JP4622796B2 - Steel pipe column base structure - Google Patents
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本発明は、鉄骨柱と基礎との接合部に採用される柱脚構造に関し、特に、角形鋼管や丸鋼管等の閉断面部材からなる鋼管柱の柱脚構造に関する。 The present invention relates to a column base structure employed in a joint between a steel column and a foundation, and more particularly to a column base structure of a steel pipe column formed of a closed cross-section member such as a square steel pipe or a round steel pipe.
角形鋼管や丸鋼管等の閉断面部材は、圧縮材としての断面効率に優れていることから、しばしば鉄骨構造建築物の柱として利用されている。しかしながら、閉断面部材は、H形鋼や溝形鋼などの開断面部材に比べて、他部材との接合部の納まりに制約が生じることも多い。 Closed cross-section members such as square steel pipes and round steel pipes are often used as pillars of steel structure buildings because of their excellent cross-sectional efficiency as compression materials. However, the closed cross-section member is often limited in the accommodation of the joint portion with the other member as compared with the open cross-section member such as H-shaped steel and groove-shaped steel.
従来、かかる鋼管柱と基礎との接合部は、図3に示すように、鋼管柱91の下端部に溶接したベースプレート92を基礎93に植設した複数本のアンカーボルト94にナット締結するか、あるいは図4に示すように、鋼管柱91の柱脚部に、柱脚部を抱持しうるような柱脚金物95をボルト・ナット締結し、その柱脚金物95を基礎93に植設したアンカーボルト94にナット締結するなどの構造が採用されてきた(例えば特許文献1参照)。
Conventionally, as shown in FIG. 3, the joint portion between the steel pipe column and the foundation is nut-fastened to a plurality of
しかし、上記のような柱脚構造では、ベースプレート92や柱脚金物95が鋼管柱91の外側にはみ出して、鋼管柱91と基礎93との接合面積が鋼管柱91の断面積よりも遥かに大きくなってしまう。そこで、接合面積を鋼管柱91の断面積内に収めうる特殊な柱脚構造として、例えば図5に示すように、鋼管柱91の下端部に、鋼管柱91の横断面と略同寸のベースプレート96を溶接し、ベースプレート96の中央に設けた透孔97にアンカーボルト94を挿通させて、鋼管柱91の内側からナット締結する柱脚構造も提案されている(特許文献2)。この柱脚構造では、鋼管柱91の内側からのナット締結作業を可能にするために、鋼管柱91の柱脚部側面に窓状開口98を形成しているが、ナット締結作業を容易にするためには窓状開口98の横幅を大きく確保しなければならず、これが鋼管柱91の断面欠損となって耐力の低下を招くという問題がある。
本発明は、上記従来の鋼管柱脚構造における問題点を改善すべくなされたもので、鋼管柱の断面積内での接合が可能であり、かつ、鋼管柱の断面欠損も生じない鋼管柱脚構造を提供するものである。 The present invention has been made to improve the above-mentioned problems in the conventional steel pipe column base structure, and can be joined within the cross-sectional area of the steel pipe column, and the cross section of the steel pipe column does not occur. Provide structure.
上記した目的を達成するため、本発明の鋼管柱脚構造は、閉断面を有する鋼管柱の下端部に、該鋼管柱の断面積と略同寸の下端板が溶接によって固着され、上記下端板における上記鋼管柱の断面内に透孔が形成される一方、上記透孔の内径よりも僅かに小径の円筒状をなす中間部と上記透孔の内径よりも大径をなす上部及び下部とが一体に結合されて、その軸心に雌ねじ孔を有するナット部材が、上記中間部を上記透孔内に挿通して上記上部と上記下部との間に上記下端板を挟み込んだ状態で、透孔から抜け出し不能に、かつ透孔内で回転自在に装着され、上記ナット部材の下部は、その平面形状がスパナ等の工具を係合可能な多角形状に形成され、基礎又はこれに類する構造躯体に植設されたアンカーボルトが、上記下端板の透孔に挿通されて上記ナット部材に締結されることにより、鋼管柱の下端部が基礎又はこれに類する構造躯体と結合されたことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the steel pipe column base structure of the present invention is such that a lower end plate having a substantially same size as the cross-sectional area of the steel pipe column is fixed to the lower end portion of the steel pipe column having a closed cross section by welding. at one of the through holes is Ru is formed in a cross-section of the tubular columns, and the upper and lower forming a larger diameter than the inner diameter of the intermediate portion and the through hole forming a slightly smaller diameter cylindrical than the inner diameter of the hole A nut member that is integrally joined and has a female screw hole at its shaft center is inserted into the through hole and the lower end plate is sandwiched between the upper part and the lower part. The nut member is rotatably mounted in the through hole, and the lower surface of the nut member is formed into a polygonal shape that can engage a tool such as a spanner. The installed anchor bolt is inserted into the through hole of the lower end plate. Te by being fastened to the nut member, characterized in that the lower end of the steel column is combined with the structural framework similar basal or thereto.
この鋼管柱脚構造によると、鋼管柱の下端部に溶接する下端板を鋼管柱の断面積よりも大きくする必要がないので、柱脚と基礎又はこれに類する構造躯体との接合面積を鋼管柱の断面積内に収めることができる。さらに、アンカーボルトに締結されるナット部材の下部が下端板の下側に露出しているので、鋼管柱の柱脚部側面に断面欠損となるような窓状開口を形成する必要もなく、鋼管柱の強度を良好に保持することができる。 According to this steel pipe column base structure, there is no need to make the lower end plate welded to the lower end of the steel pipe column larger than the cross-sectional area of the steel pipe column, so the joint area between the column base and the foundation or similar structural frame is reduced. Can be contained within the cross-sectional area. Furthermore, since the lower part of the nut member fastened to the anchor bolt is exposed to the lower side of the lower end plate, there is no need to form a window-like opening that causes a cross-sectional defect on the side surface of the column base of the steel pipe column. The strength of the column can be maintained well.
ナット部材の具体的構成としては、軸方向における中間部が透孔の内径よりも僅かに小径の円筒状をなし、この中間部の上下に形成された上部及び下部が透孔の内径よりも大径をなすように形成されたものとすることができる。 As a specific configuration of the nut member, the intermediate portion in the axial direction has a cylindrical shape slightly smaller than the inner diameter of the through hole, and the upper and lower portions formed above and below the intermediate portion are larger than the inner diameter of the through hole. It can be formed to have a diameter.
さらに、ナット部材の下部が、スパナ等の工具が係合可能な六角形又はこれに準じた多角形の平面形状をなすようにすれば、アンカーボルトへの螺合作業も容易になり、作業性が向上する。 Furthermore, if the lower part of the nut member has a hexagonal shape that can be engaged with a tool such as a spanner or a polygonal planar shape equivalent thereto, the screwing operation to the anchor bolt is facilitated, and workability is improved. Will improve.
また、アンカーボルトに座金を挿装し、ナット部材の下部が座金を介して基礎又はこれに類する構造躯体に当接するように構成すれば、ナット部材の回転が円滑になるとともに、鋼管柱に強い圧縮力が作用した場合でも、基礎等に作用する応力を分散させやすくすることができる。 Also, if the washer is inserted into the anchor bolt and the lower part of the nut member is configured to come into contact with the foundation or a similar structural body via the washer, the nut member can be smoothly rotated and strong against the steel pipe column. Even when a compressive force is applied, the stress acting on the foundation or the like can be easily dispersed.
本発明の鋼管柱脚構造は、鋼管柱の下端部に溶接した下端板にナット部材を装着し、このナット部材をアンカーボルトに締結するように構成されているので、下端板を鋼管柱の断面積よりも大きくする必要がなく、柱脚と基礎又はこれに類する構造躯体との接合面積を鋼管柱の断面積内に収めることができる。また、ナット部材の下部が下端板の下側に露出し、この下部をスパナ等で回転させることができるように構成されているので、鋼管柱の柱脚部側面に断面欠損となるような窓状開口を形成する必要もない。 In the steel pipe column base structure of the present invention, a nut member is attached to the lower end plate welded to the lower end portion of the steel pipe column, and this nut member is fastened to an anchor bolt. It is not necessary to make it larger than the area, and the joint area between the column base and the foundation or a similar structural frame can be accommodated within the cross-sectional area of the steel pipe column. In addition, the lower part of the nut member is exposed to the lower side of the lower end plate, and this lower part can be rotated with a spanner or the like. There is no need to form a shaped opening.
鋼管柱に引張力が作用したとき、その応力は、下端板→ナット部材の上部→ナット部材の雌ねじ部→アンカーボルト→基礎等の経路で素直に伝達されるので、構造的にも合理的で洗練された納まりとなる。 When a tensile force acts on a steel pipe column, the stress is transmitted in a straight line through the path from the bottom plate → the upper part of the nut member → the female threaded part of the nut member → the anchor bolt → the foundation, etc. A sophisticated fit.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態に係る鋼管柱脚構造の縦断面を示す。鋼管柱1は、角形鋼管又は丸鋼管からなり、その下端部には肉厚の下端板2が、鋼管柱1の内側に挿入された状態で鋼管柱1の下端面を塞ぐように、溶接によって固着されている。なお、下端板2は、鋼管柱1の下端縁に下側から当接する状態で溶接されてもよい。
FIG. 1 shows a longitudinal section of a steel pipe column base structure according to an embodiment of the present invention. The
下端板2の中央には予め透孔21が形成されて、この透孔21内に、図2に示すようなナット部材3が装着されている。ナット部材3は、軸方向における中間部31と、その上側及び下側にそれぞれ位置する上部32及び下部33を備えている。中間部31は、透孔21の内径よりも僅かに小径の筒状体で、その軸長が下端板2の厚さよりも僅かに長くなるように形成されている。上部32は、その平面形状が、透孔21の内径よりも十分に大きい外径を有する円形または適宜の多角形となされている。下部33は、その平面形状が、スパナ等の工具を係合させ得る六角形、或いはこれに準じた四角形その他の多角形状に形成され、その対向二面幅が透孔21の内径よりも十分に大きくなるように形成されている。
A through
そして、中間部31が透孔21内に挿通され、上部32が鋼管柱1内に配置され、下部33が下端板2の下側に露出するように装着されて、透孔21から抜け出し不能に、かつ透孔21内で回転自在に保持される。これら中間部31、上部32及び下部33は、中間部31をいずれかに含む上下の2部品、又は上中下の3部品からなり、ねじ接合、或いはカシメ、溶接などにより、下端板2を挟んで一体に結合される。
Then, the
例示の形態では、下部33の軸心に雌ねじ孔34が形成され、中間部31及び上部32の軸心には、下部33の雌ねじ孔34よりもやや大径の筒孔35が形成されている。ただし、中間部31及び上部32に、下部33と同径・同ピッチの雌ねじ孔34が形成されていてもよい。
In the illustrated embodiment, a
このようにして下端板2にナット部材3を装着した鋼管柱1が、コンクリート基礎4上の所定位置に立設され、コンクリート基礎4に植設されたアンカーボルト5にナット部材3が締着される。ナット部材3の締着は、側方からスパナ等で下部33を回転させることにより、容易に行うことができる。このとき、ナット部材3と下端板2との間にはすべりが生じるので、鋼管柱1は回転しない。アンカーボルト5には座金6が挿装されており、この座金6はナット部材3の回転を円滑にするとともに、コンクリート基礎4に作用する垂直応力を分散させる作用をなす。
In this way, the
こうして構成される鋼管柱脚構造は、鋼管柱1に引張力が作用したとき、その応力が、下端板2→ナット部材3の上部32→ナット部材3の雌ねじ孔34→アンカーボルト5→基礎4という経路で素直に伝達されるので、構造的にも合理的で洗練された納まりとなる。
In the steel pipe column base structure thus configured, when a tensile force is applied to the
なお、本発明の鋼管柱脚構造は、下端板2の中央に1個のナット部材3を装着して1本のアンカーボルト5に締結する形態だけでなく、例えば下端板2の四隅に4個のナット部材3を装着して4本のアンカーボルト5に締結するような構成も包含する。さらに、例示したようなコンクリート基礎4への接合に限らず、梁材との仕口接合や他の鋼管柱との継手接合など、他の構造躯体との接合においても、相手方の躯体から突設させたボルト部材に対して同様の形態で適用可能であり、本発明は、それら他の構造躯体との接合構造を包含する。また、例示した実施形態を、そのまま上下反転して、鋼管柱1の上端部を、例えば上階の梁材等から下向きに突設させたボルト部材に対して接合する構造にも適用可能であり、本発明は、かかる上下反転の構成をも包含する。
Note that the steel pipe column base structure of the present invention is not limited to a mode in which one
1 鋼管柱
2 下端板
21 透孔
3 ナット部材
31 中間部
32 上部
33 下部
34 雌ねじ孔
4 基礎
5 アンカーボルト
6 座金
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記透孔の内径よりも僅かに小径の円筒状をなす中間部と上記透孔の内径よりも大径をなす上部及び下部とが一体に結合されて、その軸心に雌ねじ孔を有するナット部材が、上記中間部を上記透孔内に挿通して上記上部と上記下部との間に上記下端板を挟み込んだ状態で、透孔から抜け出し不能に、かつ透孔内で回転自在に装着され、
上記ナット部材の下部は、その平面形状がスパナ等の工具を係合可能な多角形状に形成され、基礎又はこれに類する構造躯体に植設されたアンカーボルトが、上記下端板の透孔に挿通されて上記ナット部材に締結されることにより、鋼管柱の下端部が基礎又はこれに類する構造躯体と結合されたことを特徴とする鋼管柱脚構造。 The lower end of the steel column having a closed cross section, the lower end plate of the cross-sectional area substantially the same dimensions of the steel pipe column is secured by welding, while the through hole is Ru is formed in the cross section of the steel tube column in the lower end plate,
A nut member having a cylindrical portion having a slightly smaller diameter than the inner diameter of the through hole and an upper portion and a lower portion having a larger diameter than the inner diameter of the through hole are integrally coupled, and has a female screw hole at the axis However, in a state where the intermediate portion is inserted into the through hole and the lower end plate is sandwiched between the upper portion and the lower portion , the intermediate portion is mounted so as not to come out of the through hole and to be rotatable in the through hole.
The lower part of the nut member is formed in a polygonal shape in which the planar shape can engage a tool such as a spanner , and anchor bolts embedded in a foundation or a similar structural housing are inserted into the through holes of the lower end plate. A steel pipe column base structure in which the lower end portion of the steel pipe column is coupled to a foundation or a similar structural frame by being fastened to the nut member.
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