JP2007039937A

JP2007039937A - 建物の基礎構造

Info

Publication number: JP2007039937A
Application number: JP2005224002A
Authority: JP
Inventors: Naokuni Endo; 直邦遠藤
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】基礎と杭との接合を低減させて回転拘束を小さくする（杭頭固定度）とともに、制振効果を発揮することができる建物の基礎構造を提供することである。
【解決手段】基礎構造１は、地盤４に打設された鋼管杭または既製コンクリート杭５の上面に建物の基礎６がベースプレート７を介して載置され、該ベースプレート７の下面に突設した挿入管８が緩衝材９を介して鋼管杭または既製コンクリート杭５の杭頭部１０における中空部１１に挿入され、上記ベースプレート７は上面のアンカーボルト１２が基礎６に埋設されて接合されたことである。
【選択図】図１

Description

本願発明は建物の基礎構造に関するものである。

従来、基礎と杭とは剛接合するために既製コンクリート杭あっても、図５に示すように、杭頭部１５を基礎１６に１００ｍｍ以上埋め込んで、杭の主筋１７を基礎１６に定着していた。しかし、杭頭部１５が基礎１６に剛接合されると地震などの水平力を受けた場合に、杭頭部１５や基礎梁１８などに生じる応力が大きくなるため、部材の補強を過大にしなければならないという問題があった。このような問題を解決するために、図６に示すように、杭頭部１９にテーパ２０を付けたり、小断面部材２１を挟んだりする構造が提案されている。また、その他の建物の基礎構造としては、例えば特開２００２−２１３４８号の発明が知られている。
特開２００２−２１３４８号公報

しかし、上記のテーパを付けた構造は、水平変形が杭頭固定よりも増大するため、建物の移動や傾きが大きくなって地震後も残留変形が残るという問題があった。また小断面部材を挟んだ構造は、回転拘束のみを低減させているため、杭頭部のエネルギー吸収性能が小さく、地震時に上部構造の揺れが大きくなる場合があった。

本願発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基礎と杭との接合を低減させて回転拘束を小さくする（杭頭固定度）とともに、制振効果を発揮することができる建物の基礎構造を提供することである。

以上の課題を解決するための建物の基礎構造は、地盤に打設された鋼管杭または既製コンクリート杭の上面に建物の基礎がベースプレートを介して載置され、該ベースプレートの下面に突設した挿入管が緩衝材を介して鋼管杭または既製コンクリート杭の杭頭部における中空部に挿入され、上記ベースプレートは上面のアンカーボルトが基礎に埋設されて接合されたことを特徴とする。
また建物の基礎構造は、地盤に打設された鋼管杭または既製コンクリート杭の上面に建物の基礎が載置され、該基礎の下面から突出した挿入管が緩衝材を介して鋼管杭または既製コンクリート杭の杭頭部における中空部に挿入され、挿入管の上部はスタッドが設けられて基礎に埋設されたことを特徴とする。

基礎と杭とが挿入管で簡単に接合できるため、これらを接合するための施工が容易にできる。また杭の中空部に挿入する挿入管の径と長さとによって基礎と杭との接合を低減させて回転拘束を小さくする杭頭固定度を調整することができるとともに、緩衝材の材質と大きさで制振効果を調整することができるので設計の自由度を高くすることができる。また地震時の杭頭応力が低減するので、杭体や基礎杭などの損傷が低減し、経済設計が可能になる。また緩衝材の弾性反発性能で震災後の原点復帰性能が高まり残留変形が減少する。また水平方向および上下方向に制振効果があり、建物の水平変形の現象だけでなく、建物の水平・上下振動も低減する。

以下、本願発明の建物の基礎構造の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は第１の実施の形態の建物の基礎構造（以下、基礎構造という）を示すものであり、本願発明の基礎構造１は杭頭固定度を、図３に示すように、ピン接合の基礎構造２と剛接合の基礎構造３との間に位置するようにするものである。またこの杭頭固定度とは、基礎と杭との接合を低減させて回転拘束を小さくする度合をいう。

この基礎構造１は、地盤４に打設された既製コンクリート杭（または鋼管杭）５の上面に建物のコンクリート基礎６がベースプレート７を介して載置され、該ベースプレート７の下面に突設した挿入管８が緩衝材９を介して既製コンクリート杭５の杭頭部１０における中空部１１に挿入されて構成されている。

このベースプレート７は上面のスタッド（または鉄筋）１２がコンクリート基礎６内に埋設されてコンクリート基礎６の下面に接合されている。このようにベースプレート７はスタッド１２でコンクリート基礎６に接合されているため、基礎梁の鉄筋などと干渉しないメリットがある。

このベースプレート７の下面に突出された挿入管８は所定の長さ、板厚および強度を有する鋼管であり、必要に応じて鋼管内にはコンクリート１３が充填され、鋼管の外周面には粘弾性材、高分子材、高減衰ゴム、ゴム、アスファルトピッチ、鉛などの弾塑性性能およびエネルギー吸収性能のある緩衝材９が設置されている。この挿入管８の径と長さによって杭頭固定度を設定することができるとともに、挿入管外周に設置した緩衝材９の材質と厚さによって制振効果を設定することもできる。

この既製コンクリート杭５は、図２に示すように、ベースプレート７やコンクリート基礎６に接触しているだけなので、軸力は支持するが回転拘束が小さい。すなわち杭頭部１０の回転拘束をするのは、中空部１１に挿入された挿入管８だけなので杭頭固定度が低減する。また挿入管８と既製コンクリート杭５との相対変形によって、制振効果のある緩衝材９も変形するので、杭頭部１０にはエネルギー吸収性能および原点復帰性能が付加されて、地震後の残留変形の低減と上部建物の揺れとが抑制される。また水平力だけでなく引抜力が作用した場合でも、緩衝材９が変形して制振効果が発揮される。

図４は、第２の実施の形態の基礎構造１４である。この地盤４に打設された既製コンクリート杭５の上面に建物のコンクリート基礎６が載置され、該コンクリート基礎６の下面から突出した挿入管８が、緩衝材９を介して既製コンクリート杭５の杭頭部１０における中空部１１に挿入されて構成されている。また挿入管８の上部はコンクリート基礎６に埋設され、外周面にはスタッド１２が設けられている。

この挿入管８および緩衝材９は、上記の第１の実施の形態の基礎構造１における挿入管８と同じ構成であり、図４に示すように、コンクリート基礎６に接触しているだけなので、軸力は支持するが回転拘束が小さくなる。またこの回転拘束をするのが中空部１１に挿入された挿入管８だけなので杭頭固定度が低減する。また挿入管８と既製コンクリート杭５との相対変形によって制振効果のある緩衝材９も変形するので、杭頭部１０のエネルギー吸収性能および原点復帰性能が付加されることにより、地震後の残留変形の低減と上部建物の揺れが抑制される。また水平力だけでなく引抜力が作用した場合でも緩衝材９が変形して制振効果が発揮される。

第１の実施の形態の基礎構造であり、（１）は断面図、（２）はＡ−Ａ線断面図、（３）は杭頭部の斜視図である。第１の実施の形態の基礎構造の水平変形を示す断面図である。杭頭固定度を示した図である。第２の実施の形態の基礎構造であり、（１）は断面図、（２）は杭頭部の斜視図である。従来の既製コンクリート杭の基礎構造の断面図である。（１）および（２）は従来の基礎構造の断面図である。

符号の説明

１、１４基礎構造
２ピン接合の基礎構造
３剛接合の基礎構造
４地盤
５既製コンクリート杭
６、１６コンクリート基礎
７ベースプレート
８挿入管
９緩衝材
１０、１５、１９杭頭部
１１中空部
１２スタッド
１３コンクリート
１７杭の主筋
１８基礎梁
２０テーパ
２１小断面部材

Claims

地盤に打設された鋼管杭または既製コンクリート杭の上面に建物の基礎がベースプレートを介して載置され、該ベースプレートの下面に突設した挿入管が緩衝材を介して鋼管杭または既製コンクリート杭の杭頭部における中空部に挿入され、上記ベースプレートは上面のアンカーボルトが基礎に埋設されて接合されたことを特徴とする建物の基礎構造。
地盤に打設された鋼管杭または既製コンクリート杭の上面に建物の基礎が載置され、該基礎の下面から突出した挿入管が緩衝材を介して鋼管杭または既製コンクリート杭の杭頭部における中空部に挿入され、挿入管の上部はスタッドが設けられて基礎に埋設されたことを特徴とする建物の基礎構造。