構真柱鉄骨における柱脚根入れ部の設計に関する研究 : 長い構真柱ぐいの実測による考察

1

論　 文】 UDC ：624

．

072

．

2

．

014 ：624

．

155 日本 建 築学 会棡 造 系 論 文 報 告 集 第 367 号

・

昭 和 61 年 9 月

構真柱

鉄 骨

に

お

け る

柱 脚 根

入 れ

部

の

設

_計

に

_関

す

る

_{研 究}

一

_長

_い

_構真柱

_{ぐい の}

_実測

_に よる

考察

一

正 会 員

　若

林

嘉

津 雄

＊ 　 §

1

．

ま えがき 　ユ

．

1　 構 真 柱 構 造の概 要とそ の問題 点 　地下 構 造 体を逆 打ち 工法に よっ て施工す る場 合は

，

そ の期 間の固 定 荷 重 や 作 業 荷 重 な どの逆 打 ち荷 重 を仮 設 的 に支 持し なけれ ば ならない。 構 真 柱 構 造 （以 下

，

特に ま ぎら わ し く な い場 合は

，

構 真 柱と略 称する ）は こ の ため の仮 設 構 造 物であっ て経 済 性 を 強く求め ら れ るが_， 同 時 に合 理 性と安 全 性の追 求は施 工 中の安 全 確 保の み な ら ず

，

施工後の構 造 体の健 全 性 確 保の点か らも極めて重 要 な課 題である。 　逆打ち 工法を採 用して地 下 構 造 体を施工 した例は か な り古く か ら あ る’〕

・

2〕

_。

そ して

，

逆 打 ち荷重 を支 持する た あの_{仮 設}工法は_， その_{時 代 時 代}に_{開 発}さ れてい る背 後 技 術 を応用 し な が ら， 工事の条件や状況 に応 じて種々考え ら れ て きてい る3，

・

4〕 が

，

現 在では

一

般に図

一

2に示す よ うな_， 構真柱 鉄 骨 （鉄 骨 柱）と構真柱ぐい _（場所打ちコ ン ク リ

ー

トぐいで， 構 真 台 柱 と もい う）を組み合わ せ る 合 成 構 造 方 式に定 着して きている

。

　こ の う ち

，

構 真 柱ぐい の築 造に当たっ て

，

そ の掘 削 深 さ範 囲に地 下 水が あ る場 合は掘 削安 定 液 （水 また は泥 水 ） が必 要であ り

，

くい の施工 や構 真 柱 鉄 骨の建 込み固 定な どの作 業は

，

こ の掘 削安 定 液 中で_， し か も地 上か らの遠 隔操作に よっ て行わ ね ば な ら ない 。 この ことに基づ い て 設 計

・

施工上で多く の問題 を含んで いる。 その主なもの は設計上で は

，

構 真 柱 鉄 骨 と 構 真 柱 ぐい との _間の 応 力伝 達 性 状の解 明が あ り， 施工上では

，

構真柱鉄 骨の建込 み 精 度の向 上， くいコ ンクリ

ー

トの若 令 時の所要性 能の確 保

，

く い掘 削 孔 上 部の埋戻し土の所 要相 対 密 度の確保 な どである

。

　1

．

2　 現 行 設 計 法の考え方 　 構 真 柱 構 造は前 述のよ うに構 真 柱 鉄 骨と構 真 柱ぐ い よ り な るが

_，

単な る鉄 骨 柱や場

_所

打ちコン ク リr トぐ い で あれ ば

，

仮 定 荷 重 や許 容 応 力 度などの設 計 条 件 を 与える ことに よっ て

，

それ ぞれ設 計 法が定まっ てい る5L6）

_。

し か し_{， 本}研 究で述べ るよ う な， 構真柱 鉄骨の建込み固定 をくい コ ン クリ

ー

トへ _{根入 れ す る合 成 構 造 方 式}の構真柱 構 造につ い ては

，

現 実に多くの実 施 例が あ る に も か か わ らず

，

構 真 柱 鉄骨 と くいコ ン ク リ

ー

ト との応 力 伝 達な ど の性 状や機 構があい まいな ま まに放 置さ れ て_{， 設 計}法も 確 立し ていない

。

　表

一

1は本 研 究 と同じ施工方式による構 真 柱 構 造の大 阪 市 内に お ける実 施 例の な かか ら

，

柱 脚 根入れ_部の_{応 力} 伝 達につ いての_設計の基 本 的な考え方 と許 容 付 着 応 力 度 の採 用 値で

、

筆 者が 入手し得た もの の

一

覧 表で あ る

。

こ れ に よると柱 脚 根入 れ部の応力 伝 達の考え方に は_{， （}a_） 鉄 骨 とコ ン ク リ

ー

ト と の付 着 力

，

（

b

） 鉄 骨 柱 下 端にお け る支圧 力

，

（c）ス タッ ドジベ ル の せ ん断 耐 力が あ り

，

どの実 施 例に お い ても （a）を主体に _考え

，

これに （b）

，

（c_）ま た は

，

（b）および （c） を 付 加す る設計手 法を採 用 してい る が

，

設 計 者によっ て大き な ち がい の あ るこ と がわ か る

。

す な わ ち 　 （a _{） 付 着 力} 　構 真 柱 鉄骨の_{柱脚 部}を くい コ ンク リ

ー

トへ _{根入 れ し} て_， それ らの間の_{付 着力}を期 待する考え方で あ る

。

この 場 合 付 着面積を増す ために

，

柱 脚 根入 れ部 分に ウ イング プレ

ー

トを取り付け る場 合がある （図

一

1）

。

本 報 告で述 べ _{る構真柱鉄 骨にもこ の ウイングプレ}

ー

_{トを 取 り付けて} いる

。

表

一

1 柱脚 根入 れ部の応 力 伝 達 設 計の実 施 例 1 （株 ）日建設計大 阪 本 社　参事 　 （昭 和60年5月2日 原稿 受 理1 応 力伝 達椴 構の組 合わ せ 設　計　裸 用　値 工 事 名 付　 着 支　圧 ジ ベル Fo 許 官 村 清 尾 力 度 　h k8／cび k犀ノo び A ◎ ◎ ◎ 210ZI

．

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・

5

．

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．

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3

，

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．

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・

3

，

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。

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．

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・

1

．

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．

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・

2

．

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．

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、

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．

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・

2

．

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．

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．

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日

2

．

50 ： Fr

一 111一

ぜ

譜

図

一

1 柱 脚 根入 れ部のウイング ブレ

ー

ト 　構 真 柱 鉄 骨と くいコ ンク リ

ー

トとの間の許 容 付 着 応 力 度に関し て は

，

日本 建 築学会 ：鉄骨鉄 筋コ ン ク リ

ー

ト構 造 計 算 規 準に

，

長期荷重に対して 「コン ク リ

ー

トの_設計 基 準 強 度の

2

％

，

かつ _， 4

．

5kg／cm2 以 下 」（短期に対 し て は

，

長 期に対する値の 1

．

5倍 ｝とい う規 定7〕 が ある

。

さ ら に， 日本建 築 学 会 ：建 築 基 礎 構 造 設計規 準に は， 場 所打ちコ ン クリ

ー

トぐい の コ ンク リ

ー

トの 長期許 容 圧 縮 応 力 度に関して

，

_「くい体の全 部また は

一

部の コンクリ

ー

トが水ま た は泥水中で打 設さ れ る場 合は

，

使 用 するコ ン ク リ

ー

トの設計基 準強度の 1／5， かつ

，

50kg ／cmZ 以 下」 とい う規 定が あ り

，

許 容 付 着 応 力 度につ い て も上記の_許 容圧 縮 応 力 度の低 減に_対応さ せ る よ うに なっ て いる6） 。 　この よ うに

，

場 所 打 ちコ _{ンク リ}

ー

_トぐいに お け る鉄骨 とコ ン ク リ

ー

ト との間の許 容 付 着応力度につ い て は

一

応 の よ りどころ があるが

，

現 実の_{実 施 例}で は必ずし もこ の よ り どこ ろによ ら ない で

，

表

一1

に示す よ うにか な り大 き い値を採 用して いる ものが多い

。

　 （

b

） 支圧力 　構 真柱鉄 骨の根入 れ部 分の下 端 水 平 面と

，

くい コ ンク リ

ー

トとの間の支 圧 力 を期 待 する考え方であ る。 　 （c _）ス タッ ドジベル の せ ん断 耐 力 　構真柱鉄骨の柱脚根入 れ部 分に スタッ ドジベ ル を水 平 に取り_付け

，

こ れの せ ん断 耐 力 を 期 待 するもの であ る。 　構 真 柱 鉄 骨と構真柱ぐい との間の応 力 伝 達に関 する設 計の考え方に は

，

上記の （a_）

・

_（

b

_）

・

_（c_）がある が

，

こ れ ら のど れに期待して どの よ うに設 計すれ ばよい かが重 要な課 題で あ る。 　

1．3

既往の研 究の概 要 　構 真柱 鉄 骨と構 真 柱ぐい との応 力 伝 達に関す る設 計の 考え方は_{， §1}

．

2で述べ た と お り で あ る が， これ らに関 する既 往の直接 的な研 究と して は， 付 着 力と支 圧 力につ い て行わ れ た縮尺

1

／

2

模型に よ る実 験 研 究8）_が あ げ られ る だ けであ る

。

これ は 構真 柱 鉄骨の柱 脚 根入 れ部か ら下 方に打 込ま れ る くい コ ン ク リ

ー

トの高さが少な い場 合 （実 験供 試体で は

0．575m

＞につ いての もの で ある が

，

こ の な か か ら本 研 究に関 係す る部 分 を要 約すると 　 （1）　荷 重と_{付 着 応}力度との_関係11） 　柱 脚 根 入れ部の

，

根入 れ方向の付 着 力 分 布は

一

様で な く_， 付 着 応 力 度の最 大 値は載 荷の前半で は根入れ部 上 部 にある が

，

載 荷の_後半で は_根入れ_部下 部に移 行する。 そ の値は そ れ ぞ れ 上部に おいて

11〜

12　

kg

／cmZ

，

下 部にお い て 9

〜

12kg／cmZ （コ ンク リ

ー

トの設 計 基 準 強 度Fcの 5％程 度）を 示 し た

。

なお_， 根入れ部 全 体の平均 付 着応

一

₁₁₂

一

力 度は 6

−

8kg ／cm2 _（

Fc

の 2

，

5

〜

3

．

0 ％ ）程 度で あ る と 推 定さ れてい る。 　（2）　荷 重と支圧 力 との _関係ll］ 　載 荷 初 期に発 生す る支 圧 力は わずか で あるが

，

荷 重の 増 大に伴っ て支圧 力 も増大して い る

。

載 荷 初 期に支圧 力 を生 じ な かっ たの は， コ ン ク リ

ー

_{トの ブリ}

ー

_{ジン グ}に よっ て支圧面が すいていた もの と考え ら れて いる。な お

，

こ の と きの コ ンクリ

ー

ト の か ぶ り高さ は

，

中 間 支 圧 面で

0．

45m

， 下 部 支 圧 面で L15　m であっ た。 　 §

2，

本 研 究の目 的 　地 盤が軟 弱で地 下 水 位の高い場 合には_， 構真 柱 鉄骨の 建込み固 定 を地 上か らの遠 隔操作によっ て， 掘 削 安 定 液 中で行わな けれ ば な ら ない こと は す でに述べ _た

。

こ の施 工方式に よる構 真 柱 構 造において は

，

柱 脚 根 入れ部か ら 下 方に打込まれ るくい コ ンク リ

ー

トの_高さ が， 数メ

ー

ト ル以 上に及ぶ こと が し ば し ば あ る。 こ の よ う な実 例は特 に関 西 地 方に_多い2 ）

・

12 ，

。

　 本報告に述べ る実 例の場 合 も

，

この_高さは 12

−

13m に達する

。

こ の ために

，

打 込ま れ た生コ ン ク リ

ー

トは凝 結 硬 化まで に か なり の沈 み 現 象］3｝

・

14_{遊 生じ}

_，

_{鉄 骨やス} タッ ドジベ ル の水 平 材の下 側に沈み 空 澗 を 生 じ る 可 能 性 が大きい 。 また

，

RC 部 材につ い ての 鉄筋 下端の沈み空 洞で は

，

上 部の か ぶ りコ ン ク リ

ー

トが厚い場 合

，

この生 コ _ン ク リ

ー

トの圧 力に よっ て減少す ることが報 告され て い るISLIG ） 。 さ ら に

，

くい コ ンク リ

ー

トが掘 削 安 定 液 中で 施工さ れ る場 合には

，

コ ン ク リ

ー

トの上 部に掘 削 安 定 液 による圧 力が働い てい る はずで あ り

，

その うえ_， く いコ ンクリ

ー

トはその周 囲か ら大き な土水圧を う け てい る

。

これ らの ことはま だ固ま ら ない生コ ンク リ

ー

トの沈み現 象に対し て影 響を及ぼす もの と推 察さ れ る

。

　そこで， 柱 脚 根 入れ部か ら下 方に打 込ま れ るコ ン ク リ

ー

トの高さ が大き い構 真 柱 構 造では

，

これ らの_要因に よっ て鉄 骨とコ ンク リ

ー

トとの付 着 性 能 や 支 圧性能など が影 響さ れ

，

前述 の実験結果8，

・

il〕 と異なっ た結 果 とな る 可 能性が は な はだ 大きい

。

しか し

，

これらの問 題 を実 験 的に究明 する に は状 況の再 現 性が困 難である。 そこ で

，

本研究はこれ らの問 題につ い て

，

実 施 構 造 物の構 真 柱構 造に おいて

，

くいコ ンク リ

ー

トの 沈 み現象を実証 的に観 察して

，

こ れ らの問 題につ い て の知 見を得

，

設計に対す る実 際 的な指 針 を得 よ うとするもの であ る。 　 §

3．

測 定およ び 観 察 計 画 　 3

．

1　測 定する構 真柱構造の概要 　 図

一2

は本 報 告で述べ _{る構 真 柱 構 造}と実 施 構 造 物お よ び地層 との_関係 を示す。敷 地は大 阪

・

中之 島 地 区であ る。 図に示す よ うに構 真 柱ぐ い の先 端は

SGL −

34

，

　l　m の洪 積 砂 礫 層に達し

，

全 長 14

．

9m （余 盛りとも ）であっ て

，

構 真 柱 鉄 骨の下 方に打 込ま れ る くい コ ンク リ

ー

トの高さ は 1Lgm で あ る。 くい 掘 削 孔上部 約 16

．

7m は

，

くい

」

1

　 1耽 1 ト

．

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．

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一

1脳 1 　　　罐_鋲

．

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＿

一

19ε0IIII　　 　　　 基礎 底 　 　 　 耀 真 註 ぐい 　 　 　〔ペノト工 庄 ） 　　 　　2

．

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−

54

、

100 5QL＋1500深 度 　 　 　 B面」

−

　 　 　 　 o 　

−

2SOO 』 土質 名 埋 土 記 号

．

膿 中 質 75

一

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一

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一

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‘

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ル

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．

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謬

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．

自 由 水 位 　 　 ▽

−

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．

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ガ

’

図

一

2　 構 真柱 構 造と地 層の概 要

・

7D5 ！O

．

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．

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一

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一

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150

．

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＿

950

・

25。

．

9

．

25， コ ンク リ

ー

ト打 込みの翌日に

，

掘 削 安 定 液を排 出し なが ら砂質土で_{作 業床 （}

SGL − 2．

5m

_）まで埋 戻し た。 　図

一3

は柱 脚 根入 れ部と構 真 柱ぐい頭 部の詳 細を示 す。 図に示す よ うに構真 柱鉄 骨の断 面 形 状は 十字形で あ り

，

くい コ ンク リ

ー

トへ は 2

．

5m

．

_根入 れ さ れて い る。 根入 れ部に はコ ンク リ

ー

ト と の付着面積を増す た め に ウ イン グ プレ

ー

ト を取り付けて い る

。

構 真柱ぐい は直径 2

．

Om の べ ノ ト工法に よる_{場 所 打}ちコ ンク

．

リ

ー

ト ぐい で あ る

。

この よ う な構 造は構 真 柱 構 造と し て

一

般 的なもの であっ て， 研 究 対 象 と して適 当なものである

。

　表

一

2は_使用し た鋼 材の材 質

・

機 械 的 性 質

・

化 学 成 分 （いずれ もミ ル シ

ー

トに よる値 ）を

，

表

一

3は使 用し た コ ンクリ

ー

トの調 合

・

圧 縮 強 度 を示 す

。

　3

．

2　測 定お よ び観 察 方 法 　構 真 柱 鉄 骨と くい コ ン クリ厂 ト

，

との応 力 伝 達につ い て は

，

構 真 柱 鉄 骨の柱 脚 根 入れ部およびそ の直上部におい て_， ひずみ計 （表

一

4参 照 ｝に よっ て鉄 骨の存 在 応 力を 測 定し， これ らか ら付 着 力の分 布 を 求める ことに した。

・

図

一

3の中に ひずみ計の取 付け位 置 （

A ・C ・

D

・E

点） 図

一

3　柱 脚根入 れ部 分の詳 細 表

一

2　 使 用 鋼 材の材 質規 格

・

機 械 的 性 質

・

化 学 成 分 （ミル シ

ー

　 　 　 ト値 ） 母 械 的 性 資 化 掌　 　 成 分 形状 寸 法 親　格 用　　途 σ

7

卵

．

巴 CSi 臨 Ps  厂 

．

 ！

面

〜 塞 ir

〜

： 旦ぴ zz1 『 z 二 L凹 ： 10

．

，

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一

竃51瀰 αム 主　 　材‘0

一

網 54

−

5526

−

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−

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−

13819

−

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−

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−

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ン

グ 324531919lG916B 　

．

骨 P1

−

8 ＄50直 副 　 　材 q

・

5055

−

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・

2615

−

1632

−

37 且36

−

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ヤ

255

一

酢 鉄 卜25 諏35 主　 　筋 33

−

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−

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−

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−

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−

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−

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−

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一

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ー

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−

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972諺

一

唱330

−

42 筋 レ13 鵬0 フ

ー

プ 38

−

3955

−

562436

−

29 毘 58

−

61 ［9

−

2428 表

一3

　使 用コ ンク リ

ー

トの調合

・

圧縮強 度 セメ ント 呼び強度 督 通 ボル トランドセノント 24D スラ

ソ

プ 杢気 _量 指 定13c薗

．

荷 卸 し19

．

4艪 摘定　4：

、

荷 卸 し3

．

時 調 　 　 合 セメノト 水 砂 砂利 程和 材 ”κ 5川   〆評 06唱 1ノ♂ 200   ！凶 804   ノ酵 697   水 剤 G

．

2： c ： 55 ：

．

47

．

F7 F28 礪 123 平 　 均 123 平 　 均 k8〆戯 2‘o23023123 ‘ 35z351346353 表

一

4　ひずみ計の仕 様 名　 　 　 　 　称 バラ　シ　

ロ

　7　ク　　　H　S　

−

　10C 型 メ　

ー

　 カ　

ー

応用 計 駟工 黙 （株 ） 受 感 部形 状 リング ゲ

ー

ジ式 測 　定範囲

　　　　　「

士1500× 10

−』

山 力 ひ ずみ 土45囗OXIO

−

6

　

F

．

S

．

測定ブ リ

ッ

ジ 350ΩX1 ゲ

ー

ジ 注 非 　直 　繰 　性 1　

．

5　軍　　F　

．

S

．

　　　　　　　

、

標　点距_離 且oo　国 巳

．

_{計　器　全　長} 【40　

肋

計 　 器 　 笥 　 径 35 聴　 φ 訐容 屋 慶 範囲

一

20

〜＋

70℃ 使 用 測 定器 抵 抗 跟 式ひ ずみ測 定 濁

一

₁₁₃

一

写 真

一

1　沈 降 （観 測）板 写 真

一

2 沈 降 〔観 測〉棒 と取 付け詳 細を 示 す

。

測定はパ ソコ ン を 用いた自動 計 測 に よっ て行い

，

毎日正午に作 動し自動 記録 す る よ うに し た

。

　

また

，

くい コ ンクリ

ー

ト打 込み の後

，

その上 部の沈み の程度を観察する た め に

，

図

一3

の

B

点に沈 降 （観 測 〉 板お よび沈 降 （観 測 ）棒 を取り付け た

。

取付け詳 細 を図

一

_{3の な か に}

_，

_{そ の状況 を 写真}

一

₁

−

₂に示 す。 沈 降 板は

PL −

9で構 真 柱 鉄 骨の柱脚根入れ部の 水 平 部 分を

，

沈降 棒は 19φで柱 脚根入 れ部に水 平に取り付 けたス タッ ド ジベ ル を想定し た もの である。 沈 降 板の取付け数は20 か所

，

沈 降棒は

8

か所で ある

。

　§

4．

測 定お よび 観 察 結 果 　 4

．

1　構真柱鉄骨の軸 力

　

図

一

4は構 真 柱 鉄 骨の 測定 応 力の経 時 変 化を示す

。

図 中の A

・

C

・

D

・

E 曲 線は

，

そ れ ぞ れ図

一3

中に_{示 す}

A ・

C ・

D

・

E 点にお け る測 定 応 力であ る。 これ らの う ち

，

A 曲 線は構 真 柱 鉄 骨の全 軸 力を

，

C

・

D

・

E 曲線は 柱 脚 根 入れ部 分の存在 軸 力 を 示 す。 　構 真 柱 鉄 骨の存 在 応 力は

，

測定応 力が弾性範囲内の低 応 力で あ るか ら

，

断 面内の ひずみ 分 布に平 面 保 持の仮定 が成 立す る もの と考え て

，

ひずみ計の計 測 値か ら求めた も の で あ る。な お

，

鋼 材の弾性係 数は 2100t／cm2 とし た。 ま た

，A

点は くい コ ン ク リ

ー

トの 上 端か ら2

．

2m 上 方 にあっ て砂質土で埋 戻した部 分である か ら

，

A点に お け る測 定 値は埋 戻し土 との ま さつ 力の ために

，

厳 密に は構 真 柱 鉄 骨の全 軸 力を示すもの と はい い がた いが

，

§5

．

1 で述べ るよ うに

，

そ の影 響は僅 少で あると考えられ るの で， これを 無 視 することに した。 　 図

一

4の横 軸は経 過 月 数と 工事の進 捗 状 況を表す

。

経 時変 化の_{時 間}刻み は原則とし て_， 24時 間で あ る。 ま た， 図の_縦軸は わずかに荷 重の加わっ た段 階 〔鉄 骨1節 完 了 ） を0点と し た

。

　 図 中の破 線は構 真 柱の負 担する荷 重の計 算 値の経 時 変 化 を示 す。 計 算 値は その支 配 面 積 中の荷 重を積 算す るこ とによっ て求め た もので ある

。

　 4

．

2 柱 脚 根入 れ部の_{付 着}力 分布 　図

一5

は， 図

一4

中に  ，   ，

……

の よ う な印で示 し た主要な施工段 階に お け る構 真 柱 鉄 骨 各 部の測 定 応 力の 深 さ方 向分布を示し

，

荷 重の増 大に伴う柱 脚 根入れ部の 測 定 応 力の変 化の状 況 を表 す。 　4

．

3

　沈み空 洞の観 察 　構真 柱ぐいの余 盛りコ ンク リ

ー

トを除 去する と き

，

構 B5乢 （け 2102202Deleo160140120teoeo60Omp 　4012 。 o 　 10

　

1TOUt



40 　 　 月 日2乢 コ ン 　 　 　ク ク ワ 1　 　 　4 ト　　 次 打　　 掘 ち　　　削

　 　 　 雪　 　 　 　

く 墾

　

1

　

，

1

　 　 　 り 　 　 　 8 　 　 　 ト 　 　 　 u 次 　 は 園 　 つ 削　 　り 7　 ワ 　 1FL 　 　 ； 　 　 ク 1凪 　 　 　　 　り 　 　 1 ン　 　　 　 　　 ト 　 　 打 り　 　 　 ら 1　 　 　 　 サ 2 次 屈 前 7 夛

　 　 I

I_｝ 1　　 　5 ト　 　 次 汀　 　囲 ら　 　 削 7 　　▽　 ’ 「

一一■

　

ψ

1

尸一一一

一一一

▽　 　

_{−一藺一一}

7r 1 ， 1 　 　 3

孛

詩

r　 　 　 r 　 　 9 可　 　　 　l 　 A 　 　 l

＿

一＿

＿

Jl

φ

φ

φ

φ

一

節 畉 骨 建 方 “ 　 　 　 　 　 　 　 　 0 c

φ

　 Φ

D 厠 了

　 φ

　 1

−P

経 逝 月賊 4E 　　5 6 7 8 鬩 了 lo 2 図

一

4　構 真 柱 鉄 骨の測 定 軸 力

一

₁₁₄

一

Tgns

・

一

　　　 　　

一

Comp

．

　 　 O　　 　　

−

10e 　　　

−

200　　　

−

500　〔t ） 図

一

5　柱 脚 根 入れ部の応 力 分 布 真 柱 鉄 骨の こ の部 分に取り付けて お い た沈 降 板およ び沈 降棒の周 囲の コ ンクリ

ー

トの状 態 を観 察し た。 　まず

，

沈 降板につ い て の観 察 結 果を要 約すると

，

a_）

−

d

）に分 類で きる。 　a_{） 沈降板}と そ の す ぐ下 側の コンク リ

ー

トとの間に隙 　 　間が見い だ さ れ た もの

。

この場 合の コ ン クリ

ー

トは 　 　良 質で あ り

，

隙 間は 2mm _{以 下}の わずか な もの で 　 　あっ た（写真

一3

）

。

』

　　

「

　

b

）沈 降 板のすぐ下 側に粗 悪 なモル タル分 または砂 質 　 　分の薄 層が あり

，

沈降 板との間に隙 間 をうくっ て い 　 　た もの _{（2mm 以 下 ）。} 　c_＞上 記と 同様に

，

粗悪 なモ ル タル分ま た は砂 質 分の 　 　薄層 が 見 ら れ た が

，

沈降 板との間に は隙 間がな く密 　 　着 し て い た もの

。

　

d

） 沈 降 板の近 傍か な りの範囲 に わ たっ て

，

スライム 　 　混 じ りの粗 悪なコ ンク リ

ー

トが存在し た もの。 こ の 　 　場 合，

『

隙 間の ある もの はなかっ た。 　そ れ ぞ れの発 生 率は 取付け数

20

か所の う ち

，

不 明

2

か所 を 除い て _， abC 」 U 4か所 　22％

『

5

か所 　

28

％ 4か所 　22％ 5か所 　28％ であり

，

沈 降板の下 側に隙 間の見られたもの は

9

か所

，

50％ であっ た。 な お

，

§1

．

3で述べ た既 往の実 験 11 ）_{に お} い て も

_，

支 圧 面 （鉄 骨の下 側 ）が すい て い だと考 察さ れ てい る

。

　次に

_，

沈 降棒に つ いての_観察結果を纒め る と

，

a_）

・b

_） に分 け られ る

。

す なわち

，

取 付 け 数

8

か 所の う ち

，

不 明 2か所を除い て， 　a_）沈降棒の周 囲 を良質の コ ン クリ

ー

トが隙 間な く満

　　

た して い たもの _（写真

一

4）。 4か所

　

67％ 写 真

一

3　沈降板の状況 写 真

一

4　 沈 降棒の状 況

　 b

）沈 降 棒の近 傍か な りの範 囲にわ たっ て

，

粗 悪なス 　 　ライム混 じ り の コ ン クリ

ー

トになっ て いた もの。 2 　 　か所 　33％ であ り

，

沈 降 棒の下 側に隙 間 を生じ てい た も の は な かっ た

。

な お

，

上 記の不 明か所とは工事の た めに十 分 な観 察 が でき なか っ たもので ある。 　コ _{ンク リ}

ー

_{トの質の良 否の判 定は}

，

_{そ の周 囲}

一

_帯につ いて の 目視な らびにテス トハ ンマ

ー

による打 撃テス トに よっ た

。

　 §

5．

考 　察 　

5．

1 構 真 柱 鉄 骨の軸 力　 　 　 　1　

．

　

本 研 究の対 象と した実 施 構 造物で は

，

代 表 的な6

’

本の 構 真 柱につ いて軸 力 測定を行っ てい る。 これらの結 果 を 概 観 すると， 軸 力の 実 測 値と計算値との関 係の経 時 変 化 は

，

いずれ も よ く似た傾向を示して い る

。

し か し_， 軸 力 の実 測 値 が 図

一4

に現 れて いる ように微 妙に変 動して い る ことにつ いて は

，

こ の 測定_{期 間 中}に は諸 種の作 業が重 複し て行わ れ て お り

，

さ らに

，

工 事の進捗に伴う上部 構 造 体の剛性の増 大 が

，

各 構 真 柱の鉛直変位の均 等 化と荷 重の再 配 分に寄 与 するの で

，

軸 力 変 動の_{微 妙}な現象のす べ て につ い て そ の原 因を明 快に説明 す るには資 料に乏 し く困 難であ る が

，

図に現れ た いくつ かの現象につ いて

，

ほ か の構 真 柱の測定結果 をも参 考に し な がら

，

主 として 本 論 文に関 係の ある部分につ い て考察する

。

　 1 ）   の時 点で荷 重の増 加が ない にもか かわらず 測 定 軸 力が漸 増して い る。 これ は構 真 柱 ぐい の築 造 後

，

くい コ ンク リ

ー

トより上 方の掘 削 孔に埋 戻 した土 砂の締 固 ま り によっ て

，

構 真 柱 鉄 骨との間に負の まさつ _力が発 生し たことに よるもの であると考え られ る

。

こ の応 力は埋 戻 し た直 後か ら か な り早 期に生 じ

，

．

その後

，

次 工 程で こ の 力を 超 え る荷重 が加わっ た段 階で消 減する性 質の もの で あ り， 実測値に もこ の傾 向が現れて い る。 　

2

）   の時 点までは測 定 軸 力が計算値よ り も 大 きい こ と につ いて は

，

隣 接 構 真 柱 （中心 間 隔 3

．

150m ）か らの 荷 重の移 動に よ る と考え ら れ る

。

図

一

6は隣接構真柱の

．

測 定 応 力の経 時 変 化 を示す が

，

図

一

4の増 大 値とほぼ同

’

じ値だけ実 測 軸 力が計 算 値よりも小さ く なっ てい る

。

こ の荷重の移 動は その大 部 分を 工事の初 期に生じ_， そ の後 の負 担

荷

重の増 加に よっ てもほ と ん ど変 化がな い

。

移 動 量は本 計測に お い て は約25t で あっ た

。

　こ の原 因はそれ ぞれ の構真柱構 造 を構 成する鉄 骨

一

く

一 115 一

Ct〕 5405205eo2e 囗 26024e220200teo16D14012a10 囗 BO60Oo

皿

訊40

　

12

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卩

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一一一一

’

2乳 ク 「 コ リ ン 卩 ク ト 1罰L コ ン ク IJ ■　　　 5 ト　 　 次 打　 　 融 ち　　 削 7　 　ワ r

一

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♂ 圏 1 圏 圏 1 　 〆

　’

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’

’

， 2 「

一

一

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　 　　 　 打 舳 ’ ン　 　　 　 ら 酬 ’ ク　 　 　 　 ▽ 『 ’ 1，

一一

一

一

一一驪一膊一

一一一

一

「 ト 1 π 「 ら 11

一

口 ₁ 箘 鉄 骨 厂

一

一一

8 瓰 方 广 ワ ’ ’ 0　 　 　 　1 　 　

一

経 過月 数 2 5 4 5 6 7 8 9 10 図

一6

　隣接 構 真 柱 鉄 骨の測定軸 力 い

一

地 盤系の初期剛 性の_{不 均}

一

_{性 （}主と して_{構 真 柱}ぐい 先 端の初 期 沈 下 量に基づ くもの と考え られ る）19〕 が， 初 期 荷重に よっ て均 等 化する方 向に変化し た ことに よる も の と考え ら れ る。 　

3

｝   の時点以 降におい て測 定 値が計算 値 より小さい こ とにつ いては

，

構真柱におい ては

，

本来

，

こ の よ う な 傾 向を示す もの であ る

。

これ は施工時に過大な 応 力 を生 じ させ ないた め に， 構真柱設 計時の逆 打ち荷 重の計算に 当たっ て は， 負 担 荷 重 値が安 全 側にな る よ うに取り扱う た め で あ る

。

例えば

，

ダク トやパ イ プの壁 貫通 孔

・

は り 貫通孔など を無視し た り， 施工時の作業荷 重を や や大き く評 価す る な どであ る。 こ のよ う な取り扱い によ る計算 値の 余 裕 （荷重の 減 少 率 ）は通 常10 ％程 度まで で ある が

，

条 件に よっ て は 20％を超え る場 合 も ある。 図

一

4 お よ び 図

一

6に示し た軸 力 計 測の結 果は

，

前 述の荷 重の 移 動が なか っ た と す れ ば_， 荷重の減 少 率は両 方 と も ほ ぼ 同じ値であり， 約

18− 20

％程度 を示 し てい る。 　な お

，

構 真 柱 鉄 骨軸 力の

一

部は

，

くい掘 削 孔 上 部に埋 戻し た土砂との 間の正の ま さつ _力によっ て地 盤に伝わっ たことも考え ら れるが

，

各 掘 削 段 階における荷 重の減 少 率の推移に は， 測 定し た6本の構真柱に共通して有 意 的 な変化が 認 め ら れ ないの で

，

正の ま さつ 力に よ る軸力へ の_{影 響}は少な かっ たもの と判 断さ れ る。 　4 ） 各階の床ば りコ ンク リ

ー

ト を打込む と構 真 柱 軸 力 は増大し は じめ

，

打込み後

，

2

〜

数日経過して頂点に達 す る

。

その後 軸 力は減 少す るが 再 び漸 増す る傾 向 が うか が え る。これは

，

逆 打ち 工法の場合は，床ばりコ ン ク リ

ー

トの型枠支 保工 は各 掘 削 段 階の作 業 床 （掘 削地 盤 ）で支 持させ る か ら，ま だ固ま らな い コ ン ク リ

ー

_{トの状態では}

_，

荷 重の大 部 分は支 保工に よっ て直接 地 盤に伝え ら れる

。

そ の後コ ンク リ

ー

トが硬 化して強 度の発 現が始ま る と同 時に構 造 体とし て の剛性も生じる か ら

，

支保工に加わっ てい た荷 重は徐々 に減少2°，_して

_，

_{柱に 直接伝達 さ れ る よ} う に な ること に よ る もの と考え ら れ る

。

な お

，

支 保工 の 解 体 撤 去は コ ンクリ

ー

ト打ち後 約20

〜

30日で あっ て

，

こ の段 階では全 荷 重が構 真 柱に加わ る よ うに な る はずで あ る が， 本 計測に おいて は

，

こ の時点は次工程の掘削を 開始す る時 点と合致して いるの で

，

支 保工撤 去の み に よ る 軸 力増加の影 響だ け を分 離す ること がで き な い。また

，

測 定 値が頂点に達し た後 減 少 する原 因 も明らか でない

。

　5 ＞ 各 掘 削 段 階におい て

，

掘 削を開 始する と荷 重の増 加がないに も か か わ ら ず 構 真 柱 軸 力 が 急 増 して いる （こ の現 象は

C

曲線に おい て も み ら れ る）

。

さ らに急増後は 漸 減 する が

，

急 増 前に比べ ると若 干 増 加し た状 態に とど まっ て いる ものが多い。 急 増 する原 因は前 述の型 枠 支 保 工の _{撤 去}

，

_{作 業 床}コ ン クリ

ー

トの解 体 撤 去 と構 真 柱 鉄 骨 周 辺の土砂の除去 な ど に よ る も の と考え ら れ る。 しか し

，

急 増 後 漸 減す る原因につ い ては

，

前記の_嫗体コ ン クリ

ー

ト打ちの_{場 合}と同 様に_{現 段 階}では明ら かでないが

，

冒頭 で述べ_{た よ う な諸 種の原因が複雑に影 響し あ}っ たもの で は ないか と考え ら れ る。 　6） 前 掲の

2

本の構 真 柱の軸 力 測 定 記 録に は現れ てい

一

₁₁₆

一

ないが

，

ほ か の測 定 記 録で は掘 削に伴う地 盤の リバ ウ ン ド現 象による と考え られ る付 加 軸力 を計測 して いる。 こ れ は敷 地 地 盤の地 層 構 成が複 雑な場合や掘 削 範 囲に近 接 して剛な既 存 構 造 物がある場 合などの よ うに

，

均 等な リ バ ウン ド現 象がい ち じる し く阻害さ れ る 場 合に考慮 を要 す るもの と考えら

．

れる。

　

上 記 以 外の測 定 値の微 妙な変 動につ いての_原因 は

，

現 段 階で は明ら か に す る資 料 を得て い ない

。

し か し

，

全記 録を巨 視 的に みれ ば

，

構 真 柱 搆 造の負担す る荷重の大き さ は

，

そ れ ぞ れの支 配 面 積に基づい て_算定す る方 法がほ ぼ_妥当で ある と判 断で きる

。

こ の ほ か

，

工事 初 期に生 じ る構 真 柱 構 造 問の荷 重の_移動， 敷地内の均 等なリバ ウン ド現 象がい ちじ る し く阻 害さ れ る 場合に生 じ る付 加 軸 力 な ど を考 慮する必 要が ある場合が あ

．

る とい うこ と ができ る。

．

　な お

，

本 考 察の詳 細につ い て は

_，

稿を 改め て別の_機会 に_報告する予定である

。

　5

．

2　柱 脚 根入 れ部の付 着 力 分 布 　 本報告で述べ _{る構 真 柱 鉄 骨}の 柱 脚 根入れ部の設 計で は

_，

構 真 柱ぐい との応 力伝達にコ ン ク リ

ー

トと の付 着 力 の みを

．

考慮し てい る。　

・

　

図

一5

の柱 脚根入 れ部の応 力 変 化 をみ ると， 荷 重の増 大に従っ て付 着 応 力度も増大し て い る

。

ま た

，

構 真 柱 荷 重の_小さい工事初 期におい て は

，

根 入れ部の上 部 付 近の み で応力が伝達し

，

構真柱荷 重が増 大 するに従っ て応 力 伝 達の 中心位置が順 次 下 方へ _{移 動す}る傾 向が うか が え る

。

　すな わち， 本計測に おい て は付 着応力は根入 れ部の上 端か ら

，

図

一

3の

D

点 付 近ま でに分布す る に と ど まっ て いて

，

D点 以深で は ほ と ん ど付 着ひずみ を生 じて いない

。

そ こ で

，

D点より上部の み の付 着 面 積 を用いて

，

測 定 期 間 中の最 犬 荷 重 時における平 均 付 着 応 力 度 を計 算 すると 1

，

44kg ／cm2 とな り

，

r ン ク リ

ー

ト の 設 計 基 準 強 度F， ＝

240kg

_／cmZ _の 0

．

6％ _にす ぎ な_い 。 こ の ことは

，

本 建 物で は地 下工事工程が遅 延し た場 合で も全工事工程に影 響を及

．

ぼ さ ない よ うに

，

負 担 荷 重とし て約 1000t を想 定 して いるの に対し て

，

測定 期 間 中におけ る最 大 荷 重が 設 計 荷 重の約 1／4の 230　t_にすぎ な かっ たこと が主

．

な原 因で ある

。

な お

，

構 真 柱 構 造の設 計 時 に採 用し た許 容 付 着 応 力 度

fa

は_，　F。×3％

＝

7

．

2k

幻

cm2 劇 _であ っ た

。

　しか し

，

付 着 応 力が低 応 力 時におい ては主と し_て根入 れ部分の上 部に分布す る傾 向にある こ とは

，

既往の実験 結果現と合 致して いる

。

　ま

・

た， 図

．

−

_3の

_E

_{点に おい て} ， わ ずかで は あ

．

る が引張 ひずみ を計 測し てい る

。

これにつ い て はさ らに研 究 を要 す るもの と思われ るが

，

柱 脚 根入れ部の下 端とく い コ ン ク リ

ー

トとの _間には

、

ほ と ん ど支 圧 力が存 在しない _もの と考え ら れ る。 こ の ことにつ い ては

，

次に述べ る沈 降 板 の観 察 結 果で再 びふ れる

。

　 5

．

3 沈み空洞 　 （

1

）沈降 （観測）板 　 §4

．

3で述べ _た沈降板につ い て の観 察 結 果を概 観する と

，

沈 降 板よ り 下方に打 込 ま れ た くい コ ン ク リ

ー

トの高 　 　 　 　 さ が約 14m に達す る に も か か わ らず， 沈降板の下 側に 隙 間の な い ものがか な り あ り （

50

％）

，

あっ た場 合でも 2mm 程 度 以下の極めて小さい もの であっ た

。

これ は 沈 降 板 より上 方に ある か ぶ りコ ンク リ

ー

トの高さ は

25〜

35cm であっ て_， コ ン ク リ

ー

トの みに よ る かぶ り圧 は小 さいが

，

さ らにその上 部 に加 わ る 掘削 安 定 液の圧力 （本 例の場 合 は約

15t

／m2 _）が

，

沈み 空洞の減 少に有 効に働い たものと考え ら れ る

。

　こ のよ う な沈み空洞 を少な く す る要因 と しては

，

くい コ ンク リ

ー

トにか な り の 圧力が作 用し てい ること が あげ られ る

。

この ことは コ ン ク リ

ー

トを より密実に し

，

_柱脚 根入れ部に お ける鉄骨と コ ン ク リ

ー

ト との間の_付着 力 を

，

通 常の場 合 よりも高め る効 果 を 期 待で き るもの と思 わ れ るMl。

．「

　沈降板の すぐ下 側に粗 悪な モ ル タ ル分ま た は砂 質分の 薄層が存在し たこ とにつ い て は

，

こ の くい コ ン ク リ

ー

ト は ト レ ミ

ー

管に よ る掘 削安 定 液 中の打 込みである から

，

コ ン クリ

ー

トは上部に ス ライム や砂 質 分を堆 積し た ま ま 上昇して く る。 こ の状 態の ところへ 構 真 柱 鉄 骨 を静か に 挿入する た め に

，

柱 脚 根 入れ部の水 平 部 分がこ の スライ ムや砂 質 分を

一

諸に巻き込んで押し下 げて いっ た もの と 考え ら れ る

。

こ の_現象は構真柱鉄 骨の_{建 込}み を

，・

．

くい コ ンク リ

ー

トの打込 み以 前に施工 し ている 場合で も起こ り うるもの で ある

。

　 §5

．

2で述べ た ように_， 本 計 測に おい て柱脚根入れ部 の _{下 側}に支圧力の存 在が認め られな か っ た理 由め 1つ に は

，

上に述べ たス ライム や砂 質分の巻き込み が考えられ る

。

こ_リス ラ イム

・

や砂 質分 を 巻 き 込 む 量の多 寡は

，

柱 脚 根入 れ部の_水平部分の_大き さ

・

形 状に

．

よっ て異な ること が 考え ら れ る

。

ただし

，

本 観察で は沈降板の大き さ に 150×

150

と

150

×

250

の 2_{種 類}を用い た が

，

これ らの _間 に_著しい_{相 違}は認め ら れ な かっ た。

　

沈降板の 近_傍かな り の範 囲にわ たっ て

，

ス ライム混じ りの粗悪 なコンク リ

ー

トが存 在し たことにつ い て は

，

沈 降板ま た は沈 降 棒に _{対 す}る か ぶリコ ン ク リ

ー

トの高さ が 少ない （例えば

20cm

程度以 下）場 合には

，

この部

．

分 の コ ン クリ

ー

トが_粗悪に なっ て い る お そ れ が大きい 17｝こ

’

（注 ）※1 表

一

1に示し た よ う に

，

大阪市 内で の十 数 件の実 例で 　 　 　 　は

，

Fc　

＝

＝

　210

．

〜

320　kg_〆cm2

，

　

fa

　 ；Fc×1」41

〜

7L　50 _％

＝

　　　　

3

．

38

−

15

．

75kg ／cm2 の 範 囲 まであ_pて

，

いずれ も支 　 　 　 　障なく施 工 を完了 し てい る

。

しか し

，

これは逆 打 ち荷 　 　 　 　重の計画 値 と実 際 値の違い （例えば

，

前 述の工程の余 　 　 　 　裕 や 荷 重算 定 時の安 全 側 設 定など）がある ので

，

現実 　 　 　 　の構 造 物に生じ てい る存 在 付 着 応 力度そのものを示す 　 　 　 　もので は ない

。

一

₁₁₇

一

と に よ るもの であると考え ら れ る。 しか し， く い コ ン ク リ

ー

トの余 盛 り高さ は

一

般に

50cm

以 上 とする18｝か ら

，

構真柱 鉄 骨の根入 れ部分の コ ンク リ

ー

トが

，

こ の原 因に よっ て粗 悪にな る可 能性はない と考え てよい。 　（2） 沈 降 （観測 ）棒 　§4

．

3で述べ た沈 降 棒につ い て の観 察 結果で は

，

その 下 側に隙 間 を見いだ していない。 こ の原因 は沈降板にお ける と同 様に

，

沈 降棒よ り上部に あ る か ぶ りコ ンクリ

ー

トお よ び掘 削 安 定 液によ る 上載圧 が有 効に働いた もの と 考え られ る。 なお，沈 降 棒の断 面が円 形であっ たこ と も， 沈み空 洞の消 滅に効 果があっ た と考え ら れ る。 　 沈 降 棒の近 傍か な り の範 囲に わ たっ て粗悪 なコ ンク リ

ー

トに なっ て い た原 因につ い て も

，

沈 降 板の場 合と まっ た く同じで あ ろう。 た だ し

，

構 真柱鉄骨の根入 れ部 分に こ の原 因に よっ て粗悪 なコン クリ

ー

トが 介在す る 可 能 性は ほ と ん ど ない といえる。 　

5．

4

　設計法につ いて 　 （1） 付 着 力 　 本研究の実 証 的 測 定およ び既 往の実 験 的 研 究な らびに 多くの実 施 例に よ る経 験な ど から

，

構 真 柱 鉄 骨の柱 脚 根 入 れ部と くい コ ン ク リ

ー

トと の間の応 力 伝 達に は

，

付 着 力が もっ と も期待で きる

。

　 許容 付 着 応 力 度の値につ いて は

，

かぶ りコ ンクリ

ー

ト お よ び 掘削安定 液による上 載 圧が， 鉄 骨 とコ ン ク リ

ー

_ト との問の_{付 着 力}を通 常の_場合よ り も高める_{効 果 を 期 待}で き る と 思 わ れ る が

，

こ の ことにつ いては今 後の研 究 を待 た な けれ ば な ら ない

。

しか し

，

付 着 強 度に関する既往の

SRC

造につ い て の実 験 結 果9）

・

］o）_や

_，

構 真 柱につ いて の 実 験 結 果11）　ts_{どを勘 案して}

，

_{仮 設 構 造 物であ る構 真柱構} 造に対し て は

，

fa

＝E

。× 3％程度まで は許せ るもの と 考え られ る

。

　（

2

） 支圧力

　

沈 降板につ いての観 察 結 果は

，

その_下側に隙 間の あっ たものが50 ％であっ た

。

こ の こと は柱脚 根 入れ部の鉄 骨 水 平 面の_{下 側}に は_， コ ン クリ

ー

トとの間の支 圧 力を期 待し ないの が よい とい える。 さ らに

，

こ の部 分に は鉄 骨 の水 平 面 をでき る だ け少なくするよ うな デ ィテ

ー

ル を選 ぷことが 望 ま しいg

　

（

3

） ス タッ ドジベ ル のせ ん断 耐 力

　

沈 降 棒につ い ての観 察 結 果は

，

その下 側に隙 間のあっ たもの は皆 無で あっ た

。

こ の こと はス タッ ドジベ ルが構 真 柱鉄骨と構真柱ぐい との応 力伝 達に_有効で あると判断 さ れ る

。

た だし

，

根 入れ部の上 方に取り付け ること は， ス ライム や粗 悪な コ ンク リ

ー

トを巻き込む こと が考え ら れ る から注 意 を 要 する。 　 §

6。

結　び

　

構真柱 鉄 骨の建 込み 固定を地 上か らの遠 隔操作に よっ て， 掘 削 安定液 中で行う方 式の構 真 柱 構造 に つ いて

，

実

一

₁₁₈

一

施 構 造物に おける柱 脚 根入 れ部分の応 力 伝 達に着 目し た 測 定 観 察 を行い

，

以 下の結 果を得た

。

　

（1 ） 柱 脚 根入 れ部に お け る付 着 力の分 布は

，

低 応 力 時に お い て は_主と して根入 れ部の上 方に集 中す る

。

荷重 が増 加し付 着 応 力度も増大する に し たがっ て

，

付着力分 布の中 心 位 置が順次 下 方へ 移 行 する傾 向にあ る。

　

（2 ）

　

くいコ ンク リ

ー

トに埋 込ま れ た鋼材下 側に生 じ る沈み空 洞は， か ぶ りコ ン ク リ

ー

_{トお よ び 掘 削安 定 液}に よ る上載圧に よっ て著しく減 少 する が

，

消 滅するに至ら ない

。

　

（3 ）上 記の上 載 圧は くい コン ク リ

ー

トを より密 実に し， 鉄 骨とコ ンク リ

ー

_トとの間の付 着 力 を通 常の_{場 合}よ り も高め る効果を期 待でき ると思 われ る

。

　（4｝ 構 真柱鉄 骨の_建込み に当たっ て_， くい コ ン ク リ

ー

トの 上部に堆積し てい るス ライムや砂 質 分を， 柱脚 根入 れ部に巻き込むお それ が あ る。

　

（5 ） 構真柱 鉄 骨の柱 脚 根入 れ 部の 水平部 分を想 定し た沈降板につ い て の観 察で は

，

その_下側に沈み空 洞を 生 じたものが 50％ に達し た。 ただし， 本 観 察で は その量 は_少な く 2mm 以 下で あっ た

。

　

（

6

）柱 脚 根 入れ部に_水平に取り付けた ス タッ ドジベ ル を想 定した沈 降棒につ い て の観察で は

，

沈み空 洞 を生 じ た もの は な かっ た。 沈 降 板の場合との ちが い は

，

そ の 大き さ， 形状に よるもの と思わ れ る。 　 これ らの ことか ら

，

構 真 柱鉄骨の柱 脚根入 れ部の設 計 に当たっ ては，

　

（a _{） 柱脚 根 入}れ部の応 力 伝達に は_， 付 着 力がもっ と も期 待で きる

。

許 容 付 着応 力度の値につ いては今 後の研 究 をまた なけ れ ば な ら ないが

，

現状で は Fc×3％程 度 まで は許せ る もの と考え られ る。 　 （

b

） 柱脚根入 れ部の鉄 骨 水 平 面の下 側には， くい コ ンク リ

ー

トとの間の支 圧 力 を 期 待し ないの が よい

。

ま た， この部 分に は 鉄 骨の水平 面 をで きる だけ少な くする よう な ディテ

ー

ル を 選 ぶこと が望ま しい

。

　 （c _{） 柱 脚}根入 れ部に水平に取り付け たス タッ ドジベ ル は

，

鉄 骨と くい コ ン ク リ

ー

トとの間の応 力 伝 達に有 効 で ある と判 断さ れ る。 た だ し

，

根入 れ部の上方に取り付 け た もの は

，

ス ライムや粗悪 なコ ン ク リ

ー

ト を巻き 込 む こと が考え ら れるか ら注 意を要す る。 　構 真 柱 構 造は仮 設 構 造 物で あ る か ら， そ の経済性を強 く求め ら れ る が

，

同時に合理性と安 全 性の追 求は

，

施工 中の安 全確保の ほ か

，

施工後の構 造 体の健 全 性 確 保の点 か ら も極め て重要な問題である。 しか し

，

設 計

・

施工の 両 面で ま だ明らか に されて い ない 問 題を多く抱えて い る

。

こ のうち設計面で は_柱脚根入 れ部の応 力伝達 機 構に つ い て の問 題が重 要であり

，

本 研 究がこの問 題の

一

_端に なれ ば幸である。

　 謝 　 辞 　本 研 究に当たっ て貴 重な 示唆を頂いた故 大 阪 大 学 名 誉 教 授

・

鷲 尾 健三 _博士， 種々 ご指 導を賜っ た大 阪 大 学 教 授

・

五 十 嵐 定 義博 士

・

終 始便宜と激 励を与え続 けて頂い た（株 ）日建 設 計 監理室

・

城野 三干 年 次 長

，

赤 松 重 則 主 管 ほ か の方々，ま た，測 定に当たっ てご協 力を頂い た竹 中

・

銭 高 建 設工事 共 同 企 業 体

・

中 島　清所長

，

宮本茂 弘 副 所 長ほ か関 係の方々 に対して

．

衷心 よ り 感 謝の意 を 表 し ま す

。



_，

，

参 考 文 献 1） 竹 山謙三郎 ：わ が国の基 礎工学と地 業 工 法の変 遷

，

建築 　 　技 術 （1974

．

2） 2）　森 脇 秀 樹

，

高 橋正 明 ：逆 打 ち 工 法 に お け る構 真 柱の施工

，

　 　基 礎 工 　（ユ978

．

12） 3） 日本建築 学 会 ；アンケ

ー

ト

・

新 しい基 礎 工 法につ い て

，

　 　建築 雑誌 （1962

．

6｝ 4） 豊 島 光 夭 ：建 物の基 礎は ど う変わっ て き た か

，

建 築 技 術 　 　 （1964

，

6＞　

．

｝ 〉 ） 567 ） 8 ） 9 10） 日本 建築 学会；鋼 構 造 設 計規 準 日本 建築 学 会：建 築 基 礎 構 造 設 計 規 準

・

同解 説 日本建築学会 ；鉄 骨鉄筋コ ン ク リ

ー

ト構 造 計 算 規 準

・

同 解 説 杉 山正禧

，

』

宮 田　昇ほが：大 阪デ

ー

タ通 信 局 舎 （堂 島 ） 新 築工事にお け る 逆 打 ち 工 法 用 支 柱の定 着につ い て

，

日 本 建 築 学 会 大 会 学 術講 演 梗 概 集 （九 州 ）

・

1123 （S

，

47

．

10） 松 下清夫

，

高田周三 ：_{鉄 骨 鉄 筋}コ _ンクリ

ー

トに関 する基 礎 的 研 究 （e の

_、

4_{）（付着 強度}その_{他 ）}

，

_{日本建 築 学会研}

　　　　　　　

tt 究 報 告17号

’

（1952

．

3＞ 坪 井 善 勝

，

若 林 　 実

，

渡 部 保 美 ：鉄 骨 鉄 筋コ ン ク リ

ー

ト 　 　 に関す る実 験 的研究

No．

12

_，

鉄 骨の付 着に関する実 験 　 　　（1）

，

日本 建築学 会研究報告34号 （1955

．

11） ll）　日本 電 信 電 話 公 社 建築局特殊 建築工事事 務所 ；超高層 建 　 　築にお け る逆 打ち用 構 真 台柱の施工 （上 ｝， 大 阪デ

ー

タ通 　 　信 局舎 （堂島）の建 設 2

，

施 工 （1972

．

12） 12） 西 川 幸 之輔

，

若 林 嘉 津 雄ほ か 1特集

・

大阪市 庁 舎（第1期） 　 　 監 理

・

施工

，

建 築と社 会 （1982

．

6） 13＞狩 野 春

一，

仕入豊 和 ：生コ ンク リ

ー

トの沈 下に よ る 鉄筋 　 　付 着 強 度の減 少と二

・

三 の対 策

，

日本 建 築 学 会論 文集49 　 　 号 〔S

．

29

，

9＞ 14＞ 中 村 国 雄

，

木 本 貢四郎ほ か ：若 令コ ン ク リ

ー

トの付着実 　 　 験 （そ の 3）

，

日本 建 築 学 会 大 会 学術 講 演 梗 概 集 （東 北 ）

・

　 　1170　（S

．

48

．

10） 15） 武 藤　清

，

小 倉 弘

一

郎

，

黒 正 清 治 ：実 大の柱お よび壁に 　 　定 着さ れ る異 形 鉄 筋の定 着 強 度 （そ の 1）， （その2）， 日 　 　 本建築学 会研 究 報 告32号 〔S

．

30

．

5｝

，

33号1部 （S

．

30

．

　10） 16）小 倉 弘

一

郎：異 形鉄筋の付 着 強 度に関す る

一

考 察

，

日本建 　 　築 学 会研 究 報 告

・

31号 1部 （S

，

31

．

5） 17） 若 命 善 雄 ボ

幽

小 林 英 雄ほ か ：場所打 ちコ ン ク リ

ー

トぐい の 　 　 くい頭 処理方 法に_関す る 研究 （その 1

．

くい _{頭 部}コ ンク 　 　 リ

ー

トの圧縮 強 度につ い て〉

，

日本 建 築 学 会 大 会 学術 講 演 　　梗 概集 （北 陸）

・

1187（sl　58

．

9_）

’，

18） 日本 建 築 学 会 ：場 所 打ちコ ンク リ

ー

ト ぐい のコ ン ク リ

ー

　 　 トに_関連す る施工指 針

・

同 解 説 19_）福 井　実

，

川村政美 ：ピ ア基 礎の_支持力にういて （その 　　 3）

，

日本 建 築学会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集 （関 東 ）

・

2509 　 　　（S

．

50

．

10）　　　　

、

　　　　　　

・

20） 建 設 業 協 会 技 術 研 究 懇 談 会 （BCS 委 ）

・

型わ く支 保 工 研 　 　 究 委員 会 ；型わ く支保工 の存置 期 間に関 する研 究　（そ の

　　

ヨ

ー

その 3

_．

_）

，

_（その 5

〜

その 6_）

，

_{日本建築学 会 大会学術} 　 　 講 演 梗 概 集 （九 州 〉

・

1218

〜

1219 （S

．

56

．

9）

，

（東 北 ）

・

　 　 1072

〜

1073 （S

．

57

．

10）

一

₁₁₉

一

SYNOPSIS

UDC:62q.072.2.el4･:624.155

STRUCTURAL

DESIGN

STVDY

ON

ANCHORING

OF

TEMPORARY

STEEL

COLUMN

INTO

CAST-IN-PLACE

CONCRETE

PIER

-On-site

rneasurement of

long

by KAZUO WAKABAYASHL Technical Advise[, Nikken

SekkeiLtd,MembeT of A.I.

J.

The tempoJary steel columns, unlike ordinary temporafy support, serve as

key

elements

for

"Inver$e

(top-down) Concreting

Method"

for

basement

construction of a

buildinng,

The

column

is

anchored

into

cast-in-place

concrete pie;to

form

a composite column-and-pier

(named

"Koh-shin-chu" in

Japanese)

structure of which

func-tionisto support the _partialiy completed

basement

structure

during

construction, starting with the ground

floor

toward lewer

floors

on a

floor-by-floor

basis.

Discussed inthis_pape[

is

a practical gttidance

for

the

design

of anchoring

portion

on the basisof the

observa-tion and measurement at the actual eonstruction site, while _particular significance isgivento stress transmission mechanism

from

thecolumn to_pier.

The

following

conclusions are arrived at thisstage.

1)

Stress

transmission at the anchoring portiOn

is

well evaluated

by

making reference tothe

bond

stress. For

th6 time being, the allowable

bond

stress sheuld

be

kept

at inthe order of

F.

×3

%

in

maximum until more

reliable quantitativeguidelineisformulatedthrough the

future

study.

z)

For

the _purpose of

design,

no

bearing

stressshould

be

taken

into

account atthe

bottom

horizontal_planeof

steel column which

is

in

contact with pierconcrete.

3)

Stud

dowels

_provided at the anehoring

pertion

of column in

horizontal

directien

are effective inthe stress

transmission

fTom

steel toconcrete.