JP5795433B1 - 柱構造 - Google Patents

Abstract

柱構造（１０）では、基礎（１２）上に固定部材としてのモルタル（１４）を介してベース部材（１６）が固定されている。ベース部材（１６）の固定にはアンカー部材としての第１、第２アンカーボルト（２４）が使用されている。ベース部材（１６）の上側にはウェブ（３０Ａ）の幅方向両端にフランジ（３０Ｂ）が一体に形成された柱部材としての鉄骨柱（３０）が接合されている。ウェブ（３０Ａ）の下部には少なくともモルタル（１４）の内部に埋設された剪断抵抗部材（３０Ｃ）が設けられている。剪断抵抗部材（３０Ｃ）により、柱部材（１０）の剪断強度が向上される。

Description

本発明は、基礎に固定されたベース部材の上側に柱部材が接合される柱構造に関する。

特開２００２−３２２７３７号公報には、柱脚構法が開示されている。この柱脚構法では、基礎面上にモルタルを介して設置板（ベースプレート）が設けられ、設置板が基礎に埋設されたアンカーボルトに固定されている。設置板上には柱が溶接により接合されている。柱はウェブの幅方向両側にフランジを設けたＨ形鋼材により形成されている。

上記柱脚構造では、設置板がモルタルを介在してアンカーボルトにより基礎に固定されているものの、柱脚から基礎へ伝達される剪断応力は設置板とモルタルとの界面に作用する摩擦力により受ける構造とされている。このため、柱脚構造の剪断強度に関して、改善の余地があった。

本発明は、上記事実を考慮し、剪断強度を向上させることができる柱構造を得ることが目的である。

本発明の第１態様の柱構造は、ウェブの幅方向両側にフランジが一体に設けられた柱部材と、柱部材が上側に結合されるベース部材と、基礎に下端側が固定されると共に、ベース部材の上端側が固定されるアンカー部材と、基礎とベース部材との間に設けられた固定部材と、ベース部材の厚さよりも下方向へウェブの下端を延設させて少なくとも固定部材の内部まで達して設けられ、少なくとも固定部材に対する柱部材の剪断抵抗を増加させる剪断抵抗部材と、を備えている。

本発明の第２態様の柱構造では、第１態様の柱構造において、剪断抵抗部材は、ウェブの幅方向を長手方向としてウェブの下部に一体に形成されている。

本発明の第３態様の柱構造では、第１態様の柱構造において、剪断抵抗部材は、ウェブの下部に接合され、かつ少なくとも固定部材の内部に埋設された部材により形成されている。

本発明の第４態様の柱構造では、第１態様の柱構造において、剪断抵抗部材は、ウェブの下部に接合され、フランジの幅方向を長手方向とするプレートにより形成されている。

本発明の第５態様の柱構造では、第１態様〜第４態様のいずれか１つの柱構造において、ベース部材は、一方のフランジが上側に接合される第１ベース部材と、他方のフランジが上側に接合されると共に第１ベース部材と離間されて配設された第２ベース部材とにより構成され、剪断抵抗部材は、第１ベース部材と第２ベース部材との間に配設されている。

本発明の第６態様の柱構造では、第１態様〜第４態様のいずれか１つの柱構造において、剪断抵抗部材は、固定部材の内部にのみ埋設されている。

本発明の第７態様の柱構造では、第１態様〜第４態様のいずれか１つの柱構造において、剪断抵抗部材は、固定部材の内部及び基礎の内部に埋設されている。

本発明の第８態様の柱構造では、第６態様又は第７態様の柱構造において、基礎の上面部に凹凸部が設けられ、固定部材は基礎の上面部の凹凸部を埋込んで設けられている。

本発明の第９態様の柱構造では、第１態様の柱構造において、ベース部材のウェブが設けられる部位に表面から裏面に貫通された貫通部が配設され、剪断抵抗部材は貫通部を貫通して少なくとも固定部材の内部に達して設けられている。

本発明の第１態様の柱構造では、ウェブの幅方向両側にフランジが一体に設けられた柱部材がベース部材の上側に結合される。ベース部材は、下端側を基礎に固定したアンカーボルトの上端側に固定される。基礎とベース部材との間には固定部材が設けられる。

ここで、柱部材のウェブの下部に、ベース部材の厚さよりも下方向へウェブの下端を延設させて剪断抵抗部材が設けられている。剪断抵抗部材は、少なくとも固定部材の内部まで達し、固定部材に対する柱部材の剪断抵抗を増加させる。このため、剪断抵抗部材が簡単に形成可能であり、柱部材からベース部材及び固定部材を介して基礎へ伝達される剪断応力が効果的に抑制されるので、柱構造の剪断強度を向上させることができる。

本発明の第２態様の柱構造によれば、剪断抵抗部材がウェブの下部に一体に形成され、剪断抵抗部材はウェブの幅方向を長手方向としている。このため、ウェブの幅方向よりもウェブの幅方向と交差するフランジの幅方向において、固定部材に対する柱部材の剪断抵抗が増加される。従って、柱構造のフランジの幅方向における剪断強度を向上させることができる。

本発明の第３態様の柱構造によれば、剪断抵抗部材がウェブの下部に接合され、かつ少なくとも固定部材の内部に埋設された部材により形成される。このため、固定部材に埋設される部材をウェブの下部に接合するという簡易な構成により、柱構造の剪断強度を向上させることができる。

本発明の第４態様の柱構造によれば、剪断抵抗部材がウェブの下部に接合されたプレートにより形成される。プレートはフランジの幅方向を長手方向として設けられる。このため、フランジの幅方向と交差するウェブの幅方向において、固定部材に対する柱部材の剪断抵抗が増加される。従って、柱構造のウェブの幅方向における剪断強度を向上させることができる。

本発明の第５態様の柱構造によれば、ベース部材が一方のフランジが接合される第１ベース部材と他方のフランジが接合される第２ベース部材とにより構成される。第１ベース部材及び第２ベース部材は離間されているので、この離間部分を通して簡易に剪断抵抗部材を少なくとも固定部材の内部まで達して設けることができる。また、ベース部材の離間部分に相当する材料が削減される。

本発明の第６態様の柱構造によれば、剪断抵抗部材が固定部材の内部にのみ埋設されているので、基礎とベース部材との間に固定部材を設けるだけで、固定部材の内部に剪断抵抗部材を簡単に埋設することができる。

本発明の第７態様の柱構造によれば、剪断抵抗部材が基礎の内部まで埋設されているので、基礎及び固定部材に対する柱部材の剪断抵抗が更に増加されて、剪断強度をより一層向上させることができる。

本発明の第８態様の柱構造によれば、基礎の上面部に凹凸部が設けられ、固定部材が凹凸部に埋込まれているので、基礎と固定部材との界面に発生する剪断応力が効果的に抑制される。このため、柱構造の剪断強度をより一層向上させることができる。

本発明の第９態様の柱構造によれば、ベース部材に貫通部が設けられ、この貫通部を貫通して簡易に剪断抵抗部材を少なくとも固定部材の内部まで達して設けることができる。

本発明の第１実施形態に係る柱構造をフランジの幅方向から見た（図２に示されるＡ−Ａ線に沿って切った）断面図である。 第１実施形態に係る柱構造の平面図である。 本発明の第２実施形態に係る柱構造の図１に対応する（図４に示されるＢ−Ｂ線に沿って切った）断面図である。 第２実施形態に係る柱構造の平面図である。 本発明の第３実施形態に係る柱構造の図１に対応する（図６に示されるＣ−Ｃ線に沿って切った）断面図である。 第３実施形態に係る柱構造の平面図である。 本発明の第４実施形態に係る柱構造の図１に対応する断面図である。 本発明の第５実施形態に係る柱構造の図１に対応する断面図である。 本発明の第６実施形態に係る柱構造の図２に対応する平面図である。

［第１実施形態］
図１及び図２を用いて、本発明の第１実施形態に係る柱構造を説明する。なお、本実施形態では柱部材にＨ形鉄骨柱（Ｈ形鋼柱）が使用されており、図中に適宜示される矢印ＷＨ方向は柱部材のウェブの幅方向を示し、矢印ＦＨ方向は柱部材のフランジの幅方向を示している。また、矢印ＵＰ方向は上方向を示している。

（柱構造の構成）
図１に示されるように、本実施形態に係る柱構造１０は基礎１２に設置されている。基礎１２は例えばコンクリートであり、基礎１２の上面は水平かつ平面状とされている。コンクリートは、例えばセメント、砂及び砂利を主成分して形成されている。基礎１２の強度を必要とする場合、基礎１２の内部には図示を省略した基礎梁の配筋が設けられている。基礎１２は、後述するモルタル１４よりも高い強度を備えている。

基礎１２の上面には固定部材としてのモルタル１４が設けられている。モルタル１４は平面視において例えば矩形状とされている。モルタル１４は、例えばセメント及び砂を主成分として形成されている。

図１及び図２に示されるように、モルタル１４の上面にはベース部材１６が固定されている。ベース部材１６はベース本体としてのベースプレート１６Ａを備えている。ベースプレート１６Ａの下側全体にモルタル１４が設けられている。詳しく説明すると、本実施形態におけるベース部材１６は、２分割されており、第１ベース部材としての第１ベースプレート１６Ｂと、第２ベース部材としての第２ベースプレート１６Ｃとを備えている。図１中及び図２中、左側に示される第１ベースプレート１６Ｂは、矢印ＦＨ方向を長手方向とし、かつ矢印ＷＨ方向を短手方向とした矩形平板状により構成されている。右側に示される第２ベースプレート１６Ｃは、同一の矩形平板状により構成されている。第１ベースプレート１６Ｂと第２ベースプレート１６Ｃとの間は水平方向に離間されている。離間された部分は領域１６Ｄとして示されている。第１ベースプレート１６Ｂ及び第２ベースプレート１６Ｃは、例えば日本工業規格（ＪＩＳ規格）Ｇ３１３６により規定される建築構造用圧延鋼材ＳＮ４９０Ｂ、鋳鋼等の金属材料により形成されている。

図１中及び図２中、左側の第１ベースプレート１６Ｂの矢印ＷＨ方向の外側となる一端部には、矢印ＦＨ方向に沿って、第１固定部としての２個の第１固定孔１８Ａ及び第１固定孔１８Ｂが設けられている。第１固定孔１８Ａ、第１固定孔１８Ｂは、平面視において同一径を有する円形状の貫通孔により形成されている。

右側の第２ベースプレート１６Ｃの矢印ＷＨ方向の外側となる一端部には、矢印ＦＨ方向に沿って、第２固定部としての２個の第２固定孔１８Ｃ及び第２固定孔１８Ｄが設けられている。第２固定孔１８Ｃ、第２固定孔１８Ｄは、平面視において同一径を有する円形状の貫通孔により形成されており、第１固定孔１８Ａ及び第１固定孔１８Ｂと同一径とされている。

ここで、第１固定孔１８Ａの中心軸の位置及び第１固定孔１８Ｂの中心軸の位置は矢印ＦＨ方向において一致されている。第２固定孔１８Ｃの中心軸の位置及び第２固定孔１８Ｄの中心軸の位置は矢印ＦＨ方向において一致されている。加えて、第１固定孔１８Ａの中心軸の位置及び第２固定孔１８Ｃの中心軸の位置は矢印ＷＨ方向において一致されている。第１固定孔１８Ｂの中心軸の位置及び第２固定孔１８Ｄの中心軸の位置は矢印ＷＨ方向において一致されている。

従って、第１ベースプレート１６Ｂは２個の第１固定孔１８Ａ及び第１固定孔１８Ｂを有し、第２ベースプレート１６Ｃは２個の第２固定孔１８Ｃ及び第２固定孔１８Ｄを有しているので、ベースプレート１６Ａは合計４個の固定孔を備えている。

図１及び図２に示されるように、第１固定孔１８Ａ等の４個のすべての固定孔の各々の周囲において、第１ベースプレート１６Ｂ及び第２ベースプレート１６Ｃの下面に凹部２２が形成されている。凹部２２の水平方向の上面（凹部２２の底面）は平面状とされている。凹部２２は、第１ベースプレート１６Ｂ又は第２ベースプレート１６Ｃの外周側へ向って徐々に広がり、かつ第１ベースプレート１６Ｂ又は第２ベースプレート１６Ｃの外周外側へ開放されており、平面視において略三角形状により形成されている。凹部２２の垂直方向の周面において、第１ベースプレート１６Ｂの中央側の一部は、第１固定孔１８Ａ、第１固定孔１８Ｂの内面と面一により構成されている。同様に、凹部２２の垂直方向の周面において、第２ベースプレート１６Ｃの中央側の一部は、第２固定孔１８Ｃ、第２固定孔１８Ｄの内面と面一により構成されている。凹部２２の全体にはモルタル１４が充填されて、モルタル１４により第１ベースプレート１６Ｂ、第２ベースプレート１６Ｃが固定されている。

ベース部材１６の第１固定部において基礎１２には第１アンカー部材が固定されると共に、第２固定部において基礎１２には第２アンカー部材が固定されている。第１アンカー部材は第１アンカーボルト（アンカーロック）２４を備え、第２アンカー部材は第２アンカーボルト（アンカーロック）２４を備えている。

第１アンカーボルト２４、第２アンカーボルト２４はいずれも円柱状のアンカー本体２４Ａを備えており、アンカー本体２４Ａの軸方向は上下方向とされている。アンカー本体２４Ａの上端部２４Ｃ以外の下端部２４Ｂを含む大部分はモルタル１４を貫通して基礎１２に埋込まれ、かつ固定されている。アンカー本体２４Ａの下端部２４Ｂには雄ねじが設けられており、この雄ねじに上下方向に設けられた２つのナット２４Ｄ及びナット２４Ｅが蝶合されている。ナット２４Ｄとナット２４Ｅとの間には、アンカー部を構成すると共に、アンカー本体２４Ａの軸径よりも外側に突出された円環平板状の定着板２４Ｆが介在されている。定着板２４Ｆはナット２４Ｄ及びナット２４Ｅにより締付けられて固定されている。ナット２４Ｄ、ナット２４Ｅ及び定着板２４Ｆは、基礎１２に埋込まれ、第１アンカーボルト２４、第２アンカーボルト２４の抜けを防止する構成とされている。

第１アンカーボルト２４において、アンカー本体２４Ａの上端部２４Ｃは第１ベースプレート１６Ｂの第１固定孔１８Ａ、第１固定孔１８Ｂを貫通して突出する構成とされている。上端部２４Ｃには雄ねじが設けられており、雄ねじに第１ベースプレート１６Ｂを固定するナット２４Ｇが蝶合されている。第１ベースプレート１６Ｂとナット２４Ｇとの間には円環平板状のワッシャ２４Ｈが介在されている。

第２アンカーボルト２４において、アンカー本体２４Ａの上端部２４Ｃは第２ベースプレート１６Ｃの第２固定孔１８Ｃ、第２固定孔１８Ｄを貫通して突出する構成とされている。上端部２４Ｃには雄ねじが設けられており、雄ねじに第２ベースプレート１６Ｃを固定するナット２４Ｇが蝶合されている。第２ベースプレート１６Ｃとナット２４Ｇとの間には円環平板状のワッシャ２４Ｈが介在されている。

本実施形態では、第１アンカーボルト２４及び第２アンカーボルト２４は同一径かつ同一軸方向長さとされている。詳しく説明すると、第１アンカーボルト２４、第２アンカーボルト２４としては、例えばＪＩＳ規格Ｇ３１３８に規定される引張強さが４００Ｎ／ｍｍ^２、４９０Ｎ／ｍｍ^２等を有する炭素鋼材により形成されたアンカーボルトが使用されている。また、ＪＩＳ規格Ｇ４３２１に規定される引張強さが５２０Ｎ／ｍｍ^２を有するステンレス鋼材により形成されたアンカーボルトが使用されている。

ベースプレート１６Ａの上面の中央部分、表現を代えれば、第１ベースプレート１６Ｂ及び第２ベースプレート１６Ｃの上面には、上下方向を長手方向として延設された柱部材としての鉄骨柱３０が設けられている。鉄骨柱３０の下端は、一部を除いて、第１ベースプレート１６Ｂの上面及び第２ベースプレート１６Ｃの上面に例えばアーク溶接により結合されている。

鉄骨柱３０は、本実施形態において、ウェブ３０Ａと、ウェブ３０Ａの幅方向両端に一体に設けられた一対のフランジ３０Ｂとを有するＨ形鋼材により形成されている。ここでは、鉄骨柱３０のウェブ３０Ａは、矢印ＷＨ方向を幅方向とし、矢印ＵＰ方向を長手方向とする長尺矩形平板状により形成されている。一対のフランジ３０Ｂは、いずれも、矢印ＦＨ方向を幅方向とし、矢印ＵＰ方向を長手方向とする長尺矩形平板状により形成されている。ウェブ３０Ａの両端はフランジ３０Ｂの幅方向中央部分において一体に結合されている。

ここで、第１ベースプレート１６Ｂの上面には、鉄骨柱３０の一方のフランジ３０Ｂの下端及びこの一方のフランジ３０Ｂに一体に結合された側のウェブ３０Ａの下端の一部が接合されている。また、第２ベースプレート１６Ｃの上面には、鉄骨柱３０の他方のフランジ３０Ｂの下端及びこの他方のフランジ３０Ｂに一体に結合された側のウェブ３０Ａの下端の一部が接合されている。鉄骨柱３０としては、例えばＪＩＳ規格Ｇ３１３６に規定される建築構造用圧延鋼材、ＪＩＳ規格Ｇ３１０６に規定される溶接構造用圧延鋼材、ＪＩＳ規格Ｇ３１０１に規定される一般構造用圧延鋼材等により形成されている。

本実施形態に係る柱構造１０は、ウェブ３０Ａの下部にモルタル１４の内部まで達して設けられた剪断抵抗部材３０Ｃを備えている。詳しく説明すると、剪断抵抗部材３０Ｃは、第１ベースプレート１６Ｂと第２ベースプレート１６Ｃとの間（領域１６Ｄ）において、ウェブ３０Ａの下部中央部に一体に形成されている。ここでは、ウェブ３０Ａの下端中央部が下方向へ延設（延長）されて剪断抵抗部材３０Ｃが構成されている。剪断抵抗部材３０Ｃは、ウェブ３０Ａの幅方向（矢印ＷＨ方向）を長手方向とし、かつ上下方向（矢印ＵＰ方向）を短手方向とする側面視において矩形平板状のプレートにより形成されている。例えば、ウェブ３０Ａの下部の両端部及びフランジ３０Ｂの下部を溶断により取除くことにより、簡単に剪断抵抗部材３０Ｃが形成可能である。

剪断抵抗部材３０Ｃは、基本的にモルタル１４の内部に埋込まれていれば、モルタル１４の厚さの途中までであっても、又基礎１２の上面に接していてもよい。例えば、モルタル１４の厚さが３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定される場合、剪断抵抗部材３０Ｃの矢印ＵＰ方向の長さは、モルタル１４の厚さにベース部材１６の厚さを加算した範囲内の長さに設定される。剪断抵抗部材３０Ｃが基礎１２の上面に接する場合には、鉄骨柱３０の一部が、直接、基礎１２の上面に支持される。

なお、通常、柱構造１０は建物に複数設けられている。図示を省略したが、隣設される柱構造１０の鉄骨柱３０の下端部間には、基礎梁が掛け渡されて、基礎梁主筋が配筋されている。

（第１実施形態の作用効果）
本実施形態に係る柱構造１０では、図１及び図２に示されるように、ウェブ３０Ａの幅方向両側にフランジ３０Ｂが一体に設けられた鉄骨柱３０がベース部材１６の上側に結合される。ベース部材１６は、下端側を基礎１２に固定した第１アンカーボルト２４、第２アンカーボルト２４の上端側に固定される。基礎１２とベース部材１６との間には固定部材としてのモルタル１４が設けられる。

ここで、鉄骨柱３０のウェブ３０Ａの下部に剪断抵抗部材３０Ｃが設けられている。剪断抵抗部材３０Ｃは、モルタル１４の内部まで達し、特に水平方向においてモルタル１４により保持される（剪断抵抗部材３０Ｃがモルタル１４に引掛かりを持つ）ので、モルタル１４に対する鉄骨柱３０の剪断抵抗を増加させる。このため、鉄骨柱３０からベース部材１６及びモルタル１４を介して基礎１２へ伝達される剪断応力が効果的に抑制されるので、柱構造１０の剪断強度を向上させることができる。表現を代えれば、柱構造１０の剪断耐力を向上させることができる。

また、本実施形態に係る柱構造１０では、図１に示されるように、剪断抵抗部材３０Ｃがウェブ３０Ａの下部に一体に形成され、剪断抵抗部材３０Ｃはウェブ３０Ａの幅方向を長手方向として設けられる。このため、ウェブ３０Ａの幅方向よりもウェブ３０Ａの幅方向と交差するフランジ３０Ｂの幅方向において、モルタル１４に対する鉄骨柱３０の剪断抵抗が増加される。従って、柱構造１０のフランジ３０Ｂの幅方向における剪断強度を向上させることができる。

更に、本実施形態に係る柱構造１０では、図１及び図２に示されるように、ベース部材１６が第１ベース部材及び第２ベース部材により構成される。第１ベース部材は一方のフランジ３０Ｂが接合される第１ベースプレート１６Ｂである。第２ベース部材は他方のフランジ３０Ｂが接合される第２ベースプレート１６Ｃである。第１ベースプレート１６Ｂ及び第２ベースプレート１６Ｃは、領域１６Ｄ分、離間されて配設されているので、この離間部分を通して簡易に剪断抵抗部材３０Ｃをモルタル１４の内部まで達して設けることができる。また、ベース部材１６の離間部分（領域１６Ｄの部分）に相当する材料が削減される。

また、本実施形態に係る柱構造１０では、図１及び図２に示されるように、剪断抵抗部材３０Ｃがモルタル１４の内部にのみ埋設されている。施工手順としては、まず基礎１２に固定された第１アンカーボルト２４の上端部に第１ベースプレート１６Ｂを固定すると共に、同様に基礎１２に固定された第２アンカーボルト２４に第２ベースプレート１６Ｃが固定される。第１ベースプレート１６Ｂ及び第２ベースプレート１６Ｃの上側には鉄骨柱３０が接合されている。ここで、基礎１２の上面と第１ベースプレート１６Ｂ及び第２ベースプレート１６Ｃとの間にはモルタル１４を形成するための隙間が形成されている。この隙間にはウェブ３０Ａの下部に設けられた剪断抵抗部材３０Ｃが配置される。隙間にモルタル１４が流込まれ、モルタル１４が固まると、柱構造１０が完成する。このため、基礎１２とベース部材１６との間にモルタル１４を設けるだけで、モルタル１４の内部に剪断抵抗部材３０Ｃを簡単に埋設することができる。

なお、上記剪断抵抗部材３０Ｃは側面視において矩形状とされているが、本実施形態はこの形状に限定されない。例えば、剪断抵抗部材３０Ｃは、側面視において、台形状（逆台形状が含まれる）、ウェブ３０Ａの下端から下方向へ突出させた部位をウェブ３０Ａの幅方向へ複数配列した櫛形状等により形成してもよい。すなわち、剪断抵抗部材３０Ｃとしては、水平方向に作用する剪断応力が抑制可能な形状であれば、すべての形状が含まれる。

［第２実施形態］
図３及び図４を用いて、本発明の第２実施形態に係る柱構造を説明する。なお、本実施形態並びに後述する他の実施形態において、第１実施形態に係る柱構造１０の構成と同一の構成には同一符号を付し、この構成の説明は重複するので省略する。

（柱構造の構成）
図３及び図４に示されるように、本実施形態に係る柱構造１０は、第１実施形態に係る柱構造１０における剪断抵抗部材３０Ｃに比べて、少し下方向への長さが短い剪断抵抗部材３０Ｃと、この剪断抵抗部材３０Ｃに設けられた剪断抵抗部材３２とを備えている。

詳しく説明すると、本実施形態において、剪断抵抗部材３２は上下方向を軸方向とするスタッドボルトにより形成されている。スタッドボルトの上側の一端部は剪断抵抗部材３０Ｃの側面、又は剪断抵抗部材３２Ｃからウェブ３０Ａに渡って溶接により接合されている。スタッドボルトの下側の他端部には雄ねじが設けられており、この他端部に符号を省略したナットが蝶合されている。スタッドボルトの他端部及びナットはモルタル１４の内部に埋込まれ、ナットはモルタル１４からの抜け防止の機能を持っている。本実施形態において、スタッドボルトは、剪断抵抗部材３０Ｃのフランジ３０Ｂの幅方向の一方の表面にウェブ３０Ａの幅方向へ一定間隔において３本配列され、他方の表面に同様に３本配列されている。なお、スタッドボルトの配列本数や配列間隔は特に限定されない。また、スタッドボルトの他端部はボルト頭であってもよい。

（第２実施形態の作用及び効果）
本実施形態に係る柱構造１０では、図３及び図４に示されるように、剪断抵抗部材３２がウェブ３０Ａの下部に接合され、かつ少なくともモルタル１４の内部に埋設された部材により形成されている。このため、モルタル１４に埋設される部材をウェブ３０Ａの下部に接合するという簡易な構成により、柱構造１０の剪断強度を向上させるこができる。加えて、本実施形態に係る柱構造１０では、剪断抵抗部材３２はウェブ３０Ａの下部に接合されたスタッドボルトにより形成される。スタッドボルトは円柱状であるため、ウェブ３０Ａの幅方向及びフランジ３０Ｂの幅方向を含む水平方向のすべてにおいて、モルタル１４に対する鉄骨柱３０の剪断抵抗が増加される。従って、柱構造１０のウェブ３０Ａの幅方向及びフランジ３０Ｂの幅方向における剪断強度を向上させることができる。

また、本実施形態に係る柱構造１０では、ウェブ３０Ａの下部に一体に形成された剪断抵抗部材３０Ｃ及びスタッドボルトにより形成された剪断抵抗部材３２の双方が設けられているので、剪断強度をより一層向上させることができる。

更に、本実施形態に係る柱構造１０では、剪断抵抗部材３２に既存のスタッドボルトが使用可能であるため、簡易な構成により剪断強度を向上させることができる。

なお、本実施形態に係る柱構造１０は、ウェブ３０Ａの下部に一体に形成された剪断抵抗部材３０Ｃを設けずに、ウェブ３０Ａの下部に直接スタッドボルトを接合してこのスタッドボルトにより形成された剪断抵抗部材３２のみを備えてもよい。また、剪断抵抗部材３２は、スタッドボルトに限定されるものではなく、丸棒、角棒、鉄筋、矢印ＵＰ方向を長手方向とするプレート、矢印ＷＨ方向を長手方向とするプレート等により形成されてもよい。これらは、ウェブ３０Ａの下部に接合される。

［第３実施形態］
図５及び図６を用いて、本発明の第３実施形態に係る柱構造を説明する。

（柱構造の構成）
図５及び図６に示されるように、本実施形態に係る柱構造１０は、第１実施形態に係る柱構造１０における剪断抵抗部材３０Ｃと、この剪断抵抗部材３０Ｃに設けられた剪断抵抗部材３４とを備えている。

詳しく説明すると、本実施形態において、剪断抵抗部材３４は、フランジ３０Ｂの幅方向を長手方向とし、かつ上下方向を短手方向として設けられた矩形平板状のプレートにより形成されている。このプレートは、剪断抵抗部材３０Ｃのウェブ３０Ａの幅方向中央部において、剪断抵抗部材３０Ｃのフランジ３０Ｂの幅方向の一方の表面と他方の表面とにそれぞれ溶接により接合されている。剪断抵抗部材３４は剪断抵抗部材３０Ｃと共にモルタル１４の内部に埋込まれる。剪断抵抗部材３４は例えば剪断抵抗部材３０Ｃと同一材料により形成されている。また、剪断抵抗部材３４の形状は、矩形状に限定されるものではなく、剪断抵抗部材３０Ｃと同様に種々変更可能である。更に、剪断抵抗部材３４は、短手方向を水平方向又は垂直方向に対して傾斜させてもよい。傾斜させた剪断抵抗部材３４は例えばベース部材１６の表面に対して傾斜させた鉄骨柱３０の下部に設けられる。

（第３実施形態の作用及び効果）
本実施形態に係る柱構造１０では、図５及び図６に示されるように、剪断抵抗部材３４がウェブ３０Ａの下部に接合されたプレートにより形成される。プレートはフランジ３０Ｂの幅方向を長手方向として設けられる。このため、フランジ３０Ｂの幅方向と交差するウェブ３０Ａの幅方向において、モルタル１４に対する鉄骨柱３０の剪断抵抗が増加される。従って、柱構造１０のウェブ３０Ａの幅方向における剪断強度を向上させることができる。

また、本実施形態に係る柱構造１０では、ウェブ３０Ａの下部に一体に形成された剪断抵抗部材３０Ｃ及びプレートにより形成された剪断抵抗部材３４の双方が設けられているので、剪断強度をより一層向上させることができる。

更に、本実施形態に係る柱構造１０では、剪断抵抗部材３４に簡易な構造のプレートが使用されるので、簡易な構成により剪断強度を向上させることができる。

なお、本実施形態に係る柱構造１０では、剪断抵抗部材３４が、フランジ３０Ｂの幅方向を長手方向とする丸棒、角棒、鉄筋等により形成されてもよい。丸棒等は、ウェブ３０Ａの下部に接合される。

［第４実施形態］
図７を用いて、本発明の第４実施形態に係る柱構造を説明する。

（柱構造の構成）
図７に示されるように、本実施形態に係る柱構造１０では、第１実施形態に係る柱構造１０における剪断抵抗部材３０Ｃを更に下方向側へ延設させた剪断抵抗部材３０Ｄが設けられている。剪断抵抗部材３０Ｄは、モルタル１４を貫通して基礎１２の内部まで達して設けられており、結果的にモルタル１４の内部及び基礎１２の内部に埋込まれている。

（第４実施形態の作用及び効果）
本実施形態に係る柱構造１０では、剪断抵抗部材３０Ｄが基礎１２の内部まで埋設されているので、基礎１２及びモルタル１４に対する鉄骨柱３０の剪断抵抗が更に増加されて、剪断強度をより一層向上させることができる。特に、モルタル１４よりも基礎１２の強度は高いので、基礎１２の内部に剪断抵抗部材３０Ｄが設けられることにより、剪断強度は飛躍的に向上される。

［第５実施形態］
図８を用いて、本発明の第５実施形態に係る柱構造を説明する。

（柱構造の構成）
図８に示されるように、本実施形態に係る柱構造１０では、第１実施形態に係る柱構造１０の基礎１２の上面に凹部１２Ａと凸部１２Ｂとを有する凹凸部が設けられ、この凹凸部を埋込んでモルタル１４が設けられている。凹部１２Ａは所定間隔において水平方向に複数配置され、凸部１２Ｂは凹部１２Ａ間に配置されている。平面図を省略しているが、凹部１２Ａは行列状や市松模様状に配列され、凹部１２Ａの輪郭箇所に凸部１２Ｂが設けられる。逆に、凸部１２Ｂが行列状や市松模様状に配列され、凸部１２Ｂの輪郭箇所に凹部１２Ａが設けられてもよい。また、特定方向、例えばウェブ３０Ａの幅方向における剪断強度を向上させる場合、凹部１２Ａ及び凸部１２Ｂは、フランジ３０Ｂの幅方向を長手方向とするストライプ形状により形成してもよい。

（第５実施形態の作用及び効果）
本実施形態に係る柱構造１０では、基礎１２の上面部に凹凸部が設けられ、モルタル１４は基礎１２の上面部の凹凸部を埋込んで設けられているので、基礎１２とモルタル１４との界面に発生する剪断応力が効果的に抑制される。このため、柱構造１０の剪断強度をより一層向上させることができる。

［第６実施形態］
図９を用いて、本発明の第６実施形態に係る柱構造を説明する。

（柱構造の構成）
図９に示されるように、本実施形態に係る柱構造１０では、ベース部材１６が第１ベース部材と第２ベース部材とに分割されてなく、ベース部材１６は１枚のベース本体としてのベースプレート１６Ａにより形成されている。ベースプレート１６Ａのウェブ３０Ａが設けられる部位に表面から裏面に貫通する貫通部１６Ｅが配設されている。貫通部１６Ｅは、平面視において、ウェブ３０Ａの幅方向を長手方向とし、かつフランジ３０Ｂの幅方向を短手方向とする矩形スリット状とされている。そして、ウェブ３０Ａの下部に設けられた剪断抵抗部材３０Ｃは貫通部１６Ｅを貫通させてモルタル１４の内部に埋設されている。

なお、剪断抵抗部材３０Ｃは上記図７に示される剪断抵抗部材３０Ｄとして、剪断抵抗部材３０Ｄはモルタル１４の内部及び基礎１２の内部に埋設されてもよい。

（第６実施形態の作用及び効果）
本実施形態に係る柱構造１０では、ベース部材１６に貫通部１６Ｅが設けられ、この貫通部１６Ｅを貫通して簡易に剪断抵抗部材３０Ｃ（又は剪断抵抗部材３０Ｄ）を少なくともモルタル１４の内部まで達して設けることができる。

［その他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、ベース部材としてのベースプレートにおいてフランジのウェブ側とは反対側に２つの固定部並びに２つのアンカー部が設けられている。本発明は、固定部並びにアンカー部の配置数に限定されるものではなく、例えば３以上の固定部並びに３以上のアンカー部を設けてもよい。また、本発明は、ベースプレートにおいて、フランジのウェブ側にも固定部並びにアンカー部を設けてもよい。

また、本発明は、柱部材としてＩ形鋼材からなる鉄骨柱をベース部材の上側に接合した柱構造としてもよい。

１０ 柱構造
１２ 基礎
１２Ａ 凹部
１２Ｂ 凸部
１４ モルタル（固定部材）
１６ ベース部材
１６Ａ ベースプレート（ベース本体）
１６Ｂ 第１ベースプレート（第１ベース部材）
１６Ｃ 第２ベースプレート（第２ベース部材）
１８Ａ、１８Ｂ 第１固定孔（第１固定部）
１８Ｃ、１８Ｄ 第２固定孔（第２固定部）
２２ 凹部
２４ 第１アンカーボルト（第１アンカー部材）
２４ 第２アンカーボルト（第２アンカー部材）
３０ 鉄骨柱（柱部材）
３０Ａ ウェブ
３０Ｂ フランジ
３２Ｃ、３０Ｄ、３２、３４ 剪断抵抗部材

Claims (9)

1. ウェブの幅方向両側にフランジが一体に設けられた柱部材と、
   前記柱部材が上側に結合されるベース部材と、
   基礎に下端側が固定されると共に、前記ベース部材の上端側が固定されるアンカー部材と、
   前記基礎と前記ベース部材との間に設けられた固定部材と、
   前記ベース部材の厚さよりも下方向へ前記ウェブの下端を延設させて少なくとも前記固定部材の内部まで達して設けられ、少なくとも前記固定部材に対する前記柱部材の剪断抵抗を増加させる剪断抵抗部材と、
   を備えた柱構造。
2. 前記剪断抵抗部材は、前記ウェブの幅方向を長手方向として当該ウェブの下部に一体に形成されている請求項１に記載の柱構造。
3. 前記剪断抵抗部材は、前記ウェブの下部に接合され、かつ少なくとも前記固定部材の内部に埋設された部材により形成されている請求項１に記載の柱構造。
4. 前記剪断抵抗部材は、前記ウェブの下部に接合され、フランジの幅方向を長手方向とするプレートにより形成されている請求項１に記載の柱構造。
5. 前記ベース部材は、一方の前記フランジが上側に接合される第１ベース部材と、他方の前記フランジが上側に接合されると共に前記第１ベース部材と離間されて配設された第２ベース部材とにより構成され、
   前記剪断抵抗部材は、前記第１ベース部材と前記第２ベース部材との間に配設されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の柱構造。
6. 前記剪断抵抗部材は、前記固定部材の内部にのみ埋設されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の柱構造。
7. 前記剪断抵抗部材は、前記固定部材の内部及び前記基礎の内部に埋設されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の柱構造。
8. 前記基礎の上面部に凹凸部が設けられ、前記固定部材は前記基礎の上面部の凹凸部を埋込んで設けられている請求項６又は請求項７に記載の柱構造。
9. 前記ベース部材の前記ウェブが設けられる部位に表面から裏面に貫通する貫通部が配設され、前記剪断抵抗部材は前記貫通部を貫通して少なくとも前記固定部材の内部に達して設けられている請求項１に記載の柱構造。

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