JPH067074Y2

JPH067074Y2 - 鉄骨柱脚部構造

Info

Publication number: JPH067074Y2
Application number: JP1987138974U
Authority: JP
Inventors: 信行中村; 久哉加村; 弘道松村; 靖男林
Original assignee: 日本鋼管株式会社
Priority date: 1987-09-11
Filing date: 1987-09-11
Publication date: 1994-02-23
Anticipated expiration: 2002-09-11
Also published as: JPS6447845U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、建物等の鉄骨柱、鉄骨鉄筋コンクリート柱
又は鋼管コンクリート柱の耐力、剛性及び施工性を向上
させる柱脚部の構造に関する。

［従来技術］従来より鉄骨柱の柱脚の種類として、第７図に示す様な
露出型、第８図に示す様な根巻型、第９図に示す様な埋
込型に大きく分類され、上記埋込型には、第１０図に示
す様な掘建て形式と呼ばれるタイプもある。

一般に柱脚は、設計上固定状態と、ピン状態のどちらか
に取り扱われ、固定度の高い柱脚ほど地震等の外力が加
わったときの建物の変形が小さく大きな耐力が得られ
る。

しかし、上記柱脚はそれぞれ一長一短があり、第７図に
示す様な露出型は、基礎梁及び一階床スラブのコンクリ
ートを打設した後に鉄骨柱の建方が出来るので、施工が
最も簡単であるが、一般に柱脚の固定度が低く、固定柱
脚として認められない。次に第８図に示す様な根巻型柱
脚は、露出型柱脚を施工した上で固定柱脚とするため
に、鉄骨柱下部にコンクリートを巻き付ける様に打設す
る。しかし施工の工程が増えること、及び柱径が大きく
なり意匠的に嫌われるなどの欠点がある。次に、第９図
に示す様な埋込型柱脚は、固定度は高いが、鉄骨柱の建
方を終了した後でなければ基礎梁及び一階床スラブのコ
ンクリートを打設出来ないため施工が最も困難である。
次に、第１０図に示す様な堀建て形式は、埋込型と露出
型の中間的タイプで、基礎梁及び一階床スラブのコンク
リート打設時に柱型へ穴を明けておき、鉄骨柱の建方終
了後、モルタル等により柱を固定する。しかし、柱の建
方時のレベル調整が困難なこと、柱の建方用の穴を確保
するための基礎が大きくなること、建方用の穴に雨水が
溜りやすく、又ゴミ等の汚れが入りやすいためグラウト
モルタルの信頼性が落ちるなどの問題点がある。

今回の本考案に類似している上記露出型柱脚について以
下に詳述する。

従来の上記露出型柱脚は、ベースプレート近傍を拡大し
た第１１図のように、柱脚が露出されベースプレート３
と、アンカーボルト６によって柱脚の応力を基礎に伝達
させる形式である。かかる柱脚部は、アンカーボルト
６をアンカーフレーム８及び上下の定着板１１、１２に
よってセットした後、第１２図のようにその回りを鉄筋
１３によって補強する方法が一般的である。この方法は
鉄骨建方が簡便なため比較的小規模の鉄骨構造物に適し
た柱脚形式であり、また、施工不良等による固定度の低
下を防ぐために、ベースプレート３のボルト穴及び下面
の隙間をモルタル材５で充填して密着させる方法をとる
ことが多い。

この方法の利点は、鉄骨柱建て方より前の時点で、基礎
及び１階スラブの施工を完了できる点である。以上、こ
の構造の耐力機構は、鉄骨柱の曲げモーメントに対しベ
ースプレート下面の圧縮反力と、アンカーボルトの引張
力によって抵抗し、剪断力に対してベースプレート下面
の摩擦力で抵抗し、これを超える場合、全剪断力をアン
カーボルトによって負担するものである。

以上、上記構造に関する詳細説明を雑誌、建築技術（１
９８５・２Ｎｏ．４０２）「柱脚の設計と施工」にて
紹介されている。

［考案が解決しようとする問題点］前述の、露出型柱脚は、次のような問題点を有する。

（１）露出型柱脚は、一般にピン支持に適するもので、
埋込み柱脚、根巻き柱脚と比較して固定度が低い。

（２）塑性変形能力は、大きいが、エネルギー吸収能力
が他の構造に比較して小さいため、特にアンカーボルト
が先に降伏する場合（塑性変形能力が大きい場合）復元
能力は、スリップ型になる。

（３）アンカーボルトの回りの補強が複雑であり特に隅
柱の場合、ここの部分の有効な補強が困難である。

（４）剪断力伝達は、ベースプレートとコンクリートの
摩擦力又は、アンカーボルトに期待しているため他の方
法に比べて不利である。

（５）アンカーボルトの定着長さは、アンカーボルトの
径に比例し、固定度を上げたり、大きな剪断力を負担さ
せるためには、アンカーボルトの径を大きくしなければ
ならない。このため、コンクリート中への定着長さも長
くなり、基礎梁の深さが大きくなる等、施工上の不利な
点が出てくる。

そこで本考案は、上記問題点を解決した露出型柱脚部構
造に関する技術を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］本考案は、複数本のボルトが突出したトッププレートの
下面と鋼管、角型鋼管、鉄骨等のいずれかの鋼材の断面
部を接合して構成された部材を、トッププレート上面が
露出するように基礎梁もしくは床スラブ中に埋め込み、
さらに前記部材のトッププレートと柱のベースプレート
をボルト接合したもので、柱のベースプレートに加わる
力を上記トッププレートを介して基礎に伝達せしめるも
のである。

［作用］（１）ベースプレートには柱上に発生する軸方向力、曲
げモーメント及び、剪断力が加わるが、これらの力を、
トッププレートとベースプレートをトッププレートより
突出させたボルトにより接合することにより、トッププ
レートに直接的に伝達する。

（２）トッププレートは、上記の力をトッププレート下
面に接合された鉄骨に直接伝えて、基礎部の主筋、又は
主筋とアンカー筋に伝達させ上記の力を基礎部に伝達す
る。

［考案の実施例］この考案を実施例により説明する。第１図乃至第３図は
この考案の実施例を示し、図において、１は鉄骨柱、２
はボルト、３はナット、４はベースプレートで鉄骨性１
に接続される。５はトッププレートで上面にベースプレ
ート４が固定されている。６は主筋、７はフィラー、８
は角型鋼管である。

以下、この考案の第一実施例を第１図及び第２図により
説明する。

建物等の鉄骨柱１を立設する柱脚部９のトッププレート
５頂面より突出した複数本の高力ボルト２を取り付け、
上記トッププレート５の下面に角型鋼管８を溶接等の方
法で接合し、この角型鋼管８の側部に、複数本のスタッ
ドホルト１３を溶植し、上記トッププレート５の頂面
に、上記角型鋼管８の内方に通じる、コンクリート充填
用の開口１０を設けた鉄骨柱脚部構造である。この鉄骨
柱脚部構造を、柱脚内の鉄筋配筋時に所定の位置にセッ
トしてコンクリート１１を打設する。この際コンクリー
ト充填用の開口１０より角型鋼管８の内方にもコンクリ
ート１１を充填すと、より有効である。また、角型鋼管
８を基礎梁へ確実に定着させる方法として、上記に付加
して鉄筋によるフープ筋を巻き付けることも有効であ
る。また、鉄骨柱１の曲げ、剪断及び軸力の各応力を基
礎梁へ確実に伝えるために基礎梁の主筋６、もしくは、
アンカー筋１５を上記筒状の鉄骨の角型鋼管８に溶接す
ることも有効な手段であり、このような手段は、隅柱、
側柱等に対しして大きな効果を有する。また、上記トッ
ププレート５の下の角型鋼管８の代わりにＨ鋼等の鉄骨
を使用することもできる。

次に、この考案の第二実施例を第３図及び第４図により
説明する。

建物等の鉄骨柱１を立設する柱脚部９のトッププレート
５頂面より突出した複数本の高力ボルト２を取り付け、
上記トッププレート５下面に、上記鉄骨柱１よりもサイ
ズの大きい筒状の鉄骨の角型鋼管８を溶接等の方法で
接合し、この角型鋼管８の側部に基礎の主筋６等を通す
ことのできる穴１６を明け、上記トッププレート５の頂
面に、上記筒状の鉄骨角型鋼管８の内方に通じるコン
クリート充填用の開口１０を設けた鉄骨柱脚部構造であ
る。この鉄骨柱脚部構造を、柱脚内の鉄筋配筋時に所定
の位置にセットして上記穴１６に主筋６を通してコンク
リート１１を打設する。この際、コンクリート充填用の
開口１０より角型鋼管８の内方にもコンクリート１１を
充填する。

次に、この考案の第三実施例を第５図及び第６図により
説明する。

建物等の鉄骨柱１を立設する柱脚部９のトッププレート
５頂面より突出した複数本の高力ボルト２を取り付け、
上記トッププレート５下面に、上記鉄骨柱１よりもサイ
ズの大きい角型鋼管８を溶接等の方法で接合し、この角
型鋼管８の側部に基礎の主筋６等を通すことのできる穴
１６を明け、上記トッププレート５の頂面に、上記筒状
の鉄骨角型鋼管８の内方に通じるコンクリート充填用の
開口１０を設けた鉄骨柱脚部構造である。この鉄骨柱脚
部構造を、柱脚内の鉄筋配筋時に所定の位置にセットし
て上記穴１６に主筋６を通してねじふし鉄筋１２により
締め付けて、コンクリートを打設する。

以上、上記三種類の実施例に示す構成により、（１）ベースプレートに加わった曲げモーメントと剪断
力をトッププレート上面に取り付けたボルトでトッププ
レートに伝達する。

（２）トッププレートは、上記の力をトッププレート下
面に接合された鉄骨に伝えて、主筋、又は主筋とアンカ
ー筋に伝達させ、上記の力を保持させることができる。

［考案の効果］以上、本考案は、柱脚部の補強方法を簡便及び確実にす
ることができるほか、以下のような効果を有する。

（１）露出型柱脚の特徴である鉄骨柱建方の易しさを持
った固定柱脚を提供できる。これは、上部構造と、下部
構造を高力ボルトによって接合することができるので、
水平剛性、及び固定度を共に向上させることができる。

（２）アンカーボルトをセットするアンカーフレーム、
またこの回りの補強が鉄骨に代えられるため、施工が簡
便かつ確実となり、工期が短縮されて経済的にも有利で
ある。

（３）アンカーボルト回りの補強不も用となるほか、基
礎の主筋を下部鉄骨に溶接する場合トッププレート下の
鉄骨の外側のコンクリートの支圧力も期待する必要がな
くなるので、基礎梁の幅や端あきも少なくて済む。

（４）従来のアンカーボルトよりもボルト長さが短くな
るため、このボルトの伸びが低減し、固定度が向上す
る。このことから、本実施例では、高力ボルトを使用し
ているが、この高力ボルトに替えて普通のボルトの使用
も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例の側面図、第２図は第１図
のＩ−Ｉ線断面図、第３図は本考案の第二実施例の側面
図、第４図は第３図のIII−III線断面図、第５図は本考
案の第三実施例の側面図、第６図は同じく正面図、第７
図乃至第１２図は従来技術の側面図である。１……鉄骨柱、２…ボルト、３…ナット、４…ベースプ
レート、５…トッププレート、６…主筋、７…フィラ
ー、８…筒状の鉄骨、９…柱脚部、１０…開口、１１…
コンクリート、１２…ねじふし鉄筋、１３…スタッドボ
ルト、１４…ボトムプレート、１５…アンカー筋。

フロントページの続き (56)参考文献実開昭56−5043（ＪＰ，Ｕ) 実公昭61−23065（ＪＰ，Ｙ２) 実公昭57−23555（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】建物等の柱を立設する柱脚部において、柱
のベースプレートを接合するための複数本のボルトを突
出させたトッププレートの下面と、鋼管、角型鋼管、鉄
骨の何れかの鋼材の断面部分を接合した部材を、前記ト
ッププレート上面が露出する様に基礎梁もしくは床スラ
ブ中に埋め込み、前記部材のトッププレートと柱のベー
スプレートをボルト接合したことを特徴とする鉄骨柱脚
部構造