JP7797131B2 - 鉄骨建方工法 - Google Patents

Description

本発明は、基礎に鉄骨柱を固定する鉄骨建方工法に関する。

基礎に形成された柱脚部挿入穴に柱脚部が挿入された鉄骨柱を支保工により宙吊りされた宙吊り状態で設置し、その柱脚部挿入穴にコンクリートを打設して、基礎に鉄骨柱を固定する鉄骨建方工法が知られている（例えば特許文献１を参照。）。このような鉄骨建方工法では、鉄骨柱の柱脚部を基礎に固定するためのアンカーボルトを廃止することができるため、作業効率の向上を図ることができる。
また、このような鉄骨建方工法を採用して鉄骨建物を建設する場合には、当該鉄骨建方工法により複数の鉄骨柱の基礎への固定が完了した後に、それら鉄骨柱同士を鉄骨梁で連結して柱梁架構を組み立てるのが一般的である。

特許３７０３７４０号公報

しかしながら、特許文献１記載の鉄骨建方工法により複数の鉄骨柱の基礎への固定が完了した後に、それら鉄骨柱同士を鉄骨梁で連結して柱梁架構を組み立てる場合には、鉄骨梁への鉄骨柱の接合位置のずれ等により、鉄骨柱の建ち精度の確保が困難となる。特に、その鉄骨柱が外柱である場合には、建ち姿勢の悪化が外観に悪影響を及ぼすという問題もある。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、基礎に形成された柱脚部挿入穴に柱脚部が挿入された鉄骨柱を支保工により宙吊りされた宙吊り状態で設置する鉄骨柱設置工程の実行後に、前記柱脚部挿入穴にコンクリートを打設するコンクリート打設工程を実行して、前記基礎に前記鉄骨柱を固定する鉄骨建方工法において、作業効率を向上しながら鉄骨柱の建ち精度を簡単に確保す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、基礎に形成された柱脚部挿入穴に柱脚部が挿入された鉄骨柱を支保工により宙吊りされた宙吊り状態で設置する鉄骨柱設置工程の実行後に、前記柱脚部挿入穴にコンクリートを打設するコンクリート打設工程を実行して、前記基礎に前記鉄骨柱を固定する鉄骨建方工法であって、
前記鉄骨柱設置工程において、前記宙吊り状態で設置した複数の鉄骨柱同士を当該複数の鉄骨柱に架設された鉄骨梁を接合することにより連結してなる柱梁架構を組み立てて、前記支保工により前記鉄骨梁を支持することにより前記複数の鉄骨柱を前記宙吊り状態とし、
前記鉄骨柱設置工程の完了後に実行する前記コンクリート打設工程において、前記鉄骨柱を前記宙吊り状態としたままで、前記柱脚部挿入穴にコンクリートを打設して当該コンクリートを硬化させる点にある。
本発明の第２特徴構成は、基礎に形成された柱脚部挿入穴に柱脚部が挿入された鉄骨柱を支保工により宙吊りされた宙吊り状態で設置する鉄骨柱設置工程の実行後に、前記柱脚部挿入穴にコンクリートを打設するコンクリート打設工程を実行して、前記基礎に前記鉄骨柱を固定する鉄骨建方工法であって、
前記鉄骨柱設置工程において、前記宙吊り状態で設置した複数の鉄骨柱同士を当該複数の鉄骨柱に架設された鉄骨梁を接合することにより連結してなる柱梁架構を組み立てると共に、当該柱梁架構を組み立てるにあたり前記複数の鉄骨柱の夫々の上端部側に前記鉄骨梁を接合し、
前記鉄骨柱設置工程の完了後に実行する前記コンクリート打設工程において、前記鉄骨柱を前記宙吊り状態としたままで、前記柱脚部挿入穴にコンクリートを打設して当該コンクリートを硬化させる点にある。

本構成によれば、上記鉄骨柱設置工程において、複数の鉄骨柱を宙吊り状態で支保工に設置する際に、当該複数の鉄骨柱の建ち精度を比較的簡単に確保することができる。更に、上記鉄骨柱設置工程において、宙吊り状態で設置された複数の鉄骨柱同士を鉄骨梁で連結する形態で上記柱梁架構が組み立てられるので、当該組み立てにより柱梁架構に含まれる夫々の鉄骨柱の建ち精度を自動的に確保することができる。その後、上記コンクリート打設工程を実行して、夫々の鉄骨柱を建ち精度を確保した状態で基礎に固定することができる。
従って、本発明により、基礎に形成された柱脚部挿入穴に柱脚部が挿入された鉄骨柱を支保工により宙吊りされた宙吊り状態で設置する鉄骨柱設置工程の実行後に、前記柱脚部挿入穴にコンクリートを打設するコンクリート打設工程を実行して、前記基礎に前記鉄骨柱を固定する鉄骨建方工法において、作業効率を向上しながら鉄骨柱の建ち精度を簡単に確保す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３特徴構成は、前記鉄骨柱設置工程において前記柱梁架構における接合部の本固定を行う点にある。

本構成によれば、上記鉄骨柱設置工程において、宙吊り状態で設置した複数の鉄骨柱同士を鉄骨梁で連結してなる柱梁架構を組み立てるにあたり、当該柱梁架構における接合部の本固定を完了しておくことができるので、効率良く合理的に柱梁架構を構築することができる。更に、その後の上記コンクリート打設工程において、複数の鉄骨柱の柱脚部が挿入された夫々の柱脚部挿入穴にコンクリートを打設する際には、それら複数の鉄骨柱を含む柱梁架構における接合部の本固定が完了されて当該複数の鉄骨柱が強固に固定されているので、コンクリート打設による複数の鉄骨柱の建ち精度の悪化を回避することできる。

本発明の第４特徴構成は、前記鉄骨柱設置工程の実行前に、所定の第１水平方向に沿って並設される複数の鉄骨柱を鉄骨梁で連結してなる鉄骨柱ユニットを製作する鉄骨柱ユニット製作工程を実行し、
前記鉄骨柱設置工程において、前記鉄骨柱ユニットの複数を前記第１水平方向に直交する第２水平方向に沿って並設すると共に、当該並設された複数の鉄骨柱ユニット同士を鉄骨梁で連結して前記柱梁架構を組み立てる点にある。

本構成によれば、上記鉄骨柱設置工程において宙吊り状態で設置された複数の鉄骨柱同士を鉄骨梁で連結する柱梁架構の組み立て作業については比較的高所で行われることになるが、その鉄骨柱設置工程の実行前の上記鉄骨柱ユニット製作工程にて、その柱梁架構に含まれる鉄骨柱ユニットが予め製作されているので、上記鉄骨柱設置工程での高所作業を簡素化して作業性及び安全性を向上することができる。
更に、上記鉄骨柱ユニット製作工程における鉄骨柱ユニットの製作作業については、一の第１水平方向に沿って並設される複数の鉄骨柱を連結するだけの作業であるため、鉄骨柱の仮支持具のような特殊な治具等を利用することなく簡単な作業で当該鉄骨柱ユニットを地組することができる。一方、上記鉄骨柱設置工程における柱梁架構の組み立て作業については、複数の鉄骨柱ユニットを支保工により宙吊り状態で保持させながら当該第１水平方向に直交する第２水平方向に沿って並設して、これらを鉄骨梁で連結するだけで良いので、効率良く作業を行うことができる。

鉄骨柱ユニット製作工程及び鉄骨柱設置工程実施後の状態を示す立面図 鉄骨柱設置工程実施後の状態を示す斜視図 コンクリート打設工程実施後の状態を示す立面図 屋根トラスユニット設置工程実施後の状態を示す立面図 仕上工程実施後の状態を示す立面図

本発明に係る鉄骨建方工法の実施形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態の鉄骨建方工法は、詳細については後述するが、鉄骨柱ユニット製作工程、鉄骨柱設置工程、コンクリート打設工程、屋根トラスユニット設置工程、仕上工程、を順に実行して、図５に示すような鉄骨建物１００を構築する工法として構成されている。また、この鉄骨建物１００は、切妻屋根部１００Ａが中央に配置されており、その両軒先側に当該切妻屋根部１００Ａと略同じ勾配を有する片流れ屋根部１００Ｂが夫々配置された構造を有する。
以下、本実施形態の鉄骨建方工法を構成する各工程の詳細について順に説明する。
尚、本実施形態において、切妻屋根部１００Ａ及び片流れ屋根部１００Ｂの妻面（図１，３，４，５における紙面）に平行な水平方向を第１水平方向Ｘと呼び、その第１水平方向Ｘに直交する方向である切妻屋根部１００Ａ及び片流れ屋根部１００Ｂの桁行き方向（図１，３，４，５における奥行方向）を第２水平方向Ｙと呼ぶ。

（鉄骨柱ユニット製作工程）
本鉄骨柱ユニット製作工程では、両片流れ屋根部１００Ｂ（図５参照）に利用される鉄骨柱ユニット１０（図１参照）が地組により製作される。この鉄骨柱ユニット１０は、図１に示すように、第１水平方向Ｘに沿って並設される複数の鉄骨柱１１を鉄骨梁である登り梁１５で連結してなる。具体的には、両片流れ屋根部１００Ｂの軒部側を支持する上記鉄骨柱１１である外柱１１Ａと、両片流れ屋根部１００Ｂの棟部側を支持する上記鉄骨柱１１である内柱１１Ｂとが平行に配置されて、これら外柱１１Ａと内柱１１Ｂとが登り梁１５の両端部の夫々に接合される。即ち、本鉄骨柱ユニット製作工程における鉄骨柱ユニット１０の製作作業では、一の第１水平方向Ｘに沿って並設される複数の鉄骨柱１１を同じく第１水平方向Ｘに沿って延びる登り梁１５を介して連結するだけの作業である。そのため、鉄骨柱１１の仮支持具のような特殊な治具等が不要であり、簡単な作業で当該鉄骨柱ユニット１０が地組される。
尚、外柱１１Ａにおいて登り梁１５の接合部１７はその上端部に位置するが、内柱１１Ｂにおいて登り梁１５の接合部１７はその上端部よりも若干下側に位置し、内柱１１Ｂは、登り梁１５との接合部１７よりも上方に突出した構造を有する。

鉄骨柱１１と登り梁１５との接合部１７は、詳細な図示は省略するが、ボルト接合部又は溶接接合部として構成されており、本工程の段階では、この接合部１７での固定状態は、本固定を行う前の状態である仮固定の状態となっている。即ち、接合部１７がボルト接合部である場合にはボルトの仮締めが行われた状態が仮固定の状態であり、接合部１７が溶接接合部である場合には仮溶接が行われた状態が仮固定の状態である。
尚、本実施形態では、鉄骨柱ユニット１０を地組により製作したが、工場などの別の場所で製作しても構わない。

（鉄骨柱設置工程）
上記鉄骨柱ユニット製作工程の後に実行される本鉄骨柱設置工程では、図１及び図２に示すように、基礎１に形成された柱脚部挿入穴２に柱脚部１１ａが挿入された鉄骨柱１１が支保工４０により宙吊りされた宙吊り状態で設置される。具体的には、先ずは、第２水平方向Ｙに延出する足場板４１付き支保工４０が、第１水平方向Ｘに沿って一対配置される。次に、上記鉄骨柱ユニット製作工程で製作された鉄骨柱ユニット１０の複数が、これら一対の支保工４０に亘って架設された状態で、第２水平方向Ｙに沿って片流れ屋根部１００Ｂ全体に亘って並設される。そして、第２水平方向Ｙに沿って並設された複数の鉄骨柱ユニット１０同士が、第２水平方向Ｙに延びる鉄骨梁である連結梁２１，２２，２３を介して連結されて、これら複数の鉄骨柱ユニット１０及び連結梁２１，２２，２３からなる片流れ屋根部１００Ｂの鉄骨躯体となる柱梁架構５０が組み立てられる。このとき、鉄骨柱ユニット１０が上記鉄骨柱ユニット製作工程にて予め製作されているので、本鉄骨柱設置工程での足場板４１上での高所作業が簡素化される。更に、複数の鉄骨柱ユニット１０を第２水平方向Ｙに沿って並設して間に連結梁２１，２２，２３を架設するだけで良いので、効率良く作業が行われる。

互いに隣接する鉄骨柱ユニット１０間に架設される連結梁２１，２２，２３としては、第２水平方向Ｙに沿って互いに隣接する外柱１１Ａの上端部間に架設される連結梁２１、第２水平方向Ｙに沿って互いに隣接する内柱１１Ｂの登り梁１５の接合部１７間に架設される連結梁２２、第２水平方向Ｙに沿って互いに隣接する内柱１１Ｂの上端部間に架設される連結梁２３などが設けられている。
鉄骨柱１１と連結梁２１，２２，２３との接合部２５は、詳細な図示は省略するが、ボルト接合部又は溶接接合部として構成されている。

本鉄骨柱設置工程において柱梁架構５０の組み立て作業は、支保工４０に設けられた足場板４１を利用して行われる。この組み立て作業では、各鉄骨柱１１の建ち姿勢を調整しながら、鉄骨柱１１と鉄骨梁１５，２１，２２，２３との接合部１７，２５の本固定が行われる。即ち、接合部１７，２５がボルト接合部である場合にはボルトの本締めが完了された状態が本固定の状態であり、接合部１７，２５が溶接接合部である場合には本溶接が行われた状態が本固定の状態である。そして、各接合部１７，２５の本固定が完了すると、宙吊り状態で設置された各鉄骨柱１１は、強固に固定されて建ち精度が確保された状態となる。

（コンクリート打設工程）
上記鉄骨柱設置工程の後の実行される本コンクリート打設工程では、図３に示すように、宙吊り状態で設置された各鉄骨柱１１の柱脚部１１ａが挿入されている各柱脚部挿入穴２にコンクリート７が打設される。そして、この打設されたコンクリート７が硬化することにより、片流れ屋根部１００Ｂの鉄骨躯体となる柱梁架構５０の各鉄骨柱１１が基礎１に固定された状態となる。
そして、本コンクリート打設工程に先立って実行される上記鉄骨柱設置工程において、宙吊り状態で柱梁架構５０が組み立てられているので、作業効率を向上しながら当該柱梁架構５０が有する各鉄骨柱１１の建ち精度が簡単に確保される。更に、本コンクリート打設工程では、柱梁架構５０における各接合部１７，２５の本固定が完了されて各鉄骨柱１１が強固に固定された状態となっているので、コンクリート７の打設による各鉄骨柱１１の建ち精度の悪化が回避される。

尚、各鉄骨柱１１の柱脚部１１ａの外周面には、コンクリート７に埋設されて引抜力を担保するためのスタッド１３を設けることができる。更に、コンクリート７の打設の際に、柱脚部挿入穴２における柱脚部１１ａの水平方向のずれ等を回避するために、図示は省略するが、当該柱脚部１１ａをアングル材や鉄筋などの仮固定材で仮固定することもできる。
また、図１～図３及び上記説明では、図５の鉄骨建物１００において、左側に位置する片流れ屋根部１００Ｂの構築方法を説明したが、右側に位置する片流れ屋根部１００Ｂについても同様の方法で構築される。

（屋根トラスユニット設置工程）
上記コンクリート打設工程の後に実行される屋根トラスユニット設置工程では、図４に示すように、左右両側に構築された片流れ屋根部１００Ｂの鉄骨躯体となる柱梁架構５０間に、切妻屋根部１００Ａの鉄骨躯体となる屋根トラスユニット３０が架設される。具体的には、予め地組された複数の屋根トラスユニット３０が、左右の両柱梁架構５０間に架設された状態で第２水平方向Ｙに沿って並設される。そして、第２水平方向Ｙに沿って並設された複数の屋根トラスユニット３０が連結されて、これら複数の屋根トラスユニット３０からなる切妻屋根部１００Ａの架構が組み立てられる。
尚、本屋根トラスユニット設置工程以降の作業については、上記本鉄骨柱設置工程にて鉄骨柱ユニット１０及び柱梁架構５０を宙吊り状態で支持するための支保工４０に設けられた足場板４１を利用して行われるため、柱脚部挿入穴２に打設されたコンクリート７が硬化して柱梁架構５０の各鉄骨柱１１が基礎１に固定された後においても、足場板４１付き支保工４０は残されている。

（仕上工程）
上記屋根トラスユニット設置工程の後に実行される仕上工程では、図５に示すように、切妻屋根部１００Ａ及びその両軒先側に配置された夫々の片流れ屋根部１００Ｂの夫々の軒部に軒先鉄骨部材３２が取り付けられた上で屋根仕上部材３４が設置されて、鉄骨建物１００が完成される。

〔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、鉄骨柱設置工程において柱梁架構５０における接合部１７，２５の本固定を完了しておくように構成したが、この鉄骨柱設置工程では接合部１７，２５を仮固定しておき、コンクリート打設工程後に接合部１７，２５の本固定を行うように構成しても構わない。

（２）上記実施形態では、鉄骨柱ユニット製作工程において鉄骨柱１１同士を登り梁１５で連結してなる鉄骨柱ユニット１０を予め製作しておき、その後の鉄骨柱設置工程においてその鉄骨柱ユニット１０の複数を宙吊り状態で並設して連結梁２１，２２，２３で連結して柱梁架構５０を組み立てるように構成したが、鉄骨柱ユニット製作工程を実行することなく、鉄骨柱設置工程において、複数の鉄骨柱１１を宙吊り状態で設置した上で、これらを登り梁１５及び連結梁２１，２２，２３で連結して柱梁架構５０を組み立てても構わない。

１ 基礎
２ 柱脚部挿入穴
７ コンクリート
１０ 鉄骨柱ユニット
１１ 鉄骨柱
１１Ａ 外柱（鉄骨柱）
１１Ｂ 内柱（鉄骨柱）
１１ａ 柱脚部
１５ 登り梁（鉄骨梁）
２１ 連結梁（鉄骨梁）
２２ 連結梁（鉄骨梁）
２３ 連結梁（鉄骨梁）
４０ 支保工
５０ 柱梁架構
Ｘ 第１水平方向
Ｙ 第２水平方向

Claims (4)

1. 基礎に形成された柱脚部挿入穴に柱脚部が挿入された鉄骨柱を支保工により宙吊りされた宙吊り状態で設置する鉄骨柱設置工程の実行後に、前記柱脚部挿入穴にコンクリートを打設するコンクリート打設工程を実行して、前記基礎に前記鉄骨柱を固定する鉄骨建方工法であって、
   前記鉄骨柱設置工程において、前記宙吊り状態で設置した複数の鉄骨柱同士を当該複数の鉄骨柱に架設された鉄骨梁を接合することにより連結してなる柱梁架構を組み立てて、前記支保工により前記鉄骨梁を支持することにより前記複数の鉄骨柱を前記宙吊り状態とし、
   前記鉄骨柱設置工程の完了後に実行する前記コンクリート打設工程において、前記鉄骨柱を前記宙吊り状態としたままで、前記柱脚部挿入穴にコンクリートを打設して当該コンクリートを硬化させる鉄骨建方工法。
2. 基礎に形成された柱脚部挿入穴に柱脚部が挿入された鉄骨柱を支保工により宙吊りされた宙吊り状態で設置する鉄骨柱設置工程の実行後に、前記柱脚部挿入穴にコンクリートを打設するコンクリート打設工程を実行して、前記基礎に前記鉄骨柱を固定する鉄骨建方工法であって、
   前記鉄骨柱設置工程において、前記宙吊り状態で設置した複数の鉄骨柱同士を当該複数の鉄骨柱に架設された鉄骨梁を接合することにより連結してなる柱梁架構を組み立てると共に、当該柱梁架構を組み立てるにあたり前記複数の鉄骨柱の夫々の上端部側に前記鉄骨梁を接合し、
   前記鉄骨柱設置工程の完了後に実行する前記コンクリート打設工程において、前記鉄骨柱を前記宙吊り状態としたままで、前記柱脚部挿入穴にコンクリートを打設して当該コンクリートを硬化させる鉄骨建方工法。
3. 前記鉄骨柱設置工程において前記柱梁架構における接合部の本固定を行う請求項１又は２に記載の鉄骨建方工法。
4. 前記鉄骨柱設置工程の実行前に、所定の第１水平方向に沿って並設される複数の鉄骨柱を鉄骨梁で連結してなる鉄骨柱ユニットを製作する鉄骨柱ユニット製作工程を実行し、
   前記鉄骨柱設置工程において、前記鉄骨柱ユニットの複数を前記第１水平方向に直交する第２水平方向に沿って並設すると共に、当該並設された複数の鉄骨柱ユニット同士を鉄骨梁で連結して前記柱梁架構を組み立てる請求項１～３の何れか１項に記載の鉄骨建方工法。