JP2007120187A - ベースプレート及びベースプレートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】下面の摩擦力が高いベースプレートをより簡易に得ること。
【解決手段】下面に突起部が設けられ、鉄骨柱の下端に取り付けられて前記鉄骨柱とコンクリート基礎とを接合するベースプレートにおいて、前記ベースプレートが鋳造製であると共に、前記突起部が鋳造時に生じる押湯による部分により構成されることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は鉄骨柱の柱脚に用いるベースプレートに関する技術である。

鉄骨柱による露出型柱脚では、鉄骨柱の下端にベースプレートを取り付け、アンカーボルトによってベースプレートとコンクリート基礎とを締結することにより鉄骨柱とコンクリート基礎とが接合される。また、一般にはベースプレートとコンクリート基礎との隙間にはモルタルが充填される。露出型柱脚には圧縮力、曲げモーメント、剪断力が作用するが、剪断力はベースプレートの下面の摩擦力によりコンクリート基礎へ伝達することができる。しかし、ベースプレートはアンカーボルトの挿通孔が設けられた鋼板であり、その下面は通常平坦である。このため、露出型柱脚に作用する圧縮力が小さい場合や、地震時の転倒モーメントによって柱脚に引張力が作用する場合には、ベースプレートの下面の摩擦力は小さくなり、剪断力の伝達性能が劣る傾向にある。

このような問題を解決するために、ベースプレートの下面に突起部を設けて摩擦力を向上する工夫がなされている。例えば、特許文献１にはベースプレートの下面にスタッドボルトを設けたものが開示されている。また、特許文献２にはベースプレート下面に溶接ビード等により凸部を設けたものが開示されている。また、ベースプレートの下面に十字形のシャープレートを溶接したものも公知である。

特開２００１−２８８８１５号公報 特許第３３９１４３８号公報

しかし、ベースプレートの下面に上述した従来の方法により突起部を形成することは作業工程の増加やコストアップを招く要因となる。

従って、本発明の目的は、下面の摩擦力が高いベースプレートをより簡易に得ることにある。

本発明によれば、下面に突起部が設けられ、鉄骨柱の下端に取り付けられて前記鉄骨柱とコンクリート基礎とを接合するベースプレートにおいて、前記ベースプレートが、前記ベースプレートのプレート部を形成する第１キャビティと、前記プレート部の下面側において前記第１キャビティと連通すると共に押湯部を有する第２キャビティと、を備えた鋳型により製造された鋳造製であると共に、前記突起部が前記第２キャビティにより形成される部分により構成されることを特徴とするベースプレートが提供される。

このベースプレートによれば、鋳造時に前記突起部を同時に形成でき、下面の摩擦力が高いベースプレートをより簡易に得られる。特に、前記突起部が押湯部を有する第２キャビティにより形成される部分により構成されることにより、前記突起部用のキャビティを、鋳造時に必然的に必要となる押湯用のキャビティから分離することなく設けることができ、鋳型のレイアウトの自由度を向上できると共に、押湯部分の除去作業と前記突起部の整形作業とを一括して行える。更に、必要に応じて、本来無駄になる押湯部分を前記突起部として活用することも可能となる。

また、本発明によれば、下面に突起部が設けられ、鉄骨柱の下端に取り付けられて前記鉄骨柱とコンクリート基礎とを接合するベースプレートにおいて、前記ベースプレートが鋳造製であると共に、前記突起部が鋳造時に生じる押湯による部分により構成されることを特徴とするベースプレートが提供される。

このベースプレートによれば、鋳造時に前記突起部を同時に形成でき、下面の摩擦力が高いベースプレートをより簡易に得られる。また、本来無駄になる押湯部分を前記突起部として活用することができる。

また、本発明によれば、下面に突起部が設けられ、鉄骨柱の下端に取り付けられて前記鉄骨柱とコンクリート基礎とを接合するベースプレートの製造方法において、前記ベースプレートのプレート部を形成する第１キャビティと、前記プレート部の下面側において前記第１キャビティと連通すると共に押湯部を有する第２キャビティと、を備えた鋳型を用いて前記ベースプレートを鋳造し、前記前記第２キャビティにより形成される部分により前記突起部を形成することを特徴とするベースプレートの製造方法が提供される。

この製造方法によれば、鋳造時に前記突起部を同時に形成でき、下面の摩擦力が高いベースプレートをより簡易に得られる。特に、前記突起部が押湯部を有する第２キャビティにより形成される部分により構成されることにより、前記突起部用のキャビティを、鋳造時に必然的に必要となる押湯用のキャビティとは分離することなく設けることができ、鋳型のレイアウトの自由度を向上できると共に、押湯部分の除去作業と前記突起部の整形作業とを一括して行える。更に、必要に応じて、本来無駄になる押湯部分を前記突起部として活用することも可能となる。

本発明の製造方法においては、前記第２キャビティ全体が前記押湯部である構成を採用できる。本来無駄になる押湯部分を前記突起部として活用することができる。

本発明によれば、下面の摩擦力が高いベースプレートをより簡易に得ることができる。

＜第１実施形態＞
図１（ａ）は本発明の一実施形態に係るベースプレートＡの外観図、図１（ｂ）はベースプレートＡを用いた露出型柱脚１００の構造図である。ベースプレートＡは、方形板状のプレート部１と、使用状態で下面となる、プレート部１の面１ａから突出し、プレート部１と一体に形成された円柱状の突起部２と、アンカーボルトが挿通する複数の挿通孔１ｂと、を備える。ベースプレートＡは後述する手順により鋳造される鋼材であり、本実施形態において突起部２はその鋳造時に必然的に生じる押湯部分により構成される。

露出型柱脚１００は、鉄骨柱１０１と、鉄骨柱１０１の下端に溶接等により取り付けられたベースプレートＡと、コンクリート基礎１０２と、を備える。ベースプレートＡとコンクリート基礎１０２との間にはモルタル１０３が充填されている。モルタル１０３のうち、中心塗りモルタル１０３ａはベースプレートＡの位置決めのために予めコンクリート基礎１０２上に設けられて硬化させたモルタルである。ベースプレートＡは面１ａを下面として鉄骨柱１０１に取り付けられる。従って、突起部２はコンクリート基礎１０２へ向かって突出し、モルタル１０３に埋没した状態となっている。ベースプレートＡの各挿通孔１ｂには、下端部がコンクリート基礎１０２に埋設されたアンカーボルト１０４が挿通され、各挿通孔１ｂから突出したアンカーボルト１０４の上端にナットを螺着して締結することで鉄骨柱１０１とコンクリート基礎１０２とが接合される。

しかして、ベースプレートＡの面１ａは平坦であるが、突起部２が存在するため、露出型柱脚１００に剪断力が作用した場合、ベースプレートＡの面１ａとモルタル１０３との間の摩擦力が高まり、コンクリート基礎１０２への剪断力の伝達性能が向上する。

次に、図２（ａ）乃至（ｄ）を参照してベースプレートＡの製造方法について説明する。図２（ａ）はベースプレートＡを鋳造するための鋳型１０の構成図である。鋳型１０はプレート部１を形成する第１キャビティ１１と、第１キャビティ１１へ溶湯を注入するための湯口１２と、プレート部１の下面１ａ側において第１キャビティ１１と連通すると共に押湯部を形成する第２キャビティ１３と、を備える。本実施形態では第２キャビティ１３全体が押湯部を形成している。押湯は溶湯が冷却・凝固するときに鋳物全体が収縮したり、内部に隙間が生じることを防止するためのものであり、特にベースプレートＡのような板状の鋳物を鋳造する場合には必然的に形成される。

しかして、図２（ｂ）に示すように鋳型１０へ溶湯を注入し、冷却・固化して脱型すると、図２（ｃ）に示すように、第１キャビティ１１により形成され、プレート部１となる部分２１と、湯口１２から第１キャビティ１１へ至る湯道により形成される駄肉２２と、第２キャビティ１３に存在した押湯により形成される押湯部分２３と、を有する１次成型品２０が生成される。

その後、図２（ｄ）に示すように、駄肉２２はベースプレートＡに不要な部分であるので部分２１から切断する。押湯部分２３も本来不要であるが、本実施形態では突起部２としてこれを活用する。そこで、押湯部分２３については突起部２として活用する部分を残し、引け巣２３ａが生じた部分を切断する。最後に、挿通孔１ｂを穿孔してベースプレートＡが完成する。

なお、上記の例では引け巣２３ａが生じた部分を一様に除去したが、必ずしも一様に除去する必要はなく、突起部２の寸法等に応じて図３（ａ）に示すように押湯部分２３を線Ｌ１で切断し、図３（ｂ）に示すように引け巣の一部が突起部２に残るようにしてもよく、或いは、押湯部分２３の略全体を残して突起部２としてもよい。

このように本実施形態では、鋳造時に突起部２を同時に形成でき、下面の摩擦力が高いベースプレートＡをより簡易に得られる。特に、突起部２が押湯部である第２キャビティにより形成される押湯部分２３により構成されることにより、突起部２用のキャビティを、鋳造時に必然的に必要となる押湯用のキャビティとは分離することなく設けることができ、鋳型のレイアウトの自由度を向上できると共に、押湯部分２３の除去作業と突起部２の整形作業とを一括して行える。更に、本来無駄になる押湯部分２３を突起部２として活用することができる。

また、ベースプレートＡのサイズが大きい場合には摩擦力向上のために突起部２が複数存在する方が有利であるところ、一般にベースプレートＡのサイズが大きい場合には押湯も複数箇所に渡って形成されるため、複数の押湯から突起部２も複数形成することができ、より大きな摩擦力が得られるベースプレートＡを更に簡易に得られることになる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では第２キャビティ１３全体が押湯部を形成していたが、本実施形態では第２キャビティ１３が突起部２のための形成空間と押湯部とを有する例について説明する。図４（ａ）乃至（ｄ）は本実施形態におけるベースプレートＡの製造方法の説明図である。図４（ａ）はベースプレートＡを鋳造するための鋳型１１０の構成図である。鋳型１１０はプレート部１を形成する第１キャビティ１１１と、第１キャビティ１１１へ溶湯を注入するための湯口１１２と、プレート部１の下面１ａ側において第１キャビティ１１と連通すると共に押湯部１１３ａと突起部２用の形成空間１１３ｂとを有する第２キャビティ１１３と、を備える。

しかして、図４（ｂ）に示すように鋳型１１０へ溶湯を注入し、冷却・固化して脱型すると、図４（ｃ）に示すように、第１キャビティ１１により形成され、プレート部１となる部分１２１と、湯口１１２から第１キャビティ１１１へ至る湯道により形成される駄肉１２２と、第２キャビティ１３により形成された部分
１２３と、を有する１次成型品１２０が生成される。部分１２３は突起部２となる部分１２３ｂと、押湯部１１３ａに存在した押湯により形成される押湯部分１２３ａと、を有する。なお、１２３ａ’は引け巣である。

その後、図４（ｄ）に示すように、駄肉１２２はベースプレートＡに不要な部分であるので部分１２１から切断する。また、図４（ｃ）の線Ｌ２で部分１２３を切断する。最後に、挿通孔１ｂを穿孔してベースプレートＡが完成する。

このように本実施形態によれば、鋳造時に突起部２を同時に形成でき、下面の摩擦力が高いベースプレートＡをより簡易に得られる。特に、突起部２が押湯部１１３ａを有する第２キャビティ１１３により形成される部分１２３により構成されることにより、突起部２用のキャビティ１１３ｂを、鋳造時に必然的に必要となる押湯用のキャビティ１１３ａとは分離することなく設けることができ、鋳型のレイアウトの自由度を向上できる。また、押湯部分１２３ａの除去作業と突起部２の整形作業とを一括して行える。

なお、上記の例では押湯部分１２３ａを全て除去することとしたが、例えば、図４（ｃ）の線Ｌ３で部分１２３を切断することにより、必要に応じて、押湯部分１２３ａを突起部２として活用することも可能である。この場合、図３の例と同様に、引け巣の一部が突起部２に残るようにしてもよく、或いは、押湯部分１２３ａの略全体を残して突起部２の一部としてもよい。

（ａ）は本発明の一実施形態に係るベースプレートＡの外観図、図１（ｂ）はベースプレートＡを用いた露出型柱脚１００の構造図である。 （ａ）乃至（ｄ）は本発明の第１実施形態に係るベースプレートＡの製造方法を示す説明図である。 （ａ）及び（ｂ）はベースプレートＡの他の製造方法を示す説明図である。 （ａ）乃至（ｄ）は本発明の第２実施形態に係るベースプレートＡの製造方法を示す説明図である。

符号の説明

Ａ ベースプレート
２ 突起部
１０１ 鉄骨柱
１０、１１０ 鋳型
１１、１１１ 第１キャビティ
１３、１１３ 第２キャビティ

Claims (4)

1. 下面に突起部が設けられ、鉄骨柱の下端に取り付けられて前記鉄骨柱とコンクリート基礎とを接合するベースプレートにおいて、
   前記ベースプレートが、前記ベースプレートのプレート部を形成する第１キャビティと、前記プレート部の下面側において前記第１キャビティと連通すると共に押湯部を有する第２キャビティと、を備えた鋳型により製造された鋳造製であると共に、前記突起部が前記第２キャビティにより形成される部分により構成されることを特徴とするベースプレート。
2. 下面に突起部が設けられ、鉄骨柱の下端に取り付けられて前記鉄骨柱とコンクリート基礎とを接合するベースプレートにおいて、
   前記ベースプレートが鋳造製であると共に、前記突起部が鋳造時に生じる押湯による部分により構成されることを特徴とするベースプレート。
3. 下面に突起部が設けられ、鉄骨柱の下端に取り付けられて前記鉄骨柱とコンクリート基礎とを接合するベースプレートの製造方法において、
   前記ベースプレートのプレート部を形成する第１キャビティと、前記プレート部の下面側において前記第１キャビティと連通すると共に押湯部を有する第２キャビティと、を備えた鋳型を用いて前記ベースプレートを鋳造し、前記第２キャビティにより形成される部分により前記突起部を形成することを特徴とするベースプレートの製造方法。
4. 前記第２キャビティ全体が前記押湯部であることを特徴とする請求項３に記載のベースプレートの製造方法。

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