JP2005068859A - Earthquake-resistant dirt floor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐震土間床に関する。 The present invention relates to an earthquake resistant soil floor.
一般に、構造物の荷重をフーチングから支持杭を介して地盤中に伝達する杭基礎を備える構造物において、地震時の構造物に作用する地震水平力は、前記支持杭で抵抗する設計となっていた。したがって、支持杭の本数や杭径、材料等の諸元は、構造物による鉛直荷重を考慮して設計されるのではなく、水平耐力で設計されることとなり、支持層が深い状況下では経済的な負担となる場合が多い。 Generally, in a structure having a pile foundation that transmits the load of the structure from the footing to the ground through the support pile, the seismic horizontal force acting on the structure at the time of the earthquake is designed to resist the support pile. It was. Therefore, specifications such as the number of support piles, pile diameter, and materials are not designed in consideration of the vertical load due to the structure, but are designed with horizontal proof stress. It is often a burden.
このような中、杭基礎を有する構造物において、良好に基礎構造の水平耐力を向上させる方法として、例えば、特許文献1に示すように、既存構造物の周囲の地盤中に増設杭を設けた上で、増設杭の杭頭部と構造物との間にスラブを設置し、両者を接合する方法等が考案されている。
しかし、上述する構成では、既存構造物の周囲に敷地が確保できない場合には増設杭を設置することができず、また新設の場合には、構造物の構築面積に制限を与えることとなり、必ずしも有効な方法とは言えない。 However, in the configuration described above, if a site cannot be secured around the existing structure, an additional pile cannot be installed, and in the case of a new construction, the construction area of the structure is limited, It is not an effective method.
上記事情に鑑み、本発明は、構造物の敷地条件にかかわらず、良好に杭基礎の水平耐力を向上することのできる耐震土間床を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an earthquake-resistant soil floor that can improve the horizontal strength of a pile foundation satisfactorily regardless of the site conditions of the structure.
請求項1記載の耐震土間床は、構造物の荷重をフーチングから支持杭を介して地盤中に伝達する杭基礎を備える構造物の耐震土間床であって、前記支持杭と比較して部材長が短く、地盤中に所定の配置間隔をもって前記フーチングを囲うように設置される複数の曲げ杭と、隣り合う該曲げ杭の頭部どうしを水平に連結するとともに、前記杭基礎に作用する水平力を前記曲げ杭に伝達する水平部材と、該水平部材の上部もしくは天端面が同一平面を形成するように位置し、構造物の構築面全面の地盤面上に配置される床スラブを備えることを特徴としている。 The seismic interstitial floor according to claim 1 is a seismic interstitial floor of a structure including a pile foundation that transmits the load of the structure from the footing through the support pile into the ground, and has a member length as compared with the support pile. The horizontal force acting on the pile foundation is short, and a plurality of bending piles installed in the ground so as to surround the footing with a predetermined arrangement interval are connected horizontally to the heads of the adjacent bending piles. A horizontal member that transmits the bending slab to the bending pile, and a floor slab that is positioned on the ground surface of the entire construction surface of the structure, and is positioned so that the top or top surface of the horizontal member forms the same plane. It is a feature.
請求項2記載の耐震土間床は、前記水平部材が、隣り合う該曲げ杭の頭部どうしを水平に連結する第1の土間梁と、該第1の土間梁と前記フーチングとを水平に連結し、前記杭基礎に作用する水平力を前記曲げ杭に伝達する第2の土間梁により構成されることを特徴としている。
The earthquake-resistant soil floor according to
請求項3記載の耐震土間床は、前記水平部材が、土間スラブにより構成されることを特徴としている。
The earthquake-resistant soil floor according to
請求項4記載の耐震土間床は、前記曲げ杭が、前記フーチングを囲う位置に加えて、所定の離間間隔をもって前記構造物の構築面全面に配置されることを特徴としている。
The seismic soil floor according to
請求項1から3に記載の耐震土間床によれば、複数の曲げ杭と、隣り合う曲げ杭の杭頭部を連結するとともに、前記杭基礎に作用する水平力を前記曲げ杭に伝達する水平部材とを備えることから、地震等が発生した際に構造物の杭基礎に作用する地震水平力の一部をフーチングから水平部材を介して曲げ杭に伝達し、該曲げ杭で負担することができるため、簡略な構成かつ構造物の敷地条件に制限されることなく、容易に杭基礎で負担すべき地震水平力を低減することが可能となる。
これに伴い、前記杭基礎を構成する支持杭は、地震時に作用する水平力を考慮した水平耐力ではなく、構造物より発生する鉛直荷重のみを考慮して適正な設計を実施できることから、支持杭のコンパクト化、及び大幅なコストダウンを図ることが可能となる。
According to the seismic soil floor of Claims 1-3, while connecting a plurality of bending piles and the pile head of an adjacent bending pile, the horizontal force which acts on the said pile foundation is transmitted to the said bending pile. Part of the seismic horizontal force that acts on the pile foundation of the structure when an earthquake or the like occurs is transmitted from the footing to the bending pile through the horizontal member and is borne by the bending pile. Therefore, it is possible to easily reduce the seismic horizontal force that should be borne by the pile foundation without being limited to site conditions of a simple structure and structure.
Along with this, the support pile that constitutes the pile foundation is not a horizontal load capacity that takes into account the horizontal force that acts in the event of an earthquake, but an appropriate design can be implemented considering only the vertical load generated from the structure. It is possible to reduce the size and cost significantly.
また、前記耐震土間床は、新設の構造物のみでなく既設構造物に対しても構築できることから、既存の杭基礎を容易に補強することが可能となる。
したがって、水平耐力を期待できないような既存の杭基礎であっても、耐震土間床を構築することにより既存の杭基礎を再利用することが可能になり、既存構造物を改修する際のコストを大幅に削減することが可能になるとともに、建設廃棄物を抑制することができ環境への配慮を図ることが可能となる。
In addition, since the seismic soil floor can be constructed not only for a new structure but also for an existing structure, it is possible to easily reinforce an existing pile foundation.
Therefore, even existing pile foundations that cannot be expected to have horizontal strength can be reused by constructing an earthquake-resistant soil floor, reducing the cost of repairing existing structures. In addition to being able to significantly reduce it, construction waste can be suppressed and consideration for the environment can be achieved.
請求項4記載の耐震土間床によれば、構造物の構築面全面に曲げ杭及び隣り合う曲げ杭の杭頭部を連結する水平部材が設置されることから、前記床スラブは、面外方向に補強されることとなるため、部分的に過剰な鉛直荷重が作用した際にも下方に生じやすい沈下等の現象を防止することが可能となる。
According to the seismic soil floor of
本発明の耐震土間床を、図1から図4に示す。本発明の耐震土間床は、構造物を支持する杭基礎の周囲を囲うように配置される複数の曲げ杭と、該曲げ杭と杭基礎を連結する土間梁を備えることにより、杭基礎に作用する地震水平力の一部を、土間梁を介して曲げ杭で負担し、杭基礎に作用する地震水平力を低減するものである。 The seismic soil floor of the present invention is shown in FIGS. The seismic soil floor of the present invention acts on a pile foundation by including a plurality of bending piles arranged so as to surround the pile foundation supporting the structure and an earth beam connecting the bending pile and the pile foundation. A part of the seismic horizontal force is borne by the bending pile via the soil beams, and the seismic horizontal force acting on the pile foundation is reduced.
図1に示すように、構造物は、複数の柱1各々を支持するように配置される杭基礎4よりなる基礎構造を有するとともに、構造物の構築面全面の地盤面を覆うように配置される耐震土間床9を備えている。
前記杭基礎4は、フーチング2と複数の支持杭3により構成されている。該支持杭3は、地盤10中に鉛直状に埋設されており、杭先端が地盤10の図示しない支持層に達する部材長を有するとともに、杭頭部が前記フーチング2に埋設されている。このような構成の杭基礎4は、前記柱1を介して伝達される構造物の鉛直荷重を、前記フーチング2から支持杭3を介して地盤10中に伝達するものである。
本実施の形態では、支持杭3に一般に広く用いられているPHC杭を用いる構成を示したが、必ずしもこれにこだわるものではなく、構造物の鉛直荷重を支持できる構成であれば、場所打ちコンクリート杭や鉄骨杭等、何れにより構成されるものでも良い。
As shown in FIG. 1, the structure has a foundation structure including a
The
In the present embodiment, a configuration using a PHC pile that is generally widely used for the
また、前記耐震土間床9は、曲げ杭5、第1の土間梁6、第2の土間梁7、及び床スラブ8により構成されており、前記曲げ杭5は、支持杭3と同様のPHC杭により構成されるとともに、部材長が支持杭3と比較して短小に形成されている。このような構成の曲げ杭5は、図2(a)に示すように、複数が前述した杭基礎4の周囲を取り囲むように所定の離間間隔をもって配置されている。また、隣り合う該曲げ杭5の杭頭部どうしは、水平に構築された第1の土間梁6を介して連結されている。
The
該第1の土間梁6は、鉄筋コンクリート造により構成されており、図2(b)に示すように、その側面を水平に構築された同じく鉄筋コンクリート造の第2の土間梁7を介して前記杭基礎4を構成するフーチング2に連結されている。これら第2の土間梁7は、地震等が発生し構造物に地震水平力が作用した際に、この地震水平力の一部を前記フーチング2から効率よく第1の土間梁6へ伝達できる位置に配置されていれば、何れの位置に配置されても良い。
The first
これら複数の曲げ杭5、第1の土間梁6、及び第2の土間梁7には、前記杭基礎4を含めた上部に、構造物の構築面全面の地盤面を一様に覆う鉄筋コンクリート造の床スラブ8が配置されて、耐震土間床9が形成されている。該耐震土間床9は、地震等の発生により杭基礎4に作用する地震水平力の一部を、前記フーチング2から第2の土間梁7及び第1の土間梁6を介して複数の前記曲げ杭5に伝達し、該曲げ杭5でこれを負担するものである。したがって、前記杭基礎4に作用する地震水平力は、耐震土間床9により低減されることから、耐震土間床9は、前記杭基礎4の水平耐力を補強する機構として機能することとなる。
The plurality of
なお、本実施の形態では、前記曲げ杭5をフーチング2の周囲にのみ配置し耐震土間床9を形成する構成を示したが、必ずしもこれにこだわるものではない。例えば、図3に示すように、前記フーチング2の周囲に加えて、構造物の構築面全面に所定の離間間隔をもって複数の前記曲げ杭5を配置する構成としても良い。この場合にも、隣り合う曲げ杭5の杭頭部どうしは、前記第1の土間梁6を介して連結される。このような構成は、構造物の構築面全面の地盤面を一様に覆うように配置される床スラブ8を面外方向に補強することとなるため、部分的に過剰な鉛直荷重が作用した際にも沈下等の現象を防止することができるものである。
In addition, in this Embodiment, although the said
また、本実施の形態では、隣り合う該曲げ杭5の頭部どうしを水平に連結するとともに、前記杭基礎4に作用する水平力を前記曲げ杭5に伝達する水平部材として、耐震土間床9に第1の土間梁6と第2の土間梁7を備える構成としたが、水平部材は必ずしもこれにこだわるものではない。例えば、図4(a)に示すように、前記杭基礎4を構成するフーチング2、及びこれらの周囲に配置された複数の曲げ杭5を含む領域を覆うように配置される土間スラブ11を水平部材として用いても良い。該土間スラブ11は、鉄筋コンクリート造により構成され、図4(b)に示すように、複数の曲げ杭5の頭部に対して一体的に構築されているとともに、フーチング2に対しても一体的に構築されている。
Moreover, in this Embodiment, while connecting the head part of this
これらは、地震等の発生により杭基礎4に作用する地震水平力の一部を、前記フーチング2から土間スラブ11を介して複数の前記曲げ杭5に伝達し、該曲げ杭5でこれを負担するものである。このように耐震土間床9は、杭基礎4の周囲に支持杭3からの曲げモーメントに抵抗できる曲げ杭5と一体となった土間スラブ11を備える等、隣り合う該曲げ杭5の頭部どうしを水平に連結するとともに、前記杭基礎4に作用する水平力を前記曲げ杭5に伝達し、曲げ杭5と一体となって抵抗できる水平部材を備える構成であれば、何れを用いても良い。
These transmit a part of the seismic horizontal force acting on the
さらに、前記フーチング2及びこれらの周囲に配置された複数の曲げ杭5が土間スラブ11を介して連結されている耐震土間床9に対して、加えて構造物の構築面全面に所定の離間間隔をもって複数の前記曲げ杭5を配置する場合において、構造物の構築面全面に配置された曲げ杭5は、隣り合う曲げ杭5の杭頭部どうしが連結されれば、前記第1の土間梁6や土間スラブ11等何れの水平部材を介して連結しても良い。
Furthermore, with respect to the earthquake-
上述する構成によれば、前記耐震土間床9は、複数の曲げ杭5と、隣り合う曲げ杭5の杭頭部を連結する第1の土間梁6、及び第1の土間梁6と杭基礎4を構成するフーチング2とを連結する第2の土間梁7、もしくは隣り合う曲げ杭5の杭頭部を連結するとともに杭基礎4に作用する水平力を前記曲げ杭5に伝達する土間スラブ11等の水平部材を備えることから、地震等が発生した際に構造物の杭基礎4に作用する地震水平力の一部をフーチング2から第2の土間梁7及び第1の土間梁6や土間スラブ11等の水平部材を介して曲げ杭5に伝達し、該曲げ杭5で負担することができるため、簡略な構成かつ構造物の敷地条件に制限されることなく、容易に杭基礎4で負担すべき地震水平力を低減することが可能となる。
これに伴い、前記杭基礎4を構成する支持杭3は、地震時に作用する水平力を考慮した水平耐力ではなく、構造物より発生する鉛直荷重のみを考慮して適正な設計を実施できることから、支持杭3のコンパクト化、及び大幅なコストダウンを図ることが可能となる。
According to the above-described configuration, the earthquake-
Along with this, the
また、前記耐震土間床9は、新設の構造物のみでなく既設構造物に対しても構築できることから、既存の杭基礎4を容易に補強することが可能となる。
したがって、水平耐力を期待できないような既存の杭基礎4であっても、耐震土間床9を構築することにより再利用することが可能になり、既存構造物を改修する際のコストを大幅に削減することが可能になるとともに、建設廃棄物を抑制することができ環境への配慮を図ることが可能となる。
In addition, since the
Therefore, even the existing
さらに、前記耐震土間床9に対して、杭基礎4の周囲に加えて構造物の構築面全面に曲げ杭5を配置するとともに、これら隣り合う曲げ杭5の杭頭部を連結する第1の土間梁6や土間スラブ11等の水平部材を設置することにより、前記床スラブ8は面外方向に補強されることとなるため、部分的に過剰な鉛直荷重が作用した際にも下方に生じやすい沈下等の現象を防止することが可能となる。
In addition to the surroundings of the
1 柱
2 フーチング
3 支持杭
4 杭基礎
5 曲げ杭
6 第1の土間梁
7 第2の土間梁
8 床スラブ
9 耐震土間床
10 地盤
11 土間スラブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記支持杭と比較して部材長が短く、地盤中に所定の配置間隔をもって前記フーチングを囲うように設置される複数の曲げ杭と、
隣り合う該曲げ杭の頭部どうしを水平に連結するとともに、前記杭基礎に作用する水平力を前記曲げ杭に伝達する水平部材と、
該水平部材の上部もしくは天端面が同一平面を形成するように位置し、構造物の構築面全面の地盤面上に配置される床スラブを備えることを特徴とする耐震土間床。 A seismic soil floor of a structure having a pile foundation that transmits the load of the structure from the footing through the support pile into the ground,
Compared with the support pile, the member length is short, a plurality of bending piles installed so as to surround the footing with a predetermined arrangement interval in the ground,
While horizontally connecting the heads of the adjacent bending piles, a horizontal member that transmits a horizontal force acting on the pile foundation to the bending piles;
An earthquake-resistant soil floor comprising a floor slab that is positioned so that an upper part or a top end face of the horizontal member forms the same plane and is disposed on a ground surface of the entire construction surface of the structure.
前記水平部材が、隣り合う該曲げ杭の頭部どうしを水平に連結する第1の土間梁と、
該第1の土間梁と前記フーチングとを水平に連結し、前記杭基礎に作用する水平力を前記曲げ杭に伝達する第2の土間梁により構成されることを特徴とする耐震土間床。 In the earthquake-resistant soil floor according to claim 1,
The horizontal member is a first earth beam that horizontally connects the heads of the adjacent bending piles;
An earthquake-resistant soil floor comprising: a second soil beam that horizontally connects the first soil beam and the footing and transmits a horizontal force acting on the pile foundation to the bending pile.
前記水平部材が、土間スラブにより構成されることを特徴とする耐震土間床。 In the earthquake-resistant soil floor according to claim 1,
The seismic soil-resistant floor, wherein the horizontal member is composed of a soil slab.
前記曲げ杭が、前記フーチングを囲う位置に加えて、所定の離間間隔をもって前記構造物の構築面全面に配置されることを特徴とする耐震土間床。
In the earthquake-resistant earth floor according to any one of claims 1 to 3,
In addition to the position surrounding the footing, the bending pile is disposed on the entire construction surface of the structure with a predetermined spacing interval.
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---|---|---|---|---|
JP2007070991A (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | East Japan Railway Co | Reinforcing structure |
JP2007315148A (en) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Shimizu Corp | Reinforcement method and reinforcement structure of existing pile foundation |
CN113882425A (en) * | 2021-11-25 | 2022-01-04 | 山东建筑大学 | Hole digging foundation structure for high and steep slope and construction method |
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