JP7473467B2 - 設備基礎構造 - Google Patents

Description

本発明は、屋上などのスラブ上に設置される設備基礎構造に関する。

従来、屋上などのスラブ上に設置される設備基礎構造が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
特許文献１記載の設備基礎構造は、屋上などのスラブ（下地コンクリート表面１４）上に設置される設備基礎構造であり、プレキャストコンクリート製の設備基礎本体（プレコンクリート部材１２）と、コンクリートやグラウトなどの充填材を充填して硬化させてなる充填材硬化部（充填材料部２６）と、を備える。設備基礎本体（１２）は、上下に貫通する貫通孔（空洞部１３）を中央部に有する筒状に形成されており、スラブ（１４）から上方に突出された定着用部材（数本の鉄筋２２）を貫通孔（１３）に挿通させた状態でスラブ（１４）上に設置される。充填材硬化部（２６）は、定着用部材（２２）が挿通された設備基礎本体（１２）の貫通孔（１３）にコンクリートやグラウトなどの充填材を充填して硬化させたものとして構成される。
更に、この特許文献１記載の設備基礎構造は、定着用部材が挿通された設備基礎本体の貫通孔に設備を固定するための架台の脚部を予め配置しておき、当該貫通孔への充填材の充填時にそれを同時に埋め込むことで、設備架台の脚部を充填材硬化部に固定するように構成されている。

特許第５５７６２０７号公報（図２等）

しかしながら、充填材が充填される前の設備基礎本体の貫通孔に設備架台の脚部を仮支持しておく必要があるので、作業の煩雑化が問題となる。更に、設備基礎本体の貫通孔の幅を設備架台の脚部が配置可能な程度に大きなものとする必要があるため、設備基礎構造全体の大型化が問題となる。また、貫通孔に充填材を充填して硬化させてなる充填材硬化部に設備架台の脚部自身を埋設させるのではなく、それよりも小型なアンカー部材を埋設させた場合であっても、貫通孔における定着用部材とアンカー部材との干渉が問題となるために、貫通孔の幅を十分に小さくして設備基礎構造全体の小型化を図るには限度がある。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、屋上などのスラブ上に設置される設備基礎構造において、施工効率を向上しながら構造全体の小型化を図ることができる技術を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、スラブ上に設置される設備基礎構造であって、
上下に貫通する貫通孔を中央部に有する筒状に形成されて、前記スラブから上方に突出された定着用部材を前記貫通孔に挿通させた状態で前記スラブ上に設置されるプレキャストコンクリート製の設備基礎本体と、
前記定着用部材が挿通された前記設備基礎本体の貫通孔に充填材を充填して硬化させてなる充填材硬化部と、を備え、
設備を固定するための複数のアンカー部材が、前記設備基礎本体における複数の基礎柱主筋の内側に配置されている点にある。

本構成によれば、設備を固定するための複数のアンカー部材が、中央部の充填材硬化部ではなく、それを外囲する外側の設備基礎本体に配置されているので、充填材が充填される前の設備基礎本体の貫通孔へのアンカー部材の仮支持が不要となる上に、定着用部材のみが挿通されることになる貫通孔の幅を小さくすることができる。
一方、設備基礎本体では、幅を小さくした場合であっても、設備基礎本体の外表面に対する基礎柱主筋のかぶり厚さを十分に確保しながら、当該複数の基礎柱主筋と中央部の貫通孔に臨む壁面との間に複数のアンカー部材の配置スペースを確保することができる。
従って、本発明により、屋上などのスラブ上に設置される設備基礎構造において、施工効率を向上しながら構造全体の小型化を図ることができる技術を提供することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記スラブの下部に鉄骨梁が配置されており、
前記定着用部材の下端が、前記鉄骨梁に固定されている点にある。

本構成によれば、定着用部材の下端が、スラブに埋め込むだけでなく、その下部に配置された鉄骨梁に対して溶接等により固定されているので、当該定着用部材の固定が強固となる。よって、設備基礎構造に作用する曲げモーメントが定着部用部材を通じてスラブの下部の鉄骨梁に直接伝達されるので、効率良く高い耐力を実現することができる。

本発明の第３特徴構成は、前記鉄骨梁における前記定着用部材の固定箇所が複数の前記鉄骨梁の交差部とされている点にある。

本構成によれば、設備基礎構造に作用する曲げモーメントにより圧縮側となる設備基礎本体の外周端部の４か所が、互いに交差する夫々の鉄骨梁により強固に支持されるので、複数の鉄骨梁の夫々の長手方向に沿って作用する曲げモーメントに対して効率良く高い耐力を実現することができる。

本発明の第４特徴構成は、前記定着用部材が上下方向に延在する複数の定着用鉄筋を分散配置してなる定着用鉄筋群である点にある。

本構成によれば、設備基礎本体の貫通孔に充填材を充填して硬化させてなる充填材硬化部に埋設される定着用部材が、上下方向に延在する複数の定着用鉄筋を適度な間隔を隔てた状態で分散配置してなる定着用鉄筋群とされているので、定着用鉄筋群を構成する夫々の定着用鉄筋同士の隙間に適度に充填材を介在させることができる。このことで、定着用鉄筋群の充填材に対する付着面積を十分にとって、定着用鉄筋群を充填材硬化部に強固に定着させることができる。

本実施形態の設備基礎構造の構成を示す縦断面図 図１におけるＡ－Ａ断面図 図１におけるＢ－Ｂ断面図

本発明に係る設備基礎構造の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１に示す設備基礎構造１００は、屋上や工場施設内などのスラブ５上に設置される基礎構造であって、その上に設備（図示省略）の脚部１が載置されて固定される。
尚、本実施形態において、スラブ５は、コンクリート造であり、その下部には互いに交差する第１鉄骨梁６Ａ及び第２鉄骨梁６Ｂを含む鉄骨梁６が敷設されている。また、設備の脚部１は、角鋼管で構成されており、その下端には設備基礎構造１００の上面に無収縮モルタル層３を介して載置されるベースプレート１Ａが設けられている。そして、設備基礎構造１００の上面から突出するアンカーボルト１５（アンカー部材の一例）に対し、ベースプレート１Ａに形成されたボルト穴に挿通させてナット２を螺合する形態で、設備の脚部１の下端に設けられたベースプレート１Ａが設備基礎構造１００の上面に固定される。

設備基礎構造１００は、施工効率を向上しながら構造全体の小型化を図るための構成を有しており、その詳細について以下に説明する。
図１及び図３に示すように、設備基礎構造１００には、設備基礎本体１０と充填材硬化部２０とを備えて構成されている。

設備基礎本体１０は、上下に貫通する貫通孔１０Ａを中央部に有する角筒状に形成されており、スラブ５から上方に突出された定着用部材３０を貫通孔１０Ａに挿通させた状態でスラブ５上に無収縮モルタル層４を介して設置されるプレキャストコンクリート製の部材として構成されている。

尚、この設備基礎本体１０のコンクリート部分には、上下方向に延在する複数の基礎柱主筋１１が平面視で周方向に分散配置されており、これら基礎柱主筋１１を取り囲む状態で水平方向に延在する複数のあばら筋１２が配置されている。また、プレキャストコンクリート製の設備基礎本体１０の中央部に貫通孔１０Ａを形成する方法としては、当該設備基礎本体１０の製作時においてコンクリート打設前に予めシース菅を設置し、その外側にコンクリートを打設することで当該シース菅の内側を貫通孔１０Ａとして形成することができる。

充填材硬化部２０は、上記設備基礎本体１０をスラブ５上に設置した状態において、定着用部材３０が挿通された設備基礎本体１０の貫通孔１０Ａにグラウトやコンクリートなどの充填材を充填して硬化させた部分として構成されている。即ち、スラブ５から上方に突出された定着用部材３０が充填材硬化部２０に埋設されて定着されることになる。

更に、定着用部材３０は、上下方向に延在する複数（例えば６本）の定着用鉄筋３１を適度な間隔を隔てた状態で分散配置してなる定着用鉄筋群とされている。よって、定着用部材３０を構成する夫々の定着用鉄筋３１同士の隙間に適度に充填材が介在することになって、定着用部材３０の充填材に対する付着面積が十分に確保されることで、定着用部材３０が充填材硬化部２０に強固に定着されることになる。

図１及び図２に示すように、設備基礎構造１００には、設備の脚部１を固定するための複数（例えば４本）のアンカーボルト１５が平面視（図２参照）における夫々の隅部に分散配置されている。これら複数のアンカーボルト１５は、図１及び図３に示すように、設備基礎本体１０のプレキャストコンクリート部分に下部を埋設させた状態で上部を上面から突出させた姿勢で、設備基礎本体１０に予め設けられている。

そして、設備基礎本体１０において、これら複数のアンカーボルト１５は、複数の基礎柱主筋１１の内側に配置されている。即ち、設備を固定するための複数のアンカーボルト１５が、中央部の充填材硬化部２０ではなく、それを外囲する外側の設備基礎本体１０に配置されている。このことで、充填材が充填される前の設備基礎本体１０の貫通孔１０Ａにおけるアンカーボルト１５の仮支持が不要となる。更に、貫通孔１０Ａには、定着用部材３０のみが挿通されることになるので、その幅をできるだけ小さくすることができる。また、設備基礎本体１０の幅をできるだけ小さくした場合であっても、上記貫通孔１０Ａの幅が小さいことから、設備基礎本体１０の外表面に対する基礎柱主筋１１のかぶり厚さが十分に確保された状態で、複数の基礎柱主筋１１と中央部の貫通孔１０Ａに臨む壁面との間に複数のアンカーボルト１５の配置スペースが十分に確保されている。

設備基礎本体１０に埋め込まれた夫々のアンカーボルト１５の下端部は、Ｕ字状に折り返された折り返し部１５ａが設けられている。この折り返し部１５ａは、図１及び図３に示すように、ナット２（図２参照）が螺号される上端部側の軸心に対して側方に突出した状態となる。

そして、その折り返し部１５ａの突出方向は、図３に示す平面視において、隣に位置する別のアンカーボルト１５の軸心に向かう方向とされており、中央部にある貫通孔１０Ａの中心とアンカーボルト１５の軸心とを結ぶ直線に対して角度を有する方向とされている。このことで、貫通孔１０Ａの壁面を構成するシース菅とアンカーボルト１５の折り返し部１５ａとの干渉を回避しながら、貫通孔１０Ａの直径をできるだけ大きくして、当該貫通孔１０Ａにおいて複数の定着用鉄筋３１を一層広い間隔で分散配置することができる。尚、本実施形態では、アンカーボルト１５の折り返し部１５ａの突出方向を、隣に位置するアンカーボルト１５の軸心に向かう方向としたが、貫通孔１０Ａの外壁を構成するシース菅との干渉が問題とならない範囲において、当該突出方向を例えば貫通孔１０Ａの中心に向かう方向などに変更しても構わない。

図１及び図３に示すように、スラブ５の下部には、鉄骨梁６が配置されており、定着用部材３０を構成する複数の定着用鉄筋３１の下端が、スラブ５の下部に配置された鉄骨梁６の上フランジに溶接により固定されているので、当該複数の定着用鉄筋３１のスラブ５側への固定が強固となる。よって、設備基礎構造１００に作用する曲げモーメントが複数の定着用鉄筋３１を通じてスラブ５の下部の鉄骨梁６に直接伝達されるので、効率良く高い耐力が実現されることになる。

更に、これら複数の定着用鉄筋３１で構成された定着用部材３０の鉄骨梁６に対する固定箇所が、互いに交差する複数の第１鉄骨梁６Ａ及び第２鉄骨梁６Ｂの交差部６ａとされている。この構成により、設備基礎構造１００に作用する曲げモーメントにより圧縮側となる設備基礎構造１００の外周端部の４か所（図３における設備基礎本体１０の上下左右４か所の端部）が、互いに交差する夫々の鉄骨梁６Ａ，６Ｂにより強固に支持されることになる。よって、互いに交差する複数の６Ａ，６Ｂの夫々の長手方向に沿って作用する曲げモーメントに対して、一層効率良く高い耐力が実現されることになる。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記実施形態では、定着用部材３０の下端をスラブ５の下部に配置された鉄骨梁６に直接固定したが、定着用部材３０の下端を鉄骨梁６に固定することなくスラブ５のみに定着させて固定するように構成しても構わない。

（２）上記実施形態では、鉄骨梁６において、定着用部材３０の固定部箇所を第１鉄骨梁６Ａと第２鉄骨梁６Ｂとの交差部６ａとしたが、定着用部材３０の固定部箇所を交差部６ａ以外の鉄骨梁６の部分としても構わない。

（３）上記実施形態では、定着用部材３０を、６本の定着用鉄筋３１を分散配置させてなる定着用鉄筋群としたが、この定着用鉄筋３１の本数や配置状態については適宜変更可能である。また、鉄筋以外の例えばアンカーボルト等を定着用部材３０として利用することもできる。

５ スラブ
６，６Ａ，６Ｂ 鉄骨梁
６ａ 交差部
１０ 設備基礎本体
１０Ａ 貫通孔
１１ 基礎柱主筋
１５ アンカーボルト（アンカー部材）
２０ 充填材硬化部
３０ 定着用部材
３１ 定着用鉄筋
１００ 設備基礎構造

Claims (4)

1. スラブ上に設置される設備基礎構造であって、
   上下に貫通する貫通孔を中央部に有する筒状に形成されて、前記スラブから上方に突出された定着用部材を前記貫通孔に挿通させた状態で前記スラブ上に設置されるプレキャストコンクリート製の設備基礎本体と、
   前記定着用部材が挿通された前記設備基礎本体の貫通孔に充填材を充填して硬化させてなる充填材硬化部と、を備え、
   設備を固定するための複数のアンカー部材が、前記設備基礎本体における複数の基礎柱主筋の内側に配置されている設備基礎構造。
2. 前記スラブの下部に鉄骨梁が配置されており、
   前記定着用部材の下端が、前記鉄骨梁に固定されている請求項１に記載の設備基礎構造。
3. 前記鉄骨梁における前記定着用部材の固定箇所が複数の前記鉄骨梁の交差部とされている請求項２に記載の設備基礎構造。
4. 前記定着用部材が上下方向に延在する複数の定着用鉄筋を分散配置してなる定着用鉄筋群である請求項１～３の何れか１項に記載の設備基礎構造。
   
   

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