(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱が、隣り合うフランジ間を内部アクセス可能に開放させた横断面クロスＨ状の鋼材からなる柱脚部柱材と、角形鋼管による柱本体材とからなり、
前記柱脚部柱材が基礎コンクリート中に上端部を上方に突出させるように埋め込まれ、
該埋込み状態において、基礎コンクリートから上方に突出する柱脚部柱材の上端部に、下端部の側壁が無開口の柱本体材の該下端部が、前記柱脚部柱材のフランジ間を柱本体材が遮ることなく外に開放するよう配置され、
該柱脚部柱材の上端部と、柱本体材の下端部とが、柱脚部柱材のフランジ間を通じて両サイド形のボルトを用いて接合されていることを特徴とする角形鋼管柱の柱脚部固定構造。
【請求項２】
基礎が、基礎コンクリート内に基礎梁主筋を有するものからなり、基礎梁主筋が、柱脚部柱材のフランジ間を通じ、内部のウェブを貫いて、柱脚部柱材を真っ直ぐに貫通して延ばされている請求項１に記載の角形鋼管柱の柱脚部固定構造。
【請求項３】
基礎が、基礎コンクリート内に鉄骨基礎梁を有するものからなり、鉄骨基礎梁の端部と柱脚部柱材とが、柱脚部柱材のフランジ間を通じて両サイド形のボルトを用いて接合されている請求項１に記載の角形鋼管柱の柱脚部固定構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、角形鋼管柱の柱脚部固定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
柱の柱脚部を固定する構造として、柱の柱脚部を基礎コンクリート中に埋め込む埋込み形の柱脚固定構造を採用することがある。この埋込み形柱脚部固定構造において、埋め込まれる柱脚部分と、基礎から上方に立ち上がる柱本体部分とが一体物からなっていると、上部構造の建方を行う前の段階で既に柱が基礎部分から上方に立ち上がってしまい、柱が上部構造の建方に不利に作用してしまうことがある。
【０００３】
そこで、基礎構造部分の構築と、上部構造の建方とを分離させることを目的として、柱を、基礎コンクリート内に埋込み状態にする柱脚部柱材と、基礎から立ち上がる柱本体材とに分割し、柱脚部柱材を基礎コンクリート中に埋込み状態にして基礎構造部分を構築した後、上部構造の建方において柱本体材を基礎の柱脚部柱材に接合する方法を採ることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、柱が角形鋼管である場合に、柱本体材のみならず、基礎柱脚部柱材をも角形鋼管にて構成すると、柱脚部柱材と柱本体材との接合に、溶接の施工が必要となったり、ブラインドボルトを多用しなければならないなど、柱脚部柱材と柱本体材とを、両サイド形のボルトを用いて簡易に接合することができないという問題があった。
【０００５】
また、基礎が、基礎コンクリート内に基礎梁主筋を有するものからなり、基礎梁主筋を、柱部分で分断させないよう通しで配筋する場合に、基礎梁主筋を柱脚部柱材の断面の外側を通るように配筋すると、基礎梁のコンクリートの幅寸法が大きくなってしまうという問題を生じさせる。そうならないよう、基礎梁主筋をベンドして柱断面部分を迂回させる方法もあるが、それでは、配筋の施工が厄介なものになる。もちろん、角形鋼管柱からなる柱脚部柱材の相対向する側壁の両方に通孔を設け、基礎梁主筋を側壁の二孔に通すようにすることは、施工上困難を極める。
【０００６】
また、基礎が、基礎コンクリート内に鉄骨基礎梁を有するものからなり、この鉄骨基礎梁の端部を柱脚部柱材の側面部に接合する場合に、柱脚部柱材が角形鋼管であると、柱脚部柱材と鉄骨基礎梁との接合に、溶接の施工が必要となったり、ボルトとしてブラインドボルトを使用しなければならないなど、柱脚部柱材と鉄骨基礎梁とを、両サイド形のボルトを用いて簡易に接合することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、柱脚部柱材と柱本体材とを、両サイド形のボルトを用いて簡易にしかもしっかりと接合することができる角形鋼管柱の柱脚部固定構造を提供することを課題とする。
【０００８】
また、基礎コンクリート中に基礎梁主筋を柱に通しで備えさせる場合に、基礎梁主筋を柱回りでベンドしなくともコンクリート基礎梁の幅寸法を小さく抑えることができ、しかも、配筋の施工を容易に行うことができる角形鋼管柱の柱脚部固定構造を提供することを課題とする。
【０００９】
更に、基礎が、基礎コンクリート内に鉄骨基礎梁を有するものからなり、この鉄骨基礎梁の端部を柱脚部柱材の側面に接合する場合に、柱脚部柱材と鉄骨基礎梁とを両サイド形のボルトを用いて簡易に接合することができる角形鋼管柱の柱脚部固定構造を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、柱が、隣り合うフランジ間を内部アクセス可能に開放させた横断面クロスＨ状の鋼材からなる柱脚部柱材と、角形鋼管による柱本体材とからなり、
前記柱脚部柱材が基礎コンクリート中に上端部を上方に突出させるように埋め込まれ、
基礎コンクリートから上方に突出する柱脚部柱材の上端部と、柱本体材の下端部とが、柱脚部柱材のフランジ間を通じて両サイド形のボルトを用いて接合されていることを特徴とする角形鋼管柱の柱脚部固定構造によって解決される。
【００１１】
この構造では、柱脚部柱材が、隣り合うフランジ間を内部アクセス可能に開放させた横断面クロスＨ状の鋼材からなるので、柱脚部柱材と、角形鋼管からなる柱本体材とを、両サイド形のボルトを用い、柱脚部柱材のフランジ間を通じて、簡易に接合することができる。
【００１２】
しかも、柱脚部柱材は、フランジが４方に備えられているから、これら４つのフランジと、角形鋼管からなる柱本体材の４つの側壁とを、それぞれボルト接合することができ、柱脚部柱材と柱本体材とをしっかりと接合することができる。
【００１３】
また、基礎が、基礎コンクリート内に基礎梁主筋を有するものからなり、基礎梁主筋が、柱脚部柱材のフランジ間を通じ、内部のウェブを貫いて、柱脚部柱材を真っ直ぐに貫通して延ばされている場合は、基礎梁主筋を柱回りでベンドしなくともコンクリート基礎梁の幅寸法を小さく抑えることができる。しかも、基礎梁主筋の配筋の施工は、柱脚部柱材のフランジ間を通じて、ウェブにあけられた一孔に通すだけでよいから、基礎梁主筋の配筋の施工も容易に行うことができる。
【００１４】
また、基礎が、基礎コンクリート内に鉄骨基礎梁を有するものからなり、鉄骨基礎梁の端部と柱脚部柱材とが、柱脚部柱材のフランジ間を通じて両サイド形のボルトを用いて接合されている場合は、鉄骨基礎梁の端部と柱脚部柱材とを、両サイド形のボルトを用い、柱脚部柱材のフランジ間を通じて、簡易に接合することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１乃至４に示す第１実施形態において、１は柱、２は基礎である。基礎２は、基礎コンクリート３の内部に基礎梁主筋４等の鉄筋を配筋した鉄筋コンクリート基礎からなる。基礎梁主筋４は、基礎コンクリート内の４隅部分に配筋されている。
【００１７】
柱１は、基礎コンクリート３内に埋め込まれる柱脚部柱材５と、基礎コンクリート３の上方に立ち上げられる柱本体材６とに分割されており、柱本体材６は角形鋼管からなる。柱本体材６の下端部の４方の各側壁７には、柱脚部柱材５をボルト接合するためのボルト通孔８…が形成されており、ボルト通孔８…の形成によって生じた断面欠損を補う必要がある場合は、図示するように、柱本体材６として、その下端部の周壁７が高周波誘導加熱などによる増肉加工などによって他より厚肉に形成された局部増肉の角形鋼管を用いるとよい。
【００１８】
柱脚部柱材５は、ウェブ９を十字状に交差させ、隣り合うフランジ１０…間を内部アクセス可能に開放させた横断面クロスＨ字の鋼材からなる。この柱脚部柱材５は、このような横断面形状の形鋼材からなるものであってもよいし、プレート、Ｔ形鋼、Ｈ形鋼などを用いて溶接等で接合して組み立てた組立鋼材からなっていてもよい。
【００１９】
この柱脚部柱材５は、基礎コンクリート３内に埋め込まれる部分と、基礎コンクリート３から上方に突出する部分とを有しており、基礎コンクリート３から上方に突出する部分の各フランジ１０…には、柱本体材６をボルト接合するためのボルト通孔８…が形成されている。
【００２０】
また、この柱脚部柱材５において、基礎コンクリート３内に埋め込まれる部分の基礎梁主筋４と直交するウェブ９には、図４（ハ）（ニ）に示すように、基礎梁主筋４…を、隣り合うフランジ１０，１０間に通して真っ直ぐに貫かせる鉄筋用の通孔１１が形成されている。
【００２１】
なお、柱脚部柱材５の下端にはベースプレート１２が溶接等で取り付けられ、また、基礎コンクリート３内に埋め込まれる部分の各フランジ１０…の外面には、柱脚部柱材５を基礎コンクリート３に定着させるスタッドボルト１３などによる定着材が溶接等で取り付けられている。
【００２２】
施工は、例えば次のようにして行う。即ち、柱脚部柱材５を捨てコンクリート１４上に立て、捨てコンクリート１４から突出するアンカーボルト１５で柱脚部柱材５のベースプレート１２を固定する。
【００２３】
次いで、基礎の配筋を行う。基礎梁主筋４の施工は、基礎梁主筋４の先端部を、柱脚部柱材５の隣り合うフランジ１０，１０間を通じて、ウェブ９の配筋用通孔１１に通し、反対側のフランジ１０，１０間を通じて外に出すというようにして行えばよい。フランジ１０，１０間は上下方向に長く開いているので、フランジ１０，１０間を通じて配筋用通孔１１を目視しながら基礎梁主筋４を配筋用通孔１１に通すことができ、通したのち、更に奥に差し込むようにすることで、反対側のフランジ１０，１０間を通じて外に出すことができ、基礎梁主筋４の施工を容易に行うことができる。これにより、基礎梁主筋４は、柱脚部柱材５の断面内を貫いて、真っ直ぐに配筋される。基礎梁主筋４を柱脚部柱材５の部分でベンドして迂回させる必要もなければ、真っ直ぐな基礎梁主筋を柱脚部柱材５断面の外側に配して基礎コンクリート３の幅寸法を大きくしてしまうこともない。
【００２４】
そして、コンクリート３を打ち込み、基礎２を構築する。これにより、柱脚部柱材５は、基礎コンクリート３中に埋込み状態になり、しっかりと固定される。とりわけ、コンクリート３は、隣り合うフランジ１０…間を通じて、柱脚部柱材５の内部にも充填されるので、柱脚部柱材５は基礎コンクリート３によってしっかりと固定される。
【００２５】
こうして基礎２を構築したのち、上部構造の建方に移り、柱本体材６の下端を、基礎コンクリート３から上方に突出する柱脚部柱材５の上端に突き合わせ状態にして接合する。
【００２６】
接合は、接合用の連結部材、例えば図示するようなプレート１６を用いて行うことができる。即ち、プレート１６には、ボルトを通す通孔８…が形成されており、このプレート１６を、柱脚部柱材５のフランジ１０と柱本体材６の下端部の側面とにわたし、プレート１６と柱脚部柱材５のフランジ１０とをボルト接合すると共に、プレート１６と柱本体材６とボルト接合することで行う。
【００２７】
ボルト接合は、両サイド形のボルト１７、例えば、ボルトとナットを用いて行うことができる。即ち、柱脚部柱材５の隣り合うフランジ１０…間は開放されているので、フランジ１０…間を通じて、柱脚部柱材５のフランジ１０の内面側にアクセスすることができ、また、柱本体材６の内部にもアクセスすることができる。このように、柱脚部柱材５の隣り合うフランジ１０…間を通じて、内部へのアクセスを行うことができることにより、ボルトとナットなどによる両サイド形のボルト１７…を用いて柱脚部柱材５と柱本体材６とを簡易に接合することができる。そして、プレート１６を用いたこのようなボルト接合を４方のそれぞれに対して行う。以上のようにして、柱脚部柱材５と柱本体材６とがしっかりと接合される。
【００２８】
なお、各プレート１６…を柱本体材６の建方前に予め柱本体材６の下端部の側壁７…にボルト接合しておき、建方においてプレート１６…と柱脚部柱材５の各フランジ１０…とをボルト接合することで、柱脚部柱材５と柱本体材６を接合するようにしてもよい。こうすることにより、柱本体材６内へのアクセスが容易になり、プレート１６を柱本体材６に対し両サイド形のボルト１７で容易に接合することができる。なお、この場合、各プレート１６…は、柱本体材６に対し、ワンサイドボルトで接合されていてもよいし、溶接で接合されていてもよい。
【００２９】
また、各プレート１６…を柱本体材６の建方前に予め柱脚部柱材５のフランジ１０…にボルト接合しておき、建方においてプレート１６…と柱本体材６の各側壁７…とをボルト接合することで、柱脚部柱材５と柱本体材６を接合するようにしてもよい。この場合も、プレート１６…と柱本体材６の各側壁７…とのボルト接合は、柱脚部柱材５のフランジ１０…を通じて柱本体材６の内部にアクセスしながら行いうる。
【００３０】
図５乃至図７に示す第２実施形態は、基礎２が、基礎コンクリート３内に鉄骨基礎梁１８を有する鉄骨コンクリート基礎からなる。鉄骨基礎梁１８は、Ｈ形鋼からなり、その端部にはエンドプレート１９が溶接などにより取り付けられ、このエンドプレート１９が柱脚部柱材５のフランジ１０にボルト接合されている。この場合のボルトも両サイド形のボルトからなり、柱脚部柱材５のフランジ１０…間を通じてフランジ１０の内面側にアクセスすることで、鉄骨基礎梁１８の端部と柱脚部柱材５のフランジ１０とを、両サイド形のボルト１７を用いて簡易に接合することができる。この場合、柱脚部柱材５の内部に、フランジ１０を補強する水平スチフナー２０などの補強材を備えさせておくとよい。その他は第１実施形態と同様である。なお、鉄骨基礎梁として、鉄骨トラス梁などの各種鉄骨基礎梁が用いられてよいし、また、鉄骨基礎梁を柱脚部柱材５のフランジに接合する接合部材として、エンドプレートの他、アングル材やスプリットＴなど、各種の接合部材が用いられてよい。
【００３１】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で、各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、柱脚部柱材として、横断面がまさにクロスＨ字形状をなす鋼材を用いた場合を示しているが、横断面略が本発明の意図に沿うような実質的意味でのクロスＨ状をなしている鋼材であればよい。上記の実施形態では、柱脚部柱材５と柱本体材６とのボルト接合にプレート１６…を用いた場合を示しているが、その他の形態の連結用接合部材が用いられてもよいし、また、このような接合部材を用いず、柱脚部柱材５のフランジ１０…間が閉ざされてしまわないように柱本体材６の下端部を柱脚部柱材５の上端部に外嵌め状態に嵌合し、そして、両サイド形のボルトを用いて、フランジ１０…間を通じて内部にアクセスしながら、柱脚部柱材５と柱本体材６とを直接にボルト接合するようにしてもよい。また、柱脚部柱材と柱本体材とのボルト接合にプレートを用いる場合、図８に示すように、柱本体材６の側壁７を内外両側からプレート１６，１６でサンドイッチ状態に挟んでボルト接合１７すると共に、柱脚部柱材５のフランジ１０も同じくその内外両側からプレート１６，１６でサンドイッチ状態に挟んでボルト接合１７することにより、柱脚部柱材５と柱本体材６とを接合するようにしてもよい。この場合の内側のプレート１６は、柱脚部柱材５のウェブ９を通すスリットを備えさせて、二股状に形成しておくとよい。また、基礎は、鉄骨鉄筋コンクリート基礎などであってもよい。
【００３２】
また、隣り合うフランジ間を内部アクセス可能に開放させた横断面クロスＨ状の鋼材は、そのフランジに他の部材をボルト接合する場合に、両サイド形のボルトを用い、フランジ間を通じて内部にアクセスして、簡易に他の部材をボルト接合することのできる、それ自体で有用性の高い鋼材であり、本発明の横断面クロスＨ状の鋼材の用途に特段の制限はなく、各種構造材として用いることができるものである。
【００３３】
【発明の効果】
上述の次第で、本発明の角形鋼管柱の柱脚部固定構造は、以上のとおりのものであるから、柱脚部柱材と柱本体材とを両サイド形のボルトを用いて簡易にしかもしっかりと接合することができる。また、基礎コンクリート中に基礎梁主筋を柱に通しで備えさせる場合に、基礎梁主筋を柱回りでベンドしなくともコンクリート基礎梁の幅寸法を小さく抑えることができ、しかも、配筋の施工を容易に行うことができる。また、基礎が、内部に鉄骨基礎梁を有するコンクリート基礎からなり、この鉄骨基礎梁の端部を柱脚部柱材の側面に接合する場合に、柱脚部柱材と鉄骨基礎梁とを両サイド形のボルトを用いて簡易に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の柱脚部固定構造を示すもので、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図である。
【図２】同斜視図である。
【図３】同分解斜視図である。
【図４】図（イ）は図１（イ）のＩ−Ｉ線断面図、図（ロ）は図１（イ）のＩＩ−ＩＩ線断面図、図（ハ）は図１（ロ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図（ニ）は図（ハ）の要部拡大断面図である。
【図５】第２実施形態の柱脚部固定構造を示すもので、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図である。
【図６】同斜視図である。
【図７】同分解斜視図である。
【図８】他の実施形態を示すもので、図（イ）は柱脚部柱材と柱本体材との接合部を示す正面図、図（ロ）は図（イ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図（ハ）は図（イ）のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【符号の説明】
１…柱
２…基礎
３…基礎コンクリート
４…基礎梁主筋
５…柱脚部柱材
６…柱本体材
９…ウェブ
１０…フランジ
１１…配筋用通孔
１７…両サイド形のボルト
１８…鉄骨基礎梁
【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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