JP5826100B2 - 断熱基礎構造 - Google Patents

Description

本発明は、低層建築物の基礎構造に好適な断熱性に優れた基礎構造に関する。

一般に、住宅等の基礎には、地盤との接地面積を広くし、建物を安定的に支持するため、図１に示すような、逆Ｔ字型コンクリート基礎（布基礎）が用いられる。図１に示す逆Ｔ字型コンクリート基礎１は、地盤１１の中に、地盤面１１ａから所定の深さ位置に埋設する基底部２と、基底部２から垂直に立ち上がる立上部３からなり、基底部２と立上部３の内部には、コンクリート体を強固にするため、主筋４が縦横に配設されている。

なお、上記立上部３は、断熱材１０で覆った床版８を支え、立上部３の直上にアンカーボルト５で固定した梁７で柱６を支えている。壁は、断熱材１０を挟んで、外壁９で構成されている。

現場打ちコンクリートでコンクリート基礎を施工するが、現場作業は、型枠の組立・解体、鉄筋の加工・配筋、さらに、コンクリートの打設・養生等、作業工程が多く、現場施工が煩雑になり、工期が長期化する。地盤を掘削する根切工事も含めると、工期はより長期化する。

特許文献１には、工期短縮を図るため、上面が地盤面より高位のコンクリート製基礎スラブ、該基礎スラブと一階床との間で床下空間を包囲する基礎鋼材、及び、基礎鋼材の外側面を覆う防水性外気遮断材からなる基礎構造（べた基礎）が開示されている。

特許文献１に開示の基礎構造は、断熱性能を有する防水性外気遮断材を用いて断熱性を確保し得るものであるが、床スラブとの間に断熱欠損部が生じるので、建物全体の断熱性の向上は難しい。また、基礎スラブの施工のため掘削する地盤面積が広いので、根切工事が長期化する。

断熱性の基礎構造に関しては、特許文献２に、煉瓦を用いた木造家屋用の外張り断熱構造が開示されている。特許文献２に開示の外張り断熱構造は、基礎の断熱構造と外壁の断熱構造が連続しているので、建物全体の断熱性の向上は容易であるが、作業工程が多く、現場施工が煩雑になり、工期が長いのが難点である。

特開２０１１−１７２０７号公報 特開２００２−２９４８９４号公報

本発明は、低層建築物の基礎構造に係る上記現状を踏まえ、現場施工が簡略で工期が短く、低層建築物の基礎構造に好適な、断熱性に優れた基礎構造を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成する基礎構造について鋭意検討した。その結果、本発明者らは、（ｉ）基礎スラブの地盤中に埋設する埋設部の断面を逆台形状とし、かつ、（ii）基礎スラブと、柱及び一階床の間に鋼材基礎部を構築すれば、基礎施工の工期を短縮でき、かつ、建築物全体の断熱性を高めることができることを見いだした。

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。

（１）（ｘ）下面が地盤面より高位の基礎スラブと、前記基礎スラブの外周部に沿って配置され、前記基礎スラブの下面から突出し下端が地盤に埋設された埋設部と、を備えた鉄筋コンクリート基礎部、
（ｙ）（y1）上記基礎スラブの上面かつ上記埋設部に対応して配置され、耐力壁を挟持する柱を支持する柱脚鋼材、（y2）上記基礎スラブの上面で、上記柱脚鋼材の間に連結されて配置される形鋼材、及び、（y3）上記基礎スラブの上面で、耐力壁が配置されていない箇所に配置され、一階床を支持する鋼板材からなる鋼材基礎部、及び、
（ｚ）上記鉄筋コンクリート基礎部の外周面を覆う外気・熱遮断材と連続し、上記鋼材基礎部の外周面を覆う外気・熱遮断材
からなることを特徴とする断熱基礎構造。

（２）前記埋設部は、断面が逆台形状であることを特徴とする前記（１）に記載の断熱基礎構造。

（３）前記柱脚鋼材が、水平断面が十字形の鋼材と、該水平断面が十字形の鋼材の上下端に十字の先端が各辺を二等分し且つ各辺に一致するように接合された一対の正方形の鋼板と、からなることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の断熱基礎構造。

（４）前記形鋼材が、Ｈ形断面の形鋼材であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の断熱基礎構造。

（５）前記鋼板材が、薄鋼板を重ね合せたものであることを特徴とす前記（１）〜（４）のいずれかに記載の断熱基礎構造。

（６）前記断熱基礎構造が、低層建築物用であることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の断熱基礎構造。

本発明によれば、現場施工が簡略で工期が短く、低層建築物の基礎構造に好適な、断熱性に優れた基礎構造を提供することができる。

住宅等の建物の基礎構造の一例を示す図である。 本発明の基礎構造の断面を示す図である。 本発明の基礎構造の側面を示す図である。 柱脚鋼材の一態様を示す図である。

本発明の断熱基礎構造（以下「本発明基礎構造」ということがある。）について、図面に基づいて説明する。

図２に、本発明基礎構造の断面を示す。図３に、本発明基礎構造の側面を示す。図２及び図３に示すように、本発明基礎構造は、基本的には、鉄筋コンクリート製の基礎スラブ１２、鋼材基礎部１７、及び、外気・熱遮断材１９ａ、１９ｂから構成される。

まず、基礎スラブ１２について説明する。

図２に示すように、スラブ主筋が配筋されている基礎スラブ１２は、地盤１１に下部分を埋設する埋設部１３を外周部に備えている。なお、埋設部１３を除く基礎スラブ１２の厚さは、１５０〜２００ｍｍが好ましい。

埋設部１３は、断面が逆台形状で、下辺が幅広で、強度向上のため、内部に複数本の主筋が配筋されている。主筋は、埋設部１３の上部及び下部それぞれに、好ましくは３本以上を配筋する。

埋設部１３の寸法は、特に限定されるものではないが、下辺は、２１０〜２５０ｍｍが好ましい。埋設部１３の下辺から基礎スラブ１２の上面までは５００〜６５０ｍｍが好ましい。この場合、埋設部１３は、下辺が地盤面１１ａより２００〜５００ｍｍになるように埋め込まれ、基礎スラブ１２の下面は、地盤面１１ａより高位となる。なお、基礎スラブ１２の下面と地盤面１１ａの間は、砕石で埋めるのが好ましい。

基礎スラブの施工においては、埋設部の断面が逆台形状であるので、地盤の掘削量が少なくてすみ、また、布基礎と異なり、コンクリートの立上部がないので、掘削工事を含めた工期を短縮することができる。さらに、埋設部の埋め込み寸法を最小化すれば、地盤の掘削量がより少なくてすむので、掘削工事の工期をより短縮できる。工期を大幅に短縮できる構造の基礎スラブを採用した点が、本発明基礎構造の一つの特徴である。

コンクリートが外気や地盤に直接接していると、外気や地盤の熱がコンクリートを伝わり、基礎スラブ上面での結露を招く恐れがあるため、埋設部１３の外面（外気と地盤に接する面）を外気・熱遮断材１９ａで覆う。外気・熱遮断材１９ａは、外気や熱の侵入を遮断できる材質のものであればよく、特定の材料に限定されないが、発砲プラスチック断熱材等が好ましい。

次に、鋼材基礎部１７について説明する。

図２に示すように、鋼材基礎部１７は、（y1）埋設部１３の上面に配置され、耐力壁２１（図３、参照）を挟持する柱６を支持する柱脚鋼材１４、（y2）埋設部１３の上面で、柱脚鋼材１４の間に連結して配置され、耐力壁２１を支持する形鋼材１６、及び、（y3）基礎スラブ１２の上面で、耐力壁２１が配置されていない箇所に配置され、一階床１８を支持する鋼板材１５から構成される。

柱脚鋼材１４は、埋設部１３の上面において、耐力壁２１を挟持する柱６の位置で、アンカーボルト５で固定されている。図４に、柱の荷重を受け止める柱脚鋼材の一態様を示す。図中、１４ａは、ボルト孔である。柱脚鋼材１４は、図４に示すように、鋼板で構成した、上下面が平面で、断面が十字形の形状のものが好ましい。柱脚鋼材１４の上下面の寸法は、柱の寸法に応じて設定する。例えば、柱の寸法が８０ｍｍの場合、９５ｍｍが好ましい。

柱脚鋼材１４の高さは、基礎スラブの地盤面１１ａからの高さとの関連で、適宜設定する。例えば、基礎スラブの地盤面１１ａからの高さが２１０ｍｍの場合、柱脚鋼材１４の高さは、２２０〜２５０ｍｍが好ましい。柱脚鋼材１４を構成する鋼板の板厚は６〜１２ｍｍが好ましい。

形鋼材１６は、図３に示すように、柱脚鋼材１４の間に、連結部１６ａで連結されて配置され、柱脚鋼材１４を補強する。耐力壁２１には、ブレース２０が設置されており、柱脚鋼材１４に応力が集中するため、形鋼材１６は、応力に耐え得る構造の形鋼材が好ましい。特に、Ｈ形断面の形鋼材が好ましい。Ｈ形断面の形鋼材は、板厚２．３〜８ｍｍの鋼板を溶接して製造したものでもよい。

図２及び図３に示すように、鋼板材１５は、耐力壁２１が配置されていない箇所に配置され、一階床１８を支持する。耐力壁２１がない分、受ける荷重は減少するので、鋼板材を用いて一階床１８を支持する。鋼板材は、板厚１．０ｍｍ前後の薄鋼板を、リップ溝形断面に成形して合わせたものでもよい。薄鋼板を用いると、軽量化できるので、梁施工が簡略となる。

薄鋼板は、めっき鋼板を用いてもよい。めっき鋼板を用いると、防食塗装を省略できるので、梁施工が簡略となる。

基礎スラブ１２の上に、このような構成で、柱６及び一階床１８を支える鋼材基礎部１７を配設する点が、本発明基礎構造におけるもう一つの特徴である。

次に、外気・熱遮断材１９ａ、１９ｂについて説明する。

本発明基礎構造においては、埋設部１３の外面（外気と地盤に接する面）を覆う外気・熱遮断材１９ａと連続して、鋼材基礎部１７の外面を外気・熱遮断材１９ｂで覆う。外気・熱遮断材１９ｂは、壁全体を覆うように配設する。さらに、外気・熱遮断材１９ｂの外側に外壁２２を配設する。

外気・熱遮断材１９ｂは、外気や熱の侵入を遮断できる材質のものであればよく、特定の材料に限定されないが、発砲プラスチック断熱材等が好ましい。

外気・熱遮断材１９ｂは、外気・熱遮断材１９ａと同じ材質のものでも、異なる材質のものでもよいが、外気・熱遮断材１９ｂと外気・熱遮断材１９ａの間に、外気・熱遮断欠損部が生じないように配設することが必要である。

本発明基礎構造においては、外気・熱遮断材の連続配設（外気・熱遮断欠損部がない）による断熱効果によって建物全体の断熱効果を向上できる。

本発明基礎構造は、各種建築物の基礎構造として使用し得るが、特に、低層建築物の基礎構造として好適である。

前述したように、本発明によれば、現場施工が簡略で工期が短く、低層建築物の基礎構造に好適な、断熱性に優れた基礎構造を提供することができる。よって、本発明は、建築産業において利用可能性が高いものである。

１ 逆Ｔ字型コンクリート基礎（布基礎）
２ 基底部
３ 立上部
４ 主筋
５ アンカーボルト
６ 柱
７ 梁
８ 床版
９ 外壁
１０ 断熱材
１１ 地盤
１１ａ 地盤面
１２ 基礎スラブ
１３ 埋設部
１４ 柱脚鋼材
１４ａ ボルト孔
１５ 鋼板材
１６ 形鋼材
１６ａ 連結部
１７ 鋼材基礎部
１８ 一階床
１９ａ、１９ｂ 外気・熱遮断材
２０ ブレース
２１ 耐力壁
２２ 外壁

Claims (6)

1. （ｘ）下面が地盤面より高位の基礎スラブと、前記基礎スラブの外周部に沿って配置され、前記基礎スラブの下面から突出し下端が地盤に埋設された埋設部と、を備えた鉄筋コンクリート基礎部、
   （ｙ）（y1）基礎スラブの上面かつ上記埋設部に対応して配置され、耐力壁を挟持する柱を支持する柱脚鋼材、（y2）上記基礎スラブの上面で、上記柱脚鋼材の間に連結されて配置される形鋼材、及び、（y3）上記基礎スラブの上面で、耐力壁が配置されていない箇所に配置され、一階床を支持する鋼板材からなる鋼材基礎部、及び、
   （ｚ）上記鉄筋コンクリート基礎部の外周面を覆う外気・熱遮断材と連続し、上記鋼材基礎部の外周面を覆う外気・熱遮断材
   からなることを特徴とする断熱基礎構造。
2. 前記埋設部は、断面が逆台形状であることを特徴とする請求項１に記載の断熱基礎構造。
3. 前記柱脚鋼材が、水平断面が十字形の鋼材と、該水平断面が十字形の鋼材の上下端に十字の先端が各辺を二等分し且つ各辺に一致するように接合された一対の正方形の鋼板と、からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の断熱基礎構造。
4. 前記形鋼材が、Ｈ形断面の形鋼材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の断熱基礎構造。
5. 前記鋼板材が、薄鋼板を重ね合せたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の断熱基礎構造。
6. 前記断熱基礎構造が、低層建築物用であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の断熱基礎構造。

Images