JP3002107B2

JP3002107B2 - 柱脚構造及び柱脚工法

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Publication number: JP3002107B2
Application number: JP6314608A
Authority: JP
Inventors: 勤伍内藤
Original assignee: 勤伍内藤
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 2000-01-24
Anticipated expiration: 2015-01-24
Also published as: JPH08170340A; US5966882A; US5678382A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、建物の基礎の上に柱
鉄骨下端部を設置してなる柱脚構造及び柱脚工法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図３は、地中内に構築される基礎全体の
略図であり、建物の外形に沿って、間隔をおいて多数の
基礎１が構築されると共に、各基礎１間を結合する地中
梁２が同時に構築されている。

【０００３】各基礎１は下部のベースコンクリート４と
その上の柱型となる基礎コンクリート５とから凸型に形
成され、基礎コンクリート５の上側に、それぞれ柱用の
柱鉄骨を設置して柱脚を構成する。柱脚構造及び柱脚工
法としては、柱鉄骨を基礎１の上に剛直に固定する固定
柱脚方式と、ピンを介してある程度回動可能に連結する
ピン柱脚方式とがある。

【０００４】後者のピン方式は、建物の荷重を主に柱間
の梁で支えることになるので、基礎は小形化できるが、
梁自体が大形化し、それによる地上における梁鉄骨重量
等が増加し、地上における作業に手間がかかる。

【０００５】前者は、建物の荷重を主に柱で支えること
になるので、柱間の梁を軽量小形にすることができる。
図１０にその固定柱脚の従来例を示す。

【０００６】基礎１のコンクリート５内には、複数の柱
主筋６と共に複数のアンカーボルト８が内蔵されてい
る。柱主筋６は下端折曲部６ａを有すると共に、上方か
ら見て矩形状に配列されてフープ筋７により結束され、
柱主筋６全体はその上端縁まで含めて基礎コンクリート
５内に埋め込まれている。アンカーボルト８は、例えば
８本配置されると共に支持フレーム９に支持されてお
り、その上端部が基礎コンクリート５の天端面１１から
上方へ突出し、該突出部にナット１３により柱鉄骨１２
のベースプレート１４を結合している。フレーム９は、
アンカーボルト８を所定間隔に保持すると同時に、上方
への引っ張りに対して有効に作用する。

【０００７】しかし、図１０のように、柱主筋６と共
に、柱鉄骨結合用のアンカーボルト８及びその支持フレ
ーム９を基礎１内に内蔵していると、材料費がかかると
共に基礎１の重量が増加して大形化し、アンカーボルト
設置のための基礎構築作業の工程も増え、建築コストが
高くなる。

【０００８】また、基礎１の中には、地中梁２の複数本
の梁主筋（図示せず）が配設されるが、基礎１内にアン
カーボルト８及びその支持フレーム９が存在している
と、梁主筋配置スペースが大幅に制限されてしまい、梁
主筋の配筋作業に非常に手間がかかる。梁主筋を湾曲さ
せて基礎内に配置しなければならない場合も生じる。

【０００９】これらに対し、実開平１−１７６１５１号
公報に記載された柱脚及び柱脚工法は、基礎の柱主筋と
して異径ねじふし鉄筋を使用し、これらを基礎の上端面
から突出させ、該突出部分に柱鉄骨のベースプレートの
主筋挿通孔を嵌め、ナットによって締結するようになっ
ており、これにより、従来のアンカーボルトを廃止して
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記公報記載の柱脚構
造及び柱脚工法は、異径ねじふし鉄筋の上端ねじ部分及
びこれに螺合するナットからなるねじ結合手段のみによ
って柱鉄骨を基礎の柱主筋に結合しているが、異径ねじ
ふし鉄筋の外周ねじ部分は、通常のボルトに比べると寸
法精度が相当粗くなっており、また、建築現場において
風雨にさらされて表面にさびがでることが多く、十分な
強度で結合するためにはナットの螺着作業に手間がかか
る。

【００１１】本願発明の目的は、かしめによる結合を利
用することにより、柱主筋の上端突出部分の状態に左右
されることなく、十分な結合強度で精度良く結合でき、
かつ、結合構造自体も簡素化できる柱脚構造及び柱脚工
法を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明による柱脚構造は、柱断面形状に
応じた所定の配列で基礎コンクリート内に内蔵される複
数の柱主筋を、基礎コンクリート天端面より上方に突出
させ、該柱主筋の上方突出部に、柱鉄骨の下端ベースプ
レートを結合してなる柱脚構造において、ベースプレー
トに形成されると共に柱主筋の径に対して一定の誤差調
整用の間隙を有する内径の柱主筋挿通孔と、上方にゆく
に従い拡径するテーパー孔を有して上記柱主筋挿通孔の
上側に載せられたかしめ台座と、柱主筋の突出部に形成
されて上記テーパー孔に一定の圧力でテーパー嵌合する
円錐面及びかしめ台座の上端面に圧接する傘状部分を一
体に有するかしめ部とを備え、該かしめ部により、上記
かしめ台座を介してベースプレートを柱主筋に結合して
いることを特徴とする柱脚構造である。

【００１３】請求項２記載の柱脚工法は、柱主筋の上端
を基礎コンクリートから上方に突出させた状態で建物の
基礎を形成し、柱鉄骨の下端ベースプレートには、柱主
筋の径に対して一定の誤差調整用の間隙を有する内径の
柱主筋挿通孔を形成して、該柱主筋の上端突出部を挿入
すると共に各挿通孔の上側には上方にゆくに従い拡径す
るテーパー孔を有するかしめ台座を載せ、柱主筋の突出
部をかしめることにより、テーパー孔に嵌着する円錐面
及びかしめ台座の上端面に圧接する傘状部分を一体に有
するかしめ部を形成して、該かしめ部によりベースプレ
ートを柱主筋に結合することを特徴とする柱脚工法であ
る。

【００１４】

【柱脚構造の実施例】図１及び図２は本願発明を適用し
た建物の柱脚を示しており、前述の図３で示している基
礎１、地中梁２、ベースコンクリート４及び基礎コンク
リート５の各符号については、従来技術の説明の場合と
同様の符号を付している。

【００１５】縦断面図を示す図１において、掘削された
穴の底面には、下層から順にぐり石層２０及び捨てコン
クリート層２１が形成され、該捨てコンクリート層２１
の上面に、基礎１が形成されている。

【００１６】該基礎１は、下部のベースコンクリート４
と上部の柱型となる基礎コンクリート５により凸形に一
体成形され、同時に地中梁２も一体に形成されている。

【００１７】ベースコンクリート４内には、上向きコの
字形に形成された多数のベース筋２６と、下端に水平な
折曲部２５ａを有する複数の柱主筋２５が配置されてい
る。ベース筋２６は上方から見て格子状に配置されると
共にフープ筋２７により結束されている。柱主筋２５
は、基礎コンクリート５の水平断面域内に収まるように
ベース筋２６の内側位置に配置されると共に、下端折曲
部２５ａが外方に向く姿勢で配置され、ベースコンクリ
ート４内の下端部分から垂直上方に延び、基礎コンクリ
ート５内を通過し、天端面２９から無収縮モルタル層３
０を経て、上方に突出している。すなわち、天端面２９
及び無収縮モルタル層３０から上方へ突出する突出部２
５ｂを有している。

【００１８】柱主筋２５は、図２に示すように上方から
見て、柱型の基礎コンクリート５の外形に沿うように矩
形状に配列されており、該実施例では、１６本配置さ
れ、図１のように複数の矩形状フープ筋３１により所定
のカゴ形に結束されている。

【００１９】１６本の柱主筋２５のうち、四隅の柱主筋
（図１の右側に示す柱主筋）２５の外周には、ボンド層
３２を介して筒状のスリーブアンカー３３が嵌着されて
おり、該スリーブアンカー３３の下端部には、環状フラ
ンジ状の定着座３５が溶着され、上部外周面にはおねじ
部３４が形成されている。

【００２０】残りの柱主筋（図１の左側の柱主筋）２５
の上端部には、上方に行くに従い拡径する円錐面３７ａ
を有するかしめ部３７が形成されている。

【００２１】基礎コンクリート５の天端面２９の上側に
は、一定の高さの前記無収縮モルタル層３０が形成さ
れ、該無収縮モルタル層３０の上に柱鉄骨４０の下端ベ
ースプレート４１が載置され、前記スリーブアンカー３
３及び柱主筋２５のかしめ部３７により、柱主筋２５に
剛直に結合されている。

【００２２】柱主筋２５とベースプレート４１との結合
構造を詳しく説明する。ベースプレート４１には、各柱
主筋２５に対応する位置に柱主筋挿通孔４２が形成され
ており、かしめ部３７を有する柱主筋２５に対応する柱
主筋挿通孔（図１の左側に示す孔）４２の径は、柱主筋
２５の径に対して一定の誤差調整用の間隙Ｓを有する大
きさとなっており、また、該挿通孔４２の上側には、上
方にゆくに従い拡径するすりばち状テーパ孔４６ａを有
するかしめ台座４６が溶着されている。

【００２３】スリーブアンカー３３が嵌着された柱主筋
２５に対応する柱主筋挿通孔（図１の右側の孔）４２の
径は、スリーブアンカー３３の外周面に対して誤差調整
用の一定の間隙Ｓを有する大きさとなっている。

【００２４】各柱主筋２５及びスリーブアンカー３３
は、対応する柱主筋挿通孔４２を上方に通過し、スリー
ブアンカー３３の外周側のおねじ部３４には締付ナット
４９が螺着されてベースプレート４１を下方へ締め付け
ており、一方、残りの柱主筋２５のかしめ部３７は、そ
の円錐面３７ａがかしめ台座４６のテーパ孔４６ａに一
定の強い圧力で嵌合すると共に上端傘状部分３７ｂがか
しめ台座４６の上端面を下方へ押し付けている。

【００２５】すなわち、前記スリーブアンカー３３のお
ねじ部３４とナット４９との締付構造及びテーパ嵌合を
利用したかしめ部３７によるかしめ構造により、柱主筋
２５と柱鉄骨４０のベースプレート４１を剛直に結合
し、柱鉄骨４０のベースプレート４１を基礎コンクリー
ト５の上に、無収縮モルタル層３０を介して剛直に固定
している。

【００２６】

【柱脚工法の実施例】図１に示す柱脚を構築するための
工法の一例を説明する。

【００２７】（１）図４において、地面を所定深さに掘
削した穴の底部にぐり石を敷いてぐり石層２０を形成
し、その上に捨てコンクリート層２１を形成する。ま
た、基礎１を構築する場所には、コンクリート等の地盤
強化用の地中杭５０が形成されている。

【００２８】（２）ベース筋２６は、上方から見て格子
状で、垂直断面が上向きコの状に組み立てられており、
また柱主筋２５は、水平断面が矩形状の中空柱状に組み
立てられている。ベース筋２６及び柱主筋２５として
は、外周面に螺旋状あるいはその他の模様の凸部を有す
る異径鉄筋を使用している。

【００２９】（３）前記地中杭５０上の所定の箇所に、
複数のサイコロ台６０を介してベース筋２６の組立体を
設置し、該ベース筋２６の組立体上の所定位置に柱主筋
２５の組立体を設置する。

【００３０】（４）四隅の柱主筋２５の上端部には、下
端に環状フランジ状の定着座３５を一体に有するスリー
ブアンカー３３を嵌合しておく。スリーブアンカー３３
は上部の外周面におねじ部３４を有しており、該おねじ
部３４には、落下防止兼コンクリート避用のキャップ５
１を螺着あるいは嵌着している。キャップ５１の奥底面
を柱主筋２５の頂面に係合することにより、スリーブア
ンカー３３を所定の高さに仮りに保持しておく。

【００３１】（５）なお、スリーブアンカー３３は、柱
主筋２５の外周面との間に、ボンド注入が可能な程度の
若干の間隙を有するように柱主筋２５に被せる。

【００３２】（６）柱主筋２５及びスリーブアンカー３
３の上部には、柱主筋同士の間隔を所定間隔に正確に位
置決めするための位置決め治具６１をはめ込み、クラン
プなどの適宜の仮止め金具により固定する。

【００３３】（７）図示しないが地中梁２用の梁主筋
を、前記柱主筋の間に配筋する。

【００３４】（８）前記柱主筋２５、ベース筋２６及び
梁主筋をすべて組み込んだ後、基礎用及び地中梁用のコ
ンクリート型枠を設置し、コンクリートを打設して、仮
想線で示すようにベースコンクリート４、基礎コンクリ
ート５及び地中梁２を一体に形成する。この場合、柱主
筋２５及びスリーブアンカー３３は基礎コンクリート５
の天端面２９から一定高さ上方に突出している。

【００３５】（９）コンクリート打設後、基礎コンクリ
ート５の天端面２９と同じレベルＬまで土を埋め戻す。

【００３６】（１０）上記のように基礎１を成形後、図
６のように、基礎コンクリート５の天端面２９に、柱鉄
骨心の位置決め用に十字形に墨Ｂを打つと共に、その中
心部分にレベル調整用モルタル台６２を、図５のように
たとえば鏡餅状に形成する。該モルタル台６２の頂面６
２ａは、地上梁の水平を保つべく柱鉄骨の高さの基準面
となるので、全部の基礎１のモルタル台頂面６２ａが同
一レベルに揃うように、こて等により所定高さに正確に
仕上げる。また、四隅の梁主筋２５のキャップ５１を外
す。

【００３７】（１１）図７において、柱鉄骨４０をクレ
ーン等で吊り下げて、ベースプレート４１の各柱主筋挿
通孔４２に各柱主筋２５及びスリーブアンカー３３を挿
通させると共にレベル調整用モルタル台６２の上に載せ
る。

【００３８】（１２）４本のスリーブアンカー３３の上
端おねじ部３４に締付ナット４９を螺着して、柱鉄骨４
０を仮止めする。

【００３９】（１３）図８のように各柱鉄骨４０に地上
梁５３を組み付け、任意の柱鉄骨４０に垂直度調節用の
トラワイヤー５９等を概ね対角線状に張設して、ターン
バックル等の機構によりトラワイヤー５９の張力を調節
すると共に、図７のナット４９の締付量を調節すること
により、柱鉄骨４０の垂直度及び梁鉄骨５３の水平度を
調節する。

【００４０】（１４）図９の左側に示すように、四隅以
外の柱主筋２５の上方突出部２５ｂに、上方に行くに従
い拡径するテーパー孔４６ａを有数するかしめ台座４６
をそれぞれ嵌め込んでベースプレート４１上に載せ置
く。

【００４１】（１５）柱主筋２５の上端部を加熱して柔
らかくし、適宜の押圧用工具により、下方に圧縮するこ
とにより、かしめ部３７を形成する。かしめ部３７は、
テーパー孔４６ａ内で圧し広げられて該孔４６ａにテー
パ圧接嵌合する円錐部３７ａと、該円錐部３７ａの上部
に形成されてかしめ台座４６の上端面に係合する傘状部
３７ｂとが一体に形成される。この工程において、前記
のようにかしめ部３７はテーパー嵌合構造となっている
ことにより、かしめ部３７を成形するに従い、台座４６
は柱主筋２５と同心となるように、遊びＳの範囲内で自
動的に位置決めされ、上記遊びＳの範囲内で製造誤差が
吸収される。

【００４２】（１６）ベースプレート４１と天端面２９
の間の隙間に無収縮モルタルを充填して、図１のように
無収縮モルタル層３０を形成し、同時に、スリーブアン
カー３３と柱主筋２５との隙間にボンドを注入すること
により、ボンド層３２を形成して、スリーブアンカー３
３と柱主筋２５とを剛直に結合する。

【００４３】

【別の実施例】（１）基礎の柱主筋と柱鉄骨との結合
を、すべてかしめにより行う柱脚構造あるいは柱脚工法
とすることもできる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本願発明によると、（１）基礎１内に内蔵される柱主筋２５の上端部に、柱
鉄骨４０のベースプレート４１を結合することにより、
柱鉄骨４０を固定するので、アンカーボルトを設ける必
要がなくなり、基礎１の材料コストを節約できると共
に、重量の軽減及び小形化を達成でき、また、基礎１の
構築作業工程も減らすことができる。

【００４５】（２）基礎１のアンカーボルトを省略でき
ることにより、基礎コンクリート打設前の配筋作業にお
いて、柱主筋２５等と交叉する地中梁用の梁主筋の配置
スペースを容易に確保することができ、配筋作業が容易
になる。

【００４６】（３）通常、下端折曲部２５ａ等を有して
強固に基礎内に埋め込まれる柱主筋２５に、柱鉄骨４０
のベースプレート４１を結合するので、従来のようにア
ンカーボルトに結合する場合に比べて、柱鉄骨４０の支
持強度が向上し、またこれにより、地上梁を一層小形軽
量化することが可能になる。

【００４７】（４）柱主筋２５に形成されるかしめ部３
７により、柱主筋２５と柱鉄骨４０とを結合しているの
で、結合構造が簡素化できると共に、ねじ結合のみを利
用する場合に比べて、結合強度も向上する。

【００４８】（５）かしめ部を利用して柱鉄骨のベース
プレートと基礎コンクリートとを結合する構造及工法に
おいて、かしめ部３７を、ベースブレート４１の柱主筋
挿通孔孔４２に直接係合させる構造あるいは工法ではな
く、ベースプレート４１とは別体のテーパー孔４６ａを
有するかしめ台座４６をベースプレート４１上に載せ置
き、かしめ台座４６のテーパー孔４６ａにテーパー嵌合
するかしめ部３７を形成しているのである。すなわち、
柱主筋２５の上端部に形成される円錐形かしめ部３７の
嵌合相手として、ベースプレート４１とは別部材のテー
パー孔４６ａを有するかしめ台座４６を用い、台かしめ
台座４６を介してベースプレート４１を基礎１の上面に
固定しているので、ねじによる結合あるいは単に傘形の
リベット頭部をベースプレートに直接係合する結合に比
べて、基礎１の柱主筋２５と柱鉄骨４０のベースプレー
ト４１との結合強度が向上すると共に、基礎１のコンク
リート成形時において柱主筋２５の取付寸法誤差があっ
ても、ベースプレート４１の主筋挿通孔４２の径を余裕
をもって形成しているので、かしめ台座４６の位置を柱
主筋の位置に合わせることにより、かしめ部３７を形成
するのに従い、かしめ台座４６は柱主筋２５と同心とな
るように自動的に位置決め調節され、柱主筋挿通孔の遊
びの範囲内で製造誤差が吸収され、取付精度が向上す
る。本願発明は、建物の基礎の上に柱鉄骨の下端ベース
プレートを固定する場合に、基礎コンクリート内に内蔵
される柱主筋を連結用の部材として利用した柱脚構造に
関し、その特徴の１つは、柱主筋２５の上端突出部２５
ｂのかしめ部３７に、円錐面３７ａと傘状部分３７ｂと
を一体に有し、これらが直接にかしめ台座４６のテーパ
ー孔４６ａと上端面にそれぞれ圧接して、テーパー嵌合
構造と傘状部分による押付け構造の両固定構造を構成し
ていることであり、これらによりかしめ台座４６を介し
てベースプレート４０を強力に基礎の上面に押え付ける
ことができ、結合強度を向上させることができるのであ
る。特に、１つのかしめ部３７に円錐面３７ａと傘状部
分３７ｂを一体形成し、かつ、１つのかしめ台座４６に
テーパー孔４６ａと上記傘状部分３７ｂが圧接する上端
面を備え、かしめ部３７とベースプレート４０との間の
中間部材を、かしめ台座４６のみとしているので、中間
部材の点数を増加させることなく、その取付精度及び強
度の向上を可能としているのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明を適用した柱脚の縦断面図である。

【図２】図１のII−II断面図である。

【図３】建物の基礎全体を示す平面図である。

【図４】本願請発明を適用した柱脚工法の配筋工程時
の縦断面図である。

【図５】コンクリート打設終了時の基礎の上部の縦断
面図である。

【図６】図５の平面図である。

【図７】柱鉄骨の垂直調節工程時の基礎の上部の縦断
面図である。

【図８】柱鉄骨の垂直調節工程時の建方の全体正面略
図である。

【図９】柱鉄骨の柱主筋かしめ工程時の基礎の上部の
縦断面図である。

【図１０】従来例の縦断面図である。

【符号の説明】

１基礎２地中梁４ベースコンクリート５基礎コンクリート２５柱主筋２５ａ折曲部２９天端面３３スリーブアンカー３７かしめ部３７ａ円錐面４０柱鉄骨４１ベースプレート４２柱主筋挿通孔４６かしめ台座４６ａテーパー孔４９締付ナット

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】柱断面形状に応じた所定の配列で基礎コ
ンクリート内に内蔵される複数の柱主筋を、基礎コンク
リート天端面より上方に突出させ、該柱主筋の上方突出
部に、柱鉄骨の下端ベースプレートを結合してなる柱脚
構造において、ベースプレートに形成されると共に柱主
筋の径に対して一定の誤差調整用の間隙を有する内径の
柱主筋挿通孔と、上方にゆくに従い拡径するテーパー孔
を有して上記柱主筋挿通孔の上側に載せられたかしめ台
座と、柱主筋の突出部に形成されて上記テーパー孔に一
定の圧力でテーパー嵌合する円錐面及びかしめ台座の上
端面に圧接する傘状部分を一体に有するかしめ部とを備
え、該かしめ部により、上記かしめ台座を介してベース
プレートを柱主筋に結合していることを特徴とする柱脚
構造。
【請求項２】柱主筋の上端を基礎コンクリートから上
方に突出させた状態で建物の基礎を形成し、柱鉄骨の下
端ベースプレートには、柱主筋の径に対して一定の誤差
調整用の間隙を有する内径の柱主筋挿通孔を形成して、
該柱主筋の上端突出部を挿入すると共に各挿通孔の上側
には上方にゆくに従い拡径するテーパー孔を有するかし
め台座を載せ、柱主筋の突出部をかしめることにより、
テーパー孔に嵌着する円錐面及びかしめ台座の上端面に
圧接する傘状部分を一体に有するかしめ部を形成して、
該かしめ部によりベースプレートを柱主筋に結合するこ
とを特徴とする柱脚工法。