JPH11172691A - 柱と杭の接合方法及びその接合構造 - Google Patents
柱と杭の接合方法及びその接合構造Info
- Publication number
- JPH11172691A JPH11172691A JP9344628A JP34462897A JPH11172691A JP H11172691 A JPH11172691 A JP H11172691A JP 9344628 A JP9344628 A JP 9344628A JP 34462897 A JP34462897 A JP 34462897A JP H11172691 A JPH11172691 A JP H11172691A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pile
- column
- prestress
- steel pipe
- concrete
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Foundations (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
ひび割れや埋め込み柱の抜け出しがなく、また埋め込み
柱から受ける非対称な荷重に対しても鋼管杭の断面変形
のない、耐震性に優れた柱と杭の接合方法及びその接合
構造を提供する。 【解決手段】 充填コンクリート鋼管杭2の上部に鉄骨
柱1の脚部を挿入し、その周囲に埋め込み材4を充填
し、該埋め込み材4がほぼ硬化した後、杭頭部21の外
周をプレストレス導入リング5により締め付けて該杭頭
部21にプレストレスを付与する。
Description
充填コンクリート鋼管杭を使用する柱と杭の接合方法及
びその接合構造に係り、特に一柱一杭工法において、耐
震性を向上させることができる杭頭部の補強技術に関す
る。
充填コンクリート鋼管杭の上部のコンクリートを除去し
た後、鋼管柱を挿入し、該鋼管柱の脚部の周囲に改めて
コンクリートを充填することによって鋼管柱を鋼管杭と
接合する方法がとられている。この従来工法の問題点は
柱と杭の接合部の耐震性が弱いことである。地震時、柱
1には図8に示すように水平力Q、曲げモーメントM、
軸力Nが作用するため、鋼管杭2の面外変形、断面変形
が発生し、またコンクリート4のひび割れ8や柱1の抜
け出しが生じる。
段として、例えば特開平3−51428号公報では、図
9に示すようにリング状のごとき補強材7で杭頭部を補
強することとしている。しかし、この杭頭部補強の効果
を調べた実験の結果では図10に示すようにほとんど効
果がなかった。同図は充填コンクリート鋼管杭と鋼管柱
の接合部における変形特性を示すもので、(a)は補強
リング無しの場合、(b)は補強リング有りの場合であ
り、両者の回転角θに格別の差異は認められなかった。
なお、柱脚部の回転角θは、同図(c)に示すように、
θ=θ3−θ1(但し、θ3:杭頂部における柱の回転
角、θ1:柱の下端の回転角)により算出したものであ
る。
巻き付けただけでは、杭鋼管の板厚を増加させたことと
同等であり、埋め込み柱から受けるこじるような力(対
称な断面に作用する非対称な力)に対しては、杭鋼管板
厚が面外曲げで抵抗しようとするが、元々径に対して板
厚が十分大きいため、杭頭部の補強による曲げ抵抗力の
向上はほとんど期待できない。このことが実験による差
が認められなかった理由である。
な問題を解決するためになされたもので、地震荷重に対
して、鋼管杭のコンクリートのひび割れや埋め込み柱の
抜け出しがなく、また埋め込み柱から受ける非対称な荷
重に対しても鋼管杭の断面変形の少ない、耐震性に優れ
た柱と杭の接合方法及びその接合構造を提供することを
目的とする。
合方法は、充填コンクリート鋼管杭の上部に鉄骨柱の脚
部を埋め込んで接合する方法において、鉄骨柱の脚部の
周囲に埋め込み材を充填後、充填コンクリート鋼管杭の
上部外周を締め付けることにより杭頭部にプレストレス
を付与することを特徴とするものである。ここで、埋め
込み材には鋼管杭内部の充填コンクリートに比べて強度
の高いコンクリートまたはモルタルが使用される。ま
た、鋼管杭には通常、内面突起付きまたは内面リブ付き
の鋼管を使用するが、通常の鋼管を使用することもでき
る。鉄骨柱には角形鋼管、丸形鋼管、H形鋼等が使用さ
れる。
レスを付与するには、プレストレス導入リングを用いて
充填コンクリート鋼管杭の上部外周を締め付ける。締め
付け箇所は杭頭部の少なくとも上部1箇所で、さらに、
鉄骨柱の脚部の下部に対応する位置にも設けることがよ
り効果的である。さらに、鉄骨柱のコーナーを結ぶ対角
線上の面にプレストレスを作用させるように締め付ける
ものである。
充填コンクリート鋼管杭の上部に鉄骨柱の脚部を埋め込
み材により埋め込んで接合する構造において、杭頭部に
プレストレスを付与するように充填コンクリート鋼管杭
の上部外周を締め付けるプレストレス導入リングを具備
することを特徴とするものである。プレストレス導入リ
ングは杭頭部の少なくとも上部1箇所で、さらに、鉄骨
柱の脚部の下部に対応する位置にも設けるのがよい。ま
た、複数のプレストレス導入リングの各締め付け面の位
置が鉄骨柱のコーナーを結ぶ対角線上となるように相互
に90゜ずらした位置となっていることを特徴とするも
のである。
よび鋼管杭にプレストレスを付与することにより、鉄骨
柱と鋼管杭の接合部の耐震強度の向上を図ることができ
る。すなわち、プレストレス導入リングに導入されたプ
レストレス張力は、杭頭部において、鋼管杭を介して埋
め込み材のコンクリートに入り、該コンクリートは常時
圧縮応力状態になる。このため、埋め込み柱から荷重を
受けて、コンクリートに亀裂が入ろうとしても、圧縮プ
レストレスにより亀裂の発生を防ぐことができる。同様
に、非対称な荷重により杭頭断面が断面変形(真円状態
から楕円や非対称形に変形)をしようとしても、導入プ
レストレスは真円を保とうとする力として働くため、断
面変形も防止することができる。また、圧縮プレストレ
スにより大きな付着力で埋め込み柱の脚部を拘束するた
め、埋め込み柱の抜け出しを防止できる。
を示す断面図で、図2は横断面図、図3はプレストレス
導入リングの締め付け部の詳細図である。これらの図に
おいて、1は鋼管等からなる鉄骨柱、2は鋼管杭、3は
鋼管杭2の内部の充填コンクリート、4はコンクリート
またはモルタルからなる埋め込み材、5はプレストレス
導入リング、6は縦穴である。
に、まず、充填コンクリート鋼管杭2の上部の充填コン
クリート3を除去し、その空間部に鉄骨柱1の脚部11
を挿入する。次に、鉄骨柱1の周囲に埋め込み材として
強度の高いコンクリート4をグラウトし、充填したコン
クリート4がほぼ硬化した後、プレストレス導入リング
5を締め込むことにより杭頭部21の上部に圧縮プレス
トレスを導入する。
(a)、(b)に示すように、1ないし2つに分割され
たものからなり、分割部の少なくとも1箇所に張力導入
のための締め付け部50を有する。プレストレス導入リ
ング5の締め付け部50は、図3に示すように、例えば
リング本体51の分割端部に溶接されたフランジ52お
よびスチフナ53と、相対向する左右のフランジ52同
士を締め付けるためのネジ付きロッド54およびナット
55などで構成される。56はネジ頭または押さえナッ
トである。この締め付け部50を、ナット55の締め込
みまたはネジ付きロッド54をジャッキなどで両側から
引っ張っておき、ナット55、56を締め込んだ後ロッ
ド54の張力を解放するなどの方法により締め付けるこ
とにより、リング5に張力を導入する。
り説明する。図6の(a)、(b)は従来法の場合で、
(a)は補強リング無しの場合、(b)は補強リング有
りの場合であり、(c)は本発明法の場合である。従来
法では、杭頭部の補強リング7の有無にかかわらず、地
震荷重Pのために埋め込み柱1のコーナー部でコンクリ
ート4に亀裂8が発生しやすく、また杭頭断面の断面変
形が発生しやすかったのに対し、本発明では、図6
(c)に示すように、リング5に導入された張力Tによ
り、リング5が杭頭部21の外周を巻き締めることにな
るため、このプレストレス張力Tが、鋼管杭2を介して
埋め込み材のコンクリート4に入り、コンクリート4は
常時圧縮応力状態となり、このため、前述したように埋
め込み柱1から荷重を受けて、コンクリート4に亀裂が
入ろうとしても、圧縮プレストレスにより亀裂の発生を
防ぐことができる。同様に、非対称な荷重により杭頭断
面が断面変形(真円状態から楕円や非対称形に変形)を
しようとしても、導入プレストレスは真円を保とうとす
る力として働くため、断面変形も防止することができ
る。また、図7に示すように、圧縮プレストレスによ
り、鋼管杭2とコンクリート4は高い圧力で密着させら
れているため、埋め込み柱1が地震時に引き抜きになる
ような場合でも、大きな付着力(摩擦力)が期待でき、
引き抜き(抜け出し)抵抗が高いため、埋め込み柱1の
抜け出しを防止することができるのである。この効果に
より、通常は鋼管杭2に内面に突起の付いた鋼管(また
は内面リブ付き鋼管)を使用するが、通常の鋼管も適用
できるメリットがある。
のアップと効果的な締め付けのために、図4に示すよう
に杭頭部21に複数設置することも可能である。同図
(a)に示すように、鉄骨柱1の脚部11の上部に対応
するように杭頭部21の上部の上下2箇所にプレストレ
ス導入リング5を集中的に設置しても良いし、または同
図(b)に示すように、鉄骨柱1の脚部11の上部およ
び下部に対応するようにプレストレス導入リング5を杭
頭部21の上部と下部に設置しても良い。このように柱
下部にも締め付けを行うことにより全体の剛性と強度を
上げることができる。また、図5に示すように、上下の
プレストレス導入リング5の各締め付け部50の位置を
90゜ずらすことにより、締め付け面57、58が鉄骨
柱1のコーナーを結ぶ対角線上に位置するように設置す
ることができ、これによってコンクリート4のひび割れ
が出やすい部位をより効果的に締め付けることができ
る。
充填コンクリート鋼管杭の上部に鉄骨柱の脚部を埋め込
んで接合する場合において、鉄骨柱の脚部の周囲に埋め
込み材を充填後、充填コンクリート鋼管杭の上部外周を
締め付けることにより杭頭部にプレストレスを付与する
ようにしたので、該プレストレスのために耐震強度の強
い接合が得られる。具体的には、鋼管杭のコンクリート
のひび割れや鉄骨柱の抜け出しがなく、埋め込み柱から
受ける非対称な荷重に対しても鋼管杭断面の断面形状の
変化がない、耐震性に優れた柱と杭の接合が得られる。
である。
箇所を示す図である。
杭頭断面の変形状況、コンクリートの亀裂発生の状況を
示す説明図である。
形特性図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 充填コンクリート鋼管杭の上部に鉄骨柱
の脚部を埋め込んで接合する方法において、 前記鉄骨柱の脚部の周囲に埋め込み材を充填後、前記充
填コンクリート鋼管杭の上部外周を締め付けることによ
り杭頭部にプレストレスを付与することを特徴とする柱
と杭の接合方法。 - 【請求項2】 プレストレス導入リングを用いて前記充
填コンクリート鋼管杭の上部外周を締め付けることを特
徴とする請求項1記載の柱と杭の接合方法。 - 【請求項3】 前記充填コンクリート鋼管杭の上部外周
を少なくとも上下2箇所で締め付けることを特徴とする
請求項1または請求項2記載の柱と杭の接合方法。 - 【請求項4】 締め付け箇所の一つは前記鉄骨柱の脚部
の上部に対応する位置とし、他の一つは前記鉄骨柱の脚
部の下部に対応する位置とすることを特徴とする請求項
2または請求項3記載の柱と杭の接合方法。 - 【請求項5】 前記鉄骨柱のコーナーを結ぶ対角線上の
面に前記プレストレスを作用させるように締め付けるこ
とを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか一に記載
の柱と杭の接合方法。 - 【請求項6】 充填コンクリート鋼管杭の上部に鉄骨柱
の脚部を埋め込み材により埋め込んで接合する構造にお
いて、 杭頭部にプレストレスを付与するように前記充填コンク
リート鋼管杭の上部外周を締め付けるプレストレス導入
リングを具備することを特徴とする柱と杭の接合構造。 - 【請求項7】 前記プレストレス導入リングは前記杭頭
部の少なくとも上下2箇所に設けたことを特徴とする請
求項6記載の柱と杭の接合構造。 - 【請求項8】 複数のプレストレス導入リングのうち一
つは前記鉄骨柱の脚部の上部に対応する位置に、他の一
つは前記鉄骨柱の脚部の下部に対応する位置にそれぞれ
設けたことを特徴とする請求項7記載の柱と杭の接合構
造。 - 【請求項9】 複数のプレストレス導入リングの各締め
付け面の位置が前記鉄骨柱のコーナーを結ぶ対角線上と
なるように相互に90゜ずらした位置となっていること
を特徴とする請求項7または請求項8記載の柱と杭の接
合構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34462897A JP3826525B2 (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 柱と杭の接合方法及びその接合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34462897A JP3826525B2 (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 柱と杭の接合方法及びその接合構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11172691A true JPH11172691A (ja) | 1999-06-29 |
JP3826525B2 JP3826525B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
ID=18370739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34462897A Expired - Lifetime JP3826525B2 (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 柱と杭の接合方法及びその接合構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3826525B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001295291A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-26 | Nkk Corp | 柱と杭の接合方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0351428A (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-05 | Railway Technical Res Inst | 1柱1杭基礎構造の柱杭接合部およびその施工方法 |
JPH04254646A (ja) * | 1991-02-05 | 1992-09-09 | Kajima Corp | 鉄骨コンクリート梁 |
JPH0827806A (ja) * | 1994-07-19 | 1996-01-30 | Railway Technical Res Inst | 鉄骨柱と杭の接合部 |
JPH0972108A (ja) * | 1995-09-05 | 1997-03-18 | Shimizu Corp | 既設柱体の補強方法 |
JPH09242348A (ja) * | 1996-03-05 | 1997-09-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 鋼製構造物の解体方法 |
-
1997
- 1997-12-15 JP JP34462897A patent/JP3826525B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0351428A (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-05 | Railway Technical Res Inst | 1柱1杭基礎構造の柱杭接合部およびその施工方法 |
JPH04254646A (ja) * | 1991-02-05 | 1992-09-09 | Kajima Corp | 鉄骨コンクリート梁 |
JPH0827806A (ja) * | 1994-07-19 | 1996-01-30 | Railway Technical Res Inst | 鉄骨柱と杭の接合部 |
JPH0972108A (ja) * | 1995-09-05 | 1997-03-18 | Shimizu Corp | 既設柱体の補強方法 |
JPH09242348A (ja) * | 1996-03-05 | 1997-09-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 鋼製構造物の解体方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001295291A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-26 | Nkk Corp | 柱と杭の接合方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3826525B2 (ja) | 2006-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4844928B2 (ja) | 杭頭部の接合構造およびその施工方法 | |
JP2006083641A (ja) | 鉄塔の基礎構造 | |
KR20210066309A (ko) | 말뚝의 두부 보강장치 | |
JP2010095846A (ja) | 既製コンクリート杭の杭頭部接合構造 | |
JP3826525B2 (ja) | 柱と杭の接合方法及びその接合構造 | |
JP5420392B2 (ja) | 鋼管コンクリート杭の杭頭構造 | |
KR100937643B1 (ko) | 강관 버팀보 연결구조 | |
JP3984378B2 (ja) | コンクリート部材の補強構造 | |
JP2021001456A (ja) | 柱脚部接合構造 | |
JP3522415B2 (ja) | 鋼管柱の補強構造 | |
JP5525843B2 (ja) | 地盤の補強構造及び地盤の補強工法 | |
JP7274986B2 (ja) | 杭頭部の接合構造および杭頭接合方法 | |
JP5008532B2 (ja) | 杭頭鉄筋接続金具 | |
JP2005139731A (ja) | 鋼管杭頭部の接合構造および鋼管杭頭部の施工方法 | |
JP2004003236A (ja) | 鋼コンクリート合成構造と鉄筋コンクリート構造の接合部構造 | |
JPH09228692A (ja) | 鋼管柱の継手装置 | |
JP2000027197A (ja) | 鋼管杭とフーチングの結合部構造 | |
JP2977994B2 (ja) | コンクリート充填鋼管部材の補強構造 | |
KR100937644B1 (ko) | 강관 버팀보 연결구조 | |
JP2601304Y2 (ja) | 梁−柱接合構造 | |
JPH10338907A (ja) | コンクリート充填橋脚 | |
JP3622100B2 (ja) | 既存梁の補強方法 | |
KR102654544B1 (ko) | 관형지지물 및 이의 연결방법 | |
CN114352052B (zh) | 一种加固混凝土框架节点的方法 | |
KR102329500B1 (ko) | 스터드볼트 및, 충전관기둥과 보부재의 접합구조 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040826 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051122 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060314 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060512 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060613 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060626 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714 Year of fee payment: 4 |