(57)【要約】【課題】  優れた地震エネルギーの吸収能力を確保しつつ、コストを抑制することができ、弾塑性変形の評価も可能な露出柱脚の補強構造を提供する。【解決手段】  既存の露出柱脚１の下端部に接合された既設ベースプレート２の外縁付近に既設アンカーボルト５が挿通されて基礎４に固定されている露出柱脚の補強構造であって、既設ベースプレートの外側に接合された補強ベースプレートと、該補強ベースプレートの外周部に挿通された補強アンカーボルト６からなり、補強ベースプレートは、既設ベースプレートよりも低い降伏強度を有し、補強アンカーボルトは、既設アンカーボルトよりも高い降伏強度を有しており、地震発生時に、補強ベースプレートが弾性変形又は塑性変形し、かつ、既設ベースプレートと補強アンカーボルトとが塑性変形しないことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存の露出柱脚の下端部に接合された既設ベースプレートの外縁付近に既設アンカーボルトが挿通されて基礎に固定されている露出柱脚の補強構造であって、
前記既設ベースプレートの外側に接合された補強ベースプレートと、該補強ベースプレートの外周部に挿通された補強アンカーボルトからなり、
前記補強ベースプレートは、前記既設ベースプレートよりも低い降伏強度を有し、
前記補強アンカーボルトは、前記既設アンカーボルトよりも高い降伏強度を有しており、
地震発生時に、前記補強ベースプレートが弾性変形又は塑性変形し、かつ、既設ベースプレートと補強アンカーボルトとが塑性変形しないことを特徴とする露出柱脚の補強構造。
【請求項２】
前記既設ベースプレートが略矩形状であり、その四隅を含み、かつ隣り合う２辺に接するように前記補強ベースプレートが接合されていることを特徴とする請求項１に記載の露出柱脚の補強構造。
【請求項３】
前記既設ベースプレートが略矩形状であり、その３辺に接するとともに、向かい合って挟み込むように前記補強ベースプレートが接合されていることを特徴とする請求項１に記載の露出柱脚の補強構造。
【請求項４】
前記既設ベースプレートが略矩形状であり、その四隅に切欠部が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の露出柱脚の補強構造。
【請求項５】
前記補強ベースプレートの降伏強度が１５〜３００ｋＮｍであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の露出柱脚の補強構造。
【請求項６】
前記補強アンカーボルトの降伏強度が１５〜４００ｋＮであることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の露出柱脚の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露出柱脚の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、露出柱脚の下端部に略矩形のベースプレートを接合し、そのベースプレートにアンカーボルトを挿通して基礎に固定する露出柱脚の補強構造が知られている。この露出柱脚の補強構造においては、地震に対応するための降伏形態として、アンカーボルト降伏型、柱降伏型、ベースプレート降伏型が提案されている。
【０００３】
アンカーボルト降伏型は、ベースプレートを強固にして、アンカーボルトを先に降伏させる形態であり、伸び能力に優れている。柱降伏型は、ベースプレートとアンカーボルトを強固にして、柱に変形能力を負担させる形態であり、地震エネルギー吸収能力に優れている。ベースプレート降伏型は、柱とアンカーボルトを強固にして、ベースプレートを降伏させる形態であり、優れた地震エネルギー吸収能力があるとされている。
【０００４】
しかしながら、アンカーボルト降伏型の場合、地震エネルギーの吸収能力を確保することが難しいという問題があった。また、柱降伏型の場合、アンカーボルトを多く配設する必要があるため、コストを抑えることが難しく、また、ベースプレートとアンカーボルトの剛性が高いため、地震エネルギーが柱下端に集中して損傷する恐れがあるという問題があった。さらに、ベースプレート降伏型は、高い地震エネルギー吸収能力が期待されているものの、降伏メカニズム（耐荷機構）が複雑であるため、変形制御の観点から設計に用いることが難しいという問題があった。
【０００５】
このような従来の問題に対して、建設の際に、ベースプレートとして露出柱脚の下端部が接合する第１のベースプレートと、この第１の設ベースプレートから外側に広がる第２のベースプレートとを設けた露出柱脚の接合構造が提案されている（特許文献１）。この提案によれば、予め、第１のベースプレートと第２のベースプレート及び、第１のベースプレートを固定する第１のアンカーボルトと、第２のベースプレートを固定する第２のアンカーボルトの降伏強度を特定の関係に設定しておくことにより地震エネルギーを吸収するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第６１４０２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１は、上記構成により、優れた地震エネルギーの吸収能力を確保しつつ、コストを抑制することができる点において優れたものである。しかしながら、特許文献１の提案は、建築設計の段階で、予め第１及び第２のベースプレート、第１及び第２のアンカーボルトの降伏強度条件を設定しておく必要があり、既存の露出柱脚に対しては適用できないという点において改良の余地があった。
【０００８】
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、既存の露出柱脚に対して適用が可能であるとともに、優れた地震エネルギーの吸収能力を確保しつつ、コストを抑えることができる露出柱脚の補強構造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】
【０００９】
本発明は、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。
【００１０】
第１に、既存の露出柱脚の下端部に接合された既設ベースプレートの外縁付近に既設アンカーボルトが挿通されて基礎に固定されている露出柱脚の補強構造であって、
前記既設ベースプレートの外側に接合された補強ベースプレートと、該補強ベースプレートの外周部に挿通された補強アンカーボルトからなり、
前記補強ベースプレートは、前記既設ベースプレートよりも低い降伏強度を有し、
前記補強アンカーボルトは、前記既設アンカーボルトよりも高い降伏強度を有しており、
地震発生時に、前記補強ベースプレートが弾性変形又は塑性変形し、かつ、既設ベースプレートと補強アンカーボルトとが塑性変形しないことを特徴としている。
第２に、上記第１の発明の露出柱脚の補強構造において、前記既設ベースプレートが略矩形状であり、前記補強ベースプレートが、前記既設ベースプレートの四隅に対して、各隅の隣り合う２辺に接するように接合されていることが好ましい。
第３に、上記第１の発明の露出柱脚の補強構造において、前記既設ベースプレートが略矩形状であり、前記補強ベースプレートが、前記既設ベースプレートの３辺に接するとともに、向かい合って挟むように接合されていることが好ましい。
第４に、上記第１から第３のいずれかの発明の露出柱脚の補強構造において、前記既設ベースプレートが略矩形状であり、その四隅に切欠部が形成されていることが好ましい。
第５に、上記第１から第４のいずれかの発明の露出柱脚の補強構造において、前記補強ベースプレートの降伏強度が１５〜３００ｋＮｍであることが好ましい。
第６に、上記第１から第５のいずれかの発明の露出柱脚の補強構造において、前記補強アンカーボルトの降伏強度が１５〜４００ｋＮであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の露出柱脚の補強構造によれば、既存の露出柱脚に対して適用が可能であるとともに、優れた地震エネルギーの吸収能力を確保しつつ、コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の露出柱脚の補強構造の一実施形態を例示した断面図である。
【図２】本発明の露出柱脚の補強構造における既設ベースプレートに補強ベースプレートを接合した状態を示す上面図であり、（Ａ）は４分割の実施形態であり、（Ｂ）は２分割の実施形態である。
【図３】補強ベースプレートの各々を突き合わせたの実施形態を示す上面図であり、（Ａ）は４分割の実施形態であり、（Ｂ）は２分割の実施形態である。
【図４】補強ベースプレートのバリエーションを示す上面図であり、（Ａ）は４分割のバリエーションであり、（Ｂ）は２分割のバリエーションである。
【図５】補強ベースプレートに、降伏ヒンジライン及び弾塑性領域を設けた実施形態を示す上面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面におけるベースプレートの形態のバリエーションを示した部分断面図である。図中の斜線部は、補強ベースプレートの弾塑性領域を示している。
【図７】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、本発明の露出柱脚の補強構造におけるアンカーボルトの実施形態を例示した正面図である。
【図８】既設ベースプレートに対する補強ベースプレートの接合状態のバリエーションを示した上面図である。
【図９】既設ベースプレートにリブを設けた実施形態を示す上面図である。
【図１０】本発明の露出柱脚の補強構造において、地震が発生した際の降伏状態を例示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の露出柱脚の補強構造の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の露出柱脚の補強構造の一実施形態を例示した断面図であり、図２は、既設ベースプレートに補強ベースプレートを接合した状態を示す上面図である。
【００１４】
本発明の露出柱脚の補強構造は、既存の露出柱脚１の下端部に接合された既設ベースプレート２の外縁付近に既設アンカーボルト５が挿通されて基礎４に固定されている露出柱脚の補強構造であって、既設ベースプレート２の外側に補強ベースプレート３が接合され、さらに補強アンカーボルト６で固定されているものである。
【００１５】
通常、既存の鉄骨製の露出柱脚１の下端部には既設ベースプレート２が接合されている。一般的な既設ベースプレート２は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように平面外形輪郭が略矩形状であり、その中央には露出柱脚１の下端部が接合する接合部Ｓが形成されている。また、既設ベースプレート２の外縁付近には、基礎４上に突出する複数本の既設アンカーボルト５を挿通するための既設アンカーボルト挿通孔２aが上下方向に貫通形成されている。
【００１６】
そして、コンクリートの基礎４に配設して上端部を突出させた複数本の既設アンカーボルト５を既設アンカーボルト挿通孔２aに挿通させ、ナットで締結して基礎４上に該既設ベースプレート２が固定され、露出柱脚１が設置されている。なお、この際、既設ベースプレート２の下面と基礎４上面との間にモルタル４ａを介在させることができる。
【００１７】
本発明の露出柱脚の補強構造では、既設ベースプレート２の外側に、該既設プレートを囲むように補強ベースプレート３が強固に接合される。補強ベースプレート３は、既設ベースプレート２の外縁から外側に広がり、外周部が露出する形状となっている。補強ベースプレート３の外周部の四隅には、基礎４上に突出する複数本の補強アンカーボルト６を挿通するための補強アンカーボルト挿通孔３aが上下方向に貫通形成されている。
【００１８】
そして、コンクリートの基礎４に、上端部を突出させた複数本の補強アンカーボルト６を補強アンカーボルト挿通孔３aに挿通させてナットで締結されている。この状態で、補強ベースプレート３は、既設ベースプレート２の外縁に接合されるが、既設ベースプレート２に対する補強ベースプレート３の接合は、既設ベースプレート２に補強ベースプレート３を接触させた状態で溶接によって一体に接合される。なお、補強アンカーボルト６の設置は、既設ベースプレート２に補強ベースプレート３を溶接により接合した後、補強アンカーボルト６を設置してもよい。
【００１９】
補強ベースプレート３の形状は、既設ベースプレート２の外縁に沿って接合する形態として４分割と２分割の形状を例示することができる。
【００２０】
４分割の実施形態としては、既設ベースプレート２の四隅を含み、かつ隣り合う２辺に接するように補強ベースプレート３が接合される形状となっている。具体的には、図２（Ａ）に示すように、矩形形状の既設ベースプレート２の四隅に各々１枚づつ配設される。
【００２１】
４分割とした場合の補強ベースプレート３の寸法は、既設ベースプレート２の大きさ等に応じて適宜決定することができるが、設計の目安として、例えば図２（Ａ）に示すような寸法に設定することができる。既設ベースプレート２の一辺をＢ、露出柱脚１からの幅をｂとした場合、既設ベースプレート２の一辺に接する補強ベースプレート３の寸法ａは、Ｂ／２≦ａ＜Ｂ／２の関係とする。これにより、地震によるエネルギーを吸収することができる。
【００２２】
２分割の実施形態としては、既設ベースプレート２の外周の３辺に接するとともに、向かい合って挟み込むように補強ベースプレート３が接合される形状となっている。具体的には、図２（Ｂ）に示すように補強ベースプレート３の形状を既設ベースプレート２の外周に密着する略コの字型として、向かい合って挟み込むように２枚で構成される。
【００２３】
また本実施形態の露出柱脚の補強構造では、図３（Ａ）に示すように４分割の補強ベースプレート３同士、或いは、図３（Ｂ）に示すように２分割の補強ベースプレート３同士を当接させて接合することもできる。この場合、補強ベースプレート３同士の接合部の一部に非接合部７を設けることが好ましい。これにより、溶接不良を防止することができる。
【００２４】
また、本実施形態の露出柱脚の補強構造では、図５に示すように、既設ベースプレート２の四隅に、内側に向かってカットされた切欠部２bを形成し、この切欠部２ｂを含む部分に補強ベースプレート３を接合することもできる。
【００２５】
なお、本明細書では、既設ベースプレート２の角部に切欠部２ｂを設けた実施形態において切欠部２ｂは１辺とはせず、切欠部２ｂを含む角部とこれを挟む２辺又は３辺に対して補強ベースプレート３を接合するものとする。
【００２６】
また、本発明の露出柱脚の補強構造においては、１つの補強ベースプレート３の角部に対して、複数の補強アンカーボルト挿通孔３aを設け、これに対応する位置に補強アンカーボルト６を配設して固定することもできる。
【００２７】
上記補強ベースプレート３としては種々の形態のものを用いることができ、具体的には、図４に例示するバリエーションを挙げることができる。図４（Ａ）の（ａ）〜（ｈ）は４分割のバリエーションを示しており、図４（Ｂ）の（ａ）〜（ｈ）は２分割のバリエーションを示している。また、図４（Ａ）、（Ｂ）共に、（ａ）〜（ｄ）は矩形の既設ベースプレート２に接合するバリエーションであり、（ｅ）〜（ｈ）は角部に切欠部２ｂを設けた既設ベースプレート２に接合するバリエーションである。また、（ｃ）（ｄ）（ｇ）（ｈ）は補強ベースプレート３同士を接合する非接合部７を設けたバリエーションであり、（ｂ）（ｄ）（ｆ）（ｈ）は角部に２つの補強アンカーボルト挿通孔３aを設けたバリエーションである。
【００２８】
本発明の露出柱脚の補強構造では、既設ベースプレート２に接合された補強ベースプレート３は、地震発生時に、補強ベースプレート３が弾性変形又は塑性変形するように既設ベースプレート２よりも低い降伏強度に設計されている。これにより、補強ベースプレート３は、相対的に塑性変形して地震エネルギーを吸収する。
【００２９】
上記条件の補強ベースプレート３の降伏強度は、想定される地震の規模や建物の構造等により適宜設定されるが、例えば、一応の目安として１５〜３００ｋＮｍであることが好ましい。また、既設ベースプレート２と補強ベースプレート３の降伏強度の差は、２０〜１００ｋＮｍ程度であることが好ましい。
【００３０】
既設ベースプレート２に対する補強ベースプレート３の降伏強度を調整する方法は特に限定されないが、例えば、補強ベースプレート３と既設ベースプレート２の材質を同等のものとした場合には、補強ベースプレート３の厚さを既設ベースプレート２よりも薄くする方法や、補強ベースプレート３と既設ベースプレート２の厚さを同じ程度とする場合には、既設ベースプレート２よりも補強ベースプレート３の降伏強度の低い材質とする方法を例示することができる。
【００３１】
さらに、既設ベースプレート２の四隅の角部には、図５に示すように、角部に対して略４５°の角度で降伏ヒンジライン３ｂを形成するとともに、降伏ヒンジライン３ｂを境界線として、降伏ヒンジライン３ｂに囲まれた領域を弾塑性領域３ｃとすることができる。
弾塑性領域３ｃは、補強ベースプレート３において、部分的に降伏強度を低くした部分であり、降伏ヒンジライン３ｂを境として強制的に弾性変形或いは塑性変形させるために形成するものである。
【００３２】
弾塑性領域３ｃの具体的な形態としては、図６（ａ）〜（ｆ）に例示するように、既設ベースプレート２の厚みよりも薄い断面の種々の形状とすることができる。なお、図６（ａ）〜（ｆ）は、図５のＡ−Ａ断面における部分断面図であり、図５、図６における斜線部分は、地震発生時に降伏が生じる弾塑性領域３ｃの領域を示している。
【００３３】
図６（ａ）に例示した形態では、図１に例示したベースプレートと同様の形状の既設ベースプレート２よりも薄い補強ベースプレート３が一体に接合されており、斜線で示す部分が降伏ヒンジライン３ｂを境界線として弾塑性領域３ｃが形成されている。図６（ｂ）に例示した形態では、既設ベースプレート２と面一に、薄い補強ベースプレート３が接合されている。図６（ｃ）に例示した形態では、補強ベースプレート３の表裏面に凹部が形成されており、中央部の厚さが薄い弾塑性領域３ｃが形成されている。なお、上記図６（ａ）〜（ｃ）の実施形態では、補強ベースプレート３における弾塑性領域３ｃとした斜線部分の材質を他の部分の材質よりも降伏強度の低い材質とすることもできる。
【００３４】
また、図６（ｄ）に例示した形態では、既設ベースプレート２と、補強アンカーボルト６が挿通されている補強ベースプレート３付近が略等しい厚さに形成されており、補強ベースプレート３の表面側には凹部が薄い弾塑性領域３ｃとして形成されている。図６（ｅ）に例示した形態では、既設ベースプレート２と、補強アンカーボルト６が挿通されている補強ベースプレート３付近が略等しい厚さに形成されており、補強ベースプレート３の裏面に凹部が形成されて、既設ベースプレート２と面一に、薄い補強ベースプレート３が接合されている。図６（ｆ）に例示した形態では、既設ベースプレート２と、補強アンカーボルト６が挿通されている補強ベースプレート３付近が略等しい厚さに形成されており、補強ベースプレート３の表裏面に凹部が形成されて、薄い弾塑性領域３ｃとして形成されている。補強ベースプレート３に対して上記構成で降伏ヒンジライン３ｂ及び弾塑性領域３ｃを設けることにより、補強ベースプレート３の降伏による地震エネルギー吸収量を部分的に高めることができる。
【００３５】
また、本発明の露出柱脚の補強構造において、補強アンカーボルト６は、既設アンカーボルト５よりも高い降伏強度であり、地震発生時に、既設ベースプレート２と補強アンカーボルト６とが塑性変形しないように設計されている。上記条件の補強アンカーボルト６の降伏強度は、想定される地震の規模や建物の構造等により適宜設定されるが、例えば、１５〜４００ｋＮであることが好ましい。また、既設アンカーボルト５と補強アンカーボルト６の降伏強度の差は、２０〜１００ｋＮ程度であることが好ましい。
【００３６】
補強アンカーボルト６は、上記のとおり既設アンカーボルト５よりも高い降伏強度を有しているため、既設ベースプレート２の外縁付近に挿通されている既設アンカーボルト５は、相対的に塑性変形しやすい。
【００３７】
補強アンカーボルト６の形態は特に限定されないが、例えば、図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）のような形態を採用することができる。図７（Ａ）に例示した補強アンカーボルト６は、基礎４に埋設される下方部に定着板が螺合されており、基礎４から突出する上方部にはナット６ａが螺合可能とされている。また、補強ベースプレート３に対してナットを締結する際には、座金６ｂを介設することもできる。図７（Ｂ）に例示した補強アンカーボルト６は、基礎４に埋設される下方部が略Ｊ字状に屈曲している。さらに、図７（Ｃ）に例示した補強アンカーボルト６は、異形鉄筋兼用タイプである。異形鉄筋兼用タイプは、露出柱脚１の基礎４の主筋となる異形鉄筋と補強アンカーボルト６とを兼用しているものであり、コストを抑制することができるとともに、施工性に優れている。
【００３８】
なお、本発明の露出柱脚の補強構造においては、１つの補強ベースプレート３の角部に対して、複数の補強アンカーボルト挿通孔３aを設け、これに対応する位置に補強アンカーボルト６を配設して固定することもできる。補強アンカーボルト６の降伏強度は、例えば、補強アンカーボルト６の太さ（径）や本数などを調整することで、所望の降伏強度に設定することができる。
【００３９】
図８は、本発明の露出柱脚の補強構造における既設ベースプレート２と補強ベースプレート３、補強アンカーボルト６の実施形態のバリエーションを例示した上面図である。なお、図８においては、図１、図２、図４に例示した形態と共通する部分の符号を省略している。
【００４０】
図８（Ａ）〜（Ｈ）に例示した形態は、４分割の補強ベースプレート３を用いた実施形態であり、図８（Ｉ）〜（Ｐ）に例示した形態は、２分割の補強ベースプレート３を用いた実施形態である。
【００４１】
図８（Ａ）〜（Ｈ）に例示した４分割の補強ベースプレート３の実施形態において、図８（Ｅ）〜（Ｈ）は既設ベースプレート２の角部に切欠部２ｂを形成した実施形態であり、図８（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｇ）、（Ｈ）は、隣り合う補強ベースプレート３同士を接合した実施形態、図８（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）、（Ｈ）は、補強ベースプレート３の四隅に、それぞれ２つ（計８つ）の補強アンカーボルト挿通孔３aを設けた実施形態である。
【００４２】
図８（Ｉ）〜（Ｐ）に例示した２分割の補強ベースプレート３の実施形態において、図８（Ｍ）〜（Ｐ）は既設ベースプレート２の角部に切欠部２ｂを形成した実施形態であり、図８（Ｋ）、（Ｌ）、（Ｏ）、（Ｐ）は、向かい合う補強ベースプレート３同士を接合した実施形態、図８（Ｊ）、（Ｌ）、（Ｎ）、（Ｐ）は、補強ベースプレート３の四隅に、それぞれ２つ（計８つ）の補強アンカーボルト挿通孔３aを設けた実施形態である。
【００４３】
また、図８（Ａ）〜（Ｐ）に例示した形態においては、既設ベースプレート２のアンカーボルト挿通孔を囲むように図９に示すようなリブプレート８を設けることができる。リブプレート８を設けることにより、既設ベースプレート２の降伏強度・剛性を高め、既設ベースプレート２と補強ベースプレート３との相対的な降伏強度の差を出すことが可能となり、既設ベースプレート２に対して補強ベースプレート３の降伏強度を相対的に低く調整することができる。
【００４４】
本発明の露出柱脚の補強構造の施工方法としては、例えば、図４に例示した補強ベースプレート３を露出柱脚１の既設ベースプレート２に接合する場合、補強ベースプレート３の補強アンカーボルト挿通孔３aが位置する基礎４の場所に補強アンカーボルト６が突出するように配設し、補強アンカーボルト６が補強アンカーボルト挿通孔３aに挿通するように補強ベースプレート３を配設する。そして、露出柱脚１に接合された既設ベースプレート２と補強ベースプレート３とを溶接により接合し、ナットにより補強ベースプレート３と補強アンカーボルト６を固定する。このようにして基礎４上に設置された露出柱脚１は、既設ベースプレート２と補強ベースプレート３の接合により補強される。
【００４５】
図１０は、本発明の露出柱脚の補強構造において、地震が発生した際の降伏状態を例示した断面図である。既設ベースプレート２及び補強ベースプレート３は、図１、図２に例示した形態を例示している。
【００４６】
本発明の露出柱脚の補強構造では、補強ベースプレート３は、既設ベースプレート２と比較して相対的に降伏強度が低く、補強アンカーボルト６は、既設アンカーボルト５と比較して相対的に降伏強度が高く設計されている。このため、地震の力が加わると、引張側の補強ベースプレート３と既設アンカーボルト５は弾塑性変形して、効果的に地震エネルギーを吸収することできる。したがって、想定された規模の地震が発生した場合には、引張側の補強ベースプレート３と既設アンカーボルト５が降伏する。
【００４７】
このように本発明の露出柱脚の補強構造は、優れた地震エネルギーの吸収能力を確保しつつ、アンカーボルトの数を抑えてコストを抑制することができる。さらに、弾性変形の評価をアンカーボルト降伏型の評価をもって露出柱脚１の弾性変形として安全性を評価することが可能となる。これにより、ベースプレート降伏型の要素を実施設計に取り入れることが可能になり、既設ベースプレート２を備えた露出柱脚１に対して、コストを抑制しつつ、ベースプレート降伏型の高い地震エネルギー吸収能力を有効活用することができる。
【００４８】
また、本発明の露出柱脚の補強構造では、露出柱脚１に対する補強ベースプレート３及び補強アンカーボルト６の距離を考慮することができる。
【００４９】
具体的には、図１、図２に例示したように、例えば、露出柱脚１が角形鋼管柱（２００×２００ｍｍ〜５５０×５５０ｍｍ）の場合、補強ベースプレート３の外端から露出柱脚１の中心Ｌまでの距離ｂ２を３０〜６０ｃｍとするのが好ましい。また、補強アンカーボルト６から露出柱脚１の中心Ｌまでの距離ａ２は２５〜５０ｃｍが好ましい。
【００５０】
既設アンカーボルト５は、露出柱脚１からの距離が近いため、既設ベースプレート２が塑性化せず、補強ベースプレート３が塑性化することで、既設アンカーボルト５は、露出柱脚１が回転する際の影響を受けやすく、塑性化しやすくなる。
【００５１】
補強アンカーボルト６は、露出柱脚１からの距離が遠いため、既設アンカーボルト５が塑性化し、補強ベースプレート３が塑性化することで、補強アンカーボルト６は、露出柱脚１が回転する際の影響を受け難く、塑性化し難くなる。
【００５２】
既設ベースプレート２は、露出柱脚１からの距離が近いため、既設アンカーボルト５が塑性化し、補強ベースプレート３が塑性化することで、既設ベースプレート２は、露出柱脚１が回転する際の影響を受けやすいが、露出柱脚１からの距離が近く、通常、厚みが厚いため変形しにくく、塑性化し難くなる。
【００５３】
補強ベースプレート３は、露出柱脚１からの距離が遠いため、既設アンカーボルト５が塑性化し、既設ベースプレート２が塑性化せず、補強アンカーボルト６が塑性化しないことで、露出柱脚１が回転する際の影響を受け難いが、露出柱脚１からの距離が遠く、通常、厚みが薄いため、塑性化しやすくなる。
【００５４】
このように、本発明の露出柱脚の補強構造では、地震の力が加わると、引張側の補強ベースプレート３と既設アンカーボルト５は、弾塑性変形しやすく、効果的に地震エネルギーを吸収することできる。したがって、想定された規模の地震が発生した場合には、引張側の補強ベースプレート３と既設アンカーボルト５が降伏する。
【００５５】
このように、本発明の露出柱脚の補強構造は、コストを抑制することが難しいという柱降伏型の課題や、地震エネルギーの吸収能力を確保することが難しいというアンカーボルト降伏型の課題、降伏メカニズムが複雑であり、特に弾性変形の評価が困難であるというベースプレート降伏型の課題が解決されている。
【００５６】
以上、実施形態に基づき本発明の露出柱脚の補強構造を説明したが、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。例えば、補強アンカーボルトは公知のアンカーボルトを使用することができ、その数や配置などは適宜設計することができる。また、補強ベースプレート及び補強アンカーボルトの降伏強度は、想定される地震の規模や建物の構造などに応じて適宜設計することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  露出柱脚
２  既設ベースプレート
２ａ  既設アンカーボルト挿通孔
２ｂ  切欠部
３  補強ベースプレート
３ａ  補強アンカーボルト挿通孔
３ｂ  降伏ヒンジライン
３ｃ  弾塑性領域
４  基礎
４ａ  モルタル
５  既設アンカーボルト
６  補強アンカーボルト
７  非接合部
８  リブプレート
【図１】
2020084673.tif 000003
【図２】
2020084673.tif 000004
【図３】
2020084673.tif 000005
【図４】
2020084673.tif 000006
【図５】
2020084673.tif 000007
【図６】
2020084673.tif 000008
【図７】
2020084673.tif 000009
【図８】
2020084673.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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