JP2008223303A - Foundation structure of tower-like structure - Google Patents

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Yoichi Minami
陽一 南
Kentaro Ochita
健太郎 落田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a foundation structure of a tower-like structure such as a support and a tower, which has a column base portion for being completely fixed by mean of an unbonded anchor for introducing prestress, and which suppresses the formation of a crack in concrete to the utmost. <P>SOLUTION: A horizontal reinforcement 2a and a ring reinforcement 5 are arranged in a direction crossing the longitudinal direction of the unbonded anchor 1, on the unbonded anchor 1 for introducing the prestress, which is laid between a base plate 2a and the anchor plate 2b; and a vertical reinforcement 3 is arranged in a direction parallel to the longitudinal direction. When these reinforcements are arranged for the placing of the concrete 6, the thickness of the concrete 6 in the direction crossing the longitudinal direction of the unbonded anchor 1 is set as great as possible. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、地上に建設される支柱やタワー、モニュメント等のように上空の高位置まで構築する塔状構造物の基礎構造であって、特にプレストレスを導入するアンボンドアンカーを用いた基礎構造に関する。   The present invention relates to a foundation structure of a tower-like structure constructed up to a high position in the sky such as a pillar, a tower, a monument, etc. constructed on the ground, and particularly relates to a foundation structure using an unbonded anchor for introducing prestress. .

地上に建設される塔状構造物として、各種のタワーやモニュメント、煙突等、種々のものがあり、その一つとして風力発電用の風車の支柱である風車用タワーがある。タワーの頂上部には、水平軸に支持された複数枚のプロペラ翼(ブレード)を備え、この風車の回転により発電する発電機、風車の指向方向を風上に合わせる回転機構等の重量物が設置されている。また、安定して発電効率を高めるためには、ある程度強い風を受けることが必要となり、極力高位置に頂上部を位置させることが望ましい。すなわち、風車タワーでは、極力高位置まで頂上部を伸長させて、頂上部に重量物を支持する必要がある。   There are various tower-like structures constructed on the ground, such as various towers, monuments, and chimneys. One of them is a tower for wind turbines, which is a column of wind turbines for wind power generation. At the top of the tower, there are a plurality of propeller blades (blades) supported by a horizontal axis, and heavy objects such as a generator that generates electricity by rotating the windmill and a rotating mechanism that adjusts the direction of the windmill to the windward is set up. Moreover, in order to improve the power generation efficiency stably, it is necessary to receive a strong wind to some extent, and it is desirable to position the top at a position as high as possible. That is, in a windmill tower, it is necessary to extend a top part to a high position as much as possible, and to support a heavy article on the top part.

塔状構造物では、上空の風が作用することにより水平方向の大きな荷重を受けることになる。このため、塔状構造物の基礎部分には曲げモーメントが転倒モーメントとして作用する。特に、風車用タワーでは、水平方向の荷重以外に、風車のブレードの回転や前記回転機構による風車の向きの変更等、さらにはそれら多様な荷重の組み合わせにより、複雑な荷重が作用することになり、風車用タワーを転倒させるおそれがある。また、日本では地震荷重による転倒モーメントも大きいため、風による荷重に加えて地震にも対応できる基礎構造が望まれる。   In the tower-like structure, a large horizontal load is received by the wind in the sky. For this reason, a bending moment acts as a tipping moment on the foundation of the tower-like structure. In particular, in the tower for wind turbines, in addition to the load in the horizontal direction, a complicated load is applied by rotating the blades of the wind turbine, changing the direction of the wind turbine by the rotation mechanism, and the combination of these various loads. There is a risk of overturning the tower for windmills. Moreover, in Japan, since the overturning moment due to the seismic load is large, a foundation structure that can cope with earthquakes in addition to wind loads is desired.

高層建物や搭状建造物の基礎構造を提案するものとして、例えば、特許文献1に開示された地盤アンカー兼用杭工法や、特許文献2に開示された風力発電タワー、特許文献3に開示された風車タワーのアンカーフレーム等がある。   For example, a ground anchor combined pile method disclosed in Patent Document 1, a wind power generation tower disclosed in Patent Document 2, and Patent Document 3 disclosed as a proposal for a basic structure of a high-rise building or a tower structure. There is an anchor frame of a windmill tower.

また、非特許文献4の中で、フーチング基礎の立ち上がり部(ペデスタル)の柱状鉄筋の設計方法が述べられており、アンカーボルトの設計については、ボルト下端部にナットなどにて接合される接続部材(アンカーリング)によって引き起こされる各種応力が、コンクリートの許容値およびアンカーリング部材そのものの許容値を満足されるかどうかと、アンカーボルト表面のコンクリートとの付着が許容値を満足しているかどうかを検討するようになっている。   Further, in Non-Patent Document 4, a method for designing a columnar reinforcing bar of a rising portion (pedestal) of a footing foundation is described. Regarding the design of an anchor bolt, a connecting member joined to a bolt lower end with a nut or the like. Examine whether the stress caused by (anchoring) satisfies the concrete tolerance and the tolerance of the anchoring member itself, and whether the anchor bolt surface adheres to the concrete It is supposed to be.

さらに、非特許文献5においては、頭付きアンカーボルトのコーン状破壊により決まる許容引き抜き力とアンカーボルト部材そのものの許容値の小さい方で設計することとしている。   Furthermore, in Non-Patent Document 5, the design is made with a smaller allowable pulling force determined by cone-shaped fracture of the headed anchor bolt and a smaller allowable value of the anchor bolt member itself.

特公平5−59219号公報Japanese Patent Publication No. 5-59219 特開2002−122066号公報JP 2002-122066 A 特開2004−278400号公報JP 2004-278400 A 煙突構造設計施工指針(日本建築センター)Chimney structure design and construction guidelines (Japan Architecture Center) 各種合成構造設計指針(日本建築学会)Various structural design guidelines (Architectural Institute of Japan)

特許文献1に開示された杭工法による支持建造物は、主として建物であり、風や地震等による水平力によって転倒モーメントを受けることで建物に生じる浮力に対抗するものであって、風車用タワーのように複雑な転倒モーメントが生じる場合には信頼性を確保できないおそれがある。また、特許文献2に開示された風力発電タワーでは、中空筒体を積重して形成したタワー本体と、横断面がT字形のプレストレストコンクリート補強部材を前記タワー本体の基底部側の外周に沿って設け、前記補強部材を基礎及びタワー本体に結合固着した構造である。また、特許文献3に開示されたアンカーフレームは、上下一対のリング状のアンカープレートと、該上下一対のアンカープレートを一定間隔を置いて接続する複数本の接続部材と、該接続部材間に配置された複数本のアンカーボルトと、前記上下一対のアンカープレートを基礎上で所定の高さに位置させるために下部アンカープレートの下面に接続された複数本の支柱からなり、前記接続部材と前記支柱を鋼管で構成したものである。   The support structure by the pile method disclosed in Patent Document 1 is mainly a building, which counters the buoyancy generated in the building by receiving a tipping moment due to a horizontal force caused by wind, earthquake, etc. Thus, when a complicated overturning moment occurs, reliability may not be ensured. Further, in the wind power generation tower disclosed in Patent Document 2, a tower body formed by stacking hollow cylinders and a prestressed concrete reinforcing member having a T-shaped cross section along the outer periphery on the base side of the tower body. The reinforcing member is coupled and fixed to the foundation and the tower body. In addition, an anchor frame disclosed in Patent Document 3 includes a pair of upper and lower ring-shaped anchor plates, a plurality of connection members that connect the pair of upper and lower anchor plates at a predetermined interval, and the connection between the connection members. A plurality of anchor bolts and a plurality of struts connected to the lower surface of the lower anchor plate for positioning the pair of upper and lower anchor plates at a predetermined height on the foundation, the connecting member and the struts Is made of steel pipe.

前記特許文献2や特許文献3に開示された基礎構造では、基礎部材の中央部に突出させた基礎台座部であるペデスタルを形成し、このペデスタルにタワーを定着させた構造であり、前記接続部材とアンカーボルト、支柱とから構成されている。しかし、打ち込まれたコンクリートとアンカーボルトとは付着して接合されるため、転倒モーメントが載荷してこの付着が切れた場合、コンクリートにひび割れを生じ、さらにコンクリートの許容応力度を超えた場合にはコンクリートを破損してしまうおそれがある。このため、基礎はアンカーボルトとコンクリートとの付着を有さない形式とし、荷重の伝達メカニズムを変えることにより、コンクリートの負担を軽減させるアンボンドアンカーを用いた構造とすることが望ましい。   In the basic structure disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3, a pedestal that is a base pedestal protruding from the center of the base member is formed, and a tower is fixed to the pedestal. And anchor bolts and struts. However, since the driven concrete and the anchor bolt are bonded and joined, if the falling moment is loaded and this bond breaks, the concrete will crack and if the allowable stress of the concrete is exceeded. There is a risk of damaging the concrete. For this reason, it is desirable that the foundation has a structure that does not have adhesion between the anchor bolt and the concrete, and has a structure using an unbonded anchor that reduces the load on the concrete by changing the load transmission mechanism.

また、非特許文献4及び非特許文献5に開示されているように、従前の塔状構造物の基礎構造は、前記指針等を参考としてコンクリートに付着したアンカーボルトおよびその下端部にナットなどにて接合される接続部材(アンカーリング)が、フーチング基礎の立ち上がり部(ペデスタル)に配置され、上部構造から受ける転倒モーメントを柱状の構造により抵抗することを基本として設計されている。   In addition, as disclosed in Non-Patent Document 4 and Non-Patent Document 5, the conventional tower-like structure foundation structure includes anchor bolts attached to concrete with reference to the pointers and the like, and nuts or the like at the lower end thereof. The connecting member (anchor ring) to be joined together is arranged at the rising part (pedestal) of the footing foundation, and is designed on the basis of resisting the overturning moment received from the upper structure by the columnar structure.

煙突などに代表される塔状構造物(タワー)の支持構造物は、基礎部材の中央部に突出させた基礎台座部であるペデスタルを形成し、このペデスタルにタワーを定着させた構造であり、定着部は打設されたコンクリートの中で前記アンカーボルトと接続部材(アンカーリング)とから構成されている。 また、コンクリートとアンカーボルトは付着して接合していることを前提に設計されており、転倒モーメントが載荷されるとアンカーボルト横に配置した縦方向の鉄筋にコンクリートを介して引張力を伝える。   The support structure of a tower-like structure (tower) typified by a chimney is a structure in which a pedestal that is a base pedestal protruding from the center of the base member is formed, and the tower is fixed to this pedestal. The fixing portion is composed of the anchor bolt and the connecting member (anchor ring) in the placed concrete. In addition, it is designed on the assumption that the concrete and the anchor bolt are bonded and joined. When a falling moment is loaded, a tensile force is transmitted through the concrete to the vertical reinforcing bars arranged beside the anchor bolt.

一方、風車用タワーのように、上部構造物の固有周期を調整したり、脚部を完全固定あるいはこれに近い状態にしたい場合には、アンボンドアンカーを用い、コンクリート打設後にアンカーボルトに緊張力(プレストレス)を与えた構造とすることが考えられる。   On the other hand, if you want to adjust the natural period of the superstructure, like a tower for wind turbines, or if you want the legs to be completely fixed or close to this, use unbonded anchors and tighten tension on the anchor bolts after placing the concrete. It can be considered that the structure is given (prestress).

アンボンドアンカーを用いてプレストレスを加えると、アンボンドアンカー周りのコンクリートに、該アンボンドアンカーの下端定着部(アンカーリング)より下の長手方向とアンボンドアンカーの交差方向に引張荷重が作用することになるため、プレストレスを加えないコンクリートとの付着に期待するアンカーボルトとは異なる応力状態が発生することになり、プレストレス導入時に必要な鉄筋が不足していると、プレストレス導入直後および塔状構造物へ通常の荷重下であってもコンクリートにひび割れが生じ、そのひび割れが進行するとアンボンドアンカーに沿ってコンクリートが破断する恐れがある。また、この構造により脚部が完全固定状態になった場合には、転倒モーメントに対して抵抗する構造は、前記アンカーボルト横に配置した縦方向の鉄筋にコンクリートを介して引張力を伝える柱状構造とは異なる。   When pre-stress is applied using an unbond anchor, a tensile load acts on the concrete around the unbond anchor in the longitudinal direction below the lower anchorage (anchor ring) of the unbond anchor and the cross direction of the unbond anchor. As a result, a stress state different from that of anchor bolts expected to adhere to concrete without prestressing will occur, and if there is a shortage of reinforcing bars required when prestressing is introduced, Even under normal load, cracks occur in the concrete, and if the cracks progress, the concrete may break along the unbond anchors. In addition, when the leg portion is completely fixed by this structure, the structure that resists the overturning moment is a columnar structure that transmits the tensile force to the vertical reinforcing bars arranged beside the anchor bolt via concrete. Is different.

そこで、この発明は、アンボンドアンカーを用いて、プレストレスを導入した場合でも、コンクリートに有害なひび割れを生じさせず、また、転倒モーメントに対しても十分に抵抗できる基礎形状と鉄筋の配置を考慮した塔状構造物の基礎構造を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention takes into consideration the foundation shape and the arrangement of reinforcing bars that do not cause harmful cracking in the concrete even when prestress is introduced using an unbonded anchor, and can sufficiently resist the overturning moment. The purpose is to provide the basic structure of the tower structure.

前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る塔状構造物の基礎構造は、頂上部が上空の高位置まで伸長して、該頂上部および支柱部に作用する外力により転倒モーメントおよび水平力等が作用する塔状構造物の基礎構造において、前記塔状構造物の柱脚部をプレストレスを導入するアンボンドアンカーで固定させ、前記アンボンドアンカーの長手方向と交差する方向に横鉄筋を配置し、前記アンボンドアンカーと平行な方向の縦鉄筋を配置してコンクリートを打ち込むことを特徴としている。   As a technical means for achieving the above-mentioned object, the foundation structure of the tower-like structure according to the present invention is such that the top part extends to a high position in the sky, and the overturning moment is generated by the external force acting on the top part and the column part. In the foundation structure of the tower-like structure on which a horizontal force or the like acts, the column base portion of the tower-like structure is fixed with an unbond anchor that introduces prestress, and a horizontal reinforcing bar is crossed in a direction crossing the longitudinal direction of the unbond anchor. The concrete is driven by placing a vertical reinforcing bar in a direction parallel to the unbond anchor.

プレストレスが導入されたアンボンドアンカーにより塔状構造物を支持した状態では、アンボンドアンカーとコンクリートの間に付着が無いため、これにより荷重は伝達されない。しかしながら、プレストレスを導入したアンボンドアンカーボルトおよび下端部のアンカーリングに囲まれたコンクリートは強固に一体化されることになり、前記アンボンドアンカーボルトと交差する方向に膨張しようとし、また、該頂上部に作用する外力による転倒モーメントも、一体化されたコンクリートの周囲のコンクリートに対して支圧応力として作用することになる。このため、さらにアンカーボルトの貫入部の周囲にリング状に横鉄筋を配置し前記支圧応力に対抗させる。   In the state where the tower-like structure is supported by the unbonded anchor introduced with the prestress, there is no adhesion between the unbonded anchor and the concrete, so that the load is not transmitted. However, the concrete surrounded by the unbonded anchor bolt and the anchor ring at the lower end where the prestress is introduced is firmly integrated, and the concrete tries to expand in a direction crossing the unbonded anchor bolt, and the top portion The overturning moment due to the external force acting on the steel also acts as bearing stress on the concrete surrounding the integrated concrete. For this reason, a horizontal rebar is arranged in a ring shape around the penetration portion of the anchor bolt to counter the bearing stress.

また、請求項2の発明に係る塔状構造物の基礎構造は、前記コンクリートの一部であって、前記アンボンドアンカーの貫入部長手方向と交差する方向に支圧が作用する部分が、該支圧に対して、アンボンドアンカーと交差する方向のリング状の鉄筋を適宜配置することが出来る程度の幅を確保してあることを特徴としている。   Further, the foundation structure of the tower-like structure according to the invention of claim 2 is a part of the concrete, and a portion where a bearing pressure acts in a direction intersecting the longitudinal direction of the penetration portion of the unbond anchor is the support structure. It is characterized by securing a width that can appropriately arrange a ring-shaped reinforcing bar in a direction crossing the unbond anchor with respect to the pressure.

コンクリートが受ける水平方向の支圧応力に対してコンクリート自体が対抗することができるよう、この支圧応力の方向の肉厚を大きくし、必要なせん断抵抗面積を得るものである。 ペデスタルを形成するものでは、塔状構造物の径方向に沿った肉厚を十分に大きくする。   In order to allow the concrete itself to counter the horizontal bearing stress that the concrete receives, the thickness in the direction of the bearing stress is increased to obtain the necessary shear resistance area. In what forms a pedestal, the wall thickness along the radial direction of a tower-like structure is made sufficiently large.

また、請求項3の発明に係る塔状構造物の基礎構造は、前記アンボンドアンカーの下端部が、前記塔状構造物を立設する部分の台座部より十分に深い位置に配置され、コンクリートの基礎部にまで定着されることを特徴としており、前記必要なせん断抵抗面積を得やすい構造となっている。   Further, in the foundation structure of the tower-like structure according to the invention of claim 3, the lower end portion of the unbond anchor is disposed at a position sufficiently deeper than the pedestal portion of the portion where the tower-like structure is erected, It is characterized by being fixed to the base part, and has a structure that makes it easy to obtain the necessary shear resistance area.

コンクリートの上面全体をペデスタルを形成することのない水平面としても構わないが、コンクリートに埋め込まれるアンカーボルト長さより十分に低い高さのペデスタルであって、前記支圧応力に必要な断面積を有する肉厚を持っていれば、水平面でなくても良い。ただし、完全に水平面とすることは、困難であり、雨水のたまりをコンクリートの上面に形成することも考えられるので、ゆるい傾斜面とすることが望ましい。   Although the entire top surface of the concrete may be a horizontal surface that does not form a pedestal, it is a pedestal having a height sufficiently lower than the length of the anchor bolt embedded in the concrete and has a cross-sectional area required for the bearing stress. If it has thickness, it does not need to be a horizontal plane. However, it is difficult to form a completely horizontal surface, and it is possible to form a pool of rainwater on the top surface of the concrete.

また、請求項4の発明に係る塔状構造物の基礎構造は、前記塔状構造物が、風力発電用の支柱であることを特徴としている。   Moreover, the basic structure of the tower-like structure according to the invention of claim 4 is characterized in that the tower-like structure is a column for wind power generation.

特に大きな荷重が作用する風力発電用のタワーの基礎構造とするものである。   In particular, it is the foundation structure of a tower for wind power generation where a large load acts.

この発明に係る塔状構造物の基礎構造によれば、プレストレスが導入された後であっても、コンクリートへ作用する応力に、前記アンボンドアンカーに対して配置した横鉄筋と縦鉄筋とが対抗して、コンクリートのひび割れが抑制され、その後、風などの外力により転倒モーメントが作用した場合であっても、破断に至ることを防止できる。   According to the basic structure of the tower-like structure according to the present invention, even after the prestress is introduced, the horizontal reinforcing bar and the vertical reinforcing bar arranged against the unbond anchor counteract the stress acting on the concrete. Thus, cracking of the concrete is suppressed, and thereafter, even when a tipping moment is applied by an external force such as wind, it is possible to prevent breakage.

また、請求項2の発明に係る塔状構造物の基礎構造によれば、プレストレスを導入したアンボンドアンカー部分が埋め込み型柱脚のように強固に一体化されることにより、水平方向のコンクリート支圧を主とした荷重の伝達メカニズムになり、転倒モーメントに対抗できる構造で、コンクリートの引張による破断を防止できる。   Further, according to the basic structure of the tower-like structure according to the invention of claim 2, the unbonded anchor portion into which the prestress is introduced is firmly integrated like an embedded column base, so that the horizontal concrete support It becomes a load transmission mechanism mainly consisting of pressure, and can withstand the overturning moment, preventing breakage due to concrete tension.

また、請求項3の発明に係る塔状構造物の基礎構造によれば、ペデスタルを極力形成しない構造としたものであり、基礎の形状を単純なものとすることができ、施工を容易にすることができると共に、アンボンドアンカーの長手方向に交差する方向のコンクリートの厚さを十分なものとすることが容易となる。   Moreover, according to the foundation structure of the tower-shaped structure which concerns on invention of Claim 3, it is set as the structure which does not form a pedestal as much as possible, the shape of a foundation can be made simple, and construction is easy. In addition, the thickness of the concrete in the direction intersecting the longitudinal direction of the unbonded anchor can be easily increased.

また、請求項4の発明に係る塔状構造物の基礎構造によれば、頂上部に風車や発電機等が設けられて、風により受ける荷重により大きな転倒モーメントが作用する風車用タワーを倒壊させることを極力防止することができる。   In addition, according to the tower structure basic structure according to the invention of claim 4, the wind turbine tower, which is provided with a wind turbine, a generator, or the like at the top, and which has a large overturning moment due to the load received by the wind, is collapsed. This can be prevented as much as possible.

以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る塔状構造物の基礎構造を具体的に説明する。   Hereinafter, the basic structure of the tower-like structure according to the present invention will be specifically described based on the illustrated preferred embodiment.

図1に示すように、この基礎構造ではプレストレスが導入されたアンボンドアンカー1により、風車用タワーのような塔状構造物を基礎に固定する構造とされている。このアンボンドアンカー1は、ベースプレート2aとアンカープレート2bとに、プレストレスが導入されて掛け渡されて配されている。このアンボンドアンカー1の長手方向に対して交差する方向に、適宜本数の横鉄筋3が配設され、アンボンドアンカー1の長手方向と平行な方向の縦鉄筋4が配設されている。   As shown in FIG. 1, in this foundation structure, a tower-like structure such as a tower for wind turbines is fixed to the foundation by an unbond anchor 1 into which prestress is introduced. The unbonded anchor 1 is arranged with a pre-stress introduced between the base plate 2a and the anchor plate 2b. An appropriate number of horizontal reinforcing bars 3 are arranged in a direction intersecting the longitudinal direction of the unbonded anchor 1, and vertical reinforcing bars 4 in a direction parallel to the longitudinal direction of the unbonded anchor 1 are arranged.

例えば、風力発電のタワーでは中空円筒が積み重ねられて形成されているため、前記アンボンドアンカー1はこの中空円筒に沿った円弧上に適宜間隔で配置される。なお、図1では、塔状構造物の径方向に1本のアンボンドアンカー1を配置させた構造として示しているが、同じく径方向に2本以上のアンボンドアンカー1を配することができる。また、前記縦鉄筋4には、塔状構造物と同心円弧に沿って適宜本数のリング状の鉄筋5を配設させてある。   For example, since the hollow cylinder is formed by stacking hollow cylinders in the wind power generation tower, the unbond anchors 1 are arranged on the arc along the hollow cylinder at appropriate intervals. Although FIG. 1 shows a structure in which one unbonded anchor 1 is arranged in the radial direction of the tower-like structure, two or more unbonded anchors 1 can be arranged in the radial direction. The vertical reinforcing bars 4 are provided with a suitable number of ring-shaped reinforcing bars 5 along a circular arc concentric with the tower-like structure.

そして、前記構造に組まれたアンボンドアンカー1と配筋3、4、5とに、図2に示すようにコンクリート6が打ち込まれる。図2はこの基礎構造を備えた基礎部の断面図であり、主要部の配筋を示している。このコンクリート6は、上面の中央部に前記アンボンドアンカー1の頭部が円弧状に配列した水平面の台座部6aが形成され、この台座部6aの端部から外縁部にかけて傾斜面6bが形成されている。この斜面は、雨水等が円滑に流れる程度の緩斜面でよく、前記アンボンドアンカー1の長手方向と交差する方向となる水平方向に設計上必要な厚さが確保してあればよい。なお、この厚さが確保してある構造であれば、ペデスタル形式による基礎形状であっても構わない。また、一様に水平面に形成されているものであっても構わない。   Then, as shown in FIG. 2, concrete 6 is driven into the unbond anchor 1 and the reinforcing bars 3, 4, and 5 assembled in the structure. FIG. 2 is a cross-sectional view of the foundation portion provided with this foundation structure, and shows the reinforcement of the main portion. This concrete 6 has a horizontal pedestal portion 6a in which the heads of the unbond anchors 1 are arranged in an arc shape in the center of the upper surface, and an inclined surface 6b is formed from the end of the pedestal portion 6a to the outer edge. Yes. The slope may be a gentle slope that allows rainwater or the like to flow smoothly, as long as a thickness necessary for design is ensured in a horizontal direction that intersects the longitudinal direction of the unbond anchor 1. As long as this thickness is secured, a pedestal-type basic shape may be used. Moreover, you may be uniformly formed in the horizontal surface.

そして、前記アンボンドアンカーの下端部のアンカーリングが、前記塔状構造物を立設する部分の台座部であるペデスタルより十分に深い位置に配置されて、コンクリートの基礎部となるベースにまで達するようにしてある。   And the anchor ring of the lower end part of the unbonded anchor is arranged at a position sufficiently deeper than the pedestal that is the pedestal part of the part where the tower-like structure is erected, so that it reaches the base that becomes the foundation part of the concrete. It is.

以上により構成された塔状構造物の基礎構造では、例えば風車用タワーを固定するためにプレストレスが導入されたアンボンドアンカー1の周囲のコンクリート6については、図3の破線で示すようにアンボンドアンカー1の長手方向と、この長手方向と交差する方向とに引張荷重が作用する。これらの引張荷重に対して、アンボンドアンカー1の長手方向と交差させて配した前記横鉄筋3と、アンボンドアンカー1の長手方向に平行に前記縦鉄筋4とがそれぞれ対抗して、コンクリート6に作用する荷重が軽減される。したがって、コンクリート6にひび割れが生じることが極力抑制され、破断することが防止される。   In the foundation structure of the tower-like structure constituted as described above, for example, the concrete 6 around the unbond anchor 1 into which prestress is introduced in order to fix the tower for wind turbines, the unbond anchor as shown by the broken line in FIG. A tensile load acts on the longitudinal direction of 1 and the direction intersecting the longitudinal direction. With respect to these tensile loads, the horizontal rebar 3 arranged to intersect the longitudinal direction of the unbond anchor 1 and the vertical rebar 4 parallel to the longitudinal direction of the unbond anchor 1 respectively oppose each other and act on the concrete 6. To reduce the load. Therefore, the occurrence of cracks in the concrete 6 is suppressed as much as possible, and breakage is prevented.

また、風や地震等により受ける水平荷重が転倒モーメントとして作用するときにも前記と同様な荷重が作用するのに加えて、埋め込み型柱脚のように強固に一体化された構造になり、水平方向のコンクリート支圧を主とした荷重の伝達メカニズムになるが、周囲のコンクリート6に前記横鉄筋3およびリング鉄筋5が配されていることにより半径方向に広がろうとする圧力に対抗し、コンクリート6にひび割れが生じることが極力抑制され、破断することが防止される。   Also, when the horizontal load received by wind or earthquake acts as a tipping moment, in addition to the same load as described above, it has a structure that is firmly integrated like an embedded column base, Although the load transmission mechanism is mainly composed of concrete bearing pressure in the direction, the horizontal reinforcing bar 3 and the ring reinforcing bar 5 are arranged on the surrounding concrete 6 to counter the pressure of spreading in the radial direction. The occurrence of cracks in 6 is suppressed as much as possible, and breakage is prevented.

上述した実施形態では、風力発電のタワーに適した基礎構造として説明したが、これに限らず、モニュメントや煙突等のように上空の高位置まで伸長させた塔状構造物の基礎構造として用いることもできる。   In the above-described embodiment, the basic structure suitable for the tower of wind power generation has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is used as the basic structure of a tower-like structure extended to a high position in the sky such as a monument or a chimney. You can also.

この発明に係る塔状構造物の基礎構造によれば、プレストレスを導入したアンボンドアンカーを用いることにより柱脚部が完全固定され、転倒モーメントがコンクリートに伝達されるメカニズムをコンクリートのせん断耐力によるものから、支圧耐力に変えることができるため、大きな水平荷重が繰り返し作用する風車用タワーに適した基礎構造となり、倒壊することを極力防止できて、塔状構造物の耐用年数を長くすることに寄与する。   According to the basic structure of the tower-like structure according to the present invention, the mechanism in which the column base is completely fixed by using the unbonded anchor introduced with prestress and the overturning moment is transmitted to the concrete is based on the shear strength of the concrete. Since it can be changed to bearing capacity, it becomes a foundation structure suitable for towers for wind turbines where large horizontal loads repeatedly act, and can be prevented from collapsing as much as possible, thereby extending the useful life of tower structures. Contribute.

この発明に係る塔状構造物の基礎構造の配筋を説明する図である。It is a figure explaining the reinforcement of the foundation structure of the tower-like structure concerning this invention. この発明に係る塔状構造物の基礎構造の概略構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the basic structure of the tower-shaped structure which concerns on this invention. プレストレスを導入したアンボンドアンカーの周囲に作用する荷重の分布の概略を説明する図である。It is a figure explaining the outline of distribution of the load which acts on the circumference of the unbond anchor which introduced prestress.

符号の説明Explanation of symbols

1 アンボンドアンカー
2a ベースプレート
2b アンカープレート
3 横鉄筋
4 縦鉄筋
5 リング鉄筋
6 コンクリート
6a 台座部
6b 傾斜面
1 Unbond anchor
2a Base plate
2b Anchor plate 3 Horizontal reinforcing bar 4 Vertical reinforcing bar 5 Ring reinforcing bar 6 Concrete
6a pedestal
6b inclined surface

Claims (4)

頂上部が上空の高位置まで伸長して、該頂上部および支柱部に作用する外力により転倒モーメントおよび水平力等が作用する塔状構造物の基礎構造において、
前記塔状構造物の柱脚部をプレストレスを導入するアンボンドアンカーで固定させ、
前記アンボンドアンカーの長手方向と交差する方向に横鉄筋を配置し、
前記アンボンドアンカーと平行な方向の縦鉄筋を配置してコンクリートを打ち込むことを特徴とする塔状構造物の基礎構造。
In the basic structure of the tower-like structure in which the top part extends to a high position in the sky, and the overturning moment, the horizontal force, etc. act by the external force acting on the top part and the column part,
Fix the column base of the tower structure with an unbond anchor that introduces prestress,
A horizontal reinforcing bar is arranged in a direction crossing the longitudinal direction of the unbond anchor,
A foundation structure of a tower-like structure, wherein vertical reinforcing bars in a direction parallel to the unbond anchors are arranged and concrete is driven.
前記コンクリートの一部であって、前記アンボンドアンカーの貫入部長手方向と交差する方向に支圧が作用する部分が、該支圧に対して、アンボンドアンカーと交差する方向のリング状の鉄筋を適宜配置することが出来る程度の幅を確保してあることを特徴とする請求項1に記載の塔状構造物の基礎構造。   A portion of the concrete where a bearing pressure acts in a direction intersecting with the longitudinal direction of the penetration portion of the unbonded anchor appropriately applies a ring-shaped reinforcing bar in a direction intersecting the unbonded anchor with respect to the bearing pressure. The base structure of the tower-like structure according to claim 1, wherein a width that can be arranged is secured. 前記アンボンドアンカーの下端部が、前記塔状構造物を立設する部分の台座部より十分に深い位置に配置され、コンクリートの基礎部にまで定着されることを特徴とする請求項2に記載の塔状構造物の基礎構造。   The lower end portion of the unbond anchor is disposed at a position sufficiently deeper than a pedestal portion of a portion where the tower-like structure is erected, and is fixed to a concrete base portion. The basic structure of the tower structure. 前記塔状構造物が、風力発電用の支柱であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の塔状構造物の基礎構造。   The foundation structure of the tower-like structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the tower-like structure is a column for wind power generation.
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