JP2021195834A - 柱脚アンカー構造体、架台、および柱脚アンカー構造体の設計方法 - Google Patents

Abstract

【課題】柱脚アンカー構造体を構成する形板が設計時に選択されたものであるか否かを製造現場において判断することを可能にすること。【解決手段】柱脚アンカー構造体１が、規格によって仕様が定められた複数の形板から選択された一の形板と、一の形板を支持する架台と、を備え、架台２は、下形板３１を支持する一対の支持部２２１を有し、下形板３１は、一対の支持部２２１で支持される一対の被支持部３１２を有し、規格は、一対の被支持部３１２の内側端の間隔ｂが段階的に大きくなるように下形板３１の仕様を定めるものであり、被支持部３１２間隔ｂが第１の間隔である仕様、間隔が第１の間隔よりも１段階大きい第２の間隔である仕様、間隔が第２の間隔よりも１段階大きい第３の間隔である仕様を含み、一対の支持部２２１の内側端の間隔ｄは、第１の間隔以上であり、一対の支持部２２１の外側端の間隔ｃは、第２の間隔以上、かつ第３の間隔以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、柱脚アンカー構造体、架台、および柱脚アンカー構造体の設計方法に関する。

従来、地面に打設されたコンクリートに建物用柱脚を設置するための柱脚アンカー構造体が知られている（例えば、特許文献１）。柱脚アンカー構造体は、建物の柱に接合されるベースプレートを基礎コンクリートに固定する構造体である。

柱脚アンカー構造体は、均しコンクリート上に配置される架台、架台上に設置される形板、およびベースプレートを基礎コンクリートに固定するためのアンカーボルトなどから構成される。

架台、および形板は、あらかじめ規格によってその仕様が定められており、ベースプレートの種類およびサイズなどの仕様に合わせて選択される。また、柱脚アンカー構造体を構成するこれらの部品は、一般に、建設現場で組み立てられる。

特開２０１８−５３５６３号公報

設計時に選択された形板とは異なる形板が建設現場に誤って納入された場合、建設現場では、これに気づかずに形板を架台に取り付けてしまうおそれがある。設計時に選択された形板とは異なる形板が架台に取り付けられてしまうと、柱脚アンカー構造体のアンカーボルトの位置とベースプレートに形成されたボルト穴の位置とが一致しなくなるため、基礎コンクリートに対してベースプレートをアンカーボルトで固定できなくなる。

本発明は、柱脚アンカー構造体を構成する形板が設計時に選択されたものであるか否かを製造現場において判断することを可能にする柱脚アンカー構造体、架台、および柱脚アンカー構造体の設計方法を提供することを目的とする。

本発明に係る柱脚アンカー構造体は、規格によって仕様が定められた複数の形板から選択された一の形板と、一の形板を支持する架台と、を備える柱脚アンカー構造体であって、架台は、形板を支持する一対の支持部を有し、形板は、一対の支持部で支持される一対の被支持部を有し、規格は、一対の被支持部の間隔が段階的に大きくなるように形板の仕様を定めるものであり、間隔が第１の間隔である仕様、間隔が第１の間隔よりも１段階大きい第２の間隔である仕様、間隔が第２の間隔よりも１段階大きい第３の間隔である仕様を含み、一対の支持部の内側端の間隔は、第１の間隔以上であり、一対の支持部の外側端の間隔は、第２の間隔以上、かつ第３の間隔以下である。

本発明に係る架台は、規格によって仕様が定められた複数の形板から選択された一の形板を支持する架台であって、形板を支持する一対の支持部を有し、形板は、一対の支持部で支持される一対の被支持部を有し、規格は、一対の被支持部の間隔が段階的に大きくなるように形板の仕様を定めるものであり、間隔が第１の間隔である仕様、間隔が第１の間隔よりも１段階大きい第２の間隔である仕様、間隔が第２の間隔よりも１段階大きい第３の間隔である仕様を含み、一対の支持部の内側端の間隔は、第１の間隔以上であり、一対の支持部の外側端の間隔は、第２の間隔以上、かつ第３の間隔以下である。

本発明に係る柱脚アンカー構造体の設計方法は、規格によって仕様が定められた複数の形板から選択された一の形板と、一の形板を支持する架台と、を備える柱脚アンカー構造体の設計方法であって、架台は、形板を支持する一対の支持部を有し、形板は、一対の支持部で支持される一対の被支持部を有し、規格は、一対の被支持部の間隔が段階的に大きくなるように形板の仕様を定めるものであり、間隔が第１の間隔である仕様、間隔が第１の間隔よりも１段階大きい第２の間隔である仕様、間隔が第２の間隔よりも１段階大きい第３の間隔である仕様を含み、一対の支持部の内側端の間隔を、第１の間隔以上に定めることと、一対の支持部の外側端の間隔を、第２の間隔以上、かつ第３の間隔以下に定めることを含む。

本発明によれば、柱脚アンカー構造体を構成する形板が設計時に選択されたものであるか否かを建設現場において判断することが可能になる。

柱脚アンカー構造体の斜視図である。 柱脚アンカー構造体の設置工程を説明する図である。 柱脚アンカー構造体の設置工程を説明する図である。 柱脚アンカー構造体の設置工程を説明する図である。 柱脚アンカー構造体の設置工程を説明する図である。 形板の仕様の一例を説明する図である。 架台の仕様の一例を説明する図である。 柱脚アンカー構造体の平面図である。 図８のＡ−Ａ線矢視図である。 柱脚アンカー構造体の平面図である。 図１０のＢ−Ｂ線矢視図である。 柱脚アンカー構造体の平面図である。 図１２のＣ−Ｃ線矢視図である。

以下、本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。なお、本発明は、この実施形態に限定されないことはいうまでもない。

［柱脚アンカー構造体の概要］
柱脚アンカー構造体の概要について説明する。

図１は、柱脚アンカー構造体の斜視図である。柱脚アンカー構造体１は、建物の柱を基礎コンクリート上に固定するための構造体である。柱脚アンカー構造体１は、架台２、およびアンカーフレーム３を備えている。

架台２は、均しコンクリート上に載置され、アンカーフレーム３を支持する部材である。架台２は、支柱２１、横部材２２、および台座２３を有する。

支柱２１は、均しコンクリートに対して垂直に配置される部材である。支柱２１には、例えば、材軸方向に長い山形鋼などの鋼材が用いられる。

横部材２２は、支柱２１の上端部に固定されて、各支柱２１を連結する。横部材２２には、例えば、材軸方向に長い山形鋼などの鋼材が用いられる。また、横部材２２は、支持部２２１を有している。

支持部２２１は、互いに平行に配置された一対の横部材２２の上端から水平方向かつ互いに離間する方向に突出する部分である。この一対の支持部２２１の上面は下形板３１の下面に当接し、アンカーフレーム３を支持する。

支持部２２１にアンカーフレーム３が載置された状態において、支持部２２１の上面には、アンカーフレーム３と支持部２２１とを接合するための溶接代が確保されている。この溶接代については後述する。

支持部２２１の長手方向の長さは、支持部２２１にアンカーフレーム３が載置された際に、アンカーボルト３２の下形板３１より下方の部分が支持部２２１に干渉しないように形成される。具体的には、支持部２２１は、長手方向の長さが横部材２２の長手方向の長さより短く、両端部が切り欠かれたように形成されている。

台座２３は、支柱２１の下端部に固定される部材である。台座２３は、各支柱２１をその下端部において連結し、架台２の安定性を確保する。

アンカーフレーム３は、架台２によって支持される部材である。アンカーフレーム３は、下形板３１、アンカーボルト３２、およびナット３３、３４を有している。

下形板３１は、架台２によって支持される矩形状の鉄板である。下形板３１には、中央に矩形の開口３１１が形成される。つまり、下形板３１は、４つの帯状の板部材である被支持部３１２が枠状に連結された形状に形成されている。下形板３１は、複数の長方形の鉄板を溶接などにより枠状に接合して形成してもよい。４つの被支持部３１２は、対応する架台２の４つの支持部２２１によって支持される。４つの被支持部３１２のうち、開口３１１を挟んで互いに対向する一対の被支持部３１２が、本願発明の一対の被支持部に相当する。なお、下形板３１の形状、および下形板３１に形成される開口３１１の形状は矩形に限られず、他の形状であってもよい。例えば、対向する一対の被支持部３１２は、必ずしも互いに平行に配置されていなくてもよい。

下形板３１には、所定の位置にアンカーボルト３２用の穴（不図示）が形成される。このボルト穴は、ベースプレート４に形成されたボルト穴に対応する位置に形成される。下形板３１は架台２の上面に対して、例えば、溶接によって接合される。

アンカーボルト３２は、下形板３１に形成されたアンカーボルト３２用の穴に挿入されて固定される。アンカーボルト３２は、２つのナット３３が下形板３１を挟んだ状態で締結されることによって、下形板３１に固定される。

アンカーボルト３２の上部に対して、ベースプレート４のボルト用の穴が挿通される。そして、アンカーボルト３２にナット３４を締め付けることによりベースプレート４が基礎コンクリートに固定される。

［柱脚アンカー構造体の設置工程］
次に、図２〜図５を用いて柱脚アンカー構造体１の設置工程について説明する。

図２〜図５は、柱脚アンカー構造体１の設置工程を説明する図である。
まず、均しコンクリート５上の適切な位置に架台２が載置される（図２参照）。次に、架台２上に組み立てられたアンカーフレーム３が載置され、架台２とアンカーフレーム３の下形板３１とが溶接により接合される。

アンカーボルト３２の上端付近には、各アンカーボルト３２の姿勢を垂直状態に維持し、各アンカーボルト３２間のピッチを維持するための上形板３５がナット３４によって固定されている。上形板３５の形状は、下形板３１の形状と同じであってもよい。下形板３１と同様に上形板３５も複数の長方形の鉄板を溶接などにより枠状に接合して形成してもよい。上形板３５を用いてアンカーボルト３２を仮留めしているため、基礎コンクリート６を流し込む際にアンカーボルト３２にコンクリートから力が加わったとしても、アンカーボルト３２の位置がずれることはない。

つづいて、建物の基礎となる基礎コンクリート６が打設される（図３参照）。基礎コンクリート６は、上形板３５の下面付近まで打設される。基礎コンクリート６が打設されると、架台２、およびアンカーフレーム３の大部分は、基礎コンクリート６に埋設される。

基礎コンクリート６が固まると、上形板３５が取り外される（図４参照）。

その後、基礎コンクリート６から露出したアンカーボルト３２にベースプレート４に形成されたボルト用の穴を挿通させて、ベースプレート４を基礎コンクリート６上に設置する（図５参照）。つづいて、ナット３４がアンカーボルト３２に締め付けられ、ベースプレート４が基礎コンクリート６上に固定される。

このような工程により、柱脚アンカー構造体１が基礎コンクリート６に設置されるとともに、柱脚アンカー構造体１によりベースプレート４が基礎コンクリート６に固定される。なお、ベースプレート４と基礎コンクリート６との間には、モルタルが注入されてもよい。

［柱脚アンカー構造体の仕様］
次に、柱脚アンカー構造体１の仕様について説明する。

柱脚アンカー構造体１を構成する架台２および下形板３１の仕様は、規格によってあらかじめ定められている。ここで、架台２および下形板３１の仕様とは、架台２および下形板３１の各部の寸法を定めるものである。規格には、各部の寸法が定められた架台２および下形板３１に係る複数の仕様が含まれる。柱に接合されるベースプレート４が決まると、ベースプレート４に適合する下形板３１および架台２が規格で定められた複数の仕様の中から選択される。

図６は、柱脚アンカー構造体１の下形板３１の規格の例であって、仕様の一部（３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ）を示したものである。

下形板３１は、規格によって、５００×５００用下形板３１Ａ、５５０×５５０用下形板３１Ｂ、および６００×６００用下形板３１Ｃがあらかじめ段階的に定められている。

５００×５００用下形板３１Ａは、外形寸法ａが７８０［ｍｍ］、開口の一辺の長さ、つまり、対向する一対の被支持部の内側端の間隔ｂが５００［ｍｍ］である。５５０×５５０用下形板３１Ｂは、外形寸法ａが８３０［ｍｍ］、開口の一辺の長さｂが５５０［ｍｍ］である。６００×６００用下形板３１Ｃは、外形寸法ａが８８０［ｍｍ］、開口の一辺の長さｂが６００［ｍｍ］である。

すなわち、この規格では、各下形板３１の開口の一辺の長さｂが、５０［ｍｍ］ごとに大きくなるように定められている。換言すれば、開口３１１を挟んで対向して設けられた一対の被支持部３１２の内側端の間隔ｂが段階的に大きくなるように規格で定められている。

図７は、柱脚アンカー構造体１の架台２の規格の例であって、仕様の一部（２Ａ、２Ｂ、３Ｃ）を示したものである。

架台２は、規格によって、５００×５００用架台２Ａ、５５０×５５０用架台２Ｂ、および６００×６００用架台２Ｃがあらかじめ定められている。

５００×５００用架台２Ａは、一対の支持部２２１の外側端の間隔ｃが５４０［ｍｍ］、内側端の間隔ｄが４５０［ｍｍ］、支持部２２１の幅ｅが４５［ｍｍ］である。５５０×５５０用架台２Ｂは、一対の支持部２２１の外側端の間隔ｃが５９０［ｍｍ］、内側端の間隔ｄが５００［ｍｍ］、支持部２２１の幅ｅが４５［ｍｍ］である。６００×６００用架台２Ｃは、一対の支持部２２１の外側端の間隔ｃが６４０［ｍｍ］、内側端の間隔ｄが５５０［ｍｍ］、支持部２２１の幅が４５［ｍｍ］である。

次に、所定の仕様の架台２（２Ｂ）上に、対応する適切な仕様の下形板３１（３１Ｂ）が配置された場合と、一段階小さい仕様の下形板３１（３１Ａ）が配置された場合と、一段階大きい仕様の下形板３１（３１Ｃ）が配置された場合について、順に説明する。

図８は、５５０×５５０用架台２Ｂに５５０×５５０用下形板３１Ｂが配置された状態の柱脚アンカー構造体１の平面図であり、図９は、図８のＡ−Ａ線矢視図である。

５５０×５５０用架台２Ｂの一対の支持部２２１の外側端の間隔ｃは５９０［ｍｍ］であり、５５０×５５０用下形板３１Ｂの一対の被支持部３１２の内側端の間隔ｂは５５０［ｍｍ］である。つまり、各支持部２２１は、２０［ｍｍ］の幅で下形板３１Ｂの被支持部３１２を支持することとなる。

また、支持部２２１の内側端の間隔ｄは５００［ｍｍ］である。すなわち、下形板３１Ｂの被支持部３１２の内側端の間隔ｂは、架台２Ｂの一対の支持部２２１の内側端の間隔ｄよりも長い。そのため、支持部２２１の上面に、架台２Ｂと下形板３１Ｂとを接合するための溶接代が確保され、架台２と下形板３１Ｂとを溶接部２２２を介して接合することができる。したがって、建設現場の作業者は、架台２Ｂに対して適切な下形板３１Ｂが載置されていることを確認することができる。

図１０は、５５０×５５０用架台２Ｂに５００×５００用下形板３１Ａが配置された状態の柱脚アンカー構造体１の平面図であり、図１１は、図１０のＢ−Ｂ線矢視図である。

５５０×５５０用架台２Ｂの一対の支持部２２１の内側端の間隔ｄは５００［ｍｍ］であり、５００×５００用下形板３１Ａの一対の被支持部３１２の内側端の間隔ｂは５００［ｍｍ］である。つまり、架台２Ｂの支持部２２１の上面は、下形板３１Ａで覆われることになる。したがって、下形板３１Ａを支持部２２１で支持することができる。

しかし、支持部２２１の上面は、下形板３１Ａによって完全に覆われており、支持部２２１の上面には、架台２Ｂと下形板３１Ａとを接合するための溶接代が確保できない。したがって、建設現場の作業者は、架台２Ｂに対して適切な下形板が載置されていないことに気付くことができる。

図１２は、５５０×５５０用架台２Ｂに６００×６００用下形板３１Ｃが配置された状態の柱脚アンカー構造体１の平面図であり、図１３は、図１２のＣ−Ｃ線矢視図である。５５０×５５０用架台２Ｂの一対の支持部２２１の外側端の間隔ｃは５９０［ｍｍ］であり、６００×６００用下形板３１Ｃの一対の被支持部３１２の内側端の間隔ｂは６００［ｍｍ］である。つまり、一対の被支持部３１２の内側端の間隔ｂは、架台２Ｂの支持部２２１の外側端の間隔ｃよりも長い。そのため、下形板３１Ｃを架台２Ｂの支持部２２１に載置することができない。したがって、建設現場の作業者は、下形板３１Ｃが架台２Ｂに適合するものではないことに気付くことができる。

なお、上記説明と同様に、５００×５００用架台２Ａと５００×５００用下形板３１Ａとが組み合わされる場合は、架台２Ａ上に下形板３１Ａを載置することができるとともに、支持部２２１の上面には架台２Ａと下形板３１Ａとを接合するための溶接代が確保される。したがって、建設現場の作業者は、架台２Ａに対して適切な下形板３１Ａが載置されていることを確認することができる。

一方、５００×５００用架台２Ａと５５０×５５０用下形板３１Ｂとが組み合わされる場合は、一対の支持部２２１の外側端の間隔ｃよりも被支持部３１２の内側端の間隔ｂの方が長くなる。そのため、架台２Ａ上に下形板３１Ｂを載置することができない。したがって、建設現場の作業者は、下形板３１Ｂが架台２Ａに適合するものではないことに気付くことができる。

また、６００×６００用架台２Ｃと６００×６００用下形板３１Ｃとが組み合わされる場合は、架台２Ｃ上に下形板３１Ｃを載置することができるとともに、支持部２２１の上面には架台２Ｃと下形板３１Ｃとを接合するための溶接代が確保される。したがって、建設現場の作業者は、架台２Ｃに対して適切な下形板３１Ｃが載置されていることを確認することができる。

一方、６００×６００用架台２Ｃと５５０×５５０用下形板３１Ｂとが組み合わされる場合は、支持部２２１の内側端の間隔ｄと被支持部３１２の内側端の間隔ｂが同じになる。したがって、支持部２２１の上面に架台２Ｃと下形板３１Ｂとを接合するための溶接代を確保することができない。したがって、建設現場の作業者は、下形板３１Ｂが架台２Ｃに適合するものではないことに気付くことができる。

以上説明したように、本発明の一実施形態では、ベースプレート４の仕様に応じて適切なアンカーフレーム３および架台２が選択できるように、あらかじめアンカーフレーム３および架台２の仕様が規格で定められている。また、この規格では、仕様の異なる架台２とアンカーフレーム３とが適合しないようにあらかじめ各寸法が定められている。したがって、互いに異なる仕様の架台２およびアンカーフレーム３が誤って組み立てられることを防止することができる。

本実施形態では、下形板３１の形状について、対向する一対の被支持部を二組設けて開口３１１を有する枠状にしたが、対向する一対の被支持部を一組だけ設けて構成するものであっても良い。この場合は対向する一対の被支持部を一組だけでそれに直交する一対の被支持部は設けられないので開口は存在しない。また、これに対応させて架台の横部材も同様に構成しても良い。

１ 柱脚アンカー構造体
２ 架台
２１ 支柱
２２ 横部材
２２１ 支持部
２２２ 溶接部
２３ 台座
３ アンカーフレーム
３１ 下形板
３１１ 開口
３１２ 被支持部
３２ アンカーボルト
３３ ナット
３４ ナット
３５ 上形板
４ ベースプレート
５ 均しコンクリート
６ 基礎コンクリート
ａ 外形寸法
ｂ 被支持部の間隔
ｃ 外側端の間隔
ｄ 内側端の間隔
ｅ 支持部の幅

Claims (9)

1. 規格によって仕様が定められた複数の形板から選択された一の形板と、前記一の形板を支持する架台と、を備える柱脚アンカー構造体であって、
   前記架台は、前記形板を支持する一対の支持部を有し、
   前記形板は、前記一対の支持部で支持される一対の被支持部を有し、
   前記規格は、前記一対の被支持部の間隔が段階的に大きくなるように前記形板の仕様を定めるものであり、前記間隔が第１の間隔である仕様、前記間隔が前記第１の間隔よりも１段階大きい第２の間隔である仕様、前記間隔が第２の間隔よりも１段階大きい第３の間隔である仕様を含み、
   前記一対の支持部の内側端の間隔は、前記第１の間隔以上であり、
   前記一対の支持部の外側端の間隔は、前記第２の間隔以上、かつ前記第３の間隔以下である柱脚アンカー構造体。
2. 前記第１の間隔と前記第２の間隔との差は、前記第２の間隔と前記第３の間隔との差と同じである請求項１に記載の柱脚アンカー構造体。
3. 前記間隔が前記第２の間隔である形板が前記架台に設置された場合、前記支持部の上面には、前記支持部と前記形板とを接合するための溶接代が確保される請求項１または２に記載の柱脚アンカー構造体。
4. 規格によって仕様が定められた複数の形板から選択された一の形板を支持する架台であって、
   前記形板を支持する一対の支持部を有し、
   前記形板は、前記一対の支持部で支持される一対の被支持部を有し、
   前記規格は、前記一対の被支持部の間隔が段階的に大きくなるように前記形板の仕様を定めるものであり、前記間隔が第１の間隔である仕様、前記間隔が前記第１の間隔よりも１段階大きい第２の間隔である仕様、前記間隔が第２の間隔よりも１段階大きい第３の間隔である仕様を含み、
   前記一対の支持部の内側端の間隔は、前記第１の間隔以上であり、
   前記一対の支持部の外側端の間隔は、前記第２の間隔以上、かつ前記第３の間隔以下である架台。
5. 前記第１の間隔と前記第２の間隔との差は、前記第２の間隔と前記第３の間隔との差と同じである請求項４に記載の架台。
6. 前記間隔が前記第２の間隔である形板が前記架台に設置された場合、前記支持部の上面には、前記支持部と前記形板とを接合するための溶接代が確保される請求項４または５に記載の架台。
7. 規格によって仕様が定められた複数の形板から選択された一の形板と、前記一の形板を支持する架台と、を備える柱脚アンカー構造体の設計方法であって、
   前記架台は、前記形板を支持する一対の支持部を有し、
   前記形板は、前記一対の支持部で支持される一対の被支持部を有し、
   前記規格は、前記一対の被支持部の間隔が段階的に大きくなるように前記形板の仕様を定めるものであり、前記間隔が第１の間隔である仕様、前記間隔が前記第１の間隔よりも１段階大きい第２の間隔である仕様、前記間隔が第２の間隔よりも１段階大きい第３の間隔である仕様を含み、
   前記一対の支持部の内側端の間隔を、前記第１の間隔以上に定めることと、
   前記一対の支持部の外側端の間隔を、前記第２の間隔以上、かつ前記第３の間隔以下に定めることを含む柱脚アンカー構造体の設計方法。
8. 前記第１の間隔と前記第２の間隔との差を、前記第２の間隔と前記第３の間隔との差と同じに定めることを含む請求項７に記載の柱脚アンカー構造体の設計方法。
9. 前記間隔が前記第２の間隔である形板が前記架台に設置された場合に、前記支持部の上面に、前記支持部と前記形板とを接合するための溶接代が確保されるように前記内側端の間隔を定めることをさらに含む請求項７または８に記載の柱脚アンカー構造体の設計方法。

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