JPH10169011A

JPH10169011A - 柱脚固定構造

Info

Publication number: JPH10169011A
Application number: JP33520296A
Authority: JP
Inventors: Seiji Omori; 征四大森; Tsuneo Nakagawa; 庸男中川; Hiroshi Kurosu; 廣黒須; Masahiko Uchiyama; 政彦内山; Hiroyuki Sato; 浩幸佐藤
Original assignee: Tomoe Corp
Current assignee: Tomoe Corp
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1996-12-16
Publication date: 1998-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】溶接等の格別な工程を要することも、グラウ
ト材等の硬化養生を待つこともなくアンカーボルトに対
するベースプレートに穿設されたボルト孔とのボルトク
リアランスを効果的に埋めることが可能な柱脚固定構造
を提供する。【解決手段】ほぼ鉛直状の構造物の柱脚６が接合され
たほぼ水平状のベースプレート５をグラウト材３等を介
材させて立上り基礎１上に固定する柱脚固定構造であっ
て、前記ベースプレート５に穿設されたアンカーボルト
２の外径より大きな内径のボルト孔７に前記立上り基礎
１上に植設されたアンカーボルト２を挿入して該アンカ
ーボルト２に螺合されるアンカーナット４によって緊締
する柱脚固定構造において、前記ボルト孔７とアンカー
ボルト２との間に少なくとも１個の半径が拡縮自在な円
錐金具８を介在せしめてアンカーナット４を螺合緊締す
るように構成したことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ほぼ鉛直状の構造
物の柱脚が接合されたほぼ水平状のベースプレートをグ
ラウト材等を介在させて立上り基礎上に固定する柱脚固
定構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般には、この種の柱脚固定構造として
図７〜図９に示すようなものが採用されている。図７
（Ａ）（Ｂ）に示す例では、ほぼ鉛直状の構造物の柱脚
２６が接合されたほぼ水平状のベースプレート２５をグ
ラウト材２３等を介して立上り基礎２１に固定するに際
して、通常は、立上り基礎２１天端の中心部周辺に「ま
んじゅう」と称する柱脚２６の建入れ調整のためのレベ
ルモルタル２８が予め打設され、該レベルモルタル２８
に必要強度が発現するまで養生した後に、最終的な建入
れ調整を行っているため、建入れ前に１週間程度の工期
を必要とした。その後、ベースプレート２５に穿設され
たアンカーボルト２２の外径より大きな内径のボルト孔
２７に前記立上り基礎２１上に植設されたアンカーボル
ト２２を挿入して該アンカーボルト２２に座金３１を介
在して螺合されるアンカーナット２４によって仮締めを
し、次いで、ベースプレート２５と立上り基礎２１との
間にグラウト材２３を注入し、その養生を経た後にアン
カーナット２４の本締めをして、柱脚の立上り基礎２１
上への固定が完成する。このように、アンカーボルト２
２がボルト孔２７に対してクリアランスを存した状態に
て挿入されるのは製作誤差への対応等の観点から施工上
不可欠であるが、施工後において地震などに起因して生
じる立上り基礎２１とベースプレート２５との間の摩擦
抵抗以上の剪断力の作用によって生じた相対すべり変動
が構造物の変形や異常振動の原因となるため、あまりボ
ルトクリアランスを大きく採ることは許容されず、理想
的にはボルトクリアランスのない状態にてアンカーボル
ト２２をベースプレート２５のボルト孔２７に挿入して
緊締するとよいが、そのためには高価なベースプレート
２５におけるボルト孔２７を精密な位置にて穿設する必
要があって実際的ではなく、ある程度のボルトクリアラ
ンスを設定することが広く行われているものの、ボルト
クリアランスの大きさによってはアンカーボルトが適用
できる構造物の規模が制限された。このように、阪神大
震災以降において構造物の柱脚固定構造の強度規定が厳
格になってきており、種々の技術的な解決手段が講じら
れている。特に、柱脚の口径が５００ｍｍを超えるもの
ではベースプレートが高価となるため、積極的な解決法
は試みられていない。

【０００３】そのような中で、図８に示すように、立上
り基礎２１上に植設されて水平方向に不動のアンカーボ
ルト２２に対してボルト孔２７がボルトクリアランスを
存した状態にあるベースプレート２５の水平移動を阻止
するために、前記アンカーボルト２２に装着された座金
３１あるいは螺合されたアンカーナット２４をベースプ
レート２５に対して溶接３２することによって、柱脚２
６すなわちベースプレート２５の立上り基礎２１に対す
る水平移動を阻止できるように構成することが行われて
いた。

【０００４】また、図９に示すように、ほぼ鉛直状の構
造物の柱脚２６が接合されたほぼ水平状のベースプレー
ト２５を後述するグラウト材２３等を介在させて立上り
基礎２１に固定する時に、立上り基礎２１天端の中心部
周辺の柱脚２６の建入れ調整のためのレベルモルタル２
８の打設、養生の後に、べースプレート２５をアンカー
ボルト２２にアンカーナット２４で締結緊締後、ベース
プレート２５と立上り基礎２１との間にグラウト材２３
等を注入する際、ベースプレート２５とアンカーナット
２４との間に内部に空洞部３１Ａを有する特殊形状の注
入座金３１を介在させ、該空洞部３１Ａにグラウト材２
３等をグラウト漏斗４０によって注入し、ベースプレー
ト２５におけるボルト孔２７とアンカーボルト２２との
間のボルトクリアランス、さらにはベースプレート２５
と立上り基礎２１との間をグラウト材２３等により充填
することによって、グラウト材２３等の硬化後には前記
ボルトクリアランスが埋められるものである。なお、符
号４１は、注入されたグラウト材２３等の漏洩を防ぐた
めに仮設される木枠を示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
柱脚固定構造において、前者の図８の例では、アンカー
ナット２４のベースプレート２５への溶接を伴い、施工
後のアンカーナット２４の調整が不可能となった。ま
た、座金３１のベースプレート２５への溶接を伴うもの
では、座金３１の孔径をアンカーボルト２２の外径に精
度よく密接させる必要があって精密加工を要した。そし
て、いずれもが溶接工程を伴った。また、後者の図９の
例では、特殊座金を必要とする他、グラウト材２３等が
硬化して強度が発現されるまでに長期間を要し、工期の
長大化をもたらした。

【０００６】したがって、本発明では上記したような従
来の柱脚固定構造の課題を解決し、溶接等の格別な工程
を要することも、グラウト材等の硬化養生を待つことも
なくアンカーボルトに対するベースプレートに穿設され
たボルト孔とのボルトクリアランスを効果的に埋めるこ
とが可能な柱脚固定構造を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、ほぼ
鉛直状の構造物の柱脚が接合されたほぼ水平状のベース
プレートをグラウト材等を介在させて立上り基礎上に固
定する柱脚固定構造であって、前記ベースプレートに穿
設されたアンカーボルトの外径より大きな内径のボルト
孔に前記立上り基礎上に植設されたアンカーボルトを挿
入して該アンカーボルトに螺合されるアンカーナットに
よって緊締する柱脚固定構造において、前記ボルト孔と
アンカーボルトとの間に少なくとも１個の半径が拡縮自
在な円錐金具を介在せしめてアンカーナットを螺合緊締
するように構成したことを特徴とするものである。また
本発明は、前記ベースプレートのボルト孔に前記円錐金
具の円錐面に適合する円錐凹面を形成したことを特徴と
するものである。また本発明は、前記円錐金具には軸方
向のスリットが形成されていることを特徴とするもの
で、これらを課題解決のための手段とするものである。

【０００８】

【実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。図１〜図３は本発明の柱脚固定構造の第１
実施の形態を示すもので、図１は柱脚固定部の縦断面お
よび平面図であり、図２は円錐金具の断面および底面
図、図３は図１（Ａ）のＢ部における緊締の前後の要部
縦断面図である。図１（Ａ）に示すように、ほぼ鉛直状
の構造物の柱脚６が接合されたほぼ水平状のベースプレ
ート５は、グラウト材３やレベルモルタル等を介して立
上り基礎１上に柱脚６を固定するに際して、図１（Ｂ）
に示すように、前記ベースプレート５のほぼ４隅にて穿
設されたアンカーボルト２の外径より大きな内径のボル
ト孔７に対応して前記立上り基礎１上に植設された各ア
ンカーボルト２を、製作誤差への対応等の観点から施工
上不可欠であるクリアランスを存した状態にて挿入して
該アンカーボルト２に螺合されるアンカーナット４によ
って緊締される。本発明では、前記ベースプレート５に
おけるボルト孔７とこれに挿入されるアンカーボルト２
との間に、図２に示すような少なくとも１個の半径が拡
縮自在な円錐金具８を介在せしめてアンカーナット４を
螺合して緊締するように構成したことを特徴とするもの
である。

【０００９】図２に示すように、鋼等の弾性体によって
構成された円錐金具８は、（アンカーボルト２に対す
る）軸方向のスリット８Ｃが形成されていることにより
弾性限界内にて半径が拡縮自在に構成されており、中心
にはアンカーボルト２を受け入れるためのボルト孔８Ｂ
が穿設されるとともに、外側表面は所定の角度θ（約５
０°〜８０°）にてテーパ状にされて円錐面８Ａを形成
している。本実施の形態では、前記円錐金具８の円錐面
８Ａに対応させてベースプレート５のボルト孔７の上方
部分には円錐凹面５Ａが形成されている。このように構
成された円錐金具８を、図３（Ａ）に示すようにベース
プレート５におけるボルト孔７とアンカーボルト２との
間においてボルト孔８Ｂをアンカーボルト２に嵌合する
形態にて少なくとも１個を配置し、図３（Ｂ）に示すよ
うにアンカーボルト２にアンカーナット４を螺合緊締し
ていくことによって、円錐金具８はベースプレート５の
ボルト孔７の円錐凹面５Ａに規制されて下方に移動する
に従ってそのスリット８Ｃを狭めて縮径していき、該円
錐金具８のボルト孔８Ｂの内周側がアンカーボルト２の
外周側を締め付ける。これによって、アンカーボルト２
とベースプレート５に穿設されたボルト孔７との間でボ
ルトクリアランスは消滅する。本実施の形態では、ベー
スプレート５のボルト孔７の上方部分に円錐凹面５Ａを
形成したが、必ずしも円錐凹面５Ａを形成する必要はな
い。また、地震振動等による柱脚６の倒れによってベー
スプレート５を介してアンカーボルト２への引抜き力の
発生に起因したグラウト材３等の未成熟破壊を防止する
ために、前記アンカーボルト２をグラウト材３等に埋設
する際に、そのアンカーボルト２の表面が、例えば塩化
ビニール等のさや管で被覆してアンボンド処理がなされ
てもよい。

【００１０】このように構成したので、円錐金具８を介
在させてベースプレート５のボルト孔７に挿入されたア
ンカーボルト２に対してアンカーナット４を螺合緊締す
るだけで、ベースプレート５に穿設されたボルト孔７と
アンカーボルト２との間のクリアランスを容易に埋める
ことができるので、施工後において、地震等により接合
面の摩擦抵抗よりも大きな剪断力が発生しても、ボルト
クリアランスが殆どないので、ベースプレート５に穿設
されたボルト孔７とアンカーボルト２との間で相対すべ
り変動を生じることがなく、構造物の変形や異常振動を
発生させることもない。しかも、グラウト材によりボル
トクリアランスを埋める従来のもののような湿式工法で
はなく、言わば乾式工法であるためにアンカーナット４
の締め付け後直ちに接合部の耐力が確保されるため、工
期の大幅な短縮が可能である。また、在来工法では施工
の際に大きな誤差が生じて過大なボルトクリアランスと
なった箇所であっても、本発明により確実な補修が可能
となった。なお、図３の例では、グラウト材３等が打設
される際に、ベースプレート５のボルト孔７の内周部と
アンカーボルト２の外周部のボルトクリアランス部や円
錐金具８のスリット８Ｃ部にもグラウト材３等が侵入す
るので、グラウト材３等によるベースプレート５等のよ
り確実なグラウトが可能になる。

【００１１】図４は本発明の柱脚固定構造の第２実施の
形態を示すもので、本実施の形態では、円錐金具８とし
て、前記第１実施の形態のものにおける円錐金具８に組
み合わせて円錐受金具９を配置したもので、これら一対
の円錐金具８、９によってアンカーボルト２とベースプ
レート５との間のボルトクリアランスを埋めるように構
成したものである。図４（Ａ）に示すように、幾分大き
めの内径に形成されたベースプレート５のボルト孔７
は、前記第１実施の形態のもののように上方部分に円錐
凹面５Ａは形成されておらずストレートであり、該ボル
ト孔７に一対の円錐金具８、９が配置される。円錐受金
具９は、前記円錐金具８と同様に鋼等の弾性体によって
構成され図示省略の軸方向のスリットが形成されている
ことにより弾性限界内にて半径が拡縮自在に構成されて
おり、中心にはアンカーボルト２を受け入れるためのボ
ルト孔９Ｂが穿設されている。該ボルト孔９Ｂの上部の
内周側には前記円錐金具８の円錐面８Ａに対応する円錐
凹面９Ａが形成され、該円錐凹面９Ａに対して前記円錐
金具８の円錐面８Ａが当接するごとく配置されて組み合
わされる。円錐受金具９の下端部には座金１１を介在さ
せてアンカーボルト２に螺合されるレベルナット１０が
当接されてベースプレート５のレベル調整がなされる。
図４（Ｂ）に示すように、このように配置された一対の
円錐金具８、９の上方からアンカーボルト２に螺合され
るアンカーナット４により円錐金具８を下方に緊締して
いくことによって、円錐金具８は円錐受金具９の円錐凹
面９Ａに規制されて下方に移動するに従ってそのスリッ
ト８Ｃを狭めて縮径していくと同時に、円錐受金具９は
そのスリットの幅を増大させて拡径していく。かくし
て、円錐受金具９はその外周側をベースプレート５にお
けるボルト孔７の内周側に当接させ、円錐金具８はその
ボルト孔８Ｂの内周側がアンカーボルト２の外周側を締
め付ける。これらによって、アンカーボルト２とベース
プレート５との間でボルトクリアランスは消滅する。符
号１２は抜止め用の座金を示す。その後、ベースプレー
ト５と立上り基礎１との間にグラウト材３等が打設され
る。また図４（Ｃ）に示すものは、図示省略の軸方向の
スリットを有する円錐受金具９として、前述のように円
錐金具８の円錐面８Ａに適合する円錐凹面９Ａに加えて
抜止め機能を有するフランジ部９Ｆを上部に一体に設け
たものである。これによって地震等の際のベースプレー
ト５の上方への移動は、円錐受金具９のフランジ９、円
錐凹面９Ａ、円錐金具８の円錐面８Ａを介したアンカー
ナット４によって有効に規制される。このように、本実
施の形態では、一対の円錐金具８、９の採用により、ベ
ースプレート５におけるボルト孔７はストレートでよく
加工が簡単で安価である。

【００１２】このように構成したので、本実施の形態に
よれば、加工および構造が単純なストレートのボルト孔
７を比較的高価なベースプレート５に安価に形成するこ
とができる。そして、該ストレートのボルト孔７に円錐
面で互いに当接された一対の円錐金具８、９を介在させ
てベースプレート５のボルト孔７に挿入されたアンカー
ボルト２に対してアンカーナット４を螺合緊締するだけ
で、ベースプレート５に穿設されたボルト孔７とアンカ
ーボルト２との間のクリアランスを容易に埋めて、施工
後において、地震等により接合面の摩擦抵抗よりも大き
な剪断力が発生しても、ベースプレート５とアンカーボ
ルト２との間で相対すべり変動を生じさせないので、構
造物の変形や異常振動を発生させることがない。

【００１３】図５は本発明の柱脚固定構造の第３実施の
形態を示すもので、本実施の形態のものは前記第１実施
の形態のものに類似するが、円錐金具８を受け入れるベ
ースプレート５に穿設されたボルト孔７は、その軸方向
のすべてにわたって前記円錐金具８の円錐面８Ａに適合
する所定の円錐角度の円錐凹面５Ａに形成されたもの
で、前記第１実施の形態のもののようにストレートのボ
ルト孔と円錐凹面とを組み合わせて構成したものとは異
なり、円錐凹面５Ａはその加工が連続して行える利点が
あるとともに、長い距離での円錐面８Ａと円錐凹面５Ａ
との接合によって円錐金具８ひいてはアンカーボルト２
とベースプレート５に穿設されたボルト孔７との間の強
固な固定が可能となるものである。特に、アンカーボル
ト２をグラウト材３および立上り基礎１に埋設する際に
アンボンド処理した場合には、アンカーナット４による
緊締の際に充分なアンカーボルト２への張力導入をして
も、これに耐える高い緊締力が得られることにもなる。

【００１４】図６は円錐金具８のいくつかの変形例を示
すもので、図６（Ａ）に示すものは、円錐金具８におけ
る軸方向のスリット８Ｃに加えてボルト孔８Ｂに臨んで
複数個の軸方向の切欠き８Ｄを刻設したものであり、こ
れによって円錐金具８が縮径する際にボルト孔８Ｂの周
囲において比較的均等に変形し易くなり、安定して円錐
金具８とアンカーボルト２とを固定するのみならず、切
欠き８Ｄにおけるエッジ部のエッジ効果によってアンカ
ーボルト２の外表面を確実に把握できる。図６（Ｂ）に
示すものは、円錐金具８の外表面の円錐面８Ａ側に複数
個の軸方向の切欠き８Ｄを刻設したものであり、これに
よって、円錐金具８の縮径中にこれら切欠き８Ｄがその
隙間を拡大することで円錐金具８の縮径を容易かつ円周
上均等に行わしめることができ、安定して円錐金具８と
アンカーボルト２とを固定するのみならず、切欠き８Ｄ
におけるエッジ部のエッジ効果によってベースプレート
５におけるボルト孔７の内表面を確実に把握できる。図
６（Ｃ）に示すものは、円錐金具８の軸方向にスリット
８Ｃを形成するものとして螺旋状にスリット８Ｃを形成
したものである。これによって、円錐金具８は通常のス
プリングワッシャと同様の挙動を効果的に示してアンカ
ーボルト２とアンカーナット４との緊締における緩止め
作用をなすとともに、螺旋状に配置されたスリット８Ｃ
によって円周上において均等にその縮径が行える優れた
作用をなすものであり、外周に複数の螺旋状切欠き８Ｄ
を設けることで、さらに縮径を容易にする構成を採用し
てもよい。

【００１５】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明の趣旨の範囲内で、円錐受金具を含めた
円錐金具の形状、材質、円錐面の角度、それらにおける
スリットの形状、幅、切欠きの形状、幅、深さおよび
数、柱脚、ベースプレート、アンカーボルトの形状、材
質、柱脚のベースプレートへの接合形態、グラウト材等
の打設形態、アンカーボルトの数および配置形態等につ
いては適宜選択できることは言うまでもないことであ
る。

【００１６】

【発明の効果】以上詳細に説明してきたように、本発明
によれば、円錐金具を介在させてベースプレートのアン
カーボルトの外径より大きな内径のボルト孔に挿入され
たアンカーボルトに対してアンカーナットを螺合緊締す
るだけで、ベースプレートに穿設されたボルト孔とアン
カーボルトとの間のクリアランスを容易に埋めることが
できるので、ベースプレートに穿設されたボルト孔とア
ンカーボルトとの間のボルトクリアランスを充分に採っ
て設計や施工の自由度を大きく設定した柱脚固定構造で
あっても、施工後において、地震等により接合面の摩擦
抵抗よりも大きな剪断力が発生しても、ベースプレート
に穿設されたボルト孔とアンカーボルトとの間で相対す
べり変動を生じることがなく、構造物の変形や異常振動
を発生させることもない。しかも、グラウト材によりボ
ルトクリアランスを埋める従来のもののような湿式工法
ではなく、言わば乾式工法であるためにアンカーナット
の締め付け後直ちに接合部の耐力が確保されるため、工
期の大幅な短縮が可能となる。また、在来工法では施工
の際に大きな誤差が生じて過大なボルトクリアランスと
なった箇所であっても、本発明により確実な補修が可能
となった。また、円錐金具として、円錐金具に組み合わ
せて円錐受金具を配置すれば、これら一対の円錐金具に
よってアンカーボルトとベースプレートに穿設されたボ
ルト孔との間のボルトクリアランスを埋めるように構成
して、加工および構造が単純なストレートのボルト孔を
比較的高価なベースプレートに安価に形成することがで
きる。以上のように、本発明によれば、建入れ前の養生
工程や余分な建入れ調整工程および剪断補強のための処
理工程等に要する工期の大幅な短縮ならびにコストの低
減が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の柱脚固定構造の第１実施の形態を示す
もので、柱脚固定部の縦断面および平面図である。

【図２】本発明の柱脚固定構造における円錐金具の断面
および底面図である。

【図３】図１（Ａ）のＢ部におけるアンカーナット緊締
の前後の要部縦断面図である。

【図４】本発明の柱脚固定構造の第２実施の形態を示す
もので、図１（Ａ）のＢ部に相当するアンカーナット緊
締の前後の要部縦断面図である。

【図５】本発明の柱脚固定構造の第３実施の形態を示す
もので、図１（Ａ）のＢ部に相当する要部縦断面図であ
る。

【図６】本発明の柱脚固定構造で使用される円錐金具８
のいくつかの変形例を示す平面および側面図である。

【図７】柱脚固定構造の一般的なものを示す縦断面およ
び平面図である。

【図８】第１の従来の柱脚固定構造を示す縦断面図であ
る。

【図９】第２の従来の柱脚固定構造を示す縦断面図で、
グラウト材が打設される状態を示す。

【符号の説明】

１・・・立上り基礎２・・・アンカーボルト３・・・グラウト材４・・・アンカーナット５・・・ベースプレート５Ａ・・・円錐凹面６・・・柱脚７・・・ボルト孔８・・・円錐金具８Ａ・・・円錐面８Ｂ・・・ボルト孔８Ｃ・・・スリット８Ｄ・・・切欠き９・・・円錐受金具９Ａ・・・円錐凹面９Ｂ・・・ボルト孔１０・・・レベルナット１１・・・座金

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内山政彦東京都中央区銀座６丁目２番10号株式会社巴コーポレーション内 (72)発明者佐藤浩幸東京都中央区銀座６丁目２番10号株式会社巴コーポレーション内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ほぼ鉛直状の構造物の柱脚が接合された
ほぼ水平状のベースプレートをグラウト材等を介在させ
て立上り基礎上に固定する柱脚固定構造であって、前記
ベースプレートに穿設されたアンカーボルトの外径より
大きな内径のボルト孔に前記立上り基礎上に植設された
アンカーボルトを挿入して該アンカーボルトに螺合され
るアンカーナットによって緊締する柱脚固定構造におい
て、前記ボルト孔とアンカーボルトとの間に少なくとも
１個の半径が拡縮自在な円錐金具を介在せしめてアンカ
ーナットを螺合緊締するように構成したことを特徴とす
る柱脚固定構造。
【請求項２】前記ベースプレートのボルト孔に前記円
錐金具の円錐面に適合する円錐凹面を形成したことを特
徴とする請求項１に記載の柱脚固定構造。
【請求項３】前記円錐金具には軸方向のスリットが形
成されていることを特徴とする請求項１または２に記載
の柱脚固定構造。