JPH0978693A - 柱脚部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種肉厚寸法の鉄骨柱に対しても，同一の底
板を適用でき，現場溶接を排除できる柱脚部構造を提供
する。 【解決手段】 複数個のアンカーボルト挿通穴を設けて
なる底板の上方に鉄骨柱の成形方法と同一の成形方法に
より鉄骨柱の横断面形状と同一の横断面形状に形成され
た接合部材を溶接接合により一体に突設してなりかつ予
めアンカーボルトを介して基礎コンクリート上に固定さ
れてなる柱脚金物と，この柱脚金物の接合部材の上方に
設けられた鉄骨柱とを，この鉄骨柱の下端部および前記
接合部材の表面に亘って締結板を当接させると共に鉄骨
柱の下端部，接合部材および締結板を貫通する締結部材
によって接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鉄骨造または鉄筋コ
ンクリート造の建物の鉄骨柱を基礎コンクリート上に固
定立設する柱脚部構造に関するものであり，特に建設現
場における溶接作業を排除し得ると共に，建設コストを
低減し得る柱脚部構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の柱脚部構造の例を示す一部
断面平面図，図１０は図９におけるＡ−Ａ線断面図であ
る。図９および図１０において，１は鉄骨柱，２は柱脚
金物，３は基礎コンクリート，４はアンカーボルト，５
はナットである。鉄骨柱１は例えば中空角筒状の鋼管に
より形成されている。柱脚金物２は例えば鋳鋼により，
底板６と突出部７とを一体に形成されており，突出部７
は鉄骨柱１の横断面形状と類似の横断面形状の例えば額
縁状に形成されると共に，底板６は例えば正方形状に形
成される。８はアンカーボルト挿通穴であり，底板６の
角隅部に例えば４個穿設されている。

【０００３】上記の柱脚部構造を形成するには，基礎コ
ンクリート３に埋設したアンカーボルト４を介して柱脚
金物２を位置決め固定し，鉄骨柱１の下端部と突出部７
とを溶接接合する。９は裏当金であり，予め突出部７の
内側周縁に固定しておき，溶接接合における溶着金属の
形成を円滑かつ確実にするためのものである。

【０００４】また他の柱脚部構造としては，例えば実開
平３−４８００１号公報に，柱脚金物に突設された立上
り部と鉄骨柱の下端部とにかけて当て板およびプレート
を掛け渡し，これらをボルト，ナットによって固定締結
するものが開示されている。

【０００５】また更に他の柱脚部構造としては，例えば
実開昭６０−９９６０４号公報に，基礎天端に載置され
かつ基礎のアンカーボルトにより螺結される底板に１対
の立上げ片を形成し，この立上げ片に鋼管柱を嵌入し，
立上げ片と鋼管柱とをボルトによって締結するものが開
示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち，
図９および図１０に示すように鉄骨柱１と柱脚金物２の
突出部７とを溶接接合するものにおいては，溶接作業を
建築現場において実施しようとすれば，近年の溶接作業
者の不足により工期の遅延や，溶接接合部の品質および
信頼性の不安定化を招来するという問題点がある。一方
上記溶接作業を工場内における機械溶接によって行え
ば，品質および信頼性の向上が図れるものの，柱脚金物
２を接合した鉄骨柱１を建築現場まで搬送する場合の積
み荷が嵩張ることとなり，運搬回数が増加すると共に，
取り扱いが煩雑になるという問題点がある。

【０００７】また前記公報に記載されるような，柱脚金
物の立上り部若しくは立上げ片と鉄骨柱若しくは鋼管柱
の下端部とを直接に若しくは当て板等を介してボルト接
合するものにおいては，柱脚金物の立上げ部若しくは立
上げ片の側面と鉄骨柱若しくは鋼管柱の側面とを同一平
面に形成しようとすると，鉄骨柱若しくは鋼管柱の形状
寸法のみならず，これらの柱が同一外形寸法であっても
肉厚寸法が異なる場合には，夫々のものに対応する柱脚
金物を準備しなければならないという問題点がある。

【０００８】一方各種肉厚寸法の鉄骨柱若しくは鋼管柱
に対して，同一形状寸法の柱脚金物を使用して共通化を
図ろうとする場合には，各種板厚の補助板等の隙間調整
板を準備する必要があり，部品管理が煩雑になるのみな
らず，コトス増大を招来するという問題点がある。

【０００９】本発明は，上記従来技術に存在する問題点
を解決し，各種肉厚寸法の鉄骨柱に対しても，同一の底
板を適用できると共に，現場溶接を排除することができ
る柱脚部構造を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明においては，複数個のアンカーボルト挿通穴
を設けてなる底板の上方に鉄骨柱の成形方法と同一の成
形方法により鉄骨柱の横断面形状と同一の横断面形状に
形成された接合部材を溶接接合により一体に突設してな
りかつ予めアンカーボルトを介して基礎コンクリート上
に固定されてなる柱脚金物と，この柱脚金物の接合部材
の上方に設けられた鉄骨柱とを，この鉄骨柱の下端部お
よび前記接合部材の表面に亘って締結板を当接させると
共に鉄骨柱の下端部，接合部材および締結板を貫通する
締結部材によって接合する，という技術的手段を採用し
た。

【００１１】本発明において，接合部材の横断面形状は
鉄骨柱の横断面形状と同一に形成するのみならず，両者
の成形方法が同一であることを要する。すなわち成形方
法が異なると，鉄骨柱と接合部材との間において，外形
寸法，内形寸法，肉厚寸法，角隅部の形状寸法等に微妙
な差が生じ易く，これらの微差があると，鉄骨柱および
接合部材と締結板との間の密着性，換言すれば摩擦接合
性が不充分となり，柱脚部構造の強度，剛性等が不充分
となり，本来の機能が発揮されなくなるためである。従
来のものにおいては，上記微差を排除するために手直し
加工等を施していたのであるが，本発明においては，上
記の構成としたことにより，このような余剰の加工は全
く不要である。

【００１２】次に本発明において，鉄骨柱の下端部およ
び接合部材を，対向させて設けた締結板によって挟着す
ることができる。このように形成することにより，摩擦
接合性を向上させることができる。

【００１３】また上記の発明において，締結部材を片側
から締結可能なワンサイドボルトによって形成すること
ができる。このように形成することにより，鉄骨柱と柱
脚金物との接合作業を容易かつ円滑に遂行することがで
きる。特に鉄骨柱が鋼管柱のように，その横断面におい
て閉鎖断面を有する場合に有効である。

【００１４】更に鉄骨柱の下端部および接合部材を，対
向させて設けた締結板によって挟着する場合において，
一方の締結板の非当接面に予めナットを固着し，他方の
締結板から挿通されるボルトを前記ナットに螺合させて
締結部材を形成することができる。このように形成する
ことにより，鉄骨柱と柱脚金物との接合作業における作
業性を向上させ得る。

【００１５】次に上記の発明において，底板の上面に鉄
骨柱の横断面形状と類似の横断面形状に形成された突出
部を一体に設け，この突出部上に接合部材を突設するこ
とができる。この場合底板と突出部とは，例えば鋳鋼，
鍛鋼等によって一体に形成することが好ましく，上記の
ように形成することにより，突出部と接合部材との溶接
接合に起因する溶接歪が底板に波及しないため，底板の
底面の平坦度を確保できることとなる。

【００１６】更に上記の発明において，接合部材を鉄骨
柱の１階部分の中間部まで突出させて形成することがで
きる。鉄骨柱の下端部および接合部材には，締結部材を
挿通するための穴を設けるため，他の部分より断面積が
減少し，強度が低下するが，上記のように形成すること
によりこのような強度低下部分が，地震その他の外力に
よって発生する曲げ応力が最も小さい値である鉄骨柱の
１階部分の中間部に位置することとなり，柱脚部構造全
体としての強度確保のために有効である。

【００１７】なお上記の発明において，鉄骨柱の下端部
および接合部材の外表面にカバープレートを固着するこ
とができる。このような構成により，締結部材挿通用の
穴による断面減少を補充し，所定の強度を確保すること
ができる。

【００１８】また上記の発明において，底板と接合され
る接合部材の内側に溶接用の裏当金を設けてもよい。

【００１９】

【実施例】図１および図２は各々本発明の第１実施例を
示す一部断面平面図および一部断面正面図であり，同一
部分は前記図９および図１０と同一の参照符号で示す。
図１および図２において，鉄骨柱１は例えばＨ形鋼によ
って形成する。次に柱脚金物２は例えば厚板鋼板からな
る底板６の上方に鉄骨柱１と同一の成形方法により形成
されたＨ形鋼からなる接合部材１０を溶接接合により一
体に突設させて形成する。１１はスカラップであり，接
合部材１０のウエブ１０ｂに設け，裏当金９の設置を容
易にするものである。

【００２０】接合部材１０は，鉄骨柱１と同一の例えば
圧延手段等の成形方法により形成されているので鉄骨柱
１のフランジ１ａおよびウエブ１ｂと接合部材１０のフ
ランジ１０ａおよびウエブ１０ｂとを各々同一平面に形
成することが容易にできる。

【００２１】次に１２は締結板であり，例えば鋼板によ
って略長方形状に形成され，鉄骨柱１のフランジ１ａの
下端部および接合部材１０のフランジ１０ａの表面に亘
って当接させ，上記フランジ１ａ，１０ａを貫通するボ
ルト１３およびボルト１３と螺合するナット１４によっ
て締結し，鉄骨柱１の下端部と接合部材１０とを接合す
るのである。

【００２２】上記のような柱脚部構造を形成するには，
基礎コンクリート３上に，底板６と接合部材１０とから
なる柱脚金物２を載置位置決めし，ナット５によって固
定した後，鉄骨柱１を例えばクレーンによって懸吊して
接合部材１０と位置合わせした状態で，フランジ１ａ，
１０ａの外表面に締結板１２を当接させ，ボルト１３お
よびナット１４によって鉄骨柱１と柱脚金物２とを接合
すればよい。フランジ１ａ，１０ａの外表面は前記のよ
うに同一平面に形成されているから，締結板１２との摩
擦接合性は充分に確保され得る。

【００２３】図３は本発明の第２実施例を示す要部正面
図であり，同一部分は前記図１および図２と同一の参照
符号で示す。図３において１５は他の締結板であり，締
結板１２と同様に形成し，フランジ１ａ，１０ａを挟着
するようにフランジ１ａ，１０ａの裏面に当接させ，ボ
ルト１３およびナット（図示せず）によって締結する。
なお鉄骨柱１の下端部および接合部材１０のウエブ１
ｂ，１０ｂを挟着するように締結板１５を対向させて設
けてもよい。なお柱脚部構造の形成手順は，前記図１お
よび図２に示す第１実施例の場合と同様である。

【００２４】上記の構成により，鉄骨柱１の下端部と柱
脚金物２の接合部材１０とは，各々のフランジ１ａ，１
０ａ，更には各々のウエブ１ｂ，１０ｂの両面に締結板
１２，１５が当接して接合されるから，摩擦接合面が増
大され，前記第１実施例におけるよりも大なる摩擦接合
性が発揮され得るのである。

【００２５】図４は本発明の第３実施例を示す一部断面
正面図であり，同一部分は前記図２および図１０と同一
の参照符号で示す。図４において，柱脚金物２は例えば
鋳鋼または鍛鋼により，底板６と突出部７とを一体に形
成され，突出部７はＨ形鋼からなる鉄骨柱１の横断面形
状と類似の横断面形状のＨ形状に形成される。

【００２６】上記の構成により，前記図１および図２に
示すものと同様の作用効果が奏せられるが，図４に示す
ものにおいては，底板６上に突出部７が一体に形成され
ており，接合部材１０とは突出部７の部位において溶接
接合される。従ってこの溶接接合に起因する溶接歪は底
板６の底面には波及しないため，基礎コンクリート３の
上面と密接する底板６の底面の平坦度が確保され得るの
である。なお図４に示す構成のものにおいても，前記図
３に示すような両面挟着型の締結板１２，１５の適用が
当然に可能である。

【００２７】図５は本発明の第４実施例を示す要部正面
図であり，同一部分は前記図３と同一の参照符号で示
す。図５において，１６は各々カバープレートであり，
各々鉄骨柱１のフランジ１ａの下端部および接合部材１
０のフランジ１０ａの上端部，すなわちボルト１３を挿
通するためのボルト穴（図示せず）の周辺の外表面に，
例えば溶接接合によって固着される。なおウエブ１ｂ，
１０ｂの表面にも同様のカバープレートを設けてもよ
い。

【００２８】上記の構成により，ボルト穴の穿設による
フランジ１ａ，１０ａ，更にはウエブ１ｂ，１０ｂの断
面減少を補充し，これらの部材の強度を所定の値に確保
することができるのである。

【００２９】図６は本発明の第５実施例を示す要部正面
図であり，同一部分は前記図３および図４と同一の参照
符号で示す。図６において，１７は梁であり，２階部分
の床を支持するためのものであり，例えばＨ形鋼によっ
て形成され，鉄骨柱１に直接に若しくは接合用金物（図
示せず）を介して固着される。柱脚金物２を構成する接
合部材１０は，鉄骨柱１の１階部分の中間部まで突出さ
せて形成する。

【００３０】上記の構成により，鉄骨柱１と接合部材１
０との接合部が，鉄骨柱１の１階部分の中間部に位置す
ることとなる。一方地震その他の外力によって発生する
曲げ応力は，上記中間部におけるものが最も小であるか
ら，柱脚部構造として最も強度の小なる上記接合部を，
上記最小曲げ応力発生部位に位置させることにより，柱
脚部構造全体としての強度が確保され得るのである。

【００３１】図７は本発明における締結部材の例を示す
説明図であり，（ａ）は縦断面図，（ｂ）は平面図を示
し，一般にワンサイドボルトと称されているものであ
る。図７において，２１は丸頭ボルトであり，上半部に
おねじ２２が刻設され，上端部には軸方向に沿う複数個
の溝２３が刻設されている。２４は径小部であり，おね
じ２２の略中間部に設けられている。

【００３２】次に２５はバルブスリーブであり，例えば
アルミニウムのような塑性変形可能な材料により中空円
筒状に形成され，丸頭ボルト２１と等径の外径に，かつ
丸頭ボルト２１に遊嵌可能に嵌挿されている。２６はグ
リップスリーブであり，例えば鋼材のような剛性材料に
より，前記バルブスリーブ２５と同様の中空円筒状に形
成され，丸頭ボルト２１に遊嵌可能に嵌挿される。

【００３３】次に２７はベアリングワッシャであり，中
空円板状に形成され，前記バルブスリーブ２５およびグ
リップスリーブ２６の外径より若干大なる内径を有し，
中空円板状のシャーワッシャ２８を収納可能に形成され
る。２９は六角ナットであり，前記おねじ２２に螺合さ
れている。上記によりワンサイドボルト２０が構成され
ている。

【００３４】図８は図７に示す締結部材による部材締結
手順を示す説明図であり，同一部分は図７と同一の参照
符号にて示す。図８において，３０は締結工具であり，
グリップ３１とレンチ部３２とが相対回転可能に設けら
れ，図示省略した駆動手段によって駆動可能に形成され
ている。３３，３４は各々締結される部材であり，予め
丸頭ボルト２１，バルブスリーブ２５およびグリップス
リーブ２６が挿通可能な下穴３５が穿設されている。

【００３５】まず図８（ａ）において，部材３３，３４
に穿設された下穴３５にワンサイドボルト２０を挿通さ
せ，ベアリングワッシャ２７を部材３３の上面に当接さ
せ，締結工具３０を装着すると，グリップ３１は溝２３
に，レンチ部３２は六角ナット２９に各々係合する。次
にグリップ３１を静止させた状態でレンチ部３２を回転
させると締結が開始され，丸頭ボルト２１が上昇する。

【００３６】図８（ｂ）において，丸頭ボルト２１の上
昇により，バルブスリーブ２５が圧縮により塑性変形
し，バルブ頭２５ａが形成される。更に締結が進行する
と，図８（ｃ）に示すようにバルブ頭２５ａが部材３４
に当接密着し，締結力の増大に伴ってシャーワッシャ２
８が剪断され，所定の締結力に近付く。そして図８
（ｄ）に示すように所定の締結力に到達すると，丸頭ボ
ルト２１の径小部２４からその上端部が破断され，締結
が完了するのである。

【００３７】上記のようなワンサイドボルトによる締結
手段は，鉄骨柱１が図１ないし図６に示すようなＨ形鋼
である場合は勿論のこと，鉄骨柱１の横断面が例えば図
９および図１０に示す鋼管柱のように閉鎖断面である場
合に特に有効である。

【００３８】上記の実施例においては，底板６を平面形
状において四辺形状に形成した例について記述したが，
これに限らず六角形状，その他の多角形状，円形状に形
成してもよい。また鉄骨柱１はＨ形鋼のみでなく，横断
面形状が角形，円形管の鋼管柱であってもよい。更に鉄
骨柱１と接合部材１０との締結手段としては，通常のボ
ルト，ボルトナットを使用し得る他，ワンサイドボルト
のように一方の側から施工するものも使用できるが，こ
れらの場合において，締結手段を構成するボルトには，
高張力鋼からなるものを使用することが好ましい。

【００３９】

【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，下記の効果を奏することができる。 (1) 建築現場における溶接作業を排除することができ，
鉄骨柱の立設作業が容易となる。 (2) 柱脚金物の製作を工場内における機械溶接によって
行うことができ，溶接接合部の品質および信頼性を向上
させ得る。 (3) 鉄骨柱および柱脚金物その他の構成部材の取扱い，
運搬が容易である。 (4) 各種肉厚寸法の鉄骨柱に対しても同一の底板を兼用
することができ，部材管理が容易であると共に，製作コ
ストの低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す一部断面平面図であ
る。

【図２】本発明の第１実施例を示す一部断面正面図であ
る。

【図３】本発明の第２実施例を示す要部正面図である。

【図４】本発明の第３実施例を示す一部断面正面図であ
る。

【図５】本発明の第４実施例を示す要部正面図である。

【図６】本発明の第５実施例を示す要部正面図である。

【図７】本発明における締結部材の例を示す説明図であ
り，（ａ）は縦断面図，（ｂ）は平面図を示す。

【図８】図７に示す締結部材による部材締結手順を示す
説明図である。

【図９】従来の柱脚部構造の例を示す一部断面平面図で
ある。

【図１０】図９におけるＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１ 鉄骨柱 ６ 底板 １０ 接合部材 １２，１５ 締結板

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のアンカーボルト挿通穴を設けて
   なる底板の上方に鉄骨柱の成形方法と同一の成形方法に
   より鉄骨柱の横断面形状と同一の横断面形状に形成され
   た接合部材を溶接接合により一体に突設してなりかつ予
   めアンカーボルトを介して基礎コンクリート上に固定さ
   れてなる柱脚金物と，この柱脚金物の接合部材の上方に
   設けられた鉄骨柱とを，この鉄骨柱の下端部および前記
   接合部材の表面に亘って締結板を当接させると共に鉄骨
   柱の下端部，接合部材および締結板を貫通する締結部材
   によって接合したことを特徴とする柱脚部構造。
2. 【請求項２】 鉄骨柱の下端部および接合部材を，対向
   させて設けた締結板によって挟着したことを特徴とする
   請求項１記載の柱脚部構造。
3. 【請求項３】 締結部材をワンサイドボルトによって形
   成したことを特徴とする請求項１若しくは２記載の柱脚
   部構造。
4. 【請求項４】 一方の締結板の非当接面に予めナットを
   固着し，他方の締結板から挿通されるボルトを前記ナッ
   トに螺合させて締結部材を構成したことを特徴とする請
   求項２記載の柱脚部構造。
5. 【請求項５】 底板の上面に鉄骨柱の横断面形状と類似
   の横断面形状に形成された突出部を一体に設け，この突
   出部上に接合部材を突設したことを特徴とする請求項１
   ないし４何れかに記載の柱脚部構造。
6. 【請求項６】 接合部材を鉄骨柱の１階部分の中間部ま
   で突出させて形成したことを特徴とする請求項１ないし
   ５何れかに記載の柱脚部構造。
7. 【請求項７】 鉄骨柱の下端部および接合部材の外表面
   にカバープレートを固着したことを特徴とする請求項１
   ないし６何れかに記載の柱脚部構造。
8. 【請求項８】 底板と接合される接合部材の内側に溶接
   用の裏当金を設けたことを特徴とする請求項１ないし７
   何れかに記載の柱脚部構造。