(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
梁を有しないべた基礎からなる鉄筋コンクリート基礎と鉄骨柱脚との間に鉄骨土台を配置して、鉄骨柱脚と鉄骨土台が、高力ボルトで接合されるとともに、鉄筋コンクリート基礎と鉄骨土台が、鉄筋コンクリート基礎から突出したアンカーボルトでピン接合されていることを特徴とする鉄骨ラーメン構造における基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄骨ラーメン構造建築に使用される基礎構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
べた基礎を用いた鉄骨ラーメン構造の基礎は、従来、図７のようなものが用いられる。即ち、鉄筋(31)を配筋したコンクリートからなる基礎スラブ(32)と一体に、同様に鉄筋(33)を配筋した基礎梁(34)を構築し、この基礎梁(34)上に柱脚(35)下端のベースプレート(36)を設置して、その基礎梁(34)に埋設したアンカーボルト(37)で固定するようにしたもので、１階からの曲げモーメントと地盤側からの地反力による曲げモーメントの双方を、基礎梁(34)で受ける構造である。このとき、基礎梁(34)の天端には、水平精度を出すためのモルタル(38)が施工されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の基礎構造においては、まず、１階からの曲げモーメントと地反力よる曲げモーメントを、共に一つの基礎梁(34)で受ける構造であるために、大きな断面の基礎梁(34)が必要となり、基礎全体が大型化する。
【０００４】
また、基礎梁(34)の強度を確保するため、基礎梁(34)同士の接合部には充分な継手筋が必要となり、且つ、玄関などの切欠き部にも充分な補強筋が必要で、配筋や仮枠が相当に複雑となる欠点がある。
【０００５】
更に、柱脚は、精度や力学的性質の全く異なる工場製作された鉄骨の柱と、現場施工のＲＣの基礎の接合する所で、伝達する応力も大きく、設計・施工上の制約条件も多いため問題の出易い箇所である。
【０００６】
すなわち、アンカーボルトの設置と基礎のコンクリート打ちは建設会社の責任でなされ、ベースプレートから上の鉄骨は専門の鉄骨加工業者によって製作されるため、現場においてアンカーボルトの穴がくいちがって建方が難航し、施工不良をまねくことがある。
【０００７】
そのため、アンカーボルトを所定の位置に正確に定着させる施工精度の確保が極めて大切であるが、寸法の限定された基礎梁の中には主筋以外にも継手筋や補強筋などかなり多くの鉄筋が配筋されており、ここに大きなアンカーボルトを正確に設置するのは困難である上、コンクリートの打設により移動することもに考えられ施工精度の確保がかなり難しい。
【０００８】
実際の建物の調査によると、ベースプレートとベースプレート下のモルタルの密着性は必ずしも良好とは限らず、しばしば空洞空隙を生じている。これでは、必要な固定度も出にくいし、ベースプレート底面の寸法をコンクリート断面とし、アンカーボルトを鉄筋とみなし鉄筋コンクリート断面として設計している前提条件がくずれてしまうといった問題がある。
【０００９】
この発明は、このような従来の基礎構造の欠点を解消して、基礎梁を不要としたシンプルな構造のべた基礎で、設計施工の容易な鉄骨ラーメン構造の基礎構造を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明の鉄骨ラーメン構造における基礎構造は、梁を有しないべた基礎からなる鉄筋コンクリート基礎と鉄骨柱脚との間に鉄骨土台を配置して、鉄骨柱脚と鉄骨土台が、高力ボルトで接合されるとともに、鉄筋コンクリート基礎と鉄骨土台が、鉄筋コンクリート基礎から突出したアンカーボルトでピン接合されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１及び図２において、(１)は、改良地盤(２)の上に礎版コンクリート(３)を介して打設されたフラットな基礎スラブからのみからなるべた基礎である。このべた基礎(１)内には鉄筋が配筋されるが、基礎梁を持たないフラットな単純な構造であるから、図のように異径鉄筋からなる金網(４)を配置するのみで足りる。
【００１４】
(５)は、Ｈ形鋼からなる鉄骨土台であり、べた基礎(１)の上にベースプレート(６)を介して設置されるとともに、各鉄骨土台(５)(５)同士の接合部分は、接合プレート(７)を用いて高力ボルト(８)(８)…で接合される。図１のように、鉄骨土台(５)(５)同士が直角に接合される部分においては、一方の鉄骨土台(５)のフランジ間にスチフナー(９)を予め溶接して、他方の鉄骨土台(５)のウェブ部分とを前記接合プレート(７)で接合する。
【００１５】
(11)は、上記鉄骨土台(５)上に接合されるラーメン柱であって、このラーメン柱(11)は、図２のように、角形鋼管からなる一対のフランジ(12)(12)と、それらフランジ(12)(12)間を連結する鋼板製の１又は複数枚のウェブ(13)とからなり、ウェブ(13)には、その中央部分において、横長の多数のスリット(14)(14)…が上下方向に列設されている。すなわち、ラーメン柱(11)は、大地震の際の大きな曲げモーメントが作用した際、耐震ダンパーとしてのスリット(14)部分が塑性変形することで、そのエネルギーを吸収させてラーメン柱(11)による鉛直荷重の支持力が損なわれないようにしたもので、このスリット(14)を備えたウェブ(13)を取り替えるのみで補修できるようにしている。
【００１６】
加えて、このスリット(14)部分は、柱(11)から鉄骨土台(５)側に伝達される曲げモーメントを緩和させる役目をも有し、これによって、鉄骨土台(５)によってそのような曲げモーメントを負担させる場合に、鉄骨土台(５)のみで充分負担できるようにしている。前記フランジ(12)(12)の下端部分には、十字形の柱脚部材(15)が、前記ウェブ(13)に沿うようにして突出され、その下端に接合されたベースプレート(16)を、鉄骨土台(５)のフランジの上面に設置して高力ボルト(17)で接合し、これによって、ラーメン柱(11)の曲げモーメントを鉄骨土台(５)側へ伝達させる。
【００１７】
鉄骨土台(５)は、前記ベースプレート(６)上において、そのベースプレート(６)を貫通して上方に突出し、かつ、べた基礎(１)に予め埋設されたアンカーボルト(10)へ接合されるが、この部分の接合は、アンカーボルト(10)自身がべた基礎(１)側からの曲げモーメントを鉄骨土台(５)へ伝達したり、鉄骨土台(５)からべた基礎(１)側へ伝達する機能を有するものではないので、単なるピン接合で足りることになる。
【００１８】
したがって、このアンカーボルト(10)と鉄骨土台(５)のボルト穴との間の隙間の寸法には厳密な制約はなく、アンカーボルト(10)の位置の誤差に対応しただけのボルト穴径として、そのようなアンカーボルト(10)の位置の誤差を吸収させることができる。
【００１９】
図３は、前記鉄骨土台(５)のべた基礎(１)上への配置を示す伏図であり、玄関(17)等の鉄骨土台(５)が不要となる部分においては、その鉄骨土台(５)を省略するだけでよく、従来のように、鉄筋コンクリートからなる基礎梁を切り欠いて、複雑な補強筋等を入れる必要がない。
【００２０】
なお、図４で示すように、コーナー部分のラーメン柱(  )は、Ｌ字形に配置された３本の鋼管フランジ(12)(12)…を互いに２枚のスリット付鋼板からなるウェブ(13)で連結する。
【００２１】
【発明の効果】
ラーメン柱からの一階の曲げモーメントは、鉄骨土台によって負担され、基礎コンクリート側には伝達されない構造となっているので、従来のように鉄筋コンクリート製の基礎梁を設ける必要がなく、べた基礎部分は単純なフラットな基礎スラブのみでよいことになり、配筋が単純になるとともに、仮枠も簡単となるので施工作業が極めて簡単となり、また、べた基礎部分に埋設されるアンカーボルトが配筋によって妨げられる虞れも少ない。
【００２２】
また、鉄骨土台をべた基礎上に設置するとしても、この鉄骨土台は単純にべた基礎上に設置してアンカーボルトで接合するだけで良く、しかも、アンカーボルトと鉄骨土台とは単純なピン接合でよいので、前述したように、アンカーボルトの位置精度にも従来のような厳しい要求はなく、このような鉄骨土台を設置することを勘案しても施工作業が容易となる。
【００２３】
他方、鉄骨土台とラーメン柱の接合も高力ボルトによる接合であり、いずれも精度の高い鉄骨であるから、接合作業も容易で、かつ、精度良く接合することができる。加えて、それらの間にモルタルを充填する必要もないから、前記従来のような空洞・空隙を生ずることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を示す基礎部分を柱脚側方から見た要部縦断面図である。
【図２】同じく柱脚正面方向から見た要部縦断面図である。
【図３】鉄骨土台のべた基礎上への配置を示す伏図である。
【図４】Ｌ字形コーナー部の柱脚の横断面図である。
【図５】ラーメン柱とべた基礎との従来の接合部の構造を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
(１)  べた基礎
(５)  鉄骨土台
(６)  アンカーボルト
(11)  ラーメン柱
(17)  高力ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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