JP2016017356A

JP2016017356A - コンクリート用ボイド部材

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Publication number: JP2016017356A
Application number: JP2014142147A
Authority: JP
Inventors: 嘉一西野; Yoshikazu Nishino; 紀彦吉田; Norihiko Yoshida
Original assignee: Fujimori Sangyo Co Ltd
Current assignee: Fujimori Sangyo Co Ltd
Priority date: 2014-07-10
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2016-02-01
Anticipated expiration: 2034-07-10
Also published as: JP6378563B2

Abstract

【課題】コンクリートの充填性を確保しながら、コンクリートの減量度合を大きくできるコンクリート用ボイド部材を提供する。
【解決手段】コンクリート構造体１にボイド部材３を埋設する。ボイド部材３は、横長の４つの側面１１を有し、水平断面が四角形である中間部１０と、上下一対の錐部２０，３０を備えている。錐部２０は、八角形の頂面２１と、好ましくは六角形の４つの主斜面２２と、４つの三角斜面２３とを有している。各主斜面２２が、対応する１つの側面１１と頂面２１の１の辺２１ａとを結ぶ。各三角斜面２３が、隣接する２つの主斜面２２と頂面２１との間に介在されるとともに、頂面２１に向かって水平方向に拡幅する三角形になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリートスラブ等のコンクリート構造体に埋設されるボイド部材に関する。

コンクリートスラブなどのコンクリート構造体において、コンクリートの打設量を減らして軽量化するために、ボイド部材を埋設することが知られている。
例えば、特許文献１のボイド部材は、上下方向の中間部の水平断面形状が八角形になっている。したがって、平面投影視で八角形になっている。また、上面及び下面は、前記中間部の水平断面よりも小さい四角形になっている。前記中間部の４つの側面と上下の面の４つの辺とが４つの四角形の傾斜面によってそれぞれ結ばれている。前記中間部の残り４つの側面と上下の面の４つの角部とが４つの三角斜面によってそれぞれ結ばれている。上側の４つの三角斜面は、それぞれ上面に向かって尖る三角形の斜面になっている。下側の４つの三角斜面は、それぞれ下面に向かって尖る三角形の斜面になっている。

特許第５２５９４６５号公報

前掲特許文献１のボイド部材は、中間部において水平断面積が最も大きくなっているが、その中間部が八角形断面であるために、コンクリートの減量度合が小さかった。一方で、コンクリートの充填性を確保する必要性もある。
本発明は、コンクリートの充填性を確保しながら、コンクリートの減量度合を大きくすることを目的とする。

前記問題点を解決するために、本発明は、コンクリート構造体に埋設されるコンクリート用ボイド部材であって、
横長の４つの側面を有し、水平断面が四角形である中間部と、
前記中間部から上下方向へ突出するともに前記中間部から遠ざかるにしたがって水平断面が小さくなる上下一対の錐部と、
を備え、前記各錐部が、前記中間部とは反対側を向く頂面と、４つの主斜面と、４つの三角斜面とを有し、
前記頂面が、前記中間部の水平断面積より小さい八角形であり、
前記主斜面の各々が、前記中間部における対応する１つの側面と、前記頂面における前記１つの側面と平行な１の辺とを結び、
前記三角斜面の各々が、隣接する２つの主斜面と前記頂面との間に介在されるとともに前記頂面に向かって水平方向に拡幅する三角形になっていることを特徴とする
このコンクリート用ボイド部材によれば、前記中間部を四角形断面にすることによって、八角形断面にするよりもコンクリートの減量度合を大きくできる。また、前記錐部の隅角部に三角斜面を設け、頂面を八角形にすることによって、コンクリートの充填性を確保できる。

前記主斜面の各々が、当該主斜面の横幅方向の両側の２つの主斜面と、前記１つの側面と、前記頂面と、２つの三角斜面とに交差する六角形になっていることが好ましい。
これによって、前記錐部の頂面側の部分が八角形断面になるために、コンクリートの充填性を確保できる。また、前記錐部の前記中間部側の部分が四角形断面になるために、コンクリートの減量度合を大きくできる。

本発明に係るコンクリート用ボイド部材によれば、コンクリートの充填性を確保しながら、コンクリートの減量度合を大きくすることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るコンクリート用ボイド部材を示し、同図（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）はその底面図である。図２は、前記ボイド部材の正面図である。図３は、前記ボイド部材の斜視図である。図４は、前記ボイド部材を含むコンクリートスラブを示し、図５のＩＶ−ＩＶ線に沿う平面断面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う、前記コンクリートスラブの正面断面図である。図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う、前記コンクリートスラブの側面断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図４〜図６は、建物の例えば床等として用いられるコンクリートスラブ１（コンクリート構造体）を示したものである。コンクリートスラブ１は、コンクリート２と、鉄筋組立体４とを備えている。鉄筋組立体４は、互いに直交する主筋４０及び配力筋４１を含む。さらに、コンクリート２には、減量化のために、複数のコンクリート用ボイド部材３（以下「ボイド部材３」と称す）が埋設されている。複数のボイド部材３が縦横に並べられて配置されている。これらボイド部材３は、コンクリート２よりも軽量の材質にて構成され、好ましくは発泡スチロール等の発泡樹脂にて構成されている。

図１〜図３に示すように、各ボイド部材３は、中間部１０と、上下一対の錐部２０，３０とを備えている。中間部１０は、４つの側面１１を有し、水平断面がほぼ正方形（四角形）になっている。側面１１は、横長の長方形（四角形）になっている。ここで、横長とは、水平方向の寸法が上下方向の寸法より大きいことを言う。側面１１の前記水平方向の寸法は、例えば１００ｍｍ〜５００ｍｍ程度であり、好ましくは３００ｍｍ程度である。側面１１の上下方向の寸法（高さ）は、例えば５ｍｍ〜２００ｍｍ程度であり、好ましくは１００ｍｍ程度である。また、ボイド部材３全体の高さは、例えば１００ｍｍ〜３００ｍｍ程度であり、好ましくは１５０ｍｍ程度である。

中間部１０の上方に上側錐部２０が一体に設けられ、中間部１０の下方に下側錐部３０が一体に設けられている。上側錐部２０及び下側錐部３０は、中間部１０を挟んで上下に対称の錐形状になっている。つまり、錐部２０，３０は、中間部１０から上下方向へ突出するともに、中間部１０から遠ざかるにしたがって水平断面が小さくなっている。

詳しくは、上側錐部２０の概略形状は四角錐台になっている。更に詳しくは、上側錐部２０は、正四角錐台の頂部の４つの隅角部をそれぞれ斜めにカットした形状になっている。したがって、上側錐部２０は、上面２１（頂面）と、４つの主斜面２２と、４つの三角斜面２３とを有している。

上面２１は、上側錐部２０における中間部１０とは反対側を向くとともに、４つの主辺２１ａ及び４つの斜辺２１ｂを有し、中間部１０の水平断面積よりも小さい八角形になっている。各主辺２１ａは、対応する１つの側面１１に対して平行になっている。斜辺２１ｂは、主辺２１ａよりも短く、かつ両隣の主辺２１ａ，２１ａに対して斜めになっている。主辺２１ａと斜辺２１ｂとのなす角度（内角）は、好ましくは１３５°程度である。

上面２１の中央部には、凸面部２４が設けられている。凸面部２４は、平面視で正方形（四角形）になっており、その厚み（突出高さ）は例えば２ｃｍ未満であり、好ましくは１ｃｍ程度である。

各主斜面２２は、中間部１０における対応する１つの側面１１と、上面２１における前記１つの側面１１と平行な主辺２１ａとを結んでいる。また、各主斜面２２は、当該主斜面２２の横幅方向（水平方向）の両側の２つの主斜面２２，２２と、前記１つの側面１１と、上面２１と、２つの三角斜面２３，２３とに交差することによって、六角形になっている。主斜面２２の水平面に対する傾斜角度α_２２は、好ましくはα_２２＝３０°〜６０°程度であり、より好ましくはα_２２＝４５°程度である。

三角斜面２３は、隣接する２つの主斜面２２，２２と上面２１との間に介在されるとともに上面２１に向かって水平方向に拡幅する三角形になっている。三角斜面２３の水平面に対する傾斜角度α_２３は、主斜面２２の傾斜角度α_２２より小さく（α_２３＜α_２２）、好ましくはα_２３＝２０°〜４０°程度であり、より好ましくはα_２３＝３０°程度である。三角斜面２３の上辺が上面２１の斜辺２１ｂと一致している。三角斜面２３の下端部において３つの面２２，２２，２３が交わっている。この交点２０ｃは、上側錐部２０の中間高さに位置している。上側錐部２０における交点２０ｃより上側の部分の水平断面は八角形であり、交点２０ｃより下側部分の水平断面は四角形である。

下側錐部３０の概略形状は、逆さ四角錐台になっている。更に詳しくは、下側錐部３０は、逆さ四角錐台の下向き頂部の４つの隅角部をそれぞれ斜めにカットした形状になっている。したがって、下側錐部３０は、下面３１（中間部１０とは反対側を向く頂面）と、４つの主斜面３２と、４つの三角斜面３３とを有している。

下面３１は、４つの主辺３１ａ及び４つの斜辺３１ｂを有し、中間部１０の水平断面積よりも小さい八角形になっている。各主辺３１ａは、対応する１つの側面１１に対して平行になっている。斜辺３１ｂは、主辺３１ａよりも短く、かつ両隣の主辺３１ａ，３１ａに対して斜めになっている。主辺３１ａと斜辺３１ｂとのなす角度（内角）は、好ましくは１３５°程度である。

下面３１の中央部には、凸面部３４が設けられている。凸面部３４は、平面視で正方形（四角形）になっており、その厚み（突出高さ）は例えば１ｃｍ未満であり、好ましくは５ｍｍ程度である。

各主斜面３２は、中間部１０における対応する１つの側面１１と、下面３１における前記１つの側面１１と平行な主辺３１ａとを結んでいる。また、各主斜面３２は、他の２つの主斜面３２，３２と、前記１つの側面１１と、下面３１と、２つの三角斜面３３，３３とに交差することによって、六角形になっている。主斜面３２の水平面に対する傾斜角度α_３２は、好ましくはα_３２＝３０°〜６０°程度であり、より好ましくはα_３２＝４５°程度である。

三角斜面３３は、隣接する２つの主斜面３２，３２と下面３１との間に介在され、三角形になっている。三角斜面３３の水平面に対する傾斜角度α_３３は、主斜面３２の傾斜角度α_３２より小さく（α_３３＜α_３２）、好ましくはα_３３＝２０°〜４０°程度であり、より好ましくはα_３３＝３０°程度である。三角斜面３３の下辺が下面３１の斜辺３１ｂと一致している。三角斜面３３の上端部において３つの面３２，３２，３３が交わっている。この交点３０ｃは、下側錐部３０の中間高さに位置している。下側錐部３０における３ｃより下側の部分の水平断面は八角形であり、交点３０ｃより上側部分の水平断面は四角形である。

図４〜図６に示すように、コンクリートスラブ１内において、隣接するボイド部材３，３どうしの間には、前記主筋４０及び配力筋４１が配筋されている。これら主筋４０及び配力筋４１は、それぞれ上下（コンクリートスラブ１の厚さ方向）に２段になっている。上段の主筋４０及び配力筋４１は、ボイド部材３の上面２１近くの高さに配置されている。下段の主筋４０及び配力筋４１は、ボイド部材３の下面３１近くの高さに配置されている。ボイド部材３の中間部１０を挟んで上下の部分をそれぞれ概略四角錐台形状の錐部２０，３０とすることによって、主筋４０及び配力筋４１の配置スペースを容易に確保することができる。

また、コンクリートスラブ１内には、複数のボイド押え筋４２及びボイド受け筋４３が埋設されている。ボイド押え筋４２は、上段に配置されて上段の主筋４０と平行に延びるとともに、配力筋４１と交差している。ボイド受け筋４３は、下段に配置されて下段の主筋４０と交差するとともに、配力筋４１と平行に延びている。したがって、ボイド押え筋４２とボイド受け筋４３とは互いに直交する方向へ向けられている。
なお、ボイド押え筋４２が配力筋４１と平行になり、かつボイド受け筋４３が主筋４０と平行になっていてもよい。

図５及び図６に示すように、各ボイド部材３が、２本のボイド押え筋４２と２本のボイド受け筋４３とによって、上下から挟持されている。さらに、上側の凸面部２４が前記２本のボイド押え筋４２どうし間に挿し入れられ、かつ下側の凸面部３４が前記２本のボイド受け筋４３どうし間に挿し入れられている。これによって、鉄筋組立体４を構築する際、ボイド部材３を鉄筋組立体４の内部に安定的に配置することができる。また、ボイド部材３の位置決めを容易に、かつ正確に行うことができる。さらに、コンクリート２を打設する際は、ボイド部材３が、打設時のコンクリート２の流動圧力によって動かされないように保持することができる。ボイド押え筋４２とボイド受け筋４３とが互いに直交する方向へ向けられているため、ボイド部材３の揺動を確実に防止することができる。

コンクリート２は、各ボイド部材３の周面に沿って回り込みながら、ボイド部材３，３どうしの間に充填されていく。ボイド部材３の頂面２１，３１が八角形であるために、四角形であるよりも、コンクリート２がボイド部材３の周囲に回り込みやすくできる。さらには、錐部２０，３０における交点２０ｃ，３０ｃよりも頂面２１，３１側の部分が八角形断面になっているため、コンクリート２の充填性を一層確保できる。
一方、ボイド部材３における水平断面積が最大になる中間部１０が四角形断面であることによって、ボイド部材３の体積を大きくでき、コンクリート２を十分に減量することができる。更には、錐部２０，３０における交点２０ｃ，３０ｃよりも中間部１０側の部分をも四角形断面にすることによって、ボイド部材３の体積を十分に大きくでき、コンクリート２を一層減量することができる。

本発明は、前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、中間部１０の水平断面は、正方形に限られず、長方形などの他の四角形であってもよい。
交点２０ｃが、上側錐部２０と中間部１０との境まで延びて側面１１，１１どうしの角に達していてもよい。この場合、主斜面２２は、台形（四角形）になる。
交点３０ｃが、下側錐部３０と中間部１０との境まで延びて側面１１，１１どうしの角に達していてもよい。この場合、主斜面３２は、台形（四角形）になる。
上側錐部２０及び下側錐部３０が非対称であってもよい。
凸面部２４を省略してもよい。凸面部３４を省略してもよい。上面２１又は下面３１に、凸面部２４，３４に代えてボイド押え筋４２又はボイド受け筋４３が嵌り込む溝を形成してもよい。

本発明は、例えば鉄筋コンクリート構造物の構築に適用できる。

１コンクリートスラブ（コンクリート構造体）
２コンクリート
３ボイド部材
１０中間部
１１側面
２０上側錐部（錐部）
２１上面（頂面）
２１ａ主辺（１の辺）
２２主斜面
２３三角斜面
３０下側錐部（錐部）
３１下面（頂面）
３１ａ主辺（１の辺）
３２主斜面
３３三角斜面

Claims

コンクリート構造体に埋設されるボイド部材であって、
横長の４つの側面を有し、水平断面が四角形である中間部と、
前記中間部から上下方向へ突出するともに前記中間部から遠ざかるにしたがって水平断面が小さくなる上下一対の錐部と、
を備え、前記各錐部が、前記中間部とは反対側を向く頂面と、４つの主斜面と、４つの三角斜面とを有し、
前記頂面が、前記中間部の水平断面積より小さい八角形であり、
前記主斜面の各々が、前記中間部における対応する１つの側面と、前記頂面における前記１つの側面と平行な１の辺とを結び、
前記三角斜面の各々が、隣接する２つの主斜面と前記頂面との間に介在されるとともに前記頂面に向かって水平方向に拡幅する三角形になっていることを特徴とするコンクリート用ボイド部材。
前記主斜面の各々が、当該主斜面の横幅方向の両側の２つの主斜面と、前記１つの側面と、前記頂面と、２つの三角斜面とに交差する六角形になっていることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート用ボイド部材。