JP5159942B1 - Column base of building - Google Patents
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Abstract
【課題】 柱脚部が固定されるコンクリート基礎の規模を最小限に抑えることができる建築物の柱脚部を提供する。
【解決手段】 柱10の下端には鋼板製のベースプレート20の上面が中心軸を共通にして溶接されており、ベースプレート20の下面側には可撓性を有する応力伝達プレート30が中心軸を共通にして重畳されている。応力伝達プレート30はベースプレート20よりも大きい正方形状で、ベースプレート20に重畳されたときにベースプレート20よりも外側に延びた部分を有する。応力伝達プレート30は、中心において1つのボルト40によりベースプレート20に接合され、ベースプレート20よりも外側に延びた4つの頂点付近の周縁近くにおいて4つのボルト50によりコンクリート基礎60に接合されている。柱10に曲げ応力等が生ずると、応力伝達プレート30のボルト40とボルト50との間の部分が撓み、応力を吸収する。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a column base part of a building capable of minimizing the scale of a concrete foundation to which the column base part is fixed.
SOLUTION: An upper surface of a base plate 20 made of a steel plate is welded to a lower end of a column 10 with a common central axis, and a flexible stress transmission plate 30 has a common central axis on the lower surface side of the base plate 20. Are superimposed. The stress transmission plate 30 has a square shape larger than the base plate 20, and has a portion extending outward from the base plate 20 when superimposed on the base plate 20. The stress transmission plate 30 is joined to the base plate 20 by one bolt 40 at the center, and joined to the concrete foundation 60 by four bolts 50 near the periphery near the four apexes extending outward from the base plate 20. When bending stress or the like is generated in the column 10, a portion between the bolt 40 and the bolt 50 of the stress transmission plate 30 is bent and absorbs the stress.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、建築物の柱の下端部に設けられ、コンクリート基礎に固定するための建築物の柱脚部に関し、特に単純な構成で柱脚部が固定される基礎の規模を最小限に抑えることができる建築物の柱脚部に関する。 The present invention relates to a column base of a building that is provided at the lower end of a column of a building and is fixed to a concrete foundation, and particularly minimizes the size of the foundation on which the column base is fixed with a simple configuration. It relates to the column base of a building.
建築物(工作物を含む。)の柱は、地中若しくは地上の低い位置に打設されたコンクリート基礎上に立てられる。柱の下端近くの柱脚部はさまざまな方法でコンクリート基礎に対し固定される。特開2008−2109公報には、基礎に埋め込んだアンカーボルトの突出部をベースプレートのアンカーボルト挿入用孔に挿入し、ナットで締め付ける柱脚部の構造が開示されている。このような構成においては、その上に立設される柱の耐力が基準とされ、柱の耐力以上の、いわゆる100%耐力を有するように設計されているため、コンクリート基礎の水平方向及び垂直方向のサイズが非常に大きく且つ堅牢にならざるを得なかった。コンクリート基礎の規模が大きくなると、コンクリートや鉄筋等の材料も多く使用しなければならなかった。特開平10-299081号公報には、ベースプレート2とアンカーボルト6のナット2との間及びベースプレート2と基礎鉄筋コンクリート3の上面との間にスプリング部材5を挿入した構成が開示されている。特開2002-4422公報には、ベースプレート3の上面と鉄骨柱4の下端面との縁を切った状態で、鉄骨柱4はベースプレート3に対して傾動可能であり、エネルギー吸収部材としての低降伏点鋼パネル5により連結されている構成が開示されている。これらは柱脚部の固定度を調整して基礎の規模を縮小できるが、構造が複雑なため工場や現場における作業が煩雑化し、また部材の設計及び製作に高い精度が要求されるので、コストの上昇を招いていた。 Pillars of buildings (including workpieces) are erected on concrete foundations that are placed in the ground or at low levels above the ground. The column base near the bottom of the column is fixed to the concrete foundation in various ways. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-2109 discloses a structure of a column base portion in which a protruding portion of an anchor bolt embedded in a foundation is inserted into an anchor bolt insertion hole of a base plate and tightened with a nut. In such a configuration, the proof strength of the pillars standing on it is used as a standard, and is designed to have a so-called 100% proof stress that is greater than the proof strength of the pillars. The size of the product had to be very large and robust. As the scale of concrete foundations increased, more materials such as concrete and rebar had to be used. Japanese Patent Laid-Open No. 10-299081 discloses a configuration in which a spring member 5 is inserted between the base plate 2 and the nut 2 of the anchor bolt 6 and between the base plate 2 and the upper surface of the foundation reinforced concrete 3. In Japanese Patent Laid-Open No. 2002-4422, the steel column 4 is tiltable with respect to the base plate 3 in a state where the upper surface of the base plate 3 and the lower end surface of the steel column 4 are cut off, and has low yield as an energy absorbing member. The structure connected by the point steel panel 5 is disclosed. These can adjust the fixing degree of the column bases to reduce the scale of the foundation, but the structure is complicated, so the work in the factory and the field becomes complicated, and high precision is required for the design and production of the members, so the cost Was inviting the rise.
よって本発明の目的は、単純な構成で柱脚部が固定されるコンクリート基礎の規模を最小限に抑えることができる建築物の柱脚部を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a building column base that can minimize the scale of a concrete foundation to which the column base is fixed with a simple configuration.
上記目的を達成するために本発明は、コンクリート基礎上に建築物の柱の下端部を固定するための建築物の柱脚部において、上面が前記柱の下縁の全周にわたって溶接されることにより前記柱の下端に固定されたベースプレートと、前記ベースプレートの下面側に中心軸を共通にして重畳され、重畳されたときに前記ベースプレートよりも外側に延びた部分を有し、略中心において少なくとも1つのボルトにより前記ベースプレートに接合され、略全周縁近くにおいて複数のボルトにより前記コンクリート基礎に接合された可撓性を有する応力伝達プレートとを含んで建築物の柱脚部を構成した。 In order to achieve the above object, according to the present invention, in the building column base for fixing the lower end of the building column on the concrete foundation, the upper surface is welded over the entire circumference of the lower edge of the column. And a base plate fixed to the lower end of the pillar, and a portion of the lower surface of the base plate that is overlapped with a central axis in common and that extends outward from the base plate when superimposed, at least approximately 1 at the center. A column base portion of the building was constructed including a flexible stress transmission plate joined to the base plate by a plurality of bolts and joined to the concrete foundation by a plurality of bolts in the vicinity of substantially the entire periphery.
本発明に係る建築物の柱脚部においては、応力伝達プレートを介して建築物の柱がコンクリート基礎に固定されている。応力伝達プレートはほぼ中心において柱の下端に固定されたベースプレートに接合され、ほぼ全周縁近くにおいてコンクリート基礎に接合され、且つ可撓性を有する。従って、地震等の際にコンクリート基礎が回転したときには、応力伝達プレートが中心と周縁との間で撓むことにより、柱に生じた曲げ応力の少なくとも一部を吸収することができる。 In the column base of the building according to the present invention, the column of the building is fixed to the concrete foundation via a stress transmission plate. The stress transmission plate is joined to the base plate fixed to the lower end of the column at substantially the center, is joined to the concrete foundation near the entire periphery, and has flexibility. Therefore, when the concrete foundation rotates in the event of an earthquake or the like, the stress transmission plate bends between the center and the periphery, so that at least a part of the bending stress generated in the column can be absorbed.
ベースプレートと応力伝達プレート、及び応力伝達プレートとコンクリート基礎とはボルト接合されるが、いずれも高力ボルト接合されていることが、応力伝達の効果の上で好ましい。また応力伝達プレートは可撓性を有するように構成されているが、例えば鋼板製であることが好ましい。 The base plate and the stress transmission plate, and the stress transmission plate and the concrete foundation are bolt-bonded, and it is preferable that all of them are bolt-bonded in terms of the effect of stress transmission. The stress transmission plate is configured to have flexibility, but is preferably made of, for example, a steel plate.
以上のように本発明に係る建築物の柱脚部及びその固定方法によれば、コンクリート基礎の規模を小さく抑えることができるので、材料費の節減及び工期の短縮を実現してコストを縮減することができる。 As described above, according to the column base portion of a building and the fixing method thereof according to the present invention, the scale of the concrete foundation can be kept small, so that the material cost can be reduced and the construction period can be shortened to reduce the cost. be able to.
以下、図面を参照しつつ本発明に係る建築物の柱脚部の最良の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明は発明をより深く理解するためのものであって、特許請求の範囲を限定するためのものではない。 Hereinafter, the best mode of the column base part of the building concerning the present invention is explained in detail, referring to drawings. The following description is for the purpose of understanding the invention more deeply and is not intended to limit the scope of the claims.
[第1の実施の形態]
図1,2は本発明に係る建築物の柱脚部の第1の実施の形態を示す。各図において、鋼管製の角柱である建築物の1階の柱10の下端には、下端の開口を覆って、柱10の横断面の形状よりも一回り大きい正方形状である鋼板製のベースプレート20の上面が中心軸を共通にして取り付けられている。ベースプレート20は、その上面に柱10の下縁が全周にわたって溶接されることにより柱10の下端に固定される。
[First Embodiment]
1 and 2 show a first embodiment of a column base part of a building according to the present invention. In each figure, at the lower end of the first floor column 10 of the building, which is a steel pipe prism, a base plate made of a steel plate that covers the lower end opening and is a square shape that is slightly larger than the shape of the cross section of the column 10. The upper surface of 20 is attached with a common central axis. The base plate 20 is fixed to the lower end of the column 10 by welding the lower edge of the column 10 to the entire upper surface of the base plate 20.
応力伝達プレート30は、ベースプレート20の下面側に中心軸を共通にして重畳されている。応力伝達プレート30はベースプレート20よりも大きい正方形状で、ベースプレート20に重畳されたときにベースプレート20よりも外側に延びた部分を有する。応力伝達プレート30は、中心において1つのボルト40によりベースプレート20に接合され、ベースプレート20よりも外側に延びた4つの頂点付近の周縁近くにおいて4つのボルト50によりコンクリート基礎60に接合されている。応力伝達プレート30とコンクリート基礎60との間には、高さ調整用のモルタル台座70が介在している。 The stress transmission plate 30 is superimposed on the lower surface side of the base plate 20 with a common central axis. The stress transmission plate 30 has a square shape larger than the base plate 20, and has a portion extending outward from the base plate 20 when superimposed on the base plate 20. The stress transmission plate 30 is joined to the base plate 20 by one bolt 40 at the center, and joined to the concrete foundation 60 by four bolts 50 near the periphery near the four apexes extending outward from the base plate 20. A mortar base 70 for height adjustment is interposed between the stress transmission plate 30 and the concrete foundation 60.
ベースプレート20と応力伝達プレート30、及び応力伝達プレート30とコンクリート基礎60とを接合する各ボルト40、50は高力ボルトであり、いずれも高力ボルト接合されている。また応力伝達プレート30は可撓性を有する鋼板製であり、具体的にはSS400鋼板が使用されるが、SM490、SN490C等やこれらに準ずるものも使用可能である。ベースプレート20にもSS400が使用可能である。応力伝達プレート30の厚さは、柱10のサイズや建築物の規模で変わってくるが、9〜40mmの範囲が通常である。 The bolts 40 and 50 that join the base plate 20 and the stress transmission plate 30 and the stress transmission plate 30 and the concrete foundation 60 are high-strength bolts, both of which are joined by high-strength bolts. Further, the stress transmission plate 30 is made of a flexible steel plate, and specifically, an SS400 steel plate is used. However, SM490, SN490C, and the like can also be used. SS400 can also be used for the base plate 20. The thickness of the stress transmission plate 30 varies depending on the size of the pillar 10 and the scale of the building, but is usually in the range of 9 to 40 mm.
次に、柱10をコンクリート基礎60に固定する工程について説明する。 Next, the process of fixing the column 10 to the concrete foundation 60 will be described.
柱10には予め工場内でベースプレート20及び応力伝達プレート30が取り付けられる。まず予め形状が整えられ、ボルト穴が空けられているベースプレート20と応力伝達プレート30とをボルト40により接合する。応力伝達プレート30の上面側にベースプレート20を重畳して、ベースプレート20の上面から突き出たボルト40にナット42を締め付けることにより、ベースプレート20と応力伝達プレート30とが高力ボルト接合される。続いて柱10の下端をベースプレート20の上面に当接させ、下端の縁を全周にわたって溶接することにより、柱10にベースプレート20が取り付けられる。ベースプレート20及び応力伝達プレート30が取り付けられた柱10は建築現場へ搬送される。 A base plate 20 and a stress transmission plate 30 are attached to the column 10 in advance in the factory. First, the base plate 20, whose shape is prepared in advance and in which the bolt holes are formed, and the stress transmission plate 30 are joined by the bolts 40. By superposing the base plate 20 on the upper surface side of the stress transmission plate 30 and tightening the nut 42 to the bolt 40 protruding from the upper surface of the base plate 20, the base plate 20 and the stress transmission plate 30 are joined by high-strength bolts. Subsequently, the base plate 20 is attached to the column 10 by bringing the lower end of the column 10 into contact with the upper surface of the base plate 20 and welding the edge of the lower end over the entire circumference. The column 10 to which the base plate 20 and the stress transmission plate 30 are attached is conveyed to the building site.
建築現場では既にコンクリート基礎60が打設されており、コンクリート基礎60の上面の所定の位置からは、4本のボルト50の上端がそれぞれ突出している。柱10を立設する前に、モルタル台座70により柱10の高さが調整される。この際、応力伝達プレート30の下面から突き出たボルト40の頭に干渉しないようにモルタル台座70が作成される。 The concrete foundation 60 has already been cast at the construction site, and the upper ends of the four bolts 50 protrude from predetermined positions on the upper surface of the concrete foundation 60. Before the column 10 is erected, the height of the column 10 is adjusted by the mortar base 70. At this time, the mortar base 70 is created so as not to interfere with the head of the bolt 40 protruding from the lower surface of the stress transmission plate 30.
高さ調整が完了すると、柱10をクレーンで吊り下げ、応力伝達プレート30の各ボルト穴にボルト50が挿入されるようにコンクリート基礎60上に載置し、それぞれナット52を締め付けることにより、応力伝達プレート30とコンクリート基礎60とが高力ボルト摩擦接合されて、柱10がコンクリート基礎60に固定される。 When the height adjustment is completed, the column 10 is suspended by a crane, placed on the concrete foundation 60 so that the bolt 50 is inserted into each bolt hole of the stress transmission plate 30, and each nut 52 is tightened to thereby stress. The transmission plate 30 and the concrete foundation 60 are friction-joined with high strength bolts, and the column 10 is fixed to the concrete foundation 60.
次に図3、4を参照しつつ、第1の実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
本実施の形態に係る建築物の柱脚部においては、図3のように柱10に引っ張り応力が生ずると、可撓性を有する応力伝達プレート30がボルト40により引っ張られ、ボルト40とボルト50との間が撓んで中心部が浮き上がって応力を吸収している。柱10の引っ張り応力が消失すると、応力伝達プレート30は図1のような元の状態に戻る。図4は柱10に曲げ応力が生じた様子を示すが、柱10が図視右方に傾いて、応力伝達プレート30の主として左部が撓むことにより応力が吸収される。 In the column base portion of the building according to the present embodiment, when tensile stress is generated in the column 10 as shown in FIG. 3, the flexible stress transmission plate 30 is pulled by the bolt 40, and the bolt 40 and the bolt 50. And the center part is lifted to absorb the stress. When the tensile stress of the column 10 disappears, the stress transmission plate 30 returns to the original state as shown in FIG. FIG. 4 shows a state in which bending stress is generated in the column 10, and the column 10 is inclined to the right in the drawing, and the stress is absorbed by mainly bending the left part of the stress transmission plate 30.
従って第1の実施の形態に係る建築物の柱脚部によれば、各建築物により異なる建築物全体の変形の許容値を自由に設計することが可能である。よってコンクリート基礎の規模及び堅牢性を必要最小限に抑えることができ、これにより材料費の節減及び工期の短縮を実現してコストを縮減することができる。 Therefore, according to the column base part of the building which concerns on 1st Embodiment, it is possible to design freely the allowable value of the deformation | transformation of the whole building which changes with each building. Therefore, the scale and robustness of the concrete foundation can be suppressed to the necessary minimum, thereby reducing the cost by reducing the material cost and the construction period.
[第2の実施の形態]
図5、6に、本発明に係る建築物の柱脚部の第2の実施の形態を示す。
[Second Embodiment]
5 and 6 show a second embodiment of a column base of a building according to the present invention.
第2の実施の形態は第1の実施の形態よりも規模が大きい建築物用であって、鋼管製の角柱である建築物の1階の柱110は、第1の実施の形態の柱10よりも太い。柱110の下端には、下端の開口を覆って、柱10の横断面の形状よりも一回り大きい正方形状である鋼板製のベースプレート120の上面が柱10の下縁が全周にわたって溶接されることにより柱110の下端に固定される。 The second embodiment is for a building having a larger scale than the first embodiment, and the pillar 110 on the first floor of the building, which is a prism made of steel pipe, is the pillar 10 of the first embodiment. Than thicker. At the lower end of the column 110, the upper surface of the base plate 120 made of a steel plate that is a square shape that is slightly larger than the shape of the cross section of the column 10 is welded to the lower edge of the column 10 over the entire circumference. Thus, the column 110 is fixed to the lower end.
応力伝達プレート130は、ベースプレート120の下面側に重畳され、中心軸を中心にして4つの正方形型に並んだボルト140によりベースプレート120に接合されるとともに、ベースプレート120よりも外側に延びた周縁部分において、頂点近くとその中間の9つのボルト150によりコンクリート基礎160に接合されている。各ボルト140、150は高力ボルトであり、応力伝達プレート130は鋼板製であって可撓性を有する。ベースプレート120も鋼板製である。 The stress transmission plate 130 is superposed on the lower surface side of the base plate 120 and joined to the base plate 120 by bolts 140 arranged in four square shapes around the central axis, and at the peripheral portion extending outward from the base plate 120. , It is joined to the concrete foundation 160 by nine bolts 150 near and in the middle. Each of the bolts 140 and 150 is a high strength bolt, and the stress transmission plate 130 is made of a steel plate and has flexibility. The base plate 120 is also made of a steel plate.
第2の実施の形態も第1の実施の形態と同様の工程によりコンクリート基礎160に固定され、柱110に応力が生じた場合には第1の実施の形態と同様に応力伝達プレート130が撓むことにより応力を吸収することができる。 The second embodiment is also fixed to the concrete foundation 160 by the same process as the first embodiment, and when stress is generated in the pillar 110, the stress transmission plate 130 is bent as in the first embodiment. Stress can be absorbed.
[第3の実施の形態]
図7に、本発明に係る建築物の柱脚部の第3の実施の形態を示す。
[Third Embodiment]
In FIG. 7, 3rd Embodiment of the column base part of the building which concerns on this invention is shown.
第3の実施の形態においては、建築物の柱210は円柱である。その他のベースプレート220、応力伝達プレート230、ボルト240、250は第1の実施の形態と同じ部材であり、同様の工程によりコンクリート基礎に固定され、同様の作用効果を奏する。 In the third embodiment, the building pillar 210 is a cylinder. The other base plate 220, stress transmission plate 230, and bolts 240 and 250 are the same members as those in the first embodiment, and are fixed to the concrete foundation by the same process, and have the same effects.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって限定されることはなく、本発明の要旨の範囲内において、適宜変形実施が可能であることは言うまでもない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that modifications can be appropriately made within the scope of the gist of the present invention.
10…柱
20…ベースプレート
30…応力伝達プレート
40、50…ボルト
60…コンクリート基礎
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Column 20 ... Base plate 30 ... Stress transmission plate 40, 50 ... Bolt 60 ... Concrete foundation
Claims (3)
上面が前記柱の下縁の全周にわたって溶接されることにより前記柱の下端に固定されたベースプレートと、
前記ベースプレートの下面側に中心軸を共通にして重畳され、重畳されたときに前記ベースプレートよりも外側に延びた部分を有し、略中心において少なくとも1つのボルトにより前記ベースプレートに接合され、略全周縁近くにおいて複数のボルトにより前記コンクリート基礎に接合された可撓性を有する応力伝達プレートとを含むことを特徴とする建築物の柱脚部。 In the column base of the building to fix the lower end of the building column on the concrete foundation,
A base plate fixed to the lower end of the column by welding an upper surface over the entire periphery of the lower edge of the column;
The base plate is superposed on the lower surface side of the base plate in common, and has a portion extending outward from the base plate when superposed, and is joined to the base plate by at least one bolt at substantially the center, and has a substantially entire periphery. A building column base comprising a flexible stress transmission plate connected to the concrete foundation by a plurality of bolts nearby.
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