JP2004263497A

JP2004263497A - Semi-rigid connection structure for foundation of structure

Info

Publication number: JP2004263497A
Application number: JP2003056691A
Authority: JP
Inventors: Tomio Arii; 東海男有居; Hisayuki Yamanaka; 久幸山中; Kenji Tano; 健治田野
Original assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2004-09-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semi-rigid connection structure for a foundation of a structure, which positively and reliably transfer shear force applied to a connection portion, from the foundation to a lower bearing portion, even if an uplift occurs due to application of tensile force to the connection portion in case of an earthquake. <P>SOLUTION: In the semi-rigid connection structure for the foundation of the structure, the foundation 2 is borne on a pile head portion 4 via the connection portion 10 having a cross section smaller than the cross section of the pile head portion as viewed in a plan, and the former is separated from the latter. The connection portion 10 has a steel pipe 20 vertically arranged and having an upper portion embedded in the foundation and a lower portion embedded in the pile head portion, a steel pipe infilled concrete portion 21 infilled in the steel pipe, and a steel pipe outside bearing portion 22 formed on the periphery of the steel pipe at a location between the foundation and the pile head portion, and having a smaller shape than that of the pile head portion as viewed in the plan. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物の基礎とこの基礎を支持する下部支持部とを接合する半剛接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
構造物が集合住宅など多層建物では、多層建物の基礎を支持するための杭を打ち込み、基礎と杭の杭頭部とを接合部により接合する場合が一般的である。
基礎と杭頭部を完全固定して接合部を剛接合とすれば、地震時に接合部に作用する曲げモーメントが大きくなるので、基礎梁の断面積を大きくしたりその鉄筋量を増やして基礎梁の強度を上げる必要がある。
そこで、特許文献１（実用新案登録第３０５８７２３号公報）には、基礎コンクリートスラブ（基礎）の下面と場所打ちコンクリート杭の杭頭部との間を、場所打ちコンクリート杭よりも断面積が小さい柱部で連結した、場所打ちコンクリート杭と基礎コンクリートスラブとの接合構造が開示されている。
また、これと類似する技術が特許文献２（特開２０００−１０４３３６号公報）に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
実用新案登録第３０５８７２３号公報
【特許文献２】
特開２０００−１０４３３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記二つの特許文献に記載の技術では、杭頭部より断面積の小さい断面縮小部を接合部に設けたいわゆる半剛接合構造が採用されているので、地震時に接合部に作用する曲げモーメントが小さくなっている。接合部には縦方向に鉄筋が配筋されている。
地震時には、水平力が基礎コンクリートスラブ（基礎）に作用するので、接合部には水平力によって生じる剪断力が作用する。ところが、地震により、基礎コンクリートスラブなどに上方への引っ張り力が作用すると、基礎コンクリートスラブなどに浮き上がりが生じる。
この場合には、接合部に作用する剪断力は、基礎コンクリートスラブから鉄筋のみを介して杭頭部に伝達されるので、基礎コンクリートスラブと杭頭部との間での剪断力の伝達が不十分になる恐れがあった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、地震時に構造物の基礎と下部支持部との接合部に作用する曲げモーメントを小さくして基礎梁の強度を低減でき、また、地震により基礎に上方への引っ張り力が作用して浮き上がりが生じる場合でも、接合部に作用する剪断力を基礎から下部支持部に積極的且つ確実に伝達することができる構造物の基礎の半剛接合構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明にかかる構造物の基礎の半剛接合構造は、構造物の基礎とこの基礎を支持する下部支持部とを接合する半剛接合構造であって、基礎は、下部支持部の平面視での断面積より小さな断面積を有する接合部を介して下部支持部に支持されるとともに下部支持部とは離隔して配置され、接合部は、縦方向に配置され上部が基礎内に侵入し下部が下部支持部内に侵入する鋼管と、この鋼管内に中詰めされた鋼管中詰めコンクリート部と、鋼管の外方周囲で且つ基礎と下部支持部との間に形成され、下部支持部より平面視で小さい形状の鋼管外部側支持部とを備えている。
本発明の半剛接合構造では、接合部には複数の定着鉄筋が設けられており、この複数の定着鉄筋は、縦方向を向いて基礎と杭頭部またはコンクリート台座とを連結し、鋼管外部側支持部を貫通して鋼管の外側周囲に円形状に且つ等間隔に配置されているのが好ましい。
定着鉄筋には、基礎または杭頭部もしくはコンクリート台座内に埋設される定着板が取付けられているのが好ましい。
各定着鉄筋の一部は、基礎から鋼管外部側支持部を貫通して杭頭部またはコンクリート台座に至るシース管により覆われているのが好ましい。
また、基礎の下面と鋼管外部側支持部との間には、鋼管の外周面と嵌合する鋼板が配置されており、この鋼板には、複数の定着鉄筋を少なくとも貫通させるための複数の貫通孔が穿設されていてもよい。
定着鉄筋は、下端部が鋼板に取付けられ上方に延びて基礎内に侵入する複数の基礎用の定着鉄筋と、上端部が鋼板に取付けられ下方に延びて杭頭部またはコンクリート台座内に侵入する複数の杭頭部用の定着鉄筋とに分離され、この基礎用定着鉄筋と杭頭部用定着鉄筋は、鋼板の貫通孔に交互に挿入して取付け可能であるのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる実施の形態の一例を、図１ないし図１８を参照して説明する。
図１は、本発明の半剛接合構造が使用された集合住宅の正面図である。図２ないし図１８は本発明の各種実施形態を示す図で、図２（Ａ）は、基礎と杭頭部を接合する半剛接合構造の一実施形態を示す正面断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
図３（Ａ）は他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図４（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【０００８】
図５（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＶ−Ｖ線断面図、図６（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＶＩ−ＶＩ線断面図、図７（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
図８（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図、図９（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＩＸ−ＩＸ線断面図、図１０（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図、図１１（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のＸＩ−ＸＩ線断面図、図１２はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図である。
【０００９】
図１に示すように、構造物としての集合住宅１の骨組構造体５は、柱６，梁７などにより構成されている。本発明の半剛接合構造が適用される構造物としては、集合住宅１のほか、事務所ビル，ホテルなどの建物や、その他の建築物であってもよい。「半剛接合構造」は、完全固定した剛接合とピン接合との中間の半剛性の接合構造のことである。
柱６は基礎２により支持され、基礎２は杭３により支持され、基礎２には基礎梁１１が接合されている。基礎２と、基礎２の下部に配置されて基礎２を支持する下部支持部としての杭頭部４とは、接合部１０で接合されている。
基礎２を支持する杭３としては、通常は場所打ち杭であるが既成杭であってもよい。下部支持部は場所打ち杭（または、既成杭）の杭頭部４に相当する。
【００１０】
構造物（集合住宅１）の基礎としては、基礎の下部に配置された下部支持部としてのコンクリート台座４ａにより支持される図１２に示す基礎２ａの場合があり、基礎２ａには基礎梁１１が接合されている。
基礎２ａと、円筒形または矩形のブロック状のコンクリート台座４ａとは、接合部１０により接合され、コンクリート台座４ａは杭３により支持されている。
【００１１】
図１ないし図１２において、集合住宅１の基礎２（または、基礎２ａ）と杭頭部４（または、コンクリート台座４ａ）は、接合部１０で接合されている。基礎２（または、基礎２ａ）は、杭頭部４（または、コンクリート台座４ａ）の平面視での断面積より小さな断面積を有する接合部１０を介して杭頭部４（または、コンクリート台座４ａ）に支持されるとともに、杭頭部４（または、コンクリート台座４ａ）とは離隔して配置されている。
このようにして、基礎２（または、基礎２ａ）と杭頭部４（または、コンクリート台座４ａ）は、完全固定された剛接合ではなく、接合部１０で接合された半剛接合構造になっている。
【００１２】
接合部１０は、鋼管２０，鋼管中詰めコンクリート部２１および鋼管外部側支持部２２を備えている。
鋼管２０は、縦方向に配置されており、その上部が基礎２（または、基礎２ａ）内に侵入し、下部が杭頭部４（または、コンクリート台座４ａ）内に侵入している。なお、鋼管２０は、図示するように平面視で円形であれば方向性が限定されない点で好ましいが、平面視で矩形，多角形などであってもよい。
鋼管２０内にコンクリート（または、モルタル）を打設することにより、鋼管中詰めコンクリート部２１が形成されている。
【００１３】
鋼管外部側支持部２２は、鋼管２０の外方周囲で且つ基礎２（または、基礎２ａ）と杭頭部４（または、コンクリート台座４ａ）との間に形成されている。
鋼管外部側支持部２２は、たとえば、モルタルまたはコンクリートを打設して形成されており、杭頭部４（または、コンクリート台座４ａ）より小さい形状を有している。鋼管外部側支持部２２が平面視で円形なので、鋼管外部側支持部２２の外径ｄが、杭頭部４の外径Ｄより小さくなっている。なお、鋼管外部側支持部２２が、平面視で矩形，多角形などであってもよい。
このように、平面視で断面積の小さな断面縮小部となる接合部１０を基礎と下部支持部との間に設けて、基礎と下部支持部との間の固定度を低下させている。
【００１４】
集合住宅１の自重や地震などによる垂直荷重（基礎にかかる軸力）は、基礎２（または、基礎２ａ）から、接合部１０を介して杭頭部４（または、コンクリート台座４ａ）に伝達される。
地震時に集合住宅１に水平力Ｐ１が作用すると、接合部１０には、垂直荷重となる圧縮力または引っ張り力Ｐ２のほかに、剪断力Ｐ３と曲げモーメントＭが作用する。
そこで、本発明では接合部１０を断面縮小部としたので、接合部１０に作用する曲げモーメントＭを小さくして、基礎梁１１の強度を低減することができる。これにより、基礎梁１１の断面積を小さくしたりその鉄筋量を少なくすることができ、基礎梁１１の材料を削減できる。また、基礎梁１１の断面積が小さくなれば、土砂の掘削量が減少して施工が容易になる。
【００１５】
接合部１０では、縦方向に配置された鋼管２０と鋼管中詰めコンクリート部２１の上部と下部が、基礎２（または、基礎２ａ）と杭頭部４（または、コンクリート台座４ａ）の両方の内部にそれぞれ侵入している。
地震により、接合部１０に圧縮力が作用したとき、および、引っ張り力Ｐ２が作用して浮き上がりが生じたときは、接合部１０に剪断力Ｐ３が作用する。この剪断力Ｐ３を、基礎２（または、基礎２ａ）から、鋼管２０と鋼管中詰めコンクリート部２１を介して杭頭部４（または、コンクリート台座４ａ）に積極的且つ確実に伝達することができる。
鋼管中詰めコンクリート部２１が鋼管２０内に中詰めされているので、圧縮力が作用したときには、コンクリートがコンファインド効果で強度の向上が期待できる。
【００１６】
図２に示す半剛接合構造では、接合部１０は、基礎２と、基礎２の下部に配置されて基礎２を支持する杭頭部４とを接合している。
なお、図３ないし図１８に示す他の実施形態において、図２に示す構成と同一または相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００１７】
図１２に示す半剛接合構造では、接合部１０は、集合住宅１の基礎２ａと、この基礎２ａの下部に配置されて基礎２ａを支持するコンクリート台座４ａとを接合している。
なお、図１２に示す半剛接合構造において、周囲の地盤の強度が高い場合には、杭３や基礎梁１１を省略してもよい。
また、図３ないし図１１に示す半剛接合構造を、図１２に示す基礎２ａとコンクリート台座４ａの接合に適用してもよい。すなわち、図３ないし図１１に示す半剛接合構造における杭３の上部に、図１２に示すコンクリート台座４ａを設け、コンクリート台座４ａを杭３により支持し、基礎２とコンクリート台座４ａとを、図３ないし図１１に示す接合部１０により接合した場合であってもよい。
【００１８】
図２〜図４，図１２に示す半剛接合構造では、接合部１０に定着鉄筋（後述する）を設けない抜き差し機構になっている。この半剛接合構造では、地震時に許容される曲げモーメントＭの最大値が小さいので、主として低層の集合住宅１に適用するのが好ましい。
接合部１０を抜き差し機構とすることにより、基礎２（または、基礎２ａ）から杭頭部４（または、コンクリート台座４ａ）には引っ張り力Ｐ２がほとんど伝達しない。
したがって、杭頭部４（または、コンクリート台座４ａ）の設計と、上部構造すなわち基礎２（または、基礎２ａ）および骨組構造体５の設計とを分離して別々に行うことができ、また、上部構造に作用する応力を低減することができる。地震時の引っ張り力Ｐ２で基礎２（または、基礎２ａ）が浮き上がっても、抜き差し機構の鋼管２０により基礎２（または、基礎２ａ）の位置の保持が可能で、容易に元の位置に着地することができる。
【００１９】
図３，図４に示す半剛接合構造では、接合部１０は、構造物（ここでは、集合住宅１）の基礎２と、基礎２の下部に配置されて基礎２を支持する杭頭部４とを接合している。
鋼管外部側支持部２２は、鋼管２０の外方周囲で且つ基礎２と杭頭部４との間に形成されている。鋼管外部側支持部２２は平面視で円形であり、鋼管外部側支持部２２の外径ｄが、杭頭部４の外径Ｄより小さくなっている。
【００２０】
図３に示す鋼管外部側支持部２２は、モルタルまたはコンクリートを打設して形成されたコンクリート部２２ａと、このコンクリート部２２ａの上面に配置されて鋼管２０の外周面と嵌合する鋼板部２２ｂとを有している。
鋼管外部側支持部２２は鋼板部２２ｂを有して強度が向上しているので、水平力Ｐ１で構造物（ここでは、集合住宅１）が揺れた場合でも、コンクリート部２２ａなどの損傷を防止することができる。
【００２１】
図４に示す鋼管外部側支持部２２は、鋼管２０の外周面と嵌合する鋼板部のみにより構成されている。また、鋼管２０の外周面と杭頭部４の凹部との間の隙間２９には、モルタル（または、コンクリート）が充填されて一体化している。
鋼管外部側支持部２２は鋼板部２２ｂにより構成されて強度が確保されるので、水平力Ｐ１で構造物（ここでは、集合住宅１）が揺れた場合でも、鋼管外部側支持部２２の損傷を防止することができる。
なお、図３に示す半剛接合構造における鋼管外部側支持部２２を、図５，図７，図９，図１２に示す半剛接合構造における鋼管外部側支持部２２に適用可能であり、また、図４に示す半剛接合構造における鋼管外部側支持部２２を、図５ないし図１２に示す半剛接合構造における鋼管外部側支持部２２に適用可能である。
【００２２】
図５ないし図１１に示す半剛接合構造では、接合部１０は、構造物（ここでは、集合住宅１）の基礎２と、基礎２の下部に配置されて基礎２を支持する杭頭部４とを接合している。
接合部１０には、複数の定着鉄筋２３（または、図１１の定着鉄筋２３ａ，２３ｂ）が設けられている。この複数の定着鉄筋２３（または、定着鉄筋２３ａ，２３ｂ）は、縦方向を向いて基礎２と杭頭部４（または、図１２のコンクリート台座４ａ）とを連結し、鋼管外部側支持部２２を貫通して、鋼管２０の外側周囲に円形状に且つ等間隔に配置されている。
定着鉄筋２３，２３ａ，２３ｂは、普通鉄筋またはねじ鉄筋であり、基礎２と杭頭部４に定着している。定着鉄筋２３，２３ａ，２３ｂの定着は、鉄筋の定着長により行なっている。なお、定着鉄筋に補強筋を付加した場合であってもよい。
【００２３】
定着鉄筋２３（または、定着鉄筋２３ａ，２３ｂ）を接合部１０に設けたので、曲げモーメントＭは、基礎２から定着鉄筋を介して杭頭部４に伝達する。すなわち、基礎２と杭頭部４との間で、剪断力Ｐ３は主として鋼管２０と鋼管中詰めコンクリート部２１とにより伝達し、曲げモーメントＭは、主として定着鉄筋２３（または、定着鉄筋２３ａ，２３ｂ）により伝達している。
接合部１０に定着鉄筋を設けたので、剪断力Ｐ３の伝達機構と曲げモーメントＭの伝達機構とを分離して、それぞれの伝達機構に最適な設計を容易に行うことができる。
複数の定着鉄筋は鋼管２０の外側周囲に配置されているので、地震時に許容される引っ張り力Ｐ２や曲げモーメントＭの最大値が大きくなり、この半剛接合構造を、低層のほか主として中層，高層の集合住宅１に適用することができる。
【００２４】
図７ないし図１１に示す半剛接合構造では、定着鉄筋２３，２３ａ，２３ｂには、基礎２または杭頭部４（もしくは、図１２のコンクリート台座４ａ）内に埋設される定着板２４がねじ込んで取付けられている。定着板２４はねじ込み式なので、定着鉄筋２３にはねじ鉄筋が使用されている。なお、定着板２４を定着鉄筋２３に溶接する場合には、定着鉄筋２３に普通鉄筋を使用してもよい。
定着鉄筋２３，２３ａ，２３ｂに定着板２４を取付けて定着の強度を向上させたので、定着鉄筋の全長を短くすることができる。
【００２５】
図９，図１０に示す半剛接合構造では、各定着鉄筋２３の一部は、基礎２から鋼管外部側支持部２２を貫通して杭頭部４（または、図１２のコンクリート台座４ａ）に至るシース管２５により覆われている。シース管２５は、塩化ビニールなど合成樹脂製または金属製のパイプであり、定着鉄筋２３の外周部に嵌められている。
シース管２５に覆われた部分の定着鉄筋２３はコンクリートに定着していないので、定着鉄筋２３の靱性が向上する。すなわち、地震により引っ張り力Ｐ２が定着鉄筋２３に作用したとき、シース管２５に覆われた部分全体に亘る定着鉄筋２３は、一様に伸びることになる。これにより、引っ張り力Ｐ２による定着鉄筋３の伸びがその一部分のみに集中することを防止して、定着鉄筋２３の変形や破断を防止することができる。
シース管２５を設けることにより、杭頭部４の余盛りコンクリートを斫る際に、定着鉄筋２３とコンクリートとの直接の接触をシース管２５が防止しているので、斫り作業が容易になる。
【００２６】
図６，図８，図１０，図１１に示す半剛接合構造では、鋼管２０の外周面と嵌合する鋼板２６が、基礎２の下面２ｂと鋼管外部側支持部２２との間に配置されている。
鋼板２６は、鋼管外部側支持部２２とほぼ同じ外径の円形状をなしている。なお、鋼板２６は、鋼管外部側支持部２２の形状に対応して、平面視で矩形，多角形などであってもよい。
鋼板２６には、複数の定着鉄筋２３（または、定着鉄筋２３ａ，２３ｂ）を少なくとも貫通させるための複数の貫通孔２７が穿設されている。複数の貫通孔２７は、鋼管２０の外方周囲に位置し、且つ鋼管２０と同心の円上に等間隔に配置されている。なお、上述のようにシース管２５で定着鉄筋２３を覆う場合には、シース管２５と定着鉄筋２３の両方が、貫通孔２７を貫通することになる。
鋼板２６は、複数の定着鉄筋２３（または、定着鉄筋２３ａ，２３ｂ）を位置決め保持するための治具としての機能と、接合部１０の強度を向上させる機能とを有している。すなわち、鋼板２６は、図３に示す鋼板部２２ｂと図４に示す鋼管外部側支持部２２と比較して、前記治具としての機能が付加されている。
鋼板２６の貫通孔２７に定着鉄筋２３を貫通させて位置決め保持した後、杭頭部４，鋼管外部側支持部２２，基礎２に、コンクリートを打設すればよい。治具の機能を有する鋼板２６は、コンクリート内にそのまま埋め込めばよいので、治具の取り外しなどの作業が不要になり、施工時の作業工程が簡略化する。
【００２７】
図１１に示す半剛接合構造の定着鉄筋は、基礎用の複数の定着鉄筋２３ａと杭頭部用の複数の定着鉄筋２３ｂとに分離されている。基礎用定着鉄筋２３ａは、その下端部が鋼板２６に取付けられ、上方に延びて基礎２内に侵入している。杭頭部用定着鉄筋２３ｂは、その上端部が鋼板２６に取付けられ、下方に延びて杭頭部４（または、図１２のコンクリート台座４ａ）内に侵入している。
定着鉄筋２３ａと定着鉄筋２３ｂは、鋼板２６の貫通孔２７に交互に挿入して取付け可能で、鋼板２６を介して接続されている。定着鉄筋２３ａ，２３ｂは、鋼板２６の貫通孔２７に係合し、カプラー２８により位置決め固定される。なお、図１１では、定着鉄筋２３ａ，２３ｂの全本数のうち一部の本数のみを図示し、他の図示は省略している。
【００２８】
図１１に示す半剛接合構造を施工する際には、予め鋼板２６には杭頭部用定着鉄筋２３ｂのみを取付け、基礎用定着鉄筋２３ａは取付けないでおく。杭頭部用定着鉄筋２３ｂを、鋼板２６の複数の貫通孔２７に一つ置きに挿入し、カプラー２８で位置決め固定しておく。
次いで、コンクリートを打設して杭３を形成した後、杭頭部４の余盛りコンクリートの斫り作業を行う。このとき、基礎用定着鉄筋２３ａは、鋼板２６に取付けられていないので余盛りコンクリートの斫り作業の邪魔にはならない。
この斫り作業終了後に、基礎用定着鉄筋２３ａを、鋼板２６の貫通孔２７に挿入してカプラー２８で位置決め固定する。その後、鋼管２０を取付け、その内部にコンクリートを打設して鋼管中詰めコンクリート部２１を形成し、モルタルなどを打設して鋼管外部側支持部２２を形成する。基礎２の配筋を行なったのちコンクリートを打設すれば、基礎２が形成される。
図１１に示す半剛接合構造では、定着鉄筋の本数は増えるが、余盛りコンクリートの斫り作業が容易になるので、全体として施工が容易になる。
【００２９】
次に、図５に示す半剛接合構造を例にとった施工手順を、図１３ないし図１８を参照して説明する。
まず最初に、図１３に示すように杭孔４０を掘削した後、図１４に示すように杭孔４０内に杭筋４１を配筋する。仮設治具４２を地上に設置し、この仮設治具４２に定着鉄筋用治具４３を取付ける。
定着鉄筋用治具４３には、所定の円上に複数の貫通孔４４が形成されているので、複数の定着鉄筋２３を、貫通孔４４に挿入して定着鉄筋用治具４３に一時的に位置決め固定しておく。
これにより、複数の定着鉄筋２３が所定位置に配筋される。定着鉄筋用治具４３は、あとで取り除くのでベニヤ板などで形成してもよいが、上述のような鋼板２６を使用してもよい。
【００３０】
このようにして、杭筋４１と定着鉄筋２３を配筋した後、コンクリートを打設することになる。すなわち、図１５に示すように、コンクリート４５を杭孔４０に打設して杭３を形成する。
図１６に示すように、仮設治具４２を取り外し、杭頭部４の余盛りコンクリート４６を斫って除去し、鋼管埋め込み部４７を形成する。定着鉄筋用治具４３を定着鉄筋２３から取り外す。
【００３１】
次いで、図１７に示すように、鋼管埋め込み部４７に鋼管２０をセットする。鋼管２０の外方に型枠４８をセットし、この型枠４８を使用して鋼管２０の外方周囲にモルタル（または、コンクリート）を打設する。
これにより、鋼管外部側支持部２２が鋼管２０の外方周囲に形成され、型枠４８はその後除去されて、断面縮小部となる接合部１０が構成される。なお、図６などに示す鋼板２６を使用する場合には、鋼管外部側支持部２２を形成した後、この鋼管外部側支持部２２の上に鋼板２６をセットすればよい。
次に、図１８に示すように基礎２の鉄筋６０を配筋し、接合部１０の上面に基礎２のコンクリートを打設する。この際、鋼管２０内にもコンクリートを打設して、鋼管中詰めコンクリート部２１を形成する。基礎２同士は基礎梁１１で連結する。このようにして、基礎２と杭頭部４を接合する半剛接合構造が形成される。
【００３２】
前記各実施形態にかかる半剛接合構造によれば、地震時に集合住宅１の基礎２（または、基礎２ａ）とその下部支持部（杭頭部４またはコンクリート台座４ａ）との接合部１０に作用する曲げモーメントＭを小さくして、基礎梁１１の強度を低減させることができる。これにより、基礎梁１１の断面積やその鉄筋量の低減が可能になる。
また、地震により接合部１０に引っ張り力Ｐ２が作用して浮き上がりが生じる場合でも、接合部１０に作用する剪断力Ｐ３を基礎２（または、基礎２ａ）から下部支持部（杭頭部４またはコンクリート台座４ａ）に積極的且つ確実に伝達することができる。
【００３３】
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形，付加などが可能である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したので、地震時に構造物の基礎と下部支持部との接合部に作用する曲げモーメントを小さくして基礎梁の強度を低減でき、また、地震により接合部に引っ張り力が作用して浮き上がりが生じる場合でも、接合部に作用する剪断力を基礎から下部支持部に積極的且つ確実に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図１８は本発明を説明するための図で、図１は集合住宅の正面図である。
【図２】図２（Ａ）は半剛接合構造の一実施形態を示す正面断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３（Ａ）は他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図６（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図７（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】図８（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図９（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図１１（Ａ）はさらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】さらに他の実施形態にかかる半剛接合構造の正面断面図である。
【図１３】図１３ないし図１８は施工手順を示す図で、図１３は杭孔を掘削した状態を示す断面図である。
【図１４】杭筋と定着鉄筋を配筋した状態を示す断面図である。
【図１５】杭を形成した状態を示す断面図である。
【図１６】余盛りコンクリートを斫って除去した状態を示す断面図である。
【図１７】鋼管をセットし、鋼管外部側支持部を形成した状態を示す断面図である。
【図１８】基礎などを形成した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１集合住宅（構造物）
２基礎
２ａ基礎
２ｂ下面
４杭頭部（下部支持部）
４ａコンクリート台座（下部支持部）
１０接合部
２０鋼管
２１鋼管中詰めコンクリート部
２２鋼管外部側支持部
２３定着鉄筋
２３ａ，２３ｂ定着鉄筋
２４定着板
２５シース管
２６鋼板
２７貫通孔
Ｄ，ｄ外径[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semi-rigid joining structure for joining a foundation of a structure and a lower supporting portion supporting the foundation.
[0002]
[Prior art]
When a structure is a multi-story building such as an apartment house, it is common to drive a pile for supporting the foundation of the multi-story building and join the foundation and the pile head of the pile at a joint.
If the joints are rigidly joined by completely fixing the foundation and the pile head, the bending moment acting on the joints during an earthquake increases, so the cross-sectional area of the foundation beams and the amount of reinforcing steel are increased to increase the It is necessary to increase the strength.
Therefore, Patent Document 1 (Japanese Utility Model Registration No. 3058723) discloses a column between the lower surface of a foundation concrete slab (foundation) and a pile head of a cast-in-place concrete pile having a smaller sectional area than that of a cast-in-place concrete pile. Disclosed is a joint structure between a cast-in-place concrete pile and a foundation concrete slab, which are connected by a section.
A technique similar to this is disclosed in Patent Document 2 (JP-A-2000-104336).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Registration No. 3058723
[Patent Document 2]
JP 2000-104336 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the technology described in the two patent documents, since a so-called semi-rigid joint structure in which a cross-sectional reduced portion having a smaller cross-sectional area than the pile head is provided at the joint, a bending moment acting on the joint during an earthquake is reduced. It is getting smaller. Reinforcing bars are arranged at the joints in the longitudinal direction.
During an earthquake, a horizontal force acts on the foundation concrete slab (foundation), so that a shear force generated by the horizontal force acts on the joint. However, when an upward tensile force acts on a foundation concrete slab or the like due to an earthquake, the foundation concrete slab or the like is lifted.
In this case, the shearing force acting on the joint is transmitted from the foundation concrete slab to the pile head only via the reinforcing steel, so that the transmission of the shearing force between the foundation concrete slab and the pile head is not possible. There was a fear that it would be enough.
[0005]
The present invention has been made to solve such a problem, and can reduce the bending moment acting on the joint between the foundation of the structure and the lower support during an earthquake to reduce the strength of the foundation beam. Even when the foundation is lifted due to an upward tensile force acting on the foundation due to an earthquake, the half of the foundation of the structure capable of positively and reliably transmitting the shear force acting on the joint from the foundation to the lower support. An object is to provide a rigid joint structure.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a semi-rigid joint structure for a foundation of a structure according to the present invention is a semi-rigid joint structure for joining a foundation of a structure and a lower support portion supporting the foundation, The lower support is supported by the lower support through a joint having a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the lower support in a plan view, and is separated from the lower support, and the joint is disposed in the vertical direction. A steel pipe in which the upper part penetrates into the foundation and the lower part penetrates into the lower support part, a steel pipe-filled concrete part which is filled in the steel pipe, and formed around the outside of the steel pipe and between the foundation and the lower support part And a steel pipe outer side support portion having a smaller shape in plan view than the lower support portion.
In the semi-rigid joint structure of the present invention, a plurality of anchoring bars are provided at the joint portion, and the anchoring bars connect the foundation and the pile head or the concrete pedestal in the vertical direction, and It is preferable that they are arranged in a circular shape and at equal intervals around the outside of the steel pipe through the side support portion.
It is preferable that a fixing plate to be embedded in a foundation or a pile head or a concrete pedestal is attached to the fixing reinforcing bar.
It is preferable that a part of each anchoring reinforcing bar is covered with a sheath pipe extending from the foundation to the pile head or the concrete pedestal through the steel pipe outside support.
Further, between the lower surface of the foundation and the steel pipe outer-side support portion, a steel plate that fits with the outer peripheral surface of the steel pipe is disposed, and the steel plate has a plurality of penetrating holes for penetrating at least a plurality of fixing rebars. Holes may be drilled.
The anchoring bar has a lower end attached to a steel plate and extends upward to enter the foundation, and a plurality of anchoring bars for the foundation, and an upper end attached to the steel plate and extends downward to enter the pile head or concrete pedestal. It is preferable that the anchoring bar for the pile head is separated into a plurality of anchoring bars for the pile head, and that the anchoring bar for the foundation and the anchoring bar for the pile head are alternately inserted into the through holes of the steel plate and attached.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a front view of an apartment house using the semi-rigid joint structure of the present invention. 2 to 18 are views showing various embodiments of the present invention. FIG. 2 (A) is a front sectional view showing an embodiment of a semi-rigid joining structure for joining a foundation and a pile head, and FIG. 2) is a sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3A is a front sectional view of a semi-rigid joint structure according to another embodiment, FIG. 3B is a sectional view taken along line III-III of FIG. 3A, and FIG. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 4A, illustrating a front cross-sectional view of the semi-rigid joint structure according to the embodiment.
[0008]
5A is a front sectional view of a semi-rigid joint structure according to still another embodiment, FIG. 5B is a sectional view taken along line VV of FIG. 5A, and FIG. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 6A, and FIG. 7A is a sectional view of a semi-rigid joint structure according to another embodiment. FIG. 7B is a front sectional view, and FIG. 7B is a sectional view taken along line VII-VII of FIG.
8A is a front sectional view of a semi-rigid joint structure according to still another embodiment, FIG. 8B is a sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. 8A, and FIG. FIG. 9B is a sectional view taken along line IX-IX of FIG. 9A, and FIG. 10A is a sectional view of a semi-rigid joint structure according to another embodiment. 10B is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 10A, FIG. 11A is a front cross-sectional view of a semi-rigid joint structure according to still another embodiment, and FIG. Is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG. 11A, and FIG. 12 is a front cross-sectional view of a semi-rigid joint structure according to still another embodiment.
[0009]
As shown in FIG. 1, the frame structure 5 of the apartment house 1 as a structure includes columns 6, beams 7, and the like. The structure to which the semi-rigid joint structure of the present invention is applied may be a building such as an office building or a hotel, or another building, in addition to the apartment house 1. The “semi-rigid joint structure” is a semi-rigid joint structure between a completely fixed rigid joint and a pin joint.
The column 6 is supported by the foundation 2, the foundation 2 is supported by the pile 3, and the foundation beam 11 is joined to the foundation 2. The foundation 2 and a pile head 4 serving as a lower support portion disposed below the foundation 2 and supporting the foundation 2 are joined at a joining portion 10.
The pile 3 supporting the foundation 2 is usually a cast-in-place pile, but may be an existing pile. The lower support portion corresponds to the pile head 4 of the cast-in-place pile (or a pre-made pile).
[0010]
As a foundation of a structure (a multiple dwelling house 1), there is a case of a foundation 2a shown in FIG. 12 supported by a concrete pedestal 4a as a lower support portion arranged at a lower portion of the foundation, and a foundation beam 11 is provided on the foundation 2a. Are joined.
The foundation 2 a and the cylindrical or rectangular block-shaped concrete pedestal 4 a are joined by a joint 10, and the concrete pedestal 4 a is supported by the pile 3.
[0011]
1 to 12, the foundation 2 (or the foundation 2 a) of the apartment house 1 and the pile head 4 (or the concrete pedestal 4 a) are joined at the joint 10. The foundation 2 (or the foundation 2a) is connected to the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a) via the joint 10 having a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a) in plan view. ) And is spaced apart from the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a).
In this manner, the foundation 2 (or the foundation 2a) and the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a) have a semi-rigid joint structure joined at the joint 10 instead of a rigid joint completely fixed. I have.
[0012]
The joint 10 includes a steel pipe 20, a steel pipe-filled concrete part 21, and a steel pipe outer-side support part 22.
The steel pipe 20 is arranged in the vertical direction, and its upper part enters the foundation 2 (or the foundation 2a) and its lower part penetrates into the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a). As shown in the figure, the steel pipe 20 is preferably formed in a circular shape in a plan view, since the directionality is not limited, but may be rectangular or polygonal in a plan view.
By casting concrete (or mortar) into the steel pipe 20, the steel pipe filling concrete part 21 is formed.
[0013]
The steel pipe outside support portion 22 is formed around the outside of the steel pipe 20 and between the foundation 2 (or the foundation 2a) and the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a).
The steel pipe outer-side support portion 22 is formed, for example, by casting mortar or concrete, and has a shape smaller than the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a). Since the steel pipe outer support 22 is circular in plan view, the outer diameter d of the steel pipe outer support 22 is smaller than the outer diameter D of the pile head 4. In addition, the steel pipe outer side support part 22 may be rectangular, polygonal, etc. in planar view.
As described above, the joint portion 10 which is a cross-sectional reduced portion having a small cross-sectional area in a plan view is provided between the foundation and the lower support portion, and the degree of fixation between the foundation and the lower support portion is reduced.
[0014]
The vertical load (axial force applied to the foundation) of the apartment house 1 due to its own weight or earthquake is transmitted from the foundation 2 (or the foundation 2a) to the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a) via the joint 10. You.
When a horizontal force P1 acts on the apartment house 1 during an earthquake, a shearing force P3 and a bending moment M act on the joint 10 in addition to a compressive force or a tensile force P2 serving as a vertical load.
Therefore, in the present invention, since the joint 10 is a cross-section reduced portion, the bending moment M acting on the joint 10 can be reduced, and the strength of the foundation beam 11 can be reduced. Thereby, the cross-sectional area of the foundation beam 11 can be reduced, and the amount of rebar can be reduced, and the material of the foundation beam 11 can be reduced. In addition, if the cross-sectional area of the foundation beam 11 is small, the amount of excavation of earth and sand is reduced, and construction is facilitated.
[0015]
In the joint part 10, the upper part and the lower part of the steel pipe 20 and the steel pipe-filled concrete part 21 arranged in the longitudinal direction are formed inside both the foundation 2 (or the foundation 2a) and the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a). Has invaded each.
When a compressive force acts on the joint 10 due to an earthquake, and when a lifting occurs due to a tensile force P2 acting, a shearing force P3 acts on the joint 10. This shearing force P3 can be positively and reliably transmitted from the foundation 2 (or the foundation 2a) to the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a) through the steel pipe 20 and the steel pipe-filled concrete portion 21. .
Since the steel pipe-filled concrete portion 21 is packed in the steel pipe 20, when the compressive force acts, the concrete can be expected to improve the strength by the confined effect.
[0016]
In the semi-rigid joining structure shown in FIG. 2, the joining portion 10 joins the foundation 2 and the pile head 4 that is arranged below the foundation 2 and supports the foundation 2.
In the other embodiments shown in FIGS. 3 to 18, the same or corresponding parts as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only different parts will be described.
[0017]
In the semi-rigid joining structure shown in FIG. 12, the joining portion 10 joins the foundation 2a of the apartment house 1 and the concrete pedestal 4a which is arranged below the foundation 2a and supports the foundation 2a.
In the semi-rigid joint structure shown in FIG. 12, when the strength of the surrounding ground is high, the pile 3 and the foundation beam 11 may be omitted.
Further, the semi-rigid joint structure shown in FIGS. 3 to 11 may be applied to the joint between the foundation 2a and the concrete pedestal 4a shown in FIG. That is, a concrete pedestal 4a shown in FIG. 12 is provided above the pile 3 in the semi-rigid joint structure shown in FIGS. 3 to 11, the concrete pedestal 4a is supported by the pile 3, and the foundation 2 and the concrete pedestal 4a are 3 to 11 may be used.
[0018]
In the semi-rigid joining structure shown in FIGS. 2 to 4 and FIG. 12, a joining / removing mechanism in which a fixing reinforcing bar (described later) is not provided in the joining portion 10 is provided. In this semi-rigid connection structure, since the maximum value of the bending moment M allowed during an earthquake is small, it is preferably applied mainly to the low-rise apartment house 1.
By using the joint 10 as a pull-out mechanism, the pulling force P2 is hardly transmitted from the foundation 2 (or the foundation 2a) to the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a).
Therefore, the design of the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a) and the design of the upper structure, that is, the foundation 2 (or the foundation 2a) and the skeleton structure 5 can be performed separately and separately. Stress acting on the structure can be reduced. Even if the foundation 2 (or the foundation 2a) rises due to the tensile force P2 at the time of the earthquake, the position of the foundation 2 (or the foundation 2a) can be held by the steel pipe 20 of the insertion / extraction mechanism, and the landing easily returns to the original position. be able to.
[0019]
In the semi-rigid connection structure shown in FIGS. 3 and 4, the connection portion 10 includes a foundation 2 of a structure (here, an apartment house 1) and a pile head 4 that is disposed below the foundation 2 and supports the foundation 2. And are joined.
The steel pipe outside support portion 22 is formed around the outside of the steel pipe 20 and between the foundation 2 and the pile head 4. The steel pipe outer support portion 22 is circular in plan view, and the outer diameter d of the steel pipe outer support portion 22 is smaller than the outer diameter D of the pile head 4.
[0020]
3 includes a concrete portion 22a formed by casting mortar or concrete, and a steel plate portion 22b disposed on the upper surface of the concrete portion 22a and fitted to the outer peripheral surface of the steel pipe 20. And
Since the steel pipe outer-side support portion 22 has the steel plate portion 22b and the strength is improved, even if the structure (here, the multi-family house 1) shakes due to the horizontal force P1, damage to the concrete portion 22a and the like is prevented. can do.
[0021]
The steel pipe outer-side support part 22 shown in FIG. 4 is constituted only by a steel plate part fitted to the outer peripheral surface of the steel pipe 20. The gap 29 between the outer peripheral surface of the steel pipe 20 and the recess of the pile head 4 is filled with mortar (or concrete) and integrated.
Since the steel pipe outer side support portion 22 is constituted by the steel plate portion 22b and the strength is secured, even when the structure (here, the apartment house 1) shakes due to the horizontal force P1, the steel pipe outer side support portion 22 is not damaged. Can be prevented.
In addition, the steel pipe outside support part 22 in the semi-rigid joint structure shown in FIG. 3 is applicable to the steel pipe outside support part 22 in the semi-rigid joint structure shown in FIGS. 5, 7, 9, and 12, and 4 can be applied to the steel pipe outside support portion 22 in the semi-rigid joint structure shown in FIGS. 5 to 12.
[0022]
In the semi-rigid joining structure shown in FIGS. 5 to 11, the joining portion 10 is composed of a foundation 2 of a structure (here, an apartment house 1) and a pile head 4 disposed below the foundation 2 and supporting the foundation 2. And are joined.
The joint 10 is provided with a plurality of anchoring bars 23 (or anchoring bars 23a and 23b in FIG. 11). The plurality of anchoring rebars 23 (or anchoring rebars 23a and 23b) connect the foundation 2 and the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a in FIG. 12) in the vertical direction, and And are arranged in a circular shape and at equal intervals around the outside of the steel pipe 20.
The anchoring rebars 23, 23a, 23b are ordinary rebars or screw rebars and are anchored to the foundation 2 and the pile head 4. The fixing of the fixing rebars 23, 23a, 23b is performed by the fixing length of the rebar. Note that a case where a reinforcing bar is added to the anchoring reinforcing bar may be used.
[0023]
Since the anchoring reinforcing bar 23 (or the anchoring reinforcing bars 23a and 23b) is provided at the joint 10, the bending moment M is transmitted from the foundation 2 to the pile head 4 via the anchoring reinforcing bar. That is, between the foundation 2 and the pile head 4, the shearing force P 3 is mainly transmitted by the steel pipe 20 and the steel pipe-filled concrete portion 21, and the bending moment M is mainly determined by the anchoring reinforcing bar 23 (or the anchoring reinforcing bars 23 a and 23 b). ).
Since the fixing rebar is provided at the joint portion 10, the transmission mechanism of the shearing force P3 and the transmission mechanism of the bending moment M can be separated, and the optimum design for each transmission mechanism can be easily performed.
Since the plurality of anchoring bars are arranged around the outer periphery of the steel pipe 20, the maximum values of the tensile force P2 and the bending moment M allowed during an earthquake become large, and this semi-rigid joint structure is mainly used for middle and high layers in addition to low layers. Can be applied to multi-family dwellings 1.
[0024]
In the semi-rigid joint structure shown in FIGS. 7 to 11, a fixing plate 24 embedded in the foundation 2 or the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a in FIG. 12) is screwed into the fixing reinforcing bars 23, 23a, 23b. Installed in. Since the fixing plate 24 is a screw-in type, a screw rebar is used for the fixing rebar 23. When the fixing plate 24 is welded to the fixing reinforcing bar 23, a normal reinforcing bar may be used as the fixing reinforcing bar 23.
The fixing plate 24 is attached to the fixing rebars 23, 23a, 23b to improve the fixing strength, so that the total length of the fixing rebar can be shortened.
[0025]
In the semi-rigid joint structure shown in FIGS. 9 and 10, a part of each anchoring reinforcing bar 23 penetrates from the foundation 2 through the steel pipe outer-side support portion 22 to the pile head 4 (or the concrete base 4 a in FIG. 12). It is covered by a sheath tube 25 extending therefrom. The sheath tube 25 is a pipe made of a synthetic resin such as vinyl chloride or a metal, and is fitted around the outer periphery of the fixing reinforcing bar 23.
Since the anchoring reinforcing bar 23 in the portion covered by the sheath tube 25 is not anchored to concrete, the toughness of the anchoring reinforcing bar 23 is improved. That is, when the tensile force P2 acts on the anchoring rebar 23 due to the earthquake, the anchoring rebar 23 over the entire portion covered by the sheath tube 25 is uniformly extended. Thereby, the extension of the fixing rebar 3 due to the tensile force P2 can be prevented from being concentrated only on a part thereof, and the deformation and breakage of the fixing rebar 23 can be prevented.
By providing the sheath tube 25, when the excess concrete on the pile head 4 is cut, the sheath tube 25 prevents direct contact between the anchoring reinforcing bar 23 and the concrete, so that the cutting operation is facilitated. .
[0026]
In the semi-rigid joint structure shown in FIGS. 6, 8, 10, and 11, the steel plate 26 fitted to the outer peripheral surface of the steel pipe 20 is disposed between the lower surface 2 b of the foundation 2 and the steel pipe outer support 22. ing.
The steel plate 26 has a circular shape having substantially the same outer diameter as the steel pipe outer-side support portion 22. In addition, the steel plate 26 may be rectangular, polygonal, etc. in plan view corresponding to the shape of the steel pipe outer-side support portion 22.
The steel plate 26 is provided with a plurality of through holes 27 for passing at least the plurality of anchoring reinforcing bars 23 (or the anchoring reinforcing bars 23a and 23b). The plurality of through holes 27 are located on the outer periphery of the steel pipe 20 and are arranged at equal intervals on a circle concentric with the steel pipe 20. When the fixing rebar 23 is covered with the sheath tube 25 as described above, both the sheath tube 25 and the fixing rebar 23 pass through the through hole 27.
The steel plate 26 has a function as a jig for positioning and holding the plurality of fixing rebars 23 (or the fixing rebars 23 a and 23 b) and a function of improving the strength of the joint 10. That is, the steel plate 26 has a function as the jig as compared with the steel plate portion 22b shown in FIG. 3 and the steel pipe outer-side support portion 22 shown in FIG.
After the anchoring reinforcing bar 23 is penetrated through the through hole 27 of the steel plate 26 and positioned and held, concrete may be poured into the pile head 4, the steel pipe outer support 22, and the foundation 2. Since the steel plate 26 having the function of the jig can be embedded in the concrete as it is, the work such as the removal of the jig is not required, and the work process at the time of construction is simplified.
[0027]
The anchoring bar having the semi-rigid joint structure shown in FIG. 11 is separated into a plurality of anchoring bars 23a for the foundation and a plurality of anchoring bars 23b for the pile head. The lower end of the anchoring reinforcing bar 23 a is attached to the steel plate 26, extends upward, and enters the foundation 2. The pile head anchoring bar 23b has its upper end attached to the steel plate 26, extends downward, and penetrates into the pile head 4 (or the concrete pedestal 4a in FIG. 12).
The fixing rebars 23a and the fixing rebars 23b can be alternately inserted and attached to the through holes 27 of the steel plate 26, and are connected via the steel plate 26. The fixing rebars 23 a and 23 b are engaged with the through holes 27 of the steel plate 26 and are positioned and fixed by the coupler 28. In FIG. 11, only a part of the total number of the fixing reinforcing bars 23a and 23b is illustrated, and other illustrations are omitted.
[0028]
When constructing the semi-rigid joint structure shown in FIG. 11, only the anchoring reinforcing bar 23b for the pile head is attached to the steel plate 26 in advance, and the anchoring reinforcing bar 23a for the foundation is not attached. The anchoring bar 23b for the pile head is inserted into every other one of the plurality of through holes 27 of the steel plate 26, and is positioned and fixed by the coupler 28.
Next, after the concrete is cast and the pile 3 is formed, the extra concrete of the pile head 4 is cut off. At this time, since the anchoring reinforcing bar 23a for the foundation is not attached to the steel plate 26, it does not hinder the work of shaving the excess concrete.
After the cutting operation is completed, the anchoring reinforcing bar 23a for the foundation is inserted into the through-hole 27 of the steel plate 26 and positioned and fixed by the coupler 28. Thereafter, the steel pipe 20 is attached, concrete is poured into the steel pipe 20 to form a concrete filling portion 21 in the steel pipe, and mortar or the like is cast to form the steel pipe outer-side support portion 22. If the concrete is poured after the reinforcement of the foundation 2 is arranged, the foundation 2 is formed.
In the semi-rigid joint structure shown in FIG. 11, the number of anchoring bars increases, but the work of shaving the excess concrete becomes easy, so that the construction becomes easy as a whole.
[0029]
Next, a construction procedure using the semi-rigid joint structure shown in FIG. 5 as an example will be described with reference to FIGS.
First, after excavating the pile hole 40 as shown in FIG. 13, the reinforcing bars 41 are arranged in the pile hole 40 as shown in FIG. 14. The temporary jig 42 is set on the ground, and the fixing rebar jig 43 is attached to the temporary jig 42.
Since a plurality of through-holes 44 are formed on a predetermined circle in the fixing rebar jig 43, the plurality of fixing rebars 23 are inserted into the through-holes 44 and temporarily fixed to the fixing rebar jig 43. Position and fix.
Thereby, the plurality of fixing rebars 23 are arranged at predetermined positions. The fixing rebar jig 43 may be formed of a plywood or the like because it will be removed later, but the steel plate 26 as described above may be used.
[0030]
After arranging the pile 41 and the anchoring bar 23 in this manner, concrete is cast. That is, as shown in FIG. 15, the concrete 45 is cast into the pile hole 40 to form the pile 3.
As shown in FIG. 16, the temporary jig 42 is removed, and the excess concrete 46 of the pile head 4 is removed by shaving to form a steel pipe embedded portion 47. The fixing rebar jig 43 is removed from the fixing rebar 23.
[0031]
Next, as shown in FIG. 17, the steel pipe 20 is set in the steel pipe embedded portion 47. A mold 48 is set outside the steel pipe 20, and mortar (or concrete) is cast around the outside of the steel pipe 20 using the mold 48.
As a result, the steel pipe outer-side support portion 22 is formed around the outer periphery of the steel pipe 20, and the mold 48 is thereafter removed to form the joint portion 10 that becomes a reduced-section portion. When the steel plate 26 shown in FIG. 6 or the like is used, the steel plate 26 may be set on the steel pipe outer support 22 after the steel pipe outer support 22 is formed.
Next, as shown in FIG. 18, the reinforcing bar 60 of the foundation 2 is arranged, and concrete of the foundation 2 is cast on the upper surface of the joint 10. At this time, concrete is also poured into the steel pipe 20 to form the concrete filled portion 21 of the steel pipe. The foundations 2 are connected by a foundation beam 11. In this way, a semi-rigid joint structure for joining the foundation 2 and the pile head 4 is formed.
[0032]
According to the semi-rigid joint structure according to each of the above embodiments, it acts on the joint 10 between the foundation 2 (or the foundation 2a) of the apartment house 1 and its lower support (the pile head 4 or the concrete pedestal 4a) during an earthquake. The bending moment M to be reduced can be reduced, and the strength of the foundation beam 11 can be reduced. This makes it possible to reduce the cross-sectional area of the foundation beam 11 and the amount of rebar.
Also, even when the joint 10 is lifted due to the tensile force P2 acting on the joint 10 due to the earthquake, the shearing force P3 acting on the joint 10 is transferred from the foundation 2 (or the foundation 2a) to the lower supporting portion (pile head 4 or concrete). It can be positively and reliably transmitted to the pedestal 4a).
[0033]
Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and additions can be made within the scope of the present invention.
In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
[0034]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the bending moment acting on the joint between the foundation of the structure and the lower support during an earthquake can be reduced to reduce the strength of the foundation beam, and the joint can be pulled by the earthquake. Even in the case where lifting occurs due to the application of force, the shearing force acting on the joint can be positively and reliably transmitted from the foundation to the lower support.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1 to 18 are views for explaining the present invention, and FIG. 1 is a front view of an apartment house.
2A is a front sectional view showing an embodiment of a semi-rigid joint structure, and FIG. 2B is a sectional view taken along line II-II of FIG. 2A.
FIG. 3 (A) is a front sectional view of a semi-rigid joint structure according to another embodiment, and FIG. 3 (B) is a sectional view taken along line III-III of FIG. 3 (A).
FIG. 4 (A) is a front sectional view of a semi-rigid joint structure according to still another embodiment, and FIG. 4 (B) is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 4 (A).
5 (A) is a front sectional view of a semi-rigid joint structure according to still another embodiment, and FIG. 5 (B) is a sectional view taken along line VV of FIG. 5 (A).
6A is a front sectional view of a semi-rigid joint structure according to still another embodiment, and FIG. 6B is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. 6A.
FIG. 7A is a front sectional view of a semi-rigid joint structure according to still another embodiment, and FIG. 7B is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. 7A.
8A is a front sectional view of a semi-rigid joint structure according to still another embodiment, and FIG. 8B is a sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. 8A.
9A is a front sectional view of a semi-rigid joint structure according to still another embodiment, and FIG. 9B is a sectional view taken along line IX-IX of FIG. 9A.
FIG. 10 (A) is a front sectional view of a semi-rigid joint structure according to still another embodiment, and FIG. 10 (B) is a sectional view taken along line XX of FIG. 10 (A).
11A is a front sectional view of a semi-rigid joint structure according to still another embodiment, and FIG. 11B is a sectional view taken along line XI-XI of FIG. 11A.
FIG. 12 is a front sectional view of a semi-rigid joint structure according to still another embodiment.
13 to 18 are views showing a construction procedure, and FIG. 13 is a sectional view showing a state where a pile hole is excavated.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state in which a pile bar and an anchoring bar are arranged.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state where a pile is formed.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a state in which excess concrete is cut off and removed.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a state where a steel pipe is set and a steel pipe outer-side support portion is formed.
FIG. 18 is a sectional view showing a state where a foundation and the like are formed.
[Explanation of symbols]
1 apartment house (structure)
2 Basics
2a Basics
2b bottom surface
4 pile head (lower support)
4a Concrete pedestal (lower support)
10 Joint
20 steel pipe
21 Concrete section filled with steel pipe
22 External support of steel pipe
23 Anchorage bar
23a, 23b Reinforcing bar
24 Fixing plate
25 sheath tube
26 steel plate
27 Through hole
D, d outer diameter

Claims

A semi-rigid joint structure for joining a foundation of a structure and a lower support portion supporting the foundation,
The foundation is supported by the lower support via a joint having a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the lower support in plan view, and is arranged separately from the lower support,
The joint part is a steel pipe which is arranged vertically, the upper part of which penetrates into the foundation and the lower part penetrates into the lower support part, the steel pipe-filled concrete part which is filled in the steel pipe, the steel pipe outer periphery and the foundation. A semi-rigid joint structure for a foundation of a structure, comprising: a steel pipe outer-side support portion formed between the lower support portion and the lower support portion and having a smaller shape in plan view than the lower support portion.

There are multiple anchoring bars at the joint,
The plurality of anchoring bars connect the foundation and the pile head or the concrete pedestal in the vertical direction, penetrate the steel pipe outer side support portion, and are arranged in a circular shape and at equal intervals around the outside of the steel pipe. A semi-rigid joint structure for a foundation of a structure according to claim 1, characterized in that:

3. The semi-rigid joint structure of a foundation of a structure according to claim 2, wherein a fixing plate embedded in a foundation or a pile head or a concrete pedestal is attached to the anchoring reinforcing bar.

4. The structure according to claim 2, wherein a part of each anchoring reinforcing bar is covered by a sheath pipe extending from the foundation to the pile head or the concrete pedestal through the steel pipe outside support. Semi-rigid joint structure of foundation.

Between the lower surface of the foundation and the outer portion of the steel pipe, a steel plate that fits with the outer peripheral surface of the steel pipe is arranged.
5. The semi-rigid joint structure according to claim 2, wherein a plurality of through holes for penetrating at least a plurality of anchoring bars are formed in the steel plate.

The anchoring bar has a lower end attached to a steel plate and extends upward to enter the foundation, and a plurality of anchoring bars for the foundation, and an upper end attached to the steel plate and extends downward to enter the pile head or concrete pedestal. Separated into anchoring bars for multiple pile heads,
The semi-rigid joint structure for a foundation of a structure according to claim 5, wherein the anchoring reinforcing bar for the foundation and the anchoring reinforcing bar for the pile head can be attached by being inserted alternately into through holes of a steel plate.