JP5680305B2 - 柱の立設位置調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄骨造の建物における柱を簡易に正確な位置に立設することができる柱の立設位置調整方法に関するものである。

鉄骨造建物において、いわゆる露出型固定柱脚工法（旭化成建材株式会社「ベースパック」等）を採用した場合、概ね下記のような手順で施工がなされる。
（１）アンカーボルトを鉄筋コンクリート造の基礎の所定の位置から精度良く突設させておき、このアンカーボルトを柱下端のベースプレートに穿設されたボルト穴に挿通する。
（２）基礎とベースプレートの間に空隙が形成されるように柱を立設させる。
（３）アンカーボルトに対しグラウト材注入穴を有する特殊な座金（注入座金）を介してナットを締結する。
（４）注入座金のグラウト材注入穴から、ボルト穴の遊び部分を経由して基礎とベースプレートの間の空隙にグラウト材８を注入、充填する。

このような手順により、柱と基礎とが強固に接合されて保有耐力接合を実現することができるが、上記露出型固定柱脚工法では、グラウト材の充填に支障を来たさないようにするため、ボルト穴の遊び部分は大きく設定されており、単にボルト穴にアンカーボルトを挿通するだけでは所定の位置に柱を立設することができず、柱の位置調整作業（ベースプレートのボルト穴の中心位置をアンカーボルトの中心に合わせる為の調整作業）に手間を要していた。

特許文献１には、アンカーボルトに位置決め固定した円錐ナットの円錐面にベースプレートの座ぐりシートの面が雄雌状態で面接触するように構成し鉄骨柱の自重により通り芯のずれを自動的に調整することができる工法の記載が開示されている。工法によれば、モルタルまんじゅうの製作作業や、ジャッキやロープを用いた建て入れ調整作業が不要となる。

特開平１０−１６８８９７号公報

しかし、この工法は下記のようないくつかの問題点を有している。
（１）ベースプレートのボルト穴の裏面に座ぐりシート部を加工する必要があり、柱の製作コストが割高となる。
（２）特殊な形状の円錐ナットアンカーボルトの本数分用意する必要があり材料コストがかかる。
（３）全てのアンカーボルトについて円錐ナットの高さ調整を行う必要があり手間がかかる。
（４）ボルト穴が円錐ナットで塞がれてグラウト材の注入路が確保できないので、前述した露出型固定柱脚工法を用いた建物には適用できない。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するものであり、コストや手間を増大させることなく、且つ高い精度を得ることができ、特に、露出型固定柱脚工法を用いた建物に好適に適用することができる柱の立設位置調整方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決する為に、本発明に係る柱の立設位置調整方法の第１の構成は、鉄骨造の柱のベースプレートに穿設されたボルト穴に鉄筋コンクリート造の基礎から突設されたアンカーボルトを挿通して柱を仮立設する工程と、下端にテーパー部が形成された仮締めナットを、その先端部がボルト穴の遊び部分に進入し、仮締めナットのテーパー部の全周がボルト穴周囲の縁部に接触するまで捻じ込み、ボルト穴の中心位置をアンカーボルトの中心位置に一致させる工程と、を有し、前記柱は、複数のアンカーボルトにて基礎に締結され、位置調整の対象を複数のアンカーボルトのうち対角線上の２本とすることを特徴としている。

本発明に係る柱の立設位置調整方法の第２の構成は、第１の構成において、本締めナットを、基礎とベースプレートの間の空隙にボルト穴の遊び部分を経由してグラウト材を注入するためのグラウト材注入穴を有する注入座金を介して締結することを特徴とする。
前記柱のベースプレートの中心部を、基礎上端面から突設されたレベル調整具の高さを調整した後に該レベル調整具で支持させ仮立設させることを特徴としている。

本発明に係る柱の立設位置調整方法の第３の構成は、第１の構成または第２の構成において、前記柱のベースプレートの中心部を、基礎上端面から突設されたレベル調整具の高さを調整した後に該レベル調整具で支持させ仮立設させることを特徴としている。

本発明に係る柱の立設位置調整方法の別の構成は、第１乃至第３の構成において、前記柱のベースプレートに穿設されたボルト穴に挿通されるアンカーボルトが４本であり、仮締めナットによる位置調整を対角線上の２本のアンカーボルトについて行うこととしてもよい。

本発明に係る柱の立設位置調整方法の第１の構成によれば、従来の一般的なベースプレートの形状を変更することなく適用することができるので、柱の立設位置の調整を、柱の製作コストを増加させることなく、容易に且つ精度良く行うことができる。また、テーパー部を有する特殊な形状のナットは仮締めナットとして使用するので、多数用意する必要がなく、しかも繰り返し使用することができ、コストの増加を抑制することができる。また、第１の構成によれば、仮締めナットによる位置調整を必要最小限の箇所数とすることができ、手間を軽減することができる。

また、第２の構成によれば、グラウト材の注入路としてボルト穴の遊び部分が大きく確保されているので、ボルト穴の遊び部分にテーパー部先端を合わせやすく、仮締めナットの捻じ込み作業が容易となる。

また、第３の構成によれば、柱のレベルはレベル調整具のみの調整で設定が可能で、高い精度が要求され手間のかかる作業を最小限にすることができる。

建物の基本躯体の構成を示す図である。 基礎と柱との接合部の構成を示す図である。 柱の立設位置調整方法を示す図である。

以下に図を参照しながら、本発明に係る柱の立設位置調整方法の一実施形態について説明する。本実施形態が適用される建物Ａは、露出型柱脚を有する鉄骨ラーメン構造の工業化住宅であり、図1に示すように、基礎１、柱２、及び大梁３によって基本躯体が構成され、更に、図示しない小梁、ＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）からなる床パネル及び外壁パネル、開口パネル（窓）等が取り付けられて、架構が構築される。

基礎１は鉄筋コンクリート造の布基礎であり、図２に示すように、通りの交点上に形成される柱脚載置部１ａと通り上に形成され、柱脚載置部１ａを連結する基礎梁部１ｂとからなる。基礎梁部柱脚載置部１ａ（柱２が載置され固定される部分）には、４本のアンカーボルト１ｃが、正方形の頂点に位置しかつ基礎上端から突設するように埋設されている。アンカーボルト１ｃは予めその平面的な位置やレベルが調整されており、高い精度が保たれている。アンカーボルト１ｃの中心を結ぶ２本の対角線の交点の位置（即ち柱の中心の直下の位置）には、仮立設の際に柱２を支持するレベル調整具７が埋設されている。レベル調整具７は、ボルト状の上部部材のねじ込み加減を調整して柱２を適正な高さで仮支持するレベル調整機構を有する。

柱２は本体２ａが角形鋼管からなり、その下端には正方形の板状鋼材からなるベースプレート２ｂが溶接されている。ベースプレート２ｂの対角線上には、アンカーボルト１ｃ位置に対応し等間隔となるように４つのボルト穴２ｃが穿設されている。ボルト穴２ｃは、アンカーボルト１ｃを挿通した際に形成される遊びをグラウト材８の注入路とする為、アンカーボルト１ｃの径より大きく（例えば、アンカーボルト１ｃの径２７ｍｍに対し４５ｍｍ）設定されている。

ベースプレート２ｂと本締めナット４との間に介装される注入座金５は、アンカーボルト１ｃを挿通する為の挿通穴５ａとグラウト材８を注入する為の注入穴５ｂを備えており、挿通穴５ａと注入穴５ｂとは内部で連通している。

注入座金５の注入穴５ｂからは流動性を有するグラウト材８が、グラウト材８の流出を防止する堰板をベースプレート２ｂ周囲に設けた上で注入される。このようにして基礎とベースプレート２ｂとの間の空隙やアンカーボルト１ｃの周囲の空隙に流動性を有するグラウト材８が充填されることで柱のベースプレート２ｂ底面全面が支持され、保有耐力接合（水平力を受けた際に基礎１との接合部に先行して、柱２が降伏点に達する接合）の条件を満たす露出型柱脚（柱脚載置部１ａが基礎コンクリート内部に埋設されない）工法が実現される。

柱２の立設位置調整に使用する仮締めナット６は、図３に示すように、通常の六角ナットの下方に円錐形状に加工されたテーパー部６ａを有する。テーパー部６ａ上端の水平断面の径はベースプレート２ｂのボルト穴２ｃの径よりも大きく設定されている。

仮締めナット６を用いた柱２の立設位置調整の手順は以下の通りである。
（１）予めレベル調整具７の高さを調整しておく。
（２）柱２を揚重機によって吊り上げ、所定の柱脚載置部１ａ位置まで移動させる。
（３）ベースプレート２ｂのボルト穴２ｃとアンカーボルト１ｃの位置を合わせながら柱２を降下させ、柱２を柱脚載置部１ａのレベル調整具７で仮支持する。
（４）アンカーボルト１ｃに仮締めナット６を締め込んでゆく。そうすると、柱２が適正位置からずれている場合は、まず仮締めナット６のテーパー部６ａとボルト穴２ｃ周囲の縁部の一部（アンカーボルト１ｃに最も近い部分）とが接触する（図３（ａ）参照）。更に仮締めナット６を締めこんでゆくと、テーパー部６ａが縁部と接触する位置が上方のより径の大きい位置に移動し、これによって縁部がテーパー部６ａとの接触位置においてテーパー部６ａに押されて柱２が徐々に適正な方向（図中左下方向）に移動する。そして、最終的にテーパー部６ａの全周がボルト穴２ｃ周囲の縁部と接触するまで締め込まれると柱２のベースプレート２ｂのボルト穴２ｃが適正な位置に矯正される（図３（ｂ）参照）。ベースプレート２ｂの４つのボルト穴のうち、対角線上の２つについて上記要領で位置調整を行うことで、柱２全体を適正な位置に矯正することができる。
（５）仮締めナット６が装着されていない２本のアンカーボルト１ｃについて本締めナット４を締め込む。
（６）当初仮締めナット６を締め込んだアンカーボルト１ｃについても仮締めナット６を外し、本締めナット４を締め込む。

上記手順によれば、従来の一般的なベースプレートの形状を変更することなく適用することができるので、柱２の立設位置調整を、柱２の製作コストを増加させることなく、容易に且つ精度良く行うことができる。また、テーパー部６ａを有する特殊な形状のナットは仮締めナット６として使用するのみであるので、多数用意する必要がなく、しかも繰り返し使用することができ、コストの増加を抑制することができる。特に、上記構成のように、グラウト材８の注入路としてボルト穴２ｃの遊び部分が大きく確保されている場合、ボルト穴２ｃの遊び部分にテーパー部６ａ先端を合わせやすく、仮締めナット６の捻じ込み作業が容易となる。

また、柱２のレベルはレベル調整具７を調整するだけで設定が可能であり、各アンカーボルト１ｃについて柱２のレベル調整用のナットの高さ調整をする作業が不要である。しかも、ベースプレート２ｂは、直接コンクリートやモルタルなどの摩擦係数の大きな面に仮支持されず、ボルト状のレベル調整具７に仮支持されるので、移動(スライド)の為の負荷を軽減することができる。

また、仮締めナット６による位置調整作業は４本のアンカーボルトのうち２本について行えばよく、レベル調整具調整の手間を軽減することができる。

Ａ 建物
１ 基礎
１ａ 柱脚載置部
１ｂ 基礎梁部
１ｃ アンカーボルト
２ 柱
２ａ 本体
２ｂ ベースプレート
２ｃ ボルト穴
３ 大梁
４ 本締めナット
５ 注入座金
５ａ 挿通穴
５ｂ 注入穴
６ 仮締めナット
６ａ テーパー部
７ レベル調整具
８ グラウト材

本発明は、堅固に固定され平坦面から突設されたボルトに対して、遊びが比較的大きなボルト穴を有する板状部材を正確な位置に調整する際に広く適用することができる。

Claims (3)

1. 鉄骨造の柱のベースプレートに穿設されたボルト穴に鉄筋コンクリート造の基礎から突設されたアンカーボルトを挿通して柱を仮立設する工程と、下端にテーパー部が形成された仮締めナットを、その先端部がボルト穴の遊び部分に進入し、仮締めナットのテーパー部の全周がボルト穴周囲の縁部に接触するまで捻じ込み、ボルト穴の中心位置をアンカーボルトの中心位置に一致させる工程と、を有し、
   前記柱は、複数のアンカーボルトにて基礎に締結され、位置調整の対象を複数のアンカーボルトのうち対角線上の２本とすることを特徴とする柱の立設位置調整方法。
2. 本締めナットを、基礎とベースプレートの間の空隙にボルト穴の遊び部分を経由してグラウト材８を注入するためのグラウト材注入穴を有する注入座金を介して締結することを特徴とする請求項１に記載した柱の立設位置調整方法。
3. 前記柱のベースプレートの中心部を、基礎上端面から突設されたレベル調整具の高さを調整した後に該レベル調整具で支持させ仮立設させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載した柱の立設位置調整方法。