JPH01235726A - 鉄骨造露出柱脚構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、鉄骨造露出柱脚構造に関する。

「従来の技術」 柱脚は柱が受持った応力を基礎に伝える部分であって、
基礎がたいていの場合鉄筋コンクリート造なので、鉄骨
と鉄筋コンクリートとを結合する一種の継手部分である
。この場合、一方は鉄骨として、一方は鉄筋コンクリー
トとしてそこの存在応力に耐えるだけの強さをもってお
り、さらに鉄骨と鉄筋コンクリートとの連結部材として
のアンカーボルトが十分の強さをもたなければならない
。

柱脚の存在応力をコンクリートに伝えるためにはその接
触部に十分な面積が必要なので、ベースプレートを用い
る。

畝上のベースプレートを露出させた状態でアンカーボル
トに緊結する所謂鉄骨造露出柱脚構造の従来よりのもの
は、第４図に示される。

すなわち、コンクリート基礎ｌは基礎面から突出する部
分にねし山を切ったところのアンカーボルト２を埋め込
んで構築されるもので、鉄骨柱脚３の下端に取付けられ
たベースプレート４のボルト透孔に該アンカーボルト２
の突出端を挿入し、かつ該突出端にナツト５を螺着して
これを締め付けることにより、鉄骨柱脚３を基礎１に固
定するとしてなるものである。

該アンカーボルト２は基礎１となる部分に配設された多
数の鉄筋と共に該基礎１のベースプレートイボルト透孔
相当位置に適宜の仮止め手段により定置され、全体にコ
ンクリートを流し込んで基礎１形成と同時に該基礎１に
定着されるが、実際の作業現場ではアンカーポルト２埋
め込み位置および状態がずれ易く、このため台直しと呼
ばれる作業が必要になる。この台直しはアンカーボルト
２の位置が横にずれ又は傾いて取付けられたりしたとき
該アンカーボルト２の突出部を折曲して、ベースプレー
ト４ボルト透孔に合わせる作業を言う。

この作業には時間がかかると共に、継手部としての機械
的連結強度を低下させる。

しかして、アンカーボルト２には高い据付精度が要求さ
れる。そこで、この高い据付精度という負担を解消すべ
く、特開昭５０−７８１０７号にて［板上面に脚片を取
付けてなる連結具を構築物柱脚相当位置に設置し、コン
クリートを流して構築物の基礎を作り、次に前記板の上
面に露出して所定位置にボルトを潜弧加圧溶接法により
植設し、該ボルトを鉄骨柱脚ベースプレートのボルト孔
に通し、該ボルト先端にナツトを螺着してこれを締め付
けることを特徴とする構築物の基礎と鉄骨との連結方法
」が提案されている。

このものの構造は、ベースプレート上面でアンカーボル
トの突出端（アンカーボルト延長部）を係止する点で、
前記のものと同一である。

「発明が解決しようとする課題」 従来の技術で述べたもののうち前者においては、基礎１
の表面の仕上げが、現場における手作業であること並び
にベースプレート４に溶接時の熱変形が不可避的に存在
することのために、両者間に完壁な定着性を得ることは
困難であり、従って上部柱から伝達される曲げモーメン
ト、軸力に対しての柱脚３の固定度を確保し難いという
欠点を有している。

さらに柱脚３はこれに作用する水平剪断力をベースプレ
ート４下面とコンクリート基礎１上面との接触面におけ
る摩擦力で伝達する構造であるが、上述の事情から大な
る摩擦力は期待し得ないため、剪断力が大きい場合には
、アンカーボルト本数を増加してアンカーボルトに剪断
力を負担させる等の手段を必要としているが、このため
ベースプレート４のボルト透孔径を大きくできなく、ア
ンカーボルト位置精度に一層厳しさが加わり現場施工を
困難なものとする欠点があった。

以上の事情は、従来の技術の後者に於ける溶接時の熱変
形が不可避的に存在する「連結具」並びに「鉄骨柱脚ベ
ースプレート」間、さらにはアンカーボルト延長部とし
ての「植設ボルト」について共通するものである。

以上に加えて、畝上従来の技術に共通するところのベー
スプレート上面でアンカーボルトの突出端（アンカーボ
ルト延長部）を係止する構造では、耐震性能上極めて不
利である。

すなわち、いま、第５図に示す如く、柱に作用するモー
メントＭによって傾倒角で表わされる変形θが生じると
すると、柱の曲げに伴ないアンカーボルト（植設ボルト
）に引張力が作用し、弾性限界を越えると、上記のＭと
θとで表わされる復元力特性は第６図に示される如（の
スリップ形状となる。

これは、ベースプレートとアンカーボルトとが既述の如
く、アンカーボルト突出端がベースプレート上面にて係
止して、アンカーボルトの引張側にのみしか応力の伝達
効果がないことに由来している。

かくの如く、引張側、圧縮側変換点でスリップを生じる
ということはエネルギー吸収能力からみて、耐震上不利
である。

本発明は、かかる従来の技術の有するこのような問題点
に鑑みなされたもので、その目的とするところは、アン
カーボルトの高い据付精度の負担解消のもとで、上部柱
から伝達される曲げモーメント、軸力についての処理が
ベースプレートとコンクリート基礎との間の定着性で左
右されることなく、確実になし得ると共に柱脚に作用す
る水平剪断力についての処理も、ベースプレートとコン
クリート基礎との間の定着性で左右されることなく、確
実になし得、さらに復元力特性が引張１圧縮変換時にス
リップ現象を生じることのないエネルギー吸収能力の高
い紡錘型となって耐震性能上有利な鉄骨造露出柱脚構造
を提供しようとするものである。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本発明の柱脚構造は、下面
に予じめ所定のアンカー部材を溶着した鉄骨柱とは別体
のベースプレートを埋め込んで構築してなるコンクリー
ト基礎の当該ベースプレートに、鉄骨柱を現場溶着にて
建方してなるものである。

そして、上記鉄骨柱の現場溶着建方はベースプレート上
に先行溶着のカセットプレートを介してなされることが
好ましい。

［作用Ｊ 鉄骨柱の建方はアンカーボルト据付精度の負担解消のも
とにてなされる。

そして、鉄骨柱から伝達される曲げモーメント。

軸力、水平剪断力は直にアンカーボルトに伝たわると共
に復元力特性は紡錘型を示す。

「実施例」 実施例について図面を参照して説明する。

第１図はカセットプレートを介して鉄骨柱建方をした場
合の上半部構造を示し、第２図ａ　−ｅはアンカー部材
のバリエーション図である。

図において、ベースプレート６は既述の従来技術の後者
のものの「連結具」と同様に下面に予じめアンカー部材
７を溶着している。

上記「連結具」と同様に当該ベースプレート６は鉄骨柱
８とは別体に構成されており、コンクリート基礎９に埋
め込まれる。この際、アンカー部材７の位置は後で設置
される鉄骨柱８のフランジ位置に合わせる。

該鉄骨柱８は上述のベースプレート６に対して墨出しの
うえ、何んらかの保持手段を介して位置決めした状態の
もとにてフランジ部を溶着することで建方されるもので
、図示例では保持手段にガセットプレー白Ｏを採用して
いる。

つまり、ベースプレート６上面にカセットプレート１０
を墨出し溶接し、これと鉄骨柱８のウェブをボルト緊結
する。この場合はカセットプレート１０による緊結は仮
のみではなく本止めにも使われる。

アンカー部材７はあらゆる方向について定着能を有して
いることが好ましく、例えば第２図に列挙される如く、
バーの先端にコブ１１を付形したり（ａ回）、フック１
２を付形したり（ｂ図）、アンカープレート１３を螺着
したり（Ｃ図）、若しくは並行プレート１４で構成した
り（ｄ図）、Ｈ形鋼１５で構成したり（ｅ図）したもの
が用いられる。

尚、ｄ、ｅ図のものにあっては図示省略するも、先端に
支圧プレートを設けたり、側面にスタッドを植立したり
しである。

しかして、鉄骨柱８とベースプレート６とアンカー部材
７とは溶接々合を介して一体物であり、引張圧縮、水平
のいずれの方向についても応力伝達は途切れることがな
いので、鉄骨柱８に作用する力は直ちにアンカー部材７
、つまりコンクリート基礎９に伝えられて処理される。

このことは、軸力、圧縮力がベースプレート６とコンク
リート基礎９との定着面を介して伝達されるのではなく
、又、水平剪断力も当該定着面並びに既述の従来のもの
の如くアンカー部材７に突き当り係止して伝達されるの
ではないということである。

尚、アンカー部材７と鉄骨柱８のフランジの位置合わせ
は、さほど厳格でなくて良い。

何故ならば、ベースプレートの板曲げが許容される範囲
内ならば不一致は差し支えがなく、既述の従来のものに
於けるような大なる偏心には至ることもないので、本発
明にあってはベースプレートの薄化が果たされることと
なる。

「発明の効果」 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

ｉ）アンカー部材の据付精度の負担が解消される。

ｉｉ）鉄骨柱から作用する各種応力がベースプレートと
コンクリート基礎定着面を介することなく直接、コンク
リート基礎深部に流れるので、例え、ベースプレート上
面での溶接熱にてコンクリート表面の劣化が生じても問
題となることがない。

しいでは、最初からベースプレート下面のコンクリート
の充填性が不完全であっても問題となるおそれがない。

つまり、上記の欠陥は何んら本発明構造に支障を生じる
ことがない。

さらに、復元力特性は第３図に示す如く紡錘型となるの
で耐震性能上有利である。

又、水平剪断力についても、スリップ現象の介在は無く
好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカセットプレートを介して鉄骨柱建方
をした場合の上半部構造を示し、第２図ａ　−ｅは本発
明のアンカー部材のバリエーション図、第３図は本発明
に於ける復元力特性図、第４図は従来構造の説明図、第
５図は応力作用説明図、第６図は従来構造に於ける復元
力特性図である。 ■・・・コンクリート基礎、　　２・・・アンカーボル
ト、３・・・鉄骨柱脚、　４・・・ベースプレート、　
５・・・ナツト、　　６・・・ベースプレート、　　７
・・・アンカー部材、　　８・・・鉄骨柱、　　９・・
・コンクリート基礎、１０・・・カセットプレート、　
１１・・・コブ、　１２・・・フック、　１３・・・ア
ンカープレート、　工４・・・並行プレート、　　１５
・・・Ｈ形鋼。 オ邑〜功 ａ、　　　　　　　　　ｂ、　　　　　　　　　Ｃ。 ｄ、　　　　　　　　　　ｅ。 ７−ｊ−ｙｎ４ｐ８Ｘ　　　　　　　８−−−ａｌｄ　
　　９−−−ｊ＞７’ｌ−ト１４１０−−ｔｆ−ｔ”−
ｔト１〜−ト ラノぞ　　　　　ブク４〃

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下面に予じめ所定のアンカー部材を溶着した鉄骨
   柱とは別体のベースプレートを埋め込んで構築してなる
   コンクリート基礎の当該ベースプレートに、鉄骨柱を現
   場溶着にて建方してなる鉄骨造露出柱脚構造。
2. （２）鉄骨柱の現場溶着建方をベースプレート上に先行
   溶着のカセットプレートを介してなる請求項１記載の鉄
   骨造露出柱脚構造。