(57)【要約】【課題】構成が簡単で施工性が良く、且つ耐震性の高い鋼管柱と基礎との接合構造を提供することを目的とする。【解決手段】基礎から鋼管柱内に延設する補強鉄筋と、鋼管柱内に所定高さ充填され固化したコンクリートとにより一体に接合し、基礎上端と鋼管柱の下端との間に一定のクリアランスを設け、前記クリアランスのコンクリート柱部分の下端にテーパー状の縮径部を形成することを特徴とする鋼管柱と基礎との接合構造。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎から鋼管柱内に延設する補強鉄筋と、鋼管柱内に所定高さ充填され固化したコンクリートとにより一体に接合することを特徴とする鋼管柱と基礎との接合構造。
【請求項２】
基礎上端と鋼管柱の下端との間に一定のクリアランスを設けることを特徴とする請求項１に記載の鋼管柱と基礎との接合構造。
【請求項３】
前記クリアランスのコンクリート柱部分の下端にテーパー状の縮径部を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼管柱と基礎との接合構造。
【請求項４】
前記クリアランス及び縮径部を、基礎に着脱自在に固定される型枠兼用ジグにより形成することを特徴とする請求項２又は３に記載の鋼管柱と基礎との接合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管柱と基礎との接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼管柱と基礎との接合構造としては、基礎上高さ調節用モルタルを打設し、その上に鋼管柱の下端に固定したベースプレートを設置し、基礎柱に固定されたアンカーボルトによりベースプレートを固定したもの、基礎上に鋼管柱を設置し、鋼管柱の外周に型枠を設置し、型枠内にコンクリートを打設して固定するもの、鋼管柱の下端を基礎部分に埋込固定するものが存在する。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０６７２号公報
【特許文献２】
特開平５−３１１６７０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、鋼管柱に固定したベースプレートとアンカーボルトによる基礎との接合構造においては、施工上精度を要するため、基礎部分の施工期間が長く、施工コストが高価になるという問題を有するものであった。
また、基礎上に鋼管柱を設置し、鋼管柱の外周に型枠を設置し、型枠内にコンクリートを打設して固定する接合構造では、鋼管柱の下部が径太となり、無駄なスペースを必要とし施工コストも高価となるという問題を有するものであった。鋼管柱の下端を基礎部分に埋込固定する接合構造では、基礎の補強鉄筋と基礎に埋め込まれる鋼管柱との干渉を防止するため、配筋作業が複雑となり、施工性が悪く、施工コストが高価になるという問題を有するものであった。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決する、構成が簡単で施工性が良く、且つ耐震性の高い鋼管柱と基礎との接合構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本第１発明は、前記課題を解決するために、鋼管柱と基礎との接合構造において、基礎から鋼管柱内に延設する補強鉄筋と、鋼管柱内に所定高さ充填され固化したコンクリートとにより一体に接合することを特徴とする。
【０００７】
本第２発明は、本第１発明の鋼管柱と基礎との接合構造において、基礎上端と鋼管柱の下端との間に一定のクリアランスを設けることを特徴とする。
【０００８】
本第３発明は、本第１又は第２発明の鋼管柱と基礎との接合構造において、前記クリアランスのコンクリート柱部分の下端にテーパー状の縮径部を形成することを特徴とする。
【０００９】
本第４発明は、本第２又は第３発明の鋼管柱と基礎との接合構造において、前記クリアランス及び縮径部を、基礎に着脱自在に固定される型枠兼用ジグにより形成することを特徴とする。
【００１０】
【作用】
鋼管柱と基礎とが、基礎から鋼管柱内に延設する補強鉄筋と鋼管柱内に所定高さ充填されるコンクリートにより一体に接合されるため、アンカーボルト等の連結部材との位置合わせの必要がなく、簡単な構成で施工性が良く、施工コストを安価とすることができる。
鋼管柱に作用する曲げ応力に対しては、基礎から鋼管内に延設する補強鉄筋の本数、延設高さ及び鋼管柱内に充填されるコンクリートの充填高さにより対応可能であり、耐力の高い鋼管柱と基礎との接合構造を提供できる。
基礎上端と鋼管柱の下端との間に一定のクリアランスを設ける構成により、地震等による鋼管柱の変形時に、鋼管柱の下端部と基礎コンクリートの接触が防止され、鋼管柱下端部の基礎との接触による余分な負荷が防止される。
クリアランスのコンクリート柱部分の下端にテーパー状の縮径部を形成する構成により、地震により鋼管柱が大変形した際、コンクリート柱部の下端のテーパー状の縮径部が回転しやすいためコンクリート部分の圧壊を極力防止し、鋼管柱の下端部の損傷を防止する。
クリアランス及び縮径部を、基礎に着脱自在に固定される型枠兼用ジグにより形成する構成により、基礎上への鋼管柱の設置作業が容易となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図により説明する。
図１は、本発明の一実施形態の概略図、図２は、本発明の一実施形態の一部縦断面図、図３は、本発明の一実施形態の一部縦断面図である。
【００１２】
本発明の鋼管柱と基礎との接合構造１は、基礎２上に鋼管柱３が直接接合される。図１において基礎１は、フーチング基礎として示されているが、独立基礎や杭基礎であっても良い。鋼管柱２も、角形、円形鋼管であってもよい。基礎１の上面から補強鉄筋４が鋼管柱３内の所定高さまで延設される。補強鉄筋３として、図１には、複数の主筋の外周に帯筋が螺旋状に巻き付けたものが示されているが、他の形状であってもよい。鋼管柱３内に延設する補強鉄筋４の延設高さ及び主筋の数は、鋼管柱３に作用する曲げ応力に応じて設定される。
【００１３】
鋼管柱３の所要高さ位置にコンクリート充填孔が形成され、鋼管柱３が基礎２の所定位置に設置されると、コンクリート充填孔からコンクリート５が鋼管柱３内に充填され、コンクリートが固化して基礎２と鋼管柱３が一体に接合される。コンクリート５の充填高さは、鋼管柱３に作用する曲げ応力に応じて設定される。
鋼管柱３の内壁には、コンクリートとの付着力を高めるため、複数の突起１５を形成する。この突起１５は、溶接で盛付けたり、鋼板プレートを取り付けたり、スタッドジベルを取り付けたりして形成する。ただし、鋼管柱３の下端部内壁に位置する突起１５は、補強も兼ねることから補強板を溶接したものとする。突起１５を設けることで、圧縮軸力、引張り力、せん断力、曲げモーメントを鋼管柱３から内部の充填コンクリートに伝達する。
【００１４】
図２に示されるように、基礎２の上面と鋼管柱３の下端部との間に所定高さ（約５０ｍｍ）のコンクリート５だけのクリアランス６を設ける。このクリアランス６は、地震等により鋼管柱に応力が作用し鋼管柱３が変形した際、鋼管柱３の下端部が基礎１の上面に接触することにより大きな負荷がかかるのを防止する。
【００１５】
クリアランス６のコンクリート５の下端にテーパー状の縮径部７を形成する。このテーパー状の縮径部７は、地震により鋼管柱３が大変形した際、回転しやすいためコンクリート５の圧壊を極力防止し、鋼管柱３の下端部の損傷を防止する。テーパー状の縮径部７の形成位置は、コンクリート５の下端から２５ｍｍ程度とする。
【００１６】
図３は、クリアランス６とテーパー状の縮径部７を形成するための型枠兼用ジグ８を示すものである。型枠兼用ジグ８は、複数に分割された断面Ｌ字形部材９の水平部１０を基礎２上にボルト１３により仮固定し、鋼管柱３の肉厚と同じ肉厚の断面Ｌ字形部材９の垂直部１１の上端面で鋼管柱３の下端部を支持する。垂直部１１の外周には、板状の鋼管柱押え部材１２が溶接等の手段により固定されている。また、断面Ｌ字形部材９の下端内側には、テーパー状の縮径部７を形成するためのテーパ部材１４を設置する。鋼管柱３のコンクリート充填孔よりコンクリート５を充填し、固化した後、型枠兼用ジグ８とテーパー部材１４を撤去して、クリアランス６とテーパー状縮径部７を形成する。
【００１７】
【発明の効果】
鋼管柱と基礎とが、基礎から鋼管柱内に延設する補強鉄筋と鋼管柱内に所定高さ充填されるコンクリートにより一体に接合されるため、アンカーボルト等の連結部材との位置合わせの必要がなく、簡単な構成で施工性が良く、施工コストを安価とすることができる。
鋼管柱に作用する曲げ応力に対しては、基礎から鋼管柱内に延設する補強鉄筋の本数、延設高さ及び鋼管柱内に充填されるコンクリートの充填高さにより対応可能であり、耐力の高い鋼管柱と基礎との接合構造を提供できる。
基礎上端と鋼管柱の下端との間に一定のクリアランスを設ける構成により、地震等による鋼管柱の変形時に、鋼管柱の下端部と基礎コンクリートの接触が防止され、鋼管柱下端部の基礎との接触による余分な負荷が防止される。
クリアランスのコンクリート柱部分の下端にテーパー状の縮径部を形成する構成により、地震により鋼管柱が大変形した際、コンクリート柱部の下端のテーパー状の縮径部が回転しやすいためコンクリート部分の圧壊を極力防止し、鋼管柱の下端部の損傷を防止する。
クリアランス及び縮径部を、基礎に着脱自在に固定される型枠兼用ジグにより形成する構成により、基礎上への鋼管柱の設置作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の概略図。
【図２】本発明の一実施形態の一部縦断面図。
【図３】本発明の一実施形態の一部縦断面図。
【符号の説明】
１：鋼管柱と基礎との接合構造
２：基礎
３：鋼管柱
４：補強鉄筋
５：コンクリート
６：クリアランス
７：テーパー状の縮径部
８：型枠兼用ジグ
９：断面Ｌ字形部材
１０：水平部
１１：垂直部
１２：鋼管柱押え部材
１３：ボルト
１４：テーパー部材
１５：突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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