JP4628514B2 - 角形鋼管柱の柱脚部固定構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、角形鋼管柱の柱脚部固定構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
柱の柱脚部を固定する構造として、柱の柱脚部を基礎コンクリート中に埋め込む埋込み形の柱脚固定構造を採用することがある。この埋込み形柱脚部固定構造において、埋め込まれる柱脚部分と、基礎から上方に立ち上がる柱本体部分とが一体物からなっていると、上部構造の建方を行う前の段階で既に柱が基礎部分から上方に立ち上がってしまい、柱が上部構造の建方に不利に作用してしまうことがある。
【0003】
そこで、基礎構造部分の構築と、上部構造の建方とを分離させることを目的として、柱を、基礎コンクリート内に埋込み状態にする柱脚部柱材と、基礎から立ち上がる柱本体材とに分割し、柱脚部柱材を基礎コンクリート中に埋込み状態にして基礎構造部分を構築した後、上部構造の建方において柱本体材を基礎の柱脚部柱材に接合する方法を採ることがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、柱が角形鋼管である場合に、柱本体材のみならず、基礎柱脚部柱材をも角形鋼管にて構成すると、柱脚部柱材と柱本体材との接合に、溶接の施工が必要となったり、ブラインドボルトを多用しなければならないなど、柱脚部柱材と柱本体材とを、両サイド形のボルトを用いて簡易に接合することができないという問題があった。
【0005】
また、基礎が、基礎コンクリート内に基礎梁主筋を有するものからなり、基礎梁主筋を、柱部分で分断させないよう通しで配筋する場合に、基礎梁主筋を柱脚部柱材の断面の外側を通るように配筋すると、基礎梁のコンクリートの幅寸法が大きくなってしまうという問題を生じさせる。そうならないよう、基礎梁主筋をベンドして柱断面部分を迂回させる方法もあるが、それでは、配筋の施工が厄介なものになる。もちろん、角形鋼管柱からなる柱脚部柱材の相対向する側壁の両方に通孔を設け、基礎梁主筋を側壁の二孔に通すようにすることは、施工上困難を極める。
【0006】
また、基礎が、基礎コンクリート内に鉄骨基礎梁を有するものからなり、この鉄骨基礎梁の端部を柱脚部柱材の側面部に接合する場合に、柱脚部柱材が角形鋼管であると、柱脚部柱材と鉄骨基礎梁との接合に、溶接の施工が必要となったり、ボルトとしてブラインドボルトを使用しなければならないなど、柱脚部柱材と鉄骨基礎梁とを、両サイド形のボルトを用いて簡易に接合することができないという問題があった。
【0007】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、柱脚部柱材と柱本体材とを、両サイド形のボルトを用いて簡易にしかもしっかりと接合することができる角形鋼管柱の柱脚部固定構造を提供することを課題とする。
【0008】
また、基礎コンクリート中に基礎梁主筋を柱に通しで備えさせる場合に、基礎梁主筋を柱回りでベンドしなくともコンクリート基礎梁の幅寸法を小さく抑えることができ、しかも、配筋の施工を容易に行うことができる角形鋼管柱の柱脚部固定構造を提供することを課題とする。
【0009】
更に、基礎が、基礎コンクリート内に鉄骨基礎梁を有するものからなり、この鉄骨基礎梁の端部を柱脚部柱材の側面に接合する場合に、柱脚部柱材と鉄骨基礎梁とを両サイド形のボルトを用いて簡易に接合することができる角形鋼管柱の柱脚部固定構造を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、柱が、隣り合うフランジ間を内部アクセス可能に開放させた横断面クロスH状の鋼材からなる柱脚部柱材と、角形鋼管による柱本体材とからなり、
前記柱脚部柱材が基礎コンクリート中に上端部を上方に突出させるように埋め込まれ、
基礎コンクリートから上方に突出する柱脚部柱材の上端部と、柱本体材の下端部とが、柱脚部柱材のフランジ間を通じて両サイド形のボルトを用いて接合されていることを特徴とする角形鋼管柱の柱脚部固定構造によって解決される。
【0011】
この構造では、柱脚部柱材が、隣り合うフランジ間を内部アクセス可能に開放させた横断面クロスH状の鋼材からなるので、柱脚部柱材と、角形鋼管からなる柱本体材とを、両サイド形のボルトを用い、柱脚部柱材のフランジ間を通じて、簡易に接合することができる。
【0012】
しかも、柱脚部柱材は、フランジが4方に備えられているから、これら4つのフランジと、角形鋼管からなる柱本体材の4つの側壁とを、それぞれボルト接合することができ、柱脚部柱材と柱本体材とをしっかりと接合することができる。
【0013】
また、基礎が、基礎コンクリート内に基礎梁主筋を有するものからなり、基礎梁主筋が、柱脚部柱材のフランジ間を通じ、内部のウェブを貫いて、柱脚部柱材を真っ直ぐに貫通して延ばされている場合は、基礎梁主筋を柱回りでベンドしなくともコンクリート基礎梁の幅寸法を小さく抑えることができる。しかも、基礎梁主筋の配筋の施工は、柱脚部柱材のフランジ間を通じて、ウェブにあけられた一孔に通すだけでよいから、基礎梁主筋の配筋の施工も容易に行うことができる。
【0014】
また、基礎が、基礎コンクリート内に鉄骨基礎梁を有するものからなり、鉄骨基礎梁の端部と柱脚部柱材とが、柱脚部柱材のフランジ間を通じて両サイド形のボルトを用いて接合されている場合は、鉄骨基礎梁の端部と柱脚部柱材とを、両サイド形のボルトを用い、柱脚部柱材のフランジ間を通じて、簡易に接合することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0016】
図1乃至4に示す第1実施形態において、1は柱、2は基礎である。基礎2は、基礎コンクリート3の内部に基礎梁主筋4等の鉄筋を配筋した鉄筋コンクリート基礎からなる。基礎梁主筋4は、基礎コンクリート内の4隅部分に配筋されている。
【0017】
柱1は、基礎コンクリート3内に埋め込まれる柱脚部柱材5と、基礎コンクリート3の上方に立ち上げられる柱本体材6とに分割されており、柱本体材6は角形鋼管からなる。柱本体材6の下端部の4方の各側壁7には、柱脚部柱材5をボルト接合するためのボルト通孔8…が形成されており、ボルト通孔8…の形成によって生じた断面欠損を補う必要がある場合は、図示するように、柱本体材6として、その下端部の周壁7が高周波誘導加熱などによる増肉加工などによって他より厚肉に形成された局部増肉の角形鋼管を用いるとよい。
【0018】
柱脚部柱材5は、ウェブ9を十字状に交差させ、隣り合うフランジ10…間を内部アクセス可能に開放させた横断面クロスH字の鋼材からなる。この柱脚部柱材5は、このような横断面形状の形鋼材からなるものであってもよいし、プレート、T形鋼、H形鋼などを用いて溶接等で接合して組み立てた組立鋼材からなっていてもよい。
【0019】
この柱脚部柱材5は、基礎コンクリート3内に埋め込まれる部分と、基礎コンクリート3から上方に突出する部分とを有しており、基礎コンクリート3から上方に突出する部分の各フランジ10…には、柱本体材6をボルト接合するためのボルト通孔8…が形成されている。
【0020】
また、この柱脚部柱材5において、基礎コンクリート3内に埋め込まれる部分の基礎梁主筋4と直交するウェブ9には、図4(ハ)(ニ)に示すように、基礎梁主筋4…を、隣り合うフランジ10,10間に通して真っ直ぐに貫かせる鉄筋用の通孔11が形成されている。
【0021】
なお、柱脚部柱材5の下端にはベースプレート12が溶接等で取り付けられ、また、基礎コンクリート3内に埋め込まれる部分の各フランジ10…の外面には、柱脚部柱材5を基礎コンクリート3に定着させるスタッドボルト13などによる定着材が溶接等で取り付けられている。
【0022】
施工は、例えば次のようにして行う。即ち、柱脚部柱材5を捨てコンクリート14上に立て、捨てコンクリート14から突出するアンカーボルト15で柱脚部柱材5のベースプレート12を固定する。
【0023】
次いで、基礎の配筋を行う。基礎梁主筋4の施工は、基礎梁主筋4の先端部を、柱脚部柱材5の隣り合うフランジ10,10間を通じて、ウェブ9の配筋用通孔11に通し、反対側のフランジ10,10間を通じて外に出すというようにして行えばよい。フランジ10,10間は上下方向に長く開いているので、フランジ10,10間を通じて配筋用通孔11を目視しながら基礎梁主筋4を配筋用通孔11に通すことができ、通したのち、更に奥に差し込むようにすることで、反対側のフランジ10,10間を通じて外に出すことができ、基礎梁主筋4の施工を容易に行うことができる。これにより、基礎梁主筋4は、柱脚部柱材5の断面内を貫いて、真っ直ぐに配筋される。基礎梁主筋4を柱脚部柱材5の部分でベンドして迂回させる必要もなければ、真っ直ぐな基礎梁主筋を柱脚部柱材5断面の外側に配して基礎コンクリート3の幅寸法を大きくしてしまうこともない。
【0024】
そして、コンクリート3を打ち込み、基礎2を構築する。これにより、柱脚部柱材5は、基礎コンクリート3中に埋込み状態になり、しっかりと固定される。とりわけ、コンクリート3は、隣り合うフランジ10…間を通じて、柱脚部柱材5の内部にも充填されるので、柱脚部柱材5は基礎コンクリート3によってしっかりと固定される。
【0025】
こうして基礎2を構築したのち、上部構造の建方に移り、柱本体材6の下端を、基礎コンクリート3から上方に突出する柱脚部柱材5の上端に突き合わせ状態にして接合する。
【0026】
接合は、接合用の連結部材、例えば図示するようなプレート16を用いて行うことができる。即ち、プレート16には、ボルトを通す通孔8…が形成されており、このプレート16を、柱脚部柱材5のフランジ10と柱本体材6の下端部の側面とにわたし、プレート16と柱脚部柱材5のフランジ10とをボルト接合すると共に、プレート16と柱本体材6とボルト接合することで行う。
【0027】
ボルト接合は、両サイド形のボルト17、例えば、ボルトとナットを用いて行うことができる。即ち、柱脚部柱材5の隣り合うフランジ10…間は開放されているので、フランジ10…間を通じて、柱脚部柱材5のフランジ10の内面側にアクセスすることができ、また、柱本体材6の内部にもアクセスすることができる。このように、柱脚部柱材5の隣り合うフランジ10…間を通じて、内部へのアクセスを行うことができることにより、ボルトとナットなどによる両サイド形のボルト17…を用いて柱脚部柱材5と柱本体材6とを簡易に接合することができる。そして、プレート16を用いたこのようなボルト接合を4方のそれぞれに対して行う。以上のようにして、柱脚部柱材5と柱本体材6とがしっかりと接合される。
【0028】
なお、各プレート16…を柱本体材6の建方前に予め柱本体材6の下端部の側壁7…にボルト接合しておき、建方においてプレート16…と柱脚部柱材5の各フランジ10…とをボルト接合することで、柱脚部柱材5と柱本体材6を接合するようにしてもよい。こうすることにより、柱本体材6内へのアクセスが容易になり、プレート16を柱本体材6に対し両サイド形のボルト17で容易に接合することができる。なお、この場合、各プレート16…は、柱本体材6に対し、ワンサイドボルトで接合されていてもよいし、溶接で接合されていてもよい。
【0029】
また、各プレート16…を柱本体材6の建方前に予め柱脚部柱材5のフランジ10…にボルト接合しておき、建方においてプレート16…と柱本体材6の各側壁7…とをボルト接合することで、柱脚部柱材5と柱本体材6を接合するようにしてもよい。この場合も、プレート16…と柱本体材6の各側壁7…とのボルト接合は、柱脚部柱材5のフランジ10…を通じて柱本体材6の内部にアクセスしながら行いうる。
【0030】
図5乃至図7に示す第2実施形態は、基礎2が、基礎コンクリート3内に鉄骨基礎梁18を有する鉄骨コンクリート基礎からなる。鉄骨基礎梁18は、H形鋼からなり、その端部にはエンドプレート19が溶接などにより取り付けられ、このエンドプレート19が柱脚部柱材5のフランジ10にボルト接合されている。この場合のボルトも両サイド形のボルトからなり、柱脚部柱材5のフランジ10…間を通じてフランジ10の内面側にアクセスすることで、鉄骨基礎梁18の端部と柱脚部柱材5のフランジ10とを、両サイド形のボルト17を用いて簡易に接合することができる。この場合、柱脚部柱材5の内部に、フランジ10を補強する水平スチフナー20などの補強材を備えさせておくとよい。その他は第1実施形態と同様である。なお、鉄骨基礎梁として、鉄骨トラス梁などの各種鉄骨基礎梁が用いられてよいし、また、鉄骨基礎梁を柱脚部柱材5のフランジに接合する接合部材として、エンドプレートの他、アングル材やスプリットTなど、各種の接合部材が用いられてよい。
【0031】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で、各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、柱脚部柱材として、横断面がまさにクロスH字形状をなす鋼材を用いた場合を示しているが、横断面略が本発明の意図に沿うような実質的意味でのクロスH状をなしている鋼材であればよい。上記の実施形態では、柱脚部柱材5と柱本体材6とのボルト接合にプレート16…を用いた場合を示しているが、その他の形態の連結用接合部材が用いられてもよいし、また、このような接合部材を用いず、柱脚部柱材5のフランジ10…間が閉ざされてしまわないように柱本体材6の下端部を柱脚部柱材5の上端部に外嵌め状態に嵌合し、そして、両サイド形のボルトを用いて、フランジ10…間を通じて内部にアクセスしながら、柱脚部柱材5と柱本体材6とを直接にボルト接合するようにしてもよい。また、柱脚部柱材と柱本体材とのボルト接合にプレートを用いる場合、図8に示すように、柱本体材6の側壁7を内外両側からプレート16,16でサンドイッチ状態に挟んでボルト接合17すると共に、柱脚部柱材5のフランジ10も同じくその内外両側からプレート16,16でサンドイッチ状態に挟んでボルト接合17することにより、柱脚部柱材5と柱本体材6とを接合するようにしてもよい。この場合の内側のプレート16は、柱脚部柱材5のウェブ9を通すスリットを備えさせて、二股状に形成しておくとよい。また、基礎は、鉄骨鉄筋コンクリート基礎などであってもよい。
【0032】
また、隣り合うフランジ間を内部アクセス可能に開放させた横断面クロスH状の鋼材は、そのフランジに他の部材をボルト接合する場合に、両サイド形のボルトを用い、フランジ間を通じて内部にアクセスして、簡易に他の部材をボルト接合することのできる、それ自体で有用性の高い鋼材であり、本発明の横断面クロスH状の鋼材の用途に特段の制限はなく、各種構造材として用いることができるものである。
【0033】
【発明の効果】
上述の次第で、本発明の角形鋼管柱の柱脚部固定構造は、以上のとおりのものであるから、柱脚部柱材と柱本体材とを両サイド形のボルトを用いて簡易にしかもしっかりと接合することができる。また、基礎コンクリート中に基礎梁主筋を柱に通しで備えさせる場合に、基礎梁主筋を柱回りでベンドしなくともコンクリート基礎梁の幅寸法を小さく抑えることができ、しかも、配筋の施工を容易に行うことができる。また、基礎が、内部に鉄骨基礎梁を有するコンクリート基礎からなり、この鉄骨基礎梁の端部を柱脚部柱材の側面に接合する場合に、柱脚部柱材と鉄骨基礎梁とを両サイド形のボルトを用いて簡易に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の柱脚部固定構造を示すもので、図(イ)は正面図、図(ロ)は側面図である。
【図2】同斜視図である。
【図3】同分解斜視図である。
【図4】図(イ)は図1(イ)のI−I線断面図、図(ロ)は図1(イ)のII−II線断面図、図(ハ)は図1(ロ)のIII−III線断面図、図(ニ)は図(ハ)の要部拡大断面図である。
【図5】第2実施形態の柱脚部固定構造を示すもので、図(イ)は正面図、図(ロ)は側面図である。
【図6】同斜視図である。
【図7】同分解斜視図である。
【図8】他の実施形態を示すもので、図(イ)は柱脚部柱材と柱本体材との接合部を示す正面図、図(ロ)は図(イ)のIII−III線断面図、図(ハ)は図(イ)のIV−IV線断面図である。
【符号の説明】
1…柱
2…基礎
3…基礎コンクリート
4…基礎梁主筋
5…柱脚部柱材
6…柱本体材
9…ウェブ
10…フランジ
11…配筋用通孔
17…両サイド形のボルト
18…鉄骨基礎梁
Claims (3)
- 柱が、隣り合うフランジ間を内部アクセス可能に開放させた横断面クロスH状の鋼材からなる柱脚部柱材と、角形鋼管による柱本体材とからなり、
前記柱脚部柱材が基礎コンクリート中に上端部を上方に突出させるように埋め込まれ、
該埋込み状態において、基礎コンクリートから上方に突出する柱脚部柱材の上端部に、下端部の側壁が無開口の柱本体材の該下端部が、前記柱脚部柱材のフランジ間を柱本体材が遮ることなく外に開放するよう配置され、
該柱脚部柱材の上端部と、柱本体材の下端部とが、柱脚部柱材のフランジ間を通じて両サイド形のボルトを用いて接合されていることを特徴とする角形鋼管柱の柱脚部固定構造。 - 基礎が、基礎コンクリート内に基礎梁主筋を有するものからなり、基礎梁主筋が、柱脚部柱材のフランジ間を通じ、内部のウェブを貫いて、柱脚部柱材を真っ直ぐに貫通して延ばされている請求項1に記載の角形鋼管柱の柱脚部固定構造。
- 基礎が、基礎コンクリート内に鉄骨基礎梁を有するものからなり、鉄骨基礎梁の端部と柱脚部柱材とが、柱脚部柱材のフランジ間を通じて両サイド形のボルトを用いて接合されている請求項1に記載の角形鋼管柱の柱脚部固定構造。
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