JP2005068953A - Steel foundation structure - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steel foundation structure having no reinforcement operation, not requiring form operation, requiring less labor and time for installation, and capable of maintaining strength for a long period at low cost. <P>SOLUTION: In a frame foundation beam disposed in the ground in this steel foundation structure, the rust inhibitor layer selected from a tar epoxy resin paint, a denatured epoxy resin paint, a polyurethane resin paint, a urethane elastomer, a butyl rubber sheet, a polyethylene lining, a polyethylene tape, an asphalt, a coal tar enamel, a vinyl chloride, and an epoxy powder paint which have a high rust-prevention effect is formed on the surfaces of the foundation beam. Soil is directly back-filled therearound. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、構造物を支持する地中に少なくともその一部が配置される鉄骨基礎梁を有する鋼製基礎構造に関する。   The present invention relates to a steel foundation structure having a steel foundation beam at least a part of which is disposed in the ground that supports the structure.

従来の構造物を支持する基礎構造としては、鉄筋コンクリートによる基礎構造と、鉄骨基礎梁による基礎構造が知られている。
鉄筋コンクリートによる基礎構造は、地盤を掘削し、掘削した溝等の底部に割石、捨てコンクリートを打設し、型枠を設置し、さらに配筋作業、アンカーボルトの設置をした後、コンクリートを打設し、コンクリートの固化後、型枠の取り外し作業をし、基礎周囲に土砂を埋め戻し、基礎上にレベル調整用モルタルを設置した後、鉄骨柱の脚部をアンカーボルトで固定することにより構築される。
また、地中鉄骨基礎梁による基礎構造は、地盤に掘削した溝に鉄骨基礎梁を設置した後、溝内に型枠を設置し、型枠内にコンクリートを打設し、鉄骨基礎梁とコンクリートを一体として構築される。
特開２００１−２５４３６７号公報 特開平７−２７９１８４号公報 As a basic structure for supporting a conventional structure, a basic structure using reinforced concrete and a basic structure using steel foundation beams are known.
For the foundation structure using reinforced concrete, excavate the ground, place crushed stones and discarded concrete at the bottom of the excavated groove, install formwork, install reinforcement, install anchor bolts, and then place the concrete. After solidifying the concrete, it is constructed by removing the formwork, backfilling the earth and sand around the foundation, installing leveling mortar on the foundation, and then fixing the steel column legs with anchor bolts. The
In addition, the foundation structure using underground steel foundation beams is constructed by installing a steel foundation beam in a groove excavated in the ground, then installing a formwork in the groove, placing concrete in the formwork, Is built as one.
JP 2001-254367 A JP 7-279184 A

しかしながら、従来の鉄筋コンクリートによる基礎構造においては、地盤面より下に大量のコンクリートを使用するため、大量の掘削残土が発生し、その処理・運搬に多くの費用を必要とする問題が発生する。また、鉄筋コンクリートによる基礎構造の構築には、型枠工や鉄筋工が必要であり、多くの工期と費用を必要とし、大量のコンクリートを使用するということで、解体にも多くの工期と費用を必要とするという問題を有するものであった。さらに、鉄筋コンクリート基礎構造は大量のコンクリートを使用するため、基礎構造の重量が大きくなるため、軟弱地盤で基礎杭が必要な場合に重量の大きい基礎構造を支持するための基礎杭の本数や径を増やさなければならず費用がかかるという問題を有する。
また、従来の地中鉄骨基礎梁による基礎構造においても、鉄骨基礎梁の地中での腐食を防止するため、大量のコンクリートを使用して鉄骨基礎梁とコンクリートを一体とする必要があるため、前記鉄筋コンクリートによる基礎構造と同様な問題を有するものであった。 However, in a conventional reinforced concrete foundation structure, a large amount of concrete is used below the ground surface, so a large amount of excavated soil is generated, and a problem that requires a large amount of cost for processing and transporting occurs. In addition, the construction of a foundation structure using reinforced concrete requires formwork and rebar construction, which requires a lot of construction time and cost, and uses a large amount of concrete, so it takes a lot of construction time and cost for demolition. It had the problem of needing. In addition, because the reinforced concrete foundation structure uses a large amount of concrete, the weight of the foundation structure increases, so the number and diameter of foundation piles to support a heavy foundation structure when soft foundations are required. There is a problem that it must be increased and expensive.
Also, in the foundation structure with conventional underground steel foundation beams, it is necessary to unite the steel foundation beams and concrete using a large amount of concrete in order to prevent the underground corrosion of the steel foundation beams. It had the same problem as the foundation structure by the reinforced concrete.

本発明は、前記従来技術の持つ課題を解決する、鉄筋工がなく、型枠工が不要で、施工の手間と時間が少ない低コストで長期間強度を維持可能な鋼製基礎構造を提供することを目的とする。   The present invention provides a steel base structure that solves the problems of the prior art, does not require rebar, does not require formwork, and can maintain strength for a long period of time at low cost with less labor and time for construction. For the purpose.

本第１発明は、前記課題を解決するために、鋼製基礎構造において、地中に少なくともその一部が配置される鉄骨基礎梁であって、その表面に防錆効果の高い防錆材層が形成されることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the first invention is a steel foundation beam in which at least a part of the steel foundation structure is disposed in the ground, and has a rust prevention material layer having a high rust prevention effect on the surface thereof. Is formed.

本第２発明は、本第１発明の鋼製基礎構造において、前記鉄骨基礎梁がＨ型鋼であることを特徴とする。   The second invention is characterized in that in the steel foundation structure of the first invention, the steel foundation beam is H-shaped steel.

本第３発明は、本第１又は第２発明の鋼製基礎構造において、前記防錆効果の高い防錆材が、タールエポキシ樹脂塗料、変性エポキシ樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、ウレタンエラストマー、ブチルゴムシート、ポリエチレンライニング、ポリエチレンテープ、アスファルト、コールタールエナメル、塩化ビニル、エポキシ粉体塗装から選択されることを特徴とする。   The third invention relates to the steel basic structure of the first or second invention, wherein the rust preventive material having a high antirust effect is a tar epoxy resin paint, a modified epoxy resin paint, a polyurethane resin paint, a urethane elastomer, a butyl rubber sheet. , Selected from polyethylene lining, polyethylene tape, asphalt, coal tar enamel, vinyl chloride, epoxy powder coating.

本発明の地中に少なくともその一部が配置される鉄骨基礎梁の表面に防錆効果の高い防錆材層を形成して地中に配置する基礎構造とする構成により、鉄骨基礎梁の防錆のためのコンクリート打設の必要が無く、コンクリート打設のための型枠工や鉄筋工がなく施工期間及び施工費用を少なくすることができる。
また、コンクリート打設の必要がないため基礎構造の重量を低減することができ、鉄骨基礎梁を支持するフーチングや基礎杭のサイズが小さいものにすることができる。その結果、地盤の下の掘削量も低減でき、掘削により発生する掘削土は、鉄骨基礎梁の地中への配置が終了後に埋め戻されるので、処理すべき掘削残土を低減できる。
鉄骨基礎梁の表面に防錆効果の高い防錆材層が形成されているため、長期間地中に配置された状態でもその強度を保つことができる。
タールエポキシ樹脂塗料、変性エポキシ樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、ウレタンエラストマー、ブチルゴムシート、ポリエチレンライニング、ポリエチレンテープ、アスファルト、コールタールエナメル、塩化ビニル、エポキシ粉体塗装から選択される防錆材は、防錆効果が高く、長期間の地中にあっても鉄骨基礎梁の表面からの発錆を防止できる。 According to the present invention, a structure having a foundation structure in which a rust prevention material layer having a high rust prevention effect is formed on the surface of a steel foundation beam, at least a part of which is arranged in the ground, and arranged in the ground is used to prevent the steel foundation beam. There is no need for concrete placement for rusting, and there is no formwork or reinforcement for concrete placement, and the construction period and construction cost can be reduced.
Moreover, since there is no need for concrete placement, the weight of the foundation structure can be reduced, and the size of the footings and foundation piles that support the steel foundation beams can be reduced. As a result, the amount of excavation under the ground can be reduced, and the excavated soil generated by excavation is backfilled after the placement of the steel foundation beams into the ground is completed, so that the excavated residual soil to be processed can be reduced.
Since the rust preventive material layer having a high rust preventive effect is formed on the surface of the steel foundation beam, the strength can be maintained even in a state of being placed in the ground for a long time.
Rust prevention material selected from tar epoxy resin paint, modified epoxy resin paint, polyurethane resin paint, urethane elastomer, butyl rubber sheet, polyethylene lining, polyethylene tape, asphalt, coal tar enamel, vinyl chloride, epoxy powder coating, rust prevention It is highly effective and can prevent rusting from the surface of steel foundation beams even in the ground for a long time.

本発明の実施の形態を図により説明する。図１（ａ）（ｂ）は、本発明の一実施形態を示すものである。鋼製基礎構造１は、地盤を掘削し所定形状の溝を形成し、前記溝の鉄骨柱２が立設する位置に鉄筋コンクリートの独立基礎３を構築する。独立基礎３は、先ず、所定の高さにアンカーボルト４が突設するようにコンクリートを打設する。コンクリート固化後、その上に、下端にベースプレート５を固定し、さらに横方向に水平に延びるＨ型鋼等で構成される鉄骨基礎梁６を連結した鉄骨柱２の脚部をアンカーボルト４により固定する。その後、鉄骨柱２の脚部の所定高さまでコンクリートを打設し、コンクリートが固化し鉄骨柱２の脚部と独立基礎３が一体に固定される。鉄骨基礎梁６の少なくとも一部は、地盤に掘削された溝内に配置され、溝内に掘削土が埋め戻される。この実施形態の基礎構造は、鉄骨柱２や鉄骨基礎梁６の重量を独立基礎３が支持し、その荷重を下部の支持層に伝達するので、下部の支持層が支持力のある地層である場合に適用される。図４に示されるように、鉄骨基礎梁６の表面には、防錆効果の高い防錆材層７が形成されているため、直接地中に配置されても腐食することがない。その結果、従来必要とした地中に配置される鉄骨基礎梁６の周囲をコンクリートで覆う必要がなくなる。そのため、型枠工、鉄筋工等の作業が低減され、掘削土も埋め戻されるため、処理すべき掘削残土を減らすことができる。また、鉄骨基礎梁６の周囲にコンクリートで覆う必要がないため、基礎の重量を低く抑えることができるため、鉄骨柱２及び鉄骨基礎梁６を支持する独立基礎３のサイズを小さくすることができる。
独立基礎３のコンクリート中に鉄骨柱２の脚部及び鉄骨基礎梁６の一部を埋め込むことなく、独立基礎３のコンクリート上面に鉄骨柱２の脚部のベースプレート５をアンカーボルト４で固定してもよい。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 (a) and 1 (b) show an embodiment of the present invention. The steel foundation structure 1 excavates the ground to form a groove having a predetermined shape, and constructs an independent foundation 3 of reinforced concrete at a position where the steel column 2 of the groove stands. The independent foundation 3 first places concrete so that the anchor bolt 4 protrudes at a predetermined height. After the concrete is solidified, the base plate 5 is fixed to the lower end of the concrete, and the legs of the steel column 2 connected to the steel foundation beam 6 made of H-shaped steel or the like extending horizontally in the horizontal direction are fixed by the anchor bolts 4. . Thereafter, concrete is cast to a predetermined height of the legs of the steel column 2, the concrete is solidified, and the legs of the steel column 2 and the independent foundation 3 are fixed integrally. At least a part of the steel foundation beam 6 is disposed in a groove excavated in the ground, and excavated soil is backfilled in the groove. In the foundation structure of this embodiment, since the independent foundation 3 supports the weight of the steel column 2 and the steel foundation beam 6 and transmits the load to the lower support layer, the lower support layer is a strata having a supporting force. Applicable to the case. As shown in FIG. 4, since the rust preventive material layer 7 having a high rust preventive effect is formed on the surface of the steel foundation beam 6, it does not corrode even if directly disposed in the ground. As a result, there is no need to cover the periphery of the steel foundation beam 6 placed in the ground, which is conventionally required, with concrete. Therefore, work such as formwork and rebar work is reduced and excavated soil is backfilled, so that excavated residual soil to be processed can be reduced. Moreover, since it is not necessary to cover the steel foundation beam 6 with concrete, the weight of the foundation can be kept low, and the size of the independent foundation 3 that supports the steel column 2 and the steel foundation beam 6 can be reduced. .
The base plate 5 of the leg of the steel column 2 is fixed to the concrete upper surface of the independent foundation 3 with the anchor bolts 4 without embedding part of the legs of the steel column 2 and the steel foundation beam 6 in the concrete of the independent foundation 3. Also good.

防錆効果の高い防錆材としては、タールエポキシ樹脂塗料、変性エポキシ樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、ウレタンエラストマー、ブチルゴムシート、ポリエチレンライニング、ポリエチレンテープ、アスファルト、コールタールエナメル、塩化ビニル、エポキシ粉体塗装から選択される。これらの防錆材は塗布又は接着により鉄骨基礎梁６の表面に防錆材層７が形成される。   Antirust materials with high rust prevention effects include tar epoxy resin paint, modified epoxy resin paint, polyurethane resin paint, urethane elastomer, butyl rubber sheet, polyethylene lining, polyethylene tape, asphalt, coal tar enamel, vinyl chloride, epoxy powder coating Selected from. These rust preventive materials form a rust preventive material layer 7 on the surface of the steel foundation beam 6 by application or adhesion.

土中の鋼材の腐食に影響を及ぼす要因には、土壌の物理的、科学的性質（土の組成、電気抵抗率、含水比、通気性、ｐＨ、塩分濃度、微生物の活動度、電池作用）などがある。これらの要因に対して、前記防錆効果の高い防錆材は、程度の差はあるが、電気抵抗、防水性、耐酸性、耐アルカリ性、気密性、耐微生物性が高く、適切な下地処理を行い、適切な厚さで塗装することで、建物の一般的耐用年数である５０年以上の防錆効果を持つ。また、上記の塗料を予め工場で塗布した後で建設地に運搬するが、ボルト接合部分については、現地にて塗装を行う必要がある。ほとんどの塗料は現地での部分施工が可能である。一般的な（地上露出）鉄骨の塗装は外観（見た目）を重視するので、上塗り塗装が必要であるが、土中に埋め込まれる鉄骨の塗装は外観を重視しないので、上塗りを省略することが可能であり、経済的である。土中の埋設配管（ガス、水道）に塗装する場合は、塗装の施工不良などで一箇所でも腐食が進行し、孔があいた場合は、配管としての機能が失われてしまうが、土中鋼製基礎の一箇所で錆びが進行したとしても、一般的には構造物全体の性能（耐震性など）への影響はほとんど無視できる。（錆びによる機能低下のリスクがない）   Factors affecting the corrosion of steel in the soil include physical and scientific properties of the soil (soil composition, electrical resistivity, moisture content, air permeability, pH, salinity, microbial activity, battery action) and so on. For these factors, the rust-preventive material having a high rust-preventive effect has a high degree of electrical resistance, waterproofness, acid resistance, alkali resistance, airtightness, and microbial resistance, although there are differences in degree. By applying and coating with an appropriate thickness, it has a rust prevention effect of 50 years or more, which is the general useful life of a building. In addition, the above-mentioned paint is applied in advance in a factory and then transported to the construction site. However, it is necessary to paint the bolt joint portion on site. Most paints can be partially constructed locally. Since the general (exposed to the ground) steel frame emphasizes the appearance (appearance), a top coat is required, but the steel coating embedded in the soil does not value the appearance, so the top coating can be omitted It is economical. When painting on underground pipes (gas, water) in the soil, corrosion progresses even at one location due to poor painting work, etc., and if there is a hole, the function as the pipe will be lost. Even if rusting progresses at one place of the foundation, generally the influence on the performance of the whole structure (such as earthquake resistance) can be neglected. (There is no risk of functional degradation due to rust)

図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の他の実施形態を示すものである。この実施形態では、鉄骨柱２と鉄骨基礎梁６を鉄筋コンクリートのフーチング基礎８の上に支持させるもので、この場合、鉄骨柱２の脚部と鉄骨基礎梁６の下部はフーチング基礎８上に位置する。鉄骨柱２の脚部に固定されたベースプレート５とフーチング基礎８から突出するアンカーボルト４が固定され、鉄骨基礎梁６とフーチング基礎８とがスタッドボルト９により一体に固定される。鉄骨基礎梁６の上に床版１０がスタッドボルト９により固定される。鉄骨基礎梁６は少なくともその一部が地中に位置するように設置される。この実施形態の基礎構造は、鉄骨柱２や鉄骨基礎梁６の荷重をフーチング基礎８により支持するもので、図１（ａ）（ｂ）に示される独立基礎の実施形態に比べて荷重支持が分散される。
また、鉄骨柱２の脚部及び鉄骨基礎梁６の一部をフーチング基礎８のコンクリート中に埋め込んでもよい。
図４に示されるように、鉄骨基礎梁６の表面には、防錆効果の高いタールエポキシ樹脂塗料、変性エポキシ樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、ウレタンエラストマー、ブチルゴムシート、ポリエチレンライニング、ポリエチレンテープ、アスファルト、コールタールエナメル、塩化ビニル、エポキシ粉体塗装から選択される防錆材の塗布又は接着による防錆材層７が形成される。 2A, 2B, and 2C show another embodiment of the present invention. In this embodiment, the steel column 2 and the steel foundation beam 6 are supported on the reinforced concrete footing foundation 8. In this case, the legs of the steel column 2 and the lower part of the steel foundation beam 6 are located on the footing foundation 8. To do. The base plate 5 fixed to the legs of the steel column 2 and the anchor bolt 4 protruding from the footing foundation 8 are fixed, and the steel foundation beam 6 and the footing foundation 8 are fixed integrally by the stud bolt 9. A floor slab 10 is fixed on the steel foundation beam 6 by stud bolts 9. The steel foundation beam 6 is installed so that at least a part thereof is located in the ground. The foundation structure of this embodiment is to support the load of the steel column 2 and the steel foundation beam 6 by the footing foundation 8, and the load support is higher than that of the embodiment of the independent foundation shown in FIGS. Distributed.
Further, the legs of the steel column 2 and a part of the steel foundation beam 6 may be embedded in the concrete of the footing foundation 8.
As shown in FIG. 4, the surface of the steel foundation beam 6 has a tar epoxy resin paint, a modified epoxy resin paint, a polyurethane resin paint, a polyurethane elastomer, a butyl rubber sheet, a polyethylene lining, a polyethylene tape, an asphalt, and a high rust prevention effect. A rust prevention material layer 7 is formed by applying or bonding a rust prevention material selected from coal tar enamel, vinyl chloride, and epoxy powder coating.

図３（ａ）（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態を示すものである。この実施形態では、基礎杭１１の杭頭に杭径より大きい鉄筋コンクリート製のパイルキャップ１２を形成し、パイルキャップ１２中に鉄骨柱２の脚部に固定したベースプレート５がアンカーボルト４により固定される。鉄骨柱２には、横方向に水平に延びるＨ型鋼等で構成される鉄骨基礎梁６が連結され、鉄骨基礎梁６は少なくともその一部が地中に位置するように設置される。図４に示されるように、鉄骨基礎梁６の表面には、防錆効果の高いタールエポキシ樹脂塗料、変性エポキシ樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、ウレタンエラストマー、ブチルゴムシート、ポリエチレンライニング、ポリエチレンテープ、アスファルト、コールタールエナメル、塩化ビニル、エポキシ粉体塗装から選択される防錆材の塗布又は接着による防錆材層７が形成される。この実施形態の基礎構造は、鉄骨柱２や鉄骨基礎梁６の重量を基礎杭１１を介して支持し、大きな荷重を支持する場合に適用される。
この実施形態においては、鉄骨柱２の脚部を鉄筋コンクリート製のパイルキャップ１２上に設置してもよい。 3 (a) and 3 (b) show still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a pile cap 12 made of reinforced concrete larger than the pile diameter is formed on the pile head of the foundation pile 11, and the base plate 5 fixed to the leg portion of the steel column 2 is fixed by the anchor bolt 4 in the pile cap 12. . The steel column 2 is connected to a steel foundation beam 6 made of H-shaped steel or the like extending horizontally in the lateral direction, and the steel foundation beam 6 is installed so that at least a part thereof is located in the ground. As shown in FIG. 4, the surface of the steel foundation beam 6 has a tar epoxy resin paint, a modified epoxy resin paint, a polyurethane resin paint, a polyurethane elastomer, a butyl rubber sheet, a polyethylene lining, a polyethylene tape, an asphalt, and a high rust prevention effect. A rust prevention material layer 7 is formed by applying or bonding a rust prevention material selected from coal tar enamel, vinyl chloride, and epoxy powder coating. The foundation structure of this embodiment is applied when supporting the weight of the steel column 2 or the steel foundation beam 6 via the foundation pile 11 and supporting a large load.
In this embodiment, the legs of the steel column 2 may be installed on the pile cap 12 made of reinforced concrete.

（ａ）（ｂ）本発明の一実施形態を示す図である。(A) (b) It is a figure which shows one Embodiment of this invention. （ａ）（ｂ）本発明の他の実施形態を示す図である。(A) (b) It is a figure which shows other embodiment of this invention. （ａ）（ｂ）本発明の他の実施形態を示す図である。(A) (b) It is a figure which shows other embodiment of this invention. 本発明の鉄骨基礎梁の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the steel-frame foundation beam of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 鋼製基礎構造
２ 鉄骨柱
３ 独立基礎
４ アンカーボルト
５ ベースプレート
６ 鉄骨基礎梁
７ 防錆材層
８ フーチング基礎
９ スタッドボルト
１０ 床版
１１ 基礎杭
１２ パイルキャップ 1 Steel foundation structure
2 Steel columns
3 Independent Foundation 4 Anchor Bolt 5 Base Plate 6 Steel Foundation Beam 7 Antirust Layer 8 Footing Foundation 9 Stud Bolt 10 Floor Slab 11 Foundation Pile 12 Pile Cap

Claims (3)

地中に少なくともその一部が配置される鉄骨基礎梁であって、その表面に防錆効果の高い防錆材層が形成されることを特徴とする鋼製基礎構造。 A steel foundation structure, at least a part of which is disposed in the ground, and having a rust prevention material layer having a high rust prevention effect formed on the surface thereof. 前記鉄骨基礎梁がＨ型鋼であることを特徴とする請求項１に記載の鋼製基礎構造。 The steel foundation structure according to claim 1, wherein the steel foundation beam is H-shaped steel. 前記防錆効果の高い防錆材が、タールエポキシ樹脂塗料、変性エポキシ樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、ウレタンエラストマー、ブチルゴムシート、ポリエチレンライニング、ポリエチレンテープ、アスファルト、コールタールエナメル、塩化ビニル、エポキシ粉体塗装から選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼製基礎構造。 The rust preventive material with high antirust effect is tar epoxy resin paint, modified epoxy resin paint, polyurethane resin paint, urethane elastomer, butyl rubber sheet, polyethylene lining, polyethylene tape, asphalt, coal tar enamel, vinyl chloride, epoxy powder coating The steel foundation structure according to claim 1, wherein the steel foundation structure is selected from the following.
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