JP3579211B2 - 鉄骨柱脚の接合工法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
鉄骨建築物の主要構造部材である柱・梁により構成されたフレームに、地震や風が作用すると、このフレームは水平方向に変形する。
この時、柱を支えている柱脚が基礎に強固に固定されていると、柱に作用している回転曲げの力が柱脚を通して基礎構造に直接伝わるため、基礎構造を大きくする必要が生じる。同時にベースプレートの板厚やアンカーボルトの直径も大きくなる。
本発明は、柱脚を柔軟な接合工法にする事により、柱脚と基礎構造を軽量化する事を目的としている。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に平屋の鉄骨建築物は、地震や風による力が多層の建築物に比べて小さいため、最近まで、柱脚に複数のアンカーボルトを用いても回転自由のピン接合として構造計算してきた。
しかし、神戸の震災を契機に構造の見直しがなされ、現在は建設省の告示により、柱脚は半固定として構造計算する事が義務付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
柱脚を半固定として構造設計すると、柱脚部に大きな回転曲げモーメントが生じるため、従来ピン接合として設計したベースプレートの板厚やアンカーボルトの直径および基礎構造の寸法より大きくなる。
建物の規模が大きくなると、ベースプレートやアンカーボルトに高張力鋼材を使用する必要が生じたり、また寸法が大きくなり過ぎて、加工や現場施工が困難となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
地震時や台風時の鉄骨建築物の許容水平変位量は、一般に軒高の１／１２０以下となっている。したがって柱脚の固定度を回転角１／１２０ラジアン以下の範囲で柔軟にすれば柱脚部に生じる回転曲げモーメントが小さくなる。
その方法として、ベースプレートとアンカーボルトのナットの間、あるいはベースプレートと基礎構造の上面との間に、伸縮自由な弾性部材を挿入することとした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
建築の基礎鉄筋コンクリートに予め埋め込まれた複数のアンカーボルトの先端に、ベープレート付き柱を挿入する。次におのおののアンカーボルトの先端に弾性バネ材を挿入し、その上からナットを挿入し、所定の位置まで締め付ける。
一方、上記のベースプレート付き柱を挿入する前に、予め基礎上面に弾性バネ材か合成ゴムマットなど敷いて置く方法もある。
【０００６】
【実施例】
以下本発明の鉄骨柱脚の接合工法を図面に示す。
実施例に従い説明する。
図１は、従来の柱脚接合工法を示す。
図２は、本発明の柱脚接合工法を示す。柱（１）の下部に設けたベースプレート（２）、基礎鉄筋コンクリート（３）に埋め込まれたアンカーボルト（４）、アンカーボルト（４）に挿入された弾性バネ部材（５）およびアンカーボルト（４）の先端のネジ部（６）に挿入されたナット（７）より構成され、ナットを回転することにより弾性バネ部材（５）を締め付ける。
図３は、本発明の異なる柱脚接合工法を示す。柱（１）の下部に設けたベースプレート（２）、基礎鉄筋コンクリート（３）に埋め込まれたアンカーボルト（４）、基礎鉄筋コンクリート（３）の上部に敷かれた弾性バネ部材（５）およびアンカーボルト（４）の先端のネジ部（６）に挿入されたナット（７）より構成され、ナットを回転することにより弾性バネ部材（５）を締め付ける。
図４は、本発明の更に異なる柱脚接合工法を示す。柱（１）の下部に設けたベースプレート（２）、基礎鉄筋コンクリート（３）に埋め込まれたアンカーボルト（４）、基礎鉄筋コンクリート（３）の上部に敷かれた弾性バネ部材（５）と回転軸部材（８）およびアンカーボルト（４）の先端のネジ部（６）に挿入されたナット（７）より構成され、ナットを回転することにより弾性バネ部材（５）を締め付ける。柱はこの回転軸部材（８）を中心に回転する。
図５は、上記図３の発明のうち、弾性バネ部材（５）に代わって合成樹脂や合成ゴムなどマット状弾性部材（９）を使用した柱脚接合工法を示す。柱（１）の下部に設けたベースプレート（２）、基礎鉄筋コンクリート（３）に埋め込まれたアンカーボルト（４）、基礎鉄筋コンクリート（３）の上部に敷かれたマット状弾性バネ部材（９）およびアンカーボルト（４）の先端のネジ部（６）に挿入されたナット（７）より構成される。
図６は、上記図４の発明のうち、弾性バネ部材（５）に代わって合成樹脂や合成ゴムなどマット状弾性部材（９）を使用した柱脚接合工法を示す。柱（１）の下部に設けたベースプレート（２）、基礎鉄筋コンクリート（３）に埋め込まれたアンカーボルト（４）、基礎鉄筋コンクリート（３）の上部に敷かれたマット状弾性バネ部材（９）と回転軸部材（８）およびアンカーボルト（４）の先端のネジ部（６）に挿入された弾性バネ部材（５）とアンカーボルトのナット（７）より構成される。
【０００７】
【発明の効果】
本発明の柱脚の接合工法の実施例は以上の通りであり、その効果を列記する。
（１）本発明の柱脚部の接合の方法は、弾性バネにより柱脚の回転が柔軟になるよう合理的な接合方法となっているため、基礎に作用する回転曲げモーメントを最小にでき、結果として柱脚および基礎の軽量化ができる。
（２）従来の施工方法をできるだけ活用しているので、施工が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】「従来の柱脚部の接合工法を示した断面図である。」
【図２】「本発明の柱脚部の接合工法を示した断面図である。」
【図３】「本発明の異なる柱脚部の接合工法を示した断面図である。」
【図４】「本発明の更に異なる柱脚部の接合工法を示した断面図である。」
【図５】「図３の異なる柱脚部の接合工法を示した断面図である。」
【図６】「図４の異なる柱脚部の接合工法を示した断面図である。」
【符号の説明】
１ 柱
２ ベースプレート
３ 基礎鉄筋コンクリート
４ アンカーボルト
５ 弾性バネ部材
６ 先端のネジ部
７ ナット
８ 回転軸部材
９ マット状弾性部材
Claims (1)
- 建築物の鉄骨構造の柱脚を構成しているベースプレート、アンカーボルト、基礎鉄筋コンクリートの接合方法のうち、ベースプレートとそれを固定するアンカーボルトのナットとの間に特定のバネ定数性を有するスプリング部材を挿入し、さらに、ベースプレートと基礎鉄筋コンクリート上面との間に、特定の弾性バネ定数を有するスプリング部材および回転軸部材を挿入し、柱の回転曲げ剛性を柔軟にする事を特徴とする柱脚の接合工法。
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