JP4585987B2

JP4585987B2 - 建物の基礎構造

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Publication number: JP4585987B2
Application number: JP2006112731A
Authority: JP
Inventors: 実佐藤; 吉宏佐藤; 一枝佐藤
Original assignee: 佐藤実; 一枝佐藤
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2026-04-14
Also published as: JP2007284976A

Description

本発明は、建物の基礎構造に関するものである。

近年、地震が多発しており、耐震対策としては、免震構造（地盤と建物の間に振動絶縁装置を設置し、建物と地盤とを切り離し、地震の振動を伝わり難くする構造）、耐震構造（柱や梁、筋交いなどの構造体の強度を増やし、地震力に対応する構造）及び制振構造（柱や梁や土台などの骨組みの間に特殊なオイルダンパーなどの装置を設置し、地震時に生じる建物の変形を吸収し、揺れを軽減する構造）が提案されている。

しかしながら、前記免震構造及び前記制震構造は大規模な建物に対するものであり、戸建住宅に対する耐震対策としては未だ不十分であり、しかも、横方向の振動にしか効果を発揮せず縦方向の振動には効果が発揮されないという問題点がある。

また、前記耐震構造は建物自体の強度が向上する反面、揺れがそのまま建物全体に広がり建物内部での被害が大きくなるという問題点がある。

尚、建築基準法における耐震対策は、縦方向の突上げは検討されておらず、また、これまでの耐震対策は交通振動による振動対策は念頭におかれていない。

そこで、従来、例えば特許第３１５０６１２号、特許第２９８０６０４号及び特開２００５−２４８５５５号に開示される、建物の基礎部の下方に圧縮強度の高い発泡樹脂材で構成された配設材を設けた建物の基礎構造（以下、従来例）が提案されている。

この従来例は、建物の下方に位置する基礎部の一部（下方部位）に圧縮強度の高い発泡樹脂材を設けた構造であるから、建物下方において該建物の荷重により地盤が圧縮される割合が減少し、しかも、地盤への荷重が軽減され且つこの荷重を分散することができ、よって、地盤の圧縮沈下（同沈下「建物及び基礎部の全体が沈下する現象」や不同沈下「建物及び基礎部の一部が沈下して建物等が傾く現象」）が軽減する。

また、発泡樹脂製の配設材は、内部の空隙により地盤から伝わる振動を吸収して建物への振動伝達が低減されるから（振動低減効果を発揮するから）、耐震性を発揮することになる。

特許第３１５０６１２号公報特許第２９８０６０４号公報特開２００５−２４８５５５号公報

ところで、従来例は、実際に配設材の厚さを決定する場合、建物平均単位重量（建物全重量÷基礎部面積）を算出し、この値が地盤調査で分かる地盤支持力の最小値よりも小さいか否かの検討を行い、地盤支持力の最小値よりも小さければ規定された厚さの配設材を配設し、地盤支持力の最小値よりも大きければ地盤支持力の不足数値から決定された厚さの配設材を配設している。

しかしながら、この従来例に係る配設材の厚さの決定は、地盤支持力と接地圧のバランスが考慮されておらず、よって、即時沈下の事故が生じる可能性が高い。

尚、圧縮沈下には即時沈下（比較的短い時間で生じる沈下）と圧密沈下（比較的長い時間で生じる沈下）とがあり、沈下の仕方は、前記した通り同沈下と不同沈下とがある。地盤が弱い場合、同沈下が生じ、建物の下方に位置する地盤の一部が弱いか、或いは、建物の一部の荷重が大きい場合、不同沈下が起きる（建物の重量が地盤支持力以上の場合には地盤は破壊される。）。

本発明者は、前述した建物の基礎部の下方に配設材が配設される建物の基礎構造について更なる研究・開発を進め、極めて実用性に秀れるなどの作用効果を発揮する画期的な建物の基礎構造を開発した。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

建物１の基礎部２の下方に、外縁が該基礎部２の外縁と同外縁若しくは外方に延設される外縁を有する一若しくは複数の配設材４が設けられた建物の基礎構造であって、前記配設材４は、前記建物１が設置される地盤よりも比重の小さい部材で構成され、また、前記配設材４の厚さＰは、下記のように設定されていることを特徴とする建物の基礎構造に係るものである。

記
厚さＰ：次の式２により算出される前記建物１の図心と次の式３により算出される前記建物１の重心とから次の式４により算出される当該建物１の複数箇所における接地圧を求め、この複数箇所における接地圧と当該箇所における予め求めた地盤支持力とを比較し、地盤支持力＜接地圧の関係が１箇所でのみ成立した場合、次の式１により厚さＰは設定され、また、地盤支持力＜接地圧の関係が複数箇所で成立した場合、次の式１により設定される各厚さの最大値が厚さＰに設定される。
式１
（接地圧−地盤支持力）÷（地盤の単位重量−配設材４の単位重量）
式２
（建物の図心）＝（断面一次モーメント）÷（面積）
式３
（建物の重心）＝（断面一次モーメント）÷（重量）
式４
（最大接地圧σｍａｘ）＝（αｘ＋αｙ−１）×σｆ
（最小接地圧σｍｉｎ）＝（３−αｘ−αｙ）×σｆ
ｆ：平均接地圧（全重量÷基礎部の面積）
αｘ：ｘ方向の接地圧係数（場所により変わる変数）
αｙ：ｙ方向の接地圧係数（場所により変わる変数）

また、請求項１記載の建物の基礎構造において、前記配設材４は前記建物１の前記基礎部２の下方全面に設けられる一枚若しくは複数枚の平面視方形状体であることを特徴とする建物の基礎構造に係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載の建物の基礎構造において、前記配設材４の上方に設けられる前記基礎部２には、この配設材４に接地する垂設部２ａが設けられており、この垂設部２ａの内方には前記建物１が設置される地盤よりも比重の小さい部材で構成された配設材３が配設されており、この配設材３が配設される前記垂設部２ａの内方の空間の高さＨは、下記のように設定されていることを特徴とする建物の基礎構造に係るものである。

記
高さＨ：前記建物１の１階における剛心と前記基礎部２の重心とのずれ率（偏心率）が０．３以下となるように設定される。

また、請求項１〜３いずれか１項に記載の建物の基礎構造において、前記両配設材４，３は、内部に空隙を有する部材で構成されていることを特徴とする建物の基礎構造に係るものである。

また、請求項４記載の建物の基礎構造において、前記内部に空隙を有する部材として、発泡樹脂材が採用されていることを特徴とする建物の基礎構造に係るものである。

本発明は上述のように、建物の基礎部の下方に設けられる配設材の厚さを地盤支持力と接地圧のバランスを考慮して設定するようにした為、建物及び基礎部の圧縮沈下の発生を可及的に抑制できるとともに、建物へ伝わろうとする振動を可及的に低減する良好な振動低減効果（減震効果）が得られるなど、極めて実用性の高い画期的な建物の基礎構造となる。

また、請求項３記載の発明においては、配設材が配設される基礎部の垂設部の内方の空間の高さを基礎部での偏心率を低減させるという建物の重量バランスを考慮して設定するようにした為、建物変形が生じにくい基礎構造が得られることになるなど、極めて実用性の高い画期的な建物の基礎構造となる。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

建物１の基礎部２の下方に設ける配設材４は、建物１が設置される地盤よりも比重の小さい部材で構成されている為、基礎構造（建物全体）の重量を軽量することができ、また、この配設材４は適宜な圧縮強度を有するから、建物１の下方において該建物１の荷重により地盤が圧縮される割合が減少し、建物全体の軽量化と相まって地盤への荷重が軽減され、地盤の圧縮沈下（即時沈下）が軽減する。

また、配設材４は内部に空隙を有するから、建物へ伝わろうとする振動は該空隙により減衰し、よって、良好な振動低減効果（減震効果）が得られる。

更に、配設材４の厚さＰは地盤支持力と接地圧のバランスを考慮して設定したから一層良好な地盤の圧縮沈下の軽減効果及び振動低減効果が得られることになる。

従来、配設材の厚さを決定する場合には、前述したように単に建物平均単位重量（建物全重量÷基礎部面積）を算出し、この値が地盤調査で分かる地盤支持力の最小値よりも小さいか否かの検討を行うことで配設材の厚さを決定している為、圧縮沈下の事故が起こる可能性が高い。

そこで、本発明者は、この問題点について鋭意研究し、その結果、建物１の図心と重心とから当該建物１の複数箇所における接地圧を求め、この複数箇所における接地圧と当該箇所における予め求めた地盤支持力とを比較し、少なくとも地盤支持力＜接地圧の関係が１箇所でも成立した場合に式「（接地圧−地盤支持力）÷（地盤単位重量−配設材４の単位重量）」により配設材４の厚さＰを設定する、という地盤支持力と接地圧のバランスを考慮した最良の配設材４の厚さＰを設定し得る設定方法を見出した。

本発明者は、実際に前述した本発明に係る設定方法から得られた厚さＰの配設材４を建物１の基礎部２の下方に設けるようにした場合、従来例で生じていた圧縮沈下を防止でき、更に、良好な振動低減効果が得られることを確認している。

以上のように、本発明は、配設材４について最適な厚さＰを得ることができる。

また、配設材４の上方に設けられる基礎部２に、前記配設材４に接地する垂設部２ａが設けられる場合には、この垂設部２ａの内方に建物１が設置される地盤よりも比重の小さい部材で構成された配設材３を配設し、この配設材３が配設される前記垂設部２ａの内方の空間の高さＨ（配設材３の厚さ）は、物１の１階における剛心と重心とのずれ率（偏心率）が０．３以下となるように設定される。

本発明は、配設材３が配設される前記垂設部２ａの内方の空間の高さＨを建物の重量バランスを考慮して設定している為、建物変形が生じにくい基礎構造が得られることになり、しかも、この配設材３が配設されることで前述した配設材４とともに基礎部２の下方に効率良く確実に厚みを持たせることができることになり、よって、振動低減効果及び沈下防止効果がより良好に得られることになる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、建物１の基礎部２の下方全面に、平面視形状が該基礎部２の外縁と同一若しくは大きい形状の配設材４を設けたものである。尚、配設材４は、基礎部２の下面全面に配設される場合は勿論、例えば複数の配設材４を所定間隔を介して配設したりする場合もある。

この配設材４は、建物１が設置される地盤よりも比重の小さい部材であって内部に空隙を有する発泡樹脂部材をパネル状に形成したものであり、この配設材４は平面視方形状（直方体）であり、その表裏面は平坦面に形成されている。

本実施例では、配設材４を構成する発泡樹脂部材としてポリスチレン樹脂とブタン、ペンタン等の発泡剤を主な原料としたＥＰＳ（ビーズ法ポリスチレンフォーム）を採用している。

この発泡樹脂材としては、軽量で、必要な圧縮強度を有するものであればよく、ポリエスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル等が考えられる。尚、この発泡樹脂材の圧縮強度は、建物の構造が木造、鉄筋コンクリート、鉄筋等により異なるが一般的には３〜２５ｔ／ｍ^２であり、発泡倍率は、一般的に１０倍〜６０倍である。

また、配設材４の厚さＰは、必要な数値よりも薄い場合は勿論、過度の厚さも良くないとされており（配設材４の厚さＰが過度に厚いと軽量過ぎて浮力が働いてしまう。）、本実施例では、この配設材４の厚さＰを、建物１の図心と重心とから当該建物１の複数箇所における接地圧を求め、この複数箇所における接地圧と当該箇所における予め求めた地盤支持力とを比較し、少なくとも地盤支持力＜接地圧の関係が１箇所でも成立した場合、次の式１により設定される。

式１
（接地圧−地盤支持力）÷（地盤単位重量−配設材４の単位重量）
以下、具体的にこの配設材４の厚さＰの設定方法について一例を挙げて説明する。配設材４の厚さＰを設定する際の基本情報は次のイ）〜ニ）の通りとする（尚、後述する配設材３が配設される空間の高さＨ（配設材３の厚さ）を設定する際の基本情報も同一とする。）。

イ）建物の形状
図４に図示した平面形状（１階部分は３ｍ×６ｍ、２階部分は３ｍ×３ｍ）とし、
図５に図示した立面形状（１階部分は３ｍ×６ｍ、２階部分は３ｍ×３ｍ）とする。

ロ）屋根（瓦）・外壁（サイディング）等仕上げ材の重量
瓦を８００Ｎ／ｍ^２とし、サイディングを５００Ｎ／ｍ^２とする。

ハ）地盤支持力
図６に図示したように地盤調査により建物１の四隅に対応した地盤部位を算出した
数値とする。

ニ）建物重量
総重量は２１７．８ｋＮ（１２．１ｋＮ／ｍ^２）とし、２階重量は４３．２ｋＮと
し、１階重量は６６．６ｋＮとし、基礎重量は１０８ｋＮとする。

次に、配設材４の厚さＰの設定に関する具体的手順を、図７に図示したフローチャートをもとに説明する。

ａ）建物の図心の算出
建物の図心は次の式２により算出され、本実施例では、１階部分はＸ方向３．０ｍ
・Ｙ方向１．５ｍの位置、２階部分はＸ方向１．５ｍ・Ｙ方向１．５ｍの位置となる
。尚、この図心は、建物左下角を基点０とし、基点からのＸ方向及びＹ方向の距離で
表示している。

式２
（建物の図心）＝（断面一次モーメント）÷（面積）
ｂ）建物の重心の算出
建物の重心は次の式３により算出され、本実施例では、１階部分はＸ方向２．５ｍ
・Ｙ方向１．５ｍの位置、２階部分はＸ方向１．５ｍ・Ｙ方向１．５ｍの位置となる
。尚、この重心は、建物左下角を基点０とし、基点からのＸ方向及びＹ方向の距離で
表示している。

式３
（建物の重心）＝（断面一次モーメント）÷（重量）
ｃ）図心と重心とを考慮した建物の接地圧の算出
建物の接地圧は次の式４により算出され、本実施例では、２階建て部分（１階と２
階が存在する部分）におけるニ隅の接地圧は１８．１ｋＮ／ｍ^２、１階平屋部分（１
階のみ存在する部分）におけるニ隅の接地圧は６．０５ｋＮ／ｍ^２となる。

式４
（最大接地圧σｍａｘ）＝（αｘ＋αｙ−１）×σｆ
（最小接地圧σｍｉｎ）＝（３−αｘ−αｙ）×σｆ
ｆ：平均接地圧（全重量÷基礎部の面積）
αｘ：ｘ方向の接地圧係数（場所により変わる変数）
αｙ：ｙ方向の接地圧係数（場所により変わる変数）
ｄ）前記ｃ）で算出された接地圧と地盤支持力との比較
複数箇所における接地圧と当該箇所における予め求めた地盤支持力とを比較する。

本実施例では、各部分の接地圧と地盤支持力とを比較すると、２階建て部分は、接
地圧（１８．１ｋＮ／ｍ^２）＞地盤支持力（１５ｋＮ／ｍ^２）であるから配設材４が
必要であり、１階平屋部分は、接地圧（６．０５ｋＮ／ｍ^２）＜地盤支持力（１３ｋ
Ｎ／ｍ^２）であるから配設材４は不要である。

ｅ）前記ｄ）で地盤支持力＜接地圧の関係が成立した箇所における配設材４の厚さＰの
設定
配設材４の厚さＰは次の式１により算出され、本実施例では、３．１ｋＮ／ｍ^２÷
１５．８ｋＮ／ｍ^３＝０．２０ｍとなる。

式１
（接地圧−地盤支持力）÷（地盤単位重量−配設材４の単位重量）
ｆ）前記ｄ）で地盤支持力＜接地圧の関係が成立しなかった箇所における配設材４の厚
さＰの設定
地盤支持力−接地圧＝６．９５ｋＮ／ｍ^２（不足なし）で配設材４は不要であるが
、基本的に建物１の基礎部２の下方に配設する配設材４は最大厚さに統一する為、０
．２ｍとなる。尚、後述する即時沈下の検討により配設材４の厚みＰが調整される場
合もある。

ｇ）即時沈下の検討
前記ｅ）．ｆ）の計算により算出した配設材４は、計算上は問題ないが、接地圧（
圧力）バランスの不均一による即時沈下（地盤の縮みによる沈下）が発生する可能性
があるため、四隅にて即時沈下の検討を行う。

即ち、接地圧上、問題なくても地盤の性質上建物重量により若干沈下（縮み）を起
こす。建物の接地圧（圧力）バランスが不均一な場合、不同沈下を起こすこともある
。即時沈下量は下記の式５で算出される。

式５
即時沈下量Ｓｅ＝ｑＢ（１−ｖ^２）／ＥＩｓ
ｑ：基礎の平均荷重度（ｋＮ／ｍ^２）
Ｂ：基礎底面の短辺長さ、円形の場合は直径（ｍ）
ｖ：地盤のボアソン比（無次元）
Ｅ：地盤の弾性係数ｋＮ／ｍ^２
Ｉｓ：沈下係数
この式を用い、建物４隅の即時沈下量を算出する（図８参照）。

建物４隅をすべて結ぶ６通りの距離と各点の即時沈下量による傾きを算出し、許容
値３／1000以下を確認する（許容値は任意で定義する）。

ｈ）配設材４の厚さＰの再検討
前記ｇ）の即時沈下の検討により、沈下による傾きが許容値を超える場合は配設材
４の厚さＰを再検討し、許容値内となるようにする。

この配設材４の厚さＰを再検討し、図１３，１４に図示したように配設材４の厚さ
Ｐを適宜調整することで沈下を抑えることになる。尚、図１５に図示したように基礎
部２の形状設定によっても沈下を抑えることができる。また、図２４に図示したよう
に後述する配設材３が配設される垂設部２ａの内方の空間の高さＨを適宜許容値内で
変更し配設材４の厚さＰを変えずに即時沈下を許容値内とする方法もある。

以上の配設材４は、地盤支持力と接地圧のバランスを考慮した最良の厚さＰであり、主に地震や交通振動などの振動を吸収する効果及び圧縮沈下を防止する効果を発揮する。

尚、地震は、その発生によりＰ波（最も早く伝わる縦方向の小刻みな揺れ）、Ｓ波（Ｐ波の次に伝わる横方向の大きな揺れ）及び表面波（最後に伝わるＰ波とＳ波の干渉により地表に伝わる揺れ）が生じものであり、基礎部２の下方に配設材４を設けることでこのいずれの揺れにも対応し得るものである。

図２５，２６は、この配設材４による振動吸収効果を確認する実験（実験棟を建て、起振装置により振動を現実に付与した実験）の結果であり、基礎部２の下方に配設材４を設けた場合、配設材４を設けない場合に比し、縦方向の振動及び横方向の振動が平均で約６０％減衰している。尚、縦方向だけを見ると約７０％減衰している。

また、本実施例は、配設材４の上方に設けられる基礎部２には、前記配設材４に接地する垂設部２ａが設けられており、この垂設部２ａの内方には配設材３が配設されている。

この配設材３は、前述した配設材４と同様、建物１が設置される地盤よりも比重の小さい部材であって内部に空隙を有する発泡樹脂部材をパネル状に形成したものであり、この配設材３平面視方形状であり、その表裏面は平坦面に形成されている。

本実施例では、配設材３を構成する発泡樹脂部材としては、前述した配設材４と同一のものＥＰＳ（ビーズ法ポリスチレンフォーム）を採用している。

また、この配設材３が配設される垂設部２ａの内方の空間の高さＨ（配設材３の厚さ）は、前記建物１の１階における剛心と重心とのずれ率（偏心率）が０．３以下となるように設定される。

以下、具体的にこの配設材３が配設される空間の高さＨ（配設材３の厚さ）の設定方法について一例を挙げて説明する。配設材３が配設される垂設部２ａの内方の空間の高さＨを設定する際の基本情報は前述した配設材４の厚さＰを設定する際の基本情報と同一とする。

配設材３が配設される垂設部２ａの内方の空間の高さＨ（配設材３の厚さ）の設定に関する具体的手順を、図９に図示したフローチャートをもとに説明する。

ｉ）建物の１階における剛心の算出
建物の剛心は次の式６により算出され、本実施例では、図10に図示した位置（１階
部分はＸ方向２．５ｍ・Ｙ方向２．０ｍの位置、２階部分はＸ方向２．５ｍ・Ｙ方向
２ｍの位置）とする。

式６
（建物の剛心）＝（ΣＤ・重心位置）÷ΣＤ
ΣＤ：水平剛性
Ｄ：耐力壁（筋かい）の耐力値
ｊ）建物の基礎部における重心の算出
建物の基礎部における重心は次の式７により算出され、本実施例では、Ｘ方向２．
５ｍ・Ｙ方向１．５ｍとする。

式７
（建物の基礎部における重心）＝（断面一次モーメント）÷（重量）
ｋ）偏心率の算出及び検討
１階の剛心と基礎部の重心との偏心率の算出は次の式８により算出され、本実施例
では、前記ｉ）で算出された建物の１階における剛心と前記ｊ）で算出された建物の
基礎部における重心との偏心率を算出し、この偏心率が許容値０．３以内であるか否
かを検討する。

尚、建物１の偏心率は、図11に図示したように外壁や柱などの構造を考慮した下記
の式にて算出される建物１の強さ（抵抗）の中心（剛心）Ｋ１．Ｋ２と重心Ｇ１．Ｇ
２のずれ率を求める計算方法により算出される。図12に図示したように建物１の剛心
と重心との距離（偏心距離）が長い程建物１の変形（揺れ）が大きくなる。

式８
（建物の偏心率）＝ｅ／γｅ
ｅ：偏心距離（重心と剛心の距離）
γｅ：弾力半径
ｌ）配設材が配設される空間の高さＨ（配設材３の厚さ）の設定
前記ｋ）で算出された偏心率が許容値０．３よりも大きい場合、基礎部の重心が建
物の剛心に近づけるように当該空間の高さＨ（配設材３の厚さ）を変更する。

前記ｋ）で算出された偏心率が許容値０．３以内の場合、設計通りに当該空間の高
さＨ（配設材３の厚さ）が決定する。

以上により決定される当該空間の高さＨは、建物の重量バランスを考慮した最良の高さＨであり、建物１の剛心と重心とのずれを可及的にゼロとなるようにして地震による建物１の変形を防止する効果を発揮し、前記配設材４と同様、圧縮沈下を防止する効果等も発揮する。

次に、本実施例に係る建物１の基礎構造は次のように施工される。

図１に図示したように地盤５を掘削し、続いて、この掘削穴６に予め工場にて所定形状、所定厚及び所定圧縮強度に設定されたパネル状の配設材４，３を敷設する。この配設材４を敷設する場合には、複数の配設材４同士が当接するように配設する場合の他、図２２に図示したように複数の配設材４を所定間隔を介して配設する場合があり、更に、図２３に図示したように配設材３は配設せず、配設材４のみ配設する場合もある。尚、配設材４，３は、現場で配設して形成するようにしても良い。

続いて、図２に図示したように配設材４，３の上部にコンクリート材を打設して基礎部２を形成する。また、掘削穴６における基礎部２が形成されない部位は埋め戻される。符号２ａは基礎部２の下面に垂設される垂設部（通称：地中梁）である。尚、基礎部２の形状としては、図１６，１７，１８，１９に図示した基礎部２の下部に垂設部２ａのない構造や、図２０に図示した逆ベタ基礎構造や、図２１に図示した３．３布基礎構造を構成する形状がある。

続いて、図３に図示したようにこの基礎部２の上に建物１を建築する。

本実施例は上述のように構成したから、前述した本実施例により算出された厚さＰの配設材４を建物１の基礎部２の下方に設け、更に、この配設材４と基礎部２との間に配設材３を配設した場合、確実にその条件に合った最良な振動低減効果（減振効果）が得られることになり、主に地震や交通振動などの振動を吸収する効果、地盤の破壊及び不同沈下を防止する効果、建物１の剛心と重心とのずれを可及的にゼロとなるようにして地震による建物１の変形を防止する効果を発揮することになる。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

本実施例の施工例の説明図である。本実施例の施工例の説明図である。本実施例の施工例の説明図である。建物の平面形状図である。建物の立面形状図である。建物の地盤支持力を示す説明図である。配設材４の厚さを設定する手順を示したフローチャートである。建物４隅の沈下量を示す説明図である。配設材３が配設される空間の高さを設定する手順を示したフローチャートである。建物の剛心を示す説明図である。建物の剛心と重心を示す説明図である。建物の剛心と重心とのずれによる建物変形を示す説明図である。別施工例の説明図である。別施工例の説明図である。別施工例の説明図である。別施工例の説明図である。別施工例の説明図である。別施工例の説明図である。別施工例の説明図である。別施工例の説明図である。別施工例の説明図である。別施工例の説明図である。別施工例の説明図である。別施工例の説明図である。振動実験の結果図である。振動実験の結果図である。

１建物
２基礎部
２ａ垂設部
３配設材
４配設材

Claims

建物の基礎部の下方に、外縁が該基礎部の外縁と同外縁若しくは外方に延設される外縁を有する一若しくは複数の配設材が設けられた建物の基礎構造であって、前記配設材は、前記建物が設置される地盤よりも比重の小さい部材で構成され、また、前記配設材の厚さＰは、下記のように設定されていることを特徴とする建物の基礎構造。
記
厚さＰ：次の式２により算出される前記建物の図心と次の式３により算出される前記建物の重心とから次の式４により算出される当該建物の複数箇所における接地圧を求め、この複数箇所における接地圧と当該箇所における予め求めた地盤支持力とを比較し、地盤支持力＜接地圧の関係が１箇所でのみ成立した場合、次の式１により厚さＰは設定され、また、地盤支持力＜接地圧の関係が複数箇所で成立した場合、次の式１により設定される各厚さの最大値が厚さＰに設定される。
式１
（接地圧−地盤支持力）÷（地盤の単位重量−配設材４の単位重量）
式２
（建物の図心）＝（断面一次モーメント）÷（面積）
式３
（建物の重心）＝（断面一次モーメント）÷（重量）
式４
（最大接地圧σｍａｘ）＝（αｘ＋αｙ−１）×σｆ
（最小接地圧σｍｉｎ）＝（３−αｘ−αｙ）×σｆ
ｆ：平均接地圧（全重量÷基礎部の面積）
αｘ：ｘ方向の接地圧係数（場所により変わる変数）
αｙ：ｙ方向の接地圧係数（場所により変わる変数）
請求項１記載の建物の基礎構造において、前記配設材は前記建物の前記基礎部の下方全面に設けられる一枚若しくは複数枚の平面視方形状体であることを特徴とする建物の基礎構造。
請求項１，２いずれか１項に記載の建物の基礎構造において、前記配設材の上方に設けられる前記基礎部には、この配設材に接地する垂設部が設けられており、この垂設部の内方には前記建物が設置される地盤よりも比重の小さい部材で構成された配設材が配設されており、この配設材が配設される前記垂設部の内方の空間の高さＨは、下記のように設定されていることを特徴とする建物の基礎構造。
記
高さＨ：前記建物の１階における剛心と前記基礎部の重心とのずれ率（偏心率）が０．３以下となるように設定される。
請求項１〜３いずれか１項に記載の建物の基礎構造において、前記両配設材は、内部に空隙を有する部材で構成されていることを特徴とする建物の基礎構造。
請求項４記載の建物の基礎構造において、前記内部に空隙を有する部材として、発泡樹脂材が採用されていることを特徴とする建物の基礎構造。