(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向のスリーブ穴を有する鉄筋入りコンクリート基礎を形成した後、
脚部に水平方向の突出部を有する鉄柱の前記脚部を前記スリーブ穴中に挿入して固定する鉄柱の固定方法において、
予め測定した位置に前記鉄柱の中心が来るように、前記スリーブ穴の上に、前記脚部を当てる当たり部材を釘付けして固定し、
次いで前記鉄柱を吊り上げてその脚部を前記スリーブ穴に挿入し、かつ前記当たり部材に前記脚部を当てた状態で、
前記脚部の左右両側面とスリーブ穴内面との間にクサビを打ち込んで、前記脚部の位置決めと仮固定を行い、
その後、前記スリーブ穴と前記脚部との間にコンクリートを打設し、脚部をスリーブ穴に固定することを特徴とする鉄柱の固定方法。
【請求項２】
前記鉄柱が、丸形鋼管、角型鋼管又はＨ型鋼であることを特徴とする請求項１に記載の鉄柱の固定方法。
【請求項３】
前記鉄柱が丸形鋼管又は角型鋼管であり、下端にカバープレートを溶接して、下端を塞いであることを特徴とする請求項１に記載の鉄柱の固定方法。
【請求項４】
前記鉄柱がＨ型鋼であって、その脚部のみ、両側の空間に側板を溶接固定してあることを特徴とする請求項１に記載の鉄柱の固定方法。
【請求項５】
前記の水平方向の突出部が、
鉄柱の脚部に、Ｌ字状の引っ掛かりを有するアンカー鉄筋を溶接固定することで形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの項に記載の鉄柱の固定方法。
【請求項６】
前記の水平方向の突出部が、
鉄柱の脚部に、スタッド状体を固定することで形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの項に記載の鉄柱の固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、低層の住宅その他の構造物の支柱として適する鉄柱の固定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の鉄柱の固定構造を示す側面図である。１は鉄柱であり、断面形状は、図示のような丸形鋼管から、角型鋼管やＨ型鋼など、色々な形状が採用されている。
【０００３】
図示の鉄柱１の下端には、予め所定の位置にボルト孔を開けたベースプレート２を溶接固定してある。３は鉄柱１とベースプレート２との間に溶接固定してある補強用のリブである。
【０００４】
４は基礎コンクリートであり、その中にアンカーボルト５が埋め込まれている。このアンカーボルト５は、正確に位置出しした状態で、基礎コンクリート４中に埋め込まれている。したがって、鉄柱１を基礎コンクリート４の上に立て、アンカーボルト５の上端のオネジ部をベースプレート２から突出させた状態で、ナット６を締めつけると、鉄柱１を基礎コンクリート４上に固定できる。
【０００５】
ＧＬが地表面であり、約８００ｃｍの深さまで掘り下げて基礎栗石７を敷き、その上に捨てコンクリート８を打設し、その上に基礎コンクリート４を打設する。基礎コンクリート４を打設する際は、ベースプレート２に代わる位置決めプレートに予めアンカーボルト５をナット６で固定した状態で、各アンカーボルト５を捨てコンクリート８上の穴に位置決めした状態で、基礎コンクリート４を打設する。
【０００６】
このようにして、予め各アンカーボルト５の位置を正確に位置決めしてあるが、それでも鉄柱１のベースプレート２のボルト穴とアンカーボルト５の上端とを位置合わせすることは困難であり、各アンカーボルト５の上端のオネジ部をベースプレート２の穴に挿入することは極めて困難を来すのが通常である。
【０００７】
こうしてアンカーボルト５のオネジ部とベースプレート２のボルト穴とを位置合わせしてから、間にライナー９を挟み、ナット６を締めつける。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
各アンカーボルト５のオネジ部の位置とベースプレート２のボルト穴との位置ずれの許容範囲は±１ｍｍ程度である。したがって、このような許容誤差の範囲内で施工することは作業性が悪く、非能率的である。
【０００９】
また、アンカーボルト５と鉄柱１の下部との間の連結部における強度が最も弱いため、横揺れの原因となる。そのため、隣接する鉄柱や梁との間に筋交いやブレースを用いて補強する必要が生じ、構造が複雑化するほか、工数の増加により施工コストも高くなる。
【００１０】
したがって、筋交いやブレースを採用できないような構造の場合は、特に支障を来すことになる。
【００１１】
本発明の技術的課題は、このような問題に着目し、鉄柱を立てて固定する場合に、非能率な位置合わせ作業を軽減でき、しかも横揺れも低減可能な堅牢な固定方法を実現することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の技術的課題は次のような手段によって解決される。請求項１は、鉛直方向のスリーブ穴を有する鉄筋入りコンクリート基礎を形成した後、
脚部に水平方向の突出部を有する鉄柱の前記脚部を前記スリーブ穴中に挿入して固定する鉄柱の固定方法において、
予め測定した位置に前記鉄柱の中心が来るように、前記スリーブ穴の上に、前記脚部を当てる当たり部材を釘付けして固定し、
次いで前記鉄柱を吊り上げてその脚部を前記スリーブ穴に挿入し、かつ前記当たり部材に前記脚部を当てた状態で、
前記脚部の左右両側面とスリーブ穴内面との間にクサビを打ち込んで、前記脚部の位置決めと仮固定を行い、
その後、前記スリーブ穴と前記脚部との間にコンクリートを打設し、脚部をスリーブ穴に固定することを特徴とする鉄柱の固定方法である。
【００１３】
このように、鉛直方向のスリーブ穴を有する鉄筋入りコンクリート基礎を形成した後、脚部に水平方向の突出部を有する鉄柱の前記脚部を前記スリーブ穴中に挿入して固定する鉄柱の固定方法において、予め測定した位置に前記鉄柱の中心が来るように、前記スリーブ穴の上に、前記脚部を当てる当たり部材を釘付けして固定し、次いで前記鉄柱を吊り上げてその脚部を前記スリーブ穴に挿入し、かつ前記当たり部材に前記脚部を当てた状態で、前記脚部の左右両側面とスリーブ穴内面との間にクサビを打ち込んで、前記脚部の位置決めと仮固定を行い、その後、前記スリーブ穴と前記脚部との間にコンクリートを打設し、脚部をスリーブ穴に固定する方法を採っているため、従来のように予め埋設固定されるアンカーボルトの上端と鉄柱下端のベースプレートのボルト穴とを位置合わせできるような高精度の施工が不必要となる。その結果、作業性が良くなり、能率的に施工でき、工期の短縮による施工コストの低減を図ることができる。
【００１４】
また、このように、鉄筋入りコンクリート造によって形成された鉛直方向のスリーブ穴の中に脚部を埋めて固定する鉄柱において、前記鉄柱の脚部に水平方向の突出部を有しているので、この突出部によって、コンクリートスリーブ穴中のコンクリートとの結合力が高まり、鉄柱の引き抜きおよび沈降方向の力に充分に耐えることができる。さらに、鉄柱自体の脚部が鉛直方向のスリーブ穴中に深く埋め込まれているので、鉄柱の横揺れが抑制され、従来のような筋交いやブレースが不要となる。したがって、筋交いやブレースを採用不能な構造に特に有効である。
【００１５】
請求項２は、前記鉄柱が、丸形鋼管、角型鋼管又はＨ型鋼であることを特徴とする請求項１に記載の鉄柱の固定方法である。このように、前記鉄柱として丸形鋼管、角型鋼管又はＨ型鋼を示したが、他の形状の鉄柱を用いてもよい。また、軽量型鋼や軽量Ｈ型鋼などを用いることもできる。
【００１６】
請求項３は前記鉄柱が丸形鋼管又は角型鋼管であり、下端にカバープレートを溶接して、下端を塞いであることを特徴とする請求項１に記載の鉄柱の固定方法である。このように、丸形鋼管と角型鋼管の下端にカバープレートを溶接して下端の開口を塞いであるため、鉄柱をスリーブ穴の中に立てて固定した場合、カバープレートと水平方向の前記突出部との作用で、鉄柱の沈降を抑制できる。
【００１７】
請求項４は、前記鉄柱がＨ型鋼であって、その脚部のみ、両側の空間に側板を溶接固定してあることを特徴とする請求項１に記載の鉄柱の固定方法である。このように、前記鉄柱がＨ型鋼の場合は、その脚部のみ、両側の空間に側板を溶接固定して補強し、変形防止を図っている。
【００１８】
請求項５は、前記の水平方向の突出部が、鉄柱の脚部に、Ｌ字状の引っ掛かりを有するアンカー鉄筋を溶接固定することで形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの項に記載の鉄柱の固定方法である。このように、鉄柱の脚部とコンクリートとの結合力を確保するための水平方向の突出部が、鉄柱の脚部に、Ｌ字状の引っ掛かりを有するアンカー鉄筋を溶接固定することで形成されているため、水平方向の突出部を比較的簡易で堅牢な構造にでき、鉄柱資材を低コストで実現できる。
【００１９】
請求項６は、前記の水平方向の突出部が、鉄柱の脚部に、スタッド状体を固定することで形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの項に記載の鉄柱の固定方法である。このように、鉄柱の脚部とコンクリートとの結合力を確保するための水平方向の突出部が、鉄柱の脚部に、スタッド状体を固定することで形成されているため、水平方向の突出部を比較的簡易で堅牢な構造にでき、鉄柱資材を低コストで実現できる。結果的に、鉄柱の固定方法を低コストで施工できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に本発明による鉄柱の固定方法が実際上どのように具体化されるか実施形態を説明する。図２は丸形鋼管１を固定する場合の実施形態の平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。
【００２１】
１は丸形鋼管製の鉄柱であり、１０はこの丸形鋼管１の脚部を挿入して埋め込むためのスリーブ穴である。スリーブ穴１０は、鉄筋入りのコンクリート基礎１１で形成されている。すなわち、約９５０ｃｍの深さまで掘り下げて基礎栗石７を敷いてから捨てコンクリート８を打設し、その上に荷重受け部の鉄筋１２ａを敷きつめ、その上に筒状の鉄筋１２ｂを配筋してから、コンクリートを打設することによって、深さ６０ｃｍのスリーブ穴１０を形成する。
【００２２】
コンクリート基礎１１は、建設する構造物に応じたサイズとする。なお、スリーブ穴１０の形成やコンクリート基礎１１の外形の形成には、型枠を用いることは言うまでもない。
【００２３】
このようにして形成したスリーブ穴１０の中に丸形鋼管１の脚部を挿入して立てるが、脚部には水平方向の突出部を設けてある。すなわち、下端にＬ字状の引っ掛かりを有するアンカー鉄筋１３を鉄柱１の脚部に溶接固定してある。このアンカー鉄筋１３は、約３０ｃｍの長さの鉄筋１３ａの下端が外側にＬ字状に曲がっている。このＬ字状部１３ｂは、立っている丸形鋼管１に対し、水平方向に例えば約５ｃｍほど突出しているので、スリーブ穴１０中にコンクリートを打設した場合、丸形鋼管１に対し抜け止めとして作用する。
【００２４】
丸形鋼管１の場合は、このアンカー鉄筋１３は、丸形鋼管１の脚部の外周に９０度間隔に４か所程度配置すれば足りる。なお、アンカー鉄筋１３の太さは、直径２０ｍｍ程度で足りる。アンカー鉄筋１３の固定は、２〜３か所程度を溶接すれば足りる。丸形鋼管１の下端にはカバープレートＣｐを溶接して、下端を塞いである。したがって、丸形鋼管１をスリーブ穴１０中に立てて固定した場合、カバープレートＣｐとアンカー鉄筋１３との作用で、丸形鋼管１の沈降を抑制できる。
【００２５】
施工に際しては、前記のようにして形成したスリーブ穴１０の中に丸形鋼管１の脚部を挿入する。次いで、予め測定した位置に丸形鋼管１の中心が来るように、測定した位置に当たり部材１４を釘付けして固定する。次に、丸形鋼管１を吊り上げた状態で、この当たり部材１４に丸形鋼管１の脚部を当てた状態で、左右からスリーブ穴１０中にクサビ１５、１６を打ち込んで、丸形鋼管脚部の位置決めをすると共に仮固定する。
【００２６】
この状態で、スリーブ穴１０の中にコンクリートを打設し養生すると、丸形鋼管１自体の脚部がスリーブ穴１０中のコンクリートで固定されると共に、Ｌ字状のアンカー鉄筋１３がコンクリート中に埋め込まれていることで、丸形鋼管の脚部とコンクリート基礎１１とが不離一体に結合される。その結果、丸形鋼管の引き抜きおよび沈降方向の力に対する抵抗力となり、丸形鋼管１を強固に固定できることになる。
【００２７】
また、丸形鋼管１自体の脚部がスリーブ穴１０中に埋め込まれて周囲がコンクリートで固められていることにより、丸形鋼管１の横揺れを抑制できる。したがって、住宅などの支柱として適用した場合には、従来の鉄柱の固定構造と違って、筋交いやブレースが不要となり、構造を簡素化できる。
【００２８】
図４は、Ｌ字状のアンカー鉄筋１３に代わって、スタッド状体を溶接固定した実施形態の縦断面図である。１７はスタッド状体であり、直径約１６ｍｍ、長さ５ｃｍ程度のサイズである。このスタッド状体１７を、丸形鋼管１の脚部の外周に９０度間隔に溶接固定してある。また、上下方向には、約１５０ｍｍ間隔に３段溶接してある。
【００２９】
このように、頭付きのスタッド状体１７が丸形鋼管１の脚部の外周に溶接固定してあるため、スリーブ穴１０中に挿入した状態でコンクリート１８を充填し打設すると、該充填コンクリート１８と丸形鋼管１の脚部とが各スタッド状体１７を介して不離一体に結合し、丸形鋼管の脚部が強固に固定される。
【００３０】
図５は丸形鋼管１に代わって角型鋼管製の鉄柱を固定する場合の実施形態の平面図と縦断面図である。角型鋼管１ａの場合は、その各辺に、Ｌ字状のアンカー鉄筋１３を溶接固定してあり、底側の開口はカバープレートＣｐで塞がれている。
【００３１】
そして、図２、図３の場合と同様にして形成したスリーブ穴１０中に、角型鋼管１ａの脚部を挿入して立てた状態で、スリーブ穴１０中にコンクリートを打設すると、角型鋼管１ａ自体の脚部がスリーブ穴１０中のコンクリートで固定されると共に、Ｌ字状のアンカー鉄筋１３がコンクリート中に埋め込まれることで、角型鋼管１ａの脚部とコンクリート基礎１１とが不離一体に結合される。
【００３２】
なお、Ｌ字状のアンカー鉄筋１３は、角型鋼管１ａの各辺ではなく、各角部に溶接固定してもよく、その方が強度は高い。
【００３３】
図６は、角型鋼管１ａにおいて、Ｌ字状のアンカー鉄筋１３に代わって、スタッド状体１７を溶接固定した実施形態であり、スリーブ穴１０中にコンクリート１８を打設した状態である。スタッド状体１７は、角型鋼管１ａの場合は、４つの辺の中央に、しかも上下方向に３段配置し、溶接固定してある。なお、スタッド状体１７も、角型鋼管１ａの各角部に溶接固定してもよい。
【００３４】
図７は丸形鋼管１に代えてＨ型鋼１ｂを用いた実施形態である。Ｈ型鋼１ｂの場合は、その脚部のみ、両側の空間に側板１９を溶接固定して補強し、変形防止を図っている。下端にＬ字状の引っ掛かりを有するアンカー鉄筋１３は、Ｈ型鋼１ｂの両側のフランジｆ、ｆの外面に２本ずつ溶接固定してある。
【００３５】
このＨ型鋼１ｂの脚部を、図２、図３の場合と同様にして形成したスリーブ穴１０中に挿入して立てた状態で、スリーブ穴１０中にコンクリートを打設する。
【００３６】
図８は、Ｈ型鋼１ｂにおいて、Ｌ字状のアンカー鉄筋１３に代わって、スタッド状体１７を溶接固定した実施形態であり、スリーブ穴１０中にコンクリート１８を打設した状態である。スタッド状体１７は、Ｈ型鋼１ｂの場合は、両側のフランジｆ、ｆの外面に左右１本ずつ、しかも上下方向に３段配置し、溶接固定してある。
【００３７】
以上のように、鉄柱については丸形鋼管と角型鋼管とＨ型鋼を例示したが、他の形状の鉄柱を用いてもよい。また、軽量型鋼や軽量Ｈ型鋼などを用いることもできる。さらに、例えばＴ型鋼やＣ型鋼、チャンネルなどを突き合わせて一体化した鉄柱も利用できる。アンカー鉄筋１３としては、丸形棒鋼や異型棒鋼などが適している。スタッド状体１７としては、ボルトなどを流用することもできる。
【００３８】
スリーブ穴１０については、角形を例示したが、丸形鋼管１を固定する場合は、円形のスリーブ穴にしてもよい。また、アンカー鉄筋１３やスタッド状体１７の使用本数は任意である。
【００３９】
水平方向の突出部としては、アンカー鉄筋１３やスタッド状体１７に代えて、例えば鉄筋を曲げたコ字状体などを鉄柱脚部に溶接固定してもよい。したがって、水平方向の突出部としては、色々な形状を採用できる。なお、図示の寸法は一例であって、これに限定されるものではない。
【００４０】
本発明による鉄柱の固定方法は、建造物に限らず、例えば街灯用の鉄柱を固定する場合にも適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１のように、鉛直方向のスリーブ穴を有する鉄筋入りコンクリート基礎を形成した後、脚部に水平方向の突出部を有する鉄柱の前記脚部を前記スリーブ穴中に挿入して固定する鉄柱の固定方法において、予め測定した位置に前記鉄柱の中心が来るように、前記スリーブ穴の上に、前記脚部を当てる当たり部材を釘付けして固定し、次いで前記鉄柱を吊り上げてその脚部を前記スリーブ穴に挿入し、かつ前記当たり部材に前記脚部を当てた状態で、前記脚部の左右両側面とスリーブ穴内面との間にクサビを打ち込んで、前記脚部の位置決めと仮固定を行い、その後、前記スリーブ穴と前記脚部との間にコンクリートを打設し、脚部をスリーブ穴に固定する方法を採っているため、従来のように予め埋設固定されるアンカーボルトの上端と鉄柱下端のベースプレートのボルト穴とを位置合わせできるような高精度の施工が不必要となる。その結果、作業性が良くなり、能率的に施工でき、工期の短縮による施工コストの低減を図ることができる。
【００４２】
また、このように、鉄筋入りコンクリート造によって形成された鉛直方向のスリーブ穴の中に脚部を埋めて固定する鉄柱において、前記鉄柱の脚部に水平方向の突出部を有しているので、この突出部によって、コンクリートスリーブ穴中のコンクリートとの結合力が高まり、鉄柱の引き抜きおよび沈降方向の力に充分に耐えることができる。さらに、鉄柱自体の脚部が鉛直方向のスリーブ穴中に深く埋め込まれているので、鉄柱の横揺れが抑制され、従来のような筋交いやブレースが不要となる。したがって、筋交いやブレースを採用不能な構造に特に有効である。
【００４３】
請求項２のように、前記鉄柱として丸形鋼管、角型鋼管又はＨ型鋼を示したが、他の形状の鉄柱を用いてもよい。また、軽量型鋼や軽量Ｈ型鋼などを用いることもできる。
【００４４】
請求項３のように、丸形鋼管と角型鋼管の下端にカバープレートを溶接して下端の開口を塞いであるため、鉄柱をスリーブ穴の中に立てて固定した場合、カバープレートと水平方向の前記突出部との作用で、鉄柱の沈降を抑制できる。
【００４５】
請求項４のように、前記鉄柱がＨ型鋼の場合は、その脚部のみ、両側の空間に側板を溶接固定して補強し、変形防止を図っている。
【００４６】
請求項５のように、鉄柱の脚部とコンクリートとの結合力を確保するための水平方向の突出部が、鉄柱の脚部に、Ｌ字状の引っ掛かりを有するアンカー鉄筋を溶接固定することで形成されているため、水平方向の突出部を比較的簡易で堅牢な構造にでき、鉄柱資材を低コストで実現できる。
【００４７】
請求項６のように、鉄柱の脚部とコンクリートとの結合力を確保するための水平方向の突出部が、鉄柱の脚部に、スタッド状体を固定することで形成されているため、水平方向の突出部を比較的簡易で堅牢な構造にでき、鉄柱資材を低コストで実現できる。結果的に、鉄柱の固定方法を低コストで施工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の鉄柱の固定構造を示す側面図である。
【図２】  丸形鋼管製の鉄柱を固定する場合の実施形態の平面図である。
【図３】  図２のＡ−Ａ位置の断面図である。
【図４】  水平方向の突出部として、スタッド状体を溶接固定した実施形態の縦断面図である。
【図５】  丸形鋼管に代わって角型鋼管製の鉄柱を固定する場合の実施形態の平面図と縦断面図である。
【図６】  角型鋼管において、水平方向の突出部として、スタッド状体を溶接固定した実施形態である。
【図７】  丸形鋼管に代えてＨ型鋼製の鉄柱を固定する場合の実施形態の平面図と縦断面図である。
【図８】  Ｈ型鋼において、水平方向の突出部として、スタッド状体を溶接固定した実施形態である。
【符号の説明】
１  鉄柱、丸形鋼管
２  ベースプレート
４  基礎コンクリート
５  アンカーボルト
６  ナット
１０  スリーブ穴
１１  コンクリート基礎
１２ａ・１２ｂ  鉄筋
１３  アンカー鉄筋
Ｃｐ  カバープレート
１７  スタッド状体
１８  充填コンクリート
１ａ  角型鋼管製の鉄柱
１ｂ  Ｈ型鋼製の鉄柱
１９  側板
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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