となり、従来のようなアンカーボルトと
その周辺に配筋する鉄筋籠を設けるといった二重構造を
単純化することができ、工事現場の作業が簡易化され
る。

【００４７】スリーブ金物５の挿着孔５ａの内面に凹凸
が設けられているので、異形鋼棒３の突起との間にはモ
ルタルグラウトが固化され、柱脚部の曲げモーメントＭ
や軸方向力Ｆは異形鋼棒３に対して引張力あるいは圧縮
力として作用するが、この場合、スリーブ５内の固化し
たモルタルは、スリーブ挿着孔５ａ内面の凹凸と異形鋼
棒３の突起との間に充填されており周辺が拘束状態にあ
るため、抜出し、辷りは強固に抑えられる。これは、従
来の鉄筋のスリーブジョイントのメカニズムと同様であ
って、その耐力の信頼性は多くの実績により検証されて
いる。

【００４８】図５及び図６に示す実施形態は、鉄骨柱２
の下端部にベースプレート１５が固着されており、その
ベースプレート１５には、スリーブ金物５Ａが溶接また
は一体に鋳造によって形成され、挿着孔が設けられてい
る挿着孔部分５ｂがベースプレート１５の周辺部に配設
されている。

【００４９】この実施形態では、柱脚部に固定されたベ
ースプレート１５の周辺部に挿着孔５ａを設けられ、鋼
棒３が外方に配設されるので、曲げモーメントＭに対し
て鋼棒３群の断面係数が大きくなり、曲げ強さが大きく
なる。また、ベースプレート１５が、柱２の圧縮力Ｆを
負担することができるので、高軸力の柱に対して有効で
ある。そして、スリーブ金物５Ａの一部がコンクリート
１中に埋設されているので、柱脚部に加わる剪断力に対
して基礎コンクリート１に伝達しやすい。

【００５０】また、図７及び図８に示す実施形態では、
スリーブ金物５Ｂの挿着孔部分５ｂが、鉄骨柱２下端接
合部の側面に沿って設けられ互いに連結されて形成され
ている。

【００５１】そして、図１４及び図１５に示す実施形態
では、スリーブ金物５Ｅの挿着孔部分５ｂが互いに連結
され、鉄骨柱２下端接合部の側面に沿って枠体を形成し
てその上部が鉄骨柱２に溶接によって固着されている。

【００５２】これらのスリーブ金物５に対するモルタル
グラウトの充填は、スリーブ金物５の下部に注入口Ｈを
穿け、注入用チューブ等を取付けて圧入すれば、充填し
やすく、かつ頂部から溢れでるのを目視できる。

【００５３】次に、図１７〜図１９に示すスリーブ金物
５Ｇの実施形態では、鋳造法で製作され単体として利用
できる。例えば図５の実施形態のようにベースプレート
１５に対して溶接で固着される。柱側面に溶接される場
合には、図１８に示すように溶接用の開先Ｋが設けられ
る。

【００５４】図２２〜図２５に示すスリーブ金物５Ｈの
実施形態は、断面が柱２に接する部分が開放されたＵ字
状に形成された複数（図示例では３個）の挿着孔５ａを
有し、その挿着孔内部には凹凸５ｄが設けられて鋳造ま
たは型鍛造で成形されている。そして、複数（６本）の
高力ボルトＢで柱２の４側面にそれぞれ螺着されてい
る。なお、この実施形態は、後記する（図２７）Ｈ形柱
にも適用できる。

【００５５】また、図９、図１０及び図１６には、板材
（鋼板）のプレス加工によって製作されたスリーブ金物
５Ｃ、５Ｆの実施形態が示されている。図９及び図１０
では、挿着孔部分の断面が柱２側面に接する部分が開放
されたＵ字状に形成され、Ｕ字状内部にはプレス加工に
よって凹凸５ｄが付されている。この実施形態は、例え
ば後記する図２７のＳＲＣ柱に用いられている。

【００５６】そして、図１６に示す実施形態では、対向
して２枚の鋼板に半円形断面の溝状に挿着孔部分５ｂが
凹設され、互いに固着されてスリーブ金物５Ｆが形成さ
れている。

【００５７】さらに、図１１〜図１２に示す実施形態
は、スリーブ金物５Ｄが閉鎖形断面の筒状体で形成さ
れ、外方少なくとも２面からプレス加圧によって内面に
凹凸５ｄが付けられている。そして、図１３に示す形態
では、その筒状体のスリーブ金物５Ｄがベースプレート
１５に溶接されて一体に形成されている。

【００５８】上記のように、これらのスリーブ金物５
は、柱脚部の必要とする機能に応じて選択することがで
き、本発明の適用は多様化が可能である。

【００５９】また、図５及び図３１に示すように、異形
鋼棒３の先端部にねじを設け、鉄骨建方の際に要所のみ
ナット２２で締めて安定を計ることもできる。この場合
においても、鉄骨柱２と基礎１との接合機能は、モルタ
ルＧの充填による。

【００６０】図２０及び図２１には、従来技術のベース
プレート５５に代わり、位置決めプレート１４を用いて
異形鋼棒３群の位置決めをし、スリーブ金物５Ｇへの挿
入を容易にし、併せて鉄骨柱２の圧縮力を分担した実施
形態が示されている。図２０には、前記図１８に示した
単体の鋳鋼製スリーブ金物５Ｇが柱２に溶接されて示さ
れており、図１、図７、図１４、図２２、及び図２９の
各実施形態にも実施することができる。

【００６１】図２６〜図３０には、鉄骨鉄筋コンクリー
ト柱（ＳＲＣ柱）に本発明の鉄骨柱と基礎コンクリート
との接合構造を適応した実施形態が示されている。な
お、図はＨ柱で示されているが、十字状の柱に対しても
適用できる。

【００６２】図２６〜図２８において、Ｈ柱２Ａの下端
部には、中央部両側に柱底面位置決めのためのアングル
材１８、１８が、また、両側面にはスリーブ金具５Ｃ
（図９参照）が固着されている。そして、基礎コンクリ
ート１内に下部が埋設された（図示の例では６本の）異
形鋼棒３の上部がスリーブ金具５Ｃの挿着孔に挿通さ
れ、符号Ｌで示すコンクリート打継位置上にレベルモル
タル２０が打設されてＨ柱２Ａが立設されている。さら
に、そのＨ柱２Ａを囲んで（図示の例では１２本の）柱
主筋１３が立設され、柱主筋フープ１７と内フープ１７
Ａとで鉄筋籠が形成され、コンクリートが打設されて主
柱１２が形成されている。なお、図２７におけるスリー
ブ金物５Ｃの代わりに、図２２〜図２５に示すスリーブ
金物５Ｈを用いてもよい。

【００６３】また、図２９及び図３０に示す実施形態で
は、上記の実施形態とは異形鋼棒３の本数・配置が相違
し、前記図１６に示したスリーブ金物５Ｆ及び図１７に
示したスリーブ金物５Ｇが使用されている。

【００６４】図３１及び図３２には免震用柱脚の実施形
態を示し、アイソレータ８には予め鋼棒３が挿通される
穴が穿孔されており、その上下面には、上面ベースプレ
ート１５Ａ及び下面ベースプレート１５Ｂが挿着されて
いる。ゴム等の弾性体が用いられたアイソレータ８は、
軸力が大きいほど水平方向の固有周期が長くなる傾向が
あるので、鋼棒３の上端をナット２２で仮固定して上部
架構の組み立て作業を進め、アイソレータ８に荷重が加
わった時点でスリーブ５内にモルタルを充填する。

【００６５】鋼棒３の下部は、基礎コンクリート１で固
定されており、上部はスリーブ金物５で固定されるの
で、地震時には、図３３に示すように鋼棒３は大きな曲
げ変形を受け、塑性化する。すなわち、塑性変形に要す
るエネルギーがダンパーとして作用する。一方、アイソ
レータ８は、弾性体であって図３３のように復元する力
を持っているので、地震後に水平変形は元に戻る。

【００６６】地震動は、図３３に示すように水平方向に
振動するが、アイソレータ８によって上部架構の揺れは
低減される。ただし、上部架構が持つ固有振動数と地震
動の振動数とが近似すると共振する恐れがあるので、設
計時点で両者を予測し、アイソレータ８が必要とする特
性を持つように設計する必要がある。

【００６７】ここに用いる鋼棒３は、柱脚部に生じる曲
げモーメントを負担するが、ダンパーとして効果を得る
ため、太さ及び本数を設計時点に選ぶことができる。

【００６８】なお、図３１〜図３３に示した免震柱脚を
除いてその他の場合に、スリーブ金物５の頂部まで基礎
１に埋め込めば、柱２に加わる剪断力に大きく抵抗する
だけでなく、床面に突起物が露出せず、鉄骨柱の仕上げ
がコンパクトに収まり、建築の意匠上の効果がある。

【００６９】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成され、
以下に示す効果を奏する。

【００７０】（１） 異形鋼棒の下部は基礎コンクリー
ト内に埋設固定され、その上部は鉄骨柱に固設されてい
るスリーブ金物の挿着孔に挿通され、そして、内面に凹
凸が設けられた挿着孔と異形鋼棒の突起との間には高強
度のモルタルが流入固化され、両者は確実に接合され
る。したがって、鉄骨柱の荷重は確実に基礎に伝達さ
れ、地震動等によって接合部に弛みを生ずることがな
く、構造骨組全体が安定した力学的系を形成する。

【００７１】（２） スリーブ金物はその形状、製造方
法等の選択肢が多く、最適のものを選ぶことができる。 （３） 柱脚の側面に沿ってスリーブ金物を設けて立上
がり主筋の異形鋼棒と接合するので、基礎コンクリート
が小さくでき、基礎内の配筋も従来のように二重構造の
鉄筋籠とする必要がなく容易であり、生産技術上でも優
れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す側断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図。

【図４】スリーブ金物を埋込んだ実施形態を示す側面
図。

【図５】ベースプレートとスリーブ金物とを一体とした
実施形態を示す側面図。

【図６】図５の平面図。

【図７】スリーブ金物の挿着孔部分を連結した実施形態
を示す側面図。

【図８】図７の断面図。

【図９】スリーブ金物をプレス成形で作成した実施形態
を示す部分断面図。

【図１０】図９の側面図。

【図１１】スリーブ金物を筒状体で形成した実施形態を
示す断面図。

【図１２】図１１の上面図。

【図１３】筒状体のスリーブをベースプレートとに溶接
した実施形態を示す断面図。

【図１４】枠体に形成したスリーブ金物の実施形態を示
す側面図。

【図１５】図１４の断面図。

【図１６】スリーブ金物をプレス成形で作成した別の実
施形態を示す部分断面図。

【図１７】スリーブ金物の単体で作成された実施形態を
示す側面図。

【図１８】図１７の上面図。

【図１９】図１７の断面図。

【図２０】位置決めプレートを用いた実施形態を示す側
面図。

【図２１】図２０の平面図。

【図２２】スリーブ金物をユニットで柱に螺着する実施
形態の装着状態を示す上面図。

【図２３】図２２のスリーブ金物単体の上面図。

【図２４】図２２のスリーブ金物単体の内面を示す図。

【図２５】図２２のスリーブ金物単体の外面を示す図。

【図２６】ＳＲＣ柱に適用した実施形態を示す断面図。

【図２７】図２６のＡ−Ａ断面図。

【図２８】図２６のＢ−Ｂ断面図。

【図２９】図２６の別の実施形態のＡ−Ａ断面図。

【図３０】図２６の別の実施形態のＢ−Ｂ断面図。

【図３１】免震構造の実施形態を示す側面図。

【図３２】図３１の断面図。

【図３３】図３１の実施形態に地震動が作用した場合の
説明図。

【図３４】従来の鉄骨柱と基礎との接合構造を示す側面
図。

【図３５】図３４のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ断面図。

【図３６】鉄骨柱と基礎との接合部にかかる荷重を説明
する図。

【図３７】従来のアンカーボルトの締め付け状態の説明
図。

【図３８】従来のアンカーボルトの別の締め付け状態の
説明図。

【図３９】固定度を定めるＭ−θ関係を説明する図。

【図４０】従来技術のＭ−θ復元力特性を示す図。

【図４１】目標とするＭ−θ復元力特性を示す図。

【図４２】建物の固有周期と建物に加わる地震力の影響
を示す図。

【図４３】従来の免震構造を説明する模式図。

【符号の説明】

１・・・基礎コンクリート ２・・・鉄骨柱 ３・・・立上り主筋（異形鋼棒） ４・・・フープ ５、５Ａ〜５Ｈ・・・スリーブ金物 ５ａ・・・挿着孔 ８・・・アイソレータ １５・・・ベースプレート １６・・・基礎梁

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎コンクリート上に立設する鉄骨柱と
   その基礎コンクリートとの接合構造において、複数の異
   形鋼棒の下部を基礎コンクリート内に埋設固定し、前記
   鉄骨柱の下端接合部に凹凸を内面に設けた挿着孔を有す
   るスリーブ金物を固着し、前記異形鋼棒の基礎コンクリ
   ートから突出した上部をそのスリーブ金物の挿着孔に挿
   通してその挿着孔に高強度モルタルを充填固化させ鉄骨
   柱と基礎コンクリートとを接合していることを特徴とす
   る鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合構造。
2. 【請求項２】 前記スリーブ金物の挿着孔部分を前記鉄
   骨柱下端部に固着したベースプレートの周辺部に配し一
   体に形成している請求項１に記載の鉄骨柱と基礎コンク
   リートとの接合構造。
3. 【請求項３】 前記スリーブ金物は複数の挿着孔部分を
   鉄骨柱下端接合部の側面に沿って連結して形成し鉄骨柱
   に固着している請求項１に記載の鉄骨柱と基礎コンクリ
   ートとの接合構造。
4. 【請求項４】 前記スリーブ金物は鉄骨柱下端接合部の
   側面に沿って枠体を形成して鉄骨柱に固着している請求
   項３に記載の鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合構造。
5. 【請求項５】 前記スリーブ金物は柱側面に接する部分
   を開放したＵ字状の断面で形成された複数の挿着孔部分
   を有し、挿着孔内部には凹凸を設けて鋳造または鍛造の
   いずれかで成形している請求項３に記載の鉄骨柱と基礎
   コンクリートとの接合構造。
6. 【請求項６】 前記スリーブ金物は挿着孔部分をその断
   面が柱側面に接する部分を開放したＵ字状に形成し、Ｕ
   字状内部には凹凸を付して板材からプレス成形で形成し
   ている請求項３に記載の鉄骨柱と基礎コンクリートとの
   接合構造。
7. 【請求項７】 前記スリーブ金物の挿着孔部分を閉鎖形
   断面の筒状体で形成し外方から加圧して内面に少なくと
   も２面に凹凸を付している請求項１〜３のいずれかに記
   載の鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合構造。
8. 【請求項８】 前記スリーブ金物はその挿着孔部分を半
   円形断面の溝状に凹設した板材を対向して固着し形成し
   ている請求項３に記載の鉄骨柱と基礎コンクリートとの
   接合構造。
9. 【請求項９】 フープ筋を前記基礎コンクリート内に埋
   設される複数の異形鋼棒下部の外周に配筋している請求
   項１〜８のいずれかに記載の鉄骨柱と基礎コンクリート
   との接合構造。
10. 【請求項１０】 前記基礎コンクリートと鉄骨柱下端と
    の間に弾性体を挟装している請求項１〜９のいずれかに
    記載の鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合構造。
11. 【請求項１１】 前記請求項１〜９のいずれかに記載の
    鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合構造を鉄骨鉄筋コン
    クリート柱の鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合に適用
    していることを特徴とする鉄骨柱と基礎コンクリートと
    の接合構造。