JP6731255B2 - 建物構造物 - Google Patents

Description

本発明は、狭隘敷地に建てられた、間口が狭くて、奥行きが深く、縦に細長い建物形状を有する建物構造物に関するものである。

首都圏密集地では、床面積を広く確保するために、建物の短辺方向の長さに対して建物高さの割合（以下、塔状比という。）が大きなペンシルビルと呼ばれる建物構造物が数多く建設されている。

塔状比が大きな建物構造物では、地震荷重が加わると、ビル頂部では水平変位が大きくなることが多く、隣接する建物に接触する惧れがあるとともに、ビル脚部では、大きな転倒モーメントが発生する。
このため、塔状比が４を超える建物については、現行の建築基準法と技術基準類に基づいて、基礎の浮き上がり対策と建物の転倒防止対策などを行い、構造安全性を確認する必要がある。従来は、塔状比が４を超える建物では、杭基礎構造を採用したり、建物途中階に制震部材を配置した制振建物構造が採用されている。しかし、杭基礎構造や制振建物構造は、建物計画上に制約が生じる場合が多く、かつ施工費が嵩むという問題がある。
また、関連する技術として、特許文献１〜３に示す基礎構造技術が知られている。

特許文献１には、図８に示されるような、建築物の衝撃緩和機構が開示されている。図８（ａ）は基礎の一部を示す平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＨ−Ｈ´断面図である。本建築物においては、支持地盤１０４上のラップルコンクリート１０１によって直接基礎１０２が支持されている。これらの間には、衝撃緩和部材１０３が、一端１０３ａが直接基礎１０２に、他端１０３ｂがラップルコンクリート１０１に、それぞれ固定されることにより設置されている。衝撃緩和部材１０３を覆うように、座屈防止部材１０４が設置されている。
建築物に地震による水平力が作用した場合には、直接基礎１０２がラップルコンクリート１０１から浮き上がる。この浮き上がりに伴う引張力により、衝撃緩和部材１０３の中間部１０３ｃが塑性変形し、復元時の圧縮力により変形することにより復元時の衝撃が緩和される。
また、特許文献１の基礎構造は、地震荷重が作用した際には、衝撃緩和部材１０３の中間部１０３ｃが塑性変形し、直接基礎１０２がラップルコンクリート１０１から浮き上がることを許容する衝撃緩和機構を備える点が特徴である。しかしながら、塔状比が大きな建物では、建物脚部に生じる大きな転倒モーメントに抵抗することが出来ない。また、撃緩和部材１０３は、図８（ａ）に示されるように直接基礎１０２の全外周部分に設置されており、施工コストが嵩む、という課題があった。
また、衝撃緩和部材は、ラップルコンクリート（無筋コンクリート）に埋設され、当該衝撃緩和部材の周囲には鉄筋等は配筋されていない。よって、無筋コンクリート体に埋設されている衝撃緩和部材の定着性能は十分とは言えず、直接基礎が浮き上がる際には、衝撃緩和部材が抜け出る惧れがある。

特許文献２には、図９に示されるような、新築建物の建替え工法が開示されている。建替え工法では、まず、既存地下構造物を一部解体して、充填材充填部１１１となる地下外壁１１２及び地下底盤１１３を残す。次に、充填材充填部１１１に充填材１１４を充填して基礎地盤１１５を構築する。その後、基礎地盤１１５上に、地下外壁１１２の外縁部より外側へ、少なくとも一部がはみ出す新築建物１１６の基礎部１１７を構築する工程を含むものである。
特許文献２の基礎構造は、基礎地盤１１５と、その上に構築された新築建物１１６の基礎部１１７は特に接合されていなく、塔状比が大きな新築建物１１６では転倒する危険性がある。

特許文献３は、図１０に示されるような、直接基礎１２３の下部に地盤改良体１２４を設置した基礎構造１２０が開示されている。特許文献３の基礎構造１２０は、上部構造１２１を支える直接基礎１２３を拡幅して設置するとともに、地盤内の支持層に至るまでセメント混合撹拌系の地盤改良体１２４を設置し、直接基礎１２３と地盤改良体１２４の間に接合鉄筋１２５が配筋されている。しかしながら、地盤改良体１２４の設置範囲や接合鉄筋１２５の効果的な配置方法については開示されていなく、不明である。

特開２００８−１３３５９７号公報 特開２０１５−３４４３６号公報 特開２００２−８１０８１号公報

上記のような問題点を踏まえて、本発明は、塔状比が大きな新設建物について、杭基礎構造や制震部材を設置した制震建物構造とするのではなく、簡単な基礎構造形式によって高い構造安全性が確保された建物構造物を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明による建物構造物は、塔状比が４を上回る新設建物において、前記新設建物の基礎スラブの下面に、鉛直鉄筋コンクリート部材が接合させた建物構造物であって、前記新設建物の平面視における長手方向に沿った前記基礎スラブの両端部と前記鉛直鉄筋コンクリート部材との間には、所定間隔をもって第１の引抜き抵抗筋が配筋されていることを特徴とする。
ここで、「塔状比」とは、平面視における短手方向の長さに対する建物高さの割合を意味し、また、塔状比が「４を上回る」とは、塔状比が四捨五入によって４以上であることを意味するものである。
このような構成によれば、建物長手方向の基礎スラブ下面の両端部分に、鉛直鉄筋コンクリート部材が第１の引抜き抵抗筋を介して接合されていることで、新設建物に地震荷重が加わった際には、基礎スラブの一方端が浮き上がろうとすると、基礎スラブと接合された鉛直鉄筋コンクリート部材が抵抗するとともに、基礎スラブの他方端には、偶力作用により押込み力が発生するが、その押込み力は鉛直鉄筋コンクリート部材の支圧抵抗力にて相殺されることにより、高い構造安全性が確保される。したがって、地震発生時に生じる建物脚部の転倒モーメントに対して、頑強な構造をもって抵抗することが可能となる。
また、塔状比の大きな建物構造物では、建物長手方向よりも建物短手方向の建物脚部に生じる転倒モーメントが大きいので、本発明では、新設建物の長手方向に沿った基礎スラブ下面の両端部と鉛直鉄筋コンクリート部材を、第１の引抜き抵抗筋によって接合させることで、鉛直鉄筋コンクリート部材を転倒防止用の引抜抵抗杭力として機能させるものである。基礎スラブと鉛直鉄筋コンクリート部材は、鉛直方向に配筋された第１の引抜き抵抗筋で接合されており、簡易な構造によって容易に施工できる。また、第１の引抜き抵抗筋の両端部は、図５に示すように、コンクリート中に軸方向鉄筋や補強筋が配筋された基礎スラブ内と鉛直鉄筋コンクリート部材内まで其々配筋することで、基礎スラブの一方端が浮き上がろうとしても、第１の引抜き抵抗筋は鉄筋コンクリートに埋設されており、第１の引抜き抵抗筋の抜け出しを防止することができる。
また、第１の引抜き抵抗筋による接合は、新設建物の長手方向に沿った両端部という引抜き抵抗にとって合理的な接合位置に限定されており、第１の引抜き抵抗筋の設置に要する工数を低減し、鋼材費及び施工コストを低減できる。

本発明の一態様においては、前記建物構造物は、前記鉛直鉄筋コンクリート部材の下面には、新設建物、または既存建物の基礎底盤が接合されていることを特徴とする。
このような構成によれば、鉛直鉄筋コンクリート部材に基礎底盤が接合されていることで、基礎の浮き上がりに対する構造安全性が高められると共に、建物脚部に生じる転倒モーメントに対して、更に効果的に抵抗できる。また、鉛直鉄筋コンクリート部材と接合される基礎底盤は新設建物だけでなく、既存建物でもよく、建物の建替え工事においては、地下躯体の一部を再利用できるので、工期短縮と工事費が低減できる。

本発明の一態様においては、前記建物構造物は、前記基礎スラブの両端部の短辺長さは、新設建物の短手方向の建物幅の１/３以下であって、前記鉛直鉄筋コンクリート部材の両端部と前記基礎底盤との間には、所定間隔をもって第２の引抜き抵抗筋が配筋されていることを特徴とする。
このような構成によれば、鉛直鉄筋コンクリート部材と基礎底盤が第２の引抜き抵抗筋を介して接合されることで、基礎スラブの一方端部に引き抜き力が作用した際には、第１、第２の引き抜き抵抗筋を介して、鉛直鉄筋コンクリート部材と基礎底盤が共に引抜き力に抵抗できる。
また、新設建物の長手方向に沿った基礎スラブ、及び鉛直鉄筋コンクリート部材の両端部の短辺長さを、新設建物の短手方向の建物幅の１/３以下に限定することで、第１、第２の引抜き抵抗筋が引抜き抵抗力として機能する合理的な接合位置に限定されるために、引抜き抵抗筋の鋼材費及び工事費用を低減できる。

本発明の一態様においては、前記建物構造物は、前記鉛直鉄筋コンクリート部材の下面には、前記鉛直鉄筋コンクリート部材を形成するコンクリートよりも低剛性の弾性体、または隙間空間が、前記新設建物の長手方向に沿って、所定間隔おきに設けられていることを特徴とする。
このような構成によれば、鉛直鉄筋コンクリート部材内に、弾性体、または隙間空間が山型形状に設けられることで、上方から鉛直荷重が加わっても、鉛直鉄筋コンクリート部材が局所的に損壊することなく、鉛直荷重を受け流すことが可能となる。よって、鉛直鉄筋コンクリート部材を形成するコンクリート量を低減しつつ、建物構造物の鉛直荷重を地盤にスムーズに伝達させることができる。

本発明によれば、塔状比が４を上回る新設建物において、基礎躯体を構成する基礎スラブの長手方向に沿った両端部に鉛直部材が接合された基礎構造とすることで、高い構造安全性が確保された建物構造物が実現できる。

本発明の建物構造物の垂直断面図である。 図１の建物構造物の基礎躯体の水平断面図である。（ａ）Ａ−Ａ´の水平断面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ´の水平断面図である。 本発明の基礎構造部の抵抗機構に関する模式図である。 第１実施形態における一部基礎躯体の垂直断面図である。 第１実施形態における一部基礎躯体の、（ａ）は垂直断面図の拡大図、（ｂ）は説明図である。 第２実施形態における一部基礎躯体の垂直断面図である。 第１の変形例における一部基礎躯体の垂直断面図である。 従来の建築物の衝撃緩和機構の説明図である。 従来の新築建物の建替え工法の説明図である。 従来の建物の基礎構造の説明図である。

本発明は、塔状比が４を上回る新設建物において、転倒防止を目的として、基礎スラブと、当該基礎スラブの下面に引抜き抵抗筋を介して鉛直鉄筋コンクリート部材を接合させた引抜き抵抗用基礎体を備えた建物構造物である。
実施形態では、新設建物の長手方向に沿った基礎スラブ下面の両端部分に鉛直鉄筋コンクリート部材を接合させることで、基礎スラブの一方端部を引抜き抵抗させるとともに、基礎スラブの他方端部を支圧抵抗させる。鉛直鉄筋コンクリート部材を接合させる基礎スラブ下面の両端部の長辺長さは、建物長手方向の建物長さであり、短辺長さは建物短手方向の建物幅の１/３以下であって、地震発生時に生じる建物転倒を防止するのに、力学的に合理的な位置に限定した。
具体的には、基礎スラブ下面の両端部分に鉛直鉄筋コンクリート部材を第１の引抜き抵抗筋を介して接合させた基礎構造（第１実施形態）と、基礎スラブと鉛直鉄筋コンクリート部材と基礎底盤を、第１、第２の引抜き抵抗筋で接合させた基礎構造（第２実施形態）と、基礎スラブと鉛直鉄筋コンクリート部材と基礎底盤が接合させた基礎構造において、鉛直鉄筋コンクリート部材の下面に低剛性の弾性体、または隙間空間が設置させた基礎構造（第１変形例）である。以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
まず、図１から図３を用いて、本発明の建物構造物の技術思想と主な特徴を説明する。図１は、建物構造物１の垂直断面図である。建物構造物１は、上部構造３と、上部構造３の基礎であり、底面に基礎スラブ４０を備える新設建物基礎６と、新設建物基礎６の下方に位置して支持地盤Ｇによって支持された直接基礎構造２を備えている。
建物構造物１の上部構造３は、塔状比、すなわち平面視における短辺方向の長さに対する建物高さの割合が４を上回る。ここで、塔状比が「４を上回る」とは、塔状比が四捨五入によって４以上であることを意味する。すなわち、建物構造物１は、図１に示される短手方向Ｘにおける建物幅に対して建物高さ方向Ｚの高さが高く、ペンシルビルと呼ばれている細長い形状となっている。

直接基礎構造２は、基礎底盤４と鉛直鉄筋コンクリート部材５を備えている。図２に図１の建物構造物の基礎躯体のＡ−Ａ´水平断面図（図２（ａ））と、Ｂ−Ｂ´水平断面図（図２（ｂ））を示す。鉛直鉄筋コンクリート部材５は、新設建物基礎６の、基礎スラブ４０の下面に接合されている。新設建物の平面視における長手方向Ｙに沿った基礎スラブ４０の両端部には、図２（ａ）に示すように、鉛直方向に、基礎スラブ４０の両端部４１と鉛直鉄筋コンクリート部材５との間に延在するように、第１の引抜き抵抗筋１０が並列状に配筋されている。第１の引抜き抵抗筋１０は、所定間隔をもって配筋されている。鉛直鉄筋コンクリート部材５は、図２（ｂ）に示すように、基礎スラブ４０、及び基礎底盤４と同様な長辺長さと短辺長さを有している。具体的には、第１の引抜き抵抗筋１０は、図２、４に示すように異形鉄筋Ｄ１６が短手方向Ｘに３００ｍｍ間隔で配筋されるとともに、長手方向Ｙにも６００ｍｍ間隔で配筋されている。また、第１の引抜き抵抗筋１０は、図２に示すように基礎梁４２の両脇部分においては、短手方向Ｘに密に配筋されている。第１の引抜き抵抗筋１０は、基礎スラブ内４０には４０ｄの定着長さを確保し、また、鉛直鉄筋コンクリート部材５には１５００ｍｍ程度が埋設され、定着されている。
図３に、本発明の基礎構造部の抵抗機構について、模式図を示す。
本発明は、新設建物を必要十分な掘削深さ底上に配置することで、新設建物を確実に地盤で支持させるとともに、基礎スラブ４０の下方に鉛直鉄筋コンクリート部材５と基礎底盤４が接合された基礎構造とした。本願発明の構成により、地震発生時に建物脚部に生じる転倒モーメントに対して引抜き抵抗力を高めることで、建物転倒を防止させた。
本発明の建物構造物１においては、大地震には、基礎スラブ４０の一方端に引抜き力が加わり浮き上がろうとするが、基礎スラブ４０の一方端は、第１の引抜き抵抗筋１０を介して、基礎スラブ４０、鉛直鉄筋コンクリート部材５、及び基礎底盤４が接合されており、建物上部からの押込み力に対する反力として支圧抵抗力が発生する。よって、本発明では、基礎スラブ４０の下方に、鉛直鉄筋コンクリート部材５と基礎底盤４を接合させた直接基礎構造とすることで、高い構造安全性を備えた建物構造物１が提供できる。また、鉛直鉄筋コンクリート部材５の水平断面形状は、基礎スラブ４０の水平断面形状と同様とすることで、基礎スラブ４０を介した上方からの押し込み力に、基礎スラブ４０の全底面と接する鉛直鉄筋コンクリート部材５が支圧抵抗することができる。

図４に、第１実施形態における基礎躯体の垂直断面図を示す。
本第１の実施形態における建物構造物１は、建物構造物１が施工された敷地内にもともと存在していた建物構造物を解体、撤去した後に、建て替えられたものである。建物構造物１の下方には、建て替え前の建物構造物（既存建物）の基礎躯体が、基礎底盤４として残されている。基礎底盤４は支持地盤Ｇによって支持されている。

基礎底盤４は、図２（ｂ）、図４に示されるように、底壁部４ａと、外壁部４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅを備えている。底壁部４ａは、短手方向Ｘに延在する短い端辺と、水平面内で短手方向Ｘに直交する長手方向Ｙに延在する長い端辺をそれぞれ有する、略矩形形状をなしている。外壁部４ｂ、４ｄは、底壁部４ａの短手方向Ｘに延在する端辺から垂直に立ち上がっている。また、外壁部４ｃ、４ｅは、底壁部４ａの長手方向Ｙに延在する端辺から垂直に立ち上がっている。これにより、基礎底盤４は箱状に形成されている。

基礎底盤４の上面には、鉛直鉄筋コンクリート部材５が設置されている。基礎底盤４は、鉛直鉄筋コンクリート部材５の下面に接合されている。鉛直鉄筋コンクリート部材５の外周面は、図４に示されるように、既存躯体の外壁面（例えば、基礎底盤４）に沿って設置される山留壁の建物内部側面と面一となるように基礎底盤４の外壁部４ｃ、４ｅが形成されている。図４には示されていないが、鉛直鉄筋コンクリート部材５の外周面は、外壁部４ｂ、４ｄに関しても、基礎底盤４の外壁部と面一となすように形成されている。具体的には、山留壁の建物内部側面に添わせて、鉛直鉄筋コンクリート部材５と基礎底盤４の外周面を面一となるように形成させる。

図４に示されるように、鉛直鉄筋コンクリート部材５の内部の、長手方向Ｙに延在する外壁部４ｃ、４ｅの各々の近傍には、籠状に形成された鉄筋７が配筋されている。図５（ａ）に、図４のＤ矢視部分の拡大図を示す。鉄筋７は、複数の短手方向鉄筋８と、複数の長手方向鉄筋９を備えている。図５（ｂ）は、短手方向鉄筋８と長手方向鉄筋９の配筋の説明図である。図５（ａ）において、既存躯体の外壁面（例えば、基礎底板４の外側面４ｈ）は、上記のように、山留壁の建物内部側面となっている。

各短手方向鉄筋８は、第１外側鉛直部８ａ、中間水平部８ｂ、第２外側鉛直部８ｃ、下側水平部８ｄ、内側鉛直部８ｅ、及び、上側水平部８ｆを備えており、これらの端点が順に接続することで環状に形成された鉄筋である。
具体的には、第１外側鉛直部８ａは鉛直鉄筋コンクリート部材５の外側面５ｂの内側に鉛直方向に延在している。中間水平部８ｂは、第１外側鉛直部８ａの下端から鉛直鉄筋コンクリート部材５の内方に向かって屈曲し、基礎底盤４の外壁部４ｅの上面４ｇ上方を水平方向に延在している。第２外側鉛直部８ｃは、中間水平部８ｂの内側端点から下方向に向かって屈曲し、基礎底盤４の外壁部４ｅの内側面４ｆの内側を鉛直方向に延在している。下側水平部８ｄは、第２外側鉛直部８ｃの下端から鉛直鉄筋コンクリート部材５の内方に向かって屈曲し、基礎底盤４の底面４ｉ上方を水平方向に延在している。内側鉛直部８ｅは、外壁部４ｅから所定の位置において、下側水平部８ｄの内側端点から上方向に向かって屈曲し、鉛直鉄筋コンクリート部材５内部を鉛直方向に延在している。上側水平部８ｆは、内側鉛直部８ｅの上端から外方に向かって屈曲し、鉛直鉄筋コンクリート部材５の上面５ａの内側に水平方向に延在した後、第１外側鉛直部８ａの上端に接続されている。

上記のように構成された複数の短手方向鉄筋８は、基礎底盤４の外壁部４ｅ近傍に、長手方向Ｙに間隔を置いて配設されている。この短手方向鉄筋８の、第１外側鉛直部８ａ、中間水平部８ｂ、第２外側鉛直部８ｃ、下側水平部８ｄ、内側鉛直部８ｅ、及び、上側水平部８ｆの各々の内側には、図５（ｂ）に示されるように、長手方向Ｙに延在する、長手方向鉄筋９が複数配設されている。

図４に示されるように、外壁部４ｅとは反対側の外壁部４ｃの近傍には、外壁部４ｅに関して上記した形状とは対称的に形成された鉄筋７が、外壁部４ｅと同様に配設されている。このような構成により、鉛直鉄筋コンクリート部材５は、長手方向Ｙに延在する外壁部４ｃ、４ｅの近傍に位置して内部に鉄筋７が埋設されている、２つの外側鉛直鉄筋コンクリート部材５ｈと、この２つの外側鉛直鉄筋コンクリート部材５ｈの間に挟まれて内部に鉄筋が埋設されていない内側鉛直コンクリート部材５ｇを備えている。各図において、外側鉛直鉄筋コンクリート部材５ｈと内側鉛直コンクリート部材５ｇの境界は、境界線Ｅとして図示されている。本実施形態においては、外側鉛直鉄筋コンクリート部材５ｈと内側鉛直コンクリート部材５ｇは一体に形成されている。

図４に示されるように、鉛直鉄筋コンクリート部材５の上部には、新設建物基礎６が設置されている。新設建物基礎６、及び、新設建物基礎６の底板となる基礎スラブ４０は、基礎底盤４の底壁部４ａと略同等の大きさの、平面視において矩形形状を有している。新設建物基礎６の基礎スラブ４０の下面には、鉛直鉄筋コンクリート部材が接合されている。具体的には、新設建物の平面視における長手方向Ｙに沿った基礎スラブ４０の両端部４１と、新設建物基礎６の下方に鉛直方向に延在する鉛直鉄筋コンクリート部材５は、これらの間に延在する第１の引抜き抵抗筋１０によって接合されている。第１の引抜き抵抗筋１０は、基礎スラブ４０の両端部４１に、所定間隔をもって設置されている。
第１の引抜き抵抗筋１０は、基礎底盤４の上面４ｇ上方かつ鉛直鉄筋コンクリート部材５の外側面５ｂ近傍の位置から、境界線Ｅの間に、すなわち外側鉛直鉄筋コンクリート部材５ｈ上に、間隔を置いて複数設置されている。各第１の引抜き抵抗筋１０は鉛直方向に延在するように設置されており、その下端１０ａは鉛直鉄筋コンクリート部材５に、上端１０ｂは新設建物基礎６の基礎スラブ４０に、それぞれ埋設されている。

上記のような構成を備えることで、鉛直鉄筋コンクリート部材５は直方体状に形成されており、この鉛直鉄筋コンクリート部材５を鉛直平面である境界線Ｅで区切った場合には、外側鉛直鉄筋コンクリート部材５ｈも直方体状となっている。すなわち、基礎スラブ４０の長手方向Ｙに延在する外周部に沿って、外側鉛直鉄筋コンクリート部材５ｈが直方体状に設けられている構成となっている。また、鉛直鉄筋コンクリート部材５と基礎スラブ４０は、外側鉛直鉄筋コンクリート部材５ｈにおいて、第１の引抜き抵抗筋１０によって接合されている。これにより、新設建物基礎６は、その長手方向Ｙに延在する外周部に沿って、直方体状の外側鉛直鉄筋コンクリート部材５ｈと一体化されて、これに支持されている。

図１に示されるように、新設建物基礎６の上には、上部構造３が設置されている。本実施形態においては、敷地境界線際の既存山留杭を避けるために、新設建物基礎６の、短手方向Ｘにおける幅は、鉛直鉄筋コンクリート部材５の幅よりわずかに狭くなっている。上部構造３の短手方向Ｘにおける幅は、最下端である地面ＧＬ近辺においては新設建物基礎６と同等となっているが、高さ方向Ｚが高くなるにつれ次第に増大し、一定の高さＺ１及びＺ１以上の高さにおいては、鉛直鉄筋コンクリート部材５の幅と同等となっている。これにより、新設建物基礎６の下方には、建物構造物１における短手方向Ｘの互いに反対側に位置する両端部間にわたってコンクリートが充填されて、鉛直鉄筋コンクリート部材５が形成されている構造となっている。

上記のような建物構造物１は、次のように施工される。まず、既設の建物構造物を解体し、基礎底盤４を残して撤去する。次に、図４に示されるように基礎底盤４上に鉄筋７及び第１の引抜き抵抗筋１０を配設し、鉄筋７の全体と、第１の引抜き抵抗筋１０の下端１０ａを埋設するように、基礎底盤４の上方にコンクリートを打設して、鉛直鉄筋コンクリート部材５を形成する。更に、第１の引抜き抵抗筋１０の上端１０ｂを基礎スラブ４０で埋設するようにして新設建物基礎６を設置し、新設建物基礎６の上に上部構造３を施工する。

次に、上記の実施形態として示した建物構造物１の作用、効果について説明する。

上記の建物構造物１においては、建物長手方向Ｙの基礎スラブ４０下面の両端４１部分に、鉛直鉄筋コンクリート部材５が第１の引抜き抵抗筋１０を介して接合されていることで、新設建物に地震荷重が加わった際には、基礎スラブ４０の一方端が浮き上がろうとすると、基礎スラブ４０と接合された鉛直鉄筋コンクリート部材５が抵抗するとともに、基礎スラブ４０の他方端には、偶力作用により押込み力が発生するが、その押込み力は鉛直鉄筋コンクリート部材５の支圧抵抗力にて相殺されることにより、高い構造安全性が確保される。したがって、地震発生時に生じる建物脚部の転倒モーメントに対して、頑強な構造をもって抵抗することが可能となる。
また、塔状比の大きな建物構造物１では、建物長手方向Ｙよりも建物短手方向Ｘの建物脚部に生じる転倒モーメントが大きいので、新設建物の長手方向Ｙに沿った基礎スラブ４０下面の両端部４１と鉛直鉄筋コンクリート部材５を、第１の引抜き抵抗筋１０によって接合させることで、鉛直鉄筋コンクリート部材５を転倒防止用の引抜抵抗杭力として機能させるものである。基礎スラブ４０と鉛直鉄筋コンクリート部材５は、鉛直方向に配筋された第１の引抜き抵抗筋１０で接合されており、簡易な構造によって容易に施工できる。また、第１の引抜き抵抗筋１０の両端部は、図５に示すように、コンクリート中に軸方向鉄筋や補強筋が配筋された基礎スラブ４０内と鉛直鉄筋コンクリート部材５内まで其々配筋することで、基礎スラブ４０の一方端が浮き上がろうとしても、第１の引抜き抵抗筋１０は鉄筋コンクリートに埋設されており、第１の引抜き抵抗筋１０の抜け出しを防止することができる。
また、第１の引抜き抵抗筋１０による接合は、新設建物の長手方向Ｙに沿った両端部という引抜き抵抗にとって合理的な接合位置に限定されており、第１の引抜き抵抗筋１０の設置に要する工数を低減し、鋼材費及び施工コストを低減できる。

また、上記の建物構造物１においては、鉛直鉄筋コンクリート部材５に基礎底盤４が接合されていることで、基礎の浮き上がりに対する構造安全性が高められると共に、建物脚部に生じる転倒モーメントに対して、更に効果的に抵抗できる。また、鉛直鉄筋コンクリート部材５と接合される基礎底盤４は新設建物だけでなく、既存建物でもよく、建物の建替え工事においては、地下躯体の一部を再利用できるので、工期短縮と工事費が低減できる。

また、基礎底盤４の外壁部４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅは、建て替え前の建物構造物撤去時等において、山留壁として作用するため、施工が容易である。これにより、施工コストを更に低減することが可能である。

〔第２実施形態〕
次に、図６を用いて、上記実施形態として示した建物構造物１の直接基礎構造２の、第２の実施形態を説明する。図６は、第２の実施形態における直接基礎構造２０の説明図である。第２の実施形態における直接基礎構造２０は、上記の建物構造物１の直接基礎構造２とは、鉛直鉄筋コンクリート部材５の両端部である外側鉛直鉄筋コンクリート部材５ｈと、建て替え前の建物構造物の基礎底盤４との間には、これらの間に延在する第２の引抜き抵抗筋２１が、所定間隔をもって配筋されることにより、接合されている点が異なっている。

より具体的には、基礎底盤４の底壁部４ａ及び外壁部４ｃ、４ｅの各々と、外側鉛直鉄筋コンクリート部材５ｈとの間に、鉛直方向に延在するように、長手方向Ｙに間隔を空けて第２の引抜き抵抗筋２１が設置されている。第２の引抜き抵抗筋は、図２に示すように第１の引抜き抵抗筋と同様に、異形鉄筋Ｄ１６が短手方向Ｘに３００ｍｍ間隔で配筋され、長手方向Ｙに６００ｍｍ間隔で配筋されている。
また、図２に示される、基礎スラブ４０の長手方向Ｙに沿った両端部４１の、短辺長さ、すなわち短手方向Ｘの幅ａと、新設建物の短手方向Ｘの建物幅ｂにおいては、幅ａは建物幅ｂの１／３以下となっている。

上記の建物構造物においては、鉛直鉄筋コンクリート部材５と基礎底盤４が第２の引抜き抵抗筋２１を介して接合されることで、基礎スラブ４０の一方端部に引き抜き力が作用した際には、第１、第２の引き抜き抵抗筋１０、２１を介して、鉛直鉄筋コンクリート部材５と基礎底盤４が共に引抜き力に抵抗できる。
また、新設建物の長手方向Ｙに沿った基礎スラブ４０、及び鉛直鉄筋コンクリート部材５の両端部の短辺長さａは、図２に示すように新設建物の短手方向Ｘの中央位置を対称軸として新設建物の短手方向Ｘの建物幅ｂの１/３以下に限定することで、第１、第２の引抜き抵抗筋１０、２１が引抜き抵抗力として機能する合理的な接合位置に限定されるために、引抜き抵抗筋１０、２１の鋼材費及び工事費用を低減できる。

本第２の実施形態が、上記第１の実施形態と同様に、地震発生時に生じる建物脚部の転倒モーメントに対して、頑強な構造をもって抵抗することが可能となる、鋼材費及び施工コストを低減できる等の効果を奏することはいうまでもない。

（実施形態の第１の変形例）
次に、図７を用いて、上記第１及び第２の実施形態として示した建物構造物１の直接基礎構造２の、第１の変形例を説明する。図７は、第１の変形例における直接基礎構造３０の説明図である。第１の変形例における直接基礎構造３０は、上記の直接基礎構造２とは、鉛直鉄筋コンクリート部材３１の下面には凹部が形成されている点が異なっている。

より具体的には、直接基礎構造３０における鉛直鉄筋コンクリート部材３１は、内側鉛直コンクリート部材３１ｇの下面に、内壁３１ａによって形成されている凹部を備えている。
凹部の、短手方向Ｘにおける断面形状は、山型形状に、より好ましくはカテナリー曲線をなすように形成されている。また、凹部は、水平面内で短手方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおける、いずれの位置においても同じ断面形状を備えた山型形状を有するように、長手方向Ｙに沿って所定間隔おきに設けられている。凹部の、基礎底盤４の底面４ｉに接している両下端部３１ｂは、境界線Ｅ近傍に位置するように、凹部は形成されている。凹部は、その内部に鉛直鉄筋コンクリート部材３１を構成するコンクリートよりも低剛性の弾性体３２等が充填されているのが望ましいが、何も充填されておらず隙間空間３２となっていてもよい。また、低剛性の弾性体は、発泡体や盛土、コンクリート解体ガラなど、山型形状を形成できるものであれば良い。

このような構成によれば、鉛直鉄筋コンクリート部材３１内に、弾性体、または隙間空間３２が山型形状に設けられることで、上方から鉛直荷重が加わっても、鉛直鉄筋コンクリート部材３１が局所的に損壊することなく、鉛直荷重を受け流すことが可能となる。よって、鉛直鉄筋コンクリート部材３１を形成するコンクリート量を低減しつつ、建物構造物の鉛直荷重を地盤にスムーズに伝達させることができる。

本第１の変形例が、上記第１の実施形態と同様に、地震発生時に生じる建物脚部の転倒モーメントに対して、頑強な構造をもって抵抗することが可能となる、鋼材費及び施工コストを低減できる等の効果を奏することはいうまでもない。

（実施形態の他の変形例）
なお、本発明の建物構造物は、図面を参照して説明した上述の第１及び第２の実施形態及び変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態及び変形例においては、建物構造物は建て替えられた建物構造物であり、建物構造物の下には、建て替え前の建物構造物の基礎躯体が、基礎底盤として残されていたが、これに限られず、建物構造物は新築の建物構造物であって、基礎底盤は新設建物施工時に設けられてもよい。

また、上記実施形態及び変形例においては、外側鉛直鉄筋コンクリート部材５ｈと内側鉛直コンクリート部材５ｇは一体に形成されているが、これらの間に目地を設けて、分離させて形成してもよい。

また、上記実施形態及び変形例においては、図１、４に示されるように、新設建物基礎６の外周面は、鉛直鉄筋コンクリート部材の外周面と面一となすように形成したが、鉛直鉄筋コンクリート部材の幅を新設建物基礎より小さくし、新設建物基礎で鉛直鉄筋コンクリート部材の外壁（立上り）部を覆うように形成させてもよい。
また、上記実施形態では、鉛直鉄筋コンクリート部材は、基礎スラブの水平断面形状と同等程度としたが、第１の引抜き抵抗筋が配筋された浮き上がり力や押し込み力が集中する建物長手方向に沿ったある単位幅を有する両端部分のみとしてもよい。また、鉛直鉄筋コンクリート部材は、両端部分のみで、中央部分は無筋コンクリート造としても良い。

これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態や各変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１ 建物構造物 ２０ 直接基礎構造
２ 直接基礎構造 ２１ 第２の引抜き抵抗筋
３ 上部構造 ３０ 直接基礎構造
４ 基礎底盤 ３１ 鉛直鉄筋コンクリート部材
５ 鉛直鉄筋コンクリート部材 ３２ 弾性体または隙間空間
６ 新設建物基礎 ４０ 基礎スラブ
７ 鉄筋 ４１ 基礎スラブの両端部
８ 短手方向鉄筋 Ｘ 短手方向
９ 長手方向鉄筋 Ｙ 長手方向
１０ 第１の引抜き抵抗筋

Claims (4)

1. 塔状比が４を上回る新設建物において、前記新設建物の基礎スラブの下面に、鉛直鉄筋コンクリート部材を接合させた建物構造物であって、
   前記鉛直鉄筋コンクリート部材は、前記基礎スラブの前記下面の全面に接して下方に延在して設けられ、
   前記新設建物の平面視における長手方向と直交する方向の前記基礎スラブの両端部と、前記鉛直鉄筋コンクリート部材との間には、前記長手方向に所定間隔をおいて複数の第１の引抜き抵抗筋が配筋されていることを特徴とする建物構造物。
2. 塔状比が４を上回る新設建物において、前記新設建物の基礎スラブの下面に、鉛直鉄筋コンクリート部材を接合させた建物構造物であって、
   前記新設建物の平面視における長手方向に沿った前記基礎スラブの両端部と前記鉛直鉄筋コンクリート部材との間には、所定間隔をもって第１の引抜き抵抗筋が配筋され、
   前記鉛直鉄筋コンクリート部材の下面には、新設建物、または既存建物の基礎底盤が接合されていることを特徴とする建物構造物。
3. 前記基礎スラブの両端部の短辺長さは、前記新設建物の短手方向の建物幅の１/３以下であって、
   前記鉛直鉄筋コンクリート部材の両端部と前記基礎底盤との間には、所定間隔をもって第２の引抜き抵抗筋が配筋されていることを特徴とする請求項２に記載の建物構造物。
4. 前記鉛直鉄筋コンクリート部材の下面には、当該鉛直鉄筋コンクリート部材を形成するコンクリートよりも低剛性の弾性体、または隙間空間が、前記新設建物の長手方向に沿って、所定間隔おきに設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の建物構造物。

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