JP2018204172A - Structure of joint between pile and foundation beam - Google Patents
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Abstract
Description
地中に設置される杭と地上に設置される基礎梁との接合部の構造に関する。 It relates to the structure of the joint between the pile installed in the ground and the foundation beam installed on the ground.
従来、杭の頭部上に基礎梁を支持する鋼管及び鋼管の内部に充填されたコンクリートを含む、杭と基礎梁との接合部の構造が提案されている。 Conventionally, the structure of the junction part of a pile and a foundation beam including the concrete with which the steel pipe which supports a foundation beam on the head of a pile, and the inside of a steel pipe were filled is proposed.
ところで、地震時に杭に生じる曲げモーメントの大きさは、杭と基礎梁との間の間隔の大きさに依存する。前記従来の構造にあっては、鋼管の内部に、地震時に鋼管及びその内部のコンクリートに生じるせん断力についてこれを杭に伝達する伝達機構を配置するためのスペースを必要とする。このため、鋼管の長さしたがって杭と基礎梁との間の間隔の大きさを低減することについての制限があった。 By the way, the magnitude of the bending moment generated in the pile at the time of the earthquake depends on the magnitude of the distance between the pile and the foundation beam. In the conventional structure, a space is required in the steel pipe for arranging a transmission mechanism for transmitting the shearing force generated in the steel pipe and the concrete in the steel pipe to the pile during an earthquake. For this reason, there was a limitation on reducing the length of the steel pipe and hence the size of the gap between the pile and the foundation beam.
本発明の目的は、杭と基礎梁との間の間隔の大きさの低減を図ることを可能とする、杭と基礎梁との接合部の構造を提供することにある。 The objective of this invention is providing the structure of the junction part of a pile and a foundation beam which enables reduction of the magnitude | size of the space | interval between a pile and a foundation beam.
本発明は杭と基礎梁との接合部の構造に係り、前記構造は、上下方向へそれぞれ伸びる第1の筒状体及び第2の筒状体であって前記第2の筒状体が前記杭の頭部の周囲を取り巻き、かつ、前記第1の筒状体の周囲の全部又は一部を前記第1の筒状体の上端の下方においてまた前記第1の筒状体から間隔をおいて取り巻く第1の筒状体及び第2の筒状体と、第1及び第2の両筒状体の内部に充填されたコンクリートとを含む。 The present invention relates to a structure of a joint portion between a pile and a foundation beam, and the structure includes a first cylindrical body and a second cylindrical body that extend in the vertical direction, and the second cylindrical body is the above-described structure. Surrounding the periphery of the head of the pile, and all or part of the periphery of the first cylindrical body is spaced below the upper end of the first cylindrical body and from the first cylindrical body. And the first cylindrical body and the second cylindrical body, and the concrete filled in the first and second cylindrical bodies.
本発明によれば、第1の筒状体及び第2の筒状体が相互に、また、第1及び第2の両筒状体と杭とがコンクリートを介して一体にされ、前記第1の筒状体及びその内部のコンクリートからなる複合体(第1の複合体)と前記第2の筒状体及びその内部のコンクリートからなる複合体(第2の複合体)とを介して前記杭と基礎梁とが相互に接合される。本発明にあっては、前記第2の筒状体が前記第1の筒状体の周囲の全部又は一部を該第1の筒状体の上端の下方においてまた前記第1の筒状体から間隔をおいて取り巻き、前記第2の筒状体と、第1及び第2の両筒状体相互間に存する空間を満たす前記コンクリートとが前記第1の複合体の補強をなす。この補強により、地震時における前記第1の複合体のせん断強度を高めることができ、これにより、前記第1の筒状体内へのせん断力伝達部材の配置及びそのための配置スペースを不要とすることができ、その結果、前記第1の複合体の長さ、すなわち前記杭と基礎梁との間の間隔の大きさの低減を図ることができる。 According to the present invention, the first cylindrical body and the second cylindrical body are integrated with each other, and both the first and second cylindrical bodies and the pile are integrated with each other through the concrete. The pile through the composite body (first composite body) composed of the cylindrical body and the concrete inside thereof and the composite body (second composite body) composed of the second tubular body and the concrete inside thereof. And the foundation beam are joined together. In the present invention, the second cylindrical body has the whole or a part of the periphery of the first cylindrical body below the upper end of the first cylindrical body and the first cylindrical body. The second cylindrical body and the concrete filling the space existing between the first and second cylindrical bodies reinforce the first composite body. This reinforcement can increase the shear strength of the first composite during an earthquake, thereby eliminating the need for the arrangement of the shear force transmitting member in the first cylindrical body and the arrangement space therefor. As a result, it is possible to reduce the length of the first composite, that is, the size of the interval between the pile and the foundation beam.
前記基礎梁が1つのH形鋼と該1つのH形鋼に接合されこれに直交する2つのH形鋼とからなるブラケットを有し、前記第1の筒状体が前記ブラケットにそれぞれ接合された4つの板部材及び円筒部材からなり、前記4つの板部材は前記ブラケットの1つのH形鋼及び2つのH形鋼間に位置しまた前記円筒部材は前記4つの板部材の直下に位置するものとすることができる。あるいは、前記第1の筒状体が前記ブラケットに接合された円筒部材からなり、前記円筒部材が前記ブラケットの1つのH形鋼及び2つのH形鋼を受け入れかつこれらのH形鋼の挿通を許す上端開放の4つの凹所を有するものとすることができる。これによれば、前記第1の筒状体内に充填されるコンクリート中に前記ブラケットの一部を埋設することができる。 The foundation beam has a bracket made of one H-shaped steel and two H-shaped steels joined to the one H-shaped steel and perpendicular to the H-shaped steel, and the first cylindrical body is joined to the bracket. The four plate members are located between one H-shaped steel and two H-shaped steels of the bracket, and the cylindrical member is located immediately below the four plate members. Can be. Alternatively, the first cylindrical body is composed of a cylindrical member joined to the bracket, and the cylindrical member receives one H-shaped steel and two H-shaped steels of the bracket and allows the insertion of these H-shaped steels. It can have four recesses with open tops to allow. According to this, a part of the bracket can be embedded in the concrete filled in the first cylindrical body.
前記第2の筒状体が円筒部材からなり、前記円筒部材が前記ブラケットの1つのH形鋼及び2つのH形鋼を受け入れかつこれらのH形鋼の挿通を許す上端開放の4つの凹所を有するものとすることができる。これによれば、前記第2の筒状体内に充填されるコンクリート中に前記ブラケットのさらに他の一部を埋設することができる。あるいは、前記第2の筒状体は前記基礎梁の下方の高さに位置する上端を有するものとすることができる。 The second cylindrical body is formed of a cylindrical member, and the cylindrical member receives one H-shaped steel and two H-shaped steels of the bracket, and has four recesses open at the upper end that allow insertion of these H-shaped steels. It can have. According to this, still another part of the bracket can be embedded in the concrete filled in the second cylindrical body. Or the said 2nd cylindrical body shall have an upper end located in the height below the said foundation beam.
図1及び図2を参照すると、地中に設置され上下方向へ伸びる杭12と、地上に設置された基礎梁14との接合部の構造の一例が全体に符号10で示されている。
Referring to FIGS. 1 and 2, an example of a structure of a joint portion between a
図示の杭12は円形の横断面形状を有する場所打ち杭からなり、その頭部12aが、地盤16上に形成された捨てコンクリート18を経て地上に伸びている。杭12は、既製杭からなるものであってもよい。
The illustrated
基礎梁14は、互いに接合された一のH形鋼22及びこれに直交する一対のH形鋼24からなるブラケット14aと、ブラケット14aに接合される複数の他のH形鋼26(図2参照)とからなる。基礎梁14は、ブラケット14aを構成するH形鋼24、26の相互接合箇所において、その上に上部構造、図示の例にあっては建物の柱28を支持する。
The
接合部の構造10は、それぞれが上下方向へ伸びる鋼製の第1の筒状体30及び鋼製の第2の筒状体32と、これらの筒状体30、32の内部に充填されたコンクリート34とを含む。
The
第1の筒状体30は、ブラケット14aに接合された、4つの板部材36及び1つの円筒部材38からなる。4つの板部材36はそれぞれブラケット14aを構成する1つのH形鋼22及び2つのH形鋼24間に位置し、また、円筒部材38は4つの板部材36の直下に位置する。
The first
各板部材36は約1/4円の円弧形の横断面形状を有し、上下方向へ伸びている。各板部材36は互いに隣接する1つのH形鋼22及びH形鋼24間に約1/4の部分円筒空間40を規定する。より詳細には、各板部材36は、H形鋼22の上下一対のフランジ22a、22b及びH形鋼24の一対のフランジ(但し、上フランジ24aのみを示す。)間、並びに、H形鋼22の両フランジに連なるウエブ22c及びH形鋼24の両フランジに連なるウエブ24c間に、部分円筒空間40を規定する。4つの部分円筒空間40はほぼ1つの円筒空間に相当する円筒空間を構成する。
Each
4つの板部材36の直下に位置する円筒部材38は4つの部分円筒空間40に連通する1つの円筒空間42を規定する。円筒部材38はブラケット14aを構成する1つのH形鋼22の下フランジ22b及び2つのH形鋼24の下フランジから下方へ杭12の頭部12aの高さ位置まで伸び、その一部において頭部12aに接している。図示の例に代えて、円筒部材38は、H形鋼22、24の前記下フランジから杭12の頭部12aの高さ位置に至る手前の高さ位置まで伸びるものとすることが可能である。また、円筒部材38は、図示の例に代えて、杭12の頭部12aの外径より大きい内径を有し、杭12の頭部12aの周囲を取り巻きかつ捨てコンクリート18に接するものとすることができる。板部材36と円筒部材38とは、好ましくは、同一の厚さ寸法を有し、また、同一の内径及び同一の外径を有する。第1の筒状体30は、その軸線が、建物の柱28の軸線L1の延長上にあるように配置される。
The
基礎梁14のブラケット14aと第1の筒状体30とは、好ましくは予め工場で製造され、前記建物の構築現場に運搬される。
The
第2の筒状体32は1つの円筒部材からなる。第2の筒状体32は、捨てコンクリート18上に配置され、杭12の頭部12aの周囲を好ましくは頭部12aの全周にわたって、頭部12aから間隔をおいて取り巻いている。また、第2の筒状体32は、第1の筒状体30の周囲の全部を第1の筒状体30の上端30aの下方においてまた第1の筒状体30から間隔をおいて取り巻いている。第2の筒状体32を構成する前記円筒部材は、好ましくは、第1の筒状体30を構成する板部材36及び円筒部材38と同じ厚さを有し、また、板部材36及び円筒部材38の内径及び外径より大きい内径及び外径を有する。
The 2nd
第2の筒状体32は、その上端32aにおいてブラケット14aの載置を受けるものとし、あるいは、図示の例におけるように、第2の筒状体32に設けられその上端32aに開放する4つの凹所44においてブラケット14aの載置を受けるものとすることができる。4つの凹所44には、ブラケット14aを構成する1つのH形鋼22の一部及び2つのH形鋼24の一部、すなわちこれらのH形鋼22、24の前記下フランジの一部及び前記ウエブの一部がそれぞれ受け入れられ、挿通されている。第2の筒状体32と、これに設けられた各凹所44に受け入れられたH形鋼22、24の前記ウエブの一部との間に存する隙間は、例えば適当な鋼製の板部材(図示せず)で一時的に塞ぎ、これにより、充填されるコンクリート34の打設時における漏れを防ぐことができる。第2の円筒体32は、図示の例に代えて、その上端32a(図2及び図4に想像線(二点鎖線)で示す。)がブラケット14aより下方の高さに位置し、上端32aにおいてブラケット14aの載置を受けないものとすることができる。第2の筒状体32は、その軸線が、杭12軸線L2の延長上にあるように配置される。
The second
第1の筒状体30内に充填され、4つの部分円筒空間40及び円筒空間42を満たすコンクリート34は、H形鋼22、24の上フランジ22a、24aの表面と同一レベルに位置する平坦面を規定する。
The concrete 34 filled in the first
これによれば、第1の筒状体30と第2の筒状体32とがコンクリート34を介して相互に一体にされ、また、第1及び第2の両筒状体30と杭12とがコンクリート34を介して一体にされ、さらに、ブラケット14aと第1及び第2の両筒状体30、32とがコンクリート34を介して一体にされている。これにより、杭12と基礎梁14とが構造10を介して相互に接合されている。
According to this, the 1st
図示の例において、第1の筒状体30及びその内部を満たすコンクリート34からなる複合体(第1の複合体)は、第1の筒状体30の周囲の全部を取り巻く第2の筒状体32と、第1及び第2の両筒状体30、32間の環状の横断面形状を有する空間を満たすコンクリート(他の空間内のコンクリートとの区別を目的としてこれに符号34aを付した。)とからなる複合体(第2の複合体)により補強され、前記第1の複合体のせん断抵抗力の増大が図られている。これによれば、前記第1の複合体にせん断外力が作用するとき、前記せん断外力は、前記第1の複合体と一体をなす前記第2の複合体に伝達される。より詳細には、前記第1の複合体を構成する第1の筒状体30から前記第2の複合体を構成するコンクリート34c及び第2の筒状体32に順次に伝達される。このことから、第1の筒状体30内へのせん断抵抗力の増大を図るために必要とされるせん断力伝達部材の設置を不要とすることができ、これにより、第1の筒状体30の上下方向長さしたがって杭12の頭部12aと基礎梁14との間の長さの低減が可能である。
In the illustrated example, the first
ところで、杭12を含む基礎の造成上、杭12は、前記基礎の上に構築される前記上部構造の柱28の直下に位置すること、すなわち杭12の軸線L2が柱28の軸線L1の延長上にあることとされている。しかし、特に、杭12が造成杭からなる場合にあっては、杭12の軸線L2が柱28の軸線L1の延長に対して水平方向に比較的大きく偏倚し、このために杭の再造成を要する場合がある。本実施形態にあっては、第1の筒状体30を該第1の筒状体の軸線が柱28の軸線L1の延長上にあり、かつ、第2の筒状体32を該第2の筒状体の軸線が杭12の軸線L1の延長上にあるように設置することにより、前記杭の再造成を回避することが可能である。
By the way, when the foundation including the
第1の筒状体30は、図示の例に代えて、1つの円筒部材からなるものとすることができる。この場合には、第2の筒状体32におけると同様、第1の筒状体30を構成する前記1つの円筒部材にその上端に開放する4つの凹所(図示せず)が設けられる。これらの4つの凹所は、ブラケット14aを構成する1つのH形鋼22の一部及び2つのH形鋼24の一部を受け入れまたこれらの挿通を許す。また、同様に、第1の筒状体30を構成する前記1つの円筒部材と、これに設けられた各凹所に受け入れられたH形鋼22、24の前記一部、より詳細にはこれらのウエブの一部との間に存する隙間を適当な鋼製の板部材(図示せず)で一時的に塞ぎ、これにより、充填されるコンクリート34の打設時における漏れを防ぐことができる。あるいは、また、第1の筒状体30を構成する前記円筒部材の周面に90度の角度的間隔をおいて、基礎梁のブラケットを構成する4つのH形鋼(図示せず)を接合することができる。
The first
さらに、図3及び図4に示すように、第1の筒状体30及び第2の筒状体32について、これらの内径及び外径がそれぞれ同一であるものとすることができる。この例は、第1の筒状体30の円筒部材38と第2の筒状体32を構成する円筒部材とにこれらの2つの交差箇所のそれぞれに互いに他の一方の円筒部材の一部を受け入れる2つのスリット(図示せず)が設けられ、あるいは、2つの交差箇所のそれぞれにいずれか一方の円筒部材の一部を受け入れる1つのスリット(図示せず)が設けられる点、及び、第1の筒状体30の円筒部材38が杭12の頭部12aの周囲を取り巻くように配置されている点において、図1及び図2に示す例と相違する。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the first
各交差箇所に設けられた前記2つのスリットの一方は、第1の筒状体30の円筒部材38の下端からその上方に向けて円筒部材38の高さの半分以上を伸びている。また、前記2つのスリットの他の一方は第2の筒状体32の互いに相対する2つの凹所44の一方から下方に向けて凹所44の底部から第2の筒状体32の下端との間の距離の半分以上を伸びている。
One of the two slits provided at each intersection extends from the lower end of the
図3及び図4に示す例にあっては、第1の筒状体30及びその内部を満たすコンクリート34からなる複合体(第1の複合体)は、第1の筒状体30の周囲の一部を取り巻く第2の筒状体32と、第1及び第2の両筒状体30、32間の三日月形の横断面形状を有する空間を満たすコンクリート(他の空間内のコンクリートとの区別を目的としてこれに符号34aを付した。)とからなる複合体(第2の複合体)により補強され、これにより、前記第1の複合体のせん断抵抗力の増大が図られている。
In the example shown in FIG. 3 and FIG. 4, the first
10 接合部の構造
12 杭
14 基礎梁
14a 基礎梁を構成するブラケット
22 1つのH形鋼
24 2つのH形鋼
28 柱
30 第1の筒状体
32 第2の筒状体
32a 第2の筒状体の上端
34 コンクリート
44 凹所
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上下方向へそれぞれ伸びる第1の筒状体及び第2の筒状体であって前記第2の筒状体が前記杭の頭部の周囲を取り巻き、かつ、前記第1の筒状体の周囲の全部又は一部を前記第1の筒状体の上端の下方においてまた前記第1の筒状体から間隔をおいて取り巻く第1の筒状体及び第2の筒状体と、
第1及び第2の両筒状体の内部に充填されたコンクリートとを含む、杭と基礎梁との接合部の構造。 The structure of the joint between the pile and the foundation beam,
A first cylindrical body and a second cylindrical body each extending in the vertical direction, the second cylindrical body surrounding the periphery of the head of the pile, and the periphery of the first cylindrical body A first cylindrical body and a second cylindrical body that surround all or part of the first cylindrical body below the upper end of the first cylindrical body and at a distance from the first cylindrical body;
The structure of the junction part of a pile and a foundation beam including the concrete with which the inside of both the 1st and 2nd cylindrical bodies was filled.
前記第1の筒状体は前記ブラケットにそれぞれ接合された4つの板部材及び円筒部材からなり、前記4つの板部材は前記ブラケットの1つのH形鋼及び2つのH形鋼間に位置しまた前記円筒部材は前記4つの板部材の直下に位置する、請求項1に記載の杭と基礎梁との接合部の構造。 The foundation beam has a bracket composed of one H-section steel and two H-sections bonded to and orthogonal to the one H-section steel,
The first cylindrical body includes four plate members and a cylindrical member respectively joined to the bracket, and the four plate members are located between one H-shaped steel and two H-shaped steels of the bracket. The structure of a joint portion between a pile and a foundation beam according to claim 1, wherein the cylindrical member is located immediately below the four plate members.
前記第1の筒状体は前記ブラケットに接合された円筒部材からなり、前記円筒部材は前記ブラケットの1つのH形鋼の一部及び2つのH形鋼の一部を受け入れかつこれらのH形鋼の挿通を許す上端開放の4つの凹所を有する、請求項1に記載の杭と基礎梁との接合部の構造。 The foundation beam has a bracket composed of one H-section steel and two H-sections bonded to and orthogonal to the one H-section steel,
The first cylindrical body is formed of a cylindrical member joined to the bracket, and the cylindrical member receives a part of one H-section steel and a part of two H-sections of the bracket, and these H-shapes. The structure of the joint part of the pile and foundation beam of Claim 1 which has four recesses of the upper end opening which accept | permit insertion of steel.
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