特許 7224127 柱脚構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-09

(45)【発行日】2023-02-17

(54)【発明の名称】柱脚構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/00 20060101AFI20230210BHJP

   E02D 27/12 20060101ALI20230210BHJP

【ＦＩ】

E02D27/00 D

E02D27/12 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018145620

(22)【出願日】2018-08-02

(65)【公開番号】P2020020190

(43)【公開日】2020-02-06

【審査請求日】2021-06-01

(73)【特許権者】

【識別番号】390018717

【氏名又は名称】旭化成建材株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】505398952

【氏名又は名称】中日本高速道路株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504357772

【氏名又は名称】有限会社江尻建築構造設計事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】前嶋 匡

(72)【発明者】

【氏名】塚田 義明

(72)【発明者】

【氏名】栗山 貴生

(72)【発明者】

【氏名】野口 武彦

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 佑治

(72)【発明者】

【氏名】江尻 憲泰

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－０６０００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６９５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５６６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０８３６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１４－０１１５５１２（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開平０２－１６４９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－２８５２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６２８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７５４５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ２７／００

Ｅ０２Ｄ ２７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の軸に沿って延在する杭が鉄骨柱の脚部に接合されてなる柱脚構造であって、
前記軸に対して平行に延在するとともに前記杭の近傍に配置される複数のアンカーボルトと、
前記軸に対して平行に延在するとともに前記杭の杭頭部及び前記アンカーボルトを外側から包囲するように配置される鋼管と、
前記鋼管の鉛直方向上方に形成された開口に接合されるとともに前記アンカーボルトの上部が挿通されて固定されるベースプレートと、を備え、
前記鋼管内の空間に充填剤が充填されることにより前記杭頭部及び前記アンカーボルトが外側から拘束され、
前記ベースプレートは、前記鋼管の前記開口を塞ぐ面積を有し、かつ、前記アンカーボルトの下端部を起点とするコーン状破壊線の領域外に延在し、
前記ベースプレートの上部に前記鉄骨柱の脚部が接合される、柱脚構造。

【請求項2】

所定の軸に沿って延在する杭が鉄骨柱の脚部に接合されてなる柱脚構造であって、
前記軸に対して平行に延在するとともに前記杭の近傍に配置される複数のアンカーボルトと、
前記軸に対して平行に延在するとともに前記杭の杭頭部及び前記アンカーボルトを外側から包囲するように配置される鋼管と、
前記鋼管の鉛直方向上方に形成された開口に接合されるとともに前記アンカーボルトの上部が挿通されて固定されるベースプレートと、を備え、
前記鋼管内の空間に充填剤が充填されることにより前記杭頭部及び前記アンカーボルトが外側から拘束され、
前記ベースプレートの上部に前記鉄骨柱の脚部が接合され、
前記アンカーボルトは、平面視で前記杭の径方向外側に配置される、柱脚構造。

【請求項3】

前記ベースプレートは、前記鋼管の前記開口を塞ぐ面積を有する、請求項２に記載の柱脚構造。

【請求項4】

所定の軸に沿って延在する杭が鉄骨柱の脚部に接合されてなる柱脚構造であって、
前記軸に対して平行に延在するとともに前記杭の近傍に配置される複数のアンカーボルトと、
前記軸に対して平行に延在するとともに前記杭の杭頭部及び前記アンカーボルトを外側から包囲するように配置される鋼管と、
前記鋼管の鉛直方向上方に形成された開口に接合されるとともに前記アンカーボルトの上部が挿通されて固定されるベースプレートと、を備え、
前記鋼管内の空間に充填剤が充填されることにより前記杭頭部及び前記アンカーボルトが外側から拘束され、
前記ベースプレートは、前記鋼管の前記開口を塞ぐ面積を有し、
前記ベースプレートの上部に前記鉄骨柱の脚部が接合され、
前記ベースプレートの外径は、前記鋼管の外径と略同一に設定されている、柱脚構造。

【請求項5】

前記アンカーボルトの下端部は、前記杭頭部よりも鉛直方向上方に配置される、請求項１から４の何れか一項に記載の柱脚構造。

【請求項6】

所定の軸に沿って延在する杭が鉄骨柱の脚部に接合されてなる柱脚構造であって、
前記軸に対して平行に延在するとともに前記杭の近傍に配置される複数のアンカーボルトと、
前記軸に対して平行に延在するとともに前記杭の杭頭部及び前記アンカーボルトを外側から包囲するように配置される鋼管と、
前記鋼管の鉛直方向上方に形成された開口に接合されるとともに前記アンカーボルトの上部が挿通されて固定されるベースプレートと、を備え、
前記鋼管内の空間に充填剤が充填されることにより前記杭頭部及び前記アンカーボルトが外側から拘束され、
前記ベースプレートは、前記鋼管の前記開口を塞ぐ面積を有し、
前記ベースプレートの上部に前記鉄骨柱の脚部が接合され、
前記アンカーボルトの下端部は、前記杭頭部よりも鉛直方向下方に配置される、柱脚構造。

【請求項7】

前記杭頭部の外周面に、前記鋼管に向かって突出する突起が形成されている、請求項６に記載の柱脚構造。

【請求項8】

前記鋼管の下端部の内周面に、前記杭に向かって突出する突起が形成されている、請求項１から７の何れか一項に記載の柱脚構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、柱脚構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、予め設置された既成杭に対して、アンカーボルト等を介して、構造物の柱の脚部（柱脚）を接合する技術が種々提案されている。例えば、杭を取り囲むように４本のアンカーボルトを据え付ける際に、アンカーボルトを２本（又は３本）ずつ拘束する拘束型定着プレートを設ける技術が提案されている（特許文献１参照）。かかる技術を採用すると、杭の打設位置がずれた場合でも効率良く作業を行うことができる、とされている。

【0003】

また、現在においては、杭の頭部に型枠を設置し、この型枠にコンクリートを打設して支持部を構築し、この支持部の上面にアンカーフレームを設置してアンカーボルトを固定し、杭の頭部とアンカーボルトの周囲に鋼管を配置して鋼管内部にコンクリートを充填し、鋼管の上部に突出したアンカーボルトを利用して柱脚を固定する技術が提案されている（特許文献２参照）。かかる技術を採用すると、杭の頭部にコンクリート平面を構築してアンカーフレームを設置できるため、アンカーボルトの精度が向上する、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－７５４５３号公報

【文献】特許第２９６４９２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１に記載された技術を採用すると、アンカーボルトを定着させるために比較的大きい躯体断面が必要となり、限られたスペースに柱脚構造を構築することが困難であるという問題がある。また、特許文献２に記載された構造は構成部材が多く、施工や設計が難しくなるという問題があった。

【0006】

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、比較的小さい躯体断面で耐力を確保しつつ、アンカーボルトの定着度を増大させることができる柱脚構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記目的を達成するため、本発明に係る柱脚構造は、所定の軸に沿って延在する杭が鉄骨柱の脚部に接合されてなるものであって、軸に対して平行に延在するとともに杭の近傍に配置される複数のアンカーボルトと、軸に対して平行に延在するとともに杭の杭頭部及びアンカーボルトを外側から包囲するように配置される鋼管と、鋼管の鉛直方向上方に形成された開口に接合されるとともにアンカーボルトの上部が挿通されて固定されるベースプレートと、を備え、鋼管内の空間に充填剤が充填されることにより杭頭部及びアンカーボルトが外側から拘束され、ベースプレートの上部に鉄骨柱の脚部が接合されるものである。

【0008】

かかる構成を採用すると、杭の杭頭部及びアンカーボルトが鋼管によって外側から拘束されているため、比較的小さい躯体断面で耐力を確保することができる。また、アンカーボルトが固定されるベースプレートが鋼管上部の開口に接合されているため、アンカーボルトに引張力が作用した場合においてもアンカーボルトの抜け出しを抑制することができ、アンカーボルトの定着度を増大させることができる。

【0009】

本発明に係る柱脚構造において、鋼管の開口を塞ぐ面積を有するベースプレートを採用することができる。

【0010】

かかる構成を採用すると、ベースプレートが鋼管の開口を塞ぐ面積を有しているため、ベースプレートを鋼管上部の開口に接合する際に、ベースプレートを開口の縁の全周に亘って接合させることができる。従って、より大きな耐力を確保することができる。

【0011】

本発明に係る柱脚構造において、アンカーボルトを、平面視で杭の径方向外側に配置することができる。

【0012】

かかる構成を採用すると、アンカーボルトを杭の径方向内側に配置する場合よりも径方向外側に配置する場合の方が大きな耐力を確保することができる。また、このようにアンカーボルトを杭の径方向外側に配置すると、アンカーボルトを杭頭より下方向に配置することができるため、さらに大きな耐力を確保することができる。

【0013】

本発明に係る柱脚構造において、アンカーボルトの下端部を、杭頭部よりも鉛直方向上方に配置することができる。

【0014】

かかる構成を採用すると、アンカーボルトの破壊線と杭頭部が干渉することがなく、複合応力が作用しないため、設計が容易となる。

【0015】

本発明に係る柱脚構造において、アンカーボルトの下端部を、杭頭部よりも鉛直方向下方に配置することができる。かかる場合において、杭頭部の外周面に、鋼管に向かって突出する突起を形成することができる。

【0016】

かかる構成を採用すると、アンカーボルトの下端部を起点とするコーン状破壊が生じた場合でも、杭頭部の外周面に形成した突起により、鋼管からアンカーボルトが引き抜かれるような外力に対して抵抗することができる。

【0017】

本発明に係る柱脚構造において、鋼管の下端部の内周面に、杭に向かって突出する突起を形成することができる。

【0018】

かかる構成を採用すると、鋼管の下端部の内周面に設けた突起により、鋼管から杭が引き抜かれるような外力に対して抵抗することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、比較的小さい躯体断面で耐力を確保しつつ、アンカーボルトの定着度を増大させることができる柱脚構造を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第一実施形態に係る柱脚構造の構成を説明するための構成図である。

【図2】本発明の第二実施形態に係る柱脚構造の構成を説明するための構成図である。

【図3】本発明の第三実施形態に係る柱脚構造の構成を説明するための構成図である。

【図4】本発明の第四実施形態に係る柱脚構造の構成を説明するための構成図である。

【図5】従来の柱脚構造の構成を説明するための構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して、本発明の各実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれら実施形態にのみ限定するものではない。従って、本発明はその要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。

【0022】

＜第一実施形態＞
まず、図１を用いて、本発明の第一実施形態に係る柱脚構造１の構成について説明する。

【0023】

本実施形態に係る柱脚構造１は、所定の軸（仮想の鉛直軸）Ａに沿って延在する杭１０が鉄骨柱２０の脚部２１に接合されてなるものであって、複数のアンカーボルト３０と、鋼管４０と、ベースプレート（鋼管側ベースプレート５０及び柱側ベースプレート６０）と、を備えている。

【0024】

杭１０は、軸Ａに沿って延在する管状部材である。本実施形態においては円筒状の鋼管杭を杭１０として採用しているが、杭１０の形状はこれに限られるものではない。杭１０は、地盤の所定の深さまで達するように埋設されて、構造物を支持するように機能する。

【0025】

鉄骨柱２０は、鉄骨造や鉄骨鉄筋コンクリート造の構造物を構成する柱状部材である。本実施形態においては角柱状の鉄骨柱２０を採用しているが、鉄骨柱２０の形状はこれに限られるものではない。

【0026】

アンカーボルト３０は、例えばＳＮＲ鋼材から構成されており、軸Ａに対して平行に延在するとともに杭１０の近傍に配置されている。本実施形態においては、ベースプレート５０の各隅部のみに一本ずつ（計４本）アンカーボルト３０を配置している。この際、各アンカーボルト３０は、平面視で杭１０の径方向外側に配置されている。また、図１に示すように、各アンカーボルト３０の下端部３１は、杭頭部１１よりも鉛直方向上方に配置されている。なお、アンカーボルト３０の本数は４本に限られず、６本、８本、１２本等とすることもできる。

【0027】

鋼管４０は、軸Ａに対して平行に延在するとともに杭１０の杭頭部１１及びアンカーボルト３０を外側から包囲するように配置されている。本実施形態においては角柱状の鋼管４０を採用しているが、鋼管４０の形状はこれに限られるものではない。鋼管４０内の空間には、コンクリート等の充填剤Ｃが充填される。これにより、杭１０の杭頭部１１及びアンカーボルト３０が外側から拘束されることとなる。鋼管４０の下端部４２の内周面には、図１に示すように、杭１０に向かって突出する突起４３が形成されている。

【0028】

鋼管側ベースプレート５０は、鋼板、鋳造、鍛造等によって構成された所定厚さを有する板状部材であり、鋼管４０の鉛直方向上方に形成された開口４１に接合されている。本実施形態における鋼管側ベースプレート５０は、平面視矩形状を呈しており、鋼管４０の開口４１を塞ぐ面積を有している。また、鋼管側ベースプレート５０の各隅部には、図示されていない挿通孔が設けられており、これら挿通孔にアンカーボルト３０の上部が挿通されて固定される。

【0029】

柱側ベースプレート６０は、鋼板、鋳造、鍛造等によって構成された所定厚さを有する板状部材であり、ベースモルタル６１を介して鋼管側ベースプレート５０の上部に配置され、その上部には鉄骨柱２０の脚部２１が接合されている。本実施形態における柱側ベースプレート６０は、平面視矩形状を呈している。また、柱側ベースプレート６０の各隅部には、図示されていない挿通孔が設けられており、これら挿通孔にアンカーボルト３０の上部が挿通されて固定される。なお、柱側ベースプレート６０とベースモルタル６１を一体化させることもできる。また、鋼管側ベースプレート５０とベースモルタル６１と柱側ベースプレート６０を一体化させて一枚のベースプレートとしてもよい。

【0030】

次いで、本実施形態に係る柱脚構造１の機能について説明する。

【0031】

図５に示す従来の（例えば特許文献２に示すような）柱脚構造１００においては、鋼管側ベースプレート５００が鋼管４００の開口４１０を塞いでいない。このため、アンカーボルト３００の定着が不十分となり、図５に示すような引張力Ｆ及びモーメントＭがアンカーボルト３００に作用した場合には、アンカーボルト３００が降伏する前にアンカーボルト３００がコンクリートＣから抜け出す場合がある。また、鋼管側ベースプレート５００の面積が小さいと、図５に示すようにコーン状破壊線Ｄの領域内に鋼管側ベースプレート５００が位置することとなるため、コンクリートＣのコーン状破壊を阻止することができず、コンクリートＣとともにアンカーボルト３００が抜け出す場合がある。

【0032】

これに対し、本実施形態に係る柱脚構造１においては、図１に示すように、鋼管側ベースプレート５０が鋼管４０の開口４１を塞いでいるため、アンカーボルト３０の定着度を増大させることができ、図１に示すような引張力Ｆ及びモーメントＭがアンカーボルト３０に作用した場合においても、アンカーボルト３０の抜け出しを抑制することができる。鋼管側ベースプレート５０は、図１に示すようにコーン状破壊線Ｄの領域外にも延在しているため、コンクリートＣのコーン状破壊を抑制することもできる。

【0033】

以上説明した実施形態に係る柱脚構造１においては、杭１０の杭頭部１１及びアンカーボルト３０が鋼管４０によって外側から拘束されているため、比較的小さい躯体断面で耐力を確保することができる。また、アンカーボルト３０が固定される鋼管側ベースプレート５０が鋼管４０上部の開口４１に接合されているため、アンカーボルト３０に引張力Ｆが作用した場合においてもアンカーボルト３０の抜け出しを抑制することができ、アンカーボルト３０の定着度を増大させることができる。

【0034】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１においては、鋼管側ベースプレート５０が鋼管４０の開口４１を塞ぐ面積を有しているため、鋼管側ベースプレート５０を鋼管４０上部の開口４１に接合する際に、鋼管側ベースプレート５０を開口４１の縁の全周に亘って接合させることができる。従って、より大きな耐力を確保することができる。

【0035】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１においては、アンカーボルト３０を、平面視で杭１０の径方向外側に配置しているため、アンカーボルト３０を杭１０の径方向内側に配置する場合よりも大きな耐力を確保することができる。

【0036】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１においては、アンカーボルト３０の下端部３１を、杭１０の杭頭部１１よりも鉛直方向上方に配置しているため、アンカーボルト３０の破壊線Ｄと杭頭部１１が干渉することがなく、複合応力が作用しないため、設計が容易となる。

【0037】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１においては、鋼管４０の下端部４２の内周面に、杭１０に向かって突出する突起４３を形成しているため、鋼管４０から杭１０が引き抜かれるような外力に対して抵抗することができる。

【0038】

＜第二実施形態＞
次に、図２を用いて、本発明の第二実施形態に係る柱脚構造１Ａの構成について説明する。本実施形態に係る柱脚構造１Ａは、第一実施形態のアンカーボルト３０の構成を変更したものであり、その他の構成は第一実施形態と実質的に同一である。このため、変更した構成を主に説明し、共通する構成については同一の符号を付して説明を省略することとする。

【0039】

本実施形態に係る柱脚構造１Ａは、所定の軸Ａに沿って延在する杭１０が鉄骨柱２０の脚部２１に接合されてなるものであって、複数のアンカーボルト３０Ａと、鋼管４０と、ベースプレート（鋼管側ベースプレート５０及び柱側ベースプレート６０）と、を備えている。杭１０、鉄骨柱２０、鋼管４０及びベースプレートは第一実施形態と実質的に同一であるので、詳細な説明を省略する。

【0040】

アンカーボルト３０Ａは、第一実施形態と同様に、軸Ａに対して平行に延在するように、杭１０の近傍でベースプレート５０の各隅部に一本ずつ（計４本）配置されている。この際、各アンカーボルト３０Ａは、平面視で杭１０の径方向外側に配置されている。本実施形態における各アンカーボルト３０Ａの下端部３１は、図２に示すように、杭頭部１１よりも鉛直方向下方に配置されている。

【0041】

本実施形態に係る柱脚構造１Ａもまた、第一実施形態に係る柱脚構造１と同様の機能を果たすものである。すなわち、本実施形態に係る柱脚構造１Ａにおいては、図２に示すように、鋼管側ベースプレート５０が鋼管４０の開口４１を塞いでいるため、アンカーボルト３０Ａの定着度を増大させることができ、図２に示すような引張力Ｆ及びモーメントＭがアンカーボルト３０Ａに作用した場合においても、アンカーボルト３０Ａの抜け出しを抑制することができる。

【0042】

以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ａにおいては、杭１０の杭頭部１１及びアンカーボルト３０Ａが鋼管４０によって外側から拘束されているため、比較的小さい躯体断面で耐力を確保することができる。また、アンカーボルト３０Ａが固定される鋼管側ベースプレート５０が鋼管４０上部の開口４１に接合されているため、アンカーボルト３０Ａに引張力Ｆが作用した場合においてもアンカーボルト３０Ａの抜け出しを抑制することができ、アンカーボルト３０Ａの定着度を増大させることができる。

【0043】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ａにおいては、鋼管側ベースプレート５０が鋼管４０の開口４１を塞ぐ面積を有しているため、鋼管側ベースプレート５０を鋼管４０上部の開口４１に接合する際に、鋼管側ベースプレート５０を開口４１の縁の全周に亘って接合させることができる。従って、より大きな耐力を確保することができる。

【0044】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ａにおいては、アンカーボルト３０Ａを、平面視で杭１０の径方向外側に配置しているため、アンカーボルト３０Ａを杭１０の径方向内側に配置する場合よりも大きな耐力を確保することができる。

【0045】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ａにおいては、アンカーボルト３０Ａの下端部３１を、杭１０の杭頭部１１よりも鉛直方向下方に配置しているため、アンカーボルト３０Ａの下端部３１を起点とするコーン状破壊が生じた場合でも、鋼管４０からアンカーボルト３０Ａが引き抜かれるような外力に対して抵抗することができる。

【0046】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ａにおいては、鋼管４０の下端部４２の内周面に、杭１０に向かって突出する突起４３を形成しているため、鋼管４０から杭１０が引き抜かれるような外力に対して抵抗することができる。

【0047】

＜第三実施形態＞
次に、図３を用いて、本発明の第三実施形態に係る柱脚構造１Ｂの構成について説明する。本実施形態に係る柱脚構造１Ｂは、第二実施形態の杭１０の構成を変更したものであり、その他の構成は第二実施形態と実質的に同一である。このため、変更した構成を主に説明し、共通する構成については同一の符号を付して説明を省略することとする。

【0048】

本実施形態に係る柱脚構造１Ｂは、所定の軸Ａに沿って延在する杭１０Ｂが鉄骨柱２０の脚部２１に接合されてなるものであって、複数のアンカーボルト３０Ｂと、鋼管４０と、ベースプレート（鋼管側ベースプレート５０及び柱側ベースプレート６０）と、を備えている。鉄骨柱２０、アンカーボルト３０Ｂ、鋼管４０及びベースプレートは第二実施形態と実質的に同一であるので、詳細な説明を省略する。

【0049】

杭１０Ｂは、第一、第二実施形態と同様に、軸Ａに沿って延在する管状部材（円筒状の鋼管杭）であり、地盤の所定の深さまで達するように埋設されて、構造物を支持するように機能する。本実施形態における杭１０Ｂの杭頭部１１の外周面には、図３に示すように、鋼管４０に向かって突出する突起１２Ｂが形成されている。

【0050】

本実施形態に係る柱脚構造１Ｂもまた、第一、第二実施形態に係る柱脚構造１、１Ａと同様の機能を果たすものである。すなわち、本実施形態に係る柱脚構造１Ｂにおいては、図３に示すように、鋼管側ベースプレート５０が鋼管４０の開口４１を塞いでいるため、アンカーボルト３０Ｂの定着度を増大させることができ、図３に示すような引張力Ｆ及びモーメントＭがアンカーボルト３０Ｂに作用した場合においても、アンカーボルト３０Ｂの抜け出しを抑制することができる。

【0051】

以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ｂにおいては、杭１０Ｂの杭頭部１１及びアンカーボルト３０Ｂが鋼管４０によって外側から拘束されているため、比較的小さい躯体断面で耐力を確保することができる。また、アンカーボルト３０Ｂが固定される鋼管側ベースプレート５０が鋼管４０上部の開口４１に接合されているため、アンカーボルト３０Ｂに引張力Ｆが作用した場合においてもアンカーボルト３０Ｂの抜け出しを抑制することができ、アンカーボルト３０Ｂの定着度を増大させることができる。

【0052】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ｂにおいては、鋼管側ベースプレート５０が鋼管４０の開口４１を塞ぐ面積を有しているため、鋼管側ベースプレート５０を鋼管４０上部の開口４１に接合する際に、鋼管側ベースプレート５０を開口４１の縁の全周に亘って接合させることができる。従って、より大きな耐力を確保することができる。

【0053】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ｂにおいては、アンカーボルト３０Ｂを、平面視で杭１０Ｂの径方向外側に配置しているため、アンカーボルト３０Ｂを杭１０Ｂの径方向内側に配置する場合よりも大きな耐力を確保することができる。

【0054】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ｂにおいては、アンカーボルト３０Ｂの下端部３１を、杭１０Ｂの杭頭部１１よりも鉛直方向下方に配置しており、かつ、杭頭部１１の外周面に、鋼管４０に向かって突出する突起１２Ｂを形成しているため、アンカーボルト３０Ｂの下端部３１を起点とするコーン状破壊が生じた場合でも、杭頭部１１の外周面に形成した突起１２Ｂにより、鋼管４０からアンカーボルト３０Ｂが引き抜かれるような外力に対して抵抗することができる。

【0055】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ｂにおいては、鋼管４０の下端部４２の内周面に、杭１０Ｂに向かって突出する突起４３を形成しているため、鋼管４０から杭１０Ｂが引き抜かれるような外力に対して抵抗することができる。

【0056】

＜第四実施形態＞
続いて、図４を用いて、本発明の第四実施形態に係る柱脚構造１Ｃの構成について説明する。本実施形態に係る柱脚構造１Ｃは、第三実施形態の杭１０Ｂの構成を変更したものであり、その他の構成は第三実施形態と実質的に同一である。このため、変更した構成を主に説明し、共通する構成については同一の符号を付して説明を省略することとする。

【0057】

本実施形態に係る柱脚構造１Ｃは、所定の軸Ａに沿って延在する杭１０Ｃが鉄骨柱２０の脚部２１に接合されてなるものであって、複数のアンカーボルト３０Ｃと、鋼管４０と、ベースプレート（鋼管側ベースプレート５０及び柱側ベースプレート６０）と、を備えている。鉄骨柱２０、アンカーボルト３０Ｃ、鋼管４０及びベースプレートは第三実施形態と実質的に同一であるので、詳細な説明を省略する。

【0058】

杭１０Ｃは、第一、第二、第三実施形態と同様に、軸Ａに沿って延在する管状部材（円筒状の鋼管杭）であり、地盤の所定の深さまで達するように埋設されて、構造物を支持するように機能する。本実施形態における杭１０Ｃの外周面には、図４に示すように、鋼管４０に向かって突出する突起１２Ｃが形成されている。本実施形態における突起１２Ｃは、第三実施形態と異なり、アンカーボルト３０Ｃの下端部３１よりも鉛直方向下方の位置に配置されている。

【0059】

本実施形態に係る柱脚構造１Ｃもまた、第一、第二、第三実施形態に係る柱脚構造１、１Ａ、１Ｂと同様の機能を果たすものである。すなわち、本実施形態に係る柱脚構造１Ｃにおいては、図４に示すように、鋼管側ベースプレート５０が鋼管４０の開口４１を塞いでいるため、アンカーボルト３０Ｃの定着度を増大させることができ、図４に示すような引張力Ｆ及びモーメントＭがアンカーボルト３０Ｃに作用した場合においても、アンカーボルト３０Ｃの抜け出しを抑制することができる。

【0060】

以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ｃにおいては、杭１０Ｃの杭頭部１１及びアンカーボルト３０Ｃが鋼管４０によって外側から拘束されているため、比較的小さい躯体断面で耐力を確保することができる。また、アンカーボルト３０Ｃが固定される鋼管側ベースプレート５０が鋼管４０上部の開口４１に接合されているため、アンカーボルト３０Ｃに引張力Ｆが作用した場合においてもアンカーボルト３０Ｃの抜け出しを抑制することができ、アンカーボルト３０Ｃの定着度を増大させることができる。

【0061】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ｃにおいては、鋼管側ベースプレート５０が鋼管４０の開口４１を塞ぐ面積を有しているため、鋼管側ベースプレート５０を鋼管４０上部の開口４１に接合する際に、鋼管側ベースプレート５０を開口４１の縁の全周に亘って接合させることができる。従って、より大きな耐力を確保することができる。

【0062】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ｃにおいては、アンカーボルト３０Ｃを、平面視で杭１０Ｃの径方向外側に配置しているため、アンカーボルト３０Ｃを杭１０Ｃの径方向内側に配置する場合よりも大きな耐力を確保することができる。

【0063】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ｃにおいては、アンカーボルト３０Ｃの下端部３１を、杭１０Ｃの杭頭部１１よりも鉛直方向下方に配置しており、かつ、杭頭部１１の外周面に、鋼管４０に向かって突出する突起１２Ｃを形成しているため、鋼管４０からアンカーボルト３０Ｃが引き抜かれるような外力に対して抵抗することができる。

【0064】

また、以上説明した実施形態に係る柱脚構造１Ｃにおいては、鋼管４０の下端部４２の内周面に、杭１０Ｃに向かって突出する突起４３を形成しているため、鋼管４０から杭１０Ｃが引き抜かれるような外力に対して抵抗することができる。

【0065】

本発明は、以上の各実施形態に限定されるものではなく、これら実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。すなわち、前記各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前記各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0066】

１・１Ａ・１Ｂ・１Ｃ…柱脚構造
１０・１０Ｂ・１０Ｃ…杭
１１…杭頭部
１２Ｂ・１２Ｃ…突起
２０…鉄骨柱
２１…脚部
３０・３０Ａ・３０Ｂ・３０Ｃ…アンカーボルト
３１…下端部
４０…鋼管
４１…開口
４２…下端部
４３…突起
５０…鋼管側ベースプレート
６０…柱側ベースプレート
Ａ…所定の軸
Ｃ…充填剤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】