JP2010059715A - 軽量気泡コンクリートパネル - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、メタルラス等の網状補強部材の長目方向と短目方向の引張剛性（或いは曲げ剛性）の違いを考慮することで、補強筋を切断せずに穴あけできる範囲（開口可能領域）を広く取ることが出来る軽量気泡コンクリートパネルを提供することを可能にすることを目的としている。
【解決手段】 補強筋と網状補強部材５が埋設されたＡＬＣパネル１において、該ＡＬＣパネル１の長手方向に少なくとも２本以上配設された主筋２と、該主筋２に対応して配置された網状補強部材５とからなる補強筋マット４が埋設され、網状補強部材５の長目方向が該ＡＬＣパネル１の短手方向に配置され、網状補強部材５の短目方向が該ＡＬＣパネル１の長手方向に配置された構成であることを特徴とする。
【選択図】 図６

Description

本発明は、主筋と副筋からなる補強筋マットとメタルラス等の網状補強部材を埋設した軽量気泡コンクリートパネル（以下、「ＡＬＣパネル」という）に関するものである。

従来、ＡＬＣパネル内に主筋と副筋からなる補強筋マットとメタルラス等の網状補強部材を埋設したものが提案されている。

建築物の壁、床または屋根に使用されたＡＬＣパネルには、給排水や冷暖房、換気などの設備等のために、大小さまざまな貫通孔や開口が明けられる場合が多い。一方、ＡＬＣパネルの内部には、パネルの曲げ強度を発現させるために多数の主筋や副筋が埋設されており、設備配管用の貫通孔の孔あけによって補強筋が切断されてしまうと、パネル曲げ強度が低下するおそれがあるため、任意の位置に多数または大きな孔を設けることは困難であった。

また、主筋と副筋からなる補強筋マットが埋設されたＡＬＣパネルでは、大きなパネル曲げ強度を発現させるため、ＡＬＣパネル長手方向に鉄線径４ｍｍ〜９ｍｍ程度の主筋を５０ｍｍピッチ以上の間隔で配置し、ＡＬＣパネル短手方向には鉄線径３ｍｍ〜５ｍｍ程度の鉄線を２００ｍｍ〜６００ｍｍピッチ配置することが一般的に行なわれている。以上のように、鉄線で補強されたＡＬＣパネル内部には補強筋が偏在するため、不用意に切断等の加工はできず、寸法や必要強度にあわせたオーダー生産で作られ、納期がかかるという問題があった。一方、施工現場では、現場合わせ加工が多く発生するという現状があった。

それらの課題を解決するＡＬＣパネルが特開２００７−１０７２０４号公報（特許文献１）、特許第３５７４７２１号公報（特許文献２）により提案されている。また、ＡＬＣパネルに穿孔する際、ドリル刃の切り抜け時に裏面側の母材が剥落する問題を解決するため、鉄筋から成る補強筋マットに金網を張設したＡＬＣパネルが実開平０６−０７８４３２号公報（特許文献３）により提案されている。

特開２００７−１０７２０４号公報 特許第３５７４７２１号公報 実開平０６−０７８４３２号公報 実公昭６３−００７６１９号公報

前述の特許文献１のＡＬＣパネルは、設定された開口可能範囲に副筋（横筋）が３００ｍｍ〜４５０ｍｍピッチで埋設されているため、孔あけ作業時、副筋（横筋）を切断する可能性が高く、無筋部に穴あけする場合と比較して、作業性が低下し、また、ドリル刃の消耗が早いという問題があった。

また、特許文献３のＡＬＣパネルは、ＡＬＣパネルの長さ方向と幅方向とでの網状補強材の引張剛性（或いは曲げ剛性）の相違を考慮したものではなく、副筋（横筋）のピッチは４５０ｍｍ〜６００ｍｍ程度であるため、補強筋を切断せずに孔あけできる範囲（開口可能範囲）を大きくとることができないという問題があった。

また、特許文献４のＡＬＣパネルでは、ＡＬＣパネルの長さ方向と幅方向とでの網状補強材の引張剛性（或いは曲げ剛性）の相違を考慮したものではなく、ＡＬＣパネルの幅方向に副筋がなく、また、ＡＬＣパネルの幅方向の網状補強部材の引張剛性（或いは曲げ剛性）も十分でないため、主筋の径を大きくする事が困難であり線径が１.６ｍｍ〜３.２ｍｍの主筋が使用されていた。結果、曲げ強度の大きなＡＬＣパネルを提供することが困難であった。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、メタルラス等の網状補強部材の長目方向と短目方向の引張剛性（或いは曲げ剛性）の違いを考慮することで、補強筋を切断せずに穴あけできる範囲（開口可能領域）を広く取ることが出来る軽量気泡コンクリートパネルを提供せんとするものである。また、他の目的は十分な曲げ強度を有し、かつ、均質に補強され、切断等の加工が可能な軽量気泡コンクリートパネルを提供せんとするものである。

前記目的を達成するための本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの第１の構成は、補強筋と網状補強部材が埋設された軽量気泡コンクリートパネルにおいて、前記軽量気泡コンクリートパネルの長手方向に少なくとも２本以上配設された主筋と、該主筋に対応して配置された網状補強部材とからなる補強筋マットが埋設され、前記網状補強部材の長目方向が該軽量気泡コンクリートパネルの短手方向に配置され、前記網状補強部材の短目方向が該軽量気泡コンクリートパネルの長手方向に配置されたことを特徴とする。

また、本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの第２の構成は、補強筋と網状補強部材が埋設された軽量気泡コンクリートパネルにおいて、前記軽量気泡コンクリートパネルの長手方向に少なくとも２本以上配設された主筋と、前記軽量気泡コンクリートパネルの短手方向に少なくとも３本以上配設された副筋と、前記軽量気泡コンクリートパネルのパネル面に沿って配設された網状補強部材とからなる補強筋マットが埋設され、前記網状補強部材の長目方向が該軽量気泡コンクリートパネルの短手方向に配置され、前記網状補強部材の短目方向が該軽量気泡コンクリートパネルの長手方向に配置されたことを特徴とする。

また、本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの第３の構成は、前記第２の構成において、前記補強筋マットは、前記主筋と前記網状補強部材のみから構成され、前記副筋を省略したことを特徴とする。

また、本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの第４の構成は、前記第２、第３
の構成において、前記主筋の直径が４ｍｍ〜９ｍｍであることを特徴とする。

本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルによれば、軽量気泡コンクリートパネル内部に異方向性のある網状補強部材を埋設し、引張剛性（或いは曲げ剛性）が大きい長目方向を軽量気泡コンクリートパネルの短手方向に配置したことで、網状補強部材が補強筋マットの副筋（横筋）の役割を負担することができるため、これにより副筋（横筋）の本数を少なくしたり、筋径を小さくしたり、副筋を省略することが出来、副筋相互の離間ピッチを大きくして開口可能領域を大きくとることが出来る。

これにより、穴開け作業時に鉄筋を切断することが少なくなり、作業性の向上、ドリル刃の磨耗を防止することが出来る。

図により本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの構成を示す分解斜視図、図２は本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの構成を示す平面図及び断面図、図３は本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの他の構成を示す断面図、図４は本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの更に他の構成を示す平面図及び断面図、図５は本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの更に他の構成を示す断面図、図６は副筋を省略して主筋に対して張設された網状補強部材とからなる補強筋マットが埋設された軽量気泡コンクリートパネルの構成を示す平面図及び断面図である。

図１〜図６において、１は軽量気泡コンクリートパネル（以下、「ＡＬＣパネル」という）であり、該ＡＬＣパネル１の長手方向（図２及び図４の左右方向）に平行に２本の主筋２が配設され、該主筋２に対して交差（直交）すると共に該ＡＬＣパネル１の短手方向（図２及び図４の上下方向）に平行に５本の副筋３が配設された補強筋マット４がＡＬＣパネル１のパネル面に沿って平行に２組配設され、更に該ＡＬＣパネル１のパネル面に平行にメタルラスやワイヤラス等からなる平面状或いは波形状の網状補強部材５が主筋２に対応して配設されて該ＡＬＣパネル１内に埋設される。

網状補強部材５の長目方向（図２及び図４の上下方向）が該ＡＬＣパネル１の短手方向（図２及び図４の上下方向）に配置され、該網状補強部材５の短目方向（図２及び図４の左右方向）が該軽量気泡コンクリートパネルの長手方向（図２及び図４の左右方向）に配置される。

メタルラスやワイヤラス等からなる網状補強部材５は長目方向と短目方向とでは引張剛性（或いは曲げ剛性）が異なり、網状補強部材５の長目方向（図２及び図４の上下方向）が短目方向（図２及び図４の左右方向）よりも大きな引張剛性（或いは曲げ剛性）が得られる。メタルラスやワイヤラス等からなる網状補強部材５の長目方向と短目方向の引張剛性（或いは曲げ剛性）の違いを考慮し、引張剛性（或いは曲げ剛性）の大きい長め方向をＡＬＣパネル１の短手方向（ＡＬＣパネル１の幅方向）に使用することで、副筋（横筋）３の本数を少なくしたり、筋径を小さくすることが出来、副筋３相互の離間ピッチを大きくして開口可能領域を大きくとることが出来る。

補強筋マット４に５本配された副筋３のうち、ＡＬＣパネル１の長手方向（長さ方向）の両端部近傍に２本、ＡＬＣパネル１の長手方向（長さ方向）の中央部分に１本配置することが望ましい。ＡＬＣパネル１の長さ方向端部に副筋３を２本配置することにより、主筋２がＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）に十分に定着し、またＡＬＣパネル１の端部に取り付けられるファスナーの取付強度を確保することができる。また、残りの１本をＡＬＣパネル１の長手方向の中央部分に配置し、ＡＬＣパネル１の長手方向の中央部分からみて対称に副筋３を配置することにより、開口可能範囲を広くとることができ、また、ＡＬＣパネル１の長手方向及び短手方向の補強筋配置が対称なため、開口可能範囲に関して、長手方向及び短手方向の使い勝手をなくし、誤使用による補強筋の切断を防止することができる。

本実施形態では、ＡＬＣパネル１の平面図上、補強筋マット４が埋設された範囲全体に網状補強部材５が埋設されているが、この形態に限定されない。網状補強部材５を埋設する部分は、開口可能範囲の補強筋マット４の格子部分だけでも良い。

尚、各補強筋マット４の主筋２はＡＬＣパネル１の長手方向に平行に２本以上配設することでも良く、副筋３はＡＬＣパネル１の短手方向に平行に３本以上配設することでも良い。図４はＡＬＣパネル１の長手方向両端部の副筋３の間に主筋２と平行に補強筋６を配置固定したものである。この補強筋６と副筋３とのに囲まれた部分にＡＬＣパネル１を建物躯体に取り付けるためのファスナー部を配することで、地震や風荷重に対して十分な強度を発現させることができる。

図１及び図２では、一対の補強筋マット４の間に網状補強部材５を離間して配置した場合の一例を示し、図３（ａ）では、一対の補強筋マット４のそれぞれの内面側に網状補強部材５を固定して配置した場合の一例を示し、図３（ｂ）では、一対の補強筋マット４のうちの一方の補強筋マット４の内面側に網状補強部材５を固定して配置した場合の一例を示す。

また、図４では、一対の補強筋マット４のうちの一方の補強筋マット４の外面側に網状補強部材５を固定して配置した場合の一例を示し、図５（ａ）では、一対の補強筋マット４の間に離間して配置した平面状の網状補強部材５がＡＬＣパネル１の長手方向に２分割され、中央部でオーバーラップされた場合の一例を示し、図５（ｂ）では、一対の補強筋マット４の間に離間して配置すると共に、ＡＬＣパネル１の長手方向にジグザグに折曲或いは湾曲した網状補強部材５がＡＬＣパネル１の長手方向に２分割された場合の一例を示す。

網状補強部材５としては、金網、ラス網、エキスパンドメタルが使用できる。金網に使用される鉄線の線径、及びラス網やエキスパンドメタルの板厚は、補強効果や孔あけ作業時の作業性を考慮して決めれば良く、０．６ｍｍ〜１．２ｍｍ程度が好ましい。また、網目の寸法は、網状補強部材のＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）母材への付着性や貫通孔や開口の間隔を考慮して決めれば良く、１０ｍｍ〜６０ｍｍ程度が好ましい。

網状補強部材５がメタルラスである場合には、３号、４号などの平ラス或いは１号、２号などの波形ラスを採用することが出来、その際の網状補強部材５の長目方向の目の寸法（菱形の長径）は２６mm〜３２mmであり、短目方向の目の寸法（菱形の短径）は１３mm〜１６mmである。

上記構成によれば、網状補強部材５によりＡＬＣパネル１内部を均質的に補強できるため、主筋２の離間ピッチ、副筋３の離間ピッチを大きく取ることが出来る。

また、メタルラスやワイヤラス等からなる網状補強部材５の引張剛性（或いは曲げ剛性）が大きい長目方向をＡＬＣパネル１の短手方向に配置したことで、網状補強部材５が補強筋マット４の副筋３の役割を負担することが出来るため、これにより副筋３の本数を少なくしたり筋径を小さくすることが出来、副筋３相互の離間ピッチを大きくして、開口可能領域を大きくとることが出来る。

また、補強筋マット４と網状補強部材５とを複合したことにより、ＡＬＣパネル１の長手方向の曲げ剛性の大部分は補強筋マット４の主筋２が負担するため網状補強部材５の線径を細くすることが出来、網状補強部材５部位におけるＡＬＣパネル１の穴開け作業が容易でありドリル刃の磨耗を防止することが出来る。

これにより、鉄筋を切断することなく孔あけ加工することが可能となり、孔あけ作業の作業性の向上、ドリル刃の磨耗を防止することが出来る。

図６に示すＡＬＣパネル１では補強筋と網状補強部材５が埋設されたＡＬＣパネル１において、該ＡＬＣパネル１の長手方向（図６（ａ）の左右方向）に平行に少なくとも２本以上配設された主筋２と、該主筋２に対して張設された網状補強部材５とからなる補強筋マット４が埋設され、網状補強部材５の長目方向が該ＡＬＣパネル１の短手方向（図６（ａ）の上下方向）に配置され、網状補強部材５の短目方向が該ＡＬＣパネル１の長手方向（図６（ａ）の左右方向）に配置されたものである。

本実施形態では、主筋２の外径直径が４ｍｍ〜９ｍｍのものを採用している。通常、厚物ＡＬＣパネル１では、主筋２の外径直径が４ｍｍ〜９ｍｍ程度と大きくなり、主筋２に大きな引張力が作用し、主筋２の定着を副筋３が負担している。本実施形態は副筋３がなく、その状態を可能とするために、網状補強部材５のパネル幅方向の引張剛性（或いは曲げ剛性）は、主筋２に作用する力や主筋２の外径直径に応じて、十分な剛性が必要となる。引張剛性（或いは曲げ剛性）の大きい網状補強部材の長目方向をＡＬＣパネル１の幅方向になるように配置すれば、コストをかけずにこの問題を解決できる。

主筋２の外径直径が４ｍｍより小さい場合は主筋２に作用する力が小さくなるため、網状補強部材５に求められる引張剛性も小さくてすみ、結果、網状補強部材５の網目の方向を限定する必要性が小さい。一方、軽量気泡コンクリート部分の強度との釣り合い及び主筋２のかぶり寸法の確保等の理由から、使用する主筋２の直径の最大は９ｍｍが好ましい。また、主筋２の直径が９ｍｍをこえると、網状補強部材５の板厚も厚くなるため、切断作業が困難になり、またコスト上も好ましくない。

網状補強部材５としては、金網、ラス網、エキスパンドメタルが使用できる。金網に使用される鉄線の線径、及びラス網やエキスパンドメタルの板厚は、主筋２に作用する力との適正や補強効果、切断などの加工の作業性を考慮して決めれば良い。また、網目の寸法は、網状補強部材５のＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）母材への付着性や貫通孔や開口の間隔、切断などの加工の作業性を考慮して決めれば良い。

網状補強部材５がエキスパンドメタルである場合、ストランドの板厚は１．０ｍｍ〜２．３ｍｍ、メッシュの長目寸法は３０．５ｍｍ〜７６．２ｍｍ、短目寸法は１２ｍｍ〜３４ｍｍ程度のものが使用できる。

上記構成によれば、前述した副筋３の機能を、長目方向がＡＬＣパネル１の短手方向（図６（ａ）の上下方向）に配置され、短目方向が該ＡＬＣパネル１の長手方向（図６（ａ）の左右方向）に配置された網状補強部材５により代替することが出来、副筋３を無くすことが可能となる。これにより、ＡＬＣパネル１の長手方向（図６（ａ）の左右方向）に均一に補強され、切断位置が限定されずにＡＬＣパネル１の長手方向（図６（ａ）の左右方向）の切断（長さ切断）が加工となる。

これにより、在庫を持ちオーダー寸法に切断して出荷することが可能になるため、従来のオーダー生産よりも納期を短縮することが出来る。

また、引張剛性（曲げ剛性）の大きい網状補強部材５の長目方向を、ＡＬＣパネル１の短手方向に配置したことにより、外径直径が４ｍｍ〜９ｍｍの主筋２を使用することが可能となり、十分な曲げ強度を有するＡＬＣパネル１を提供することができる。

本発明の活用例として、主筋と副筋からなる補強筋マットとメタルラス等の網状補強部材を埋設した軽量気泡コンクリートパネルに適用出来る。

本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの構成を示す分解斜視図である。 本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの構成を示す平面図及び断面図である。 本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの他の構成を示す断面図である。 本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの更に他の構成を示す平面図及び断面図である。 本発明に係る軽量気泡コンクリートパネルの更に他の構成を示す断面図である。 副筋を省略して主筋に対して張設された網状補強部材とからなる補強筋マットが埋設された軽量気泡コンクリートパネルの構成を示す平面図及び断面図である。

符号の説明

１…ＡＬＣパネル
２…主筋
３…副筋
４…補強筋マット
５…網状補強部材
６…補強筋

Claims (4)

1. 補強筋と網状補強部材が埋設された軽量気泡コンクリートパネルにおいて、
   前記軽量気泡コンクリートパネルの長手方向に少なくとも２本以上配設された主筋と、該主筋に対応して配置された網状補強部材とからなる補強筋マットが埋設され、前記網状補強部材の長目方向が該軽量気泡コンクリートパネルの短手方向に配置され、前記網状補強部材の短目方向が該軽量気泡コンクリートパネルの長手方向に配置されたことを特徴とする軽量気泡コンクリートパネル。
2. 補強筋と網状補強部材が埋設された軽量気泡コンクリートパネルにおいて、
   前記軽量気泡コンクリートパネルの長手方向に少なくとも２本以上配設された主筋と、前記軽量気泡コンクリートパネルの短手方向に少なくとも３本以上配設された副筋と、前記軽量気泡コンクリートパネルのパネル面に沿って配設された網状補強部材とからなる補強筋マットが埋設され、前記網状補強部材の長目方向が該軽量気泡コンクリートパネルの短手方向に配置され、前記網状補強部材の短目方向が該軽量気泡コンクリートパネルの長手方向に配置されたことを特徴とする軽量気泡コンクリートパネル。
3. 前記補強筋マットは、前記主筋と前記網状補強部材のみから構成され、前記副筋を省略したことを特徴とする請求項２に記載の軽量気泡コンクリートパネル。
4. 前記主筋の直径が４ｍｍ〜９ｍｍであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の軽量気泡コンクリートパネル。

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