JP3244102U - スチールハウスの基礎構造およびそれに用いるアンカーセット - Google Patents

スチールハウスの基礎構造およびそれに用いるアンカーセット Download PDF

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Abstract

【課題】アンカーボルトの正確な位置出しが可能で、しかも壁パネル据え付けの水平レベルの調整が可能な基礎構造を提供する。【解決手段】捨てコン上に墨出しされた壁芯(通り芯)に沿って配置される、据え付け面を形成する水平テンプレート100と、該水平テンプレートを壁芯(通り芯)上に固設する複数の高さ調節可能なアンカー支柱200と、アンカー支柱の垂直性を維持する筋交い部材とを含むアンカーセットを内包してコンクリート打設して形成されるスチールハウスの基礎であって、水平テンプレートのその上面を基礎コンクリート上面から露出させ、基礎上面に壁パネル据え付け面の水平レベルとHDアンカー230及びせん断アンカー240の位置決めを容易とする基礎構造となる。【選択図】図3

Description

薄板軽量形鋼造(スチールハウス)の基礎構造およびそれに用いるアンカーセットに関する。
薄板軽量形鋼造(以下,スチールハウスと略す)は,木 造2×4工法(枠組壁工法)の枠材を,板厚 1.0mm 前後の 亜鉛めっき鋼板を冷間圧延成形した形鋼に置き換えた建築物であって、工場生産された躯体パネルを現地で組み立てるプラットホーム工法である。すなわち、スチールハウスは木造2X4(枠組壁工法)と同様に、枠材と面材とでできた躯体パネルにより壁、床等を形成する工法で、工場生産された壁パネルを現場で形成される基礎に埋め込まれたアンカーを介して箱のように組み立てられる。この工法のうち、例えばNSSF(NSスーパーフレーム)工法(登録商標)では,尺寸法で作成される構造用面材(910mm =1.0P)を使用することから,壁配置は基本モジュールを455mm(=0.5P)ピッチとし,壁のたて枠材及び床根太材 を効果的に配置する。この基本モジュールに沿わない計画を行うと,特殊な形状のパネル製作及び本来不 要な補強材配置や複雑なディテールが生じ,コスト及び工 程に影響がでるからである。特に、基礎部では,耐力壁,支持壁の下部には地中梁を配置する必要が有るため,二重壁を適所に採用するなど平面的に 耐力壁線を減じ,基礎配置を最小に抑える事で,施工性, メンテナンス性,経済性を図る。
ところで、薄板軽量形鋼造においては、技術的基準として基礎上に設置される壁パネルは原則、土台を設ける必要があることが規定されるが、壁パネルおよび床パネルを直接基礎に締結する場合は土台を設ける必要がない。しかしながら、基礎施工におけるアンカーボルト据付精度向上には、 パネル建方工事は,品質・工程管理上アンカーボルト(以 下 AB と略す)据付精度管理が特に重要であるため,管理 ポイントとして以下の3点が挙げられている。
(1)地中梁配筋との干渉回避:NSSF 工法は,パネル構造により AB が地中梁部に多く 配置される事が特徴であり,この部位での干渉の回避が据付精度向上に重要である。テンプレートとなるアンカーフレーム(以下 AF と 略す)及び AB 施工図に地中梁配筋を書込み,相互干渉の 有無及び,地中梁主筋継手位置と AF 束材の干渉を事前確 認し施工計画を策定するとともに,現場墨出し作業で各部 材位置の見える化を図ること。
(2)AF 材固定強度の確保 :コンクリート工事に於いて,施工中での AF の移動,変 形防止は据付精度管理に重要である。AFを均しコンクリー トにボルト固定するに際し,固定強度向上策として均しコ ンクリートを計画より厚く施工し,施工中の振動や衝撃に 対する強度確保を図り,AF 据付後の精度維持を図ること。
(3)AF 組立 :AF の組立は,地中梁均しコンクリート上で行い,AF上部通し山形鋼(AF 構成部材)天端に,AB 位置出し及び AB 通し孔(ボルト計+1mm)施工後AB をセットすること。更 に,AF 下部通し山型鋼(AF 構成部材)に U リングを取付け AB 下部を固定し,施工中の要因(衝撃他)による精度 狂いを防止すること。特に、1階壁パネルは,1階フロアーの土間コンクリートに設置するため,土間コンクリート天端レベルの平滑精度がパ ネル建方精度に影響を及ぼす。そこで、天端レベルは,パネル建方位置で仕上げ精度を-5mm で 管理し,更にパネル建方施工前に同部位をモルタル若しく は無収縮モルタル材にて凹凸を±2~3mm に調整する。こ れにより,1階部分の壁パネル建方精度向上による上部階 の建方品質確保と工程管理の円滑化を図ることが要望されている。
したがって、アンカーボルト(AB)設置精度、テンプレート(AF)水平レベル精度の向上は基礎施工における難題となっており、その迅速簡易施工が要望される。スチールハウスに限らず、従来の基礎施工の改善では、アンカーボルトを布基礎に垂直に埋設し、且つ、仮枠撤去後に布基礎の天端レベルの修正を不要とするため、図12(a)に示すように、仮枠2の上端面間にアンカープレート3を横方向に架設し、アンカープレート3にアンカーボルト4の頭部を係り止めしてアンカーボルト4を吊り下げ、布基礎6の天端レベルに合わせ、レベルプレート7を高さ調整自在に固定する方法(特許文献1)や、図12(b)に示すように、一対のせき板20の貫通孔22にセパレータ24を貫通させ、レベル出し金物14を一対のせき板20間に挿入し、複数のレベル出し金物14が一対のせき板20間に水平に配置するとともに、複数のレベル出し金物14でプレート30を水平に保持する工法(特許文献2)が提案されているが、スチールハウスの基礎施工法としては以下の点で十分でない。
実開平7-38238号公報 特開2009-275472号公報
すなわち、上記従来の基礎施工法の改善では、捨てコン上に配置される仮枠2やせき板20の設置精度が、捨てコンの表面精度に支配され、仮枠2やせき板20の水平レベルを一定に保持することが難しく、しかも仮枠2やせき板20が打設コンクリートの外力により変形するため、微妙にアンカーボルトの位置がずれ、基礎の天端レベルを水平に維持することが困難で、工場で製造されるスチールハウスの壁パネルの据え付けを、現場での調整が容易でないことを知得した。そこで、打設コンクリートの影響を受けず、すなわち、仮枠やせき板を基準とすることなく、スチールハウスの壁パネルの組み込みに適合する、アンカーボルトの正確な位置出しが可能で、しかも壁パネル据え付けの水平レベルの調整が可能な基礎構造を提供することを課題とする。
本考案者は、スチールハウスの基礎への壁パネルの据え付けの技術的基準に照らし、1)打設コンクリートの外力の影響を受ける仮枠を利用しないで、テンプレートの水平レベルを如何に確保するか、そして、2)壁パネルの据付面となる基礎の天端として水平テンプレートを如何に使用するかなどを考慮し、鋭意研究の結果、まずA)アングル材を用いて湾曲のない水平テンプレートを構成し、次いでB)かかる水平テンプレートを壁芯(通り芯)上に固設する複数の高さ調節可能なアンカー支柱上に設置し、筋交い部材を介してその垂直性を維持しつつ、C)水平テンプレートのその上面を基礎コンクリート上面から露出させると、基礎上面に水平レベルを確実に確保できるとともにアンカーの位置決めが容易であることを見出した。本考案はかかる知見に基づき、なされたもので、スチールハウスの基礎構造であって、捨てコン上に壁芯(通り芯)に沿って第1アンカー座金220でもって高さ調節可能に立設されるとともに、第1アンカー座金220から離れた通し芯上に固定した第2のアンカー座金251から延びる筋交い部材250で垂直に支持されたアンカー支柱200と、捨てコン上の壁芯(通し芯)上に一定間隔で立設される複数の前記アンカー支柱200の先端に固定され、水平レベルに調節された壁芯(通り芯)に沿って延びる水平テンプレート100と、該テンプレートの所定位置に上部を突出させて設置されるHDアンカー300およびせん断アンカー310と、前記アンカー支柱200、前記水平テンプレート100、前記筋交い部材、前記HDアンカー300及びせん断アンカー310からなるアンカーセットを組立てた状態でこれらを内包するようにコンクリートが打設され、該コンクリート上端に露出する水平テンプレート100の上面を天端とし、該水平テンプレートの所定位置から突出するHDアンカー300及びせん断アンカー310の上部とともに壁パネル据付面を形成してなることを特徴とするスチールハウスの基礎構造にある。
本考案によれば、壁芯(通り芯)の所定位置の捨てコンに固定される第1及び第2アンカー座金によって複数のアンカー支柱をその鉛直性を確保しつつ高さ調節可能に立設し、その複数のアンカー支柱により水平テンプレートを水平に維持した状態でコンクリートが打設されているので、この基礎構造における水平テンプレートは、コンクリートの凝固に伴う外力の影響を受けても変動することなく、容易に所定の水平レベルを確保できる。また、HDアンカーおよびせん断アンカーは上記水平に調節された水平テンプレートに壁パネルとの接合位置を基づき、予め設けられた装着孔に固定されているので、打設コンクリートの影響を受けず、正確な位置を保って保持される基礎構造となる。よって、壁パネルの据え付けに適切な水平レベルとアンカー位置を確保できる。
本考案に係る基礎構造において、アンカー支柱はアングル材からなる脚部と高さ調整ボルトを備えるアンカー座金とからなるのが好ましく、上端は水平テンプレートにボルトナット等の連結手段で連結する一方、下端には連結フランジ部を形成し、アンカー座金の直立片に溶接等で固定されたねじ棒を直立させてなる高さ調節ボルトを介してアンカー支柱の高さを調節するのが好ましい。捨てコンの高さレベル不均一性を解消し、水平テンプレートに壁パネル据付面に必要な水平レベルを与えるからである。また、アンカー支柱は必要に応じ、アンカー座金から離れた壁芯(通り芯)線上に第2のアンカー座金を固設し、アンカー支柱の上部と第2アンカー座金とをターンバックル等を介して緊締し、この筋交い部材で支柱の鉛直性を確保するのが好ましい。コンクリート打設時の外力によっても水平テンプレートの水平レベルが変化しないからである。水平テンプレートは湾曲しない枠材、例えば、アングル材を用い、短尺のアングル材の一対の端部をアングルジョイント材で挟んでボルトナット等で連結し、長手方向に延びる長尺材とするのがよい。なお、本考案において、アングル材とは断面形状をL形、角形、溝形、Z形など長手方向において湾曲しない構造材であるものをいう。
本考案はスチールハウスの基礎構造にあるが、それに用いるアンカーセットを提供するものでもあり、本考案にかかるアンカーセットは、壁パネルの据付面を形成するアングル材からなる水平テンプレート100と、捨てコン上に第1アンカー座金220を介して高さ調節可能に固定されるアングル材からなる支柱フレーム210を備えるアンカー支柱200と、水平テンプレート100に取り付けされるHDアンカー300と、同じく水平テンプレート100に取り付けされるせん断アンカー310と、アンカー支柱の起立を保持する筋交い部材250と、該筋交い部材を捨てコン上に固定する第2アンカー座金251とからなり、前記水平テンプレート100は据付壁パネルとの接合に用いるHDアンカー用セット孔とせん断アンカー用セット孔とを備えるとともにコンクリート打設時の空気抜き・コンクリート充填確認孔を備える一方、前記アンカー支柱200は支柱フレーム210と第1アンカー座金220とを高さ調整用ねじ棒221を介して連結してなる一方、前記筋交い部材250は前記支柱フレーム210の上部と第2アンカー座金とをターンバックルを介して緊締されることを特徴とする。
本考案は上記アンカーセットを用いることにより、打設コンクリートの外力の影響を受ける仮枠を利用しないで、捨てコン上に壁芯(通り芯)の隅出し線に沿って複数のアンカー支柱をアンカー座金でもって高さ調節可能に立設し、該アンカー支柱の先端に壁芯(通り芯)に沿って延びる水平テンプレートを水平レベルに調整して固設し、その所定位置にHDアンカーおよびせん断アンカーを設置した後、これらアンカーセットを内装した状態でコンクリートを打設し、水平テンプレートの上面を天端とし壁パネル据付面とするスチールハウスの基礎構造を完成することができる。
スチールハウスにおける3階建ての骨組みの斜視図(a)、4階建ての骨組みの斜視図(b)、3階建て及び4階建ての1階部分の壁パネルWPの基礎B上に植え付け斜視図(c)、屋根パネルRPの斜視図(d)、床パネルFPの斜視図(e)、窯業系面材を用いた壁パネルの斜視図(f)。鉄系面材を用いた壁パネルの斜視図(g)である。 スチールハウスの1階部分の基礎上に立設した状態のたて枠の斜視図(a)への斜視図(b)に示す壁パネルを据え付けた状態の部分拡大図(c)である。 ホールダウンアンカーボルト設置の一例を示す平面図である。 せん断アンカーボルト設置の一例を示す平面図である。 本考案の基礎構造をさせ生する第1工程である捨てコンを形成した平面図(a)とその捨てコン上に壁パネル据付面に沿って形成された壁芯(通り芯)の墨出しとその両側に沿って仮枠接地木枠を形成した平面図(b)である。 水平支柱フレーム100と第1アンカー座金で起立肯定したアンカー支柱200とを捨てコンFG上に組立取り付けする状態を示す分解組立図である 水平テンプレート100と第1アンカー座金で起立固定されたアンカー支柱200とからなるアンカーセットを第2アンカー座金で捨てコンFGへの直接固定した状態の斜視図である。 図4に示す捨てコン上に起立固定されたアンカー支柱200を、筋交い部材250で緊締した状態を示す全体斜視図である。 図5Aの要部詳細図で、第1アンカー座金220とは離れた位置の壁芯(通り芯)上に固定された第2アンカー座金251とアンカー支柱200のフレーム210の上部とを繋ぐ筋交い部材250でアンカー支柱200を緊締している状態を示す斜視図である。 図5の状態のアンカーセットASに型枠MFを設置した状態を示す斜視図である。; 図6の型枠MF内にコンクリートCを打設した状態を示す斜視図である。 図7の状態から型枠MFを外した基礎Bの形成状態を示す斜視図である。 図8の基礎Bにたて枠Pを設置した状態の斜視図である。 図9の本考案のアンカーセットを組み込み、コンクリート打設した基礎B上にたて枠Pを固設したときの基礎構造の切断面を示す。 本考案に係る基礎構造の切断面の配筋状態と構造の実例を示す説明図である。 図9に示す基礎b上に敷設溝形鋼を介して壁パネルWPを取付けた状態を示す斜視図である。 (a)及び(b)は従来の壁パネル据付の基礎施工図である。
本考案を具体的実施例に基づき、詳細に説明する。
図1Aは現状のスチールハウス組立図であって、3階建ての場合は骨組み(a)に屋根パネルRP、床パネルFPおよび壁パネルWPを組み付ける。4階建ての場合は骨組み(b)に、屋根パネルRP、床パネルFPおよび壁パネルWPを組み付ける。1階部分は壁パネルWPを基礎B上に据え付ける(c)。
屋根パネルRPは斜視図(d)に示すように軽溝型鋼およびリップ溝型鋼からなる枠材に窯業系面材及び断熱材を張り付けて構成される。床パネルFPは斜視図(e)に示すように、軽溝型鋼およびリップ溝型鋼からなる枠材に窯業系面材を張り付けて構成される。壁パネルは二種あり、斜視図(f)に示すように、1つは軽溝型鋼およびリップ溝型鋼からなる枠材に窯業系面材、耐水性強化石膏ボード及び断熱材を張り付けて構成される。他方、鉄系面材を用いた壁パネルは、斜視図(g)に示すように軽溝型鋼およびリップ溝型鋼からなる枠材に鉄系面材、耐水性強化石膏ボード及び断熱材を張り付けて構成される。
スチールハウスの1階部分は図1A(b)に示すように、基礎B上に壁パネルWPを据え付ける。図1Bに示すように、基礎B上にHD金物で複数の壁パネル(図1B(a))のたて枠Pを固定し、壁パネルWPを据え付ける(図1B(b))。具体的には図1B(c)に示すようにホールディング金物300、HDアンカーアンカーボルト230及びせん断アンカーピン240が用い、水平テンプレート100上にゴムシートを介して固定される。なお、ここでは壁パネルWPには軽溝形鋼とリップ溝形鋼が用いられる。
まず、次の通り、事前準備を行う。
1)パネル図のアンカー壁設置図をチェックする。
2)設置業者はアンカー伏図(図1B及び図1C)を作成する(ホールダウンHDアンカーおよびせん断アンカーをパネル図に張り付ける)。
3)アンカー伏図からアンカー支柱がスリーブ等に干渉しないかをチェックする(掃き出しサッシ・盗み部のアングル撤去個所を指示する)。
4)アンカーセットの水平アングル(水平テンプレート)が梁増打ち部に入るかを確認する(鉄筋増打補強筋がないことを確認する、水平アングルで鉄筋が入らないことを確認)。
次に、現場組立手順に入る。
1)図2(a)に示すように、捨てコン打設する。捨てコンが薄いとアンカー支柱のアンカーが効かないので支柱部の捨てコン厚みをt100mmとする。そして、図2(b)に示すように壁芯(通り芯)(壁芯・HDアンカー芯)の墨出しを行い、壁芯(通り芯)の両側に仮枠接地のための木枠を配置する。
2)HDアンカー芯に合わせて第1アンカー座金220をオールアンカー223で捨てコンFG上に固定する。
3)次いで、アンカー座金220に溶接固定された起立する高さ調節ボルト221に支柱フレーム210の下端フランジ211に通し、突出するボルト221に、上下一対のナット222を螺合させて支柱フレーム210を、複数本を壁芯(通り芯)上に起立固定し、その支柱フレーム210の上部212に固定ボルト213を用いて固定すると、図4に示すように水平テンプレート100が配置される。水平テンプレート100はアングル材を用いるが、長尺となる場合は、アングルジョイント部材を使用して連結する。
4)水平テンプレート100には予め、HDアンカー230の取り付け位置およびせん断アンカー240の取り付け位置に取り付け孔101及び102が設けられており、固定ナット231及び241を用いて取り付けられる。なお、水平テンプレート100の天端は防錆処理が施されるのがよい。
5)次いで、図5Aに示すように、第2アンカー座金251を所定の位置に固定した。そして、そこに溶接されたねじ棒253とアンカー支柱の支柱フレーム上部に溶接されたねじ棒252とをターンバックル254を用いて緊締し、アンカー支柱200をしっかりと起立固定する。そして、水平テンプレート100の所定地にHDアンカー230及びせん断アンカー240を取り付け、固定する。
6)最後にトランシットで通りを確認するとともにテンプレートのアングル端を確認する一方、HDアンカー及びせん断アンカーのピッチと突き出し量を確認する。
7)テンプレートには工場で天端のみ錆止め塗装を行うのがよく、HDアンカー及びせん断アンカーの固定のためのねじ切り部には樹脂止めにて養生する。
8)掃きだしサッシ・ヌスミアングル撤去部にはボルトを接合して起き、コンクリート打設後アングルを撤去できるにしておくとともに、スリーブ位置に支柱が来ないように捨てコン上にスリーブ位置を書き込んでおくのがよい。
アンカーセットが完了すると、図6に示すように、捨てコン上の壁芯(通り芯)の両側に設けた木枠に沿って型枠を設け、図7に示すようにコンクリートを打設する。ここで、基礎コンクリートの上端が水平テンプレート100の空気抜き孔103を介して流失するまで充填されたかを確認する。そして、この空気抜き孔103を介して打設したコンクリートが凝固したことを確認する。確認後型枠を外して図8に示すような状態となす。水平テンプレート100が基礎B上に露出し、水平テンプレート100の上面が壁パネルの据付面となる。そこで、図9に示すように、この水平テンプレート100の上面を利用し、HDアンカー230の突出部にHD金物300を取り付け、このHD金物300を利用してたて枠Pを固定し、図11に示すように壁パネルWPを適正に据え付ける。
本考案によれば、図10Aに示すように、支柱フレーム210はアンカー座金220の高さ調整ボルト221を介して高さ調整可能であるので、捨てコンFGのレベルが水平でなくてもライナーなどを使わず、水平テンプレート100を水平に位置させることができる。また、アンカー支柱200は筋交い部材250で捨てコンFG上に緊締固定されるので、コンクリート打設による外力を受けてもしっかりと固定され、しかもこの水平テンプレート100は基礎上面に露出するので、壁パネルWPの据付面に適切な水平レベルを与える。したがって、本考案の基礎施工法によれば、図10Bに示すように、パネル接地面をアングル天端に合わせることが容易であるだけでなく、正確な地中梁構造を形成することができる。
100 水平テンプレート
200 アンカー支柱
220 アンカー座金
250 筋交い部材
300 HD金物

Claims (7)

  1. スチールハウスの基礎構造であって、捨てコン上に壁芯(通り芯)に沿って第1アンカー座金220でもって高さ調節可能に立設されるとともに、第1アンカー座金220から離れた通し芯上に固定した第2のアンカー座金251から延びる筋交い部材250で垂直に支持されたアンカー支柱200と、捨てコン上の壁芯(通し芯)上に一定間隔で立設される複数の前記アンカー支柱200の先端に固定され、水平レベルに調節された壁芯(通り芯)に沿って延びる水平テンプレート100と、該テンプレートの所定位置に上部を突出させて設置されるHDアンカー300およびせん断アンカー310と、前記アンカー支柱200、前記水平テンプレート100、前記筋交い部材、前記HDアンカー300及びせん断アンカー310からなるアンカーセットを組立てた状態でこれらを内包するように打設されたコンクリートとからなり、該コンクリート上端に露出する水平テンプレート100の上面を天端とし、該水平テンプレートの所定位置から突出するHDアンカー300及びせん断アンカー310の上部とともに壁パネル据付面を形成してなることを特徴とするスチールハウスの基礎構造。
  2. 前記アンカー支柱200はアングル材からなる脚部をなす支柱フレーム210と第1アンカー座金220とからなる請求項1記載の基礎構造。
  3. 前記アンカー支柱200はその上端は水平テンプレート100にボルトナット等の連結手段で連結する一方、下端には連結フランジ部を有し、第1アンカー座金220とねじ棒221を介して高さ調節可能に組み合わせて構成される請求項1記載の基礎構造。
  4. 前記第1アンカー座金220は直立片に溶接等で固定され、直立する雄ねじ棒221を有する請求項1記載の基礎構造。
  5. 前記筋交い部材250はアンカー支柱200の第1アンカー座金220から離れた壁芯(通り芯)線上に固定される第2のアンカー座金251とアンカー支柱の上部と第2アンカー座金とをターンバックル254等を介して連結し、緊締する構成を有する請求項1記載の基礎構造。
  6. 前記水平テンプレート100は湾曲しない枠材であるアングル材をであって、短尺のアングル材の一対の端部をアングルジョイント材で挟んでボルトナット等で連結し、長手方向に延びる長尺材である請求項1記載の基礎構造。
  7. 請求項1に記載のスチールハウスの基礎構造を構成するアンカーセットであって、壁パネルの据付面を形成するアングル材からなる水平テンプレート100と、捨てコン上に第1アンカー座金220を介して高さ調節可能に固定されるアングル材からなる支柱フレーム210を備えるアンカー支柱200と、水平テンプレート100に取り付けされるHDアンカー300と、同じく水平テンプレート100に取り付けされるせん断アンカー310と、アンカー支柱の起立を保持する筋交い部材250と、該筋交い部材を捨てコン上に固定する第2アンカー座金251とを含み、前記水平テンプレート100は据付壁パネルとの接合に用いるHDアンカー用セット孔101とせん断アンカー用セット孔102とを備えるとともにコンクリート打設時の空気抜き・コンクリート充填確認孔103を備える一方、前記アンカー支柱200は支柱フレーム210と第1アンカー座金220とを高さ調整用ねじ棒221を介して連結してなる一方、前記筋交い部材250は前記支柱フレーム210の上部と第2アンカー座金とをターンバックル254を介して緊締されることを特徴とするアンカーセット。
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