JP6964407B2 - 柱脚構造およびその施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、基礎等に対する柱脚構造およびその施工方法に関するものである。

露出型柱脚としては、通常、柱体の下部にベースプレートが接合され、ベースプレートが基礎等のコンクリートに対してアンカーボルトで固定される。柱体の下端部に作用するせん断力を基礎コンクリートに伝達する方法としては、例えば、ベースプレートの下面に板状部材を配置したものが提案されている（例えば特許文献１）。

特開２００９−２７５４７０号公報

特許文献１のようにベースプレートに板状部材を配置することで、ベースプレートの剛性を高めることができるとともに、ベースプレートからコンクリートへのせん断力を伝達することができる。

しかし、このようにベースプレートの下部に板状部材を配置すると、アンカーボルト等を配置した状態でコンクリートを打設した後に、ベースプレートを配置し、さらにコンクリートを打設する必要があるなど、施工性が悪い。

また、このような板状部材を用いずに、アンカーボルトのみでせん断力を伝達しようとすると、本来、柱脚に作用する曲げモーメントや軸力に対して、アンカーボルトが受け持つ引張力等が減少する。このため、引張力を受け持つアンカーボルト以外の構造で、せん断力を受け持つことが望ましい。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、柱脚に大きなせん断力が生じる場合に対して補強が可能であり、施工性にも優れた柱脚構造およびその施工方法を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、第1の発明は、露出型の柱脚構造であって、柱脚のベースプレートに固定される複数のアンカーボルトと、前記アンカーボルトに固定される定着部と、前記ベースプレートを貫通し、前記ベースプレートと固定されていないか、または、定着部を有さない、せん断力用アンカーボルトと、を具備し、前記ベースプレートの下方で、前記アンカーボルト及び前記せん断力用アンカーボルトがコンクリートに埋設され、前記せん断力用アンカーボルトは、前記ベースプレートに接合される柱の外側で複数配置され、上部が前記ベースプレートの孔に挿入されて前記ベースプレートに固定されていないことを特徴とする柱脚構造である。

前記せん断力用アンカーボルトは、前記アンカーボルトよりも長さが短くてもよい。

前記せん断力用アンカーボルトは、前記アンカーボルト同士の間であって、前記ベースプレートの中心に対して均等に配置されることが望ましい。

前記ベースプレートの下面には、凹部が設けられ、前記凹部には、前記ベースプレートとコンクリートとの間に設けられるモルタルが充填されてもよい。

第１の発明によれば、コンクリートに定着される通常のアンカーボルトとは別に、せん断力用アンカーボルトが設けられるため、効率よく、ベースプレートとコンクリートとのせん断力を伝達することができる。また、せん断力用アンカーボルトは、通常のアンカーボルトと同様に設置することが可能であるため、施工性にも優れる。

また、せん断力用アンカーボルトが、コンクリートに定着されていなければ、柱脚に曲げモーメント等が生じた際に、せん断力用アンカーボルトに軸力が発生しないため、確実にせん断力に対して効果を発揮させることができる。

また、せん断力用アンカーボルトをベースプレートの孔に挿入し、固定しないことで、作業性にも優れ、上述した効果を確実に得ることができる。

また、せん断力用アンカーボルトには、軸力が付与されないため、通常のアンカーボルトよりも短くすることができる。このため、材料使用量を削減することができる。

また、せん断力用アンカーボルトが、通常のアンカーボルト同士の間であって、ベースプレートの中心に対して均等に配置されれば、いずれの方向のせん断力に対しても、バランスよく確実に耐せん断力を発揮させることができる。

また、ベースプレートの下面に凹部が設けられれば、凹部にモルタルが入り込み、ベースプレートの水平方向へのずれが抑制される。

第２の発明は、柱脚構造の施工方法であって、定着部を有する複数のアンカーボルトと、複数のせん断力用アンカーボルトを形板に固定して設置し、前記アンカーボルトおよび前記せん断力用アンカーボルトに対してコンクリートを打設し、前記形板を取り外して、柱脚のベースプレートの孔に、前記アンカーボルトおよび前記せん断力用アンカーボルトを挿通し、前記アンカーボルトのみを前記ベースプレートに固定し、前記せん断力用アンカーボルトは、前記ベースプレートに接合される柱の外側で複数配置されることを特徴とする柱脚構造の施工方法。

第２の発明によれば、ベースプレートからのせん断力を確実にコンクリートに伝達可能な柱脚構造を容易に施工することができる。

本発明によれば、柱脚に大きなせん断力が生じる場合に対して補強が可能であり、施工性にも優れた柱脚構造およびその施工方法を提供することができる。

柱脚構造１を示す側面図。 柱脚構造１を示す正面図。 柱脚構造１の施工手順を示す図。 柱脚構造１の施工手順を示す図。 柱脚構造１の施工手順を示す図。 柱脚構造１ａを示す正面図。 柱脚構造１ｂを示す正面図。

以下、本発明の実施の形態にかかる柱脚構造１について説明する。図１は、柱脚構造１の構成を示す斜視図であり、図２は、設置された状態の柱脚構造１を示す正面図である。柱脚構造１は、ベースプレート３、アンカーボルト５、定着部７、せん断力用アンカーボルト９等から構成される。

ベースプレート３は、板状の部材であり、上面に柱１５（図２参照）が接合される。柱１５は、例えば鉄骨柱などの鉄骨部を有する。ベースプレート３の四隅近傍には、貫通孔が設けられ、複数のアンカーボルト５が、それぞれの貫通孔に挿通されて、ナット１３によってベースプレート３に固定される。また、ベースプレート３の下面には凹部４が設けられる。凹部４は、ベースプレート３の四隅近傍に設けられる。なお、ベースプレート３の形状や、アンカーボルト５の配置および本数は、図示した例には限られない。

アンカーボルト５の下端近傍には定着部７が設けられる。定着部７は、例えば貫通孔を有する板状部材であり、アンカーボルト５の下端が定着部７の貫通孔に挿通されてナット１３で固定される。

柱脚構造１には、アンカーボルト５とは別に、ベースプレート３を貫通する、複数のせん断力用アンカーボルト９が設けられる。せん断力用アンカーボルト９は、ベースプレート３と固定されず、定着部も有さない。

せん断力用アンカーボルト９は、例えば、アンカーボルト５同士の間であって、ベースプレート３の中心に対して均等に配置されることが望ましい。また、せん断力用アンカーボルト９は、アンカーボルト５よりも長さが短くてもよい。

定着部７の下部には、柱脚構造１を設置する際に用いられる架台１１が配置される。柱脚構造１は、架台１１の上方に配置された状態で、コンクリート１９に埋設される。

なお、複数のアンカーボルト５の周囲には、鉛直方向および水平方向に図示を省略した鉄筋が配置される。鉄筋、アンカーボルト５、定着部７、せん断力用アンカーボルト９等は、コンクリート１９によって埋設されて固定される。なお、コンクリート１９とベースプレート３の間には、必要に応じてモルタル２１が充填される。この際、モルタル２１の一部は、凹部４に充填される。

次に、柱脚構造１の施工方法について説明する。図３に示すように、まず、地盤に架台１１を設置する。次に、アンカーボルト５の端部に定着部７を固定し、アンカーボルト５および定着部７を架台１１上に設置する。

次に、アンカーボルト５の上端部に、アンカーボルト５の設置形態に応じた略矩形の形板を配置して、形板２５にアンカーボルト５の上部を仮固定する。この際、それぞれのアンカーボルト５について、芯出しを行う。また、形板２５には、せん断力用アンカーボルト９を配置してアンカーボルト５と同様にナット２３で仮固定する。

次に、アンカーボルト５の周囲に、図示を省略した鉄筋を組み立てる。鉄筋の設置後、型枠を設置して、図４に示すように、アンカーボルト５および鉄筋等に対してコンクリート１９を打設する。コンクリート１９は、形板２５の下部まで打設される。したがって、コンクリート１９によって、鉄筋、定着部７、アンカーボルト５およびせん断力用アンカーボルト９の一部が埋設される。

なお、定着部７と形板２５の間に位置するアンカーボルト５の外周部には、あらかじめアンボンドスリーブが配置される。したがって、アンカーボルト５の外周面に、コンクリート１９が直接付着することがない。

コンクリート１９の打設後、図５に示すように、形板２５を取り外して、コンクリート１９の上部に露出するアンカーボルト５およびせん断力用アンカーボルト９をベースプレート３（柱１５）の孔に挿通し、アンカーボルト５のみをベースプレート３に固定する。また、ベースプレート３とコンクリート１９との隙間には、モルタル２１を注入する。モルタル２１が固化すると、柱脚構造１の施工が完了する。

以上、本実施の形態によれば、せん断力用アンカーボルト９は、コンクリート１９に対して定着部を有さず、また、ベースプレート３の孔に挿通されるのみであるため、柱１５に付与された曲げモーメント等に対してはほとんど軸力が生じない。したがって、柱１５に生じたせん断力に対してのみ、ベースプレート３からコンクリート１９へ力を伝達する。このため、効率よくせん断力を伝達することができる。

また、せん断力用アンカーボルト９によって、アンカーボルト５に付与されるせん断力を低減することができる。このため、アンカーボルト５が、せん断力によって十分な軸力を発揮することができなくなることを抑制することができる。

また、せん断力用アンカーボルト９には、軸力が付与されないため、アンカーボルト５よりも短くすることができる。このため、材料使用量を削減することができる。

また、せん断力用アンカーボルト９は、アンカーボルト５と同様の手順で形板２５を用いて設置することができるため、施工性にも優れる。

また、せん断力用アンカーボルト９を、アンカーボルト５同士の間であって、ベースプレート３の中心に対して均等に配置することで、いずれの方向のせん断力に対しても、バランスよく確実に耐せん断力を発揮させることができる。

また、ベースプレート３の下面に凹部４を設けることで、モルタル２１が凹部に充填され、ベースプレート３のずれを抑制することができる。

なお、柱１５にブレースがつく場合には、ブレースが配置される方向に対して、せん断力用アンカーボルト９を配置しなくてもよい。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、図６に示す柱脚構造１ａのように、せん断力用アンカーボルト９の上端をベースプレート３に挿入してナット２３で固定してもよい。この場合でも、せん断力用アンカーボルト９がコンクリート１９に定着されていないので、ほとんど軸力が生じることがない。

同様に、図７に示す柱脚構造１ｂのように、せん断力用アンカーボルト９の下端に定着部２７をナット２３で固定してもよい。この場合でも、せん断力用アンカーボルト９がベースプレート３に挿通されるのみで固定されていないので、ほとんど軸力が生じることがない。

１、１ａ、１ｂ………柱脚構造
３………ベースプレート
４………凹部
５………アンカーボルト
７………定着部
９………せん断力用アンカーボルト
１１………架台
１３………ナット
１５………柱
１９………コンクリート
２１………モルタル
２３………ナット
２５………形板
２７………定着部

Claims (5)

1. 露出型の柱脚構造であって、
   柱脚のベースプレートに固定される複数のアンカーボルトと、
   前記アンカーボルトに固定される定着部と、
   前記ベースプレートを貫通し、前記ベースプレートと固定されていないか、または、定着部を有さない、せん断力用アンカーボルトと、
   を具備し、
   前記ベースプレートの下方で、前記アンカーボルト及び前記せん断力用アンカーボルトがコンクリートに埋設され、
   前記せん断力用アンカーボルトは、前記ベースプレートに接合される柱の外側で複数配置され、上部が前記ベースプレートの孔に挿入されて前記ベースプレートに固定されていないことを特徴とする柱脚構造。
2. 前記せん断力用アンカーボルトは、前記アンカーボルト同士の間であって、前記ベースプレートの中心に対して均等に配置されることを特徴とする請求項１記載の柱脚構造。
3. 前記せん断力用アンカーボルトは、前記アンカーボルトよりも長さが短いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の柱脚構造。
4. 前記ベースプレートの下面には、凹部が設けられ、前記凹部には、前記ベースプレートとコンクリートとの間に設けられるモルタルが充填されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の柱脚構造。
5. 柱脚構造の施工方法であって、
   定着部を有する複数のアンカーボルトと、複数のせん断力用アンカーボルトを形板に固定して設置し、前記アンカーボルトおよび前記せん断力用アンカーボルトに対してコンクリートを打設し、前記形板を取り外して、柱脚のベースプレートの孔に、前記アンカーボルトおよび前記せん断力用アンカーボルトを挿通し、前記アンカーボルトのみを前記ベースプレートに固定し、
   前記せん断力用アンカーボルトは、前記ベースプレートに接合される柱の外側で複数配置されることを特徴とする柱脚構造の施工方法。

Images