JP2003055984A - 柱脚連結構造 - Google Patents

柱脚連結構造

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JP2003055984A JP2001241845A JP2001241845A JP2003055984A JP 2003055984 A JP2003055984 A JP 2003055984A JP 2001241845 A JP2001241845 A JP 2001241845A JP 2001241845 A JP2001241845 A JP 2001241845A JP 2003055984 A JP2003055984 A JP 2003055984A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、柱脚の大きな回転変形を定量的に
期待することが出来、工場製作が容易で施工現場での施
工性にも優れた柱脚連結構造を提供することを可能にす
ることを目的としている。 【解決手段】 鋼管杭2に設けられた棒状連結部材3を
柱1の芯の位置で鋼管杭2の頭部から突出させ、該鋼管
杭2の頭部に下部支持部材9を設け、下部支持部材9の
凸状部9bに棒状連結部材3を挿通すると共に柱1の脚
部に固定されたベースプレート11と固定する接続部材10
を回転変形可能な状態で配置し、接続部材10とベースプ
レート11とを固定して構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の柱の脚部
と基礎構造体とを連結した柱脚連結構造に係り、特に中
低層鉄骨建築物の柱脚連結構造において柱の脚部の回転
変形に対する剛性が低い状態で柱の脚部と基礎構造体と
を連結した柱脚連結構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、鉄骨柱の脚部を鉄筋コンクリート
等で形成された基礎構造体に固定する方法としては、柱
下端部に固定したベースプレートを基礎構造体に埋め込
まれたアンカーボルト等に固定するものが一般である。
【0003】通常、ベースプレートは柱脚部の周囲に平
面的に大きく張り出しており、アンカーボルトはこの張
り出しているベースプレート面において、柱材の断面に
対して略均等に配置されている。
【0004】このような柱脚連結構造によれば、地震等
の外力によって柱の脚部が回転しようとしてもベースプ
レートの浮き上がり方向はアンカーボルトが引っ張り抵
抗し、ベースプレートの沈下方向は基礎構造体が圧縮抵
抗して大きな回転抵抗が発生し、上部鉄骨架構の変形を
抑えることが出来る。
【0005】このような従来の柱脚連結構造によれば、
柱材や上部梁材の断面が小さくても中地震時における変
形を小さくすることが出来るという特長があるものの大
地震時においては柱脚部分が塑性化して破壊する虞れも
ある。
【0006】このような場合の対応としては柱脚連結部
のアンカーボルトやベースプレートを剛強にし、柱材の
下端部を塑性化させることによって安全性を高めたり、
アンカーボルトに伸び性能の良い鋼材を用いてアンカー
ボルトが塑性化しても破断し難くする等が考えられる
が、何れの場合も高度の設計技術と大きな連結部材を要
するという問題がある。
【0007】また、柱材と基礎杭とが剛に連結された場
合、地震の揺れにより柱材から基礎杭に対して曲げモー
メントがそのまま伝達されてしまい、基礎杭により曲げ
モーメントを負担しなければならないため基礎杭を大型
化したり複数並設する必要があり、基礎杭工事に多大な
労力や工期を要し、工費コストが増大するという問題が
ある。
【0008】また、柱脚部の連結状態を回転変形に対す
る剛性を極力小さくした構造として特許第3150987号公
報に開示された柱脚連結構造が提案されている。その具
体的構成は基礎杭に接続されるコンクリートに埋設され
たアンカーボルトを角形鋼管柱4辺の線上に配置し、角
形鋼管柱の脚部に固定されたベースプレートを該アンカ
ーボルトに対してナットで固定したものである。
【0009】このような構造とすることで、従来のよう
に基礎杭に接続されるコンクリートに埋設されたアンカ
ーボルトが角形鋼管柱の外周部に配置され、角形鋼管柱
の脚部に固定されたベースプレートを該アンカーボルト
に対してナットで固定した場合と比較してアンカーボル
トが柱芯により近付いているため、柱脚部の回転変形に
対する剛性をより小さくすることが出来、これにより基
礎杭が負担する曲げモーメントを軽減し、基礎構造体を
簡略化して基礎工事にかかる労力や工期、或いは工費コ
ストを低減することが出来るものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
柱脚部の回転変形に対する剛性をより小さくした構成で
十分であるとは言えず、より柱脚部の回転変形に対する
剛性を小さくした構成が望まれている。
【0011】柱の脚部が回転変形するためには柱下端部
のベースプレートが回転する必要があるが、上記構成で
はベースプレートの沈下方向や浮き上がり方向に関して
はアンカーボルトが角形鋼管柱4辺の線上に配置される
ためベースプレートの張り出しが小さくて済むので抵抗
は少なく、コンクリートの圧縮変形やベースプレートの
曲げ変形で回転は生じる。
【0012】しかしながら、ベースプレート下面側には
基礎構造体の上面が位置しており、柱芯から角形鋼管柱
の辺までの距離が存在するため大きな回転変形を定量的
に期待することは困難である。
【0013】本発明は前記課題を解決するものであり、
その目的とするところは、柱脚の大きな回転変形を定量
的に期待することが出来、工場製作が容易で施工現場で
の施工性にも優れた柱脚連結構造を提供せんとするもの
である。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る柱脚連結構造は、基礎構造体に設けられ
た棒状連結部材を該基礎構造体に連結される柱の断面略
中央部の位置で該基礎構造体の頭部から突出させ、且つ
前記基礎構造体の頭部に凸状部を有する下部支持部材を
設け、該下部支持部材の凸状部に前記棒状連結部材を挿
通すると共に柱の脚部に固定されたベースプレートと固
定する接続部材を回転変形可能な状態で配置し、且つ該
接続部材と前記柱の脚部に固定されたベースプレートと
を固定することにより柱の脚部と基礎構造体とを連結す
ることを特徴とする。
【0015】本発明は、上述の如く構成したので、基礎
構造体の頭部に設けられた下部支持部材の凸状部に棒状
連結部材を挿通すると共に柱の脚部に固定されたベース
プレートと固定する接続部材を回転変形可能な状態で配
置したことで、柱の脚部が回転変形可能な状態で基礎構
造体と連結される。これにより、柱脚の大きな回転変形
を定量的に期待することが出来、構造が簡単なため工場
製作が容易で且つ施工現場での施工性にも優れた柱脚連
結構造を提供することが出来る。
【0016】また、前記棒状連結部材に上部押さえ部材
を設け、前記接続部材の鉛直方向の移動を拘束し、柱の
浮き上がり力が該棒状連結部材に伝達されるように構成
した場合には、上部押さえ部材により柱の脚部に固定さ
れたベースプレートに固定された接続部材の鉛直方向の
移動が拘束されるので柱の脚部と基礎構造体とを確実に
連結することが出来る。また、柱の浮き上がり力が棒状
連結部材に伝達されるため引抜き荷重に抵抗することが
出来る。
【0017】また、前記基礎構造体が杭基礎からなり、
該杭基礎に直接、前記棒状連結部材を設けた場合には、
柱脚部で回転変形が可能なため杭基礎が負担する曲げモ
ーメントを軽減することが出来るため小径の杭基礎を採
用することが出来、基礎構造体を簡略化して基礎工事に
かかる労力や工期、或いは工費コストを低減することが
出来る。
【0018】
【発明の実施の形態】図により本発明に係る柱脚連結構
造の一実施形態を具体的に説明する。図1は本発明に係
る柱脚連結構造を示す断面説明図、図2は下部支持部材
と基礎構造体との組付けの様子を示す分解斜視図、図3
は接続部材の組付けの様子を示す分解斜視図、図4は柱
脚と接続部材との組付けの様子を示す分解斜視図、図5
は棒状連結部材を中空鋼管杭の内部に埋設する際にグラ
ウト材を充填する様子を示す斜視図、図6は下部支持部
材とレベルキャップの構成を示す断面説明図である。
【0019】また、図7は鋼管杭が斜行して設置された
場合にレベルキャップにより下部支持部材の水平レベル
及び棒状連結部材の鉛直レベルを調整する様子を示す断
面説明図、図8は接続部材上に柱脚を載置して固定する
際に接続部材を仮固定する様子を示す断面説明図、図9
は柱脚が固定された接続部材が地震等の揺れにより回転
変形する様子を示す断面説明図である。
【0020】また、図10は他の構成のレベルキャップか
らグラウト材を充填する様子を示す斜視図、図11は図10
のレベルキャップに使用される下部支持部材の一例を示
す断面説明図、図12は種々の下部支持部材の構成を示す
断面説明図、図13は種々の棒状連結部材及び下部支持部
材の構成を示す断面説明図である。
【0021】また、図14は3本のアンカーボルトを棒状
連結部材とした場合の下部支持部材と基礎構造体との組
付けの様子を示す分解斜視図、図15は3本のアンカーボ
ルトを棒状連結部材とした場合の接続部材の組付け及び
柱脚と接続部材との組付けの様子を示す分解斜視図、図
16及び図17は本発明に係る柱脚連結構造が適用出来る各
種の基礎構造体の構成を示す断面説明図、図18は柱と棒
状連結部材との位置を調整するための他の構成を示す断
面説明図、図19は本発明に係る柱脚連結構造が適用出来
る他の基礎構造体の構成を示す断面説明図である。
【0022】図1は建築物の柱1の脚部と基礎構造体で
あって杭基礎となる鋼管杭2とを直接連結した柱脚連結
構造であって、地盤6に埋設された中空の鋼管杭2の内
部に棒状連結部材3の一端部が不定形充填材である無収
縮グラウト材やコンクリート或いは膨張コンクリート等
の充填材4を充填して硬化することで埋設され、該棒状
連結部材3の他端部が鋼管杭2の頭部から柱1の断面略
中央部の位置に突出している。
【0023】中空の鋼管杭2の内部には棒状連結部材3
の埋設端部よりも下側の位置に堰止め部材5が固定され
ており、充填材4を充填した時に該充填材4が鋼管杭2
の下部側へ漏れることを防止している。堰止部材5は鋼
管杭2内部に鉄板等を溶接しても良いし、鋼管杭2内部
の所定の深さの位置に突起を設けておいて堰止部材5を
載置しても良い。堰止部材5としては鉄板の他にメッシ
ュ金網や樹脂プレート、或いは樹脂成形体等を配置して
充填材4を堰止めるようにしても良い。
【0024】また、充填材4を堰止め得る堰止部材5を
鋼管杭2の内部の所定の深さに紐や針金或いは鉄筋等に
より吊るし下げて鋼管杭2の頭部に引っ掛けておき硬化
させることでも良い。尚、堰止部材5を省略して鋼管杭
2の内部全体に亘って充填材4を充填するように構成し
ても良い。
【0025】鋼管杭2の中空内面には突起部や凹部或い
は錆を発生させて充填材4との固着を増大させることが
好ましい。
【0026】鋼管杭2の頭部には棒状連結部材3が挿通
される孔7aを有するレベルキャップ7が押さえボルト
8により取り付けられており、該レベルキャップ7の上
部に棒状連結部材3が挿通される孔9aを有する下部支
持部材9が載置されている。
【0027】下部支持部材9には孔9aに挿通された棒
状連結部材3の周囲に凸状部9bが形成されており、更
に下部支持部材9の凸状部9bの上部には棒状連結部材
3が挿通される孔10aを有する接続部材10が載置されて
いる。
【0028】更に接続部材10の上部には柱1の脚部に固
定され、棒状連結部材3が挿通される孔11aを有するベ
ースプレート11が載置されている。
【0029】柱1は角形鋼管、円形鋼管、組立て柱、二
重柱、H型鋼、I型鋼等の各種の鉄骨柱で構成すること
が出来、その柱脚部にベースプレート11が溶接やボルト
止め或いは嵌合等により固定されている。柱1がH型鋼
やI型鋼の場合にはフランジを接続するウエブに鋼管杭
2の頭部から突出した棒状連結部材3の端部が干渉しな
い程度の切り欠きを設ければ良い。
【0030】ベースプレート11と接続部材10とは高力ボ
ルト等によるボルト止めや溶接、或いは圧着等により固
定されている。
【0031】図1に示す棒状連結部材3は両端部にネジ
部を有するアンカーボルトにより構成されており、鋼管
杭2内部に埋設される側の端部にはワッシャー等の定着
板12がボルト止めにより固定されている。これにより、
棒状連結部材3の充填材4からの引抜き抵抗を付与して
いる。尚、ナット単体だけで引抜き抵抗が十分な場合は
定着板12を省略することも出来る。
【0032】棒状連結部材3の鋼管杭2の頭部から突出
した側の端部には接続部材10の上部にリング状の上部押
さえ部材13が棒状連結部材3に挿通して当接されてお
り、上部押さえ部材13は更にその上部に棒状連結部材3
のネジ部に螺合締着されたダブルナットにより固定され
ている。
【0033】図2に示すように、棒状連結部材3は、予
め工場等でアンカーボルトの一端部に定着板12をボルト
止めすると共に他端部に下部支持部材9を挿通してその
外側にナット14を螺合したものが製作される。
【0034】そして、図7に示すように、中空の鋼管杭
2の頭部に設けられたレベルキャップ7の孔7aに棒状
連結部材3を定着板12側から挿入し、下部支持部材9を
レベルキャップ7の天端面7bに当接して支持させる。
【0035】鋼管杭2は地盤6に対して打ち込んだ際に
図7に示すように斜行した状態で設置される場合がある
ため、鋼管杭2に対するレベルキャップ7の嵌め込み深
さを調節して該レベルキャップ7の天端面7bを基準の
水平面に合わせた状態で押さえボルト8を螺合締着して
レベルキャップ7を鋼管杭2に固定する。
【0036】レベルキャップ7の内周面と鋼管杭2の外
周面との間には所定の間隙が設定されており、これによ
り鋼管杭2が斜行した場合でもレベルキャップ7の天端
面7bを水平面に設定出来るようになっている。
【0037】本実施形態では、3個以上の押さえボルト
8によりレベルキャップ7を鋼管杭2に固定した例であ
るが、溶接等によりレベルキャップ7を鋼管杭2に固定
しても良い。棒状連結部材3が挿入された鋼管杭2の内
部及びレベルキャップ7の内部にコンクリートやグラウ
ト材等の充填材4が充填されて硬化した後は押さえボル
ト8により固定されたレベルキャップ7と鋼管杭2との
固定部には大きな力は加わらないため種々の仮設的な固
定方法を採用すれば良い。
【0038】図2に示すように、中空の鋼管杭2に固定
されたレベルキャップ7の天端面7bには、予め測量に
より求められた柱1の芯(柱1の断面中央部の位置)を
示す墨入れ7eを施しておく。
【0039】そして、棒状連結部材3を柱1の芯(柱1
の断面中央部の位置)に位置合せする際には下部支持部
材9をレベルキャップ7の天端面7b上でスライドさせ
て、下部支持部材9の外周面に予め形成された位置決め
マーク9cとレベルキャップ7の天端面7bに形成した
墨入れ7eとの位置合せを行なうことで棒状連結部材3
を柱1の芯に設定することが容易に出来る。
【0040】図6に示すように、本実施形態の下部支持
部材9は円盤状の板をプレス成型等により凸状部9bを
形成したものである。レベルキャップ7の天端面7b及
び下部支持部材9の凸状部9bの所定位置には充填材4
を充填するための充填口7c,9dが形成されており、
図5(a),(b)に示すように充填材4を充填するた
めのロート15a,15bを利用して各充填口7c,9dか
ら充填材4を充填し、図6に示すように鋼管杭2、レベ
ルキャップ7及び下部支持部材9の内部に隙間無く充填
材4を充填する。
【0041】充填材4が硬化した段階で棒状連結部材3
の落下を防止するために棒状連結部材3の上端部のネジ
部に螺合したナット14を取り外した後、図3に示すよう
に、下部支持部材9の凸状部9bの上部に接続部材10の
中央部に形成された孔10aを棒状連結部材3に挿通して
該接続部材10を載置する。
【0042】そして、接続部材10の上部にリング状の上
部押さえ部材13を棒状連結部材3に挿通して載置し、前
述の取り外したナット14を螺合締着し、更に別のナット
を螺合締着してダブルナットにより締着固定する。
【0043】そして、図4に示すように、接続部材10の
上部に、柱1の脚部に固定されたベースプレート11の中
央部に設けられた孔11aを棒状連結部材3に挿通して該
ベースプレート11を載置し、柱1の外周部の4隅に設け
られたベースプレート11の各ボルト孔及び接続部材10の
4隅に設けられた各ボルト孔に夫々ボルトを挿通し、ナ
ットを螺合締着して接続部材10とベースプレート11とが
ボルト止めにより固定される。尚、接続部材10とベース
プレート11とはボルト止め以外にも溶接等により固定さ
れても良い。
【0044】接続部材10は下部支持部材9の凸状部9b
上で回転変形可能に配置されているため、接続部材10に
ベースプレート11を固定する際には、図8に示すよう
に、予めレベルキャップ7の天端面7bと接続部材10の
下面との間に少なくとも3組の組みキャンバー16a,16
bを設置して接続部材10を仮固定し、その上部に柱1の
脚部に固定されたベースプレート11を載置して固定すれ
ば安定して固定作業を行なうことが出来る。
【0045】接続部材10とベースプレート11との固定が
完了したら組みキャンバー16a,16bを除去し、接続部
材10、ベースプレート11及び柱1が一体的に回転変形可
能に構成される。
【0046】上記構成において、鋼管杭2の頭部に設け
られた下部支持部材9の凸状部9b上に柱1の脚部に固
定されたベースプレート11に固定された接続部材10が回
転変形可能な状態で配置され、該接続部材10が鋼管杭2
の内部に埋設された棒状連結部材3に挿通されたこと
で、柱の脚部が回転変形可能な状態で鋼管杭2と連結さ
れる。これにより、地震等により揺れが生じた場合に
は、図9に示すように、柱脚の大きな回転変形を定量的
に期待することが出来る。
【0047】図9は地震等により柱1に取り付けられた
上部フレームが図9の右側へ変形しようとした時の様子
を示す。この場合、柱脚部には図9の右側に移動しよう
とする剪断力と鉛直上方への引っ張り力、或いは圧縮力
が加わりながら回転変形が生じる。この引っ張り力によ
り棒状連結部材3に引抜き力が発生する。
【0048】更に接続部材10が下部支持部材9と上部押
さえ部材13との間で回転しようとした際に付加的に棒状
連結部材3への引抜き力が発生し、これ等の引抜き力が
総合されて棒状連結部材3に加わる。
【0049】棒状連結部材3が鋼管杭2内部から抜け出
そうとする力は棒状連結部材3周囲の充填材4の付着力
や棒状連結部材3の下端部の定着板12やナット等の充填
材4に対する定着力によって充填材4に伝達される。
【0050】充填材4をグラウト材やコンクリート等の
ように強固なものを用いれば、棒状連結部材3が鋼管杭
2内部から抜け出そうとする力を鋼管杭2に伝達するこ
とが出来る。
【0051】充填材4が上側へ抜け出そうとする力を鋼
管杭2に伝達するためには、鋼管杭2の内面と充填材4
との付着力に期待することが出来るが、更に大きな引抜
き力に抵抗する必要がある場合には鋼管杭2の内面に凹
凸を設けて引っ掛かり効果を向上することが出来る。
【0052】例えば、鋼管杭2の内面に錆を発生させた
り鋼管杭2の内面に鉄筋やプレートを溶接したり、予め
凹凸を有する縞鋼板等のプレートで鋼管杭2を作製した
り、予め鋼管杭2の外面側からビスを打ち込んで内面に
突起部を設けたり、更には棒状連結部材3の下端部と鋼
管杭2とを鉄筋やプレートで連結して直接引抜き力を伝
達するように構成しても良い。
【0053】尚、下部支持部材9を介して伝達される圧
縮力に関しても充填材4から鋼管杭2へ力が伝達される
がその伝達手段としても前述と同様に構成することが出
来る。また、鋼管杭2内部の堰止部材5を鋼管杭2に固
定して圧縮力の伝達効果を期待することも出来る。
【0054】また、図9の右側に移動しようとする剪断
力と鉛直下方に押し付ける圧縮力が加わりながら回転変
形が生じた場合、圧縮力は柱1→ベースプレート11→接
続部材10→下部支持部材9→充填材4→鋼管杭2→地盤
6の順に伝達され棒状連結部材3には直接的な力は加わ
らない。
【0055】但し、棒状連結部材3には前述の接続部材
10の回転に伴う付加的な引っ張り力が加わり且つ水平方
向への剪断力も加わる。
【0056】上記柱脚連結構造では、構造が簡単なため
各部品の工場製作が容易で且つ施工現場での施工性にも
優れる。
【0057】また、上部押さえ部材13により柱1の脚部
に固定されたベースプレート11に固定された接続部材10
の鉛直方向の移動が拘束されるので柱1の脚部と鋼管杭
2とを確実に連結することが出来る。また、浮き上がり
力が棒状連結部材3に伝達されるため引抜き荷重に抵抗
することが出来る。
【0058】また、基礎構造体として杭基礎となる鋼管
杭2を採用したことで、柱脚部で回転変形が可能なため
鋼管杭2が負担する曲げモーメントを軽減することが出
来、これに伴い小径の鋼管杭2を採用することが出来、
基礎構造体を簡略化して基礎工事にかかる労力や工期、
或いは工費コストを低減することが出来る。
【0059】図10及び図11はレベルキャップ7及び下部
支持部材9の他の構成を示す図である。本実施形態のレ
ベルキャップ7では、図10(a),(b)に示すよう
に、前述したレベルキャップ7の天端面7bの円周方向
に円弧状のスリットを形成した充填口7cに加えて、中
央部の孔7aに連続する径方向のスリットからなる充填
口7dが下部支持部材9の外径よりも外側まで延長して
形成されている。また、本実施形態の下部支持部材9
は、図11に示すように、充填口9dが省略されている。
【0060】そして、ロート15aを用いて充填口7cか
ら充填材4を充填することで、鋼管杭2、レベルキャッ
プ7及び下部支持部材9の下面に充填材4が満たされた
後、余分に充填された充填材4が充填口7dから溢れ出
すことにより下部支持部材9の凸状部9bの下部にも隙
間無く充填材4を充填して硬化させることが出来る。
【0061】図12(a)〜(c)は下部支持部材9の他
の構成を示す図である。図12(a)は下部支持部材9の
凸状部9bが溶接や切削等により肉厚に形成された場合
の一例であり、図12(b)は平板状の下部支持部材9の
上部に別体のリング状部材17を載置して凸状部としたも
のである。また、図12(c)は平板状の下部支持部材9
の上部にナット14をそのまま残してこのナット14を凸状
部として利用するものである。
【0062】これ等の各下部支持部材9の構成でも前述
と同様な効果を得ることが出来るものである。
【0063】また、図13(a)は棒状連結部材3として
異形鉄筋棒を利用し、その棒状連結部材3を2本配置し
た場合の一例であって下部支持部材9には2本の棒状連
結部材3を挿通する2つの孔が形成されている。また、
図13(b)は鋼管杭2の頭部にプレート18等を溶接し、
更にボルト19をスタッド溶接して立設固定した場合の一
例である。そして、ボルト19に下部支持部材9が挿通さ
れて前述と同様に構成される。
【0064】また、図13(c)はレベルキャップ7の中
央部に形成された孔7aにワッシャ20を介してボルト19
が挿通され、更にワッシャ20を介してナット14が螺合締
着される。そして、レベルキャップ7が鋼管杭2に溶接
される。ナット14が下部支持部材の凸状部として構成さ
れる。図13(b),(c)に示すボルト19は比較的高強
度の材料とすることが望ましい。
【0065】図14及び図15は柱1が比較的大きい場合の
一例であって、棒状連結部材3を3本配置しており、下
部支持部材9には3本の棒状連結部材3を挿通する3つ
の孔が形成されている。この3つの孔は前述と同様な貫
通孔で、棒状連結部材3を挿通し、図示しないナットに
より棒状連結部材3の落下を防止するような構成として
いる。
【0066】図14に示すように棒状連結部材3を中空の
鋼管杭2の内部に挿入して前述したように充填口7c,
9dから充填材4を充填して硬化させ、図15に示すよう
に、接続部材10の中央部に形成された孔10aに棒状連結
部材3を挿通して該接続部材10を下部支持部材9の凸状
部9bの上部に載置し、更にその上から円盤状の上部押
さえ部材13の孔13aに棒状連結部材3を挿通して接続部
材10の上部に上部押さえ部材13を載置してナット14を各
棒状連結部材3に螺合締着して固定する。
【0067】そして、接続部材10の上部に、柱1の脚部
に固定されたベースプレート11の中央部に設けられた孔
11aに棒状連結部材3を挿通して該ベースプレート11を
載置し、柱1の外周部の4辺部に設けられたベースプレ
ート11の各ボルト孔及び接続部材10の4辺部に設けられ
た各ボルト孔に夫々図示しないボルトを挿通し、ナット
を螺合締着して接続部材10とベースプレート11とがボル
ト止めにより固定される。尚、接続部材10とベースプレ
ート11とはボルト止め以外にも溶接等により固定されて
も良い。他の構成は前述と同様に構成されて同様の効果
を得ることが出来る。
【0068】図16は基礎構造体の他の構成を示す図であ
る。図16(a)はPC(プレキャストコンクリート)杭
20の中空部に鋼管杭2が埋設された基礎構造体であり、
図16(b)は地盤6を改良した地盤改良体21の内部に鋼
管杭2が埋設された基礎構造体である。
【0069】また、図16(c)は鋼管杭2の上部周囲を
大径の鋼管22で補強した基礎構造体であり、これ等図16
(a)〜(c)に示す基礎構造体は鋼管杭2の剪断抵抗
向上対策に効果的である。また、図16(d)は鋼管の内
部にコンクリートが設けられた中空の鋼管コンクリート
杭(SC杭)23、図16(e)は中空のコンクリート杭
(PHC杭)24を夫々基礎構造体とした一例である。他
の構成は前述と同様に構成されて同様の効果を得ること
が出来る。
【0070】また、図17は地盤6内に埋設されるRC
(鉄筋コンクリート)基礎25に棒状連結部材3及び下部
支持部材9を取り付けた場合の一例を示す。図17(a)
ではRC基礎25のコンクリートを打設する前に予め棒状
連結部材3を補強鉄筋26或いは図示しない型枠等により
支持させて配置しておき、コンクリートを打設して硬化
した後、RC基礎25の頭部に下部支持部材9の中央部に
形成された孔9aに棒状連結部材3を挿通して該下部支
持部材9を載置する。
【0071】また、図17(b)では既設のRC基礎25の
頭部に棒状連結部材3を挿入して固着させ、RC基礎25
の頭部に下部支持部材9の中央部に形成された孔9aに
棒状連結部材3を挿通して該下部支持部材9を載置す
る。他の構成は前述と同様に構成されて同様の効果を得
ることが出来る。
【0072】また、図18は柱1と棒状連結部材3との位
置を調整するための他の構成を示す断面説明図であり、
柱1の脚部に固定されたベースプレート11に大径の孔若
しくは切り欠き部からなる位置調整領域11bが形成され
ており、接続部材10のボルト孔、ベースプレート11の位
置調整領域11b及び固定補助板27のボルト孔にボルトが
挿通され、ナットを螺合締着することで、位置調整領域
11bを利用して柱1と棒状連結部材3との位置合せを行
なってボルト止めすることが出来る。
【0073】接続部材10とベースプレート11とを固定し
た後は固定補助板27に形成された充填口27aからグラウ
ト材等の充填材4を充填して位置調整領域11bに満たし
て硬化させる。
【0074】図19は地盤6上に布設される基礎コンクリ
ート(以下、「布基礎28」という)の頭部に棒状連結部
材3及び下部支持部材9を取り付けて柱1を連結した場
合の一例を示す。布基礎28は地盤6上に割栗石29が敷設
され、更に割栗石29の上部にコンクリート30が打設さ
れ、更にその上部に布基礎28が打設されている。
【0075】布基礎28のコンクリートを打設する前に予
め棒状連結部材3を内部に配筋される図示しない補強鉄
筋或いは型枠等により支持させて配置しておき、コンク
リートを打設して硬化した後、布基礎28の頭部に下部支
持部材9の中央部に形成された孔9aに棒状連結部材3
を挿通して該下部支持部材9を載置する。他の構成は前
述の図1と同様に構成され、同様の効果を得ることが出
来る。
【0076】
【発明の効果】本発明は、上述の如き構成と作用とを有
するので、基礎構造体の頭部に設けられた下部支持部材
の凸状部に棒状連結部材を挿通すると共に柱の脚部に固
定されたベースプレートと固定する接続部材を回転変形
可能な状態で配置したことで、柱の脚部が回転変形可能
な状態で基礎構造体と連結される。これにより、柱脚の
大きな回転変形を定量的に期待することが出来、構造が
簡単なため工場製作が容易で且つ施工現場での施工性に
も優れた柱脚連結構造を提供することが出来る。
【0077】また、棒状連結部材に上部押さえ部材を設
け、接続部材の鉛直方向の移動を拘束し、柱の浮き上が
り力が該棒状連結部材に伝達されるように構成した場合
には、上部押さえ部材により柱の脚部に固定されたベー
スプレートに固定された接続部材の鉛直方向の移動が拘
束されるので柱の脚部と基礎構造体とを確実に連結する
ことが出来る。また、柱の浮き上がり力が棒状連結部材
に伝達されるため引抜き荷重に抵抗することが出来る。
【0078】また、基礎構造体が杭基礎からなり、該杭
基礎に直接、棒状連結部材を設けた場合には、柱脚部で
回転変形が可能なため杭基礎が負担する曲げモーメント
を軽減することが出来るため小径の杭基礎を採用するこ
とが出来、基礎構造体を簡略化して基礎工事にかかる労
力や工期、或いは工費コストを低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る柱脚連結構造を示す断面説明図で
ある。
【図2】下部支持部材と基礎構造体との組付けの様子を
示す分解斜視図である。
【図3】接続部材の組付けの様子を示す分解斜視図であ
る。
【図4】柱脚と接続部材との組付けの様子を示す分解斜
視図である。
【図5】棒状連結部材を中空鋼管杭の内部に埋設する際
にグラウト材を充填する様子を示す斜視図である。
【図6】下部支持部材とレベルキャップの構成を示す断
面説明図である。
【図7】鋼管杭が斜行して設置された場合にレベルキャ
ップにより下部支持部材の水平レベル及び棒状連結部材
の鉛直レベルを調整する様子を示す断面説明図である。
【図8】接続部材上に柱脚を載置して固定する際に接続
部材を仮固定する様子を示す断面説明図である。
【図9】柱脚が固定された接続部材が地震等の揺れによ
り回転変形する様子を示す断面説明図である。
【図10】他の構成のレベルキャップからグラウト材を充
填する様子を示す斜視図である。
【図11】図10のレベルキャップに使用される下部支持部
材の一例を示す断面説明図である。
【図12】種々の下部支持部材の構成を示す断面説明図で
ある。
【図13】種々の棒状連結部材及び下部支持部材の構成を
示す断面説明図である。
【図14】3本のアンカーボルトを棒状連結部材とした場
合の下部支持部材と基礎構造体との組付けの様子を示す
分解斜視図である。
【図15】3本のアンカーボルトを棒状連結部材とした場
合の接続部材の組付け及び柱脚と接続部材との組付けの
様子を示す分解斜視図である。
【図16】本発明に係る柱脚連結構造が適用出来る各種の
基礎構造体の構成を示す断面説明図である。
【図17】本発明に係る柱脚連結構造が適用出来る各種の
基礎構造体の構成を示す断面説明図である。
【図18】柱と棒状連結部材との位置を調整するための他
の構成を示す断面説明図である。
【図19】本発明に係る柱脚連結構造が適用出来る他の基
礎構造体の構成を示す断面説明図である。
【符号の説明】
1…柱 2…鋼管杭 3…棒状連結部材 4…充填材 5…堰止部材 6…地盤 7…レベルキャップ 7a…孔 7b…天端面 7c,7d…充填口 7e…墨入れ 8…押さえボルト 9…下部支持部材 9a…孔 9b…凸状部 9c…位置決めマーク 9d…充填口 10…接続部材 10a…孔 11…ベースプレート 11a…孔 11b…位置調整領域 12…定着板 13…上部押さえ部材 13a…孔 14…ナット 15a,15b…ロート 16a,16b…組みキャンバー 17…リング状部材 18…プレート 19…ボルト 20…PC杭 21…地盤改良体 22…鋼管 23…SC杭 24…PHC杭 25…RC基礎 26…補強鉄筋 27…固定補助板 27a…充填口 28…布基礎 29…割栗石 30…コンクリート

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基礎構造体に設けられた棒状連結部材を
    該基礎構造体に連結される柱の断面略中央部の位置で該
    基礎構造体の頭部から突出させ、且つ前記基礎構造体の
    頭部に凸状部を有する下部支持部材を設け、該下部支持
    部材の凸状部に前記棒状連結部材を挿通すると共に柱の
    脚部に固定されたベースプレートと固定する接続部材を
    回転変形可能な状態で配置し、且つ該接続部材と前記柱
    の脚部に固定されたベースプレートとを固定することに
    より柱の脚部と基礎構造体とを連結することを特徴とす
    る柱脚連結構造。
  2. 【請求項2】 前記棒状連結部材に上部押さえ部材を設
    け、前記接続部材の鉛直方向の移動を拘束し、柱の浮き
    上がり力が該棒状連結部材に伝達されるように構成した
    ことを特徴とする請求項1に記載の柱脚連結構造。
  3. 【請求項3】 前記基礎構造体が杭基礎からなり、該杭
    基礎に直接、前記棒状連結部材を設けたことを特徴とす
    る請求項1または請求項2に記載の柱脚連結構造。
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