(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022180689
(43)【公開日】2022-12-07
(54)【発明の名称】杭頭免震構造
(51)【国際特許分類】
E02D 27/34 20060101AFI20221130BHJP
E02D 27/12 20060101ALI20221130BHJP
E02D 5/34 20060101ALI20221130BHJP
【ＦＩ】
E02D27/34 B
E02D27/12 Z
E02D5/34 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021087301
(22)【出願日】2021-05-25
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】大野 瞳
(72)【発明者】
【氏名】有山 伸之
(72)【発明者】
【氏名】伊坂 隆則
(72)【発明者】
【氏名】柴田 宜伸
(72)【発明者】
【氏名】市川 大真
【テーマコード（参考）】
2D041
2D046
【Ｆターム（参考）】
2D041AA02
2D041BA17
2D041BA37
2D041CA01
2D041CB01
2D041DB03
2D046CA03
2D046DA12
(57)【要約】
【課題】強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造を提供する。
【解決手段】基礎杭２１の杭頭部２１ｔに免震装置４が設置される杭頭免震構造２０Ａであって、既製コンクリート造の基礎杭２１と、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを覆い、免震装置４が設置される基礎鉄筋コンクリート部２３Ａと、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設される杭頭補強材３０と、を備え、杭頭補強材３０は、各々がＵ字形状に形成され、基礎杭２１の横断面中央に設けられる中空部２１ｈに対して、放射状に設けられる複数の縦補強筋３１と、縦補強筋３１に結束される円環状をなす横補強筋３２と、を有し、複数の縦補強筋３１の各々の一方材端３１ｓは、基礎杭２１の中空部２１ｈに充填されたコンクリート体２４に埋設され、他方材端３１ｔが基礎鉄筋コンクリート部２３に埋設されている。
【選択図】図１
【解決手段】基礎杭２１の杭頭部２１ｔに免震装置４が設置される杭頭免震構造２０Ａであって、既製コンクリート造の基礎杭２１と、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを覆い、免震装置４が設置される基礎鉄筋コンクリート部２３Ａと、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設される杭頭補強材３０と、を備え、杭頭補強材３０は、各々がＵ字形状に形成され、基礎杭２１の横断面中央に設けられる中空部２１ｈに対して、放射状に設けられる複数の縦補強筋３１と、縦補強筋３１に結束される円環状をなす横補強筋３２と、を有し、複数の縦補強筋３１の各々の一方材端３１ｓは、基礎杭２１の中空部２１ｈに充填されたコンクリート体２４に埋設され、他方材端３１ｔが基礎鉄筋コンクリート部２３に埋設されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基礎杭の杭頭部に免震装置が設置される杭頭免震構造であって、
既製コンクリート造の前記基礎杭と、
前記基礎杭の杭頭部を覆い、前記免震装置が設置される基礎鉄筋コンクリート部と、
前記基礎鉄筋コンクリート部に埋設される杭頭補強材と、を備え、
前記杭頭補強材は、各々がＵ字形状に形成され、前記基礎杭の横断面中央に設けられる中空部に対して、放射状に設けられる複数の縦補強筋と、前記縦補強筋に結束される円環状をなす横補強筋と、を有し、
複数の前記縦補強筋の各々の一方材端は、前記基礎杭の前記中空部に充填されたコンクリート体に埋設され、他方材端が前記基礎鉄筋コンクリート部に埋設されていることを特徴とする杭頭免震構造。
既製コンクリート造の前記基礎杭と、
前記基礎杭の杭頭部を覆い、前記免震装置が設置される基礎鉄筋コンクリート部と、
前記基礎鉄筋コンクリート部に埋設される杭頭補強材と、を備え、
前記杭頭補強材は、各々がＵ字形状に形成され、前記基礎杭の横断面中央に設けられる中空部に対して、放射状に設けられる複数の縦補強筋と、前記縦補強筋に結束される円環状をなす横補強筋と、を有し、
複数の前記縦補強筋の各々の一方材端は、前記基礎杭の前記中空部に充填されたコンクリート体に埋設され、他方材端が前記基礎鉄筋コンクリート部に埋設されていることを特徴とする杭頭免震構造。
【請求項2】
前記基礎鉄筋コンクリート部を外方から覆う外側鋼管を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の杭頭免震構造。
【請求項3】
前記基礎杭は、鉄筋コンクリート杭、プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレスト鉄筋コンクリート杭、及び外殻鋼管付きコンクリート杭のうち、いずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の杭頭免震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基礎杭の杭頭部に免震装置が設置される杭頭免震構造に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許文献１には、基礎杭の杭頭と、杭頭の外周側を包囲する外筒体との間に充填されたコンクリートからなるコンクリート台座上に、ベースプレートを介して免震装置が取り付けられ、杭頭の外周面に接合されて周方向へ連続又は断続して延びる支圧リングがコンクリート台座に埋設された構成が開示されている。さらに、この構成において、アンカー筋が円周方向等配状に設けられている。このような構成では、基礎杭の杭頭と外筒体との間のコンクリートに、支圧リング、およびアンカー筋を埋設することで、基礎杭の杭頭部のせん断強度を高め、建物の躯体の強度を強固なものとする。
また、特許文献２には、杭頭部の周囲を取り囲む外鋼管と、杭頭部に挿通すると共に外鋼管の下端に固着する水平ダイアフラムとからなる拡頭リングの上部にナットを固定し、拡頭リング内に充填コンクリートを充填して拡頭リングと杭頭部とを一体化させ、免震装置の下部フランジに挿通させたボルトを拡頭リングのナットに螺合させることで、免震装置を杭頭部に剛接合させる構成が開示されている。
また、特許文献３には、免震装置と鋼管杭とを連結する短柱と、短柱に接続されることで、複数の杭の杭頭部を相互に連結する基礎梁と、を備え、鋼管杭の杭頭部が短柱内部のコンクリート部に埋め込んで保持され、かつ、鋼管杭の柱頭部に、短柱内部のコンクリート部に埋め込まれ、円環状に鋼管杭の鋼管を囲むように取り付けられたずれ止め板が設けられ、短柱内部のコンクリート部は、鋼棒により上下方向に締め付けられた構成が開示されている。
また、特許文献２には、杭頭部の周囲を取り囲む外鋼管と、杭頭部に挿通すると共に外鋼管の下端に固着する水平ダイアフラムとからなる拡頭リングの上部にナットを固定し、拡頭リング内に充填コンクリートを充填して拡頭リングと杭頭部とを一体化させ、免震装置の下部フランジに挿通させたボルトを拡頭リングのナットに螺合させることで、免震装置を杭頭部に剛接合させる構成が開示されている。
また、特許文献３には、免震装置と鋼管杭とを連結する短柱と、短柱に接続されることで、複数の杭の杭頭部を相互に連結する基礎梁と、を備え、鋼管杭の杭頭部が短柱内部のコンクリート部に埋め込んで保持され、かつ、鋼管杭の柱頭部に、短柱内部のコンクリート部に埋め込まれ、円環状に鋼管杭の鋼管を囲むように取り付けられたずれ止め板が設けられ、短柱内部のコンクリート部は、鋼棒により上下方向に締め付けられた構成が開示されている。
【0003】
一般に、基礎杭の杭頭部には、上下方向に作用する引張力や、水平方向に作用するせん断力に抵抗するために、強度を高めることが望まれる。
特許文献１～３に開示されたような構成において、引張力やせん断に抵抗するために強度を高めようとすると、コンクリート台座等のコンクリート部を大型化してしまう。
特許文献１～３に開示されたような構成において、引張力やせん断に抵抗するために強度を高めようとすると、コンクリート台座等のコンクリート部を大型化してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－８４０３５号公報
【特許文献2】特開２００９－２２１７６９号公報
【特許文献3】特開２０１１－２５６６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の杭頭免震構造は、基礎杭の杭頭部に免震装置が設置される杭頭免震構造であって、既製コンクリート造の前記基礎杭と、前記基礎杭の杭頭部を覆い、前記免震装置が設置される基礎鉄筋コンクリート部と、前記基礎鉄筋コンクリート部に埋設される杭頭補強材と、を備え、前記杭頭補強材は、各々がＵ字形状に形成され、前記基礎杭の横断面中央に設けられる中空部に対して、放射状に設けられる複数の縦補強筋と、前記縦補強筋に結束される円環状をなす横補強筋と、を有し、複数の前記縦補強筋の各々の一方材端は、前記基礎杭の前記中空部に充填されたコンクリート体に埋設され、他方材端が前記基礎鉄筋コンクリート部に埋設されていることを特徴とする。
このような構成によれば、基礎杭の杭頭部に杭頭補強材を設け、かつこれを基礎鉄筋コンクリート部に埋設させることで、杭頭部が杭頭補強材、及び基礎鉄筋コンクリート部で拘束されるために、杭頭部のせん断強度を増大させることができる。特に、杭頭補強材は、Ｕ字形状の縦補強筋と、縦補強筋に結束される円環状の横補強筋とを備えているため、杭頭部を効率良く補強することができる。
さらに、縦補強筋の一方材端が基礎杭の中空部に充填されたコンクリート体に埋設されているため、例えば、縦補強筋の一方材端を埋設させるようにコンクリート体を充填打設した後に、縦補強筋の他方材端を含む杭頭補強材を埋設するように基礎鉄筋コンクリート部を形成して、杭頭免震構造を構築することが可能となる。すなわち、このように杭頭免震構造を構築すれば、縦補強筋の一方材端を埋設させるようにコンクリート体を充填打設した後には、杭頭補強材がコンクリート体によって基礎杭に固定されるため、基礎鉄筋コンクリート部を形成するに際し、何らかの支持材を用いて、杭頭補強材を自立させて配置する必要はない。このように支持材が不要となるため、杭頭免震構造をコンパクトにすることができる。
また、仮に上記のように、基礎杭の中空部のコンクリート体と、基礎杭の杭頭部を覆う基礎鉄筋コンクリート部とを分けて段階的に打設したとしても、縦補強筋の一方材端がコンクリート体に、他方材端が基礎鉄筋コンクリート部に、それぞれ埋設されて、コンクリート体と基礎鉄筋コンクリート部が縦補強筋によって連結されているため、杭頭免震構造を強固なものとすることができる。
このようにして、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造を提供することができる。
すなわち、本発明の杭頭免震構造は、基礎杭の杭頭部に免震装置が設置される杭頭免震構造であって、既製コンクリート造の前記基礎杭と、前記基礎杭の杭頭部を覆い、前記免震装置が設置される基礎鉄筋コンクリート部と、前記基礎鉄筋コンクリート部に埋設される杭頭補強材と、を備え、前記杭頭補強材は、各々がＵ字形状に形成され、前記基礎杭の横断面中央に設けられる中空部に対して、放射状に設けられる複数の縦補強筋と、前記縦補強筋に結束される円環状をなす横補強筋と、を有し、複数の前記縦補強筋の各々の一方材端は、前記基礎杭の前記中空部に充填されたコンクリート体に埋設され、他方材端が前記基礎鉄筋コンクリート部に埋設されていることを特徴とする。
このような構成によれば、基礎杭の杭頭部に杭頭補強材を設け、かつこれを基礎鉄筋コンクリート部に埋設させることで、杭頭部が杭頭補強材、及び基礎鉄筋コンクリート部で拘束されるために、杭頭部のせん断強度を増大させることができる。特に、杭頭補強材は、Ｕ字形状の縦補強筋と、縦補強筋に結束される円環状の横補強筋とを備えているため、杭頭部を効率良く補強することができる。
さらに、縦補強筋の一方材端が基礎杭の中空部に充填されたコンクリート体に埋設されているため、例えば、縦補強筋の一方材端を埋設させるようにコンクリート体を充填打設した後に、縦補強筋の他方材端を含む杭頭補強材を埋設するように基礎鉄筋コンクリート部を形成して、杭頭免震構造を構築することが可能となる。すなわち、このように杭頭免震構造を構築すれば、縦補強筋の一方材端を埋設させるようにコンクリート体を充填打設した後には、杭頭補強材がコンクリート体によって基礎杭に固定されるため、基礎鉄筋コンクリート部を形成するに際し、何らかの支持材を用いて、杭頭補強材を自立させて配置する必要はない。このように支持材が不要となるため、杭頭免震構造をコンパクトにすることができる。
また、仮に上記のように、基礎杭の中空部のコンクリート体と、基礎杭の杭頭部を覆う基礎鉄筋コンクリート部とを分けて段階的に打設したとしても、縦補強筋の一方材端がコンクリート体に、他方材端が基礎鉄筋コンクリート部に、それぞれ埋設されて、コンクリート体と基礎鉄筋コンクリート部が縦補強筋によって連結されているため、杭頭免震構造を強固なものとすることができる。
このようにして、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造を提供することができる。
【0007】
本発明の一態様においては、本発明の杭頭免震構造は、前記基礎鉄筋コンクリート部を外方から覆う外側鋼管を更に備えている。
このような構成によれば、杭頭部を覆う基礎鉄筋コンクリート部を外側鋼管で外方から覆い、杭頭部が２重鋼管からなる外殻鋼管付きコンクリート杭が形成される。よって、杭頭部を覆う基礎鉄筋コンクリート部は、杭頭補強筋、及び外側鋼管で一様に拘束されるために、せん断強度をさらに高めることができる。したがって、杭頭部周りに大型のコンクリート部を設けて杭頭免震構造を形成される必要はなく、基礎躯体の縮小化が可能な、杭頭免震構造を提供することができる。
また、杭頭部が２重鋼管からなる外殻鋼管付きコンクリート杭とすることで、杭頭部の曲げ強度、及びせん断強度が高められるために、基礎杭同士を基礎梁等で連結させて、基礎杭のせん断抵抗力を高める必要はなく、基礎梁なしの独立フーチング形式の杭頭免震構造であってもせん断抵抗可能であり、基礎躯体を縮小できる。
このような構成によれば、杭頭部を覆う基礎鉄筋コンクリート部を外側鋼管で外方から覆い、杭頭部が２重鋼管からなる外殻鋼管付きコンクリート杭が形成される。よって、杭頭部を覆う基礎鉄筋コンクリート部は、杭頭補強筋、及び外側鋼管で一様に拘束されるために、せん断強度をさらに高めることができる。したがって、杭頭部周りに大型のコンクリート部を設けて杭頭免震構造を形成される必要はなく、基礎躯体の縮小化が可能な、杭頭免震構造を提供することができる。
また、杭頭部が２重鋼管からなる外殻鋼管付きコンクリート杭とすることで、杭頭部の曲げ強度、及びせん断強度が高められるために、基礎杭同士を基礎梁等で連結させて、基礎杭のせん断抵抗力を高める必要はなく、基礎梁なしの独立フーチング形式の杭頭免震構造であってもせん断抵抗可能であり、基礎躯体を縮小できる。
【0008】
本発明の一態様においては、前記基礎杭は、鉄筋コンクリート杭、プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレスト鉄筋コンクリート杭、及び外殻鋼管付きコンクリート杭のうち、いずれかである。
このような構成によれば、鉄筋コンクリート杭、プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレスト鉄筋コンクリート杭、及び外殻鋼管付きコンクリート杭のいずれかである基礎杭の杭頭部のせん断強度を高め、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造を提供することができる。
また、基礎杭に既製コンクリート杭を採用することで、建設現場で場所打ち杭を築造するための建設機械を配置する必要はなく、施工効率を高めて短工期化が可能である。また、比較的狭隘な建設敷地であっても、本発明の杭頭免震構造を実現可能である。
このような構成によれば、鉄筋コンクリート杭、プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレスト鉄筋コンクリート杭、及び外殻鋼管付きコンクリート杭のいずれかである基礎杭の杭頭部のせん断強度を高め、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造を提供することができる。
また、基礎杭に既製コンクリート杭を採用することで、建設現場で場所打ち杭を築造するための建設機械を配置する必要はなく、施工効率を高めて短工期化が可能である。また、比較的狭隘な建設敷地であっても、本発明の杭頭免震構造を実現可能である。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の第一実施形態に係る杭頭免震構造の構成を示す断面図である。
【図3】本発明の第二実施形態に係る杭頭免震構造の構成を示す断面図である。
【図5】第一実施形態に係る杭頭免震構造の検討例において、杭頭部に作用する杭頭設計応力を示す図である。
【図6】基礎杭の中空部の中心からの応力の広がり角度を示す図である。
【図7】検討例での検討結果に基づき、杭を構成する外側鋼管、パイルアンカー、縦補強筋、横補強筋の例を示す図である。
【図8】第二実施形態に係る杭頭免震構造の検討例において、杭頭部に作用する杭頭設計応力を示す図である。
【図9】検討例での検討結果に基づき、杭を構成する基礎鉄筋コンクリート部、パイルアンカー、縦補強筋、横補強筋の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明は、基礎杭の杭頭部を覆うように杭頭補強筋、及び基礎鉄筋コンクリート部を設け、その基礎鉄筋コンクリート部の上面に免震装置が設置される杭頭免震構造である。具体的には、杭頭免震構造では、既製コンクリート杭の中空部に対して、放射状に設けられる複数の縦補強筋と、縦補強筋に結束される円環状をなす横補強筋とを備えた杭頭補強筋を配置し、その杭頭補強筋を基礎杭の杭頭部を覆う基礎鉄筋コンクリート部に埋設させた。また、縦補強筋は、一方材端を既製コンクリート杭の中空部に充填されたコンクリート体に埋設され、他方材端を基礎鉄筋コンクリート部に埋設されている。
第一実施形態は、基礎鉄筋コンクリート部に基礎梁が接続されない杭頭免震構造であり、基礎鉄筋コンクリート部の外周部に外側鋼管を設けている。
第二実施形態は、基礎鉄筋コンクリート部に基礎梁を接続させた、基礎梁付きの基礎鉄筋コンクリート部であり、その基礎梁付きの基礎鉄筋コンクリート部の上面に免震装置が設置される杭頭免震構造である。
以下、添付図面を参照して、本発明による杭頭免震構造を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態における杭頭免震構造を図１に示す。
図１に示されるように、建物１は、地盤Ｇ中に構築された基礎部２Ａと、基礎部２Ａ上に設けられた上部構造部３と、免震装置４と、を備えている。基礎部２Ａは、複数の基礎杭２１を備えている。本実施形態において、上部構造部３の躯体は、複数の基礎杭２１のそれぞれに免震装置４を介して支持された複数の柱５と、互いに隣り合う柱５同士の間に架設された梁６と、を有している。免震装置４は、基礎杭２１と柱５との間に設けられている。
第一実施形態は、基礎鉄筋コンクリート部に基礎梁が接続されない杭頭免震構造であり、基礎鉄筋コンクリート部の外周部に外側鋼管を設けている。
第二実施形態は、基礎鉄筋コンクリート部に基礎梁を接続させた、基礎梁付きの基礎鉄筋コンクリート部であり、その基礎梁付きの基礎鉄筋コンクリート部の上面に免震装置が設置される杭頭免震構造である。
以下、添付図面を参照して、本発明による杭頭免震構造を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態における杭頭免震構造を図１に示す。
図１に示されるように、建物１は、地盤Ｇ中に構築された基礎部２Ａと、基礎部２Ａ上に設けられた上部構造部３と、免震装置４と、を備えている。基礎部２Ａは、複数の基礎杭２１を備えている。本実施形態において、上部構造部３の躯体は、複数の基礎杭２１のそれぞれに免震装置４を介して支持された複数の柱５と、互いに隣り合う柱５同士の間に架設された梁６と、を有している。免震装置４は、基礎杭２１と柱５との間に設けられている。
【0012】
図２は、図１のＩ－Ｉ矢視断面図である。
図１、図２に示されるように、杭頭免震構造２０Ａのそれぞれは、上記のような基礎杭２１と免震装置４に加え、外側鋼管２２と、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａと、杭頭補強材３０と、を備えている。
基礎杭２１は、既製コンクリート造の、いわゆる既製杭であり、例えば、鉄筋コンクリート杭（プレキャストコンクリート杭）、プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレスト鉄筋コンクリート杭、及び外殻鋼管付きコンクリート杭のうち、いずれかである。本実施形態において、基礎杭２１は、最外郭に鋼管２１ｍが設けられた外殻鋼管付きコンクリート杭である。基礎杭２１は、工場で予め所定形状に成形されている。基礎杭２１は、その横断面中央に中空部２１ｈを有したコンクリート体である杭本体２１ｃを備えている。鋼管２１ｍは、杭本体２１ｃの外周面を覆うように設けられている。中空部２１ｈは、杭本体２１ｃの上部において上下方向に連続して延び、基礎杭２１の杭頭部２１ｔで上方に向かって開口している。基礎杭２１の中空部２１ｈには、コンクリートが打設充填されることで形成されたコンクリート体２４が設けられている。
図１、図２に示されるように、杭頭免震構造２０Ａのそれぞれは、上記のような基礎杭２１と免震装置４に加え、外側鋼管２２と、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａと、杭頭補強材３０と、を備えている。
基礎杭２１は、既製コンクリート造の、いわゆる既製杭であり、例えば、鉄筋コンクリート杭（プレキャストコンクリート杭）、プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレスト鉄筋コンクリート杭、及び外殻鋼管付きコンクリート杭のうち、いずれかである。本実施形態において、基礎杭２１は、最外郭に鋼管２１ｍが設けられた外殻鋼管付きコンクリート杭である。基礎杭２１は、工場で予め所定形状に成形されている。基礎杭２１は、その横断面中央に中空部２１ｈを有したコンクリート体である杭本体２１ｃを備えている。鋼管２１ｍは、杭本体２１ｃの外周面を覆うように設けられている。中空部２１ｈは、杭本体２１ｃの上部において上下方向に連続して延び、基礎杭２１の杭頭部２１ｔで上方に向かって開口している。基礎杭２１の中空部２１ｈには、コンクリートが打設充填されることで形成されたコンクリート体２４が設けられている。
【0013】
外側鋼管２２は、基礎杭２１の杭頭部２１ｔの径方向外側に設けられている。図１に示すように、外側鋼管２２は、基礎杭２１よりも上下方向の長さが小さい。地盤Ｇは、基礎杭２１の周囲で、一定の深さで掘削されており、その根切底の上に礫２６が設けられている。外側鋼管２２は、礫２６の上に設けられたレベルコンクリート２５上に設けられており、これによって、外側鋼管２２が設けられる高さが調整されている。外側鋼管２２と、後に説明する免震装置４の下部ベースプレート４１とは、直接接合されていない。外側鋼管２２は、基礎杭２１よりも上方まで延びている。外側鋼管２２の内径は、杭頭部２１ｔの外径よりも大きい。
外側鋼管２２の径方向外側には、土間コンクリート２８が敷設されている。図１、図２に示すように、外側鋼管２２の外周面には、土間コンクリート２８に埋設される複数のダボ筋２９が接合されている。複数のダボ筋２９は、基礎杭２１の中空部２１ｈを、より詳細には基礎杭２１及び中空部２１ｈの中心軸Ｃを中心とした円周方向に間隔をあけて配置されている。複数のダボ筋２９は、外側鋼管２２の外周面から径方向外側に放射状に延び、土間コンクリート２８に埋設されている。
外側鋼管２２の径方向外側には、土間コンクリート２８が敷設されている。図１、図２に示すように、外側鋼管２２の外周面には、土間コンクリート２８に埋設される複数のダボ筋２９が接合されている。複数のダボ筋２９は、基礎杭２１の中空部２１ｈを、より詳細には基礎杭２１及び中空部２１ｈの中心軸Ｃを中心とした円周方向に間隔をあけて配置されている。複数のダボ筋２９は、外側鋼管２２の外周面から径方向外側に放射状に延び、土間コンクリート２８に埋設されている。
【0014】
基礎鉄筋コンクリート部２３Ａは、外側鋼管２２の内側に現場で打設充填されたコンクリートからなる。基礎鉄筋コンクリート部２３Ａは、基礎杭２１の杭頭部２１ｔと外側鋼管２２との間に設けられ、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを径方向外側から覆っている。基礎鉄筋コンクリート部２３Ａは、基礎杭２１の杭頭部２１ｔよりも径方向外側に拡径したフーチングを形成する。基礎鉄筋コンクリート部２３Ａは、外側鋼管２２によって外方から覆われている。基礎鉄筋コンクリート部２３Ａは、基礎杭２１のコンクリート体２４の上面に接するように、杭頭部２１ｔより上方にも設けられている。基礎鉄筋コンクリート部２３Ａの上端面には、免震装置４が設けられている。基礎杭２１の杭頭部２１ｔは、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａ内に埋設されている。
【0015】
杭頭補強材３０は、複数の縦補強筋３１と、横補強筋３２と、を有している。
複数の縦補強筋３１は、基礎杭２１の中空部２１ｈを、より詳細には基礎杭２１及び中空部２１ｈの中心軸Ｃを中心とした円周方向に間隔をあけて、平面視したときに放射状に配置されている。複数の縦補強筋３１は、複数の袋ナット４４に対し、円周方向で互いに干渉しない位置に配置されている。複数の縦補強筋３１の各々は、全体としてＵ字形状で、第一延在部３１ａと、第二延在部３１ｂと、連結部３１ｃと、を一体に有している。第一延在部３１ａは、基礎杭２１の中空部２１ｈと、杭頭部２１ｔの上方の部分で、上下方向に延びている。第二延在部３１ｂは、第一延在部３１ａに対して基礎杭２１の径方向外側に間隔をあけて配置されている。第二延在部３１ｂは、基礎杭２１よりも径方向外側に配置され、上下方向に延びている。連結部３１ｃは、第一延在部３１ａと第二延在部３１ｂの上端部同士を連結している。このように、縦補強筋３１はＵ字形状に形成されて、このＵ字を上下方向に逆にしたように姿勢づけられている。
各縦補強筋３１の第一延在部３１ａの下端である一方材端３１ｓは、基礎杭２１の中空部２１ｈに充填されたコンクリート体２４に埋設されている。第一延在部３１ａの上部は、基礎杭２１よりも上方で、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されている。これにより、第一延在部３１ａは、コンクリート体２４と基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを跨るように設けられて、これらを連結している。
連結部３１ｃは、基礎杭２１よりも上方で、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されている。
各縦補強筋３１の第二延在部３１ｂは、全体が、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されており、下端となる他方材端３１ｔも、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されている。
複数の縦補強筋３１は、基礎杭２１の中空部２１ｈを、より詳細には基礎杭２１及び中空部２１ｈの中心軸Ｃを中心とした円周方向に間隔をあけて、平面視したときに放射状に配置されている。複数の縦補強筋３１は、複数の袋ナット４４に対し、円周方向で互いに干渉しない位置に配置されている。複数の縦補強筋３１の各々は、全体としてＵ字形状で、第一延在部３１ａと、第二延在部３１ｂと、連結部３１ｃと、を一体に有している。第一延在部３１ａは、基礎杭２１の中空部２１ｈと、杭頭部２１ｔの上方の部分で、上下方向に延びている。第二延在部３１ｂは、第一延在部３１ａに対して基礎杭２１の径方向外側に間隔をあけて配置されている。第二延在部３１ｂは、基礎杭２１よりも径方向外側に配置され、上下方向に延びている。連結部３１ｃは、第一延在部３１ａと第二延在部３１ｂの上端部同士を連結している。このように、縦補強筋３１はＵ字形状に形成されて、このＵ字を上下方向に逆にしたように姿勢づけられている。
各縦補強筋３１の第一延在部３１ａの下端である一方材端３１ｓは、基礎杭２１の中空部２１ｈに充填されたコンクリート体２４に埋設されている。第一延在部３１ａの上部は、基礎杭２１よりも上方で、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されている。これにより、第一延在部３１ａは、コンクリート体２４と基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを跨るように設けられて、これらを連結している。
連結部３１ｃは、基礎杭２１よりも上方で、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されている。
各縦補強筋３１の第二延在部３１ｂは、全体が、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されており、下端となる他方材端３１ｔも、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されている。
【0016】
横補強筋３２は、内周横補強筋３２Ａと、外周横補強筋３２Ｂと、を有している。
内周横補強筋３２Ａは、いわゆるフープ筋であり、上方から見て円環状で、上下方向に間隔をあけて複数設けられている。各内周横補強筋３２Ａは、平面視したときに中空部２１ｈの内径よりも小さな径の円形となるように形成されており、複数の縦補強筋３１の第一延在部３１ａに結束されている。複数の内周横補強筋３２Ａのうちの一部は、基礎杭２１の中空部２１ｈ内でコンクリート体２４に埋設されており、残りは基礎杭２１の杭頭部２１ｔよりも上方で、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されている。
外周横補強筋３２Ｂは、いわゆるフープ筋であり、上方から見て円環状で、上下方向に間隔をあけて複数設けられている。各外周横補強筋３２Ｂは、平面視したときに基礎杭２１の外径よりも大きな径の円形となるように形成されており、複数の縦補強筋３１の第二延在部３１ｂに結束されている。複数の外周横補強筋３２Ｂは、基礎杭２１と外側鋼管２２の間において、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されている。
内周横補強筋３２Ａは、いわゆるフープ筋であり、上方から見て円環状で、上下方向に間隔をあけて複数設けられている。各内周横補強筋３２Ａは、平面視したときに中空部２１ｈの内径よりも小さな径の円形となるように形成されており、複数の縦補強筋３１の第一延在部３１ａに結束されている。複数の内周横補強筋３２Ａのうちの一部は、基礎杭２１の中空部２１ｈ内でコンクリート体２４に埋設されており、残りは基礎杭２１の杭頭部２１ｔよりも上方で、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されている。
外周横補強筋３２Ｂは、いわゆるフープ筋であり、上方から見て円環状で、上下方向に間隔をあけて複数設けられている。各外周横補強筋３２Ｂは、平面視したときに基礎杭２１の外径よりも大きな径の円形となるように形成されており、複数の縦補強筋３１の第二延在部３１ｂに結束されている。複数の外周横補強筋３２Ｂは、基礎杭２１と外側鋼管２２の間において、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されている。
【0017】
また、基礎杭２１の鋼管２１ｍの径方向外側には、鉛直方向に延在する複数のパイルアンカー３５が設けられている。複数のパイルアンカー３５は、中心軸Ｃを中心とした円周方向に間隔をあけて配置されている。複数のパイルアンカー３５は、複数の縦補強筋３１と円周方向で干渉しない位置に配置されている。特に本実施形態においては、複数のパイルアンカー３５の各々は、後に説明する、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａの上端部に設けられた袋ナット４４と対応付けられている。図２に示されるように平面視したときに、パイルアンカー３５と対応する袋ナット４４を通る直線を延伸させると基礎杭２１の中心を通るように、パイルアンカー３５と袋ナット４４が位置づけられている。
各パイルアンカー３５は、接続金物３７を介して基礎杭２１の鋼管２１ｍに接合されている。接続金物３７は、ナット部材（図示なし）を備えている。各パイルアンカー３５は、ネジ鉄筋であり、その下端部が接続金物３７のナット部材にねじ込まれることで、各パイルアンカー３５は基礎杭２１に接合されている。各パイルアンカー３５は、上下方向に延び、その上端部にはプレートおよびナットからなる定着具３８が設けられている。本実施形態においては、定着具３８は基礎杭２１の上端よりも上方の高さに位置づけられている。このようなパイルアンカー３５、及び接続金物３７は、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａ内に埋設されている。パイルアンカー３５は、杭頭補強材３０の縦補強筋３１の第二延在部３１ｂと、上下方向（鉛直方向）において所定長オーバーラップするように設けられている。
各パイルアンカー３５は、接続金物３７を介して基礎杭２１の鋼管２１ｍに接合されている。接続金物３７は、ナット部材（図示なし）を備えている。各パイルアンカー３５は、ネジ鉄筋であり、その下端部が接続金物３７のナット部材にねじ込まれることで、各パイルアンカー３５は基礎杭２１に接合されている。各パイルアンカー３５は、上下方向に延び、その上端部にはプレートおよびナットからなる定着具３８が設けられている。本実施形態においては、定着具３８は基礎杭２１の上端よりも上方の高さに位置づけられている。このようなパイルアンカー３５、及び接続金物３７は、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａ内に埋設されている。パイルアンカー３５は、杭頭補強材３０の縦補強筋３１の第二延在部３１ｂと、上下方向（鉛直方向）において所定長オーバーラップするように設けられている。
【0018】
免震装置４は、下部ベースプレート４１と、上部ベースプレート４２と、積層ゴム部４３と、を備えている。下部ベースプレート４１は、水平面に沿った板状で、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａの上端面上に設けられている。基礎鉄筋コンクリート部２３Ａの上端部には、袋ナット４４が埋設されている。下部ベースプレート４１は、周方向に間隔をあけた複数個所で、それぞれ取付ボルト（図示なし）を下部ベースプレート４１に貫通させて袋ナット４４に締結することで、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａの上端部に固定されている。上部ベースプレート４２は、水平面に沿った板状で、柱５の下端面に沿って設けられている。柱５の下端部には、袋ナット４５が埋設されている。上部ベースプレート４２は、周方向に間隔をあけた複数個所で、それぞれ、取付ボルト（図示なし）を上部ベースプレート４２に貫通させて袋ナット４５に締結することで、柱５の下端部に固定されている。積層ゴム部４３は、複数のゴム層４３ａと複数の鋼板４３ｂとを上下に交互に積層することで構成されている。
【0019】
上記のような杭頭免震構造２０Ａにおいて、基礎杭２１に曲げモーメントが作用して引張力Ｔが生じると、この引張力Ｔは、基礎杭２１に接合されたパイルアンカー３５に伝達される。この、パイルアンカー３５に伝達された引張力は、杭頭補強材３０の縦補強筋３１、袋ナット４４を介して、免震装置４に伝達される。
また、柱５から免震装置４へと鉛直方向の圧縮軸力が作用すると、これは、免震装置４の下部ベースプレート４１から、基礎杭２１の杭頭部２１ｔと下部ベースプレート４１との間の基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを介して、基礎杭２１に伝達される。また、圧縮軸力は、下部ベースプレート４１から、基礎杭２１の径方向外側の、基礎杭２１と外側鋼管２２の間の基礎鉄筋コンクリート部２３Ａと、及びレベルコンクリート２５とを介しても、基礎杭２１に伝達される。
また、柱５から免震装置４へと鉛直方向の圧縮軸力が作用すると、これは、免震装置４の下部ベースプレート４１から、基礎杭２１の杭頭部２１ｔと下部ベースプレート４１との間の基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを介して、基礎杭２１に伝達される。また、圧縮軸力は、下部ベースプレート４１から、基礎杭２１の径方向外側の、基礎杭２１と外側鋼管２２の間の基礎鉄筋コンクリート部２３Ａと、及びレベルコンクリート２５とを介しても、基礎杭２１に伝達される。
【0020】
（杭頭免震構造の構築方法）
上記のような杭頭免震構造２０Ａは、次のようにして構築することができる。
まず、既製コンクリート造の基礎杭２１を地盤に打ち込む。
次に、各々がＵ字形状に形成された複数の縦補強筋３１と、縦補強筋３１に結束される円環状をなす横補強筋３２と、を有する杭頭補強材３０を、複数の縦補強筋３１の各々の一方材端３１ｓが基礎杭２１の横断面中央に設けられる中空部２１ｈに位置するように、かつ複数の縦補強筋３１が基礎杭２１の中空部２１ｈを中心とした円周方向に間隔をあけて、平面視したときに放射状となるように設ける。
そのうえで、基礎杭２１の中空部２１ｈにコンクリートを充填してコンクリート体２４を形成して、複数の縦補強筋３１の各々の一方材端３１ｓをコンクリート体２４に埋設させる。
そして、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを覆い、かつ複数の縦補強筋３１の各々の他方材端３１ｔを埋設するように基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを形成する。
最後に、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａの上に免震装置４を設置する。
上記のような杭頭免震構造２０Ａは、次のようにして構築することができる。
まず、既製コンクリート造の基礎杭２１を地盤に打ち込む。
次に、各々がＵ字形状に形成された複数の縦補強筋３１と、縦補強筋３１に結束される円環状をなす横補強筋３２と、を有する杭頭補強材３０を、複数の縦補強筋３１の各々の一方材端３１ｓが基礎杭２１の横断面中央に設けられる中空部２１ｈに位置するように、かつ複数の縦補強筋３１が基礎杭２１の中空部２１ｈを中心とした円周方向に間隔をあけて、平面視したときに放射状となるように設ける。
そのうえで、基礎杭２１の中空部２１ｈにコンクリートを充填してコンクリート体２４を形成して、複数の縦補強筋３１の各々の一方材端３１ｓをコンクリート体２４に埋設させる。
そして、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを覆い、かつ複数の縦補強筋３１の各々の他方材端３１ｔを埋設するように基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを形成する。
最後に、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａの上に免震装置４を設置する。
【0021】
（作用効果）
上述したような杭頭免震構造は、基礎杭２１の杭頭部２１ｔに免震装置４が設置される杭頭免震構造２０Ａであって、既製コンクリート造の基礎杭２１と、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを覆い、免震装置４が設置される基礎鉄筋コンクリート部２３Ａと、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設される杭頭補強材３０と、を備え、杭頭補強材３０は、各々がＵ字形状に形成され、基礎杭２１の横断面中央に設けられる中空部２１ｈに対して、放射状に設けられる複数の縦補強筋３１と、縦補強筋３１に結束される円環状をなす横補強筋３２と、を有し、複数の縦補強筋３１の各々の一方材端３１ｓは、基礎杭２１の中空部２１ｈに充填されたコンクリート体２４に埋設され、他方材端３１ｔが基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されている。
このような構成によれば、基礎杭２１の杭頭部２１ｔに杭頭補強材３０を設け、かつこれを基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設させることで、杭頭部２１ｔが杭頭補強材３０、及び基礎鉄筋コンクリート部２３Ａで拘束されるために、杭頭部２１ｔのせん断強度を増大させることができる。特に、杭頭補強材３０は、Ｕ字形状の縦補強筋３１と、縦補強筋３１に結束される円環状の横補強筋３２とを備えているため、杭頭部２１ｔを効率良く補強することができる。
さらに、縦補強筋３１の一方材端３１ｓが基礎杭２１の中空部２１ｈに充填されたコンクリート体２４に埋設されているため、例えば、縦補強筋３１の一方材端３１ｓを埋設させるようにコンクリート体２４を充填打設した後に、縦補強筋３１の他方材端３１ｔを含む杭頭補強材３０を埋設するように基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを形成して、杭頭免震構造２０Ａを構築することが可能となる。すなわち、このように杭頭免震構造２０Ａを構築すれば、縦補強筋３１の一方材端３１ｓを埋設させるようにコンクリート体２４を充填打設した後には、杭頭補強材３０がコンクリート体２４によって基礎杭２１に固定されるため、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを形成するに際し、何らかの支持材を用いて、杭頭補強材３０を自立させて配置する必要はない。このように支持材が不要となるため、杭頭免震構造２０Ａをコンパクトにすることができる。
よって、中空部のコンクリート体２４を介して、基礎杭２１と杭頭補強材３０を一体化させて基礎杭２１の構造性能を増大させた。また、縦補強筋３１の一方材端３１ｓを基礎杭２１の中空部２１ｈに充填されたコンクリート体２４に埋設させることで、コンクリート体２４が縦補強筋３１の高さ調整機能を兼ねている。
また、仮に上記のように、基礎杭２１の中空部２１ｈのコンクリート体２４と、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを覆う基礎鉄筋コンクリート部２３Ａとを分けて段階的に打設したとしても、縦補強筋３１の一方材端３１ｓがコンクリート体２４に、他方材端３１ｔが基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに、それぞれ埋設されて、コンクリート体２４と基礎鉄筋コンクリート部２３Ａが縦補強筋３１によって連結されているため、杭頭免震構造２０Ａを強固なものとすることができる。
このようにして、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造２０Ａを提供することができる。
上述したような杭頭免震構造は、基礎杭２１の杭頭部２１ｔに免震装置４が設置される杭頭免震構造２０Ａであって、既製コンクリート造の基礎杭２１と、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを覆い、免震装置４が設置される基礎鉄筋コンクリート部２３Ａと、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設される杭頭補強材３０と、を備え、杭頭補強材３０は、各々がＵ字形状に形成され、基礎杭２１の横断面中央に設けられる中空部２１ｈに対して、放射状に設けられる複数の縦補強筋３１と、縦補強筋３１に結束される円環状をなす横補強筋３２と、を有し、複数の縦補強筋３１の各々の一方材端３１ｓは、基礎杭２１の中空部２１ｈに充填されたコンクリート体２４に埋設され、他方材端３１ｔが基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設されている。
このような構成によれば、基礎杭２１の杭頭部２１ｔに杭頭補強材３０を設け、かつこれを基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに埋設させることで、杭頭部２１ｔが杭頭補強材３０、及び基礎鉄筋コンクリート部２３Ａで拘束されるために、杭頭部２１ｔのせん断強度を増大させることができる。特に、杭頭補強材３０は、Ｕ字形状の縦補強筋３１と、縦補強筋３１に結束される円環状の横補強筋３２とを備えているため、杭頭部２１ｔを効率良く補強することができる。
さらに、縦補強筋３１の一方材端３１ｓが基礎杭２１の中空部２１ｈに充填されたコンクリート体２４に埋設されているため、例えば、縦補強筋３１の一方材端３１ｓを埋設させるようにコンクリート体２４を充填打設した後に、縦補強筋３１の他方材端３１ｔを含む杭頭補強材３０を埋設するように基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを形成して、杭頭免震構造２０Ａを構築することが可能となる。すなわち、このように杭頭免震構造２０Ａを構築すれば、縦補強筋３１の一方材端３１ｓを埋設させるようにコンクリート体２４を充填打設した後には、杭頭補強材３０がコンクリート体２４によって基礎杭２１に固定されるため、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを形成するに際し、何らかの支持材を用いて、杭頭補強材３０を自立させて配置する必要はない。このように支持材が不要となるため、杭頭免震構造２０Ａをコンパクトにすることができる。
よって、中空部のコンクリート体２４を介して、基礎杭２１と杭頭補強材３０を一体化させて基礎杭２１の構造性能を増大させた。また、縦補強筋３１の一方材端３１ｓを基礎杭２１の中空部２１ｈに充填されたコンクリート体２４に埋設させることで、コンクリート体２４が縦補強筋３１の高さ調整機能を兼ねている。
また、仮に上記のように、基礎杭２１の中空部２１ｈのコンクリート体２４と、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを覆う基礎鉄筋コンクリート部２３Ａとを分けて段階的に打設したとしても、縦補強筋３１の一方材端３１ｓがコンクリート体２４に、他方材端３１ｔが基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに、それぞれ埋設されて、コンクリート体２４と基礎鉄筋コンクリート部２３Ａが縦補強筋３１によって連結されているため、杭頭免震構造２０Ａを強固なものとすることができる。
このようにして、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造２０Ａを提供することができる。
【0022】
また、杭頭免震構造２０Ａは、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを外方から覆う外側鋼管２２を更に備えている。
このような構成によれば、杭頭部２１ｔを覆う基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを、外側鋼管２２で外方から覆い、杭頭部２１ｔのみが２重鋼管からなる外殻鋼管付きコンクリート杭が形成される。よって、杭頭部２１ｔを覆う基礎鉄筋コンクリート部２３Ａは、杭頭補強筋２０、及び外側鋼管２２で一様に拘束されるために、せん断強度をさらに高めることができる。したがって、杭頭部２１ｔ周りに大型のコンクリート部を設けて杭頭免震構造２０Ａを形成させる必要はなく、基礎躯体の縮小化が可能な、杭頭免震構造２０Ａを提供することができる。
また、杭頭部２１ｔのみが２重鋼管からなる外殻鋼管付きコンクリート杭とすることで、杭頭部２１ｔの曲げ強度、及びせん断強度が高められるために、基礎杭２１同士を基礎梁等で連結させて、基礎杭２１のせん断抵抗力を高める必要はなく、基礎梁なしの独立フーチング形式の杭頭免震構造であってもせん断抵抗可能であり、基礎躯体を縮小できる。
このような構成によれば、杭頭部２１ｔを覆う基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを、外側鋼管２２で外方から覆い、杭頭部２１ｔのみが２重鋼管からなる外殻鋼管付きコンクリート杭が形成される。よって、杭頭部２１ｔを覆う基礎鉄筋コンクリート部２３Ａは、杭頭補強筋２０、及び外側鋼管２２で一様に拘束されるために、せん断強度をさらに高めることができる。したがって、杭頭部２１ｔ周りに大型のコンクリート部を設けて杭頭免震構造２０Ａを形成させる必要はなく、基礎躯体の縮小化が可能な、杭頭免震構造２０Ａを提供することができる。
また、杭頭部２１ｔのみが２重鋼管からなる外殻鋼管付きコンクリート杭とすることで、杭頭部２１ｔの曲げ強度、及びせん断強度が高められるために、基礎杭２１同士を基礎梁等で連結させて、基礎杭２１のせん断抵抗力を高める必要はなく、基礎梁なしの独立フーチング形式の杭頭免震構造であってもせん断抵抗可能であり、基礎躯体を縮小できる。
【0023】
さらに、外側鋼管２２は、レベルコンクリート２５上に設けられている。これにより、レベルコンクリート２５により、外側鋼管２２の設置高さを調整可能である。
さらに、外側鋼管２２は、免震装置４の下部ベースプレート４１に対して接合されておらず、非接合とされている。これにより、地震時の変形が下部ベースプレート４１に影響することはない。
さらに、外側鋼管２２は、免震装置４の下部ベースプレート４１に対して接合されておらず、非接合とされている。これにより、地震時の変形が下部ベースプレート４１に影響することはない。
【0024】
また、基礎杭２１は、鉄筋コンクリート杭、プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレスト鉄筋コンクリート杭、及び外殻鋼管付きコンクリート杭のうち、いずれかである。
このような構成によれば、鉄筋コンクリート杭、プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレスト鉄筋コンクリート杭、及び外殻鋼管付きコンクリート杭のいずれかである基礎杭２１の杭頭部２１ｔのせん断強度を高め、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造２０Ａを提供することができる。
また、基礎杭２１に既製コンクリート杭を採用することで、建設現場で場所打ち杭を築造するための建設機械を配置する必要はなく、施工効率を高めて短工期化が可能である。また、比較的狭隘な建設敷地であっても、本発明の杭頭免震構造２０Ａを実現可能である。
このような構成によれば、鉄筋コンクリート杭、プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレストコンクリート杭、高強度プレストレスト鉄筋コンクリート杭、及び外殻鋼管付きコンクリート杭のいずれかである基礎杭２１の杭頭部２１ｔのせん断強度を高め、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造２０Ａを提供することができる。
また、基礎杭２１に既製コンクリート杭を採用することで、建設現場で場所打ち杭を築造するための建設機械を配置する必要はなく、施工効率を高めて短工期化が可能である。また、比較的狭隘な建設敷地であっても、本発明の杭頭免震構造２０Ａを実現可能である。
【0025】
特に本実施形態においては、基礎杭２１が、最外郭に鋼管２１ｍが設けられた外殻鋼管付きコンクリート杭であり、鋼管２１ｍの外側には、鉛直方向に延在し、かつ縦補強筋３１と鉛直方向にオーバーラップするように設けられたパイルアンカー３５が接合されている。
このような構成によれば、基礎杭２１に作用する引張力を、効率的に、免震装置４へと伝達可能である。
このような構成によれば、基礎杭２１に作用する引張力を、効率的に、免震装置４へと伝達可能である。
【0026】
また、上記のような、基礎杭２１の杭頭部２１ｔに免震装置４が設置される杭頭免震構造２０Ａの構築方法においては、既製コンクリート造の基礎杭２１を地盤に打ち込み、各々がＵ字形状に形成された複数の縦補強筋３１と、縦補強筋３１に結束される円環状をなす横補強筋３２と、を有する杭頭補強材３０を、複数の縦補強筋３１の各々の一方材端３１ｓが基礎杭２１の横断面中央に設けられる中空部２１ｈに位置するように、かつ複数の縦補強筋３１が基礎杭２１の中空部２１ｈを中心とした円周方向に間隔をあけて、平面視したときに放射状となるように設け、基礎杭２１の中空部２１ｈにコンクリートを充填してコンクリート体２４を形成して、複数の縦補強筋３１の各々の一方材端３１ｓをコンクリート体２４に埋設させ、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを覆い、かつ複数の縦補強筋３１の各々の他方材端３１ｔを埋設するように基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを形成し、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａの上に免震装置４を設置する。
このような構成によれば、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造２０Ａを実現することができる。
このような構成によれば、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造２０Ａを実現することができる。
【0027】
［第二実施形態］
本発明の第二実施形態における杭頭免震構造を図３に示す。図４は、図３のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。
図３に示されるように、本実施形態における杭頭免震構造において、基礎部２Ｂは、複数の杭頭免震構造２０Ｂと、基礎梁５０と、を備えている。
本発明の第二実施形態における杭頭免震構造を図３に示す。図４は、図３のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。
図３に示されるように、本実施形態における杭頭免震構造において、基礎部２Ｂは、複数の杭頭免震構造２０Ｂと、基礎梁５０と、を備えている。
【0028】
複数の杭頭免震構造２０Ｂのそれぞれは、基礎杭２１と、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂと、杭頭補強材３０と、を備えている。本実施形態の杭頭免震構造２０Ｂは、外側鋼管２２を備えていない。
基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂは、基礎杭２１の杭頭部２１ｔの径方向外側に現場で打設されたコンクリートからなる。基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂは、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを径方向外側から覆っている。基礎杭２１の杭頭部２１ｔは、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂ内に埋設されている。
基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂは、免震装置支持部２３１と、基礎梁接合部２３２と、を一体に有している。免震装置支持部２３１は、基礎梁接合部２３２上に設けられている。杭頭補強材３０の連結部３１ｃは、基礎梁接合部２３２よりも上方に延びて、免震装置支持部２３１内に埋設されている。
基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂは、基礎杭２１の杭頭部２１ｔの径方向外側に現場で打設されたコンクリートからなる。基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂは、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを径方向外側から覆っている。基礎杭２１の杭頭部２１ｔは、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂ内に埋設されている。
基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂは、免震装置支持部２３１と、基礎梁接合部２３２と、を一体に有している。免震装置支持部２３１は、基礎梁接合部２３２上に設けられている。杭頭補強材３０の連結部３１ｃは、基礎梁接合部２３２よりも上方に延びて、免震装置支持部２３１内に埋設されている。
【0029】
基礎梁接合部２３２には、基礎梁５０が接合されている。基礎梁５０は、梁コンクリート５１中に、梁主筋５２、および梁せん断補強筋５３が埋設されている。梁主筋５２は、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂ内を貫通している。
図４に示されるように、基礎梁接合部２３２は、平面視したときに、免震装置支持部２３１よりも大きくなるように形成されている。
基礎梁接合部２３２内には、基礎杭２１の杭頭部２１ｔの外周側と上方とに、杭頭部２１ｔを側方と上方から覆うように、鉄筋籠６２が埋設されている。鉄筋籠６２は、上方から見て格子状に組まれた横筋６２ａを備えている。横筋６２ａは、上下方向に間隔をあけて複数層に設けられている。鉄筋籠６２は、上下方向に延びて複数層の横筋６２ａを連結する縦筋６２ｂをさらに備えている。
鉄筋籠６２は、図４に示されるように平面視したときに、最外郭が、矩形状を成すように形成されている。この矩形状の、隣接する側面の中心同士を結ぶように、平面視したときに斜め方向に延在する、補強筋６１が設けられている。
図４に示されるように、基礎梁接合部２３２は、平面視したときに、免震装置支持部２３１よりも大きくなるように形成されている。
基礎梁接合部２３２内には、基礎杭２１の杭頭部２１ｔの外周側と上方とに、杭頭部２１ｔを側方と上方から覆うように、鉄筋籠６２が埋設されている。鉄筋籠６２は、上方から見て格子状に組まれた横筋６２ａを備えている。横筋６２ａは、上下方向に間隔をあけて複数層に設けられている。鉄筋籠６２は、上下方向に延びて複数層の横筋６２ａを連結する縦筋６２ｂをさらに備えている。
鉄筋籠６２は、図４に示されるように平面視したときに、最外郭が、矩形状を成すように形成されている。この矩形状の、隣接する側面の中心同士を結ぶように、平面視したときに斜め方向に延在する、補強筋６１が設けられている。
【0030】
本実施形態においては、杭頭補強材３０は、第一実施形態よりも上方の高さ位置に設けられている。より詳細には、接続金物３７は、基礎杭２１の上端部近傍に設けられ、パイルアンカー３５は基礎杭２１の上端部よりも更に上方に延伸して、基礎杭２１の杭頭部２１ｔと免震装置４との間の基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂに埋設されている。
本実施形態においても、パイルアンカー３５は、縦補強筋３１と鉛直方向にオーバーラップするように設けられている。
本実施形態においても、パイルアンカー３５は、縦補強筋３１と鉛直方向にオーバーラップするように設けられている。
【0031】
上述したような杭頭免震構造においても、上記第一実施形態と同様、基礎杭２１の杭頭部２１ｔに杭頭補強材３０を設け、かつこれを基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂに埋設させることで、杭頭部２１ｔが杭頭補強材３０、及び基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂで拘束されるために、杭頭部２１ｔのせん断強度を増大させることができる。特に、杭頭補強材３０は、Ｕ字形状の縦補強筋３１と、縦補強筋３１に結束される円環状の横補強筋３２とを備えているため、杭頭部２１ｔを効率良く補強することができる。
さらに、縦補強筋３１の一方材端３１ｓが基礎杭２１の中空部２１ｈに充填されたコンクリート体２４に埋設されているため、例えば、縦補強筋３１の一方材端３１ｓを埋設させるようにコンクリート体２４を充填打設した後に、縦補強筋３１の他方材端３１ｔを含む杭頭補強材３０を埋設するように基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂを形成して、杭頭免震構造２０Ｂを構築することが可能となる。すなわち、このように杭頭免震構造２０Ｂを構築すれば、縦補強筋３１の一方材端３１ｓを埋設させるようにコンクリート体２４を充填打設した後には、杭頭補強材３０がコンクリート体２４によって基礎杭２１に固定されるため、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂを形成するに際し、何らかの支持材を用いて、杭頭補強材３０を自立させて配置する必要はない。このように支持材が不要となるため、杭頭免震構造２０Ｂをコンパクトにすることができる。
また、仮に上記のように、基礎杭２１の中空部２１ｈのコンクリート体２４と、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを覆う基礎鉄筋コンクリート部２３Ａとを分けて段階的に打設したとしても、縦補強筋３１の一方材端３１ｓがコンクリート体２４に、他方材端３１ｔが基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂに、それぞれ埋設されて、コンクリート体２４と基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂが縦補強筋３１によって連結されているため、杭頭免震構造２０Ｂを強固なものとすることができる。
このようにして、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造２０Ｂを提供することができる。
さらに、縦補強筋３１の一方材端３１ｓが基礎杭２１の中空部２１ｈに充填されたコンクリート体２４に埋設されているため、例えば、縦補強筋３１の一方材端３１ｓを埋設させるようにコンクリート体２４を充填打設した後に、縦補強筋３１の他方材端３１ｔを含む杭頭補強材３０を埋設するように基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂを形成して、杭頭免震構造２０Ｂを構築することが可能となる。すなわち、このように杭頭免震構造２０Ｂを構築すれば、縦補強筋３１の一方材端３１ｓを埋設させるようにコンクリート体２４を充填打設した後には、杭頭補強材３０がコンクリート体２４によって基礎杭２１に固定されるため、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂを形成するに際し、何らかの支持材を用いて、杭頭補強材３０を自立させて配置する必要はない。このように支持材が不要となるため、杭頭免震構造２０Ｂをコンパクトにすることができる。
また、仮に上記のように、基礎杭２１の中空部２１ｈのコンクリート体２４と、基礎杭２１の杭頭部２１ｔを覆う基礎鉄筋コンクリート部２３Ａとを分けて段階的に打設したとしても、縦補強筋３１の一方材端３１ｓがコンクリート体２４に、他方材端３１ｔが基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂに、それぞれ埋設されて、コンクリート体２４と基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂが縦補強筋３１によって連結されているため、杭頭免震構造２０Ｂを強固なものとすることができる。
このようにして、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造２０Ｂを提供することができる。
【0032】
（実施形態の変形例）
なお、本発明の杭頭免震構造は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記第一実施形態では、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを外方から覆う外側鋼管２２を備える構成としたが、外側鋼管２２のさらに外側にも基礎鉄筋コンクリート部を設け、外側鋼管２２を基礎鉄筋コンクリート部で覆う場合であっても良い、或いは、外側鋼管２２を備えない構成とすることも可能である。あるいは、上記第二実施形態では、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂを外方から覆う外側鋼管を備えない構成としたが、外側鋼管を備えた構成とすることも可能である。
なお、本発明の杭頭免震構造は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記第一実施形態では、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａを外方から覆う外側鋼管２２を備える構成としたが、外側鋼管２２のさらに外側にも基礎鉄筋コンクリート部を設け、外側鋼管２２を基礎鉄筋コンクリート部で覆う場合であっても良い、或いは、外側鋼管２２を備えない構成とすることも可能である。あるいは、上記第二実施形態では、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂを外方から覆う外側鋼管を備えない構成としたが、外側鋼管を備えた構成とすることも可能である。
【0033】
（検討例１）
上記第一実施形態に示したような、外側鋼管２２を備えた杭頭免震構造２０Ａについて、具体的な検討を行ったので、その検討例を以下に示す。
図５は、第一実施形態に係る杭頭免震構造の検討例において、杭頭部に作用する杭頭設計応力を示す図である。
まず、図５に示すように、杭頭設計応力（軸力Ｎ、せん断力Ｑ、曲げモーメントＭ）に対して、異なる２種類の杭（図５中、符号Ｆ１１０Ａ、Ｆ１２０Ａ）を設定した。また、基礎杭２１の外径Ｄを１２００ｍｍ、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに対する基礎杭２１の杭頭部２１ｔの埋込高さｈを１２００ｍｍとした。基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに用いるコンクリート強度をＦｃ３６、鉄筋材料をＳＤ３９０とし、主筋を１２－Ｄ３２とした。
次に、コンクリート強度を検討する。
基礎杭２１の杭頭部２１ｔに生じるせん断力は、基礎杭２１から外側鋼管２２内の基礎鉄筋コンクリート部２３Ａへの支圧により伝達される。せん断力に対して支圧抵抗する基礎鉄筋コンクリート部２３Ａのストレスブロック高さを、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに対する杭頭部２１ｔの埋込高さｈの０．３倍（０．３ｈ）とし、図６に示すように、基礎杭２１の中空部２１ｈの中心からの応力の広がり角度θを３０度とすると、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａの受圧面積Ａｃｃは、
Ａｃｃ＝ｈ×０．３×Ｄπ×２θ／３６０
＝１２００×０．３×１２００π×６０／３６０
＝２２６０８０ｍｍ２
となる。したがって、外側鋼管２２内の基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに作業する圧縮応力度は、
Ｑ／Ａｃｃ＝６００×１０３Ｎ／２２６０８０ｍｍ２＝２．６５４Ｎ／ｍｍ２
となる。
基礎鉄筋コンクリート部２３Ａのコンクリート強度はＦｃ３６であるので、短期許容圧縮応力度は、２４Ｎ／ｍｍ２となる。
したがって、
２．６５４／２４＝０．１１＜１．０
であるので、コンクリート強度には問題がないことが確認された。
上記第一実施形態に示したような、外側鋼管２２を備えた杭頭免震構造２０Ａについて、具体的な検討を行ったので、その検討例を以下に示す。
図５は、第一実施形態に係る杭頭免震構造の検討例において、杭頭部に作用する杭頭設計応力を示す図である。
まず、図５に示すように、杭頭設計応力（軸力Ｎ、せん断力Ｑ、曲げモーメントＭ）に対して、異なる２種類の杭（図５中、符号Ｆ１１０Ａ、Ｆ１２０Ａ）を設定した。また、基礎杭２１の外径Ｄを１２００ｍｍ、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに対する基礎杭２１の杭頭部２１ｔの埋込高さｈを１２００ｍｍとした。基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに用いるコンクリート強度をＦｃ３６、鉄筋材料をＳＤ３９０とし、主筋を１２－Ｄ３２とした。
次に、コンクリート強度を検討する。
基礎杭２１の杭頭部２１ｔに生じるせん断力は、基礎杭２１から外側鋼管２２内の基礎鉄筋コンクリート部２３Ａへの支圧により伝達される。せん断力に対して支圧抵抗する基礎鉄筋コンクリート部２３Ａのストレスブロック高さを、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに対する杭頭部２１ｔの埋込高さｈの０．３倍（０．３ｈ）とし、図６に示すように、基礎杭２１の中空部２１ｈの中心からの応力の広がり角度θを３０度とすると、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａの受圧面積Ａｃｃは、
Ａｃｃ＝ｈ×０．３×Ｄπ×２θ／３６０
＝１２００×０．３×１２００π×６０／３６０
＝２２６０８０ｍｍ２
となる。したがって、外側鋼管２２内の基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに作業する圧縮応力度は、
Ｑ／Ａｃｃ＝６００×１０３Ｎ／２２６０８０ｍｍ２＝２．６５４Ｎ／ｍｍ２
となる。
基礎鉄筋コンクリート部２３Ａのコンクリート強度はＦｃ３６であるので、短期許容圧縮応力度は、２４Ｎ／ｍｍ２となる。
したがって、
２．６５４／２４＝０．１１＜１．０
であるので、コンクリート強度には問題がないことが確認された。
【0034】
また、外側鋼管２２について、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａから受ける圧力を算定した。外側鋼管２２は、直径Ｄを１８００ｍｍ、板厚ｔを１２ｍｍ、材質をＳＴＫ４９０とした。また、せん断力に対して支圧抵抗するストレスブロック高さを、基礎鉄筋コンクリート部２３Ａに対する杭頭部２１ｔの埋込高さｈの０．３倍とし、基礎杭２１の中空部２１ｈの中心から外側鋼管２２への応力の広がり角度θを３０度とした。
基礎杭２１の施工誤差１００ｍｍを考慮すると、基礎杭２１の中心（杭心）から外側鋼管２２の内面（板厚ｔ＝１２ｍｍ）までの距離Ｌは、
Ｌ＝１２００／２＋（３００－１００）－１２＝７８８ｍｍ
となる。すると、外側鋼管２２の内面への受圧面積は、
Ａｃｓ＝７８８×２π×１／６×１２００×０．３＝２９６９１８ｍｍ２
となる。外側鋼管２２に作用する内圧量Ｐは、
Ｐ＝Ｑ×Ａｃｓ＝６００×１０３Ｎ／２９６９１８ｍｍ２＝２．０２Ｎ／ｍｍ２
となる。
基礎杭２１の施工誤差１００ｍｍを考慮すると、基礎杭２１の中心（杭心）から外側鋼管２２の内面（板厚ｔ＝１２ｍｍ）までの距離Ｌは、
Ｌ＝１２００／２＋（３００－１００）－１２＝７８８ｍｍ
となる。すると、外側鋼管２２の内面への受圧面積は、
Ａｃｓ＝７８８×２π×１／６×１２００×０．３＝２９６９１８ｍｍ２
となる。外側鋼管２２に作用する内圧量Ｐは、
Ｐ＝Ｑ×Ａｃｓ＝６００×１０３Ｎ／２９６９１８ｍｍ２＝２．０２Ｎ／ｍｍ２
となる。
【0035】
外側鋼管２２に作用する周方向の応力度σは、
σ＝Ｐ・Ｄ／２ｔ＝２．０２×１８００／（２×１２）＝１５２Ｎ／ｍｍ２
となる。外側鋼管２２の短期検定値は、
１５２／３２５＝０．４７＜１．０
となるので、外側鋼管２２が基礎鉄筋コンクリート部２３Ａから受ける圧力が、外側鋼管２２の短期許容応力度以下であることが確認された。
以上の検討結果に基づき、外側鋼管２２の鋼管径、パイルアンカー３５、縦補強筋３１、横補強筋３２を、図７に示すように設定した。
σ＝Ｐ・Ｄ／２ｔ＝２．０２×１８００／（２×１２）＝１５２Ｎ／ｍｍ２
となる。外側鋼管２２の短期検定値は、
１５２／３２５＝０．４７＜１．０
となるので、外側鋼管２２が基礎鉄筋コンクリート部２３Ａから受ける圧力が、外側鋼管２２の短期許容応力度以下であることが確認された。
以上の検討結果に基づき、外側鋼管２２の鋼管径、パイルアンカー３５、縦補強筋３１、横補強筋３２を、図７に示すように設定した。
【0036】
（検討例２）
上記第二実施形態に示したような、外側鋼管２２を備えず、基礎梁５０が接合される杭頭免震構造２０Ｂについて、具体的な検討を行ったので、その検討例を以下に示す。
まず、図８に示すように、杭頭部に作用する杭頭設計応力（軸力Ｎ、せん断力Ｑ、曲げモーメントＭ）に対して、異なる３種類の杭（符号Ｆ１００、Ｆ１１０、Ｆ１２０）を設定した。また、基礎杭２１の外径Ｄを１２００ｍｍ、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂに対する基礎杭２１の杭頭部２１ｔの埋込高さｈを１２００ｍｍ、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂに用いるコンクリート強度をＦｃ４２、鉄筋材料をＳＤ４９０とし、主筋を１７－Ｄ３８とした。
上記第二実施形態に示したような、外側鋼管２２を備えず、基礎梁５０が接合される杭頭免震構造２０Ｂについて、具体的な検討を行ったので、その検討例を以下に示す。
まず、図８に示すように、杭頭部に作用する杭頭設計応力（軸力Ｎ、せん断力Ｑ、曲げモーメントＭ）に対して、異なる３種類の杭（符号Ｆ１００、Ｆ１１０、Ｆ１２０）を設定した。また、基礎杭２１の外径Ｄを１２００ｍｍ、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂに対する基礎杭２１の杭頭部２１ｔの埋込高さｈを１２００ｍｍ、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂに用いるコンクリート強度をＦｃ４２、鉄筋材料をＳＤ４９０とし、主筋を１７－Ｄ３８とした。
【0037】
次に、コンクリート強度を検討する。
基礎杭２１の杭頭部２１ｔに生じるせん断力は、杭頭部２１ｔでの摩擦により伝達されるせん断力と、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂ（パイルキャップ）のへりあきで抵抗するせん断力とを加算した短期許容せん断力で伝達させる。
設計せん断力Ｑを１３８２ｋＮ、設計応力は上下動を考慮した軸力Ｎが５８８９ｋＮとすると、短期許容せん断力Ｑｃｒは、
Ｑｃｒ＝Ｎ・μ＝５９４５×０．５＝２９７３ｋＮ
となる。したがって、短期検定値は、
１３８２／２９７３＝０．４８＜１．０
であるので、基礎梁５０が接合される基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂは、杭頭部２１ｔにおけるコンクリート間の摩擦で、せん断力を伝達可能であることが確認された。
以上の検討結果に基づき、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂ、パイルアンカー３５、縦補強筋３１、横補強筋３２を、図９に示すように設定した。
基礎杭２１の杭頭部２１ｔに生じるせん断力は、杭頭部２１ｔでの摩擦により伝達されるせん断力と、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂ（パイルキャップ）のへりあきで抵抗するせん断力とを加算した短期許容せん断力で伝達させる。
設計せん断力Ｑを１３８２ｋＮ、設計応力は上下動を考慮した軸力Ｎが５８８９ｋＮとすると、短期許容せん断力Ｑｃｒは、
Ｑｃｒ＝Ｎ・μ＝５９４５×０．５＝２９７３ｋＮ
となる。したがって、短期検定値は、
１３８２／２９７３＝０．４８＜１．０
であるので、基礎梁５０が接合される基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂは、杭頭部２１ｔにおけるコンクリート間の摩擦で、せん断力を伝達可能であることが確認された。
以上の検討結果に基づき、基礎鉄筋コンクリート部２３Ｂ、パイルアンカー３５、縦補強筋３１、横補強筋３２を、図９に示すように設定した。
【符号の説明】
【0038】
４ 免震装置 ２８ 土間コンクリート
２０Ａ、２０Ｂ 杭頭免震構造 ３０ 杭頭補強材
２１ 基礎杭 ３１ 縦補強筋
２１ｈ 中空部 ３１ｓ 一方材端
２１ｍ 鋼管 ３１ｔ 他方材端
２１ｔ 杭頭部 ３２ 横補強筋
２２ 外側鋼管 ３５ パイルアンカー
２３Ａ、２３Ｂ 基礎鉄筋コンクリート部 ５０ 基礎梁
２４ コンクリート体
２０Ａ、２０Ｂ 杭頭免震構造 ３０ 杭頭補強材
２１ 基礎杭 ３１ 縦補強筋
２１ｈ 中空部 ３１ｓ 一方材端
２１ｍ 鋼管 ３１ｔ 他方材端
２１ｔ 杭頭部 ３２ 横補強筋
２２ 外側鋼管 ３５ パイルアンカー
２３Ａ、２３Ｂ 基礎鉄筋コンクリート部 ５０ 基礎梁
２４ コンクリート体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】