特開 2024-110687 地下階構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110687

(43)【公開日】2024-08-16

(54)【発明の名称】地下階構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 2/86 20060101AFI20240808BHJP

   E04B 1/16 20060101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

E04B2/86 611Z

E04B1/16 Z

E04B2/86 611P

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023015415

(22)【出願日】2023-02-03

(71)【出願人】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】片岡 祐人

(57)【要約】

【課題】地下外壁の壁厚を小さくしつつ土圧に抵抗する。
【解決手段】地下階構造１００は、地下階６２の外周部１２の柱２０と梁３０とに接合された地下外壁１５０と、地下外壁１５０における上下方向の中間部に設けられ柱２０に端部１１２が接合されると共に地下外壁よりも面外方向の幅が大きい横部材１１０と、を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

地下階の外周部の柱と梁とに接合された地下外壁と、
前記地下外壁における上下方向の中間部に設けられ、前記柱に両端部が接合されると共に前記地下外壁よりも面外方向の幅が大きい横部材と、
を備えた地下階構造。

【請求項2】

前記地下外壁における前記横部材の上側は下側よりも壁厚が小さい、
請求項１に記載の地下階構造。

【請求項3】

前記地下階は、他の地下階よりも階高が大きい、
請求項１又は請求項２に記載の地下階構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地下階構造に関する。

【背景技術】

【0002】

引用文献１には、既存地下構造物を解体撤去して新設地下構造物を構築する施工法に関する技術が開示されている。この先行技術では、地下１階の既存地下外壁の階高中央部に切梁を設置する。切梁設置後、ジャッキで切梁にプレロードを作用させる。次に、既存地下外壁を残して、既存地下構造物の１階の床梁を梁型とともに撤去する。地下２階および地下３階についても上記一連の作業を繰り返す。引き続き、既存地下外壁に内側から増打ち壁を打設し、既存地下外壁との合成壁を構築する。その後、地下２階の床梁の施工を行う。増打ち壁の強度発現後、切梁および腹起しを撤去する。地下２階および地下１階についても上記一連の作業を繰り返すことにより、新設地下構造物の施工を完了させる。

【0003】

引用文献２には、建物の地下に位置する地下構造体及び地下構造体の構築方法に関する技術が開示されている。この先行技術では、地下構造体は、既存建物の地下外壁の内側に増し打ち壁と、この増し打ち壁に一端部を定着させたスロープ床とを有している。既存の地下外壁は、鉄筋を埋設したコンクリートによって構成されている。スロープ床は、格子状に配置された鉄筋と、これら鉄筋を埋設したコンクリートとから構成されている。スロープ床の下側には、増し打ち壁が配置されている。増し打ち壁は、鉄筋を埋設したコンクリートから構成されている。増し打ち壁の壁厚は、曲げモーメント分布曲げモーメントに耐え得る追加壁厚かつ鉄筋の先端が増し打ち壁に定着させるために必要な定着壁厚で構成されている。

【0004】

引用文献３には、地下外壁の厚みを薄くできるようにした地下変電所等深層地下構造物に関する技術が開示されている。地下外壁の平面断面形状が少なくとも２つのアーチ部からなるものであり、対向するアーチ部が対称的に位置し、互いに対向するアーチ部の接合部を内壁で結合している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５－２０１００７号公報

【特許文献2】特開２０１７－２２３０４６号公報

【特許文献3】特開昭６１－１５１３３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

地下階の地下外壁は、土圧に抵抗するために地下外壁の壁厚を大きくする必要がある。特に、地下階の深度が深い場合や地下階の階高が高い場合等は地下外壁に大きな土圧が作用するので、地下外壁の壁厚を更に大きくする必要がある。

【0007】

本発明は、上記事実を鑑み、地下外壁の壁厚を小さくしつつ土圧に抵抗することが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第一態様は、地下階の外周部の柱と梁とに接合された地下外壁と、前記地下外壁における上下方向の中間部に設けられ、前記柱に両端部が接合されると共に前記地下外壁よりも面外方向の幅が大きい横部材と、を備えた地下階構造である。

【0009】

第一態様に記載の地下階構造では、地下外壁の上下方向の中間部に面外方向の幅が大きい横部材を設けることで、地下外壁は横部材で区切られた構成となり、土圧を受ける上下高さが小さくなる。よって、横部材を設けない構成と比較し、地下外壁の壁厚を小さくすることができる。

【0010】

第二態様は、前記地下外壁における前記横部材の上側は下側よりも壁厚が小さい、第一態様に記載の地下階構造である。

【0011】

第二態様に記載の地下階構造では、地下外壁における横部材の上側は下側よりも作用する土圧が小さいので、その分壁厚を小さくすることができる。

【0012】

第三態様は、前記地下階は、他の地下階よりも階高が大きい、第一態様又は第二態様に記載の地下階構造である。

【0013】

第三態様に記載の地下階構造では、地下階の階高が大きくても地下外壁は横部材で区切られた構成となり、土圧を受ける上下高さが小さくなる。よって、横部材を設けない構成と比較し、地下外壁の壁厚を小さくすることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、地下外壁の壁厚を小さくしつつ土圧に抵抗することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態の地下構造体の断面図である。

【図2】本実施形態の地下構造体を模式的に示す斜視図である。

【図3】比較例の地下構造体の図１に対応する断面図である。

【図4】図１の要部の拡大断面図である。

【図5】変形例の地下構造体の要部の図４に対応する拡大断面である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜実施形態＞
本発明の一実施形態の地下階構造について説明する。なお、水平方向の直交する二方向をＸ方向及びＹ方向とし、それぞれ矢印Ｘ及び矢印Ｙで示す。Ｘ方向及びＹ方向と直交する鉛直方向をＺ方向として、矢印Ｚで示す。なお、「内側」は建物内側を指し、「外側」は建物外側（地盤側）を指す。

【0017】

［地下構造体］
まず、本発明の一実施形態の地下階構造が適用された地下構造体について説明する。

【0018】

図１及び図２に示すように、地下構造体１０は、鉄筋コンクリート造とされ、柱１２０、２２と梁３０とスラブ４０とマットスラブ４５とを有し、外周部１２に地下外壁５０、１５０（図１参照）が設けられている。梁３０は壁厚や土圧等の各種条件に応じて大きさが異なり、図１に示すように本実施形態では上側の梁３０の方が下側の梁３０よりも大きい。なお、図２では、梁３０の大きさは区別して図示していない。また、図２では、スラブ４０及び地下外壁５０、１５０は図示されていない。

【0019】

図２に示す地下構造体１０の外周部１２の柱が柱１２０であり、それ以外の柱が柱２２である。各梁３０は、柱１２０、２２に接合されている。梁３０の上には、スラブ４０（図１参照）が支持されている。

【0020】

鉄筋コンクリート造の柱１２０、２２には、図示されていないが、柱主筋及びせん断補強筋が配筋されている。

【0021】

図１に示すように、各梁３０には、梁主筋３３及びせん断補強筋３５が配筋されている。スラブ４０には、上端と下端とにそれぞれ平面視で格子状にスラブ主筋４２、４３とスラブ配力筋４１とが配筋されている。スラブ主筋４２、４３の端部４２Ｔ、４３Ｔは梁３０内に延びている。なお、上側のスラブ主筋４２の端部４２Ｔは梁３０内で下側に屈曲している。なお、図示は省略されているが、マットスラブ４５の上端と下端とにもそれぞれ平面視で格子状にスラブ主筋とスラブ配力筋とが配筋されている。

【0022】

上下のスラブ４０とスラブ４０との間及び下側のスラブ４０とマットスラブ４５との間が地下階となっている。なお、図の上側の地下階を地下階６０とし、下側の地下階を地下階６２とする（図２及び図４も参照）。また、上側の地下階６０の外壁が地下外壁５０であり、下側の地下階６２の外壁が地下外壁１５０である。また、下側の地下階６２の階高は、上側の地下階６０の階高よりも大きい。

【0023】

地下外壁５０の壁厚方向の両端には、それぞれ縦筋５２、５３と横筋５１とが面外方向から見て格子状に配筋されている。縦筋５２、５３の上下の端部５２Ｔ、５３Ｔは、それぞれ梁３０内に延びており、梁３０内に埋設されている。図示されていないが、横筋５１の端部は、柱１２０内に延びており、柱１２０内に埋設されている。

【0024】

図１及び図４に示すように、地下階構造１００は、地下構造体１０の下側の地下階６２に適用されている。地下階構造１００は、地下階６２の外周部１２の柱１２０と梁３０とに接合された地下外壁１５０と、横部材１１０と、を有している。横部材１１０は、地下外壁１５０における上下方向の中間部に設けられ柱１２０に端部１１２（図２参照）が接合されると共に地下外壁１５０よりも面外方向の幅が大きい。また、横部材１１０は、断面が矩形状とされ、長手方向を水平方向に沿って配置されている（図２も参照）。

【0025】

図２に示すように、横部材１１０は、外周部にのみに設けられている。前述したように、横部材１１０の長手方向の両側の端部１１２は、外周部の柱１２０に接合されている。

【0026】

図１及び図４に示すように、本実施形態では、地下外壁１５０における横部材１１０の上側の部位を上側壁部１５２とし、横部材１１０の下側の部位を下側壁部１５３とする。上側壁部１５２の壁厚ＷＢＡは下側壁部１５３の壁厚ＷＢＢよりも小さい。

【0027】

横部材１１０の幅ＷＡは、地下外壁１５０よりも面外方向の幅、つまり壁厚よりも大きい。なお、前述したように、地下外壁１５０は上側壁部１５２と下側壁部の１５３とで構成されているが、横部材１１０の幅ＷＡは、上側壁部１５２の壁厚ＷＢＡと下側壁部１５３の壁厚ＷＢＢのいずれよりも大きい。

【0028】

地下外壁１５０を構成する上側壁部１５２の壁厚方向の両端には、それぞれ縦筋１６２、１６４と横筋１６０とが面外方向から見て格子状に配筋されている。同様に、地下外壁１５０を構成する下側壁部１５３の壁厚方向の両端には、それぞれ縦筋１６３、１６５と横筋１６１とが面外方向から見て格子状に配筋されている。

【0029】

図示されていないが、上側壁部１５２の横筋１６０の端部及び下側壁部１５３の横筋１６１の端部は、柱１２０内に延びており、柱１２０内に埋設されている。

【0030】

上側壁部１５２の内側の縦筋１６２の上端部１６２ＴＵ及び外側の縦筋１６４の上端部１６４ＴＵは、図の下側の梁３０内に延びており、梁３０内に埋設されている。なお、本実施形態では、外側の縦筋１６４の上端部１６４ＴＵと前述の縦筋５３の端部５３Ｔとは、梁３０内で重ね継手で接合されている。

【0031】

上側壁部１５２の内側の縦筋１６２の下端部１６２ＴＬ及び外側の縦筋１６４の下端部１６４ＴＬは、横部材１１０内に延びており、横部材１１０内に埋設されている。外側の縦筋１６４の下端部１６４ＴＬは、横部材１１０内の下部で屈曲し内側に延びている。

【0032】

下側壁部１５３の内側の縦筋１６３の上端部１６３ＴＵ及び外側の縦筋１６５の上端部１６５ＴＵは、横部材１１０内に延びており、横部材１１０内に埋設されている。外側の縦筋１６５の上端部１６５ＴＵは、横部材１１０内の上部で屈曲し内側に延びている。

【0033】

下側壁部１５３の内側の縦筋１６３の下端部１６３ＴＬ及び外側の縦筋１６５の下端部１６５ＴＬは、マットスラブ４５内に延びており、マットスラブ４５内に埋設されている。

【0034】

断面矩形状の横部材１１０内の四つの角部には、長手方向に沿って主筋１１４が配筋されている。また、横部材１１０には、主筋１１４の周囲を囲むように、矩形枠状にせん断補強筋１１６が配筋されている。せん断補強筋１１６は、横部材１１０の長手方向に間隔をあけて複数配筋されている。なお、図示されていないが、主筋１１４の端部は、柱１２０内まで延びており、柱１２０内に埋設されている。

【0035】

＜作用＞
次に本実施形態の作用について説明する。

【0036】

地下外壁１５０の上下方向の中間部に面外方向の幅が大きい横部材１１０を設けることで、地下外壁１５０は横部材１１０で区切られた構成となり、土圧を受ける上下高さが小さくなる。よって、横部材１１０を設けない構成と比較し、地下外壁１５０の壁厚を小さくすることができる。

【0037】

また、地下外壁１５０における横部材１１０の上側の上側壁部１５２は、下側の下側壁部１５３よりも深度が浅く作用する土圧が小さいので、その分壁厚を小さくすることができる。

【0038】

また、地下階６２の階高は大きいが、前述のように、地下外壁１５０は横部材１１０で区切られた構成となっており、土圧を受ける上下高さが小さくなる。よって、横部材１１０を設けない構成と比較し、地下外壁１５０の壁厚を小さくすることができる。

【0039】

ここで、地下階６２の本発明が適用されていない場合について、図３を用いて説明する。

【0040】

図３の地下外壁５５０の壁厚方向の両端には、それぞれ縦筋５５２、５５３と横筋５５１とが面外方向から見て格子状に配筋されている。縦筋５５２、５５３の上端部５５２ＴＵ、５５３ＴＵは、梁３０内に延び、梁３０内に埋設されている。なお、外側の縦筋５５３の上端部５５３ＴＵと前述の縦筋５３の端部５３Ｔとは、梁３０内で重ね継手で接合されている。縦筋５５２、５５３の下端部５５２ＴＬ、５５３ＴＬは、マットスラブ４５内に延び、マットスラブ４５内に埋設されている。そして、地下外壁５５０には、横部材１１０（図１参照）が設けられていない。

【0041】

よって、地下階６２の地下外壁５５０には、地下階６０の地下外壁５０よりも深度が深いので大きな土圧が作用する。更に、地下階６２の階高は地下階６０の階高よりも大きいので、地下外壁５５０は地下外壁５０より上下高さが大きいので、この点においても地下外壁５５０には大きな土圧が作用する。したがって、地下外壁５５０の壁厚ＷＢＣは大きくなる。

【0042】

これに対して、図１に示す本願発明が適用された地下外壁５０は、前述したように、横部材１１０が設けられているので、壁厚ＷＢＡ、ＷＢＢは壁厚ＷＢＣよりも小さくできる。

【0043】

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

【0044】

例えば、上記実施形態では、地下階６２の地下外壁１５０に横部材１１０を設けたが、これに限定されるものではない。地下階６０の地下外壁５０に横部材１１０を設けてもよい。

【0045】

また、例えば、上記実施形態では、地下外壁１５０における横部材１１０の上側の上側壁部１５２の壁厚ＷＢＡは、下側の下側壁部１５３の壁厚ＷＢＢよりも小さいが、これに限定されるものではない。

【0046】

例えば、図５に示す変形例の地下外壁３５０のように、上側壁部３５２の壁厚と下側壁部３５３との壁厚とが同じであってもよい。図５に示す地下外壁３５０を構成する上側壁部３５２の壁厚方向の両端には、それぞれ縦筋３６２、３６４と横筋３６０とが面外方向から見て格子状に配筋されている。同様に、地下外壁３５０を構成する下側壁部３５３の壁厚方向の両端には、それぞれ縦筋３６３、３６５と横筋３６１とが面外方向から見て格子状に配筋されている。

【0047】

上側壁部３５２の内側の縦筋３６２の上端部３６２ＴＵ及び外側の縦筋３６４の上端部３６４ＴＵは、図の下側の梁３０内に延びており、梁３０内に埋設されている。下側壁部３５３の内側の縦筋３６３の下端部３６３ＴＬ及び外側の縦筋３６５の下端部３６５ＴＬは、マットスラブ４５内に延びており、マットスラブ４５内に埋設されている。

【0048】

上側壁部３５２の内側の縦筋３６２の下端部３６２ＴＬ及び外側の縦筋３６４の下端部３６４ＴＬは、横部材３１０内に延びており、横部材３１０内に埋設されている。外側の縦筋３６４の下端部３６４ＴＬは、横部材３１０内の下部で屈曲し内側に延びている。

【0049】

下側壁部３５３の内側の縦筋３６３の上端部３６３ＴＵ及び外側の縦筋３６５の上端部３６５ＴＵは、横部材３１０内に延びており、横部材３１０内に埋設されている。外側の縦筋３６５の上端部３６５ＴＵは、横部材３１０内の上部で屈曲し内側に延びている。

【0050】

断面矩形状の横部材３１０内の四つの角部には、長手方向に沿って主筋１１４が配筋されている。また、横部材３１０には、主筋１１４の周囲を囲むように、矩形枠状にせん断補強筋１１６が配筋されている。

【0051】

また、本願発明が適用された地下外壁における上側壁のコンクリートよりも下側壁のコンクリートを高強度にしてもよい。

【0052】

また、例えば、上記実施形態の地下外壁１５０、３５０は、横部材１１０、３１０が一つ設けられていたが、これに限定されるものではない。複数の横部材が上下方向に間隔をあけて地下外壁に設けられていてもよい。

【0053】

また、上記実施形態及び変形例における各鉄筋の配筋は、一例であって、これに限定されるものではない。

【0054】

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。複数の実施形態及び変形例等は、適宜、組み合わされて実施可能である。

【符号の説明】

【0055】

１０ 地下構造体
１２ 外周部
３０ 梁
６０ 地下階
６２ 地下階
１００ 地下階構造
１１０ 横部材
１１２ 端部
１２０ 柱
１５０ 地下外壁
１５２ 上側壁部
１５３ 下側壁部
３１０ 横部材
３５０ 地下外壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】