JP7339484B2 - ベースプレート - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 令和元年７月２日にセンクシア株式会社ショールーム内にカタログが配置された。

本発明は、柱材の下端に取り付けられ、アンカーボルトを介して基礎に固定されるベースプレートに関する。

鉄骨柱と基礎とを接合するには、鉄骨柱の下端に固定したベースプレートを、基礎に対してアンカーボルトで固定するのが一般的であった。
このような構造では、側方からの力が柱に作用した際に柱と基礎の接合箇所に大きな曲げモーメントが加わることになる。この曲げモーメントに耐えるために、柱や基礎の剛性を大きく頑丈にする必要があり、コスト増を引き起こす要因となっていた。

そこで、本出願人は、先に、柱体と、柱体の下端に接合されるベースプレートと、ベースプレートの外周に沿って立設された板材と、ベースプレートの表面から外側を覆うコンクリートとを具備し、基礎とベースプレートの裏面との間に隙間が設けられ、ベースプレートにその表裏面を貫通するスリットが形成された柱脚構造を提案した（特許文献１参照）。
この柱脚構造によれば、ベースプレートと基礎の間の隙間、ベースプレートのスリット、及び、板材によってコンクリートに形成される亀裂が協働して、ベースプレートが回転変形し、柱に加わった曲げモーメントを吸収するので、要求される耐力を低減して、コストを抑えることが可能となる。

特開２０１８－１５９１９０号公報

ところが、上記特許文献１に記載のような柱脚構造は、コンクリートに形成された亀裂等を通って、ベースプレートと基礎の間の隙間に水が浸入し、ベースプレートの裏面に錆が発生し、ベースプレートが短期間で腐食するおそれがあった。また、錆びの発生によって汚れた水が外部に漏れ出し見栄えも悪くなることもあった。
本発明が解決しようとする課題は、ベースプレートの裏面と基礎の間に形成された隙間に水が浸入しても、錆の発生を防ぐことができるため、耐久性の高いベースプレートを提供することにある。また、体裁も良くなる。

本願請求項１に係る発明は、基礎に対してアンカーボルトにより固定され、コンクリートに被覆される柱材のプレートであって、前記プレートは、前記柱材が固定されるとともに前記コンクリートに接する表面と、隙間を介して前記基礎に固定される裏面と、前記アンカーボルトが貫通されるボルト孔と、前記基礎から前記表面を超えて延びるとともにコンクリートに被覆される板材と対向する側面と、を有しており、前記プレートの前記表面に接する前記コンクリートは、前記板材の上方に形成される亀裂によって前記プレートの内側と外側に分断されるものであり、前記裏面は、防錆層を備えており、前記表面は、防錆層を備えていないことを特徴とするプレートである。
本願請求項２に係る発明は、前記裏面は、前記隙間と駒材とを介して前記基礎に固定されるものであって、前記裏面は、前記駒材との接触面に凹凸部を備えることを特徴とする請求項１に記載のプレートである。
本願請求項３に係る発明は、基礎に対してアンカーボルトにより固定され、コンクリートに被覆される柱材のプレートであって、前記プレートは、前記柱材が固定されるとともに前記コンクリートに接する表面と、駒材と隙間とを介して前記基礎に固定される裏面と、前記アンカーボルトが貫通されるボルト孔と、を有しており、前記裏面は、防錆層を備えており、前記裏面の前記防錆層の前記駒材との接触面に凹凸部を備えることを特徴とするプレートである。
本願請求項４に係る発明は、前記プレートは、前記基礎から前記表面を超えて延びるとともにコンクリートに被覆される板材と対向する側面と、を有しており、前記プレートの前記表面に接する前記コンクリートは、前記板材の上方に形成される亀裂によって前記プレートの内側と外側に分断されるものであり、前記表面は、防錆層を備えていないことを特徴とする請求項３に記載のプレートである。
本願請求項５に係る発明は、前記プレートは、前記表面と前記裏面とを貫通するとともに前記ボルト孔から離間した周囲の少なくとも一部を囲んで形成されたスリットと、を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載のプレートである。
本願請求項６に係る発明は、前記スリットが形成されたスリット形成面は、防錆層を備えていることを特徴とする請求項５に記載のプレートである。
本願請求項７に係る発明は、前記プレートは、前記表面と前記アンカーボルトに締め込まれたナットの間に弾性材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載のプレートである。
本願請求項８に係る発明は、前記プレートは、前記基礎から前記表面を超えて延びるとともにコンクリートに被覆される板材と対向する側面と、を備え、前記側面は、防錆層を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項に記載のプレートである。
また、別発明として以下のものでも良い。
手段１は、基礎に対してアンカーボルトにより固定され、コンクリートに被覆される柱材のプレートであって、前記プレートは、前記柱材が固定されるとともに前記コンクリートに接する表面と、少なくとも一部に隙間を介して前記基礎に固定される裏面と、前記アンカーボルトが貫通されるボルト孔と、を有しており、前記裏面は、防錆層を備えていることを特徴とするプレートである。

手段２は、前記プレートは、前記表面と前記裏面とを貫通するとともに前記ボルト孔から離間した周囲の少なくとも一部を囲んで形成されたスリットと、を有していることを特徴とする手段１に記載のプレートである。

手段３は、前記スリットが形成されたスリット形成面は、防錆層を備えていることを特徴とする手段２に記載のプレートである。

手段４は、前記プレートは、前記表面と前記アンカーボルトに締め込まれたナットの間に弾性材が設けられていることを特徴とする手段１乃至手段３のうちいずれか１つに記載のプレートである。

手段５は、前記裏面は、駒材と、該駒材の周囲に形成される前記隙間とを介して前記基礎に固定されるものであって、前記駒材との接触面に凹凸部を備えることを特徴とする手段１乃至手段４のうちいずれか１つに記載のプレートである。

手段６は、前記プレートは、前記基礎から前記表面を超えて延びるとともにコンクリートに被覆される板材と対向する側面と、を備え、前記側面は、防錆層を備えていることを特徴とする手段１乃至手段５のうちいずれか１つに記載のプレートである。

手段７は、前記表面は、防錆層を備えていないことを特徴とする手段１乃至手段６のうちいずれか１つに記載のプレートである。

本発明によれば、基礎との間に形成される隙間に接するベースプレートの裏面は防錆層を備えているので、コンクリートの亀裂等を通って隙間に水が浸入しても、ベースプレートの裏面が錆び難く、ベースプレートの耐久性が低下するのを防ぐことができる。また、錆で汚れた水が漏れ出して美観を損ねたりすることがない。

加えて、スリット形成面が防錆層を備えていることにより、スリットの発錆を防ぎ、錆び付きによってスリットの変形容易性が低下する心配がない。

加えて、ベースプレートの駒材との接触面に凹凸部を備えれば、ベースプレートが駒材に対して滑りにくい。

加えて、基礎から延びる板材と対向するベースプレートの側面が防錆層を備えることにより、板材の上方に形成されるコンクリートの亀裂から進入する水によって、ベースプレートの側面の発錆を抑制する。

加えて、ベースプレートの表面が防錆層を備えていないことにより、ベースプレートとその上方のコンクリートとの接着性が向上し、コンクリートの剥落を防止できる。

本発明の第１の実施形態に係る柱材と基礎の接合部の縦断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る柱材と基礎の接合部の横断面図である。 本発明の第１の実施形態を示すベースプレートの要部縦断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る柱材と基礎の接合部の縦断面図である。 本発明の第２の実施形態を示すベースプレートの要部横断面図である。 本発明のその他の変形例に係る柱材と基礎の接合部の縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照する等して説明する。なお、本発明は、実施形態に限定されないことはいうまでもない。

［第１の実施形態］
図１～図３は、本発明の第１の実施形態を示し、図１は、柱材１と基礎２の接合部の縦断面図、図２は柱材１と基礎２の接合部の横断面図、図３はベースプレート３の要部縦断面図である。

本実施形態では、柱材１は角形鋼管より成り、柱材１の下端にはベースプレート３が取り付けられる。ベースプレート３は、矩形の鋼板であり、その表面３ａの中央部に柱材１が固定される。
ベースプレート３には、ボルト孔４、及び、ベースプレート３の表面３ａと裏面３ｂを貫通するスリット５が形成される。ボルト孔４及びスリット５は柱材１の位置を避けてその外側に配置される。
基礎２にはアンカーボルト６が埋設される。アンカーボルト６の上端部は基礎２の上面から突出し、ベースプレート３のボルト孔４に挿通される。そして、アンカーボルト６のボルト孔４から上方へ突出した部分にナット７を締め込んで、ベースプレート３及び柱材１を基礎２に固定してある。

ボルト孔４はベースプレート３の各辺の中央部内側にそれぞれ形成され、アンカーボルト６がこれらボルト孔４と対応する位置に埋設される。
スリット５は、ベースプレート３の表面３ａと裏面３ｂとを貫通するとともにボルト孔４から離間してボルト孔４の周囲の少なくとも一部を囲んで形成され、各ボルト孔４の近傍において、ベースプレート３の各辺から直角に内側へ向かって延び、さらに直角に曲がって各辺と平行に延び、全体としてＬ字形を成す。そして、各ボルト孔４からやや離間した周囲は、Ｌ字形のスリット５とベースプレート３の各辺によって３方から囲まれている。

ベースプレート３の裏面３ｂと基礎２の上面との間には、ベースプレート３を支持するモルタル製の駒材８が設置される。駒材８はベースプレート３の中央部に設けられ、駒材８の外側を囲んで隙間９が形成される。すなわち、ベースプレート３の裏面３ｂは、駒材８とその周囲の隙間９を介して基礎２に固定される。
なお、駒材８の縦横寸法は、柱材１の断面寸法と同じかやや小さく、駒材８の高さは、柱材１の断面寸法によっても異なるが、５０ｍｍ程度とする。

ベースプレート３の全周に沿って、金属、木、プラスチック等を素材とする板材１０が立設される。板材１０は基礎２からベースプレート３の表面３ａを超えて延び、板材１０とベースプレート３の側面３ｃとが、狭い間隙を介して対向している。
また、基礎２の上にはコンクリート１１が打設され、ベースプレート３の表面３ａ及び板材１０の外側はコンクリート１１で被覆される。

上記したように、ベースプレート３の表面３ａはコンクリート１１で被覆されているため、錆び止め加工を施していない。
一方、ベースプレート３の裏面３ｂ、側面３ｃ、スリット５が形成されたスリット形成面は露出しているので、防錆層１２を備えている。防錆層１２を形成するには、エポキシ系樹脂である、例えばタールエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、他には、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン等の防錆剤を塗布、吹き付け、あるいは浸潤させて形成する。

地震等で柱材１と基礎２の接合部分に大きい曲げモーメントが加わると、ベースプレート３の裏面３ｂと基礎２の間に隙間９があるので、ベースプレート３が回転変形して曲げモーメントを吸収する。この際、ベースプレート３にはスリット５が形成されているので、ベースプレート３は変形しやすく、ベースプレート３の回転変形が促進される。
また、ベースプレート３の周囲に沿って板材１０を立設してあるので、板材１０の上方においてコンクリート１１に亀裂が生ずる。この亀裂によって、ベースプレート３の内側と外側が分断されるため、コンクリート１１の結合力によってベースプレート３の回転変形が阻害されない。

コンクリート１１の亀裂、ベースプレート３のスリット５、ベースプレート３の側面３ｃと板材１０との間隙等を通して、ベースプレート３の裏面３ｂと接する隙間９に水が浸入しても、ベースプレート３の裏面３ｂ、側面３ｃ、スリット形成面は、防錆層１２が形成されているので錆び難い。

［第２の実施形態］
図４及び図５は、本発明の第２の実施形態を示す。
第２の実施形態では、駒材８は、モルタル部８ａと、モルタル部８ａの上面に配置された金属板８ｂとから成る。金属板８ｂの縦横寸法は、モルタル部８ａの縦横寸法より小さくなっている。これは、ベースプレート３の配置の際に、金属板８ｂに接触してモルタル部８ａ上をずれたとしてもモルタル部８ａ上に重なって存在することを維持するような寸法である。このようにモルタル部８ａとベースプレート３の裏面３ｂとの間に金属板８ｂを設けたことにより、ベースプレート３によりモルタル部８ａが破損するのを防ぐ。さらに、金属板８ｂの縦横寸法をモルタル部８ａより小さくすることで、ベースプレート３がより点に近い形で支持されることになるのでベースプレート３がスムーズに回転変形することになるが、あまり小さくすると、回転変形したベースプレート３の底部がモルタル部８ａの縁に接触し、この部分が破壊される場合があるので、適宜設定する。具体的には、金属板８ｂの縦横寸法は、例えば、モルタル部８ａの０．５倍から１．０未満としている。

ベースプレート３の裏面３ｂにおいて、駒材８の金属板８ｂとの接触面に多数の凹凸部１３を備える。凹凸部１３は、ベースプレート３の裏面３ｂの全面に形成しても、金属板８ｂと接触する部分のみに形成してもよい。
このように、ベースプレート３の裏面３ｂに凹凸部１３を備えることにより、防錆層によってベースプレート３の裏面３ｂの摩擦係数が低下したとしても、ベースプレート３を設置した後の駒材８の金属板８ｂのベースプレート３に対する滑りを抑制し、金属板８ｂの位置ずれを防ぐことができる。
その他の構造は、第１の実施形態と同様である。

［その他の実施形態］
本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば以下のようなものも含まれる。

本実施形態では、柱材を角形としたが、Ｈ形、溝形等としてもよい。この場合、ボルト孔の位置や、スリットの位置及び形状は、柱材の形状に合わせて設置する。

第２の実施形態では、ベースプレートの裏面に凹凸部を形成してあるが、金属板の上面に凹凸部を形成してもよいし、ベースプレート及び金属板の両方に凹凸部を形成してもよい。
もちろん、駒材に金属板を設置しない場合も、ベースプレートの裏面が凹凸部を備えることもできる。
また、防錆層によりベースプレートの裏面の摩擦係数が低下しない場合や低下が問題にならない場合には、凹凸部を省略しても良いことはいうまでもない。

第２の実施形態では、駒材８の縦横寸法について、モルタル部８ａより金属板８ｂを小さくしたが、これに限られず、ほぼ同じ縦横寸法としても良い。
また、駒材の平面形状を矩形としていたが、これにも限られず、平面視において円形であっても良い。

本実施形態では、ベースプレートがスリットを備えることにより、設置後に柱に作用する曲げモーメントを吸収するものであったが、これに限られず、設置後に柱に作用する曲げモーメントを吸収するようなものであればどのようなベースプレートであっても良い。ない。例えば、図６に示すように、スリットを備えず、ボルト孔４に挿通させたアンカーボルト６に締め込まれたナット７とベースプレート３との間に皿バネなどの弾性材１４を設置する構成のベースプレートであっても良い。この構成では、弾性材１４により設置後に柱に作用する曲げモーメントを吸収する。
また、弾性材とスリットとを併用するようにしても良い。

いずれの実施形態における各技術的事項を他の実施形態に適用して実施例としても良い。

１ 柱材
２ 基礎
３ ベースプレート
３ａ 表面
３ｂ 裏面
３ｃ 側面
４ ボルト孔
５ スリット
６ アンカーボルト
７ ナット
８ 駒材
８ａ モルタル部
８ｂ 金属板
９ 隙間
１０ 板材
１１ コンクリート
１２ 防錆層
１３ 凹凸部
１４ 弾性材

Claims (8)

1. 基礎に対してアンカーボルトにより固定され、コンクリートに被覆される柱材のプレートであって、
   前記プレートは、
   前記柱材が固定されるとともに前記コンクリートに接する表面と、
   隙間を介して前記基礎に固定される裏面と、
   前記アンカーボルトが貫通されるボルト孔と、
   前記基礎から前記表面を超えて延びるとともにコンクリートに被覆される板材と対向する側面と、を有しており、
   前記プレートの前記表面に接する前記コンクリートは、前記板材の上方に形成される亀裂によって前記プレートの内側と外側に分断されるものであり、
   前記裏面は、防錆層を備えており、
   前記表面は、防錆層を備えていない
   ことを特徴とするプレート。
2. 前記裏面は、前記隙間と駒材とを介して前記基礎に固定されるものであって、
   前記裏面は、前記駒材との接触面に凹凸部を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載のプレート。
3. 基礎に対してアンカーボルトにより固定され、コンクリートに被覆される柱材のプレートであって、
   前記プレートは、
   前記柱材が固定されるとともに前記コンクリートに接する表面と、
   駒材と隙間とを介して前記基礎に固定される裏面と、
   前記アンカーボルトが貫通されるボルト孔と、を有しており、
   前記裏面は、防錆層を備えており、
   前記裏面の前記防錆層の前記駒材との接触面に凹凸部を備える
   ことを特徴とするプレート。
4. 前記プレートは、
   前記基礎から前記表面を超えて延びるとともにコンクリートに被覆される板材と対向する側面と、を有しており、
   前記プレートの前記表面に接する前記コンクリートは、前記板材の上方に形成される亀裂によって前記プレートの内側と外側に分断されるものであり、
   前記表面は、防錆層を備えていない
   ことを特徴とする請求項３に記載のプレート。
5. 前記プレートは、
   前記表面と前記裏面とを貫通するとともに前記ボルト孔から離間した周囲の少なくとも一部を囲んで形成されたスリットと、を有している
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載のプレート。
6. 前記スリットが形成されたスリット形成面は、防錆層を備えている
   ことを特徴とする請求項５に記載のプレート。
7. 前記プレートは、
   前記表面と前記アンカーボルトに締め込まれたナットの間に弾性材が設けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載のプレート。
8. 前記プレートは、前記基礎から前記表面を超えて延びるとともにコンクリートに被覆される板材と対向する側面と、を備え、
   前記側面は、防錆層を備えている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項に記載のプレート。