JP6529241B2 - 建物基礎構造、及び建物基礎構造の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、フーチングにより基礎梁を支持することによって構成される建物基礎構造、及びこの建物基礎構造の構築方法に関する。

基礎底上に設けられたフーチングにより鉄骨基礎梁を支持することによって構成される建物基礎構造がある。例えば、特許文献１には、鉄筋コンクリートからなる基礎フーチング部と、基礎フーチング部の上面に設置されたＨ形鋼からなる鉄骨基礎梁とを備えた布基礎が開示されている。

しかし、このような建物基礎構造において、基礎梁に支持される床スラブに段差を設ける等のために、フーチングの厚さや基礎梁の梁成を変えずに基礎梁の上面のレベルを変える必要がある場合、基礎底に段差を形成しなければならない。このため、基礎底に段差を形成することによる建物の施工効率の低下が懸念される。例えば、基礎底に段差を形成するには複雑な掘削作業を行わなければならず、また、段差を有する基礎底上の重機の移動が困難となる。

特開２００１−１４６７５２号公報

本発明は係る事実を考慮し、フーチングの厚さ及び基礎梁の梁成を変えず、且つ基礎底に段差を形成しないで、フーチングに支持される基礎梁の上面のレベルを変えることを課題とする。

第１態様の発明は、基礎底上に設けられた第１フーチング部と、前記第１フーチング部に下部が埋設されて前記第１フーチング部に支持された鋼製の第１基礎梁と、前記第１基礎梁に設けられ、前記第１基礎梁に作用する鉛直力を前記第１フーチング部へ伝達する力伝達手段と、を有する建物基礎構造である。

第１態様の発明では、第１基礎梁の下端面から第１フーチング部への支圧的な力伝達と、力伝達手段による第１基礎梁から第１フーチング部への力伝達とによって、第１基礎梁に作用する鉛直力の多くを第１フーチング部へ伝達させることができ、これにより、第１基礎梁を第１フーチングに埋設することによる第１フーチング部の鉛直支持力の低下を抑制することができる。例えば、第１フーチング部の上面に第１基礎梁を載置する場合と略同等の鉛直支持性能を第１フーチング部に発揮させることができる。

これにより、第１基礎梁の下部を第１フーチング部に埋設する深さを変えることによって、第１フーチング部の厚さ及び第１基礎梁の梁成を変えず、且つ基礎底に段差を形成しない（上面が一定レベルの基礎底）で、第１フーチング部に支持される第１基礎梁の上面のレベルを変えることができる。

また、基礎底に段差を形成しないので、建物の施工効率を向上させることができる。例えば、基礎底の掘削土量を減らすことができ、基礎底に段差を形成するための複雑な掘削作業を行う必要がなくなり、また、基礎底に段差を形成する場合と比べて、基礎底上において重機を容易に移動させることができる。

第２態様の発明は、第１態様の建物基礎構造において、前記基礎底上に設けられた第２フーチング部と、前記第２フーチング部に支持され、上面が前記第１基礎梁の上面と異なる高さとなる鋼製の第２基礎梁と、を有する。

第２態様の発明では、第１フーチング部の厚さ及び第１基礎梁の梁成を変えず、且つ基礎底に段差を形成しない（上面が一定レベルの基礎底）で、第１基礎梁の上面と第２基礎梁の上面とに高低差をつくることができる。これにより、第１基礎梁と第２基礎梁の上に設けられる床スラブに床段差を形成することができる。

また、同じ厚さの第１フーチング部と第２フーチング部、及び同じ梁成の第１基礎梁と第２基礎梁を用いて、第１基礎梁と第２基礎梁の上に設けられる床スラブに床段差を形成することができる。

第３態様の発明は、第１又は第２態様の建物基礎構造の構築方法において、前記基礎底上に設置した支持部材により前記第１基礎梁を支持する工程と、前記基礎底上にコンクリートを打設し、前記コンクリート中に前記支持部材及び前記第１基礎梁の下部を埋設して前記第１フーチング部を形成する工程と、を有する。

第３態様の発明では、建物の０節の建て方と同時に、建物の０節の建て方の途中で、又は建物の０節の建て方が完了した後に、第１フーチング部の施工を行うことができる。また、例えば、第１フーチング部がコンクリートによって形成される場合には、このコンクリートの硬化を待たずに建物の０節の建て方を行うことができる。すなわち、第１フーチング部の施工に大きく影響されずに、建物の０節の建て方を行うことができる。これらにより、建物の施工効率を向上させることができる。

本発明は上記構成としたので、フーチングの厚さ及び基礎梁の梁成を変えず、且つ基礎底に段差を形成しないで、フーチングに支持される基礎梁の上面のレベルを変えることができる。

本発明の実施形態に係る建物基礎構造を示す正面図である。 本発明の実施形態に係るフーチングによる梁の支持構造を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る建物基礎構造の構築方法を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る力伝達手段のバリエーションを示す正面図である。 本発明の実施形態に係る力伝達手段のバリエーションを示す正面図である。 本発明の実施形態に係る力伝達手段のバリエーションを示す正面図である。 本発明の実施形態に係る建物基礎構造のバリエーションを示す正面図である。 本発明の実施形態に係るフーチングによる梁の支持構造のバリエーションを示す正面図である。

図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る建物基礎構造、及び建物基礎構造の構築方法について説明する。

図１の正面図には、本実施形態の建物１０の基礎構造（以下、「建物基礎構造１２」とする）が示されている。建物基礎構造１２は、第１フーチング部としての鉄筋コンクリート製のフーチング１４、第１基礎梁としての梁１６、第２フーチング部としての鉄筋コンクリート製のフーチング１８、及び第２基礎梁としての梁２０を有して構成されている。

梁１６は、Ｈ形鋼からなり梁成が等しい、梁端部材２２と梁部材２４によって構成されている。梁２０は、Ｈ形鋼からなり梁成が梁端部材２２の梁成と等しい、梁端部材２６と梁部材２８によって構成されている。

梁部材２８と梁部材２４は、梁２０の上面と梁１６の上面とのレベル差だけ上下にずらして端部同士が接合されて、梁部材２８と梁部材２４が一体となった梁中央部材３０を形成しており、スプライスプレート３２、３４により梁中央部材３０の左右端部に梁端部材２６、２２をそれぞれボルト接合することによって、梁端部材２６、梁中央部材３０、及び梁端部材２２が一体となった１つの基礎梁３６を形成している。なお、梁中央部材３０の左右端部と梁端部材２６、２２は、現場溶接によってそれぞれ接合してもよい。

図２の正面図に示すように、フーチング１４は、基礎底３８上に設置されている。梁１６は、フーチング１４に支持された鋼製の柱４０の仕口部に端部が接合されて柱４０から四方へ張り出して複数設けられており、下部がフーチング１４に埋設されてフーチング１４に支持されている。

フーチング１４に埋設されている梁１６のウェブ４２の下部には、フーチング１４に埋設されるようにして、力伝達手段としての頭付きスタッド４４が複数取り付けられている。頭付きスタッド４４は、梁１６に作用する鉛直力をフーチング１４へ伝達する。

図１に示すように、フーチング１８は、基礎底３８上に設置されている。梁２０は、フーチング１８に支持された鋼製の柱４６の仕口部に端部が接合されて柱４６から四方へ張り出して複数設けられており、フーチング１８の上面に載置されてフーチング１８に支持されている。フーチング１４とフーチング１８の厚さは、同じになっている。

基礎梁３６上には、鉄筋コンクリート製の床スラブ４８が設けられている。すなわち、梁１６、２０は、床スラブ４８を支持している。

梁２０をフーチング１８の上面に載置し、梁１６の下端部をフーチング１４に埋設することにより、梁２０の上面は梁１６の上面と異なる高さに（本例では、梁２０の上面が梁１６の上面よりも高く）なっており、基礎梁３６の中央部付近に段差を形成している。これにより、床スラブ４８に床段差５０が形成されている。

次に、建物基礎構造の構築方法として、図３（ａ）〜（ｃ）の正面図を用いて、フーチング１４の施工例を示す。

まず、図３（ａ）に示すように、基礎底３８上に複数設置した支持部材としてのジャッキ５４によって梁端部材２２を支持することにより、基礎底３８の上方の所定位置に柱梁部材５２を配置する。柱梁部材５２は、柱４０と、柱４０の仕口部に端部を接合して柱４０から四方へ張り出して複数設けられた梁端部材２２とを有して構成されている。なお、支持部材は、仮設材であってもよいし、柱梁部材５２と一体に設けられた部材であってもよい。

次に、図３（ｂ）に示すように、梁端部材２２に梁中央部材３０（梁部材２４）を接合して基礎梁３６を形成する等の建物１０の０節の建て方を行う。図３（ｂ）には、基礎底３８上に複数設置したジャッキ５４によって、梁１６が支持されている状況が示されている。０節程度の重量であれば、仮設の支持部材（本例では、ジャッキ５４）によって十分に支持することができる。

次に、図３（ｃ）に示すように、建物１０の０節の建て方が完了した後に、基礎底３８上に型枠（不図示）を建て込み、建て込んだ型枠内に鉄筋（不図示）を配筋する。そして、この型枠内の基礎底３８上にコンクリートＵを打設し、このコンクリートＵ中にジャッキ５４及び梁１６の下部を埋設して、フーチング１４を形成する。

次に、図３（ｃ）に示すように、基礎梁３６上に床スラブ４８を形成する。

なお、本例では、建物１０の０節の建て方が完了した後に、フーチング１４を形成するためのコンクリート打設を行った例を示したが、フーチング１４を形成するためのコンクリート打設は、建物１０の０節の建て方と同時に行ってもよいし、建物の０節の建て方の途中で行ってもよいし、建物１０の０節の建て方が完了した後に行ってもよい。例えば、図３（ｃ）において、スプライスプレート３２、３４により梁端部材２２と梁中央部材３０（梁部材２４）とをボルト接合している接合部がフーチング１４の外側に位置するようにすれば、コンクリート打設を行ってフーチング１４を形成した後に、梁端部材２２に梁中央部材３０を接合する建て方作業を行うことができる。

また、図３（ａ）〜（ｃ）で説明したのと略同様の方法でフーチング１８を施工することができる。この場合には、図３（ｃ）のコンクリート打設の際に、コンクリートＵ中に梁２０の下部を埋設しないようにする。

次に、本発明の実施形態に係る建物基礎構造、及び建物基礎構造の構築方法の作用と効果について説明する。

本実施形態の建物基礎構造１２では、図２に示すように、梁１６の下端面からフーチング１４への支圧的な力伝達と、頭付きスタッド４４による梁１６からフーチング１４への力伝達とによって、梁１６に作用する鉛直力をフーチング１４へ伝達させることができる。また、頭付きスタッド４４によって梁１６からフーチング１４へ伝達される鉛直力は、フーチング１４における梁１６の下端面よりも上側の部分へ主に伝達される。

よって、梁１６に作用する鉛直力の多くをフーチング１４の広い範囲で負担することができる。また、頭付きスタッド４４を設けていない（梁１６の下端面からフーチング１４への支圧的な力伝達のみによって梁１６に作用する鉛直力をフーチング１４へ伝達する）建物基礎構造に比べて、梁１６の下端面からフーチング１４への支圧的な力伝達によって伝達される鉛直力を小さくすることができ、これによってフーチング１４に生じるパンチング破壊を防ぐことができる。

これらにより、梁１６をフーチング１４に埋設することによるフーチング１４の鉛直支持力の低下を抑制することができる。例えば、フーチング１４の上面に梁１６を載置する場合と略同等の鉛直支持性能をフーチング１４に発揮させることができる。また、厚さの小さいフーチング１４に高い鉛直支持力を持たせることができる。

また、本実施形態の建物基礎構造１２では、先に説明したように、梁１６をフーチング１４に埋設しても十分な鉛直支持性能を発揮させることができるので、図２に示すように、梁１６の下部をフーチング１４に埋設する深さを変えることによって、フーチング１４の厚さ及び梁１６の梁成を変えず、且つ基礎底３８に段差を形成しない（上面が一定レベルの基礎底３８）で、フーチング１４に支持される梁１６の上面のレベルを変えることができる。

さらに、本実施形態の建物基礎構造１２では、図１に示すように、基礎底３８に段差を形成しないので、建物１０の施工効率を向上させることができる。例えば、基礎底３８の掘削土量を減らすことができ、基礎底３８に段差を形成するための複雑な掘削作業を行う必要がなくなり、また、基礎底３８に段差を形成する場合と比べて、基礎底３８上において重機を容易に移動させることができる。

また、本実施形態の建物基礎構造１２では、図１に示すように、フーチング１４の厚さ及び梁１６の梁成を変えず、且つ基礎底３８に段差を形成しない（上面が一定レベルの基礎底３８）で、梁１６の上面と梁２０の上面とに高低差つくることができる。これにより、梁１６と梁２０の上に設けられる床スラブ４８に床段差５０を形成することができる。

さらに、本実施形態の建物基礎構造１２では、図１に示すように、同じ厚さのフーチング１４とフーチング１８、及び同じ梁成の梁１６と梁２０を用いて、梁１６と梁２０の上に設けられる床スラブ４８に床段差５０を形成することができる。

また、本実施形態の建物基礎構造の構築方法では、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、建物１０の０節の建て方と同時に、建物１０の０節の建て方の途中で、又は建物１０の０節の建て方が完了した後に、フーチング１４の施工を行うことができる。また、例えば、本実施形態のようにフーチングがコンクリートによって形成される場合には、このコンクリートの硬化を待たずに建物の０節の建て方を行うことができる。すなわち、フーチングの施工に大きく影響されずに、建物の０節の建て方を行うことができる。これらにより、建物の施工効率を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。

なお、本実施形態では、図２に示すように、力伝達手段としての頭付きスタッド４４を梁１６のウェブ４２の下部に取り付けた例を示したが、頭付きスタッド４４は、フーチング１４に埋設されるように、梁１６のウェブ４２の下部、又は下フランジ５６に取り付けられていればよい。例えば、図４の正面図に示すように、Ｈ形鋼からなる梁１６の下フランジ５６の上面に頭付きスタッド４４を取り付けてもよいし、図５の正面図に示すように、Ｈ形鋼からなる梁１６の下フランジ５６の下面に頭付きスタッド４４を取り付けてもよい。

また、力伝達手段は、梁１６に作用する鉛直力をフーチング１４へ伝達することができるものであればよい。例えば、図６の正面図に示すように、Ｈ形鋼からなる梁１６のウェブ４２に取り付けられてフーチング１４の上面に当接される支圧板５８を力伝達手段としてもよい。

力伝達手段を、図４の頭付きスタッド４４や図６の支圧板５８とした場合、頭付きスタッド４４や支圧板５８によって梁１６からフーチング１４へ伝達される鉛直力は、フーチング１４における梁１６の下端面よりも上側の部分へ主に伝達される。よって、梁１６に作用する鉛直力の多くを、梁１６の下端面からフーチング１４への支圧的な力伝達と、頭付きスタッド４４や支圧板５８による梁１６からフーチング１４への力伝達とによって、フーチング１４の広い範囲で負担することができ、これにより、梁１６をフーチング１４に埋設することによるフーチング１４の鉛直支持力の低下を抑制することができる。例えば、フーチング１４の上面に梁１６を載置する場合と略同等の鉛直支持性能をフーチング１４に発揮させることができる。

さらに、本実施形態では、図１に示すように、梁２０をフーチング１８の上面に載置し、梁１６の下端部をフーチング１４に埋設することにより、梁２０の上面と梁１６の上面との高さを異ならせる例を示したが、梁１６の下端部をフーチング１４に埋設し、梁２０の下端部をフーチング１８に埋設することにより梁１６の上面と梁２０の上面との高さを異ならせてもよい。この場合、梁２０にも頭付きスタッド４４や支圧板５８等の力伝達手段を設けるようにする。梁１６の下端部をフーチング１４に埋設し、梁２０の下端部をフーチング１８に埋設する場合、梁１６の上面と梁２０の上面とのどちらが高くなるようにしてもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように、梁２０をフーチング１８の上面に載置し、梁１６の下端部をフーチング１４に埋設することにより、梁２０の上面と梁１６の上面との高さを異ならせて、床スラブ４８に床段差５０を形成した例を示したが、図７の正面図、及び図８の正面図に示すように、フーチング１４、１８に支持された柱梁部材６０、６２を構成する、左右に略水平に張り出して設けられたＨ形鋼からなる梁６４と梁６６の上面の高さを異ならせることにより、床スラブ４８に床段差５０を形成するようにしてもよい。ここでは、第１基礎梁としての梁６４の右端部下部をフーチング１４に埋設し、梁６４の左端部下部をフーチング１８に埋設するとともに、梁６６をフーチング１４、１８から浮かせて配置することにより、梁６４と梁６６の上面の高さを異ならせている。また、梁６４上に鋼製の床支持用受け材６８を設けることにより、床段差５０が形成される位置を調整している。

さらに、本実施形態では、図１に示すように、フーチング１４とフーチング１８の厚さを同じにした例を示したが、フーチング１４とフーチング１８の厚さを異ならせてもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように、独立フーチング基礎を構成するフーチング１４、１８に梁１６、２０がそれぞれ支持された例を示したが、本実施形態の建物基礎構造、及び建物基礎構造の構築方法は、フーチング１４とフーチング１８が一体となった布基礎に対しても適用することができる。

さらに、本実施形態では、図１に示すように、梁１６と梁２０、梁端部材２２と梁部材２４、及び梁端部材２６と梁部材２８の梁成を等しくした例を示したが、梁１６と梁２０、梁端部材２２と梁部材２４、及び梁端部材２６と梁部材２８の梁成を異ならせてもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように、梁１６、２０をＨ形鋼梁とした例を示したが、梁１６、２０は、鋼製の梁であればよい。例えば、梁１６、２０は、Ｈ形鋼以外の形鋼からなる梁であってもよい。

以上、本発明の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何等限定されるものでなく、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。

１２、７２ 建物基礎構造
１４ フーチング（第１フーチング部）
１６、６４ 梁（第１基礎梁）
１８ フーチング（第２フーチング部）
２０ 梁（第２基礎梁）
３８ 基礎底
４４ 頭付きスタッド（力伝達手段）
５４ ジャッキ（支持部材）
５８ 支圧板（力伝達手段）
Ｕ コンクリート

Claims (2)

1. 基礎底上に設けられた第１フーチング部と、
   前記第１フーチング部に下部が埋設されて前記第１フーチング部に支持された鋼製の第１基礎梁と、
   前記第１基礎梁に設けられ、前記第１基礎梁に作用する鉛直力を前記第１フーチング部へ伝達する力伝達手段と、
   前記基礎底上に設けられ、前記第１フーチング部と厚さが同一とされた第２フーチング部と、
   前記第１基礎梁と梁成が等しく、前記第２フーチング部の上面に載置されることにより、又は前記第１基礎梁の前記第１フーチング部への埋設深さとは異なる深さで前記第２フーチング部に下部が埋設されることにより前記第２フーチング部に支持され、上面が前記第１基礎梁の上面と異なる高さとなる鋼製の第２基礎梁と、
   を有する建物基礎構造。
2. 請求項１に記載の建物基礎構造の構築方法において、
   前記基礎底上に設置した支持部材により前記第１基礎梁を支持する工程と、
   前記基礎底上にコンクリートを打設し、前記コンクリート中に前記支持部材及び前記第１基礎梁の下部を埋設して前記第１フーチング部を形成する工程と、
   を有する建物基礎構造の構築方法。