JP2003064784A - 柱兼用杭と梁との取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、柱兼用杭の水平方向のず
れ、および、柱兼用杭の天端レベルの不一致に対して調
整が容易で、かつ、柱兼用杭の天端上方間に設けられる
傾斜梁にも対応が可能で、強度の高い、柱兼用杭と梁と
の取付構造およびレベル調整方法を提供することであ
る。 【解決手段】 地中の杭部２ａと地上の柱部２ｂとから
なる柱兼用杭２に、杭材としての機能と、柱材としての
機能とを併有させ、該柱兼用杭の上に下梁４、上梁５を
架設した、建築構造物１の柱兼用杭と梁との取付構造に
おいて、予めボルト３２が溶接された下ベースプレート
３１が前記柱兼用杭の上面、即ち、トッププレート２２
ａに溶接され、前記ボルトを貫挿するボルト孔３４ａが
設けられた上ベースプレート３４が、レベル調節するよ
うに前記ボルトに螺合した下ナット３３に当接され、前
記下ナットと、前記ボルトに螺合した上ナット３５と、
によって、前記上ベースプレートが挟着され、前記上ベ
ースプレートの上面に、下梁４が溶接されている、こと
を特徴とする柱兼用杭と梁との取付構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中の杭部と地上
の柱部とからなる柱兼用杭を利用した建築構造物におけ
る、柱兼用杭と梁との取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】低層の店舗や倉庫等に利用される建築構
造物として、特許第３０９８７１９号公報に示されるよ
うな柱兼用杭を利用した建築構造物がある。この柱兼用
杭を利用した建築構造物においては、基礎フーチングや
地中梁が不要で、工期の短縮およびコストの低減が可能
である。

【０００３】しかしながら、各柱兼用杭の天端上方間に
水平に梁を架設する際に、各柱兼用杭の天端レベルを一
致させる必要があるが、柱兼用杭の地中への挿入量を調
節して各柱兼用杭の天端レベルを一致させる作業は困難
であるため、各柱兼用杭の天端レベルは若干異なってし
まう。

【０００４】そこで、特許第２９５１２８９号公報に
は、柱兼用杭の天端に下ベースプレートを配設し、該下
ベースプレートの上面にボルトを立設するとともに、該
ボルトを貫挿するボルト穴が開穿された梁の下フランジ
を、該ボルトに螺合した下ナットにてレベル調整し、か
つ、該下ナットと前記ボルトに螺合した上ナットとにて
前記フランジを挟着することにより、梁をボルトに定着
した、杭を柱に利用した建築構造物における梁取付レベ
ル調整構造が、開示されている。

【０００５】また、特許第３０２７３４０号公報には、
杭の下部を地盤中に位置させるとともに、該杭の上部を
地上に突出させて柱と成し、更に、該杭の天端部に桁を
架設して成る杭を柱に利用した建築構造物において、前
記杭の天端部には予めトッププレートが固設されてお
り、該杭の立設後、該トッププレート上面に芯ずれを補
償するための通り芯を書いて正規の桁位置を求め、更
に、杭天端レベルの測定を行って正規の桁レベルとの差
を求め、該差を充当するためのレベル調整用鋼材（即
ち、ライナープレート）を該杭の前記トッププレートと
桁との間に介装し、かつ、桁を前記トッププレートに設
けた前記正規の桁位置に架設した、杭を柱に利用した建
築構造物が、開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような柱兼用杭を利用した建築構造物における柱兼用杭
と梁とのレベル調整方法においては、梁にボルトを取り
付けるための孔が設けられるため、梁の強度が低下して
しまうという問題があった。

【０００７】また、店舗の軒先等にこの構造を用いる場
合には、柱兼用杭の上部には雨水を排水できる勾配をも
った屋根が設けられる。そのため、柱兼用杭の天端上方
間に設けられる梁は、柱兼用杭に対して傾斜することと
なり、柱兼用杭の上面と梁の間には三角形の隙間が生じ
るため、ナットが緩み易くなってしまう。これに対し
て、柱兼用杭の上面と梁の間にライナープレートを介在
させてナットを螺合する際に、各ボルト毎に介在させる
ライナープレートの枚数を変化させることによって、傾
斜に対応する方法が考案されている。このような方法を
用いても、ライナープレートと梁との間、および、梁と
ナットとの間にわずかな隙間が残ってしまうため、柱兼
用杭に対して垂直に据えられた梁をナットで締め付ける
場合に比べて、締め付け力が弱く、ナットが緩み易いと
いう問題があった。

【０００８】本発明の目的は、柱兼用杭の水平方向のず
れ、および、柱兼用杭の天端レベルの不一致に対して調
整が容易で、かつ、柱兼用杭の天端上方間に設けられる
傾斜梁にも対応が可能で、強度の高い、柱兼用杭と梁と
の取付構造を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、例えば図１に示すように、
地中の杭部（具体的には、杭部２ａ）と地上の柱部（具
体的には、柱部２ｂ）とからなる柱兼用杭（具体的に
は、柱兼用杭２）に、杭材としての機能と、柱材として
の機能とを併有させ、該柱兼用杭の上に梁（具体的に
は、下梁４、上梁５）を架設した、建築構造物（具体的
には、建築構造物１）の柱兼用杭と梁との取付構造にお
いて、予めボルト（具体的には、ボルト３２）が溶接さ
れた下ベースプレート（具体的には、下ベースプレート
３１）が前記柱兼用杭の上面（具体的には、トッププレ
ート２２ａ）に溶接され、前記ボルトを貫挿するボルト
孔（具体的には、ボルト孔３４ａ）が設けられた上ベー
スプレート（具体的には、上ベースプレート３４）が、
レベル調節するように前記ボルトに螺合した下ナット
（具体的には、下ナット３３）に当接され、前記下ナッ
トと、前記ボルトに螺合した上ナット（具体的には、上
ナット３５）と、によって、前記上ベースプレートが挟
着され、前記上ベースプレートの上面に、前記梁（具体
的には、下梁４）が溶接されている、ことを特徴とする
柱兼用杭と梁との取付構造。

【００１０】請求項１記載の発明によれば、予めボルト
が溶接された下ベースプレートを、柱兼用杭の上面に溶
接により接合するので、下ベースプレートの溶接位置を
調整することにより、柱兼用杭に対するボルトの位置を
正確に位置決めすることができる。柱兼用杭の上面に下
ベースプレートが、ボルトにより接合される場合、ボル
トやナットが、上ベースプレートを取り付ける際に邪魔
になるが、本発明においては、柱兼用杭の上面に下ベー
スプレートが溶接により接合されているため、十分な作
業領域が確保されるので、下ベースプレートに立設する
ボルトへの下ナットの締め付けを容易に行うことができ
る。また、ボルトに下ナットを螺合し、ボルトのねじに
沿って、下ナットを回転させることによって、該下ナッ
トの上端面レベルを梁の取付レベルに合わせて調整する
ことができる。従って、極めて容易に柱兼用杭に対する
梁の取付レベルの調整を行うことができる。また、レベ
ルの微調整も簡単に行うことができる。更に、梁は下フ
ランジに溶接により接合された上ベースプレートを介し
て、杭柱と接合するため、梁の下フランジにボルト孔等
の孔を設ける必要がないので、梁の下フランジの強度を
低下させることがない。従って、フランジに孔を設ける
従来のボルト接合に比べ、フランジの幅を節約すること
ができる。また、屋根に勾配をもたせるために、柱兼用
杭に梁を斜めに取り付ける際に、ボルトに取り付けられ
る上ベースプレートと梁とが、別部材となっているの
で、梁を斜めに取り付けても、上ベースプレートをボル
トに対して直交させることができる。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の柱
兼用杭（具体的には、柱兼用杭２）と梁（具体的には、
下梁４）との取付構造において、前記上ベースプレート
（具体的には、上ベースプレート３４）の上面に、前記
梁（具体的には、下梁４）を斜めに溶接する際に、調整
プレート（具体的には、調整プレート３９）を介して、
前記上ベースプレートと、前記下梁とを溶接する、こと
を特徴とする。

【００１２】請求項２記載の発明によれば、調整プレー
トを介して、上ベースプレートと、下梁とを溶接するこ
とによって、柱兼用杭の天端上方に勾配をもった屋根を
設けることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明を適用
した実施の形態を詳細に説明する。

【００１４】図１は柱兼用杭２を利用した建築構造物１
の骨組を構築した状態を示したものであり、地中の杭部
２ａと地上の柱部２ｂとからなる柱兼用杭２に、該建築
構造物１の杭材としての機能と柱材としての機能とを併
有させている。該柱兼用杭２の上部に接合部３を介して
下梁４を取り付けている。該接合部３は、後述するボル
ト３２が溶接された下ベースプレート３１と、上ベース
プレート３４と、下ナット３３と、上ナット３５と、に
よって構成される。

【００１５】柱兼用杭２の天端上方に、予めボルト３２
が溶接された下ベースプレート３１が柱兼用杭２の上面
に溶接されている。そして、ボルト３２を貫挿するボル
ト孔３４ａが設けられた上ベースプレート３４が、下梁
４の下面に予め溶接されていて、該上ベースプレート３
４が、レベル調節するようにボルト３２に螺合した下ナ
ット３３に当接し、下ナット３３と、ボルト３２に螺合
した上ナット３５と、によって、挟着されることによ
り、下梁４が柱兼用杭２の天端上方に架設されている。
下梁４の上面には、上梁５が溶接接合されていて、更
に、上梁５の上面に屋根材６が設置されている。

【００１６】そして、地盤８の表層には土間コンクリー
ト７が打設されている。これにより地震や台風による柱
兼用杭２の柱部２ｂの水平変形量が制御可能となり、建
築構造物１の所要強度が充分に確保されることとなる。
なお、地盤条件によっては土間コンクリート７を打設し
なくてもよい。

【００１７】以下、建築構造物１の施工手順について説
明する。まず、アースオーガ等によって、地盤８に柱兼
用杭２を打設する。このとき、柱兼用杭２の先端（下
端）が支持層８ａに達するようにし、かつ、柱兼用杭２
の上端が、建築構造物１の天井高さになるようにする。
なお、柱兼用杭２を摩擦杭とする場合には、柱兼用杭２
の先端が支持層８ａに達する必要はない。以上の作業を
繰り返して、柱兼用杭２、２、・・・を複数本打設す
る。ここで、柱兼用杭２のうち、地盤８に打設された部
分が、杭の働きをする杭部２ａとなり、地上に立設され
た部分が、柱の働きをする柱部２ｂとなる。なお、柱兼
用杭２には、ＰＨＣパイル、ＰＣパイル、鋼管巻ＰＣパ
イル、節付きパイル等の既製杭を用いることとする。こ
の他、Ｈ鋼矢板等、様々な断面形状の杭材を用いてもよ
い。

【００１８】図２（ａ）に示すように、該柱部２ｂ（柱
兼用杭２）の天端には杭キャップ２２が冠着されてい
る。柱兼用杭２の直径よりも長い対角線を持つ長方形の
下ベースプレート３１を該杭キャップ２２上に載置し、
柱基部２ｃ付近に設置したレーザー測定器等を用いて位
置合わせを行いながら、杭キャップ２２のトッププレー
ト２２ａに、下ベースプレート３１を溶接する。

【００１９】なお、下ベースプレート３１の上面には、
予めボルト３２、３２、３２、３２が所定の位置に溶接
により立設されている。予めボルト３２、３２、３２、
３２が溶接された下ベースプレート３１を、柱兼用杭２
の天端上方に溶接により接合するので、下ベースプレー
ト３１の溶接位置を調整することにより、柱兼用杭２の
水平方向の施工誤差の調整を行いながら、柱兼用杭２に
対するボルト３２、３２、３２、３２の位置を正確に位
置決めすることができる。柱兼用杭の上面に下ベースプ
レートが、ボルトにより接合される場合、ボルトやナッ
トが、上ベースプレートを取り付ける際に邪魔になる
が、本発明においては、柱兼用杭の上面に下ベースプレ
ートが溶接により接合されているため、十分な作業領域
が確保されるので、下ベースプレートに立設するボルト
への下ナットの締め付けを容易に行うことができる。

【００２０】また、ここで用いる長方形の下ベースプレ
ート３１は、柱兼用杭２の直径よりも長い対角線を持つ
長方形であるため、柱兼用杭２から下ベースプレート３
１の角がはみ出すこととなる。従って、柱兼用杭２の下
方から下ベースプレート３１の位置合わせを行うことが
できるので、下ベースプレート３１の設置が容易であ
る。また、下ベースプレート３１の位置合わせは、レー
ザー測定器を用いて行うこととしたが、下げ振り等を用
いて目視により行うこととしてもよい。

【００２１】次いで、前記ボルト３２に下ナット３３を
螺合し、該下ナット３３の上端面レベルを下梁４の取付
レベルに合わせて調整する。このように、ボルト３２の
ねじに沿って、下ナット３３を回転させることにより、
柱兼用杭２に対する下梁４の取付レベルの調整を極めて
容易に行うことができる。また、レベルの微調整も簡単
に行うことができる。なお、下ナット３３の代わりに薄
板状鉄板のライナープレートを前記正規の下梁の取付レ
ベルに合わせて積層することとしてもよい。

【００２２】ここで、下梁４はＨ型断面をもち、予め工
場にて、下梁４の下フランジの下面に上ベースプレート
３４が溶接されているものとする。更に、下梁４の上フ
ランジ、ウェブ、下フランジおよび上ベースプレート３
４に当接するように、ウェブの両側面に補剛材３６、３
６が溶接によって取り付けられているものとする。これ
により、下梁４の上方に設けられる上梁５および屋根材
６の荷重による下梁４のウェブの座屈を防止することが
できる。更に、補剛材３６、３６により、荷重による上
ベースプレート３４の変形を防止することができる。

【００２３】そして、図３（ａ）に示すように、下梁４
の、上ベースプレート３４に設けられたボルト孔３４
ａ、３４ａ、３４ａ、３４ａに前記ボルト３２、３２、
３２、３２を貫挿し、該ボルト３２の先端突出部分に上
ナット３５を螺合する。これにより、上ベースプレート
３４は、上ナット３５および下ナット３３によって挟着
固定され、柱兼用杭に下梁４が取り付ける。

【００２４】上記のように、下梁４は下フランジに溶接
により接合された上ベースプレート３４を介して、柱兼
用杭２と接合するため、ボルト接合のように下梁４の下
フランジにボルト孔等の孔を設ける必要がないので、下
梁４の下フランジの強度を低下させることがない。従っ
て、フランジに孔を設ける従来のボルト接合に比べ、下
フランジの幅を節約することができる。

【００２５】以上の作業を繰り返し、複数本の柱兼用杭
２、２、・・・の天端上方間に下梁４を架設する。

【００２６】なお、本実施の形態においては、下梁４お
よび上梁５はＨ型断面であることとして説明したが、そ
の他の断面形状をした梁を用いてもよい。また、補剛材
は、使用する下梁４および上梁５の断面形状に応じて設
けるか否かを決定するものとする。

【００２７】次いで、上ベースプレート３４と下ベース
プレート３１との空間を埋めるように、無収縮モルタル
３８を充填する。これにより、柱兼用杭２の天端上方に
設けられる下梁４、上梁５および屋根材６の荷重を、柱
兼用杭２全体で支持することができる。更に、無収縮モ
ルタル３８を充填することにより、ボルト３２の座屈を
防止することができる。

【００２８】以上のように、柱兼用杭２、２、・・・の
天端上方間に全ての下梁４および上梁５を架設する。下
梁４および上梁５は前記下ナット３３にてレベル調整さ
れているので、柱兼用杭２、２、・・・の地中への挿入
量が一定でなくても水平に架設することができる。その
後、上梁５の上面に折板葺き等の屋根材６を設置し、地
盤８の表面には１階の床スラブとなる土間コンクリート
７を打設する。更に、外壁等を構築して建築構造物１を
完成させる。

【００２９】以下、柱兼用杭２の天端上方に勾配をもっ
た屋根が設けられる場合の、柱兼用杭２と下梁４との取
付構造について説明する。図５は、上ベースプレート３
４と下梁４の第１の取付構造を示す。図５（ｂ）に示す
ように、下梁４に溶接される補剛材３６、３６の一部
は、下梁４のウェブ高さよりも少し長くなっていて、下
梁４の下フランジと上ベースプレート３４との間には隙
間が生じている。

【００３０】図５（ａ）に示すように、上ベースプレー
ト３４の中央が下梁４の補剛材３６、３６の下端に当接
し、上ベースプレート３４の一端が下梁４の下フランジ
に当接し、調整プレート３９が該上ベースプレート３４
の他端に垂直に当接し、かつ、該調整プレート３９の一
端が下梁４の下面に当接するように配置され、各部材が
当接する点において、それぞれ溶接により接合されてい
る。上記のように工場で上ベースプレート３４が溶接接
合された下梁４を、水平に屋根が架設される場合と同様
にして、柱兼用杭２の天端上方に架設する。その後、上
梁５、屋根材６を設置し、土間コンクリート７を打設、
外壁の構築等を行い、建築構造物１を完成させる。

【００３１】図６は、上ベースプレート３４と下梁４の
第２の取付構造を示す。第１の取付構造と同様、下梁４
に溶接される補剛材３６、３６の一部は、下梁４のウェ
ブ高さよりも少し長くなっていて、下梁４の下フランジ
と上ベースプレート３４との間には隙間が生じている。

【００３２】図６に示すように、一端の上面に調整プレ
ート３９が溶接された上ベースプレート３４の中央が下
梁４の補剛材３６、３６の下端に当接し、上ベースプレ
ート３４の他端が下梁４の下フランジに当接し、調整プ
レート３９の上面が下梁４の下フランジに当接するよう
に配置され、各部材が当接する点において、それぞれ溶
接により接合されている。上記のように工場で上ベース
プレート３４が溶接接合された下梁４を、水平に屋根が
架設される場合と同様にして、柱兼用杭２の天端上方に
架設する。その後、上梁５、屋根材６を設置し、土間コ
ンクリート７を打設、外壁の構築等を行い、建築構造物
１を完成させる。

【００３３】以上のように、調整プレート３９を介して
上ベースプレート３４と、下梁４とを溶接することによ
って、柱兼用杭２の天端上方に勾配をもった屋根を設け
ることができる。また、ボルトに取り付けられる上ベー
スプレートと梁とが、別部材となっているので、梁を斜
めに取り付けても、上ベースプレートをボルトに対して
直交させることができる。更に、屋根の勾配に応じて、
第１または第２の取付構造を適宜選択して、適用するこ
とができる。

【００３４】なお、杭キャップ２２のトッププレート２
２ａに下ベースプレート３１を溶接する際や、下梁４の
上フランジ上面に上梁５の下フランジを溶接する際に、
調整プレートを介して溶接することとしてもよい。これ
らの場合にも、柱兼用杭２の天端上方に勾配をもった屋
根を設けることができる。また、その組み合わせによっ
ては、対角線方向に勾配をもった屋根を設けることもで
きる。

【００３５】なお、本実施の形態において、上ベースプ
レートや補剛材、調整プレートは、予め工場にて溶接接
合されているものとしたが、現場でこれらの溶接を行う
こととしてもよい。

【００３６】なお、本発明は上記の実施の形態例に限定
されるものではなく、具体的な細部構造等についても適
宜に変更可能であることは勿論である。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、予めボルトが溶接された下ベースプレートを、柱
兼用杭の上面に溶接により接合するので、下ベースプレ
ートの溶接位置を調整することにより、柱兼用杭に対す
るボルトの位置を正確に位置決めすることができる。柱
兼用杭の上面に下ベースプレートが、ボルトにより接合
される場合、ボルトやナットが、上ベースプレートを取
り付ける際に邪魔になるが、本発明においては、柱兼用
杭の上面に下ベースプレートが溶接により接合されてい
るため、十分な作業領域が確保されるので、下ベースプ
レートに立設するボルトへの下ナットの締め付けを容易
に行うことができる。また、ボルトに下ナットを螺合
し、ボルトのねじに沿って、下ナットを回転させること
によって、該下ナットの上端面レベルを梁の取付レベル
に合わせて調整することができる。従って、極めて容易
に柱兼用杭に対する梁の取付レベルの調整を行うことが
できる。また、レベルの微調整も簡単に行うことができ
る。更に、梁は下フランジに溶接により接合された上ベ
ースプレートを介して、杭柱と接合するため、梁の下フ
ランジにボルト孔等の孔を設ける必要がないので、梁の
下フランジの強度を低下させることがない。従って、フ
ランジに孔を設ける従来のボルト接合に比べ、フランジ
の幅を節約することができる。また、屋根に勾配をもた
せるために、柱兼用杭に梁を斜めに取り付ける際に、ボ
ルトに取り付けられる上ベースプレートと梁とが、別部
材となっているので、梁を斜めに取り付けても、上ベー
スプレートをボルトに対して直交させることができる。

【００３８】請求項２記載の発明によれば、調整プレー
トを介して、上ベースプレートと、下梁とを溶接するこ
とによって、柱兼用杭の天端上方に勾配をもった屋根を
設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】柱兼用杭を利用した建築構造物の斜視図。

【図２】下ベースプレートの取付構造を示す正面図およ
び上面図。

【図３】下梁の取付構造を示す正面図および上面図。

【図４】上梁の取付構造を示す正面図および上面図。

【図５】下梁に傾斜をもたせる場合の上ベースプレート
と下梁の第１の取付構造を示す側面図および正面図。

【図６】下梁に傾斜をもたせる場合の上ベースプレート
と下梁の第２の取付構造を示す側面図。

【符号の説明】

１ 建築構造物 ２ 柱兼用杭 ２ａ 杭部 ２ｂ 柱部 ２ｃ 柱基部 ２２ 杭キャップ ２２ａ トッププレート ３ 接合部 ３１ 下ベースプレート ３２ ボルト ３３ 下ナット ３４ 上ベースプレート ３４ａ ボルト孔 ３５ 上ナット ３６、３７ 補剛材 ３８ 無収縮モルタル ３９ 調整プレート ３９ａ 溶接材 ４ 下梁 ５ 上梁 ６ 屋根材 ７ 土間コンクリート ８ 地盤 ８ａ 支持層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地中の杭部と地上の柱部とからなる柱兼用
   杭に、杭材としての機能と、柱材としての機能とを併有
   させ、該柱兼用杭の上に梁を架設した、建築構造物の柱
   兼用杭と梁との取付構造において、 予めボルトが溶接された下ベースプレートが前記柱兼用
   杭の上面に溶接され、 前記ボルトを貫挿するボルト孔が設けられた上ベースプ
   レートが、レベル調節するように前記ボルトに螺合した
   下ナットに当接され、 前記下ナットと、前記ボルトに螺合した上ナットと、に
   よって、前記上ベースプレートが挟着され、 前記上ベースプレートの上面に、前記梁が溶接されてい
   る、 ことを特徴とする柱兼用杭と梁との取付構造。
2. 【請求項２】請求項１記載の柱兼用杭と梁との取付構造
   において、 前記上ベースプレートの上面に、前記梁を斜めに溶接す
   る際に、調整プレートを介して、前記上ベースプレート
   と、前記下梁とを溶接する、 ことを特徴とする柱兼用杭と梁との取付構造。