JP4750647B2 - 断熱構造 - Google Patents

Description

本発明は、支持構造部材と被支持構造部材との間、特に建物部分とこの建物部分から張り出した外側部分との間の断熱を行うための断熱構造であって、これらの２つの構造部材の間に配置される断熱体と、この断熱体を貫通して双方の構造部材に連結される補強筋とから成り、前記補強筋として少なくとも耐せん断荷重補強筋が配設され、これらの耐せん断荷重補強筋は断熱体の内部において互いに平行な垂直面内を実質的に斜めに延設され、双方の構造部材との連結のため、前記支持構造部材の側に延設した上部延設部分と、被支持構造部材の側に延設した下部延設部分との間の移行領域で屈曲し、これらの上部延設部分及び下部延設部分は上記垂直面内の高さの異なる位置において断熱体から水平に突出する部分と連結するものに関する。

この種の断熱構造はずっと以前から使用されてきており、通例厚さ８ｃｍの断熱体を有している。この断熱体は、特に階層天井のような建物部分から張り出した外側部分例えばバルコニーに対して介在している。この８ｃｍの厚さの断熱体は、通常建物壁面に配設される従来の外側断熱材の厚さに相当している。ただし、近年において外断熱材の厚さは省エネ規制の結果ますます厚くなってきており、この間に、省エネ住宅（パッシブハウス：Passivhaus）の断熱材の厚さは約２０ｃｍまでになってきている。断熱体の厚さが８ｃｍしかない公知の断熱構造は省エネ住宅に求められる要件を満たさないことは明らかであり、その結果、外側張出し部分たとえば特にバルコニーの設置をまったく断念するかまたは外側張出し部分領域の断熱不足を意図的に甘受しなければならないことになる。

上記から出発して本発明の目的は、省エネ住宅への取り付けに適した、しかもこの条件下で構造力学的特性が損なわれることのない、技術分野の欄で説明されたタイプの断熱構造を提供することである。というのも、上記の耐せん断荷重補強筋は約４５°の角度で取り付けられる場合にのみ最適な特性を達成する。断熱体の厚さをより大きくするためにこの角度をもっとフラットにすると、耐せん断荷重補強筋は相応して“軟弱”となり、もはや構造力学的要件が完全には満たされなくなると考えられるからである。

前記課題を解決するため、支持構造部材と被支持構造部材との間に配置される断熱体（２）と、この断熱体（２）を貫通して双方の構造部材に連結される補強筋（４，５，６）と、を備え、前記支持構造部材と前記被支持構造部材との間の断熱を行う断熱構造であって、前記補強筋として少なくとも、互いに平行な垂直面内に配設される複数の耐せん断荷重補強筋（６）を有し、前記耐せん断荷重補強筋（６）は、前記断熱体（２）の内部において前記垂直面内を実質的に斜めに延設され、双方の構造部材との連結のため、前記支持構造部材の側に延設した上部延設部分（６ａ）と、被支持構造部材の側に延設した下部延設部分（６ｃ）との間の移行領域で屈曲し、前記上部延設部分（６ａ）及び前記下部延設部分（６ｃ）は、前記垂直面内の高さの異なる位置において、前記断熱体（２）から水平に突出する部分と連結するものにおいて、前記断熱体（２）は、前記支持構造部材に対向した側で、前記耐せん断荷重補強筋（６）の上部延設部分（６ａ）へ移行すべく前記断熱体（２）から突出する複数の上部突き出し箇所（６ｆ）に対応する部分の夫々に切欠溝（７）を形成した突出部（３）を有し、前記突出部（３）は、前記支持構造部材の側に延出して、水平に突出した耐せん断荷重補強筋区域としての前記上部延設部分（６ａ）の領域にまで達し、屈曲した耐せん断荷重補強筋区域としての屈曲部分（６ｄ）を側方から包囲している。

この断熱構造は、支持構造部材と被支持構造部材との間、特に建物部分とこの建物部分から張り出した外側部分との間に用いられ、特に省エネ住宅（パッシブハウス：Passivhaus））に適用するように意図されている。

上記構成によって初めて、たとえば通例８ｃｍの厚さの断熱体になお不足している厚さを補う突出部を通例の断熱体に継ぎ足すことにより、省エネ住宅に必要とされる１５ｃｍ以上の厚さ、特に約２０ｃｍの厚さを有した断熱体を提供することが可能になる。この突出部のうち、耐せん断荷重補強筋の上部延設部分と連結される部分が突き出る領域にそれぞれ切欠溝を有している。この切欠溝により、耐せん断荷重補強筋の屈曲部分は同所に注入されるコンクリートに埋め込まれ、この補強筋は構造力学的に十分に補強支持されることになる。これにより、一方で断熱性、他方で耐せん断荷重補強筋の構造力学的機能を実質的に損なうことなく、断熱体の内部において耐せん断荷重補強筋の４５°という最適な配向を保持することができる。また、１５ｃｍ以上の厚さ全体にわたって絶縁材で包囲された耐引張り荷重補強筋および耐圧縮荷重補強筋の構造力学的特性も、コンクリートに支持されていない長手部分の拡大によって実質的に悪化することもない。

好適には、突出部は実質的に直方体状に形成されて、断熱体と同じ高さかつ同じ長さをもつ寸法とされ、隣接する突出部によって作り出される耐せん断荷重補強筋突き出し領域は、耐せん断荷重補強筋の配置領域においてほぼ長方形の水平断面を示すとともに、ほぼ扇状垂直断面を示す形状をもつ切欠溝となっている。これにより、この切欠溝に注入されたコンクリートと隣接コンクリート構造部材との最適な結合が保証され、かつ、耐せん断荷重補強筋の十分安定したコンクリート内定着が可能になる。

断熱体の厚さ全体、即ち、もともとの断熱体に突出部の厚さを加えた厚さが２０ｃｍ程度であれば、これは、通例の構造部材と断熱体とが同程度の高さを有する場合に、全体として少なくとも部分的にはほぼ正方形の垂直断面をもたらす。

突出部に形成されている耐せん断荷重補強筋の上部延設部分の突き出し領域内、つまり断熱体の切欠溝の内部には、一方で、隣接支持構造部材の現場打設コンクリートを流し込むこができる。この場合、断熱体は通例の方法で盲型枠として機能する。尚、切欠溝に材料特性の異なったコンクリート、特に高力コンクリートないし高性能コンクリートを充填することが可能である。これは断熱構造の取り付け前、特に構造部材の製作会社に委ねて行われるのが好適である。通常の鉄筋コンクリートに比較して断熱特性の優れた高性能コンクリートの使用により、切欠溝領域における断熱体厚さの部分的減少―これは相応した断熱特性低下につながる―が補償される。
以下、図面を参照し、実施形態の詳細な説明によって本発明のその他の特徴ならびに利点が明らかにされる。

図１および図２に示した断熱構造１は、同じ絶縁材料から一体成形された突出部３を備えた断熱体２ならびにこの断熱体２を横断する複数の補強筋、つまり、上部断熱体領域を水平方向に走る耐引張り荷重補強筋４、下部断熱体領域を水平方向に走る耐圧縮荷重補強筋５ならびに耐せん断荷重補強筋６を有する。この耐せん断荷重補強筋６は、断熱体の内部において互いに平行な垂直面内を実質的に斜めに延設した斜め延設部分６ｂと、支持構造部材側に延設した上部延設部分６ａと被支持構造部材側に延設した下部延設部分６ｃとを有する。この耐せん断荷重補強筋６は、支持構造部材と被支持構造部材としての隣接する２つのコンクリート構造部材との連結のため、支持構造部材側に延設した上部延設部分６ａと被支持構造部材側に延設した下部延設部分６ｃとの間の移行領域である部分で屈曲してある。これらの上部延設部分６ａおよび下部延設部分６ｃは、それぞれ断熱体から水平に突出する部分を有する上側屈曲部分６ｄおよび下側屈曲部分６ｅと、上記の垂直面内の高さの異なる位置において連結されている。

突出部３は断熱体２のうち支持構造部材に対向した側で配置され、かつ、切欠溝７を有する。この切欠溝は、長方形状水平断面と扇状垂直断面とを備えており、耐せん断荷重補強筋６の斜め延設部分６ｂの上部突き出し箇所６ｆを包囲するコンクリート注入溝として形成されている。

図２に示した断熱構造１の平面図から、突出部３は耐せん断荷重補強筋６の領域にのみ切欠溝７を有しているに過ぎない。このため、切欠溝７に隣接する、耐引張り荷重補強筋４が貫通する側方の中実突出部８は、耐せん断荷重補強筋を屈曲させた区域としての上側屈曲部分６ｄを包囲していることが理解される。これにより、断熱体２は突出部３と一体化して最大厚さＤを有することになる。こうしてこの断熱構造の断熱特性は適切に改善される。他方で、コンクリートが注入された切欠溝７は耐せん断荷重補強筋６を十分に支持することになる。これにより、耐せん断荷重補強筋６の斜め延設部分６ｂの非支持部分は適切に減少させられ、たとえば厚さ８ｃｍの断熱体を有した従来の断熱構造とおおよそ同等になる。こうして、耐せん断荷重補強筋の斜め延設部分の約半分は切欠溝の内部のコンクリートによって包囲・支持される一方で、斜め延設部分の他の約半分は補助的な支持なしで断熱体を貫通することになる。

本発明は、耐せん断荷重補強筋の斜め延設部分の主要部がコンクリートによって包囲、支持されることにより、断熱特性が著しく改善されると同時に、構造力学的特性が損なわれないか、もしくは殆ど損なわれることのない断熱構造を提供するという利点を供する。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造に限定されるものではない。

本発明による断熱構造の側面図 図１による断熱構造の平面図

符号の説明

１ 断熱構造
２ 断熱体
３ 突出部
６ 耐せん断荷重補強筋
６ａ 上部延設部分
６ｃ 下部延設部分
６ｄ 折り曲げ部分
６ｆ 上部突き出し箇所
７ 切欠溝

Claims (8)

1. 支持構造部材と被支持構造部材との間に配置される断熱体（２）と、この断熱体（２）を貫通して双方の構造部材に連結される補強筋（４，５，６）と、を備え、前記支持構造部材と前記被支持構造部材との間の断熱を行う断熱構造であって、
   前記補強筋として少なくとも、互いに平行な垂直面内に配設される複数の耐せん断荷重補強筋（６）を有し、
   前記耐せん断荷重補強筋（６）は、前記断熱体（２）の内部において前記垂直面内を実質的に斜めに延設され、双方の構造部材との連結のため、前記支持構造部材の側に延設した上部延設部分（６ａ）と、被支持構造部材の側に延設した下部延設部分（６ｃ）との間の移行領域で屈曲し、
   前記上部延設部分（６ａ）及び前記下部延設部分（６ｃ）は、前記垂直面内の高さの異なる位置において、前記断熱体（２）から水平に突出する部分と連結するものにおいて、
   前記断熱体（２）は、前記支持構造部材に対向した側で、前記耐せん断荷重補強筋（６）の上部延設部分（６ａ）へ移行すべく前記断熱体（２）から突出する複数の上部突き出し箇所（６ｆ）に対応する部分の夫々に切欠溝（７）を形成した突出部（３）を有し、
   前記突出部（３）は、前記支持構造部材の側に延出して、水平に突出した耐せん断荷重補強筋区域としての前記上部延設部分（６ａ）の領域にまで達し、屈曲した耐せん断荷重補強筋区域としての屈曲部分（６ｄ）を側方から包囲している断熱構造。
2. 前記突出部（３）は、前記断熱体（２）と同じ高さかつ同じ長さをもつ直方体に前記切欠溝を形成した形状を有する請求項１に記載の断熱構造。
3. 前記切欠溝（７）は耐せん断荷重補強筋の配置領域においてほぼ長方形の水平断面を示すとともに、ほぼ扇状垂直断面を示す形状を有する請求項１又は２に記載の断熱構造。
4. 前記断熱体（２）は、前記突出部（３）と一体となって、前記断熱体（２）の高さ寸法にほぼ一致する厚さ（Ｄ）を有することから、前記耐せん断荷重補強筋（６）の前記垂直面と平行に、少なくとも部分的にはほぼ正方形の垂直断面を作り出す請求項１から３のいずれか１項に記載の断熱構造。
5. 前記断熱体（２）は前記突出部（３）と一体となって少なくとも１５ｃｍの総厚さ（Ｄ）を有する請求項１から４のいずれか１項に記載の断熱構造。
6. 前記切欠溝（７）はコンクリートで充填されるため、折り曲げられた耐せん断荷重補強筋区域としての屈曲部分（６ｄ）はコンクリート内に埋設される請求項１から５のいずれか１項に記載の断熱構造。
7. 前記コンクリートは、隣接する前記支持構造部材のコンクリートよりも断熱特性に優れたコンクリートであり、双方の構造部材への取り付け前に前記切欠溝（７）に注入される請求項６に記載の断熱構造。
8. 前記突出部（３）に設けられた前記切欠溝（７）は隣接する前記支持構造部材のコンクリートによって充填される請求項６に記載の断熱構造。

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