(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベタ基礎のスラブに格子状に配筋されるスラブ鉄筋と、
地盤に構築される地盤改良用の杭と、
前記スラブ鉄筋と前記杭の上端面との間に配置され前記上端面の上方で前記杭の外径と略同等の外径に形成され、中心部と前記上端面の中心部とが略一致して配置される枠組鉄筋部を有するユニット鉄筋と、
前記スラブ鉄筋及び前記ユニット鉄筋を埋設して打設され前記スラブ鉄筋を埋入した前記スラブと前記杭の上端面との間にこの上端面に接するハンチ部を有して一体に形成される増打スラブコンクリート部と、
を具備することを特徴とする基礎の構造。
【請求項２】
前記ユニット鉄筋には、前記スラブ鉄筋からの離間距離に相当する段部を介して鉄筋端部から延出し前記スラブ鉄筋に接する連結用延長部を有することを特徴とする請求項１に記載の基礎の構造。
【請求項３】
前記連結用延長部が、前記スラブ鉄筋に対して４５°の角度で交差して配置されることを特徴とする請求項２に記載の基礎の構造。
【請求項４】
前記枠組鉄筋部が、異なるサイズの複数の枠組鉄筋を同軸に配置して構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の基礎の構造。
【請求項５】
前記スラブの上面から下方に位置する前記枠組鉄筋部の位置までの距離を有効せいとしたときに、
前記杭に接する前記ハンチ部の底面における外径が、少なくとも前記有効せいと前記杭の直径とを合わせた長さと略同等に形成され、
前記有効せいは、前記杭の軸力の作用点表面から前記有効せいの１／２の位置を算定断面として求めた許容せん断力が前記杭により発生する反力に対して少なくとも１．５倍若しくはそれ以上となる値に設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の基礎の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、木造住宅等の住宅用基礎などとして構成される基礎の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅のベタ基礎におけるスラブの下には、例えば特許文献１、２等に開示される地盤改良用の杭を施工するケースが多くある。その際、杭の施工位置は、基礎立上りや、地中梁直下といった基礎スラブ以外の強固なコンクリート構造物の下に施工することが基本となっている。杭の本数は、敷地内に数十本となる。ベタ基礎は、その杭の上端である杭頭に、基礎立上りが位置するように設計されることが好ましいが、杭頭がスラブに位置する場合もあり得る。
【０００３】
基礎の上に構築される住宅は、近年では３階建てもあり、基礎にかかる荷重が大きくなることがある。ベタ基礎は、基礎立上りからスラブまでが一体構造であることから、杭頭がスラブに位置する場合、荷重が杭頭の面積でスラブに集中して作用してしまう。そのため、スラブは、杭の反力により下から突き抜くような力により損壊、貫通しかねない、所謂パンチングと称すコンクリートのせん断破壊の生じる虞がある。
【０００４】
現状では、このパンチング対策として、杭は基礎立上りの下に配置することを原則とし、基礎立上りのない箇所に杭が必要となった場合は、杭の上、すなわちスラブ下面に地中梁を設ける構成や、スラブ上面に基礎立上りと同様の立上り部を設けることにより対応がなされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５８６４５１７号公報
【特許文献２】特許第６３３２７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、パンチングを防ぐために杭の上に地中梁を設ける対策は、杭からの反力を受けるためだけに、近傍の基礎立上りまで接続するように地中梁を設ける必要があり、小規模建築物である住宅にとっては工期と施工費が増大し、過剰な対応と見なされるのが一般的であった。一方、施主側からは、安価にパンチング対策が採れ、高強度なベタ基礎を構築したい要請がある。
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、地中梁を不要にし、簡単な施工で、安価に、パンチングによるスラブ損壊を抑止できる基礎の構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載の基礎の構造は、ベタ基礎２７のスラブ３１に格子状に配筋されるスラブ鉄筋２３と、
地盤３３に構築される地盤改良用の杭３７と、
前記スラブ鉄筋２３と前記杭３７の上端面４１との間に配置され前記上端面４１の上方で前記杭３７の外径Ｄと略同等の外径に形成され、中心部と前記上端面４１の中心部とが略一致して配置される枠組鉄筋部１３を有するユニット鉄筋１１と、
前記スラブ鉄筋２３及び前記ユニット鉄筋１１を埋設して打設され前記スラブ鉄筋２３を埋入した前記スラブ３１と前記杭３７の上端面４１との間にこの上端面４１に接するハンチ部２９を有して一体に形成される増打スラブコンクリート部３９と、
を具備することを特徴とする。
【０００９】
この基礎の構造では、ベタ基礎２７のスラブ下に、杭３７が配置される際、スラブ内に設けられたスラブ鉄筋２３と、杭３７の上端面４１との間に、ユニット鉄筋１１が配置される。ユニット鉄筋１１は、枠組鉄筋部１３を有する。枠組鉄筋部１３は、杭３７の上端面４１の上方で、この杭３７の外径Ｄと略同等の外径Ｈｓの枠状に形成され、中心部が上端面４１の中心部にほぼ一致して配置される。
このユニット鉄筋１１は、スラブ鉄筋２３と、杭３７の上端面４１との間に配置されることから、スラブ鉄筋２３と平行な枠組鉄筋部１３が、スラブ鉄筋２３よりも下側（杭３７の上端面４１に接近する側）に配置される。
ユニット鉄筋１１は、通常のスラブ３１の下にコンクリートを増し打ちすることにより覆われる。すなわち、基礎の構造では、ベタ基礎２７のスラブ３１と同時にコンクリートを打設することによりユニット鉄筋１１が増打スラブコンクリート部３９に埋入された構造となる。増打スラブコンクリート部３９は、スラブ鉄筋２３とユニット鉄筋１１とを同時に埋入する。増打スラブコンクリート部３９は、ユニット鉄筋１１を埋入した部分が、スラブ３１よりも下方に突出して、杭３７の上端面４１に接するハンチ部２９として形成される。
従って、ベタ基礎２７において、ユニット鉄筋１１は、ハンチ部２９により、底面からかぶり厚を確保したスラブ３１の位置に配筋されることになる。
基礎の構造では、ハンチ部２９の設けられていないスラブ３１の上面と、ハンチ部２９の設けられたスラブ３１の上面とが、同一平面となる。従って、ハンチ部２９では、スラブ鉄筋２３よりも下方に配置されている枠組鉄筋部１３から、スラブ３１の上面までの距離（有効せいｄ’）が、スラブ鉄筋２３からスラブ３１の上面までの距離（有効せいｄ）よりも大きく確保される。つまり、基礎の構造では、ユニット鉄筋１１を配置した部分のコンクリート有効せいを、ユニット鉄筋１１を配置しない部分よりも増やすことができる。これにより、スラブ全体を厚くして有効せいを増やすことなく、杭上部の一定範囲のみのスラブコンクリートを厚くすることによって、部分的に有効せいを大きくできる。
その結果、地中梁による対応をなくしながら、基礎立上り３５のないスラブ下に杭３７の配置を可能にできる。
また、スラブ鉄筋２３と、杭３７の上端面４１との間に配置されるユニット鉄筋１１は、枠組鉄筋部１３を組み立てた比較的簡素な構造で安価に製作することができる。ユニット鉄筋１１は、枠組鉄筋部１３を構成要素としてユニット化されているので、現場の所定のスラブ鉄筋位置に配置するのみでスラブ鉄筋２３との接続が容易に可能となる。
その結果、熟練した技術を要さずに、均質な施工を迅速にかつ簡単に行うことができる。
【００１０】
本発明の請求項２記載の基礎の構造は、請求項１に記載の基礎の構造であって、
前記ユニット鉄筋１１には、前記スラブ鉄筋２３からの離間距離に相当する段部２５を介して鉄筋端部から延出し前記スラブ鉄筋２３に接する連結用延長部２１を有することを特徴とする。
【００１１】
この基礎の構造では、ユニット鉄筋１１に、連結用延長部２１を有する。連結用延長部２１は、段部２５を介して鉄筋端部と接続する。この段部２５は、スラブ鉄筋２３の下方に配置される枠組鉄筋部１３までの段差（高低差）と一致する。ユニット鉄筋１１は、連結用延長部２１を有することにより、スラブ鉄筋２３に連結用延長部２１を乗せた状態や引っ掛ける、或いは連結状態で接続して、枠組鉄筋部１３をスラブ鉄筋２３よりも下方へ配置できる。
【００１２】
本発明の請求項３記載の基礎の構造は、請求項２に記載の基礎の構造であって、
前記連結用延長部２１が、前記スラブ鉄筋２３に対して４５°の角度で交差して配置されることを特徴とする。
【００１３】
この基礎の構造では、増打スラブコンクリート部３９の上層に配置されるスラブ鉄筋２３と、増打スラブコンクリート部３９の下層に配置されるユニット鉄筋１１とが連結用延長部２１を４５°の角度で交差して配置される。これにより、増打スラブコンクリート部３９は、上下層でスラブ鉄筋２３と連結用延長部２１とが同方向で配置される場合に比べ、上層となるスラブ鉄筋２３と下層となる枠組鉄筋部１３の鉄筋が交差する箇所を増やせ、せん断強度の向上に有利となる。連結用延長部２１は、スラブ鉄筋２３に対して４５°の角度を有して連結用延長部２１を安定して載置できる。
【００１４】
本発明の請求項４記載の基礎の構造は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の基礎の構造であって、
前記枠組鉄筋部１３が、異なるサイズの複数の枠組鉄筋１７を同軸に配置して構成されることを特徴とする。
【００１５】
この基礎の構造では、枠組鉄筋部１３が、異なるサイズの複数の枠組鉄筋１７からなる。異なるサイズの複数の枠組鉄筋１７は、同軸に配置される。枠組鉄筋１７は、例えば円形の場合、同一平面上に同心円で配置される。また、枠組鉄筋１７は、例えば正方形の場合、それぞれの直交する対角線の交点を通る軸を中心に同一平面上に同軸で配置される。これら異なるサイズの複数の枠組鉄筋１７は、いずれの場合も同軸を中心とした放射方向の交差鉄筋１５により一体に連結される。
【００１６】
本発明の請求項５記載の基礎の構造は、請求項１〜請求項４のいずれか一つに記載の基礎の構造であって、
前記スラブ３１の上面から下方に位置する前記枠組鉄筋部１３の位置までの距離を有効せいｄ’としたときに、
前記杭３７に接するハンチ部２９の底面における外径Ｈｗが、少なくとも前記有効せいｄ’と前記杭３７の直径Ｄとを合わせた長さと略同等に形成され、
前記有効せいｄ’は、前記杭３７の軸力の作用点表面から前記有効せいｄ’の１／２の位置を算定断面として求めた許容せん断力が前記杭３７により発生する反力に対して少なくとも１．５倍若しくはそれ以上となる値に設定されることを特徴とする。
【００１７】
この基礎の構造では、算定断面における許容せん断力が、杭３７により発生する反力すなわち杭反力よりも大きく設定される。基礎の構造では、増打スラブコンクリート部３９によりハンチ部２９が形成される。ハンチ部２９は、スラブ鉄筋２３と杭３７の上端面４１との間に、枠組鉄筋部１３を埋設している。これにより、基礎の構造では、ハンチ部２９における有効せいｄ’が、通常のスラブ３１におけるスラブ鉄筋２３からスラブ上面までの距離よりも大きく、枠組鉄筋部１３からスラブ上面までの距離として確保できる。
さらに、基礎の構造では、枠組鉄筋部１３からスラブ上面までの距離として定義される有効せいは、許容せん断力が、杭３７により発生する反力（杭反力）に対して少なくとも１．５倍となるように設定される。これにより、基礎の構造では、許容せん断力と有効せいとを含む等式から、杭反力に対して少なくとも１．５倍の許容せん断力が得られる有効せい（すなわち、枠組鉄筋部１３からスラブ上面までの距離）を確実に規定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る請求項１記載の基礎の構造によれば、地中梁を不要にし、簡単な施工で、安価に、パンチングによるスラブ損壊を抑止できる。
【００１９】
本発明に係る請求項２記載の基礎の構造によれば、連結用延長部をスラブ鉄筋に乗せるなどして連結、接続しやすく、ユニット鉄筋を段部を介して既定の高さ位置に容易に配置できる。
【００２０】
本発明に係る請求項３記載の基礎の構造によれば、格子状に配筋されるスラブ鉄筋のそれぞれの四角形状部に対して、連結用延長部を対角線方向に配置でき、スラブ鉄筋に対しユニット鉄筋が高強度に接続可能となる。
【００２１】
本発明に係る請求項４記載の基礎の構造によれば、複数の異なるサイズの枠組鉄筋を同軸に配置し、それぞれの枠組鉄筋を放射方向で交差鉄筋により連結するので、高い配筋強度を得ることができる。
【００２２】
本発明に係る請求項５記載の基礎の構造によれば、ハンチ部における許容せん断力を杭により発生する反力（杭反力）よりも大きく確保でき、しかも、その許容せん断力を杭反力の少なくとも１．５倍で確保できるので、地中梁を不要にしつつ、信頼性の高い高強度なベタ基礎を構築できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る基礎の構造に用いられるユニット鉄筋の斜視図である。
【図２】ユニット鉄筋が設けられたベタ基礎におけるハンチ部の側断面図である。
【図３】図２に示したスラブ鉄筋及びユニット鉄筋の平面図である。
【図４】ユニット鉄筋の配置例を示すベタ基礎の平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】増打スラブコンクリート部の算定断面を示す側断面図である。
【図７】小径杭に応じたハンチ部が設けられた基礎の構造の側断面図である。
【図８】大径杭に応じたハンチ部が設けられた基礎の構造の側断面図である。
【図９】偏芯杭の設けられたベタ基礎の平面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】小径杭のパンチング対策案で用いたユニット鉄筋の斜視図である。
【図１２】小径杭のパンチング対策案の側断面図である。
【図１３】（ａ）は中径杭のパンチング対策案で用いたユニット鉄筋の斜視図、（ｂ）は中径杭のパンチング対策案の側断面図である。
【図１４】（ａ）は大径杭のパンチング対策案で用いたユニット鉄筋の斜視図、（ｂ）は大径杭のパンチング対策案の側断面図である。
【図１５】井形に形成された変形例に係るユニット鉄筋の平面図である。
【図１６】（ａ）は枠組鉄筋及び交差鉄筋がスラブ鉄筋と同方向に配筋された変形例の平面図、（ｂ）は枠組鉄筋及び交差鉄筋がスラブ鉄筋と４５°の角度で交差して配置された変形例の平面図である。
【図１７】井形に形成された変形例に係るユニット鉄筋の施工例を示す平面図である。
【図１８】図１７に示したユニット鉄筋が埋設された増打スラブコンクリート部の側断面図である。
【図１９】井形に形成されて連結用延長部を有する変形例に係るユニット鉄筋の平面図である。
【図２０】図１９に示した変形例に係るユニット鉄筋の斜視図である。
【図２１】井形に形成された変形例に係るユニット鉄筋の平面図である。
【図２２】図２１に示した変形例に係るユニット鉄筋の斜視図である。
【図２３】井形に形成されて連結用延長部２１を有する変形例に係るユニット鉄筋の平面図である。
【図２４】図２３に示した変形例に係るユニット鉄筋の斜視図である。
【図２５】図２４に示したユニット鉄筋が埋設された増打スラブコンクリート部の側断面図である。
【図２６】井形に形成された変形例に係るユニット鉄筋の平面図である。
【図２７】図２６に示したユニット鉄筋が設けられたベタ基礎におけるハンチ部の側断面図である。
【図２８】さらに他の仕様のハンチ部の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る基礎の構造に用いられるユニット鉄筋１１の斜視図である。
本実施形態に係る基礎の構造は、ベタ基礎のスラブに埋設されるユニット鉄筋１１を主要な部材として有する。ユニット鉄筋１１は、枠組鉄筋部１３と、交差鉄筋１５とを備える。枠組鉄筋部１３は、例えば正方形の枠組鉄筋１７で形成される。枠組鉄筋部１３は、正方形の他、矩形、円形、三角形、五角形、六角形等の多角形とすることもできる。また、枠組鉄筋部１３は、後述するように、異なるサイズの複数の枠組鉄筋１７が同軸に配置されてもよい。
【００２５】
交差鉄筋１５は、交差する少なくとも一対の鉄筋からなる。それぞれの鉄筋は、枠組鉄筋１７の一対の平行な辺のそれぞれの中点同士を通るように配置される。交差鉄筋１５は、交差部１９が、枠組鉄筋部１３の中心に一致して配置される。枠組鉄筋部１３の中心は、例えば枠組鉄筋部１３が四角形である場合、一対の対角線の交点となり、ユニット鉄筋１１の中心部となる。なお、これら枠組鉄筋部１３と交差鉄筋部１５とは、その大きさとして、枠組鉄筋部１３＜交差鉄筋部１５とされる。
【００２６】
本実施形態のユニット鉄筋１１は、交差鉄筋１５が連結用延長部２１を有する。連結用延長部２１は、スラブ鉄筋２３（図２）から下方への離間距離に相当する段部２５（垂直曲げ部）を介して交差鉄筋１５の端部から上側へクランク状に曲げられて延出し、スラブ鉄筋２３に接続されるように配置される。
【００２７】
図２は、ユニット鉄筋１１が設けられた基礎（ベタ基礎２７）におけるハンチ部２９の側断面図である。
本実施形態に係る基礎の構造は、ベタ基礎２７に適用される。ベタ基礎２７は、配筋されたスラブ３１を有し、地盤３３が軟弱な場合における不同沈下を防止しうる等の利点を有する。
【００２８】
ベタ基礎２７は、基礎立上り用の配筋を残したまま、スラブ鉄筋２３をスラブ用生コンクリートに埋設してスラブ３１のみを先に打設する構築法が一般的に行われる。そして、スラブ３１に所定の強度が発現した後に、直ちに基礎立上り用型枠が組まれる。その後、基礎立上り用コンクリートが打たれ、基礎立上り用配筋が埋設される。基礎立上り３５のコンクリート打設後には、スラブ３１及び基礎立上り３５が固化するまで養生工程が設けられる。ベタ基礎２７による基礎は、養生工程の後、土台敷、次いで上棟が行われる。
【００２９】
本実施形態に係る基礎の構造は、スラブ鉄筋２３と、杭３７と、上記のユニット鉄筋１１と、増打スラブコンクリート部３９とを主要な構成として有する。
【００３０】
スラブ鉄筋２３は、ベタ基礎２７のスラブ３１に、格子状に配筋される。スラブ鉄筋２３には、例えば規格Ｄ１０＠２００（Ｄ；異形鉄筋、１０；直径１０ｍｍ、＠２００；鉄筋の間隔）の鉄筋を用いることができる。上記したユニット鉄筋１１もスラブ鉄筋２３と同等の鉄筋を用いることができる。
【００３１】
杭３７は、地盤３３に構築される地盤改良用のものとなる。すなわち、住宅等を建てる対象の地盤３３が軟弱などの場合に、地盤３３に対して杭３７を打ち込むなどして設け、その上に上述した基礎を作る。この杭３７としては、材質として、例えば鋼管杭、柱状改良杭、充填杭等が挙げられる。また、この杭３７としては、直径Ｄが、１００〜６００ｍｍ程度と種々のものを用いることができる。杭３７は、地盤３３の状態に応じて、材質や直径が選択されるが、例えば、鋼管杭としては、直径Ｄが１００〜３００ｍｍ程度のものや１０００ｍｍを越えるものもあり、柱状改良杭では、深層混合処理工法による直径Ｄが６００ｍｍ程度など４００ｍｍ以上のもの、また、充填杭は、掘削土が混入せず安定した品質のコラムを築造することが可能な直径Ｄが２００〜４００ｍｍ程度のものである。
【００３２】
本実施形態に係る基礎の構造では、ユニット鉄筋１１が、スラブ鉄筋２３と杭３７の上端面４１との間に配置される。枠組鉄筋１７は、杭３７の上端面４１の上方で、杭３７の外径Ｄと略同等、本実施形態では上端面４１を包囲するように、すなわち杭３７の上端面４１の面積よりもやや大きな面積となるように配置される。一対の交差鉄筋１５は、枠組鉄筋部１３に接続し、杭３７の上端面４１の中心部に交差部１９がほぼ一致して配置される。交差鉄筋１５は、少なくとも一対が設けられる。
【００３３】
増打スラブコンクリート部３９は、スラブ鉄筋２３及びユニット鉄筋１１を埋設して打設される。増打スラブコンクリート部３９は、スラブ鉄筋２３を埋入したスラブ３１と、杭３７の上端面４１との間に、この上端面４１に接するハンチ部２９を有して一体に形成される。
【００３４】
図３は、図２に示したスラブ鉄筋２３及びユニット鉄筋１１の平面図である。
本実施形態に係る基礎の構造では、交差鉄筋１５が、スラブ鉄筋２３に対して４５°の角度で交差して配置される。本実施形態において、ユニット鉄筋１１は、枠組鉄筋部１３及び交差鉄筋１５の全体が、スラブ３１に垂直な軸回りに回転されて、スラブ鉄筋２３に対して４５°の角度で交差して配置される。
【００３５】
図４は、ユニット鉄筋１１の配置例を示すベタ基礎２７の平面図である。
杭３７により地盤改良のなされた地盤３３に作られるベタ基礎２７は、通常、基礎立上り３５の部分に杭３７が位置するように設計されるが、スラブ部分に位置する場合もあり得る。基礎の構造では、このような場合に、基礎立上り３５から外れて位置する杭３７とスラブ３１との間に、ユニット鉄筋１１が設けられる。
【００３６】
図５は、図４のＡ−Ａ断面図である。
ベタ基礎２７は、基礎立上り３５とスラブ３１とが一体構造であるため、ベタ基礎２７の下面に当接する杭頭に対して荷重がかかる。基礎立上り３５から外れた位置のスラブ３１では、基礎立上り３５の部分に比べ、荷重が杭３７の上端面４１で集中し、スラブ部分を下から突き抜くようなパンチングが生じやすくなる。本発明の基礎の構造では、このようなパンチングの生じやすいそれぞれの箇所に、ユニット鉄筋１１が個別に配置される。
【００３７】
図６は、増打スラブコンクリート部３９の算定断面を示す側断面図である。
本実施形態に係る基礎の構造は、スラブ３１の上面から下方に位置する枠組鉄筋部１３の位置までの距離を有効せいｄ’とする。枠組鉄筋部１３は、杭３７の直径Ｄより大きい外径に形成され、例えば、有効せいｄ’と杭３７の直径Ｄとを合わせた長さをほぼ外径Ｈｓとして形成される。この枠組鉄筋部１３は、増打スラブコンクリート部３９にてハンチ部２９に埋設されて配置され、上記した通りハンチ部２９は杭３７の上端面４１に接し、このハンチ部２９の底面の幅を算定断面外径Ｈｗとして算定する。なお、この算定断面外径Ｈｗは、図６に示した例では上記枠組鉄筋部１３の外径Ｈｓである有効せいｄ’と杭３７の直径Ｄとを合わせた長さと略同等、若しくはそれ以上の数値とされ、すなわち、有効せいｄ’と杭３７の直径Ｄとを合わせた長さをハンチ部２９底面の最小寸法とし、実際には打設現場に応じることとなることで、この有効せいｄ’と杭径Ｄの加算値に必ずしも一致しないものとされる。なお、この枠組鉄筋部１３の外径Ｈｓとハンチ部２９底面の外径Ｈｗ及び杭３７の外径Ｄ，有効せいｄ’のそれぞれの関係は、Ｄ≒Ｈｓ≦（Ｈｗ≧Ｄ＋ｄ’）とされる。有効せいは、杭３７の軸力の作用点表面から有効せいの１／２の位置を算定断面として求めた許容せん断力が、杭３７により発生する反力（杭反力）に対して少なくとも１．５倍若しくはそれ以上となる値に設定される。
【００３８】
なお、杭３７によるベタ基礎２７のスラブ３１におけるパンチングに関しては、軸力の作用点表面からスラブ３１の有効せいの１／２の位置を「算定断面」として許容せん断力を求め、杭反力よりも大きくなることの確認を行うこととされている（一般社団法人  日本建築学会  「鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説」、第９版第１刷、２０１８年１２月、ｐ３４６−３４９，ｐ３５８−３６０，ｐ３６６−３６７）。
【００３９】
本実施形態に係る基礎の構造では、
杭反力Ｒ≦許容せん断力ＱPAの関係式を満たす。
許容せん断力ＱPAは、
ＱPA＝１．５ｂ0 ・ｊ・ｆs …（一般式）
で求められるが、本願発明では、破壊安全係率を１．５倍以上確保できるように、実験による安全係数（＝１. ５）を除き、式（１）にて算出した。
ＱPA＝ｂ0 ・ｊ・ｆs …式（１）
なお、
ＱPA：基礎スラブのパンチングに対する許容せん断力［ｋＮ］
ｂ0 ：パンチングに対する設計用せん断力算定断面の延べ幅［ｍｍ］つまりｂ0 ＝π（Ｄ＋ｄ）
ｊ：基礎スラブの応力中心距離、ここでは（７／８）ｄ
ｄ：杭頭における基礎スラブの算定断面有効せい［ｍｍ］
ｆs ：コンクリートの許容せん断応力度［Ｎ／ｍｍ2 ］
とする。
【００４０】
上記計算式から、基礎の構造では、「鉄筋より上部のコンクリート有効せい：ｄ」を増やすことになる。但し、スラブ全体を厚くして有効せい：ｄを増やすことは非常にコストがかかるため、改良杭上部の一定範囲のみを厚くする対応としている。より具体的には、許容せん断力ＱPAを増すために、ハンチ部２９を設けてユニット鉄筋１１を配置している。このユニット鉄筋１１は、パンチング対策における「有効せい：ｄ’」を求めるために必要となる。すなわち、通常のスラブ下にコンクリートを増し、底面からかぶり厚を確保した位置にユニット鉄筋１１を配筋する。スラブ３１と同時にコンクリート（本明細書中では「増打スラブコンクリート部３９」と称す。）を打設することで、有効せいを拡張してｄ’とする。増打スラブコンクリート部３９により、ユニット鉄筋１１を埋設したハンチ部２９が形成される。ハンチ部２９に埋設されるユニット鉄筋１１は、杭径、杭反力に応じて各部の寸法が適宜変更可能とされる。
【００４１】
なお、スラブ鉄筋２３とユニット鉄筋１１の枠組鉄筋部１３とは、最小鉄筋間隔が定められる。この最小鉄筋間隔は、鉄筋コンクリート構造設計基準により定められる最小鉄筋間隔に従って定められる。具体的には、最小鉄筋間隔は、現場誤差等も含め５０ｍｍ程度となる。
【００４２】
図７は、小径杭に応じたハンチ部２９が設けられた基礎の構造の側断面図である。
比較的細径の小径杭が設けられた地盤３３に作られるベタ基礎２７では、応力集中による局所破壊を回避するため、有効せいが大きく採られる。この場合、ハンチ部２９の厚みは、大きく確保されることが望ましい。
【００４３】
図８は、大径杭に応じたハンチ部２９が設けられた基礎の構造の側断面図である。
比較的大径の大径杭が設けられた地盤３３に作られるベタ基礎２７では、杭３７の上端面４１の全てにハンチ部２９の下面を接触させる必要がある。この場合、ハンチ部２９の算定断面外径Ｈｗ（図６）は、大きく確保されることが望ましい。
【００４４】
図９は、偏芯杭の設けられたベタ基礎２７の平面図である。
ベタ基礎２７では、複数の杭３７が、基礎立上り３５の直下に位置せず、基礎立上り３５よりもやや内側にずれて配置される場合がある。
【００４５】
図１０は、図９のＢ−Ｂ断面図である。
ベタ基礎２７の外周に設けられる基礎立上り３５は、既存の擁壁４３等の工作物等が隣接する場合がある。擁壁４３等は、一般的に基礎ベース４５が地中において張り出して構築される。この場合、杭３７の施工に際し、土圧等により他の工作物に影響を与える可能性がある。このため、工作物、ここでは基礎ベース４５から杭面までの有効離隔距離をあまり確保できない場合がある。このような場合には、杭３７を基礎立上り３５の直下（図１０中二点鎖線の位置）よりも内側へ偏芯させて配置することになる。すなわち、ベタ基礎２７の縁部分となる基礎立上り３５の直下位置からスラブ３１の下に複数の杭３７が位置することとなる（図９参照）。本発明の基礎の構造は、このような偏芯杭に対して特に有効となる。
【００４６】
次に、杭３７の杭径別にパンチング強度（計算上パンチングが発生する強度）を検討した結果を説明する。
なお、以下に示す数値、及びその組み合わせは一例であり、その他の数値、組み合わせ、すなわち、杭３７の直径Ｄや有効せいｄ’、ハンチ幅Ｈｗ、ハンチ部深さＨｄ、ユニット鉄筋１１の構成などの各値については、対象となる地盤３３の状態や杭３７の本数、基礎２７自体の構造等に対応して検討可能であり、限定されるものではない。
【００４７】
図１１は、小径杭のパンチング対策案で用いたユニット鉄筋１１の斜視図である。
杭３７が外径の細い小径杭であり、有効せいｄ’を例えば１４０ｍｍとしたとき、図１１に示すユニット鉄筋１１を用いた。
【００４８】
図１２は、小径杭のパンチング対策案の側断面図である。
図１１に示すユニット鉄筋１１を用いた基礎の構造では、小径杭として例えば鋼管杭が用いられ、この小径杭の直径Ｄ＝φ１００〜φ３００ｍｍ、有効せいｄ’＝１４０ｍｍ、ハンチ幅（算定断面外径）Ｈｗ＝２４０〜４４０ｍｍ、ハンチ部深さＨｄ＝５０ｍｍとした。
【００４９】
図１３（ａ）は、中径杭のパンチング対策案で用いたユニット鉄筋１１の斜視図である。図１３（ｂ）は、中径杭のパンチング対策案の側断面図である。
杭３７が中径杭であり、有効せいｄ’を例えば２２０ｍｍとしたとき、図１３（ａ）に示すユニット鉄筋１１を用いた。
【００５０】
図１３（ｂ）に示すように、図１３（ａ）に示すユニット鉄筋１１を用いた基礎の構造では、中径杭として例えば充填杭が用いられ、この中径杭の直径Ｄ＝φ２００〜φ４００ｍｍ、有効せいｄ’＝２２０ｍｍ、ハンチ幅（算定断面外径Ｈｗ）Ｈｗ＝４２０〜６２０ｍｍ、ハンチ部深さＨｄ＝１３０ｍｍとした。
【００５１】
図１４（ａ）は、大径杭のパンチング対策案で用いたユニット鉄筋１１の斜視図である。図１４（ｂ）は、大径杭のパンチング対策案の側断面図である。
杭３７が大径杭であり、有効せいｄ’を例えば１４０ｍｍとしたとき、図１４（ａ）に示すユニット鉄筋１１を用いた。
【００５２】
この場合、ユニット鉄筋１１は、異なるサイズの複数の枠組鉄筋１７を同軸に配置して構成したものを用いた。
【００５３】
図１４（ｂ）に示すように、図１４（ａ）に示すユニット鉄筋１１を用いた基礎の構造では、大径杭として例えば柱状改良杭が用いられ、この大径杭の直径Ｄ＝φ４００ｍｍ以上、有効せいｄ’＝１４０ｍｍ、ハンチ幅（算定断面外径Ｈｗ）Ｈｗ＝５４０ｍｍ以上、ハンチ部深さＨｄ＝５０ｍｍとした。
【００５４】
次に、対策効果を検証した一例を説明する。
なお、小径杭は鋼管杭とされ直径Ｄが１００ｍｍ程度、例えば鋼管杭として一般的に用いられる１０１．６ｍｍ、中径杭は充填杭とされ直径Ｄが２５０ｍｍ程度、大径杭は柱状改良杭とされ直径Ｄが４００ｍｍ以上とし、直径が異なる場合での各杭を想定する。
【００５５】
現状を標準的な基礎仕様、すなわち、有効せい＝９０ｍｍ、コンクリートの許容せん断応力度ｆs ＝０．６ｋＮ／ｍ2 とし、今回の対策案により有効せいを拡張した場合の強度増大効果をパンチング検討式（１）により検証した。なお、「杭反力Ｒ」については、上記した通り「杭３７により発生する反力Ｒ」であるが、得るべき支持力であり、設計時に設定する支持力であることから、以下の説明において「支持力Ｒ」とも表記する。
【００５６】
［現状］＝補強（ユニット鉄筋１１、増打スラブコンクリート部３９）無し
検討条件：有効せいｄ＝９０ｍｍ、コンクリートの許容せん断応力度ｆs ＝０. ６ｋＮ／ｍ2 
a ）小径杭（Ｄ＝１０１. ６ｍｍ）の場合
許容せん断力ＱPA＝π（１０１. ６＋９０）×７／８×９０×０. ６／１０3 
ゆえに、支持力Ｒは約２８. ４ｋＮより大きい数値となるとパンチングが発生する。
ｂ）大径杭（Ｄ＝４００ｍｍ）の場合
許容せん断力ＱPA＝π（４００＋９０）×７／８×９０×０. ６／１０3 
ゆえに、支持力Ｒは約７２．７ｋＮより大きい数値となるとパンチングが発生する。
c ）中径杭（Ｄ＝２５０ｍｍ）の場合
許容せん断力ＱPA＝π（２５０＋９０）×７／８×９０×０. ６／１０3 
ゆえに、支持力Ｒは約５０．５ｋＮより大きい数値となるとパンチングが発生する。
【００５７】
［対策例１］＝補強（ユニット鉄筋１１、増打スラブコンクリート部３９）有り
検討条件：有効せいｄ’＝１４０ｍｍ
ａ）小径杭（Ｄ＝１０１. ６ｍｍ）の場合（図１２に示す例）
ＱPA＝π（１０１. ６＋１４０）×７／８×１４０×０. ６／１０3 
ゆえに、支持力Ｒは約５５．８ｋＮより大きい数値となるとパンチングが発生する。
ｂ）大径杭（Ｄ＝４００ｍｍ）の場合（図１４に示す例）
ＱPA＝π（４００＋１４０）×７／８×１４０×０. ６／１０3 
ゆえに、支持力Ｒは約１２４．７ｋＮより大きい数値となるとパンチングが発生する。
ｃ）中径杭（Ｄ＝２５０ｍｍ）の場合
ＱPA＝π（２５０＋１４０）×７／８×１４０×０. ６／１０3 
ゆえに、支持力Ｒは約９０．１ｋＮより大きい数値となるとパンチングが発生する。
【００５８】
［対策例２］＝補強（ユニット鉄筋１１、増打スラブコンクリート部３９）有り
検討条件：有効せいｄ’＝２２０ｍｍ
ａ）小径杭（Ｄ＝１０１. ６ｍｍ）の場合
ＱPA＝π（１０１. ６＋２２０）×７／８×２２０×０. ６／１０3 
ゆえに、支持力Ｒは約１１６．７ｋＮより大きい数値となるとパンチングが発生する。
ｂ）大径杭（Ｄ＝４００ｍｍ）の場合
ＱPA＝π（４００＋２２０）×７／８×２２０×０. ６／１０3 
ゆえに、支持力Ｒは約２２５．０ｋＮより大きい数値となるとパンチングが発生する。
ｃ）中径杭（Ｄ＝２５０ｍｍ）の場合（図１３に示す例）
ＱPA＝π（２５０＋２２０）×７／８×２２０×０. ６／１０3 
ゆえに、支持力Ｒは約１７０．５ｋＮより大きい数値となるとパンチングが発生する。
【００５９】
杭３７の直径別（種類別）にパンチング強度を検討した結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
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【００６１】
表１に示すように、ユニット鉄筋１１を設け、有効せいｄ’を１４０ｍｍとすれば、少なくとも増加率１．７以上のパンチング強度の向上が見込めることが分かる。また、ユニット鉄筋１１を設け、有効せいｄ’を２２０ｍｍとすれば、少なくとも増加率３．１以上のパンチング強度の向上が見込めることが分かる。
【００６２】
これらのことから、杭３７の外径Ｄと、ハンチ部２９の外径Ｈｗとを、例えば上記した杭３７の材質で分けるとともに、設定する支持力Ｒ、或いは得るべき支持力Ｒの範囲から、必要な有効せいｄ’の範囲を考察すると、つまり設計時に設定する支持力Ｒに対し、必要な有効せいｄ’等を算出し、その結果決定される各仕様（数値）におけるコンクリート断面の許容せん断力ＱPAよりも小さい値となるよう（Ｒ＜ＱPA）に算出することで、以下に示す組み合わせを得ることができる。
【００６３】
鋼管杭を用いた場合には、外径Ｄが１００〜１４０ｍｍ程度の場合にはハンチ部２９の幅Ｈｗを３００ｍｍ、ハンチ部２９の深さＨｄを５０ｍｍで構成し、支持力Ｒが２５〜５０ｋＮとする際に、有効せいｄ’は８０〜１３０ｍｍとなるようにユニット鉄筋１１を配置構成する。
また、鋼管杭の外径Ｄが上記と同様で１００〜１４０ｍｍ程度とし、ハンチ部２９の幅Ｈｗを４５０ｍｍ、ハンチ部２９の深さＨｄを１３０ｍｍで構成した場合には、支持力Ｒが５５〜１００ｋＮとする際に、有効せいｄ’は１３０〜２００ｍｍとなるようにユニット鉄筋１１を配置構成する。
充填杭を用いた場合には、外径Ｄが３００ｍｍ程度の場合にはハンチ部２９の幅Ｈｗを４５０ｍｍ、ハンチ部２９の深さＨｄを５０ｍｍで構成し、支持力Ｒが５５〜９０ｋＮとする際に、有効せいｄ’は９０〜１３５ｍｍとなるようにユニット鉄筋１１を配置構成する。
柱状改良杭を用いた場合には、外径Ｄが４００ｍｍ程度の場合にはハンチ部２９の幅Ｈｗを６００ｍｍ、ハンチ部２９の深さＨｄを５０ｍｍで構成し、支持力Ｒが６５〜９０ｋＮとする際に、有効せいｄ’は８０〜１１０ｍｍとなるようにユニット鉄筋１１を配置構成する。
また、柱状改良杭の外径Ｄが４５０ｍｍ程度の場合で、ハンチ部２９の幅Ｈｗを６００ｍｍ、ハンチ部２９の深さＨｄを５０ｍｍで構成し、支持力Ｒが６５〜９０ｋＮとする際に、有効せいｄ’を７５〜１００ｍｍとなるようにユニット鉄筋１１を配置構成する。
【００６４】
このように、ハンチ部２９の仕様である幅Ｈｗと深さＨｄとを予めに仕様として組み合わせをいくつか用意し、これと杭３７の仕様としての外径Ｄとで、得るべき支持力Ｒから有効せいｄ’を算出可能となり、ユニット鉄筋１１の配置位置を最適な位置へ、さらには、ユニット配筋１１の外径Ｈｓについても施工前に検討が可能となる。
【００６５】
なお、この対策方法による場合、「鉄筋（ユニット鉄筋１１）がある」ことに意味があり、式（１）において鉄筋量に関する項はない。そこで、鉄筋コンクリートで一般的な最低鉄筋比（コンクリート断面積の０．２％）の鉄筋量を最低限確保するものとする。
上記対策例１の場合、必要鉄筋量≒３０３．０ｍｍ2 とすると、Ｄ１０鉄筋（７１．３３ｍｍ2 ）で５本以上（※スラブ鉄筋含む）とする。
上記対策例２の場合：必要鉄筋量≒３９２．２ｍｍ2 とすると、Ｄ１０鉄筋（７１．３３ｍｍ2 ）で６本以上（※スラブ鉄筋含む）とする。
【００６６】
次に、上記した構成の作用を説明する。
【００６７】
本実施形態に係る基礎の構造では、ベタ基礎２７のスラブ下に、杭３７が配置される際、スラブ内に設けられたスラブ鉄筋２３と、杭３７の上端面４１との間に、ユニット鉄筋１１が配置される。ユニット鉄筋１１は、枠組鉄筋部１３と、交差鉄筋１５とにより構成される。枠組鉄筋部１３は、杭３７の上端面４１の上方で、この上端面４１を包囲する枠状に形成される。交差鉄筋１５は、少なくとも一対の鉄筋からなり、枠組鉄筋部１３に接続し、上端面４１の中心部にユニット鉄筋１１としての中心部となる交差部１９がほぼ一致して配置される。
【００６８】
このユニット鉄筋１１は、スラブ鉄筋２３と、杭３７の上端面４１との間に配置されることから、スラブ鉄筋２３と平行な枠組鉄筋部１３及び交差鉄筋１５が、スラブ鉄筋２３よりも下側（杭３７の上端面４１に接近する側）に配置される。
【００６９】
ユニット鉄筋１１は、通常のスラブ３１の下にコンクリートを増し打ちすることにより覆われる。すなわち、基礎の構造では、ベタ基礎２７のスラブ３１と同時にコンクリートを打設することによりユニット鉄筋１１が増打スラブコンクリート部３９に埋入された構造となる。増打スラブコンクリート部３９は、スラブ鉄筋２３とユニット鉄筋１１とを同時に埋入する。増打スラブコンクリート部３９は、ユニット鉄筋１１を埋入した部分が、スラブ３１よりも下方に突出して、杭３７の上端面４１に接するハンチ部２９として形成される。
【００７０】
従って、ベタ基礎２７において、ユニット鉄筋１１は、ハンチ部２９により、底面からかぶり厚を確保したスラブ３１の位置に配筋されることになる。
【００７１】
基礎の構造では、ハンチ部２９の設けられていないスラブ３１の上面と、ハンチ部２９の設けられたスラブ３１の上面とが、同一平面となる。従って、ハンチ部２９では、スラブ鉄筋２３よりも下方に配置されている枠組鉄筋部１３及び交差鉄筋１５から、スラブ３１の上面までの距離（有効せいｄ’）が、スラブ鉄筋２３からスラブ３１の上面までの距離（有効せいｄ）よりも大きく確保される。つまり、ユニット鉄筋１１を配置した部分のコンクリート有効せいｄ’を、ユニット鉄筋１１を配置しない部分よりも増やすことができる。これにより、スラブ全体を厚くして有効せいを増やすことなく、杭上部の一定範囲のみのスラブコンクリートを厚くすることによって、部分的に有効せいを大きくできる。その結果、地中梁をなくしながら、基礎立上り３５のないスラブ下に杭３７の配置を可能にできる。別言すると、杭３７の上に、ユニット配筋１１と増打スラブコンクリート部３９を有して厚く構成し、有効せいｄ’を大きく確保したので、基礎立上り３５のない構成を可能とする。
【００７２】
また、スラブ鉄筋２３と、杭３７の上端面４１との間に配置されるユニット鉄筋１１は、枠組鉄筋部１３と交差鉄筋１５とを組み立てた比較的簡素な構造で安価に製作することができる。ユニット鉄筋１１は、枠組鉄筋部１３と交差鉄筋１５とを構成要素としてユニット化されているので、現場の所定のスラブ鉄筋位置に配置するのみでスラブ鉄筋２３との接続が容易に可能となる。その結果、複雑な形状となる配筋施工を熟練した技術を要さずに、均質な施工を迅速にかつ簡単に行うことができる。
【００７３】
また、この基礎の構造では、ユニット鉄筋１１の交差鉄筋１５が、連結用延長部２１を有する。連結用延長部２１は、段部２５を介して交差鉄筋１５と接続する。この段部２５は、スラブ鉄筋２３の下方に配置される交差鉄筋１５及び枠組鉄筋部１３までの段差（高低差）と一致する。ユニット鉄筋１１は、交差鉄筋１５が連結用延長部２１を有することにより、スラブ鉄筋２３に連結用延長部２１を乗せた状態で接続して、すなわち、スラブ鉄筋２３に連結用延長部２１を介して吊り下げられるようになり、枠組鉄筋部１３及び交差鉄筋１５をスラブ鉄筋２３よりも下方へ配置できる。その結果、連結用延長部２１をスラブ鉄筋２３に乗せる形で接続しやすく、治具などを必要とせずにユニット鉄筋１１を既定の位置（高さ位置）に容易に配置できる。
【００７４】
また、この基礎の構造では、増打スラブコンクリート部３９の上層に配置されるスラブ鉄筋２３と、増打スラブコンクリート部３９の下層に配置される交差鉄筋１５とが４５°の角度で交差して配置される。これにより、増打スラブコンクリート部３９は、上下層でスラブ鉄筋２３と交差鉄筋１５とが同方向で配置される場合に比べ、上層と下層の鉄筋が交差する箇所を増やせ、せん断強度の向上に有利となる。交差鉄筋１５が連結用延長部２１を有している場合には、スラブ鉄筋２３に対して４５°の角度を有して連結用延長部２１を安定して載置できる。その結果、格子状に配筋されるスラブ鉄筋２３のそれぞれの四角形状部に対して、交差鉄筋１５を対角線方向に配置でき、スラブ鉄筋２３に対しユニット鉄筋１１が高強度に接続可能となる。
【００７５】
また、この基礎の構造では、枠組鉄筋部１３が、異なるサイズの複数の枠組鉄筋１７からなる。異なるサイズの複数の枠組鉄筋１７は、同軸に配置される。枠組鉄筋１７は、例えば円形の場合、同一平面上に同心円で配置される。また、枠組鉄筋１７は、例えば正方形の場合、それぞれの直交する対角線の交点を通る軸を中心に同一平面上に同軸で配置される。これら異なるサイズの複数の枠組鉄筋１７は、いずれの場合も同軸を中心とした放射方向の交差鉄筋１５により一体に連結される。その結果、複数の異なるサイズの枠組鉄筋１７を同軸に配置し、それぞれの枠組鉄筋１７を放射方向で交差鉄筋１５により連結するので、高い配筋強度を得ることができる。
【００７６】
この基礎の構造では、算定断面における許容せん断力が、杭反力（支持力）よりも大きく設定される。基礎の構造では、増打スラブコンクリート部３９によりハンチ部２９が形成される。ハンチ部２９は、スラブ鉄筋２３と杭３７の上端面４１との間に、枠組鉄筋１７を埋設している。これにより、基礎の構造では、ハンチ部２９における有効せいが、通常のスラブ３１におけるスラブ鉄筋２３からスラブ上面までの距離よりも大きく、枠組鉄筋１７からスラブ上面までの距離として確保できる。
【００７７】
さらに、基礎の構造では、枠組鉄筋１７からスラブ上面までの距離として定義される有効せいは、許容せん断力が、杭３７により発生する反力に対して少なくとも１．５倍となるように設定される。これにより、基礎の構造では、許容せん断力と有効せいとを含む等式から、杭反力に対して少なくとも１．５倍の許容せん断力が得られる有効せい（すなわち、枠組鉄筋１７からスラブ上面までの距離）を確実に規定することができる。その結果、ハンチ部２９における許容せん断力を杭反力よりも大きく確保でき、しかも、その許容せん断力を杭反力の少なくとも１．５倍で確保できるので、地中梁を不要にしつつ、信頼性の高い高強度なベタ基礎２７を構築できる。
【００７８】
次に、上記構成の変形例を説明する。
【００７９】
図１５は、井形に形成された変形例に係るユニット鉄筋４７の平面図である。
基礎の構造は、ユニット鉄筋４７の枠組鉄筋部１３を、直線状の４本の枠組鉄筋１７で構成してもよい。４本の枠組鉄筋１７は、略正方形に組まれる。枠組鉄筋１７には、直線状の２本の交差鉄筋１５を重ねる。この場合においても、枠組鉄筋部１３の中心に、交差鉄筋１５の交差部１９を一致させる。
【００８０】
図１６（ａ）は、枠組鉄筋１７及び交差鉄筋１５がスラブ鉄筋２３と同方向に配筋された変形例の平面図、図１６（ｂ）は、枠組鉄筋１７及び交差鉄筋１５がスラブ鉄筋２３と４５°の角度で交差して配置された変形例の平面図である。
図１６（ａ）に示すように、ユニット鉄筋４７は、スラブ鉄筋２３に沿って杭３７と同軸に配置することができる。また、図１６（ｂ）に示すように、ユニット鉄筋４７は、枠組鉄筋部１３及び交差鉄筋１５の全体が、スラブ３１に垂直な軸回りに回転されて、スラブ鉄筋２３に対して４５°の角度で交差して配置されてもよい。
【００８１】
図１７は、井形に形成された変形例に係るユニット鉄筋４７の施工例を示す平面図である。
基礎の構造において、杭３７の上端面４１における中心に交差部１９を一致させたユニット鉄筋４７は、スラブ鉄筋２３と共に打設された増打スラブコンクリート部３９により、ハンチ部２９に埋設される。
【００８２】
図１８は、図１７に示したユニット鉄筋４７が埋設された増打スラブコンクリート部３９の側断面図である。
ユニット鉄筋４７は、上記した連結用延長部２１を有しない分、形状をシンプルにできる。ユニット鉄筋４７は、例えば捨てコン上に置いたコンクリートスペーサ４９に載置されて所定位置、所定高さに配置される。この井形に形成したユニット鉄筋４７によれば、上記した実施形態に係る基礎の構造と同様の作用効果が得られるのに加え、構造がシンプルで低コストでの製作が可能となる。
【００８３】
図１９は、井形に形成されて連結用延長部２１を有する変形例に係るユニット鉄筋５１の平面図である。
さらに、上記の井形ユニット鉄筋４７は、平行な２辺に配置されるそれぞれの枠組鉄筋１７の両端から段部２５を介して連結用延長部２１を延出させたユニット鉄筋５１とすることができる。この場合、ユニット鉄筋５１は、それぞれの枠組鉄筋１７の両端から延出する連結用延長部２１を相互に接近する方向に所定角度（例えば４５°）で折り曲げて形成してもよい。
【００８４】
図２０は、図１９に示した変形例に係るユニット鉄筋５１の斜視図である。
このユニット鉄筋５１によれば、枠組鉄筋１７をスラブ鉄筋２３と平行に配置しながら、連結用延長部２１をスラブ鉄筋２３に対して４５°の角度で交差させて配置できる。
【００８５】
図２１は、井形に形成された変形例に係るユニット鉄筋６１の平面図、図２２は、図２１に示した変形例に係るユニット鉄筋６１の斜視図である。
また、井形に形成された枠組鉄筋１７にＸ字状に組まれた交差鉄筋１５を重ね、交差鉄筋１５の各両端部に段部２５を介して連結用延長部２１をそれぞれ延出したユニット鉄筋６１とすることができる。この場合、鉄筋を四角形に折り曲げ枠状に形成させることなく、真直な鉄筋を９０°及び４５°で組み合わせ、交差鉄筋１５の両端にのみ折曲形成を行うことで得ることができ、製作が容易なものとなる。
【００８６】
図２３は、井形に形成されて連結用延長部２１を有する変形例に係るユニット鉄筋７１の平面図、図２４は、図２３に示した変形例に係るユニット鉄筋７１の斜視図である。
図１９，２０に示したユニット鉄筋５１では、枠組鉄筋１７の両端から４５°折り曲げて連結用延長部２１を相互に接近する方向で形成する例であるが、図２３に示すように枠組鉄筋１７の両端部からそれぞれ段部２５を形成し連結用延長部２１を延出させたユニット鉄筋７１とすることができる。この場合、上述のユニット鉄筋５１のように、連結用延出部２１が四方向となって設けられるのではなく、一辺に２本の連結用延長部２１が平行となって延出するように構成される。
【００８７】
このユニット鉄筋７１では、連結用延長部２１が、四方向で各２本とされており、スラブ鉄筋２３への取付性が安定し確りと固定でき、ぐらつきにくくなる。このことからコンクリートを打設する際にスラブ鉄筋２３に対してユニット鉄筋７１がズレる等の心配がなく、適切な位置に確実に配置可能となる。  また、上記した図１９，２０に示したユニット鉄筋５１のように４５°折曲加工ではなく、鉄筋の折曲加工を段部２５の位置の９０°のみとしていることから、加工が容易となる。
【００８８】
図２５は、図２４に示したユニット鉄筋が埋設された増打スラブコンクリート部の側断面図である。
また、このユニット鉄筋７１では、連結用延長部２１が８つとなることから、スラブ鉄筋２３への連結の際に、スラブ鉄筋２３よりも上に連結用延長部２１を配置させて、スラブ鉄筋２３に対して連結用延長部２１を乗せた状態で接続して、すなわち、スラブ鉄筋２３に連結用延長部２１を介して吊り下げるような方法としなくてもよく、図２５に示すようにスラブ鉄筋２３の下に連結用延長部２１が位置するように構成してもよい。この場合には、スラブ鉄筋２３に対して結束線などの鉄線を用いて作業することで対応でき、例えば、ユニット鉄筋７１の位置を安定させるためには、スラブ配筋２３よりも下方位置に一旦置いた状態でスラブ配筋２３を配置して、その後引き上げるように持ち上げながら結束線で固定する施工手順や、図１８に示したようなコンクリートスペーサ４９を用いて、スラブ鉄筋２３を配置する以前にユニット鉄筋７１を仮配置し、ユニット鉄筋７１の連結用延長部２１よりも上でスラブ鉄筋２３を配置して、結束線にてスラブ鉄筋２３とユニット鉄筋の連結用延長部２１とを結束し、吊り下げるように施工を行うこととしてもよい。
【００８９】
なお、この図２５に示すように、ユニット鉄筋７１の段部２５を上述の各実施形態に比べて大きく形成し示しており、また、枠組鉄筋部１３の幅（外径）Ｈｓとハンチ部２９の底面における外径Ｈｗとを異なる長さとなるよう示している。この段部２５については、この変形例においては約１４０ｍｍ以上とされ、この程度の長さで段部２５を折曲成形する方法が鉄筋の折曲加工としては行いやすく、つまり手作業ではなく機械加工が容易となり、すなわち量産が可能となる。このことから、ハンチ部２９の深さＨｄについても、ユニット鉄筋７１を埋設するために十分な高さが必要となる。そして、有効せいｄ’は、このユニット鉄筋７１の段部２５によって十分な数値を得られる構成となる。ここで、上述の通り、杭３７の直径Ｄと有効せいｄ’、枠組鉄筋部１３の外径Ｈｓとハンチ部２９底面の外径Ｈｗのそれぞれの関係は、Ｄ≒Ｈｓ≦（Ｈｗ≧Ｄ＋ｄ’）とされているが、図２５の例ではＤ＜Ｈｓ＜（Ｄ＋ｄ’）＜Ｈｗとなり、杭３７の直径Ｄに対する枠組鉄筋部１３の外径Ｈｓ、及び、枠組鉄筋部１３の外径Ｈｓに対するハンチ部２９の外径Ｈｗが、それぞれに大きく設定され、すなわちそれぞれがより安全側で設定されて構成され、上述した各実施形態と同様にパンチング強度を有するものである。
【００９０】
この図２５に示した例としては、例えば、ハンチ部２９の幅Ｈｗは４００ｍｍ、深さＨｄは１４０ｍｍとされ、鋼管杭などの小径杭を使用し、杭３７の外径Ｄはφ１００〜３００ｍｍが対応可能となる。
【００９１】
図２６は、井形に形成された変形例に係るユニット鉄筋８１の平面図、図２７は、図２６に示したユニット鉄筋８１が設けられたベタ基礎におけるハンチ部の側断面図、図２８は、他の仕様のハンチ部の側断面図である。
ユニット鉄筋８１は、交差鉄筋１５と枠組鉄筋１７とを組み合わせて、上記ユニット鉄筋７１（図２３参照）と比べて、各鉄筋の本数を増やして格子状に組み、構成することとしてもよい。このユニット鉄筋８１は、上述した図１４にて示した異なるサイズの複数の枠組鉄筋１７を同軸に配置して構成したユニット鉄筋１１と同様に、鉄筋同士の交差部分を増やし、構成しており、ハンチ部２９の外径Ｈｗが大きい場合、杭３７の外径Ｄが大きい場合に対応可能となる。
【００９２】
図２７に示すように、杭３７の外径Ｄが充填杭等の場合で中径杭とされている場合に、上記した例と同様に、杭３７の直径Ｄと有効せいｄ’、枠組鉄筋部１３の外径Ｈｓとハンチ部２９底面の外径Ｈｗのそれぞれの関係を、Ｄ＜Ｈｓ＜Ｈｗ≒Ｄ＋ｄ’として、杭３７の直径Ｄに対する枠組鉄筋部１３の外径Ｈｓ、及び、枠組鉄筋部１３の外径Ｈｓに対するハンチ部２９の外径Ｈｗが、それぞれに大きくなるよう設定され、すなわちそれぞれがより安全側で設定されて構成され、上述した各実施形態と同様にパンチング強度を有する構成とできる。
【００９３】
この図２７に示した例としては、例えば、ハンチ部２９の幅Ｈｗは５５０ｍｍ、深さＨｄは１４０ｍｍとされ、充填杭などの中径杭を使用し、杭３７の外径Ｄはφ２００〜４００ｍｍが対応可能となる。
【００９４】
また、図２８に示すように、杭３７の外径Ｄが柱状改良杭等の場合で大径杭とされている場合では、杭３７の直径Ｄと有効せいｄ’、枠組鉄筋部１３の外径Ｈｓとハンチ部２９底面の外径Ｈｗのそれぞれの関係を、Ｈｓ＜Ｄ＜Ｈｗ≒Ｄ＋ｄ’として設定され構成される。すなわち、必ずしも上述の各例のように、枠組鉄筋部１３の外径Ｈｓが杭３７の外径Ｄよりも大きい設定である必要はなく、おおよそ外径Ｄと外径Ｈｓとが同等であれば、ハンチ部２９内での鉄筋（ユニット鉄筋）の役割を担うことが可能である。
【００９５】
この図２８に示した例としては、例えば、ハンチ部２９の幅Ｈｗは７００ｍｍ、深さＨｄは１４０ｍｍとされ、柱状改良杭などの大径杭を使用し、杭３７の外径Ｄはφ４００ｍｍ以上が対応可能となる。
【００９６】
なお、上述した各実施形態において、ハンチ部２９の深さＨｄは、ユニット鉄筋１１，４７，５１，６１，７１，８１の段部２５の高さにもよるが、５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度であり、スラブ鉄筋２３と杭３７の上端面４１との間に、増打スラブコンクリート部３９によって枠組鉄筋部１３を埋設し、この枠組鉄筋部１３からスラブ上面までの距離を十分に確保でき、且つ枠組鉄筋部１３から杭３７の上端面までの距離を確保できる厚みを備える構成が好ましい。
【００９７】
従って、本実施形態に係る基礎の構造によれば、地中梁を不要にし、簡単な施工で、安価に、パンチングによるスラブ損壊を抑止できる。
【符号の説明】
【００９８】
１１…ユニット鉄筋
１３…枠組鉄筋部
１７…枠組鉄筋
２１…連結用延長部
２３…スラブ鉄筋
２５…段部
２７…ベタ基礎（基礎）
２９…ハンチ部
３１…スラブ
３３…地盤
３７…杭
３９…増打スラブコンクリート部
４１…上端面
ｄ’…有効せい
Ｄ…杭の直径（外径）
【要約】
【課題】地中梁を不要にし、簡単な施工で、安価に、パンチングによるスラブ損壊を抑止できる基礎の構造を提供する。
【解決手段】基礎の構造において、ベタ基礎２７のスラブ３１に格子状に配筋されるスラブ鉄筋２３と、地盤３３に構築される地盤改良用の杭３７と、スラブ鉄筋２３と杭３７の上端面４１との間に配置され上端面４１の上方で杭３７の外径Ｄと略同等の外径に形成され、中心部と上端面４１の中心部とが略一致して配置される枠組鉄筋部１３を有するユニット鉄筋１１と、スラブ鉄筋２３及びユニット鉄筋１１を埋設して打設されスラブ鉄筋２３を埋入したスラブ３１と杭３７の上端面４１との間にこの上端面４１に接するハンチ部２９を有して一体に形成される増打スラブコンクリート部３９と、を設けた。
【選択図】  図２【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】
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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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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