冬期施工用開閉式仮設屋根の計画と施工 2 ○高 橋 茂 治*1 菅 原 公 生*2 阿 部 浩 幸*3 Shigeharu Takahashi Kimio Sugawara Hiroyuki Abe 佐々木 金 哉*4 近 藤 正*5 Kinya Sasaki Masashi Kondo 《概 要》 多雪地域において、RC造4階建てのホテル棟の冬季施工を行った。施工中は積雪で足場の盛替が できないため、4層分12段の足場を自立させ、開閉式仮設屋根を上部に設置した。また、風対策とし て、バットレス足場を組み、カウンターウェイトにより補強を行っている。本報では、その計画と施 工状況について報告する。 〔キーワード〕 冬期施工、開閉式仮設屋根、耐風補強、バットレス 1.はじめに 工 期 平成12年8月25日 ∼平成13年3月29日 厚生年金秋田たざわこ荘改修工事において、工 敷地面積 9, 222. 67m2 期短縮のため厳冬期(1月、2月)にも工事を進 建築面積 1, 151. 76m2 める事となった。このため降雪への対策として開 延床面積 2, 855. 49m2 閉式仮設屋根マルフジシートパイルの「スーパー 構 造 S造・RC造 ルーフ」を使用した。また、積雪により足場の盛 階 数 地下1階 地上4階 替作業ができなくなるため、足場設置時に最上階 まで建上げ、これに「スーパールーフ」を載せる 3.仮設足場計画 こととした。 以下に当作業所にて採用した開閉式仮設屋根 仮設足場を計画するにあたり、スキー場利用者 「スーパールーフ」とバットレス付きの12段自立 の宿泊施設であるため周囲の積雪が多いこと、ま 足場の構造概要及び施工状況を報告する。 た山岳地域であるため風が強いことの2点が問題 であった。 2.工事概要 積雪荷重に関しては、耐雪タイプの「スーパー ルーフ」を使用することで対応した。風荷重に関 工事名称 厚生年金秋田たざわこ荘改修工事 しては、コンクリート製のカウンターウェイト(約 工事場所 秋田県仙北郡田沢湖町 3t f)、バットレス足場、耐風トラスを設置し、補 生保内字駒ケ岳2−16 強を行った。また、敷地が狭いのと積雪のため仮 発 注 者 秋田社会保険事務所 設屋根を仮置する場所が無く、足場の盛替が困難 設計監理 ㈱草階建築創作所 なため、雪が積もる前に足場と屋根を設置した。 施 工 飛島建設㈱ 足場の設置に先立ち、積雪荷重により地盤が不 1.本社 技術研究所 技術推進プロジェクト 2.東北支店 秋田建築作業所 3.東北支店 建築雑工事02作業所 4.本社 建築本部 建築部 設備課 5.東北支店 リフォーム工事02作業所 とびしま技報/建築(2003 No. 35) −8− とびしま技報/建築(2003 No. 35) 同沈下しないよう全面敷鉄板を敷設し、隅肉溶接 で覆うため風荷重が卓越する。このため風荷重の にて鉄板相互を溶接することで、ずれ変形を防止 検討を行い、構造検討にあたっては、仮設工業会 している。足場脚部も敷鉄板に溶接し、浮上りを による算定方法により風荷重を算出した。 押さえている。 以下に敷地近辺の気象データ(アメダス)をも 自立足場は、仮設計画図にあるように5スパン とに、スーパールーフ本体の検討と自立足場の検 毎にバットレス足場(A 3055 2×3スパン)を 討を行う。 設け、最上階まで立ち上げる。足場組立時は、地 下部分のコンクリートは打設を終えており、1 3. 1 配置計画 FLレベル(現状GLレベル)に足場繋ぎを設置で 図−1に平面図を、図−2に立面図、図−3に きるものとして検討を行った。 断面図を示す。 構造検討にあたっては、足場全体を防炎シート D F G E 1000 5500 2000 7000 2000 I G' H 5000 1000 1000 J 15000 7000 1000 1000 300 914 1219 466 600 1219 300 914 ※外側部分のベースは鉄板に溶接する 4250 ▲ 1219 1092.5 1219 昇降階段入口 1219 914 300 466 914 914 300 914 1000 2000 914 914 a' 914 300 ▲ 1219 1219 300 3 バットレス:鳥居枠A−3055A(2列x3枠) ※外側部分のベースは鉄板に溶接する 1219 300 1219 1011 2000 914 300 1219 1219 300 706 4250 2000 昇降階段入口 1219 1092.5 1219 4250 914 27983 810 4250 914 300 1219 おもり(コンクリート) 3m 3 4250 42500 8500 4 ▲ 昇降階段入口 a 3 1 6 ブラケット足 2750 4 2 昇降階段入口 ▲ 5750 5 8500 6 7 914 8500 500 7 11 1219 1219 300 おもり(コンクリート) 3m3 4250 8500 バットレス:鳥居枠A-3055A(2列x3枠) 2000 1219 12000 300 1219 最上部のみ足場板敷 (網掛範囲) 昇降階段入口 ▲ b' 300 1219 1219 661 11 1500 1000 2000 仮設屋根:スーパールーフ 18038 ▲ 昇降階段入口 最上部のみ足場板敷 (網掛範囲) 仮設鉄板敷 ▲ 昇降階段入口 仮設屋根:スーパールーフ 仮設鉄板敷 b 1000 2000 1000 4250 4250 4250 1000 1000 500 5500 2000 9000 7000 7500 7500 51250 A B C D F G E H I J 図−1 平面図 とびしま技報/建築(2003 No. 35) −9− とびしま技報/建築(2003 No. 35) 3550 3550 3700 19100 1 2000 4250 11 1500 2000 壁つなぎ 1000 ジャッキベース+足場敷板 おもり(コンクリート) ※3m3 ▼B1FL ▼1FL ワイヤー ▼2FL ▼3FL ▼4FL ▼RFL 防炎シート 1階屋根:後打ち(点線部分) ▼B1FL ▲ 昇降階段入口 ▼GL、1FL ▼2FL ▼3FL ▼4FL ▼RFL 2 4250 8500 3 7 8500 壁つなぎ 8500 4 2750 5750 8500 3 5 8500 42500 6 8500 7 2 4250 1 2000 (コンクリート) ※3m3 8500 11 1500 1000 2000 ワイヤー ▼B1FL 図−2 立面図 防炎シート ▼B1FL ▼GL、1FL ▼2FL ▼3FL ▼4FL J A 根がらみ単管 B 4250 C 1000 4250 壁つなぎ D 500 5500 7500 I ▲ E 7500 H ▲ 7000 1000 2000 F G 51250 9000 H E 5500 根がらみ単管 南立面図 G F 1000 2000 512 7000 I 7500 J D 4250 1000 C 4250 B 4250 A 2000 1000 ワイヤー おもり(コンクリート) ※3m3 壁つなぎ 水平つなぎ単管 (2段ごと) 頭つなぎ単管 仮設屋根:スーパールーフ 防炎シート 7500 根がらみ単管 ※3m3 おもり(コンクリート) ジャッキベース+足場敷板 ワイヤー 頭つなぎ単管 単管手摺(ブラケット跳ね出し) 仮設屋根:スーパールーフ 防炎シート張り 20000 北立面図 9000 昇降階段入口 昇降階段入口 ジャッキベース+足場敷板 防炎シート 単管手摺 (ブラケット跳ね出し) 4250 水平つなぎ単管 (2段ごと) ▼RFL ▼GL、1FL ▼2FL ▼3FL ▼4FL ▼RFL 1階屋根:後打ち(点線部分) 根がらみ単管 水平つなぎ単管 (2段ごと) 仮設屋根:スーパールーフ 防炎シート張り 4250 根がらみ単管 おもり(コンクリート) ※3m3 西立面図 4 5 東立面図 6 8500 42500 ジャッキベース+足場敷板 おもり(コンクリート) ※3m3 ワイヤー おもり 防炎シート 水平つなぎ単管 (2段ごと) 19100 防炎シート 仮設屋根:スーパールーフ 防炎シート張り 3550 3550 3700 4300 4000 4300 4000 3550 3550 19100 3700 4300 4000 3550 3550 19100 3700 4300 − 10 − 4000 とびしま技報/建築(2003 No. 35) とびしま技報/建築(2003 No. 35) 3550 3550 単管補強 3298 1500 ▼B1FL ジャッキベース+足場敷板 1FL ▼GL、 ▼2FL ▼3FL ▼4FL ▼RFL D 1000 1219 1219 300 5500 9000 a-a' 断面図 E 20000 1092.5 G 1219 1219 2000 1000 F 300 5487 根がらみ単管 ワイヤー ▼B1FL ▼1FL ▼2FL ▼3FL ▼4FL ▼RFL 防炎シート おもり (コンクリート) 3 ※3m 図−3 断面図 バットレス 2列x3枠 ワイヤー 19100 おもり (コンクリート) 3 3m 単管補強 水平つなぎ単管 (2段ごと) 補強ブレース (単管3本) ブラケット足場 単管手摺 (ブラケット跳ね出し) 仮設屋根:スーパールーフ 3550 3550 3700 4300 3700 4300 4000 − 11 − 4000 とびしま技報/建築(2003 No. 35) とびしま技報/建築(2003 No. 35) 19100 1219 706 300 2000 1 1219 300 b-b' 断面図 11 2000 300 1219 706 1219 300 根がらみ単管 1階屋根:後施工 (点線表示部分) バットレス 2列x3枠 水平つなぎ単管 (2段ごと) 3. 2 設計用風荷重 =40. 8kg/m2 風荷重をW、風力係数をC、作用面積をAとす 15m<h≦3 5mの場合 る。 1 2 ×1. W= ×(1. 50×1. 0×16. 0) 3 16 ①仮設工業会による算定 1 W= Vh2・C・A 16 =46. 8kg/m2 ただし、Vhは地上高さh (m)での設計風速(m 3. 3 設計用積雪荷重 /sec)で 田沢湖気象台の情報(アメダス)より積雪深を Vh=K・E・V 検討し、耐雪タイプ(1 50kgf/m2)最大積雪深75 K:地上からの高さによる風速の補正係数 cmのものを使用した。耐風荷重は60kgf/m2(風 E:近接高層建築物による影響係数 速30m/s)である。最大積雪深のデータを図−4 V:基準風速で、仮設工業会の表より に示す。 田沢湖地方では16m/secとする。 一部75cmを超える場合もあるが、風が強く屋根 材もすべり易い材料である事と、75cmを超える 建物周囲は森であるので 積雪が予想される場合は、ジェットヒーター等で K=1. 40 (h≦15m) テント内部を暖めるという対策を講じることで足 K=1. 50 (15m<h≦35m) 場崩壊の危険は無いと判断した。 とする。 したがって 3. 4 構造計算 1 2 C・A W= (1. 40×1. 0×16. 0) 16 最も構造的にきびしい地下部分の立ち上がりを 検討する。周囲足場は外周部分がA 4055 2列、 単位面積当たりの風荷重は 足場高さは12段となる。 h≦15mの場合 地下部分のコンクリートは打設が終っているの 1 2 W= × (1. 40×1. 0×16. 0) ×1. 3 16 で、1Fスラブに壁つなぎをとるものとする。ま (cm) 積雪深 (1999/1/1∼1999/4/30) 積雪深 田沢湖測候所データ(アメダスによる) 100 90 80 75cm 70 60 50 40 30 20 10 0 1 月 1 日 1 1 月 月 6 1 1 日 日 1 1 月 月 1 6 2 1 日 日 1 1 月 月 2 6 3 1 日 日 2 2 月 月 5 1 0 日 日 2 2 2 月 月 月 1 5 2 0 2 5 日 日 日 3 月 2 日 3 3 3 月 月 月 7 1 2 1 7 日 日 日 3 3 月 月 2 2 2 7 日 日 4 月 1 日 4 月 6 日 4 月 1 1 日 4 4 月 月 1 6 2 1 日 日 4 月 2 6 日 図−4 最大積雪深 とびしま技報/建築(2003 No. 35) − 12 − とびしま技報/建築(2003 No. 35) h≦15mの場合 A=1. 829×5×7. 0=64. 0m2 3.25 単位:m W1=40. 8×64. 0m2=2. 61 t f M1=2. 61 t f×7. 5m=1 9. 6 t f・m 9.715 15m<h≦3 5mの場合 A=1. 829×5×9. 715=88. 8m2 19.9 W2=46. 8×88. 8m2=4. 16 t f M2=4. 16 t f×15. 9m=6 6. 1t f・m 21.465 M t o ta l=19. 6+66. 1=85. 7 t f・m 足場重量による転倒モーメント 7.5 建枠、その他部材の重量は、表より1枠当たり 15.0 40kgと仮定する。敷鉄板は5×20を使用する。 4.0 1)内側外周足場 M1=(0. 04 t×50枚+1. 8 t)×0. 6m =2. 28 t f・m 4.0 4.0 1.2 1.2 1.8 1.8 2)外側外周足場 1.8 7.8 錘× 3 (コンクリート) M2=(0. 04 t×60枚+1. 8 t)×1. 8m =7. 56 t f・m た、転倒モーメントの支点はこの壁つなぎとなる 3)バットレス足場 ため、バットレス1本当たりの負担面積分の風荷 M3=(0. 04 t×72枚+2×1. 8 t)×5. 1m 重に耐えるものとする必要がある。 =33. 0 t f・m 支点に掛かる風荷重 4)カウンターウェイト(コンクリート製3m3 ) バットレスは5スパン毎であるので、 2 t f/m3 )×7. 8m M4=(3m3×2. h≦15mの場合 =51. 48 t f・m 2 A=1. 829×5×15. 0=137. 2m W1=40. 8×137. 2m2=5. 60 t f 5)総モーメント M t o t a l=2. 28+7. 56+33. 0+51. 48 15m<h≦35mの場合 =94. 32 t f・m>85. 7 t f・m (∴O. K) 2 A=1. 829×5×9. 715=88. 8m W2=46. 8×88. 8m2=4. 13 t f 表−1 建枠、その他部材の重量 品 W t o ta l=5. 60+4. 13=9. 73 t f 名 建 枠 よって1バットレス毎の壁つなぎ耐力は、9. 73 交 t f以上の圧縮耐力が必要であり、20個の足場つな 床 付 き 布 枠 ぎが必要となる。 連 差 結 筋 ピ 違 ン ア ー ム ロ ッ ク 合 転倒モーメントの検討 計 重 量(kg) 17. 0 4. 5 18. 0 0. 7 0. 6 40. 8 風による転倒モーメント 支点より上下4mの風荷重によるモーメントは 浮き上がり時の検討 相殺されるので 2層2スパンにブレース3本取付ける。 とびしま技報/建築(2003 No. 35) − 13 − とびしま技報/建築(2003 No. 35) 弦材に掛かる軸力は 2. 03 tf・m P= = 0. 85 t f<1. 0 t f (OK) 2. 4m 1.725 鋼管と足場の2ヶ所に緊結すると、クランプの 1.2 1.725 許容耐力500kgfなので1t fの軸力が許容できる。 2.1 斜め材の軸力は、クランプ2ヶ所でとめると 1. 0 1.725 t f負担できる。 よって負担せん断力は 2.4 1. 0×2. 4 Q= =0. 8 t f<0. 72 t f(OK) 3. 0 単位:m 鋼管と足場の2ヶ所に緊結すると、クランプの 許容耐力は500kgfなので 4.施工状況 2×0. 5 t f×1. 725 =0. 82 t f 2. 1 82×3本×5層×2フレーム=24. 6 t f 枠組足場を設置する場合、躯体との壁繋ぎによ 浮き上がり時総重量は り固定されているだけで、外部足場の面外剛性の W t o ta l=3. 8+4. 2+6. 5+6. 6=21. 1 t f みでは風に抵抗できない。このため、2列3枠の よってブレースを3本使用すれば、耐力は回転 バットレスとコンクリート製のカウンターウェイ により決定する。(OK) トを外周足場5スパン毎に設け、風による転倒モ 以下に施工時の写真を示す。 ーメントに抵抗させている。(写真−1) 水平方向風荷重の検討 写真部分は先端が崖であり、2列2枠としている。 下図のようなトラスで補強を行う。また、補強 は2段ごとに行うものとする。風荷重は15m以上 の高さで検討する。 W=46. 8kgf/m2 W=1. 725×2×0. 0468 t f=0. 2 t f/m w l2 8 2 0. 2×(1. 8×5) = = 2. 03 t f・m 8 w l Q max= 2 0. 2×7. 2 0. = = 72 t f 2 M max= 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 2.4 写真−1 外部バットレス 外周部枠短辺方向にはブレースが無く単管でブ レースを組込んだが、クランプの許容耐力が不足 しており、3本のブレースとした。(写真−2) 1.8 耐風トラスも足場2段毎に設け、布枠上部に写 3.0 2.4 真のように設置した。(写真−3) 2階スラブ配筋時と柱型枠建て込み時の状況を 単位:m とびしま技報/建築(2003 No. 35) 示す。(写真−4、5) − 14 − とびしま技報/建築(2003 No. 35) 写真−2 三本ブレース 写真−5 2階柱型枠建込み 写真−3 耐風トラス 写真−6 スーパールーフ内観 してしまった。 また、札幌支店の「笠太郎」を利用する予定で あったが、他作業所と工期が重なり実現できなか った。 「笠太郎」が使用可能であれば、屋根の開 閉の時間が大幅に削減できたものと思われる。 「スーパールーフ」も採光、採暖の面では非常 に有効であり、良好な作業環境が提供できた。ま た、積雪も風のため殆ど屋根面には見られず、積 雪深75cm以上となりそうな場合にはシートを切 裂くという安全対策も杞憂に終わった。 写真−4 2階スラブ配筋 このように、1階スラブ打設時に12段の外周足 6.おわりに 場と開閉式仮設屋根を組上げ、多雪地域での冬季 施工を行ったが、現場内は風も無く、明るく、作 冬季施工中に1、2度台風並の暴風が吹き荒れ 業員の評判も上々であった。(写真−6) たが、当作業所関係者、特に足場組立を担当して いただいた珍田工業㈱の工藤忠兵衛職長らによる 5.まとめ 入念な施工により何事も無く、無事竣工すること ができました。また、作業床に組んだ耐風ブレー 「スーパールーフ」における問題点は、屋根の ス、浮上り防止の三本ブレース等、作業所関係者 開閉に時間が掛かることであった。使用歴があっ の皆様には安全の面で多大な苦労をお掛け致しま たためか、シートのスライドが上手く行かず、4 した。ここに紙面を借りて深く感謝いたします。 人で半日と予定していたものの倍程度の時間を要 とびしま技報/建築(2003 No. 35) − 15 − とびしま技報/建築(2003 No. 35)
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