JPH02256741A - 柱脚金物 - 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〕 本発明は土木建築構造物の鉄骨柱をコンクリート基礎上
に建てる際に使用する柱脚金物に関するものである。

〔従来の技術〕

従来鉄骨柱に柱脚金物を溶接接合する場合、ｌｊＩ板製
のベースプレートを使用し、ｔＩＡ板製のりブプレート
によって補則する方法が採用されてきている。しかしな
がら上記方法においては、鋼板製のベースプレートを直
接鉄骨柱に溶接接合するため溶接歪によってベースプレ
ートが湾曲する。このため加熱による歪矯正および機械
加工による修正作業を必要とし、更に鋼板製のりブプレ
ートを溶接すると、溶接歪が増加して修正作業が煩雑に
なる等の欠点がある。

上記の欠点を解決するために、鋳造若しくは鍛造によっ
て製作した柱脚金物が提案され、溶接作業の省力化、使
用鋼材量の低減および底板の湾曲現象の防止の効果を挙
げている（例えば特公昭５１−４７９６３号、同５６−
３０４２５号公報）。第１２図は上記のような柱脚金物
を使用して鉄骨柱をコンクリート基礎上に建設する状態
を示す要部縦断面図である。同図において、まず鉄骨柱
１の下端部に例えば平面外形輪郭を方形に形成した柱脚
金物２を。

その上面に設けた突出部２１を介して溶接接合する。次
に予め打設したコンクリート基礎３上に部分モルタル４
を介してｉ６ｆ置する。この場合コンクリート基礎３に
は予めアンカーボルト５を突設しであるので、柱脚金物
２を構成する底板部２２に設けたボルト穴２３により位
置決めを行なう。上記位置決め後１例えば型枠６を配設
して柱脚金物２の底板部２２とコンクリート基礎３との
間にモルタル７を充填するのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記第１２図に示す柱脚金物２は底板部２２と突出部２
１とからなり、鉄骨柱１との溶接接合用として突出部２
１に開先（図示せず）を形成する。

従って開先を設けると形状が複雑となるため製造が煩雑
となり１　コスト高とならざるを得ない。−方突出部２
１を設けたことにより、鉄骨柱１と溶接接合した場合に
おける底板部２２に発生する歪若しくは変形を防止し得
る効用があるが、突出部２１を設けたことにより１重量
が増大し、取扱い運搬等が煩雑であるという問題点があ
る。特に近年において軽量かつ安価な柱脚金物の要求が
増加しており、上記構成のものではこのような要求を満
足させることができない。

次に上記従来の柱脚金物２は通常の鋳造若しくは鍛造手
段によって形成したままでは２表面に局部的な凹凸部の
存在および歪その他による変形等があるため直ちに鉄骨
柱１と正確かつ精度よく接合固着することができない。

このため柱脚金物２の底面および突出部２１の上端面の
固着部を全面加工して精度を確保する必要がある。この
ように精度を確保しないと鉄骨柱１の軸線を垂直に維持
することができず、柱脚金物２の底面にモルタル７を密
着させることが困難であるためである。しかしながら上
記のように柱脚金物２の上端面の固着部および底面を全
面機械加工することは、多大な加工時間を要すると共に
、加工工数の増大によるコスト高になるという問題点が
ある。

また上記の従来の柱脚金物２を構成する底板部２２は、
一般にその底面を実質的に水平面に形成するのが通常で
ある。従って底板部２２とコンクリート基礎３との間に
形成される空間、すなわちモルタル７を充填すべき空間
の高さは、底板部２２の中央部から周縁部に至るまで一
定の寸法である。一方上記空間内に充填されるべきモル
タル７は、流動性が必ずしも良好でなく、シかも充填方
向若しくは流れ方向を特に制御することなく充填される
のが通常であるため、底板部２２との境界部に気泡若し
くは空洞部を生ずる。このような気泡若しくは空洞部が
発生すると、柱脚金物２とモルタル７との不連続状態を
惹起し、応力伝達が不完全となる他、柱脚部に発生する
曲げモーメントに対して回転変形が大となり、鉄骨柱ｌ
全体の性能を低下させるという問題点がある。

本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し、軽量
かつ安価であり、高精度を維持しつつ加工時間および加
工工数を大幅に減少し得ると共に。

モルタル充填時の気泡若しくは空洞の発生を防止し１モ
ルタルおよびコンクリート基礎との固定度を向上し得る
柱脚金物を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため、第１の発明においては、鉄骨
柱の下端部と固着しアンカーボルトを介してコンクリー
ト基礎との接合に使用する柱脚金物において、アンカー
ボルトの台座部を平面に形成し、鉄骨柱と固着する面を
平面にかつ前記台座部と段差を設けて形成すると共に、
鉄骨柱の横断面外形輪郭内に凹部を形成し、仮想平面か
ら上記部位を除く上面までの高さＨをＨｃ≧Ｈ≧Ｈｅ（
但しＨｃは上面中央部までの高さ、Ｈｅは上面周縁部ま
での高さ）、かつ中央部から周縁部までＨが順次減少す
るように形成する。という技術的手段を採用した。

この場合において鉄骨柱と固着する平面を台座部より凸
若しくは凹に形成することができる。

次に第２の発明においては、上記第１の発明の技術的手
段に加えて、底面に段差を有する凸平面部若しくは凹平
面部を設けて基準面を構成し、この基準面により鉄骨柱
と固着する平面の高さ方向の精度を確保するように形成
する。という技術的手段を付加した。

更に第３の発明においては、上記第１または第２の発明
における技術的手段に加えて、上下方向に貫通する空気
抜用の穴を１個若しくは複数個設ける。という技術的手
段を付加した。

また更に第４の発明においては、上記第１ないし第３の
発明における技術的手段に加えて、基準面を構成する凸
平面部若しくは凹平面部の外形寸法を鉄骨柱の横断面外
形寸法以下、但し最小１５０ｍｍ、最大３００ｍｍに形
成する。という技術的手段を付加した。

次に第５の発明においては、上記第１ないし第４の発明
における技術的手段に加えて、仮想水平面から基準面を
除く底面までの高さｈをｈｅ≦ｈ≦ｈｅ　　（但しｈｃ
は底面中央部までの高さ、　　ｈｅは底面周縁部までの
高さ）、かつ中央部から周縁部までｈが順次増加するよ
うに形成する。という技術的手段を付加したのである。

〔作用〕

上記の構成により岡り性および耐力を大幅に低下させる
ことなく軽量化およびコスト減を実現できる。また柱脚
金物の底面の一部を機械加工若しくは高精度成形するの
みにより、所定の高さ寸法精度を確保することができる
。また更に柱脚金物の底面にモルタルを注入充填する際
において、柱脚金物とコンクリート基礎との間に介在し
た空気は。

柱脚金物に設けた穴から容易に排出され９モルタル内に
空洞を形成するという不都合を完全に回避することがで
きるのである。更に柱脚金物の周縁部は、中央部より高
い位置にあるため２モルタル充填時において空気を柱脚
金物の中央部に閉じ込めることな（１円滑に外方に移動
させ得るという作用を期待できるのである。

〔実施例〕

第１図（ａ）（ｂ）は各々本発明の第１実施例を示す縦
断面図および平面図である。両図において柱脚金物２は
例えば鉄骨柱（図示せず）と固着する面２４ａを額縁状
の凸子面に形成すると共に、アンカーボルト（図示せず
）の台座部２５を平面に形成して設け１両者間に段差Ｃ
を設ける。次に２６は凹部であり、鉄骨柱（図示せず）
の横断面内形輪郭内に形成する。次に柱脚金物２の固着
面２４ａおよび台座部２５を除く他の上面を斜面２７に
形成する。すなわち仮想平面Ｑから前記斜面２７までの
高さをＨとした場合に、Ｈｃ≧Ｈ≧Ｈｅに形成する。こ
の場合ＨｅおよびＨｅは各々仮想平面Ｑから固着面２４
ａを除く中央部および周縁部２ｅにおける斜面２７まで
の高さである。そして上記の高さＨは中央部から周縁部
まで順次減少するように形成する。

上記の構成により、荷重若しくは曲げモーメントの値の
大なる固着面２４ａおよび台座部２５においては所要の
厚さ寸法を確保して剛性および耐力を維持する一方、他
の部位は凹部２６および斜面２７とすることにより肉厚
を低減して全体としての軽量化が図れるのである。この
場合柱脚金物２の底面２ａから固着面２４ａまでの寸法
精度を確保するためには、柱脚金物２を例えば鋳造手段
によって形成後、底面２ａを基準として固着面２４ａを
機械加工するのみでよく、従来のもののように両者を全
面加工する必要はない。

第２図は本発明の第２実施例を示す縦断面図であり、同
一部分は前記第１図（ａ）　（ｂ）と同一の参照符号で
示す。本実施例においては、前記第１実施例における固
着面２４ａを１台座部２５と段差Ｃを有する凹平面から
なる固着面２４ｂに代えたのみで、他の構成は第１実施
例と同様であり１作用もまた同様である。

次に第３図は本発明の第３実施例を示す縦断面図であり
、同一部分は前記第１図（ａ）　（ｂ）および第２図と
同一の参照符号で示す。第３図において２８は凸子面部
であり、柱脚金物２の底面２ａの略中央部に、底面２ａ
と段差ａを有するように設ける。この凸子面部２８の底
面形状は例えば正方形に形成する。そしてこの凸子面部
２８を基準面として鉄骨柱との固着面２４ａの高さ方向
の寸法Ａの精度を確保する。例えば柱脚金物２を鋳造後
。

固着面２４ａを基準として凸子面部２８を機械加工すれ
ば１寸法Ａの精度を確保することができる。

上記の構成により、従来のものにおけるように底面２ａ
および固着面２４ａの全面を加工することなく、凸子面
部２８の加工のみで寸法Ａの精度を確保することができ
９機械加工に要する加工時間および加工工数を大幅に低
減することができる。

なお凸子面部２８の表面積若しくは底面積は比較的小で
あるため、鋳造若しくは鍛造手段のみによっても寸法Ａ
の精度を確保できる場合がある。

次に第３図において凸子面部２８の一辺の長さ寸法すは
、できるだけ小であることが上記加工時間および加工工
数を低減するために好ましいがこの凸子面部２８は前記
第１２図に示すように部分モルタル４上に接して鉄骨柱
１および柱脚金物２の位置決めを行なうものであるため
、あまりに小寸法とすると部分モルタル４が圧潰するお
それがある。このため最小寸法を１５０ｍｍとするのが
好ましい。一方大きすぎると前記加工時間および加工工
激を増大すると共に柱脚金物２との密着性が良好な後詰
めのモルタル７の部分の面積が減少し柱脚金物２とモル
タル７との総合的な密着度が低下することとなるので、
鉄骨柱１の横断面外形寸法以下、但し最大３ＱＯｍｍ以
下とするのがよい。

第４図および第５図は各々本発明の第４および第５実施
例を示す縦断面図で市り、同一部分は前記第３図と同一
の参照符号で示す。まず第４図において２９は凹平面部
であり、底面２ａの略中夫に底面２ａと段差ａを有する
ように設ける。すなわち本実施例に示すものは、前記第
３図における凸子面部２８に代えて凹平面部としたもの
であり好ましい寸法範囲および作用は前記第２実施例に
おけるものと同様である。次に第５図に示す第４実施例
においては、凸子面部２８を額縁状に形成したものであ
り、好ましい寸法範囲および作用は前記実施例における
ものと同様である。なお上記凸子面部２８および凹平面
部２９の平面輪郭形状は、上記以外の形状のものを自由
に選定することができる。

第６図は本発明の第６実施例を示す平面図であり、鉄骨
柱としてＨ形鋼を用いた場合の例である。

同図において前記第１図（ｂ）と同一部分は同一の参照
符号で示す。この場合の鉄骨柱と固着面２４ｃはＨ形と
し、凹部２６ｃは図示するようにＨ形鋼からなる鉄骨柱
の外形輪郭内に形成する。また前記実施例と同様に、固
着面２４Ｃは台座２５Ｃより凸または凹に形成したり、
底面には凸または凹平面部を形成したりすることができ
る。

第７図および第８図は各々本発明の第７実施例の柱脚金
物を使用した柱脚構造の例を示す要部縦断面図および一
部横断面平面図であり、同一部分は前記第１図ないし第
５図および第１２図と同一の参照符号で示す。両図にお
いて３０は空気抜用の穴であり、好ましくは部分モルタ
ル４の平面輪郭と略対応する位置に、柱脚金物２を上下
方向に貫通するように１個若しくは複数個設ける。

上記の構成により、鉄骨柱ｌと柱脚金物２とを溶接接合
した後、コンクリート基礎３上に予め設けた部分モルタ
ル４上に公平面部２８を介して載置位置決めし、型枠６
内にモルタル７を矢印Ｂにて示すように注入充填する。

この場合部分モルタル４の近傍において空気を密閉し、
気泡若しくは空洞部を形成する傾向があるが、柱脚金物
２に前記のような穴３０を設けであるため、仮りに上記
のように密閉された空気が存在しても、穴３０から容易
に排出することができる。従ってモルタル７の流動充填
を橿めて円滑に行ない得ると共に気泡若しくは空洞部の
発生を皆無とし１モルタル７を柱脚金物２の底面２ａに
完全に密着させることができる。

第９図は本発明の第８実施例を示す平面図であり、前記
第１図（ｂ）または第８図と同一の部分は同一の参照符
号で示す。本実施例においては空気抜穴３０を鉄骨柱と
固着する面２４ａの外側に設けたものであるが１気泡若
しくは空洞部形成防止作用は前記実施例と同様である。

第１０図は本発明の第９実施例を示す縦断面図であり、
同一部分は前記第１図ないし第９図と同一の参照符号で
示す。第１０図において柱脚金物２の底面には中央部に
公平面部２８を設けると共に、他の底面を斜面２ｂに形
成する。すなわち仮想水平面Ｐから柱脚金物２の底面ま
での高さをｈとした場合にｈｃ≦ｈ≦ｈｅに形成する。

この場合ｈｅおよびｈｅは各々仮忠水千面Ｐから公平面
部２８を除く底面中央部および周縁部２ｅまでの高さで
ある。そして上記の高さｈは、前記中央部から周縁部２
ｅまで順次増加するように形成する。

上記の構成により２例えば第１２図に示すように柱脚金
物２を載置して２モルタル７を充填した場合においても
、柱脚金物２とコンクリートｉ礎３との間に形成される
空間は、常に柱脚金物２の周縁部が中央部より高い位置
にあるため、空気とモルタル７との置換が極めて円滑に
行なわれ、空気を上記空間内に残存させることがないの
である。

従ってモルタル７は完全に柱脚金物２の底面と密着して
固化するため、柱脚金物２の固定度を向上させるのであ
る。

第１）図は本発明の第１０実施例を示す縦断面図であり
、同一部分は前記第１Ｏ図と同一の参照符号で示す。本
実施例においては斜面２ｂを凸曲面若しくは球面に形成
するが、それ以外は前記第１０図に示す第９実施例と同
様であり、従って作用も同様である。

本実施例においては、柱脚金物の平面への投影輪郭が略
正方形の例を示したが、柱の横断面形状その他を勘案し
て、正方形以外の他の幾何学的形状とすることができる
。また底面を凸面に形成した例を示したが、前記ｈｃ≦
ｈ≦ｈｅの関係を満足するものである限りにおいて、凹
曲面としてもよい。更に本実施例においては、鉄骨柱の
横断面形状が中空角状のものについて記述したが、鉄骨
柱の構造は円管柱であってもよく、またＨ形鋼若しくは
Ｈ形鋼による組立柱でもよいことは勿論である。また柱
脚金物に設けるべき穴は、横断面形状を円形以外の形状
とすることができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
下記のような効果を期待できる。

（１）剛性および耐力を大幅に低下させることなく軽量
化およびコスト低減を実現させ得る。

（２）柱脚金物の加工部分が極めて小であるため加工工
数および加工時間を大幅に短縮することができる。

（３）柱脚金物とコンクリート基礎との間にモルタルを
注入若しくは充填する場合の空気の密閉がないため１モ
ルタルおよびコンクリート基礎との固定度を向上するこ
とができ、柱脚構造全体の耐震性を向上し得る。

（４）モルタル充填時において空気の密閉があっても容
易に排出し得るため、気泡若しくは空洞部の発生を皆無
とし得る。

（５）　　上記（２）　（３１と関連してモルタル充填
時においてその充填方向に特に留意しなくても、柱脚金
物との密着性が得られるため、施工性が極めて良好であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）は各々本発明の第１実施例を示す
縦断面図および平面図、第２図ないし第５図は夫々本発
明の第２実施例ないし第５実施例を示す縦断面図、第６
図は本発明の第６実施例を示す平面図、第７図および第
８図は各々本発明の第７実施例の柱脚金物を使用した柱
脚構造の例を示す要部縦断面図および一部横断面平面図
、第９図は本発明の第８実施例を示す平面図、第１０図
および第１）図は各々本発明の第９実施例および第１０
実施例を示す縦断面図、第１２図は従来の柱脚金物を使
用した柱脚構造の例を示す要部縦断面図である。 ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ：固着面、　　２５．　２５０
：台座部、２６．２６ｃ：凹部、２８：凸子面部、２９
；凹平面部、３０：穴。 第 図 第 δ ２６毛−Ｖ−曲伸。 ノに

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄骨柱の下端部と固着しアンカーボルトを介して
   コンクリート基礎との接合に使用する柱脚金物において
   、アンカーボルトの台座部を平面に形成し、鉄骨柱と固
   着する面を平面にかつ前記台座部と段差を設けて形成す
   ると共に、鉄骨柱の横断面外形輪郭内に凹部を形成し、
   仮想平面から上記部位を除く上面までの高さＨをＨｃ≧
   Ｈ≧Ｈｅ（但しＨｃは上面中央部までの高さ、Ｈｅは上
   面周縁部までの高さ）、かつ中央部から周縁部までＨが
   順次減少するように形成したことを特徴とする柱脚金物
   。
2. （２）鉄骨柱と固着する平面を台座部より凸に形成した
   請求項（１）記載の柱脚金物。
3. （３）鉄骨柱と固着する平面を台座部より凹に形成した
   請求項（１）記載の柱脚金物。
4. （４）底面に段差を有する凸平面部若しくは凹平面部を
   設けて基準面を構成し、この基準面により鉄骨柱と固着
   する平面の高さ方向の精度を確保するように形成した請
   求項（１）ないし（３）何れかに記載の柱脚金物。
5. （５）上下方向に貫通する空気抜用の穴を１個若しくは
   複数個設けた請求項（１）ないし（４）何れかに記載の
   柱脚金物。
6. （６）基準面を構成する凸平面部若しくは凹平面部の外
   形寸法を鉄骨柱の横断面外形寸法以下、但し最小１５０
   ｍｍ、最大３００ｍｍに形成した請求項（１）ないし（
   ５）何れかに記載の柱脚金物。
7. （７）仮想水平面から基準面を除く底面までの高さｈを
   ｈｃ≦ｈ≦ｈｅ（但しｈｃは底面中央部までの高さ、ｈ
   ｅは底面周縁部までの高さ）、かつ中央部から周縁部ま
   でｈが順次増加するように形成した請求項（１）ないし
   （６）何れかに記載の柱脚金物。