(57)【要約】【課題】杭頭と基礎スラブとの接合の安定性を保ちつつ、地震時において杭頭に過大なせん断力や曲げモーメントが作用するのを防止し、杭頭を健全に保つことができる杭頭免震構造を提供する。【解決手段】杭頭１に杭径よりも大径であって外周縁部に複数の孔４を有するフランジ板３を固着し、各孔４にスタッド１４を遊挿して各スタッド１４の上端部を基礎スラブ１２に定着させ、その定着部とフランジ板３との間の基礎スラブ１２にスタッド１４の水平方向変形を許す空隙１３を形成したことを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭頭にその杭径よりも大径であって外周縁部に複数の孔を有するフランジ板を固着し、前記各孔にスタッドをそれぞれ遊挿して各スタッドの上端部を基礎スラブに定着させ、その定着部と前記フランジ板との間の基礎スラブに前記スタッドの水平方向変形を許す空隙を形成したことを特徴とする杭頭免震構造。
【請求項２】
杭頭にその杭径よりも大径であって外周縁部に複数の孔を有するフランジ板を固着し、前記各孔にスタッドをそれぞれ遊挿して各スタッドの上端部を基礎スラブに定着させ、その定着部と前記フランジ板との間の基礎スラブに前記スタッドの水平方向変形を許す空隙を形成し、前記フランジ板の下方において杭頭外周に押さえプレートを遊嵌して、この押さえプレートと前記フランジ板との間に弾性材を介在させ、前記スタッドの下端部を前記弾性材に貫通させて前記押さえプレートに固定したことを特徴とする杭頭免震構造。
【請求項３】
前記空隙は下方に向けて拡がるラッパ形状のものであることを特徴とする請求項１又は２記載の杭頭免震構造。
【請求項４】
前記空隙にはダンパ材が充填されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１記載の杭頭免震構造。
【請求項５】
前記フランジ板には該フランジ板よりも大径のキャップが被着され、このキャップには各スタッドが挿通されて前記スタッドの水平変形を許す孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１記載の杭頭免震構造。
【請求項６】
前記キャップとフランジ板との間には滑り部材が介在されていることを特徴とする請求項５記載の杭頭免震構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、杭頭免震構造に関し、さらに詳細には、杭頭と建築物の基礎スラブとの間で地震力の伝達を抑制し、杭頭を健全に保つための免震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、杭頭と建築物の基礎スラブとの接合に関しては、杭頭から複数のスタッド（鉄筋あるいはアンカー）を立ち上げ、このスタッドを基礎スラブに定着させる剛接合が採用されている。しかし、剛接合構造の場合、巨大地震時において杭頭に過大なせん断力や曲げモーメントが作用し、杭の破壊さらには建築物の倒壊の問題が指摘されている。
【０００３】
このような巨大地震による杭の破壊に対処するために、杭頭と基礎スラブとの固定度を緩和し、両者間での地震力の伝達を抑制するという接合構造、すなわち杭頭での免震構造が種々提案されている。
【０００４】
例えば、特開２０００−３３６６６５号公報において、「杭の杭頭部に設けてある端部鋼材の上面にスタッドを垂直状に起立して植設し、該スタッドの回りにダンパー材を囲繞して設け、このダンパー材付きスタッドを基礎スラブ内に埋め込み配置してある」杭頭接合構造が提案されている。
【０００５】
しかし、同公報に開示の技術では、スタッド全体の回りにダンパー材が設けられている。このため、スタッドの基礎スラブへの定着が不十分であり、杭頭と基礎スラブとの接合が不安定となる。また、地震時においては、スタッドがダンパー材内で水平変位することのみによって免震効果を期待しており、杭頭と基礎スラブとの間の鉛直方向の相対回転については何ら考慮されていない。したがって、杭頭の保護は十分であるとは言えない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、杭頭と基礎スラブとの接合の安定性を保ちつつ、地震時において杭頭に過大なせん断力や曲げモーメントが作用するのを防止し、杭頭を健全に保つことができる杭頭免震構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、杭頭にその杭径よりも大径であって外周縁部に複数の孔を有するフランジ板を固着し、前記各孔にスタッドをそれぞれ遊挿して各スタッドの上端部を基礎スラブに定着させ、その定着部と前記フランジ板との間の基礎スラブに前記スタッドの水平方向変形を許す空隙を形成したことを特徴とする杭頭免震構造にある。
【０００８】
また、この発明は、杭頭にその杭径よりも大径であって外周縁部に複数の孔を有するフランジ板を固着し、前記各孔にスタッドをそれぞれ遊挿して各スタッドの上端部を基礎スラブに定着させ、その定着部と前記フランジ板との間の基礎スラブに前記スタッドの水平方向変形を許す空隙を形成し、前記フランジ板の下方において杭頭外周に押さえプレートを遊嵌して、この押さえプレートと前記フランジ板との間に弾性材を介在させ、前記スタッドの下端部を前記弾性材に貫通させて前記押さえプレートに固定したことを特徴とする杭頭免震構造にある。
【０００９】
前記空隙は下方に向けて拡がるラッパ形状のものとするとよい。前記空隙にはダンパ材を充填することができる。前記フランジ板には該フランジ板よりも大径のキャップが被着され、このキャップには各スタッドが挿通されて前記スタッドの水平変形を許す孔が形成されている。前記キャップとフランジ板との間には滑り部材が介在されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、この発明の第１実施形態を示す鉛直方向断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図には杭１として、既製コンクリート杭が示されている。この杭１の杭頭には通常、鋼製の端板２が設けられている。
【００１１】
この発明によれば、端板２には杭径よりも大径のフランジ板３が固着されている。フランジ板３は鋼製のもので、外周縁部に複数の孔４が周方向に間隔を置いて設けられている。フランジ板３には該フランジ板３よりも大径のキャップ５が被着され、その筒状部６とフランジ板３との間には所要大きさの環状隙間７が形成されている。また、フランジ板３とキャップ５との間には四フッ化エチレンや、ステンレス鋼などからなる滑り部材８が介在されている。
【００１２】
キャップ５及び滑り部材８には、フランジ板３の孔４に対応した位置において孔４よりも大径の孔９，１０がそれぞれ設けられている。キャップ５の各孔１０の周縁には下方に向けて拡がるラッパ管１１がそれぞれ固着されている。これらのラッパ管１１によって、基礎スラブ１２の内部には下端開口が孔１０と一致する空隙１３が形成されている。
【００１３】
フランジ板３の孔４にはスタッド１４が遊挿されている。すなわち、孔４の径はスタッド１４の径よりも大きく、スタッド１４と孔４の内周との間には隙間が形成されている。スタッド１４は滑り部材８及びキャップ５の各孔９，１０を通って空隙１３内に延び、上端部が基礎スラブ１２内に埋め込まれて定着されている。定着を確実にするために、各スタッド１４の上端部は基礎スラブ１２に埋め込まれるプレート１７にそれぞれ固着されている。なお、符号１５は埋め戻し土の侵入防止のための発泡ウレタンなどからなる部材を示し、符号１６は捨てコンクリートを示している。
【００１４】
図３及び図４は、第１実施形態のものの作用を説明する鉛直方向断面図である。地震等の過大な外力が作用しない通常時においては、スタッド１４が基礎スラブ１２に定着されているので、杭１と基礎スラブ１２との接合の安定性が保たれている（図１の状態）。他方、図３に示すように、地震時において基礎スラブ１２と杭１との間で相対的な水平力（水平振動）が作用すると、フランジ板３が滑り部材８に沿って摺動し、スタッド１４が空隙１３内において曲げ変形することから、杭１は環状隙間７の範囲で水平方向に相対変位する。この杭１の水平方向変位により水平力が吸収され、したがって杭頭には過大なせん断力や曲げモーメントが作用することがなく、杭１はほぼ健全に保たれる。
【００１５】
このとき、空隙１３は下方に拡がるラッパ形状になっているので、スタッド１４は空隙１３の内周形状に沿って曲げ変形し、スタッド１４に過大なせん断力が作用することはない。空隙１３内にダンパー材を充填するようにしてもよく、それによって振動エネルギを減衰させることができる。ダンパー材としては、鉛やスタッドに巻き付けられる弾性ゴム等を使用することができる。
【００１６】
また、図４に示すように、地震時において基礎スラブ１２と杭１との間で相対的な鉛直方向の回転力が作用すると、スタッド１４はフランジ板３の孔４に遊挿されているため、スタッド１４と孔４の内周との間の隙間範囲で杭１が相対回転する。これにより鉛直方向の回転力が吸収され、回転力による杭頭の破損を防止することができ、杭１はほぼ健全に保たれる。
【００１７】
図５は、この発明の第２実施形態を示す鉛直方向断面図である。この第２実施形態ではフランジ板３の下方において杭頭の外周に環状の押さえプレート２０が遊嵌されている。押さえプレート２０とフランジ板３との間には環状の弾性ゴム体２１が介在され、スタッド１４の下端部は弾性ゴム体２１を貫通して押さえプレート２０に固定（螺着）されている。その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００１８】
この第２実施形態によれば、図３及び図４に示した第１実施形態の作用に加えて、杭体１の水平変位時及び回転変位時において弾性ゴム２１が変形するので、フランジ板３に加わる衝撃力を緩和することができ、したがって杭頭をより確実に保護することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、杭頭と基礎スラブとの接合の安定性を保ちつつ、地震時において杭頭に過大なせん断力や曲げモーメントが作用するのを防止し、杭頭を健全に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態を示す鉛直方向断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】作用を説明するための鉛直方向断面図である。
【図４】作用を説明するための鉛直方向断面図である。
【図５】第２実施形態を示す鉛直方向断面図である。
【符号の説明】
１：杭
２：端板
３：フランジ板
４：孔
５：キャップ
６：筒状部
７：環状隙間
８：滑り部材
９：孔
１０：各孔
１１：ラッパ管
１２：基礎スラブ
１３：空隙
１４：スタッド
１７：定着プレート
２０：押さえプレート
２１：弾性ゴム体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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