JP2022155589A

JP2022155589A - ハイブリット基礎

Info

Publication number: JP2022155589A
Application number: JP2022112821A
Authority: JP
Inventors: 直也樋口; Naoya Higuchi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-07-14
Filing date: 2022-07-14
Publication date: 2022-10-13

Abstract

【課題】埋設された独立基礎の基礎自重の低減のために空洞化を図ると同時に、内部をトラス構造とすることで部材の交換を図ったハイブリット基礎を提供する。【解決手段】鉄筋コンクリートの升１と立体トラス２、上部構造３、独立基礎上面版４によって構成されたハイブリット基礎である。鉄筋コンクリートの升１と独立基礎上面版４によって内部が空洞となり基礎自重を低減している。また、内部は密閉されているため埋設を行うことができる。上部構造３の荷重は、立体トラス２を経由して鉄筋コンクリートの升１へ伝達される。上部構造３であるベースプレート９は立体トラス２の複数の節点１１とボルト１２などで連結されている。また、立体トラス２は四角錐トラスを水平方向、鉛直方向に複数組み合わせたものであるため部材の交換を行える。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り日本建築学会北陸支部大会、令和３年７月１８日開催

本発明は、建築物の基礎に関する。

建築物の基礎は、建築物に作用する荷重および外力を安全に地盤に伝え、かつ、地盤の沈下または変形に対して構造耐力上安全なものとしなければならない。そのため、劣化しにくく剛性が高い鉄筋コンクリート構造による基礎が建築物に採用されている。（特許文献１）

山間部での鉄筋コンクリート構造の基礎の施工は工事用道路の設置が必要となり、樹木伐採などの自然破壊することになる。そのため現地で組み立てが容易な組立基礎が提案されている。（特許文献２）

地下室の施工短縮のため鉄筋コンクリート構造による単位ユニットを組み合わせた工法が提案されている。（特許文献３）

特許３４５５８４６公報特許４０６１３４６公報特開２００２－０８８７８１公報

鉄筋コンクリートの比重は２４ｋＮ/ｍ^３と一般的な土に比べ重く、軟弱地盤などの地耐力が低い地盤では、鉄筋コンクリート基礎の自重のみで沈下が生じる。（特許文献１）

特許４０６１３４６公報は、上部構造から伝達された力をトラスの頂部１点で負担しているため、上部構造と接続された傾斜部材に大きな力が生じ、早期に損傷する可能性がある。

静定構造であるためトラス部材が損傷・劣化した際に崩壊する危険性がある。また、傾斜部材にダンパーが配置されているため、建物自重による力を常に負担しており地震早期に損傷する可能性がある。（特許文献２）

特開２００２－０８８７８１公報は、単位ユニットを用いて地下階を構築しているが、独立基礎として基礎のみを地中に埋設することが行えない。（特許文献３）

そこで、本発明の主たる課題は、埋設された独立基礎の基礎自重の低減のために空洞化を図ると同時に、内部をトラス構造とすることで部材の交換を図ったハイブリット基礎を提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、内部に中空部を有する独立基礎であって

前記中空部に立体トラスを配置し、埋設することを特徴とするハイブリット基礎が提供される。

上記請求項１記載の発明では、内部に中空部を有する独立基礎において前記中空部に立体トラスを配置し、埋設されている。

従って、内部の空洞部が幅２.００ｍ×奥行２.００ｍ×高さ１．４１ｍとした場合、鉄筋コンクリートの重量が約１３０ｋＮに対し、立体トラスでは約６ｋＮ（軸管ＳＳ４００φ４８．６×２．３）と重量を低減することができるようになる。また、内部は密閉された空間となるため埋設が行える。

請求項２に係る本発明として、四角錐トラスを水平方向、鉛直方向に複数組み合わせた請求項１記載のハイブリット基礎が提供される。

請求項３に係る本発明として、立体トラスを構成するトラス部材は、取外し可能である請求項１もしくは請求項２に記載のハイブリット基礎が提供される。

立体トラスは四角錐トラスを水平方向、鉛直方向に複数組み合わせたことで不静定次数が多くなり、トラス部材が損傷・劣化した際に取外しが可能な構造となる。

請求項４に係る本発明として、上部構造と複数の節点が連結できる請求項１もしくは請求項２に記載のハイブリット基礎が提供される。

請求項５に係る本発明として、上部構造と複数の節点が連結する仕組みは、水平である請求項４のハイブリット基礎が提供される。

上部構造３から伝達された力はベースプレート９に伝わり、ボルト１２などを使って立体トラス２の複数節点に力が伝達される仕組みとなっている。そのため、上部構造から力を複数の傾斜部材７に力を分配することができる。

請求項６に係る本発明として、水平部材にダンパーを配置することができる請求項５のハイブリット基礎が提供される。

水平部材８にダンパーを設置可能とすることで、鉛直荷重を傾斜部材７で負担し、地震時の水平荷重を水平部材８およびダンパーが負担する機構となっている。

以上の説明により本発明によれば、埋設された独立基礎の基礎自重の低減のために空洞化を図ると同時に、内部をトラス構造とすることで部材の交換を図ったハイブリット基礎を提供するができる。

本発明に係る実施形態を示す説明図である。本発明に係る立体トラス２の斜視図である。本発明に係る立体トラス２と上部構造３の連結部拡大図である。

１鉄筋コンクリートの升
２立体トラス
３上部構造
４独立基礎上面版
５基礎底版
６独立基礎側面壁
７傾斜部材
８水平部材
９ベースプレート
１０柱
１１節点
１２ボルト

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

特徴とするところは、図１、図２、図３の通り鉄筋コンクリートの升１（基礎底版５および独立基礎側面壁６）の基礎底版５と立体トラス２（傾斜部材７および水平部材８）を連結する。その後、立体トラス２と上部構造３（ベースプレート９および柱１０等）を連結させ、独立基礎上面版４と独立基礎側面壁６と結合させ一体化する。

鉄筋コンクリートの升１は、基礎底版５および独立基礎側面壁６から構成されており、基礎底版５は一枚板であるため立体トラス２の１辺となることができる。また、独立基礎側面壁６は基礎底版５と独立基礎上面版４とつなぎ内部を空洞化し基礎自重の低減を担っている。

立体トラス２は、傾斜部材７および水平部材８をピン接合することで形成されており、上部構造３から伝達された力は、傾斜部材７および水平部材８を通り連結された基礎底版５へ流れる。なお、立体トラス２は四角錐トラスを水平方向、鉛直方向に複数組み合わせたものとなっている。

立体トラス２は、ベースプレート９と連結するため立体トラス２上面は水平となっている。また、傾斜部材７、水平部材８は最小長さ５００ｍｍ程度であるため節点１１はベースプレート９と複数節点で連結することができる。

上部構造３は、ベースプレート９および柱１０等から構成されており、柱１０から伝達された力はベースプレート９に伝わり、ボルト１２などを使って立体トラス２の複数節点１１に力を伝達する仕組みとなっている。

独立基礎上面版４は、独立基礎側面壁６と基礎底版５をつなぐことで内部を空洞化し基礎自重の低減を担っている。

本発明は、建築物の基礎として利用することができる。

Claims

内部に中空部を有する独立基礎であって、前記中空部に立体トラスを配置し、埋設することを特徴とするハイブリット基礎。
前記立体トラスは、四角錐トラスを水平方向、鉛直方向に複数組み合わせることを特徴とする請求項１に記載のハイブリット基礎。
前記立体トラスを構成するトラス部材は、取外し可能であることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載のハイブリット基礎。
前記立体トラスは、上部構造と複数の節点が連結できることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載のハイブリット基礎。
前記上部構造と複数の節点が連結する仕組みは、水平であることを特徴とする請求項４に記載のハイブリット基礎。
前記立体トラスの水平部材にダンパーを配置することを特徴とする請求項５に記載のハイブリット基礎。