JP2022063477A - Column base structure of unbonded precast prestressed concrete column - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態は、アンボンドプレキャストプレストレストコンクリート柱の柱脚部の構造に関する。 One embodiment of the present invention relates to the structure of a column base of an unbonded precast prestressed concrete column.
柱脚部に軸方向ダンパーを設けることで、充填鋼管コンクリート柱を杭に対して離間可能に設けた構造が開示されている(特許文献1参照)。特許文献1によれば、杭に過大な引抜力が作用することを防止することができ、かつ軸方向ダンパーにより地震エネルギーを有効に吸収することができるとされている。 A structure is disclosed in which a filled steel pipe concrete column is provided so as to be separated from a pile by providing an axial damper in a column base (see Patent Document 1). According to Patent Document 1, it is possible to prevent an excessive pulling force from acting on the pile, and it is possible to effectively absorb seismic energy by the axial damper.
一方、地震時の損傷を出来る限り低減し、地震後の高い機能維持性能を確保できる構造として、アンボンドプレキャストプレストレスコンクリート(以下、「アンボンドPCaPC」ともいう。)構造が知られている。アンボンドPCaPC構造は主にPCa化した梁部材に適用されているが、上記の利点を生かすため柱部材への適用も期待されている。 On the other hand, an unbonded precast prestress concrete (hereinafter, also referred to as "unbonded PCaPC") structure is known as a structure that can reduce damage at the time of an earthquake as much as possible and secure high function maintenance performance after an earthquake. The unbonded PCaPC structure is mainly applied to the beam member converted to PCa, but it is also expected to be applied to the column member in order to take advantage of the above advantages.
アンボンドPCaPC構造は引張鉄筋がないため、鉄筋コンクリート構造に比べて、柱脚部においてかぶりコンクリートが圧縮されることで損傷が起こるおそれがある(以下、このような損傷を「圧壊」又は「圧縮破壊」という)。地震等によってアンボンドPCaPC柱に圧縮破壊が生じると耐震性が低下する原因となるため、強度を維持するためには圧縮破壊した部分の補修が必要となる。 Since the unbonded PCaPC structure does not have tensile reinforcing bars, damage may occur due to the compression of the cover concrete at the column base compared to the reinforced concrete structure (hereinafter, such damage is "crushed" or "compressed fracture". ). If the unbonded PCaPC column undergoes compression rupture due to an earthquake or the like, it causes a decrease in seismic resistance. Therefore, in order to maintain the strength, it is necessary to repair the compression rupture portion.
このような問題に鑑み、本発明の一実施形態は、アンボンドPCaPC構造体において、圧縮破壊を防止することのできる構造を提供することを目的とする。 In view of such problems, one embodiment of the present invention aims to provide an unbonded PCaPC structure having a structure capable of preventing compression fracture.
本発明の一実施形態に係るアンボンドPCaPC柱の柱脚部の構造は、コンクリート製のフーチングと、フーチングの上に立設されるアンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱と、アンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱の柱脚部に設けられた第1の鋼板とフーチングに設けられた第2の鋼板と、弾塑性部材と、を有する。第1の鋼板と第2の鋼板とは、弾塑性部材を挟んで対向する部分を有している。 The structure of the column base portion of the unbonded PCaPC column according to the embodiment of the present invention is a concrete footing, an unbonded precast precast concrete column erected on the footing, and a column base of an unbonded precast precast concrete column. It has a first steel plate provided in the portion, a second steel plate provided in the footing, and an elasto-plastic member. The first steel plate and the second steel plate have portions facing each other with the elasto-plastic member interposed therebetween.
本発明の一実施形態に係るアンボンドPCaPC柱の柱脚部の構造は、コンクリート製のフーチングと、フーチングの上に立設されるアンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱と、アンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱の柱脚部に設けられたダンパーと、を有する。アンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱は柱脚部に切欠部が設けられ、切欠部にダンバーが設けられている。 The structure of the column base portion of the unbonded PCaPC column according to the embodiment of the present invention is a concrete footing, an unbonded precast precast concrete column erected on the footing, and a column base of an unbonded precast precast concrete column. It has a damper provided in the portion. The unbonded precast prestressed concrete column has a notch at the base of the column and a damper at the notch.
本発明の一実施形態によれば、アンボンドPCaPC柱に回転変位を与えるエネルギーを減衰させることができ、かぶりコンクリートの圧縮破壊を防ぐことができる。このようなアンボンドPCaPC柱の柱脚部の構造を有する建造物は、耐震性を高めることができ、地震等により大きな振動エネルギーが作用した場合でも、柱体の圧縮破壊を防ぎ、補修作業を少なくすることができる。 According to one embodiment of the present invention, the energy that gives rotational displacement to the unbonded PCaPC column can be attenuated, and compressive fracture of the cover concrete can be prevented. A building having such a structure of the column base of an unbonded PCaPC column can improve earthquake resistance, prevent compression fracture of the column even when a large vibration energy is applied due to an earthquake or the like, and reduce repair work. can do.
以下、本発明の実施形態の内容を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様を含み、以下に例示される実施形態の内容に限定して解釈されるものではない。図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、それはあくまで一例であって、本発明の内容を限定するものではない。また、本明細書において、ある図面に記載されたある要素と、他の図面に記載されたある要素とが同一又は対応する関係にあるときは、同一の符号(又は符号として記載された数字の後にa、b等を付した符号)を付して、繰り返しの説明を適宜省略することがある。さらに各要素に対する「第1」、「第2」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有しない。 Hereinafter, the contents of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. However, the present invention includes many different aspects and is not construed as being limited to the contents of the embodiments exemplified below. In order to make the explanation clearer, the drawings may schematically show the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the actual embodiment, but this is just an example and the content of the present invention is limited. It's not something to do. Further, in the present specification, when a certain element described in a certain drawing and a certain element described in another drawing have the same or corresponding relationship, the same code (or the number described as the code) is used. A reference numeral (a, b, etc.) may be added later, and the repeated description may be omitted as appropriate. Further, the characters added with "first" and "second" for each element are convenient signs used to distinguish each element, and have no further meaning unless otherwise specified.
[第1の実施形態]
本発明の一実施形態に係るアンボンドPCaPC柱の柱脚部の構造について示す。本実施形態に係るアンボンドPCaPC柱の柱脚構造は、柱脚部に第1の鋼板と第2の鋼板が設けられ、この第1の鋼板と第2の鋼板によって弾塑性部材が挟まれた構造を有する。
[First Embodiment]
The structure of the column base part of the unbonded PCaPC column which concerns on one Embodiment of this invention is shown. The column base structure of the unbonded PCaPC column according to the present embodiment has a structure in which a first steel plate and a second steel plate are provided on the column base portion, and an elasto-plastic member is sandwiched between the first steel plate and the second steel plate. Have.
図1は、本実施形態に係るアンボンドPCaPC柱102の柱脚部の斜視図を示す。アンボンドPCaPC柱102はフーチング104の上に立設される。フーチング104は鉄筋コンクリート製であり、フーチング104の側面には鉄筋コンクリート製の基礎梁106が接合されている。
FIG. 1 shows a perspective view of a column base portion of an
アンボンドPCaPC柱102は柱脚部に切欠部108を有する。切欠部108はプレキャスト鉄筋コンクリート部材の表面を切り欠いた(又は除去された)領域である。切欠部108は、かぶりコンクリートの表層部分を除去した領域ということもできる。外観上、切欠部108はアンボンドPCaPC柱の柱径が細くなった部位として認識することができる。切欠部108は、アンボンドPCaPC柱の柱端から所定の高さに亘って形成される。例えば、切欠部108は、アンボンドPCaPC柱の柱端から200mm~1000mm、一例として500mmの高さに亘って形成される。また、切欠部108の深さは所定の深さで形成される。例えば、切欠部108は、アンボンドPCaPC柱の表面から20mm~1000mm、例えば50mmの深さで形成される。
The
切欠部108は、プレキャスト鉄筋コンクリート部材の製造時に作り込むことができる。プレキャスト鉄筋コンクリート部材は工場で製造されるので、切欠部108を高い精度で形成することができ、建設現場の作業に負担をかけないようにすることができる。
The
切欠部108は、アンボンドPCaPC柱が回転変位したときに柱脚部のかぶりコンクリートが圧縮破壊するのを防止するために設けられる。切欠部108は、アンボンドPCaPC柱が角形である場合には各面(4面)に設けられることが好ましく、アンボンドPCaPC柱の断面形状が円形である場合には全周に亘って設けられることが好ましい。切欠部108がアンボンドPCaPC柱102の全周に亘って設けられることで、あらゆる方向から作用する回転変位を与える力に対して柱端部の圧縮破壊を防ぐことができる。
The
アンボンドPCaPC柱102は、柱端部に第1の鋼板110が設けられる。第1の鋼板110は切欠部108と重なる位置に設けられる。第1の鋼板110は平板状の形状を有する。第1の鋼板110は締結具114によりアンボンドPCaPC柱に固定される。締結具114としては、ボルト及びインサート、アンカーボルト等が用いられる。
The
アンボンドPCaPC柱102が角形である場合、第1の鋼板110は各面に設けられる。各面に設けられる第1の鋼板110は単板であってもよいし、複数に分割されていてもよい。例えば、図1に示すように、2つに分割されていてもよい。
When the
第1の鋼板110は、一方の側が締結具114によりアンボンドPCaPC柱102に取り付けられ、他方の側が切欠部108の領域に延びるように設けられる。図1は、第1の鋼板110の締結部よりも先方で、切欠部108のコンクリート面に直接接するのではなく、コンクリート面から浮くように設けられる態様を示す。第1の鋼板110の長さは任意であるが、アンボンドPCaPC柱102に取り付けたとき先端がフーチング104に接しない長さを有する。別言すれば、第1の鋼板110は、アンボンドPCaPC柱102に取り付けたとき、先端部分がフーチング104から浮いた状態に配置される。
The
第2の鋼板112は、下側部分がフーチング104に埋め込まれ、上側部分がフーチング104から露出しアンボンドPCaPC柱102を囲むように設けられる。第2の鋼板112は平板状の形状を有し、フーチング104に埋め込まれる部分にU字型の切欠部が設けられる。第2の鋼板112は、垂直に立てられた状態でフーチング104によって固定される。フーチング104及び基礎梁106がプレキャスト鉄筋コンクリート部材として製造される場合、第2の鋼板112もその製造時にフーチング104に取り付けられる。
The
第1の鋼板110と第2の鋼板112とは、アンボンドPCaPC柱102がフーチング104の上に立設されたとき、咬み合うように配置される。別言すれば、第1の鋼板110と第2の鋼板112とは、切欠部108で対向するように配置される。第1の鋼板110及び第2の鋼板112は、10mm~50mm、例えば20mmの厚さを有する。
The
図1は、第1の鋼板110が外側に配置され、第2の鋼板112が内側に配置される態様を示す。このような配置において、第1の鋼板110と第2の鋼板112とは、両者が重なる部分において密接するのではなく、間隙をもって配置される。第1の鋼板110と第2の鋼板112との間隙部分には弾塑性部材が設けられる。弾塑性部材116としては、ゴム材料が用いられ、例えば、高減衰ゴムが用いられる。弾塑性部材116は、第1の鋼板110第2の鋼板112との間に介在し、接着材によって取り付けられていてもよい。図1に示す柱脚部の構造は、第1の鋼板110と第2の鋼板112とを弾塑性部材116を挟んで接着剤等により接合し、一体となったものをフーチング104に設置し、その後アンボンドPCaPC柱102をフーチング104の上に立設し第1の鋼板110を締結具114で固定することにより形成することができる。
FIG. 1 shows an embodiment in which the
第1の鋼板110と第2の鋼板112とが弾塑性部材116を挟む構造は、ダンパーとしての機能を有する。この構造において、第1の鋼板110の先端がフーチングと接触しないように設けられていることで、アンボンドPCaPC柱が回転変位したときに柱と共に変位し減衰効果を得ることができる。減衰効果の大きさは、弾塑性部材116の厚さにより調節することができる。
The structure in which the
図2は、第1の鋼板110が取り付けられるアンボンドPCaPC柱102と、第2の鋼板112が取り付けられるフーチング104の構造を示す。アンボンドPCaPC柱102は立設され、グラウト118を介してフーチング104と接合される。アンボンドPCaPC柱102は、柱脚部に切欠部108を有する。切欠部108は、柱端側に設けられる第1の切欠部108aとその上側に位置する第2の切欠部108bとを含む。第1の切欠部108aは、第2の切欠部108bに対して深く切り欠かれている。第1の切欠部108aは圧縮破壊を防ぐため、アンボンドPCaPC柱102の全周に亘って設けられる。第2の切欠部108bは、同様にアンボンドPCaPC柱102の全周に亘って設けられていてもよいし、第1の鋼板110の配置に合わせて各面に個別に設けられていてもよい。第2の切欠部108bは、第1の鋼板110及び締結具114がアンボンドPCaPC柱の柱面から突出しないように座刳られた凹部とみなすこともできる。
FIG. 2 shows the structure of the
第1の鋼板110は、第2の切欠部108bのコンクリート面に当接し、柱端側に延びるように取り付けられる。第2の切欠部108bに対し第1の切欠部108は深いので、第1の鋼板110は第1の切欠部108aのコンクリート面から浮いた状態に配置される。また、第1の鋼板110は、先端部分がフーチング104と接しないように配置される。このような配置により、アンボンドPCaPC柱102が回転変位した場合でも、第1の鋼板110がフーチング104の上面に接しないようにすることができる。すなわち、アンボンドPCaPC柱102が回転変位した場合に、第1の鋼板110の先端がフーチング104と衝突し、その際に発生する応力により締結具による取り付け部分が破壊されないようにされている。
The
第2の鋼板112は、下側部分がフーチング104に埋め込まれ、上側部分がフーチング104から露出し、第1の鋼板110と対向するように設けられる。アンボンドPCaPC柱102がフーチング104に立設された状態において、第2の鋼板112は第1の鋼板110より内側に配置される。このとき、第2の鋼板112は第1の切欠部108aのコンクリート面に接していてもよい。
The lower portion of the
図2は、フーチングの内部構造として、上端に配筋されるはかま筋120を示す。第2の鋼板112は、フーチング104に埋め込まれる部分に切り欠きが設けられる。切り欠きは第2の鋼板112がフーチング104に埋め込まれる部分において、はかま筋120の配筋の間隔に合わせて設けられる。第2の鋼板112は、このような切り欠きを有することにより、はかま筋120と干渉しないようにフーチング104に埋め込むことができる。すなわち、第2の鋼板112は切り欠きを有することにより、先端部分をはかま筋より深く埋め込むことができる。このような構成により、第2の鋼板112をフーチング104に強固に固定することができる。
FIG. 2 shows a
アンボンドPCaPC柱は、第1の切欠部108aと第2の切欠部108bの境界に段差部を有する。第2の鋼板112は、先端がその段差部に接しないように設けられる。別言すれば、第2の鋼板112は、先端が当該段差部より低い位置に配置される。このような構成により、アンボンドPCaPC柱102が回転変位した場合において、第2の鋼板112の先端と衝突しないようにすることができる。それにより、アンボンドPCaPC柱102のかぶりコンクリートの破損を防止することができる。
The unbonded PCaPC pillar has a stepped portion at the boundary between the
第2の鋼板112は、第1の切欠部108aの領域で第1の鋼板110に対向するように設けられる。第1の鋼板110と第2の鋼板112との間には弾塑性部材116が設けられる。弾塑性部材116は、第1の鋼板110及び第2の鋼板112と接着材(図示されない)で固定される。第1の鋼板110と第2の鋼板112との間に弾塑性部材116が設けられることにより、アンボンドPCaPC柱を変位させるエネルギーを減衰することができる。第1の鋼板110と第2の鋼板112との間に弾塑性部材116が挟まれた構造は、前述のようにダンバーとして機能する。このような構造を有することにより、地震時にアンボンドPCaPC柱102の回転変位を小さくすることができ、建造物の耐震性を高めることができる。また、地震は発生したときに、アンボンドPCaPC柱102のかぶりコンクリートの圧縮破壊を防ぐことができる。
The
図3は、アンボンドPCaPC柱102の内部構造と、第1の鋼板110及び第2の鋼板112のアンボンドPCaPC柱102への取り付け構造を示す。また、図4は、図3においてA1-A2間に対応する断面模式図を示す。以下の説明では、図3及び図4を適宜参照するものとする。なお、図3において、フーチング104の内部構造は主要な部分のみを示し、鉄筋の配筋については省略されている。
FIG. 3 shows the internal structure of the
アンボンドPCaPC柱102は、組立鉄筋132(第1の組立鉄筋132a、第2の組立鉄筋132b)、せん断補強筋134を含むプレキャスト鉄筋コンクリート構造を有する。アンボンドPCaPC柱102は、柱脚部に切欠部108有する。そのため通常通りに配筋すると、切欠部108においてコンクリートかぶり厚が減少してしまう。そこで、アンボンドPCaPC柱102は、切欠部108の領域において、材軸方向に第1の組立鉄筋132aを配筋し、切欠部108より上の領域において、材軸方向に第2の組立鉄筋132bが配筋されている。第1の組立鉄筋132aと第2の組立鉄筋132bとは不連続であり、第1の組立鉄筋132aに対して第2の組立鉄筋132bは外側に配筋される。第1の組立鉄筋132aと第2の組立鉄筋132bとは、切欠部108の境界部分で重なるように配筋される。第1の組立鉄筋132a及び第2の組立鉄筋132bは、アンボンドPCaPC柱102の断面形状に合わせて適宜配筋され、第1の組立鉄筋132a及び第2の組立鉄筋132bに対して補強筋が適宜配筋される。
The
アンボンドPCaPC柱102は、第2の切欠部108bが設けられる領域にインサート138が設けられる。インサート138は、締結具114が取り付けられる位置に対応して、プレキャスト鉄筋コンクリート構造体に埋め込まれる。第1の鋼板110は、第2の切欠部108bのコンクリート面に当接するように設置される。第1の鋼板110は、締結具114として用いられるボルトとインサート138とにより、アンボンドPCaPC柱にボルト接合される。なお、図示されないが、インサート138が省略され、締結具114としてアンカーボルト(例えば、芯棒打ち込み式アンカーボルト)が用いられてもよい。
The
アンボンドPCaPC柱102は、第2の切欠部108bを有することにより、締結具114として用いられるボルトが柱体の表面から突出しないようにすることができる。これによりアンボンドPCaPC柱102の意匠性を高めることができる。また、アンボンドPCaPC柱の表面に化粧板を設ける場合でも、締結具114が突出しないことにより柱の外観に影響を与えないようにすることができる。
By having the
アンボンドPCaPC柱102は、フーチング104との間にグラウト118が設けられる。また、アンボンドPCaPC柱102は、PC鋼棒が挿通される挿通孔136を有する。挿通孔136は、アンボンドPCaPC柱102の材軸方向を貫通するように設けられる。挿通孔136にはPC鋼棒128bが挿通され、フーチング104から延びるPC鋼棒128aと継手130により連結される。アンボンドPCaPC柱102はPC鋼棒128を用いて圧縮応力が印加される。
The
PC鋼棒128aはフーチング104側に設けられる。PC鋼棒128aは、アンボンドPCaPC柱102側のPC鋼棒128bと接続するために、上側部分がフーチング104から突き出るように設けられる。フーチング104には定着板124が埋設される。PC鋼棒128aは下側の端部が定着板124に挿通され、ナット126により定着される。定着板124の上側部分にはグリッド筋(定着部補強筋)122が設けられていることが好ましい。グリッド筋122を設けることでフーチング104の強度を高め、PC鋼棒128aに引っ張り応力が作用したときの引張破壊等を防止することができる。
The PC steel rod 128a is provided on the
フーチング104の上に立設されたアンボンドPCaPC柱102は、アンボンド状態に設けられたPC鋼棒128により圧縮応力が加えられているため、通常の鉄筋コンクリートよりも強度が高く、ひび割れが生じにくい。PC鋼棒128には復元力があるため、アンボンドPCaPC柱102に一時的に過大な荷重が作用しても、その荷重が除かれると復元する。
Since the
ところで、図5(A)に示すように、アンボンドPCaPC柱は、地震の横揺れにより回転変位することで柱脚部に引張力と圧縮力が作用する。アンボンドPCaPC柱999は、地震の横揺れにより回転変位しやすく、柱脚部の一方の側に引張力が作用し他方の側に圧縮力が作用する。図5(A)に模式的に示すように、従来のアンボンドPCaPC柱999は、回転変位により圧縮力が作用する側のかぶりコンクリートが圧縮破壊されやすいという問題を有する。
By the way, as shown in FIG. 5A, the unbonded PCaPC column is rotationally displaced due to the rolling motion of the earthquake, so that a tensile force and a compressive force act on the column base. The
これに対し、図5(B)に模式的に示す本実施形態に係るアンボンドPCaPC柱102は、第1の鋼板110と第2の鋼板112とが弾塑性部材116を挟んで設けられた構造がダンパーとしての機能を有し、回転変位を与えるエネルギーを減衰させることができる。このような構造を有することで、アンボンドPCaPC柱102は、地震の際にも柱の回転変位量を小さくすることができる。また、アンボンドPCaPC柱102は、柱脚部に切欠部108が設けられることにより、回転変位量を小さくすることの効果と相まってかぶりコンクリートの圧縮破壊を防ぐことができる。
On the other hand, the
このように本実施形態に係るアンボンドPCaPC柱102の柱脚部の構造は、アンボンドPCaPC柱102に回転変位を与えるエネルギーを減衰させることができ、かぶりコンクリートの圧縮破壊を防ぐことができる。本実施形態に係るアンボンドPCaPC柱102の柱脚部の構造を有する建造物は、耐震性を高めることができ、地震等により大きな振動エネルギーが作用した場合でも、柱体の圧縮破壊を防ぎ、補修作業を少なくすることができる。
As described above, the structure of the column base portion of the
[第2の実施形態]
本実施形態は、第1の実施形態に示すアンボンドPCaPC柱102に対して、切欠部108の構成が異なる態様を示す。以下においては、第1の実施形態と重複する部分の説明は省略し、相違する部分を中心に説明する。
[Second Embodiment]
This embodiment shows an aspect in which the configuration of the
図6は、本実施形態に係るアンボンドPCaPC柱102の内部構造と、第1の鋼板110及び第2の鋼板112のアンボンドPCaPC柱102への取り付け構造を示す。図示されるように、本実施形態に係るアンボンドPCaPC柱102は、切欠部108において第2の切欠部108bに相当する部分が省略されている。そのため、第1の鋼板110は、アンボンドPCaPC柱102の柱体表面に取り付けられている。第1の鋼板110のアンボンドPCaPC柱への取り付け構造は第1の実施形態と同様である。
FIG. 6 shows the internal structure of the
本実施形態に係るアンボンドPCaPC柱102によれば、第1の実施形態に対して切欠部108の構造が簡略化されるので、製造コストを低減することができる。第1の鋼板110はアンボンドPCaPC柱102の柱面から突出するが、ダンパーとして機能することは第1の実施形態と同様であり、本実施形態においても同様の作用効果を得ることができる。
According to the
[第3の実施形態]
本実施形態は、第1の実施形態に示すアンボンドPCaPC柱102に対して、第1の鋼板110及び第2の鋼板112の配置が異なる態様を示す。以下においては、第1の実施形態と重複する部分の説明は省略し、相違する部分を中心に説明する。
[Third Embodiment]
This embodiment shows an aspect in which the arrangement of the
図7は、本実施形態に係るアンボンドPCaPC柱102の柱脚部の斜視図を示す。アンボンドPCaPC柱102は、第1の鋼板110が内側に配置され、第2の鋼板112が外側に配置される。アンボンドPCaPC柱102は、柱脚部分に切欠部108が設けられ、第1の鋼板110は切欠部108のコンクリート面に当接され締結具114でボルト接合される。第2の鋼板112は下側部分がフーチング104に埋め込まれて固定される。第1の鋼板110と第2の鋼板112との間には弾塑性部材116が設けられる。
FIG. 7 shows a perspective view of a column base portion of the
図8は、アンボンドPCaPC柱102の内部構造と、第1の鋼板110及び第2の鋼板112のアンボンドPCaPC柱102への取り付け構造を示す。なお、図8において、フーチング104の内部構造は主要な部分のみを示し、鉄筋の配筋については省略されている。
FIG. 8 shows the internal structure of the
第1の鋼板110は切欠部108のコンクリート面に当接するように配置される。第1の鋼板110は、第2の鋼板112と重ならない上側部分において締結具114によってアンボンドPCaPC柱102に固定される。締結具114としては、例えば、ボルトが用いられ、アンボンドPCaPC柱102に埋設されたインサート138を用いて第1の鋼板110がボルト接合される。
The
図8に示すように、第1の鋼板110が内側に配置される場合には、切欠部108に段差部が含まれない。切欠部108はアンボンドPCaPC柱の表面から20mm~1000mmされる。切欠部108はかぶりコンクリートの圧縮破壊を防ぐために設けられるが、意匠的な観点からは第1の鋼板110をボルト接合したときボルトが柱面から突出しない深さが好ましい。
As shown in FIG. 8, when the
本実施形態によれば、第1の鋼板110が内側に配置され、第2の鋼板112が外側に配置されることで切欠部108に段差を設ける必要がなく、切欠部108の構造を簡略化することができる。また、切欠部108が簡略化された構造においても、第1の鋼板110を固定する締結具114が柱面から突出しないようにすることができる。アンボンドPCaPC柱102の他の構成は第1の実施形態におけるものと同様であり、同様の作用効果を得ることができる。
According to the present embodiment, since the
[第4の実施形態]
本実施形態は、第3の実施形態に示すアンボンドPCaPC柱102に対して、切欠部が設けられない態様を示す。以下においては、第1乃至第3の実施形態と重複する部分の説明は省略し、相違する部分を中心に説明する。
[Fourth Embodiment]
This embodiment shows an aspect in which a notch is not provided in the
図9は、本実施形態に係るアンボンドPCaPC柱102の柱脚部の斜視図を示す。アンボンドPCaPC柱102は、第1の鋼板110が内側に配置され、第2の鋼板112が外側に配置される。アンボンドPCaPC柱102は、柱脚部分に切欠部108が設けられていない。第1の鋼板110は、アンボンドPCaPC柱102の柱面に当接され締結具114で固定される。具体的には、第1の鋼板110はアンボンドPCaPC柱102の柱面にボルト接合される。
FIG. 9 shows a perspective view of a column base portion of the
図10は、第1の鋼板110が取り付けられるアンボンドPCaPC柱102と、第2の鋼板112が取り付けられるフーチング104の構造を示す。第1の鋼板110は、アンボンドPCaPC柱102の柱面から突出するように設けられる。第2の鋼板112は、第1の鋼板110の外側から対向するように配置される。第1の鋼板110のアンボンドPCaPC柱102への取り付け構造は、切欠部が設けられていないことを除き第3の実施形態と同様である。第2の鋼板112のフーチング104への取り付け構造も同様である。
FIG. 10 shows the structure of the
第1の鋼板110と第2の鋼板112との間には、弾塑性部材116が設けられる。第1の鋼板110、弾塑性部材116、及び第2の鋼板112が重ね合わされた構造は、第1の実施形態で説明したようにダンパーとして機能する。このような構造は、アンボンドPCaPC柱102の柱脚部の複数箇所に設けられる。例えば、アンボンドPCaPC柱102が角形である場合、第1の鋼板110、弾塑性部材116、及び第2の鋼板112が重ね合わされた構造は柱脚部の4面に設けられる。
An elasto-
図11は、アンボンドPCaPC柱102の内部構造と、第1の鋼板110及び第2の鋼板112のアンボンドPCaPC柱102への取り付け構造を示す。なお、図11において、フーチング104の内部構造は主要な部分のみを示し、鉄筋の配筋については省略されている。
FIG. 11 shows the internal structure of the
第1の鋼板110は、第2の鋼板112と重ならない上側部分において締結具114によってアンボンドPCaPC柱102の柱面に固定される。締結具114としては、例えば、ボルトが用いられる。第1の鋼板110は、アンボンドPCaPC柱102に埋設されたインサート138を用いてボルト接合される。
The
本実施形態において、第1の鋼板110、弾塑性部材116、第2の鋼板112は、アンボンドPCaPC柱102の外側に突出した構造となる。アンボンドPCaPC柱は切欠部を有しないが、第1の鋼板110、弾塑性部材116、及び第2の鋼板112がダンパーとして機能するので、アンボンドPCaPC柱102の回転変位に対する耐震性を有し、かぶりコンクリートの圧縮破壊を抑制することができる。また、アンボンドPCaPC柱102は切欠部が設けられないため、第1乃至第3の実施形態に示されるような組立鉄筋132が分割された構造を有しない。したがって、アンボンドPCaPC柱102の鉄筋構造を簡略化することができ、生産性を高めることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態によれば、アンボンドPCaPC柱に切欠部を有しない構造においても、第3の実施形態に示すような第1の鋼板110、弾塑性部材116、及び第2の鋼板112が重ね合わされた構造を柱脚部に設けることで、耐震性を高め、かぶりコンクリートの圧縮破壊を抑制することができる。
According to this embodiment, even in a structure having no notch in the unbonded PCaPC column, the
[第5の実施形態]
本実施形態は、第1の鋼板及び第2の鋼板に代えて、柱端部にダンパーが設けられた構造を示す。以下においては、第1の実施形態と重複する部分の説明は省略し、相違する部分を中心に説明する。
[Fifth Embodiment]
This embodiment shows a structure in which a damper is provided at a column end instead of the first steel plate and the second steel plate. In the following, the description of the parts that overlap with the first embodiment will be omitted, and the parts that differ will be mainly described.
図12は、本実施形態に係るアンボンドPCaPC柱102の柱脚部の斜視図を示す。本実施形態に係るアンボンドPCaPC柱102の柱脚構造は、第1の鋼板及び第2の鋼板に代えてダンパー140が設けられた構造を有する。柱脚部には、アンボンドPCaPC柱102の周りを囲むように複数のダンパー140が設けられる。図12は、角形の柱体の各面に2つのダンパー140が設けられる態様を示すが、ダンパー140の数に限定はなく適宜配置される。
FIG. 12 shows a perspective view of a column base portion of the
アンボンドPCaPC柱102には切欠部108が設けられる。ダンパー140は切欠部108に対応して設けられる。ダンパー140としては、鋼材ダンパー、摩擦ダンパー、オイルダンパー、粘性ダンパー、又は粘弾性ダンパーが用いられる。本実施形態は、ダンパー140としてオイルダンパーを用いる例を示す。ダンパー140は、減衰力が作用する方向がアンボンドPCaPC柱102の材軸方向と略並行になるように配置される。
The
図13は、ダンパー140の取り付け構造を示す。ダンパー140は減衰部を挟んで一方の端がアンボンドPCaPC柱102に取り付けられ、他端がフーチング104に取り付けられる。例えば、ダンパー140は、一端がアンカーボルト142によりアンボンドPCaPC柱102に取り付けられ、他端がコンクリートアンカー144によりフーチング104に取り付けられる。
FIG. 13 shows the mounting structure of the
図13は、ダンパー140の取り受け部の構造を示す。図13は、ダンパー140がオイルダンパーである場合を例示する。オイルダンパー140は、シリンダー201、ピストンロッド202、シリンダー側取付金具203、ピストンロッド側取付金具204を含んで構成される。オイルダンパー140はシリンダー201が切欠部108のコンクリート面に沿うように配置される。オイルダンパー140は、シリンダー側取付金具203にアンカーボルト142が取り付けられる。アンカーボルト142はアンボンドPCaPC柱102に接合される。ピストンロッド側取付金具204はボルト及びナットによりコンクリートアンカー144に取り付けられる。コンクリートアンカー144は上部が露出した状態でフーチング104に埋め込まれている。
FIG. 13 shows the structure of the receiving portion of the
アンカーボルト142及びコンクリートアンカー144は、市販のものを用いることができる。例えば、アンカーボルト142として、打ち込み式のアンカーボルトを用いることができる。また、アンカーボルト142は、第1乃至第4の実施形態で示すようなボルトとインサートが代用されてもよい。コンクリートアンカー144としてはリフティングアンカー等を用いることができる。
Commercially
ダンパー140は切欠部108に設けられる。切欠部108の深さをダンパーの幅と同じとするか又はそれ以上の深さとすることが好ましい。切欠部108をこのような深さとすることで、かぶりコンクリートの圧縮破壊を防ぐと共に、ダンパー140がアンボンドPCaPC柱102の柱体から突出しないようにすることができる。これによりアンボンドPCaPC柱102の意匠性を高めることができる。また、アンボンドPCaPC柱の表面に化粧板を設ける場合でも、締結具114が突出しないことにより柱の外観に影響を与えないようにすることができる。
The
図14は、アンボンドPCaPC柱102の内部構造と、ダンパー140の取り付け構造を示す。図15は、図14においてB1-B2間に対応する断面模式図を示す。以下の説明では、図14及び図4を適宜参照するものとする。なお、図14において、フーチング104の内部構造は主要な部分のみを示し、鉄筋の配筋については省略されている。
FIG. 14 shows the internal structure of the
アンボンドPCaPC柱102は、切欠部108を有しているために第1の組立鉄筋132aと第2の組立鉄筋132bとが材軸方向に配筋される。ダンパー140は、アンボンドPCaPC柱102の切欠部108に設けられる。アンカーボルト142は切欠部108のコンクリート面からアンボンドPCaPC柱102に植え込まれる。アンカーボルト142は、第1の組立鉄筋132aと干渉しないように設けられる。コンクリートアンカー144は、上側部分がフーチング104の上面に突出するように設けられ、下側部分がはかま筋120より深く埋め込まれる。ダンパー140の取り付け位置は、アンカーボルト142を打ち込む位置及びコンクリートアンカー144を設ける位置により調節することができる。
Since the
本実施形態においては、ダンパー140の減衰率を調節することで、アンボンドPCaPC柱102を回転変位させるエネルギーの減衰量を調整することができる。それにより、アンボンドPCaPC柱102の柱径、建物の構造に応じてダンパー140の効き具合を調整することができる。
In the present embodiment, by adjusting the damping rate of the
このように、ダンパー140を柱脚部に設けることによってもアンボンドPCaPC柱102に回転変位を与えるエネルギーを減衰させることができ、かぶりコンクリートの圧縮破壊を防ぐことができる。本実施形態に係るアンボンドPCaPC柱102の柱脚部の構造を有する建造物は、耐震性を高めることができ、地震等により大きな振動エネルギーが作用した場合でも、柱体の圧縮破壊を防ぎ、補修作業を少なくすることができる。
As described above, by providing the
なお、ダンパー140は、第4の実施形態に示すような切欠部108が設けられないアンボンドPCaPC柱に設けることもできる。
The
102・・・アンボンドPCaPC柱、104・・・フーチング、106・・・基礎梁、108・・・切欠部、110・・・第1の鋼板、112・・・第2の鋼板、114・・・締結具、116・・・弾塑性部材、118・・・グラウト、120・・・はかま筋、122・・・グリッド筋、124・・・定着板、126・・・ナット、128・・・PC鋼棒、130・・・継手、132・・・組立鉄筋、134・・・せん断補強筋、136・・・挿通孔、138・・・インサート、140・・・ダンパー、142・・・アンカーボルト、144・・・コンクリートアンカー、201・・・シリンダー、202・・・ピストンロッド、203・・・シリンダー側取付金具、204・・・ピストンロッド側取付金具
102 ... Unbonded PCaPC pillar, 104 ... Footing, 106 ... Foundation beam, 108 ... Notch, 110 ... First steel plate, 112 ... Second steel plate, 114 ... Fasteners, 116 ... elasto-plastic members, 118 ... grouts, 120 ... shear bars, 122 ... grid bars, 124 ... fixing plates, 126 ... nuts, 128 ... PC steel Rods, 130 ... joints, 132 ... assembled reinforcing bars, 134 ... shear reinforcing bars, 136 ... insertion holes, 138 ... inserts, 140 ... dampers, 142 ... anchor bolts, 144・ ・ ・ Concrete anchor, 201 ・ ・ ・ Cylinder, 202 ・ ・ ・ Piston rod, 203 ・ ・ ・ Cylinder side mounting bracket, 204 ・ ・ ・ Piston rod side mounting bracket
Claims (15)
前記フーチングの上に立設されるアンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱と、
前記アンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱の柱脚部に設けられた第1の鋼板と、前記フーチングに設けられた第2の鋼板と、
弾塑性部材と、
を有し、
前記第1の鋼板と前記第2の鋼板とは、前記弾塑性部材を挟んで対向する部分を有する、ことを特徴とするアンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱の柱脚構造。 With concrete footing,
An unbonded precast prestressed concrete column erected on the footing,
The first steel plate provided on the column base of the unbonded precast prestressed concrete column, and the second steel plate provided on the footing.
With elasto-plastic members,
Have,
A column base structure of an unbonded precast prestressed concrete column, wherein the first steel plate and the second steel plate have portions facing each other with the elasto-plastic member interposed therebetween.
前記第2の鋼板は、前記第1の鋼板に対向しない下側部分が前記フーチングに埋設されている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のアンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱の柱脚構造。 The first steel plate is bolted to the unbonded precast prestressed concrete column.
The column base structure of the unbonded precast prestressed concrete column according to any one of claims 1 to 5, wherein the lower portion of the second steel plate that does not face the first steel plate is embedded in the footing. ..
前記第1の切欠部は前記第2の切欠部よりも深く、
前記第1の切欠部と前記第2の切欠部とは、段差部を挟んで上下に連続している、請求項2に記載のアンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱の柱脚構造。 It has a first notch on the column end side of the unbonded precast prestressed concrete column and a second notch on the upper side of the first notch.
The first notch is deeper than the second notch,
The column base structure of an unbonded precast prestressed concrete column according to claim 2, wherein the first notch and the second notch are continuous up and down with a stepped portion in between.
前記フーチングの上に立設されるアンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱と、
前記アンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱の柱脚部に設けられたダンパーと、
を有し、
前記アンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱は柱脚部に切欠部が設けられ、
前記切欠部に前記ダンパーが設けられている、ことを特徴とするアンボンドプレキャストプレストレスコンクリート柱の柱脚構造。 With concrete footing,
An unbonded precast prestressed concrete column erected on the footing,
The damper provided at the base of the unbonded precast prestressed concrete column and
Have,
The unbonded precast prestressed concrete column is provided with a notch in the column base.
A column base structure of an unbonded precast prestressed concrete column, characterized in that the damper is provided in the notch.
The column base structure of an unbonded precast prestressed concrete column according to claim 13 or 14, wherein the damper is a steel damper, a friction damper, an oil damper, a viscoelastic damper, or a viscoelastic damper.
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