JP3162654B2 - 杭を柱に利用した建築構造物に於ける床スラブの支持構造の施工方法 - Google Patents
杭を柱に利用した建築構造物に於ける床スラブの支持構造の施工方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は地中の杭部と地上
の柱部とからなる杭柱により杭材をそのまま柱材として
利用した建築構造物に関するものであり、特に、該建築
構造物に於いて、地表に打設した１階の床スラブの沈下
を防止する床スラブの支持構造の施工方法に関するもの
である。
の柱部とからなる杭柱により杭材をそのまま柱材として
利用した建築構造物に関するものであり、特に、該建築
構造物に於いて、地表に打設した１階の床スラブの沈下
を防止する床スラブの支持構造の施工方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】本願出願人は、低層の店舗や倉庫等に適
し、建築コストの大幅な低廉化を図ることのできる建築
構造物として、杭をそのまま柱に利用することを提案し
た（特願平８−２７５１１６号等）。この杭を柱に利用
した建築構造物に於いては、基礎フーチングや地中梁が
不要になる分、工期が大幅に短縮され、それだけ建築コ
ストも低廉化する。他方、建築構造物たり得るには自重
や地震等に対して所要の強度を有していることが前提条
件になるので、敷地地盤の表層に固化剤を注入して地盤
改良することとした。これは以下のような解析結果に基
づくものである。
し、建築コストの大幅な低廉化を図ることのできる建築
構造物として、杭をそのまま柱に利用することを提案し
た（特願平８−２７５１１６号等）。この杭を柱に利用
した建築構造物に於いては、基礎フーチングや地中梁が
不要になる分、工期が大幅に短縮され、それだけ建築コ
ストも低廉化する。他方、建築構造物たり得るには自重
や地震等に対して所要の強度を有していることが前提条
件になるので、敷地地盤の表層に固化剤を注入して地盤
改良することとした。これは以下のような解析結果に基
づくものである。
【０００３】図４に於いて、線材Ｌはこの解析に用いた
杭柱のモデルである。解析ではこの線材Ｌの全長を１３
０００mmに設定するとともに、該線材Ｌのうち地中へ埋
設される杭部に相当する部分ＬP の長さを９０００mmと
し、地上に立設される柱部に相当する部分ＬC の長さを
４０００mm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、杭部に相当する部分ＬP には杭材
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１０００mm間隔で水平
に接続した。そして、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。
杭柱のモデルである。解析ではこの線材Ｌの全長を１３
０００mmに設定するとともに、該線材Ｌのうち地中へ埋
設される杭部に相当する部分ＬP の長さを９０００mmと
し、地上に立設される柱部に相当する部分ＬC の長さを
４０００mm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、杭部に相当する部分ＬP には杭材
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１０００mm間隔で水平
に接続した。そして、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。
【０００４】その結果、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。
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。
【０００５】これによって、表層の地盤特性についての
み、正確に把握することができれば、柱部の変形量は制
御可能であることが判明した。これはシステム全体の評
価を極めて容易にするものである。即ち、本解析モデル
を具体的な施工現場に適用する場合には、敷地地盤をボ
ーリングして各深さ毎のバネ定数を定め、それを前記バ
ネｋ1 ，ｋ2 …ｋ9 のバネ定数に当て嵌めることとなる
が、ボーリングデータにはばらつきが大きいので正確な
値を出すのは困難である。ところが、正確さを要求され
るのは表層のバネｋ1 のバネ定数のみであり、それ以深
のバネ定数は多少正確さを欠いても良い。そこで、この
表層を地盤改良することにすれば、その地盤特性を人為
的に操作することができ、従って、バネｋ1 のバネ定数
を正確に算定することができる。斯くして、信頼性の高
い評価が可能となり、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。尚、地盤条件等によっては、
地盤改良をする必要のない場合もある。
み、正確に把握することができれば、柱部の変形量は制
御可能であることが判明した。これはシステム全体の評
価を極めて容易にするものである。即ち、本解析モデル
を具体的な施工現場に適用する場合には、敷地地盤をボ
ーリングして各深さ毎のバネ定数を定め、それを前記バ
ネｋ1 ，ｋ2 …ｋ9 のバネ定数に当て嵌めることとなる
が、ボーリングデータにはばらつきが大きいので正確な
値を出すのは困難である。ところが、正確さを要求され
るのは表層のバネｋ1 のバネ定数のみであり、それ以深
のバネ定数は多少正確さを欠いても良い。そこで、この
表層を地盤改良することにすれば、その地盤特性を人為
的に操作することができ、従って、バネｋ1 のバネ定数
を正確に算定することができる。斯くして、信頼性の高
い評価が可能となり、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。尚、地盤条件等によっては、
地盤改良をする必要のない場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】此種杭を柱に利用した
建築構造物に於いては、地表に直接１階の床スラブを打
設する。しかし、此種建築構造物にはこの床スラブを支
持する地中梁が無いため、該床スラブが沈下するおそれ
がある。地盤改良をより密に、且つ、深くしていけば、
沈下を抑えることができるが、地盤改良には一定のコス
トがかかるので、その範囲を拡大することは建築コスト
の低廉化という本来の目的を損なうことになる。
建築構造物に於いては、地表に直接１階の床スラブを打
設する。しかし、此種建築構造物にはこの床スラブを支
持する地中梁が無いため、該床スラブが沈下するおそれ
がある。地盤改良をより密に、且つ、深くしていけば、
沈下を抑えることができるが、地盤改良には一定のコス
トがかかるので、その範囲を拡大することは建築コスト
の低廉化という本来の目的を損なうことになる。
【０００７】そこで、簡易で安価な手段により床スラブ
の沈下を防止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。
の沈下を防止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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたものであり、地中の杭部と地上
の柱部とからなる杭柱に杭材としての機能と柱材として
の機能とを併有させ、且つ、地表に１階の床スラブを打
設した、杭を柱に利用した建築構造物の床スラブ支持構
造の施工法に於いて、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にすると共に、杭部の上縁部
周側面に受け台を横設し、然る後、１階の床スラブをコ
ンクリート打設によって構築するとき、該受け台の上面
であって、前記杭柱の周縁では該受け台の上面にコンク
リートが打設されるようにして該床スラブを構築するこ
とにより、該受け台にて前記床スラブの杭柱周縁部を支
持し、且つ、該床スラブと杭柱との間に間隙を設けて該
床スラブと杭柱とを縁切りした杭を柱に利用した建築構
造物に於ける床スラブの支持構造の施工方法を提供する
ものである。
成するために提案されたものであり、地中の杭部と地上
の柱部とからなる杭柱に杭材としての機能と柱材として
の機能とを併有させ、且つ、地表に１階の床スラブを打
設した、杭を柱に利用した建築構造物の床スラブ支持構
造の施工法に於いて、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にすると共に、杭部の上縁部
周側面に受け台を横設し、然る後、１階の床スラブをコ
ンクリート打設によって構築するとき、該受け台の上面
であって、前記杭柱の周縁では該受け台の上面にコンク
リートが打設されるようにして該床スラブを構築するこ
とにより、該受け台にて前記床スラブの杭柱周縁部を支
持し、且つ、該床スラブと杭柱との間に間隙を設けて該
床スラブと杭柱とを縁切りした杭を柱に利用した建築構
造物に於ける床スラブの支持構造の施工方法を提供する
ものである。
【０００９】また、斯かる支持構造の施工方法であっ
て、杭柱の杭部上縁部周側面に予め袋ナットを埋設して
おき、該杭部を地中へ埋設した後、前記袋ナットを用い
て受け台を杭柱にボルト締めしたうえで、１階の床スラ
ブを打設する施工方法を提供するものである。
て、杭柱の杭部上縁部周側面に予め袋ナットを埋設して
おき、該杭部を地中へ埋設した後、前記袋ナットを用い
て受け台を杭柱にボルト締めしたうえで、１階の床スラ
ブを打設する施工方法を提供するものである。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【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３に従って詳述する。図１は杭を柱に利用した建
築構造物１１の骨組を構築した状態を示したものであ
り、基礎フーチングや地中梁は設置されておらず、地中
の杭部１２Ｐと地上の柱部１２Ｃとからなる杭柱１２
に、該建築構造物１１の杭材としての機能と柱材として
の機能とを併有させている。
乃至図３に従って詳述する。図１は杭を柱に利用した建
築構造物１１の骨組を構築した状態を示したものであ
り、基礎フーチングや地中梁は設置されておらず、地中
の杭部１２Ｐと地上の柱部１２Ｃとからなる杭柱１２
に、該建築構造物１１の杭材としての機能と柱材として
の機能とを併有させている。
【００１３】ここで、杭柱１２はＰＨＣパイル、ＰＲＣ
パイル、鋼管巻ＰＣパイル等の既製杭を用いることとす
る。また、該杭柱１２を製造する時に、予め杭部１２Ｐ
となる部分の上縁部（柱部１２Ｃとなる部分との境界部
分、即ち、地表に接することとなる部分）の周側面に袋
ナット１３，１３…を埋設しておく。
パイル、鋼管巻ＰＣパイル等の既製杭を用いることとす
る。また、該杭柱１２を製造する時に、予め杭部１２Ｐ
となる部分の上縁部（柱部１２Ｃとなる部分との境界部
分、即ち、地表に接することとなる部分）の周側面に袋
ナット１３，１３…を埋設しておく。
【００１４】また、杭柱１２の立て込みに先立ち、地盤
１４の表層に固化剤を注入して地盤改良することによ
り、柱部１２Ｃの変形量を制御可能にして、建築構造物
１１の所要強度を充分に確保できるようにしておく。こ
の地盤改良部１４ａの深さは大略１ｍ程度であるが、建
築構造物１１の高さ、杭柱１２，１２…に加わる荷重、
固化剤の物性（硬度）及び地盤１４の状態等に応じて増
減させる。また、建築構造物１１の敷地全面を地盤改良
するのが望ましいが、コスト面を考慮して、杭柱１２，
１２…間を縦横に結ぶ格子形状にすると良い。然るとき
は、該地盤改良部１４ａが地中梁と同様の作用を奏する
こととなり、機能的にも優れている。
１４の表層に固化剤を注入して地盤改良することによ
り、柱部１２Ｃの変形量を制御可能にして、建築構造物
１１の所要強度を充分に確保できるようにしておく。こ
の地盤改良部１４ａの深さは大略１ｍ程度であるが、建
築構造物１１の高さ、杭柱１２，１２…に加わる荷重、
固化剤の物性（硬度）及び地盤１４の状態等に応じて増
減させる。また、建築構造物１１の敷地全面を地盤改良
するのが望ましいが、コスト面を考慮して、杭柱１２，
１２…間を縦横に結ぶ格子形状にすると良い。然るとき
は、該地盤改良部１４ａが地中梁と同様の作用を奏する
こととなり、機能的にも優れている。
【００１５】そして、オーガ等にて地盤１４に立孔１５
を掘削し、該立孔１５内にセメントミルク１６を充填し
た後、杭柱１２の下部を挿入して、杭部１２Ｐとなす。
これにより地上には該杭柱１２の上残り分が立設されて
柱部１２Ｃとなる。その後、該柱部１２Ｃが鉛直になる
ように微調整し、前記セメントミルク１６が固化するの
を待つ。尚、杭部１２Ｐの先端（下端）は支持層１４ｂ
まで達するようにし、且つ、このとき柱部１２Ｃの天端
が建築構造物１１の天井高さまで達するようにする。
を掘削し、該立孔１５内にセメントミルク１６を充填し
た後、杭柱１２の下部を挿入して、杭部１２Ｐとなす。
これにより地上には該杭柱１２の上残り分が立設されて
柱部１２Ｃとなる。その後、該柱部１２Ｃが鉛直になる
ように微調整し、前記セメントミルク１６が固化するの
を待つ。尚、杭部１２Ｐの先端（下端）は支持層１４ｂ
まで達するようにし、且つ、このとき柱部１２Ｃの天端
が建築構造物１１の天井高さまで達するようにする。
【００１６】次いで、図２にも示すように、前記杭部１
２Ｐの上縁部に二ツ割り円環状の受け台１７，１７を左
右から当てがい、該受け台１７，１７に外側から内側へ
ボルト１８，１８…を貫挿して、そのボルト１８，１８
…の先端を前記袋ナット１３，１３…に螺合することに
より、杭柱１２に受け台１７，１７を固定する。この受
け台１７はプレキャストコンクリート製でも良く、又は
鋼製でも良い。また、前記セメントミルク１６は受け台
１７，１７の下面高さで止めておき、受け台１７，１７
を設置する際の障害にならないようにする。
２Ｐの上縁部に二ツ割り円環状の受け台１７，１７を左
右から当てがい、該受け台１７，１７に外側から内側へ
ボルト１８，１８…を貫挿して、そのボルト１８，１８
…の先端を前記袋ナット１３，１３…に螺合することに
より、杭柱１２に受け台１７，１７を固定する。この受
け台１７はプレキャストコンクリート製でも良く、又は
鋼製でも良い。また、前記セメントミルク１６は受け台
１７，１７の下面高さで止めておき、受け台１７，１７
を設置する際の障害にならないようにする。
【００１７】然る後、地表にコンクリートを打設して之
を１階の床スラブ１９となす。この１階の床スラブ１９
は、鉄筋を配筋しないコンクリートのみからなる土間ス
ラブであっても良く、また、鉄筋を２段に配筋した構造
スラブであっても良い。
を１階の床スラブ１９となす。この１階の床スラブ１９
は、鉄筋を配筋しないコンクリートのみからなる土間ス
ラブであっても良く、また、鉄筋を２段に配筋した構造
スラブであっても良い。
【００１８】而して、この１階の床スラブ１９は杭柱１
２の周縁では受け台１７の上面に打設されることにな
る。従って、該床スラブ１９は前後左右４本の杭柱１
２，１２…に設けられた受け台１７，１７…によって４
点支持されることとなり、斯くして、該床スラブ１９の
沈下を防止することができる。また、受け台１７，１７
…は固化したセメントミルク１６にて下方から支承され
るので、充分な支持力を保つことができる。
２の周縁では受け台１７の上面に打設されることにな
る。従って、該床スラブ１９は前後左右４本の杭柱１
２，１２…に設けられた受け台１７，１７…によって４
点支持されることとなり、斯くして、該床スラブ１９の
沈下を防止することができる。また、受け台１７，１７
…は固化したセメントミルク１６にて下方から支承され
るので、充分な支持力を保つことができる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】尚、図１に示す如く、地表にコンクリート
を打設する際は、杭柱１２の周囲に数mm〜数cm程度の間
隙（縁切り部２０）を設けて床スラブ１９と杭柱１２と
を縁切りする。これは地震時変形によって杭柱１２と床
スラブ１９との接触部に応力が集中して両者が破壊され
るのを防止するためである。そして、杭柱１２，１２…
の天端上に桁２１，２１…を架設し、更に、屋根や壁
（図示せず）を構築して建築構造物１１を完成させる。
を打設する際は、杭柱１２の周囲に数mm〜数cm程度の間
隙（縁切り部２０）を設けて床スラブ１９と杭柱１２と
を縁切りする。これは地震時変形によって杭柱１２と床
スラブ１９との接触部に応力が集中して両者が破壊され
るのを防止するためである。そして、杭柱１２，１２…
の天端上に桁２１，２１…を架設し、更に、屋根や壁
（図示せず）を構築して建築構造物１１を完成させる。
【００２２】而して、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。
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。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項１記
載の発明は、杭を柱に利用した建築構造物に於いて、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
要にすると共に、杭部の上縁部周側面に受け台を横設
し、該受け台にて１階の床スラブの杭柱周縁部を支持す
るように施工されるので、先ず、敷地地盤の表層を地盤
改良したことにより、建築構造物の自重や地震等に対し
て所要の強度が得られ、依って、地中梁及び基礎フーチ
ングを不要とすることができる。更に、地表に打設され
た１階の床スラブは、床スラブを支持するための地中梁
が設けられていないにも拘わらず、各杭柱に設けた受け
台によって支持されることになり、斯くして１階の床ス
ラブの沈下を防止することができる。又、該床スラブと
杭柱との間に形成されている間隙によって、該床スラブ
と杭柱とが相互に縁切りされるので、地震変形によって
杭柱と床スラブとの接触部に応力が集中して両者が破壊
すると云うこともなくなる。
載の発明は、杭を柱に利用した建築構造物に於いて、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
要にすると共に、杭部の上縁部周側面に受け台を横設
し、該受け台にて１階の床スラブの杭柱周縁部を支持す
るように施工されるので、先ず、敷地地盤の表層を地盤
改良したことにより、建築構造物の自重や地震等に対し
て所要の強度が得られ、依って、地中梁及び基礎フーチ
ングを不要とすることができる。更に、地表に打設され
た１階の床スラブは、床スラブを支持するための地中梁
が設けられていないにも拘わらず、各杭柱に設けた受け
台によって支持されることになり、斯くして１階の床ス
ラブの沈下を防止することができる。又、該床スラブと
杭柱との間に形成されている間隙によって、該床スラブ
と杭柱とが相互に縁切りされるので、地震変形によって
杭柱と床スラブとの接触部に応力が集中して両者が破壊
すると云うこともなくなる。
【００２４】また、請求項２記載の発明では、請求項１
記載の発明の効果に加え、杭柱の所定位置に袋ナットを
埋設しておくことにより、受け台の取付け作業が簡単に
なると云う効果を奏する。
記載の発明の効果に加え、杭柱の所定位置に袋ナットを
埋設しておくことにより、受け台の取付け作業が簡単に
なると云う効果を奏する。
【００２５】
【図１】請求項１及び２記載の発明の実施の形態を示
し、その解説断面図。
し、その解説断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面平面図。
【図３】外力による杭柱の変形を調べる解析モデルの解
説図。
説図。
１１ 建築構造物 １２ 杭柱 １２Ｃ 柱部 １２Ｐ 杭部 １３ 袋ナット １６ セメントミルク １７ 受け台 １８ ボルト １９ 床スラブ ２０ 縁切り部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E04B 5/00 - 5/48 E02D 27/12 E04B 1/20
Claims (2)
- 【請求項１】 地中の杭部と地上の柱部とからなる杭柱
に杭材としての機能と柱材としての機能とを併有させ、
且つ、地表に１階の床スラブを打設した、杭を柱に利用
した建築構造物の床スラブ支持構造の施工法に於いて、
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
不要にすると共に、杭部の上縁部周側面に受け台を横設
し、然る後、１階の床スラブをコンクリート打設によっ
て構築するとき、該受け台の上面であって、前記杭柱の
周縁では該受け台の上面にコンクリートが打設されるよ
うにして該床スラブを構築することにより、該受け台に
て前記床スラブの杭柱周縁部を支持し、且つ、該床スラ
ブと杭柱との間に間隙を設けて該床スラブと杭柱とを縁
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
に於ける床スラブの支持構造の施工方法。 - 【請求項２】 上記受け台は、上記杭柱の杭部上縁部周
側面に予め埋設されている袋ナットを用いて該受け台が
該杭柱にボルト締めされて成る請求項１記載の杭を柱に
利用した建築構造物に於ける床スラブの支持構造の施工
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12896797A JP3162654B2 (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 杭を柱に利用した建築構造物に於ける床スラブの支持構造の施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12896797A JP3162654B2 (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 杭を柱に利用した建築構造物に於ける床スラブの支持構造の施工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10317487A JPH10317487A (ja) | 1998-12-02 |
| JP3162654B2 true JP3162654B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=14997847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12896797A Expired - Fee Related JP3162654B2 (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 杭を柱に利用した建築構造物に於ける床スラブの支持構造の施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3162654B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110004966B (zh) * | 2019-05-08 | 2024-01-19 | 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 | 支架与桩柱水下落位锁定连接构造及其施工方法 |
-
1997
- 1997-05-19 JP JP12896797A patent/JP3162654B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10317487A (ja) | 1998-12-02 |
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