WO2021111690A1 - 建築物の基礎構造、及びその施工方法 - Google Patents

建築物の基礎構造、及びその施工方法 Download PDF

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謹治 竹内
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株式会社タケウチ建設
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Definitions

  • the present invention relates to a ground improvement body in which the surface layer ground is improved, a foundation structure of a building including a foundation concrete placed on the ground improvement body at the site, and a construction method thereof.
  • the foundation structure of such a building is a simple structure that can suppress construction costs, suppress uneven settlement and improve the bearing capacity of the entire foundation, and prevent liquefaction of earth and sand during an earthquake due to the effect of enclosing the ground. It has features such as being effective for.
  • the shape of the lower surface of the foundation concrete located below the pillars of the building is square, and the shape of the foundation concrete is a rectangular shape (regular square columnar) (Patent). See the engaging convex portion 7a of FIG. 5 of Document 1 and the foundation 3 of the building of FIG. 1 of Patent Document 2).
  • the bottom surface of the foundation concrete located below the pillars of the building is a polygon of a square or more smaller than the plane shape of the foundation concrete.
  • the lower surface of the foundation concrete other than the bottom surface is an inclined surface connecting the bottom surface and the plane shape, and the inclination angle of the inclined surface from the horizontal plane is set to 20 ° or more and 40 ° or less (Patent Document 3). See the foundation concrete 3 in FIG. 2).
  • the stress transmitted to the lower ground can be reduced by the shape of the foundation concrete.
  • the amount of foundation concrete placed can be reduced, the construction cost can be reduced.
  • the inventor of the present application intends to further improve the foundation structure of the building of Patent Document 3 which exerts the above effect, and further reviews the shape of the foundation concrete located below the pillars of the building. It was.
  • the problem to be solved by the present invention is to transmit to the lower ground in the foundation structure of the building including the ground improvement body in which the surface layer ground is improved and the foundation concrete placed on the ground improvement body in the field, and the construction method thereof. Further improvements are made for the purpose of reducing the stress to be applied and reducing the amount of foundation concrete placed to reduce the construction cost.
  • the present invention provides the following basic structure of a building and a construction method thereof in order to solve the above problems.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • the foundation concrete has an upper part and a lower part having different shapes.
  • the lower part A cross-sectional shape cut by a vertical plane including the first horizontal direction orthogonal to the horizontal direction connecting adjacent columns of a building, or
  • the cross-sectional shape cut by the vertical plane including the second horizontal direction orthogonal to the wall of the building is an inverted trapezoidal shape.
  • the upper part is formed from the side edge of the upper end in the cross-sectional shape of the lower part.
  • the brim-shaped portion protruding in the first horizontal direction, or A foundation structure of a building, characterized by having a collar-shaped portion projecting in the second horizontal direction.
  • the thickness of the brim-shaped portion is 0.05 m or more and 0.3 m or less.
  • the protruding length of the brim-shaped portion is 0.1 m or more and 0.6 m or less.
  • the foundation concrete is an independent foundation
  • the bottom surface of the lower portion is a polygon having a square or more smaller than the planar shape of the outer peripheral edge of the upper end of the lower portion.
  • the foundation concrete has an upper part and a lower part having different shapes.
  • the lower part A cross-sectional shape cut by a vertical plane including the first horizontal direction orthogonal to the horizontal direction connecting adjacent columns of a building, or
  • the cross-sectional shape cut by the vertical plane including the second horizontal direction orthogonal to the wall of the building is an inverted trapezoidal shape.
  • the upper part is formed from the side edge of the upper end in the cross-sectional shape of the lower part.
  • the brim-shaped portion protruding in the first horizontal direction, or It has a brim-shaped portion that protrudes in the second horizontal direction, and has a brim-shaped portion.
  • the construction method of the foundation structure of the building includes a ground improvement process, a foundation excavation process, and a foundation placing process.
  • the ground improvement process is It is a process of backfilling the soil dug down in the surface layer ground, adding and mixing the solidifying material, mixing and stirring, and then compacting to construct the ground improvement body.
  • the foundation excavation process The process of excavating the upper part of the ground improvement body located below the pillars of the building or below the walls of the building into the shape of the upper part of the foundation concrete to form the upper excavation part, and It is a step of excavating the lower part of the upper excavation part into the shape of the lower part of the foundation concrete to form the lower excavation part.
  • the foundation placing process is A structure of a foundation structure of a building, which is a step of placing discarded concrete in the lower excavation part, arranging foundation reinforcement in the upper excavation part and the lower excavation part, and placing the foundation concrete in the lower excavation part. Construction method.
  • the thickness of the brim-shaped portion is 0.05 m or more and 0.3 m or less.
  • the protruding length of the brim-shaped portion is 0.1 m or more and 0.6 m or less.
  • the foundation concrete placed on the site on the ground improvement body in which the surface layer ground is improved has an upper part and a lower part having different shapes.
  • the lower portion has an inverted trapezoidal cross-sectional shape
  • the upper portion has a collar-shaped portion protruding in the horizontal direction.
  • the range in which stress propagates from the foundation concrete to the lower ground is widened, so that the stress transmitted to the lower ground can be reduced and the volume is reduced, so that the amount of foundation concrete placed can be reduced. Since it can be reduced, the construction cost can be reduced.
  • the foundation concrete has the flange-shaped portion, the ground pressure at the end portion of the foundation concrete is dispersed when a moment load is applied to the foundation concrete, so that the foundation concrete acts on one end under the foundation concrete.
  • the maximum ground pressure to be applied can be reduced.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view taken along the line X1-X1 of FIG. 1A. It is an enlarged view of the main part of FIG. 1B. It is a top view which shows the state which formed the upper excavation part and the lower part excavation part in the foundation excavation process in the ground improvement body formed in the ground improvement process in the construction method of the foundation structure of the building which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 3A It is sectional drawing of FIG. 3A. It is a top view which shows the model for ground FEM analysis. It is sectional drawing which shows the model for ground FEM analysis. It is a top view which shows the model for ground FEM analysis of the comparative example 1.
  • FIG. 3A shows the model for ground FEM analysis.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view taken along the line X2-X2 of FIG. 11A. It is an enlarged view of the main part of FIG. 11B. It is a top view which shows the state which formed the upper excavation part and the lower part excavation part in the foundation excavation process in the ground improvement body formed in the ground improvement process in the construction method of the foundation structure of the building which concerns on Embodiment 5.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view taken along the line X3-X3 of FIG. 13A.
  • FIG. 1A The plan view of FIG. 1A and the cross-sectional views of FIGS. 1B and 2 show the foundation structure 1 of the building according to the first embodiment of the present invention.
  • the foundation structure 1 of the building includes a ground improvement body 2 in which the surface layer ground G is improved and a foundation concrete 3 cast on the ground improvement body 2 at the site.
  • the foundation concrete 3 is an independent foundation and has an upper part 3A and a lower part 3B having different shapes.
  • the lower 3B of the foundation concrete 3 has an inverted trapezoidal cross-sectional shape cut by a vertical plane including the first horizontal direction O1 orthogonal to the horizontal direction connecting the adjacent columns 4 and 4 of the building.
  • the shape of the lower portion 3B of the foundation concrete 3 is an inverted quadrangular frustum.
  • the plane shape of the outer peripheral edge U1 at the upper end of the lower portion 3B is square.
  • the planar shape of the bottom surface BS1 of the lower portion 3B is a square smaller than the planar shape of the outer peripheral edge U1 at the upper end of the lower portion 3B.
  • the side surface S1 of the lower portion 3B is an inclined surface connecting the outer peripheral edge U1 at the upper end of the lower portion 3B and the outer peripheral edge V1 of the bottom surface BS1. It is a preferable embodiment that the inclination angle ⁇ of the side surface (the side surface having the inverted truncated cone shape) S1 which is an inclined surface from the horizontal plane is 20 ° ⁇ ⁇ ⁇ 40 °.
  • the upper portion 3A of the foundation concrete 3 has a collar-shaped portion F1 protruding in the first horizontal direction O1 from the upper end side edge M (outer peripheral edge U1) in the cross-sectional shape of the lower portion 3B.
  • the lower surface T1 of the flange-shaped portion F1 is a substantially horizontal plane.
  • the lower excavation portion 2B is excavated in an inverted quadrangular frustum shape so that the bottom surface BS2 becomes a square from the inner peripheral edge U2 by the amount of the protrusion length E of the flange-shaped portion F1 from the outer peripheral edge P of the lower end portion.
  • the lower excavation portion 2B is excavated in a rectangular parallelepiped shape to a predetermined depth by a backhoe or the like, that is, to the outer peripheral edge V2 of the bottom surface BS2 within the range of the horizontal width B3 and the vertical width W3 of FIG. 3A, and then the inverted quadrangular pyramid shown in FIG. Excavate so as to form the side surface S2 which is a trapezoidal inclined surface.
  • the upper part 3A of the foundation concrete 3 (range of height H1 in FIG. 2) has a rectangular parallelepiped shape
  • the lower part 3B of the foundation concrete 3 range of height H2 in FIG. 2 has an inverted quadrangular pyramid shape.
  • Comparative Example 1 in which the foundation concrete has a rectangular parallelepiped shape
  • Comparative Example 2 in which the upper part of the foundation concrete has a rectangular parallelepiped shape and the lower part has an inverted quadrangular pyramid shape, and the foundation concrete has a flange-shaped portion.
  • Example 1-5 which is the shape of the first embodiment of the present invention.
  • An analysis is performed on Examples 6-8 in which the ratio of the protrusion length E of F1 (E / H1) is changed.
  • An analysis is performed on Examples 9-13 in which the ratio of the protrusion length E (E / H1) is changed.
  • the analysis model of the embodiment is shown in the plan view of FIG. 4A and the sectional view of FIG. 4B, and the analysis model of Comparative Example 1 is shown in the plan view of FIG. 5A and the sectional view of FIG. 5B.
  • the analysis model of Comparative Example 2 corresponding to the structure is shown in the plan view of FIG. 6A and the cross-sectional view of FIG. 6B.
  • the ratio of the protruding length E of the collar-shaped portion F1 to the thickness H1 of the flange-shaped portion F1 which is the height of the upper portion 3A of the foundation concrete 3 (E / Let H1) be 2.
  • H1, H2, B2, W2, and E are as follows.
  • seismic force and wind power also act as short-term loads on buildings. Since seismic force and wind force act to sway the building sideways, horizontal force also acts on the building. As a result, in addition to the long-term load, horizontal force and moment load due to the short-term load act on the foundation structure.
  • the load conditions of the numerical analysis are load condition 1, which corresponds to a long-term load, load condition 2, which corresponds to a state in which a medium earthquake (horizontal acceleration: about 200 gal) occurs, and a large earthquake (horizontal acceleration: about 400 gal).
  • the load condition 3 corresponding to the above-mentioned state is set.
  • the ground pressure (point D) under the improved body of Comparative Example 1-2 and Example 1-5 is shown in the graph of FIG. 7A, and the amount of concrete of Comparative Example 1-2 and Example 1-5 is shown in FIG. 7B. It is shown in the graph of.
  • Example 1-5 the ground pressure under the improved body is smaller in Example 1-5 than in Comparative Example 1.
  • the ground pressure under the improved body is generally smaller in Example 1-5 than in Comparative Example 2 (under load condition 3, Comparative Example 2 is 96.8 kN / m 2 and Example 4 is 97.1 kN / m 2).
  • Example 5 is 97.7 kN / m 2 , which is slightly larger in Examples 4 and 5 than in Comparative Example 2).
  • the ground pressure under the improved body (D point), the loading conditions 1, Example 1 (97.6kN / m 2) is about 91% of Comparative Example 1 (106.8kN / m 2), Comparative Example 2 ( It is about 97% of 100.4kN / m 2).
  • the ground pressure (point D) under the improved body was such that under load condition 2, Example 1 (99.1 kN / m 2 ) was about 93% of Comparative Example 1 (106.4 kN / m 2 ), and Comparative Example 2 ( It is about 98% of 101.6kN / m 2).
  • Example 1 (94.9 kN / m 2 ) was about 91% of Comparative Example 1 (104.0 kN / m 2 ), and Comparative Example 2 ( It is about 98% of 96.8kN / m 2).
  • the reason why the ground pressure under the improved body can be reduced in the embodiment is that the stress propagates from the foundation concrete 3 to the lower ground in a wide range due to the shape of the foundation concrete 3 in the embodiment (FIGS. 4A and 4B). Therefore, it is considered that the stress transmitted to the lower ground can be reduced.
  • Example 1-5 As compared with Comparative Example 1-2.
  • the reason is that the volume of the foundation concrete 3 is reduced due to the shape of the foundation concrete 3 of Example 1-5 (FIGS. 4A and 4B).
  • Example 1 concrete of Example 1 (6.0 m 3) is about 42% of Comparative Example 1 (14.4 m 3), is about 69% of Comparative Example 2 (8.7m 3).
  • Comparative Example 1 without a brim-shaped portion is 188.4 kN / m 2
  • Comparative Example 1 without a brim-shaped portion is 188.4 kN / m 2
  • Comparative Example 1 without a brim-shaped portion is 188.4 kN / m 2.
  • 2 is as small as 173.7kN / m 2
  • Comparative Example 1 without a flange-shaped portion is 281.0 N / m 2
  • Comparative Example 1 without a flange-shaped portion is 281.0 N / m 2.
  • 2 is 313.0 N / m 2, which is larger in Comparative Example 2.
  • Example 1-5 having a flange-shaped portion, it was 288.7kN / m 2 to 252.4kN / m 2 , and in Example 1 (288.7kN / m 2 ), it was Comparative Example 1 (281.0N / m). Although slightly larger than 2), Example 2 (271.7kN / m 2 ) to Example 5 (252.4kN / m 2 ) are found in Comparative Example 1 (281.0N / m 2 ) and Comparative Example 2 (313.0N / m 2). 2 ) is smaller. In particular, Examples 1-5 are significantly smaller than Comparative Example 2.
  • Example 1 (288.7kN / m 2 ) is about 92% of Comparative Example 2 (313.0N / m 2 ), and Example 5 (252.4kN / m 2 ) is Comparative Example 2 (313.0N / m 2). ) Is about 81%.
  • Example 1-5 having a flange-shaped portion, it is possible to reduce the maximum ground pressure acting on one end under the foundation concrete 3 when a moment load is applied to the foundation concrete 3. .. It is considered that the reason is that the ground pressure at the end portion (point C) of the foundation concrete 3 is dispersed by providing the flange-shaped portion (for example, F1 in FIG. 4B).
  • Load conditions and evaluation items The load conditions 1-3 and the evaluation items are the same as in the first analysis.
  • FIG. 8A shows a graph in which the horizontal axis is E / H1 and the vertical axis is the contact pressure (point D) under the improved body
  • FIG. 9A is a graph in which the horizontal axis is E / H1 and the vertical axis is the constant amount.
  • Load conditions and evaluation items The load conditions 1-3 and the evaluation items are the same as in the first analysis.
  • FIG. 8B shows a graph in which the horizontal axis is E / H1 and the vertical axis is the contact pressure (point D) under the improved body
  • FIG. 9B is a graph in which the horizontal axis is E / H1 and the vertical axis is the constant amount.
  • the contact pressure (point D) under the improved body decreases under load conditions 1 and 2 as the ratio (E / H1) increases, that is, as the protrusion length E of the flange-shaped portion F1 increases, and under load condition 3. It can be seen that there is a slight increase.
  • the allowable proof stress of the flange-shaped portion F1 (beared by the reinforcing bar and concrete) is reduced, and if the protruding length E of the flange-shaped portion F1 is increased, the flange-shaped portion F1 The bearing stress (bending moment and shearing force) increases.
  • the range of the value of the thickness H1 of the flange-shaped portion F1 and the range of the value of the protruding length E of the flange-shaped portion F1 are limited.
  • the thickness H1 of the brim-shaped portion F1 is 0.05 m (for example, Example 8) or more and 0.3 m (for example, Example 5) or less. Further, it is a preferable embodiment that the protruding length E of the brim-shaped portion F1 is 0.1 m (for example, Example 9) or more and 0.6 m (for example, Example 5) or less.
  • the ratio (E / H1) of the protruding length E of the brim-shaped portion F1 to the thickness H1 of the brim-shaped portion F1 is 1 or more and 4 or less (for example, FIGS. 9A and 9B). In that case, the protruding length E of the flange-shaped portion F1 is in the range of 1 to 4 times the thickness H1 of the flange-shaped portion F1.
  • the upper part 3A has a rectangular parallelepiped shape and the lower part 3B has an inverted quadrangular pyramid shape.
  • the foundation concrete in the present invention is not limited to such a shape.
  • the foundation concrete 3 which is an independent foundation has an inverted trapezoidal shape cut by a vertical plane including the first horizontal direction O1 which is orthogonal to the horizontal direction connecting the adjacent columns 4 and 4 of the building, and has an inverted trapezoidal shape. Any one having a flange-shaped portion F1 protruding from the upper end side edge M in the cross-sectional shape in the first horizontal direction O1 may be used.
  • FIG. 10A The foundation concrete 3 in the foundation structure of the building according to the second embodiment of the present invention is shown in the perspective view of FIG. 10A.
  • the upper part 3A has an octagonal columnar shape and the lower part 3B has an inverted octagonal frustum shape.
  • the upper portion 3A is an octagonal columnar shape
  • the outer peripheral edge U1 at the upper end of the lower portion 3B is a regular octagon
  • the outer peripheral edge V1 of the bottom surface BS1 is a square.
  • the upper portion 3A is a hexadecagonal columnar
  • the outer peripheral edge U1 at the upper end of the lower end 3B is a regular hexadecagon
  • the outer peripheral edge V1 of the bottom surface BS1 is a square.
  • FIG. 11A and the cross-sectional views of FIGS. 11B and 12 show the basic structure 1 of the building according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the foundation structure 1 of the building includes a ground improvement body 2 in which the surface layer ground G is improved and a foundation concrete 7 cast on the ground improvement body 2 at the site.
  • the foundation concrete 7 is a cloth foundation and has an upper part 7A and a lower part 7B having different shapes.
  • the lower portion 7B of the foundation concrete 7 has an inverted trapezoidal cross-sectional shape cut by a vertical plane including the second horizontal direction O2 orthogonal to the wall 8 of the building.
  • the inclination angle ⁇ of the side surface S1 of the inverted trapezoidal cross-sectional shape from the horizontal plane is 20 ° ⁇ ⁇ ⁇ 40 °.
  • the upper portion 7A of the foundation concrete 7 has a collar-shaped portion F2 protruding in the second horizontal direction O2 from the side edge M of the upper end in the cross-sectional shape of the lower portion 7B.
  • the lower lower excavation portion 2B is excavated from the inner peripheral edges U3 and U4 by the amount of the protrusion length E of the flange-shaped portion F2 from the lower end outer peripheral edges P1 and P2.
  • the reinforcing bars for the wall 8 are discarded and the reinforcing bars are arranged on the concrete 10, the foundation reinforcement is arranged in the upper excavation part 2A and the lower excavation part 2B, and the foundation concrete 7 is placed.
  • the foundation concrete 7 and the wall 8 are connected by reinforcing bars and become one.
  • the foundation concretes 3 and 7 placed on the site on the ground improvement body 2 in which the surface layer ground G is improved have different shapes. It has 3A, 7A and lower parts 3B, 7B.
  • the lower portions 3B and 7B have an inverted trapezoidal cross-sectional shape, and the upper portions 3A and 7A have flange-shaped portions F1 and F2 protruding in the horizontal direction.
  • the range in which the stress propagates from the foundation concretes 3 and 7 to the lower ground is widened, so that the stress transmitted to the lower ground can be reduced and the volume is reduced. Since the amount of casting of, 7 can be reduced, the construction cost can be reduced.
  • the foundation concretes 3 and 7 have the flange-shaped portions F1 and F2, the ground pressure at the ends of the foundation concretes 3 and 7 is dispersed when a moment load is applied to the foundation concretes 3 and 7. , The maximum ground pressure acting on one end under the foundation concretes 3 and 7 can be reduced.

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Abstract

【課題】下部地盤へ伝達される応力を低減すること、及び基礎コンクリートの打設量を削減して施工コストを低減する。 【解決手段】表層地盤Ｇを改良した地盤改良体２及び地盤改良体２上に現場で打設した基礎コンクリート３を含む建築物の基礎構造１であって、建築物の柱４の下方に位置する基礎コンクート３は、形状の異なる上部３Ａ及び下部３Ｂを有する。下部３Ｂは、建築物の隣り合う柱４，４間を結ぶ水平方向に直交する水平方向Ｏ１を含む鉛直面により切断した断面形状が逆台形状である。上部３Ａは、下部３Ｂの前記断面形状における上端の側縁Ｍから第１水平方向Ｏ１へ突出する鍔状部Ｆ１を有する。

Description

建築物の基礎構造、及びその施工方法
　本発明は、表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造、及びその施工方法に関する。
　表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造がある（例えば、特許文献１ないし３参照）。このような建築物の基礎構造は、簡単な構造で施工コストが抑えられること、不同沈下を抑制できるとともに基礎全体の支持力を向上できること、及び地盤の囲い込み効果により地震時における土砂の液状化阻止に有効であること等の特徴を有する。
　特許文献１及び２の建築物の基礎構造は、建築物の柱の下方に位置する基礎コンクリートの下面の形状は正方形であり、前記基礎コンクリートの形状は直方体状（正四角柱状）である（特許文献１の図５の係合凸部７ａ、及び特許文献２の図１の建築物の基礎３参照）。
　特許文献３の建築物の基礎構造は、建築物の柱の下方に位置する基礎コンクリートの底面を、前記基礎コンクリートの平面形状よりも小さい四角以上の多角形としている。そして、前記基礎コンクリートの前記底面以外の下面を、前記底面と前記平面形状とを繋ぐ傾斜面とし、前記傾斜面の水平面からの傾斜角度を、２０°以上４０°以下にしている（特許文献３の図２の基礎コンクリート３参照）。
　特許文献３の建築物の基礎構造によれば、前記基礎コンクリートの形状により、下部地盤へ伝達される応力を低減できる。また、基礎コンクリートの打設量を削減できるので施工コストを低減できる。
特許第３６０８５６８号公報 特許第５４９４８８０号公報 特許第６４３６２５６号公報
　本願の発明者は、前記効果を奏する特許文献３の建築物の基礎構造に対して、より一層の改良を図ることを企図し、建築物の柱の下方に位置する基礎コンクリートの形状をさらに見直した。
　本発明が解決しようとする課題は、表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造、及びその施工方法において、下部地盤へ伝達される応力を低減すること、及び基礎コンクリートの打設量を削減して施工コストを低減することを目的として一層の改良を図ることである。
　本発明は、前記課題を解決するために、以下に示す建築物の基礎構造、及びその施工方法を提供する。
　本発明の要旨は以下のとおりである。
　〔１〕
　表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造であって、
　前記基礎コンクートは、形状の異なる上部及び下部を有し、
　前記下部は、
　　建築物の隣り合う柱間を結ぶ水平方向に直交する第１水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状、又は、
　　建築物の壁に直交する第２水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状
が逆台形状であり、
　前記上部は、前記下部の前記断面形状における上端の側縁から、
　　前記第１水平方向へ突出する鍔状部、又は、
　　前記第２水平方向へ突出する鍔状部
を有することを特徴とする、建築物の基礎構造。
　〔２〕
　前記鍔状部の厚みは、０．０５ｍ以上０．３ｍ以下、
　前記鍔状部の突出長さは、０．１ｍ以上０．６ｍ以下であり、
　前記鍔状部の突出長さは、前記鍔状部の厚みに対して、１～４倍の範囲である、〔１〕に記載の建築物の基礎構造。
　〔３〕
　前記逆台形状の断面形状の側面の水平面からの傾斜角度は、２０°以上４０°以下である、〔１〕又は〔２〕に記載の建築物の基礎構造。
　〔４〕
　前記基礎コンクートは独立基礎であり、
　前記下部の底面は、前記下部の上端の外周縁の平面形状よりも小さい四角以上の多角形であり、
　前記下部の側面は、前記下部の上端の外周縁と前記底面の外周縁とを繋ぐ傾斜面である、〔１〕～〔３〕の何れかに記載の建築物の基礎構造。
　〔５〕
　表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造の施工方法であって、
　前記基礎コンクートは、形状の異なる上部及び下部を有し、
　前記下部は、
　　建築物の隣り合う柱間を結ぶ水平方向に直交する第１水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状、又は、
　　建築物の壁に直交する第２水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状
が逆台形状であり、
　前記上部は、前記下部の前記断面形状における上端の側縁から、
　　前記第１水平方向へ突出する鍔状部、又は、
　　前記第２水平方向へ突出する鍔状部
を有し、
　前記建築物の基礎構造の施工方法は、地盤改良工程と、基礎掘削工程と、基礎打設工程とを含み、
　前記地盤改良工程は、
　　表層地盤を掘り下げた土を埋め戻し、固化材を添加混合しながら混合攪拌した後に締め固めて前記地盤改良体を構築する工程であり、
　前記基礎掘削工程は、
　　建築物の柱の下方、又は建築物の壁の下方に位置する前記地盤改良体の上部を、前記基礎コンクートの上部の形状に掘削して上部掘削部を形成する工程、及び、
　　前記上部掘削部の下方を、前記基礎コンクートの下部の形状に掘削して下部掘削部を形成する工程であり、
　前記基礎打設工程は、
　　前記下部掘削部内に捨てコンクリートを打設し、前記上部掘削部及び前記下部掘削部内に基礎配筋を行って前記基礎コンクリートを打設する工程であることを特徴とする、建築物の基礎構造の施工方法。
　〔６〕
　前記鍔状部の厚みは、０．０５ｍ以上０．３ｍ以下、
　前記鍔状部の突出長さは、０．１ｍ以上０．６ｍ以下であり、
　前記鍔状部の突出長さは、前記鍔状部の厚みに対して、１～４倍の範囲である、〔５〕に記載の建築物の基礎構造の施工方法。
　〔７〕
　前記逆台形状の断面形状の側面の水平面からの傾斜角度は、２０°以上４０°以下である、〔５〕又は〔６〕に記載の建築物の基礎構造の施工方法。
　以上における本発明に係る建築物の基礎構造、及びその施工方法によれば、表層地盤を改良した地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートが、形状の異なる上部及び下部を有する。そして、前記下部は逆台形状の断面形状を有し、前記上部は水平方向へ突出する鍔状部を有する。
　前記基礎コンクリートの前記形状により、前記基礎コンクリートから下部地盤へ応力が伝搬する範囲が広くなるので、下部地盤へ伝達される応力を低減できるとともに、体積が小さくなることから基礎コンクリートの打設量を削減できるので施工コストを低減できる。
　その上、前記基礎コンクリートが前記鍔状部を有することから、前記基礎コンクリートにモーメント荷重が作用した際に前記基礎コンクリートの端部の接地圧が分散されるので、前記基礎コンクリート下の一端に作用する最大接地圧を小さくすることができる。
本発明の実施の形態１に係る建築物の基礎構造を示す平面図である。 図１Ａの矢視Ｘ１－Ｘ１断面図である。 図１Ｂの要部拡大図である。 実施の形態１に係る建築物の基礎構造の施工方法において、地盤改良工程で形成した地盤改良体に基礎掘削工程で上部掘削部及び下部掘削部を形成した状態を示す平面図である。 図３Ａの断面図である。 地盤ＦＥＭ解析用モデルを示す平面図である。 地盤ＦＥＭ解析用モデルを示す断面図である。 比較例１の地盤ＦＥＭ解析用モデルを示す平面図である。 比較例１の地盤ＦＥＭ解析用モデルを示す断面図である。 比較例２の地盤ＦＥＭ解析用モデルを示す平面図である。 比較例２の地盤ＦＥＭ解析用モデルを示す断面図である。 比較例１－２、実施例１－５の改良体下（Ｄ点）の接地圧を示すグラフである。 比較例１－２、実施例１－５のコンクリート量を示すグラフである。 Ｅ／Ｈ１（Ｅ＝0.2m）による改良体下（Ｄ点）の接地圧の変化を示すグラフである。 Ｅ／Ｈ１（Ｈ１＝0.1m）による改良体下（Ｄ点）の接地圧の変化を示すグラフである。 Ｅ／Ｈ１（Ｅ＝0.2m）によるコンクリート量の変化を示すグラフである。 Ｅ／Ｈ１（Ｈ１＝0.1m）によるコンクリート量の変化を示すグラフである。 本発明の実施の形態２に係る建築物の基礎構造における基礎コンクリートを下方から見た斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る建築物の基礎構造における基礎コンクリートを下方から見た斜視図である。 本発明の実施の形態４に係る建築物の基礎構造における基礎コンクリートを下方から見た斜視図である。 本発明の実施の形態５に係る建築物の基礎構造を示す平面図である。 図１１Ａの矢視Ｘ２－Ｘ２断面図である。 図１１Ｂの要部拡大図である。 実施の形態５に係る建築物の基礎構造の施工方法において、地盤改良工程で形成した地盤改良体に基礎掘削工程で上部掘削部及び下部掘削部を形成した状態を示す平面図である。 図１３Ａの矢視Ｘ３－Ｘ３断面図である。
　以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
　図１Ａの平面図、並びに図１Ｂ及び図２の断面図は、本発明の実施の形態１に係る建築物の基礎構造１を示している。
　建築物の基礎構造１は、表層地盤Ｇを改良した地盤改良体２及び地盤改良体２上に現場で打設した基礎コンクリート３を含む。
　基礎コンクート３は独立基礎であり、形状の異なる上部３Ａ及び下部３Ｂを有する。
　基礎コンクート３の下部３Ｂは、建築物の隣り合う柱４，４間を結ぶ水平方向に直交する第１水平方向Ｏ１を含む鉛直面により切断した断面形状が逆台形状である。本実施の形態では、基礎コンクリート３の下部３Ｂの形状は、逆四角錐台状である。
　下部３Ｂの上端の外周縁Ｕ１の平面形状は正方形である。下部３Ｂの底面ＢＳ１の平面形状は、下部３Ｂの上端の外周縁Ｕ１の平面形状よりも小さい正方形である。下部３Ｂの側面Ｓ１は、下部３Ｂの上端の外周縁Ｕ１と底面ＢＳ１の外周縁Ｖ１とを繋ぐ傾斜面である。傾斜面である側面（前記逆円錐台状の断面形状の側面）Ｓ１の水平面からの傾斜角度αは、２０°≦α≦４０°とするのが好ましい実施態様である。
　基礎コンクート３の上部３Ａは、下部３Ｂの前記断面形状における上端の側縁Ｍ（外周縁Ｕ１）から、第１水平方向Ｏ１へ突出する鍔状部Ｆ１を有する。鍔状部Ｆ１の下面Ｔ１は略水平面である。
　次に、建築物の基礎１の施工工程の一例を説明する。
＜地盤改良工程＞
（掘下げ工程）
　図１Ｂ及び図２に示す地表面ＧＬから下側の表層地盤Ｇを、例えばバックホウによる鋤取り等により所要形状に掘り下げる。
（一次改良工程）
　次に、地盤改良体２の下部の形状である「口」字状に、アタッチメントとしてミキシングフォークを装着したバックホウ等により掘削し、セメント系固化材等の固化材を添加混合しながら混合攪拌し、重機及びローラー等により締め固めて地盤改良体２の下部を形成する一次改良工程を行う。
（二次改良工程）
　次に、前記掘下げ工程により掘り下げた土を、バックホウ等により地盤改良体２の下部の上側に埋め戻し、アタッチメントとしてミキシングフォークを装着したバックホウ等により、表層地盤Ｇを地表面ＧＬから地盤改良体２上部の形状に掘削し、固化材を添加混合しながら混合攪拌し、重機及びローラー等により締め固めて地盤改良体２の上部を形成する二次改良工程を行う。
＜基礎掘削工程＞
（上部掘削部形成工程）
　次に、前記地盤改良工程で構築した地盤改良体２に対し、図３Ａの平面図、及び図３Ｂの断面図に示すように、図１Ａ及び図１Ｂ、並びに図２の鉄骨柱４の地上側部分の下方に位置する地盤改良体２の上部を、下端部外周縁Ｐの位置まで掘削して上部掘削部２Ａを形成する。すなわち、図３Ａの横幅Ｂ１、縦幅Ｗ１の範囲で、バックホウ等により所定深さである下面Ｔ２（図３Ｂ）の位置まで直方体状に掘削して上部掘削部２Ａを形成する。
（下部掘削部形成工程）
　次に、下端部外周縁Ｐから鍔状部Ｆ１の突出長さＥの分だけ内方の周縁Ｕ２から、底面ＢＳ２が正方形になるように逆四角錐台状に掘削して下部掘削部２Ｂを形成する。下部掘削部２Ｂは、例えば、図３Ａの横幅Ｂ３、縦幅Ｗ３の範囲で、バックホウ等により所定深さまで、すなわち底面ＢＳ２の外周縁Ｖ２まで直方体状に掘削した後、図３Ｂに示す逆四角錐台状の傾斜面である側面Ｓ２を形成するように掘削する。
＜基礎打設工程＞
　次に、下部掘削部２Ｂ内に、図２に示す捨てコンクリート６を打設する。
　次に、鉄骨柱４固定用の柱脚アンカーボルトを捨てコンクリート６に固定し、上部掘削部２Ａ及び下部掘削部２Ｂ内に基礎配筋を行って基礎コンクリート３を打設する。基礎コンクリート３の上部３Ａ（図２の高さＨ１の範囲）は直方体状になり、基礎コンクリート３の下部３Ｂ（図２の高さＨ２の範囲）は逆四角錐台状になる。
　次に、鉄骨柱４を設置し、土間コンクリート５を打設する。
　以上の工程により、図１Ａ及び図１Ｂに示す建築物の基礎（下部構造）１の施工が完了する。
＜数値解析による効果確認＞
　次に、効果確認のために行った数値解析について説明する。
（解析方法）
　地盤ＦＥＭ（Finite Element Method）解析ソフトウェア（PLAXIS）を用いて数値解析を行う。
（１）第１の解析として、基礎コンクリートが直方体状である比較例１、基礎コンクリートの上部が直方体状で下部が逆四角錐台状である比較例２、及び基礎コンクリートが鍔状部を有する本発明の実施の形態１の形状である実施例１－５についての解析を行う。
（２）第２の解析として、本発明の実施の形態１の形状において、鍔状部Ｆ１の突出長さＥを固定し（Ｅ＝0.2m）、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対する鍔状部Ｆ１の突出長さＥの比（Ｅ／Ｈ１）を変化させた実施例６－８についての解析を行う。
（３）第３の解析として、本発明の実施の形態１の形状において、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１を固定し（Ｈ１＝0.1m）、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対する鍔状部Ｆ１の突出長さＥの比（Ｅ／Ｈ１）を変化させた実施例９－１３についての解析を行う。
（実施例及び比較例の解析モデル）
　実施例の解析モデルを、図４Ａの平面図及び図４Ｂの断面図に、比較例1の解析用モデルを、図５Ａの平面図及び図５Ｂの断面図に、特許文献３の建築物の基礎構造に相当する比較例２の解析用モデルを、図６Ａの平面図及び図６Ｂの断面図に示す。
＜第１の解析＞
（パラメータ）
（１）改良厚Ｌ＝2.5m、二次改良厚Ｊ＝1.0m、一次改良幅Ｋ＝5.6mとする。
（２）基礎の高さＨ＝0.9m、基礎の横幅Ｂ１＝基礎の縦幅Ｗ１＝4.0mとする。
（３）比較例２及び実施例１－５において、傾斜面Ｓ１（前記逆円錐台状の断面形状の側面）の水平面からの傾斜角度αを約30°とする。
（４）比較例２の基礎底面ＢＳ１の横幅Ｂ３＝基礎底面ＢＳ１の縦幅Ｗ３＝1.4mとする。
（５）実施例１－５の基礎底面ＢＳ１の横幅Ｂ３＝基礎底面ＢＳ１の縦幅Ｗ３＝0.8mとする。
（６）鍔状部Ｆ１を有する実施の形態１－５において、基礎コンクリート３の上部３Ａの高さである鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対する鍔状部Ｆ１の突出長さＥの比（Ｅ／Ｈ１）を２とする。
　Ｈ１、Ｈ２、Ｂ２、Ｗ２、Ｅを以下とする。
（１）比較例２：Ｈ１＝0.2m、Ｈ２＝0.7m
（２）実施例１：Ｈ１＝0.1m、Ｈ２＝0.8m、Ｂ２＝Ｗ２=3.6m、Ｅ＝0.2ｍ
（３）実施例２：Ｈ１＝0.15m、Ｈ２＝0.75m、Ｂ２＝Ｗ２=3.4m、Ｅ＝0.3ｍ
（４）実施例３：Ｈ１＝0.2m、Ｈ２＝0.7m、Ｂ２＝Ｗ２=3.2m、Ｅ＝0.4ｍ
（５）実施例４：Ｈ１＝0.25m、Ｈ２＝0.65m、Ｂ２＝Ｗ２=3.0m、Ｅ＝0.5ｍ
（６）実施例５：Ｈ１＝0.3m、Ｈ２＝0.6m、Ｂ２＝Ｗ２=2.8m、Ｅ＝0.6ｍ
（荷重条件）
　特許文献３の建築物の基礎構造では、その効果を確認するために行った数値解析において、外力を、長期荷重である固定荷重及び積載荷重に相当する900kNの荷重のみとしている（特許文献３の［００２５］参照）。
　建築物に対して、実際には、短期荷重として地震力や風力も作用する。地震力や風力は建築物を横に揺らすように作用するので、建築物には水平力も作用する。それにより、基礎構造には、長期荷重に加え、短期荷重による水平力及びモーメント荷重が作用する。
　そこで、当該数値解析の荷重条件は、長期荷重に相当する荷重条件１、中地震（水平加速度：200gal程度）が発生した状態に相当する荷重条件２、大地震（水平加速度：400gal程度）が発生した状態に相当する荷重条件３とする。
　すなわち、図４Ａの平面図及び図４Ｂの断面図、図５Ａの平面図及び図５Ｂの断面図、並びに図６Ａの平面図及び図６Ｂの断面図に示す解析用モデルにおいて、基礎コンクリート３に作用する垂直荷重Ｎ及び水平荷重Ｑは、以下とする。
（１）荷重条件１：Ｎ＝1100kN
（２）荷重条件２：Ｎ＝1100kN、Ｑ＝220kN（I＝3m）
（３）荷重条件３：Ｎ＝1100kN、Ｑ＝440kN（I＝3m）
（評価項目）
　図４Ｂ、図５Ｂ、及び図６Ｂに示す、基礎コンクリート３下のＡないしＣ点の主応力（kN/m2）、及び地盤改良体２下のＤ点の接地圧（kN/m2）、並びに基礎コンクリート３の体積であるコンクリート量（m3）とする。
（解析結果）
　荷重条件１についての解析結果を表１に、荷重条件２についての解析結果を表２に、荷重条件３についての解析結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　水平力及びモーメント荷重が作用しない荷重条件１の解析結果を示す表１において、荷重Ｎに対して対称である、基礎コンクリート下の主応力（Ｂ点）と基礎コンクリート下の主応力（Ｃ点）の値が異なっている。その理由は、地盤ＦＥＭ解析ソフトウェアで解析領域のメッシュ分割を自動で作成した際に、Ｂ点まわりのメッシュとＣ点まわりにメッシュが対称になっていないことによる。Ｂ点の主応力とＣ点の主応力の差は１％以下であるので、問題のない解析精度であると考えられる。
　比較例１－２、及び実施例１－５の改良体下の接地圧（Ｄ点）を、図７Ａのグラフに、比較例１－２、及び実施例１－５のコンクリート量を、図７Ｂのグラフに示す。
　図７Ａのグラフから、改良体下の接地圧は、比較例１よりも実施例１－５の方が小さいことが分かる。また、改良体下の接地圧は、比較例２よりも実施例１－５の方が概ね小さい（荷重条件３では、比較例２は96.8kN/m2、実施例４は97.1kN/m2、実施例５は97.7kN/m2であり、比較例２よりも実施例４及び５の方が若干大きい）ことが分かる。
　例えば、改良体下の接地圧（Ｄ点）は、荷重条件１では、実施例１（97.6kN/m2）は、比較例1（106.8kN/m2）の約91％、比較例２（100.4kN/m2）の約97％である。また、改良体下の接地圧（Ｄ点）は、荷重条件２では、実施例１（99.1kN/m2）は、比較例１（106.4kN/m2）の約93％、比較例２（101.6kN/m2）の約98％である。さらに、改良体下の接地圧（Ｄ点）は、荷重条件３では、実施例１（94.9kN/m2）は、比較例１（104.0kN/m2）の約91％、比較例２（96.8kN/m2）の約98％である。
　このように実施例において、改良体下の接地圧を小さくできる理由は、実施例の基礎コンクリート３の形状（図４Ａ及び図４Ｂ）により、基礎コンクリート３から下部地盤へ応力が伝搬する範囲が広くなるので、下部地盤へ伝達される応力を低減できるためであると考えられる。
　図７Ｂのグラフから、比較例１－２よりも実施例１－５の方がコンクリート量を少なくできることが分かる。その理由は、実施例１－５の基礎コンクリート３の形状（図４Ａ及び図４Ｂ）により、基礎コンクリート３の体積が小さくなるためである。
　例えば、実施例１のコンクリート量（6.0m3）は、比較例１（14.4m3）の約42％、比較例２（8.7m3）の約69％である。
　荷重条件２及び３のように基礎コンクリート３に対して水平荷重Ｑが作用する場合、基礎コンクリート３にモーメント荷重が作用する。それにより、基礎コンクリート下の一端であるＣ点の主応力が大きくなり、Ｃ点に最大接地圧が作用する。
　例えば、荷重条件２である表２の基礎コンクリート下のＣ点の主応力について見ると、鍔状部が無い比較例１は188.4kN/m2であるのに対し、鍔状部が無い比較例２は173.7kN/m2と小さく、鍔状部がある実施例１－５では、172.5kN/m2ないし158.9kN/m2とさらに小さくなっている。
　また、荷重条件３である表３の基礎コンクリート下のＣ点の主応力について見ると、鍔状部が無い比較例１は281.0N/m2であるのに対し、鍔状部が無い比較例２は313.0N/m2と、比較例２の方が大きくなっている。
　それに対して、鍔状部が有る実施例１－５では、288.7kN/m2ないし252.4kN/m2であり、実施例１（288.7kN/m2）は、比較例１（281.0N/m2）よりも若干大きいが、実施例２（271.7kN/m2）ないし実施例５（252.4kN/m2）は、比較例１（281.0N/m2）及び比較例2（313.0N/m2）よりも小さい。特に、実施例１－５は、比較例２に対して大幅に小さくなっている。例えば、実施例１（288.7kN/m2）は、比較例２（313.0N/m2）の約92％、実施例５（252.4kN/m2）は、比較例２（313.0N/m2）の約81％である。
　以上のとおり、鍔状部が有る実施例１－５の基礎コンクリートによれば、基礎コンクリート３にモーメント荷重が作用した際に基礎コンクリート３下の一端に作用する最大接地圧を小さくすることができる。その理由は、鍔状部（例えば、図４ＢのＦ１）を設けることで、基礎コンクリート３の端部（Ｃ点）の接地圧が分散されるためであると考えられる。
＜第２の解析＞
（パラメータ）
（１）改良厚Ｌ＝2.5m、二次改良厚Ｊ＝1.0m、一次改良幅Ｋ＝5.6mとする。
（２）基礎下部の高さＨ２＝0.8m、基礎の横幅Ｂ１＝基礎の縦幅Ｗ１＝4.0mとする。
（３）Ｂ２＝Ｗ２＝3.6m、Ｅ＝0.2mとする。
（４）傾斜面Ｓ１（前記逆円錐台状の断面形状の側面）の水平面からの傾斜角度αを約30°とする。
（５）基礎底面ＢＳ１の横幅Ｂ３＝基礎底面ＢＳ１の縦幅Ｗ３＝0.8mとする。
　Ｈ１、Ｅ／Ｈ１を以下とする。
（１）実施例６：Ｈ１＝0.2m、Ｅ／Ｈ１＝1
（２）実施例７：Ｈ１＝0.15m、Ｅ／Ｈ１≒1.3
（３）実施例１：Ｈ１＝0.1m、Ｅ／Ｈ1＝2
（４）実施例８：Ｈ１＝0.05m、Ｅ／Ｈ１＝4
（荷重条件及び評価項目）
　荷重条件１－３、及び評価項目は、第１の解析と同じである。
（解析結果）
　解析結果を表４に示す。横軸をＥ／Ｈ１として縦軸を改良体下の接地圧（Ｄ点）としたグラフを図８Ａに、横軸をＥ／Ｈ１として縦軸をコンリート量としたグラフを図９Ａに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　鍔状部Ｆ１の突出長さＥを固定し（Ｅ＝0.2m）、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対する鍔状部Ｆ１の突出長さＥの比（Ｅ／Ｈ１）を変化させた場合、前記比（Ｅ／Ｈ１）が大きくなるほど、すなわち鍔状部Ｆ１の厚みＨ１が小さくなるほど、改良体下の接地圧（Ｄ点）及びコンクリート量が小さくなることが分かる。
＜第３の解析＞
（パラメータ）
（１）改良厚Ｌ＝2.5m、二次改良厚Ｊ＝1.0m、一次改良幅Ｋ＝5.6mとする。
（２）基礎の高さＨ＝0.9m、基礎上部の高さＨ１＝0.1m、基礎下部の高さＨ２＝0.8mとする。
（３）基礎の横幅Ｂ１＝基礎の縦幅Ｗ１＝4.0mとする。
（４）傾斜面Ｓ１（前記逆円錐台状の断面形状の側面）の水平面からの傾斜角度αを約30°とする。
　Ｂ２＝Ｗ２、Ｂ３＝Ｗ３、Ｅ、Ｅ／Ｈ１を以下とする。
（１）実施例９：Ｂ２＝Ｗ２＝3.8m、Ｂ３＝Ｗ３＝1.0m、Ｅ=0.1m、Ｅ／Ｈ１＝1
（２）実施例１０：Ｂ２＝Ｗ２＝3.7m、Ｂ３＝Ｗ３＝0.9m、Ｅ=0.15m、Ｅ／Ｈ１＝1.5
（３）実施例１：Ｂ２＝Ｗ２＝3.6m、Ｂ３＝Ｗ３＝0.8m、Ｅ=0.2m、Ｅ／Ｈ１＝2
（４）実施例１１：Ｂ２＝Ｗ２＝3.5m、Ｂ３＝Ｗ３＝0.7m、Ｅ=0.25m、Ｅ／Ｈ１＝2.5
（５）実施例１２：Ｂ２＝Ｗ２＝3.4m、Ｂ３＝Ｗ３＝0.6m、Ｅ=0.3m、Ｅ／Ｈ１＝3
（６）実施例１３：Ｂ２＝Ｗ２＝3.2m、Ｂ３＝Ｗ３＝0.4m、Ｅ=0.4m、Ｅ／Ｈ１＝4
（荷重条件及び評価項目）
　荷重条件１－３、及び評価項目は、第１の解析と同じである。
（解析結果）
　解析結果を表５に示す。横軸をＥ／Ｈ１として縦軸を改良体下の接地圧（Ｄ点）としたグラフを図８Ｂに、横軸をＥ／Ｈ１として縦軸をコンリート量としたグラフを図９Ｂに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　鍔状部Ｆ１の厚みＨ１を固定し（Ｈ１＝0.1m）、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対する鍔状部Ｆ１の突出長さＥの比（Ｅ／Ｈ１）を変化させた場合、前記比（Ｅ／Ｈ１）が大きくなるほど、すなわち鍔状部Ｆ１の突出長さＥが大きくなるほど、コンクリート量が小さくなることが分かる。
　改良体下の接地圧（Ｄ点）は、前記比（Ｅ／Ｈ１）が大きくなるほど、すなわち鍔状部Ｆ１の突出長さＥが大きくなるほど、荷重条件１及び２では小さくなり、荷重条件３では若干増加する傾向であることが分かる。
＜前記比（Ｅ／Ｈ１）についての考察＞
　第２の解析、及び第３の解析により、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１を小さくし、鍔状部Ｆ１の突出長さＥを大きくすることにより、（Ｅ／Ｈ１）が大きくなり、それにより、改良体下の接地圧（Ｄ点）を小さくする効果、及びコンクリート量を小さくする効果があることが分かった。
　しかしながら、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１を小さくすると、鍔状部Ｆ１の許容耐力（鉄筋とコンクリートが負担する）が小さくなり、鍔状部Ｆ１の突出長さＥを大きくすると、鍔状部Ｆ１の負担応力（曲げモーメントとせん断力）が大きくなる。
　したがって、許容耐力よりも負担応力を小さくするために、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１の値の範囲、及び鍔状部Ｆ１の突出長さＥの値の範囲には制限がある。
　すなわち、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１は、０．０５ｍ（例えば実施例８）以上０．３ｍ（例えば実施例５）以下であるのが好ましい実施態様である。また、鍔状部Ｆ１の突出長さＥは、０．１ｍ（例えば実施例９）以上０．６ｍ（例えば実施例５）以下であるのが好ましい実施態様である。
　鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対する鍔状部Ｆ１の突出長さＥの比（Ｅ／Ｈ１）は、１以上４以下（例えば図９Ａ及び図９Ｂ）にするのが好ましい実施態様である。その場合、鍔状部Ｆ１の突出長さＥは、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対して、１～４倍の範囲になる。
　実施の形態１における基礎コンクート３は、上部３Ａが直方体状であり、下部３Ｂが逆四角錐台状である。本発明における基礎コンクリートは、このような形状に限定されない。
　独立基礎である基礎コンクリート３は、建築物の隣り合う柱４，４間を結ぶ水平方向に直交する第１水平方向Ｏ１を含む鉛直面により切断した断面形状が逆台形状であり、下部３Ｂの前記断面形状における上端の側縁Ｍから前記第１水平方向Ｏ１へ突出する鍔状部Ｆ１を有するものであればよい。
［実施の形態２］
　本発明の実施の形態２に係る建築物の基礎構造における基礎コンクリート３を、図１０Ａの斜視図に示す。
　図１０Ａの基礎コンクリート３は、上部３Ａが八角柱状であり、下部３Ｂが逆八角錐台状である。
［実施の形態３］
　本発明の実施の形態３に係る建築物の基礎構造における基礎コンクリート３を、図１０Ｂの斜視図に示す。
　図１０Ｂの基礎コンクリート３は、上部３Ａが八角柱状であり、下部３Ｂの上端の外周縁Ｕ１が正八角形であり、底面ＢＳ１の外周縁Ｖ１が正方形である。
［実施の形態４］
　本発明の実施の形態４に係る建築物の基礎構造における基礎コンクリート３を、図１０Ｃの斜視図に示す。
　図１０Ｃの基礎コンクリート３は、上部３Ａが十六角柱状であり、下部３Ｂの上端の外周縁Ｕ１が正十六角形であり、底面ＢＳ１の外周縁Ｖ１が正方形である。
［実施の形態５］
　図１１Ａの平面図、並びに図１１Ｂ及び図１２の断面図は、本発明の実施の形態５に係る建築物の基礎構造１を示している。
　建築物の基礎構造１は、表層地盤Ｇを改良した地盤改良体２及び地盤改良体２上に現場で打設した基礎コンクリート７を含む。
　基礎コンクート７は布基礎であり、形状の異なる上部７Ａ及び下部７Ｂを有する。
　基礎コンクート７の下部７Ｂは、建築物の壁８に直交する第２水平方向Ｏ２を含む鉛直面により切断した断面形状が逆台形状である。前記逆台形状の断面形状の側面Ｓ１の水平面からの傾斜角度αは、２０°≦α≦４０°とするのが好ましい実施態様である。
　基礎コンクート７の上部７Ａは、下部７Ｂの前記断面形状における上端の側縁Ｍから、第２水平方向Ｏ２へ突出する鍔状部Ｆ２を有する。
　次に、建築物の基礎１の施工工程の一例を説明する。
＜地盤改良工程＞
（掘下げ工程）
　図１１Ｂ及び図１２に示す地表面ＧＬから下側の表層地盤Ｇを、例えばバックホウによる鋤取り等により所要形状に掘り下げる。
（一次改良工程）
　次に、地盤改良体２の下部の形状である「口」字状に、アタッチメントとしてミキシングフォークを装着したバックホウ等により掘削し、セメント系固化材等の固化材を添加混合しながら混合攪拌し、重機及びローラー等により締め固めて地盤改良体２の下部を形成する一次改良工程を行う。
（二次改良工程）
　次に、前記掘下げ工程により掘り下げた土を、バックホウ等により地盤改良体２の下部の上側に埋め戻し、アタッチメントとしてミキシングフォークを装着したバックホウ等により、表層地盤Ｇを地表面ＧＬから地盤改良体２上部の形状に掘削し、固化材を添加混合しながら混合攪拌し、重機及びローラー等により締め固めて地盤改良体２の上部を形成する二次改良工程を行う。
＜基礎掘削工程＞
（上部掘削部形成工程）
　次に、前記地盤改良工程で構築した地盤改良体２に対し、図１３Ａの平面図、及び図１３Ｂの断面図に示すように、図１１Ａ及び図１１Ｂ、並びに図１２の壁８の下方に位置する地盤改良体２の上部を、下端部外周縁Ｐ１，Ｐ２の位置まで掘削して上部掘削部２Ａを形成する。
（下部掘削部形成工程）
　次に、下端部外周縁Ｐ１，Ｐ２から鍔状部Ｆ２の突出長さＥの分だけ内方の周縁Ｕ３，Ｕ４から、下方の下部掘削部２Ｂを掘削する。
＜基礎打設工程＞
　次に、下部掘削部２Ｂ内に、図１２に示す捨てコンクリート１０を打設する。
　次に、壁８用の鉄筋を捨てコンクリート１０に配筋し、上部掘削部２Ａ及び下部掘削部２Ｂ内に基礎配筋を行って基礎コンクリート７を打設する。
　次に、コンクリートである壁８を打設し、土間コンクリート９を打設する。基礎コンクート７と壁８とは鉄筋で接続されて一体になる。
　以上の工程により、図１１Ａ及び図１１Ｂに示す建築物の基礎（下部構造）１の施工が完了する。
　以上のような本発明の実施の形態に係る建築物の基礎構造１によれば、表層地盤Ｇを改良した地盤改良体２上に現場で打設した基礎コンクリート３，７が、形状の異なる上部３Ａ，７Ａ及び下部３Ｂ，７Ｂを有する。そして、下部３Ｂ，７Ｂは逆台形状の断面形状を有し、上部３Ａ，７Ａは水平方向へ突出する鍔状部Ｆ１，Ｆ２を有する。
　基礎コンクリート３，７の前記形状により、基礎コンクリート３，７から下部地盤へ応力が伝搬する範囲が広くなるので、下部地盤へ伝達される応力を低減できるとともに、体積が小さくなることから基礎コンクリート３，７の打設量を削減できるので施工コストを低減できる。
　その上、基礎コンクリート３，７が前記鍔状部Ｆ１，Ｆ２を有することから、基礎コンクリート３，７にモーメント荷重が作用した際に基礎コンクリート３，７の端部の接地圧が分散されるので、基礎コンクリート３，７下の一端に作用する最大接地圧を小さくすることができる。
　以上の実施の形態の記載はすべて例示であり、これに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく種々の改良及び変更を施すことができる。
１　建築物の基礎構造
２　地盤改良体
２Ａ　上部掘削部
２Ｂ　下部掘削部
３　基礎コンクリート（独立基礎）
３Ａ　上部
３Ｂ　下部
４　鉄骨柱
５　土間コンクリート
６　捨てコンクリート
７　基礎コンクリート（布基礎）
７Ａ　上部
７Ｂ　下部
８　壁
９　土間コンクリート
１０　捨てコンクリート
Ｂ１　基礎の横幅
Ｂ２　下部上端部の横幅
Ｂ３　基礎底面の横幅
ＢＳ１，ＢＳ２　底面
Ｅ　鍔状部の突出長さ
Ｆ１，Ｆ２　鍔状部
Ｇ　表層地盤
ＧＬ　地表面
Ｈ　基礎の高さ
Ｈ１　上部の高さ（鍔状部の厚み）
Ｈ２　下部の高さ
Ｊ　二次改良厚
Ｋ　一次改良幅
Ｌ　改良厚
Ｍ　下部の上端の側縁
Ｏ１　柱間を結ぶ水平方向に直交する水平方向
Ｏ２　壁に直交する水平方向
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２　下端部外周縁
Ｓ１，Ｓ２　側面
Ｔ１，Ｔ２　下面
Ｕ１　下部の上端の外周縁（上部の下端部外周縁よりも内方の周縁）
Ｕ２　下部掘削部の上端縁（上部掘削部の下端部外周縁よりも内方の周縁）
Ｕ３，Ｕ４　周縁
Ｖ１　底面の外周縁
Ｖ２　下部掘削部の底面の外周縁
Ｗ１　基礎の縦幅
Ｗ２　下部上端部の縦幅
Ｗ３　基礎底面の縦幅
α　傾斜面である側面の水平面からの傾斜角度
 

Claims (7)

  1. 　表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造であって、
    　前記基礎コンクートは、形状の異なる上部及び下部を有し、
    　前記下部は、
    　　建築物の隣り合う柱間を結ぶ水平方向に直交する第１水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状、又は、
    　　建築物の壁に直交する第２水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状
    が逆台形状であり、
    　前記上部は、
    　　前記下部の前記断面形状における上端の側縁から、
    　　　前記第１水平方向へ突出する鍔状部、又は、
    　　　前記第２水平方向へ突出する鍔状部
    を有することを特徴とする、
    建築物の基礎構造。
  2. 　前記鍔状部の厚みは、０．０５ｍ以上０．３ｍ以下、
    　前記鍔状部の突出長さは、０．１ｍ以上０．６ｍ以下であり、
    　前記鍔状部の突出長さは、前記鍔状部の厚みに対して、１～４倍の範囲である、
    請求項１に記載の建築物の基礎構造。
  3. 　前記逆台形状の断面形状の側面の水平面からの傾斜角度は、２０°以上４０°以下である、
    請求項１又は２に記載の建築物の基礎構造。
  4. 　前記基礎コンクートは独立基礎であり、
    　前記下部の底面は、前記下部の上端の外周縁の平面形状よりも小さい四角以上の多角形であり、
    　前記下部の側面は、前記下部の上端の外周縁と前記底面の外周縁とを繋ぐ傾斜面である、
    請求項１～３の何れか１項に記載の建築物の基礎構造。
  5. 　表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造の施工方法であって、
    　前記基礎コンクートは、形状の異なる上部及び下部を有し、
    　前記下部は、
    　　建築物の隣り合う柱間を結ぶ水平方向に直交する第１水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状、又は、
    　　建築物の壁に直交する第２水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状
    が逆台形状であり、
    　前記上部は、
    　　前記下部の前記断面形状における上端の側縁から、
    　　　前記第１水平方向へ突出する鍔状部、又は、
    　　　前記第２水平方向へ突出する鍔状部
    を有し、
    　前記建築物の基礎構造の施工方法は、地盤改良工程と、基礎掘削工程と、基礎打設工程とを含み、
    　前記地盤改良工程は、
    　　表層地盤を掘り下げた土を埋め戻し、固化材を添加混合しながら混合攪拌した後に締め固めて前記地盤改良体を構築する工程であり、
    　前記基礎掘削工程は、
    　　建築物の柱の下方、又は建築物の壁の下方に位置する前記地盤改良体の上部を、前記基礎コンクートの上部の形状に掘削して上部掘削部を形成する工程、及び、
    　　前記上部掘削部の下方を、前記基礎コンクートの下部の形状に掘削して下部掘削部を形成する工程であり、
    　前記基礎打設工程は、
    　　前記下部掘削部内に捨てコンクリートを打設し、前記上部掘削部及び前記下部掘削部内に基礎配筋を行って前記基礎コンクリートを打設する工程であることを特徴とする、
    建築物の基礎構造の施工方法。
  6. 　前記鍔状部の厚みは、０．０５ｍ以上０．３ｍ以下、
    　前記鍔状部の突出長さは、０．１ｍ以上０．６ｍ以下であり、
    　前記鍔状部の突出長さは、前記鍔状部の厚みに対して、１～４倍の範囲である、
    請求項５に記載の建築物の基礎構造の施工方法。
  7. 　前記逆台形状の断面形状の側面の水平面からの傾斜角度は、２０°以上４０°以下である、
    請求項５又は６に記載の建築物の基礎構造の施工方法。
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