建築のこと

メーカー5社の、既製柱脚の性能の違いを比較してみた

ども、tyazukeです。

鉄骨造で一番既製品が使われる箇所の1つが「柱脚」、だと思います。

なんたって設計は早いし(電算に放り込んで、図面は型番を描いて、標準図付ければ終了)、型式を選ぶだけというお手軽さ。ファストフード以上にお手軽。

鋼構造設計規準―許容応力度設計法

そんな既製柱脚は様々なメーカーが商品を売り出しています。今回は、そんなメーカー5社の既製柱脚の、性能などの違いを比較してみました。

設計するときの参考になれば幸いです。

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そもそも既製柱脚とは

前述しましたが既製柱脚とは、各メーカーが製品として売り出している柱脚の製品です。本来アンカーボルト径、本数、ベースプレート厚を計算で決めるところを、既に「決められている」ので型番を選ぶだけで柱脚の設計は終わりになります。

構造設計者としては、「柱脚の設計」を考える必要が無いので、設計のスピードが早くなります。

 

今回比較した5社の既製柱脚、比較の方法について

今回比較した5社は下記となります。比較した柱は、角型鋼管の300x12です。この部材に適合する柱脚で、最も曲げ剛性が小さいものを選びました。

ベースパック 30-12V
ハイベース EB300-4-30
ISベース SS302
NCベース PK-300-4S-27
ジャストベース J300-12

 

ベースプレートの大きさ、厚み

ベースプレートの断面(外形)と厚みを比較した結果を下記に示します。ベースプレートが小さくできれば、柱型も小さくなる。すなわち、すっきりとした納まりにできるかと。

 

ベースパック 縦×横×厚=520x520x32
ハイベース 縦×横×厚=460x460x32
ISベース 縦×横×厚=500x500x40
NCベース 縦×横×厚=440x440x39
ジャストベース 縦×横×厚=530x530x36

比較した結果、NCベースが最も外形が小さいベースプレートでした。最も大きなベースはジャストベースです。厚みは32~40です。

 

ベースプレートのアンカーボルト本数・径

アンカーボルト本数と径は、柱型や地中梁との納まりを考える上で重要です。下記に比較した結果を示します。

ベースパック 8―M30
ハイベース 4―M30
ISベース 8―M36
NCベース 4―M27
ジャストベース 8―M36

メーカーによっては、ボルト本数4~12本とバラエティに富んだボルト本数を持つ柱脚があります。今回は、□-300x300x12に適合する既製柱脚の中で、最も曲げ剛性が低い製品を選ぶと、自然と上記の結果になりました。

ハイベースやNCベースは、製品の種類が豊富みたいですね。

 

柱脚の曲げ剛性について

既製柱脚を使う時、柱脚の曲げ剛性は最も気にする項目です。下記に比較した結果を示します。

ベースパック 90.0x1000 kNm/rad
ハイベース 70.1x1000  kNm/rad
ISベース 72.0x1000  kNm/rad
NCベース 56.4x1000  kNm/rad
ジャストベース 89.6x1000  kNm/rad

ベースパック、ジャストベースが最も曲げ剛性が大きいことが分かりました。ボルト本数が異なるので、単純に比較はできませんが・・・。またNCベースが極端に曲げ剛性が小さいですね。

 

保有耐力接合か否か

柱脚が保有耐力接合か否かは、保有水平耐力に関わってきます。詳しくは省略しますが、保有耐力接合を満足しない場合、Ds値を0.05加えるなど対応が求められます。下記に比較結果を示します。

ベースパック 保有耐力接合、非保有耐力接合の両タイプあり
ハイベース 保有耐力接合、非保有耐力接合の両タイプあり
ISベース 保有耐力接合、非保有耐力接合の両タイプあり
NCベース 非保有耐力接合。※1
ジャストベース 全て保有耐力接合

※1但し、Dsを0.05加える必要のない大臣認定を取得済み(Qu/Qun=1.1以上など、条件付き)。

 

ブレース取り付けは可能か

ブレース構造で既製柱脚を用いるケースもあります。既製柱脚にブレースは取り付け可能か、比較しました。

ベースパック ブレース可
ハイベース ブレース可
ISベース ブレース可
NCベース ブレース可
ジャストベース ブレース不可

ジャスベースのみ、ブレース取り付きが可能な情報が見つかりませんでした。他の柱脚は全てブレースの取り付けが可能です。

 

偏心柱脚にできるか

外壁との納まり上、偏心柱脚にする場合もあります(柱芯とベース芯が偏心した柱脚)。下記に比較しました。

ベースパック 偏心不可
ハイベース 偏心可
ISベース 偏心不可
NCベース 偏心不可
ジャストベース 偏心不可

ハイベースのみ偏心柱脚が可能でした(厳密にはスーパーハイベースという工法)。ハイベースのバリエーションの豊富さが伺えます。

 

まとめ

今回は5社の既製柱脚について比較しました。比較した結果、何か得られたわけではないのですが・・・。

雑感として、ハイベースは他メーカーに比べてバラエティに富んでいるな、と。そういえば昔は日立関連の企業だったのに、今は「センクシア」という社名で独立しています。よっぽど売れていたのかなぁ。

今回説明した柱脚は下記の本が参考になります。合わせてどうぞ。

というわけで、以上参考に成れば幸いです。

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