(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部に鉄骨柱固定用のネジ部を形成した４本のＵ字状のアンカーボルトを用い、各Ｕ字状のアンカーボルトのそれぞれの縦部がそれらのアンカーボルトの鉄骨柱固定部を通る仮想四辺形の対辺の中点を結んだ直交する直線により分割される対角上の領域に配置され、かつ前記各Ｕ字状のアンカーボルトの横部が井桁状に配置された状態に基礎コンクリートに埋設することを特徴とする鉄骨用アンカー工法。
【請求項２】
両端部に鉄骨柱固定用のネジ部を形成した４本のＵ字状のアンカーボルトからなり、各Ｕ字状のアンカーボルトのそれぞれの縦部がそれらのアンカーボルトの鉄骨柱固定部を通る仮想四辺形の対辺の中点を結んだ直交する直線により分割される対角上の領域に配置され、かつ前記各Ｕ字状のアンカーボルトの横部が井桁状に配置された状態に基礎コンクリートに埋設されたことを特徴とする鉄骨用アンカー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨造の柱脚部に用いられる鉄骨用アンカーに関する。よし詳しくは、アンカーボルトの上端部と柱脚側のベースプレートとの固定部が基礎コンクリート上に露出する露出固定用のアンカーとして好適な鉄骨用アンカー技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建造物等の柱脚を基礎構造物に固定する手段として、この種の鉄骨造の柱脚用のアンカーにおいては、Ｊ型やＬ型のアンカーボルトや下部に定着板を有するアンカーボルトを使用するものが一般的であった。他方、軽構造の場合には、両端をネジ加工されたＵ字型のアンカーボルトを使用することが知られていた（実開昭５５−８１１４４号公報、実開昭５６−１３４９４７号公報）。さらに、近時、Ｕ字状のアンカーボルトを鉄骨用として用いる試みもなされている（特公平３−６７１６５号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記Ｕ字状のアンカーボルトを鉄骨用として用いた従来技術においては、２本のＵ字状のアンカーボルトが平行に配置されていたため、その配置方向に対して直角方向の外力が鉄骨柱に作用した場合には、外力に近い側の同じＵ字状アンカーボルトの双方の縦部に同時に引張力が作用することになるため、それらの両縦部の下端をつなぐ横部は双方の縦部の共通の定着体として機能する結果、定着作用が半減してしまうという欠点を有していた。
本発明は、このＵ字状アンカーボルトを鉄骨用として用いた前記従来技術の改良に関するもので、更にアンカー装置としての定着作用を増大すべく工夫するとともに、延いてアンカーの埋設深さを縮小可能なアンカー技術を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するため、４本のＵ字状のアンカーボルトを用い、各Ｕ字状のアンカーボルトのそれぞれの縦部がそれらのアンカーボルトの鉄骨柱固定部を通る仮想四辺形の対辺の中点を結んだ直交する直線により分割される対角上の領域に配置され、かつ前記各Ｕ字状のアンカーボルトの横部が井桁状に配置された状態に基礎コンクリートに埋設するという技術手段を採用した。
【０００５】
【作用】
本発明によれば、以上のように、各Ｕ字状のアンカーボルトのそれぞれの縦部を相互に対角上の領域に配置させたので、それらのアンカーボルトの鉄骨固定部を通る前記仮想四辺形のいずれかの辺に対して直角方向の外力が鉄骨柱に作用した場合には、その仮想四辺形の外力に対して直角方向の対辺の中点を結んだ直線を挟んで、Ｕ字状アンカーボルトの前記外力の作用した側の一方の縦部には引張力が作用し、他方の縦部には引張力が作用しないため、それらの両縦部の下端をつなぐ横部全体が定着体として引抜抵抗力を発揮することになる。また、その場合、力が作用しない側の他方の縦部は、前記横部の変形を抑制するように機能する結果、横部による定着作用が更に補強されることになる。なお、各Ｕ字状アンカーボルトのそれぞれの縦部は、対角上の領域に位置するように配置されているので、前記仮想四辺形のどの辺の直角方向の外力に対しても対応できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記Ｕ字状アンカーボルトを４本用い、計８本の縦部をそれぞれ対角上の領域に位置する２本ずつの縦部を結ぶように配置し、かつ各Ｕ字状アンカーボルトの横部を井桁状に配置した状態で使用するものであればよい。なお、本発明の配置の仕方に従ったＵ字状アンカーボルトに更に従来の配置の仕方に従ったＵ字状アンカーボルトを加えた組合せ形態として実施してもよい。この場合、本発明の配置に従ったＵ字状アンカーボルトは、それ自体単独で前述の本願発明の作用を奏することは明らかである。
【０００７】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例に関して説明する。図１は本発明の実施例の組立状態を基礎コンクリートを省略して示した斜視図、図２はその縦断面図を示したものである。図中、１は鉄骨柱、２はそのベースプレートで、充填用の無収縮性モルタル３を介して基礎コンクリート４上に立設される。本実施例では、４本のＵ字状アンカーボルト５〜８を用い、８つの鉄骨柱固定部を形成している。各Ｕ字状アンカーボルト５〜８は、両側の縦部ａ，ｂとそれらの縦部ａ，ｂの下端部をつなぐ横部ｃからなる略Ｕ字状に加工されるとともに、縦部ａ，ｂの上端部にはそれぞれ鉄骨柱１４の固定用のネジ部９が形成され、これらの計８本の固定用のネジ部９にナット１０，１１を螺合して鉄骨柱１を固定するように構成されている。これらのＵ字状アンカーボルト５〜８は、同寸法に形成して共用し得るようにしてもよいし、その間の寸法を変えてネジ部９の突出量が一致するように構成してもよい。図中、１２は角座金である。なお、各Ｕ字状アンカーボルト５〜８の上方部及び必要に応じて下方部に、それぞれの縦部ａ，ｂが挿通しうる挿通孔を形成した図示しない間隔保持用のいわゆる添プレートを付設するように構成してもよい。
【０００８】
図３はＵ字状アンカーボルトの配置に関する説明図を示したものである。図中、１３は各Ｕ字状アンカーボルト５〜８の縦部５ａ〜８ｂの鉄骨柱固定部、すなわち各ネジ部９を通るように画いた仮想四辺形で、その対辺の中点を結んだ直交する直線１４，１５により領域Ａ〜Ｄの４領域に分割されている。そして、それぞれのＵ字状アンカーボルト５〜８の縦部５ａ〜８ｂは、それぞれ対角上の領域Ａ，ＣあるいはＢ，Ｄに位置するように配置されている。すなわち、Ｕ字状アンカーボルト５及び８の一方の縦部５ａ，８ａは領域Ａに、また他方の縦部５ｂ，８ｂは対角の領域Ｃに位置するように配置されている。同様に、Ｕ字状アンカーボルト６及び７の一方の縦部６ａ，７ａは領域Ｂに、また他方の縦部６ｂ，７ｂは対角の領域Ｄに位置するように配置されている。ここで、重要なことは、各Ｕ字状アンカーボルトの両側の縦部が対角上の領域ＡとＣあるいはＢとＤ内に位置するということであり、その要件を満たせば変更が可能である。なお、各Ｕ字状アンカーボルト５〜８の横部５ｃ〜８ｃは、図示のように井桁状に配置される。これにより、全てのＵ字状アンカーボルト５〜８の横部５ｃ〜８ｃが中央部に集中して相互に重なり合うことはなくなるので、その嵩がそれ程高くなることはなく施工性もよい。
【０００９】
次に、図４に基づいて前記実施例に外力が加わった場合の各部の作用状態に関して説明する。図示のように、鉄骨柱１４に外力Ｆが加わると、その鉄骨柱１４の下端部を支点とするモーメントＭが作用することになる。これにより、結果的には、前記直線１４を中心に外力Ｆの加わった側の前述の領域Ａ，Ｄには引張力が作用し、領域Ｂ，Ｃ側には圧縮力が作用することになる。したがって、各Ｕ字状アンカーボルト５〜８の一方の縦部５ａ，６ｂ，７ｂ，８ａには引張力が作用する。他方、領域Ｂ，Ｃには圧縮力が作用する結果、基礎コンクリート４側に図示のように圧縮応力σｃが生じ、各Ｕ字状アンカーボルト５〜８の他方の縦部５ｂ，６ａ，７ａ，８ｂには引張力が作用しないことになる。その結果、各Ｕ字状アンカーボルト５〜８においては、前述のように、一方の縦部５ａ，６ｂ，７ｂ，８ａがアンカーとして機能し、それぞれの横部５〜８ｃ全体がそのための定着部として引抜抵抗力を生じることになる。また、この場合、引張力が作用しない側の他方の縦部５ｂ，６ａ，７ａ，８ｂは前記横部５ｃ〜８ｃの変形を抑制するように機能する結果、それらの横部５ｃ〜８ｃによる定着作用を更に補強することになる。なお、外力Ｆが逆方向に作用した場合には、以上の一方の縦部５ａ，６ｂ，７ｂ，８ａと他方の縦部５ｂ，６ａ，７ａ，８ｂが共に逆に機能することになる。また、外力Ｆが紙面に対して直角方向に作用した場合には、直線１５を中心に領域Ａ，Ｂと領域Ｃ，Ｄに分れ、領域Ａ，Ｂに属する一方の縦部５ａ，６ａ，７ａ，８ａと、領域Ｃ，Ｄに属する他方の縦部５ｂ，６ｂ，７ｂ，８ｂとに分れて以上と同様の機能を奏することになる。
【００１０】
図５は望ましくない構造例を示したもので、４本のＵ字状アンカーボルト１６〜１９のうち、２本のＵ字状アンカーボルト１６，１８の縦部１６ａ，１６ｂ及び１８ａ，１８ｂが仮想四辺形２０の四隅に配置され、Ｕ字状アンカーボルト１７と１９の縦部１７ａ，１７ｂ，１９ａ，１９ｂが仮想四辺形２０内を４領域Ａ〜Ｄに分割する直線上、すなわち隣接する領域Ａ〜Ｄの境界部に配置された場合を示した。この構造例の場合には、外力Ｆの方向に応じて、そのＵ字状アンカーボルト１７あるいは１９のうち、前記外力Ｆの方向に直角方向に該当する側の一方のＵ字状アンカーボルト１７あるいは１９はアンカー作用を奏しないことになる。また、全てのＵ字状アンカーボルト１６〜１９の横部ｃが中央部に集中して相互に重なり合うため、その嵩が高くなるので施工性はあまりよくない。
【００１１】
図６も望ましくない構造例を示したもので、４本のＵ字状アンカーボルト２１〜２４を用いた点では本発明の前記実施例と同様であるが、それぞれのＵ字状アンカーボルトの一方の縦部２１ｂ〜２４ｂが対角上の領域の境界部に位置されている点で相違する。このため、外力Ｆが作用した場合、その外力Ｆの方向に対して前後中央部に位置する縦部２１ｂ〜２４ｂのいずれかの該当Ｕ字状アンカーボルトには引張力が作用せず、アンカー作用を奏しないことになる。例えば、Ｕ字状アンカーボルト２１に着目して説明すれば、外力Ｆが図中上方から作用したとすると、縦部２１ｂはその外力Ｆに対して前後中央部に位置することから引張力が作用しないため、アンカー作用も奏しないことになる。すなわち、この構造例における全てのＵ字状アンカーボルト２１〜２４は、この点でアンカー作用に関する方向性を有することになる。以上のように、各領域の境界部付近は、Ｕ字状アンカーボルトの縦部の配置部位としては望ましくなく、なるべく境界部から離れた仮想四辺形の隅部に近い方がよい。
【００１２】
なお、本発明に使用されるＵ字状アンカーボルトとしては、要は横部を介して連結された２本の縦部からなり、前記横部により定着体としての引抜抵抗力を奏するものであればよく、その具体的形状に限定されるものではない。また、その素材としても異形鉄筋や丸鋼などの適宜の素材が使用可能である。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、Ｕ字状アンカーボルトのそれぞれの縦部を対角上の領域に配置させたので、前記仮想四辺形のどの辺に対する外力に対しても、その外力の作用した側の一方の縦部には引張力が作用し、他方の縦部には引張力が作用しないため、それらの両縦部の下端間を結ぶ横部全体が定着体として引抜抵抗力を発揮する結果、アンカーとしての定着作用が確実に増大される。また、その場合、引張力が作用しない側の他方の縦部は前記横部の変形を抑制するように機能する結果、横部による定着作用が更に補強されることになる。しかも、４本のＵ字状アンカーボルトを用い、それらの横部を井桁状に配置したので、全ての横部が中央部に集中して相互に重なり合うことはなくなるので、所期の定着作用が得られるとともに、嵩がそれ程高くなることはなく施工性もよい。さらに、以上の定着作用の向上によってアンカーとしての埋設深さを縮小することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示した斜視図である。
【図２】  同実施例の縦断面図である。
【図３】  同実施例の配置に関する説明図である。
【図４】  同実施例の外力による各部の作用状態を示した説明図である。
【図５】  配置に関する不適例を示した説明図である。
【図６】  配置に関する不適例を示した説明図である。
【符号の説明】
１…鉄骨柱、２…ベースプレート、３…無収縮性モルタル、４…基礎コンクリート、５〜８…Ｕ字状アンカーボルト、９…ネジ部、１０，１１…ナット、１２…角座金、１３…仮想四辺形、１４，１５…直線、１６〜１９…Ｕ字状アンカーボルト、２０…仮想四辺形、２１〜２４…Ｕ字状アンカーボルト、Ａ〜Ｄ…領域、ａ，ｂ…縦部、ｃ…横部
【図１】
0003729899.tif 000002
【図２】
0003729899.tif 000003
【図３】
0003729899.tif 000004
【図４】
0003729899.tif 000005
【図５】
0003729899.tif 000006
【図６】
0003729899.tif 000007