JP2002339455A - Method and device for evaluating exposed type fixed column base - Google Patents

Method and device for evaluating exposed type fixed column base

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JP2002339455A
JP2002339455A JP2001142073A JP2001142073A JP2002339455A JP 2002339455 A JP2002339455 A JP 2002339455A JP 2001142073 A JP2001142073 A JP 2001142073A JP 2001142073 A JP2001142073 A JP 2001142073A JP 2002339455 A JP2002339455 A JP 2002339455A
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JP
Japan
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base plate
anchor bolt
footing
tension
base
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Pending
Application number
JP2001142073A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Hiraide
亨 平出
Hirofumi Kaneko
洋文 金子
Tatsuo Okamoto
達雄 岡本
Katsumichi Tabuchi
勝道 田渕
Hideo Nojima
秀雄 野島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takenaka Komuten Co Ltd
Original Assignee
Takenaka Komuten Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the cost of an exposed type fixed column base by computing an optimum rotational spring constant even when using a threaded bar formed of ordinary steel, as an anchor bolt. SOLUTION: In this method for evaluating the exposed type fixed column base, the exposed type fixed column base for fixing a base plate to which a steel column of a building is jointed, to a footing concrete foundation by the threaded anchor bolt, is evaluated using the rotational spring constant KBS of the column base in an expression: KBS=M/θ... (1) expressed by the ratio of bending moment M of the column base to the rotation angle θ of the base plate, and the bending moment M of the column base and the rotation angle θof the base plate are expressed by M=C(DBS/2-k2 xn )+T(DBS/2-dt ) and θ=(δT+δC)/(DBS-k2 xn -dt ).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、露出型固定柱脚の
評価方法および評価装置にかかり、特に、建造物の鉄骨
柱をコンクリート基礎に固定するために用いられる露出
型固定柱脚の評価方法および評価装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an evaluation method and an evaluation apparatus for an exposed fixed column base, and more particularly, to an exposed type fixed column base used for fixing a steel column of a building to a concrete foundation. And an evaluation device.

【0002】[0002]

【従来の技術】露出型固定柱脚は、埋込柱脚よりも工期
的にメリットをもたらすものであり、通常、露出型固定
柱脚は、鉄骨柱の下部にベースプレートを固定し、この
ベースプレートを高強度のアンカーボルトを介してコン
クリート基礎に定着させる構造となっている。
2. Description of the Related Art Exposed fixed column bases are advantageous in terms of construction time compared to embedded column bases. Generally, exposed fixed column bases fix a base plate to the lower part of a steel column, and attach the base plate to the base plate. The structure is fixed to the concrete foundation via high-strength anchor bolts.

【0003】柱脚のベースプレートは鉄骨柱側から軸方
向圧縮力、曲げモーメントを受けるため、例えば、引張
側のアンカーボルトのネジ部がベースプレートの下面か
ら突出した状態では、柱脚の曲げ回転に伴ってネジ部が
局部的な曲げ引張変形を受けるなどの問題が生じうるこ
とから、最適な露出型固定柱脚の回転バネ定数を求める
ことが重要となっている。
Since the base plate of the column base receives an axial compressive force and bending moment from the steel column side, for example, in a state where the thread portion of the tension side anchor bolt protrudes from the lower surface of the base plate, the base plate is rotated with the bending rotation of the column base. Therefore, it is important to determine the optimal rotation spring constant of the exposed fixed column base because problems such as the thread portion being subjected to local bending and tensile deformation may occur.

【0004】これらの露出型固定柱脚の回転バネ定数K
BSの算出においては、以下の(51)式を用いている(建築
物の構造規定 財団法人日本建築センター 1977年
版参照)。
The rotation spring constant K of these exposed fixed column bases
In calculating the BS , the following equation (51) is used (refer to the Japan Building Center, 1977 edition of the Building Structure Regulations).

【0005】 KBS=[E・nt・Ab(dt+dc)2]/2lb ……(105) この式において、E、nt、Ab、lb、dt、dcは、以
下の通りである。
[0005] In K BS = [E · n t · A b (d t + d c) 2] / 2l b ...... (105) This equation, E, n t, A b , l b, d t, d c is as follows.

【0006】 E :アンカーボルトのヤング係数(kN/mm2) nt:引張側アンカーボルトの本数 Ab:1本のアンカーボルトの断面積(mm2) lb:アンカーボルトの長さ(mm) dt:柱断面図心より引張側アンカーボルト断面群の図
心までの距離(mm) dc:柱断面図心より圧縮側の柱フランジ外縁までの距
離(mm)
[0006] E: Young's modulus of the anchor bolt (kN / mm 2) n t : number of tension side anchor bolt A b: cross-sectional area of one anchor bolt (mm 2) l b: length of the anchor bolt (mm ) d t: distance to the centroid of the tension side anchor bolt sectional group than the pillar sectional view heart (mm) d c: distance to column flange outer edge of the compression side of the pillar sectional view heart (mm)

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
露出型固定柱脚における回転バネ定数KBSを算出するた
めの式は、アンカーボルトに付着を有するネジフシ鉄筋
を用いた場合には適用できない。また、この式において
は、柱の設計軸力、フーチングコンクリートの圧縮強
度、フーチングの幅、フーチングの奥行き、フーチング
の高さ、フーチングとベースプレートの偏心量、アンカ
ー鋼材の引張強度、アンカー径、アンカーボルトの間
隔、アンカーボルトのネジ鉄筋ナット締付力という因子
について考慮されていない。従って、最適な回転バネ定
数を得ることができない。
[SUMMARY OF THE INVENTION However, the formula for calculating the rotational spring constant K BS in the conventional exposure fixation column base can not be applied when using Nejifushi rebar having adhered to the anchor bolt. In this formula, the design axial force of the column, the compressive strength of the footing concrete, the width of the footing, the depth of the footing, the height of the footing, the eccentricity of the footing and the base plate, the tensile strength of the anchor steel, the anchor diameter, the anchor bolt The factors such as the spacing of the bolts and the tightening force of the screw and the nut of the anchor bolt are not taken into account. Therefore, an optimal rotation spring constant cannot be obtained.

【0008】関連する先行技術として挙げられる特許公
報第2984251号公報には、露出型固定柱脚のベー
スプレートの4隅にアンカーボルトを配置し、ベースプ
レートのボルト孔のボルトクリアランスを埋める金物を
用いてアンカーボルトのベースプレート板厚内での曲げ
変形を拘束し、ベースプレートがつま先立ちを起こさな
い条件式、すなわち、柱脚の回転角をθ0とし、ベース
プレートの局部変形角をθ1とした場合、θ1≧0.8θ
0なる式に基づいて、アンカーボルトの配置位置、アン
カーボルトの剛性・耐力、ベースプレートの板厚を決定
する露出型固定柱脚について記載されている。
[0008] Japanese Patent Publication No. 2984251, which is a related prior art, discloses that an anchor bolt is arranged at four corners of a base plate of an exposed fixed column base, and an anchor is used by using a metal to fill a bolt clearance of a bolt hole of the base plate. The conditional expression that restricts the bending deformation of the bolt within the thickness of the base plate and does not cause the base plate to stand up, that is, when the rotation angle of the column base is θ 0 and the local deformation angle of the base plate is θ 1 , θ 1 ≧ 0.8θ
An exposed fixed column base that determines the arrangement position of the anchor bolts, the rigidity and the proof stress of the anchor bolts, and the thickness of the base plate based on the equation 0 is described.

【0009】しかし、この特許公報第2984251号
に記載された発明における条件式は、アンカーボルトの
付着を切らないと用いることができない式であり、付着
を切るディテールだけコストアップとなる。また、フー
チングのベースプレート圧縮側コンクリートの沈み込み
変形を無視しているため、回転剛性は実際よりも小さめ
となり、危険側の評価を与える。さらに、フーチングの
深さが高くなるほど、回転剛性は小さく、危険側の値を
与える。さらにまた、アンカーボルトの初期締付をうた
っているがその式には締付力の項がないため、事実上回
転剛性の値は不定である。
However, the conditional expression in the invention described in Japanese Patent Publication No. 2984251 cannot be used unless the attachment of the anchor bolt is cut, and the cost is increased only by the details for cutting the attachment. In addition, since the sinking deformation of the concrete on the compression side of the base plate of the footing is neglected, the rotational rigidity is smaller than the actual one, and the evaluation on the dangerous side is given. Further, the higher the footing depth, the lower the rotational rigidity, giving a value on the dangerous side. Furthermore, the initial tightening of the anchor bolt is stated, but since the equation does not include a term for the tightening force, the value of the rotational rigidity is virtually undefined.

【0010】本発明は、上記問題を解決すべく成された
もので、普通鋼材からなるネジフシ鉄筋をアンカーボル
トとした場合にも最適な回転バネ定数を算出し、露出型
固定柱脚のコストを低減することのできる、露出型固定
柱脚の評価方法および評価装置提供を目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and calculates an optimum rotation spring constant even when a screw reinforcing bar made of ordinary steel is used as an anchor bolt, thereby reducing the cost of an exposed fixed column base. An object of the present invention is to provide an evaluation method and an evaluation device for an exposed fixed column base that can be reduced.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、建造物の鉄骨柱が接合されたベー
スプレートを、ネジフシを有するアンカーボルトにより
フーチングコンクリート基礎に固定する露出型固定柱脚
を、柱脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角
θとの比で表される下記(106)式の柱脚の回転バネ
定数KBSを用いて評価する露出型固定柱脚の評価方法に
おいて、 KBS=M/θ ……(106) 柱脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角θと
を、 M=C(DBS/2−k2xn)+T(DBS/2−dt) ……(107) θ=(δT+δC)/(DBS−k2xn−dt) ……(108) として評価することを特徴としている。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an exposure type fixing method for fixing a base plate to which a steel column of a building is joined to a footing concrete foundation with an anchor bolt having a threaded stub. An evaluation method of an exposed fixed column base for evaluating a column base using a rotation spring constant K BS of a column base expressed by the following equation (106) expressed by a ratio of a bending moment M of the column base to a rotation angle θ of the base plate. Where, K BS = M / θ (106) The bending moment M of the column base and the rotation angle θ of the base plate are calculated as follows: M = C (D BS / 2−k 2 × n ) + T (D BS / 2−d t) is characterized by evaluating the ...... (107) θ = (δ T + δ C) / (D BS -k 2 x n -d t) ...... (108).

【0012】ここで、 k2xn=xn/3 ……(109) xn=4C/(3BBS・σC) ……(110) C=N+T ……(111) T=at・ESSεy ……(112) δC=I1 ……(113) I1=C/[EC・(BBS−W)]×log〔(z1+W)BBS/[(z1+BBS)W]〕 ……(114) W=C/(BBSC) ……(115)Here, k 2 x n = x n / 3 (109) x n = 4C / (3B BS · σ C ) (110) C = N + T (111) T = a t · E S · S ε y …… (112) δ C = I 1 …… (113) I 1 = C / [E C · (B BS −W)] × log [(z 1 + W) B BS / [( z 1 + B BS ) W]] …… (114) W = C / (B BS / σ C ) …… (115)

【0013】[0013]

【表5】 [Table 5]

【0014】 H=DF−DBS+2k2xn−W ……(116) H1=BF−BBS−2ey ……(117) H2=BF−BBS+2ey ……(118) σC=EC・εC ……(119) δT=[Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sεy ……(120) I0=[(at+aC)ESSε0/(BBS−DBS)]×log〔(HF/2+DBS)BBS/[(HF/2+BBS)DBS]〕 ……BBS−DBS≠0の時 =(at+aC)ESSε0・HF/[(HF+2BBS)DBS] ……BBS−DBS=0の時 ……(121) m=2at1Sσy/(am/Qσsy)−1 ……(122)Q σsy=(ψi1)Q1σsy ……(123) ψi=2[π・Rψ+(i−1)s]/i ……(124) ψ1=2π・Rψ ……(125) Rψ=[at1(1+Sσy/FC)/π]1/2 ……(126)Q1 σsy=2FC ……(127) δC *=(xn *-k2xn *T/(DBS/2-dt) ……(128) N:設計柱圧縮軸力 FC:フーチングコンクリートの設計基準強度 EC:フーチングコンクリートの弾性係数 HF:フーチングの高さ VF:フーチングの上面コンクリートの被り厚さ BF:フーチングの奥行き方向(M軸方向)寸法 BBS:ベースプレートの奥行き寸法 TBS:ベースプレートの厚さ DBS:ベースプレートのせい dt:ベースプレートの縁から引張側アンカーボルト芯ま
での間の距離 DF/2:圧縮側に関するDBS方向に計ったベースプレート
芯からフーチング縁までの距離 ey:BBS方向に計ったベースプレート芯からフーチング
の芯までの偏芯距離 at1:引張側アンカーボルト1本の断面積S σy:引張側アンカーボルト1本の断面積の降伏強度 ES:引張側アンカーボルトの弾性係数S εy:引張側アンカーボルトの降伏歪 am:アンカーボルトのネジフシの軸方向投影支圧面積 pm:アンカーボルトのネジフシのピッチ Hm:定着ナット高さ s:アンカーボルトの中心間隔 at:引張側アンカーボルトの総断面積 aC:圧縮側アンカーボルトの総断面積S ε0:ナット締付時歪 i:条件[s≦2Rψ]を満たす一群の引張側アンカーボルト
の総本数(満たされない時はi=1) 請求項2の発明は、建造物の鉄骨柱が接合されたベース
プレートを、ネジフシを有するアンカーボルトによりフ
ーチングコンクリート基礎に固定する露出型固定柱脚
を、柱脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角
θとの比で表される下記(129)式の柱脚の回転バネ
定数KBSを用いて評価する露出型固定柱脚の評価方法に
おいて、 KBS=M/θ ……(129) 柱脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角θと
を、 M=C(DBS/2−k2xn)+T(DBS/2−dt) ……(130) θ=(δT+δC)/(DBS−k2xn−dt) ……(131) として評価することを特徴としている。
[0014] H = D F -D BS + 2k 2 x n -W ...... (116) H 1 = B F -B BS -2e y ...... (117) H 2 = B F -B BS + 2e y ...... ( 118) σ C = E C · ε C …… (119) δ T = [H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε y …… (120) I 0 = [(a t + a C ) E S · S ε 0 / (B BS −D BS )] × log [(H F / 2 + D BS ) B BS / [(H F / 2 + B BS ) D BS ]] …… B BS −D BS ≠ 0 time = (a t + a C) E S · S ε 0 · H F / [(H F + 2B BS) D BS] when ...... (121) of the ...... B BS -D BS = 0 m = 2a t1 · S σ y / (a m / Q σ sy ) −1 …… (122) Q σ sy = (ψ i / ψ 1 ) Q1 σ sy …… (123) ψ i = 2 [π · Rψ + (i−1) s] / i …… (124) ψ 1 = 2π · Rψ …… (125) Rψ = [a t1 (1 + S σ y / F C ) / π] 1/2 …… (126) Q1 σ sy = 2F C …… (127) δ C * = (x n * -k 2 x n * ) δ T / (D BS / 2-d t ) …… (128) N: Designed column compression axial force F C : Footing concrete the design strength E C: modulus of elasticity of the footing concrete H F: footing height V F: thickness suffers the top concrete footing B F: footing in the depth direction (M direction) dimension B BS: depth of the base plate T BS: The thickness of the base plate D BS: because of the base plate d t: distance from the edge of the base plate to the tension side anchor bolt core D F / 2: distance from the base plate core as measured in D BS direction about the compression side footing to the edge e y: B eccentricity distance from the base plate core as measured in the BS direction to the core of the footing a t1: tension side anchor bolt 1 Cross-sectional area S σ y : Yield strength of cross-sectional area of one tension-side anchor bolt E S : Elastic modulus S of tension-side anchor bolt S ε y : Yield strain of tension-side anchor bolt a m : Shaft of anchor bolt thread direction projected Bearing area p m: pitch H m of Nejifushi anchor bolts: fixing nut height s: center of the anchor bolt spacing a t: the total cross-sectional area of the tension-side anchor bolt a C: The total cross-sectional area S epsilon 0 of the reduced side anchor bolts: nut tightening when distortion i: Conditions [s ≦ 2Rψ] (the i = 1 when not satisfied) the total number of a group of tension-side anchor bolt satisfying the second aspect of the present invention Is an exposed fixed column base for fixing a base plate to which a steel column of a building is joined to a footing concrete foundation with an anchor bolt having a threaded bar, expressed by a ratio between a bending moment M of the column base and a rotation angle θ of the base plate. In the evaluation method of the exposed fixed column base evaluated using the rotation spring constant K BS of the column base of the following formula (129), K BS = M / θ (129) The bending moment M of the column base and the base plate M = C (D BS / 2−k 2 × n ) + T (D BS / 2−d t ) (130) θ = (δ T + δ C ) / (D BS −k 2 x n −d t )... (131)

【0015】ここで、 k2xn=xn/3 ……(132) xn=4C/(3BBS・σC) ……(133) C=N+T ……(134) T=at・ESSεy ……(135) δC=I1+I2+I3+I4+I5+I6 ……(136) I1=C/[EC・(BBS−W)]×log〔(z1+W)BBS/[(z1+BBS)W]〕 ……(137 ) I2=2C/[EC・(BBS−2W)]×log〔(z3+2W)(z2+BBS)/[(z3+BBS)(z2+2W)]〕……(1 38) I3=2C/[EC・(W−2BBS)]×log〔(z3+2BBS)(z2+W)/[(z3+W)(z2+2BBS)]〕……(1 39) I4=C/[EC・(BBS−W)]×log〔(z5+2W)(z4+2BBS)/[(z5+2BBS)(z4+2W)]〕……(1 40) I5=C/(EC・BF)×log[(z5+W)/(z4+W)] ……(141 ) I6=2C/(EC・BF)×log[(HF/2+2W)/(z6+2W)] ……(142) W=C/(BBSC) ……(143)Here, k 2 x n = x n / 3 (132) x n = 4C / (3B BS · σ C ) ··· (133) C = N + T ··· (134) T = a t · E S · S ε y …… (135) δ C = I 1 + I 2 + I 3 + I 4 + I 5 + I 6 …… (136) I 1 = C / [E C · (B BS −W)] × log [ (z 1 + W) B BS / [(z 1 + B BS ) W]] …… (137) I 2 = 2C / [E C · (B BS −2W)] × log [(z 3 + 2W) (z 2 + B BS ) / [(z 3 + B BS ) (z 2 + 2W)]] ... (138) I 3 = 2C / [E C · (W−2B BS )] × log [(z 3 + 2B BS ) ( z 2 + W) / [(z 3 + W) (z 2 + 2B BS )]] ... (1 39) I 4 = C / [E C · (B BS −W)] × log [(z 5 + 2W) ( z 4 + 2B BS ) / [(z 5 + 2B BS ) (z 4 + 2W)]]… (1 40) I 5 = C / (E C · B F ) × log [(z 5 + W) / (z 4 + W)] …… (141) I 6 = 2C / (E C · B F ) × log [(H F / 2 + 2W) / (z 6 + 2W)] …… (142) W = C / (B BS / σ C ) …… (143)

【0016】[0016]

【表6】 [Table 6]

【0017】 H=DF−DBS+2k2xn−W ……(144) H1=BF−BBS−2ey ……(145) H2=BF−BBS+2ey ……(146) σC=EC・εC ……(147) δT=[−δ0+Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sεy ……(148) δ0=I0+[Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sε0 ……(149) I0=[(at+aC)ESSε0/(BBS−DBS)]×log〔(HF/2+DBS)BBS/[(HF/2+BBS)DBS]〕 ……BBS−DBS≠0の時 =(at+aC)ESSε0・HF/[(HF+2BBS)DBS] ……BBS−DBS=0の時 ……(150) m=2at1Sσy/(am/Qσsy)−1 ……(151)Q σsy=(ψi1)Q1σsy ……(152) ψi=2[π・Rψ+(i−1)s]/i ……(153) ψ1=2π・Rψ ……(154) Rψ=[at1(1+Sσy/FC)/π]1/2 ……(155)Q1 σsy=2FC ……(156) δC *=(xn *-k2xn *T/(DBS/2-dt) ……(157) N:設計柱圧縮軸力 FC:フーチングコンクリートの設計基準強度 EC:フーチングコンクリートの弾性係数 HF:フーチングの高さ VF:フーチングの上面コンクリートの被り厚さ BF:フーチングの奥行き方向(M軸方向)寸法 BBS:ベースプレートの奥行き寸法 TBS:ベースプレートの厚さ DBS:ベースプレートのせい dt:ベースプレートの縁から引張側アンカーボルト芯ま
での間の距離 DF/2:圧縮側に関するDBS方向に計ったベースプレート
芯からフーチング縁までの距離 ey:BBS方向に計ったベースプレート芯からフーチング
の芯までの偏芯距離 at1:引張側アンカーボルト1本の断面積S σy:引張側アンカーボルト1本の断面積の降伏強度 ES:引張側アンカーボルトの弾性係数S εy:引張側アンカーボルトの降伏歪 am:アンカーボルトのネジフシの軸方向投影支圧面積 pm:アンカーボルトのネジフシのピッチ Hm:定着ナット高さ s:アンカーボルトの中心間隔 at:引張側アンカーボルトの総断面積 aC:圧縮側アンカーボルトの総断面積S ε0:ナット締付時歪 i:条件[s≦2Rψ]を満たす一群の引張側アンカーボルト
の総本数(満たされない時はi=1) 請求項3の発明は、建造物の鉄骨柱が接合されたベース
プレートを、ネジフシを有するアンカーボルトによりフ
ーチングコンクリート基礎に固定する露出型固定柱脚
を、柱脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角
θとの比で表される下記(158)式の柱脚の回転バネ
定数KBSを用いて評価する露出型固定柱脚の評価装置に
おいて、 KBS=M/θ ……(158) 柱脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角θと
を、 M=C(DBS/2−k2xn)+T(DBS/2−dt) ……(159) θ=(δT+δC)/(DBS−k2xn−dt) ……(160) として評価することを特徴としている。
H = D F −D BS + 2k 2 x n −W (144) H 1 = B F −B BS −2e y (145) H 2 = B F −B BS + 2e y. 146) σ C = E C · ε C …… (147) δ T = [− δ 0 + H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε y …… (148) δ 0 = I 0 + [ H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε 0 …… (149) I 0 = [(a t + a C ) E S · S ε 0 / (B BS −D BS )] × log [( H F / 2 + D BS) B BS / [(H F / 2 + B BS) D BS] ] ...... B BS -D when BS ≠ 0 = (a t + a C) E S · S ε 0 · H F / [ (H F + 2B BS ) D BS ] …… When B BS −D BS = 0 …… (150) m = 2a t1 · S σ y / (a m / Q σ sy ) −1 …… (151) Q σ sy = (ψ i / ψ 1 ) Q1 σ sy …… (152) ψ i = 2 [π · Rψ + (i−1) s] / i …… (153) ψ 1 = 2π · Rψ …… (154 ) Rψ = [a t1 (1+ S σ y / F C ) / π] 1/2 …… (155) Q1 σ sy = 2F C …… (156) δ C * = (x n * -k 2 x n *) δ T / (D BS / 2-d t) ...... (157) N: design column compressive axial force F C: design strength footing concrete E C: modulus of elasticity of the footing concrete H F: Fuchi Height V F of the grayed: wearing thickness of the top concrete footing B F: footing in the depth direction (M direction) dimension B BS: depth of the base plate T BS: The thickness of the base plate D BS: because of the base plate d t : distance between the edge of the base plate to the tension side anchor bolts core D F / 2: distance from D BS direction to the base plate core as measured for the compressed side footing to the edge e y: footing base plate core as measured in the B BS direction eccentricity distance to the core a t1: the cross-sectional area of the tension-side anchor bolt one S sigma y: yield strength of the cross-sectional area of the tension-side anchor bolt one E S: elastic modulus of the tension side anchor bolt S epsilon y: tensile yield strain of the side anchor bolt a m: axial projection of Nejifushi anchor bolts Bearing area p m: pitch H m of Nejifushi anchor bolts: fixing nut height s: anchor Bol Center distance a t of: the total cross-sectional area of the tension-side anchor bolt a C: compression side anchor the total cross-sectional area of the bolt S epsilon 0: nut tightening when distortion i: Conditions [s ≦ 2Rψ] group of the tension side anchor bolt satisfying The total number (i = 1 when not satisfied) of the invention of claim 3 is an exposed fixed column base for fixing a base plate to which a steel column of a building is joined to a footing concrete foundation with an anchor bolt having a threaded thread, An evaluation apparatus for an exposed fixed column base evaluated using a rotation spring constant K BS of the column base expressed by the following formula (158), which is expressed by the ratio of the bending moment M of the column base to the rotation angle θ of the base plate, K BS = M / θ …… (158) The bending moment M of the column base and the rotation angle θ of the base plate are calculated as follows: M = C (D BS / 2−k 2 × n ) + T (D BS / 2−d t ) (159) θ = (δ T + δ C ) / (D BS −k 2 x n −d t ) (160)

【0018】ここで、 k2xn=xn/3 ……(161) xn=4C/(3BBS・σC) ……(162) C=N+T ……(163) T=at・ESSεy ……(164) δC=I1 ……(165) I1=C/[EC・(BBS−W)]×log〔(z1+W)BBS/[(z1+BBS)W]〕 ……(166) W=C/(BBSC) ……(167)Here, k 2 x n = x n / 3 (161) x n = 4C / (3B BS · σ C ) ··· (162) C = N + T ··· (163) T = a t · E S · S ε y …… (164) δ C = I 1 …… (165) I 1 = C / [E C · (B BS −W)] × log [(z 1 + W) B BS / [( z 1 + B BS ) W]] …… (166) W = C / (B BS / σ C ) …… (167)

【0019】[0019]

【表7】 [Table 7]

【0020】 H=DF−DBS+2k2xn−W ……(168) H1=BF−BBS−2ey ……(169) H2=BF−BBS+2ey ……(170) σC=EC・εC ……(171) δT=[Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sεy ……(172) I0=[(at+aC)ESSε0/(BBS−DBS)]×log〔(HF/2+DBS)BBS/[(HF/2+BBS)DBS]〕 ……BBS−DBS≠0の時 =(at+aC)ESSε0・HF/[(HF+2BBS)DBS] ……BBS−DBS=0の時 ……(173) m=2at1Sσy/(am/Qσsy)−1 ……(174)Q σsy=(ψi1)Q1σsy ……(175) ψi=2[π・Rψ+(i−1)s]/i ……(176) ψ1=2π・Rψ ……(177) Rψ=[at1(1+Sσy/FC)/π]1/2 ……(178)Q1 σsy=2FC ……(179) δC *=(xn *-k2xn *T/(DBS/2-dt) ……(180) N:設計柱圧縮軸力 FC:フーチングコンクリートの設計基準強度 EC:フーチングコンクリートの弾性係数 HF:フーチングの高さ VF:フーチングの上面コンクリートの被り厚さ BF:フーチングの奥行き方向(M軸方向)寸法 BBS:ベースプレートの奥行き寸法 TBS:ベースプレートの厚さ DBS:ベースプレートのせい dt:ベースプレートの縁から引張側アンカーボルト芯ま
での間の距離 DF/2:圧縮側に関するDBS方向に計ったベースプレート
芯からフーチング縁までの距離 ey:BBS方向に計ったベースプレート芯からフーチング
の芯までの偏芯距離 at1:引張側アンカーボルト1本の断面積S σy:引張側アンカーボルト1本の断面積の降伏強度 ES:引張側アンカーボルトの弾性係数S εy:引張側アンカーボルトの降伏歪 am:アンカーボルトのネジフシの軸方向投影支圧面積 pm:アンカーボルトのネジフシのピッチ Hm:定着ナット高さ s:アンカーボルトの中心間隔 at:引張側アンカーボルトの総断面積 aC:圧縮側アンカーボルトの総断面積S ε0:ナット締付時歪 i:条件[s≦2Rψ]を満たす一群の引張側アンカーボルト
の総本数(満たされない時はi=1) 請求項4の発明は、建造物の鉄骨柱が接合されたベース
プレートを、ネジフシを有するアンカーボルトによりフ
ーチングコンクリート基礎に固定する露出型固定柱脚
を、柱脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角
θとの比で表される下記(181)式の柱脚の回転バネ
定数KBSを用いて評価する露出型固定柱脚の評価装置に
おいて、 KBS=M/θ ……(181) 柱脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角θと
を、 M=C(DBS/2−k2xn)+T(DBS/2−dt) ……(182) θ=(δT+δC)/(DBS−k2xn−dt) ……(183) として評価することを特徴としている。
H = D F −D BS + 2k 2 x n −W (168) H 1 = B F −B BS −2e y (169) H 2 = B F −B BS + 2e y. 170) σ C = E C · ε C …… (171) δ T = [H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε y …… (172) I 0 = [(a t + a C ) E S · S ε 0 / (B BS −D BS )] × log [(H F / 2 + D BS ) B BS / [(H F / 2 + B BS ) D BS ]] …… B BS −D BS ≠ 0 time = (a t + a C) E S · S ε 0 · H F / [(H F + 2B BS) D BS] ...... B BS when ... (173) of -D BS = 0 m = 2a t1 · S σ y / (a m / Q σ sy ) −1 …… (174) Q σ sy = (ψ i / ψ 1 ) Q1 σ sy …… (175) ψ i = 2 [π · Rψ + (i−1) s] / i …… (176) ψ 1 = 2π · Rψ …… (177) Rψ = [a t1 (1 + S σ y / F C ) / π] 1/2 …… (178) Q1 σ sy = 2F C …… (179) δ C * = (x n * -k 2 x n * ) δ T / (D BS / 2-d t ) …… (180) N: Design column compression axial force F C : Footing concrete the design strength E C: modulus of elasticity of the footing concrete H F: footing height V F: thickness suffers the top concrete footing B F: footing in the depth direction (M direction) dimension B BS: depth of the base plate T BS: The thickness of the base plate D BS: because of the base plate d t: distance from the edge of the base plate to the tension side anchor bolt core D F / 2: distance from the base plate core as measured in D BS direction about the compression side footing to the edge e y: B eccentricity distance from the base plate core as measured in the BS direction to the core of the footing a t1: tension side anchor bolt 1 Cross-sectional area S σ y : Yield strength of cross-sectional area of one tension-side anchor bolt E S : Elastic modulus S of tension-side anchor bolt S ε y : Yield strain of tension-side anchor bolt a m : Shaft of anchor bolt thread direction projected Bearing area p m: pitch H m of Nejifushi anchor bolts: fixing nut height s: center of the anchor bolt spacing a t: the total cross-sectional area of the tension-side anchor bolt a C: The total cross-sectional area S epsilon 0 of the reduced side anchor bolts: nut tightening when distortion i: Conditions [s ≦ 2Rψ] total number of a group of tension-side anchor bolt satisfying (when not met i = 1) The invention of claim 4 Is an exposed fixed column base for fixing a base plate to which a steel column of a building is joined to a footing concrete foundation with an anchor bolt having a threaded bar, expressed by a ratio between a bending moment M of the column base and a rotation angle θ of the base plate. In the evaluation device for the exposed fixed column base evaluated using the rotation spring constant K BS of the column base of the following formula (181), K BS = M / θ (181) The bending moment M of the column base and the base plate M = C (D BS / 2−k 2 xn ) + T (D BS / 2−d t ) (182) θ = (δ T + δ C ) / (D BS −k 2 x n −d t )... (183)

【0021】ここで、 k2xn=xn/3 ……(184) xn=4C/(3BBS・σC) ……(185) C=N+T ……(186) T=at・ESSεy ……(187) δC=I1+I2+I3+I4+I5+I6 ……(188) I1=C/[EC・(BBS−W)]×log〔(z1+W)BBS/[(z1+BBS)W]〕 ……(189 ) I2=2C/[EC・(BBS−2W)]×log〔(z3+2W)(z2+BBS)/[(z3+BBS)(z2+2W)]〕……(1 90) I3=2C/[EC・(W−2BBS)]×log〔(z3+2BBS)(z2+W)/[(z3+W)(z2+2BBS)]〕……(1 91) I4=C/[EC・(BBS−W)]×log〔(z5+2W)(z4+2BBS)/[(z5+2BBS)(z4+2W)]〕……(1 92) I5=C/(EC・BF)×log[(z5+W)/(z4+W)] ……(19 3) I6=2C/(EC・BF)×log[(HF/2+2W)/(z6+2W)] ……(194 ) W=C/(BBSC) ……(195)Here, k 2 x n = x n / 3 (184) x n = 4C / (3B BS · σ C ) (185) C = N + T (186) T = a t · E S · S ε y ··· (187) δ C = I 1 + I 2 + I 3 + I 4 + I 5 + I 6 ··· (188) I 1 = C / [E C · (B BS −W)] × log [ (z 1 + W) B BS / [(z 1 + B BS ) W]] …… (189) I 2 = 2C / [E C · (B BS −2W)] × log [(z 3 + 2W) (z 2 + B BS ) / [(z 3 + B BS ) (z 2 + 2W)]] ... (1 90) I 3 = 2C / [E C · (W−2B BS )] × log [(z 3 + 2B BS ) ( z 2 + W) / [(z 3 + W) (z 2 + 2B BS )]] ... (191) I 4 = C / [E C · (B BS −W)] × log [(z 5 + 2W) ( z 4 + 2B BS ) / [(z 5 + 2B BS ) (z 4 + 2W)]]… (1 92) I 5 = C / (E C · B F ) × log [(z 5 + W) / (z 4 + W)]… (193) I 6 = 2C / (E C · B F ) × log [(H F / 2 + 2W) / (z 6 + 2W)] …… (194) W = C / (B BS / σ C ) …… (195)

【0022】[0022]

【表8】 [Table 8]

【0023】 H=DF−DBS+2k2xn−W ……(196) H1=BF−BBS−2ey ……(197) H2=BF−BBS+2ey ……(198) σC=EC・εC ……(199) δT=[−δ0+Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sεy ……(200) δ0=I0+[Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sε0 ……(201) I0=[(at+aC)ESSε0/(BBS−DBS)]×log〔(HF/2+DBS)BBS/[(HF/2+BBS)DBS]〕 ……BBS−DBS≠0の時 =(at+aC)ESSε0・HF/[(HF+2BBS)DBS] ……BBS−DBS=0の時 ……(202) m=2at1Sσy/(am/Qσsy)−1 ……(203)Q σsy=(ψi1)Q1σsy ……(204) ψi=2[π・Rψ+(i−1)s]/i ……(205) ψ1=2π・Rψ ……(206) Rψ=[at1(1+Sσy/FC)/π]1/2 ……(207)Q1 σsy=2FC ……(208) δC *=(xn *-k2xn *T/(DBS/2-dt) ……(209) N:設計柱圧縮軸力 FC:フーチングコンクリートの設計基準強度 EC:フーチングコンクリートの弾性係数 HF:フーチングの高さ VF:フーチングの上面コンクリートの被り厚さ BF:フーチングの奥行き方向(M軸方向)寸法 BBS:ベースプレートの奥行き寸法 TBS:ベースプレートの厚さ DBS:ベースプレートのせい dt:ベースプレートの縁から引張側アンカーボルト芯ま
での間の距離 DF/2:圧縮側に関するDBS方向に計ったベースプレート
芯からフーチング縁までの距離 ey:BBS方向に計ったベースプレート芯からフーチング
の芯までの偏芯距離 at1:引張側アンカーボルト1本の断面積S σy:引張側アンカーボルト1本の断面積の降伏強度 ES:引張側アンカーボルトの弾性係数S εy:引張側アンカーボルトの降伏歪 am:アンカーボルトのネジフシの軸方向投影支圧面積 pm:アンカーボルトのネジフシのピッチ Hm:定着ナット高さ s:アンカーボルトの中心間隔 at:引張側アンカーボルトの総断面積 aC:圧縮側アンカーボルトの総断面積S ε0:ナット締付時歪 i:条件[s≦2Rψ]を満たす一群の引張側アンカーボルト
の総本数(満たされない時はi=1) 請求項1乃至請求項4の発明によれば、この式が一般の
アンカーボルト等の付着付き鉄筋に用いることができる
設計式であるため、コストを低減することができ、か
つ、アンカーボルトの伸びを抑制し、回転剛性を向上さ
せることができる。また、ベースプレートの圧縮側コン
クリートの沈み込み変形を厳密に評価すると共に、アン
カーボルトの初期締付をも適切に評価しているため、よ
り正確な回転バネ定数値を得ることができる。従って、
露出型固定柱脚において、普通鋼材からなるネジフシ鉄
筋をアンカーボルトとした場合にも最適な回転バネ定数
を算出し、コストの低減を図ることができる。
H = D F −D BS + 2k 2 x n −W (196) H 1 = B F −B BS −2e y (197) H 2 = B F −B BS + 2e y. 198) σ C = E C · ε C … (199) δ T = [− δ 0 + H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε y …… (200) δ 0 = I 0 + [ H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε 0 ...... (201) I 0 = [(a t + a C) E S · S ε 0 / (B BS -D BS)] × log [( H F / 2 + D BS) B BS / [(H F / 2 + B BS) D BS] ] ...... B BS -D when BS ≠ 0 = (a t + a C) E S · S ε 0 · H F / [ (H F + 2B BS ) D BS ] …… When B BS −D BS = 0 …… (202) m = 2a t1 · S σ y / (a m / Q σ sy ) −1 …… (203) Q σ sy = (ψ i / ψ 1 ) Q1 σ sy …… (204) ψ i = 2 [π · Rψ + (i−1) s] / i …… (205) ψ 1 = 2π · Rψ …… (206 ) Rψ = [a t1 (1+ S σ y / F C ) / π] 1/2 …… (207) Q1 σ sy = 2F C …… (208) δ C * = (x n * -k 2 x n *) δ T / (D BS / 2-d t) ...... (209) N: design column compressive axial force F C: design strength footing concrete E C: modulus of elasticity of the footing concrete H F: Fuchi Height V F of the grayed: wearing thickness of the top concrete footing B F: footing in the depth direction (M direction) dimension B BS: depth of the base plate T BS: The thickness of the base plate D BS: because of the base plate d t : distance between the edge of the base plate to the tension side anchor bolts core D F / 2: distance from D BS direction to the base plate core as measured for the compressed side footing to the edge e y: footing base plate core as measured in the B BS direction eccentricity distance to the core a t1: the cross-sectional area of the tension-side anchor bolt one S sigma y: yield strength of the cross-sectional area of the tension-side anchor bolt one E S: elastic modulus of the tension side anchor bolt S epsilon y: tensile yield strain of the side anchor bolt a m: axial projection of Nejifushi anchor bolts Bearing area p m: pitch H m of Nejifushi anchor bolts: fixing nut height s: anchor Bol Center distance a t of: the total cross-sectional area of the tension-side anchor bolt a C: compression side anchor the total cross-sectional area of the bolt S epsilon 0: nut tightening when distortion i: Conditions [s ≦ 2Rψ] group of the tension side anchor bolt satisfying According to the inventions of claims 1 to 4, since this formula is a design formula that can be used for a general reinforcing rod with an anchor bolt or the like, the cost is reduced. It is possible to reduce the expansion, suppress the elongation of the anchor bolt, and improve the rotational rigidity. In addition, since the sinking deformation of the compression side concrete of the base plate is strictly evaluated and the initial tightening of the anchor bolt is also appropriately evaluated, a more accurate rotation spring constant value can be obtained. Therefore,
In the exposed fixed column base, the optimum rotation spring constant can be calculated even when the screw reinforcing bar made of ordinary steel is used as the anchor bolt, and the cost can be reduced.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0025】図1、図2は、本発明の実施の形態にかか
る露出型固定柱脚10の一例を示したものである。この
露出型固定柱脚10のフーチング12は柱18を支える
ためのコンクリート基礎となるものであり、フーチング
12には柱18の下部に接合されたベースプレート14
がネジフシを有するアンカーボルト16を介して固定さ
れ、アンカーボルト16がナット20により締めつけら
れている。
FIGS. 1 and 2 show an example of an exposed fixed column base 10 according to an embodiment of the present invention. The footing 12 of the exposed fixed column base 10 serves as a concrete foundation for supporting the column 18, and the footing 12 has a base plate 14 joined to a lower portion of the column 18.
Are fixed via an anchor bolt 16 having a screw thread, and the anchor bolt 16 is fastened by a nut 20.

【0026】図1(A)は、アンカーボルト16に対す
るナット20締付前のフーチング12の状態を示し、図
1(B)は、アンカーボルト16に対するナット20締
付後のフーチング12の状態を示している。図1
(A)、(B)において、ナット20締付前のフーチン
グ12上面を自由表面と呼び二点鎖線Xで示した。
FIG. 1A shows a state of the footing 12 before tightening the nut 20 to the anchor bolt 16, and FIG. 1B shows a state of the footing 12 after tightening the nut 20 to the anchor bolt 16. ing. FIG.
In (A) and (B), the upper surface of the footing 12 before tightening the nut 20 is called a free surface and is indicated by a two-dot chain line X.

【0027】このような露出型固定柱脚10を評価する
場合において、当該露出型固定柱脚の回転バネ定数KBS
は、後述する柱脚の曲げモーメントMとベースプレート
14の回転角θとから以下の(210)式のように定義され
る。 KBS=M/θ ……(210) 図2に示すように、ナット20締付後、ベースプレート
14は柱軸方向圧縮力Nと柱脚曲げモーメントMとを受
ける。この柱脚曲げモーメントMは、以下の(212)式の
ように定義される。 M=C(DBS/2−k2xn)+T(DBS/2−dt) ……(212) なお、ここで、DBSはベースプレートのせい、k2xnは圧
縮側ベースプレート14の縁部から圧縮合力Cの作用す
る位置までの距離、dtはベースプレートの縁から引張
側アンカーボルト芯までの間の距離である。また、Cは
圧縮合力であり、上下方向の力の釣り合い、すなわち、
柱軸方向圧縮力Nと引張合力Tとの和である。従って、
Cは(213)式のように表すことができる。
In evaluating such an exposed fixed column base 10, the rotational spring constant K BS of the exposed fixed column base is evaluated.
Is defined from the bending moment M of the column base to be described later and the rotation angle θ of the base plate 14 as in the following expression (210). K BS = M / θ (210) As shown in FIG. 2, after the nut 20 is tightened, the base plate 14 receives a column axial compressive force N and a column base bending moment M. The column base bending moment M is defined as in the following equation (212). M = C (D BS / 2 -k 2 x n) + T (D BS / 2-d t) ...... (212) Note that, D BS is because of the base plate, k 2 x n is the compression-side base plate 14 distance from the edge to a position where the action of the compression force C, d t is the distance until the tension side anchor bolt core from the edge of the base plate. Further, C is a compression resultant force, and the balance of the vertical force, that is,
This is the sum of the column axial compressive force N and the tensile resultant force T. Therefore,
C can be expressed as in equation (213).

【0028】 C=N+T ……(213) この式において、引張合力Tをアンカーボルト降伏張力
と定義した。従って、Tは(214)式のように表すことが
できる。
C = N + T (213) In this equation, the tensile resultant force T is defined as the anchor bolt yield tension. Therefore, T can be expressed as in equation (214).

【0029】 T=at・ESSεy ……(214) at:アンカーボルトの断面積の降伏強度 ES:アンカーボルトの降伏歪S εy:引張側アンカーボルトの降伏歪 また、図2に示すようにベースプレート14の回転角θ
は、フーチング12の図芯に対する圧縮側ベースプレー
ト14の沈み込み量δCと、引張側アンカーボルト16
の頂部変位δTから、以下の(215)式のように定義され
る。
[0029] T = a t · E S · S ε y ...... (214) a t: yield strength of the cross-sectional area of the anchor bolt E S: the yield strain of the anchor bolt S ε y: the yield strain of the tension side anchor bolt also , The rotation angle θ of the base plate 14 as shown in FIG.
Is the amount of depression δ C of the compression side base plate 14 with respect to the core of the footing 12 and the tension side anchor bolt 16
From the top displacement [delta] T of, are defined as the following (215) below.

【0030】 θ=(δT+δC)/(DBS−k2xn−dt) ……(215) 以下、M、θの各項について検討し、回転バネ定数KBS
(KBS=M/θ)を計算するモデルについて説明する。
Θ = (δ T + δ C ) / (D BS −k 2 x n −d t ) (215) In the following, each of the terms M and θ is examined, and the rotational spring constant K BS
A model for calculating (K BS = M / θ) will be described.

【0031】まず、圧縮側ベースプレートの沈み込み量
δCについて検討・説明する。
First, the amount of depression δ C of the compression-side base plate will be examined and described.

【0032】(1)フーチング上面の圧縮応力分布の仮
定 図3(A)の左側図に示すように、フーチング12上面
の圧縮応力の分布を台形から三角形状に仮定し、圧縮合
力Cが作用する位置の応力をσCとする。
(1) Assumption of compressive stress distribution on the upper surface of footing As shown in the left side diagram of FIG. 3A, the distribution of compressive stress on the upper surface of footing 12 is assumed to be trapezoidal to triangular, and a resultant compression force C acts. Let σ C be the stress at the position.

【0033】このように仮定すると、σCは(216)式のよ
うになる。
Assuming the above, σ C becomes as shown in equation (216).

【0034】 σC=[4C(3xn 2−3xn・DBS+DBS 2)/[3BBS・DBS(2xn−DBS)2] ……(216) となる。また、k2xnは圧縮側ベースプレート14の縁部
から圧縮合力Cの作用する位置までの距離であるが、こ
のk2xnは、(217)式のようになる。
The sigma C = the [4C (3x n 2 -3x n · D BS + D BS 2) / [3B BS · D BS (2x n -D BS) 2] ...... (216). Further, k 2 xn is the distance from the edge of the compression-side base plate 14 to the position where the compression resultant force C acts, and this k 2 xn is expressed by the following equation (217).

【0035】 k2xn=DBS(3xn−2DBS)/[3(2xn−DBS)] ……(217) ここで、xnはベースプレート14の底面と自由表面X
との接点から圧縮側ベースプレートの縁部までの距離を
示し、BBSはベースプレートの奥行き寸法を示す。
K 2 x n = D BS (3 × n− 2D BS ) / [3 (2 × n− D BS )] (217) where x n is the bottom surface of the base plate 14 and the free surface X
Indicates the distance to the edge of the compression-side base plate from contact with, B BS indicates the depth of the base plate.

【0036】(2)圧縮応力分布の置換と圧縮応力の下
方拡散 ベースプレート14の沈み込み量δCを評価するため
に、仮定した応力分布形状(図3(A)左側図参照)を
さらに一様分布に置換する(図3(A)右側図)。その
際、一様応力値を圧縮合力Cの作用する位置の応力σC
に等しくとる。このように置換すると、σCおよびk2xn
は、それぞれ(218)式および(219)式のようになる。
(2) Replacement of Compressive Stress Distribution and Downward Diffusion of Compressive Stress In order to evaluate the subsidence amount δ C of the base plate 14, the assumed stress distribution shape (see the left diagram in FIG. 3A) is made more uniform. The distribution is replaced with the distribution (the right view in FIG. 3A). At this time, the uniform stress value is changed to the stress σ C at the position where the compression resultant C acts.
Take equal to. With this substitution, σ C and k 2 x n
Are as shown in equations (218) and (219), respectively.

【0037】 σC=4C/(3BBS・xn) ……(218) k2xn=xn/3 ……(219) 支圧応力に関する知見を基に、「この一様圧縮応力は鉛
直下方に1:2の勾配にて均一に拡散する」と仮定す
る。フーチング12表面の圧縮歪εCを、(220)式とみな
すことができる。
Σ C = 4C / (3B BS · x n ) (218) k 2 x n = x n / 3 (219) Based on the knowledge about bearing pressure, “this uniform compressive stress is It spreads uniformly vertically at a gradient of 1: 2. " The compressive strain ε C on the surface of the footing 12 can be regarded as equation (220).

【0038】 εC=σC/EC ……(220) (EC:フーチングに用いられるコンクリートの材料弾
性係数) (220)式のようにみなすことで、内部の鉛直方向歪分布
が鉛直座標の2次関数として定まるので、図4(A)に
示すように、その歪をフーチング12の図芯からフーチ
ング12の上面まで(0からZ1まで)鉛直方向に積分
することで圧縮合力Cが作用する位置のベースプレート
14の沈み込み量δCが得られる。従って、δCは(221)
式となる。
Ε C = σ C / E C (220) (E C : modulus of elasticity of concrete used for footing) By considering the equation (220), the internal vertical strain distribution is determined as a quadratic function of the vertical coordinate. As shown in A), the distortion is integrated in the vertical direction from the center of the footing 12 to the upper surface of the footing 12 (from 0 to Z 1 ), so that the sinking amount δ of the base plate 14 at the position where the resultant compression force C acts. C is obtained. Thus, [delta] C (221)
It becomes an expression.

【0039】 δC=I1 ……(221) この(221)式の右辺I1は、以下の(222)式のように導か
れる。
Δ C = I 1 (221) The right side I 1 of the equation (221) is derived as in the following equation (222).

【0040】[0040]

【数1】 (Equation 1)

【0041】ここで、Wは図3(B)、図4に示すよう
に置換された一様圧縮応力の幅であり、以下の(223)式
で示される。 W=C/(BBS・σC) ……(223) また、図5(A)、に示すように、拡散範囲がフーチン
グ側面からはみ出さない範囲としてHを以下の(224)式
のように定義する。 H=DF−DBS+2k2xn−W ……(224) ここで、DFはベースプレートからフーチングの芯まで
の偏芯距離である。
Here, W is the width of the uniform compressive stress replaced as shown in FIGS. 3B and 4, and is expressed by the following equation (223). W = C / (B BS · σ C ) (223) Further, as shown in FIG. 5 (A), assuming that the diffusion range does not protrude from the footing side surface, H is expressed by the following equation (224). Defined in H = D F -D BS + 2k 2 x n -W ...... (224) where, D F is the eccentric distance from the base plate to the core of the footing.

【0042】また、図5(B)に示すように、拡散範囲
がフーチング前面および後面からはみださない範囲とし
て、H1とH2とを以下の(225)式および(226)式のように定
める。
As shown in FIG. 5 (B), assuming that the diffusion range does not protrude from the front surface and the rear surface of the footing, H 1 and H 2 are defined by the following equations (225) and (226). It is determined as follows.

【0043】 H1=BF−BBS−2ey ……(225) H2=BF−BBS+2ey ……(226) フーチング12の芯とベースプレート14の芯とは図5
(B)に示す偏心量e yだけずれているため、H1<H2
とする。
H1= BF−BBS−2ey …… (225) HTwo= BF−BBS+ 2ey (226) The core of the footing 12 and the core of the base plate 14 are shown in FIG.
Eccentricity e shown in (B) yH1<HTwo
And

【0044】なお、図4(B)〜図4(F)に示すI2
〜I6の要素を付加することでより精度が向上する。こ
こで、I2は、フーチングの幅が狭く、拡散範囲が側面
を飛び出す場合に対応し(図4(B)参照)、I2は以
下の(227)式により導かれる。
It should be noted that the I 2 shown in FIGS.
Accuracy is improved more by adding an element of ~I 6. Here, I 2 corresponds to the case where the width of the footing is narrow and the diffusion range protrudes from the side surface (see FIG. 4B), and I 2 is derived by the following equation (227).

【0045】[0045]

【数2】 (Equation 2)

【0046】I3は、フーチングの幅は広いが拡散範囲
が前面または後面から飛び出す場合に対応し(図4
(C)参照)、I3は以下の(228)式により導かれる。
I 3 corresponds to the case where the width of the footing is wide but the diffusion range protrudes from the front or rear surface (FIG. 4).
(See (C)), I 3 is derived by the following equation (228).

【0047】[0047]

【数3】 (Equation 3)

【0048】I4は、拡散範囲がフーチングの側面を飛
び出し、かつ、前面または後面を飛び出す場合に対応す
る(図4(D)、(E)参照)。I4は以下の(229)式に
より導かれる。
I 4 corresponds to the case where the diffusion range protrudes from the side surface of the footing and protrudes from the front surface or the rear surface (see FIGS. 4D and 4E). I 4 is derived from the following equation (229).

【0049】[0049]

【数4】 (Equation 4)

【0050】I5は、拡散範囲がフーチングの前面も後
面も飛び出すが、側面からは飛び出さない場合に対応す
る(図4(F)、(G))参照)。I5は以下の(230)式
により導かれる。
[0050] I 5 is diffusion range jumps out even rear surface also the front of the footing and corresponds to the case where not protrude from the side (FIG. 4 (F), (G)) refer). I 5 is guided by the following (230) below.

【0051】[0051]

【数5】 (Equation 5)

【0052】I6は、拡散範囲がフーチングの前面、後
面、および側面を全て飛び出す場合に対応する(図4
(H)、(I)参照)。I6は以下の(231)式により導か
れる。
I 6 corresponds to the case where the diffusion range protrudes all the front, rear and side surfaces of the footing (FIG. 4).
(H), (I)). I 6 is derived from the following equation (231).

【0053】[0053]

【数6】 (Equation 6)

【0054】次に、引張側アンカーボルトの頂部変位δ
Tについて説明する。 (1)フシに作用する等価支圧応力qσの導入 フーチング12内のアンカーボルト16に形成されたネ
ジフシ16Aには、ネジフシ16Aの谷底面にせん断応
力が、フシ山にはさらに圧縮応力が作用する(図6
(A)参照)。この応力状態を、フシ山の高さを変えず
に厚みを減少させ、フシ山腹面のみに等価支圧応力qσ
が作用する応力状態にて置換できると仮定する(図6
(B)、(C)参照)。 (2)フシの等価支圧応力qσの鉛直方向分布仮説 フーチング12高さが十分高く、アンカーボルト16の
埋め込み深さが十分深ければ、フシの等価支圧応力qσ
は、フーチング12下方に行くに従って減少し、やがて
ゼロになる。図7に示すように、ここでは「qσ分布は
逆三角形状に包絡される離散的分布として近似され、分
布深さはアンカーボルト頂部応力に関わらず一定」とい
う最も単純な仮説の一つを導入することにした。
Next, the top displacement δ of the tension-side anchor bolt
T will be described. (1) Introduction of Equivalent Bearing Stress q σ Acting on Fushi Shear stress is applied to the thread bottom 16A of the screw bolt 16A formed on the anchor bolt 16 in the footing 12, and compressive stress is further applied to the thread peak. (Fig. 6
(A)). This stress state is reduced by reducing the thickness without changing the height of the bulge, and the equivalent bearing stress q σ is applied only to the flank of the bulge.
It is assumed that the displacement can be performed in the stress state in which
(See (B) and (C)). (2) Hypothetical distribution hypothesis of the equivalent bearing stress q σ of the brush If the height of the footing 12 is sufficiently high and the embedding depth of the anchor bolt 16 is sufficiently deep, the equivalent bearing stress q σ of the brush is obtained.
Decreases toward the bottom of the footing 12 and eventually becomes zero. As shown in FIG. 7, here, one of the simplest hypotheses that “the q σ distribution is approximated as a discrete distribution enveloped in an inverted triangle and the distribution depth is constant regardless of the anchor bolt top stress” is I decided to introduce it.

【0055】強度σBのコンクリート中のアンカーボル
ト(径d)の必要付着長hcに関する思想には、ニュー
ジーランド基準(Standards Association of New Zeala
nd Concrete Design Standards,NZS31101,1995);hC
∽(d/√σB)、日本(鉄筋コンクリート構造計算基
準);hC∽(d2/σB)等があり、上の仮説の思想は
後者に近いものとなっている。
The concept regarding the required adhesion length hc of anchor bolts (diameter d) in concrete having a strength σ B is described in the Standards Association of New Zeala.
nd Concrete Design Standards, NZS31101, 1995); h C
∽ (d / √σ B ), Japan (standard for calculation of reinforced concrete structure); h C ∽ (d 2 / σ B ), etc., and the idea of the above hypothesis is close to the latter.

【0056】アンカーボルト16の歪分布は図7(A)
に示すような2次関数状の階段形分布となり、これを含
む全歪分布面積が引張側アンカーボルトの頂部変位δT
となる。従って、δTは、以下の(232)式で示される。
FIG. 7A shows the strain distribution of the anchor bolt 16.
And the total strain distribution area including this is the top displacement δ T of the tension-side anchor bolt.
Becomes Thus, [delta] T is expressed by the following (232) below.

【0057】 δT=[Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sεy ……(232) ここで、Hmはアンカーボルトの定着ナットの高さであ
り、TBSはベースプレートの厚さ、VFは上面コンクリ
ートの被り厚さ、mは、pmはアンカーボルトのフシの
ピッチである。
Δ T = [H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε y (232) where H m is the height of the anchor nut of the anchor bolt, and T BS is the height of the base plate. thickness, V F suffers a top concrete thickness, m is the p m is the pitch section of the anchor bolt.

【0058】図7(A)の段階分布の深さを評価するた
めに、鉄筋頂部引張降伏時のqσをqσsy、その最大値を
Qσsyと呼ぶことにする(図7(B)参照)。
In order to evaluate the depth of the step distribution in FIG. 7 (A), q σ at the time of tensile yielding at the top of the reinforcing bar is defined as q σ sy and its maximum value is defined as
It is referred to as Qσsy (see FIG. 7B).

【0059】この式のうち[Hm+TBS+VF]Sεyの部分
は、図7(A)に示した段階分布の際上部の四角形の面
積に相当する。なお、ナット締付時にアンカーボルト1
6が伸びるので、その伸び量をδ0とすると[Hm+TBS+V
F]Sεyの部分を[−δ0+Hm+TB S+VF]Sεyとすることで
より精度が向上する。
In this equation, [H m + T BS + V F ] S ε y corresponds to the area of the upper square in the step distribution shown in FIG. 7A. When tightening the nut, anchor bolt 1
6 elongates, and if the amount of elongation is δ 0 , [H m + T BS + V
F] To further improve accuracy by the S epsilon part of y [-δ 0 + H m + T B S + V F] S ε y.

【0060】また、この式のうち後半の(m・pm/3)Sεy
ノ部分はアンカーボルト16のフシに作用する等価支圧
応力qσsyの分布が図8(A)のような高さm’・pm
逆三角形に包含される棒状の離散分布になる。棒の長さ
は、フシの段が1段下がる毎に、Qσsy/m’だけ減少
するため、上からJ段目の棒の長さJσsyは、J σsy=Qσsy(1−J/m’) ……(233) となる。これをJについてk〜mまで総和をとってam
/(at1・ES)倍したものが、上からk段目のアンカ
ーボルトの歪m'εkとなる(図8(B)参照)。
Further, the second half (m · p m / 3) S ε y of this equation
Roh portion becomes a discrete distribution of rod-shaped distribution of the equivalent Bearing stress q sigma sy acting on the section anchor bolts 16 are encompassed inverted triangle height m '· p m as shown in FIG. 8 (A). The length of the bar, each stage section is lowered one step, Q σ sy / m 'to decrease by the length J sigma sy of J-th rod from the top, J σ sy = Q σ sy ( 1−J / m ′) …… (233) This is summed from J to k to m, and
/ (A t1 · E S) those times becomes distorted m 'epsilon k of k-th stage of the anchor bolt from above (see FIG. 8 (B)).

【0061】 m'εk=[k2−(2m’+1)k+(2m’−m)(m+1)](amQσsy/2m’・at1・ES)……(234) となる。これを、さらに、kについて0〜mまで総和を
とってpm倍したものが、図8(A)の階段状の歪分布
に対応する面積、即ち、アンカーボルト16の伸び量と
なる。その値は、 Sεy(m・pm/3)・[(3m’−2m−1)/(2m’−m)] ……(235) となる。m’は通常十分大きいので、上式の{(3m’−2
m−1)/(2m’−m)}の部分を1とみなしてよく、Sεy(m・
pm/3)が導かれる。なお、アンカーボルト頂部の歪Sεy
は降伏歪であるため、上式は以下の関係を用いて整理し
た結果である。
[0061] m 'ε k = [k 2 - (2m' + 1) k + (2m'-m) (m + 1)] (a m · Q σ sy / 2m '· a t1 · E S) ...... (234) Becomes The sum of k from 0 to m and multiplied by PM is the area corresponding to the stepwise strain distribution in FIG. 8A, that is, the extension amount of the anchor bolt 16. Its value becomes S ε y (m · p m / 3) · [(3m'-2m-1) / (2m'-m)] ...... (235). Since m 'is usually large enough, {(3m'-2
m−1) / (2m′−m)} may be regarded as 1, and S ε y (m
p m / 3) is derived. The strain at the top of the anchor bolt S ε y
Is the yield strain, the above equation is the result of rearranging using the following relationship.

【0062】 Sεy=(2m’−m)(m+1)(amQσsy/2m’・at1・ES) ……(236) この式において、通常、m’の値は十分大きいので、m
=m’と置いて整理することができ、以下の式を導くこ
とができる。
[0062] 'In (· a t1 · E S ...... (236) This equation, usually, m S ε y = (2m' -m) (m + 1) a m · Q σ sy / 2m)' value of sufficiently Because it is large, m
= M ', and the following equation can be derived.

【0063】 m=2at1Sσy/(amQσsy)−1 ……(237) なお、上記したナット締付時の伸び量は、前半の項I0
と後半の項に分蹴ることができる。後半の項はナット締
付時の歪Sε0をアンカーボルト頂部に与えた時の、δT=
[Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sεyに対応するアンカーボルト
16の伸びで、この式のSεySε0に置き換えただけで
ある。従って、 δ0=I0+[Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sε0 ……(238) I0=(at+aC)ESSε0/(BBS-DBS)×log[(HF/2+DBS)BBS/[(HF/2+BBS)DBS]] ……BBS−DBS≠0の時 =(at+aC)ESSε0・HF/[(HF+2BBS)DBS] ……BBS−DBS=0の時 ……(239) 前半の項はベースプレートの沈み込み量であり、これに
はI1を準用した。即ち図9に示すように、フーチング
12が十分大きい場合で安全側に評価できると判断し、
ナット締付時にベースプレート14の下面がナット20
の締付力に対応する一様圧縮応力を受けた場合の沈み込
み量である。従って、I0の式では、I1の式のC、W、
1を各々{(at+aC)ESSε0}、DBS、HF/2
に置き換えた。ただし、ベースプレート14の形状が正
方形の場合には、式の結果の形がやや変わる。 (3)アンカーボルトの間隔の影響を評価する仮説 アンカーボルト16の間隔が十分広い場合のQσsyをフ
シの基本等価支圧強度Q 1σsyと呼ぶ(図10(A)参
照)。アンカーボルト16の間隔が狭くなると見かけの
付着強度が低下する性状は以下のような仮説にて説明さ
れると仮定する。
M = 2a t1 · S σ y / (a m · Q σ sy ) −1 (237) The amount of elongation at the time of tightening the nut is the first term I 0
And the second half. The latter term is δ T = when strain S ε 0 during nut tightening is applied to the top of the anchor bolt.
Elongation of [H m + T BS + V F + m · p m / 3] anchor bolt 16 corresponding to the S epsilon y, is the S epsilon y of the equation just replaced with S epsilon 0. Accordingly, δ 0 = I 0 + [ H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε 0 ...... (238) I 0 = (a t + a C) E S · S ε 0 / (B BS -D BS ) × log [(H F / 2 + D BS ) B BS / [(H F / 2 + B BS ) D BS ]] …… When B BS −D BS ≠ 0 = (a t + a C) E S · S ε 0 · H F / [(H F + 2B BS) D BS] when ...... (239 ...... B BS -D BS = 0) the first half of the term sinking of the base plate is the amount, this was applied mutatis mutandis the I 1. That is, as shown in FIG. 9, when the footing 12 is sufficiently large, it is determined that the footing 12 can be evaluated on the safe side,
When tightening the nut, the lower surface of the base plate 14
Is a sinking amount when a uniform compressive stress corresponding to the tightening force is applied. Thus, in the formula I 0, the formula I 1 C, W,
The z 1 respectively {(a t + a C) E S · S ε 0}, D BS, H F / 2
Was replaced by However, when the shape of the base plate 14 is a square, the shape of the result of the equation slightly changes. (3) Hypothesis for Evaluating Influence of Anchor Bolt Interval Q sy when the anchor bolt 16 interval is sufficiently large is referred to as a basic equivalent bearing strength Q 1 σ sy of a fusi (see FIG. 10A). It is assumed that the property that the apparent adhesion strength decreases when the distance between the anchor bolts 16 is reduced is explained by the following hypothesis.

【0064】アンカーボルト1本の引張降伏張力は図1
0(A)のような円筒状の影響範囲の側面のτによって
主に伝達され、アンカーボルト16の間隔が狭くなると
図10(B)のようにi本の影響範囲が重なりあう。そ
の水平断面囲込外周長値は増大するが、アンカーボルト
1本当りの外周長φi値、並びにその側面積は減少し、
側面のτの値には限界があるため、これが円筒高さ(∽
qσsyの逆三角形分布深さ)の増加によって補われる。
The tensile yield strength of one anchor bolt is shown in FIG.
10A is mainly transmitted by τ on the side of the cylindrical influence range such as 0 (A). When the interval between the anchor bolts 16 is reduced, the i influence ranges overlap as shown in FIG. 10B. The outer circumference length value of the horizontal cross section is increased, but the outer circumference length i per anchor bolt and the side area are reduced,
Since there is a limit to the value of τ on the side, this is the cylinder height (∽
q σ sy ).

【0065】この深さはアンカーボルト16の径・降伏
強度sσyが大きいほど、また、アンカーボルト16の間
隔、フーチング12のコンクリート強度が小さいほど深
くなり、Qσsy値は低下する。このQσsy値を評価するた
めに図10(A)斜線部のような、これらの因子を含む
ドーナツ状円筒の水平断面が定めるその外周長ψlを導
入し、「図10(B)のように鉄筋i本の影響範囲が重
なる場合にはQσsy値は(ψi/ψl)×Q1σsyになる」
という最も単純な仮説の一つを導入した。
The depth becomes larger as the diameter / yield strength s σ y of the anchor bolt 16 is larger, and as the space between the anchor bolts 16 and the concrete strength of the footing 12 are smaller, the Q σ sy value is reduced. The Q To evaluate the sigma sy value as shown in FIG. 10 (A) hatched portion, and introducing the outer peripheral length [psi l horizontal cross section of the toroidal cylinder containing these factors stipulated, "Figure 10 (B) When the influence ranges of the i reinforcing bars overlap, the Q σ sy value becomes (ψ i / ψ l ) × Q 1 σ sy
Introduced one of the simplest hypotheses.

【0066】従って、図10(B)に示すように、アン
カーボルト間隔が狭く、その影響範囲がi本分重なる場
合のフシの等価支圧強度Qσsyは以下の式により評価さ
れると仮定できる。なお図10の周長ψ1を与える半径
がRψである。Q σsy=(ψi1)Q1σsy ……(240) ψi=2[π・Rψ(i−1)s]/i ……(241) ψ1=2π・Rψ ……(242) Rψ=[at1(1+Sσy/FC)/π]1/2 ……(243) つづいて、収束計算手順の例について説明する。なお、
現在では、例えばマイクロソフト社のExelなどの汎
用表計算ソフトが広く一般にも普及し、その標準機能に
て四則演算と同レベルで収束計算を行うことができるた
め、ここではそれを利用した計算手順の一例を示す。
Therefore, as shown in FIG. 10 (B), it is assumed that the equivalent bearing strength Q σ sy of the bush when the anchor bolt interval is narrow and the range of influence overlaps i pieces is evaluated by the following equation. it can. Incidentally radius give circumference [psi 1 in FIG. 10 is a Arupusai. Q σ sy = (ψ i / ψ 1 ) Q1 σ sy …… (240) ψ i = 2 [π · Rψ (i−1) s] / i …… (241) ψ 1 = 2π · Rψ …… ( 242) Rψ = [a t1 (1 + S σ y / F C ) / π] 1/2 (243) Next, an example of the convergence calculation procedure will be described. In addition,
At present, for example, general-purpose spreadsheet software such as Microsoft Excel is widely and widely used, and its standard function can perform convergence calculation at the same level as the four arithmetic operations. An example is shown.

【0067】フシの基本等価支圧強度Q1σsyの値を上記
したの実験結果から評価すると、図7(B)に示すよう
に、フシの等価支圧応力qσsyの逆三角形分布深さが決
定するため、引張側アンカーボルト頂部の歪を任意(≦
降伏歪)に指定し、頂部変位δTと引張合力Tの値を確
定できる。Tの値が定まると、鉛直方向の力の釣合いか
らベースプレート下面に作用する圧縮合力Cの値が定ま
る。ついで、図3(B)にて圧縮合力Cが作用する位置
のフーチング12コンクリート圧縮歪暫定値ε C *を与え
ると、それに対応する暫定応力σC *、暫定中立軸位置x
n *、暫定C位置k2n *が順次得られる。これらとフー
チング12の自由表面X、および剛体ベースプレート1
4との幾何学的関係から、図1による圧縮合力Cが作用
する位置の暫定変位の一つδC *が発生する。
Fushi basic equivalent bearing strengthQ1σsyThe value of
When evaluated from the results of the experiment, as shown in FIG.
And the equivalent bearing stress of the fusiqσsyTriangle distribution depth of
To determine the strain at the top of the tension anchor bolt (≤
Yield strain) and top displacement δTAnd the value of tensile force T
Can be determined. Once the value of T is determined, is the force in the vertical direction balanced?
The value of the resultant compression force C acting on the lower surface of the base plate is determined from
You. Next, in FIG. 3B, the position where the resultant compression force C acts.
Provisional value of footing 12 concrete compression strain ε C *give
Then, the corresponding provisional stress σC *, Provisional neutral axis position x
n *, Provisional C position kTwoxn *Are sequentially obtained. These and Fu
Free surface X of the chin 12 and the rigid base plate 1
From the geometrical relationship with No. 4, the compression resultant C shown in FIG.
One of the provisional displacements of the positionC *Occurs.

【0068】他方、図3(B)斜線部に示すフーチング
12内のコンクリートの鉛直方向圧縮歪分布の面積から
も、もう一つの暫定変位δC **が発生する。両暫定変位
値はεC *の値が真で無い限り一致しない。これを収束さ
せるために、(δC *−δC **)項を入力項、0を目標値
項、εC *を変化させる項とすると容易に収束解εC、お
よび目標値δC=δC *=δC **が得られるため、最後に図
1に示したベースプレート14の曲げモーメントM、回
転角θを計算して、回転バネ定数の計算を行う。
On the other hand, another provisional displacement δ C ** also occurs from the area of the vertical compressive strain distribution of the concrete in the footing 12 shown by the hatched portion in FIG. The two provisional displacement values do not match unless the value of ε C * is true. In order to make this converge, if the (δ C * −δ C ** ) term is an input term, 0 is a target value term, and a term that changes ε C * , the convergence solution ε C and the target value δ C = Since δ C * = δ C ** is obtained, finally, the bending moment M and the rotation angle θ of the base plate 14 shown in FIG. 1 are calculated, and the rotation spring constant is calculated.

【0069】さらに、上記した検討モデルに用いた仮説
を実験によって検証した。上記検討モデルに用いた仮説
を検証するにあたり、実験対象となる3つの試験体のア
ンカーボルト頂部が引張降伏するまでの、載荷曲げモー
メント除荷時を除いた全実験値を抽出した。
Further, the hypothesis used in the above-described study model was verified by experiments. In verifying the hypotheses used in the above study model, all the experimental values except for when the loading bending moment was unloaded until the tops of the anchor bolts of the three test specimens to be subjected to tensile yielding were extracted.

【0070】なお、実験には、図11(A)に示すよう
にベースプレート14の両縁に6本のアンカーボルト1
6を配置した試験体と、図11(B)に示すようにベー
スプレート14の両縁に4本のアンカーボルト16を配
置した試験体と、図11(C)に示すようにベースプレ
ート14の両縁に2本のアンカーボルト16を配置した
試験体を用いた。
In the experiment, six anchor bolts 1 were attached to both edges of the base plate 14 as shown in FIG.
6, a test piece having four anchor bolts 16 disposed on both edges of the base plate 14 as shown in FIG. 11B, and a test piece having both edges of the base plate 14 as shown in FIG. A test body in which two anchor bolts 16 were arranged was used.

【0071】また、検討モデルでは試験体に設けられた
アンカーボルト下端部の定着プレートを無視し、フーチ
ング図芯以下を一様に無限に連続する形状に置換した。
そして、フシの基本等価支圧強度Q1σsyの値をσB×
0.5刻みに設定し、各々に対し、引張側アンカーボル
ト頂部の歪SεTを100×10-6間隔にて、ナット締付
時歪Sε0から降伏歪まで指定し、収束計算を行った。こ
こでは、そのうちの3つの水準(Q1σsy=2.0,2.
5,および3.0×σB)の結果について記載する。
Also, in the study model, the fixing plate at the lower end of the anchor bolt provided on the test body was ignored, and the portion below the footing core was replaced with a shape that is infinitely continuous.
Then, the value of the fushi basic equivalent bearing strength Q1 σ sy is calculated as σ B ×
Set in increments of 0.5, and for each, set the strain S ε T at the top of the tension side anchor bolt at 100 × 10 -6 intervals from the nut tightening strain S ε 0 to the yield strain, and calculate the convergence. went. Here, three levels ( Q1 σ sy = 2.0, 2..
5, and 3.0 × σ B ).

【0072】(1)引張側アンカーボルトの歪分布性状
について 図12(A)、(B)、(C)に示すように、引張側ア
ンカーボルト16の歪計算値は埋め込み深さが深くなる
ほど減少し、3水準の結果は頂部歪に対して±一割程度
の広がりを示している。この傾向は柱軸力、アンカーボ
ルトの径、アンカーボルトの本数、アンカーボルトの間
隔、アンカーボルトに対するナット締付力に依存してお
らず、フシの基本等価支圧強度Q1σsyの値はアンカーボ
ルトの軸方向歪分布に大きな影響を与えないことがわか
る。実験値は引張側アンカーボルト16の全数の歪を計
測したものであり、各々、アンカーボルト16の表裏2
箇所の平均値であるが、ばらつきの幅は頂部歪の3割近
くまで及んでいる。工学的には、Q1σsyの値が2〜3σ
Bの範囲にあれば上記した仮説は実験が示す歪計測値を
統一的に説明する仮説であることがわかる。 (2)ベースプレートの沈み込み変位について 図13(A)、(B)、(C)に示すように、ベースプ
レート14の浮上りと沈み込みの変位差計算値はややス
リップ形の結果を示しており、3水準の間では変位差の
中央値に対して±一割程度のバラツキを与えている。柱
軸力が上がるとベースプレート14の沈み込み量の寄与
が高まるため、幾分バラツキの幅は狭まる。何れにしろ
フシの基本等価支圧強度Q1σsyの値はベースプレートの
回転角に大きな影響を与えないことがわかる。
(1) Strain distribution properties of tension anchor bolts As shown in FIGS. 12A, 12B and 12C, the calculated value of the strain of the tension anchor bolt 16 decreases as the embedding depth increases. However, the results of the three levels show a spread of about ± 10% with respect to the top strain. This tendency does not depend on the column axial force, the diameter of the anchor bolt, the number of anchor bolts, the distance between the anchor bolts, and the nut tightening force on the anchor bolt.The value of the basic equivalent bearing strength Q1 It can be seen that the axial strain distribution of the bolt is not significantly affected. The experimental values are obtained by measuring the strains of all the anchor bolts 16 on the tension side.
It is the average value of the points, but the range of the variation reaches nearly 30% of the top distortion. The engineering, Q1 σ value of sy is 2~3σ
If it is in the range of B , it can be understood that the above-mentioned hypothesis is a hypothesis for unifyingly explaining the measured strain value shown by the experiment. (2) Regarding the sinking displacement of the base plate As shown in FIGS. 13A, 13B and 13C, the calculated displacement difference between the rising and sinking of the base plate 14 shows a slightly slip type result. Among the three levels, a variation of about ± 10% is given to the median value of the displacement difference. When the column axial force is increased, the contribution of the sinking amount of the base plate 14 is increased, so that the width of the variation is somewhat narrowed. Value of the basic equivalent bearing capacity Q1 sigma sy of knots anyway it can be seen that does not have a significant effect on the rotation angle of the base plate.

【0073】実験値は圧縮側アンカーボルト間にてベー
スプレート端の計測値(5箇所)とそれらに対応する引
張側アンカーボルト頂部変位線形補間値との差となって
いる。計測値はそのハラツキ幅は大きいが計算値と良好
に対応している。Q1σsyの値が2〜3σBの範囲にあれ
ば上記した仮説は実験が示すベースプレート14の沈み
込み量計測値も統一的に説明する仮説であることがわか
る。 (3)圧縮合力Cの作用位置について 図14(A)、(B)、(C)に示すように、ベースプ
レート14下面に作用する圧縮合力Cの作用位置k2n
計算値は典型的なスリップ形である。ところで、C位置
のフーチング12のコンクリート圧縮歪εCの3水準の
結果は前項と同様の性状を示すの対して、k2nの3水
準の値はほとんど一致していることから、このフシの基
本等価支圧強度Q1σsyの範囲に対しては、Q1σsyの変動
はC作用位置に影響を与えないとみることができ、Mの
評価に問題はない。
The experimental value is the difference between the measured values at the end of the base plate (5 points) between the compression side anchor bolts and the corresponding linear interpolation values of the top side displacement of the tension side anchor bolts. Although the measured value has a large degree of harassment, it corresponds well with the calculated value. Q1 sigma hypothesis value of sy is the if the range of 2~3Shiguma B is found to be hypotheses explaining also unified manner the amount measured value sinking of the base plate 14 indicated by the experiment. (3) About the action position of the compression resultant force C As shown in FIGS. 14 (A), (B) and (C), the action position k 2 xn of the compression resultant force C acting on the lower surface of the base plate 14.
The calculated value is a typical slip type. By the way, the results of three levels of concrete compressive strain ε C of the footing 12 at the C position show the same properties as the previous section, while the values of three levels of k 2 × n are almost the same. for basic equivalent bearing capacity Q1 sigma range sy of, variation of Q1 sigma sy can be seen as affecting C operating position, there is no problem in the evaluation of M.

【0074】実験値は、柱軸力、アンカーボルトの径、
アンカーボルトの本数、アンカーボルトの間隔、アンカ
ーボルトに対するナット締付力によらず計算値と良好に
対応しており、特にアンカーボルト端部引張降伏時には
殆ど計算値と一致している。 (4)曲げモーメントMについて ベースプレート14下面に作用する曲げモーメントMの
計算値は、前項と同様に、この3水準の範囲に関して
は、フシの基本等価支圧強度Q1σsyの変動の影響を受け
ない(図15参照)。また、また引張側アンカーボルト
頂部歪値と概ね比例しているが、鉄筋量が少ないとスリ
ップ形の性状が見られる。実験値計測結果もこの計算結
果通りの性状を示している。 (5)ベースプレート14の回転バネ剛性について 図16(A)に示すように、ベースプレート14の回転
バネ剛性計算値は柱軸力が低い場合には、フシの基本等
価支圧強度Q1σsyの3水準変動範囲に対して±一割程度
の影響を受けている。しかし、図16(B)、(C)に
示すように、柱軸力が上がると殆ど影響を受けなくな
り、Mの増加につれて回転剛性が徐々に低下する。実験
計測値もこの計算値通りの性状を示している。
The experimental values were the column axial force, the diameter of the anchor bolt,
The calculated values correspond well to the calculated values irrespective of the number of anchor bolts, the spacing between the anchor bolts, and the nut tightening force on the anchor bolts, and almost coincide with the calculated values particularly at the time of anchor bolt end tension yielding. (4) Regarding the bending moment M The calculated value of the bending moment M acting on the lower surface of the base plate 14 is affected by the fluctuation of the basic equivalent bearing strength Q1 σ sy of the fir in the range of these three levels as in the previous section. No (see FIG. 15). In addition, although it is almost proportional to the strain value at the top of the tension-side anchor bolt, if the amount of rebar is small, the properties of the slip type can be seen. The experimental value measurement results also show the properties according to the calculation results. (5) Rotational Spring Rigidity of Base Plate 14 As shown in FIG. 16A, when the column axial force is low, the calculated value of the rotational spring stiffness of the base plate 14 is 3 which is the basic equivalent bearing strength Q1 σ sy of the brush . It is affected by about ± 10% of the level fluctuation range. However, as shown in FIGS. 16 (B) and (C), there is almost no effect when the axial force increases, and the rotational rigidity gradually decreases as M increases. The experimental measured values also show the properties according to the calculated values.

【0075】回転角θは図13の横軸と同一であり、バ
ラツキの幅も大きいが、アンカーボルト頂部引張降伏時
の割線剛性にて設計バネ定数を評価するのが適切である
と考えられる。設計回転バネ定数値を安全側(低め)に
求めるためには、上記したモデルにおいてフシの基本等
価支圧強度Q1σsyの値を2σB(図中の+印プロット)
とすればよい。また、Q1σsyに対応するアンカーボルト
歪分布はフーチング12の底部で336×10-6以下な
らば設計回転バネ定数値に影響を及ぼさない(図12
(A))。その他適用範囲は、Sε0≦383×10-6
Sσy≦363N/mm2、d≦22mm、2.82d≦
鉄筋間隔、σB≦34.5N/mm2、(程圧縮軸力/ベ
ースプレート底面積)≦0.263σBとなる。
Although the rotation angle θ is the same as the horizontal axis in FIG. 13 and the width of the variation is large, it is considered appropriate to evaluate the design spring constant based on the secant rigidity at the time of the anchor bolt's top tensile yielding. In order to determine the design rotation spring constant value on the safe side (lower value), the value of the basic equivalent bearing strength Q1 σ sy of the brush in the above-described model is 2σ B (+ mark plot in the figure)
And it is sufficient. If the anchor bolt strain distribution corresponding to Q1 σ sy is 336 × 10 -6 or less at the bottom of the footing 12, it does not affect the design rotational spring constant value (FIG. 12).
(A)). Other applicable ranges are S ε 0 ≦ 383 × 10 −6 ,
S σ y ≦ 363 N / mm 2 , d ≦ 22 mm, 2.82d ≦
Rebar spacing, σ B ≦ 34.5 N / mm 2 , (approximate compression axial force / base plate bottom area) ≦ 0.263σ B.

【0076】以上述べた如く、付着を有する普通鋼材の
ネジフシ鉄筋をアンカーボルト16として、厚板の柱脚
用のベースプレート14をコンクリート製フーチング1
2に固定する露出柱脚を対象とした簡単なモデルを検討
し、剛体と仮定したベースプレート14とフーチング1
2と間の相対回転バネ定数の値を計算した。これによれ
ば、圧縮側ベースプレート14がフーチング12に沈み
込む量と、引張側アンカーボルト16の伸び量とが以下
の単純な仮説〜を設けることにより計算可能とな
る。
As described above, the thick steel base plate 14 for the concrete column base and the concrete footing 1
A simple model for the exposed column base fixed to 2 was examined, and the base plate 14 and the footing 1 were assumed to be rigid.
The value of the relative rotation spring constant between the two was calculated. According to this, the amount by which the compression-side base plate 14 sinks into the footing 12 and the amount of elongation of the tension-side anchor bolt 16 can be calculated by providing the following simple hypotheses.

【0077】フーチング上面がベースプレートから受
ける圧縮力は1:2の勾配で下方コンクリートに拡散す
る。
The compressive force applied to the upper surface of the footing from the base plate diffuses into the lower concrete at a gradient of 1: 2.

【0078】引張側アンカーボルトの付着応力を等価
なフシの支圧応力qσに置換できる。
The adhesion stress of the tension side anchor bolt can be replaced with the equivalent bearing stress q σ of the brush.

【0079】qσ分布を深さ一定の逆三角形分布とし
て近似できる。
The q σ distribution can be approximated as an inverted triangle distribution having a constant depth.

【0080】アンカーボルト頂部が引張降伏した場合
qσ最大値をQσsy、鉄筋間隔が十分広い場合のQσsy
をフシの基本等価支圧強度Q1σsyとし、鉄筋間隔がQσ
syに与える影響を隣合う鉄筋が影響を及ぼす範囲の重複
形状から評価できる。
The maximum value of q σ when the anchor bolt apex yields is Q σ sy , and when the interval between the reinforcing bars is sufficiently large, Q σ sy
Is the basic equivalent bearing strength Q1 σ sy of the fusi and the rebar spacing is Q σ
The influence on sy can be evaluated based on the overlapping shape of the range in which adjacent reinforcing bars affect.

【0081】上記した〜の仮説に基づいて構築した
評価モデルは以下のような特性を示した。 (1)フシの基本等価支圧強度Q1σsyは引張側アンカー
ボルトの軸方向歪分布に大きな影響を与えない。 (2)Q1σsy値の変動はベースプレート下面に作用する
圧縮合力作用位置に殆ど影響を与えない。 (3)Q1σsy値を変化させてもベースプレートの回転剛
性は大きく変化しない。
The evaluation model constructed on the basis of the above hypotheses has the following characteristics. (1) Basic equivalent bearing capacity Q1 sigma sy section does not significantly affect the axial strain distribution of the tension side anchor bolt. (2) The fluctuation of the Q1 σ sy value hardly affects the position where the compressive resultant force acts on the lower surface of the base plate. (3) Even if the Q1 σsy value is changed, the rotational rigidity of the base plate does not change significantly.

【0082】また、柱軸力、アンカーボルトの径、アン
カーボルトの本数、アンカーボルトの間隔、アンカーボ
ルトに対するナット締付力を変数とした実験の計測結果
から、アンカーボルト頂部引張降伏開始までのベースプ
レートの回転岡中性に関して以下のような知見が得られ
た。 (4)引張側アンカーボルトの歪計測結果は仮説を
用いた計算結果と良好に対応した。仮説にて用いたフ
シの基本等価支圧強度Q1σsyに関しては、柱軸力、アン
カーボルト径・本数・間隔・ナット締付力が変動して
も、一つのQ1σsy値によって引張側アンカーボルトの歪
計測結果が共通に説明された。 (5)圧縮側ベースプレートの沈み込み量実験値は仮説
を用いた計算値と良好に対応した。 (6)ベースプレート下面圧縮合力作用位置実験値は計
算値と良好に対応し、特にアンカーボルト頂部引張降伏
時には、計算値と殆ど一致した。 (7)ベースプレート下面に作用する曲げモーメント実
験値は計算値と良好に対応した。 (8)ベースプレートの回転剛性実験値は、検討モデル
による計算値と良好に対応した。
Further, based on the measurement results of an experiment in which the column axial force, the diameter of the anchor bolt, the number of anchor bolts, the distance between the anchor bolts, and the nut tightening force with respect to the anchor bolt were used as variables, the base plate until the start of the anchor bolt top tensile yielding was obtained. The following findings were obtained with regard to the neutrality of the rotating hill. (4) The strain measurement results of the tension-side anchor bolt corresponded favorably to the calculation results using the hypothesis. Regarding the basic equivalent bearing strength Q1 σ sy of the brush used in the hypothesis, even if the column axial force, anchor bolt diameter, number, spacing, and nut tightening force fluctuate, one Q1 σ sy value changes the tension side anchor. The bolt strain measurement results were explained in common. (5) The subsidence amount experimental value of the compression side base plate corresponded favorably to the calculated value using the hypothesis. (6) The experimental value of the compressive resultant force acting position on the lower surface of the base plate corresponded well to the calculated value, and almost coincided with the calculated value especially at the time of tensile yielding at the top of the anchor bolt. (7) The experimental values of the bending moment acting on the lower surface of the base plate corresponded well with the calculated values. (8) The rotational rigidity experimental values of the base plate corresponded favorably to the values calculated by the study model.

【0083】また、実務設計における露出型固定柱脚の
回転バネに設定するバネ定数値に関しては、上のモデル
にてQ1σsy=2FCとし、アンカーボルト頂部に引張降
伏歪を与え、その時の割線剛性計算値を設計バネ定数値
とすることができる。
[0083] With respect to the spring constant value to be set in rotation spring exposed fixation column base in practical design, in the above model and Q1 σ sy = 2F C, giving a tensile yield strain in the anchor bolt top, at that time The calculated secant rigidity can be used as the design spring constant value.

【0084】なお、上記した露出型固定柱脚の評価にあ
たっては、図17に示すように、例えば汎用型のコンピ
ュータ30を用いて行うことができる。この際、予め所
定のプログラムを記憶したCD−ROM32等の記録媒
体から当該所定のプログラムや、上記した回転バネ定数
の設計式をコンピュータ30にインストールしておき、
インストールされたプログラムに従って、必要なパラメ
ータを入力して回転バネ定数の演算を行う。
The evaluation of the above-mentioned exposed fixed column base can be performed by using, for example, a general-purpose computer 30 as shown in FIG. At this time, the predetermined program and the above-described design formula of the rotation spring constant are installed in the computer 30 from a recording medium such as the CD-ROM 32 in which the predetermined program is stored in advance,
According to the installed program, necessary parameters are input to calculate the rotation spring constant.

【0085】このように、上記した式を用いて回転バネ
定数を求めて露出型固定柱脚を評価することで、一般の
アンカーボルト等ネジフシを有する鉄筋を用いることが
でき、露出型固定柱脚のコストを低減することができ、
かつ、アンカーボルトの伸びを抑制し、回転剛性を向上
させることができる。また、ベースプレートの圧縮側コ
ンクリートの沈み込み変形を厳密に評価すると共に、ア
ンカーボルトの初期締付をも適切に評価しているため、
より正確な回転バネ定数値を得ることができる。従っ
て、露出型固定柱脚において、普通鋼材からなるネジフ
シ鉄筋をアンカーボルトとした場合にも最適な回転バネ
定数を算出し、コストの低減を図ることができる。
As described above, by evaluating the rotation-type spring constant using the above equation and evaluating the exposed fixed column base, it is possible to use a reinforcing bar having a threaded thread such as a general anchor bolt. Costs can be reduced,
In addition, the extension of the anchor bolt can be suppressed, and the rotational rigidity can be improved. In addition, since the sinking deformation of the compression side concrete of the base plate is strictly evaluated, and the initial tightening of the anchor bolts is also properly evaluated,
A more accurate rotation spring constant value can be obtained. Therefore, in the exposed fixed column base, the optimum rotation spring constant can be calculated even when the screw bar made of ordinary steel is used as the anchor bolt, and the cost can be reduced.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
般のアンカーボルト等の付着付き鉄筋に用いることがで
きる設計式であるため、コストを低減することができ、
かつ、アンカーボルトの伸びを抑制し、回転剛性を向上
させることができる。また、ベースプレートの圧縮側コ
ンクリートの沈み込み変形を厳密に評価すると共に、ア
ンカーボルトの初期締付をも適切に評価しているため、
より正確な回転バネ定数値を得ることができる、という
優れた効果を発揮する。
As described above, according to the present invention, since the design formula can be used for a rebar with adhesion such as a general anchor bolt, the cost can be reduced,
In addition, the extension of the anchor bolt can be suppressed, and the rotational rigidity can be improved. In addition, since the sinking deformation of the concrete on the compression side of the base plate is strictly evaluated, the initial tightening of the anchor bolts is also properly evaluated,
An excellent effect that a more accurate rotation spring constant value can be obtained is exhibited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態にかかる露出型固定柱脚
において、図1(A)はフーチングにアンカーボルトを
固定した状態であって、アンカーボルトに対するナット
の締付前の状態を示す説明図である。図1(B)は、フ
ーチングにアンカーボルトを固定した状態であって、ア
ンカーボルトに対するナットの締付後の状態を示す説明
図である。
FIG. 1A is a view showing a state in which an anchor bolt is fixed to a footing and before a nut is fastened to the anchor bolt in the exposed-type fixed column base according to the embodiment of the present invention; FIG. FIG. 1B is an explanatory view showing a state where the anchor bolt is fixed to the footing, and showing a state after the nut is fastened to the anchor bolt.

【図2】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚にお
いて、ベースプレートに柱脚曲げモーメントMと、柱軸
方向圧縮力Nとが作用した状態を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which a column base bending moment M and a column axial compression force N act on a base plate in the exposed fixed column base according to the embodiment.

【図3】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚にお
いて、圧縮側ベースプレートの沈み込み量δCの考え方
を示す説明図であって、図3(A)は、表面応力の仮定
についての説明図であり、図3(B)は、分布形置換と
下方拡散、応力・歪の鉛直分布についての説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory view showing a concept of a sinking amount δ C of a compression-side base plate in the exposed fixed column base according to the embodiment, and FIG. 3 (A) is an explanation of an assumption of a surface stress. FIG. 3B is an explanatory diagram of the distribution type replacement, the downward diffusion, and the vertical distribution of stress / strain.

【図4】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚にお
いて、一様分布に置換した場合であって、フーチングが
充分大きい場合についての説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a case where the exposed fixed column base according to the embodiment is replaced with a uniform distribution and a footing is sufficiently large.

【図5】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚にお
いて、図5(A)は分布形置換された一様圧縮応力幅W
についての説明図であり、図5(B)は下方拡散の範囲
がフーチング側面からはみ出さない範囲Hについての説
明図である。
FIG. 5 (A) shows the uniform compressive stress width W in which the distribution type is replaced in the exposed fixed column base according to the embodiment.
FIG. 5B is an explanatory view of a range H in which the range of downward diffusion does not protrude from the side surface of the footing.

【図6】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚にお
いて、アンカーボルトのフシに作用する等価支圧応力q
σについての説明図である。
FIG. 6 is an equivalent bearing stress q acting on a bolt of an anchor bolt in the exposed fixed column base according to the embodiment;
FIG. 9 is an explanatory diagram of σ.

【図7】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚にお
いて、アンカーボルトのフシに作用する等価支圧応力q
σの鉛直方向分布仮説についての説明図であり、図7
(A)は、一般のアンカーボルトへの応力作用時につい
ての説明図であり、図7(B)は、アンカーボルトの頂
部降伏時についての説明図である。
FIG. 7 is an equivalent bearing stress q acting on the anchor bolt in the exposed fixed column base according to the embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram of the vertical distribution hypothesis of σ, and FIG.
(A) is an explanatory view at the time of stress acting on a general anchor bolt, and FIG. 7 (B) is an explanatory view at the time of a top yielding of the anchor bolt.

【図8】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚にお
いて、図8(A)はアンカーボルトのフシの等価支圧応
qσsyの分布についての説明図であり、図8(B)は
アンカーボルトの歪分布sεyについての説明図である。
8 (A) is an explanatory view of the distribution of the equivalent bearing stress q σ sy of the anchor bolt's brush in the exposed fixed column base according to the embodiment, and FIG. 8 (B) is FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of a strain distribution s ε y of an anchor bolt.

【図9】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚にお
いて、フーチングが充分大きい場合であって、ナット締
付時にベースプレート下面がナット締付力に対応する一
様応力を受けた場合についての説明図である。
FIG. 9 is a view showing a case where footing is sufficiently large in the exposed fixed column base according to the embodiment and a case where a lower surface of the base plate receives a uniform stress corresponding to a nut tightening force when the nut is tightened. FIG.

【図10】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚に
おいて、アンカーボルトのフシの等価支圧強度σsyにつ
いて、アンカーボルトの間隔の影響を評価する場合の説
明図であり、図10(A)はアンカーボルトの間隔が充
分広い場合の説明図であり、図10(B)はアンカーボ
ルトの間隔が狭く、その影響範囲がi本重なる場合の説
明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram in the case of evaluating the effect of the spacing of anchor bolts on the equivalent bearing strength σ sy of the anchor bolt in the exposed fixed column base according to the embodiment; 10) is an explanatory diagram when the interval between the anchor bolts is sufficiently large, and FIG. 10B is an explanatory diagram when the interval between the anchor bolts is narrow and the range of influence is overlapped by i.

【図11】 前記実施の形態における仮説を検証するた
めの実験に用いた試験体についての説明図であって、図
11(A)はベースプレートの両縁に6本のアンカーボ
ルト16を配置した試験体についての説明図であり、図
11(B)はベースプレートの両縁に4本のアンカーボ
ルト16を配置した試験体についての説明図であり、図
11(C)はベースプレートの両縁に2本のアンカーボ
ルト16を配置した試験体についての説明図である。
FIG. 11 is an explanatory view of a test body used in an experiment for verifying a hypothesis in the embodiment, and FIG. 11A shows a test in which six anchor bolts 16 are arranged on both edges of a base plate. FIG. 11B is an explanatory view of a test body in which four anchor bolts 16 are arranged on both edges of the base plate, and FIG. 11C is a diagram illustrating two test pieces on both edges of the base plate. It is explanatory drawing about the test body which arrange | positioned the anchor bolt 16 of FIG.

【図12】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚に
おいて、フーチングに埋め込まれたアンカーボルトの歪
性状を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a distortion property of an anchor bolt embedded in a footing in the exposed fixed column base according to the embodiment.

【図13】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚に
おいて、ベースプレートの浮き上がり変位と沈み込み変
位とを示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a floating displacement and a sinking displacement of a base plate in the exposed fixed column base according to the embodiment.

【図14】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚に
おいて、ベースプレート下面に作用する圧縮合力の作用
位置と歪を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an acting position and distortion of a compressive resultant force acting on a lower surface of a base plate in the exposed fixed column base according to the embodiment.

【図15】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚に
おいて、ベースプレート下面に作用する曲げモーメント
を示す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a bending moment acting on the lower surface of the base plate in the exposed fixed column base according to the embodiment.

【図16】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚に
おいて、ベースプレートの回転バネ剛性を示す説明図で
ある。
FIG. 16 is an explanatory view showing the rotation spring rigidity of the base plate in the exposed fixed column base according to the embodiment.

【図17】 前記実施の形態にかかる露出型固定柱脚を
評価するための装置の一例を示す概略説明図である。
FIG. 17 is a schematic explanatory view showing an example of an apparatus for evaluating the exposed fixed column base according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 露出型固定柱脚 12 フーチング 14 ベースプレート 16 アンカーボルト 16A ネジフシ 18 柱 20 ナット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Exposure fixed column base 12 Footing 14 Base plate 16 Anchor bolt 16A Screw thread 18 Column 20 Nut

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 達雄 大阪府大阪市中央区本町4丁目1番13号 株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者 田渕 勝道 大阪府大阪市中央区本町4丁目1番13号 株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者 野島 秀雄 大阪府大阪市中央区本町4丁目1番13号 株式会社竹中工務店大阪本店内 Fターム(参考) 2D046 AA17 2E125 AA04 AA45 AB13 AC14 AG20 AG41 BA02 BB08 BC08 BD01 BE08 BF04 BF08 CA04 2E163 DA00 FA02 FB01 FB21  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tatsuo Okamoto 4-1-1-13, Honcho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside the Osaka Main Store of Takenaka Corporation (72) Inventor Katsumichi Tabuchi Honcho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 4-1-1-13 Takenaka Corporation Osaka Main Store (72) Inventor Hideo Nojima 4-1-1-13 Honcho Chuo-ku Osaka-shi Osaka Prefecture F-term In Osaka Main Store Takenaka Corporation 2D046 AA17 2E125 AA04 AA45 AB13 AC14 AG20 AG41 BA02 BB08 BC08 BD01 BE08 BF04 BF08 CA04 2E163 DA00 FA02 FB01 FB21

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 建造物の鉄骨柱が接合されたベースプレ
ートを、ネジフシを有するアンカーボルトによりフーチ
ングコンクリート基礎に固定する露出型固定柱脚を、柱
脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角θとの
比で表される下記(1)式の柱脚の回転バネ定数KBS
用いて評価する露出型固定柱脚の評価方法において、 KBS=M/θ ……(1) 柱脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角θと
を、 M=C(DBS/2−k2xn)+T(DBS/2−dt) ……(2) θ=(δT+δC)/(DBS−k2xn−dt) ……(3) として評価することを特徴とする露出型固定柱脚の評価
方法。ここで、 k2xn=xn/3 ……(4) xn=4C/(3BBS・σC) ……(5) C=N+T ……(6) T=at・ESSεy ……(7) δC=I1 ……(8) I1=C/[EC・(BBS−W)]×log〔(z1+W)BBS/[(z1+BBS)W]〕 ……(9) W=C/(BBSC) ……(10) 【表1】 H=DF−DBS+2k2xn−W ……(11) H1=BF−BBS−2ey ……(12) H2=BF−BBS+2ey ……(13) σC=EC・εC ……(14) δT=[Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sεy ……(15) I0=[(at+aC)ESSε0/(BBS−DBS)]×log〔(HF/2+DBS)BBS/[(HF/2+BBS)DBS]〕 ……BBS−DBS≠0の時 =(at+aC)ESSε0・HF/[(HF+2BBS)DBS] ……BBS−DBS=0の時 ……(16) m=2at1Sσy/(am/Qσsy)−1 ……(17)Q σsy=(ψi1)Q1σsy ……(18) ψi=2[π・Rψ+(i−1)s]/i ……(19) ψ1=2π・Rψ ……(20) Rψ=[at1(1+Sσy/FC)/π]1/2 ……(21)Q1 σsy=2FC ……(22) δC *=(xn *-k2xn *T/(DBS/2-dt) ……(23) N:設計柱圧縮軸力 FC:フーチングコンクリートの設計基準強度 EC:フーチングコンクリートの弾性係数 HF:フーチングの高さ VF:フーチングの上面コンクリートの被り厚さ BF:フーチングの奥行き方向(M軸方向)寸法 BBS:ベースプレートの奥行き寸法 TBS:ベースプレートの厚さ DBS:ベースプレートのせい dt:ベースプレートの縁から引張側アンカーボルト芯ま
での間の距離 DF/2:圧縮側に関するDBS方向に計ったベースプレート
芯からフーチング縁までの距離 ey:BBS方向に計ったベースプレート芯からフーチング
の芯までの偏芯距離 at1:引張側アンカーボルト1本の断面積S σy:引張側アンカーボルト1本の断面積の降伏強度 ES:引張側アンカーボルトの弾性係数S εy:引張側アンカーボルトの降伏歪 am:アンカーボルトのネジフシの軸方向投影支圧面積 pm:アンカーボルトのネジフシのピッチ Hm:定着ナット高さ s:アンカーボルトの中心間隔 at:引張側アンカーボルトの総断面積 aC:圧縮側アンカーボルトの総断面積S ε0:ナット締付時歪 i:条件[s≦2Rψ]を満たす一群の引張側アンカーボルト
の総本数(満たされない時はi=1)
1. An exposed fixed column base for fixing a base plate, to which a steel column of a building is joined, to a footing concrete foundation with an anchor bolt having a threaded body, by using a bending moment M of the column base and a rotation angle θ of the base plate. In the method for evaluating an exposed fixed column base evaluated by using the rotation spring constant K BS of the column base expressed by the following formula (1) expressed by the ratio: K BS = M / θ (1) Bending moment of the column base Let M and the rotation angle θ of the base plate be M = C (D BS / 2−k 2 xn ) + T (D BS / 2−d t ) (2) θ = (δ T + δ C ) / (D BS −k 2 xn −d t ) (3) An evaluation method for an exposed fixed column base characterized by being evaluated as (3). Here, k 2 x n = x n / 3 (4) x n = 4C / (3B BS · σ C ) (5) C = N + T (6) T = a t · E S · S ε y …… (7) δ C = I 1 …… (8) I 1 = C / [E C · (B BS −W)] × log [(z 1 + W) B BS / [(z 1 + B BS ) W]] …… (9) W = C / (B BS / σ C ) …… (10) H = D F −D BS + 2k 2 x n −W …… (11) H 1 = B F −B BS −2e y …… (12) H 2 = B F −B BS + 2e y …… (13) σ C = E C · ε C …… (14) δ T = [H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε y …… (15) I 0 = [(a t + a C ) E S · S ε 0 / (B BS −D BS )] × log [(H F / 2 + D BS ) B BS / [(H F / 2 + B BS ) D BS ]] …… When B BS −D BS ≠ 0 = ( a t + a C ) E SS ε 0・ H F / [(H F + 2B BS ) D BS ] …… When B BS −D BS = 0 …… (16) m = 2a t1 · S σ y / (a m / Q σ sy ) −1 …… (17) Q σ sy = (ψ i / ψ 1 ) Q1 σ sy …… (18) ψ i = 2 [π · Rψ + (i−1) s] / i …… (19) ψ 1 = 2π · Rψ …… (20) Rψ = [a t1 (1 + S σ y / F C ) / π] 1/2 …… (21) Q1 σ sy = 2F C …… (22) δ C * = (x n * -k 2 x n * ) δ T / (D BS / 2-d t ) …… (23) N: Design column compression axial force F C : Footing concrete design standard strength E C: modulus of elasticity of the footing concrete H F: footing height V F: fog thickness of the upper surface concrete footing B F: footing back of Can Direction (M-axis direction) dimension B BS: depth of the base plate T BS: The thickness of the base plate D BS: because of the base plate d t: distance from the edge of the base plate to the tension side anchor bolts core D F / 2: distance from the base plate core as measured in D BS direction about the compression side footing to the edge e y: B eccentricity distance from the base plate core as measured in the BS direction to the core of the footing a t1: tension side anchor bolt one of the cross-sectional area S σ y : Yield strength of the cross-sectional area of one tension anchor bolt E S : Elastic modulus S of the tension anchor bolt S ε y : Yield strain of the tension anchor bolt a m : Projected bearing area of the screw bolt of the anchor bolt in the axial direction p m : Pitch of screw thread of anchor bolt H m : Height of anchor nut s: Center distance of anchor bolt a t : Total cross-sectional area of tension side anchor bolt a C : Compression side anchor bolt Total sectional area S ε 0 : Nut tightening distortion i: Total number of tension anchor bolts in a group that satisfies condition [s ≦ 2Rψ] (If not satisfied, i = 1)
【請求項2】 建造物の鉄骨柱が接合されたベースプレ
ートを、ネジフシを有するアンカーボルトによりフーチ
ングコンクリート基礎に固定する露出型固定柱脚を、柱
脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角θとの
比で表される下記(24)式の柱脚の回転バネ定数KBS
を用いて評価する露出型固定柱脚の評価方法において、 KBS=M/θ ……(24) 柱脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角θと
を、 M=C(DBS/2−k2xn)+T(DBS/2−dt) ……(25) θ=(δT+δC)/(DBS−k2xn−dt) ……(26) として評価することを特徴とする露出型固定柱脚の評価
方法。ここで、 k2xn=xn/3 ……(27) xn=4C/(3BBS・σC) ……(28) C=N+T ……(29) T=at・ESSεy ……(30) δC=I1+I2+I3+I4+I5+I6 ……(31) I1=C/[EC・(BBS−W)]×log〔(z1+W)BBS/[(z1+BBS)W]〕 ……(32 ) I2=2C/[EC・(BBS−2W)]×log〔(z3+2W)(z2+BBS)/[(z3+BBS)(z2+2W)]〕……(3 3) I3=2C/[EC・(W−2BBS)]×log〔(z3+2BBS)(z2+W)/[(z3+W)(z2+2BBS)]〕……(3 4) I4=C/[EC・(BBS−W)]×log〔(z5+2W)(z4+2BBS)/[(z5+2BBS)(z4+2W)]〕……(3 5) I5=C/(EC・BF)×log[(z5+W)/(z4+W)] ……(36 ) I6=2C/(EC・BF)×log[(HF/2+2W)/(z6+2W)] ……(37) W=C/(BBSC) ……(38) 【表2】 H=DF−DBS+2k2xn−W ……(39) H1=BF−BBS−2ey ……(40) H2=BF−BBS+2ey ……(41) σC=EC・εC ……(42) δT=[−δ0+Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sεy ……(43) δ0=I0+[Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sε0 ……(44) I0=[(at+aC)ESSε0/(BBS−DBS)]×log〔(HF/2+DBS)BBS/[(HF/2+BBS)DBS]〕 ……BBS−DBS≠0の時 =(at+aC)ESSε0・HF/[(HF+2BBS)DBS] ……BBS−DBS=0の時 ……(45) m=2at1Sσy/(am/Qσsy)−1 ……(46)Q σsy=(ψi1)Q1σsy ……(47) ψi=2[π・Rψ+(i−1)s]/i ……(48) ψ1=2π・Rψ ……(49) Rψ=[at1(1+Sσy/FC)/π]1/2 ……(50)Q1 σsy=2FC ……(51) δC *=(xn *-k2xn *T/(DBS/2-dt) ……(52) N:設計柱圧縮軸力 FC:フーチングコンクリートの設計基準強度 EC:フーチングコンクリートの弾性係数 HF:フーチングの高さ VF:フーチングの上面コンクリートの被り厚さ BF:フーチングの奥行き方向(M軸方向)寸法 BBS:ベースプレートの奥行き寸法 TBS:ベースプレートの厚さ DBS:ベースプレートのせい dt:ベースプレートの縁から引張側アンカーボルト芯ま
での間の距離 DF/2:圧縮側に関するDBS方向に計ったベースプレート
芯からフーチング縁までの距離 ey:BBS方向に計ったベースプレート芯からフーチング
の芯までの偏芯距離 at1:引張側アンカーボルト1本の断面積S σy:引張側アンカーボルト1本の断面積の降伏強度 ES:引張側アンカーボルトの弾性係数S εy:引張側アンカーボルトの降伏歪 am:アンカーボルトのネジフシの軸方向投影支圧面積 pm:アンカーボルトのネジフシのピッチ Hm:定着ナット高さ s:アンカーボルトの中心間隔 at:引張側アンカーボルトの総断面積 aC:圧縮側アンカーボルトの総断面積S ε0:ナット締付時歪 i:条件[s≦2Rψ]を満たす一群の引張側アンカーボルト
の総本数(満たされない時はi=1)
2. An exposed fixed column base for fixing a base plate, to which a steel column of a building is joined, to a footing concrete foundation by means of anchor bolts having threaded bolts, by using a bending moment M of the column base and a rotation angle θ of the base plate. The rotation spring constant K BS of the column base of the following formula (24) expressed by the ratio
In the method of evaluating an exposed fixed column base using the following equation, K BS = M / θ (24) The bending moment M of the column base and the rotation angle θ of the base plate are calculated as follows: M = C (D BS / 2− k 2 x n ) + T (D BS / 2−d t ) (25) θ = (δ T + δ C ) / (D BS −k 2 x n −d t ) ... (26) An evaluation method of an exposed fixed column base characterized by the following. Where k 2 x n = x n / 3 (27) x n = 4C / (3B BS · σ C ) ··· (28) C = N + T ··· (29) T = a t · E S · S ε y ... (30) δ C = I 1 + I 2 + I 3 + I 4 + I 5 + I 6 ... (31) I 1 = C / [E C · (B BS -W)] × log [(z 1 + W) B BS / [(z 1 + B BS ) W]] …… (32) I 2 = 2C / [E C · (B BS −2W)] × log [(z 3 + 2W) (z 2 + B BS ) / [(z 3 + B BS ) (z 2 + 2W)]]… (3 3) I 3 = 2C / [E C · (W−2B BS )] × log [(z 3 + 2B BS ) (z 2 + W ) / [(z 3 + W) (z 2 + 2B BS )]] ... (3 4) I 4 = C / [E C · (B BS −W)] × log [(z 5 + 2W) (z 4 + 2B BS ) / [(z 5 + 2B BS ) (z 4 + 2W)]] ... (3 5) I 5 = C / (E C · B F ) × log [(z 5 + W) / (z 4 + W)] …… (36) I 6 = 2C / (E C · B F ) × log [(H F / 2 + 2W) / (z 6 + 2W)] …… (37) W = C / (B BS / σ C )… … (38) [Table 2] H = D F −D BS + 2k 2 x n −W …… (39) H 1 = B F −B BS −2e y …… (40) H 2 = B F −B BS + 2e y …… (41) σ C = E C · ε C …… (42) δ T = [− δ 0 + H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε y …… (43) δ 0 = I 0 + [H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε 0 ...... (44) I 0 = [(a t + a C) E S · S ε 0 / (B BS -D BS)] × log [(H F / 2 + D BS ) B BS / [(H F / 2 + B BS ) D BS ]] …… When B BS −D BS ≠ 0 = (a t + a C ) E S · S ε 0 · H F / [(H F + 2B BS ) D BS ] …… B BS −D BS = 0 …… (45) m = 2a t1 · S σ y / (a m / Q σ sy ) −1 …… (46) Q σ sy = (ψ i / ψ 1 ) Q1 σ sy …… (47) ψ i = 2 [π · Rψ + (i−1) s] / i …… (48) ψ 1 = 2π · Rψ …… (49) Rψ = [a t1 (1+ S σ y / F C ) / π] 1/2 …… (50) Q1 σ sy = 2F C …… (51) δ C * = (x n * -k 2 x n * ) δ T / (D BS / 2-d t ) …… (52) N: Compressive axial force of design column F C : Design standard strength of footing concrete E C : Elastic coefficient of footing concrete H F : Height of footing V F : Foot Overburden thickness of top concrete grayed B F: footing in the depth direction (M direction) dimension B BS: depth of the base plate T BS: The thickness of the base plate D BS: because of the base plate d t: side pulling from the edge of the base plate the distance until the anchor bolt core D F / 2: distance from the base plate core as measured in D BS direction about the compression side footing to the edge e y: eccentric distance from the base plate core as measured in the B BS direction to the core of the footing a t1 : Cross section area of one tension side anchor bolt S σ y : Yield strength of one cross section of tension side anchor bolt E S : Elastic coefficient S of tension side anchor bolt S ε y : Yield strain of tension side anchor bolt a m: axial projection of Nejifushi anchor bolts Bearing area p m: pitch H m of Nejifushi anchor bolts: fixing nut height s: center of the anchor bolt spacing a t: tensile side Total cross-sectional area of anchor bolt a C : Total cross-sectional area of compression-side anchor bolt S ε 0 : Nut tightening strain i: Total number of a group of tension-side anchor bolts satisfying condition [s ≦ 2Rψ] i = 1)
【請求項3】 建造物の鉄骨柱が接合されたベースプレ
ートを、ネジフシを有するアンカーボルトによりフーチ
ングコンクリート基礎に固定する露出型固定柱脚を、柱
脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角θとの
比で表される下記(53)式の柱脚の回転バネ定数KBS
を用いて評価する露出型固定柱脚の評価装置において、 KBS=M/θ ……(53) 柱脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角θと
を、 M=C(DBS/2−k2xn)+T(DBS/2−dt) ……(54) θ=(δT+δC)/(DBS−k2xn−dt) ……(55) として評価することを特徴とする露出型固定柱脚の評価
装置。ここで、 k2xn=xn/3 ……(56) xn=4C/(3BBS・σC) ……(57) C=N+T ……(58) T=at・ESSεy ……(59) δC=I1 ……(60) I1=C/[EC・(BBS−W)]×log〔(z1+W)BBS/[(z1+BBS)W]〕 ……(61) W=C/(BBSC) ……(62) 【表3】 H=DF−DBS+2k2xn−W ……(63) H1=BF−BBS−2ey ……(64) H2=BF−BBS+2ey ……(65) σC=EC・εC ……(66) δT=[Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sεy ……(67) I0=[(at+aC)ESSε0/(BBS−DBS)]×log〔(HF/2+DBS)BBS/[(HF/2+BBS)DBS]〕 ……BBS−DBS≠0の時 =(at+aC)ESSε0・HF/[(HF+2BBS)DBS] ……BBS−DBS=0の時 ……(68) m=2at1Sσy/(am/Qσsy)−1 ……(69)Q σsy=(ψi1)Q1σsy ……(70) ψi=2[π・Rψ+(i−1)s]/i ……(71) ψ1=2π・Rψ ……(72) Rψ=[at1(1+Sσy/FC)/π]1/2 ……(73)Q1 σsy=2FC ……(74) δC *=(xn *-k2xn *T/(DBS/2-dt) ……(75) N:設計柱圧縮軸力 FC:フーチングコンクリートの設計基準強度 EC:フーチングコンクリートの弾性係数 HF:フーチングの高さ VF:フーチングの上面コンクリートの被り厚さ BF:フーチングの奥行き方向(M軸方向)寸法 BBS:ベースプレートの奥行き寸法 TBS:ベースプレートの厚さ DBS:ベースプレートのせい dt:ベースプレートの縁から引張側アンカーボルト芯ま
での間の距離 DF/2:圧縮側に関するDBS方向に計ったベースプレート
芯からフーチング縁までの距離 ey:BBS方向に計ったベースプレート芯からフーチング
の芯までの偏芯距離 at1:引張側アンカーボルト1本の断面積S σy:引張側アンカーボルト1本の断面積の降伏強度 ES:引張側アンカーボルトの弾性係数S εy:引張側アンカーボルトの降伏歪 am:アンカーボルトのネジフシの軸方向投影支圧面積 pm:アンカーボルトのネジフシのピッチ Hm:定着ナット高さ s:アンカーボルトの中心間隔 at:引張側アンカーボルトの総断面積 aC:圧縮側アンカーボルトの総断面積S ε0:ナット締付時歪 i:条件[s≦2Rψ]を満たす一群の引張側アンカーボルト
の総本数(満たされない時はi=1)
3. An exposed fixed column base for fixing a base plate, to which a steel column of a building is joined, to a footing concrete foundation with an anchor bolt having a threaded body, by using a bending moment M of the column base and a rotation angle θ of the base plate. The rotation spring constant K BS of the column base of the following formula (53) expressed by the ratio
K BS = M / θ (53) The bending moment M of the column pedestal and the rotation angle θ of the base plate are calculated as follows: M = C (D BS / 2− k 2 x n ) + T (D BS / 2−d t ) ... (54) Evaluate as θ = (δ T + δ C ) / (D BS −k 2 x n −d t )… (55) An evaluation device for an exposed fixed column base. Here, k 2 x n = x n / 3 ...... (56) x n = 4C / (3B BS · σ C) ...... (57) C = N + T ...... (58) T = a t · E S · S ε y …… (59) δ C = I 1 …… (60) I 1 = C / [E C · (B BS −W)] × log [(z 1 + W) B BS / [(z 1 + B BS ) W]] …… (61) W = C / (B BS / σ C ) …… (62) H = D F −D BS + 2k 2 x n −W …… (63) H 1 = B F −B BS −2e y …… (64) H 2 = BF −B BS + 2e y …… (65) σ C = E C · ε C ...... (66) δ T = [H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε y ...... (67) I 0 = [(a t + a C) E S · S ε 0 / (B BS −D BS )] × log [(H F / 2 + D BS ) B BS / [(H F / 2 + B BS ) D BS ]] …… When B BS −D BS ≠ 0 = ( a t + a C ) E SS ε 0・ H F / [(H F + 2B BS ) D BS ] …… When B BS −D BS = 0 …… (68) m = 2a t1 · S σ y / (a m / Q σ sy ) −1 …… (69) Q σ sy = (ψ i / ψ 1 ) Q1 σ sy …… (70) ψ i = 2 [π · Rψ + (i−1) s] / i ...... (71) ψ 1 = 2π · Rψ ...... (72) Rψ = [a t1 (1+ S σ y / F C) / π] 1/2 ...... (73) Q1 σ sy = 2F C ...... (74) δ C * = (x n * -k 2 x n * ) δ T / (D BS / 2-d t ) …… (75) N: Design column compression axial force F C : Footing concrete design standard strength E C: modulus of elasticity of the footing concrete H F: footing height V F: fog thickness of the upper surface concrete footing B F: footing back of Can Direction (M-axis direction) dimension B BS: depth of the base plate T BS: The thickness of the base plate D BS: because of the base plate d t: distance from the edge of the base plate to the tension side anchor bolts core D F / 2: distance from the base plate core as measured in D BS direction about the compression side footing to the edge e y: B eccentricity distance from the base plate core as measured in the BS direction to the core of the footing a t1: tension side anchor bolt one of the cross-sectional area S sigma y: yield strength of the cross-sectional area of the tension-side anchor bolt one E S: elastic modulus of the tension side anchor bolt S epsilon y: yield strain of the tension side anchor bolt a m: axially projected Bearing area of Nejifushi of the anchor bolt p m : Pitch of screw thread of anchor bolt H m : Height of anchor nut s: Center distance of anchor bolt a t : Total cross-sectional area of tension side anchor bolt a C : Compression side anchor bolt Total cross-sectional area S ε 0 : Nut tightening strain i: Total number of tension anchor bolts in a group that satisfies condition [s ≦ 2Rψ] (If not satisfied, i = 1)
【請求項4】 建造物の鉄骨柱が接合されたベースプレ
ートを、ネジフシを有するアンカーボルトによりフーチ
ングコンクリート基礎に固定する露出型固定柱脚を、柱
脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角θとの
比で表される下記(79)式の柱脚の回転バネ定数KBS
を用いて評価する露出型固定柱脚の評価装置において、 KBS=M/θ ……(76) 柱脚の曲げモーメントMとベースプレートの回転角θと
を、 M=C(DBS/2−k2xn)+T(DBS/2−dt) ……(77) θ=(δT+δC)/(DBS−k2xn−dt) ……(78) として評価することを特徴とする露出型固定柱脚の評価
装置。ここで、 k2xn=xn/3 ……(79) xn=4C/(3BBS・σC) ……(80) C=N+T ……(81) T=at・ESSεy ……(82) δC=I1+I2+I3+I4+I5+I6 ……(83) I1=C/[EC・(BBS−W)]×log〔(z1+W)BBS/[(z1+BBS)W]〕 ……(84 ) I2=2C/[EC・(BBS−2W)]×log〔(z3+2W)(z2+BBS)/[(z3+BBS)(z2+2W)]〕……(8 5) I3=2C/[EC・(W−2BBS)]×log〔(z3+2BBS)(z2+W)/[(z3+W)(z2+2BBS)]〕……(8 6) I4=C/[EC・(BBS−W)]×log〔(z5+2W)(z4+2BBS)/[(z5+2BBS)(z4+2W)]〕……(8 7) I5=C/(EC・BF)×log[(z5+W)/(z4+W)] ……(88) I6=2C/(EC・BF)×log[(HF/2+2W)/(z6+2W)] ……(89) W=C/(BBSC) ……(90) 【表4】 H=DF−DBS+2k2xn−W ……(91) H1=BF−BBS−2ey ……(92) H2=BF−BBS+2ey ……(93) σC=EC・εC ……(94) δT=[−δ0+Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sεy ……(95) δ0=I0+[Hm+TBS+VF+m・pm/3]Sε0 ……(96) I0=[(at+aC)ESSε0/(BBS−DBS)]×log〔(HF/2+DBS)BBS/[(HF/2+BBS)DBS]〕 ……BBS−DBS≠0の時 =(at+aC)ESSε0・HF/[(HF+2BBS)DBS] ……BBS−DBS=0の時 ……(97) m=2at1Sσy/(am/Qσsy)−1 ……(98)Q σsy=(ψi1)Q1σsy ……(99) ψi=2[π・Rψ+(i−1)s]/i ……(100) ψ1=2π・Rψ ……(101) Rψ=[at1(1+Sσy/FC)/π]1/2 ……(102)Q1 σsy=2FC ……(103) δC *=(xn *-k2xn *T/(DBS/2-dt) ……(104) N:設計柱圧縮軸力 FC:フーチングコンクリートの設計基準強度 EC:フーチングコンクリートの弾性係数 HF:フーチングの高さ VF:フーチングの上面コンクリートの被り厚さ BF:フーチングの奥行き方向(M軸方向)寸法 BBS:ベースプレートの奥行き寸法 TBS:ベースプレートの厚さ DBS:ベースプレートのせい dt:ベースプレートの縁から引張側アンカーボルト芯ま
での間の距離 DF/2:圧縮側に関するDBS方向に計ったベースプレート
芯からフーチング縁までの距離 ey:BBS方向に計ったベースプレート芯からフーチング
の芯までの偏芯距離 at1:引張側アンカーボルト1本の断面積S σy:引張側アンカーボルト1本の断面積の降伏強度 ES:引張側アンカーボルトの弾性係数S εy:引張側アンカーボルトの降伏歪 am:アンカーボルトのネジフシの軸方向投影支圧面積 pm:アンカーボルトのネジフシのピッチ Hm:定着ナット高さ s:アンカーボルトの中心間隔 at:引張側アンカーボルトの総断面積 aC:圧縮側アンカーボルトの総断面積S ε0:ナット締付時歪 i:条件[s≦2Rψ]を満たす一群の引張側アンカーボルト
の総本数(満たされない時はi=1)
4. An exposed fixed column base for fixing a base plate, to which a steel column of a building is joined, to a footing concrete foundation with an anchor bolt having a threaded body, by using a bending moment M of the column base and a rotation angle θ of the base plate. The rotation spring constant K BS of the column base of the following formula (79) expressed by the ratio
K BS = M / θ (76) The bending moment M of the column pedestal and the rotation angle θ of the base plate are calculated as follows: M = C (D BS / 2− k 2 x n ) + T (D BS / 2−d t ) …… (77) Evaluate as θ = (δ T + δ C ) / (D BS −k 2 x n −d t ) …… (78) An evaluation device for an exposed fixed column base. Here, k 2 x n = x n / 3 (79) x n = 4C / (3B BS · σ C ) ··· (80) C = N + T ··· (81) T = a t · E S · S ε y …… (82) δ C = I 1 + I 2 + I 3 + I 4 + I 5 + I 6 …… (83) I 1 = C / [E C · (B BS −W)] × log [(z 1 + W) B BS / [(z 1 + B BS ) W]] …… (84) I 2 = 2C / [E C · (B BS −2W)] × log [(z 3 + 2W) (z 2 + B BS ) / [(z 3 + B BS ) (z 2 + 2W)]] …… (85) I 3 = 2C / [E C · (W−2B BS )] × log [(z 3 + 2B BS ) (z 2 + W ) / [(z 3 + W) (z 2 + 2B BS )]] ... (8 6) I 4 = C / [E C · (B BS −W)] × log [(z 5 + 2W) (z 4 + 2B BS ) / [(z 5 + 2B BS ) (z 4 + 2W)]]… (8 7) I 5 = C / (E C · B F ) × log [(z 5 + W) / (z 4 + W)] …… (88) I 6 = 2C / (E C · B F ) × log [(H F / 2 + 2W) / (z 6 + 2W)] …… (89) W = C / (B BS / σ C )… … (90) [Table 4] H = D F −D BS + 2k 2 x n −W …… (91) H 1 = B F −B BS −2e y …… (92) H 2 = B F −B BS + 2e y …… (93) σ C = E C · ε C ...... (94) δ T = [- δ 0 + H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε y ...... (95) δ 0 = I 0 + [H m + T BS + V F + m · p m / 3] S ε 0 ...... (96) I 0 = [(a t + a C) E S · S ε 0 / (B BS -D BS)] × log [(H F / 2 + D BS ) B BS / [(H F / 2 + B BS ) D BS ]] …… When B BS −D BS ≠ 0 = (a t + a C ) E S · S ε 0 · H F / [(H F + 2B BS ) D BS ] …… B BS −D BS = 0 …… (97) m = 2a t1 · S σ y / (a m / Q σ sy ) −1 …… (98) Q σ sy = (ψ i / ψ 1 ) Q1 σ sy …… (99) ψ i = 2 [π · Rψ + (i−1) s] / i …… (100) ψ 1 = 2π · Rψ …… (101) Rψ = [a t1 (1+ S σ y / F C ) / π] 1/2 …… (102) Q1 σ sy = 2F C …… (103) δ C * = (x n * -k 2 x n * ) δ T / ( DBS / 2- dt ) …… (104) N: Compressive axial force of design column F C : Design standard strength of footing concrete E C : Elastic coefficient of footing concrete H F : Height of footing V F : Who Top cover concrete thickness of chin B F : Depth direction of footing (M axis direction) B BS : Depth dimension of base plate T BS : Thickness of base plate D BS : Base plate d t : Pull side from edge of base plate the distance until the anchor bolt core D F / 2: distance from the base plate core as measured in D BS direction about the compression side footing to the edge e y: eccentric distance from the base plate core as measured in the B BS direction to the core of the footing a t1 : Cross section area of one tension side anchor bolt S σ y : Yield strength of one cross section of tension side anchor bolt E S : Elastic coefficient S of tension side anchor bolt S ε y : Yield strain of tension side anchor bolt a m: axial projection of Nejifushi anchor bolts Bearing area p m: pitch H m of Nejifushi anchor bolts: fixing nut height s: center of the anchor bolt spacing a t: argument The total cross-sectional area of the side anchor bolt a C: the total cross-sectional area S epsilon 0 of the compression side anchor bolts: nut tightening when distortion i: condition when [s ≦ 2Rψ] total number (not met a group of tension-side anchor bolt satisfying Is i = 1)
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