JP2005307701A - Column steel frame supporting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄骨柱、コンクリート鋼管柱若しくは鉄筋コンクリート鋼管柱といった、建造物の柱鉄骨をコンクリート基礎で支持するための技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for supporting a pillar steel frame of a building with a concrete foundation such as a steel column, a concrete steel pipe column, or a reinforced concrete steel pipe column.
一般に建造物の柱鉄骨は、その下端にベースプレートが取り付けられ、このベースプレートを柱脚基礎コンクリートに埋め込まれるアンカーボルトに固定することで柱脚基礎コンクリートに固定・支持され、その支持構造としては種々のものが提案されている(例えば、特許文献1乃至5)。
In general, a column steel frame of a building has a base plate attached to its lower end, and is fixed and supported to the column base foundation concrete by fixing this base plate to anchor bolts embedded in the column base foundation concrete. Some have been proposed (for example,
ここで、地震等により柱鉄骨には横方向の荷重が作用するが、これによりアンカーボルトには引抜き力が加わることになる。そして、この引抜き力により、アンカーボルト下端の定着部を起点として上方に向かって円錐状に広がる応力が柱脚基礎コンクリートに作用する。このため、引抜き力が過剰に作用すると、柱脚基礎コンクリートにひび割れが生じ、コンクリートが円錐状に引抜かれて破壊する場合があり、コーン状破壊等と呼ばれている。 Here, a lateral load acts on the column steel frame due to an earthquake or the like, and this causes a pulling force to be applied to the anchor bolt. And by this drawing-out force, the stress which spreads conically upwards starts from the fixing | fixed part of an anchor bolt lower end acts on column base foundation concrete. For this reason, when the pulling force acts excessively, cracks occur in the column base concrete, and the concrete may be pulled out in a conical shape and destroyed, which is called cone-shaped fracture.
このようなコーン状破壊は、柱脚基礎コンクリートに対するアンカーボルトの埋め込み長さを長くすることや、ベースプレートから作用する圧縮力との釣り合い等により防止することができるが、このような対策を施してコーン状破壊に至らない場合であっても、アンカーボルト下端の定着部のコンクリートに支圧破壊を生じる場合があり、この支圧破壊が生じると、アンカーボルトの性能が十分に発揮できない。この支圧破壊を防止するためには、例えば、柱脚基礎コンクリートの断面積を大きくすることが挙げられる。しかし、断面積を大きくすると、柱脚基礎の配置の自由度が損なわれると共に、美観が損なわれる可能性がある。更に、多量のコンクリートが必要となる。 Such cone-like fracture can be prevented by increasing the length of anchor bolts embedded in the column base concrete or by balancing with the compressive force acting from the base plate. Even if it does not lead to cone-like fracture, there may be a bearing failure in the concrete of the anchoring portion at the lower end of the anchor bolt. If this bearing failure occurs, the performance of the anchor bolt cannot be fully exhibited. In order to prevent this bearing failure, for example, it is possible to increase the cross-sectional area of the column base concrete. However, when the cross-sectional area is increased, the degree of freedom of arrangement of the column bases is impaired, and the aesthetics may be impaired. Furthermore, a large amount of concrete is required.
一方、アンカーボルトの定着位置には一定の精度が必要とされると共にアンカーボルトに大きな外力が作用した際、アンカーボルトの定着部が外方へはらむことを防止することも必要である。更に、柱鉄骨の支持構造を施工するにあたってはその施工性がよいことが望ましい。 On the other hand, a certain accuracy is required for the anchor bolt fixing position, and when a large external force is applied to the anchor bolt, it is also necessary to prevent the anchor bolt fixing portion from being caught outward. Furthermore, it is desirable that the workability is good when constructing the support structure for the column steel frame.
従って、本発明の第1の目的は、柱脚基礎の配置の自由度や美観を損なうことなく、コンクリートの支圧破壊を防止することにある。 Therefore, the first object of the present invention is to prevent bearing failure of concrete without impairing the degree of freedom and aesthetics of the arrangement of the column bases.
また、本発明の第2の目的は、アンカーボルトの定着位置の精度を簡易に向上することができると共に、アンカーボルトの定着部が外方へはらむことを防止することにある。 A second object of the present invention is to easily improve the accuracy of the anchor bolt fixing position and to prevent the anchor bolt fixing portion from being caught outward.
また、本発明の第3の目的は、柱鉄骨の支持構造を施工するにあたってその施工性を向上することにある。 The third object of the present invention is to improve the workability in constructing a support structure for a column steel frame.
第1の本発明によれば、柱脚基礎コンクリートの下部に、当該柱脚基礎コンクリートの上部よりも幅の広い幅広部が形成される。アンカーボルトの下端部は前記幅広部まで埋設され、当該下端部にアンカーボルトの引抜きに抵抗する定着板が設けられる。そして、前記定着板の配設位置が、前記定着板を起点として上方に向かって円錐状に広がる応力の作用方向が、前記幅広部の側面のうち、前記アンカーボルトに最も近接する側面を通過するように設定され、前記幅広部の大きさが、前記定着板の配設部位におけるコンクリート支圧破壊を抑制するように設定される。 According to 1st this invention, the wide part wider than the upper part of the said column base foundation concrete is formed in the lower part of column base foundation concrete. The lower end portion of the anchor bolt is embedded up to the wide portion, and a fixing plate that resists pulling out of the anchor bolt is provided at the lower end portion. Then, the direction of the stress that spreads conically upward from the fixing plate as the starting position of the fixing plate passes through the side surface of the wide portion that is closest to the anchor bolt. Thus, the size of the wide portion is set so as to suppress the concrete bearing failure at the portion where the fixing plate is disposed.
本発明では、柱脚基礎コンクリートの下部に設けた幅広部で定着板の配設部位、つまり、定着部におけるコンクリート支圧破壊の抑制を負担することにより、柱脚基礎コンクリート上部をスリム化することができる。従って、柱脚基礎の配置の自由度や美観を損なうことなく、コンクリートの支圧破壊を防止することができる。更に、一般にアンカーボルトを柱脚基礎コンクリートの主筋として用いた場合、その定着部の支圧破壊が生じ易いところ、本発明では幅広部に定着部が形成され、支圧破壊が抑制されるのでアンカーボルトを柱脚基礎コンクリートの主筋として活用することが可能となり、より一層柱脚基礎コンクリート上部のスリム化を図れる。 In the present invention, the upper portion of the column base foundation concrete is slimmed down by bearing the fixing plate placement portion at the lower portion of the column base foundation concrete, that is, the suppression of concrete bearing failure at the fixing portion. Can do. Therefore, it is possible to prevent the bearing bearing failure of the concrete without impairing the degree of freedom and the appearance of the column bases. Furthermore, when anchor bolts are generally used as the main reinforcement of the column base concrete, the anchoring part of the anchoring part is liable to be subjected to bearing failure. However, in the present invention, the anchoring part is formed in the wide part and the bearing failure is suppressed. Bolts can be used as the main reinforcement of the column base foundation concrete, and the upper part of the column base foundation concrete can be further slimmed down.
定着部の支圧破壊を抑制する幅広部の大きさとしては、前記応力の作用方向と前記最も近接する側面との交点から前記アンカーボルトの軸心への垂線の長さを半径とする円の面積により規定される支承面積A0と、前記定着板の面積により規定される支圧面積A1と、前記幅広部のコンクリート圧縮強度σbと、前記定着板に作用する設計支圧応力σmと、が
σm≦σb√(A0/A1)
を満たすように幅広部の大きさが設定されていることが望ましい。
The size of the wide portion that suppresses the bearing failure of the fixing portion is a circle whose radius is the length of the perpendicular from the intersection of the direction of application of the stress and the nearest side surface to the axis of the anchor bolt. The bearing area A0 defined by the area, the bearing area A1 defined by the area of the fixing plate, the concrete compressive strength σb of the wide portion, and the design bearing stress σm acting on the fixing plate are σm. ≦ σb√ (A0 / A1)
It is desirable that the size of the wide portion is set so as to satisfy the above.
また、第1の本発明においては、前記応力の作用方向と前記最も近接する側面との交点を含む水平面に対して対称に前記交点を起点として生じる応力の作用方向が、前記柱脚コンクリートの前記上部の底面部分を通過するように前記柱脚コンクリートが設計されていることが望ましい。 Further, in the first aspect of the present invention, the stress acting direction generated starting from the intersection point symmetrically with respect to a horizontal plane including the intersection point between the stress acting direction and the nearest side surface is the column base concrete. It is desirable that the column base concrete is designed so as to pass through the upper bottom portion.
第2の本発明によれば、柱脚基礎コンクリートに埋め込まれると共に各々のアンカーボルトの各下端部に連結される鋼板フレームが設けられる。この鋼板フレームは、各々の前記アンカーボルトの各下端部が挿通する穴を有する。前記アンカーボルトと前記鋼板フレームとは、前記鋼板フレームを挟む上下2つのナットを前記アンカーボルトに螺着することにより連結される。そして、下側の前記ナットが、前記アンカーボルトを前記柱脚基礎コンクリートに定着する定着板を一体に備える。 According to the second aspect of the present invention, there is provided a steel plate frame which is embedded in the column base concrete and is connected to each lower end portion of each anchor bolt. This steel plate frame has a hole through which each lower end portion of each anchor bolt is inserted. The anchor bolt and the steel plate frame are connected by screwing two upper and lower nuts sandwiching the steel plate frame to the anchor bolt. The lower nut is integrally provided with a fixing plate for fixing the anchor bolt to the column base concrete.
本発明では、アンカーボルトの下端部が鋼板フレームに連結されるので、施工時にアンカーボルトの下端部の位置決めが容易化する。また、鋼板フレームに規制されて、定着部を構成するアンカーボルト下端部の外方へのはらみ出しが防止でき、定着性能を向上できる。更に、鋼板フレームを挟む上下2つのナットのうち、少なくともいずれか一方のナットが定着板を一体に備えるので施工性を向上できると共に、当該定着板によりアンカーボルト定着のための支圧を取れるので、鋼板フレームの支圧に期待する必要はなく、鋼板フレームは薄いもので足りる。 In this invention, since the lower end part of an anchor bolt is connected with a steel plate frame, positioning of the lower end part of an anchor bolt becomes easy at the time of construction. Further, it is restricted by the steel plate frame, and it is possible to prevent the lower end portion of the anchor bolt constituting the fixing portion from protruding outward, thereby improving the fixing performance. Furthermore, among the two upper and lower nuts sandwiching the steel plate frame, at least one of the nuts is integrally provided with a fixing plate, so that the workability can be improved, and the supporting plate can take a bearing pressure for anchor bolt fixing. It is not necessary to expect the bearing pressure of the steel plate frame, and a thin steel plate frame is sufficient.
第2の本発明においては、前記鋼板フレームと前記柱脚基礎コンクリートの上面との間に水平鉄筋を配筋することもできる。この構成によれば、定着板からの支圧力が作用する、鋼板フレーム上方においてコンクリートの割裂に対する強度が高まり、定着性能を向上することができる。 In 2nd this invention, a horizontal reinforcing bar can also be arranged between the said steel plate frame and the upper surface of the said column base foundation concrete. According to this configuration, the strength against the splitting of the concrete is increased above the steel plate frame where the support pressure from the fixing plate acts, and the fixing performance can be improved.
また、第2の本発明においては、前記鋼板フレームの下方において左右方向に延在する部分と前記鋼板フレームの側方において上方に立ち上がった部分とを有する鉄筋を配筋することもできる。この構成によれば、定着板からの支圧力が柱脚基礎コンクリートの下方に伝達され、定着性能を向上することができる。 In the second aspect of the present invention, a reinforcing bar having a portion extending in the left-right direction below the steel plate frame and a portion rising upward at the side of the steel plate frame can be arranged. According to this configuration, the support pressure from the fixing plate is transmitted to the lower side of the column base foundation concrete, and the fixing performance can be improved.
第3の本発明によれば、アンカーボルトがネジフシ鉄筋から構成され、ベースプレートのアンカー穴から突出する前記ネジフシ鉄筋の上端部に鍔付きナットが螺着される。そして、前記ネジフシ鉄筋の上端部と前記鍔付きナットとの間の隙間に、当該隙間を埋める充填材が充填される。 According to the third aspect of the present invention, the anchor bolt is composed of a screw-type reinforcing bar, and a hooked nut is screwed onto the upper end portion of the screw-type reinforcing bar protruding from the anchor hole of the base plate. And the filler which fills the said clearance gap is filled in the clearance gap between the upper end part of the said screw-fushi reinforcement, and the said nut with a hook.
アンカーボルトとしてネジフシ鉄筋を用いることでネジ切り鋼棒を用いる場合のような断面欠損がなく、十分な伸び能力を得られると共に柱脚基礎コンクリートとの付着性を高め、脚部回転剛性の高い柱脚構造となる。本発明では鍔付きナットを用いてアンカーボルトを締め付けるので別途の座金等が不要となり、施工性を向上できると共に部品点数を削減できる。また、ネジフシ鉄筋はネジ切り鋼棒の場合よりもナットの螺着のガタツキが大きいが、本発明では充填材により両者の隙間が埋められるのでより強固にナットを螺着できる。また、戻り止めの2重ナットが不要となり、螺着部分の必要ナット長を短くすることもできる。充填材としては、固化する液状の充填材が望ましく、例えば、グラウトモルタルが挙げられる。 Columns with high leg rotation rigidity, which have no cross-sectional defects such as when using threaded steel bars as anchor bolts, have sufficient elongation capacity, and have improved adhesion to column foundation concrete. It becomes a leg structure. In the present invention, the anchor bolt is tightened by using the nut with a hook, so that a separate washer or the like is not required, so that the workability can be improved and the number of parts can be reduced. In addition, the screw fist rebar has a larger backlash of screwing of the nut than in the case of a threaded steel bar. However, in the present invention, the gap between the two is filled with the filler, so that the nut can be screwed more firmly. Further, the double nut for the detent is not necessary, and the necessary nut length of the screwed portion can be shortened. As the filler, a liquid filler that solidifies is desirable, and examples thereof include grout mortar.
以上述べた通り、第1の本発明によれば、柱脚基礎の配置の自由度や美観を損なうことなく、コンクリートの支圧破壊を防止することができる。また、第2の本発明によれば、アンカーボルトの定着位置の精度を簡易に向上することができると共に、アンカーボルトの定着部が外方へはらむことを防止することができる。更に、第3の本発明によれば、柱鉄骨の支持構造を施工するにあたってその施工性を向上することができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, concrete bearing failure can be prevented without impairing the degree of freedom of arrangement of the column bases and the appearance. Further, according to the second aspect of the present invention, it is possible to easily improve the accuracy of the anchor bolt fixing position, and it is possible to prevent the anchor bolt fixing portion from being caught outward. Furthermore, according to the third aspect of the present invention, it is possible to improve the workability in constructing the support structure for the column steel frame.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。図1(a)は本発明の一実施形態に係る柱鉄骨の支持構造Aの構造図、(b)は図1(a)の線XXに沿う断面図である。支持構造Aは、柱脚基礎コンクリート1に埋め込まれると共に柱脚基礎コンクリート1の上面から上方に突出する複数(本実施形態では8本)のアンカーボルト2が略垂直方向に設けられ、アンカーボルト2の上端部を柱鉄骨100の下端に設けたベースプレート3に連結することで、柱脚基礎コンクリート1により柱鉄骨100を支持する。ベースプレート3と柱脚基礎コンクリート1との間にはその空隙を埋めるモルタル6が施工されている。このモルタル6は高強度無収縮モルタルが望ましい。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a structural diagram of a pillar steel support structure A according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. The support structure A is provided with a plurality of
本実施形態のアンカーボルト2はネジフシ鉄筋から構成されている。アンカーボルト2としてネジフシ鉄筋を採用することで、ネジ切り鋼棒を用いる場合のような断面欠損がなく、地震等の外力が柱鉄骨100に作用し、アンカーボルト2に対して引張荷重が作用した場合に十分な伸び能力を得られる。また、ネジ状のフシの存在により柱脚基礎コンクリート1との付着性を高め、脚部回転剛性の高い柱脚構造とすることができる。
The
アンカーボルト2の上端部には鍔付きナット5が螺着されており、この鍔付きナット5によりアンカーボルト2が緊結されている。図2(a)は鍔付きナット5の螺着構造を示す図である。同図に示すように、ベースプレート3にはアンカー穴3aが設けられており、このアンカー穴3aを通過してアンカーボルト2の上端部がベースプレート3の上方へ突出しており、ここに鍔付きナット5が螺着されている。鍔付きナット5は幅広の鍔部5aが一体に成形されており、これが座金等の代わりをなす。このため、別途の座金等が不要となり、施工性を向上できると共に部品点数を削減できる。
A
ここで、一般にネジフシ鉄筋はネジ切り鋼棒の場合よりもネジの寸法がラフであるため、ナットのガタツキが大きい。そこで、本実施形態ではアンカーボルト2と鍔付きナット5との隙間8にグラウトモルタル7を充填材として充填し、この隙間を埋めている。グラウトモルタル7が固化するとアンカーボルト2と鍔付きナット5が構造的に一体化され、ガタツキが解消されると共に鍔付きナット5が強固に螺着する。このため、例えば従来一般的に用いられていた戻り止めの2重ナットが不要となる。更に、ナットが一つで足るのでアンカーボルト2上端部の螺着部分の必要ナット長を短くすることができる。なお、隙間8に充填される充填材としてはグラウトモルタル7に限られず、接着剤等も採用可能である。また、本実施形態では充填材であるグラウトモルタル7を鍔付きナット5の上方から注入して充填するようにしているが、注入の方法はこれに限られず、例えば、鍔付きナット5の中間部分に注入口となる孔を穿孔しておき、この孔から注入して充填するようにしてもよい。
Here, in general, since the screw size is rougher than that of a threaded steel rod, the screw fuzzy reinforcing bar has a large backlash of the nut. Therefore, in this embodiment, the
次に、図1に戻り、本実施形態の柱脚基礎コンクリート1は、その下部に柱脚基礎コンクリート1の上部1aよりも幅の広い幅広部1bが形成されている。アンカーボルト2の下端部はこの幅広部1bに埋設されており、その下端部には鍔付きナット4が螺着されている。この鍔付きナット4には幅広の鍔部4aが一体に成形されており、この鍔部4aがアンカーボルト2の引抜きに抵抗する定着板を構成している(以下、鍔部4aを定着板4aともいう)。定着板はナットとは別に構成してもよいが、両者を一体化することで部品点数の低減及び施工性の向上を図ることができる。
Next, returning to FIG. 1, the
鍔付きナット4は、定着板4aの配設位置が定着板4a(より正確には定着板4aの周縁)を起点として上方に向かって円錐状に広がる応力の作用方向Dが、幅広部1bの側面のうち、アンカーボルト2に最も近接する側面を通過するように設定されている。作用方向Dは円錐状に広がる応力の方向を例示するものであり、この作用方向Dとアンカーボルト2の軸方向とのなす角度θは、概ね30°〜45°である。
The
本実施形態では、作用方向Dが、幅広部1bの側面のうち、アンカーボルト2に最も近接する側面を通過するように定着板4aの位置を設定することで、定着板4aにより構成される定着部におけるコンクリート支圧破壊の防止を幅広部1bで負担するようにし、柱脚基礎コンクリート1の上部1aには影響しないようにしている。支圧破壊の抑制を幅広部1bで負担することにより、上部1aは幅広とする必要がない。従って、上部1aをスリム化することができ、よって支持構造Aの美観や配置の自由度を向上することができる。
In the present embodiment, the fixing direction constituted by the fixing
次に、定着部のコンクリート支圧破壊を抑制する幅広部1bの大きさの設定について説明する。定着部にアンカーボルト2からの引張力が作用すると定着板4aからコンクリートに対して、上述した応力(支圧力)が作用する。この支圧力は、上述した通り、定着板4aを起点として上方に向かって円錐状に広がるため、この支圧力を支承する幅広部1bの面積が大きい程支圧強度が大きくなる。そして、定着板4aの直上部分の支圧強度が、当該直上部分の支圧力以上であれば定着部のコンクリート支圧破壊を防止できる。
Next, setting of the size of the
幅広部1bに対する支圧力は、当該支圧力が上述した通り定着板4aを起点として上方に向かって円錐状に広がり、作用方向Dと幅広部1bの側面のうち、アンカーボルト2に最も近接する側面との交点位置まで広がる。従って、幅広部1bの支承面は、図1(a)に示すように上記交点位置からアンカーボルト2の軸心への垂線の長さrを半径としてアンカーボルト2の軸心を中心とした円形の支承面となる。図2(b)は図1(a)の線YYに沿う断面図である。線YYは上記交点位置を通過する位置にあり、図2(b)に示すように支承面は符号Sの破線で示される円形となる。
The support pressure with respect to the
しかして、支承面Sの面積A0(πr2)と、定着板4aの支圧面の面積A1(定着板4aの上面の面積)と、幅広部1bのコンクリート圧縮強度σbと、定着板4aに作用する設計支圧応力σmと、が
σm≦σb√(A0/A1)
を満たすように設定されていれば、定着部のコンクリート支圧破壊を防止することができる。これは、支圧強度が支承面Sと定着板4aの支圧面の面積比の平方根に比例すると考えられるからである。このように設定すれば、円錐形をなす作用方向Dに沿ってひび割れを生じるとしても、その内側では圧縮力の伝達が可能であるからコンクリート支圧破壊は生じない。
Accordingly, the area A0 (πr 2 ) of the bearing surface S, the area A1 of the bearing surface of the fixing
If it is set so as to satisfy the above, it is possible to prevent the concrete bearing pressure failure of the fixing portion. This is because the bearing strength is considered to be proportional to the square root of the area ratio between the bearing surface S and the bearing surface of the fixing
このように本実施形態では定着部のコンクリート支圧破壊の抑制を幅広部1bで負担することにより柱脚基礎コンクリート1の上部1aをスリム化することができ,柱脚基礎の配置の自由度や美観を損なうことなく、定着部のコンクリート支圧破壊を防止することができる。更に、一般にアンカーボルトを柱脚基礎コンクリートの主筋として用いた場合、その定着部の支圧破壊が生じ易いところ、本実施形態では幅広部1bに定着板4aによる定着部が形成され、支圧破壊が抑制されるのでアンカーボルト2を柱脚基礎コンクリート1の主筋として活用することが可能となる。このため、別途主筋等が不要となり、その配筋の手間が省けると共に、配筋スペースが縮小されるのでより一層柱脚基礎コンクリート上部のスリム化を図れる。
Thus, in this embodiment, the
なお、作用方向Dに沿う応力は、前記交点位置を含む水平面に対して対称に、前記交点位置を起点として図1(a)に示す作用方向D’の応力を生じさせる。そこで、この応力の作用方向D’が幅広部1bの上面(上部1aが無い部分)を通過すると、支承面Sに生ずる応力を支持できないおそれがある。このため、図1(a)に示すように、作用方向D’が上部1aの底面部分(図1(a)において破線1aで示す)を通過するように、すなわち、作用方向D’が上部1aと幅広部1bとの境界を通過するように、柱脚基礎コンクリート1を設計すれば、支承面Sに生ずる応力を柱脚基礎コンクリート1の上部1aの下面に伝達することができ、当該応力を十分に支持することができる。
The stress along the action direction D generates a stress in the action direction D ′ shown in FIG. 1A starting from the intersection position, symmetrically with respect to the horizontal plane including the intersection position. Therefore, when the stress acting direction D 'passes through the upper surface of the
<他の実施形態>
上記実施形態では、アンカーボルト2を複数本(8本)設けたが、アンカーボルト2の数が増えると、施工時に定着板4aの位置決めが難しくなる。定着板4aの位置は、上述した支圧破壊の防止に影響を及ぼすためその位置決めは重要である。そこで、本実施形態では、アンカーボルト2の各下端部に鋼板フレームを連結することで位置決めを容易化する。図3(a)は本発明の他の実施形態に係る柱鉄骨の支持構造Bの構造図、図3(b)は鋼板フレーム9とアンカーボルト2との取り付け説明図である。以下、支持構造Aと異なる構成について説明すると、支持構造Bでは各アンカーボルト2の下端部が連結される鋼板フレーム9が設けられている。この鋼板フレーム9は、各々前記アンカーボルトの各下端部が挿通する穴9aを有し、内側がくり抜かれた方形の枠板を為している。本実施形態の場合、アンカーボルト2が8本設けられているので穴9aも8つ設けられている。また、この穴9aはアンカーボルト2の下端部(つまり、定着板4aの位置する定着部)が所定位置に位置するように配設されている。
<Other embodiments>
In the above embodiment, a plurality (eight)
アンカーボルト2と鋼板フレーム9とは、鋼板フレーム9を挟む上下2つのナット4、12をアンカーボルト2の下端部に螺着することにより連結される。下側に位置するナット4は、定着板4aを有する鍔付きナットである。従って、別途の定着板が不要となるので施工性を向上できると共に、定着板4aによりアンカーボルト2の定着のための支圧を取れるので、鋼板フレーム9の支圧に期待する必要はなく、鋼板フレーム9は薄いもので足りる。なお、本実施形態では2つのナット4、12のうち、下側のナット4について定着板4aを有する鍔付きナットとしたが、上側のナットについて定着板を有する鍔付きナットとしてもよいし、上下双方のナットを定着板を有する鍔付きナットとしてもよく、少なくともいずれか一方が定着板を有する鍔付きナットであればよい。
The
しかして、本実施形態では、その施工にあたり、各アンカーボルト2の下端部を鋼板フレーム9に取り付けて柱脚基礎コンクリート1の打設型枠内の所定位置に設置すれば、定着板4aの位置決めが完了する。従って、各アンカーボルト2を個別に位置決めする場合よりも格段に位置決めが容易化し、施工性が向上する。また、アンカーボルト2に荷重が作用しても、鋼板フレーム9に規制されて、定着部を構成するアンカーボルト2の下端部の外方へのはらみ出しが防止でき、定着性能を向上できる。なお、本実施形態では鋼板フレーム9を内側がくり抜かれた方形の枠板としたが、この形状に限られず、種々の形状を採用できる。また、図示しないが、鋼板フレーム9にはZ金具等を固定して施工性を向上するようにしてもよい。
Thus, in this embodiment, when the lower end portion of each
また、支持構造Bでは、鋼板フレーム9と柱脚基礎コンクリート1の上面との間に複数の水平鉄筋11が配筋されている。このため、アンカーボルト2に引抜き力が作用することで定着板4aからの支圧力が作用する、鋼板フレーム9上方においてコンクリートの割裂に対する強度が高まり、定着性能を向上することができる。更に、支持構造Bでは、鋼板フレーム9の下方において左右方向に延在する部分と鋼板フレーム9の側方において上方に立ち上がった部分とを有するU字型の鉄筋10が配筋されている。本実施形態の場合、鉄筋10はその中間部分が鋼板フレーム9の下を略水平に延在しており、両端部は定着板4aからの支圧力によって生ずる引張力を分担できるように鋼板フレーム9よりも上方に定着長を確保して延在している。このU字型鉄筋10を設けることにより、定着板4aからの支圧力が鉄筋10を介して幅広部1bの下方に伝達され、定着性能を向上することができる。
In the support structure B, a plurality of horizontal reinforcing
なお、支持構造Bでは鉄筋10をU字型に形成したが、U字型以外にも種々の形状を採用できる。図4の支持構造B’ではU字型の鉄筋10に代えて、鋼板フレーム9の下方において左右方向に延在する部分と鋼板フレーム9の側方において上方に立ち上がった部分とを有すると共に、その両端部が幅広部1bのコア部分(アンカーボルト2で囲まれた部分)に定着された鉄筋10’を採用した例を示している。鉄筋10’の両端部が幅広部1bのコア部分に定着されているので、定着板4aからの支圧力が鉄筋10’を介して幅広部1bの下方により一層伝達され、定着性能を更に向上することができる。なお、図示していないが、支持構造B及び支持構造B’においてはアンカーボルト2で囲まれた部分の外周を囲うようにフープ筋が配設されている。
In the support structure B, the reinforcing
A、B、B’ 柱鉄骨の支持構造
100 柱鉄骨
1 柱脚基礎コンクリート
1a 上部
1b 幅広部
2 アンカーボルト
3 ベースプレート
4 鍔付きナット
4a 鍔部(定着板)
5 鍔付きナット
6 モルタル
7 グラウトモルタル
8 隙間
9 鋼板フレーム
10、10’ 鉄筋
11 水平鉄筋
12 ナット
A, B, B ′ Support structure for
5 Nut with hook 6 Mortar 7
Claims (9)
前記柱脚基礎コンクリートの下部に、当該柱脚基礎コンクリートの上部よりも幅の広い幅広部を形成し、
前記アンカーボルトの下端部を前記幅広部まで埋設すると共に、当該下端部に前記アンカーボルトの引抜きに抵抗する定着板を設け、
前記定着板の配設位置が、
前記定着板を起点として上方に向かって円錐状に広がる応力の作用方向が、前記幅広部の側面のうち、前記アンカーボルトに最も近接する側面を通過するように設定され、
前記幅広部の大きさが、
前記定着板の配設部位におけるコンクリート支圧破壊を抑制するように設定されていることを特徴とする柱鉄骨の支持構造。 In the support structure of the column steel that supports the column steel by connecting the upper end of the anchor bolt protruding upward from the upper surface of the column base concrete to the base plate provided at the lower end of the column steel,
In the lower part of the column base foundation concrete, a wider part wider than the upper part of the column base foundation concrete is formed,
The lower end portion of the anchor bolt is embedded to the wide portion, and a fixing plate that resists pulling out of the anchor bolt is provided at the lower end portion.
The location of the fixing plate is
The direction of action of the stress spreading conically upward from the fixing plate as a starting point is set so as to pass through the side surface closest to the anchor bolt among the side surfaces of the wide portion,
The size of the wide part is
A support structure for a pillar steel frame, which is set so as to suppress a concrete bearing failure at a portion where the fixing plate is disposed.
前記応力の作用方向と前記最も近接する側面との交点から前記アンカーボルトの軸心への垂線の長さを半径とする円の面積により規定される支承面積A0と、前記定着板の面積により規定される支圧面積A1と、前記幅広部のコンクリート圧縮強度σbと、前記定着板に作用する設計支圧応力σmと、が
σm≦σb√(A0/A1)
を満たすように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の柱鉄骨の支持構造。 The size of the wide part is
Defined by the bearing area A0 defined by the area of a circle whose radius is the length of the perpendicular from the intersection of the acting direction of the stress and the closest side surface to the axis of the anchor bolt, and the area of the fixing plate The supported bearing area A1, the concrete compressive strength σb of the wide portion, and the design bearing stress σm acting on the fixing plate are σm ≦ σb√ (A0 / A1)
The column steel frame support structure according to claim 1, wherein the structure is set so as to satisfy
前記柱脚基礎コンクリートの下部に、当該柱脚基礎コンクリートの上部よりも幅の広い幅広部を形成し、
前記アンカーボルトの下端部を前記幅広部まで埋設すると共に、当該下端部に前記アンカーボルトの引抜きに抵抗する定着板を設け、
前記定着板の配設位置を、
前記定着板を起点として上方に向かって円錐状に広がる応力の作用方向が、前記幅広部の側面のうち、前記アンカーボルトに最も近接する側面を通過するように設定し、
前記幅広部の大きさを、
前記定着板の配設部位におけるコンクリート支圧破壊を抑制するように設定することを特徴とする柱鉄骨の支持構造の施工方法。 In the construction method of the support structure of the column steel, the upper end of the anchor bolt protruding upward from the upper surface of the column base concrete is connected to the base plate provided at the lower end of the column steel to support the column steel,
In the lower part of the column base foundation concrete, a wider part wider than the upper part of the column base foundation concrete is formed,
The lower end portion of the anchor bolt is embedded to the wide portion, and a fixing plate that resists pulling out of the anchor bolt is provided at the lower end portion.
The arrangement position of the fixing plate,
The action direction of the stress spreading in a conical shape starting from the fixing plate is set so as to pass through the side surface closest to the anchor bolt among the side surfaces of the wide part,
The size of the wide portion is
A method for constructing a support structure for a column steel structure, which is set so as to suppress a concrete bearing failure at an arrangement site of the fixing plate.
前記柱脚基礎コンクリートに埋め込まれると共に各々の前記アンカーボルトの各下端部に連結される鋼板フレームを備え、
前記鋼板フレームは、各々の前記アンカーボルトの各下端部が挿通する穴を有し、
前記アンカーボルトと前記鋼板フレームとは、前記鋼板フレームを挟む上下2つのナットを前記アンカーボルトに螺着することにより連結され、
少なくともいずれか一方の前記ナットが、前記アンカーボルトを前記柱脚基礎コンクリートに定着する定着板を一体に備えたナットであることを特徴とする柱鉄骨の支持構造。 In the support structure of the column steel that supports the column steel by connecting the upper ends of the plurality of anchor bolts protruding upward from the upper surface of the column base concrete to the base plate provided at the lower end of the column steel,
A steel plate frame embedded in the column base concrete and connected to each lower end of each anchor bolt;
The steel plate frame has a hole through which each lower end of each anchor bolt is inserted,
The anchor bolt and the steel plate frame are connected by screwing the upper and lower two nuts sandwiching the steel plate frame to the anchor bolt,
A support structure for a column steel structure, wherein at least one of the nuts is a nut integrally provided with a fixing plate for fixing the anchor bolt to the column base concrete.
前記アンカーボルトがネジフシ鉄筋から構成され、
前記ベースプレートのアンカー穴から突出する前記ネジフシ鉄筋の上端部に鍔付きナットを螺着すると共に、前記ネジフシ鉄筋の上端部と前記鍔付きナットとの間の隙間に、当該隙間を埋める充填材を充填したことを特徴とする柱鉄骨の支持構造。 In the support structure of the column steel that supports the column steel by connecting the upper end of the anchor bolt protruding upward from the upper surface of the column base concrete to the base plate provided at the lower end of the column steel,
The anchor bolt is composed of a threaded reinforcing bar,
A nut with a hook is screwed onto an upper end portion of the screw-fushi reinforcing bar protruding from the anchor hole of the base plate, and a filling material for filling the gap is filled in a gap between the upper end portion of the screw-fushi reinforcing bar and the nut with the hook. A support structure for pillar steel frames characterized by
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