JP2587345Y2 - 構真柱の構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、鉄骨鉄筋コンクリート
造の建築物のために設置される鉄骨造の構真柱の構造に
係り、とくに、地表面から掘削した杭孔内にコンクリー
トを打設して鉄骨造の構真柱を設置し、地下工事中に上
部構造体を支持するときの構真柱の構造の改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】建築物を鉄骨鉄筋コンクリート造で形成
し、地下室の下方で基礎杭で支持するときに、地下室の
柱部分に鉄骨の柱を先行させ、この柱を構真柱として構
築する工法が知られている。その概要は、図４に示すよ
うに、鉄骨鉄筋コンクリート造の建築物１を地下室１ａ
の下方で基礎杭で支持するときに、まず、地盤２の上面
から杭孔３を掘削し、地下室１ａの下方に場所打ち杭４
を構築し、この杭４に構真柱５を吊り下ろして立設す
る。構真柱は鉄骨造で構成し、上面を枠構成にした簡単
な架台を使用して、これに吊り下ろした構真柱を預けな
がら、構真柱自体の懸垂の鉛直度の保持を頼りにして、
架台上で正確な芯出しを行い、下端を杭４内に根入れし
て正確に設置する。ついで、杭孔３を砕石、土砂等２ａ
によって埋め戻し、地表面に一階の床と梁を含む基盤６
を構成すると、その支持のもとで地下室１ａ部分を掘削
しながら、柱７、梁８の構造体をいわゆる逆打ち工法で
上方から順に構築することができると共に、その間、仮
設構造体として設置した構真柱５によって建築物１の上
部構造体１ｂの荷重を支持し、地上の構築を地下と平行
して進めることができる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、構真柱
は、懸垂時の鉛直性の原理によるものでありながら、実
際には、簡易な架台を使用すると変位や撓みが避けられ
ず、下部での位置の精度には限界があり、芯出しの結果
では、大きな誤差を生じていることが多いばかりでな
く、別個に挿入して設置される基礎杭の補強鉄筋との接
触や引っかかり等の欠点がある。また、構真柱と補強鉄
筋とを一体に組付けて挿入すると、構真柱の精度が補強
鉄筋の位置に左右され、また、自体の重心が変化して、
懸垂の鉛直度を損なってしまうものであった。

【０００４】いずれにしても、構真柱は地上構造体に接
続するものであり、精度の確保が重要でありながら、地
下柱の完成までは仮設構造体として設置されるから、経
済上の条件としては簡易なものであることが望ましく、
構造上では軸力が大で曲げが小さい部材として合理的で
あり、かつ、施工性や安全性に富むものでなければなら
ない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は、上記のような
状況に鑑み、その解決を課題として、構真柱の構造を改
善するように創案したものであって、鉄筋コンクリート
造地下柱に含まれる鉄骨造の構真柱において、該構真柱
は、杭孔内に先行して設置されるコンクリート杭内に根
入れされる角形断面の鋼管と、鋼管内に充填されるコン
クリートとからなると共に、鋼管の各辺が構造体の一般
柱の通り芯に関して４５度偏向して設置されていること
を特徴とするものであり、併せて、上記構造によって具
体的な構造体を構成するときの梁の接続構造を開示する
ものである。

【０００６】従って、本考案によれば、構真柱の構成を
鋼管コンクリート造とすることによって、構真柱の全断
面積が小さく、鋼管の肉厚を薄くすることができる。ま
た、軸変形も小さくなり架構の変形強制応力も小になる
ばかりでなく、鋼管の閉鎖断面によって表面が平滑で、
土砂の付着の清掃を容易にすることができる。なにより
も大きな特色は、地上構造体の通常の通り芯に対して、
構真柱を軸心の回りに４５度偏向してあることであっ
て、このことは、構真柱を採用しながら、それと取り合
う梁の構造が鉄骨造に限定されないことである。そし
て、鉄筋コンクリート造の梁では、主筋が構真柱の稜角
部分において水平方向に分割されて、地下構造体の柱の
内部で両側に容易にしかも十分に定着される、という利
点を有している。また、４５度偏向して設置した構真柱
は、コンクリートの基礎杭内への根入れに際して、軸心
回りの捻転に対して十字形の構真柱よりも抵抗が大き
く、精度が保持されている。

【０００７】

【実施例】本考案を、本考案の構真柱の構造を採用した
好適な実施例を示す図面に基づいて詳細に説明する。図
１は本考案を採用した地下室構造体の頂部における構真
柱の水平断面図であり、図２は構真柱の設置位置におけ
る柱と梁との接合部の水平断面図である。図４に示した
ように、鉄骨鉄筋コンクリート造の建築物１の地下室１
ａ部分において、地表から掘削された杭孔３内で地下室
１ａの下方に構築された場所打ち杭４の上方には構真柱
５が立設され、その周囲には逆打ち工法によって、図
１、図２に示すように、地下室１ａ部分の構造体の柱７
と柱７に接続される梁８とが構築される。９は柱７等を
形成するコンクリートである。図４の参照番号は、対応
する部材について共通にしてある。

【０００８】本考案に従って、構真柱を設置するには、
まず、杭４のための杭孔３を公知の方法で地上から掘削
し、深い掘削に際しては通常、泥水循環工法が採用さ
れ、杭孔３内に泥水が満たされる。従来の構真柱５は、
円形はもちろん、十字形やＨ形にしても、建築物の通り
芯に合わせた柱７の座標軸ｘ、ｙに合わせて設置される
が、本考案では水平断面が角形の構真柱１０として、通
り芯に関して４５度偏向して採用される。構真柱１０は
角形断面の鋼管１１と、鋼管１１内に充填されるコンク
リート１２とからなり、鋼管１１の断面における各辺１
３は、杭２の座標軸ｘ、ｙを基準にして、４５度偏向し
て設置されている。２０は地上部の鉄骨柱である。

【０００９】次に、図２は構真柱１０の設置位置におけ
る地下の柱７と梁８との接合部の平面図であり、梁８の
補強鉄筋の交差状況が示されている。各方向の梁鉄筋８
１が柱７に定着される端部部分８２は、構真柱１０の稜
角１４において鋼管１１の各辺１３に沿って水平方向に
分割され、隣位置の稜角１４を迂回して定着されてい
る。従って、柱７への梁８の呑みこみ部分の拡散方向の
屈曲角度が浅く、力の伝達が円滑であると共に、柱７の
対向辺側の梁８の定着部と相互に共通にすることができ
て、各梁８には柱７に対する水平ハンチを形成する必要
がない。

【００１０】図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図を示
し、構真柱１０と地上部鉄骨柱２０との接続部を説明す
る垂直断面図である。構真柱１０は各頂部を基盤６によ
って結合され、その上面の上方に、地上部鉄骨柱２０を
接続する。地上部鉄骨柱２０と構真柱１０とは接続部に
おいて相互に４５度偏向しているので、その遷移部分に
ベースプレート２１を介在させ、上下方向に接続して納
まり構造を形成しており、本考案では、構真柱１０の頂
部に接続鋼板１５を設けてある。接続鋼板１５は、例え
ばブラケット状で、鋼管１１の各辺１３の中央部から垂
直に、ベースプレート２１の下面を支持するように構成
する。また、構真柱１０の内部のコンクリート１２は、
ベースプレート２１の中心部の開口２２を通じて地上部
鉄骨柱２０の下端部を固定するコンクリート２３と連続
させる。２４は柱２０のスティフナーであって、柱２０
に基盤６の鉄骨造の梁２５が架設されるときに、ベース
プレート２１とともに柱２０の断面内で梁２５のフラン
ジの応力の伝達を円滑にする。

【００１１】

【作 用】上記のように構成した構真柱１０の作用につ
いて述べると、鋼管１１内にコンクリート１２を充填し
て鉄骨コンクリート造としたものであるから、単独の鉄
骨構造に比べて充実した断面を有し、地下階における構
真柱１０の階高が高くても支持荷重に対して座屈しな
い。また、鋼管１１の各辺１３において外面が平滑に形
成されているから、杭孔３内を一旦埋戻し、逆打ち工法
によって柱７を構築するときに、柱７のコンクリートの
打設に関して鋼管１１の表面を清掃する工程でも閉鎖断
面のため作業が容易である。

【００１２】次に、構真柱１０の鋼管１１の断面におけ
る各辺１３は、構造体の柱７の座標軸ｘ、ｙを基準にし
て、４５度偏向して設置されているから、図２に示すよ
うに、梁８の各方向の梁鉄筋８１が柱７に定着される端
部部分８２は、構真柱１０の稜角１４において鋼管１１
の各辺１３に沿って水平方向に分割され、隣位置の稜角
１４を迂回して定着されている。従って、柱７への梁８
の呑みこみ部分の拡散方向の屈曲角度が浅く、力の伝達
が円滑であると共に、柱７の対向辺側の梁８の定着部と
相互に共通にすることができて、各梁８には柱７に対す
る水平ハンチを形成する必要がない。

【００１３】本考案の実施例では、上記以外の構成が可
能であり、他の実施例として梁８の梁鉄筋８１の端部部
分８２を外方に突出させるだけで梁８をプレキャスト化
することができ、とくに水平ハンチを形成する難点が排
除される点に意義が深い。さらに、地上部鉄骨柱２０が
閉鎖断面でないときには、構真柱１０の頂部を、ベース
プレート２１の開口２２を貫通して地上部鉄骨柱２０の
下端部に臨ませ、両者の主部によって二重構造を形成す
るように相互に固着することができ、構真柱１０内の充
填コンクリート１２と地上部鉄骨柱２０の下端部の固定
用コンクリート２３とを上下方向に接続させる構造は変
らない。

【００１４】

【考案の効果】本考案の構真柱の構造は、鉄骨造の構真
柱を含む鉄筋コンクリート造地下柱において、該構真柱
は、杭孔内に先行して設置される角形断面の鋼管と、鋼
管内に充填されるコンクリートとからなり、構真柱の設
置角度を構造体の一般柱の通り芯に関して４５度偏向し
てあるから、とくに、構真柱が鉄骨コンクリート造であ
る利点と、構真柱の設置角度を４５度偏向させた利点と
によって、構真柱としての性能が格段に改善される。ま
た、構真柱は地上構造体に接続するものであり、精度の
確保が重要でありながら、地下構造体の完成までは仮設
構造体として設置されるから、上記の構成によって経済
上の条件としては簡易なものが得られ、構造上では軸力
が大で曲げが小さい部材として合理的であり、かつ、施
工性や安全性にも富んでいる。

【００１５】ことに、構真柱の構成を鋼管コンクリート
造とすることによって、構真柱の全断面積が小さく、鋼
管の肉厚を薄くすることができ、また、軸変形も小さく
なり架構の変形強制応力も小になるばかりでなく、鋼管
の閉鎖断面によって表面が平滑で、土砂の付着の清掃を
容易にすることができる。さらに特筆される大きな特色
は、構造体の通常の通り芯に対して、構真柱を軸心の回
りに４５度偏向してあることであって、このことは、構
真柱を採用しながら、それと取り合う梁の構造が鉄骨造
に限定されないことであって、鉄筋コンクリート造の梁
では、主筋が構真柱の稜角において水平方向に分割され
て、柱の断面内の両側に容易にしかも十分に定着され
る、という利点を有している。また、４５度偏向して設
置した構真柱は、先行するコンクリートの基礎杭内にお
いて、軸心回りの捻転に対して十字形の構真柱よりも抵
抗が大きく、精度が保持される。 従って、本考案は、
構真柱を含む地下柱の構築に際して、構真柱の設置が正
確に実施され、構真柱自体の費用の削減に大いに貢献
し、しかも、柱に接続される梁部分の構築工法に極めて
有意義な画期的効果を奏するものである。

【００１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を採用する地下室構造体の頂部における
構真柱の水平断面図である。

【図２】構真柱の設置位置における柱と梁との接合部の
水平断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う垂直断面図であって、構
真柱と地上部鉄骨柱との接続部を説明するものである。

【図４】従来の構真柱工法を説明する垂直断面図であ
る。

【００１７】

【符号の説明】

１ 建築物 １ａ 地下室 １ｂ 上部構造体 ２ 地盤 ２ａ 砕石、土砂等 ３ 杭孔 ４ 杭 ５ 構真柱 ６ 基盤 ７ 柱 ８ 梁 ９ コンクリート １０ 本考案の構真柱 １１ 鋼管 １２ コンクリート １３ 鋼管の各辺 １４ 稜角 １５ 接続鋼板 ２０ 地上鉄骨柱 ２１ ベースプレート ２２ 開口 ２３ コンクリート ２４ スティフナー ２５ 梁 ８１ 梁鉄筋 ８２ 端部部分

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄筋コンクリート造地下柱に含まれる鉄
   骨造の構真柱において、該構真柱は、杭孔内に先行して
   設置されるコンクリート杭内に根入れされる角形断面の
   鋼管と、鋼管内に充填されるコンクリートとからなると
   共に、鋼管の各辺が構造体の一般柱の通り芯に関して４
   ５度偏向して設置されていることを特徴とする構真柱の
   構造。
2. 【請求項２】 地下柱に接合される梁は、鉄筋コンクリ
   ート造であり、その補強鉄筋は、地下柱の断面内におい
   て、構真柱の稜角によって水平方向に分割されて定着さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の構真柱の構
   造。
3. 【請求項３】 構真柱の頂部は、地上柱の鉄骨のベース
   プレートを介して地上柱に接続されていることを特徴と
   する請求項１または２に記載の構真柱の構造。