JP2549081Y2 - 柱脚金物 - Google Patents

柱脚金物

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JP2549081Y2 JP1995009924U JP992495U JP2549081Y2 JP 2549081 Y2 JP2549081 Y2 JP 2549081Y2 JP 1995009924 U JP1995009924 U JP 1995009924U JP 992495 U JP992495 U JP 992495U JP 2549081 Y2 JP2549081 Y2 JP 2549081Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【考案が属する技術分野】本考案は土木建築構造物の鉄
骨柱をコンクリート基礎上に建てる際に使用する柱脚金
物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来鉄骨柱に柱脚金物を溶接接合する場
合、鋼板製のベースプレートを使用し、鋼板製のリブプ
レートによって補剛する方法が採用されてきている(例
えば昭和49年鹿島出版会発行 鋼構造接合部デザイン
マニュアル等)。しかしながら上記方法においては、鋼
板製のベースプレートを直接鉄骨柱に溶接接合するため
溶接歪によってベースプレートが湾曲する。
【0003】このため加熱による歪矯正および機械加工
による修正作業を必要とし、更に鋼板製のリブプレート
を溶接すると、溶接歪が増加して修正作業が煩雑になる
等の欠点がある。また柱脚部の加工工数が大であると共
に、アンカーボルトをコンクリート基礎中に隠蔽するこ
とが困難であるという欠点も併存している。
【0004】上記の欠点を解決するために、鋳造若しく
は鍛造によって製作した柱脚金物が提案され、溶接作業
の省力化、使用鋼材量の低減および底板の湾曲現象の防
止の効果を挙げている(例えば特公昭51−47963
号、同56−30425号公報)。図5は上記のような
柱脚金物を使用して鉄骨柱をコンクリート基礎上に建設
する状態を示す要部縦断面図である。
【0005】同図において、まず鉄骨柱1の下端部に例
えば平面外形輪郭を四角形若しくは長方形に形成した柱
脚金物2を、その上面に設けた突出部21を介して溶接
接合する。次に予め打設したコンクリート基礎3上に部
分モルタル4を介して載置する。この場合コンクリート
基礎3には予めアンカーボルト5を突設してあるので、
柱脚金物2を構成する底板部22に設けたボルト穴23
により位置決めを行う。上記位置決め後、例えば型枠6
を配設して柱脚金物2の底板部22とコンクリート基礎
3との間にモルタル7を充填するのである。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】上記従来の柱脚金物
は、突出部21の上端面の平面への投影形状に関係なく
底板部22の外形輪郭形状がすべて四角形若しくは長方
形に形成されており、かつまたアンカーボルト5は底板
部22の角隅部に4本配設されているのが通常である。
一方意匠的な観点および鉄骨柱1の軸線と直交する平面
内の何れの方向における性能も同一にする趣旨から、横
断面外形輪郭が円形である丸柱を採用する使用態様にお
いては、柱脚部の設計が極めて煩雑になるという問題点
がある。すなわちこの場合丸柱である鉄骨柱1は軸線と
直交する平面内の何れの方向においても性能が同一であ
るのに拘わらず、柱脚金物2においては上記と同一には
論じ得ないことによる。
【0007】図6は丸柱を使用した建物の例を示す一部
断面平面図である。図6において2a,2b,2c,2
dは夫々同一形状寸法からなる柱脚金物であり、夫々同
一寸法の丸柱からなる鉄骨柱1a,1b,1c,1dを
溶接により固着し、隣接する鉄骨柱間にはり8a,8
b,8c,8dを接合してある。なおはり8a,8bの
なす角θは鋭角(θ<90°)に形成してある。X,Y
は説明のために定めた直交座標軸である。このような建
物の場合において、鉄骨柱1c,1dは構成および配置
が同一であり、かつ直交するX軸とY軸方向の外力のみ
を勘案するのみであるため、柱脚部の性能の算出は容易
である。
【0008】しかしながらX軸とθなる角度を有する
Y′軸方向のはり8aを接合してなる鉄骨柱1a,1b
におけるY′軸方向の構造計算は極めて煩雑になる。す
なわち鉄骨柱1a,1bは外力の加わる方向に関係なく
性能が同一であるので問題はないが、柱脚金物2a,2
bを含む柱脚部におけるY′軸方向の性能(主として曲
げ耐力)を算定する場合には、建物によってθが異なる
ため、構造計算その他を特別に実行しなければならず、
設計工数および時間の増大を招来するという問題点があ
る。
【0009】次に図7は従来の柱脚金物を使用した建物
の柱脚部の例を示す一部断面平面図であり、同一部分は
前記図5と同一の参照符号で示す。図7において鉄骨柱
1は中空角筒状の角柱によって形成すると共に、アンカ
ーボルト5を8個配設したものである。
【0010】このようにアンカーボルト5を6個若しく
はそれ以上配設する場合において、鉄骨柱1の横断面外
形輪郭および柱脚金物2の平面への投影輪郭が四角形で
あるときは、アンカーボルト5の配設位置は、ナット5
aが鉄骨柱1の側面と干渉しないようにするため、まず
B寸法から決定することとなる。従って角隅部24にお
けるアンカーボルト5の配設位置におけるA寸法は当然
にA>Bとなる。このため柱脚金物2の角隅部24は更
に外方に突出し、柱脚金物2の外形寸法Dが増大する。
【0011】この場合対角寸法は√2Dに更に大寸法と
なり、隣接地境界Eが切迫している場合には作業空間が
狭隘となるのみでなく、コンクリート基礎(図示せず)
の打設寸法を制約することとなる。なお上記柱脚金物2
の外形寸法を小に形成することは、前記A,B寸法を充
分に確保することができず、柱脚金物2の性能を大幅に
低下させることとなるため実現不可能であり、僅かに角
隅部24に若干の丸味を設けるのみに留まり、柱脚金物
2の寸法および重量低減には至らず、建築現場における
作業性を悪化させるという問題点がある。
【0012】本考案は上記従来技術に存在する問題点を
解決し、設計工数の低減と共に、軽量かつ作業性を大幅
に向上させ得る柱脚金物を提供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本考案においては、鉄骨柱の下端部と固着しアンカ
ーボルトを介してコンクリート基礎との接合に使用する
柱脚金物において、底板部上に鉄骨柱の下端面の内外形
輪郭線によって囲まれた領域と接触しこの領域以外の領
域が凹部となるように上端面の内外形輪郭を形成した突
出部を一体に設け、底板部外形輪郭の一部若しくは全部
を、鉄骨柱の軸線と同軸の包絡円に内接しかつ隣接する
アンカーボルト挿通用のボルト穴間に変曲点を2個有す
る凹凸曲線によって形成し、アンカーボルト挿通用のボ
ルト穴を鉄骨柱の軸線と同軸かつ底板部外形輪郭寸法よ
り小なる直径の同心円上に等間隔で6個以上配設する、
という技術的手段を採用した。
【0014】上記考案において、突出部と底板部との境
界部における横断面外形輪郭寸法を上方から下方に向か
って漸増するように形成することができる。また上記の
考案において、突出部の上端面の平面への投影形状を円
形、四角形、H形、十字形、T形の何れかに形成するこ
とができる。
【0015】上記の構成により、鉄骨柱の軸線と直交す
る平面内における柱脚金物の性能を、何れの方向におい
ても同一若しくは極めて近似したものとすることができ
る。
【0016】
【実施例】図1は本考案の第1実施例を示す平面図、図
2は図1におけるFOF線断面図であり、同一部分は前
記図5および図7と同一の参照符号で示す。図1および
図2において、突出部21と底板部22とは、例えば鉄
鋼材料により鋳造手段および/または鍛造手段を介して
一体に形成する。
【0017】突出部21の上端面は固着すべき鉄骨柱
(図示省略したが、この場合は横断面中空円筒状に形成
した丸柱)の下端面の内外形輪郭によって囲まれた領域
と接触するような輪郭に形成すると共に、底板部22の
上端面を平坦に形成し、台座部とする。21aは開先で
ある。次にボルト穴23は突出部21および底板部22
の軸線と同軸かつ底板部22の外形輪郭寸法より小なる
同心円(図示省略)上に等間隔に8個設ける。25は凹
部であり、突出部21内に上方を開口するように設け
る。
【0018】次に底板部22の平面への投影外形輪郭は
8個の凹凸円弧の連続曲線によって形成すると共に、最
大外周部を突出部21および底板部22の軸線と同軸の
包絡円に内接するように設ける。なお前記凹凸円弧の変
曲点は隣接するボルト穴23,23間に設け、かつこれ
らの変曲点が前記包絡円と同軸の円周上に存在するよう
に形成することが好ましい。
【0019】上記の構成により、鉄骨柱と固着した場合
における柱脚部の性能は、鉄骨柱の軸線と直交する平面
内においては何れの方向においても曲げ耐力を初めとし
て、何れも同一若しくは極めて近似したものとすること
ができる。またボルト穴23は何れも同心円上に等間隔
に配設されているため、前記図7におけるものと比較し
て最大外形寸法を小にすることができ、隣接地境界Eが
切迫している場合においても作業空間を確保することが
できる。従ってコンクリート基礎の打設には全く支障が
なく、建築現場における作業性を向上させ得るのであ
る。
【0020】またボルト穴23近傍の台座部以外の底板
部22の外周(この部分に作用する応力は小さい)には
8個の凹部22aが形成され、柱脚金物全体の重量を軽
減させることができる。
【0021】図3は本考案の第2実施例を示す平面図、
図4は図3におけるGOG線断面図である。図3および
図4において、底板部22の上端部は前記図1および図
2に示す第1実施例と同様に、その平面への投影外形輪
郭を8個の凹凸円弧の連続曲線によって形成する。一方
底板部22の底面近傍は、上記連続曲線の最大外周部を
含む包絡円と同一直径の円板状に形成する。そして隣接
するボルト穴23,23間に形成される凹部22aの下
部は円錐面、曲面若しくは平面からなる傾斜部22bと
する。
【0022】上記の構成により、前記第1実施例と同様
の作用を期待できる。なお前記第1実施例においては、
底板部22の外周に凹部22aを設けた構成であるた
め、軸線と直交する平面内のすべての方向における性能
が厳密には同一とはならないが、本実施例においては底
板部22の底面近傍を円板状に形成してあるため、上記
性能の同一性をより向上させ得る。
【0023】上記の実施例においては丸柱からなる鉄骨
柱の場合の例について記述したが、上記以外に横断面形
状が角形、H形、十字形、T形のような鉄骨柱の場合に
も当然に適用可能であり、突出部の上端面の平面への投
影形状を接合すべき鉄骨柱の下端面外形輪郭と対応させ
て形成すればよい。
【0024】また上記の実施例においては一貫してボル
ト穴が8個である例を示したが、ボルト穴の数は6個以
上あればよい。すなわち任意方向の地震力によって柱脚
に曲げモーメントが作用したとき、ボルトが4本の場合
はボルト間隔が大であるため、曲げ耐力は地震力の方向
によって大きく変動する。更にボルトが5本の場合はボ
ルト間隔は小になるが、ボルト配置が鉄骨柱の軸線を含
む平面に対して非対称となるため、往方向と復方向とで
地震力に対する曲げ耐力が大きく変動する。従ってボル
ト穴の数は6個以上必要である。
【0025】更に突出部と底板部とは、柱脚金物に要求
される性能を勘案して形状を適宜選定可能であるから、
上記実施例に示す組み合わせには限定されないことは勿
論である。また突出部の外形輪郭内に形成される凹部の
底面の底板部下面からの高さは、上記殆どの実施例にお
いては突出部の外側部分の底板部上面と同一に形成した
例を示したが、例えば柱脚金物の重量軽減のために、図
4に示す第2実施例のように形成することができる。な
お上記の実施例においては、底板部の外周を凹凸円弧の
連続曲線によって形成した例を示したが、円弧以外の他
の曲線若しくは曲線と直線の組み合わせによって形成し
てもよい。
【0026】
【考案の効果】本考案は以上記述のような構成および作
用であるから、下記の効果を奏し得る。 (1)鉄骨柱の軸線と直交する平面内の何れの方向にお
いても性能を同一に若しくは極めて近似させ得るため、
柱脚部の設計が極めて容易となり、設計工数および時間
を大幅に低減することができる。 (2)鉄骨柱の軸線からの柱脚金物の外形寸法が同一で
あるため、最大外形寸法を小にすることができ、特に隣
接地境界が切迫している場合においても作業空間を比較
的広く確保することができる。 (3)ボルト穴周辺の台座部以外の底板部外形を小にす
ることができるため、重量を低減させることができ、軽
量化が可能であると共に、建築現場における作業性を大
幅に向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の第1実施例を示す平面図である。
【図2】図1におけるFOF線断面図である。
【図3】本考案の第2実施例を示す平面図である。
【図4】図3におけるGOG線断面図である。
【図5】従来の柱脚金物を使用した柱脚構造の例を示す
要部縦断面図である。
【図6】丸柱を使用した建物の例を示す一部断面平面図
である。
【図7】従来の柱脚金物を使用した建物の柱脚部の例を
示す一部断面平面図である。
【符号の説明】
21 突出部 22 底板部 23 ボルト穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山本 勇 福岡県北九州市若松区北浜一丁目9番1 号 日立金属株式会社 若松工場内 (72)考案者 佐藤 邦昭 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)考案者 中村 嘉弘 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)考案者 富田 昭夫 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)考案者 前田 祥三 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)考案者 山田 俊一 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)考案者 佐伯 俊夫 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿 島建設株式会社 技術研究所内 (56)参考文献 実開 昭61−85603(JP,U) 特公 昭52−43330(JP,B2)

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄骨柱の下端部と固着しアンカーボルト
    を介してコンクリート基礎との接合に使用する柱脚金物
    において、底板部上に鉄骨柱の下端面の内外形輪郭線に
    よって囲まれた領域と接触しこの領域以外の領域が凹部
    となるように上端面の内外形輪郭を形成した突出部を一
    体に設け、底板部外形輪郭の一部若しくは全部を、鉄骨
    柱の軸線と同軸の包絡円に内接しかつ隣接するアンカー
    ボルト挿通用のボルト穴間に変曲点を2個有する凹凸曲
    線によって形成し、アンカーボルト挿通用のボルト穴を
    鉄骨柱の軸線と同軸かつ底板部外形輪郭寸法より小なる
    直径の同心円上に等間隔で6個以上配設したことを特徴
    とする柱脚金物。
  2. 【請求項2】 突出部と底板部との境界部における横断
    面外形輪郭寸法を上方から下方に向かって漸増するよう
    に形成したことを特徴とする請求項1記載の柱脚金物。
  3. 【請求項3】 突出部の上端面の平面への投影形状を円
    形、四角形、H形、十字形、T形の何れかに形成したこ
    とを特徴とする請求項1若しくは2記載の柱脚金物。
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JPS59171154A (ja) * 1983-03-17 1984-09-27 Nec Corp トリミング用重みづけ抵抗回路

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