JP2002327496A - 鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合金物の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接合強度を向上した鉄骨柱の鋼板と基礎コン
クリートのアンカー鉄筋異形棒鋼との接合金物の構造の
提供。 【解決手段】 基礎コンクリート（１）上に立設する鉄
骨柱（２）とその基礎コンクリート（１）に埋設された
アンカー鉄筋（３）の基礎コンクリート（１）から突出
した上部との接合部材の構造において、鉄骨柱（２）の
下端底部（２ａ）には内面に凹凸を設けた挿着孔（６
ａ）を有する鉄筋挿入部（６）を設けた枠体（５）を固
着し、その挿着孔（６ａ）に高強度モルタル（Ｇ）を充
填固化させて鉄骨柱（２）と基礎コンクリート（１）と
を接合しており、鉄筋挿入部（６）は挿着孔（６ａ）の
下部に設けたグラウト材注入口（１１）の開口面積が上
部に設けた排出口（１２）の開口面積より大きく形成す
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、鉄骨柱等の土木・
建築構造物に使用する鉄骨部材の鋼板と鉄筋コンクリー
ト部材のアンカー鉄筋との接合金物の構造に関し、特に
鋼板とアンカー鉄筋の異形棒鋼との接合金物の構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、特開２０００−７３３７８
号公報において、図３３に示す鉄骨柱と基礎コンクリー
トとの接合構造について提案している。その内容は、立
ち上がり主鉄筋である複数の異形棒鋼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５Ａａを有する鉄筋挿入部（スリーブ金物）５
Ａを鉄骨柱２の下部接合部に固着し、異形棒鋼３の基礎
１から突出した上端部をその鉄筋挿着部５Ａに挿通して
その鉄筋挿着部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とを接合させている。

【０００３】この発明は、地震動に対して接合部にゆる
みが生じない長所を有する接合構造で、旧来に比してき
わめて有用な構造である。しかしながら、接合部にさら
に改善の余地があることがわかった。

【０００４】本出願人は、その後の種々な研究の結果、
以下に示す内容の改善をして提案するに至った。 （１） 鉄骨柱の下端と枠体との溶接接合の継ぎ手効率
の改善。 （２） 鉄筋挿入部へのグラウト充填の密実の改善。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した様な
従来技術に鑑みて提案されたものであり、接合強度を向
上した鉄骨柱の鋼板と異形棒鋼との接合金物の構造の提
供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の鋼板と異形棒鋼
との接合金物の構造は、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に埋設されたアンカー鉄
筋の基礎コンクリートから突出した上部との接合部材の
構造において、溶接すべき上端部に裏当て部とＪ形開先
とを有しかつ４隅に上方向きの突起部を設けた枠体を前
記鉄骨柱の下端底部に固着し、その枠体には内面に凹凸
を有する挿着孔を所定の間隔で設けた鉄筋挿入部を有
し、その挿着孔にアンカー鉄筋端部を挿入し高強度モル
タルを充填固化させて鉄骨柱と基礎コンクリートとを接
合しており、前記鉄筋挿入部は挿着孔の下部に設けたグ
ラウト材注入口の開口面積が上部に設けた排出口の開口
面積より大きく形成している。

【０００７】本発明の実施に際して、鉄骨柱の下端底部
と枠体との接合には、枠体の突き合わせ溶接すべき上端
部に裏当て金に相当する裏当て部を設けて突き合わせ溶
接が容易になるようにし、また突き合わせ溶接部にはＪ
形開先を形成して溶け込みを容易にする。これによっ
て、鉄骨柱の下端は、平面切断のままで使用できる。ま
た、枠体の上端部四隅に上方向き突起部を設けて、高さ
方向の位置決め精度を確保して仮付けし、４周の突き合
わせ後にその突起部をガウジングして開先を形成し、溶
接を行って４周全体に完全な溶接接合をする。そして、
鉄筋挿入部にアンカー鉄筋の端部を挿入後に、グラウト
を注入し充填の際に密実となるような、注入口と排出口
の径路の直進化と、排出口に向かって内面を滑らかに
し、気泡等が残らぬように注入口面積を排出口面積より
大にして注入時にグラウトを加圧する必要がある。

【０００８】鉄骨柱は、その下端部にかかる引張り、圧
縮の軸方向力と、曲げモーメント、せん断力が複合して
作用するので、これらの応力が同時に作用することを考
慮して断面の設計をしている。即ち、柱の外形寸法、板
厚さ、鋼材の種別等を決めている。従って、上記のよう
な枠体に鉄筋挿入部を設けた接合構造では、この柱断面
と等価以上の強度を有する接合構造にするために、枠体
強度、鉄筋挿入部強度、鉄筋強度、グラウト材による接
合強度を保証する必要がある。とくに枠体と鉄骨柱との
溶接接合は、継ぎ手効率が１００％になるような溶接が
要求される。

【０００９】また、本発明の別の鉄骨柱と基礎コンクリ
ートとの接合金物の構造は、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に埋設されたアンカ
ー鉄筋の基礎コンクリートから突出した上部との接合部
材の構造において、凹凸を内面に設けた挿着孔を有する
複数の鉄筋挿入部ユニットを設け、その鉄筋挿入部ユニ
ットには前記鉄骨柱断面に沿ったグルーブを形成して鉄
骨柱の下端と突き合わせ溶接し、前記挿着孔にアンカー
鉄筋端部を挿入し高強度モルタルを充填固化させて鉄骨
柱と基礎コンクリートとを接合しており、前記鉄筋挿入
部ユニットは挿着孔の下部に設けたグラウト材注入口の
開口面積が上部に設けた排出口の開口面積より大きく形
成している。

【００１０】本発明の実施に際して、鉄骨柱の下端外側
面への鉄筋挿入部ユニットの固着に関し、重ね溶接のみ
でなく、鉄筋挿入部ユニットが突き合わせ溶接できるよ
うに柱断面に沿ってグルーブ（例えばＪ形開先）が形成
されており、この突き合わせ溶接との組み合わせにより
確実に固着される。また、さらにスリットを設けて栓溶
接を加えるとよい。これによって、強度的な接合ととも
に、各部材への応力を集中させることなく平準化して配
分させることができる。

【００１１】この鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合に
おいても、鉄筋挿入部ユニット、アンカー鉄筋、グラウ
ト材強度は、鉄骨柱断面強度と等価以上であることが必
要である。

【００１２】また、本発明によれば、複数の前記鉄筋挿
入部に台座をその側方に張り出して固着し、それらの台
座の下方に同一レベルでならしモルタルを打設し、それ
らのならしモルタルに建て込んだ固定用ボルトで台座を
螺着して鉄骨柱立設の際の安定を図っている。したがっ
て、据え付けレベルが確保されて高さ位置決めができ、
かつ据え付けの安定性が向上し、上部鉄骨の建方が容易
である。

【００１３】なお、上記の各発明は、鉄骨柱の鋼板とア
ンカー鉄筋との接合に限定するものではなく、鉄筋コン
クリート造のフレームに鉄骨の筋違いを取り付けたり、
鉄筋コンクリート造の壁体に鉄骨の梁材を取り付ける等
の土木建築構造物の鉄骨部材を構成する鋼鈑と鉄筋コン
クリート部材とを固着させる場合の接合一般に適用が可
能である。

【００１４】

【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。第１の実施形態を示す図１〜図８に
おいて、鉄骨柱２が立設される基礎コンクリート１に、
異形棒鋼で形成された複数の立ち上がりアンカー鉄筋３
と、その周囲に配した複数のフープ４とで籠状に配され
て埋設されている。また、鉄骨柱２の下端底部２ａに
は、接合金物として、複数の鉄筋挿入部６を所定間隔で
設けた４角枠状の枠体５が溶接部５ｄで固着されてい
る。鉄筋挿入部６の、図７及び図８で詳記する挿着孔６
ａに、鉄筋３の基礎１から突出した部分が挿入されてい
る。そして、挿着孔６ａ内部に高強度モルタルを充填固
化させて、鉄筋３と鉄筋挿入部６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。

【００１５】図２は、図１の接合要領を示す斜視図であ
る。鉄骨柱２と鉄筋３との間に枠体５が位置し、枠体５
の４面を形成する連結部６ｃには、８ヶの鉄筋挿入部６
が８本の鉄筋３の位置に合わせて設けられている。ま
た、枠体５の上部には、図３および図４も参照し、鉄骨
柱２の内側２ｃに遊嵌する裏当て部５ｃと、裏当て部５
ｃの外側に形成されたＪ形開先５ｂと、４隅上部に向け
突設された突起部５ａとが形成されている。

【００１６】突起部５ａは、枠体５を鉄骨柱２に固着さ
せる作業課程で高さ精度を確保するもので、枠体５を鉄
骨柱２の下端底部２ａに溶接する前に突起部５ａの上面
と柱下端部２ａの四隅を当接させ、必要に応じて仮付け
溶接し、高さ位置を確保し柱下端部２ａ側面の各溶接後
にガウジングして削除し、四隅部が本溶接できるように
構成されている。

【００１７】図３は、図１のＡ矢視断面を示し、鉄骨柱
２は、内側２ｃと外側の間を等厚の鋼板で４角筒柱状に
形成されている。図４は、図１のＢ矢視断面で、枠体５
と鉄筋挿入部６との関係を示している。前記のように、
枠体５の上端に形成された４角筒状の裏当て部５ｃの外
側にＪ形開先５ｂが４周に形成され、４隅には突起部５
ａがその上端面を裏当て部５ｃと同一面に形成されてい
ている。また、図４においては、鉄筋挿入部６が１２ヶ
の例を示しているが、連結部６ｃに排出口１２を上に向
けた鉄筋挿入部６が連結されて形成されている。

【００１８】図５は、図１のＣ矢視断面で、連結部６ｃ
で連結された鉄筋挿入部６と、鉄筋３およびグラウトＧ
との関係を示している。グラウトＧは、挿入孔６ａに鉄
筋３が挿入された後に注入口１１から充填されている。
図６は、図１のＤ矢視断面で、鉄筋３の外周にフ−プ４
が取りつけられ鉄筋３とで籠状に形成されている。

【００１９】図７および図８は、図１の枠体５に設けら
れた鉄筋挿入部６を示している。頂部５ｆを塞がれた円
筒状の筒部６ｅは、図５および図８に示すように、板状
の連結部６ｃで接続されている。頂部５ｆの連結部６ｃ
と共有する最頂部に鉄骨柱２の内側２ｃに遊嵌する裏当
て部５ｃが形成され、裏当て部５ｃの鉄骨柱２外方、即
ち鉄骨柱２の下端底部２ａ側に突き合わせ溶接するため
Ｊ形開先５ｂが形成されている。筒部６ｅには、鉄筋３
が挿入される挿着孔６ａが設けられ、その挿着孔６ａの
内壁には複数の突起部６ｂを有する凹凸が形成されてい
る。挿着孔６ａの底部には、挿入される鉄筋３が通過可
能な内径を有する環状のシール７が装着されている。

【００２０】また、挿着孔６ａの低部には、ほぼ水平に
グラウト注入口１１が設けられ、挿着孔６ａの上部に注
入口１１より開口面積の小さいグラウト排出口１２が上
方に向けて設けられている。注入口１１と排出口１２と
は、挿着孔６ａを介してスムーズに連通されている。

【００２１】上記構成の枠体５を使用して鉄骨柱２と基
礎コンクリート１を接合させる方法を図２、７、および
８を参照して説明する。予め工場において、鉄骨柱２の
下端に鉄筋挿入部６を設けた枠体５が溶接接合される。
その接合は、前記のように、枠体５の突起部５ａに柱下
端底部２ａを当接し高さ精度を確保して必要に応じて仮
付け溶接を行い、柱下端底部２ａとＪ形開先５ｂとの突
き合わせ溶接を行う。

【００２２】そして、現場に搬入され、工事現場では、
鉄筋挿入部６の挿入孔６ａに嵌合するように各鉄筋３を
基礎コンクリート１に配設しておき、定着されたそれら
の鉄筋３に挿入部６を挿入する。なお、柱２を基礎１に
据え付けるに当たり、４隅挿入部６の下端高さ方向の位
置決めのため、当該部分を所定高さまでモルタルを塗
り、高さ方向の寸法精度を確保する。

【００２３】ついで、鉄筋挿入部６の注入口１１からグ
ラウトＧを注入し、挿入孔６ａに充填密実させる。この
際、排出口１２が注入口１１より小面積なので注入圧が
加わり、密実が容易に行われる。また、排出口１２から
のグラウトの溢れ出しを目視して、充填が確実に行われ
たことを確認する。

【００２４】工場での溶接にあたり、鉄骨柱２と枠体５
との取り付け高さ精度を突起部５ａによって確保し、周
辺に巡らせて裏当て金の機能を有している裏当て部５ｃ
により継ぎ手効率のよい突き合わせ溶接を行い、アンカ
ー鉄筋３と鉄筋挿入部６とをグラウトで固化接合させて
ゆるみの生じない接合にする。このようにして、従来の
鉄骨柱とスリーブ（鉄筋挿入部）を設けた上方開放枠体
とでは、柱下端と連続した溶接ができないという溶接上
の不備をなくすことができる。

【００２５】図９〜図１１は、鉄筋挿入部をユニットと
して平鋼板と鉄筋を接合させた例を示している。ここに
図９は正面を、図１０は側面を、図１１は図９のＹ矢視
を、それぞれ示している。図９〜図１１において、平鋼
板２Ａに鉄筋挿入部ユニットＡ６が（グルーブを有す
る）突き合わせ溶接部５ｄＡを形成して接合されてい
る。その挿入部ユニットＡ６は、円筒状の鉄筋挿入部６
Ａと、その鉄筋挿入部６Ａに連結する翼状の連結部６ｃ
Ａとで形成されている。この構成は、前記図７および図
８に示した鉄筋挿入部６および連結部６ｃと同様であ
り、挿着孔６ａＡ内に設けられた凹凸部も鉄筋挿入部６
Ａに設けられたグラウト注入口１１、排出口１２も同様
である。

【００２６】上記構成の挿入部ユニットＡ６の平鋼板２
Ａへの接合は、連結部６ｃＡの頂部に形成されたＪ型開
先（グルーブ）によって平鋼鈑２Ａの底部２ａＡに突き
合わせ溶接する。鉄筋挿着孔６ａＡへの鉄筋の挿入、グ
ラウトの注入要領は、前記実施形態と同様である。この
挿入部ユニットＡ６によって、土木・建築構造物の鋼鈑
とアンカー鉄筋との接合が、溶接継ぎ手効率のよい、ア
ンカー鉄筋での緩みのない接合ができる。

【００２７】図１２〜図１４は、鉄筋挿入部をユニット
としてＬ鋼板の角部と鉄筋を接合させた例を示してい
る。ここに図１２は正面を、図１０は側面を、図１１は
図１２のＸ１矢視断面をそれぞれ示している。図１２〜
図１４において、Ｌ状鋼板２Ｂに鉄筋挿入部ユニットＢ
６が突き合わせ溶接で接合されている。その挿入部ユニ
ットＢ６は、円筒状の鉄筋挿入部６Ａと、鉄筋挿入部６
Ａに連結するＬ翼状の連結部６ｃＢとで形成されてい
る。この構成は、前記図９〜図１１に示した鉄筋挿入部
６Ａと連結部６ｃＡとの関係と同様であり、Ｌ翼状の連
結部６ｃＢの形状以外は前記鉄筋挿入部ユニットＡ６と
同様である。

【００２８】上記構成の挿入部ユニットＢ６のＬ状鋼板
２Ｂへの接合とアンカー鉄筋への接合は、前記図９〜図
１１の実施形態と実質的に同じである。この挿入部ユニ
ットＢ６によって、土木・建築構造物の鋼鈑の角部とア
ンカー鉄筋との接合が溶接継ぎ手効率のよい、アンカー
鉄筋での緩みのない接合ができる。

【００２９】つぎに、鉄骨柱の鋼鈑側面に鉄筋挿入部を
固着させ、その鉄筋挿入部にアンカー鉄筋を挿着する接
合方式による別の実施形態を示す。前記の実施形態と異
なる部分を主体に、同部材は同符号で説明する。

【００３０】図１５、図１６において、鉄骨柱２が立設
される基礎コンクリート１に、異形棒鋼で形成された複
数の立ち上がりアンカー鉄筋３と、その周囲に配した複
数のフープ４とが籠状に配されて埋設されている。ま
た、鉄骨柱２の下端側部２ｂの周囲四隅に３ヶの鉄筋挿
入部Ｄ６を設けた挿入部ユニットＤＡ６が溶接部Ｄ５ｄ
で固着されている。

【００３１】鉄筋挿入部Ｄ６の、図１９、図２０で詳記
する挿着孔Ｄ６ａに、鉄筋３の基礎コンクリート１から
突出した部分が挿入されている。そして、挿着孔Ｄ６ａ
内部に高強度モルタルを充填固化させて、鉄筋３と挿入
部ユニットＤＡ６とが固着されて、鉄骨柱２と基礎コン
クリート１とが接合されている。

【００３２】図１６は、前記図１５の接合要領を示す斜
視図である。鉄骨柱２と鉄筋３との間に４ヶの挿入部ユ
ニットＤＡ６が位置し、鉄筋挿入部Ｄ６が１２本の鉄筋
３の位置に合わせて設けられている。

【００３３】図１７は、前記図１５のＢ１矢視断面で、
鉄骨柱２と挿入部ユニットＤＡ６との関係を示してい
る。下端側部２ｂの４隅に隅肉溶接Ｄ５ｄで固着された
挿入部ユニットＤＡ６には、それぞれ上方に向けて開口
した排出口Ｄ１２が設けられている。

【００３４】図１８は、前記図１５のＣ矢視断面で、ア
ンカー鉄筋３と鉄筋挿入部Ｄ６とグラウトＧとの関係を
示している。グラウトＧは、挿着孔Ｄ６ａに鉄筋３が挿
入された後に図１５および図１６に示す注入口１１から
充填される。鉄骨柱２の下端側部２ｂへの挿入部ユニッ
トＤＡ６の固着は、隅肉溶接部Ｄ５ｄとスリットＣ６
（図１６参照）に溶着された栓溶接部Ｓ５ｄによって行
われている。図のＡ矢視断面及びＤ矢視断面は、前記実
施形態の図１のＡ、Ｄ矢視断面と同じである。

【００３５】図１９および図２０は、前記図１５〜図１
８の鉄骨柱２に設けられた挿入部ユニットＤＡ６を示し
ている。頂部Ｄ５ｆを塞がれた円筒状の３ヶの筒部Ｄ６
ｅは、翼板状の連結部Ｄ６ｃで接続されている。連結部
Ｄ６ｃの下端部Ｄ６ｇには、鋼板２の下端底部２ｃと突
き合わせ溶接のためのＪ形開先Ｄ５ｂが形成されて鋼板
２側に凸起して形成されている。また、スリット部Ｃ６
での栓溶接に代え得るように、連結部Ｄ６ｃに仮付け用
の複数のボルト３０が、溶接に先立つ位置決め用に取り
付けられている。

【００３６】挿入部ユニットＤＡ６の鋼板２への固着
は、前記のように、頂部Ｄ５ｆが連結部Ｄ６ｃと共有す
る最頂部と、連結部Ｄ６ｃの側端部Ｄ６ｃＢの隅肉溶接
と、図１６に示す長方形のスリット部Ｃ６での栓溶接
と、下端部Ｄ６ｇでの突き合わせ溶接によっている。筒
部Ｄ６ｅに、鉄筋３の挿入が可能な挿着孔Ｄ６ａが設け
られ、その挿着孔Ｄ６ａの内壁に複数の突起部Ｄ６ｂを
有する凹凸が形成されている。挿着孔Ｄ６ａの底部は、
挿入すべき鉄筋３が通過可能な内径を有する環状のシー
ル７が装着されている。

【００３７】また、挿着孔Ｄ６ａの低部にほぼ水平にグ
ラウト注入口Ｄ１１が設けられ、挿着孔Ｄ６ａの上部に
注入口Ｄ１１より開口面積の小さいグラウト排出口Ｄ１
２が上方に向けて設けられている。注入口１１と排出口
１２とは、挿入孔Ｄ６ａを介してスムーズな径路で連通
されている 上記以外は、前記第１の実施形態と実質的に同じであ
る。

【００３８】なお、上記構成は、４ヶの挿入部ユニット
ＤＡ６を使用しているが、相隣る挿入部ユニットＤＡ６
を連結して２分割状で使用することも可能である。

【００３９】次に上記構成の挿入部ユニットＤＡ６を使
用して鉄骨柱２と基礎コンクリート１を接合させる手順
を、図１６〜図２０を参照して説明する。まず、異形棒
鋼のアンカー鉄筋３に挿入部ユニットＤＡ６の鉄筋挿入
部Ｄ６を合わせ、挿入孔Ｄ６ａに挿入させる。ついで、
挿入部ユニットＤＡ６の鉄骨柱２への取り付け位置精度
を確保するため、栓溶接Ｓ５ｄ（図１６、図１８参照）
または、ボルト３０で下端側部２ｂに仮付けする。そし
て、連結部Ｄ６ｃの上部及び両側部Ｄ６ｃＢを隅肉溶接
して横、縦の溶接部Ｄ５ｄで下端側部２ｂに固着させる
とともに、下端部Ｄ６ｇを鋼鈑２の下端底部２ｃに突き
合わせ溶接して固着させる。また、スリットＣ６に栓溶
接Ｓ５ｄをして固着させる。

【００４０】ついで、鉄筋挿入部６の注入口１１からグ
ラウトＧを注入し、挿入孔６ａに充填密実させる。この
際、排出口１２が注入口１１より小面積なので注入圧が
加わり、密実が容易に行われる。また、排出口１２から
のグラウトの溢れ出しを目視して、充填が確実に行われ
たことを確認する。

【００４１】上記によって、鉄骨柱２と挿入部ユニット
ＤＡ６との位置精度を確保し、隅肉溶接を、栓溶接と継
ぎ手効率のよい突き合わせ溶接とでカバーして、アンカ
ー鉄筋３と鉄筋挿入部Ｄ６とをグラウトＧで固化接合さ
せてゆるみの生じない接合にする。

【００４２】図２１〜図２３は、鉄筋挿入部をユニット
として平鋼板と鉄筋とを接合させた例を示している。こ
こに図２１は正面を、図２２は側面を、図２３は図２１
のＸ２矢断面を、それぞれ示している。

【００４３】図２１〜図２３において、平鋼板２Ａに挿
入部ユニットＤＡ６Ａが重ね溶接と突き合わせ溶接とで
接合されている。挿入部ユニットＤＡ６Ａは、円筒状の
鉄筋挿入部Ｄ６Ａと、鉄筋挿入部Ｄ６Ａに連結する翼状
の低部下端部Ｄ６Ｇとで形成されている。鉄筋挿入部Ｄ
６Ａの構成は、前記図１９、図２０に示した鉄筋挿入部
６とほぼ同様であり、挿着孔Ｄ６ａ内に設けられた凹凸
部も、鉄筋挿入部Ｄ６Ａに設けられたグラウト注入口１
１、排出口１２も同様である。

【００４４】上記構成の挿入部ユニットＤＡ６の平鋼板
２Ａへの接合は、連結部Ｄ６ｃの頂部Ｄ５ｆでの隅肉溶
接と、下端部Ｄ６ｇと鋼鈑２Ａの下端部との突き合わせ
溶接とで行われる。鉄筋挿着孔６ａＡへの鉄筋３の挿
入、グラウトＧの注入要領は、前記実施形態と同様であ
る。この挿入部ユニットＤＡ６Ａによって、土木・建築
構造物の鋼鈑とアンカー鉄筋との接合が重ね溶接と継ぎ
手効率のよい突き合わせ溶接の組み合わせと、アンカー
鉄筋のグラウト固化で緩みのない接合ができる。

【００４５】図２４〜図２６は、鉄筋挿入部をユニット
としてＬ鋼板のＬ部と鉄筋を接合させた例を示してい
る。ここに図２４は正面を、図２５は側面を、図２６は
図２４のＸ３矢視断面をそれぞれ示している。

【００４６】図２４〜図２６において、Ｌ状鋼板２Ｂの
角部に挿入部ユニットＥＡ６が重ね溶接と突き合わせ溶
設とで接合されている。挿入部ユニットＥＡ６は、円筒
状の鉄筋挿入部Ｅ６Ａと、鋼鈑２Ｂの底部で連結するＬ
翼状の下端連結部Ｅ６Ｇとで形成されている。この構成
は、前記図２１〜図２３に示した鉄筋挿入部Ｄ６Ａと連
結部Ｄ６Ｇの関係と同様であり、Ｌ翼状の連結部Ｅ６Ｇ
の形状以外は前記鉄筋挿入部Ｄ６Ａと同様である。

【００４７】上記構成の挿入部ユニットＥＡ６のＬ状鋼
板２Ｂへの接合とアンカー鉄筋３への接合とは、前記図
２１〜図２３の実施形態と実質的に同じである。この挿
入部ユニットＥＡ６によって、土木・建築構造物の鋼鈑
の角部とアンカー鉄筋との接合が、重ね溶接と溶接継ぎ
手効率のよい突き合わせ溶接との組み合わせと、アンカ
ー鉄筋のグラウト固化とで緩みのない接合ができる。

【００４８】図２７〜図３０は、鉄骨柱２の据え付けの
安定を図るため、ならしモルタルを打設する実施形態を
示している。図２７および図２８に示すように４隅の鉄
筋挿入部６には、側方に張り出した台座１５がそれぞれ
溶接付けまたは一体鋳造されており、その台座１５には
ボルト孔が穿孔されている。鉄骨柱２の据え付けに際
し、台座１５の下方になる位置には据え付けレベルを確
保するために、固定用ボルト１６を建て込んで台座１５
の下面が同一レベルになるようにならしモルタル１８を
打設する。そして、鉄骨柱２を立設して、台座１５を固
定ボルト１６で螺着する。

【００４９】この例では、台座１５は、図２８に示すよ
うに各４隅の挿入部６から対角線延長方向に向けて設け
ているが、基礎幅が狭い場合には、図２９または図３０
に示すように横方向あるいは縦方向に突出させるように
してもよい。そして、これらを覆って後詰めコンクリー
ト（またはモルタル）１９を打設する。

【００５０】上記の各実施形態の説明においては、断面
形状が４角形状の鉄骨柱２について説明したが、本発明
は、４角柱に限らず各種の断面形状の鉄骨柱についても
適用できる。図３１には、クロス十字柱２２に適用した
実施形態が示されている。柱２２の下端部の各フランジ
面には、前記実施形態と同様の態様によって鉄筋挿入部
ユニットＡ６またはＢ６が溶接付けされており、基礎１
から突設されたアンカー鉄筋３の上端部が挿入され、グ
ラウト材が注入されて固着されている。

【００５１】

【発明の効果】本発明の作用効果を以下に列記する。 （１） 従来のアンカーボルト形式では、地震時に正負
交番荷重を受けてねじ溝部の伸び歪みが生じ、ガタが生
じるので柱脚の固定度の弛みとなり、地震時の柱脚での
エネルギー吸収能力が小さい。これに対して、本発明で
はアンカー鉄筋にねじ溝のない異形棒鋼を用いたグラウ
ト接合で鉄骨柱と接合しているので、引張力、圧縮力に
対して固定されているので、理想的な完全固定柱脚が得
られ、エネルギー吸収力が大きいので耐震性にすぐれて
いる。 （２） 従来技術の鉄骨柱の外側に「枠形に連結したス
リーブ（鉄筋挿入部）金物」を取り付けるに当たり、柱
の内法寸法とスリーブ金物の製作誤差のため、接合作業
が困難であり、かつ、隙間が生じると鉄骨柱と枠形との
上下部での隅肉溶接に欠陥が生じやすい。また、上下面
を全面的に隅肉溶接しても隅肉溶接の最大脚長は鋼板厚
さｔに等しくすることが規定され、これによれば溶接部
ののど厚さはｔ／√２となり、さらに許容せん断強さは
引張り強さの１／√３であるから、柱全断面の引張り強
さは上部と下部とを加えても単位溶接長さ当たり（ｔ／
√２＋ｔ／√２）×１／√３＝（√２／√３）となり、
この値、すなわち継ぎ手効率は板厚ｔの約８１％に相当
する。さらにスリーブ孔部分の欠柱を考慮すると継ぎ手
効率はさらに低下する。これに対して本発明では、鉄筋
挿入部を設けた枠形を母材と同等の強さが得られる突き
合わせ溶接で鉄骨柱の下端部に固着させるので、柱と金
物との継ぎ手効率は１００％となる。 （３） 従来技術では、突き合わせ溶接に裏当て金が必
要であり、スリーブ上端が開放になっているの溶接作業
がしにくい。これに対して本発明では、枠体に柱内側断
面に沿った裏当て部を形成してあり、完全な突き合わせ
溶接が可能な形状となっていて、溶接が容易で１００％
の継ぎ手効率が得られる。 （４） グラウト排出口を注入口より小さくし、内側を
滑らかにしてあるので空隙が生じにくく注入時にグラウ
トに加圧され、密実なグラウト充填ができる。 （５） 従来の柱脚はアンカーボルトのほかに、このボ
ルトを囲む鉄筋籠が必要であるが、本発明では鉄筋籠自
体がアンカー体であるため最も単純な構成で柱脚の機能
が満足される。 （６） ベースプレートが不要なため隣地境界に近づけ
て柱を立設することができる。 （７） 従来のベースプレート＋アンカーボルト形式に
くらべて、ベースプレート自体が不要であり、アンカー
ボルトと鉄筋籠が共用になるため、柱脚に要する鋼材量
は３０〜５５％減少し、省資源の目的にかなう。 （８） 柱脚の固定度が高いため、埋め込み形式の柱脚
と同等な性能を持たせることができるので、基礎梁の配
筋がしやすく、基礎自体がコンパクトに設計できコスト
ダウンに寄与するところが大きい。とくに、鉄骨鉄筋コ
ンクリート造の鉄骨柱を基礎の中に埋め込む必要がなく
なるのでコストだけでなく工程が短縮し、施工工期を短
くすることができる。 （９） 柱脚に適用して工事現場で立設する際に、高さ
位置を決めるためにならしモルタルを打設し、安定のた
めに固定ボルトを用いれば、作業上の安全が確保され上
部鉄骨の建方が容易である。 （１０） 柱下端と接合金物との接合に当たり、金物側
に溶接用開先が設けてあるので、柱材は平面切断のまま
でよく、開先加工は不要である。 （１１） 金物側の開先は、Ｊ形とすることができ、溶
接量が少なく作業能率が上がる。 （１２） 上記（１）〜（１１）の各効果は、接合金物
を鋳造法によって成形することで所定の形状を得ること
ができる。

【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の組み付け要領を示す斜視図。

【図３】図１のＡ矢視断面図。

【図４】図１のＢ矢視断面図。

【図５】図１のＣ矢視断面図。

【図６】図１のＤ矢視断面図。

【図７】鉄筋挿入部の図５のＥ１矢視側断面図。

【図８】鉄筋挿入部の図５のＦ１矢視正断面図。

【図９】鉄筋挿入部と鋼板端部とを突き合わせ溶接しユ
ニットとした実施形態を示す正面図。

【図１０】図９の側面図。

【図１１】図９のＹ矢視図。

【図１２】Ｌ形鋼に鉄筋挿入部を突き合わせ溶接した状
態の例を示す側面図。

【図１３】図１２の側面図。

【図１４】図１２のＸ１矢視断面図。

【図１５】本発明の別の実施形態を示す側断面図。

【図１６】図１５の組み付け要領を示す斜視図。

【図１７】図１５のＢ１矢視断面図。

【図１８】図１５のＣ１矢視断面図。

【図１９】鉄筋挿入部の図１８のＥ２矢視側断面図。

【図２０】鉄筋挿入部の図１８のＦ２矢視正断面図。

【図２１】図１５の鉄筋挿入部と鉄板端部を突き合わせ
溶接した状態例を示す正面図。

【図２２】図２１の側面図。

【図２３】図２１のＸ２矢視断面図。

【図２４】Ｌ形鋼に鉄筋挿入部を突き合わせ溶接した状
態例を示す正面図。

【図２５】図２４の側面図。

【図２６】図２４のＸ３矢視断面図。

【図２７】レベル確保するならしモルタルを打設する実
施形態を示す側断面図。

【図２８】図２７の平面図。

【図２９】基礎幅の制約を受ける場合の台座を示す平面
図

【図３０】図２９の台座の別の例を示す平面図。

【図３１】断面形状の異なる鉄骨柱に適用した例を示す
側面図。

【図３２】図３１の断面図。

【図３３】従来の鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合を
示す側断面図。

【符号の説明】

１・・・基礎コンクリート ２・・・鉄骨柱 ２ａ・・底部 ３・・・アンカー鉄筋（異形棒鋼） ４・・・フープ ５・・・枠体 ６・・・鉄筋挿入部 ６ａ・・・挿着孔 １１・・・注入口 １２・・・排出口 Ａ６、Ｂ６，ＤＡ６・・・鉄筋挿入部ユニット

Claims (3)

【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に埋設されたアンカー鉄筋の基礎
   コンクリートから突出した上部との接合金物の構造にお
   いて、溶接すべき上端部に裏当て部とＪ形開先とを有し
   かつ４隅に上方向きの突起部を設けた枠体を前記鉄骨柱
   の下端底部に固着し、その枠体には内面に凹凸を有する
   挿着孔を所定の間隔で設けた鉄筋挿入部を有し、その挿
   着孔にアンカー鉄筋端部を挿入し高強度モルタルを充填
   固化させて鉄骨柱と基礎コンクリートとを接合してお
   り、前記鉄筋挿入部は挿着孔の下部に設けたグラウト材
   注入口の開口面積が上部に設けた排出口の開口面積より
   大きく形成していることを特徴とする鉄骨柱と基礎コン
   クリートとの接合金物の構造。
2. 【請求項２】 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に埋設されたアンカー鉄筋の基礎
   コンクリートから突出した上部との接合金物の構造にお
   いて、凹凸を内面に設けた挿着孔を有する複数の鉄筋挿
   入部ユニットを設け、その鉄筋挿入部ユニットには前記
   鉄骨柱断面に沿ったグルーブを形成して鉄骨柱の下端と
   突き合わせ溶接し、前記挿着孔にアンカー鉄筋端部を挿
   入し高強度モルタルを充填固化させて鉄骨柱と基礎コン
   クリートとを接合しており、前記鉄筋挿入部ユニットは
   挿着孔の下部に設けたグラウト材注入口の開口面積が上
   部に設けた排出口の開口面積より大きく形成しているこ
   とを特徴とする鉄骨柱と基礎コンクリートとの接合金物
   の構造。
3. 【請求項３】 複数の前記鉄筋挿入部に台座をその側方
   に張り出して固着し、それらの台座の下方に同一レベル
   でならしモルタルを打設し、それらのならしモルタルに
   建て込んだ固定用ボルトで台座を螺着して鉄骨柱立設の
   際の安定を図っている請求項１または２のいずれかの鉄
   骨柱と基礎コンクリートとの接合金物の構造。