JP2021001456A - Column base part joining structure - Google Patents

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JP2021001456A JP2019114653A JP2019114653A JP2021001456A JP 2021001456 A JP2021001456 A JP 2021001456A JP 2019114653 A JP2019114653 A JP 2019114653A JP 2019114653 A JP2019114653 A JP 2019114653A JP 2021001456 A JP2021001456 A JP 2021001456A
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Abstract

To provide a column base part joining structure capable of flexibly deforming when a bending moment is applied, and maintaining a restoring function in a good state for a long time when large deformation is repeatedly generated.SOLUTION: A bearing plate 4 is fixed on a concrete foundation 2 by an anchor bolt 8, and a base plate 3 is fixed on the lower end of a column 1 erected on the foundation. The base plate 3 is superimposed on the bearing plate 4 and these are connected by joint bolts 5. The joint bolt 5 is inserted into a through hole formed in the base plate and screwed into a bolt hole formed in the bearing plate 4 or the anchor bolt 8. A bolt receiving member 9 having a predetermined length in the axial direction of the joint bolt is inserted and fastened between the upper surface of the base plate 3 and the head of the joint bolt 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、建築物や構造物等に用いられる柱の脚部をコンクリートからなる基礎に接合する構造に関するものである。 The present invention relates to a structure in which the legs of columns used in buildings, structures, etc. are joined to a foundation made of concrete.

柱の脚部をコンクリートの基礎に接合する構造には、基礎のコンクリート中に埋め込んだ複数のアンカーボルトを用いるものが広く採用されており、例えば特許文献1に記載されている。このような接合構造では、複数のアンカーボルトの上端部を基礎の上面から突き出しておき、柱の下端部に固定されたベースプレートの貫通孔に挿通する。そして、アンカーボルトにナットをねじり合わせ、締め付けることによってベースプレートを基礎に押し付けるように接合するものである。 As a structure for joining the legs of columns to a concrete foundation, a structure using a plurality of anchor bolts embedded in the concrete of the foundation is widely adopted, and is described in, for example, Patent Document 1. In such a joint structure, the upper ends of the plurality of anchor bolts are projected from the upper surface of the foundation and inserted into the through holes of the base plate fixed to the lower ends of the columns. Then, the nut is twisted and tightened to the anchor bolt to join the base plate so as to press it against the foundation.

このように柱の下端がアンカーボルトを用いて接合されていると、柱に水平方向の力が作用したときに柱の下端部には曲げモーメントが発生する。そして地震時等においては水平力がその方向を反転して繰り返し作用し、これにともなって曲げモーメントも方向を反転して繰り返し作用する。
このように柱の下端部に曲げモーメントが作用すると引張側にあるアンカーボルトには引き抜き力が作用し、アンカーボルトに伸びが生じる。そして、アンカーボルトの引張応力度が降伏点を超えると塑性変形が生じる。一方、圧縮側ではベースプレートが基礎に押し付けられる。
When the lower ends of the columns are joined using anchor bolts in this way, a bending moment is generated at the lower ends of the columns when a horizontal force is applied to the columns. Then, in the event of an earthquake or the like, the horizontal force reverses its direction and acts repeatedly, and along with this, the bending moment also reverses its direction and acts repeatedly.
When a bending moment acts on the lower end of the column in this way, a pulling force acts on the anchor bolt on the tension side, causing the anchor bolt to stretch. Then, when the tensile stress of the anchor bolt exceeds the yield point, plastic deformation occurs. On the compression side, on the other hand, the base plate is pressed against the foundation.

上記のように曲げモーメントに抵抗する接合構造では、柱脚部を固定するボルトに生じた塑性変形が、水平力の作用が解除された後に残留することがある。残留変形が生じたボルトは新たなものと取り替えて、大きな水平力が作用する前の状態に復元することが望まれる。 In the joint structure that resists the bending moment as described above, the plastic deformation that occurs in the bolt that fixes the column base may remain after the action of the horizontal force is released. It is desirable to replace the bolt with residual deformation with a new one and restore it to the state before the large horizontal force was applied.

特許文献2には、曲げモーメントによる柱下端部の回転変形を許容し、柔軟に変形が可能な構造とする柱脚部接合構造が開示されている。
この接合構造は、基礎のコンクリートに埋め込まれたアンカー部材に接続されたボルトに伸びが生じるのを許容するものであり、曲げモーメントが増大したときにはこのボルトの応力度が降伏点を超えて塑性変形が生じる。そして、塑性変形が残留したときには、このボルトをアンカー部材から分離し、交換することが可能となっている。
Patent Document 2 discloses a column base joint structure that allows rotational deformation of the lower end of a column due to a bending moment and allows flexible deformation.
This joint structure allows the bolt connected to the anchor member embedded in the concrete of the foundation to stretch, and when the bending moment increases, the stress level of this bolt exceeds the yield point and is plastically deformed. Occurs. Then, when the plastic deformation remains, this bolt can be separated from the anchor member and replaced.

特開平4−80428号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-80428 特開2019−44401号公報JP-A-2019-444401

しかし、従来の技術には、次のような解決が望まれる課題がある。
柱に作用する水平方向の力によって柱の下端に曲げモーメントが生じ、柱下端を基礎に接合するためのボルトに伸びが生じると、ベースプレートは浮き上がるように変位し、基礎のモルタル又はコンクリートから離れる。そして、曲げモーメントの方向が反転するとベースプレートは基礎のモルタル又はコンクリートに強く押し付けられる。地震時にはこのような動作を繰り返すことになり、ベースプレートとの接触部で基礎のモルタル又はコンクリートが劣化したり、変形したりするおそれがある。このような劣化や変形が生じると、柱の下端部の変位を復元する機能が低下する。
However, the conventional technology has problems for which the following solutions are desired.
When the horizontal force acting on the column creates a bending moment at the bottom of the column and the bolts that join the bottom of the column to the foundation stretch, the base plate is displaced to lift and separate from the mortar or concrete of the foundation. Then, when the direction of the bending moment is reversed, the base plate is strongly pressed against the mortar or concrete of the foundation. In the event of an earthquake, such an operation will be repeated, and the mortar or concrete of the foundation may deteriorate or deform at the contact portion with the base plate. When such deterioration or deformation occurs, the function of restoring the displacement of the lower end of the column is reduced.

一方、大きな曲げモーメントが作用し、柱の下端を基礎に接合するボルトに塑性変形が生じて除荷後にも残留したときには、ボルトを新たなものに取り替えるのが望ましい。しかし、ボルトの取り替えを可能とするために柱脚部の接合構造が複雑になると施工性が悪くなり、工費も嵩むことになる。このため、柱脚部の接合には、このようなボルトの取り替えを簡単かつ確実に行うことができる構造が望まれている。 On the other hand, when a large bending moment acts on the bolt that joins the lower end of the column to the foundation due to plastic deformation and remains even after unloading, it is desirable to replace the bolt with a new one. However, if the joint structure of the column base is complicated in order to enable the replacement of bolts, the workability is deteriorated and the construction cost is increased. Therefore, for joining the column bases, a structure capable of easily and surely replacing such bolts is desired.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、曲げモーメントが作用したときに柔軟に変形が可能であるとともに、繰り返し大きな変形が生じることがあっても良好な復元機能が維持される柱脚部接合構造を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is that it can be flexibly deformed when a bending moment is applied, and it is good even if a large deformation occurs repeatedly. It is to provide a column base joint structure in which the restoration function is maintained.

上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、 コンクリートで主要部が形成された基礎と、 前記基礎の上面に固定された支圧プレートと、 前記支圧プレートを前記基礎に固定するアンカーボルトと、 前記基礎上に立設される柱と、 前記柱の下端に固定されたベースプレートと、 前記ベースプレートを前記支圧プレート上に重ね合わせて接合する接合ボルトと、を有し、 前記接合ボルトは、 前記ベースプレートに形成された孔を貫通し、前記支圧プレート又は前記アンカーボルトに形成されたボルト孔にねじ込まれ、 前記ベースプレートの上面と該接合ボルトの頭部との間に、該接合ボルトの軸線方向に所定の長さを有するボルト受け部材を介挿して締め付けられている柱脚部接合構造を提供する。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 has a foundation in which a main portion is formed of concrete, a bearing plate fixed to the upper surface of the foundation, and the bearing plate fixed to the foundation. It has an anchor bolt, a pillar erected on the foundation, a base plate fixed to the lower end of the pillar, and a joining bolt for superimposing and joining the base plate on the bearing plate. The bolt penetrates the hole formed in the base plate and is screwed into the bolt hole formed in the bearing plate or the anchor bolt, and the joint is formed between the upper surface of the base plate and the head of the joint bolt. Provided is a column base joint structure in which bolt receiving members having a predetermined length in the axial direction of bolts are inserted and fastened.

この柱脚部接合構造では、柱に水平力が作用すると柱に傾斜が生じ、引張側で柱下端が基礎から浮き上がるように変位する。柱の下端にはベースプレートが固定され、基礎の上面に固定された支圧プレートと重ね合わされており、ベースプレートが支圧プレートから浮き上がるように変位する。すなわち2つのプレート間で相対的な変位が生じる。したがって、地震時のように大きな水平力が方向を繰り返し反転して作用することがあっても、柱の下端部及び基礎に固定された支圧プレートに回復しない変形又は変位が生じることが少なくなる。特に柱が木質材で形成されている構造、基礎がコンクリートで形成されている構造において有効に変形又は変位が低減される。これにより、地震時のように繰り返し反転する荷重が作用しても、良好な復元力が維持される構造となる。 In this column base joint structure, when a horizontal force acts on the column, the column is tilted and the lower end of the column is displaced so as to rise from the foundation on the tension side. A base plate is fixed to the lower end of the column and is overlapped with a bearing plate fixed to the upper surface of the foundation, and the base plate is displaced so as to be lifted from the bearing plate. That is, a relative displacement occurs between the two plates. Therefore, even if a large horizontal force repeatedly reverses the direction as in an earthquake, the lower end of the column and the bearing plate fixed to the foundation are less likely to undergo unrecoverable deformation or displacement. .. In particular, deformation or displacement is effectively reduced in a structure in which the pillars are made of wood and a structure in which the foundation is made of concrete. As a result, even if a load that repeatedly reverses is applied as in an earthquake, a good restoring force is maintained.

また、支圧プレートとベースプレートを接合する接合ボルトが、ボルト受け部材を介して締め付けられ、長さを適宜に設定することができるものとなっている。これにより、柱に水平力が作用したときの引張側で接合ボルトの伸び量が大きくなるように設定することができる。したがって、柱下端の回転方向の変位を許容し、柔軟に変形が可能な構造物とすることができる。そして、この接合ボルトは基礎の上方から容易に取り外し、取り替えることができる。これにより、接合ボルトに塑性変形が残留したときにも変形前の状態に容易に回復することが可能となる。 Further, the joining bolts that join the bearing plate and the base plate are tightened via the bolt receiving members, and the length can be appropriately set. As a result, it is possible to set the amount of elongation of the joining bolt to be large on the tension side when a horizontal force is applied to the column. Therefore, the structure can be flexibly deformed by allowing the lower end of the column to be displaced in the rotational direction. The joining bolt can then be easily removed and replaced from above the foundation. As a result, even when the plastic deformation remains on the joint bolt, it can be easily restored to the state before the deformation.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の柱脚部接合構造において、 前記ボルト受け部材は、下端が前記ベースプレートに固着されるとともに、上端部には、前記接合ボルトが上方へ抜け出すのを拘束するように該接合ボルトの頭部が固定されているものとする。 In the invention according to claim 2, in the column base joint structure according to claim 1, the lower end of the bolt receiving member is fixed to the base plate, and the joint bolt is pulled out upward at the upper end. It is assumed that the head of the joint bolt is fixed so as to restrain the joint bolt.

この柱脚部接合構造では、接合ボルトの伸び量が大きくなって塑性変形が生じ、その後に引張側が圧縮側に反転したときに、頭部がボルト受け部材を介してベースプレートに固定されているので接合ボルトには圧縮力が作用する。これにより、水平力が繰り返し反転したときに引張ひずみ及び圧縮ひずみを繰り返し、応力ひずみ履歴がループ状となる。これにより、有効に振動エネルギーが吸収され、減衰性能が良好な制震構造とすることが可能となる。 In this column base joint structure, when the elongation amount of the joint bolt becomes large and plastic deformation occurs, and then the tension side is reversed to the compression side, the head is fixed to the base plate via the bolt receiving member. A compressive force acts on the joint bolt. As a result, when the horizontal force is repeatedly reversed, the tensile strain and the compressive strain are repeated, and the stress-strain history becomes a loop. As a result, vibration energy is effectively absorbed, and it is possible to form a vibration control structure with good damping performance.

請求項3に係る発明は、請求項2に記載の柱脚部接合構造において、 前記ボルト受け部材は、前記ベースプレートに対して該ベースプレートの上側からの操作で取り外しが可能に固定されているものとする。 According to the third aspect of the present invention, in the column base joint structure according to the second aspect, the bolt receiving member is detachably fixed to the base plate by an operation from the upper side of the base plate. To do.

この柱脚部接合構造では、接合ボルト及びボルト受け部材を取り外し、容易に取り替えることが可能となる。したがって、接合ボルトに塑性変形が残留したときには、接合ボルトを確実に取り替えて初期状態に復元することができる。 In this column base joint structure, the joint bolt and the bolt receiving member can be removed and easily replaced. Therefore, when the plastic deformation remains in the joining bolt, the joining bolt can be reliably replaced and restored to the initial state.

請求項4に係る発明は、請求項2又は請求項3に記載の柱脚部接合構造において、 前記ボルト受け部材は円筒状の部材であって中心孔に前記接合ボルトが挿通されており、 前記中心孔の内周面と前記接合ボルトの外周面とは、該接合ボルトの座屈を抑止できる程度の狭い間隙をおいて、又は該接合ボルトと前記中空孔の内周面との上下方向の相対的変位が許容される状態で接触して、対向するものとする。 The invention according to claim 4 is the column base joint structure according to claim 2 or 3, wherein the bolt receiving member is a cylindrical member, and the joint bolt is inserted into a central hole. There is a narrow gap between the inner peripheral surface of the center hole and the outer peripheral surface of the joint bolt so as to prevent buckling of the joint bolt, or in the vertical direction between the joint bolt and the inner peripheral surface of the hollow hole. They shall be in contact and opposed to each other in a state where relative displacement is allowed.

この柱脚部接合構造では、接合ボルトに引張側の塑性変形が生じた後、圧縮力が作用しときに、ボルト受け部材によって接合ボルトの座屈が防止され、応力ひずみ履歴によるエネルギーの吸収性能が有効に維持される。 In this column base joint structure, buckling of the joint bolt is prevented by the bolt receiving member when a compressive force is applied after the joint bolt undergoes plastic deformation on the tension side, and the energy absorption performance based on the stress-strain history. Is kept valid.

請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4までのいずれかに記載の柱脚部接合構造において、 前記基礎に下端が定着されて上端が前記柱に定着された緊張材の緊張力による圧接力が、前記支圧プレートと前記ベースプレートとの接触面に作用しているものとする。 The invention according to claim 5 is the tensioning force of a tensioning material in which the lower end is fixed to the foundation and the upper end is fixed to the pillar in the column base joint structure according to any one of claims 1 to 4. It is assumed that the pressure contact force by the above acts on the contact surface between the bearing plate and the base plate.

この柱脚部接合構造では、柱の下端部に回転方向の変位が生じたときに緊張材の緊張力によって復元力が付与される。したがって、構造物は良好な復元力を有するものとなる。 In this column base joint structure, a restoring force is applied by the tension force of the tension member when the lower end portion of the column is displaced in the rotational direction. Therefore, the structure has a good restoring force.

以上説明したように、本発明の柱脚部接合構造では、柱の下端部に曲げモーメントが作用したときに柔軟に変形が可能であるとともに、繰り返し大きな変形が生じたときにも良好な復元機能が維持される。 As described above, the column base joint structure of the present invention can be flexibly deformed when a bending moment is applied to the lower end of the column, and also has a good restoration function even when a large deformation occurs repeatedly. Is maintained.

本発明の一実施形態である柱脚部接合構造を示す正面図及び側面図である。It is a front view and the side view which shows the column base joint structure which is one Embodiment of this invention. 図1に示す柱脚部接合構造を示す平断面図及び立断面図である。It is a plan sectional view and the vertical sectional view which show the column base joint structure shown in FIG. 図1に示す柱脚部接合構造におけるベースプレートと支圧プレートとの接合部分を示す側面図及び断面図である。It is a side view and the cross-sectional view which shows the joint part of the base plate and the bearing plate in the column base joint structure shown in FIG. 本発明の他の実施形態である柱脚部接合構造のベースプレートと支圧プレートとの接合部分を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the joint part of the base plate and the bearing plate of the column base joint structure which is another embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態である柱脚部接合構造のベースプレートと支圧プレートとの接合部分を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the joint part of the base plate and the bearing plate of the column base joint structure which is another embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態である柱脚部接合構造を示す正面図及び側面図である。また、図2は図1中のA−A線及びB−B線における断面図である。
この柱脚部接合構造は、木質材からなる柱1の下端部をコンクリートの基礎2に接合するものである。柱1は、小断面の木材を貼り合わせた集成材からなるものであり、下端面に当接して鋼からなるベースプレート3が取り付けられている。また、コンクリートの基礎2の上面には鋼からなる支圧プレート4が固定されており、上記ベースプレート3は支圧プレート4に密着するように重ね合わされ、これらが接合ボルト5によって結合されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view and a side view showing a column base joint structure according to an embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA and BB in FIG.
In this column base joining structure, the lower end of the column 1 made of wood is joined to the concrete foundation 2. The pillar 1 is made of laminated wood having a small cross section of wood bonded to each other, and a base plate 3 made of steel is attached to the pillar 1 in contact with the lower end surface. Further, a bearing plate 4 made of steel is fixed to the upper surface of the concrete foundation 2, and the base plate 3 is superposed so as to be in close contact with the bearing plate 4, and these are connected by a joining bolt 5.

上記柱1は、断面形状が矩形となっており、断面の一辺の長さが隣接する他の辺より長い扁平な矩形となっている。そして、下端部で長辺方向に作用する曲げモーメントに対して抵抗力を有するように基礎2に接合されるものである。
この柱1には中心部に軸線方向の孔が形成され、緊張材6が挿通されている。この緊張材6の下端部は基礎2のコンクリート中に埋め込まれ、定着されている。そして、柱1の上部(図示しない)で緊張力が導入され、柱1にプレストレスが導入されるとともに柱1を軸線方向の力で基礎2に向けて押し付けるものとなっている。
The pillar 1 has a rectangular cross-sectional shape, and the length of one side of the cross-section is a flat rectangle longer than the other adjacent sides. Then, it is joined to the foundation 2 so as to have a resistance force against a bending moment acting in the long side direction at the lower end portion.
A hole in the axial direction is formed in the central portion of the pillar 1, and the tension member 6 is inserted therethrough. The lower end of the tension member 6 is embedded in the concrete of the foundation 2 and fixed. Then, a tension force is introduced at the upper part (not shown) of the column 1, prestress is introduced into the column 1, and the column 1 is pressed toward the foundation 2 by a force in the axial direction.

上記ベースプレート3は矩形の板状部材であり、柱1の断面より大きな寸法となっており、柱1の下端面に当接されたときに柱1の側面より張り出す部分を有するものである。このベースプレート3は、図2(b)に示すように柱1の下端面から軸線方向に埋め込まれた複数の埋め込みボルト7によって柱1に固定されている。埋め込みボルト7は一端がベースプレート3のボルト穴にねじ込んで結合され、ベースプレート3の上面から上方に突き出した部分が柱1の下端部に埋め込まれている。柱1に埋め込まれた部分は、予め形成された穴に挿入され、接着剤で結合されたものである。 The base plate 3 is a rectangular plate-shaped member, has a size larger than the cross section of the pillar 1, and has a portion protruding from the side surface of the pillar 1 when it comes into contact with the lower end surface of the pillar 1. As shown in FIG. 2B, the base plate 3 is fixed to the pillar 1 by a plurality of embedded bolts 7 embedded in the axial direction from the lower end surface of the pillar 1. One end of the embedded bolt 7 is screwed into the bolt hole of the base plate 3 to be connected, and a portion protruding upward from the upper surface of the base plate 3 is embedded in the lower end portion of the pillar 1. The portion embedded in the pillar 1 is inserted into a preformed hole and bonded with an adhesive.

ベースプレート3の柱1への取り付けは、例えば次のように行うことができる。
柱1には下端面から上方に向けて埋め込みボルト7の挿入穴を予め形成しておく。埋め込みボルト7は一端をベースプレート3のボルト孔にねじり合わせ、突き出した部分を柱1に形成された挿入穴に挿入するとともにベースプレート3を柱1の下端面に当接する。そして、埋め込みボルト7を挿入した穴内に接着剤を注入し、硬化させることによってベースプレート3を柱1の下端に取り付けることができる。接着剤は、例えばエポキシ樹脂を用いることができる。
The base plate 3 can be attached to the pillar 1 as follows, for example.
An insertion hole for the embedding bolt 7 is formed in advance in the pillar 1 from the lower end surface upward. One end of the embedded bolt 7 is twisted into the bolt hole of the base plate 3, the protruding portion is inserted into the insertion hole formed in the pillar 1, and the base plate 3 is brought into contact with the lower end surface of the pillar 1. Then, the base plate 3 can be attached to the lower end of the pillar 1 by injecting an adhesive into the hole into which the embedding bolt 7 is inserted and curing the adhesive. As the adhesive, for example, an epoxy resin can be used.

上記支圧プレート4は、複数のアンカーボルト8によって基礎2に固定されている。アンカーボルト8は、基礎2のコンクリートに下部が埋め込まれるとともに、基礎2の上面に沿って設置された支圧プレート4のボルト穴に上端部がねじり合わされている。
支圧プレート4は、例えば次のような工程で基礎2のコンクリートに固定することができる。
基礎2のコンクリートを打設するときに、アンカーボルト8を埋め込む位置に筒状の型枠を設置し、上面から下方への穴を形成しておく。そして、アンカーボルト8をあらかじめ支圧プレート4に固定しておき、上記穴内にアンカーボルト8を挿入するとともに支圧プレート4を所定の位置に正確に設置する。上記穴内及び支圧プレート4の下側にはモルタルを充填し、該モルタルが硬化することによって支圧プレート4が基礎2上の所定の位置に固定される。
The bearing plate 4 is fixed to the foundation 2 by a plurality of anchor bolts 8. The lower part of the anchor bolt 8 is embedded in the concrete of the foundation 2, and the upper end is twisted into the bolt hole of the bearing plate 4 installed along the upper surface of the foundation 2.
The bearing plate 4 can be fixed to the concrete of the foundation 2 in the following steps, for example.
When placing the concrete of the foundation 2, a tubular formwork is installed at a position where the anchor bolt 8 is embedded, and a hole is formed from the upper surface to the lower side. Then, the anchor bolt 8 is fixed to the bearing plate 4 in advance, the anchor bolt 8 is inserted into the hole, and the bearing plate 4 is accurately installed at a predetermined position. A mortar is filled in the hole and the lower side of the bearing plate 4, and the bearing plate 4 is fixed at a predetermined position on the foundation 2 by hardening the mortar.

また、他の方法として、次のような方法を採用することもできる。
基礎を形成するコンクリートを打設する前に、支圧プレート4及びこれに固定されたアンカーボルト8を仮支持枠によって正確な位置に支持する。そして、仮支持枠とともにアンカーボルト8を埋め込むとともに支圧プレート4と密着する位置まで基礎2のコンクリートを打設する。コンクリートが硬化することによって基礎2上に支圧プレート4が固定される。
In addition, as another method, the following method can also be adopted.
Before placing the concrete forming the foundation, the bearing plate 4 and the anchor bolts 8 fixed to the bearing plate 4 are supported in the correct position by the temporary support frame. Then, the anchor bolt 8 is embedded together with the temporary support frame, and the concrete of the foundation 2 is placed to a position where it is in close contact with the bearing plate 4. As the concrete hardens, the bearing plate 4 is fixed on the foundation 2.

ベースプレート3は、図3に示すように接合ボルト5によって支圧プレート4に結合されている。
接合ボルト5は、肉厚の円筒状となったボルト受け部材9の中心孔9aに挿通され、このボルト受け部材9を介してベースプレート3を支圧プレート4に締め付けるものである。この接合ボルト5は、工具が係合される六角形の頭部5aの下側に鍔状の張り出し部5bを備えている。この張り出し部5bがボルト受け部材9の上面に当接され、この張り出し部5bとベースプレート3との間にボルト受け部材9が挟み込まれている。そして、接合ボルト5は、ベースプレート3に設けられた貫通孔に挿通され、先端部が支圧プレート4に形成されたボルト穴にねじ込まれている。この接合ボルト5を支圧プレート4のボルト孔に強くねじ込むことによってボルト受け部材9がベースプレート3に押し付けられるとともに、ベースプレート3が支圧プレート4に圧接される。
この接合ボルト5は、柱1から作用する引張力を支圧プレート4及びアンカーボルト8に伝達するものとなるが、アンカーボルト8より大きく伸びが生じるように断面積又は本数が設定されている。
The base plate 3 is connected to the bearing plate 4 by a joining bolt 5 as shown in FIG.
The joining bolt 5 is inserted into a central hole 9a of a thick cylindrical bolt receiving member 9, and the base plate 3 is tightened to the bearing plate 4 via the bolt receiving member 9. The joining bolt 5 is provided with a brim-shaped overhang 5b under the hexagonal head 5a to which the tool is engaged. The overhanging portion 5b is in contact with the upper surface of the bolt receiving member 9, and the bolt receiving member 9 is sandwiched between the overhanging portion 5b and the base plate 3. Then, the joining bolt 5 is inserted into a through hole provided in the base plate 3, and the tip portion is screwed into the bolt hole formed in the bearing plate 4. By strongly screwing the joining bolt 5 into the bolt hole of the bearing plate 4, the bolt receiving member 9 is pressed against the base plate 3, and the base plate 3 is pressed against the bearing plate 4.
The joint bolt 5 transmits the tensile force acting from the column 1 to the bearing plate 4 and the anchor bolt 8, but the cross-sectional area or the number of the joint bolt 5 is set so as to cause greater elongation than the anchor bolt 8.

上記接合ボルト5の張り出し部5bは、上部固定ボルト10によってボルト受け部材9の上面に固定され、ボルト受け部材9から離れないようになっている。また、ボルト受け部材9は下部固定ボルト11によってベースプレート3に固定されている。下部固定ボルト11は、ベースプレート3の下側から該ベースプレートを貫通し、ボルト受け部材9の下端面に形成されたボルト穴にねじ込み、締め付けてボルト受け部材9をベースプレート3に固定するものである。下部固定ボルト11の頭部は、ベースプレート3の下面に形成された凹部3aに収容され、ベースプレート3が支圧プレート4に密着するのを妨げないものとなっている。 The overhanging portion 5b of the joining bolt 5 is fixed to the upper surface of the bolt receiving member 9 by the upper fixing bolt 10 so as not to be separated from the bolt receiving member 9. Further, the bolt receiving member 9 is fixed to the base plate 3 by the lower fixing bolt 11. The lower fixing bolt 11 penetrates the base plate from the lower side of the base plate 3, is screwed into a bolt hole formed on the lower end surface of the bolt receiving member 9, and is tightened to fix the bolt receiving member 9 to the base plate 3. The head of the lower fixing bolt 11 is housed in a recess 3a formed on the lower surface of the base plate 3 so as not to prevent the base plate 3 from coming into close contact with the bearing plate 4.

上記ボルト受け部材9の中心孔は、内径が挿通される接合ボルト5の外径よりわずかに大きく、接合ボルト5が横方向に変位するのを拘束して接合ボルト5の座屈を防止することができるものとなっている。 The central hole of the bolt receiving member 9 has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the joint bolt 5 through which the joint bolt 5 is inserted, and restrains the joint bolt 5 from being displaced in the lateral direction to prevent buckling of the joint bolt 5. Can be done.

このような柱脚部接合構造では、柱1に水平力が作用して下端部に曲げモーメントが生じたとき、圧縮側ではベースプレート3と支圧プレート4との間に支圧力が作用し、引張側ではベースプレート3と支圧プレート4とを結合する接合ボルト5に引張力が作用する。これにより、接合ボルト5に伸びが生じてベースプレート3が支圧プレート4から浮き上がるように変位が生じる。そして、地震時のように水平力が方向を繰り返し反転して作用すると、圧縮側が引張側に、引張側が圧縮側に反転して柱1の脚部に繰り返し変位が生じる。このような変位に対して上記接合ボルト5の伸びが弾性範囲のときには、該接合ボルト5の弾性力によって柱1は復元力を有する。接合ボルト5の伸びが塑性領域に達したときには、柱1の軸線方向に配置された緊張材6の緊張力が復元力として作用する。このとき、柱1と基礎2との間の相対的な変位は、鋼で形成されたベースプレート3と支圧プレート4との間で生じ、地震時の大きな水平力が作用した後に大きな変形等が残留するのが回避される。 In such a column base joint structure, when a horizontal force acts on the column 1 and a bending moment is generated at the lower end, a bearing pressure acts between the base plate 3 and the bearing plate 4 on the compression side, and tension is applied. On the side, a tensile force acts on the joint bolt 5 that connects the base plate 3 and the bearing plate 4. As a result, the joint bolt 5 is stretched and the base plate 3 is displaced so as to be lifted from the bearing plate 4. Then, when the horizontal force repeatedly reverses the direction and acts as in the case of an earthquake, the compression side is reversed to the tension side and the tension side is reversed to the compression side, and the legs of the column 1 are repeatedly displaced. When the elongation of the joining bolt 5 is within the elastic range with respect to such a displacement, the column 1 has a restoring force due to the elastic force of the joining bolt 5. When the elongation of the joining bolt 5 reaches the plastic region, the tension force of the tension member 6 arranged in the axial direction of the column 1 acts as a restoring force. At this time, the relative displacement between the column 1 and the foundation 2 occurs between the base plate 3 made of steel and the bearing plate 4, and after a large horizontal force during an earthquake is applied, a large deformation or the like occurs. It is avoided to remain.

また、接合ボルト5はボルト受け部材9を介して締め付けることにより長さが大きく設定されている。これにより引張力が作用したときの伸び量が大きくなり、柱1を含む構造体を柔軟に変形する構造とすることができる。そして、引張応力度が塑性領域に達したときには、接合ボルト5の頭部がボルト受け部材9に固定されていることによって伸び変形が生じた後の接合ボルト5に圧縮力が作用する。したがって、応力ひずみ履歴によるエネルギーの吸収量が大きくなり、地震動を有効に減衰させることが可能となる。 Further, the length of the joining bolt 5 is set large by tightening the joint bolt 5 via the bolt receiving member 9. As a result, the amount of elongation when a tensile force acts is increased, and the structure including the column 1 can be flexibly deformed. Then, when the degree of tensile stress reaches the plastic region, a compressive force acts on the joint bolt 5 after the elongation deformation occurs because the head of the joint bolt 5 is fixed to the bolt receiving member 9. Therefore, the amount of energy absorbed by the stress-strain history becomes large, and it becomes possible to effectively attenuate the seismic motion.

さらに、地震時等の大きな水平力が作用して接合ボルト5に変形が残留したときには、接合ボルト5の頭部を固定する上部固定ボルト10を取り外すことによって接合ボルト5を容易に取り替えることが可能となっている。したがって、塑性変形が残留しても変形が生じる前の状態に容易に復元することができる。 Further, when a large horizontal force acts such as during an earthquake and deformation remains on the joint bolt 5, the joint bolt 5 can be easily replaced by removing the upper fixing bolt 10 that fixes the head of the joint bolt 5. It has become. Therefore, even if the plastic deformation remains, it can be easily restored to the state before the deformation occurs.

図4(a)は、本発明の他の実施形態である柱脚部接合構造のベースプレートと支圧プレートとの接合部分を示す断面図である。
この柱脚部接合構造は、図1に示す実施の形態と同様に柱1の下端に固定されたベースプレート20と基礎2上に固定された支圧プレート21とを重ねあわせ、接合ボルト22によって結合するものであるが、ボルト受け部材23を固定する態様が異なるものとなっている。
FIG. 4A is a cross-sectional view showing a joint portion between the base plate and the bearing plate of the column base joint structure according to another embodiment of the present invention.
In this column base joint structure, the base plate 20 fixed to the lower end of the column 1 and the bearing plate 21 fixed on the foundation 2 are superposed and joined by the joining bolt 22 as in the embodiment shown in FIG. However, the mode for fixing the bolt receiving member 23 is different.

このボルト受け部材23は、接合ボルト22が挿通される中心孔の他に、該ボルト受け部材23の軸線方向に貫通する複数のボルト挿通孔24を備えている。そして、ベースプレート20には接合ボルト22が挿通される貫通孔の周囲に複数のボルト孔が形成され、内周面に雌ネジが切削されてボルト受け部材23を固定するための固定ボルト25をねじ込むことができるものとなっている。 The bolt receiving member 23 includes a plurality of bolt insertion holes 24 penetrating in the axial direction of the bolt receiving member 23, in addition to the central hole through which the joining bolt 22 is inserted. Then, a plurality of bolt holes are formed in the base plate 20 around the through holes through which the joining bolts 22 are inserted, and female threads are cut on the inner peripheral surface to screw in the fixing bolts 25 for fixing the bolt receiving members 23. It has become something that can be done.

接合ボルト22は、張り出し部22bとベースプレート20との間にボルト受け部材23を挟み込み、先端部を支圧プレート21のボルト孔にねじ込んで締め付けられる。これにより、ベースプレート20は支圧プレートに結合される。そして、接合ボルト22の張り出し部22bに形成された穴から、対応する位置に設けられたボルト挿通孔24に固定ボルト25が挿通され、先端部をベースプレート20のボルト孔にねじ込んで締め付けられている。したがって、ボルト受け部材23が固定ボルト25によってベースプレート20に固定されるとともに接合ボルトの頭部22aがボルト受け部材23に固定される。 The joint bolt 22 is tightened by sandwiching the bolt receiving member 23 between the overhanging portion 22b and the base plate 20, and screwing the tip portion into the bolt hole of the bearing plate 21. As a result, the base plate 20 is coupled to the bearing plate. Then, the fixing bolt 25 is inserted into the bolt insertion hole 24 provided at the corresponding position from the hole formed in the overhanging portion 22b of the joining bolt 22, and the tip portion is screwed into the bolt hole of the base plate 20 and tightened. .. Therefore, the bolt receiving member 23 is fixed to the base plate 20 by the fixing bolt 25, and the head portion 22a of the joining bolt is fixed to the bolt receiving member 23.

このような柱脚部接合構造でも、図1から図3までに示す構造と同様に機能するとともに、接合ボルト22を取り替えるときには接合ボルト22のみでなくボルト受け部材23も取り外すことができ、確実な作業が可能となる。 Even in such a column base joint structure, it functions in the same manner as the structures shown in FIGS. 1 to 3, and when the joint bolt 22 is replaced, not only the joint bolt 22 but also the bolt receiving member 23 can be removed, which is reliable. Work becomes possible.

図4(b)に示す柱脚部接合構造では、ボルト受け部材33が下端部にフランジ33aを有するものとなっている。このフランジ33aに形成した孔に挿通した下部固定ボルト35によってボルト受け部材33をベースプレート30に固定するものである。
ボルト受け部材33の上部には、図3に示す構造と同様に上部固定ボルト34によって接合ボルト32の張り出し部32b及び頭部32aを固定することができるものである。
このような構造でも、接合ボルト32によってベースプレート30を支圧プレート31に結合するとともに、接合ボルト32の取り替え時には接合ボルト32とボルト受け部材33とを取り外し、確実な作業が可能となる。
In the column base joint structure shown in FIG. 4B, the bolt receiving member 33 has a flange 33a at the lower end. The bolt receiving member 33 is fixed to the base plate 30 by the lower fixing bolt 35 inserted into the hole formed in the flange 33a.
Similar to the structure shown in FIG. 3, the overhanging portion 32b and the head portion 32a of the joining bolt 32 can be fixed to the upper portion of the bolt receiving member 33 by the upper fixing bolt 34.
Even with such a structure, the base plate 30 is connected to the bearing plate 31 by the joining bolt 32, and the joining bolt 32 and the bolt receiving member 33 are removed when the joining bolt 32 is replaced, so that reliable work can be performed.

図5に示す柱脚部接合構造では、接合ボルトの頭部42aとベースプレート40との間にボルト受け部材43を介挿し、ベースプレート40の貫通孔に挿通した接合ボルト42をアンカーボルト12に形成されたボルト孔にねじ込んで締め付けるものとなっている。
この構造では接合ボルト42の中心軸線とアンカーボルト12の中心軸線とが一致するようにそれぞれの位置が設定される。そして、アンカーボルト12の上端面から軸線方向にボルト孔が形成され、接合ボルト42の先端部をこのボルト孔にねじ込んで締め付けるものである。このように接合ボルト42を締め付けることにより、ボルト受け部材43をベースプレート40に押し付け、さらにベースプレートを支圧プレート41に圧接して結合することができる。ボルト受け部材43は、図4(a)に示す構造と同様に固定ボルト44によってベースプレート40に固定されるとともに、接合ボルトの頭部42a及び張り出し部42bが上部に固定される。なお、アンカーボルト12の上部は外周面に雄ネジが形成されており、図3に示す構造と同様に支圧プレート41に形成されたボルト孔にねじ込んで結合することができるものである。
このような構造では、接合ボルト42に作用する引張力は直接にアンカーボルト12に伝達され、基礎2に支持される。したがって、支圧プレート41の変形を抑えることができる。
In the column base joint structure shown in FIG. 5, a bolt receiving member 43 is inserted between the head portion 42a of the joint bolt and the base plate 40, and the joint bolt 42 inserted through the through hole of the base plate 40 is formed in the anchor bolt 12. It is screwed into the bolt hole and tightened.
In this structure, the respective positions are set so that the central axis of the joint bolt 42 and the central axis of the anchor bolt 12 coincide with each other. Then, a bolt hole is formed in the axial direction from the upper end surface of the anchor bolt 12, and the tip end portion of the joint bolt 42 is screwed into the bolt hole and tightened. By tightening the joining bolt 42 in this way, the bolt receiving member 43 can be pressed against the base plate 40, and the base plate can be further pressed and joined to the bearing plate 41. The bolt receiving member 43 is fixed to the base plate 40 by the fixing bolt 44 in the same manner as the structure shown in FIG. 4A, and the head portion 42a and the overhanging portion 42b of the joining bolt are fixed to the upper portion. A male screw is formed on the outer peripheral surface of the upper portion of the anchor bolt 12, and the anchor bolt 12 can be screwed into a bolt hole formed in the bearing plate 41 to be connected in the same manner as the structure shown in FIG.
In such a structure, the tensile force acting on the joint bolt 42 is directly transmitted to the anchor bolt 12 and supported by the foundation 2. Therefore, the deformation of the bearing plate 41 can be suppressed.

以上に説明した柱脚部接合構造は、本発明の実施の形態であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜に形態を変更して実施することができる。
例えば、柱の断面形状や寸法、ベースプレートや支圧プレートの形状及び寸法、接合ボルトの長さ、断面積、頭部の固定構造等を適宜に設計することができる。
また、接合ボルトの頭部をボルト受け部材に固定する手段は、上記実施の形態では接合ボルトの上部に設けられた張り出し部をボルトでボルト受け部材に固定するものとなっているが、このような手段に限定されるものではない。例えば、接合ボルトの頭部を押さえつけることができる付加部材をボルト受け部材又はベースプレートに固定するものであってもよい。
The column base joint structure described above is an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and the form can be appropriately changed within the scope of the present invention. ..
For example, the cross-sectional shape and dimensions of the column, the shape and dimensions of the base plate and the bearing plate, the length of the joining bolt, the cross-sectional area, the fixing structure of the head, and the like can be appropriately designed.
Further, in the above-described embodiment, the means for fixing the head of the joining bolt to the bolt receiving member is such that the overhanging portion provided on the upper part of the joining bolt is fixed to the bolt receiving member with a bolt. It is not limited to any means. For example, an additional member capable of pressing the head of the joining bolt may be fixed to the bolt receiving member or the base plate.

1:柱, 2:基礎, 3:ベースプレート, 3a:ベースプレートの下面に設けられた凹部, 4:支圧プレート, 5:接合ボルト, 5a:接合ボルトの頭部, 5b:接合ボルトの張り出し部, 6:緊張材, 7:埋め込みボルト, 8:アンカーボルト, 9:ボルト受け部材, 9a:ボルト受け部材の中心孔, 10:上部固定ボルト,11:下部固定ボルト, 12:アンカーボルト,
20:ベースプレート, 21:支圧プレート, 22:接合ボルト, 22a:接合ボルトの頭部, 22b:接合ボルトの張り出し部, 23:ボルト受け部材, 24:ボルト挿通孔, 25:固定ボルト,
30:ベースプレート, 31:支圧プレート, 32:接合ボルト, 32a:接合ボルトの頭部, 32b:接合ボルトの張り出し部, 33:ボルト受け部材, 33a:ボルト受け部材のフランジ, 34:上部固定ボルト, 35:下部固定ボルト,
40:ベースプレート, 41:支圧プレート, 42:接合ボルト, 42a:接合ボルトの頭部, 42b:接合ボルトの張り出し部, 43:ボルト受け部材, 44:固定ボルト
1: Pillar, 2: Foundation, 3: Base plate, 3a: Recessed portion provided on the lower surface of the base plate, 4: Supporting plate, 5: Joint bolt, 5a: Head of joint bolt, 5b: Overhanging part of joint bolt, 6: Tension material, 7: Embedded bolt, 8: Anchor bolt, 9: Bolt receiving member, 9a: Center hole of bolt receiving member, 10: Upper fixing bolt, 11: Lower fixing bolt, 12: Anchor bolt,
20: Base plate, 21: Supporting plate, 22: Joining bolt, 22a: Joining bolt head, 22b: Joining bolt overhang, 23: Bolt receiving member, 24: Bolt insertion hole, 25: Fixing bolt,
30: Base plate, 31: Supporting plate, 32: Joining bolt, 32a: Joining bolt head, 32b: Joining bolt overhang, 33: Bolt receiving member, 33a: Bolt receiving member flange, 34: Upper fixing bolt , 35: Lower fixing bolt,
40: Base plate, 41: Supporting plate, 42: Joining bolt, 42a: Joining bolt head, 42b: Joining bolt overhang, 43: Bolt receiving member, 44: Fixing bolt

Claims (5)

コンクリートで主要部が形成された基礎と、
前記基礎の上面に固定された支圧プレートと、
前記支圧プレートを前記基礎に固定するアンカーボルトと、
前記基礎上に立設される柱と、
前記柱の下端に固定されたベースプレートと、
前記ベースプレートを前記支圧プレート上に重ね合わせて接合する接合ボルトと、を有し、
前記接合ボルトは、
前記ベースプレートに形成された孔を貫通し、前記支圧プレート又は前記アンカーボルトに形成されたボルト孔にねじ込まれ、
前記ベースプレートの上面と該接合ボルトの頭部との間に、該接合部ボルトの軸線方向に所定の長さを有するボルト受け部材を介挿して締め付けられていることを特徴とする柱脚部接合構造。
The foundation, the main part of which is made of concrete,
A bearing plate fixed to the upper surface of the foundation and
Anchor bolts that fix the bearing plate to the foundation,
The pillars erected on the foundation and
A base plate fixed to the lower end of the pillar and
It has a joining bolt that superimposes and joins the base plate on the bearing plate.
The joining bolt is
It penetrates the hole formed in the base plate and is screwed into the bolt hole formed in the bearing plate or the anchor bolt.
A column base joint characterized in that a bolt receiving member having a predetermined length in the axial direction of the joint bolt is inserted and tightened between the upper surface of the base plate and the head of the joint bolt. Construction.
前記ボルト受け部材は、下端が前記ベースプレートに固着されるとともに、上端部には、前記接合ボルトが上方へ抜け出すのを拘束するように該接合ボルトの頭部が固定されていることを特徴とする請求項1に記載の柱脚部接合構造。 The bolt receiving member is characterized in that a lower end thereof is fixed to the base plate and a head portion of the joint bolt is fixed to the upper end portion so as to restrain the joint bolt from coming out upward. The column base joint structure according to claim 1. 前記ボルト受け部材は、前記ベースプレートに対して該ベースプレートの上側からの操作で取り外しが可能に固定されていることを特徴とする請求項2に記載の柱脚部接合構造。 The column base joint structure according to claim 2, wherein the bolt receiving member is detachably fixed to the base plate by an operation from the upper side of the base plate. 前記ボルト受け部材は円筒状の部材であって中心孔に前記接合ボルトが挿通されており、
前記中心孔の内周面と前記接合ボルトの外周面とは、該接合ボルトの座屈を抑止できる程度の狭い間隙をおいて、又は該接合ボルトと前記中空孔の内周面との上下方向の相対的変位が許容される状態で接触して、対向するものであることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の柱脚部接合構造。
The bolt receiving member is a cylindrical member, and the joining bolt is inserted into the center hole.
There is a narrow gap between the inner peripheral surface of the central hole and the outer peripheral surface of the joint bolt so that buckling of the joint bolt can be suppressed, or in the vertical direction between the joint bolt and the inner peripheral surface of the hollow hole. The column base joint structure according to claim 2 or 3, wherein the bolts are in contact with each other in a state in which the relative displacement of the bolts is allowed to face each other.
前記基礎に下端が定着されて上端が前記柱に定着された緊張材の緊張力による圧接力が、前記支圧プレートと前記ベースプレートとの接触面に作用していることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の柱脚部接合構造。 Claim 1 is characterized in that the pressure contact force due to the tension force of the tension material whose lower end is fixed to the foundation and whose upper end is fixed to the pillar acts on the contact surface between the bearing plate and the base plate. The column base joint structure according to any one of claims 4 to 4.
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