JPH0594342U - 構真柱の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 逆打ち工法による地下工事中に上部構造体を
支持し、上部構造体に接続する鉄骨造の構真柱の構造を
改善する。 【構成】 鉄筋コンクリート造地下柱７に含まれる鉄骨
造の構真柱１０において、該構真柱１０は、杭孔３内に
先行して設置されるコンクリート杭４内に根入れされる
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とからなると共に、構造体の一般柱７の通り
芯ｘ、ｙに関して４５度偏向して設置され、従って、梁
８の鉄筋８１の定着が改善されている。

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１ａ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１ ２とからなり、鋼管１１の断面における各辺１３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。

【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)

【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。