JP4253298B2 - 建築要素とその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、建築要素特に鉄筋コンクリートスラブを作るための建築要素、およびそのような建築要素を製造する方法に関する。
より詳しくは、本発明は、
少なくとも一つの硬化コンクリート層、少なくともいくつかの鉄筋要素、およびコンクリート層から少なくとも部分的に延び出ていて空洞を定める要素の組合せから成り、ここでこれらの要素があとの段階において工場または建築現場でコンクリートによって被覆されるようになっているタイプの建築要素、
に関する。
このタイプの建築要素の公知の実施形態においては、従来、空洞のための球形要素特にボールその他が使用され、これらの要素は、底部がコンクリート層に少しだけ埋め込まれ、さらに、相互連結鉄筋ネットによってしかるべき位置に保たれる。ここで、第一の鉄筋ネットが、コンクリート層内で球形要素の下に配置され、第二の鉄筋ネットが、球形要素の上に配置される。第二の鉄筋ネットは、この場合、球形要素を正しい位置に保つためのものであり、特に、球形要素を、液体コンクリートが該要素の上に注がれるときに浮力に抗して固定するためのものである。
これらの公知の実施形態はいくつかの欠点を有する。
中空球形要素は、通常、建築要素自身とは別の場所で作られるため、大きな輸送費用がかかる。重量は軽いが、割合に大きな容積をとるからである。もう一つの欠点は、これらの球形要素の取り扱いが難しいということ、特に自動工程での取り扱いが難しいということである。
これらの公知の実施形態のもう一つの欠点は、その製造工程がやや複雑であるということである。そのような建築要素には、頂部鉄筋ネットを備え付けなければならないが、さらに、好ましくはこのネットは該要素に非常に正確に備え付けて、球形要素が必要な位置に確実に固定されるようにしなければならない。
これらの公知の実施形態のもう一つの欠点は、球形要素が頂部鉄筋ネットに接触させて静置させられるか、または浮き上がりの結果該ネットに接触しうるため、液体コンクリートがこの建築要素上に注がれた後に、頂部鉄筋ネットをコンクリート内に最適埋め込みすることができない、ということである。実際には、この欠点は、球形要素が浮き上がるのを防止するために球形要素の頂部側に連結された独立の固定要素を使用することによって改善することができるが、これは、構造の全体が複雑になり製造に時間がかかるという点で、不利を生じるものである。
本発明の目的は、前記欠点の一つまたはいくつかを排除した前記タイプの建築要素を提供することである。
この目的のために、本発明は、まず第一に、
鉄筋コンクリートスラブを製造するための建築要素であって、
少なくとも一つの硬化コンクリート層、少なくともいくつかの鉄筋要素、およびコンクリート層から少なくとも部分的に延び出ていて空洞を定める要素の組合せから成り、ここで該要素が後の段階においてコンクリートで被覆されるようになっている建築要素において、
空洞を定める前記要素が、そのままで入れ子式に重ね合わせることができる要素から成る、
ことを特徴とする建築要素、
に関する。前記要素はそのままで入れ子式に重ね合わせることができ、このことにより、これらの要素を、これらの要素が作られる場所から前記建築要素が作られる場所まで、入れ子式に重ね合わせて運ぶことができるという利点が与えられ、したがって、必要な輸送費を相当に小さくできるという利点が与えられる。このような重ねることのできる要素は、保持するのが難しい単純な球形の要素に比して、容易に取り扱えるという利点をも与える。自動化プロセスでは特にそうである。
もっとも好ましい実施形態の場合、前記重ね合わせられる要素は、少なくとも50%さらに好ましくは少なくとも75%まで入れ子式に重ね合わせることができる。その結果、この要素は、輸送中に非常に小さな容積しか占めない。
好ましくは、前記重ね合わせられる要素は、下記の特性のうち一つ以上を有する。
−大体円錐形に作られ、したがって重ね合わせるのが簡単であり、さらにまた、コンクリートを前記建築要素上に注いだあと、コンクリートの量が底部から頂部へ整然と増大するコンクリートスラブが得られ、したがってコンクリートの量が引張り領域では最小に抑えられ、圧縮領域に向って漸増する、という利点が与えられる。
−一つ以上の側壁と一つの頂壁とから成り、底部側では開いており、したがって簡単にコンクリートに押し込んで、埋め込むことができる。
−逆さになった植木鉢の形を有し、この形は金型により容易に実現することができる。
−それぞれが少なくとも一つの通気孔を備えており、したがって、これらの要素がコンクリート層のコンクリートに部分的に埋め込まれるときに、空気が該通気孔から逃げることができる、という利点が与えられる。
−それぞれが一体に作られており、したがって、たとえば組み立てるのに、追加取りつけステップが必要でない。
−プラスチックその他の使用できる材料、たとえばテトラブリック(tetra-brics)または樹脂結合繊維またはその他の圧縮廃棄物で作られており、したがって非常に安く、さらに最小限の重量を有するように作ることができる。
−水平断面が円形または辺数の多い多辺形であり、したがって、コンクリート層内に配置するとき、回転に関して注意する必要がないようにできるが、他の形態も排除されない。
−底部に、コンクリート層に埋め込まれるようになっている固定用部分を備え、該部分が、やはりこのコンクリート層に埋め込まれた鉄筋要素の背後に係合するかまたは係合しないようになっており、したがって下にあるコンクリート層内でのしっかりした連結が実現でき、さらにまた、浮き上がりを防止するために頂部側面に追加の連結具を備える必要がないという利点を有する。
第二に、本発明は、
鉄筋コンクリートスラブを製造するための建築要素であって、
少なくとも一つの硬化コンクリート層、少なくともいくつかの鉄筋要素、およびコンクリート層から少なくとも部分的に延び出ていて空洞を定める要素の組合せから成り、ここで該要素が後の段階においてコンクリートで被覆されるようになっている建築要素において、
前記要素が、該要素をコンクリート層内に静置させる部分のみにより、液体コンクリートまたは流延コンクリートが前記要素の上に注がれたとき前記要素が浮力に対して少なくとも固定されたままにとどまる程度に強固な固定によって、建築要素に固定され、このとき、前記要素が前記コンクリート層に埋め込まれた鉄筋に固定されるかまたはされない、
ことを特徴とする建築要素、
に関する。これは、頂部側面に追加の連結具を備える必要がないという利点を与えるものであり、したがって、建築要素の構造が相当に簡単化され、またあとから必要に応じてコンクリート層内に頂部鉄筋を備えやすくなる。
第三に、本発明は、
鉄筋コンクリートスラブを製造するための建築要素であって、
少なくとも一つの硬化コンクリート層、少なくともいくつかの鉄筋要素、およびコンクリート層から少なくとも部分的に延び出ていて空洞を定める要素の組合せから成り、ここで該要素が後の段階においてコンクリートで被覆されるようになっている建築要素において、
頂部鉄筋のための支持手段を有し、このとき、これらの支持手段が、前記中空要素の頂部側面よりも高く配置される支持用部分を定める、
ことを特徴とする建築要素、
に関する。この建築要素は、頂部鉄筋が前記支持用部分上に備えられたとき、この頂部鉄筋が中空要素上に静置されることをほとんど排除するという利点を与えるものであり、したがって、コンクリートが前記建築要素上に注がれたあと、頂部鉄筋が完全にコンクリートで包囲され、空洞と直接に接触することがない、という利点がもたらされる。この場合、中空要素の一部とせいぜい局所的な接触をするくらいである。それは、たとえば、頂部鉄筋が少し湾曲し、二つの支持用部分間で中空要素の一つに接触するような場合に起こる。
また、本発明は、
前記の建築要素を製造する方法であって、少なくとも、
前記コンクリート層を作るために、型枠内にある量のコンクリートを注ぎ込み、
コンクリートが注ぎ込まれる前および/または後に型枠内に備えられる鉄筋を含むコンクリート層を作り、
コンクリートが硬化しないうちに、底部側に固定用部分を有していて少なくともこれらの固定用部分によってコンクリート内に静置させられるようになっている中空要素をコンクリート内に備え、
コンクリートを硬化させ、その後、全体を前記型枠から取り出す、
ことから成ることを特徴とする方法、
にも関する。空洞を定める前記要素を固定手段によってコンクリート層内に直接固定することによって、追加のステップが必要でなく、また頂部からの固定のために備えられる追加の付属品の使用の必要がない、という利点が与えられる。ここで、前記固定手段は、コンクリートのみと協働するか、またはコンクリート層内に備えられる鉄筋とも協働する。
実用的実施形態においては、中空要素は該要素のストックから自動的に取り出され、前記固定用部分によって前記コンクリート内に、たとえば振動運動、真空生成、その他によって、自動的に備え付けられる。
以下、本発明の特徴をさらに十分に示すために、添付の図面を参照しつつ、好ましい実施形態について説明する。この実施形態は単なる例であり、いかなる意味でも本発明を限定するものではない。
図１〜３に示すように、本発明は、図４に示す自立鉄筋コンクリートスラブ2の製造に使用できる建築要素1に関する。
建築要素1は、主として、少なくとも一つの硬化コンクリート層3、少なくともいくつかの鉄筋要素4、および少なくとも部分的にコンクリート層3から延び出ていて空洞6を定める要素5の組合せから成る。ここで、これらの要素5は、図４からわかるように、あとの段階においてコンクリート7で被覆されるようになっている。
ここに示す例では、鉄筋要素4は、コンクリート層3内の鉄筋8、9、およびコンクリート層3よりも高い位置で支持体10によって支えられる鉄筋11から成る。鉄筋8、9は個別の棒から成ることができ、あるいは鉄筋ネットの一部をなすようにすることもできる。
これらの図では、支持体10は三角形になっているが、他の形状も可能であり、たとえば図６に破線で示され、参照番号10Aおよび10Bが与えられた長方形またはC字形とすることもできる。
本発明の特定実施形態においては、前記要素5は、そのまま入れ子式に重ね合わせることのできる要素から成り、これらの要素は、図５に模式的に示す例のように、好ましくは少なくとも50%さらに好ましくは少なくとも75%まで入れ子式に重ね合わせることができる。これは、前述の利点を与えるものである。
要素5は、逆さにした植木鉢または切頭錐の形に作られる。また、この要素は、頂壁12と円錐側壁13とを有し、断面は円形である。しかし、底部側はどの要素5も開いている。
要素5は、他の形状、たとえば切頭角錐の形または頂点に向って細くなっている他の円錐形を有することもできる。
また、どの要素5も、好ましくはプラスチック特にPVCで、一体に作られる。
頂壁12および/または側壁13には、コンクリート7が上から注がれたとき、空洞6がコンクリートで満たされることがないように、割合に小さな寸法の通気孔14が作られている。
要素5は、底部に固定用部分を備え、この例の場合には、横に延びるカラー15が、連続または不連続に各要素5の周囲全体に備えられている。この固定用部分は、図に示すように、コンクリート層3内に埋め込まれるようになっている。
また、要素5は、その下部特にカラー15が、コンクリート層3のコンクリート内に埋め込まれる。また、ここに示す実施形態では、埋め込まれた部分がこれらの要素5のただ一つの固定具となっている。
注意すべきことは、この固定具は、たとえばカラー15が十分大きく選択されるので、液体または流延コンクリート7が上に注がれたときに、要素5が、浮力に対してまた注がれたときに生じるその他の動きに抗して、少なくとも固定されたままに保たれるように作られる、ということである。
ここに示す例では、要素5は、好ましくは鉄筋8、9と接触することなく、コンクリート層3のコンクリート内に埋め込まれているだけである。しかし、明らかに、変形実施形態においては、これらの要素5は、さらに十分な固定を行うために、鉄筋8および/または9の背後に係合するようにすることもできる。たとえば、これらの要素のへりが鉄筋の背後に押しつけられるようにすることができる。
要素5は、直交する二方向に列配置されているが、ここに示さない変形実施形態においては、明らかに他の構成も可能である。
前記鉄筋11は、図４に示すようにコンクリート7内に通常備えられる頂部鉄筋16のための支持手段を形成する。これらの支持手段は、その他いろいろな形態とすることができるが、とにかく、前記要素5の頂部側面よりも高く配置されている頂部鉄筋16のための支持用部分17を定める。
建築要素1は図１に示す形態で商品化されている。使用する場合、該要素がまず支持板(bearing wall)その他の上に配置されてから、頂部鉄筋16がその上に備えられる。次に、工場または建築現場において、コンクリート7が前記鉄筋の上から注がれ、図４に示すような状態となる。
建築要素1は図６〜８に示すようにして作ることができる。図６は、コンクリート層3を注ぐための型枠18内に鉄筋要素4がどのように配置されるかを示す。支持板は、この場合任意に適当に備えることができるので、ここには示さない。次に、コンクリート層3のためのコンクリートが型枠18内に注がれ、その結果、図７に示すような状態が得られる。
原理的には、逆の作業も可能である。すなわち、まずコンクリート層3のためのコンクリートが型枠18内に注がれ、次に鉄筋要素4が該コンクリート内に沈められる。
コンクリートがまだ十分に流動する間に、要素5がコンクリート内に沈められる。好ましくは、これは、自動的に、一連の要素5をストックから取り出して、その下部へりをコンクリート層3内に配置し、それぞれのへりを好ましくは振動運動、真空生成、その他によって押し下げることによって、実施される。要素5には、通気孔14が備えられているので、コンクリートは空洞6内でも要素5の外部と同じ高さに達する。したがって、要素5の下部へりはこのコンクリート内に効率的に埋め込まれる。
コンクリートの全体が硬化すると、型枠18から取り出すことができ、その結果、図１に示すような建築要素1が得られる。
明らかに、いろいろな変形実施形態が可能である。たとえば、要素5は上下を逆さまにした植木鉢の形である必要はない。また、この要素は円形でなく長方形にすることもできる。
変形実施形態においては、カラー15とは異なる形の固定用部分を要素5の下部に成形することができる。たとえば、底部に固定用部分を有するリップ、脚、その他を、要素5の下部に備えることができ、該固定用部分は、コンクリート層3のコンクリート内に埋め込まれ、かつ/または鉄筋要素4に連結される。このとき、要素5自身の下端は必ずしもコンクリート層3内に達する必要はない。
本発明は、例として上で説明し、添付の図面に示した実施形態のみに限定されるものではない。逆に、本発明の建築要素とその製造方法とは、本発明の範囲を逸脱することのないあらゆる変形を加えて実施することができる。
本発明による建築要素の斜視図である。 図１にF2で示す部分の拡大図である。 図２の線III−IIIに沿う断面図である。 図１の建築要素を用いて作られたコンクリートスラブの断面図である。 図１の建築要素に用いられる要素をいくつか積み重ねた様子を示す図である。 本発明による建築要素がどのように製造できるかを示す図である。 本発明による建築要素がどのように製造できるかを示す図である。 本発明による建築要素がどのように製造できるかを示す図である。
符号の説明
1 建築要素
2 鉄筋コンクリートスラブ
3 コンクリート層
4 鉄筋要素
5 空洞6を定める要素、中空要素
6 空洞
7 コンクリート
8 鉄筋
9 鉄筋
10 支持体
10A 支持体
10B 支持体
11 鉄筋
12 頂壁
13 円錐側壁
14 通気孔
15 カラー
16 頂部鉄筋
17 支持用部分
18 型枠

Claims (8)

  1. 鉄筋コンクリートスラブ(2)を製造するための建築要素であって、
    少なくとも一つの硬化コンクリート層(3)、少なくともいくつかの鉄筋要素(4)、およびコンクリート層(3)から少なくとも部分的に延び出ていて空洞(6)を定める要素(5)の組合せから成り、ここでこれらの要素(5)が後の段階においてコンクリート(7)で被覆されるようになっている建築要素において、
    前記要素(5)が、空洞(6)を定める該要素(5)に備えられた固定用部分(15)により建築要素(1)に固定されており、前記固定用部分 (15) が少なくとも横方向に延びるカラー、又はリップ、又は脚から成り、前記固定用部分(15)が、液体コンクリートまたはキャスト・コンクリート(7)が該要素(5)の上に注がれたとき、該要素 (5) のそれぞれが個々の場所に留まるように、硬化コンクリート層 (3) 内に配置されており、そして、該固定用部分 (15) が硬化コンクリート層 (3) に埋め込まれた鉄筋に固定されているかまたはされておらず、また、空洞 (6) を定める前記要素 (5) が、そのままで入れ子式に重ね合わせることができる要素 (5) から成る、
    ことを特徴とする建築要素。
  2. 前記要素(5)が、少なくとも50%まで入れ子式に重ね合わせうるものであることを特徴とする請求項１に記載の建築要素。
  3. 前記要素(5)が、下記特性、
    円錐形に作られることと、
    一つ以上の側壁(13)と一つの頂壁(12)とから成り、底部側では開いていることと、
    逆さになった植木鉢の形を有することと、
    少なくとも一つの通気孔(14)を備えていることと、
    それぞれ一体に作られていることと、
    プラスチック、又はその他の使用できる材料、すなわち、テトラブリック型の紙パック、樹脂結合繊維、その他の圧縮廃棄物で作られていることと、
    水平断面が円形であることと、
    底部に、コンクリート層(3)に埋め込まれるようになっている固定用部分を備え、該部分が、やはりこのコンクリート層(3)に埋め込まれた鉄筋要素(4)の背後に係合するかまたは係合しないことと、
    のうち一つ以上を有することを特徴とする請求項１または２に記載の建築要素。
  4. 前記要素(5)の低部が、硬化コンクリート層(3)のコンクリート内に配置されることを特徴とする請求項１から３中のいずれか１つに記載の建築要素。
  5. 前記要素(5)が直交する二方向に列配置されることを特徴とする請求項１から４の中のいずれか１つに記載の建築要素。
  6. 頂部鉄筋(16)のための支持手段を有し、このとき、これらの支持手段が、前記要素(5)の頂部側面よりも高く配置される支持用部分(17)を定めることを特徴とする請求項１から５の中のいずれか１つに記載の建築要素。
  7. 支持用部分(17)が、前記コンクリート層(3)に大体平行に延びている鉄筋(11)及び支持体(10)によって作られることを特徴とする請求項６に記載の建築要素。
  8. 鉄筋要素(4)が前記コンクリート層(3)内にあり、前記要素(5)が前記鉄筋要素(4)と接触することなくコンクリート層(3)内に固定されることを特徴とする請求項１から７の中のいずれか１つに記載の建築要素。
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