JP2022188474A - 建築物における柱脚部の固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】柱に作用する荷重に対し、建築物に必要とされる構造性能を、手間をかけることなく持たせることができる建築物における柱脚部の固定構造を提供することにある。【解決手段】建築物における柱脚部の固定構造では、柱３の脚部が鉄筋コンクリート製の床２に埋められている。柱３に風や地震等に伴う荷重が作用すると、その荷重を柱３の脚部が埋められた床２で受けるようになる。床２における脚部の周囲であって同脚部から距離を置いた箇所には、床２の鉄筋とは別に、上記荷重を受ける補強材７ａ，７ｂ，７ｃが配置される。柱３に作用する荷重に対し建築物が必要とする構造性能は、上記補強材７ａ，７ｂ，７ｃによって確保される。補強材７ａ，７ｂ，７ｃは、床２を形成するためにコンクリートを打設する際、予め柱３の脚部の周囲に配置しておくことにより床２に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、建築物における柱脚部の固定構造に関する。

建築物における柱脚部の固定構造として、柱の脚部が鉄筋コンクリート製の床に埋められているものが知られている。
上記床には土間及びスラブが含まれる。スラブは建築物の梁によって支持されるものであり、土間は地盤によって支持されるものである。梁の上には、梁の形成後にコンクリートを打ち増しした打ち増し部が形成される場合がある。この打ち増し部は、床を形成するためのコンクリートの打設と同様に形成される。このことから、上記打ち増し部は、床の一部と見なすことができる。

特許文献１では、床が鉄筋コンクリート製の梁によって支持されており、ナットによって柱の脚部に締結されたアンカーボルトが上記梁に埋め込まれている。この場合、建築物の柱に風や地震等に伴う荷重が作用したとき、その荷重を梁に埋められたアンカーボルトで受けることになる。これにより、柱に作用する荷重に対し、建築物に必要とされる構造性能を確保することができる。

特開２００６－１９４０３６号公報

特許文献１に示される建築物における柱脚部の固定構造では、柱の脚部に締結されたアンカーボルトを鉄筋コンクリート製の梁に埋め込まなければならず、そうした構造を実現するための手間が多くかかるようになる。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する建築物における柱脚部の固定構造では、柱の脚部が鉄筋コンクリート製の床に埋められている。この床における前記柱の脚部の周囲には、上記荷重を受ける補強材が配置されている。

上記構成によれば、建築物の柱に風や地震等に伴う荷重が作用すると、その荷重を柱の脚部が埋められた床で受けるようになる。床には上記荷重を受けるための補強材が配置されている。このため、従来のようにアンカーボルト等を設けなくても、柱に作用する荷重に対し建築物が必要とする構造性能を上記補強材によって確保することができる。また、上記補強材は、床における脚部の周囲に配置される。このため、床を形成するためにコンクリートを打設する際、上記補強材を予め柱の脚部の周囲に対応する箇所に配置しておくだけで、床における上記箇所に上記補強材を手間なく配置することができる。

上記建築物における柱脚部の固定構造において、補強材は、床の厚さ方向に対し交差する方向に延びるものとすることが考えられる。
上記建築物における柱脚部の固定構造において、補強材は、床の厚さ方向に延びるものとすることが考えられる。

この構成によれば、床における柱の脚部の周りに縁切りが存在する場合に、その縁切りの内側に補強材を配置することができる。
上記建築物における柱脚部の固定構造において、柱は床から立ち上がる腰壁の側方に配置されており、補強材は床の厚さ方向に延びて上記腰壁の内部に至るものとすることが考えられる。

床の端には、外壁を取り付けるための腰壁が床から立ち上がるように形成される。この腰壁の側方に配置された柱は、床の端に近い位置にある。このため、上記柱に荷重が作用するとき、上記荷重に対し建築物に必要とされる構造性能を、床の端部だけでは確保できないおそれがある。しかし、上記構成によれば、補強材が床の端部で厚さ方向に延びて上記腰壁の内部に至るように配置されるため、柱に作用する荷重に対し建築物に必要とされる構造性能を、上記補強材によって確保することができる。

上記建築物における柱脚部の固定構造において、補強材は、柱の脚部を挟むように配置されている複数の補強材であるものとすることが考えられる。
この構成によれば、床には柱の脚部を挟むように複数の補強材が配置されているため、柱に作用する荷重に対し建築物に必要とされる構造性能を、複数の上記補強材によって確保することが容易になる。

建築物における柱の脚部の周辺を示す断面図。 床を形成するために組まれた補強材を示す斜視図。 床を形成するために組まれた補強材を示す斜視図。 建築物における柱の脚部の周辺を図１の矢印IV－IV方向から見た状態を示す断面図。 建築物における柱の脚部の周辺を図１の矢印Ｖ－Ｖ方向から見た状態を示す断面図。 建築物における柱の脚部の周辺を示す断面図。 建築物における柱の脚部の周辺を図６の矢印VII－VII方向から見た状態を示す断面図。 建築物における柱の脚部の周辺を図６の矢印VIIII－VIIII方向から見た状態を示す断面図。 建築物における柱の脚部の周辺を示す断面図。 建築物における柱の脚部の周辺を図９の矢印Ｘ－Ｘ方向から見た状態を示す断面図。 建築物における柱の脚部の周辺を図９の矢印XI－XI方向から見た状態を示す断面図。 建築物における柱の脚部の周辺を示す断面図。 建築物における柱の脚部の周辺を図１２の矢印XIII－XIII方向から見た状態を示す断面図。 建築物における柱の脚部の周辺を図１２の矢印XIV－XIV方向から見た状態を示す断面図。

［第１実施形態］
以下、建築物における柱脚部の固定構造の一実施形態について、図１～図５を参照して説明する。

図１に示すように、建築物は、梁１と床２と柱３とを備えている。梁１及び床２は鉄筋コンクリートによって形成されている。床２は、地盤によって支持されたり梁１によって支持されたりする。柱３は、例えば鉄骨によって形成されている。柱３を形成する鉄骨としては、Ｈ型、Ｉ型、角形（四角形状）、溝型、及び等辺山型等の形状のものを採用することが考えられる。また、柱３は、鉄骨以外のもので形成されていてもよい。

柱３の脚部は、床２に埋められている。梁１の上には、梁１の形成後にコンクリートを打ち増しした打ち増し部１６が形成される場合がある。打ち増し部１６は、床２を形成するためのコンクリートの打設と同様に形成される。このことから、上記打ち増し部１６は、床２の一部と見なすことができる。この打ち増し部１６に柱３の脚部が埋められている。柱３は、床２から立ち上がる腰壁４の側方に配置されている。腰壁４は、建築物の外壁を取り付けるためのものである。このため、腰壁４及び上記柱３は、床２の端部に位置する。

上記建築物では、鉄筋コンクリートの梁１が形成された後、床２、腰壁４、及び打ち増し部１６が形成されるとともに、柱３の脚部が打ち増し部１６に埋められる。床２、腰壁４、及び打ち増し部１６は、図２及び図３に示すように鉄筋５，６を組んだ後、コンクリートを打設することによって形成される。これにより、鉄筋５は、床２の内部に水平方向に延びるように配置される。また、鉄筋６は、床２及び腰壁４の内部に鉛直方向に延びるように配置される。

床２における上記コンクリートの打設前には、柱３が吊り下げられた状態で柱３の脚部が梁１の上における打ち増し部１６（図１）に対応する場所に位置決めされる。柱３の脚部は、上記コンクリートの打設により、打ち増し部１６に埋められた状態となる。この柱３には風や地震等による荷重が作用する。このため、床２における柱３の脚部の周囲であって同脚部から距離をおいた箇所には、上記荷重を受けるための補強材７ａ，７ｂ，７ｃが、上記鉄筋５，６とは別に配置される。補強材７ａ，７ｂ，７ｃは、棒状の鉄によって形成されている。補強材７ａ，７ｂ，７ｃは、上記コンクリートの打設前に図２及び図３に示すように配置され、その後に上記コンクリートの打設により床２に埋められた状態となる。

次に、床２における上記補強材７ａ，７ｂ，７ｃの配置について説明する。
図４は建築物における柱３の脚部の周辺を図１の矢印IV－IV方向から見た状態を示しており、図５は建築物における柱３の脚部の周辺を図１の矢印Ｖ－Ｖ方向から見た状態を示している。なお、図１、図４、及び図５では、補強材７ａ，７ｂ，７ｃの配置を分かりやすくするため、鉄筋５，６を省略している。

図１、図４、及び図５に示すように、補強材７ａ，７ｂ，７ｃは、柱３の脚部を挟むように配置されている複数の補強材である。複数の補強材７ａ，７ｂ，７ｃには、床２の厚さ方向（図１及び図４の上下方向）と交差する方向（この例では水平方向）に延びるものと、床２の厚さ方向に延びるものとがある。床２の厚さ方向に延びる補強材７ａは、床２から突出して梁１の内部及び腰壁４の内部に至る。床２の厚さ方向と交差する方向に延びる補強材７ｂ，７ｃは、柱３の幅方向（水平方向）の両側にそれぞれ配置されており、梁１と同じ方向に延びている。

図１に示すように、床２の厚さ方向と交差する方向に延びる補強材７ｂ，７ｃのうち、補強材７ｂは柱３に対し腰壁４寄りに位置し、補強材７ｃは柱３に対し腰壁４と反対側に位置している。風や地震等によって柱３に対し荷重が作用したとき、その荷重に伴って柱３が床２を押す力は、床２における柱３の脚部周りの所定の箇所に集中する。補強材７ｂ，７ｃは、そうした箇所に配置されている。

次に、本実施形態の建築物における柱脚部の固定構造の作用効果について説明する。
（１）建築物の柱３に地震等に伴う水平方向の荷重が作用すると、そうした荷重を柱３の脚部が埋められた床２で受けるようになる。床２には上記荷重を受けるための補強材７ａ，７ｂ，７ｃが配置されている。このため、従来のようにアンカーボルトを設けなくても、柱３に作用する荷重に対し建築物が必要とする構造性能を上記補強材７ａ，７ｂ，７ｃによって確保することができる。また、上記補強材７ａ，７ｂ，７ｃは、床２における上記脚部の周囲であって同脚部から距離を置いた箇所に、床２の鉄筋５，６とは別に配置される。こうした補強材７ａ，７ｂ，７ｃの床２に対する配置は、次のように手間なく行うことができる。すなわち、床２を形成するためにコンクリートを打設する前に、上記補強材７ａ，７ｂ，７ｃを予め柱３の脚部の周囲における上記箇所に配置する。その後、上記コンクリートを打設することにより、床２における上記箇所に上記補強材７ａ，７ｂ，７ｃを手間なく配置することができる。

（２）床２の端には、外壁を取り付けるための腰壁４が床２から立ち上がるように形成される。この腰壁４の側方に配置された柱３は、床２の端に近い位置にある。このため、上記柱３に荷重が作用するとき、その荷重に対し建築物に必要とされる構造性能を、床２の端部だけでは確保できないおそれがある。しかし、補強材７ａが床２の端部で厚さ方向に延びて上記腰壁４の内部に至るように配置されるため、柱３に作用する上記荷重に対し建築物に必要とされる構造性能を、上記補強材７ａによって確保することができる。また、こうした効果については、床２の端部に配置された補強材７ｂによって一層得られやすくなる。

（３）床２には柱３の脚部を挟むように複数の補強材７ａ，７ｂ，７ｃが配置されているため、柱３に作用する荷重に対し建築物に必要とされる構造性能を、複数の上記補強材７ａ，７ｂ，７ｃによって確保することが容易になる。

（４）風や地震等によって柱３に対し荷重が作用したとき、その荷重に伴って柱３が床２を押す力は、床２における柱３の脚部周りの所定の箇所に集中する。補強材７ｂ，７ｃは、そうした箇所に配置されている。このため、上記荷重を受けて床２にひび割れ等が生じることを、上記補強材７ｂ，７ｃによって抑制することができる。

［第２実施形態］
次に、建築物における柱脚部の固定構造の第２実施形態について、図６～８を参照して説明する。

図６に示すように、この実施形態では、床２における端部から離れた場所に柱３が配置されている。この柱３の脚部は、床２における端部から離れており、且つ、梁１に対応する箇所である打ち増し部１６に埋められている。床２における柱３の幅方向の両側には補強材７ｂ，７ｃが配置されている。

図７は建築物における柱３の脚部の周辺を図６の矢印VII－VII方向から見た状態を示しており、図８は建築物における柱３の脚部の周辺を図６の矢印VIIII－VIIII方向から見た状態を示している。図６～８に示すように、補強材７ｂ，７ｃは、柱３の脚部を挟むように配置され、床２の厚さ方向と交差する方向（この例では水平方向）に延びている。補強材７ｂ，７ｃは、柱３の幅方向（水平方向）の両側で、梁１と同じ方向に延びている。

本実施形態によれば、第１実施形態における（１）、（３）、及び（４）と同様の効果が得られる。
［第３実施形態］
次に、建築物における柱脚部の固定構造の第３実施形態について、図９～１１を参照して説明する。

図９に示すように、この実施形態では、第１実施形態と同様に床２の端部に位置する打ち増し部１６に柱３の脚部が埋められている。床２には、柱３の脚部の周りを囲むように縁切り１２が存在している。縁切り１２は、床２における柱３の脚部周りとそれ以外とを分割することにより、床２における柱３の脚部周りで生じたひび割れが縁切り１２の外に延びることを抑制するためのものである。縁切り１２は次のようにして存在するようになる。すなわち、床２における柱３の脚部の周り以外を形成した後、柱３の脚部の周りを形成することにより、それらの境界に縁切り１２が存在するようになる。床２における柱３の幅方向の両側には補強材７ａ，７ｂ，７ｃが、柱３の脚部を挟むように配置されている。

図１０は建築物における柱３の脚部の周辺を図９の矢印Ｘ－Ｘ方向から見た状態を示しており、図１１は建築物における柱３の脚部の周辺を図９の矢印XI－XI方向から見た状態を示している。図９～１１に示すように、補強材７ａ，７ｂは柱３に対し腰壁４寄りに位置しており、補強材７ｃは柱３に対し腰壁４と反対側に位置している。

補強材７ａは、床２の厚さ方向に延びており、床２から突出して梁１の内部及び腰壁４の内部に至る。補強材７ｂは、床２の厚さ方向と交差する方向、且つ、梁１と同じ方向に延びている。補強材７ｃは、縁切り１２の内側であって、柱３の脚部との間に距離を置いた箇所に配置されている。補強材７ｃは、互いに平行となるよう床２の厚さ方向に延びる二つの直線部１３と、それら直線部１３の上端同士を繋ぐ接続部１４と、を備えている。

本実施形態によれば、第１実施形態の（１）～（３）と同様の効果に加え、以下の効果が得られる。
（５）補強材７ｃの直線部１３は、床２の厚さ方向に延びている。このため、床２における柱３の脚部の周りに縁切り１２が存在する場合に、その縁切り１２の内側に補強材７ｃを配置することができる。

［第４実施形態］
次に、建築物における柱脚部の固定構造の第４実施形態について、図１２～１４を参照して説明する。

図１２に示すように、この実施形態では、第２実施形態と同様に、床２における端部から離れており、且つ梁１に対応する箇所である打ち増し部１６に柱３の脚部が埋められている。床２には、柱３の脚部の周りを囲むように縁切り１５が存在している。この縁切り１５は、第３実施形態の縁切り１２と同じ役割を担う。床２における柱３の幅方向の両側には補強材７ｂ，７ｃが、柱３の脚部を挟むように配置されている。

図１３は建築物における柱３の脚部の周辺を図１２の矢印XIII－XIII方向から見た状態を示しており、図１４は建築物における柱３の脚部の周辺を図１２の矢印XIV－XIV方向から見た状態を示している。図１２～１４に示すように、補強材７ｂ，７ｃは、第３実施形態の補強材７ｃと同様に、直線部１３と接続部１４とを備えている。補強材７ｂ，７ｃの直線部１３は、床２の厚さ方向に延びている。補強材７ｂ，７ｃは、縁切り１５の内側であって、柱３の脚部との間に距離を置いた箇所に配置されている。

本実施形態によれば、第１実施形態における（１）～（４）と同様の効果、並びに、第３実施形態における（５）と同様の効果が得られる。
［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・柱３に作用する荷重を受ける補強材は、床２における柱３の幅方向両側のうちの片側のみに配置されていてもよい。
・柱３の脚部は、床２における打ち増し部１６以外の箇所に埋められていてもよい。

・第１実施形態及び第３実施形態において、補強材７ａと補強材７ｂとの一方を省略してもよい。
・第１実施形態及び第３実施形態において、補強材７ａは、必ずしも腰壁４の内部まで延びている必要はない。

・第１実施形態及び第３実施形態の腰壁４は無くてもよい。
・第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態において、補強材７ｂの高さ位置を適宜変更してもよい。

・第１実施形態及び第２実施形態において、補強材７ｃの高さ位置を適宜変更してもよい。
・第１実施形態及び第３実施形態において、床２の厚さ方向に延びる補強材７ａは、Ｕ字状やＬ字状であってもよい。

・第３実施形態において、床２の厚さ方向に延びる補強材７ｃは、直線状やＬ字状であってもよい。
・第４実施形態において、床２の厚さ方向に延びる補強材７ｂ，７ｃは、直線状やＬ字状であってもよい。

・第１～第３実施形態において、床２の厚さ方向と交差する方向に延びる補強材は、必ずしも直線状である必要はなく、適宜屈曲していてもよい。
・第３実施形態及び第４実施形態において、縁切り１２，１５を省略してもよい。

・第１～第４実施形態において、補強材７ｂ，７ｃは、柱３の脚部に接していてもよい。
・第１～第４実施形態において、補強材は、棒状である必要はなく、平板状であってもよい。補強材は、鉄で形成されている必要はなく、鉄以外の材料で形成されていてもよい。

・第１～第４実施形態において、補強材の数を適宜変更してもよい。

１…梁
２…床
３…柱
４…腰壁
５，６…鉄筋
７ａ，７ｂ，７ｃ…補強材
１２…縁切り
１３…直線部
１４…接続部
１５…縁切り
１６…打ち増し部

Claims (5)

1. 柱の脚部が鉄筋コンクリート製の床に埋められている建築物における柱脚部の固定構造において、
   前記床における前記柱の脚部の周囲には、前記柱に作用する荷重を受ける補強材が配置されている建築物における柱脚部の固定構造。
2. 前記補強材は、前記床の厚さ方向に対し交差する方向に延びている請求項１に記載の建築物における柱脚部の固定構造。
3. 前記補強材は、前記床の厚さ方向に延びている請求項１に記載の建築物における柱脚部の固定構造。
4. 前記柱は、前記床から立ち上がる腰壁の側方に配置されており、
   前記補強材は、前記床の厚さ方向に延びて前記腰壁の内部に至るものである請求項３に記載の建築物における柱脚部の固定構造。
5. 前記補強材は、前記柱の脚部を挟むように配置されている複数の補強材である請求項１～４のいずれか一項に記載の建築物における柱脚部の固定構造。

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