JPH108555A - 鉄骨柱脚 - Google Patents
鉄骨柱脚Info
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- JPH108555A JPH108555A JP15866196A JP15866196A JPH108555A JP H108555 A JPH108555 A JP H108555A JP 15866196 A JP15866196 A JP 15866196A JP 15866196 A JP15866196 A JP 15866196A JP H108555 A JPH108555 A JP H108555A
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- steel column
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンカーボルトの定着長さを短くするととも
に、付与したアンカーボルトの導入張力が保持できるエ
ネルギ−吸収能力の大きい鉄骨柱脚を提供する。 【解決手段】 鉄骨柱の下端に接合されたベースプレー
トを、基礎コンクリート中に埋設したアンカーボルトに
固定するとともに、アンカーボルトに導入張力を付与し
た鉄骨柱脚において、アンカーボルトとその外周に設け
たシース管との間に、後硬化型の硬化剤を充填したこと
を特徴とする。
に、付与したアンカーボルトの導入張力が保持できるエ
ネルギ−吸収能力の大きい鉄骨柱脚を提供する。 【解決手段】 鉄骨柱の下端に接合されたベースプレー
トを、基礎コンクリート中に埋設したアンカーボルトに
固定するとともに、アンカーボルトに導入張力を付与し
た鉄骨柱脚において、アンカーボルトとその外周に設け
たシース管との間に、後硬化型の硬化剤を充填したこと
を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は建築物の鉄骨柱をベ
ースプレートを介して基礎コンクリート上に固定する鉄
骨柱脚に関する。
ースプレートを介して基礎コンクリート上に固定する鉄
骨柱脚に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
露出型鉄骨柱脚として図２に示すようなものがある（例
えば特開平５−２５８３２号等参照）。図２において、
鉄骨柱１の下端部に溶接したベースプレート２は、基礎
コンクリート６中に埋設したアンカーボルト３にナット
９により固定される。アンカーボルト３の下端部には定
着板７が固定される。アンカーボルト３の外周には管１
１が被覆されており、アンカーボルト３と基礎コンクリ
ート６との付着を切った不拘束部となっている。ナット
９を締め付けることによりアンカーボルト３には導入張
力が付与される。
露出型鉄骨柱脚として図２に示すようなものがある（例
えば特開平５−２５８３２号等参照）。図２において、
鉄骨柱１の下端部に溶接したベースプレート２は、基礎
コンクリート６中に埋設したアンカーボルト３にナット
９により固定される。アンカーボルト３の下端部には定
着板７が固定される。アンカーボルト３の外周には管１
１が被覆されており、アンカーボルト３と基礎コンクリ
ート６との付着を切った不拘束部となっている。ナット
９を締め付けることによりアンカーボルト３には導入張
力が付与される。
【０００３】このような鉄骨柱脚には通常、曲げモーメ
ントＭＨ、柱の軸方向圧縮力ＮＨ、及びせん断力ＱＨが
同時に加わる。せん断力ＱＨはベースプレートの下面と
基礎コンクリートの上面との摩擦抵抗によって基礎コン
クリート側に伝達される。
ントＭＨ、柱の軸方向圧縮力ＮＨ、及びせん断力ＱＨが
同時に加わる。せん断力ＱＨはベースプレートの下面と
基礎コンクリートの上面との摩擦抵抗によって基礎コン
クリート側に伝達される。
【０００４】鉄骨柱脚に曲げモーメントＭＨが加わる
と、ベースプレートの片側下面は圧縮領域となり、基礎
コンクリートからベースプレートに向かって圧縮反力Ｑ
Ｐが作用する。そして、ベースプレートの反対側端部に
連結するアンカーボルトには、それを引き抜こうとする
引張力ＱＲに抵抗する引張反力ＱＦが作用し、このよう
な互いに反対向きの圧縮反力ＱＰと引張反力ＱＦによっ
て、曲げモーメントＭＨは基礎コンクリート側に伝達さ
れる。
と、ベースプレートの片側下面は圧縮領域となり、基礎
コンクリートからベースプレートに向かって圧縮反力Ｑ
Ｐが作用する。そして、ベースプレートの反対側端部に
連結するアンカーボルトには、それを引き抜こうとする
引張力ＱＲに抵抗する引張反力ＱＦが作用し、このよう
な互いに反対向きの圧縮反力ＱＰと引張反力ＱＦによっ
て、曲げモーメントＭＨは基礎コンクリート側に伝達さ
れる。
【０００５】アンカーボルトに作用する引張反力ＱＦ
は、鉄骨柱の軸方向圧縮力ＮＨの大小によって変化す
る。地震時や暴風時のように、建築構造物全体が水平力
を受けることによって鉄骨柱脚には大きな曲げモーメン
トＭＨが加わり、引張側のアンカーボルトには大きな引
張反力ＱＦが作用することがある。いずれにせよアンカ
ーボルトの引張反力ＱＦの強度は、露出型鉄骨柱脚にお
いてはその性能を左右することになる。
は、鉄骨柱の軸方向圧縮力ＮＨの大小によって変化す
る。地震時や暴風時のように、建築構造物全体が水平力
を受けることによって鉄骨柱脚には大きな曲げモーメン
トＭＨが加わり、引張側のアンカーボルトには大きな引
張反力ＱＦが作用することがある。いずれにせよアンカ
ーボルトの引張反力ＱＦの強度は、露出型鉄骨柱脚にお
いてはその性能を左右することになる。
【０００６】アンカーボルトと基礎コンクリートとの付
着を切っているので、アンカーボルトの引張反力ＱＦが
増加して大きくなると、定着板が基礎コンクリートの一
部を上方に引き剥がそうとする力が生じ、基礎コンクリ
ートに図２中の点線で示すような逆円錐状の剥離破壊を
起こさせようとする。
着を切っているので、アンカーボルトの引張反力ＱＦが
増加して大きくなると、定着板が基礎コンクリートの一
部を上方に引き剥がそうとする力が生じ、基礎コンクリ
ートに図２中の点線で示すような逆円錐状の剥離破壊を
起こさせようとする。
【０００７】このような破壊を防止するためには定着板
に対する基礎コンクリートの支圧耐力、すなわちアンカ
ーボルトの引張反力ＱＦの強度を向上させる必要があ
る。このため、従来アンカーボルトの長さを長くして剥
離深さを深くすることにより、剥離抵抗を大きくしよう
とする方法が採られてきた。
に対する基礎コンクリートの支圧耐力、すなわちアンカ
ーボルトの引張反力ＱＦの強度を向上させる必要があ
る。このため、従来アンカーボルトの長さを長くして剥
離深さを深くすることにより、剥離抵抗を大きくしよう
とする方法が採られてきた。
【０００８】しかしながら、アンカーボルトの長さを長
くすると、柱に引張力が作用して、アンカーボルトを引
き抜こうとする引張力ＱＲが作用した時、伸びが大きく
なり締め付けナットに緩みを生じ、鉄骨柱脚の固定度が
小さくなるという問題がある。また、基礎立ち上がり部
の丈が長くなるため多くの補強筋が必要となり断面設計
が難しくなるという問題がある。
くすると、柱に引張力が作用して、アンカーボルトを引
き抜こうとする引張力ＱＲが作用した時、伸びが大きく
なり締め付けナットに緩みを生じ、鉄骨柱脚の固定度が
小さくなるという問題がある。また、基礎立ち上がり部
の丈が長くなるため多くの補強筋が必要となり断面設計
が難しくなるという問題がある。
【０００９】また従来の鉄骨柱脚においては、アンカー
ボルトの導入張力は、基礎コンクリートの乾燥収縮及び
クリープにより解除される。そこで、アンカーボルトの
導入張力の完全な解除を起こさせないようにすることが
必要である。アンカーボルトの導入張力による応力度が
０の場合、鉄骨柱脚の復元力特性（曲げモーメントＭと
回転角θの関係）は図４に示すようにスリップ型のヒス
テリシスを示し、鉄骨柱脚に作用する曲げモーメントが
正負逆転するところでは、鉄骨柱脚に大きな曲げモーメ
ントが作用しなくても、鉄骨柱脚が大幅に回転変形を起
こす。
ボルトの導入張力は、基礎コンクリートの乾燥収縮及び
クリープにより解除される。そこで、アンカーボルトの
導入張力の完全な解除を起こさせないようにすることが
必要である。アンカーボルトの導入張力による応力度が
０の場合、鉄骨柱脚の復元力特性（曲げモーメントＭと
回転角θの関係）は図４に示すようにスリップ型のヒス
テリシスを示し、鉄骨柱脚に作用する曲げモーメントが
正負逆転するところでは、鉄骨柱脚に大きな曲げモーメ
ントが作用しなくても、鉄骨柱脚が大幅に回転変形を起
こす。
【００１０】本発明は、アンカーボルトの定着長さを短
くするとともに、付与したアンカーボルトの導入張力が
保持できるエネルギ−吸収能力の大きい鉄骨柱脚を提供
することを目的とする。
くするとともに、付与したアンカーボルトの導入張力が
保持できるエネルギ−吸収能力の大きい鉄骨柱脚を提供
することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の鉄骨柱脚は、鉄
骨柱の下端に接合されたベースプレートを、基礎コンク
リート中に埋設したアンカーボルトに固定するととも
に、アンカーボルトに導入張力を付与した鉄骨柱脚にお
いて、アンカーボルトとその外周に設けたシース管との
間に、後硬化型の硬化剤を充填することを特徴とする。
骨柱の下端に接合されたベースプレートを、基礎コンク
リート中に埋設したアンカーボルトに固定するととも
に、アンカーボルトに導入張力を付与した鉄骨柱脚にお
いて、アンカーボルトとその外周に設けたシース管との
間に、後硬化型の硬化剤を充填することを特徴とする。
【００１２】本発明において、後硬化型の硬化剤は、硬
化型の樹脂又は液体に硬化剤と硬化促進剤を配合したも
のであり、好ましくは硬化型のエポキシ樹脂にアミン系
の硬化剤と硬化促進剤を配合したものである。また、ア
ンカーボルトに導入張力を付与した後に、後硬化型の硬
化剤が硬化し、シース管を介してアンカーボルトと基礎
コンクリートの間で付着が得られることが望ましい。
化型の樹脂又は液体に硬化剤と硬化促進剤を配合したも
のであり、好ましくは硬化型のエポキシ樹脂にアミン系
の硬化剤と硬化促進剤を配合したものである。また、ア
ンカーボルトに導入張力を付与した後に、後硬化型の硬
化剤が硬化し、シース管を介してアンカーボルトと基礎
コンクリートの間で付着が得られることが望ましい。
【００１３】また、シース管の内面または／および外面
に凹凸部を設けたり、アンカーボルトの外面に凹凸部を
設けたりすると基礎コンクリートとの付着性が向上する
ので好ましい。また、アンカーボルトは引張強さが４０
０〜１０００Ｎ／ｍｍ2の高張力鋼からなることが好ま
しい。
に凹凸部を設けたり、アンカーボルトの外面に凹凸部を
設けたりすると基礎コンクリートとの付着性が向上する
ので好ましい。また、アンカーボルトは引張強さが４０
０〜１０００Ｎ／ｍｍ2の高張力鋼からなることが好ま
しい。
【００１４】
【実施例】図１に本発明の露出型鉄骨柱脚の断面図を示
す。図１において、アンカーボルト３とその外周のシー
ス管４との隙間に硬化時期をコントロールできる後硬化
型の硬化剤５を充填した。予め工場などでシース管４と
の間に硬化剤５を充填したアンカーボルト３を製作して
おくほうが施工性に優れるのでよいが、建方現場でアン
カーボルト３を所定の位置に固定した後、シース管４と
の間に硬化剤５を充填してもよい。
す。図１において、アンカーボルト３とその外周のシー
ス管４との隙間に硬化時期をコントロールできる後硬化
型の硬化剤５を充填した。予め工場などでシース管４と
の間に硬化剤５を充填したアンカーボルト３を製作して
おくほうが施工性に優れるのでよいが、建方現場でアン
カーボルト３を所定の位置に固定した後、シース管４と
の間に硬化剤５を充填してもよい。
【００１５】アンカーボルト３とシース管４との隙間に
は、硬化剤５としてアミン系の硬化剤と硬化促進剤を配
合した未硬化なエポキシ樹脂を充填した。エポキシ樹脂
の硬化時期は硬化促進剤の添加量により、数日後から一
年後ぐらいにわたって設定することができる。この硬化
時期をアンカーボルト３に導入張力を付与する時期以降
に設定しておけば、付与後、硬化剤５が硬化しシース管
４を介してアンカーボルト３と基礎コンクリート６の間
で付着が得られる。
は、硬化剤５としてアミン系の硬化剤と硬化促進剤を配
合した未硬化なエポキシ樹脂を充填した。エポキシ樹脂
の硬化時期は硬化促進剤の添加量により、数日後から一
年後ぐらいにわたって設定することができる。この硬化
時期をアンカーボルト３に導入張力を付与する時期以降
に設定しておけば、付与後、硬化剤５が硬化しシース管
４を介してアンカーボルト３と基礎コンクリート６の間
で付着が得られる。
【００１６】シース管４は耐水性、耐アルカリ性、耐候
性に優れるポリエチレンシース管を用いた。また、基礎
コンクリート６との付着性を向上させるためにシース管
４の内外面に凹凸部を設けた。ポリエチレンシース管は
鋼製のシース管より管径が薄くて済むので配筋設計が容
易になる利点も有する。
性に優れるポリエチレンシース管を用いた。また、基礎
コンクリート６との付着性を向上させるためにシース管
４の内外面に凹凸部を設けた。ポリエチレンシース管は
鋼製のシース管より管径が薄くて済むので配筋設計が容
易になる利点も有する。
【００１７】シース管４との間に硬化剤５を充填したア
ンカーボルト３の下端部を定着板７に固定して基礎コン
クリート６に埋設する。基礎コンクリート６上面に台状
の中心モルタル８を形成し、その上にＨ形柱、角形柱等
の鉄骨柱１の下端部を接合したベースプレート２を載
せ、アンカーボルト３に導入張力を付与するためにナッ
ト９で締め付ける。そして、形枠（図示せず）をベース
プレート２の周囲にセットし、ベースプレート２下面と
基礎コンクリート６上面との隙間を無収縮モルタル１０
で充填して本発明の鉄骨柱脚を完成する。
ンカーボルト３の下端部を定着板７に固定して基礎コン
クリート６に埋設する。基礎コンクリート６上面に台状
の中心モルタル８を形成し、その上にＨ形柱、角形柱等
の鉄骨柱１の下端部を接合したベースプレート２を載
せ、アンカーボルト３に導入張力を付与するためにナッ
ト９で締め付ける。そして、形枠（図示せず）をベース
プレート２の周囲にセットし、ベースプレート２下面と
基礎コンクリート６上面との隙間を無収縮モルタル１０
で充填して本発明の鉄骨柱脚を完成する。
【００１８】
【発明の効果】本発明の鉄骨柱脚によれば、シース管を
用いることにより、アンカーボルトの引張反力は基礎コ
ンクリートの支圧耐力の他にシース管の付着力を付加さ
せることができるので、引張反力の強度をより大きく向
上させることができ、アンカーボルトの定着長さを短く
することができる。
用いることにより、アンカーボルトの引張反力は基礎コ
ンクリートの支圧耐力の他にシース管の付着力を付加さ
せることができるので、引張反力の強度をより大きく向
上させることができ、アンカーボルトの定着長さを短く
することができる。
【００１９】また、鉄骨柱脚の固定度を大きく安定させ
ることができる。つまり柱脚の回転剛性（Ｍ／θ）はベ
ースプレートを完全剛体とし、アンカーボルトには張力
を導入しない場合の回転剛性の理論値は幾何的に（１）
式で与えられ、シース管と基礎コンクリートとの付着力
を増加させれば、この式から、アンカーボルトの有効埋
め込み深さを短くできるので、高い回転剛性を期待でき
る。 Ｋ0＝Ｅ・ＡB・ｌ2／Ｌ ……（１） Ｋ0 ：アンカーボルトに張力を導入しない場合の柱脚の
回転剛性（tfm／rad） Ｅ ：アンカーボルトのヤング係数（tf／cm2） ＡB ：引張側アンカーボルト群の総断面積（cm2） ｌ ：アンカーボルト間の距離（cm） Ｌ ：アンカーボルトの有効埋込み深さ（cm）
ることができる。つまり柱脚の回転剛性（Ｍ／θ）はベ
ースプレートを完全剛体とし、アンカーボルトには張力
を導入しない場合の回転剛性の理論値は幾何的に（１）
式で与えられ、シース管と基礎コンクリートとの付着力
を増加させれば、この式から、アンカーボルトの有効埋
め込み深さを短くできるので、高い回転剛性を期待でき
る。 Ｋ0＝Ｅ・ＡB・ｌ2／Ｌ ……（１） Ｋ0 ：アンカーボルトに張力を導入しない場合の柱脚の
回転剛性（tfm／rad） Ｅ ：アンカーボルトのヤング係数（tf／cm2） ＡB ：引張側アンカーボルト群の総断面積（cm2） ｌ ：アンカーボルト間の距離（cm） Ｌ ：アンカーボルトの有効埋込み深さ（cm）
【００２０】また本発明は、アンカーボルトに導入張力
を付与した後、硬化剤で導入張力を保持できるので、基
礎コンクリートの乾燥収縮及びクリープによりアンカー
ボルトの導入張力が解除されることがない。本発明は図
３のような復元力特性を示し、従来の露出型鉄骨柱脚に
比べてエネルギ−吸収能力を向上できる。
を付与した後、硬化剤で導入張力を保持できるので、基
礎コンクリートの乾燥収縮及びクリープによりアンカー
ボルトの導入張力が解除されることがない。本発明は図
３のような復元力特性を示し、従来の露出型鉄骨柱脚に
比べてエネルギ−吸収能力を向上できる。
【図１】本発明の露出型鉄骨柱脚の断面図である。
【図２】従来の露出型鉄骨柱脚の断面図である。
【図３】本発明の露出型鉄骨柱脚の復元力特性図であ
る。
る。
【図４】従来の露出型鉄骨柱脚の復元力特性図である。
１ 鉄骨柱、 ２ ベースプレート、 ３ アンカーボ
ルト、４ シース管、 ５ 硬化剤、 ６ 基礎コンク
リート
ルト、４ シース管、 ５ 硬化剤、 ６ 基礎コンク
リート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 秀宣 東京都江東区東陽二丁目４番２号 日立機 材株式会社内 (72)発明者 山田 淳 東京都江東区東陽二丁目４番２号 日立機 材株式会社内 (72)発明者 松崎 育弘 神奈川県横浜市青葉区つつじが丘35−18
Claims (7)
- 【請求項１】 鉄骨柱の下端に接合されたベースプレー
トを、基礎コンクリート中に埋設したアンカーボルトに
固定するとともに、アンカーボルトに導入張力を付与し
た鉄骨柱脚において、アンカーボルトとその外周に設け
たシース管との間に、後硬化型の硬化剤を充填したこと
を特徴とする鉄骨柱脚。 - 【請求項２】 後硬化型の硬化剤は、硬化型の樹脂又は
液体に硬化剤と硬化促進剤を配合したものであることを
特徴とする請求項１に記載の鉄骨柱脚。 - 【請求項３】 後硬化型の硬化剤は、硬化型のエポキシ
樹脂にアミン系の硬化剤と硬化促進剤を配合したもので
あることを特徴とする請求項１に記載の鉄骨柱脚。 - 【請求項４】 アンカーボルトに導入張力を付与した後
に、後硬化型の硬化剤が硬化し、シース管を介してアン
カーボルトと基礎コンクリートの間で付着が得られるこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鉄骨柱
脚。 - 【請求項５】 シース管の内面または／および外面に凹
凸部を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか
に記載の鉄骨柱脚。 - 【請求項６】 アンカーボルトの外面に凹凸部を設けた
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の鉄骨
柱脚。 - 【請求項７】 アンカーボルトが高張力鋼からなること
を特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の鉄骨柱
脚。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15866196A JPH108555A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 鉄骨柱脚 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15866196A JPH108555A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 鉄骨柱脚 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108555A true JPH108555A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15676595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15866196A Pending JPH108555A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 鉄骨柱脚 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108555A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100946573B1 (ko) | 2009-12-08 | 2010-03-11 | 파슨스 브링커호프 아시아 리미티드 | 레벨 조절 기능을 갖는 강구조의 주각 구조 및 시공방법 |
| US20150259915A1 (en) * | 2014-03-17 | 2015-09-17 | Hitachi Metals Techno, Ltd. | Column structure and base member |
| US9255408B2 (en) | 2014-03-17 | 2016-02-09 | Hitachi Metals Techno, Ltd. | Column structure and base member |
| US9399868B2 (en) | 2014-03-17 | 2016-07-26 | Senqcia Corporation | Column structure and base member |
| US9422717B2 (en) | 2014-03-17 | 2016-08-23 | Senqcia Corporation | Column structure and base member |
-
1996
- 1996-06-19 JP JP15866196A patent/JPH108555A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100946573B1 (ko) | 2009-12-08 | 2010-03-11 | 파슨스 브링커호프 아시아 리미티드 | 레벨 조절 기능을 갖는 강구조의 주각 구조 및 시공방법 |
| US20150259915A1 (en) * | 2014-03-17 | 2015-09-17 | Hitachi Metals Techno, Ltd. | Column structure and base member |
| US9212486B2 (en) * | 2014-03-17 | 2015-12-15 | Hitachi Metals Techno, Ltd. | Column structure and base member |
| US9255408B2 (en) | 2014-03-17 | 2016-02-09 | Hitachi Metals Techno, Ltd. | Column structure and base member |
| US9399868B2 (en) | 2014-03-17 | 2016-07-26 | Senqcia Corporation | Column structure and base member |
| US9422717B2 (en) | 2014-03-17 | 2016-08-23 | Senqcia Corporation | Column structure and base member |
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