JP2000154592A - 露出型柱脚構造 - Google Patents
露出型柱脚構造Info
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- JP2000154592A JP2000154592A JP10329772A JP32977298A JP2000154592A JP 2000154592 A JP2000154592 A JP 2000154592A JP 10329772 A JP10329772 A JP 10329772A JP 32977298 A JP32977298 A JP 32977298A JP 2000154592 A JP2000154592 A JP 2000154592A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 基礎コンクリートのボリュームが小さくても
アンカーボルトの定着を十分に確保できる、また、立上
り主筋の本数が従来より少なくてもアンカーボルトの定
着を十分に確保できる露出型柱脚構造を提供する。 【解決手段】 建築物の鉄骨柱８をベースプレート９を
介し基礎コンクリート１に固着した露出型柱脚構造にお
いて、実質的に基礎はり主筋によってアンカーボルト２
の定着を確保したことを特徴とする。また、引張側の基
礎はり主筋の総断面積と基礎はり主筋の引張許容応力度
の積が、基礎はり主筋に生じる引張力より大きくなるよ
うにしてアンカーボルト２の定着を確保したことを特徴
とする。
アンカーボルトの定着を十分に確保できる、また、立上
り主筋の本数が従来より少なくてもアンカーボルトの定
着を十分に確保できる露出型柱脚構造を提供する。 【解決手段】 建築物の鉄骨柱８をベースプレート９を
介し基礎コンクリート１に固着した露出型柱脚構造にお
いて、実質的に基礎はり主筋によってアンカーボルト２
の定着を確保したことを特徴とする。また、引張側の基
礎はり主筋の総断面積と基礎はり主筋の引張許容応力度
の積が、基礎はり主筋に生じる引張力より大きくなるよ
うにしてアンカーボルト２の定着を確保したことを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨構造および鋼
管コンクリート構造における建築物の柱をベースプレー
トを介し基礎コンクリートに固着した露出型柱脚構造に
関する。
管コンクリート構造における建築物の柱をベースプレー
トを介し基礎コンクリートに固着した露出型柱脚構造に
関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄骨構造および鋼管コンクリート構造に
おける露出型柱脚構造においては、その柱脚性能を存分
に発揮させるために、アンカーボルトが破断するまでア
ンカーボルトが基礎コンクリートから抜け出さないよう
にアンカーボルトを十分に定着させる必要がある。
おける露出型柱脚構造においては、その柱脚性能を存分
に発揮させるために、アンカーボルトが破断するまでア
ンカーボルトが基礎コンクリートから抜け出さないよう
にアンカーボルトを十分に定着させる必要がある。
【０００３】その方法として従来より次の二つの方法が
用いられている。まず、第１の方法について図６を用い
て説明するが、詳細は発明の実施の形態の欄に後述す
る。図６は、基礎コンクリートに埋込まれた定着板付き
のアンカーボルトに引張力が作用した図である。図６に
おいて、基礎コンクリート１中のアンカーボルト２に引
張力Ｔが作用すると、アンカーボルト２の下端部に固定
させた定着板３を介して基礎コンクリート１に応力がか
かる。そして、この応力が基礎コンクリート１の耐力を
超えると定着板３から４５°上方向に基礎コンクリート
１が破壊するコーン状破壊を生じる。４はコーン状破壊
面を表す。そこで、第１の方法として、コーン状破壊を
防ぐために基礎コンクリート１のボリュームを大きくす
ることによりアンカーボルト２の定着を確保していた。
用いられている。まず、第１の方法について図６を用い
て説明するが、詳細は発明の実施の形態の欄に後述す
る。図６は、基礎コンクリートに埋込まれた定着板付き
のアンカーボルトに引張力が作用した図である。図６に
おいて、基礎コンクリート１中のアンカーボルト２に引
張力Ｔが作用すると、アンカーボルト２の下端部に固定
させた定着板３を介して基礎コンクリート１に応力がか
かる。そして、この応力が基礎コンクリート１の耐力を
超えると定着板３から４５°上方向に基礎コンクリート
１が破壊するコーン状破壊を生じる。４はコーン状破壊
面を表す。そこで、第１の方法として、コーン状破壊を
防ぐために基礎コンクリート１のボリュームを大きくす
ることによりアンカーボルト２の定着を確保していた。
【０００４】次に、第２の方法について図７を用いて説
明するが、詳細は発明の実施の形態の欄に後述する。図
７は、立上り主筋を配筋した露出型柱脚構造の概略断面
図を示す。図７において、鉄骨柱８はベースプレート９
の上部に溶接またはボルト締めにより接合される。ベー
スプレート９は鋼板、鋳造あるいは鍛造製からなるもの
で、基礎コンクリート１中に埋込まれた複数本のアンカ
ーボルト２にナット１０により固定される。アンカーボ
ルト２の下端部には鋼板製などの定着板３がナット１１
により固定される。ベースプレート９の底面と基礎コン
クリート１との間にはモルタル１２が設けられる。
明するが、詳細は発明の実施の形態の欄に後述する。図
７は、立上り主筋を配筋した露出型柱脚構造の概略断面
図を示す。図７において、鉄骨柱８はベースプレート９
の上部に溶接またはボルト締めにより接合される。ベー
スプレート９は鋼板、鋳造あるいは鍛造製からなるもの
で、基礎コンクリート１中に埋込まれた複数本のアンカ
ーボルト２にナット１０により固定される。アンカーボ
ルト２の下端部には鋼板製などの定着板３がナット１１
により固定される。ベースプレート９の底面と基礎コン
クリート１との間にはモルタル１２が設けられる。
【０００５】特に隅柱や側柱においては、図７に示すよ
うに、柱脚部５より下方に位置する基礎柱形部６の基礎
コンクリート１のボリュームがコーン状破壊面４の領域
より小さくなる場合がある。このように基礎コンクリー
ト１のボリュームを十分に大きくできない場合、第２の
方法として、基礎柱形部６にアンカーボルト２の強度に
見合うように通常１６〜４０本の立上り主筋７を設ける
ことにより、アンカーボルト２の定着耐力を確保してい
た。この方法は特公平８−１４１１０号に開示されてい
る。
うに、柱脚部５より下方に位置する基礎柱形部６の基礎
コンクリート１のボリュームがコーン状破壊面４の領域
より小さくなる場合がある。このように基礎コンクリー
ト１のボリュームを十分に大きくできない場合、第２の
方法として、基礎柱形部６にアンカーボルト２の強度に
見合うように通常１６〜４０本の立上り主筋７を設ける
ことにより、アンカーボルト２の定着耐力を確保してい
た。この方法は特公平８−１４１１０号に開示されてい
る。
【０００６】第１の方法および第２の方法のいずれの場
合でも、基礎柱形部６を鉄筋コンクリート柱と仮定し
て、立上り主筋量を設計していた。
合でも、基礎柱形部６を鉄筋コンクリート柱と仮定し
て、立上り主筋量を設計していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の露出型柱脚
構造では、アンカーボルトの定着を十分に確保するため
に、柱脚部より下方に位置する基礎コンクリートのボリ
ュームを大きくする必要がある。このため施工コストが
高くなったり、建物の意匠性が悪くなるといった問題が
あった。また、基礎コンクリートのボリュームを大きく
できない場合でも、アンカーボルトの周りに多くの立上
り主筋を設ける必要があるため施工が煩雑となる問題が
あった。
構造では、アンカーボルトの定着を十分に確保するため
に、柱脚部より下方に位置する基礎コンクリートのボリ
ュームを大きくする必要がある。このため施工コストが
高くなったり、建物の意匠性が悪くなるといった問題が
あった。また、基礎コンクリートのボリュームを大きく
できない場合でも、アンカーボルトの周りに多くの立上
り主筋を設ける必要があるため施工が煩雑となる問題が
あった。
【０００８】したがって、本発明の目的はこれらの問題
を解決するために、基礎コンクリートのボリュームが小
さくてもアンカーボルトの定着を十分に確保できる、ま
た、立上り主筋の本数が従来より少なくてもアンカーボ
ルトの定着を十分に確保できる露出型柱脚構造を提供す
ることである。
を解決するために、基礎コンクリートのボリュームが小
さくてもアンカーボルトの定着を十分に確保できる、ま
た、立上り主筋の本数が従来より少なくてもアンカーボ
ルトの定着を十分に確保できる露出型柱脚構造を提供す
ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】従来のアンカーボルトの
定着を確保する第１および第２の方法は、基礎コンクリ
ート中に埋め込まれたアンカーボルト単体に引張力が作
用していることに基づいて対処されたものである。これ
に対し、本発明は柱脚部の全体の挙動を考慮することに
よりアンカーボルトの定着確保を図った。そして、本発
明の露出型柱脚構造の性能を実大実験により確認し、本
発明を完成した。
定着を確保する第１および第２の方法は、基礎コンクリ
ート中に埋め込まれたアンカーボルト単体に引張力が作
用していることに基づいて対処されたものである。これ
に対し、本発明は柱脚部の全体の挙動を考慮することに
よりアンカーボルトの定着確保を図った。そして、本発
明の露出型柱脚構造の性能を実大実験により確認し、本
発明を完成した。
【００１０】本発明の考え方を図１を用いて説明する。
図１は、露出型柱脚の柱脚部に曲げモーメントが作用し
た図を示す。柱脚部５に曲げモーメントＭが作用する
と、アンカーボルト２に引張力Ｔが生じる。同時に、ベ
ースプレート９の底面に圧縮力Ｓおよび定着板３に圧縮
反力Ｒが発生する。この際、基礎コンクリート１部分で
は、定着板３とベースプレート９との間に斜めに発生す
る圧縮力が作用する。いわゆる圧縮ストラッドＤが形成
される。
図１は、露出型柱脚の柱脚部に曲げモーメントが作用し
た図を示す。柱脚部５に曲げモーメントＭが作用する
と、アンカーボルト２に引張力Ｔが生じる。同時に、ベ
ースプレート９の底面に圧縮力Ｓおよび定着板３に圧縮
反力Ｒが発生する。この際、基礎コンクリート１部分で
は、定着板３とベースプレート９との間に斜めに発生す
る圧縮力が作用する。いわゆる圧縮ストラッドＤが形成
される。
【００１１】一般に、コンクリートは引張りおよびせん
断力に対しては弱いが、圧縮力に対しては強度が強い性
質を持っている。そこで、この性質を利用して圧縮力に
よりアンカーボルトの定着を図るようにした。つまり、
圧縮ストラッドの剛体回転を抑えればアンカーボルトの
定着を確保できると考えた。そのためには、柱脚部の強
度に対して、柱脚部の下方に位置する基礎柱形部が柱・
はり接合部におけるパネルゾーンとして十分な強度を持
たせることが必要である。この考え方で設計したものが
本発明の露出型柱脚構造である。
断力に対しては弱いが、圧縮力に対しては強度が強い性
質を持っている。そこで、この性質を利用して圧縮力に
よりアンカーボルトの定着を図るようにした。つまり、
圧縮ストラッドの剛体回転を抑えればアンカーボルトの
定着を確保できると考えた。そのためには、柱脚部の強
度に対して、柱脚部の下方に位置する基礎柱形部が柱・
はり接合部におけるパネルゾーンとして十分な強度を持
たせることが必要である。この考え方で設計したものが
本発明の露出型柱脚構造である。
【００１２】本発明の柱脚構造は、基礎柱形部と基礎は
り間を通る基礎はり主筋によって、柱脚部の強度に対し
て基礎柱形部が柱・はり接合部におけるパネルゾーンと
して十分な強度を持たすことによりアンカーボルトの定
着を確保した。基礎はり主筋は、基礎柱形部の上端側を
通るはり上端筋と、下端側を通るはり下端筋とから構成
され、はり上端筋がベースプレートの底面より下方近傍
を通り、はり下端筋がアンカーボルトの下端部に固定し
た定着板より上方を通る、もしくは定着板より下方近傍
を通るように配筋することにより、圧縮ストラッドの剛
体回転が抑えられる。
り間を通る基礎はり主筋によって、柱脚部の強度に対し
て基礎柱形部が柱・はり接合部におけるパネルゾーンと
して十分な強度を持たすことによりアンカーボルトの定
着を確保した。基礎はり主筋は、基礎柱形部の上端側を
通るはり上端筋と、下端側を通るはり下端筋とから構成
され、はり上端筋がベースプレートの底面より下方近傍
を通り、はり下端筋がアンカーボルトの下端部に固定し
た定着板より上方を通る、もしくは定着板より下方近傍
を通るように配筋することにより、圧縮ストラッドの剛
体回転が抑えられる。
【００１３】ただし、ベースプレートが載置された位置
の基礎コンクリート天端から基礎はり天端までの高さが
５００ｍｍを超える立上り基礎に固着される柱脚の場
合、はり上端筋をベースプレートの底面より下方近傍に
配筋できないので本発明の効果が十分に得られない。こ
の場合、従来の方法を用いて基礎柱形部を鉄筋コンクリ
ート柱と仮定して設計し立上り主筋を設ける。
の基礎コンクリート天端から基礎はり天端までの高さが
５００ｍｍを超える立上り基礎に固着される柱脚の場
合、はり上端筋をベースプレートの底面より下方近傍に
配筋できないので本発明の効果が十分に得られない。こ
の場合、従来の方法を用いて基礎柱形部を鉄筋コンクリ
ート柱と仮定して設計し立上り主筋を設ける。
【００１４】すなわち、本発明の露出型柱脚構造は、建
築物の柱をベースプレートを介し基礎コンクリートに固
着した露出型柱脚構造において、実質的に基礎はり主筋
によってアンカーボルトの定着を確保したことを特徴と
する。
築物の柱をベースプレートを介し基礎コンクリートに固
着した露出型柱脚構造において、実質的に基礎はり主筋
によってアンカーボルトの定着を確保したことを特徴と
する。
【００１５】また、本発明の露出型柱脚構造は、引張側
の基礎はり主筋の総断面積ａtと基礎はり主筋の引張許
容応力度ｆtの積が、基礎はり主筋に生じる引張力Ｔよ
り大きくなるようにしてアンカーボルトの定着を確保し
たことを特徴とする。
の基礎はり主筋の総断面積ａtと基礎はり主筋の引張許
容応力度ｆtの積が、基礎はり主筋に生じる引張力Ｔよ
り大きくなるようにしてアンカーボルトの定着を確保し
たことを特徴とする。
【００１６】さらに、本発明の露出型柱脚構造は、基礎
はり主筋のはり上端筋がベースプレートの底面より下方
近傍を通り、基礎はり主筋のはり下端筋がアンカーボル
トの下端部に固定した定着板より上方を通る、もしくは
定着板より下方近傍を通るように配筋することによりア
ンカーボルトの定着を確保したことを特徴とする。
はり主筋のはり上端筋がベースプレートの底面より下方
近傍を通り、基礎はり主筋のはり下端筋がアンカーボル
トの下端部に固定した定着板より上方を通る、もしくは
定着板より下方近傍を通るように配筋することによりア
ンカーボルトの定着を確保したことを特徴とする。
【００１７】本発明の露出型柱脚構造において、基礎柱
形部の立上がり主筋が４本以内であることを特徴とす
る。
形部の立上がり主筋が４本以内であることを特徴とす
る。
【００１８】本発明の露出型柱脚構造において、基礎柱
形部の立上がり主筋が８本以内であることを特徴とす
る。
形部の立上がり主筋が８本以内であることを特徴とす
る。
【００１９】本発明の露出型柱脚構造において、ベース
プレートが載置された位置の基礎コンクリート天端から
基礎はり天端までの高さが５００ｍｍ以下であることを
特徴とする。
プレートが載置された位置の基礎コンクリート天端から
基礎はり天端までの高さが５００ｍｍ以下であることを
特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】曲げ・せん断実験用として鉄骨造
柱脚部の試験体を２体作製した。図２は、本発明の柱脚
構造例である鉄骨柱脚の試験体を示す。図３は、従来の
柱脚構造例である鉄骨柱脚の試験体を示す。図２および
図３において、上が概略上断面図であり、下が概略側断
面図である。本発明の柱脚構造例（試験体No.１）と従
来の柱脚構造例（試験体No.２）の両試験体は、アンカ
ーボルトの定着を基礎コンクリートのボリュームにより
確保できない隅柱をモデルとした。また、両試験体とも
基礎コンクリート天端と基礎はり天端の高さを同じとし
た。
柱脚部の試験体を２体作製した。図２は、本発明の柱脚
構造例である鉄骨柱脚の試験体を示す。図３は、従来の
柱脚構造例である鉄骨柱脚の試験体を示す。図２および
図３において、上が概略上断面図であり、下が概略側断
面図である。本発明の柱脚構造例（試験体No.１）と従
来の柱脚構造例（試験体No.２）の両試験体は、アンカ
ーボルトの定着を基礎コンクリートのボリュームにより
確保できない隅柱をモデルとした。また、両試験体とも
基礎コンクリート天端と基礎はり天端の高さを同じとし
た。
【００２１】図２および図３において、図７と同じ部材
には図７と同じ符号を付している。両試験体において、
一辺が２０cmの角形鋼管からなる鉄骨柱８をベースプレ
ート９の上面に溶接した後、ベースプレート９を基礎コ
ンクリート１中から露出した４本のアンカーボルト２の
上端ねじ部にナット１０により固定した。アンカーボル
ト２は、表面をアンボンド処理し、０.５ｔｆ／ｃｍ2程
度の初期張力を導入した。
には図７と同じ符号を付している。両試験体において、
一辺が２０cmの角形鋼管からなる鉄骨柱８をベースプレ
ート９の上面に溶接した後、ベースプレート９を基礎コ
ンクリート１中から露出した４本のアンカーボルト２の
上端ねじ部にナット１０により固定した。アンカーボル
ト２は、表面をアンボンド処理し、０.５ｔｆ／ｃｍ2程
度の初期張力を導入した。
【００２２】基礎柱形部６と基礎はり２０を通るよう
に、基礎はり主筋のはり上端筋２１および基礎はり主筋
のはり下端筋２２を配筋した。立上り主筋７を本発明例
（試験体No.１）は４本、従来例（試験体No.２）は１６
本、アンカーボルト２の周囲に設けた。立上り主筋７の
周囲には帯筋２４を均等間隔に設けた。また、はり上端
筋２１とはり下端筋２２を取り巻くようにスターラップ
２５を設けた。形板２６により４本のアンカーボルト２
を固定した。
に、基礎はり主筋のはり上端筋２１および基礎はり主筋
のはり下端筋２２を配筋した。立上り主筋７を本発明例
（試験体No.１）は４本、従来例（試験体No.２）は１６
本、アンカーボルト２の周囲に設けた。立上り主筋７の
周囲には帯筋２４を均等間隔に設けた。また、はり上端
筋２１とはり下端筋２２を取り巻くようにスターラップ
２５を設けた。形板２６により４本のアンカーボルト２
を固定した。
【００２３】各寸法として、cｂは基礎柱形部の幅、Bｂ
は基礎はりの幅、mcｄは最外縁のアンカーボルトの間
隔、mBｄははり上端筋とはり下端筋との間の距離を表
す。
は基礎はりの幅、mcｄは最外縁のアンカーボルトの間
隔、mBｄははり上端筋とはり下端筋との間の距離を表
す。
【００２４】従来例の試験体No.２は、アンカーボルト
の定着を基礎コンクリートのボリュームによって確保で
きない隅柱モデル形状であり、前述した第２の方法に基
づいて配筋設計した。ここで、従来のアンカーボルトの
定着確保方法である第１および第２の方法について詳細
に説明する。
の定着を基礎コンクリートのボリュームによって確保で
きない隅柱モデル形状であり、前述した第２の方法に基
づいて配筋設計した。ここで、従来のアンカーボルトの
定着確保方法である第１および第２の方法について詳細
に説明する。
【００２５】第１の方法は、基礎コンクリートのボリュ
ームを大きくすることにより、アンカーボルトの定着を
確保する方法であり、(1)式を満足させる必要がある。
ームを大きくすることにより、アンカーボルトの定着を
確保する方法であり、(1)式を満足させる必要がある。
【００２６】
【数１】
【００２７】第２の方法は、基礎コンクリートのボリュ
ームを十分に大きくできない、つまり(1)式を満足でき
ない場合、ベースプレート下の基礎柱形部に十分な量の
立上り主筋、基礎はり主筋、帯筋などの鉄筋を配筋し
て、定着板に生ずる応力が鉄筋を介して、基礎または基
礎はりへ十分に伝わるようにする方法である。このと
き、各鉄筋量は［１］〜［３］に示すように、基礎柱形
部を鉄筋コンクリート柱と見なして設計する。
ームを十分に大きくできない、つまり(1)式を満足でき
ない場合、ベースプレート下の基礎柱形部に十分な量の
立上り主筋、基礎はり主筋、帯筋などの鉄筋を配筋し
て、定着板に生ずる応力が鉄筋を介して、基礎または基
礎はりへ十分に伝わるようにする方法である。このと
き、各鉄筋量は［１］〜［３］に示すように、基礎柱形
部を鉄筋コンクリート柱と見なして設計する。
【００２８】［１］基礎柱形部の立上り主筋量 基礎柱形部の立上り主筋量については、短期時および終
局時の立上り主筋量をそれぞれ算出し、鉄筋量の多い方
を選定する。
局時の立上り主筋量をそれぞれ算出し、鉄筋量の多い方
を選定する。
【００２９】短期時の立上り主筋量は、日本建築学会発
行「鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説」の付１
６．長方形柱の断面算定図表に示されるＭ／（ｂ・Ｄ2）
およびＮ／（ｂ・Ｄ）より長方形柱の引張鉄筋比Ｐtを算
出し、引張鉄筋の断面積ａtを求め、立上り主筋量を決
定する。
行「鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説」の付１
６．長方形柱の断面算定図表に示されるＭ／（ｂ・Ｄ2）
およびＮ／（ｂ・Ｄ）より長方形柱の引張鉄筋比Ｐtを算
出し、引張鉄筋の断面積ａtを求め、立上り主筋量を決
定する。
【００３０】
【数２】
【００３１】終局時の立上り主筋量は、保有水平耐力計
算時の基礎立上り部の終局曲げ強度に関する(3)式、(4)
式および(5)式を用いて求める。
算時の基礎立上り部の終局曲げ強度に関する(3)式、(4)
式および(5)式を用いて求める。
【００３２】
【数３】
【００３３】また、基礎柱形部の立上り主筋を用いてア
ンカーボルトの定着を確保するため、(6)式および(7)式
を満足させる必要がある。
ンカーボルトの定着を確保するため、(6)式および(7)式
を満足させる必要がある。
【００３４】
【数４】
【００３５】［２］基礎柱形部の基礎はり主筋量 基礎柱形部の基礎はり主筋量は（8）式により求める。
【００３６】
【数５】
【００３７】［３］基礎柱形部の帯筋量 基礎柱形部の帯筋（せん断補強筋）量については、短期
時および終局時の帯筋量をそれぞれ算出し、鉄筋量の多
い方を選定する。
時および終局時の帯筋量をそれぞれ算出し、鉄筋量の多
い方を選定する。
【００３８】短期時の帯筋量は、柱の短期許容せん断力
ＱASを（9）式により検討し決定する。
ＱASを（9）式により検討し決定する。
【００３９】
【数６】
【００４０】終局時の帯筋量は、柱の立上り部のせん断
終局強度を(11)式または(12)式により検討し、帯筋量を
決定する。
終局強度を(11)式または(12)式により検討し、帯筋量を
決定する。
【００４１】
【数７】
【００４２】次に、本発明例の試験体No.１の設計につ
いて説明する。本発明例の試験体No.１は、柱脚部の強
度に対して基礎柱形部が柱・はり接合部におけるパネル
ゾーンとして十分な強度を持たせるために以下の［Ａ］
および［Ｂ］に基づいて設計した。
いて説明する。本発明例の試験体No.１は、柱脚部の強
度に対して基礎柱形部が柱・はり接合部におけるパネル
ゾーンとして十分な強度を持たせるために以下の［Ａ］
および［Ｂ］に基づいて設計した。
【００４３】［Ａ］基礎柱形部の基礎はり主筋量 中柱の場合には、基礎はりの曲げモーメントに抵抗する
のに必要な基礎はり主筋量があれば、アンカーボルトの
定着に対して十分である。
のに必要な基礎はり主筋量があれば、アンカーボルトの
定着に対して十分である。
【００４４】隅柱（試験体No.１はこれに該当する）ま
たは側柱の場合には、(15)式および(16)式により基礎柱
形部の基礎はり主筋量を決定する。(15)式により基礎は
り主筋のはり上端筋量を、(16)式により基礎はり主筋の
はり下端筋量を求めた。
たは側柱の場合には、(15)式および(16)式により基礎柱
形部の基礎はり主筋量を決定する。(15)式により基礎は
り主筋のはり上端筋量を、(16)式により基礎はり主筋の
はり下端筋量を求めた。
【００４５】
【数８】
【００４６】［Ｂ］基礎柱形部の帯筋量 基礎柱形部の帯筋（せん断補強筋）量は(17)式により求
めた。
めた。
【００４７】
【数９】
【００４８】
【表１】
【００４９】次に、試験体No.１およびNo.２に使用した
各部材について説明する。試験体No.１およびNo.２に使
用した鋼材の機械的性質を表２に示す。
各部材について説明する。試験体No.１およびNo.２に使
用した鋼材の機械的性質を表２に示す。
【００５０】
【表２】
【００５１】試験体No.１およびNo.２に使用したコンク
リートの素材試験結果を表３に示す。
リートの素材試験結果を表３に示す。
【００５２】
【表３】
【００５３】試験体No.１およびNo.２の配筋状況を表４
に示す。
に示す。
【００５４】
【表４】
【００５５】試験体の配筋については、本発明例の試験
体No.１では前述の(15)〜(17)式により、基礎はり主筋
量および帯筋量を算出し決定した。本発明の柱脚構造の
特徴は、基本的に立上り主筋を省略してもアンカーボル
トの定着を十分確保できることである。しかしながら、
帯筋を省略することはできないため、帯筋をアンカーボ
ルトの周りに枠状に巻付けられるように、少なくとも立
上り主筋を四隅に各１本設ける必要がある。
体No.１では前述の(15)〜(17)式により、基礎はり主筋
量および帯筋量を算出し決定した。本発明の柱脚構造の
特徴は、基本的に立上り主筋を省略してもアンカーボル
トの定着を十分確保できることである。しかしながら、
帯筋を省略することはできないため、帯筋をアンカーボ
ルトの周りに枠状に巻付けられるように、少なくとも立
上り主筋を四隅に各１本設ける必要がある。
【００５６】試験体No.１およびNo.２を用いて曲げ・せ
ん断実験を行った。実験は、試験体を反力床上に固定し
た状態で、油圧ジャッキにより鉄骨柱頭部に徐々に増加
する水平の力を作用させ、柱脚部に正負繰り返しの曲げ
モーメントとせん断力を同時に作用させた。荷重はロー
ドセルで測定し、柱脚回転量は変位をダイヤルゲージで
測定した。
ん断実験を行った。実験は、試験体を反力床上に固定し
た状態で、油圧ジャッキにより鉄骨柱頭部に徐々に増加
する水平の力を作用させ、柱脚部に正負繰り返しの曲げ
モーメントとせん断力を同時に作用させた。荷重はロー
ドセルで測定し、柱脚回転量は変位をダイヤルゲージで
測定した。
【００５７】この曲げ・せん断実験による実験結果を説
明する。図４および図５は、試験体No.１（本発明例）
および試験体No.２（従来例）の柱脚部モーメントＭと
回転角Ｒの関係を示す。両試験体とも、裁荷を終了した
Ｒ＝１／２０radまで耐力低下は認められない。したが
って、本発明の柱脚構造は、基礎はり主筋によりアンカ
ーボルトが十分に定着されることが確認できた。
明する。図４および図５は、試験体No.１（本発明例）
および試験体No.２（従来例）の柱脚部モーメントＭと
回転角Ｒの関係を示す。両試験体とも、裁荷を終了した
Ｒ＝１／２０radまで耐力低下は認められない。したが
って、本発明の柱脚構造は、基礎はり主筋によりアンカ
ーボルトが十分に定着されることが確認できた。
【００５８】本発明例の試験体No.１および従来例の試
験体No.２における柱脚部の曲げ耐力ならびに弾性剛性
の結果を表５に示す。表５より、基礎はり主筋によりア
ンカーボルトを定着した本発明例の柱脚構造は、立上り
主筋を介してアンカーボルトの定着を確保した従来の柱
脚構造と同等の結果が得られることが確認できた。
験体No.２における柱脚部の曲げ耐力ならびに弾性剛性
の結果を表５に示す。表５より、基礎はり主筋によりア
ンカーボルトを定着した本発明例の柱脚構造は、立上り
主筋を介してアンカーボルトの定着を確保した従来の柱
脚構造と同等の結果が得られることが確認できた。
【００５９】
【表５】
【００６０】
【発明の効果】本発明の露出型柱脚構造においては、基
礎コンクリートのボリュームを小さくしても基礎はり主
筋によりアンカーボルトの定着を確保できるので次の効
果がある。 （１）建物の意匠性が良くなる。 （２）施工が簡便になる。 （３）コンクリートのボリュームおよび鉄筋量が少なく
なりコスト低減が可能になる。 （４）柱脚の設計が簡便になる。
礎コンクリートのボリュームを小さくしても基礎はり主
筋によりアンカーボルトの定着を確保できるので次の効
果がある。 （１）建物の意匠性が良くなる。 （２）施工が簡便になる。 （３）コンクリートのボリュームおよび鉄筋量が少なく
なりコスト低減が可能になる。 （４）柱脚の設計が簡便になる。
【図１】露出型柱脚の柱脚部に曲げモーメントが作用し
た図である。
た図である。
【図２】本発明の柱脚構造例である鉄骨柱脚の試験体を
示す図である。
示す図である。
【図３】従来の柱脚構造例である鉄骨柱脚の試験体を示
す図である。
す図である。
【図４】本発明の柱脚構造例における柱脚部モーメント
Ｍと回転角Ｒの関係を示す図である。
Ｍと回転角Ｒの関係を示す図である。
【図５】従来の柱脚構造例における柱脚部モーメントＭ
と回転角Ｒの関係を示す図である。
と回転角Ｒの関係を示す図である。
【図６】基礎コンクリートに埋込まれた定着板付きのア
ンカーボルトに引張力が作用した図である。
ンカーボルトに引張力が作用した図である。
【図７】立上り主筋を配筋した露出型柱脚構造の概略断
面図である。
面図である。
１ 基礎コンクリート、 ２ アンカーボルト、 ３
定着板、４ コーン状破壊面、 ５ 柱脚部、 ６ 基
礎柱形部、 ７ 立上り主筋、８ 鉄骨柱、 ９ ベー
スプレート、 １０ ナット、 １１ ナット、１２
モルタル、２０ 基礎はり、 ２１ 基礎はり主筋のは
り上端筋、２２ 基礎はり主筋のはり下端筋、 ２４
帯筋、 ２５ スターラップ、２６ 形板
定着板、４ コーン状破壊面、 ５ 柱脚部、 ６ 基
礎柱形部、 ７ 立上り主筋、８ 鉄骨柱、 ９ ベー
スプレート、 １０ ナット、 １１ ナット、１２
モルタル、２０ 基礎はり、 ２１ 基礎はり主筋のは
り上端筋、２２ 基礎はり主筋のはり下端筋、 ２４
帯筋、 ２５ スターラップ、２６ 形板
フロントページの続き (72)発明者 田中 秀宣 東京都江東区東陽二丁目４番２号 日立機 材株式会社内 (72)発明者 岩田 満信 東京都江東区東陽二丁目４番２号 日立機 材株式会社内 Ｆターム(参考） 2D046 AA17 2E125 AA04 AA74 AB01 AB17 AC15 AC16 AF01 AG60 BA02 BA22 BB08 BB30 BD01 BE08 BF04 BF08 CA05 CA09 CA13
Claims (6)
- 【請求項１】 建築物の柱をベースプレートを介し基礎
コンクリートに固着した露出型柱脚構造において、実質
的に基礎はり主筋によってアンカーボルトの定着を確保
したことを特徴とする露出型柱脚構造。 - 【請求項２】 建築物の柱をベースプレートを介し基礎
コンクリートに固着した露出型柱脚構造において、引張
側の基礎はり主筋の総断面積ａtと基礎はり主筋の引張
許容応力度ｆtの積が、基礎はり主筋に生じる引張力Ｔ
より大きくなるようにしてアンカーボルトの定着を確保
したことを特徴とする露出型柱脚構造。 - 【請求項３】 建築物の柱をベースプレートを介し基礎
コンクリートに固着した露出型柱脚構造において、基礎
はり主筋のはり上端筋がベースプレートの底面より下方
近傍を通り、基礎はり主筋のはり下端筋がアンカーボル
トの下端部に固定した定着板より上方を通る、もしくは
定着板より下方近傍を通るように配筋することによりア
ンカーボルトの定着を確保したことを特徴とする露出型
柱脚構造。 - 【請求項４】 建築物の柱をベースプレートを介し基礎
コンクリートに固着した露出型柱脚構造において、基礎
柱形部の立上がり主筋が４本以内であることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の露出型柱脚構造。 - 【請求項５】 建築物の柱をベースプレートを介し基礎
コンクリートに固着した露出型柱脚構造において、基礎
柱形部の立上がり主筋が８本以内であることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の露出型柱脚構造。 - 【請求項６】 ベースプレートが載置された位置の基礎
コンクリート天端から基礎はり天端までの高さが５００
ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれ
かに記載の露出型柱脚構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32977298A JP3990504B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 露出型柱脚構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32977298A JP3990504B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 露出型柱脚構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000154592A true JP2000154592A (ja) | 2000-06-06 |
| JP3990504B2 JP3990504B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=18225101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32977298A Expired - Lifetime JP3990504B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 露出型柱脚構造 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3990504B2 (ja) |
Cited By (5)
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| JP2001279684A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Nippon Chuzo Kk | 露出型柱脚の基礎部の構造 |
| JP2003041599A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Hitachi Metals Ltd | 露出型柱脚構造 |
| JP2003336266A (ja) * | 2002-05-21 | 2003-11-28 | Hitachi Metals Ltd | 露出型柱脚構造 |
| JP2006125157A (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-18 | Okabe Co Ltd | 柱脚構造 |
| JP7529453B2 (ja) | 2020-06-19 | 2024-08-06 | 清水建設株式会社 | Ｃｆｔ柱とｒｃ柱との接合構造 |
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| JPH08253967A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-10-01 | Shimizu Corp | 鉄骨鋼管柱の柱脚部構造 |
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| JPH1054039A (ja) * | 1996-08-09 | 1998-02-24 | Unitec:Kk | 建築物の基礎構造 |
-
1998
- 1998-11-19 JP JP32977298A patent/JP3990504B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP4570143B2 (ja) * | 2004-11-01 | 2010-10-27 | 岡部株式会社 | 柱脚構造 |
| JP7529453B2 (ja) | 2020-06-19 | 2024-08-06 | 清水建設株式会社 | Ｃｆｔ柱とｒｃ柱との接合構造 |
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