JP7246971B2 - 柱脚金物及び柱脚構造 - Google Patents

Description

本発明は、建築構造物の一部を構成する柱部材を基礎コンクリートの上に立設するために用いられる柱脚金物、及びその柱脚金物を用いた柱脚構造に関するものである。

Ｓ造やＳＲＣ造等の建築構造物においては、角型鋼管や円形鋼管等によって構成された柱部材を基礎コンクリートの上に立設するために、柱部材の下端部に溶接された柱脚金物に、基礎コンクリート内部に埋設されたアンカーボルトの上端部が結合されるような柱脚構造が知られていた（例えば特許文献１の図４参照）。

図９及び図１０は、従来の柱脚金物４、及びこ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。

従来の柱脚構造２は、図９に示すように、基礎コンクリート３の上に立設された柱部材５と、柱部材５の下端部に設けられた柱脚金物４と、基礎コンクリート３の内部に埋設された複数のアンカーボルト８を備えていた。

従来の柱脚金物４は、図１０に示すように、所定の厚さ寸法を有し、平面形状が略正方形の板状に形成され、その上面の四隅部の近傍には、柱脚金物４を厚さ方向に貫通するボルト挿通孔４ａが、それぞれの四隅部に１つずつ形成されていた。

柱脚金物４は、十分な強度を有する鋼材により形成され、図９に示すように、柱部材５の下端部に溶接等により固定されると共に、そのような柱部材５が、柱脚金物４の下面と基礎コンクリート３の表面の間に設けられたモルタル層６を介して、基礎コンクリート３の上に立設されていた。

その一方で、図９に示すように、基礎コンクリート３の内部には複数のアンカーボルト８が埋設され、これらのアンカーボルト８の上端部は、モルタル層６を貫いて柱脚金物４に形成されたボルト挿通孔４ａに挿通されており、柱脚金物４の上面より上方に突出したアンカーボルト８の上端ネジ部には、ナット１０が締結されていた。

このような柱脚金物４、及びこれを用いた柱脚構造２によれば、柱部材５の柱脚部に地震等による外力が作用した場合に、建築構造物の柱部材が傾いたり転倒したりすることを防止できるようになっていた。

すなわち、図９に示すように、地震等の外力によって、柱部材５の柱脚部に曲げモーメントＭが作用した場合には、図中左側のアンカーボルト８に生じる引張力Ｔや、柱脚金物４の下面の図中右側にモルタル層６を介して生じる基礎コンクリート３からの圧縮力Ｃによって、曲げモーメントＭに抵抗するような曲げモーメントが柱部材５の柱脚部に作用するようになっていた。

しかしながら、このような従来の柱脚金物４を用いた柱脚構造２は、柱部材５の柱脚部に作用するせん断方向（図９中左右方向、又は図の紙面に垂直方向）の力がアンカーボルト８に集中するおそれがあるため、これを防止して、柱部材５の柱脚部に作用するせん断力を効率よく基礎コンクリートへと伝達できるように、柱部材の下端部に設けられた柱脚金物の下面にシアコッターと呼ばれる突出部を設け、この突出部を基礎コンクリートの内部に埋設するようにした柱脚構造が知られていた（例えば特許文献１の図５参照）。

図１１及び図１２は、このような柱脚構造に用いられる他の従来の柱脚金物１４、及びこれを用いた他の従来の柱脚構造１２について説明するために参照する図である。

従来の柱脚構造１２には、図１０に示す柱脚構造２における柱脚金物４の代わりに、図１２に示すような柱脚金物１４が設けられている点において、従来の柱脚構造２とはその構成が異なるものであった。

従来の柱脚金物１４は、図１２に示すように、所定の厚さ寸法を有し、平面形状が略正方形の板状に形成されたベースプレート１６を備え、その上面の四隅部の近傍には、ベースプレート１６を厚さ方向に貫通するボルト挿通孔１６ａが、それぞれの四隅部に１つずつ形成されていた。

そして、柱脚金物１４のベースプレート１６の下面には、図１２（ａ）に示すように、水平断面形状が略十字型に形成された突出部１８が、図１２（ｂ）に示すように、ベースプレート１６の下面から下方に突出するように設けられていた。

このような柱脚金物１４は、従来は、所定の大きさに切り出した鋼板材を十字型に組み合わせて溶接して作成した突出部１８を、図１０に示すような従来の柱脚金物４の下面に後から溶接して固定することにより作成されていた。

そして、このような柱脚金物１４が、溶接等により柱部材５の下端部に固定されると共に、図１１に示すように、ベースプレート１６の下面と基礎コンクリート３の表面の間に設けられたモルタル層６を介して、柱脚金物１４が基礎コンクリート３の上に固定されていた。

そしてこのとき、柱脚金物１４のベースプレート１６の下面に設けられた突出部１８は、図１１に示すように、その下端部が基礎コンクリート３の表面より下方に位置するように、基礎コンクリート３の内部に埋設されるようになっていた。

その他の構成は、前記従来の柱脚金物４、及びこれを用いた従来の柱脚構造２と同様であるため、このような形態の柱脚金物１４、及びこれを用いた柱脚構造１２であっても、建築構造物の柱脚部に地震等による外力が作用した場合に、建築構造物の柱部材が傾いたり転倒したりすることを防止できるようになっていた。

そして、このような柱脚金物１４、及びこれを用いた柱脚構造１２によれば、柱部材５の柱脚部に作用するせん断方向（水平方向）の力がアンカーボルト８に集中することを防止し、柱部材５の柱脚部に作用するせん断力を効率よく基礎コンクリート３へと伝達することができるようになっていた。

すなわち、図１１に示すように、地震等の外力によって柱部材５の柱脚部に作用するせん断力Ｆを、基礎コンクリート３の内部に埋設された柱脚金物１４の突出部１８の各面に負担させることができるようになっていた。

特開２０００－３１９９９０号公報

しかしながら、上述したような従来の柱脚金物４，１４を用いた従来の柱脚構造２，１２においては、柱部材５の柱脚部に作用するせん断力に対する柱脚金物４，１４の耐力をより大きくしようとした場合に、柱脚金物の大型化を招くおそれがあるという問題があった。

すなわち、従来の柱脚構造２において、柱脚部に作用するせん断力に対する耐力を大きくするためには、アンカーボルト８の径を大きくしたり、本数を増やしたりして、アンカーボルト８の耐力を大きくしなければならず、それに応じて、柱脚金物４に形成される貫通孔４ａの径を大きくしたり、その数を増やしたりしなければならなかった。

そして、柱脚金物４の強度を維持したまま、柱脚金物４に形成される貫通孔４ａの径を大きくしたり、その数を増やしたりするためには、柱脚金物４の外形を大きくしたり、その厚さ寸法を大きくしたりする必要があった。

また、従来の柱脚構造１２において、柱脚部に作用するせん断力に対する耐力を大きくするためには、上記に加えて、柱脚金物１４の下面に設けられた突出部１８の板厚や幅、長さ等を大きくして、突出部１８の耐力を大きくする必要があった。

このように、いずれの場合においても柱脚金物の大型化を招くおそれがあり、柱脚金物が大型化すると柱脚金物に使用する鋼材の量が増加するため、柱脚金物の製造コストが増加するという問題があった。

また、このような柱脚金物を柱部材の下端部に溶接する際には、柱部材を横向きに寝かせた状態で柱脚金物を持ち上げて保持しながら溶接作業を行うため、柱脚金物が大型化してその重量が増加すると、そのような溶接作業の負担が大きくなり、溶接作業コストが増加するという問題もあった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、柱部材の柱脚部に作用するせん断力を基礎コンクリートに効率よく伝達できるようにすると共に、柱脚金物の大型化やそれに伴う重量の増加を防止し、それに伴うコストの増加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。

請求項１に係る発明は、基礎コンクリートの上に立設される柱部材の下端部に設けられる柱脚金物であって、平面形状が前記柱部材の水平断面形状より大きくなるように形成され、その上面に前記柱部材の下端部が固定される板状のベースプレートと、内部に空洞が形成され、下端が開口した囲み部を有し、前記ベースプレートの下面から下方に突出するように設けられた突出部と、を備え、前記空洞は、前記囲み部と前記ベースプレートにより形成されており、前記突出部の下端部が、前記基礎コンクリートの表面より下方に位置するように、前記基礎コンクリートの内部に前記突出部が埋設されるように構成されるとともに、前記突出部の前記囲み部の内部の前記空洞には、前記空洞を複数に区分する内部リブが、前記ベースプレートの下面から下方に向かって伸びるように設けられ、前記内部リブは、その水平方向のそれぞれの端部が前記囲み部の内側面に到達して連続して前記囲み部と一体的に結合されたことを特徴とする柱脚金物である。
請求項２に係る発明は、前記囲み部は、その水平断面形状が略正方形の角筒形状に形成されると共に、前記内部リブは、その水平断面形状が略十字型に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の柱脚金物である。
請求項３に係る発明は、前記ベースプレートの厚さは、前記突出部の囲み部の外側の部分より前記囲み部の内側の部分の方が薄く形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の柱脚金物である。
請求項４に係る発明は、前記ベースプレートは、前記内部リブによって区分された前記空洞毎に前記ベースプレートを厚さ方向に貫通する空気穴を備える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である。
請求項５に係る発明は、前記ベースプレートの下面と前記突出部の外周面の上端部の間との隅部に、前記ベースプレート及び前記突出部を補強するための補強突起が設けられたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の柱脚金物である。
請求項６に係る発明は、前記柱脚金物は、鋳造によりその各部が一体的に形成されたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の柱脚金物である。
請求項７に係る発明は、基礎コンクリートの上に立設される柱部材の下端部に設けられた柱脚金物を用いた柱脚構造であって、平面形状が前記柱部材の水平断面形状より大きくなるように形成され、その上面に前記柱部材の下端部が固定される板状のベースプレートと、内部に空洞が形成され、下端が開口した囲み部を有し、前記ベースプレートの下面から下方に突出するように設けられた突出部と、を備え、前記空洞は、前記囲み部と前記ベースプレートにより形成されており、前記突出部の下端部が、前記基礎コンクリートの表面より下方に位置するように、前記基礎コンクリートの内部に前記突出部が埋設されるように構成されるとともに、前記突出部の前記囲み部の内部の前記空洞には、前記空洞を複数に区分する内部リブが、前記ベースプレートの下面から下方に向かって伸びるように設けられ、前記内部リブは、その水平方向のそれぞれの端部が前記囲み部の内側面に到達して連続して前記囲み部と一体的に結合された柱脚金物を用いることを特徴とする柱脚構造である。
請求項８に係る発明は、前記基礎コンクリートの内部には、上端部が前記基礎コンクリートの表面から上方に突出するようにアンカーボルトが埋設され、前記アンカーボルトの上端部は、前記ベースプレートに形成されたボルト挿通孔に下方から挿通させると共に、前記ベースプレートの上面より上方に突出する前記アンカーボルトの上端ネジ部にはナットが締結されることを特徴とする請求項７に記載の柱脚構造である。
本発明による柱脚金物は、上記課題を解決するために、別発明として、以下のものでもよい。
基礎コンクリートの上に立設される柱部材の下端部に設けられた柱脚金物であって、
平面形状が前記柱部材の水平断面形状より大きくなるように形成され、その上面に前記柱部材の下端部が固定される板状のベースプレートと、
内部に空洞が形成され、下端が開口した囲み部を有し、前記ベースプレートの下面から下方に突出するように設けられた突出部と、を備え、
前記突出部の下端部が、前記基礎コンクリートの表面より下方に位置するように、前記基礎コンクリートの内部に前記突出部が埋設されるように構成された
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、
前記突出部の前記囲み部の内部の前記空洞には、前記空洞を複数に区分する内部リブが、前記ベースプレートの下面から下方に向かって伸びるように設けられ、
前記内部リブは、その水平方向のそれぞれの端部が前記囲み部の内側面に到達して連続するよう前記囲み部と一体的に結合された
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、
前記囲み部は、その水平断面形状が略正方形の角筒形状に形成されると共に、
前記内部リブは、その水平断面形状が略十字型に形成された
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、
前記ベースプレートの下面と前記突出部の外周面の上端部の間との隅部に、前記ベースプレート及び前記突出部を補強するための補強突起が設けられた
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、
前記柱脚金物は、鋳造によりその各部が一体的に形成された
ことを特徴とするものである。

また、本発明による柱脚構造は、
基礎コンクリートの上に立設される柱部材の下端部に設けられた柱脚金物を用いた柱脚構造であって、
平面形状が前記柱部材の水平断面形状より大きくなるように形成され、その上面に前記柱部材の下端部が固定される板状のベースプレートと、
内部に空洞が形成され、下端が開口した囲み部を有し、前記ベースプレートの下面から下方に突出するように設けられた突出部と、を備え、
前記突出部の下端部が、前記基礎コンクリートの表面より下方に位置するように、前記基礎コンクリートの内部に前記突出部が埋設される柱脚金物を用いた
ことを特徴とするものである。

また、本発明による柱脚構造は、
前記基礎コンクリートの内部には、上端部が前記基礎コンクリートの表面から上方に突出するようにアンカーボルトが埋設され、
前記アンカーボルトの上端部は、前記ベースプレートに形成されたボルト挿通孔に下方から挿通させると共に、
前記ベースプレートの上面より上方に突出する前記アンカーボルトの上端ネジ部にはナットが締結される
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、
基礎コンクリートの上に立設される柱部材の下端部に設けられた柱脚金物であって、
平面形状が前記柱部材の水平断面形状より大きくなるように形成され、その上面に前記柱部材の下端部が固定される板状のベースプレートと、
内部に空洞が形成され、下端が開口した囲み部を有し、前記ベースプレートの下面から下方に突出するように設けられた突出部と、を備え、
前記突出部の下端部が、前記基礎コンクリートの表面より下方に位置するように、前記基礎コンクリートの内部に前記突出部が埋設されるように構成されたことにより、
柱部材の柱脚部に作用するせん断力を基礎コンクリートに効率よく伝達できるようにすると共に、柱脚金物の大型化やそれに伴う重量の増加を防止し、それに伴うコストの増加を防止することができる。

また、このような本発明の柱脚構造によれば、
基礎コンクリートの上に立設される柱部材の下端部に設けられた柱脚金物を用いた柱脚構造であって、
平面形状が前記柱部材の水平断面形状より大きくなるように形成され、その上面に前記柱部材の下端部が固定される板状のベースプレートと、
内部に空洞が形成され、下端が開口した囲み部を有し、前記ベースプレートの下面から下方に突出するように設けられた突出部と、を備え、
前記突出部の下端部が、前記基礎コンクリートの表面より下方に位置するように、前記基礎コンクリートの内部に前記突出部が埋設される柱脚金物を用いたことにより、
柱部材の柱脚部に作用するせん断力を基礎コンクリートに効率よく伝達できるようにすると共に、柱脚金物の大型化やそれに伴う重量の増加を防止し、それに伴うコストの増加を防止することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る柱脚金物２４を用いた、柱脚構造２２を示す概略断面図である。 図１に示す柱脚金物２４を示す図であり、図２（ａ）はその平面図であり、図２（ｂ）はその側面図である。 柱脚金物２４を示す図であり、図３（ａ）はその底面図であり、図３（ｂ）はその図３（ａ）におけるＡ－Ａ線矢視断面図である。 図２に示す柱脚金物２４が下端部に設けられた柱部材５を基礎コンクリート３の上に立設して、図１に示す柱脚構造２２を形成するための作業手順を説明するための概略図である。 柱脚金物２４の突出部２８の各面に作用する力を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態に係る柱脚金物３４を示す図であって、図６（ａ）はその底面図であり、図６（ｂ）はその図６（ａ）におけるＢ－Ｂ線矢視断面図である。 図２に示す柱脚金物２４の他の異なる実施形態を示す図であって、それぞれの実施形態における柱脚金物２４の突出部２８の水平方向の断面形状を示す概略図である。 図２に示す柱脚金物２４の他の異なる実施形態を示す図であって、それぞれの実施形態における柱脚金物２４のベースプレート２６に形成された貫通孔２６ａの形態を示す底面図である。 従来の柱脚金物４を用いた、従来の柱脚構造２を示す概略断面図である。 図９に示す柱脚金物４を示す図であり、図１０（ａ）はその平面図であり、図１０（ｂ）はその側面図である。 従来の柱脚金物１４を用いた、従来の柱脚構造１２を示す概略断面図である。 図１１に示す柱脚金物１４を示す図であり、図１２（ａ）はその平面図であり、図１２（ｂ）はその側面図である。

以下、本発明に係る柱脚金物、及びこ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。なお、図９ないし図１２に示した従来の柱脚金物４，１４、及びこれを用いた柱脚構造２，１２と同様の部分には、一部を除き同じ符号を付して説明するものとする。

図１ないし図３は、本発明の第１の実施の形態に係る柱脚金物２４、及びこれを用いた柱脚構造２２について説明するために参照する図である。

柱脚構造２２は、図１に示すように、基礎コンクリート３の上に立設された柱部材５と、柱部材５の下端部に設けられた柱脚金物２４と、基礎コンクリート３の内部に埋設された複数のアンカーボルト８を備えている。

柱部材５は、水平断面形状が略正方形に形成された角型鋼管であって、図１に示すように、基礎コンクリート３の上に図中上下方向に伸びるように立設され、その下端部には柱脚金物２４が一体的に固定されて設けられている。

柱脚金物２４は、図２に示すように、所定の厚さ寸法を有し、平面形状が略正方形の板状に形成されたベースプレート２６を備え、その上面は略平坦に形成されると共に、上面の四隅部の近傍には、ベースプレート２６を厚さ方向に貫通するボルト挿通孔２６ａが、それぞれの四隅部に１つずつ形成されている。

このベースプレート２６は、図１に示すように、その外形が柱部材５の水平断面形状より大きくなるように形成されており、ボルト挿通孔２６ａは、柱脚金物２４が柱部材５の下端部に一体的に固定されて設けられた状態で、柱部材５の下端部の外側面より外側に位置するように形成されている。

そして、ベースプレート２６の下面には、図３（ａ）に示すように、水平断面形状が田の字型に形成された突出部２８が、図２（ｂ）に示すように、ベースプレート２６と一体的、かつベースプレート２６の下面から下方に突出するように設けられている。

すなわち、突出部２８は、図３（ａ）に示すように、水平断面形状が略正方形の筒型形状、すなわち内部に空洞が形成され、下端が開放した角筒状に形成された囲み部２８ａと、囲み部２８ａの内部に設けられ、水平断面形状が囲み部２８ａの内部の空洞を４つに区分するような略十字型に形成された内部リブ２８ｂを備え、内部リブ２８ｂの水平方向の端部、すなわち内部リブ２８ｂの略十字型の水平断面を構成する縦横方向のリブのそれぞれの水平方向の各先端部が、囲み部２８ａの内側面の略正方形の水平断面を構成する４つの辺部に沿った４つの面のそれぞれの水平方向の略中央に到達して連続するよう囲み部２８ａと一体的に結合されている。

また、図３（ｂ）に示すように、突出部２８の囲み部２８ａの内側の部分のベースプレート２６の厚さ寸法は、囲み部２８ａの外側のベースプレート２６の厚さ寸法と比較して小さくなるように薄く形成されている。

そして、図３（ａ）に示すように、突出部２８の囲み部２８ａの内側の部分のベースプレート２６には、ベースプレート２６を厚さ方向に貫通する空気孔２６ｂが、突出部２８の内部リブ２８ｂによって４つに区切られたベースプレート２６のそれぞれの領域の、囲み部２８ａの四隅寄りに１つずつ形成されている。

また、ベースプレート２６の下面と、突出部２８の囲み部２８ａの外側面の上端部との間の隅部には、図２（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、ベースプレート２６や突出部２８を補強するための辺部補強突起３０や角部補強突起３１が、ベースプレート２６や突出部２８と一体的に形成されている。

辺部補強突起３０は、図２（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、突出部２８の囲み部２８ａの外側面の上端部の、略正方形の水平断面の４つの辺部に沿った部分に形成され、それぞれの辺部に２つずつ、合計８つ形成されている。

それぞれの辺部補強突起３０は、図２（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、囲み部２８ａの外側面の上端部の略正方形の水平断面の辺部に沿った直線上の２点Ｈ，Ｉと、これらの２点Ｈ，Ｉの近傍であって、かつ囲み部２８ａの外側面より外側に離れた所に位置するベースプレート２６の下面上の点Ｊと、上記２点Ｈ，Ｉの近傍であって、かつ囲み部２８ａの上端部より下方に離れた所に位置する囲み部２８ａの外側面上の点Ｋの、合計４つの頂点Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋを有する非対称の三角錘形状に形成されている。

また、角部補強突起３１は、図２（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、突出部２８の囲み部２８ａの外側面の上端部の、略正方形の水平断面の４つの角部に形成され、それぞれの角部に１つずつ、合計４つ形成されている。

それぞれの角部補強突起３１は、図２（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、囲み部２８ａの外側面の上端部の略正方形の水平断面の角部に位置する点Ｏと、この点Ｏがあるベースプレート２６の下面より下方に離れた所に位置する囲み部２８ａの外側面の角部上の点Ｐと、上記点Ｏを通る囲み部２８ａの略正方形の水平断面の対角線の延長線上であって、かつ囲み部２８ａの外側面の角部より外側に離れた所に位置するベースプレート２６の下面上の点Ｑと、上記点Ｏの近傍であって、かつ囲み部２８ａの外側面の上端部の略正方形の水平断面の上記点Ｏから両側に伸びる２辺のうちの一方の辺部に沿った直線上の点Ｒ１、及び上記点Ｏから両側に伸びる２辺のうちの他方の辺部に沿った直線上の点Ｒ２の、合計５つの頂点Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒ１，Ｒ２を有し、頂点Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒ１からなる三角錐形状と、頂点Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒ２からなる三角錐形状が、面Ｏ，Ｐ，Ｑで互いに結合されたような形状に形成されている。

そして、図３（ａ）に示すように、これらの辺部補強突起３０や角部補強突起３１は、ベースプレート２６に形成されたボルト貫通孔２６ａと、互いに干渉しないような位置、及び大きさに形成されている。

このような柱脚金物２４は、十分な強度を有する鋼材を用いて、柱脚金物２４の各部（ベースプレート２６、突出部２８、辺部補強突起３０、角部補強突起３１）が一体的に鋳造されることにより形成することができる。

そして、このような柱脚金物２４が、図１に示すように、その上面に柱部材５の下端面が当接するように配置され、この接触部の周部に沿って溶接することにより、柱部材５の下端部に一体的に固定されている。

そして、このような柱脚金物２４が、図１に示すように、柱脚金物２４と基礎コンクリート３の間に設けられたモルタル層６を介して、基礎コンクリート３の上に固定されている。

そしてこのとき、柱脚金物２４のベースプレート２６の下面に設けられた突出部２８は、その下端部が基礎コンクリート３の表面より下方に位置するように、モルタル層６の突出部６ｂの内側に内蔵されて基礎コンクリート３の内部に埋設されるようになっている。

一方、基礎コンクリート３の内部には、図１に示すように、複数のアンカーボルト８が、その長さ部分が基礎コンクリート３の内部に図中上下方向に伸びると共に、その上端部が基礎コンクリート３の表面より上方に突出するように埋設されている。

そして、これらのアンカーボルト８の上端部は、図１に示すように、モルタル層６を図中上下方向に貫いて、柱脚金物２４のベースプレート２６に形成されたボルト挿通孔２６ａに下方から緩く挿通されており、ベースプレート２６の上面より上方に突出するアンカーボルト８の上端ネジ部には、ナット１０が締結されている。

このように、柱部材５を基礎コンクリート３の上に立設するには、まず、図４（ａ）に示すように、基礎コンクリート３の表面に予め形成しておいた、柱脚金物２４の突出部２８の水平断面形状より一回り大きな断面形状の凹部３ａの底部に、柱部材５の高さ位置を正確に調整するための台状の部分モルタル６ａを形成する。

そして、柱部材５の下端部に設けられた柱脚金物２４の突出部２８の下端部が部分モルタル６ａの上端部に当接するように、柱脚金物２４を配置すると共に、基礎コンクリート３の表面から突出するアンカーボルト８の上端ネジ部を柱脚金物２４のベースプレート２６に形成されたボルト挿通孔２６ａに挿通し、その上端ネジ部にナット１０を締結する。

このとき、柱脚金物２４の突出部２８の囲み部２８ａの下端部と基礎コンクリート３の凹部３ａの底部の間に隙間ができるように、部分モルタル６ａは、例えば、部分モルタル６ａの水平断面形状が突出部２８の囲み部２８ａの水平断面形状より小さくなるように形成されている。

そして次に、図４（ｂ）に示すように、基礎コンクリート３の上に、上記柱脚金物２４やアンカーボルト８を含む柱脚部全体の周囲を囲むような略正方形の型枠９を設け、この型枠９の内側の柱脚金物２４と基礎コンクリート３の間の隙間にモルタルを流し込む。

このとき、基礎コンクリート３の凹部３ａの底部に流れ込んだモルタルは、基礎コンクリート３の凹部３ａの底部と、柱脚金物２４の突出部２８の囲み部２８ａの下端部との間の隙間を通って、囲み部２８ａの内側の空洞に流れ込み、それに伴って、囲み部２８ａの内側の空気がベースプレート２６に形成された空気穴２６ｂから押し出されて排出されるため、モルタルが囲み部２８ａの内側の空洞の上端部まで隙間なく流れ込んで充填されるようになっている。

そして、流れ込んだモルタルが硬化することにより、柱脚金物２４と基礎コンクリート３の間にモルタル層６が隙間なく形成されるようになっている。

このような柱脚金物２４、及びこれを用いた柱脚構造２２によれば、柱部材５の柱脚部に作用するせん断力をより効率よく確実に基礎コンクリート３へと伝達できる。

すなわち、図５（ａ）に示すように、柱部材５に設けられた柱脚金物２４にせん断方向の力Ｆが作用した場合、基礎コンクリート３の内部に埋設された柱脚金物２４の突出部２８の囲み部２８ａや内部リブ２８ｂの複数の面に、このせん断力Ｆに対抗するような反力ｆが作用するようになっており、これにより、柱部材５の柱脚部に作用するせん断方向の力を基礎コンクリート３へと伝達できるようになっている。

また、このような柱脚金物２４、及びこれを用いた柱脚構造２２によれば、柱部材の柱脚部に作用するせん断力に対する柱脚金物２４の耐力を大きくことができると共に、柱脚金物２４の大型化や、それに伴う重量の増加を防止することができる。

すなわち、図５（ｂ）に示すように、例えば、柱脚金物２４の突出部２８の囲み部２８ａの図中右側の辺部に沿った板状の部分は、その水平方向（図中上下方向）の両端部においては、この面と隣り合う囲み部２８ａの図中上下両側の辺部に沿った板状の部分の図中右端部と略直角に接続すると共に、その水平方向の略中央部においては、内部リブ２８ｂを構成する図中左右方向に伸びるリブの図中右端部と略直角に接続し、これらが互いに一体的に形成されることにより、お互いに補強されるようになっている。

これにより、図５（ｂ）に示すように、柱部材５の柱脚部に作用するせん断方向の力に対抗する基礎コンクリート３からの反力ｆが、柱脚金物２４の突出部２８に作用したとしても、反力ｆが作用する部分が複数箇所で補強されていることにより、この部分に補強による支持力ｒが作用するようになっているため、せん断力Ｆに対する柱脚金物２４の突出部２８の耐力を大きくすることができ、これにより、突出部２８の囲み部２８ａや内部リブ２８ｂの板厚を小さくすることができるようになっている。

また、ベースプレート２６の、突出部２８の囲み部２８ａの内側の部分は、突出部２８の囲み部２８ａや内部リブ２８ｂの上端部が接続することにより補強されるため、この部分のベースプレート２６の板厚を小さくすることができるようになっている。

また、柱脚金物２４の突出部２８の外側面に辺部補強突起３０や角部補強突起３１が設けられていることにより、突出部２８やベースプレート２６が補強されるため、その分、突出部２８やベースプレート２６の板厚を小さくすることができるようになっている。

また、柱脚金物２４の各部（ベースプレート２６、突出部２８、辺部補強突起３０、角部補強突起３１）を一体的に鋳造することにより、従来のように、突出部をベースプレートに後から溶接したものに比べて、より強度が大きくなるようになっている。

上記のように柱脚金物２４の突出部２８やベースプレート２６が互いに補強されることにより、これらの部分の板厚をより小さくすることができるため、柱脚金物２４の大型化やそれに伴う重量の増加を防止することができ、柱脚金物２４の製造コストや溶接時の作業コストを低減することができる。

また、辺部補強突起３０や角部補強突起３１が柱脚金物２４の下面側に形成されていることにより、アンカーボルト８の上端ネジ部にナット１０を締結する際に、辺部補強突起３０や角部補強突起３１とナット１０が互いに干渉しないようになっているため、辺部補強突起３０や角部補強突起３１をより大きく形成することができると共に、その形状もより自由に決定できるようになっている。

このように、本実施の形態に係る柱脚金物２４、及びこれを用いた柱脚構造２２によれば、柱部材の柱脚部に作用するせん断力を基礎コンクリートに効率よく伝達できるようにすると共に、柱脚金物の大型化やそれに伴う重量の増加を防止し、それに伴うコストの増加を防止することができる。

図６は、本発明の第２の実施の形態に係る柱脚金物３４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金物３４には、前記第１の実施の形態に係る柱脚金物２４に設けられた突出部２８に代わって、図６に示すような突出部３８が設けられている点において、前記第１の実施の形態に係る柱脚金物２４とはその構成が異なるものである。

すなわち、柱脚金物３４の突出部３８は、図６に示すように、水平断面形状が略正方形の角筒状に形成されている。

その他の構成は、前記第１の実施の形態に係る柱脚金物２４と同様であり、このような柱脚金物３４、及びこれを用いた柱脚構造によっても、柱部材の柱脚部に作用するせん断力を基礎コンクリートに効率よく伝達できるようにすると共に、柱脚金物の大型化やそれに伴う重量の増加を防止し、それに伴うコストの増加を防止することができる。

また、本実施の形態に係る柱脚金物３４、及びこれを用いた柱脚構造によれば、突出部３８の内側に内部リブを形成する必要がないため、その分、柱脚金物をより軽量化することができ、構造が単純になるため、柱脚金物の製造コストを低減することができる。

なお、本発明は、前記第１及び第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の実施の形態に係る柱脚金物２４においては、ベースプレート２６は、その平面形状が略正方形に形成されているが、ベースプレート２６の平面形状は正八角形や円形など、正方形以外の形状に形成されていてもよい。

また、前記第１の実施の形態に係る柱脚金物２４においては、突出部２８の囲み部２８ａは、その水平断面形状が略正方形の角筒状に形成されているが、囲み部２８の水平断面は、例えば図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、正八角形や円形など、正方形以外の形状に形成されていてもよい。

また、前記第１の実施の形態に係る柱脚金物２４においては、突出部２８の内部リブ２８ｂは、その水平断面形状が縦横２つの直線状のリブが互いの中央部で直交する略十字型に形成されているが、内部リブ２８ｂを構成するリブの数は２つより多くてもよいし（図７（ｃ）参照）、それぞれのリブの水平断面が曲線状に形成されていてもよい（図７（ｄ）参照）。

また、前記第１の実施の形態に係る柱脚金物２４においては、ベースプレート２６には、それぞれの四隅部に１つずつ計４つのボルト挿通孔２６ａが形成されていたが、例えば図８（ａ）に示すように、ボルト挿通孔２６ａの数が４つより多く形成されていてもよく、また、図８（ｂ）に示すように、ボルト挿通孔２６ａがベースプレート２６の四隅部以外の位置に形成されていてもよい。

そして、ベースプレート２６に形成されたボルト挿通孔２６ａの位置や数に応じて、基礎コンクリート３の内部に４つより多くのアンカーボルト８が埋設されていてもよい。

また、前記第１の実施の形態に係る柱脚金物２４においては、突出部２８の囲み部２８ａの外側面の上端部の、略正方形の水平断面の４つの辺部のそれぞれの辺部に２つずつ、合計８つの辺部補強突起３０が設けられているが、辺部補強突起３０の数はこれより多く設けられていてもよく、少なく設けられていてもよい。また、辺部補強突起３０が設けられていなくてもよい。

また、それぞれの辺部補強突起３０は三角錐形状に形成されているが、辺部補強突起３０は三角錐以外の他の形状に形成されていてもよい。

また、前記第１の実施の形態に係る柱脚金物２４においては、突出部２８の囲み部２８ａの外側面の上端部の、略正方形の水平断面の４つの角部のそれぞれの角部に１つずつ、合計４つの角部補強突起３１が設けられているが、角部補強突起３１の数はこれより多く設けられていてもよく、少なく設けられていてもよい。また、角部補強突起３１が設けられていなくてもよい。

また、それぞれの角部補強突起３１は２つの三角錐が結合したような形状に形成されているが、角部補強突起３１はそのような形状以外の形状に形成されていてもよい。

２ 柱脚構造
３ 基礎コンクリート
３ａ 凹部
４ 柱脚金物
４ａ ボルト挿通孔
５ 柱部材
６ モルタル層
６ａ 部分モルタル
６ｂ 突出部
８ アンカーボルト
９ 型枠
１０ ナット
１２ 柱脚構造
１４ 柱脚金物
１６ ベースプレート
１６ａ ボルト挿通孔
１８ 突出部
２２ 柱脚構造
２４ 柱脚金物
２６ ベースプレート
２６ａ ボルト挿通孔
２６ｂ 空気孔
２８ 突出部
２８ａ 囲み部
２８ｂ 内部リブ
３０ 辺部補強突起
３１ 角部補強突起
３４ 柱脚金物
３８ 突出部
Ｍ 曲げモーメント
Ｔ 引張力
Ｃ 圧縮力
Ｆ せん断力
ｆ 反力
ｒ 支持力
Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒ１，Ｒ２ 頂点

Claims (8)

1. 基礎コンクリートの上に立設される柱部材の下端部に設けられる柱脚金物であって、
   平面形状が前記柱部材の水平断面形状より大きくなるように形成され、その上面に前記柱部材の下端部が固定される板状のベースプレートと、
   内部に空洞が形成され、下端が開口した囲み部を有し、前記ベースプレートの下面から下方に突出するように設けられた突出部と、を備え、
   前記空洞は、前記囲み部と前記ベースプレートにより形成されており、
   前記突出部の下端部が、前記基礎コンクリートの表面より下方に位置するように、前記基礎コンクリートの内部に前記突出部が埋設されるように構成されるとともに、
   前記突出部の前記囲み部の内部の前記空洞には、前記空洞を複数に区分する内部リブが、前記ベースプレートの下面から下方に向かって伸びるように設けられ、
   前記内部リブは、その水平方向のそれぞれの端部が前記囲み部の内側面に到達して連続して前記囲み部と一体的に結合された
   ことを特徴とする柱脚金物。
2. 前記囲み部は、その水平断面形状が略正方形の角筒形状に形成されると共に、
   前記内部リブは、その水平断面形状が略十字型に形成された
   ことを特徴とする請求項１に記載の柱脚金物。
3. 前記ベースプレートの厚さは、前記突出部の囲み部の外側の部分より前記囲み部の内側の部分の方が薄く形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の柱脚金物。
4. 前記ベースプレートは、前記内部リブによって区分された前記空洞毎に前記ベースプレートを厚さ方向に貫通する空気穴を備える
   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. 前記ベースプレートの下面と前記突出部の外周面の上端部の間との隅部に、前記ベースプレート及び前記突出部を補強するための補強突起が設けられた
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の柱脚金物。
6. 前記柱脚金物は、鋳造によりその各部が一体的に形成された
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の柱脚金物。
7. 基礎コンクリートの上に立設される柱部材の下端部に設けられた柱脚金物を用いた柱脚構造であって、
   平面形状が前記柱部材の水平断面形状より大きくなるように形成され、その上面に前記柱部材の下端部が固定される板状のベースプレートと、
   内部に空洞が形成され、下端が開口した囲み部を有し、前記ベースプレートの下面から下方に突出するように設けられた突出部と、を備え、
   前記空洞は、前記囲み部と前記ベースプレートにより形成されており、
   前記突出部の下端部が、前記基礎コンクリートの表面より下方に位置するように、前記基礎コンクリートの内部に前記突出部が埋設されるように構成されるとともに、
   前記突出部の前記囲み部の内部の前記空洞には、前記空洞を複数に区分する内部リブが、前記ベースプレートの下面から下方に向かって伸びるように設けられ、
   前記内部リブは、その水平方向のそれぞれの端部が前記囲み部の内側面に到達して連続して前記囲み部と一体的に結合された柱脚金物を用いる
   ことを特徴とする柱脚構造。
8. 前記基礎コンクリートの内部には、上端部が前記基礎コンクリートの表面から上方に突出するようにアンカーボルトが埋設され、
   前記アンカーボルトの上端部は、前記ベースプレートに形成されたボルト挿通孔に下方から挿通させると共に、
   前記ベースプレートの上面より上方に突出する前記アンカーボルトの上端ネジ部にはナットが締結される
   ことを特徴とする請求項７に記載の柱脚構造。

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