JP6468888B2 - 杭頭免震仕口部構造 - Google Patents

Description

本発明は、杭頭免震の仕口部構造に関する。

従来の一般的な基礎免震構造は、図４に示すように、建物躯体４１を載せる免震ゴム４２の下部に、杭４３と４方向からくる基礎梁４４とを剛体のフーチング４５を介して剛結する。
ここで、基礎梁４４は、免震ゴム４２にできるだけ曲げモーメントが作用しないように十分な断面をもたせる。
そして、杭４３の種類は、現場打設杭、ＰＨＣ杭（プレテンション方式遠心力高強度プレストレスコンクリート杭）、鋼管杭が用いられる。この杭４３の頂部には通常、杭頭補強筋と称する、杭４３に定着もしくは溶接した鉛直方向の鉄筋４３ａが付いており、杭４３とフーチング４４の一体性をよくしている。
また、フーチング４４は、剛体に近付けるため、コンクリート拘束、ひび割れ拡大防止のために、鉄筋４４ａを密に配置する。

これに対し、従来の一般的な杭頭免震構造（例えば特許文献１等参照）は、図５に示すように、建物躯体５１を載せる免震ゴム５２下部の基礎梁５４の断面をできるだけ小さくし、その分、フーチング５５も小さくすることにより、地盤の掘削量、及びＲＣ部材の数量を低減しようとする構法である。

特開２００７−１２０２３２号公報

ところで、図４に示した従来一般的な基礎免震構造や、図５に示した従来一般的な杭頭免震構造では、フーチング４５・５５内の基礎梁４４・５４の鉄筋４４ａ・５４ａ、杭頭補強筋４３ａ・５３ａが錯綜し、配筋作業が手間取る。
そして、杭４３・５３を施工すると、鉛直、水平方向それぞれに誤差が生じる。
その鉛直方向の誤差は、杭４３・５３の杭頭レベルと基礎梁４４・５４の下側鉄筋レベルの間の間隔に余裕を設けることで吸収できるが、水平方向に誤差が生じると、通常は、図４に示したように、フーチング４５を大きくすることで吸収する。

しかし、図５の従来一般的な杭頭免震構造では、杭５３の水平方向誤差に伴い、杭頭補強筋５３ａも水平方向にズレるため、基礎梁５４の鉄筋５４ａを所定の位置に設けることが困難となる。

本発明の課題は、杭頭免震構造において、杭頭補強筋を短くして、基礎梁及びフーチングの鉄筋との干渉を無くし、配筋作業を容易にして、せん断力と曲げモーメントを有効に伝達できるようにすることである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
建物躯体を載せる免震ゴムの下部に、杭と基礎梁とをフーチングを介して剛結する杭頭免震構造において、
前記杭の杭頭に固定され、少なくとも先端にネジを有する杭頭補強部材と、
前記杭頭補強部材の前記ネジを通す孔が形成されたプレートと、
前記プレートの上面で前記孔より外周側に固定された突起部材としてのスタッドボルトと、を備え、
前記プレートの前記孔から突出する前記ネジにナットが締め付けられており、
前記プレート上に前記フーチングが設置されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の杭頭免震仕口部構造であって
前記杭頭補強部材は、ネジ節鉄筋であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
請求項１または２に記載の杭頭免震仕口部構造であって、
前記杭はＰＨＣ杭で、
そのＰＨＣ杭の杭頭に取り付けられ、前記杭頭補強部材を通す孔と、前記プレートの周囲を囲む周面板とを有する蓋を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
請求項３に記載の杭頭免震仕口部構造であって、
前記プレートに設けられたコンクリート充填孔から前記蓋内にコンクリートが充填されることを特徴とする。

本発明によれば、杭頭免震構造において、杭頭補強筋を短くして、基礎梁及びフーチングの鉄筋との干渉を無くし、配筋作業を容易にして、せん断力と曲げモーメントを有効に伝達することができる。

本発明を適用した杭頭免震仕口部構造の一実施形態の構成を示す概略縦断面図である。 同じく概略横断面図である。 図１の要部の分解斜視図である。 従来の一般的な基礎免震構造を示す概略縦断面図である。 従来の一般的な杭頭免震構造を示す概略縦断面図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態）
図１から図３は本発明を適用した杭頭免震仕口部構造の一実施形態の構成を示すもので、１は建物躯体、２は免震ゴム、３は杭、４は基礎梁、５はフーチング、６は杭頭補強筋（ネジ節鉄筋）、７はプレート、８は突起部材（スタッドボルト）、９はワッシャ、１０はナット、１１は蓋、１２はコンクリートである。

図示のように、建物躯体１を載せる免震ゴム２下部の基礎梁４の断面をできるだけ小さくするとともに、フーチング５も小さくしている。
そして、杭３の杭頭には、杭頭補強筋（ネジ節鉄筋）６、鋼製のプレート７、突起部材（スタッドボルト）８、ワッシャ９、ナット１０が設けられる。

すなわち、杭３（図示例ではＰＨＣ杭）の杭頭上面に溶接して備える多数の杭頭補強筋にはネジ節鉄筋６を使用する。
そして、鋼製で円形のプレート７には、下方側面の全周を囲うように薄い鋼板による側面板７ａが接合されている。
さらに、プレート７には、杭頭補強筋貫通用の小孔７ｂが同心円状に多数形成されて、コンクリート充填用の中央孔７ｃが形成されている。
また、プレート７の上面で同心円状の小孔７ｂより外周側には、水平方向のせん断力伝達用に、突起部材であるスタッドボルト８が溶接して多数備えられている。

以上のプレート７を、杭３の水平誤差に従って、杭頭補強筋のネジ節鉄筋６が小孔７ｂに貫通するように設置する。
ここで、杭３の鉛直方向の誤差は、ネジ節鉄筋（杭頭補強筋）６の長さに余裕を持たせることで吸収する。

また、図示例では、杭３の杭頭に、予め蓋１１をセットしておく。
鋼板で円形の蓋１１は、プレート７の側面板７ａの全周を覆う上方に起立する側面板１１ａを一体に有して、杭３の杭頭の内外周を覆う杭頭カバー部１１ｂを上方に膨出させた形状となっている。
そして、杭頭カバー部１１ｂの上面部に、杭頭補強筋貫通用の小孔１１ｃが同心円状に多数形成されている。

以上の蓋１１を、その小孔１１ｃにネジ節鉄筋６を通して、杭頭カバー部１１ｂを杭３の杭頭に被せてセットする。
次に、蓋１１の内部に側面板７ａを挿入してプレート７をセットする。このとき、プレート７の小孔７ｂからネジ節鉄筋６のネジが上方に突出する。

こうして、プレート７の小孔７ｂから上方に突出したネジ節鉄筋（杭頭補強筋）６のネジに、小孔７ｂ周囲上にワッシャ９を介在させて、ナット１０で手締めして仮固定する。
その後、プレート７の内部には、その中央孔７ｃからコンクリート１２を充填して、杭３とプレート７を一体化する。

ここで、杭３のせん断力、及び杭頭補強筋が担っていた曲げモーメントは、外周側のスタッドボルト８のせん断力、引張り力で代用することで、ネジ節鉄筋（杭頭補強筋）６は、基礎梁４の鉄筋４ａより下のレベルまで短くすることが可能となる。

従って、基礎梁４の鉄筋４ａは、杭３の施工誤差とは無関係に、かつ、鉛直方向の長い杭頭補強筋が存在しないため、配筋の手間が楽になる。

また、従来一般的な杭頭免震構造を示した図５では、フーチング５５の下側は、杭頭側面からの支圧によるせん断力を負担できるように、かご筋を配筋する必要があった。

これに対し、実施形態では、せん断力はスタッドボルト８が負担しているので、プレート７の上面より下側への配筋は不要となる。
なお、スタッドボルト８は、曲げモーメントを伝達するため、大径の頭部で引き抜き力に抵抗しなければならないため、長くすることが有効である。
実施形態では、プレート７の上面のうち、基礎梁４の配筋と交錯しない面のスタッドボルト８のみ長くすることが可能で、かつプレート７の面が大きいことから、大きなモーメントを負担することが可能となる。

以上、実施形態の杭頭免震仕口部構造によれば、建物躯体１を載せる免震ゴム２の下部に、杭３と基礎梁４とをフーチング５を介して剛結する杭頭免震構造において、杭３の杭頭に設けられるネジ節鉄筋６と、そのネジ節鉄筋６のネジを通す孔７ｂが設けられるプレート７と、そのプレート７の上面で孔７ｂより外周側に設けられるスタッドボルト８と、を備え、プレート７の孔７ｂから突出するネジ節鉄筋６のネジにナット１０を締め付けて、プレート７上にフーチング５が設置される。
従って、ネジ節鉄筋６による杭頭補強筋を短くして、基礎梁４及びフーチング５の鉄筋４ａ・５ａとの干渉を無くし、配筋作業を容易にして、スタッドボルト８によりせん断力と曲げモーメントを有効に伝達することができる。

（変形例）
以上の実施形態においては、ＰＨＣ杭として蓋を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、現場打設杭や鋼管杭であってもよく、その場合に蓋は必要ない。
また、実施形態では、ネジ節鉄筋とスタッドボルトを使用したが、ネジ節鉄筋に代えて少なくとも先端にネジを有する鉄筋やネジ部材による杭頭補強部材でもよく、スタッドボルトに代えて先端に大径部や異形部を有するアンカーや棒材等の突起部材であってもよい。
さらに、プレートは四角形でもよく、ワッシャに代えて薄いプレートでもよい。
また、各部の形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１ 建物躯体
２ 免震ゴム
３ 杭
４ 基礎梁
４ａ 鉄筋
５ フーチング
５ａ 鉄筋
６ 杭頭補強筋（ネジ節鉄筋）
７ プレート
７ａ 側面板
７ｂ 小孔
７ｃ 中央孔
８ スタッドボルト（突起部材）
９ ワッシャ（薄いプレート）
１０ ナット
１１ 蓋
１１ａ 側面板（周面板）
１１ｂ 杭頭カバー部
１１ｃ 小孔
１２ コンクリート

Claims (4)

1. 建物躯体を載せる免震ゴムの下部に、杭と基礎梁とをフーチングを介して剛結する杭頭免震構造において、
   前記杭の杭頭に固定され、少なくとも先端にネジを有する杭頭補強部材と、
   前記杭頭補強部材の前記ネジを通す孔が形成されたプレートと、
   前記プレートの上面で前記孔より外周側に固定された突起部材としてのスタッドボルトと、を備え、
   前記プレートの前記孔から突出する前記ネジにナットが締め付けられており、
   前記プレート上に前記フーチングが設置されていることを特徴とする杭頭免震仕口部構造。
2. 前記杭頭補強部材は、ネジ節鉄筋であることを特徴とする請求項１に記載の杭頭免震仕口部構造。
3. 前記杭はＰＨＣ杭で、
   そのＰＨＣ杭の杭頭に取り付けられ、前記杭頭補強部材を通す孔と、前記プレートの周囲を囲む周面板とを有する蓋を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の杭頭免震仕口部構造。
4. 前記プレートに設けられたコンクリート充填孔から前記蓋内にコンクリートが充填されることを特徴とする請求項３に記載の杭頭免震仕口部構造。

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