JP2016113788A - 連結構造及び壁材 - Google Patents

Abstract

【課題】横力に対するファスナーの引き抜き防止性能を向上すること。【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、前記ファスナーは、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ると共に上下方向に延び、前記壁材に埋設される定着板と、を備え、前記定着板は、挿通部を少なくとも一つ備え、前記挿通部に前記壁材の横筋が挿通している。【選択図】図３

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、定着板と直交する方向に延びるかんざし筋を設けた構造が開示されている。

特許第３９０２４５１号公報

ファスナーは、壁材の自重を支持すると共に、地震などにより横力も作用する。横力に対するファスナーの引き抜きを防止するために補強筋を増加することが有効であるが、壁材内の配筋スペース上、補強筋の増加には限りがある。

本発明の目的は、横力に対するファスナーの引き抜き防止性能を向上することにある。

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、前記ファスナーは、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ると共に上下方向に延び、前記壁材に埋設される定着板と、を備え、前記定着板は、挿通部を少なくとも一つ備え、前記挿通部に前記壁材の横筋が挿通している、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、横力に対するファスナーの引き抜き防止性能を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る壁材の斜視図。 （Ａ）は本発明の一実施形態に係る連結構造の外観図、（Ｂ）は補強筋の端部形状の例を示す図。 図２（Ａ）のI-I線断面図。 図３のII-II線断面図。 図４のIII-III線断面図。

図１は本発明の一実施形態に係る壁材１の斜視図である。図１を含む各図において、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の厚み方向（法線方向）を示し、矢印Ｙは壁材１の左右方向（面方向）を示す。

壁材１はプレキャストコンクリート製であり、その外観は概ね直方体形状をなしている。壁材１の内面１ａは室内側の面であり、外面１ｂは室外側の面である。壁材１の上部にはファスナ４が２つ設けられている。図１の場合、ファスナ４の一部の構成が図示されている。ファスナ４は壁材１の製造時に壁材１に設けられる。２つのファスナ４のうちの一つは、壁材１の幅方向（Ｙ方向）の一方端部側に設けられ、２つのファスナ４のうちの残りの一つは、壁材１の幅方向（Ｙ方向）の他方端部側に設けられている。ファスナ４の配設部位としては、例えば、壁材１の幅方向の端面から、壁材１の幅方向の長さの１／４の長さの範囲内、或いは、１／８の長さの範囲内若しくは１／１６の長さの範囲内としてもよい。

ファスナ４の固着力を向上するためには、ファスナ４の固着部位において壁材１の配筋量を増量することが有効である。配筋量を増量するためにはかぶり厚の確保のため、壁材コンクリートを厚くすることが必要となる場合があるが、壁材１の全域に渡ってその厚さを厚くすると重量増を招く。そこで、本実施形態では、壁材１は、ファスナ４の固着部位を含む領域Ｓにおいて、他の領域よりもその厚さを厚くしている。領域Ｓは高さＨ、幅Ｗを有し、内面１ａ側に突出している。外面１ｂは全域に渡って平坦である。領域Ｓにおいて部分的に壁材コンクリートの厚さを厚くすることにより、壁材１の重量増を抑制しながら、配筋量を増量できる。

図２〜図５は本発明の一実施形態に係る連結構造Ａを示している。連結構造Ａは壁材１と建築躯体３とをファスナ４で連結する構造である。図２（Ａ）は連結構造Ａの外観図であり、図１の視線ｄ１方向に見た場合（室内側から見た場合）におけるファスナ４周辺の構造を示している。図３は図２（Ａ）のI-I線断面図、図４は図３のII-II線断面図、図５は図４のIII-III線断面図である。

本実施形態の場合、壁材１の上方に壁材２が並べて配置される例を想定している。壁材２は本実施形態の場合、壁材１と同じ構成のものを想定しているが、異なる構成であってもよい。壁材２の構成のうち、壁材１と同じ構成については壁材１と同じ符号を付している。建築躯体３は本実施形態の場合、鉄骨梁である。

壁材１の壁材コンクリートには、複数の縦筋１１及び横筋１２が全体に渡って配筋されている。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。

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とを含む。

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１ａから室内側に水平に突出している。内面１ａには連結ボルト１３の周囲において、鋼板１ｃ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３２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３２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はへの字状をなしており、その上部が垂直で、この上部から曲折されて下部が斜めに延びている。定着筋４５の上部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。定着筋４５の下部は、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。

各定着板４３には、挿通部４３１〜４３３がそれぞれ形成されている。本実施形態の場合、挿通部４３１〜４３３は貫通孔であり、孔の周囲が閉じているが、貫通孔に代えて切り欠き等であってもよい。

挿通部４３１には壁材１の横筋１２が挿通している。本実施形態の場合、定着板４３毎に、一本の横筋１２が一つの挿通部４３１に挿通しているが、複数の横筋１２が一つの挿通部４３１を挿通してもよい。また、本実施形態の場合、定着板４３毎に、横筋１２が挿通する挿通部４３１を一つ設けているが、複数設けてもよい。定着板４３を横筋１２が挿通することにより、ファスナー４と壁材１の壁材コンクリートとの間の横力の応力伝達を向上できる。

挿通部４３２、４３３にはそれぞれ補強筋５が挿通している。補強筋５はファスナー４の固着部位において壁材１の幅方向に延びる水平補強筋である。本実施形態では補強筋５をＺ方向に複数配列し、そのうちの二本が挿通部４３２、４３３を挿通している。補強筋５の数は１本でもよい場合がある。補強筋５を設けたことにより、ファスナー４と壁材１の壁材コンクリートとの間の横力の応力伝達を向上できる。定着板４３を補強筋５が挿通することにより、ファスナー４と壁材１の壁材コンクリートとの間の横力の応力伝達を更に向上できる。

本実施形態の場合、定着板４３毎に、一本の補強筋５が一つの挿通部４３２又は４３３に挿通しているが、複数の補強筋５が一つの挿通部４３２又は４３３を挿通してもよい。また、本実施形態の場合、定着板４３毎に、補強筋５が挿通する挿通部４３２、４３３を二つ設けているが、一つでもよいし三以上であってもよい。また、補強筋５が定着板４３を挿通しない構成も採用可能である。

補強筋５は、壁材１の厚み方向（Ｘ方向）で、その中央よりも本体プレート４１側に位置している。これは、補強筋５を外面１ｂ側に配筋する場合に比べて、ファスナー４に近い位置を通過することになり、ファスナー４と壁材１の壁材コンクリートとの間の横力の応力伝達を更に向上できる。特に本実施形態の場合、複数の補強筋５が縦筋１１よりも本体プレート４１側で延設されており、横力の応力伝達を更に向上できる。なお、全部の補強筋５が縦筋１１よりも本体プレート４１側で延設されていてもよい。

補強筋５は、水平に延びる直線部分５１と、端部５１と、端部５２とを有している。端部５１は壁材１の幅方向中央側の端部であり、直線部分５１の端部である。端部５２は壁材１の幅方向端部側の端部であり、直線部分５１から曲折されて延びた端部である。

本実施形態の場合、ファスナー４の配設部位が壁材１の幅方向端部側であるため、端部５２側においては定着長を確保しずらい。そこで、端部５２側においては補強筋５を曲折することで、狭いスペースにおいて定着性を向上している。本実施形態の場合、端部５２は外面１ｂ側の縦筋１１や横筋１２に到達している。

図４の例の場合、直線部分５１に対して端部５２側が外面１ｂ側へＬ字型に曲折されているが、下方や上方へ曲折されてもよく、また、曲折の形状もＬ字型に限られず、例えば、図２（Ｂ）に示すようにＵ字型に曲折されてもよい。

補強筋５は、定着板４３から端部５１までの長さＬ（図４）が、補強筋５の直径の２０倍以上であり、好ましくは３０倍以上である。長さＬを補強筋５の直径の２０倍以上とすることで定着力を確保でき、３０倍以上とすることで定着力を十分に確保することができる。端部５１側は壁材１の幅方向中央部側に位置するので、長さＬをより長く確保し易くなる。

壁材１には、複数の拘束筋６が配筋されている。拘束筋６は、全補強筋５と外面１ｂ側の横筋１２とを囲むフープ筋であり、Ｙ方向に複数配列されている。拘束筋６を配筋したとで、ファスナー４の周辺における面外方向の応力伝達及び補強筋５の付着、定着を向上でき、壁材コンクリートのひび割れの発生や壁材１がファスナー４から剥がれる事態を抑制できる。

壁材１には、また、補強筋７、補強筋８、補強筋９Ａ及び９Ｂが埋設されている。補強筋７は全体として逆Ｕ字型をなしており、定着板４３毎に、定着板４３を挟むようにして配筋されている。補強筋７は、定着板４３の上部における壁材コンクリートとファスナー４とのせん断、曲げ応力の伝達を補助し、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。

補強筋８は全体として下方に開放したコの字型をなしており、内側の横筋１２と外側の横筋１２とを跨ぐようにして配筋されている。補強筋８は本実施形態の場合、２つ設けられており、２つの定着板４３の各外側に位置している。補強筋８は、面外方向や上下方向におけるファスナー４と壁材コンクリートとの応力伝達を向上することができる。

補強筋９Ａ、９Ｂは水平補強筋である。補強筋９Ａ、９Ｂは定着板４３の上方をＹ方向に通過しており、補強筋９Ａは相対的に上側で室内側、補強筋９Ｂは相対的に下側で室外側に配筋されている。補強筋９Ａ、９Ｂは定着板４３の上部においてファスナー４と壁材コンクリートとの応力伝達を向上する。

次に、領域Ｓと補強筋との関係について説明する。領域Ｓは、他の領域よりも厚さが厚い部位であるため、狭い領域であることが好ましい。本実施形態の場合、領域Ｓの幅Ｗ及び高さＨは、補強筋５の配筋領域を含むように設定されている。領域Ｓの高さＨは、また、ひび割れの抑制を考慮して、中央側の定着板４３の高さ方向中央を通る４５度仮想線と壁材１の端面との交点を含むように設定することができる。領域Ｓにおける壁材１の厚さは拘束筋６のかぶり厚を基準として設定することができる。

以上の構成からなる連結構造Ａでは、横筋１２が定着板４３を挿通しているので、ファスナー４と壁材１の壁材コンクリートとの間の横力の応力伝達を向上できる。この結果、横力による曲げおよびせん断力に対するファスナー４の耐力を向上し、そのの引き抜き防止性能を向上することができる。横筋１２が横力に対するファスナー４の定着筋として兼用できるので追加の配筋量を削減でき、しかも、横筋１２は壁材１の幅方向全域に延在するので、最大の定着長を確保できる。

また、補強筋５を設けたことで、ファスナー４の周辺では水平筋（５、１２）が二段の構成となり、ファスナー４と壁材１の壁材コンクリートとの間の横力の応力伝達を更に向上できる。補強筋５の一部は定着板４３を挿通しているので、横力の応力伝達は一層向上する。

また、拘束筋６により上下の水平筋（５、１２）が拘束され、壁材１がファスナー４から剥がれるような破壊を抑制することができる。

また、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、壁材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。

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。

なお、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。

Ａ 連結構造、１ 壁材、４ ファスナー、４１ 本体プレート、４２ 定着金物、４３ 定着板、挿通部４３１、横筋１２

Claims (4)

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、
   前記ファスナーは、
   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ると共に上下方向に延び、前記壁材に埋設される定着板と、を備え、
   前記定着板は、挿通部を少なくとも一つ備え、
   前記挿通部に前記壁材の横筋が挿通している、
   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、
   前記壁材には、前記ファスナーの固着部位において、前記壁材の幅方向に延びる補強筋を少なくとも一つ備え、
   前記補強筋は、前記壁材の厚み方向で前記本体プレート側に位置している、
   ことを特徴とする連結構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載の連結構造であって、
   前記補強筋及び前記壁材の横筋を囲む複数の拘束筋を更に備える、
   ことを特徴とする連結構造。
4. ファスナーを備えたプレキャストコンクリート製の壁材であって、
   前記ファスナーは、
   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壁材とは反対側に突設されており、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、
   を備え、
   前記定着板は、挿通部を少なくとも一つ備え、
   前記挿通部に前記壁材の横筋が挿通している、
   ことを特徴とする壁材。

Images