特開 2024-103138 アンカーボルト用座金

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024103138

(43)【公開日】2024-08-01

(54)【発明の名称】アンカーボルト用座金

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/00 20060101AFI20240725BHJP

【ＦＩ】

E02D27/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023007314

(22)【出願日】2023-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】516152952

【氏名又は名称】構法開発株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】507011611

【氏名又は名称】株式会社進富

(74)【代理人】

【識別番号】100218062

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 悠樹

(72)【発明者】

【氏名】大西 克則

(72)【発明者】

【氏名】依田 佳幸

【テーマコード（参考）】

2D046

【Ｆターム（参考）】

2D046AA01

2D046AA03

(57)【要約】

【課題】 基礎の縁端寸法を大きくしたり、アンカーボルトの径を大きくする必要がなく、従来の基礎施工治具を使用することができ、安価で固定する構造体からの水平剪断力を受けるアンカーボルトと基礎コンクリートの固定強度を合理的に確保することができるアンカーボルト用座金を提供する。
【解決手段】 構造物の基礎に埋設される、ねじ部２１及び軸部２２を有するアンカーボルト２に装着するアンカーボルト用座金１であって、前記アンカーボルトを挿通する挿通孔１１と、脱気孔１２を有する天板部１０と、該天板部の縁部に沿って延設された側面部１３を有し、挿通孔にアンカーボルトのねじ部又は軸部に装着した状態で、側部が基礎に埋設されることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物の基礎に埋設される、ねじ部及び軸部を有するアンカーボルトに装着するアンカーボルト用座金であって、
前記アンカーボルトを挿通する挿通孔と、脱気孔を有する天板部と、
該天板部の縁部に沿って延設された側面部を有し、
前記挿通孔にアンカーボルトのねじ部又は軸部に装着した状態で、前記側部が基礎に埋設されることを特徴とするアンカーボルト用座金。

【請求項2】

前記天板部の上視面形状が円形であることを特徴とする請求項１に記載のアンカーボルト用座金。

【請求項3】

前記アンカーボルトの前記基礎から突出する突出部の前記軸部側に調整部が設けられるとともに、先端側にねじ部が設けられ、前記調整部の前記ねじ部側の端部にテーパー部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアンカーボルト用座金。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンカーボルト用座金に関し、詳しくは、建造物の基礎の施工時に用いるアンカーボルトに装着するアンカーボルト用座金に関する。

【背景技術】

【0002】

建造物の基礎の施工時に用いる一般的なアンカーボルトは、引抜力に対抗するとともに、剪断力は固定する構造体からの鉛直抗力により、コンクリートと構造体の摩擦力で対抗するので、建築基準法（建築基準法告示１４５６号）の規定により、構造体の孔クリアランスはボルト径＋５ｍｍまでと定められている。

【0003】

しかし、固定する構造体からの剪断力がコンクリートと構造体の摩擦より大きい場合、孔クリアランス５ｍｍの範囲で滑り、構造体の孔がアンカーボルトに当接して剪断力をアンカーボルトが受けることが考慮される。

【0004】

一方、構造体からの剪断力を受けたアンカーボルトは、コンクリート基礎に埋め込まれているため、アンカーボルトとコンクリートの面際に剪断力が集中し、コンクリートが支圧破壊することが考慮される。また、コンクリート基礎の縁端が近い場合は水平方向にコーン破壊が発生する可能性がある。

【0005】

このように、アンカーボルトに対して、固定する構造体からの剪断力がコンクリートと構造体の摩擦力より大きい場合、通常、アンカーボルトとの孔クリアランスが小さい座金プレートを溶接したり、孔クリアランス部分にモルタルなどを充填している（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平７－１１３２３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来の提案のように、現地で溶接したりモルタルを充填する方法は、天候等の影響を受けるため施工性に問題がある。

【0008】

このような場合には、基礎の縁端寸法を大きくしたり、アンカーボルトの径を大きくすることによる対策が考えられるが、これらの対策は基礎設計の変更やアンカーボルトの変更が必要となるため現実的ではない。

【0009】

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、基礎の縁端寸法を大きくしたり、アンカーボルトの径を大きくする必要がなく、従来の基礎施工治具を使用することができ、固定する構造体からの水平剪断力を受けるアンカーボルトと基礎コンクリートの固定強度を安価で合理的に確保することができるアンカーボルト用座金を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明のアンカーボルト用座金は、上記の技術的課題を解決するためになされたものであって、以下のことを特徴としている。

【0011】

第１に、本発明のアンカーボルト用座金は、構造物の基礎に埋設される、ねじ部及び軸部を有するアンカーボルトに装着するアンカーボルト用座金であって、前記アンカーボルトを挿通する挿通孔と、脱気孔を有する天板部と、該天板部の縁部に沿って延設された側面部を有し、
前記挿通孔にアンカーボルトのねじ部又は軸部に装着した状態で、前記側部が基礎に埋設されることを特徴とする。
第２に、上記第１の発明のアンカーボルト用座金において、前記天板部の上視面形状が円形であることが好ましい。
第３に、上記第１又は第２の発明のアンカーボルト用座金において、前記アンカーボルトの前記基礎から突出する突出部の前記軸部側に調整部が設けられるとともに、先端側にねじ部が設けられ、前記調整部の前記ねじ部側の端部にテーパー部が設けられていることが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明のアンカーボルト用座金によれば、基礎の縁端寸法を大きくしたり、アンカーボルトの径を大きくする必要がなく、従来の基礎施工治具を使用することができ、固定する構造体からの水平剪断力を受けるアンカーボルトと基礎コンクリートの固定強度を安価で合理的に確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明のアンカーボルト用座金の一実施形態を示す概略図であり、（Ａ）は上視面図、（Ｂ）は（Ａ）のA－A断面図である。

【図2】アンカーボルト用座金を接合したアンカーボルトの施工状態を示す透視側面図であり、（Ａ）はナット固定、（Ｂ）は溶接固定を示す概略図である。

【図3】本発明のアンカーボルト用座金を適用可能な合芯アンカーボルトの側面図である。

【図4】本発明のアンカーボルト用座金による支圧強度の説明概略図であり、（Ａ）は上視面図、（Ｂ）は透視側面図である。

【図5】一般的なアンカーボルトによる支圧強度の説明概略図である。

【図6】アンカーボルト用座金の側面部のみを基礎に埋設した施工状態を示す透視側面図である。

【図7】アンカーボルト用座金の天板部と側面部を基礎に埋設した施工状態を示す透視側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

まず、本発明のアンカーボルトについて図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明のアンカーボルト用座金の一実施形態を示す概略図であり、（Ａ）は上視面図、（Ｂ）は（Ａ）のA－A断面図である。

【0015】

本発明のアンカーボルト用座金１は、構造物の基礎４に埋設されるアンカーボルト２に装着する座金である。本実形態のアンカーボルト用座金１は、天板部１０と、天板部１０の縁部に沿って延設された側面部１３を備えており、円形椀状の形状を有している。

【0016】

天板部１０の略中央部には、アンカーボルト２を挿通するための挿通孔１１が設けられている。挿通孔１１の径は、アンカーボルト２が挿通、固定できれば特に限定されるものではないが、安定性等の観点からアンカーボルト２の直径＋１ｍｍ以下の孔径が好ましい。

【0017】

また、天板部１０に設けられた挿通孔１１の周囲には脱気孔１２が設けられている。脱気孔１２は、基礎４のコンクリート打設施工の際に、アンカーボルト用座金１内にコンクリートを十分に充填させるためのものである。脱気孔１２の形状や大きさ、数は、アンカーボルト用座金１の強度を十分に保持でき、さらに脱気できれば特に限定されるものではなく、適切な形状、大きさのものを１つ或いは複数設けることができる。

【0018】

天板部１０の縁部に沿って延設される側面部１３は、基礎施工の際にコンクリートに埋設される部分である。側面部１３の幅は、構造体５からの剪断力を受ける部分であるため広いほど望ましいが、アンカーボルト用座金１内へのコンクリートの充填性や、取り扱い性を考慮して決定することが望ましい。構造体５からの剪断力を側面部１３で受けることによりアンカーボルト２の径を大きくすることなく、アンカーボルト２と基礎コンクリートの固定強度を保持することが可能となる。

【0019】

上記構成の実施形態のアンカーボルト用座金１は、挿通孔１１にアンカーボルト２のねじ部２１又は軸部２２に挿通、装着して用いられる。具体的には、例えば、図２（Ａ）に示すように、アンカーボルト２に対してナット３により固定したり、図２（Ｂ）に示すように、アンカーボルト２に溶接して固定することができる。本発明のアンカーボルト用座金１が適用可能なアンカーボルト２は、基礎４の施工に用いられる、強度、引抜力、剪断力に対応した径と強度区分、長さを有する一般的なアンカーボルトを例示することができる。

【0020】

また、本発明のアンカーボルト用座金１は、上記通常のアンカーボルト２のほか、他の機能を有するアンカーボルト２に対して装着することができる。例えば、複数のアンカーボルト２と構造体５を接合する場合、孔クリアランス１ｍｍ以下では施工が困難となる場合があるので、接合部材をストレスなく容易に挿入し、固定でき、剪断力と軸力ともに必要強度を確保することができる合芯アンカーボルト２を例示することができる。

【0021】

このようなアンカーボルト２としては、例えば、図３に示すような、アンカーボルト２の基礎４から突出する突出部２５の軸部２２側に調整部２３が設けられるとともに、先端側にねじ部２１が設けられ、調整部２３のねじ部２１側の端部にテーパー部２４が設けられた構成の合芯アンカーボルト２を用いることができる。上記構成のアンカーボルト２に本発明のアンカーボルト用座金１を合わせて用いることにより、アンカーボルト２に対して接合部材をストレスなく容易に挿入することができるとともに、基礎４コンクリートの養生期間が短い接合施工時に、構造体５の変形を矯正する際にかかる剪断力に対し、アンカーボルト用座金１によるコンクリート補強効果を有効に機能させることができる。

【0022】

本実形態のアンカーボルト用座金１は、アンカーボルト２に装着された状態で、図２に示すように側面部１３を基礎４に埋設するように設置される。

【0023】

通常、コンクリート基礎４に埋め込まれた一般的なアンカーボルトが剪断力を受けた場合、アンカーボルトとコンクリートの面際に剪断力が集中し、コンクリートが支圧破壊する。また、コンクリート基礎４の縁端が近い場合は、図４に示すように、水平方向にコーン破壊線６に沿ってコーン破壊が発生する。このとき、アンカーボルト２の直径の幅でコンクリートに支圧がかかる。また、図５の斜線断面積（Ａｇｃ面積）が大きくなると、水平方向のコーン破壊強度が大きくなる。

【0024】

これに対して、コンクリートによる基礎施工に本願発明のアンカーボルト用座金１を用いた場合、アンカーボルト用座金１の内側にコンクリートが充填され、椀形状のアンカーボルト用座金１の変形がコンクリートにより拘束されるので、通常の座金を厚板にしたりアンカーボルト径を太くする必要がない。よって、天板部１０の面積が実質的なアンカーボルト２の径に見なされるとともに、側面部１３の幅がその径の長さに見なされる。これにより、図４のコンクリート表面からの幅寸法（ｈ）及び径寸法（ｗ）部分が支圧面積になり、コーン破壊線６からの破線部分の面積がＡｇｃとなる。即ち、いずれの面積も、アンカーボルト用座金１により大きな面積を得ることが可能となる。

【0025】

以下に、本発明のアンカーボルト用座金１を用いた基礎施工について詳述する。まず、基礎４の表面となる位置を考慮して、アンカーボルト２の基礎４の表面からの突出部２５の出寸法及び、アンカーボルト２の芯の位置決め用のアンカー固定金具４２を用いて、図２に示すように、基礎型枠４１に本発明のアンカーボルト用座金１を装着したアンカーボルト２をセットする。

【0026】

ここで、アンカーボルト２に対するアンカーボルト用座金１の装着は、ナット３による固定であっても溶接３１による固定であってもかまわない。ナット３による固定では、まず、アンカーボルト２のねじ部２１の所定位置までナット３を螺合させ、アンカーボルト用座金１とアンカー固定金具４２を挿通して、さらに上からナット３を螺合させ、一対のナット３により上下から挟み込むように固定する。構造体５の孔とネジ山の支圧強度は面接触しないので低減される。

【0027】

溶接３１による固定では、アンカーボルト２の軸部２２の所定の位置に、予めアンカーボルト用座金１を溶接しておき、アンカー固定金具４２にナット３＋アンカーボルト用座金１で固定する。

【0028】

ここで、構造体５との孔クリアランスが１ｍｍ以下で、構造体５からの水平力をアンカーボルト２に伝達される接合の場合、構造体５と基礎４の接触面の摩擦力は考慮する必要がないので、アンカーボルト用座金１と構造体５を直接接するように設置することができる。即ち、アンカーボルト用座金１の天板部１０の位置を、図６に示すように、基礎４表面と面一になるように位置決めし、側面部１３のみが基礎４に埋設されるように設定することができる。

【0029】

一方、構造体５との孔クリアランスが、例えば５ｍｍ程度の場合、構造体５からの水平力を、構造体５からの鉛直抗力による摩擦力で伝達されるため、図７に示すように、アンカーボルト用座金１の天板部１０と側面部１３を共に基礎４表面から下方に埋設するように位置決めすることが好ましい。

【0030】

通常、アンカーボルト用座金１と構造体５の接触面の摩擦係数μは０．２程度であり、摩擦係数μを構造計算に用いる０．４にするには、高力ボルト摩擦接合のような高度な加工と揚上などの管理が必要であり、地際の基礎工事では困難となる。そのため、構造体５の鉛直抗力がアンカーボルト用座金１に直接かからないようにコンクリート面下に埋設するのが望ましくなる。なお、構造体５とアンカーボルト用座金１に挟まれるコンクリートは捨穴を介して連続体にするのが望ましい。

【0031】

次に、上記条件でアンカーボルト用座金１を固定したアンカーボルト２を設置した状態で、所定の位置までコンクリートを打設し、脱型後に、アンカーボルト２の突出部２５を構造体５の接合孔に挿通してナット３で接合する。これによりアンカーボルト２を埋設した基礎施工が完了する。

【0032】

以上、実施形態に基づき本発明のアンカーボルト用座金１を説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。

【0033】

例えば、上記実施形態では、アンカーボルト用座金１の上視面形状を円形としたが、多角形や楕円等の他の形状であってもかまわない。また、上記実施形態では、アンカーボルト用座金１をアンカーボルト２に固定した状態で、側面部１３が天板部１０から下方に向くように接続しているが、例えば、天板部１０を基礎４に深く埋設して設置するような場合には、側面部１３を天板部１０から上方に向くように接続して用いることもできる。

【0034】

以上の説明のとおり、上記構成のアンカーボルト用座金によれば、基礎の縁端寸法を大きくしたり、アンカーボルトの径を大きくすることなく、従来の基礎施工治具を使用することができ、固定する構造体からの水平剪断力を受けるアンカーボルトと基礎コンクリートの固定強度を安価で合理的に確保することが可能となる。

【符号の説明】

【0035】

１ アンカーボルト用座金
１０ 天板部
１１ 挿通孔
１２ 脱気孔
１３ 側面部
２ アンカーボルト
２１ ねじ部
２２ 軸部
２３ 調整部
２４ テーパー部
２５ 突出部
３ ナット
３１ 溶接
４ 基礎
４１ 基礎型枠
４２ アンカー固定金具
４３ 鉄筋
５ 構造体
６ コーン破壊線
６１ コーン破壊幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】