JP3744922B2 - Ｐｃ基礎梁部材ならびにその接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、工場生産によるプレキャストコンクリート製（以下ＰＣと略す）の基礎梁部材を使用する布基礎、あるいはべた基礎におけるＰＣ基礎梁部材の接続構造に関する。

近年、住宅、事務所等の建築物の基礎部分に、工場生産によるＰＣ基礎梁部材を使用して場所打ちコンクリートを極力少なくして工事期間を短縮するとともに基礎部分の信頼性を高めた布基礎、あるいはべた基礎等の基礎構造が広く採用されている。

例えば図１７は特許文献１に従来の技術として記載されているＰＣ基礎梁部材の一例を示す正面図、図１８は同じく平面図である。このＰＣ基礎梁部材1aは長方形の長辺を底部とし、短辺を高さとし、この短辺に等しいかそれ以下の厚みを有する直方体状で、内部には外表面から少なくとも所定のかぶり厚だけ隔てた位置に上下方向２段に水平配筋15およびこれらを連結するあばら筋16等の配筋が埋め込まれ、水平配筋15の両端にはピン孔を有する継手19a 、19b が取り付けられている。継手19a 、19b はＰＣ基礎梁部材１の水平方向端面中央に縦向きに形成された縦溝17から突出しており、一方の継手19a はピン孔を有する鋼板が２枚に分かれた受け手、他方の継手19b は同様の形状の鋼板１枚でなる差し手であり、継手19a の２枚の鋼板の中間に継手19b が挿入された状態でピンを挿通することにより隣接するＰＣ基礎梁部材１が相互に連結される。連結後、接続部の隙間にモルタルを注入充填する。

また図１９は同じ特許文献１に記載のＰＣ基礎梁部材1bを示す正面図、図２０はこのＰＣ基礎梁部材1bの接続構造を示す斜視図である。このＰＣ基礎梁部材1bは図１７、１８のものと形状は同じであるが、正面４隅の各コーナー部の内側にボルト孔を有する棒状の埋め込み金物18が埋め込まれており、図２０に示すようにＰＣ基礎梁部材1bの接続部に上部接続金物４ならびに下部接続金物５をあてがい、ボルトをねじ込んで隣接するＰＣ基礎梁部材を接続するのである。
特開平９−２８７１５２号公報

ところで、特許文献１に記載の図１７、１８で説明した接続構造は、モルタルを使用するため寒冷地における施工に制約がある上、解体、再使用が困難であるという問題点がある。

また、図１９、２０で説明した接続構造は、建築物の基礎部分における接続金物４ならびに５の寸法が大きくなりがちで目障りであるばかりでなく、基礎の内外両側でボルト締め作業を行わなくてはならないので作業性が悪いという問題点がある。

本発明は、従来の技術におけるこのような問題点を解消し、作業性とともに美観性にもすぐれた基礎の接続構造を実現することを目的とする。

本発明の布基礎またはべた基礎の基礎梁部分に使用するＰＣ基礎梁部材は、長方形の長辺を底部とし、短辺を高さとし、この短辺に等しいかそれ以下の厚みを有する直方体状のＰＣ基礎梁部材であって、両端付近の外表面から少なくとも所定のかぶり厚だけ隔てた位置に縦方向に軸ボルトを埋め込み、上下方向複数段の水平配筋に接続するとともに、この軸ボルトの上下端をこのＰＣ基礎梁部材の上面ならびに下部切り込みから突出させ、両端に縦溝を形成したＰＣ基礎梁部材、またはその略半分の長さのＰＣ基礎梁部材を複数個、互いに直角方向に接合し形状の布基礎またはべた基礎の基礎梁部分に使用するＰＣ基礎梁部材であって、前記の水平配筋が前記の軸ボルトに挿通する継手プレートとこれに接続された水平鉄筋である布基礎またはべた基礎の基礎梁部分に使用するＰＣ基礎梁部材である。
なお、「ＰＣ基礎梁部材、またはその略半分の長さのＰＣ基礎梁部材を複数個、互いに直角方向に接合した形状」とは、前記のＰＣ基礎梁部材を半分の長さに切断した形状のものを２個ないし４個、切断した側で互いに直角方向に接合した形状のものであり、具体的には図１６に示す各例を意味する。

また本発明の布基礎またはべた基礎の基礎梁部分に使用するＰＣ基礎梁部材は、前記の水平配筋が前記の軸ボルトに挿通する継手プレートとこれに接続された水平鉄筋である布基礎またはべた基礎の基礎梁部分に使用するＰＣ基礎梁部材である。

本発明の布基礎またはべた基礎の基礎梁部分に使用するＰＣ基礎梁部材の接続構造は、隣接するＰＣ基礎梁部材の上面ならびに下部切り込みから突出している軸ボルトの上下端に、隣接するこれら上面ならびに下部切り込みにまたがって上部接続金物および下部接続金物をあてがい、それぞれナットで締めつけることを特徴とするものであり、望ましくは上部接続金物が山形鋼あるいは溝形鋼に接続用の孔を設けたものである布基礎またはべた基礎の基礎梁部分に使用するＰＣ基礎梁部材の接続構造である。

また本発明の布基礎またはべた基礎の構築方法は、地盤を溝形に根切りしてその底面に所定間隔で支持台を配置し、その上に前記の接続構造により接続した前記のＰＣ基礎梁部材を載置し、前記支持台を含むＰＣ基礎梁部材の下部にこのＰＣ基礎梁部材の下端部が埋まる高さまでコンクリートを打設することを特徴とするものであるか、あるいは地盤を溝形に根切りしてその底面に、上面中央にインサートナットを埋め込んだＰＣ礎版を敷き並べ、その上に請求項４に記載の接続構造により接続した前記のＰＣ基礎梁部材を接続部が前記インサートナットの位置に来るように載置し、前記ＰＣ基礎梁部材端面の縦溝と、上下の接続金物をとおして長い接続ボルトを挿入し、前記ＰＣ礎版の中央のインサートナットにねじ込んで締めつけることを特徴とするものである。

本発明によれば、基礎工事における作業性とともにび基礎部分の美観性が向上するという、すぐれた効果を奏する。

本発明によれば、ＰＣ基礎梁部材の両端付近に縦方向に軸ボルトを埋め込み、隣接するＰＣ基礎梁部材について、ＰＣ基礎梁部材の上下面でこの軸ボルトを接続金物で接続して布基礎やべた基礎を構築するようにしたので、外観性ならびに作業性がよく、また再使用する場合にも解体が容易である。

実施例１
本発明の第１の実施例を図１ないし図８により説明する。まず図１は実施例のＰＣ基礎梁部材１を示す正面図、図２は平面図、図３はその一部を示す部分斜視図で、１はＰＣ基礎梁部材、10はその表面に施された化粧溝、11はその上面中央に形成された段付き部、12は段付き部11に埋め込まれたアンカーボルト用インサートナット、12a は両側面下部中央に埋め込まれたべた基礎用の横インサートナット、13は両側面下部に形成された水平溝、15は両側の軸ボルト14に巻き付けられて水平方向上下２段に配置されたループ状の水平配筋、16は上下２段の水平配筋15を連結するあばら筋、17は両端面に形成された縦溝である。化粧溝10は基礎の外面のみに設けてもよいし、また設けなくてもよい。形状も縦溝に限らず、任意に選定してよい。なおここまでの構成は基本的にこれまで説明した従来のものと変わりはない。

本発明では以上の構成に加えて、図３に示すように、ＰＣ基礎梁部材１の端部寄りに縦方向に軸ボルト14が埋め込まれており、この軸ボルト14は上下ともねじ部がＰＣ基礎梁部材１から突出している。軸ボルト14の位置は端部から所定のかぶり厚だけ隔ててあることはいうまでもない。そして内部では上下２段にループ状の水平配筋15に接続されている。

図４は、図３に示したＰＣ基礎梁部材１の一端に上部接続金物４ならびに下部接続金物５をあてがった状態を示す部分斜視図である。上部接続金物４はこの図に示すように等辺山形鋼を切断して一辺に接続用のボルト孔を設けたものでもよいし、溝形鋼を切断してウエブにボルト孔を設けたものでもよい。上部接続金物４としてこのような形鋼を使用することにより、接続部分に縦向きのリブが存在することから接続部の剪断強度が向上する効果を生じる。一方下部接続金物５は帯鋼板（平鋼）にボルト孔を設けたもので十分である。上部接続金物４および下部接続金物５については塗装等の防錆処理を行うことが望ましい。

下部接続金物５を挿入するＰＣ基礎梁部材１の下面端部よりの部分は、図１に示すように下部切り込み17a を形成すると、スパナをかけるのに便利である。締めつけ作業完了後はこの下部切り込み17a 内に発泡スチロール等の固形防湿材を挿入して場所打ちコンクリートが侵入しないようにすると、将来の解体作業の際便利である。

隣接する両側の軸ボルト14に上部接続金物４ならびに下部接続金物５を取り付け、図示しないナットを締めつければＰＣ基礎梁部材１は接続される。上部接続金物４が溝形鋼の場合は基礎の内外両側でリブが見えるが、山形鋼の場合には、図４に示したように垂直のリブを基礎の内側とすれば、外側からは金物がほとんど見えないので美観上好ましい。どうしてもリブの見える溝形鋼の場合でも、図１９に示した従来の場合に比べると外から見える金物の面積がはるかに小さいので美観は向上している。下部接続金物５は外からは全く見えない。

水平配筋15は、図１、２に示すように軸ボルト14に沿って折り返されたループ筋である。ただし、鉄筋にはその径によって折り曲げ半径に制約がある。したがって、例えば水平配筋15に直径16ｍｍのものを使用した場合、これを折り曲げ、必要なかぶり厚30ｍｍを確保すると、ＰＣ基礎梁部材１の厚みは最低限140 ｍｍ必要となる。基礎の幅（厚み）がこれほど必要でない場合には、水平配筋15をループ筋とせず、図５に示したように前記の軸ボルト14に挿通する継手プレート151 と、これに溶接等で接続された水平鉄筋150 で構成する継手プレート付き水平筋15a を使用するのがよい。図６はこの継手プレート付き水平筋15a を使用した場合のＰＣ基礎梁部材の正面図である。

つづいて、このようなＰＣ基礎梁部材１を使用して布基礎やべた基礎を構築する際のＰＣ基礎梁部材の支持構造について説明する。図７は支持台の一例を示す斜視図で、この支持台2aはボルトと鉄筋を組み立てて製作される。支持ボルト21にはナット22が挿入されている。縦向きの支持ボルト21の下端にはこれと直角な台筋24が取り付けられ、また中間の高さには同じく直角方向の施工筋23がいずれもスポット溶接等により取り付けられている。また図８は図７の支持台の変形例で、この支持台2bは図７の支持台2aの台筋24に代えて樹脂、木材、鋼板等の支持板25を使用し、支持ボルト21との接合は支持板25の表面にナットを接着することで行っている。さらに施工筋23もナットの側面に溶接して、上下方向の調整を容易にしている。

図９は以上のＰＣ基礎梁部材１ならびに支持台2aを使用した布基礎の構築例を示す布基礎の部分正面図、図１０は断面図である。基礎部分の地盤を溝形に根切りしてその底面に台板６を敷き並べてある。ＰＣ基礎梁部材１の上部の接続構造については図４において説明したとおりである。下部については、まず図４に示したように隣接するＰＣ基礎梁部材１の軸ボルト14の突き出し部に下部接続金物５をあてがい、これを長ナット26で締めつけた後、長ナット26の下部に前記の支持台、例えば図７に示した支持台2aの支持ボルト21をねじ込み、ナット22で高さ調整を行ってこれを台板６に載置する。ＰＣ基礎梁部材１の敷設が完了したら、適宜型枠を組んで礎版部分の場所打ちコンクリート７を打設する。ＰＣ基礎梁部材１には側面下部に水平溝13を形成してあるので、これが見えなくなる高さを打設の目安とする。またこの水平溝13内にコンクリート７が侵入することにより、コンクリート７とＰＣ基礎梁部材１との結合が一層強化される。

コンクリートが硬化して逆Ｔ字状の布基礎が完成したら、インサートナット12にアンカーボルトＡをねじ込んで上面に土台Ｓを取り付け、上部の建築に移行する。なお、図１に示したようにＰＣ基礎梁部材１の上面に段付き部11を設けておくと、図９に示すように土台Ｓを載置すればその下部に床下換気口Ｖが形成される。なお、支持台として図８に示した支持板25のついたもの（2b）を使用すれば、下部の台板６を省略することもできる。

図１１は第１の実施例の変形例を示す断面図で、断面位置はＰＣ基礎梁部材１の中央であり、この断面には支持台2aは現れていない。構築する基礎はべた基礎であり、横インサートナット12a に水平方向の安定筋84を接続している。12b は下面インサートナット、Ｂはこれにねじ込まれた下部ボルトで、コンクリート７との一層の付着を図っている。

実施例２
図１２は支持台の他の実施例を示す斜視図である。支持台はその上にＰＣ基礎梁部材１が置かれる台であるから、高さ寸法がある程度正確でさえあれば、施工中にＰＣ基礎梁部材１の重量を支えるだけでよいのでコンクリート硬化後の強度は特に必要ではない。したがって、ここに示したのはいずれもさいころ状のコンクリート製のもので、（ａ）の支持台2cは市販のコンクリートブロックをそのまま使用するものである。コンクリートブロックはＪＩＳにより規格化されているが、例えば10センチブロックと呼ばれているものの並形を中央で半分に切断するか、あるいは予め半分にした並半切りと呼ばれるものも市販されている。ちなみにこの図のように置いた場合の寸法は底辺が 190ｍｍ× 190ｍｍ、高さが 100ｍｍである。

（ｂ）に示す支持台2dは支持台2cと外形寸法の同じさいころ状のコンクリートブロックで、軽量化のため中をぬいてある。（ｃ）の支持台2eは支持台2dの中を抜かずに中実のままとしたものであるが、施工上は軽量コンクリート等を使用してできるだけ軽くすることが望ましい。

図１３は図１２に示した支持台2dを使用した場合の布基礎を示す部分斜視図である。ＰＣ基礎梁部材１は上部接続金物４ならびに下部接続金物５によって接続されている。下部接続金物５については、下方の支持台にねじ部分がないので、上部接続金物４と同様に直接軸ボルト14をナットで締めつける。

支持台2dをＰＣ基礎梁部材１の接続部分の下に配置し、その上にＰＣ基礎梁部材１を載置した状態で礎版部分の場所打ちコンクリート７を打設する。場所打ちコンクリート７内に補強のためのはしご筋８を配置するのが好ましいが、その場合は図に示すようにＳ字状の吊り上げフック27を使用し、配力筋81、主筋82をはしご状に組み立てたはしご筋８を適当な高さに吊り下げる。83は位置決めをする幅止め筋である。

実施例３
図１４はこれまでの実施例における支持台ならびに場所打ちコンクリートに代えて使用するＰＣ礎版３の斜視図である。上面中央にインサートナット31が埋め込まれている。図１５はこのＰＣ礎版を使用した実施例の布基礎を示す部分正面図である。この実施例では、上部接続金物４および下部接続金物５は両側の軸ボルト14に差し込むボルト孔の他に中央にもう１個のボルト孔が必要である。ＰＣ基礎梁部材１とＰＣ礎版３は同じ長さで半ピッチ位置をずらし、インサートナット31がＰＣ基礎梁部材１の接続部分の真下になるように配置する。実施例２と同様に上部接続金物４および下部接続金物５によりＰＣ基礎梁部材１の上下を接続した後、ＰＣ基礎梁部材１両端面の縦溝17で形成される長孔と前記の上下の中央の孔をとおして長ボルト32を挿入してその先端を下方のインサートナット31にねじ込み、上端をナットで締めつければ布基礎が完成する。なお縦溝17により形成される空間と長ボルト32との間の隙間が大きい場合には、中心位置に長ボルトの入る孔を有し、外形が前記空間とほぼ等しい縦棒材を挿入し、その中へ長ボルト32をとおすようにしてもよい。また接続部分にはモルタルを注入充填してもよいし、注入しなくてもよい。特に将来この基礎を解体して再使用する可能性のある場合には、モルタルを使用しない方が好都合である。なお、本実施例のように礎版３を使用し、場所打ちコンクリートを使用しない場合には、ＰＣ基礎梁部材１の水平溝13は特に必要ではない。

以上各実施例について、基礎が直線状で長い場合を想定して説明したが、実際の基礎においては建物の角部や内壁の接続部などに単純な直線以外の形状が必要である。図１６はそのようなＰＣ基礎梁部材１の変形例を示す平面図で、（ａ）のＰＣ基礎梁部材1aはこれまでに説明した直線状のもので、左右の長さをモジュール寸法Ｍとする。（ｂ）のＰＣ基礎梁部材1bは角部に使用するＬ字状のもので、1aの半分の長さのものを互いに直角に接続した形である。（ｃ）の1cは内壁接続部等に使用するＴ字状のもので、1aで示したものの中央に、その半分の長さのものを直角方向に接続してある。また（ｄ）に示す1dは壁の交差部等の基礎に使用する十字形のもので、1aの半分の長さのもの４個を互いに直角方向に接続した形である。14はそれぞれの軸ボルトを示す。このうち（ｂ）の1bは、端部を支持しただけでは不安定で浮き上がるおそれがあるから、角部下面、あるいは角部下部側面にインサートナットを埋め込んで補助ボルト14a をねじ込むか、Ｌ型金具をボルト止めして礎版部分と連結する等の対策を講じることが好ましい。

本発明の第１の実施例におけるＰＣ基礎梁部材を示す正面図である。 本発明の第１の実施例におけるＰＣ基礎梁部材を示す平面図である。 本発明の第１の実施例におけるＰＣ基礎梁部材の一部を内側より見た部分斜視図である。 本発明の第１の実施例におけるＰＣ基礎梁部材の接続部分を内側より見た部分斜視図である。 本発明の第１の実施例における水平配筋の変形例を示す部分斜視図である。 図３の水平配筋を使用した場合のＰＣ基礎梁部材を示す正面図である。 本発明の第１の実施例における支持台の一例を示す斜視図である。 本発明の第１の実施例における支持台の変形例を示す斜視図である。 本発明の第１の実施例における布基礎の構築例を示す部分正面図である。 本発明の第１の実施例における布基礎の構築例を示す断面図である。 本発明の第１の実施例の変形例におけるべた基礎の構築例を示す断面図である 。 本発明の第２の実施例における支持台の一例を示す斜視図である。 本発明の第２の実施例における布基礎の構築例を示す部分斜視図である。 本発明の第３の実施例における礎版の一例を示す斜視図である。 本発明の第３の実施例における布基礎の構築例を示す部分正面図である。 本発明におけるＰＣ基礎梁部材の変形例を示す平面図である。 従来の技術におけるＰＣ基礎梁部材の一例を示す正面図である。 同じく従来の技術におけるＰＣ基礎梁部材の一例を示す平面図である。 従来の技術におけるＰＣ基礎梁部材の他の例を示す正面図である。 図１９に示した従来の技術におけるＰＣ基礎梁部材の接続構造を示す斜視図である。

符号の説明

１ ＰＣ基礎梁部材
２（2a〜2e） 支持台
３ ＰＣ礎版
４ 上部接続金物
５ 下部接続金物
６ 台板
７ 場所打ちコンクリート
８ はしご筋
10 化粧溝
11 段付き部
12、31 インサートナット
12a 横インサートナット
12b 下面インサートナット
13 水平溝
14 軸ボルト
14a 補助ボルト
15 水平配筋（ループ筋）
15a 継手プレート付き水平筋
16 あばら筋
17 縦溝
17a 下部切り込み
18 埋め込み金物
19a 、19b 継手
21 支持ボルト
22 ナット
23 施工筋
24 台筋
25 支持板
26 長ナット
27 吊り上げフック
32 長ボルト
81 配力筋
82 主筋
83 幅止め筋
84 安定筋
150 水平鉄筋
151 継手プレート
Ａ アンカーボルト
Ｂ 下部ボルト
Ｐ 固形防湿材
Ｓ 土台
Ｖ 床下換気口

Claims (5)

1. 長方形の長辺を底部とし、短辺を高さとし、この短辺に等しいかそれ以下の厚みを有する直方体状のＰＣ基礎梁部材（１）であって、両端付近の外表面から少なくとも所定のかぶり厚だけ隔てた位置に縦方向に軸ボルト（14）を埋め込み、上下方向複数段の水平配筋（15）に接続するとともに、この軸ボルト（14）の上下端をこのＰＣ基礎梁部材（１）の上面ならびに下部切り込み（17a ）から突出させ、両端に縦溝（17）を形成した布基礎もしくはべた基礎の基礎梁部分に使用するＰＣ基礎梁部材、またはその略半分の長さのＰＣ基礎梁部材を複数個、互いに直角方向に接合した形状の布基礎またはべた基礎の基礎梁部分に使用するＰＣ基礎梁部材であって、前記の水平配筋（15）が前記の軸ボルト（14）に挿通する継手プレート（ 151）とこれに接続された水平鉄筋（ 150）である布基礎またはべた基礎の基礎梁部分に使用するＰＣ基礎梁部材。
2. 隣接するＰＣ基礎梁部材（１）の上面ならびに下部切り込み（17a ）から突出している軸ボルト（14）の上下端に、隣接するこれら上面ならびに下部切り込み（17a ）にまたがって上部接続金物（４）および下部接続金物（５）をあてがい、それぞれナットで締めつけることを特徴とする請求項１に記載の布基礎またはべた基礎の基礎梁部分に使用するＰＣ基礎梁部材の接続構造。
3. 上部接続金物（４）が山形鋼あるいは溝形鋼に接続用の孔を設けたものである請求項２に記載の布基礎またはべた基礎の基礎梁部分に使用するＰＣ基礎梁部材の接続構造。
4. 地盤を溝形に根切りしてその底面に所定間隔で支持台を配置し、その上に請求項２に記載の接続構造により接続した請求項１に記載のＰＣ基礎梁部材を載置し、前記支持台を含むＰＣ基礎梁部材の下部にこのＰＣ基礎梁部材の下端部が埋まる高さまでコンクリートを打設することを特徴とする布基礎またはべた基礎の構築方法。
5. 地盤を溝形に根切りしてその底面に、上面中央にインサートナットを埋め込んだＰＣ礎版を敷き並べ、その上に請求項２に記載の接続構造により接続した請求項１に記載のＰＣ基礎梁部材を接続部が前記インサートナットの位置に来るように載置し、前記ＰＣ基礎梁部材端面の縦溝と、上下の接続金物をとおして長い接続ボルトを挿入し、前記ＰＣ礎版の中央のインサートナットにねじ込んで締めつけることを特徴とする布基礎またはべた基礎の構築方法。

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