JP3238679B2 - 鉄筋コンクリート板の開口補強構造 - Google Patents

鉄筋コンクリート板の開口補強構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄筋コンクリート
板の開口補強構造に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、住宅などにおいては、図7に示
すように鉄筋コンクリート造の板状部材である壁1やス
ラブなどに窓や出入口及び設備配管などのための開口2
が設けられていることがある。壁1に開口2があると、
その入隅部2aにおいて剛性が急変するため応力や歪み
が集中する。
【0003】特に、壁1のコンクリート3の乾燥収縮に
よる歪みや地震時の応力が壁1の入隅部2aに集中し、
入隅部2aにひび割れ4が発生する場合が多くみられ
る。これらのひび割れ4を防止するため、従来は、入隅
部2aに斜め補強筋5を配置するのが一般的であった。
なお、図7中の符号6は柱、7は梁である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
鉄筋コンクリート板の開口補強構造では、補強筋5がコ
ンクリート3のカブリを必要とするため、応力集中の最
も大きい入隅部2aから50mm程度内側に配置され、
しかも補強筋5は隅角部のコンクリート3にひび割れ4
が発生する程度の歪みが生じてから、初めて効果を発揮
するので、補強筋5は終局強度の補強には効果が高いも
のの、ひび割れ発生の防止には効果が低いという問題が
あった。
【0005】このように、鉄筋コンクリート造の壁1や
スラブなどにひび割れ4が発生すると、建物外部に面す
る壁板や屋根の場合には、ひび割れ4から雨水が侵入し
て漏水してしまうという問題が発生する。また、ひび割
れ4内部に空気中の炭酸ガスが侵入してコンクリート3
の中性化が促進されたり、侵入した水分により鉄筋5が
発錆して耐久性が劣化するという問題が発生する。
【0006】その他ひび割れ4内部に空気中の粉塵が溜
まったり、コンクリート3と空気中の炭酸ガスが化合し
て炭酸カルシウムの白い結晶が析出したりして著しく美
観を損ねてしまうという問題が発生する。
【0007】本発明の目的は、このような問題点を解決
するためになされたものであり、開口の入隅部のひび割
れ発生を抑制することが可能な鉄筋コンクリート板の開
口補強構造を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は鉄筋コンクリー
ト板の開口補強構造であり、前述の技術的課題を解決す
るために以下のように構成されている。すなわち、本発
明は、開口を有する鉄筋コンクリート板の内部に、前記
開口の入隅部に接するようにして補強用コンクリート部
材を埋設した鉄筋コンクリート板の開口補強構造であっ
て、前記補強用コンクリート部材は、強度が1000k
g/cm2以上であると共に、内部にPC鋼棒又はPC
鋼線が設けられてプレストレスが与えられていることを
特徴とする。
【0009】また、本発明の、前記補強用コンクリート
部材は、長方形又は菱形の平板状であること、前記補強
用コンクリート部材は、円形又は多角形の棒状であるこ
と、前記補強用コンクリート部材の表面には、前記鉄筋
コンクリート板のコンクリートとの付着性を良くするた
めの付着手段を設けたこと、前記補強用コンクリート部
材は、前記鉄筋コンクリート板の使用条件に応じて使用
枚数が設定されること、前記補強用コンクリート部材
に、前記鉄筋コンクリート板に対する取り付け手段を設
けたこと、前記補強用コンクリート部材には、繊維材料
が混入されていること、前記補強用コンクリート部材に
は、補強鉄筋が設けられていること、を特徴とする。
【0010】(作用)本発明に係る鉄筋コンクリート板
の開口補強構造によれば、鉄筋コンクリート板の開口の
入隅部に接して、強度が1000kg/cm2以上の超
高強度の補強用コンクリート部材を埋設したので、入隅
部のひび割れ強度を高めることができ、これにより入隅
部のひび割れの発生を抑制することができると共に、補
強用コンクリート部材の小型、軽量化が可能になる。
【0011】また、補強用コンクリート部材にプレスト
レスを与えたので、大きな地震力などにより鉄筋コンク
リート板にひび割れが発生した場合でも、地震が終了す
るとプレストレスによってひび割れ幅が小さくなる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る鉄筋コンクリ
ート板の開口補強構造の実施の形態について、図面を参
照して詳細に説明する。
【0013】図1は、本発明に係る鉄筋コンクリート板
の開口補強構造を適用した壁10を示す。この鉄筋コン
クリート造の壁10には、窓や出入口などとして使用す
るために、長方形の開口11が設けられている。そし
て、本発明では、開口11の入隅部11aの近傍に、補
強用コンクリート部材12が埋設されている。
【0014】この補強用コンクリート部材12は長方形
であり、そのほぼ中央部分を開口11の入隅部11aに
接するようにして、斜めに配置されている。この補強用
コンクリート部材12は、開口11の全ての入隅部11
aに設けられている。なお、図1中の符号13は壁10
のコンクリート、14は柱、15は梁であり、通常の場
合と同じなので詳細な説明は省略する。
【0015】次に補強用コンクリート部材12について
説明する。この補強用コンクリート部材12は、図2
(A)にも示すように断面が長方形の板状であり、その
表面には周囲のコンクリート13との付着性を良くする
ため、付着手段として適宜な大きさの突起20が多数設
けられている。この突起20は、同図(B)に示すよう
に例えば半球状に形成されている。付着手段としては、
これ以外にも目荒らしなども用いることもできる。
【0016】また、この補強用コンクリート部材12の
内部には、PC鋼棒21が長手方向に複数本設けられて
いる。そして、このPC鋼棒21を用いて補強用コンク
リート部材12にプレストレスが与えられている。な
お、PC鋼棒21に代えてPC鋼線を使用することもで
きる。
【0017】補強用コンクリート部材12のコンクリー
ト強度は、1000kg/cm2以上の超高強度になっ
ている。また、壁10の厚さにもよるが、補強用コンク
リート部材12の厚さtは、10〜60mm程度に設定
されている。
【0018】次に、この壁10の作用を説明する。壁1
0に埋設された補強用コンクリート部材12は、その強
度が約1000kg/cm2以上の超高強度であり、通
常のコンクリートに比較して非常に高強度であるため、
剛性も非常に高くなっている。このため、補強用コンク
リート部材12は比較的小さな断面であるにも拘わら
ず、大きなプレストレス力を導入することができる。
【0019】すなわち、補強用コンクリート部材12に
は、上述のように最初から大きなプレストレス力による
圧縮力を作用させてあるため、この圧縮力がなくなるま
では補強用コンクリート部材12に伸び歪みが発生しな
いので、周囲のコンクリート13の歪みを抑えることが
できる。これにより、壁10のひび割れ発生強度が高ま
り、ひび割れが発生し難くなる。
【0020】また、大きな地震力などにより壁10にた
とえひび割れが発生したとしても、大きなプレストレス
力がそのひび割れを閉じるように作用するため、地震が
終了すると壁10のコンクリート13の劣化や漏水が発
生しない程度までひび割れ幅が小さくなる。
【0021】一方、補強用コンクリート部材12は、超
高強度のコンクリート製であるため、中性化などのコン
クリートの劣化が殆ど発生しなくなる。また、そのPC
鋼棒21は、超高強度コンクリート中に埋設されている
ため、応力や歪みの最も大きい入隅部11aに補強用コ
ンクリート板12を接するように配置することができ、
これにより、効果的にひび割れの発生を抑えることがで
きる。
【0022】更に、補強用コンクリート部材12の表面
には付着手段として、突起20が設けられているので、
周囲のコンクリート13との一体性が高く、これにより
周囲のコンクリート13を効果的に補強することができ
る。
【0023】このように、補強用コンクリート部材12
は、1000kg/cm2以上の超高強度にしたこと、
その中にPC鋼棒21を配置してプレストレスを与えた
ことにより、それぞれの単独の効果は勿論、更にこれら
の効果が相乗的に作用し、従来の補強筋だけでは不可能
であったひび割れ発生強度の上昇を可能とし、壁10の
開口11の入隅部11aでのひび割れ発生を抑制するこ
とができる。また、壁10の終局強度についても、従来
の補強筋と同等以上の補強効果を有している。
【0024】更に、この補強用コンクリート部材12
は、超高強度コンクリートを用いているため小型、軽量
化が可能であり、壁10内へ容易に設置することができ
る。また、コンクリート打設の障害にもならず、軽量で
あるため取り扱いが容易で施工性が良くなる。
【0025】なお、上述の実施の形態では補強用コンク
リート部材12を壁10の厚さ方向に1枚だけ使用した
が、壁10にかかる力などの使用条件に応じて複数枚使
用することができる。また、補強用コンクリート部材1
2には、壁10などの部材への取付けを容易にするた
め、取付け手段として穴(図示せず)を設けたり、或い
は鉄筋やフックを設けることができる。更に、補強用コ
ンクリート部材12には、繊維材料を混入することもで
きる。また、補強用コンクリート部材12には、プレス
トレス導入方向と平行方向の割れ止めのための、補助的
な補強筋(図示せず)を配置することもできる。
【0026】また、上述の実施の形態では、図2に示し
たように補強用コンクリート部材12を長方形の板状に
し、その表面に付着手段として半球状の突起20を設け
たが、図3(A)に示すように、補強用コンクリート部
材30の表面に付着手段として多数の段差部31を適宜
な間隔で設けることができる。この段差部31は、同図
(B)に示すように、中央から両端にかけて下り傾斜に
なっており、両面に設けられている。
【0027】更に、図4(A)に示すように、略L字状
の補強用コンクリート部材35を使用することができ
る。この補強用コンクリート部材35にも、同図(B)
に示すように付着手段として半球状の突起36を設け、
内部にPC鋼棒37又はPC鋼線を設けることができ
る。
【0028】図5(A)は、4角棒状の補強用コンクリ
ート部材38を示す。この補強用コンクリート部材38
にも、同図(B)に示すように4面全てに付着手段であ
る半球状の突起39設け、内部にはPC鋼棒40又はP
C鋼線を設けることができる。
【0029】図6(A)は、丸棒状の補強用コンクリー
ト部材41を示す。この補強用コンクリート部材41に
は、付着手段として全周に亘る凹部42が適宜な間隔で
多数設けられ、同図(B)にも示すようにその中心部に
はPC鋼棒43又はPC鋼線が設けられている。また、
これ以外にも、菱形や多角形など各種の形状の補強用コ
ンクリート部材を使用することができる。本発明は、壁
10に限らずスラブなどにも適用することができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
鉄筋コンクリート板の開口の入隅部に接して、強度が1
000kg/cm2以上の超高強度の補強用コンクリー
ト部材を埋設したので、入隅部のひび割れ強度を高める
ことができ、従来のように鉄筋のみの補強では不可能で
あった入隅部のひび割れの発生を抑制することができ
る。また、補強用コンクリート部材の小型、軽量化が可
能になると共に、施行条件により最適な大きさの補強用
コンクリート部材を選定できるので、施工性が良好にな
る。。
【0031】更に、補強用コンクリート部材にプレスト
レスを与えたので、大きな地震力などにより鉄筋コンク
リート板にひび割れが発生した場合でも、地震が終了す
ると補強用コンクリート部材のプレストレスによってひ
び割れ幅が小さくなり、耐久性の劣化や漏水が生じ難く
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る鉄筋コンクリート板の開口補強構
造を適用した壁を示す部分断面図である。
【図2】本発明に係る鉄筋コンクリート板の開口補強構
造の補強用コンクリート部材を示す図である。
【図3】本発明に係る鉄筋コンクリート板の開口補強構
造の補強用コンクリート部材の別の実施形態を示す図で
ある。
【図4】本発明に係る鉄筋コンクリート板の開口補強構
造の補強用コンクリート部材の別の実施形態を示す図で
ある。
【図5】本発明に係る鉄筋コンクリート板の開口補強構
造の補強用コンクリート部材の別の実施形態を示す図で
ある。
【図6】本発明に係る鉄筋コンクリート板の開口補強構
造の補強用コンクリート部材の別の実施形態を示す図で
ある。
【図7】従来例に係る鉄筋コンクリート板の開口補強構
造を説明する部分断面図である。
【符号の説明】
10 壁(鉄筋コンクリート板) 11 開口 11a 入隅部 12、30、35、38、41 補強用コンクリート部
材 13 コンクリート 20、36、39 突起(付着手段) 21、32、37、40、43 PC鋼棒 31 段差部(付着手段)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開口を有する鉄筋コンクリート板の内部
    に、前記開口の入隅部に接するようにして補強用コンク
    リート部材を埋設した鉄筋コンクリート板の開口補強構
    造であって、 前記補強用コンクリート部材は、強度が1000kg/
    cm2以上であると共に、内部にPC鋼棒又はPC鋼線
    が配置されてプレストレスが与えられていることを特徴
    とする鉄筋コンクリート板の開口補強構造。
  2. 【請求項2】 前記補強用コンクリート部材は、断面が
    長方形又は菱形の平板状であることを特徴とする請求項
    1に記載の鉄筋コンクリート板の開口補強構造。
  3. 【請求項3】 前記補強用コンクリート部材は、断面が
    円形又は多角形の棒状であることを特徴とする請求項1
    に記載の鉄筋コンクリート板の開口補強構造。
  4. 【請求項4】 前記補強用コンクリート部材の表面に
    は、前記鉄筋コンクリート板のコンクリートとの付着性
    を良くするための付着手段を設けたことを特徴とする請
    求項1から3のいずれかに記載の鉄筋コンクリート板の
    開口補強構造。
  5. 【請求項5】 前記補強用コンクリート部材は、前記鉄
    筋コンクリート板の使用条件に応じて使用枚数が設定さ
    れることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載
    の鉄筋コンクリート板の開口補強構造。
  6. 【請求項6】 前記補強用コンクリート部材に、前記鉄
    筋コンクリート板に対する取り付け手段を設けたことを
    特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の鉄筋コン
    クリート板の開口補強構造。
  7. 【請求項7】 前記補強用コンクリート部材には、繊維
    材料が混入されていることを特徴とする請求項1から6
    のいずれかに記載の鉄筋コンクリート板の開口補強構
    造。
  8. 【請求項8】 前記補強用コンクリート部材には、補強
    鉄筋が設けられていることを特徴とする請求項1から7
    のいずれかに記載の鉄筋コンクリート板の開口補強構
    造。
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