JP4382576B2 - Non-embedded column base construction method and non-embedded column base structure - Google Patents
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Description
本発明は、鉄骨造（Ｓ造）や鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）において鉄骨柱の立設に用いられる非埋込み型柱脚に関する。 The present invention relates to a non-embedded column base used for standing a steel column in steel structure (S structure) or steel reinforced concrete structure (SRC structure).
従来から、Ｓ造やＳＲＣ造において柱を立設する場合には、鉄骨柱の下部を基礎部分に埋設する埋込み形式の柱脚構造と、鉄骨柱を基礎部分には埋設しない非埋込み形式とが知られている。本発明は、後者の非埋込み型柱脚に関し、Ｓ造の根巻き型やＳＲＣ造における非埋込み型柱脚を含む。この非埋込み型柱脚の場合の柱脚部分の耐力は、一般的に柱を介して柱脚部分に作用する曲げモーメントに対するアンカーボルトの引抜き耐力及びコンクリートの圧縮耐力等により求められる。この非埋込み型柱脚は、鉄骨柱の下部を基礎部分に埋設する埋込み型柱脚に比べて基礎梁の配筋などに関する施工性が良好なことから需要も大きい。しかしながら、ベースプレートより上方の柱頭部を構成する鉄骨の鉄量に対してベースプレートより下方の柱脚部を構成するアンカーボルトの鉄量が少ないことからくる柱脚部の強度的な弱点が兵庫県南部地震において露呈したとの報告もなされており、これが近時非埋込み型柱脚の適用が控えられている大きな理由となっている。そこで、柱脚部分の耐力不足を補うために、アンカーボルトを取囲む柱主筋の配筋量を増やして全体の耐力を増すという手法も従来から採用されているところであるが、それには配筋スペースや施工性の低下の点から限界があった。因みに、建築物の構造関係技術基準解説書（財団法人日本建築センター）では、非埋込み型柱脚を採用する場合には、柱脚部の軸方向鉄量（主筋断面積＋アンカーボルト断面積）を柱頭部の軸方向鉄量（鉄骨断面積＋主筋断面積）と等量又はそれ以上にして引張剛性及び耐力の急変を避けた設計を指導している（ここでは個々の鉄材の設計基準強度は捨象されている）。 Conventionally, in the case of standing up a column in S or SRC construction, there is an embedded column base structure in which the lower part of the steel column is embedded in the foundation part and a non-embedded type in which the steel column is not embedded in the foundation part. Are known. The present invention relates to the latter non-embedded type column base, and includes a S-type root-winding type and an SRC type non-embedded type column base. The strength of the column base in the case of this non-embedded type column base is generally determined by the pulling strength of the anchor bolt against the bending moment acting on the column base through the column, the compression strength of concrete, and the like. This non-embedded type column base is in great demand because it has better workability on the bar arrangement of the foundation beam compared to the embedded type column base in which the lower part of the steel column is embedded in the foundation part. However, the strength weakness of the column base is due to the small amount of iron in the anchor bolts that form the column base below the base plate relative to the amount of steel in the column head above the base plate. It has been reported that it was exposed in an earthquake, and this is a major reason for the recent refusal to apply non-embedded column bases. Therefore, in order to compensate for the lack of proof strength of the column base part, a method of increasing the overall proof strength by increasing the amount of reinforcement of the column main bars surrounding the anchor bolts has also been adopted. And there was a limit from the point of deterioration of workability. By the way, in the structural-related technical standards manual for buildings (Nippon Building Center), when non-embedded type column base is adopted, the amount of iron in the axial direction of the column base (main bar cross-sectional area + anchor bolt cross-sectional area) Guides the design to avoid sudden changes in tensile rigidity and proof stress with the same amount or more as the amount of iron in the axial direction of the column head (steel cross-sectional area + main bar cross-sectional area). Are abandoned).
ところで、地震時に柱脚部に作用する外力としては、柱に作用する横方向成分の外力に基づいて柱脚部に派生する曲げモーメントだけでなく、柱に対して軸方向に作用する重力や、地震時に作用する縦方向成分の外力、あるいは躯体に作用する横方向成分の外力によって躯体の重心のまわりに作用する回転モーメントによって個々の柱に作用する軸方向の外力がそのまま柱脚部にも作用することはいうまでもない。また、柱頭部を介して大きな引張力が作用した場合には、ベースプレートより上方の躯体部分はそのまま持上げられ、ベースプレートより下方の柱脚部に変形が集中しやすいという問題もあった。従来の非埋込み型の柱脚構造の場合には、以上のように、地震時に作用する縦方向成分の外力や、躯体に作用する横方向成分の力によって躯体の重心のまわりに作用する回転モーメントによって手前側の柱に作用する上方への軸力が問題となった。すなわち、非埋込み型柱脚を構成するアンカーボルトには、柱を介して作用する曲げモーメントによる引張力のほかに、以上の上方への軸力による引張力が加わるため、両引張力が加算されて耐力不足が生じて建物の崩壊の原因になる場合もあった。 By the way, as the external force acting on the column base during an earthquake, not only the bending moment derived from the column base based on the external force of the lateral component acting on the column, but also gravity acting on the column in the axial direction, The axial external force acting on each column acts on the column base as it is due to the rotational moment acting around the center of gravity of the frame due to the external force of the vertical component acting on the earthquake or the lateral component acting on the frame. Needless to say. In addition, when a large tensile force is applied via the column head, there is a problem in that the casing portion above the base plate is lifted as it is, and deformation tends to concentrate on the column base below the base plate. In the case of the conventional non-embedded column base structure, as described above, the rotational moment acting around the center of gravity of the frame due to the external force acting in the vertical direction during the earthquake and the lateral component acting on the frame. As a result, the upward axial force acting on the front column became a problem. In other words, in addition to the tensile force due to the bending moment acting through the column, the above-described tensile force due to the upward axial force is applied to the anchor bolt constituting the non-embedded column base, so both tensile forces are added. In some cases, the building was collapsed due to insufficient strength.
そこで、非埋込み型柱脚構造の良好な施工性を維持しながら、ベースプレートに設けた開口部を上下に貫通する鉄筋を配筋し、そのベースプレートを上下に貫通する鉄筋によって地震時等に柱脚部に作用する大きな引張力や曲げモーメントに対抗し得る強い抗力を確保しようという技術が開示されるに至っている（特許文献１、特許文献２参照）。しかしながら、この従来技術は、ベースプレートを上下に貫通した鉄筋を採用した点では優れているものの、その鉄筋の作用に頼りすぎた嫌いがあり、従来のベースプレートに設置するアンカーボルトの効用を軽視している点で、それらの貫通鉄筋とアンカーボルトとの組合わせに基づく効率的な抗力の保持やベースプレートの下方領域の有効利用に関する掘下げは充分なものとはいえなかった。
本発明は、以上のような従来の技術的事情に鑑み、非埋込み型柱脚構造の有する良好な施工性を維持し、その非埋込み型柱脚構造におけるベースプレートとアンカーボルトとの組合わせからなる強度的な特性を活用しながら、より効率的に柱脚部の耐力を補強し得る非埋込み型柱脚の施工技術を提供することを目的とするものである。 In view of the conventional technical circumstances as described above, maintaining good workability possessed by non-implantable column base structure, set with its non-implantable put the column base structure behenate Supureto and anchor bolt It is an object of the present invention to provide a construction technique for a non-embedded type column base that can reinforce the strength of the column base more efficiently while utilizing the strength characteristic of the combination.
本発明は、前記課題を解決するため、請求項１及び請求項３の発明では、鉄骨柱を立設する角形状のベースプレートの少なくとも四隅をそれぞれ基礎コンクリートに定着したアンカーボルトにより締付け固定するとともに、それらの隣接するアンカーボルトを結ぶ直線に沿う方向にフランジ部が配置されるように前記鉄骨柱をベースプレート上に固着し、かつ前記アンカーボルトの周囲に前記ベースプレートの上方へ延設した状態に主筋を配筋して柱脚部に作用する回転モーメントに対抗させるとともに、前記各アンカーボルトの軸心を通過する直線によって得られる四辺形の各辺をそれぞれ１／３以下に縮小した範囲内において軸心が前記ベースプレートを上下に貫通するように適宜数の補強筋を配筋して柱脚部に作用する軸力に対する引張耐力を補強するという技術手段を採用した。すなわち、一方で、柱脚部に作用する回転モーメントに対し、ベースプレートより下方の領域ではアンカーボルトとその周囲に配筋した主筋とにより対抗させ、ベースプレートより上方の領域では前記フランジ部を有する鉄骨柱とその周囲に配筋した主筋とにより対抗させるとともに、他方で、縮小した前記範囲内に配筋した前記補強筋により柱脚部に作用する軸力に対する引張耐力を補強するという技術手段を採用した。因みに、補強筋の配筋位置が各アンカーボルトの軸心を通過する直線によって得られる前記四辺形の各辺の１／３を超えて、アンカーボルトの近くになると、外力の方向によっては圧縮域に入ることも想定され、全ての補強筋が引張軸力に対して有効に機能しなくなる。請求項２及び請求項４の発明では、前記ベースプレートの直下の柱脚部断面において、（Ａａ・Ｆａ＋Ａｒ・Ｆｒ＋Ａｓ・Ｆｓ）／（Ａｃ・Ｆｃ＋Ａｓ・Ｆｓ）≧０．７（但し、Ａａ：アンカーボルトの断面積、Ｆａ：アンカーボルトの設計基準強度、Ａｒ：補強筋の断面積、Ｆｒ：補強筋の設計基準強度、Ａｃ：鉄骨柱の断面積、Ｆｃ：鉄骨柱の設計基準強度、Ａｓ：柱主筋の断面積、Ｆｓ：柱主筋の設計基準強度）の条件を満たすように施工するという技術手段を採用した。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized in that in the inventions of
本発明によれば、ベースプレートとアンカーボルトとの組合わせを採用し、ベースプレートより下方の領域ではアンカーボルトとその周囲に配筋した主筋とにより、またベースプレートより上方の領域では前記フランジ部を有する鉄骨柱とその周囲に配筋した主筋とによって回転モーメントに対抗させるとともに、各アンカーボルトの軸心を通過する直線によって得られる四辺形の各辺をそれぞれ１／３以下に縮小した範囲内に配筋した補強筋によって軸力に対する引張耐力を補強するという技術手段を採用したので、それらの両手段が相俟って次の効果を得ることができる。
（１）鉄骨柱を基礎部分には埋設しない非埋込み型柱脚を採用したので施工性が良好である。
（２）補強筋はその軸心が各アンカーボルトの軸心を通過する直線によって得られる四辺形の各辺をそれぞれ１／３以下に縮小した範囲内に収るように配筋したので、ベースプレートとアンカーボルトとの組合わせによる従来の効率的な曲げ耐力に殆ど影響することなく、その曲げ耐力を確実に維持することができる。
（３）ベースプレートより下方の領域ではアンカーボルトとその周囲に配筋した主筋とにより、またベースプレートより上方の領域では前記フランジ部を有する鉄骨柱とその周囲に配筋した主筋とにより、柱脚部に作用する回転モーメントに対して的確に対抗することが可能である。
（４）しかも、鉄骨柱のフランジ部を隣接するアンカーボルトを結ぶ直線に沿う方向に配置するようにしたので、アンカーボルトによってフランジ部の設置位置が制約されることなくベースプレートの周辺部に設置できるので、回転モーメントに対してより効果的に対抗することが可能である。
（５）以上により、前記補強筋への回転モーメントの影響は大幅に縮小されるので、補強筋が引張軸力に対して効率的に機能し、引張耐力を的確に強化し得る。とりわけ鉄骨柱を十字状に配置すれば、外力の方向に関わらず全ての補強筋が引張軸力に対して効率的に機能するので、引張耐力が更に的確に強化される。
（６）ベースプレートより上方の柱頭部の各鉄部材の断面積×設計基準強度を加えた総鉄部材強度に対するベースプレートより下方の柱脚部の総鉄部材強度を１以下に抑えても地震等の外力に対する十分な耐力を得ることができる。したがって、材料コストの低減、柱脚部の小型化に有効である。
According to the present invention, a combination of a base plate and an anchor bolt is adopted, and the steel frame having the flange portion in the region below the base plate by the anchor bolt and the main reinforcing bars arranged around it, and in the region above the base plate. distribution Rutotomoni is against the rotational moment by the main reinforcement that Haisuji pillars and its surroundings, the sides of a quadrilateral obtained by a straight line passing through the axis of the anchor bolt within the range obtained by reducing to 1/3 or less, respectively Since the technical means of reinforcing the tensile strength against the axial force by the reinforced reinforcing bars is adopted, the following effects can be obtained by combining these two means.
(1) Workability is good because non-embedded column bases that do not embed steel columns in the foundation are adopted.
(2) Since the reinforcing bars are arranged so that the sides of the quadrilateral obtained by the straight line passing through the axis of each anchor bolt are within the range reduced to 1/3 or less, the base plate The bending strength can be reliably maintained without substantially affecting the conventional efficient bending strength by the combination of the anchor bolt and the anchor bolt.
(3) A column base portion is formed by anchor bolts and main bars arranged around the base plate in a region below the base plate, and a steel column having the flange portion and main bars arranged therearound in the region above the base plate. It is possible to accurately counter the rotational moment acting on the.
(4) Moreover, since the flange portion of the steel column is arranged in a direction along a straight line connecting adjacent anchor bolts, the anchor bolt can be installed in the peripheral portion of the base plate without restricting the installation position of the flange portion. Therefore, it is possible to more effectively counter the rotational moment.
(5) Since the influence of the rotational moment on the reinforcing bar is greatly reduced as described above, the reinforcing bar functions efficiently with respect to the tensile axial force, and the tensile strength can be strengthened accurately. In particular, if the steel columns are arranged in a cross shape, all the reinforcing bars function efficiently with respect to the tensile axial force regardless of the direction of the external force, so that the tensile strength is further enhanced more accurately.
(6) Cross-sectional area of each iron member at the top of the column above the base plate x total iron member strength with respect to the total strength of the steel member plus the design standard strength Even if the total iron member strength at the column base below the base plate is kept below 1 Sufficient resistance to external force can be obtained. Therefore, it is effective in reducing material costs and downsizing the column base.
本発明は、Ｓ造の根巻き型やＳＲＣ造の非埋込み型柱脚に広く適用することができる。ベースプレートとしては角形状のものを使用し、鉄骨柱の具体的な配置に応じて正方形のものや長方形のものが使用される。なお、ここで角形状とは、ほぼ正方形や長方形のものであればよく、各隅部を面取りしたりアールをとったりしたものでもよい。さらに、矩形を構成する１辺の両側部に傾斜部が含まれた変則的な多角形状の場合なども含まれる。アンカーボルトとしては、角形状のベースプレートの少なくとも四隅を締付け固定するため、４本以上のアンカーボルトが使用される。ベースプレートの四隅のほか、各辺の中間部にアンカーボルトを追加したり、四隅に２本ずつのアンカーボルトを使用するようにしてもよい。要は、それぞれのアンカーボルトの軸心を通過する直線によって四辺形が得られるものであればよい。因みに、ここにいう四辺形は厳密なものである技術的な必要性はなく、ほぼ四辺形であればよい。ベースプレートとアンカーボルトの具体的な形態に関しては、地震時等に鉄骨柱を介してベースプレートに伝達される回転モーメントに対応可能な耐力を備えるものであれば、ベースプレートの形状や厚さ、アンカーボルトの直径や設置本数など、各部の具体的な形態に関しては任意の設定が可能である。また、鉄骨柱側の具体的構成に関しては、隣接するアンカーボルトを結ぶ直線に沿う方向にフランジ部が配置される形態の鉄骨柱であれば、広く適用することが可能である。さらに、ベースプレートを上下に貫通するように配筋する補強筋に関しては、その補強筋による引張耐力の増加により、各アンカーボルトの耐力と相俟って地震時等に柱脚部に作用する軸力に対応可能なものであれば、その直径やその表面形状、設置本数などに関しては任意の設定が可能である。補強筋は、前記各アンカーボルトの軸心を通過する直線によって得られる四辺形の各辺をそれぞれ１／３以下に縮小した範囲内において、軸心がベースプレートを上下に貫通するように配筋する。因みに、補強筋の長さに関しては、コンクリートとの定着作用から少なくともベースプレートの上下の各々に埋込まれる長さを鉄筋の直径の２０〜４０倍程度に設定するのが適当である。また、前述のようにベースプレートの直下の柱脚部断面において、（Ａａ・Ｆａ＋Ａｒ・Ｆｒ＋Ａｓ・Ｆｓ）／（Ａｃ・Ｆｃ＋Ａｓ・Ｆｓ）≧０．７の条件を満たすように設定すればよく、前記構造関係技術基準解説書で一般的に推奨される等量又はそれ以上という条件は満たさず、１以下に設定した場合であっても、前記条件を満たせば必要な耐力を確保することが可能である。勿論、１以上でもよいことはいうまでもない。なお、補強筋の下部あるいは上部の位置関係を保持するため、補強筋用の添プレートを設けることも有効である。
The present invention can be widely applied to an S-made root-winding type and an SRC-made non-embedded type column base. A square plate is used as the base plate, and a square plate or a rectangular plate is used depending on the specific arrangement of the steel columns. Here, the square shape may be a substantially square or rectangular shape, and each corner may be chamfered or rounded. Furthermore, an irregular polygonal shape in which inclined portions are included on both sides of one side constituting a rectangle is also included. As the anchor bolts, four or more anchor bolts are used to fasten and fix at least four corners of the square base plate. In addition to the four corners of the base plate, anchor bolts may be added to the middle part of each side, or two anchor bolts may be used at the four corners. In short, any quadrilateral can be obtained by a straight line passing through the axis of each anchor bolt. Incidentally, the quadrilateral mentioned here is not strictly technical and need only be a quadrilateral. With regard to the specific form of the base plate and anchor bolts, the shape and thickness of the base plate and the anchor bolts can be used as long as they have a strength capable of handling the rotational moment transmitted to the base plate via a steel column during an earthquake. Arbitrary settings can be made for the specific form of each part, such as the diameter and the number of installations. In addition, regarding the specific configuration on the steel column side, the steel column can be widely applied as long as the flange portion is arranged in a direction along a straight line connecting adjacent anchor bolts . Furthermore, with regard to reinforcing bars that are arranged to penetrate the base plate up and down, the axial force acting on the column base during an earthquake, etc. in combination with the strength of each anchor bolt due to the increase in tensile strength due to the reinforcing bars Can be arbitrarily set with respect to the diameter, the surface shape, the number of installations, and the like. The reinforcing bars are arranged so that the axis passes through the base plate vertically within a range in which each side of the quadrilateral obtained by the straight line passing through the axis of each anchor bolt is reduced to 1/3 or less. . Incidentally, with respect to the length of the reinforcing bars, it is appropriate to set the length embedded at least above and below the base plate to about 20 to 40 times the diameter of the reinforcing bars due to the fixing action with the concrete. Further, as described above, in the column base section immediately below the base plate, it may be set so as to satisfy the condition of (Aa · Fa + Ar · Fr + As · Fs) / (Ac · Fc + As · Fs) ≧ 0.7. Even if it is set to 1 or less, the required proof strength can be ensured even if it is set to 1 or less, without satisfying the condition of equivalent or more generally recommended in the related technical standard explanation manual. . Of course, it goes without saying that one or more may be used . In order to maintain the positional relationship between the lower and upper portions of the reinforcing bars, it is also effective to provide a reinforcing plate accessory plate.
以下、図面を用いて本発明の実施例に関して説明する。図１は本発明の一実施例としてＳＲＣ造に適用した場合を示したものであり、右半分を断面として配筋状態を示した配筋状態図である。また、図２はそのベースプレートの上方の柱頭部の横断面図、図３はベースプレートの平面図、図４はベースプレートの直下の柱脚部の横断面図である。図中１は角形状のベースプレートであり、本実施例では正方形状のベースプレート１の上面側に十字状の鉄骨柱２の下端部を溶接した場合を示した。図３に示したように、ベースプレート１には、四隅にアンカーボルトの挿通孔３を形成し、中央部に補強筋貫通用の開口部４を形成している。そして、図１及び図４に示したように、ベースプレート１の四隅の挿通孔３のそれぞれに、予め基礎コンクリート５中に定着させたアンカーボルト６を挿通するとともに、ベースプレート１の中央部に形成した開口部４に、同じく基礎コンクリート５中に予め定着させた適宜数、本実施例では４本の補強筋７の上方部を貫通させ、各アンカーボルト６に螺合したナット８によりベースプレート１を締付け固定することにより鉄骨柱２を立設することになる。因みに、本実施例では、各アンカーボルト６の軸心を通過する直線によって得られる四辺形の各辺をそれぞれ約１／５に縮小した四隅に補強筋７の軸心が位置するように配筋した場合を例示したが、１／３以下の範囲内に補強筋７の軸心が位置するように配筋すれば、同様の耐力が得られる。なお、図中９は梁主筋、１０はスターラップ筋、１１は柱主筋、１２はフープ筋であり、１３、１４はアンカーボルト６の下部に設けた定着板とナット、１５、１６は補強筋７の下部に設けた定着板とナット、１７、１８は補強筋７の上部に設けた定着板とナット、また１９はＳＲＣ造用の柱コンクリートである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to SRC construction as an embodiment of the present invention, and is a bar arrangement state diagram showing a bar arrangement state with the right half as a cross section. 2 is a cross-sectional view of a column head above the base plate, FIG. 3 is a plan view of the base plate, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a column base immediately below the base plate. In the figure,
次に、施工方法の具体例に関して概略的に説明する。図５はアンカーボルト６を所定位置にセットした状態を例示した施工状態図であり、図６はそのＡ−Ａ断面図である。アンカーボルト６のセットは、図示のように捨てコンクリート２０上の所定位置にアングル材等からなる位置決め部材２１を４本使用して内方に四角形が形成されるように固定し、その各隅部にアングル材等からなる４本の支柱２２を立設するとともに、それらの４本の支柱２２の外側に、本例では図６に示したように一体的な形状に形成した定着板２３を外嵌して適宜の支持部材により所定高さに支持した上、その定着板２３の四隅にそれぞれアンカーボルト６を立設し、さらにそれらの各アンカーボルト６の上方の位置関係を上部添プレート２４により保持することにより行われる。因みに、本例では一体的な定着板２３を４本のアンカーボルト６の共通の定着板として使用した場合を例示したが、図１に示した定着板１３のように個別的に設けるものでもよい。なお、図６に示したように、定着板２３の中央開口部に支持片２５を形成し、その支持片２５を介して補強筋７の挿通孔２６を有する補強筋下部用添プレート２７を支持するようにしてもよい。
Next, a specific example of the construction method will be schematically described. FIG. 5 is a construction state diagram illustrating a state in which the
次に、図７に示した施工状態図のように、補強筋７の下端部を前記補強筋下部用添プレート２７の各挿通孔２６に挿通してナットにより固定するとともに、それらの補強筋７の各上端部を、図８の平面図に示したように、前記上部添プレート２４の中央開口部に設けた支持片２８により支持可能な補強筋上部用添プレート２９の各挿通孔３０に挿通することにより、４本の補強筋７がセットされる。因みに、補強筋上部用添プレート２９は、予め支持片２８を介して上部添プレート２４に支持固定しておき、その上部添プレート２４に支持固定された補強筋上部用添プレート２９の挿通孔３０に対して補強筋７の各上端部を挿通するように構成してもよいし、補強筋７の各上端部を挿通孔３０に挿通した後に補強筋上部用添プレート２９を支持片２８を介して上部添プレート２４側に支持固定するように構成してもよい。なお、補強筋７が１本の場合には、定着板２３の中央開口部に設けた下方の支持片２５と上部添プレート２４の中央開口部に設けた上方の支持片２８にそれぞれ１個の挿通孔を形成しておき、補強筋７の上下をそれらの挿通孔に対して挿通することにより所定位置にセットすることができる。また、補強筋７の設置本数に関係なく、下方を補強筋下部用添プレート２７の挿通孔２６に挿通した上、その下端部を捨てコンクリート上に接地させることにより自重を受けるように構成してもよい。
Next, as shown in the construction state diagram shown in FIG. 7, the lower ends of the reinforcing
以上のようにして、アンカーボルト６と補強筋７の所定位置へのセットが完了したら、次に図９及び図１０に示したように、梁主筋９、スターラップ筋１０、柱主筋１１、フープ筋１２等の配筋作業を行う。この配筋作業においては、埋込み形式の柱脚構造のように、鉄骨柱の下部が柱脚部の下方まで埋設されることはなく、梁主筋９との干渉が解消されるので、配筋作業が大幅に容易化される。以上の配筋作業が完了したら、図１１及び図１２に示したように、柱脚部及び基礎梁の部分に基礎コンクリート５を打設する。そして、その基礎コンクリート５の固化により、図示のように基礎コンクリート５の上方にアンカーボルト６及び補強筋７の上部と柱主筋１１が露出した状態で固定されることになる。
When the
しかる後、図１３に示したように、前記基礎コンクリート５上の所定位置にレベル調整用のモルタル３１を設置し、前述のように鉄骨柱２の下端部を溶接したベースプレート１を、その四隅に設けた各挿通孔３にアンカーボルト６を挿通しながら前記モルタル３１上に載置するとともに、図１４に示したように鉄骨柱２の直立状態等を微調整した上、図１５のように上方からナット８により締付け固定することにより、鉄骨柱２を所定位置に立設する。その際に、図１５に示したように、鉄骨柱２の中央部の十字状部分の各間隙部には補強筋７が配置されることになる。本実施例では、それらの補強筋７の各上端部に前述の定着板１７とナット１８を装着して定着作用の増加を図っている。
After that, as shown in FIG. 13, a
以上のようにして、ベースプレート１を介して鉄骨柱２が所定位置に立設された場合には、図１６に示したように柱主筋１１を必要に応じてガス圧接等の適宜の継手３２を介しながら延長し、フープ筋１２を所定高さにセットした上、その周囲に所定の型枠を形成して柱コンクリート１９を打設することにより、図１７及び図１８に示したように本実施例の目的であるＳＲＣ造の柱３３を形成することができ、所期の作業が終了することになる。
As described above, when the
次に具体的な実験例に関して説明する。図１９は実験に使用した本発明に係る他の実施例のベースプレート直上の柱部分を示した横断面図である。また、図２０及び図２１は実験に使用した比較例のベースプレート直上の柱部分を示した横断面図である。図１９に示したように、本実験に使用した実施例においては、ベースプレート３４の四隅に１８０ｍｍの軸心間距離をとって４本のアンカーボルト３５を正方形の各隅部に設置した。また、ベースプレート３４に形成した円形開口部３６内に５０ｍｍの軸心間距離をとって４本の補強筋３７を正方形の各隅部に設置した。すなわち、本実施例では、各アンカーボルト３５の軸心を通過する直線によって得られる四辺形の各辺をそれぞれ１／３．６に縮小した四隅にそれぞれの軸心が位置するように４本の補強筋３７を配筋した場合を例示した。なお、図中３８はＨ形鋼からなる鉄骨柱、３９は柱主筋、４０はフープ筋、４１は柱外壁面である。
Next, a specific experimental example will be described. FIG. 19 is a cross-sectional view showing a column portion directly above a base plate according to another embodiment of the present invention used in the experiment. 20 and 21 are cross-sectional views showing the column portion directly above the base plate of the comparative example used in the experiment. As shown in FIG. 19, in the example used in this experiment, four
図２０に示したように、比較例１は、前記実施例から補強筋３７の使用を排除した形態からなる。また、比較例２は、図２１に示したように補強筋３７の配筋位置をベースプレート３４の外周部に変更した形態からなる。なお、前記実施例と比較例２においては、同じ構成部材を採用し、前述の（Ａａ・Ｆａ＋Ａｒ・Ｆｒ＋Ａｓ・Ｆｓ）／（Ａｃ・Ｆｃ＋Ａｓ・Ｆｓ）≧０．７の条件を満たすように設定した。
As shown in FIG. 20, the comparative example 1 has a form in which the use of the reinforcing
試験体として前記実施例と比較例１，２を用い、それぞれ上方から所定の引張軸力を負荷しながら、水平方向の交番荷重を加える引張曲げ負荷実験を行い、各部の歪みを測定するとともに破壊性状を観察した。なお、引張曲げ負荷実験においては、基礎梁上端から２ｍの高さに水平力を加え、そのときの柱脚部の変位角に着目して負荷の大きさを徐々に増やしながら交番荷重を加えるという負荷方式を採用した。破壊性状の観察は、実験終了後に破壊部分のコンクリートをはつって内部のアンカーボルト３５や補強筋３７などの状態を観察した。
Using the Example and Comparative Examples 1 and 2 as test specimens, conducting a tensile bending load experiment in which a horizontal alternating load is applied while applying a predetermined tensile axial force from above, measuring strain of each part and breaking The properties were observed. In the tensile bending load test, a horizontal force is applied at a height of 2 m from the upper end of the foundation beam, and an alternating load is applied while gradually increasing the magnitude of the load, focusing on the displacement angle of the column base at that time. The load method was adopted. The observation of the destructive property was made by observing the state of the
前記引張曲げ負荷実験において、全試験体とも柱部及び柱部と基礎梁との境界部分に水平方向のひび割れが発生し、柱主筋３９に沿った縦方向のひび割れも観察された。また、本実施例に係る試験体の方が比較例１，２の試験体より大きな変位角においてアンカーボルト３５が破壊することが確認された。さらに、同変位角時においては、本実施例の場合の方が比較例１，２に比べて大きな耐力上昇が確認された。すなわち、本実施例の場合には、比較例１，２に比べてより大きな外力に対抗し得る優れた耐力・変形性能が得られることが確認された。なお、各部材の歪み分布状態の分析によれば、比較例２に係る試験体のアンカーボルト３５が破壊された荷重において、比較例２の場合は補強筋３７の歪みが小さく、コンクリートとの付着破壊が生じていると推測されるのに対し、実施例の場合は、柱脚部に歪みが集中し、補強筋３７が有効に機能していることが推察された。また、破壊性状の観察によれば、比較例１，２に係る試験体の場合は、べースプレート３４が上方向及び水平方向に大きく変位したのに対し、実施例に係る試験体の場合には、それらの比較例１，２に比べてベースプレート３４の変位が上方向及び水平方向ともかなり小さいことが確認された。
In the tensile bending load test, horizontal cracks were generated at the column part and the boundary part between the column part and the foundation beam in all the test specimens, and vertical cracks along the column
１…ベースプレート、２…鉄骨柱、３…挿通孔、４…開口部、５…基礎コンクリート、６…アンカーボルト、７…補強筋、８…ナット、９…梁主筋、１０…スターラップ筋、１１…柱主筋、１２…フープ筋、１３…定着板、１４…ナット、１５…定着板、１６…ナット、１７…定着板、１８…ナット、１９…柱コンクリート、２０…捨てコンクリート、２１…位置決め部材、２２…支柱、２３…定着板、２４…上部添プレート、２５…支持片、２６…挿通孔、２７…補強筋下部用添プレート、２８…支持片、２９…補強筋上部用添プレート、３０…挿通孔、３１…レベル調整用のモルタル、３２…継手、３３…柱、３４…ベースプレート、３５…アンカーボルト、３６…円形開口部、３７…補強筋、３８…鉄骨柱、３９…柱主筋、４０…フープ筋、４１…柱外壁面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
（Ａａ・Ｆａ＋Ａｒ・Ｆｒ＋Ａｓ・Ｆｓ）／（Ａｃ・Ｆｃ＋Ａｓ・Ｆｓ）≧０．７
但し、Ａａ：アンカーボルトの断面積、Ｆａ：アンカーボルトの設計基準強度、Ａｒ：補強筋の断面積、Ｆｒ：補強筋の設計基準強度、Ａｃ：鉄骨柱の断面積、Ｆｃ：鉄骨柱の設計基準強度、Ａｓ：柱主筋の断面積、Ｆｓ：柱主筋の設計基準強度 The construction method of the non-embedded type column base according to claim 1, wherein the construction is performed so that the following condition is satisfied in a cross section of the column base portion directly below the base plate.
(Aa · Fa + Ar · Fr + As · Fs) / (Ac · Fc + As · Fs) ≧ 0.7
However, Aa: Anchor bolt cross-sectional area, Fa: Anchor bolt design standard strength, Ar: Reinforcing bar cross-sectional area, Fr: Reinforcing bar design standard strength, Ac: Steel column cross-sectional area, Fc: Steel column design Reference strength, As: cross-sectional area of column main reinforcement, Fs: design reference strength of column main reinforcement
（Ａａ・Ｆａ＋Ａｒ・Ｆｒ＋Ａｓ・Ｆｓ）／（Ａｃ・Ｆｃ＋Ａｓ・Ｆｓ）≧０．７
但し、Ａａ：アンカーボルトの断面積、Ｆａ：アンカーボルトの設計基準強度、Ａｒ：補強筋の断面積、Ｆｒ：補強筋の設計基準強度、Ａｃ：鉄骨柱の断面積、Ｆｃ：鉄骨柱の設計基準強度、Ａｓ：柱主筋の断面積、Ｆｓ：柱主筋の設計基準強度 The non-embedded column base structure according to claim 3, wherein the following condition is satisfied in a cross section of the column base immediately below the base plate.
(Aa · Fa + Ar · Fr + As · Fs) / (Ac · Fc + As · Fs) ≧ 0.7
However, Aa: Anchor bolt cross-sectional area, Fa: Anchor bolt design standard strength, Ar: Reinforcing bar cross-sectional area, Fr: Reinforcing bar design standard strength, Ac: Steel column cross-sectional area, Fc: Steel column design Reference strength, As: cross-sectional area of column main reinforcement, Fs: design reference strength of column main reinforcement
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