JP6703857B2 - Structure - Google Patents

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Description

本発明は、構造物に関する。 The present invention relates to a structure.

上部構造体を支持する基礎として、直接基礎及び杭基礎を併用した異種基礎構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。 As a foundation for supporting the upper structure, a heterogeneous foundation structure in which a direct foundation and a pile foundation are used together is known (for example, refer to Patent Document 1).

特開２０１１−０８９２８４号公報JP, 2011-089284, A

ところで、地震時には、上部構造体に作用する水平力（地震力）を地盤に伝達する必要がある。この点に関し、特許文献１に開示された技術では、地震時に、上部構造体に作用する水平力を、直接基礎を介して地盤に伝達することができる。 By the way, in the event of an earthquake, it is necessary to transmit the horizontal force (seismic force) acting on the upper structure to the ground. In this regard, in the technique disclosed in Patent Document 1, a horizontal force acting on the upper structure can be transmitted to the ground directly via the foundation during an earthquake.

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、地震時に、上部構造体に作用する水平力が杭の杭頭部にも伝達される。そのため、杭の水平力負担により杭径を大きくしたり、杭頭部を鋼管巻きとするなどの必要があり、杭仕様や杭基礎構築が大がかりなものとなる。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, the horizontal force acting on the upper structure is transmitted to the pile head of the pile during an earthquake. Therefore, it is necessary to increase the pile diameter due to the horizontal load of the pile and to wind the pile head with steel pipe, which makes the pile specifications and the pile foundation construction large-scale.

本発明は、上記の事実を考慮し、地震時に上部構造体に作用する水平力を地盤に伝達しつつ、杭仕様や杭基礎構築を簡素化することを目的とする。 In view of the above facts, the present invention aims to simplify the pile specifications and the pile foundation construction while transmitting the horizontal force acting on the upper structure at the time of an earthquake to the ground.

第１態様に係る構造物は、上部構造体と、地盤上に設けられ、前記上部構造体を支持する直接基礎と、地盤に埋設され、前記上部構造体を支持するとともに、杭頭部が前記上部構造体に対して水平方向に相対変位可能とされ、若しくは前記上部構造体にピン接又は半剛接される杭と、を備える。 The structure according to the first aspect is an upper structure, a direct foundation that is provided on the ground and supports the upper structure, and is embedded in the ground to support the upper structure, and the pile head is A pile that is displaceable in the horizontal direction relative to the upper structure, or that is in pin contact or semi-rigid contact with the upper structure.

第１態様に係る構造物によれば、上部構造体は、直接基礎及び杭によって支持される。これにより、上部構造体の鉛直力（長期荷重）は、直接基礎及び杭を介して地盤に伝達される。 According to the structure of the first aspect , the upper structure is directly supported by the foundation and the pile. Thereby, the vertical force (long-term load) of the upper structure is directly transmitted to the ground through the foundation and the pile.

一方、地震時には、上部構造体に作用する水平力が、直接基礎の底面と地盤との間に発生する摩擦力等によって地盤に伝達される。 On the other hand, during an earthquake, the horizontal force acting on the upper structure is directly transmitted to the ground by a frictional force generated between the bottom surface of the foundation and the ground.

ここで、杭の杭頭部は、上部構造体に対して水平方向に相対変位可能とされ、若しくは、上部構造体にピン接又は半剛接される。これにより、地震時に、上部構造体が杭頭部に対して水平方向に滑り易くなるため、上部構造体から杭頭部に伝達される水平力が低減される。つまり、地震時に、杭が負担する水平力が低減される。したがって、杭の水平力負担が低減されるため、杭仕様や杭基礎構築を簡素化できる。 Here, the pile heads of the piles can be displaced relative to the upper structure in the horizontal direction, or are pin-contacted or semi-rigid-contacted to the upper structure. This makes it easier for the upper structure to slide horizontally with respect to the pile head during an earthquake, and thus reduces the horizontal force transmitted from the upper structure to the pile head. That is, the horizontal force that the pile bears during an earthquake is reduced. Therefore, the load of the horizontal force of the pile is reduced, and the pile specifications and the pile foundation construction can be simplified.

また、前述したように、地震時に上部構造体に作用する水平力は、直接基礎を介して地盤に伝達される。したがって、上部構造体の耐震性能を確保することができる。 Further, as described above, the horizontal force acting on the upper structure during an earthquake is directly transmitted to the ground through the foundation. Therefore, the seismic performance of the upper structure can be secured.

このように本発明では、地震時に上部構造体に作用する水平力を地盤に伝達しつつ、杭仕様や杭基礎構築を簡素化できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to simplify the pile specifications and the pile foundation construction while transmitting the horizontal force acting on the upper structure during the earthquake to the ground.

第２態様に係る構造物は、第１態様に係る構造物において、前記直接基礎は、地盤の浅支持層に支持され、前記杭は、前記浅支持層よりも深い地盤の深支持層に支持される。 A structure according to a second aspect is the structure according to the first aspect , wherein the direct foundation is supported by a shallow support layer of the ground, and the pile is supported by a deep support layer of the ground deeper than the shallow support layer. To be done.

第２態様に係る構造物によれば、直接基礎は、地盤の浅支持層に支持される。一方、杭は、浅支持層よりも深い深支持層に支持される。これにより、上部構造体の鉛直力（長期荷重）は、直接基礎を介して浅支持層に伝達されるとともに、杭を介して深支持層に伝達される。 According to the structure of the second aspect , the direct foundation is supported by the shallow support layer of the ground. On the other hand, the pile is supported by a deep support layer deeper than the shallow support layer. As a result, the vertical force (long-term load) of the upper structure is directly transmitted to the shallow support layer via the foundation and to the deep support layer via the pile.

また、前述したように、杭の杭頭部は、上部構造体に対して水平方向に相対変位可能とされ、若しくは上部構造体にピン接又は半剛接される。これにより、地震時に、上部構造体から杭頭部に伝達される水平力が低減されるため、杭の水平力負担が低減され、杭仕様や杭基礎構築を簡素化できる。 Further, as described above, the pile head portion of the pile can be horizontally displaced relative to the upper structure, or is pin-contacted or semi-rigidly contacted with the upper structure. As a result, the horizontal force transmitted from the upper structure to the pile head during an earthquake is reduced, so the load of the horizontal force on the pile is reduced, and the pile specifications and pile foundation construction can be simplified.

また、地震時に上部構造体に作用する水平力は、直接基礎を介して地盤の浅支持層に伝達される。したがって、上部構造体の耐震性能を確保することができる。 In addition, the horizontal force acting on the upper structure during an earthquake is directly transmitted to the shallow support layer of the ground through the foundation. Therefore, the seismic performance of the upper structure can be secured.

このように本発明では、上部構造体の下の地盤に深さが異なる浅支持層及び深支持層がある場合に、直接基礎及び杭を併用し、かつ、杭頭部を上部構造体に対して水平方向に相対変位可能等にすることで、地震時に上部構造体に作用する水平力を直接基礎を介して地盤に伝達しつつ、杭が負担する水平力を合理的に低減することができる。したがって、杭仕様や杭基礎構築を簡素化できる。 Thus, in the present invention, when there is a shallow support layer and a deep support layer having different depths in the ground below the upper structure, the foundation and the pile are directly used together, and the pile head is provided to the upper structure. The horizontal force acting on the upper structure at the time of an earthquake can be directly transmitted to the ground through the foundation, and the horizontal force that the pile bears can be reasonably reduced. .. Therefore, pile specifications and pile foundation construction can be simplified.

第３態様に係る構造物は、第２態様に係る構造物において、前記直接基礎は、改良地盤を介して前記浅支持層に支持される。 A structure according to a third aspect is the structure according to the second aspect , wherein the direct foundation is supported by the shallow support layer via improved ground.

第３態様に係る構造物によれば、直接基礎は、改良地盤を介して浅支持層に支持される。これにより、地震時に、上部構造体に作用する水平力は、直接基礎及び改良地盤を介して浅支持層に伝達される。 According to the structure of the third aspect , the direct foundation is supported by the shallow support layer via the improved ground. As a result, during an earthquake, the horizontal force acting on the upper structure is directly transmitted to the shallow support layer through the foundation and the improved ground.

このように本発明では、例えば、浅支持層の上に軟弱層がある場合であっても、当該軟弱層に改良地盤を形成することで、地震時に上部構造体に作用する水平力を直接基礎及び改良地盤を介して浅支持層に伝達することができる。したがって、本発明を適用可能な地盤が増えるため、汎用性が向上する。 Thus, in the present invention, for example, even when there is a soft layer on the shallow support layer, by forming an improved ground in the soft layer, the horizontal force acting on the upper structure during an earthquake is directly And can be transmitted to the shallow support layer through the improved ground. Therefore, since the ground to which the present invention can be applied is increased, versatility is improved.

以上説明したように、本発明に係る構造物によれば、地震時に上部構造体に作用する水平力を地盤に伝達しつつ、杭仕様や杭基礎構築を簡素化することができる。 As described above, according to the structure of the present invention, it is possible to simplify the pile specifications and the pile foundation construction while transmitting the horizontal force acting on the upper structure at the time of an earthquake to the ground.

第１実施形態に係る構造物を示す立面図である。It is an elevation view which shows the structure which concerns on 1st Embodiment. 第２実施形態に係る構造物を示す立面図である。It is an elevation view which shows the structure which concerns on 2nd Embodiment. 第１実施形態に係る直接基礎の変形例を示す図１の一部拡大図に相当する立面図である。It is an elevation view corresponded to a partial enlarged view of Drawing 1 showing a modification of a direct foundation concerning a 1st embodiment.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る構造物について説明する。 Hereinafter, a structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

先ず、第１実施形態について説明する。 First, the first embodiment will be described.

（地盤）
図１には、本実施形態に係る構造物１０が構築される地盤１２が示されている。この地盤１２では、起伏した支持層１４の上に軟弱層１６が積層されている。そのため、地盤１２の表層には、支持層１４及び軟弱層１６が存在している。 (ground)
FIG. 1 shows a ground 12 on which a structure 10 according to this embodiment is constructed. In the ground 12, the soft layer 16 is laminated on the undulating support layer 14. Therefore, the support layer 14 and the soft layer 16 are present on the surface layer of the ground 12.

支持層１４は、後述する構造物１０の上部構造体２０を支持可能な強固な地層とされている。この支持層１４は、上側に凸状を成しており、地表面１２Ｇからの深さが深くなるに従って幅（横幅）Ｗが広くなっている。この支持層１４は、地盤１２の浅層を構成する浅支持層１４Ｕと、浅支持層１４Ｕよりも深さ（深度）が深い深支持層１４Ｌとを有している。 The support layer 14 is a strong formation that can support the upper structure 20 of the structure 10 described later. The support layer 14 has a convex shape on the upper side, and the width (width) W becomes wider as the depth from the ground surface 12G becomes deeper. The support layer 14 includes a shallow support layer 14U that forms a shallow layer of the ground 12, and a deep support layer 14L that is deeper (depth) than the shallow support layer 14U.

浅支持層１４Ｕは、地盤１２の表層を構成しており、その上面１４Ｕ１が地盤１２の地表面１２Ｇから露出している。また、浅支持層１４Ｕの上面１４Ｕ１は、切土された平坦面とされている。この浅支持層１４Ｕの周囲は、軟弱層１６とされている。軟弱層１６は、例えば、盛土や粘性土、砂質土によって構成されており、圧密沈下や液状化の発生が懸念される地層とされる。この軟弱層１６は、浅支持層１４Ｕと共に地盤１２の表層（浅層）を構成している。 The shallow support layer 14U constitutes the surface layer of the ground 12, and the upper surface 14U1 thereof is exposed from the ground surface 12G of the ground 12. In addition, the upper surface 14U1 of the shallow support layer 14U is a cut flat surface. A soft layer 16 is formed around the shallow support layer 14U. The soft layer 16 is made of, for example, embankment, cohesive soil, or sandy soil, and is a stratum in which consolidation settlement or liquefaction may occur. The soft layer 16 constitutes the surface layer (shallow layer) of the ground 12 together with the shallow support layer 14U.

深支持層１４Ｌは、浅支持層１４Ｕの下に配置されている。深支持層１４Ｌは、凸状を成す支持層１４の中腹部分から麓部分（根元部分）に亘っている。また、深支持層１４Ｌは、地表面１２Ｇからの深さが深くなるに従って、浅支持層１４Ｕの外側へ湾曲又は傾斜する支持面１４Ｌ１を有している。この支持面１４Ｌ１の上に、前述した軟弱層１６が積層されている。 The deep support layer 14L is arranged below the shallow support layer 14U. The deep support layer 14L extends from the middle portion to the foot portion (root portion) of the support layer 14 having a convex shape. Further, the deep support layer 14L has a support surface 14L1 that curves or inclines to the outside of the shallow support layer 14U as the depth from the ground surface 12G increases. The soft layer 16 described above is laminated on the support surface 14L1.

（構造物）
構造物１０は、上部構造体２０と、上部構造体２０を支持する基礎２４とを備えている。上部構造体２０は、基礎２４を介して地盤１２に支持されている。この上部構造体２０の下部には、例えば、複数の基礎梁２２が設けられている。これらの基礎梁２２は、平面視にて格子状に接合されている。 (Structure)
The structure 10 includes an upper structure 20 and a foundation 24 that supports the upper structure 20. The upper structure 20 is supported by the ground 12 via a foundation 24. Under the upper structure 20, for example, a plurality of foundation beams 22 are provided. These foundation beams 22 are joined in a grid shape in a plan view.

基礎２４は、直接基礎３０及び杭基礎４０を併用した異種基礎（異種基礎構造）とされている。直接基礎３０は、例えば、鉄筋コンクリート造の基礎底盤（基礎スラブ）３２を有している。基礎底盤３２は、地盤１２の浅支持層１４Ｕ上に敷設されている。この直接基礎３０を介して上部構造体２０が浅支持層１４Ｕに支持されている。なお、基礎底盤３２の底面３２Ｌは、直接基礎３０の底面を形成している。 The foundation 24 is a heterogeneous foundation (different foundation structure) in which the direct foundation 30 and the pile foundation 40 are used together. The direct foundation 30 has, for example, a reinforced concrete foundation slab 32. The foundation bottom plate 32 is laid on the shallow support layer 14U of the ground 12. The upper structure 20 is supported by the shallow support layer 14U through the direct foundation 30. The bottom surface 32L of the base bottom plate 32 directly forms the bottom surface of the foundation 30.

杭基礎４０は、複数の杭４２を有している。複数の杭４２は、浅支持層１４Ｕの周囲の軟弱層１６に埋設されている。各杭４２の下端部４２Ｌは、深支持層１４Ｌの支持面１４Ｌ１に達しており、当該深支持層１４Ｌに支持されている。なお、杭４２は、例えば、鋼杭、コンクリート杭、及び合成杭（例えば、ＲＣ杭など）の種々の構造の杭が用いられる。 The pile foundation 40 has a plurality of piles 42. The plurality of piles 42 are embedded in the soft layer 16 around the shallow support layer 14U. The lower end 42L of each pile 42 reaches the support surface 14L1 of the deep support layer 14L and is supported by the deep support layer 14L. Note that, as the pile 42, for example, piles having various structures such as steel piles, concrete piles, and composite piles (for example, RC piles) are used.

杭４２の杭頭部４２Ｕは、例えば、複数の基礎梁２２の交点に設けられたフーチング４４の底面の下に配置されており、フーチング４４を介して上部構造体２０を支持している。このフーチング４４は、杭頭部４２Ｕと接合されておらず、杭頭部４２Ｕに対して水平方向に相対変位可能とされている。なお、フーチング４４の底面は、上部構造体２０の底面を構成している。 The pile head 42U of the pile 42 is arranged, for example, below the bottom surface of the footing 44 provided at the intersection of the plurality of foundation beams 22, and supports the upper structure 20 via the footing 44. The footing 44 is not joined to the pile head 42U and is horizontally displaceable relative to the pile head 42U. The bottom surface of the footing 44 constitutes the bottom surface of the upper structure 20.

次に、第１実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.

図１に示されるように、本実施形態に係る構造物１０によれば、上部構造体２０は、直接基礎３０を介して地盤１２の浅支持層１４Ｕに支持されるとともに、複数の杭４２を介して地盤１２の深支持層１４Ｌに支持されている。これにより、上部構造体２０の鉛直力（長期荷重）Ｎは、直接基礎３０を介して浅支持層１４Ｕに伝達されるとともに、複数の杭４２を介して支持層１４に伝達される。 As shown in FIG. 1, according to the structure 10 according to the present embodiment, the upper structure 20 is directly supported by the shallow support layer 14U of the ground 12 via the foundation 30, and the plurality of piles 42 are provided. It is supported by the deep support layer 14L of the ground 12 through the. As a result, the vertical force (long-term load) N of the upper structure 20 is directly transmitted to the shallow support layer 14U via the foundation 30 and also to the support layer 14 via the plurality of piles 42.

また、直接基礎３０は、浅支持層１４Ｕの上面１４Ｕ１上に敷設されており、当該浅支持層１４Ｕと面接触されている。この直接基礎３０の底面３２Ｌと浅支持層１４Ｕの上面１４Ｕ１との間には、上部構造体２０の鉛直力（重量）Ｎに応じた摩擦力Ｑが発生する。そして、地震時には、上部構造体２０に作用する水平力Ｆが、直接基礎３０の底面３２Ｌと浅支持層１４Ｕの上面１４Ｕ１との間に発生する摩擦力Ｑによって浅支持層１４Ｕに伝達される。 Further, the direct foundation 30 is laid on the upper surface 14U1 of the shallow support layer 14U and is in surface contact with the shallow support layer 14U. A frictional force Q corresponding to the vertical force (weight) N of the upper structure 20 is generated between the bottom surface 32L of the direct foundation 30 and the upper surface 14U1 of the shallow support layer 14U. During an earthquake, the horizontal force F acting on the upper structure 20 is directly transmitted to the shallow support layer 14U by the frictional force Q generated between the bottom surface 32L of the foundation 30 and the upper surface 14U1 of the shallow support layer 14U.

ここで、杭４２の杭頭部４２Ｕは、上部構造体２０のフーチング４４を下側から支持する一方で、当該フーチング４４とは接合されていない。つまり、フーチング４４は、杭４２の杭頭部４２Ｕに対して水平方向に相対変位可能とされている。 Here, the pile head 42U of the pile 42 supports the footing 44 of the upper structure 20 from the lower side, but is not joined to the footing 44. That is, the footing 44 is horizontally displaceable relative to the pile head 42U of the pile 42.

これにより、地震時に、フーチング４４が杭頭部４２Ｕに対して水平方向に滑り易くなるため、上部構造体２０から杭頭部４２Ｕに伝達される水平力Ｆが低減される。つまり、地震時に、杭４２が負担する水平力が低減される。したがって、杭頭部４２Ｕに対する補強等が低減されるため、杭４２の杭仕様や杭基礎構築を簡素化できる。 As a result, during an earthquake, the footing 44 easily slides in the horizontal direction with respect to the pile head 42U, so that the horizontal force F transmitted from the upper structure 20 to the pile head 42U is reduced. That is, the horizontal force that the pile 42 bears during an earthquake is reduced. Therefore, since reinforcement or the like for the pile head 42U is reduced, the pile specifications of the pile 42 and the pile foundation construction can be simplified.

また、前述したように、地震時に上部構造体２０に作用する水平力Ｆは、直接基礎３０を介して地盤１２の浅支持層１４Ｕに伝達される。したがって、上部構造体２０の耐震性能を確保することができる。 Further, as described above, the horizontal force F acting on the upper structure 20 during an earthquake is directly transmitted to the shallow support layer 14U of the ground 12 via the foundation 30. Therefore, the seismic performance of the upper structure 20 can be ensured.

このように本実施形態では、地盤１２に深さが異なる浅支持層１４Ｕ及び深支持層１４Ｌがある場合に、直接基礎３０及び杭４２を併用し、かつ、杭頭部４２Ｕを上部構造体２０に対して水平方向に相対変位可能にすることで、地震時に上部構造体２０に作用する水平力Ｆを支持層１４に伝達しつつ、杭４２が負担する水平力を合理的に低減することができる。したがって、杭４２の杭仕様や杭基礎構築を簡素化できる。 As described above, in the present embodiment, when the ground 12 has the shallow support layer 14U and the deep support layer 14L having different depths, the foundation 30 and the pile 42 are directly used together, and the pile head 42U is connected to the upper structure 20. The horizontal force F acting on the upper structure 20 at the time of an earthquake can be transmitted to the support layer 14 and the horizontal force borne by the piles 42 can be reasonably reduced by allowing relative displacement with respect to the horizontal direction. it can. Therefore, the pile specifications of the pile 42 and the pile foundation construction can be simplified.

次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同じ構成の部材等については、同符号を付して説明を省略する。 Next, a second embodiment will be described. In addition, about the member of the same structure as 1st Embodiment, the same code|symbol is attached and description is abbreviate|omitted.

図２には、本実施形態に係る構造物４８が構築される地盤１２が示されている。この地盤１２では、地盤１２の表層に軟弱層１６が存在し、当該軟弱層１６の下に起伏する支持層１４が存在している。支持層１４は、浅支持層１４Ｕと、深支持層１４Ｌとを有している。 FIG. 2 shows the ground 12 on which the structure 48 according to the present embodiment is constructed. In the ground 12, the soft layer 16 exists on the surface layer of the ground 12, and the supporting layer 14 that undulates under the soft layer 16 exists. The support layer 14 has a shallow support layer 14U and a deep support layer 14L.

ここで、本実施形態では、浅支持層１４Ｕ上の軟弱層１６が地盤改良されている。この地盤改良としては、例えば、柱状地盤改良や柱列式地盤改良、浅層混合処理工法等が用いられる。そして、改良された改良地盤（地盤改良体）５０上に、直接基礎６０が敷設されている。 Here, in the present embodiment, the soft layer 16 on the shallow support layer 14U is ground-improved. As the ground improvement, for example, a columnar ground improvement, a pillar row type ground improvement, a shallow layer mixing treatment method, or the like is used. Then, the foundation 60 is laid directly on the improved ground (ground improved body) 50.

直接基礎６０は、改良地盤５０上に布基礎状に敷設される複数の基礎底盤６２を有している。これらの基礎底盤６２及び改良地盤５０を介して上部構造体２０が地盤１２の浅支持層１４Ｕに支持されている。なお、各基礎底盤６２の底面６２Ｌは、直接基礎６０の底面を形成している。 The direct foundation 60 has a plurality of foundation bottoms 62 laid on the improved ground 50 in the form of cloth foundations. The upper structure 20 is supported by the shallow support layer 14U of the ground 12 through the foundation bottom plate 62 and the improved ground 50. The bottom surface 62L of each base bottom plate 62 directly forms the bottom surface of the base 60.

また、改良地盤５０の周囲にある軟弱層１６には、複数の杭４２が埋設されている。これらの杭４２を介して上部構造体２０が地盤１２の深支持層１４Ｌに支持されている。また、各杭４２の杭頭部４２Ｕは、上記第１実施形態と同様に、フーチング４４に対して水平方向に相対変位可能とされている。 A plurality of piles 42 are embedded in the soft layer 16 around the improved ground 50. The upper structure 20 is supported by the deep support layer 14L of the ground 12 through these piles 42. Further, the pile head 42U of each pile 42 is horizontally displaceable relative to the footing 44, as in the first embodiment.

次に、第２実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the second embodiment will be described.

図２に示されるように、本実施形態に構造物４８によれば、上部構造体２０は、直接基礎６０及び改良地盤５０を介して地盤１２の浅支持層１４Ｕに支持されるとともに、複数の杭４２を介して地盤１２の深支持層１４Ｌに支持されている。これにより、上部構造体２０の鉛直力Ｎは、直接基礎６０及び改良地盤５０を介して浅支持層１４Ｕに伝達されるとともに、複数の杭４２を介して支持層１４に伝達される。 As shown in FIG. 2, according to the structure 48 of the present embodiment, the upper structure 20 is directly supported by the shallow support layer 14U of the ground 12 via the foundation 60 and the improved ground 50, and a plurality of upper structures 20 are supported. It is supported by the deep support layer 14L of the ground 12 through the piles 42. Accordingly, the vertical force N of the upper structure 20 is directly transmitted to the shallow support layer 14U via the foundation 60 and the improved ground 50, and is also transmitted to the support layer 14 via the plurality of piles 42.

また、直接基礎６０は、改良地盤５０上に敷設されており、当該改良地盤５０の上面５０Ｕと面接触されている。この直接基礎６０の底面６２Ｌと改良地盤５０の上面５０Ｕとの間には、上部構造体２０の鉛直力Ｎに応じた摩擦力Ｑが発生する。そして、地震時には、上部構造体２０に作用する水平力Ｆが、直接基礎６０の底面６２Ｌと改良地盤５０の上面５０Ｕとの間に発生する摩擦力Ｑによって改良地盤５０に伝達されるとともに、当該改良地盤５０を介して浅支持層１４Ｕに伝達される。 Further, the direct foundation 60 is laid on the improved ground 50 and is in surface contact with the upper surface 50U of the improved ground 50. A frictional force Q corresponding to the vertical force N of the upper structure 20 is generated between the bottom surface 62L of the direct foundation 60 and the upper surface 50U of the improved ground 50. Then, at the time of an earthquake, the horizontal force F acting on the upper structure 20 is directly transmitted to the improved ground 50 by the frictional force Q generated between the bottom surface 62L of the foundation 60 and the upper surface 50U of the improved ground 50. It is transmitted to the shallow support layer 14U through the improved ground 50.

一方、杭４２の杭頭部４２Ｕは、上記第１実施形態と同様に、フーチング４４に対して水平方向に相対変位可能とされている。これにより、地震時には、フーチング４４が杭頭部４２Ｕに対して水平方向に滑り易くなるため、上部構造体２０から杭頭部４２Ｕに伝達される水平力Ｆが低減される。つまり、地震時に、杭４２が負担する水平力が低減される。したがって、杭仕様や杭基礎構築を簡素化できる。 On the other hand, the pile head 42U of the pile 42 is relatively displaceable in the horizontal direction with respect to the footing 44, as in the first embodiment. Accordingly, at the time of an earthquake, the footing 44 easily slides in the horizontal direction with respect to the pile head 42U, so that the horizontal force F transmitted from the upper structure 20 to the pile head 42U is reduced. That is, the horizontal force that the pile 42 bears during an earthquake is reduced. Therefore, pile specifications and pile foundation construction can be simplified.

このように本実施形態では、例えば、浅支持層１４Ｕの上に軟弱層１６がある場合であっても、当該軟弱層１６に改良地盤５０を形成することで、地震時に上部構造体２０に作用する水平力Ｆを直接基礎６０及び改良地盤５０を介して浅支持層１４Ｕに伝達することができる。したがって、本実施形態を適用可能な地盤１２が増えるため、汎用性が向上する。 As described above, in the present embodiment, for example, even when the soft layer 16 is provided on the shallow support layer 14U, the improved ground 50 is formed in the soft layer 16 to act on the upper structure 20 during an earthquake. The horizontal force F that acts can be directly transmitted to the shallow support layer 14U through the foundation 60 and the improved ground 50. Therefore, the number of grounds 12 to which this embodiment can be applied is increased, so that versatility is improved.

次に、上記第１，第２実施形態に変形例について説明する。なお、以下では、上記第１実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は、第２実施形態にも適宜適用可能である。 Next, modified examples of the first and second embodiments will be described. Although various modifications will be described below by taking the first embodiment as an example, these modifications are also applicable to the second embodiment as appropriate.

上記第１実施形態では、地震時に上部構造体２０に作用する水平力Ｆが、直接基礎３０の底面３２Ｌと浅支持層１４Ｕの上面１４Ｕ１との間に発生する摩擦力Ｑによって浅支持層１４Ｕに伝達されるが、上記第１実施形態はこれに限らない。例えば、図３に示されるように、直接基礎３０の底面３２Ｌに、浅支持層１４Ｕとの間で水平力Ｆを伝達する水平力伝達部材７０を設けても良い。 In the first embodiment, the horizontal force F acting on the upper structure 20 during an earthquake is applied to the shallow support layer 14U by the frictional force Q generated directly between the bottom surface 32L of the foundation 30 and the upper surface 14U1 of the shallow support layer 14U. However, the first embodiment is not limited to this. For example, as shown in FIG. 3, a horizontal force transmission member 70 that transmits the horizontal force F to the shallow support layer 14U may be provided directly on the bottom surface 32L of the foundation 30.

水平力伝達部材７０としては、例えば、直接基礎３０の底面３２Ｌから突出する突起部（コッター）や、鉄筋等のアンカー部材を用いることができる。このように直接基礎３０の底面３２Ｌに水平力伝達部材７０を設けることにより、地震時に、直接基礎３０から地盤１２に伝達される水平力Ｆの伝達効率が向上する。 As the horizontal force transmission member 70, for example, a protrusion (cotter) directly protruding from the bottom surface 32L of the foundation 30 or an anchor member such as a reinforcing bar can be used. By thus providing the horizontal force transmitting member 70 directly on the bottom surface 32L of the foundation 30, the transmission efficiency of the horizontal force F directly transmitted from the foundation 30 to the ground 12 at the time of an earthquake is improved.

また、上記第１実施形態では、上部構造体２０を杭４２の杭頭部４２Ｕに接合せずに、上部構造体２０を杭頭部４２Ｕに対して水平方向に相対変位可能にしたが、この際、フーチング４４と杭頭部４２Ｕとの間に滑り材等を介在させても良い。これにより、杭頭部４２Ｕに対して上部構造体２０が水平方向にさらに滑り易くなるため、地震時に、杭頭部４２Ｕが負担する水平力をさらに低減することができる。 In addition, in the first embodiment, the upper structure 20 is horizontally displaceable relative to the pile head 42U without joining the upper structure 20 to the pile head 42U of the pile 42. At this time, a sliding material or the like may be interposed between the footing 44 and the pile head 42U. As a result, the upper structure 20 becomes easier to slide in the horizontal direction with respect to the pile head 42U, so that the horizontal force that the pile head 42U bears during an earthquake can be further reduced.

また、例えば、フーチング４４上に滑り支承を設け、当該滑り支承を介して上部構造体２０を杭４２に支持させることで、上部構造体２０を杭頭部４２Ｕに対して水平方向に相対変位可能にしても良い。つまり、上部構造体２０と杭頭部４２Ｕとの間に滑り支承を介在させることで、上部構造体２０を杭頭部４２Ｕに対して水平方向に相対変位可能にしても良い。この場合、杭頭部４２Ｕは、フーチング４４に接合されても良い。 Further, for example, a slide bearing is provided on the footing 44, and the upper structure 20 is supported by the pile 42 via the slide bearing, so that the upper structure 20 can be horizontally displaced relative to the pile head 42U. You can That is, the upper structure 20 may be horizontally displaceable relative to the pile head 42U by interposing the sliding bearing between the upper structure 20 and the pile head 42U. In this case, the pile head 42U may be joined to the footing 44.

また、例えば、上部構造体２０に杭頭部４２Ｕをピン接又は半剛接しても良い。この場合も、上記第１実施形態と同様に、地震時に、上部構造体２０から杭頭部４２Ｕに伝達される水平力Ｆが低減される。したがって、杭４２の杭仕様や杭基礎構築を簡素化できる。 Further, for example, the pile head 42U may be pin-contacted or semi-rigidly contacted with the upper structure 20. Also in this case, as in the first embodiment, the horizontal force F transmitted from the upper structure 20 to the pile head 42U during an earthquake is reduced. Therefore, the pile specifications of the pile 42 and the pile foundation construction can be simplified.

なお、ここでいうピン接（ピン接合）とは、構造設計上、上部構造体２０と杭頭部４２Ｕとの接合部に発生する曲げモーメントが無視可能な程度に小さい接合構造を意味する。また、半剛接（半剛接合）とは、接合部へのモーメントの負担のさせ方において、剛接合とピン接合との間の接合方法であって、接合部に負担させるモーメントを減じるような接合状態で２つの部材を接合することをいう。すなわち、上部構造体２０と杭頭部４２Ｕとの接合部に発生する曲げモーメントが、当該接合部を剛接合にした場合よりも小さく（例えば、略半分未満）、かつ、当該接合部をピン接した場合よりも大きい接合構造を意味する。 The pin contact (pin joint) here means a joint structure in which the bending moment generated at the joint between the upper structure 20 and the pile head 42U is so small that it can be ignored in terms of structural design. Further, semi-rigid joint (semi-rigid joint) is a joining method between a rigid joint and a pin joint, in which a moment to be applied to the joint is reduced. It means joining two members in a joined state. That is, the bending moment generated at the joint between the upper structure 20 and the pile head 42U is smaller than that when the joint is rigidly joined (for example, less than about half), and the joint is pin-joined. It means a larger joint structure than the case.

また、上記第１実施形態における地盤１２の支持層１４の形状は、上記したもの限らない。支持層１４は、少なくとも地盤１２の浅層を構成する浅支持層と、当該浅支持層よりも深い位置にある深支持層を有していれば良く、例えば、上部構造体２０の両側に浅支持層があり、その間に深支持層があっても良い。また、例えば、上部構造体２０の一方側に浅支持層があり、上部構造体２０の他方側に深支持層があっても良い。 The shape of the support layer 14 of the ground 12 in the first embodiment is not limited to the above. The support layer 14 may have at least a shallow support layer forming a shallow layer of the ground 12 and a deep support layer located at a position deeper than the shallow support layer. For example, the support layer 14 may be shallow on both sides of the upper structure 20. There may be support layers with deep support layers in between. Further, for example, there may be a shallow support layer on one side of the upper structure 20 and a deep support layer on the other side of the upper structure 20.

また、上記第１実施形態では、杭４２が深支持層１４Ｌに支持される支持杭とされるが、杭は、支持層（深支持層）に支持されない摩擦杭であっても良い。 In the first embodiment, the pile 42 is a support pile supported by the deep support layer 14L, but the pile may be a friction pile that is not supported by the support layer (deep support layer).

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and one embodiment and various modifications may be appropriately combined and used. Needless to say, the present invention can be implemented in various modes without departing from the scope.

１０ 構造物
１２ 地盤
１４Ｕ 浅支持層
１４Ｌ 深支持層
２０ 上部構造体
３０ 直接基礎
４２ 杭
４２Ｕ 杭頭部
４８ 構造物
５０ 改良地盤
６０ 直接基礎 10 structure 12 ground 14U shallow support layer 14L deep support layer 20 superstructure 30 direct foundation 42 pile 42U pile head 48 structure 50 improved ground 60 direct foundation

Claims (2)

上部構造体と、
地盤上に設けられ、前記上部構造体を支持する基礎スラブと、
地盤に埋設され、前記上部構造体を基礎スラブを介さずに支持するとともに、杭頭部が前記上部構造体に対して水平方向に相対変位可能とされ、若しくは前記上部構造体にピン接又は半剛接される杭と、
を備え、
前記基礎スラブは、地盤の浅支持層に支持され、
前記杭は、前記浅支持層よりも深い地盤の深支持層に支持される、
構造物。 An upper structure,
A base slab provided on the ground and supporting the upper structure,
It is embedded in the ground and supports the upper structure without interposing a foundation slab , and the pile head is horizontally displaceable relative to the upper structure, or is pin-contacted or half-jointed to the upper structure. A stake that is rigidly connected,
Equipped with
The foundation slab is supported by a shallow support layer of the ground,
The pile is supported by a deep support layer of the ground deeper than the shallow support layer,
Structure. 前記基礎スラブは、改良地盤を介して前記浅支持層に支持される、The foundation slab is supported by the shallow support layer through improved ground,
請求項１に記載の構造物。The structure according to claim 1.
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