(57)【要約】【課題】柱脚を挿入するために基礎に設けられた挿入穴を形成する型枠の構造を簡易にすることにより、基礎に柱脚を固定する強度を確保しつつ、柱脚固定構造の施工を容易にすることができる柱脚固定構造、建築物、及び柱脚固定構造の施工方法を提供することを目的とする。【解決手段】柱脚固定構造は、柱脚の下端部の周囲を包囲する型枠と、型枠の周囲に打設された基礎と、を備え、型枠は、当該型枠の内側と外側とを連通する孔を有し柱脚の下端部の側方を包囲する仕切部材と、仕切部材を支持する構造部材と、を備え、柱脚の下端部と型枠との間隙に充填材が充填されている。【選択図】図２
2020193554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱脚の下端部の周囲を包囲する型枠と、
前記型枠の周囲に打設された基礎と、を備え、
前記型枠は、
当該型枠の内側と外側とを連通する孔を有し前記柱脚の下端部の側方を包囲する仕切部材と、
前記仕切部材を支持する構造部材と、を備え、
前記柱脚の下端部と前記型枠との間隙に充填材が充填されている柱脚固定構造。
【請求項２】
前記型枠の側方を包囲する補強鉄筋構造を、更に備え、
前記補強鉄筋構造は、
前記型枠の側方において上下方向に延びる主筋と、
前記型枠の側方において水平方向に配設されるフープ筋と、を備える請求項１に記載の柱脚固定構造。
【請求項３】
前記仕切部材は、
網目構造を備える請求項１又は２に記載の柱脚固定構造。
【請求項４】
前記仕切部材は、
メタルラスである請求項１〜３の何れか１項に記載の柱脚固定構造。
【請求項５】
前記柱脚は、
前記基礎の上面の上方において側方に突出した支持部材を備え、
前記支持部材は、
前記基礎に接続される請求項１〜４の何れか１項に記載の柱脚固定構造。
【請求項６】
前記基礎は、
前記型枠の周囲に設置されたアンカーボルトを備え、
前記支持部材は、
前記アンカーボルトを介して前記基礎に接続される請求項５に記載の柱脚固定構造。
【請求項７】
前記柱脚は、
ウェブの両端にフランジが形成されたＨ形鋼により構成される請求項１〜６の何れか１項に記載の柱脚固定構造。
【請求項８】
前記柱脚は、
前記基礎の上面よりも下方に設けられた板状のリブプレートを備え、
前記リブプレートは、
板面を前記柱脚の立設方向に向けて設置されている請求項７に記載の柱脚固定構造。
【請求項９】
前記柱脚は、
筒状体である請求項１〜８の何れか１項に記載の柱脚固定構造。
【請求項１０】
前記柱脚は、
側面に突出部を備える請求項７〜９の何れか１項に記載の柱脚固定構造。
【請求項１１】
前記突出部は、
前記基礎の上面よりも下方に形成されている請求項１０に記載の柱脚固定構造。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１項に記載の柱脚固定構造を備える建築物。
【請求項１３】
包囲した空間の内側と外側とを連通する孔を有する仕切部材と前記仕切部材を支持する構造部材とを備える型枠を設置する型枠設置工程と、
前記型枠の周囲に基礎を打設する基礎打設工程と、
前記型枠の内側に柱脚を挿入し立設する立柱工程と、
前記型枠と前記柱脚との間隙に充填材を注入する注入工程と、を備える柱脚固定構造の施工方法。
【請求項１４】
一方の開口が塞がれた筒形状の型枠を設置する型枠設置工程と、
前記型枠の周囲に基礎を打設する基礎打設工程と、
前記型枠の内側に柱脚を挿入し立設する立柱工程と、
前記型枠と前記柱脚との間隙に充填材を注入する注入工程と、
前記基礎打設工程の後であって前記注入工程の前に前記型枠を前記基礎から除去する除去工程と、を備える柱脚固定構造の施工方法。
【請求項１５】
前記型枠の側方において上下方向に延びる主筋及び水平方向に延び前記型枠を囲むフープ筋を備える補強鉄筋構造を設置する補強鉄筋構造設置工程を、更に備える、請求項１３又は１４に記載の柱脚固定構造の施工方法。
【請求項１６】
前記型枠及び前記補強鉄筋構造の側方を包囲する基礎型枠を設置する基礎型枠設置工程を更に備え、
前記基礎型枠は、
捨てコンクリートの表面上に設置される第１基礎型枠と、
前記第１基礎型枠より上方に設置され、前記第１基礎型枠よりも狭い範囲を包囲する第２基礎型枠と、を備え、
前記基礎打設工程は、
前記第１基礎型枠に前記基礎を打設する第１基礎打設工程と、
前記第１基礎打設工程後に前記第２基礎型枠に前記基礎を打設する第２基礎打設工程と、を含む、請求項１５に記載の柱脚固定構造の施工方法。
【請求項１７】
前記基礎の上面にアンカーボルトを設置するアンカーボルト設置工程を備える請求項１３〜１６の何れか１項に記載の柱脚固定構造の施工方法。
【請求項１８】
前記柱脚から側方に突出して形成されたフランジ部と前記アンカーボルトとを接続する請求項１７に記載の柱脚固定構造の施工方法。
【請求項１９】
前記注入工程の前に、前記アンカーボルトにナットを取り付け、前記ナットの上に前記フランジ部を載置し、前記ナットの位置調整を行うことにより、前記柱脚の高さ方向の位置調整を行う柱脚位置調整工程を備える請求項１８に記載の柱脚固定構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱脚固定構造、建築物、及び柱脚固定構造の施工方法に関し、特に基礎に埋設された柱脚固定型枠を用いて形成される柱脚固定構造、建築物、及び柱脚固定構造の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築物等の柱脚を固定する場合には、打設されたコンクリートの上面に柱脚を立設し、さらに柱脚の周囲にコンクリートを打設することにより柱脚の下端部を基礎梁に埋め込む柱脚固定構造が知られている。また、上面を開口した筒型容器構造の埋め込み柱脚ケースを基礎梁コンクリート中に埋設し、埋め込み柱脚ケースの中へ鉄骨柱の下端部を挿入し固定して構成される柱脚固定構造が知られている。
【０００３】
特許文献１に開示されている柱脚固定構造によれば、捨てコンクリート上の柱建て方位置に設置用脚を介して埋め込み柱脚ケースが設置される。そして、埋め込み柱脚ケースの上端に設けられたフランジ部が露出するように箱抜き状態にした基礎梁コンクリートが打設され、埋め込み柱脚ケースの中へ鉄骨柱の下部が挿入される。鉄骨柱の外周にはフランジが固定されており、そのフランジを埋め込み柱脚ケースのフランジ部に重ねられる。鉄骨柱のフランジは、垂直方向に縦押しボルトがねじ込まれており、埋め込み柱脚ケースのフランジ部には水平方向に横押しボルトがねじ込まれている。鉄骨柱は、縦押しボルトの操作によって高さの調整が行われ、水平方向の横押しボルトの調整によって水平方向の心出し調整が行われる。その後、鉄骨柱のフランジと埋め込み柱脚のフランジ部とは、固定ボルトで締結され、埋め込み柱脚ケースと鉄骨柱との間隙にモルタルが充填され鉄骨柱が固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３１０３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている柱脚固定構造は、埋め込み柱脚ケースと基礎梁コンクリートとの結合力及び支圧効果の向上を図るために、鉄骨柱からの荷重を基礎梁コンクリートに伝達させるための強度を確保した筒型容器構造となっている。また、埋め込み柱脚ケースは、側面に基礎梁コンクリートと柱脚ケースとの間で荷重を伝達させるためのスタッドボルトを設ける必要があり、埋め込み柱脚ケースの構造が複雑でコストが掛かるという課題があった。
【０００６】
また、特許文献１に開示されている柱脚固定構造は、鉄骨柱の位置調整を行うために、鉄骨柱のフランジに縦押しボルトを複数備え、埋め込み柱脚ケースのフランジ部には横押しボルトを複数備える。さらに、鉄骨柱の位置調整後に鉄骨柱のフランジと埋め込み柱脚のフランジ部とを固定ボルトで締結し、そのフランジ及びフランジ部は、基礎梁コンクリートに埋め込まれる。そのため、基礎梁コンクリートは、柱脚ケースの上端のフランジ部が露出するように、柱脚ケースの上端の周囲を箱抜き状態となるように凹みを形成する必要がある。そして、鉄骨柱の位置調整及び固定ボルト締結の後に、フランジ及びフランジ部が配置されている基礎梁コンクリートの凹みにコンクリートを打設し、フランジ及びフランジ部を覆うため、施工するにあたり工程が多くなるという課題があった。
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、柱脚を挿入するために基礎に設けられた挿入穴を形成する型枠の構造を簡易にすることにより、基礎に柱脚を固定する強度を確保しつつ、柱脚固定構造の施工を容易にすることができる柱脚固定構造、建築物、及び柱脚固定構造の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る柱脚固定構造は、柱脚の下端部の周囲を包囲する型枠と、前記型枠の周囲に打設された基礎と、を備え、前記型枠は、当該型枠の内側と外側とを連通する孔を有し前記柱脚の下端部の側方を包囲する仕切部材と、前記仕切部材を支持する構造部材と、を備え、前記柱脚の下端部と前記型枠との間隙に充填材が充填されているものである。
【０００９】
本発明に係る建築物は、上記柱脚固定構造を備えるものである。
【００１０】
本発明に係る柱脚固定構造の施工方法は、包囲した空間の内側と外側とを連通する孔を有する仕切部材と前記仕切部材を支持する構造部材とを備える型枠を設置する型枠設置工程と、前記型枠の周囲に基礎を打設する基礎打設工程と、前記型枠の内側に柱脚を挿入し立設する立柱工程と、前記型枠と前記柱脚との間隙に充填材を注入する注入工程と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、仕切部材に型枠の内側と外側とを連通する孔構造が形成されているため、型枠と柱脚の下端部との間隙に充填される充填材は、型枠の外側に形成された基礎と接して凝固する。これにより、充填材と基礎とが直接結合するため、柱脚固定構造は、スタッドボルト等の基礎に荷重を伝達する部材を型枠に設ける必要がなく、かつ柱脚と型枠とを互いに固定する構造を必要とせず、簡易な構造で柱脚を基礎に埋め込み固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の上面図である。
【図２】図１の柱脚固定構造１００の断面図である。
【図３】図１の柱脚５０の下端部の斜視図である。
【図４】図２の型枠１０の斜視図である。
【図５】実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の型枠１０の側面図である。
【図６】実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の型枠１０の断面図である。
【図７Ａ】実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の基礎９０が形成される前の斜視図である。
【図７Ｂ】実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の基礎９０を形成するために使用される基礎型枠９４の変形例を示した斜視図である。
【図８】実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の柱脚５０の変形例である柱脚１５０の平面図及び側面図である。
【図９】実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の柱脚５０の変形例である柱脚２５０の斜視図である。
【図１０】実施の形態２に係る柱脚固定構造２００の断面図である。
【図１１】実施の形態２に係る柱脚固定構造２００の柱脚２５０が設置される前の状態を示す断面図である。
【図１２】実施の形態３に係る柱脚固定構造３００の上面図である。
【図１３】実施の形態３に係る柱脚固定構造３００の断面図である。
【図１４】実施の形態３に係る柱脚固定構造３００に基礎３９０が形成される前の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面では、各部材の相対的な寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。また、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、各部品の配置及び向きを限定するものではない。また、明細書全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であって、本発明は明細書内の記載のみに限定されるものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の上面図である。図２は、図１の柱脚固定構造１００の断面図である。図３は、図１の柱脚５０の下端部の斜視図である。図４は、図２の型枠１０の斜視図である。なお、図２は、図１のＡ−Ａ部の断面を示している。柱脚固定構造１００は、基礎９０に柱脚５０の下端部５１を埋め込み、柱脚５０を基礎９０に固定するためのものである。柱脚固定構造１００は、例えば鉄骨造建物の建築に用いられるものであり、鉄骨造建物の主架構の柱脚の下端部と基礎９０との接続部に使用される。柱脚５０の下端部５１を基礎９０に埋め込み固定することにより、柱脚５０は露出柱脚と比較して基礎９０に対する固定度が向上する。従って、柱脚５０を用いた建物は、強度及び剛性が向上し、又は柱脚５０を露出柱脚を用いた場合よりも細くすることができる。なお、以下の説明においては、柱脚５０が延びる方向を上下方向として説明する。
【００１５】
（全体構造）
図２に示される様に、柱脚固定構造１００は、基礎９０の内部に型枠１０が埋め込まれている。柱脚５０の下端部５１は、型枠１０の内側に配置され、型枠１０を構成する構造部材１１及び仕切部材２０により側方を包囲されている。また、柱脚５０の下端部５１の下方にも仕切部材２０が配置されている。型枠１０は、基礎９０において、上方に向かって開口している穴６０を形成する。柱脚５０の下端部５１は、その穴６０に挿入されている。穴６０に挿入された柱脚５０の下端部５１と型枠１０との間隙６１には充填材が充填されている。なお、実施の形態１において、基礎９０を形成する充填材９１及び穴６０に充填された充填材９５として用いられる材料は、コンクリートであるが、その他の材料で構成されていても良い。
【００１６】
図１に示される様に、基礎９０は、平面視において円形に形成されている。基礎９０は、基礎を形成するために捨てコンクリート９２の上に設置された基礎型枠９４（図７Ａ又は図７Ｂを参照）の内側に充填材９１としてコンクリートを充填することにより形成される。基礎型枠９４の内側には、コンクリートを充填する前に捨てコンクリート９２の上方に底部鉄筋８０が配置され、型枠１０も捨てコンクリート９２の上面に配置されオールアンカー８３等の固定手段により固定されている。型枠１０は、捨てコンクリート９２に固定されることにより、基礎型枠９４に充填材９１を充填された場合に位置が変動しない。実施の形態１においては、基礎型枠９４は、平面視において円形に形成され、基礎９０も平面視において円形であるが、この形態のみに限定されるものではない。基礎９０は、例えば楕円形、矩形等、必要に応じて形状を変更することができる。
【００１７】
（柱脚５０）
図３に示される様に、柱脚５０は、ウェブ部５６の両端にフランジ部５７が形成されたＨ形鋼により構成されている。柱脚５０の下端部５１の上部には、フランジ部５７の外側面に支持部材５２として、断面がＬ字形のアングルが固定されている。支持部材５２は、柱脚５０の下端部５１が基礎９０に形成された穴６０に挿入されている状態において、基礎９０の上面９３よりも上方に位置し、基礎９０と接続されている。支持部材５２は、断面がＬ字形になっているアングルの一方の板面を柱脚５０のフランジ部５７の側面に固定することにより、柱脚５０に固定されている。支持部材５２であるアングルの他方の板面は、柱脚５０のフランジ部５７の側面に対し直角に配置され、基礎９０の上面９３に略平行になっている。
【００１８】
柱脚５０の下端に突出部５３が形成されている。突出部５３は、柱脚５０のフランジ部５７の側面から側方に突出している。実施の形態１においては、突出部５３は、フランジ部５７の側面に板状部材を溶接等の接合手段により接合して形成されている。ただし、突出部５３は、図３に示された形態のみに限定されるものでは無い。突出部５３は、例えばフランジ部５７の側面に固定されたボルト等のように、側面から突出して形成され、柱脚５０の下端部５１に固定されていれば、他の形態であっても良い。
【００１９】
型枠１０の内側に充填材９５が注入されると、充填材が突出部５３の上下に充填される。実施の形態１においては、充填材９５としてコンクリートが型枠１０の内側に注入されるため、突出部５３の上方には凝固したコンクリートがある。柱脚５０に上方向に引き抜く荷重が掛かった場合、柱脚５０に掛かった引き抜き荷重は、柱脚５０の突出部５３の上面から突出部５３の上方に位置するコンクリートに伝達される。これにより、柱脚固定構造１００は、柱脚５０が上方向に引き抜かれる荷重に対抗することができる。
【００２０】
柱脚５０は、支持部材５２よりも下にリブプレート５４を備える。リブプレート５４は、板状部材をウェブ部５６及び２つのフランジ部５７に接合して形成されており、板面を上下方向に向けて設置されている。リブプレート５４は、フランジ部５７の内側面５７ｂとウェブ部５６の表面５６ａとにより三方を囲まれた部分に設置されており、平面視においてウェブ部５６の表面５６ａからフランジ部５７の先端５７ａまで延設されている。
【００２１】
型枠１０の内側に充填材９５が注入されると、充填材９５がリブプレート５４の上下に充填される。実施の形態１においては、充填材９５としてコンクリートが型枠１０の内側に注入されるため、リブプレート５４の下方には凝固したコンクリートがある。柱脚５０に下方向に押し込まれる荷重が掛かった場合、柱脚５０に掛かった押し込み荷重は、柱脚５０のリブプレート５４の下面からリブプレート５４の下方に位置するコンクリートに伝達される。これにより、柱脚固定構造１００は、柱脚５０が下方向に押し込まれる荷重に対抗することができる。
【００２２】
（型枠１０）
図５は、実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の型枠１０の側面図である。図６は、実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の型枠１０の断面図である。図６は、図５のＢ−Ｂ部の断面構造を示している。型枠１０は、構造部材１１に仕切部材２０を取り付けて構成されている。構造部材１１は、柱脚５０が延びる方向に沿って配置された４本の脚部材１４と、脚部材１４の上端に取り付けられた上部枠部材１２と、脚部材１４の下端から所定の高さの位置に取り付けられた下部枠部材１５と、を備える。脚部材１４の下端は、固定部材１３をオールアンカー８３等により捨てコンクリート９２の上面に固定することができる。
【００２３】
上部枠部材１２は、平面視において矩形に形成されており、４本の脚部材１４のうち隣合う２本の脚部材１４の上端同士を接続するように配置されている。下部枠部材１５も、平面視において矩形に形成されており、捨てコンクリート９２の上面から所定の高さ位置において隣合う脚部材１４同士を接続するように配置されている。構造部材１１は、それぞれが直方体の稜線に相当する位置に配置され、基礎９０に形成される直方体形状の穴６０の稜線部分を形成するように構成されている。構造部材１１により形成される直方体の側面及び底面に相当する位置に仕切部材２０が取り付けられている。仕切部材２０は、基礎９０に形成される直方体形状の穴６０の側面６２及び底面６３を形成するように構成されている。
【００２４】
型枠１０は、上部枠部材１２と下部枠部材１５との間を接続する縦支持部材１６を備えていても良い。縦支持部材１６は、上下方向に延び、上部枠部材１２及び下部枠部材１５に両端が固定されている。また、型枠１０は、上部枠部材１２と下部枠部材１５との間の位置において、隣合う脚部材１４同士を接続する横支持部材１７を備えていても良い。横支持部材１７は、水平方向に延び、２本の隣合う脚部材１４に両端が固定されている。縦支持部材１６及び横支持部材１７は、型枠１０の側面に配置されている仕切部材２０が変形しないように支持する部材である。縦支持部材１６及び横支持部材１７は、型枠１０の周囲に基礎９０を形成する充填材９１が充填された場合に仕切部材２０が変形しないように支持する。
【００２５】
（仕切部材２０）
実施の形態１において、仕切部材２０は、ラス材により構成されている。ラス材は、例えば、薄い金属板に所定の一方向に延びる切り込みを入れて、切り込みに直交する方向に金属板を引っ張ることにより網目を形成したエキスパンデッドメタルラスである。又は、ラス材は、針金を編んで形成されたワイヤーラスであっても良い。ただし、仕切部材２０は、基礎９０を形成する充填材９１が型枠１０の内側に流入せず、かつ型枠１０の内側（基礎９０に形成された穴６０の内部）に注入された充填材９５と型枠１０の外側の充填材９１とが接触できる構造であれば、その他の形態を取ることができる。例えば、複数の孔を形成した金属板であって、孔が型枠１０の内側と外側とを連通するように形成されたものを仕切部材２０として使用しても良い。
【００２６】
柱脚固定構造１００は、仕切部材２０を備えることにより、型枠１０の外側にある充填材９１と型枠１０の内側にある充填材９５とを直接結合することができる。そのため、仕切部材の内側と外側とが遮断され充填材９１及び９５が接触することがない従来の柱脚固定構造の型枠と比較して、実施の形態１に係る柱脚固定構造１００は、型枠１０と基礎との結合力を確保するためのスタッドボルト等の構造を必要としない。柱脚固定構造１００は、柱脚５０に掛かった荷重が型枠１０の内側にある充填材９５に伝達され、型枠１０の内側の充填材から直接型枠１０の外側にある充填材９１に伝達される。そのため、柱脚固定構造１００は、型枠１０の内側の充填材９５と外側の充填材９１とが一体となって柱脚５０に掛かった荷重に対し対抗することができる。
【００２７】
（柱脚固定構造１００の施工方法）
以下に、実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の施工方法について説明する。まず、地盤上に打設された捨てコンクリート９２上に基礎９０を形成するための基礎型枠９４及び基礎９０の内部に埋め込まれる底部鉄筋８０が配置される。
【００２８】
図７Ａは、実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の基礎９０が形成される前の斜視図である。図７Ｂは、実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の基礎９０を形成するために使用される基礎型枠９４の変形例を示した斜視図である。図７Ａ及び図７Ｂに示される様に、捨てコンクリート９２上に型枠１０が固定される。なお、図７Ａに示された基礎型枠９４の形状及び構造は、一例であり、この形態に限定されるものではない。例えば、基礎型枠９４は、図７Ｂに示される様に平面視において矩形に形成されていても良いし、その他の形態であっても良い。実施の形態１においては、図２に示される様に、基礎９０の下部に埋め込まれる底部鉄筋８０の上方に柱脚５０の下端部５１が挿入される穴６０が形成される。そのため、基礎型枠９４及び底部鉄筋８０を設置した後に型枠１０を設置しているが、基礎型枠９４及び底部鉄筋８０の構造に応じて設置する順番は適宜変更することができる。捨てコンクリート９２上に型枠１０を設置する工程を型枠設置工程と称する。
【００２９】
基礎９０を形成する充填材９１を基礎型枠９４に注入出来る状態かつ型枠１０が設置された後に、型枠１０の周囲に充填材９１としてコンクリートが注入される。図２に示される様に、基礎９０を形成する充填材９１は、型枠１０の上部枠部材１２の上面と略同一面となるように充填される。型枠１０の周囲に基礎９０が打設される工程を基礎打設工程と称する。なお、捨てコンクリート９２上に基礎型枠９４を設置する工程を、基礎型枠設置工程と称する。基礎型枠設置工程は、基礎打設工程に含まれる。
【００３０】
基礎９０を形成する充填材９１が打設されると、基礎９０の上面９３に矩形の開口を有する穴６０が形成される。その穴６０の周囲にアンカーボルト８１（図２参照）が設置される。アンカーボルト８１は、打設された基礎９０の上面９３から打ち込まれて設置される打ちこみアンカーである。アンカーボルト８１は、基礎９０が打設された後に設置されることにより、精度良く設置することができる。ただし、アンカーボルト８１は、基礎９０を打設する前に基礎９０の内部に配置される鉄筋などに固定して設置されていても良い。この工程をアンカーボルト設置工程と称する。
【００３１】
アンカーボルト８１が基礎９０に設置された後に、柱脚５０が基礎９０に形成された穴６０に挿入される。柱脚５０の支持部材５２の端部に上下方向に貫通して設けられた貫通孔５２ａ（図３参照）にアンカーボルト８１（図２参照）が挿通される。支持部材５２は、アンカーボルト８１に螺合したナット８２により高さ方向の位置が調整される。ナット８２は、アンカーボルト８１において下方に螺合されているナット８６により所望の高さに固定される。柱脚５０の傾き及び高さが調整された後、支持部材５２は、ナット８５を締結してアンカーボルト８１に固定される。これにより、柱脚５０は、アンカーボルト８１を介して基礎９０に接続され、位置決めされる。なお、支持部材５２に設けられた貫通孔５２ａがアンカーボルト８１の外径に対し大きく形成されることにより、柱脚５０は水平方向位置の調整も可能となる。柱脚固定構造１００は、アンカーボルト８１の設置精度に応じて、水平方向位置調整が可能になるように構成しても良い。以上の工程を立柱工程と称する。また、特に柱脚５０の位置を調整する工程を柱脚位置調整工程と称する。柱脚位置調整工程は、立柱工程に含まれる。
【００３２】
穴６０に柱脚５０が立てられ、柱脚５０の位置調整を行った後に、穴６０の内部に充填材９５としてコンクリートが注入される。型枠１０と柱脚５０の下端部５１との間隙６１は、隙間が確保されており、充填材９５の充填が容易である。また、柱脚５０として図３に示されるＨ形鋼が用いられる場合は、柱脚５０の２つのフランジ部５７の間から充填材９５を注入することができるため、作業が容易である。この工程を、注入工程と称する。
【００３３】
柱脚５０は、アンカーボルト８１を介して基礎９０に接続され、ナット８２、８５、及び８６を締結することにより固定されているため、注入工程においても位置が変動しない。
【００３４】
（柱脚固定構造１００の作用）
以上に説明したように、柱脚固定構造１００は、柱脚５０の下端部５１の周囲を包囲する型枠１０と、型枠１０の周囲に打設された基礎９０と、を備える。型枠１０は、型枠１０の内側と外側とを連通する孔を有し柱脚５０の下端部５１を包囲する仕切部材２０と、仕切部材２０を支持する構造部材１１と、を備える。そして、柱脚５０の下端部５１と型枠１０との間隙６１に充填材９５が充填されている。
このように構成されることにより、柱脚固定構造１００は、基礎９０と直接結合している型枠１０の内側の充填材９５により柱脚５０の下端部５１が固定される。従って、柱脚５０に掛かる荷重が基礎９０に直接伝達されることになり、柱脚固定構造１００は、柱脚５０の固定強度を確保することができる。また、型枠１０は、簡易な構造であり、基礎９０との結合力を確保するための部品を必要としないため、コストが低減され、重量が低減されて設置も容易である。
【００３５】
仕切部材２０は、網目構造を備える、例えばエキスパンデッドメタルラスである。このように構成されることにより、型枠１０の内側の充填材９５と外側の充填材９１とは、網目構造により形成されている複数の孔を通じて接触するため、接触する面積が大きくなり、結合力が高くなる。また、仕切部材２０は、網目構造となっていることにより軽量になり、型枠１０全体も重量が低減する。
【００３６】
柱脚５０は、基礎９０の上面９３の上方において側方に突出した支持部材５２を備える。支持部材５２は、基礎９０に接続される。これにより、柱脚５０は、基礎９０に対し直接接続されて位置決めされるため、位置精度を出しやすい。また、基礎９０は、型枠１０の周囲に設置されたアンカーボルト８１を備える。そして、支持部材５２は、アンカーボルト８１を介して基礎９０に接続されている。これにより、柱脚５０は、支持部材５２をアンカーボルト８１に締結固定することにより容易に位置決めができる。また、アンカーボルト８１にナット８２を螺合させて支持部材５２の高さ位置を調整できるため、柱脚５０の高さ及び傾きを容易に調整出来る。さらに、柱脚５０は、アンカーボルト８１に固定されることにより、穴６０に充填材９５を充填する際に位置ずれが発生せず、精度良く施工できる。
【００３７】
柱脚５０は、ウェブ部５６の両端にフランジ部５７が形成されたＨ形鋼により構成される。柱脚５０は、基礎９０の上面９３よりも下方に設けられた板状のリブプレート５４を備える。そして、リブプレート５４は、板面を柱脚５０の立設方向に向けて設置されている。
【００３８】
柱脚５０は、側面に突出部５３を備える。また、突出部５３は、基礎９０の上面９３よりも下方に形成されている。これにより、柱脚５０に掛かる引き抜き方向の荷重が型枠１０の内側に充填された充填材９５に伝達するため、柱脚固定構造１００は、柱脚５０の引き抜き方向の荷重に対し対抗することができる。突出部５３は、柱脚５０の下端部５１の下端に設置されることにより、突出部５３の上方に位置するコンクリートの高さ方向寸法が大きくなる。そのため、引き抜き荷重が掛かるコンクリートのせん断面積を大きくすることができ、柱脚固定構造１００は、引き抜き荷重に対し柱脚５０をより強固に固定することが可能となる。
【００３９】
（変形例）
図８は、実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の柱脚５０の変形例である柱脚１５０の平面図及び側面図である。なお、図８（ａ）は、平面図であり、図８（ｂ）は側面図である。柱脚固定構造１００に用いられる柱脚５０は、図８に示される様な、筒状体のコラム又は角形鋼管により構成された柱脚１５０であっても良い。この場合、Ｈ形鋼を用いた柱脚５０のようにリブプレート５４を配置することができないため、柱脚１５０の側面に突出部１５４を設けることにより柱脚１５０に加わる押し込み方向の荷重を受ける。柱脚１５０においては、支持部材５２と下端の突出部５３との間の位置の柱脚１５０の側面に突出部１５４を４箇所設けている。突出部１５４の形態は、図８に示される形態に限定されず、設置する数量及び形状は適宜変更することができる。
【００４０】
図９は、実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の柱脚５０の変形例である柱脚２５０の斜視図である。柱脚固定構造１００に用いられる柱脚５０の支持部材５２は、例えば図９に示される様な、断面形状がＴ字形状の支持部材１５２であっても良い。
【００４１】
実施の形態２．
次に実施の形態２に係る柱脚固定構造２００について説明する。実施の形態２に係る柱脚固定構造２００は、実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の型枠１０の代わりに紙ボイド管２１０を用いたものである。実施の形態２では、実施の形態１に対する変更点を中心に説明する。実施の形態２に係る柱脚固定構造２００の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態１の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。
【００４２】
図１０は、実施の形態２に係る柱脚固定構造２００の断面図である。図１１は、実施の形態２に係る柱脚固定構造２００の柱脚２５０が設置される前の状態を示す断面図である。柱脚固定構造２００の基礎９０に形成される穴６０は、紙ボイド管２１０により形成しても良い。紙ボイド管２１０は、基礎打設工程の前に基礎型枠９４内に固定される。筒形状の紙ボイド管２１０の底面側の開口は、基礎９０を形成する充填材９１が穴６０内に侵入しないように塞がれている。
【００４３】
紙ボイド管２１０は、少なくとも穴６０に充填材が注入される注入工程の前には除去される。これを除去工程と称する。また、除去工程が終了し、注入工程が開始される前に、穴６０の内側壁面に接着剤を塗布しても良い。これにより、注入工程で穴６０に充填される充填材９５と基礎打設工程で打設された充填材９１との結合力が増加する。
【００４４】
（柱脚固定構造２００の作用）
実施の形態２に係る柱脚固定構造２００によれば、穴６０を形成するための型枠である紙ボイド管２１０を除去してから充填材９５を注入するため、穴６０に充填された充填材９５と基礎打設工程で打設された充填材９１との接触面積が増加して結合力が向上する。また、柱脚固定構造２００を簡易な構成にできるという利点がある。なお、穴６０を形成する型枠として用いられる紙ボイド管２１０は、注入工程前に除去出来るものであれば、例えば樹脂、金属等のその他の材料により構成されていても良い。
【００４５】
実施の形態３．
次に実施の形態３に係る柱脚固定構造３００について説明する。実施の形態３に係る柱脚固定構造３００は、実施の形態１に係る柱脚固定構造１００の型枠１０の周囲に補強鉄筋構造４０を追加したものである。実施の形態３では、実施の形態１に対する変更点を中心に説明する。実施の形態３に係る柱脚固定構造３００の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態１の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。
【００４６】
図１２は、実施の形態３に係る柱脚固定構造３００の上面図である。図１３は、実施の形態３に係る柱脚固定構造３００の断面図である。柱脚固定構造３００は、基礎３９０の内部に埋め込まれている型枠１０の側面６２の周囲を囲むように補強鉄筋構造４０を備える。補強鉄筋構造４０は、型枠１０の側方において上下方向に延びる主筋４１と、型枠１０の側方において水平方向に配設されるフープ筋４２と、を備える。主筋４１とフープ筋４２とは互いに交差するように配置され、それぞれの交差部は結束線などの接合手段により接合されている。主筋４１は、型枠１０の側面６２に沿って配置されており、上面視において矩形に配置される。基礎３９０は、基礎上部３９０ｂが補強鉄筋構造４０の周囲に少なくとも最小限必要な被り厚さの充填材９１を有するが、実施の形態１の基礎９０と比較して基礎上部３９０ｂの大部分が除去されている。基礎上部３９０ｂは、いわゆる柱型である。柱脚固定構造３００は、基礎上部３９０ｂが小さいため、周囲に構造物を配置することができる。また、柱脚固定構造３００は、基礎３９０を構成する充填材９１の量を抑えることができ、強度を確保しつつコストが抑えられる。
【００４７】
図１３に示すように、主筋４１は、Ｕ字形に形成され、上下に延びる部分が型枠１０の対向する２つの側面６２に沿って配置され、水平方向に延びる部分が型枠１０の底面６３に沿って配置されている。なお、主筋４１は、Ｕ字形のみに限定されるものではなく、例えばＬ字形に形成され、主筋４１の下端部が外側に突出するように配置されても良い。
【００４８】
柱脚固定構造３００は、捨てコンクリート９２の上面に沿って配置されている底部鉄筋８０の上方に上部鉄筋３８０を備える。上部鉄筋３８０は、底部鉄筋８０と同様に格子状に鉄筋を組み合わせて構成されているが、中央部が型枠１０及び補強鉄筋構造４０を配置できるように一部の鉄筋が除去されている。上部鉄筋３８０の中央部の鉄筋が除去された領域は、型枠１０及び補強鉄筋構造４０の外周の形状に沿って矩形になっている。上部鉄筋３８０は、上面視において外形の大きい基礎下部３９０ａの内部に配置されるものである。上部鉄筋３８０は、基礎３９０に必要な強度に応じ設置されるものである。従って、要求される強度によっては、柱脚固定構造３００は、上部鉄筋３８０を備えていなくともよい。底部鉄筋８０及び上部鉄筋３８０は、ジャバラ鉄筋により構成されていても良い。ジャバラ鉄筋により構成されることにより、特殊技能者である鉄筋工を必要とせずに施工が可能となる。
【００４９】
また、補強鉄筋構造４０は、工場等の作業現場以外において組み立てられている。従って、補強鉄筋構造４０も、特殊技能者である鉄筋工を必要とせず施工が可能となる。
【００５０】
図１２に示される様に、基礎３９０の基礎下部３９０ａ及び基礎上部３９０ｂは、平面視において円柱形に形成されているが、円柱形に限定されるものではない。基礎３９０は、基礎を形成するために捨てコンクリート９２の上に設置された基礎型枠３９４ａ及び３９４ｂ（図１４を参照）の内側に充填材９１としてコンクリートを充填することにより形成される。基礎３９０の形状は、基礎型枠３９４次第で四角柱形状等のそのほかの形状を取ることもできる。
【００５１】
図１４は、実施の形態３に係る柱脚固定構造３００に基礎３９０が形成される前の斜視図である。実施の形態３に係る柱脚固定構造３００は、実施の形態１に係る柱脚固定構造１００と同様に捨てコンクリート９２上に型枠１０が固定され、また底部鉄筋８０が配置され、さらに型枠１０の周囲に補強鉄筋構造４０が配置される。補強鉄筋構造４０は、捨てコンクリート９２上に型枠１０を配置する前に工場などの別の場所で型枠１０と一体化されていても良い。また、補強鉄筋構造４０は、捨てコンクリート９２上において型枠１０の周囲に設置されても良い。補強鉄筋構造４０を型枠１０の周りに設置する工程を補強鉄筋構造設置工程と称する。補強鉄筋構造設置工程は、型枠１０を捨てコンクリート９２上に設置する型枠設置工程の前に実施することができる。なお、補強鉄筋構造設置工程は、型枠設置工程の後に実施しても良い。この場合は、予め組立てられた補強鉄筋構造４０を型枠１０の周りに配置するか、型枠１０の周りに補強鉄筋構造４０を構築することになる。後者の場合、補強鉄筋構造設置工程の際に、特殊技能者である鉄筋工が必要となる。
【００５２】
底部鉄筋８０の上方には上部鉄筋３８０が設置される。なお、図１４において底部鉄筋８０は、表示を省略されている。上部鉄筋３８０は、型枠１０及び補強鉄筋構造４０が捨てコンクリート９２上に設置された後に、型枠１０及び補強鉄筋構造４０の上方からかぶせるように配置される。つまり、上部鉄筋３８０の中央部にある中抜き部３８１に型枠１０及び補強鉄筋構造４０を通すようにして上部鉄筋３８０は配置される。上部鉄筋３８０は、支持材（図示無し）により基礎下部３９０ａの上面３９３ａの近傍に所定のかぶり厚さを持って配置される。なお、上部鉄筋３８０は、基礎３９０に必要とされる強度によっては省略される場合がある。
【００５３】
型枠１０、補強鉄筋構造４０、底部鉄筋８０及び上部鉄筋３８０が設置された後に、その周囲に基礎型枠３９４ａが配置される。基礎型枠３９４ａは、柱脚固定構造３００の下部において捨てコンクリート９２の直上に形成される基礎下部３９０ａを形成するためのものである。基礎型枠３９４ａは、実施の形態１における基礎型枠９４と同様に円筒形状の型枠であるが、高さが低く、型枠１０の仕切部材２０の下部に至る程度の高さになっている。なお、基礎型枠３９４ａは、円筒形状の型枠に限定されるものではなく、図７Ｂに示すような矩形の型枠であっても良い。矩形の基礎型枠の場合、外側から基礎型枠を支持する構造が必要となるが、基礎型枠９４及び３９４ａの様な薄い鋼板を用いた円筒形状の基礎型枠の場合、形状を保持するための拘束材９６により、基礎型枠９４及び３９４ａの内部に充填材９１を流し込んだ状態においても形状を保持することが可能となる。基礎型枠９４、３９４ａ及び３９４ｂの筒状体を形成する鋼板は、例えば０．６ｍｍの厚さで形成されている。また、基礎型枠３９４ａの捨てコンクリート９２からの高さは、図１３に示される高さのみに限定されず、適宜変更することができる。基礎型枠３９４ａは、第１基礎型枠と称する場合がある。
【００５４】
拘束材９６は、基礎型枠９４及び３９４ａに複数設置されていてもよい。複数の拘束材９６が、基礎型枠９４及び３９４ａと接続されている部分を固定部９７とする。複数の固定部９７は、それぞれが隣合う固定部９７同士を仮想線で繋いで形成される仮想多角形の重心が基礎型枠９４及び３９４ａが形成する筒状体の中心部に位置するように配置されている。これにより、拘束材９６は、充填材９１が充填された状態においても基礎型枠９４及び３９４ａの形状を保持することができる。
【００５５】
基礎型枠３９４ｂは、上部鉄筋３８０の上方に配置される。基礎型枠３９４ｂも基礎型枠３９４ａと同様に円筒形状に形成されている。図１４に示す様に、基礎型枠３９４ｂは、型枠１０の上面から外側、即ち型枠１０の側方に向かって張り出した拘束材３９６に固定されている。拘束材３９６は、型枠１０の上面に固定されており、上方から見て矩形に形成された上部枠部材１２の４つの各辺から外側に向かって張り出すようにして固定されている。なお、拘束材３９６は、型枠１０により支持され基礎型枠３９４ｂを固定できる形態であれば、図１４に示されたもの以外の形態をとることもできる。基礎型枠３９４ｂは、第２基礎型枠と称する場合がある。
【００５６】
基礎型枠３９４ｂは、上部枠部材１２の先端部、即ち上部枠部材１２に固定されている側の端部とは反対の端部に固定されている。図１４に示す様に、基礎型枠３９４の上端部は、４カ所に固定部３９７が設けられ、拘束材３９６と固定されている。拘束材３９６は、円筒形状である基礎型枠３９４ｂの上端部の４カ所を拘束し、基礎型枠３９４ｂの形状を保持するとともに、基礎型枠３９４ｂの型枠１０に対する位置を決める。
【００５７】
上記のように、基礎型枠３９４ａ及び３９４ｂが設置された状態で、まず、下部に位置する基礎型枠３９４ａの内部に充填材９１が充填される。基礎型枠３９４ａの内部に充填材９１が充填された状態で、充填材９１は、ある程度固化するまで養生される。この工程を第１基礎打設工程と呼ぶ。基礎型枠３９４ａの内部に充填された充填材９１が流動しない程度に固化した状態になったら、上部に位置する基礎型枠３９４ｂに充填材９１が充填される。この工程を第２基礎打設工程と呼ぶ。実施の形態３に係る基礎型枠３９４ｂは、型枠１０に固定され基礎型枠３９４ｂの形状を保持できる拘束材３９６により固定されるため、外部からの支持構造を必要とすることがない。そのため、上記のように下部の基礎型枠３９４ａにより形成される基礎下部３９０ａが固化しなくとも、第１基礎打設工程を実施することができる。つまり、基礎型枠３９４ｂは、基礎下部３９０ａが流動しない状態になれば基礎型枠３９４ｂ内に充填材９１を充填して、基礎上部３９０ｂを形成することができる。従って、実施の形態３に係る基礎型枠３９４ｂによれば、基礎下部３９０ａを作り始めてから基礎上部３９０ｂを作り始めるまでの時間を短縮することができ、基礎３９０の形成に掛かる時間を短縮することができる。また、基礎型枠３９４ａ及び基礎型枠３９４ｂは、比較的薄い鋼板を用いており、上記のように、従来の木製の型枠の倍に必要としていた支持する部材を外側に設置する必要がない。これにより、基礎型枠３９４ａ及び３９５ｂを捨て型枠として、基礎３９０とともに基礎型枠３９４ａ及び３９５ｂを地盤に埋め戻すことができる。即ち、基礎型枠３９４ａ及び基礎型枠３９４ｂを用いることによって、木製の型枠を用いた場合に必要な基礎３９０を埋め戻す前の型枠の解体作業が不要となる。これにより、基礎３９０の施工期間の短縮が図れる。
【００５８】
上記の基礎打設工程、即ち第１基礎打設工程及び第２基礎打設工程が完了した状態では、基礎３９０の上面３９３ｂに矩形の開口を有する穴６０が形成される。その後は、実施の形態１と同様に、アンカーボルト設置工程、立柱工程及び注入工程が実施される。
【００５９】
実施の形態３に係る柱脚固定構造３００によれば、基礎３９０を形成する充填材９１の量が削減され、コストが低減し、基礎３９０の領域３９８の部分の省スペース化を実現できる。そのため、柱脚固定構造３００は、周囲に別の構造物を配置できるという利点がある。さらに、基礎３９０は、基礎下部３９０ａ及び基礎上部３９０ｂのように段差を有する形状であるが、簡易な構造の基礎型枠３９４ａ及び３９４ｂを用いて短期間で形成することができる。
【００６０】
以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成のみに限定されるものではない。例えば、型枠１０及び紙ボイド管２１０の平面視における形状は、矩形だけでなく円形等のその他の形状に変更することができる。また、型枠１０の構造部材１１の構造は、図４〜図６に示された形状に限定されるものではなく、例えば板材又は棒材等の材料を使用して適宜変更できる。また、各実施の形態に開示された技術は、組み合わせて用いることができる。要するに、いわゆる当業者が必要に応じてなす種々なる変更、応用、利用の範囲をも本発明の要旨（技術的範囲）に含むことを念のため申し添える。
【符号の説明】
【００６１】
１０  型枠、１１  構造部材、１２  上部枠部材、１３  固定部材、１４  脚部材、１５  下部枠部材、１６  縦支持部材、１７  横支持部材、２０  仕切部材、４０  補強鉄筋構造、４１  主筋、４２  フープ筋、５０  柱脚、５１  下端部、５２  支持部材、５２ａ  貫通孔、５３  突出部、５４  リブプレート、５６  ウェブ部、５６ａ  表面、５７  フランジ部、５７ａ  先端、５７ｂ  内側面、６０  穴、６１  間隙、６２  側面、６３  底面、８０  底部鉄筋、８１  アンカーボルト、８２  ナット、８５  ナット、８６  ナット、９０  基礎、９１  充填材、９２  捨てコンクリート、９３  上面、９４  基礎型枠、９５  充填材、９６  拘束材、９７  固定部、１００  柱脚固定構造、１５０  柱脚、１５２  支持部材、１５４  突出部、２００  柱脚固定構造、２１０  紙ボイド管、２５０  柱脚、３００  柱脚固定構造、３８０  上部鉄筋、３８１  中抜き部、３９０  基礎、３９０ａ  基礎下部、３９０ｂ  基礎上部、３９１ａ  基礎下部、３９３ａ  上面、３９３ｂ  上面、３９４  基礎型枠、３９４ａ  基礎型枠、３９４ｂ  基礎型枠、３９６  拘束材、３９７  固定部、３９８  領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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