(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート中に埋設したアンカーボルトの上部露出部に螺合した締付けナットと鉄骨柱のベースプレートなどの締付け対象部材との間に、前記アンカーボルトに嵌合可能な中空部を有する筒状本体と該筒状本体の少なくとも下端部に一体的に形成したフランジ部とから構成され、金属塑性体からなるエネルギ吸収部材を介在させた状態で、前記締付けナットを用いて締付け対象部材を前記コンクリートに対して締付け固定することにより、前記エネルギ吸収部材の塑性変形によって地震エネルギを吸収させて、アンカーボルトに対する地震作用を緩和することを特徴とするアンカーボルト耐震工法。
【請求項２】
前記エネルギ吸収部材として、前記アンカーボルトの降伏耐力より小さく、その降伏耐力の６０％以上の塑性耐力を有する金属塑性体を用いたことを特徴とする請求項１に記載のアンカーボルト耐震工法。
【請求項３】
前記エネルギ吸収部材として、前記アンカーボルトの降伏耐力とほぼ同等の塑性耐力又は前記アンカーボルトの降伏耐力より大きく、最大引張耐力より小さい塑性耐力を有する金属塑性体を用いたことを特徴とする請求項１に記載のアンカーボルト耐震工法。
【請求項４】
前記アンカーボルトの降伏耐力より小さく、その降伏耐力の６０％以上の塑性耐力を有する金属塑性体からなるエネルギ吸収部材と、前記アンカーボルトの降伏耐力とほぼ同等の塑性耐力又は前記アンカーボルトの降伏耐力より大きく、最大引張耐力より小さい塑性耐力を有する金属塑性体からなるエネルギ吸収部材との組合わせからなる２個のエネルギ吸収部材を１本のアンカーボルトに対して適用することを特徴とする請求項１に記載のアンカーボルト耐震工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基礎コンクリート中に埋設されたアンカーボルトを介してベースプレート等を締付け固定することにより、鉄骨柱を基礎コンクリートの所定位置に立設する露出型柱脚などに好適なアンカーボルト耐震工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基礎コンクリート中に埋設したアンカーボルトを用いて鉄骨柱のベースプレートを基礎コンクリートに対して締付け固定する露出型柱脚の場合においては、アンカーボルトの上部露出部に螺合した締付けナットを用いてベースプレートの上面を直接的に締付けることにより、基礎コンクリート上の所定位置に鉄骨柱を立設するという手法が広く採用されている。
【０００３】
ところで、以上の従来技術においては、アンカーボルトに螺合した締付けナットによりベースプレートの上面を直接的に締付けるという手法を採用していたことから、地震時の躯体の揺れによって柱脚部に作用する回転モーメントがアンカーボルトに引張荷重として直接的に伝達された。そして、地震に基づいて作用するアンカーボルトに対する引張荷重がアンカーボルトの降伏耐力以下であれば弾性変形の範囲で収るが、降伏耐力を超えれば塑性変形が生じ、さらに最大引張耐力に達した場合には、やがて破断することになる。したがって、地震規模が小さく弾性変形の範囲内で収れば、柱脚部や躯体に及ぼす地震の影響は少なく、あとに残る損傷もなく特に問題はないが、地震規模が大きくなるにつれて、アンカーボルトに塑性変形が生じるようになると、地震後にアンカーボルトを掘起して交換する等の厄介な修復作業が必要とされる場合も生じた。また、更に損傷が大きくなると、建直しが必要となる場合もあった。いずれにしても、地震後の対処に大きな費用負担が必要とされた。さらに、アンカーボルトが破断するような事態に至れば、建物の倒壊などによる人命等に対する被害も問題になった。
【０００４】
他方、塑性変形能力の低い材質からなるアンカーボルトを使用した場合には、地震エネルギを吸収しきれずに破断して建物が倒壊する危険を伴うという問題があった。このため、例えば塑性変形能力の低い高張力鋼をアンカーボルトの素材として使用する場合には、その降伏耐力の５０〜６０％の強度として設計せざるを得ないのが実状であった。すなわち、高張力鋼としての優れた能力を十分に活用することはできなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来技術の地震に対する問題点に鑑みて開発したものであり、アンカーボルトに対する地震作用を緩和して、地震によるアンカーボルトの損傷や破断を軽減ないし遅延し、さらには地震後の補修工事にかかる費用負担等を削減し得る耐震工法を提供することを目的とする。また、高張力鋼等の塑性変形能力の低い素材をアンカーボルトに使用する場合に、その素材の有する優れた特性を十分に活用することの可能なアンカーボルト耐震工法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】
本発明は、前記課題を解決するため、コンクリート中に埋設したアンカーボルトの上部露出部に螺合した締付けナットと鉄骨柱のベースプレートなどの締付け対象部材との間に、前記アンカーボルトに嵌合可能な中空部を有する筒状本体と該筒状本体の少なくとも下端部に一体的に形成したフランジ部とから構成され、金属塑性体からなるエネルギ吸収部材を介在させた状態で、前記締付けナットを用いて締付け対象部材を前記コンクリートに対して締付け固定することにより、前記エネルギ吸収部材の塑性変形によって地震エネルギを吸収させて、アンカーボルトに対する地震作用を緩和するという技術手段を採用した。前記エネルギ吸収部材としては、前記アンカーボルトの降伏耐力より小さく、その降伏耐力の６０％以上の塑性耐力を有する金属塑性体や、前記アンカーボルトの降伏耐力とほぼ同等の塑性耐力又は前記アンカーボルトの降伏耐力より大きく、最大引張耐力より小さい塑性耐力を有する金属塑性体などが用いられる。また、それらの特性を有する金属塑性体からなるエネルギ吸収部材を組合わせてなる２個のエネルギ吸収部材を１本のアンカーボルトに対して適用することも可能である。なお、ここで、塑性耐力とは、金属塑性体が塑性変形領域に至る荷重を指すものとする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、鉄骨柱の露出型柱脚部の耐震工法として好適であるが、コンクリート中に埋設したアンカーボルトの上部露出部に螺合した締付けナットを用いて締付け固定する形態のものであれば広く適用が可能である。前記エネルギ吸収部材を構成する金属塑性体は、例えば、鉄、鋳鋼、極低降伏点鋼、銅、鉛、亜鉛、アルミニウム、真鍮、錫や、それらの合金などのアンカーボルトに比較して塑性変形によるエネルギ吸収作用の大きい材料から構成される。そして、エネルギ吸収部材としての塑性耐力の大きさに関しては、アンカーボルトの降伏耐力より小さく、その降伏耐力の６０％以上の範囲内に入るように設定したり、アンカーボルトの降伏耐力とほぼ同等の塑性耐力又は前記アンカーボルトの降伏耐力より大きく、最大引張耐力より小さい塑性耐力を有するように設定したりすることができる。また、それらの特性を有する金属塑性体からなるエネルギ吸収部材を組合わせてなる２個のエネルギ吸収部材を１本のアンカーボルトに対して適用することも可能である。さらに、エネルギ吸収部材の具体的形状としては、例えばアンカーボルトに外嵌可能、すなわちアンカーボルトの外側に嵌合可能な中空部を有する円筒状のものが用いられ、その円筒部の上端部あるいは下端部にフランジ部を形成したもの、あるいは同様の中空部を有し、外形がテーパ状に形成されたものなどが使用される。また、それらの具体的寸法に関しては、アンカーボルトの材質や寸法、コンクリートに対する定着の仕方などから決るアンカーボルト側の強度との関係において、前記エネルギ吸収部材としての耐震機能を充足し得るように設定することになる。
【０００８】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例に関して説明する。図１及び図２は本発明の耐震工法を鉄骨柱の露出型柱脚部に適用した実施例を示したもので、図１は地震作用を受ける前の状態を示した状態説明図、図２は大きな地震作用を受けた際の状態を示した状態説明図である。図中、１は基礎コンクリート、２は基礎コンクリート１中に埋設されたアンカーボルトである。図示のように、鉄骨柱３の下部に溶接等により固定されたベースプレート４は、アンカーボルト２の上部に螺合した締付けナット５を用いて、それらの間に金属塑性体からなるエネルギ吸収部材６を介在した状態で締付け固定される。図１に示したように、地震作用を受ける前、あるいは地震作用を受けても、エネルギ吸収部材６の塑性耐力を超えるような大きな地震作用を受ける前には、柱脚部は損傷を受けていないから設置当時の状態が維持される。一方、エネルギ吸収部材６の塑性耐力を超えるような大きな地震作用を受けた際には、図２に示したように、まずエネルギ吸収部材６が塑性変形を起してアンカーボルト２に対する地震作用を緩和する。その結果、後述のようにアンカーボルト２の損傷や破断が軽減ないし遅延されることになる。なお、本実施例では、エネルギ吸収部材６を下部に形成したフランジ部を介してベースプレート４の上面に直接設置する形態を採用したが、それらのエネルギ吸収部材６の下部とベースプレート４との間に適宜の座金を介在させるようにしてもよい。図中、７は基礎コンクリート１とベースプレート４との間に充填された無収縮性のグラウト材、８は前記締付けナット５のロック用ナットである。
【０００９】
図３は前記エネルギ吸収部材６を拡大して示した片側断面図である。図示のように、本実施例のエネルギ吸収部材６は、内部にアンカーボルト２が挿通可能な中空部９が形成され、外形が円筒状に形成された筒状本体１０と、該筒状本体１０の下部に形成されたフランジ部１１とから構成される。これらの筒状本体１０とフランジ部１１は、前述の塑性特性を有する金属塑性材から一体形成される。しかして、エネルギ吸収部材６は、図１に示したように、その中空部９を介してアンカーボルト２の外側に嵌合した状態で使用されることになる。図４は地震作用を想定して実験的に圧縮荷重を加えた場合のエネルギ吸収部材６の変形状態を示したものであり、図示のように、筒状本体１０の部分のみが大きく塑性変形を起すことが確認された。図５は他の実施例に係るエネルギ吸収部材１２を拡大して示した片側断面図である。本実施例のエネルギ吸収部材１２は、前記実施例の変形例で、内部にアンカーボルト２に対して外嵌可能な中空部１３が形成され、外形が先細のテーパ状に形成された筒状本体１４と、該筒状本体１４の下部に一体形成されたフランジ部１５とから構成されている。なお、以上の説明では、筒状本体１０，１４の下部にフランジ部１１，１５を一体形成したものを例示したが、フランジ部を筒状本体の上下双方に設けた形態も可能である。さらに、筒状本体部分の外形を中間部を太く形成した和太鼓形に形成した形態も可能である。
【００１０】
次に、本発明に係るアンカーボルト耐震工法の耐震作用に関して説明する。図６はアンカーボルト単体の引張荷重Ｐと変位δとの関係を概略的に例示した荷重−変位特性曲線図である。また、図７はエネルギ吸収部材単体の圧縮荷重Ｐと変位δとの関係を概略的に例示した荷重−変位特性曲線図である。図６に示したように、アンカーボルト単体の荷重−変位特性から、地震によってアンカーボルトに作用する引張荷重が、降伏耐力Ｐａに至るまでの間は弾性変形を繰返すことになる。引張荷重Ｐが降伏耐力Ｐａに達すると、その荷重Ｐをほぼ一定に維持しながら所定の塑性変形を起す降伏状態を経由した後、前記塑性変形によるひずみ硬化によって変形抵抗が増大して荷重Ｐが再び上昇を開始する。そして、最大引張耐力Ｐｂに達した後、荷重を支えきれなくなり、破断耐力Ｐｃまで降下して破断することになる。一方、エネルギ吸収部材単体の方は、図７に理想化して例示したように、弾完全塑性体に近い特性を有し、塑性耐力Ｐｄに至るまでの荷重Ｐに対しては弾性変形をし、それ以上の荷重Ｐに対しては降伏して塑性変形を継続することになる。因みに、それぞれの特性曲線の下方のハッチングを施した部分の面積が、その間の変形によって吸収される地震エネルギ等の外部エネルギを表している。なお、本例では、０．６×Ｐａ＜Ｐｄ＜Ｐａの場合に関して例示した。
【００１１】
図８は、以上の特性を有するアンカーボルト単体とエネルギ吸収部材単体とを組合わせて使用した場合の荷重−変位特性曲線図を例示したものである。すなわち、図６の特性曲線と図７の特性曲線とを合成したものである。なお、この合成特性曲線図における荷重Ｐは、前記締付けナット５を介してアンカーボルト２とベースプレート４等の締付け対象部材との間に作用する荷重であり、アンカーボルト２に対しては引張荷重、エネルギ吸収部材６，１２に対しては圧縮荷重として作用することになる。以下に示す荷重−変位特性曲線図においては、それぞれ荷重Ｐがゼロの点からの特性を表示しているが、アンカーボルト２には設置時の締付け力による引張荷重が初期荷重として作用していることから、地震によって発生する実際の変位δは、地震による引張荷重が前記初期荷重としての締付け力による引張荷重を超えた超過分に対して生じることになる。
【００１２】
しかして、図示のように、荷重Ｐがエネルギ吸収部材の塑性耐力Ｐｄに至るまでの間は、アンカーボルトの弾性引張変形とエネルギ吸収部材の弾性圧縮変形とが共存する弾性領域となる。この弾性領域で変形により吸収される吸収エネルギは、ハッチング（Ａ）の部分の面積で表される。次に、荷重Ｐが塑性耐力Ｐｄに達すると、エネルギ吸収部材の塑性領域に入り、荷重Ｐをほぼ一定に維持しながら塑性変形が継続されることになる。この塑性領域における吸収エネルギは、ハッチング（Ｂ）の部分の面積で表される。そして、エネルギ吸収部材の塑性変形が限界に達して、例えば前記ベースプレート４から締付けナット５を介してアンカーボルト２に荷重Ｐが直接的に伝達されるような状態になると、アンカーボルトの残りの特性曲線に従って推移することになる。すなわち、前記塑性変形後の降伏耐力Ｐａまでの間は弾性変形をし、その後、荷重Ｐが上昇しながら塑性変形をして最大引張耐力Ｐｂに達し、しかる後、荷重Ｐを支えきれなくなり、破断耐力Ｐｃまで降下して破断することになる。この間における吸収エネルギは、ハッチング（Ｃ）の部分の面積で表される。なお、地震の規模が比較的小さく、アンカーボルトに対する引張荷重が降伏耐力Ｐａに達する前に収れば、アンカーボルトが損傷を受けることはないから、地震後の対処は、エネルギ吸収部材の交換という簡便な補修作業で済む。
【００１３】
図９は本発明の他の実施例における荷重Ｐと変位δとの関係を概略的に例示した荷重−変位特性曲線図であり、アンカーボルト単体の引張特性曲線とエネルギ吸収部材単体の圧縮特性曲線を同時に表示したものである。本実施例では、図示のように、エネルギ吸収部材単体の塑性耐力Ｐｅを前記アンカーボルト単体の降伏耐力Ｐａより大きく、最大引張耐力Ｐｂより小さく設定した場合を例示した。図１０は、それらのアンカーボルト単体とエネルギ吸収部材単体とを組合わせて使用した場合の荷重−変位特性曲線図を例示したもので、双方の特性曲線を合成して示したものである。図示のように、荷重Ｐがアンカーボルトの降伏耐力Ｐａに至るまでの間は、アンカーボルトの弾性引張変形とエネルギ吸収部材の弾性圧縮変形とが共存する弾性領域となる。この弾性領域において変形により吸収される吸収エネルギは、ハッチング（Ｄ）の部分の面積で表される。次に、荷重Ｐが降伏耐力Ｐａに達すると、アンカーボルトの降伏領域に入り、その荷重Ｐをほぼ一定に維持しながら所定の塑性変形が生じる。この間の変形により吸収される吸収エネルギは、ハッチング（Ｅ）の部分の面積で表される。その後、塑性変形によるひずみ硬化によってアンカーボルトの変形抵抗が増大して荷重Ｐが再び上昇し始める。そして、エネルギ吸収部材の塑性耐力Ｐｅに至るまでは、アンカーボルトの塑性変形とエネルギ吸収部材の弾性変形とが共存する変形領域となり、この間の変形によって吸収される吸収エネルギは、ハッチング（Ｆ）の部分の面積で表される。さらに、荷重Ｐがエネルギ吸収部材の塑性耐力Ｐｅに達すると、エネルギ吸収部材の塑性領域に入り、荷重Ｐをほぼ一定に維持しながら塑性変形が継続される。この塑性領域における吸収エネルギは、ハッチング（Ｇ）の部分の面積で表される。そして、エネルギ吸収部材の塑性変形が限界に達すると、アンカーボルトの残りの特性曲線に従って推移することになる。すなわち、荷重Ｐを再び上昇しながら塑性変形をして最大引張耐力Ｐｂに達した後、荷重を支えきれなくなり、破断耐力Ｐｃまで降下して破断することになる。なお、この間における吸収エネルギは、ハッチング（Ｈ）の部分の面積で表される。
【００１４】
前述のように、本発明では、アンカーボルト２に螺合した締付けナット５と鉄骨柱３のベースプレート４などの締付け対象部材との間に金属塑性体からなるエネルギ吸収部材６，１２を介在させたことから、図８あるいは図１０に例示した荷重−変位特性を備えることになる。例えば、エネルギ吸収部材６，１２の塑性耐力Ｐｄを０．６×Ｐａ＜Ｐｄ＜Ｐａの条件を充足するように設定した場合には、図８の特性曲線に従い、エネルギ吸収部材６，１２の塑性耐力Ｐｄに至るまでの弾性領域（Ａ）と塑性耐力Ｐｄに達した後の塑性領域（Ｂ）において、エネルギ吸収部材６，１２自体の変形によるエネルギ吸収が加算される。したがって、それらのエネルギ吸収部材６，１２自体の弾性変形及び塑性変形によるエネルギ吸収が加算された分、アンカーボルト２に対して作用する地震エネルギ等の外部エネルギの影響が緩和されることになる。また、エネルギ吸収部材６，１２の塑性耐力ＰｅをＰａ≦Ｐｅ＜Ｐｂの条件を充足するように設定した場合には、図１０の特性曲線に従い、ハッチング（Ｄ）及び（Ｆ）を施した領域においてエネルギ吸収部材６，１２自体の弾性変形によるエネルギ吸収が加算されるとともに、ハッチング（Ｇ）を施した領域においてエネルギ吸収部材６，１２自体の塑性変形によるエネルギ吸収が加算される。したがって、この場合も、エネルギ吸収部材６，１２自体の弾性変形及び塑性変形によるエネルギ吸収が加算された分、アンカーボルト２に対して作用する地震エネルギ等の外部エネルギの影響が緩和されることになる。
【００１５】
本発明によれば、以上のように、エネルギ吸収部材６，１２自体の弾性変形及び塑性変形によるエネルギ吸収が加算され、アンカーボルト２に対して作用する地震エネルギの影響が緩和されることから、図示のようにアンカーボルト２の降伏耐力Ｐａへの到達や、最大引張耐力Ｐｂへの到達を遅延させることができる。したがって、延いては建物の損壊や倒壊を遅延させることができ、避難時間を増やすことも可能なことから、人命等に対する被害を低減することができる。また、アンカーボルト２の降伏耐力Ｐａへの到達が免れた場合には、アンカーボルト２が損傷を受けないことから、エネルギ吸収部材６，１２の交換による補修によって簡便に対処できる。
【００１６】
なお、以上の説明では、１本のアンカーボルト２に対して１個のエネルギ吸収部材６，１２を用いた場合に関して説明したが、前述の図８に示した特性を有するエネルギ吸収部材と、図１０に示した特性を有するエネルギ吸収部材とを組合わせて、１本のアンカーボルト２に対して２個ずつのエネルギ吸収部材を適用することも可能である。図１１は、その場合の荷重Ｐと変位δとの関係を概略的に例示した荷重−変位特性曲線図である。本実施例では、第１エネルギ吸収部材として塑性耐力Ｐｆが０．６×Ｐａ＜Ｐｆ＜Ｐａの条件を充足するものを用いるとともに、第２エネルギ吸収部材として塑性耐力ＰｇがＰａ≦Ｐｇ＜Ｐｂの条件を充足するものを用いた場合を例示した。
【００１７】
図示のように、本実施例では、先ず荷重Ｐが第１エネルギ吸収部材の塑性耐力Ｐｆに至るまでのハッチング（Ｉ）の領域では、アンカーボルト２と第１及び第２の双方のエネルギ吸収部材の弾性変形とが共存する形で推移する。荷重Ｐが第１エネルギ吸収部材の塑性耐力Ｐｆに到達すると、第１エネルギ吸収部材が塑性変形を開始するハッチング（Ｊ）の領域に入る。その後、荷重Ｐが再び上昇してアンカーボルト２の降伏耐力Ｐａに至るまでのハッチング（Ｋ）の領域では、アンカーボルト２と第２エネルギ吸収部材の弾性変形とが共存する形で推移する。なお、地震がこの間で収れば、アンカーボルト２及び第２エネルギ吸収部材は損傷を受けないことから、地震後の対処は第１エネルギ吸収部材の交換という簡便な補修作業で済む。荷重Ｐがアンカーボルト２の降伏耐力Ｐａに達すると、ハッチング（Ｌ）の領域で示したように、降伏による塑性変形が現れる。その降伏による塑性変形が終ると、荷重Ｐが再び上昇を開始し、第２エネルギ吸収部材の塑性耐力Ｐｇに至るまでのハッチング（Ｍ）の領域では、アンカーボルト２の塑性変形と第２エネルギ吸収部材の弾性変形とが共存した形で推移する。荷重Ｐが第２エネルギ吸収部材の塑性耐力Ｐｇに達すると、ハッチング（Ｎ）の領域で示したように、第２エネルギ吸収部材の塑性変形が開始する。そして、第２エネルギ吸収部材の塑性変形が終了すると、荷重Ｐが再び上昇を開始し、ハッチング（Ｏ）の領域で示したように、荷重Ｐがアンカーボルトの最大引張耐力Ｐｂに達した後、破壊耐力Ｐｃまで低下してアンカーボルト２が破壊されることになる。
【００１８】
以上のように、本実施例によれば、地震エネルギがハッチング（Ｉ）の領域における弾性変形とハッチング（Ｊ）の領域における塑性変形によって緩和され、アンカーボルト２に作用する引張荷重が降伏耐力Ｐａに至る前に地震が収った場合には、地震後の対処が第１エネルギ吸収部材の交換という簡便な補修作業で済むという、第１エネルギ吸収部材の荷重−変位特性から派生する利点を享受することができる。同時に、アンカーボルト２に作用する荷重が降伏耐力Ｐａを超えた場合においても、第２エネルギ吸収部材に係るハッチング（Ｍ）における弾性変形とハッチング（Ｎ）の領域における塑性変形によって地震エネルギが吸収され、アンカーボルト２に対する地震作用が緩和されるので、荷重が最大引張耐力Ｐｂに達する時点を遅延させることができ、避難の時間的余裕を付加することができる。
【００１９】
図１２は高張力鋼をアンカーボルトに使用する本発明の他の実施例に関する荷重Ｐと変位δとの関係を概略的に例示した荷重−変位特性曲線図であり、アンカーボルト単体の引張特性曲線とエネルギ吸収部材単体の圧縮特性曲線を同時に表示したものである。本実施例では、図示のように、高張力鋼から形成されたアンカーボルト単体の塑性変形の始る降伏耐力Ｐｈの近傍にエネルギ吸収部材単体の塑性耐力Ｐｉを設定した場合を例示した。図１３は、それらのアンカーボルト単体とエネルギ吸収部材単体とを組合わせて使用した場合の荷重−変位特性曲線図を例示したもので、双方の特性曲線を合成して示したものである。図１２に示し、また前述したように、高張力鋼から形成されたアンカーボルト単体の場合には塑性変形能力が低いため、地震エネルギを吸収しきれずに早期に最大引張耐力Ｐｊに達して破断されてしまうという問題があった。しかし、本実施例によれば、図１３に示したように、エネルギ吸収部材の塑性変形能力によって高張力鋼からなるアンカーボルトの低い塑性変形能力が補完されることから、地震エネルギの吸収能力が増大し、アンカーボルトの破断に至る事態は大幅に低減される。したがって、高張力鋼としての伸びが小さく降伏耐力Ｐｈが高いという優れた特性を十分に活用することが可能になる。すなわち、小規模の地震の範囲ではハッチング（Ｐ）で示した伸びが比較的小さい弾性領域で対応し、また大きな地震に対しては、ハッチング（Ｑ）で示した塑性変形による地震エネルギの吸収作用が良好な塑性領域で対応することができ、しかも弾性と塑性が共存したハッチング（Ｒ）で示した領域を経て高い最大引張耐力Ｐｊで破断するまでもちこたえることができるという信頼性の高いアンカーボルト耐震構造を提供することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果を得ることができる。
（１）アンカーボルトに螺合した締付けナットと鉄骨柱のベースプレート等の締付け対象部材との間に介在させた金属塑性体からなるエネルギ吸収部材の塑性変形によって地震エネルギが吸収されるので、アンカーボルトに対する地震作用が緩和され、耐振性を向上することができる。したがって、柱脚部等に及ぼす地震の影響が少なくなる分、建物としての損傷や倒壊が軽減される。
（２）地震がアンカーボルトの降伏耐力以下で収った場合には、塑性変形したエネルギ吸収部材を交換するという、きわめて簡便な補修作業により地震後の修復が可能である。
（３）高張力鋼等の塑性変形能力の低い素材をアンカーボルトとして使用する場合には、前記エネルギ吸収部材の塑性変形によって地震エネルギが吸収され、その低い塑性変形能力が補完されるので、素材の有する優れた特性を十分活用できる形態でアンカーボルトとして使用できる。例えば、高張力鋼の高い降伏耐力とエネルギ吸収部材の塑性変形能力との組合わせにより、小規模の地震では伸びが小さく、大きな地震では塑性変形による地震エネルギの吸収作用が良好な信頼性の高いアンカーボルト耐震構造を提供することができる。
（４）とりわけ、前記エネルギ吸収部材をアンカーボルトに嵌合可能な中空部を有する筒状本体と該筒状本体の少なくとも下端部に一体的に形成したフランジ部とから構成したので、前記中空部に嵌合したアンカーボルトによって筒状本体の内方への変形が拘束されると同時に、前記フランジ部によって筒状本体の下端部の変形が拘束されることから、前記エネルギ吸収部材に圧縮力が作用した場合には、図３に示したように筒状本体が常に安定して外側へ膨らむ変形性状が得られる。したがって、そのエネルギ吸収部材の有する変形性状からしてエネルギ吸収に関する変動が小さく、常に安定的なエネルギ吸収が実現可能となる。しかも、前記フランジ部の変形は小さいので、地震等の前後を通じて、前記フランジ部を介してより安定した圧縮応力の伝達が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例の地震作用を受ける前の状態を示した状態説明図である。
【図２】  同実施例の大きな地震作用を受けた際の状態を示した状態説明図である。
【図３】  同実施例におけるエネルギ吸収部材を拡大して示した片側断面図である。
【図４】  同エネルギ吸収部材の変形状態を示した片側断面図である。
【図５】  エネルギ吸収部材に関する他の実施例を拡大して示した片側断面図である。
【図６】  アンカーボルト単体に関する荷重−変位特性曲線図である。
【図７】  エネルギ吸収部材単体に関する荷重−変位特性曲線図である。
【図８】  アンカーボルト単体とエネルギ吸収部材単体とを組合わせて使用した場合の荷重−変位特性曲線図である。
【図９】  本発明の他の実施例におけるアンカーボルト単体及びエネルギ吸収部材単体に関する荷重−変位特性曲線図である。
【図１０】  同実施例のアンカーボルト単体とエネルギ吸収部材単体とを組合わせて使用した場合の荷重−変位特性曲線図である。
【図１１】  本発明の他の実施例に関する荷重−変位特性曲線図である。
【図１２】  本発明の他の実施例におけるアンカーボルト単体及びエネルギ吸収部材単体に関する荷重−変位特性曲線図である。
【図１３】  同実施例のアンカーボルト単体とエネルギ吸収部材単体とを組合わせて使用した場合の荷重−変位特性曲線図である。
【符号の説明】
１…基礎コンクリート、２…アンカーボルト、３…鉄骨柱、４…ベースプレート、５…締付けナット、６…エネルギ吸収部材、７…グラウト材、８…ロック用ナット、９…中空部、１０…筒状本体、１１…フランジ部、１２…エネルギ吸収部材、１３…中空部、１４…筒状本体、１５…フランジ部、Ｐａ…アンカーボルトの降伏耐力、Ｐｂ…アンカーボルトの最大引張耐力、Ｐｃ…アンカーボルトの破断耐力、Ｐｄ〜Ｐｇ…エネルギ吸収部材の塑性耐力、Ｐｈ…アンカーボルトの降伏耐力、Ｐｉ…エネルギ吸収部材の塑性耐力、Ｐｊ…アンカーボルトの最大引張耐力
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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