(57)【要約】【課題】免震装置と鉄骨柱との間で引張力および圧縮力を確実に伝達しつつ、鉄骨柱の建て込み精度を容易に管理できる、免震装置と鉄骨柱との接合構造を提供すること。【解決手段】免震装置１０と鉄骨柱４０との接合構造は、免震装置１０の上フランジ１３の上面に接合された上部ベースプレート３０と、上部ベースプレート３０の上面に設けられた無収縮モルタル層３５と、無収縮モルタル層３５上に配置された鉄骨柱４０の柱脚ベースプレート４１と、を備える。上部ベースプレート３０には、雌ねじ部３７が形成され、鉄骨柱４０の柱脚ベースプレート４１には、貫通孔４３が形成され、上部ベースプレート３０の雌ねじ部３７には、連結ボルト４４が螺合され、連結ボルト４４は、鉄骨柱４０の柱脚ベースプレート４１の貫通孔４３に挿通されて、ナット４５が締結されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震装置の上に鉄骨柱が取り付けられた接合構造であって、
前記免震装置の上フランジの上面に接合された上部ベースプレートと、
当該上部ベースプレートの上面に設けられた無収縮モルタル層と、
当該無収縮モルタル層上に配置された前記鉄骨柱の柱脚ベースプレートと、を備え、
前記上部ベースプレートには、雌ねじ部が形成され、
前記鉄骨柱の柱脚ベースプレートには、貫通孔が形成され、
前記上部ベースプレートの雌ねじ部には、連結ボルトが螺合され、
当該連結ボルトは、前記鉄骨柱の柱脚ベースプレートの貫通孔に挿通されて、ナットが締結されていることを特徴とする免震装置と鉄骨柱との接合構造。
【請求項２】
前記鉄骨柱の柱脚ベースプレートは、前記連結ボルトに螺合された上下のナットで挟持されていることを特徴とする請求項１に記載の免震装置と鉄骨柱との接合構造。
【請求項３】
前記上部ベースプレート上には棒状部材が突設され、
当該棒状部材は、前記無収縮モルタル層に埋設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の免震装置と鉄骨柱との接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物躯体に設置された免震装置と、この免震装置の上に取付けられた鉄骨柱との接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、免震装置の上に鉄骨柱を接合する構造が提案されている。
特許文献１では、鉄骨柱と免震装置の上部ベースプレートとをメタルタッチで接合する構造である。すなわち、鉄骨柱の柱脚ベースプレートと免震装置の上部ベースプレートとをメタルタッチにて密着させ、双方のプレート同士を連結ボルトで接合する。
【０００３】
特許文献２では、鉄骨柱と免震装置の上部ベースプレートとを、アンカーボルトを介して接合する構造である。具体的には、先ず、基礎コンクリートの所定位置に、下面にアンカーロッドが溶接されたアンカープレートを設置し、アンカープレートよりも下側にコンクリートを打設する。次に、アンカープレート上に、締付け用ボルトを溶接し、この締付け用ボルトを介して鉄骨柱をアンカープレートに固定する。
【０００４】
特許文献３では、免震装置を装着する免震ベースプレートの取り付け構造が示されている。具体的には、免震ベースプレートにねじ孔を設けておき、このねじ孔に下から定着ボルトを螺合して、一部の定着ボルトをレベル調整支柱として基礎に直接固定する。その後、ねじ孔に上から免震装置を固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７７１１９号公報
【特許文献２】特開平８−１０５０５５号公報
【特許文献３】特開２００１−１２１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構造では、鉄骨柱の高さを調整できない、という問題があった。
また、特許文献２の構造では、締め付け用ボルトを溶接する際に、溶接位置が位置ずれするため、鉄骨柱の建て込み精度の管理が困難であった。また、締め付け用ボルトの溶接作業に時間がかかる、という問題があった。
また、特許文献３の構造では、免震ベースプレートに作用する圧縮力を基礎に伝達できない場合があった。
【０００７】
本発明は、免震装置と鉄骨柱との間で引張力および圧縮力を確実に伝達しつつ、鉄骨柱の建て込み精度を容易に管理できる、免震装置と鉄骨柱との接合構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者らは、免震装置とこの免震装置上に設ける鉄骨柱との接合構造として、免震装置に接合される上部ベースプレートに雌ねじ部を設け、この雌ねじ部に鉄骨柱の柱脚ベースプレートの貫通孔に挿通した連結ボルトを螺合して締結するとともに、ベースプレート上に無収縮モルタル層を形成し、この無収縮モルタル層で柱脚ベースプレートを支持することで、鉄骨柱の建て込み精度を容易に管理でき、かつ鉄骨柱と免震装置との間の応力伝達を確実に行えることに着目し、免震装置と鉄骨柱との接合構造を発明するに至った。
【０００９】
第１の発明の免震装置と鉄骨柱との接合構造は、免震装置（例えば、後述の免震装置１０）の上に鉄骨柱（例えば、後述の鉄骨柱４０）が取り付けられた接合構造（例えば、後述の免震装置と鉄骨柱との接合構造１）であって、前記免震装置の上フランジ（例えば、後述の上フランジ１３）の上面に接合された上部ベースプレート（例えば、後述の上部ベースプレート３０）と、当該上部ベースプレートの上面に設けられた無収縮モルタル層（例えば、後述の無収縮モルタル層３５）と、当該無収縮モルタル層上に配置された前記鉄骨柱の柱脚ベースプレート（例えば、後述の柱脚ベースプレート４１）と、を備え、前記上部ベースプレートには、雌ねじ部（例えば、後述の雌ねじ部３７）が形成され、前記鉄骨柱の柱脚ベースプレートには、貫通孔（例えば、後述の貫通孔４３）が形成され、前記上部ベースプレートの雌ねじ部には、連結ボルト（例えば、後述の連結ボルト４４）が螺合され、当該連結ボルトは、前記鉄骨柱の柱脚ベースプレートの貫通孔に挿通されて、ナット（例えば、後述のナット４５）が締結されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、上部ベースプレートの雌ねじ部に連結ボルトを螺合し、この連結ボルトを柱脚ベースプレートの貫通孔に挿通して、ナットを締結した。これにより、鉄骨柱の柱脚ベースプレートは、上部ベースプレートに連結されるとともに、上部ベースプレート上の無収縮モルタル層により支持される。
【００１１】
また、鉄骨柱の柱脚ベースプレートを、免震装置が接合された上部ベースプレートに連結ボルトで連結したので、鉄骨柱と免震装置との間で引張力が確実に伝達される。また、鉄骨柱を無収縮モルタル層上に配置したので、鉄骨柱に加わる圧縮力が、無収縮モルタル層および上部ベースプレートを介して、免震装置に確実に伝達される。よって、鉄骨柱と免震装置とを強固に接合できる。
【００１２】
また、上部ベースプレートに予め設けた雌ねじ部に連結ボルトを螺合するので、上部ベースプレートに連結ボルトを溶接する場合に比べて、鉄骨柱の建て込み精度を容易に管理できるうえに、溶接作業が不要となるので、工期を短縮できる。
また、鉄骨柱と上部ベースプレートとを溶接せずに接合できるので、上部ベースプレートの熱変形を防止できる。
また、ナットの位置を適宜調整することで、柱脚ベースプレートの高さや傾きを調整できるので、鉄骨柱の建て込み精度の管理が容易となるうえに、施工性に優れている。
【００１３】
第２の発明の免震装置と鉄骨柱との接合構造は、前記鉄骨柱の柱脚ベースプレートは、前記連結ボルトに螺合された上下のナットで挟持されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、上部ベースプレートに取り付けた連結ボルトを、鉄骨柱の柱脚ベースプレートの貫通孔に挿通し、この柱脚ベースプレートを上下からナットで挟持したので、鉄骨柱を所定の高さ位置で容易に固定できる。
【００１５】
第３の発明の免震装置と鉄骨柱との接合構造は、前記上部ベースプレート上には棒状部材（例えば、後述の棒状部材３６）が突設され、当該棒状部材は、前記無収縮モルタル層に埋設されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、上部ベースプレート上に突出した棒状部材を無収縮モルタル層内に埋設した。よって、棒状部材の外周面が無収縮モルタルに付着し、上部ベースプレートと無収縮モルタル層との接合強度を増大できる。
また、無収縮モルタル層に水平力が作用しても、棒状部材がこの水平力に対してせん断抵抗するので、無収縮モルタル層に作用する水平力が低減され、無収縮モルタル層の水平変形量を低減できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、免震装置と鉄骨柱との間で引張力および圧縮力を確実に伝達しつつ、鉄骨柱の建て込み精度を容易に管理できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る免震装置と鉄骨柱との接合構造が適用された建物の縦断面図である。
【図２】前記建物の免震装置と鉄骨柱との接合構造の設置箇所の縦断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１の破線Ｃで囲まれた部分の拡大図である。
【図５】免震装置と鉄骨柱との接合構造の構築方法を示すフローチャートである。
【図６】免震装置と鉄骨柱との接合構造の構築方法を示す説明図（その１、鉄骨柱の設置状況）である。
【図７】免震装置と鉄骨柱との接合構造の構築方法を示す説明図（その２、上部基礎の配筋状況）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、免震装置とこの免震装置上に設ける鉄骨柱との接合構造として、免震装置に接合される上部ベースプレートに雌ねじ部を設け、この雌ねじ部に鉄骨柱の柱脚ベースプレートの貫通孔に挿通した連結ボルトを螺合して締結するとともに、ベースプレート上に無収縮モルタル層を形成し、この無収縮モルタル層で柱脚ベースプレートを支持するものである。
具体的には、免震装置と鉄骨柱の接合構造としては、ベースプレートの雌ねじ部に螺合した連結ボルトを使用して、鉄骨柱の柱脚ベースプレートを締結するとともに、ベースプレート上に設ける無収縮モルタル層で柱脚ベースプレートを支持する。さらに、ベースプレート上に棒状部材を溶接して、この棒状部材を無収縮モルタル層に埋設させた接合構造（第１実施形態）と、ベースプレート上に棒状部材を設けない接合構造と、がある。
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る免震装置と鉄骨柱との接合構造１が適用された建物２の縦断面図である。
建物２は、免震構造であり、基礎３と、基礎３上に設けられた免震装置１０と、免震装置１０上に設けられた建物本体４と、を備える。図１中破線Ａで囲まれた部分が、免震装置と鉄骨柱との接合構造１の設置箇所である。
【００２１】
図２は、免震装置と鉄骨柱との接合構造１の設置箇所（図１中破線Ａで示す）の縦断面図である。図３は、図２のＢ−Ｂ断面図である。図２では、鉄筋の表示を省略している。
【００２２】
免震装置と鉄骨柱との接合構造１は、基礎３の上面に設けられた鉄筋コンクリート造の下部基礎５と、この下部基礎５の上に設けられた免震装置１０と、免震装置１０の上でかつ建物本体４の下面に設けられて鉄骨柱４０が打ち込まれた鉄筋コンクリート造の上部基礎６と、を備える。免震装置１０は、下部基礎５に支持されて、上部基礎６を免震化するものである。
【００２３】
下部基礎５の上面には、下部ベースプレート２０が打ち込まれる。この下部ベースプレート２０の下面には、複数の雌ねじ部２１が円環状に配置されており、これら雌ねじ部２１の下端には、定着板２２が取り付けられた定着ボルト２３が螺合されている。
また、下部ベースプレート２０の下面には、複数のスタッド２４が溶接固定されている。
【００２４】
上部基礎６の下面には、上部ベースプレート３０が打ち込まれる。この上部ベースプレート３０の上面には、複数の雌ねじ部３１が円環状に配置されており、これら雌ねじ部３１の上端には、定着板３２が取り付けられた定着ボルト３３が螺合されている。
また、上部ベースプレート３０の上面には、複数のスタッド３４が溶接固定されている。
【００２５】
上部ベースプレート３０の上面の中央部には、無収縮モルタル層３５が設けられている。上部ベースプレート３０上には棒状部材３６が突設され、これら棒状部材３６は、無収縮モルタル層３５に埋設されている。
また、上部ベースプレート３０には、無収縮モルタル層３５を囲んで４つの雌ねじ部３７が形成されている。
【００２６】
免震装置１０は、積層ゴム１１と、この積層ゴム１１の下に設けられた下フランジ１２と、積層ゴム１１の上に設けられた上フランジ１３と、を備える。
積層ゴム１１は、ゴムと鋼板とを交互に積層したものであり、弾性変形可能となっている。
【００２７】
下フランジ１２には、円環状に配置されたボルト挿通孔１２１が形成されている。固定ボルト１２２をこのボルト挿通孔１２１に挿通し、下部ベースプレート２０の雌ねじ部２１に螺合することで、免震装置１０に取り付く下フランジ１２が、下部ベースプレート２０に接合される。
上フランジ１３は、円環状に配置されたボルト挿通孔１３１が形成されている。固定ボルト１３２をこのボルト挿通孔１３１に挿通し、上部ベースプレート３０の雌ねじ部３１に螺合することで、免震装置１０に取り付く上フランジ１３が、上部ベースプレート３０に接合される。
【００２８】
鉄骨柱４０は、略八角形状の柱脚ベースプレート４１と、この柱脚ベースプレート４１上に溶接固定されたクロスＨ形鋼である柱本体４２と、を備える。柱脚ベースプレート４１は、上述の無収縮モルタル層３５上に配置される。また、上部ベースプレート３０と柱脚ベースプレート４１との間でかつ上述の無収縮モルタル層３５の周囲には、鉄骨柱４０の設置後にさらに無収縮モルタルが流し込まれて、無収縮モルタル層３５が拡張されている。
連結ボルト４４は、平面視で、柱本体４２を形成するクロスＨ形鋼の対向する外フランジの間に配置されている。
【００２９】
図４は、図２の破線Ｃで囲まれた部分の拡大図である。
柱脚ベースプレート４１には、４つの貫通孔４３が形成されている。
上部ベースプレート３０の雌ねじ部３７および鉄骨柱４０の柱脚ベースプレート４１の貫通孔４３には、全ねじボルトである連結ボルト４４が挿通されて、この連結ボルト４４には、ナット４５が締結されている。ここで、柱脚ベースプレート４１の上面では、連結ボルト４４にナット４５が二重に締結されて、二重ナットとなっている。これにより、免震装置１０と鉄骨柱４０との接合部に地震荷重が加わっても、ナット４５に緩みが生じるのを防止できる。
【００３０】
ここで、上部ベースプレート３０の下面には、免震装置１０に取り付く上フランジ１３が接合されているため、連結ボルト４４の下端の高さ位置は、上部ベースプレート３０の下面よりも上方に留めておく必要がある。
なお、連結ボルト４４は、全ねじボルトに限らず、両端ねじ切ボルトや、両端部にねじ部を有する鉄筋であってもよい。
柱脚ベースプレート４１は、連結ボルト４４に螺合されたナット４５で上下から挟持されている。
【００３１】
以下、免震装置と鉄骨柱との接合構造を構築する手順について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップＳ１では、下部ベースプレート２０を打ち込んで鉄筋コンクリート造の下部基礎５を構築する。
ステップＳ２では、下部基礎５の上面に設置された下部ベースプレート２０の上に、免震装置１０を取り付ける。
ステップＳ３では、免震装置１０に取り付く上フランジ１３上に、上部基礎６の上部ベースプレート３０を取り付ける。
【００３２】
ステップＳ４では、上部ベースプレート３０の上に、無収縮モルタル層３５を形成する。このとき、この無収縮モルタル層３５の天端レベルが所定高さとなるように調整しておく。
また、連結ボルト４４を上部ベースプレート３０の雌ねじ部３７に取り付けて、この連結ボルトに下側のナット４５を取り付けておく。
【００３３】
ステップＳ５では、図６に示すように、鉄骨柱４０を上方から吊り下ろして、鉄骨柱４０の柱脚ベースプレート４１の貫通孔４３に連結ボルト４４を挿通しつつ、この柱脚ベースプレート４１を無収縮モルタル層３５の上に配置する。これにより、鉄骨柱４０の高さが決定される。
【００３４】
ステップＳ６では、鉄骨柱４０の建入れ（傾き）を調整し、その後、連結ボルト４４にナット４５を螺合して締め付けて、上下のナット４５で鉄骨柱４０の柱脚ベースプレート４１を挟み込んで、鉄骨柱４０の建入れを固定する。
【００３５】
ステップＳ７では、図７に示すように、上部基礎６の配筋を行う。具体的には、無収縮モルタル層３５の周囲にさらに無収縮モルタルを流し込んで、無収縮モルタル層３５を拡張する。また、鉄骨柱４０の周囲に水平方向に所定間隔おきに設けられて上下方向に延びる複数の鉛直方向鉄筋５０と、鉛直方向鉄筋を囲んで鉛直方向に所定間隔おきに設けられて水平方向に延びる複数の水平方向鉄筋５１と、を配筋する。
ステップＳ８では、上部基礎６に図示しない型枠を建て込んでコンクリートを打設し、上部基礎６を構築する。
【００３６】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）上部ベースプレート３０の雌ねじ部３７に連結ボルト４４を螺合し、この連結ボルト４４を柱脚ベースプレート４１の貫通孔４３に挿通して、柱脚ベースプレート４１をナット４５で締結した。よって、柱脚ベースプレート４１は、上部ベースプレート３０に連結されるとともに、上部ベースプレート３０上の無収縮モルタル層３５により支持される。
【００３７】
鉄骨柱４０の柱脚ベースプレート４１を、免震装置１０が接合された上部ベースプレート３０に連結ボルト４４で連結したので、鉄骨柱４０と免震装置１０との間で引張力が確実に伝達される。また、鉄骨柱４０を無収縮モルタル層３５上に配置したので、鉄骨柱４０に加わる圧縮力が、無収縮モルタル層３５を介して上部ベースプレート３０に伝わり、免震装置１０に確実に伝達される。よって、鉄骨柱４０と免震装置１０とを強固に接合できる。
【００３８】
（２）連結ボルト４４を、平面視で、柱本体４２を形成するクロスＨ形鋼の対向する外フランジの間に配置したので、柱脚ベースプレート４１や上部ベースプレート３０に過大な面外曲げモーメントを生じさせることなく、鉄骨柱４０に作用する軸力（圧縮力、引張力）を免震装置１０に伝達できる。
【００３９】
（３）上部ベースプレート３０に予め設けた雌ねじ部３７に連結ボルト４４を螺合するので、上部ベースプレートに連結ボルトを溶接する場合に比べて、鉄骨柱４０の建て込み精度を容易に管理できるうえに、溶接作業が不要となるので、工期を短縮できる。
また、鉄骨柱４０と上部ベースプレート３０とを溶接せずに接合できるので、上部ベースプレート３０の熱変形を防止できる。
また、ナット４５の位置を適宜調整することで、柱脚ベースプレート４１の高さや傾きを調整できるので、鉄骨柱４０の建て込み精度の管理が容易となるうえに、施工性に優れている。
【００４０】
（４）上部ベースプレート３０に取り付けた連結ボルト４４を、鉄骨柱４０の柱脚ベースプレート４１の貫通孔４３に挿通し、この柱脚ベースプレート４１を上下からナット４５で挟持したので、鉄骨柱４０を所定の高さ位置で容易に固定できる。
【００４１】
（５）上部ベースプレート３０上に突出した棒状部材３６を無収縮モルタル層３５内に埋設したので、棒状部材３６の外周面が無収縮モルタル層３５に付着し、上部ベースプレート３０と無収縮モルタル層３５との接合強度を増大できる。
また、無収縮モルタル層３５に水平力が作用しても、棒状部材３６がせん断抵抗するので、水平力に対して十分に抵抗できる。
【００４２】
（６）鉄骨柱４０の周囲に、鉛直方向鉄筋５０および水平方向鉄筋５１が配筋された鉄筋コンクリート構造体である上部基礎６を設け、かつ、この上部基礎６に上部ベースプレート３０上に設けたスタッド３４と定着ボルト３３とを埋設することで、鉄骨柱４０と免震装置１０とを強固に接合することができる。
【００４３】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、鉄骨柱４０の柱脚ベースプレート４１を略八角形状とし、柱本体４２をクロスＨ形鋼としたが、これに限らず、柱脚ベースプレートを略矩形状とし、柱本体をＨ形鋼としてもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、上部ベースプレート３０の上に無収縮モルタル層３５を形成した後、その無収縮モルタル層３５上に鉄骨柱４０の柱脚ベースプレート４１を配置したが、これに限らない。例えば、図示しない仮設材を介して柱脚ベースプレート４１の高さ位置を仮固定した後、後施工で、上部ベースプレート３０と柱脚ベースプレート４１との間に無収縮モルタルを充填して、無収縮モルタル層３５を形成してもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、上部ベースプレート３０上に棒状部材３６を突設し、これら棒状部材３６を無収縮モルタル層３５に埋設したが、これに限らず、変形例として、上部ベースプレート３０上に棒状部材を設けなくてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１…免震装置と鉄骨柱との接合構造  ２…建物  ３…基礎  ４…建物本体
５…下部基礎  ６…上部基礎
１０…免震装置  １１…積層ゴム  １２…下フランジ  １３…上フランジ
２０…下部ベースプレート  ２１…雌ねじ部  ２２…定着板  ２３…定着ボルト
２４…スタッド
３０…上部ベースプレート  ３１…雌ねじ部  ３２…定着板  ３３…定着ボルト
３４…スタッド  ３５…無収縮モルタル層  ３６…棒状部材  ３７…雌ねじ部
４０…鉄骨柱  ４１…柱脚ベースプレート  ４２…柱本体  ４３…貫通孔
４４…連結ボルト  ４５…ナット
５０…鉛直方向鉄筋  ５１…水平方向鉄筋
１２１…ボルト挿通孔  １２２…固定ボルト
１３１…ボルト挿通孔  １３２…固定ボルト
【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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【図６】
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【図７】
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