JPH11131497A - 杭の免震構造 - Google Patents
杭の免震構造Info
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- JPH11131497A JPH11131497A JP31278497A JP31278497A JPH11131497A JP H11131497 A JPH11131497 A JP H11131497A JP 31278497 A JP31278497 A JP 31278497A JP 31278497 A JP31278497 A JP 31278497A JP H11131497 A JPH11131497 A JP H11131497A
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- axial force
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Abstract
(57)【要約】
【課題】地震時において杭頭に生じる部材力を緩和して
杭頭での破損を未然に防止する。 【解決手段】本発明に係る杭の免震構造は、中空の杭本
体２を上部構造物１の底面に杭頭にて接続するととも
に、該杭本体の中空内部に上端が上部構造物１に接続さ
れるようにしてロッド状の軸力伝達体３を配置してあ
り、該軸力伝達体３の下端は、杭本体２の内部に設置さ
れた隔壁４に固定してある。
杭頭での破損を未然に防止する。 【解決手段】本発明に係る杭の免震構造は、中空の杭本
体２を上部構造物１の底面に杭頭にて接続するととも
に、該杭本体の中空内部に上端が上部構造物１に接続さ
れるようにしてロッド状の軸力伝達体３を配置してあ
り、該軸力伝達体３の下端は、杭本体２の内部に設置さ
れた隔壁４に固定してある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、杭、特に杭頭にお
ける免震構造に関する。
ける免震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】杭基礎には支持杭形式と摩擦杭形式とが
あり、前者は、良質な支持層がある場合に該支持層まで
打ち込んだ杭の上に上部構造物を構築することによっ
て、構造物重量を支持層で安定支持する形式であり、後
者は、良質な支持層がない場合に周辺地盤との摩擦力に
よって上部構造物を支持する形式の基礎形式である。
あり、前者は、良質な支持層がある場合に該支持層まで
打ち込んだ杭の上に上部構造物を構築することによっ
て、構造物重量を支持層で安定支持する形式であり、後
者は、良質な支持層がない場合に周辺地盤との摩擦力に
よって上部構造物を支持する形式の基礎形式である。
【０００３】これらの杭は、上部構造物の鉛直荷重を地
盤や支持層を反力として支持するようになっているが、
上部構造物とはその杭頭でのみ接続されているため、地
震時には、上部構造物からの水平力が杭頭に作用し、該
杭頭に大きなせん断力や曲げモーメントが生じるととも
に、上部構造物のプロポーションによっては、上部構造
物がロッキングを生じ、杭頭に大きな引張力や圧縮力が
作用することもある。そのため、杭の設計にあたって
は、上部構造物の固定荷重のみならず、このような地震
荷重についても十分な検討を行う必要がある。
盤や支持層を反力として支持するようになっているが、
上部構造物とはその杭頭でのみ接続されているため、地
震時には、上部構造物からの水平力が杭頭に作用し、該
杭頭に大きなせん断力や曲げモーメントが生じるととも
に、上部構造物のプロポーションによっては、上部構造
物がロッキングを生じ、杭頭に大きな引張力や圧縮力が
作用することもある。そのため、杭の設計にあたって
は、上部構造物の固定荷重のみならず、このような地震
荷重についても十分な検討を行う必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上部構
造物がきわめて大きな地震に遭遇した場合には、上述し
たような部材力が非常に大きくなって杭頭に作用し、該
杭頭が破損して上部構造物の健全性にも影響を及ぼすお
それがある。
造物がきわめて大きな地震に遭遇した場合には、上述し
たような部材力が非常に大きくなって杭頭に作用し、該
杭頭が破損して上部構造物の健全性にも影響を及ぼすお
それがある。
【０００５】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、地震時において杭頭に生じる部材力を緩和し
て杭頭での破損を未然に防止可能な杭の免震構造を提供
することを目的とする。
たもので、地震時において杭頭に生じる部材力を緩和し
て杭頭での破損を未然に防止可能な杭の免震構造を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る杭の免震構造は請求項１に記載したよ
うに、上部構造物に接続された杭本体の中空内部に上端
が前記上部構造物に接続されるようにして所定の軸力伝
達体を配置するとともに、該軸力伝達体の下方位置を前
記杭本体の所定位置に固定したものである。
め、本発明に係る杭の免震構造は請求項１に記載したよ
うに、上部構造物に接続された杭本体の中空内部に上端
が前記上部構造物に接続されるようにして所定の軸力伝
達体を配置するとともに、該軸力伝達体の下方位置を前
記杭本体の所定位置に固定したものである。
【０００７】また、本発明に係る杭の免震構造は請求項
２に記載したように、鉛直荷重を支持可能な伸縮部材を
介して上部構造物に接続された杭本体の中空内部に上端
が前記上部構造物に接続されるようにして所定の軸力伝
達体を配置するとともに、該軸力伝達体に形成された当
接部の下方位置に通常時において所定の鉛直方向間隙が
形成されるように所定の被当接部を前記杭本体に対向配
置したものである。
２に記載したように、鉛直荷重を支持可能な伸縮部材を
介して上部構造物に接続された杭本体の中空内部に上端
が前記上部構造物に接続されるようにして所定の軸力伝
達体を配置するとともに、該軸力伝達体に形成された当
接部の下方位置に通常時において所定の鉛直方向間隙が
形成されるように所定の被当接部を前記杭本体に対向配
置したものである。
【０００８】また、本発明に係る杭の免震構造は、前記
当接部の上方位置に所定の被当接部を前記杭本体に対向
配置したものである。
当接部の上方位置に所定の被当接部を前記杭本体に対向
配置したものである。
【０００９】また、本発明に係る杭の免震構造は、前記
軸力伝達体を前記杭本体内に設置されたガイドに貫通さ
せたものである。
軸力伝達体を前記杭本体内に設置されたガイドに貫通さ
せたものである。
【００１０】また、本発明に係る杭の免震構造は、前記
伸縮部材を積層ゴムで構成したものである。
伸縮部材を積層ゴムで構成したものである。
【００１１】請求項１の発明に係る杭の免震構造におい
ては、上部構造物からの鉛直荷重Ｐは、通常時の固定荷
重のみによるものか、あるいは該固定荷重に地震時のロ
ッキング荷重が加わったものかを問わず、杭本体と軸力
伝達体の各上端における鉛直剛性の比率に応じて分配さ
れ、杭本体にはＰ1、軸力伝達体にはＰ2の鉛直荷重が伝
達される。そして、軸力伝達体の下端近傍が固定された
杭本体の箇所では、軸力伝達体からの分配荷重Ｐ2が再
び合流するが、杭本体では、地盤との周面摩擦力Ｆの分
だけ杭頭にて伝達された鉛直荷重Ｐ1が減少して（Ｐ1−
Ｆ）となるので、杭本体に生じる最大圧縮力（引張力）
は、杭頭におけるＰ1若しくは軸力伝達体が固定された
箇所での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）となり、いずれにしろ、単に
杭本体を上部構造物に接続した場合の杭頭での最大圧縮
力（引張力）Ｐ＝（Ｐ1＋Ｐ2）よりも小さくなる。
ては、上部構造物からの鉛直荷重Ｐは、通常時の固定荷
重のみによるものか、あるいは該固定荷重に地震時のロ
ッキング荷重が加わったものかを問わず、杭本体と軸力
伝達体の各上端における鉛直剛性の比率に応じて分配さ
れ、杭本体にはＰ1、軸力伝達体にはＰ2の鉛直荷重が伝
達される。そして、軸力伝達体の下端近傍が固定された
杭本体の箇所では、軸力伝達体からの分配荷重Ｐ2が再
び合流するが、杭本体では、地盤との周面摩擦力Ｆの分
だけ杭頭にて伝達された鉛直荷重Ｐ1が減少して（Ｐ1−
Ｆ）となるので、杭本体に生じる最大圧縮力（引張力）
は、杭頭におけるＰ1若しくは軸力伝達体が固定された
箇所での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）となり、いずれにしろ、単に
杭本体を上部構造物に接続した場合の杭頭での最大圧縮
力（引張力）Ｐ＝（Ｐ1＋Ｐ2）よりも小さくなる。
【００１２】請求項２の発明に係る杭の免震構造におい
ては、上部構造物からの鉛直荷重Ｐは、通常時は伸縮部
材を介して杭本体に伝達されるが、地震時において上部
構造物にロッキングが生じ、それが原因で上部構造物か
ら杭本体に鉛直下向き荷重ΔＰが作用したとき、かかる
荷重ΔＰによって伸縮部材が縮んで軸力伝達体の当接部
がその下方に位置する杭本体の被当接部に当接し、該当
接箇所を介して軸力が伝達可能な状態となる。
ては、上部構造物からの鉛直荷重Ｐは、通常時は伸縮部
材を介して杭本体に伝達されるが、地震時において上部
構造物にロッキングが生じ、それが原因で上部構造物か
ら杭本体に鉛直下向き荷重ΔＰが作用したとき、かかる
荷重ΔＰによって伸縮部材が縮んで軸力伝達体の当接部
がその下方に位置する杭本体の被当接部に当接し、該当
接箇所を介して軸力が伝達可能な状態となる。
【００１３】そして、かかる状態においては、上部構造
物からの鉛直荷重（Ｐ＋ΔＰ）は、杭本体と軸力伝達体
の各上端における鉛直剛性の比率に応じて分配され、杭
本体にはＰ1、軸力伝達体にはＰ2の鉛直荷重が伝達され
る。そして、杭本体に形成された被当接部では、軸力伝
達体からの分配荷重Ｐ2が再び合流するが、杭本体で
は、地盤との周面摩擦力Ｆの分だけ杭頭にて伝達された
鉛直荷重Ｐ1が減少して（Ｐ1−Ｆ） となるので、杭本
体に生じる最大圧縮力は、杭頭におけるＰ1若しくは軸
力伝達体が固定された箇所での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）とな
り、いずれにしろ、単に杭本体を上部構造物に接続した
場合の杭頭での最大圧縮力（Ｐ1＋Ｐ2）よりも小さくな
る。
物からの鉛直荷重（Ｐ＋ΔＰ）は、杭本体と軸力伝達体
の各上端における鉛直剛性の比率に応じて分配され、杭
本体にはＰ1、軸力伝達体にはＰ2の鉛直荷重が伝達され
る。そして、杭本体に形成された被当接部では、軸力伝
達体からの分配荷重Ｐ2が再び合流するが、杭本体で
は、地盤との周面摩擦力Ｆの分だけ杭頭にて伝達された
鉛直荷重Ｐ1が減少して（Ｐ1−Ｆ） となるので、杭本
体に生じる最大圧縮力は、杭頭におけるＰ1若しくは軸
力伝達体が固定された箇所での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）とな
り、いずれにしろ、単に杭本体を上部構造物に接続した
場合の杭頭での最大圧縮力（Ｐ1＋Ｐ2）よりも小さくな
る。
【００１４】ここで、前記当接部の上方位置に所定の被
当接部を前記杭本体に対向配置したならば、ロッキング
による鉛直上向き荷重すなわち引抜力ΔＰが作用して上
部構造物の固定荷重Ｐを上回った場合、該引抜力によっ
て伸縮部材が伸びて軸力伝達体の当接部がその上方に位
置する杭本体の被当接部に当接し、該当接箇所を介して
引抜力が伝達可能な状態となる。
当接部を前記杭本体に対向配置したならば、ロッキング
による鉛直上向き荷重すなわち引抜力ΔＰが作用して上
部構造物の固定荷重Ｐを上回った場合、該引抜力によっ
て伸縮部材が伸びて軸力伝達体の当接部がその上方に位
置する杭本体の被当接部に当接し、該当接箇所を介して
引抜力が伝達可能な状態となる。
【００１５】そして、かかる状態においては、上部構造
物からの鉛直上向き荷重（ΔＰ−Ｐ）は、杭本体と軸力
伝達体の各上端における鉛直剛性の比率に応じて分配さ
れ、杭本体にはＰ1、軸力伝達体にはＰ2の鉛直荷重が伝
達される。そして、当接部の上方位置に形成された杭本
体の被当接部では、軸力伝達体からの分配荷重Ｐ2が再
び合流するが、杭本体では、地盤との周面摩擦力Ｆの分
だけ杭頭にて伝達された鉛直荷重Ｐ1が減少して（Ｐ1−
Ｆ） となるので、杭本体に生じる最大引張力は、杭頭
におけるＰ1若しくは上方当接部での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）
となり、いずれにしろ、単に杭本体を上部構造物に接続
した場合の杭頭での最大引張力（Ｐ1＋Ｐ2）よりも小さ
くなる。
物からの鉛直上向き荷重（ΔＰ−Ｐ）は、杭本体と軸力
伝達体の各上端における鉛直剛性の比率に応じて分配さ
れ、杭本体にはＰ1、軸力伝達体にはＰ2の鉛直荷重が伝
達される。そして、当接部の上方位置に形成された杭本
体の被当接部では、軸力伝達体からの分配荷重Ｐ2が再
び合流するが、杭本体では、地盤との周面摩擦力Ｆの分
だけ杭頭にて伝達された鉛直荷重Ｐ1が減少して（Ｐ1−
Ｆ） となるので、杭本体に生じる最大引張力は、杭頭
におけるＰ1若しくは上方当接部での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）
となり、いずれにしろ、単に杭本体を上部構造物に接続
した場合の杭頭での最大引張力（Ｐ1＋Ｐ2）よりも小さ
くなる。
【００１６】また、前記軸力伝達体を前記杭本体内に設
置されたガイドに貫通させたならば、軸力伝達体が被当
接部に当接した後の座屈を未然に防止することができ
る。
置されたガイドに貫通させたならば、軸力伝達体が被当
接部に当接した後の座屈を未然に防止することができ
る。
【００１７】伸縮部材の構成については任意であるが、
該伸縮部材を積層ゴムで構成したならば、そのゴム厚を
変化させることによって、伸縮部材の鉛直剛性、ひいて
は、当接部と被当接部との鉛直方向間隙を容易に調整す
ることができるとともに、地震時水平力に対しては、本
来の免震効果を発揮し、杭頭に生じるせん断力や曲げモ
ーメントを大幅に低減することが可能となる。
該伸縮部材を積層ゴムで構成したならば、そのゴム厚を
変化させることによって、伸縮部材の鉛直剛性、ひいて
は、当接部と被当接部との鉛直方向間隙を容易に調整す
ることができるとともに、地震時水平力に対しては、本
来の免震効果を発揮し、杭頭に生じるせん断力や曲げモ
ーメントを大幅に低減することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る杭の免震構造
の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一
の符号を付してその説明を省略する。
の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一
の符号を付してその説明を省略する。
【００１９】（第１実施形態）図１は、本実施形態に係
る杭の免震構造を示した断面図である。同図でわかるよ
うに、本実施形態に係る杭の免震構造は、中空の杭本体
２を上部構造物１の底面に杭頭にて接続するとともに、
該杭本体の中空内部に上端が上部構造物１に接続される
ようにしてロッド状の軸力伝達体３を配置してあり、該
軸力伝達体３の下端は、杭本体２の内部に設置された隔
壁４に固定してある。
る杭の免震構造を示した断面図である。同図でわかるよ
うに、本実施形態に係る杭の免震構造は、中空の杭本体
２を上部構造物１の底面に杭頭にて接続するとともに、
該杭本体の中空内部に上端が上部構造物１に接続される
ようにしてロッド状の軸力伝達体３を配置してあり、該
軸力伝達体３の下端は、杭本体２の内部に設置された隔
壁４に固定してある。
【００２０】杭本体２は、例えばＲＣ既製杭を使用し、
隔壁４は、例えば鋼製円板で構成してその中心に軸力伝
達体３の下端を連結するとともに、その周縁をコンクリ
ート用アンカーボルト等を用いて杭本体２に固定するこ
とができる。軸力伝達体３は、例えば鋼製ロッドで構成
することができる。
隔壁４は、例えば鋼製円板で構成してその中心に軸力伝
達体３の下端を連結するとともに、その周縁をコンクリ
ート用アンカーボルト等を用いて杭本体２に固定するこ
とができる。軸力伝達体３は、例えば鋼製ロッドで構成
することができる。
【００２１】本実施形態に係る杭の免震構造において
は、上部構造物１からの鉛直荷重Ｐは、図２に示すよう
に、通常時の固定荷重のみによるものか、あるいは該固
定荷重に地震時のロッキング荷重が加わったものかを問
わず、杭本体２と軸力伝達体３の各上端における鉛直剛
性の比率に応じて分配され、杭本体２にはＰ1、軸力伝
達体３にはＰ2の鉛直荷重が伝達される。なお、図２(a)
は、上部構造物１からの鉛直荷重が下向きである場合を
示したものであり、ロッキングによる引抜力が大きくて
該鉛直荷重が上向きになる場合には、同図に示した各矢
印がすべて逆方向を向くこととなる。
は、上部構造物１からの鉛直荷重Ｐは、図２に示すよう
に、通常時の固定荷重のみによるものか、あるいは該固
定荷重に地震時のロッキング荷重が加わったものかを問
わず、杭本体２と軸力伝達体３の各上端における鉛直剛
性の比率に応じて分配され、杭本体２にはＰ1、軸力伝
達体３にはＰ2の鉛直荷重が伝達される。なお、図２(a)
は、上部構造物１からの鉛直荷重が下向きである場合を
示したものであり、ロッキングによる引抜力が大きくて
該鉛直荷重が上向きになる場合には、同図に示した各矢
印がすべて逆方向を向くこととなる。
【００２２】そして、軸力伝達体３の下端近傍が固定さ
れた杭本体２の箇所、すなわち、隔壁４が設置された位
置では、軸力伝達体３からの分配荷重Ｐ2が合流する
が、杭本体２では、同図(b)でよくわかるように、その
周面に作用する地盤との摩擦力によって杭頭にて伝達さ
れた鉛直荷重Ｐ1が徐々に減少し、軸力伝達体３の下端
が固定された箇所では、周面摩擦力の合力Ｆの分だけ減
少して（Ｐ1−Ｆ）となるので、杭本体２に生じる最大
圧縮力（引張力）は、杭頭におけるＰ1若しくは軸力伝
達体３の下端が固定された箇所での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）と
なる。
れた杭本体２の箇所、すなわち、隔壁４が設置された位
置では、軸力伝達体３からの分配荷重Ｐ2が合流する
が、杭本体２では、同図(b)でよくわかるように、その
周面に作用する地盤との摩擦力によって杭頭にて伝達さ
れた鉛直荷重Ｐ1が徐々に減少し、軸力伝達体３の下端
が固定された箇所では、周面摩擦力の合力Ｆの分だけ減
少して（Ｐ1−Ｆ）となるので、杭本体２に生じる最大
圧縮力（引張力）は、杭頭におけるＰ1若しくは軸力伝
達体３の下端が固定された箇所での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）と
なる。
【００２３】なお、上部構造物１からの鉛直荷重Ｐをど
のような方法で所望の比率に分配するかについては、例
えば、隔壁４の厚みを調整する、あるいは軸力伝達体３
の断面積を調整することによって杭頭における鉛直方向
剛性比を所望の比率に調整することができる。すなわ
ち、隔壁４を薄くすれば軸力伝達体３の鉛直剛性が小さ
くなるので、Ｐ2よりもＰ1の方が大きくなるし、逆に隔
壁４を厚くすれば軸力伝達体３の鉛直剛性が大きくなる
ので、Ｐ2の方が大きくなる。
のような方法で所望の比率に分配するかについては、例
えば、隔壁４の厚みを調整する、あるいは軸力伝達体３
の断面積を調整することによって杭頭における鉛直方向
剛性比を所望の比率に調整することができる。すなわ
ち、隔壁４を薄くすれば軸力伝達体３の鉛直剛性が小さ
くなるので、Ｐ2よりもＰ1の方が大きくなるし、逆に隔
壁４を厚くすれば軸力伝達体３の鉛直剛性が大きくなる
ので、Ｐ2の方が大きくなる。
【００２４】以上説明したように、本実施形態に係る杭
の免震構造によれば、杭本体２に生じる最大圧縮力（引
張力）は、杭頭におけるＰ1若しくは軸力伝達体３の下
端が固定された箇所での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）となり、いず
れにしろ、従来のように単に杭本体２を上部構造物１に
接続した場合に杭頭で生じる最大圧縮力（引張力）（Ｐ
1＋Ｐ2）よりも小さくすることができる。
の免震構造によれば、杭本体２に生じる最大圧縮力（引
張力）は、杭頭におけるＰ1若しくは軸力伝達体３の下
端が固定された箇所での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）となり、いず
れにしろ、従来のように単に杭本体２を上部構造物１に
接続した場合に杭頭で生じる最大圧縮力（引張力）（Ｐ
1＋Ｐ2）よりも小さくすることができる。
【００２５】そのため、上部構造物１が地震によってロ
ッキング振動を起こし、該ロッキングによる鉛直上下荷
重が杭頭に作用したとしても、杭本体２に生じる圧縮力
や引張力は、従来よりも減少し、かくして、ロッキング
による杭頭部の破損を未然に防止することが可能とな
る。
ッキング振動を起こし、該ロッキングによる鉛直上下荷
重が杭頭に作用したとしても、杭本体２に生じる圧縮力
や引張力は、従来よりも減少し、かくして、ロッキング
による杭頭部の破損を未然に防止することが可能とな
る。
【００２６】（第２実施形態）次に、第２実施形態につ
いて説明する。図３は、本実施形態に係る杭の免震構造
を示した断面図である。同図でわかるように、本実施形
態に係る杭の免震構造は、鉛直荷重を支持可能な伸縮部
材としての免震ゴム１１を介して上部構造物１に杭本体
２を接続するとともに、該杭本体の中空内部に軸力伝達
体３を配置してその上端を積層ゴム１１を貫通させた上
で上部構造物１に接続するとともに、その下端に当接部
１２を形成してある。
いて説明する。図３は、本実施形態に係る杭の免震構造
を示した断面図である。同図でわかるように、本実施形
態に係る杭の免震構造は、鉛直荷重を支持可能な伸縮部
材としての免震ゴム１１を介して上部構造物１に杭本体
２を接続するとともに、該杭本体の中空内部に軸力伝達
体３を配置してその上端を積層ゴム１１を貫通させた上
で上部構造物１に接続するとともに、その下端に当接部
１２を形成してある。
【００２７】また、当接部１２の下方位置には、通常時
において所定の鉛直方向間隙が形成されるように被当接
部１６が杭本体２に対向配置してあるとともに、その上
方位置にも、被当接部１６を対向配置してある。
において所定の鉛直方向間隙が形成されるように被当接
部１６が杭本体２に対向配置してあるとともに、その上
方位置にも、被当接部１６を対向配置してある。
【００２８】被当接部１５、１６は、それぞれ環状体と
して形成したものを杭本体２の内面に固着されるフラン
ジを介して一体に接続し、コの字断面を有する二段環状
部材としてある。
して形成したものを杭本体２の内面に固着されるフラン
ジを介して一体に接続し、コの字断面を有する二段環状
部材としてある。
【００２９】被当接部１５と当接部１２との鉛直方向間
隙は、ロッキングによって上部構造物からの荷重が下向
き鉛直荷重から上向き鉛直荷重に転じるとき、すなわち
ロッキングによる引抜力が上部構造物からの通常時の固
定荷重を上回るときにちょうど該間隙がゼロになって両
者が当接するように設定しておくのがよい。
隙は、ロッキングによって上部構造物からの荷重が下向
き鉛直荷重から上向き鉛直荷重に転じるとき、すなわち
ロッキングによる引抜力が上部構造物からの通常時の固
定荷重を上回るときにちょうど該間隙がゼロになって両
者が当接するように設定しておくのがよい。
【００３０】なお、かかる設定は、積層ゴム１１のゴム
厚を調整してその鉛直剛性を変化させることで可能であ
る。
厚を調整してその鉛直剛性を変化させることで可能であ
る。
【００３１】軸力伝達体３は、杭本体２内に設置された
ガイド１７に貫通させてあり、かかる軸力伝達体３は、
例えば鋼製ロッドで構成することができる。
ガイド１７に貫通させてあり、かかる軸力伝達体３は、
例えば鋼製ロッドで構成することができる。
【００３２】本実施形態に係る杭の免震構造において
は、上部構造物１からの鉛直荷重Ｐは、通常時は積層ゴ
ム１１を介して杭本体２に伝達されるが、地震時におい
て上部構造物１にロッキングが生じ、それが原因で上部
構造物１から鉛直下向き荷重ΔＰが作用したとき、かか
る荷重ΔＰによって積層ゴム１１が縮み、軸力伝達体３
の当接部１２は、図４(a)に示すように杭本体２の被当
接部１６に当接し、該当接箇所を介して軸力が伝達可能
な状態となる。
は、上部構造物１からの鉛直荷重Ｐは、通常時は積層ゴ
ム１１を介して杭本体２に伝達されるが、地震時におい
て上部構造物１にロッキングが生じ、それが原因で上部
構造物１から鉛直下向き荷重ΔＰが作用したとき、かか
る荷重ΔＰによって積層ゴム１１が縮み、軸力伝達体３
の当接部１２は、図４(a)に示すように杭本体２の被当
接部１６に当接し、該当接箇所を介して軸力が伝達可能
な状態となる。
【００３３】そして、かかる状態においては、上部構造
物からの鉛直荷重（Ｐ＋ΔＰ）は、杭本体２と軸力伝達
体３の各上端における鉛直剛性の比率に応じて分配さ
れ、杭本体２にはＰ1、軸力伝達体にはＰ2の鉛直荷重が
伝達される。そして、杭本体２側の被当接部１６では、
軸力伝達体３からの分配荷重Ｐ2が合流するが、杭本体
２では、同図(b)でよくわかるように、地盤との周面摩
擦力Ｆの分だけ杭頭にて伝達された鉛直荷重Ｐ1が減少
して（Ｐ1−Ｆ） となるので、杭本体に生じる最大圧縮
力は、杭頭におけるＰ1若しくは被当接部１６が設置さ
れた箇所での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）となる。
物からの鉛直荷重（Ｐ＋ΔＰ）は、杭本体２と軸力伝達
体３の各上端における鉛直剛性の比率に応じて分配さ
れ、杭本体２にはＰ1、軸力伝達体にはＰ2の鉛直荷重が
伝達される。そして、杭本体２側の被当接部１６では、
軸力伝達体３からの分配荷重Ｐ2が合流するが、杭本体
２では、同図(b)でよくわかるように、地盤との周面摩
擦力Ｆの分だけ杭頭にて伝達された鉛直荷重Ｐ1が減少
して（Ｐ1−Ｆ） となるので、杭本体に生じる最大圧縮
力は、杭頭におけるＰ1若しくは被当接部１６が設置さ
れた箇所での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）となる。
【００３４】なお、上部構造物１からの鉛直荷重（Ｐ＋
ΔＰ）をどのような方法で所望の比率に分配するかにつ
いては、例えば、被当接部１６の厚みを調整することに
よって杭頭における鉛直方向剛性比を所望の比率に調整
することができる。すなわち、被当接部１６を薄くすれ
ば軸力伝達体３の鉛直剛性が小さくなるので、Ｐ2より
もＰ1の方が大きくなるし、逆に被当接部１６を厚くす
れば軸力伝達体３の鉛直剛性が大きくなるので、Ｐ2の
方が大きくなる。
ΔＰ）をどのような方法で所望の比率に分配するかにつ
いては、例えば、被当接部１６の厚みを調整することに
よって杭頭における鉛直方向剛性比を所望の比率に調整
することができる。すなわち、被当接部１６を薄くすれ
ば軸力伝達体３の鉛直剛性が小さくなるので、Ｐ2より
もＰ1の方が大きくなるし、逆に被当接部１６を厚くす
れば軸力伝達体３の鉛直剛性が大きくなるので、Ｐ2の
方が大きくなる。
【００３５】一方、上部構造物１のロッキングが原因で
上部構造物１から引抜力ΔＰが作用したとき、該引抜力
が通常時の鉛直荷重Ｐを上回らないうちは、当接部１２
は、被当接部１６にも被当接部１５にも接触せず、上部
構造物からの荷重がそのまま杭本体２に伝達されるが、
該荷重は、通常時よりも小さな圧縮力（Ｐ−ΔＰ）とな
るので、杭本体２の健全性は何ら問題とはならない。
上部構造物１から引抜力ΔＰが作用したとき、該引抜力
が通常時の鉛直荷重Ｐを上回らないうちは、当接部１２
は、被当接部１６にも被当接部１５にも接触せず、上部
構造物からの荷重がそのまま杭本体２に伝達されるが、
該荷重は、通常時よりも小さな圧縮力（Ｐ−ΔＰ）とな
るので、杭本体２の健全性は何ら問題とはならない。
【００３６】次に、上部構造物１のロッキングが大きく
なって引抜力ΔＰが通常時の鉛直荷重Ｐを上回るように
なった場合については、積層ゴム１１が伸びて軸力伝達
体３の当接部１２が図５(a)に示すように杭本体２側の
被当接部１５に当接し、該当接箇所を介して軸力が伝達
可能な状態となる。
なって引抜力ΔＰが通常時の鉛直荷重Ｐを上回るように
なった場合については、積層ゴム１１が伸びて軸力伝達
体３の当接部１２が図５(a)に示すように杭本体２側の
被当接部１５に当接し、該当接箇所を介して軸力が伝達
可能な状態となる。
【００３７】そして、かかる状態においては、上部構造
物１からの鉛直上向き荷重（ΔＰ−Ｐ）は、杭本体２と
軸力伝達体３の各上端における鉛直剛性の比率に応じて
分配され、杭本体２にはＰ1、軸力伝達体にはＰ2の上向
き鉛直荷重が伝達される。そして、被当接部１２では、
軸力伝達体３からの分配荷重Ｐ2が被当接部１５を介し
て杭本体２に合流するが、杭本体２では、同図(b)でよ
くわかるように、地盤との周面摩擦力Ｆの分だけ杭頭に
て伝達された鉛直荷重Ｐ1が減少して（Ｐ1−Ｆ） とな
るので、杭本体に生じる最大引張力は、杭頭におけるＰ
1若しくは被当接部１６が設置された箇所での（Ｐ1＋Ｐ
2−Ｆ）となる。
物１からの鉛直上向き荷重（ΔＰ−Ｐ）は、杭本体２と
軸力伝達体３の各上端における鉛直剛性の比率に応じて
分配され、杭本体２にはＰ1、軸力伝達体にはＰ2の上向
き鉛直荷重が伝達される。そして、被当接部１２では、
軸力伝達体３からの分配荷重Ｐ2が被当接部１５を介し
て杭本体２に合流するが、杭本体２では、同図(b)でよ
くわかるように、地盤との周面摩擦力Ｆの分だけ杭頭に
て伝達された鉛直荷重Ｐ1が減少して（Ｐ1−Ｆ） とな
るので、杭本体に生じる最大引張力は、杭頭におけるＰ
1若しくは被当接部１６が設置された箇所での（Ｐ1＋Ｐ
2−Ｆ）となる。
【００３８】以上説明したように、本実施形態に係る杭
の免震構造によれば、杭本体２に生じる最大圧縮力ある
いは最大引張力は、杭頭におけるＰ1若しくは被当接部
１５あるいは被当接部１６での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）とな
り、いずれにしろ、従来のように単に杭本体２を上部構
造物１に接続した場合に杭頭で生じる最大圧縮力あるい
は最大引張力（Ｐ1＋Ｐ2）よりも小さくすることができ
る。
の免震構造によれば、杭本体２に生じる最大圧縮力ある
いは最大引張力は、杭頭におけるＰ1若しくは被当接部
１５あるいは被当接部１６での（Ｐ1＋Ｐ2−Ｆ）とな
り、いずれにしろ、従来のように単に杭本体２を上部構
造物１に接続した場合に杭頭で生じる最大圧縮力あるい
は最大引張力（Ｐ1＋Ｐ2）よりも小さくすることができ
る。
【００３９】そのため、上部構造物１が地震によってロ
ッキング振動を起こし、該ロッキングによる鉛直上下荷
重が杭頭に作用したとしても、杭本体２に生じる圧縮力
や引張力は、従来よりも減少し、かくして、ロッキング
による杭頭部の破損を未然に防止することが可能とな
る。
ッキング振動を起こし、該ロッキングによる鉛直上下荷
重が杭頭に作用したとしても、杭本体２に生じる圧縮力
や引張力は、従来よりも減少し、かくして、ロッキング
による杭頭部の破損を未然に防止することが可能とな
る。
【００４０】また、本実施形態によれば、被当接部１６
に加えて、被当接部１５をも設けるようにしたので、万
一、ロッキング振動が大きくなって上部構造物の固定荷
重を上回る引抜力が杭に作用する事態になったとして
も、そのときに杭本体２に生じる引張力を従来よりも低
減させることが可能となる。
に加えて、被当接部１５をも設けるようにしたので、万
一、ロッキング振動が大きくなって上部構造物の固定荷
重を上回る引抜力が杭に作用する事態になったとして
も、そのときに杭本体２に生じる引張力を従来よりも低
減させることが可能となる。
【００４１】また、本実施形態によれば、軸力伝達体３
を杭本体２内に設置されたガイド１７に貫通させるよう
にしたので、該軸力伝達体が被当接部１６に当接した後
の座屈を未然に防止することができる。
を杭本体２内に設置されたガイド１７に貫通させるよう
にしたので、該軸力伝達体が被当接部１６に当接した後
の座屈を未然に防止することができる。
【００４２】また、本実施形態によれば、伸縮部材とし
て積層ゴム１１を採用したので、そのゴム厚を変化させ
ることによって、該積層ゴムの鉛直剛性、ひいては、当
接部１２と被当接部１５、１６との鉛直方向間隙を容易
に調整することができるとともに、地震時水平力に対し
ては、本来の免震効果を発揮し、杭本体２の杭頭に生じ
るせん断力や曲げモーメントを大幅に低減することが可
能となる。
て積層ゴム１１を採用したので、そのゴム厚を変化させ
ることによって、該積層ゴムの鉛直剛性、ひいては、当
接部１２と被当接部１５、１６との鉛直方向間隙を容易
に調整することができるとともに、地震時水平力に対し
ては、本来の免震効果を発揮し、杭本体２の杭頭に生じ
るせん断力や曲げモーメントを大幅に低減することが可
能となる。
【００４３】本実施形態では、一つの当接部１２の表面
と裏面とを使ってそれぞれ被当接部１５、１６との軸力
のやり取りを行うようにしたが、かかる構成に代えて、
２つの当接部を軸力伝達体に設け、該各当接部をそれぞ
れ被当接部１５、１６に当接させて軸力のやり取りを行
うようにしてもよい。
と裏面とを使ってそれぞれ被当接部１５、１６との軸力
のやり取りを行うようにしたが、かかる構成に代えて、
２つの当接部を軸力伝達体に設け、該各当接部をそれぞ
れ被当接部１５、１６に当接させて軸力のやり取りを行
うようにしてもよい。
【００４４】また、本実施形態では、２つの被当接部１
５、１６を設けたが、上部構造物１がロッキング振動し
ても、その引抜力が固定荷重を上回ることがない場合に
は、被当接部１５を省略してもよい。
５、１６を設けたが、上部構造物１がロッキング振動し
ても、その引抜力が固定荷重を上回ることがない場合に
は、被当接部１５を省略してもよい。
【００４５】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１に係る本発
明の杭の免震構造によれば、上部構造物が地震によって
ロッキング振動を起こし、該ロッキングによる鉛直上下
荷重が杭頭に作用したとしても、杭本体に生じる圧縮力
や引張力は、従来よりも減少し、かくして、ロッキング
による杭頭部の破損を未然に防止することが可能とな
る。
明の杭の免震構造によれば、上部構造物が地震によって
ロッキング振動を起こし、該ロッキングによる鉛直上下
荷重が杭頭に作用したとしても、杭本体に生じる圧縮力
や引張力は、従来よりも減少し、かくして、ロッキング
による杭頭部の破損を未然に防止することが可能とな
る。
【００４６】また、請求項２に係る本発明の杭の免震構
造によれば、上部構造物が地震によってロッキング振動
を起こし、該ロッキングによる鉛直上下荷重が杭頭に作
用したとしても、杭本体に生じる圧縮力や引張力は、従
来よりも減少し、かくして、ロッキングによる杭頭部の
破損を未然に防止することが可能となる。
造によれば、上部構造物が地震によってロッキング振動
を起こし、該ロッキングによる鉛直上下荷重が杭頭に作
用したとしても、杭本体に生じる圧縮力や引張力は、従
来よりも減少し、かくして、ロッキングによる杭頭部の
破損を未然に防止することが可能となる。
【００４７】また、請求項３に係る本発明の杭の免震構
造によれば、万一、ロッキング振動が大きくなって上部
構造物の固定荷重を上回る引抜力が杭に作用する事態に
なったとしても、そのときに杭本体に生じる引張力を従
来よりも低減させることが可能となるという効果も奏す
る。
造によれば、万一、ロッキング振動が大きくなって上部
構造物の固定荷重を上回る引抜力が杭に作用する事態に
なったとしても、そのときに杭本体に生じる引張力を従
来よりも低減させることが可能となるという効果も奏す
る。
【００４８】また、請求項４に係る本発明の杭の免震構
造によれば、軸力伝達体が被当接部に当接した後の座屈
を未然に防止することができるという効果も奏する。
造によれば、軸力伝達体が被当接部に当接した後の座屈
を未然に防止することができるという効果も奏する。
【００４９】また、請求項５に係る本発明の杭の免震構
造によれば、積層ゴムのゴム厚を変化させることによっ
て、該積層ゴムの鉛直剛性、ひいては、当接部と被当接
部との鉛直方向間隙を容易に調整することができるとと
もに、地震時水平力に対しては、本来の免震効果を発揮
し、杭本体の杭頭に生じるせん断力や曲げモーメントを
大幅に低減することが可能となるという効果も奏する。
造によれば、積層ゴムのゴム厚を変化させることによっ
て、該積層ゴムの鉛直剛性、ひいては、当接部と被当接
部との鉛直方向間隙を容易に調整することができるとと
もに、地震時水平力に対しては、本来の免震効果を発揮
し、杭本体の杭頭に生じるせん断力や曲げモーメントを
大幅に低減することが可能となるという効果も奏する。
【００５０】
【図１】第１実施形態に係る杭の免震構造の断面図。
【図２】第１実施形態に係る杭の免震構造の作用を示す
図。
図。
【図３】第２実施形態に係る杭の免震構造の断面図。
【図４】第２実施形態に係る杭の免震構造の作用を示す
図。
図。
【図５】第２実施形態に係る杭の免震構造の作用を示す
図。
図。
１ 上部構造物 ２ 杭本体 ３ 軸力伝達体 １１ 積層ゴム（伸縮部材） １２ 当接部 １５、１６ 被当接部 １７ ガイド
Claims (5)
- 【請求項１】 上部構造物に接続された杭本体の中空内
部に上端が前記上部構造物に接続されるようにして所定
の軸力伝達体を配置するとともに、該軸力伝達体の下方
位置を前記杭本体の所定位置に固定したことを特徴とす
る杭の免震構造。 - 【請求項２】 鉛直荷重を支持可能な伸縮部材を介して
上部構造物に接続された杭本体の中空内部に上端が前記
上部構造物に接続されるようにして所定の軸力伝達体を
配置するとともに、該軸力伝達体に形成された当接部の
下方位置に通常時において所定の鉛直方向間隙が形成さ
れるように所定の被当接部を前記杭本体に対向配置した
ことを特徴とする杭の免震構造。 - 【請求項３】 前記当接部の上方位置に所定の被当接部
を前記杭本体に対向配置した請求項２記載の杭の免震構
造。 - 【請求項４】 前記軸力伝達体を前記杭本体内に設置さ
れたガイドに貫通させた請求項３記載の杭の免震構造。 - 【請求項５】 前記伸縮部材を積層ゴムで構成した請求
項２記載の杭の免震構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31278497A JPH11131497A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 杭の免震構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31278497A JPH11131497A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 杭の免震構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11131497A true JPH11131497A (ja) | 1999-05-18 |
Family
ID=18033369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31278497A Withdrawn JPH11131497A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 杭の免震構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11131497A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004293282A (ja) * | 2003-02-06 | 2004-10-21 | Fujita Corp | 建物の基礎構造 |
| JP2005113389A (ja) * | 2003-10-03 | 2005-04-28 | Geotop Corp | 低固定度杭頭接合構造 |
| JP2005264666A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Jfe Steel Kk | 杭頭接合構造 |
| JP2005336743A (ja) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Ohbayashi Corp | 鋼管ダンパー及びロッキング基礎 |
| JP2009144347A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Sekisui Chem Co Ltd | 杭と上部構造物の支持構造 |
-
1997
- 1997-10-29 JP JP31278497A patent/JPH11131497A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004293282A (ja) * | 2003-02-06 | 2004-10-21 | Fujita Corp | 建物の基礎構造 |
| JP2005113389A (ja) * | 2003-10-03 | 2005-04-28 | Geotop Corp | 低固定度杭頭接合構造 |
| JP2005264666A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Jfe Steel Kk | 杭頭接合構造 |
| JP4604529B2 (ja) * | 2004-03-22 | 2011-01-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 杭頭接合構造 |
| JP2005336743A (ja) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Ohbayashi Corp | 鋼管ダンパー及びロッキング基礎 |
| JP4586418B2 (ja) * | 2004-05-24 | 2010-11-24 | 株式会社大林組 | 鋼管ダンパー及びロッキング基礎 |
| JP2009144347A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Sekisui Chem Co Ltd | 杭と上部構造物の支持構造 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050104 |