説明

建物の基礎構造

【課題】地盤沈下によっても土間コンクリートにひび割れが発生することを防止することが可能で、土間コンクリートによる地震時の杭頭変形抑制作用や杭を一体的に挙動させる作用を保証することができる建物の基礎構造を提供する。
【解決手段】フーチングがなく、かつ梁で相互に連結されない各杭4の杭頭部4aをそれぞれ、各柱2の柱脚部2aに鋼管5を介して接合した建物の基礎構造であって、各杭間の地盤G上に、鋼管に対し相対移動自在に土間コンクリート6を形成した。鋼管と土間コンクリートとの間に緩衝材7を設けた。柱に相対移動自在に化粧材を設け、化粧材を土間コンクリート上に支持させた。柱を鋼管内に挿入される鋼柱とし、鋼柱の周囲に鋼管の外径寸法相当の被覆コンクリート部を形成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地盤沈下によっても土間コンクリートにひび割れが発生することを防止することが可能で、土間コンクリートによる地震時の杭頭変形抑制作用や杭を一体的に挙動させる作用を保証することができる建物の基礎構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の建物の基礎構造に関しては、例えば特許文献1が知られている。この特許文献1では、杭頭部と柱脚部とを鋼管を介して軸方向に接合してなる基礎を施工するに際し、杭を施工した後、杭頭部に鋼管の下半部を装着して鋼管内にコンクリートを打設することにより鋼管の下半部を杭頭部に対して固定し、しかる後に鋼管内に柱脚部を挿入して柱を立設し、鋼管内にコンクリートをさらに打設して柱脚部を鋼管に対して固定するようにしていて、その際、地盤上に土間コンクリートを打設して土間コンクリートにより杭頭部の水平変位を拘束するようにしている。
【特許文献1】特開2001−288755号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、特許文献1にあっては、杭頭部の水平変位を土間コンクリートで拘束するのに、杭頭部に装着した鋼管上に、当該鋼管から突出する柱脚部を取り囲むようにして杭間に土間コンクリートを打設するようにしていた。このような基礎構造において、地盤沈下が発生して杭間の地盤が下がった場合、地盤上の土間コンクリート部分は沈下する一方で、柱脚部周りの鋼管上の土間コンクリート部分は沈降せず、当該土間コンクリートにひび割れが発生してしまうという課題があった。そしてこのようにひび割れが発生して土間コンクリートが地面から離れた状態になると、当該土間コンクリートの水平方向に対する面外剛性によって期待できる地震時の杭頭変形を抑制する効果や杭を一体的に挙動させる効果が失われてしまうこととなっていた。
【0004】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、地盤沈下によっても土間コンクリートにひび割れが発生することを防止することが可能で、土間コンクリートによる地震時の杭頭変形抑制作用や杭を一体的に挙動させる作用を保証することができる建物の基礎構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明にかかる建物の基礎構造は、フーチングがなく、かつ梁で相互に連結されない各杭の杭頭部をそれぞれ、各柱の柱脚部に鋼管を介して接合した建物の基礎構造であって、各杭間の地盤上に、上記鋼管に対し相対移動自在に土間コンクリートを形成したことを特徴とする。
【0006】
前記鋼管と前記土間コンクリートとの間に緩衝材を設けたことを特徴とする。
【0007】
前記柱に相対移動自在に化粧材を設け、該化粧材を前記土間コンクリート上に支持させたことを特徴とする。
【0008】
前記柱を前記鋼管内に挿入される鋼柱とし、該鋼柱の周囲に上記鋼管の外径寸法相当の被覆コンクリート部を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明にかかる建物の基礎構造にあっては、地盤沈下によっても土間コンクリートにひび割れが発生することを防止でき、土間コンクリートによる地震時の杭頭変形抑制作用や杭を一体的に挙動させる作用を確実に保証することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下に、本発明にかかる建物の基礎構造の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる建物の基礎構造は図5に示すように、地中に打設され、梁1で相互に連結された柱2の柱脚部2aと接合されて建物3を支持する杭4に、フーチングを備えず、かつ杭4相互を基礎梁で連結することのない構造で、低・中層建物に適用して合理的なものである。各杭4と各柱2とは、杭頭部4aに設けた鋼管5内に柱脚部2aを挿入した上で、鋼管5内にコンクリートCを打設することで接合される。
【0011】
ところで、本実施形態にかかる建物の基礎構造は基本的には図1に示すように、各杭4間の地盤G上に、鋼管5に対し相対移動自在に、特に地盤Gの沈み込み方向に沿う両者の相対移動を許容するように、土間コンクリート6を形成して構成される。具体的には、鋼管5が、根切りした地盤Gよりも上方へ突出させて設置され、この鋼管5に対し、僅かな隙間を隔てて縁を切った態様で、当該鋼管5を取り囲むように各杭4間に土間コンクリート6が打設される。鋼管5と土間コンクリート6との間の環状の隙間には、これを塞ぐための緩衝材7を設置することが好ましい。緩衝材7としては、撤去が容易なアスファルトやスタイロフォームを用いることが望ましい。
【0012】
土間コンクリート6について説明すると、上記建物の基礎構造にあっては、杭4同士を基礎梁で連結していないことから、地震荷重が作用した際、各杭4がそれぞれバラバラに動く可能性がある。極端に変形量の大きい杭4や小さい杭4が発生したり、それぞれの杭4が別々の方向に動いたりすると、上部構造に想定外の変形や応力が発生するおそれがある。土間コンクリート6を杭頭レベル(杭頭部4a近傍)に設け、この土間コンクリート6を基礎梁の代わりとなるような剛性で構築することにより、当該土間コンクリート6により、杭4同士を一体的に挙動させることができる。
【0013】
また、土間コンクリート6は、地盤G表面に接する態様で構築される。このように構築すると、地震時に水平力が作用した際、杭4の剛性で抵抗できることに加えて、土間コンクリート6と地盤G表面との間に発生する摩擦も抵抗力となり、効果的に杭4の変形が抑制されて、耐震強度を向上できる。さらに、土間コンクリート6がその上に構築される地盤Gについては、地盤改良を施すことによって土間コンクリート6と地盤G表面との密着性を高めることができ、より大きな摩擦力を期待することができる。
【0014】
本発明が対象とする建物の基礎構造にあっては、上述したように土間コンクリート6の構造的健全性と、地盤Gに対する土間コンクリート6の設置状態の維持とがきわめて重要である。そして本実施形態にあっては、各杭4間の地盤G上に、縁切りによって鋼管5に対し相対移動自在に土間コンクリート6を形成したので、地盤沈下が生じた場合、土間コンクリート6は、杭4や鋼管5に拘束されることなく、地盤Gとともに沈降し、従って土間コンクリート6に亀裂やひび割れが発生することを防止することができる。従って、土間コンクリート6は構造的に健全な状態が維持され、土間コンクリート6に所定の面外剛性を期待することができて、杭4が一体に挙動する作用を保証することができる。また、土間コンクリート6は沈下する地盤Gとともに沈み込むので、地盤Gに対する土間コンクリート6の設置状態も確実に維持することができ、両者間の摩擦による杭変形の抑制効果も適切に確保することができる。これにより、土間コンクリート6による地震時の杭頭変形抑制作用を保証することができる。
【0015】
さらに、隙間を塞ぐための緩衝材7は、僅かな寸法に設定されるので、地震によって発生する杭頭変形を、土間コンクリート6に適切に伝達でき、地盤G表面との間の摩擦力による抵抗作用を確実に発生させることができる。
【0016】
また、ひび割れなどが発生しないので、土間コンクリート6の外観を維持することができる。さらに、地盤沈下が生じて土間コンクリート6の高さ位置が鋼管5に対して下降すると、それまで隙間であった部分に設置していた緩衝材7が露出する。緩衝材7として、アスファルトやスタイロフォームを使用することで、簡単に撤去することが可能で、撤去することにより鋼管5周りの美観を維持することができる。
【0017】
他方、図2に示すように、土間コンクリート6が地盤Gとともに沈下した際に、土間コンクリート6が下降して露出した鋼管部分Xについては、これをその内部のコンクリートともに取り去ることによっても、柱脚部2a周りの美観を容易に維持することができる。
【0018】
図3には、上記実施形態の変形例が示されている。この変形例にあっては、土間コンクリート6が下降した場合における柱脚部2aの美観を維持するために、柱2を取り囲む中空筒体状の化粧材8が設けられている。化粧材8は、鋼管5の外径寸法よりもわずかに大きな内径寸法で形成され、鋼管5周囲の土間コンクリート6上に支持されて設置される。化粧材8は、下端が開口される一方で、上端には、柱2周囲との隙間を塞ぐフランジ8aが形成される。そしてこのフランジ8aの内縁には、柱2表面との間に位置させて、滑り材9が取り付けられ、この滑り材9によりフランジ8a、ひいては化粧材8が、柱2に対して上下方向に円滑に相対移動できるようになっている。このような変形例にあっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。
【0019】
特にこの変形例にあっては、土間コンクリート6が下降すると、その下降に応じて化粧材8も柱2に対して下方にスライド移動し、これにより土間コンクリート6が沈み込んでも自動的に柱脚部2aの美観を維持することができて、上記実施形態のように緩衝材7や露出した鋼管部分Xの撤去などの手間を要することがないという利点がある。
【0020】
図4には、上記実施形態の他の変形例が示されている。この変形例にあっては、土間コンクリート6が下降した場合における柱脚部2aの美観を維持するにあたり、被覆コンクリート部10を設けるようにしていて、鋼管5内に挿入される柱2が鋼柱であることを前提として構成される。この変形例では、柱2の周囲に、鋼管5の外径寸法相当の被覆コンクリート部10が、鋼管5と一連に形成される。すなわち、被覆コンクリート部10は鋼管5の周側面とほぼ面一に形成される。被覆コンクリート部10は、構造強度に算入される構成であっても、単なる化粧材であっても、いずれでも良い。このような変形例にあっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。
【0021】
殊にこの変形例にあっては、土間コンクリート6が下降しても、常に被覆コンクリート部10もしくはその下方の鋼管5の表面が露出されるだけであって、従って、土間コンクリート6が下降しても自動的に柱脚部2aの美観を維持することができ、上記変形例と同様に緩衝材7や露出した鋼管部分Xの撤去などの手間を要することがないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明にかかる建物の基礎構造の好適な一実施形態を示す概略側断面図である。
【図2】図1の建物の基礎構造において、鋼管部分を取り去った状態を示す概略側断面図である。
【図3】本発明にかかる建物の基礎構造の変形例を示す説明図である。
【図4】本発明にかかる建物の基礎構造の他の変形例を示す説明図である。
【図5】本発明にかかる建物の基礎構造が適用される基礎部分を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【0023】
2 柱
2a 柱脚部
4 杭
4a 杭頭部
5 鋼管
6 土間コンクリート
7 緩衝材
8 化粧材
10 被覆コンクリート部
G 地盤

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フーチングがなく、かつ梁で相互に連結されない各杭の杭頭部をそれぞれ、各柱の柱脚部に鋼管を介して接合した建物の基礎構造であって、各杭間の地盤上に、上記鋼管に対し相対移動自在に土間コンクリートを形成したことを特徴とする建物の基礎構造。
【請求項2】
前記鋼管と前記土間コンクリートとの間に緩衝材を設けたことを特徴とする請求項1に記載の建物の基礎構造。
【請求項3】
前記柱に相対移動自在に化粧材を設け、該化粧材を前記土間コンクリート上に支持させたことを特徴とする請求項1または2に記載の建物の基礎構造。
【請求項4】
前記柱を前記鋼管内に挿入される鋼柱とし、該鋼柱の周囲に上記鋼管の外径寸法相当の被覆コンクリート部を形成したことを特徴とする請求項1から3いずれかの項に記載の建物の基礎構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2006−207118(P2006−207118A)
【公開日】平成18年8月10日(2006.8.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−16304(P2005−16304)
【出願日】平成17年1月25日(2005.1.25)
【出願人】(000140292)株式会社奥村組 (469)
【Fターム(参考)】