JP5503569B2 - Joint structure of pile and foundation structure - Google Patents
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Description
本発明は、杭と基礎構造体との接合構造に係り、杭頭部の周囲に埋め込む基礎構造体の深さを浅くする技術に関する。 The present invention relates to a joint structure between a pile and a foundation structure, and relates to a technique for reducing the depth of a foundation structure embedded around a pile head.
従来、杭を用いた基礎として、基礎梁に基礎梁よりも大きな断面を有するフーチングを設け、杭頭部をフーチングに埋め込むとともに杭頭部の外周面に溶接した補強筋(アンカー筋)をフーチングに定着させることによって接合するRC構造のものが知られている。この接合方法によれば、杭頭の埋め込み部、すなわち杭頭部の側面に接する部分でせん断力および曲げモーメントの一部を負担できるため、杭頭部に溶接する補強筋の本数を少なくすることができる。 Conventionally, as a foundation using a pile, a footing having a larger cross section than that of the foundation beam is provided in the foundation beam, and the reinforcing bar (anchor bar) embedded in the pile head and welded to the outer peripheral surface of the pile head is used as the footing. An RC structure that is bonded by fixing is known. According to this joining method, it is possible to bear a part of the shearing force and bending moment at the embedded part of the pile head, that is, the part in contact with the side surface of the pile head, so the number of reinforcing bars welded to the pile head is reduced. Can do.
他方、近年では、杭頭の周囲に杭よりも大径の外鋼管を配置し、杭と外鋼管との間に補強筋を設けた状態でコンクリートを充填するようにして基礎梁を接合した接合構造(特許文献1参照)や、杭よりも大径の外鋼管と外鋼管の下端に杭頭との間隙を閉塞するように設けたダイアフラムとからなる拡径部材を杭頭の周囲に接合し、外鋼管と杭頭との間隙に充填材を充填するとともに外鋼管の外周面に補強筋を接合して補強筋が基礎構造体の内部に埋設されるようにした接合構造(特許文献2参照)なども提案されている。 On the other hand, in recent years, an outer steel pipe having a diameter larger than that of the pile is arranged around the head of the pile, and the foundation beam is joined by filling the concrete with a reinforcing bar between the pile and the outer steel pipe. An enlarged member consisting of a structure (see Patent Document 1) and a diaphragm having a diameter larger than that of the pile and a diaphragm provided at the lower end of the outer steel pipe so as to close the gap between the pile head is joined around the pile head. A joint structure in which a filler is filled in the gap between the outer steel pipe and the pile head and a reinforcing bar is joined to the outer peripheral surface of the outer steel pipe so that the reinforcing bar is embedded in the foundation structure (see Patent Document 2). ) Etc. are also proposed.
しかしながら、従来のRC接合構造では、設計応力が大きくなると、杭頭部に接合する補強筋の必要本数が増大する。補強筋は平面視で円形に配置されるため、補強筋の本数が増大すると、基礎梁の主筋が補強筋に干渉し易くなり、設計上および施工上ともに配筋が困難になる。そのため、設計応力が大きな杭へ従来のRC接合構造をそのまま適用することはできない。ここで、杭頭の埋め込み補強部における応力負担を大きくすることが考えられるが、この場合、杭頭をフーチング内により深く埋め込ませる(杭頭をより深く包み込むようにフーチングを構築する)必要があるため、基礎構造体の底位置が低くなる。そのため、掘削土量が増大するとともに、山留めなどの仮設工事が必要となり、施工コストの上昇を招いてしまう。 However, in the conventional RC joint structure, when the design stress increases, the required number of reinforcing bars joined to the pile head increases. Since the reinforcing bars are arranged in a circle in plan view, when the number of reinforcing bars increases, the main bars of the foundation beam easily interfere with the reinforcing bars, and it is difficult to arrange the bars in terms of design and construction. Therefore, the conventional RC joint structure cannot be applied as it is to a pile having a large design stress. Here, it is conceivable to increase the stress load in the embedded reinforcement portion of the pile head, but in this case, it is necessary to embed the pile head deeper in the footing (construct the footing so as to wrap the pile head deeper). Therefore, the bottom position of the foundation structure is lowered. For this reason, the amount of excavated soil increases, and temporary construction such as mountain retaining is required, which leads to an increase in construction cost.
一方、特許文献1,2の発明では、外鋼管による拡径部によって基礎構造体の底位置を深くすることなく曲げモーメントに対する反力を大きくすることができるが、鉄骨使用量が増えるため、コストの上昇は避けられない。 On the other hand, in the inventions of Patent Documents 1 and 2, the reaction force against the bending moment can be increased without increasing the bottom position of the foundation structure by the expanded diameter portion by the outer steel pipe, but the cost of the steel frame increases because the amount of steel frame used increases. The rise of is inevitable.
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、コストの上昇を招くことなく基礎構造体の底位置を高くし、且つ杭の側面で負担する応力を大きくすることのできる杭と基礎構造体との接合構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and a pile and a foundation structure capable of increasing the bottom position of the foundation structure without increasing the cost and increasing the stress imposed on the side surface of the pile. It aims at providing the joining structure with a body.
上記課題を解決するために、本発明は、杭(1)と基礎構造体(2)との接合構造であって、基礎構造体(2)は、少なくとも1本の杭周補強筋(11)を有する鉄筋コンクリートからなるとともに、杭頭面(1s)よりも上方に構築される本体部(5)と、杭頭部(1a)を包み込むように杭頭面よりも下方に本体部と一体に構築される杭周補強部(6)とを有し、杭周補強筋は、平面視で杭の一方側に配置され、杭周補強部の下部において略水平に延在する水平筋(11a)と、水平筋と協働して平面視で杭をコ字状に取り囲むように水平筋の両端部から杭の他方側へ向けて斜め上向きに延出する一対の斜め筋(11b)と、一対の斜め筋の上側端部から上方へ向けてそれぞれ延出する一対の鉛直筋(11c)を有するように構成する。 In order to solve the above problems, the present invention is a joint structure between a pile (1) and a foundation structure (2), and the foundation structure (2) is at least one pile circumferential reinforcing bar (11). The main body (5) constructed above the pile head surface (1s) and the main body portion below the pile head surface so as to wrap the pile head (1a). The pile circumference reinforcing part (6), the pile circumference reinforcing bar is arranged on one side of the pile in plan view, and extends horizontally in the lower part of the pile circumference reinforcing part (11a) A pair of diagonal streaks (11b) extending diagonally upward from both ends of the horizontal streak toward the other side of the pile so as to surround the pile in a plan view in cooperation with the horizontal streaks, A pair of vertical stripes (11c) extending upward from the upper end of the diagonal stripes is provided.
従来のフーチング内に杭頭部を埋め込ませた接合構造では、フーチングの一側面に圧縮応力を発生させるような力(せん断または曲げ)が加わった場合、この力を、圧縮応力が発生した部位から水平に配置されたフーチングの下端筋を介して圧縮方向と反対方向へ水平に伝達させ、さらに、鉛直に配置されたフーチングの補強筋を介して剛性の高い上側部位に鉛直に伝達させる。そのため、力の伝達経路が長く、杭周補強部の変形量が大きくなるため、圧縮応力が発生した部位、特に、モーメントが作用した際にモーメント作用方向側の下端部が破壊し易い。 In a joint structure in which a pile head is embedded in a conventional footing, when a force (shear or bending) that generates compressive stress is applied to one side of the footing, this force is applied from the site where the compressive stress is generated. It is transmitted horizontally in the direction opposite to the compression direction via the lower end bars of the footings arranged horizontally, and further transmitted vertically to the upper part having high rigidity through the reinforcing bars of the footings arranged vertically. For this reason, the force transmission path is long and the deformation amount of the pile peripheral reinforcement portion is large, so that the portion where the compressive stress is generated, particularly, the lower end portion on the moment acting direction side when the moment acts is easily broken.
これに対し、この発明では、杭周補強部における水平筋が設けられた部位に圧縮応力を発生させるような力が加わると、この力は斜め筋を介して、水平筋よりも高い位置に設けられた鉛直筋、すなわち杭周補強部下部に比較して剛性の高い部位に設けられた鉛直筋の周辺部位へ直接的に伝達される。そのため、力の伝達経路が短くなり、杭周補強部の変形量が小さくなることで、水平筋が設けられた部位の水平力に対する剛性を増大して破壊を起こし難くすることができる。これにより、杭頭部に接合する補強筋の必要本数を削減し、基礎構造体の底位置を浅くすることが可能となる。 On the other hand, in the present invention, when a force that generates a compressive stress is applied to the portion where the horizontal reinforcement in the pile circumferential reinforcing portion is provided, this force is provided at a position higher than the horizontal reinforcement via the oblique reinforcement. It is directly transmitted to the peripheral part of the vertical muscle provided in the part with high rigidity compared with the vertical reinforcement provided, that is, the lower part of the periphery of the pile circumference. Therefore, the force transmission path is shortened and the deformation amount of the pile circumferential reinforcing portion is reduced, so that the rigidity against the horizontal force of the portion where the horizontal streaks are provided can be increased and the breakage is hardly caused. Thereby, the required number of reinforcing bars joined to the pile head can be reduced, and the bottom position of the foundation structure can be shallowed.
また、本発明の一側面によれば、杭周補強筋は、斜め筋と鉛直筋との接続部が杭頭面と略同じ高さに位置するように配置された構成とすることができる。水平筋が設けられた部位に水平方向の圧縮応力を発生させるような力に対しては、平面視で杭に対して力の作用方向と反対側すなわち鉛直筋が設けられた側であって杭頭面よりも高い位置にあるマスコンクリートの部分に力を伝達させることで、基礎構造体の杭側面に接する部分の剛性を効果的に高めることができる。この構成によれば、水平筋が設けられた部位に加わった力を、剛性向上にとって最適な部位へ最端距離で伝達させることができるため、水平筋が設けられた部位の剛性を効果的に高めることができる。 Moreover, according to one aspect of the present invention, the pile circumferential reinforcing bar can be configured such that the connection portion between the diagonal line and the vertical line is positioned at substantially the same height as the pile head surface. For a force that generates a horizontal compressive stress at a site where a horizontal bar is provided, the pile is on the side opposite to the direction of the force applied to the pile in plan view, that is, on the side where the vertical bar is provided. By transmitting the force to the portion of the mass concrete that is higher than the head surface, the rigidity of the portion in contact with the pile side surface of the foundation structure can be effectively increased. According to this configuration, since the force applied to the part provided with the horizontal stripes can be transmitted to the optimum part for improving the rigidity at the extreme end distance, the rigidity of the part provided with the horizontal stripes is effectively reduced. Can be increased.
また、本発明の一側面によれば、基礎構造体は、杭の外周面に接合され、杭頭面よりも上方へ延出して本体部の内部に延在する杭上部補強筋(16)をさらに有する構成とすることができる。この構成によれば、基礎構造体を、杭周補強部による許容応力の増大に加えて、杭頭面によってもせん断力および曲げモーメントに対して効果的に対抗できるようにすることができ、基礎構造体全体としての許容応力を更に高めることができる。 Further, according to one aspect of the present invention, the foundation structure is bonded to the outer peripheral surface of the pile, and the pile upper reinforcing bar (16) extending upward from the pile head surface and extending into the body portion is provided. Furthermore, it can be set as the structure which has. According to this configuration, the foundation structure can be effectively countered against the shearing force and the bending moment by the pile head surface in addition to the increase in allowable stress due to the pile peripheral reinforcement. The allowable stress of the entire structure can be further increased.
また、本発明の一側面によれば、基礎構造体は、杭周補強筋を複数本有し、複数の杭周補強筋が、その水平筋が平面視で杭の一方側に配置された第1の杭周補強筋(11)と、その水平筋が平面視で杭の他方側に配置された第2の杭周補強筋(12)を含む構成とすることができる。この構成によれば、一方向のせん断応力または曲げ応力だけでなく、これと反対方向のせん断応力または曲げ応力に対しても杭周補強部の許容応力を効果的に高めることができる。 Moreover, according to one aspect of the present invention, the foundation structure has a plurality of pile circumferential reinforcing bars, and the plurality of pile circumferential reinforcing bars are arranged such that the horizontal bars are arranged on one side of the pile in plan view. 1 pile circumference reinforcement (11) and the horizontal reinforcement can be set as the structure containing the 2nd pile circumference reinforcement (12) arrange | positioned at the other side of the pile by planar view. According to this configuration, the allowable stress of the pile circumferential reinforcing portion can be effectively increased not only for the shear stress or bending stress in one direction but also for the shear stress or bending stress in the opposite direction.
また、本発明の一側面によれば、基礎構造体は、杭周補強筋を複数本有し、複数の杭周補強筋が、その水平筋が平面視で杭の一方側に配置された第1の杭周補強筋(11)と、その水平筋が平面視で第1の杭周補強筋の水平筋と直交する方向に延在する第3の杭周補強筋(13)を含む構成とすることができる。この構成によれば、一方向のせん断応力または曲げ応力だけでなく、これと直交する方向のせん断応力または曲げ応力に対しても杭周補強部の許容応力を効果的に高めることができる。 Moreover, according to one aspect of the present invention, the foundation structure has a plurality of pile circumferential reinforcing bars, and the plurality of pile circumferential reinforcing bars are arranged such that the horizontal bars are arranged on one side of the pile in plan view. A structure including one pile circumference reinforcing bar (11) and a third pile circumference reinforcing bar (13) whose horizontal bars extend in a direction orthogonal to the horizontal bars of the first pile circumferential reinforcing bar in plan view; can do. According to this configuration, the allowable stress of the pile circumferential reinforcing portion can be effectively increased not only with the shear stress or bending stress in one direction but also with the shear stress or bending stress in the direction orthogonal thereto.
このように本発明によれば、コストの上昇を招くことなく基礎構造体の底位置を浅くし、且つ杭頭側面が負担する曲げモーメントを大きくすることのできる杭と基礎構造体との接合構造を提供することができる。 As described above, according to the present invention, the joint structure between the pile and the foundation structure that can shallow the bottom position of the foundation structure without increasing the cost and can increase the bending moment that the side surface of the pile head bears. Can be provided.
以下、図面を参照しながら本発明に係る杭1と基礎構造体2との接合構造の実施形態について説明する。なお、方向を示す場合には図中に示した東西南北および上下の方向を基準とする。 Hereinafter, an embodiment of a joint structure between a pile 1 and a foundation structure 2 according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, when showing a direction, it is based on the east-west north-south and up-down direction shown in the figure.
図1および図2に示すように、本発明に係る接合構造は、地盤G中に構築(埋設)された杭1に対し、図示しない建物などの上部構造体を支持するための基礎構造体2を接合したものである。ここでは杭1として、円形断面の鋼管の中空部に高強度コンクリートを遠心締め固めによって筒状に形成したSC杭を用いている。基礎構造体2は、略直方体形状を呈し、上部構造体の下端部をなす柱8を支持するフーチング3と、フーチング3よりも小さな断面に形成され、東西方向および南北方向に直交配置されて隣接配置されたフーチング3同士を連結する基礎梁4とから構成される。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the joint structure according to the present invention is a foundation structure 2 for supporting an upper structure such as a building (not shown) with respect to a pile 1 built (embedded) in the ground G. Are joined. Here, as the pile 1, an SC pile in which high-strength concrete is formed into a cylindrical shape by centrifugal compaction in a hollow portion of a steel pipe having a circular cross section is used. The foundation structure 2 has a substantially rectangular parallelepiped shape, is formed with a
杭1は、その頭部(以下、杭頭部1aと称する。)が地面S(ここでは、基礎梁4の上部に連結する最下階スラブ9の下面を地面Sと称するものとする。)よりも下方に位置するように地盤G中に鉛直に構築される。
The pile 1 has a head S (hereinafter referred to as a
フーチング3は、鉄筋コンクリートからなり、杭1の上端面(以下、杭頭面1sと称する。)よりも上方に構築される本体部5と、杭頭部1aを包み込むように杭頭面1sよりも下方に本体部5と一体に構築される杭周補強部6とを有している。なお、フーチング3は、地盤Gを二点鎖線で示すように掘削した後に打設した捨てコンクリート7上において、基礎梁4と併せて鉄筋および型枠を組み立て、コンクリートを打設することによって構築される。
The
図3〜図5に示すように、フーチング3内に配置される鉄筋は、平面視で杭1の周囲に配置された第1〜第4杭周補強筋11〜14と、平面視でフーチング3の隅部および隅部間に略等間隔に配置された複数(ここでは隅部に4本、その中間部に各1本の合計8本)の杭周鉛直補強筋15と、杭1の外周面に沿って配置された複数(ここでは8本)の杭上部補強筋16とを含んでいる。なお、図5においては煩雑にならぬよう杭上部補強筋16の図示を省略している。
As shown in FIGS. 3 to 5, the reinforcing bars arranged in the
第1杭周補強筋11は、杭1の東側に配置されて杭周補強部6の下部において略水平に南北方向に延在する水平筋11aと、水平筋11aと協働して平面視で杭1をコ字状に取り囲むように水平筋11aの両端部から西側へ向けて斜め上向きに延出する一対の斜め筋11bと、一対の斜め筋11bの上側端部から上方へ向けてそれぞれ延出する一対の鉛直筋11cを有している。
The 1st
第2〜第4杭周補強筋12〜14は、第1杭周補強筋11と同様の形状を呈しており、第1杭周補強筋11に対して平面視で時計回りにそれぞれ180度、270度および90度異なる向きに配置されている。つまり、第2杭周補強筋12は、その水平筋12aが杭1の西側に配置されて杭周補強部6の下部において略水平に南北方向に延在するように配置され、第3杭周補強筋13は、その水平筋13aが杭1の北側に配置されて杭周補強部6の下部において略水平に東西方向に延在するように配置され、第4杭周補強筋14は、その水平筋14aが杭1の南側に配置されて杭周補強部6の下部において略水平に東西方向に延在するように配置されている。
The 2nd-4th pile circumference reinforcement bars 12-14 are exhibiting the same shape as the 1st pile circumference reinforcement bars 11, and are 180 degrees respectively clockwise in plane view to the 1st pile circumference reinforcement bars 11. They are arranged in different orientations of 270 degrees and 90 degrees. That is, the 2nd
なお、ここでは第1〜第4杭周補強筋11〜14をそれぞれ1本の鉄筋を曲げ加工して形成するが、それぞれ複数本の鉄筋をラップ接続などさせて上記構成を有するように形成してもよい。
Here, the first to fourth pile
これら第1〜第4杭周補強筋11〜14は、それぞれ斜め筋11b、12b、13b、14bと鉛直筋11c、12c、13c、14cとの接続部が杭頭面1sと略同じ高さ、すなわち本体部5と杭周補強部6との接続部近傍に配置されている。
These 1st-4th pile circumference reinforcement bars 11-14 are the height in which the connection part of
杭周鉛直補強筋15は、下端にフックを形成するように側面視でJ形に曲げ加工され、ここでは、隅部のものはそれぞれ第1〜第4杭周補強筋11〜14の斜め筋11b、12b、13b、14bの交差部の内側において、中間部のものはそれぞれ第1〜第4杭周補強筋11〜14の斜め筋11b、12b、13b、14bの交差部の内側または外側において、フックを下にして鉛直に延在するように配置されている。
The pile periphery vertical reinforcing
杭上部補強筋16は、ここでは杭1の外周面に等間隔(45°ピッチ)に配置され、下側が杭1の外周面に溶接されるとともに、上側が杭頭面1sよりも上方へ延出して本体部5の内部で鉛直に延在している。
Here, the pile upper reinforcing
次に、このように構成された杭1と基礎構造体2との接合構造による作用を、図6〜図9に示したモデルを参照して説明する。なお、図6の上側に矢印で示すように、上部構造体の柱8(図2参照)から鉛直荷重N、水平荷重(せん断力Q)或いはモーメントMがフーチング3に加わると、フーチング3と杭1との関係では、図中下側に示した矢印のような方向の鉛直荷重N、せん断力Q或いはモーメントMが杭1に加わったときと同じ状態になる。そこで以下では、フーチング3側からではなく、固定されたフーチング3に対して杭1側から力が作用した状況を基にその作用効果を説明する。
Next, the effect | action by the joining structure of the pile 1 and the foundation structure 2 which were comprised in this way is demonstrated with reference to the model shown in FIGS. 6, when vertical load N, horizontal load (shearing force Q) or moment M is applied to footing 3 from column 8 (see FIG. 2) of the upper structure,
ここでは、杭上部補強筋16の本数を減らした際にせん断に比べて許容応力を超え易い傾向にあるモーメントMが、図7の矢印で示すように杭1に加わったときの作用を説明する。ここで、杭1に対するモーメントMの水平面における作用方向を前方とし、図7、図8に示すように、モーメントMが杭1に加わった際に、杭周補強部6のうち杭1よりも前方に位置する部位を杭周補強前面部21と称し、杭周補強部6のうち杭周補強前面部21から後方に向かって延びる部位を杭周補強側面部22と称し、杭周補強部6の前方側(杭周補強前面部21)において杭1が直接力を作用させる部位を前側杭支圧伝達部23と称し、杭周補強部6の後方側において杭1が直接力を作用させる部位を後側杭支圧伝達部24と称し、本体部5のうち杭上部補強筋16に沿って杭1の直上に位置する仮想の円柱形状部位を仮想RC円柱25と称して説明する。
Here, the action when the moment M, which tends to exceed the allowable stress as compared with the shear when the number of the pile upper reinforcing
杭1に矢印で示すような力が加わると、杭1との接触面をなす前側杭支圧伝達部23、後側杭支圧伝達部24、および仮想RC円柱25の下面前部に支圧力が作用する。
When a force as indicated by an arrow is applied to the pile 1, the bearing pressure is applied to the front side pile bearing
仮想RC円柱25の下面前部に作用した支圧力は、本体部5が直接的に応力負担することになる。仮想RC円柱25の下面前部に鉛直荷重Nを超える支圧力が作用した場合には、後方側(図の右側)に配置された杭上部補強筋16を介して仮想RC円柱25に伝達した引っ張り荷重と支圧力とが打ち消し合うことで、モーメントMの一部が本体部5に伝達される。
The
一方、前側杭支圧伝達部23に作用した支圧力の多くは、第1杭周補強筋11の水平筋11aによって補強された杭周補強前面部21に対する曲げ荷重となって杭周補強前面部21の両端側に伝達される。杭周補強前面部21の両端側に伝達された曲げ荷重は、次に、第1杭周補強筋11の斜め筋11bによって補強された杭周補強側面部22に対する引っ張り荷重となって杭周補強側面部22の後端側且つ上側へ伝達され、杭1に対して後方側にあり且つマスコンクリート部である本体部5に圧縮荷重となって伝達される。
On the other hand, most of the support pressure acting on the front pile
後側杭支圧伝達部24には、前側杭支圧伝達部23に作用する支圧力と反対向きの支圧力が作用しており、この支圧力は、直上の本体部5に直接的に伝達される。このようにして、杭周補強部6を介してモーメントMの一部mが本体部5に伝達される。
In the rear pile
そして、杭周補強部6を介して本体部5に伝達され得るモーメントMの一部mと、仮想RC円柱25を介して本体部5に伝達され得るモーメントMの一部との合計により、基礎構造体2のモーメントに対する許容応力が定まる。
And, by the sum of a part m of the moment M that can be transmitted to the
なお、杭上部補強筋16は、杭周鉛直補強筋15とともに、杭1に生じているせん断力Qをフーチング3に伝える機能も果たす。そして、杭1に生じているせん断力Qは、その一部が杭上部補強筋16および杭周鉛直補強筋15によってフーチング3に伝達され、その残りが第1および第2杭周補強筋11,12の斜め筋11b,12bによってフーチング3に伝達される。また、フーチング3の隅部に配置された4本の杭周鉛直補強筋15は、第1〜第4杭周補強筋11〜14の水平筋11a〜14aと斜め筋11b〜14bとの接続部を拘束することで、斜め筋11b〜14bによる引っ張り荷重伝達効果が低下することを防止している。
In addition, the pile upper reinforcing
このような荷重伝達が行われる本発明の効果を、従来例と比較して示す図9の模式図を参照して説明する。図9の(A)は本発明に係る接合構造を示しており、(B)は従来の接合構造を示している。図9(A)に示すように、本発明に係る接合構造では、杭周補強部6のうち杭周補強側面部22を伝達する引っ張り荷重は、斜めに直接的に本体部5へ至る。したがって、荷重伝達経路が最端距離となっており、しかも支圧力が作用する前側杭支圧伝達部23と後側杭支圧伝達部24とに対応する部位を直線状に結んで拘束するかたちとなるため、前側杭支圧伝達部23と後側杭支圧伝達部24との相対変位量が最小になる。
The effect of the present invention in which such load transmission is performed will be described with reference to the schematic diagram of FIG. 9 shown in comparison with the conventional example. FIG. 9A shows a joining structure according to the present invention, and FIG. 9B shows a conventional joining structure. As shown in FIG. 9 (A), in the joint structure according to the present invention, the tensile load that transmits the pile circumferential reinforcing
一方、杭周補強部56に水平および鉛直に鉄筋(図示省略)が配置されている従来の接合構造では、図9(B)に示すように、杭周補強側面部22を伝達する引っ張り荷重は、水平鉄筋に沿ってまず水平に後端側へ伝達した後に鉛直鉄筋に沿って鉛直に伝達して本体部5に至る。したがって、本発明に比べて荷重伝達経路が長く、しかも伝達経路が直角に屈折することによって杭周補強部56後部が断面変形を生じ得ることから、支圧力が作用する前側杭支圧伝達部23と後側杭支圧伝達部24との相対変位量が大きくなる。つまり、杭周補強部56が負担し得るモーメントMの一部m’が本発明の杭周補強部6が負担し得るモーメントMの一部mよりも小さくなる。
On the other hand, in the conventional joint structure in which reinforcing bars (not shown) are arranged horizontally and vertically on the pile
このように、本発明に係る杭1と基礎構造体2との接合構造は、杭周補強部6の寸法が同じであれば、第1杭周補強筋11の水平筋11aが設けられた部位の水平力に対する剛性を増大して破壊を起こし難くすることができる。言い換えれば、杭頭部1aに接合する杭上部補強筋16の必要本数を削減することや、基礎構造体2の底位置を浅くすることが可能である。これにより、基礎梁4の主筋の配筋設計および施工を容易にし、コンクリートおよび鉄鋼材料の使用量並びに掘削量を削減してコスト低下を図ることができる。また、杭周補強部56の変形を小さくできるため、杭1の頭部固定度を大きくすることができる。
Thus, if the dimension of the pile
また、斜め筋11bと鉛直筋11cとの接続部が杭頭面1sと略同じ高さに位置するように第1杭周補強筋11が配筋されているため、平面視で杭1に対して力の作用方向と反対側すなわち鉛直筋11cが設けられた側であって杭頭面1sよりも高い位置にあるマスコンクリートの部分(本体部5)へ、最端距離で伝達させることができるため、水平筋11aが設けられた部位(前側杭支圧伝達部23)の剛性が効果的に高められている。
Moreover, since the 1st pile
そして、図3〜図5に示したように、第1〜第4杭周補強筋11〜14を平面視で90度ずつ異ならせて4方向に配置したことにより、一方向のせん断応力または曲げ応力だけでなく、これと反対方向および直角方向のせん断応力または曲げ応力に対しても杭周補強部6の許容応力を効果的に高めることが可能になる。
And, as shown in FIGS. 3 to 5, the first to fourth pile
また、基礎梁4の主筋の配筋に支障を来さない範囲において杭上部補強筋16を併せて用いることにより、杭周補強部6による許容応力の増大に加えて、仮想RC円柱25によるモーメント負担および杭頭面1sにおけるせん断力負担をより大きくし、基礎構造体2全体としての許容応力を更に高めることができる。
Moreover, in addition to the increase in the allowable stress due to the pile peripheral reinforcing
以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各部材の具体的形状や配置などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、基礎構造体2がフーチング3と基礎梁4とを有するように構成しているが、基礎構造体2が基礎梁4を有さない形態としてもよい。このような形態であっても、フーチング3の杭周補強部6の高さ寸法を小さくすることは可能である。また、上記実施形態では、杭周補強筋の水平筋、傾斜筋および鉛直筋をそれぞれ直状として曲げ加工部で接続させているが、水平筋の全体や傾斜筋の一部などを湾曲させたり、水平筋の端部側を傾斜させて滑らかに傾斜筋に接続させたりしてもよい。
This is the end of the description of the specific embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and the specific shape and arrangement of each member can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. It is. For example, in the above-described embodiment, the foundation structure 2 is configured to have the
また、上記実施形態では、例えば杭1の東側で水平筋11aが南北方向に延在する第1杭周補強筋11を1本だけ配置しているが、第1杭周補強筋11を複数本配置したり、斜め筋11bのみを複数本配置したりしてもよい。このようにして斜め筋11bの配筋量を変化させることにより、本体部5の杭頭面1sとの接合面で応力負担するモーメントと杭周補強部6で応力負担するモーメントとの分担割合を調整することができる。さらに、斜め筋として、通常の鉄筋ではなくPCより線や鉄骨、鉄板等を用いることも可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the one 1st pile periphery reinforcement bar |
一方、上記実施形態に示した本発明に係る杭1と基礎構造体2との接合構造は、必ずしも全ての要素を必須とするものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。例えば、上記実施形態では、フーチング3が第1〜第4杭周補強筋11〜14の他に杭周鉛直補強筋15や杭上部補強筋16を含んでいるが、これらのうち一方または両方を含まない形態とすることも可能である。さらに、フーチング3が第1〜第4杭周補強筋11〜14のうち少なくとも1本を含んでいれば、杭1と基礎構造体2との接合構造は少なくとも一方向の荷重に対して上記効果を奏することができる。
On the other hand, the joint structure of the pile 1 and the foundation structure 2 according to the present invention shown in the above embodiment does not necessarily require all elements, and is appropriately selected as long as it does not depart from the gist of the present invention. It is possible. For example, in the said embodiment, although the
1 杭1、1a 杭頭部、1s 杭頭面
2 基礎構造体
3 フーチング、5 本体部、6 杭周補強部
4 基礎梁
11 第1杭周補強筋、11a 水平筋、11b 斜め筋、11c 鉛直筋
12 第2杭周補強筋、12a 水平筋、12b 斜め筋、12c 鉛直筋
13 第3杭周補強筋、13a 水平筋、13b 斜め筋、13c 鉛直筋
14 第4杭周補強筋、14a 水平筋、14b 斜め筋、14c 鉛直筋
16 杭上部補強筋
G 地盤
S 地面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記基礎構造体は、少なくとも1本の杭周補強筋を有する鉄筋コンクリートからなるとともに、杭頭面よりも上方に構築される本体部と、杭頭部を包み込むように杭頭面よりも下方に前記本体部と一体に構築される杭周補強部とを有し、
前記杭周補強筋は、
平面視で前記杭の一方側に配置され、前記杭周補強部の下部において略水平に延在する水平筋と、
前記水平筋と協働して平面視で前記杭をコ字状に取り囲むように前記水平筋の両端部から前記杭の他方側へ向けて斜め上向きに延出する一対の斜め筋と、
前記一対の斜め筋の上側端部から上方へ向けてそれぞれ延出する一対の鉛直筋を有することを特徴とする杭と基礎構造体との接合構造。 It is a joint structure between a pile and a foundation structure,
The foundation structure is made of reinforced concrete having at least one pile circumferential reinforcing bar, and a main body constructed above the pile head surface, and the pile head surface below the pile head surface so as to wrap the pile head surface. A pile circumference reinforcing part constructed integrally with the main body part,
The pile circumference reinforcement is
A horizontal line disposed on one side of the pile in plan view and extending substantially horizontally at the lower part of the pile circumferential reinforcing portion;
A pair of diagonal stripes extending obliquely upward from both ends of the horizontal stripe to the other side of the pile so as to surround the pile in a U shape in plan view in cooperation with the horizontal stripe;
The joint structure of a pile and a foundation structure having a pair of vertical bars extending upward from upper end portions of the pair of diagonal bars.
前記複数の杭周補強筋が、その水平筋が平面視で前記杭の一方側に配置された第1の杭周補強筋と、その水平筋が平面視で前記杭の他方側に配置された第2の杭周補強筋を含むことを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の杭と基礎構造体との接合構造。 The foundation structure has a plurality of pile reinforcing bars,
The plurality of pile circumferential reinforcing bars are arranged on the other side of the pile in a plan view, the first pile circumferential reinforcing bar in which the horizontal bars are arranged on one side of the pile in a plan view. The joint structure of a pile and a foundation structure according to any one of claims 1 to 3, comprising a second pile circumferential reinforcing bar.
前記複数の杭周補強筋が、その水平筋が平面視で前記杭の一方側に配置された第1の杭周補強筋と、その水平筋が平面視で前記第1の杭周補強筋の水平筋と直交方向に延在する第3の杭周補強筋を含むことを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の杭と基礎構造体との接合構造。 The foundation structure has a plurality of pile reinforcing bars,
The plurality of pile circumferential reinforcing bars include a first pile circumferential reinforcing bar whose horizontal bars are arranged on one side of the pile in a plan view, and the horizontal bars of the first pile circumferential reinforcing bar in a plan view. The joint structure of a pile and a foundation structure according to any one of claims 1 to 4, comprising a third pile circumferential reinforcing bar extending in a direction orthogonal to the horizontal bars.
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