(57)【要約】【課題】アンカーボルトの施工設置誤差を吸収し、かつ鋼管柱の正確な設置ができ、鋼管柱の柱脚ピン接合仮定により近い接合とし、鋼管柱の表面からのベースプレート等の突出をなくし、柱への他部材取り付けが容易にできる柱脚部の固定構造を提供する。【解決手段】頭部に支圧部１を有するアンカーボルト３を基礎上に固定し、鋼管柱７の下部内部に支圧部１が挿通可能な穴９を有する板材１１を固定した鋼管柱７を、アンカーボルト３を挿入した状態で基礎上に立設し、鋼管柱７の下部内部にグラウト材１３を注入して該グラウト材１３によって鋼管下部とアンカーボルト３とを接合する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部に支圧部を有するアンカーを基礎上に固定し、鋼管柱の下部内部に前記支圧部が挿通可能な穴を有する板材を固定した鋼管柱を、前記アンカーを挿入した状態で基礎上に立設し、前記鋼管柱の下部内部にグラウト材を注入して該グラウト材によって鋼管下部と前記アンカーとを接合してなることを特徴とする柱脚部の固定構造。
【請求項２】
鋼管柱の下部側面にグラウト注入用の穴を設けたことを特徴とする請求項１に記載の柱脚部の固定構造。
【請求項３】
鋼管柱の下部側面にグラウト材をオーバーフローさせるためのオーバーフロー穴を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の柱脚部の固定構造。
【請求項４】
頭部に支圧部を有するアンカーの前記支圧部が挿通可能な穴が設けられた板材を下部内部に固定すると共に、下部側面にグラウト注入用の穴を備えてなることを特徴とする鋼管柱材。
【請求項５】
鋼管柱の下部側面にグラウト材をオーバーフローさせるためのオーバーフロー穴を設けたことを特徴とする請求項４に記載の鋼管柱材。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の鋼管柱材を少なくとも１本備えてなることを特徴とするパネル体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋼管柱の固定構造、該固定構造を実現できる鋼管柱材、該鋼管柱材を備えたパネル体に関する。
なお、鋼管柱は、鉄骨構造、軽量鉄骨構造、薄板軽量形構造（スチールハウス）等に使用できるものであり、角形鋼管柱、丸形鋼管柱などの種々の形状の柱を含む。
【背景技術】
【０００２】
従来鋼管柱の柱脚の固定方法は、一般的には例えば図１１に示すように、鋼管柱５１の下端面に柱面から側面方向に飛び出すベースプレート５３を溶接し、このベースプレート５３の鋼管柱５１よりも外側に張り出した部分を基礎５５に固定したアンカーボルト５７に固定するというものである（第１従来例）（特許文献１の従来の技術参照）。
【０００３】
また、鋼管柱５１の下端面にベースプレート５３を溶接するタイプのものの他の例としては、図１２に示すようにベースプレート５３における鋼管柱５１の外方に張り出す部分を小さくして、柱側面に切り欠き部５９を設けて、柱の内部においてベースプレート５３とアンカーボルト５７に固定するものがある（第２従来例）。
【０００４】
また、ベースプレートを用いないタイプのものもあり、例えば図１３に示すように、Ｌ形のアングル材６１の一片を鋼管柱５１の側面にボルト６２によって接合しておき、アングル材６１の他片を基礎上のアンカーボルト５７するものである（第３の従来例）。
さらに、ベースプレートを用いないタイプと他の例としては、図１４に示すように、断面が略コ字状の内挿金物６３を予め基礎５５にアンカーボルト５７で固定しておき、それに鋼管柱５１を差し入れて柱外面よりボルト６５で接合するものもある（第４の従来例）。
【特許文献１】特開平６−１０４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のいずれの従来例も問題点を有していた。
まず、いずれの従来例にも共通する問題点としては、柱側に溶接又はボルト接合するベースプレート５３、アングル材６１、内挿金物６３に設けた穴に基礎５５に固定されたアンカーボルト５７を挿通して、ベースプレート等とアンカーボルト５７をボルト接合する構造であるが、基礎５５に固定されるアンカーボルト５７は若干の施工誤差を伴っているのが通常であり、いずれの場合もベースプレート等の穴を拡大することなくこの誤差を吸収して正確に柱を配置することが難しい。
【０００６】
また、第１の従来例（図１１参照）や第２の従来例（図１３参照）のように、アンカーボルト５７との接合部が鋼管柱５１の外方に出張った位置にある場合には、柱脚の固定度が大きくなりピン支点（回転端）とは言い難く、図１５に示すように、水平力が作用した場合には柱脚に曲げモーメントが作用し、鋼管柱５１の支持耐力が低下するばかりでなく、アンカーボルト５７にも付加の引抜が作用することでも耐力が低下するという問題がある。
【０００７】
この点、第１の従来例（図１２参照）のように、柱内部にアンカーボルト５７が納まるようにするとピン接合状態に近づけられるが、アンカーボルト５７に螺合するナットを締めるために鋼管柱の側面を大きく切欠く必要があり、この断面欠損により耐力が低下するという問題や、切欠き加工の手間がかかるという問題がある。
これに対して、第４の従来例（図１４参照）のように金物を内挿する方式の場合は柱の切欠きが必要なく、接合部も構造的にはピン支点に近い。しかし、この方式の場合には、鋼管柱５１の側面と内挿金物６３をボルト接合するため、両者の位置精度をかなり厳格に施工する必要があり施工が難しいことに加え、金物のコストもかさむという問題がある。
【０００８】
さらに、第１の従来例や第３の従来例のように、ベースプレート５３やアングル材６１が鋼管柱５１の外方に出っ張るタイプのものや、第４の従来例のように柱外面側からボルト接合するタイプのものは、ベースプレート５３、アングル材６１または金物固定用のボルト６５が柱外面より飛び出るため、鋼管柱５１に接して他の部材を取り付けようとした場合に邪魔になるという問題がある。
【０００９】
以上のように、従来の柱脚部の固定構造には種々の問題があり、これらの問題点を解決することが本発明の課題であり、これをまとめると以下のようになる。
（１）アンカーボルトの施工設置誤差を吸収し、かつ鋼管柱の正確な設置を実現する。
（２）鋼管柱の柱脚ピン接合仮定により近い接合を実現する。
（３）鋼管柱の表面からのベースプレートの突出をなくし、柱への他部材取り付けを容易にする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明に係る柱脚部の固定構造は、頭部に支圧部を有するアンカーを基礎上に固定し、鋼管柱の下部内部に前記支圧部が挿通可能な穴を有する板材を固定した鋼管柱を前記アンカーを挿入した状態で基礎上に立設し、前記鋼管柱の下部内部にグラウト材を注入して該グラウト材によって鋼管下部と前記アンカーとを接合してなることを特徴とするものである。
【００１１】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、鋼管柱の下部側面にグラウト注入用の穴を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
（３）また、上記（１）または（２）に記載のものにおいて、鋼管柱の下部側面にグラウト材をオーバーフローさせるためのオーバーフロー穴を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
（４）また、本発明に係る鋼管柱材は、頭部に支圧部を有するアンカーの前記支圧部が挿通可能な穴が設けられた板材を下部内部に固定すると共に、下部側面にグラウト注入用の穴を備えてなることを特徴とするものである。
【００１４】
（５）また、上記（４）に記載のものにおいて、鋼管柱の下部側面にグラウト材をオーバーフローさせるためのオーバーフロー穴を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
（６）また、本発明に係るパネル体は、上記（４）又は（５）に記載の鋼管柱材を少なくとも１本備えてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、頭部に支圧部を有するアンカーを基礎上に固定し、鋼管柱の下部内部に前記アンカーの支圧部が挿通可能な穴を有する板材を固定した鋼管柱を前記基礎上にアンカーを挿入した状態で立設し、鋼管柱の下部内部にグラウト材を注入して該グラウト材によって鋼管下部とアンカーとを支圧接合してなるので、アンカーボルトの施工設置誤差を吸収し、鋼管柱の正確な設置を実現できると共に鋼管柱の柱脚ピン接合仮定により近い接合を実現でき、さらに鋼管柱の表面からのベースプレートの突出をなくし、鋼管柱への他部材取り付けが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［実施の形態１］
図１は本発明の一実施の形態の柱脚部の固定構造の説明図であり、柱脚部の断面を示している。また、図２は本発明の柱脚部の固定構造を実現するための鋼管柱材の下部構造の斜視図、図３は同じく鋼管柱材の下部断面図である。図４は基礎上に固定されたアンカーボルトの説明図である。
以下、図１〜図４に基づいて本実施の形態を説明する。
【００１８】
本実施の形態に係る柱脚部の固定構造は、頭部に支圧部１を有するアンカーボルト３を基礎５上に固定し、鋼管柱７の下部内部に前記アンカーボルト３の支圧部１が挿通可能な穴９を有する鋼板１１を固定した鋼管柱７を、前記基礎上のアンカーボルト３を挿入した状態で立設し、鋼管柱７の下部内部にグラウト材１３を注入して該グラウト材１３によって鋼管柱下部とアンカーボルト３とを接合してなるものである。
以下、各構成を詳細に説明する。
【００１９】
＜アンカーボルト＞
アンカーボルト３は、図４に示すように、基礎５に予め固定される。アンカーボルト３の頭部には２個のナット１５ａ、１５ｂに挟まれて支圧板１７が設置されている。ナット１５ａ、１５ｂと支圧板１７が支圧部１となる。
【００２０】
＜鋼管柱＞
鋼管柱７は、図２に示すように本実施の形態では角形鋼管を用いている。もっとも、鋼管柱７は角形鋼管に限られず、丸形や他の形状のものでもよい。
鋼管柱７の下部内部には、アンカーボルト３に設けた支圧板１７が挿通可能な穴９を有する鋼板１１が溶接されている。
鋼板１１の取り付け位置は鋼管柱下面より必要溶接脚長以上入った位置とするが、アンカーボルト頭部の下部ナット１５ｂと鋼板上面の距離ｈが、アンカーボルト３の周面から鋼管内面までの距離をＬとしたときに、ｈ≧Ｌを満たすようにするのが好ましい。
このように設定することにより、鋼板１１の全面で力の伝達を行なうことが可能となり、鋼板１１の厚みを薄くできる。
【００２１】
鋼板１１に設ける穴９は、支圧板１７が挿通可能な大きさであり、例えば支圧板１７の直径よりも直径が１０ｍｍ程度大きな穴とする。
鋼管柱７の側面には、鋼管柱設置状態においてアンカーボルト頂部よりも高い位置にグラウト剤注入用のグラウト注入用穴１９が設けられており、また、このグラウト注入用穴１９を設けた面と反対の面にはグラウト注入用穴１９と同じ高さにグラウトをオーバーフローさせるためのオーバーフロー用穴２１を設けている。
【００２２】
＜グラウト材＞
グラウト材１３はグラウト注入用穴１９から流し込まれ、固化することによって鋼管柱７とアンカーボルト３を接合する。
グラウト材１３は無収縮グラウト材が好ましい。
【００２３】
次に上記のような構造の柱脚部の固定構造の施工方法を、鋼管柱７を単体で設置する場合を例に挙げて図５に基づいて説明する。
施工時に鋼管柱７を仮固定させるためのＬ形金物２３を、鋼管柱７の側面に後で取り外すことが可能なビス２５などにより取り付けておく。また、鋼管柱７を位置決めして仮固定するための仮固定用アンカーボルト２７を基礎５に設置する。
鋼管柱７の下部を、鋼板１１の穴９にアンカーボルト頭部を挿入するようにして差し入れる。そして、基礎５に設けた仮固定用アンカーボルト２７にＬ形金物２３のボルト穴２８を合わせてナット２９で固定する。このとき、アンカーボルト３と鋼板１１の穴９との間には一定の隙間があるので、アンカーボルト３の位置がずれていたとしても、鋼管柱７を所定の位置に位置合わせすることができる。
なお、仮固定用アンカーボルト２７は、位置を正確に出すため、後打ち施工のアンカーなどを使用してもよい。
【００２４】
鋼管柱７を仮固定した後、鋼管柱７の側面に設けたグラウト注入用穴１９より無収縮グラウト材１３を鋼管内部に注入し、オーバーフロー用穴２１よりグラウト材１３がもれるのを確認する。      
グラウト材１３を注入後、ハンマー等で鋼管柱側面をたたくなりして隙間無くグラウト材１３が充填されるようにする。
以上のようにして、グラウト材１３の注入が完了し、グラウト材１３が固化すればアンカーボルト３とグラウト材１３が一体となり、鋼管柱７が基礎５に固着される。
なお、仮固定用のＬ形金物２３が邪魔になる場合は柱脚固着後にビス２５を外して撤去する。
【００２５】
固着後に鋼管柱７に引き抜き力が作用した場合には、鋼管柱下部の鋼板１１の支圧によりグラウト材１３に力が伝達され、さらにアンカーボルト頭部の支圧板１７の支圧によりアンカーボルト３から基礎５に力が伝達される。
このように、鋼管柱７はその内部に設けたアンカーボルト３と接合されるので、鋼管柱７の柱脚ピン接合仮定により近い接合が実現される。
また、鋼管柱７の外側面には何らの突出部が存在しないので、鋼管柱７に他の部材を取り付ける場合に何らの障害もなく、施工が容易にできる。
例えば、図６に示すように、鋼管柱７を設置した後、開口部パネル３０を鋼管柱７の間に設置するような場合、鋼管柱７の側面に接触して開口部パネル３０を設置することができる。
【００２６】
従来例においては、鋼管柱の固定をアンカーボルトによるボルト接合によって行なっていたので、施工誤差の生ずるアンカーボルトでの誤差吸収が難しいという問題があったが、本実施の形態では、鋼管柱とアンカーボルトとの固着をグラウト材１３による接合にしたことにより、鋼管柱の正確な位置を鋼管柱仮固定用のボルト位置で決定すれば、アンカーボルトと鋼管柱の相対位置はある程度自由に決定できる。すなわち、アンカーボルトの施工誤差を吸収して、かつ鋼管柱を正確な位置に固着できるのである。
【００２７】
［実施の形態２］
図７は本発明の一実施の形態に係るパネル体の説明図である。
本実施の形態に係るパネル体３１は、両側に配置された鋼管柱材３３と、鋼管柱材３３の上端部及び下端部をそれぞれ連結する上枠材３５及び下枠材３７と、鋼管柱材３３の間に設けられた３本の間柱３９を備えて構成されている。
鋼管柱材３３は、実施の形態１で説明したものと同様のものである。
なお、実施の形態１でも述べたように、鋼管柱材３３は角形鋼管に限られるものではなく、丸形鋼管やその他の形状のものでもよい。
【００２８】
鋼管柱材３３として実施の形態１と同様のものを用いたことにより、鋼管柱材３３を基礎５に固着するための構造として、鋼管柱材３３の外面に出っ張るものが何もないので、図７に示すように、上枠材３５及び下枠材３７を任意の位置に取り付けることができる。
【００２９】
図８、図９は図７に示したパネル体３１の固定方法の説明図であり、図７における点線の丸で囲んだ部位を示したものである。
以下、図８、図９に基づいて本実施の形態に係るパネル体３１の固定方法を説明する。
【００３０】
下枠材３７には、図８に示すように、パネル体３１の位置決めのためのボルト穴４１を設けておく。パネル体３１における、鋼管柱材３３を、鋼板１１の穴９にアンカーボルト３を挿入するようにして差し入れる。そして、基礎５に設けた仮固定用アンカーボルト２７に下枠材３７のボルト穴４１を合わせてナット２９で固定する。このとき、アンカーボルト３と鋼板１１の穴９との間には一定の隙間があるので、アンカーボルト３の位置がずれていたとしても、パネル体３１を所定の位置に位置あわせすることができる。
なお、仮固定用アンカーボルト２７は、実施の形態１の場合と同様に、位置を正確に出すため、後打ち施工のアンカーボルトなどを使用してもよい。
【００３１】
パネル体３１を仮固定した後は、図９に示すように、実施の形態１で説明したのと同様に、グラウト材１３の注入を行い、それが固着することでパネル体３１の固着が完了する。
【００３２】
本実施の形態においては、鋼管柱材３３として実施の形態１と同様のものを用いたことにより、鋼管柱材３３を基礎５に固着するための構造として、鋼管柱材３３の外面に出っ張るものが何もないので、パネル体３１を基礎５に設置したあと、その直ぐ隣に隙間を開けることなく同様のパネル体３１を設置することができる。
このように本実施の形態のパネル体３１は、その固定構造において、外方に出っ張るものがないので、施工の自由度が高いという優れた効果を奏する。
【００３３】
なお、上記の実施の形態１、２においては、アンカーボルトとして頭部にナット１５ａ、１５ｂに支圧板１７を挟んだ態様のものを示したが、本発明のアンカーはこれに限られるものではなく、図１０に示すように、傘状のアンカー頭部４３を有するアンカーボルト４５のようなものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る柱脚部の固定構造の説明図である。
【図２】本発明の柱脚部の固定構造を実現するための鋼管柱材の下部構造の斜視図である。
【図３】図２に示した鋼管柱材の下部断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るアンカーボルトの説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る柱脚部の固定構造の施工方法の説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る柱脚部の固定構造の施工方法の説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係るパネル体の説明図である。
【図８】図７に示したパネル体の固定方法の説明図である。
【図９】図７に示したパネル体の固定方法の説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係るアンカーボルトの他の態様の説明図である。
【図１１】第１の従来例の説明図である。
【図１２】第２の従来例の説明図である。
【図１３】第３の従来例の説明図である。
【図１４】第４の従来例の説明図である。
【図１５】従来例の課題の説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  支圧部
３  アンカーボルト
５  基礎
７  鋼管柱
９  穴
１１  鋼板
１３  グラウト材
１５ａ，１５ｂ  ナット
１７  支圧板
１９  グラウト注入用穴
２１  オーバーフロー用穴
２３  Ｌ形金物
２５  ビス
２７  仮固定用アンカーボルト
２９  ナット
３１  パネル体
３３  鋼管柱材
３５  上枠材
３７  下枠材
３９  間柱
４１  ボルト穴
４３  アンカー頭部
４５  アンカーボルト
【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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【図１４】
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【図１５】
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