(57)【要約】      （修正有）【課題】合板型枠材の加工や組立を必要とせず、外周立上りの外側だけに断熱型枠材を用い、改良凍結深度又は改良凍結深度まで基礎根入れ深さを上げて浅く施工することにより、容易に型枠工事が完了し資材・手間削減や工期短縮となる凍結深度改良基礎を提供する。【解決手段】建設地で定められた凍結深度Ｈ１を根切り底Ｂ１とし、その位置まで達する断熱型枠Ｃを用い、有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いた建設地の気温データに元づくシミュレーションの結果により、改良凍結深度Ｈ２まで基礎根入れ深さＢを上げて浅く施工する。また、外周基礎立上り部Ａの内側にも断熱型枠Ｃを用いシミュレーションにより改良凍結深度をさらに浅く設定して施工することも可能とする。【選択図】図２
0003174430.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
建築物の基礎において、建物外周部のコンクリート基礎の根入れ深さを凍結深度より浅く設定し、当該基礎外周部の地盤面に凍結深度と同じ深さに設定した根切り底位置まで達する断熱型枠を用いたことを特徴とする建築物の基礎。
【請求項２】
請求項１に記載の建築物の基礎において、前記基礎外周部外側の地盤面に凍結深度より浅く設定した根切り底の位置まで達する断熱型枠と、さらに当該断熱型枠の外側土中に断熱材を二重張りし、基礎の根入れ深さをさらに浅く設定したことを特徴とする建築物の基礎。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、建築物の基礎において、外周基礎根入れを凍結深度より浅く設定可能とする凍結深度改良基礎に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の布基礎やべた基礎、耐圧版式土間基礎などは、外周基礎の根入れを建設地で定められた凍結深度まで下げて設計・施工しなければならなかった。しかし、実験・実測値により外周基礎の根入れを建設地で定められた凍結深度まで下げない設計基準としたスカート断熱工法が認知されてきている。スカート断熱工法は、建物外周基礎及び基礎の周辺に板状断熱材をスカートのように土中で広げた状態に施工することで、外気の冷橋を建物内部に伝えにくくし、凍結深度より基礎の根入れを浅くすることを可能としている。スカート断熱工法では過去の実験・実測データーにより凍上しなかったことを実証し、実測データーに基づく低減後の凍結深度とスカート断熱の幅を適用部位毎にグラフに現し、応用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】  特許文献１には、スカート断熱工法に採用の断熱基礎が開示され、また、特許文献２には、断熱パネルが凍結深度を超える深さに設置する凍上防止構造が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３８４９３
【特許文献２】特開２００６−７０５１４
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】  特許文献１のスカート断熱工法基礎は、建物外周土中に外側へ１／１０の勾配を設けてスカート状に所定の幅をもって配置するため、地盤沈下やスカート断熱材に溜まる雨水などの影響で長期的な経年変化により、その断熱機能の一部低下が疑問視される。また、特許文献２の基礎は断熱パネルが凍結深度を超える深さに設置するために、土木工事の土留め用矢板の形状となっており、土中に圧入しなければならず全ての土質には施工上適さない場合がある。【０００５】  また、近年は二酸化炭素排出などでの地球温暖化により、気温・土中温度が上昇しており、建物の高断熱・高気密化により床下温度も上昇している。このように自然環境や住環境の変化により、従来の凍結深度の規定が現状にそぐわなくなっている。【０００６】  さらに、建物の基礎には布基礎、べた基礎、耐圧版式土間基礎などの種類があり、各地域毎に定められた凍結深度や基礎の種類により異なる底版の形状などにより、掘削量・コンクリート量・鉄筋量などの増加と施工手間（コスト）を多く要している。【０００７】  建築基準法に明記された根入れの深さは、基礎の底部を雨水等の影響を受けるおそれのない密実で良好な地盤に達したものとした場合を除き、１２ｃｍ以上とし、かつ、凍結深度よりも深いものとすること、その他凍上を防止するための有効な措置を講ずることとして、同告示（平成１２年告建築基準法告示１３４７号）に記載されている。しかし、建築基準法には凍結深度より深くすることと記載されているが、その深さは定められていない。国土交通省が定める道路（アスファルト舗装）の凍結深度を各市町村が条例にしているのが現状である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本考案の基礎は、外周基礎の外側に断熱材を二つのパターンで用い、有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いてシミュレーションし、建設地の最低気温や日平均気温データーにより地表温度、基礎外側温度を代入する。さらに建設地の土中温度、建物内部基礎の土間やコンクリートスラブ表面温度などを入力後、凍結線がもっとも深く進入した時の温度分布により凍結深度を机上で判断して根入れ深さ（改良凍結深度）を求め、基礎外周部の根入れ深さを従来の凍結深度より浅く設定できる凍結深度改良基礎を提供することを目的とする。【０００９】  一例として、札幌市の凍結深度０．６ｍの場合で、図１１に示すものは基礎の外側に断熱材を施工した場合で、図１２に示すものは基礎の外側に断熱材を施工しない場合を示している。いずれも凍結線（０℃）が基礎内部に進入していないので凍上しないと判断できる。
【考案の効果】
【００１０】  本考案は以上説明したようになるから、次のような効果を得ることができる。
イ、基礎の根入れ深さを凍結深度より浅く設定される改良凍結深度とするので、従来の基礎より基礎総高さが低くなり、施工資材の型枠、鉄筋、コンクリートなどの減少と、施工手間の減少や工期短縮となる。
ロ、スカート断熱工法などのように余分な土の掘削や埋め戻しを不要とし、従来基礎の根入れ深さを浅くすることで、基礎本体の軽量化を図ることができ、地盤改良工事する場合など有利になる。
ハ、地域毎の詳細な温度分布データーにより根入れ深さ（改良凍結深度）を机上で設定できるので、現実的な基礎の根入れ深さの設計が可能となる。
ニ、また、断熱型枠の素材・厚さによる断熱性能アップを図ることで自由に根入れ深さを設定できるので、断熱材などの規格寸法に合せることで材料のロスが軽減される。
ホ、特に寒冷地の北海道や東北では凍結深度が深いので、根入れ深さが浅くなるほど大幅な工期短縮、コストダウンとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】  一般的な現状の布基礎の断面図である。
【図２】  本考案１を示す布基礎の断面図である。
【図３】  本考案２を示す布基礎の断面図である。
【図４】  一般的な現状のべた基礎の断面図である。
【図５】  本考案１を示すべた基礎の断面図である。
【図６】  本考案２を示すべた基礎の断面図である。
【図７】  一般的な現状の耐圧版式土間基礎の断面図である。
【図８】  本考案１を示す耐圧版式土間基礎の断面図である。
【図９】  本考案２を示す耐圧版式土間基礎の断面図である。
【図１０】  本考案１を示すべた基礎の斜視図である。
【図１１】  耐圧版式土間基礎の外側に断熱材を施工した場合の有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いたシミュレーション図である。
【図１２】  耐圧版式土間基礎の外側に断熱材を施工しない場合の有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いたシミュレーション図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】  実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１３】  図１から図３に示すのは、逆Ｔ字型の布基礎に本考案を実施した断面図で、図１は建設地で定められた凍結深度Ｈ１まで基礎根入れ深さＢを下げて施工する一般的基礎断面図である。この場合、外周基礎の外側に断熱型枠Ｃを基礎立上り部Ａに用いている。
図２は建設地で定められた凍結深度Ｈ１を根切り底Ｂ１とし、その位置まで達する断熱型枠Ｃを用い、有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いたシミュレーションの結果により改良凍結深度Ｈ２まで基礎根入れ深さＢを上げて浅く施工する本考案１の実施図である。また、特に図示しないが外周基礎立上り部Ａの内側にも断熱型枠Ｃを用いシミュレーションにより改良凍結深度をさらに浅く設定して施工することも可能とする。
図３は建設地で定められた凍結深度Ｈ１より浅く設定した根切り底Ｂ１まで断熱型枠Ｃを下げ、さらに該断熱枠Ｃの外側土中に断熱材Ｃ−１を二重に設け、有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いたシミュレーションの結果により改良凍結深度Ｈ２−１まで基礎根入れ深さＢを上げて浅く施工する本考案２の実施図である。この場合凍結深度Ｈ１がさらに深い地域の時、底版ベース基礎の上部や基礎立上りＡ部にも断熱材Ｃ−１を二重に設けることは当然のことである。また、特に図示しないが外周基礎立上り部Ａの内側にも断熱型枠Ｃを用いシミュレーションにより改良凍結深度をさらに浅く設定して施工することも可能とする。また、特に図示しないが根切り底Ｂ１の上に水平に断熱材を設置して冷橋による凍結線が内部に進入しにくくすることも可能とする。【００１４】  図４から図６に示すのは、べた基礎に本考案を実施した断面図で、図４は建設地で定められた凍結深度Ｈ１まで基礎根入れ深さＢを下げて施工する一般的基礎断面図である。
この場合、立上り部Ａと基礎根入れ深さＢ及びべた部Ｄは鉄筋コンクリートで一体に形成され、外周基礎の外側に断熱型枠Ｃを基礎立上り部Ａに用いている。
図５は建設地で定められた凍結深度Ｈ１を根切り底Ｂ１とし、その位置まで達する断熱型枠を用い、有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いたシミュレーションの結果により改良凍結深度Ｈ２まで基礎底版Ｂを上げて浅く施工する本考案１の実施図である。また、特に図示しないが外周基礎立上り部Ａの内側にも断熱型枠Ｃを用いシミュレーションにより改良凍結深度をさらに浅く設定して施工することも可能とする。
図６は建設地で定められた凍結深度Ｈ１より浅く設定した根切り底Ｂ１まで断熱型枠Ｃを下げ、さらに該断熱枠Ｃの外側土中に断熱材Ｃ−１を二重に設け、有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いたシミュレーションの結果により改良凍結深度Ｈ２−１まで基礎根入れ深さＢを上げて浅く施工する本考案２の実施図である。また、特に図示しないが外周基礎立上り部Ａの内側にも断熱型枠Ｃを用いシミュレーションにより改良凍結深度をさらに浅く設定して施工することも可能とする。また、特に図示しないが根切り底Ｂ１の上に水平に断熱材を設置して冷橋による凍結線が内部に進入しにくくすることも可能とする。【００１５】  図７から図９に示すのは、耐圧版式土間基礎に本考案を実施した断面図で、図７は建設地で定められた凍結深度Ｈ１まで基礎根入れ深さＢを下げて施工する一般的基礎断面図である。この場合、立上り部Ａと基礎根入れ深さＢ及び耐圧版土間スラブＥは鉄筋コンクリートで一体に形成され、耐圧版土間スラブＥの下には土間断熱材Ｆが施され、外周基礎の外側に断熱型枠Ｃを基礎立上り部Ａに用いている。（土間断熱材Ｆを用いない場合も可能とする。）
図８は建設地で定められた凍結深度Ｈ１を根切り底Ｂ１とし、その位置まで達する断熱型枠Ｃを用い、有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いたシミュレーションの結果により改良凍結深度Ｈ２まで基礎根入れ深さＢを上げて浅く施工する本考案１の実施図である。また、特に図示しないが外周基礎立上り部Ａの内側にも断熱型枠Ｃを用いシミュレーションにより改良凍結深度をさらに浅く設定して施工することも可能とする。
図９は建設地で定められた凍結深度Ｈ１より浅く設定した根切り底Ｂ１まで断熱型枠Ｃを下げ、さらに該断熱枠Ｃの外側土中に断熱材Ｃ−１を二重に設け、有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いたシミュレーションの結果で改良凍結深度Ｈ２−１まで基礎根入れ深さＢを上げて浅く施工する本考案２の実施図である。また、特に図示しないが外周基礎立上り部Ａの内側にも断熱型枠Ｃを用いシミュレーションにより改良凍結深度をさらに浅く設定して施工することも可能とする。また、特に図示しないが根切り底Ｂ１の上に水平に断熱材を設置して冷橋による凍結線が内部に進入しにくくすることも可能とする。【００１６】  図１０は、べた基礎の凍結深度Ｈ１を根切り底Ｂ１とし、その位置まで達する断熱型枠Ｃを用い、これによる有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いたシミュレーションの結果で改良凍結深度Ｈ２まで基礎根入れ深さＢを上げて浅く施工する本考案１の実施例の一部断面を示す傾斜図である。【００１７】  図１１は、耐圧版式土間基礎の外側に断熱型枠Ｃを施工した場合の有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いたシミュレーション図で、この場合の断熱材の性能、及び断熱材厚さ、温度設定では凍上のおそれは無い。従って、基礎根入れ深さの改良凍結深度をさらに浅くすることが可能である。【００１８】  図１２は、耐圧版式土間基礎の外側に断熱型枠Ｃを施工しないた場合の有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いたシミュレーション図で、この場合の断熱材の性能、及び断熱材厚さ、温度設定では凍上のおそれは無い。従って、基礎根入れ深さの改良凍結深度をさらに浅くすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１９】  従来の布基礎やべた基礎は、基礎の根入れ底より一体に形成された外周立上り部と、内部立上り部からなる基礎である。また、店舗・工場・倉庫などに用いられる耐圧版式土間基礎は、外周立上り部基礎上端や、内部地中梁の上端に合せた土間床スラブを設け、その下部には砕石や埋め戻し土が用いられている基礎である。これら従来の基礎は外周立上り部・内部立上り部を構成するための合板などの型枠材とその組立加工が必要となる。この型枠工事は、あらかじめ工場で準備し、現場搬入して組立てることが多いが、コスト及び工期が必要とされる。そこで、本考案の有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いたシミュレーションの結果で改良凍結深度Ｈ２又は改良凍結深度Ｈ２−１まで基礎根入れ深さＢを上げて浅く施工できる本凍結深度改良基礎を用いると以下のことが云える。【００２０】  従来基礎のような合板型枠材の加工や組立を必要とせず、外周立上りの外側だけに断熱型枠材を用い、改良凍結深度Ｈ２又は改良凍結深度Ｈ２−１まで基礎根入れ深さＢを上げて浅く施工する基礎なので、容易に型枠工事が完了する。従って、大幅な資材・手間削減や工期短縮となる。【００２１】  さらに断熱型枠材の断熱性能アップを図ることで、有限要素法による熱移動解析ソフトウェアを用いたシミュレーションの結果で改良凍結深度Ｈ２又は改良凍結深度Ｈ２−１を自由に設定可能となり、断熱材などの規格寸法に合せることで材料のロスが軽減される。特に寒冷地の北海道や東北では凍結深度が深いので、改良凍結深度が浅くなるほど大幅な工期短縮、コストダウンとなる。
また、余分な掘削や埋め戻しを不要とし、基礎立上り部の総体高さ減によるコンクリートや鉄筋量を少なくすることができるため、基礎の軽量化が図られる。【００２２】  軽量で切断しやすい板状断熱材を型枠に用いることで運搬や設置作業が容易にでき、さらに基礎自体の重量が軽減できるので、軟弱地盤での基礎として有利に作用する。【００２３】  板状断熱材を外周型枠に用いることにより、基礎外周及び土中や建物内部からのヒートブリッジを防ぐことができるので、外断熱基礎としての効果を十分発揮する。
【符号の説明】
【００２４】Ａは、外周基礎の立上り部である。
Ｂは、外周基礎の根入れ深さである。
Ｂ１は、根切り底である。
Ｃは、外周断熱型枠である。
Ｃ１は、外周二重断熱材である。
Ｄは、べた基礎のべた部である。
Ｅは、耐圧版式土間基礎の土間スラブである。
Ｆは、土間スラブ下の土間断熱材である。
Ｈ１は、建設地で定められた凍結深度である。
Ｈ２は、本考案１の改良凍結深度である。
Ｈ２−１は、本考案２の改良凍結深度である。
【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７】
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【図８】
0003174430.tif 000010
【図９】
0003174430.tif 000011
【図１０】
0003174430.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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