JP2021055409A - 基礎構造および基礎の施工工法 - Google Patents

Abstract

【課題】未舗装の敷地に対応可能な基礎構造および基礎の施工方法を提供する。【解決手段】基礎構造（１）は、敷地上に載置される敷板（１０）と、敷板の上面から上方に離れて配置されるフランジ部（２１）を有し、高さ調整部材（４２）を介して水平に配置されるＨ形の鋼製部材（２０）と、フランジ部の両側に位置して敷板上に載置される一対のフランジ支持部材（３０）とを備える。各フランジ支持部材は、フランジ部の外側端面に対面し、敷板の上面からフランジ部を超えて上方に立ち上がる立ち上り部（３２）を有しており、フランジ支持部材の立ち上り部が、直接またはアングル材（５０）を介して、フランジ部の外側端部に溶接固定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、基礎構造および基礎の施工工法に関する。

特開２００１−３３７１号公報（特許文献１）には、建物を建てる敷地および周囲の敷地を予め整備して舗装し、舗装面上に、乾式基礎を設置して固定する技術が提案されている。これにより、基礎の形成を容易にでき、建物の解体や移設も容易に行うことができる。

特開２００１−３３７１号公報

特許文献１では、上述のように、基礎の設置対象面を舗装面とすることで、乾式基礎のレベル出しを容易にしているので、乾式基礎を舗装面に直接載置することができる。具体的には、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、乾式基礎１０２として角形鋼材を用いる場合は、角形鋼材が、工場等で角形鋼材に予め溶接したアングル材１０３を介して、アンカー１０４で舗装部１０１に固定されている。また、図４（Ｃ）に示すように、乾式基礎１０２としてＨ形鋼材を用いる場合は、Ｈ形鋼材の下フランジ部１２１が、直接、アンカー１０４で舗装部１０１に固定されている。

しかしながら、仮設建物の場合など、建築条件上、敷地の舗装が不可とされるケースがある。この場合、特許文献１の技術を適用することができない。したがって、敷地の舗装ができず、基礎の設置対象面（未舗装の敷地）に凹凸や傾斜がある場合にも対応できる技術が求められていた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、未舗装の敷地に対応可能な基礎構造および基礎の施工方法を提供することである。

この発明のある局面に従う基礎構造は、敷地上に載置される敷板と、敷板の上面から上方に離れて配置されるフランジ部を有し、高さ調整部材を介して水平に配置されるＨ形の鋼製部材と、フランジ部の両側に位置して敷板上に載置される一対のフランジ支持部材とを備える。各フランジ支持部材は、フランジ部の外側端面に対面し、敷板の上面からフランジ部を超えて上方に立ち上がる立ち上り部を有しており、フランジ支持部材の立ち上り部が、直接またはアングル材を介して、フランジ部の外側端部に溶接固定されている。

好ましくは、フランジ支持部材の立ち上り部は、フランジ部の上面に予め固定されたアングル材の外側面と面接触しており、アングル材の外側面の上端高さは、立ち上り部の上端高さよりも上方である。

好ましくは、フランジ支持部材は、Ｌ字状に形成され、立ち上り部の下端から外側へ延びる底面部をさらに含む。この場合、フランジ支持部材の底面部の外側端部と敷板の上面との接触部が、溶接固定されていることが望ましい。

好ましくは、鋼製部材の長手方向に沿って、複数のフランジ支持部材が連続的に配置されている。

この場合、フランジ支持部材は、敷板の継ぎ目を避けて配置されていることが望ましい。

好ましくは、アングル材は、鋼製部材の長手方向に沿って断続的、かつ、フランジ部よりも外側にはみ出して配置されている。この場合、フランジ部の下面と一対のフランジ支持部材の立ち上り部との間の空間に、グラウト材が充填されていてもよい。

この発明の他の局面に従う基礎の施工方法は、敷地上に敷板を設置する工程と、敷板上に、高さ調整部材を介して水平となるように、フランジ部を有するＨ形の鋼製部材を設置する工程と、フランジ部の両側に、フランジ部の外側端面に対面して敷板の上面からフランジ部を超えて上方に立ち上がる立ち上り部を有するフランジ支持部材を設置する工程と、フランジ支持部材の立ち上り部を、直接またはアングル材を介して、フランジ部の外側端部に溶接固定する工程とを備える。

本発明によれば、レベル出しされた鋼製部材のフランジ部を、一対のフランジ支持部材で支持するため、未舗装の敷地にも対応することが可能である。

（Ａ），（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る乾式基礎構造を模式的に示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態に係る乾式基礎構造に用いられるフランジ支持部材と鋼製部材のフランジ部との接続例を模式的に示す図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施の形態に係る乾式基礎構造の施工手順を模式的に示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、従来の乾式基礎構造を示す図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

＜乾式基礎構造＞
図１を参照して、本実施の形態に係る乾式基礎構造１について説明する。図１（Ａ）は、乾式基礎構造１を縦方向に切断した断面図であり、図１（Ｂ）は、乾式基礎構造１の要部を側方から（図１（Ａ）のＩＢ方向から）見た図である。なお、図１（Ａ）に示す矢印Ａ１は、基礎の幅方向（左右方向）を示し、図１（Ｂ）に示す矢印Ａ２は、基礎の長手方向を示している。

乾式基礎構造１は、建物の敷地上に設置される。乾式基礎構造１は、敷地上に載置される敷板１０と、高さ調整部材４２を介して敷板１０上に配置されるＨ形の鋼製部材２０と、鋼製部材２０のフランジ部２１の両側に位置して敷板１０上に載置される一対のフランジ支持部材３０とを備える。

敷板１０は、金属製の板であり、所定の厚みを有する鉄板により構成される。敷板１０は、平面視において矩形形状であり、建物の敷地上に並べられる。なお、建物の敷地が未舗装の場合、互いに隣接する敷板１０間に段差が生じたり、敷板１０自体が多少傾いたりするケースがある。

鋼製部材２０は、Ｈ形鋼であり、フランジ部２１，２２と、フランジ部２１，２２間を縦方向に延びるウェブ部２３とを有している。鋼製部材２０は、下側のフランジ部２１の幅方向両側に設けられた高さ調整部材４２によって、水平となるように配置されている。つまり、フランジ部２１の幅方向両側に設けられた高さ調整部材４２の微調整によって、鋼製部材２０のレベル出しが行われる。これにより、敷板１０間の段差や敷板１０自体の傾きの影響を吸収することができる。なお、本実施の形態において、ウェブ部２３を中心とした幅方向両側方を外側といい、その反対側（ウェブ部２３側）を内側という。

高さ調整部材４２は、たとえば公知の高さ調整ボルトである。この場合、フランジ部２１の上面２１ｂまたは下面２１ａに、高さ調整ボルトに螺合するナット４１が予め溶接される。なお、高さ調整部材４２は、高さ調整ボルト以外の部材で構成されていてもよい。

フランジ支持部材３０は、典型的にはＬ字状断面を有するアングル材により構成され、敷板１０上に載置される底面部３１と、底面部３１の内側端から上方に立ち上がる立ち上り部３２とを含む。言い換えると、底面部３１は、立ち上り部３２の下端から外側へ延びている。本実施の形態において、底面部３１および立ち上り部３２は板状に形成され、互いに直交する。

底面部３１の下面３１ａは、敷板１０の上面に面接触する。これにより、フランジ支持部材３０の姿勢が安定する。立ち上り部３２の背面（以下「内側面」ともいう）３２ａは、フランジ部２１の外側端面２１ｃに対面している。立ち上り部３２は、敷板１０の上面からフランジ部２１を超えて上方へと延びている。本実施の形態において、立ち上り部３２は、アングル材５０を介して、フランジ部２１の外側端部に溶接固定されている。

アングル材５０を介したフランジ支持部材３０と鋼製部材２０のフランジ部２１との接続形態については、図２（Ａ）をさらに参照して説明する。アングル材５０は、フランジ支持部材３０と背中合わせとなるように配置されている。つまり、アングル材５０は内向きに、フランジ支持部材３０は外向きに配置されている。

アングル材５０は、フランジ部２１の上面２１ｂに予め固定されている。つまり、アングル材５０の横板部５１の下面（底面）５１ａが、フランジ部２１の上面２１ｂに面接触するように固定されている。アングル材５０は、たとえば溶接によってフランジ部２１の上面２１ｂに固定されている。この場合、アングル材５０の横板部５１の内側端部とフランジ部２１の上面２１ｂとの接触部が、溶接固定される。図２（Ａ）には、アングル材５０の横板部５１の内側端部とフランジ部２１の上面２１ｂとを溶接した溶接部６３が模式的に示されている。

本実施の形態では、アングル材５０を安定的に固定するために、アングル材５０をフランジ部２１よりも外側にはみ出して配置し、横板部５１の下面５１ａとフランジ部２１の外側端部との接触部にも、溶接部６４を設けている。

なお、溶接部６４は必須ではない。そのため、図２（Ｂ）に示すように、アングル材５０は、フランジ部２１の外側にはみ出すことなく配置されていてもよい。この場合、アングル材５０は、縦板部５２の背面（以下「外側面」ともいう）５２ａが、フランジ部２１の外側端面２１ｃと面一状になるように配置される。

フランジ支持部材３０の立ち上り部３２は、アングル材５０の縦板部５２の背面５２ａと面接触している。つまり、立ち上り部３２の高さ範囲と縦板部５２の高さ範囲とが重なっている。本実施の形態では、アングル材５０の縦板部５２の上端高さは、立ち上り部３２の上端高さよりも上方である。この場合、立ち上り部３２の上端部とアングル材５０の外側面５２ａとの接触部が、溶接固定される。図１（Ａ）および図２（Ａ）には、フランジ支持部材３０の立ち上り部３２とアングル材５０とを溶接した溶接部６１が示されている。

このように、フランジ支持部材３０の立ち上り部３２の上端部が、フランジ部２１に予め固定されたアングル材５０の外側面５２ａに溶接固定されることにより、鋼製部材２０からフランジ支持部材３０への荷重伝達が可能となる。

また、フランジ支持部材３０の底面部３１の外側端部と敷板１０の上面との接触部が、溶接固定されている。図１（Ａ）および図２（Ａ）には、フランジ支持部材３０の底面部３１の外側端部と敷板１０とを溶接した溶接部６２が示されている。これにより、鋼製部材２０に掛かる荷重がフランジ支持部材３０に応力伝達された際に、フランジ支持部材３０が外側にずれることを防止できる。

フランジ支持部材３０は、鋼製部材２０の長手方向に沿って延びる長尺状の部材である。敷板１０の不陸に対応するために、所定の長さに切断されたフランジ支持部材３０を用いてもよい。フランジ支持部材３０の長さ寸法Ｌ２は、たとえば１０００ｍｍ程度である。

図１（Ｂ）に示されるように、鋼製部材２０の長手方向に沿って、複数のフランジ支持部材３０が連続的に配置されていることが望ましい。この場合、鋼製部材２０を、長手方向に沿って線状に支持できるため、敷板１０の構造設計を、ＲＣ造の布基礎のベース部と同じ計算手法を用いて行うことができる。そのため、フランジ支持部材３０が、鋼製部材２０の長手方向に沿ってピース状に配置される形態に比べて、建物の設計を行う上で有利である。

なお、本実施の形態では、一枚の敷板１０の長さ範囲Ｌ１（たとえば３０００ｍｍ程度）内に複数（たとえば３個）のフランジ支持部材３０が配置されている。長手方向に隣り合うフランジ支持部材３０間の間隔は、たとえば５０ｍｍ以下であり、３０ｍｍ以下であることが望ましい。図示されるように、フランジ支持部材３０は、敷板１０の継ぎ目を避けて配置されていることが望ましい。これにより、敷板１０の端部に反りが生じた場合の影響を受け難くすることができる。

図１（Ｂ）に示されるように、アングル材５０は、鋼製部材２０の長手方向に沿って連続していなくてもよく、断続的であってもよい。１つのフランジ支持部材３０に対し、長手方向に沿って少なくとも１つのアングル材５０が設けられる。アングル材５０は、連続するフランジ支持部材３０の長手方向に沿って一定間隔（たとえば５００ｍｍピッチ）で設けられることが望ましい。アングル材５０の箇所に設けられる溶接部６１の長さ（フランジ支持部材３０の長手方向に沿う長さ）は、たとえば１５０ｍｍ程度であればよい。溶接部６２もまた、溶接部６１と同様に断続的であってよい。

上述のように、フランジ支持部材３０は、フランジ部２１に予め固定されたアングル材５０の外側面５２ａと背中合わせで面接触する立ち上り部３２を有しているため、敷板１０を基準としたフランジ部２１の高さの変化に対応することができる。つまり、敷板１０とフランジ部２１の下面２１ａとの間隔（隙間）が一定でなくても、水平出しされた鋼製部材２０を、フランジ支持部材３０によって、そのままの状態で支持固定することができる。

なお、立ち上り部３２の高さ寸法、すなわちフランジ支持部材３０の高さ寸法Ｈ（図２（Ａ））は、フランジ部２１の取り得る高さを考慮して定められればよい。高さ寸法Ｈは、たとえば４０ｍｍ以上８０ｍｍ以下である。

また、フランジ支持部材３０の立ち上り部３２とアングル材５０とが接触する部分の高さ方向の長さｈは、フランジ部２１の厚み寸法ｔ２よりも長く、厚み寸法ｔ２の２倍以上であることが望ましい。また、フランジ支持部材３０の底面部３１および立ち上り部３２の板厚は、強度を考慮して、フランジ部２１の厚み寸法ｔ２の１／２以上であることが望ましい。なお、フランジ部２１の厚み寸法ｔ２は、たとえば１２ｍｍである。敷板１０の厚み寸法ｔ１は、たとえば２０ｍｍ以上である。

本実施の形態では、フランジ支持部材３０の立ち上り部３２が、アングル材５０を介してフランジ部２１の外側端部に溶接固定される例を示しているが、限定的ではない。つまり、図２（Ｃ）に示されるように、立ち上り部３２が、直接、フランジ部２１の外側端部に溶接固定されてもよい。この場合、立ち上り部３２の内側面３２ａが、フランジ部２１の外側端面２１ｃと面接触する。この場合、溶接部６１は、フランジ部２１の上面２１ｂの外側端縁と立ち上り部３２の内側面３２ａとの交差部に設けられる。

＜乾式基礎の施工方法＞
図３を参照して、本実施の形態に係る乾式基礎の施工方法について説明する。図３（Ａ）〜（Ｄ）は、乾式基礎構造１の施工手順を模式的に示す図である。

図３（Ａ）に示されるように、はじめに、敷板１０を敷地に載置する。すなわち、建物の敷地上に、複数の敷板１０が並べられる。

その後、図３（Ｂ）に示すように、高さ調整部材４２付きの鋼製部材２０を、建物の外壁ラインなど所定のラインに沿って設置する。このとき、下側のフランジ部２１の両側（紙面上において左右）に設けられた高さ調整部材４２を個別に操作して、鋼製部材２０のレベル出しを行う。つまり、鋼製部材２０のフランジ部２１（２２）が水平となるよう、鋼製部材２０の微妙な傾き（高さのずれ）を調整する。

鋼製部材２０のレベル出しを行った後、図３（Ｃ）に示すように、一対のフランジ支持部材３０を、フランジ部２１の両端に設置する。このとき、図２（Ａ）に示したように、立ち上り部３２をアングル材５０の外側面５２ａに押し当てるようにして、フランジ支持部材３０を位置決めする。

このように、フランジ支持部材３０が、アングル材５０の外側面５２ａと面接触する立ち上り部３２を有しているため、後工程の溶接を行うことにより、敷板１０とフランジ部２１との隙間（高さ）ｈａ，ｈｂに関わらず、一対のフランジ支持部材３０によってフランジ部２１を適切に支持することができる。

フランジ支持部材３０の設置が終わると、最後に、フランジ支持部材３０をアングル材５０および敷板１０に溶接固定する。具体的には、図３（Ｄ）を参照して、フランジ支持部材３０の立ち上り部３２の上端面３２ｂとアングル材５０の外側面５２ａとの間の隙間Ｓ１（接触部）を溶接固定するとともに、フランジ支持部材３０の底面部３１の外側端面３１ｂと敷板１０の上面との間の隙間Ｓ２（接触部）を溶接固定する。これにより、乾式基礎構造１が完成する。

本実施の形態では、隙間Ｓ１，Ｓ２は、屋外側および上側に開放しているため、隙間Ｓ１，Ｓ２への溶接作業を屋外側から下向きに行うことができる。つまり、図１（Ａ）等に示した溶接部６１，６２を隅肉溶接とすることができるので、施工性が良い。また、これにより、溶接部６１，６２の品質を確保することが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、レベル出しされた鋼製部材２０を、一対のフランジ支持部材３０によって両側方から支持する構成であるため、未舗装の敷地であっても、グラウト等のセメント材を使用することなく、乾式工法で建物の基礎を作り上げることができる。これにより、建物の解体を容易に行うことができるため、仮設建物の基礎として、本実施の形態に係る乾式基礎構造１を有効に用いることができる。

また、フランジ支持部材３０として、市販されているアングル材を用いることができるので、簡易かつ安価な乾式基礎とすることがでる。

なお、本実施の形態に係る基礎構造は、乾式基礎であることとして説明したが、湿式の部分を含んでいてもよい。具体的には、図２（Ａ）を参照して、フランジ部２１の外側端面２１ｃとフランジ支持部材３０の立ち上り部３２との間の隙間Ｓから、液状のグラウト材を流し込むことができるため、フランジ部２１の下面２１ａと一対のフランジ支持部材３０の立ち上り部３２との間の空間に、グラウト材７０が充填されていてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 乾式基礎構造、１０ 敷板、２０ 鋼製部材、２１，２２，１２１ フランジ部、２３ ウェブ部、３０ フランジ支持部材、３１ 底面部、３２ 立ち上り部、４２ 高さ調整部材、５０，１０３ アングル材、５１ 横板部、５２ 縦板部、６１，６２，６３，６４ 溶接部、７０ グラウト材、Ｓ１，Ｓ２，ｈａ，ｈｂ 隙間。

Claims (7)

1. 敷地上に載置される敷板と、
   前記敷板の上面から上方に離れて配置されるフランジ部を有し、高さ調整部材を介して水平に配置されるＨ形の鋼製部材と、
   前記フランジ部の両側に位置して前記敷板上に載置される一対のフランジ支持部材とを備え、
   前記各フランジ支持部材は、前記フランジ部の外側端面に対面し、前記敷板の上面から前記フランジ部を超えて上方に立ち上がる立ち上り部を有しており、
   前記フランジ支持部材の前記立ち上り部が、直接またはアングル材を介して、前記フランジ部の外側端部に溶接固定されている、基礎構造。
2. 前記フランジ支持部材の前記立ち上り部は、前記フランジ部の上面に予め固定された前記アングル材の外側面と面接触しており、
   前記アングル材の外側面の上端高さは、前記立ち上り部の上端高さよりも上方である、請求項１に記載の基礎構造。
3. 前記フランジ支持部材は、Ｌ字状に形成され、前記立ち上り部の下端から外側へ延びる底面部をさらに含み、
   前記フランジ支持部材の前記底面部の外側端部と前記敷板の上面との接触部が、溶接固定されている、請求項１または２に記載の基礎構造。
4. 前記鋼製部材の長手方向に沿って、複数の前記フランジ支持部材が連続的に配置されている、請求項１〜３のいずれかに記載の基礎構造。
5. 前記フランジ支持部材は、前記敷板の継ぎ目を避けて配置されている、請求項４に記載の基礎構造。
6. 前記アングル材は、前記鋼製部材の長手方向に沿って断続的、かつ、前記フランジ部よりも外側にはみ出して配置されており、
   前記フランジ部の下面と前記一対のフランジ支持部材の前記立ち上り部との間の空間に、グラウト材が充填されている、請求項４または５に記載の基礎構造。
7. 敷地上に敷板を設置する工程と、
   前記敷板上に、高さ調整部材を介して水平となるように、フランジ部を有するＨ形の鋼製部材を設置する工程と、
   前記フランジ部の両側に、前記フランジ部の外側端面に対面して前記敷板の上面から前記フランジ部を超えて上方に立ち上がる立ち上り部を有するフランジ支持部材を設置する工程と、
   前記フランジ支持部材の前記立ち上り部を、直接またはアングル材を介して、前記フランジ部の外側端部に溶接固定する工程とを備える、基礎の施工方法。

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