JP4053408B2 - Structure of joint between concrete filled steel pipe and concrete footing - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部においては、アンカー鉄筋を用いる接合構造が一般的である。
【０００３】
図８はかかる従来のコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部構造を示す図である。
【０００４】
この図において、１はコンクリート充填鋼管、２はアンカー筋、３はコンクリートフーチング、４は垂直荷重、５は水平荷重である。
【０００５】
なお、塑性ヒンジ区間で主鉄筋をアンボンドした鉄筋コンクリート橋脚の履歴特性の報告が下記非特許文献１でなされている。
【０００６】
また、鋼管杭とフーチングの接合部に関する交番載荷実験についての報告が下記非特許文献２でなされている。
【０００７】
【非特許文献１】
土木学会論文集Ｎｏ．６８９／Ｉ−５７，Ｐ４５−６４，２００１．１０
【０００８】
【非特許文献２】
第５７回年次学術講演会講演概要集 平成１４年９月２５日（水）〜２７日（金）、社団法人 土木学会 ｐｐ．４３５−４３６
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
現状のコンクリートフーチングの接合部の設計方法では、コンクリートフーチングに生じる支圧破壊をより有効に防止することができず、破壊耐力の向上および変形性能の向上の面では難があった。
【００１０】
本発明は、上記状況に鑑みて、コンクリートフーチングに生じる支圧破壊を防止することができるコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕コンクリート充填鋼管と、このコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチング接合部に施工されるアンカー鉄筋とが配置されるコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造であって、前記コンクリートフーチングの内部の前記コンクリート充填鋼管端面に、ドーナツ状鋼板からなる支圧補強板を施工することを特徴とする。
【００１２】
〔２〕上記〔１〕記載のコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造において、前記ドーナツ状鋼板は複数の貫通孔を有することを特徴とする。
【００１３】
〔３〕コンクリート充填鋼管と、このコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチング接合部に施工されるアンカー鉄筋とが配置されるコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造であって、前記コンクリートフーチングの内部の前記コンクリート充填鋼管端面に、ドーナツ状網筋からなる支圧補強網筋を施工することを特徴とする。
【００１４】
〔４〕コンクリート充填鋼管と、このコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチング接合部に施工されるアンカー鉄筋とが配置されるコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造であって、前記コンクリートフーチングの上面に、前記コンクリート充填鋼管の外周部に固着されるドーナツ状鋼板からなる支圧補強板を施工することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１実施例を示すドーナツ状鋼板を有するＣＦＴとコンクリートフーチング接合部構造の模式図、図２はそのドーナツ状鋼板の平面図、図３はそのドーナツ状鋼板のエレメントを示す斜視図である。
【００１７】
これらの図に示すように、１０１はコンクリート充填鋼管、１０２はそのコンクリート充填鋼管１０１とコンクリートフーチング接合部に施工されるアンカー鉄筋、１０３はそのコンクリート充填鋼管１０１の端面（下端）に接するが固着（溶接）はされない支圧補強板としてのドーナツ状鋼板であり、ここでは４枚の鋼板エレメント１０３Ａを組み合わせ溶接を行い、一枚のドーナツ状鋼板１０３を構成するようにしている。１０４はドーナツ状鋼板１０３に形成される複数個の貫通孔、１０５はコンクリートフーチングである。
【００１８】
このように構成したので、コンクリート充填鋼管１０１にかかる垂直荷重は、ドーナツ状鋼板１０３で受けることができる。なお、コンクリート充填鋼管１０１の先端にドーナツ状鋼板１０３を固着（溶接）すると、コンクリート充填鋼管１０１に引っ張り荷重（水平荷重によるコンクリート充填鋼管の傾きの場合も同様）が作用するとドーナツ状鋼板１０３も一体に引っ張られることになり薄くて弱いコンクリートフーチング１０５が破壊される恐れがあるので、コンクリート充填鋼管１０１とドーナツ状鋼板１０３は接するが、互いに固着はしないような構造となっている。
【００１９】
また、ドーナツ状鋼板１０３には複数の貫通孔１０４が形成されているので、この貫通孔１０４にもコンクリートが充填されることにより、埋設部材としての強度を高めることができる。
【００２０】
上記したように、第１実施例によれば、支圧補強板には、孔あき鋼板を用い、コンクリートの縁切りを防止するようにしたので、コンクリートフーチングに生じる支圧破壊を防止することができる。
【００２１】
また、コンクリートフーチングの破壊耐力の向上および変形性能の向上を図ることができる。
【００２２】
図４は本発明の第２実施例を示すドーナツ状鋼板を有するＣＦＴとコンクリートフーチング接合部構造の模式図、図５はそのドーナツ状網筋の平面図である。なお、図１と同様の部分は、同じ符号を付してそれらの説明は省略する。
【００２３】
この実施例においては、第１実施例のドーナツ状鋼板１０３に代えて、ドーナツ状網筋１１１を配置するようにしている。
【００２４】
このように構成したので、コンクリート充填鋼管１０１にかかる垂直荷重は、支圧補強網筋としてのドーナツ状網筋１１１で受けることができる。なお、コンクリート充填鋼管１０１の端面（下端）にドーナツ状網筋１１１を固着（溶接）すると、コンクリート充填鋼管１０１に引っ張り荷重（水平荷重によるコンクリート充填鋼管の傾きの場合も同様）が作用するとドーナツ状網筋１１１も一体に引っ張られることになり薄くて弱いコンクリートフーチング１０５が破壊される恐れがあるので、コンクリート充填鋼管１０１とドーナツ状網筋１１１は接するが、互いに固着はしないような構造となっている。
【００２５】
また、ドーナツ状網筋１１１の網状部にはコンクリートが充填されることにより、埋設部材としての強度を高めることができる。
【００２６】
また、付着向上を図る補強金網においては、加工を行いやすい既製品を用いることでコストの低減を図ることができる。
【００２７】
図６は本発明の第３実施例を示すドーナツ状鋼板を有するＣＦＴとコンクリートフーチング接合部構造の模式図、図７はそのドーナツ状鋼板の平面図である。なお、図１と同様の部分は、同じ符号を付してそれらの説明は省略する。
【００２８】
この実施例においては、ドーナツ状鋼板１２１をコンクリートフーチング１０５の表面近傍に配置するとともに、コンクリート充填鋼管１０１に支圧補強板としてのドーナツ状鋼板１２１の内径部を固着（溶接）するようにしている。このドーナツ状鋼板１２１は２〜４個の鋼板を組み合わせて溶着して一枚のドーナツ状鋼板１２１を構成するようにしている。なお、１２２はコンクリート充填鋼管１０１との固着（溶着）部である。
【００２９】
このように構成したので、コンクリート充填鋼管１０１にかかる垂直荷重及び水平荷重をドーナツ状鋼板１２１で受けることができる。なお、コンクリート充填鋼管１０１にかかる垂直方向の引っ張り荷重の場合には、コンクリートフーチング１０５の破壊を防ぐことができる。
【００３０】
この実施例のドーナツ状鋼板１２１はコンクリートフーチング１０５の型枠としても使用することができる。
【００３１】
また、この実施例におけるドーナツ状鋼板１２１は、第１実施例におけるようにコンクリートフーチング１０５内に埋設されるのではないため、貫通孔１０４を形成する必要はない。
【００３２】
このように、第３実施例によっても、コンクリートフーチングに生じる支圧破壊を防止する。また、コンクリートフーチングの破壊耐力の向上および変形性能の向上を図ることができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、コンクリートフーチングに生じる支圧破壊を防止することができる。破壊耐力の向上および変形性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例を示すドーナツ状鋼板を有するＣＦＴとコンクリートフーチング接合部構造の模式図である。
【図２】 本発明の第１実施例を示すドーナツ状鋼板の平面図である。
【図３】 本発明の第１実施例を示すドーナツ状鋼板のエレメントを示す斜視図である。
【図４】 本発明の第２実施例を示すドーナツ状鋼板を有するＣＦＴとコンクリートフーチング接合部構造の模式図である。
【図５】 本発明の第２実施例を示すドーナツ状網筋の平面図である。
【図６】 本発明の第３実施例を示すドーナツ状鋼板を有するＣＦＴとコンクリートフーチング接合部構造の模式図である。
【図７】 本発明の第３実施例を示すドーナツ状網筋の平面図である。
【図８】 従来のコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部構造を示す図である。
【符号の説明】
１０１ コンクリート充填鋼管
１０２ アンカー鉄筋
１０３，１２１ ドーナツ状鋼板（支圧補強板）
１０３Ａ 鋼板エレメント
１０４ 貫通孔
１０５ コンクリートフーチング
１１１ ドーナツ状網筋
１２２ 固着（溶着）部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a joint portion between a concrete-filled steel pipe and a concrete footing.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a joint structure using an anchor reinforcing bar is common in a joint portion between a concrete-filled steel pipe and a concrete footing.
[0003]
FIG. 8 is a view showing a joint structure of such a conventional concrete-filled steel pipe and concrete footing.
[0004]
In this figure, 1 is a concrete-filled steel pipe, 2 is an anchor bar, 3 is a concrete footing, 4 is a vertical load, and 5 is a horizontal load.
[0005]
In addition, the following non-patent document 1 reports a history characteristic of a reinforced concrete pier in which a main reinforcing bar is unbonded in a plastic hinge section.
[0006]
Moreover, the report about the alternating loading experiment regarding the junction part of a steel pipe pile and a footing is made by the following nonpatent literature 2.
[0007]
[Non-Patent Document 1]
JSCE Proceedings No. 689 / I-57, P45-64, 2001.10.
[0008]
[Non-Patent Document 2]
Summary of the 57th Annual Scientific Lecture September 25 (Wed)-27 (Fri), 2002, Japan Society of Civil Engineers pp. 435-436
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The current method for designing a joint portion of a concrete footing cannot effectively prevent the bearing failure that occurs in the concrete footing, and there is a difficulty in improving the fracture strength and the deformation performance.
[0010]
An object of this invention is to provide the structure of the junction part of the concrete filling steel pipe and concrete footing which can prevent the bearing pressure failure which arises in a concrete footing in view of the said condition.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides
[1] A structure of a joint part between a concrete-filled steel pipe and a concrete footing in which the concrete-filled steel pipe and an anchor reinforcing bar to be installed in the concrete footing joint part are arranged, and the inside of the concrete footing A bearing support reinforcement plate made of a donut-shaped steel plate is applied to the end surface of the concrete-filled steel pipe.
[0012]
[ 2 ] In the structure of the joint between the concrete-filled steel pipe and the concrete footing described in [ 1 ], the donut-shaped steel plate has a plurality of through holes.
[0013]
[ 3 ] A structure of a joint between a concrete-filled steel pipe and a concrete-filled steel pipe and a concrete footing in which the concrete-filled steel pipe and an anchor rebar constructed at a concrete footing joint are arranged, and the inside of the concrete footing It is characterized by constructing a support reinforcement reinforcing mesh consisting of donut meshes on the end face of the concrete filled steel pipe.
[0014]
[ 4 ] A structure of a joint between a concrete-filled steel pipe and a concrete-filled steel pipe and a concrete footing in which the concrete-filled steel pipe and an anchor reinforcing bar to be installed at the concrete footing joint are disposed . A bearing support reinforcing plate made of a donut-shaped steel plate fixed to the outer periphery of the concrete-filled steel pipe is constructed.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0016]
FIG. 1 is a schematic view of a CFT-concrete footing joint structure having a donut-shaped steel plate according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the donut-shaped steel plate, and FIG. 3 shows elements of the donut-shaped steel plate. It is a perspective view.
[0017]
As shown in these drawings, 101 is a concrete-filled steel pipe, 102 is an anchor reinforcing bar constructed at the concrete-filled steel pipe 101 and the concrete footing joint, and 103 is in contact with the end face (lower end) of the concrete-filled steel pipe 101 but is fixed ( Welding) is a donut-shaped steel plate as a bearing reinforcement plate that is not carried out. Here, four steel plate elements 103A are combined and welded to constitute one donut-shaped steel plate 103. 104 is a plurality of through holes formed in the donut-shaped steel plate 103, and 105 is a concrete footing.
[0018]
Since it comprised in this way, the vertical load concerning the concrete filling steel pipe 101 can be received with the donut-shaped steel plate 103. FIG. When the doughnut-shaped steel plate 103 is fixed (welded) to the tip of the concrete-filled steel pipe 101, the doughnut-shaped steel plate 103 is also integrated when a tensile load (the same applies to the inclination of the concrete-filled steel pipe due to a horizontal load) acts on the concrete-filled steel pipe 101. Therefore, the concrete-filled steel pipe 101 and the doughnut-shaped steel plate 103 are in contact with each other but are not fixed to each other.
[0019]
Moreover, since the through-hole 104 is formed in the donut-shaped steel plate 103, the concrete as a through-hole 104 can be filled with concrete, so that the strength as an embedded member can be increased.
[0020]
As described above, according to the first embodiment, since the perforated steel plate is used for the bearing reinforcement plate and the edge of the concrete is prevented from being cut, the bearing failure that occurs in the concrete footing can be prevented. .
[0021]
Moreover, the fracture strength of the concrete footing can be improved and the deformation performance can be improved.
[0022]
FIG. 4 is a schematic view of a CFT-concrete footing joint structure having a donut-shaped steel plate according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a plan view of the donut-shaped rebar. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0023]
In this embodiment, instead of the donut-shaped steel plate 103 of the first embodiment, a donut-shaped braid 111 is arranged.
[0024]
Since it comprised in this way, the perpendicular | vertical load concerning the concrete filling steel pipe 101 can be received with the donut-shaped rebar 111 as a bearing reinforcement reinforcement net. In addition, when the doughnut-shaped rebar 111 is fixed (welded) to the end surface (lower end) of the concrete-filled steel pipe 101, a donut shape is applied to the concrete-filled steel pipe 101 when a tensile load (the same applies to the inclination of the concrete-filled steel pipe due to a horizontal load). Since the rebars 111 are also pulled together and the thin and weak concrete footing 105 may be destroyed, the concrete-filled steel pipe 101 and the donut-shaped rebars 111 are in contact with each other, but are not fixed to each other. Yes.
[0025]
Moreover, the strength as an burying member can be improved by filling the mesh portion of the donut mesh rebar 111 with concrete.
[0026]
In addition, in the reinforcing wire mesh for improving the adhesion, the cost can be reduced by using ready-made products that are easy to process.
[0027]
FIG. 6 is a schematic view of a CFT and concrete footing joint structure having a doughnut-shaped steel plate according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a plan view of the donut-shaped steel plate. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0028]
In this embodiment, the donut-shaped steel plate 121 is arranged near the surface of the concrete footing 105, and the inner diameter portion of the donut-shaped steel plate 121 as a bearing reinforcement plate is fixed (welded) to the concrete-filled steel pipe 101. . This donut-shaped steel plate 121 is composed of two to four steel plates that are welded together to form one donut-shaped steel plate 121. Reference numeral 122 denotes a fixing (welding) portion with the concrete-filled steel pipe 101.
[0029]
Since it comprised in this way, the vertical load and horizontal load concerning the concrete filling steel pipe 101 can be received with the donut-shaped steel plate 121. FIG. In the case of a vertical tensile load applied to the concrete-filled steel pipe 101, the concrete footing 105 can be prevented from being broken.
[0030]
The donut-shaped steel plate 121 of this embodiment can also be used as a mold for the concrete footing 105.
[0031]
Moreover, since the donut-shaped steel plate 121 in this embodiment is not embedded in the concrete footing 105 as in the first embodiment, it is not necessary to form the through hole 104.
[0032]
Thus, the third embodiment also prevents the bearing pressure breakage that occurs in the concrete footing. Moreover, the fracture strength of the concrete footing can be improved and the deformation performance can be improved.
[0033]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible based on the meaning of this invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
[0034]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to prevent a bearing failure occurring in a concrete footing. It is possible to improve the fracture strength and the deformation performance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a CFT and concrete footing joint structure having a doughnut-shaped steel plate according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a donut-shaped steel plate showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing an element of a donut-shaped steel plate according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of a CFT and concrete footing joint structure having a donut-shaped steel plate according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view of a donut-shaped braid showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram of a CFT and concrete footing joint structure having a donut-shaped steel plate according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view of a donut-shaped braid showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view showing a joint structure of a conventional concrete-filled steel pipe and a concrete footing.
[Explanation of symbols]
101 Concrete-filled steel pipe 102 Anchor rebar 103, 121 Donut-shaped steel plate (supporting reinforcement plate)
103A Steel plate element 104 Through hole 105 Concrete footing 111 Donut-shaped rebar 122 Bonding (welding) part

Claims (4)

コンクリート充填鋼管と、該コンクリート充填鋼管とコンクリートフーチング接合部に施工されるアンカー鉄筋とが配置されるコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造であって、前記コンクリートフーチングの内部の前記コンクリート充填鋼管端面に、ドーナツ状鋼板からなる支圧補強板を施工することを特徴とするコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造。A concrete-filled steel pipe and a concrete-filled steel pipe in which the concrete-filled steel pipe and an anchor reinforcing bar to be installed at the concrete footing joint are arranged, and the concrete-filled steel pipe inside the concrete footing. A structure of a joint between a concrete-filled steel pipe and a concrete footing, wherein a bearing reinforcement plate made of a donut-shaped steel plate is installed on the end face. 請求項１記載のコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造において、前記ドーナツ状鋼板は複数の貫通孔を有することを特徴とするコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造。The structure of the joint part between the concrete-filled steel pipe and the concrete footing according to claim 1 , wherein the doughnut-shaped steel plate has a plurality of through holes. コンクリート充填鋼管と、該コンクリート充填鋼管とコンクリートフーチング接合部に施工されるアンカー鉄筋とが配置されるコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造であって、前記コンクリートフーチングの内部の前記コンクリート充填鋼管端面に、ドーナツ状網筋からなる支圧補強網筋を施工することを特徴とするコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造。A concrete-filled steel pipe and a concrete-filled steel pipe in which the concrete-filled steel pipe and an anchor reinforcing bar to be installed at the concrete footing joint are arranged, and the concrete-filled steel pipe inside the concrete footing. A structure of a joint between a concrete-filled steel pipe and a concrete footing, characterized in that a support reinforcement mesh that consists of a donut mesh is constructed on the end face. コンクリート充填鋼管と、該コンクリート充填鋼管とコンクリートフーチング接合部に施工されるアンカー鉄筋とが配置されるコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造であって、前記コンクリートフーチングの上面に、前記コンクリート充填鋼管の外周部に固着されるドーナツ状鋼板からなる支圧補強板を施工することを特徴とするコンクリート充填鋼管とコンクリートフーチングの接合部の構造。A concrete-filled steel pipe and a concrete-filled steel pipe-concrete joint structure in which the concrete-filled steel pipe and an anchor reinforcing bar constructed at the concrete footing joint are disposed, and the concrete filling is placed on the top surface of the concrete footing. A structure of a joint part between a concrete-filled steel pipe and a concrete footing, wherein a bearing support reinforcing plate made of a donut-shaped steel plate fixed to the outer periphery of the steel pipe is constructed.
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