(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎を構成する地盤面に設置された土台板上に固定される鋼製ポールと、前記鋼製ポール間を連結する鋼製の大梁と、建物の外周上の鋼製の大梁で囲まれた地盤面上に前記鋼製の大梁の下フランジ及びウエブの一部を含む高さまで打設されたコンクリートとからなることを特徴としたべた基礎構造。
【請求項２】
鋼製ポールを設置する地盤面にセルフレベリング材を打設して水平な基準面を形成し、該基準面上にプレキャストコンクリート製土台板を設置し、その上に鋼製ポールを固定したことを特徴とする請求項１に記載したべた基礎構造。
【請求項３】
基礎を構成する地盤面に土台板を設置すると共に該土台板に鋼製ポールを固定し、鋼製ポール間を鋼製の大梁で連結し、該鋼製ポール若しくは鋼製の大梁に上部構造躯体を設置すると共に建物の外周上の鋼製の大梁で囲まれた地盤面上に該鋼製の大梁の下フランジ及びウエブの一部を含む高さまでコンクリートを打設してべた基礎を構成することを特徴としたべた基礎の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主としてプレハブ住宅の基礎構造とその施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プレハブ住宅の基礎構造としては、ベタ基礎構造を採用する場合がある。その中で、特開平３−199529号公報に開示された技術がある。この技術は、鉄骨を用いたべた基礎に関するものであり、基礎梁が鋼製梁，鉄筋，コンクリートからなる鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）として構成されている。この基礎梁は地盤面に埋め込むようにして設置され、鋼製の梁と鋼製の梁とを接続して基礎を構成している。この技術ではアンカーボルトの位置精度を向上させることが出来有利である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術では、鋼製梁と鋼製梁を直接接続して構成している。このため、直交して配置される梁の何れかが勝つ納まりとなり、梁の長さのバリエーションが増加する虞がある。
【０００４】
またＲＣ造の基礎に比べればアンカーボルトの位置精度が向上するが、高さ方向のレベル精度或いは水平方向の精度を確保するために、梁と梁を接合した後で接合された梁を持ち上げてスペーサーを挟んだり、位置の調整を行うのは容易な作業ではないという問題が生じる虞がある。
【０００５】
また基礎梁を地盤面下に埋設するため、地盤を深く掘削し且つ鋼製梁を被覆するためのコンクリート，鉄筋が必要となり、配筋作業やコンクリート打設作業に要する工期が掛かりコストアップ要因になる虞があるという問題、或いはコンクリートを打設した後で上部の構造躯体の建て方を行うこととなり工期が長くなるという問題が生じる虞がある。
【０００６】
本発明の目的は、深い掘削を必要とせず容易な作業で位置精度良く、且つ部品点数も少なく構成することが出来るべた基礎構造と、工期が短くなる施工方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るべた基礎構造は、基礎を構成する地盤面に設置された土台板上に固定される鋼製ポールと、前記鋼製ポール間を連結する鋼製の大梁と、建物の外周上の鋼製の大梁で囲まれた地盤面上に前記鋼製の大梁の下フランジ及びウエブの一部を含む高さまで打設されたコンクリートとからなるものである。
【０００８】
上記べた基礎構造に於いて、鋼製ポールを設置する地盤面にセルフレベリング材を打設して水平な基準面を形成し、該基準面上にプレキャストコンクリート製土台板を設置し、その上に鋼製ポールを固定することが好ましい。
【０００９】
またべた基礎の施工方法は、基礎を構成する地盤面に土台板を設置すると共に該土台板に鋼製ポールを固定し、鋼製ポール間を鋼製の大梁で連結し、該鋼製ポール若しくは鋼製の大梁に上部構造躯体を設置すると共に建物の外周上の鋼製の大梁で囲まれた地盤面上に該鋼製の大梁の下フランジ及びウエブの一部を含む高さまでコンクリートを打設してべた基礎を構成することを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
上記べた基礎構造は、地盤面を掘削すると共に掘削した地盤面を転圧して該地盤面に対し所定の間隔で土台板を設置して該土台板に鋼製ポールを固定し、この鋼製ポール間を鋼製の大梁によって連結し、更に建物の外周上であって鋼製の大梁で囲まれた地盤面上に、鋼製の大梁の下フランジ及びウエブの一部を含む高さまでコンクリートを打設して構成される。このため、簡単な作業でべた基礎（以下単に「基礎」という）を構成することが出来る。
【００１１】
また基礎を構成する地盤面上にセルフレベリング材を打設して該面を水平な基準面として形成し、この基準面上にプレキャストコンクリート製土台板（ＰＣ土台板）を設置してこのＰＣ土台板上に鋼製ポールを設置した場合には、基準面の水平度を保証することが可能となり、容易に鋼製ポールのレベルを保証することが出来る。
【００１２】
また鋼製ポールはＰＣ土台板に固定されるのみであり地盤面には接続されることがない。このため、鋼製ポールをＰＣ土台板と共にセルフレベリング材が打設された基準面上を水平方向へ移動させることが可能であり、鋼製ポールに鋼製の大梁を接続する際に該ポールの水平方向の位置を調整する必要がある場合、ＰＣ土台板を容易に移動させて正確な位置に設置することが出来る。
【００１３】
また上記施工方法に於いて、基礎を構成する地盤面に設置された鋼製ポール、或いは該ポール間を連結する鋼製の大梁に上部構造躯体を設置した後に鋼製の大梁で囲まれた地盤面上に鋼製の大梁の下フランジ及びウエブの一部を含む高さまでコンクリートを打設することで、上部構造躯体の建て方を先行して進行させることが可能となり、工期の短縮化をはかることが出来る。
【００１４】
【実施例】
以下、上記基礎構造及び施工方法の実施例について図を用いて説明する。図１は基礎構造を説明する要部断面図、図２はＰＣ土台板，鋼製ポール，鋼製梁の関係を説明する展開斜視図、図３はＰＣ土台板と鋼製ポールの接続状態を説明する図、図４は地盤面に設置された鋼製ポールを説明する図、図５は鋼製梁に対する型枠の取付構造を説明する図、図６は基礎の構成例を示す基礎伏図である。
【００１５】
本発明に係る基礎構造は、上部建物に応じて図６の基礎伏図に示すように予め設定された複数の位置にＰＣ土台板Ａを設置し、このＰＣ土台板Ａに鋼製ポールＢを固定すると共に隣接する鋼製ポールＢ間に鋼製の大梁Ｃを接続した後、ＰＣ土台板Ａ，鋼製ポールＢ，大梁Ｃによって規定された平面内であって大梁Ｃの下フランジ及びウエブの一部を含む高さまでコンクリートを打設して構成されたものである。
【００１６】
ＰＣ土台板Ａは、図３に示すように、プレキャストコンクリートによって形成されており、予め設定された寸法を有する底板１と、鋼製ポールＢ或いは大梁Ｃを載置する載置部２とを有して構成されている。底板１には複数の鉄筋１ａが配筋されており、また載置部２には複数のインサートナット２ａが所定のピッチで埋設されている。前記インサートナット２ａは、ＰＣ土台板Ａに鋼製ポールＢ，大梁Ｃを固定する際にボルト３を締結するものである。
【００１７】
尚、鋼製ポールＢを設置する土台板としては、必ずしも本実施例に示すプレキャストコンクリートによって形成されたＰＣ土台板Ａである必要はなく、鋼板或いは形鋼等を用いて構成しても良い。
【００１８】
鋼製ポールＢは、図２に示すように、上部建物に対応して設定された大梁Ｃの高さと等しい高さを有して形成され、下端にはＰＣ土台板Ａの載置部２に接続されるフランジ４ａが設けられており、上端には上部建物の躯体を接続するフランジ４ｂが設けられている。またフランジ４ａ，４ｂの間には大梁Ｃを接続する複数のウエブ５が直交方向に設けられている。またフランジ４ａ，４ｂ及びウエブ５の所定位置には複数のボルト穴６が形成されている。
【００１９】
本実施例では、鋼製ポールＢをＨ形鋼のウエブにリブを溶接することで断面が十文字になるように構成しているが、他の鋼材、例えばボックス形鋼やＣ形チャンネル鋼等の材料を用いて鋼製ポールとして利用することも可能である。
【００２０】
大梁Ｃは、図２に示すように、上部建物の重量や床面積等の設計条件に応じて予め設定された高さを有するＨ型鋼によって構成されている。大梁Ｃのフランジ７ａにはＰＣ土台板Ａに対応する位置に複数のボルト穴が形成されており、またウエブ７ｂにも同様に図５に示す小梁Ｄの接続位置に対応して複数のボルト穴８が形成されている。
【００２１】
大梁Ｃの端部には鋼製ポールＢと接続するための接続部材９が取り付けられている。この接続部材９は大梁Ｃと接合する接合片９ａと、ボルト穴９ｃを有し鋼製ポールＢと接合する接合片９ｂとからなるＬ字状に形成され、予め接合片９ａを介して大梁Ｃに接合しておき、接合片９ｂを鋼製ポールＢのウエブ５に当接させて両者のボルト穴９ｃ、６にボルト10ａを挿通してナット10ｂにより締結することで、大梁Ｃによって鋼製ポールＢ間を接続することが可能である。
【００２２】
尚、接続部材９は上記の如きＬ字状に形成されたもののみに限定するものではなく、図２に示すように、複数のボルト穴11ａを形成した板状の接続部材11を用いることも可能である。
【００２３】
上記各部材Ａ〜Ｃによって構成した基礎構造及び施工手順について図１，図４，図５により説明する。
【００２４】
先ず、基礎伏図に従ってＰＣ土台板Ａの設置位置を掘削して地業21を行う。前記地業21は、所定部位の転圧、転圧後砕石敷設、所定部位を掘削して転圧或いは転圧後砕石敷設、表層地盤を改良した後，転圧或いは転圧後砕石敷設、杭打設後，転圧或いは転圧後砕石敷設等の方法があり、前記地業内容を地盤の強度や性状に応じて適宜選択することが可能である。
【００２５】
従って、地盤の状態が良く強度が充分であれば転圧のみで良い。また地盤を掘削する場合には、掘削深さはＰＣ土台板Ａの底板１の上面が地盤面と同レベルになる程度（約150 ミリ程度）であれば良い。その後、ＰＣ土台板Ａの設置位置にセルフレベリング材22を打設し水平な基準面23を形成する。
【００２６】
次に、基準面23上に鋼製ポールＢを取り付けるＰＣ土台板Ａ及び大梁Ｃを取り付けるＰＣ土台板Ａを設置する。尚、ＰＣ土台板Ａは鋼製ポールＢを設置すべき位置及び大梁Ｃを設置すべき位置に設置する。そして所定のＰＣ土台板Ａの載置部２に鋼製ポールＢを載置しボルト３を用いて固定する。個々のＰＣ土台板Ａに鋼製ポールＢを固定する際に、該ポールＢのフランジ４ｂのレベル（鋼製ポールＢの天端レベル）を予め設定されたレベルに一致させるように、ＰＣ土台板Ａの載置部２と鋼製ポールＢのフランジ４ａの間に適宜スペーサを配置する。この天端レベル調整作業は、単に鋼製ポールＢを持ち上げて該ポールＢとＰＣ土台板Ａの載置部２の間にスペーサを介在させることで実施することが可能であり、作業も容易である。
【００２７】
上記状態に於いて、鋼製ポールＢは地盤面に対しＰＣ土台板Ａを介して設置された状態となり、該ポールＢを取り付けたＰＣ土台板Ａに水平方向の力を及ぼすことで、基準面23上を所望の方向に移動させることが可能である。
【００２８】
次いで、隣接して設置された鋼製ポールＢ間に大梁Ｃを接続する。大梁Ｃの鋼製ポールＢに対する接続は、図２に示すように、大梁Ｃの端部に取り付けた接合部材９，11を介して行われる。即ち、予め大梁Ｃの端部に取り付けた接合部材9,11を鋼製ポールＢのウエブ６に当接させ、ボルト10ａ，ナット10ｂを仮締めすることで、大梁Ｃによって鋼製ポールＢ間を接続する。大梁Ｃによって鋼製ポールＢを接続した後、大梁Ｃの所定位置に小梁Ｄを接続する。
【００２９】
鋼製ポールＢ間を大梁Ｃによって接続するに際し、鋼製ポールＢの水平方向の位置が図２に示す基準線Ｘ，Ｙからズレている場合、この位置ズレは大梁Ｃに接続に伴ってＰＣ土台板Ａ及び鋼製ポールＢを水平方向に移動させることで調整される。そして全ての鋼製ポールＢが予め設定された設置位置に調整された後、ボルト10ａ，ナット10ｂを本締めする。
【００３０】
上記の如くして鋼製ポールＢ間を大梁Ｃによって接続した後、大梁Ｃの下側のフランジ７ａをＰＣ土台板Ａに固定する。尚、小梁Ｄは梁成が大梁Ｃよりも小さく、且つ該小梁Ｄの上側のフランジは大梁Ｃの上側のフランジ７ａと同一高さになるように接続する。
【００３１】
次に、鋼製ポールＢ，大梁Ｃ，小梁Ｄの上に上部躯体を建て込む、即ち、前記鋼製ポールＢ，大梁Ｃ，小梁Ｄの上側のフランジ上に躯体柱を取り付け、順次上階の梁や耐震要素を取り付ける。上部躯体の建て込みと並行して、図１に示すように、大梁Ｃの下側のフランジ７ａの下側に鉄筋24を格子状に配筋し、更に、大梁Ｃのウエブ７ｂにコ字状に形成した複数の取付金具25を所定のピッチで取り付け、この取付金具25に型枠26を係合させて基礎の外周、即ち、図６に示す基礎の最も外側の周囲に配置する。
【００３２】
図５に示すように、型枠26の裏側面には大梁Ｃに取り付けた取付金具25と対応するピッチでフック状に形成された複数の係止金具27が固着されており、この係止金具27を取付金具25に係止することで型枠26を配置することが可能である。また型枠26の長さは基本モジュールの倍数で設定することが好ましく、例えば基本モジュールが600 ミリである場合には長さが1800ミリの型枠26を用いることが可能である。
【００３３】
型枠26は打設するコンクリートの型枠としての機能と、基礎の外面を化粧する化粧板としての機能を兼ねるものであり、ＰＣ板やサイディング或いは樹脂板等のパネルを用いる事が可能である。しかし、建物に耐火性が要求される場合、型枠26として樹脂を用いることは好ましくはない。また型枠26が単に大梁Ｃに取り付けた取付金具25に着脱可能に係止されているため、配管工事等の後工程を実施する際に必要に応じて大梁Ｃから取り外すことも可能である。
【００３４】
基礎の周囲を型枠26によって規定した後、該型枠26の内部にコンクリート30を打設する。このとき、コンクリートは大梁Ｃの下側のフランジ７ａ及びウエブ７ｂの下側所定部分を被覆する深さであって且つ大梁Ｃよりも梁成の小さい小梁Ｄを被覆することのない深さに打設される。そして打設されたコンクリートが硬化したとき、目的の基礎が構成される。
【００３５】
上記基礎構造では、コンクリートを大梁Ｃの下側のフランジ７ａ及びウエブ７ｂの下側所定部分を被覆する深さに打設した場合、硬化したコンクリートにより大梁Ｃの座屈を拘束することが期待され、大梁Ｃの断面性能を落として軽量化をはかることが可能となる。またコンクリートを打設する以前に上部構造躯体の建て込みを先行させることが可能となり、従来のようにコンクリートを打設して基礎を構成した後、上部躯体を建て込む工法と比較して配筋作業及びコンクリート打設作業，養生に必要な工期を短縮することが可能である。
【００３６】
また上記基礎の施工法ではコンクリートを打設した後、該コンクリートが硬化したときに取り外す型枠は存在しない。従って、打設されたコンクリートの養生期間中に１階の床を構成するＡＬＣパネル等のパネルの敷き込みを実施することも可能となり、全体の工期を短縮することが可能となる。
【００３７】
尚、コンクリートを打設した後、上部躯体の建て込みを行うことも可能であるが、この場合、コンクリート打設前に上部躯体の建て込みを行うのと比較して短縮し得るのはコンクリートの養生期間に相当する期間のみとなる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る基礎構造では鋼製の梁を接続する際に鋼製のポールを介在させるため、梁と鋼製ポールの接続作業が容易であり且つ梁の構造が単純となり、更に、長さのバリエーションを少なくすることが出来る。このため、部品の点数を増加させることなく、合理的な基礎を構築することが出来る。
【００３９】
また鋼製ポール間を大梁によって接続する際に、該ポールの天端レベルの精度を容易に確保することが出来、且つ該ポールを水平方向に移動させることが可能であるため水平方向の位置精度を容易に確保することが出来る。このため、精度の高い基礎を構築することが可能となり、上部構造躯体の建て方精度を大幅に向上させて１階床レベルの精度を向上させることが出来る。
【００４０】
また地盤を深く掘削する必要がないため、残土処理が少なくなり、工期の短縮やコストダウンをはかることが出来る。
【００４１】
またコンクリート打設後、その養生中に１階の床板を敷くことで上部の工事を行うスペースとすることが可能であり、作業性を向上させると共に安全性を向上させることが出来る。
【００４２】
また大梁は、２階以上の上部構造に用いるものを兼用することが出来る。このため、部品の品種を削減することが出来、且つ１階の床板の固定方法を２階以上の床板の固定方法と共通化することが出来る。
【００４３】
また打設されたコンクリートによって大梁の下側フランジ及びウエブの一部を被覆した場合には、コンクリートによる大梁の座屈の拘束を期待することが可能であり、大梁の断面性能を落として軽量化をはかることが出来る。また大梁全体をコンクリートで被覆しないため、コンクリートの打設量を軽減することが出来る。
【００４４】
また本発明に係る施工方法に於いて、鋼製ポール若しくは鋼製の大梁に上部躯体を設置した後、コンクリートを打設した場合には、上部構造躯体の建て方を先行して進行させることが可能となり、工期の短縮化をはかることが出来る等の特徴を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】基礎構造を説明する要部断面図である。
【図２】ＰＣ土台板，鋼製ポール，鋼製梁の関係を説明する展開斜視図である。
【図３】ＰＣ土台板と鋼製ポールの接続状態を説明する図である。
【図４】地盤面に間接的に設置された構成ポールを説明する図である。
【図５】鋼製梁に対する型枠の取付構造を説明する図である。
【図６】基礎の構成例を示す基礎伏図である。
【符号の説明】
Ａ              ＰＣ土台板
Ｂ              鋼製ポール
Ｃ              大梁
Ｄ              小梁
１              底板
１ａ            鉄筋
２              載置部
２ａ            インサートナット
３              ボルト
４ａ，４ｂ      フランジ
５              ウエブ
６，８          ボルト穴
７ａ            フランジ
７ｂ            ウエブ
９，11          接続部材
９ａ，９ｂ      接合片
９ｃ            ボルト穴
10ａ，10ｂ，11ａ    ボルト，ナット
21              地業
22              セルフレベリング材
23              基準面
24              鉄筋
25              取付金具
26              型枠
27              係止金具
【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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