JP2009203705A - Repairing structure of column base of steel column - Google Patents
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Description
本発明は、基礎上に立設されている鉄骨柱の柱脚部に対する補修構造に関する。 The present invention relates to a repair structure for a column base of a steel column that is erected on a foundation.
比較的小規模で簡易な鉄骨造の建物においては、たとえば図3(a)に示すように、鉄骨柱1のベースプレート2を基礎3に対して単にアンカーボルト4により締結することによってピン接合形式で立設する場合も多い。
このような構造において鉄骨柱1が地震により損傷を受けた場合には、アンカーボルト4が抜け出してしまったり破断してしまうことも想定されることから、そのような場合における補修手法としては、図3(b)に示すように柱脚部に根巻きコンクリート5を施工することが一般的である。
これは、柱脚部に主筋6および帯筋7を配筋したうえでコンクリートを打設することにより頑強なRC造の根巻きコンクリート5を施工するものであるが、柱脚部と根巻きコンクリート5とを確実に一体化するために柱脚部に多数のスタッド8を植設し、また根巻きコンクリート5と基礎3とを確実に一体化するために主筋6を基礎3に対して後打ちアンカー9により定着するようにしている。
In a relatively small and simple steel structure building, for example, as shown in FIG. 3A, the
In such a structure, when the steel column 1 is damaged by an earthquake, the
This is to construct a strong RC reinforced concrete core 5 by placing the
また、同様の補修手法として特許文献1に示されている根巻き型補強構造も採用可能であると考えられる。これは図4に示すように、根巻きコンクリート5の外側に外巻き鋼管10を設置するとともに、基礎3に形成した欠き込み部11に外巻き鋼管10の下端部を埋設するというものである。
上記のような従来の補修ないし補強構造では、根巻きコンクリート5の施工にために主筋6および帯筋7の配筋、基礎3に対する主筋6の定着、型枠あるいは外巻き鋼管10の設置といった作業が必要であるので、必ずしも容易に施工できるものではないし、少なからぬコストと工期を要する。
In the conventional repair or reinforcement structure as described above, for the construction of the root winding concrete 5, the reinforcement of the
また、いずれにしても鉄骨柱1には外壁や内壁あるいは腰壁が一体に形成されていることも一般的であることから、そのような鉄骨柱1に対して根巻きコンクリート5を施工する場合には、少なくとも柱脚部に一体に形成されている壁体を事前に解体する作業や、根巻きコンクリート5の施工後に壁体を復旧する作業も必要であり、そのためにも面倒な手間とコスト、工期を要する。 In any case, it is common that the steel column 1 is integrally formed with the outer wall, the inner wall, or the waist wall. Requires at least the work of dismantling the wall body formed integrally with the column base in advance, and the work of restoring the wall body after the construction of the root-wrapped concrete 5, and for that purpose bothersome labor and cost It takes a work period.
上記事情に鑑み、本発明は鉄骨柱の柱脚部に対する補修を根巻きコンクリートを施工することなく簡易に行い得る有効適切な補修構造を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an effective and appropriate repair structure capable of easily repairing a column base portion of a steel column without constructing root-wrapped concrete.
本発明は、独立基礎に対して柱脚部が定着手段により定着されてピン接合形式で立設されている鉄骨柱を対象とし、既設の定着手段が損傷を受けた際に該定着手段に代えて新たな定着手段により柱脚部を再定着するための補修構造であって、新たな定着手段として、前記独立基礎の側面にアンカーにより定着される固定部と、該固定部の上部に一体に設けられて前記鉄骨柱のベースプレートに溶接される係合部とからなるL状の補修部材を用い、該補修部材の固定部を前記独立基礎の側面に固定するとともに該補修部材の係合部を前記ベースプレートに溶接することにより、鉄骨柱に作用する軸力およびせん断力を該補修部材を介して独立基礎に伝達可能な状態で該補修部材によりベースプレートを独立基礎に対して再定着するようにしたものである。 The present invention is directed to a steel column in which a column base portion is fixed by a fixing means with respect to an independent foundation and is erected in a pin-joint manner, and is replaced when the existing fixing means is damaged. A repair structure for re-fixing the column base by a new fixing means, and as a new fixing means, a fixing portion fixed by an anchor on the side surface of the independent foundation, and an upper part of the fixing portion An L-shaped repair member provided with an engagement portion that is provided and welded to the base plate of the steel column is used, and the fixing portion of the repair member is fixed to the side surface of the independent base and the engagement portion of the repair member is By welding to the base plate, the base plate is re-fixed to the independent foundation by the repair member in a state where the axial force and shearing force acting on the steel column can be transmitted to the independent foundation through the repair member. Also It is.
前記補修部材としては、軸力およびせん断力を伝達可能なものであれば適宜の形態のものが採用可能であるが、特に固定部および係合部をいずれも鋼製プレート材により形成し、それら固定部および係合部をL状に組み合わせて溶接したものが好適に採用可能である。 As the repair member, an appropriate form can be adopted as long as it can transmit axial force and shearing force, and in particular, both the fixing portion and the engaging portion are made of steel plate material. What welded combining the fixing | fixed part and the engaging part in L shape can be employ | adopted suitably.
本発明によれば、損傷したアンカーボルトに代わる新たな定着手段として軸力およびせん断力を伝達可能な補修部材を用いて、その補修部材により鉄骨柱のベースプレートを独立基礎に対して再定着するという極めて簡単な作業のみで、根巻きコンクリートを施工することなく充分な補修効果が得られ、したがって補修に要する手間、コストを大幅に軽減することができる。 According to the present invention, a repair member capable of transmitting axial force and shear force is used as a new fixing means in place of a damaged anchor bolt, and the steel plate base plate is re-fixed to an independent foundation by the repair member. A sufficient repair effect can be obtained only by an extremely simple operation without constructing the wrapping concrete. Therefore, labor and cost required for the repair can be greatly reduced.
特に、補修部材としては鋼製プレート材からなる固定部と係合部とをL状に組み合わせて溶接したものが最適であり、これによれば軸力およびせん断力の伝達手段として充分な強度を確保しつつ最も安価に製作できるし、充分に小形軽量とすることが可能であって施工性にも優れ、これを設置するためのスペースも最小限で済む。 Particularly, the repair member is optimally welded by combining a fixed portion made of a steel plate material and an engaging portion in an L shape, and according to this, sufficient strength as a means for transmitting axial force and shear force is obtained. It can be manufactured at the lowest cost while being secured, can be made sufficiently small and lightweight, has excellent workability, and requires a minimum space for installation.
図1〜図2を参照して本発明の補修構造の一実施形態を説明する。図1は補修後の状態を示すものであり、図2は補修対象の鉄骨柱1の補修前の状態を示すものである。
図2に示す補修対象の鉄骨柱1は、ベースプレート2がアンカーボルト4によって独立基礎15に対して定着されることによってピン接合形式で立設されたものであり、本実施形態は地震被害を受けてアンカーボルト4が抜け出したり破断した場合にそれを補修するために実施されるものである。
そのような場合には、上述したように柱脚部に根巻きコンクリートを施工することが従来一般的ではあるが、本実施形態の場合には独立基礎15の断面が鉄骨柱1の断面に対してあまり大きくなく、したがって通常のように根巻きコンクリートを施工することが困難であることから、本実施形態では根巻きコンクリートを施工することなく、それに代えて図1に示すような補修部材20を用いて補修を行うこととし、それにより根巻きコンクリートによる場合と同等ないしそれ以上の補修効果を得るものとしている。
With reference to FIGS. 1-2, one Embodiment of the repair structure of this invention is described. FIG. 1 shows a state after repair, and FIG. 2 shows a state before repair of the steel column 1 to be repaired.
The steel column 1 to be repaired shown in FIG. 2 is a structure in which a
In such a case, as described above, it is common in the past to construct the wrapping concrete on the column base, but in the case of this embodiment, the cross section of the
本実施形態において用いる補修部材20は鋼製プレート材からなるL状の金具であって、独立基礎15の側面に対してアンカー16(図示例では2列×3段の6本)により定着される固定部21と、ベースプレート2に係合してそれに溶接される係合部22とからなる。
この補修部材20は鉄骨柱1に作用する軸力およびせん断力を独立基礎15に伝達するに充分な剛性を有するものであり、固定部21を独立基礎15の側面に密着させてアンカー16により固定した状態で係合部22を鉄骨柱1のベースプレート2に係合させてそれに溶接することにより、この補修部材20が既設のアンカーボルト4に代わる新たな定着手段として機能して軸力はもとよりせん断力も負担し得るものとなっている。
The
The
したがって、このような補修部材20を用いてベースプレート2を独立基礎15に対して定着することにより、つまり損傷した既設のアンカーボルト4に代えてこの補修部材20によりベースプレート2を独立基礎15に対して再定着することにより、根巻きコンクリートを施工せずとも、極めて簡単な作業で充分な補修効果が得られるものである。
特に、根巻きコンクリートの施工が不要であることから、鉄骨柱1に外壁や内壁あるいは腰壁が一体に取り付いていたとしても、従来のようにそれを解体し再施工するような無駄な手間を必要とせず、したがって柱脚部に壁体が取り付いている鉄骨柱1に対する補修手法として最適である。
勿論、補修部材20は鋼製プレート材からなる単なる金具であるのでそれ自体のコストは些少であるし、柱脚部や独立基礎15の周囲には補修部材20の寸法分のスペースがあれば充分であるから、これを設置するために格別のスペースを確保する必要もなく、狭小なスペースに対しても支障なく適用可能であり、以上のことから根巻きコンクリートが施工できない場合の補修手法として最適である
Therefore, by fixing the
In particular, since there is no need for the construction of the wrapping concrete, even if the outer wall, the inner wall, or the waist wall is integrally attached to the steel column 1, it is time consuming to disassemble and reconstruct it as before. Therefore, it is not necessary, and is therefore optimal as a repair method for the steel column 1 having a wall attached to the column base.
Of course, since the
なお、補修部材20としては上記実施形態のように固定部21となる鋼製プレート材と係合部22となる鋼製プレート材とを単に溶接したものが好適に採用可能であるが、それに限らず、所望の強度を確保できかつ容易に製作が可能である場合には、1枚の鋼製プレート材をL状に折り曲げ加工して形成することでも良い。
また、より高強度が要求されるような場合には鋼製プレート材に代えて適宜断面の形鋼(たとえばアングル材やチャンネル材、H形鋼等)や鋼製パイプ材を用いて補修部材20を形成することも考えられる。
いずれにしても、補修部材20は、固定部21を独立基礎15の側面にアンカー16により固定しかつ係合部22をベースプレート2に溶接した状態で、鉄骨柱1と独立基礎15との間で軸力とせん断力の双方を有効に伝達し得るものであれば良く、その限りにおいて補修部材20全体の剛性、寸法、形状、設置数、設置位置、独立基礎15に対する固定形式(アンカー16の本数や位置)、ベースプレート2に対する溶接個所等は、適正に設定すれば良い。
In addition, as the
Further, when higher strength is required, the
In any case, the
また、上記実施形態は鉄骨柱1が角形鋼管によるものであってそのベースプレート2が正方形状であり、かつその鉄骨柱1が立設されている独立基礎15の断面も正方形状である場合の適用例であることから、上記実施形態では4つの補修部材20を鉄骨柱1の周囲に均等配置したが、要は補修部材20によってベースプレート2の全体を独立基礎15に対して安定かつ確実に再定着できれば良いのであって、そのためには補修部材20の形状や寸法を調整するのみならず、所要数を増減したりそれらの設置位置も調整すれば良い。たとえば、鉄骨柱1が円形鋼管による場合であってベースプレート2も円形であるような場合には、少なくとも3つの補修部材20を等間隔で設置することで同様の効果が得られる。
The above embodiment is applied to the case where the steel column 1 is a square steel pipe, the
1 鉄骨柱
2 ベースプレート
15 独立基礎
16 アンカー
20 補修部材
21 固定部(鋼製プレート材)
22 係合部(鋼製プレート材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
22 Engagement part (steel plate material)
Claims (2)
新たな定着手段として、前記独立基礎の側面にアンカーにより定着される固定部と、該固定部の上部に一体に設けられて前記鉄骨柱のベースプレートに溶接される係合部とからなるL状の補修部材を用い、
該補修部材の固定部を前記独立基礎の側面に固定するとともに該補修部材の係合部を前記ベースプレートに溶接することにより、鉄骨柱に作用する軸力およびせん断力を該補修部材を介して独立基礎に伝達可能な状態で該補修部材によりベースプレートを独立基礎に対して再定着してなることを特徴とする鉄骨柱の柱脚部の補修構造。 Targeting steel columns that have a column base fixed to the independent foundation by a fixing means and are erected in a pin-joint manner. When the existing fixing means is damaged, a new fixing is made instead of the fixing means. A repair structure for re-fixing the column base by means,
As a new fixing means, an L-shaped part comprising a fixing part fixed to the side surface of the independent foundation by an anchor and an engaging part integrally provided on the upper part of the fixing part and welded to the base plate of the steel column. Using repair members,
By fixing the fixing portion of the repair member to the side surface of the independent base and welding the engaging portion of the repair member to the base plate, the axial force and shearing force acting on the steel column can be made independent via the repair member. A repair structure for a column base of a steel column, wherein a base plate is re-fixed to an independent foundation by the repair member in a state where it can be transmitted to the foundation.
前記補修部材は、固定部および係合部がいずれも鋼製プレート材からなり、それら固定部および係合部がL状に組み合わせられて溶接されてなるものであることを特徴とする鉄骨柱の柱脚部の補修構造。 The repair structure of the column base part of the steel column according to claim 1,
The repair member is a steel column characterized in that the fixing portion and the engaging portion are both made of a steel plate material, and the fixing portion and the engaging portion are combined in an L shape and welded. Column base repair structure.
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JP2015025288A (en) * | 2013-07-26 | 2015-02-05 | 株式会社Ihi | Column base reinforcement method and device |
JP2015045136A (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 東日本旅客鉄道株式会社 | Column base reinforcement structure |
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