JP2004244844A - High section modulus pile - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤面に打設され、頭部が建造物基礎フーチングと結合する高断面性能杭に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
杭が鋼管杭の場合は、基礎杭頭部とフーチングの結合は、図7に示すように鋼管杭1の上端開口の内外に下端を溶接した杭頭補強鉄筋12を立ち上げて補強とし、この杭頭補強鉄筋12をフーチング11に埋設する方法や、図8に示すように、杭頭1aをそのままフーチング11内に差し入れて定着する方法などがある。
【0003】
また、下記特許文献1の明細書で従来技術として記載されたものに、図9から図11に示すような埋込み方式、中カゴ筋方式、あるいは、ひげ鉄筋方式がある。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−303584号公報
【0005】
図9に示す埋込み方式は、前記図8に示す方式と同様のものであるが、地盤面GLに打設された鋼管杭aの杭頭部b側にずれ止めcを設け、この杭頭部bを地中梁の下側主鉄筋dと共にコンクリートeの打設にて構築されるフーチングfに一定長さLだけ埋め込み、その埋込み部分によって建物の柱からの鉛直荷重P、水平荷重Qによる杭頭拘束モーメントに対する抵抗力を高めてなる構成を有する。
【0006】
また、図10に示す中カゴ筋方式は、前記図7に示した杭頭補強鉄筋12による補強方式と同様のものであり、鋼管杭a内に杭頭補強鉄筋gを配筋し、この杭頭補強鉄筋gをフーチングf内に配筋させることにより、杭頭部bのフーチングf内への埋込み長さLを小さくして、建物の柱からの荷重PおよびQによる杭頭拘束モーメントに対する抵抗力を高めてなる構成を有する。
【0007】
さらに、図11に示すひげ鉄筋方式は、鋼管杭aの杭頭部b外周に杭頭補強鉄筋(ひげ鉄筋)gをひげ状に溶接してフーチングf内に配筋させることにより、杭頭部bのフーチングf内への埋込み長さLを小さくして、建物の柱からの荷重Pによる杭頭拘束モーメントに対する抵抗力を高めてなる構成を有する。
【0008】
なお、前記特許文献1は、図12に示すように、地盤面GLに打設された基礎鋼管杭1内に鉄筋カゴ3を挿入配置する。基礎鋼管杭1の杭頭部1a外周に鋼管フーチング型枠2をオーバーラップさせて位置決め配置する。鋼管フーチング型枠2の上下両部に所望の間隔Hを存して地中梁用の主鉄筋6、7をそれぞれ配設するとともに、各下側主鉄筋7を鋼管フーチング型枠2に貫通させて配設する。鋼管フーチング型枠2内に柱用の主鉄筋9を鉄筋カゴ3の杭頭補強鉄筋5と重ね継ぎさせて配設してコンクリート10を打設し、フーチング11を構築する。図中4は杭頭補強鉄筋5を立設してなるコンクリート堰止め基板、8は鋼管フーチング型枠2に開口した挿通孔である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した従来方式では、図8や図9に示す埋込み方式の場合、フーチングが厚くなり施工時の掘削とコンクリート量も大きくなる。すなわち、建物の柱からの荷重Pによる杭頭拘束モーメントに対する抵抗力を高めるためには、杭頭部bのフーチングf内への埋込み長さLを、少なくとも鋼管径D以上(L≧D)にしなければならず、これにより、フーチングが厚くなり、地下階がある建築物では、山止めおよび根切りが増大する。
【0010】
一方、図7に示す杭頭補強鉄筋補強方式や図10に示す中カゴ筋方式の場合には、主として、補強鉄筋gによる補強に頼っているため、杭頭部bの剛性及び耐力が弱い。すなわち、杭頭部bに水平力が掛かると、大きく変位し易い。また、図11に示すひげ鉄筋方式の場合には、ひげ鉄筋gの本数が多く、コストが高くなるばかりでなく、溶接が現場で行われるため、溶接の品質が保証できず、施工作業にも手間を要する。すなわち、杭頭部bの剛性及び耐力を得るには、ひげ鉄筋g本数を多くしなければならない。しかも、ひげ鉄筋gの本数が多いと、地中梁の下側主鉄筋dとの間の納まりが悪く、杭頭部bの剛性及び耐力に悪影響を与える。
【0011】
さらに、前記のような埋込み方式、中カゴ筋方式及び、ひげ鉄筋方式では、いずれも、杭頭部bにずれ止めcを設けることにより、建物の柱からの荷重Pに対する軸力を伝達しており、特に、中カゴ筋方式の場合には、ずれ止め位置に中詰コンクリートeによる大きな応力が集中し易く、その変形性能に課題がある。
【0012】
前記特許文献1によれば、鋼管杭内に鉄筋カゴを挿入配置し、鋼管フーチング型枠内に柱用の主鉄筋または鉄骨部材を鉄筋カゴを形成する杭頭補強鉄筋と重ね継ぎさせて配設するなど、鉄筋数が多く、補強用の鉄筋と基礎、基礎梁の鉄筋と取り合いが難しくなり、施工が困難となるおそれがある。
【0013】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、薄板杭でも厚板杭と同等な断面性能が得られるので、設計の選択肢を広げることができ、杭頭補強筋がないのでフーチングや基礎梁の配筋がし易く、工期短縮が可能な高断面性能杭を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、形鋼または鋼管によるバーを鋼管杭の外周に沿って該鋼管杭に重なるように取り付け、このバーを鋼管上端から上方に延設したこと、および、バーは、鋼管杭上端付近から上部はさらにその外側にバー部材を設けたダブルバーとして形成することを要旨とするものである。
【0015】
請求項1記載の本発明によれば、形鋼または鋼管によるバーを鋼管杭の外周に沿って該鋼管杭に重なるように取り付けることにより、薄板杭でも厚板杭と同等な断面性能が得られ、鋼管の断面性能が大幅に向上する。また、鉄筋による杭頭補強の場合と異なり、形鋼または鋼管によるバーはこれを鋼管上端から上方に延設しても場所を取らずに配設することができ、フーチングや基礎梁の配筋と干渉することが少ないので、これらの配筋がし易く、工期の短縮が可能である。
【0016】
請求項2記載の本発明によれば、前記作用に加えて、バーは、鋼管杭上端付近から上部はさらにその外側にバー部材を設けたダブルバーとして形成することで、鋼管上端から上方に延設する部分についてさらに強度を向上させることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。図1は本発明の高断面性能杭の1実施形態を示す側面図、図2は同上平面図で、図中1は鋼管杭、13は基礎梁、11はフーチングである。
【0018】
本発明は前記鋼管杭1は、その外周に形鋼によるTバー(カットTバー)14を取り付けた。周知のごとくTバーはフランジ14aに対して直交するウエブ14bからなるが、ウエブ14bの端部が鋼管杭1の外周面に沿って当接するように該鋼管杭1にTバー14が重なるように溶接する。
【0019】
そして、Tバー14は鋼管上端である杭頭部1aから上方に延設した。また、Tバー14は、鋼管杭1の上端付近から上部はさらにその外側にTバー部材15を一体的に形成して、平行するフランジ14a、15aがあるものとした。図中15bはTバー部材15のウエブである。
【0020】
本実施形態では、Tバー14は鋼管杭1に対して90°間隔で、計4本設けるものとしたが、これに限定されるものでない。
【0021】
図3〜図5は杭基礎の配筋と杭頭ディテールを示すもので、本発明と従来例の比較を示す。これらはフーチング11の大きさを2000×2000、基礎梁13の幅を600、基礎梁13の下部主筋16を6−D25とした場合であり、図3、図4では本発明の実施例として、鋼管杭1は
鋼管SKK490 φ1000×15
Tバー14は
CT−250×200×14×32
組合せ後
断面積 A=755cm2
断面係数 Z=18608cm3
Tバー部材15は
CT−150×150×12×22
である。
【0022】
一方、図5は従来例として、鋼管杭1は
鋼管SKK490 φ1000×25
断面積 A=764cm2
断面係数 Z=18135cm3
杭頭補強鉄筋12
外周 30−D29 (SD390)
内周 24−D29 (SD390)
【0023】
図3の場合は、基礎梁13の下部主筋16とTバー14、Tバー部材15が重なるが、図4の場合は、全く重ならず、図5の場合は、基礎梁13の下部主筋16か、または杭頭補強鉄筋12が曲がらないと配筋ができないが、図3の場合は基礎梁13の下部主筋16が少々の工夫で通すことができ、図4の場合は楽々通すことができた。
【0024】
以上の実施形態で、Tバー14はTバー部材15とダブルにしたが、他の実施形態として、Tバー部材15は省略してTバー14のみの使用も可能である。
【0025】
さらに、応用例として、図6に示すように、鋼管杭1に重なるように取り付けるバーは、Tバー14やTバー部材15の形鋼以外では、H形鋼、V形鋼、または鋼管によるバー、およびそれらの組み合わせのバーを使用することも可能である。
【0026】
【発明の効果】
以上述べたように高断面性能杭は、薄板杭でも厚板杭と同等な断面性能が得られるので、設計の選択肢を広げることができ、杭頭補強筋がないのでフーチングや基礎梁の配筋がし易く、工期短縮が可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高断面性能杭の1実施形態を示す側面図である。
【図2】本発明の高断面性能杭の1実施形態を示す平面図である。
【図3】本発明の高断面性能杭の杭基礎の配筋と杭頭ディテールを示す1例の平面図である。
【図4】本発明の高断面性能杭の杭基礎の配筋と杭頭ディテールを示す他例の平面図である。
【図5】従来例の杭基礎の配筋と杭頭ディテールを示す平面図である。
【図6】本発明の高断面性能杭のバリエーションを示す説明図である。
【図7】従来例で、杭頭補強鉄筋方式の説明図である。
【図8】従来例で、差し込み方式の説明図である。
【図9】従来例で、埋込み方式の縦断側面図である。
【図10】従来例で、中カゴ筋方式の縦断側面図である。
【図11】従来例で、ひげ鉄筋方式の縦断側面図である。
【図12】従来例で、特許文献1の発明の縦断側面図である。
【符号の説明】
1…鋼管杭 1a…杭頭部
2…フーチング型枠 3…鉄筋カゴ
4…コンクリート堰止め基板 5…杭頭補強鉄筋
6、7…主鉄筋 8…挿通孔
9…柱用の主鉄筋 10…コンクリート
11…フーチング 12…杭頭補強鉄筋
13…基礎梁 14…Tバー
14a、15a…フランジ 14b、15b…ウエブ
15…Tバー部材 16…下部主筋[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high-performance pile having a head mounted on a ground surface and having a head connected to a building foundation footing.
[0002]
[Prior art]
When the pile is a steel pipe pile, the connection between the foundation pile head and the footing is made by reinforcing a pile
[0003]
In addition, in the specification of
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-303584
The embedding method shown in FIG. 9 is the same as the method shown in FIG. 8, except that a slip stopper c is provided on the pile head b side of the steel pipe pile a that is cast on the ground surface GL, and this pile head is provided. b is buried by a fixed length L in a footing f constructed by placing concrete e together with the lower main reinforcing bar d of the underground beam, and the buried portion is used to stake the pile by the vertical load P from the building column and the horizontal load Q. It has a configuration in which the resistance to the head restraining moment is increased.
[0006]
The middle cage reinforcing bar system shown in FIG. 10 is the same as the reinforcing system using the pile
[0007]
Further, in the beard rebar system shown in FIG. 11, a pile head reinforcing bar (bearing bar) g is welded to the outer periphery of a pile head b of a steel pipe pile a in a whisker-like manner and arranged in a footing f. The length L of embedding b into the footing f is reduced to increase the resistance to the pile head restraining moment due to the load P from the pillar of the building.
[0008]
In
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional method, in the case of the embedding method shown in FIGS. 8 and 9, the footing becomes thick, and the amount of excavation and concrete during construction increases. That is, in order to increase the resistance to the pile head restraining moment due to the load P from the column of the building, the length L of the pile head b embedded in the footing f is set to at least the steel pipe diameter D (L ≧ D). Have to be thicker, which increases the footing and, in buildings with basement floors, increases dikes and root cuts.
[0010]
On the other hand, in the case of the pile head reinforcing steel reinforcement method shown in FIG. 7 and the middle cage reinforcement method shown in FIG. 10, the rigidity and the proof strength of the pile head b are weak because they mainly rely on the reinforcement by the reinforcing steel g. That is, when a horizontal force is applied to the pile head b, the pile head b is easily displaced greatly. In addition, in the case of the beard rebar method shown in FIG. 11, not only the number of beard rebars g is large and the cost is increased, but also welding is performed on site, so that the quality of welding cannot be guaranteed, and It takes time. That is, in order to obtain the rigidity and proof stress of the pile head b, the number of the bar rebar g must be increased. In addition, if the number of the beard reinforcing bars g is large, the space between the under reinforcing bar and the lower main reinforcing bar d is poor, and the rigidity and strength of the pile head b are adversely affected.
[0011]
Further, in the above-mentioned embedding method, middle cage rebar method, and beard rebar method, by providing a stopper c on the pile head b, the axial force against the load P from the pillar of the building is transmitted. In particular, in the case of the middle cage type, large stress due to the filling concrete e tends to concentrate at the slip-preventing position, and there is a problem in its deformation performance.
[0012]
According to
[0013]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages of the conventional example and to obtain cross-sectional performance equivalent to that of a thick pile even with a thin pile, so that the design options can be expanded, and since there is no pile head reinforcement, footing and foundation beams are not required. It is an object of the present invention to provide a high-section performance pile that can be easily arranged and can shorten the construction period.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention attaches a bar made of a shaped steel or a steel pipe so as to overlap the steel pipe pile along the outer periphery of the steel pipe pile, and extends the bar upward from the upper end of the steel pipe. The gist of the present invention is that the upper portion from the vicinity of the upper end of the steel pipe pile is formed as a double bar further provided with a bar member outside thereof.
[0015]
According to the first aspect of the present invention, by attaching a bar made of a shaped steel or a steel pipe so as to overlap with the steel pipe pile along the outer periphery of the steel pipe pile, cross-sectional performance equivalent to that of a thick pile can be obtained even with a thin pile. The cross-sectional performance of the steel pipe is greatly improved. Also, unlike the case of reinforcing the pile head with steel bars, bars made of shaped steel or steel pipes can be installed without taking up space even if they are extended upward from the upper end of the steel pipes, and footing and reinforcement of foundation beams Therefore, it is easy to arrange these reinforcing bars, and the construction period can be shortened.
[0016]
According to the present invention as set forth in
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a high-section performance pile according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the same, wherein 1 is a steel pipe pile, 13 is a foundation beam, and 11 is a footing.
[0018]
In the present invention, the
[0019]
The T-
[0020]
In this embodiment, four T bars 14 are provided at 90 ° intervals with respect to the
[0021]
3 to 5 show the arrangement of reinforcing bars and pile head details of a pile foundation, and show a comparison between the present invention and a conventional example. These are the case where the size of the
Cross-sectional area after combination A = 755cm 2
Section modulus Z = 18608cm 3
T-
It is.
[0022]
On the other hand, FIG. 5 shows a conventional example in which a
Cross-sectional area A = 764cm 2
Section modulus Z = 18135cm 3
Outer circumference 30-D29 (SD390)
Inner circumference 24-D29 (SD390)
[0023]
In the case of FIG. 3, the lower
[0024]
In the above embodiment, the
[0025]
Further, as an application example, as shown in FIG. 6, a bar attached to the
[0026]
【The invention's effect】
As described above, high-profile piles can provide the same cross-sectional performance as thin-pile piles even with thin piles, so that the design options can be expanded, and there is no pile head reinforcement, so footing and reinforcement of foundation beams are not required. It is easy to remove and the construction period can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing one embodiment of a high-section performance pile according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing one embodiment of a high-section performance pile according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view of an example showing a reinforcing bar arrangement and a pile head detail of a pile foundation of the high section performance pile of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of another example showing a reinforcing bar arrangement and a pile head detail of a pile foundation of the high section performance pile of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a reinforcing bar arrangement and a pile head detail of a conventional pile foundation.
FIG. 6 is an explanatory view showing a variation of the high section performance pile of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory view of a conventional example of a pile head reinforcing steel bar system.
FIG. 8 is an explanatory diagram of an insertion method in a conventional example.
FIG. 9 is a longitudinal sectional side view of an embedded system in a conventional example.
FIG. 10 is a longitudinal sectional side view of a conventional intermediate cage type.
FIG. 11 is a longitudinal sectional side view of a conventional example, using a beard bar method.
FIG. 12 is a longitudinal sectional side view of a conventional example of the invention of
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003033774A JP2004244844A (en) | 2003-02-12 | 2003-02-12 | High section modulus pile |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Country | Link |
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
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2003
- 2003-02-12 JP JP2003033774A patent/JP2004244844A/en active Pending
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Effective date: 20050125 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050325 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050517 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A02 | Decision of refusal |
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