JPH09317004A

JPH09317004A - 鉄骨柱脚

Info

Publication number: JPH09317004A
Application number: JP13185596A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Sato; 藤邦昭佐; Yoshihiro Nakamura; 村嘉宏中
Original assignee: ARTES KK
Current assignee: ARTES KK
Priority date: 1996-05-27
Filing date: 1996-05-27
Publication date: 1997-12-09

Abstract

(57)【要約】【課題】鉄骨柱脚において、埋込形柱脚がもつ力学的
性能を簡易な露出形柱脚に準じた工法で達成する。【解決手段】アンカー材（３）の頭部に雌ねじ（７）
を形成した受台座（６）を設け、該受台座（６）上に鉄
骨柱（１）の下端に固着したベースプレート（２）を設
置し、該ベースプレート（２）の上面からボルト（８）
をベースプレート（２）に形成した穴を通して前記受
台座６の雌ねじ（７）に螺合して締め付け、鉄骨柱
（１）をアンカー材（３）に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木・建築・工作
物等における鉄骨柱脚に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の鉄骨柱脚として、従来、次のも
のが知られている。

【０００３】（１）柱脚を基礎に定着するに際し、下
端にベースプレート３２を固着し、該ベースプレート３
２にアンカーボルト３３を連結した鉄骨柱３１を基礎に
立脚し、該鉄骨柱周囲に配筋３４を施し、所定の高さま
でコンクリート３５を打設して、いわゆる埋込形柱脚と
して鉄骨柱３１を基礎構造に固定する（図２３）。

【０００４】（２）前記の方法において、鉄骨柱をコ
ンクリート３５に埋め込まれる部分３１Ｂと上部３１Ａ
を分割し、上柱３１Ａと下柱３１Ｂを同一断面とし、現
場溶接３６する（図２４）。

【０００５】（３）また、据付作業を容易にするため
ボックス形鉄骨柱の下部３１Ｂをトラス状の柱とし、上
部柱３１Ａとの継手を、添板７を用いて溶接３６する
（図２５）。

【０００６】（４）一方、前記の埋込形柱脚に対し
て、アンカーボルト３３は鉄骨柱脚の立脚に先だって基
礎コンクリート３５に埋設し、アンカーボルト３３にベ
ースプレート３２を嵌着後、上面から座金３９を介して
二重ナット３８でナット締めし、いわゆる露出形柱脚と
する（図２６）。この露出形柱脚では、柱脚に加わる応
力に対してアンカーボルトの役割は引張力の負担のみで
ある。

【０００７】（５）最近、露出形柱脚において、圧縮
力も負担させた柱脚形式も実用化されており、ベースプ
レート３２の下方からもナット３８で締め付けるもので
あり、耐震性能に寄与するとしている（図２７）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】

（１）前述の埋込型柱脚において、上下２分割する埋
込型柱脚では、柱材を２ピース製作するための工場製作
費がかかり、上部柱と下部柱の接合のために、柱の外形
断面を揃えて添板で、溶接またはボルト接合する必要が
ある。

【０００９】（２）上部柱断面をそのまま下部柱断面
とした場合、柱脚に加わる剪断力は基礎コンクリートの
柱側面の片側に支圧力として働くため、特に側柱、隅柱
に対してコンクリートの覆り（かぶり）厚さを大きくす
るか、多くの鉄筋によって補強しなければならない。

【００１０】これに対して露出形柱脚は、簡易な実用的
な方法として普及しているが、次のような問題点があ
る。

【００１１】（３）アンカーボルトは軸部とねじを形
成したねじ部からなり、その引張強さは、コンクリート
への定着が充分であれば、ねじ部の破断強さで決まる。

【００１２】（４）柱脚の耐震性能を向上させるため
には、ベースプレートとアンカーボルトの固定法を改善
する必要がある。すなわち、上部ナットのみでは、地震
時の繰返し引張力のため、ねじ部および軸部の塑性伸び
により、アンカーボルトの引張歪によるエネルギーの吸
収能力が低下する。

【００１３】また、下部ナット付きの方法では、圧縮力
も負担するので、アンカーボルトの歪エネルギーの吸収
能力が改善されるが、ねじ部を有するボルト材がもつ、
ねじ部が耐力、剛性上のクリティカル・ポイントである
ことに変わりはない。

【００１４】（５）従来の方法では、柱を立脚するま
でアンカーボルトは突出し、工事中に邪魔になるだけで
なく、発錆、打損から守るため養生が必要である。

【００１５】（６）ナットは弛み止めのため二重ナッ
トが必要であり、完成後、ベース上に突出したボルト・
ナットは建築仕上を制約するので、柱脚部のボルト・ナ
ットがかくれるまで埋め込む方法が用いられる。

【００１６】本発明は、以上に述べた従来技術の種々の
問題点を解決し、埋込形柱脚がもつ力学的性能を簡易な
露出形柱脚に準じた工法によって達成することができる
柱脚構造を提供することを目的としてなされたものであ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明による鉄骨柱脚に
よれば、アンカー材の頭部に雌ねじを形成した受台座を
設けると共に、下端に定着金物を設け、該受台座上に鉄
骨柱の下端に固着したベースプレートを設置し、該ベー
スプレートの上面からボルトをベースプレートに形成し
た穴を通して前記受台座の雌ねじに螺合して締め付け、
鉄骨柱をアンカー材に固定してある。

【００１８】また本発明によれば、アンカー材の引張強
さより強い引張強さを有する前記ボルトを用いている。

【００１９】また本発明によれば、前記ボルトに張力を
導入し、ベースプレートと受台座とに圧縮力を与え弛み
のないようにしてある。

【００２０】また本発明によれば、複数本の定着材の受
台座に固定したアンカー材である。また本発明によれ
ば、定着金物の下方にねじを形成し、これに螺合する雌
ねじを有するアンカー材の支持材を設け、もって受台座
の高さ調整機能を有するものである。

【００２１】また本発明によれば、受台座に突出部を形
成し、またベースプレートに窪みを形成して受台座の突
出部とベースプレートの窪みとを嵌合させてある。

【００２２】また本発明によれば、ベースプレートの下
面と受台座の間、及びボルトの軸部とボルト穴に生じた
間隙にグラウト材がベースプレートの上面から注入充填
できるように、ボルト頭部側面から軸部に達する溝を有
するボルトを使用している。さらに本発明によれば、ベ
ースプレートの下面と受台座の間、及びボルトの軸部と
ボルト穴に生じた間隙にグラウト材がベースプレートの
上面から注入充填できるように、ベースプレートとボル
ト頭の接触面に外側からボルト穴に向かって溝を設けた
ベースプレートを使用している。

【００２３】そして本発明によれば、形鋼よりなる定着
材の少なくとも４隅の４本を四角形状の枠体からなる受
台座で連結したアンカー材である。

【００２４】本発明に係る柱脚は、ベースプレートを上
面のボルトと下面の受台座で締め付けるものであり、引
張力と共に圧縮力も負担するので、アンカー材の歪エネ
ルギーの吸収能力が大きくなるので耐震性能が向上す
る。そして、アンカー材は（ナットが螺合する）ねじ部
を有しないものであるので、破断強さが大幅に向上す
る。

【００２５】また、工事に際しアンカー材は地面上に突
出せず、アンカー材が突出し、工事中に邪魔を来す不都
合はなく、かつ発錆、打損から守るための養生を必要と
しない。

【００２６】また、完成後、ベースプレート上にあるの
はボルト頭部だけであって、建築仕上げを制約するもの
はなく、埋込等の余分な作業を要しない。

【００２７】かくして、本発明に係る柱脚構造によれ
ば、埋込形柱脚がもつ力学的性能を簡易な露出形柱脚に
準じた工法によって達成できるものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１に本発明の基本例を示し、基
礎コンクリート９に埋設されたアンカー材３は、棒状の
定着材４とその下端に取付けた定着金物５とその上端に
取付けた受台座６とからなり、受台座６には雌ねじ７が
形成されている。定着材４と定着金物５とは溶接等で一
体化すればよいが、例えば丸棒を用いて先端をＵ字状に
折り曲げてもよい。また定着材４と受台座６との固定は
溶接、ねじ込み等で行われる。アンカー材３の受台座６
上に、鉄骨柱１の下端に固着したベースプレート２に設
置し、該ベースプレート２の上面からボルト８をベース
プレート２に形成した穴を通して前記受台座６の雌ねじ
７に螺合して締め付け、鉄骨柱１をアンカー材３に固定
する。

【００２９】受台座６の雌ねじ７に螺合して締め付ける
ボルト８は、アンカー材３の引張強さより強い引張強さ
を有するボルトを用いるようにすると良い。

【００３０】また、ボルト８を張力を導入し弛みのない
構造とするとよい。

【００３１】アンカー材３を構成する定着材４は、丸
鋼、異形棒鋼、平鋼、圧造形鋼等、断面形状は問わな
い。

【００３２】図３ないし図１０にアンカー材の定着材と
受台座との各種の例を示し、この内の図３ないし図６に
示すものは、定着材４と受台座６とを溶接により一体と
したものであり、定着材４は、いずれのものも丸鋼が用
いられており、また受台座６は、図３及び図４に示すも
のは平面正角形状のものであり、図５及び図６に示すも
のは平面円形状のものである。そして、図３及び図５に
示すものは、１本の定着材４を受台座６に固定したもの
であり、また図４及び図６に示すものは、複数本（２本
及び４本）の定着材４を受台座６に固定したものであ
る。

【００３３】図７及び図８に示すものは、ねじ１０によ
り定着材４と受台座６を固定したものであり、図７に示
すものは定着材４は１本であり、また図８に示すものは
定着材４は２本である。また図９及び図１０に示すもの
は定着材４として平鋼を用い受台座６に溶接１１したも
のである。

【００３４】図１１ないし図１３にアンカー材を構成す
る定着材と受台座の固定方法のさらに他の例を示し、定
着材４として２本の形鋼を用い、受台座６にガセットプ
レート１２を溶接し、該ガセットプレート１２と形鋼よ
りなる定着材４とをボルト・ナット１３に連結したもの
である。

【００３５】図１４に示すものは、受台座６に形成され
た雌ねじ７は受台座６を貫通しており、受台座６の高さ
調整ができるようになっている。また、図１５に示すよ
うに受台座の高さ調整は、アンカー材の定着金物５の下
方にねじ１０を形成して定着金物５の下方で行うことも
できる。なお、図１５において１本の定着材４が定着金
物５上に設けられているが、複数本の定着材４を用いて
もよい。

【００３６】図１６及び図１７に示すものは、受台座６
に突出部６Ａを形成し、またベースプレート２に窪み２
Ａを形成して、受台座６とベースプレート２が嵌合しや
すいようにしたものである。

【００３７】図１８ないし図２０に示すものは、ベース
プレート２の下面と受台座６の間、ボルト８の軸部とボ
ルト穴に生じた間隙にグラウト材２０がベースプレート
２の上面から注入充填できるようにしたものであり、図
１８及び図１９に示すものは、ボルト頭部側面から軸部
に達する溝８Ａを有するボルトであり、また図２０に示
すものは、ベースプレートとボルト頭の接触面に外側か
らボルト穴に向かって溝２Ｂを設けたベースプレートで
ある。

【００３８】図２１に示すものは、定着材４として形鋼
を使用し、その形鋼よりなる定着材４の４本の四角形状
の枠体からなる受台座６で連結したものであり、このも
のでは定着材４は自立し支保工は不要である。定着材４
の中間部には支圧金物１４が取付けられており、また、
枠体からなる受台座６から定着材４と同様の作用を行う
丸鋼１５が一体的に吊下している。

【００３９】図２２は立上がり主筋１８、帯筋１９を配
筋した基礎コンクリート９内に図２１で示すアンカー体
を埋設して柱脚としたものであり、アングル材１６が支
圧金物１４に連結されて定着材４の中間に連結材として
設けられ、また定着材４を斜材１７で相互に連結してい
る。

【００４０】

【発明の効果】以上に説明した本発明は、次の優れた効
果を奏するものである。

【００４１】（１）応力の伝達メカニズムは、従来の
ナットに代わり、強度、太さが自由に選定できるボルト
締めによりなされる。

【００４２】（２）使用するボルトをアンカー材より
高強度とすれば、従来のアンカーボルトはそのねじ部破
断で引張強さが決まるので、ボルト軸部が降伏してもね
じ部が破断しないような降伏比（降伏強さ／引張強さ）
が定められていたのに対し、本発明では、アンカー材と
一体の受台座を介しているので、アンカー材の降伏比に
制約されず、必要強さがあり、アンカー材が、引張力、
圧縮力を受けても基礎コンクリートに充分定着していれ
ばよい。アンカー材の下端の定着方法は従来の方法に準
ずることができる。

【００４３】（３）アンカー材には頂部の受台座から
柱脚の応力が伝達される。したがって、ベースプレート
側から締めるボルトが１本であっても（通常、全体で４
本）、定着材は複数本とし、コンクリートに対する定着
材１本当たりの負担を軽減したり、図２１に示すように
定着材自体をコンクリート打設前の据付架構とするもの
である。

【００４４】（４）定着材を含む架構を、図２２のよ
うに上部柱の耐力に見合う設計を行えば、埋込柱脚に準
じた柱脚部（ベース位置）の曲げ剛性と耐力を確保する
ことが可能である。

【００４５】（５）高力ボルトを用い、張力を導入す
ることにより、ベースプレートと受台座に圧縮力を与え
ると、柱脚に曲げ応力が加わるとき、受台座とベースプ
レートが離間するまでアンカー材と剛に固定されるの
で、地震時の柱脚の回転角が小さくなり、耐震性能が向
上する。（高力ボルト引張形接合の原理）（６）ベースプレート上面への突出はボルト頭だけと
なり、従来の二重ナット形式に比べて柱脚まわりが埋設
される。

【００４６】（７）ベースプレート側から締め付ける
ボルトとして高強度ボルトを用いることにより、柱脚が
コンパクトに縮小され、コストダウンに寄与する。この
場合、定着材は複数本とすることが可能であり、従来仮
設であった支保工もアンカー材として活用できる。この
場合、受台座は図２１に示すように連結方式とすること
ができる。

【００４７】（８）鉄骨建方の位置決めの際、受台座
に突起を設け、これに嵌合する窪みをベースプレート下
面に設けることで、立脚しやすい。

【００４８】（９）ボルト、ベースプレート、及び受
台座の間隙にボルト側から高強度グラウト材を注入すれ
ば、柱脚と基礎コンクリートの一体化がより確実とな
る。

【００４９】（１０）受台座には雌ねじが切ってある
ので、工場出荷時に内部にグリス等を塗り、蓋をしてお
けば発錆が防ぎやすく、従来のねじ部の保護に比べて容
易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鉄骨柱脚の基本例を、右半分を縦
断面で示す正面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】アンカー材を構成する定着材と受台座の第１例
を示すもので上より、縦断面図、上方から見た平面図、
下方から見た平面図。

【図４】アンカー材を構成する定着材と受台座の第２例
を示す図２と同様の図。

【図５】アンカー材を構成する定着材と受台座の第３例
を示す図２と同様の図。

【図６】アンカー材を構成する定着材と受台座の第４例
を示す図２と同様の図。

【図７】アンカー材を構成する定着材と受台座の第５例
を示す図２と同様の図。

【図８】アンカー材を構成する定着材と受台座の第６例
を示す図２と同様の図。

【図９】アンカー材を構成する定着材と受台座の第７例
を示す図２と同様の図。

【図１０】図９の上方の図を他方向きから見た正面図。

【図１１】アンカー材を構成する定着材と受台座のさら
に他の例を示す正面図。

【図１２】図１１を上方から見た平面図。

【図１３】図１１を下方から見た平面図。

【図１４】受台座の高さ調整手段を施したもので、上方
の図は縦断面図。下方の図は横断面図。

【図１５】定着金物の下方において受台座の高さ調整を
行うアンカー材の正面図。

【図１６】ベースプレートと受台座との嵌合をしやすく
したものの縦断面図。

【図１７】図１６の平面図。

【図１８】グラウト材を注入充填するための溝を有する
ボルトの一方向から見た正面図。

【図１９】図１８を他方向から見た正面図。

【図２０】グラウト材を注入充填する溝を有するベース
プレートを備えたものの縦断面図。

【図２１】複数本の定着材を受け台座で連結したアンカ
ー材の斜視図。

【図２２】図２１のアンカー材を基礎コンクリートに埋
設した縦断面図。

【図２３】従来の埋込形柱脚の第１例を示す正面図。

【図２４】図２３の第２例を示す正面図。

【図２５】図２３の第３例を示す正面図。

【図２６】従来の露出形柱脚の第１例を示す正面図。

【図２７】図２６の第２例を示す正面図。

【符号の説明】

１・・・鉄骨柱２・・・ベースプレート３・・・アンカー材４・・・定着材５・・・定着金物６・・・受台座７・・・雌ねじ８・・・ボルト９・・・基礎コンクリート１０・・・ねじ１１・・・溶接１２・・・ガセットプレート１３・・・ボルト１４・・・支圧金物１５・・・丸鋼１６・・・アングル材１７・・・斜材１８・・・立上り主筋１９・・・帯筋２０・・・グラウト材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンカー材の頭部に雌ねじを形成した受
台座を設けると共に、下端に定着金物を設け、該受台座
上に鉄骨柱の下端に固着したベースプレートを設置し、
該ベースプレートの上面からボルトをベースプレートに
形成した穴を通して前記受台座の雌ねじに螺合して締め
付け、鉄骨柱をアンカー材に固定することを特徴とする
鉄骨柱脚。
【請求項２】アンカー材の引張強さより強い引張強さ
を有する前記ボルトを用いたことを特徴とする請求項１
に記載の鉄骨柱脚。
【請求項３】前記ボルトに張力を導入し、ベースプレ
ートと受台座とに圧縮力を与え弛みのないようにしたこ
とを特徴とする請求項１に記載の鉄骨柱脚。
【請求項４】複数本の定着材の受台座に固定したアン
カー材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５】定着金物の下方にねじを形成し、これに
螺合する雌ねじを有するアンカー材の支持材を設け、も
って受台座の高さ調整機能を有することを特徴とする請
求項１に記載の鉄骨柱脚。
【請求項６】受台座に突出部を形成し、またベースプ
レートに窪みを形成して受台座の突出部とベースプレー
トの窪みとを嵌合させたことを特徴とする請求項１に記
載の鉄骨柱脚。
【請求項７】ベースプレートの下面と受台座の間、及
びボルトの軸部とボルト穴に生じた間隙にグラウト材が
ベースプレートの上面から注入充填できるように、ボル
ト頭部側面から軸部に達する溝を有するボルトを使用し
たことを特徴とする請求項１に記載の鉄骨柱脚。
【請求項８】ベースプレートの下面と受台座の間、及
びボルトの軸部とボルト穴に生じた間隙にグラウト材が
ベースプレートの上面から注入充填できるように、ベー
スプレートとボルト頭の接触面に外側からボルト穴に向
かって溝を設けたベースプレートを使用したことを特徴
とする請求項１に記載の鉄骨柱脚。
【請求項９】形鋼よりなる定着材の少なくとも４隅の
４本を四角形状の枠体からなる受台座で連結したアンカ
ー材であることを特徴とする請求項１に記載の鉄骨柱
脚。