JP7386367B1 - 構造物のシステム - Google Patents

Abstract

【課題】設計を容易としつつ、下部構造物のせん断耐力を向上させた構造物のシステムを提供することを目的とする。【解決手段】下部構造物１０と、下部構造物１０に固定されるベースプレート２０と、を備える構造物と、補強構造と、を備える構造物のシステムであって、補強構造は、構造物に生じるせん断力ＳＦのみに抵抗するせん断力補強部２００、を含む、ことを特徴とする。【選択図】図８

Description

本発明は、構造物のシステムに関する。

建物の柱脚には、地震等の外部入力によって、柱を倒れさせるように作用する力（回転力）や、柱の長手方向に直交する方向へのせん断力が付加される。
特許文献１には、柱脚に付加されるせん断力に対する耐力（せん断耐力）を確保するために、柱と梁の交差部に設けられる接合金具をコンクリートスラブ面に接着させず、接合金具とは別に力を負担するプレート等の移動拘束部材を設ける技術が開示されている。
また、特許文献２には、鉄骨造建物の隅柱あるいは側柱となる鉄骨柱に適用したときに効果的な露出型柱脚の定着構造として、露出型柱脚の定着構造において、被覆コンクリートの水平方向への広がりが、少なくとも一方向に形成されない設置場所に位置する鉄骨柱の下端に固着されているベースプレートに、被覆コンクリートの水平方向への広がりが形成されない方向とは反対の方向に向けて水平アンカー材を接合し、被覆コンクリートに埋設した構造が開示されている。

特開２００６－１７７１３５号公報 特許第７１９４４０５号公報

この種の構造物には、設計を容易としつつ、せん断耐力を向上させることが望まれている。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、設計を容易としつつ、構造物のせん断耐力を向上させた構造物のシステムを提供することを目的とする。

＜１＞本発明の態様１に係る構造物のシステムは、下部構造物と、前記下部構造物に固定されるベースプレートと、を備える構造物と、補強構造と、を備える構造物のシステムであって、前記補強構造は、前記構造物に生じるせん断力のみに抵抗するせん断力補強部、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、構造物に生じるせん断力のみに抵抗するせん断力補強部を含む。これにより、構造物のせん断耐力を向上させることができる。ここで、ベースプレートによって構造物のせん断耐力を向上させようとすると、ベースプレートを大きくする、又はアンカーボルトの本数を増やす、アンカーボルトの径を大きくする、あるいはその全てを行う必要がある。この場合、ベースプレートをめくり上げようとする力に対する剛性が、必要以上に高くなる。すなわち、例えば、構造物が柱部材を備える場合、つまり、ベースプレートに柱部材が取り付けられた場合における、柱部材を倒れさせるように作用する力（回転力）に対する剛性（接合部の回転剛性）が必要以上に高くなる。これにより、例えば、ベースプレートの費用が必要以上に高くなる。更に、例えば、構造物がブレースを備える場合、つまり、ベースプレートにブレースが取り付けられている場合、柱部材に付加される力がブレースに十分に伝達されず、ブレースの性能を十分に活かせない原因となる。また、大きなせん断力に対応できる既存の柱脚製品がなく、別途設計が必要となる場合がある。

せん断力補強部を備えることで、例えば、ベースプレートを、接合部の回転剛性のみを考慮した構造とすることができる。したがって、構造物の回転剛性に影響を及ぼすことなく、構造物のせん断耐力を向上させることができる。よって、例えば、ベースプレートを必要以上に大きくする、又はアンカーボルトを必要以上に増やすことを抑えることができる。
また、例えば、構造物が柱部材及びブレースを備える場合、つまり、ベースプレートに柱部材及びブレースが取り付けられている場合、柱部材に付加される力をブレースに十分に伝達することができる。よって、ブレースの性能を十分に活かすことができる。更に、ベースプレートに設けられるアンカーボルトの数を増やすことなく、アンカーボルトが負担する応力を抑えることができる。よって、ベースプレートに設けられるアンカーボルトの曲げ抵抗を確保することができる。

ここで、例えば、ベースプレートに柱部材及びブレースが設けられている場合、構造物に生じるせん断力の向きは、例えば、鉛直方向から見て、ブレースが延びる方向に沿う。このため、ベースプレートを、せん断耐力を考慮した構造とする場合、ブレースが取付く方向にアンカーボルト等の増設やベースプレートの拡大を行うため回転剛性が水平方向に対称とならない上、ベースプレートの構造が複雑になる。構造物がせん断力補強部を備え、ベースプレートを接合部の回転剛性のみを考慮した構造とすることができることで、構造物の接合部の回転剛性を左右方向に対称とすることができる。よって、構造物の設計を容易にすることができる。

＜２＞本発明の態様２に係る構造物のシステムは、態様１に係る構造物のシステムにおいて、前記構造物は、前記ベースプレートに設けられ、且つ、耐震補強用部材であるブレースを更に備えることを特徴とする。

この発明によれば、構造物は、耐震補強用部材であるブレースを更に備える。ブレースは、ベースプレートに設けられる。これにより、例えば、地震等に対する、構造物の耐力を向上させることや、構造物の水平変位を抑制することができ、建物全体の耐力の向上、水平変位の抑制が期待できる。

＜３＞本発明の態様３に係る構造物のシステムは、態様２に係る構造物のシステムにおいて、前記構造物は、前記ベースプレートに設けられる柱部材を更に備えることを特徴とする。

この発明によれば、構造物は、柱部材を更に備える。柱部材は、ベースプレートに設けられる。これにより、ブレースによる鉛直力と柱が支える鉛直力の合力に対して設計することができ、接合部の簡略化と設計の簡便化を図ることができる。

＜４＞本発明の態様４に係る構造物のシステムは、態様３に係る構造物のシステムにおいて、前記ブレースは、前記柱部材及び前記ベースプレートの所定の側に設けられ、前記せん断力補強部は、前記ベースプレートの前記所定の側に設けられることを特徴とする。

この発明によれば、ブレースは、柱部材及びベースプレートの所定の側に設けられる。せん断力補強部は、ベースプレートの前記所定の側に設けられる。つまり、せん断力補強部は、ブレースが設けられた方向に合わせて設けられる。これにより、ブレースによってベースプレートが引っ張られることで生じるせん断力に対して、せん断力補強部によって抵抗することができる。

＜５＞本発明の態様５に係る構造物のシステムは、態様１から態様４のいずれか１つに係る構造物のシステムにおいて、前記せん断力補強部は、圧縮アンカーを含むことを特徴とする。

この発明によれば、せん断力補強部は、圧縮アンカーを含む。圧縮アンカーを用いることで局部的なコンクリートの破壊を誘発することなく、コンクリート部にせん断力を伝達することが可能となり、本発明に係る構成を実現することができる。また、公知の鉄筋等を圧縮アンカーに用いることで施工費を抑えることができる。

＜６＞本発明の態様６に係る構造物のシステムは、態様１から態様５のいずれか１つに係る構造物のシステムにおいて、前記せん断力補強部は、せん断アンカーを含むことを特徴とする。

この発明によれば、せん断力補強部は、せん断アンカーを含む。せん断力補強部として公知のせん断アンカーを用いることで、工事現場等で被補強部のアンカーボルトと同様に施工することができるため、特殊な設計や新部品の開発等を行うことなく、本発明に係る構成を実現することができる。したがって、費用の増加を抑えることができる。

＜７＞本発明の態様７に係る構造物のシステムは、態様１から態様６のいずれか１つに係る構造物のシステムにおいて、前記せん断力補強部は、水平方向に沿って見て、前記ベースプレートと重なることを特徴とする。

この発明によれば、せん断力補強部は、水平方向に沿って見て、ベースプレートと重なる。これにより、ベースプレートに生じるせん断力に対して、せん断力補強部によって確実に抵抗することができる。

＜８＞本発明の態様８に係る構造物のシステムは、態様１から態様７のいずれか１つに係る構造物のシステムにおいて、前記せん断力補強部と前記ベースプレートとの間には隙間が設けられ、前記隙間には間詰め材が充填されることを特徴とする。

ここで、せん断力補強部とベースプレートとが直接接していると、ベースプレートに対して柱部材から回転力が付加された時、ベースプレートによってせん断力補強部がめくり上げられるように変形することがある。
せん断力補強部とベースプレートとの間には隙間が設けられる。これにより、例えば、ベースプレートによってせん断力補強部がめくり上げられるように力が作用することを抑えることができる。せん断力補強部とベースプレートとの間の隙間には間詰め材が充填される。これらにより、構造物において、せん断力補強部が、ベースプレートに生じるせん断力のみに抵抗する構造とすることができる。また、せん断力補強部とベースプレートとの間に生じる施工誤差を吸収することができる。

＜９＞本発明の態様９に係る構造物のシステムは、態様１から態様８のいずれか１つに係る構造物のシステムにおいて、前記せん断力補強部は、前記ベースプレートに当接することを特徴とする。

この発明によれば、せん断力補強部は、ベースプレートに当接する。これにより、せん断力補強部によって構造物にせん断耐力を付加する効果をより高めることができる。

＜１０＞本発明の態様１０に係る構造物のシステムは、態様１から態様９のいずれか１つに係る構造物のシステムにおいて、前記せん断力補強部は、複数のアンカーボルトを含むことを特徴とする。

この発明によれば、せん断力補強部は、複数のアンカーボルトを含む。これにより、せん断力補強部に伝達したせん断力に対して、アンカーボルトによって抵抗することができる。よって、構造物にせん断耐力をより確実に付加することができる。

＜１１＞本発明の態様１１に係る構造物のシステムは、態様１から態様１０のいずれか１つに係る構造物のシステムにおいて、前記構造物は、コンクリートスラブに埋設されることを特徴とする。

この発明によれば、構造物は、コンクリートスラブに埋設される。これにより、構造物の少なくとも一部を外部から見えないようにすることができる。よって、意匠性を向上させることができる。更に、例えば、アンカーボルトをコンクリートスラブの内部に埋め込むことにより、有効利用できる床面積を増加させることができる。更に、アンカーボルトがコンクリートスラブに埋設されることで、柱部材にコンクリートスラブの支圧抵抗が付加されることを期待することができる。

＜１２＞本発明の態様１２に係る構造物のシステムは、態様１から態様１１のいずれか１つに係る構造物のシステムにおいて、前記せん断力補強部と前記ベースプレートとの当接面は、垂直、又は、前記ベースプレートの端面が上側に位置するように傾斜していることを特徴とする。

この発明によれば、せん断力補強部とベースプレートとの当接面は、垂直、又は、ベースプレートの端面が上側に位置するように傾斜している。これにより、ベースプレートによってせん断力補強部がめくりあげられるように力が作用することを確実に抑えることができる。

本発明によれば、設計を容易としつつ、構造物のせん断耐力を向上させた構造物のシステムを提供することができる。

構造物の正面図である。 構造物の平面図である。 図１に示すＩＩＩ部の拡大図の第１例である。 図１に示すＩＩＩ部の拡大図の第２例である。 図１に示すＩＩＩ部の拡大図の第３例である。 図１に示すＩＩＩ部の拡大図の第４例である。 構造物に作用する力の模式図の第１例である。 構造物に作用する力の模式図の第２例である。 第２構造物の正面図の第１例である。 第２構造物の正面図の第２例である。 第２構造物の平面図である。 図９に示すＸＩＩ部の拡大図の第１例である。 図１０に示すＸＩＩＩ部の拡大図の第１例である。 図９に示すＸＩＩ部の拡大図の第２例である。 図１０に示すＸＩＩＩ部の拡大図の第２例である。 テンプレートの平面図である。 ストッパーと圧縮アンカーボルトとの位置関係を示す第１例である。 ストッパーと圧縮アンカーボルトとの位置関係を示す第２例である。 本発明に係る構造を基礎梁に適用した変形例である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る構造物のシステムについて説明する。構造物のシステムは、構造物１００と、補強構造と、を備える。構造物１００は、例えば、物流施設等の建物において複数設けられる。補強構造は、せん断力補強部２００を含む。せん断力補強部２００は、構造物１００に隣接して設けられる。せん断力補強部２００は、構造物１００を補強する。構造物１００及びせん断力補強部２００は、それぞれ下記の構成を備える。

構造物１００は、本実施形態において、例えば、図１に示すように、コンクリートスラブＣＳに埋設される。本実施形態において、構造物１００がコンクリートスラブＣＳに埋設されるとは、構造物１００の一部のみがコンクリートスラブＣＳに埋設された状態も含むものとする。具体的には、例えば、図１に示す構造物１００において、ガセットプレート４１（後述する）がコンクリートスラブＣＳの内部に埋設されているが、ガセットプレート４１はコンクリートスラブＣＳに埋設されていなくてもよい。

構造物１００は、例えば、建物の耐震性能を担保するために、以下の構成を備える。
構造物１００は、図１及び図２に示すように、下部構造物１０と、ベースプレート２０と、柱部材３０と、ブレース４０と、を備える。
下部構造物１０は、例えば、建物における基礎部材、フーチング、基礎柱型などのコンクリート構造物である。下部構造物１０は、例えば、コンクリートスラブＣＳである。下部構造物１０には、後述する各構成が配置される。後述する各構成は、例えば、下部構造物１０の内部に配置される。本実施形態においては、この状態を、構造物１００がコンクリートスラブＣＳに埋設されることに含む。

ベースプレート２０は、下部構造物１０に固定される。具体的には、ベースプレート２０は、例えば、下部構造物１０に対して、図１に示すように、複数の第１アンカーボルトＢ１によって固定される。第１アンカーボルトＢ１の本数は、ベースプレート２０の大きさや、求められる締結力等を考慮の上適宜決定される。ベースプレート２０は、例えば、鋼板である。ベースプレート２０は、例えば、その他の板状の部材であってもよい。ベースプレート２０は、例えば、図２に示すように四角形状である。ベースプレート２０は、円状、楕円状又はその他形状であってもよい。ベースプレート２０には、柱部材３０の下端が接続される。なお、ベースプレート２０と柱部材３０との接続部には、ベースプレート２０と柱部材３０との接続部を補強するために不図示のリブが設けられてもよい。

柱部材３０は、建物の骨組みを形成する。柱部材３０は、図１に示すように、ベースプレート２０に設けられる。具体的には、柱部材３０は、例えば、ベースプレート２０に対して溶接により固定される。これにより、柱部材３０は、ベースプレート２０を介して下部構造物１０に固定される。
柱部材３０は、例えば、鋼材により形成される。柱部材３０は、例えば、その他の材料により形成されてもよい。柱部材３０は、例えば、角筒状である。柱部材３０は、例えば、円筒状又はその他の形状であってもよい。
柱部材３０には、例えば、ピン柱脚や、普通柱脚が好適に用いられる。柱部材３０には、その他任意の構造を用いてもよい。

ブレース４０は、建物における耐震補強用部材である。ブレース４０は、ベースプレート２０に設けられる。ブレース４０には、例えば、日鉄エンジニアリング株式会社製のアンボンドブレース（登録商標）のような座屈拘束ブレースが用いられる。ブレース４０は、例えば、柱部材３０及びベースプレート２０の所定の側に設けられる。所定の側とは、例えば、建物において互いに隣り合う柱部材３０に面する側である。ブレース４０は、図１に示すように、建物において斜めに設けられる。ブレース４０は、例えば、一方の端がガセットプレート４１を介してベースプレート２０に接続される。ブレース４０の他方の端は、例えば、隣接する柱部材３０の上部に接続される。

せん断力補強部２００は、下部構造物１０に固定される。せん断力補強部２００は、例えば、下部構造物１０に対して、複数の第２アンカーボルトＢ２によって固定される。本実施形態において、せん断力補強部２００は、例えば、せん断力補強プレート２１０と、複数の第２アンカーボルトＢ２と、を含む。この場合、せん断力補強プレート２１０は、複数の第２アンカーボルトＢ２それぞれによって下部構造物１０に固定される。複数の第２アンカーボルトＢ２は、例えば、鉛直方向に沿って見て、ブレース４０が延びる方向に並べられる。せん断力補強プレート２１０の端部であって柱部材３０の側の端部には、図３～図６に示すように、例えば、リブ２２０が設けられる。リブ２２０は、構造物１００に生じるせん断力ＳＦを複数の第２アンカーボルトＢ２に伝達する（詳細は後述する）。

せん断力補強部２００は、図８に示すように、構造物１００に生じるせん断力ＳＦのみに抵抗する。ここで、下部構造物１０に固定されたベースプレート２０は、建物に地震等によって外力が付加された際、ブレース４０によって、ブレース４０の軸方向に沿って押される、又は引っ張られることがある。この時、ブレース４０の軸方向に沿う方向の力は、図７及び図８に示すように、鉛直方向と水平方向に分解される。鉛直方向に沿う力は、ベースプレート２０及びベースプレート２０を下部構造物１０に固定する第１アンカーボルトＢ１に対して圧縮力ＣＦ又は引張力ＴＦとして付加される。水平方向に沿う力は、ベースプレート２０及びベースプレート２０を下部構造物１０に固定する第１アンカーボルトＢ１に対してせん断力ＳＦとして付加される。

ベースプレート２０がブレース４０の軸方向に沿って押された場合、図７に示すように、例えば、柱部材３０を倒そうとする力、つまり柱部材３０の下端を回転軸とした回転力ＲＦが発生する。また、ブレース４０の軸方向に沿う方向の力は、ベースプレート２０を鉛直下方向に下部構造物１０に向けて押し付けるように作用する圧縮力ＣＦと、水平方向のうち、ベースプレート２０におけるブレース４０が設けられた所定の側と反対の側に向けて作用するせん断力ＳＦと、に分解される。上述の回転力ＲＦに対しては、ベースプレート２０を下部構造物１０に固定する第１アンカーボルトＢ１によって対抗することができる。

ベースプレート２０には、上述のように作用する圧縮力ＣＦに加えて、柱部材３０の重さ、及び柱部材３０が支えている構造体の重さ（荷重）による圧縮力ＣＦも付加されている。このとき、下部構造物１０とベースプレート２０との間には十分な摩擦力ＦＦが発生する。せん断力ＳＦに対しては、この摩擦力ＦＦによって抵抗することができる。

ベースプレート２０がブレース４０の軸方向に沿って引っ張られた場合、図８に示すように、例えば、ベースプレート２０がブレース４０の軸方向に沿って押された場合と反対の方向に回転力ＲＦが発生する。また、ブレース４０の軸方向に沿う方向の力は、ベースプレート２０を鉛直上方向に下部構造物１０から剥がすように作用する引張力ＴＦと、水平方向のうち、ベースプレート２０におけるブレース４０が設けられた所定の側に向けて作用するせん断力ＳＦと、に分解される。上述の回転力ＲＦに対しては、ベースプレート２０を下部構造物１０に固定する第１アンカーボルトＢ１によって対抗することができる。

ベースプレート２０に対して上述のように作用する引張力ＴＦは、柱部材３０の重さと相殺される。このため、ベースプレート２０に付加される鉛直方向の力は、図８に示すように、柱部材３０の重さによるベースプレート２０への圧縮力ＣＦから、上述の引張力ＴＦを引いた分の力が、圧縮力ＣＦとしてベースプレート２０に付加される。このとき、下部構造物１０とベースプレート２０との間には十分な摩擦力ＦＦが発生しないため、せん断力ＳＦに対しては、ベースプレート２０を固定する第１アンカーボルトＢ１のみによって抵抗することが困難となる。

このため、せん断力補強部２００は、上述のようにブレース４０が設けられたベースプレート２０の所定の側に設けられる。これにより、ベースプレート２０がブレース４０の軸方向に沿って引っ張られた場合に生じるせん断力ＳＦに対して、せん断力補強部２００によって抵抗できるようにする。本実施形態において、せん断力補強部２００は、以下のように配置されることで、構造物１００に生じるせん断力ＳＦのみに抵抗できるようにする。

すなわち、せん断力補強部２００は、例えば、ベースプレート２０の所定の側から、水平方向に沿って見て、ベースプレート２０と重なるように配置される。すなわち、せん断力補強部２００は、例えば、リブ２２０を含んだせん断力補強部２００の高さ方向の内部に、ベースプレート２０の厚さが含まれるように配置される。

具体的には、例えば、図３～図６に示すように、ベースプレート２０の水平方向の端部に、せん断力補強プレート２１０のせん断力受圧面２１０ｓが面するように配置される。せん断力受圧面２１０ｓは、ベースプレート２０から伝達されるせん断力ＳＦを受ける面である。本実施形態において、せん断力受圧面２１０ｓは、リブ２２０の、ベースプレート２０に面する面である。せん断力補強プレート２１０において、リブ２２０は、せん断力受圧面２１０ｓを大きくするために設けられる。

リブ２２０を設けることにより、例えば、せん断力補強プレート２１０へのせん断力ＳＦの伝達を円滑に行うことができる。例えば、ベースプレート２０と当接する面積を大きくすることで、ベースプレート２０とせん断力補強プレート２１０との間に充填する間詰め材Ｇ（後述する）の応力を緩和することができる。例えば、せん断力補強プレート２１０の厚みを抑制することができる。
なお、ベースプレート２０とせん断力補強プレート２１０が同じ厚みで段差がない場合は、リブ２２０は設けられなくてもよい。

ベースプレート２０に付加された水平方向の力がせん断力補強部２００に伝達されるようにするために、せん断力補強部２００とベースプレート２０との間の構造は、例えば、以下の２形態のうちいずれかとすることが好ましい。
せん断力補強部２００とベースプレート２０との間の構造の第１形態として、図３及び図４に示すように、せん断力補強プレート２１０とベースプレート２０との間には、隙間ＣＬが設けられる。せん断力補強プレート２１０とベースプレート２０との間の隙間ＣＬには、間詰め材Ｇが充填される。間詰め材Ｇには、例えば、無収縮モルタルが用いられる。

せん断力補強部２００とベースプレート２０との間の構造の第２形態として、図５及び図６に示すように、せん断力補強プレート２１０は、ベースプレート２０に当接する。
ここで、ベースプレート２０の、せん断力補強プレート２１０に面する面が上方に移動すると、せん断力補強プレート２１０が下部構造物１０からめくり上げられるように力が作用することがある。本実施形態において、せん断力補強プレート２１０とベースプレート２０との当接面は、例えば、図３及び図５に示すように垂直である。又は、せん断力補強プレート２１０とベースプレート２０との当接面は、例えば、図４及び６に示すように、せん断力ＳＦが生じる方向に直交かつ鉛直方向に直交する方向からみて、ベースプレート２０の端面が上側に位置するように傾斜している。これにより、上述のようにベースプレート２０によってせん断力補強部２００が下部構造物１０からめくり上げられるように力が作用することを抑える。

上記のような構造とすることで、構造物１００に生じるせん断力ＳＦを、複数の第２アンカーボルトＢ２であってせん断力補強プレート２１０を下部構造物１０に固定する複数の第２アンカーボルトＢ２に伝達できるようにする。具体的には、リブ２２０のせん断力受圧面２１０ｓに、ブレース４０を介してベースプレート２０に付加される水平方向の力が伝達されるようにする。

本実施形態において、複数の第１アンカーボルトＢ１それぞれ及び複数の第２アンカーボルトＢ２それぞれの位置を決めるために、図１６に示すように、テンプレートＴが用いられる。テンプレートＴは、例えば、第１アンカーボルトＢ１又は第２アンカーボルトＢ２を配置する位置に合わせた孔を有する板状の部材である。テンプレートＴは、例えば、ベースプレート２０用の第１テンプレートＴ１と、せん断力補強部２００用の第２テンプレートＴ２と、を個別に備える。第１テンプレートＴ１と第２テンプレートＴ２とは、例えば、一体となっていてもよい。また、上述のように一体となっているテンプレートＴは、分割及び連結が可能であってもよい。

本実施形態において、第１アンカーボルトＢ１用、つまりベースプレート２０用の第１テンプレートＴ１と、第２アンカーボルトＢ２用、つまりせん断力補強部２００用の第２テンプレートＴ２とは、独立して設けられる。第１テンプレートＴ１と第２テンプレートＴ２とは、図１６に示すように、それぞれの位置関係を固定するため、着脱可能な連結部材ＴＣにより固定される。コンクリートスラブＣＳに鉄筋を配筋する時には、フープ筋Ｈを第１アンカーボルトＢ１の周囲に配置するため、連結部材ＴＣを取り外すことが可能となる。このような連絡部材を設けることで、第１アンカーボルトＢ１と第２アンカーボルトＢ２との位置関係を確保可能とする。
テンプレートＴは、上述のように第１アンカーボルトＢ１及び第２アンカーボルトＢ２の位置を決めることによって第１アンカーボルトＢ１及び第２アンカーボルトＢ２の位置精度を確保するとともに、第１アンカーボルトＢ１を取り巻くフープ筋Ｈを配置可能とする機能を有する。

以上説明したように、本実施形態に係る構造物１００によれば、構造物１００に生じるせん断力ＳＦのみに抵抗するせん断力補強部２００を含む。これにより、構造物１００のせん断耐力を向上させることができる。ここで、ベースプレート２０によって構造物１００のせん断耐力を向上させようとすると、ベースプレート２０を大きくする、又は第１アンカーボルトＢ１の本数を増やす、第１アンカーボルトＢ１の径を大きくする、あるいはその全てを行う必要がある。この場合、ベースプレート２０をめくり上げようとする力に対する剛性が、必要以上に高くなる。すなわち、例えば、構造物１００が柱部材３０を備える場合、つまり、ベースプレート２０に柱部材３０が取り付けられた場合における、柱部材３０を倒れさせるように作用する力（回転力ＲＦ）に対する剛性（接合部の回転剛性）が必要以上に高くなる。これにより、例えば、ベースプレート２０の費用が必要以上に高くなる。更に、例えば、構造物１００がブレース４０を備える場合、つまり、ベースプレート２０にブレース４０が取り付けられている場合、柱部材３０に付加される力がブレース４０に十分に伝達されず、ブレース４０の性能を十分に活かせない原因となる。また大きなせん断力ＳＦに対応できる既存の柱脚製品がなく、別途設計が必要となる場合がある。

せん断力補強部２００を備えることで、例えば、ベースプレート２０を、接合部の回転剛性のみを考慮した構造とすることができる。したがって、構造物１００の回転剛性に影響を及ぼすことなく、構造物１００のせん断耐力を向上させることができる。よって、例えば、ベースプレート２０を必要以上に大きくする、又は第１アンカーボルトＢ１を必要以上に増やすことを抑えることができる。
また、例えば、構造物１００が柱部材３０及びブレース４０を備える場合、つまり、ベースプレート２０に柱部材３０及びブレース４０が取り付けられている場合、柱部材３０に付加される力をブレース４０に十分に伝達することができる。よって、ブレース４０の性能を十分に活かすことができる。更に、ベースプレート２０に設けられる第１アンカーボルトＢ１の数を増やすことなく、第１アンカーボルトＢ１が負担する応力を抑えることができる。よって、ベースプレート２０に設けられる第１アンカーボルトＢ１の曲げ抵抗を確保することができる。

ここで、例えば、ベースプレート２０に柱部材３０及びブレース４０が設けられている場合、構造物１００に生じるせん断力ＳＦの向きは、例えば、鉛直方向から見て、ブレース４０が延びる方向に沿う。このため、ベースプレート２０を、せん断耐力を考慮した構造とする場合、ブレース４０が取付く方向に第１アンカーボルトＢ１等の増設やベースプレート２０の拡大を行うため回転剛性が水平方向に対称とならない上、ベースプレート２０の構造が複雑になる。構造物１００がせん断力補強部２００を備え、ベースプレート２０を接合部の回転剛性のみを考慮した構造とすることができることで、構造物１００の接合部の回転剛性を左右方向に対称とすることができる。よって、構造物１００の設計を容易にすることができる。

また、構造物１００は、耐震補強用部材であるブレース４０を更に備える。ブレース４０は、ベースプレート２０に設けられる。これにより、例えば、地震等に対する、構造物１００の耐力を向上させることや、構造物１００の水平変位を抑制することができ、建物全体の耐力の向上、水平変位の抑制が期待できる。

また、構造物１００は、柱部材３０を更に備える。柱部材３０は、ベースプレート２０に設けられる。これにより、ブレース４０による鉛直力と柱が支える鉛直力の合力に対して設計することができ、接合部の簡略化と設計の簡便化を図ることができる。

また、ブレース４０は、柱部材３０及びベースプレート２０の所定の側に設けられる。せん断力補強部２００は、ベースプレート２０の前記所定の側に設けられる。つまり、せん断力補強部２００は、ブレース４０が設けられた方向に合わせて設けられる。これにより、ブレース４０によってベースプレート２０が引っ張られることで生じるせん断力ＳＦに対して、せん断力補強部２００によって抵抗することができる。

また、せん断力補強部２００は、圧縮アンカーを含む。圧縮アンカーを用いることで局部的なコンクリートの破壊を誘発することなく、コンクリート部にせん断力ＳＦを伝達することが可能となり、本発明に係る構成を実現することができる。また、公知の鉄筋等を圧縮アンカーに用いることで施工費を抑えることができる。

また、せん断力補強部２００は、せん断アンカーを含む。せん断力補強部２００として公知のせん断アンカーを用いることで、工事現場等で被補強部のアンカーボルトと同様に施工することができるため、特殊な設計や新部品の開発等を行うことなく、本発明に係る構成を実現することができる。したがって、費用の増加を抑えることができる。

また、せん断力補強部２００は、水平方向に沿って見て、ベースプレート２０と重なる。これにより、ベースプレート２０に生じるせん断力ＳＦに対して、せん断力補強部２００によって確実に抵抗することができる。

ここで、せん断力補強部２００とベースプレート２０とが直接接していると、ベースプレート２０に対して柱部材３０から回転力ＲＦが付加された時、ベースプレート２０によってせん断力補強部２００がめくり上げられるように変形することがある。
せん断力補強部２００とベースプレート２０との間には隙間ＣＬが設けられる。これにより、例えば、ベースプレート２０によってせん断力補強部２００がめくり上げられるように力が作用することを抑えることができる。せん断力補強部２００とベースプレート２０との間の隙間ＣＬには間詰め材Ｇが充填される。これらにより、構造物１００において、せん断力補強部２００が、ベースプレート２０に生じるせん断力ＳＦのみに抵抗する構造とすることができる。また、せん断力補強部２００とベースプレート２０との間に生じる施工誤差を吸収することができる。

また、せん断力補強部２００は、ベースプレート２０に当接する。これにより、せん断力補強部２００によって構造物１００にせん断耐力を付加する効果をより高めることができる。

また、せん断力補強部２００は、複数の第２アンカーボルトＢ２を含む。これにより、せん断力補強部２００に伝達したせん断力に対して、第２アンカーボルトＢ２によって抵抗することができる。よって、構造物１００にせん断耐力をより確実に付加することができる。

また、構造物１００は、コンクリートスラブＣＳに埋設される。これにより、構造物１００の少なくとも一部を外部から見えないようにすることができる。よって、意匠性を向上させることができる。更に、例えば、第１アンカーボルトＢ１をコンクリートスラブＣＳの内部に埋め込むことにより、有効利用できる床面積を増加させることができる。更に、第１アンカーボルトＢ１がコンクリートスラブＣＳに埋設されることで、柱部材３０にコンクリートスラブＣＳの支圧抵抗が付加されることを期待することができる。

また、せん断力補強部２００とベースプレート２０との当接面は、垂直、又は、ベースプレート２０の端面が上側に位置するように傾斜している。これにより、ベースプレート２０によってせん断力補強部２００がめくりあげられるように力が作用することを確実に抑えることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の構造物のシステムを、図９～図１９を参照して説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

第２実施形態に係る構造物のシステムは、図９～図１１に示すように、第２せん断力補強部３００として、圧縮アンカーボルト３１０（圧縮アンカー）と、ストッパー３２０と、を備える点で、構造物１００と相違する。本実施形態において、圧縮アンカーボルト３１０はコンクリートスラブＣＳの内部に位置することが必要である。本実施形態において、柱部材３０は、コンクリートスラブＣＳの内部に位置していなくてもよい。

圧縮アンカーボルト３１０は、水平方向に沿って延びる。具体的には、圧縮アンカーボルト３１０は、例えば、水平方向のうち、鉛直方向に沿って見て、ブレース４０が設けられた方向に沿って延びる。圧縮アンカーボルト３１０は、平行して複数並べられるようにして設けられる。圧縮アンカーボルト３１０は、せん断力ＳＦのみに抵抗する。

複数の圧縮アンカーボルト３１０それぞれは、例えば、ふかしコンクリート３３０に埋設される。ふかしコンクリート３３０は、例えば、図９に示すように、圧縮アンカーボルト３１０のみを覆うように打設される。ふかしコンクリート３３０は、例えば、図１０に示すように、圧縮アンカーボルト３１０のみならず、構造物１００の各構成を覆うように打設されてもよい。

圧縮アンカーボルト３１０は、例えば、表面に凹凸（不図示）が設けられる。圧縮アンカーボルト３１０に設けられる凹凸は、例えば、公知の異形鉄筋やネジ節鉄筋の表面に設けられる形状である。圧縮アンカーボルト３１０がふかしコンクリート３３０に埋設されると、前記凹凸がふかしコンクリート３３０と噛み合う。これにより、圧縮アンカーボルト３１０に伝達される力は、ふかしコンクリート３３０へ徐々に伝達される。これにより、圧縮アンカーボルト３１０は、ふかしコンクリート３３０の支圧破壊を抑える機能を有する。

ストッパー３２０は、複数設けられた圧縮アンカーボルト３１０のそれぞれの端部であって、柱部材３０の側の端部に設けられる。ストッパー３２０は、図１１に示すように、複数設けられる圧縮アンカーボルト３１０の端部に亘って設けられる。言い換えればストッパー３２０は、複数の圧縮アンカーボルト３１０に対して１つ設けられる。なお、ストッパー３２０は、例えば、分割可能であってもよい。

ベースプレート２０に付加された水平方向の力がストッパー３２０に伝達されるようにするために、ストッパー３２０とベースプレート２０との間の構造は、例えば、以下の２形態のうちいずれかとする。
ストッパー３２０とベースプレート２０との間の構造の第１形態として、図１２に示すように、ストッパー３２０とベースプレート２０との間には、隙間ＣＬが設けられる。ストッパー３２０とベースプレート２０との間の隙間ＣＬには、間詰め材Ｇが充填される。

ストッパー３２０とふかしコンクリート３３０との間には、例えば、図１１、図１２に示すように、空隙ＣＬ２を設けることもできる。これにより、ストッパー３２０に付加される力を圧縮アンカーボルト３１０に伝達できるようにすることが可能である。具体的には、ストッパー３２０に付加される力を、圧縮アンカーボルト３１０とコンクリートの付着力を介してふかしコンクリート３３０に伝達することが可能となる。このとき、空隙ＣＬ２の大きさを調整することで、せん断力補強部２００のせん断抵抗力のうち、支圧力としてふかしコンクリート３３０に伝達する分と、圧縮アンカーボルト３１０の付着力としてふかしコンクリート３３０に伝達する分の大きさをコントロールすることが可能である。このように、ふかしコンクリート３３０への伝達の態様を分けることにより、ふかしコンクリート３３０の一部に破壊が集中し脆性的に抵抗力を失うことを防止することができる。なお、図１３に示すように、ストッパー３２０とふかしコンクリート３３０との間には、空隙ＣＬ２が設けられなくてもよい。

圧縮アンカーボルト３１０の位置は、正面視において、図１７に示すように、ベースプレート２０の厚みの範囲にあることが好ましい。言い換えれば、図１８に示すように、圧縮アンカーボルト３１０の位置がベースプレート２０の厚みの範囲外にあることは好ましくなく、このような状態とならないように配慮することが好ましい。
圧縮アンカーボルト３１０の位置は、平面視において、図１１に示すように、ベースプレート２０の幅の範囲にあることが好ましい。

ストッパー３２０とベースプレート２０との間の構造の第２形態として、図１４に示すように、ストッパー３２０は、ベースプレート２０に当接する。
本実施形態において、ストッパー３２０とベースプレート２０との当接面は、上述した第１実施形態と同様である。つまり、ストッパー３２０とベースプレート２０との当接面は、例えば、垂直である。又は、ストッパー３２０とベースプレート２０との当接面は、例えば、ベースプレート２０の端面が上側に位置するように傾斜していてもよい。
なお、ストッパー３２０とベースプレート２０との間の構造の第２形態において、図１４に示すように、ストッパー３２０とふかしコンクリート３３０との間には、空隙ＣＬ２を設けることもできる。あるいは、図１５に示すように、ストッパー３２０とふかしコンクリート３３０との間には、空隙ＣＬ２が設けられなくてもよい。

上述した構成により、複数設けられた圧縮アンカーボルト３１０のそれぞれは、ストッパー３２０を介して、ベースプレート２０に当接する。これにより、ストッパー３２０は、ベースプレート２０に付加される水平方向の力を圧縮アンカーボルト３１０に伝達する。また、複数設けられた圧縮アンカーボルト３１０のそれぞれは、ストッパー３２０を介してベースプレート２０に当接することでせん断力ＳＦに抵抗する。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態において、構造物１００はコンクリートスラブＣＳに埋設されると説明したが、埋設されていなくてもよい。つまり、ベースプレート２０及びせん断力補強部２００より及びそれらの上方に位置する各構成は、下部構造物１０の上において露出していてもよい。
また、ベースプレート２０に付加される水平方向への力をせん断力補強部２００に伝達する構成は、構造物１００に限らず、例えば、図１９に示すように、ブレース４０が複数設けられる基礎梁４００の中間において用いられてもよい。この場合、ベースプレート２０に対して複数のせん断力補強部２００が設けられてもよい。
また、第２実施形態において、第２せん断力補強部は、圧縮アンカーに代えてせん断アンカーを含んでもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０ 下部構造物
２０ ベースプレート
３０ 柱部材
４０ ブレース
４１ ガセットプレート
１００ 構造物
２００ せん断力補強部
２１０ せん断力補強プレート
２１０ｓ せん断力受圧面
２２０ リブ
３００ 第２せん断力補強部
３１０ 圧縮アンカーボルト
３２０ ストッパー
３３０ ふかしコンクリート
４００ 基礎梁
Ｂ１ 第１アンカーボルト
Ｂ２ 第２アンカーボルト
ＣＦ 圧縮力
ＣＬ 隙間
ＣＬ２ 空隙
ＣＳ コンクリートスラブ
ＦＦ 摩擦力
Ｇ 間詰め材
Ｈ フープ筋
ＲＦ 回転力
ＳＦ せん断力
Ｔ テンプレート
Ｔ１ 第１テンプレート
Ｔ２ 第２テンプレート
ＴＣ 連結部材
ＴＦ 引張力

Claims (10)

1. 下部構造物と、前記下部構造物に固定されるベースプレートと、を備える構造物と、
   補強構造と、
   を備える構造物のシステムであって、
   前記補強構造は、前記構造物に生じるせん断力のみに抵抗するせん断力補強部、
   を含み、
   前記構造物は、前記ベースプレートに設けられ、且つ、耐震補強用部材であるブレースを更に備え、
   前記ブレースは、前記ベースプレートの所定の側に設けられ、
   前記せん断力補強部は、前記ベースプレートの前記所定の側に設けられる、
   ことを特徴とする構造物のシステム。
2. 前記構造物は、前記ベースプレートに設けられる柱部材を更に備え、
   前記ブレースは、前記柱部材及び前記ベースプレートの所定の側に設けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の構造物のシステム。
3. 前記構造物は、コンクリートスラブに埋設される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の構造物のシステム。
4. 前記せん断力補強部と前記ベースプレートとの当接面は、垂直、又は、前記ベースプレートの端面が上側に位置するように傾斜している、
   ことを特徴とする請求項１に記載の構造物のシステム。
5. 前記せん断力補強部は、圧縮アンカーを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の構造物のシステム。
6. 前記せん断力補強部は、せん断アンカーを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の構造物のシステム。
7. 前記せん断力補強部は、水平方向に沿って見て、前記ベースプレートと重なる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の構造物のシステム。
8. 前記せん断力補強部と前記ベースプレートとの間には隙間が設けられ、
   前記隙間には間詰め材が充填される、
   ことを特徴とする請求項７に記載の構造物のシステム。
9. 前記せん断力補強部は、前記ベースプレートに当接する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の構造物のシステム。
10. 前記せん断力補強部は、複数のアンカーボルトを含む、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の構造物のシステム。

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