JP6300343B2 - 柱脚金物及びそれを用いた柱脚構造 - Google Patents

Description

本発明は、建築構造物における柱部材の下端部がその上に接合され、かつ、基礎コンクリート中から上方に突出したアンカーボルトの先端部に締結される柱脚金物、及びそれを用いた柱脚構造に関するものである。

図１２から図１５は、従来の柱脚金物６、及びそれを用いた従来の柱脚構造２について説明するために参照する図である。

図１２に示すように、従来の柱脚構造２は、柱脚金物６を備え、この柱脚金物６は、底板部６ｃと、その底板部６ｃの上面６ｄの外形輪郭より中央側において上方に高く突出した支持台部６ｆにより構成され、その支持台部６ｆの上面６ｇに鉄骨柱４（柱部材）の下端面が接触して、鉄骨柱４が溶接により接合されていた。この柱脚金物６は、基礎コンクリート３の上方にモルタル８を介して設けられていた。

そして、基礎コンクリート３中からモルタル８を貫いて上方に突出するアンカーボルト１０の上端部が、柱脚金物６のボルト挿通孔６ａ，６ｂ（図１３参照）に挿通して、アンカーボルト１０に形成されたオネジ部に、上下に２つ重ねられたナット部材１２（ダブルナット、図１２参照）のメネジ部がネジ締結されることにより、鉄骨柱４は、柱脚金物６を介して基礎コンクリート３上に立設するよう固定されていた（例えば、特許文献１参照）。

従来の柱脚構造２における柱脚金物６は金属製であり、図１２，１３に示すように、正方形状の平面と厚さを有する板状に形成されていた。また柱脚金物６には、底板部６ｃの厚さ方向（図１３中紙面に対して垂直方向）に貫通するボルト挿通孔６ａと６ｂが計１２個形成されていた。これらのボルト挿通孔６ａ，６ｂは、それぞれの孔径が略同一に形成されており、図１２に示すように、それぞれには１本のアンカーボルト１０が緩く挿通していた。

そして、柱脚金物６のボルト挿通孔６ａは、図１３に示すように、底板部６ｃの正方形状の四つの隅部それぞれに１つずつ形成されていた。

また、ボルト挿通孔６ｂは、底板部６ｃの正方形状の四つの辺部において、隅部のボルト挿通孔６ａよりも辺部の長さ中央寄りの２箇所の位置に配置されていた。

そして、底板部６ｃにおける１つの辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成されたボルト挿通孔６ｂの２つの中心位置を通る直線と、上記１つの辺部に直角方向に隣接する辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成された、ボルト挿通孔６ｂの２つの中心位置を通る直線との交点の位置に、ボルト挿通孔６ａの中心位置が配置されていた。

このように、底板部６ｃの四つの隅部及びその近傍には、１つのボルト挿通孔６ａ、及びそれと隣り合うように配置された２つのボルト挿通孔６ｂの、計３つのボルト挿通孔６ａ，６ｂが形成されていた。

このため、図１３に示す柱脚金物６は、底板部６ｃの正方形状の隅部に１つのボルト挿通孔６ａだけが形成された柱脚金物（例えば、特許文献１参照）や、隅部の近傍に２つのボルト挿通孔６ｂだけが形成された柱脚金物よりも、底板部６ｃの挿通孔を挿通するアンカーボルト１０の本数が増えるため、アンカーボルト１０の径を大きくしなくとも柱脚金物６の基礎コンクリート３への固定強度を大きくできるようになっていた。

そして、地震等により鉄骨柱４に発生する力を、底板部６ｃとアンカーボルト１０を介して基礎コンクリート３に伝達するため、底板部６ｃの厚さは所定の曲げ応力に耐えられるように設定されていた。このとき底板部６ｃの厚さは、それぞれのアンカーボルト１０の引張力と、アンカーボルト１０の中心から、アンカーボルト１０から最短位置の支持台部６ｆの側面の高さ下端位置迄の距離に比例する値として求められていた。

特開２００３−３３６２６６号公報

しかしながら、図１３に示すように、支持台部６ｆの上面６ｇは、鉄骨柱４下端の断面形状に対応する形状となっており、図１４に示す支持台部６ｆの側面６ｈの高さ下端の、底板部６ｃの上面６ｄの高さ位置における支持台部６ｆの水平断面も、その上面６ｇと同じ形状となるように、支持台部６ｆの上面６ｇからその高さ下端までの側面６ｈは、底板部６ｃの上面６ｄに対して垂直に形成されていた。

このため、図１５に示すように、ボルト挿通孔６ａの中心位置から、ボルト挿通孔６ａから最短位置の支持台部６ｆの角部６ｑの高さ下端位置までの長さ寸法Ｌ１は、ボルト挿通孔６ｂの中心位置から、ボルト挿通孔６ｂから最短位置の支持台部６ｆの側面６ｈの高さ下端位置までの長さ寸法Ｌ２よりも大きくなっていた。

図１２に示すアンカーボルト１０の引張力により、底板部６ｃに作用する曲げモーメントは、ボルト挿通孔６ａ，６ｂのそれぞれの中心位置から、支持台部６ｆの側面６ｈの高さ下端位置までの最短距離の長さ寸法に比例した大きさとなる。

このため、ボルト挿通孔６ａが形成された底板部６ｃの正方形状の隅部は、ボルト挿通孔６ｂが形成された底板部６ｃの辺部の長さ中央寄りの部分よりも、地震等により発生するアンカーボルト１０の引張力による曲げモーメントは大きくなるので、その隅部の曲げ変形が大きくなっていた。

そして、ボルト挿通孔６ａに挿通されたアンカーボルト１０にかかる引張力による曲げモーメントが、ボルト挿通孔６ｂに挿通されたアンカーボルト１０にかかる引張力による曲げモーメントよりも大きくなって、底板部６ｃの正方形状の隅部のみが降伏する可能性が大きくなっていた。

このため、ボルト挿通孔６ａが形成された底板部６ｃの正方形状の隅部が、地震等により発生するアンカーボルト１０の引張力に耐えられる曲げ耐力を向上させることができるように、底板部６ｃの厚さを厚くして剛性を増大させる必要があった。このため、底板部６ｃの厚さを厚くすることにより柱脚金物６の大型化や重量化、高額化を招くという問題があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、その隅部を含めた全体の曲げ耐力を向上させることができると共に、その大型化や重量化、高額化を防止することができる柱脚金物、及びそれを用いた柱脚構造を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明による柱脚金物は、
表裏両面と厚さを有する板状に形成された底板部と、この底板部の上面の外形輪郭より中央側で上方に向かって高さを有する支持台部とを有し、この支持台部の上面に柱部材の下端部が接合される柱脚金物であって、
前記外形輪郭の隅部それぞれの位置に第１ボルト挿通孔が形成されると共に、
前記外形輪郭の辺部それぞれの長さ方向における前記第１ボルト挿通孔より中央寄りの２つの位置に第２ボルト挿通孔が形成され、
前記支持台部の前記第１ボルト挿通孔の中心位置から最短距離にある部分において、前記支持台部の側面と前記底板部の上面との間の隅部を埋める、前記第１ボルト挿通孔、及び前記第２ボルト挿通孔の中心に近づくような位置に形成された隅肉盛部を有し、
前記隅肉盛部は、
前記支持台部の前記第１ボルト挿通孔の中心位置から最短距離にある部分における所定の高さ位置から前記底板部の上面に向かって傾斜し、前記第１ボルト挿通孔の中心位置の方向に向かって突出する形状の第１の突出部と、
前記第１の突出部の前記第２ボルト挿通孔側の２つの部分と、前記支持台部の側面との間の隅部の２箇所の位置において、前記支持台部の所定の高さ位置から前記底板部の上面に向かって傾斜し、前記第２ボルト挿通孔の中心位置の方向に近づくようにそれぞれ形成された第２の突出部とを有することを特徴とするものである。

また、本発明による柱脚金物は、
前記隅肉盛部は、前記第１ボルト挿通孔の中心位置から前記隅肉盛部までの最短距離の長さ寸法と、前記第２ボルト挿通孔の中心位置から前記支持台部の側面までの最短距離の長さ寸法が略同じ長さとなるように形成されたことを特徴とするものである。

また、本発明による柱脚金物は、
前記隅肉盛部は、前記第１ボルト挿通孔の中心位置から前記隅肉盛部までの最短距離の長さ寸法と、前記第２ボルト挿通孔の中心位置から前記隅肉盛部までの最短距離の長さ寸法が略同じ長さとなるように形成されたことを特徴とするものである。

また、本発明による柱脚金物は、
底板部の、１つの辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成された前記第２ボルト挿通孔の２つの中心位置を通る直線と、前記１つの辺部に直角方向に隣接する他の辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成された前記第２ボルト挿通孔の２つの中心位置を通る直線との交点の位置に前記第１ボルト挿通孔の中心位置が配置されたことを特徴とするものである。

また、本発明による柱脚金物は、
底板部の、１つの辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成された前記第２ボルト挿通孔の２つの中心位置を通る直線と、前記１つの辺部に直角方向に隣接する辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成された前記第２ボルト挿通孔の２つの中心位置を通る直線との交点の位置よりも前記支持台部の中央部寄りにずれた位置に前記第１ボルト挿通孔の中心位置が配置されたことを特徴とするものである。

また、上記課題を解決するために、本発明による柱脚構造は、
表裏両面と厚さを有する板状に形成された底板部と、この底板部の上面の外形輪郭より中央側で上方に向かって高さを有する支持台部とを有し、この支持台部の上面に柱部材の下端部が接合される柱脚金物を備えた柱脚構造であって、
前記柱脚金物は、
前記外形輪郭の隅部それぞれの位置に第１ボルト挿通孔が形成されると共に、
前記外形輪郭の辺部それぞれの長さ方向における前記第１ボルト挿通孔より中央寄りの２つの位置に第２ボルト挿通孔が形成され、
前記支持台部の前記第１ボルト挿通孔の中心位置から最短距離にある部分において、前記支持台部の側面と前記底板部の上面との間の隅部を埋める、前記第１ボルト挿通孔、及び前記第２ボルト挿通孔の中心に近づくような位置に形成された隅肉盛部を有し、
前記隅肉盛部は、
前記支持台部の前記第１ボルト挿通孔の中心位置から最短距離にある部分における所定の高さ位置から前記底板部の上面に向かって傾斜し、前記第１ボルト挿通孔の中心位置の方向に向かって突出する形状の第１の突出部と、
前記第１の突出部の前記第２ボルト挿通孔側の２つの部分と、前記支持台部の側面との間の隅部の２箇所の位置において、前記支持台部の所定の高さ位置から前記底板部の上面に向かって傾斜し、前記第２ボルト挿通孔の中心位置の方向に近づくようにそれぞれ形成された第２の突出部とを有することを特徴とするものである。

このような本発明の柱脚金物によれば、
表裏両面と厚さを有する板状に形成された底板部と、この底板部の上面の外形輪郭より中央側で上方に向かって高さを有する支持台部とを有し、この支持台部の上面に柱部材の下端部が接合される柱脚金物であって、
前記外形輪郭の隅部それぞれの位置に第１ボルト挿通孔が形成されると共に、
前記外形輪郭の辺部それぞれの長さ方向における前記第１ボルト挿通孔より中央寄りの２つの位置に第２ボルト挿通孔が形成され、
前記支持台部の前記第１ボルト挿通孔の中心位置から最短距離にある部分において、前記支持台部の側面と前記底板部の上面との間の隅部を埋める、前記第１ボルト挿通孔、及び前記第２ボルト挿通孔の中心に近づくような位置に形成された隅肉盛部を有し、
前記隅肉盛部は、
前記支持台部の前記第１ボルト挿通孔の中心位置から最短距離にある部分における所定の高さ位置から前記底板部の上面に向かって傾斜し、前記第１ボルト挿通孔の中心位置の方向に向かって突出する形状の第１の突出部と、
前記第１の突出部の前記第２ボルト挿通孔側の２つの部分と、前記支持台部の側面との間の隅部の２箇所の位置において、前記支持台部の所定の高さ位置から前記底板部の上面に向かって傾斜し、前記第２ボルト挿通孔の中心位置の方向に近づくようにそれぞれ形成された第２の突出部とを有することにより、
その隅部を含めた全体の曲げ耐力を向上させることができると共に、その大型化や重量化、高額化を防止することができる柱脚金物、及びそれを用いた柱脚構造を提供することができる。

また、本発明の本発明の柱脚構造によれば、
表裏両面と厚さを有する板状に形成された底板部と、この底板部の上面の外形輪郭より中央側で上方に向かって高さを有する支持台部とを有し、この支持台部の上面に柱部材の下端部が接合される柱脚金物を備えた柱脚構造であって、
前記柱脚金物は、
前記外形輪郭の隅部それぞれの位置に第１ボルト挿通孔が形成されると共に、
前記外形輪郭の辺部それぞれの長さ方向における前記第１ボルト挿通孔より中央寄りの２つの位置に第２ボルト挿通孔が形成され、
前記支持台部の前記第１ボルト挿通孔の中心位置から最短距離にある部分において、前記支持台部の側面と前記底板部の上面との間の隅部を埋める、前記第１ボルト挿通孔、及び前記第２ボルト挿通孔の中心に近づくような位置に形成された隅肉盛部を有し、
前記隅肉盛部は、
前記支持台部の前記第１ボルト挿通孔の中心位置から最短距離にある部分における所定の高さ位置から前記底板部の上面に向かって傾斜し、前記第１ボルト挿通孔の中心位置の方向に向かって突出する形状の第１の突出部と、
前記第１の突出部の前記第２ボルト挿通孔側の２つの部分と、前記支持台部の側面との間の隅部の２箇所の位置において、前記支持台部の所定の高さ位置から前記底板部の上面に向かって傾斜し、前記第２ボルト挿通孔の中心位置の方向に近づくようにそれぞれ形成された第２の突出部とを有することにより、
その隅部を含めた全体の曲げ耐力を向上させることができると共に、その大型化や重量化、高額化を防止することができる柱脚金物、及びそれを用いた柱脚構造を提供すること
ができる。

本発明の第１の実施の形態に係る柱脚構造４０を示すその側面図である。 図１に示す柱脚構造４０における柱脚金物４２の上面図である。 図２に示す柱脚金物４２の側面図である。 図２に示す柱脚金物４２のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図２に示す柱脚金物４２の同図中右上部分を拡大して示す図であって、隅肉盛部４４を説明するための部分拡大上面図である。 図３に示す柱脚金物４２の同図中右上部分を拡大して示す図であって、隅肉盛部４４を説明するための部分拡大側面図である。 図２に示す柱脚金物４２の底面図である。 図１に示す柱脚構造４０における柱脚金物４２とアンカーボルト１０との締結部を拡大して示す部分拡大断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る柱脚構造６０を示すその側面図である。 図９に示す柱脚構造６０における柱脚金物６２の上面図である。 図１０に示す柱脚金物６２の側面図である。 従来の柱脚構造２を示すその側面図である。 図１２に示す柱脚構造２における柱脚金物６の上面図である。 図１３に示す柱脚金物６の側面図である。 図１３に示す柱脚金物６の同図中右上部分を拡大して示す部分拡大上面図である。

以下、本発明に係る柱脚金物及びそれを用いた柱脚構造を実施するための形態について、図面に基づいて具体的に説明する。

図１から図８は、本発明の第１の実施の形態に係る柱脚金物４２及びそれを用いた柱脚構造４０について説明するために参照する図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る柱脚構造４０は、柱脚金物４２（図２参照）を備えて構成されており、この柱脚金物４２は、基礎コンクリート３の上方にモルタル８を介して設けられている。

また、柱脚金物４２は、図３に示すように、底板部４２ｃと支持台部４２ｆにより構成されており、同図中上下方向に長さを有する角筒状に形成された鉄骨柱４（柱部材、図１参照）の下端面が、上記支持台部４２ｆの上面４２ｇに接触して、互いの周部が溶接により接合されている。

そして、基礎コンクリート３中から上記モルタル８を貫通して、そのモルタル８の上方に突出するアンカーボルト１０の上端部が、図２，図３に示す柱脚金物４２の底板部４２ｃに形成されたボルト挿通孔４２ａ，４２ｂに挿通している。

図１に示すように、柱脚金物４２の底板部４２ｃの上面４２ｄより上方に突出したアンカーボルト１０の、上端部に形成されたオネジ部が、座金４８の中心孔を挿通して、上下に２つ重ねられたナット部材１２（ダブルナット）のメネジ部にネジ締結されることにより、鉄骨柱４は柱脚金物４２とモルタル８を介して基礎コンクリート３の上に立設するよう固定されている。

柱脚金物４２は、金属製であり、図２に示す正方形状の平面と、図３に示す高さを有する、板状に形成された底板部４２ｃと、その底板部４２ｃの上面４２ｄの外形輪郭より中央側の、図３中上方に向かって高さを有する支持台部４２ｆにより構成されている。これらの底板部４２ｃと支持台部４２ｆは、後述する隅肉盛部４４と共に鋳造又は鍛造により一体形成されている。

柱脚金物４２の支持台部４２ｆは、図２に示すように、その外形形状が鉄骨柱４の下端
面の正方形状より少し大きい正方形状に形成されており、その各辺と直角方向の内側に幅を有する角環状の上面４２ｇが形成されている。そして、この角環状の上面４２ｇの上記幅の内側の辺より中央側には、図４に示すような、図中下方に凹んだ凹部４２ｉが形成されている。

そして、支持台部４２ｆの上面４２ｇは平滑に形成されており、その上に載置された鉄骨柱４の平滑な下端面がその上面４２ｇに接触して、互いの周部間が溶接により接合されている。

また、底板部４２ｃは、その四つの辺部それぞれの長さ方向中央部において、図４に示すように、その上面４２ｄの中央部側の高さから、底板部４２ｃの外側に向かってその辺部側面に近づくにつれて、徐々にその高さが低くなるような傾斜凹部４２ｊが、図２，３に示すように三角形状に形成されている。

すなわち傾斜凹部４２ｊは、図２，３に示すように、底板部４２ｃの四つの辺部それぞれにおける、２つのボルト挿通孔４２ｂ，４２ｂそれぞれの位置の近傍の、底板部４２ｃの高さ下端側の２つの位置と、支持台部４２ｆの側面４２ｈの水平長さ中央部の位置の近傍で、底板部４２ｃの上面４２ｄにある１つの位置との、計３つの位置を繋いだ線で囲まれた、略三角形状の領域に形成されている。

図２に示すように、底板部４２ｃには、その高さ方向（同図中紙面に対して垂直方向）に貫通する、ボルト挿通孔４２ａ（第１ボルト挿通孔）とボルト挿通孔４２ｂ（第２ボルト挿通孔）が、その四つの隅部それぞれに３個ずつ計１２個形成されている。これらのボルト挿通孔４２ａ，４２ｂは、それぞれの孔径が略同一に形成されており、それぞれに１本のアンカーボルト１０が緩く挿通している。

そして、ボルト挿通孔４２ａは、底板部４２ｃの正方形状の四つの隅部それぞれに１つずつ形成されている。

また、２つのボルト挿通孔４２ｂは、ボルト挿通孔４２ａの略両側近傍に配置され、底板部４２ｃの正方形状の四つの辺部において、隅部のボルト挿通孔４２ａよりも辺部の長さ中央部寄りの２箇所の位置に配置されている。

そして、底板部４２ｃにおける１つの辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成されたボルト挿通孔４２ｂの２つの中心位置を通る直線と、上記１つの辺部に直角方向に隣接する他の辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成されたボルト挿通孔４２ｂの２つの中心位置を通る直線との交点の位置にボルト挿通孔４２ａの中心位置が配置されている。

このため、図５に示すように、ボルト挿通孔４２ａの中心位置から、後述する隅肉盛部４４が形成されてない場合における、支持台部４２ｆの角部４２ｑの高さ下端位置までの最短距離の長さ寸法Ｌ１が、ボルト挿通孔４２ｂの中心位置から支持台部４２ｆの側面４２ｈの高さ下端位置までの最短距離の長さ寸法Ｌ２よりも大きくなっている。

また、図２，５に示すように、柱脚金物４２の支持台部４２ｆの４つの角部４２ｑ近傍における、側面４２ｈの上端寄りの部分と底板部４２ｃの上面４２ｄとの間の隅部には、ボルト挿通孔４２ａ，４２ｂの中心位置に近づくような隅肉盛部４４が、その隅部を埋めるように一体的に形成されている。隅肉盛部４４は、支持台部４２ｆの側面４２ｈとの間に境界垂直断面を有し、底板部４２ｃの上面４２ｄとの間に境界水平断面を有している。

図５，６に示すように、隅肉盛部４４は、柱脚金物４２の支持台部４２ｆの角部４２ｑで交差する、２つの側面４２ｈそれぞれの互いに隣り合う端部において、側面４２ｈの上端寄りの部分から、底板部４２ｃの上面４２ｄに向かって傾斜し、ボルト挿通孔４２ａの中心位置の方向に向かって突出するように設けられた、２つの半肉盛部４４ａ（第１の突出部），４４ｂ（第１の突出部）と、後述する２つの肉盛端部４４ｃ（第２の突出部）が互いに一体となって構成されている。

すなわち、半肉盛部４４ａは、図５において、後述する頂点Ｈから頂点Ｋ迄の長さに相当する所定の長さにおいて、図紙面に垂直で、側面４２ｈの長さ方向と直角な断面（後述する第１の垂直断面）の形状が、略一定の、三角形に形成されている。

このように、２つの半肉盛部４４ａ，４４ｂは、上述の三角形の第１の垂直断面を有し、支持台部４２ｆの側面４２ｈの水平長さ方向と同一方向にその長さを有し、側面４２ｈの長さ方向に、その側面４２ｈの行止り面より外側に伸びる部分同士が交差するように互いが削られて、前記三角形の第１の垂直断面より大きな三角形の、第２の垂直断面を境にして、互いに対称かつ一体的に形成されるようになっている。

すなわち、上記第２の垂直断面は、図６における頂点Ｌと頂点Ｋ，Ｍの３点に囲まれて形成される三角形の断面のことであるが、この第２の垂直断面は図６では４５度傾いて表示されているので、実際の第２の垂直断面は、図６の頂点Ｍと頂点Ｌの長さより長くなっている。

また、２つの半肉盛部４４ａ，４４ｂそれぞれの長さ方向の、側面４２ｈの長さ方向にその端面より外側に伸びる部分と反対側に形成され、前記三角形の第１の垂直断面と同一形状の端面と、支持台部４２ｆの側面４２ｈと、底板部４２ｃの上面４２ｄとの三つの面の間には、略三角錘状に形成された肉盛端部４４ｃがその三つの面に一体的に形成されている。

すなわち、肉盛端部４４ｃは、半肉盛部４４ａ，４４ｂのボルト挿通孔４２ｂ側の部分と、支持台部４２ｆの側面４２ｈとの間の隅部の２箇所の位置において、側面４２ｈの上端寄りの高さ位置（図６における頂点Ｈ）から、底板部４２ｃの上面４２ｄに向かって傾斜し、ボルト挿通孔４２ｂの中心位置の方向に近づくようにそれぞれ形成されている。

半肉盛部４４ａの一つの頂点Ｋは、支持台部４２ｆの角部４２ｑの高さ方向中央位置より少し上側の位置に配置され、別の頂点Ｍは、隅肉盛部４４が形成されてない場合における、支持台部４２ｆの角部４２ｑの高さ下端の仮想の位置に配置されている（図６参照）。

また、別の頂点Ｌは、頂点Ｍからボルト挿通孔４２ａの中心位置に向かって突出した、底板部４２ｃの上面４２ｄ上に配置されている（図５参照）。このため、頂点Ｍと頂点Ｌとを結ぶ直線が、支持台部４２ｆの側面４２ｈの長さ方向に対して略４５度傾いた角度となるように、隅肉盛部４４は形成されている（図５参照）。

また、頂点Ｋと頂点Ｌとを結ぶ稜辺部４４ｔが、ボルト挿通孔４２ａに挿通されたアンカーボルト１０にネジ締結されるナット部材１２（図１参照）に接触することがないように、頂点Ｌは上面４２ｄ上の所定位置に配置されている。

図６に示すように、半肉盛部４４ａの別の頂点Ｈは、支持台部４２ｆの角部４２ｑから側面４２ｈの長さ方向中央部側（図６中左側）における、側面４２ｈの頂点Ｋと同一高さ位置に配置されている。

また、頂点Ｊは、隅肉盛部４４が形成されてない場合における頂点Ｈの鉛直方向下側の側面４２ｈの高さ下端の仮想の位置から、側面４２ｈに対して略垂直方向外側に向かって突出した、底板部４２ｃの上面４２ｄ上に配置されている。また、頂点Ｉは、頂点Ｈよりも更に側面４２ｈの長さ方向中央部側（図６中左側）における、側面４２ｈの高さ下端位置に配置されている。

また、図５において、頂点Ｉと頂点Ｊとを結ぶ稜辺部４４ｕが、ボルト挿通孔４２ｂに挿通されたアンカーボルト１０にネジ締結されるナット部材１２（図１参照）に接触することがないように、頂点Ｉと頂点Ｊは、底板部４２ｃの上面４２ｄ上の、それぞれの所定位置に配置されている。

ところで、半肉盛部４４ｂは、上記半肉盛部４４ａに対して、稜辺部４４ｔを有する前記三角形の第２の垂直断面に関して対称の形状に形成されている。

上記のように、隅肉盛部４４はその稜辺部４４ｔの先端部が、支持台部４２ｆの角部４２ｑからボルト挿通孔４２ａの中心位置に向かって突出するように形成されている。

そのため、隅肉盛部４４の頂点Ｌの位置からボルト挿通孔４２ａの中心位置までの長さ寸法Ｌ３は、隅肉盛部４４が形成されてない場合の、支持台部４２ｆの角部４２ｑの高さ下端位置からボルト挿通孔４２ａの中心位置までの長さ寸法Ｌ１よりも短くなっている。

また、ボルト挿通孔４２ｂの中心位置から隅肉盛部４４の稜辺部４４ｕまでの最短距離の長さ寸法Ｌ４は、隅肉盛部４４が形成されてない場合の、ボルト挿通孔４２ｂの中心位置から長さ寸法Ｌ４と同方向の、支持台部４２ｆの側面４２ｈの高さ下端位置までの長さ寸法よりも短くなっている。

また、隅肉盛部４４の頂点Ｌと頂点Ｊとを結ぶ稜辺部４４ｖ（図５参照）の所定の位置における、ボルト挿通孔４２ａの中心位置からの距離の長さ寸法は、隅肉盛部４４が形成されてない場合の、ボルト挿通孔４２ａの中心位置から同方向の、支持台部４２ｆの側面４２ｈの高さ下端位置までの長さ寸法よりも短くなっている。

前述したように、鉄骨柱４から伝えられた曲げモーメントに耐えられるようにするためには、ボルト挿通孔４２ａ，４２ｂの中心位置から支持台部４２ｆの高さ下端位置までの最短距離の長さ寸法に比例して、底板部４２ｃの厚さを設定する必要がある。

したがって、柱脚金物４２の支持台部４２ｆに隅肉盛部４４が形成されて、ボルト挿通孔４２ａ，４２ｂの中心位置から支持台部４２ｆの高さ下端位置までの最短距離の長さ寸法が短くなることにより、底板部４２ｃの厚さが厚くなるのを防止することができる。

このように、本実施の形態に係る柱脚構造４０は、その柱脚金物４２に隅肉盛部４４が形成されているため、底板部４２ｃにおける、支持台部４２ｆの側面４２ｈの高さ下端位置の剛性を、必要な位置で必要な大きさだけ増大させることができる。

すなわち、柱脚金物４２における剛性の低い部分を隅肉盛部４４により局所的に補強して剛性を増大させることにより、隅肉盛部４４を形成していない場合の柱脚金物の底板部の厚さよりもその厚さが厚くなるのを防止して、柱脚金物４２の大型化や重量化、高額化を防止することができる。

また、図５に示すように、ボルト挿通孔４２ａの中心位置から頂点Ｌの位置への長さ寸法Ｌ３と、ボルト挿通孔６ｂの中心位置から支持台部６ｆの高さ下端位置までの最短距離の長さ寸法Ｌ２が、おおよそ同じ長さに設定されている。

また、図５に示すように、ボルト挿通孔４２ａの中心位置から頂点Ｌの位置への長さ寸法Ｌ３は、隅肉盛部４４の稜辺部４４ｕにおける、ボルト挿通孔４２ｂの中心位置からの最短距離の長さ寸法Ｌ４より同図中少し短くなってはいるが、長さ寸法Ｌ３と長さ寸法Ｌ４との差が少なくなっている。

このように、柱脚金物４２の支持台部４２ｆに隅肉盛部４４が形成されることにより、ボルト挿通孔４２ａ，４２ｂそれぞれの中心位置から支持台部４２ｆの高さ下端位置までの最短距離の長さ寸法同士の差が少なくなっている。

前述のように、鉄骨柱４から伝えられた曲げモーメントにより底板部４２ｃに作用する応力は、ボルト挿通孔４２ａ，４２ｂの中心位置から隅肉盛部４４が形成された支持台部４２ｆの高さ下端位置までの長さ寸法に比例する。

そのため、その長さ寸法を均等化することにより、ボルト挿通孔４２ａが形成された底板部４２ｃの正方形状の隅部が、ボルト挿通孔４２ｂが形成された底板部４２ｃの辺部の長さ中央寄りの部分よりも曲げ変形が大きくなることを防止することができる。

すなわち、ボルト挿通孔４２ａが形成された底板部４２ｃの正方形状の隅部の曲げ変形を、ボルト挿通孔４６ｂが形成された底板部４２ｃの辺部の長さ中央寄りの部分の曲げ変形と略同じ程度に小さくすることができるため、柱脚金物４２の隅部を含めた全体の曲げ耐力を向上させることができる。

本実施の形態において、標準的な径の長さ寸法（約４００〜８００ｍｍ）を有するアンカーボルト１０を用いる場合は、隅肉盛部４４が形成されてない場合における、支持台部４２ｆの角部４２ｑの高さ下端位置（隅肉盛部４４の頂点Ｍ）と、隅肉盛部４４の頂点Ｌを結ぶ直線の長さ寸法（図５，６参照）は、アンカーボルト１０の径の長さ寸法の約０．６倍であることが望ましい。

隅肉盛部４４の頂点Ｍと頂点Ｌを結ぶ直線の長さ寸法をアンカーボルト１０の径の長さ寸法の約０．６倍にすることで、ボルト挿通孔４２ａの中心位置から頂点Ｌの位置への長さ寸法Ｌ３と、ボルト挿通孔４２ｂの中心位置から支持台部４２ｆの高さ下端位置までの最短距離の長さ寸法Ｌ２を略均等の長さにすることができる。

また、ボルト挿通孔４２ａの中心位置が、底板部４２ｃの正方形状の四つの隅部における上記の位置に配置されているため、上記の位置よりも支持台部４２ｆの角部４２ｑ寄りの位置に寄せて配置されている場合よりも、ボルト挿通孔４２ａに挿通されるアンカーボルト１０と、ボルト挿通孔４２ｂに挿通されるアンカーボルト１０との間隔が大きくなっている。

そのため、ボルト挿通孔４２ａ，４２ｂに挿通するアンカーボルト１０，１０間に不図示の主鉄筋を配筋する場合には、アンカーボルト１０に邪魔されにくくなるので、その配筋作業を容易に行うことができるようになっている。

柱脚金物４２の底板部４２ｃには、図７に示すように、その底面４２ｅ（裏面）の四つの隅部それぞれにおいて、その底面４２ｅから同図中紙面の奥側に向かって凹んだ凹平面を有する段差凹部４２ｍが形成されており、柱脚金物４２のこの段差凹部４２ｍの領域は、その底面４２ｅから上面４２ｄまでの高さ（図３参照）より、高さが低く形成されている。

段差凹部４２ｍを形成する凹平面と底面４２ｅとの段差部の両端部には境界段差面４２ｎが形成され、この境界段差面４２ｎは、その内側端部がボルト挿通孔４２ｂの内周面に接して、その両外側端部が外側に向かって開いて伸びるように形成されている。

このため、段差凹部４２ｍは、ボルト挿通孔４２ｂより外側に向かって開口するような略三角形状に形成されている。

本実施の形態に係る柱脚構造４０は、柱脚金物４２に、図４に示す凹部４２ｉ、傾斜凹部４２ｊ、図７に示す段差凹部４２ｍが形成されているために、柱脚金物４２の大型化や重量化、高額化を防止することができる。

また、本実施の形態に係る柱脚構造４０は、柱脚金物４２に段差凹部４２ｍや境界段差面４２ｎが形成されているために、地震等により鉄骨柱４の水平断面に作用するせん断力により、柱脚金物４２に対して水平力Ｆ（図８参照）が加えられても、柱脚金物４２が水平方向にずれることを防止できる。

すなわち、図８に示すように、柱脚金物４２の底面４２ｅと基礎コンクリート３の間に充填されたモルタル８は、段差凹部４２ｍの凹平面と境界段差面４２ｎに密着すると共に、ボルト挿通孔４２ｂを挿通するアンカーボルト１０の外周面の一部にも密着するように、段差凹部４２ｍの凹平面と基礎コンクリート３との間に充填されている。

このため、地震等により鉄骨柱４にせん断力が作用して、図８に示すように、柱脚金物４２に対して図中左方向に向かう水平力Ｆが加えられた場合には、この水平力Ｆは、柱脚金物４２の境界段差面４２ｎがモルタル８を介して、水平力Ｆの方向の下流側で水平力Ｆに対応する何本かのアンカーボルト１０それぞれを押すように動作することにより、その何本かのアンカーボルト１０に伝えられる。

そして、何本かのアンカーボルト１０が、水平力Ｆに対して抵抗力を発揮するため、柱脚金物４２が基礎コンクリート３に対して水平方向にずれることを防止することができる。

さらに、柱脚金物４２に加えられる水平力Ｆをアンカーボルト１０が受けてその抵抗力を発揮するため、水平力Ｆを直接モルタル８だけで受けて、そのモルタル８が割れてしまうことを防止することができる。

また、柱脚金物４２の段差凹部４２ｍは、図７，８に示すように、ボルト挿通孔４２ｂより外側に向かって開口するような形状に形成されているため、柱脚金物４２と基礎コンクリート３の間にモルタル８を容易に充填することができる。

したがって、以上に説明したように、本実施の形態に係る柱脚金物４２及びそれを用いた柱脚構造４０によれば、柱脚金物４２の隅部を含めた全体の曲げ耐力を向上させることができると共に、柱脚金物４２の大型化や重量化、高額化を防止することができる。

図９〜図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る柱脚構造６０について説明するために参照する図である。

本実施の形態に係る柱脚構造６０は、図９に示すように、前記第１の実施の形態における柱脚金物４２の代わりに、柱脚金物６２を備えている点において、前記第１の実施の形態に係る柱脚構造６０と異なるものである。その他の構成は、前記第１の実施の形態に係る柱脚構造４０と同様である。

すなわち、柱脚金物４２においては、ボルト挿通孔４２ａの中心位置と、ボルト挿通孔４２ａに隣合う２つのボルト挿通孔４２ｂの中心位置の計３点を直線で繋ぐことで形成される三角形が略直角三角形となっていたが、柱脚金物６２においては、ボルト挿通孔６２ａの中心位置と、ボルト挿通孔６２ａに隣合う２つのボルト挿通孔６２ｂの中心位置の計３点を直線で繋ぐことで形成される三角形が鈍角三角形となっている点において異なっている

柱脚構造４０においては、柱脚金物４２のボルト挿通孔４２ａは、底板部４２ｃの、１つの辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成されたボルト挿通孔４２ｂの２つの中心位置を通る直線と、上記１つの辺部に直角方向に隣接する辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成されたボルト挿通孔４２ｂの２つの中心位置を通る直線との交点の位置にボルト挿通孔４２ａの中心位置が配置されていた。

一方、柱脚構造６０においては、上記交点の位置よりも支持台部６２ｆの角部６２ｑ寄り（中央部寄り）に少しずれた位置に、ボルト挿通孔６２ａの中心位置が配置されている（図１０参照）。

柱脚金物６２の底板部６２ｃは、図１０に示すその四つの隅部において、図１１中高さ方向上側に隅部外形斜面６２ｋが形成されている。

この隅部外形斜面６２ｋは、同図中高さ方向下側に位置する隅部外形面６２ｐから、底板部６２ｃの上面６２ｄの中央部寄りの位置に向かうように傾斜して形成されている。

この隅部外形斜面６２ｋの下端から、下側の隅部外形面６２ｐの下端までの高さは、底板部６２ｃの上面６２ｄから底面６２ｅまでの全体の高さの略半分に形成されている点において、柱脚金物４２と異なっている。

このような本実施の形態に係る柱脚構造６０によっても、前記第１の実施の形態に係る柱脚構造４０と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態に係る柱脚構造６０は、柱脚金物６２におけるボルト挿通孔６２ａの中心位置が、柱脚金物４２におけるボルト挿通孔４２ａの中心位置に相当する位置から支持台部６２ｆの角部６２ｑ寄りの位置に少し寄せられて配置されていることにより、ボルト挿通孔６２ａの中心位置から隅肉盛部６４までの最短距離の長さ寸法が更に短くなっている。

前述したように、鉄骨柱４から伝えられた曲げモーメントに耐えられるようにするために、ボルト挿通孔６２ａ，６２ｂの中心位置から、隅肉盛部６４が形成された支持台部６２ｆの高さ下端位置までの長さ寸法に比例して、底板部６２ｃの厚さが設定されている。

このため、ボルト挿通孔６２ａの中心位置から隅肉盛部６４までの最短距離の長さ寸法を、前記第１の実施の形態において図５を示して説明した長さ寸法Ｌ３よりも更に短くすることにより、柱脚金物４２の底板部４２ｃの厚さよりも、柱脚金物６２の底板部６２ｃの厚さを更に薄くすることができる。

このように、柱脚金物６２の底板部６２ｃの厚さを、前記第１の実施の形態における柱脚金物４２の底板部４２ｃの厚さよりも更に薄くすることにより、柱脚金物６２の大型化や重量化、高額化を更に防止することができる。

また、本実施の形態に係る柱脚構造６０は、柱脚金物６２に、凹部６２ｉ、傾斜凹部６２ｊ、段差凹部６２ｍに加えて隅部外形斜面６２ｋが形成されていることにより、柱脚金物６２の大型化や重量化、高額化を更に防止することができる。

なお、本発明は、前記第１，２の実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を達成することができる範囲内であれば、種々の変更が可能である。

例えば、前記第１，２の実施の形態に係る柱脚構造４０，６０においては、柱脚金物４２，６２が正方形状の場合について説明したが、縦横の長さが異なる、正方形状以外の四角形であっても構わない。また、四角形以外の形状であっても構わない。

また、前記第１，２の実施の形態に係る柱脚金物４２，６２においては、その底板部４２ｃ，６２ｃの底面４２ｅ，６２ｅの四つの隅部それぞれに段差凹部４２ｍ，６２ｍが形成されるようになっていたが、底板部４２ｃ，６２ｃの底面４２ｅ，６２ｅのいずれの隅部にも段差凹部４２ｍ，６２ｍが形成されていなくてもよい。

また、前記第１，２の実施の形態に係る柱脚構造４０，６０においては、柱脚金物４２，６２にその下端部が接合される鉄骨柱４は、角筒状に形成されていたが、この形状に限定されず、例えば円筒状に形成されていてもよく、または筒状ではない中実状に形成されていてもよい。また、鉄骨柱４の形状に対応させて柱脚金物４２，６２の支持台部４２ｆ，６２ｆの形状を変更してもよい。

そして、支持台部４２ｆ，６２ｆの形状を円筒状に変更した場合には、柱脚構造４０，６０の水平断面において、支持台部４２ｆ，６２ｆの円形状の外周面の、ボルト挿通孔４２ａ，６２ａの中心位置から最短距離にある部分を、第１，２の実施の形態における角部４２ｑ，６２ｑに相当するものとみなすことができる。

また、前記第１の実施の形態に係る柱脚金物４２においては、隅肉盛部４４の頂点Ｋ，頂点Ｈ（図６参照）は、支持台部４２ｆの側面４２ｈの高さ方向中央部より上側の位置に配置されていたが、このような位置に限定されない。例えば、頂点Ｋ，頂点Ｈを支持台部４２ｆの側面４２ｈの高さ上端位置に配置してもよい。

さらに、前記第１，２の実施の形態に係る柱脚金物４２，６２においては、隅肉盛部４４，６４は支持台部４２ｆ，６２ｆ及び底板部４２ｃ，６２ｃと共に鋳造又は鍛造により一体形成されるようになっていたが、溶接等により側面４２ｈ，６２ｈと上面４２ｄ，６２ｄとの間の隅部を埋めるように、溶接材料を盛り付けることによって、支持台部４２ｆ，６２ｆ及び底板部４２ｃ，６２ｃと一体的に形成されるようにしてもよい。

また、前記第１，２の実施の形態に係る柱脚金物４２，６２においては、隅肉盛部４４，６４は、２つの半肉盛部と肉盛端部により構成される形状となっていたが、ボルト挿通孔４２ａ，６２ａの中心位置から隅肉盛部４４，６４の高さ下端位置までの長さ寸法と、ボルト挿通孔４２ｂ，６２ｂの中心位置から支持台部４２ｆ，６２ｆの側面４２ｈ，６２ｈの高さ下端位置までの長さ寸法が均等化される形状であれば、このような形状に限定されない。

また、前記第１，２の実施の形態に係る柱脚金物４２，６２においては、支持台部４２ｆ，６２ｆの角部４２ｑ，６２ｑ近傍にのみ隅肉盛部４４，６４が形成されていたが、他の位置にも別の隅肉盛部が形成されていてもよい。例えば、隅肉盛部４４，６４に加えて、支持台部４２ｆ，６２ｆの側面４２ｈ，６２ｈの長さ方向の中央部寄りの位置から、ボルト挿通孔４２ｂ，６２ｂの中心位置の方向に突出するように別の隅肉盛部が形成されていてもよい。

２ 柱脚構造
３ 基礎コンクリート
４ 鉄骨柱
６ 柱脚金物
６ａ，６ｂ ボルト挿通孔
６ｃ 底板部
６ｄ 上面
６ｆ 支持台部
６ｇ 上面
８ モルタル
１０ アンカーボルト
１２ ナット部材
１４ 主鉄筋
４０，６０ 柱脚構造
４２，６２ 柱脚金物
４２ａ，４２ｂ，６２ａ，６２ｂ ボルト挿通孔
４２ｃ，６２ｃ 底板部
４２ｄ，６２ｄ 上面
４２ｅ，６２ｅ 底面
４２ｆ，６２ｆ 支持台部
４２ｇ，６２ｇ 上面
４２ｈ，６２ｈ 側面
４２ｉ，６２ｉ 凹部
４２ｊ，６２ｊ 傾斜凹部
４２ｍ，６２ｍ 段差凹部
４２ｎ，６２ｎ 境界段差面
４２ｑ，６２ｑ 角部
４４，６４ 隅肉盛部
４４ａ，４４ｂ 半肉盛部
４４ｃ 肉盛端部
４４ｔ，４４ｕ，４４ｖ 稜辺部
４８ 座金
６２ｋ 隅部外形斜面
６２ｐ 隅部外形面
Ｆ 水平力
Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ 頂点
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４ 長さ

Claims (6)

1. 表裏両面と厚さを有する板状に形成された底板部と、この底板部の上面の外形輪郭より中央側で上方に向かって高さを有する支持台部とを有し、この支持台部の上面に柱部材の下端部が接合される柱脚金物であって、
   前記外形輪郭の隅部それぞれの位置に第１ボルト挿通孔が形成されると共に、
   前記外形輪郭の辺部それぞれの長さ方向における前記第１ボルト挿通孔より中央寄りの２つの位置に第２ボルト挿通孔が形成され、
   前記支持台部の前記第１ボルト挿通孔の中心位置から最短距離にある部分において、前記支持台部の側面と前記底板部の上面との間の隅部を埋める、前記第１ボルト挿通孔、及び前記第２ボルト挿通孔の中心に近づくような位置に形成された隅肉盛部を有し、
   前記隅肉盛部は、
   前記支持台部の前記第１ボルト挿通孔の中心位置から最短距離にある部分における所定の高さ位置から前記底板部の上面に向かって傾斜し、前記第１ボルト挿通孔の中心位置の方向に向かって突出する形状の第１の突出部と、
   前記第１の突出部の前記第２ボルト挿通孔側の２つの部分と、前記支持台部の側面との間の隅部の２箇所の位置において、前記支持台部の所定の高さ位置から前記底板部の上面に向かって傾斜し、前記第２ボルト挿通孔の中心位置の方向に近づくようにそれぞれ形成された第２の突出部とを有する
   ことを特徴とする柱脚金物。
2. 前記隅肉盛部は、前記第１ボルト挿通孔の中心位置から前記隅肉盛部までの最短距離の長さ寸法と、前記第２ボルト挿通孔の中心位置から前記支持台部の側面までの最短距離の長さ寸法が略同じ長さとなるように形成された
   ことを特徴とする請求項１に記載の柱脚金物。
3. 前記隅肉盛部は、前記第１ボルト挿通孔の中心位置から前記隅肉盛部までの最短距離の長さ寸法と、前記第２ボルト挿通孔の中心位置から前記隅肉盛部までの最短距離の長さ寸法が略同じ長さとなるように形成された
   ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の柱脚金物。
4. 底板部の、１つの辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成された前記第２ボルト挿通孔の２つの中心位置を通る直線と、前記１つの辺部に直角方向に隣接する他の辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成された前記第２ボルト挿通孔の２つの中心位置を通る直線との交点の位置に前記第１ボルト挿通孔の中心位置が配置された
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の柱脚金物。
5. 底板部の、１つの辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成された前記第２ボルト挿通孔の２つの中心位置を通る直線と、前記１つの辺部に直角方向に隣接する辺部の長さ方向の２箇所の位置に形成された前記第２ボルト挿通孔の２つの中心位置を通る直線との交点の位置よりも前記支持台部の中央部寄りにずれた位置に前記第１ボルト挿通孔の中心位置が配置された
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の柱脚金物。
6. 表裏両面と厚さを有する板状に形成された底板部と、この底板部の上面の外形輪郭より中央側で上方に向かって高さを有する支持台部とを有し、この支持台部の上面に柱部材の下端部が接合される柱脚金物を備えた柱脚構造であって、
   前記柱脚金物は、
   前記外形輪郭の隅部それぞれの位置に第１ボルト挿通孔が形成されると共に、
   前記外形輪郭の辺部それぞれの長さ方向における前記第１ボルト挿通孔より中央寄りの２つの位置に第２ボルト挿通孔が形成され、
   前記支持台部の前記第１ボルト挿通孔の中心位置から最短距離にある部分において、前記支持台部の側面と前記底板部の上面との間の隅部を埋める、前記第１ボルト挿通孔、及び前記第２ボルト挿通孔の中心に近づくような位置に形成された隅肉盛部を有し、
   前記隅肉盛部は、
   前記支持台部の前記第１ボルト挿通孔の中心位置から最短距離にある部分における所定の高さ位置から前記底板部の上面に向かって傾斜し、前記第１ボルト挿通孔の中心位置の方向に向かって突出する形状の第１の突出部と、
   前記第１の突出部の前記第２ボルト挿通孔側の２つの部分と、前記支持台部の側面との間の隅部の２箇所の位置において、前記支持台部の所定の高さ位置から前記底板部の上面に向かって傾斜し、前記第２ボルト挿通孔の中心位置の方向に近づくようにそれぞれ形成された第２の突出部とを有する
   ことを特徴とする柱脚構造。

Images