JP5907447B1

JP5907447B1 - 鉄骨柱脚

Info

Publication number: JP5907447B1
Application number: JP2015141095A
Authority: JP
Inventors: 修隆比屋根
Original assignee: 修隆比屋根
Priority date: 2015-07-15
Filing date: 2015-07-15
Publication date: 2016-04-26
Anticipated expiration: 2035-07-15
Also published as: JP2017020312A

Abstract

【課題】基礎コンクリートの打設とともに基礎柱の天端へ鉄骨柱の水平な接合面を確保でき、なおかつ固定度を高める鉄骨柱脚を提供することを目的とする。【解決手段】基礎コンクリート２１とアンカーボルト２２とテンプレート２３からなり、垂直に立設した複数のアンカーボルト２２のねじ部分に、高さの基準となる下ナット２４ａ，２４ｂを設け、さらに、テンプレート２３に設けられたボルト孔２３１を挿通させ、前記下ナット２４ａ，２４ｂで水平を調整確保し、このテンプレート２３の上面と基礎コンクリート２１の天端を同じ高さに揃えてコンクリートを打設し一体化させ、この埋設したテンプレート２３の上面に、角型鋼管３１の下端へ取付けたベースプレート３２を接合したことを特徴とする鉄骨柱脚である。【選択図】図１

Description

本発明は、テンプレートを用いた鉄骨柱脚に関する。

従来の鉄骨柱脚は、基礎柱と鉄骨柱からなり、構造の違いから接合部が生じ、ボルト接合させるのが一般的である。また、ボルト接合とは、アンカーボルトを所定の位置へ埋設させるためにテンプレートでアンカーボルトの位置と高さの精確性を確保した後に、基礎コンクリートを打設し一体化させたアンカーボルトに、角型鋼管等の下端へ取付けたベースプレートのボルト孔を挿通し、ナットで締め付け固定させた接合方法である。

また、基礎柱の天端を全て同じ高さで水平に揃えて基礎コンクリートを打設することは困難であり、どうしても誤差や不陸が生じる。そのため、図３に示すように基礎コンクリート２１の打設後に、この基礎コンクリート２１の天端へ鉄骨柱３の高さの基準となる硬練りの無収縮モルタル（以後まんじゅうと称す）を設けてから、このまんじゅう５１の上に鉄骨柱３を建て、この鉄骨柱３と基礎柱２との隙間に軟練りの無収縮モルタル５２を充填させるのが一般的である。

それから、前記テンプレート（図示せず）は、アンカーボルトを挿通するボルト孔を有し、アンカーボルトの位置決め用の鋼材で薄板状の型板であり、このアンカーボルトの上部のねじ部分に螺合した上下のナットで挟持させるのが一般的である。このテンプレートは、基礎コンクリートを打設し、コンクリートの硬化後には不用となり取外す仮設的なものである。

基礎コンクリートの打設とともに基礎柱の天端へ鉄骨柱の水平な接合面を確保でき、なおかつ固定度を高める鉄骨柱脚を提供することを目的とする。

基礎コンクリートとアンカーボルトとテンプレートからなり、垂直に立設した複数のアンカーボルトのねじ部分に、高さの基準となる下ナットを設け、さらに、テンプレートに設けられたボルト孔を挿通させ、前記下ナットで水平を調整確保し、このテンプレートの上面と基礎コンクリートの天端を同じ高さに揃えてコンクリートを打設し一体化させ、この埋設したテンプレートの上面が、角型鋼管の下端へ取付けたベースプレートの接合面になることを特徴とする基礎柱である。

前記基礎柱と鉄骨柱からなり、鉄骨柱は、角型鋼管と、その下端へボルト孔を有するベースプレートを取付けたものであり、前記テンプレートの上面から突出したアンカーボルトのねじ部分に、角型鋼管の下端へ取付けたベースプレートのボルト孔を挿通し、テンプレートの上面とベースプレートの下面を接合剤で合体させ、さらに、上ナットでこれらを締め付け密着させることで一体化させ、前記基礎柱を用いたことを特徴とする鉄骨柱脚である。

前記テンプレートの中央部には、コンクリートの充填状況を確実に見知することができる確認孔を設けたことを特徴とする基礎柱である。

テンプレートの上面が基礎柱の天端と同じ高さになるように、アンカーボルトに螺合した下ナットで水平面を調整確保し、次に、基礎コンクリートの打設とともに基礎柱の天端へ鉄骨柱の接合面を確保した工程と、それから、前記テンプレートの上面から突出したアンカーボルトに、角型鋼管の下端へ取付けたベースプレートのボルト孔を挿通し、テンプレートとベースプレートを接合剤で合体させ、さらに、上ナットでこれらを締め付ける工程により、テンプレートの上面に直接鉄骨建方を行うことを特徴とする鉄骨柱脚の設置方法である。

以上のとおり、本発明の鉄骨柱脚は、テンプレートを埋設させることで、基礎柱の天端へ鉄骨柱の水平な接合面を確保できることから、従来の鉄骨建方の前後に行っていた、まんじゅうや無収縮モルタルの充填の工程を省略し工期の短縮と工費を低減することができる。また、剛体のプレートどうしを接合し、さらに、アンカーボルトに張力を導入することで、テンプレートとベースプレートの面と面を確実に密着させることができ、この部材間に大きな圧縮力を得ることができる。それから、この圧縮力を得た範囲内で、水平力における鉄骨柱脚の固定度を高くすることができる。

本発明の鉄骨柱脚の構成図である。本発明の鉄骨柱脚の組立工程図である。（ａ）基礎コンクリートを打設する工程（ｂ）鉄骨建方を行う工程従来の鉄骨柱脚の構成図である。

本発明の鉄骨柱脚の構成を図１に示す。

本発明の鉄骨柱脚１は、基礎柱２と鉄骨柱３からなり、この基礎柱２は、基礎コンクリート２１と、それに埋設したアンカーボルト２２と下ナット２４ａ，２４ｂと厚みのある板状のテンプレート２３からなり、それから、鉄骨柱３は、角型鋼管３１と、その下端へ取付けた厚みのある板状のベースプレート３２と座金３４と上ナット３３ａ，３３ｂからなる。また、テンプレート２３とベースプレート３２には、それぞれボルト孔２３１，３２１が設けられており、さらに、テンプレート２３は、確認孔２３２も設けられている。まず、垂直に立設した複数のアンカーボルト２２のねじ部分に高さの基準となる下ナット２４ａ，２４ｂを設け、従来の薄板状のテンプレートよりは厚みを持たせたテンプレート２３に設けられたボルト孔２３１を挿通させ、前記下ナット２４ａ，２４ｂで水平を調整確保し、さらに、仮設の上ナット２５で挟持し、このテンプレート２３の上面と基礎コンクリート２１の天端を同じ高さに揃えてコンクリートを打設し一体化させる。ちなみに、このテンプレート２３の中央部には、コンクリートの充填状況を確実に見知することができる確認孔２３２が設けてある。次に、前記仮設の上ナット２５を取外し、この埋設したテンプレート２３の上面から突出したアンカーボルト２２のねじ部分に、角型鋼管３１の下端へ取付けたベースプレート３２のボルト孔３２１を挿通し、テンプレート２３の上面とベースプレート３２の下面を接合剤４で合体させ、さらに、上ナット３３ａ，３３ｂでこれらを締め付け密着させることで一体化した構成である。

アンカーボルト２２は、鋼材の棒状で上端に適宜長さでねじ加工し、下部のねじ加工以外の表面には付着機能を有するものである。このねじ部分に、下ナット２４ａと下ナット２４ｂを二重に螺合し、下ナット２４ａの上面の高さを基礎コンクリート２１の天端からテンプレート２３の厚み分を下げた位置になるように調整し水平を確保する。ちなみに、この下ナット２４ａ，２４ｂに関しては、ナットのゆるみを防止するために二重に螺合しているが、確実に水平を確保できるのであれば、必ずしも二重に螺合しなくてもよい。

テンプレート２３は、鋼材の四角形で従来の薄板状のテンプレートよりは適宜厚みを持たせたものであり、前記アンカーボルト２２を挿通するボルト孔２３１が複数設けられており、さらに、中央部には、コンクリートの充填状況を確実に見知することができる１０ｍｍ程度の大きさの確認孔２３２が設けてある。この確認孔２３２から生コンのペースト状のノロが噴出することにより、目視にて充填完了の確認が行える。それから、従来では、アンカーボルトを所定の位置へ埋設させるためにテンプレートを仮設的に使用し、基礎コンクリートの打設を行っていた。また、この基礎コンクリートの打設後には、鉄骨柱の高さを調整する必要があった。だが、本発明の鉄骨柱脚では、テンプレートの使用方法を変え、埋設させることにより、従来の使用目的であるアンカーボルトの位置と高さの精確性を確保しながら、また一方では、基礎コンクリートの打設とともに基礎柱の天端へ鉄骨柱の水平な接合面を確保できるものである。

また、前記アンカーボルト２２の上端のねじ部分に、テンプレート２３のボルト孔２３１を挿通し、下ナット２４ａ，２４ｂで水平を調整確保し、このテンプレート２３の上面と基礎コンクリート２１の天端が同じ高さであるか再度確認し、あるいは調整した上で仮設の上ナット２５を螺合し、下ナット２４ａ，２４ｂのゆるみ止めを行い挟持する。さらに、基礎コンクリート２１の打設前にもう一度レベルの確認を行い、基礎コンクリート２１を打設する。ちなみに、前記上ナット２５は、コンクリートの硬化後に取外す。

それから、前記テンプレート２３の中央部に接合剤４となる適量の金属用接着剤を垂らし、このテンプレート２３の上面から突出したアンカーボルト２２の上端のねじ部分に、角型鋼管３１の下端へ取付けたベースプレート３２のボルト孔３２１を挿通し合体させる。さらに、アンカーボルト２２とボルト孔２３１及びボルト孔３２１の隙間にも金属用接着剤を注入した後、このねじ部分に座金３４を取付け上ナット３３ａと上ナット３３ｂを二重に螺合させ、ゆるみ止めを行い締め付け密着させることで、基礎柱２と鉄骨柱３からなる鉄骨柱脚１を一体化することができる。また、密着させることにより、テンプレート２３とベースプレート３２の部材間に大きな圧縮力が得られ、部材間のすべりが生じないので摩擦抵抗が大きくなり、それゆえ、鉄骨柱脚１の負担できるせん断力も大きくなり耐震性が向上する。ちなみに、ボルト孔２３１とボルト孔３２１は、もちろん同一垂直上である。

テンプレート２３に関しては、従来どおりアンカーボルト２２の位置と高さの精確性を確保することができ、また一方では、角型鋼管３１の下端へ取付けたベースプレート３２の接合面となり、この２つのことを兼用できればよく、適宜どのような形状でも構わない。また、水平力に対して、このテンプレート２３とベースプレート３２の部材間のすべりが生じないような一体化がなされていればよく、本実施例では、接合剤４を金属用接着剤としたが、これについても溶接や高力ボルト等適宜どのような方法でも構わない。

テンプレート２３の大きさ、厚み及びアンカーボルト２２の数量等は適用柱サイズの仕様に比例する。また、本実施例では、鉄骨柱３を角型鋼管３１としたが、これについてもＨ型鋼等適宜どのような形状でも構わない。

本発明の鉄骨柱脚の固定構造の組立工程を図２に示す。
（ａ）基礎コンクリートを打設する工程
テンプレート２３のボルト孔２３１をアンカーボルト２２のねじ部分に挿入し、さらに、テンプレート２３の上面が基礎柱２の天端と同じ高さになるように、アンカーボルト２２に螺合した下ナット２４ａ，２４ｂで水平面を調整確保し、上ナット２５で挟持させ、次に、基礎コンクリート２１の打設とともに基礎柱２の天端へ鉄骨柱３の接合面を確保する。
（ｂ）鉄骨建方を行う工程
それから、上ナット２５を取外し、水平を確保し埋設された前記テンプレート２３の上面から突出したアンカーボルト２２のねじ部分に、角型鋼管３１の下端へ取付けたベースプレート３２のボルト孔３２１を挿通し、テンプレート２３の上面とベースプレート３２の下面を接合剤４で合体させ、さらに、上ナット３３ａ，３３ｂでこれらを締め付けることにより、テンプレート２３の上面に直接鉄骨建方を行う。

１鉄骨柱脚
２基礎柱
２１基礎コンクリート
２２アンカーボルト
２３テンプレート
２３１ボルト孔
２３２確認孔
２４ａ下ナット
２４ｂ下ナット
２５上ナット
３鉄骨柱
３１角型鋼管
３２ベースプレート
３２１ボルト孔
３３ａ上ナット
３３ｂ上ナット
３４座金
４接合剤
５従来の鉄骨柱脚
５１まんじゅう
５２無収縮モルタル
５３ナット

Claims

基礎柱２と鉄骨柱３からなり、基礎柱２は、基礎コンクリート２１とアンカーボルト２２とテンプレート２３からなり、鉄骨柱３は、角型鋼管３１とベースプレート３２からなり、垂直に立設した複数のアンカーボルト２２のねじ部分に、水平を調整確保するための下ナット２４ａ，２４ｂを設け、テンプレート２３の中央部に一つのみコンクリートの充填状況を見知するための１０ｍｍ程度の大きさの確認孔２３２と、四隅にはアンカーボルト２２を挿通するためのボルト孔２３１を備え、基礎コンクリート２１の天端部分に、角型鋼管３１とその下端へ四隅にアンカーボルト２２を挿通するためのボルト孔３２１備えた一枚物からなるベースプレート３２の全面を接合するためのテンプレート２３を設け、鉄骨柱３のベースプレート３２の下面が基礎柱２のテンプレート２３の上面に接合剤４と上ナット３３ａ，３３ｂを介して一体化された鉄骨柱脚。