JP4971053B2 - 鉄骨造建物の杭と柱の連結構造とその施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄骨柱と既製コンクリート杭部材とを一体的に連結する連結構造の構造強度を合理的に向上することが可能な鉄骨造建物の杭と柱の連結構造とその施工方法に関する。

基礎梁およびフーチングを用いずに杭と鉄骨柱を連結して成る鉄骨造建物の柱と杭の連結構造として、地盤の所定位置に打設された円形中空断面の既成コンクリート杭と鉄骨柱との間に、該既成コンクリート杭と同外径以下で当該既成コンクリート杭の杭頭上端面に取り付けられた端面金物に接合され、その内部の所定位置に設置される該鉄骨柱を、その内部に充填されるコンクリートで該既成コンクリート杭と一体化して連結する鋼管を設けて構成され、該鋼管は該既成コンクリート杭に接合されて打設されるものが知られている（特許文献１参照）。
特許第３９００３４４号公報

ところで、背景技術にあっては、鉄骨柱を既成コンクリート杭と一体化するコンクリートを、既製コンクリート杭の杭頭上に接合した、単体構成の鋼管に充填するようにしていた。そしてまた、この単体構成の鋼管を直接、既成コンクリート杭と接合するようにしていた。このため、地震などによって鉄骨柱に生じる曲げモーメントなども考慮すると、鋼管は、きわめて大きな荷重負担を強いられることとなっていた。このことはまた、鋼管と既成コンクリート杭の接合部についても、大きな応力が発生することとなっていた。従って、背景技術の鉄骨柱と既成コンクリート杭の連結構造にあっては、強度的に厳しくなる場合があるという課題があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、鉄骨柱と既製コンクリート杭部材とを一体的に連結する連結構造の構造強度を合理的に向上することが可能な鉄骨造建物の杭と柱の連結構造とその施工方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる鉄骨造建物の杭と柱の連結構造は、基礎梁やフーチングを用いずに、地盤に打設した中空筒体状の既製コンクリート杭部材と鉄骨柱とを連結するようにした鉄骨造建物の杭と柱の連結構造において、鋼管材下部にその内周面に沿って当該内周面に対し段差部をもって環状にコンクリートを一体的に設けることによって、ＳＣ杭部が下部に形成され、かつ上部に上記鉄骨柱の柱脚部が配置される鋼製筒部が形成されて、上記既製コンクリート杭部材の杭頭部上に、地盤に埋設して設置される連結部材と、該連結部材の下端部と上記既製コンクリート杭部材の杭頭部を一体的に接合する接合金具とを備え、上記連結部材を構成する上記鋼管材の外径寸法は、当該連結部材の断面形状を上記既製コンクリート杭部材の断面形状に合わせるために、該既製コンクリート杭部材の外径寸法にほぼ一致するように設定され、上記連結部材の上記鋼製筒部への上記鉄骨柱の柱脚部の挿入深さ位置は、上記ＳＣ杭部の上記段差部に建物荷重を支持する支圧力が生じるように、該段差部から上方に間隔を隔てた深さ位置に設定され、上記連結部材と上記鉄骨柱を一体的に接合するコンクリートが、上記鋼製筒部よりも下方位置から該連結部材内方に充填されることを特徴とする。

前記接合金具は、前記既製コンクリート杭部材の杭頭部に設けられた杭頭部金物と、前記連結部材の前記ＳＣ杭部下端部に設けられ、上記杭頭部金物に上下方向から重ね合わされるＳＣ杭部金物と、これら杭頭部金物およびＳＣ杭部金物を、上下方向および水平方向から拘束する拘束金物とから構成されることを特徴とする。

前記連結部材と前記鉄骨柱を一体的に接合する前記コンクリートが、前記接合金具位置よりも上方の前記ＳＣ杭部内部から上方に向かって充填されることを特徴とする。

前記連結部材と前記鉄骨柱を一体的に接合する前記コンクリートが、前記接合金具位置よりも下方の前記既製コンクリート杭部材内部から上方に向かって充填されることを特徴とする。

本発明にかかる鉄骨造建物の杭と柱の連結構造の施工方法は、上記鉄骨造建物の杭と柱の連結構造の施工方法であって、前記連結部材を作成するとともに前記既製コンクリート杭部材を作成し、地盤に形成される削孔内に上記既製コンクリート杭部材を挿入する建て込み作業および地盤上方に露出している該既製コンクリート杭部材の杭頭部に、前記接合金具を介して、上記連結部材を一体的に接合する接合作業を行う第１工程と、上記連結部材の上端部周辺が地盤から露出するように、上記既製コンクリート杭部材および該連結部材を上記削孔内に挿入した状態で、前記鋼製筒部内に前記鉄骨柱の柱脚部を挿入する第２工程と、上記連結部材と上記鉄骨柱を一体的に接合するコンクリートを、上記接合金具位置よりも上方の前記ＳＣ杭部内部から上方に向かって充填する第３工程とを備え、上記連結部材の上記鋼製筒部への上記鉄骨柱の柱脚部の挿入深さ位置を、上記ＳＣ杭部の前記段差部に建物荷重を支持する支圧力が生じるように、該段差部から上方に間隔を隔てた深さ位置に設定したことを特徴とする。

前記第３工程が、前記接合金具位置よりも上方の前記ＳＣ杭部内部から上方に向かってコンクリートを充填することに代えて、前記接合金具位置よりも下方の前記既製コンクリート杭部材内部から上方に向かってコンクリートを充填することを特徴とする。

本発明にかかる鉄骨造建物の杭と柱の連結構造とその施工方法にあっては、鉄骨柱と既製コンクリート杭部材とを一体的に連結する連結構造の構造強度を合理的に向上することができるとともに、そのような連結構造を円滑に施工することができる。詳細には、既製コンクリート杭部材の杭頭部に、予めＳＣ杭部を備えた連結部材を接合するようにしていて、鋼管材内部にコンクリートを充填する形式でありながら、ＳＣ杭部によって柱脚部周辺の構造強度を格段に向上することができ、地震などによって鉄骨柱に生じる曲げモーメントなどを連結部材で効率よく支持することができる。また、柱脚部を連結部材の鋼製筒部内に配置する一方で、当該連結部材と既製コンクリート杭部材とを、ＳＣ杭部の長さ相当の距離を隔てた下方位置で接合するようにしたので、柱脚部と連結部材との間に生ずる応力が連結部材と既製コンクリート杭部材の接合部に直接作用することを防止でき、接合金具周りに生ずる応力を低減できて、既製コンクリート杭部材と連結部材との接合強度を向上することができる。また、鋼製筒部に柱脚部を配置するようにしたので、ＳＣ杭部を備える連結部材であっても、円滑に連結部材内部への柱脚部の挿入作業を行うことができる。また、ＳＣ杭部の下端部に設定した連結部材と既製コンクリート杭部材の接合位置とは離隔させたＳＣ杭部上端の段差部によって、建物荷重を支持する支圧力を確実に生じさせることができる。そしてまた、ＳＣ杭部のコンクリートが既製コンクリート杭部材直上に位置するので、建物の静荷重を既製コンクリート杭部材に確実に伝達して支持させることができる。

以下に、本発明にかかる鉄骨造建物の杭と柱の連結構造の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる鉄骨造建物の杭と柱の連結構造は基本的には、図１から図３に示すように、基礎梁やフーチングを用いずに、地盤Ｇに打設した中空筒体状の既製コンクリート杭部材１と鉄骨柱２とを連結するようにした鉄骨造建物の杭と柱の連結構造において、鋼管材３下部にその内周面に沿って環状にコンクリートＣ１を一体的に設けることによって、ＳＣ杭部４が下部に形成され、かつ上部に鉄骨柱２の柱脚部２ａが配置される鋼製筒部５が形成されて、既製コンクリート杭部材１の杭頭部１ａ上に、地盤Ｇに埋設して設置される連結部材６と、連結部材６の下端部６ａと既製コンクリート杭部材１の杭頭部１ａを一体的に接合する接合金具７とを備え、連結部材６と鉄骨柱２を一体的に接合するコンクリートＣ２が、鋼製筒部５よりも下方位置から連結部材６内方に充填されて構成される。

接合金具７は、既製コンクリート杭部材１の杭頭部１ａに設けられた杭頭部金物８と、連結部材６のＳＣ杭部４下端部に設けられ、杭頭部金物８に上下方向から重ね合わされるＳＣ杭部金物９と、これら杭頭部金物８およびＳＣ杭部金物９を、上下方向および水平方向から拘束する拘束金物１０とから構成される。連結部材６と鉄骨柱２を一体的に接合するコンクリートＣ２は、接合金具７位置よりも上方のＳＣ杭部４内部から上方に向かって充填される。

本実施形態が対象とする鉄骨造建物に適用される基礎構造は図５に示すように、地中Ｇに打設され、鉄骨梁１１で相互に連結された鉄骨柱２の柱脚部２ａと接合されて建物１２を支持する杭１にフーチングを備えず、かつ杭１相互を基礎梁で連結することのない構造で、低・中層建物に適用して合理的なものである。各杭１と各鉄骨柱２は、杭頭部１ａに設けた連結部材６内に柱脚部２ａを挿入した上で、連結部材６内にコンクリートＣ２を充填することで連結される。

既製コンクリート杭部材１は、中空筒体状に形成される。例えば、ＰＨＣ杭（プレテンション方式遠心力プレストレストコンクリートパイル）が用いられる。この既製コンクリート杭部材１は、プレボーリング工法や中堀工法、ジェット工法、油圧圧入工法、大口径ＰＣウエル工法等の埋込工法、あるいはドロップハンマー工法や気動ハンマー工法、バイブロハンマー工法、油圧ハンマー工法、ディーゼルハンマー工法、防音カバー併用工法などの打ち込み工法によって地盤Ｇに打設される。他方、鉄骨柱２は、よく知られているようにＨ型鋼柱やボックス柱として構成される。

連結部材６は、中空筒体状の鋼管材３を主体とし、その高さ方向下部に、当該鋼管材３の内周面に沿って環状に一体的にコンクリートＣ１を設けて形成される。これにより、連結部材６は、下部がＳＣ杭部（鋼管コンクリート杭部）４として構成され、コンクリートＣ１が打設されない上部が鋼製筒部５として構成される。連結部材６は、遠心成形法や通常の型枠工法によって製造される。

遠心成形法の場合、鋼管材３内部には、ＳＣ杭部４と鋼製筒部５の境界位置に、当該鋼管材３の内周面に沿って、環状仕切り材が取り外し可能に設置される。環状仕切り材の幅は、ＳＣ杭部４のコンクリート肉厚寸法とほぼ同等か、それよりも幅広に設定される。環状仕切り材が設けられた鋼管材３は、これを転動させる転動輪などの転動手段上に搭載される。転動手段で鋼管材３を転動させつつ、環状仕切り材よりも下部となる位置にコンクリートＣ１が投入される。これにより、遠心力の作用でコンクリートＣ１が鋼管材３の内周面に圧密に充填され、内周面が筒状を呈するコンクリート部分が鋼管材３内部に形成される。その後、環状仕切り材を撤去することにより、鋼管材３の内周面、すなわち鋼製筒部５の内周面に対し段差部４ａをもってコンクリートＣ１が巻き込まれたＳＣ杭部４を有する連結部材６が製造される。

型枠工法の場合には、鋼管材３内部には、ＳＣ杭部４のコンクリートＣ１を打設するための環状型枠と筒状型枠が配設される。環状型枠は、ＳＣ杭部４と鋼製筒部５の境界位置に、鋼管材３の内周面に沿って配置される。筒状型枠は、環状型枠の内径寸法で筒状に形成され、鋼管材３の内周面との間に隙間を保ちつつ、環状型枠の内周縁から当該鋼管材３の下方開口部に亘って配置される。そして、これら筒状型枠および環状型枠によって鋼管材３内周面との間に形成した筒状空間にコンクリートＣ１が打設充填される。コンクリートＣ１硬化後、これら型枠を脱型することで、遠心成形法と同様にして、鋼管材３の内周面、すなわち鋼製筒部５の内周面に対し段差部４ａをもってコンクリートＣ１が設けられたＳＣ杭部４を有する連結部材６が製造される。

連結部材６の断面形状は、既製コンクリート杭部材１の断面形状に合わせて形成される。すなわち、鋼管材３の外径寸法は、既製コンクリート杭部材１の外径寸法にほぼ一致するように設定される。鋼管材３の肉厚は、既製コンクリート杭部材１の肉厚よりも薄く形成され、従って、鋼管材３の内径寸法は、既製コンクリート杭部材１の内径寸法よりも大きく設定される。ＳＣ杭部４の内径寸法は、既製コンクリート杭部材１の内径寸法にほぼ一致するように設定される。

連結部材６は、既製コンクリート杭部材１の杭頭部１ａ上に設置される。この際、ＳＣ杭部４が杭頭部１ａと向かい合うように配置され、従って、鋼製筒部５の上方開口部５ａが鉄骨柱２側に向かって開口される。また、連結部材６はほぼ全体が、既製コンクリート杭部材１とともに、地盤Ｇに埋設される。鋼製筒部５内には、上方開口部５ａから鉄骨柱２の柱脚部２ａが挿入されて配置される。柱脚部２ａの挿入深さ位置は、ＳＣ杭部４の段差部４ａに建物荷重を支持する支圧力が生じるように、段差部４ａから上方に適宜間隔を隔てた深さ位置に設定することが好ましい。

連結部材６の下端部６ａと既製コンクリート杭部材１の杭頭部１ａは、機械継ぎ手である鋼製の接合金具７により、一体的に接合される。接合金具７は図３に示すように、連結部材６のＳＣ杭部４下端部に設けられるＳＣ杭部金物９と、杭頭部１ａに設けられる杭頭部金物８と、これら杭頭部金物８とＳＣ杭部金物９を相互に一体化する拘束金物１０とから構成される。

ＳＣ杭部金物９は、ＳＣ杭部４のコンクリート肉厚相当の幅を有して、当該ＳＣ杭部４の下端面を覆うフランジ部９ａと、フランジ部９ａ外周縁から立ち上げて形成された環状立ち上げ部９ｂと、フランジ部９ａ底面と面一で環状立ち上げ部９ｂ外方へ突出された第１環状鍔部９ｃとが一体成形されて構成される。環状立ち上げ部９ｂは、鋼管材３の下端部に溶接接合などにより接合される。このＳＣ杭部金物９は、連結部材６の成形時に、予め鋼管材３に取り付けられ、コンクリートＣ１はこのＳＣ杭部金物９まで打設充填される。

杭頭部金物８は、ＰＨＣ杭の場合、ＰＣ鋼材を定着させる定着金物としても兼用されるもので、既製コンクリート杭部材１の製作時に一体的に設けられる。杭頭部金物８も、ＳＣ杭部金物９と同様に、既製コンクリート杭部材１のコンクリート肉厚相当の幅を有して、当該既製コンクリート杭部材１の上端面を覆うフランジ部８ａと、フランジ部８ａ外周縁から垂下形成された環状垂下部８ｂと、フランジ部８ａ上面と面一で環状垂下部８ｂ外方へ突出された第２環状鍔部８ｃとが一体成形されて構成される。これら杭頭部金物８とＳＣ杭部金物９とは、連結部材６を既製コンクリート杭部材１の杭頭部１ａに設置する際、それらのフランジ部８ａ，９ａが互いに上下方向に当接されて重ね合わされるとともに、それらの環状鍔部８ｃ，９ｃも上下方向に当接されて重ね合わされる。

拘束金物１０は、複数のリング片から構成され、これらリング片を杭頭部１ａ周りに順次一体的に連結することで環状に形成される。拘束金物１０は、ＳＣ杭部金物９と杭頭部金物８を上下方向に跨ぐ幅寸法で形成され、その内周面側には、上下に互いに重ね合わされた第１および第２環状鍔部８ｃ，９ｃを一括して把持する嵌合溝１０ａが形成される。これにより、リング片からなる拘束金物１０は、嵌合溝１０ａによって杭頭部金物８およびＳＣ杭部金物９を上下方向から拘束するともに、一体的な環状形態に組み立てられることで、これら杭頭部金物８およびＳＣ杭部金物９を水平方向からも拘束する。これによって、既製コンクリート杭部材１と連結部材６とは、上下方向および水平方向に強固に接合される。

接合金具７で一体的に接合されかつ地盤Ｇに埋設される連結部材６および既製コンクリート杭部材１には、鉄骨柱２の柱脚部２ａを連結部材６に接合するコンクリートＣ２が鋼製筒部５よりも下方位置から連結部材６内方に充填される。本実施形態にあっては、このコンクリートＣ２は、ＳＣ杭部４内部であって、接合金具７位置よりも上方位置から鋼製筒部５の上方開口部５ａに亘って充填される。

次に、本発明にかかる鉄骨造建物の杭と柱の連結構造の施工方法の好適な一実施形態を、詳細に説明する。本実施形態にかかる鉄骨造建物の杭と柱の連結構造の施工方法は基本的には、図４に示すように、基礎梁やフーチングを用いずに、地盤Ｇに打設した中空筒体状の既製コンクリート杭部材１と鉄骨柱２とを連結するようにした鉄骨造建物の杭と柱の連結構造の施工方法において、鋼管材３下部にその内周面に沿って環状にコンクリートＣ１を一体的に設けることによって、ＳＣ杭部４を下部に有し、かつ上部に鉄骨柱２の柱脚部２ａが配置される鋼製筒部５を有する連結部材６を作成するとともに既製コンクリート杭部材１を作成し、地盤Ｇに形成される削孔１３内に既製コンクリート杭部材１を挿入する建て込み作業および地盤Ｇ上方に露出している既製コンクリート杭部材１の杭頭部１ａに、接合金具７の拘束金物１０により、連結部材６を一体的に接合する接合作業を行う第１工程と、連結部材６の上端部周辺が地盤Ｇから露出するように、既製コンクリート杭部材１および連結部材６を削孔１３内に挿入した状態で、鋼製筒部５内に鉄骨柱２の柱脚部２ａを挿入する第２工程と、連結部材６と鉄骨柱２を一体的に接合するコンクリートＣ２を、接合金具７位置よりも上方のＳＣ杭部４内部から上方に向かって充填する第３工程とを備える。

本実施形態では、プレボーリング工法による場合が示されているが、中堀工法など、上記種々の工法を適用することができる。上述した連結部材６、既製コンクリート杭部材１、並びに接合金具７を予め作成し、準備しておく。現場サイトでの構築作業を図示に従って説明すると、まず、地盤Ｇに削孔１３を形成する（（ａ）および（ｂ）参照）。次いで、削孔１３内にセメントミルク１４を注入するとともに、引き続き、既製コンクリート杭部材１として、ＰＨＣ杭を削孔１３内に吊り降ろして建て込む建て込み作業を行う（（ｃ）および（ｄ）参照）。次いで、既製コンクリート杭部材１の杭頭部１ａが地盤Ｇ上方に露出している状態で、当該杭頭部１ａに接合金具７を介して連結部材６を接合する接合作業を行う（（ｅ）参照）。連結部材６の杭頭部１ａへの接合作業は、既製コンクリート杭部材１を削孔１３内に建て込む前に完了しておいてもよい。

次いで、連結部材６を接合した既製コンクリート杭部材１を、連結部材６とともにさらに削孔１３内に吊り降ろし、連結部材６の上端部周辺が削孔１３から突出して地盤Ｇに露出する深さで埋設作業を完了する（（ｆ）参照）。この際、既製コンクリート杭部材１内部から連結部材６内部に溢れた余分なセメントミルク１４ａを吸引排出する（（ｇ）参照）。その後、鋼製筒部５内に、鉄骨柱２の柱脚部２ａを挿入する（（ｈ）参照）。

最後に、鉄骨柱２と連結部材６とを一体的に接合するコンクリートＣ２を、鋼製筒部５の上方開口部５ａから打設し、接合金具７位置よりも上方のＳＣ杭部４内部から鋼製筒部５の上方開口部５ａに向かって充填する（（ｉ）参照）。コンクリートＣ２が硬化することにより、鉄骨柱２の柱脚部２ａと連結部材６の接合、ひいては鉄骨柱２と既製コンクリート杭部材１との連結が完了する。鉄骨柱２内部には、必要に応じてコンクリートを適宜に充填するようにしても良い。

以上説明した本実施形態にかかる鉄骨造建物の杭と柱の連結構造にあっては、背景技術のような単体構成の鋼管に代えて、既製コンクリート杭部材１の杭頭部１ａに、予めＳＣ杭部４を備えた連結部材６を接合するようにしていて、鋼管材３内部にコンクリートＣ２を充填する同じ形式でありながら、ＳＣ杭部４によって柱脚部２ａ周辺の構造強度を格段に向上することができ、地震などによって鉄骨柱２に生じる曲げモーメントなどを連結部材６で効率よく支持することができる。また、柱脚部２ａを連結部材６の鋼製筒部５内に配置する一方で、当該連結部材６と既製コンクリート杭部材１とを、ＳＣ杭部４の長さ相当の距離を隔てた下方位置で接合するようにしたので、柱脚部２ａと連結部材６との間に生ずる応力が連結部材６と既製コンクリート杭部材１の接合部に直接作用することを防止でき、接合金具７周りに生ずる応力を低減できて、既製コンクリート杭部材１と連結部材６との接合強度を向上することができる。

また、鋼製筒部５に柱脚部２ａを配置するようにしたので、ＳＣ杭部４を備える連結部材６であっても、円滑に連結部材６内部への柱脚部２ａの挿入作業を行うことができる。また、ＳＣ杭部４の下端部に設定した連結部材６と既製コンクリート杭部材１の接合位置とは離隔させたＳＣ杭部４上端の段差部４ａによって、建物荷重を支持する支圧力を確実に生じさせることができる。そしてまた、ＳＣ杭部４のコンクリートＣ１が既製コンクリート杭部材１直上に位置するので、建物１２の静荷重を既製コンクリート杭部材１に確実に伝達して支持させることができる。

さらに、連結部材６と鉄骨柱２を一体に接合するコンクリートＣ２を、鋼製筒部５よりも下方位置から連結部材６内に充填するようにしていて、背景技術の鋼管相当の鋼製筒部５のみにコンクリートＣ２を充填することに比べて、鋼製筒部５よりも下方位置から広い範囲でコンクリートＣ２による鉄骨柱２の支持領域を確保することができ、これら鉄骨柱２と連結部材６の一体性を向上することができる。特に、コンクリートＣ２を接合金具７位置よりも上方のＳＣ杭部４内部から上方に向かって充填することにより、構造的一体性を十分に確保しつつ、コンクリート使用量を削減することができる。さらに、既製コンクリート杭部材１と連結部材６を、機械継ぎ手である接合金具７で接合するようにしたので、作業が煩雑であるとともに非破壊検査などが要求される溶接接合の場合と異なり、接合部の信頼性を高めることができるとともに、接合作業性の向上、工期短縮、コストダウンなどを達成することができる。

また、本実施形態にかかる鉄骨造建物の杭と柱の連結構造の施工方法にあっては、連結部材６の上端部周辺が地盤Ｇから露出するように、連結部材６を既製コンクリート杭部材１とともに削孔１３内に挿入した状態で、鋼製筒部５内に柱脚部２ａを挿入し、その後、接合金具７位置よりも上方のＳＣ杭部４内部から上方に向かってコンクリートＣ２を充填するようにしたので、上述した連結構造を円滑に施工することができる。

図６には、上記実施形態に変形例が示されている。この変形例では、連結部材６と鉄骨柱２を一体的に接合するコンクリートＣ２を、接合金具７位置よりも上方のＳＣ杭部４内部から上方に向かって充填することに代えて、接合金具７位置よりも下方の既製コンクリート杭部材１内部から上方に向かって充填するようにしたものである。このようにすれば、ＳＣ杭部４全体、そしてまた接合金具７周りにもコンクリートＣ２が充填されるので、連結部材６と既製コンクリート杭部材１との構造的連携作用を向上することができて、既製コンクリート杭部材１と連結部材６の接合部分の強度を向上できるのみならず、鉄骨柱２から既製コンクリート杭部材１に亘る全体的な構造強度をさらに高めることができる。

また上記実施形態にあっては、拘束金物１０を有する機械式の接合金具７によって、連結部材６の下端部６ａと既製コンクリート杭部材１の杭頭部１ａとを接合するようにしたが、ＳＣ杭部金物９と杭頭部金物８を溶接接合によって接合するようにしても良い。

本発明にかかる鉄骨造建物の杭と柱の連結構造の好適な一実施形態を示す側断面図である。 図１に示した既製コンクリート杭部材と連結部材の概略斜視図である。 図１に示した既製コンクリート杭部材と連結部材の接合部分の要部拡大概略図である。 本発明にかかる鉄骨造建物の杭と柱の連結構造の施工方法の好適な一実施形態を示す工程図である。 本発明にかかる鉄骨造建物の杭と柱の連結構造が適用される鉄骨造建物の基礎部分を示す概略斜視図である。 本発明にかかる鉄骨造建物の杭と柱の連結構造とその施工方法の変形例を示す側断面図である。

符号の説明

１ 既製コンクリート杭部材
１ａ 杭頭部
２ 鉄骨柱
２ａ 柱脚部
３ 鋼管材
４ ＳＣ杭部
５ 鋼製筒部
６ 連結部材
６ａ 連結部材の下端部
７ 接合金具
８ 杭頭部金物
９ ＳＣ杭部金物
１０ 拘束金物
１３ 削孔
Ｇ 地盤
Ｃ１ コンクリート
Ｃ２ コンクリート

Claims (6)

1. 基礎梁やフーチングを用いずに、地盤に打設した中空筒体状の既製コンクリート杭部材と鉄骨柱とを連結するようにした鉄骨造建物の杭と柱の連結構造において、
   鋼管材下部にその内周面に沿って当該内周面に対し段差部をもって環状にコンクリートを一体的に設けることによって、ＳＣ杭部が下部に形成され、かつ上部に上記鉄骨柱の柱脚部が配置される鋼製筒部が形成されて、上記既製コンクリート杭部材の杭頭部上に、地盤に埋設して設置される連結部材と、該連結部材の下端部と上記既製コンクリート杭部材の杭頭部を一体的に接合する接合金具とを備え、
   上記連結部材を構成する上記鋼管材の外径寸法は、当該連結部材の断面形状を上記既製コンクリート杭部材の断面形状に合わせるために、該既製コンクリート杭部材の外径寸法にほぼ一致するように設定され、
   上記連結部材の上記鋼製筒部への上記鉄骨柱の柱脚部の挿入深さ位置は、上記ＳＣ杭部の上記段差部に建物荷重を支持する支圧力が生じるように、該段差部から上方に間隔を隔てた深さ位置に設定され、
   上記連結部材と上記鉄骨柱を一体的に接合するコンクリートが、上記鋼製筒部よりも下方位置から該連結部材内方に充填されることを特徴とする鉄骨造建物の杭と柱の連結構造。
2. 前記接合金具は、前記既製コンクリート杭部材の杭頭部に設けられた杭頭部金物と、前記連結部材の前記ＳＣ杭部下端部に設けられ、上記杭頭部金物に上下方向から重ね合わされるＳＣ杭部金物と、これら杭頭部金物およびＳＣ杭部金物を、上下方向および水平方向から拘束する拘束金物とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の鉄骨造建物の杭と柱の連結構造。
3. 前記連結部材と前記鉄骨柱を一体的に接合する前記コンクリートが、前記接合金具位置よりも上方の前記ＳＣ杭部内部から上方に向かって充填されることを特徴とする請求項１または２に記載の鉄骨造建物の杭と柱の連結構造。
4. 前記連結部材と前記鉄骨柱を一体的に接合する前記コンクリートが、前記接合金具位置よりも下方の前記既製コンクリート杭部材内部から上方に向かって充填されることを特徴とする請求項１または２に記載の鉄骨造建物の杭と柱の連結構造。
5. 請求項１から４いずれかの項に記載の鉄骨造建物の杭と柱の連結構造の施工方法であって、前記連結部材を作成するとともに前記既製コンクリート杭部材を作成し、
   地盤に形成される削孔内に上記既製コンクリート杭部材を挿入する建て込み作業および地盤上方に露出している該既製コンクリート杭部材の杭頭部に、前記接合金具を介して、上記連結部材を一体的に接合する接合作業を行う第１工程と、
   上記連結部材の上端部周辺が地盤から露出するように、上記既製コンクリート杭部材および該連結部材を上記削孔内に挿入した状態で、前記鋼製筒部内に前記鉄骨柱の柱脚部を挿入する第２工程と、
   上記連結部材と上記鉄骨柱を一体的に接合するコンクリートを、上記接合金具位置よりも上方の前記ＳＣ杭部内部から上方に向かって充填する第３工程とを備え、
   上記連結部材の上記鋼製筒部への上記鉄骨柱の柱脚部の挿入深さ位置を、上記ＳＣ杭部の前記段差部に建物荷重を支持する支圧力が生じるように、該段差部から上方に間隔を隔てた深さ位置に設定したことを特徴とする鉄骨造建物の杭と柱の連結構造の施工方法。
6. 前記第３工程が、前記接合金具位置よりも上方の前記ＳＣ杭部内部から上方に向かってコンクリートを充填することに代えて、前記接合金具位置よりも下方の前記既製コンクリート杭部材内部から上方に向かってコンクリートを充填することを特徴とする請求項５に記載の鉄骨造建物の杭と柱の連結構造の施工方法。

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