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ベースプレートの厚みは？1分でわかる規格、計算、アンカーボルトとの関係

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ベースプレートの厚みは16ｍｍ以上が一般的です。またベースプレートの厚みは計算により決定し、鋼板の規格に準じた板厚を用います。よって、15mmや21mmなど、常用サイズ以外の板厚は使いません。今回はベースプレートの厚みと規格、計算、アンカーボルトとの関係について説明します。ベースプレート、アンカーボルトの詳細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

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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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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ベースプレートの厚みは？規格

ベースプレートの厚みは16mm以上が一般的です。また、後述する「ベースプレートの計算」を行いベースプレートの厚みを決定します。ベースプレートの厚みの例を下記に示します。


・16.0

・19.0

・22.0

・25.0

・28.0

・32.0

・36.0


なお、ベースプレートは鋼板の規格に準じた板厚を用います。計算で決めたからと言って、15mmや21mmのような常用サイズで無い板厚は使いません。鋼板の規格は下記をご覧ください。

鋼板の規格は？厚み、重量、ss400との関係


ベースプレートとは、鉄骨柱と基礎柱（又は、基礎、基礎梁）を一体化するための鋼板です。下図にベースプレートを示しました。


ベースプレート


ベースプレートの詳細は下記をご覧ください。

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

ベースプレートの厚みと計算、アンカーボルトとの関係

ベースプレートの厚みは、許容応力度計算又は保有耐力接合の計算により決定します。ベースプレートの保有耐力接合の計算方法等は、建物の構造計算ルートと関係するのですが、今回は省略します。※詳細を知りたい方は下記の書籍が参考になります。

構造の黄色本とは？1分でわかる意味、建築基準法との関係


ベースプレートの許容応力度計算では、一般的に下記の計算を行います。また、露出柱脚に関する検討方法となります。根巻き柱脚、埋込み柱脚の詳細は下記をご覧ください。

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

根巻き柱脚の検討方法について


・ベースプレート下の基礎コンクリートから作用する反力による検討（圧縮側の検討）

・アンカーボルトに作用する引張力によるベースプレートの検討（引張側の検討）


下図をみてください。物を横から押すと、片側は「浮き上がって」もう片方は「重みが集中的にかかる」ように動きます。


ベースプレートの計算


これを専門的にいうと「片方は引張力」「片方は圧縮力」が作用する状態と言えるでしょう。柱脚も基本的に同じです。柱脚に水平力が作用すると、引張力が作用する部分と圧縮力が作用する部分に分かれます。


ベースプレート下には基礎周りのRC部材が配置されています。ベースプレートから、基礎部材に「圧縮力」が作用するため、基礎部材は圧縮力に対して問題ないか検討が必要です。


ベースプレートと圧縮力


また、逆にいうと基礎部材からベースプレートに対して「圧縮応力に対する反力」が作用するため、この反力に対して検討が必要です。机の天板を手で押すと机に力が作用しますが、手にも力を感じますよね。これと同じです。


具体的な計算は下記の流れで行います（参考例）。


・ベースプレートに作用する応力度を算定

・ベースプレートの支持条件を考慮し曲げモーメントを算定。一辺固定なら片持ち梁、二辺または三辺固定になる場合（リブプレートの配置等）は、スラブと同様の検討が必要

・ベースプレートの単位幅当たりの断面係数を算定

・曲げ応力度に対して許容応力度が問題ないか確認


また引張側では「アンカーボルトに引張力」が作用しています。この引張力によりベースプレートには曲げモーメントが作用します。


引張力は集中荷重です。一辺固定の場合、片持ち梁と考えて「集中荷重×固定端までの距離」で曲げモーメントは算定できます。その他、ベースプレートの厚さを決める計算の流れは前述と同様です。


ただし、アンカーボルトに作用する引張力は、下図のように45°方向に伝達されると考えます。


ベースプレートに作用する引張力


初めてベースプレートの計算をすると慣れないことが多いと思います。下記の書籍などに「計算例」が書いてあるので読んでみましょう。

鋼構造柱脚設計施工ガイドブック


また、ベースプレートやアンカーボルトの詳細は下記も参考になります。

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

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

まとめ

今回はベースプレートの厚みについて説明しました。ベースプレートの厚みは16mm以上が一般的です。また、ベースプレートの厚みは計算により決定します。具体的な計算も大切ですが、大まかなイメージを持つと良いでしょう。ベースプレート、アンカーボルトの意味など下記も参考になります。

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

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

鋼構造柱脚設計施工ガイドブック

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