JP6414666B2 - Joint structure between pillars and building - Google Patents
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Description
本発明は、柱同士の接合構造及び建築物に関するものである。 The present invention relates to a joint structure between columns and a building.
従来より、鉄筋コンクリート柱とコンクリート充填鋼管柱とが鉛直方向に接合された建物のような、異種構造の柱同士が接合された複合構造建物が知られている。このような複合構造建物の柱の構造として、コンクリート充填鋼管柱で構成された下層部と、下層部の上側に配置された一層分の高さからなる境界層と、境界層の上側に配置され鉄筋コンクリート柱で構成された上層部とを備えるものが提案されている(下記特許文献1参照)。
上記の複合構造建物の柱の構造における境界層は、外殻をなす鋼管と、鋼管内に挿入された主筋と、主筋の周囲に巻回された帯筋と、鋼管内に充填されたコンクリートと、鋼管の下部に設けられたスタッドとを備えている。
Conventionally, a composite structure building in which columns of different structures are joined together, such as a building in which reinforced concrete columns and concrete-filled steel pipe columns are joined in a vertical direction, is known. As a structure of a pillar of such a composite structure building, a lower layer composed of concrete-filled steel pipe columns, a boundary layer composed of one layer height disposed above the lower layer, and disposed above the boundary layer The thing provided with the upper layer part comprised by the reinforced concrete pillar is proposed (refer the following patent document 1).
The boundary layer in the column structure of the above composite structure building consists of the steel pipe that forms the outer shell, the main bars inserted into the steel pipe, the strips wound around the main bars, the concrete filled in the steel pipes, And a stud provided at a lower portion of the steel pipe.
下記の特許文献1に記載の複合構造建物の柱の構造では、境界層が上階から作用する軸力に充分に抗することができないため、面外座屈してしまう虞がある。 In the column structure of the composite structure building described in Patent Document 1 below, the boundary layer cannot sufficiently resist the axial force acting from the upper floor, and thus there is a risk of buckling out of plane.
そこで、鉄筋コンクリート造の第一柱と、第一柱の上部に設置される平面視矩形の鋼管を有する鉄骨造の第二柱との接合構造として、第一柱の主筋が、コンクリートの部分よりも鉛直方向に突出し、第二柱のコンクリートの部分に定着されたものが提案されている。また、第二柱の鋼管には、周方向内側に向かって突出するリブが設けられている(下記特許文献2参照)。 Therefore, as the joint structure between the first column of reinforced concrete and the second column of steel frame with a rectangular steel pipe installed in the upper part of the first column, the main reinforcement of the first column is more than the concrete part. Protruding in the vertical direction and fixed to the concrete part of the second pillar has been proposed. Moreover, the rib which protrudes toward the circumferential direction inner side is provided in the steel pipe of the 2nd pillar (refer the following patent document 2).
しかしながら、上記の特許文献2に記載の柱接合構造では、鋼管が平面視矩形に形成されており、円形をなす鋼管よりも面外剛性が劣る虞があり、さらなる面外剛性の向上が望まれていた。
However, in the column joint structure described in
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、面外座屈を抑制することができる柱同士の接合構造及び建築物を提供する。 Then, this invention is made | formed in view of the said situation, and provides the junction structure and building of columns which can suppress an out-of-plane buckling.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る柱同士の接合構造は、コンクリート部及び該コンクリート部内を鉛直方向に延びる柱主筋を有する鉄筋コンクリート造の第一柱と、該第一柱の上方に配置された鉄骨造又は充填鋼管コンクリート造の第二柱とを接合する柱同士の接合構造であって、前記第一柱と前記第二柱とは、応力切替部を介して接合されており、該応力切替部は、前記第二柱の下部と、該第二柱の下部の外周側に配置され、前記柱主筋と連続して前記コンクリート部から鉛直方向に突出して延びる主筋部と、該主筋部を全て囲繞するとともに、鉛直方向全長にわたって配置された第一鋼管と、前記第一鋼管の内周側、かつ、第二柱の外周側に配置され、スパイラルフープ状に形成され、前記第一鋼管の面外座屈を抑制するスパイラルフープ筋部と、前記第一鋼管の内周面と前記第二柱の外周面との間に充填された充填コンクリート部と、を備え、前記スパイラルフープ筋部の少なくとも一部は、前記第一鋼管の内周に当接し、前記主筋部のうち一部は前記スパイラルフープ筋部の内周側に配置され、前記主筋部のうち残りは前記スパイラルフープ筋部の外周側に配置されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
That is, the column-to-column connection structure according to the present invention includes a first column of reinforced concrete having a concrete portion and a column main reinforcing bar extending in the vertical direction in the concrete portion, and a steel structure or filling disposed above the first column. It is a joining structure of columns that join the second column of the steel pipe concrete structure, and the first column and the second column are joined via a stress switching unit, and the stress switching unit is The lower part of the second column, the outer part of the lower part of the second column are arranged on the outer peripheral side, and the main bar part extending in a vertical direction from the concrete part continuously with the column main bar, and surrounding all the main bar parts, The first steel pipe arranged over the entire length in the vertical direction, the inner circumference side of the first steel pipe, and the outer circumference side of the second column, formed in a spiral hoop shape, Suppressing spiral hoop muscle and And a compacting concrete part filled between the inner peripheral surface and the outer circumferential surface of the second pillar of the first steel tube, at least a portion of the spiral hoop portion on the inner periphery of the first steel tube abuts a portion of said main reinforcement portion are disposed on the inner peripheral side of the spiral hoop portion, the remainder of the main reinforcement portion is characterized that you have been disposed on the outer peripheral side of the spiral hoop portion.
このように構成された柱同士の接合構造では、第一柱の主筋部と第二柱の下部とが、第一鋼管内に充填された充填コンクリート部に定着することで、第一柱と第二柱とが接合される。また、第二柱に軸力が作用すると、応力切替部が軸力と交差する方向(例えば、軸力と直交する方向)に膨らむような力を受ける。このとき、第二柱の外周側にスパイラルフープ状に形成されたスパイラルフープ筋部が、軸力と交差する方向に膨らむ力に抗することができる。よって、スパイラルフープ筋部の外周側に配置された第一鋼管の面外座屈を抑制することができる。 In the column-to-column connection structure configured in this way, the first column and the first column are fixed by fixing the main reinforcement portion of the first column and the lower portion of the second column to the filled concrete portion filled in the first steel pipe. Two pillars are joined. Further, when an axial force acts on the second column, the stress switching unit receives a force that swells in a direction intersecting the axial force (for example, a direction orthogonal to the axial force). At this time, the spiral hoop muscle portion formed in a spiral hoop shape on the outer peripheral side of the second pillar can resist the force that swells in the direction intersecting with the axial force. Therefore, the out-of-plane buckling of the first steel pipe disposed on the outer peripheral side of the spiral hoop bar can be suppressed.
また、本発明に係る柱同士の接合構造は、前記スパイラルフープ筋部は、鉛直方向に向かってらせん状に形成されていることが好ましい。 Moreover, as for the joining structure of the pillars which concern on this invention, it is preferable that the said spiral hoop line | wire part is formed in the spiral shape toward the perpendicular direction.
このように構成された柱同士の接合構造では、第二柱に軸力が作用して、応力切替部に軸力と交差する方向(例えば、軸力と直交する方向)に膨らむような力が生じた場合に、らせん状、つまり平面視円形状に形成されたスパイラルフープ筋部の周方向に均等な引張力が作用するため、応力切替部の面外座屈を周方向にわたって効果的に抑制することができる。 In the joining structure of the columns configured as described above, an axial force acts on the second column, and a force that swells in a direction intersecting the axial force (for example, a direction orthogonal to the axial force) on the stress switching portion. When this occurs, a uniform tensile force acts in the circumferential direction of the spiral hoop muscle formed in a spiral shape, that is, a circular shape in plan view, effectively suppressing out-of-plane buckling of the stress switching portion in the circumferential direction. can do.
また、本発明に係る柱同士の建築物は、上記のうちいずれか一に記載の柱同士の接合構造を備える建築物。 Moreover, the building of pillars which concerns on this invention is a building provided with the junction structure of pillars as described in any one of the above.
このように構成された建築物では、第二柱に軸力が作用すると、第一鋼管が横方向に膨らむような力を受ける。このとき、第二柱の外周側に鉛直方向に向かってらせん状に配置されたスパイラルフープ筋部が、この横方向に膨らむ力に抗することができる。よって、スパイラルフープ筋部の外周側に配置された第一鋼管の面外座屈を抑制することができる。 In the building thus configured, when an axial force acts on the second pillar, the first steel pipe receives a force that swells in the lateral direction. At this time, the spiral hoop line portion spirally arranged in the vertical direction on the outer peripheral side of the second pillar can resist the force that expands in the lateral direction. Therefore, the out-of-plane buckling of the first steel pipe disposed on the outer peripheral side of the spiral hoop bar can be suppressed.
本発明に係る柱同士の接合構造及び建築物によれば、面外座屈を抑制することができる。 According to the column-to-column junction structure and the building according to the present invention, out-of-plane buckling can be suppressed.
(建築物)
本発明の一実施形態に係る建築物について、図面を用いて説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る建築物100は、水平方向に延びる地下一階の床スラブF0と、この床スラブF0から鉛直方向に延びる鉄筋コンクリート造の第一柱1と、この第一柱1の上方に配置された充填鋼管コンクリート造の第二柱2とを備えている。さらに、建築物100は、第二柱2の上側に配置された第三柱3と、第二柱2と第三柱3の接合部分から水平方向に延びる地上一階の床スラブF1とを備えている。
(Building)
The building which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated using drawing.
As shown in FIG. 1, a
つまり、第一柱1及び第二柱2が地下一階の柱とされ、第三柱3が地上一階の柱とされている。第一柱1と第二柱2とは、後述する応力切替部5を介して接合されている(柱同士の接合構造)。
That is, the 1st pillar 1 and the
(第一柱)
図2及び図3に示すように、第一柱1は、略直方体状に形成され、水平方向に所定の間隔を有して鉛直方向に延びる複数の主筋10と、これら複数の主筋10を束ねるように鉛直方向に間隔を有して配置された複数の帯筋12と、これら複数の主筋10及び複数の帯筋12を覆うように平面視略矩形状に充填されたコンクリートである第一コンクリート部13とを有している。
(First pillar)
As shown in FIGS. 2 and 3, the first pillar 1 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and a plurality of
複数の主筋10は、平面視において、第一コンクリート部13の外周面に沿うように間隔を有して配置されている。この主筋10は区間X及び区間Xの上方まで延びている。主筋10のうち、区間Xに配置された部分が柱主筋11とされ、区間Xの上方に配置された部分が後述する応力切替部5を構成する主筋部70とされている。つまり、柱主筋11と主筋部70とは、例えば鉄筋コンクリート用棒鋼等で連続して形成されている。
The plurality of
また、帯筋12は、区間Xの範囲にわたって水平方向に配置されている。つまり、帯筋12は主筋10のうち柱主筋11に巻回されている。
Further, the
また、第一コンクリート部13は、区間Xの範囲で充填されている。つまり、主筋部70は、第一コンクリート部13の上面から上方に向かって突出している。
Further, the
(第二柱)
第二柱2は、区間Xの上方に位置する鉛直方向の区間Yにわたって配置され、角筒状の鋼管(以下、角鋼管という)21と、角鋼管21内に充填されたコンクリートである第二コンクリート部22とを有している。
なお、第二柱2の鋼管21は角筒状に限られず、円筒状であってもよく、当該形状は適宜選択可能である。
(Second pillar)
The
In addition, the
第二柱2の各辺が第一柱1の各辺と平行となるように、第二柱2は平面視で第一柱1の内方に配置されている。
The
角鋼管21の下端には、平面視略矩形状のベースプレート23が設けられている。このベースプレート23の平面視の外形は、角鋼管21の平面視の外形よりも大きく、且つ第一柱1の平面視の外形よりも小さい。
A
また、ベースプレート23の平面視略中央部分には、鉛直方向に貫通する略円形状の開口23Aが形成されている。
Further, a substantially
第二柱2の角鋼管21は、区間Yの範囲にわたって配置されている。第二コンクリート部22は、区間Yにわたって充填されている。
The
(応力切替部)
応力切替部5は、区間Xの上方から区間Yの下部にわたる区間Zにわたって配置されている。この応力切替部5は、第二柱2の下部2Aと、この下部2Aの外周側に配置された第一柱1の主筋10の主筋部70と、この主筋部70を全て囲繞する第一鋼管50と、第一鋼管50の内周側に配置されたスパイラルフープ筋部60と、第一鋼管50内に充填された充填コンクリート部80とを備えている。
(Stress switching part)
The
第二柱2の下部2Aは、第二柱2のうち区間Zに配置された部分である。また、主筋部70は、第一柱1の主筋10のうち第一コンクリート部13の上面から上方に向かって突出して鉛直方向に延びる、つまり区間Zに配置された部分である。この主筋部70は、区間Zの上端よりも低い位置まで延びている。
The
第一鋼管50は、鉛直方向に向かって延びる4面50Aが略直角に交差するように形成された角筒状の鋼管である。この第一鋼管50は、鉛直方向全長にわたって、つまり区間Zの全長にわたって配置されている。
The
この第一鋼管50の平面視の外形は、第一柱1の平面視の外形と略同一である。また、第一鋼管50の外周面が第一柱1の外周面と面一になるように、第一鋼管50は第一柱1の上側に当接配置されている。
The outer shape of the
また、第一鋼管50の平面視の外形は、第二柱2の平面視の外形よりも大きい。つまり、第二柱2の下部2Aは、第一鋼管50の内部に配置されている。このようにして、第一鋼管50は、第一柱1の上端から第二柱2の下部2Aにわたって配置されている。
Further, the outer shape of the
第一鋼管50の下端には、下方から上方に向かうにしたがって次第に第一柱1の内側に向かうように形成された傾斜面52が周方向の全周にわたって設けられている。
The lower end of the
この第一鋼管50の傾斜面52の上側には、第一鋼管50の内周面から周方向の全周にわたり内側に向かって突出する、つまり平面視環状の下凸条部53が第一鋼管50の内周面に沿って形成されている。
On the upper side of the
また、第一鋼管50の上端には、第一鋼管50の内周面から周方向の全周にわたり内側に向かって突出する、つまり平面視環状の上凸条部54が第一鋼管50の内周面に沿って形成されている。
Further, at the upper end of the
これら下凸条部53、上凸条部54は、第二柱2からの入力せん断力により第一鋼管50に作用する支圧力に抗して、第一鋼管50が変形することを防止する機能を有している。
The
スパイラルフープ筋部60は、第一鋼管50の内周側、かつ、第二柱2の外周側に配置されている。このスパイラルフープ筋部60は、スパイラルフープ状、つまり鉛直方向に間隔を有して巻回されている。本実施形態では、スパイラルフープ筋部60は、鉛直方向に向かってらせん状に延びている。つまり、スパイラルフープ筋部60は、平面視円形状となるように、鉛直方向に間隔を有して巻回されている。これにより、主筋部70のうち内側主筋部70Aはスパイラルフープ筋部60の内周側に配置され、外側主筋部70Bはスパイラルフープ筋部60の外周側且つ第一鋼管50の内周側に配置されている。スパイラルフープ筋部60は、例えば鉄筋コンクリート用棒鋼で形成されている。
なお、本実施形態においては、主筋部70がスパイラルフープ筋部60の内外にわたって配置されているが、全ての主筋部70がスパイラルフープ筋部60の内側に配置されていてもよい。または、全ての主筋部70がスパイラルフープ筋部60の外側に配置されていてもよい。
The
In the present embodiment, the
また、スパイラルフープ筋部60は、第一鋼管50の上凸条部54の下端から下凸条部53の上端まで、区間Zにわたって配置されている。
Further, the
平面視において、スパイラルフープ筋部60は、第一柱1、第二柱2及び第一鋼管50と同心状に配置されている。平面視において、スパイラルフープ筋部60の直径寸法は、区間Zにわたって同一であり、第一鋼管50の一辺の長さ寸法より微小とされている。つまり、平面視にておいて、スパイラルフープ筋部60の四つの点60Xが、それぞれ第一鋼管50の一辺の略中央部50Xと当接するように、スパイラルフープ筋部60は第一鋼管50の内周側に配置されている。
In a plan view, the
充填コンクリート部80は、第一鋼管50の内周面と第二柱2外周面との間に、第一鋼管50の全長にわたって充填された繊維補強コンクリートである。つまり、充填コンクリート部80は、スパイラルフープ筋部60の内外にわたって形成されている。繊維補強コンクリートは、合成繊維や鋼繊維等をコンクリートに複合したコンクリート材である。
The filled
本実施形態では、繊維として例えば密度7.85g/cm3、引張強度700N/mm2、長さ30mm、直径0.6mmの鋼繊維が採用されている。また、この繊維の混入率は、最大0.75vol.%である。 In this embodiment, for example, steel fibers having a density of 7.85 g / cm 3 , a tensile strength of 700 N / mm 2 , a length of 30 mm, and a diameter of 0.6 mm are employed as the fibers. Moreover, the mixing rate of this fiber is a maximum of 0.75 vol. %.
この繊維補強コンクリートの支圧強度倍率は、プレーンコンクリート(普通コンクリート)の支圧強度倍率の約1.3倍である。また、繊維補強コンクリートの耐力は、プレーンコンクリートの耐力の約1.2倍である。 The bearing strength magnification of this fiber reinforced concrete is about 1.3 times that of plain concrete (ordinary concrete). Moreover, the yield strength of fiber reinforced concrete is about 1.2 times that of plain concrete.
なお、本実施形態では、第一柱1、第二柱2及び応力切替部5は、一体としてプレキャストコンクリート部材で構成されているため、繊維補強コンクリートは第二柱2のベースプレート23に形成された開口23Aを介して、第二柱2の内部にも充填されている。
In the present embodiment, the first pillar 1, the
つまり、第二柱2の第二コンクリート部22、第一鋼管50内の充填コンクリート部80及び第一柱1の第一コンクリート部13は、繊維補強コンクリートで一体として形成されている。
That is, the second
このように構成された柱同士の接合構造では、第一柱1の主筋部70と第二柱2の下部2Aとが、第一鋼管50内に充填された充填コンクリート部80に定着することで、第一柱1と第二柱2とが接合される。
In the column-to-column joining structure configured as described above, the
また、第二柱2に軸力が作用して応力切替部5に、軸力と交差する方向(例えば、軸力と直交する方向)に膨らむような力が生じた場合に、平面視円形状に形成されたスパイラルフープ筋部60の周方向に均等な引張力が作用するため、第一鋼管50の面外座屈を周方向にわたって効果的に抑制することができる。
Further, when an axial force acts on the
また、第一柱1の第一コンクリート部13、第二柱2の第二コンクリート部22及び第一鋼管50内の充填コンクリート部80は、繊維補強コンクリートで構成されている。よって、繊維補強コンクリートの架橋効果により軸力による該繊維補強コンクリートのひび割れを抑制することができる。したがって、第一鋼管50の面外座屈を効果的に抑制することができる。
The first
また、軸力伝達により、傾斜面52の周囲の第一コンクリート部13及び充填コンクリート部80がかけ落ちることが防止される。
Further, the axial force transmission prevents the first
また、平面視において、スパイラルフープ筋部60よりも内側の部分80Aと外側の部分80Bとは連通している。よって、充填コンクリート部80を打設して充填する際には、例えば内側の部分80A側から打設されたコンクリートは、スパイラルフープ筋部60を構成する鉄筋コンクリート用棒鋼間を通過して、外側の部分80Bに移動する。外側の部分80B側からコンクリートを打設する場合も同様に、鉄筋コンクリート用棒鋼間を通過して、内側の部分80Aに移動する。したがって、内側の部分80Aと外側の部分80Bとでコンクリートを打ち分ける必要がなく、一度のコンクリート打設で充填コンクリート部80を形成することができる。結果として、施工手順を簡略化することや、工期を短出することができ、作業性が良好とされる。
In plan view, the
また、応力切替部が地上階に設けられている場合には、地震時に、柱同士の接合構造に水平力が大きく作用する。このため、第一鋼管50への入力せん断力を低減させるように第一鋼管50の長さを長くしたり、第一鋼管50のせん断降伏を避けるために第一鋼管50の板厚を厚くしたり、充填コンクリート部80と第一鋼管50とを一体挙動させてせん断ずれを防止するために、例えば第一鋼管50内側の材軸方向にわたって棒鋼等の突起物を溶接等で数カ所設ける等の設計対応をとる必要がある。しかし、上記に示す実施形態のように、応力切替部5が地下一階等の地下階に設けられている場合には、柱同士の接合構造に作用する力は、軸力が他の力よりも相対的に大きくなるため、上記対応をする必要がないか、地上階に設ける場合よりも緩やかな対応ですむ。
In addition, when the stress switching unit is provided on the ground floor, a horizontal force acts greatly on the joint structure between the columns during an earthquake. For this reason, the length of the
以下、上記の実施形態に示した柱同士の優位性を確認するための実験について、実施例、比較例を用いて説明する。以下の各実施例、比較例において、上記に示す実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, an experiment for confirming the superiority of the columns shown in the above embodiment will be described using examples and comparative examples. In the following examples and comparative examples, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the above-described embodiment, and the description thereof is omitted.
(実施例1、比較例1)
図4は、実施例1における柱同士の接合構造の構成を示す横断面図である。図5は、実施例1における柱同士の接合構造の構成を示す縦断面図である。
(Example 1, Comparative Example 1)
FIG. 4 is a transverse cross-sectional view illustrating a configuration of a column-to-column junction structure according to the first embodiment. FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view illustrating a configuration of a column-to-column junction structure according to the first embodiment.
図4,5に示すように、実施例1における柱同士の接合構造では、応力切替部5は、第二柱2の下部2Aと、主筋部70と、第一鋼管50と、スパイラルフープ筋部60と、充填コンクリート部80とを備えている。スパイラルフープ筋部60は、第一鋼管50の内周側且つ主筋部70の内周側に配置されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the joint structure between the columns in the first embodiment, the
図6は、比較例1における柱同士の接合構造の構成を示す横断面図である。図7は、比較例1における柱同士の接合構造の構成を示す縦断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a joining structure between columns in Comparative Example 1. FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view showing a configuration of a joining structure between columns in Comparative Example 1.
図6,7に示すように、比較例1における柱同士の接合構造では、スパイラルフープ筋部60を備えていない点で、実施例1の構成と異なる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the column-to-column connection structure in Comparative Example 1 is different from the configuration of Example 1 in that the
これら実施例1及び比較例1において、第二柱2の上部に荷重を加えた結果について、以下に示す。
図8は、実施例1と比較例1とを比較した実験結果であり、変位と軸耐力との関係を示すグラフである。
図8に示すように、実施例1、比較例1において、同一変形レベルでは、実施例1の方が比較例1よりも軸耐力が高いことが確認できる。
In these Example 1 and Comparative Example 1, the result of applying a load to the upper part of the
FIG. 8 is an experimental result comparing Example 1 and Comparative Example 1, and is a graph showing the relationship between displacement and axial strength.
As shown in FIG. 8, in Example 1 and Comparative Example 1, it can be confirmed that Example 1 has higher axial strength than Comparative Example 1 at the same deformation level.
図9は、実施例1と比較例1とを比較した実験結果であり、変位とひずみとの関係を示すグラフである。ひずみは、第一鋼管50の外周面における鉛直方向中間部分P1(図5参照)、P2(図7参照)において測定している。
図9に示すように、実施例1、比較例1において、同一変形レベルでは、実施例1の方が比較例1よりもひずみが小さいことが確認できる。
FIG. 9 is an experimental result comparing Example 1 with Comparative Example 1, and is a graph showing the relationship between displacement and strain. The strain is measured at the vertical intermediate portion P1 (see FIG. 5) and P2 (see FIG. 7) on the outer peripheral surface of the
As shown in FIG. 9, in Example 1 and Comparative Example 1, it can be confirmed that the distortion of Example 1 is smaller than that of Comparative Example 1 at the same deformation level.
(実施例A、実施例B)
次に、充填コンクリート部80が繊維補強コンクリートで構成された実施例Aと、充填コンクリート部80が普通コンクリートで構成された実施例Bとを比較する。
(Example A, Example B)
Next, Example A in which the filled
実施例Aの引抜き軸耐力の絶対値は1417kNであり、実施例Bの引抜き軸耐力の絶対値は1257kNであった。繊維補強コンクリートで構成された実施例Aでは、混入されている繊維の影響により、普通コンクリートよりも引張強度が上昇する。このため、繊維補強コンクリートで構成された実施例Aの引抜き軸耐力の方が、普通コンクリートで構成された実施例Bの引抜き軸耐力より高くなったと考えられる。
また、繊維補強コンクリートで構成された実施例Aでは、混入されている繊維の架橋効果により荷重の増大に伴うひび割れが抑制されるため、軸耐力が高くなることが予想されると推察される。
以上より、大きな転倒モーメントが作用するような高層建築部の地下階の隅柱の応力切替部5において、充填コンクリート部80として繊維補強コンクリートを採用することは引張軸力に対して効果的であると言える。
The absolute value of the drawing shaft strength of Example A was 1417 kN, and the absolute value of the drawing shaft strength of Example B was 1257 kN. In Example A composed of fiber-reinforced concrete, the tensile strength is higher than that of ordinary concrete due to the influence of mixed fibers. For this reason, it is considered that the drawing shaft strength of Example A made of fiber reinforced concrete was higher than that of Example B made of ordinary concrete.
In Example A composed of fiber reinforced concrete, it is presumed that the shaft bearing strength is expected to increase because cracks accompanying an increase in load are suppressed by the cross-linking effect of the mixed fibers.
From the above, it is effective for the tensile axial force to adopt fiber reinforced concrete as the filling
なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 It should be noted that the assembly procedure shown in the above-described embodiment, or the shapes and combinations of the constituent members are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、図10に示す変形例のように、応力切替部105が床スラブF0の上面に当接するように配置されていてもよい。この場合には、第一柱101を構成する柱主筋11(図2参照)、帯筋12(図2参照)、第一コンクリート部13(図2参照)は、区間X1に設けられている。なお、柱主筋11に連続する主筋部70(図2参照)は、区間Z1にまで延びている。
また、第二柱102は、区間Y1にわたって配置されている。
応力切替部105は、区間X1の上側から区間Y1の下部にわたる区間Z1にわたって配置されている。
For example, as in the modification shown in FIG. 10, the
The
The
上記に示す実施形態では、床スラブF0から鉛直方向に延びる部分は鉄筋コンクリート造の第一柱1であるのに対して、本変形例では、床スラブF0から鉛直方向に延びる部分は応力切替部105である。よって、床スラブF0上に、応力切替部5と比較して脆弱とされる鉄筋コンクリート造の部分を設けることなく、直接応力切替部105を設けることができるため、軸耐力を向上させることができる。
なお、第一柱の第一コンクリート部の上端が床スラブF0の厚さ方向途中に達するように第一柱が配置され、これに連続して応力切替部が配置されていてもよい。つまり、応力切替部の下端が、床スラブF0の厚さ方向途中に達していてもよい。
In the embodiment described above, the portion extending in the vertical direction from the floor slab F0 is the first column 1 made of reinforced concrete, whereas in this modification, the portion extending in the vertical direction from the floor slab F0 is the
The first column may be arranged so that the upper end of the first concrete portion of the first column reaches the middle of the floor slab F0 in the thickness direction, and the stress switching unit may be arranged continuously therewith. That is, the lower end of the stress switching part may reach the middle of the floor slab F0 in the thickness direction.
また、上記に示す実施形態においては、第一鋼管50とスパイラルフープ筋部60とは、それぞれ当接するように配置されている。しかし、本発明はこれに限られず、実施例1のように、スパイラルフープ筋部60が第一鋼管50の内側に間隔を有して配置されていてもよい。
Moreover, in embodiment shown above, the
また、上記に示す実施形態においては、スパイラルフープ筋部60は、スパイラルフープ筋部60は、鉛直方向に向かってらせん状に、つまり、平面視円形状となるように、鉛直方向に間隔を有して巻回されているが、本発明はこれに限られない。スパイラルフープ筋部は、スパイラルフープ状に形成されていればよく、例えば平面視矩形状となるように、鉛直方向に間隔を有して巻回されていてもよい。
Further, in the embodiment described above, the spiral
また、第一鋼管50の内周面(又は外周面)に、鉛直方向に間隔を有して複数のリブ(不図示)が形成されていてもよい。このリブは、第一鋼管50の内周面(又は外周面)から周方向の全周にわたり内側(又は外側)に向かって突出するように、つまり第一鋼管50の内周面(又は外周面)に沿って平面視環状に形成されていればよい。また、リブは、区間Zの全長にわたって複数設けられていてもよい。これにより、このリブが第二柱2に作用する軸力に抗することで、第一鋼管50の面外座屈を抑制することができる。
Further, a plurality of ribs (not shown) may be formed on the inner peripheral surface (or outer peripheral surface) of the
また、上記に示す実施形態においては、第一柱1、第二柱2及び応力切替部5が、プレキャストコンクリート部材で構成されている場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限られず、建築現場において第一柱1を構築した後に、応力切替部5及び第二柱2を構築する構成にも適用可能である。例えば、繊維補強コンクリートが、充填コンクリート部80の内部に充填され、第二柱2の内部には普通コンクリート等が充填されていてもよい。この場合には、第二柱2の内部と外部とは、ベースプレート23により上下方向に区画されるため、充填コンクリート部80(第二柱2の外部)に繊維補強コンクリートを、第二柱2の内部に普通コンクリートをそれぞれ打ち分けることができる。
Moreover, in embodiment shown above, the case where the 1st pillar 1, the
また、第二柱2が充填鋼管コンクリート造で構成されている場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限られず、第二柱2が鉄骨造で構成されている場合にも適用可能である。
Moreover, the case where the
また、応力切替部5が地下一階に設けられている場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限られず、応力切替部5が地下の他の階又は地上階に設けられている場合にも適用可能である。
Moreover, the case where the
また、上記に示す実施形態において、第一鋼管50には、下凸条部53及び上凸条部54が設けられているが、本発明はこれに限られない。下凸条部53及び上凸条部54が設けられていなくてもよい。
Moreover, in embodiment shown above, although the
また、充填コンクリート部80は、繊維補強コンクリートにより構成されていることが好ましいが、実施例Bのように普通コンクリートにより構成されていてもよい。
The filled
1…第一柱
2…第二柱
2A…第二柱の下部
5…応力切替部
11…柱主筋
13…第一コンクリート部(コンクリート部)
50…第一鋼管
60…スパイラルフープ筋部
70…主筋部
80…充填コンクリート部
100…建築物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
50 ...
Claims (3)
前記第一柱と前記第二柱とは、応力切替部を介して接合されており、
該応力切替部は、
前記第二柱の下部と、
該第二柱の下部の外周側に配置され、前記柱主筋と連続して前記コンクリート部から鉛直方向に突出して延びる主筋部と、
該主筋部を全て囲繞するとともに、鉛直方向全長にわたって配置された第一鋼管と、
前記第一鋼管の内周側、かつ、第二柱の外周側に配置され、スパイラルフープ状に形成され、前記第一鋼管の面外座屈を抑制するスパイラルフープ筋部と、
前記第一鋼管の内周面と前記第二柱の外周面との間に充填された充填コンクリート部と、を備え、
前記スパイラルフープ筋部の少なくとも一部は、前記第一鋼管の内周に当接し、
前記主筋部のうち一部は前記スパイラルフープ筋部の内周側に配置され、前記主筋部のうち残りは前記スパイラルフープ筋部の外周側に配置されていることを特徴とする柱同士の接合構造。 Columns that join a first column of reinforced concrete having a column part reinforcing bar extending vertically in the concrete part and the concrete part, and a second column of steel structure or filled steel pipe concrete structure arranged above the first column A joining structure of
The first column and the second column are joined via a stress switching unit,
The stress switching part is
A lower portion of the second pillar;
A main bar portion that is disposed on the outer peripheral side of the lower portion of the second column and extends in a vertical direction from the concrete portion continuously with the column main bar;
A first steel pipe that surrounds all the main reinforcing bars and is arranged over the entire length in the vertical direction;
A spiral hoop bar that is arranged on the inner peripheral side of the first steel pipe and on the outer peripheral side of the second column, is formed in a spiral hoop shape, and suppresses out-of-plane buckling of the first steel pipe;
A filled concrete portion filled between the inner peripheral surface of the first steel pipe and the outer peripheral surface of the second column ,
At least a part of the spiral hoop bar is in contact with the inner periphery of the first steel pipe,
Some of the main reinforcement portion are disposed on the inner peripheral side of the spiral hoop portion, joining pillars to each other rest of the main reinforcement portion characterized that you have been disposed on the outer peripheral side of the spiral hoop portion Construction.
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