特許 7496248 鉄骨柱の柱脚構造

(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】2024-05-29

(45)【発行日】2024-06-06

(54)【発明の名称】鉄骨柱の柱脚構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/24 20060101AFI20240530BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20240530BHJP

   E02D 27/00 20060101ALI20240530BHJP

【ＦＩ】

E04B1/24 R

E04B1/58 511H

E02D27/00 D

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020102952

(22)【出願日】2020-06-15

(65)【公開番号】P2021195783

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-03-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村上 友規

(72)【発明者】

【氏名】田垣 欣也

(72)【発明者】

【氏名】興津 俊宏

(72)【発明者】

【氏名】谷本 真一

(72)【発明者】

【氏名】小池 達夫

【審査官】家田 政明

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１１５３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０６５２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０４９２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０８９１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２９１５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－００９３４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／００－１／６１

Ｅ０２Ｄ ２７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンカー部材に固定されるベースプレート部と、前記ベースプレート部の上面に設けられ、前記アンカー部材を取り囲む筒状部と、を有するベース部材と、
前記筒状部に柱脚部が挿入された状態で前記ベース部材に接合される鉄骨柱と、
を備える鉄骨柱の柱脚構造。

【請求項2】

前記筒状部に充填される充填材を備え、
前記柱脚部は、前記筒状部の内周面から離間した状態で前記充填材に埋設される、
請求項１に記載の鉄骨柱の柱脚構造。

【請求項3】

筒状の前記柱脚部に設けられるとともに、前記充填材が充填される貫通孔が形成されたダイアフラムを備える、
請求項２に記載の鉄骨柱の柱脚構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄骨柱の柱脚構造に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄骨柱の柱脚部に設けられたベースプレートを、基礎から突出するアンカーボルトにナットで固定する鉄骨柱の柱脚構造が知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１０－３１７４９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、ベースプレート上にアンカーボルトが露出するため、見栄えが悪くなる可能性がある。

【0005】

本発明は、上記の事実を考慮し、アンカーボルトが露出することを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の鉄骨柱の柱脚構造は、アンカー部材に固定されるベースプレート部と、前記ベースプレート部の上面に設けられ、前記アンカー部材を取り囲む筒状部と、を有するベース部材と、前記筒状部に柱脚部が挿入された状態で前記ベース部材に接合される鉄骨柱と、を備える。

【0007】

請求項１に係る鉄骨柱の柱脚構造によれば、ベース部材は、ベースプレート部と、筒状部とを有する。ベースプレート部は、アンカー部材に固定される。また、ベースプレート部の上面には、筒状部が設けられる。筒状部には、鉄骨柱の柱脚部が挿入される。この状態で、ベース部材に鉄骨柱の柱脚部が接合される。

【0008】

ここで、筒状部によってアンカーボルトを取り囲むことにより、筒状部によってアンカー部材が覆い隠される。したがって、アンカーボルトが露出することが抑制されるため、鉄骨柱の柱脚部の見栄えが向上する。

【0009】

請求項２に記載の鉄骨柱の柱脚構造は、請求項１に記載の鉄骨柱の柱脚構造において、前記筒状部に充填される充填材を備え、前記柱脚部は、前記筒状部の内周面から離間した状態で前記充填材に埋設される。

【0010】

請求項２に係る鉄骨柱の柱脚構造によれば、筒状部には、充填材が充填される。この充填材には、鉄骨柱の柱脚部が埋設される。これにより、鉄骨柱の柱脚部がベース部材に接合される。

【0011】

ここで、鉄骨柱の柱脚部は、筒状部の内周面から離間した状態で充填材に埋設される。つまり、鉄骨柱の柱脚部と筒状部の内周面との間には、隙間が形成される。この隙間によって、筒状部に対する鉄骨柱の柱脚部の水平方向の施工誤差を吸収することができる。したがって、鉄骨柱の施工性が向上する。

【0012】

請求項３に記載の鉄骨柱の柱脚構造は、請求項２に記載の鉄骨柱の柱脚構造において、筒状の前記柱脚部に設けられるとともに、前記充填材が充填される貫通孔が形成されたダイアフラムを備える。

【0013】

請求項３に係る鉄骨柱の柱脚構造によれば、鉄骨柱の筒状の柱脚部には、ダイアフラムが設けられる。このダイアフラムによって、鉄骨柱の柱脚部の剛性が高められる。したがって、柱脚部とベース部材との間の応力の伝達効率が高められる。

【0014】

また、ダイアフラムには、充填材が充填される貫通孔が形成される。この貫通孔を介して筒状の柱脚部の内部に充填材が充填される。これにより、鉄骨柱の柱脚部とベース部材との接合強度が高められる。したがって、例えば、鉄骨柱に引き抜き力が作用した場合に、筒状部から鉄骨柱の柱脚部が抜けることが抑制される。

【発明の効果】

【0015】

以上説明したように、本発明によれば、アンカーボルトが露出することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】一実施形態に係る鉄骨柱の柱脚構造が適用された鉄骨柱及びベース部材を示す側面図である。

【図2】図１に示される鉄骨柱及びベース部材を示す図５の２－２線断面図である。

【図3】図１に示される鉄骨柱及びベース部材を示す図５の３－３線断面図である。

【図4】図２に示されるフィラプレートを示す図２の４－４線断面図である。

【図5】図２に示される楔部材を示す図２の５－５線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照しながら、一実施形態について説明する。

【0018】

図１、図２、及び図３には、本実施形態に係る鉄骨柱の柱脚構造が適用された鉄骨柱４０が示されている。鉄骨柱４０は、躯体１０上に立てられており、その柱脚部４０Ｌがベース部材３０及び複数のアンカーボルト２０を介して躯体１０の上面（固定面）１０Ｕに固定されている。

【0019】

（躯体）
躯体１０は、例えば、フーチング、スラブ、又は基礎等とされる。この躯体１０には、複数のアンカーボルト２０が埋設されている。複数のアンカーボルト２０は、所定の間隔を空けて躯体１０に埋設されている。また、複数のアンカーボルト２０の上端側は、躯体１０の上面１０Ｕから上方へ突出されている。これらのアンカーボルト２０の上端側に、鋼製のベース部材３０が固定されている。

【0020】

なお、アンカーボルト２０は、先付けアンカーボルトでも良いし、あと施工アンカーボルトでも良い。また、アンカーボルト２０は、アンカー部材の一例である。

【0021】

（ベース部材）
ベース部材３０は、ベースプレート部３２及び筒状部３６を有している。ベースプレート部３２は、鋼板等によって円盤状に形成されており、躯体１０の上面１０Ｕに重ねられている。このベースプレート部３２には、複数のアンカーボルト２０の上端側がそれぞれ貫通される複数の取付孔３４が形成されている。

【0022】

複数の取付孔３４は、ベースプレート部３２を厚み方向に貫通する円形状の孔とされている。また、複数の取付孔３４は、例えば、ベースプレート部３２の周方向に間隔を空けて配列される。これらの取付孔３４に貫通された複数のアンカーボルト２０の上端側にナット２２を締め付けることにより、ベースプレート部３２が躯体１０の上面１０Ｕに固定されている。また、ベースプレート部３２の上面３２Ｕに、筒状部３６が設けられている。

【0023】

なお、ベースプレート部３２の下面と躯体１０の上面１０Ｕとの間には、グラウト等の充填材が充填されても良い。

【0024】

筒状部３６は、鋼板等によって円筒状に形成されており、軸方向を上下方向として配置されている。また、筒状部３６の下端部は、ベースプレート部３２の上面３２Ｕに載置された状態で、当該上面３２Ｕに溶接等によって接合されている。

【0025】

筒状部３６は、ベースプレート部３２の上面３２Ｕから上方へ突出している。この筒状部３６によって、複数の取付孔３４、複数のアンカーボルト２０の上端側、及び複数のナット２２が取り囲まれている。換言すると、筒状部３６の内側に、複数の取付孔３４、複数のアンカーボルト２０の上端側、及び複数のナット２２が配置されている。この筒状部３６には、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌが挿入された状態で接合されている。

【0026】

（鉄骨柱）
鉄骨柱４０は、丸形鋼管によって形成されている。また、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌの外径は、筒状部３６の内径よりも小さくされている。これにより、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌは、筒状部３６の内周面３６Ａから離間した状態で、筒状部３６に挿入されている。

【0027】

図２に示されるように、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌは、積層された複数のフィラプレート５０を介して、ベースプレート部３２の上面３２Ｕに載置されている。これらのフィラプレート５０の積層枚数によって、鉄骨柱４０のレベルが調整されている。

【0028】

なお、図４に示されるように、フィラプレート５０は、筒状部３６の周方向に間隔を空けて配置されている。また、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌは、フィラプレート５０に限らず、レベル調整ボルト等を介して、ベースプレート部３２の上面３２Ｕに載置されても良い。また、フィラプレート５０及びレベル調整ボルトは、レベル調整材の一例である。

【0029】

鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌの外周面と筒状部３６の内周面３６Ａとの隙間Ｇには、複数の楔部材５２が嵌め込まれている。図５に示されるように、複数の楔部材５２は、筒状部３６の周方向に間隔を空けて配置されている。これらの楔部材５２によって、ベース部材３０に対して柱脚部４０Ｌが水平方向に位置決めされている。

【0030】

図２に示されるように、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌは、ダイアフラム４２によって補強（補剛）されている。ダイアフラム４２は、内ダイアフラムとされている。また、ダイアフラム４２は、鋼板等によって円盤状に形成されている。

【0031】

ダイアフラム４２は、厚み方向を上下方向として柱脚部４０Ｌの内部に配置されている。また、ダイアフラム４２の外周部は、柱脚部４０Ｌの内周面に溶接等によって接合されている。このダイアフラム４２によって、柱脚部４０Ｌの内部（内部空間）が上下に仕切られている。

【0032】

ダイアフラム４２の中央部には、貫通孔４４が形成されている。貫通孔４４は、ダイアフラム４２を厚み方向に貫通する円形状の孔とされている。この貫通孔４４を介して、柱脚部４０Ｌの内部におけるダイアフラム４２の上下に、後述する充填材６０が充填される。この際、貫通孔４４にも充填材６０が充填される。

【0033】

鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌにおける外周面には、充填孔４６が形成されている。充填孔４６は、柱脚部４０Ｌの内部に通じる円形状の孔とされている。この充填孔４６を介して、柱脚部４０Ｌの内部に充填材６０が充填される。

【0034】

（充填材）
充填材６０は、例えば、グラウトとされる。この充填材６０は、例えば、図３に矢印ａで示されるように、隣り合う楔部材５２（図５参照）の間から、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌの外周面と筒状部３６の内周面３６Ａとの隙間Ｇに充填される。隙間Ｇに充填された充填材６０は、矢印ｂで示されるように、隣り合うフィラプレート５０（図４参照）の間から、柱脚部４０Ｌとベースプレート部３２の上面３２Ｕとの間に充填される。さらに、充填材６０は、矢印ｃで示されるように、柱脚部４０Ｌの下端部に形成された開口から柱脚部４０Ｌの内部に充填される。

【0035】

柱脚部４０Ｌの内部に充填された充填材６０は、矢印ｄで示されるように、ダイアフラム４２の貫通孔４４を介して柱脚部４０Ｌの内部におけるダイアフラム４２の上にも充填される。この際、貫通孔４４にも充填材６０が充填される。

【0036】

さらに、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌの外周面と筒状部３６の内周面３６Ａとの隙間Ｇから筒状部３６に充填された充填材６０は、図２に矢印ｅで示されるように、充填孔４６を介して柱脚部４０Ｌの内部におけるダイアフラム４２の上に充填される。さらに、タイミングによっては、充填材６０は、ダイアフラム４２の貫通孔４４を介して、柱脚部４０Ｌの内部におけるダイアフラム４２の下にも充填される。これにより、柱脚部４０Ｌが充填材６０に埋設され、柱脚部４０Ｌが充填材６０を介してベース部材３０に接合される。

【0037】

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。

【0038】

図２に示されるように、本実施形態に係る鉄骨柱の柱脚構造によれば、ベース部材３０は、ベースプレート部３２と、筒状部３６とを有している。ベースプレート部３２は、アンカーボルト２０の上端側にナット２２によって固定されている。また、ベースプレート部３２の上面３２Ｕには、筒状部３６が設けられている。この筒状部３６に鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌを挿入した状態で、筒状部３６に充填材６０を充填することにより、柱脚部４０Ｌがベース部材３０に接合されている。

【0039】

ここで、複数のアンカーボルト２０の上端側、及び当該上端側に取り付けられたナット２２は、筒状部３６によって取り囲まれている。これにより、筒状部３６によって、複数のアンカーボルト２０の上端側、及びナット２２が覆い隠される。したがって、複数のアンカーボルト２０の上端側、及びナット２２が露出することが抑制されるため、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌの見栄えが向上する。

【0040】

また、筒状部３６には、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌが挿入されている。この状態で、筒状部３６に充填材６０を充填することにより、柱脚部４０Ｌが充填材６０を介してベース部材３０に接合されている。このように鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌを充填材６０を介してベース部材３０に接合することにより、柱脚部４０Ｌとベース部材３０とを容易に一体化することができる。

【0041】

また、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌは、筒状部３６の内周面３６Ａから離間した状態で充填材６０に埋設されている。つまり、鉄骨柱の柱脚部４０Ｌの外周面と筒状部３６の内周面３６Ａとの間には、隙間Ｇが形成されている。したがって、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌを筒状部３６に容易に挿入することができる。

【0042】

また、隙間Ｇによって、筒状部３６に対する鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌの水平方向の施工誤差を吸収することができる。さらに、図３に矢印ａで示されるように、隙間Ｇから柱脚部４０Ｌの外周面と筒状部３６の内周面３６Ａとの間に充填材６０を充填することができる。したがって、鉄骨柱４０の施工性が向上する。

【0043】

また、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌは、筒状部３６の周方向に間隔を空けて配置された複数のフィラプレート５０を介してベースプレート部３２の上面３２Ｕに載置されている。これにより、図３に矢印ｂで示されるように、隣り合うフィラプレート５０（図４参照）の間から、柱脚部４０Ｌとベースプレート部３２の上面３２Ｕとの間に充填材６０を充填することができる。さらに、フィラプレート５０の積層枚数によって、鉄骨柱４０のレベルを調整することができる。したがって、鉄骨柱４０の施工性がさらに向上する。

【0044】

さらに、鉄骨柱の筒状の柱脚部４０Ｌには、ダイアフラム４２が設けられている。これにより、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌの剛性が高められる。したがって、柱脚部４０Ｌとベース部材３０との間の応力の伝達効率が高められる。

【0045】

また、ダイアフラム４２には、充填材６０が充填される貫通孔４４が形成されている。この貫通孔４４を介して、柱脚部４０Ｌの内部におけるダイアフラム４２の上下に充填材６０が充填される。これにより、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌとベース部材３０との接合強度が高められる。したがって、例えば、鉄骨柱４０に引き抜き力が作用した場合に、筒状部３６から鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌが抜けることが抑制される。

【0046】

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0047】

上記実施形態では、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌに充填孔４６が形成されている。しかし、充填孔４６は、省略可能である。

【0048】

また、上記実施形態では、ダイアフラム４２に貫通孔４４が形成されている。しかし、貫通孔４４は、省略可能である。さらに、上記実施形態では、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌにダイアフラム４２が設けられている。しかし、ダイアフラム４２は、省略可能である。

【0049】

また、上記実施形態では、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌが、フィラプレート５０を介してベースプレート部３２の上面３２Ｕに載置されている。しかし、フィラプレート５０を省略し、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌをベースプレート部３２の上面３２Ｕに直接載置しても良い。この場合、充填孔４６から柱脚部４０Ｌの内部に充填材６０を充填しても良い。なお、柱脚部４０Ｌの内部には、充填材６０を充填しなくても良い。

【0050】

また、上記実施形態では、鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌが充填材６０を介してベース部材３０に接合されている。しかし、例えば、筒状部３６に鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌを嵌め込むことにより、ベース部材３０に鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌを接合しても良い。この場合、筒状部３６に充填する充填材６０を省略することができる。

【0051】

また、内周面３６Ａに雌ねじが形成された筒状部３６に、外周面に雄ねじが形成された鉄骨柱４０の柱脚部４０Ｌを捻じ込むことにより、ベース部材３０に柱脚部４０Ｌを接合しても良い。この場合も、筒状部３６に充填する充填材６０を省略することができる。

【0052】

また、上記実施形態では、鉄骨柱４０が丸形鋼管によって形成されている。しかし、鉄骨柱４０は、丸形鋼管に限らず、角形鋼管によって形成されても良い。また、鉄骨柱４０は、ＣＦＴ造であっても良い。さらに、鉄骨柱４０は、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼、又はＣ形鋼等によって形成されても良い。

【0053】

また、上記実施形態では、ベース部材３０の筒状部３６が円筒状に形成されている。しかし、筒状部３６は、角筒状に形成されても良いし、断面多角形状に形成されても良い。

【0054】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0055】

２０ アンカーボルト（アンカー部材）
３０ ベース部材
３２ ベースプレート部
３６ 筒状部
３６Ａ 内周面
４０ 鉄骨柱
４０Ｌ 柱脚部
４２ ダイアフラム
４４ 貫通孔
６０ 充填材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】