JP3006710B2 - 杭を柱に利用した建築構造物 - Google Patents
杭を柱に利用した建築構造物Info
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- JP3006710B2 JP3006710B2 JP8275117A JP27511796A JP3006710B2 JP 3006710 B2 JP3006710 B2 JP 3006710B2 JP 8275117 A JP8275117 A JP 8275117A JP 27511796 A JP27511796 A JP 27511796A JP 3006710 B2 JP3006710 B2 JP 3006710B2
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- piles
- pile
- building structure
- pillars
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Foundations (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は杭をそのまま柱と
して利用した建築構造物に関するものであり、特に、低
層の店舗や倉庫等に適した建築構造物に関するものであ
る。
して利用した建築構造物に関するものであり、特に、低
層の店舗や倉庫等に適した建築構造物に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の此種建築構造物として、地中に打
ち込んだコンクリート杭の地上立上がり部（地表から上
方へ突出した部分、即ち、柱になる部分）に、フラット
スラブ（二階以上の階の床乃至天井）を支持させるとと
もに、基礎（基礎フーチング）を設けないこととした手
段が提案されている（特開平６−８１３４２号）。
ち込んだコンクリート杭の地上立上がり部（地表から上
方へ突出した部分、即ち、柱になる部分）に、フラット
スラブ（二階以上の階の床乃至天井）を支持させるとと
もに、基礎（基礎フーチング）を設けないこととした手
段が提案されている（特開平６−８１３４２号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上掲の手段によれば基
礎フーチングは不要となるが、杭と杭とを繋ぐ地中梁は
建築構造物の所要強度を確保する上で必要不可欠であ
る。然し乍ら、該地中梁は地盤内に埋設するものである
ので、施工が煩雑で相当の工期を必要とする。これに対
し、地盤の表層を地盤改良等すれば地中梁が無くても此
種建築構造物の所要強度を確保できると考えられるが、
その場合には、杭の地震時変形をより一層考慮する必要
がある。
礎フーチングは不要となるが、杭と杭とを繋ぐ地中梁は
建築構造物の所要強度を確保する上で必要不可欠であ
る。然し乍ら、該地中梁は地盤内に埋設するものである
ので、施工が煩雑で相当の工期を必要とする。これに対
し、地盤の表層を地盤改良等すれば地中梁が無くても此
種建築構造物の所要強度を確保できると考えられるが、
その場合には、杭の地震時変形をより一層考慮する必要
がある。
【０００４】そこで、地中梁及び基礎フーチングが無く
ても、此種建築構造物の所要強度を確保しつつ、杭の地
震時変形に対処するために解決すべき技術的課題が生じ
てくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的
とする。
ても、此種建築構造物の所要強度を確保しつつ、杭の地
震時変形に対処するために解決すべき技術的課題が生じ
てくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案せられたものであり、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、且つ、前記地盤の表層を地盤改良して地中梁
及び基礎フーチングを不要とするとともに、地表に敷設
された床スラブと前記杭とを縁切りした杭を柱に利用し
た建築構造物を提供するものである。
するために提案せられたものであり、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、且つ、前記地盤の表層を地盤改良して地中梁
及び基礎フーチングを不要とするとともに、地表に敷設
された床スラブと前記杭とを縁切りした杭を柱に利用し
た建築構造物を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図５に従って詳述する。図１は敷地１に建築構造物
２の骨組を構築した状態を示し、地盤３には掘削孔４，
４…がアースオーガ等の掘削具にて掘削され、その先端
は支持層３ａまで達している。そして、該掘削孔４，４
…内にセメントミルク５を充填するとともに、杭６，６
…を埋め込む。該杭６，６…はＰＨＣパイル、ＰＲＣパ
イル、鋼管巻ＰＣパイル等のコンクリート杭の他、鋼管
やＨ形鋼等を用いても良く、特にその種類、材質は限定
されない。また、杭６の埋め込みに代え、杭６を打ち込
んでも良い。
乃至図５に従って詳述する。図１は敷地１に建築構造物
２の骨組を構築した状態を示し、地盤３には掘削孔４，
４…がアースオーガ等の掘削具にて掘削され、その先端
は支持層３ａまで達している。そして、該掘削孔４，４
…内にセメントミルク５を充填するとともに、杭６，６
…を埋め込む。該杭６，６…はＰＨＣパイル、ＰＲＣパ
イル、鋼管巻ＰＣパイル等のコンクリート杭の他、鋼管
やＨ形鋼等を用いても良く、特にその種類、材質は限定
されない。また、杭６の埋め込みに代え、杭６を打ち込
んでも良い。
【０００７】而して、該杭６，６…はその全長が地中に
埋設されるのではなく、上部が地上に突出してその天端
は建築構造物２の天井高さまで達することにより、該建
築構造物２の柱７，７…を形成している。このように建
築構造物の基礎となる杭をそのまま柱として利用した場
合、その杭（柱）が建築構造物の自重や地震による水平
力等に対して所要強度を確保できるかが問題となる。
埋設されるのではなく、上部が地上に突出してその天端
は建築構造物２の天井高さまで達することにより、該建
築構造物２の柱７，７…を形成している。このように建
築構造物の基礎となる杭をそのまま柱として利用した場
合、その杭（柱）が建築構造物の自重や地震による水平
力等に対して所要強度を確保できるかが問題となる。
【０００８】そこで、発明者は図２に示すモデルを用い
て外力による杭変形の解析を行った。具体的には、杭の
モデルとして線材Ｌを考え、該線材Ｌの全長を１３００
０mmとするとともに、地中へ９０００mm打ち込み、地上
に４０００mm突出させることとした。また、該線材Ｌの
先端（下端）をピン支持するとともに、地中に埋設され
た部分には杭が地盤から受ける弾性復原力に相当するも
のとして、合計９個のバネｋ1 ，ｋ2 …ｋ9 を１０００
mm間隔で水平に接続した。更に、線材Ｌの天端に外力と
して軸力Ｐ及び水平力Ｈを加えた。
て外力による杭変形の解析を行った。具体的には、杭の
モデルとして線材Ｌを考え、該線材Ｌの全長を１３００
０mmとするとともに、地中へ９０００mm打ち込み、地上
に４０００mm突出させることとした。また、該線材Ｌの
先端（下端）をピン支持するとともに、地中に埋設され
た部分には杭が地盤から受ける弾性復原力に相当するも
のとして、合計９個のバネｋ1 ，ｋ2 …ｋ9 を１０００
mm間隔で水平に接続した。更に、線材Ｌの天端に外力と
して軸力Ｐ及び水平力Ｈを加えた。
【０００９】そして、そのケーススタディ結果より、前
記バネｋ1 ，ｋ2 …ｋ9 のうち線材Ｌの変形モードを支
配する度合が最も大きいものは最上部のバネｋ1 であ
り、残りのバネｋ2 〜ｋ9 は影響度が小さいことが判明
した。即ち、これらのバネｋ1，ｋ2 …ｋ9 のバネ定数
を種々の大きさに設定して線材Ｌの変形モードがどのよ
うに変化するかを調べたところ、バネｋ1 のバネ定数が
変わると線材Ｌの変形モードも大きく変化するが、その
他のバネｋ2 〜ｋ9 のバネ定数が変わっただけでは線材
Ｌの変形モードにそれほど大きな変化は見られなかった
のである。
記バネｋ1 ，ｋ2 …ｋ9 のうち線材Ｌの変形モードを支
配する度合が最も大きいものは最上部のバネｋ1 であ
り、残りのバネｋ2 〜ｋ9 は影響度が小さいことが判明
した。即ち、これらのバネｋ1，ｋ2 …ｋ9 のバネ定数
を種々の大きさに設定して線材Ｌの変形モードがどのよ
うに変化するかを調べたところ、バネｋ1 のバネ定数が
変わると線材Ｌの変形モードも大きく変化するが、その
他のバネｋ2 〜ｋ9 のバネ定数が変わっただけでは線材
Ｌの変形モードにそれほど大きな変化は見られなかった
のである。
【００１０】このことは実際の杭を柱に利用した建築構
造物に於いて、表層（地表から深さ１ｍ程度）の地盤特
性についてのみ、精度良く評価することができれば、柱
となる部分の変形量を制御できることを意味し、その結
果、該建築構造物の所要強度も充分確保できることにな
る。ところで、地盤のボーリングデータから各深さ毎の
バネ定数を定め、前述した解析モデルに当て嵌めようと
しても、通常ボーリングデータ自体のばらつきが大きい
ので信頼の置ける評価は望めない。しかし、評価の対象
が表層だけであれば斯かる問題も解消する。
造物に於いて、表層（地表から深さ１ｍ程度）の地盤特
性についてのみ、精度良く評価することができれば、柱
となる部分の変形量を制御できることを意味し、その結
果、該建築構造物の所要強度も充分確保できることにな
る。ところで、地盤のボーリングデータから各深さ毎の
バネ定数を定め、前述した解析モデルに当て嵌めようと
しても、通常ボーリングデータ自体のばらつきが大きい
ので信頼の置ける評価は望めない。しかし、評価の対象
が表層だけであれば斯かる問題も解消する。
【００１１】即ち、図１に示す如く、地盤３の表層３ｂ
に地表から固化剤を注入することにより地盤改良する。
この地盤改良部８の深さは大略１ｍ程度であるが、建築
構造物２の高さや柱７，７…に加わる荷重並びに固化剤
の物性（硬度等）等に応じて増減させる。また、敷地１
の全面を地盤改良するのがベストであるが、図３のよう
に杭６，６…間を縦横に結ぶ格子状に形成すれば経済的
であり、且つ、地中梁と同様の作用を奏するので機能的
にも優れている。更に、図４の如く杭６，６…の周縁を
囲繞するように形成しても良い。
に地表から固化剤を注入することにより地盤改良する。
この地盤改良部８の深さは大略１ｍ程度であるが、建築
構造物２の高さや柱７，７…に加わる荷重並びに固化剤
の物性（硬度等）等に応じて増減させる。また、敷地１
の全面を地盤改良するのがベストであるが、図３のよう
に杭６，６…間を縦横に結ぶ格子状に形成すれば経済的
であり、且つ、地中梁と同様の作用を奏するので機能的
にも優れている。更に、図４の如く杭６，６…の周縁を
囲繞するように形成しても良い。
【００１２】このように表層３ｂを人為的に改良するこ
とにより、該表層３ｂの剛性を高めつつその地盤特性を
精度良く評価することができる。斯くして、柱７，７…
の変形量が制御可能になり、従って、地中梁が無くても
建築構造物２の所要強度を充分に確保することができ
る。
とにより、該表層３ｂの剛性を高めつつその地盤特性を
精度良く評価することができる。斯くして、柱７，７…
の変形量が制御可能になり、従って、地中梁が無くても
建築構造物２の所要強度を充分に確保することができ
る。
【００１３】一方、表層３ｂの剛性が高まるとは言って
も地中梁と比較すると該地盤改良部８の方が柔軟である
ので、地表部分に於ける杭６，６…の地震時変形が大き
くなる。そこで、図１及び図５に示す如く、地表に敷設
する床スラブとしての土間コンクリート９を打設する際
に、前記杭６，６…の周囲に数mm〜数cm程度の間隙（縁
切り部１０，１０…）を設けて、土間コンクリート９と
杭６，６…とを縁切りする。これにより杭６，６…が地
震で変形しても土間コンクリート９と接触することがな
く、従って、該杭６，６…及び土間コンクリート９が破
壊されることはない。
も地中梁と比較すると該地盤改良部８の方が柔軟である
ので、地表部分に於ける杭６，６…の地震時変形が大き
くなる。そこで、図１及び図５に示す如く、地表に敷設
する床スラブとしての土間コンクリート９を打設する際
に、前記杭６，６…の周囲に数mm〜数cm程度の間隙（縁
切り部１０，１０…）を設けて、土間コンクリート９と
杭６，６…とを縁切りする。これにより杭６，６…が地
震で変形しても土間コンクリート９と接触することがな
く、従って、該杭６，６…及び土間コンクリート９が破
壊されることはない。
【００１４】然る後に図１に示す如く、柱７，７…の天
端上に桁１１，１１…を架設し、更に折板葺屋根１２を
被せる等して、建築構造物２を完成させる。尚、本発明
は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すこ
とができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶこ
とは当然である。
端上に桁１１，１１…を架設し、更に折板葺屋根１２を
被せる等して、建築構造物２を完成させる。尚、本発明
は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すこ
とができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶこ
とは当然である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は地表に敷
設された床スラブと杭とを縁切りしたことにより、杭が
地震で変形しても床スラブと接触することはなく、杭及
び床スラブの破壊を防止することができる。また、地盤
の表層を地盤改良することにより、該表層の剛性を高め
つつその地盤特性を精度良く評価することができるの
で、杭上部の柱として利用する部分に於ける変形量が制
御可能となり、しかも、評価対象が表層のみである。斯
くして、地中梁及び基礎フーチングが無くても此種建築
構造物の所要強度を充分に確保することができる。
設された床スラブと杭とを縁切りしたことにより、杭が
地震で変形しても床スラブと接触することはなく、杭及
び床スラブの破壊を防止することができる。また、地盤
の表層を地盤改良することにより、該表層の剛性を高め
つつその地盤特性を精度良く評価することができるの
で、杭上部の柱として利用する部分に於ける変形量が制
御可能となり、しかも、評価対象が表層のみである。斯
くして、地中梁及び基礎フーチングが無くても此種建築
構造物の所要強度を充分に確保することができる。
【図１】本発明の一実施の形態を示し、杭を柱に利用し
た建築構造物の斜視図。
た建築構造物の斜視図。
【図２】外力による杭の変形を調べる解析モデルの解説
図。
図。
【図３】地盤改良の一例を示す平面図。
【図４】地盤改良の他の例を示す平面図。
【図５】地表周辺の要部縦断面図。
２ 建築構造物 ３ 地盤 ３ｂ 表層 ６ 杭 ７ 柱 ８ 地盤改良部 ９ 土間コンクリート １０ 縁切り部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−212647（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−81342（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02D 27/12 E02D 3/12 101 E02D 27/00
Claims (1)
- 【請求項１】 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、且つ、前
記地盤の表層を地盤改良して地中梁及び基礎フーチング
を不要とするとともに、地表に敷設された床スラブと前
記杭とを縁切りしたことを特徴とする杭を柱に利用した
建築構造物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8275117A JP3006710B2 (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 杭を柱に利用した建築構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8275117A JP3006710B2 (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 杭を柱に利用した建築構造物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10121490A JPH10121490A (ja) | 1998-05-12 |
| JP3006710B2 true JP3006710B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=17550962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8275117A Expired - Lifetime JP3006710B2 (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 杭を柱に利用した建築構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3006710B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5687887B2 (ja) * | 2010-11-26 | 2015-03-25 | 大成建設株式会社 | 既存杭を利用した新設基礎の建築方法及び同方法により建築された基礎 |
| JP6427051B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2018-11-21 | 積水化学工業株式会社 | 地盤改良基礎構造 |
-
1996
- 1996-10-17 JP JP8275117A patent/JP3006710B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10121490A (ja) | 1998-05-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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