(57)【要約】【課題】従来の住宅は、液状化のおそれのある地盤の上に直接建てるので、小さな地震でも、傾いたり沈下したりした。【解決手段】硬質地盤の中に深く打ち込んだ鉛直鋼管基礎杭を下部工とし、これに連結した鉛直鋼管柱と水平鋼管梁と水平ＣＴ形鋼梁とＵリブつき鋼床版とで構成した鋼製骨組構造を上部工としたので、液状化のおそれのある地盤においても傾いたり沈下しない強い住宅となった。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質地盤の中に深く打ち込んだ鉛直鋼管基礎杭を下部工とし、これに連結した鉛直鋼管柱と水平鋼管梁と水平ＣＴ形鋼梁とＵリブつき鋼床版とで構成した鋼製骨組構造を上部工とした、液状化のおそれがある地盤においても、傾かず沈まない強い住宅。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、建築工学における耐震設計に関する新技術である。
【背景技術】
【０００２】  材料の強さには、表１にみられるように、「比強度」という概念があり、「比強度」とは、強度（ｋｇ／ｃｍ２）を比重で割った値で、この値が大きいのは「軽くて強い材料」であり、この値が小さいのは「重くてもろい材料」である。コンクリートは重くてもろい。木材と鋼材は軽くて強い。鋼材を構造物に使うには、軽くて断面二次モーメントを大きくするために、中空の断面すなわち鋼管として使うのがよい。
【表１】
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【０００３】  地震のときに物体に働く力、すなわち「地震の慣性力」は、（自重）ｘ（地震の加速度）であるから、自重が２倍のものは、おなじ地震の加速度において、２倍の地震の慣性力を受ける。したがって、表１の「比強度」の値が小さいものは、地震に不利である。
例えば、阪神大震災では、コンクリート橋が大被害を受け、木橋や鋼橋は殆ど被害を受けなかった。
（植木慎二著「コンクリート神話の崩壊」（第三書館）、参照）。【０００４】  ＮＨＫの「クローズアップ現代」によると、わが国で１年間に発生するコンクリートの産業廃棄物は７０００万トンに達し、このコンクリートをリサイクルしようとすると非常に金がかかるために、結局、廃棄せざるをえず、廃棄する場所がないので、不法投棄が年々増え、大きな社会問題になりつつあるとのことである。これに対し、鋼構造の廃棄物はリサイクルが容易で、例え山に捨てても、最後は土になる。すなわち、橋や住宅の建築物を作るときは、コンクリートは止めて、木材や鋼管で作るべきである。【０００５】  「地盤の液状化」とは、地震によって地盤が一時的に液体のようになってしまう現象で、埋立地や河口など水分をたくさん含んだ砂質の地盤で発生する現象で、地盤の上の建物を傾かせたり沈ませたりする。例えば、昭和３３年の新潟地震で、アパートの倒壊や新設の橋の崩壊などの被害が続出し、平成７年の阪神淡路大震災でも、ポートアイランドや六甲アイランドが被害を受けている。
「液状化マップ」とは、液状化の可能性が高いと想定される地域の地図を、国土交通省や都道府県などが、全国的に調査作成したもので、インターネットでみることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  コンクリート構造物は、「比強度」の値が小さいから、重くてもろい。【０００７】  コンクリート構造物は、「地震の慣性力」が大きいので、同じ地震の加速度を受けても、被害を受けやすい。【０００８】  コンクリート構造物は、リサイクルが難しく、大量の産業廃棄物となる。【０００９】  従来の住宅は、「地震時液状化のおそれがある地盤」の上に直接置いていたから、小さな地震においても、住宅が傾いたり、沈下したりした。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  第一に、この発明の住宅には、「比強度」の値が小さく、「地震の慣性力」が大きく、産業廃棄物になるコンクリートは一切使わなかった。【００１１】  第二に、この発明の住宅の骨組みには、「比強度」の値が大きく、「地震の慣性力」が小さく、産業廃棄物にならない「鋼管」を用い、内装材と外装材には、「比強度」の値が大きく、「地震の慣性力」が小さく、産業廃棄物にならない木材、構造用集成材、構造用ＬＶＬ（Ｌａｍｉｎａｔｅｄ  Ｖｅｎｅｅｒ  Ｌｕｍｂｅｒ）を用いた。【００１２】  第三に、この発明の住宅の１階、２階、屋上の床には、設計活荷重に十分耐荷力がり、水密性のある、
「水平Ｕリブつき鋼床版」を用いた。従って、屋上においては、野菜や草花の栽培をしたり、ソーラーパネルを置いて、電気を作ったりすることができる。【００１３】  第四に、この発明の住宅には、下部工として「鉛直鋼管基礎杭」をとりつけ、上部工の住宅の「鉛直鋼管柱」と現場連結した。この「鉛直鋼管基礎杭」は、硬質地盤まで深く打ち込んでいるから、たとえ「液状化のおそれがある地盤」においても、この発明の住宅全体は、傾かず沈まない。したがって、「液状化マップ」において「液状化のおそれがある地盤」の地域においても、地盤改良せずに、「鉛直鋼管基礎杭」をもつ本発明の「ＳＳ住宅」は建設可能である。なお、本発明の「ＳＳ住宅」とは「ＳＳｈｏｕｓｅ  ｗｉｔｈ  Ｓｔｅｅｌｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｓｔｅｅｌｄｅｃｋｆｌｏｏｒ」のことである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＳＳ住宅の全体骨組図
【図２】鉛直鋼管基礎杭と鉛直鋼管柱との連結図
【図３】鉛直鋼管柱と水平ＣＴ形鋼梁との連結図
【図４】水平ＣＴ形鋼梁と水平Ｕリブつき鋼床版との連結図
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１６】  ［図１］は、ＳＳ住宅の全体骨組図である。２硬質地盤の中に、４鉛直鋼管基礎杭を深く打ち込み、それに、５鉛直鋼管柱を、６杭と柱の連結部において、現場連結する。次に、９水平鋼管梁と１０水平ＣＴ形鋼梁を、５鉛直鋼管柱に、現場隅肉溶接する。次に、１１水平Ｕリブつき鋼床版を、１０水平ＣＴ形鋼梁の上に乗せて、現場突合溶接する。
【００１７】  ［図２］は、鉛直鋼管基礎杭と鉛直鋼管柱との連結図である。工場において、７水平連結用鋼板と８鉛直連結用鋼管を１６隅肉溶接により取り付けたものを、現場に運搬し、２硬質地盤に深く打ち込んでいた４鉛直鋼管基礎杭に上から落としこんで現場連結する。
【００１８】  ［図３］は、鉛直鋼管柱と水平ＣＴ形鋼梁との連結図である。５鉛直鋼管柱の側面に１０水平ＣＴ形鋼梁を直接取り付け、１６現場隅肉溶接する。
【００１９】  ［図４］は、水平ＣＴ形鋼梁と水平Ｕリブつき鋼床版との連結図である。予め工場において製作された１１水平Ｕリブつき鋼床版を現場に運搬し、１０水平ＣＴ形鋼梁のウエブ（腹板）に、直接、１４高力ボルトで、現場連結する。そのためには、１０水平ＣＴ形鋼梁のウエブに、６４０ｍｍ間隔で、１４高力ボルト用の孔を、工場であけておかなければならない。なお、１１水平Ｕリブつき鋼床版とは、１２水平鋼板（デッキプレート）と１３Ｕリブから成り、幅約３４００ｍｍ、長さ約６８００ｍｍで、通常のトレーラーで運搬可能である。
【００２０】  以上のように、下部工および上部工のすべての部材は、工場において、プレハブ式に製作され、これらは現場において、高力ボルト連結および現場溶接によって、短時日で完成させることができる。すなわち、「ＳＳ住宅」は「プレハブ式住宅」である。
【符号の説明】
【００２１】  １  軟弱地盤
２  硬質地盤
３  地表面
４  鉛直鋼管基礎杭
５  鉛直鋼管柱
６  杭と柱の連結部
７  水平連結用鋼板
８  鉛直連結用鋼管
９  水平鋼管梁
１０  水平ＣＴ形鋼梁
１１  水平Ｕリブつき鋼床版
１２  水平鋼板（デッキプレート）
１３  Ｕリブ
１４  高力ボルト
１５  突合溶接
１６  隅肉溶接
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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