JP2008014118A - Low fixing degree pile head joint structure with bearing body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は支圧体を有する低固定度杭頭接合構造に関するものである。 The present invention relates to a low-fixation pile head joint structure having a bearing body.
近年、杭頭を回転し易くする事により、杭頭に生じる曲げモーメントを低減する目的で、各種の低固定度接合技術が開発されている。一般的な杭と基礎スラブとの低固定度接合には、杭頭に溶接等で取付けたアンボンドアンカー又はダンパー材付鉄筋を基礎スラブ内に埋込む接合とリング及びキャップを杭頭に被せる接合とがある。 In recent years, various low-fixation joining techniques have been developed for the purpose of reducing the bending moment generated in the pile head by making the pile head easy to rotate. For low-fixed joints between general piles and foundation slabs, there are joints in which unbonded anchors or dampers with damper material attached to the pile heads by welding etc. are embedded in the foundation slabs, and joints in which rings and caps are put on the pile heads. There is.
杭頭に溶接等で取付けたアンボンド鉄筋又はダンパー材付鉄筋を基礎スラブ内に埋込んで杭頭の固定度を低減する方法は、鉄筋と基礎スラブコンクリートとの付着をアンボンド及びダンパーで絶縁して、鉄筋の伸縮を大きくする事で杭頭を回転し易くする方法であり、杭頭を基礎スラブに埋込むものと杭頭を基礎スラブに埋込まないものとがある。建設省等の試験結果によると、杭頭を基礎スラブに10cm程度埋め込んだ状態での固定度は約80%に達するとの報告があり、杭頭を埋込む前者の接合では、低固定度の挙動は期待出来ないし、アンボンドアンカーの伸縮に応じた杭頭の回転に伴うテコ反力が杭頭側面の埋め込み部のコンクリートに局部的な脆性破壊を発生させる可能性が極めて高い杭頭接合構造といえる。杭頭を埋め込まない後者の方法は、杭頭に作用した水平力を杭頭側面ではなく、断面積の少ない数本の杭頭鉄筋の側面支圧だけで基礎スラブコンクリートに伝達しなければならない為、水平力を十分伝達出来ず、又、アンカー側面のコンクリートに支圧破壊を発生する恐れがある。 The method to reduce the degree of fixation of the pile head by embedding unbonded reinforcing bars or dampers with damper material attached to the pile head in the foundation slab is to insulate the adhesion between the reinforcing bars and the foundation slab concrete with unbond and damper. There is a method to make it easier to rotate the pile head by increasing the expansion and contraction of the reinforcing bar, and there are a method in which the pile head is embedded in the foundation slab and a method in which the pile head is not embedded in the foundation slab. According to the test results of the Ministry of Construction, etc., it has been reported that the degree of fixing when the pile head is embedded in the foundation slab is about 80%. The pile head joint structure is very unlikely to be expected, and the possibility that the lever reaction caused by the rotation of the pile head in response to the expansion and contraction of the unbond anchor will cause local brittle fracture in the concrete in the embedded part of the side of the pile head. I can say that. The latter method, which does not embed the pile head, must transmit the horizontal force acting on the pile head to the foundation slab concrete not by the side of the pile head but only by the side bearing of several pile head rebars with a small cross-sectional area. The horizontal force cannot be transmitted sufficiently, and there is a risk of bearing failure in the concrete on the side of the anchor.
基礎スラブ内に定着した鉄筋を伸縮させる為、基礎スラブコンクリートと鉄筋との付着を絶縁するアンボンド、ダンパー及び定着力を確保する為の定着体等が必要となり、構造並びに基礎梁の鉄筋や基礎スラブのベース筋等との配筋納まりが複雑で手間とコストがかかる。 In order to expand and contract the reinforcing bars fixed in the foundation slab, unbonding and dampers that insulate the adhesion between the foundation slab concrete and the reinforcing bars, and a fixing body for securing the fixing force are required. The arrangement of the bar arrangement with the base muscles is complicated and takes time and money.
リング及びキャップを杭頭に被せて杭頭の固定度を低減する方法は、リング及びキャップと杭と接合されていない為、杭頭に引抜き力が作用する杭には使用出来ないだけでなく、水平変位が大きく、かつ、不静定次数が低いピン接合的挙動を示す事から耐震上の安全性は極めて低い。 The method of covering the pile head with the ring and cap to reduce the fixing degree of the pile head is not connected to the ring and cap and the pile, so it can not be used for piles with pulling force acting on the pile head, Seismic safety is extremely low because of its pin joint behavior with large horizontal displacement and low static order.
本発明では、本発明は支圧体を有する低固定度杭頭接合構造を開発した事により、前記問題点を解決するものである。 In this invention, this invention solves the said problem by having developed the low fixed degree pile head junction structure which has a bearing body.
本発明に係わる本発明は支圧体を有する低固定度杭頭接合構造には、次の様な特有の効果がある。 The present invention according to the present invention has the following specific effects in the low-fixation pile head joint structure having a support body.
杭頭接合鉄筋と支圧体とを組み合わせる事により、杭頭に生ずる全ての応力、即ち、曲げモーメントに対して鉄筋の引張力と圧縮力として処理し、押し込み力に対して鉛直支圧体を介して基礎スラブコンクリートの圧縮力として処理し、更に、杭に作用する水平力を鉄筋が負担したせん断力に対して水平支圧体を介して基礎スラブコンクリートの支圧として処理する、荷重伝達機構を形成出来る。 By combining the pile head joint rebar and the bearing body, all the stress generated in the pile head, that is, the bending moment is treated as the tensile and compressive force of the reinforcing bar, and the vertical bearing body is applied to the pushing force. The load transmission mechanism treats the horizontal force acting on the pile as the bearing pressure of the foundation slab concrete via the horizontal bearing body against the shear force borne by the reinforcing bar. Can be formed.
杭頭を基礎スラブに埋込む事なく、無溶接の鉄筋可伸部及び非螺合の鉄筋可伸部の可伸長さを調整する事により、確実で安定した回転剛性の制御を可能ならしめる杭頭の回転バネ機構を形成出来る。 Pile that enables reliable and stable control of rotational rigidity by adjusting the stretchability of non-welded rebar extendable parts and non-threaded rebar extendable parts without embedding the pile head in the foundation slab A head rotating spring mechanism can be formed.
杭と基礎スラブとが鉄筋で接合された、高固定度杭頭接合構造の基本構成を保持している為、不静定次数が高く為耐震上の安全性が確保される。 Since the basic structure of the high-fixation pile head joint structure in which the pile and the foundation slab are joined by reinforcing bars is maintained, the static destabilization order is high and seismic safety is ensured.
鋼管側面に溶接されたリングプレートに鉄筋の下端を溶接する事により、鉄筋の溶接部に生じる偏心曲げモーメントに抵抗出来る一体構造を形成出来る。 By welding the lower end of the reinforcing bar to the ring plate welded to the side surface of the steel pipe, it is possible to form an integral structure that can resist the eccentric bending moment generated at the welded part of the reinforcing bar.
ここで、本発明の支圧体を有する低固定度杭頭接合構造の一実施例を図面に基づいて説明する。 Here, one Example of the low fixed degree pile head joint structure which has the bearing body of this invention is described based on drawing.
第1図は、請求項1の発明に係わる低固定度杭頭接合構造の立面図である。この実施例では、基礎スラブ4に定着する鉄筋3の一端を、予め、鋼管7の側面周囲に溶接したリングプレート23に当接させ、かつ、杭上端2から所定の長さ下がった位置から、鋼管杭6の杭頭1にある鋼管7の側面とリングプレート23に溶接して基礎スラブ4の外部に無溶接の鉄筋可伸部15を形成すると共に、この鉄筋3の内部に近接して円筒状の水平支圧体11と杭上端2に当接した鉛直支圧体12とを配置した例を示している。水平支圧体11の内部と鉛直支圧体12の上部には補強材13を配置してあるが、水平支圧体11を鉄筋3の外部に近接して、鉄筋3の内部にある鉛直支圧体12と分離させて配置する事もあり、又、補強材13を鉛直支圧体12の下部に配置する事もある。鉛直支圧体12は、1層の平面形状の鋼板を例として示しているが、杭頭1の回転剛性を調整する為に、鋼板を曲面に加工又は、鉛直支圧体12の上部又は下部にゴム等の異種材を、基礎スラブ4又は杭頭1との間に介在させる2層状の構成として実施する方法もある。尚、鉄筋3を鋼管7の側面に溶接施工する為に、鋼管7の側面の一部を掘削した基礎スラブ下部の掘削部19は、空隙を形成するか、又は鉄筋可伸部15の伸縮を妨げないような、砂又は発泡剤等の材料で包囲した構造とする。杭頭1は基礎スラブ4に埋込む事なく杭上端2と基礎スラブ底面5は同じ位置としているが、施工等から杭上端を基礎スラブ底面に対して少し上下させる場合もある。 FIG. 1 is an elevational view of a low-fixation pile head joint structure according to the invention of claim 1. In this embodiment, one end of the reinforcing
第2図は、第1図のA−A線による横断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
第3図は、第1図のB−B線による横断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
第4図は、請求項2及び4の発明に係わる低固定度杭頭接合構造の立面図である。この実施例では、基礎スラブ4に定着する鉄筋3の一端の雄ねじ10を、鋼管巻きコンクリート杭8の杭頭1にある端部鋼材16の上面の雌ねじ22に螺合し、かつ、螺合した鉄筋3に鉄筋を挿入する丸孔を有する鋼板21を挿入した後、この鋼板21をナット20で端部鋼材16との間に挟み、かつ、前記鉄筋3の雄ねじ10に螺合し締付けて端部鋼材16の上部に非螺合の鉄筋可伸部25を形成すると共に、鋼板21の内部に近接した水平支圧体11と杭上端2に当接した鉛直支圧体12とを配置した例を示している。前記以外に、基礎スラブ4に定着する鉄筋3と杭頭1の端部鋼材16との接合には、鉄筋3の一端の雄ねじ10を杭頭1の端部鋼材16の上面にある雌ねじ22に直接螺合、又は鉄筋3の一端の雄ねじ10を杭頭1の端部鋼材16の上面にある雌ねじ22に螺合した後、鉄筋3の雄ねじ10にナット20を螺合して締付けて杭上端2に接合する方法もある。又、水平支圧体11を鉄筋3、ナット20又は丸孔を有する鋼板21の外部に近接して、鉄筋3の内部にある鉛直支圧体12と分離させて配置する事もある。 FIG. 4 is an elevational view of a low-fixation pile head joint structure according to the inventions of
第5図は、第4図のA−A線による横断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
第6図は、請求項3の発明に係わる低固定度杭頭接合構造の立面図である。この実施例では、基礎スラブ4に定着する鉄筋3の一端を、鋼管巻きコンクリート杭8の杭頭1にある端部鋼材16の上面にスタッド溶接24して接合すると共に、この鉄筋3の外部に近接して水平支圧体11を配置した構成を示している。尚、回転剛性を著しく低減する為に、鉄筋3の端部に設ける定着体及び軸部表面を包囲してコンクリートとの付着を絶縁するシース等を併用する事も可能である。 FIG. 6 is an elevational view of a low-fixation pile head joint structure according to the invention of
第7図は、第6図のA−A線による横断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
1 杭頭
2 杭上端
3 杭頭接合鉄筋
4 基礎スラブ
5 基礎スラブの底面
6 鋼管杭
7 鋼管
8 鋼管巻きコンクリート杭
9 鋼管巻きコンクリート杭のコンクリート部
10 杭頭接合鉄筋の雄ねじ
11 水平支圧体
12 鉛直支圧体
13 支圧体の補強材
14 鋼管側面と杭頭接合鉄筋との溶接部
15 無溶接の鉄筋可伸部
16 杭頭に設けられた端部鋼材
17 杭頭接合鉄筋の節
18 杭頭接合鉄筋の開先
19 基礎スラブ下部の掘削部
20 ナット
21 鉄筋を挿入する丸孔を有する鋼板
22 端部鋼材の雌ねじ
23 リングプレート
24 端部鋼材とスタッド鉄筋との溶接部
25 非螺剛の鉄筋可伸部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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