JP2708703B2 - ベースプレートおよびそのベースプレートを用いた鉄骨柱取付け構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉄骨構造物における鉄骨
の立設技術に係り、特に鉄骨の下端をコンクリート基盤
上に固定するためのベースプレートおよびそのベースプ
レートを用いた鉄骨柱取付け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨をコンクリート基盤上に立設する場
合、ベースプレートを用いることはよく知られている。
ベースプレートは一般に鉄骨の下端に溶接等によって鍔
状に固定され、鉄骨から張出した部分にあけた孔を介
し、アンカーボルトおよびナットによりコンクリート基
盤状に固定される。

【０００３】そして、従来多くの場合、ベースプレート
は平板状で肉厚が一定とされており、施工に際しては、
例えばベースプレートの下部中央が先打ちモルタルで支
持された浮き状態でコンクリート基盤上に載置され、そ
のベースプレート下部の空間部分に後打ちモルタルが充
填される。

【０００４】このような従来の技術において、ベースプ
レートの下面がフラット面で、後打ちモルタルの気泡の
抜けが悪い等の事情が指摘され、最近では例えば特開平
１−１３１７２８号公報等に見られるように、ベースプ
レートの下面を中央側が低く、外周側が高くなるテーパ
面としたり、実開平４−８２０４１号公報に見られるよ
うに、ベースプレートの下面に中央側から外周側に沿っ
て気泡抜き用溝を形成する等の改良が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ベースプレートを用い
た鉄骨柱の立設後、地震その他の荷重によって鉄骨柱に
曲げモーメントが発生し、ベースプレートに水平方向に
沿う剪断力が作用した場合、ベースプレートの位置ず
れ、またはそれによるアンカーボルトへの過荷重の可能
性がある。

【０００６】上述した下面テーパ付きのベースプレート
を用いる改良技術によれば、摺鉢状となった後打ちモル
タルの表面にベースプレートの下面が接合した状態とな
って楔効果が生じるので、平板状のベースプレートを用
いた場合に比べて、ベースプレート下面でそのベースプ
レートがモルタルを乗り越えようとする力の反力で、前
記剪断力を低減させることが可能となる。しかし、従来
ではそのような点に特段注目して前記の改良技術がなさ
れていた訳ではなく、剪断力低減機能を付与する意味か
らすれば一層の機能増大の余地がある。

【０００７】また、施工時においては、予め設定された
ベースプレート付き鉄骨柱の立設位置に対応してアンカ
ーボルトを埋設しておき、ベースプレートの孔をこのア
ンカーボルトに一致させることで鉄骨柱の位置決めがな
されるが、従来この位置合せに時間や手間を要し、建築
施工性が低い等の難点があった。

【０００８】さらに従来では、ベースプレートの上面と
鉄骨柱の下端との溶接に際し、溶接部に対する裏当て金
を必要とし、それだけ部品数が多く、また仮溶接等を必
要として工数が多くなる等の問題もあった。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ベースプレートの剪断力に対して大きな反力を
効果的に得ることができるとともに、鉄骨柱の立設時の
位置決めを容易化して施工性を向上することができ、し
かも部品数および溶接工数の低減等も図れるベースプレ
ートおよびそのベースプレートを用いた鉄骨柱の取付け
構造を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、鉄骨柱の下端に鍔状に一体的
に設けられ、コンクリート基盤上にアンカーボルトおよ
びナットにより上下方向から挟着して固定されるベース
プレートであって、上面の少なくとも鉄骨柱周囲に張出
す部位と、少なくともその部位に対応する下面とを、そ
れぞれ中央側よりも周辺側が肉薄となるテーパ面とし、
そのベースプレートのテーパ面となっている部位に前記
アンカーボルトを挿通する上下方向に沿う複数の孔を穿
設したことを特徴とする。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１記載のベース
プレートを用い、このベースプレートのテーパ面となっ
ている部位に穿設した上下方向に沿う複数の孔にアンカ
ーボルトを貫通し、この孔カーボルトの上端にベースプ
レート固定保持用のナットを螺合してなる鉄骨柱取付け
構造であって、前記孔の径ｄと前記アンカーボルトの径
ａとの関係をｄ≧ａ＋５mmとしたことを特徴とする。

【００１２】さらに請求項３の発明は、請求項２記載の
鉄骨柱取付け構造において、ベースプレートの溶接部と
なる上面に、鉄骨柱の下端部の位置決めおよび開先設定
用の切欠部を周方向に沿ってリング状に形成し、この切
欠部の縦面に鉄骨柱の下端部内周面を当接させたことを
特徴とする。

【００１３】

【作用】請求項１の発明に係るベースプレートによれ
ば、後打ちモルタルに接する下面だけでなく、アンカー
ボルトおよびナットの締付け力を受ける上面もテーパ面
となっているので、鉄骨柱立設状態で生じる剪断力に対
する反力が上下両面に作用して、より大きい楔効果を得
ることができ、鉄骨柱の立設状態における一層の安定化
が図れるようになる。

【００１４】また、請求項２の発明に係る鉄骨柱取付け
構造によれば、ベースプレートの孔と、この孔に挿通す
るコンクリート基盤側のアンカーボルトとの間に、水平
方向で一定（５mm）以上の隙間が設定されるので、鉄骨
柱の立設位置への位置合せ余裕が従来に比して拡大し、
位置決め作業の容易化ひいては施工性向上が図れるよう
になる。

【００１５】さらに請求項３の発明に係る鉄骨柱取付け
構造によれば、鉄骨の溶接について、開先角度およびル
ート間隔が設定されて、ベースプレートと鉄骨柱との溶
接が行なわれ、切欠部の縦面の部分が溶接時の裏当てと
して機能するので、この部分に通常の突合せ溶接で用い
られる裏当て金を省略することができ、部品数の減少お
よび仮溶接等の工数の低減が図れる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１７】図１は鉄骨柱立設状態における縦断面図、
図２は同横断面図、図３は鉄骨柱とベースプレートとの
接合部の拡大図、図４は作用説明図、図５〜図１２はベ
ースプレートのバリエーションを示す図である。

【００１８】本実施例では図１〜図６に示すように、ベ
ースプレート１が平面四角形状とされており、このベー
スプレート１がボックス柱からなる鉄骨柱２の下端に溶
接部３を介して一体に接合されている。

【００１９】ベースプレート１の上面１ａのうち、鉄骨
柱２との溶接部３よりも内側に一定長さ入り込む中央側
部分は平坦面４とされ、この平坦面４から溶接部３を介
して鉄骨柱２の周囲に張出す部分が、中央側よりも周辺
側が肉薄となる四角錐状のテーパ面５とされている。

【００２０】また、このベースプレート１の下面１ｂの
うち、上面１ａの平坦面４と対応する部分が平坦面６と
され、上面１ａのテーパ面５と対応する部分は中央側よ
りも周辺側が肉薄となる四角錐状のテーパ面７とされて
いる。

【００２１】即ち、ベースプレート１の中央の平坦面４
（６）部の肉厚をｔ1 、周辺部の肉厚をｔ2 、これらの
間に位置する溶接部３の肉厚をｔ3 としたとき、これら
の間にｔ1 ＞ｔ3 ＞ｔ2 の関係が設定されている。

【００２２】また、ベースプレート１の溶接部３となる
上面には予め、図３に示すように、鉄骨柱２の下端部の
位置決めおよび開先設定用の切欠部８が周方向に沿って
リング状に形成されている。この切欠部８の縦面８ａに
鉄骨柱２の下端部内周面が当接して位置決めされるとと
もに、開先角度θおよびルート間隔Ｒが設定されて、ベ
ースプレート１と鉄骨柱２との溶接が行なわれている。
この場合、切欠部８の縦面８ａの部分が溶接時の裏当て
として機能するので、通常の突合せ溶接で用いられる裏
当て金を省略することができる。

【００２３】そして、図１および図２に示すように、テ
ーパ面５，７とされたベースプレート１の周辺側に、１
辺につき２つずつ、アンカーボルト取付け用の孔１０が
計８つ穿設され、この孔１０へ、コンクリート基盤１１
に予め埋設したアンカーボルト１２が挿通されて鉄骨柱
２の立設位置への位置決めがなされ、上面のテーパ面５
上で座金１３を介してナット１４が螺合され、これによ
りベースプレート１が固定されている。

【００２４】なお、座金１３の上面はアンカーボルト１
２の軸心と直交する水平面とされ、下面はベースプレー
ト１の上面のテーパ面５に沿うように下面に傾斜を有し
ている。また、ナット１４はダブルナット式とされてい
る。

【００２５】ここで、孔１０の径ｄとアンカーボルト１
２の径ａとの関係は、

【数１】 ｄ≧ａ＋５mm に設定され、これによりアンカーボルト１２の孔１０へ
の挿通時に径方向に沿って少なくとも５mmの移動余裕が
与えられている。

【００２６】本実施例の施工手順を示すと以下の通りで
ある。まず、ベースプレート１は予め工場等で鉄骨柱２
に溶接しておく。一方、コンクリート基盤１１は、基礎
コンクリート１５の打設時にアンカーボルト１２を埋設
しておき、次いで鉄骨柱立設位置の中央部に、先打ちモ
ルタル１６を打設して形成する。

【００２７】先打ちモルタル１６の硬化後に鉄骨柱２を
建て込み、この鉄骨柱２の下端のベースプレート１を先
打ちモルタル１６上に載置するとともに、アンカーボル
ト１２をベースプレート１の孔１０に挿通し、座金１３
を介してナット１４を締付け、鉄骨柱２の立設固定を行
なう。

【００２８】この後、ベースプレート１の下方の空間部
に後打ちモルタル１７を打設し、さらにスラブコンクリ
ート１８の打設を行なう。

【００２９】以上の如く構成される本実施例によれば、
ベースプレート１が上下面ともテーパ面５，７を有する
構成となっているので、図４に示すように、鉄骨柱２の
立設状態において曲げモーメントＭが発生し、それによ
りベースプレート１に水平な剪断力Ｑが作用した場合、
その上下面の分力Ｑ1 ，Ｑ2 に対して座金１３および後
打ちモルタル１７から大きい反力Ｆ1 ，Ｆ2 が発生し、
従来に比して大きい楔効果が得られるようになる。した
がって、鉄骨柱２の立設状態において、地震その他の荷
重に対する安定性が増大できるという優れた効果が発揮
される。

【００３０】また、本実施例によれば、ベースプレート
１の孔１０の径ｄと、この孔１０に挿通するアンカーボ
ルト１２の径ａとの間にｄ≧ａ＋５mmの関係が設定さ
れ、これらの間に５mm以上の隙間があいているので、立
込み時における鉄骨柱２の立設位置への位置合せ余裕が
従来に比して拡大し、同位置決め作業が容易に行なえる
ようになり、施工性を大幅に向上することができる。

【００３１】さらに、本実施例によれば、ベースプレー
ト１の上面に切欠部８を形成し、この切欠部８に鉄骨柱
２を溶接することで溶接部３に対する裏当て金を省略で
きるようにしたので、部品数の減少および仮溶接等の工
数の低減が図れる利点が得られる。

【００３２】なお、以上の実施例では、ベースプレート
１を図５および図６に示すように、平面四角形状とし、
その上下面の中央部以外をテーパ面５，７としたが、こ
れに限らず種々変形することができる。

【００３３】例えば図７および図８に示すように、ベー
スプレート１を平面四角形状とし、その上下面全体がテ
ーパ面５，７をなすものとしてもよい。

【００３４】また、図９および図１０に示すように、ベ
ースプレート１を平面円形状とし、その上下面の中央部
以外が曲面状のテーパ面５，７をなすものとしてもよ
く、さらにまた、図１１および図１２に示すように、ベ
ースプレート１を平面円形状とし、その上下面全体が曲
面状のテーパ面をなすものとしてもよく、その他種々の
変形が可能である。

【００３５】このような構成によっても、図５および図
６に示すものと略同様の作用効果が奏される。なお、図
５〜図８に示すものはボックス柱に、また図９〜図１２
に示すものは円筒状の柱にそれぞれ組合せることが好適
である。

【００３６】

【発明の効果】以上で詳述したように、請求項１の発明
に係るベースプレートによれば、後打ちモルタルに接す
る下面だけでなく、アンカーボルトおよびナットの締付
け力を受ける上面もテーパ面となっているので、鉄骨柱
立設状態で生じる剪断力に対する反力が上下両面に作用
して、より大きい楔効果を得ることができ、鉄骨柱の立
設状態における一層の安定化が図れるようになる。

【００３７】また、請求項２の発明に係る鉄骨柱取付け
構造によれば、ベースプレートの孔とこの孔に挿通する
コンクリート基盤側のアンカーボルトとの間に水平方向
で一定（５mm）以上の隙間が設定されるので、鉄骨柱の
立設位置への位置合せ余裕が従来に比して拡大し、同位
置決め作業の容易化ひいては施工性向上が図れるように
なる。

【００３８】さらに、請求項３の発明よれば、鉄骨の溶
接について、開先角度およびルート間隔が設定されて、
ベースプレートと鉄骨柱との溶接が行なわれ、切欠部の
縦面の部分が溶接時の裏当てとして機能するので、この
部分に通常の突合せ溶接で用いられる裏当て金を省略す
ることができ、部品数の減少および仮溶接等の工数の低
減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので鉄骨柱立設状態
の縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】図１のＢ部拡大図。

【図４】同実施例の作用説明図。

【図５】同実施例のベースプレートを示す概略側面図。

【図６】図５の平面図。

【図７】同実施例におけるベースプレートの変形例を示
す平面図。

【図８】図７の平面図。

【図９】同実施例におけるベースプレートの他の変形例
を示す平面図。

【図１０】図９の平面図。

【図１１】同実施例におけるベースプレートのさらに他
の変形例を示す平面図。

【図１２】図１１の平面図。

【符号の説明】

１ ベースプレート ２ 鉄骨柱 ５，７ テーパ面 ８ 切欠部 ８ａ 切欠部８の縦面 １０ 孔 １１ コンクリート基盤 １２ アンカーボルト １４ ナット θ 開先角度 Ｒ ルート間隔

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨柱の下端に鍔状に一体的に設けら
   れ、コンクリート基盤上にアンカーボルトおよびナット
   により上下方向から挟着して固定されるベースプレート
   であって、上面の少なくとも鉄骨柱周囲に張出す部位
   と、少なくともその部位に対応する下面とを、それぞれ
   中央側よりも周辺側が肉薄となるテーパ面とし、そのベ
   ースプレートのテーパ面となっている部位に前記アンカ
   ーボルトを挿通する上下方向に沿う複数の孔を穿設した
   ことを特徴とするベースプレート。
2. 【請求項２】 請求項１記載のベースプレートを用い、
   このベースプレートのテーパ面となっている部位に穿設
   した上下方向に沿う複数の孔にアンカーボルトを貫通
   し、この孔カーボルトの上端にベースプレート固定保持
   用のナットを螺合してなる鉄骨柱取付け構造であって、
   前記孔の径ｄと前記アンカーボルトの径ａとの関係をｄ
   ≧ａ＋５mmとしたことを特徴とする鉄骨柱取付け構造。
3. 【請求項３】 請求項２記載の鉄骨柱取付け構造におい
   て、ベースプレートの溶接部となる上面に、鉄骨柱の下
   端部の位置決めおよび開先設定用の切欠部を周方向に沿
   ってリング状に形成し、この切欠部の縦面に鉄骨柱の下
   端部内周面を当接させたことを特徴とする鉄骨柱取付け
   構造。