JPH05331862A

JPH05331862A - 鉄骨基礎構造

Info

Publication number: JPH05331862A
Application number: JP13946192A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Isogai; 桓磯貝; Yoshinori Kato; 嘉則加藤; Yoshihiro Mizoguchi; 義浩溝口
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd; K&N Engineering Inc
Current assignee: JFE Engineering Corp; K&N Engineering Inc
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1993-12-14

Abstract

(57)【要約】【目的】現場施工費の低減、応力伝達の確実化。【構成】鋼構造物の柱下部１１ａに、Ｈ形鋼、鋼板等を
井桁状に溶接により一体的に構成した基礎部１２及び地
中梁１３が柱部１１ｂを介して一体に接合されている。
基礎部１２の下面に鋼製杭３０が、その頂部を溶接して
一体に接合されている。そして、基礎部１２の内部にコ
ンクリート、砂利、砂、土等の重量物１５が充填されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉄骨基礎構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、図１１に示すように、鉄骨構造
物・工作物の柱１の柱脚応力をアンカーボルト７等を介
して、異質の材料である鉄筋コンクリート造の基礎２及
び地中梁３に伝達し、地盤４又は杭に伝えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】柱脚応力を基礎・地中
梁に伝達するためには、アンカーボルト、アンカーレッ
ジ、アンカーフレームを用いたり、柱にスタッドボルト
を打っておいて鉄筋コンクリートで根巻したり、鞘管を
埋め込んでおいて柱を挿入したりする等の方法が用いら
れている。しかし、これらの方法には、工事費が大きく
なる、精度確保が困難、応力を確実に伝えられない等の
問題がある。一方、従来の鉄筋コンクリート造の基礎・
地中梁は現場で製作されている。１）現在、鉄筋コンクリート工事を進めるための熟練労
働者（鉄筋工、型枠大工等）が不足して来ており、将来
とも減少の方向にある。２）現場製作であるため、品質の確保に労力を要する。
特に、柱脚部分での施工が大変である。３）現場製作のための日時を要する。本発明は上記のような問題点を解消できるようにした鉄
骨基礎構造を提供することを課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の鉄骨基礎構造
は、鋼構造物に、形鋼、鋼材等よりなる基礎部を一体に
接合してなるものである。また、上記基礎部に、形鋼、
鋼材等よりなる地中梁が一体に接合されている。そし
て、上記基礎部に杭が一体に接合されている。なお、上
記基礎部の内部にコンクリート、砂利、砂、土等の重量
物が充填されている。さらに、上記基礎部の周囲を型枠
材で囲み、その間にコンクリート又はモルタルを充填し
てなるものである。

【０００５】

【作用】鉄骨造建築物・工作物等の鋼構造物に、形鋼、
鋼材等よりなる鉄骨造の基礎部・地中梁を一体に接合す
ることにより、柱脚の応力を簡単且つ確実に基礎・地中
梁に伝達することができる。基礎部の内部にコンクリー
ト、砂利、砂、土等の重量物を充填することにより、次
のような作用を営ませることができる。１）柱脚応力が引張りになり、鉄骨の基礎部・地中梁の
自重のみでは浮き上がり防止が困難な場合に、その浮き
上がりをおさえる。

【０００６】２）地震荷重、風荷重による水平力及び主
動的な土圧、水圧に対して、基礎部・地中梁と地盤面間
の摩擦力で対応させる必要がある場合、摩擦力を大きく
することができる。

【０００７】３）現場工事として、基礎部・地中梁部分
に土の埋戻しを行う際に、重機作業・手作業等により、
基礎部・地中梁が移動したり、破損したりするのを防止
する。また、基礎部の周囲を型枠材で囲み、その間にコ
ンクリート又はモルタルを充填することにより、錆を防
ぐ。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。

【０００９】鉄骨造建築物・工作物等の鋼構造物の柱１
１を、形鋼、鋼材等よりなる鉄骨造の基礎部１２・地中
梁１３に溶接又は高力ボルト接合等によりを一体に接合
する。これにより、柱脚応力を基礎部１２・地中梁１３
に直接伝達し、地盤１４又は杭に伝える。そして、必要
に応じ、基礎部１２・地中梁１３の内部にコンクリー
ト、砂利、砂、土等の重量充填材１５を入れる。また、
外部には防錆材を塗布する。

【００１０】次に、重要な建築物・工作物の場合には、
基礎部１２・地中梁１３の防錆効果を高めるために、図
２に示すように、外側に側面型枠鉄骨１７、底面型枠鉄
骨１８を設け、間にモルタル又はコンクリート１９を充
填する。なお、底面型枠鉄骨１８は、捨コンクリートで
代用することもできる。以下に、各種の具体例を図面に
より説明する。図３は、地中梁なし直接基礎の場合であ
る。

【００１１】地盤が比較的強固で荷重が小さい場合は杭
を打設せず、地盤に直接鉄骨構造の基礎部１２を設置す
る。基礎部１２は、Ｈ形鋼、鋼板等を井桁状に溶接によ
り一体的に構成され、必要に応じ補強材が付加されてい
る。地盤上に割栗２４を敷き、捨コンクリート２３を打
設する。そして、捨コンクリートによりレベルを正確に
確保すると共に、その上に墨出しを行い、正確な位置決
めにより、アンカーを埋め込む。

【００１２】柱１１はこの例ではＨ形鋼柱であり、下部
柱１１ｂは、基礎部１２と一体的に構成され、上部柱１
１ａと高力ボルト等により接合されている。また、基礎
部１２下面には鋼板２１を荷重に応じた範囲で溶接して
おき、セット用アンカー２２により固定する。アンカー
はホールインアンカー、ケミカルアンカー等を用いる。

【００１３】アンカーの役割は、基礎部を建方用クレー
ン等でセットする際の正確な位置決め用ガイドになるこ
とである。また、現場工事として、基礎部・地中梁部分
に土の埋戻しを行う際に、重機作業・手作業等により、
基礎部・地中梁が移動するのを防止することである。基
礎部１２の内部には必要により重量充填材１５を充填
し、鋼材表面には錆止め塗装を施しておく。図４は、地
中梁なし杭基礎の場合である。

【００１４】地盤と荷重条件によっては杭の打設が必要
である。その場合には、基礎部１２の据付（レベル出
し、位置決め）のためのセット用の部材（鋼材等で製作
したもの）２５を、前もって工場で基礎部１２に精度よ
く、溶接等で接合しておく。

【００１５】また、現場においては、杭３０の周囲を掘
削し、杭頭のレベルを鋼板２１の下面より２〜３mm下
で、切断し、杭頭と鋼板が隅肉溶接できるようにする。
突合せ溶接が必要な場合は、杭頭の開先加工を行う。

【００１６】次に、捨コンクリート２３により、正確な
レベル出しを行い、アンカーのため捨コンクリート上に
墨出しし、正確な位置決めにより、ホールインアンカー
２２等を捨コンクリートに打込む。

【００１７】このホールインアンカーをガイドとして、
セット用部材２５のベースプレートの穴に合せながら、
基礎部１２、鋼板２１及びセット用部材２５等が一体化
されたものを、建方クレーン等によりセットする。その
後、杭３０の頭と鋼板２１を溶接により接合する。基礎
部１２等の構成は、図３の場合と同様である。上記は鋼
杭３０の場合であるが、ＰＣ杭（ＰＨＣ杭）３１の場合
には、図５に示すように、前もって杭頭での溶接が可能
なようにしておく必要がある。上端に溶接用の開先加工
を施した鉄骨継手材３２としの鋼管に、レベル調整のた
めの鍔３３を、前もって工場で、精度よく溶接等で接合
しておく。

【００１８】ＰＣ杭（ＰＨＣ杭）３１の杭頭切断後に、
上記鍔付鋼管３２を、レベル調整用ライナープレート３
４を用いて正確にレベル出しし、且つコンクリート打設
時に動かないようにするため、杭のＰＣ鋼棒とライナー
プレート、ライナープレート相互及び鍔とライナープレ
ート間の溶接を行う。これで不十分な場合には、丸鋼等
を用いて、杭のＰＣ鋼棒と鍔付鋼管３２との間を溶接接
合する。この状態で、鉄骨継手材３２としの鋼管をＲＣ
（またはモルタル）を打設して固定する。そして、鉄骨
継手材３２と鋼板２１とを溶接により接合する。図６は
地中梁付直接基礎の場合である。

【００１９】基本的には図３の基礎部１２と同じある
が、形鋼製の地中梁１３が高力ボルト等により基礎部１
２に連結接合されている。また、この例の場合の柱１１
は鋼管柱であり、下部柱１１ｂと上部柱１１ａは溶接接
合されている。図７は地中梁付杭基礎の場合である。

【００２０】基本的には図４の基礎部１２と同じある
が、形鋼製の地中梁１３が高力ボルト等により基礎部１
２に連結接合されている。また、この例の場合の柱１１
は鋼管柱であり、下部柱１１ｂと上部柱１１ａは溶接接
合されている。図８は底部リブ直接基礎の場合である。

【００２１】上記各例の場合は、基礎部１２はＨ形鋼、
鋼板等を井桁状に溶接して構成されていたが、この場合
の基礎部１２は、Ｈ形鋼、鋼板等を十字状に溶接して構
成されている。十字状の各凸部に鋼製の地中梁１３が連
結接合されている。そして、十字状の底部の各角部に鋼
板によるリブ１６を設け、アンカー２２により捨コンク
リート２３上に据え付けられている。図９に斜視図が示
されている。この例は、荷重が少ない場合に適用でき
る。図１０は地中梁付単杭基礎の場合である。これは形
鋼から構成されるＴ字状の単純な基礎部１２で、３方に
鋼製の地中梁１３が連結接合されたものを、杭３０の頭
部に連結接合したものである。なお、基礎が鉄筋コンク
リート造から鉄骨造になることによって生ずる問題点は
下記により解決される。１）柱脚の浮上がり、転倒の問題は、重量充填材の使用
により解決される。２）錆の問題は、防錆材の塗布及び側面型枠鉄骨、底面
型枠鉄骨を設けて、モルタル、コンクリートを充填する
ことにより、錆から保護する。

【００２２】３）地中梁の剛性の低下に対しては、柱脚
を固定とみなすことはできなくなるので、地中梁を地上
の梁、柱と同じ弾性部材として解析を行う。また、地
震、風等の水平力は杭で受けるか、基礎部・地中梁の底
面摩擦又は受動土圧で受ける。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、鉄骨
造建築物・工作物の柱脚応力を、直接鉄骨造の基礎部・
地中梁に伝達する。鉄骨部どおしの応力伝達は、溶接や
高力ボルト接合により、精度よく確実に行われる。ま
た、この応力伝達のための費用は小さい。

【００２４】また、鉄筋コンクリート工事の熟練労働者
の不足により、鉄筋コンクリート工事が高価になって行
くのに対し、鉄骨造の基礎部・地中梁は大部分が工場製
作のため、相対的に安く造れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を斜視図。

【図２】本発明の他の実施例の全体構成を斜視図。

【図３】地中梁なし直接基礎の場合の具体例の説明図。

【図４】地中梁なし杭基礎の場合の具体例の説明図。

【図５】ＰＣ杭と基礎部との取合い説明図。

【図６】地中梁付直接基礎の場合の具体例の説明図。

【図７】地中梁付杭基礎の場合の具体例の説明図。

【図８】底部リブ直接基礎の場合の具体例の説明図。

【図９】底部リブ基礎の斜視図。

【図１０】地中梁付単杭基礎の場合の説明図。

【図１１】従来の鉄筋コンクリート造基礎の斜視説明
図。

【符号の説明】

１１…柱，１２…基礎部，１３…地中梁、１５…重量充
填材、１７…側面型枠鉄骨、１８…底面型枠鉄骨、３０
…鋼製杭。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者溝口義浩東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼構造物に、形鋼、鋼材等よりなる基礎
部を一体に接合してなる鉄骨基礎構造。
【請求項２】基礎部に、形鋼、鋼材等よりなる地中梁
が一体に接合されている請求項１に記載の鉄骨基礎構
造。
【請求項３】基礎部に杭が一体に接合されている請求
項１または２に記載の鉄骨基礎構造。
【請求項４】基礎部の内部にコンクリート、砂利、
砂、土等の重量物が充填されている上記請求項のいずれ
かに記載の鉄骨基礎構造。
【請求項５】基礎部の周囲を型枠材で囲み、その間に
コンクリート又はモルタルを充填してなる上記請求項の
いずれかに記載の鉄骨基礎構造。