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アンカーボルトってなに？アンカーボルトの目的と規格、サイズ、種類

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アンカーボルトが何か知っていますか。アンカーボルトは、鉄骨造の「柱脚」に必要な部材の１つです。柱脚に関しては、下記が参考になります。

柱脚の種類は？1分でわかる種類と意味、鉄骨と基礎、アンカーボルト、ベースプレートの関係

今回は、そんなアンカーボルトに着目して、アンカーボルトの目的や、規格、サイズ、種類について説明します。

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学改訂版/工学社」

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アンカーボルトの種類

アンカーボルトには、基本的に下記の２つがあります。

ＡＢＲ400、ＡＢＲ490
ＡＢＭ400、ＡＢＭ490

です。

間柱など、両端がピン接合で地震力を受けない2次部材は、柱脚のアンカーボルトをＳＳ400にすることもあります。しかし、ＪＩＳ規格でアンカーボルトとして定められているのは、上記です。

※間柱や、ピン接合に関しては下記が参考になります。

間柱とは？1分でわかる役割、寸法、間隔、胴縁との違い

剛接合とピン接合の意味と、納まりと構造性能の違い

400と490は、鋼材の材料強度です。ＡＢＲとＡＢＭの違いは後述します。

アンカーボルトの規格とサイズ

前述したアンカーボルトの規格とサイズを下記に示します。

ABRアンカーボルトの規格とサイズ

まずはABRアンカーボルトの規格とサイズを示します。

ABR400の規格とサイズ

ABR400の公称耐力

ABMアンカーボルトの規格とサイズ

次にABMアンカーボルトの規格とサイズを示します。

ABM400の規格とサイズ

ABM400の公称耐力

ナットと座金の規格とサイズ

アンカーボルトは、必ず呼び径に合ったナットや座金のサイズが規格化されています。但し、ナットと座金に関しては、ＡＢＲとＡＢＭで規格やサイズが同じです。下図表を参考にしてください。

ナットの規格とサイズ

座金の規格とサイズ

ナット、座金については、下記が参考になります。

ナットとは？1分でわかる寸法、絞め方、ボルトとの違い、ナットの向き、使い方

ワッシャーとは？1分でわかる規格、寸法、向き、順番、役割、スプリング座金

定着版の規格とサイズ

アンカーボルトは、先端をフック付きにするか定着版付きにする必要があります。これは、アンカーボルトの定着性を強くするためです。また定着版は、フック付きよりも納まりが良く、施工も簡単です。

下表に定着版の規格とサイズを示します。

定着版については、下記が参考になります。

定着版とは？1分でわかる意味、サイズ、役割、アンカーボルトとの関係

アンカーボルトの目的

アンカーボルトは、柱脚で最も重要です。その理由は、上部の鉄骨造と、基礎のＲＣ造を繋ぎ合わせる目的があります。アンカーボルトは、ベースプレートを介して、基礎柱や基礎に定着させます。ベースプレートに関しては、下記が参考になります。

ベースプレートとは？1分でわかる意味、鉄骨柱、基礎との関係、設計法

また、鉄骨造の固さはアンカーボルトの影響を受けます。例えば、アンカーボルトの径が太ければ、建物の剛性は上がります。逆に細径のアンカーボルトを用いた建物は、柔らかく、変形が大きくなるのです。

言い換えれば、アンカーボルトは地震時に建物の変形を抑える効果がある、といえます。ボルトなので小さな部材ですが、無視できない存在です。

ABRとABMの違い

前述したＡＢＲとＡＢＭは何が違うのでしょうか。下記に整理しました。

ＡＢＲ　軸部の断面積と、ねじ部の断面積があまり変わらないように転造して製作したアンカーボルト。軸部に対する、ねじ部の断面欠損率が92％程度

ＡＢＭ　ねじ部は、軸部を切削して製作したアンカーボルト。ＡＢＲより、断面欠損率が大きい。軸部に対する85％程度が、ねじ部の断面積

どちらが有利、とは言い難いですが一般的にABRアンカーボルトを用いることが多いです。官公庁の施設でも、一般的にABRを用います。

詳細は下記が参考になります。

abr400とは？1分でわかる意味、規格、許容応力度、定着版との関係

abm400とは？1分でわかる意味、規格、許容応力度、abr400との違い

アンカーボルトの定着長さ

前述したように、アンカーボルトは基礎又は基礎柱へ定着します。下図をみてください。これはアンカーボルトを定着した様子を描きました。

有効長さとは、柱脚のバネを考慮するときに用いる値です。定着長さと値が異なる点に注意したいですね。

アンカーボルトの施工方法

アンカーボルトの施工方法は、下記の流れで行います。

１．アンカーフレームの設置（アンカーボルトの設置）

２．アンカーフレーム、アンカーボルトと基礎柱鉄筋との干渉防止、確認など

３．アンカーフレーム位置の再確認

４．基礎コンクリート打設

５．コンクリート養生

６．鉄骨建方

７．ベースモルタルの充填

８．アンカーボルトの締付け

アンカーフレームとは、アンカーボルトを設置する仮設材です。なぜアンカーフレームが必要でしょうか。アンカーボルトを設置するとき、まだコンクリートを打設していません。よって、アンカーボルトは宙に浮いた状態で設置することになります。もちろん宙に浮いた状態で設置などできませんから、仮設材にアンカーボルトを留めて所定の位置に設置します。※アンカーフレームについては、下記が参考になります。

鉄骨のアンカーとは？1分でわかる意味、アンカーフレーム、アンカーボルトとの関係