(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート体上に建てられる柱部材の柱脚部を前記コンクリート体に接合させる柱脚部の接合構造において、
前記柱脚部に隙間をあけて外装される外鋼管と、該外鋼管の上端に固着されて前記柱脚部が挿通される孔を有するダイアフラムと、前記外鋼管又は前記ダイアフラムに固着されて前記コンクリート体内に定着されるアンカー材とを有する柱脚接合部材が備えられ、
前記外鋼管が前記コンクリート体に前記柱部材の柱成寸法の１／２以上埋設され、
前記外鋼管と前記柱脚部との間に、前記柱脚部を固定するための固定部が介在されていることを特徴とする柱脚部の接合構造。
【請求項２】
請求項１記載の柱脚部の接合構造において、
前記固定部は、前記柱脚部が挿通される孔を有する筒状のプレキャスト部材と、該プレキャスト部材と前記柱脚部との間に充填される充填材とからなり、
前記プレキャスト部材は、前記外鋼管の内側に形成され、前記柱脚接合部材と一体化されていることを特徴とする柱脚部の接合構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の柱脚部の接合構造において、
前記柱部材の下端には、該柱脚部の外周面からその外縁部が張り出されたベースプレートが固着されていることを特徴とする柱脚部の接合構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか記載の柱脚部の接合構造において、
前記ダイアフラムの孔は、前記柱脚部の外形よりも大きく形成されていることを特徴とする柱脚部の接合構造。
【請求項５】
コンクリート体上に建てられる柱部材の柱脚部を前記コンクリート体に接合させる柱脚部の接合構造の施工方法において、
予め、前記柱脚部に隙間をあけて外装される外鋼管と、該外鋼管の上端に固着されて前記柱脚部が挿通される孔を有するダイアフラムと、前記外鋼管又は前記ダイアフラムに固着されて前記コンクリート体内に定着されるアンカー材とを有する柱脚接合部材を製作するとともに、前記柱脚部が挿通される孔を有する筒状のプレキャスト部材を前記外鋼管の内側に形成して、前記柱脚接合部材に前記プレキャスト部材を一体化させておき、
該柱脚接合部材を前記柱脚部の接合箇所に配置する工程を行った後、前記コンクリート体のコンクリートを打設する工程を行って、前記アンカー材を前記コンクリート体内に埋設させ、
その後、前記ダイアフラムの孔から前記プレキャスト部材の孔の中に、前記プレキャスト部材と前記柱脚部との間に充填させる充填材を入れる工程を行い、
次いで、前記充填材が硬化する前に、前記ダイアフラムの孔から前記柱部材の前記柱脚部を挿入して前記柱部材を配置する工程を行うことを特徴とする柱脚部の接合構造の施工方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱部材の柱脚部をコンクリート体に接合させるための柱脚部の接合構造およびその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄骨柱やコンクリート充填鋼管柱（以下、ＣＦＴ柱と記す。）等の柱部材を基礎梁等の鉄筋コンクリート造の基礎コンクリート体上に建てる場合、その柱部材の柱脚部を基礎コンクリート体に接合させる必要がある。この柱脚部の接合構造の１つとして、従来、柱脚部を基礎コンクリート体の中に埋め込ませる構造（埋め込み柱脚）がある。この接合構造は、柱部材の柱脚部を基礎コンクリート体内に所定深さまで埋め込んで定着させるものであり、通常、その定着長さ（埋め込み深さ）を１．５Ｄ（Ｄは柱部材の柱成。以下において同様。）以上確保する必要がある。また、この接合構造では、埋め込まれた柱脚部と基礎コンクリート体の主筋とが干渉しないように、基礎コンクリート体の位置を下げるとともに、基礎コンクリート体の上部に柱脚部の定着長さ分のフカシコンクリート部を形成する場合が多い。
【０００３】
また、従来の接合構造としては、柱脚部を所定高さまで鉄筋コンクリートで被覆する構造（根巻き柱脚）がある。この接合構造は、基礎コンクリート体の上面に柱部材を載せ、その柱部材の柱脚部を基礎コンクリート体と一体化された鉄筋コンクリートで固定するものである。この接合構造では、通常、鉄筋コンクリート（根巻き部）の高さは２．０Ｄ程度と設定される。
【０００４】
また、従来の接合構造としては、既製品のベース部材とアンカーボルトとを用いる構造（露出型柱脚）がある。この従来の接合構造の概略構成は、柱部材の下端に設けられたベース部材が、基礎コンクリート体内に定着された太径のアンカーボルトで固定された構成からなる。具体的には、基礎コンクリート体の柱脚部接合箇所に、アンボンドスリーブに挿通された複数のアンカーボルトが、その上端を基礎コンクリート体上面から突出させた状態で埋設される。一方、柱部材の下端にベース部材が溶接等によって一体化される。このベースには、複数のアンカーボルトの上端をそれぞれ挿通させるための複数の孔が形成されている。そして、柱部材を所定の建柱位置に配置してベースの複数の孔にアンカーボルトの上端をそれぞれ挿通させ、その後、各アンカーボルトの上端にナットをそれぞれ締め付けて緊張力を加えることで、柱脚部が基礎コンクリートに接合される。
【０００５】
さらに、近年、柱部材の柱脚部を基礎コンクリート体に接合させる接合構造として、柱部材の柱脚部に外鋼管を外装させ、その外鋼管と柱脚部との間にコンクリートを充填することで、柱脚部を基礎コンクリート体に接合させる接合構造が提案されている。この接合構造では、外鋼管の高さを１．０Ｄ以上確保する必要がある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−２９７４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来の埋め込み柱脚の接合構造では、柱脚部の定着長さを１．５Ｄ以上確保する必要があるため、柱脚部と基礎コンクリート体の主筋とを干渉させないようにする場合、基礎コンクリート体の位置を１．５Ｄ以上下げることになる。このように、基礎コンクリート体の位置を大幅に下げることによって掘削量が増大し、掘削工事のコストが高くなるとともに掘削工事の工期が長くなる。また、上記した従来の埋め込み柱脚の接合構造では、柱脚部と基礎コンクリート体の主筋とを干渉させないようにする場合、１．５Ｄ以上のフカシコンクリート部を形成することになるため、コンクリート量が増大してコストが増大する。
【０００７】
また、上記した従来の根巻き柱脚の接合構造では、根巻き部の高さが２．０Ｄ程度であり、根巻き部が平面的にも高さ的にも相当に大きくなるため、建築計画上、コンパクト化が望まれている。
また、上記した従来の露出型柱脚の接合構造では、太径のアンカーボルトが使用され、アンボンド処理や緊張作業が行われるため、施工性が悪いという問題がある。
【０００８】
また、上記した従来の根巻き柱脚及び露出型柱脚の接合構造では、柱脚接合部の耐力が柱部材の終局耐力よりも低く、柱部材と接触する基礎コンクリート上端で接合部破壊が生じ易いという問題がある。したがって、例えば、大規模な地震が発生した場合、耐力・靭性に優れた柱部材により柱自体が破壊されなくても、柱脚接合部が先行破壊されることで、建物が大きく損傷してしまうおそれがある。
【０００９】
さらに、上記した従来の外鋼管を用いる接合構造では、外鋼管の高さを１．０Ｄ以上確保する必要があり、上記した根巻き柱脚の接合構造と比べてコンパクトになっているが、建築計画上、一層のコンパクト化が望まれている。
【００１０】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、柱脚接合部が柱部材の終局耐力を保証することができ、且つ、施工性を向上させることができる柱脚部の接合構造を提供することを目的としている。さらに、掘削量やコンクリート量を低減させることで、コストダウンを図ることができるとともに工期の短縮を図ることができ、さらに、建築計画上からも優れた柱脚部の接合構造及びその施工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、コンクリート体上に建てられる柱部材の柱脚部を前記コンクリート体に接合させる柱脚部の接合構造において、前記柱脚部に隙間をあけて外装される外鋼管と、該外鋼管の上端に固着されて前記柱脚部が挿通される孔を有するダイアフラムと、前記外鋼管又は前記ダイアフラムに固着されて前記コンクリート体内に定着されるアンカー材とを有する柱脚接合部材が備えられ、前記外鋼管が前記コンクリート体に前記柱部材の柱成寸法の１／２以上埋設され、前記外鋼管と前記柱脚部との間に、前記柱脚部を固定するための固定部が介在されていることを特徴としている。
【００１２】
このような特徴により、外鋼管がダイアフラムで補強され、効果的な応力伝達が行われるため、高耐力・高靭性の柱脚接合構造が実現されるとともに、外鋼管の高さを低減させることが可能になる。また、現場溶接作業やナット締め等の緊張作業が不要であり、また、アンボンド処理などの作業も不要である。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の柱脚部の接合構造において、前記固定部は、前記柱脚部が挿通される孔を有する筒状のプレキャスト部材と、該プレキャスト部材と前記柱脚部との間に充填される充填材とからなり、前記プレキャスト部材は、前記外鋼管の内側に形成され、前記柱脚接合部材と一体化されていることを特徴としている。
【００１４】
このような特徴により、固定部を形成するための作業が簡略化されて現場作業が省力化される。また、現場で固定部を形成する場合に比べて容易に品質を確保することが可能となるため、固定部に空隙が形成される等の施工不良が起こり難い。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の柱脚部の接合構造において、前記柱部材の下端には、該柱脚部の外周面からその外縁部が張り出されたベースプレートが固着されていることを特徴としている。
【００１６】
このような特徴により、ダイアフラムの外周部との間で圧縮コンクリートのアーチが構成され、柱脚接合構造の曲げ抵抗力および引張り抵抗力が大きくなる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか記載の柱脚部の接合構造において、前記ダイアフラムの孔は、前記柱脚部の外形よりも大きく形成されていることを特徴としている。
【００１８】
このような特徴により、ダイアフラムの孔の中に柱部材の柱脚部を挿入させたときに、ダイアフラムの内周端と柱脚部の外周面との間に形成される隙間の分だけ、柱部材の位置を調整することができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、コンクリート体上に建てられる柱部材の柱脚部を前記コンクリート体に接合させる柱脚部の接合構造の施工方法において、予め、前記柱脚部に隙間をあけて外装される外鋼管と、該外鋼管の上端に固着されて前記柱脚部が挿通される孔を有するダイアフラムと、前記外鋼管又は前記ダイアフラムに固着されて前記コンクリート体内に定着されるアンカー材とを有する柱脚接合部材を製作するとともに、前記柱脚部が挿通される孔を有する筒状のプレキャスト部材を前記外鋼管の内側に形成して、前記柱脚接合部材に前記プレキャスト部材を一体化させておき、該柱脚接合部材を前記柱脚部の接合箇所に配置する工程を行った後、前記コンクリート体のコンクリートを打設する工程を行って、前記アンカー材を前記コンクリート体内に埋設させ、その後、前記ダイアフラムの孔から前記プレキャスト部材の孔の中に、前記プレキャスト部材と前記柱脚部との間に充填させる充填材を入れる工程を行い、次いで、前記充填材が硬化する前に、前記ダイアフラムの孔から前記柱部材の前記柱脚部を挿入して前記柱部材を配置する工程を行うことを特徴としている。
【００２０】
このような特徴により、柱部材を外鋼管の中に挿入したとき、予め投入された充填材がプレキャスト部材と柱脚部との隙間に充填され、充填材が硬化することで柱脚接合部材と柱部材が一体化される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る柱脚部の接合構造によれば、高耐力・高靭性の柱脚接合構造が実現され、柱部材の終局耐力を保証する柱脚接合構造を形成することができる。例えば、大規模な地震が発生した場合でも、柱脚接合箇所が先行破壊されることを防止できる。
また、外鋼管の高さを低減させることが可能であるため、掘削量やコンクリート量の増大を抑えることができ、ローコスト化及び工期短縮を図ることができ、また、外鋼管のコンクリート内埋め込みを実現することで建築計画上優れた柱脚部を実現することができる。
さらに、現場溶接作業や緊張作業、アンボンド処理等が不要であるため、施工手間がかからず、施工性を向上させることができ、接合作業を大幅に省力化することができる。
【００２２】
また、本発明に係る柱脚部の接合構造の施工方法によれば、上記した柱脚部の接合構造を形成することができ、本願に係る柱脚部の接合構造と同様の作用、効果を発揮することができる。また、柱部材を外鋼管の中に挿入したとき、予め投入された充填材がプレキャスト部材と柱脚部との隙間に充填されるため、柱部材を配置する工程の後に、プレキャスト部材と柱脚部との隙間に充填材を注入する作業が不要となる。ダイアフラムの孔から外鋼管の中に充填材を入れる作業は、ダイアフラムと柱脚部との隙間から充填材を注入する作業、或いは、ダイアフラムに形成した注入口から充填材を注入する作業に比べて、明らかに施工性が良好である。したがって、本発明に係る柱脚部の接合構造の施工方法によれば、柱脚部の接合構造を簡単に施工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る柱脚部の接合構造およびその施工方法の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００２４】
図１は本実施の形態における柱脚部接合構造の立断面図であり、図２は本実施の形態における柱脚部接合構造の平断面図である。
図１，図２に示すように、柱脚部接合構造は、柱脚接合部材１を介して柱部材２の柱脚部２ａと基礎コンクリート３（コンクリート体）とを剛接合させる構造であって、基礎コンクリート３の上部に中空の柱脚接合部材１が埋設され、この柱脚接合部材１の中に柱部材２の柱脚部２ａが挿設された構成からなる。
【００２５】
基礎コンクリート３は、柱部材２によって形成される柱を支持するためのフーチングや基礎梁等の公知の基礎構造体であって、鉄筋コンクリート造の構造体またはフカシコンクリートである。
【００２６】
柱脚接合部材１は、縦方向（上下方向）に延在させて配置されて基礎コンクリート３内に埋設された外鋼管４と、外鋼管４の上端に固着されたダイアフラム５と、外鋼管４の外周面に固着された複数のアンカー材６…とから構成されている。
【００２７】
外鋼管４は、柱脚部２ａに隙間をあけて外装される鋼管、つまり、柱部材２の断面よりも外形が一回り大きい鋼管であり、公知の角形鋼管からなる。外鋼管４の断面外形寸法（外鋼管成）は１．５Ｄ程度（Ｄは柱部材２の柱成寸法。以下、同様。）であり、外鋼管４内に挿設された柱部材２の柱脚部２ａの各外周面と外鋼管４の各外周面との間にはＤ／４程度の間隔がそれぞれけられている。また、外鋼管４の高さ寸法は、ダイアフラム５の厚さ寸法を含めてＤ／２以上になるように設定されている。
【００２８】
ダイアフラム５は、柱脚部２ａを囲うように延在する帯状の部材であり、矩形鋼板の中央部に柱部材２の柱脚部２ａを挿通させるための矩形の孔５ａが形成された構成になっている。ダイアフラム５は、外鋼管４の軸線に対して垂直に配置されて外鋼管４の上端に溶接接合されており、ダイアフラム５の上面は、基礎コンクリート３の上面と面一になっている。また、ダイアフラム５は、その外形が外鋼管４の外周面に沿った形状（外鋼管４の断面形状）になっており、外鋼管４の上端を閉塞するように外鋼管４の上端から内側に張り出された状態で設けられている。ダイアフラム５の孔５ａは、柱部材２の柱脚部２ａの外周面に沿った形状に形成されており、さらに、柱部材２の柱脚部２ａの外形よりも若干（３０ｍｍ程度）大きく形成されている。
【００２９】
複数のアンカー材６…は、それぞれ上下方向に延在する棒鋼からなり、外鋼管４を囲うように所定の間隔をあけて配設されている。各アンカー材６…は、その上端が外鋼管４の外周面にそれぞれフレア溶接により接合されて外鋼管４と一体化されており、外鋼管４の下端から下方に向けて張り出されて基礎コンクリート３内にそれぞれ定着されている。
【００３０】
柱部材２は、柱を構成する部材であり、公知の角形鋼管からなる。柱部材２の柱脚部２ａは、上記したダイアフラム５の孔５ａから外鋼管４の中に挿設されている。柱部材２の下端には、柱部材２の下端を閉塞するベースプレート７が溶接接合によって固着されている。このベースプレート７は、柱脚部２ａの断面形状（矩形）よりも大きい形状（矩形）の鋼板からなり、ベースプレート７の外縁部は、柱脚部２ａの外周面から張り出されている。なお、このベースプレート７は、上記したダイアフラム５の孔５ａや後述するプレキャスト部材１０の孔１０ａよりも小さく、当該孔５ａ，１０ａの中に挿入可能な大きさになっている。また、柱部材２の柱脚部２ａの内部には、コンクリートが充填されて内部充填コンクリート８が形成されている。この内部充填コンクリート８は、柱部材２の下端（ベースプレート７上面）から所定高さまでの範囲に形成されており、内部充填コンクリート８の上端高さ位置は、基礎コンクリート３の上面からＤ／２以上（Ｄは柱部材２の柱成）に設定されている。
【００３１】
また、上記した外鋼管４と柱部材２の柱脚部２ａとの間には、柱脚部２ａを固定するための固定部９が介在されている。この固定部９は、柱脚部２ａが挿通される孔１０ａを有する筒状のプレキャスト部材１０と、プレキャスト部材１０と柱脚部２ａとの間に充填される充填材１１とから構成されている。
【００３２】
プレキャスト部材１０は、工場等で予め形成されたプレキャストコンクリート体であって、外鋼管４の内側に形成されて柱脚接合部材１と一体化されている。したがって、プレキャスト部材１０の外形は、外鋼管４の内周面と同様の形状（断面矩形）になっており、また、プレキャスト部材１０の上端面はダイアフラム５で被覆され、プレキャスト部材１０の外周面は外鋼管４で被覆されている。また、プレキャスト部材１０の孔１０ａは、柱脚部２ａの外周面に沿って形成された断面矩形の貫通孔である。この孔１０ａは、柱部材２の柱脚部２ａよりも若干（３０ｍｍ程度）大きく形成されており、プレキャスト部材１０の内周面と柱脚部２ａの外周面との間には隙間があけられている。なお、プレキャスト部材１０の内周面は、充填材１１との付着力を高めるために凸凹に形成されていることが好ましい。
【００３３】
充填材１１は、プレキャスト部材１０の内周面と柱脚部２ａの外周面との間に形成された隙間に充填されるものであって、充填性に優れたグラウト材が用いられる。この充填材１１としては、セメントペーストや無収縮モルタル等のセメントを主剤とするグラウト材等を用いることができる。また、充填材１１として、前記したセメント主剤のグラウト材の他、プラスター等からなるグラウト材や、樹脂等からなる接着材等を用いることもでき、充填材１１の種類は適宜変更可能である。
【００３４】
次に、上記した構成からなる柱脚部接合構造の施工方法について説明する。
【００３５】
まず予め、工場等で、上記した外鋼管４とダイアフラム５と複数のアンカー材６…とからなる柱脚接合部材１を製作しておく。このとき、上記したプレキャスト部材１０を外鋼管４の内側に形成して、柱脚接合部材１にプレキャスト部材１０を一体化させておく。また、柱部材２の下端にベースプレート７を固着させておく。さらに、柱部材２の外周面には、柱部材２の荷重を受けて柱部材２を仮支持する図５に示す仮設ブラケットＢを取り付けておく。この仮設ブラケットＢは、柱部材２の建方精度を確保するための部材であって、柱部材２の高さ位置を決めるとともに柱部材２を鉛直に建てるための部材である。つまり、仮設ブラケットＢは、柱部材２が正規の高さ位置に鉛直に配置されたときにダイアフラム５上に預けられるように設けられている。
【００３６】
図３に示すように、上記したプレキャスト部材１０付きの柱脚接合部材１を現場に搬入して、当該柱脚接合部材１を柱部材２の柱脚部２ａの接合箇所に配置する工程を行う。具体的には、基礎コンクリート３の図示せぬ鉄筋を配筋した後、所定位置にプレキャスト部材１０付きの柱脚接合部材１を配置して動かないように仮固定する。このとき、柱脚接合部材１のダイアフラム５の孔５ａが柱部材２の建柱位置にくるように柱脚接合部材１の位置合わせを行うとともに、柱脚接合部材１のダイアフラム５の上面が基礎コンクリート３の上面と面一になるように、柱脚接合部材１の高さ合わせを行う。
【００３７】
次に、図４に示すように、基礎コンクリート３のコンクリートを打設する工程を行う。具体的には、基礎コンクリート３の図示せぬ型枠内にコンクリートを流し込んで基礎コンクリート３を形成する。このとき、柱脚接合部材１の中（プレキャスト部材１０の孔１０ａ内）のコンクリート天端は、プレキャスト部材１０の下端位置に合わせて、柱脚接合部材１の中に掘り込み穴Ｈ（中空部）を形成する。また、柱脚接合部材１の周りのコンクリート天端は、ダイアフラム５の上面位置に合わせられている。このように基礎コンクリート３のコンクリート打設を行うことで、柱脚接合部材１のアンカー材６…を基礎コンクリート３の中に定着させる。
【００３８】
次に、図５に示すように、基礎コンクリート３が硬化した後、プレキャスト部材１０と柱脚部２ａとの隙間を埋めるための充填材１１をダイアフラム５の孔５ａから外鋼管４（筒状のプレキャスト部材１０）の中に入れる工程を行う。具体的には、柱脚接合部材１の掘り込み穴Ｈの中に充填材１１を投入する。このとき、掘り込み穴Ｈ内に投入する充填材１１の量は、正規の必要量、つまり、柱脚部２ａの外周面とプレキャスト部材１０の内周面との隙間空間の容積量よりも若干多くしておくことが好ましい。これによって、充填材１１の量が不足する事態を避けることができる。
【００３９】
次に、図５，図６に示すように、投入した充填材１１が硬化する前に、柱脚接合部材１のダイアフラム５の孔５ａから柱部材２の柱脚部２ａを挿入して柱部材２を配置する工程を行う。具体的には、ベースプレート７や仮設ブラケットＢが取り付けられた柱部材２を吊り上げ、柱部材２の柱脚部２ａを柱脚接合部材１の掘り込み穴Ｈの中に差し込む。そして、柱部材２の外周面に取り付けられた仮設ブラケットＢをダイアフラム５の上面に載せて柱部材２の荷重を仮設ブラケットＢで受ける。これによって、柱部材２が支持されるとともに柱部材２の高さ位置が決まり、さらに柱部材２が鉛直に建てられる。このとき、柱部材２が所定位置に配置されるように位置合わせを行う。なお、掘り込み穴Ｈの中に柱部材２の柱脚部２ａを挿入したとき、掘り込み穴Ｈの中にあった充填材１１のうち余分な充填材１１がダイアフラム５の孔５ａから溢れ出る。
【００４０】
次に、充填材１１が硬化して柱部材２が立設された後、柱部材２の中にコンクリートを打設して内部充填コンクリート８を形成する工程を行う。なお、予め工場等で、柱部材２の中に内部充填コンクリート８を形成しておいてもよく、この場合、現場での内部充填コンクリート８のコンクリート打設は不要となる。
【００４１】
上記した本実施の形態における柱脚部の接合構造によれば、充填材１１が硬化することで、柱部材２と柱脚接合部材１とが一体化され、柱部材２と基礎コンクリート３とを一体化させて剛接合させることができる。
【００４２】
また、上記した本実施の形態における柱脚部の接合構造は、柱部材２の柱脚部２ａに隙間をあけて外装された外鋼管４と、外鋼管４の上端に固着されて柱脚部２ａが挿通される孔５ａを有するダイアフラム５と、外鋼管４に固着されて基礎コンクリート３内に定着されるアンカー材６…とを有する柱脚接合部材１が備えられ、外鋼管４と柱部材２の柱脚部２ａとの間に、柱脚部２ａを固定するための固定部９が介在された構成からなることにより、外鋼管４がダイアフラム５で縁補強され、面外方向への変形が拘束されるため、効果的な応力伝達が行われる。このため、高耐力・高靭性の柱脚接合構造が実現され、柱部材２の終局耐力を保証する柱脚接合構造を形成することができる。これによって、柱脚接合箇所が先行破壊することを防止できる。
【００４３】
また、上記した構成からなる本実施の形態における柱脚部の接合構造によれば、基礎コンクリート３の中に埋設させる柱脚接合部の高さをＤ／２まで低減させることが可能である。このため、基礎コンクリート３のレベル下げ量を低減させることができ、この基礎コンクリート３の構築に伴う掘削量の増大を抑えることができ、施工性を向上させることができる。また、基礎コンクリート３上部のフカシ部の高さも低減させることができ、フカシ分のコンクリート量を抑えることができる。これによって、ローコスト化及び工期短縮を図ることができる。さらに、掘削量やコンクリート量の増加を抑えることができるため、基礎コンクリート３の中に外鋼管４を埋め込む構成にすることができ、建築計画上からも優れた柱脚部を実現することができる。
【００４４】
また、上記した構成からなる本実施の形態における柱脚部の接合構造によれば、現場溶接作業やナット締め等の緊張作業が不要であり、また、アンボンド処理などの作業も不要である。これによって、特殊な材料を用いた作業（アンボンド処理）や、特殊な工具を用いる特殊作業（現場溶接、ボルト緊張）及びその管理等の複雑な作業工程が無いため、施工手間がかからず、施工性を向上させることができ、接合作業を大幅に省力化することができる。
【００４５】
また、本実施の形態における柱脚部の接合構造は、固定部９が、柱脚部２ａが挿通される孔１０ａを有する筒状のプレキャスト部材１０と、プレキャスト部材１０と柱脚部２ａとの間に充填される充填材１１とからなり、プレキャスト部材１０は、外鋼管４の内側に形成されて柱脚接合部材１と一体化された構成となっているため、固定部９を形成するための作業が簡略化されて現場作業が省力化される。これによって、工期の短縮を図ることができる。また、現場で固定部９を形成する場合に比べて容易に品質を確保することが可能であるため、固定部９に空隙が形成される等の施工不良が起こり難い。これによって、柱脚接合構造の信頼性を向上させることができ、高品質の柱脚部接合構造を提供することができる。
【００４６】
また、本実施の形態における柱脚部の接合構造は、柱部材２の下端に、柱脚部２ａの外周面からその外縁部が張り出されたベースプレート７が固着されているため、ダイアフラム５の外周部との間で圧縮コンクリート（固定部９）のアーチが構成され、柱脚接合構造の曲げ抵抗力および引張り抵抗力が大きくなる。これによって、柱脚接合構造の耐力を一層増大させることができる。
【００４７】
また、本実施の形態における柱脚部の接合構造は、ダイアフラム５の孔５ａが、柱脚部２ａの外形よりも大きく形成されているため、ダイアフラム５の孔５ａの中に柱部材２の柱脚部２ａを挿入させたときに、ダイアフラム５の内周端と柱脚部２ａの外周面との間に形成される隙間の分だけ、柱部材２の位置を調整することができる。これによって、柱脚接合部材１の設置に多少の誤差が生じても、柱部材２を正規の位置に配置させることができる。したがって、柱脚接合部材１を厳密な精度で設置する必要がなく、柱脚接合部材１の設置作業が容易となり、施工性を向上させることができる。
【００４８】
また、本実施の形態における柱脚部の接合構造によれば、鋳鋼や太径ボルト等の特殊な材料や部材を使用しておらず、また、柱脚接合部材１も汎用部材で簡単且つ安価に製作できるため、コストアップを抑えることができる。また、柱脚接合部材１が簡単且つ安価に製作可能であるため、既製品を用いる必要がなく、柱の形状寸法に応じた柱脚接合部材１をその都度製作することができる。これによって、柱の形状寸法（円形、角形、Ｈ形等）や材種（軟鋼、高張力鋼、コンクリート等）を問わす種々の柱部材２に適用できる。
【００４９】
また、既製品のベース部材を用いる場合は、アンカーボルトが太くて長いため、基礎コンクリート３の高さ寸法を増大させなければならない場合があるが、本実施の形態における柱脚部の接合構造によれば、既製品のベース部材を用いる場合に比べて径が小さいアンカー材６…を用いることができるため、アンカー長さが短く、基礎コンクリート３の高さ寸法を増大させる必要がない。これによって、掘削量やコンクリート量を低減させることができ、ローコスト化を図ることができる。
【００５０】
また、本実施の形態における柱脚部の接合構造によれば、柱部材２の断面よりも外形が一回り大きい外鋼管４を使用しているため、柱脚部接合構造の耐力が大幅に増大されている。また、アンカー材６…は任意に設定できるため、必要な曲げ耐力に応じて最適な設計ができ、引張りが作用する場合でも耐力を確保することができる。
【００５１】
また、本実施の形態における柱脚部の接合構造によれば、プレキャスト部材１０の上端面はダイアフラム５で被覆され、プレキャスト部材１０の外周面は外鋼管４で被覆されており、固定部９は外鋼管４とダイアフラム５とで拘束された構成になっているため、固定部９に圧壊等の損傷が生じ難い。これによって、高耐力の柱脚部接合構造を実現することができる。
【００５２】
また、本実施の形態における柱脚部の接合構造によれば、柱脚接合部材１や固定部９を撤去すれば、柱部材２をリユースすることが可能であり、地球環境に貢献することができる。
【００５３】
また、上記した構成からなる柱脚部の接合構造の施工方法によれば、予め、柱脚接合部材１を製作するとともに、柱脚部２ａが挿通される孔１０ａを有する筒状のプレキャスト部材１０を外鋼管４の内側に形成して、柱脚接合部材１にプレキャスト部材１０を一体化させておき、柱脚接合部材１を柱脚部２ａの接合箇所に配置する工程を行った後、基礎コンクリート３のコンクリートを打設する工程を行って、その後、ダイアフラム５の孔５ａから外鋼管４の中に充填材１１を入れる工程を行い、次いで、充填材１１が硬化する前に、ダイアフラム５の孔５ａから柱部材２の柱脚部２ａを挿入して柱部材２を配置する工程を行うため、柱部材２を外鋼管４の中に挿入したとき、予め投入された充填材１１がプレキャスト部材１０と柱脚部２ａとの隙間に充填される。これによって、柱部材２を配置する工程の後に、プレキャスト部材１０と柱脚部２ａとの隙間に充填材１１を注入する必要がなく、施工工程を簡略化することができる。
【００５４】
以上、本発明に係る柱脚部の接合構造およびその施工方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、断面矩形の角形鋼管からなる柱部材２を用いているが、本発明は、断面円形の円形鋼管からなる柱部材でもよく、Ｈ形鋼やその他の鋼材からなる柱部材でもよい。さらに、本発明は、鋼管の中にコンクリートを充填したコンクリート充填鋼管（ＣＦＴ）造の柱部材であってもよく、さらに、鉄骨系以外の柱部材、例えばプレキャストコンクリートからなる柱部材であってもよい。
【００５５】
また、上記した実施の形態では、柱部材２と同様の断面矩形の角形鋼管からなる外鋼管４を用いているが、本発明は、断面円形の円形鋼管からなる外鋼管であってもよく、或いは、断面形状が他の多角形（三角形、五角形等）の外鋼管であってもよい。なお、本発明に係る外鋼管は、柱部材の断面形状と同じでも異なってもよい。
【００５６】
また、上記した実施の形態では、外鋼管４の外側面にアンカー材６…が固着されているが、本発明は、外鋼管の内側にアンカー材が固着されていてもよい。さらに、本発明は、アンカー材をダイアフラムに溶接してもよく、或いは、ダイアフラムにあけられた孔にアンカー材を挿通させて、このアンカー材をナット等の締結具によりダイアフラムに固定してもよい。
【００５７】
また、上記した実施の形態では、アンカー材６…は鉛直方向に真直ぐ延在する棒鋼からなるが、本発明は、アンカー材は斜め方向に延在されていてもよく、或いは屈曲されていてもよい。さらに、本発明は、棒鋼以外のアンカー材を使用してもよく、例えば、定着長さを短くすることができるＴヘッドバーやマイティヘッドスタッド鉄筋、プレートナット工法のアンカー材を使用することも可能である。
【００５８】
また、上記した実施の形態では、柱脚接合部材１の外鋼管４を基礎コンクリート３内に埋設させる構成となっているが、本発明は、建築計画上でコンクリート体上に外鋼管を露出させても構わない場合には、柱脚接合部材の外鋼管をコンクリート体の上に配置した露出柱脚にすることも可能である。
【００５９】
また、上記した実施の形態では、フーチングや基礎梁等の基礎コンクリート３の上に柱部材２を接合させる場合を例にして説明しているが、本発明は、柱部材を接合させる対象がコンクリート体であればよく、例えば、中間階の梁構造体上に柱部材を接合させてもよく、或いは、アンカー材の定着長さを確保できる場合には、土間コンクリートやスラブコンクリートの上に柱部材を接合させてもよい。
【００６０】
また、上記した実施の形態では、柱部材２の外周面に仮設ブラケットＢを付設させて、この仮設ブラケットＢによって柱部材２の荷重を受けているが、本発明は、柱部材の下端に設けられたベースプレートで柱部材の荷重を受けてもよい。この場合、柱部材の傾斜や高さ等の建方精度を確保するための調整機構を別途設ける。
【００６１】
また、上記した実施の形態では、柱脚接合部材１の掘り込み穴Ｈ（プレキャスト部材１０の孔１０ａ）の中に柱部材２の柱脚部２ａを挿入する前に、掘り込み穴Ｈの中に充填材１１を入れ、充填材１１を入れた後に柱部材２の柱脚部２ａを挿入しているが、本発明に係る柱脚部の接合構造は、柱脚接合部材の掘り込み穴の中に柱部材の柱脚部を挿入した後にダイアフラムと柱脚部との隙間から充填材を注入することで、接合構造を形成してもよい。
【００６２】
また、上記した実施の形態では、固定部９は、プレキャスト部材１０と充填材１１とからなっているが、本発明は、プレキャスト部材を用いずに、外鋼管と柱脚部との間にコンクリートやモルタルを充填して固定部を形成してもよい。この場合、上記した実施の形態のように、外鋼管の中に柱部材の柱脚部を挿入する前に、流動性を有する固定部の材料（グラウト材等）を外鋼管の中に入れ、この硬化性材料を入れた後に柱部材の柱脚部を外鋼管の中に挿入してもよく、或いは、外鋼管の中に柱部材の柱脚部を挿入した後に、ダイアフラムと柱部材との隙間又はダイアフラムに形成された注入口からコンクリート等の固定部の材料を打設してもよい。
【００６３】
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための柱脚部の接合構造の立断面図である。
【図２】本発明の実施の形態を説明するための柱脚部の接合構造の平断面図である。
【図３】本発明の実施の形態を説明するための柱脚部の接合構造の施工状況を表す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態を説明するための柱脚部の接合構造の施工状況を表す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態を説明するための柱脚部の接合構造の施工状況を表す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態を説明するための柱脚部の接合構造の施工状況を表す斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  柱脚接合部材
２  柱部材
２ａ  柱脚部
３  基礎コンクリート（コンクリート体）
４  外鋼管
５  ダイアフラム
５ａ  孔
６  アンカー材
７  ベースプレート
９  固定部
１０  プレキャスト部材
１０ａ  孔
１１  充填材
【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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