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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

この記事の要点

ベースプレートの厚みは16mm以上が一般的で、計算により決定します。規格寸法（16・19・22・25・28・32・36mm）の中から選び、15mmや21mmのような常用外サイズは使いません。

厚みは許容応力度計算で決定し、圧縮側（基礎反力）と引張側（アンカーボルト引張力）の両方の検討が必要です。

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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。

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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。

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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。

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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

混同しやすい用語

圧縮側の検討

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対して、ベースプレートが曲げ応力度に耐えられるかを確認する検討です。

引張側の検討とは異なり、圧縮側では基礎部材からの圧縮反力が荷重となり、一辺または多辺固定の曲げモーメントを算定します。

引張側の検討

アンカーボルトに作用する引張力によってベースプレートに生じる曲げモーメントに対する検討で、引張力は45°方向に伝達されると考えます。

圧縮側の検討に対して、引張側では荷重がアンカーボルトからの集中荷重となり、片持ち梁として曲げモーメントを算定します。

試験での問われ方｜管理人の一言

引張側の検討では、アンカーボルトに作用する引張力が45°方向に伝達されると考えます。一辺固定の場合は片持ち梁として「集中荷重×固定端までの距離」で曲げモーメントを算定します。リブプレートがある場合は二辺・三辺固定となり、スラブと同様の検討が必要です。

ベースプレートの厚みを整理した表を示します。

項目	内容	備考
最小厚み	16mm以上	一般的な下限値
規格寸法	16・19・22・25・28・32・36mm	鋼板規格に準拠
決定方法	許容応力度計算	圧縮側・引張側を検討