(57)【要約】【課題】施工が容易であり、鉄筋コンクリート鋼管柱の脚部等に生じる曲げ応力等を低減可能である接合構造を提供する。【解決手段】鉄筋コンクリート杭１０と、その上部における鉄筋コンクリート鋼管柱３０とが基礎２０を介して一体に接合されている接合構造Ｋであって、前記鉄筋コンクリート鋼管柱は、鋼管３１と、前記鋼管の下端部に固着されているベースプレート３２と、前鋼管の柱軸方向に配筋され、かつ、前記鉄筋コンクリート杭中に延伸して定着されている柱軸方向鉄筋３４と、前記鋼管内に充填されているコンクリート３６と、から構成されており、前記ベースプレートが複数本のアンカーボルト３７を介して前記基礎に定着されているとともに、前記鉄筋コンクリート杭における杭軸方向鉄筋が、その上面から突出していないことを特徴とする接合構造とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート杭と、その上部における鉄筋コンクリート鋼管柱とが基礎を介して一体に接合されている接合構造であって、
前記鉄筋コンクリート鋼管柱は、鋼管と、前記鋼管の下端部に固着されているベースプレートと、
前記鋼管の柱軸方向に配筋され、かつ、前記鉄筋コンクリート杭中に延伸して定着されている柱軸方向鉄筋と、
前記鋼管内に充填されているコンクリートと、から構成されており、
前記ベースプレートが複数本のアンカーボルトを介して前記基礎に定着されているとともに、
前記鉄筋コンクリート杭における杭軸方向鉄筋が、その上面から突出していないことを特徴とする接合構造。
【請求項２】
前記各アンカーボルトは、前記鉄筋コンクリート杭の上面に載置されているアンカーフレームに支持されていることを特徴とする請求項１に記載の接合構造。
【請求項３】
鉄筋コンクリート杭と、その上部における鉄筋コンクリート鋼管柱とが基礎を介して一体に接合されている接合構造であって、
前記鉄筋コンクリート鋼管柱は、鋼管と、
前記鋼管の柱軸方向に配筋され、かつ、前記鉄筋コンクリート杭中に延伸して定着されている柱軸方向鉄筋と、
前記鋼管内に充填されているコンクリートと、から構成されており、
前記鉄筋コンクリート鋼管柱の前記鋼管が前記基礎上に載置されているとともに、
前記鉄筋コンクリート杭における杭軸方向鉄筋が、その上面から突出していないことを特徴とする接合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管及びその内部の鉄筋コンクリートから形成される充填型の鉄筋コンクリート鋼管柱（以下、「ＲＣＦＴ柱」という場合がある）と、鉄筋コンクリート杭（以下、鉄筋コンクリートを「ＲＣ」という場合がある）との接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、耐火性能、耐震性能及び経済性に優れたＲＣＦＴ柱を開発し、実用化に至っている（特願２００２−１１４０７２号、特願２００２−１３７２０４号）。このＲＣＦＴ柱は、鉄筋コンクリートを外周部の鋼管で拘束及び補強することによって、軸方向力と地震時水平力に対する耐力を増強した柱部材であり、断面形状を小さくできることから、従来用いられていたコンクリート充填鋼管構造（ＣＦＴ構造）や鉄骨構造と比較して、低コスト化を図ることができる点で優れている。
【０００３】
従来、ＲＣ杭９３とＲＣＦＴ柱９０との接合構造８０では、両者を基礎等に代表される接合構造体９５を介して一体的に接合することが一般的であり、当該ＲＣ杭９３の杭軸方向主鉄筋９４とＲＣＦＴ柱９０における柱軸方向主鉄筋９１とをオーバーラップさせた状態で、接合構造体９５を介して接合する接合構造８０が知られている（図６）。（なお、関連する技術として、充填型鋼管コンクリート造柱と基礎杭とを接合構造体を介して接合した技術が開示されている（例えば、特許文献１参照））。
【０００４】。
【特許文献１】
特開２０００−３２８６５１号公報（第２頁−第３頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記接合構造８０では、ＲＣ杭９３とＲＣＦＴ柱９０とが、杭軸方向主鉄筋９４と柱軸方向主鉄筋９１とをオーバーラップさせた状態で剛接合されている構造であることから、ＲＣＦＴ柱９０の脚部、杭頭部及び接合構造体９５に生じる曲げ応力及び引張応力（以下、「曲げ応力等」という）が大きくなってしまうとともに、接合構造体９５の配筋と干渉することから施工が煩雑になる等の問題点を有していた。
【０００６】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、施工が容易であり、ＲＣＦＴ柱の脚部に生じる曲げ応力等を低減可能である接合構造を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の接合構造は、鉄筋コンクリート杭と、その上部における鉄筋コンクリート鋼管柱とが基礎を介して一体に接合されている接合構造であって、前記鉄筋コンクリート鋼管柱は、鋼管と、前記鋼管の下端部に固着されているベースプレートと、前記鋼管の柱軸方向に配筋され、かつ、前記鉄筋コンクリート杭中に延伸して定着されている柱軸方向鉄筋と、前記鋼管内に充填されているコンクリートと、から構成されており、前記ベースプレートが複数本のアンカーボルトを介して前記基礎に定着されているとともに、前記鉄筋コンクリート杭における杭軸方向鉄筋が、その上面から突出していないことを特徴としている。
【０００８】
ここで、前記各アンカーボルトは、前記鉄筋コンクリート杭の上面に載置されているアンカーフレームに支持されている構成とすれば、当該アンカーボルトを確実に位置決めすることが可能となることから、施工精度を高めることができるため非常に好適である。
【０００９】
本発明によれば、ＲＣ杭における杭軸方向鉄筋が基礎の内部に突出していないため、基礎内部に配筋する鉄筋が少なくなるとともに、基礎の高さが低くなった場合であっても、杭軸方向鉄筋の曲げ加工を行わなくて済むため、接合構造を簡易化することが可能となり、施工期間の短縮及び施工費用の低減を図ることができる。
加えて、柱軸方向鉄筋が、鋼管の柱軸方向に配筋され、かつ、前記鉄筋コンクリート杭中に延伸して定着されており、鉄筋コンクリート鋼管柱の脚部に発生する曲げ応力等に効果的に抵抗することができる。
【００１０】
また、本発明は、鉄筋コンクリート杭と、その上部における鉄筋コンクリート鋼管柱とが基礎を介して一体に接合されている接合構造であって、前記鉄筋コンクリート鋼管柱は、鋼管と、前記鋼管の柱軸方向に配筋され、かつ、前記鉄筋コンクリート杭中に延伸して定着されている柱軸方向鉄筋と、前記鋼管内に充填されているコンクリートと、から構成されており、前記鉄筋コンクリート鋼管柱の鋼管が前記基礎上に載置されているとともに、前記鉄筋コンクリート杭における杭軸方向鉄筋が、その上面から突出していないことを特徴としている。
【００１１】
ここで、 載置とは、鉄筋コンクリート鋼管柱の鋼管が基礎の上に載せられているだけの状態であり、当該鋼管と基礎との縁が切れた状態にあることを意味する。
【００１２】
本発明によれば、基礎上に鉄筋コンクリート鋼管柱の鋼管を載置することで、当該鋼管に作用する曲げ応力等を低減して、接合構造を簡易化することが可能となり、施工期間の短縮及び施工費用の低減を図ることができる。
加えて、柱軸方向鉄筋が、鋼管の柱軸方向に配筋され、かつ、前記鉄筋コンクリート杭中に延伸して定着されており、鉄筋コンクリート鋼管柱の脚部に発生する曲げ応力等に効果的に抵抗することができる。
【００１３】
さらに、前記接合構造において、前記柱軸方向鉄筋は、横断面視で、前記鉄筋コンクリート杭の中央部に配筋されていれば、杭頭部における固定度が小さくなり、当該杭頭部に作用する曲げ応力を小さくすることができるため、杭及び基礎等の断面を小さく設計することができるため好適である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００１５】
図１に示されているように、本発明の接合構造Ｋは、ＲＣ杭１０と、その上部における基礎２０と、さらにその上部におけるＲＣＦＴ柱３０とが一体的に接合されている構造となっている。
【００１６】
前記ＲＣ杭１０は、場所打ち杭であり、複数の杭軸方向主鉄筋１１（以下、「杭主鉄筋」という）と、当該杭主鉄筋１１の周囲を囲繞するように、高さ方向に所定間隔で設けられているフープ筋１２が配筋されている。
前記杭主鉄筋１１は、杭断面の周縁部（横断面視（平面視））に設けられており、中央部近傍には配筋されておらず、ＲＣ杭１０の上面から基礎２０に突出しないように設けられている。
【００１７】
前記ＲＣＦＴ柱３０は、外殻である円筒状の鋼管３１と、当該鋼管３１の下端部の外周に固着されているベースプレート３２と、前記鋼管３１の内部に充填されている鉄筋コンクリート３３とから構成されている。鉄筋コンクリート３３を構成する鉄筋は、複数の柱軸方向主鉄筋３４（以下、「柱主鉄筋」という）と、当該柱主鉄筋３４の周囲を囲繞するように、高さ方向に所定間隔で設けられているフープ筋３５から形成されている。そして、前記柱主鉄筋３４は、基礎２０を貫通して、上面部から所定長さに至る位置にまでＲＣ杭１０に貫入しているとともに、ＲＣ杭１０の内部において、杭断面（横断面視（平面視））の中央部に配筋されている。なお、符号３６は、コンクリートである。
【００１８】
また、ベースプレート３２の所定位置には、アンカーボルト３７を取り付けるための貫通孔３２ａが複数形成されている。このアンカーボルト３７は、上端部を前記貫通孔３２ａに貫入して、ナット３８によりベースプレート３２に取り付けられることになるが、正確な位置に取り付けを行うためにアンカーフレーム４０によって位置決めされている。
【００１９】
そして、前記アンカーフレーム４０は、基礎２０の内部に埋設されており、当該基礎２０と一体となっている。これにより、前記ベースプレート３２が複数本のアンカーボルト３７を介して前記基礎２０上に載置された状態で定着されており、ＲＣ杭１０、基礎２０及びＲＣＦＴ柱３０が一体に接合されている。
【００２０】
次に、本発明の接合構造Ｋの施工方法について説明するが、当該施工方法は、（１）ＲＣ杭施工工程、（２）基礎施工工程、及び、（３）ＲＣＦＴ柱施工工程の各工程から構成されている。
【００２１】
（１）ＲＣ杭施工工程
まず、地盤５内に掘削孔６を形成し、当該掘削孔６内に杭主鉄筋１１及びフープ筋１２を建て込む。そして、掘削孔６の上部から所定長さの範囲に、ＲＣＦＴ柱３０の柱主鉄筋３４（以下、「下部柱主鉄筋３４Ａ」という場合がある）の下端部を挿通して立設させ、フープ筋３５を配筋した後に（図２（ａ）参照）、掘削孔６内にコンクリート１３を打設し（図２（ｂ）参照）、杭頭部の処理を行うことにより（図２（ｃ）参照）、ＲＣ杭１０を形成する。
【００２２】
（２）基礎施工工程
次に、基礎２０の配筋（図示せず）を行うとともに、ＲＣ杭１０の上面部に、アンカーボルト３７を固定したアンカーフレーム４０を載置した後に（図３（ａ）参照）、コンクリート２２を打設することにより、基礎２０を形成する。
【００２３】
（３）ＲＣＦＴ柱施工工程
さらに、基礎２０の上面にＲＣＦＴ柱３０の鋼管３１を立設させ、アンカーボルト３７の上端部をベースプレート３２に締結するとともに（図３（ｂ）参照）、前記鋼管３１の内部に、前記下部柱主鉄筋３４Ａと接続する他の柱主鉄筋とフープ筋（ともに図示せず）をセットし、その内部にコンクリート３６を充填してＲＣＦＴ柱３０を構築する（図３（ｃ）参照）。これにより、本発明の接合構造Ｋが完成する。
【００２４】
本発明によれば、ＲＣ杭１０における杭主鉄筋１１が基礎２０の内部に突出しておらず、当該基礎２０に定着していないため、基礎２０の内部に配筋する鉄筋が少なくなるとともに、基礎２０の厚さが薄くなった場合であっても、杭主鉄筋１１の曲げ加工を行わなくて済むため、接合構造を簡易化することが可能となる。
また、柱主鉄筋３４は、横断面視で、ＲＣ杭１０の中央部に配筋されていることから、杭頭部における固定度が小さくなり、当該杭頭部に作用する曲げ応力を小さくすることができる。従って、基礎２０の断面を小さく設計することができる。
【００２５】
さらに、ＲＣＦＴ柱３０における鋼管３１の下端部に固着されているベースプレート３２を、アンカーボルト３７を介して基礎２０に固定することにより、簡易な構造でＦＣＦＴ柱３０を確実に固定することができる。
さらに、各アンカーボルト３７は、ＲＣ杭１０の上面に載置されているアンカーフレーム４０に取り付けられているため、当該アンカーボルト３７を確実に位置決めして、施工精度を高めることができる。
【００２６】
以上、本発明について、好適な実施形態の一例を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能であり、各要素の寸法や形状等は適切に定められるものである。
【００２７】
例えば、アンカーボルト３７の取り付け精度が厳格に要求されない場合には、アンカーフレーム４０を介さずに、ベースプレート３２に直接、アンカーボルト３７が取り付けられている接合構造Ｋ’’とすることもできる（図４参照）。
【００２８】
また、ＲＣＦＴ柱３０’の鋼管３１’の曲げ応力等を基礎２０に伝達する必要がない場合には、アンカーボルト３７を用いることなく、貫通孔３２ａ’を有する取付ピース３２’等をその下端部の周囲における所定位置に突設した鋼管３１’を用い、当該貫通孔３２ａ’に位置決めボルト３９を挿通させて、基礎２０上にＲＣＦＴ柱３０’を載置して取り付ける接合構造Ｋ’’’とすることもできる。この接合構造Ｋ’’’によれば、接合構造を簡易化することが可能となり、施工期間の短縮及び施工費用の低減を図ることができる（図５参照）。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、施工が容易であり、ＲＣＦＴ柱の脚部に生じる曲げ応力等を低減可能であり、施工期間の短縮及び施工費用の低減を図ることが可能である接合構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における接合構造を示す側断面図である。
【図２】本発明における接合構造の施工手順を示す側断面図であり、（ａ）〜（ｃ）ともに、ＲＣ杭施工工程を示す。
【図３】本発明における接合構造の施工手順を示す側断面図であり、（ａ）は、基礎施工工程、（ｂ）及び（ｃ）はＲＣＦＴ柱施工工程を示す。
【図４】本発明における接合構造の他の実施形態を示す側断面図である。
【図５】本発明における接合構造のさらに他の実施形態を示す側断面図である。
【図６】従来における柱部材脚部の接合構造を示す側断面図である。
【符号の説明】
Ｋ，Ｋ’，Ｋ’’      接合構造
１０    ＲＣ杭（鉄筋コンクリート杭）
１１    杭軸方向主鉄筋（杭主鉄筋）
２０    基礎
３０，３０’  ＲＣＦＴ柱（鉄筋コンクリート鋼管柱）
３１，３１’  鋼管
３２    ベースプレート
３２’  取付ピース
３３    鉄筋コンクリート
３４    柱軸方向主鉄筋（柱主鉄筋）
３６    コンクリート
３７    アンカーボルト
４０    アンカーフレーム
【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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【図６】
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