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JP4120734B2 - Column base structure of steel structure - Google Patents

Column base structure of steel structure
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JP4120734B2JP06381299AJP6381299AJP4120734B2JP 4120734 B2JP4120734 B2JP 4120734B2JP 06381299 AJP06381299 AJP 06381299AJP 6381299 AJP6381299 AJP 6381299AJP 4120734 B2JP4120734 B2JP 4120734B2
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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨構造物の柱脚構造およびその施工方法に関する。さらに詳しくは、柱脚を固定とできる鉄骨構造物の柱脚構造およびその施工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、鉄骨構造物においては使用する部材を小さくできることから、図15に示すように、柱脚bを弾性固定する柱脚構造aが採用されている。
【0003】
あるいは、図16に示すように、柱脚dを完全固定する柱脚構造cが採用されている。
【0004】
図15に示す柱脚構造aは、コンクリート基礎eの天端に無収縮モルタルfを打設してその上に鉄骨柱gのベースプレートhを設置し、そのベースプレートhをコンクリート基礎eに埋設されたアンカーボルトiにより固定してなるものである。
【0005】
図16に示す柱脚構造cは、側面にブラケット梁jが設けられ、かつ上下に通しダイヤフラムkが設けられたピースmを用い、そしてそのブラケット梁jに地中梁nを接合する一方、上ダイヤフラムk1に鉄骨柱gの下端を溶接にて接合してなるものである。
【0006】
しかしながら、図15に示す柱脚構造aにおいては、アンカーボルトiのセットに手間がかかるため施工が煩雑となり、またそれに伴い施工コストが増大するという問題がある。
【0007】
図16に示す柱脚構造cにおいては、通しダイヤフラムkを用いているため、ピースmの製造コストが高いという問題がある。また、強度の確保が要求される鉄骨柱g下端の上ダイヤフラムk1への接合を施工現場において突合せ溶接にてなしているので、施工が煩雑であるとともに溶接の品質管理が難しいという問題もある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、製造コストが低減され、しかも施工も簡素化できる鉄骨構造物の柱脚構造およびその施工方法を提供することを目的としている。
【0012】
本発明の鉄骨構造物の柱脚構造は、鉄骨柱の下端部に地中梁を接合してなる鉄骨構造物の柱脚構造であって、前記鉄骨柱の下端部は肉厚加工がなされ、前記地中梁の下フランジが前記鉄骨柱下端に設けられた下ダイヤフラムにボルト留めにて接合され、地中梁の上フランジが鉄骨柱の前記上フランジに対応する位置に設けられた長方形状とされたフランジプレートにボルト留めにて接合されてなることを特徴とする。
【0013】
本発明の鉄骨構造物の柱脚構造においては、下ダイヤフラムに鉄骨柱の位置決め用透孔が形成されてなるのが好ましく、また地中梁がコンクリート巻き地中梁とされてなるのが好ましい。
【0017】
【作用】
本発明は前記の如く構成されているので、構成および施工が簡素化され、それに伴い製造コストおよび施工コストが低減される。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施の形態のみに限定されるものではない。
【0019】
実施の形態1
本発明の実施の形態1の鉄骨構造物の柱脚構造(以下、単に柱脚構造という)の要部を図1に分解斜視図で示し、図2に正面図で示す。
【0020】
この実施の形態1の柱脚構造Kは、図1および図2に示すように、下ダイヤフラム1を通しダイヤフラムとする一方、上ダイヤフラム2を外ダイヤフラムとして、図16に示す従来の柱脚構造cにおいて用いられていたピースmを廃止し、そして下ダイヤフラム1と上ダイヤフラム2との間に地中梁10を挾み込み、さらにその地中梁10を鉄骨柱Cの下端部に高張力ボルト4により接合してなるものである。図1および図2中、符号3はウェブプレート、符号10aは上フランジを示す。なお、下ダイヤフラム1、上ダイヤフラム2およびウェブプレート3の鉄骨柱Cへの取付けは工場にてなされる。
【0021】
下ダイヤフラム1には、図3に示すように、位置決め孔1aが各コーナ部1bに設けられている。
【0022】
次に、かかる構成とされている柱脚構造Kの施工について、図4〜図9を参照しながら説明する。
【0023】
(1)基礎Bの鉄骨柱位置に位置決め用アンカーボルト6を4本正方形状に配設し、その中央にレベル調整用治具8を配設する(図4参照)。
【0024】
(2)鉄骨柱Cの下端に接合されている下ダイヤフラム1の各コーナ部1bに設けられている位置決め孔1aに、位置決め用アンカーボルト6を挿通して鉄骨柱Cの位置決めを行う。
【0025】
(3)レベル調整用治具8により鉄骨柱Cのレベル調整行う。
【0026】
(4)地中梁10を鉄骨柱Cの下端部に接合する(図5参照)。
【0027】
(5)地中梁10の両サイドにコンクリート打設用の型枠14を配設する(図6参照)。
【0028】
(6)型枠14内にコンクリート16を打設する(図7参照)。
【0029】
(7)コンクリート16を所定期間養生する。
【0030】
(8)型枠14を撤去する(図8参照)。これにより基礎が完成する。
【0031】
このように、この実施の形態1によれば、地中梁10の鉄骨柱Cへの接合を、鉄骨柱Cに工場にて取付けされた下ダイヤフラム1、上ダイヤフラム2およびウェブプレート3に高張力ボルト留めにてなしているので、施工が簡素化されるとともに製品品質が安定する。また、鉄骨柱Cの下端部に取付けられているのは、下ダイヤフラム1、上ダイヤフラム2およびウェブプレート3だけであるので、鉄骨柱Cからの突出量が少なく、輸送効率が向上する。さらに、施工が簡素化されるとともに輸送効率も向上するので、製造コストおよび施工コストが低減される。
【0032】
実施の形態2
本発明の実施の形態2の柱脚構造Kの要部を図9(a)および(b)に正面図で示す。この実施の形態2は実施の形態1を改変したものであって、上ダイヤフラム2を鉄骨柱Cに摺動可能に装着しておいて、地中梁10が上ダイヤフラム2に高張力ボルト留めされた後に、上ダイヤフラム2を鉄骨柱Cに溶接接合してなるものである。
【0033】
なお、実施の形態2のその余の構成は実施の形態1と同様にされている。
【0034】
次に、かかる構成とされている柱脚構造Kの施工について、図10〜図13を参照しながら説明する。
【0035】
(1)実施の形態1と同様に、鉄骨柱Cの位置決めおよびレベル調整を行う(図10参照)。
【0036】
(2)地中梁10を鉄骨柱Cの下ダイヤフラム1およびウェブプレート3に仮留めしてセットする(図11参照)。
【0037】
(3)上ダイヤフラム2を降下させ地中梁の上フランジ10aに当接させて載置する(図12参照)。
【0038】
(4)地中梁10を鉄骨柱Cの下ダイヤフラム1、上ダイヤフラム2およびウェブプレート3に高張力ボルト留めする。
【0039】
(5)上ダイヤフラム2を鉄骨柱Cに溶接取付けする(図13参照)。なお、図14中、符号2aは溶接部を示す。
【0040】
(6)以下、実施の形態1と同様にしてコンクリート16の打設、養生、型枠14の撤去などがなされて基礎Bが完成する。
【0041】
このように、この実施の形態2においては、上ダイヤフラム2が鉄骨柱Cに摺動可能に装着されているので、地中梁10の鉄骨柱Cへのセットが容易となる。また、上ダイヤフラム2の鉄骨柱Cへの溶接は、上ダイヤフラム2が地中梁10により拘束された状態でなされるので、溶接による歪などが発生するおそれもほとんどない。そのため、溶接品質の管理が容易となる。また、鉄骨柱Cの下端部に取付けられているのは、下ダイヤフラム1、上ダイヤフラム2およびウェブプレート3だけであるので、鉄骨柱Cからの突出量が少なく、輸送効率が向上する。さらに、施工が簡素化されるとともに輸送効率も向上するので、製造コストおよび施工コストが低減される。
【0042】
実施の形態3
本発明の実施の形態3の柱脚構造を図14に平面図で示す。この実施の形態3は実施の形態1を改変したものであって、鉄骨柱Cとして下端部に厚肉加工がなされたものを用い、かつ外ダイヤフラム2の代わりにフランジプレート5を鉄骨柱Cに取付けてなるものである。なお、この実施の形態3のその余の構成は実施の形態1と同様である。
【0043】
このように、この実施の形態3では外ダイヤフラム2の代わりにフランジプレート5を鉄骨柱Cに取付けているので、工場における溶接施工が簡素化される。なお、実施の形態3のその余の作用・効果は実施の形態1と同様である。
【0044】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施の形態のみに限定されるものではない。例えば、実施の形態では鉄骨柱Cとして角パイプが用いられているが、角パイプのみに限定されるものではなく、各種パイプとでき、例えば丸パイプとできる。
【0045】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、次のような優れた効果が得られる。
【0046】
(1)地中梁の鉄骨柱への接合を、鉄骨柱に工場にて取付けされた上ダイヤフラム、下ダイヤフラムおよびウェブプレートに高張力ボルト留めにてなしているので、施工が簡素化されるとともに製品品質が安定する。
【0047】
(2)鉄骨柱の下端部に取付けられているのは、上ダイヤフラム、下ダイヤフラムおよびウェブプレートだけであるので、鉄骨柱からの突出量が少なく、輸送効率が向上する。
【0048】
(3)施工が簡素化されるとともに輸送効率も向上するので、製造コストおよび施工コストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の柱脚構造の要部分解斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態1の柱脚構造の正面図である。
【図3】実施の形態1に用いられている下ダイヤフラムの平面図である。
【図4】実施の形態1の柱脚構造の施工手順の説明図であって、同(a)は鉄骨柱据付け位置の平面図を示し、同(b)は同側面図である。
【図5】実施の形態1の柱脚構造の施工手順の説明図であって、地中梁を鉄骨柱に接合した状態を示す。
【図6】実施の形態1の柱脚構造の施工手順の説明図であって、地中梁の周囲に型枠を配設した状態を示す。
【図7】実施の形態1の柱脚構造の施工手順の説明図であって、型枠内にコンクリートを打設した状態を示す。
【図8】実施の形態1の柱脚構造の施工手順の説明図であって、型枠を撤去した状態を示す。
【図9】本発明の実施の形態2の柱脚構造の正面図であって、同(a)は上ダイヤフラムを上方に位置させた状態を示し、同(b)は鉄骨柱に地中梁を接合した状態を示す。
【図10】実施の形態2の柱脚構造の施工手順の説明図であって、鉄骨柱の位置決めおよびレベル調整がなされた状態を示す。
【図11】実施の形態2の柱脚構造の施工手順の説明図であって、地中梁を鉄骨柱に仮留めした状態を示す。
【図12】実施の形態2の柱脚構造の施工手順の説明図であって、上ダイヤフラムを地中梁に載置した状態を示す。
【図13】実施の形態2の柱脚構造の施工手順の説明図であって、上ダイヤフラムを鉄骨柱に溶接した状態を示す。
【図14】本発明の実施の形態3の柱脚構造の平面図である。
【図15】従来の柱脚構造の一例の断面図である。
【図16】従来の柱脚構造の他の例の断面図である。
【符号の説明】
1 下ダイヤフラム
2 上ダイヤフラム
3 ウェブプレート
4 高張力ボルト
6 位置決め用アンカーボルト(ホールインアンカー)
8 レベル調整治具
10 地中梁
12 メタルラス
14 型枠
16 コンクリート
B 基礎
C 鉄骨柱
K 鉄骨構造物の柱脚構造
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a column base structure of a steel structure and a construction method thereof. More specifically, the present invention relates to a column base structure of a steel structure that can fix the column base and a construction method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, since a member to be used can be made small in a steel structure, a column base structure a that elastically fixes the column base b is adopted as shown in FIG.
[0003]
Alternatively, as shown in FIG. 16, a column base structure c that completely fixes the column base d is employed.
[0004]
The column base structure a shown in FIG. 15 has a non-shrink mortar f placed at the top of a concrete foundation e, a base plate h of a steel column g is installed thereon, and the base plate h is embedded in the concrete foundation e. It is fixed by an anchor bolt i.
[0005]
The column base structure c shown in FIG. 16 uses a piece m in which a bracket beam j is provided on the side surface and a diaphragm k is provided in the vertical direction, and the underground beam n is joined to the bracket beam j, while in which the lower end of the steel column g formed by joining by welding the diaphragm k1.
[0006]
However, in the column base structure a shown in FIG. 15, it takes time to set the anchor bolt i, so that the construction becomes complicated, and the construction cost increases accordingly.
[0007]
The column base structure c shown in FIG. 16 has a problem that the manufacturing cost of the piece m is high because the through diaphragm k is used. In addition, since the joining to the upper diaphragm k1 at the lower end of the steel column g, which is required to ensure the strength, is performed by butt welding at the construction site, there is a problem that the construction is complicated and the quality control of the welding is difficult. .
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a column base structure of a steel structure that can be manufactured at a reduced cost and can be simplified in construction, and a construction method therefor.
[0012]
The column base structure of the steel structure of the present invention is a column base structure of a steel structure formed by joining an underground beam tothe lower end portion of the steel column, and the lower end portion of the steel column is subjected to thickness processing, the lower flange of the underground beams are joined by bolted underneath the diaphragm provided inthe steel column bottom,rectangular flange on thesame ground beam is provided at a position corresponding to the top flange of the steel columns It is characterized in that it is joined tothe flange plate made by bolting.
[0013]
In the column base structure of the steel structure according to the present invention, it is preferable that a positioning hole for positioning the steel column is formed in the lower diaphragm, and it is preferable that the underground beam be a concrete winding underground beam.
[0017]
[Action]
Since this invention is comprised as mentioned above, a structure and construction are simplified, and a manufacturing cost and construction cost are reduced in connection with it.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the embodiment.
[0019]
Embodiment 1
The main part of the column base structure (hereinafter simply referred to as the column base structure) of the steel structure according toEmbodiment 1 of the present invention is shown in an exploded perspective view in FIG. 1 and in a front view in FIG.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, the column base structure K of the first embodiment has a conventional column base structure c shown in FIG. 16 with thelower diaphragm 1 being a diaphragm and theupper diaphragm 2 being an outer diaphragm. The piece m used in the present invention is abolished, and theunderground beam 10 is inserted between thelower diaphragm 1 and theupper diaphragm 2, and theunderground beam 10 is attached to the lower end of the steel column C with the high tension bolt 4 It joins by. 1 and 2,reference numeral 3 denotes a web plate, andreference numeral 10a denotes an upper flange. Thelower diaphragm 1, theupper diaphragm 2, and theweb plate 3 are attached to the steel column C at the factory.
[0021]
As shown in FIG. 3, thelower diaphragm 1 is provided with a positioning hole 1a in eachcorner portion 1b.
[0022]
Next, construction of the column base structure K having such a configuration will be described with reference to FIGS.
[0023]
(1) Fourpositioning anchor bolts 6 are disposed in a square shape at the position of the steel column of the foundation B, and alevel adjusting jig 8 is disposed at the center thereof (see FIG. 4).
[0024]
(2) The steel column C is positioned by inserting thepositioning anchor bolts 6 into the positioning holes 1a provided in therespective corner portions 1b of thelower diaphragm 1 joined to the lower end of the steel column C.
[0025]
(3) The level of the steel column C is adjusted by thelevel adjusting jig 8.
[0026]
(4) Theunderground beam 10 is joined to the lower end of the steel column C (see FIG. 5).
[0027]
(5) Theformwork 14 for placing concrete is disposed on both sides of the underground beam 10 (see FIG. 6).
[0028]
(6)Concrete 16 is placed in the mold 14 (see FIG. 7).
[0029]
(7) Curing theconcrete 16 for a predetermined period.
[0030]
(8) Theformwork 14 is removed (see FIG. 8). This completes the foundation.
[0031]
Thus, according to thisEmbodiment 1, high tension is applied to thelower diaphragm 1, theupper diaphragm 2 and theweb plate 3 attached to the steel column C at the factory. Since it is bolted, construction is simplified and product quality is stabilized. Further, since only thelower diaphragm 1, theupper diaphragm 2, and theweb plate 3 are attached to the lower end portion of the steel column C, the amount of protrusion from the steel column C is small, and the transportation efficiency is improved. Furthermore, since the construction is simplified and the transportation efficiency is improved, the manufacturing cost and the construction cost are reduced.
[0032]
Embodiment 2
The principal part of the column base structure K ofEmbodiment 2 of this invention is shown with a front view to Fig.9 (a) and (b). The second embodiment is a modification of the first embodiment. Theupper diaphragm 2 is slidably attached to the steel column C, and theunderground beam 10 is bolted to theupper diaphragm 2 with high tension. After that, theupper diaphragm 2 is welded to the steel column C.
[0033]
The remaining configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.
[0034]
Next, construction of the column base structure K having such a configuration will be described with reference to FIGS.
[0035]
(1) As in the first embodiment, the steel column C is positioned and the level is adjusted (see FIG. 10).
[0036]
(2) Theunderground beam 10 is temporarily fixed to thelower diaphragm 1 and theweb plate 3 of the steel column C (see FIG. 11).
[0037]
(3) Theupper diaphragm 2 is lowered and placed in contact with theupper flange 10a of the underground beam (see FIG. 12).
[0038]
(4) Theunderground beam 10 is bolted to thelower diaphragm 1, theupper diaphragm 2 and theweb plate 3 of the steel column C with high tension.
[0039]
(5) Theupper diaphragm 2 is welded to the steel column C (see FIG. 13). In addition, in FIG. 14, the code |symbol 2a shows a welding part.
[0040]
(6) The foundation B is completed by placingconcrete 16, curing, removing theformwork 14 and the like in the same manner as in the first embodiment.
[0041]
Thus, in the second embodiment, since theupper diaphragm 2 is slidably mounted on the steel column C, theunderground beam 10 can be easily set on the steel column C. Further, since theupper diaphragm 2 is welded to the steel column C in a state where theupper diaphragm 2 is constrained by theunderground beam 10, there is almost no risk of distortion due to welding. Therefore, management of welding quality becomes easy. Further, since only thelower diaphragm 1, theupper diaphragm 2, and theweb plate 3 are attached to the lower end portion of the steel column C, the amount of protrusion from the steel column C is small, and the transportation efficiency is improved. Furthermore, since the construction is simplified and the transportation efficiency is improved, the manufacturing cost and the construction cost are reduced.
[0042]
Embodiment 3
The column base structure ofEmbodiment 3 of this invention is shown with a top view in FIG. The third embodiment is a modification of the first embodiment, and uses a steel column C having a thickened bottom end, and the flange plate 5 is replaced with the steel column C instead of theouter diaphragm 2. It is something that is attached. The remaining configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment.
[0043]
Thus, in thisEmbodiment 3, since the flange plate 5 is attached to the steel column C instead of theouter diaphragm 2, the welding work in a factory is simplified. The remaining functions and effects of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.
[0044]
As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on embodiment, this invention is not limited only to this embodiment. For example, although a square pipe is used as the steel column C in the embodiment, it is not limited to a square pipe, and can be various pipes, for example, a round pipe.
[0045]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
[0046]
(1) Since the underground beam is joined to the steel column by high tension bolting to the upper diaphragm, lower diaphragm and web plate attached to the steel column at the factory, construction is simplified. Product quality is stable.
[0047]
(2) Since only the upper diaphragm, the lower diaphragm, and the web plate are attached to the lower end portion of the steel column, the amount of protrusion from the steel column is small, and the transport efficiency is improved.
[0048]
(3) Since the construction is simplified and the transportation efficiency is improved, the manufacturing cost and the construction cost are reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part of a column base structure according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the column base structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a lower diaphragm used in the first embodiment.
4A and 4B are explanatory diagrams of a construction procedure of the column base structure according to the first embodiment, in which FIG. 4A shows a plan view of a steel column installation position, and FIG. 4B is a side view thereof.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a construction procedure of the column base structure of the first embodiment, and shows a state in which the underground beam is joined to the steel column.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a construction procedure of the column base structure according to the first embodiment, and shows a state in which a formwork is disposed around the underground beam.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a construction procedure for the column base structure according to the first embodiment, and shows a state in which concrete is placed in a mold.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a construction procedure for the column base structure according to the first embodiment, and shows a state in which the mold is removed.
FIG. 9 is a front view of a column base structure according toEmbodiment 2 of the present invention, in which FIG. 9 (a) shows a state in which an upper diaphragm is positioned upward, and FIG. 9 (b) shows a steel column with an underground beam. The state which joined is shown.
FIG. 10 is an explanatory diagram of the construction procedure of the column base structure of the second embodiment, and shows a state where the positioning and level adjustment of the steel column have been performed.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a construction procedure of the column base structure according to the second embodiment, and shows a state where an underground beam is temporarily fixed to a steel column.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a construction procedure for the column base structure according to the second embodiment, and shows a state in which the upper diaphragm is placed on the underground beam.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a construction procedure of the column base structure according to the second embodiment, and shows a state in which the upper diaphragm is welded to the steel column.
FIG. 14 is a plan view of a column base structure according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view of an example of a conventional column base structure.
FIG. 16 is a cross-sectional view of another example of a conventional column base structure.
[Explanation of symbols]
1Lower diaphragm 2Upper diaphragm 3 Web plate 4High tension bolt 6 Positioning anchor bolt (hole-in anchor)
8Level adjustment jig 10 Underground beam 12Metal lath 14Form 16 Concrete B Foundation C Steel column K Column base structure of steel structure

Claims (3)

Translated fromJapanese
鉄骨柱の下端部に地中梁を接合してなる鉄骨構造物の柱脚構造であって、
前記鉄骨柱の下端部は肉厚加工がなされ、
前記地中梁の下フランジが前記鉄骨柱下端に設けられた下ダイヤフラムにボルト留めにて接合され、地中梁の上フランジが鉄骨柱の前記上フランジに対応する位置に設けられた長方形状とされたフランジプレートにボルト留めにて接合されてなることを特徴とする鉄骨構造物の柱脚構造。
A column base structure of a steel structure formed by joining underground beams to the lower end of a steel column,
The bottom end of the steel column is subjected to thickness processing,
The lower flange of the underground beams are joined by bolted underneath the diaphragm provided inthe steel column bottom,rectangular flange on thesame ground beam is provided at a position corresponding to the top flange of the steel columns A column base structure of a steel structure characterized by being joined toa flange plate that is bolted.
下ダイヤフラムに鉄骨柱の位置決め用透孔が形成されてなることを特徴とする請求項記載の鉄骨構造物の柱脚構造。Column base structure of claim1 steel structure of wherein a positioning hole of the steel columns is formed under the diaphragm. 地中梁がコンクリート巻き地中梁とされてなることを特徴とする請求項1記載の鉄骨構造物の柱脚構造。  2. The column base structure of a steel structure according to claim 1, wherein the underground beam is a concrete winding underground beam.
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Cited By (4)

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