JP2015132139A - 連結構造及びファスナー - Google Patents

Abstract

【課題】ファスナーの本体プレート周辺における曲げ応力の発生を抑制すること。【解決手段】プレキャストコンクリート製の壁材と建物躯体とをファスナーで連結する連結構造であって、前記ファスナーが、前記壁材に固着される本体プレートと、前記本体プレートから前記建物躯体側に突設されており、前記建物躯体と接合される定着金物と、前記本体プレートから前記壁材側に突設されており、前記壁材に埋設される定着板と、前記定着板の、前記壁材の外面側の端部に固着され、下方へ延設される第１定着筋と、前記定着板の、前記壁材の内面側の端部又は前記本体プレートに固着され、下方へ延設される第２定着筋と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、プレキャストコンクリート製の壁材と建物躯体とを連結構造に関する。

プレキャストコンクリート製の壁材を、建物躯体の床や梁などに連結する方法として、ファスナーを用いたものが知られている。特許文献１には、本体プレートに定着板を固着し、更に、定着板に延設方向が異なる２種類の定着筋を備えたファスナーが開示されている。

特開２００３−１４７８９１号公報

ファスナーは、壁材の自重を支持し、風や地震等によって、壁材の内側は、曲げによる引張力を受けることになる。壁材の内側における大きな曲げ応力の発生は壁材にひび割れを生じさせる要因となることから、本体プレート周辺において曲げ応力の発生を抑える仕組みを設けることが好ましい。

本発明の目的は、ファスナーの本体プレート周辺における曲げ応力の発生を抑制することにある。

本発明によれば、例えば、プレキャストコンクリート製の壁材と建物躯体とをファスナーで連結する連結構造であって、前記ファスナーが、前記壁材に固着される本体プレートと、前記本体プレートから前記建物躯体側に突設されており、前記建物躯体と接合される定着金物と、前記本体プレートから前記壁材側に突設されており、前記壁材に埋設される定着板と、前記定着板の、前記壁材の外面側の端部に固着され、下方へ延設される第１定着筋と、前記定着板の、前記壁材の内面側の端部、又は、前記本体プレートに固着され、下方へ延設される第２定着筋と、を備える、ことを特徴とする連結構造が提供される。

本発明によれば、ファスナーの本体プレート周辺における曲げ応力の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る連結構造の側断面図。 （Ａ）は図１の連結構造の正面図、（Ｂ）は配筋態様を示す正面図。 （Ａ）は図１のＩ−Ｉ線断面図、（Ｂ）は別例の説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は別例の説明図。 （Ａ）〜（Ｄ）は定着筋、補強筋の端部の形状例を示す図。

図１〜図３（Ａ）を参照して本発明の一実施形態に係る連結構造Ａを説明する。各図において、矢印Ｚは上下方向（鉛直方向）を示し、矢印Ｘ及びＹは互いに直交する水平方向を示す。特に、矢印Ｘは壁材１、２の厚み方向（法線方向）を示し、矢印Ｙは壁材１、２の左右方向（面方向）を示す。

図１は連結構造Ａの側断面図、図２（Ａ）は連結構造Ａの正面図（室内側から見た図）、図２（Ｂ）は壁材１内の配筋態様を示す正面図、図３（Ａ）は図１のＩ−Ｉ線断面図である。

連結構造Ａは、壁材１及び２と建築躯体３とをファスナー４で連結する構造である。壁材１及び２はいずれもプレキャストコンクリート製である。壁材１の壁材コンクリートには複数の鉄筋１１及び１２が配筋されている。鉄筋１１はＺ方向に延びる縦筋である。鉄筋１２はＹ方向に延びる横筋である。壁材２にも同様の縦筋、横筋が設けられているが図示を省略している。壁材１及び２は、上下に並べて配置されており、内面１ａ、２ａは室内側の面であり、外面１ｂ、２ｂは室外側の面である。内面１ａは部分的に段差がある。建築躯体３は本実施形態の場合、鉄骨梁である。

ファスナー４は、本体プレート４１と、定着金物４２と、定着板４３と、定着筋４４、４５とを含み、壁材１の製造時に壁材１に設けられる。

本体プレート４１は、垂直姿勢で壁材１に固着された板状の鋼材であり、その室内側の内面４１ａが露出するように壁材１の内面１ａ側に埋設されている。本体プレート４１の上端部の中央には、上方に開放した溝部４１１が形成されている。この溝部４１１には、壁材２に埋設された連結ボルト１３が挿通する。連結ボルト１３はその頭部側が壁材２の壁材コンクリートに埋設され、そのネジ棒部分が内面２ａから室内側に水平に突出している。内面２ａには連結ボルト１３の周囲において、鋼板２１が固着されている。

連結ボルト１３のネジ棒部分には、溝部４１１、調整座金４６ａの長孔、座金４６ｂの孔が順に挿通され、ナット４６ｃが螺着される。ナット４６ｃを締結することで、壁材２と本体プレート４１とが固定される。調整座金４６ａと座金４６ｂとの間には滑り材を設けることもできる。

本体プレート４１は、溝部４１１の下方に形成されたネジ孔４１２を備える。このネジ孔４１２には押しボルト４７が螺着する。押しボルト４７の先端を鋼板２１に当接させることで、壁材２の建入れを調節することができる。

こうして、本体プレート４１には壁材２が連結され、本体プレート４１を介して壁材２の自重等の荷重を壁材１と建築躯体３に伝達することができる。

次に、本体プレート４１は、ネジ孔４１２よりも下方にエア抜き孔４１３が形成されている。エア抜き孔４１３の更に下方には、定着金物４２が接合されている。

定着金物４２は、本体プレート４１の内面４１ａから建物躯体３側に突設されている。定着金物４２は、プレート部４２１と、ボス部４２２とを備える。プレート部４２１は板状をなし、その端部が本体プレート４１に溶接等により固着されることで、内面４１ａから水平に突出している。プレート部４２１の上面と内面４１ａとの間には、補強リブ４８ａが溶接等により固着され、また、プレート部４２１の下面と内面４１ａとの間には、補強リブ４８ｂが溶接等により固着されている。ボス部４２２はプレート部４２１の下面に一体的に形成されており、ボス部４２２にはこれらをＺ方向に貫通するネジ孔ｈが形成されている。このネジ孔には支持ボルト３１が螺着される。

建物躯体３には、溝形鋼等から構成される調整台３６が固着されており、その天板部には、支持ボルト３１が遊挿する開口部３２ａが形成されている。調整台３６上には、支持ボルト３１の外径と略同径の孔が形成された取付台座３３が固着されている。取付台座３３の固着位置によって、支持ボルト３１の位置決めを行うことができる。

支持ボルト３１の下端は建築躯体３の上面に当接し、支持ボルト３１を回すことにより、建築躯体３に対する壁材１及び２の高さ調整が可能となっている。こうして、ファスナー４は壁材１及び２と建築躯体３とを連結し、壁材１及び２の荷重を建築躯体３に伝達することができる。

次に、定着板４３は、本体プレート４１から壁材１側に突設されており、壁材１に埋設される。本実施形態の場合、定着板４３は、本体プレート４１の外面４１bに溶接等により垂直姿勢で固着されている。定着板４３は、外面４１ａから壁材１の外面１ｂ側へ、斜め下方に向かって突出している。本実施形態の場合、定着板４３はＹ方向に離間して２つ設けられているが、１つでもよいし３以上であってもよい。

定着板４３には、横筋１２が挿通する挿通部４３１が形成されている。本実施形態の場合、挿通部４３１は貫通孔であるが、切り欠き等であってもよい。また、本実施形態の場合、挿通部４３１は１つであるが、複数形成されてもよい。挿通部４３１を設けることで、横筋１２をファスナー４の周辺で分断せずに、通過させることができる。

定着筋４４及び４５は、Ｚ方向に延設される鉄筋である。本実施形態の場合、定着筋４４は直線状をなし、その上部が溶接などによって定着板４３に固着されて定着板４３から下方へ延設されている。定着筋４４は、定着板４３のＸ方向の端部のうち、壁材１の外面１ｂ側の端部に固着されている。定着筋４４は複数設けられている（ここでは２つ）。定着筋４４は、２つの定着板４３の外側の面に固着されている。

本実施形態の場合、定着筋４５は上部４５１と上部４５１から曲折された下部４５２とを有するへの字状をなしている。上部４５１は溶接などによって本体プレート４１の外面４１ａに固着されている。下部４５２は、外面４１ａから壁材１の外面１ｂ側へ、斜め下方に向かって延設しており、Ｘ方向に離間する縦筋１１間に到達している。定着筋４５は複数設けられている（ここでは３つ）。定着筋４５は、２つの定着板４３の内側に位置している。

次に、壁材１に埋設された補強筋５及び６について説明する。補強筋５は、Ｙ方向に離間すると共にＺ方向に延びる直線状の一対の脚部５１と、一対の脚部５１の各端部を接続する円弧状の接続部５２とを一体に備え、本実施形態の場合、全体として逆Ｕ字型をなしている。本実施形態の場合、補強筋５は定着板４３毎に設けられている。各補強筋５は、対応する定着板４３を挟むように、一対の脚部５１がそれぞれ定着板４３のＹ方向の側方を下方へ延びている。

補強筋６は、Ｙ方向に離間する直線状の一対の脚部６１と、一対の脚部６１の各端部を接続する直線状の接続部６２とを一体に備え、本実施形態の場合、全体としてコ字型をなしている。

本実施形態の場合、補強筋６は、本体プレート４１よりも下方の位置において、定着筋４４及び４５並びに補強筋５を囲むように配設されている。具体的には、一対の脚部６１は、定着筋４４及び４５並びに補強筋５に対してＹ方向で外側に位置しており、換言すると、一対の脚部６１の間の空間に定着筋４４及び４５並びに補強筋５が配筋されている。脚部６１は内面１ａ側から外面１ｂ側へ向かって斜め下方に延びている。接続部６２は、定着筋４５の下部４５２よりも室内側を水平に延びている。

以上の構成からなる連結構造Ａでは、定着筋４４及び４５が定着板４３又は本体プレート４１から下方へ延設されており、壁部１に対するファスナー４の定着力を向上し、その支持耐力を向上できる。ファスナー４に本体プレート４１から見てせん断力が作用すると、壁材１の内側は、曲げによる引張力を受けることになるが、壁材１の内面１ａ側に定着筋４５が設けられているので、定着筋４５が直接壁材１とせん断力を伝達することが可能である。つまり、本体プレート４１に近い位置で、ファスナー４と壁材１との応力（主にせん断力）の伝達がなされ、本体プレート４１周辺において曲げ応力の発生を抑えることができる。このため、本体プレート４１の下側にひび割れが生じ難くなり、ファスナー４の定着性能を向上できる。

加えて、定着板４３の上部では、壁材コンクリートとの支圧でせん断・曲げ応力が伝達されるが、補強筋５を設けたことで、その応力伝達を補強筋５が補助する。これも本体プレート４１に近い位置でファスナー４と壁材１との応力伝達が行われることに寄与し、本体プレート４１周辺において曲げ応力の発生を更に抑えることができる。

また、補強筋６が定着筋４４及び４５並びに補強筋５を囲むように配設されているので、定着筋４４及び４５並びに補強筋５に作用する曲げを抑制することができる。定着板４３には挿通部４３１が形成されており、横筋１２の分断が必要なく、壁材１の内面１ａ側に必要な配筋量を確保でき、定着板４３によってかかる引き抜きに対し、横筋１２で拘束することができる。

本体プレート４１、定着金具４２、定着板４３及びリブ４８ａ及び４８ｂは板材を基調としているので、これらを溶接で接合する場合には、部分溶け込み溶接及び隅肉溶接による組立てとすることで、コストダウンを図りながら溶接の品質を確保し易くなる。

＜他の実施形態＞
上記実施形態では、定着筋４５を本体プレート４１に固着したが、一部又は全部の定着筋４５を定着板４３に固着してもよい。図３（Ｂ）はその一例を示す。同図の例では、３つの定着筋４５のうち、両端の定着筋４５の上部４５１を定着板４３の内面１ａ側の端部（定着板４３と本体プレート４１との接合部近傍）の内面に固着した例を図示している。このように構成した場合であっても上述した効果を得ることができる。

次に、上記実施形態では、補強筋５を定着板４３毎に設けて合計２つとしたが、１つであってもよい。図４（Ａ）及び（Ｂ）はその一例を示す。同図の補強筋５は、接続部５２が水平に延びる直線状をなし、２つの定着板４３を跨る長さを有している。一対の脚部６１は、２つの定着板４３の外側を延びており、換言すると、一対の脚部５１の間の空間に２つの定着板４３が位置している。このように補強筋５は全体としてコ字型をなして２つの定着板４３に対して１つ設けられている。このような構成であっても、定着板４３の上部におけせん断・曲げ応力の伝達を補強筋５で補助することができる。

次に、定着筋４４及び４５の下端や、補強筋５及び６の下端は、曲折してもよい。図５（Ａ）及び（Ｂ）はその一例を示す。図５（Ａ）の例はフック形状に曲折した例を示し、図５（Ｂ）はＬ字型に曲折した例を示す。このように下端を曲折することで定着性能を向上することができる。曲げる方向は適宜選択可能であるが、例えば、補強筋５の場合、応力伝達を補助する機能の点で、図５（Ｃ）に示すように外側に曲げることができる。また、補強筋６の場合、定着筋４４及び４５並びに補強筋５に作用する曲げを抑制する機能の点で、図５（Ｄ）に示すように内側に曲げることができる。

次に、上記実施形態では、上下２体の壁材１及び２と建築躯体３とを連結する場合を説明したが、ファスナー４は１体の壁材と建築躯体３との連結に用いることもできる。この場合、例えば、ファスナー４の構成のうち、上側の壁材（上記実施形態では壁材２）を連結する構成は不要である。

Claims (5)

1. プレキャストコンクリート製の壁材と建物躯体とをファスナーで連結する連結構造であって、
   前記ファスナーが、
   前記壁材に固着される本体プレートと、
   前記本体プレートから前記建物躯体側に突設されており、前記建物躯体と接合される定着金物と、
   前記本体プレートから前記壁材側に突設されており、前記壁材に埋設される定着板と、
   前記定着板の、前記壁材の外面側の端部に固着され、下方へ延設される第１定着筋と、
   前記定着板の、前記壁材の内面側の端部、又は、前記本体プレートに固着され、下方へ延設される第２定着筋と、を備える、
   ことを特徴とする連結構造。
2. 請求項１に記載の連結構造であって、
   前記定着板は、前記壁材の横筋が挿通する挿通部を備える、
   ことを特徴とする連結構造。
3. 請求項１又は２に記載の連結構造であって、
   上下に延びる一対の脚部と、前記一対の脚部の各端部を接続する接続部と、を有する補強筋を更に備え、
   前記補強筋は、前記定着板を挟むように前記一対の脚部が前記定着板の側方を下方へ延びるように前記壁材に埋設される、
   ことを特徴とする連結構造。
4. 請求項１又は２に記載の連結構造であって、
   左右方向に離間した一対の脚部と、前記一対の脚部の各端部を接続する接続部と、を有し、前記壁材に埋設される補強筋を更に備え、
   前記補強筋は、前記第１定着筋及び前記第２定着筋を囲むように配設される、
   ことを特徴とする連結構造。
5. プレキャストコンクリート製の壁材と建物躯体とを連結するためのファスナーであって、
   前記壁材に固着される本体プレートと、
   前記本体プレートから前記建物躯体側に突設されており、前記建物躯体と接合される定着金物と、
   前記本体プレートから前記壁材側に突設されており、前記壁材に埋設される定着板と、
   前記定着板の前記壁材側の端部に固着され、下方へ延設される第１定着筋と、
   前記定着板の前記建物躯体側の端部又は前記本体プレートに固着され、下方へ延設される第２定着筋と、を備える、
   ことを特徴とするファスナー。

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