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根巻き柱脚とは?構造、配筋、施工方法、露出・埋め込みとの違いなど

  • 根巻き柱脚ってなに?
  • 露出柱脚と何が違うの?
  • 根巻き高さってどれくらい必要?
  • どんな鉄筋が入るの?
  • 施工の手順って?
  • 現場で気をつけるポイントは?

上記の様な悩みを解決します。

根巻き柱脚とは、結論「鉄骨柱の足元(ベースプレート+アンカーボルト周り)を、鉄筋コンクリートで一定高さまで巻き立てて固める柱脚形式」のことです。鉄骨造の柱脚形式は大きく「露出柱脚」「根巻き柱脚」「埋め込み柱脚」の3つに分類されますが、根巻きは「露出と埋め込みの中間的な剛性」を持つ形式。柱せいの2.5倍以上の高さでRCを巻くことで、柱脚部の回転拘束を強化して半固定状態を作る、というのが構造的な狙いです。施工管理として、配筋・型枠・コンクリート打設の手順を押さえておかないと、根巻きRC内部に欠陥を残しやすい工種でもあります。

なるべく分かりやすい表現で記事をまとめていくので、初心者の方にも理解しやすい内容になっているかなと思います。

それではいってみましょう!

目次

根巻き柱脚とは?

根巻き柱脚とは、結論「鉄骨柱の脚部を、鉄筋コンクリートで根巻き状に巻き立てて剛性を高めた柱脚形式」のことです。

英語で言うと「encased column base」が近く、ベースプレート+アンカーボルトの上から、鉄筋コンクリートで被覆することによって柱脚部の回転を拘束する仕組み。

鉄骨造の柱脚形式は大きく3つに分かれます。

柱脚形式 概要 剛性
露出柱脚 ベースプレートとアンカーボルトのみで基礎に固定 ピン〜半剛
根巻き柱脚 ベースプレート上部をRCで根巻きして補強 半剛
埋め込み柱脚 鉄骨柱の脚部を基礎コンクリート内に埋め込む

根巻きは「中間の剛性」を持つ形式で、露出柱脚より曲げ剛性を高めたいけれど、埋め込み柱脚ほどの完全固定は不要、という場面で採用されます。

根巻き柱脚の構造的な狙い

鉄骨柱脚の挙動は地震時にどう振る舞うかが超重要。露出柱脚はピン接合に近い挙動になりやすく、設計上「柱脚部に応力が集中して破壊する」可能性があります。

根巻き柱脚は、

  • ベースプレート+アンカーボルトで鉛直荷重を受ける
  • 根巻きRC+帯筋で水平力(曲げモーメント)を受ける
  • 鉄骨柱とRC根巻きが一体化して、柱脚剛性を確保

という二重の役割分担で、地震時の柱脚破壊を防ぐ設計になっています。

露出柱脚の代表的な工法であるベースパックの解説(https://seko-kanri.com/base-pack/)も合わせて読むと、3形式の使い分けが見えてきます。

根巻き柱脚の構造と仕様

具体的な構造仕様を整理します。

根巻き高さ

根巻き柱脚の根巻き高さは、柱せい(柱の小径)の2.5倍以上かつ実用上は700〜1500mm程度が一般的。

柱サイズ 根巻き高さの目安
H-300 750mm以上(300×2.5)
H-400 1000mm以上
H-500 1250mm以上
H-600 1500mm以上

これはJASS6(日本建築学会・鉄骨工事標準仕様書)で示されている目安。実際の根巻き高さは構造設計者が応力検討して決定します。

主筋・帯筋

根巻きRC内には、

  • 主筋:D19以上、4本以上を柱の四隅に配置するのが基本
  • 帯筋(フープ筋):D10以上、ピッチ100mm以下が標準
  • アンカーボルト:JIS B 1180の太径ボルト、根巻き内に定着長さを確保

帯筋はピッチ100mm以下と密に巻くのが特徴。これは、地震時に主筋が座屈しないようにかつ根巻きRCが横方向にせん断破壊しないようにするためです。

コンクリート強度

  • 設計基準強度Fc:周辺の柱・梁RCと同等以上(一般的にFc=24N/mm²以上)
  • 打設手順:根巻き高さ全体を1回打ちが原則

コンクリートの設計基準強度の話は、別記事でも触れていますが、根巻き柱脚部はコンクリートの被り厚さや打設品質が直接的に柱脚剛性に影響します。

かぶり厚さ

  • 主筋のかぶり厚さ:40mm以上
  • 帯筋のかぶり厚さ:30mm以上

通常のRC柱と同じ基準が適用されます。鉄筋のかぶり厚さの話は、鉄筋のかぶり厚さの解説も参考に。

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他の柱脚形式との違い

露出柱脚・埋め込み柱脚と根巻き柱脚を比較整理します。

露出柱脚との違い

項目 露出柱脚 根巻き柱脚
柱脚部の被覆 なし(ベースプレートが見える) RCで巻く
剛性 ピン〜半剛 半剛
柱脚部の回転 大きい 抑制される
施工難易度 低(標準工法)
コスト
採用シーン 一般的なS造 中規模S造、剛性を確保したい場面

露出柱脚は最も多く採用される柱脚形式で、認定工法のベースパックなどが代表例。露出柱脚をそのまま使うか、根巻きするかは、柱脚部の応力検討結果で決まります。

埋め込み柱脚との違い

項目 埋め込み柱脚 根巻き柱脚
柱脚の埋め込み深さ 柱せいの2倍以上を基礎コンクリート内に埋め込む 基礎の上に建てて、その上をRCで巻く
剛性 ほぼ完全固定(剛接合) 半剛
施工難易度 高(基礎工事と鉄骨建方の調整が大変) 中(基礎完了後に施工)
施工順序 基礎打設前に柱脚を建てる 基礎完了後に柱建方→根巻き
採用シーン 高層S造、剛性最大化が必要な場面 中規模S造

埋め込み柱脚は最も剛性が高いですが、施工が複雑(基礎打設前に鉄骨柱を建てる必要がある)で、コストも高い。中規模建物では根巻き柱脚が選ばれることが多いです。

3形式の使い分け

ざっくりした使い分けの傾向は、

  • 小規模S造(2〜3階建ての店舗・事務所):露出柱脚(ベースパック等の認定工法)
  • 中規模S造(4〜10階建てのオフィス・倉庫):露出柱脚 or 根巻き柱脚
  • 大規模・高層S造:埋め込み柱脚

ただし最終的には構造設計者が剛性・耐震性能・施工性・コストを総合判断して決めます。

根巻き柱脚の施工手順

実際の現場での施工手順を整理します。

①基礎工事

  1. 基礎フーチングを施工
  2. アンカーボルトを埋設(位置精度±5mm以内)
  3. 基礎コンクリート打設・養生

アンカーボルトの解説に詳しい施工手順があります。

②鉄骨柱の建方

  1. ベースプレートを基礎天端に据え付け
  2. アンカーボルトのナット締めで位置・水平を調整
  3. 鉄骨柱の建て込み(クレーン作業)
  4. 垂直度・芯ズレの計測

③根巻き部の配筋

  1. 主筋の組み立て:柱を囲むように4本以上を配置
  2. 帯筋(フープ筋):ピッチ100mm以下で巻く
  3. 配筋検査:構造図と現物を照合(本数・径・ピッチ・かぶり厚)
  4. スペーサー(鉄筋サイコロ)で適切な被りを確保

配筋検査の解説に手順の詳細があります。

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④型枠の組み立て

  1. 柱周りに型枠を組む:根巻き高さ+打設余裕を見て高めに組む
  2. 型枠の建て込み精度確認:垂直・水平・直角

⑤コンクリート打設

  1. 打設前点検:配筋・型枠・清掃状態を最終確認
  2. コンクリート打ち込み:バイブレーターで十分に締め固める
  3. 打設後養生:適切な期間(5日以上が一般的)

打設は根巻き高さ全体を1回打ちが原則。途中で止めるとコールドジョイントが発生して、根巻きRCの一体性が失われます。

⑥型枠脱型・仕上げ

  1. コンクリート強度確認後に型枠脱型
  2. コンクリート表面の補修(豆板・気泡など)
  3. 必要に応じて防水・塗装

施工管理のポイント

施工管理として押さえるべきポイントを整理します。

①アンカーボルトの精度確保

根巻き柱脚といえども、アンカーボルトの位置精度は超重要。位置がズレると鉄骨柱が傾いて、根巻き内部の応力分布が想定と変わります。

  • 位置精度:±5mm以内(JASS6)
  • 天端レベル:±2mm以内
  • テンプレートを使った正確な据付け

②帯筋ピッチの厳守

根巻き柱脚の耐震性能は、帯筋(フープ筋)の量と配置に大きく依存します。

  • ピッチ100mm以下を死守
  • 継手位置は柱面でなく、柱コーナー部
  • 重ね継手長さは鉄筋径の40倍以上

帯筋を手抜きすると地震時に主筋が座屈して、柱脚崩壊につながります。配筋検査で全数チェックは必須です。

③コンクリート打設の品質

根巻き部はベースプレート・アンカーボルトという障害物があり、コンクリートが回り込みにくい箇所。

  • バイブレーターでの締固めを徹底
  • 充填確認(型枠の隅までコンクリートが行き渡ったか)
  • 打設後すぐの仕上げで表面を整える

打設不良は根巻きRC内に空隙(ジャンカ)を残し、構造強度を低下させます。

④養生

  • 打設後5日以上の湿潤養生
  • 凍害が起きやすい冬季は加温養生を検討
  • 早期脱型は避ける

養生不足は強度発現不足につながり、根巻き効果が十分に発揮されません。

⑤検査と記録

  • 配筋検査:本数・径・ピッチ・かぶり厚を写真記録
  • 打設立会い:打設量・スランプ・気温の記録
  • 強度試験:圧縮強度試験で設計強度の確保を証明

竣工書類として残すことで、後々の改修・点検時にも参照できる資料になります。

根巻き柱脚に関する情報まとめ

  • 根巻き柱脚とは:鉄骨柱の脚部を鉄筋コンクリートで巻き立てて剛性を高めた柱脚形式
  • 根巻き高さ:柱せいの2.5倍以上、実用上700〜1500mm
  • 配筋仕様:主筋D19以上×4本以上、帯筋D10以上ピッチ100mm以下
  • コンクリート強度:Fc=24N/mm²以上が標準
  • 他形式との違い:露出(ピン〜半剛)、根巻き(半剛)、埋め込み(剛)
  • 施工手順:基礎・アンカーボルト→柱建方→配筋→型枠→打設→養生
  • 管理ポイント:アンカーボルト精度、帯筋ピッチ、打設品質、養生、検査記録

以上が根巻き柱脚に関する情報のまとめです。

根巻き柱脚は、露出柱脚と埋め込み柱脚の中間的な剛性が必要な中規模S造で選ばれる柱脚形式。施工自体は基礎工事+鉄骨建方+RC工事の組み合わせで決して特殊ではないですが、柱脚耐力は帯筋ピッチとコンクリート充填性で決まるので、配筋検査と打設立会で気を抜けないのが特徴です。露出柱脚(ベースパック)や埋め込み柱脚との設計的な違いを押さえておくと、構造設計者がなぜその柱脚形式を選んだかが読めるようになります。一通り基礎知識は理解できたと思います。

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