JP4746765B2

JP4746765B2 - 開口補強部材及びコンクリート壁

Info

Publication number: JP4746765B2
Application number: JP2001144968A
Authority: JP
Inventors: 正三前崎; 敦永田
Original assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Current assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Priority date: 2001-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2021-05-15
Also published as: JP2002339487A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート、プレキャストコンクリート等の壁の開口部のコーナー部のひび割れの発生の防止を行うための開口補強部材及びコンクリート壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、鉄筋コンクリート造の建物においては、鉄筋コンクリートからなる壁の開口部の四隅の部分に応力が集中しやすく、コンクリートの収縮等によるクラックが発生する可能性があった。これらのひび割れを防止するため、従来から、開口部の隅部に補強筋を配置する方法が一般的に用いられている。
【０００３】
例えば、開口部の隅部を補強する補強部材として、実開平５−３０３４４公報に、鉄筋を台形状に曲げ両端部を溶着して閉鎖状とした台形鉄筋に、鉄筋を略Ｖ字状に曲げたＶ字鉄筋を溶着した補強金物が提案されている。
【０００４】
また、上記公報には従来の技術として、図６に示すように異形鉄筋を所定長さに切断加工した直材を、ひびわれ方向と直角方向に複数本並列に配筋してひび割れ防止に対応させたものや、一双の異形鉄筋の直材に直向して複数の異形鉄筋の短材を溶着して梯子状の補強金物を製作し、ひび割れ方向と直角方向に配設してひび割れ防止に対応させたものや、溶接金網を逆Ｌ字形平面に切断加工して補強金物を製作し、開口部の隅部に配設してひび割れ防止に対応させたもの等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に示される方法では、補強部材のコンクリートに対する定着力や開口部の隅部への応力集中を防止する効果が不十分であった。また、上記公報で挙げた方法は、いずれも補強金物が平面的な構造であり、開口部の隅部に取付けた場合に、コンクリート壁の面方向への引っ張り又は収縮による力には有効な効果がみられるが、開口部の隅部にかかる応力は一定の方向のみならず、多方向からの力が継続的に作用するため、従来からの補強金物を開口部の隅部に配置する方法では、ひび割れの防止に十分ではなかった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、開口部の隅部でのコンクリートのひび割れを防止できる補強金物、及びこの補強金物を使った開口部を有するコンクリート壁を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１記載の発明はコンクリート壁１００の開口部１５０の二辺に挟まれた隅部２００に配置されてコンクリート壁を補強する開口補強部材であって、前記開口部の二辺に沿う二つの固定片１０、２０を備えたアングル状で、かつ、前記隅部にコンクリート壁の厚み方向に沿ってコンクリート壁にほぼ埋設された状態で配置される補強部材本体１と、該補強部材本体から前記開口部の反対側に延出してコンクリート壁に埋設される複数の延出部材とを備えており、前記延出部材は、先端部が基部より拡径されるとともに、前記コンクリート壁のほぼ面方向に沿って配置される複数の棒状部材（スタッドボルト１５）と、前記補強部材本体の二つの固定片の両方に接合されるとともに、前記コンクリート壁のほぼ面方向に沿って配置される板状部材３０とを有しており、前記板状部材に、コンクリート壁の厚み方向に沿って延在する棒状部材が設けられていることを特徴とする。なお、補強部材本体の内面が開口部の二辺に沿った状態で開口部側に露出しても良い。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、開口部の隅部において、開口補強部材の二つの固定片がコンクリート壁の開口部の隅部に押えられた状態で、開口部補強部材から開口部の反対側に延出して埋設された複数の延出部材が、コンクリートの乾燥収縮や外力等の応力集中により生じる引張力を受けることで、コンクリートへの負担を軽減して、コンクリートの開口部の隅部にクラックが発生するのを防止するとともに、クラックが発生してしまった場合でも、発生後のひび割れ幅の増大を防止することができる。
また、延出部材のうちの板状部材がコンクリートに対して広い面で定着させられるが、定着面を余り広くしてしまうとコンクリートの充填性が悪化し、前記棒状部材は、拡径された先端部により定着力を向上できるが、広い範囲に渡って定着させることができない。そこで、これら棒状部材と板状部材とを組み合わせることにより、互いの欠点を補いクラックの発生を防止する機能を向上することができる。
なお、板状部材の表面には、コンクリートに対する定着力を向上するように凹凸が形成されていることが好ましい。
さらに、板状部材にコンクリートの厚み方向に沿って棒状部材を設けることにより、板状部材の定着力を向上することができる。
また、板状部材及び棒状部材の配置が立体的な構成であるため、多方向から継続的に作用するコンクリートの乾燥収縮や外力等の引張力を受けることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、コンクリート壁１００の開口部１５０の二辺に挟まれた隅部２００に配置されてコンクリート壁を補強する開口補強部材であって、前記開口部の二辺に沿う二つの固定片１０、２０を備えたアングル状で、かつ、前記隅部にコンクリート壁の厚み方向に沿ってコンクリート壁にほぼ埋設された状態で配置される補強部材本体１と、該補強部材本体から前記開口部の反対側に延出してコンクリート壁に埋設される複数の延出部材とを備えており、前記延出部材は、先端部が基部より拡径されるとともに、前記コンクリート壁のほぼ面方向に沿って配置される複数の棒状部材（スタッドボルト１５）と、前記補強部材本体の二つの固定片の両方に接合されるとともに、前記コンクリート壁のほぼ面方向に沿って配置される板状部材３０とを有しており、前記板状部材に、複数の孔が形成され、該孔のうちの少なくとも一つを貫通するように、コンクリート壁の厚み方向に沿って鉄筋が配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、開口部の隅部において、開口補強部材の二つの固定片がコンクリート壁の開口部の隅部に押えられた状態で、開口部補強部材から開口部の反対側に延出して埋設された複数の延出部材が、コンクリートの乾燥収縮や外力等の応力集中により生じる引張力を受けることで、コンクリートへの負担を軽減して、コンクリートの開口部の隅部にクラックが発生するのを防止するとともに、クラックが発生してしまった場合でも、発生後のひび割れ幅の増大を防止することができる。
また、延出部材のうちの板状部材がコンクリートに対して広い面で定着させられるが、定着面を余り広くしてしまうとコンクリートの充填性が悪化し、前記棒状部材は、拡径された先端部により定着力を向上できるが、広い範囲に渡って定着させることができない。そこで、これら棒状部材と板状部材とを組み合わせることにより、互いの欠点を補いクラックの発生を防止する機能を向上することができる。
なお、板状部材の表面には、コンクリートに対する定着力を向上するように凹凸が形成されていることが好ましい。
さらに、板状部材の孔に貫通するとともに、コンクリートの厚み方向に沿って鉄筋を配置することにより、板状部材の定着力を向上することができる。
また、板状部材には、複数の孔が設けられているので、必要な強度等に合わせて板状部材を貫通する鉄筋の本数を変えたり、鉄筋の配置位置を変えたりすることができる。
さらに、板状部材及び棒状部材と鉄筋との配置が立体的な構成であるため、多方向から継続的に作用するコンクリートの乾燥収縮や外力等の引張力を受けることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の開口補強部材を用いた開口部を有するコンクリート壁であって、
前記開口部の隅部に前記開口補強部材が配置されるとともに、前記補強部本体から延出する延出部と前記コンクリート壁の厚み方向に重なる位置を通り、かつ、該隅部挟む開口部の二辺に対して斜めになるように補強筋が配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、壁開口補強部材と補強筋との相乗効果により、クラックの発生を予防する効果を増大することができる。
また、板状部材及び棒状部材の配置が立体的な構成であるため、多方向から継続的に作用するコンクリートの乾燥収縮や外力等の引張力を受けることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る鉄筋コンクリート壁１００の開口部１５０の隅部２００に使用する補強金物Ａ（開口補強部材）の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１から図４までは、鉄筋コンクリート壁１００の開口部１５０の隅部２００に設ける本発明に係る補強金物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの例を示す。また図５では、鉄筋コンクリート壁１００の開口部１５０の隅部２００に、図１から図４までに取り上げた補強金物（開口補強部材）Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを実際に取付けた状態を示す。
【００１９】
まず、本発明で開口部１５０の隅部２００に設置する補強金物Ａの構成について説明する。図１に示すように、この例の補強金物Ａは補強部材本体１を備え、この補強部材本体１は第１固定片１０及び第２固定片２０を直角に接合した形状を有するものであり、ここでは、金属のアングル材が使われている。
また、補強部材本体１は壁の開口部１５０の隅部２００にコンクリート壁１００の厚み方向に配置され、それぞれの固定片１０，２０は開口部１５０の隅部２００を挟む２辺に沿って配置される。
【００２０】
また、この補強金物Ａの補強部材本体１のコンクリートと接触する側の表面には周囲のコンクリート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スタッドボルト１５（延出部材、棒状部材）をコンクリート壁１００の面方向に沿って、補強部材本体１の固定片１０，２０の開口部１５０の反対側、固定片１０，２０に対して直角に設ける。さらに、前記補強部材本体１の両端部１１、１２には防錆処理を施す。
また各固定片１０、２０には、長手方向に沿って図示しない釘等の固定部材を挿通させる釘穴１３が、それぞれ少なくとも２箇所ずつ設けられている。
【００２１】
前記スタッドボルト１５は、例えば軸部３５ｂと軸部３５ｂより径の大きな頭部３５ａとを備える。
またスタッドボルト１５とそれぞれの固定片１０、２０の固定方法は、スタッドボルト１５の軸部１５ｂの端部とそれぞれの固定片１０、２０を溶接して固定する。
【００２２】
そして、この補強金物Ａの長手方向のほぼ中央には、壁の面方向に沿って四分円状の切欠部を有する略円状の板状部材３０を補強部材本体１に垂直な方向に設ける。その際、板状部材の前記切欠部側の端面３１が第１固定片１０及び第２固定片２０に溶接され固定されている。
また、前記板状部材３０の表面には周囲のコンクリート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凹凸（突起）が多数設けられている。この突起は、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。
また前記板状部材３０には該板状部材３０と垂直な方向、すなわち壁の面方向に沿ってスタッドボルト３５を設ける。このスタッドボルト３５の構成は上述した各固定片１０、２０に溶接したものと同様に頭部１０ａと軸部１０ｂを備えた構成とする。前記板状部材３０とスタッドボルト３５は溶接により取付けられている。
【００２３】
次に上記で説明した補強金物Ａの変形例について説明する。図２は第１の実施の形態の第１変形例を示す斜視図並びに断面図である。
図２に示すように、第１変形例の補強金物Ｂは、上記例と主な構成はほぼ同じであり、上記で説明した上記例と同様に、補強部材本体１をほぼ直角に屈曲した形状に、第１固定片１０及び第２固定片２０が形成されている。そして、前記固定片１０、２０の端部１１、１２に設ける防錆処理、釘穴１３、そしてスタッドボルト１５等の構成は上記例の構成とほぼ同じである。
【００２４】
そして、上記例においては補強部材本体１の中央に設置する略円盤状の板状部材３０にスタッドボルト３５を固定したが、上記例と異なる構成として、第１変形例ではスタッドボルト３５に代え、例えば後述する鉄筋４０を設ける。
【００２５】
使用する鉄筋４０はコンクリートとの付着を良くするため、普通丸鋼に比べて付着特性が高い異形鉄筋を使用するものとしても良い。また、異形鉄筋のふしの間隔、高さ、傾きなどの表面形状も付着特性に大きな影響を及ぼすため、例えば異形鉄筋のふしの間隔が小さく、またふしの高さが大きい異形鉄筋を使用するものとしても良い。
【００２６】
次いで、鉄筋４０を前記板状部材３０に固定するため、まず板状部材３０上に該板状部材３０の外周に沿うように複数の貫通孔３６を設ける。この貫通孔３６の直径は鉄筋４０が挿通可能なように鉄筋４０の直径よりやや大きくする。
そして、それぞれの貫通孔３６には所定の長さに切断した鉄筋４０を挿通させる。なお、貫通孔３６の表面側と裏面側の入口部分と前記鉄筋４０の外周部分を溶接し固定しても良い。
【００２７】
図２に示すように、前記板状部材３０上には複数の貫通孔３６を設けているが、この貫通孔３６に固定する鉄筋３０の本数や鉄筋３０の配置は適宜変更しても良い。なお、コンクリートが開口部１５０の隅部２００に十分充填されるために、各鉄筋４０間のかぶり厚等を考慮した上で鉄筋４０の本数、配置を決定する。
【００２８】
次に第２変形例について説明する。図３は第２変形例を示す斜視図並びに断面図である。
図３に示すように、第２変形例は、上記例と主な構成はほぼ同じであり、上記で説明した上記例と同様に、補強部材本体１をほぼ直角に屈曲した形状に、第１固定片１０及び第２固定片２０が形成されている。そして、前記固定片１０、２０の端部１１、１２に備える防錆処理、釘穴１３、そしてスタッドボルト１５等の構成は上記例の構成とほぼ同じである。
【００２９】
そして、上記例と異なる構成として、第２変形例においては補強部材本体１の中央に１箇所、略円盤状の板状部材３０を固定したが、第２変形例では補強部材本体１の左右に２箇所、略円盤状の板状部材３０ａ、３０ｂを設ける構成とする。
【００３０】
図３に示すように、前記補強部材本体１の中央から所定の距離だけ離れたそれぞれの位置に、上記で説明した略円盤状の板状部材３０ａ、３０ｂを補強部材本体１に垂直に設けるが、それぞれの板状部材３０ａ、３０ｂには上記例で説明したように、板状部材３０ａ、３０ｂにスタッドボルト３５を固定する。
【００３１】
次に第３変形例について説明する。図４に示すように第３変形例における補強金物Ｄは、固定片１０、２０板状部材３０ａ、３０ｂ、スタッドボルト１５などを備えて建築物の開口部１５０の補強として備えるものである。そして基本的な構成は、上記例における補強金物Ａと同様である。
【００３２】
第３変形例では、第２変形例で説明したように、補強部材本体１の左右に２箇所、略円盤状の板状部材３０ａ、３０ｂを設ける構成とする。そして、前記の板状部材３０ａ、３０ｂには第１変形例で示すような、板状部材３０ａ、３０ｂの外周に沿って複数の貫通孔３６を設ける。この左右に設けるそれぞれの板状部材３０ａ、３０ｂにおいては全く同様の構成とした。
そして、上述した鉄筋４０を一方の板状部材３０ａの貫通孔３６に挿通させ、さらに他方の板状部材３０ｂの同一線上に位置する貫通孔３６を挿通して鉄筋４０を配置する。なお、板状部材３０ａ，３０ｂに鉄筋４０を溶接により固定しても良い。
【００３３】
次に、図５に基づき上記で説明した本実施の形態に係る補強金物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを開口部１５０の隅部２００に固定させる作業について説明する。
【００３４】
図５は、前記補強金物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを開口部１５０に適用した例を示す正面図で、コンクリート壁１００には先ず、壁筋１１０である縦筋１１５と横筋１２０を、互いに所定箇所で結束線で緊結しながら配筋する。前記の壁筋１１０は耐震性を考慮してダブル配筋を行う。また、開口部１５０には開口縁部を補強するために開口に沿って横方向縁鉄筋と縦方向縁鉄筋を配筋しても良い。
【００３５】
次いで、開口部１５０の周りの上面、下面、左面、右面に型枠２５０を設け、前記型枠２５０に本発明の補強金物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを固定する。まず、開口部１５０に設けた型枠２５０のコンクリート壁１００の隅部２００に補強金物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの折曲部分をコンクリート壁１００の厚み方向に沿って当接させ、前記固定片１０、２０の釘穴１３に図示しない釘又はネジを打ち込み前記型枠２５０と固定する。この状態において、壁筋１１０がダブル配筋されているので、室内側と屋外側の壁筋１１０の間に十分なスペースを取ることができ、補強金物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの略円盤状の板状部材３０、３０ａ、３０ｂやスタッドボルト１５が取付の際の妨げにならない。
【００３６】
図５は、上記補強金物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの設置後の状態を示しており、このように、開口部１５０の四隅には補強金物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが開口部１５０の隅部２００に壁筋１１０の間を縫うように固定され、室内側と屋外側の壁筋１１０の間を埋めるように、立体的な構成とされている。また図５に示すように、隅部２００挟む開口部１５０の二辺に対して斜めになるように補強筋１２５を配置しても良い。この際に、補強筋１２５と板状部材３０、３０ａ、３０ｂやスタッドボルト１５がコンクリート壁１００の厚み方向に重なるようにする。
【００３７】
次に、室内側と屋外側の壁筋１１０の両側から図示しない型枠を設ける。なお両側の型枠どうしは、所定箇所に設けられる図示しないセパレータによって、互いに所定間隔が保たれている。
次に、コンクリートを打設する。コンクリート打設の際には、図示しないコンクリート打設管を移動させながら、図示しないバイブレータによって十分締め固める。コンクリート打設後、所定期間養生を行いコンクリートを硬化させる。
【００３８】
以上のように、実施の形態によれば、補強金物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに備えた複数のスタッドボルト１５、３５や複数の鉄筋４０、そして略円盤状の板状部材３０により、開口部１５０の隅部２００でのコンクリートの引張り及び収縮力を吸収し、ひび割れの発生を有効に防止することができる。
また、この実施の形態に係る補強金物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有効に機能させるために図示しない他の補強金物と組合せて使用することで、さらにひび割れを防止する効果を向上することが可能となる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能である。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、開口部の隅部において、補強部材本体から開口部の反対側に延出して埋設された板状部材や棒状部材が、コンクリートの乾燥収縮や外力等の応力集中により生じる引張力を受けることで、コンクリートへの負担を軽減して、コンクリートの開口部の隅部にクラックが発生するのを防止するとともに、クラックが発生してしまった場合でも、発生後のひび割れ幅の増大を防止することができる。
また、棒状部材と板状部材とを組み合わせることにより、コンクリートの充填性を悪くすることなく、クラックの発生を防止する機能を向上することができる。
さらに、板状部材にコンクリートの厚み方向に沿って棒状部材を設けることにより、板状部材の定着力を向上することができる。
また、板状部材及び棒状部材の配置が立体的な構成であるため、多方向から継続的に作用するコンクリートの乾燥収縮や外力等の引張力を受けることができる。
【００４３】
請求項２記載の発明によれば、開口部の隅部において、補強部材本体から開口部の反対側に延出して埋設された板状部材や棒状部材が、コンクリートの乾燥収縮や外力等の応力集中により生じる引張力を受けることで、コンクリートへの負担を軽減して、コンクリートの開口部の隅部にクラックが発生するのを防止するとともに、クラックが発生してしまった場合でも、発生後のひび割れ幅の増大を防止することができる。
また、棒状部材と板状部材とを組み合わせることにより、コンクリートの充填性を悪くすることなく、クラックの発生を防止する機能を向上することができる。
さらに、板状部材の孔に貫通するとともに、コンクリートの厚み方向に沿って鉄筋を配置することにより、板状部材の定着力を向上することができる。また、板状部材には、複数の孔が設けられているので、必要な強度等に合わせて板状部材を貫通する鉄筋の本数を変えたり、鉄筋の配置位置を変えたりすることができる。さらに、板状部材及び棒状部材と鉄筋との配置が立体的な構成であるため、多方向から継続的に作用するコンクリートの乾燥収縮や外力等の引張力を受けることができる。
【００４４】
請求項３記載の発明によれば、壁開口補強部材と補強筋との相乗効果により、クラックの発生を予防する効果を増大することができる。また、板状部材及び棒状部材の配置が立体的な構成であるため、多方向から継続的に作用するコンクリートの乾燥収縮や外力等の引張力を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態の補強金物Ａ（開口補強部材）を示す斜視図である。
【図２】図１における補強金物Ａの変形例で、補強金物Ｂを示す斜視図である。
【図３】図１における補強金物Ａの変形例で、補強金物Ｃを示す斜視図である。
【図４】図１における補強金物Ａの変形例で、補強金物Ｄを示す斜視図である。
【図５】上記の補強金物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを開口部に取付けた状態を説明する断面概略図である。
【図６】上記の補強金物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを開口部に取付ける前の状態を説明する断面概略図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ補強金物（開口補強金物）
１補強部材本体
１０、２０固定片
１３釘穴
１５、３５スタッドボルト（棒状部材）
３０、３０ａ、３０ｂ板状部材
３６貫通孔
４０鉄筋
１００コンクリート壁
１１０壁筋
１５０開口部
２００隅部
２５０型枠

Claims

コンクリート壁の開口部の二辺に挟まれた隅部に配置されてコンクリート壁を補強する開口補強部材であって、
前記開口部の二辺に沿う二つの固定片を備えたアングル状で、かつ、前記隅部にコンクリート壁の厚み方向に沿ってコンクリート壁にほぼ埋設された状態で配置される補強部材本体と、
該補強部材本体から前記開口部の反対側に延出してコンクリート壁に埋設される複数の延出部材とを備えており、
前記延出部材は、先端部が基部より拡径されるとともに、前記コンクリート壁のほぼ面方向に沿って配置される複数の棒状部材と、
前記補強部材本体の二つの固定片の両方に接合されるとともに、前記コンクリート壁のほぼ面方向に沿って配置される板状部材とを有しており、
前記板状部材に、コンクリート壁の厚み方向に沿って延在する棒状部材が設けられていることを特徴とする開口補強部材。
コンクリート壁の開口部の二辺に挟まれた隅部に配置されてコンクリート壁を補強する開口補強部材であって、
前記開口部の二辺に沿う二つの固定片を備えたアングル状で、かつ、前記隅部にコンクリート壁の厚み方向に沿ってコンクリート壁にほぼ埋設された状態で配置される補強部材本体と、
該補強部材本体から前記開口部の反対側に延出してコンクリート壁に埋設される複数の延出部材とを備えており、
前記延出部材は、先端部が基部より拡径されるとともに、前記コンクリート壁のほぼ面方向に沿って配置される複数の棒状部材と、
前記補強部材本体の二つの固定片の両方に接合されるとともに、前記コンクリート壁のほぼ面方向に沿って配置される板状部材とを有しており、
前記板状部材に、複数の孔が形成され、該孔のうちの少なくとも一つを貫通するように、コンクリート壁の厚み方向に沿って鉄筋が配置されていることを特徴とする開口補強部材。
請求項１または２に記載の開口補強部材を用いた開口部を有するコンクリート壁であって、
前記開口部の隅部に前記開口補強部材が配置されるとともに、前記補強部本体から延出する延出部と前記コンクリート壁の厚み方向に重なる位置を通り、かつ、該隅部挟む開口部の二辺に対して斜めになるように補強筋が配置されていることを特徴とするコンクリート壁。