JP6988051B2 - Pile head joint structure - Google Patents
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Description
本発明は、杭頭接合構造に関する。 The present invention relates to a pile head joint structure.
地盤から突出する杭の杭頭部に被せられる鋼管と、鋼管の内部に充填される充填材と、杭に対して偏心した状態で配置され、充填材を介して杭頭部に接合される柱とを備える杭頭接合構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。 A steel pipe that covers the pile head of a pile that protrudes from the ground, a filler that is filled inside the steel pipe, and a pillar that is placed eccentrically with respect to the pile and joined to the pile head via the filler. A pile head joint structure comprising the above is known (see, for example, Patent Document 1).
上記のような杭頭接合構造では、地震時に、柱に接合された鉄骨梁の下フランジ部の下面から充填材を介して杭頭部に曲げモーメントが伝達される。 In the pile head joint structure as described above, a bending moment is transmitted from the lower surface of the lower flange portion of the steel beam joined to the column to the pile head via the filler in the event of an earthquake.
しかしながら、杭に対して柱が偏心する場合、鉄骨梁の下フランジ部が杭心上から外れた位置に配置される。この場合、鉄骨梁の下フランジ部の下面から充填材を介して杭頭部に伝達される曲げモーメントの伝達効率が低下する可能性がある。 However, when the column is eccentric with respect to the pile, the lower flange portion of the steel beam is arranged at a position off the pile center. In this case, the transmission efficiency of the bending moment transmitted from the lower surface of the lower flange portion of the steel frame beam to the pile head via the filler may decrease.
本発明は、上記の事実を考慮し、杭に対して柱が偏心した状態で接合される杭頭接合構造において、地震時に、鉄骨梁から充填材を介して杭頭部に伝達される曲げモーメントの伝達効率を高めることを目的とする。 In consideration of the above facts, the present invention has a bending moment transmitted from a steel beam to a pile head via a filler in an earthquake in a pile head joining structure in which columns are joined in an eccentric state with respect to a pile. The purpose is to improve the transmission efficiency of.
請求項1に記載の杭頭接合構造は、地盤に設けられる杭と、前記杭の杭頭部に被せられる中空体と、前記中空体内に配置され、前記杭に対して偏心して配置された柱と、前記杭の杭心上から外れた位置で前記中空体内に配置される下フランジ部を有し、前記柱に接合される鉄骨梁と、前記下フランジ部の前記杭頭部側に設けられた応力伝達プレート部と、前記中空体に充填され、前記下フランジ部及び前記応力伝達プレート部が埋設される充填材と、を備える。 The pile head joint structure according to claim 1 includes a pile provided on the ground, a hollow body covering the pile head of the pile, and a column arranged in the hollow body and eccentrically arranged with respect to the pile. A steel beam having a lower flange portion arranged in the hollow body at a position off the pile center of the pile and joined to the column, and a lower flange portion provided on the pile head side. It is provided with a stress transmission plate portion, and a filler that is filled in the hollow body and in which the lower flange portion and the stress transmission plate portion are embedded.
請求項1に係る杭頭接合構造によれば、杭の杭頭部には、中空体が被せられる。中空体内には、杭に対して偏心して柱が配置される。柱には、鉄骨梁が接合される。鉄骨梁は、下フランジ部を有する。下フランジ部は、杭の杭心上から外れた位置で中空体内に配置される。この下フランジ部は、中空体に充填された充填材に埋設される。これにより、地震時には、鉄骨梁の下フランジ部の下面から充填材を介して杭頭部に曲げモーメントが伝達される。 According to the pile head joining structure according to claim 1, a hollow body is covered on the pile head of the pile. In the hollow body, columns are arranged eccentrically with respect to the pile. Steel beams are joined to the columns. The steel beam has a lower flange portion. The lower flange portion is arranged in the hollow body at a position off the pile center of the pile. This lower flange portion is embedded in a filler filled in a hollow body. As a result, in the event of an earthquake, the bending moment is transmitted from the lower surface of the lower flange portion of the steel frame beam to the pile head via the filler.
ここで、前述したように、下フランジ部は、杭の杭心上から外れた位置に配置される。そのため、下フランジ部の下面から充填材を介して杭頭部に伝達される曲げモーメントの伝達効率が低下する可能性がある。 Here, as described above, the lower flange portion is arranged at a position off the pile center of the pile. Therefore, the transmission efficiency of the bending moment transmitted from the lower surface of the lower flange portion to the pile head via the filler may decrease.
この対策として本発明では、下フランジ部に応力伝達プレート部が設けられる。応力伝達プレート部は、下フランジ部の杭頭部側に設けられており、充填材に埋設される。これにより、地震時には、下フランジ部の下面、及び応力伝達プレート部の下面から、充填材を介して杭頭部に曲げモーメントが伝達される。したがって、鉄骨梁から杭頭部に伝達される曲げモーメントの伝達効率が高められる。 As a countermeasure for this, in the present invention, a stress transmission plate portion is provided on the lower flange portion. The stress transfer plate portion is provided on the pile head side of the lower flange portion and is embedded in the filler. As a result, in the event of an earthquake, the bending moment is transmitted from the lower surface of the lower flange portion and the lower surface of the stress transmission plate portion to the pile head via the filler. Therefore, the transmission efficiency of the bending moment transmitted from the steel beam to the pile head is enhanced.
請求項2に記載の杭頭接合構造は、請求項1に記載の杭頭接合構造において、前記鉄骨梁に設けられ、前記応力伝達プレート部の上側に配置されるとともに前記応力伝達プレート部との間に前記充填材が充填される拘束プレート部を備える。
The pile head joint structure according to
請求項2に係る杭頭接合構造によれば、鉄骨梁には、拘束プレート部が設けられる。
According to the pile head joint structure according to
ここで、地震時に、応力伝達プレート部の上面によって充填材が押し上げられると、充填材が破損する可能性がある。 Here, if the filler is pushed up by the upper surface of the stress transfer plate portion during an earthquake, the filler may be damaged.
この対策として本発明では、鉄骨梁に拘束プレート部が設けられる。拘束プレート部は、応力伝達プレート部の上側に配置される。この拘束プレート部と応力伝達プレート部との間に、充填材が充填される。 As a countermeasure for this, in the present invention, a restraint plate portion is provided on the steel beam. The restraint plate portion is arranged above the stress transfer plate portion. A filler is filled between the restraint plate portion and the stress transfer plate portion.
これにより、地震時に、応力伝達プレート部の上面によって充填材が押し上げられたときに、拘束プレート部によって充填材の浮き上がりが抑制される。したがって、充填材の破損が抑制される。 As a result, when the filler is pushed up by the upper surface of the stress transfer plate portion during an earthquake, the restraint plate portion suppresses the lifting of the filler. Therefore, damage to the filler is suppressed.
請求項3に記載の杭頭接合構造は、地盤に設けられる杭と、前記杭の杭頭部に被せられる中空体と、前記中空体内に配置され、前記杭に対して偏心して配置された柱と、前記杭の杭心上から一方側へ外れた位置で前記中空体内に配置される下フランジ部を有し、前記柱に接合される第一鉄骨梁と、前記杭の杭心上から他方側へ外れた位置で前記中空体内に配置される下フランジ部を有し、前記柱に接合される第二鉄骨梁と、前記第一鉄骨梁の前記下フランジ部と、前記第二鉄骨梁の前記下フランジ部とを連結する応力伝達プレート部と、前記中空体の内部に充填され、前記第一鉄骨梁の前記下フランジ部、前記第二鉄骨梁の前記下フランジ部、及び前記応力伝達プレート部が埋設される充填材と、を備える。 The beam head joint structure according to claim 3 includes a beam provided on the ground, a hollow body covering the pile head of the pile, and a column arranged in the hollow body and eccentrically arranged with respect to the pile. A first steel beam having a lower flange portion arranged in the hollow body at a position deviated from the pile center of the pile to one side and joined to the column, and the other from the pile center of the pile. A second steel beam having a lower flange portion arranged in the hollow body at a position deviated to the side and joined to the column, the lower flange portion of the first steel beam, and the second steel beam. The stress transmission plate portion connecting the lower flange portion, the lower flange portion of the first steel beam, the lower flange portion of the second steel beam, and the stress transmission plate filled inside the hollow body. It is provided with a filler in which a portion is embedded.
請求項3に係る杭頭接合構造によれば、杭の杭頭部には、中空体が被せられる。中空体内には、杭に対して偏心して柱が配置される。柱には、第一鉄骨梁及び第二鉄骨梁が接合される。第一鉄骨梁及び第二鉄骨梁は、下フランジ部をそれぞれ有する。 According to the pile head joining structure according to claim 3, a hollow body is covered on the pile head of the pile. In the hollow body, columns are arranged eccentrically with respect to the pile. A first steel beam and a second steel beam are joined to the column. The first steel frame beam and the second steel frame beam each have a lower flange portion.
第一鉄骨梁の下フランジ部は、杭の杭心上から一方側へ外れた位置で、中空体内に配置される。また、第二鉄骨梁の下フランジ部は、杭の杭心上から他方側へ外れた位置で、中空体内に配置される。これらの下フランジ部は、空中体に充填された充填材に埋設される。これにより、地震時には、第一鉄骨梁及び第二鉄骨梁の下フランジ部の下面から、充填材を介して杭頭部に曲げモーメントが伝達される。 The lower flange portion of the first steel frame beam is arranged in the hollow body at a position deviated from the pile center of the pile to one side. Further, the lower flange portion of the second steel frame beam is arranged in the hollow body at a position deviated from the pile center of the pile to the other side. These lower flange portions are embedded in the filler filled in the aerial body. As a result, in the event of an earthquake, the bending moment is transmitted from the lower surface of the lower flange portion of the first steel frame beam and the second steel frame beam to the pile head via the filler.
ここで、前述したように、第一鉄骨梁の下フランジ部は、杭の杭心上から一方側へ外れた位置に配置される。また、第二鉄骨梁の下フランジ部は、杭の杭心上から他方側へ外れた位置に配置される。そのため、地震時に、第一鉄骨梁及び第二鉄骨梁の下フランジ部の下面から、充填材を介して杭頭部に伝達される曲げモーメントの伝達効率が低下する可能性がある。 Here, as described above, the lower flange portion of the first steel frame beam is arranged at a position deviated from the pile center of the pile to one side. Further, the lower flange portion of the second steel frame beam is arranged at a position deviated from the pile center of the pile to the other side. Therefore, at the time of an earthquake, the transmission efficiency of the bending moment transmitted from the lower surface of the lower flange portion of the first steel frame beam and the second steel frame beam to the pile head via the filler may decrease.
この対策として本発明では、第一鉄骨梁の下フランジ部と、第二鉄骨梁の下フランジ部とが応力伝達プレート部によって連結される。この応力伝達プレート部は、充填材に埋設される。 As a countermeasure, in the present invention, the lower flange portion of the first steel frame beam and the lower flange portion of the second steel frame beam are connected by the stress transmission plate portion. This stress transfer plate portion is embedded in the filler.
これにより、地震時には、第一鉄骨梁及び第二鉄骨梁の下フランジ部の下面、及びこれらの下フランジ部を連結する応力伝達プレート部の下面から、充填材を介して杭頭部に曲げモーメントが伝達される。したがって、鉄骨梁から杭頭部に伝達される曲げモーメントの伝達効率が高められる。 As a result, in the event of an earthquake, the bending moment from the lower surface of the lower flange portion of the first steel frame beam and the second steel frame beam and the lower surface of the stress transmission plate portion connecting these lower flange portions to the pile head via the filler. Is transmitted. Therefore, the transmission efficiency of the bending moment transmitted from the steel beam to the pile head is enhanced.
以上説明したように、本発明に係る杭頭接合構造によれば、杭に対して柱が偏心した状態で接合される杭頭接合構造において、地震時に、鉄骨梁から充填材を介して杭頭部に伝達される曲げモーメントの伝達効率を高めることができる。 As described above, according to the pile head joint structure according to the present invention, in the pile head joint structure in which the columns are joined in an eccentric state with respect to the pile, the pile head is joined from the steel beam to the pile head via the filler at the time of an earthquake. It is possible to increase the transmission efficiency of the bending moment transmitted to the portion.
(第一実施形態)
先ず、第一実施形態について説明する。
(First Embodiment)
First, the first embodiment will be described.
図1及び図2には、本実施形態に係る杭頭接合構造20が適用された構造物10の外周部の基礎が示されている。杭頭接合構造20は、杭22と、中空体30と、柱24と、内部鉄骨梁50と、一対の外周鉄骨梁60と、充填コンクリート44とを備えている。
1 and 2 show the foundation of the outer peripheral portion of the
(杭)
杭22は、構造物10の外周部に配置された外周杭とされている。また、杭22は、例えば、コンクリート杭とされる。図2に示されるように、杭22は、その杭頭部22Hを地盤12の根切り底12Lから突出させた状態で、地盤12に埋設されている。この杭22の杭頭部22Hには、中空体30が被せられている。なお、杭22は、コンクリート杭に限らず、鋼製杭等の他の構成の杭であっても良い。
(Pile)
The
(中空体)
中空体30は、例えば、断面矩形の筒状に形成されている。また、中空体30は、地盤12の根切り底12L上に捨てコンクリート14を介して設置されている。この中空体30は、軸方向を上下方向として配置されている。また、中空体30の高さは、杭頭部22Hよりも高くされている。この中空体30内の下部に、杭22の杭頭部22Hが挿入(配置)されている。一方、中空体30内の上部には、柱24の柱脚部が挿入(配置)されている。なお、捨てコンクリート14は、適宜省略可能である。
(Hollow body)
The
(柱)
柱24は、角形鋼管によって形成されている。また、柱24は、杭22に対して偏心した状態で配置されている。より具体的には、柱24は、杭22に対して構造物10の外側へ偏心し、平面視にて、柱24の材軸が杭22から外れた位置に配置されている。この柱24は、平面視にて、中空体30の外側の側壁部32における幅方向の中央部と重なるように配置されている。
(Pillar)
The
柱24は、中空体30における外側の側壁部32の上部に形成された開口38に配置されている。この柱24は、一部分が中空体30内に配置され、他の部分は、中空体30外に配置されている。より具体的には、柱24における構造物10の内側(杭22側)の内側部24Aは、中空体30内に配置されている。一方、柱24における構造物10の外側の外側部24Bは、中空体30外に配置されている。この柱24には、構造物10の外壁16が取り付けられている。また、柱24には、内部鉄骨梁50、及び一対の外周鉄骨梁60が接合されている。
The
なお、「中空体30内に柱24が配置される」とは、中空体30内に柱24の少なくとも一部が配置されることを意味する。
In addition, "the
(内部鉄骨梁及び一対の外周鉄骨梁)
図1に示されるように、内部鉄骨梁50、及び一対の外周鉄骨梁60は、平面視にてT字形状に配置されている。各内部鉄骨梁50は、上下方向に互い対向する上フランジ部50A及び下フランジ部50Bと、上フランジ部50A及び下フランジ部50Bを接続するウェブ部50Cとを有している。上フランジ部50Aと下フランジ部50Bとは、形状、大きさ、及び板厚が同じとされている。これらの上フランジ部50A及び下フランジ部50Bの幅方向の中央部は、ウェブ部50Cによって接続されている。
(Internal steel beam and pair of outer steel beams)
As shown in FIG. 1, the inner
内部鉄骨梁50は、平面視にて、一対の外周鉄骨梁60と交差(本実施形態では、直交)するように配置されている。また、内部鉄骨梁50の端部は、柱24の柱脚部に突き当てられた状態で、溶接等によって接合されている。この内部鉄骨梁50は、柱24の柱脚部から構造物10の内部へ延出されており、中空体30における内側の側壁部34を貫通している。
The
なお、中空体30における内側の側壁部34には、内部鉄骨梁50が貫通するスリット等の開口が形成されている。
The inner
図3に示されるように、内部鉄骨梁50は、中空体30内において、杭22の杭心G上に配置されている。より具体的には、内部鉄骨梁50の下フランジ部50Bは、中空体30内において、杭22の杭心G上に配置されている。これにより、地震時に内部鉄骨梁50に作用する曲げモーメントM1(図1参照)が、後述する充填コンクリート44を介して杭頭部22Hに効率的に伝達される。
As shown in FIG. 3, the
一対の外周鉄骨梁60は、構造物10の外周部に沿って直線上に配置されるとともに、柱24の柱脚部の両側に配置されている。図1に示されるように、一対の外周鉄骨梁60は、上下方向に互い対向する上フランジ部60A及び下フランジ部60Bと、上フランジ部60A及び下フランジ部60Bを接続するウェブ部60Cとを有している。上フランジ部60Aと下フランジ部60Bとは、形状、大きさ、及び板厚が同じとされている。これらの上フランジ部60A及び下フランジ部60Bの幅方向の中央部は、ウェブ部60Cによって接続されている。
The pair of outer peripheral steel beam 60s are arranged in a straight line along the outer peripheral portion of the
一対の外周鉄骨梁60の端部は、柱24の柱脚部に突き当てられた状態で、溶接等によって接合されている。また、一対の外周鉄骨梁60は、中空体30内において、杭22の杭心G上から外れた位置に配置されている。より具体的には、図2に示されるように、一対の外周鉄骨梁60の下フランジ部60B及び上フランジ部60Aは、中空体30内において、杭22の杭心G上から外れた位置に配置されている。
The ends of the pair of outer peripheral steel beam 60s are joined by welding or the like in a state of being abutted against the column base portion of the
図4に示されるように、各外周鉄骨梁60は、中空体30の外側の側壁部32の上部に形成された開口38に配置されている。開口38は、外側の側壁部32の幅方向の全長に亘って形成されている。換言すると、開口38は、外側の側壁部32と交差(本実施形態では、直交)する一対の側壁部36に亘って形成されている。この開口38には、一対の外周鉄骨梁60、及び前述した柱24が配置されている。これらの一対の外周鉄骨梁60、及び柱24によって、開口38が閉塞されている。
As shown in FIG. 4, each outer
図2に示されるように、各外周鉄骨梁60のウェブ部60Cは、平面視にて、中空体30における外側の側壁部32の下部と重なるように配置されている。また、各外周鉄骨梁60の上フランジ部60A及び下フランジ部60Bの一部分は、中空体30内に配置されている。一方、各外周鉄骨梁60の上フランジ部60A及び下フランジ部60Bの他の部分は、中空体30の外側に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
より具体的には、上フランジ部60A及び下フランジ部60Bにおけるウェブ部60Cよりも構造物10の内側の内側部60A1,60B1は、中空体30内に配置されている。一方、上フランジ部60A及び下フランジ部60Bにおけるウェブ部60Cよりも構造物10の外側の外側部60A2,60B2は、中空体30外に配置されている。
More specifically, the inner portions 60A1 and 60B1 inside the
図4に示されるように、上フランジ部60Aの内側部60A1は、一対の側壁部36の上端部に形成された切欠き40に配置されている。また、下フランジ部60Bの内側部60B1は、一対の側壁部36の中間部に形成されたスリット42に挿入されている。この外周鉄骨梁60は、溶接等によって中空体30に適宜接合されている。
As shown in FIG. 4, the inner portion 60A1 of the
(充填コンクリート)
図2に示されるように、中空体30の内部には、充填コンクリート44が充填されている。充填コンクリート44には、柱24の柱脚部、一対の外周鉄骨梁60の端部、及び内部鉄骨梁50の端部が埋設されている。これにより、充填コンクリート44を介して、中空体30、柱24の柱脚部、内部鉄骨梁50の端部、及び一対の外周鉄骨梁60の端部が接合(一体化)されている。なお、充填コンクリート44は、充填材の一例である。
(Filled concrete)
As shown in FIG. 2, the inside of the
(応力伝達プレート部、及び拘束プレート部)
図1及び図2に示されるように、外周鉄骨梁60の端部の下フランジ部60Bには、応力伝達プレート部62が設けられている。また、外周鉄骨梁60の端部の上フランジ部60Aには、拘束プレート部64が設けられている。
(Stress transfer plate and restraint plate)
As shown in FIGS. 1 and 2, a stress
応力伝達プレート部62及び拘束プレート部64は、矩形状の鋼板等によって形成されている。また、応力伝達プレート部62及び拘束プレート部64は、厚み方向を上下方向として配置されている。さらに、図2に示されるように、応力伝達プレート部62及び拘束プレート部64の幅は、上フランジ部60A及び下フランジ部60Bの幅の半分又は略半分とされている。これらの応力伝達プレート部62及び拘束プレート部64は、中空体30内に配置されるとともに、充填コンクリート44に埋設されている。
The stress
応力伝達プレート部62は、下フランジ部60Bにおける杭22側の端部に、溶接等によって接合されている。この応力伝達プレート部62は、下フランジ部60Bの端部から杭22側へ延出されている。つまり、応力伝達プレート部62によって、外周鉄骨梁60の下フランジ部60Bが杭22側へ延長されている。
The stress
拘束プレート部64は、応力伝達プレート部62の上側に配置されており、上フランジ部60Aにおける杭22側の端部に、溶接等によって接合されている。この拘束プレート部64は、上フランジ部60Aの端部から杭22側へ延出されている。つまり、拘束プレート部64によって、外周鉄骨梁60の上フランジ部60Aが杭22側へ延長されている。この拘束プレート部64と応力伝達プレート部62との間には、充填コンクリート44が充填されている。
The
なお、図1に示されるように、応力伝達プレート部62は、内部鉄骨梁50の下フランジ部50Bの端部又はウェブ部50Cにも溶接等によって接合されている。これと同様に、拘束プレート部64は、内部鉄骨梁50の上フランジ部50Aの端部又はウェブ部50Cにも溶接等によって接合されている。
As shown in FIG. 1, the stress
(作用)
次に、第一実施形態の作用について説明する。
(Action)
Next, the operation of the first embodiment will be described.
本実施形態に係る杭頭接合構造20によれば、杭22の杭頭部22Hには、中空体30が被せられている。中空体30内には、杭22に対して偏心した柱24が配置されている。より具体的には、柱24は、杭22に対して構造物10の外側へ偏心し、平面視にて、柱24の材軸が杭22から外れた位置に配置されている。この柱24には、構造物10の外壁16が取り付けられている。
According to the pile
ここで、比較例として、例えば、杭22に対して偏心しない柱、すなわち杭22の杭心G上に配置された柱に外壁を取り付ける場合、中空体30に外壁が干渉するため、外壁の収まりが悪くなる可能性がある。
Here, as a comparative example, for example, when the outer wall is attached to a pillar that is not eccentric with respect to the
これ対して本実施形態では、前述したように、杭22に対して柱24が構造物10の外側へ偏心した状態で配置されている。そのため、柱24に取り付けられる外壁16を、中空体30よりも構造物10の外側に配置することができる。これにより、外壁16と中空体30との干渉が抑制される。
On the other hand, in the present embodiment, as described above, the
したがって、本実施形態では、外壁16と中空体30とが干渉する場合と比較して、外壁16の収まりが良くなるため、施工性が向上する。また、本実施形態では、杭22よりも構造物10の外側に外壁16が配置されるため、構造物10の内部空間を広げることができる。
Therefore, in the present embodiment, the fit of the
また、柱24には、内部鉄骨梁50、及び一対の外周鉄骨梁60が接合されている。内部鉄骨梁50、及び一対の外周鉄骨梁60は、下フランジ部50B,60Bをそれぞれ有している。内部鉄骨梁50、及び一対の外周鉄骨梁60の下フランジ部50B,60Bは、中空体30に充填された充填コンクリート44に埋設されている。これにより、地震時には、内部鉄骨梁50、及び一対の外周鉄骨梁60の下フランジ部50B,60Bの下面から、充填コンクリート44を介して杭頭部22Hに曲げモーメントM1,M2(図1参照)が伝達される。
Further, an
ここで、図1に示されるように、内部鉄骨梁50の下フランジ部50Bは、杭22の杭心G上に配置されている。そのため、地震時には、下フランジ部60Bの下面から充填コンクリート44を介して杭頭部22Hに、曲げモーメントが効率的に伝達される。
Here, as shown in FIG. 1, the
一方、図2に示されるように、一対の外周鉄骨梁60の端部の下フランジ部60Bは、杭22の杭心G上から外れた位置で中空体30内に配置されている。そのため、下フランジ部60Bの下面から充填コンクリート44を介して杭頭部22Hに伝達される曲げモーメントM2(図1参照)の伝達効率が低下する可能性がある。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
この対策として本実施形態では、一対の外周鉄骨梁60の下フランジ部60Bに、応力伝達プレート部62が設けられている。応力伝達プレート部62は、下フランジ部60Bから杭頭部22H側へ延出するとともに、充填コンクリート44に埋設されている。
As a countermeasure for this, in the present embodiment, the stress
これにより、図5に示されるように、地震時には、下フランジ部60B下面、及び応力伝達プレート部62の下面から、充填コンクリート44を介して杭頭部22Hに曲げモーメントM2が伝達される。したがって、一対の外周鉄骨梁60から杭頭部22Hに伝達される曲げモーメントM2の伝達効率が高められる。
As a result, as shown in FIG. 5, in the event of an earthquake, the bending moment M2 is transmitted from the lower surface of the
また、外周鉄骨梁60の上フランジ部60Aには、拘束プレート部64が設けられている。ここで、図5に矢印aで示されるように、地震時に、応力伝達プレート部62の上面によって充填コンクリート44が押し上げられると、充填コンクリート44が破損する可能性がある。
Further, the
この対策として本実施形態では、外周鉄骨梁60の上フランジ部60Aに拘束プレート部64が設けられている。拘束プレート部64は、応力伝達プレート部62の上側に配置されており、応力伝達プレート部62と上下方向に対向している。この拘束プレート部64と応力伝達プレート部62との間には、充填コンクリート44が充填されている。
As a countermeasure for this, in the present embodiment, the
これにより、地震時に、応力伝達プレート部62の上面によって充填コンクリート44が押し上げられたときに、拘束プレート部64によって充填コンクリート44の浮き上がりが抑制される。したがって、充填コンクリート44の破損が抑制される。この結果、地震時に、外周鉄骨梁60の応力伝達プレート部62から、充填コンクリート44を介して杭頭部22Hに伝達される曲げモーメントM2の伝達効率が高められる。
As a result, when the filled
(第二実施形態)
次に、第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同じ構成の部材等には、同符号を付して説明を適宜省略する。
(Second embodiment)
Next, the second embodiment will be described. In the second embodiment, the members and the like having the same configuration as that of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
図6及び図7には、第二実施形態に係る杭頭接合構造70が適用された構造物10の外周部の基礎が示されている。杭頭接合構造70は、杭22と、中空体30と、柱24と、一対の外周鉄骨梁60と、充填コンクリート44とを備えている。
6 and 7 show the foundation of the outer peripheral portion of the
(柱)
柱24は、例えば、平面視にて構造物10の角部10Cに配置される角柱とされている。この柱24は、角形鋼管によって形成されている。また、柱24は、杭22に対して偏心した状態で配置されている。より具体的には、柱24は、杭22に対して構造物10の外側へ偏心した状態で配置されている。この柱24は、平面視にて、中空体30の角部と重なるように配置されている。
(Pillar)
The
柱24は、中空体30の外側の角部を形成する一対の側壁部32,36に形成された開口39(図8参照)に配置されている。図8に示されるように、柱24は、一部分が中空体30内に配置され、他の部分が中空体30外に配置されている。より具体的には、柱24における構造物10の内側(杭22側)の内側部24Aは、中空体30内に配置されている。一方、柱24における構造物10の外側の外側部24Bは、中空体30外に配置されている。
The
柱24には、構造物10の角部に沿った図示しない外壁が取り付けられている。この柱24には、図6及び図7に示されるように、一対の外周鉄骨梁60が接合されている。
An outer wall (not shown) along the corner of the
(外周鉄骨梁)
一対の外周鉄骨梁60は、構造物10の角部10Cに沿って、平面視にてL字状に配置されている。この一対の外周鉄骨梁60の端部は、柱24の柱脚部に突き当てられた状態で溶接等によって接合されている。また、一対の外周鉄骨梁60は、杭22の杭心G上から外れた位置に配置されている。
(Outer steel beam)
The pair of outer peripheral steel beam 60s are arranged in an L shape in a plan view along the
より具体的には、一対の外周鉄骨梁60のうち、一方の外周鉄骨梁60の下フランジ部60Bは、杭22の杭心G上から一方側へ外れた位置に配置されている。また、一対の外周鉄骨梁60のうち、他方の外周鉄骨梁60の下フランジ部60Bは、杭22の杭心G上から他方側へ外れた位置に配置されている。なお、一対の外周鉄骨梁60は、第一鉄骨梁及び第二鉄骨梁の一例である。
More specifically, of the pair of outer peripheral steel beam 60s, the
一対の外周鉄骨梁60は、中空体30の一対の側壁部32,36の上部に形成された開口39(図8参照)に配置されている。この開口39には、一対の外周鉄骨梁60、及び柱24が配置されている。これらの一対の外周鉄骨梁60、及び柱24によって、開口39が閉塞されている。
The pair of outer peripheral steel beam 60s are arranged in an opening 39 (see FIG. 8) formed in the upper part of the pair of
各外周鉄骨梁60のウェブ部60Cは、平面視にて、中空体30の外側の側壁部32,36の下部と重なるように配置されている。また、各外周鉄骨梁60の端部における上フランジ部60A及び下フランジ部60Bの一部分は、中空体30内に配置されている。一方、各外周鉄骨梁60の端部における上フランジ部60A及び下フランジ部60Bの他の部分は、中空体30の外側に配置されている。
The
より具体的には、図6に示されるように、上フランジ部60A及び下フランジ部60Bにおけるウェブ部60Cよりも構造物10の内側の内側部60A1,60B1は、中空体30内に配置されている。一方、上フランジ部60A及び下フランジ部60Bにおけるウェブ部60Cよりも構造物10の外側の外側部60A2,60B2は、中空体30外に配置されている。
More specifically, as shown in FIG. 6, the inner portions 60A1 and 60B1 inside the
上フランジ部60Aの内側部60A1は、一対の側壁部36の上端部に形成された切欠き40に配置されている。また、下フランジ部60Bの内側部60B1は、側壁部34,36の中間部に形成されたスリット42に挿入されている。この外周鉄骨梁60は、溶接等によって中空体30に適宜接合されている。
The inner portion 60A1 of the
(充填コンクリート)
中空体30の内部には、充填コンクリート44が充填されている。充填コンクリート44には、柱24の柱脚部、及び一対の外周鉄骨梁60の端部が埋設されている。これにより、充填コンクリート44を介して、中空体30、柱24の柱脚部、及び一対の外周鉄骨梁60の端部が接合(一体化)されている。なお、充填コンクリート44は、充填材の一例である。
(Filled concrete)
The inside of the
(第一応力伝達プレート部、及び第一拘束プレート部)
一対の外周鉄骨梁60の端部の下フランジ部60Bは、第一応力伝達プレート部72によって連結されている。また、一対の外周鉄骨梁60の端部の上フランジ部60Aは、第一拘束プレート部74によって連結されている。これらの第一応力伝達プレート部72及び第一拘束プレート部74は、中空体30内に配置されるとともに、充填コンクリート44に埋設されている。
(First stress transmission plate part and first restraint plate part)
The
第一応力伝達プレート部72及び第一拘束プレート部74は、矩形状の鋼板等によって形成されている。また、第一応力伝達プレート部72及び第一拘束プレート部74は、厚み方向を上下方向として配置されている。
The first stress
第一応力伝達プレート部72及び第一拘束プレート部74は、平面視にて、L字状に形成されている。これらの第一応力伝達プレート部72及び第一拘束プレート部74は、一対の外周鉄骨梁60が成す角部に沿って配置されている。また、第一応力伝達プレート部72は、互いに交差する一対のプレート部72Aを有している。これと同様に、第一拘束プレート部74は、互いに交差する一対のプレート部74Aを有している。
The first stress
第一応力伝達プレート部72は、下フランジ部60Bにおける杭22側の端部に、溶接等によって接合されている。この第一応力伝達プレート部72は、下フランジ部60Bの端部から杭22側へ延出されている。つまり、第一応力伝達プレート部72によって、外周鉄骨梁60の下フランジ部60Bが杭22側へ延長されている。
The first stress
第一拘束プレート部74は、上フランジ部60Aにおける杭22側の端部に、溶接等によって接合されている。また、第一拘束プレート部74は、上フランジ部60Aの端部から杭22側へ延出されている。つまり、第一拘束プレート部74によって、外周鉄骨梁60の上フランジ部60Aが杭22側へ延長されている。
The first
(連結部材)
一対の外周鉄骨梁60は、鋼製の連結部材80を介して連結されている。連結部材80は、断面H形状に形成されている。この連結部材80は、中空体30内に配置されており、充填コンクリート44に埋設されている。
(Connecting member)
The pair of outer peripheral steel beam 60s are connected via a
連結部材80は、上下方向に互いに対向する第二応力伝達プレート部82及び第二拘束プレート部84と、第二応力伝達プレート部82と第二拘束プレート部84とを接続するリブ部86とを有している。
The connecting
第二応力伝達プレート部82は、矩形状の鋼板等によって形成されている。また、第二応力伝達プレート部82は、厚み方向を上下方向として配置されている。この第二応力伝達プレート部82は、第一応力伝達プレート部72の一対のプレート部72Aの間に斜めに架設されている。また、図8に示されるように、第二応力伝達プレート部82は、杭22の杭心G上に配置される。
The second stress
なお、第二応力伝達プレート部82の端部は、第一応力伝達プレート部72の一対のプレート部72Aに沿って斜めにカットされている。
The end of the second stress
図6及び図7に示されるように、第二拘束プレート部84は、矩形状の鋼板等によって形成されている。また、第二拘束プレート部84は、厚み方向を上下方向として配置されている。この第二拘束プレート部84は、第一拘束プレート部74の一対のプレート部74Aの間に斜めに架設されている。また、第二拘束プレート部84は、杭22の杭心G上に配置されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the second
なお、第二拘束プレート部84の端部は、第一拘束プレート部74の一対のプレート部74Aに沿って斜めにカットされている。
The end of the second
図6に示されるように、リブ部86は、一対の外周鉄骨梁60のウェブ部60Cに亘って配置されている。このリブ部86によって、第一応力伝達プレート部72、第一拘束プレート部74、第二応力伝達プレート部82、第二拘束プレート部84、及び一対の外周鉄骨梁60が接続されている。なお、リブ部86は、適宜省略可能である。
As shown in FIG. 6, the
(作用)
次に、第二実施形態の作用について説明する。
(Action)
Next, the operation of the second embodiment will be described.
図6に示されるように、本実施形態に係る杭頭接合構造70によれば、一対の外周鉄骨梁60の下フランジ部60Bは、杭22の杭心G上から一方側へ外れた位置で、中空体30内にそれぞれ配置されている。この一対の外周鉄骨梁60の下フランジ部60Bは、中空体30に充填された充填コンクリート44に埋設されている。
As shown in FIG. 6, according to the pile head
ここで、一対の外周鉄骨梁60の下フランジ部60B同士は、第一応力伝達プレート部72によって連結される。さらに、第一応力伝達プレート部72の一対のプレート部72Aは、第二応力伝達プレート部82によって連結されている。これらの第一応力伝達プレート部72及び第二応力伝達プレート部82は、充填コンクリート44に埋設されている。
Here, the pair of
これにより、地震時には、一対の外周鉄骨梁の下フランジ部60Bの下面、第一応力伝達プレート部72の下面、及び第二応力伝達プレート部82の下面から、充填コンクリート44を介して杭頭部22Hに、一対の外周鉄骨梁60の曲げモーメントMが伝達される。したがって、一対の外周鉄骨梁60から杭頭部22Hに伝達される曲げモーメントMの伝達効率が高められる。
As a result, in the event of an earthquake, the lower surface of the
また、第二応力伝達プレート部82は、杭22の杭心G上に配置されている。これにより、地震時に、第二応力伝達プレート部82の下面から、充填コンクリート44を介して杭頭部22Hに、一対の外周鉄骨梁60の曲げモーメントMのより効率的に伝達される。したがって、一対の外周鉄骨梁60から杭頭部22Hに伝達される曲げモーメントMの伝達効率がさらに高められる。
Further, the second stress
また、一対の外周鉄骨梁60の上フランジ部60A同士は、第一拘束プレート部74によって連結されている。第一拘束プレート部74は、第一応力伝達プレート部72と上下方向に対向して配置されている。さらに、第一拘束プレート部74の一対のプレート部74Aは、第二拘束プレート部84によって連結されている。この第二拘束プレート部84は、第二応力伝達プレート部82と上下方向に対向して配置されている。
Further, the
これにより、地震時に、第一応力伝達プレート部72及び第二応力伝達プレート部82の上面によって充填コンクリート44が押し上げられたときに、第一拘束プレート部74及び第二拘束プレート部84によって充填コンクリート44の浮き上がりが抑制される。したがって、充填コンクリート44の破損が抑制される。この結果、地震時に、第一応力伝達プレート部72及び第二応力伝達プレート部82から、充填コンクリート44を介して杭頭部22Hに伝達される曲げモーメントMの伝達効率が高められる。
As a result, when the filled
(変形例)
次に、上記第一実施形態及び第二実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、上記第一実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は上記第二実施形態にも適宜適用可能である。
(Modification example)
Next, modifications of the first embodiment and the second embodiment will be described. In the following, various modifications will be described by taking the first embodiment as an example, but these modifications can be appropriately applied to the second embodiment.
上記第一実施形態において、応力伝達プレート部62と拘束プレート部64とは、リブ部等によって接続しても良い。
In the first embodiment, the stress
また、上記第一実施形態では、拘束プレート部64が外周鉄骨梁60の上フランジ部60Aに設けられるが、拘束プレート部は、例えば、外周鉄骨梁60のウェブ部60Cに設けられても良い。また、拘束プレート部の形状や大きさは、適宜変更可能である。また、拘束プレート部は、適宜省略可能である。
Further, in the first embodiment, the
また、上記第一実施形態では、杭22の杭心G上から外れた位置に応力伝達プレート部62が配置されるが、応力伝達プレート部は、杭22の杭上に配置しても良い。また、応力伝達プレート部の形状や大きさは、適宜変更可能である。
Further, in the first embodiment, the stress
また、上記第一実施形態では、中空体30内に外周鉄骨梁60の下フランジ部60Bの一部が配置されるが、中空体30内には、鉄骨梁の下フランジ部の少なくとも一部を配置することができる。また、鉄骨梁は、H形鋼に限らず、I形鋼やT形鋼であっても良い。
Further, in the first embodiment, a part of the
また、上記第一実施形態では、柱24の両側に一対の外周鉄骨梁60が配置されるが、柱24の片側にのみ鉄骨梁が配置されても良い。
Further, in the first embodiment, the pair of outer peripheral steel beam 60s are arranged on both sides of the
また、上記第一実施形態では、中空体30が断面矩形状に形成されるが、中空体は、例えば、断面円形状であっても良い。
Further, in the first embodiment, the
また、上記第一実施形態では、中空体30内に柱24の一部が配置されるが、中空体内には、柱の少なくとも一部を配置することができる。また、柱は、鉄骨造に限らず、CFT造や、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造であっても良い。
Further, in the first embodiment, a part of the
また、上記第一実施形態では、充填材が充填コンクリートとされるが、充填材は、グラウトやモルタル等であっても良い。 Further, in the first embodiment, the filler is filled concrete, but the filler may be grout, mortar, or the like.
また、上記第一実施形態に係る杭頭接合構造20は、構造物10の外周部に配置された杭22に適用されるが、上記第一実施形態に係る杭頭接合構造は、構造物10の内部に配置される杭にも適宜適用可能である。
Further, the pile head
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and one embodiment and various modifications may be used in combination as appropriate. Of course, it can be carried out in various embodiments as long as it does not deviate.
12 地盤
20 杭頭接合構造
22 杭
22H 杭頭部
24 柱
30 中空体
44 充填コンクリート(充填材)
60 外周鉄骨梁(鉄骨梁、第一鉄骨梁、第二鉄骨梁)
60B 下フランジ部
62 応力伝達プレート部
64 拘束プレート部
70 杭頭接合構造
72 第一応力伝達プレート部
74 第一拘束プレート部
82 第二応力伝達プレート部
84 第二拘束プレート部
G 杭心(杭の杭心)
12
60 Outer steel beam (steel beam, first steel beam, second steel beam)
60B
Claims (3)
前記杭の杭頭部に被せられる中空体と、
前記中空体内に配置され、前記杭に対して偏心して配置された柱と、
前記杭の杭心上から外れた位置で前記中空体内に配置される下フランジ部を有し、前記柱に接合される鉄骨梁と、
前記下フランジ部の前記杭頭部側に設けられた応力伝達プレート部と、
前記中空体に充填され、前記下フランジ部及び前記応力伝達プレート部が埋設される充填材と、
を備える杭頭接合構造。 The piles installed on the ground and
The hollow body that covers the pile head of the pile and
Pillars placed in the hollow body and placed eccentrically with respect to the pile,
A steel beam having a lower flange portion arranged in the hollow body at a position off the pile center of the pile and being joined to the column.
A stress transfer plate portion provided on the pile head side of the lower flange portion and a stress transfer plate portion.
A filler that is filled in the hollow body and in which the lower flange portion and the stress transmission plate portion are embedded.
Pile head joint structure with.
請求項1に記載の杭頭接合構造。 A restraint plate portion provided on the steel beam, which is arranged above the stress transmission plate portion and is filled with the filler between the stress transmission plate portion and the stress transmission plate portion.
The pile head joint structure according to claim 1.
前記杭の杭頭部に被せられる中空体と、
前記中空体内に配置され、前記杭に対して偏心して配置された柱と、
前記杭の杭心上から一方側へ外れた位置で前記中空体内に配置される下フランジ部を有し、前記柱に接合される第一鉄骨梁と、
前記杭の杭心上から他方側へ外れた位置で前記中空体内に配置される下フランジ部を有し、前記柱に接合される第二鉄骨梁と、
前記第一鉄骨梁の前記下フランジ部と、前記第二鉄骨梁の前記下フランジ部とを連結する応力伝達プレート部と、
前記中空体の内部に充填され、前記第一鉄骨梁の前記下フランジ部、前記第二鉄骨梁の前記下フランジ部、及び前記応力伝達プレート部が埋設される充填材と、
を備える杭頭接合構造。 The piles installed on the ground and
The hollow body that covers the pile head of the pile and
Pillars placed in the hollow body and placed eccentrically with respect to the pile,
A first steel beam having a lower flange portion arranged in the hollow body at a position deviated from the pile center of the pile to one side and joined to the column.
A second steel beam having a lower flange portion arranged in the hollow body at a position deviated from the pile center of the pile to the other side and joined to the column.
A stress transmission plate portion connecting the lower flange portion of the first steel frame beam and the lower flange portion of the second steel frame beam.
A filler that is filled inside the hollow body and in which the lower flange portion of the first steel frame beam, the lower flange portion of the second steel frame beam, and the stress transfer plate portion are embedded.
Pile head joint structure with.
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