JP2858113B2 - 杭頭の塑性ヒンジ化方法および構造 - Google Patents
杭頭の塑性ヒンジ化方法および構造Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建物等の免震・防
震における杭頭の塑性ヒンジ化方法および構造に関する
ものである。
震における杭頭の塑性ヒンジ化方法および構造に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】建物等を免震・防震構造のものとするた
め、図５に示すように建物躯体１にダンパ２を設けて滑
動の抑制をすることが検討され、このダンパ２にはバネ
ダンパやオイルダンパ、もしくはアクティブエアーダン
パが利用される。
め、図５に示すように建物躯体１にダンパ２を設けて滑
動の抑制をすることが検討され、このダンパ２にはバネ
ダンパやオイルダンパ、もしくはアクティブエアーダン
パが利用される。
【０００３】そしてこのようなダンパ２による滑動の抑
制を行う場合には、建物躯体１と杭３との間に滑り層を
設けるか、もしくは杭３の頭部を塑性ヒンジ19とする必
要がある。
制を行う場合には、建物躯体１と杭３との間に滑り層を
設けるか、もしくは杭３の頭部を塑性ヒンジ19とする必
要がある。
【０００４】前記のごとく杭３の頭部を塑性ヒンジ化す
るには、図６、図７に示すように、建物躯体１における
接合部（基礎フーティング）７と杭３の頭部との間に滑
動機構５を配設し、この滑動機構５に対応して破壊部位
６を形成する。該破壊部位６を破壊部位６ａ，６ｂ，６
ｃと複数段に設置した場合の復元特性の例を図８に示
す。
るには、図６、図７に示すように、建物躯体１における
接合部（基礎フーティング）７と杭３の頭部との間に滑
動機構５を配設し、この滑動機構５に対応して破壊部位
６を形成する。該破壊部位６を破壊部位６ａ，６ｂ，６
ｃと複数段に設置した場合の復元特性の例を図８に示
す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記図６、
図７に示すような杭頭部の塑性ヒンジ化を実現しようと
する場合、滑動機構５にはベアリング等の転がり機構を
用いることが考えられ、また、破壊部位６ａ，６ｂ，６
ｃにはコンクリート等の小柱体を垂下するように形成
し、これを杭３の頭部周囲に放射状に配置して滑動の際
の障害物とすることが考えられる。
図７に示すような杭頭部の塑性ヒンジ化を実現しようと
する場合、滑動機構５にはベアリング等の転がり機構を
用いることが考えられ、また、破壊部位６ａ，６ｂ，６
ｃにはコンクリート等の小柱体を垂下するように形成
し、これを杭３の頭部周囲に放射状に配置して滑動の際
の障害物とすることが考えられる。
【０００６】しかし、既存の建物にこのような機構を後
から付加するのは非常に困難であり、また、新設の建物
の場合でも構造が比較的複雑で、施工に手間のかかるも
のとなる。
から付加するのは非常に困難であり、また、新設の建物
の場合でも構造が比較的複雑で、施工に手間のかかるも
のとなる。
【０００７】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、簡単かつ安価に実現でき、既存建物等への適用も容
易である杭頭の塑性ヒンジ化方法および構造を提供する
ことにある。
し、簡単かつ安価に実現でき、既存建物等への適用も容
易である杭頭の塑性ヒンジ化方法および構造を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、杭頭の塑性ヒンジ化方法としては、第１に、
杭の頭部のうち、建物躯体との接合部直下の外周部のコ
ンクリートと杭主筋およびフープ筋を斫り取り、この斫
り取り部分に天端を滑面とする滑動支持部材を首枷状に
配置したこと、第２に、滑動支持部材は、天端に金属製
プレートを配設したプレキャストコンクリート部材であ
ること、第３に、プレキャストコンクリート部材は、組
み合わせにより輪体を構成する分割ブロック体であり、
相互に鋼棒又はＰＣ鋼棒で締結すること、第４に、滑動
支持部材は鋼製部材であり、ボルトナットで締結して輪
体とすることを要旨とするものである。
するため、杭頭の塑性ヒンジ化方法としては、第１に、
杭の頭部のうち、建物躯体との接合部直下の外周部のコ
ンクリートと杭主筋およびフープ筋を斫り取り、この斫
り取り部分に天端を滑面とする滑動支持部材を首枷状に
配置したこと、第２に、滑動支持部材は、天端に金属製
プレートを配設したプレキャストコンクリート部材であ
ること、第３に、プレキャストコンクリート部材は、組
み合わせにより輪体を構成する分割ブロック体であり、
相互に鋼棒又はＰＣ鋼棒で締結すること、第４に、滑動
支持部材は鋼製部材であり、ボルトナットで締結して輪
体とすることを要旨とするものである。
【０００９】また、杭頭の塑性ヒンジ化構造としては、
第１に、杭の頭部のうち、建物躯体との接合部直下の中
心部の非配筋コンクリートと、この非配筋コンクリート
を外周部から取り囲み、天端に縁切り用の金属製プレー
トを配設したプレキャストコンクリート部材による滑動
支持部材または、鋼材による滑動支持部材とからなるこ
とを要旨とするものである。
第１に、杭の頭部のうち、建物躯体との接合部直下の中
心部の非配筋コンクリートと、この非配筋コンクリート
を外周部から取り囲み、天端に縁切り用の金属製プレー
トを配設したプレキャストコンクリート部材による滑動
支持部材または、鋼材による滑動支持部材とからなるこ
とを要旨とするものである。
【００１０】請求項１、請求項２、請求項４記載の本発
明によれば、杭の頭部のうち、建物躯体との接合部直下
の外周部のコンクリートと杭主筋およびフープ筋を斫り
取った非配筋コンクリートが杭支持力を兼ね備えた破壊
部位となり、また、天端に縁切り用の金属製プレートを
配設したプレキャストコンクリート部材もしくは鋼材に
よる滑動支持部材が支承部材兼滑動機構となる。
明によれば、杭の頭部のうち、建物躯体との接合部直下
の外周部のコンクリートと杭主筋およびフープ筋を斫り
取った非配筋コンクリートが杭支持力を兼ね備えた破壊
部位となり、また、天端に縁切り用の金属製プレートを
配設したプレキャストコンクリート部材もしくは鋼材に
よる滑動支持部材が支承部材兼滑動機構となる。
【００１１】そして、このような破壊部位を設けるには
コンクリートと杭主筋およびフープ筋を斫り取るだけで
よく、また、滑動機構を設けるには斫り取った後に、プ
レキャストコンクリート部材または鋼材を首枷状に配置
するだけでよいので既設の建築等にも簡単に施すことが
できる。
コンクリートと杭主筋およびフープ筋を斫り取るだけで
よく、また、滑動機構を設けるには斫り取った後に、プ
レキャストコンクリート部材または鋼材を首枷状に配置
するだけでよいので既設の建築等にも簡単に施すことが
できる。
【００１２】請求項３記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、プレキャストコンクリート部材を首枷状に配
置するのに、分割ブロック体を相互に鋼棒又はＰＣ鋼棒
で締結するだけですむので、簡単かつ迅速に行うことが
できる。
に加えて、プレキャストコンクリート部材を首枷状に配
置するのに、分割ブロック体を相互に鋼棒又はＰＣ鋼棒
で締結するだけですむので、簡単かつ迅速に行うことが
できる。
【００１３】請求項５、請求項６記載の本発明によれ
ば、請求項１、請求項４記載の本発明と同様であるが、
特に新設の建物等へ本発明を実施する場合でも非配筋コ
ンクリートと、この非配筋コンクリートを外周部から取
り囲むプレキャストコンクリート部材との組み合わせで
簡単に実現できる。
ば、請求項１、請求項４記載の本発明と同様であるが、
特に新設の建物等へ本発明を実施する場合でも非配筋コ
ンクリートと、この非配筋コンクリートを外周部から取
り囲むプレキャストコンクリート部材との組み合わせで
簡単に実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
について詳細に説明する。図１、図２は本発明の杭頭の
塑性ヒンジ化方法および構造の第１実施形態を示す各工
程の側面図、図３、図４は同上平面図である。
について詳細に説明する。図１、図２は本発明の杭頭の
塑性ヒンジ化方法および構造の第１実施形態を示す各工
程の側面図、図３、図４は同上平面図である。
【００１５】図中、３は杭であり、その頭部は接合部
（基礎フーティング）７により建物躯体１の基礎地中梁
４と結合する。８は杭３を構成する杭主筋、９はフープ
筋である。
（基礎フーティング）７により建物躯体１の基礎地中梁
４と結合する。８は杭３を構成する杭主筋、９はフープ
筋である。
【００１６】基礎部分で杭３の頭部周囲を掘り出して作
業スペース10を確保し、図１、図３に示すように、杭３
の頭部のうち前記接合部７の直下の外周部を斫り、外周
コンクリートと杭主筋８およびフープ筋９を除去する。
業スペース10を確保し、図１、図３に示すように、杭３
の頭部のうち前記接合部７の直下の外周部を斫り、外周
コンクリートと杭主筋８およびフープ筋９を除去する。
【００１７】このようにして杭３の頭部のうち前記接合
部７の直下には外周コンクリートと杭主筋８およびフー
プ筋９を除去した後では、中心部の非配筋コンクリート
11による縮径部分とその外側の凹部12が形成されるが、
この凹部12には滑動支持部材としてプレキャストコンク
リート部材13を首枷状に配置した。
部７の直下には外周コンクリートと杭主筋８およびフー
プ筋９を除去した後では、中心部の非配筋コンクリート
11による縮径部分とその外側の凹部12が形成されるが、
この凹部12には滑動支持部材としてプレキャストコンク
リート部材13を首枷状に配置した。
【００１８】本実施形態ではプレキャストコンクリート
部材13は、組み合わせにより輪体を構成する分割ブロッ
ク体であり、箱抜き部14を形成して、ここに鋼棒又はＰ
Ｃ鋼棒15の端を顕出させ、ナット16を嵌めて締結する。
部材13は、組み合わせにより輪体を構成する分割ブロッ
ク体であり、箱抜き部14を形成して、ここに鋼棒又はＰ
Ｃ鋼棒15の端を顕出させ、ナット16を嵌めて締結する。
【００１９】また、このプレキャストコンクリート部材
13は天端に縁切り用の鋼製プレート17を配設してあり、
非配筋コンクリート11を囲むようにセットした際に、杭
３の部材間の隙間はモルタル18等で充填した。
13は天端に縁切り用の鋼製プレート17を配設してあり、
非配筋コンクリート11を囲むようにセットした際に、杭
３の部材間の隙間はモルタル18等で充填した。
【００２０】なお、設計上の観点から、杭支持力 Ｒａ
＝250 ｔ／ｍ2 （25ｋｇ／ｃｍ2 ）（長期）に相当する
図２〜図４における斜線部分の非配筋コンクリート11の
コンクリート断面積は、コンクリート強度ｆｃ＝210 ｋ
ｇ／ｃｍ2 とすれば、短期許容圧縮応力はｆａ＝2 ×21
／4.5 ＝93.3 ｋｇ／ｃｍ2 となるから、杭の断面積の
（25／ 93.3 * 100 ＝26.8％）約30％程有ればよいこと
になる。
＝250 ｔ／ｍ2 （25ｋｇ／ｃｍ2 ）（長期）に相当する
図２〜図４における斜線部分の非配筋コンクリート11の
コンクリート断面積は、コンクリート強度ｆｃ＝210 ｋ
ｇ／ｃｍ2 とすれば、短期許容圧縮応力はｆａ＝2 ×21
／4.5 ＝93.3 ｋｇ／ｃｍ2 となるから、杭の断面積の
（25／ 93.3 * 100 ＝26.8％）約30％程有ればよいこと
になる。
【００２１】このようにして、地震等の水平変動を受け
た場合、縁切り用の鋼製プレート17が滑り、非配筋コン
クリート11の部分はせん断破壊するが、外周部のプレキ
ャストコンクリート部材13は健全であり、軸力を支持す
る。
た場合、縁切り用の鋼製プレート17が滑り、非配筋コン
クリート11の部分はせん断破壊するが、外周部のプレキ
ャストコンクリート部材13は健全であり、軸力を支持す
る。
【００２２】前記実施形態は滑動支持部材としてプレキ
ャストコンクリート部材を用いたが、第２実施形態とし
てこれを鋼材で形成することも可能である。鋼材の場合
は図示は省略するが、ボルト・ナットと接合プレートで
連結して輪体で締結して首枷状に配置すればよい。
ャストコンクリート部材を用いたが、第２実施形態とし
てこれを鋼材で形成することも可能である。鋼材の場合
は図示は省略するが、ボルト・ナットと接合プレートで
連結して輪体で締結して首枷状に配置すればよい。
【００２３】さらに、鋼材による場合はそのままでフラ
ンジ等を利用すれば天端を滑面とすることができるの
で、プレキャストコンクリート部材のような縁切り用の
鋼製プレートの配設は不要である。
ンジ等を利用すれば天端を滑面とすることができるの
で、プレキャストコンクリート部材のような縁切り用の
鋼製プレートの配設は不要である。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように本発明の杭頭の塑性ヒ
ンジ化方法および構造は、簡単かつ安価に実現でき、既
存建物等への適用も容易なものである。
ンジ化方法および構造は、簡単かつ安価に実現でき、既
存建物等への適用も容易なものである。
【図１】本発明の杭頭の塑性ヒンジ化方法および構造の
第１実施形態を示す前工程の側面図である。
第１実施形態を示す前工程の側面図である。
【図２】本発明の杭頭の塑性ヒンジ化方法および構造の
第１実施形態を示す後工程の側面図である。
第１実施形態を示す後工程の側面図である。
【図３】本発明の杭頭の塑性ヒンジ化方法および構造の
第１実施形態を示す前工程の横断平面図である。
第１実施形態を示す前工程の横断平面図である。
【図４】本発明の杭頭の塑性ヒンジ化方法および構造の
第１実施形態を示す後工程の横断平面図である。
第１実施形態を示す後工程の横断平面図である。
【図５】建物等を免震・防震構造のものとする一例を示
す説明図である。
す説明図である。
【図６】杭頭部の塑性ヒンジ化の従来例を示す縦断側面
図である。
図である。
【図７】杭頭部の塑性ヒンジ化の従来例を示す横断底面
図である。
図である。
【図８】従来の杭頭部の塑性ヒンジ化の復元特性を示す
力と変形の相関図である。
力と変形の相関図である。
１…建物躯体 ２…ダンパ ３…杭 ４…基礎地中梁 ５…滑動機構 ６，６ａ，６ｂ，
６ｃ…破壊部位 ７…接合部 ８…杭主筋 ９…フープ筋 10…作業スペース 11…非配筋コンクリート 12…凹部 13…プレキャストコンクリート部材 14…箱抜き部 15…鋼棒又はＰＣ鋼棒 16…ナット 17…鋼製プレート 18…モルタル 19…塑性ヒンジ
６ｃ…破壊部位 ７…接合部 ８…杭主筋 ９…フープ筋 10…作業スペース 11…非配筋コンクリート 12…凹部 13…プレキャストコンクリート部材 14…箱抜き部 15…鋼棒又はＰＣ鋼棒 16…ナット 17…鋼製プレート 18…モルタル 19…塑性ヒンジ
Claims (6)
- 【請求項１】 杭の頭部のうち、建物躯体との接合部直
下の外周部のコンクリートと杭主筋およびフープ筋を斫
り取り、この斫り取り部分に天端を滑面とする滑動支持
部材を首枷状に配置したことを特徴とする杭頭の塑性ヒ
ンジ化方法。 - 【請求項２】 滑動支持部材は、天端に金属製プレート
を配設したプレキャストコンクリート部材である請求項
１記載の杭頭の塑性ヒンジ化方法。 - 【請求項３】 プレキャストコンクリート部材は、組み
合わせにより輪体を構成する分割ブロック体であり、相
互に鋼棒又はＰＣ鋼棒で締結する請求項２記載の杭頭の
塑性ヒンジ化方法。 - 【請求項４】 滑動支持部材は鋼製部材であり、ボルト
ナットで締結して輪体とする請求項１記載の杭頭の塑性
ヒンジ化方法。 - 【請求項５】 杭の頭部のうち、建物躯体との接合部直
下の中心部の非配筋コンクリートと、この非配筋コンク
リートを外周部から取り囲み、天端に縁切り用の金属製
プレートを配設したプレキャストコンクリート部材によ
る滑動支持部材とからなることを特徴とした杭頭の塑性
ヒンジ化構造。 - 【請求項６】 杭の頭部のうち、建物躯体との接合部直
下の中心部の非配筋コンクリートと、この非配筋コンク
リートを外周部から取り囲む鋼材による滑動支持部材と
からなることを特徴とした杭頭の塑性ヒンジ化構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28958196A JP2858113B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 杭頭の塑性ヒンジ化方法および構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28958196A JP2858113B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 杭頭の塑性ヒンジ化方法および構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10131205A JPH10131205A (ja) | 1998-05-19 |
| JP2858113B2 true JP2858113B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=17745094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28958196A Expired - Fee Related JP2858113B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 杭頭の塑性ヒンジ化方法および構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2858113B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176962A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Takenaka Komuten Co Ltd | コンクリート杭と基礎スラブ又は基礎梁との半剛接合構造及びその施工方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4647396B2 (ja) * | 2005-05-27 | 2011-03-09 | 株式会社竹中工務店 | 既存構造物の基礎杭上端部又は柱の上下端部の曲げ耐力増強方法 |
| JP4664738B2 (ja) * | 2005-06-08 | 2011-04-06 | 株式会社竹中工務店 | 構造物の杭上端部又は柱の上下端部の曲げ耐力増強方法 |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP28958196A patent/JP2858113B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176962A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Takenaka Komuten Co Ltd | コンクリート杭と基礎スラブ又は基礎梁との半剛接合構造及びその施工方法 |
| JP4675101B2 (ja) * | 2004-12-20 | 2011-04-20 | 株式会社竹中工務店 | コンクリート杭と基礎スラブ又は基礎梁との半剛接合構造及びその施工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10131205A (ja) | 1998-05-19 |
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Legal Events
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