JP2003041599A - Exposed type column base structure - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨造及び鋼管コ
ンクリート構造における建築物の柱をベースプレートを
介し基礎コンクリートに固着した露出型柱脚構造に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposed column base structure in which a building column in a steel frame structure or a steel pipe concrete structure is fixed to a foundation concrete through a base plate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鉄骨造及び鋼管コンクリート構造におけ
る露出型柱脚構造においては、その柱脚性能を存分に発
揮させるために、アンカーボルトが破断するまでアンカ
ーボルトが基礎コンクリートから抜け出さないようにア
ンカーボルトを十分に定着させる必要がある。2. Description of the Related Art In an exposed type column base structure in steel structures and steel tube concrete structures, in order to fully utilize the column base performance, anchors are used so that the anchor bolts do not come out from the concrete foundation until the anchor bolts break. It is necessary to fix the bolt sufficiently.
【０００３】その方法として従来より次の二つの方法が
用いられている。まず第一の方法について図４を用いて
説明するが、詳細は発明の実施の形態の欄に後述する。
図４は、基礎コンクリートに埋め込まれた定着板付きの
アンカーボルトに引張力が作用した図である。図４にお
いて、基礎コンクリート１中のアンカーボルト２に引張
力Ｔが作用すると、アンカーボルト２の下端部に固定さ
せた定着板３を介して基礎コンクリート１に応力がかか
る。そして、この応力が基礎コンクリート１の耐力を超
えると定着板３から４５°上方向に基礎コンクリート１
が破壊するコーン状破壊を生じる。４はコーン状破壊面
を示す。そこで、第一の方法として、コーン状破壊を防
ぐために基礎コンクリート１のボリュームを大きくする
ことによりアンカーボルト２の定着を確保していた。Conventionally, the following two methods have been used as such methods. First, the first method will be described with reference to FIG. 4, and details will be described later in the section of the embodiments of the invention.
FIG. 4 is a diagram in which a tensile force acts on an anchor bolt with a fixing plate embedded in basic concrete. In FIG. 4, when the tensile force T acts on the anchor bolt 2 in the basic concrete 1, stress is applied to the basic concrete 1 via the fixing plate 3 fixed to the lower end portion of the anchor bolt 2. When this stress exceeds the proof stress of the basic concrete 1, the basic concrete 1 is moved upward by 45 ° from the fixing plate 3.
Causes a cone-shaped destruction. 4 indicates a cone-shaped fracture surface. Therefore, as a first method, the anchor bolt 2 is secured by increasing the volume of the basic concrete 1 in order to prevent the cone-shaped destruction.
【０００４】次に、第二の方法について図５を用いて説
明するが、詳細は発明の実施の形態の欄に後述する。図
５は、立上り主筋を配筋した露出型柱脚構造の概略断面
図を示す。図５において、鉄骨柱８はベースプレート９
の上部に溶接またはボルト締めにより接合される。ベー
スプレート９は鋼板、鋳造あるいは鍛造製からなるもの
で、基礎コンクリート１中に埋め込まれた複数本のアン
カーボルト２にナット１０により固定される。アンカー
ボルト２の下端部には鋼板製などの定着板３がナット１
１により固定される。ベースプレート９の底面と基礎コ
ンクリート１との間にはモルタル１２が設けられる。Next, the second method will be described with reference to FIG. 5, and the details will be described later in the section of the embodiment of the invention. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the exposed column base structure in which the rising main bars are arranged. In FIG. 5, the steel column 8 is a base plate 9
It is joined to the upper part of the by welding or bolting. The base plate 9 is made of a steel plate, cast or forged, and is fixed to the plurality of anchor bolts 2 embedded in the basic concrete 1 by nuts 10. At the lower end of the anchor bolt 2, a fixing plate 3 such as a steel plate is attached to the nut 1.
Fixed by 1. A mortar 12 is provided between the bottom surface of the base plate 9 and the basic concrete 1.
【０００５】特に隅柱や側柱においては、図５に示すよ
うに、柱脚部５より下方に位置する基礎柱形部６の基礎
コンクリート１のボリュームがコーン状破壊面４の領域
より小さくなる場合がある。このように基礎コンクリー
ト１のボリュームを十分に大きくできない場合、第二の
方法として、基礎柱形部６にアンカーボルト２の強度に
見合うように通常１６〜４０本の立上り主筋７を設ける
ことにより、アンカーボルト２の定着を確保していた。
この方法は特公平８−１４１１０号に開示されている。Particularly in the corner columns and side columns, as shown in FIG. 5, the volume of the basic concrete 1 of the basic columnar portion 6 located below the columnar portion 5 becomes smaller than the area of the cone-shaped fracture surface 4. There are cases. When the volume of the foundation concrete 1 cannot be sufficiently increased in this way, as a second method, by providing 16 to 40 rising main bars 7 to the foundation pillar portion 6 so as to match the strength of the anchor bolts 2, The anchor bolt 2 was secured.
This method is disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-14110.
【０００６】第一の方法及び第二の方法のいずれの場合
でも、基礎柱形部６を鉄筋コンクリート柱と仮定して、
立上り主筋量を設計していた。In both of the first method and the second method, assuming that the foundation pillar portion 6 is a reinforced concrete pillar,
He designed the amount of standing up main muscle.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の露出型柱脚
構造では、アンカーボルトの定着を十分に確保するため
に、柱脚部より下方に位置する基礎コンクリートのボリ
ュームを大きくする必要がある。このため施工コストが
高くなったり、建物の意匠性が悪くなるといった問題が
あった。また、基礎コンクリートのボリュームを大きく
できない場合においても、アンカーボルトの周りに多く
の立上り主筋を設ける必要があるため施工が煩雑となる
問題があった。In the above conventional exposed column base structure, it is necessary to increase the volume of the foundation concrete located below the column base in order to sufficiently secure the anchor bolts. Therefore, there are problems that the construction cost becomes high and the design of the building is deteriorated. Further, even when the volume of the basic concrete cannot be increased, there is a problem that the construction becomes complicated because it is necessary to provide many rising main bars around the anchor bolt.
【０００８】そこで、これらの問題を解決するために、
本出願人は特願平１０−３２９７７２号で、基礎コンク
リートのボリュームが小さくても、少ない本数の立上り
主筋でアンカーボルトの定着を確保できる露出型柱脚構
造を提案した。Therefore, in order to solve these problems,
The applicant of the present application has proposed in Japanese Patent Application No. 10-329772 an exposed type column base structure which can secure anchor bolt anchoring with a small number of rising main bars even if the volume of basic concrete is small.
【０００９】ここで、その考え方を図３を用いて説明す
る。図３は、露出型柱脚の柱脚部に曲げモーメントが作
用した図を示す。図３において、柱脚部５に曲げモーメ
ントＭが作用すると、アンカーボルト２に引張力Ｔが生
じる。同時にベースプレート９の底面に圧縮力Ｓ及び定
着板３に圧縮反力Ｒが発生する。この際、基礎コンクリ
ート１部分では、定着板３とベースプレート９との間に
斜めに発生する圧縮力が作用する。いわゆる圧縮ストラ
ッドＤが形成される。Here, the idea will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a view in which a bending moment acts on the column base of the exposed column base. In FIG. 3, when a bending moment M acts on the column base 5, a tensile force T is generated on the anchor bolt 2. At the same time, a compression force S is generated on the bottom surface of the base plate 9 and a compression reaction force R is generated on the fixing plate 3. At this time, in the portion of the basic concrete 1, a compressive force obliquely generated acts between the fixing plate 3 and the base plate 9. A so-called compression strud D is formed.
【００１０】一般に、コンクリートは引張力及びせん断
力に対しては弱いが、圧縮力に対しては強度が強い性質
を持っている。そこで、この性質を利用して圧縮力によ
りアンカーボルトの定着を図るようにした。つまり、圧
縮ストラッドの剛体回転を抑えればアンカーボルトの定
着を確保できると考えた。そのためには、柱脚部の強度
に対して、柱脚部の下方に位置する基礎柱形部が、柱・
はり接合部におけるパネルゾーンとして十分な強度を持
たせることが必要である。In general, concrete has a property of being weak against tensile force and shearing force, but strong against compressive force. Therefore, this property is used to fix the anchor bolts by the compression force. In other words, we thought that anchor bolt anchoring could be secured by suppressing the rigid body rotation of the compression strud. To that end, the basic pillar-shaped part located below the column base is
It is necessary to have sufficient strength as the panel zone in the beam joint.
【００１１】そこで、前記発明の柱脚構造は、基礎柱形
部と基礎はり間を通る基礎はり主筋によって、柱脚部の
強度に対して基礎柱形部が、柱・はり接合部におけるパ
ネルゾーンとして十分な強度を持たすことによりアンカ
ーボルトの定着を確保した。基礎はり主筋は、基礎柱形
部の上端側を通るはり上端筋と、下端側を通るはり下端
筋とから構成され、はり上端筋がベースプレートの底面
より下方近傍を通り、はり下端筋がアンカーボルトの下
端部に固定した定着板より上方を通るように配筋するこ
とにより、圧縮ストラッドの剛体回転を抑えた。Therefore, in the column base structure of the present invention, the foundation column main portion passing between the foundation column portion and the foundation beam causes the foundation column portion to resist the strength of the column base portion and the panel zone at the column-beam joint portion. As a result, the anchor bolts have been secured by having sufficient strength. The main beam of the foundation beam is composed of a beam upper end bar that passes through the upper end side of the foundation column and a beam lower end bar that passes through the lower end side. Rigid body rotation of the compression straddle was suppressed by arranging the reinforcement so that it passes above the fixing plate fixed to the lower end of the compression straddle.
【００１２】しかしながら、アンカーボルトの長さを短
くして、はり下端筋がアンカーボルトの下端部に固定し
た定着板より下方を通らざる得ない場合においても、ア
ンカーボルトの定着を確保する必要があり、本発明は前
記発明の改良を目的とする。However, it is necessary to secure anchoring of the anchor bolt even when the length of the anchor bolt is shortened and the beam lower end streak must pass below the anchoring plate fixed to the lower end of the anchor bolt. The present invention aims to improve the above invention.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の露出
型柱脚構造は、建築物の柱をベースプレートを介し基礎
コンクリートに固着した露出型柱脚構造において、引張
側の基礎はり主筋の総断面積atと基礎はり主筋の引張許
容応力度ftの積が、基礎はり主筋に生じる引張力Ｔより
大きくし、基礎はり主筋のはり上端筋がベースプレート
の底面より下方近傍を通り、基礎はり主筋のはり下端筋
がアンカーボルトの下端部に固定した定着板より下方を
通り、基礎はり主筋の中段筋がアンカーボルトの下端部
に固定した定着板より上方を通るように配筋することに
よりアンカーボルトの定着を確保したことを特徴とす
る。前記課題に対しては、新たに基礎はり主筋の中段筋
をアンカーボルトの下端部に固定した定着板より上方に
配筋することによりアンカーボルトの定着を確保できる
ことを実大実験により確認できた。That is, an exposed type column base structure of the present invention is an exposed type column base structure in which a building column is fixed to a foundation concrete through a base plate, and a total disconnection of the main beam main bar on the tension side is made. The product of the area at and the allowable tensile stress ft of the main reinforcement of the foundation beam is larger than the tensile force T generated in the main reinforcement of the foundation beam, and the upper end of the beam of the main reinforcement of the foundation passes below and below the bottom of the base plate. Anchoring of anchor bolts by arranging the lower end bars to pass below the anchor plate fixed to the lower end of the anchor bolt, and the middle bar of the foundation beam main bar to pass above the anchor plate fixed to the lower end of the anchor bolt. Has been secured. To solve the above-mentioned problems, it was confirmed by a full-scale experiment that anchoring of the anchor bolt can be secured by newly arranging the middle bar of the main beam of the foundation beam above the fixing plate fixed to the lower end of the anchor bolt.
【００１４】本発明において、基礎はり主筋の中段筋が
アンカーボルトの下端部に固定した定着板より２００ｍ
ｍ以内の上方を通ることを特徴とする。基礎柱形部の立
上り主筋が８本以内、より好ましくは４本以内であるこ
とを特徴とする。また、ベースプレートが載置された位
置の基礎コンクリート天端から基礎はり天端までの高さ
が５００ｍｍを超える立上り基礎に固着される柱脚の場
合、はり上端筋をベースプレートの底面より下方近傍に
配筋できないので本発明の効果が十分に得られないの
で、ベースプレートが載置された位置の基礎コンクリー
ト天端から基礎はり天端までの高さが５００ｍｍ以下で
あることが好ましい。In the present invention, the middle bar of the main beam of the foundation beam is 200 m from the fixing plate fixed to the lower end of the anchor bolt.
It is characterized by passing above m. It is characterized in that the number of rising main bars of the foundation pillar portion is 8 or less, more preferably 4 or less. Also, in the case of a column base that is fixed to a rising foundation whose height from the top of the foundation concrete where the base plate is placed to the top of the foundation beam exceeds 500 mm, place the beam upper end streak in the vicinity below the bottom of the base plate. Since the effect of the present invention cannot be obtained sufficiently because it cannot be streaked, it is preferable that the height from the top of the concrete foundation at the position where the base plate is placed to the top of the foundation beam is 500 mm or less.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】曲げ・せん断実験用として鉄骨造
柱脚部の試験体を２体製作した。図１は本発明の柱脚構
造例である鉄骨柱脚の試験体を示す。図２は比較の柱脚
構造例である鉄骨柱脚の試験体を示す。図１及び図２に
おいて、上が概略上断面図であり、下が概略側断面図で
ある。本発明例（試験体No.１）と比較例（試験体No.
２）の両試験体は、アンカーボルトの定着を基礎コンク
リートのボリュームにより確保できない隅柱をモデルと
した。また、両試験体とも基礎コンクリート天端と基礎
はり天端の高さを同じとした。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Two test bodies for steel-framed column bases were manufactured for bending and shearing experiments. FIG. 1 shows a test piece of a steel column base, which is an example of a column base structure of the present invention. FIG. 2 shows a test piece of a steel column base, which is an example of a comparative column base structure. 1 and 2, the upper part is a schematic upper sectional view and the lower part is a schematic side sectional view. The present invention example (test sample No. 1) and comparative example (test sample No. 1)
Both of the test specimens of 2) were modeled on a corner column where anchor bolt anchoring could not be secured by the volume of the basic concrete. The height of the top of the concrete foundation and the height of the top of the foundation beam were the same for both specimens.
【００１６】図１及び図２において、図３と同じ部材に
は図３と同じ符号を付している。両試験体において、一
辺が２０ｃｍの角型鋼管からなる鉄骨柱８をベースプレ
ート９の上面に溶接した後、ベースプレート９を基礎コ
ンクリート１中から露出した４本のアンカーボルト２の
上端ねじ部にナット１０により固定した。アンカーボル
ト２は、表面をアンボンド処理し、０．５ｔｆ／ｃｍ２
程度の初期張力を導入した。1 and 2, the same members as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals as those in FIG. In each of the test bodies, after the steel column 8 made of a square steel tube having a side of 20 cm was welded to the upper surface of the base plate 9, the base plate 9 was exposed from the foundation concrete 1 and the nuts 10 were attached to the upper end screw portions of the four anchor bolts 2. Fixed by. The surface of the anchor bolt 2 is unbonded and is 0.5 tf / cm 2.
A degree of initial tension was introduced.
【００１７】基礎柱形部６と基礎はり２０を通るよう
に、基礎はり主筋のはり上端筋２１、基礎はり主筋のは
り下端筋２２及び基礎はり主筋のはり中段筋２７を配筋
した。立上り主筋７を本発明例（試験体No.１）は４
本、比較例（試験体ＮＯ２）は１６本をアンカーボルト
２の周囲に設けた。立上り主筋７の周囲には帯筋２４を
均等間隔に設けた。また、はり上端筋２１、はり下端筋
２２、はり中段筋２７を取り巻くようにスターラップ２
５を設けた。形板２６により４本のアンカーボルト２を
固定した。The upper beam 21 of the main beam of the basic beam, the lower beam 22 of the main beam of the basic beam, and the intermediate beam 27 of the beam of the main beam of the basic beam are arranged so as to pass through the basic columnar portion 6 and the basic beam 20. The rising main bar 7 is 4 in the present invention example (test sample No. 1).
In this example, 16 samples were provided around the anchor bolt 2 in the comparative example (test sample NO2). The stirrups 24 were provided around the rising main bar 7 at equal intervals. In addition, the stirrup 2 is formed so as to surround the upper beam 21, the lower beam 22, and the middle beam 27 of the beam.
5 is provided. The four anchor bolts 2 were fixed by the shaped plate 26.
【００１８】各寸法として、Cｂは基礎柱形部の幅、Bｂ
は基礎はりの幅、mCｄは最外縁のアンカーボルトの間
隔、mBｄははり上端筋とはり下端筋との間の距離を表
す。As for each dimension, C b is the width of the foundation column, and B b
Represents the width of the foundation beam, mC d spacing of the anchor bolt of outermost, the distance between the mB d is the beam upper muscle and beam bottom muscle.
【００１９】比較例の試験体No.２は、アンカーボルト
の定着を基礎コンクリートのボリュームによって確保で
きない隅柱形状モデルであり、前述した第二の方法に基
づいて配筋設計した。ここで、従来のアンカーボルト定
着確保の方法である第一及び第二の方法について詳細に
説明する。Specimen No. 2 of the comparative example is a corner column shape model in which anchor bolt anchoring cannot be secured by the volume of the basic concrete, and the bar arrangement was designed based on the second method described above. Here, the first and second methods, which are conventional methods for securing anchor bolt fixing, will be described in detail.
【００２０】第一の方法は、基礎コンクリートのボリュ
ームを大きくすることにより、アンカーボルトの定着を
確保する方法であり、（1）式を満足させる必要があ
る。The first method is a method of ensuring anchoring of the anchor bolt by increasing the volume of the basic concrete, and it is necessary to satisfy the formula (1).
【００２１】[0021]
【数１】 [Equation 1]
【００２２】第二の方法は、基礎コンクリートのボリュ
ームを大きくできない、つまり（1）式を満足できない
場合、ベースプレート下の基礎柱形部に十分な量の立上
り主筋、基礎はり主筋、帯筋などの鉄筋を配筋して、定
着板に生じる応力が鉄筋を介して基礎または基礎はりへ
十分に伝わるようにする方法である。このとき、各鉄筋
量は［１］〜［３］に示すように、基礎柱形部を鉄筋コ
ンクリート柱と見なして設計する。In the second method, when the volume of the basic concrete cannot be increased, that is, the formula (1) cannot be satisfied, the sufficient amount of rising main bars, foundation beam main bars, and stirrups for the foundation pillars below the base plate is used. This is a method of arranging the reinforcing bars so that the stress generated in the fixing plate can be sufficiently transmitted to the foundation or foundation beam through the reinforcing bars. At this time, as shown in [1] to [3], the amount of each rebar is designed by regarding the basic columnar portion as a reinforced concrete column.
【００２３】［１］基礎柱形部の立上り主筋量
基礎柱形部の立上り主筋量については、短期時及び終局
時の立上り主筋量をそれぞれ算出し、鉄筋量の多い方を
選定する。[1] Amount of rising main reinforcement of basic column shape As for the amount of rising main reinforcement of the basic column shape, the amount of rising main reinforcement at short-term and at the end is calculated, and the one having a larger amount of reinforcing steel is selected.
【００２４】短期時の立上り主筋量は、日本建築学会発
行「鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説」の付１
６．長方形柱の断面算定図表に示されるＭ／（ｂ・
Ｄ2）及び、Ｎ／（ｂ・Ｄ）より長方形柱の引張鉄筋比P
tを算出し、引張鉄筋の総断面積atを求め、立上り主筋
を決定する。[0024] For the amount of rising main reinforcement in a short period of time, refer to Appendix 1 of "Calculation Standard for Reinforced Concrete Structure-Commentary" issued by the Architectural Institute of Japan
6. M / (b ・ shown in the cross-section calculation chart of the rectangular column
D 2 ) and N / (b ・ D), the ratio of the tensile reinforcement of rectangular columns P
The t is calculated, the total sectional area at of the tensile reinforcing bar is determined, and the rising main bar is determined.
【００２５】[0025]
【数２】 [Equation 2]
【００２６】終局時の立上り主筋量は、保有水平耐力計
算時の基礎立上り部の終局曲げ強度に関する（3）式、
（4）及び（5）式を用いて求める。The amount of rising main bar at the end is the formula (3) relating to the ultimate bending strength of the foundation rising part at the time of calculating the horizontal strength of possession,
Calculate using equations (4) and (5).
【００２７】[0027]
【数３】 [Equation 3]
【００２８】また、基礎柱形部の立上り主筋を用いてア
ンカーボルトの定着を確保するため（6）式及び（7）式
を満足させる必要がある。Further, it is necessary to satisfy the expressions (6) and (7) in order to secure anchoring of the anchor bolt by using the rising main bar of the foundation column.
【００２９】[0029]
【数４】 [Equation 4]
【００３０】［２］基礎柱形部の基礎はり主筋量 基礎柱形部の基礎はり主筋量は（8）式により求める。[2] Foundation beam of the foundation column The amount of the main beam of the foundation beam of the foundation column is calculated by the formula (8).
【００３１】[0031]
【数５】 [Equation 5]
【００３２】［３］基礎柱形部の帯筋量
基礎柱形部の帯筋（せん断補強筋）量については、短期
時及び終局時の帯筋量をそれぞれ算出し、鉄筋量の多い
方を選定する。[3] Amount of stirrups in the basic pillars Regarding the amount of stirrups (shear reinforcements) in the basic pillars, the amount of stirrup in the short term and the final time is calculated respectively, and the one with a larger amount of reinforcing bar is selected. Select.
【００３３】短期時の帯筋量は、柱の短期許容せん断力
QASを（9）式により検討し決定する。The amount of stirrups in the short term is the short-term allowable shear force of the column.
The Q AS is examined and determined by equation (9).
【００３４】[0034]
【数６】 [Equation 6]
【００３５】終局時の帯筋量は、柱の立上り部のせん断
終局強度を（11）式又は（12）式により検討し、帯筋量
を決定する。For the amount of stirrups at the final stage, the ultimate shear strength of the rising portion of the column is examined by the formula (11) or (12) to determine the amount of stirrups.
【００３６】[0036]
【数７】 [Equation 7]
【００３７】次に、本発明例の試験体No.１の設計につ
いて説明する。本発明例の試験体No.１は、柱脚部の強
度に対して基礎柱形部が、柱・はり接合部におけるパネ
ルゾーンとして十分な強度を持たせるために以下の
［Ａ］及び［Ｂ］に基づいて設計した。Next, the design of test sample No. 1 of the present invention will be described. The test body No. 1 of the example of the present invention has the following [A] and [B] in order that the foundation columnar portion has sufficient strength as a panel zone in the column / beam joint with respect to the strength of the column base. ] It was designed based on.
【００３８】［Ａ］基礎柱形部の基礎はり主筋量
中柱の場合には、基礎はりの曲げモーメントに抵抗する
のに必要な基礎はり主筋があれば、アンカーボルトの定
着に対して十分である。[A] Amount of foundation beam main reinforcement of foundation column-shaped portion In the case of a middle column, if the foundation beam main reinforcement necessary to resist the bending moment of the foundation beam is sufficient for anchoring anchor bolts. is there.
【００３９】隅柱（試験体No.１はこれに該当する）ま
たは側柱の場合には、（15）式及び（16）式により基礎
柱形部の基礎はり主筋量を決定する。（15）式により基
礎はり主筋のはり上端筋量を（16）式により基礎はり主
筋のはり中段筋量および基礎はり主筋のはり下端筋量を
求めた。In the case of a corner pillar (test sample No. 1 corresponds to this) or a side pillar, the amount of the main beam of the foundation beam of the foundation pillar is determined by the equations (15) and (16). The amount of upper beam of the main beam of the foundation beam was calculated by Eq. (15), and the amount of middle-stage beam of the main beam of foundation beam and the amount of lower end beam of the main beam of foundation beam were obtained by the formula (16).
【００４０】[0040]
【数８】 [Equation 8]
【００４１】［Ｂ］基礎柱形部の基礎はり主筋量
基礎柱形部の帯筋（せん断補強筋）量は（17）式により
求めた。[B] Amount of foundation beam main reinforcement of foundation column The amount of stirrup (shear reinforcement) of the foundation column was obtained by the equation (17).
【００４２】[0042]
【数９】 [Equation 9]
【００４３】[0043]
【表１】 [Table 1]
【００４４】次に、試験体No.１及びNo.２に使用した各
部材について説明する。試験体No.１及びNo.２に使用し
た鋼材の機械的性質を表２に示す。Next, each member used for the test pieces No. 1 and No. 2 will be described. Table 2 shows the mechanical properties of the steel materials used for the test pieces No. 1 and No. 2.
【００４５】[0045]
【表２】 [Table 2]
【００４６】試験体No.１及びNo.２に使用したコンクリ
ートの素材試験結果を表３に示す。Table 3 shows the material test results of the concrete used for the test bodies No. 1 and No. 2.
【表３】 [Table 3]
【００４７】試験体No.１及びNo.２の配筋状況を表４に
示す。Table 4 shows the bar arrangement of the test pieces No. 1 and No. 2.
【表４】 [Table 4]
【００４８】試験体の配筋については、本発明例の試験
体No.１では前述の（15）〜（17）式により、基礎はり
主筋量及び帯筋量を算出し決定した。本発明の柱脚構造
の特徴は、基本的に立上り主筋を省略してもアンカーボ
ルトの定着を充分確保できることである。しかしながら
帯筋を省略することはできないため、帯筋をアンカーボ
ルトの周りに枠状に巻付けられるように、少なくとも立
上り主筋を四隅に各１本設ける必要がある。Regarding the bar arrangement of the test body, in the test body No. 1 of the present invention example, the amount of basal beam main muscle and the amount of stirrup were calculated and determined by the above equations (15) to (17). The feature of the column base structure of the present invention is that anchoring bolts can be sufficiently secured even if the rising main bar is basically omitted. However, since the stirrup cannot be omitted, it is necessary to provide at least one rising main stirrup at each of the four corners so that the stirrup can be wound around the anchor bolt in a frame shape.
【００４９】試験体No.１及びNo.２を用いて、曲げ・せ
ん断実験を行った。実験は試験体を反力床上に固定した
状態で油圧ジャッキにより鉄骨柱頭部に徐々に増加する
水平力を作用させ、柱頭部に正負繰り返しの曲げモーメ
ントとせん断力を同時に作用させた。荷重はロードセル
で測定し、柱脚回転量は変位をダイヤルゲージで測定し
た。Bending and shearing experiments were carried out using the test pieces No. 1 and No. 2. In the experiment, while the test body was fixed on the reaction force floor, a gradually increasing horizontal force was applied to the steel stilts by a hydraulic jack, and the bending moment and shearing force of positive and negative repetitions were simultaneously applied to the stilts. The load was measured with a load cell, and the column base rotation amount was measured with a dial gauge for displacement.
【００５０】この曲げ・せん断実験の結果、試験体No.
１（本発明例）及び試験体No.２（比較例）の両試験体
とも、載荷を終了したＲ＝１／２０ｒａｄまで耐力低下
は認められず、本発明の柱脚構造は、基礎はり主筋によ
ってアンカーボルトが充分に定着されることが確認でき
た。As a result of this bending / shearing experiment, the specimen No.
No decrease in proof stress was observed until R = 1/20 rad when loading was completed for both the test pieces of 1 (invention example) and test piece No. 2 (comparative example), and the column base structure of the present invention has a foundation beam main bar. It was confirmed that the anchor bolts were sufficiently fixed by.
【００５１】また、本発明例の試験体No.１及び比較例
の試験体No.２における柱脚部の曲げ耐力ならびに弾性
剛性の結果を表５に示す。表５より、基礎はり主筋によ
りアンカーボルトを定着した本発明例の柱脚構造は、立
上り主筋を介してアンカーボルトのアンカーボルトの定
着を確保した従来の柱脚構造と同等の結果が得られるこ
とが確認できた。Table 5 shows the results of the bending proof strength and elastic rigidity of the column base of the test piece No. 1 of the present invention and the test piece No. 2 of the comparative example. From Table 5, it can be seen that the column base structure of the present invention example in which the anchor bolt is anchored by the main beam of the foundation beam has the same result as the conventional column base structure in which anchor bolt anchoring of the anchor bolt is secured through the rising main bar. Was confirmed.
【００５２】[0052]
【表５】 [Table 5]
【００５３】[0053]
【発明の効果】本発明の露出型柱脚構造においては、基
礎コンクリートのボリュームを小さくしても、またアン
カーボルトの長さを短くして、はり下端筋がアンカーボ
ルトの下端部に固定した定着板より下方を通らざる得な
い場合においても、アンカーボルトの定着を確保できる
ので次の効果がある。
（１）建物の意匠性が良くなる。
（２）施工が簡便になる。
（３）コンクリートのボリューム及び鉄筋量が少なくな
りコスト低減が可能となる。
（４）柱脚の設計が簡便になる。In the exposed type column base structure of the present invention, even if the volume of the basic concrete is reduced and the length of the anchor bolt is shortened, the beam bottom end bar is fixed to the anchor bolt lower end portion. Even when it has to pass below the plate, anchoring bolts can be secured and the following effects can be obtained. (1) The design of the building is improved. (2) Construction becomes simple. (3) The volume of concrete and the amount of reinforcing steel are reduced, and the cost can be reduced. (4) The design of the column base becomes simple.
【図１】本発明の柱脚構造例である鉄骨柱脚の試験体を
示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a test body of a steel column base, which is an example of a column base structure of the present invention.
【図２】比較の柱脚構造例である鉄骨柱脚の試験体を示
す図である。FIG. 2 is a view showing a test body of a steel column base as a comparative example of a column base structure.
【図３】露出型柱脚の柱脚部に曲げモーメントが作用し
た図である。FIG. 3 is a view in which a bending moment acts on a column base portion of the exposed column base.
【図４】基礎コンクリートに埋め込まれた定着板付のア
ンカーボルトに引張力が作用した図である。FIG. 4 is a diagram in which a tensile force is applied to an anchor bolt with a fixing plate embedded in basic concrete.
【図５】立上り主筋を配筋した露出型柱脚構造の概略断
面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an exposed column base structure in which main rising bars are arranged.
１ 基礎コンクリート、 ２ アンカーボルト、 ３
定着板、 ４ コーン状破壊面、５ 柱脚部、 ６ 基
礎柱形部、 ７ 立上り主筋、 ８ 鉄骨柱、９ ベー
スプレート、 １０ ナット、 １１ ナット、 １２
モルタル、２０ 基礎はり、 ２１ 基礎はり主筋の
はり上端筋、２２ 基礎はり主筋のはり下端筋、 ２４
帯筋、２５ スターラップ、 ２６ 形板、 ２７
基礎はり主筋のはり中段筋、Ｔ 引張力、 Ｍ 曲げモ
ーメント、 Ｓ 圧縮力、 Ｒ 圧縮反力、Ｄ 圧縮ス
トラッド、1 foundation concrete, 2 anchor bolts, 3
Anchoring plate, 4 cone-shaped fracture surface, 5 column base, 6 foundation column, 7 standing main bar, 8 steel column, 9 base plate, 10 nuts, 11 nuts, 12
Mortar, 20 Foundation beam, 21 Beam upper end of foundation beam main bar, 22 Beam lower end beam of foundation beam main bar, 24
Sash, 25 stirrup, 26 shaped plate, 27
Beam middle stage of main beam of foundation beam, T tensile force, M bending moment, S compression force, R compression reaction force, D compression strud,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 秀明 東京都江東区東陽２丁目４番２号 日立機 材株式会社内 (72)発明者 田中 秀宣 東京都江東区東陽２丁目４番２号 日立機 材株式会社内 Ｆターム(参考） 2D046 AA17 2E125 AA04 AA45 AB16 AC15 AC16 AC29 BA02 BB02 BB08 BB22 BB30 BB37 BD01 BE07 BF04 CA03 CA14 EA01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hideaki Takahashi Hitachi machine, 2-4-2 Toyo, Koto-ku, Tokyo Material Co., Ltd. (72) Inventor Hidenori Tanaka Hitachi machine, 2-4-2 Toyo, Koto-ku, Tokyo Material Co., Ltd. F-term (reference) 2D046 AA17 2E125 AA04 AA45 AB16 AC15 AC16 AC29 BA02 BB02 BB08 BB22 BB30 BB37 BD01 BE07 BF04 CA03 CA14 EA01
Claims (5)
コンクリートに固着した露出型柱脚構造において、引張
側の基礎はり主筋の総断面積atと基礎はり主筋の引張許
容応力度ftの積が、基礎はり主筋に生じる引張力Ｔより
大きくし、基礎はり主筋のはり上端筋がベースプレート
の底面より下方近傍を通り、基礎はり主筋のはり下端筋
がアンカーボルトの下端部に固定した定着板より下方を
通り、基礎はり主筋の中段筋がアンカーボルトの下端部
に固定した定着板より上方を通るように配筋することに
よりアンカーボルトの定着を確保したことを特徴とする
露出型柱脚構造。1. In an exposed type column base structure in which a building column is fixed to a foundation concrete via a base plate, the product of the total cross-sectional area at of the tension side foundation beam main bar and the allowable tensile stress ft of the foundation beam main bar is The tensile force T generated on the main beam of the foundation beam is set to be larger than that of the main beam of the basic beam, and the lower end of the beam of the main beam of the basic beam passes below the fixing plate fixed to the lower end of the anchor bolt. As described above, the exposed column base structure is characterized in that the anchor bolts are secured by arranging the middle beam of the main beam of the foundation beam so as to pass above the anchor plate fixed to the lower end of the anchor bolt.
の下端部に固定した定着板より２００ｍｍ以内の上方を
通ることを特徴とする請求項１に記載の露出型柱脚構
造。2. The exposed column base structure according to claim 1, wherein the middle bar of the main beam of the foundation beam passes above the fixing plate fixed to the lower end of the anchor bolt within 200 mm.
ることを特徴とする請求項１または２に記載の露出型柱
脚構造。3. The exposed column base structure according to claim 1, wherein the number of rising main bars of the foundation column is 8 or less.
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の露
出型柱脚構造。4. The exposed column base structure according to claim 1, wherein the number of rising main bars of the foundation column is 4 or less.
コンクリート天端から基礎はり天端までの高さが５００
ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
かに記載の露出型柱脚構造。5. The height from the top of the foundation concrete at the position where the base plate is placed to the top of the foundation beam is 500.
The exposed columnar structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the exposed column base structure is less than or equal to mm.
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