(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎から突出したアンカーボルトに予め受けナットを螺合しておき、ベースプレートのボルト貫通孔を貫通したアンカーボルトの先端に締付ナットを螺合し、前記ベースプレートの下面側に設けたグラウト充填用空間を形成する枠部材内にグラウトを注入して、前記ベースプレートの下面と前記基礎の上面との隙間にグラウトを充填し、このグラウトが硬化した後、前記締付ナットを締め付けて前記アンカーボルトに初張力を与えてから、前記枠部材よりも外側において前記受けナットを締め付けて前記締付ナットとで前記ベースプレートを挟み込むようにしたことを特徴とする露出型柱脚の施工方法。
【請求項２】
前記グラウトの充填前において、前記ベースプレートの前記枠部材よりも内側において形成したボルト挿通孔に、前記基礎から突出した剪断力伝達用のアンカーボルトを挿通させて、この剪断力伝達用のアンカーボルトを前記グラウト充填用空間に配置するとともに、前記剪断力伝達用のアンカーボルトに螺合したレベル調整用ナットに、前記ベースプレートの下面を当接させるようにした請求項１記載の露出型柱脚の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基礎上に設置される露出型柱脚の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鉄骨造柱脚として、復元力特性に優れた埋込型柱脚や根巻型柱脚が知られているが、これら柱脚は、基礎に埋め込むようにして施工されるので、施工性が悪く、また柱や鉄筋コンクリートが降伏して地震エネルギーを吸収するので、被災後の補修も困難であった。
【０００３】
そこで、近年では、基礎と建方の工事とを分けて簡単に施工することができ、被災後の復旧も比較的容易な露出型柱脚が、多く採用されるようになってきている。この種の露出型柱脚は、例えば図４に示すように、基礎(１)上に形成したレベル出し用のモルタル層(２)の上面に、ベースプレート(４)を載置し、このベースプレート(４)を貫通したアンカーボルト(５)(５)…の先端に、締付ナット(６)(６)…を螺合して締め付けることにより、アンカーボルト(５)(５)…に初張力を与えた状態で、基礎(１)上に設置されている。
【０００４】
また、図５に示すように、アンカーボルト(５)(５)…よりも内側において基礎(１)上に形成したモルタル層(７)の上面に、ベースプレート(４)を載置し、このベースプレート(４)を貫通したアンカーボルト(５)(５)…の先端に、締付ナット(６)(６)…を螺合して建ち調整を行い、基礎(１)の上面とベースプレート(４)の下面との間の隙間に、グラウト(８)を充填して硬化させた後に、アンカーボルト(５)(５)…に初張力を与えた状態で、基礎(１)上に設置するようにしたものもある。なお、(９)は、グラウト充填のための型枠である。
【０００５】
さらに、図６に示すように、アンカーボルト(５)(５)…に予めレベル出し用の受けナット(10)(10)…を螺合しておき、この受けナット(10)(10)上にベースプレート(４)を載置し、ベースプレート(４)を貫通したアンカーボルト(５)(５)…の先端に、締付ナット(11)(11)…を螺合して締め付け、その後、基礎(１)の上面とベースプレート(４)の下面との間の隙間に、グラウト(13)を充填して硬化させることによって、基礎(１)上に設置するようにしたものもある。なお、(14)は、グラウト充填のための型枠である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の図４及び図５に示す露出型柱脚の取付構造においては、アンカーボルト(５)(５)…に初張力を与えることによって、ベースプレート(４)とモルタル層(２)(７)との密着性を高め、初期剛性を安定して得られるようになっている。
【０００７】
しかし、図７に示すように、露出型柱脚に曲げモーメントが作用して、アンカーボルト(５)(５)…が降伏して伸びると、露出型柱脚が元に戻っても、アンカーボルト(５)(５)…に残留変形が生じたままとなって、締付ナット(６)(６)とベースプレート(４)との間に隙間(15)ができ、復元力特性は、図８に示すスリップ型となる。すなわち、アンカーボルト(５)(５)…は、引張力のみを負担するだけであって、耐震性能が悪いといった欠点があった。
【０００８】
これに対し、図６に示す露出型柱脚の取付構造においては、図９に示すように、露出型柱脚に曲げモーメントが作用して、アンカーボルト(５)(５)…が降伏して伸びても、ベースプレート(４)の下面側に受けナット(10)(10)…があるので、露出型柱脚が元に戻るときに、アンカーボルト(５)(５)…が圧縮力を負担することになり、締付ナット(11)(11)…とベースプレート(４)との間には隙間が生じるようなことはなく、復元力特性は、図１０に示す紡錘型となる。すなわち、アンカーボルト(５)(５)…は、引張力と圧縮力の両方を負担できるようになっているので、耐震性能は良好である。
【０００９】
しかし、この取付構造では、ベースプレート(４)下面側の受けナット(10)(10)が邪魔になって、締付ナット(11)(11)…を締め付けても、アンカーボルト(５)(５)…に初張力を与えることができず、このためベースプレート(４)とグラウト層との間の密着性が悪く、初期剛性を安定して得ることができないといった欠点があった。
【００１０】
この発明は、上記の欠点を解消して、初期剛性を安定して得られると同時に、耐震性能にも優れた露出型柱脚の施工方法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明の露出型柱脚の施工方法は、基礎から突出したアンカーボルトに予め受けナットを螺合しておき、ベースプレートのボルト貫通孔を貫通したアンカーボルトの先端に締付ナットを螺合し、前記ベースプレートの下面側に設けたグラウト充填用空間を形成する枠部材内にグラウトを注入して、前記ベースプレートの下面と前記基礎の上面との隙間にグラウトを充填し、このグラウトが硬化した後、前記締付ナットを締め付けて前記アンカーボルトに初張力を与えてから、前記枠部材よりも外側において前記受けナットを締め付けて前記締付ナットとで前記ベースプレートを挟み込むようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記グラウトの充填前において、前記ベースプレートの前記枠部材よりも内側において形成したボルト挿通孔に、前記基礎から突出した剪断力伝達用のアンカーボルトを挿通させて、この剪断力伝達用のアンカーボルトを前記グラウト充填用空間に配置するとともに、前記剪断力伝達用のアンカーボルトに螺合したレベル調整用ナットに、前記ベースプレートの下面を当接させるようにしている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる露出型柱脚の取付構造を示す分解斜視図、図２は、同じくその平面断面図、図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。
【００１９】
図において、(20)は、基礎(24)上に露出した状態で設置される露出型柱脚であって、この露出型柱脚(20)は、角型鋼管からなる柱本体(21)の下端に、略正方形のベースプレート(22)を一体的に固着することによって構成されている。なお、このベースプレート(22)の固着は、柱本体(21)の下端全周を、ベースプレート(22)の上面に溶接(23)することによってなされている。
【００２０】
ベースプレート(22)の下面には、グラウト充填用空間(25)を形成する枠部材(26)が一体的に突設されている。なお、枠部材(26)の突設は、枠部材(26)の上端全周を、ベースプレート(22)の下面に溶接(27)することによってなされている。
【００２１】
この枠部材(26)は、平面視八角形に形成され、その中心が柱本体(21)及びベースプレート(22)の中心とほぼ一致し、柱本体(21)のコーナー部分の直下に、４つの斜壁(28)(28)…の中央部分が位置している。また、枠部材(26)の下端全周には、基礎(24)の上面に当接して、グラウト充填用空間(25)からのグラウト(30)の漏れを阻止する弾性を有した水密材(31)が貼付されている。
【００２２】
また、ベースプレート(22)における枠部材(26)よりも外側の四隅には、ボルト貫通孔(35)(35)…がそれぞれ形成されており、ベースプレート(22)における枠部材(26)よりも内側の中央には、ボルト挿通孔(36)が形成されている。さらにベースプレート(22)には、柱本体(21)よりも外側で、枠部材(26)よりも内側において、グラウト充填用空間(25)に開口する４個のグラウト注入孔(37)(37)…が形成されている。
【００２３】
一方、基礎(24)の上面からは、ベースプレート(22)のボルト貫通孔(35)(35)…に対応した４本のアンカーボルト(40)(40)…と、ボルト挿通孔(36)に対応した剪断力伝達部材(41)とが突出している。
【００２４】
剪断力伝達部材(41)は、アンカーボルト(40)(40)…よりも突出量の小さい剪断力伝達用のアンカーボルト(42)と、この剪断力伝達用のアンカーボルト(42)に螺合されたダブルナットであるレベル調整用ナット(43)とからなる。
【００２５】
次に、上記の露出型柱脚(20)の施工方法について説明する。まず、基礎(24)から突出した４本のアンカーボルト(40)(40)…に対して、受けナット(50)(50)…をそれぞれ螺合し、この受けナット(50)(50)…を基礎(24)の上面付近まで下げておく。また、中央の剪断力伝達用のアンカーボルト(42)に螺合してあるレベル調整用ナット(43)を、所定の高さに調整する。
【００２６】
そして、ベースプレート(22)のボルト貫通孔(35)(35)…にアンカーボルト(40)(40)…を貫通させ、またボルト挿通孔(36)に剪断力伝達用のアンカーボルト(42)を挿通させながら、ベースプレート(22)の下面をレベル調整用ナット(43)に当接させることによって、露出型柱脚(20)を所定の高さレベルで基礎(24)に対してセットする。この状態で、ベースプレート(22)から突出したアンカーボルト(40)(40)…の先端に、ダブルナットである締め付けナット(51)(51)…を螺合し、これら締付ナット(51)(51)をベースプレート(22)の上面に当接させて、露出型柱脚(20)の建ち調整を行う。
【００２７】
このとき、枠部材(26)下端の水密材(31)が、基礎(24)の上面に当接することによって、基礎(24)の上面の不陸を吸収しながら、枠部材(26)下端と基礎(24)上面との間の隙間を塞いでいる。また、剪断力伝達部材(41)が、グラウト充填用空間(25)内に配され、受けナット(50)(50)…が、ベースプレート(22)下面から離間した状態となっている。
【００２８】
そして、ベースプレート(22)のグラウト注入孔(37)(37)より無収縮グラウト(30)を注入して、ベースプレート(22)の下面と基礎(24)の上面との隙間すなわちグラウト充填用空間(25)内にグラウト(30)を充填する。
【００２９】
グラウト(30)が硬化すると、受けナット(50)(50)…を締め付ける前に、ベースプレート(22)上面側の締付ナット(51)(51)…を、ベースプレート(22)に対して締め付けて、アンカーボルト(40)(40)…に初張力を与え、硬化したグラウト(30)とベースプレート(22)との密着性を高めて、初期剛性を得るようにする。その後、ベースプレート(22)下面側の受けナット(50)(50)…を、ベースプレート(22)に対して締め付けて、締付ナット(51)(51)…とでベースプレート(22)を挟み込み、アンカーボルト(40)(40)…に引張力と圧縮力の両方を負担させる。そして、柱本体(21)内にコンクリート(60)を充填し、受けナット(50)(50)…の下面側には、錆止め剤(53)を塗布しておく。これによって、露出型柱脚(20)が、基礎(24)に対して設置される。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で、上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。例えば、柱本体は、角型鋼管に限らず、Ｈ型鋼等であっても良い。
【００３１】
また、アンカーボルトがグラウト充填箇所よりも外側に、剪断力伝達用のアンカーボルトがグラウト充填箇所よりも内側にさえあれば、その本数や配置位置は自由に設定しても良い。さらに、枠部材は、ベースプレートの下面に突設したものに限らず、ベースプレートと別体のものであっても良く、またその形状は、平面視八角形に限らず、平面視円形或いは平面視方形であっても良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によると、締付ナットと受けナットとでベースプレートを挟み込むことによって、アンカーボルトに引張力と圧縮力の両方を負担させ、さらに締付ナットの締め付けによって、アンカーボルトに初張力を与えてあるので、復元力特性が紡錘型の優れた耐震性能を得ることができると同時に、初期剛性を安定して得ることができる。
【００３３】
また、ベースプレート下面側に設けた枠部材の外側において、受けナットの締め付けを行えるようにしているので、受けナットがグラウト内に埋まった状態とならず、グラウト充填後においても受けナットの締め付けが可能となっている。従って、締付ナットを締め付けて、グラウト層とベースプレートとの密着性を高めるようにした後に、受けナットを締め付けることができるので、初期剛性を得るための作業を簡単に行うことができる。しかも、被災後は、受けナットを緩めて建ち直しをした後、締付ナットを締め直してアンカーボルトに初張力を与え、再び受けナットを締め付けるといった簡単な補修作業で、継続使用が可能となる。
【００３４】
さらに、ベースプレートの下面に、グラウト充填用空間を形成する枠部材を突設することによって、グラウト充填時に型枠工事が不要となり、これによって施工性を向上することができる。加えて、この枠部材の下端に、水密材を取り付けることによって、枠部材からのグラウトの漏れを確実に防止することができるとともに、基礎上面の不陸を吸収しながら、枠部材を基礎上に配置することができる。
【００３５】
さらにまた、柱脚固定用のアンカーボルトに引張力が生じて、露出型柱脚に浮き上がりが生じたり、ベースプレートとグラウト層との間に生じる摩擦力が小さくなった場合でも、剪断力伝達用のアンカーボルトを介して、露出型柱脚にかかる剪断力を基礎に確実に伝えることができるので、耐震性能をさらに向上することができる。しかも、この剪断力伝達用のアンカーボルトには、ベースプレートの下面が当接するレベル調整用ナットが螺合されているので、基礎上面の不陸に影響されることなく、ベースプレートの高さレベルを高精度に設定して、露出型柱脚の取付精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる露出型柱脚の取付構造を示す分解斜視図である。
【図２】同じくその平面断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】従来の露出型柱脚の取付構造を示す縦断面図である。
【図５】従来の他の露出型柱脚の取付構造を示す縦断面図である。
【図６】従来の別の露出型柱脚の取付構造を示す縦断面図である。
【図７】露出型柱脚に曲げモーメントが作用した状態を示す縦断面図である。
【図８】復元力特性を示す図である。
【図９】露出型柱脚に曲げモーメントが作用した状態を示す縦断面図である。
【図１０】復元力特性を示す図である。
【符号の説明】
(20)  露出型柱脚
(22)  ベースプレート
(24)  基礎
(25)  グラウト充填用空間
(26)  枠部材
(30)  グラウト
(31)  水密材
(35)  ボルト貫通孔
(36)  ボルト挿通孔
(37)  グラウト注入孔
(40)  アンカーボルト
(42)  剪断力伝達用のアンカーボルト
(43)  レベル調整用ナット
(50)  受けナット
(51)  締付ナット
【図１】
0003838472.tif 000002
【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】
0003838472.tif 000008
【図８】
0003838472.tif 000009
【図９】
0003838472.tif 000010
【図１０】
0003838472.tif 000011