JP7350502B2 - 戸建住宅およびその施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、免震機能を備えた戸建住宅およびその施工方法に関するものである。

建造物の地震への対策は、耐震や免震、制震の３通りが知られている。建築物が大型の施設や大型のビルであれば、これら３通りの対策を組み合わせるなど様々な対応を図ることが可能である。
しかし、個人が建築する戸建住宅では、対策に費用が嵩むため、実際に施工するのは困難である。例えば、免震にしても基礎と建物との間に数多くのダンパーを設置するなど、個人の戸建住宅では難しい。そこで、戸建住宅でも容易に設置できるものが特許文献１に知られている。

特許文献１に記載の耐震家屋は、家屋と基礎構造との間にステンレス板が挟まれた構造となっており、家屋と基礎構造とは非固定状態となっているものである。この特許文献１では、耐震家屋と称しているが、家屋と基礎構造とは非固定状態としており、地震による揺れを、基礎構造上の家屋に伝えないようにしていることから、この対策は免震に分類されるものである。

特開平８－２１８６７７号公報

しかし、特許文献１に記載の従来の戸建住宅では、家屋と基礎構造との間にステンレス板が挟まれているだけなので、地震の揺れの周期や大きさ、基礎構造とステンレス板との間の摩擦力および家屋とステンレス板との間の摩擦力とによっては、基礎構造とステンレス板とがずれるだけでなく、家屋がステンレス板ともずれるおそれがある。

そうなると、家屋基礎を下から支持するステンレス板が家屋基礎からずれて、家屋基礎を支持するものが無くなるため、建物の荷重が家屋基礎に掛かることで、家屋基礎がひび割れたり、欠けたり、脱落したりするおそれがある。
従って、建物を支持する大事な基礎に不具合が生じると、戸建住宅の耐震性能が低下してしまう。

そこで本発明は、個人宅であっても導入することが容易で、地震の揺れに強い戸建住宅およびその施工方法を提供することを目的とする。

本発明の戸建住宅は、地盤に形成されたコンクリート平板と、前記コンクリート平板に非固定状態で設置された金属板と、前記金属板に固着された基礎と、前記基礎上に建築された建物とを備えたことを特徴とする。

本発明の戸建住宅によれば、コンクリート平板と金属板が非固定状態であり、金属板と基礎とが固着状態である。そのため、地震が発生して地盤が揺れ、本発明の戸建住宅が揺動すると、建物は金属板と一緒にコンクリート平板上を揺動する。従って、基礎が金属板からずれることを防止することができる。また、コンクリート平板に金属板を設置するだけであるため施工が容易であり、安価である。

前記コンクリート平板と前記金属板との間に粒状物が散在されたものとすることができる。粒状物により、コンクリート平板と金属板との摩擦力が弱くなるため、短い周期の振動や長い周期の振動でも、金属板がコンクリート平板からずれて免震できるため、基礎および建物が大きく揺れによる損傷を受け難くすることができる。

前記金属板は、前記コンクリート平板の周縁部を露出させる範囲に設置されたものとすることができる。金属板がコンクリート平板からずれても、コンクリート平板からはみ出してしまうことを防止することができる。

前記建物は、壁および床スラブを備えた建物本体と、前記建物本体の上部に設けられた屋根とを備え、前記建物本体は、鉄筋コンクリート構造であり、前記屋根は、木造構造であることとすることができる。
屋根を軽量に形成することができるので、全部を鉄筋コンクリート構造とするより建物の重心を下方へ下げることができる。従って、建物を金属板に連動させやすくすることができる。

前記金属板は、アルミニウムおよび亜鉛合金のめっき鋼板であると、金属板としての強度を十分に確保することができ調達が容易である。

前記コンクリート平板は、深掘りされて形成されたピットに形成され、前記ピットの側壁と前記基礎とが離間したものとすることができる。金属板が大きくスライドして基礎が大きくコンクリート平板からずれても、ピットの側壁と基礎とが離間しているため、基礎が側壁との間を移動することができるため、建物の倒壊や家具の転倒を防止することができる。

本発明の戸建住宅の施工方法は、地盤にコンクリート平板を打設する工程と、前記コンクリート平板が固化した後に、金属板を設置する工程と、前記金属板上に基礎を形成するために、基礎用型枠を設置する工程と、前記基礎用型枠にコンクリートを打設する工程と、前記基礎用型枠に打設したコンクリートが固化した後に、前記基礎用型枠を撤去する工程と、前記基礎に建物を建築する工程とを含むことを特徴とする。
本発明の戸建住宅の施工方法により施工することで、本発明の戸建住宅を施工することができる。

本発明によれば、基礎が金属板からずれることを防止することができ、安価に、かつ容易に施工することができるため、個人宅であっても導入することが容易で、地震の揺れに強いものとすることができる。

本発明の実施の形態に係る戸建住宅の構造を説明するための図である。 図１に示す戸建構造の施工方法を説明するための図であり、（Ａ）は地盤を掘り下げる根切した状態の図、（Ｂ）はピットに捨てコンクリートを形成した状態の図、（Ｃ）は捨てコンクリートに金属板を配置した状態の図である。 図２から続く戸建構造の施工方法を説明するための図であり、（Ａ）は捨てコンクリートに配置された金属板上に、配筋して基礎用型枠を組み立てた状態の図、（Ｂ）は基礎用型枠にコンクリートを打設して基礎を施工した状態の図である。 図３から続く戸建構造の施工方法を説明するための図であり、（Ａ）は基礎上に建物の建物本体を施工した状態の図、（Ｂ）は建物本体の上に屋根を施工した状態の図である。

本発明の実施の形態に係る戸建住宅を図面に基づいて説明する。
図１に示す戸建住宅１は、地盤Ｇに形成されたコンクリート平板２と、コンクリート平板２が固化した状態で設置された金属板３と、金属板３に固着された基礎４と、基礎４上に建築された建物５とを備えている。

地盤Ｇには、ピットＰが深掘りされて形成されている。ピットＰには図示しない砕石が敷き詰められている。砕石の厚みは５ｃｍとすることができる。
コンクリート平板２は、コンクリートが打設されて形成された捨てコンクリートである。本実施の形態では、厚みを１０ｃｍとしている。
金属板３は、長方形状の鋼板を縦列および横列に並べたものである。金属板３は、コンクリート平板２の周縁部２１を露出させる範囲に設置される。
本実施の形態では、金属板３は、厚みが１．５ｍｍのアルミニウムおよび亜鉛合金のめっき鋼板により形成されている。アルミニウムおよび亜鉛合金のめっき鋼板は、例えば、ガルバリウム鋼板（登録商標）が使用できる。

基礎４は、建物５の躯体となるものであり、立ち上がり部４１と、耐圧版となる基礎スラブ４２からなるベタ基礎により形成されている。
建物５は、居住者の居住空間を形成する建物本体５１と、建物本体５１の上部に設けられた屋根５２とを備えている。
建物本体５１は、壁５１ａおよび床スラブ５１ｂが鉄筋コンクリート構造である。本実施の形態に係る建物本体５１は、壁式コンクリート構造としている。なお、１階の床５１ｃは、木板材により形成されている。

屋根５２は、木造構造により形成されている。屋根５２は、屋根本体５２１と、屋根仕上材５２２とから形成されている。
屋根本体５２１は、垂木５２ａ、母屋５２ｂ、小屋束５２ｃ、梁５２ｄおよび野路板５２ｅを備えている。屋根仕上材５２２は、コロニアル（登録商標）、カラーベスト（登録商標）のスレート系材料、瓦などの粘土系材料、モニエル（商標）などのセメント系材料、ガルバリウム鋼板、アルミニウム、ステンレス、チタニウムなどの金属鋼板などが使用できる。本実施の形態では、他の屋根仕上材より軽量で、耐候性が高い、金属鋼板の一例であるガルバリウム鋼板を採用している。
屋根仕上材５２２は、屋根本体５２１を覆うように配置される。

以上のように構成された本発明の実施の形態に係る戸建住宅の施工方法について、図面に基づいて説明する。
図２（Ａ）に示すように、地盤Ｇを深掘りしてピットＰを施工する。このとき、ピットＰの側壁Ｐ１が基礎４（図１参照）との間に隙間Ｓができるように、地盤Ｇを掘り拡げる。

図２（Ｂ）に示すように、ピットＰに砕石（図示せず）を敷き均して、コンクリートを打設してコンクリート平板２となる捨てコンクリートを施工する。
図２（Ｃ）に示すように、コンクリート平板２が固化すると、コンクリート平板２に金属板３となる長方形状のガルバリウム鋼板を縦列および横列に順次並べる。このとき、金属板３は、コンクリート平板２の周縁部２１を露出させる範囲に設置される。

コンクリート平板２が固化した後に、金属板３が設置されるため、金属板３は、コンクリート平板２と非固定状態である。
また、金属板３は、コンクリート平板２が固化して後に設置されるため、金属板３を設置する前にコンクリート平板２に粒状物を敷設することができる。粒状物は、例えば、砂や土、小粒な砕石、金属球とすることができる。

図３（Ａ）に示すように、コンクリート平板２に、基礎４（図１参照）を形成するための基礎用型枠Ｍを設置する。そして、基礎４の立ち上がり部４１と基礎スラブ４２となる位置に鉄筋Ｒを配筋する。
次に、基礎用型枠Ｍにコンクリートを打設する。基礎用型枠Ｍに打設したコンクリートが固化すると、基礎用型枠Ｍを撤去することで、図３（Ｂ）に示すように、基礎４が施工される。本実施の形態では、基礎スラブ４２を２８０ｍｍの厚みに形成している。
金属板３の上に基礎４が施工されるので、基礎４が金属板３と固着した状態となる。
基礎４が施工できれば、ピットＰの側壁Ｐ１と基礎４との間の隙間Ｓを埋め戻すことができる。

次に、図示しない壁用型枠を基礎４上に組み、コンクリートを打設して、壁を施工する。
このようにして、図４（Ａ）に示すように、基礎４と一体となった壁５１ａおよび床スラブ５１ｂ、１階の床５１ｃを形成して、建物本体５１を施工する。

次に、図４（Ｂ）に示すように、建物本体５１に、梁５２ｄを渡し、小屋束５２ｃを立てる。そして、母屋５２ｂを渡して、垂木５２ａを並べて、野路板５２ｅを貼ることで、屋根本体５２１を施工する。
屋根本体５２１が組み上がると、野路板５２ｅにガルバリウム鋼板からなる屋根仕上材５２２を張り、屋根５２を施工する。

このようにして図１に示す建物５が施工されていることにより、コンクリート平板２と金属板３が非固定状態であり、金属板３と基礎４とが固着状態である。そのため、地震が発生して地盤Ｇが揺れ、戸建住宅１が揺動すると、建物５は金属板３と一緒にコンクリート平板２上を揺動する。従って、基礎４が金属板３からずれることを防止することができるので、基礎４は金属板３上でしっかり支持されるため、基礎４へのひび割れや欠け、脱落などの発生を防止することができる。また、コンクリート平板２に金属板３を設置するだけであるため施工が容易であり、安価である。
よって、戸建住宅１は、個人宅であっても導入することが容易で、地震の揺れに強い住宅である。

コンクリート平板２に粒状物を散在させることにより、コンクリート平板２と金属板３との摩擦力が弱くなるため、短い周期の振動や長い周期の振動でも、金属板３がコンクリート平板２からずれて免震できるため、基礎４および建物５が大きく揺れによる損傷を受け難くすることができる。

金属板３がコンクリート平板２の周縁部２１を露出させる範囲に設置されているため、金属板３がコンクリート平板２からずれても、コンクリート平板２からはみ出してしまうことを防止することができる。従って、コンクリート平板２によりしっかりと金属板３を支持することができる。

建物の重心が高いと、金属板３がコンクリート平板２からずれ、建物が振動したときに、倒壊するおそれがある。
しかし、建物５は、建物本体５１が鉄筋コンクリート構造であり、屋根５２は、木造構造である。そのため、建物５の上部に位置する屋根５２は、コンクリートにより形成するより軽量とすることができる。
従って、建物５の重心が、建物全部をコンクリート構造としたときより下方に下がるので、建物５が揺れたときに建物５全体が金属板３と連動しやすくなり、建物５の倒壊を回避することができる。
特に、屋根５２の屋根仕上材５２２が、瓦より軽量な金属鋼板を使用しているため、屋根５２を更に軽量に形成することができる。

金属板３をガルバリウム鋼板により形成することで、調達しやすく、強度も十分である。更に、屋根仕上材５２２と材質が同じであるため、同じ業者から調達できる。従って、調達コストを抑制することができる。

ピットＰの側壁Ｐ１と基礎４とが離間して隙間Ｓが埋め戻し土により埋め戻されているものの、埋め戻し土は地盤Ｇよりは軟質である。従って、金属板３が大きくスライドして基礎４が大きくコンクリート平板２からずれても、ピットＰの側壁Ｐ１と基礎４とが離間しているため、基礎４が軟質な埋め戻し土を押し退けながら移動することができる。

基礎４とピットＰの側壁と接近していると、基礎４の移動により、基礎４がピットＰの側壁Ｐ１に衝突して移動が規制されることで、建物５が衝突の勢いで倒壊する、または建物５内の家具が転倒するおそれがある。
しかし、基礎４が側壁Ｐ１との間を移動することができるため、建物５の倒壊や家具の転倒を防止することができる。

なお、本実施の形態に係る戸建住宅１では、建物本体５１が壁式コンクリート構造であったが、木造造としてもよい。

本発明は、小規模な個人向けの住宅に最適である。

１ 戸建住宅
２ コンクリート平板
２１ 周縁部
３ 金属板
４ 基礎
４１ 立ち上がり部
４２ 基礎スラブ
５ 建物
５１ 建物本体
５１ａ 壁
５１ｂ 床スラブ
５１ｃ １階の床
５２ 屋根
５２１ 屋根本体
５２ａ 垂木
５２ｂ 母屋
５２ｃ 小屋束
５２ｄ 梁
５２ｅ 野路板
５２２ 屋根仕上材
Ｇ 地盤
Ｐ ピット
Ｐ１ 側壁
Ｓ 隙間
Ｍ 基礎用型枠
Ｒ 鉄筋

Claims (7)

1. 地盤に深掘りされて形成されたピットに形成されたコンクリート平板と、
   前記コンクリート平板に非固定状態で設置された金属板と、
   前記金属板に固着された基礎であり、前記ピットの側壁と離間した基礎と、
   前記ピットの側壁と前記基礎との隙間に埋め戻された埋め戻し土であり、前記金属板がスライドして前記基礎が前記コンクリート平板からずれた際に前記基礎が押し退けながら移動することが可能な程度に前記地盤より軟質な埋め戻し土と、
   前記基礎上に建築された建物とを備えた戸建住宅。
2. 前記コンクリート平板と前記金属板との間に粒状物が散在された請求項１記載の戸建住宅。
3. 前記金属板は、前記コンクリート平板の周縁部を露出させる範囲に設置された請求項１または２記載の戸建住宅。
4. 前記建物は、壁および床スラブを備えた建物本体と、前記建物本体の上部に設けられた屋根とを備え、
   前記建物本体は、鉄筋コンクリート構造であり、
   前記屋根は、木造構造である請求項１から３のいずれかの項に記載の戸建住宅。
5. 前記金属板は、アルミニウムおよび亜鉛合金のめっき鋼板である請求項１から４のいずれかの項に記載の戸建住宅。
6. 地盤を深掘りしてピットを形成する工程と、
   前記ピットにコンクリート平板を形成する工程と、
   前記コンクリート平板に非固定状態で金属板を設置する工程と、
   前記金属板に固着された基礎であり、前記ピットの側壁と離間した基礎を形成する工程と、
   前記ピットの側壁と前記基礎との隙間に、前記金属板がスライドして前記基礎が前記コンクリート平板からずれた際に前記基礎が押し退けながら移動することが可能な程度に前記地盤より軟質な埋め戻し土を埋め戻す工程と、
   前記基礎上に建物を建築する工程とを含む戸建住宅の施工方法。
7. 地盤を深掘りしてピットを施工する工程であり、前記ピットの側壁と基礎との間に隙間ができるように地盤を掘り拡げる工程と、
   前記地盤にコンクリート平板を打設する工程と、
   前記コンクリート平板が固化した後に、金属板を設置する工程と、
   前記金属板上に前記ピットの側壁と離間した基礎を形成するために、基礎用型枠を設置する工程と、
   前記基礎用型枠にコンクリートを打設する工程と、
   前記基礎用型枠に打設したコンクリートが固化した後に、前記基礎用型枠を撤去する工程と、
   前記ピットの側壁と前記基礎との隙間に、前記金属板がスライドして前記基礎が前記コンクリート平板からずれた際に前記基礎が押し退けながら移動することが可能な程度に前記地盤より軟質な埋め戻し土を埋め戻す工程と、
   前記基礎に建物を建築する工程とを含む戸建住宅の施工方法。

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