JP4105566B2

JP4105566B2 - 基礎−柱接合構造及びその施工方法

Info

Publication number: JP4105566B2
Application number: JP2003065407A
Authority: JP
Inventors: 俊行牛尾; 謙一西
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2023-03-11
Also published as: JP2004270381A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート造基礎と鉄骨柱とを接合する基礎-柱接合構造と、その施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基礎が鉄筋コンクリート造とされ、基礎から上の上部構造が鉄骨造とされる構造物がある。基礎構造には杭構造が採用されるため、基礎梁には柱を介して上部構造から伝わる力と杭を介して下部から伝わる力の両方が作用する。このような構造物では、鉄骨柱脚は鉄筋コンクリート造の基礎中に埋め込まれた状態となるが、埋込型柱脚を設計する手法の一つとして、柱を介して上部構造から伝わる力が鉄骨柱脚部側面の支圧力によって鉄筋コンクリート造の基礎梁に伝達されるとする考え方に基づくものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２５７４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上述した支圧力によって基礎のコンクリートが割裂しないようにしないように留意しなくてはならない。そこで、割裂防止のために鉄筋コンクリート基礎中に埋め込まれた鉄骨柱脚部の周囲に鉄筋を配設することが必要となるが、基礎梁の主筋等の収まりがきわめて困難となる場合が多い。また、柱が側柱（建物の周囲に位置する柱）である場合は、柱に作用する力によって建物外側のコンクリートが割裂しやすくなる。そこで、このような場合は、図６に示されるように、基礎梁１０１の主筋や鉄骨１０２周囲への鉄筋に加えてさらにその外側に割裂防止補強筋１０３を配置して割裂を防止している（図６では割裂防止補強筋１０３以外の鉄筋の図示を省略している）。
【０００５】
図６のようにすることで、鉄骨とコンクリートとの間に作用する支圧力ではなく、割裂防止補強筋１０３によって柱を図中右方に引っ張る形としてコンクリートの割裂を防止している。しかし、割裂防止補強筋は、その他の鉄筋との関係から納まり自体が困難であるのに加えて、現場での配筋作業も面倒となる。さらに、割裂防止補強筋は梁幅を増大させ設計上の自由度を制限してしまう。側柱であれば地下土壌と接するためコンクリートのかぶり厚さも確実に確保する必要もあり、梁の大きさを抑えることは難しい。そこで、本発明の目的は、鉄筋コンクリート造の基礎の割裂を抑止すると共に施工性を向上させることのできる基礎-柱接合構造及びその施工方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の基礎-柱接合構造は、鉄筋コンクリート造基礎と鋼管柱とを接合する構造であり、鋼管柱の内部に鋼管柱の中心軸に直交するように補強用プレートが設けられ、鋼管柱の側面に側方へ向けたアンカープレートが補強用プレートのちょうど外側に突出固定され、アンカープレートに対して、アンカープレートの突出方向に延在された基礎中の鉄筋の端部がアンカープレートを上下に挟むように接合され、アンカープレートが基礎中に埋設されてなることを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基礎-柱接合構造において、アンカープレート上に円筒状のジョイント部材が固定されており、鉄筋の端部がジョイント部材の内部に挿入固定されていることを特徴としている。

【０００８】
請求項３に記載の基礎-柱接合構造の施工方法は、鉄筋コンクリート造基礎と鋼管柱とを接合する施工方法であり、鋼管柱の内部に鋼管柱の中心軸に直交するように補強用プレートを設け、鋼管柱の側面に側方へ向けたアンカープレートが補強用プレートのちょうど外側に突出固定された鋼管柱を所定位置に配設し、基礎の鉄筋を配設させると共に、アンカープレートを上下に挟むようにアンカープレートの突出方向に延在された鉄筋の端部を接合し、アンカープレートが基礎中に埋設されるように基礎のコンクリート打設を行うことを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の基礎-柱接合構造の施工方法において、アンカープレート上に円筒状のジョイント部材を予め固定させておき、アンカープレートへの鉄筋端部の固定時に、該鉄筋の端部をジョイント部材の内部に挿入させて固定することを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態を適用した構造物の柱脚部周辺基礎断面図（分かりやすくするため、鉄筋は一部を除いて図示を省略している）である。図２(a)は図１におけるII−II線断面図（鉄骨柱のみ）、図２(b)は図２(a)中のアンカープレート４のみの正面図である。図３(a)は図１におけるIII−III線断面図（鉄骨柱のみ）、図３(b)は図３(a)中のアンカープレート５のみの正面図である。
【００１１】
図１に示されるように、本実施形態の接合構造が適用された構造物は、基礎１部分が鉄筋コンクリート（ＲＣ）造であり、上部構造が鉄骨柱（角形鋼管柱）２などからなる鉄骨（Ｓ）造である。そして、鉄骨柱２の柱脚部（下端部）は基礎１中に埋め込まれており、基礎１の下部は地中に打ち込まれた杭３と結合されている。図１に示される鉄骨柱２は構造物の周囲に位置する側柱である。鉄骨柱２自体は通常の角形鋼管柱であるが、その側面と下端にはそれぞれアンカープレート４，５が溶接によって固定されている。
【００１２】
上方のアンカープレート４は、図２(a)に示されるように、鉄骨柱２の内部に設けられる補強のためのダイアプレート６のちょうど外側に溶接固定されている。この部分は強度的にアンカープレートに作用する力を受ける上で都合がよいからである。一方、下方のアンカープレート５は、図３(a)に示されるように、鉄骨柱２の下端開口部を塞ぐ形をしており、この下端に溶接固定されている。アンカープレート４，５の中央には丸孔が形成されており、基礎１のコンクリート打設時に鉄骨柱２の内部にもコンクリートが充填されるようになされている。
【００１３】
各アンカープレート４，５は、鉄骨柱２の軸方向に対して垂直な方向に突設されており、かつ、同方向（基礎梁の延在方向）に向けられている。なお、鉄骨柱２の下端周囲に補強用の補強プレート７を溶接して端部の強度を向上させてもよい。そして、各アンカープレート４，５には、ジョイント部材（機械式継手）８が溶接固定されている。上方のアンカープレート４に対しては、上面及び下面側にそれぞれ三つずつ取り付けられている。下方のアンカープレート５に対しては、上面中央に一つ、下面側に三つ取り付けられている。
【００１４】
ジョイント部材８は、筒状の鋼材で、内部にネジ溝が形成されている。各ジョイント部材８は、それらの軸方向が各アンカープレート４，５の突出方向（基礎梁の延在方向）に向けられて、該アンカープレート４，５上に固定されている。これらのアンカープレート４，５及びジョイント部材８は工場内で鉄骨柱２に対して予め取り付けられている。基礎１柱に埋設された状態の各アンカープレート４，５のジョイント部材８には、基礎１内の鉄筋９の端部が接合されている。ジョイント部材８に接合される鉄筋９は、少なくともその端部にネジ溝が形成されており、ジョイント部材８の内部にねじ込むだけで互いに係合するように形成されている。
【００１５】
そして、これらのアンカープレート４，５は、基礎１の内部に埋設された状態となっている。図４及び図５に周囲の鉄筋との納まりを示す。なお、分かりやすくするため、図４及び図５では、基礎１のコンクリートに対するハッチングを省略している。図４及び図５に示されるように、アンカープレート４，５は鉄骨柱２自体の近傍に位置するので、周囲の鉄筋の納まりを阻害しない。また、各ジョイント部材８に連結する鉄筋９も鉄骨柱２の幅内に納まり、周囲の鉄筋の納まりを阻害することなく配置されている。
【００１６】
本実施形態では、鉄筋９をジョイント部材８に対して螺合させるので、これを行いやすいように鉄筋９を比較的短尺に形成させている。そして、この比較的短尺の鉄筋９と他の鉄筋９ａとを構造的に接合させた構造としている。ただし、鉄筋９ａを延長して直接ジョイント部材８に連結させた構造としても構わない。
【００１７】
即ち、ここでは、アンカープレート４，５を取り付け、これに対して基礎１中の鉄筋９を連結させることで、鉄骨柱２を介して上部構造から伝わる力を鉄骨柱２側面の支圧力ではなく、基礎１中の鉄筋９を介して鉄筋コンクリート造の基礎梁に伝える。このようにすることで、従来の割裂防止補強筋を設けなくて済み、基礎梁の大型化を抑止できる。このとき、上述したように、アンカープレート４，５などは周囲の鉄筋と干渉しにくく、鉄筋の納まりもよい。
【００１８】
また、鉄筋を接続するアンカープレート４，５が鉄骨柱２から突設されるので、鉄筋９の連結を行いやすく施工性もよい。特に、本実施形態では、アンカープレート４，５に筒状のジョイント部材８を取り付け、鉄筋を挿入固定させるので、より一層現場での施工性が向上されている。さらに、この構造では、鉄骨柱２を介して上部構造から伝わる力はアンカープレート４，５を介して基礎１中の引張鉄筋に伝達され、杭３を介し伝達される下部からの力は通常通り基礎１中の主筋に伝達されることとなる。このため、伝達経路が分けられつつ円滑な伝達経路が形成される。
【００１９】
上述した接合構造を施工する際には、まず、予めアンカープレート４，５の取り付けられた鉄骨柱２を所定位置に配設し、これと並行して、あるいは、鉄骨柱２の配置後に基礎１の鉄筋を組む。このとき、鉄筋９をジョイント部材８に螺合させる。鉄筋９をジョイント部材８に挿入させて固定するので作業性がよい。なお、螺合式でなく、嵌入式やカシメ式等他の方式であってもよい。そして、鉄筋９と鉄筋９ａとがまとめられる。杭３の上端部周辺の鉄筋の組み方は従来と同様である。その後、基礎１のコンクリート打設を行う。アンカープレート４，５は基礎内部に埋設される。
【００２０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においては、アンカープレート４，５及びジョイント部材８は鉄骨柱２が現場に搬入される以前に予め鉄骨柱２に対して溶接されていたが、鉄骨柱２の配置・基礎の打設前に現場で溶接されてもよい。また、上述した実施形態においては、鉄骨柱２の側面と下端とにそれぞれアンカープレート４，５を配設させたが、側面のみ、あるいは、下端のみにアンカープレートが設けられるような構造であってもよい。
【００２１】
また、上述した実施形態における鉄骨柱２は側柱であり、側柱に対して本発明を適用した場合であった。上述したように、側柱の場合は基礎外側からの拘束効果があまり期待できないため、基礎コンクリートが外側に割裂しやすい。このため、本発明を特に有効に適用し得るが、本発明は側柱以外の柱に対しても適用し得る。このとき、一つの柱脚部から四方に基礎梁が配置されるような場合に、アンカープレートが四方に向けて設けられるようであってもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の基礎-柱接合構造やその施工方法によれば、鉄筋コンクリート造の基礎の割裂を抑止すると共に施工性を向上させることができる。また、この際、基礎梁の大型化などを伴わないため、設計自由度を制限してしまうようなこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の接合構造を適用した柱脚部近傍の基礎断面図である。
【図２】 (a)は図１におけるII−II線断面図であり、(b)は(a)の正面図である。
【図３】 (a)は図１におけるIII−III線断面図であり、(b)は(a)の正面図である。
【図４】配筋状況を示す平断面図である。
【図５】配筋状況を示す側断面図（基礎梁軸方向から）である。
【図６】従来の割裂防止配筋を示す平断面図である。
【符号の説明】
１…鉄筋コンクリート造基礎、２…鉄骨柱、３…杭、４，５…アンカープレート、８…ジョイント部材、９…鉄筋。

Claims

鉄筋コンクリート造基礎と鋼管柱とを接合する基礎-柱接合構造において、
前記鋼管柱の内部に前記鋼管柱の中心軸に直交するように補強用プレートが設けられ、
前記鋼管柱の側面に側方へ向けたアンカープレートが前記補強用プレートのちょうど外側に突出固定され、
前記アンカープレートに対して、該アンカープレートの突出方向に延在された前記基礎中の鉄筋の端部が前記アンカープレートを上下に挟むように接合され、
前記アンカープレートが前記基礎中に埋設されてなることを特徴とする基礎-柱接合構造。
前記アンカープレート上に円筒状のジョイント部材が固定されており、前記鉄筋の端部が前記ジョイント部材の内部に挿入固定されていることを特徴とする請求項１に記載の基礎-柱接合構造。
鉄筋コンクリート造基礎と鋼管柱とを接合する基礎-柱接合構造の施工方法において、
前記鋼管柱の内部に前記鋼管柱の中心軸に直交するように補強用プレートを設け、
前記鋼管柱の側面に側方へ向けたアンカープレートが前記補強用プレートのちょうど外側に突出固定された前記鋼管柱を所定位置に配設し、
前記基礎の鉄筋を配設させると共に、前記アンカープレートを上下に挟むように、該アンカープレートの突出方向に延在された鉄筋の端部を接合し、
前記アンカープレートが前記基礎中に埋設されるように前記基礎のコンクリート打設を行うことを特徴とする基礎-柱接合構造の施工方法。
前記アンカープレート上に円筒状のジョイント部材を予め固定させておき、前記アンカープレートへの前記鉄筋端部の固定時に、該鉄筋の端部を前記ジョイント部材の内部に挿入させて固定することを特徴とする請求項３に記載の基礎-柱接合構造の施工方法。