JP2005282142A - 鉄骨柱と鋼管杭のジョイント構造 - Google Patents

Abstract

【課題】杭の芯ずれを杭と柱のジョイント部で施工容易に吸収できる、鉄骨柱と鋼管杭のジョイント構造を提供する。
【解決手段】地面Ｇに打ち込まれた鋼管杭１の杭頭天面高さ位置から所定の寸法下方の位置において、鋼管杭１の内部に内プレート３が、鋼管杭１の外周側に環状板６がそれぞれ設置され、鋼管杭１の杭頭内部に第１のモルタル又はコンクリート４が打設され、該モルタル又はコンクリート４にアンカー５が植設され、該アンカー５で鉄骨柱２のベースプレート９がジョイントされている。また、アンカージョイント部の周囲に、外鋼管７が、鋼管杭１と鉄骨柱２にわたるように設置され、外鋼管７の内部に第２のモルタル又はコンクリート８が打設されて鋼管杭１と鉄骨柱２が一体化されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄骨柱と鋼管杭のジョイント構造に関する。

杭は多少の芯ずれを起こして地面に打ち込まれることが多いため、杭の上に柱をジョイントする場合には、杭の芯ずれを杭と柱のジョイント部で吸収する必要がある。

そのための方法として、地面に打ち込まれた鋼管杭の杭頭外周部に外環状板を外方に張り出すように溶接などで取り付け、外環状板には、ボルト通孔を、杭の芯ずれを吸収して鉄骨柱のベースプレートのボルト通孔と同心状態となる位置に明けておき、外環状板とベースプレートとを高力ボルト接合するというものがある。

しかしながら、杭の芯ずれの方向や量はそれぞれの杭で異なるため、上記のような方法では、杭ごとにボルト通孔の位置が異なる外環状板を用意しなければならず、施工が非常に厄介であるという問題がある。

本発明は、上記のような問題点に鑑み、杭が鋼管杭で、柱が鉄骨である場合を対象とし、杭の芯ずれを杭と柱のジョイント部で施工容易に吸収することができる、鉄骨柱と鋼管杭のジョイント構造を提供することを課題とする。

上記の課題は、地面に打ち込まれた鋼管杭の杭頭天面高さ位置から所定の寸法下方の位置において、鋼管杭の内部に内プレートが設置されると共に、鋼管杭の杭頭内部に内プレートを受けとしてモルタル又はコンクリートが打設され、該モルタル又はコンクリートにアンカーが植設され、該アンカーで鉄骨柱のベースプレートがジョイントされていることを特徴とする鉄骨柱と鋼管杭のジョイント構造によって解決される。

この構造では、鋼管杭の杭頭内部に打設したモルタル又はコンクリートに、アンカーを、鉄骨柱のベースプレートのアンカー用通孔の位置と一致するように植設するだけで、杭の芯ずれを吸収することができ、杭の芯ずれを杭と柱のジョイント部で施工容易に吸収することができる。

しかも、鋼管杭の杭頭天面高さ位置から所定の寸法下方の位置に設置した内プレートを受けとして鋼管杭の杭頭内部にモルタル又はコンクリートを打設するものであるから、鋼管杭の杭頭周壁をモルタル又はコンクリートの型枠として用いることができて、内プレートを設置するだけでモルタル又はコンクリートの打設を行うことができる。

上記の構造において、鉄骨柱のベースプレートが、鉄骨柱の側に接合される上ベースプレート部と、鋼管杭側に接合される下ベースプレート部と、これら上下のベースプレート部を上下方向に間隔をおいてつなぐつなぎ部とで構成され、下プレート部にアンカージョイント用の通孔が明けられているとよい。

この場合は、アンカーが鋼管杭の断面内周線内に位置するものでありながら、上下のベースプレート部間のスペースを利用して、ベースプレートとアンカーとのジョイントを施工容易に行うことができる。

また、上記の構造において、前記アンカージョイント部の周囲に、鋼管杭と鉄骨柱にわたるように、第２のモルタル又はコンクリートが打設されて鋼管杭と鉄骨柱とが一体化されているとよい。

この場合は、鋼管杭と鉄骨柱とのジョイント部を、中心側のアンカージョイント部との関係で、第２のモルタル又はコンクリートにより構造的によりしっかりとしたものにすることができる。

また、地面に打ち込まれた鋼管杭の杭頭天面高さ位置から所定の寸法下方の位置において、鋼管杭の外周側に環状板が設置され、
前記アンカージョイント部の周囲に、鉄骨柱と鋼管杭の断面外周サイズよりも大きい内周サイズの外鋼管が、その下端部を前記環状板に受けさせ、鋼管杭と鉄骨柱にわたるように設置され、
該外鋼管の内部に外環状板を受けとして第２のモルタル又はコンクリートが打設されて鋼管杭と鉄骨柱が一体化されているのもよい。

この場合は、鋼管杭と鉄骨柱とのジョイント部を、同様に中心側のアンカージョイント部との関係で、第２のモルタル又はコンクリートにより構造的によりしっかりとしたものにすることができると共に、第２のモルタル又はコンクリートを外鋼管で補強することができ、しかも、外鋼管を第２のモルタル又はコンクリートを打設するための型枠として利用することができて第２のモルタル又はコンクリートの打設を施工容易に行うことができる。また、鋼管杭と鉄骨柱のジョイント部を、構造的によりしっかりしたものでありながら、スリムな仕上がりにすることができる。

本発明は、以上のとおりのものであるから、杭の芯ずれを杭と柱のジョイント部で施工容易に吸収することができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３に示す実施形態のジョイント構造において、１は鋼管杭としての円形鋼管杭、２は鉄骨柱としての角形鋼管柱、３は内プレート、４は第１のモルタル又はコンクリート、５…はアンカーとしてのアンカーボルト、６は外環状板、７は外鋼管、８は第２のモルタル又はコンクリートである。

施工は、図４（イ）に示すように、鋼管杭１を地面Ｇに回転圧入などにより打ち込んで、杭頭部を高さ合わせのために所定の高さ位置で切断した後、図４（ロ）に示すように、鋼管杭１の杭頭天面高さ位置から所定の寸法下方の位置において、鋼管杭１の内部に内プレート３を設置して溶接などで鋼管杭１に取り付けると共に、鋼管杭１の外周側には外環状板６を設置して同じく溶接などで鋼管杭１に取り付け、そして、鋼管杭１の杭頭内部に内プレート３を受けとして早強などの第１のモルタル又はコンクリート４を鋼管杭１の天面高さ位置まで打設する。

そして、鋼管杭１の芯ずれの有無や、芯ずれの方向、量を考慮に入れながら、芯ずれを生じている場合にはそれを吸収する位置において、図４（ハ）に示すように、第１のモルタル又はコンクリート４に後施工アンカーボルト５を植設する。なお、第１のモルタル又はコンクリート４を打設する前にアンカー５を設置して植設するようにしてもよいし、第１のモルタル又はコンクリート４を打設した直後の未だ柔らかい状態でアンカー５を植設するようにしてもよい。

しかる後、図５（ニ）（ホ）に示すように、角形鋼管柱２のベースプレート９を上記のアンカーボルト５で鋼管杭１にジョイントする。これにより、鋼管杭１が芯ずれを起こしていても、角形鋼管柱２を計画通りの所定の位置に設置される。

本実施形態では、ベースプレート９は、図１〜図３に示すように、角形鋼管柱２の側に溶接などで接合される上ベースプレート部９ａと、鋼管杭１の側に接合される下ベースプレート部９ｂと、これら上下のベースプレート部９ａ，９ｂを上下方向に間隔をおいてつなぐつなぎ部９ｃとで構成され、下ベースプレート部９ｂにはアンカージョイント用の複数の通孔が明けられている。そして、これらのアンカージョイント用通孔は、鋼管杭１側のアンカーボルト５が鋼管杭１の周壁に囲まれた内側に備えられるため、それに対応する位置に備えさせなければならず、そのため、本実施形態では、つなぎ部９ｃは、断面十字状などをして、中心から半径線方向に延びる周方向に複数のプレート部で構成され、アンカージョイント用通孔に通したアンカーボルトの締結作業を施工容易に行うことができるようになされている。

その後、図５（ヘ）に示すように、アンカージョイント部の周囲に、角形鋼管柱２と鋼管杭１の断面外周サイズよりも大きい内周サイズの円形等の外鋼管７を、その下端部を外環状板６に受けさせ溶接などで接合して、鋼管杭１と角形鋼管柱２にわたるように設置し、そして、図１（ロ）及び図２（ロ）に示すように、外鋼管７の内部に外環状板６を受けとして第２のモルタル又はコンクリート８を打設して鋼管杭１と角形鋼管柱２とを一体化する。なお、外鋼管７は、角形鋼管柱２を鋼管杭にアンカージョイントする前に、角形鋼管柱２に通した状態にセットしておけばよい。こうして鋼管杭１と角形鋼管柱２とがジョイントされる。

上記のジョイント構造では、鋼管杭１の杭頭内部に打設した第１のモルタル又はコンクリート４に、アンカーボルト５…を、角形鋼管柱２のベースプレート９のアンカー用通孔の位置と一致するように植設するだけで、図２（イ）（ロ）及び図３（ロ）に示すように、鋼管杭１の芯ずれを吸収することができ、鋼管杭１の芯ずれを杭１と柱２のジョイント部で施工容易に吸収することができる。

しかも、第１のモルタル又はコンクリート４は、鋼管杭の杭頭内部に打設する構成としているので、鋼管杭１の杭頭周壁を第１のモルタル又はコンクリートの型枠として用いることができて、内プレート３の設置だけで第１のモルタル又はコンクリート４の打設を行うことができる。

加えて、アンカージョイント部の周囲には、外鋼管７が鋼管杭１と角形鋼管柱２にわたるように設置され、外鋼管７の内部に第２のモルタル又はコンクリート８が打設されて鋼管杭１と角形鋼管柱２が一体化されているので、鋼管杭１と角形鋼管柱２とのジョイント部を、中心側のアンカージョイント部との関係で構造的によりしっかりとしたものにすることができると共に、第２のモルタル又はコンクリート８を外鋼管７で補強することができ、また、外鋼管７を第２のモルタル又はコンクリート８を打設するための型枠として利用することができて第２のモルタル又はコンクリート８の打設を施工容易に行うことができる。更に、鋼管杭１と角形鋼管柱２のジョイント部を、構造的によりしっかりしたものでありながら、スリムな仕上がりにすることができて、例えば、敷地の境界線近くへの柱建て計画も実現可能となる。

なお、上記の実施形態において、第１のモルタル又はコンクリート４と鋼管杭１の内周部との付着力を高めるため、鋼管杭１の内周部に、溶接ビードを設けたり、鉄筋を溶接したり、リブ付き鋼管の採用するとよい。また、第２のモルタル又はコンクリート８と鋼管杭１の外周部との付着力、及び、第２のモルタル又はコンクリート８と角形鋼管柱２との付着力を高めるため、鋼管杭１と角形鋼管柱２の各外周部に、同様に、溶接ビードを設けたり、鉄筋を溶接したり、リブ付き鋼管の採用するとよい。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、第２のモルタル又はコンクリート８を打設するため、外鋼管７と外環状板６を用いた場合を示しているが、第２モルタル又はコンクリートは、型枠を設置して打設後に脱型するというようにして備えられてもよい。また、アンカー５によるジョイントで充分である場合は、外鋼管７や外環状板６、第２のモルタル又はコンクリート８は省略されてもよい。また、柱は、角形鋼管柱に限らず、各種の鉄骨柱であってよい。また、鋼管杭１も、その杭頭部に第１のモルタル又はコンクリートを打設することができる中空部分ないしは半中空部分を備えたものであればよく、角形鋼管杭などであってもよい。また、アンカーもアンカーボルトに限らず、高ナットを用いたアンカーなどであってもよい。

実施形態のジョイント構造を示すもので、図（イ）は正面図、図（ロ）は断面正面図である。 上記のジョイント構造において、杭が芯ずれを起こしている場合のもので、図（イ）は正面図、図（ロ）は断面正面図である。 図（イ）は図１（イ）のＩ−Ｉ線断面図、図（ロ）は図２（イ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図（イ）〜（ハ）は、図５（ニ）〜（ヘ）と共に、ジョイント方法を順次に示す正面図ないしは断面正面図である。 図（ニ）〜（ヘ）は、図４（イ）〜（ハ）と共に、ジョイント方法を順次に示す断面正面図である。

符号の説明

１…鋼管杭
２…角形鋼管柱（鉄骨柱）
３…内プレート
４…第１のモルタル又はコンクリート
５…アンカーボルト（アンカー）
６…外環状板
７…外鋼管
８…第２のモルタル又はコンクリート
９…ベースプレート
９ａ…上ベースプレート部
９ｂ…下ベースプレート部
９ｃ…つなぎ部

Claims (4)

1. 地面に打ち込まれた鋼管杭の杭頭天面高さ位置から所定の寸法下方の位置において、鋼管杭の内部に内プレートが設置されると共に、鋼管杭の杭頭内部に内プレートを受けとしてモルタル又はコンクリートが打設され、該モルタル又はコンクリートにアンカーが植設され、該アンカーで鉄骨柱のベースプレートがジョイントされていることを特徴とする鉄骨柱と鋼管杭のジョイント構造。
2. 鉄骨柱のベースプレートが、鉄骨柱の側に接合される上ベースプレート部と、鋼管杭側に接合される下ベースプレート部と、これら上下のベースプレート部を上下方向に間隔をおいてつなぐつなぎ部とで構成され、下プレート部にアンカージョイント用の通孔が明けられている請求項１に記載の鉄骨柱と鋼管杭のジョイント構造。
3. 前記アンカージョイント部の周囲に、鋼管杭と鉄骨柱にわたるように、第２のモルタル又はコンクリートが打設されて鋼管杭と鉄骨柱とが一体化されている請求項１又は２に記載の鉄骨柱と鋼管杭のジョイント構造。
4. 地面に打ち込まれた鋼管杭の杭頭天面高さ位置から所定の寸法下方の位置において、鋼管杭の外周側に環状板が設置され、
   前記アンカージョイント部の周囲に、鉄骨柱と鋼管杭の断面外周サイズよりも大きい内周サイズの外鋼管が、その下端部を前記環状板に受けさせ、鋼管杭と鉄骨柱にわたるように設置され、
   該外鋼管の内部に外環状板を受けとして第２のモルタル又はコンクリートが打設されて鋼管杭と鉄骨柱が一体化されている請求項１又は２に記載の鉄骨柱と鋼管杭のジョイント構造。

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