JP2007126926A - アンカーボルトの締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ベースプレートが大きく浮き上がった場合でもアンカーボルトに支障が生じることのないアンカーボルトの締結構造を提供する。
【解決手段】コンクリート躯体Ｃ上に載置された鋼製のベースプレート３と、当該ベースプレート３を貫通し、コンクリート躯体Ｃ中に埋設されたアンカーボルト１の上部露出部１ａに螺合する締付けナット２との間に、制震部材５が介装されている。制震部材５は、ベースプレート３を押圧する下座金６と、当該下座金６の上に設置される円筒状の外筒７と、当該外筒７に減衰材９を介して内接する周壁部８ａの内方に上方に開放する凹陥部８ｂが形成された上座金８とから構成されており、下座金６と上座金８との間には空隙Ｖが設けられている。減衰材９は、履歴吸収エネルギーが大きく、適度な剛性を有する材料であればよく、粘弾性体、極低降伏点鋼、鉛、スズなどを使用することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンカーボルトの締結構造に関する。

従来より、アンカーボルトを用いて鋼構造建物の露出柱脚や設備機器をコンクリート躯体に固定する場合、コンクリート躯体に埋め込まれたアンカーボルトの上部露出部に螺合する締付けナットによりベースプレートの上面を締め付ける方法が一般的であるが、地震時に上部構造物や設備機器が応答すると、引張力がアンカーボルトに作用するため、充分な定着がない場合にはアンカーボルトが抜け出したり、アンカーボルト自体の強度が不足する場合にはアンカーボルトが破断したりする。
一方、構造体の地震応答を低減させるために、適度な減衰を構造体に付与して地震エネルギーを吸収させることがよく行われる。鉄骨の露出柱脚では、大地震時にアンカーボルトを降伏させるという設計思想を取り入れているが、降伏したアンカーボルトはスリップ型の復元力特性を示すため、アンカーボルトの塑性化によるエネルギー吸収効果は期待できない。

そこで、特許文献１では、基礎コンクリート中に埋設したアンカーボルトの上部露出部に螺合した締付けナットと鉄骨柱のベースプレートなどの締付け対象部材との間に金属塑性流動物質を収容してなるダンパ手段を介在させたアンカーボルト耐震工法が開示されており、これは、地震時に、ダンパ手段内に収容された金属塑性流動物質が塑性流動して地震エネルギーを吸収し、アンカーボルトに対する地震作用を緩和するものである。
特開２００１−３０３５８６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明の場合、ダンパ手段内に収容された金属塑性流動物質の圧縮変形を利用しているため、ダンパ手段の許容変形量が小さく、ベースプレートが大きく浮き上がった場合には、従来と同様にアンカーボルトが抜け出したり、アンカーボルトが破断したりするおそれがある。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ベースプレートが大きく浮き上がった場合でもアンカーボルトに支障が生じることのないアンカーボルトの締結構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、コンクリート躯体上に載置されたベースプレートと、当該ベースプレートを貫通し、前記コンクリート躯体中に埋設されたアンカーボルトの上部露出部に螺合する締付けナットとの間に、制震部材が介装されたアンカーボルトの締結構造であって、前記制震部材は、前記ベースプレートを押圧する下座金と、当該下座金の上に設置される外筒と、当該外筒に減衰材を介して内接する周壁部を有する上座金とからなり、前記下座金と前記上座金との間に空隙が設けられていることを特徴とする。

本発明では、地震等によりベースプレートが浮き上がると、ベースプレート上の下座金が外筒を上方へ押し上げ、外筒と上座金の周壁部との間に介装された制震部材の減衰材が上方へせん断変形するため、アンカーボルトに大きな引張力が作用することはない。また、ベースプレートが過大に浮き上がった場合は、下座金が上座金に当接し、アンカーボルトの引張力によりベースプレートの浮き上がりを抑制する。

本発明に係るアンカーボルトの締結構造では、せん断変形する減衰材を備えた制震部材が、締付けナットとベースプレートの間に介装されているので、ベースプレートが大きく浮き上がった場合でも減衰材が機能し、アンカーボルトに支障が生じることがない。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
なお、本発明の適用対象は、地震時に転倒するおそれがあるものであればよく、例えば、鉄骨造柱脚部の他、各種設備機器、自動販売機、ラックなどの据え付けに好適である。また、この適用部位は基礎や床の上だけでなく、壁に設置することもできる。

図１に本発明に係るアンカーボルトの締結構造の立断面図を、図２にその斜視図を示す。
本発明に係るアンカーボルトの締結構造では、コンクリート躯体Ｃ上に載置された鋼製のベースプレート３と、当該ベースプレート３を貫通し、コンクリート躯体Ｃ中に埋設されたアンカーボルト１の上部露出部１ａに螺合する締付けナット２との間に、制震部材５が介装された構成とされている。また、締付けナット２と制震部材５との間には座金４が介装されている。

制震部材５は、ベースプレート３を押圧する板状の下座金６と、当該下座金６の上に設置される円筒状の外筒７と、当該外筒７に減衰材９を介して内接する周壁部８ａの内方に上方に開放する凹陥部８ｂが形成された上座金８とから構成されており、下座金６と上座金８との間には空隙Ｖが設けられている。

減衰材９は、履歴吸収エネルギーが大きく、適度な剛性を有する材料であればよく、極低降伏点鋼、鉛、スズなどの金属あるいは粘弾性体を使用することができる。

図１（ｂ）に示すように、ベースプレート３が浮き上がると、ベースプレート３上の下座金６および下座金６の上に設置されている外筒７が上方に移動する。これに伴い、外筒７に内接する減衰材９が上方にせん断変形するため、大きな引張力がアンカーボルト１に作用することはない。このため、アンカーボルト１の破断を防止するとともに、アンカーボルト１を埋設したコンクリート躯体Ｃへの負担を軽減できる。
さらに、ベースプレート３が浮き上がった場合は、下座金６が上座金８に当接し、アンカーボルト１の引張力によりベースプレート３の浮き上がりを抑制する。

本実施形態によるアンカーボルトの締結構造では、せん断変形する減衰材９を備えた制震部材５が、締付けナット２とベースプレート３の間に介装されているので、ベースプレート３が大きく浮き上がった場合でも減衰材９が機能し、アンカーボルト１に支障が生じることがない。
また、減衰材９の材質および断面積を適宜選択することにより、対象物に付与される減衰性能やアンカーボルト１に作用する引張力を調節することができる。
さらに、従来の座金に替えて本制震部材５を使用することで、アンカーボルト長にあまり余裕がない場合でも容易に対応できる。

図３は、本発明に係るアンカーボルトの締結構造の他の実施形態を示したものである。
本実施形態では、制震部材１５を構成する上座金１８の凹陥部１８ｂが下方に開放している点が、先の実施形態と異なっている。アンカーボルト１の長さに余裕がある場合は、この形態とすることで、締付けナット２が締め易くなり、また凹陥部１８ｂ内に雨水が溜まることもない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では、制震部材の形状を円筒状としているが、角柱状としてもよい。要は、本発明において所期の機能が得られればよいのである。

本発明に係るアンカーボルトの締結構造の一実施形態を示す立断面図であり、（ａ）はベースプレートが浮き上がる前の状態、（ｂ）はベースプレートが浮き上がっている状態をそれぞれ示している。 本発明に係るアンカーボルトの締結構造の斜視図である。 本発明に係るアンカーボルトの締結構造の他の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１ アンカーボルト
１ａ 上部露出部
２ 締付けナット
３ ベースプレート
４ 座金
５、１５ 制震部材
６ 下座金
７ 外筒
８、１８ 上座金
８ａ、１８ａ 周壁部
８ｂ、１８ｂ 凹陥部
９ 減衰材
Ｖ 空隙
Ｃ コンクリート躯体

Claims (1)

1. コンクリート躯体上に載置されたベースプレートと、当該ベースプレートを貫通し、前記コンクリート躯体中に埋設されたアンカーボルトの上部露出部に螺合する締付けナットとの間に、制震部材が介装されたアンカーボルトの締結構造であって、
   前記制震部材は、前記ベースプレートを押圧する下座金と、当該下座金の上に設置される外筒と、当該外筒に減衰材を介して内接する周壁部を有する上座金とからなり、
   前記下座金と前記上座金との間に空隙が設けられていることを特徴とするアンカーボルトの締結構造。

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