JP2022098253A - Column base structure of un-bonded precast prestressed concrete column - Google Patents

Column base structure of un-bonded precast prestressed concrete column Download PDF

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Abstract

To provide a structure capable of preventing compression fracture in an un-bonded PCaPC structure.SOLUTION: A structure of a column base part of an un-bonded PCaPC column includes the un-bonded PCaPC column erected on a footing and provided with a notch part in the column base part, and a steel plate provided in the column base part of the un-bonded PCaPC column and in contact with the notch part and the footing, and the un-bonded PCaPC column and the footing are joined by the steel plate. The steel plate may be an L-shaped steel plate, and a rib may be provided on the L-shaped steel plate.SELECTED DRAWING: Figure 3

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耐震建物の構造が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１に開示された耐震建物の構造によれば、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。 Disclosed is a structure of a seismic building 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 the structure of the seismic building disclosed in 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. There is.

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.

特開２００１－０７３４６９号公報（特許第４１２０７４０号）Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-073469 (Patent No. 4120740)

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、圧縮破壊を抑制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 a problem, one embodiment of the present invention aims to provide an unbonded PCaPC structure having a structure capable of suppressing 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、フーチングの上に立設され、柱脚部に切欠部が設けられたアンボンドＰＣａＰＣ柱と、アンボンドＰＣａＰＣ柱の柱脚部に設けられ、切欠部とフーチングとに接する鋼板とを含み、鋼板によりアンボンドＰＣａＰＣ柱とフーチングとが接合された構造を有する。 The structure of the column base of the unbonded PCaPC column according to the embodiment of the present invention is formed on the unbonded PCaPC column in which the column base is erected on the footing and the column base is provided with a notch, and the column base of the unbonded PCaPC column. It is provided and includes a steel plate in contact with the notch and the footing, and has a structure in which the unbonded PCaPC column and the footing are joined by the steel plate.

本発明の一実施形態において、鋼板は、Ｌ字形の鋼板であってもよく、Ｌ字形の鋼板にリブが設けられていてもよい。Ｌ字形の鋼板は、アンボンドＰＣａＰＣ柱とボルトで接合され、フーチングに埋め込まれたボルトによってフーチングと接合されていてもよい。 In one embodiment of the present invention, the steel plate may be an L-shaped steel plate, or the L-shaped steel plate may be provided with ribs. The L-shaped steel plate may be joined to the unbonded PCaPC column with bolts and may be joined to the footing by bolts embedded in the footing.

本発明の一実施形態によれば、アンボンドＰＣａＰＣ柱の柱脚部に切欠部を設け、切欠部とフーチングに鋼板を当接させて、アンボンドＰＣａＰＣ柱とフーチングと接合することで、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, a notch is provided in the column base of the unbonded PCaPC column, a steel plate is brought into contact with the notch and the footing, and the unbonded PCaPC column and the footing are joined to improve the seismic resistance. , It is possible to prevent the compression failure of the cover concrete. A building having such a structure of the column base of an unbonded PCaPC column can improve earthquake resistance, prevent compression failure of the column even when a large vibration energy is applied due to an earthquake or the like, and reduce repair work. can do.

本発明の一実施形態に係るアンボンドＰＣａＰＣ柱の柱脚部の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the column base part of the unbonded PCaPC column which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るアンボンドＰＣａＰＣ柱の柱脚部の構造を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the column base part of the unbonded PCaPC column which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るアンボンドＰＣａＰＣ柱の柱脚部における、主配筋、緊張材、第１の鋼板及び第２の鋼板の配置を示す図である。It is a figure which shows the arrangement of the main bar arrangement, the tension material, the 1st steel plate and the 2nd steel plate in the column base part of the unbonded PCaPC column which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るアンボンドＰＣａＰＣ柱の柱脚部の構造を示し、図３に示すＡ１－Ａ２間を切断し上面から見たときの平面模式構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the column base part of the unbonded PCaPC column which concerns on one Embodiment of this invention, and shows the planar schematic structure when the space between A1 and A2 shown in FIG. 3 is cut and seen from the upper surface. アンボンドＰＣａＰＣ柱が地震等により回転変位したときに、柱脚部にかかる引張力と圧縮力を説明する図である。It is a figure explaining the tensile force and compressive force applied to a column base portion when an unbonded PCaPC column is rotationally displaced due to an earthquake or the like. 本発明の一実施形態に係るアンボンドＰＣａＰＣ柱の柱脚部の構造を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the column base part of the unbonded PCaPC column which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るアンボンドＰＣａＰＣ柱の柱脚部における、主配筋、緊張材、第１の鋼板及び第２の鋼板の配置を示す図である。It is a figure which shows the arrangement of the main bar arrangement, the tension material, the 1st steel plate and the 2nd steel plate in the column base part of the unbonded PCaPC column which concerns on one Embodiment of this invention.

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. In addition, 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.

図１は、本発明の一実施形態に係るアンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の柱脚部の構造を示す斜視図である。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。図１は、基礎梁１０６がフーチング１０４の四つの面に接合された態様を示すが、基礎梁１０６の構成は任意であり図示される構造に限定されるものではない。 FIG. 1 is a perspective view showing the structure of the column base portion of the unbonded PCaPC column 102 according to the embodiment of the present invention. The unbonded PCaPC pillar 102 is erected on the footing 104. The footing 104 is made of reinforced concrete, and a reinforced concrete foundation beam 106 is joined to the side surface of the footing 104. FIG. 1 shows an embodiment in which the foundation beam 106 is joined to the four surfaces of the footing 104, but the configuration of the foundation beam 106 is arbitrary and is not limited to the structure shown.

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。別言すれば、切欠部１０８は、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２のかぶりコンクリートの表層部分が除去された領域と表現することもできる。切欠部１０８は、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の柱脚部において、全周に亘って設けられていることが好ましい。後述されるように、柱脚部に切欠部１０８が設けられることで、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 column 102 has a notch 108 at the column base. The notch 108 is a region where the surface of the precast reinforced concrete member is notched (or removed). In other words, the notch 108 can also be expressed as a region from which the surface layer portion of the cover concrete of the unbonded PCaPC column 102 has been removed. The notch 108 is preferably provided over the entire circumference of the column base of the unbonded PCaPC column 102. As will be described later, by providing the notch 108 in the column base, it is possible to prevent the cover concrete from being damaged.

切欠部１０８は、アンボンドＰＣａＰＣ柱の柱端（下端）から材軸方向に所定の長さで設けられる。例えば、切欠部１０８は、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の柱端（下端）から材軸方向に２００ｍｍ～１０００ｍｍの長さで設けられる。例えば、切欠部１０８は、柱端（下端）から５００ｍｍの長さで設けられる。また、切欠部１０８の深さは所定の深さで設けられる。切欠部１０８は、例えば、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の表面から２０ｍｍ～１０００ｍｍの深さを有するように設けられる。例えば、切欠部１０８は、５０ｍｍの深さを有するように設けられる。 The notch 108 is provided with a predetermined length in the material axis direction from the column end (lower end) of the unbonded PCaPC column. For example, the notch 108 is provided with a length of 200 mm to 1000 mm in the material axis direction from the column end (lower end) of the unbonded PCaPC column 102. For example, the notch 108 is provided with a length of 500 mm from the end (lower end) of the pillar. Further, the depth of the notch 108 is provided at a predetermined depth. The notch 108 is provided, for example, so as to have a depth of 20 mm to 1000 mm from the surface of the unbonded PCaPC pillar 102. For example, the notch 108 is provided to have a depth of 50 mm.

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形成することができる。すなわち、プレキャスト鉄筋コンクリート部材を形成する型枠の中に切欠部の形状を設けておくことで、その後はコンクリートを打設するだけで切欠部１０８を形成することができる。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 notch 108 can be formed during the manufacture of the precast reinforced concrete member. That is, by providing the shape of the notch in the formwork forming the precast reinforced concrete member, the notch 108 can be formed only by placing concrete thereafter. Since the precast reinforced concrete member is manufactured in a factory, the notch 108 can be formed with high accuracy, and the work at the construction site can be not burdened.

アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２は、鋼板１１０によりフーチング１０４と接合される。鋼板１１０は、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２とフーチング１０４に当接するように設けられ、ボルト等の締結具で取り付けられる。詳細には、鋼板１１０は、フーチング１０４の上面及び切欠部１０８のコンクリート面に当接する平面を有し、フーチング１０４に対しては第１の締結具１１２によって、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２に対しては第２の締結具１１４によって取り付けられる。第１の締結具１１２は鋼板１１０をフーチング１０４に接合するだけでなく、後述されるように引張力に抵抗できる耐力を有することが好ましい。一方、第２の締結具１１４は鋼板１１０とアンボンドＰＣａＰＣ柱１０２とを接合できる耐力を有していればよい。第１の締結具１１２としてはボルトが用いられる。このボルトは、ネジが切られた先端部分が露出するようにフーチング１０４に埋め込まれる。また、第２の締結具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 unbonded PCaPC column 102 is joined to the footing 104 by a steel plate 110. The steel plate 110 is provided so as to abut against the unbonded PCaPC pillar 102 and the footing 104, and is attached by a fastener such as a bolt. Specifically, the steel plate 110 has a flat surface that abuts on the upper surface of the footing 104 and the concrete surface of the notch 108, with the first fastener 112 for the footing 104 and the unbonded PCaPC column 102 for the unbonded PCaPC column 102. It is attached by the fastener 114 of 2. It is preferable that the first fastener 112 not only joins the steel plate 110 to the footing 104 but also has a proof stress that can withstand the tensile force as described later. On the other hand, the second fastener 114 may have a proof stress capable of joining the steel plate 110 and the unbonded PCaPC column 102. A bolt is used as the first fastener 112. This bolt is embedded in the footing 104 so that the threaded tip is exposed. Further, as the second fastener 114, bolts, inserts, anchor bolts and the like are used.

なお、図示されないが、鋼板１１０は接着剤によりフーチング１０４及びアンボンドＰＣａＰＣ柱１０２と接合されていてもよい。 Although not shown, the steel plate 110 may be joined to the footing 104 and the unbonded PCaPC column 102 with an adhesive.

アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の断面形状が角形である場合、鋼板１１０は各面に対応して設けられることが好ましい。別言すれば、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２は、切欠部１０８が鋼板１１０で囲まれるように設けられることが好ましい。このように切欠部１０８の各面に鋼板１１０が設けられることで、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２をフーチング１０４に安定した状態で接合することができる。切欠部１０８は、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の各面に連続するように、すなわち全周に亘って設けられていてもよい。また、図示されないが、鋼板１１０は、切欠部１０８の隣接する２つ以上の面に亘って連続する形状を有していてもよい。 When the cross-sectional shape of the unbonded PCaPC column 102 is square, it is preferable that the steel plate 110 is provided corresponding to each surface. In other words, the unbonded PCaPC column 102 is preferably provided so that the notch 108 is surrounded by the steel plate 110. By providing the steel plate 110 on each surface of the notch 108 in this way, the unbonded PCaPC column 102 can be joined to the footing 104 in a stable state. The notch 108 may be provided so as to be continuous with each surface of the unbonded PCaPC pillar 102, that is, over the entire circumference. Further, although not shown, the steel plate 110 may have a continuous shape over two or more adjacent surfaces of the notch 108.

鋼板１１０は、フーチング１０４及び切欠部１０８のコンクリート面に当接し、締結具により固定できる形状を有していればさまざまな形状を有することができる。図１は、鋼板１１０の一例として、断面形状がＬ字形である場合を示す。Ｌ字形の鋼板１１０は、底面がフーチング１０４と接し、直立する背面が切欠部１０８のコンクリート面と接するように設置される。Ｌ字形の鋼板１１０は、Ｌ字に曲げられた鋼板であってもよいし、溶接によりＬ字形に接合された鋼板であってもよい。 The steel plate 110 can have various shapes as long as it has a shape that abuts on the concrete surface of the footing 104 and the notch 108 and can be fixed by the fastener. FIG. 1 shows a case where the cross-sectional shape is L-shaped as an example of the steel plate 110. The L-shaped steel plate 110 is installed so that the bottom surface is in contact with the footing 104 and the upright back surface is in contact with the concrete surface of the notch 108. The L-shaped steel plate 110 may be a steel plate bent into an L shape or a steel plate joined into an L shape by welding.

以下の説明においては、鋼板１１０がＬ字形であるものを中心に説明するが、鋼板１１０は、断面形状がコの字形やロの字形であっても同様に適用することができる。 In the following description, the steel plate 110 is mainly L-shaped, but the steel plate 110 can be similarly applied even if the cross-sectional shape is U-shaped or square-shaped.

図１に示すように、Ｌ字形の鋼板１１０は、切欠部１０８の各面を覆うように幅広の鋼板１１０が一つずつ設けられていてもよいし、各面に複数のＬ字形の鋼板１１０が並べて配置されていてもよい。 As shown in FIG. 1, the L-shaped steel plate 110 may be provided with one wide steel plate 110 so as to cover each surface of the notch 108, or a plurality of L-shaped steel plates 110 may be provided on each surface. May be arranged side by side.

図２は、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の柱脚部の正面図を示す。図２は、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２が、Ｌ字形の鋼板１１０によりフーチング１０４と接合された構造を示す。Ｌ字形の鋼板１１０は直立する背面が切欠部１０８のコンクリート面に接し、底面がフーチング１０４の上面と接するように設置される。Ｌ字形の鋼板１１０は、第１の締結具１１２としてのボルト１１３によりフーチング１０４に固定される。また、Ｌ字形の鋼板１１０は、第２の締結具１１４としてのボルト１１５によりアンボンドＰＣａＰＣ柱１０２に固定される。図２に示されるように、一つのＬ字形の鋼板１１０に対してボルト１１３が複数箇所に設けられ、ボルト１１５が複数個用いられる。 FIG. 2 shows a front view of the column base portion of the unbonded PCaPC column 102. FIG. 2 shows a structure in which an unbonded PCaPC column 102 is joined to a footing 104 by an L-shaped steel plate 110. The L-shaped steel plate 110 is installed so that the upright back surface is in contact with the concrete surface of the notch 108 and the bottom surface is in contact with the upper surface of the footing 104. The L-shaped steel plate 110 is fixed to the footing 104 by a bolt 113 as a first fastener 112. Further, the L-shaped steel plate 110 is fixed to the unbonded PCaPC column 102 by a bolt 115 as a second fastener 114. As shown in FIG. 2, bolts 113 are provided at a plurality of locations with respect to one L-shaped steel plate 110, and a plurality of bolts 115 are used.

Ｌ字形の鋼板１１０をアンボンドＰＣａＰＣ柱１０２に固定するボルト１１５は、頭部がアンボンドＰＣａＰＣ柱の柱面から突出しないように取り付けられることが好ましい。別言すれば、切欠部１０８の深さｄは、ボルト１１５の頭部がアンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の柱面から突出しない大きさを有していることが好ましい。深さｄは、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の柱径、ボルト１１５の軸径にもよるが、例えば３０ｍｍ～５０ｍｍの大きさを有する。このような構成により、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の意匠性を高めることができる。例えば、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の表面に化粧板を設ける場合でも、ボルト１１５の頭部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。 It is preferable that the bolt 115 for fixing the L-shaped steel plate 110 to the unbonded PCaPC column 102 is attached so that the head does not protrude from the column surface of the unbonded PCaPC column. In other words, the depth d of the notch 108 preferably has a size such that the head of the bolt 115 does not protrude from the pillar surface of the unbonded PCaPC pillar 102. The depth d has a size of, for example, 30 mm to 50 mm, although it depends on the pillar diameter of the unbonded PCaPC pillar 102 and the shaft diameter of the bolt 115. With such a configuration, the design of the unbonded PCaPC pillar 102 can be enhanced. For example, even when a decorative plate is provided on the surface of the unbonded PCaPC pillar 102, the appearance of the pillar can be prevented from being affected by the fact that the head of the bolt 115 does not protrude.

Ｌ字形の鋼板１１０は、切欠部１０８に当接して設けられるとき、上端部分が切欠部１０８の段差部分と接しないように配置されることが好ましい。別言すれば、Ｌ字形の鋼板１１０の上端部と切欠部１０８により形成される段差部分との間に間隔ｈの隙間が設けられることが好ましい。間隔ｈの大きさは任意であるが、例えば５ｍｍ～２０ｍｍの大きさで設けられる。間隔ｈの隙間が設けられることにより、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２が回転変位し、仮にＬ字形の鋼板１１０がずれた場合でも、Ｌ字形の鋼板１１０の上端部が段差部分に衝突することを防止することができる。それによりアンボンドＰＣａＰＣ柱１０２のかぶりコンクリートのひび割れや破損を防止することができる。 When the L-shaped steel plate 110 is provided in contact with the cutout portion 108, it is preferable that the upper end portion thereof is arranged so as not to come into contact with the stepped portion of the cutout portion 108. In other words, it is preferable that a gap h is provided between the upper end portion of the L-shaped steel plate 110 and the stepped portion formed by the cutout portion 108. The size of the interval h is arbitrary, but is provided with a size of, for example, 5 mm to 20 mm. By providing the gap h, the unbonded PCaPC column 102 is rotationally displaced, and even if the L-shaped steel plate 110 is displaced, the upper end portion of the L-shaped steel plate 110 is prevented from colliding with the stepped portion. Can be done. As a result, it is possible to prevent cracks and breakage of the cover concrete of the unbonded PCaPC pillar 102.

Ｌ字形の鋼板１１０は、切欠部１０８のコンクリート面の全面を覆うように設けられてもよい。それにより、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２に切欠部１０８が設けられたことによる強度の低下を補うことができる。また、切欠部１０８におけるかぶりコンクリートのひび割れや破損を防止することができる。 The L-shaped steel plate 110 may be provided so as to cover the entire surface of the concrete surface of the notch 108. Thereby, the decrease in strength due to the notch 108 provided in the unbonded PCaPC column 102 can be compensated. Further, it is possible to prevent cracks and breakage of the cover concrete in the notch 108.

図３は、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の内部構造と、Ｌ字形の鋼板１１０の取り付け構造を示す。また、図４は、図３においてＡ１－Ａ２間を切断し上面から見たときの平面模式構造を示す。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 unbonded PCaPC column 102 and the mounting structure of the L-shaped steel plate 110. Further, FIG. 4 shows a schematic planar structure when the space between A1 and A2 is cut and viewed from the upper surface in FIG. In the following description, FIGS. 3 and 4 will be referred to as appropriate. In FIG. 3, the internal structure of the footing 104 shows only the main part, and the reinforcing bar arrangement is omitted.

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含む。アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２は、柱脚部に切欠部１０８有するため、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する。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が配筋される。 The unbonded PCaPC column 102 includes a precast reinforced concrete structure including assembled reinforcing bars 132 (first assembled reinforcing bars 132a, second assembled reinforcing bars 132b) and shear reinforcing bars 134. Since the unbonded PCaPC column 102 has a notch 108 in the column base, the concrete cover thickness in the notch 108 decreases when the reinforcement is arranged as usual. Therefore, in the unbonded PCaPC column 102, the first assembled reinforcing bar 132a is arranged in the material axial direction in the region of the notch 108, and the second assembled reinforcing bar 132b is arranged in the material axial direction in the region above the notch 108. Reinforcing bars are arranged.

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 first assembled reinforcing bar 132a and the second assembled reinforcing bar 132b are discontinuous, and the second assembled reinforcing bar 132b is arranged outward with respect to the first assembled reinforcing bar 132a. The first assembled reinforcing bar 132a and the second assembled reinforcing bar 132b are arranged so as to overlap each other at the boundary portion of the notch 108. The first assembled reinforcing bar 132a and the second assembled reinforcing bar 132b are appropriately arranged according to the cross-sectional shape of the unbonded PCaPC column 102, and reinforcing bars are appropriately provided for the first assembled reinforcing bar 132a and the second assembled reinforcing bar 132b. Reinforcing bars are arranged.

アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２は、切欠部１０８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、第２の締結具１１４（ボルト１１５）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。Ｌ字形の鋼板１１０は、切欠部１０８のコンクリート面及びフーチング１０４の上面に当接するように設置される。 The unbonded PCaPC pillar 102 is provided with an insert 138 in the region where the notch 108 is provided. The insert 138 is embedded in the precast reinforced concrete structure corresponding to the position where the second fastener 114 (bolt 115) is attached. The L-shaped steel plate 110 is installed so as to abut on the concrete surface of the notch 108 and the upper surface of the footing 104.

第１の締結具１１２（ボルト１１３）は、Ｌ字形の鋼板１１０を締結する部分が露出し、それ以外の部分がフーチング１０４に埋設されるように設けられる。第１の締結具１１２（ボルト１１３）は、フーチング１０４に埋め込まれた定着板１１８によって抜け出ないように強固に固定される。このような構造により、第１の締結具１１２（ボルト１１３）に、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２が回転変位するときに生じる引張力に抵抗できる耐力を持たせることができる。 The first fastener 112 (bolt 113) is provided so that a portion for fastening the L-shaped steel plate 110 is exposed and the other portion is embedded in the footing 104. The first fastener 112 (bolt 113) is firmly fixed by the fixing plate 118 embedded in the footing 104 so as not to come off. With such a structure, the first fastener 112 (bolt 113) can be provided with a proof stress that can withstand the tensile force generated when the unbonded PCaPC column 102 is rotationally displaced.

また、Ｌ字形の鋼板１１０は、第２の締結具１１４として用いられるボルト１１５とインサート１３８とにより、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２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、第２の締結具１１４としてアンボンドＰＣａＰＣ柱１０２に植設されたボルト（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。 Further, the L-shaped steel plate 110 is bolted to the unbonded PCaPC column 102 by the bolt 115 used as the second fastener 114 and the insert 138. Although not shown, the insert 138 may be omitted, and a bolt (for example, a core rod driven anchor bolt) planted in the unbonded PCaPC column 102 may be used as the second fastener 114.

また、図７に示すように、Ｌ字形鋼板１１０とフーチング１０４とは、第１の締結具１１２としてＬ字形の鋼板１１０に溶接した鉄筋１１５を用い、鉄筋１１５をフーチング１０４に定着させることで接合されていてもよい。第１の締結具１１２としてボルト１１３を用いる場合と同様に、鋼板１１０に溶接された鉄筋１１５を用いることによっても、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２が回転変位するときに生じる引張力に抵抗できる耐力を持たせることができる。 Further, as shown in FIG. 7, the L-shaped steel plate 110 and the footing 104 are joined by using the reinforcing bar 115 welded to the L-shaped steel plate 110 as the first fastener 112 and fixing the reinforcing bar 115 to the footing 104. It may have been done. Similar to the case where the bolt 113 is used as the first fastener 112, by using the reinforcing bar 115 welded to the steel plate 110, the unbonded PCaPC column 102 is provided with a proof stress that can withstand the tensile force generated when the unbonded PCaPC column 102 is rotationally displaced. be able to.

アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２は、フーチング１０４との間にグラウト１１６が設けられる。また、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２は、ＰＣ鋼棒１２８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 unbonded PCaPC pillar 102 is provided with a grout 116 between the footing 104 and the unbonded PCaPC pillar 102. Further, the unbonded PCaPC column 102 has an insertion hole 136 through which the PC steel rod 128 is inserted. The insertion hole 136 is provided so as to penetrate the material axial direction of the unbonded PCaPC pillar 102. A PC steel rod 128b is inserted into the insertion hole 136, and is connected to the PC steel rod 128a extending from the footing 104 by a joint 130. Compressive stress is applied to the unbonded PCa PC column 102 using the PC steel rod 128.

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、はかま筋１２０を交差して、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 footing 104 side. The PC steel rod 128a is provided so as to cross the hakama bar 120 and the upper portion protrudes from the footing 104 in order to connect to the PC steel rod 128b on the unbonded PCa PC column 102 side. A fixing plate 124 is embedded in the footing 104. The lower end of the PC steel rod 128a is inserted into the fixing plate 124 and fixed by the nut 126. It is preferable that the grid reinforcement (fixing portion reinforcing reinforcement) 122 is provided on the upper portion of the fixing plate 124. By providing the grid reinforcement 122, the strength of the footing 104 can be increased, and tensile fracture or the like when a tensile stress acts on the PC steel rod 128a can be prevented.

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 unbonded PCaPC column 102 erected on the footing 104 is subjected to compressive stress by the PC steel rod 128 provided in the unbonded state, it has higher strength than ordinary reinforced concrete and is less likely to crack. Since the PC steel rod 128 has a restoring force, even if an excessive load is temporarily applied to the unbonded PCaPC column 102, it is restored when the load is removed.

図５（Ａ）に示すように、アンボンドＰＣａＰＣ柱９９９は、地震の横揺れにより回転変位すると柱脚部の一方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。 As shown in FIG. 5A, when the unbonded PCaPC column 999 is rotationally displaced due to the rolling motion of an earthquake, a tensile force acts on one of the column bases and a compressive force acts on the other side. As schematically shown in FIG. 5A, the conventional unbonded PCaPC column 999 has a problem that the cover concrete on the side on which the compressive force acts due to the rotational displacement is easily fractured by compression.

これに対し、本実施形態に係るアンボンドＰＣａＰＣ柱１０２は、切欠部１０８が設けられることにより柱脚部の柱径が実質的に細くなり、柱脚部の断面積が縮小されている。このような構造により、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の回転剛性は下がるが、地震などの水平力がもたらす柱脚モーメントが低減し、すなわちアンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の外周部コンクリートに生じる圧縮力が、図５（Ａ）に示す構造と比べて減少するので、かぶりコンクリートの圧縮破壊が抑制される。柱脚部の断面積が減少することによりアンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の回転剛性は下がるが、Ｌ字形の鋼板１１０とボルト１１３が塑性変形することにより回転変位をもたらすエネルギーを吸収し、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２の損傷を少なくすることができる。 On the other hand, in the unbonded PCaPC column 102 according to the present embodiment, the column diameter of the column base portion is substantially reduced by providing the notch portion 108, and the cross-sectional area of the column base portion is reduced. With such a structure, the rotational rigidity of the unbonded PCaPC column 102 is reduced, but the column base moment caused by a horizontal force such as an earthquake is reduced, that is, the compressive force generated in the outer peripheral concrete of the unbonded PCaPC column 102 is shown in FIG. 5 (A). ) Is reduced compared to the structure shown in), so that the compressive fracture of the cover concrete is suppressed. The rotational rigidity of the unbonded PCaPC column 102 decreases due to the decrease in the cross-sectional area of the column base, but the L-shaped steel plate 110 and the bolt 113 absorb energy that causes rotational displacement due to plastic deformation, and the unbonded PCaPC column 102 Damage can be reduced.

また、切欠部１０８は、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。さらにＬ字形の鋼板１１０が切欠部１０８を覆うように設けられることで、かぶりコンクリートが保護されており、圧縮破壊を抑制することができる。 Further, since the notch 108 is provided over the entire circumference of the unbonded PCaPC column 102, it is possible to prevent compression fracture of the column end portion against a force that gives a rotational displacement acting from all directions. Further, by providing the L-shaped steel plate 110 so as to cover the notch 108, the cover concrete is protected and compression fracture can be suppressed.

本実施形態に係るアンボンドＰＣａＰＣ柱１０２は、柱脚部がＬ字形の鋼板１１０がボルト１１３で接合されていることで長期的な信頼性を高めることができる。仮に、ＰＣ鋼棒１２８が錆びて破断した場合でも、Ｌ字形の鋼板１１０が第１の締結具１１２としてのボルト１１３で接合されることで、長期荷重分の引張力を負担し、安全性を確保することができる。 The unbonded PCaPC column 102 according to the present embodiment can improve long-term reliability by joining the L-shaped steel plate 110 to the column base with bolts 113. Even if the PC steel rod 128 is rusted and broken, the L-shaped steel plate 110 is joined by the bolt 113 as the first fastener 112 to bear the tensile force for a long-term load and improve safety. Can be secured.

なお、Ｌ字形の鋼板１１０は、図２に示すような構造に限定されない。例えば、図６に示すように、Ｌ字形の鋼板１１０にリブ１４０が設けられていてもよい。このような構造を有することで、Ｌ字形の鋼板１１０の剛性を高めることができる。それにより、アンボンドＰＣａＰＣ柱１０２に回転変位を与える力が作用した場合でも、回転変位に対する耐性を高めることができる。 The L-shaped steel plate 110 is not limited to the structure shown in FIG. For example, as shown in FIG. 6, the rib 140 may be provided on the L-shaped steel plate 110. By having such a structure, the rigidity of the L-shaped steel plate 110 can be increased. As a result, even when a force that gives a rotational displacement is applied to the unbonded PCaPC column 102, the resistance to the rotational displacement can be enhanced.

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 unbonded PCaPC column 102 according to the present embodiment can attenuate the energy that gives rotational displacement to the unbonded PCaPC column 102, and can prevent the compression failure of the cover concrete. The building having the structure of the column base of the unbonded PCaPC column 102 according to the present embodiment can improve the earthquake resistance, and even when a large vibration energy is applied due to an earthquake or the like, the column body is prevented from being compressed and broken and repaired. Work can be reduced.

１０２・・・アンボンドＰＣａＰＣ柱、１０４・・・フーチング、１０６・・・基礎梁、１０８・・・切欠部、１１０・・・鋼板、１１２・・・第１の締結具、１１４・・・第２の締結具、１１５・・・鉄筋、１１６・・・グラウト、１１８・・・定着板、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・・・リブ
102 ... unbonded PCaPC column, 104 ... footing, 106 ... foundation beam, 108 ... notch, 110 ... steel plate, 112 ... first fastener, 114 ... second Fastener, 115 ... Reinforcing bar, 116 ... Grout, 118 ... Fixing plate, 120 ... Hammer bar, 122 ... Grid bar, 124 ... Fixing plate, 126 ... Nut, 128 ... PC steel rod, 130 ... joint, 132 ... assembled reinforcing bar, 134 ... shear reinforcing bar, 136 ... insertion hole, 138 ... insert, 140 ... rib

Claims (8)

フーチングの上に立設され、柱脚部に切欠部が設けられた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、前記切欠部と前記フーチングとに接する鋼板と、
を含み、
前記鋼板により、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と前記フーチングとが接合さ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。 An unbonded precast prestressed concrete column that stands on the footing and has a notch at the base of the column.
A steel plate provided on the base of the unbonded precast prestressed concrete column and in contact with the notch and the footing,
Including
A column base structure of an unbonded precast precast concrete column, wherein the unbonded precast prestressed concrete column and the footing are joined by the steel plate. 前記鋼板がＬ字形の鋼板である、請求項１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 column base structure of the unbonded precast prestressed concrete column according to claim 1, wherein the steel plate is an L-shaped steel plate. 前記Ｌ字形の鋼板にリブが設けられている、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。 The column base structure of the unbonded precast prestressed concrete column according to claim 2, wherein the L-shaped steel plate is provided with ribs. 前記Ｌ字形の鋼板は、第１の締結具によって前記フーチングと接合され、第２の締結具によって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と接合されている、請求項２又は３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 unbonded precast prestress according to claim 2 or 3, wherein the L-shaped steel plate is joined to the footing by a first fastener and is joined to the unbonded precast prestress concrete column by a second fastener. Column base structure of concrete columns. 前記切欠部は、前記第２の締結具が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面から突出しない深さを有する、請求項４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 column base structure of the unbonded precast precast concrete column according to claim 4, wherein the notch has a depth at which the second fastener does not protrude from the column surface of the unbonded precast precast concrete column. 前記第１の締結具及び前記第２の締結具がボルトである、請求項４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 column base structure of an unbonded precast prestressed concrete column according to claim 4, wherein the first fastener and the second fastener are bolts. 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、柱脚部に配筋される第１の組立鉄筋と、柱脚部以外に配筋される第２の組立鉄筋とを含み、前記第１の組立鉄筋は前記第２の組立鉄筋より内側に配筋されている、請求項１乃至６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 unbonded precast prestressed concrete column includes a first assembled reinforcing bar arranged on the column base portion and a second assembled reinforcing bar arranged on other than the column base portion, and the first assembled reinforcing bar is the said. The column base structure of the unbonded precast prestressed concrete column according to any one of claims 1 to 6, wherein the reinforcing bars are arranged inside the second assembled reinforcing bar. 前記第１の組立鉄筋と前記第２の組立鉄筋とは不連続に配筋され、かつ前記柱脚部の上方で前記第１の組立鉄筋と前記第２の組立鉄筋とが重なる領域を含む、請求項７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 assembled rebar and the second assembled rebar are discontinuously arranged, and include a region above the column base where the first assembled rebar and the second assembled rebar overlap. The column base structure of the unbonded precast prestressed concrete column according to claim 7.
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