(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉断面を有する鋼管柱の下端部に、該鋼管柱の断面積と略同寸の下端板が溶接によって固着され、上記下端板における上記鋼管柱の断面内に透孔が形成される一方、
上記透孔の内径よりも僅かに小径の円筒状をなす中間部と上記透孔の内径よりも大径をなす上部及び下部とが一体に結合されて、その軸心に雌ねじ孔を有するナット部材が、上記中間部を上記透孔内に挿通して上記上部と上記下部との間に上記下端板を挟み込んだ状態で、透孔から抜け出し不能に、かつ透孔内で回転自在に装着され、
上記ナット部材の下部は、その平面形状がスパナ等の工具を係合可能な多角形状に形成され、基礎又はこれに類する構造躯体に植設されたアンカーボルトが、上記下端板の透孔に挿通されて上記ナット部材に締結されることにより、鋼管柱の下端部が基礎又はこれに類する構造躯体と結合されたことを特徴とする鋼管柱脚構造。
【請求項２】
ナット部材の下部が、アンカーボルトに挿装された座金を介して、基礎又はこれに類する構造躯体に当接することを特徴とする請求項１に記載の鋼管柱脚構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄骨柱と基礎との接合部に採用される柱脚構造に関し、特に、角形鋼管や丸鋼管等の閉断面部材からなる鋼管柱の柱脚構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
角形鋼管や丸鋼管等の閉断面部材は、圧縮材としての断面効率に優れていることから、しばしば鉄骨構造建築物の柱として利用されている。しかしながら、閉断面部材は、Ｈ形鋼や溝形鋼などの開断面部材に比べて、他部材との接合部の納まりに制約が生じることも多い。
【０００３】
従来、かかる鋼管柱と基礎との接合部は、図３に示すように、鋼管柱９１の下端部に溶接したベースプレート９２を基礎９３に植設した複数本のアンカーボルト９４にナット締結するか、あるいは図４に示すように、鋼管柱９１の柱脚部に、柱脚部を抱持しうるような柱脚金物９５をボルト・ナット締結し、その柱脚金物９５を基礎９３に植設したアンカーボルト９４にナット締結するなどの構造が採用されてきた（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、上記のような柱脚構造では、ベースプレート９２や柱脚金物９５が鋼管柱９１の外側にはみ出して、鋼管柱９１と基礎９３との接合面積が鋼管柱９１の断面積よりも遥かに大きくなってしまう。そこで、接合面積を鋼管柱９１の断面積内に収めうる特殊な柱脚構造として、例えば図５に示すように、鋼管柱９１の下端部に、鋼管柱９１の横断面と略同寸のベースプレート９６を溶接し、ベースプレート９６の中央に設けた透孔９７にアンカーボルト９４を挿通させて、鋼管柱９１の内側からナット締結する柱脚構造も提案されている（特許文献２）。この柱脚構造では、鋼管柱９１の内側からのナット締結作業を可能にするために、鋼管柱９１の柱脚部側面に窓状開口９８を形成しているが、ナット締結作業を容易にするためには窓状開口９８の横幅を大きく確保しなければならず、これが鋼管柱９１の断面欠損となって耐力の低下を招くという問題がある。
【特許文献１】特開平５−３３９９９２号公報
【特許文献２】特開平９−１５８１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の鋼管柱脚構造における問題点を改善すべくなされたもので、鋼管柱の断面積内での接合が可能であり、かつ、鋼管柱の断面欠損も生じない鋼管柱脚構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するため、本発明の鋼管柱脚構造は、閉断面を有する鋼管柱の下端部に、該鋼管柱の断面積と略同寸の下端板が溶接によって固着され、上記下端板における上記鋼管柱の断面内に透孔が形成される一方、上記透孔の内径よりも僅かに小径の円筒状をなす中間部と上記透孔の内径よりも大径をなす上部及び下部とが一体に結合されて、その軸心に雌ねじ孔を有するナット部材が、上記中間部を上記透孔内に挿通して上記上部と上記下部との間に上記下端板を挟み込んだ状態で、透孔から抜け出し不能に、かつ透孔内で回転自在に装着され、上記ナット部材の下部は、その平面形状がスパナ等の工具を係合可能な多角形状に形成され、基礎又はこれに類する構造躯体に植設されたアンカーボルトが、上記下端板の透孔に挿通されて上記ナット部材に締結されることにより、鋼管柱の下端部が基礎又はこれに類する構造躯体と結合されたことを特徴とする。
【０００７】
この鋼管柱脚構造によると、鋼管柱の下端部に溶接する下端板を鋼管柱の断面積よりも大きくする必要がないので、柱脚と基礎又はこれに類する構造躯体との接合面積を鋼管柱の断面積内に収めることができる。さらに、アンカーボルトに締結されるナット部材の下部が下端板の下側に露出しているので、鋼管柱の柱脚部側面に断面欠損となるような窓状開口を形成する必要もなく、鋼管柱の強度を良好に保持することができる。
【０００８】
ナット部材の具体的構成としては、軸方向における中間部が透孔の内径よりも僅かに小径の円筒状をなし、この中間部の上下に形成された上部及び下部が透孔の内径よりも大径をなすように形成されたものとすることができる。
【０００９】
さらに、ナット部材の下部が、スパナ等の工具が係合可能な六角形又はこれに準じた多角形の平面形状をなすようにすれば、アンカーボルトへの螺合作業も容易になり、作業性が向上する。
【００１０】
また、アンカーボルトに座金を挿装し、ナット部材の下部が座金を介して基礎又はこれに類する構造躯体に当接するように構成すれば、ナット部材の回転が円滑になるとともに、鋼管柱に強い圧縮力が作用した場合でも、基礎等に作用する応力を分散させやすくすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の鋼管柱脚構造は、鋼管柱の下端部に溶接した下端板にナット部材を装着し、このナット部材をアンカーボルトに締結するように構成されているので、下端板を鋼管柱の断面積よりも大きくする必要がなく、柱脚と基礎又はこれに類する構造躯体との接合面積を鋼管柱の断面積内に収めることができる。また、ナット部材の下部が下端板の下側に露出し、この下部をスパナ等で回転させることができるように構成されているので、鋼管柱の柱脚部側面に断面欠損となるような窓状開口を形成する必要もない。
【００１２】
鋼管柱に引張力が作用したとき、その応力は、下端板→ナット部材の上部→ナット部材の雌ねじ部→アンカーボルト→基礎等の経路で素直に伝達されるので、構造的にも合理的で洗練された納まりとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態に係る鋼管柱脚構造の縦断面を示す。鋼管柱１は、角形鋼管又は丸鋼管からなり、その下端部には肉厚の下端板２が、鋼管柱１の内側に挿入された状態で鋼管柱１の下端面を塞ぐように、溶接によって固着されている。なお、下端板２は、鋼管柱１の下端縁に下側から当接する状態で溶接されてもよい。
【００１５】
下端板２の中央には予め透孔２１が形成されて、この透孔２１内に、図２に示すようなナット部材３が装着されている。ナット部材３は、軸方向における中間部３１と、その上側及び下側にそれぞれ位置する上部３２及び下部３３を備えている。中間部３１は、透孔２１の内径よりも僅かに小径の筒状体で、その軸長が下端板２の厚さよりも僅かに長くなるように形成されている。上部３２は、その平面形状が、透孔２１の内径よりも十分に大きい外径を有する円形または適宜の多角形となされている。下部３３は、その平面形状が、スパナ等の工具を係合させ得る六角形、或いはこれに準じた四角形その他の多角形状に形成され、その対向二面幅が透孔２１の内径よりも十分に大きくなるように形成されている。
【００１６】
そして、中間部３１が透孔２１内に挿通され、上部３２が鋼管柱１内に配置され、下部３３が下端板２の下側に露出するように装着されて、透孔２１から抜け出し不能に、かつ透孔２１内で回転自在に保持される。これら中間部３１、上部３２及び下部３３は、中間部３１をいずれかに含む上下の２部品、又は上中下の３部品からなり、ねじ接合、或いはカシメ、溶接などにより、下端板２を挟んで一体に結合される。
【００１７】
例示の形態では、下部３３の軸心に雌ねじ孔３４が形成され、中間部３１及び上部３２の軸心には、下部３３の雌ねじ孔３４よりもやや大径の筒孔３５が形成されている。ただし、中間部３１及び上部３２に、下部３３と同径・同ピッチの雌ねじ孔３４が形成されていてもよい。
【００１８】
このようにして下端板２にナット部材３を装着した鋼管柱１が、コンクリート基礎４上の所定位置に立設され、コンクリート基礎４に植設されたアンカーボルト５にナット部材３が締着される。ナット部材３の締着は、側方からスパナ等で下部３３を回転させることにより、容易に行うことができる。このとき、ナット部材３と下端板２との間にはすべりが生じるので、鋼管柱１は回転しない。アンカーボルト５には座金６が挿装されており、この座金６はナット部材３の回転を円滑にするとともに、コンクリート基礎４に作用する垂直応力を分散させる作用をなす。
【００１９】
こうして構成される鋼管柱脚構造は、鋼管柱１に引張力が作用したとき、その応力が、下端板２→ナット部材３の上部３２→ナット部材３の雌ねじ孔３４→アンカーボルト５→基礎４という経路で素直に伝達されるので、構造的にも合理的で洗練された納まりとなる。
【００２０】
なお、本発明の鋼管柱脚構造は、下端板２の中央に１個のナット部材３を装着して１本のアンカーボルト５に締結する形態だけでなく、例えば下端板２の四隅に４個のナット部材３を装着して４本のアンカーボルト５に締結するような構成も包含する。さらに、例示したようなコンクリート基礎４への接合に限らず、梁材との仕口接合や他の鋼管柱との継手接合など、他の構造躯体との接合においても、相手方の躯体から突設させたボルト部材に対して同様の形態で適用可能であり、本発明は、それら他の構造躯体との接合構造を包含する。また、例示した実施形態を、そのまま上下反転して、鋼管柱１の上端部を、例えば上階の梁材等から下向きに突設させたボルト部材に対して接合する構造にも適用可能であり、本発明は、かかる上下反転の構成をも包含する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る鋼管柱脚構造の要部縦断面図である。
【図２】本発明の要部をなすナット部材の斜視図である。
【図３】特許文献１に記載された従来の鋼管柱脚構造の例を示す正面図である。
【図４】同じく、特許文献１に記載された従来の鋼管柱脚構造の例を示す正面図である。
【図５】特許文献２に記載された従来の鋼管柱脚構造の例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    鋼管柱
２    下端板
２１  透孔
３    ナット部材
３１  中間部
３２  上部
３３  下部
３４  雌ねじ孔
４    基礎
５    アンカーボルト
６    座金
【図１】
0004622796.tif 000002
【図２】
0004622796.tif 000003
【図３】
0004622796.tif 000004
【図４】
0004622796.tif 000005
【図５】
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