JP3863322B2

JP3863322B2 - Steel reinforced concrete column base structure

Info

Publication number: JP3863322B2
Application number: JP21932299A
Authority: JP
Inventors: 憲一郎山本
Original assignee: Maeda Corp
Current assignee: Maeda Corp
Priority date: 1999-08-02
Filing date: 1999-08-02
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2019-08-02
Also published as: JP2001040768A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚として、埋込み型鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚と、非埋込み型鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚とが知られている。
埋込み型鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚（以下、埋込み型柱脚と称す）とは、図６及び図７に示すように地中梁２０内より立設する柱鉄骨２と、その柱鉄骨２の周囲に配筋される複数の柱主筋１２と、複数の柱主筋１２を囲み配筋される帯筋１４とを型枠で囲み、その型枠内にコンクリートを打設してそれら柱鉄骨２、柱主筋１２、帯筋１４とをコンクリートに埋設する施工により造られる柱脚である。つまり、柱鉄骨２の下部が地中梁２０の底部まで延在した柱脚構造である。
【０００３】
なお、ここでいう地中梁２０とは地中梁主筋１６と地中梁せん断補強筋１８とで構成される梁で構造物の基礎となる部分である。柱鉄骨２の下端にはベースプレート６が溶接されており、柱脚の基礎となる基礎フーチング８に立ち上がるアンカーボルト１０にそのベースプレート６がナットで締結されている。さらに柱鉄骨２のフランジ面の下方には鉄筋コンクリート３と柱鉄骨２との一体性を高めるためのスタッドボルト４が複数突出している。
【０００４】
非埋込み型鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚（以下、非埋込み型柱脚と称す）とは、前述の埋込み型柱脚と同じ構成部材で造られるが、図９及び図１０に示すように柱鉄骨２の下端に固定されるベースプート６は地中梁２０の天端２０ａと略同一の高さに配置され、基礎フーチング８から地中梁２０の天端２０ａまで立ち上がるアンカーボルト１０にそのベースプレート６が締結されている。つまり、非埋込み型柱脚における柱鉄骨２は、地中梁２０の天端２０ａ付近より起立する柱脚構造である。柱主筋１２は埋込み型柱脚と同様に地中梁２０内より立設して柱鉄骨２の周囲に配筋されている。帯筋１４も埋込み型柱脚と同様に複数の柱主筋１２を囲み配筋されている。そして、それらをコンクリートに埋設する施工により造られる柱脚である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、埋込み型柱脚はその施工時において地中梁２０内に配筋される地中梁主筋１６及び地中梁せん断補強筋１８と、柱鉄骨２との交差、係合を防ぐ必要があり、その対策として図８に示すように水平ハンチ２２を設ける必要がある。しかし、この水平ハンチ２２を設けると、地中梁２０の配筋作業やコンクリートの型枠配置作業に手間がかかり施工性が悪くなる。さらに地中梁２０をコンクリートに埋設する前に柱鉄骨２を配置する必要があるため、施工工程が複雑になり施工性が悪くなる。
【０００６】
その点、非埋込み型柱脚構造では、柱鉄骨２を地中梁２０外に設けるとができるため柱主筋１２や帯筋１４を地中梁２０内へ納まり良く配筋することができる。したがって、埋込み型柱脚に比べ非埋込み型柱脚は施工が容易である。しかしながら、非埋込み型柱脚の柱脚構造は埋込み型柱脚に比べ、施工性は良いものの強度の面で検討した場合、埋込み型柱脚に比べやや強度が劣り、地震時の耐力の面で問題がある。この要因としては、柱鉄骨２の下方に位置する柱主筋１２やアンカーボルト１０に地震による大きな圧縮力や引張り力及び曲げ応力が繰り返し加わり、それら鉄筋やアンカーボルト１０が座屈を起こしたり破断することでコンクリートが破壊すると考えられる。
【０００７】
そこで、この非埋込み型柱脚の強度を上げるために、柱鉄骨２の周囲に配筋される柱主筋１２の数を増やす、あるいはアンカーボルト１０の本数を増やしてベースプレート６との結合力を増すといった試みが現在まで行われてきた。しかしながら、これらの試みは以下に示す点でいくつかの不具合が見られた。
【０００８】
柱主筋１２の数を増やすことにより柱脚の強度を上げる試みでは、柱鉄骨２の下端に溶接されるベースプレートを避けて柱主筋１２を配設するため、柱主筋１２の増加にともない柱脚の横断面積も大きくなる。より詳しくは、柱主筋１２を配筋するに当たり、それら互いに隣合う柱主筋１２との間にはコンクリートが柱主筋１２内に容易に流れ込めるようするため一定の間隔を開けて配筋する必要がある。したがって、柱主筋１２を密に設けると欠陥が生じる。よって、この試みでは床面に対する柱脚の占有面積が必然的に大きくなり、建物の施工には不向きである。
【０００９】
アンカーボルト１０の本数を増やし強度を上げる試みにおいては、アンカーボルト１０の数を増やすことは容易に実施可能であるものの、柱鉄骨２に近い位置でのナットの締結作業は非常に困難であり施工性が悪かった。さらに、アンカーボルト１０は鉄筋棒に比べ割高であり、コストの面からみても適当であるとはいえなかった。
【００１０】
よって本発明は、非埋込み型柱脚構造と略同等の施工性の良さを有することは勿論のこと、地震時における耐力を増大させることができる鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では前記課題を解決するため、地中梁と、その地中梁の天端と略同一の高さに配置されるベースプレートと、そのベースプレートの上面に立設しウェッブ及びフランジを備えた柱鉄骨と、柱鉄骨の周囲に立設する複数の柱主筋と、その複数の柱主筋を囲み配筋される帯筋と、その帯筋に係合する副帯筋とをコンクリートに埋設した鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造であって、前記ベースプレートには、ベースプレートに形成した貫通孔を挿通されてベースプレートの上方及び下方に延在し、ベースプレートの上方に作用する応力をベースプレートの下方に伝達する接続鉄筋が前記柱鉄骨のフランジ外形を結ぶ仮想線に囲まれた内側に配筋されていることを特徴とする鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造とした。
【００１２】
つまり、本発明では従来の非埋込み型柱脚構造に加えて、ベースプレートを貫通し、その上方及び下方に延在する接続鉄筋を配筋した後、それら鉄筋及び鉄骨をコンクリートに埋設する構造とした。なお、ベースプレートに接続鉄筋を貫通させる方法としては、接続鉄筋に比べて径大の接続鉄筋貫通孔をベースプレートに複数形成し、その接続鉄筋貫通孔に接続鉄筋を挿入して配筋する施工が大変好適である。
【００１３】
したがって、接続鉄筋を配筋する柱脚の横断面積を増すことなく大幅に鉄筋を増やすことができると共に、接続鉄筋によって柱脚に作用する応力を地中梁内へと伝達させてベースプレート付近への応力集中を防止し、これにより柱脚部の引っ張り耐力を高めることができる。よって、柱脚に高い強度を持たせることができる。しかも、その施工はベースプレートに対し、その上方及び下方に延在する接続鉄筋を設けるといった簡単な作業で実施できため従来の非埋込み型柱脚と略同程度の施工性の良さを確保できる。なお、ここでいう施工性とは、作業性、コスト、実用性等、鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚を施工する上で問題とされる点を意味する。
【００１４】
また柱鉄骨には副帯筋貫通孔が複数設けられ、その副帯筋貫通孔の両側から前記副帯筋が挿入されている構成とすることもできる。さらにその場合、貫通孔に対する副帯筋の挿入量は、副帯筋の直径に対し５〜１０倍の挿入量とすると大変好適である。
【００１５】
この構造では、副帯筋が柱鉄骨を貫通して配筋されているため柱鉄骨と鉄筋コンクリート部分との一体性が高く、地震時等、柱脚に作用する大きな引張り力や曲げ応力に対して強い抗力を発揮する。つまり、少々のひび割れでも崩壊することのない強靭な柱脚を得ることができる。しかもその施工は柱鉄骨に設けられる複数の貫通孔に副帯筋を挿入するといった簡単な作業で実施できる。したがって、地震に対しての耐力が高く、しかも施工性も優れた鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造を得ることができる。
【００１６】
また副帯筋貫通孔は、前記柱鉄骨のウェッブに複数形成され、その副帯筋貫通孔には前記副帯筋が複数挿入されている構成とすることもできる。柱鉄骨のウェッブは耐力的に余裕があり、柱鉄骨の強度低下を招くことなく副帯筋貫通孔を設けることができる。さらに、副帯筋貫通孔に対し複数の副帯筋を挿入可能にすると、重ね継ぎ手等の手法を用い副帯筋を効率よく配筋することができる。
【００１７】
本発明では、ベースプレートを貫通して配筋される接続鉄筋をコンクリートに埋設した鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造と、その柱脚構造に加え柱鉄骨を貫通して配筋される副帯筋をコンクリートに埋設した鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造により、従来の非埋込み型柱脚と略同等の施工性の良さを確保しつつ、より強度の高い鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造を得ることができる。したがって、地震に対する耐力を増大させることができる。
なお、本発明の鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造は、非埋込み型柱脚構造とその柱脚構造を類似する根巻き型鉄骨柱脚にも勿論適用させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造について、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態では図９及び図１０に示した従来の非埋込み型柱脚構造と同一部分には同一記号を付しその説明を省略する。
〈実施の形態１〉
実施の形態１では、図１に示すように従来の非埋込み型柱脚構造に加え、ベースプレート６を貫通し且つそのベースプレート６の上方及び下方に延在する接続鉄筋３２と、柱鉄骨２を貫通する副帯筋３４とを配筋した後、それらをコンクリートに埋設した鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造としている。
【００１９】
初めに、ベースプレート６から説明していくとべースプレート６は、図２及び図３に示すようにウェッブ２ａ及びフランジ２ｂを備えた横断面十字形状の柱鉄骨２の下端に溶接で接続されており、そのベースプレート６における柱鉄骨２のフランジに囲まれた位置に接続鉄筋貫通孔３０（以下、貫通孔３０と称す）が複数形成されている。この貫通孔３０の内径は、接続鉄筋の直径より１０〜２０ミリ程大きく形成されており、接続鉄筋３２を容易に挿入することができる。
【００２０】
接続鉄筋３２は、このベースプレート６に複数設けられる貫通孔３０に挿入され、ベースプレート６の上方及び下方に延在している。また、その定着長さ（コンクリートに埋設される鉄筋が動いたり、引き抜けたりしないために必要とされる長さ）は、柱主筋１２の定着長さ（鉄筋径の３０〜４０倍）と比較して約半分程度（鉄筋径の２０倍程度）とされる。接続鉄筋３２の配置場所は柱鉄骨２のウェッブ２ａ及びフランジ２ｂによって囲まれているため、そのコンクリートは鉄骨に拘束されている。したがって、この部分におけるコンクリート強度は非常に高く、接続鉄筋３２とコンクリートとの付着強度は高くなる。よって接続鉄筋３２の定着長さを短くすることができる。
【００２１】
また、この接続鉄筋３２は異形鉄筋とすると好適である。ここでいう異形鉄筋とは、機械的付着強度を増大するための突起やぎざぎざがその表面に設けられた鉄筋であり、コンクリートに対する付着強度が強い鉄筋である。
【００２２】
このように柱脚の長手方向と平行に配筋される接続鉄筋３２は、地震時等、柱脚に作用する大きな引張り力や曲げ応力に対して強い抗力を発揮する。より詳しくは、ベースプレート６付近に集中する曲げ応力をこの接続鉄筋３２で地中梁２０内へと効率よく伝達することができる。
【００２３】
また、柱脚に作用する引張り力に対しては、接続鉄筋３２とコンクリートとの付着力及び接続鉄筋３２の引張り強さが抗力として作用する。このように、地震時等においても簡単に倒壊することのない鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造を得ることができる。
【００２４】
このように、本発明ではベースプレート６を貫通し且つその上方及び下方に延在する接続鉄筋３２を備えるため、ベースプレート６の外周のみに柱主筋１２を配筋した従来の非埋込み型柱脚と比較して、柱脚の横断面積を増やすことなく大幅に鉄筋量を増すことが可能となる。
【００２５】
続いて、柱鉄骨を貫通して配筋される副帯筋に関しての説明を行う。初めに柱鉄骨２に設けられ副帯筋貫通孔に関し説明する。この副帯筋貫通孔は図３に示すように柱鉄骨２のウェッブ２ａに設けられており、その配置は柱鉄骨２の長手方向に向かって縦一列に並んでいる。また、その内径はこの副帯筋貫通孔に挿入される副帯筋３４の直径に比べ径大に形成されている。より具体的には２．５〜３倍程度径大に形成されている。
【００２６】
この副帯筋貫通孔を通り配筋される副帯筋３４は異形鉄筋である。またその外観はコの字型であり、その両端は同一の方向を向いて配置されている。つまり副帯筋３４には直角に折曲げられる屈曲部３５が２箇所に設けられており、柱鉄骨２のウェッブ２ａに複数設けられる副帯筋貫通孔に対しその水平方向からコの字型の副帯筋３４が挿入されている。なおこの時、一つの副帯筋貫通孔に対しては、一組の副帯筋がその両側から挿入されるため、一つの副帯筋貫通孔に対し２本の副帯筋３４が挿入されることになる。よって、この副帯筋貫通孔に挿入される一組の副帯筋３４のそれぞれの両端は、重なり合う状態で配筋されている。
【００２７】
なお、副帯筋貫通孔に対しての副帯筋３４の挿入量は副帯筋３４の直径に対し５〜１０倍程度挿入すると適切な定着長を得ることができる。副帯筋貫通孔付近のコンクリートは柱鉄骨２のウェッブ２ａ及びフランジ２ｂによって拘束されており、副帯筋３４とコンクリートとの付着強度はよりいっそう高くなる。実験ではコンクリート強度を６００ｋｇ／ｃｍ2とし、副帯筋の挿入量を副帯筋の直径に対し５倍とした場合、８０００ｋｇ／ｃｍ2程度まで定着可能である。なお、上記した定着長さのみならず、コンクリート強度及び副帯筋３４の強度を考慮し、経験則に基づきその定着長さを決定しても良い。
【００２８】
またこの時、副帯筋３４の一部分、すなわち２箇所に設けられる屈曲部３５間は、帯筋１４に対し番線等の結束線により確実に結束されている。なお、実施の形態１ではコの字型の副帯筋３４を用いているが、この形状のみならず、例えばレの字型及びＪ型等の副帯筋を用いても良く、また一つの副帯筋貫通孔に対し一本の副帯筋３４を配筋しても良い。このような施工は比較的横断面積の小さい柱脚の施工に好適である。また、場合によっては一つの副帯筋貫通孔に対し３以上の副帯筋３４を配筋しても良い。
【００２９】
このように、柱鉄骨２を貫通する副帯筋３４を備えた柱脚は、柱鉄骨２と鉄筋コンクリート部分との一体性が高く、地震時等、柱脚に作用する大きな引張り力や曲げ応力に対して強い抗力を発揮する。つまり、少々のひび割れでも簡単に崩壊することのない強靭な柱脚を得ることができる。しかも、その施工は柱鉄骨２に設けられる副帯筋貫通孔に対し、その両側から一組の副帯筋３４を挿入するといった簡単な作業で実施できる。
【００３０】
この実施の形態１では、ベースプレート６を貫通し且つそのベースプレートの上方及び下方に延在する接続鉄筋３２を配筋して柱脚の強度を高める鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造と、柱鉄骨２に副帯筋貫通孔を設け、その副帯筋貫通孔を貫通する副帯筋３４を配筋した鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造とを併用しているため、それらの相乗効果により柱脚の強度をよりいっそう高めることができる。
【００３１】
なお、上記した２つの柱脚構造を併用せず一方の柱脚構造のみに依存した鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造においても地震に対する耐力を備えることは言うまでもない。
【００３２】
〈実施の形態２〉
実施の形態２は、図４及び図５に示す横断面略Ｔ字型の柱鉄骨を備えた鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚に対し本発明を適用した例を示す。なお、実施の形態２は実施の形態１とその構成が略同構造であるため、同一部分には同一符号を付しその説明を簡略化する。
【００３３】
実施の形態２における柱鉄骨３６は、互いに直交する２枚のウェッブ３６ａと、そのそれぞれのウエッブ３６ａの端部に形成されるフランジ３６ｂとで構成され、その横断面は略Ｔ字型である。また、この柱鉄骨３６の下端に接続するベースプレート６は略台形型であり、実施の形態１と同様に、ベースプレート６における柱鉄骨３６のフランジに囲まれた位置に接続鉄筋貫通孔３０（以下、貫通孔３０と称す）が複数設けられ、その貫通孔３０に接続鉄筋３２が挿入されている。
【００３４】
さらに、実施の形態１と同様にそのウェッブ３６ａにも副帯筋３４用の貫通孔（以下、副帯筋貫通孔と称す）が形成されており、副帯筋３４がその副帯筋貫通孔を通り配筋されている。なお、実施の形態２ではコの字型の副帯筋３４とレの字型の副帯筋３４が使用されており、それら副帯筋３４の一端は帯筋１４に結束線等により確実に係合されている。以上が実施の形態２に示す非埋込み型柱脚構造であり、この構成の柱脚構造においても、前述の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、非埋込み型柱脚構造と略同等の施工性の良さを有することは勿論のこと、地震時における耐力を増大させることができる鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造を提供することができる。
【００３６】
特に、ベースプレートを貫通する接続鉄筋を備えた柱脚構造とした場合には、柱脚の横断面積を増すことなく大幅に鉄筋量を増やすことができるとともに、ベースプレート付近に集中する応力を効率よく基礎に伝達して引っ張り耐力を高めることができる。また、柱鉄骨を貫通して副帯筋を配筋した柱脚構造においては、副帯筋が柱鉄骨を貫通して配筋されているため柱鉄骨と鉄筋コンクリート部分との一体性を高めることができる。このように、地震時等、柱脚に作用する大きな引張り力や曲げ応力に対して強い耐力を備えた鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のII−II線矢視図である。
【図３】図１の丸印の符号Ａで示す部分の拡大図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態を示す縦断面図である。
【図５】図４のV −V 線矢視図である。
【図６】従来の埋込み型鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造を示す縦断面図である。
【図７】図６のVII −VII 線矢視図である。
【図８】埋込み型の鉄骨鉄筋コンクリート造り柱脚構造で問題となっていた水平ハンチを示す平面図である。
【図９】従来の非埋込み型鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造を示す縦断面図である。
【図１０】図９のX −X 線矢視図である。
【符号の説明】
２柱鉄骨
２ａウェッブ
２ｂフランジ
３鉄筋コンクリート
６ベースプレート
８基礎フーチング
１０アンカーボルト
１２柱主筋
１４帯筋
１６地中梁主筋
１８地中梁せん断補強筋
２０地中梁
２０ａ地中梁の天端
３０接続鉄筋貫通孔
３２接続鉄筋
３４副帯筋
３５屈曲部
３６柱鉄骨
３６ａウェッブ
３６ｂフランジ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steel column reinforced concrete column base structure.
[0002]
[Prior art]
As column bases of steel reinforced concrete structures, there are known embedded steel reinforced concrete column bases and non-embedded steel reinforced concrete column bases.
An embedded steel reinforced concrete column base (hereinafter referred to as an embedded type column base) is a column steel frame 2 standing up in the underground beam 20 as shown in FIGS. 6 and 7, and the periphery of the column steel frame 2 A plurality of column main bars 12 and a band bar 14 surrounding the plurality of column main bars 12 are surrounded by a mold frame, and concrete is placed in the mold frame so that the column steel frame 2 and the column It is a column base made by construction in which the main reinforcement 12 and the band reinforcement 14 are embedded in concrete. That is, it is a column base structure in which the lower part of the column steel frame 2 extends to the bottom of the underground beam 20.
[0003]
The underground beam 20 referred to here is a beam that is composed of the underground beam main reinforcement 16 and the underground beam shear reinforcement 18 and serves as the foundation of the structure. A base plate 6 is welded to the lower end of the column steel frame 2, and the base plate 6 is fastened with a nut to an anchor bolt 10 that rises on a foundation footing 8 that serves as a foundation of the column base. Furthermore, a plurality of stud bolts 4 for enhancing the integrity of the reinforced concrete 3 and the column steel frame 2 protrude below the flange surface of the column steel frame 2.
[0004]
Non-embedded steel reinforced concrete column bases (hereinafter referred to as non-embedded column bases) are made of the same components as the above-described embedded column bases. However, as shown in FIGS. The base plate 6 fixed to the lower end of the underground beam 20 is arranged at substantially the same height as the top end 20a of the underground beam 20, and the base plate 6 is fastened to the anchor bolt 10 rising from the foundation footing 8 to the upper end 20a of the underground beam 20. Has been. That is, the column steel frame 2 in the non-embedded column base has a column base structure that stands up from the vicinity of the top end 20 a of the underground beam 20. The column main reinforcement 12 is erected from the underground beam 20 and is arranged around the column steel frame 2 in the same manner as the embedded column base. Similarly to the embedded column base, the band 14 surrounds the plurality of column main bars 12 and is arranged. And it is a column base made by the construction which embeds them in concrete.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it is necessary for the embedded column base to prevent crossing and engagement of the underground beam main reinforcement 16 and the underground beam shear reinforcement 18 arranged in the underground beam 20 and the column steel frame 2 at the time of construction. As a countermeasure, it is necessary to provide a horizontal hunch 22 as shown in FIG. However, if this horizontal haunch 22 is provided, it will take time and effort to arrange the underground beam 20 and place the concrete formwork, resulting in poor workability. Furthermore, since it is necessary to arrange the column steel frame 2 before the underground beam 20 is embedded in concrete, the construction process becomes complicated and the workability deteriorates.
[0006]
In that respect, in the non-embedded type column base structure, since the column steel 2 can be provided outside the underground beam 20, the column main reinforcement 12 and the band reinforcement 14 can be accommodated in the underground beam 20 and can be arranged well. Therefore, the non-embedded column base is easier to construct than the embedded column base. However, the column base structure of the non-embedded type column base is better in construction than the built-in type column base, but when it is examined in terms of strength, it is slightly inferior to the embedded type column base and in terms of proof strength in the event of an earthquake. There's a problem. As this factor, a large compressive force, tensile force and bending stress due to earthquake are repeatedly applied to the column main reinforcement 12 and the anchor bolt 10 located below the column steel frame 2, and the reinforcement and the anchor bolt 10 are buckled or broken. It is thought that concrete breaks by this.
[0007]
Therefore, in order to increase the strength of the non-embedded column base, the number of column main bars 12 arranged around the column steel frame 2 is increased, or the number of anchor bolts 10 is increased to increase the coupling force with the base plate 6. Attempts have been made to date. However, these attempts have some problems in the following points.
[0008]
In an attempt to increase the strength of the column base by increasing the number of column main bars 12, the column main bars 12 are arranged avoiding the base plate welded to the lower end of the column steel frame 2. The cross-sectional area also increases. More specifically, when arranging the column main bars 12, it is necessary to arrange them with a certain interval between the column main bars 12 adjacent to each other so that the concrete can easily flow into the column main bars 12. is there. Therefore, if the column main bars 12 are provided densely, defects will occur. Therefore, in this trial, the area occupied by the column base with respect to the floor surface inevitably increases, and is not suitable for building construction.
[0009]
In an attempt to increase the number of anchor bolts 10 and increase the strength, it is easy to increase the number of anchor bolts 10, but it is very difficult to fasten the nuts at positions close to the column steel frame 2 and work. The nature was bad. Furthermore, the anchor bolt 10 is expensive compared to the reinforcing bar, and it cannot be said that it is appropriate from the viewpoint of cost.
[0010]
Therefore, the present invention has an object of providing a steel-framed reinforced concrete column base structure capable of increasing the yield strength during an earthquake as well as having a workability substantially equivalent to that of a non-embedded type column base structure. And
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, an underground beam, a base plate disposed at substantially the same height as the top end of the underground beam, and a column provided with a web and a flange standing on the upper surface of the base plate. A steel-framed reinforced concrete in which steel, a plurality of column main bars standing around a column steel frame, a band that surrounds the column main bars, and a secondary bar that engages with the bars are embedded in the concrete A connecting column which has a built-in column base structure and extends through the base plate through a through hole formed in the base plate and extends above and below the base plate, and transmits stress acting on the base plate below the base plate Are arranged on the inner side surrounded by the imaginary line connecting the outer shapes of the flanges of the column steel frames.
[0012]
That is, in the present invention, in addition to the conventional non-embedded column base structure, after connecting the reinforcing bars extending through the base plate and extending above and below the base plate, the reinforcing bars and the steel frame are embedded in the concrete. . In addition, as a method of penetrating the connecting rebar through the base plate, it is very difficult to form multiple connecting rebar through holes in the base plate that are larger in diameter than the connecting rebar, and then insert the connecting rebar into the connecting rebar through hole. Is preferred.
[0013]
Therefore, the reinforcing bars can be increased significantly without increasing the cross-sectional area of the column base where the connecting reinforcing bars are arranged, and the stress acting on the column base is transmitted to the underground beam by the connecting reinforcing bars to the vicinity of the base plate. Stress concentration can be prevented, thereby increasing the tensile strength of the column base. Therefore, high strength can be given to the column base. In addition, the construction can be performed by a simple operation such as providing a connecting rebar extending upward and downward with respect to the base plate, so that it is possible to secure a workability substantially equivalent to that of a conventional non-embedded column base. In addition, workability here means the point made into a problem when constructing the column base of a steel reinforced concrete structure, such as workability | operativity, cost, and practicality.
[0014]
Moreover, it can also be set as the structure by which the secondary steel strip is provided with two or more subband reinforcement through-holes and the said secondary strap is inserted from the both sides of the secondary strap penetration hole. Furthermore, in that case, it is very preferable that the insertion amount of the accessory band to the through hole is 5 to 10 times the insertion amount of the accessory band.
[0015]
In this structure, the secondary band reinforcement is arranged through the column steel frame, so the integrity of the column steel frame and the reinforced concrete part is high, and against large tensile forces and bending stresses acting on the column base during an earthquake, etc. Demonstrate strong drag. In other words, it is possible to obtain a strong column base that does not collapse even with a few cracks. Moreover, the construction can be carried out by a simple operation such as inserting auxiliary bands into a plurality of through holes provided in the column steel frame. Therefore, it is possible to obtain a steel-framed reinforced concrete column base structure that has a high resistance to earthquakes and has excellent workability.
[0016]
Also, a plurality of secondary band reinforcing holes may be formed in the column steel web, and a plurality of the auxiliary band reinforcing bars may be inserted into the secondary band through holes. The column steel web has a margin in terms of proof stress, and it is possible to provide a secondary band through-hole without causing a decrease in the strength of the column steel. Further, if a plurality of sub-stripes can be inserted into the sub-strip through hole, the sub-strips can be efficiently arranged using a technique such as a lap joint.
[0017]
In the present invention, a steel-framed reinforced concrete column base structure in which connecting reinforcing bars penetrating through the base plate are embedded in the concrete, and a secondary band reinforcing bar penetrating through the column steel frame in addition to the column base structure is added to the concrete. The steel reinforced concrete column base structure embedded in the steel can provide a steel reinforced concrete column base structure with higher strength while ensuring good workability substantially equivalent to that of a conventional non-embedded column base. Therefore, it is possible to increase the resistance to earthquake.
Note that the steel reinforced concrete column base structure of the present invention can of course be applied to a non-embedded column base structure and a root-wrapped steel column base similar in structure to the column base structure.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a steel column reinforced concrete column base structure according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the same parts as those in the conventional non-embedded column base structure shown in FIGS. 9 and 10 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
<Embodiment 1>
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, in addition to the conventional non-implanted column base structure, the connecting rebar 32 that penetrates the base plate 6 and extends above and below the base plate 6 and the column steel frame 2 are penetrated. After laying the secondary tie bars 34, the steel reinforced concrete column base structure is embedded in the concrete.
[0019]
First, the base plate 6 will be described with reference to the base plate 6. The base plate 6 is connected to the lower end of a cross-shaped column steel frame 2 having a web 2a and a flange 2b as shown in FIGS. A plurality of connecting reinforcing bar through holes 30 (hereinafter referred to as through holes 30) are formed at positions surrounded by the flanges of the column steel frames 2 in the base plate 6. The inner diameter of the through hole 30 is formed to be about 10 to 20 mm larger than the diameter of the connecting reinforcing bar, and the connecting reinforcing bar 32 can be easily inserted.
[0020]
The connecting reinforcing bars 32 are inserted into a plurality of through holes 30 provided in the base plate 6 and extend above and below the base plate 6. In addition, the anchoring length (the length required to prevent the reinforcing bars embedded in concrete from moving or pulling out) is compared with the anchoring length of the column main reinforcing bars 12 (30 to 40 times the reinforcing bar diameter). And about half (about 20 times the diameter of the reinforcing bar). Since the place where the connection reinforcing bar 32 is disposed is surrounded by the web 2a and the flange 2b of the column steel frame 2, the concrete is constrained by the steel frame. Therefore, the concrete strength in this portion is very high, and the adhesion strength between the connecting reinforcing bars 32 and the concrete is high. Therefore, the fixing length of the connection reinforcing bar 32 can be shortened.
[0021]
Further, it is preferable that the connection reinforcing bar 32 is a deformed reinforcing bar. The deformed reinforcing bar here is a reinforcing bar in which protrusions and jagged edges for increasing the mechanical adhesion strength are provided on the surface, and has a strong adhesion strength to concrete.
[0022]
In this way, the connecting reinforcing bars 32 arranged parallel to the longitudinal direction of the column base exhibit a strong resistance against a large tensile force or bending stress acting on the column base during an earthquake or the like. More specifically, the bending stress concentrated in the vicinity of the base plate 6 can be efficiently transmitted into the underground beam 20 by the connecting reinforcing bars 32.
[0023]
Moreover, with respect to the tensile force acting on the column base, the adhesion force between the connecting reinforcing bar 32 and the concrete and the tensile strength of the connecting reinforcing bar 32 act as a drag force. In this way, it is possible to obtain a steel reinforced concrete column base structure that does not easily collapse even during an earthquake or the like.
[0024]
As described above, in the present invention, since the connection reinforcing bar 32 that penetrates the base plate 6 and extends upward and downward is provided, it is compared with the conventional non-embedded column base in which the column main bars 12 are arranged only on the outer periphery of the base plate 6. Thus, the amount of reinforcing bars can be greatly increased without increasing the cross-sectional area of the column base.
[0025]
Next, explanation will be given regarding the accessory striated bars that penetrate through the column steel frame. It relates described subband muscle through hole provided in the pillar steel 2 first. As shown in FIG. 3, the secondary band through- holes are provided in the web 2 a of the column steel 2, and the arrangement thereof is arranged in a line in the longitudinal direction of the column steel 2. Further, the inner diameter is formed larger than the diameter of the auxiliary band 34 inserted into the auxiliary band through hole . More specifically, it has a diameter of about 2.5 to 3 times.
[0026]
The auxiliary band 34 arranged through the auxiliary band through hole is a deformed reinforcing bar. Moreover, the external appearance is a U shape, and the both ends are arranged facing the same direction. That is the subband muscle 34 is provided on the bent portion 35 which is bent at a right angle at two locations, from the horizontal direction against the Fukuobisuji through hole provided plurality of web 2 a pillar Steel 2 U-shaped The accessory ligament 34 is inserted. Incidentally, at this time, it is for the one Fukuobisuji through hole, since the set of subband muscles are inserted from both sides, subband muscle 34 of the two against the one Fukuobisuji through hole is inserted Will be. Therefore, both ends of each of the set of sub-strips 34 inserted into the sub-strip through- holes are arranged in an overlapping state.
[0027]
Incidentally, the insertion amount of the sub-hoop 34 for the Fukuobisuji through hole it is possible to obtain an appropriate fixing length upon insertion of about 5 to 10 times the diameter of the Fukuobisuji 34. Near the concrete with Fukuobisuji through holes it is constrained by web 2a and the flange 2b of the pillar Steel 2, adhesion strength between Fukuobisuji 34 and the concrete is further increased. In the experiment, when the concrete strength is 600 kg / cm @ 2 and the insertion amount of the auxiliary band is five times the diameter of the auxiliary band, it can be fixed up to about 8000 kg / cm @ 2. In addition to the fixing length described above, the fixing length may be determined based on an empirical rule in consideration of the strength of the concrete and the strength of the auxiliary band 34.
[0028]
At this time, a part of the auxiliary band 34, that is, between the bent portions 35 provided at two places, is securely bound to the band 14 by a binding line such as a number wire. Although the U-shaped auxiliary band 34 is used in the first embodiment, not only this shape but also an auxiliary band such as a letter shape and a J-type may be used. the single subband muscle 34 against the Fukuobisuji through hole may be Haisuji. Such construction is suitable for construction of a column base having a relatively small cross-sectional area. In some cases it may be Haisuji 3 or more subband muscle 34 for one Fukuobisuji through hole.
[0029]
As described above, the column base having the sub-strands 34 penetrating the column steel 2 has a high unity between the column steel 2 and the reinforced concrete portion, and has a large tensile force and bending stress acting on the column base during an earthquake or the like. Demonstrate strong resistance against it. That is, it is possible to obtain a strong column base that does not easily collapse even with a few cracks. Moreover, the construction is against the Fukuobisuji through hole provided in the pillar Steel 2, can be performed by a simple operation such inserts a set of subband muscle 34 from both sides thereof.
[0030]
In the first embodiment, a steel reinforced concrete column base structure that extends through the base plate 6 and extends above and below the base plate to increase the strength of the column base, and the column steel frame 2 are provided. the Fukuobisuji holes provided, since the combination of the pedestal structure of steel reinforced concrete which sub hoop 34 was Haisuji penetrating the Fukuobisuji through hole, the strength of the pedestal by their synergistic effect It can be further enhanced.
[0031]
Needless to say, a steel reinforced concrete column base structure that does not use the above two column base structures in combination and depends only on one of the column base structures has an earthquake resistance.
[0032]
<Embodiment 2>
The second embodiment shows an example in which the present invention is applied to a steel reinforced concrete column base provided with a column steel frame having a substantially T-shaped cross section shown in FIGS. 4 and 5. Since the configuration of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is simplified.
[0033]
The column steel frame 36 according to the second embodiment is composed of two webs 36a orthogonal to each other and flanges 36b formed at the end portions of the respective webs 36a, and the cross section thereof is substantially T-shaped. Further, the base plate 6 connected to the lower end of the column steel frame 36 is substantially trapezoidal, and the connection rebar through hole 30 (hereinafter, referred to as the base plate 6) is located at the position surrounded by the flange of the column steel frame 36 in the base plate 6 as in the first embodiment. A plurality of the through holes 30 are provided, and the connection reinforcing bars 32 are inserted into the through holes 30.
[0034]
Further, through-holes also for subband muscle 34 in its web 36a as in the first embodiment (hereinafter, referred to as Fukuobisuji through holes) are formed, Fukuobisuji 34 thereof Fukuobisuji through hole The bar is arranged through. In the second embodiment, a U-shaped auxiliary band 34 and a L-shaped auxiliary band 34 are used, and one end of the auxiliary band 34 is securely attached to the band 14 by a binding line or the like. Is engaged. The above is the non-embedded type column base structure shown in the second embodiment, and the same effect as in the first embodiment can be obtained also in the column base structure having this configuration.
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a steel reinforced concrete column base structure capable of increasing the yield strength during an earthquake as well as having a workability substantially equivalent to that of a non-embedded type column base structure. it can.
[0036]
In particular, in the case of a column base structure with connecting reinforcing bars that penetrate the base plate, the amount of reinforcing bars can be greatly increased without increasing the cross-sectional area of the column base, and the stress concentrated near the base plate can be efficiently used as a basis. The tensile strength can be increased. In addition, in the column base structure in which the secondary band is laid through the column steel, the secondary band is laid through the column steel, so the integrity of the column steel and the reinforced concrete part can be improved. it can. In this way, it is possible to provide a steel-framed reinforced concrete column base structure having a strong proof strength against a large tensile force or bending stress acting on the column base during an earthquake or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment according to the present invention.
2 is a view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a portion indicated by a circle symbol A in FIG. 1;
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment according to the present invention.
FIG. 5 is a view taken along the line VV in FIG. 4;
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a conventional column base structure made of embedded steel reinforced concrete.
7 is a view taken along the line VII-VII in FIG.
FIG. 8 is a plan view showing a horizontal haunch which has been a problem in the embedded steel reinforced concrete column base structure.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a conventional non-embedded steel reinforced concrete column base structure.
10 is a view taken along the line X-X in FIG. 9;
[Explanation of symbols]
2 Column steel 2a Web 2b Flange 3 Reinforced concrete 6 Base plate 8 Foundation footing 10 Anchor bolt 12 Column main reinforcement 14 Strip reinforcement 16 Underground beam main reinforcement 18 Underground beam shear reinforcement 20 Underground beam 20a Top end 30 of underground beam Hole
3 2 Connection rebar 34 Secondary band 35 Bending portion 36 Column steel frame 36a Web 36b Flange

Claims

地中梁と、その地中梁の天端と略同一の高さに配置されるベースプレートと、そのベースプレートの上面に立設しウェッブ及びフランジを備えた柱鉄骨と、柱鉄骨の周囲に立設する複数の柱主筋と、その複数の柱主筋を囲み配筋される帯筋と、その帯筋に係合する副帯筋とをコンクリートに埋設した鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造であって、前記ベースプレートには、ベースプレートに形成した貫通孔を挿通されてベースプレートの上方及び下方に延在し、ベースプレートの上方に作用する応力をベースプレートの下方に伝達する接続鉄筋が前記柱鉄骨のフランジ外形を結ぶ仮想線に囲まれた内側に配筋されていることを特徴とする鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造。An underground beam, a base plate that is arranged at approximately the same height as the top end of the underground beam, a column steel frame that is erected on the upper surface of the base plate and that has a web and a flange, and that stands around the column steel frame A steel reinforced concrete column base structure in which a plurality of column main bars, a band bar surrounding the plurality of column bar bars, and a secondary bar bar engaging with the bar bars are embedded in the concrete, The base plate is inserted through a through-hole formed in the base plate and extends above and below the base plate, and a connecting rebar that transmits the stress acting on the base plate below the base plate connects the flange outline of the column steel frame. A steel-framed reinforced concrete column base structure that is laid inside the line .

前記ベースプレートには、前記接続鉄筋に比べて径大の接続鉄筋貫通孔が複数形成されており、前記接続鉄筋はこの接続鉄筋貫通孔を通り配筋されていることを特徴とする請求項１記載の鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造。 2. The base plate has a plurality of connecting reinforcing bar through holes having a diameter larger than that of the connecting reinforcing bars, and the connecting reinforcing bars are arranged through the connecting reinforcing bar through holes. Column base structure of steel reinforced concrete.

前記柱鉄骨には副帯筋貫通孔が複数設けられ、その副帯筋貫通孔の両側から前記副帯筋が挿入されていることを特徴とする請求項１又は２記載の鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造。 3. The steel reinforced concrete column according to claim 1, wherein the column steel frame is provided with a plurality of subband reinforcing holes, and the auxiliary bands are inserted from both sides of the through hole. Leg structure.

前記副帯筋の前記副帯筋貫通孔に対する挿入量は、副帯筋の直径に対し５〜１０倍の挿入量であることを特徴とする請求項３記載の鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造。 The steel column reinforced concrete column base structure according to claim 3, wherein the insertion amount of the sub-strip to the sub-strip through hole is 5 to 10 times the diameter of the sub-strip.

前記副帯筋貫通孔は、前記柱鉄骨のウェッブに複数形成され、その副帯筋貫通孔には、前記副帯筋が複数挿入されていることを特徴とする請求項３又は４記載の鉄骨鉄筋コンクリート造の柱脚構造。 5. The steel frame according to claim 3, wherein a plurality of the secondary band reinforcing holes are formed in a web of the column steel frame, and a plurality of the secondary band reinforcing bars are inserted into the secondary band through holes. Reinforced concrete column base structure.