冬期施工用開閉式仮設屋根の計画と施工 - TOBI-TECH(飛島建設技術

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)
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とびしま技報/建築(2003 No.
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