JP3878945B2 - コンクリート造柱又は柱脚基礎コンクリートの天端面にプレートを設置する工法 - Google Patents

Description

この発明は、鉄筋コンクリート造柱又は鉄骨鉄筋コンクリート造柱（以下、単にコンクリート造柱と総称する場合がある。）の天端面へ鉄骨梁等を接合するため鋼製プレートを構造的に一体化して設置し、或いは鉄骨柱の下端（柱脚）のベースプレートを定着する露出型柱脚部の基礎コンクリート（以下、単に柱脚基礎コンクリートという場合がある。）の天端面に前記ベースプレートを載置し固定するための鋼製プレート（アンカーボルトを含む。）を構造的に一体化して設置する技術の分野に属する。

例えば図６に例示したような平屋建物、又は低層建物の屋上部分などをできるだけ簡易に構築する施工法として、基礎コンクリート梁１３へ下端を固定して片持ち形式に構築された鉄筋コンクリート造柱１…又は鉄骨鉄筋コンクリート造柱を建て、各コンクリート造柱１の天端面に、鋼製プレートをレベル出しをした上で構造的に一体化して設置し、鉄骨梁１２を前記鋼製プレートの上に載せ架けて接合し、床組みや屋根を構築する工法が考えられる。しかし、現状のところコンクリート造柱１の天端面にレベル出しをした鋼製プレートを構造的に一体化して設置する工法は、具体的に見聞されない。図６中の符号１４は前記基礎コンクリート梁１３を支持する基礎杭である。
同様に、鉄骨柱下端（柱脚）のベースプレートを定着する周知の露出型柱脚部の柱脚基礎コンクリートの天端面に、前記ベースプレートを載置して固定するための鋼製プレート（アンカーボルトを含む。）を構造的に一体化して設置することも、従来行われていない。既往技術は、鉄骨柱下端のベースプレートを、基礎コンクリートの天端面に均しモルタルを敷いてその上に設置し、用意されたアンカーボルトとの締結を行っているに過ぎない。
その他、現場打ちのコンクリート造梁やコンクリートスラブなどの所謂コンクリート造構造物の天端面に、レベル出しをした鋼製プレートを構造的に一体化して設置する工法も、具体的に見聞されない。

例えば下記の特許文献１に開示された柱梁の接続構造は、鉄骨鉄筋コンクリート造柱と鉄骨梁とを接続する構成である。柱の鉄骨としてＨ形鋼を使用し、この柱用Ｈ形鋼の梁接合位置に所謂ブラケットが接合され、コンクリートを打設して鉄骨鉄筋コンクリート柱を完成した後に、コンクリート柱体から突き出された前記ブラケットに鉄骨梁が接続されている。
特許文献２に開示されたコンクリート製柱と鉄骨梁の接合部構造は、コンクリート製柱の梁位置に鉄骨梁を通す貫通孔を設け、同貫通孔に鉄骨梁を通した構成である。

次に、特許文献３には、複数本のアンカーボルトの上端部に、上下二重のダブルナットで位置決めプレート（添プレートとも言う）を取り付け、もって各アンカーボルトの位置を正確に確定したアンカーボルト定着体を捨てコンクリート上に設置し、基礎コンクリートを前記位置決めプレートの直下数cm程度のレベルまで打設し、各アンカーボルトの上端部（ネジ部）をコンクリート天端の上方へ露出させた構成が開示されている。
特許文献４には、上記のようにして基礎コンクリート中に埋設され上端部をコンクリート天端より上方へ露出させたアンカーボルトから位置決めプレート（添プレート）を撤去し、コンクリート天端面の中心部に基準モルタル層を敷き均し、鉄骨柱下端のベースプレートを前記基準モルタル層の上に載せてレベル出しを行い、各アンカーボルトへナットをねじ込んで仮固定を行い、更に前記基準モルタル層の周辺部へモルタル充填を行った後、前記ナットを本締めして鉄骨柱の定着を行う構成が開示されている。

特開平１０−２９９１７０号公報 特開２００２−２７６０３２号公報 特開平８−４９３０６号公報 特開２０００−３４５５６８号公報

上記したように、特許文献１、２に開示されたコンクリート製柱と鉄骨梁の接合部構造は、コンクリート製柱から鉄骨梁接合のための鉄骨製ブラケットを突き出させたり、梁貫通用の孔を設けるなどの特殊な工作や製法を実施することになるから、手間が掛かって施工性が悪く、高価でもある。

上記の特許文献３、４に開示された鉄骨柱下端の固定構造は、アンカーボルトを基礎コンクリート中へ埋設するために、位置決め用としてのアンカーボルト定着体を捨てコンクリート上へ設置するだけでなく、各アンカーボルトの位置を基礎コンクリートが打設されて硬化するまでの間正確に保持する位置決めプレートも使用される。のみならず、鉄骨柱下端のベースプレートを定着するためには、先ず前記位置決めプレートを撤去し、次に基礎コンクリートの天端面に基準モルタル層を敷き均し、その上に鉄骨柱下端のベースプレートを載せてレベル出しを行い、しかる後に各アンカーボルトへナットをねじ込んで仮固定を行い、更に前記基準モルタル層の周辺部へモルタル充填を行ってから、前記ナットを本締めして鉄骨柱の定着を行う工程が実施されるのであり、多くの手数と器具を必要とする。アンカーボルト定着体が高価であるばかりでなく、位置決めプレートの撤去にも時間がかかる。更に基礎コンクリートの天端面に基準モルタル層を敷き均し、その上に鉄骨柱下端のベースプレートを載せてレベル出しを行う作業には熟練した技術を要する。アンカーボルトへナットをねじ込んで仮固定を行い、更に前記基準モルタル層の周辺部へモルタル充填を行った後に、前記ナットを本締めするなど大変な手間と工数が掛かり、工期が長引くし、施工費も高い。

本発明の目的は、鉄筋コンクリート造柱や鉄骨鉄筋コンクリート造柱などの天端面に直接、プレートを、レベル出しを行って軽便に、しかも構造的に一体化して設置する工法を提供することである。

本発明の次の目的は、鉄骨柱下端のベースプレートを固定する露出型柱脚部の柱脚基礎コンクリートの天端面に直接、プレートを、レベル出しを行って軽便に、しかも構造的に一体化して設置する工法を提供することである。

上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係るコンクリート造柱の天端面にプレートを設置する工法は、
コンクリート造柱の天端面に、プレートを、レベル出しを行って構造的に一体化し設置する工法であって、
鉄筋コンクリート造柱又は鉄骨鉄筋コンクリート造柱１の鉄筋６、鉄骨を組み立て、その外周に柱型枠２を組み立てた後に、前記柱型枠２の内側面にプレートの支持部材３をレベル出しを行って取り付け、柱型枠２内に一定レベルまでコンクリート打設を行い、前記の打設コンクリートが硬化する以前に、下面にアンカー材７を取り付けコンクリート天端の空気抜き用孔５ａを備えたプレート５を前記支持部材３の上に載置してコンクリートの天端へ打ち込み、前記打設コンクリートが硬化した後に柱型枠２を解体し撤去することを特徴とする。

請求項２に記載した発明に係る柱脚基礎コンクリートの天端面にプレートを設置する工法は、
柱脚基礎コンクリートの天端面に、プレートを、レベル出しを行って構造的に一体化し設置する工法であって、
柱脚基礎の鉄筋を組み立て、その外周に柱脚基礎型枠を組み立てた後に、前記型枠の内側面にプレートの支持部材をレベル出しを行って取り付け、柱脚基礎型枠内に一定レベルまでコンクリート打設を行い、前記の打設コンクリートが硬化する以前に、予め必要本数のアンカーボルトを鉄骨柱下端のベースプレートのボルト孔と同一の配置で取り付け、且つ同ボルトの上端のネジ部を必要な高さに立ち上がらせ、更にコンクリート天端の空気抜き用孔を備えたプレートを前記支持部材の上に載置してコンクリートの天端へ打ち込み、前記打設コンクリートが硬化した後に柱脚基礎型枠を解体し撤去することを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１に記載したコンクリート造柱の天端面にプレートを設置する工法において、
コンクリート造柱の柱型枠は、堰板と支保工および腹起こし材などを予め組み合わせてユニット化したシステム型枠であることを特徴とする。

請求項１又は３の発明に係るコンクリート造柱の天端面にプレートを設置する工法によれば、例えばコンクリート造柱１の構築に際して、同柱１の天端レベルまで先ずコンクリート打設を行い、前記の打設コンクリートが硬化する以前に、その天端面に、プレート５を、予めレベル出しを行った位置へ打ち込み構造的に一体化し設置するので、プレート５に邪魔されないコンクリート打設の作業が行える。そして、例えば図６のような平屋建物又は低層建物の屋上部分などを構成する鉄骨梁２は、単に隣り合うコンクリート造柱１、１の天端面へ載せ架けて渡し、プレート５との接触部分を溶接等の手段で接合することにより、簡単に迅速に建て方施工ができ、工期の短縮が図れるし、鉄骨梁２に格別の加工を必要としないので安価でもある。

請求項２に係る発明によればまた、柱脚基礎コンクリートの築造に際して、同柱脚基礎コンクリート１１の天端レベルまで先ずコンクリート打設を行い、前記の打設コンクリートが硬化する以前に、その天端面に、アンカーボルト１５の位置決めを兼ねるプレート５を、予めレベル出しを行った位置へ構造的に一体化し設置するので、やはりプレート５に邪魔されないコンクリート打設の作業が行える。そして、鉄骨柱下端（柱脚）のベースプレートは直接前記プレート５の上に載置し、ナットを締結する等の手段で簡単、迅速に鉄骨柱の建て方と定着施工ができ、工期の短縮が図れるし、既往のアンカーボルト支持具を必要としない分安価でもある。
本発明のプレート設置工法は、コンクリートを、プレート５の支持部材３の取付けレベルまで打設し、そのコンクリートが硬化する以前に、プレート５を、支持部材３の上に載置してコンクリート天端へ打ち込み設置するので、プレート５がコンクリート打設作業のじゃまにはならない。また、支持部材３の取付け位置を一方向へ傾けて取付けることにより、同支持部材３の上に載置して設置するプレート５を所定の方向へ傾けて設置することができ、プレート５の多様な用途を満たすことができる。

コンクリート造柱１（又は柱脚基礎コンクリート）の鉄筋６を組み立て、型枠２を組み立てた後に、前記型枠２の内側面にプレート５の支持部材３をレベル出しを行って取り付け、前記型枠２内へ所定レベルまでコンクリート打設を行う。前記コンクリートが硬化する以前に、下面にアンカー材（スタッドボルト７等）を取り付けたプレート５を前記支持部材３の上に載置してコンクリート天端へ打ち込み、前記コンクリートが硬化した後に型枠２を解体、撤去する。

図１と図２は、鉄筋コンクリート造柱１の現場打ちによる構築に際して、プレート５をレベル出しを行って構造的に一体化し設置する工法の実施例を示している。
具体的には、鉄筋コンクリート造柱１の鉄筋６（主筋６ａ、フープ筋６ｂ）の組み立てを行い、その外周に柱型枠２を組み立てる。次いで柱型枠２の堰板２ａの内側面にレベル出しの墨付けを行い、前記墨付け位置にプレート５を支持する支持部材３を取り付ける。しかる後にコンクリートの打設を行い、およそ前記支持部材３の取り付け位置レベルへコンクリート天端が到達するまで充填する。この打設コンクリートが硬化する以前に、下面にスタッドボルト７を取り付けたプレート５を前記支持部材３の上に芯出しをして載置し、前記コンクリートの天端へ押し込むように打ち込む。したがって、プレート５がコンクリート打設作業のじゃまになることはない。その後、前記コンクリートが強度を発現し硬化した後に、柱型枠２の解体を行う。柱型枠２の解体を行う際に、前記支持部材３が邪魔な存在であれば、その撤去も行う。かくして図３に例示したように。、プレート５をレベル出しを行って天端面に構造的に一体化して設置したコンクリート造柱１が出来上がる。

上記の柱型枠２に、堰板２ａと支保工２ｂ及び腹起こし材２ｃなどを予め組み合わせてユニット化したシステム型枠を使用して実施すると、作業工数を省けて能率的である。プレートの支持部材３を取り付ける位置のレベル出しと墨付けは、測量器械を使用した公知の技法で行う。図１の場合、支持部材３は、プレート５の四隅を支持するように４個使用されている。図示した支持部材３はＬ形鋼材の加工品であることを示し、また、Ｌ形形状の支持部材３は、その垂直壁部を堰板２ａの墨付け位置へ木ネジ４で締め付け固定した構成を示しているが、勿論、この形状、構造の限りではない。支持部材３にプレート５の四隅を載せて支持させることができれば良い。各支持部材３の取付け位置に所望の傾きを設定することにより、プレートを傾けて設置することができる。
プレート５には通例鋼板を使用するが、材質は用途に応じて選択される。プレート５は、中央部にコンクリート天端への密着性を良好ならしめる空気抜き孔５ａを備えている。

上記の打設コンクリートが強度を発現し硬化した後に、柱型枠２の解体を行う。このとき同時に、前記支持部材３も用途上邪魔なものであれば撤去する。支持部材３の撤去は、木ネジ４を緩めて外し、柱型枠２を解体した後に、残存する支持部材３をプレート５から引き外す手法により行う。その結果、図３に例示したようにプレート５を天端面に一体的構造に設置したコンクリート造柱１が出来上がる。

図４と図５は、上記のようにしてプレート５を天端面へ構造的に一体化して設置したコンクリート造柱１、１の上に鉄骨梁１２を架け渡し、鉄骨梁１２はプレート５との接触部分を溶接する等の手段で接合して、図６に示すような平屋建物を構築する手法を示す。プレート５は、上記したようにレベル出しを行っているので、このプレート５の上に載せ架けた鉄骨梁１２は、そのまま直接プレート５と接合することで簡単、迅速に施工を進めることができる。しかも鉄骨梁１２はプレート５と溶接で接合するかぎり、切断する程度の加工でよく、加工費を低減できる。

具体的に図示することは省略したが、鉄骨柱下端（柱脚）のベースプレートを定着する露出型柱脚部の基礎コンクリートの天端に、上記のプレート５をレベル出しを行って構造的に一体化し設置し使用することができる。
即ち、露出型柱脚部の柱脚基礎コンクリートの鉄筋を組み立て、型枠を組み立てた際に、同型枠の内側面にレベル出しの墨付けを行い、前記の墨付け位置に支持部材を取り付ける。しかる後に、コンクリート打設を行い、およそ前記支持部材の取り付け位置レベルまで充填する。そして、前記打設コンクリートが硬化する以前に、必要本数のアンカーボルトを鉄骨柱下端のベースプレートのボルト孔と同一の配置で取り付けると共にボルト上端部のネジ部をプレート５の上面から所要の高さ立ち上がらせて成るプレート５を、前記支持部材の上に芯出しをして載置し、前記コンクリートの天端へ打ち込むように設置する。打設コンクリートが強度を発現し硬化したあと、型枠を解体すると共に、前記支持部材が邪魔であれば撤去を行う。

かくして、図７に例示したように、露出型柱脚部の基礎コンクリート１１の天端に、レベル出しをしたプレート５と共に、必要本数のアンカーボルト１５を適正な配置で構造的に一体化して設置することができる。したがって、鉄骨柱下端（柱脚）のベースプレートは直接前記プレート５の上に載置し、そのままアンカーボルト１５へナットをねじ込み本締めすることにより、定着を簡単、迅速に安価に行うことができる。
従って、アンカーボルト１５を柱脚基礎コンクリート１１中へ埋め込むためのアンカーボルト定着体や位置決めプレート（添プレート）は一切無用であるし、レベル出しのための均しモルタルを敷き込んだりレベル調整する手間も無用である。
その他、具体的に図示して説明することは省略したが、現場打ちのコンクリート梁やスラブコンクリートの天端へ、必要なプレートを、レベル出しをして構造的に一体化し設置することも、全く同様な工程で実施することができ、所要の用途、機能を達成することができる。

コンクリート造柱の天端面にプレートを一体的構造に打ち込む実施例を示した平面図である。 図１のII−II線矢視断面図である。 コンクリート造柱の天端面にプレートが一体的構造に打ち込まれた状態を示す斜視図である。 前記コンクリート造柱の天端面に鉄骨梁を架設し接合した状態の平面図である。 図４の垂直断面図である。 コンクリート造柱と鉄骨梁による平屋建物の軸組み図である。 柱脚基礎コンクリートの天端面にアンカーボルトと共にプレートが一体的構造に打ち込まれた状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ コンクリート造柱
５ プレート
７ スタッドボルト
６ 鉄筋
２ 型枠
３ 支持部材
５ａ 孔
２ａ 堰板
２ｂ 支保工
２ｃ 腹起こし材
１５ アンカーボルト

Claims (3)

1. コンクリート造柱の天端面に、プレートを、レベル出しを行って構造的に一体化し設置する工法であって、
   鉄筋コンクリート造柱又は鉄骨鉄筋コンクリート造柱の鉄筋、鉄骨を組み立て、その外周に柱型枠を組み立てた後に、前記柱型枠の内側面にプレートの支持部材をレベル出しを行って取り付け、柱型枠内に一定レベルまでコンクリート打設を行い、前記の打設コンクリートが硬化する以前に、下面にアンカー材を取り付けコンクリート天端の空気抜き用孔を備えたプレートを前記支持部材の上に載置してコンクリートの天端へ打ち込み、前記打設コンクリートが硬化した後に柱型枠を解体し撤去することを特徴とする、コンクリート造柱の天端面にプレートを設置する工法。
2. 柱脚基礎コンクリートの天端面に、プレートを、レベル出しを行って構造的に一体化し設置する工法であって、
   柱脚基礎の鉄筋を組み立て、その外周に柱脚基礎型枠を組み立てた後に、前記型枠の内側面にプレートの支持部材をレベル出しを行って取り付け、柱脚基礎型枠内に一定レベルまでコンクリート打設を行い、前記の打設コンクリートが硬化する以前に、予め必要本数のアンカーボルトを鉄骨柱下端のベースプレートのボルト孔と同一の配置で取り付け、且つ同ボルトの上端のネジ部を必要な高さに立ち上がらせ、更にコンクリート天端の空気抜き用孔を備えたプレートを前記支持部材の上に載置してコンクリートの天端へ打ち込み、前記打設コンクリートが硬化した後に柱脚基礎型枠を解体し撤去することを特徴とする、柱脚基礎コンクリートの天端面にプレートを設置する工法。
3. コンクリート造柱の柱型枠は、堰板と支保工および腹起こし材などを予め組み合わせてユニット化したシステム型枠であることを特徴とする、請求項１に記載したコンクリート造柱の天端面にプレートを設置する工法。

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