(57)【要約】【課題】杭と基礎梁との間の間隔の大きさの低減を図ることを可能とする、杭と基礎梁との接合部の構造を提供すること。【解決手段】杭（１２）と基礎梁（１４）との接合部の構造（１０）は、上下方向へそれぞれ伸びる第１の筒状体（３０）及び第２の筒状体（３２）と、第１及び第２の両筒状体の内部に充填されたコンクリート（３４）とを含む。第２の筒状体（３２）は杭の頭部（１２ａ）の周囲を取り巻き、かつ、第１の筒状体の周囲の全部又は一部を第１の筒状体の上端の下方においてまた前記第１の筒状体から間隔をおいて取り巻いている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭と基礎梁との接合部の構造であって、
上下方向へそれぞれ伸びる第１の筒状体及び第２の筒状体であって前記第２の筒状体が前記杭の頭部の周囲を取り巻き、かつ、前記第１の筒状体の周囲の全部又は一部を前記第１の筒状体の上端の下方においてまた前記第１の筒状体から間隔をおいて取り巻く第１の筒状体及び第２の筒状体と、
第１及び第２の両筒状体の内部に充填されたコンクリートとを含む、杭と基礎梁との接合部の構造。
【請求項２】
前記基礎梁は１つのＨ形鋼と該１つのＨ形鋼に接合されこれに直交する２つのＨ形鋼とからなるブラケットを有し、
前記第１の筒状体は前記ブラケットにそれぞれ接合された４つの板部材及び円筒部材からなり、前記４つの板部材は前記ブラケットの１つのＨ形鋼及び２つのＨ形鋼間に位置しまた前記円筒部材は前記４つの板部材の直下に位置する、請求項１に記載の杭と基礎梁との接合部の構造。
【請求項３】
前記基礎梁は１つのＨ形鋼と該１つのＨ形鋼に接合されこれに直交する２つのＨ形鋼とからなるブラケットを有し、
前記第１の筒状体は前記ブラケットに接合された円筒部材からなり、前記円筒部材は前記ブラケットの１つのＨ形鋼の一部及び２つのＨ形鋼の一部を受け入れかつこれらのＨ形鋼の挿通を許す上端開放の４つの凹所を有する、請求項１に記載の杭と基礎梁との接合部の構造。
【請求項４】
前記第２の筒状体は円筒部材からなり、前記円筒部材は前記ブラケットの１つのＨ形鋼の一部及び２つのＨ形鋼の一部を受け入れかつこれらのＨ形鋼の挿通を許す上端開放の４つの凹所を有する、請求項２又は３に記載の杭と基礎梁との接合部の構造。
【請求項５】
前記第２の筒状体は前記基礎梁の下方の高さに位置する上端を有する、請求項１に記載の杭と基礎梁との接合部の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
地中に設置される杭と地上に設置される基礎梁との接合部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、杭の頭部上に基礎梁を支持する鋼管及び鋼管の内部に充填されたコンクリートを含む、杭と基礎梁との接合部の構造が提案されている。
【０００３】
ところで、地震時に杭に生じる曲げモーメントの大きさは、杭と基礎梁との間の間隔の大きさに依存する。前記従来の構造にあっては、鋼管の内部に、地震時に鋼管及びその内部のコンクリートに生じるせん断力についてこれを杭に伝達する伝達機構を配置するためのスペースを必要とする。このため、鋼管の長さしたがって杭と基礎梁との間の間隔の大きさを低減することについての制限があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−８５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、杭と基礎梁との間の間隔の大きさの低減を図ることを可能とする、杭と基礎梁との接合部の構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は杭と基礎梁との接合部の構造に係り、前記構造は、上下方向へそれぞれ伸びる第１の筒状体及び第２の筒状体であって前記第２の筒状体が前記杭の頭部の周囲を取り巻き、かつ、前記第１の筒状体の周囲の全部又は一部を前記第１の筒状体の上端の下方においてまた前記第１の筒状体から間隔をおいて取り巻く第１の筒状体及び第２の筒状体と、第１及び第２の両筒状体の内部に充填されたコンクリートとを含む。
【０００７】
本発明によれば、第１の筒状体及び第２の筒状体が相互に、また、第１及び第２の両筒状体と杭とがコンクリートを介して一体にされ、前記第１の筒状体及びその内部のコンクリートからなる複合体（第１の複合体）と前記第２の筒状体及びその内部のコンクリートからなる複合体（第２の複合体）とを介して前記杭と基礎梁とが相互に接合される。本発明にあっては、前記第２の筒状体が前記第１の筒状体の周囲の全部又は一部を該第１の筒状体の上端の下方においてまた前記第１の筒状体から間隔をおいて取り巻き、前記第２の筒状体と、第１及び第２の両筒状体相互間に存する空間を満たす前記コンクリートとが前記第１の複合体の補強をなす。この補強により、地震時における前記第１の複合体のせん断強度を高めることができ、これにより、前記第１の筒状体内へのせん断力伝達部材の配置及びそのための配置スペースを不要とすることができ、その結果、前記第１の複合体の長さ、すなわち前記杭と基礎梁との間の間隔の大きさの低減を図ることができる。
【０００８】
前記基礎梁が１つのＨ形鋼と該１つのＨ形鋼に接合されこれに直交する２つのＨ形鋼とからなるブラケットを有し、前記第１の筒状体が前記ブラケットにそれぞれ接合された４つの板部材及び円筒部材からなり、前記４つの板部材は前記ブラケットの１つのＨ形鋼及び２つのＨ形鋼間に位置しまた前記円筒部材は前記４つの板部材の直下に位置するものとすることができる。あるいは、前記第１の筒状体が前記ブラケットに接合された円筒部材からなり、前記円筒部材が前記ブラケットの１つのＨ形鋼及び２つのＨ形鋼を受け入れかつこれらのＨ形鋼の挿通を許す上端開放の４つの凹所を有するものとすることができる。これによれば、前記第１の筒状体内に充填されるコンクリート中に前記ブラケットの一部を埋設することができる。
【０００９】
前記第２の筒状体が円筒部材からなり、前記円筒部材が前記ブラケットの１つのＨ形鋼及び２つのＨ形鋼を受け入れかつこれらのＨ形鋼の挿通を許す上端開放の４つの凹所を有するものとすることができる。これによれば、前記第２の筒状体内に充填されるコンクリート中に前記ブラケットのさらに他の一部を埋設することができる。あるいは、前記第２の筒状体は前記基礎梁の下方の高さに位置する上端を有するものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一の実施形態に係る構造の概略的な平面図である。
【図２】図１の線２−２に沿って得た断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る構造の概略的な平面図である。
【図４】図３の線４−４に沿って得た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１及び図２を参照すると、地中に設置され上下方向へ伸びる杭１２と、地上に設置された基礎梁１４との接合部の構造の一例が全体に符号１０で示されている。
【００１２】
図示の杭１２は円形の横断面形状を有する場所打ち杭からなり、その頭部１２ａが、地盤１６上に形成された捨てコンクリート１８を経て地上に伸びている。杭１２は、既製杭からなるものであってもよい。
【００１３】
基礎梁１４は、互いに接合された一のＨ形鋼２２及びこれに直交する一対のＨ形鋼２４からなるブラケット１４ａと、ブラケット１４ａに接合される複数の他のＨ形鋼２６（図２参照）とからなる。基礎梁１４は、ブラケット１４ａを構成するＨ形鋼２４、２６の相互接合箇所において、その上に上部構造、図示の例にあっては建物の柱２８を支持する。
【００１４】
接合部の構造１０は、それぞれが上下方向へ伸びる鋼製の第１の筒状体３０及び鋼製の第２の筒状体３２と、これらの筒状体３０、３２の内部に充填されたコンクリート３４とを含む。
【００１５】
第１の筒状体３０は、ブラケット１４ａに接合された、４つの板部材３６及び１つの円筒部材３８からなる。４つの板部材３６はそれぞれブラケット１４ａを構成する１つのＨ形鋼２２及び２つのＨ形鋼２４間に位置し、また、円筒部材３８は４つの板部材３６の直下に位置する。
【００１６】
各板部材３６は約１／４円の円弧形の横断面形状を有し、上下方向へ伸びている。各板部材３６は互いに隣接する１つのＨ形鋼２２及びＨ形鋼２４間に約１／４の部分円筒空間４０を規定する。より詳細には、各板部材３６は、Ｈ形鋼２２の上下一対のフランジ２２ａ、２２ｂ及びＨ形鋼２４の一対のフランジ（但し、上フランジ２４ａのみを示す。）間、並びに、Ｈ形鋼２２の両フランジに連なるウエブ２２ｃ及びＨ形鋼２４の両フランジに連なるウエブ２４ｃ間に、部分円筒空間４０を規定する。４つの部分円筒空間４０はほぼ１つの円筒空間に相当する円筒空間を構成する。
【００１７】
４つの板部材３６の直下に位置する円筒部材３８は４つの部分円筒空間４０に連通する１つの円筒空間４２を規定する。円筒部材３８はブラケット１４ａを構成する１つのＨ形鋼２２の下フランジ２２ｂ及び２つのＨ形鋼２４の下フランジから下方へ杭１２の頭部１２ａの高さ位置まで伸び、その一部において頭部１２ａに接している。図示の例に代えて、円筒部材３８は、Ｈ形鋼２２、２４の前記下フランジから杭１２の頭部１２ａの高さ位置に至る手前の高さ位置まで伸びるものとすることが可能である。また、円筒部材３８は、図示の例に代えて、杭１２の頭部１２ａの外径より大きい内径を有し、杭１２の頭部１２ａの周囲を取り巻きかつ捨てコンクリート１８に接するものとすることができる。板部材３６と円筒部材３８とは、好ましくは、同一の厚さ寸法を有し、また、同一の内径及び同一の外径を有する。第１の筒状体３０は、その軸線が、建物の柱２８の軸線Ｌ１の延長上にあるように配置される。
【００１８】
基礎梁１４のブラケット１４ａと第１の筒状体３０とは、好ましくは予め工場で製造され、前記建物の構築現場に運搬される。
【００１９】
第２の筒状体３２は１つの円筒部材からなる。第２の筒状体３２は、捨てコンクリート１８上に配置され、杭１２の頭部１２ａの周囲を好ましくは頭部１２ａの全周にわたって、頭部１２ａから間隔をおいて取り巻いている。また、第２の筒状体３２は、第１の筒状体３０の周囲の全部を第１の筒状体３０の上端３０ａの下方においてまた第１の筒状体３０から間隔をおいて取り巻いている。第２の筒状体３２を構成する前記円筒部材は、好ましくは、第１の筒状体３０を構成する板部材３６及び円筒部材３８と同じ厚さを有し、また、板部材３６及び円筒部材３８の内径及び外径より大きい内径及び外径を有する。
【００２０】
第２の筒状体３２は、その上端３２ａにおいてブラケット１４ａの載置を受けるものとし、あるいは、図示の例におけるように、第２の筒状体３２に設けられその上端３２ａに開放する４つの凹所４４においてブラケット１４ａの載置を受けるものとすることができる。４つの凹所４４には、ブラケット１４ａを構成する１つのＨ形鋼２２の一部及び２つのＨ形鋼２４の一部、すなわちこれらのＨ形鋼２２、２４の前記下フランジの一部及び前記ウエブの一部がそれぞれ受け入れられ、挿通されている。第２の筒状体３２と、これに設けられた各凹所４４に受け入れられたＨ形鋼２２、２４の前記ウエブの一部との間に存する隙間は、例えば適当な鋼製の板部材（図示せず）で一時的に塞ぎ、これにより、充填されるコンクリート３４の打設時における漏れを防ぐことができる。第２の円筒体３２は、図示の例に代えて、その上端３２ａ（図２及び図４に想像線（二点鎖線）で示す。）がブラケット１４ａより下方の高さに位置し、上端３２ａにおいてブラケット１４ａの載置を受けないものとすることができる。第２の筒状体３２は、その軸線が、杭１２軸線Ｌ２の延長上にあるように配置される。
【００２１】
第１の筒状体３０内に充填され、４つの部分円筒空間４０及び円筒空間４２を満たすコンクリート３４は、Ｈ形鋼２２、２４の上フランジ２２ａ、２４ａの表面と同一レベルに位置する平坦面を規定する。
【００２２】
これによれば、第１の筒状体３０と第２の筒状体３２とがコンクリート３４を介して相互に一体にされ、また、第１及び第２の両筒状体３０と杭１２とがコンクリート３４を介して一体にされ、さらに、ブラケット１４ａと第１及び第２の両筒状体３０、３２とがコンクリート３４を介して一体にされている。これにより、杭１２と基礎梁１４とが構造１０を介して相互に接合されている。
【００２３】
図示の例において、第１の筒状体３０及びその内部を満たすコンクリート３４からなる複合体（第１の複合体）は、第１の筒状体３０の周囲の全部を取り巻く第２の筒状体３２と、第１及び第２の両筒状体３０、３２間の環状の横断面形状を有する空間を満たすコンクリート（他の空間内のコンクリートとの区別を目的としてこれに符号３４ａを付した。）とからなる複合体（第２の複合体）により補強され、前記第１の複合体のせん断抵抗力の増大が図られている。これによれば、前記第１の複合体にせん断外力が作用するとき、前記せん断外力は、前記第１の複合体と一体をなす前記第２の複合体に伝達される。より詳細には、前記第１の複合体を構成する第１の筒状体３０から前記第２の複合体を構成するコンクリート３４ｃ及び第２の筒状体３２に順次に伝達される。このことから、第１の筒状体３０内へのせん断抵抗力の増大を図るために必要とされるせん断力伝達部材の設置を不要とすることができ、これにより、第１の筒状体３０の上下方向長さしたがって杭１２の頭部１２ａと基礎梁１４との間の長さの低減が可能である。
【００２４】
ところで、杭１２を含む基礎の造成上、杭１２は、前記基礎の上に構築される前記上部構造の柱２８の直下に位置すること、すなわち杭１２の軸線Ｌ２が柱２８の軸線Ｌ１の延長上にあることとされている。しかし、特に、杭１２が造成杭からなる場合にあっては、杭１２の軸線Ｌ２が柱２８の軸線Ｌ１の延長に対して水平方向に比較的大きく偏倚し、このために杭の再造成を要する場合がある。本実施形態にあっては、第１の筒状体３０を該第１の筒状体の軸線が柱２８の軸線Ｌ１の延長上にあり、かつ、第２の筒状体３２を該第２の筒状体の軸線が杭１２の軸線Ｌ１の延長上にあるように設置することにより、前記杭の再造成を回避することが可能である。
【００２５】
第１の筒状体３０は、図示の例に代えて、１つの円筒部材からなるものとすることができる。この場合には、第２の筒状体３２におけると同様、第１の筒状体３０を構成する前記１つの円筒部材にその上端に開放する４つの凹所（図示せず）が設けられる。これらの４つの凹所は、ブラケット１４ａを構成する１つのＨ形鋼２２の一部及び２つのＨ形鋼２４の一部を受け入れまたこれらの挿通を許す。また、同様に、第１の筒状体３０を構成する前記１つの円筒部材と、これに設けられた各凹所に受け入れられたＨ形鋼２２、２４の前記一部、より詳細にはこれらのウエブの一部との間に存する隙間を適当な鋼製の板部材（図示せず）で一時的に塞ぎ、これにより、充填されるコンクリート３４の打設時における漏れを防ぐことができる。あるいは、また、第１の筒状体３０を構成する前記円筒部材の周面に９０度の角度的間隔をおいて、基礎梁のブラケットを構成する４つのＨ形鋼（図示せず）を接合することができる。
【００２６】
さらに、図３及び図４に示すように、第１の筒状体３０及び第２の筒状体３２について、これらの内径及び外径がそれぞれ同一であるものとすることができる。この例は、第１の筒状体３０の円筒部材３８と第２の筒状体３２を構成する円筒部材とにこれらの２つの交差箇所のそれぞれに互いに他の一方の円筒部材の一部を受け入れる２つのスリット（図示せず）が設けられ、あるいは、２つの交差箇所のそれぞれにいずれか一方の円筒部材の一部を受け入れる１つのスリット（図示せず）が設けられる点、及び、第１の筒状体３０の円筒部材３８が杭１２の頭部１２ａの周囲を取り巻くように配置されている点において、図１及び図２に示す例と相違する。
【００２７】
各交差箇所に設けられた前記２つのスリットの一方は、第１の筒状体３０の円筒部材３８の下端からその上方に向けて円筒部材３８の高さの半分以上を伸びている。また、前記２つのスリットの他の一方は第２の筒状体３２の互いに相対する２つの凹所４４の一方から下方に向けて凹所４４の底部から第２の筒状体３２の下端との間の距離の半分以上を伸びている。
【００２８】
図３及び図４に示す例にあっては、第１の筒状体３０及びその内部を満たすコンクリート３４からなる複合体（第１の複合体）は、第１の筒状体３０の周囲の一部を取り巻く第２の筒状体３２と、第１及び第２の両筒状体３０、３２間の三日月形の横断面形状を有する空間を満たすコンクリート（他の空間内のコンクリートとの区別を目的としてこれに符号３４ａを付した。）とからなる複合体（第２の複合体）により補強され、これにより、前記第１の複合体のせん断抵抗力の増大が図られている。
【符号の説明】
【００２９】
１０  接合部の構造
１２  杭
１４  基礎梁
１４ａ  基礎梁を構成するブラケット
２２  １つのＨ形鋼
２４  ２つのＨ形鋼
２８  柱
３０  第１の筒状体
３２  第２の筒状体
３２ａ  第２の筒状体の上端
３４  コンクリート
４４  凹所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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