JPH0130982B2 - - Google Patents
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- JPH0130982B2 JPH0130982B2 JP14053182A JP14053182A JPH0130982B2 JP H0130982 B2 JPH0130982 B2 JP H0130982B2 JP 14053182 A JP14053182 A JP 14053182A JP 14053182 A JP14053182 A JP 14053182A JP H0130982 B2 JPH0130982 B2 JP H0130982B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は鉄骨建築における鋼管柱の改良され
た露出型の柱脚固定構造に係り、更に詳しく言え
ば地震動の如き大きな外力に耐えることができ
る。鋼管柱脚固定構造に係る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improved exposed type column base fixing structure for steel pipe columns in steel frame buildings, and more specifically, it is capable of withstanding large external forces such as earthquake motion. Pertains to steel pipe column base fixed structure.
建築構造分野においては従来表面平滑な丸鋼で
製作したアンカーボルト、いわゆるプレーンアン
カーボルトを基礎コンクリート中に定着し、基礎
コンクリート上に鋼管柱下端のベースプレートを
据え付け、ボルトを締付けて固定するのが通例で
である。この場合アンカーボルトが引抜力を受け
ればコンクリートとアンカーボルト表面との間の
付着力が早期に失なわれ、アンカーボルト下端の
折曲部による定着効果だけになり、アンカーボル
トが伸びるため柱脚全体の固定度が極端に低下す
る。従つてプレーンアンカーボルトでは柱脚固定
は期待し得ないとされ、このため柱脚固定とする
場合には柱脚部を包むように周辺にコンクリート
を配して補強する方法が採用されているが、これ
は複雑な施工を伴なうのが問題である。 In the field of architectural structures, it is customary to fix anchor bolts made of round steel with smooth surfaces, so-called plain anchor bolts, in foundation concrete, install a base plate at the lower end of a steel pipe column on top of the foundation concrete, and tighten the bolts. It is. In this case, if the anchor bolt is subjected to a pulling force, the adhesion between the concrete and the surface of the anchor bolt will be lost early, and only the anchoring effect will be due to the bent part at the lower end of the anchor bolt. The degree of fixation of is extremely reduced. Therefore, it is said that plain anchor bolts cannot be expected to secure column bases, and for this reason, when fixing column bases, a method of reinforcing the column base by surrounding it with concrete is adopted. The problem is that this involves complicated construction.
本発明は上記のような問題点を解消する簡易な
露出型固定柱脚を提供することを目的とし、アン
カーボルトに固定された鋼管柱の露出型固定柱脚
において、基礎コンクリート中に定着される異形
棒鋼アンカーボルトと、該異形棒鋼アンカーボル
トと同心のそのまわりに配設されたスパイラル筋
とを埋設した基礎コンクリート上に柱脚端のベー
スプレートが前記異形棒鋼アンカーボルトに締付
けられて据えられた構造を特徴とする鋼管柱の露
出型固定柱脚に係る。なお本発明において鋼管柱
には角形鋼管柱および円形鋼管柱の両方を含む。 The purpose of the present invention is to provide a simple exposed fixed column base that solves the above-mentioned problems. A structure in which a base plate at the end of a column is tightened to the deformed steel bar anchor bolt and installed on a foundation concrete in which a deformed steel bar anchor bolt and a spiral reinforcement arranged around the deformed steel bar anchor bolt are buried. This invention relates to an exposed fixed column base for a steel pipe column characterized by: Note that in the present invention, the steel pipe column includes both a square steel pipe column and a circular steel pipe column.
次に本願発明の原理について説明する。第1図
に示すような鋼構造建築の柱脚部1にはその軸心
方向の軸力Nと曲げモーメントMとせん断力Qが
作用すると考えられ、これらの応力は常時作用し
ているが、地震動や暴風時等にきわめて大きくな
ることはよく知られている。 Next, the principle of the present invention will be explained. It is thought that an axial force N in the axial direction, a bending moment M, and a shearing force Q act on the column base 1 of a steel structure building as shown in Fig. 1, and these stresses act constantly. It is well known that it becomes extremely large during earthquakes and storms.
この柱脚部を剛として架構を応力解析した場合
に柱脚部に発生する曲げモーメントMを安全に基
礎部に伝達できる柱脚形式を固定柱脚と呼び、解
析による曲げモーメントの代りに鉄骨柱の耐力上
から計算される許容曲げモーメントを採ることも
できる。曲げモーメントに対して回転できるよう
に設計された柱脚形式をピン柱脚と呼び、本発明
にはこのようなピン柱脚は含まれない。 A column base type that can safely transmit the bending moment M that occurs in the column base to the foundation when stress analysis is performed on the frame with the column base as rigid is called a fixed column base. It is also possible to take the allowable bending moment calculated from the proof stress. A type of column base designed to be able to rotate with respect to a bending moment is called a pin column base, and the present invention does not include such a pin column base.
ところで第1図に示すような固定柱脚の場合、
軸力Nはコンクリートの支圧応力Rによつて基礎
コンクリート2に伝達され、またせん断力Qはベ
ースプレート3と基礎コンクリート2間の摩擦力
およびアンカーボルト4のせん断耐力によつて最
終的に基礎部に伝達される。 By the way, in the case of a fixed column base as shown in Figure 1,
The axial force N is transmitted to the foundation concrete 2 by the bearing stress R of the concrete, and the shear force Q is ultimately transmitted to the foundation by the friction force between the base plate 3 and the foundation concrete 2 and the shear strength of the anchor bolts 4. is transmitted to.
アンカーボルト4に加わる力では曲げモーメン
トMによつて発生する引張力Pが最も重要であ
る。柱脚部1の曲げモーメントMはベースプレー
ト3に伝達され、ベースプレート底面に発生する
コンクリート支圧応力Rとアンカーボール引張力
Pの力のモーメントとバランスする。 Among the forces applied to the anchor bolt 4, the tensile force P generated by the bending moment M is the most important. The bending moment M of the column base 1 is transmitted to the base plate 3, and is balanced with the moment of the concrete bearing stress R and the anchor ball tensile force P generated at the bottom of the base plate.
アンカーボルトに生じた引張力Pは換言すれば
アンカーボルトに作用する引抜力であり、アンカ
ーボルト表面とコンクリートの付着力によつて基
礎コンクリート2の内部へ伝達される。 In other words, the tensile force P generated in the anchor bolt is a pulling force acting on the anchor bolt, and is transmitted to the inside of the foundation concrete 2 by the adhesive force between the surface of the anchor bolt and the concrete.
この場合アンカーボルトの引抜力に対抗する力
はアンカーボルト表面とコンクリートとの付着力
およびアンカーボルト先端曲折部の定着力であ
る。しかしながら表面の平滑ないわゆるプレーン
アンカーボルトでは付着力は余り大きくなく、前
述したように引抜力によつて付着力が早期に失な
われる。 In this case, the forces that oppose the pull-out force of the anchor bolt are the adhesion force between the surface of the anchor bolt and the concrete and the anchoring force of the bent portion of the tip of the anchor bolt. However, so-called plain anchor bolts with smooth surfaces do not have a very large adhesion force, and as described above, the adhesion force is quickly lost due to the pulling force.
大きな付着効果(付着力)を期待するためコン
クリートとアンカーボルトとの間に機械的嵌合が
働くようにするのにはふしを有する異形棒鋼をア
ンカーボルトとして使用することが考えられる。
異形棒鋼アンカーボルトを用いた柱脚部固定構造
は機械装置を支持する構造の柱脚部として実用さ
れている例があるが、これは機械装置の微振動に
よるアンカーボルトのゆるみの防止に採用され、
同時にプレーンアンカーボルトに比して短くでき
ることによつて施工の簡易化を計ることを目的と
したもので地震力のような大きな外力を考慮して
設計施工されたものではない。本発明では地震力
のような大きな外力による曲げモーメントMに基
づく引張力(引抜力)を考慮して建築構造物の柱
脚固定用アンカーボルトに異形棒鋼アンカーボル
トを使用する。 In order to achieve a mechanical fit between the concrete and the anchor bolt in order to expect a large adhesion effect (adhesion force), it is conceivable to use a deformed steel bar with a tab as the anchor bolt.
There are examples of column base fixing structures using deformed steel bar anchor bolts being used as column bases in structures that support mechanical equipment. ,
At the same time, they are designed to simplify construction by being shorter than plain anchor bolts, and are not designed and constructed with consideration to large external forces such as earthquake forces. In the present invention, a deformed steel bar anchor bolt is used as an anchor bolt for fixing a column base of a building structure in consideration of tensile force (pulling force) based on a bending moment M caused by a large external force such as an earthquake force.
アンカーボルトとして使用したとき、その許容
応力Paが基礎コンクリート2に安全に伝達され
るように、例えばねじ部の棒鋼太さをふし部の棒
鋼より太くするなどその表面形状あるいはふし5
1の形状が決められている異形棒鋼5をアンカー
ボルト41として用いた場合、第2図に示すよう
にアンカーボルト41に作用する引抜力Pはふし
51表面のコンクリート側圧力sで支えられ、そ
の反力のx方向分力sxによつて周辺のコンクリー
トを押し拡げる力を生じ、この力によつて異形棒
鋼アンカーボルト41のまわりのコンクリートが
破壊されることになる(第3図参図)。本発明に
おいてはこれを防止するためアンカーボルト41
のまわりにスパイラル筋6を配設する。 When used as an anchor bolt, in order to safely transmit the allowable stress Pa to the foundation concrete 2, for example, the thickness of the steel bar at the threaded portion is made thicker than the steel bar at the capping portion, or by changing its surface shape or the bar 5.
When a deformed steel bar 5 having a predetermined shape is used as an anchor bolt 41, as shown in FIG. The x-direction component of the reaction force s x generates a force that pushes and spreads the surrounding concrete, and this force destroys the concrete around the deformed steel bar anchor bolt 41 (see Figure 3). . In the present invention, in order to prevent this, the anchor bolt 41
A spiral muscle 6 is arranged around.
この場合スパイラル筋6の内側のコンクリート
7の破壊がスパイラル筋6によつて拘束されて阻
止される結果、コンクリートの破壊可能領域はス
パイラル筋6の外縁71に移行すると考えられ、
実際にはスパイラル筋6に囲まれたコンクリート
柱体の破断面は第4図に示す如くに底面72のス
パイラル筋から45゜の面をなす錐体面73になる
が、アンカーボルトが複数本並んでおり、各錐体
が重なり合つて破断面は複雑になるので、第5図
に示すように単純化して柱体7と考えて計算にか
ければ良く、アンカーボルトとスパイラル筋とそ
の内側のコンクリートが一体になるものとして、
この全体系の引抜き強度を考え、例えばスパイラ
ル筋の直径Dを決定すればよく、この方が結果は
安全側になる。実用的にはスパイラル径Dは10〜
20cm程度となる。 In this case, as a result of the destruction of the concrete 7 inside the spiral reinforcement 6 being restrained by the spiral reinforcement 6, the breakable area of the concrete is considered to shift to the outer edge 71 of the spiral reinforcement 6,
In reality, the fracture surface of the concrete column surrounded by the spiral reinforcements 6 is a conical surface 73 that forms a 45° angle from the spiral reinforcements on the bottom surface 72, as shown in Figure 4, but multiple anchor bolts are lined up. However, since each cone overlaps and the fracture surface becomes complicated, it is better to simplify the calculation by considering it as column 7 as shown in Figure 5, and the anchor bolt, spiral reinforcement, and concrete inside it can be calculated. As something that becomes one,
For example, the diameter D of the spiral muscle can be determined by considering the pull-out strength of the entire system, and the result will be on the safer side. Practically speaking, the spiral diameter D is 10~
It will be about 20cm.
なお鋼構造建築物の柱脚部の基礎コンクリート
中には適切量の配筋がなされるのが普通であり、
この配筋がアンカーボルト、スパイラル筋および
その内側のコンクリートとこれらのまてわりの基
礎コンクリートとの一体性を高め全体的な破壊を
防ぐ効果を奏する。 It is normal for steel structure buildings to have an appropriate amount of reinforcement in the foundation concrete of the column bases.
This reinforcement arrangement enhances the integrity of the anchor bolts, spiral reinforcements, the concrete inside them, and the surrounding foundation concrete, and has the effect of preventing overall destruction.
次に添付図面に示す実施例について説明する。
異形棒鋼アンカーボルト41を所定位置に配置
し、該アンカーボルト41と同心にスパイラル筋
6を配する。このスパイラル筋6の周囲には通例
の方法により鉄筋を配筋する。これに通例のとお
りコンクリートを打設して固化させ、基礎コンク
リート面21に鋼管柱端のベースプレート31を
載せ、アンカーボルト41に締めつけて固定す
る。 Next, embodiments shown in the accompanying drawings will be described.
A deformed steel bar anchor bolt 41 is placed at a predetermined position, and a spiral reinforcement 6 is placed concentrically with the anchor bolt 41. Reinforcing bars are arranged around the spiral reinforcement 6 using a conventional method. Concrete is poured and hardened as usual, and the base plate 31 at the end of the steel pipe column is placed on the foundation concrete surface 21 and fixed by tightening with anchor bolts 41.
以上説明したように本発明の露出型柱脚固定構
造ではアンカーボルトに異形棒鋼を使用し、柱脚
に作用する曲げモーメントに基づく引抜力を異形
棒鋼のふし表面に対するコンクリート側圧力で支
持するようにしてアンカーボルトの定着を強固に
し、アンカーボルトに大きな引抜力が作用した場
合、アンカーボルトのまわりに配したスパイラル
筋によつてアンカーボルトとそのまわりのコンク
リートとを一体にして、コンクリートの破壊やア
ンカーボルト周辺に発生する基礎コンクリートの
亀裂によつてアンカーボルトが抜け出すのを防止
するようにしたものであり、異形棒鋼アンカーボ
ルトとスパイラル筋との組合せにより柱脚の露出
型固定構造を効果的に強化することができるの
で、簡易な構造にかかわらず地震力等に対する強
化構造として技術的或いは経済的にきわめて大き
な効果を有する。 As explained above, in the exposed type column base fixing structure of the present invention, a deformed steel bar is used for the anchor bolt, and the pulling force based on the bending moment acting on the column base is supported by the pressure on the concrete side against the flange surface of the deformed steel bar. When a large pulling force is applied to the anchor bolt, the spiral reinforcement placed around the anchor bolt unites the anchor bolt with the surrounding concrete, preventing the concrete from breaking or anchoring. This is designed to prevent anchor bolts from falling out due to cracks in the foundation concrete that occur around the bolts, and the combination of deformed steel bar anchor bolts and spiral reinforcement effectively strengthens the exposed fixed structure of column bases. Therefore, despite its simple structure, it has extremely great technical and economical effects as a reinforced structure against seismic forces and the like.
第1図は露出型固定柱脚に作用する各種の力を
説明するための一部破砕立面図、第2図は異形棒
鋼アンカーボルトに作用する引抜力と側圧力との
関係を説明するため応力の伝達を示した模式図、
第3図は同じく側圧力の水平分力を示す異形棒鋼
アンカーボルトの横断面図、第4図は本発明に係
るアンカーボルトに作用する引抜力によつて生ず
ると想定される基礎コンクリート破壊領域を示す
断面図、第5図は本発明に係るスパイラル筋を外
縁とする仮想的な柱体を示す斜視図、第6図は本
発明に係る一実施例を示す一部破砕縦断面図であ
る。
N……軸力、M……回転モーメント、Q……せ
ん断力、1,11……柱脚部、2……基礎コンク
リート、3,31……ベースプレート、4,41
……アンカーボルト、5……異形棒鋼、51……
ふし、6……スパイラル筋、7……コンクリート
柱体、72……スパイラル筋底面、73……錐体
面(破壊面)。
Figure 1 is a partially fragmented elevation view to explain the various forces acting on the exposed fixed column base, and Figure 2 is a partially exploded elevation view to explain the relationship between the pull-out force and lateral pressure acting on the deformed steel bar anchor bolt. Schematic diagram showing stress transmission,
Fig. 3 is a cross-sectional view of a deformed steel bar anchor bolt showing the horizontal component of lateral pressure, and Fig. 4 shows the foundation concrete failure area assumed to be caused by the pull-out force acting on the anchor bolt according to the present invention. FIG. 5 is a perspective view showing a hypothetical column body having an outer edge formed of spiral reinforcement according to the present invention, and FIG. 6 is a partially fragmented longitudinal cross-sectional view showing an embodiment according to the present invention. N... Axial force, M... Rotating moment, Q... Shearing force, 1, 11... Column base, 2... Foundation concrete, 3, 31... Base plate, 4, 41
...Anchor bolt, 5...Deformed steel bar, 51...
6...Spiral reinforcement, 7...Concrete column, 72...Spiral reinforcement bottom surface, 73...Pyramidal surface (destruction surface).
Claims (1)
固定柱脚において、基礎コンクリート中に定着さ
れる異形棒鋼アンカーボルトと、該異形棒鋼アン
カーボルトと同心にそのまわりに配設されたスパ
イラル筋とを埋設した基礎コンクリート上に柱脚
端のベースプレートが前記異形棒鋼アンカーボル
トに締付けられて据えられた構造を特徴とする鋼
管柱の露出型固定柱脚。1. In the exposed fixed column base of a steel pipe column fixed to an anchor bolt, a deformed steel bar anchor bolt fixed in the foundation concrete and a spiral reinforcement placed concentrically around the deformed steel bar anchor bolt are buried. An exposed type fixed column base for a steel pipe column characterized by a structure in which a base plate at the end of the column base is fastened to the deformed steel bar anchor bolt and installed on a concrete foundation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14053182A JPS5931336A (en) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | Exposure type fixed pillar leg of steel pipe pillar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14053182A JPS5931336A (en) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | Exposure type fixed pillar leg of steel pipe pillar |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5931336A JPS5931336A (en) | 1984-02-20 |
| JPH0130982B2 true JPH0130982B2 (en) | 1989-06-22 |
Family
ID=15270829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14053182A Granted JPS5931336A (en) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | Exposure type fixed pillar leg of steel pipe pillar |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931336A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021434A (en) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Takenaka Komuten Co Ltd | Structure for reinforcing concrete member, and building with the same |
-
1982
- 1982-08-13 JP JP14053182A patent/JPS5931336A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021434A (en) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Takenaka Komuten Co Ltd | Structure for reinforcing concrete member, and building with the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5931336A (en) | 1984-02-20 |
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