JP4959241B2 - ボルトの溶接継手工法及び継手工法を応用したベースアンカー工法 - Google Patents

Description

本発明は、ボルトの溶接継手工法及び継手工法を応用したベースアンカー工法に関し、特に、従来偏心の許容されていなかったボルトの継手部に偏心を許容させて溶接することで、接続する両ボルト自体の許容耐力を確保するようにし、かつ該ボルトの溶接継手工法を応用して、鉄骨建て方における作業性の向上及びそのコストの低廉化を図るようにしたボルトの溶接継手工法及び継手工法を応用したベースアンカー工法に関するものである。

従来、既設の下部ボルトＢ１に、他の上部ボルトＢ２を連結させてネジ長さを長くする場合には、図４に示すように、長ナットＮを用いて、下部ボルトＢ１の端部（頭部）に、継ぎ足さんとする上部ボルトＢ２の下端（基端）側を接続して目的とするネジ長さを確保するようにし、これにより上部に連結した上部ボルトＢ２に作用する力はそのまま下部ボルトＢ１に伝達されるようになり、実質的にネジ長さの長いボルトとすることができる。

また、従来の鉄骨建て方用の仮設アンカーボルト工法としては、図５に示すように、アンカーボルトＡを打設コンクリートＣｂに定着し、該アンカーボルトＡのボルト状に形成した頭部Ａａに、打設コンクリートＣの天端上に打設した敷きモルタル６の上面に載置した鉄骨柱ＨのベースプレートＰを固定用ナットＮａを用いて緊結するにしている。この場合、打設コンクリートＣｂに定着したアンカーボルトＡは、コンクリート打設時においてアンカーボルトＡが偏心したり、あるいは傾斜したり、さらには高さ不良等の不具合が生じることがある。
このような状態が生じると、アンカーボルトＡを介して鉄骨柱Ｈの脚部を固定するような場合に、鉄骨柱脚の施工精度が悪くなることがある。このため、鉄骨柱脚の施工精度を確保するには、アンカーボルトの台直しやボルト孔を新たに設ける等の補正を施すようにしている。

しかしながら、長ナットＮを用いた２本の上下両ボルトＢ１、Ｂ２の接続方法、例えば、ベースアンカー工法におけるボルト接続において、上部ボルトＢ２のネジ位置と下部ボルトＢ１のネジ位置とが一致しない場合には少なくとも長ナットＮを用いた接続部分における両ボルトのネジ位置を一致させる必要がある。このため、上部ボルトＢ２のネジ位置を基準とした場合に、下部ボルトＢ１を上部ボルトＢ２の位置に合わせて連結させるためには、下部ボルトＢ１に曲げ加工を施す必要があり、この曲げ加工により下部ボルトの耐力が低下するという問題があった。

また、従来の鉄骨建て方用の仮設アンカーボルト工法においては、鉄骨柱脚の施工精度を確保するために、アンカーボルトの台直しやボルト孔を新たに設ける等の補正をするが、この補正には多大な困難を伴うとともに、不適切な手直し工事は、柱脚の構造性能を大きく低下させる原因にもなるという問題があった。

また、アンカーボルト工法における不具合を解消するため、図６に示すように、頭部に複数本のアンカー筋９に共通の１枚の台座３０を溶接にて一体に設けた台座付きアンカー筋９を打設コンクリートＣｂに定着するとともに、敷きモルタル６を介して、その上面に鉄骨柱７のベースプレートＰを載置し、ベースプレートＰを台座３０に溶接したネジスタッド２により固定することも考えられるが、台座３０が複数本のアンカー筋９に共通の１枚のものからなるため、現場における設置工事の作業性が悪く、アンカーボルト工法と比較するとコスト高になるという問題があった。

本発明は、上記従来のボルトの継手工法及びベースアンカー工法の有する問題点に鑑み、ボルトの継手部に偏心を許容させて溶接することにより接続する両ボルト自体の許容耐力を確保するようにし、かつボルトの溶接継手工法を応用して、鉄骨建て方において作業性の向上及びそのコストの低廉化を図るようにしたボルトの溶接継手工法及び継手工法を応用したベースアンカー工法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のボルトの溶接継手工法は、下部ボルトの頭部に、該ボルトと同径のタップ貫通穴を穿った台座をねじ込んで所定の位置にセットした後、台座上面の位置で下部ボルトの突出頭部を切断加工し、台座上面を平滑に仕上げ、その後、台座上面にスタッド加工を施したネジスタッドを後溶接して接続するようにしたことを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、本発明のボルトの溶接継手工法を応用したベースアンカー工法は、打設コンクリート天端より突出したアンカーボルトの頭部に螺合により取り付けた台座の所定位置に、鉄骨柱のベースプレートに挿通するようにしたネジスタッドを後溶接して鉄骨柱を建て込み固定するようにしたベースアンカー工法において、アンカーボルトの頭部に、該ボルトと同径のタップ貫通穴を穿った台座をねじ込んで所定の位置にセットした後、台座上面の位置でアンカーボルトの突出頭部を切断加工し、台座上面を平滑に仕上げ、その後、台座上面にスタッド加工を施したネジスタッドを後溶接して接続するようにしたことを特徴とする。

本発明のボルトの溶接継手工法によれば、下部ボルトの頭部に、該ボルトと同径のタップ貫通穴を穿った台座をねじ込んで所定の位置にセットした後、台座上面の位置で下部ボルトの突出頭部を切断加工して台座上面を平滑に仕上げ、その後、台座上面にスタッド加工を施したネジスタッドを後溶接して接続するようにしているから、目的とするネジ長さを簡易に確保するだけでなく、上下両ボルトの軸心のずれにより溶接位置に許容値以下の偏心が生じていても、上部及び下部の両ボルト自体の許容耐力を確保することができる。

また、本発明のボルトの溶接継手工法を応用したベースアンカー工法によれば、打設コンクリート天端より突出したアンカーボルトの頭部に螺合により取り付けた台座の所定位置に、鉄骨柱のベースプレートに挿通するようにしたネジスタッドを後溶接して鉄骨柱を建て込み固定するようにしているから、ボルトの溶接継手工法の効果に加え、さらに、アンカーボルトの台直し等による過度な耐力低下を回避でき、さらには上部鉄骨の建方精度の向上と作業の迅速化を図ることができ、さらには上部のネジスタッドと下部のアンカーボルトとの位置に偏心が生じていても、その偏心距離が許容値以下であればネジスタッドと下部のアンカーボルトの許容耐力を確保することができ、作業性は良好であり、低コストを実現することができる。

以下、本発明のボルトの溶接継手工法及び継手工法を応用したベースアンカー工法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１に、本発明のボルトの溶接継手工法の一実施例を示し、（Ａ）は溶接継手工法の順序を説明する平面図、（Ｂ）は溶接継手工法の順序を説明する正面図である。
なお、この実施例では接続する両ボルトを上下に対向して場合を示しているが、これに限定されることなく、水平方向に対向する場合にも応用することができる。

既設の下部ボルト１、これは特に限定されるものではないが、例えば、コンクリートにて埋設された基礎ボルト、あるいは機器等の固定側に固設された下部ボルト１に、他のボルト、例えば、ネジスタッド２を溶接にて接続する際、下部ボルト１とネジスタッド２の軸心が互いにずれている場合、この上下部の両ボルトを偏心させて溶接する必要があるが、本発明では、下部ボルト１にネジスタッド２を直接溶接するのではなく、既設の下部ボルト１の頭部に、該ボルトと同径のタップ貫通穴３１を穿った台座３をねじ込み、この台座３にネジスタッド２を溶接するものである。

台座３は、円形の他、例えば、図示のように円盤の対向する縁を平坦に切削した小判形とすることもでき、これは特に限定されるものではないが、台座３のほぼ中心に下部ボルト１と同径のタップ貫通穴３１を穿設するとともに、大きさは溶接にて接続する両ボルトの許容された偏心を吸収できる大きさとする。

下部ボルト１の頭部にタップ貫通穴３１を螺合して台座３を下部ボルト１の所定の位置に固定する。これは図示のように下部ボルト１に、必要に応じてロックナット４を螺合することで台座３を所定の位置に固定してセットすることができる。この後、台座上面の位置で下部ボルトの頭部１ａ、特に図１の円で囲んだ台座上面より突出している部分を切断加工して台座上面を平滑に仕上げる。その後、台座３の上面で、設定された軸心位置になるようにしてスタッド加工を施したネジスタッド２を後溶接する。このネジスタッド２の長さは、下部ボルト１との和が目的とするネジ長さを確保するようにして定める。

これにより、目的とするネジ長さを確保するだけでなく、軸心位置がずれた下部ボルト１とネジスタッド２との溶接位置に偏心が生じていても、偏心距離が許容値以下ならば、上部のネジスタッド２及び下部ボルト１の許容耐力を確保して、簡易に接続することができる。
なお、この時、下部ボルト１と上部のネジスタッド２の許容偏心距離については、偏心引張試験より求められた許容偏心距離算出式により決定される。

次に、本発明のボルトの溶接継手工法を応用したベースアンカー工法の実施例について説明する。
図２は、本発明のボルトの溶接継手工法を応用したベースアンカー工法の一実施例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は溶接継手部の拡大平面図である。

少なくとも頭部に雄ねじを刻設したアンカーボルト５の複数本を打設コンクリートＣ内に埋設するようにして所定位置に配設するが、この場合望ましくは該アンカーボルト５の頭部ボルト部分をコンクリート天端より突出するようにする。この場合、コンクリート打設時の不具合でアンカーボルト５が正規の位置からずれているならば、このアンカーボルト５の頭部にタップ貫通穴３１を介して台座３を打設コンクリートＣの天端面までねじ込んで固定するとともに、台座上面の位置で下部ボルト１の台座３の上面より上部に突出している部分を切断加工し、台座３の上面を平滑に仕上げる。

次に、打設コンクリートＣの天端上に敷きモルタル６を打設して、天面が水平となるようにし、この敷きモルタル６の上面に鉄骨柱７のベースプレート８を載置するようにする。このベースプレート８には鉄骨柱固定用のボルト挿通孔が穿設されていて、このボルト挿通孔内にスタッド加工を施したネジスタッド２を挿通する。

ベースプレート８に挿通されたネジスタッド２の下端は、図２に示すように、台座３の上面で、かつ下部のアンカーボルト５の軸心との偏心距離が許容値以下となるようにする。そして、その後、平滑に仕上げた台座３の上面の所定の位置にネジスタッド２を現場で後溶接する。このネジスタッド２にロックナット４を螺合してベースプレート８を固定する。このように、上部のネジスタッド２と下部のアンカーボルト５との位置に偏心が生じていても、その偏心距離が許容値以下であればネジスタッド２と下部のアンカーボルト５の許容耐力を確保することができる。
これによって、アンカーボルト５の台直し等による過度な耐力低下を回避でき、さらには上部鉄骨の建方精度の向上と作業の迅速化を図ることができる。

また、本発明のベースアンカー工法では、アンカーボルトとスタッド溶接する台座が一対一で対応しているため、従来のアンカープレート埋込みボルト後溶接法と比較すると作業性は良好であり、低コストを実現することができる。

図３は、ベースアンカー工法の参考例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は溶接継手部の拡大平面図である。

このベースアンカー工法では、図３（Ａ）に示すように、アンカーボルトの代わりに頭部に台座３０を溶接などにて一体に設けた台座付きアンカー筋９を打設コンクリートＣ内に埋め込むようにする。この場合、打設コンクリートＣの天端面と頭部の台座３０の上面とがほぼ面一となるようにする。そして、打設コンクリートＣの天端面上に敷きモルタル６を打設して、該モルタル天面が水平となるようにし、この敷きモルタル６の上面に、第２実施例と同じように、鉄骨柱７のベースプレート８を載置するようにする。このベースプレート８には鉄骨柱固定用のボルト挿通孔が穿設されていて、このボルト挿通孔内にスタッド加工を施したネジスタッド２を挿通し、その後ベースプレート８に挿通されたネジスタッド２の下端を台座３０の上面の所定の位置にネジスタッド２を現場で後溶接する。このように、上部のネジスタッド２と下部の台座付きアンカー筋９との位置に偏心が生じていても、その偏心距離が許容値以下であればネジスタッド２と下部のアンカー筋９の許容耐力を確保することができる。

以上、本発明のボルトの溶接継手工法及び継手工法を応用したベースアンカー工法について、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のボルトの溶接継手工法及び継手工法を応用したベースアンカー工法は、ボルトの継手部に偏心を許容させて溶接することにより接続する両ボルト自体の許容耐力を確保するようにし、かつボルトの溶接継手工法を応用して、鉄骨建て方において作業性の向上及びそのコストの低廉化を図ることができることから、ボルトの溶接継手工法及び継手工法を応用したベースアンカー工法の用途に好適に用いることができる。

本発明のボルトの溶接継手工法の一実施例を示し、（Ａ）は溶接継手工法の順序を説明する平面図、（Ｂ）は溶接継手工法の順序を説明する正面図である。 本発明のボルトの溶接継手工法を応用したベースアンカー工法の一実施例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は溶接継手部の拡大平面図である。 ベースアンカー工法の参考例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は溶接継手部の拡大平面図である。 従来の長ナットを用いた２本の上下両ボルト間の接続方法の順序を説明する正面図である。 従来のアンカーボルトを用いたベースアンカー工法を示す正面図である。 台座付きアンカー筋を用いたベースアンカー工法の例を示す正面図である。

１ 下部ボルト
２ ネジスタッド
３ 台座
３０ 台座
３１ タップ貫通穴
４ ロックナット
５ アンカーボルト
６ 敷きモルタル
７ 鉄骨柱
８ ベースプレート
９ 台座付きアンカー筋
Ｃ 打設コンクリート

Claims (2)

1. 下部ボルトの頭部に、該ボルトと同径のタップ貫通穴を穿った台座をねじ込んで所定の位置にセットした後、台座上面の位置で下部ボルトの突出頭部を切断加工し、台座上面を平滑に仕上げ、その後、台座上面にスタッド加工を施したネジスタッドを後溶接して接続するようにしたことを特徴とするボルトの溶接継手工法。
2. 打設コンクリート天端より突出したアンカーボルトの頭部に螺合により取り付けた台座の所定位置に、鉄骨柱のベースプレートに挿通して固定するようにしたネジスタッドを後溶接して鉄骨柱を建て込み固定するようにしたベースアンカー工法において、アンカーボルトの頭部に、該ボルトと同径のタップ貫通穴を穿った台座をねじ込んで所定の位置にセットした後、台座上面の位置でアンカーボルトの突出頭部を切断加工し、台座上面を平滑に仕上げ、その後、台座上面にスタッド加工を施したネジスタッドを後溶接して接続するようにしたことを特徴とするボルトの溶接継手工法を応用したベースアンカー工法。

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