JP6260906B2

JP6260906B2 - 鉄骨構造物杭柱地中梁接合部一体化工法

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Publication number: JP6260906B2
Application number: JP2014199149A
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Inventors: 内田　昌克; 昌克内田; 岩郷　俊二; 俊二岩郷
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Description

本発明は、鉄骨建築の上部構造物とその土木基礎構造物の接点を高強度で精度良く溶接で製作する技術の方法に関するものである。

鉄骨建築は、図１に示すように、通常は角形鋼管・丸形鋼管・Ｈ形鋼による柱１とＨ形鋼による梁２からなっており、該柱と梁の接合部は仕口であり、図２に示すように、角形鋼管を使った柱１の場合、仕口部３はダイアフラム５と柱短管６の部品から構成され溶接７により製作され、該仕口部と柱１と梁２が溶接７で接合されている。

鉄骨建築構造を支えているのが、図１で示す基礎４である。この基礎４は、独立基礎、一つの基礎で２本以上の柱を支える複合基礎、フーチングを連続して形成する布基礎がある。これらの基礎を作ってから柱１を基礎に接続して、建築物と基礎とが一体になるのである。

図４に、従来の独立基礎の上に構築した鉄骨建築模式図を示す。建築は、大略柱１，梁２、接合部即ち仕口部３からなっており、柱１を支持する基礎柱又は杭８を設置する地盤９を所定深さまで掘削して所定形状の穴を形成させ、穴の所に所定形状の型枠を製作して、コンクリート１０を打設して、１週間ほどの養生期間を得て、固まらせる。また、水平材の基礎梁１１で基礎間を連結し、建物全体の剛性を上げて不同沈下を押さえているのである。

特願平９−３４８８４１の例を示す。図５に、従来型の基礎を改良した杭柱一体型工法の模式図を示す。該工法では、従来のような基礎は使わず、先端につけたスクリュー１９で地盤９に鋼管杭１８をねじ込んで、該鋼管杭１８の地表部分で適当な寸法に上部を切断して一定の高さを確保して杭フランジ１６を溶接して、該杭フランジ１６と柱ベースプレート１２とをスペーサ１２Ｓを挟んでボルト１５とナット１４で固定する。

特願２００２−０５２８６０の例を示す。図３に、柱梁接合部を圧延鋼板等から採取した中実のサイコロ１７に柱１及び梁２を溶接接合させるもので、図２に示すような複雑な構造をしていない。

特願平９−３４８８４１特願２００２−０５２８６０

従来の基礎工事には、特許文献１にも記述があるように次のような問題がある。
（１）地盤を深く広く掘削する必要があり、掘削の作業量が大きく、残土が大量に出て、その処理に、費用と手間が掛かる。また、振動・騒音・砂埃が発生して環境問題が発生する恐れがある。
（２）コンクリート打設の手間と養生の期間が必要
（３）大きなフーチングと基礎梁と広い基礎が必要で、高価な費用と長い養生期間の問題の他に、狭い箇所での施工が不都合になる場合が多い。

特許文献１では、次の問題がある。
（１）杭柱接合部の構造は従来の柱梁接合部に比べて構造が複雑である。高さ調整用のスペーサなど調整に手間が掛かる。
（２）柱の水平位置の調整が難しい
（３）杭フランジ部１６の大きな剛性と強度を確保するのが難しい。
（４）表層地盤が弱いと単独鋼管杭では柱の曲げ耐力に対し弱い。
特許文献２では、次の問題がある。
（１）仕口部の構造が単純で、製作工数も少なく強度も高いが、土木基礎精度に対応した部材間の位置調整ができない。
（２）工場製作には良いが、固定した鋼板等中実鋼材の現場溶接性が悪い。

このような諸課題は種々研究した結果、圧延・鍛造又は鋳造による鋼製の中実鋼材を用いて、柱下端の形状又は鋼管杭の接合方法を変えることによりこれらの問題が解決できることが明らかとなった。

請求項１に係る発明の構成は、建築鉄骨構造物において、先ず水平寸法よりも鉛直方向寸法が小さく、且つ、水平に置かれた単数の又は鉛直方向に合わせて互いに溶接接合された複数の圧延材・鍛造材又は鋳造材による中実鋼材を用いることであり、次の構成では、地盤に立設した単数又は複数の杭を建設地において所定の高さの位置でガス切断する如何を問わず
中実鋼材の下部に０．５乃至５ｍの鋼製短管杭又は鋼管杭を設けて該杭上端を中実鋼材に溶接接合で取り付けて、該鋼製短管下端と杭頭上端とを突き合わせ溶接するか、又は、該鋼製短管杭の下端に更に鋼管杭又は複合杭を設けて、又は該鋼製短管下端と杭頭外面をすみ肉溶接するか、又は該鋼製短管外面と杭頭上端とをすみ肉溶接して接合する方法であり、
段落８記載の特許文献１の（１）（２）（３），及び段落９記載の特許文献２の（１）（２）の諸問題を解決できる。即ち、コンクリートよりも強度の大きい平らな上面を有する単純な中実鋼材を用いて建設地における溶接接合により、諸問題が解決するのである。
図６〜図１３に実施例を示す。なお、これらの実施例において鋼製短管に取り付けた単数及び複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムの外縁の上側又は下側又はその両方に溶接肉盛を行い、通しダイアフラム又は外ダイアフラムの外縁肉厚を増加させて鉄筋コンクリートとの定着を良好にする実施も可能である。

図６及び図７は、中実鋼材の上部に柱及び梁を取付け、その下部にそれぞれ単数及び複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図を示す。中実鋼材１７の下部柱脚部１Ｃは０．５乃至５ｍの鋼製短管杭でありその中間には単数又は複数の通しダイアフラム又は外ダイアフラム５２が設けられる。このダイアフラムは柱１Ｂの軸力をさせるものである。柱モーメントを負担させる場合はダイアフラムの外縁上に溶接肉盛をして突起をつけることもある。

図８は、中実鋼材と柱ダイアフラムとを合体してその上部に柱及び梁を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図を示す。柱１Ｂと柱脚部１Ｃの中心軸が殆どずれていない場合はこの方法が可能である。図２９及び図３０に示すように、柱１Ｂと柱脚部又は杭１Ｃの中心軸がδだけずれていても梁下フランジ部をδ分程度削除すれば容易に梁が柱に取付けられる。
図９は、中実鋼材の上部に杭に対する芯ずれδのある柱及び梁を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更に
その下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図である。この場合は、柱ダイアフラム５と柱軸鋼材１７が一体化されている。

図１０は、中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱及び梁を取付け、その下部に鋼製短管を取り付けて更に鋼管杭又は複合杭を突合せ溶接で取り付けた状況図である。
図１１は、中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に鋼製短管を取り付けて更に該鋼製短管を鋼管杭の内側にすみ肉溶接で取り付けた状況図ｄｒ
図１２は、中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に鋼製短管を取り付けて更に該鋼製短管を鋼管杭の外側に置いた仮設リングの上にすみ肉溶接で取り付けた状況図である。
図１３は、中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に鋼製短管を取り付けて更に該鋼製短管を鋼管杭の外側に置いた下盛り溶接上にすみ肉溶接で取り付けた状況図である。

請求項２に係る発明の構成では、鉄骨構造物において、
先ず、水平寸法よりも鉛直方向寸法が小さく、且つ、水平に置かれた単数の又は鉛直方向に合わせて互いに溶接接合された複数の圧延・鍛造又は鋳造による部材からなる中実鋼材に対し、
該鋼管杭の上端及び該建築鉄骨柱の下端の両方又は片方を溶接により接合させることにより、鉄骨構造物を製作する方法であること
次の構成は、中実鋼材の上部と角形鋼管、丸形鋼管、又はＨ形鋼の建築鉄骨柱の下側端部の間の隅角部にテーパ付きのカットティーハンチを溶接接合させる方法であることである。このカットティーハンチは柱の周囲に任意の方向に任意の数量を取り付けられる。カットティーハンチ同士を独立に用いても良いし互いに溶接接合させても良い。
図１４に実施例を示す。
図１４（Ａ）は、中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に鋼製短管等を取り付けて更に中実鋼材（ＫＫリング）と柱に対してカットティーハンチ取り付けた正面断面図を示す。（Ｂ）は、外観上面図で、（Ｃ）は、カットティーハンチ同士を溶接で繋ぎ合わせたＡ−Ａ断面の上面図を示す。

請求項３に係る発明の構成では、鉄骨構造物において、
先ず、水平寸法よりも鉛直方向寸法が小さく、且つ、水平に置かれた単数の又は鉛直方向に合わせて互いに溶接接合された複数の圧延・鍛造又は鋳造による部材からなる中実鋼材に対し、
該鋼管杭の上端及び該建築鉄骨柱の下端の両方又は片方を溶接により接合させることにより、鉄骨構造物を製作する方法であること。
次の構成は、中実鋼材と該角形鋼管又は丸形鋼管の底部に溶接で取り付けた底版との中間に貫通ダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けることであり、第３の構成は該底版を底版下の改良地盤にアンカーで固定する方法であることである。
図１５〜図２２に実施例を示す。

図１５は、鋼製短杭の下部にベースプレート（底版）５４を取付け、更に該ベースプレートをアンカーで固定した状況図である。
図１６は、鋼製短杭の下部にダイアフラムを取り付けた上でベースプレートを取付け、更に該ベースプレートをアンカーで固定した状況図を示す。
図１７は、中実鋼材と柱ダイアフラムとを合体してその上部に柱及び梁を取付け、その下部に単数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図鋼製短杭の下部にベースプレートを取付け、更に該ベースプレートをアンカーで固定した状況図
図１８は、中実鋼材と柱ダイアフラムとを合体してその上部に柱及び鉄筋コンクリート（
ＲＣ）梁を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図鋼製短杭の下部にベースプレートを取付け、更に該ベースプレートをアンカーで固定した状況図である。つば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムの鉄筋がフレア溶接されているのが特徴である。

図１９は、一枚板の中実鋼材の上部に柱を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図である。
図２０は、一枚板の中実鋼材の上部に柱及び梁を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けアンカーで固定した状況図である。
図２１は、インナーリングとアウターリングから構成される中実鋼材の上部に柱及び梁を取付け、その下部に鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けアンカーで固定した状況図である。

図２２は、インナーリングとアウターリングから構成される中実鋼材の上部に柱及び梁を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けアンカーで固定した状況図である。

請求項４に係る発明の構成では、鉄骨構造物において、
先ず、水平寸法よりも鉛直方向寸法が小さく、且つ、水平に置かれた単数の又は鉛直方向に合わせて互いに溶接接合された複数の圧延・鍛造又は鋳造による部材からなる中実鋼材に対し、
該鋼管杭の上端及び該建築鉄骨柱の下端の両方又は片方を溶接により接合させることにより、鉄骨構造物を製作する方法において
第２の構成では、中実鋼材の上面と角形鋼管、丸形鋼管、又はＨ形鋼の建築鉄骨柱下端を溶接接合させるか、又は中実鋼材の中央部に貫通孔を設けて該貫通孔に角形鋼管、丸形鋼管、又はＨ形鋼を貫通させて該中実鋼材と該角形鋼管又は丸形鋼管を溶接させて、
第３の構成では、中実鋼材下端に取り付けた杭上端又は杭上端に溶接接合させた鋼製短管の中にセメントモルタルを該柱又は中実材を通じて充填させる方法であることである。
第４の構成では、角形鋼管、丸形鋼管、又はＨ形鋼の建築鉄骨柱下端外形寸法よりも杭の外形寸法の方が大きいことである。
図２３〜図２６に実施例を示す。

図２３は、中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に杭を取り付けて、その杭内にコンクリート止め板を設置して更に鋼製短管内に孔を開けたＫＫリングを通してセメントモルタルを充填した状況図である。
図２４は、中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に鋼製短管を取り付けて更に鋼管杭又は複合杭を突合せ溶接で取り付けて、更に鋼製短管内に孔を開けたＫＫリングを通してセメントモルタルを充填した状況図
図２５は、中実鋼材即ちＫＫリングを貫通させて柱を取付け、その下部に鋼製短管を取り付けて更に鋼管杭又は複合杭を突合せ溶接で取り付けて、更に鋼製短管内に孔を開けたＫＫリングを通してセメントモルタルを充填した状況図である。
図２６は、中実鋼材即ちＫＫリングを貫通させて柱を取付け、その下部に杭を取り付けて、その杭内にコンクリート止め板を設置して更に鋼製短管内に孔を開けたＫＫリングを通してセメントモルタルを充填した状況図である。

請求項５に係る発明の構成では、建築鉄骨構造物において、
鉄骨構造物において、
先ず、水平寸法よりも鉛直方向寸法が小さく、且つ、水平に置かれた単数の又は鉛直方向に合わせて互いに溶接接合された複数の圧延・鍛造又は鋳造による部材からなる中実鋼材に対し、
該鋼管杭の上端及び該建築鉄骨柱の下端の両方又は片方を溶接により接合させることにより、鉄骨構造物を製作する方法において
第２の構成では、該杭の上端及び該建築鉄骨柱の下端の両方を中実鋼材を介して建設地において溶接により接合させることであり、第３の構成では、鋼管杭の上端と中実鋼板と建築鉄骨柱の３部材を鉄筋強化コンクリート被覆するようにすることである。第４の構成は、杭の外形寸法が柱外形寸法よりも大きいことである。
発明の構成は請求項１、２、３、又は４に係る発明において、中実鋼材又は地表又は地中に設置する梁の一部又は全体を、鉄筋コンクリートで覆う構成が付加されている。この構成により、中実鋼材又は地表・地中梁の耐食性のみならず杭柱接合部の強度を向上させることができる。
図２７〜図２８に実施例を示す。

図２７は、中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に鋼製短管又は杭を取り付けて、更に柱の下部、中実鋼材及び杭上部をコンクリートで充填補強した状況図を示す。
図２８は、
中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱及び梁を取付け、その下部に鋼製短管又は杭を取り付けて、更に柱の下部、梁端部、中実鋼材及び杭上部をコンクリートで充填補強した状況図を示す。

請求項１に係る発明では、
（１）地盤を深く広く掘削する必要がなく、掘削の作業量が少なく、残土が殆どなく、その処理に、費用と手間が殆ど掛からない。また、振動・騒音・砂埃が発生して環境問題が発生する恐れが殆どない。
（２）コンクリート打設の手間と養生の期間が必要ない
（３）大きなフーチングと基礎梁と広い基礎が不必要で、その費用と養生期間の問題がなく、狭い箇所での施工が可能になる。
（４）従来の特許文献１の杭柱接合部に比べて構造が単純である。また、従来の特許文献１に比べて、高さ調整用のスペーサなど不要で、建設地での水平溶接の開先ギャップの調整により、柱の高さ調整ができて手間が掛からない。
（５）中実鋼材のトップ面が平滑であり、柱下端を中実鋼材のトップ面で容易に水平にずらすことができて、柱の水平位置の調整が容易である。
（６）中実鋼材の断面が大きくて、コンクリート製の柱脚や特願平９−３４８８４１の例よりも杭柱接合部の大きな剛性と強度が得られる。
（７）仕口部の構造が単純で、製作工数も少なく強度も高い上に、土木基礎精度に対応した部材間の位置調整ができる。
（８）中実鋼材と柱の現場溶接性は、柱の上下左右の位置調整が容易で姿勢が水平溶接であるため、良好である。
（９）中実鋼材を水平方向に合わせた２個の圧延・鍛造又は鋳造による中実鋼材から構成させると、中実鋼材の製造費が低減できる。
（１０）杭芯と柱芯とが大きくずれた場合にも適用できる。特に、隣地が迫ったところで杭が打設できない場合にも柱を隣地近くに設置することができる。
（１１）鋼製短管があるので鋼製短管がない場合に比較して、鋼製短管長さの調節で杭上端高さの調節がより容易になる。即ち、該中実鋼材の上下方向の位置調整を容易にしている。
（１２）鋼製短管がない場合に比較して、鋼管杭以外の杭即ちＰＨＣ杭やＳＣ杭等に適用が可能になる。
（１３）鋼製短管がない場合に比較して、鋼製短管により中実鋼材下面に当接される杭径を大きくしたり小さくしたりすることができる。

請求項２に係る発明では、請求項１に係る発明に加えて次の効果がある。即ち、カットティーを用いることにより、大きな杭径に対してそれよりも小さい柱径を用いた場合に柱から杭に応力がスムーズに流れて柱と中実鋼材との間の応力集中が少なくなって継手強度が高くなる。従って、中実鋼材の厚みを小さくしたり、柱軸鋼材の厚みが同じでもより大きな柱軸力及び曲げモーメントに耐えることができるようになる。従って、柱サイズと杭サイズが異なってもこれらを選択する自由度が増す。

請求項３に係る発明では、請求項１及び２の効果に加えて次の効果がある。即ち、
請求項３に係る発明では、０．５乃至５ｍの短杭を用いるので支持層浅い地盤でも本方法を適用することができる。更にアンカーを用いて地盤にベースプレート（底板）を固定させてその上の柱脚ないし柱を安定自立させる役割がある。柱脚を用いる場合はその上の柱を安定させて建て込みするのに役立つ。

請求項４に係る発明では、請求項１、２及び３の効果に加えて次の効果がある。即ち、
請求項４に係る発明では、セメントモルタルにより杭頭部の強度を増加させると共に中実鋼材の強度を増加させることができ、より大きな柱軸荷重・曲げモーメントに耐えられるようになることである。

請求項５に係る発明では、請求項１、２、３及び４の効果に加えて次の効果がある。即ち、請求項５に係る発明では、柱・中実鋼材・杭及び地表又は地中に設置する梁の一部又は全体に対して、地盤支持力の向上、柱梁接合部・柱杭接合部強度及び耐性の向上をもたらす。

従来の建築鉄骨構造図の一例従来の角形鋼管柱を使った建築鉄骨柱梁接合部即ち仕口部一体化工法を使った柱梁接合部の外観従来の独立基礎の上に構築した鉄骨建築模式図従来型の基礎を改良した杭柱一体型の模式図中実鋼材の上部に柱及び梁を取付け、その下部に単数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図中実鋼材の上部に柱及び梁を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図中実鋼材と柱ダイアフラムとを合体してその上部に柱及び梁を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図中実鋼材の上部に杭に対する芯ずれのある柱及び梁を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱及び梁を取付け、その下部に鋼製短管を取り付けて更に鋼管杭又は複合杭を突合せ溶接で取り付けた状況図中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に鋼製短管を取り付けて更に該鋼製短管を鋼管杭の内側にすみ肉溶接で取り付けた状況図中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に鋼製短管を取り付けて更に該鋼製短管を鋼管杭の外側に置いた仮設リングの上にすみ肉溶接で取り付けた状況図中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に鋼製短管を取り付けて更に該鋼製短管を鋼管杭の外側に置いた下盛り溶接上にすみ肉溶接で取り付けた状況図中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に鋼製短管等を取り付けて更に中実鋼材（ＫＫリング）と柱に対してカットティーハンチ取り付けた状況図。（Ｂ）はカットティーハンチ同士を溶接で繋ぎ合わせたＡ−Ａ断面の上面図鋼製短杭の下部にベースプレートを取付け、更に該ベースプレートをアンカーで固定した状況図鋼製短杭の下部にダイアフラムを取り付けた上でベースプレートを取付け、更に該ベースプレートをアンカーで固定した状況図中実鋼材と柱ダイアフラムとを合体してその上部に柱及び梁を取付け、その下部に単数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図鋼製短杭の下部にベースプレートを取付け、更に該ベースプレートをアンカーで固定した状況図中実鋼材と柱ダイアフラムとを合体してその上部に柱及び鉄筋コンクリート（ＲＣ）梁を取付け、その下部に単数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図鋼製短杭の下部にベースプレートを取付け、更に該ベースプレートをアンカーで固定した状況図中実鋼材の上部に柱を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図中実鋼材の上部に柱及び梁を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けアンカーで固定した状況図インナーリングとアウターリングから構成される中実鋼材の上部に柱及び梁を取付け、その下部に鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けアンカーで固定した状況図インナーリングとアウターリングから構成される中実鋼材の上部に柱及び梁を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けアンカーで固定した状況図中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に杭を取り付けて、その杭内にコンクリート止め板を設置して更に鋼製短管内に孔を開けたＫＫリングを通してセメントモルタルを充填した状況図中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に鋼製短管を取り付けて更に鋼管杭又は複合杭を突合せ溶接で取り付けて、更に鋼製短管内に孔を開けたＫＫリングを通してセメントモルタルを充填した状況図中実鋼材即ちＫＫリングを貫通させて柱を取付け、その下部に鋼製短管を取り付けて更に鋼管杭又は複合杭を突合せ溶接で取り付けて、更に鋼製短管内に孔を開けたＫＫリングを通してセメントモルタルを充填した状況図中実鋼材即ちＫＫリングを貫通させて柱を取付け、その下部に杭を取り付けて、その杭内にコンクリート止め板を設置して更に鋼製短管内に孔を開けたＫＫリングを通してセメントモルタルを充填した状況図中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱を取付け、その下部に鋼製短管又は杭を取り付けて、更に柱の下部、中実鋼材及び杭上部をコンクリートで充填補強した状況図中実鋼材即ちＫＫリングの上部に柱及び梁を取付け、その下部に鋼製短管又は杭を取り付けて、更に柱の下部、梁端部、中実鋼材及び杭上部をコンクリートで充填補強した状況図図８と同様に、中実鋼材と柱ダイアフラムとを合体してその上部に柱及び梁を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図であるが、柱１Ｂと鉄骨基礎埋込柱脚部１Ｃとが芯ズレδを起こしている場合の状況図図８と同様に、中実鋼材と柱ダイアフラムとを合体してその上部に柱及び梁を取付け、その下部に複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部に杭１８を取り付けた状況図であるが、柱１Ｂと杭１８とが芯ズレδを起こして場合の状況図中実鋼材と柱ダイアフラムとを合体してその上部に柱及び鉄筋コンクリート（ＲＣ）梁を取付け、その下部に単数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付けた鋼製短管を設置して更にその下部にベースプレート（底版）を取り付けた状況図鋼製短杭の下部にベースプレートを取付け、更に該ベースプレートをアンカーで固定した状況図で、つば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムの外周部に孔を開けて鉄筋が上下に貫通されているのが特徴である。鉄筋の天端は真っ直ぐか又は曲げられてＵ形になっている。

１鉄骨柱
１Ａ鉄骨１階上部柱
１Ｂ鉄骨１階下部柱
１Ｃ鉄骨基礎埋込柱脚部
２建築鉄骨梁
３建築鉄骨梁仕口部
４鉄骨建築基礎
５ダイアフラム
６柱短管
７溶接又は溶接部
７Ｂ突合せ溶接部
７Ｆすみ肉溶接部
７Ｓスロット溶接
７Ｃ１階柱同士の溶接
８基礎柱又は基礎杭
９地盤又は改良地盤
９Ａ支持力のある地盤
９Ｂ掘削部
１０コンクリート定盤又は基礎
１０Ａ捨てコンクリート
１１基礎梁、地中梁、地表梁
１１Ｆ梁フランジ
１１Ｗ梁ウエブ
１２べースプレート
１２Ｓスペーサ
１３アンカーボルト
１４ナット
１５ボルト
１６杭フランジ
１７サイコロ又は中実鋼材
１７Ａリング状中実鋼材又はアウターリング（外ダイアフラム）
１７Ｈ貫通孔
１７Ｊ別の貫通孔
１８鋼管杭又はＰＨＣ杭に鋼管を接合させたもの等
１９スクリュー羽根
２０ルーズ裏当金又はルーズ短管又は水平ディスク
２１仮止めピース（ウマ）
２２テーパ
２３短管
２４プレビード（肉盛）
２５開先
２６柱１の中心線
２７杭１８の中心線
２８Ｈ形鋼又は角形鋼管又は鋼板による梁
２９剛接合柱又はピン接合の間柱
３０中実鋼材の上面に溶接接合させたフランジ
３１柱の下面に溶接接合させたフランジ
３２鋼板製垂直翼
３３鋼板又はＨ形鋼又は角形鋼管製水平翼
３４垂直翼及び水平翼を取り付ける鋼管
３５鋼管杭に掛かる鉛直力
３６鋼管杭に掛かる曲げモーメント
３７ブレース
３８ルーズ裏当金又はルーズ短管又は水平ディスク
３９裏当金
４０仮付溶接
４１上下の高さ調整
４２左右の位置調整
４３インナーリング
４４鋼管杭側面に取り付けた鋼板又はらせん板
４５円板
４６スティフナー
４７組立用ストッパー
４８セメント又はコンクリート又は鉄筋コンクリート
４９ラップルコンクリート
５０円筒形又は多角形容器
５１仮設リング
５２下盛り溶接
５３カットティーハンチ
５４底版
５５支持層
５６地盤改良又は捨てコンクリート
５７アンカー
５８軟弱地盤
５９埋め戻し土又は改良土
６０ＲＣ（鉄筋コンクリート）基礎梁
６１鉄筋
６２セメントモルタル
６３貫通孔
６４中板

Claims

鉄骨構造物において、
水平寸法よりも鉛直方向寸法が小さく、且つ、水平に置かれた単数の又は鉛直方向に合わせて互いに溶接接合された複数の圧延・鍛造又は鋳造による部材からなる中実鋼材に対し、
鋼製短管杭の上端及び建築鉄骨柱の下端の両方又は片方を溶接により接合させることにより、鉄骨構造物を製作する方法において、
前記中実鋼材の下部に０．５乃至５ｍの前記鋼製短管杭を設けて該鋼製短管杭の上端を前記中実鋼材に溶接接合で取り付けて、前記鋼製短管杭の下端に更に鋼管杭又は複合杭を設けて、該鋼製短管杭の下端と前記鋼管杭又は複合杭の杭頭の上端とを突き合わせ溶接するか、又は、該鋼製短管杭の下端と前記杭頭の外面をすみ肉溶接するか、又は該鋼製短管杭の外面と前記杭頭の上部内面とをすみ肉溶接して接合する方法。
請求項１において、
前記中実鋼材の上部と角形鋼管、丸形鋼管、又はＨ形鋼からなる前記建築鉄骨柱の下側端部の間の隅角部にテーパ付きのカットティーを溶接接合させる方法。
請求項１又は２において、
前記鋼製短管杭の中間に単数又は複数のつば付き通しダイアフラム又は外ダイアフラムを取り付け、前記鋼製短管杭の底部に床版を取り付けて、該底版を当該底版の下の改良地盤にアンカーで固定する方法。
請求項１から３のいずれか１項において、
前記中実鋼材の上面と角形鋼管、丸形鋼管又はＨ形鋼からなる前記建築鉄骨柱の下端とを溶接接合させるか、又は前記中実鋼材の中央部に貫通孔を設けて該貫通孔に前記鋼製短管杭の外径寸法よりも小さい角形鋼管、丸形鋼管、又はＨ形鋼柱からなる前記建築鉄骨柱を貫通させて該中実鋼材と前記建築鉄骨柱を溶接させて、前記中実鋼材の下端に取り付けた前記鋼製短管杭の中にセメントモルタルを該建築鉄骨柱又は前記中実鋼材の前記貫通孔を通じて充填させる方法。
請求項１から４のいずれか１項において、
前記建築鉄骨柱の下端及び該建築鉄骨柱の下端外形寸法よりも大きい前記鋼製短管杭の上端の両方を建設地において溶接により前記中実鋼材に接合させ、且つ、前記鋼製短管杭の上端と前記中実鋼板と前記建築鉄骨柱の３部材を鉄筋強化コンクリート被覆するようにすることにより、鉄骨構造物を製作する方法。