JP4597023B2 - 開口部付alcパネル及びその開口部形成方法 - Google Patents

開口部付alcパネル及びその開口部形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、パネル壁面に建物の設備用配管等を貫通させる貫通穴、あるいは開口部を設けても、十分なパネル曲げ強度が維持されるALCパネルに関する。
ALCパネル(以下、パネルという。)は、軽量で断熱性があるとともに、優れた耐火性を有する建材として建物の壁、床または屋根等に用いられている。
建築物には、冷暖房や上下水道、さらに電気設備等のために、その内部に多数の配管が敷設される。そして、これらの配管経路において、パネルを貫通させてそれらを配管することが必要となる場合がある。
そのため、図8に示すように、配管17を貫通させる大小様々な貫通穴6がパネル30の壁面に設けられる。
一方、ALCパネル30の内部には、パネル曲げ強度を高めるために多数の縦筋2や横筋3から成る補強鉄筋が埋設されている。このパネル30に設けられた縦筋2が配管用の貫通穴6によって切断されてしまうと、パネル30はその曲げ強度が著しく低下するため、1枚のパネル30に配管用の貫通穴6を多数または大きな穴を設けることは困難な状況であった。
また、穿設される貫通穴6の位置を予め考慮して、パネル毎に縦筋2の埋設位置を変化させて製造することも考えられる。しかし、そのためには生産コストが非常に高くなり採算性の面で不可能であった。
さらに、図9に示すように、配管17用の貫通穴6によりパネル曲げ強度が著しく低下しないように、パネル30に網状の補強筋50を埋設しておくことも提案されていた。(特許文献1参照)
特開平10−185013号公報
しかし、この網状の補強筋50がパネルに埋設されていると、コア抜き用のドリル刃が補強筋50に引っ掛かり易くなり作業性を悪化させたり、多量の網状の補強筋(鉄製網)を切断するためドリル刃が著しく消耗してしまう。
さらに、厚さ100mm以上のパネルにおいては、十分なパネル曲げ強度を確保するために複数枚の網状の補強筋50が埋設されるようになり、前述の問題点がより拡大する傾向にあった。
そこで、本発明の目的は、配管用の多数の貫通穴を開口させてもパネル曲げ強度が低下することなく、また、ドリル刃の消耗が少ないとともに穿孔の作業性に優れたALCパネルを提供することにある。
本発明は、前記課題を解決するために、
第1発明として、ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているパネル長さ(L)が2900mm以下、パネル幅(W)が400mmを超えて620mm以下でかつ厚さ(D)80〜110mm未満のALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成された開口部付ALCパネルにおいて、
該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が少なくとも各2本以上埋設されており、
前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
さらに、前記パネル長辺小口端部分でも前記パネル短辺小口端部分でもなく、かつパネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル長さ(L)の1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴が穿設されており、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持されている開口部付ALCパネルを採用した。
第2発明として、ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているパネル長さ(L)が2800mm以下、幅(W)が400mm以下でかつ厚さ(D)80〜110mm未満のALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成された開口部付ALCパネルにおいて、
該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が、パネル長さ2500mm未満の場合は各1本以上、パネル長さ2500〜2800mmの場合は一方側に少なくとも1本以上かつ他方側に少なくとも2本以上埋設されており、
前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
さらに、前記パネル長辺小口端部分でも前記パネル短辺小口端部分でもなく、かつパネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル長さ(L)の1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴が穿設されており、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持されている開口部付ALCパネルを採用した。
第3発明として、ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているパネル長さ(L)が3500mm以下、パネル幅(W)380〜620mm、かつ厚さ(D)110mm以上のALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成された開口部付ALCパネルにおいて、
該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が、一方側のパネル長辺小口端部分に少なくとも1本以上かつ他方側のパネル長辺小口端部分に少なくとも2本以上埋設されており、
前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
さらに、前記パネル長辺小口端部分でも前記パネル短辺小口端部分でもなく、かつパネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル長さ(L)の1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴が穿設されており、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持されている開口部付ALCパネルを採用した。
第4発明として、ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているパネル長さ(L)が2900mm以下、パネル幅(W)が400mmを超えて620mm以下でかつ厚さ(D)80〜110mm未満のALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成された開口部付ALCパネルにおいて、
該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が少なくとも各2本以上埋設されており、
前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
さらに、前記パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル厚さ(D)の6倍以内にパネル取付用のアンカー金具がそれぞれ1個づつ埋設され、それらアンカー金具の離間寸法Rを3等分し各アンカー金具寄りの1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴が穿設されており、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持されている開口部付ALCパネルを採用した。
第5発明として、ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているパネル長さ(L)が2800mm以下、幅(W)が400mm以下でかつ厚さ(D)80〜110mm未満のALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成された開口部付ALCパネルにおいて、
該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が、パネル長さ2500mm未満の場合は各1本以上、パネル長さ2500〜2800mmの場合は少なくとも一方に2本以上埋設されており、
前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
さらに、前記パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル厚さ(D)の6倍以内にパネル取付用のアンカー金具がそれぞれ1個づつ埋設され、それらアンカー金具の離間寸法Rを3等分し各アンカー金具寄りの1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴が穿設されており、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持されている開口部付ALCパネルを採用した。
第6発明として、ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているパネル長さ(L)が3500mm以下、パネル幅(W)380〜620mm、かつ厚さ(D)110mm以上のALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成された開口部付ALCパネルにおいて、
該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋2が、一方側のパネル長辺小口端部分に少なくとも1本以上かつ他方側のパネル長辺小口端部分に少なくとも2本以上埋設されており、
前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
さらに、前記パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル厚さ(D)の6倍以内にパネル取付用のアンカー金具がそれぞれ1個づつ埋設され、それらアンカー金具の離間寸法Rを3等分し各アンカー金具寄りの1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴が穿設されており、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持されている開口部付ALCパネルを採用した。
また、第7発明として、ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部を形成するALCパネルの開口部形成方法において、
該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が埋設されており、
前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっているALCパネルを用い、
前記パネル長辺小口端部分でも前記パネル短辺小口端部分でもなく、かつパネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル長さ(L)の1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴を穿設し、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部をプレストレス状態で維持するALCパネルの開口部形成方法とした。
また、第8発明として、ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部を形成するALCパネルの開口部形成方法において、
該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル両短辺小口端部分に横筋が各2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が埋設されており、
前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
前記パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル厚さ(D)の6倍以内にパネル取付用のアンカー金具がそれぞれ1個づつ埋設されているALCパネルを用い、
それらアンカー金具の離間寸法Rを3等分し各アンカー金具寄りの1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴を穿設し、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部をプレストレス状態で維持するALCパネルの開口部形成方法とした。
さらに、上記第1〜6発明において、以下項目をより好ましい条件とした。
1)パネル短辺小口端部分にパネル取付用のアンカー金具が埋設されている。
(第1、2、3発明に従属する。)
2)各アンカー金具からパネル長さ方向内側へ100mm部分を開口可能領域か ら除外する。(第4、5、6発明に従属する。)
3)ALCパネルの中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状 補強鉄筋においてチドリ配置となっている。
4)パネル中間部分に埋設される横筋は、直径3.2〜4.5mmの鉄筋である 。
本発明の開口部付ALCパネル及びその開口部形成方法によれば、パネルの所定領域に多数の貫通穴を開口させても、パネル内に埋設された縦筋は切断されることがないため、また、貫通穴の穿設により切断される一部の横筋の本数が上下の格子状補強鉄筋に適当に分散されるとともに、貫通穴の付近で切断されない横筋によりパネル内部が均等なプレストレス状態で維持されるため、パネル曲げ強度は低減しない。
これにより、施工現場であっても、パネル壁面の所定の開口可能領域内であれば、作業者は配管の径やその数を全く考慮しなくても、パネル壁面に貫通穴を容易に穿設することが可能となる。
以下、本発明の実施形態を図1〜図7に基づいて説明する。なお、符号は従来例と同一のものはその符号を付した。
図1は本発明におけるALCパネル1の実施形態を示す一部破断斜視図、図2〜図4はパネル1に埋設された補強鉄筋5の実施形態を示す斜視図、および平面図と正面図、そして、図5〜図7はパネル1の使用状況を示す斜視図である。
[幅400mm超〜620mm、厚さ80〜110mm、長さ2900mm以下]
本発明における第1発明(請求項1)に関わるパネル1は、図1に示すように、その長さ(L)方向に埋設される縦筋2と幅(W)方向に埋設される横筋3とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋4が2枚重ねて連結されたカゴ状補強鉄筋5が埋設されて、そのパネル壁面1aに貫通穴6(開口部)が形成されるものである。
そして、このパネル1の壁面1aにおいて、貫通穴6を穿設してもパネル曲げ強度が低下しない所定の開口可能領域10が設けられているパネル長さ(L)が2900mm以下、パネル幅(W)が400mmを超えて620mm以下でかつ厚さ80〜110mm未満のパネル1である。
このパネル1の格子状補強鉄筋4は、図1〜図3に示すように、パネルの各短辺小口1bからパネル長さ(L)方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分7に横筋3が2本または3本、そして、パネル短辺小口端部分7を除くパネル中間部分8に横筋3が300〜450mmピッチで配置される。
また、パネル1の各長辺小口1cからパネル幅(W)方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分9にのみ縦筋2が少なくとも各2本以上配置される。
さらに、これらの横筋3と縦筋2とが格子状に組み付けられて格子状補強鉄筋4が形成され、この格子状補強鉄筋4を2枚上下に重ねてカゴ状と成るように連結したカゴ状補強鉄筋5が、パネル1の内部に埋設されている。
そして、このパネル1において、図1および図3に示すように、パネル長辺小口端部分9でもパネル短辺小口端部分7でもなく、かつパネルの各短辺小口1bからパネル長さ(L)方向へパネル長さ(L)の1/3以内のパネル壁面1aを開口可能領域10(図3のハッチング部分)とした。
パネル1の格子状補強鉄筋4は、図1〜図3に示すように、各短辺小口1bからパネル長さ(L)方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分7に横筋3が2本または3本埋設されている。それら横筋3が180mm以内に埋設してあると、パネルをその短辺小口端部分7で取付けたときに十分なパネル取付強度が確保される。
2本の横筋3が埋設される場合、最端部の横筋3(1本目)は短辺小口1bからの寸法が5〜50mmの位置に、そして、その1本目の横筋3からさらに80〜120mm離間させた位置に2本目の横筋3が埋設されていることが好ましい。
さらに、3本の横筋3が埋設される場合、最端部の横筋3(1本目)は短辺小口1bからの寸法が5〜50mmの位置に、そして、その1本目の横筋3から60〜100mm離間させた位置に2本目の横筋3が、さらに2本目の横筋3からさらに60〜100mm離間させた位置に3本目の横筋3がそれぞれ埋設されていると、短辺小口端部分7におけるパネル強度が十分に得られるようになり望ましい。
また、パネル1の各長辺小口1cからパネル幅(W)方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分9にのみ縦筋2が、パネル幅(W)が400mm以下の場合少なくとも各1本以上、パネル幅(W)が400mmを超えて620mm以下の場合少なくとも各2本以上配置される。
前記長辺小口端部分9が、3/8を超えると開口可能領域10が小さくなってしまう。
さらに、パネル1の各長辺小口1cからパネル幅(W)方向へパネル幅(W)の(3/8以内)2/8以上の位置に縦筋2が埋設されていると、パネルの幅方向の曲げ強度が十分に確保されるとともに開口可能領域10が大きくとれるようになり望ましい。
長辺小口端部分9に、2本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2からさらに60〜120mm離間させた位置に2本目を埋設させると良い。
さらに、3本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2から30〜50mm離間させた位置に2本目の縦筋2を、2本目の縦筋2からさらに30〜50mm離間させた位置に3本目の縦筋2をそれぞれ埋設させると良い。
各長辺小口端部分9のそれぞれの具体的な縦筋本数は、2本:2本、2本:3本、3本:3本等およびそれ以上の多数本の組み合わせが考えられる。
そして、これらの格子状補強鉄筋4を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋5がパネルに埋設されているため、パネル1の強度および長尺方向のパネル曲げ強度が十分に確保されるとともに、以下の理由により、図3に示す開口可能領域10に貫通穴6を穿設してもそのパネル強度および長尺方向の曲げ強度はほとんど低下することがない。
このパネル1は、図3に示すように、前記開口可能領域10には横筋3が300〜450mmピッチで配置されているのみで縦筋2は埋設されていない。
そのため、開口可能領域10に、図1に示すような貫通穴6が穿設されても、縦筋2が切断されることがないため、パネル曲げ強度の低下を回避することができる。
さらに、パネル中間部分8において横筋3が300〜450mmピッチで配置されているため、貫通穴6により横筋3が切断されても、貫通穴6の付近で切断されない横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持され剛体としてのパネル強度が保持される。
この作用により、貫通穴6の穿設によりパネル内部に発生した歪みが、貫通穴6の周囲に亀裂を発生させることを防止する。
横筋3の離間ピッチを300mm以下とすることにより横筋が過剰に使用されるようになり、また、450mm以上とすることにより、貫通穴6を開口可能領域10に穿設しても適切な本数の横筋によりパネル内部に十分なプレストレスが残存されないため剛体としてのパネル強度が低下する。また、横筋3の離間ピッチを350〜450mmにするとより望ましい。
さらに、図3に示すように、パネル1の各短辺小口端部分7にパネル取付用のアンカー金具11がそれぞれ埋設されていると、図5および図6(a)、(b)に示すように、建物駆体にパネル1を取付固定することができる。
例えば、アンカー金具11としては、図1に示すように、台座部11aが2本の横筋3に跨って溶接固定されて、その上部(図1において右斜め上)に雌ねじ部11bを有するものが考えられる。このアンカー金具11はパネル1の各短辺小口端部分7に埋設され、その雌ねじ部11bをパネル壁面1aに開口させる。
そして、図6(a)、(b)に示すように、建物駆体14の上層階のスラブから通常の垂下した梁19と下層階のスラブからの立ち上がり部20に、固定されたそれぞれのL型アングル13をイナズマプレート12(取付金具)で狭持させて、そのイナズマプレート12を貫通させたボルト15をアンカー金具11の雌ねじ部11bに螺合させることにより、パネル1の上下部を建物駆体14に固定する。
このとき、図5に示すように、このパネル1の開口可能領域10に貫通穴6を穿設することにより、ベランダ18に設置されたエアコン室外機16用の配管等を室内へ通過させる外壁パネルとして使用することが可能となる。
[幅400mm以下、厚さ80〜110mm、長さ2800mm以下]
次に、本発明の第2発明(請求項2)に関わるパネルについて説明する。
このパネル1は、前述の第1発明におけるパネル1に対して、厚さ(D)は80〜110mmと同様であるが、パネルの幅(W)、長さ(L)の条件および埋設される縦筋の本数が異なるのみである。
すなわち、カゴ状補強鉄筋5が同様に埋設されたパネル幅(W)が400mm以下で、かつ長さが2800mm以下のパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成される。
そして、図1または図2に示すように、格子状補強鉄筋4として、パネルの各短辺小口1bからパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分7に横筋3が2〜3本、パネル短辺小口端部分7を除くパネル中間部分8に横筋3が300〜450mmピッチで埋設され、また、パネルの各長辺小口1cからパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分9にのみ縦筋2が、パネル長さが2500mm未満の場合はそれぞれ1本以上、パネル長さが2500〜2800mmの場合は一方側に少なくとも1本以上かつ他方側に少なくとも2本以上埋設されている。
横筋3が180mm以内に埋設してあると、パネルをその短辺小口端部分7で取付けたときに十分なパネル取付強度が確保される。
2本の横筋3が埋設される場合、最端部の横筋3(1本目)は短辺小口1bからの寸法が5〜50mmの位置に、そして、その1本目の横筋3からさらに80〜120mm離間させた位置に2本目の横筋3が埋設されていることが好ましい。
さらに、3本の横筋3が埋設される場合、最端部の横筋3(1本目)は短辺小口1bからの寸法が5〜50mmの位置に、そして、その1本目の横筋3から60〜100mm離間させた位置に2本目の横筋3が、さらに2本目の横筋3からさらに60〜100mm離間させた位置に3本目の横筋3がそれぞれ埋設されていると、短辺小口端部分7におけるパネル強度が十分に得られて望ましい。
さらに、図3に示すように、パネル長辺小口端部分9でもパネル短辺小口端部分7でもなく、かつパネルの各短辺小口1bからパネル長さ方向へパネル長さ(L)の1/3以内のパネル壁面を開口可能領域10となっている。
このパネル1は開口可能領域10に、図1に示すような、貫通穴6が穿設されても、縦筋2が切断されることがないため、パネル曲げ強度の低下を回避することができる。
パネル中間部分8において横筋3が300〜450mmピッチで配置されているため、貫通穴6により横筋3が切断されても、その付近で切断されない横筋3によりパネル内部がプレストレス状態で維持され剛体としてのパネル強度が保持される。
また、長辺小口端部分9に1本の縦筋2を埋設する場合、その縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に埋設すると良い。
また、2本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2からさらに60〜120mm離間させた位置に2本目を埋設すると良い。
さらに、3本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2から30〜50mm離間させた位置に2本目の縦筋2を、2本目の縦筋2からさらに30〜50mm離間させた位置に3本目の縦筋2をそれぞれ埋設させると良い。
この第2発明における各長辺小口端部分9のそれぞれの具体的な縦筋本数は、パネル長さが2500mm未満の場合、1本:1本、1本:2本、2本:2本、2本:3本等およびそれ以上の多数本の組み合わせが考えられる。また、パネル長さが2500〜2800mmの場合、1本:2本、2本:2本、2本:3本等およびそれ以上の多数本の組み合わせが考えられる。
[幅380〜620mm、厚さ110mm以上、長さ3500mm以下]
次に、本発明の第3発明(請求項3)に関わるパネルについて説明する。
このパネル1は、前述の第1発明におけるパネル1に対して、その幅(W)、長さ(L)、厚さ(D)の条件および埋設される縦筋の本数が異なる。
すなわち、同様のカゴ状補強鉄筋5が埋設されているパネル長さ(L)が3500mm以下、パネル幅(W)380〜620mm、かつ厚さ(D)110mm以上のパネルで、そのパネル壁面に開口部が形成される。
そして、図3に示すように、パネル1の格子状補強鉄筋4として、パネル1の各短辺小口1bからパネル長さ(L)方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分7に横筋3が2〜3本、パネル短辺小口端部分7を除くパネル中間部分8に横筋3が300〜450mmピッチで埋設されている。
また、パネルの各長辺小口1cからパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋2が、一方側のパネル長辺小口端部分9に少なくとも1本以上かつ他方側のパネル長辺小口端部分9に少なくとも2本以上埋設されている。
さらに、図3に示すように、前記パネル長辺小口端部分9でも前記パネル短辺小口端部分7でもなく、かつパネルの各短辺小口1bからパネル長さ方向へパネル長さ(L)の1/3以内のパネル壁面を開口可能領域10とした。
このパネル1は開口可能領域10に、図1に示すような貫通穴6が穿設されても、縦筋2が切断されることがなく、パネル曲げ強度の低下を回避することができる。
さらに、パネル中間部分8において横筋3が300〜450mmピッチで配置されているため、貫通穴6により横筋3が切断されても、貫通穴6の付近で切断されない横筋3によりパネル内部がプレストレス状態で維持され剛体としてのパネル強度が保持される。
また、長辺小口端部分9に1本の縦筋2を埋設する場合、その縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に埋設すると良い。
また、2本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2からさらに60〜120mm離間させた位置に2本目を埋設すると良い。
さらに、3本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2から30〜50mm離間させた位置に2本目の縦筋2を、2本目の縦筋2からさらに30〜50mm離間させた位置に3本目の縦筋2をそれぞれ埋設させると良い。
第3発明における各長辺小口端部分9のそれぞれの縦筋本数は、パネル長さ(L)が2800mm未満の場合は1本:2本、2800mm以上3300mm未満の場合は2本:2本、そして、3300mm以上3500mm以下の場合は2本:3本の組み合わせであると十分なパネル曲げ強度が確保されて望ましい。
なお、厚さ110mm以上の通常の製品パネルとしては、120mm厚または150mm厚等がある。
第2、3発明においても、図3に示すように、パネル1の各短辺小口端部分7にパネル取付用のアンカー金具11がそれぞれ埋設されていると、図5および図6(a)、(b)に示すように、建物駆体にパネル1を取付固定することができるため好ましい。
[幅400超〜620mm、厚さ80〜110mm未満、長さ2900mm以下]
本発明における第4発明(請求項5)に関わるパネル1Aについて、説明する。
このパネル1Aはパネル長さ(L)が2900mm以下でかつ厚さ80〜110mm未満のALCパネルであって、図4に示すように、その長さ(L)方向に埋設される縦筋2と幅(W)方向に埋設される横筋3とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋4が2枚連結されたカゴ状補強鉄筋5が埋設されており、そのパネル壁面1aに貫通穴6(開口部)が形成されるものである。
このとき、パネル1の格子状補強鉄筋4として、パネル1の各短辺小口1bからパネル長さ(L)方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分7に横筋3が2〜3本、パネル短辺小口端部分7を除くパネル中間部分8に横筋3が300〜450mmピッチで埋設されている。
そして、このパネル1の壁面1aにおいて、貫通穴6を穿設してもパネル曲げ強度が低下しない所定の開口可能領域10が設けられているパネル1Aである。
第4発明に関わるパネル1Aは、格子状補強鉄筋4およびカゴ状補強鉄筋5については前述の第1発明のパネル1と同様であるが、以下の項目が異なる。
すなわち、図4に示すように、パネルの格子状補強鉄筋4として、パネルの各短辺小口1bからパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分7に横筋3が2〜3本、パネル短辺小口端部分7を除くパネル中間部分8に横筋3が300〜450mmピッチで埋設され、また、パネルの各長辺小口1cからパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分9にのみ縦筋2が少なくとも各2本以上埋設されている。
長辺小口端部分9に、2本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2からさらに60〜120mm離間させた位置に2本目を埋設させると良い。
さらに、3本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2から30〜50mm離間させた位置に2本目の縦筋2を、2本目の縦筋2からさらに30〜50mm離間させた位置に3本目の縦筋2をそれぞれ埋設させると良い。
各長辺小口端部分9のそれぞれの具体的な縦筋本数は、2本:2本、2本:3本、3本:3本等およびそれ以上の多数本の組み合わせが考えられる。
そして、図4に示すように、パネル1Aは、パネル1の各短辺小口1bからパネル長さ(L)方向へパネル厚さ(D)の6倍以内にパネル取付用のアンカー金具11がそれぞれ1個づつ埋設されている。
この開口可能領域10は、貫通穴6(開口部)を穿設しても強度および長尺方向のパネル曲げ強度が低下しない領域である。
各アンカー金具11寄りの1/3以内のパネル壁面1aを開口可能領域10としたのは、1/3を超えてパネル中央部までを開口可能領域10とするとパネルの長手方向の曲げ強度が低下するようになり、また、1/3より小さくすると開口可能領域10が小さくなるからである。
各アンカー金具11の埋設位置をパネル1の各短辺小口1bからパネル長さ(L)方向へパネル厚さ(D)の6倍以内としたのは、6倍を超えるとアンカー金具11とパネルの短辺小口1bとの距離(持ち出し寸法)が大きくなり過ぎて、アンカー金具11でパネルを取付け固定したときの取付強度が不十分になるからである。
そして、このパネル1Aは、パネルの各短辺小口1bからパネル長さ(L)方向へパネル厚さ(D)の6倍以内にパネル取付用のアンカー金具11がそれぞれ1個づつ埋設されているため、図7に示すように、建物上層階のスラブから長く垂下した梁21に固定されたL型アングルであっても、パネル1Aをその中間部で建物駆体に取付固定することが可能となる。
このパネル1Aは、図6(c)、(d)に示すように、建物駆体の上層階のスラブから長く垂下した梁21と下層階のスラブの上面に固定される。
具体的には、梁21またはスラブ(建物駆体14の床)の上面にそれぞれ固定されたL型アングル13をイナズマプレート12(取付金具)で狭持させて、そのイナズマプレート12を貫通させたボルト15を、パネル1内部に埋設されたアンカー金具11の雌ねじ部11bに螺合させることにより、パネル1の中間部および下部を建物駆体に取り付けて固定する。
また、2つのアンカー金具11の離間寸法Rを3等分し各アンカー金具11寄りの1/3以内のパネル壁面1aを、それぞれの開口可能領域10(図4のハッチング部分)としたことにより、パネル1Aの取付強度を確保するとともに、パネル曲げ強度を低下させることなく貫通穴6を穿設することが可能となる。
各アンカー金具11寄りの1/3以内のパネル壁面1aを開口可能領域10にすることにより、パネルの長手方向の曲げ強度の低下、および、開口可能領域10の減少を防いでいる。
この開口可能領域10は、図4に示すように、横筋3が300〜450mmピッチで配置されているのみで縦筋2は埋設されていない。
そのため、開口可能領域10に、図1に示すような貫通穴6が穿設されても、縦筋2が切断されることがなく、パネルの曲げ強度の低下を回避することができる。
さらに、パネル中間部分8において横筋3が300〜450mmピッチで配置されているため、貫通穴6により横筋3が切断されても、貫通穴6の付近で切断されない横筋3によりパネル内部がプレストレス状態で維持され剛体としてのパネル強度が保持される。
この作用により、貫通穴6の穿設によりパネル内部に発生した歪みが、貫通穴6の周囲に亀裂を発生させることを防止する。
横筋3の離間ピッチを300mm以上とすることにより過剰な横筋3が使用されることがなり、また、450mm以下とすることにより、貫通穴6を開口可能領域10に穿設しても適切な本数の横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持され剛体としての十分なパネル強度が保持される。
このとき、各アンカー金具11からパネル長さ方向内側へ100mm部分を除外した残り部分を開口可能領域とすると、貫通穴6を穿設してもアンカー引き抜き強度が十分な確保されて望ましい。
[幅400mm以下、厚さ80〜110mm未満、長さ2800mm以下]
さらに、本発明の第5発明(請求項6)に関わるパネルについて説明する。
このパネル1Aは、前述の第4発明におけるパネル1Aに対して、厚さ(D)は80〜110mmと同様であるが、パネルの幅(W)、長さ(L)の条件および埋設される縦筋の本数が異なるのみである。
具体的には、パネル幅(W)400mm以下で、かつ長さが2800mm以下のパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成される。
パネル1の格子状補強鉄筋4として、パネル1の各短辺小口1bからパネル長さ(L)方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分7に横筋3が2〜3本、パネル短辺小口端部分7を除くパネル中間部分8に横筋3が300〜450mmピッチで埋設されている。
パネル1Aの各長辺小口1cからパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分9にのみ縦筋2が埋設されており、各長辺小口端部分9の縦筋2の本数は、パネル長さが2500mm未満の場合はそれぞれ1本以上、パネル長さが2500〜2800mmの場合は一方側に少なくとも1本以上かつ他方側に少なくとも2本以上埋設されている必要がある。
そして、図4に示すように、パネル1Aは、パネル1の各短辺小口1bからパネル長さ(L)方向へパネル厚さ(D)の6倍以内にパネル取付用のアンカー金具11がそれぞれ1個づつ埋設されている。
そして、それらアンカー金具11の離間寸法Rを3等分し各アンカー金具11寄りの1/3以内のパネル壁面1aに、それぞれの開口可能領域10(図4のハッチング部分)が設けられている。
この開口可能領域10は、貫通穴6(開口部)を穿設しても強度および長尺方向のパネル曲げ強度が低下しない領域である。
この開口可能領域10は、図4に示すように、横筋3が300〜450mmピッチで配置されているのみで縦筋2は埋設されていない。
そのため、開口可能領域10に、図1に示すような貫通穴6が穿設されても、縦筋2が切断されることがなく、パネルの曲げ強度低下を回避することができる。
さらに、パネル中間部分8において横筋3が300〜450mmピッチで配置されているため、貫通穴6により横筋3が切断されても、貫通穴6の付近で切断されない横筋3によりパネル内部がプレストレス状態で維持され剛体としてのパネル強度が保持される。
この作用により、貫通穴6の穿設により発生したパネル内部の歪みが、貫通穴6の周囲に亀裂を発生させることを防止する。
長辺小口端部分9に1本の縦筋2を埋設する場合、その縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に埋設すると良い。
また、2本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2からさらに60〜120mm離間させた位置に2本目を埋設すると良い。
さらに、3本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2から30〜50mm離間させた位置に2本目の縦筋2を、2本目の縦筋2からさらに30〜50mm離間させた位置に3本目の縦筋2をそれぞれ埋設させると良い。
この第5発明における各長辺小口端部分9の具体的なそれぞれの縦筋本数は、パネル長さが2500mm未満の場合、1本:1本、1本:2本、2本:2本、2本:3本等およびそれ以上の多数本の組み合わせが考えられる。
また、パネル長さが2500〜2800mmの場合、1本:2本、2本:2本、2本:3本等およびそれ以上の多数本の組み合わせが考えられる。
[幅380〜620mm以下、厚さ110mm以上、長さ3500mm以下]
本発明の第6発明(請求項7)に関わるパネルについて説明する。
このパネルは、前述の第5発明におけるパネル1Aに対して、その幅(W)、長さ(L)、厚さ(D)の条件および埋設される縦筋の本数が異なる。
すなわち、同様のカゴ状補強鉄筋5が埋設されているパネル長さ(L)が3500mm以下、パネル幅(W)380〜620mm、かつ厚さ(D)110mm以上のパネルで、そのパネル壁面に開口部が形成される。
そして、図4に示すように、パネル1Aの各短辺小口1bからパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分7に横筋3が2〜3本、パネル短辺小口端部分7を除くパネル中間部分8に横筋3が300〜450mmピッチで埋設される。
また、パネル1Aの各長辺小口1cからパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分9にのみ縦筋2が、一方側のパネル長辺小口端部分9に少なくとも1本以上かつ他方側のパネル長辺小口端部分9に少なくとも2本以上埋設されている。
さらに、パネルの各短辺小口1bからパネル長さ方向へパネル厚さ(D)の6倍以内にパネル取付用のアンカー金具11がそれぞれ1個づつ埋設され、それらアンカー金具11の離間寸法Rを3等分し各アンカー金具寄りの1/3以内のパネル壁面を開口可能領域10とした。
これらの条件により、パネル壁面の開口可能領域10に、図1に示すような貫通穴6が穿設されても、縦筋2が切断されることがなく、パネル曲げ強度の低下を回避することができ、さらに、横筋3が300〜450mmピッチで配置されているため、貫通穴6により横筋3が切断されても、貫通穴6の付近で切断されない横筋3によりパネル内部がプレストレス状態で維持され剛体としてのパネル強度が保持される。
さらに、横筋3が350〜450mmピッチで配置されていると、最適な横筋の本数となり望ましい。
また、長辺小口端部分9に1本の縦筋2を埋設する場合、その縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に埋設すると良い。
また、2本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2からさらに60〜120mm離間させた位置に2本目を埋設すると良い。
さらに、3本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が30〜90mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2から30〜50mm離間させた位置に2本目の縦筋2を、2本目の縦筋2からさらに30〜50mm離間させた位置に3本目の縦筋2をそれぞれ埋設させると良い。
第6発明における各長辺小口端部分9のそれぞれの縦筋本数は、パネル長さ(L)が2800mm未満の場合は1本:2本、2800mm以上3300mm未満の場合は2本:2本、そして、3300mm以上3500以下の場合は2本:3本の組み合わせであると十分なパネル曲げ強度が確保されて望ましい。
さらに、第1、2、3発明において、パネル1の各短辺小口端部分7にパネル取付用のアンカー金具11がそれぞれ埋設されていると、図5および図6に示すように、建物駆体にパネル1を取付固定することができる。
例えば、アンカー金具11としては、図1に示すように、台座部11aが2本の横筋3に跨って溶接固定され、その上部(図1において右斜め上)に雌ねじ部11bを備えたものがパネル1の各短辺小口端部分7に埋設される。このとき、その前記アンカー金具11の雌ねじ部11bはパネル壁面1aに開口している。
そして、図6(a)、(b)に示すように、建物駆体の上層階のスラブから通常の垂下した梁19と下層階のスラブ(床面)からの立ち上がり部20に、それぞれ固定されたL型アングル13をイナズマプレート12(取付金具)で狭持させて、そのイナズマプレート12を貫通させたボルト15を雌ねじ部11bに螺合させることにより、パネル1の上下部分を建物駆体に固定する。
このとき、図5に示すように、このパネル1の開口可能領域10に貫通穴6を穿設することにより、ベランダ18に設置されたエアコン室外機16用の配管等を通過させる外壁として使用することが可能となる。
さらに、パネル1または1Aの中間部分8の横筋3が、格子状補強鉄筋4を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋5においてチドリ(パネル壁面側から見て2枚の格子状補強鉄筋において上下交互に横筋を配置する。)配置されていると、貫通穴6の穿設により切断される横筋3の本数が上下の格子状補強鉄筋4に適当に分散されるとともに、パネル内部が均等なプレストレス状態で維持される剛体となり十分なパネル強度が保持されるようになるため望ましい。
また、パネル1または1Aの中間部分8に埋設される横筋3が直径3.2〜4.5mmの鉄筋であると、通常使用される直径6〜10mmの補強鉄筋と比べて、コア抜きドリル刃の消耗が少なくなるとともに、貫通穴6の穿設時における横筋3の切断作業が容易となり好ましい。また、パネル強度を低下させることもない。
以下、本発明の実施例および比較例を説明する。
[実施例1〜17]
表1に示すように、幅400mm、厚さ100mmのALCパネルにおいて、そのパネル長さおよび埋設させるカゴ状補強鉄筋(縦筋の数、横筋ピッチ)を変えて製造した。なお、縦筋2は直径7mm、横筋3は直径4mmの鉄筋を用いた。
具体的には、図1〜3に示すように、長さ2000mm、2460mmおよび2740mmのパネルを製造し、それらの格子状補強鉄筋4として、パネルの各短辺小口1bからパネル長さ方向内側へ180mm以内のそれぞれの短辺小口端部分7に横筋3を2本づつ、さらに残りのパネル中間部分8には350mm、400mmまたは450mmピッチで横筋3を上下の格子状補強鉄筋でチドリとなるように埋設した。
最端部の横筋3(1本目)は短辺小口1bからの寸法が30mm、2本目の横筋3は短辺小口1bからの寸法が130mmとなる位置にそれぞれ埋設させた。
そして、表1に示した組み合わせ本数の縦筋2を、パネルの各長辺小口1cからパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分9にのみ埋設させた。
そして、長辺小口端部分9に1本の縦筋2を埋設する場合、その縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が75mmの位置に埋設させた。
また、2本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が45mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2からさらに40mm離間させた位置に2本目を埋設させた。
さらに、3本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が45mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2から40mm離間させた位置に2本目の縦筋2を、2本目の縦筋2からさらに40mm離間させた位置に3本目の縦筋2をそれぞれ埋設させた。
さらに、このようにして得られたパネルに、パネル長辺小口端部分9でもパネル短辺小口端部分7でもなく、かつパネルの各短辺小口1bからパネル長さ方向へパネル長さ(L)の1/3以内のパネル壁面、すなわち、図3に示す2つの開口可能領域10の中心に直径100mmの貫通穴6をそれぞれ1個ずつ設けた。(図1参照)
そして、JIS A 5416 パネルの曲げ強さ試験に準じて、得られたパネルの中央部にひび割れが発生するときのパネル曲げ最大荷重をそれぞれ測定した。また、貫通穴6を穿設後に、その周囲におけるクラックの発生を目視で確認した。
その結果を表1に示す。
表1の結果より、パネル幅400mmのパネルにおいて、長さ(L)2000mmおよび2460mmのパネルの場合、パネル長辺小口端部分9にのみ縦筋23が各1本以上埋設されていることにより、パネルの最大曲げ強度がその要求強度3000N/m2をすべて上回ることができた。
また、長さ(L)2740mmのパネルの場合、パネル長辺小口端部分9の少なくとも一方に2本以上の縦筋23が埋設されていることにより、パネルの最大曲げ強度がその要求強度3000N/m2を上回ることができた。
[比較例1〜4]
表1に示すように、横筋3のピッチや縦筋2の各本数を設定したパネルに、同様の貫通穴6を2つ形成した比較用のパネルを製造して、パネル曲げ最大強度および、貫通穴6を穿設後に、その周囲のクラックの発生状況を観察した。
パネル中間部分8の横筋3の埋設ピッチが500mm(比較例1)では、パネル内部の歪み応力により貫通穴6の周囲に長さ2mm以上のクラックが複数発生していた。
また、長さ(L)2740mmのパネルの場合、その各長辺小口端部分9に縦筋2が1本づつ埋設されている(比較例2)、または、一方側に縦筋2が全く埋設されていない(比較例3)と、パネルの曲げ最大荷重はその要求強度3000N/m2を得ることができなかった。
さらに、パネル長さが2800mmを超えて3000mmとなると、2000N/m2の曲げ荷重によりパネルにひび割れが発生するようになった。
Figure 0004597023
[実施例18〜22]
表2に示すように、幅600mm、厚さ100mmのALCパネルにおいて、そのパネル長さおよび埋設させるカゴ状補強鉄筋(縦筋の数、横筋ピッチ)を変えて製造した。なお、縦筋2は直径7mm、横筋3は直径4mmの鉄筋を用いた。
具体的には、実施例1〜17と同様に、図1〜3に示すように、長さ2740mm、2850mmのパネルを製造し、それらの格子状補強鉄筋4として、パネルの各短辺小口1bからパネル長さ方向内側へ180mm以内のそれぞれの短辺小口端部分7に横筋3を2本づつ、さらに残りのパネル中間部分8には350mm、400mmまたは450mmピッチで横筋3を上下の格子状補強鉄筋でチドリとなるように埋設させた。
最端部の横筋3(1本目)は短辺小口1bからの寸法が30mm、2本目の横筋3は短辺小口1bからの寸法が130mmとなる位置にそれぞれ埋設させた。
そして、表2に示した組み合わせ本数の縦筋2を、パネルの各長辺小口1cからパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分9にのみ埋設させた。
そして、長辺小口端部分9に2本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が45mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2からさらに75mm離間させた位置に2本目を埋設させた。
さらに、3本の縦筋2を埋設する場合、最端部の縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が45mmの位置に、そして、その1本目の縦筋2から40mm離間させた位置に2本目の縦筋2を、2本目の縦筋2からさらに40mm離間させた位置に3本目の縦筋2をそれぞれ埋設させた。
さらに、このようにして得られたパネルに、実施例1〜17と同様に、図3に示す2つの開口可能領域10の中心に直径300mmの貫通穴6をそれぞれ1個ずつ設けた。(図1参照)
その結果を表2に示す。
表2の結果より、パネル厚さ100mm、幅600mmのパネルにおいて、長さ(L)2740mmおよび2850mmのパネルの場合、パネル長辺小口端部分9にのみ縦筋2がそれぞれ2本以上埋設されていることにより、パネルの曲げ最大荷重がその要求強度3000N/m2をすべて上回ることができた。
[実施例23〜25]
また、実施例18〜22と同様にして、幅600mmでパネル厚さのみを120mmとして、そのパネル長さが2740mm、3200mm、および3470mmの3種類のパネルを製造した。
そして、同様にパネル曲げ強度試験を行ったところ、一方のパネル長辺小口端部分9に2本の縦筋2が埋設されていることにより、いずれのパネルも曲げ最大荷重がその要求強度3000N/m2を上回ることができた。
この理由は、厚さが110mm以上(120mm)となったため、パネルの母材自体もパネル曲げ最大強度を向上させる結果になったと考えられる。
[比較例5〜11]
表2に示すように、実施例18〜25と同様に、横筋3のピッチや縦筋2の各本数を変えて設定したパネルを製造し、同様に貫通穴6を形成した。
そして、そのパネルの曲げ最大強度および、貫通穴6の穿設後に周囲のクラックの発生状況を観察した。
なお、パネルの長辺小口端部分9に1本の縦筋2を埋設する場合、その縦筋2(1本目)は長辺小口1cからの寸法が75mmの位置に埋設させた。
その結果、長さ(L)2740mmのパネルの場合であっても、一方の長辺小口端部分9に縦筋2が1本しか埋設されていない(比較例5)、あるいは、パネル中間部分8の横筋3の埋設ピッチが500mm(比較例6)であると、パネルの曲げ最大荷重がその要求強度3000N/m2を下回ったり、パネル内部の歪み応力により貫通穴6の周囲に長さ2mm以上のクラックが複数発生した。
また、パネル長さ(L)が3000mmであると、縦筋2を各長辺小口端部分9にそれぞれ3本埋設させても、要求強度3000N/m2を得ることができなかった。
なお、幅方向に縦筋2をパネル幅方向に均等に4本配置させた(一方の長辺小口から45mm、205mm、365mm、525mmの位置)パネルに実施例18〜25と同位置に直径300mmの貫通穴6を2つ設けた場合(比較例11)、そのパネル曲げ最大荷重は貫通穴6により2本の縦筋2が切断されていたため1600N/m2となった。
Figure 0004597023
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明してきたが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
本発明のALCパネルによれば、パネルの所定領域であれば多数の貫通穴を開口させてもパネル曲げ強度が低減しないため、配管の径やその数を施工現場で考慮しなくても貫通穴を容易に穿設することが可能となる。
これにより、このパネルを用いる建築分野へ貢献するところが大きいといえる。
本発明のパネルの実施形態を示す一部破断斜視図。 本発明における補強鉄筋の実施形態を示す斜視図。 (a)第1発明に関わるパネルの平面図。 (b)(a)の正面図。 (a)第2発明に関わるパネルの平面図。 (b)(a)の正面図。 第1〜3発明に関わるパネルの使用状況を示す斜視図。 (a)第1〜3発明に関わるパネルの上部取付を示す斜視図。 (b)第1〜3発明に関わるパネルの上部取付を示す斜視図。 (c)第4〜6発明に関わるパネルの中間部取付を示す斜視図。 (d)第4〜6発明に関わるパネルの上部取付を示す斜視図。 第4〜6発明に関わるパネルの使用状況を示す斜視図。 従来例における孔あきパネルの一部破断斜視図。 従来例における網状の補強筋が埋設されたパネルの一部破断斜視図。
符号の説明
1、1A ALCパネル
1a 壁面
1b 短辺小口
1c 長辺小口
L 長さ
W 幅
D 厚さ
2 縦筋
3 横筋
4 格子状補強鉄筋
5 カゴ状補強鉄筋
6 貫通穴(開口部)
7 パネル短辺小口端部分
8 パネル中間部分
9 パネル長辺小口端部分
10 開口可能領域
11 アンカー金具
12 イナズマプレート
13 L型アングル
14 建物駆体
15 ボルト
16 エアコン室外機
17 配管
18 ベランダ
19 通常の垂下した梁
20 立ち上がり部
21 長く垂下した梁
30、40 ALCパネル
50 網状の補強筋

Claims (14)

  1. ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているパネル長さ(L)が2900mm以下、パネル幅(W)が400mmを超えて620mm以下でかつ厚さ(D)80〜110mm未満のALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成された開口部付ALCパネルにおいて、
    該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が少なくとも各2本以上埋設されており、
    前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
    さらに、前記パネル長辺小口端部分でも前記パネル短辺小口端部分でもなく、かつパネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル長さ(L)の1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
    前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴が穿設されており、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持されていることを特徴とする開口部付ALCパネル。
  2. ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているパネル長さ(L)が2800mm以下、幅(W)が400mm以下でかつ厚さ(D)80〜110mm未満のALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成された開口部付ALCパネルにおいて、
    該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が、パネル長さ2500mm未満の場合は各1本以上、パネル長さ2500〜2800mmの場合は一方側に少なくとも1本以上かつ他方側に少なくとも2本以上埋設されており、
    前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
    さらに、前記パネル長辺小口端部分でも前記パネル短辺小口端部分でもなく、かつパネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル長さ(L)の1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
    前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴が穿設されており、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持されていることを特徴とする開口部付ALCパネル。
  3. ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているパネル長さ(L)が3500mm以下、パネル幅(W)380〜620mm、かつ厚さ(D)110mm以上のALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成された開口部付ALCパネルにおいて、
    該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が、一方側のパネル長辺小口端部分に少なくとも1本以上かつ他方側のパネル長辺小口端部分に少なくとも2本以上埋設されており、
    前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
    さらに、前記パネル長辺小口端部分でも前記パネル短辺小口端部分でもなく、かつパネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル長さ(L)の1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
    前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴が穿設されており、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持されていることを特徴とする開口部付ALCパネル。
  4. 前記パネル短辺小口端部分にパネル取付用のアンカー金具が埋設されている請求項1、2または3記載の開口部付ALCパネル。
  5. ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているパネル長さ(L)が2900mm以下、パネル幅(W)が400mmを超えて620mm以下でかつ厚さ(D)80〜110mm未満のALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成された開口部付ALCパネルにおいて、
    該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が少なくとも各2本以上埋設されており、
    前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
    さらに、前記パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル厚さ(D)の6倍以内にパネル取付用のアンカー金具がそれぞれ1個づつ埋設され、それらアンカー金具の離間寸法Rを3等分し各アンカー金具寄りの1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
    前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴が穿設されており、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持されていることを特徴とする開口部付ALCパネル。
  6. ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているパネル長さ(L)が2800mm以下、幅(W)が400mm以下でかつ厚さ(D)80〜110mm未満のALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成された開口部付ALCパネルにおいて、
    該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が、パネル長さ2500mm未満の場合は各1本以上、パネル長さ2500〜2800mmの場合は一方側に少なくとも1本以上かつ他方側に少なくとも2本以上埋設されており、
    前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
    さらに、前記パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル厚さ(D)の6倍以内にパネル取付用のアンカー金具がそれぞれ1個づつ埋設され、それらアンカー金具の離間寸法Rを3等分し各アンカー金具寄りの1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
    前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴が穿設されており、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持されていることを特徴とする開口部付ALCパネル。
  7. ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているパネル長さ(L)が3500mm以下、パネル幅(W)380〜620mm、かつ厚さ(D)110mm以上のALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部が形成された開口部付ALCパネルにおいて、
    該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が、一方側のパネル長辺小口端部分に少なくとも1本以上かつ他方側のパネル長辺小口端部分に少なくとも2本以上埋設されており、
    前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
    さらに、前記パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル厚さ(D)の6倍以内にパネル取付用のアンカー金具がそれぞれ1個づつ埋設され、それらアンカー金具の離間寸法Rを3等分し各アンカー金具寄りの1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
    前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴が穿設されており、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部がプレストレス状態で維持されていることを特徴とする開口部付ALCパネル。
  8. 前記各アンカー金具からパネル長さ方向内側へ100mm部分を開口可能領域から除外する請求項5、6または7記載の開口部付ALCパネル。
  9. 前記ALCパネルのパネル幅(W)が600mmであり、前記貫通穴の直径が少なくとも300mmである請求項1、3、5または7記載の開口部付ALCパネル。
  10. 前記パネル中間部分に埋設された横筋は、直径3.2〜4.5mmの鉄筋である請求項1〜9のいずれか1項に記載の開口部付ALCパネル。
  11. ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部を形成するALCパネルの開口部形成方法において、
    該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル短辺小口端部分に横筋が2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が埋設されており、
    前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっているALCパネルを用い、
    前記パネル長辺小口端部分でも前記パネル短辺小口端部分でもなく、かつパネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル長さ(L)の1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
    前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴を穿設し、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部をプレストレス状態で維持することを特徴とするALCパネルの開口部形成方法
  12. ALCパネルの長さ方向に埋設される縦筋と幅方向に埋設される横筋とを格子状に溶接固定した格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋が埋設されているALCパネルであって、そのパネル壁面に開口部を形成するALCパネルの開口部形成方法において、
    該ALCパネルの格子状補強鉄筋として、パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へ180mm以内のパネル両短辺小口端部分に横筋が各2〜3本、パネル短辺小口端部分を除くパネル中間部分に横筋が300〜450mmピッチで埋設され、また、前記パネルの各長辺小口からパネル幅方向へパネル幅(W)の3/8以内のパネル両長辺小口端部分にのみ縦筋が埋設されており、
    前記パネル中間部分の横筋が、格子状補強鉄筋を2枚連結させたカゴ状補強鉄筋においてパネル壁面側から見て上下交互のチドリ配置となっており、
    前記パネルの各短辺小口からパネル長さ方向へパネル厚さ(D)の6倍以内にパネル取付用のアンカー金具がそれぞれ1個づつ埋設されているALCパネルを用い、
    それらアンカー金具の離間寸法Rを3等分し各アンカー金具寄りの1/3以内のパネル壁面を開口可能領域とし、
    前記開口可能領域に、前記縦筋は切断されないが、一部の前記横筋は切断されるようにして開口部としての貫通穴を穿設し、前記貫通穴の付近で切断されない前記横筋によりパネル内部をプレストレス状態で維持することを特徴とするALCパネルの開口部形成方法。
  13. 前記各アンカー金具からパネル長さ方向内側へ100mm部分を開口可能領域から除外する請求項11または12記載のALCパネルの開口部形成方法。
  14. 前記ALCパネルのパネル幅(W)が600mmであり、前記貫通穴の直径が少なくとも300mmである請求項11、12または13記載のALCパネルの開口部形成方法。
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