JP7081744B2

JP7081744B2 - 基礎梁構造及び基礎梁構築方法

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Publication number: JP7081744B2
Application number: JP2016197108A
Authority: JP
Inventors: 純一岡田; 章文牧野; 達士石山; 直希石山; 浩次加藤
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2016-10-05
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2022-06-07
Anticipated expiration: 2036-10-05
Also published as: JP2018059318A

Description

本発明は、基礎梁構造及び基礎梁構築方法に関する。

下記特許文献１には、鉄筋コンクリート造の基礎梁に人通孔を形成した構成が開示されている。この基礎梁においては、人通孔の上部及び下部に、梁主筋と平行な軸方向補強筋が配筋されている。さらに、この軸方向補強筋及び梁主筋に、あばら筋が巻掛けられている。

特開２０１３－８７５０４号公報

上記特許文献１に示された基礎梁の構造では、人通孔廻りを補強するための配筋作業が必要である。また、人通孔の断面欠損を補うために梁せいが大きくなり、必要なコンクリート量や型枠量が増える。このため、コンクリート工事や型枠工事の手間がかかる。

本発明は上記事実を考慮して、基礎梁に人通孔を設ける場合と比較して施工を省人化できる、通り抜け可能な基礎梁構造及び基礎梁構築方法を提供することを目的とする。

請求項１の基礎梁構造は、地盤の上部に形成されたフーチングと、前記フーチングへ両側から載せ掛けられ、プレキャストコンクリートを用いて形成された一対の基礎梁と、前記フーチングの上部に後打ちコンクリートで形成され、前記基礎梁と一体化した十字状の仕口部と、前記フーチングの上部のうち柱が配置される中心部以外の部分において互いに接続された、一対の前記基礎梁におけるそれぞれの下端筋及び上端筋と、前記地盤の表面と前記基礎梁の下面との間に形成され、人が通り抜け可能な空間と、を備えている。

請求項１の基礎梁構造によると、地盤の表面と基礎梁の下面との間に通り抜け可能な空間が設けられる。このため、基礎梁に人通孔を形成する必要がない。

基礎梁に人通孔を形成する場合は、人通孔の周囲に補強筋を配筋する必要がある。また、人通孔の断面欠損を補うために梁せいを大きく形成する必要がある。

これに対し請求項１の基礎梁構造では、基礎梁に人通孔を形成する場合と比較して配筋作業を減らし、必要なコンクリート量を削減できる。したがって、基礎梁に人通孔を設ける場合と比較して基礎梁の施工を省人化できる。また、必要な梁せいを小さくできるため、基礎梁底面の位置を浅くすることができる。したがって、掘削土量を少なくできる。

また、基礎梁に人通孔の他、設備配管を貫通させるための貫通孔を形成する場合は、貫通孔の大きさや位置が基礎梁の構造耐力上の制約を受けるため、所望の直径や数量の設備配管を通すことが難しいことがある。

これに対し、請求項１の基礎梁構造では、地盤の表面と基礎梁の下面との間の空間に設備配管を通すことができるので、基礎梁に設備配管を貫通させるための貫通孔を形成する必要がない。したがって、所望の直径や数量の設備配管を通しやすい。

請求項２の基礎梁構造は、前記基礎梁はプレキャストコンクリート製とされている。

請求項２の基礎梁構造によると、基礎梁を施工する際、プレキャストコンクリート製の基礎梁を左右のフーチングに架け渡せばよく、型枠を組み立てる必要がない。このため、基礎梁を現場打ちコンクリートで形成する場合と比較して、型枠を施工する手間を減らし、基礎梁廻りの土砂の掘削範囲を小さくすることができる。
請求項３の基礎梁構造は、前記基礎梁は、プレキャストコンクリートで形成されたプレキャスト部と、前記プレキャスト部の上部に現場で打設された後打ち部と、を備えている。
請求項４の基礎梁構造は、前記基礎梁に架け渡されたスラブが、パネル材と、前記パネル材の上部に現場で打設された後打ち部と、を含んで構成されている。

請求項５の基礎梁構築方法は、地盤の上部にフーチングを形成する工程と、前記フーチングの上部にプレキャストコンクリートを用いて形成された一対の基礎梁を両側から載せ掛けて、前記地盤の表面と前記基礎梁の下面との間に人が通り抜け可能な空間を設ける工程と、前記フーチングの上部のうち柱が配置される中心部以外の部分において、一対の前記基礎梁におけるそれぞれの下端筋を互いに接続する工程と、前記フーチングの上部にコンクリートを打設して、前記基礎梁と一体化した十字状の仕口部を形成する工程と、前記フーチングの上部のうち前記柱が配置される中心部以外の部分において、一対の前記基礎梁におけるそれぞれの上端筋を互いに接続する工程と、を備えている。

請求項５の基礎梁構築方法によると、地盤の表面と基礎梁の下面との間に通り抜け可能な空間が設けられる。このため、基礎梁に人通孔を形成する必要がない。

これに対し請求項３の基礎梁構築方法では、基礎梁に人通孔を形成する場合と比較して配筋作業を減らし、必要なコンクリート量を削減できる。したがって、基礎梁に人通孔を設ける場合と比較して基礎梁の施工を省人化できる。

また、基礎梁をフーチングに架け渡したあと仕口部のコンクリートを打設するため、基礎梁をプレキャストコンクリートで形成することができる。これにより、基礎梁のコンクリートと仕口部のコンクリートとを同時に打設する場合と比較して、型枠を施工する手間を減らし、基礎梁廻りの土砂の掘削範囲を小さくすることができる。

本発明に係る基礎梁構造及び基礎梁構築方法によると、基礎梁に人通孔を設ける場合と比較して施工を省人化できる。

（Ａ）は本発明の実施形態に係る基礎梁構造を示す立断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。（Ａ）は本発明の実施形態に係る基礎梁構造の施工手順を示す立断面図であって地盤にプレキャストコンクリートのフーチングを設置した状態を示しており、（Ｂ）は平面図である。（Ａ）は本発明の実施形態に係る基礎梁構造の施工手順を示す立断面図であってフーチングの上部に基礎梁のプレキャスト部を設置した状態を示しており、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。（Ａ）は本発明の実施形態に係る基礎梁構造の施工手順を示す立断面図であって基礎梁の仕口部にコンクリートを打設した状態を示しており、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。（Ａ）は本発明の実施形態に係る基礎梁構造の施工手順を示す立断面図であって基礎梁の上端筋を配筋し、プレキャスト部にスラブのパネル材を載せ掛けた状態を示しており、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。（Ａ）は本発明の実施形態に係る基礎梁構造における基礎梁の高さ及びスラブ上面から地盤面までの距離を示す立断面図であり、（Ｂ）は比較例における基礎梁の高さを示す立断面図であり、（Ｃ）は別の比較例におけるスラブ上面から地盤面までの距離を示す立断面図である。（Ａ）は本発明の実施形態に係る基礎梁構造において仕口部に梁の下端筋の端部を配置した変形例を示す平断面図であり、（Ｂ）は仕口部をプレキャストコンクリートで形成した変形例を示す平断面図である。

（基礎梁構造）
図１（Ａ）～（Ｃ）に示すように、本発明の実施形態に係る基礎梁構造１０は、地盤１２の上部に載置されたフーチング２０と、フーチング２０の上部に架け渡された基礎梁３０と、フーチング２０の上部に立設された柱５０と、基礎梁３０と一体化されたスラブ６０と、を備えている。なお、柱５０と基礎梁３０とが接合される部分を仕口部４０とする。図１（Ａ）、（Ｂ）においては、構成をわかりやすくするため、コンクリートに被覆された下端筋３２、上端筋３６、あばら筋３４を実線で示している。

（フーチング）
フーチング２０はプレキャストコンクリートで矩形状に形成され、地均しをした地盤１２の上に載置されている。地盤１２は、フーチング２０の上面が基礎梁３０の下面の設計高さとなるように適宜掘削（壷堀り）されている。

（基礎梁）
図１（Ｃ）に示すように、基礎梁３０はプレキャストコンクリートで形成されたプレキャスト部３０Ａと、プレキャスト部３０Ａの上部に現場で打設された後打ち部３０Ｂと、含んで構成されたハーフプレキャストコンクリート梁とされ、地盤１２の表面と基礎梁３０（プレキャスト部３０Ａ）の下面の間には、矢印Ｎ方向へ通り抜け可能な空間Ｖが形成されている。

プレキャスト部３０Ａの上部には、あばら筋３４の上端部と上端筋３６が露出しており、このあばら筋３４の上端部と上端筋３６は、後打ち部３０Ｂを構成するコンクリートによって被覆されている。なお、後打ち部３０Ｂは、後述するスラブ６０にコンクリートを打設することで形成される。

図１（Ａ）に示すように、プレキャスト部３０Ａの端部はフーチング２０に載せ掛けられており、図１（Ｂ）に示すように、四方に配置されたプレキャスト部３０Ａの端面の間には、略十字状の仕口部４０が形成されている。なお、仕口部４０の中央部には突出部４０Ａが形成されており、この突出部４０Ａは、仕口部４０の上部に接合される柱５０の形状に沿う形状となっている。

フーチング２０に載せ掛けられたプレキャスト部３０Ａのそれぞれの端面からは、下端筋３２が突出している。図１（Ａ）に示す一方のプレキャスト部３０Ａ（図１（Ａ）左側）から突出した下端筋３２は、他方のプレキャスト部３０Ａ（図１（Ａ）右側）の近くまで延出している。そして、他方のプレキャスト部３０Ａから突出した下端筋３２と、機械式継手３８によって接合されている。また、プレキャスト部３０Ａの上部の後打ち部３０Ｂに埋設された上端筋３６も、機械式継手３８によって接合されている。

（スラブ）
図１（Ｃ）に示すように、スラブ６０は、プレキャストコンクリート製のパネル材６０Ａと、パネル材６０Ａの上部に現場で打設された後打ち部６０Ｂと、を含んで構成されたハーフプレキャストコンクリートスラブとされている。パネル材６０Ａの配置は、図４（Ｂ）に２点鎖線で示されている。

図１（Ｃ）に示すように、パネル材６０Ａの端部６０ＡＥは基礎梁３０のプレキャスト部３０Ａに載せ掛けられており、パネル材６０Ａは、後打ち部６０Ｂを形成するコンクリートを打設する際の捨て型枠として機能している。

なお、図１（Ａ）は基礎梁３０の断面を示しているが、これはパネル材６０Ａが載せ掛けられた部分の断面である。ここに示されるように、パネル材６０Ａは長手方向に沿ってボイド６０ＡＨが形成され、これによりスラブ６０の軽量化が図られている。

図１（Ｃ）に示すように、スラブ６０の後打ち部６０Ｂを形成するコンクリートは、基礎梁３０の後打ち部３０Ｂと一体的に打設され、それぞれの上面６０Ｅ、３０Ｅが同面とされている。

（施工方法）
基礎梁構造１０を施工するためには、まず地盤１２の掘削を行い、フーチング２０が載置される部分を地均しする。なお、地盤１２の表面には捨てコンクリートや土間コンクリートを打設してもよいし、敷き砂利を敷いてもよい。

次に図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、地均しした地盤１２の上部に、プレキャストコンクリートで形成されたフーチング２０を載置する。なお、フーチング２０は現場打ちコンクリートとしてもよいし、下部に杭が施工される場合は、杭頭を覆うように載置することもできる。

次に図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、フーチング２０へ基礎梁３０の構成部材であるプレキャスト部３０Ａの端部を載せ掛ける。フーチング２０は間隔を置いて地盤１２に並べられており、プレキャスト部３０Ａは隣り合うフーチング２０に架け渡されて配置される。このとき、プレキャスト部３０Ａの端面からそれぞれ突出した下端筋３２を機械式継手３８で接続して、軸方向に連続した梁主筋を形成する。

プレキャスト部３０Ａをフーチング２０の上部へ載せ掛けることにより地盤１２の表面とプレキャスト部３０Ａの下面の間には、通り抜け可能な空間Ｖが形成される。なお、この空間Ｖは、本実施形態の基礎梁構造１０が適用される建物におけるすべての基礎梁の下部に設けられる必要はなく、例えば設備機器・配管などが配置された地下ピット部など、人間又は検査機械が通り抜け必要な場所に設ければよい。また、空間Ｖの高さは、無線又は有線で操作可能な検査機械が通り抜けできる高さがあればよいが、人間が通り抜け可能な高さ（概ね５０ｃｍ以上）があると好適である。

次に図３（Ｂ）に二点鎖線で示した形状に型枠を組み立て、コンクリートを打設して、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、略十字状の仕口部４０を形成する。これにより、仕口部４０と基礎梁３０とが一体化する。

なお、仕口部４０へのコンクリートの打設に先立って、仕口部４０には図示しない柱５０の柱主筋及びフープ筋を配筋する。

なお、仕口部４０とプレキャスト部３０Ａとの接合強度を高めるために、プレキャスト部３０Ａの端面からはスタッドボルトなどを突出させておいてもよい。フーチング２０の上面からも、同様にスタッドボルトなどを突出させておいてもよい。

次に図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、プレキャスト部３０Ａの上端面から突出したあばら筋３４の内側に、プレキャスト部３０Ａの軸方向に沿って上端筋３６を配筋し、上端筋３６同士を機械式継手３８で接続する。なお、図４（Ａ）において、機械式継手３８は仕口部４０の上部に配置されているが、例えば基礎梁３０の中央部付近など、任意の場所に配置することができる。また、上端筋３６同士の接合は、ガス圧接継手とすることもできる。

次にプレキャスト部３０Ａ及び後打ち部３０Ｃに、パネル材６０Ａを載せ掛ける。パネル材６０Ａは、図５（Ｂ）に二点鎖線で示すように、長手方向（Ｙ方向）の両端部６０ＡＥをプレキャスト部３０Ａに載置することにより支持される。

次に図１（Ｃ）に示すように、プレキャスト部３０Ａ及びパネル材６０Ａの上部へ、パネル材６０Ａを型枠の一部としてコンクリートを流し込み、基礎梁３０の後打ち部３０Ｂとスラブ６０の後打ち部６０Ｂとを一体的に形成する。これにより、基礎梁３０及びスラブ６０が形成され、本実施形態に係る基礎梁構造１０が構築される。

なお、本実施形態においては基礎梁３０の上部に柱５０が打設されるが、この柱５０を構成するコンクリートはプレキャストコンクリートでも現場打ちコンクリートでもよい。また、柱５０は必要がなければ設置しなくてもよい。この場合、本発明における「仕口部」とは、柱５０と基礎梁３０との接合部分ではなく、基礎梁３０同士の接合部分のことを示す。

（作用・効果）
本実施形態の基礎梁構造１０によると、図６（Ａ）に示すように、地盤１２の表面と基礎梁３０の下面との間に通り抜け可能な空間Ｖが設けられている。このため、スラブ６０の下部空間において、基礎梁３０によって隔てられる空間を往来する必要がある場合でも、基礎梁３０に人通孔を形成する必要がない。

これに対し、図６（Ｂ）の比較例に示すように、基礎梁３００に人通孔３２０を設ける場合、人通孔３２０の周囲に補強筋３４０を配筋する必要がある。また、人通孔３２０による断面欠損を補うために、梁せいＨを本実施形態の基礎梁３０の梁せいｈと比較して大きく形成する必要がある。

このため、本実施形態の基礎梁構造１０では、基礎梁に人通孔を設ける場合と比較して鉄筋工事及びコンクリート工事が簡略化され、基礎梁の施工を省人化できる。

また、本実施形態の基礎梁構造１０によると、図６（Ａ）に示すように、基礎梁３０とスラブ６０とが一体的に形成され、基礎梁３０の上面３０Ｅと、スラブ６０の上面６０Ｅとが同面とされている。

これに対し、図６（Ｃ）の比較例では、基礎梁４００とスラブ６００とが別体として形成され（いわゆる置きスラブ）、基礎梁４００の上面４００Ｅは、スラブ６００の上面６００Ｅよりも下方に形成されている。

このため、梁せいが同じ（図６（Ａ）、（Ｃ）に示すｈ）場合、本実施形態におけるスラブ６０の上面６０Ｅから地盤１２の表面までの距離ｌに対し、比較例におけるスラブ６００の上面６００Ｅから地盤１２０の表面までの距離Ｌは、スラブ６００の厚みｔだけ長くなる。

したがって、本実施形態の基礎梁構造１０では、スラブを置きスラブとして形成する場合と比較して、地盤の掘削量を削減できる。このため、土工事が簡略化され、基礎梁の施工を省人化できる。

また、本実施形態の基礎梁構造１０によると、基礎梁３０はハーフプレキャストコンクリート梁とされている。このため、図３（Ａ）に示すようにプレキャスト部３０Ａをフーチングの上部に載せ掛けるだけで、地盤１２の表面と基礎梁３０の下面との間に、通り抜け可能な空間Ｖを形成することができる。

なお、本実施形態において基礎梁３０はハーフプレキャストコンクリート梁とされ、基礎梁３０は現場打ちコンクリートで形成される後打ち部３０Ｂを備えているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば基礎梁３０の全ての部分をプレキャストコンクリートで形成してもよい。この場合でも基礎梁３０をフーチングの上部に載せ掛けるだけで、地盤１２の表面と基礎梁３０の下面との間に、通り抜け可能な空間を形成することができる。また、現場打ちコンクリートを打設する部分が減るので、工期を短縮することができる。

なお、基礎梁３０の全ての部分をプレキャストコンクリートで形成する場合、基礎梁３０には予め上端筋３６も埋設される。

あるいは、基礎梁３０を全て現場打ちコンクリートで形成することもできる。この場合、地盤１２の表面から支保工を立ち上げ、この支保工で型枠を支持して、打設したコンクリートの硬化・養生後に型枠及び支保工を撤去することで、基礎梁３０の下方に通り抜け可能な空間を形成することができる。

また、本実施形態において仕口部４０は略十字状に形成され、柱５０が接合される中心部以外の部分（基礎梁３０のプレキャスト部３０Ａの近く）に、基礎梁３０の下端筋３２及び上端筋３６の機械式継手３８が埋設されている。このため、鉄筋が込み合う仕口部４０の中心部で基礎梁３０の下端筋３２の接続作業をする必要がなく、配筋作業がやりやすい。

なお、本実施形態において機械式継手３８は、仕口部４０の内部において、下端筋３２一本につき一箇所ずつ設けられているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図３（Ａ）において左右に配置されたプレキャスト部３０Ａそれぞれの近く（すなわち二箇所）に設けてもよい。このようにすることで、下端筋３２がプレキャスト部３０Ａから突出する突出長さを短くできるので、運搬しやすく、施工時にも取り扱いし易い。

また、仕口部４０は必ずしも十字形状に形成しなくてもよい。例えば図７（Ａ）に示すように、仕口部４０を柱５０と同形状の矩形状に形成してもよい。この場合、プレキャスト部３０Ａから突出した下端筋３２の端部に機械式定着プレート３９を接合しておけば、鉄筋が込み合う部分で下端筋３２の接続作業を行う必要がない。

さらに、本実施形態において仕口部４０は現場打ちコンクリートにより形成されているものとしたが、図７（Ｂ）に示す仕口部４２のように、プレキャストコンクリートによって形成することができる。この場合、貫通孔４４が形成された仕口部４２をフーチング２０の上部に載置し、また、端面に挿入孔３７が形成されたプレキャスト部３０Ａ１を、挿入孔３７が貫通孔４４と対向するようにフーチング２０の上部に載置して、さらに、プレキャスト部３０Ａ２の下端筋３２が貫通孔４４、挿入孔３７を挿通するように、プレキャスト部３０Ａ２を横方向からスライドして施工する。

１２地盤
２０フーチング
３０基礎梁
４０仕口部
Ｖ空間

Claims

地盤の上部に形成されたフーチングと、
前記フーチングへ両側から載せ掛けられ、プレキャストコンクリートを用いて形成された一対の基礎梁と、
前記フーチングの上部に後打ちコンクリートで形成され、前記基礎梁と一体化した十字状の仕口部と、
前記フーチングの上部のうち柱が配置される中心部以外の部分において互いに接続された、一対の前記基礎梁におけるそれぞれの下端筋及び上端筋と、
前記地盤の表面と前記基礎梁の下面との間に形成され、人が通り抜け可能な空間と、
を備えた基礎梁構造。
前記基礎梁はプレキャストコンクリート製とされた、請求項１に記載の基礎梁構造。
前記基礎梁は、プレキャストコンクリートで形成されたプレキャスト部と、前記プレキャスト部の上部に現場で打設された後打ち部と、を備えている、請求項１又は請求項２に記載の基礎梁構造。
前記基礎梁に架け渡されたスラブが、パネル材と、前記パネル材の上部に現場で打設された後打ち部と、を含んで構成されている、請求項１～３の何れか１項に記載の基礎梁構造。
地盤の上部にフーチングを形成する工程と、
前記フーチングの上部にプレキャストコンクリートを用いて形成された一対の基礎梁を両側から載せ掛けて、前記地盤の表面と前記基礎梁の下面との間に人が通り抜け可能な空間を設ける工程と、
前記フーチングの上部のうち柱が配置される中心部以外の部分において、一対の前記基礎梁におけるそれぞれの下端筋を互いに接続する工程と、
前記フーチングの上部にコンクリートを打設して、前記基礎梁と一体化した十字状の仕口部を形成する工程と、
前記フーチングの上部のうち前記柱が配置される中心部以外の部分において、一対の前記基礎梁におけるそれぞれの上端筋を互いに接続する工程と、
を備えた基礎梁構築方法。