知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】2024-03-06
(45)【発行日】2024-03-14
(54)【発明の名称】鋼管柱の柱脚部構造
(51)【国際特許分類】
E02D 27/00 20060101AFI20240307BHJP
E02D 27/12 20060101ALI20240307BHJP
【ＦＩ】
E02D27/00 D
E02D27/12 Z
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021005542
(22)【出願日】2021-01-18
(65)【公開番号】P2022110258
(43)【公開日】2022-07-29
【審査請求日】2023-03-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】橋本 直樹
(72)【発明者】
【氏名】青野 英志
(72)【発明者】
【氏名】一色 裕二
【審査官】松本 泰典
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－２８７１７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１２６８７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０８３６４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２５０００６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０１２４１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３５６０５８（ＵＳ，Ａ１）
(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】
鋼管柱と杭とが接合される鋼管柱の柱脚部構造であって、一の前記杭と、
前記一の杭の上方で互いに隣接して設けられる第１の鋼管柱本体及び第２の鋼管柱本体と、
前記第１及び第２の鋼管柱本体の各々の下端に接合されて、前記一の杭に向かって傾斜して設けられる第１及び第２の柱脚傾斜部と、
前記第１の鋼管柱本体と前記第２の鋼管柱本体とを接合するとともに、前記第１の柱脚傾斜部と前記第２の柱脚傾斜部とを接合する連結鋼材部と、を備え、
前記第１及び第２の鋼管柱本体の各々の下端部、前記一の杭の杭頭部、前記連結鋼材部、及び前記第１及び第２の柱脚傾斜部が基礎コンクリート部に埋設されていることを特徴とする鋼管柱の柱脚部構造。
【請求項2】
前記連結鋼材部は、前記第１の鋼管柱本体と前記第２の鋼管柱本体を接合する上部フランジと、前記第１の柱脚傾斜部と前記第２の柱脚傾斜部を接合する下部フランジと、前記上部フランジと前記下部フランジとの間に設けられるウェブと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の鋼管柱の柱脚部構造。
【請求項3】
前記一の杭は、杭コンクリート部と、複数の杭主筋を備え、前記複数の杭主筋の少なくとも一部は、前記杭コンクリート部の上端から、前記連結鋼材部の最下端よりも上方の位置まで突出していることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼管柱の柱脚部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鋼管柱の柱脚部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許文献１には、杭（現場築造杭）の未だ固まらないコンクリート中に、地下階部分の柱（鉄骨柱）を建て込むようにした逆打ち工法における後挿入構真柱が開示されている。
また、特許文献２には、杭径よりも大径の接合鋼管を有した杭頭接合部材が、接合鋼管の下端部を杭頭部にオーバーラップさせた状態で杭頭部に装着され、杭頭接合部材の上部内側に柱脚部が差し込まれ、杭頭接合部材の内側にコンクリートが打設充填された構成が開示されている。このような構成では、杭と柱とを杭頭接合部材およびその内部に充填したコンクリートを介して接合することで、柱の軸力を、地盤中に設けられた杭に伝達する効率が高められている。
特許文献１、２に開示されたような構成では、柱スパンが短い場合に、柱の各々に対応する杭や杭頭接合部材同士が干渉してしまい、施工が困難となることがある。
また、特許文献２には、杭径よりも大径の接合鋼管を有した杭頭接合部材が、接合鋼管の下端部を杭頭部にオーバーラップさせた状態で杭頭部に装着され、杭頭接合部材の上部内側に柱脚部が差し込まれ、杭頭接合部材の内側にコンクリートが打設充填された構成が開示されている。このような構成では、杭と柱とを杭頭接合部材およびその内部に充填したコンクリートを介して接合することで、柱の軸力を、地盤中に設けられた杭に伝達する効率が高められている。
特許文献１、２に開示されたような構成では、柱スパンが短い場合に、柱の各々に対応する杭や杭頭接合部材同士が干渉してしまい、施工が困難となることがある。
【0003】
これに対し、特許文献３には、複数の鉄骨柱（鉄骨）の下端が、杭（場所打ち丸杭）の上部に埋設された構成が開示されている。このような構成によれば、複数の鉄骨柱を一本の杭の上部に埋設することで、柱スパンが短い場合であっても、複数の鉄骨柱の施工が容易に行える。
しかし、特許文献３に開示されたような構成では、鉄骨柱の下端を、杭の上部に単に埋設した構成であるため、例えば柱スパンが杭の径よりも大きい場合においては、適用できない。すなわち、このような場合においては結局のところ、鉄骨柱の各々に対応して、各鉄骨柱の直下に杭を設けなければならない。したがって、特許文献２と同様に、鉄骨柱の各々に対応して設けた杭の杭頭接合部材同士が干渉してしまい、施工が困難となることがある。
しかし、特許文献３に開示されたような構成では、鉄骨柱の下端を、杭の上部に単に埋設した構成であるため、例えば柱スパンが杭の径よりも大きい場合においては、適用できない。すなわち、このような場合においては結局のところ、鉄骨柱の各々に対応して、各鉄骨柱の直下に杭を設けなければならない。したがって、特許文献２と同様に、鉄骨柱の各々に対応して設けた杭の杭頭接合部材同士が干渉してしまい、施工が困難となることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００３－１２９５０２号公報
【文献】特開２００７－１２６８７７号公報
【文献】特開２０１１－１２４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、隣接する各柱の軸力を杭に効率的に伝達可能で、かつ柱スパンが短い場合であっても施工が容易な、鋼管柱の柱脚部構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、鋼管柱の柱脚部構造として、隣接する鋼管柱の本体に柱脚傾斜部を設けるとともに、基礎コンクリート部において、連結鋼材部を介して鋼管柱本体同士及び柱脚傾斜部同士を接合させた後、鋼管柱本体の一部と、柱脚傾斜部、及び連結鋼材部を、杭頭部を含む基礎コンクリート部に埋設させることで、各鋼管柱に作用する圧縮軸力、及び引張力を１本の杭に効率的に伝達できる点に着眼して、本発明に至った。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の鋼管柱の柱脚部構造は、鋼管柱と杭とが接合される鋼管柱の柱脚部構造であって、一の前記杭と、前記一の杭の上方で互いに隣接して設けられる第１の鋼管柱本体及び第２の鋼管柱本体と、前記第１及び第２の鋼管柱本体の各々の下端に接合されて、前記一の杭に向かって傾斜して設けられる第１及び第２の柱脚傾斜部と、前記第１の鋼管柱本体と前記第２の鋼管柱本体とを、及び前記第１の柱脚傾斜部と前記第２の柱脚傾斜部とを接合する連結鋼材部と、を備え、前記第１及び第２の鋼管柱本体の各々の下端部、前記一の杭の杭頭部、前記連結鋼材部、及び前記第１及び第２の柱脚傾斜部が基礎コンクリート部に埋設されていることを特徴とする。
このような構成によれば、一の杭の上方で互いに隣接する第１及び第２の鋼管柱本体は、第１及び第２の柱脚傾斜部と、連結鋼材部と、を介して一の杭に接合されている。特に、第１及び第２の鋼管柱本体と、第１及び第２の柱脚傾斜部とが、連結鋼材部によって、強固に接合されている。また、第１及び第２の柱脚傾斜部により、隣接する第１及び第２の鋼管柱本体と一の杭との間でスムーズに荷重が伝達される。さらに、第１及び第２の鋼管柱本体の各々の下端部、一の杭の杭頭部、連結鋼材部、及び第１及び第２の柱脚傾斜部が、基礎コンクリート部に埋設されている。これらが相乗し、第１及び第２の鋼管柱本体の軸力は、連結鋼材部から一の杭に効率良く伝達される。
また、上記のような構造においては、第１の鋼管柱本体と第２の鋼管柱本体との間の距離が短い場合であっても、これら第１及び第２の鋼管柱本体の各々に対応するように複数の杭を設ける必要がないため、杭どうしの干渉を考慮しなくてよい。このため、設計、施工が容易である。
したがって、隣接する各柱の軸力を杭に効率的に伝達可能で、かつ柱スパンが短い場合であっても施工が容易な、鋼管柱の柱脚部構造を提供することが可能となる。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の鋼管柱の柱脚部構造は、鋼管柱と杭とが接合される鋼管柱の柱脚部構造であって、一の前記杭と、前記一の杭の上方で互いに隣接して設けられる第１の鋼管柱本体及び第２の鋼管柱本体と、前記第１及び第２の鋼管柱本体の各々の下端に接合されて、前記一の杭に向かって傾斜して設けられる第１及び第２の柱脚傾斜部と、前記第１の鋼管柱本体と前記第２の鋼管柱本体とを、及び前記第１の柱脚傾斜部と前記第２の柱脚傾斜部とを接合する連結鋼材部と、を備え、前記第１及び第２の鋼管柱本体の各々の下端部、前記一の杭の杭頭部、前記連結鋼材部、及び前記第１及び第２の柱脚傾斜部が基礎コンクリート部に埋設されていることを特徴とする。
このような構成によれば、一の杭の上方で互いに隣接する第１及び第２の鋼管柱本体は、第１及び第２の柱脚傾斜部と、連結鋼材部と、を介して一の杭に接合されている。特に、第１及び第２の鋼管柱本体と、第１及び第２の柱脚傾斜部とが、連結鋼材部によって、強固に接合されている。また、第１及び第２の柱脚傾斜部により、隣接する第１及び第２の鋼管柱本体と一の杭との間でスムーズに荷重が伝達される。さらに、第１及び第２の鋼管柱本体の各々の下端部、一の杭の杭頭部、連結鋼材部、及び第１及び第２の柱脚傾斜部が、基礎コンクリート部に埋設されている。これらが相乗し、第１及び第２の鋼管柱本体の軸力は、連結鋼材部から一の杭に効率良く伝達される。
また、上記のような構造においては、第１の鋼管柱本体と第２の鋼管柱本体との間の距離が短い場合であっても、これら第１及び第２の鋼管柱本体の各々に対応するように複数の杭を設ける必要がないため、杭どうしの干渉を考慮しなくてよい。このため、設計、施工が容易である。
したがって、隣接する各柱の軸力を杭に効率的に伝達可能で、かつ柱スパンが短い場合であっても施工が容易な、鋼管柱の柱脚部構造を提供することが可能となる。
【0007】
本発明の一態様においては、本発明の鋼管柱の柱脚部構造は、前記連結鋼材部が、前記第１の鋼管柱本体と前記第２の鋼管柱本体を接合する上部フランジと、前記第１の柱脚傾斜部と前記第２の柱脚傾斜部を接合する下部フランジと、前記上部フランジと前記下部フランジとの間に設けられるウェブと、を備えている。
このような構成によれば、互いに隣接する第１及び第２の鋼管柱本体が連結鋼材部の上部フランジによって、及び第１及び第２の柱脚傾斜部が連結鋼材部の下部フランジによって、それぞれ接合されている。連結鋼材部は、上記のようにコンクリート部に埋設されているため、第１及び第２の鋼管柱本体に引抜力が作用した際には、上部フランジに接する基礎コンクリート部の支圧作用により、第１及び第２の鋼管柱本体の浮き上がりが抑えられる。また、第１及び第２の柱脚傾斜部には下部フランジが接合されているので、下部フランジを介して第１及び第２の鋼管柱本体から一の杭に圧縮力を作用させることができる。したがって、高い耐震性を有する鋼管柱の柱脚部構造を実現できる。
このような構成によれば、互いに隣接する第１及び第２の鋼管柱本体が連結鋼材部の上部フランジによって、及び第１及び第２の柱脚傾斜部が連結鋼材部の下部フランジによって、それぞれ接合されている。連結鋼材部は、上記のようにコンクリート部に埋設されているため、第１及び第２の鋼管柱本体に引抜力が作用した際には、上部フランジに接する基礎コンクリート部の支圧作用により、第１及び第２の鋼管柱本体の浮き上がりが抑えられる。また、第１及び第２の柱脚傾斜部には下部フランジが接合されているので、下部フランジを介して第１及び第２の鋼管柱本体から一の杭に圧縮力を作用させることができる。したがって、高い耐震性を有する鋼管柱の柱脚部構造を実現できる。
【0008】
本発明の一態様においては、本発明の鋼管柱の柱脚部構造は、前記一の杭は、杭コンクリート部と、複数の杭主筋を備え、前記複数の杭主筋の少なくとも一部は、前記杭コンクリート部の上端から、前記連結鋼材部の最下端よりも上方の位置まで突出している。
このような構成によれば、複数の杭主筋の少なくとも一部が、連結鋼材部と上下方向においてオーバーラップしている。これにより、第１及び第２の鋼管柱本体に作用する引抜き力を一の杭に確実に伝達することができる。
このような構成によれば、複数の杭主筋の少なくとも一部が、連結鋼材部と上下方向においてオーバーラップしている。これにより、第１及び第２の鋼管柱本体に作用する引抜き力を一の杭に確実に伝達することができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、隣接する各柱の軸力を杭に効率的に伝達可能で、かつ柱スパンが短い場合であっても施工が容易な、鋼管柱の柱脚部構造を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明は、２本の鋼管柱が１本の杭で支持される鋼管柱の柱脚部構造である。鋼管柱の特徴は、鋼管柱本体の下部に柱脚傾斜部を有し、隣接する鋼管柱本体同士及び柱脚傾斜部同士が連結鋼材部で接合されている点である。
以下、添付図面を参照して、本発明による鋼管柱の柱脚部構造を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態に係る鋼管柱の柱脚部構造が適用された建築構造物の一例を示す平断面図を図１に示す。図２は、図１の建築構造物における鋼管柱の柱脚部構造の構成を示す縦断面図である
建築構造物１は、平面視矩形状をなし、下部構造体２と、上部構造体３と、を備えている。
下部構造体２は、地盤中に構築された複数本の杭２１と、基礎梁２２と、を備えている。各杭２１は、本実施形態においては断面形状が円形となるように形成され、地盤中で上下方向に延びている。図２に示すように、各杭２１は、例えば鉄筋コンクリート造で、杭コンクリート部２４と、杭コンクリート部２４中に埋設された杭主筋２５と、を備えている。本実施形態においては、杭主筋２５は、杭２１の外周側に設けられている（図５参照）。基礎梁２２は、複数の杭２１の上端部同士を接続する。図１に示すように、本実施形態において、基礎梁２２は、水平面に沿った互いに直交する水平第一方向Ｄｈ１、及び水平第二方向Ｄｈ２に延びるように設けられている。図２に示すように、基礎梁２２は、基礎コンクリート部２７と、基礎コンクリート部２７中に埋設された梁主筋を含む各種鉄筋（図示無し）と、を備えている。
以下、添付図面を参照して、本発明による鋼管柱の柱脚部構造を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態に係る鋼管柱の柱脚部構造が適用された建築構造物の一例を示す平断面図を図１に示す。図２は、図１の建築構造物における鋼管柱の柱脚部構造の構成を示す縦断面図である
建築構造物１は、平面視矩形状をなし、下部構造体２と、上部構造体３と、を備えている。
下部構造体２は、地盤中に構築された複数本の杭２１と、基礎梁２２と、を備えている。各杭２１は、本実施形態においては断面形状が円形となるように形成され、地盤中で上下方向に延びている。図２に示すように、各杭２１は、例えば鉄筋コンクリート造で、杭コンクリート部２４と、杭コンクリート部２４中に埋設された杭主筋２５と、を備えている。本実施形態においては、杭主筋２５は、杭２１の外周側に設けられている（図５参照）。基礎梁２２は、複数の杭２１の上端部同士を接続する。図１に示すように、本実施形態において、基礎梁２２は、水平面に沿った互いに直交する水平第一方向Ｄｈ１、及び水平第二方向Ｄｈ２に延びるように設けられている。図２に示すように、基礎梁２２は、基礎コンクリート部２７と、基礎コンクリート部２７中に埋設された梁主筋を含む各種鉄筋（図示無し）と、を備えている。
【0012】
上部構造体３は、下部構造体２上に設けられている。上部構造体３は、下部構造体２により支持されている。上部構造体３は、複数本の鋼管柱５と、隣り合う鋼管柱５同士の間に架設された梁（図示無し）と、を備えている。
鋼管柱５は、上下方向に延びている。鋼管柱５は、コンクリート充填鋼管造で、鋼管柱本体５１を備えている。鋼管柱本体５１は、鋼管部５２と、コンクリート部５３と、を備えている。鋼管部５２は、上下方向に延びる筒状をなしている。コンクリート部５３は、鋼管部５２の内側に打設充填されている。本実施形態においては、鋼管柱本体５１は断面形状が正方形となるように形成されている。
鋼管柱５は、上下方向に延びている。鋼管柱５は、コンクリート充填鋼管造で、鋼管柱本体５１を備えている。鋼管柱本体５１は、鋼管部５２と、コンクリート部５３と、を備えている。鋼管部５２は、上下方向に延びる筒状をなしている。コンクリート部５３は、鋼管部５２の内側に打設充填されている。本実施形態においては、鋼管柱本体５１は断面形状が正方形となるように形成されている。
【0013】
図１に示すように、建築構造物１の角部１ｃの、水平第一方向Ｄｈ１の近傍において、一（一本）の杭２１Ｃの上方には、第１の鋼管柱本体５１Ａと、第２の鋼管柱本体５１Ｂとが水平第一方向Ｄｈ１に間隔をあけて互いに隣接して設けられている。一の杭２１Ｃは、平面視したときに、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂの間に位置するように設けられている。
角部１ｃの、水平第一方向Ｄｈ１の近傍に設けられた一の杭２１Ｃの上方の鋼管柱５は、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂの各々に加え、それぞれ、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂを備えている。図２に示すように、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂのそれぞれの下端５１ｄには、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂが接合されている。第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂは、上方から下方に向かって互いに接近し、水平第一方向Ｄｈ１の間隔が漸次縮小するよう、傾斜して設けられている。第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂは、一の杭２１Ｃに向かって傾斜して設けられている。第１の柱脚傾斜部５４Ａ、第２の柱脚傾斜部５４Ｂは、それぞれ傾斜鋼管部５５と、コンクリート部５６と、を備えている。傾斜鋼管部５５は、第１の鋼管柱本体５１Ａ、第２の鋼管柱本体５１Ｂの各々の鋼管部５２の下端に連続して設けられている。傾斜鋼管部５５は、筒状に形成され、第１の柱脚傾斜部５４Ａ、第２の柱脚傾斜部５４Ｂの延伸方向に沿って傾斜して延びている。コンクリート部５６は、傾斜鋼管部５５内に打設充填されている。
図３は、図２のＩ－Ｉ矢視断面図である。
図３に示すように、第１の柱脚傾斜部５４Ａ、第２の柱脚傾斜部５４Ｂの傾斜鋼管部５５の外周面には、水平方向に突出する複数本のスタッド５７が溶接されている。複数本のスタッド５７は、基礎コンクリート部２７中に埋設されている。
角部１ｃの、水平第一方向Ｄｈ１の近傍に設けられた一の杭２１Ｃの上方の鋼管柱５は、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂの各々に加え、それぞれ、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂを備えている。図２に示すように、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂのそれぞれの下端５１ｄには、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂが接合されている。第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂは、上方から下方に向かって互いに接近し、水平第一方向Ｄｈ１の間隔が漸次縮小するよう、傾斜して設けられている。第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂは、一の杭２１Ｃに向かって傾斜して設けられている。第１の柱脚傾斜部５４Ａ、第２の柱脚傾斜部５４Ｂは、それぞれ傾斜鋼管部５５と、コンクリート部５６と、を備えている。傾斜鋼管部５５は、第１の鋼管柱本体５１Ａ、第２の鋼管柱本体５１Ｂの各々の鋼管部５２の下端に連続して設けられている。傾斜鋼管部５５は、筒状に形成され、第１の柱脚傾斜部５４Ａ、第２の柱脚傾斜部５４Ｂの延伸方向に沿って傾斜して延びている。コンクリート部５６は、傾斜鋼管部５５内に打設充填されている。
図３は、図２のＩ－Ｉ矢視断面図である。
図３に示すように、第１の柱脚傾斜部５４Ａ、第２の柱脚傾斜部５４Ｂの傾斜鋼管部５５の外周面には、水平方向に突出する複数本のスタッド５７が溶接されている。複数本のスタッド５７は、基礎コンクリート部２７中に埋設されている。
【0014】
図２に示すように、第１の鋼管柱本体５１Ａの下端部と第２の鋼管柱本体５１Ｂの下端部とは、連結鋼材部６０により接合されている。同様に、第１の柱脚傾斜部５４Ａと第２の柱脚傾斜部５４Ｂとは、連結鋼材部６０により接合されている。連結鋼材部６０は、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとが隣接する水平第一方向Ｄｈ１に延びている。連結鋼材部６０は、上部フランジ６１と、下部フランジ６２と、ウェブ６３と、を有している。
図４は、図２のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。
上部フランジ６１は、連結鋼材部６０の上部に配置され、上下方向に直交する水平面に沿って形成されている。上部フランジ６１は、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂのそれぞれの下端５１ｄよりも上方に配置されている。上部フランジ６１は、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂの下端部同士を接合する。図２、図４に示すように、上部フランジ６１は、上部フランジ中間部６１ｍと、上部フランジ側端部６１ｓと、を有している。上部フランジ中間部６１ｍは、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとの間に形成され、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとを連結している。第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂの内部には、上下方向において上部フランジ６１と同じ高さにダイヤフラム５１ｐが設けられている。上部フランジ側端部６１ｓは、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂに対して水平第一方向Ｄｈ１の両外側に突出して形成されている。図３、図４に示すように、上部フランジ６１の上部フランジ中間部６１ｍ、及び上部フランジ側端部６１ｓは、それぞれ水平第二方向Ｄｈ２における幅寸法Ｗ１が、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂの水平第二方向Ｄｈ２における幅寸法Ｗ２よりも小さく形成されている。
図４は、図２のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。
上部フランジ６１は、連結鋼材部６０の上部に配置され、上下方向に直交する水平面に沿って形成されている。上部フランジ６１は、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂのそれぞれの下端５１ｄよりも上方に配置されている。上部フランジ６１は、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂの下端部同士を接合する。図２、図４に示すように、上部フランジ６１は、上部フランジ中間部６１ｍと、上部フランジ側端部６１ｓと、を有している。上部フランジ中間部６１ｍは、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとの間に形成され、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとを連結している。第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂの内部には、上下方向において上部フランジ６１と同じ高さにダイヤフラム５１ｐが設けられている。上部フランジ側端部６１ｓは、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂに対して水平第一方向Ｄｈ１の両外側に突出して形成されている。図３、図４に示すように、上部フランジ６１の上部フランジ中間部６１ｍ、及び上部フランジ側端部６１ｓは、それぞれ水平第二方向Ｄｈ２における幅寸法Ｗ１が、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂの水平第二方向Ｄｈ２における幅寸法Ｗ２よりも小さく形成されている。
【0015】
図５は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面図である。
図２、図３に示すように、下部フランジ６２は、上部フランジ６１に対して上下方向に間隔をあけて配置されている。下部フランジ６２は、杭２１Ｃの上端よりも上方に間隔をあけて配置されている。下部フランジ６２は、連結鋼材部６０の下部に配置され、上下方向に直交する水平面に沿って形成されている。下部フランジ６２は、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂの下端の直下に配置され、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂの下端は、下部フランジ６２の上面に接合されている。下部フランジ６２は、第１の柱脚傾斜部５４Ａと第２の柱脚傾斜部５４Ｂとを接合する。図２、図５に示すように、下部フランジ６２は、下部フランジ中間部６２ｍと、柱脚ベースプレート部６２ｐと、下部フランジ側端部６２ｓと、を有している。下部フランジ中間部６２ｍは、第１の柱脚傾斜部５４Ａの下端と第２の柱脚傾斜部５４Ｂの下端との間に形成され、第１の柱脚傾斜部５４Ａの下端と第２の柱脚傾斜部５４Ｂの下端とを連結している。柱脚ベースプレート部６２ｐは、平面視矩形状で、第１の柱脚傾斜部５４Ａの下端、及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂの下端のそれぞれに対し、水平第一方向Ｄｈ１の両外側、及び水平第二方向Ｄｈ２の両外側に拡径して形成されている。下部フランジ側端部６２ｓは、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂに対して水平第一方向Ｄｈ１の両外側に突出して形成されている。下部フランジ６２の下部フランジ中間部６２ｍ、及び下部フランジ側端部６２ｓは、それぞれ水平第二方向Ｄｈ２における幅寸法Ｗ３が、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂの水平第二方向Ｄｈ２における幅寸法Ｗ２よりも小さく形成されている。
図２、図３に示すように、下部フランジ６２は、上部フランジ６１に対して上下方向に間隔をあけて配置されている。下部フランジ６２は、杭２１Ｃの上端よりも上方に間隔をあけて配置されている。下部フランジ６２は、連結鋼材部６０の下部に配置され、上下方向に直交する水平面に沿って形成されている。下部フランジ６２は、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂの下端の直下に配置され、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂの下端は、下部フランジ６２の上面に接合されている。下部フランジ６２は、第１の柱脚傾斜部５４Ａと第２の柱脚傾斜部５４Ｂとを接合する。図２、図５に示すように、下部フランジ６２は、下部フランジ中間部６２ｍと、柱脚ベースプレート部６２ｐと、下部フランジ側端部６２ｓと、を有している。下部フランジ中間部６２ｍは、第１の柱脚傾斜部５４Ａの下端と第２の柱脚傾斜部５４Ｂの下端との間に形成され、第１の柱脚傾斜部５４Ａの下端と第２の柱脚傾斜部５４Ｂの下端とを連結している。柱脚ベースプレート部６２ｐは、平面視矩形状で、第１の柱脚傾斜部５４Ａの下端、及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂの下端のそれぞれに対し、水平第一方向Ｄｈ１の両外側、及び水平第二方向Ｄｈ２の両外側に拡径して形成されている。下部フランジ側端部６２ｓは、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂに対して水平第一方向Ｄｈ１の両外側に突出して形成されている。下部フランジ６２の下部フランジ中間部６２ｍ、及び下部フランジ側端部６２ｓは、それぞれ水平第二方向Ｄｈ２における幅寸法Ｗ３が、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂの水平第二方向Ｄｈ２における幅寸法Ｗ２よりも小さく形成されている。
【0016】
ウェブ６３は、上部フランジ６１と下部フランジ６２とを結ぶ鉛直面に沿って形成されている。図２、図５に示すように、ウェブ６３は、ウェブ中間部６３ｍと、ウェブ側端部６３ｓと、を有している。ウェブ中間部６３ｍは、上部フランジ中間部６１ｍと、下部フランジ中間部６２ｍとの間で、第１の鋼管柱本体５１Ａの下端部と第２の鋼管柱本体５１Ｂの下端部とを、及び第１の柱脚傾斜部５４Ａと第２の柱脚傾斜部５４Ｂとを、それぞれ接続している。ウェブ側端部６３ｓは、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第１の柱脚傾斜部５４Ａ、及び、第２の鋼管柱本体５１Ｂ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂに対して水平第一方向Ｄｈ１の両外側で、上部フランジ側端部６１ｓと下部フランジ側端部６２ｓとを接続している。
【0017】
また、図２、図３に示すように、ウェブ中間部６３ｍには、補強プレート６５、６６が設けられている。補強プレート６５、６６は、上下方向に直交する水平面に沿って形成され、互いに上下方向に間隔をあけて配置されている。補強プレート６５、６６は、それぞれ、ウェブ中間部６３ｍに対して水平第二方向Ｄｈ２の両側に突出するように形成されている。補強プレート６５は、第１の鋼管柱本体５１Ａの下端５１ｄと第２の鋼管柱本体５１Ｂの下端５１ｄとを接続するように形成されている。補強プレート６６は、補強プレート６５と上部フランジ中間部６１ｍとの間で、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとを接続するように形成されている。第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂの内部には、上下方向において補強プレート６５、６６と同じ高さにダイヤフラム５１ｑ、５１ｒが設けられている。
図３、図５に示すように、下部フランジ６２の柱脚ベースプレート部６２ｐ上には、複数枚の中間部リブプレート６７が設けられている。複数枚の中間部リブプレート６７は、下部フランジ６２とウェブ６３の各々に直行し、鉛直面に沿って形成されている。複数枚の中間部リブプレート６７は、ウェブ中間部６３ｍから水平第二方向Ｄｈ２の両側に突出するように形成されている。複数枚の中間部リブプレート６７は、水平第一方向Ｄｈ１に間隔をあけて形成されている。
また、柱脚ベースプレート部６２ｐ上において、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂに対して水平第二方向Ｄｈ２の両外側に、複数枚の柱脚部リブプレート６８が設けられている。複数枚の柱脚部リブプレート６８は、中間部リブプレート６７と平行に、水平第一方向Ｄｈ１に間隔をあけて形成されている。
図３、図５に示すように、下部フランジ６２の柱脚ベースプレート部６２ｐ上には、複数枚の中間部リブプレート６７が設けられている。複数枚の中間部リブプレート６７は、下部フランジ６２とウェブ６３の各々に直行し、鉛直面に沿って形成されている。複数枚の中間部リブプレート６７は、ウェブ中間部６３ｍから水平第二方向Ｄｈ２の両側に突出するように形成されている。複数枚の中間部リブプレート６７は、水平第一方向Ｄｈ１に間隔をあけて形成されている。
また、柱脚ベースプレート部６２ｐ上において、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂに対して水平第二方向Ｄｈ２の両外側に、複数枚の柱脚部リブプレート６８が設けられている。複数枚の柱脚部リブプレート６８は、中間部リブプレート６７と平行に、水平第一方向Ｄｈ１に間隔をあけて形成されている。
【0018】
図２、図３に示すように、上部フランジ６１の上面側、及び下面側のそれぞれに、基礎梁２２の主筋７１、７２が接合されている。主筋７１、７２は、水平第一方向Ｄｈ１に間隔をあけて複数本が設けられている。主筋７１、７２のそれぞれは、水平第二方向Ｄｈ２に延びる基礎梁２２に沿って延びている。
下部フランジ６２の柱脚ベースプレート部６２ｐの上面にも同様に、基礎梁２２の主筋７３が接合されている。主筋７３は、水平第一方向Ｄｈ１に間隔をあけて複数本が設けられている。主筋７３のそれぞれは、水平第二方向Ｄｈ２に延びる基礎梁２２に沿って延びている。
図２に示すように、本実施形態において、上記したような連結鋼材部６０は、水平第一方向Ｄｈ１の中間部で第１の連結鋼材部６０Ａと第２の連結鋼材部６０Ｂとに二分割されている。第１の連結鋼材部６０Ａと第２の連結鋼材部６０Ｂとは、ジョイントプレート６９、及び不図示のボルトによって接合されている。
下部フランジ６２の柱脚ベースプレート部６２ｐの上面にも同様に、基礎梁２２の主筋７３が接合されている。主筋７３は、水平第一方向Ｄｈ１に間隔をあけて複数本が設けられている。主筋７３のそれぞれは、水平第二方向Ｄｈ２に延びる基礎梁２２に沿って延びている。
図２に示すように、本実施形態において、上記したような連結鋼材部６０は、水平第一方向Ｄｈ１の中間部で第１の連結鋼材部６０Ａと第２の連結鋼材部６０Ｂとに二分割されている。第１の連結鋼材部６０Ａと第２の連結鋼材部６０Ｂとは、ジョイントプレート６９、及び不図示のボルトによって接合されている。
【0019】
第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂの各々の下端部と、一の杭２１Ｃの杭頭部２１ｔと、連結鋼材部６０と、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂは、基礎コンクリート部２７に埋設されている。
図２に示されるように、基礎コンクリート部２７は、第１基礎コンクリート部２７Ａと、第２基礎コンクリート部２７Ｂを備えている。図２において、第１基礎コンクリート部２７Ａと第２基礎コンクリート部２７Ｂの境界は、破線で示されている。
第１基礎コンクリート部２７Ａは、一の杭２１Ｃの杭頭部２１ｔと、連結鋼材部６０の下部フランジ６２、及び、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂの各々の下側の部分を埋設するように打設されている。
第２基礎コンクリート部２７Ｂは、第１基礎コンクリート部２７Ａの上方に、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂの各々の上側の部分、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂの下端部、及び、連結鋼材部６０の上部フランジ６１と補強プレート６５、６６を埋設するように打設されている。第２基礎コンクリート部２７Ｂには、第１基礎コンクリート部２７Ａよりも、高流動で、かつ高強度なコンクリートが用いられている。
図２に示されるように、基礎コンクリート部２７は、第１基礎コンクリート部２７Ａと、第２基礎コンクリート部２７Ｂを備えている。図２において、第１基礎コンクリート部２７Ａと第２基礎コンクリート部２７Ｂの境界は、破線で示されている。
第１基礎コンクリート部２７Ａは、一の杭２１Ｃの杭頭部２１ｔと、連結鋼材部６０の下部フランジ６２、及び、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂの各々の下側の部分を埋設するように打設されている。
第２基礎コンクリート部２７Ｂは、第１基礎コンクリート部２７Ａの上方に、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂの各々の上側の部分、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂの下端部、及び、連結鋼材部６０の上部フランジ６１と補強プレート６５、６６を埋設するように打設されている。第２基礎コンクリート部２７Ｂには、第１基礎コンクリート部２７Ａよりも、高流動で、かつ高強度なコンクリートが用いられている。
【0020】
図３に示すように、一の杭２１Ｃの複数の杭主筋２５のうち、図５のように平面視したときに下部フランジ６２に干渉しない位置に配置された一部の杭主筋２５ｓは、杭コンクリート部２４の上端２４ｔから、連結鋼材部６０の最下端６０ｚよりも上方の位置まで突出している。
複数の杭主筋２５のうち、下部フランジ６２の下方に配置された残部の杭主筋２５ｔは、杭コンクリート部２４の上端２４ｔから、連結鋼材部６０の最下端６０ｚよりも下方の位置まで突出している。
図５に示されるように、平面視したときに杭主筋２５の内側の、下部フランジ６２に干渉しない位置には、補強筋２６が設けられている。補強筋２６は、図３に示されるように、下端が杭コンクリート部２４内に埋設されている。補強筋２６は、杭コンクリート部２４の上端２４ｔから、連結鋼材部６０の最下端６０ｚよりも上方の位置まで突出している。
本実施形態においては、杭主筋２５ｓと補強筋２６は、連結鋼材部６０の最下端６０ｚから上方への突出長さＬが、例えば２０００ｍｍとなるように設けられている。杭主筋２５ｓと補強筋２６は、この突出長さＬの分だけ、上下方向に鋼管柱５すなわち第１の鋼管柱本体５１Ａ、第２の鋼管柱本体５１Ｂ、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂとオーバーラップするように設けられている。
複数の杭主筋２５のうち、下部フランジ６２の下方に配置された残部の杭主筋２５ｔは、杭コンクリート部２４の上端２４ｔから、連結鋼材部６０の最下端６０ｚよりも下方の位置まで突出している。
図５に示されるように、平面視したときに杭主筋２５の内側の、下部フランジ６２に干渉しない位置には、補強筋２６が設けられている。補強筋２６は、図３に示されるように、下端が杭コンクリート部２４内に埋設されている。補強筋２６は、杭コンクリート部２４の上端２４ｔから、連結鋼材部６０の最下端６０ｚよりも上方の位置まで突出している。
本実施形態においては、杭主筋２５ｓと補強筋２６は、連結鋼材部６０の最下端６０ｚから上方への突出長さＬが、例えば２０００ｍｍとなるように設けられている。杭主筋２５ｓと補強筋２６は、この突出長さＬの分だけ、上下方向に鋼管柱５すなわち第１の鋼管柱本体５１Ａ、第２の鋼管柱本体５１Ｂ、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂとオーバーラップするように設けられている。
【0021】
（鋼管柱の柱脚部構造の構築方法）
図６は、本実施形態における鋼管柱の柱脚部構造で鋼管柱を建方する方法を示す縦断面図である。図７は、本実施形態における鋼管柱の柱脚部構造で鋼管柱を建方する方法において、図６に続く状態を示す縦断面図である。
図６に示すように、上記したような構成の鋼管柱５の柱脚部構造で鋼管柱５を建方するには、まず、地盤中に杭２１Ｃを構築する。
次いで、杭２１Ｃの杭頭部２１ｔを覆うように、基礎コンクリート部２７の下部を形成するコンクリートやモルタル２７ｍを打設する。ここで、基礎コンクリート部２７の下部を形成するコンクリートやモルタル２７ｍは、連結鋼材部６０の下部フランジ６２の下端側と同レベルまで打設する。
また、第１の鋼管柱本体５１Ａ、第１の柱脚傾斜部５４Ａ、及び第１の連結鋼材部６０Ａと、第２の鋼管柱本体５１Ｂ、第２の柱脚傾斜部５４Ｂ、及び第２の連結鋼材部６０Ｂとを、それぞれ、予め一体に溶接した柱脚部ユニット１００Ａ、１００Ｂを製作しておく。
図６は、本実施形態における鋼管柱の柱脚部構造で鋼管柱を建方する方法を示す縦断面図である。図７は、本実施形態における鋼管柱の柱脚部構造で鋼管柱を建方する方法において、図６に続く状態を示す縦断面図である。
図６に示すように、上記したような構成の鋼管柱５の柱脚部構造で鋼管柱５を建方するには、まず、地盤中に杭２１Ｃを構築する。
次いで、杭２１Ｃの杭頭部２１ｔを覆うように、基礎コンクリート部２７の下部を形成するコンクリートやモルタル２７ｍを打設する。ここで、基礎コンクリート部２７の下部を形成するコンクリートやモルタル２７ｍは、連結鋼材部６０の下部フランジ６２の下端側と同レベルまで打設する。
また、第１の鋼管柱本体５１Ａ、第１の柱脚傾斜部５４Ａ、及び第１の連結鋼材部６０Ａと、第２の鋼管柱本体５１Ｂ、第２の柱脚傾斜部５４Ｂ、及び第２の連結鋼材部６０Ｂとを、それぞれ、予め一体に溶接した柱脚部ユニット１００Ａ、１００Ｂを製作しておく。
【0022】
次いで、第１の鋼管柱本体５１Ａ、第１の柱脚傾斜部５４Ａ、及び第１の連結鋼材部６０Ａを形成する柱脚部ユニット１００Ａを、コンクリートやモルタル２７ｍの上にクレーンやチェーンブロック等の揚重装置２００を用いて建て込む。続いて、図７に示すように、第２の鋼管柱本体５１Ｂ、第２の柱脚傾斜部５４Ｂ、及び第２の連結鋼材部６０Ｂを形成する柱脚部ユニット１００Ｂを、先に建て込んだ柱脚部ユニット１００Ａに隣接させてコンクリートやモルタル２７ｍの上に、揚重装置２００を用いて建て込む。その後、柱脚部ユニット１００Ａの第１の連結鋼材部６０Ａと、柱脚部ユニット１００Ｂの第２の連結鋼材部６０Ｂとを、ジョイントプレート６９で接合する。
しかる後、コンクリートやモルタル２７ｍの上に、コンクリート２７ｃを、連結鋼材部６０の上部フランジ６１よりも所定寸法上方の所定レベルまで打設することで、基礎梁２２の基礎コンクリート部２７の上部、すなわち図２に示される第１基礎コンクリート部２７Ａの上部と第２基礎コンクリート部２７Ｂを形成する。コンクリート２７ｃが所定の養生期間を経て硬化し、所定の強度を発現することで、上記したような鋼管柱５の柱脚部構造が実現される。
しかる後、コンクリートやモルタル２７ｍの上に、コンクリート２７ｃを、連結鋼材部６０の上部フランジ６１よりも所定寸法上方の所定レベルまで打設することで、基礎梁２２の基礎コンクリート部２７の上部、すなわち図２に示される第１基礎コンクリート部２７Ａの上部と第２基礎コンクリート部２７Ｂを形成する。コンクリート２７ｃが所定の養生期間を経て硬化し、所定の強度を発現することで、上記したような鋼管柱５の柱脚部構造が実現される。
【0023】
図１に示されるように、本実施形態においては、建築構造物１の角部１ｃの、水平第二方向Ｄｈ２の近傍においては、各鋼管柱５Ｄには、これに対応して、各鋼管柱５Ｄの直下に、杭２１Ｄが設けられている。すなわち、鋼管柱５Ｄ及び杭２１Ｄに関しては、水平第一方向Ｄｈ１の近傍部分とは異なり、上記のような柱脚部構造とはなっておらず、各鋼管柱５Ｄは鋼管柱本体のみを備えており、柱脚傾斜部は備えていない。隣接する鋼管柱５Ｄどうしは、上記のような柱脚部構造における連結鋼材部６０と同様な、図３に示されるような縦断面の形状を有する連結鋼材部６０Ｄにより接合されている。
【0024】
（鋼管柱の柱脚部構造の作用効果）
上述したような鋼管柱５の柱脚部構造によれば、鋼管柱５と杭２１とが接合される鋼管柱５の柱脚部構造であって、一の杭２１Ｃと、一の杭２１Ｃの上方で互いに隣接して設けられる第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂと、第１及び第２の鋼管柱本体５１Ａ、５１Ｂの各々の下端５１ｄに接合されて、一の杭２１Ｃに向かって傾斜して設けられる第１及び第２の柱脚傾斜部５４Ａ、５４Ｂと、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとを、及び第１の柱脚傾斜部５４Ａと第２の柱脚傾斜部５４Ｂとを接合する連結鋼材部６０と、を備え、第１及び第２の鋼管柱本体５１Ａ、５１Ｂの各々の下端部、一の杭２１Ｃの杭頭部２１ｔ、連結鋼材部６０、及び第１及び第２の柱脚傾斜部５４Ａ、５４Ｂが基礎コンクリート部２７に埋設されている。
このような構成によれば、一の杭２１Ｃの上方で互いに隣接する第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂは、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂと、連結鋼材部６０と、を介して一の杭２１Ｃに接合されている。特に、隣接する其々の鋼管柱５にあっては、第１の鋼管柱本体５１Ａと第１の柱脚傾斜部５４Ａが接合され、さらに、第２の鋼管柱本体５１Ｂと第２の柱脚傾斜部５４Ｂが接合され、其々が連結鋼材部６０と接合されていることで、第１及び第２の柱脚傾斜部５４Ａ、５４Ｂ、及び連結鋼材部６０によって鋼管柱５と基礎コンクリート部２７のコンクリートとの定着強度が高められ、鋼管柱５を強固に基礎コンクリート部２７に接合できる。また、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂにより、隣接する第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂと一の杭２１Ｃとの間でスムーズに荷重が伝達される。さらに、第１及び第２の鋼管柱本体５１Ａ、５１Ｂの各々の下端部、一の杭２１Ｃの杭頭部２１ｔ、連結鋼材部６０、及び第１及び第２の柱脚傾斜部５４Ａ、５４Ｂが、基礎コンクリート部２７に埋設されている。これらが相乗し、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂの軸力は、連結鋼材部６０から一の杭２１Ｃに効率良く伝達される。
また、上記のような構造においては、第１及び第２の鋼管柱本体５１Ａ、５１Ｂ間の距離が短い場合であっても、これら第１及び第２の鋼管柱本体５１Ａ、５１Ｂの各々に対応するように複数の杭を設ける必要がないため、杭どうしの干渉を考慮しなくてよい。このため、設計、施工が容易である。
したがって、隣接する各柱の軸力を杭２１に効率的に伝達可能で、かつ柱スパンが短い場合であっても施工が容易な、鋼管柱５の柱脚部構造を提供することが可能となる。
上述したような鋼管柱５の柱脚部構造によれば、鋼管柱５と杭２１とが接合される鋼管柱５の柱脚部構造であって、一の杭２１Ｃと、一の杭２１Ｃの上方で互いに隣接して設けられる第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂと、第１及び第２の鋼管柱本体５１Ａ、５１Ｂの各々の下端５１ｄに接合されて、一の杭２１Ｃに向かって傾斜して設けられる第１及び第２の柱脚傾斜部５４Ａ、５４Ｂと、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとを、及び第１の柱脚傾斜部５４Ａと第２の柱脚傾斜部５４Ｂとを接合する連結鋼材部６０と、を備え、第１及び第２の鋼管柱本体５１Ａ、５１Ｂの各々の下端部、一の杭２１Ｃの杭頭部２１ｔ、連結鋼材部６０、及び第１及び第２の柱脚傾斜部５４Ａ、５４Ｂが基礎コンクリート部２７に埋設されている。
このような構成によれば、一の杭２１Ｃの上方で互いに隣接する第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂは、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂと、連結鋼材部６０と、を介して一の杭２１Ｃに接合されている。特に、隣接する其々の鋼管柱５にあっては、第１の鋼管柱本体５１Ａと第１の柱脚傾斜部５４Ａが接合され、さらに、第２の鋼管柱本体５１Ｂと第２の柱脚傾斜部５４Ｂが接合され、其々が連結鋼材部６０と接合されていることで、第１及び第２の柱脚傾斜部５４Ａ、５４Ｂ、及び連結鋼材部６０によって鋼管柱５と基礎コンクリート部２７のコンクリートとの定着強度が高められ、鋼管柱５を強固に基礎コンクリート部２７に接合できる。また、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂにより、隣接する第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂと一の杭２１Ｃとの間でスムーズに荷重が伝達される。さらに、第１及び第２の鋼管柱本体５１Ａ、５１Ｂの各々の下端部、一の杭２１Ｃの杭頭部２１ｔ、連結鋼材部６０、及び第１及び第２の柱脚傾斜部５４Ａ、５４Ｂが、基礎コンクリート部２７に埋設されている。これらが相乗し、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂの軸力は、連結鋼材部６０から一の杭２１Ｃに効率良く伝達される。
また、上記のような構造においては、第１及び第２の鋼管柱本体５１Ａ、５１Ｂ間の距離が短い場合であっても、これら第１及び第２の鋼管柱本体５１Ａ、５１Ｂの各々に対応するように複数の杭を設ける必要がないため、杭どうしの干渉を考慮しなくてよい。このため、設計、施工が容易である。
したがって、隣接する各柱の軸力を杭２１に効率的に伝達可能で、かつ柱スパンが短い場合であっても施工が容易な、鋼管柱５の柱脚部構造を提供することが可能となる。
【0025】
また、連結鋼材部６０は、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂを接合する上部フランジ６１と、第１の柱脚傾斜部５４Ａと第２の柱脚傾斜部５４Ｂを接合する下部フランジ６２と、上部フランジ６１と下部フランジ６２との間に設けられるウェブ６３と、を備えている。
このような構成によれば、互いに隣接する第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂが連結鋼材部６０の上部フランジ６１によって、及び第１の柱脚傾斜部５４Ａと第２の柱脚傾斜部５４Ｂが連結鋼材部６０の下部フランジ６２によって、それぞれ接合されている。連結鋼材部６０は、上記のようにコンクリート部２７に埋設されているため、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂに引抜力が作用した際には、上部フランジ６１に接する基礎コンクリート部２７の支圧作用により、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂの浮き上がりが抑えられる。また、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂには下部フランジ６２が接合されているので、下部フランジ６２を介して第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂから一の杭２１Ｃに圧縮力を作用させることができる。したがって、高い耐震性を有する鋼管柱５の柱脚部構造を実現できる。
このような構成によれば、互いに隣接する第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂが連結鋼材部６０の上部フランジ６１によって、及び第１の柱脚傾斜部５４Ａと第２の柱脚傾斜部５４Ｂが連結鋼材部６０の下部フランジ６２によって、それぞれ接合されている。連結鋼材部６０は、上記のようにコンクリート部２７に埋設されているため、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂに引抜力が作用した際には、上部フランジ６１に接する基礎コンクリート部２７の支圧作用により、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂの浮き上がりが抑えられる。また、第１の柱脚傾斜部５４Ａ及び第２の柱脚傾斜部５４Ｂには下部フランジ６２が接合されているので、下部フランジ６２を介して第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂから一の杭２１Ｃに圧縮力を作用させることができる。したがって、高い耐震性を有する鋼管柱５の柱脚部構造を実現できる。
【0026】
また、連結鋼材部６０は、ウェブ６３の上下方向中央部よりも上方、かつ上部フランジ６１よりも下方に、上部フランジ６１と平行に設けられた補強プレート６５、６６を備えている。
このような構成によれば、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂに引抜力が作用した際の、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂの浮き上がりを、より効果的に抑えることができる。
このような構成によれば、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂに引抜力が作用した際の、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂの浮き上がりを、より効果的に抑えることができる。
【0027】
また、基礎コンクリート部２７は、第１基礎コンクリート部２７Ａと第２基礎コンクリート部２７Ｂを備え、第１基礎コンクリート部２７Ａは、一の杭２１Ｃの杭頭部２１ｔと、連結鋼材部６０の下部フランジ６２、及び、第１及び第２の柱脚傾斜部５４Ａ、５４Ｂの各々の下側の部分を埋設するように打設され、第２基礎コンクリート部２７Ｂは、第１及び第２の柱脚傾斜部５４Ａ、５４Ｂの各々の上側の部分、第１及び第２の鋼管柱本体５１Ａ、５１Ｂの下端部、及び、連結鋼材部６０の上部フランジ６１と補強プレート６５、６６を埋設するように打設され、第２基礎コンクリート部２７Ｂには、第１基礎コンクリート部２７Ａよりも、高流動で、かつ高強度なコンクリートが用いられている。
このような構成によれば、上記実施形態のような鋼管柱５の柱脚部構造においては、連結鋼材部６０の特に上側の部分が上部フランジ６１及び補強プレート６５、６６を備える複雑な構造となり得ると同時に、上記のように大きな引抜き力が作用する。ここで、この部分を埋設する第２基礎コンクリート部２７Ｂには、第１基礎コンクリート部２７Ａよりも、高流動で、かつ高強度なコンクリートが用いられている。このため、上記のような複雑な構造に対してコンクリートを充填する際の充填性を高めると同時に、引抜き力に効果的に抗することが可能となる。
このような構成によれば、上記実施形態のような鋼管柱５の柱脚部構造においては、連結鋼材部６０の特に上側の部分が上部フランジ６１及び補強プレート６５、６６を備える複雑な構造となり得ると同時に、上記のように大きな引抜き力が作用する。ここで、この部分を埋設する第２基礎コンクリート部２７Ｂには、第１基礎コンクリート部２７Ａよりも、高流動で、かつ高強度なコンクリートが用いられている。このため、上記のような複雑な構造に対してコンクリートを充填する際の充填性を高めると同時に、引抜き力に効果的に抗することが可能となる。
【0028】
また、一の杭２１Ｃは、杭コンクリート部２４と、複数の杭主筋２５を備え、複数の杭主筋２５の少なくとも一部２５ｓは、杭コンクリート部２４の上端２４ｔから、連結鋼材部６０の最下端６０ｚよりも上方の位置まで突出している。
このような構成によれば、複数の杭主筋２５の少なくとも一部２５ｓが、連結鋼材部６０と上下方向においてオーバーラップしている。これにより、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂに作用する引抜き力を一の杭２１Ｃに確実に伝達することができる。
このような構成によれば、複数の杭主筋２５の少なくとも一部２５ｓが、連結鋼材部６０と上下方向においてオーバーラップしている。これにより、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂに作用する引抜き力を一の杭２１Ｃに確実に伝達することができる。
【0029】
また、平面視したときに下部フランジ６２に干渉しない位置に、鉛直方向に延伸するように設けられた補強筋２６を備え、補強筋２６の下端は杭コンクリート部２４内に埋設され、補強筋２６は、杭コンクリート部２４の上端２４ｔから、連結鋼材部６０の最下端６０ｚよりも上方の位置まで突出している。
このような構成によれば、補強筋２６が、連結鋼材部６０と上下方向においてオーバーラップしている。これにより、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂに作用する引抜き力を一の杭２１Ｃに確実に伝達することができる。
このような構成によれば、補強筋２６が、連結鋼材部６０と上下方向においてオーバーラップしている。これにより、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂに作用する引抜き力を一の杭２１Ｃに確実に伝達することができる。
【0030】
通常の、鋼管柱１本に対して杭を１本設けるようにした構成においては、１本の杭には１本の鋼管柱の軸力のみが作用する。これに対し、上記のような構成の鋼管柱５の柱脚部構造においては、第１の鋼管柱本体５１Ａ及び第２の鋼管柱本体５１Ｂの、少なくとも２本の鋼管柱５の各々に作用する軸力が、一の杭２１Ｃに伝達される。すなわち、通常の構成と比較すると、一の杭２１Ｃに作用する軸力が増大し、これにより、地震発生時等により大きな引抜き力が作用する鋼管柱５の浮き上がりが有効に抑えられる。
また、建築構造物１を平面視したときに、角部１ｃ間の外辺部１ａ（図１参照）に位置する杭２１に対して作用する引き抜き力よりも、角部１ｃ近傍に設けられた杭２１Ｃに対して作用する引き抜き力は大きい。これに対し、特に本実施形態においては、建築構造物１の角部１ｃの近傍に配置された一の杭２１Ｃに、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとが接合された構造とされている。これにより、上記のように一の杭２１Ｃに作用する軸力が通常よりも増大し、地震発生時等により大きな引抜き力が作用する鋼管柱５の浮き上がりが、さらに有効に抑えられる。
また、建築構造物１を平面視したときに、角部１ｃ間の外辺部１ａ（図１参照）に位置する杭２１に対して作用する引き抜き力よりも、角部１ｃ近傍に設けられた杭２１Ｃに対して作用する引き抜き力は大きい。これに対し、特に本実施形態においては、建築構造物１の角部１ｃの近傍に配置された一の杭２１Ｃに、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとが接合された構造とされている。これにより、上記のように一の杭２１Ｃに作用する軸力が通常よりも増大し、地震発生時等により大きな引抜き力が作用する鋼管柱５の浮き上がりが、さらに有効に抑えられる。
【0031】
なお、本発明の鋼管柱の柱脚部構造は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、建築構造物１の角部１ｃの近傍に配置された、一の杭２１Ｃに、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとを接合するようにしたが、これに限らない。建築構造物１において、角部１ｃ以外の箇所に配置された杭２１に、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとを接合するようにしてもよい。
また、一の杭２１Ｃに、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとを接合するようにしたが、一の杭２１Ｃに、３本以上の鋼管柱５を上記と同様の構成を適用して接合するようにしても良い。
また、上記実施形態では、建築構造物１の角部１ｃの、水平第二方向Ｄｈ２の近傍においては、各鋼管柱５Ｄには、これに対応して、各鋼管柱５Ｄの直下に、杭２１Ｄが設けられていたが、これに限られない。建築構造物１の角部１ｃの、水平第一方向Ｄｈ１の近傍において、上記実施形態のような鋼管柱の柱脚部構造を適用するのに加え、水平第二方向Ｄｈ２の近傍においても、同様な鋼管柱の柱脚部構造を用いるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、杭２１の断面形状は円形であったが、これに限られず、正方形、矩形など、他の形状となるように形成されてよい。同様に、上記実施形態においては、鋼管柱本体５１の断面形状は正方形であったが、これに限られず、円形、矩形など、他の形状となるように形成されてよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、上記実施形態では、建築構造物１の角部１ｃの近傍に配置された、一の杭２１Ｃに、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとを接合するようにしたが、これに限らない。建築構造物１において、角部１ｃ以外の箇所に配置された杭２１に、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとを接合するようにしてもよい。
また、一の杭２１Ｃに、第１の鋼管柱本体５１Ａと第２の鋼管柱本体５１Ｂとを接合するようにしたが、一の杭２１Ｃに、３本以上の鋼管柱５を上記と同様の構成を適用して接合するようにしても良い。
また、上記実施形態では、建築構造物１の角部１ｃの、水平第二方向Ｄｈ２の近傍においては、各鋼管柱５Ｄには、これに対応して、各鋼管柱５Ｄの直下に、杭２１Ｄが設けられていたが、これに限られない。建築構造物１の角部１ｃの、水平第一方向Ｄｈ１の近傍において、上記実施形態のような鋼管柱の柱脚部構造を適用するのに加え、水平第二方向Ｄｈ２の近傍においても、同様な鋼管柱の柱脚部構造を用いるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、杭２１の断面形状は円形であったが、これに限られず、正方形、矩形など、他の形状となるように形成されてよい。同様に、上記実施形態においては、鋼管柱本体５１の断面形状は正方形であったが、これに限られず、円形、矩形など、他の形状となるように形成されてよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【0032】
５ 鋼管柱 ５１Ｂ 第２の鋼管柱本体
２１ 杭 ５１ｄ 下端
２１Ｃ 一の杭 ５４Ａ 第１の柱脚傾斜部
２１ｔ 杭頭部 ５４Ｂ 第２の柱脚傾斜部
２４ 杭コンクリート部 ６０ 連結鋼材部
２４ｔ 上端 ６０ｚ 最下端
２５ 杭主筋 ６１ 上部フランジ
２５ｓ 杭主筋の少なくとも一部 ６２ 下部フランジ
２７ 基礎コンクリート部 ６３ ウェブ
５１Ａ 第１の鋼管柱本体
２１ 杭 ５１ｄ 下端
２１Ｃ 一の杭 ５４Ａ 第１の柱脚傾斜部
２１ｔ 杭頭部 ５４Ｂ 第２の柱脚傾斜部
２４ 杭コンクリート部 ６０ 連結鋼材部
２４ｔ 上端 ６０ｚ 最下端
２５ 杭主筋 ６１ 上部フランジ
２５ｓ 杭主筋の少なくとも一部 ６２ 下部フランジ
２７ 基礎コンクリート部 ６３ ウェブ
５１Ａ 第１の鋼管柱本体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】