JP5931185B2 - 柱構造及びベース部材 - Google Patents

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Description

本発明は、柱部材がベース部材の上側に結合される柱構造及び柱部材が上側に結合されるベース部材に関する。
特公平６−１９１４７号公報には、柱脚構造が開示されている。この柱脚構造では、コンクリート基礎中に埋設されたアンカーボルトにベースプレートが接合されている。ベースプレートには柱が接合されており、柱の水平面に対する投影輪郭の中心がベースプレートの水平面に対する投影輪郭の中心に対して偏心されている。また、上記柱脚構造では、柱を偏心させた側とは反対側において、ベースプレートに面外変形防止手段が設けられている。面外変形防止手段は座金、アンカーボルト又はリブにより構成されている。この面外変形防止手段により、柱に曲げモーメントが発生した際に、上面を突出させて変形するベースプレートの面外変形が防止されている。
上記柱脚構造では、ベースプレートに柱が偏心させて接合される共に、ベースプレートに面外変形防止手段が必要とされている。このため、柱脚構造が複雑になるので、改善の余地があった。
本発明は、上記事実を考慮し、簡易な構成により柱脚曲げ強度を向上させることができる柱構造及びベース部材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、ベース本体の中心位置に対して柱部材の中心位置が一致されると共に、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、ベース部材のウェブ又はフランジの幅方向一端側において上端側が固定される第１アンカー部材と、基礎に下端側が固定されると共に、ベース部材のウェブ又はフランジの幅方向他端側において上端側が固定され、かつ第１アンカー部材よりも引張強度が高い第２アンカー部材と、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、第２アンカー部材の軸径は、第１アンカー部材の軸径よりも大きく形成されている。
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、第２アンカー部材は、第１アンカー部材よりも引張強度が高い材料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、第２アンカー部材は、第１アンカー部材よりも多い数量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態様の柱構造において、第１アンカー部材又は第２アンカー部材は、ベース部材においてフランジのウェブ側とは反対側に上端側が固定される第１アンカーボルトと、ベース部材において第１アンカーボルトよりもウェブの幅方向内側に上端側が固定され、第１アンカーボルトよりもフランジに近接された第２アンカーボルトとを備えている。
本発明の第６態様の柱構造では、第１態様の柱構造において、第１アンカー部材は建物の内側に配設されていると共に、第２アンカー部材は建物の外側に配設されている。
本発明の第７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、ベース本体の中心位置に対して柱部材の中心位置がウェブ又はフランジの幅方向へ偏心されると共に、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、ベース部材のウェブの幅方向一端側においてフランジのウェブ側とは反対側に上端側が固定される第１アンカー部材と、基礎に下端側が固定されると共に、ベース部材のウェブの幅方向他端側においてフランジのウェブ側に上端側が固定され、かつ第１アンカー部材と同等の引張強度を有する第２アンカー部材と、を備えている。
本発明の第８態様の柱構造では、第１態様又は第７態様の柱構造において、ベース部材は、ウェブに沿って一部を切欠いた切欠部を備えている。
本発明の第９態様の柱構造では、第１態様又は第７態様の柱構造において、ベース部材は、一方のフランジが上側に結合されると共に、第１アンカー部材の上端側が固定される第１ベース部材と、他方のフランジが上側に結合されると共に、第２アンカー部材の上端側が固定され、第１ベース部材に対して離間して設けられた第２ベース部材とを備えている。
本発明の第１０態様のベース部材は、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、柱部材の中心位置をウェブ又はフランジの幅方向へ偏心させて上側に結合されるベース本体と、ベース本体のウェブの幅方向一端側においてフランジのウェブ側とは反対側に設けられ、基礎に下端側が固定される第１アンカー部材の上端側に固定される第１固定部と、ベース本体のウェブの幅方向他端側においてフランジのウェブ側に設けられ、基礎に下端側が固定され、かつ第１アンカー部材と同等の引張強度を有する第２アンカー部材の上端側に固定される第２固定部と、を備えている。
本発明の第１１態様のベース部材では、第１０態様のベース部材において、ベース本体は、ウェブに沿って一部を切欠いた切欠部を備えている。
本発明の第１２態様のベース部材では、第１０態様のベース部材において、ベース本体は、一方のフランジが上側に結合されると共に、第１アンカー部材の上端側が固定される第１ベース本体と、他方のフランジが上側に結合されると共に、第２アンカー部材の上端側が固定され、第１ベース本体に対して離間して設けられた第２ベース本体とを備えている。
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。また、第１アンカー部材及び第２アンカー部材の下端側が基礎に固定され、かつベース部材が第１アンカー部材及び第２アンカー部材の上端側に固定される。
ここで、第１アンカー部材の上端側がベース部材においてウェブ又はフランジの幅方向一端側に固定される。また、第２アンカー部材の上端側がベース部材においてウェブ又はフランジの幅方向他端側に固定され、かつ第２アンカー部材の引張強度が第１アンカー部材の引張強度よりも高くされる。例えば、ベース部材の他端側から一端側へ水平方向の力が柱部材に加わると、ベース部材の一端側よりも他端側において柱部材には垂直方向に大きな引張軸力が生じる。この大きな引張軸力は引張強度を高めた第２アンカー部材により効果的に抑制される。従って、第２アンカー部材の引張強度を高めるという簡易な構成により、柱構造の柱脚曲げ強度を向上させることができる。
本発明の第２態様の柱構造では、第２アンカー部材の軸径が第１アンカー部材の軸径よりも大きく形成されている。このため、軸径を大きくするという簡易な構成により第２アンカー部材の引張強度が高められると共に、柱構造の柱脚曲げ強度を向上させることができる。
本発明の第３態様の柱構造では、第２アンカー部材が第１アンカー部材よりも引張強度が高い材料により形成されている。このため、引張強度が高い材料にするという簡易な構成により第２アンカー部材の引張強度が高められると共に、柱構造の柱脚曲げ強度を向上させることができる。
本発明の第４態様の柱構造では、第２アンカー部材が第１アンカー部材よりも多い数量により形成されている。このため、数量を多くするという簡易な構成により第２アンカー部材の引張強度が高められると共に、柱構造の柱脚曲げ強度を向上させることができる。
本発明の第５態様の柱構造では、第１アンカー部材又は第２アンカー部材が、第１アンカーボルト及び第２アンカーボルトを備えている。第１アンカーボルトの上端側はベース部材においてフランジのウェブ側とは反対側に固定される。第２アンカーボルトの上端側はベース部材において第１アンカーボルトよりもウェブの幅方向内側に固定される。そして、第２アンカーボルトは第１アンカーボルトよりもフランジに近接されているので、柱部材と第２アンカーボルトとの距離が小さくなる。ここで、ベース部材の厚さは、第２アンカーボルトの引張強度と、第２アンカーボルトと柱部材との距離とにより決定される。このため、第２アンカーボルトと柱部材との距離が小さくなるので、ベース部材の厚さを薄くすることができる。
本発明の第６態様の柱構造では、第１アンカー部材が建物の内側に配設されると共に、第２アンカー部材が建物の外側に配設される。例えば、建物の外側から内側へ水平方向の力が柱部材に加わると、建物の外側となる第２アンカー部材には垂直方向に大きな引張軸力が生じる。この大きな引張軸力は引張強度を高めた第２アンカー部材により効果的に抑制される。従って、第２アンカー部材の強度を高めるという簡易な構成により、柱構造の柱脚曲げ強度を向上させることができる。
本発明の第７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。また、第１アンカー部材及び第２アンカー部材の下端側が基礎に固定され、かつベース部材が第１アンカー部材及び第２アンカー部材の上端側に固定される。
ここで、第１アンカー部材及び第２アンカー部材が同等の引張強度を有し、第１アンカー部材の上端側がベース部材の一端側に固定され、かつ第２アンカー部材の上端側がベース部材の他端側に固定される。そして、ベース本体の中心位置に対して柱部材の中心位置がウェブ又はフランジの幅方向へ偏心されるので、ベース部材の柱部材が偏心された箇所は柱部材により補強される。例えば、柱部材の偏心方向と反対側から水平方向の力が柱部材に加わると、ベース部材の柱部材が偏心された箇所において柱部材には垂直方向に大きな引張軸力が生じる。この大きな引張軸力はベース部材の柱部材が偏心されかつ補強された箇所により効果的に抑制される。従って、ベース部材に偏心させて柱部材を結合するという簡易な構成により、柱構造の柱脚曲げ強度を向上させることができる。
更に、本発明の第７態様の柱構造では、第２アンカー部材の上端側がベース部材においてフランジのウェブ側に固定されているので、ベース部材の他端側においてフランジのウェブ側とは反対側の部位を削減することができる。このため、柱部材の中心位置に対してベース部材の中心位置がベース部材の一端側へ移動されるので、ベース部材の中心位置に対して柱部材の中心位置を簡単に偏心させることができる。
本発明の第８態様の柱部材では、ベース部材は切欠部を備えているので、ベース部材の切欠部に相当する部位が削減され、ベース部材が軽量化される。
本発明の第９態様の柱構造では、ベース部材が一方のフランジに結合される第１ベース部材と他方のフランジに結合される第２ベース部材とを備え、第１ベース部材と第２ベース部材とが離間されている。このため、第１ベース部材と第２ベース部材との間においてベース部材の部位が削減されるので、ベース部材が軽量化される。
ここで、第１固定部がベース本体のウェブ又はフランジの幅方向一端側において第１アンカー部材の上端側に固定される。また、第２固定部がベース本体のウェブ又はフランジの幅方向他端側において第２アンカー部材の上端側に固定され、かつ第２アンカー部材の引張強度が第１アンカー部材の引張強度よりも高くされる。例えば、ベース本体の他端側から一端側へ水平方向の力が柱部材に加わると、ベース本体の一端側よりも他端側において柱部材には垂直方向に大きな引張軸力が生じる。この大きな引張軸力は第２固定部に固定されかつ引張強度を高めた第２アンカー部材により効果的に抑制される。従って、引張強度を高めた第２アンカー部材をベース本体の第２固定部に固定するという簡易な構成により、柱構造の柱脚曲げ強度を向上させることができる。
本発明の第１０態様のベース部材では、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本体の上側に結合される。また、第１アンカー部材及び第２アンカー部材の下端側が基礎に固定され、かつベース本体の第１固定部が第１アンカー部材の上端側に固定されると共に、ベース本体の第２固定部が第２アンカー部材の上端側に固定される。
ここで、第１アンカー部材及び第２アンカー部材が同等の引張強度を有し、第１アンカー部材の上端側がベース本体の第１固定部に固定され、かつ第２アンカー部材の上端側がベース本体の第２固定部に固定される。そして、柱部材の中心位置がウェブ又はフランジの幅方向へ偏心されるので、ベース本体の柱部材が偏心された箇所は柱部材により補強される。例えば、柱部材の偏心方向と反対側から水平方向の力が柱部材に加わると、ベース本体の柱部材が偏心された箇所において柱部材には垂直方向に大きな引張軸力が生じる。この大きな引張軸力はベース本体の柱部材が偏心されかつ補強された箇所により効果的に抑制される。従って、ベース本体に偏心させて柱部材を結合するという簡易な構成により、柱構造の柱脚曲げ強度を向上させることができる。
本発明の第１１態様のベース部材では、ベース本体は切欠部を備えているので、ベース本体の切欠部に相当する部位が削減され、ベース本体が軽量化される。
本発明の第１２態様のベース部材では、ベース本体が一方のフランジに結合される第１ベース本体と他方のフランジに結合される第２ベース本体とを備えている。そして、第１ベース本体及び第２ベース本体が離間されている。このため、第１ベース本体と第２ベース本体との間のベース本体の部位が削減されるので、ベース本体が軽量化される。
本発明の第１実施形態に係る柱構造及びベース部材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及びベース部材の平面図である。 第１実施形態に係る柱構造及びベース部材が適用される建物の概略側面図である。 図３に示される建物の要部を拡大した側面図である。 第１実施形態に係る柱構造及びベース部材において柱部材の軸力と柱脚曲げ強度との関係を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る柱構造及びベース部材の図２に対応する平面図である。 本発明の第３実施形態に係る柱構造及びベース部材の図２に対応する平面図である。 本発明の第４実施形態に係る柱構造及びベース部材の図２に対応する平面図である。 本発明の第５実施形態に係る柱構造及びベース部材の図２に対応する平面図である。 本発明の第６実施形態に係る柱構造及びベース部材の図２に対応する平面図である。 本発明の第７実施形態に係る柱構造及びベース部材の図２に対応する平面図である。
［第１実施形態］
図１〜図５を用いて、本発明の第１実施形態に係る柱構造及びベース部材を説明する。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。
（柱構造及びベース部材の構成）
図１及び図２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。図示を省略したが、基礎１２の内部は配筋されており、基礎１２の強度が向上されている。
基礎１２の上面には固定手段としてのモルタル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。ベースプレート１６Ａは、矢印ＷＨ方向を長手方向とし、矢印ＦＨ方向を短手方向とする矩形平板状により構成されている。詳しく説明すると、ベースプレート１６Ａ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及び図２において右側に示されるベースプレート１６Ａの長手方向の一端部には、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と、２個の第２固定孔１８Ｃ及び第２固定孔１８Ｄとが設けられている。第１固定孔１８Ａ及び第１固定孔１８Ｂはベースプレート１６Ａの短手方向の中間部に設けられている。第２固定孔１８Ｃ及び第２固定孔１８Ｄはベースプレート１６Ａの短手方向の両端部に設けられている。第１固定孔１８Ａ、第１固定孔１８Ｂ、第２固定孔１８Ｃ及び第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いる。
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２固定孔１８Ｃ及び第２固定孔１８Ｄの中心軸の位置は、第１固定孔１８Ａ及び第１固定孔１８Ｂの中心軸の位置よりも矢印ＷＨ方向内側とされており、ベースプレート１６Ａの長手方向中央部寄りとされている。更に、第２固定孔１８Ｃの中心軸の位置は、第１固定孔１８Ａの中心軸の位置よりも矢印ＦＨ方向外側とされている。また、第２固定孔１８Ｄの中心軸の位置は、第１固定孔１８Ｂの中心軸の位置よりも矢印ＦＨ方向外側とされている。
図１及び図２において左側に示されるベースプレート１６Ａの長手方向の他端部には、第２固定部としての２個の第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂと、２個の第２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄとが設けられている。第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂはベースプレート１６Ａの短手方向の中間部に設けられている。第２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄはベースプレート１６Ａの短手方向の両端部に設けられている。第２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄ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等と同一径とされている。一方、第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂ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ると共に、本実施の形態では第２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄよりも拡径されている。言い換えると、第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂの直径は、第２固定孔２０Ｃ、第２固定孔２０Ｄの直径よりも大きく形成されている。
第１固定孔２０Ａの中心軸の位置及び第１固定孔２０Ｂ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２０Ｃの中心軸の位置及び第２固定孔２０Ｄ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２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄの中心軸の位置は、第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂの中心軸の位置よりも矢印ＷＨ方向内側とされており、ベースプレート１６Ａの長手方向中央部寄りとされている。更に、第２固定孔２０Ｃの中心軸の位置は、第１固定孔２０Ａの中心軸の位置よりも矢印ＦＨ方向外側とされている。また、第２固定孔２０Ｄの中心軸の位置は、第１固定孔２０Ｂの中心軸の位置よりも矢印ＦＨ方向外側とされている。
更に、第１固定孔２０Ａの中心軸の位置は矢印ＷＨ方向において第１固定孔１８Ａの中心軸の位置と一致され、第１固定孔２０Ｂの中心軸の位置は矢印ＷＨ方向において第１固定孔１８Ｂの中心軸の位置と一致されている。第２固定孔２０Ｃの中心軸の位置は矢印ＷＨ方向において第２固定孔１８Ｃの中心軸の位置と一致され、第２固定孔２０Ｄの中心軸の位置は矢印ＷＨ方向において第２固定孔１８Ｄの中心軸の位置と一致されている。
従って、ベースプレート１６Ａは、４個の第１固定孔１８Ａ、第１固定孔１８Ｂ、第２固定孔１８Ｃ及び第２固定孔１８Ｄと、４個の第１固定孔２０Ａ、第１固定孔２０Ｂ、第２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄとの合計８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８個のすべての固定孔の各々の周囲において、ベースプレート１６Ａ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、ベースプレート１６Ａの外周側へ向って徐々に広がり、かつベースプレート１６Ａの外周外側へ開放され、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、ベースプレート１６Ａの中央側の一部は、第１固定孔１８Ａ等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によりベースプレート１６Ａ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及び第２アンカーボルト（アンカーロック）２４を備えている。また、第２アンカー部材は第１アンカーボルト（アンカーロック）２８及び第２アンカーボルト（アンカーロック）２６を備えている。
第１アンカー部材の第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に埋込まれている。第２アンカー部材の第１アンカーボルト２８は円柱状のアンカー本体２８Ａを備えおり、アンカー本体２８Ａの軸方向は上下方向とされている。アンカー本体２８Ａの上端部２８Ｃ以外の下端部２８Ｂを含む大部分はモルタル１４を貫通して基礎１２に埋込まれている。また、第２アンカー部材の第２アンカーボルト２６は円柱状のアンカー本体２６Ａを備えおり、アンカー本体２６Ａの軸方向は上下方向とされている。アンカー本体２６Ａの上端部２６Ｃ以外の下端部２６Ｂを含む大部分はモルタル１４を貫通して基礎１２に埋込まれている。
第１アンカー部材の第１アンカーボルト２４及び第２アンカーボルト２４において、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の抜けを防止する構成とされている。
アンカー本体２４Ａの上端部２４Ｃはベースプレート１６Ａの第１固定孔１８Ａ、第１固定孔１８Ｂ、第２固定孔１８Ｃ又は第２固定孔１８Ｄを貫通して突出する構成とされている。この上端部２４Ｃには雄ねじが設けられており、雄ねじにベースプレート１６Ａを固定するナット２４Ｇが蝶合されている。ベースプレート１６Ａ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アンカー部材の第１アンカーボルト２８において、アンカー本体２８Ａの下端部２８Ｂに設けられた雄ねじに２つのナット２８Ｄ及びナット２８Ｅが蝶合されている。ナット２８Ｄとナット２８Ｅとの間には円環平板状の定着板２８Ｆが介在されている。定着板２８Ｆはナット２８Ｄ及びナット２８Ｅにより締付けられて固定されている。ナット２８Ｄ、ナット２８Ｅ及び定着板２８Ｆは、基礎１２に埋込まれ、第１アンカーボルト２８の抜けを防止する構成とされている。アンカー本体２８Ａの上端部２８Ｃはベースプレート１６Ａの第２固定部としての第１固定孔２０Ａ又は第１固定孔２０Ｂを貫通して突出する構成とされている。この上端部２８Ｃには雄ねじが設けられており、雄ねじにベースプレート１６Ａを固定するナット２８Ｇが蝶合されている。ベースプレート１６Ａとナット２８Ｇとの間には円環平板状のワッシャ２８Ｈが介在されている。
同様に、第２アンカー部材の第２アンカーボルト２６において、アンカー本体２６Ａの下端部２６Ｂに設けられた雄ねじに２つのナット２６Ｄ及びナット２６Ｅが蝶合されている。ナット２６Ｄとナット２６Ｅとの間には円環平板状の定着板２６Ｆが介在されている。定着板２６Ｆはナット２６Ｄ及びナット２６Ｅにより締付けられて固定されている。ナット２６Ｄ、ナット２６Ｅ及び定着板２６Ｆは、基礎１２に埋込まれ、第２アンカーボルト２６の抜けを防止する構成とされている。アンカー本体２６Ａの上端部２６Ｃはベースプレート１６Ａの第２固定孔２０Ｃ又は第２固定孔２０Ｄを貫通して突出する構成とされている。この上端部２６Ｃには雄ねじが設けられており、雄ねじにベースプレート１６Ａを固定するナット２６Ｇが蝶合されている。ベースプレート１６Ａとナット２６Ｇとの間には円環平板状のワッシャ２６Ｈが介在されている。
本実施形態では、第１アンカー部材の第１アンカーボルト２４、第２アンカーボルト２４及び第２アンカー部材の第２アンカーボルト２６は同一径かつ同一軸方向長さとされている。そして、第２アンカー部材の第１アンカーボルト２８は、例えば第１アンカー部材の第１アンカーボルト２４よりも軸径が大きく、かつ高い引張強度により形成されている。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、第１アンカーボルト２８、第２アンカーボルト２６としては、例えばＪＩＳ規格Ｇ３１３８に規定される引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２、４９０Ｎ／ｍｍ２等を有する炭素鋼材により形成されている。また、ＪＩＳ規格Ｇ４３２１に規定される引張強さが５２０Ｎ／ｍｍ２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。そして、第１アンカーボルト２４、第２アンカーボルト２４及び第２アンカーボルト２６の径が例えば３０ｍｍ（ねじの呼び方では「Ｍ３０」）に設定されると、第１アンカーボルト２８の径が例えば３６ｍｍ（ねじの呼び方では「Ｍ３６」）に設定される。
ベースプレート１６Ａの上面の中央部分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の下端はベースプレート１６Ａ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。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。
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。
（建物の構造）
本実施形態に係る柱構造１０及びベース部材１６を用いて建築された建物の概略側面構造が図３に示されている。また、この建物の要部の側面構造が図４に示されている。
図３及び図４に示される左側の柱構造１０では、ベース部材１６の第１固定部としての第１固定孔１８Ａ、第１固定孔１８Ｂ、第２固定孔１８Ｃ及び第２固定孔１８Ｄ（図１及び図２参照）が建物の内側（右側）に配置されている。この建物の内側において、ベースプレート１６Ａに第１アンカー部材としての第１アンカーボルト２４及び第２アンカーボルト２４が固定されている。ベース部材１６の第２固定部としての第１固定孔２０Ａ、第１固定孔２０Ｂ、第２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄ（図１及び図２参照）が建物の外側（左側）に配置されている。この建物の外側において、ベースプレート１６Ａに第２アンカー部材としての第１アンカーボルト２８及び第２アンカーボルト２６が固定されている。
一方、図３及び図４に示される右側の柱構造１０は、図示を省略した建物の矢印ＵＰ方向の中心線を中心として、左側の柱構造１０に対して１８０度反転された構成とされている。つまり、右側の柱構造１０では、ベース部材１６の第１固定部としての第１固定孔１８Ａ、第１固定孔１８Ｂ、第２固定孔１８Ｃ及び第２固定孔１８Ｄが建物の内側（左側）に配置されている。この建物の内側において、ベースプレート１６Ａに第１アンカー部材としての第１アンカーボルト２４及び第２アンカーボルト２４が固定されている。ベース部材１６の第２固定部としての第１固定孔２０Ａ、第１固定孔２０Ｂ、第２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄは建物の外側（右側）に配置されている。この建物の外側において、ベースプレート１６Ａに第２アンカー部材としての第１アンカーボルト２８及び第２アンカーボルト２６が固定されている。
ここで、図３に示されるように、左側の柱構造１０と右側の柱構造１０との間に各階を仕切る第１梁部材３２、第２梁部材３４及び第３梁部材３６が設けられている。第１梁部材３２の左側の一端部は左側の柱構造１０の鉄骨柱３０にアーク溶接やボルト締結により結合されており、第１梁部材３２の右側の他端部は右側の柱構造１０の鉄骨柱３０に同様な結合手段により結合されている。本実施形態では、第１梁部材３２としては、ウェブ３２Ａの幅方向（矢印ＵＰ方向）の両端にフランジ３２Ｂが一体に設けられたＨ形鉄骨梁が使用されている。同様に、第２梁部材３４の両端部は左右両側の柱構造１０の鉄骨柱３０に結合されており、第３梁部材３６の両端部は左右両側の柱構造１０の鉄骨柱３０に結合されている。第２梁部材３４としてはウェブ３４Ａ及びフランジ３４Ｂを有するＨ形鉄骨梁が使用され、第３梁部材３６としてはウェブ３６Ａ及びフランジ３６Ｂを有するＨ形鉄骨梁が使用されている。なお、第１梁部材３２、第２梁部材３４、第３梁部材３６は、Ｉ形鉄骨梁、角形鉄骨梁等の梁部材より形成されてもよい。
（第１実施形態の作用効果）
本実施形態に係る柱構造１０及びベース部材１６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がベースプレート１６Ａの上側に結合される。また、第１アンカー部材及び第２アンカー部材の下端側が基礎１２に固定され、かつベースプレート１６Ａが第１アンカー部材及び第２アンカー部材の上端側に固定される。
ここで、第１アンカー部材としての第１アンカーボルト２４及び第２アンカーボルト２４の上端側がベースプレート１６Ａにおいてウェブ３０Ａの幅方向一端側に固定される。また、第２アンカー部材としての第１アンカーボルト２８及び第２アンカーボルト２６の上端側がベースプレート１６Ａにおいてウェブ３０Ａの幅方向他端側に固定される。そして、第２アンカー部材の第１アンカーボルト２８の引張強度が第１アンカー部材の第１アンカーボルト２４の引張強度よりも高くされる。
図１、図３及び図４に示されるように、例えば矢印ＷＨ方向（水平方向）において地震等による左側から右側へ作用する力Ｆが建物の外周に生じたとき、力Ｆが作用した建物の左側の柱構造１０では、鉄骨柱３０の外側のフランジ３０Ｂに最大の引張軸力Ｓｔが発生する。一方、建物の右側の柱構造１０では、鉄骨柱３０の外側のフランジ３０Ｂに最大の圧縮軸力Ｓｐが発生する。地震の場合には力Ｆの向きが交互に反転するので、左側の柱構造１０のフランジ３０Ｂには引張軸力Ｓｔと圧縮軸力Ｓｐとが交互に発生し、右側の柱構造１０のフランジ３０Ｂには圧縮軸力Ｓｐと引張軸力Ｓｔとが交互に発生する。
柱構造１０において、鉄骨柱３０に生じる軸力［Ｎ］と柱脚曲げ強度［Ｎ］との関係が図５に示されている。図５に示されるように、鉄骨柱３０に生じる圧縮軸力に対する柱脚曲げ強度は強いが、引張軸力に対する柱脚曲げ強度は弱い。従って、引張軸力に対する柱脚曲げ強度を向上する必要がある。なお、破線で囲まれた領域Ｂは一般的な建物に発生する軸力範囲であり、領域Ｂ内においても引張軸力に対する柱脚曲げ強度が弱い傾向がある。
本実施形態に係る柱構造１０及びベース部材１６では、建物の外側となるベースプレート１６Ａの第２固定部としての第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂが拡径とされる。加えて、第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂに第１アンカー部材よりも引張強度が大きな第２アンカー部材としての第１アンカーボルト２８が設けられる。すなわち、ベースプレート１６Ａの第２固定部に引張強度の大きな第２アンカー部材が設けられて、鉄骨柱３０に生じる大きな引張軸力が第２アンカー部材により効果的に抑制される。従って、第２アンカー部材、特に第１アンカーボルト２８の引張強度を高めるという簡易な構成により、柱構造１０の柱脚曲げ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及びベース部材１６では、図１及び図２に示されるように、第２アンカー部材の第１アンカーボルト２８の軸径が第１アンカー部材の第１アンカーボルト２４の軸径よりも大きく形成されている。このため、第１アンカーボルト２８の軸径を大きくするという簡易な構成により第１アンカーボルト２８の引張強度が高められると共に、柱構造１０の柱脚曲げ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及びベース部材１６では、図１に示されるように、ベースプレート１６Ａがウェブ３０Ａの幅方向内側に設けられた第１アンカー部材の第２アンカーボルト２４の上端部２４Ｃに固定される。同様に、ベースプレート１６Ａがウェブ３０Ａの幅方向内側に設けられた第２アンカー部材の第２アンカーボルト２６の上端部２６Ｃに固定される。このため、図１及び図２に示されるように、鉄骨柱３０のフランジ３０Ｂに第２アンカーボルト２４が近接されて、フランジ３０Ｂと第２アンカーボルト２４との離間距離Ｌが小さくなる。フランジ３０Ｂと第２アンカーボルト２６との離間距離は同様に小さくなる。ところで、片側の第１アンカー部材側に着目してみる。ベースプレート１６Ａに設けられる第１アンカーボルト２４及び第２アンカーボルト２４の合計本数（又は第１固定孔１８Ａ、第１固定孔１８Ｂ、第２固定孔１８Ｃ及び第２固定孔１８Ｄの合計孔数）が増加すると、ベースプレート１６Ａの厚さ（上下方向の肉厚寸法）ｔを増加する必要がある。
ここで、まずベースプレート１６Ａにおいて一方のフランジ３０Ｂの周囲に設けられた第１アンカーボルト２４及び第２アンカーボルト２４の合計本数がｎ本とされる。ｎは本実施形態において「４」である。矢印ＦＨ方向のｉ番目の第１アンカーボルト２４又は第２アンカーボルト２４の軸方向における降伏引張強度がＴｉとされる。ｉ番目の第１アンカーボルト２４又は第２アンカーボルト２４の中心軸と、矢印ＷＨ方向におけるフランジ３０Ｂとの離間距離がＬｉとされる。更に、ベースプレート１６Ａの矢印ＦＨ方向の寸法（幅寸法）がＢとされ、そして、ベースプレート１６Ａの厚さがｔとされ、ベースプレート１６Ａの材料の降伏点がσとされる。この場合、ベースプレート１６Ａにおいて、下記数１に表される関係式が成立つ。
Figure 0005931185
上記関係式において、左辺の離間距離Ｌｉが小さくなると、右辺の厚さｔが小さくなる。すなわち、本実施形態では、離間距離Ｌｉを積極的に小さくすることにより、ベースプレート１６Ａの厚さを薄くすることができる。従って、ベースプレート１６Ａの材料費が削減されるので、柱構造１０の材料費、更には製造費用を削減することができる。
また、本実施形態に係る柱構造１０及びベース部材１６では、第１アンカー部材の第１アンカーボルト２４が建物の内側に配設されると共に、第２アンカー部材の第１アンカーボルト２８が建物の外側に配設される。例えば、鉄骨柱３０に引張軸力が生じた際に、建物の外側において鉄骨柱３０に大きな引張軸力が生じる。ここで、ベースプレート１６Ａの引張軸力が作用する部位（第２固定部側）が引張強度の高い第２アンカー部材の第１アンカーボルト２８により固定される。このため、大きな引張軸力が大きな引張強度の第１アンカーボルト２８により抑制されるので、柱構造１０の柱脚曲げ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及びベース部材１６では、ベースプレート１６Ａの下側に凹部２２が設けられている。この凹部２２にはモルタル１４が埋込まれ、ベースプレート１６Ａがモルタル１４を介して基礎１２に係止される。このため、地震等の水平荷重が生じた際に、基礎１２に対するベース部材１６のずれが抑制される。従って、柱構造１０及びベース部材１６では、鉄骨柱３０からベースプレート１６Ａ、第１アンカー部材及び第２アンカー部材を介して基礎１２へ伝達される剪断応力が効果的に抑制されるので、剪断耐力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及びベース部材１６では、図２に示される矢印ＷＨ方向（ウェブ３０Ａの幅方向）においてベースプレート１６Ａの一端側に対して他端側の引張強度が向上されている。本実施形態では、矢印ＦＨ方向（フランジ３０Ｂの幅方向）においてベースプレート１６Ａの一端側に対して他端側の引張強度が向上されてもよい。この場合、建物に働く力Ｆは矢印ＦＨ方向に生じる。
また、本実施形態では、第２固定部の第１固定孔２０Ａ及び２０Ｂと第２アンカー部材の第１アンカーボルト２８により引張強度が高められている。これに加えて、第２固定部の第２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄを拡径とし、第２アンカーボルト２６の軸径を大きくして、第２固定部並びに第２アンカー部材の全体の引張強度が高くされてもよい。
［第２実施形態］
図６を用いて、本発明の第２実施形態に係る柱構造及びベース部材を説明する。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及びベース部材１６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。
（柱構造及びベース部材の構成）
図６に示されるように、本実施形態に係る柱構造４０及びベース部材１６では、図中左側の第２固定部の第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂの構成と、第２アンカー部材の第１アンカーボルト４２の構成が、第１実施形態における構成に対して異なる。これ以外の構成において、本実施形態に係る柱構造４０及びベース部材１６の構成は、第１実施形態に係る柱構造１０及びベース部材１６の構成と同一である。
詳しく説明すると、柱構造４０及びベース部材１６における第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂは、第１固定部の第１固定孔１８Ａ及び第１固定孔１８Ｂと同一径を有する円形状の貫通孔により形成されている。ここでは、第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂは、第２固定部の第２固定孔２０Ｃ、第２固定孔２０Ｄ、第１固定部の第２固定孔１８Ｃ及び第１固定孔１８Ｄとも同一径により形成されている。
そして、第２アンカー部材としての第１アンカーボルト４２が、第１アンカーボルト２４と同一径とされ、かつ第１アンカーボルト２４よりも引張強度が高い材料により形成されている。第１アンカーボルト４２の上端部４２Ｃは第１アンカーボルト２４の上端部２４Ａと同様に雄ねじが設けられている。第１固定孔２０Ａ、第１固定孔２０Ｂを貫通した第１アンカーボルト４２の雄ねじには図示を省略したワッシャを介在してナット４２Ｇが蝶合されている。また、第１アンカーボルト２４と同様に、第１アンカーボルト４２の図示を省略した下端側には、ダブルナットと、このダブルナットにより締結された定着板が設けられている。これにより、第１アンカーボルト４２の上端側にベースプレート１６Ａが固定される。
例えば、第１アンカーボルト２４がＪＩＳ規格Ｇ３１３８に規定される引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２の炭素鋼材により形成される場合、第１アンカーボルト４２は引張強さが４９０Ｎ／ｍｍ２を有する炭素鋼材により形成される。また、第１アンカーボルト４２は、第１アンカーボルト２４よりも引張強度が高いステンレス鋼材により形成されてもよい。
なお、本実施形態では、第２アンカー部材としての第２アンカーボルト２６が、第１アンカーボルト４２と同様に引張強度が高い材料により形成されてもよい。また、第１アンカーボルト４２の引張強度が第１アンカーボルト２４よりも高い条件下では、第２アンカーボルト４２の長さが第１アンカーボルト２４の長さと異なっていてもよい。
（第２実施形態の作用効果）
本実施形態に係る柱構造４０及びベース部材１６では、図６に示されるように、第２アンカー部材の第１アンカーボルト４２が第１アンカー部材の第１アンカーボルト２４よりも引張強度が高い材料により形成されている。このため、第１アンカーボルト４２が引張強度の高い材料により形成されるという簡易な構成により第２アンカー部材の引張強度が高められると共に、柱構造４０の柱脚曲げ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４０及びベース部材１６では、上記作用効果以外に、第１実施形態に係る柱構造１０及びベース部材１６により得られる作用効果と同様の作用効果が得られる。
［第３実施形態］
図７を用いて、本発明の第３実施形態に係る柱構造及びベース部材を説明する。
（柱構造及びベース部材の構成）
図７に示されるように、本実施形態に係る柱構造５０及びベース部材１６では、図中右側の第１固定部及び第１アンカー部材の構成と、図中左側の第２固定部及び第２アンカー部材の構成とが、第１実施形態における構成に対して異なる。これ以外の構成において、本実施形態に係る柱構造５０及びベース部材１６の構成は、第１実施形態に係る柱構造１０及びベース部材１６の構成と同一である。
詳しく説明すると、柱構造５０及びベース部材１６における第１固定部は、第１固定孔１８Ａ及び第１固定孔１８Ｂ（図１及び図２参照）を省略して、２個の第２固定孔１８Ｃ及び第２固定孔１８Ｄにより構成されている。第２固定孔１８Ｃ及び第２固定孔１８Ｄにはそれぞれ第１アンカー部材としての第２アンカーボルト２４が設けられている。
一方、第２固定部は、２個の第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂと、２個の第２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄとにより構成されている。第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂは、上記第２実施形態における第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂ（図６参照）と同様に、第２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄと同一径を有する貫通孔により形成されている。また、第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂは、第１固定部の第２固定孔１８Ｃ及び第２固定孔１８Ｄと同一径により形成されている。合計４個の第１固定孔２０Ａ、第１固定孔２０Ｂ、第２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄには第２アンカー部材としての第１アンカーボルト２６及び第２アンカーボルト２６が設けられている。第１アンカーボルト２６は、第２アンカーボルト２６と同一径かつ同一引張強度により形成されている。更に、第１アンカーボルト２６は、第１アンカー部材の第１アンカーボルト２４と同一径かつ同一引張強度により形成されている。
つまり、本実施形態に係る柱構造５０及びベース部材１６では、第２アンカー部材が第１アンカー部材よりも多い数量の第１アンカーボルト２６及び第２アンカーボルト２６を備えている。
（第３実施形態の作用効果）
本実施形態に係る柱構造５０及びベース部材１６では、図７に示されるように、第２アンカー部材が第１アンカー部材よりも多い数量により形成されている。このため、第２アンカー部材の数量（本数）を変えるという簡易な構成により第２アンカー部材の引張強度が高められると共に、柱構造５０の柱脚曲げ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５０及びベース部材１６では、上記作用効果以外に、第１実施形態に係る柱構造１０及びベース部材１６により得られる作用効果と同様の作用効果が得られる。
［第４実施形態］
図８を用いて、本発明の第４実施形態に係る柱構造及びベース部材を説明する。
（柱構造及びベース部材の構成）
図８に示されるように、本実施形態に係る柱構造６０及びベース部材１６では、ベースプレート１６Ａのフランジ３０Ｂの幅方向（矢印ＦＨ方向）の中心位置Ｂｃに対して、鉄骨柱３０のフランジ３０Ｂの幅方向の中心位置Ｗｃを距離Ｌｏｓ分だけ偏心させて、ベースプレート１６Ａに鉄骨柱３０が接合されている。ここで、中心位置Ｂｃはベースプレート１６Ａの上面における中心位置であり、中心位置Ｗｃは鉄骨柱３０の下面における中心位置である。詳しく説明すると、本実施形態では、矢印ＦＨ方向上側のベースプレート１６Ａの一端側が図示を省略した建物の外側に配置され、矢印ＦＨ方向下側のベースプレート１６Ａの他端側が建物の内側に配置される。すなわち、鉄骨柱３０は最大の引張軸力が生じる側へ偏心されている。
本実施形態では、ベースプレート１６Ａの一端側に第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と、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１固定孔１８Ａ、第１固定孔１８Ｂ、第２固定孔１８Ｃ、第２固定孔１８Ｄの中心軸の位置は矢印ＷＨ方向に一致されており、第１固定孔１８Ａ等は同一径により形成されている。第１固定孔１８Ａはフランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側とは反対側に配置されている。第１固定孔１８Ｂは、第１固定孔１８Ａよりもウェブ３０Ａの幅方向内側において、フランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側に配置されている。第２固定孔１８Ｄはフランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側とは反対側に配置されている。第２固定孔１８Ｃは、第２固定孔１８Ｄよりもウェブ３０Ａの幅方向内側において、フランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側に配置されている。
第１固定孔１８Ａ、第１固定孔１８Ｂには第１アンカー部材としての第１アンカーボルト２４が設けられており、第２固定孔１８Ｃ、第２固定孔１８Ｄには第１アンカー部材としての第２アンカーボルト２４が設けられている。第１アンカーボルト２４、第２アンカーボルト２４は、すべて同一径を有し、かつ同一引張強度により形成されている。
一方、ベースプレート１６Ａの他端側に第２固定部としての２個の第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂと、２個の第２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄが設けられている。第１固定孔２０Ａ、第１固定孔２０Ｂ、第２固定孔２０Ｃ、第２固定孔２０Ｄの中心軸の位置は矢印ＷＨ方向に一致されており、第１固定孔２０Ａ等は同一径により形成されている。また、第２固定部の第１固定孔２０Ａ等は第１固定部の第１固定孔１８Ａ等と同一径とされている。第１固定孔２０Ａはフランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側とは反対側に配置されており、第１固定孔２０Ａの中心軸の位置は矢印ＦＨ方向において第１固定孔１８Ａの中心軸の位置と一致されている。第１固定孔２０Ｂは、第１固定孔２０Ａよりもウェブ３０Ａの幅方向内側において、フランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側に配置されている。第１固定孔２０Ｂの中心軸の位置は矢印ＦＨ方向において第１固定孔１８Ｂの中心軸の位置と一致されている。第２固定孔２０Ｄはフランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側とは反対側に配置されており、第２固定孔２０Ｄの中心軸の位置は矢印ＦＨ方向において第２固定孔１８Ｄの中心軸の位置と一致されている。そして、第２固定孔２０Ｃは、第２固定孔２０Ｄよりもウェブ３０Ａの幅方向内側において、フランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側に配置されている。
第１固定孔２０Ａ、第１固定孔２０Ｂには第２アンカー部材としての第１アンカーボルト２６が設けられており、第２固定孔２０Ｃ、第２固定孔２０Ｄには第２アンカー部材としての第２アンカーボルト２６が設けられている。第１アンカーボルト２６、第２アンカーボルト２６は、すべて同一径を有し、かつ同一引張強度により形成されている。また、第１アンカーボルト２６は、第１アンカーボルト２４に対して、同一径かつ同一引張強度により形成されている。更に、第１アンカーボルト２４、第２アンカーボルト２４、第１アンカーボルト２６、第２アンカーボルト２６は、いずれもベースプレート１６Ａの中心位置Ｂｃから等しい距離に設けられている。
（第４実施形態の作用効果）
本実施形態に係る柱構造６０及びベース部材１６では、図８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がベースプレート１６Ａの上側に結合される。また、第１アンカー部材及び第２アンカー部材の下端側が基礎１２に固定され、かつベースプレート１６Ａが第１アンカー部材及び第２アンカー部材の上端側に固定される。
ここで、第１アンカー部材の第１アンカーボルト２４、第２アンカーボルト２４、第２アンカー部材の第１アンカーボルト２６、第２アンカーボルト２６が同等の引張強度により形成される。また、第１アンカーボルト２４及び第２アンカーボルト２４の上端側がベースプレート１６Ａの矢印ＦＨ方向の一端側に固定され、かつ第１アンカーボルト２６及び第２アンカーボルト２６の上端側がベースプレート１６Ａの矢印ＦＨ方向の他端側に固定される。そして、ベースプレート１６Ａの中心位置Ｂｃに対して鉄骨柱３０の中心位置Ｗｃがフランジ３０Ｂの幅方向へ偏心されるので、ベースプレート１６Ａの鉄骨柱３０が偏心された箇所（ベースプレート１６Ａの他端側）では鉄骨柱３０により補強される。例えば、鉄骨柱３０の偏心方向と反対側から水平方向の力（図１、図３及び図４に示される力Ｆ）が鉄骨柱３０に加わると、ベースプレート１６Ａの鉄骨柱３０が偏心された箇所において鉄骨柱３０には矢印ＵＰ方向に大きな引張軸力が生じる。この大きな引張軸力はベースプレート１６Ａの鉄骨柱３０が偏心されかつ補強された箇所により効果的に抑制される。従って、第１アンカー部材及び第２アンカー部材の引張強度を同等としても（変更しなくても）、ベースプレート１６Ａに偏心させて鉄骨柱３０を結合するという簡易な構成により、柱構造６０の柱脚曲げ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６０及びベース部材１６では、上記作用効果以外に、第１実施形態に係る柱構造１０及びベース部材１６により得られる作用効果と同様の作用効果が得られる。
なお、本実施形態に係る柱構造６０及びベース部材１６では、ベースプレート１６Ａの中心位置Ｂｃと柱部材Ｗｃの中心位置とは一致させて、双方の位置が矢印ＷＨ方向へ偏心させる構成としてもよい。この場合、鉄骨柱３０は、ベースプレート１６Ａに対して、建物の外側へ向かって偏心させる。建物の内側には、第１固定孔１８Ａ、第１固定孔１８Ｂ、第１固定孔２０Ａ及び第１固定孔２０Ｂが配置されると共に、第１アンカーボルト２４及び第１アンカーボルト２６が設けられる。また、建物の外側には、第２固定孔１８Ｃ、第２固定孔１８Ｄ、第２固定孔２０Ｃ及び第２固定孔２０Ｄが配置されると共に、第２アンカーボルト２４及び第２アンカーボルト２６が設けられる。
［第５実施形態］
図９を用いて、本発明の第５実施形態に係る柱構造及びベース部材を説明する。本実施形態は第４実施形態に係る柱構造６０及びベース部材１６の変形例である。
（柱構造及びベース部材の構成）
図９に示されるように、本実施形態に係る柱構造７０及びベース部材１６では、第１固定部が、フランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側とは反対側に配置された２個の第１固定孔１８Ａ及び第１固定孔１８Ｂにより構成されている。この第１固定孔１８Ａ及び第１固定孔１８Ｂには第１アンカー部材としての第１アンカーボルト２４が設けられている。
一方、第２固定部は、フランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側に配置された２個の第２固定孔２０Ｇ及び第２固定孔２０Ｈにより構成されている。この第２固定孔２０Ｇ及び第２固定孔２０Ｈには第２アンカー部材としての第２アンカーボルト２６が設けられている。第２アンカーボルト２６は、第１アンカーボルト２４と同一径とされ、同一引張強度により形成されている。
本実施形態におけるベースプレート１６Ａでは、第２固定孔２０Ｇ及び第２固定孔２０Ｈがフランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側に配置されて、フランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側とは反対側の領域１６Ｂが省略されている。結果的に、ベースプレート１６Ａに対してウェブ３０Ａの幅方向（矢印ＷＨ方向）左側へ鉄骨柱３０が偏心されている。鉄骨柱３０が偏心された側は建物の外側とされる。
（第５実施形態の作用効果）
本実施形態に係る柱構造７０及びベース部材１６では、図９に示されるように、第２アンカー部材としての第２アンカーボルト２６の上端側がベースプレート１６Ａにおいてフランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側に固定されている。このため、ベースプレート１６Ａのフランジ３０Ｂのウェブ３０Ａとは反対側の領域１６Ｂが省略可能とされる。
ここで、ベースプレート１６Ａの領域１６Ｂが省略されると、結果的にベースプレート１６Ａの矢印ＷＨ方向の中心位置に対して、鉄骨柱３０の同方向の中心位置がベースプレート１６Ａの他端側へ移動されたことになる。このため、ベースプレート１６Ａの中心位置に対して鉄骨柱３０の中心位置を簡単に偏心させることができる。
また、本実施形態に係る柱構造７０及びベース部材１６では、ベースプレート１６Ａの一部の領域１６Ｂが省略される（建物の外側となるベースプレート１６Ａの一部が縮小される）ので、ベースプレート１６Ａの軽量化が図れる。更に、ベースプレート１６Ａの製作に必要とされる材料を減少させることができるので、柱構造７０及びベース部材１６の製作コストを削減することができる。
更に、本実施形態に係る柱構造７０及びベース部材１６では、ベースプレート１６Ａにおいてフランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側とは反対側の領域１６Ｂが省略されているので、鉄骨柱３０を隣接境界まで近づけることができる。このため、建物の敷地の有効利用が可能となる。
［第６実施形態］
図１０を用いて、本発明の第６実施形態に係る柱構造及びベース部材を説明する。本実施形態は第５実施形態に係る柱構造７０及びベース部材１６の変形例である。
（柱構造及びベース部材の構成）
図１０に示されるように、本実施形態に係る柱構造８０では、ベース部材１６のベースプレート１６Ａに切欠部１６Ｆ及び切欠部１６Ｇが設けられている。
詳しく説明すると、切欠部１６Ｆは、ベースプレート１６Ａの矢印ＦＨ方向の一端側、かつ一対のフランジ３０Ｂ間において、ウェブ３０Ａに沿ってベースプレート１６Ａの一部を切欠いて形成されている。切欠部１６Ｆは、平面視において、ベースプレート１６Ａの一端側が開口されたＵ字状（矩形状）とされている。
一方、切欠部１６Ｇは、ベースプレート１６Ａの矢印ＦＨ方向の他端側、かつ一対のフランジ３０Ｂ間において、ウェブ３０Ａに沿ってベースプレート１６Ａの一部を切欠いて形成されている。切欠部１６Ｇは、平面視において、切欠部１６Ｆと対称形をなすベースプレート１６Ａの他端側が開口されたＵ字状（矩形状）とされている。
切欠部１６Ｆと切欠部１６Ｇとの間にはベースプレート１６Ａの部位が設けられており、この部位はウェブ３０Ａに接合されている。ベースプレート１６Ａの全体の平面形状は本実施形態においてＨ形状となる。
（第６実施形態の作用効果）
本実施形態に係る柱構造８０及びベース部材１６では、図１０に示されるように、ベースプレート１６Ａに切欠部１６Ｆ及び切欠部１６Ｇが設けられている。このため、ベースプレート１６Ａの切欠部１６Ｆ及び切欠部１６Ｇに相当する部位が削減されるので、ベースプレート１６Ａの軽量化が図れる。
また、本実施形態に係る柱構造８０及びベース部材１６では、上記作用効果以外に、第５実施形態に係る柱構造７０及びベース部材１６により得られる作用効果と同様の作用効果が得られる。
なお、本実施形態は、第１実施形態に係る柱構造１０及びベース部材１６から第４実施形態に係る柱構造６０及びベース部材１６までのいずれかにも適用可能である。また、切欠部１６Ｆ及び切欠部１６Ｇの平面形状は、Ｕ字状に限定されるものではなく、例えば台形状、円弧状等であってもよい。また、切欠部に代えて、スリットが形成されてもよい。
［第７実施形態］
図１１を用いて、本発明の第７実施形態に係る柱構造及びベース部材を説明する。本実施形態は第５実施形態に係る柱構造７０及びベース部材１６の変形例である。
（柱構造及びベース部材の構成）
図１１に示されるように、本実施形態に係る柱構造９０では、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ている。第１ベース部材はベース本体としての第１ベースプレート１６Ｃを備え、第２ベース部材はベース本体としての第２ベースプレート１６Ｄを備えている。
詳しく説明すると、第１ベースプレート１６Ｃは、矢印ＦＨ方向を長手方向とし、矢印ＷＨ方向を短手方向とする矩形平板状により構成されている。第１ベースプレート１６Ｃの上端側に鉄骨柱３０の一方のフランジ３０Ｂが接合されている。また、第１ベースプレート１６Ｃのフランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側とは反対側に第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が配置されている。この第１固定孔１８Ａ及び第１固定孔１８Ｂには第１アンカー部材としての第１アンカーボルト２４が設けられている。
一方、第２ベースプレート１６Ｄは、矢印ＦＨ方向を長手方向とし、矢印ＷＨ方向を短手方向とする矩形平板状により構成されている。第２ベースプレート１６Ｄは第１ベースプレート１６Ｃと離間されて設けられている。第２ベースプレート１６Ｄの上端側に鉄骨柱３０の他方のフランジ３０Ｂが接合されている。また、第２ベースプレート１６Ｄのフランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側に第２固定部としての２個の第２固定孔２０Ｇ及び第２固定孔２０Ｈが配置されている。この第２固定孔２０Ｇ及び第２固定孔２０Ｈには第２アンカー部材としての第２アンカーボルト２６が設けられている。
（第７実施形態の作用効果）
本実施形態に係る柱構造９０及びベース部材１６では、図１１に示されるように、鉄骨柱３０の一方のフランジ３０Ｂに結合される第１ベース部材としての第１ベースプレート１６Ｃと他方のフランジ３０Ｂに結合される第２ベース部材としての第２ベースプレート１６Ｄとを備えている。そして、第１ベースプレート１６Ｃと第２ベースプレート１６Ｄとが離間されている。このため、第１ベースプレート１６Ｃと第２ベースプレート１６Ｄとが離間された分、ベース部材１６の面積が減少される。図中、符号１６Ｅを付して破線により囲まれた領域が削減される。このため、領域１６Ｅに相当する分、ベース部材１６の軽量化が図れる。また、ベース部材１６の製作に必要とされる材料を減少させることができる。更に、柱構造９０及びベース部材１６の製作コストを削減することができる。
更に、本実施形態に係る柱構造９０及びベース部材１６では、第２ベースプレート１６Ｄにおいてフランジ３０Ｂのウェブ３０Ａ側とは反対側の領域１６Ｂが省略されているので、鉄骨柱３０を隣接境界まで近づけることができる。このため、建物の敷地の有効利用が可能となる。
なお、本実施形態は、第１実施形態に係る柱構造１０及びベース部材１６から第４実施形態に係る柱構造６０及びベース部材１６までのいずれかにも適用可能である。詳しく説明すると、例えば第１実施形態に係る柱構造１０及びベース部材１６において、ベースプレート１６Ａが第１ベースプレート１６Ｃ及び第２ベースプレート１６Ｄに分割される。
［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、上記図２に示される第１実施形態では、ベース部材においてウェブの幅方向の両端部に、フランジの幅方向に沿ってそれぞれ４つの固定部又はアンカー部材が設けられている。本発明では、ベース部材の長手方向の一端部、他端部にそれぞれ３つ以上の固定部又はアンカー部材が設けられていればよい。最小の３つの固定部又はアンカー部材の場合、フランジの幅方向の中央部に１つの固定部又はアンカー部材が設けられると共に、フランジの幅方向の両端部に各々１つの固定部又はアンカー部材が設けられる。また、最小の３つの固定部又はアンカー部材の場合、フランジの幅方向の中央部に２つの固定部又はアンカー部材が設けられると共に、フランジの幅方向の両端部のいずれか一方に１つの固定部又はアンカー部材が設けられてもよい。更に、本発明では、建物の外側となる引張強度が高いアンカー部材は１本でもよいし、３本以上とされてもよい。
１０、４０、５０、６０、７０、８０、９０ 柱構造
１２ 基礎
１６ ベース部材
１６Ａ ベースプレート（ベース本体）
１６Ｃ 第１ベースプレート（第１ベース部材）
１６Ｄ 第２ベースプレート（第２ベース部材）
１６Ｆ、１６Ｇ 切欠部
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ 第１固定孔又は第２固定孔（第１固定部）
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｇ、２０Ｈ 第１固定孔又は第２固定孔（第２固定部）
２２ 凹部
２４、２６ 第１アンカーボルト又は第２アンカーボルト（第１アンカー部材又は第２アンカー部材）
２８、４２ 第１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

Claims (12)

  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、
    ベース本体の中心位置に対して前記柱部材の中心位置が一致されると共に、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、前記ベース部材の前記ウェブ又は前記フランジの幅方向一端側において上端側が固定される第１アンカー部材と、
    前記基礎に下端側が固定されると共に、前記ベース部材の前記ウェブ又は前記フランジの幅方向他端側において上端側が固定され、かつ前記第１アンカー部材よりも引張強度が高い第２アンカー部材と、
    を備えた柱構造。
  2. 前記第２アンカー部材の軸径は、前記第１アンカー部材の軸径よりも大きく形成されている請求項１に記載の柱構造。
  3. 前記第２アンカー部材は、前記第１アンカー部材よりも引張強度が高い材料により形成されている請求項１に記載の柱構造。
  4. 前記第２アンカー部材は、前記第１アンカー部材よりも多い数量により形成されている請求項１に記載の柱構造。
  5. 前記第１アンカー部材又は前記第２アンカー部材は、前記ベース部材において前記フランジの前記ウェブ側とは反対側に上端側が固定される第１アンカーボルトと、前記ベース部材において前記第１アンカーボルトよりも前記ウェブの幅方向内側に上端側が固定され、前記第１アンカーボルトよりも前記フランジに近接された第２アンカーボルトとを備えている請求項１に記載の柱構造。
  6. 前記第１アンカー部材は建物の内側に配設されていると共に、前記第２アンカー部材は前記建物の外側に配設されている請求項１に記載の柱構造。
  7. 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、
    ベース本体の中心位置に対して前記柱部材の中心位置が前記ウェブ又は前記フランジの幅方向へ偏心されると共に、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、前記ベース部材の前記ウェブの幅方向一端側において前記フランジの前記ウェブ側とは反対側に上端側が固定される第１アンカー部材と、
    前記基礎に下端側が固定されると共に、前記ベース部材の前記ウェブの幅方向他端側において前記フランジの前記ウェブ側に上端側が固定され、かつ前記第１アンカー部材と同等の引張強度を有する第２アンカー部材と、
    を備えた柱構造。
  8. 前記ベース部材は、前記ウェブに沿って一部を切欠いた切欠部を備えている請求項１又は請求項７に記載の柱構造。
  9. 前記ベース部材は、一方の前記フランジが上側に結合されると共に、前記第１アンカー部材の上端側が固定される第１ベース部材と、他方の前記フランジが上側に結合されると共に、前記第２アンカー部材の上端側が固定され、前記第１ベース部材に対して離間して設けられた第２ベース部材とを備えている請求項１又は請求項７に記載の柱構造。
  10. 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、前記柱部材の中心位置を前記ウェブ又は前記フランジの幅方向へ偏心させて上側に結合されるベース本体と、
    前記ベース本体の前記ウェブの幅方向一端側において前記フランジの前記ウェブ側とは反対側に設けられ、基礎に下端側が固定される第１アンカー部材の上端側に固定される第１固定部と、
    前記ベース本体の前記ウェブの幅方向他端側において前記フランジの前記ウェブ側に設けられ、基礎に下端側が固定され、かつ前記第１アンカー部材と同等の引張強度を有する第２アンカー部材の上端側に固定される第２固定部と、
    を備えたベース部材。
  11. 前記ベース本体は、前記ウェブに沿って一部を切欠いた切欠部を備えている請求項１０に記載のベース部材。
  12. 前記ベース本体は、一方の前記フランジが上側に結合されると共に、前記第１アンカー部材の上端側が固定される第１ベース本体と、他方の前記フランジが上側に結合されると共に、前記第２アンカー部材の上端側が固定され、前記第１ベース本体に対して離間して設けられた第２ベース本体とを備えている請求項１０に記載のベース部材。
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