JP6941492B2

JP6941492B2 - Pile head structure

Info

Publication number: JP6941492B2
Application number: JP2017137364A
Authority: JP
Inventors: 慶一平井; 啓祐鈴木
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2017-07-13
Filing date: 2017-07-13
Publication date: 2021-09-29
Anticipated expiration: 2037-07-13
Also published as: JP2019019503A

Description

本発明は、杭頭構造に関する。 The present invention relates to a pile head structure.

下記特許文献１には、地中に建て込んだ杭の杭頭部とフーチングとを一体化する杭の施工方法が示されている。 The following Patent Document 1 discloses a method of constructing a pile that integrates a pile head and a footing of a pile built in the ground.

特開２０１０−５３５６８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-53568

上記特許文献１のように杭頭部とフーチングとを一体化する場合、杭頭部のせん断剛性が高くなり、杭頭部に作用するせん断力が大きくなる。 When the pile head and the footing are integrated as in Patent Document 1, the shear rigidity of the pile head becomes high and the shear force acting on the pile head becomes large.

本発明は上記事実を考慮して、杭頭部に作用するせん断力を小さくできる杭頭構造を提供することを目的とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a pile head structure capable of reducing the shearing force acting on the pile head.

請求項１の杭頭構造は、地盤に埋設された第一コンクリート杭と、前記第一コンクリート杭の杭頭部と離間して配置された建物の基礎梁と、下端部が前記第一コンクリート杭に埋設され、前記基礎梁へ固定されたコンクリート充填鋼管と、前記地盤に埋設され、第一コンクリート杭より長く、杭頭部が前記基礎梁に固定された第二コンクリート杭と、を備える。 Pile structure of claim 1, the first concrete pile and the a foundation beam of the building which are spaced from the pile head of the first concrete pile, the lower end portion first concrete pile embedded in the ground It is provided with a concrete-filled steel pipe buried in the foundation beam and fixed to the foundation beam, and a second concrete pile buried in the ground and longer than the first concrete pile and having a pile head fixed to the foundation beam .

請求項１の杭頭構造によると、基礎梁がコンクリート杭の杭頭部と離間して配置されている。そして基礎梁に固定されたコンクリート充填鋼管の下端部がコンクリート杭に埋設されることで、基礎梁とコンクリート杭とが連結されている。 According to the pile head structure of claim 1, the foundation beam is arranged apart from the pile head of the concrete pile. Then, the lower end of the concrete-filled steel pipe fixed to the foundation beam is buried in the concrete pile, so that the foundation beam and the concrete pile are connected.

コンクリート杭は基礎梁に直接固定されていないため、地震時にはコンクリート杭にせん断力が作用しにくく、基礎梁に固定されているコンクリート充填鋼管にせん断力が作用する。 Since concrete piles are not directly fixed to the foundation beam, shear force does not easily act on the concrete pile during an earthquake, and shear force acts on the concrete-filled steel pipe fixed to the foundation beam.

これにより請求項１の杭頭構造は、コンクリート杭が基礎梁に直接固定されている杭頭構造と比較して、杭頭部のせん断剛性及び杭頭部に作用するせん断力が小さく、せん断破壊し難い。 As a result, the pile head structure of claim 1 has a smaller shear rigidity of the pile head and a shear force acting on the pile head as compared with the pile head structure in which the concrete pile is directly fixed to the foundation beam, and the shear fracture occurs. It's difficult to do.

請求項２の杭頭構造は、前記第一コンクリート杭の杭頭部と前記基礎梁との離間距離は前記コンクリート充填鋼管の幅以上である。 In the pile head structure of claim 2, the distance between the pile head of the first concrete pile and the foundation beam is equal to or larger than the width of the concrete-filled steel pipe.

請求項２に記載の杭頭構造によると、コンクリート杭の杭頭部と基礎梁との間の部分で露出したコンクリート充填鋼管の長さが、コンクリート充填鋼管の幅以上である。これによりコンクリート充填鋼管にせん断力が作用した場合、コンクリート杭の杭頭部と基礎梁との間の部分で露出したコンクリート充填鋼管は、塑性変形してエネルギーを吸収できる。これに対して、コンクリート杭の杭頭部と基礎梁との間の部分で露出したコンクリート充填鋼管の長さが、コンクリート充填鋼管の幅より短い場合、コンクリート充填鋼管は脆性破壊しやすくエネルギー吸収能力を十分に発揮しにくい。 According to the pile head structure according to claim 2, the length of the exposed concrete-filled steel pipe in the portion between the pile head of the concrete pile and the foundation beam is equal to or larger than the width of the concrete-filled steel pipe. As a result, when a shearing force acts on the concrete-filled steel pipe, the exposed concrete-filled steel pipe in the portion between the pile head of the concrete pile and the foundation beam can be plastically deformed to absorb energy. On the other hand, when the length of the exposed concrete-filled steel pipe between the pile head of the concrete pile and the foundation beam is shorter than the width of the concrete-filled steel pipe, the concrete-filled steel pipe is brittle and easily broken and has an energy absorption capacity. Is difficult to fully demonstrate.

請求項３の杭頭構造は、前記コンクリート充填鋼管の前記下端部の周囲のコンクリートが補強部材で取り囲まれている。 In the pile head structure of claim 3, the concrete around the lower end portion of the concrete-filled steel pipe is surrounded by a reinforcing member.

請求項３の杭頭構造によると、コンクリート杭に埋設されたコンクリート充填鋼管の下端部の周囲のコンクリートが、補強部材によって取り囲まれている。このため、コンクリート杭がコンクリート充填鋼管から押圧された際に、コンクリートがパンチング破壊することを抑制できる。
請求項４の杭頭構造は、前記コンクリート充填鋼管は、前記建物の構真柱である。 According to the pile head structure of claim 3, the concrete around the lower end of the concrete-filled steel pipe embedded in the concrete pile is surrounded by the reinforcing member. Therefore, when the concrete pile is pressed from the concrete-filled steel pipe, it is possible to prevent the concrete from punching fracture.
In the pile head structure of claim 4, the concrete-filled steel pipe is a structural pillar of the building.

本発明に係る杭頭構造によると、杭頭部に作用するせん断力を小さくできる。 According to the pile head structure according to the present invention, the shearing force acting on the pile head can be reduced.

本発明の実施形態に係る杭頭構造が適用された建物を示す立断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the building to which the pile head structure which concerns on embodiment of this invention is applied. 本発明の実施形態に係る杭頭構造が適用された建物の基礎伏図である。It is a foundation plan of the building to which the pile head structure which concerns on embodiment of this invention is applied. 本発明の実施形態に係る杭頭構造を示す立断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the pile head structure which concerns on embodiment of this invention. （Ａ）は本発明の実施形態に係る杭頭構造における補強部材を示す立断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。(A) is a vertical sectional view showing a reinforcing member in the pile head structure according to the embodiment of the present invention, and (B) is a sectional view taken along line BB of (A). 本発明の実施形態に係る杭頭構造において鋼管を本設柱と連結しない変形例を示した立断面図である。It is a vertical cross-sectional view which showed the modification which did not connect a steel pipe with a main column in the pile head structure which concerns on embodiment of this invention.

（建物）
本発明の実施形態に係る杭頭構造が適用される建物１０は、図１に示すように、表層地盤Ｇ１の下方に、傾斜した支持地盤Ｇ２が形成された敷地に立つ構造物である。建物１０は、支持地盤Ｇ２が浅い位置（図１におけるＸ方向右側）では、基礎梁１２が支持地盤Ｇ２に直接載置されて支持された直接基礎形式とされている。 (building)
As shown in FIG. 1, the building 10 to which the pile head structure according to the embodiment of the present invention is applied is a structure standing on a site where an inclined supporting ground G2 is formed below the surface ground G1. The building 10 has a direct foundation type in which the foundation beam 12 is directly placed and supported on the supporting ground G2 at a position where the supporting ground G2 is shallow (on the right side in the X direction in FIG. 1).

また、支持地盤Ｇ２が深い位置（図１におけるＸ方向左側。換言すると、基礎梁１２と支持地盤Ｇ２とが上下方向に離間している位置）では、基礎梁１２の下端部から支持杭２０を支持地盤Ｇ２へ延設して支持された杭基礎形式とされている。 Further, at a position where the supporting ground G2 is deep (the left side in the X direction in FIG. 1, in other words, the position where the foundation beam 12 and the supporting ground G2 are separated in the vertical direction), the support pile 20 is provided from the lower end of the foundation beam 12. It is a pile foundation type that is extended and supported on the supporting ground G2.

（支持杭）
支持杭２０は、場所打ちコンクリート杭とされている。支持杭２０を図１におけるＸ方向左側から順に支持杭２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇとすると、これらの長さはそれぞれ、設置されている位置における基礎梁１２から支持地盤Ｇ２までの距離に対応しており、支持杭２０Ａ＞２０Ｂ＞２０Ｃ＞２０Ｄ＞２０Ｅ＞２０Ｆ＞２０Ｇである。 (Support pile)
The support pile 20 is a cast-in-place concrete pile. Assuming that the support piles 20 are the support piles 20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F, and 20G in order from the left side in the X direction in FIG. Support pile 20A>20B>20C>20D>20E>20F> 20G.

支持杭２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅの杭頭部は、基礎梁１２と一体化されたフーチング１４に固定されている。一方で、支持杭２０Ｆ、２０Ｇの杭頭部は、基礎梁１２と離間して配置されている。 The pile heads of the support piles 20A, 20B, 20C, 20D, and 20E are fixed to the footing 14 integrated with the foundation beam 12. On the other hand, the pile heads of the support piles 20F and 20G are arranged apart from the foundation beam 12.

支持杭２０の杭頭部には、柱４０の下端部が埋設されている。柱４０はコンクリート充填角型鋼管（ＣＦＴ）で形成された、建物１０の本設柱である。 The lower end of the pillar 40 is embedded in the pile head of the support pile 20. The column 40 is the main column of the building 10 formed of a concrete-filled square steel pipe (CFT).

なお、図１において支持杭２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇはそれぞれ１本ずつ示されているが、以下の説明において支持杭２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇとは、図２に示す支持杭２０のうち、同一の軸線（Ｙ方向に沿う軸線）上にある支持杭を総称するものとする。 Although one support pile 20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F, and 20G are shown in FIG. 1, one support pile 20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F, and 20G are shown in the following description. Is a general term for support piles 20 on the same axis (axis along the Y direction) among the support piles 20 shown in FIG.

（杭頭構造）
図１に示すように、支持杭２０のうち支持杭２０Ｆ、２０Ｇは他の支持杭２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅより長さが短く、支持杭２０Ｆ、２０Ｇの先端部は支持地盤Ｇ２に根入れされている。本発明の実施形態に係る杭頭構造は、この支持杭２０Ｆ、２０Ｇに適用される。 (Pile head structure)
As shown in FIG. 1, among the support piles 20, the support piles 20F and 20G are shorter than the other support piles 20A, 20B, 20C, 20D and 20E, and the tips of the support piles 20F and 20G are on the support ground G2. It is rooted. The pile head structure according to the embodiment of the present invention is applied to the support piles 20F and 20G.

図３に示すように、支持杭２０Ｆ、２０Ｇの杭頭部と基礎梁１２とは離間して配置されている（離間距離Ｈ）。また、支持杭２０Ｆ、２０Ｇの杭頭部には、幅Ｄの鋼管４２（コンクリート充填角型鋼管）の下端部が埋設され、この鋼管４２の上端部は基礎梁１２に埋設されている。 As shown in FIG. 3, the pile heads of the support piles 20F and 20G and the foundation beam 12 are arranged apart from each other (separation distance H). Further, the lower end portion of the steel pipe 42 (concrete-filled square steel pipe) having a width D is embedded in the pile heads of the support piles 20F and 20G, and the upper end portion of the steel pipe 42 is embedded in the foundation beam 12.

これにより、支持杭２０Ｆ、２０Ｇの杭頭部と基礎梁１２との間で、鋼管４２が表層地盤Ｇ１に対して露出している。この露出部分の高さ（支持杭２０Ｆ、２０Ｇの杭頭部と基礎梁１２との離間距離Ｈ）と幅（鋼管４２の幅Ｄ）の関係は、Ｈ≧Ｄとされている。 As a result, the steel pipe 42 is exposed to the surface layer ground G1 between the pile heads of the support piles 20F and 20G and the foundation beam 12. The relationship between the height of the exposed portion (distance H between the pile heads of the support piles 20F and 20G and the foundation beam 12) and the width (width D of the steel pipe 42) is H ≧ D.

鋼管４２において、支持杭２０Ｆ、２０Ｇに埋設された部分と、基礎梁１２に埋設された部分の管壁側面には、それぞれ頭付きスタッド４２Ｓ、４２Ｇが溶接されている。また、鋼管４２の下端部には、ベースプレート４２Ｂが溶接されている。この頭付きスタッド４２Ｓの付着力及びベースプレート４２Ｂの支圧力によって、基礎梁１２から支持杭２０Ｆ、２０Ｇへ下向きの軸力が伝達される。 In the steel pipe 42, headed studs 42S and 42G are welded to the pipe wall side surfaces of the portion buried in the support piles 20F and 20G and the portion buried in the foundation beam 12, respectively. A base plate 42B is welded to the lower end of the steel pipe 42. The downward axial force is transmitted from the foundation beam 12 to the support piles 20F and 20G by the adhesive force of the headed stud 42S and the supporting pressure of the base plate 42B.

また、鋼管４２の上端部には、ベースプレート４４Ｂを介して鋼管４４（コンクリート充填角型鋼管）が接合されている。これにより、鋼管４２、４４が一体となって建物１０の本設柱である柱４０を形成し、建物１０の上部荷重は柱４０から支持杭２０Ｆ、２０Ｇへ伝達される。 Further, a steel pipe 44 (concrete-filled square steel pipe) is joined to the upper end of the steel pipe 42 via a base plate 44B. As a result, the steel pipes 42 and 44 are integrally formed to form the pillar 40 which is the main pillar of the building 10, and the upper load of the building 10 is transmitted from the pillar 40 to the support piles 20F and 20G.

なお、鋼管４２は、支持杭２０Ｆ、２０Ｇの杭頭部と基礎梁１２との間で土砂と接するため、鋼管４４と比較して材厚が大きく（概ね＋２ｍｍ程度）形成されている。これにより鋼管４２の表面が腐食しても、必要な耐力が損なわれることはない。 Since the steel pipe 42 is in contact with the earth and sand between the pile heads of the support piles 20F and 20G and the foundation beam 12, the steel pipe 42 is formed to have a larger material thickness (approximately +2 mm) than the steel pipe 44. As a result, even if the surface of the steel pipe 42 is corroded, the required proof stress is not impaired.

（補強部材）
図４（Ａ）に示すように、支持杭２０Ｆ、２０Ｇの内部において鋼管４２を取り囲む部分には、補強部材３０が埋設されている。補強部材３０は、帯状の鋼板を曲げ加工して形成された円環状の部材であり、鋼管４２が支持杭２０Ｆ、２０Ｇに埋設された部分の上端部及び下端部に配置されている。 (Reinforcing member)
As shown in FIG. 4A, a reinforcing member 30 is embedded in a portion surrounding the steel pipe 42 inside the support piles 20F and 20G. The reinforcing member 30 is an annular member formed by bending a strip-shaped steel plate, and the steel pipe 42 is arranged at the upper end portion and the lower end portion of the portion embedded in the support piles 20F and 20G.

図４（Ｂ）に示すように、補強部材３０は、支持杭２０Ｆ、２０Ｇに埋設された鉄筋かご２２を形成する主筋２２Ａの内側に、図示しない結束金物を用いて、又は溶接で固定されている。 As shown in FIG. 4B, the reinforcing member 30 is fixed to the inside of the main bar 22A forming the reinforcing bar cage 22 embedded in the support piles 20F and 20G by using a binding metal fitting (not shown) or by welding. There is.

（施工法）
本実施形態に係る杭頭構造が適用される建物１０は、逆打ち工法で構築され、鋼管４２、４４が一体化された柱４０は構真柱とされている。逆打ち工法では、表層地盤Ｇ１を穿孔して建物１０の支持杭２０を地中に埋設し、表層地盤Ｇ１を掘削する前に、支持杭２０へ柱を立設する。そしてこの支持杭２０から立設した柱（構真柱）を支持体として、床梁を上階から下階の順に構築しながら表層地盤を掘削する。 (Construction method)
The building 10 to which the pile head structure according to the present embodiment is applied is constructed by a reverse driving method, and the pillar 40 in which the steel pipes 42 and 44 are integrated is a structural pillar. In the reverse driving method, the surface ground G1 is drilled and the support pile 20 of the building 10 is buried in the ground, and a pillar is erected on the support pile 20 before the surface ground G1 is excavated. Then, using the pillars (construction pillars) erected from the support piles 20 as supports, the surface ground is excavated while the floor beams are constructed in the order from the upper floor to the lower floor.

（作用・効果）
本実施形態の杭頭構造によると、互いに離間して配置された基礎梁１２と支持杭２０Ｆ、２０Ｇの杭頭部とが、鋼管４２で連結されている。 (Action / effect)
According to the pile head structure of the present embodiment, the foundation beams 12 arranged apart from each other and the pile heads of the support piles 20F and 20G are connected by a steel pipe 42.

支持杭２０Ｆ、２０Ｇの杭頭部は基礎梁１２に直接固定されていないため、せん断剛性が小さく、地震時にはこれらの杭頭部にせん断力が作用しにくい。これにより、例えば支持杭２０Ａ〜２０Ｅのように杭頭部がフーチングに固定された構造と比較して、杭頭部がせん断破壊しにくい。 Since the pile heads of the support piles 20F and 20G are not directly fixed to the foundation beam 12, the shear rigidity is small, and it is difficult for a shearing force to act on these pile heads during an earthquake. As a result, the pile head is less likely to undergo shear failure as compared with a structure in which the pile head is fixed to the footing, for example, the support piles 20A to 20E.

また、基礎梁１２と支持杭２０Ｆ、２０Ｇの杭頭部とが離間しているため、地震時には、基礎梁１２と支持杭２０Ｆ、２０Ｇとを連結する鋼管４２にせん断力が作用する。この鋼管４２は、基礎梁１２と支持杭２０Ｆ、２０Ｇとの間で露出した部分の高さ（支持杭２０Ｆ、２０Ｇの杭頭部と基礎梁１２との離間距離Ｈ）は、幅（鋼管４２の幅Ｄ）以上とされている。すなわち、縦長である。これにより、鋼管４２にせん断力が作用した場合、基礎梁１２と支持杭２０Ｆ、２０Ｇとの間で露出した部分は、塑性変形してエネルギーを吸収できる。 Further, since the foundation beam 12 and the pile heads of the support piles 20F and 20G are separated from each other, a shear force acts on the steel pipe 42 connecting the foundation beam 12 and the support piles 20F and 20G in the event of an earthquake. The height of the exposed portion between the foundation beam 12 and the support piles 20F and 20G (the separation distance H between the pile heads of the support piles 20F and 20G and the foundation beam 12) of the steel pipe 42 is the width (steel pipe 42). Width D) or more. That is, it is vertically long. As a result, when a shearing force acts on the steel pipe 42, the exposed portion between the foundation beam 12 and the support piles 20F and 20G can be plastically deformed to absorb energy.

これに対して、基礎梁１２と支持杭２０Ｆ、２０Ｇとの間で露出した部分の高さが、幅未満の場合、鋼管は脆性破壊しやすくエネルギー吸収能力を十分に発揮しにくい。 On the other hand, when the height of the exposed portion between the foundation beam 12 and the support piles 20F and 20G is less than the width, the steel pipe is liable to be brittle and easily broken, and it is difficult to sufficiently exhibit the energy absorption capacity.

なお、本実施形態に係る建物１０は、図１に示すように、表層地盤Ｇ１の下方に、傾斜した支持地盤Ｇ２が形成された敷地に立つ構造物である。そして建物１０は、図１におけるＸ方向右側では直接基礎で支持され、Ｘ方向左側では杭基礎で支持されている。また、支持杭２０は、Ｘ方向左側に向かう程、長い。このため、建物１０の基礎はせん断剛性に偏りが大きく、建物１０の右側に寄るほどせん断剛性が高い。 As shown in FIG. 1, the building 10 according to the present embodiment is a structure that stands on a site where an inclined supporting ground G2 is formed below the surface ground G1. The building 10 is directly supported by a foundation on the right side in the X direction in FIG. 1, and is supported by a pile foundation on the left side in the X direction. Further, the support pile 20 is longer toward the left side in the X direction. Therefore, the foundation of the building 10 has a large bias in shear rigidity, and the shear rigidity becomes higher toward the right side of the building 10.

本実施形態に係る建物１０では、支持杭２０のうち、他の支持杭と比較して長さが短い支持杭２０Ｆ、２０Ｇについて、杭頭部を基礎梁１２から離間させ、せん断剛性を小さくしている。これにより支持杭２０へ作用するせん断力が平準化され、支持杭２０Ｆ、２０Ｇへせん断力が集中することが抑制される。このため、支持杭２０Ｆ、２０Ｇがせん断破壊し難い。 In the building 10 according to the present embodiment, among the support piles 20, the support piles 20F and 20G, which are shorter in length than the other support piles, have their heads separated from the foundation beam 12 to reduce the shear rigidity. ing. As a result, the shearing force acting on the support pile 20 is leveled, and the concentration of the shearing force on the support piles 20F and 20G is suppressed. Therefore, the support piles 20F and 20G are unlikely to be sheared.

これに対して、この支持杭２０Ｆ、２０Ｇの杭頭部をフーチングや基礎梁１２へ固定すると、支持杭２０Ｆ、２０Ｇのせん断剛性が高くなり、地震時にはせん断力が集中してせん断破壊しやすい。 On the other hand, if the pile heads of the support piles 20F and 20G are fixed to the footing or the foundation beam 12, the shear rigidity of the support piles 20F and 20G becomes high, and the shear force is concentrated and the shear fracture is likely to occur in the event of an earthquake.

また、本実施形態の杭頭構造によると、支持杭２０Ｆ、２０Ｇに埋設された鋼管４２の下端部の周囲のコンクリートが、補強部材３０によって取り囲まれている。このため、支持杭２０Ｆ、２０Ｇを構成するコンクリートが、地震時に鋼管４２から押圧された際に、コンクリートがパンチング破壊することを抑制できる。 Further, according to the pile head structure of the present embodiment, the concrete around the lower end of the steel pipe 42 embedded in the support piles 20F and 20G is surrounded by the reinforcing member 30. Therefore, when the concrete constituting the support piles 20F and 20G is pressed from the steel pipe 42 at the time of an earthquake, the concrete can be prevented from being punched and broken.

また、この補強部材３０は、鉄筋かご２２を地組みする際に、主筋２２Ａを所定の位置に配設するガイド部材として機能する他、地組み後に鉄筋かご２２が変形することを抑制できる。 Further, the reinforcing member 30 functions as a guide member for arranging the main bar 22A at a predetermined position when the reinforcing bar car 22 is grounded, and can suppress the deformation of the reinforcing bar car 22 after the grounding.

また、本実施形態に係る建物１０は逆打ち工法で構築され、基礎梁１２に固定された鋼管４２の上端部に鋼管４４が接合されて、建物１０の本設柱である柱４０を構成している。このため建物１０の上部荷重が、鋼管４４から鋼管４２へ直接伝えられ、さらに鋼管４２から支持杭２０Ｆ、２０Ｇへ、頭付きスタッド４２Ｓ及びベースプレート４２Ｂを介して伝えられる。 Further, the building 10 according to the present embodiment is constructed by a reverse striking method, and the steel pipe 44 is joined to the upper end of the steel pipe 42 fixed to the foundation beam 12 to form a pillar 40 which is a main pillar of the building 10. ing. Therefore, the upper load of the building 10 is directly transmitted from the steel pipe 44 to the steel pipe 42, and further transmitted from the steel pipe 42 to the support piles 20F and 20G via the headed stud 42S and the base plate 42B.

このため、支持杭２０Ｆ、２０Ｇは建物１０の鉛直荷重を処理しやすい。なお、鋼管４２、４４の構成については、支持杭２０Ａ〜２０Ｅについても同様であり、これらの支持杭にも、建物１０の荷重が直接伝達される。 Therefore, the support piles 20F and 20G can easily handle the vertical load of the building 10. The configurations of the steel pipes 42 and 44 are the same for the support piles 20A to 20E, and the load of the building 10 is directly transmitted to these support piles.

なお、本実施形態においては、鋼管４２において基礎梁１２に埋設された部分の管壁側面に、頭付きスタッド４２Ｇを溶接しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例え頭付きスタッド４２Ｇを省略しても、建物１０の鉛直荷重は鋼管４４から鋼管４２へ伝達することができる。但し、基礎梁１２に作用する曲げモーメントに抵抗するため、また、建物１０の最下階及び基礎梁１２の自重を伝達するため、頭付きスタッド４２Ｇを設置するほうが好ましい。 In the present embodiment, the headed stud 42G is welded to the side surface of the pipe wall of the portion of the steel pipe 42 embedded in the foundation beam 12, but the embodiment of the present invention is not limited to this. Even if the headed stud 42G is omitted, the vertical load of the building 10 can be transmitted from the steel pipe 44 to the steel pipe 42. However, it is preferable to install the headed stud 42G in order to resist the bending moment acting on the foundation beam 12 and to transmit the weight of the bottom floor of the building 10 and the foundation beam 12.

なお、これらの頭付きスタッド４２Ｇ、４２Ｓは、鋼管４２と、基礎梁１２、支持杭２０Ｆ又は支持杭２０Ｇとの間で応力を伝達できるものであればよく、スタッドボルト、シアコネクタであってもよい。 The headed studs 42G and 42S may be any stud bolt or shear connector as long as they can transmit stress between the steel pipe 42 and the foundation beam 12, the support pile 20F or the support pile 20G. good.

また、本実施形態において、建物１０は逆打ち工法で構築され、鋼管４２が構真柱の一部とされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば表層地盤Ｇ１を掘削した後で柱を建て込む順打ち工法で建物１０を構築してもよく、この場合においても鋼管４２は建物１０の本設柱の一部とすることができる。あるいは、図５に示すように、鋼管４２は本設柱５０と接合しなくてもよい。この場合、建物１０の荷重は本設柱５０から基礎梁１２を介して鋼管４２へ伝達されるので、鋼管４２へ溶接された頭付きスタッド４２Ｇを有効に機能させることができる。 Further, in the present embodiment, the building 10 is constructed by the reverse striking method, and the steel pipe 42 is a part of the structural pillar, but the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, the building 10 may be constructed by a sequential construction method in which columns are built after excavating the surface ground G1, and in this case as well, the steel pipe 42 can be a part of the main columns of the building 10. Alternatively, as shown in FIG. 5, the steel pipe 42 does not have to be joined to the main column 50. In this case, since the load of the building 10 is transmitted from the main column 50 to the steel pipe 42 via the foundation beam 12, the headed stud 42G welded to the steel pipe 42 can be effectively functioned.

さらに、鋼管４２の上端部は基礎梁１２に埋設させなくてもよく、基礎梁１２の下端に固定してもよい。この場合、基礎梁１２から鋼管４２へ建物１０の荷重を伝達できるように、例えば基礎梁１２と鋼管４２との間に支圧プレートを挟めばよい。 Further, the upper end portion of the steel pipe 42 does not have to be embedded in the foundation beam 12, and may be fixed to the lower end portion of the foundation beam 12. In this case, for example, a bearing plate may be sandwiched between the foundation beam 12 and the steel pipe 42 so that the load of the building 10 can be transmitted from the foundation beam 12 to the steel pipe 42.

また、本実施形態において、補強部材３０は、鋼管４２が支持杭２０Ｆ、２０Ｇに埋設された部分の上端部及び下端部に配置されているものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らず、どちらか一方に設けるか、又は省略することもできる。 Further, in the present embodiment, the reinforcing member 30 is assumed to be arranged at the upper end and the lower end of the portion where the steel pipe 42 is embedded in the support piles 20F and 20G, but the embodiment of the present invention is limited to this. However, it may be provided in either one or omitted.

補強部材３０をどちらか一方に設ける場合は、コンクリートが鋼管４２から受ける横方向の力が大きい上端部に設けるのが好適である。また、補強部材３０を、上端部及び下端部の双方に設ける場合であっても、例えば上端部に鋼ける補強部材３０は、下端部と比較して厚みを大きくするとよい。 When the reinforcing member 30 is provided on either side, it is preferable to provide the reinforcing member 30 at the upper end portion where the lateral force received from the steel pipe 42 is large. Further, even when the reinforcing member 30 is provided on both the upper end portion and the lower end portion, for example, the reinforcing member 30 made of steel at the upper end portion may have a larger thickness than the lower end portion.

また、補強部材３０は、鉄筋かご２２を形成する主筋２２Ａの内側に設けているが、本発明の実施形態はこれに限らない。たとえば主筋２２Ａの外側に設けてもよいし、支持杭２０Ｆ、２０Ｇを形成するコンクリートの外側に設けてもよい。すなわち、鋼管４２と補強部材３０との間に、支持杭２０Ｆ、２０Ｇを形成するコンクリートがあればよい。 Further, the reinforcing member 30 is provided inside the main bar 22A forming the reinforcing bar car 22, but the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, it may be provided on the outside of the main bar 22A, or may be provided on the outside of the concrete forming the support piles 20F and 20G. That is, it suffices if there is concrete forming the support piles 20F and 20G between the steel pipe 42 and the reinforcing member 30.

また、補強部材３０は、帯状の鋼板を曲げ加工して形成された円環状の部材とされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば鉄筋を主筋２２Ａの周りに複数回巻きつけて形成することもできるし、フープ筋２２Ｂを、他の部分より密に配置することで形成してもよい。 Further, the reinforcing member 30 is an annular member formed by bending a strip-shaped steel plate, but the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, the reinforcing bar may be formed by winding the reinforcing bar around the main bar 22A a plurality of times, or the hoop bar 22B may be formed by arranging the hoop bar 22B more densely than other portions.

補強部材３０をこれらのような構成にしても、コンクリートのパンチング破壊を抑制することができる。 Even if the reinforcing member 30 has such a configuration, punching fracture of concrete can be suppressed.

なお、本実施形態において、支持杭２０Ｆ、２０Ｇの杭頭部と基礎梁１２との間において、鋼管４２の周囲には表層地盤Ｇ１を形成する土砂が配置されている。この土砂は、支持杭２０Ｆ、２０Ｇのコンクリート打設後、基礎梁１２のコンクリート打設前に埋め戻した土砂であるが、本発明の実施形態においては、この埋め戻し土砂を、例えばスタイロフォームなどの発泡性樹脂材料に代えてもよい。 In the present embodiment, between the pile heads of the support piles 20F and 20G and the foundation beam 12, earth and sand forming the surface layer ground G1 are arranged around the steel pipe 42. This earth and sand is the earth and sand backfilled after the concrete is placed on the support piles 20F and 20G and before the concrete is placed on the foundation beam 12, but in the embodiment of the present invention, the backfilled earth and sand is used, for example, styrofoam. It may be replaced with a foamable resin material.

発泡性樹脂材料は鋼管４２のせん断変形を阻害しにくいため、これを使用しても杭頭部に作用するせん断力を低減できる効果を得られる。また、発泡性樹脂材料を捨て型枠として、基礎梁１２のコンクリートを打設することができる。 Since the foamable resin material does not easily inhibit the shear deformation of the steel pipe 42, it is possible to obtain the effect of reducing the shearing force acting on the pile head even if it is used. Further, the concrete of the foundation beam 12 can be cast by discarding the foamable resin material as a formwork.

また、本実施形態に係る杭頭構造は、互いに長さの異なる複数の支持杭（支持杭２０Ａ、２０Ｂ…２０Ｇ）を備えた建物１０において、他の支持杭より短い支持杭２０Ｆ、２０Ｇに適用したが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば杭頭に作用するせん断力を小さくしたい場合は、長い杭に適用することもできる。 Further, the pile head structure according to the present embodiment is applied to support piles 20F and 20G shorter than other support piles in a building 10 provided with a plurality of support piles (support piles 20A, 20B ... 20G) having different lengths from each other. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, if it is desired to reduce the shearing force acting on the pile head, it can be applied to a long pile.

また、本実施形態に係る杭頭構造が適用される建物は、表層地盤Ｇ１の下方に、傾斜した支持地盤Ｇ２が形成された敷地に立つ構造物としたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば地盤条件に関わらず、重心位置と剛心位置が異なる建物において、剛心に近い位置にある支持杭に適用することで、剛心位置を重心位置に近づけて建物の捩れ変形を抑制することができる。 Further, the building to which the pile head structure according to the present embodiment is applied is a structure that stands on a site where a sloping supporting ground G2 is formed below the surface layer ground G1, but the embodiment of the present invention applies to this. Not exclusively. For example, in a building where the position of the center of gravity and the position of the center of gravity are different regardless of the ground conditions, by applying it to a support pile located near the center of gravity, the position of the center of gravity is brought closer to the position of the center of gravity and the torsional deformation of the building is suppressed. Can be done.

また、本実施形態に係る杭頭構造が適用される杭は、先端が支持地盤に根入れされた支持杭に限定されるものではなく、摩擦杭に適用してもよいし、また、場所打ち杭だけでなく既成杭に適用することもできる。 Further, the pile to which the pile head structure according to the present embodiment is applied is not limited to the support pile whose tip is rooted in the support ground, and may be applied to a friction pile or cast in place. It can be applied not only to piles but also to ready-made piles.

１０建物
１２基礎梁
２０Ｆ、２０Ｇ支持杭（コンクリート杭）
３０補強部材
４２鋼管（コンクリート充填鋼管）
Ｇ１表層地盤（地盤）
Ｇ２支持地盤（地盤） 10 Building 12 Foundation beam 20F, 20G Support pile (concrete pile)
30 Reinforcing member 42 Steel pipe (concrete-filled steel pipe)
G1 surface layer ground (ground)
G2 supporting ground (ground)

Claims

The first concrete pile buried in the ground and
The foundation beam of the building placed away from the pile head of the first concrete pile,
A concrete-filled steel pipe whose lower end is buried in the first concrete pile and fixed to the foundation beam,
A second concrete pile buried in the ground, longer than the first concrete pile, and the pile head fixed to the foundation beam.
Pile head structure with.

The pile head structure according to claim 1, wherein the distance between the pile head of the first concrete pile and the foundation beam is equal to or larger than the width of the concrete-filled steel pipe.

The pile head structure according to claim 1 or 2, wherein the concrete around the lower end portion of the concrete-filled steel pipe is surrounded by a reinforcing member.

The pile head structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the concrete-filled steel pipe is a structural pillar of the building.