JP5686414B2 - True pillar - Google Patents
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Description
本発明は、構真柱に関する。詳しくは、逆打ち工法により場所打ち杭の中に建て込まれる構真柱に関する。 The present invention relates to a structural pillar. Specifically, it relates to a structural pillar built in a cast-in-place pile by the reverse casting method.
従来より、地下躯体を有する建物を構築する手法として、逆打ち工法がある。この逆打ち工法とは、杭および周囲の山留壁を構築し、その後、地盤面から下方に向かって各層の床を構築しながら掘削してゆくことで、地下躯体を構築しながら同時に地上躯体を構築できる手法である。ここで、各層の床は、山留壁を支保する切梁としての役割も果たす。
この逆打ち工法によれば、工期を短縮できる、狭隘な敷地で作業スペースを確保できる、山留架構の安全性を確保できる、周辺環境に与える影響を低減できる、などのメリットがある。
Conventionally, there is a reverse driving method as a method for constructing a building having an underground frame. This reverse driving method is the construction of piles and surrounding mountain retaining walls, and then excavating while building the floor of each layer from the ground surface downward, while simultaneously building the underground frame and the ground frame at the same time It is a technique that can be built. Here, the floor of each layer also serves as a beam for supporting the mountain wall.
This reverse driving method has advantages such as shortening the construction period, securing a working space in a narrow site, securing the safety of the mountain frame, and reducing the influence on the surrounding environment.
ところで、以上の逆打ち工法では、杭に構真柱を建て込んでおき、この構真柱で地上および地下の各層の床を仮支持させている。この構真柱としては、プレキャスト鉄筋コンクリート造、プレキャスト鉄骨鉄筋コンクリート造、鉄骨造などが挙げられるが、これらの構真柱では、重量が大きくなるため、製作、運搬、建込みなどに手間や費用がかかる、という問題があった。 By the way, in the above-mentioned reverse driving method, a structural pillar is built in a pile, and the floors of the ground and underground layers are temporarily supported by the structural pillar. These structural pillars include precast reinforced concrete structures, precast steel reinforced concrete structures, steel structures, etc., but these structural pillars are heavy and require labor and cost to manufacture, transport, and build. There was a problem.
そこで、この問題を解決するため、充填鋼管コンクリート造の構真柱(以下、CFT構真柱と呼ぶ)が提案されている(特許文献1〜3参照)。このCFT構真柱は、以下の手順で構築される。すなわち、杭穴を掘削し、この杭穴に鉄筋かごを挿入して、コンクリートを打設する。続いて、杭の中に鋼管を挿入し、鋼管内にコンクリートを打設する。
このCFT構真柱によれば、鋼管とこの鋼管内部のコンクリートとが一体になるので、従来に比べて比較的小さな断面で、大きな圧縮耐力、曲げ耐力およびせん断耐力を確保できる。
Accordingly, in order to solve this problem, a structural steel column made of filled steel pipe concrete (hereinafter referred to as CFT structural column) has been proposed (see
According to this CFT true pillar, since the steel pipe and the concrete inside the steel pipe are integrated, a large compressive strength, bending strength and shear strength can be ensured with a relatively small cross section as compared with the conventional case.
特許文献1、2に示された手法では、CFT構真柱の先端を板材で閉塞しておき、この先端が閉塞された構真柱を杭に建て込む。構真柱を杭コンクリートに挿入する際、杭コンクリートにより構真柱の先端面に大きな浮力が働くから、構真柱の先端部分が空洞であると、構真柱の鉛直精度を確保するのが困難となる。そのため、構真柱を建て込む前に、構真柱の先端部分にのみコンクリートを充填しておく。
In the methods shown in
また、特許文献3では、CFT構真柱の先端を開放しておき、この先端が開放された構真柱を杭に建て込む。具体的には、杭にコンクリートを打設した後、構真柱を建て込み、杭のコンクリートが硬化した後に、構真柱にコンクリートを充填する。
Moreover, in
しかしながら、特許文献1、2では、構真柱の先端部分にコンクリートを予め充填するため、構真柱の重量が増大してしまう。また、杭コンクリート打設後に構真柱を杭に挿入する際、この構真柱の先端面に当たるコンクリートの抵抗が大きくなるため、構真柱を高精度で杭頭に挿入するのが困難であり、構真柱を精度良く位置決めするための治具が必要となる。その結果、施工効率が低下するという問題が生じていた。特に、地下躯体の深度が大きくなると、構真柱が長くなるため、この問題が顕著となっていた。
However, in
また、特許文献3では、杭コンクリートの打設後に構真柱を建て込むと、この構真柱内に杭頭部分の低強度のコンクリートが流入するので、構真柱の杭頭との接合部分の強度を確保できないおそれがあった。
Moreover, in
本発明は、施工効率が低下するのを防ぎつつ、構真柱と杭頭との接合部分の強度を確保できる構真柱を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a built-up column capable of ensuring the strength of the joint portion between the built-up column and the pile head while preventing the construction efficiency from decreasing.
請求項1に記載の構真柱は、逆打ち工法により場所打ち杭の中に建て込まれる構真柱であって、上下方向に延びて前記場所打ち杭の中に挿入される下部と、当該下部から上方に延びる上部と、を備え、前記下部は、クロスH形鋼からなり、前記上部は、下端が閉塞された鋼管からなり、当該下部のクロスH形鋼のフランジは、上下方向に一定の幅であることを特徴とする。
The structural pillar according to
この発明によれば、構真柱の下部をクロスH形鋼で構成し、構真柱の上部を鋼管で構成しておき、構真柱を杭に建て込んだ後にコンクリートを鋼管内に充填してCFT構真柱とする。
よって、従来のように構真柱全体をH形鋼で構成した場合に比べて、軽量化を図りつつ、構真柱の強度を確保できる。また、構真柱として予め先端にコンクリートが充填された鋼管を用いた場合に比べて、構真柱の建込み時の軽量化を図ることができる。
According to the present invention, the lower part of the structural pillar is made of cross H-shaped steel, the upper part of the structural pillar is made of steel pipe, and after the construction pillar is built in the pile, the concrete is filled in the steel pipe. CFT structure pillar.
Therefore, the strength of the stem column can be ensured while reducing the weight as compared with the conventional case where the entire stem column is made of H-shaped steel. Moreover, the weight at the time of construction of a construction pillar can be achieved compared with the case where the steel pipe with which concrete was previously filled in as a construction pillar is used.
また、杭頭部に挿入される下部は開断面であるので、構真柱を建て込む際、この構真柱に大きな浮力が作用しないうえに、コンクリートの抵抗も小さくなる。よって、位置決めのための治具を使用しなくても、杭コンクリート打設時に構真柱を精度良く建て込むことができ、施工効率が低下するのを防ぐことができる。 Moreover, since the lower part inserted in a pile head is an open cross section, when a built-up column is built, a big buoyancy does not act on this built-up column, and the resistance of concrete also becomes small. Therefore, even if it does not use the jig | tool for positioning, a built-up pillar can be built accurately at the time of pile concrete placement, and it can prevent that construction efficiency falls.
また、構真柱の上部のみを鋼管とし、この鋼管の下端を閉塞して、杭頭に挿入される部分をクロスH形鋼としたので、鋼管の内部に場所打ち杭のコンクリートが入り込むことはなく、構真柱と杭頭との接合部分の強度を確保できる。 Also, only the upper part of the structural column is made of steel pipe, the lower end of this steel pipe is closed, and the part inserted into the pile head is made of cross H-shaped steel, so that cast-in-place pile concrete enters the steel pipe. In addition, it is possible to secure the strength of the joint portion between the structural pillar and the pile head.
また、クロスH形鋼のフランジを上下方向に一定の幅とし、接合部分近傍のクロスH形鋼のフランジ同士の隙間を外部に大きく開放した。よって、クロスH形鋼の内部にコンクリートが回りやすくなるうえに、杭頭処理を行う際、クロスH形鋼の内部に十分な作業空間を確保して作業効率を向上できる。 In addition, the flange of the cross H-shaped steel was made to have a constant width in the vertical direction, and the gap between the flanges of the cross H-shaped steel in the vicinity of the joint portion was largely opened to the outside. Therefore, in addition to making it easier for the concrete to turn inside the cross H-section steel, when performing the pile head treatment, it is possible to secure a sufficient working space inside the cross H-section steel and improve the work efficiency.
ここで、下部と上部との接合部を、地下躯体のスラブの中に位置させてもよい。なお、スラブとは、マットスラブ、場所打ち杭の杭頭のパイルキャップ(基礎スラブ)などを意味する。 Here, you may position the junction part of a lower part and an upper part in the slab of an underground frame. The slab means a mat slab, a pile head pile cap (foundation slab) of a cast-in-place pile.
また、請求項1に記載の構真柱は、前記下部を構成するクロスH形鋼の一部は、前記上部を構成する鋼管の内部まで延長されており、前記上部を構成する鋼管の下端面は、板材で閉塞されていることを特徴とする。
Further, in the frame pillar according to
この発明によれば、接合部では、下部を構成するクロスH形鋼の一部を、上部を構成する鋼管の内部まで延長するとともに、この鋼管の下端面を板材で閉塞した。よって、クロスH形鋼と鋼管とを確実に接合して接合部の強度を向上しつつ、板材により側圧および座屈に抵抗できる。 According to this invention, in the joint part, while extending a part of cross H-section steel which comprises a lower part to the inside of the steel pipe which comprises an upper part, the lower end surface of this steel pipe was obstruct | occluded with the board | plate material. Therefore, it is possible to resist lateral pressure and buckling by the plate material while reliably joining the cross H-shaped steel and the steel pipe to improve the strength of the joint.
請求項2に記載の構真柱は、前記鋼管の内壁面および前記クロスH形鋼の表面には、スタッドが溶接されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, a stud is welded to the inner wall surface of the steel pipe and the surface of the cross H-shaped steel.
この発明によれば、鋼管の内壁面および前記クロスH形鋼の表面に、スタッドを溶接した。よって、鋼管に充填されたコンクリートと鋼管との間、および、鋼管に充填されたコンクリートとクロスH形鋼との間で、応力を確実に伝達できる。
また、クロスH形鋼と杭のコンクリートとの間で、応力を確実に伝達できる。
According to this invention, the stud was welded to the inner wall surface of the steel pipe and the surface of the cross H-shaped steel. Therefore, stress can be reliably transmitted between the concrete filled in the steel pipe and the steel pipe, and between the concrete filled in the steel pipe and the cross H-shaped steel.
Moreover, stress can be reliably transmitted between the cross H-section steel and the concrete of the pile.
本発明によれば、構真柱の下部をクロスH形鋼で構成し、構真柱の上部を鋼管で構成しておき、構真柱を杭に建て込んだ後にコンクリートを鋼管内に充填してCFT構真柱とする。よって、従来のように構真柱全体をH形鋼で構成した場合に比べて、軽量化を図りつつ、構真柱の強度を確保できる。また、構真柱として予め先端にコンクリートが充填された鋼管を用いた場合に比べて、構真柱の建込み時の軽量化を図ることができる。また、杭頭部に挿入される下部は開断面であるので、構真柱を建て込む際、この構真柱に大きな浮力が作用しないうえに、コンクリートの抵抗も小さくなる。よって、位置決めのための治具を使用しなくても、杭コンクリート打設時に構真柱を精度良く建て込むことができ、施工効率が低下するのを防ぐことができる。また、構真柱の上部のみを鋼管とし、この鋼管の下端を閉塞して、杭頭に挿入される部分をクロスH形鋼としたので、鋼管の内部に場所打ち杭のコンクリートが入り込むことはなく、構真柱と杭頭との接合部分の強度を確保できる。また、クロスH形鋼のフランジを上下方向に一定の幅とし、接合部分近傍のクロスH形鋼のフランジ同士の隙間を外部に大きく開放した。よって、クロスH形鋼の内部にコンクリートが回りやすくなるうえに、杭頭処理を行う際、クロスH形鋼の内部に十分な作業空間を確保して作業効率を向上できる。 According to the present invention, the lower part of the structural pillar is made of cross H-shaped steel, the upper part of the structural pillar is made of steel pipe, and the concrete pipe is filled in the steel pipe after the construction pillar is built in the pile. CFT structure pillar. Therefore, the strength of the stem column can be ensured while reducing the weight as compared with the conventional case where the entire stem column is made of H-shaped steel. Moreover, the weight at the time of construction of a construction pillar can be achieved compared with the case where the steel pipe with which concrete was previously filled in as a construction pillar is used. Moreover, since the lower part inserted in a pile head is an open cross section, when a built-up column is built, a big buoyancy does not act on this built-up column, and the resistance of concrete also becomes small. Therefore, even if it does not use the jig | tool for positioning, a built-up pillar can be built accurately at the time of pile concrete placement, and it can prevent that construction efficiency falls. Also, only the upper part of the structural column is made of steel pipe, the lower end of this steel pipe is closed, and the part inserted into the pile head is made of cross H-shaped steel, so that cast-in-place pile concrete enters the steel pipe. In addition, it is possible to secure the strength of the joint portion between the structural pillar and the pile head. In addition, the flange of the cross H-shaped steel was made to have a constant width in the vertical direction, and the gap between the flanges of the cross H-shaped steel in the vicinity of the joint portion was largely opened to the outside. Therefore, in addition to making it easier for the concrete to turn inside the cross H-section steel, when performing the pile head treatment, it is possible to secure a sufficient working space inside the cross H-section steel and improve the work efficiency.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る構真柱1の側面図である。
構真柱1は、逆打ち工法により、地下躯体の鉄筋コンクリート造の場所打ち杭2の中に建て込まれる。この構真柱1は、上下方向に延びて場所打ち杭2の中に挿入される下部10と、この下部10から上方に延びる上部20と、下部10と上部20との間に設けられた接合部30と、を備える。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of a
The
構真柱1は、場所打ち杭2から地盤面(1FL)レベルまで延びており、接合部30は、地下躯体のマットスラブ3の中に位置している。なお、本実施形態では、基礎をマットスラブ形式とし、マットスラブ3の中に接合部30を位置させたが、これに限らない。すなわち、基礎を基礎梁形式とし、パイルキャップの中に接合部を位置させてもよい。
The
ここで、例えば、構真柱1が設けられる地下躯体は、地下5階建てであり、下部10の長さは7.5m、接合部30の長さは3m、上部20の長さは30m、マットスラブ3の厚さは5mである。
Here, for example, the underground frame in which the
図2は、構真柱1の接合部30の拡大側面図である。図3は、図2のA−A断面図であり、図4は、図2のB−B断面図であり、図5は、図2のC−C断面図である。
下部10は、クロスH形鋼11からなる。具体的には、クロスH形鋼11は、断面十字形状のウエブ12と、このウエブ12の端部の設けられた4つのフランジ13と、からなる。
例えば、この下部10の下側の4mは、板厚30mmのクロスH形鋼であり、下部10の上側の3.5mは、板厚50mmのクロスH形鋼である。
FIG. 2 is an enlarged side view of the joint 30 of the
The
For example, 4 m below the
上部20は、下端が閉塞された断面矩形枠状の角形鋼管21からなり、例えば、この上部20の下側の20mは、1500mm×1500mm×50mm×50mmであり、この上部20の上側の10mは、1500mm×1500mm×70mm×70mmである。この上部20は、例えば、鉛直荷重の40%を角形鋼管21で負担し、60%を角形鋼管21に充填されたコンクリートで負担する。
The
接合部30では、下部10を構成するクロスH形鋼11の断面十字形状のウエブ12のみが上部20を構成する角形鋼管21の内部まで延長されている。具体的には、上部20の下端面は、略水平方向に延びる板材22で閉塞されており、この板材22を挟んで上下にウエブ12が設けられている。この板材22は、例えば、板厚25mmのプレートである。
また、下部10を構成するクロスH形鋼11のフランジ13は、上部20を構成する角形鋼管21の下端縁に接続されている。このフランジ13は、上下方向に一定の幅であり、角形鋼管21の下端縁との接合部分に従来のような補強プレート16(図2中一点鎖線で示す)が設けられていない。これにより、板材22直下のクロスH形鋼11のフランジ13同士の隙間は外部に大きく開放されている。
In the
Further, the
接合部30では、角形鋼管21の内壁面には、スタッド31が溶接され、この角形鋼管21の内部まで延長されたクロスH形鋼11のウエブ12の表面には、スタッド32が溶接される。
例えば、この接合部30のスタッド31、32は、φ22であり、1段当り48本、14段に亘って、計672本打設される。
In the
For example, the
下部10では、クロスH形鋼11のウエブ12の表面には、スタッド14が溶接される。また、クロスH形鋼11のフランジ13の外側表面には、スタッド15が溶接される。例えば、下部10のスタッド14、15は、φ22であり、1段当り40本、34段に亘って、計1360本打設される。
In the
以上の構真柱1は、以下の手順で構築される。すなわち、杭穴を掘削し、この杭穴に鉄筋かごを挿入し、さらに構真柱1を挿入する。次に、杭にコンクリートを打設し、続いて、構真柱1の角形鋼管21にコンクリートを上から流し込んで充填し、CFT構真柱とする。
The above-mentioned
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)構真柱1の下部10をクロスH形鋼11で構成し、構真柱1の上部20を角形鋼管21で構成しておき、構真柱1を場所打ち杭2に建て込んだ後にコンクリートを角形鋼管21内に充填してCFT構真柱とする。
よって、従来のように構真柱全体をH形鋼で構成した場合に比べて、軽量化を図りつつ、構真柱の強度を確保できる。また、構真柱として予め先端にコンクリートが充填された鋼管を用いた場合に比べて、構真柱1の建込み時の軽量化を図ることができる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) The
Therefore, the strength of the stem column can be ensured while reducing the weight as compared with the conventional case where the entire stem column is made of H-shaped steel. Moreover, the weight at the time of construction of the
また、場所打ち杭2杭頭部に挿入される下部10は開断面であるので、構真柱1を建て込み際、構真柱1に大きな浮力が作用しないうえに、コンクリートの抵抗も小さくなる。よって、位置決めのための治具を使用しなくても、杭コンクリート打設時に構真柱1を精度良く建て込むことができ、施工効率が低下するのを防ぐことができる。
Moreover, since the
また、構真柱1の上部20のみを角形鋼管21とし、この角形鋼管21の下端を閉塞して、杭頭に挿入される部分をクロスH形鋼11としたので、角形鋼管21の内部に場所打ち杭2のコンクリートが入り込むことはなく、構真柱1と場所打ち杭2の杭頭との接合部分の強度を確保できる。
Further, only the
(2)接合部30では、下部10を構成するクロスH形鋼11の断面十字形状の部分を、上部20を構成する角形鋼管21の内部まで延長するとともに、この角形鋼管21の下端面を板材22で閉塞した。よって、クロスH形鋼11と角形鋼管21とを確実に接合して接合部30の強度を向上しつつ、板材22により側圧および座屈に抵抗できる。
(2) In the
(3)接合部30における角形鋼管21の内壁面および角形鋼管21の内部まで延長したクロスH形鋼11の表面に、スタッド31、32を溶接した。よって、角形鋼管21に充填されたコンクリートと角形鋼管21との間、および、角形鋼管21に充填されたコンクリートとクロスH形鋼11との間で、応力を確実に伝達できる。
また、下部10のクロスH形鋼11の表面にスタッド14、15を溶接したので、クロスH形鋼11と杭のコンクリートとの間で、応力を確実に伝達できる。
(3)
Moreover, since the
(4)クロスH形鋼11のフランジ13を上下方向に一定の幅とし、板材22直下のクロスH形鋼11のフランジ13同士の隙間を外部に大きく開放した。よって、クロスH形鋼11の内部にコンクリートが回りやすくなるうえに、杭頭処理を行う際、クロスH形鋼11の内部に十分な作業空間を確保して作業効率を向上できる。
(4) The
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
1…構真柱
2…場所打ち杭
3…マットスラブ
10…下部
11…クロスH形鋼
12…ウエブ
13…フランジ
14、15…スタッド
20…上部
21…角形鋼管
22…板材
30…接合部
31、32…スタッド
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上下方向に延びて前記場所打ち杭の中に挿入される下部と、当該下部から上方に延びる上部と、を備え、
前記下部は、クロスH形鋼からなり、前記上部は、下端が閉塞された鋼管からなり、
当該下部のクロスH形鋼のフランジは、上下方向に一定の幅であり、
前記下部を構成するクロスH形鋼の一部は、前記上部を構成する鋼管の内部まで延長されており、
前記上部を構成する鋼管の下端面は、板材で閉塞されていることを特徴とする構真柱。 It is a structural pillar built in a cast-in-place pile by the back-strike method,
A lower portion extending in the vertical direction and inserted into the cast-in-place pile, and an upper portion extending upward from the lower portion,
The lower part is made of a cross H-section steel, and the upper part is made of a steel pipe whose lower end is closed,
The lower portion of the cross-H-section steel flanges, Ri constant width der vertically,
A part of the cross H-section steel constituting the lower part is extended to the inside of the steel pipe constituting the upper part,
The construction pillar characterized by the lower end surface of the steel pipe which comprises the said upper part being obstruct | occluded with the board | plate material .
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