不同沈下の矯正は構造体に影響しますか？

質問

築１年大手軽鉄メーカーの総２階建てで、柱状改良したにもかかわらず、東西１０ｍの建物の東端で３３ｍｍ不同沈下しました。沈下は家屋東側１／３の沈下が顕著で、そこだけの傾斜角でいうと５／１０００程度なります。（４ｍ幅で２０ｍｍ沈下）。１・２階床が傾斜の顕著に始まる部分が盛り上がり変形しています。業者からはジャッキアップ矯正を提示されていますがＯＫしていません。
そこで
(1)このような症状で鉄骨構造材は変形していないのか？
(2)変形している場合ジャッキアップ矯正で直るのか？
(3)矯正で耐震性など元の性能を維持できるのか？
(4)矯正後の今後３０年の耐久性で落ちる部分はどこか？
(5)屋根は沈下の影響はうけないか？
以上の点についてご教示願います。

回答No.6

houng · ベストアンサー

＃４です。
弾性範囲は部材に働く応力が降伏耐力以内となるのですが、各部材によって長期の応力状態が違うため、一概にどれだけの変形ならＯＫというのがいえません。見た目ではほとんどわからないと思います。（仕上げ材で構造部材が見えなくなっているから）
上で書かれた5/1000というのはかなり大きな変形なので要対策だと思いますが、これが一様に変形しているのか、大部分はあまり変形せず局部的に大きな変形となっているかとか変形の性状にも注意が必要です。

鉄骨2階建てなら確認申請に構造計算が必要なので、ＨＭの構造設計者に長期の応力状態から不同沈下による変形量を強制変形として与えた応力が弾性限耐力以内かどうか見てもらうと良いと思います。

掲示板では埒があかないので、きちんと構造の専門家に見てもらった方が良さそうですね。

ただ、建物には施工精度とか材料や納まりで許容(吸収)できるあそび(変位量)みたいなものもありますから、闇雲に０にしろというのではなく、ある許容の幅を持って業者の判断や提案に耳を傾けるといいと思います。
（業者が何か判断したのなら必ず根拠も尋ねると良いですよ。それが説明できなければ再度検討してもらいましょう。）

あと、鋼管杭圧入はなかなか良い対応ですが、杭が高止まりして逆に杭を当てた側があがっちゃったりしないように水平の精度をどのように管理するのかとか、今沈下がおきていない側が将来沈下しないかとか考えることがまだまだありますね。

地盤の沈下の問題は結構簡単ではないので、1回の手当てで済むか長きに渡り付き合っていく問題なのかもある程度の覚悟をして臨むと良いと思います。

お礼

大変お忙しい中、何度も回答いただき感謝しております。
業者とのやりとりで精神的に滅入ってる中、必死に情報収集していますが、実際の事例や体験談は殆ど見つからず、今回のご回答には大変感謝しております。今後は変形の性状、水平精度の管理について練強く追求していこうと思います。ありがとうございました。

回答No.7

ys528

建築構造屋です。

(1)このような症状で鉄骨構造材は変形していないのか？
→変形はしていますが塑性化していなければ元に戻りますので心配ありません。
ただ、剛性の高い（硬い）部材、たとえばブレースの斜め材などは5/1000でも塑性化している可能性がありますので、工事前に詳細な調査が必要と思われます。
ブレースのない純ラーメン構造であるならば、鉄骨が塑性化を起こしている可能性は低いと思います。

(2)変形している場合ジャッキアップ矯正で直るのか？
→できます。通常ジャッキアップによる矯正となります。

(3)矯正で耐震性など元の性能を維持できるのか？
→ブレースが塑性化している場合は建屋の変形が大きくなりますので、ブレースを交換する必要があります。

(4)矯正後の今後３０年の耐久性で落ちる部分はどこか？
→基礎ひび割れを補修すれば、鉄骨造ですので耐久性に問題はでません。

(5)屋根は沈下の影響はうけないか？
→屋根材にもよりますが、ある程度の変形追従能力はありますのでそれほど心配されることはないかと思います。
ただ、外壁材のつなぎ目やサッシ周りなど、シールを充填して防水処理をおこなっているところは、建屋の変形によってシールが切れている可能性があります。
工事前に詳細な調査が必要です。

お礼

ご回答いただきありがとうございます。
ご回答を参考に今後業者と交渉していきたいと思います。

回答No.5

wingmanX

局所的に変形が大きい部分は、仕上げ材を剥がすなどして異常の有無を確認することが必要で、その結果補強しなければならない部分があるかもしれません。
私は今まで何件かの不同沈下修復工事を担当していますが、多くの場合は開口部（窓・ドアなど）と仕上げ材の変形調整・修正だけで、今回の件が今までの経験と同じとは言えませんが、鉄骨構造体に異常があったケースは経験ではありませんでした。
それ以外の部分は沈下量が33ｍｍですので沈下による変形や受ける影響は、現状では軽微であるか受けていない程度のもので、ジャッキアップによって修復できれば以後の心配はないです。

しかし、それよりも重要なのは沈下し続けているかどうかであって、「ジャッキアップ」の意味が基礎と土台の間でのことならば、沈下進行中のものをジャッキアップしても再発は目に見えています。
１０年以内の再発ならメーカー責にできても、それ以後に発見した場合はそうスンナリといかない場合が十分に考えられます。
１５年後20年後のことまで考慮して、再発がないように妥協せずしっかりと修復工事をすることが大切なことです。

まずすることはレベル測定をして記録を取り、一定期間後（３ヶ月・６ヶ月）に再度測定し沈下が進行しているかどうかを判断します。

沈下が進行していなければ基礎と土台の間でレベル調整してもいいでしょう。
進行していれば、新たに杭を圧入するするなど大工事ですが基礎ごとレベルを修正する必要があります。
この場合の工法についてはここでは書きませんが、必要があればご質問下さい。

補足

早速の回答ありがとうございます。
現状は基礎天端のレベル測定を1回実施で３３ｍｍの沈下を確認したのみで進行性はまだ判断できません。その後基礎周りのボーリング調査と柱状の改良体のサンプル採取をし現在診断しているようです。
業者の提案は基礎下に鋼管杭圧入後ジャッキアップとのことですが、何箇所どこに杭圧入などの詳細は調査結果がでてからということで保留になっています。基礎にはヘアクラックと思われるものも含め20ヶ所以上のクラックがあり最大０．３ｍｍです。
たぶん基礎のひび割れ補修と基礎下鋼管杭圧入後ジャッキアップで対応になると思われますが、今後30年の耐久性、耐震性などを考慮するとこの修正工事を安易に受け入れていいものか心配です。

回答No.4

houng

(1)変形はします。が、弾性変形以内なら部材としては問題ありません。構造部材と仕上げやら他の部分との取り合い部分に歪みが出ている場合もあり、そういう塑性化した部分は補修が必要ですね。
(2)ジャッキアップすることで元の状態に戻すことも可能ですが、それもこれも鋼材が弾性範囲内の場合に限ります。塑性変形しだしていたらジャッキアップくらいでは直らないかもしれません。焼入れしないとだめですね。ですので、鋼材にとっては変形が大きくなる前に矯正を掛けるほうがいいのですが、前の回答にもあるように、沈下が完了していないとまた沈むので、いずれまた矯正を掛ける必要があります。
(3)弾性範囲内なら上部構造（鉄骨部分）の耐震性能に問題は無いと考えてよいと思います。が、沈下している基礎の部分はＲＣ造で不同沈下によりひび割れも出ているでしょうし、部材耐力の余裕分を食いつぶしていると思うので不同沈下している時点で建物としての耐震性能は低下していると思います。基礎自身を持ち上げる矯正なら元の耐震性能を維持することが出来るかもしれませんが、とてつもなく膨大な費用がかかるのと必ずしもそれで元に戻るとも限らないので、現実的ではありません。
(4)実際にものを見て見ないとなんともいえませんが、沈下の変形でシールが切れていたり、窓枠などがかしいでいたりしていたらその部分の劣化は通常よりも早まると思います。鋼材に塗られているさび止め塗装などもはげかかっているところがあるかもしれないし、何より変形により隙間が出来てそこに水が浸入しすでに耐久性がかなり低下しているかもしれません。
(5)1,2階の床が傾いているのなら当然屋根も同様の傾きが請じていると思います。(4)にも書いたように屋根などの雨掛り部分に歪みが出来て雨漏りの原因ができているかもしれません。

補足

早速の回答ありがとうございます。
矯正方法は鋼管杭圧入後に基礎下ジャッキアップとのことです。
弾性変形以内とは具体的にどう判断したらよいでしょうか？
基礎下ジャッキアップで矯正した場合、基礎自体はひび割れ補修で強度は劣らないのでしょうか？
そのほか最低限補修、交換要求しておくべきところはどこでしょうか？

回答No.3

noname#16007

不等沈下ご心配ですね。恐らくジャッキアップしただけでは将来にまた歪が出る可能性があるのではないでしょうか。再度、沈下の可能性を想定される必要を感じます。大きな工事になりますが鋼管杭の支持等も考慮に入れる必要があるのではないでしょうか。

お礼

早速の回答ありがとうございます。
大変参考になりました。
矯正方法は基礎下に鋼管杭圧入後にジャッキアップとのことです。

回答No.2

alias3

鉄骨が変形しているかどうかは調べなければ分からないでしょう。
いずれにしても放って置いて良い方向へ進むものではないでしょうから、早急に改善されたほうが良いのは確かです。
10年瑕疵担保責任の範疇になりますが、現況として建物の骨格部分に異常が見られなければジャッキアップで水平な状態に戻す以上の対策は打てないように思います。
鉄骨に影響が出るまでそのままにするということはできますが、そうなった場合、仮に基礎、柱、屋根は無償で直せますが、それ以外の内装等は全て持ち出しになるかと思います。

お礼

早速の回答ありがとうございます。大変参考になりました。

回答No.1

nobugs

直線的な傾きではなく、途中から沈下に寄る変形をしているので、構造材は変形をしています。
変形量（たわみ）が、弾性の範囲であれば、ジャッキアップで元の状態に戻りますが、弾性限を超えている場合は歪が残ります。

以降については、現状で地盤沈下が止まっていなければ、再度修正が必要になります。

補足

早速の回答ありがとうございます。
弾性の範囲とは具体的にどう判断すればよいのでしょうか？
弾性限を超えて歪みが残る場合、業者にはどのような要求をしたら良いでしょうか？