JP2001020296A - 鉄骨鉄筋コンクリート造の非埋め込み型柱脚部 - Google Patents
鉄骨鉄筋コンクリート造の非埋め込み型柱脚部Info
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Abstract
柱脚部の施工性も容易である鉄骨鉄筋コンクリート造の
非埋め込み型柱脚部を提供する。 【解決手段】鉄筋コンクリート造の基礎Fの天端にその
先端部を残して埋設されたアンカーボルト8と柱鉄骨6
の脚部に一体的に設けられたベースプレート7とを基礎
Fの天端において接合させると共に、基礎Fの天端にそ
の先端部を残して埋設された柱主筋9を柱鉄骨6の周囲
に配筋して鉄骨鉄筋コンクリート柱4を形成し、この鉄
骨鉄筋コンクリート柱4の応力を基礎Fへ伝達する鉄骨
鉄筋コンクリート造の非埋め込み型柱脚部において、柱
主筋9を基礎Fに埋設する際、基礎Fとの付着を基礎F
の天端から所定深さLだけ取り除くことを特徴とする。
Description
造の基礎に埋設されたアンカーボルトと柱鉄骨の脚部と
を接合させ、前記基礎に埋設された柱主筋を前記柱鉄骨
の周囲に配筋して鉄骨鉄筋コンクリート柱を形成し、こ
の鉄骨鉄筋コンクリート柱の応力を前記基礎へ伝達する
する鉄骨鉄筋コンクリート造の非埋め込み型柱脚部に関
する。
4に示すように、柱4の受ける力を基礎Fに伝える部分
である。基礎Fは鉄筋コンクリートでつくられるので、
柱脚部は柱鉄骨6と鉄筋コンクリートとを接合する部分
となる。すなわち、図5に示すように、鉄筋コンクリー
ト造の基礎Fには予めアンカーボルト8や柱主筋9を埋
め込んでおき、下端部にベースプレート7を溶接した柱
鉄骨6を立てて、ベースプレート7をアンカーボルト8
にナット締めして柱鉄骨6と鉄筋コンクリート部分とを
接合する。なお、ベースプレート7は基礎Fの天端に一
段高く平らに形成されたベースモルタル上に載置されて
いる。そして、柱鉄骨6を接合した後、柱主筋9にフー
プ筋10を巻きコンクリートを打設して柱下部を包んで
いる。また、2本以上の柱を立てる場合は基礎Fと基礎
Fとの間に地中梁筋11とスターラップ12を配筋して
コンクリートを打設したコンクリート造のつなぎ梁(地
中梁)5を設けている。
は、非埋め込み形式と埋め込み形式に大別される。非埋
め込み型柱脚部は、図5(a)に示すように、柱鉄骨6
aを基礎F内部に埋め込むのではなく、柱鉄骨6aを地
中梁5天端位置でアンカーボルト8と接合し、柱鉄骨6
a周囲に多数の柱主筋9やフープ筋10を配置してベー
スプレート7より下部を鉄筋コンクリート構造とするも
のである。
うに、柱鉄骨6bを地中梁5内まで延長して基礎F内部
でアンカーボルト8と接合し、柱鉄骨6a周囲に多数の
柱主筋9やフープ筋10を配置して柱脚部を鉄骨鉄筋コ
ンクリート構造とするものである。
地震においては、非埋め込み型柱脚部が破壊した事例が
見られた。そして、兵庫県南部地震において被害を受け
た非埋め込み型柱脚の調査によると、柱脚部の被害は主
に地震時の大きな引っ張り力と圧縮力の繰り返しによる
と考えられている。すなわち、地震の際に鉄筋等が引っ
張り降伏して塑性延び量が急激に増大し、周囲の基礎
(コンクリート)に引っ張りひび割れが発生し、コンク
リートが円錐状に引き抜かれて破壊(コーン破壊)す
る。このコーン破壊によりベースプレート下のベースモ
ルタルが破壊し、ベースモルタル上にベースプレートを
介して垂設されていた柱鉄骨6から基礎Fへ応力伝達が
できなくなり、柱脚部が破壊されたと考えられている。
部を設計する場合、埋め込み型柱脚部を採用することが
一般的となり、従来の非埋め込み型柱脚部は採用されな
いでいる。
は、柱鉄骨6bが地中梁5内まで配置されるため地中梁
主筋11が柱鉄骨6bと交差する構造となる。このた
め、地中梁5に水平ハンチをつけるなど、地中梁主筋1
1が鉄骨柱にぶつかるのを防ぐ工夫が必要となるが、地
中梁5に水平ハンチを設けると、配筋や型枠が複雑とな
り施工性が悪いといった問題が生じる。
節の柱鉄骨6bは地中梁5施工前に製作する必要があ
り、施工工程を段取りする上で大変面倒な事態を引き起
こしていた。
を改良し、兵庫県南部地震規模の地震に耐えうる強度の
構造にすることが待望されていた。以上から本発明は、
前記課題に鑑みて創案されたものであり、柱鉄骨から基
礎への応力伝達が確実に行えて、柱脚部の施工性も容易
である鉄骨鉄筋コンクリート造の非埋め込み型柱脚部を
提供することを課題とする。
リート造の非埋め込み型柱脚部は、上記課題を解決する
ために以下の手段を採用した。
造の非埋め込み型柱脚部は、鉄筋コンクリート造の基礎
の天端にその先端部を残して埋設されたアンカーボルト
と柱鉄骨の脚部に一体的に設けられたベースプレートと
を前記基礎の天端において接合させると共に、前記基礎
の天端にその先端部を残して埋設された柱主筋を前記柱
鉄骨の周囲に配筋して鉄骨鉄筋コンクリート柱を形成
し、この鉄骨鉄筋コンクリート柱の応力を前記基礎へ伝
達する鉄骨鉄筋コンクリート造の非埋め込み型柱脚部に
おいて、前記柱主筋を前記基礎に埋設する際、前記基礎
との付着を前記基礎の天端から所定深さだけ取り除くこ
とを特徴とする。
基礎の天端から所定深さだけ柱主筋と基礎(鉄筋コンク
リート)との付着を取り除くように構成し、地震の際に
発生する柱主筋等の降伏による塑性伸びが生じても、基
礎の天端から所定深さは柱主筋と基礎(鉄筋コンクリー
ト)とが付着していないので、周囲のコンクリートに引
っ張りひび割れが発生することはない。従って、柱脚部
破壊の引き金となる基礎の天端より下方のコンクリート
の引っ張り力によるコーン破壊を無くすことができ、結
果として、地震による柱脚部の破壊が防止でき、上部の
鉄骨鉄筋コンクリート柱から基礎への応力伝達ができな
くなることはないから、非埋め込み型柱脚部の構造性能
を改良できる。
非埋め込み型柱脚部において、前記付着を取り除く所定
深さの範囲は、前記基礎の天端から前記基礎に配筋され
た鉄筋表面までの距離以上であって、かつ前記基礎の天
端から前記柱主筋の鉄筋径の3倍程度の距離以内とする
構成も例示できる。
基礎の天端から基礎に配筋された鉄筋(地中梁のスター
ラップ)までの距離において付着を取り除くのである
が、付着を取り除く範囲が大きすぎると柱脚部の剛性が
低下してしまうので、付着を取り除く範囲は基礎の天端
から前記柱主筋の鉄筋径の3倍程度の距離以内とした。
なお、前記柱主筋の鉄筋径の3倍程度の距離以内の根拠
は、柱主筋の鉄筋径の3倍程度の距離以内の深さにおい
て30°〜40°の角度を有する円錐状のコーン破壊が
発生し易く、それ以降の深さにおいてはコーン破壊が発
生しないという実験結果による(図2および図3参
照)。
り除く方法としては、ゴムテープ等を柱主筋に巻き付け
る方法や、柱主筋をビニールチューブ等で覆うなどの方
法が作業の容易な方法として例示できる。
かる鉄骨鉄筋コンクリート造の非埋め込み型柱脚部を図
1乃至図4に基づき説明する。
込み型柱脚部は、図4に示すように、鉄骨鉄筋コンクリ
ート柱4の受ける力(応力)を基礎Fに伝える部分であ
る。基礎Fは基礎本体とこの基礎本体に水平2字方向よ
り接合するつなぎ梁(地中梁)5とから形成され、鉄筋
コンクリート造である。
リート21を敷き詰め、捨てコンクリート21上にベー
ス筋22、ベース斜め筋23、配力筋24、柱主筋9、
およびフープ筋10を配筋して後コンクリートを打設し
て鉄筋コンクリート造としたものである。
通する地中梁主筋11を上下2本ずつ配筋すると共に、
地中梁主筋11を巻回するスターラップ12を配筋して
後コンクリートを打設して鉄筋コンクリート造としたも
のである。なお、この実施の形態では基礎本体及び地中
梁5の上端が基礎Fの天端となる。
部に一段高くかつ平らに形成された矩形のベースモルタ
ル13を有している。このベースモルタル13上に柱鉄
骨6の脚部に一体的に設けられたベースプレート7を載
置する。
矩形のベースプレート7が溶着されている。ベースプレ
ート7はベースモルタル13の平面外形よりやや小さめ
な矩形の鉄板であり、4箇所の取付け孔が穿設されてい
る。
スモルタル13上に先端ネジ部を覗かせた状態で4本埋
め込まれている。4本のアンカーボルト8の配置はベー
スプレート7の4箇所の取付け孔に対応している。そし
て、柱鉄骨6及びベースプレート7は、取付け孔に挿入
されたアンカーボルト8のネジ部にナットを螺合するこ
とによって基礎Fに固定される。
地中梁5上(基礎Fの天端)に先端部を覗かせ、ベース
モルタル13を等間隔で囲むように8本埋め込まれてい
る。この柱主筋9はD25(直径25mmの異形鉄筋)を
使用している。
に、フープ筋10が巻回され配筋されている。そして、
配筋した柱主筋9およびフープ筋10にコンクリートを
打設して柱4が形成される。
の天端から所定深さLだけ付着しないように接着切断材
(ゴムテープ)14が巻き付けられてから基礎Fに埋設
されている。付着を取り除く所定深さLの範囲は、地中
梁5上面(基礎Fの天端)から地中梁5に配筋されたス
ターラップ12表面までの距離以上であって、かつ地中
梁5上面から柱主筋の鉄筋径(25mm)の3倍程度(7
5mm)の距離以内が好ましく、この実施の形態では所定
深さLを75mmとする。
が基礎Fの天端から所定深さLだけ付着しないように接
着切断材14を巻き付ける理由を説明する。図2および
図3は一辺が900mmの立方体のコンクリートブロック
1の中心にD41(直径41mmの異形鉄筋)の柱主筋2
を上端を覗かせた状態で根本まで埋設した試験片を示し
たものであり、図2は平面図、図3はA−A断面図であ
る。
ク1と柱主筋2を別々に固定し、柱主筋2を引っ張り降
伏させて延び量を急激に増大させた後の状態を示してい
る。なお、地震の時にはこのような大きな伸長・圧縮力
が交互に繰り返し生じると考えられている。
2の周囲のコンクリートに引っ張りひび割れ3が発生
し、コンクリートが円錐状に引き抜かれてコーン破壊す
る。そして、コーン破壊は、図3に示すように、コンク
リート表面から定着する柱主筋2の直径(41mm)の2
倍乃至3倍程度(約80mm)の深さから、30°〜40
°の角度で円錐状に破壊されることが判った。
天端から所定深さLだけ柱主筋9と基礎Fとの付着を取
り除くことで、伸長・圧縮力が交互に繰り返えされて
も、柱主筋9の降伏による塑性伸びが周囲の基礎(コン
クリート)Fに伝達されない構造にして、柱脚部破壊の
引き金となる基礎Fの天端より下方のコンクリートの引
っ張り力によるひび割れを防止できる。
と、柱脚部の剛性が低下し、地震時の建物の変形が増大
するおそれがある。そこで、実験結果に示すように、ひ
び割れが円錐状に発生する地中梁5上面から柱主筋9の
鉄筋径(25mm)の3倍程度(75mm)の距離以内で付
着を取り除く必要がある。
主筋9と基礎Fとの付着を取り除く根拠である。次に、
この実施の形態の作用を説明する。
Fとの付着を基礎Fの天端より下方へ特定の範囲で取り
除いたので、地震の際に発生する柱主筋等の降伏による
塑性伸びが生じても周囲のコンクリートに引っ張りひび
割れが発生しない。従って、柱脚部破壊の引き金となる
基礎Fの天端より下方のコンクリートの引っ張り力によ
るコーン破壊を無くすことができ、結果として、地震に
よる柱脚部の破壊が防止でき、上部の鉄骨鉄筋コンクリ
ート柱4からの応力の伝達ができなくなることはないか
ら、非埋め込み型柱脚部の構造性能を大幅に改良でき
る。従って、この実施の形態によれば、埋め込み型柱脚
で問題となる地中梁主筋と柱鉄骨の納まりを解決でき、
地中梁5の水平ハンチも不要となり、施工性も大幅に改
良できる。
は地中梁5より上部だけとなるため地中梁施工期間だけ
鉄骨製作に余裕ができる。更に、この実施の形態によれ
ば、柱主筋9の付着を取り除く作業は、付着を取り除く
範囲も小さく、ゴムテープで柱主筋を覆うだけなので、
作業が容易で施工性が良い。
コンクリートの付着を取り除く方法としては、ゴムテー
プを柱主筋9に巻き付ける方法で説明したが、柱主筋9
をビニールチューブ等で覆うなど作業の容易な方法で行
っても良い。
鉄筋コンクリートで根巻きした場合も本発明が適用でき
る。
この発明によれば、コーン破壊が生じ易い基礎の天端か
ら所定深さだけ柱主筋と基礎(鉄筋コンクリート)との
付着を取り除くように構成し、地震の際に発生する柱主
筋等の降伏による塑性伸びが生じても、基礎の天端から
所定深さは柱主筋と基礎(鉄筋コンクリート)とが付着
していないので、周囲のコンクリートに引っ張りひび割
れが発生することはない。従って、柱脚部破壊の引き金
となる基礎の天端より下方のコンクリートの引っ張り力
によるコーン破壊を無くすことができ、結果として、地
震による柱脚部の破壊が防止でき、上部の鉄骨鉄筋コン
クリート柱から基礎への応力伝達ができなくなることは
ないから、非埋め込み型柱脚部の構造性能を大幅に改良
できる。従って、本発明によれば、埋め込み型柱脚で問
題となる地中梁主筋と柱鉄骨の納まりを解決でき、地中
梁の水平ハンチも不要となり、施工性も大幅に改良でき
る。
り上部だけとなるため地中梁施工期間だけ鉄骨製作に余
裕ができる。
ート造の非埋め込み型柱脚部の縦断面図である。
ンクリートの円錐状破壊(コーン破壊)の状況を示す平
面図である。
ンクリートの円錐状破壊(コーン破壊)の状況を示す、
図2のA−A断面図である。
る。
図5(a)は非埋め込み型柱脚部を示し、図5(b)は
埋め込み型柱脚部を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 鉄筋コンクリート造の基礎の天端にその
先端部を残して埋設されたアンカーボルトと柱鉄骨の脚
部に一体的に設けられたベースプレートとを前記基礎の
天端において接合させると共に、前記基礎の天端にその
先端部を残して埋設された柱主筋を前記柱鉄骨の周囲に
配筋して鉄骨鉄筋コンクリート柱を形成し、この鉄骨鉄
筋コンクリート柱の応力を前記基礎へ伝達する鉄骨鉄筋
コンクリート造の非埋め込み型柱脚部において、 前記柱主筋を前記基礎に埋設する際、前記基礎との付着
を前記基礎の天端から所定深さだけ取り除くことを特徴
とする鉄骨鉄筋コンクリート造の非埋め込み型柱脚部。 - 【請求項2】 前記付着を取り除く所定深さの範囲は、
前記基礎の天端から前記基礎に配筋された鉄筋表面まで
の距離以上であって、かつ前記基礎の天端から前記柱主
筋の鉄筋径の3倍程度の距離以内とする請求項1記載の
鉄骨鉄筋コンクリート造の非埋め込み型柱脚部。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19809099A JP3817095B2 (ja) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | 鉄骨鉄筋コンクリート造の非埋め込み型柱脚部の施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19809099A JP3817095B2 (ja) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | 鉄骨鉄筋コンクリート造の非埋め込み型柱脚部の施工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001020296A true JP2001020296A (ja) | 2001-01-23 |
JP3817095B2 JP3817095B2 (ja) | 2006-08-30 |
Family
ID=16385342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19809099A Expired - Fee Related JP3817095B2 (ja) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | 鉄骨鉄筋コンクリート造の非埋め込み型柱脚部の施工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3817095B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102587501A (zh) * | 2011-01-18 | 2012-07-18 | 王广武 | 立柱型材与混凝土基础预埋钢板连接结构 |
CN102966113A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-03-13 | 清华大学 | 一种浅埋式钢柱脚及施工方法 |
CN114215088A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-03-22 | 湖北荆城银都杭萧钢构有限公司 | 一种具有抗震性的装配式医院房屋用预制基础 |
-
1999
- 1999-07-12 JP JP19809099A patent/JP3817095B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102587501A (zh) * | 2011-01-18 | 2012-07-18 | 王广武 | 立柱型材与混凝土基础预埋钢板连接结构 |
CN102966113A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-03-13 | 清华大学 | 一种浅埋式钢柱脚及施工方法 |
CN114215088A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-03-22 | 湖北荆城银都杭萧钢构有限公司 | 一种具有抗震性的装配式医院房屋用预制基础 |
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JP3817095B2 (ja) | 2006-08-30 |
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