JP4965271B2 - 構造部材の接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、構造部材同士の接合構造に関し、特に、エキスパンションジョイントにより接合される構造部材の接合構造に関する。

従来より、例えば、原子力発電所等において、壁・床部材などの構造部材の接続部には、外部からの浸入水を防止する機能、外部への空気の流出入を制限する気密性能、建物内部で発生した水の外部への漏洩を防止する漏洩防止機能、及び地震時においてもこれらの機能が損なわれないという地震時の性能維持機能が要求される。

このように構造部材の接合構造には耐圧機能や止水機能が要求されるため、従来、内部側の接続部には、可撓性を有するものとして耐圧機能と止水機能とを同時に付与させた特殊形状の合成ゴムによる止水板が用いられていた。しかしながら、このような止水板は非常に高価であるため、原子力発電所などの建物の構造部材同士の接合部のように長い距離にわたる箇所に使用する場合には非常にコスト高になる。

そこで、例えば、特許文献１には、エキスパンションジョイントにより接続される構造部材の接続部分に内面に防水層の設けられた金属プレートを取付け、この金属プレートに可撓性を負担させつつ、防水層により防水性を確保した構造部材の接合構造が記載されている。
特開２００４−２７７１２号公報

特許文献１記載の構造部材の接合構造では、壁部材と床部材とが接続されている入隅部や出隅部などの角部を接合構造が跨ぐような場合には、角部の近傍にボルトを締め付けることにより、金属プレートを固定している。このため、角部において防水層を押さえつける力が不足し、漏水が発生するという問題があった。

また、特許文献１記載の接合構造では、角部に合わせて折り曲げられたコーナープレートにより防水層を押えており、地震などの際にこのコーナープレートの折り曲げた部分に過大な力が作用し、破損して防水性が失われる虞があった。さらに、防水層同士の接続部を接着材と充填材で接続しており、防水層同士の接続部の強度が不足し、水圧がかかると漏水する虞もあった。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、角部においても確実に防水性を確保することのでき、さらに、地震などを受けても破損することのない構造部材の接合構造を提供することを目的とする。

本発明の構造部材の接合構造は、入隅部又は出隅部を備える一対の構造部材をエキスパンションジョイントにより接合する接合構造であって、前記一対の構造部材の接合部に沿って接合部端縁を跨ぐように取り付けられた可撓性を有する金属プレートと、前記金属プレートに設けられた防水層とを備え、前記入隅部又は出隅部において、当該入隅部又は出隅部の角から突出するように設けられたボルトにより、前記金属プレートを前記接合部に押さえつけるようにコーナー押え部材を取り付けたことを特徴とする。

上記の構造部材の接合構造において、前記コーナー押え部材は、前記入隅部又は出隅部の角に約４５度の角度で締めこまれる前記ボルトによって取り付けられていてもよい。また、前記金属プレートは、前記入隅部又は出隅部において分割されていてもよい。また、前記構造部材同士を跨ぐように設けられ、前記防水層を前記金属プレートとは反対側より支持する防水層受けプレートを備えてもよい。

また、前記防水層は、接合部に沿って延びるように接続された複数の防水シートからなり、前記防水シート同士は、接続部を覆うように重ね防水シートが貼られ、この重ね防水シートを前記防水シートに熱溶着することにより接続されていてもよい。

また、前記金属プレートはボルト挿通孔を備え、前記ボルト挿通孔に挿通されたボルトを締め付けることにより構造部材に取り付けられており、前記ボルト挿通孔は、ルーズホールであってもよい。

本発明によれば、入隅部又は出隅部において、入隅部又は出隅部の角から突出するように設けられたボルトにより、金属プレートを接合部に押さえつけるようにコーナー押え部材を取り付けたことにより、入隅部又は出隅部においても、確実に金属プレートを押さえつけることができるので、防水層が破損するのを防止できる。
さらに、金属プレートが入隅部又は出隅部において縁切りされているため、地震などにより構造部材が変位しても、金属プレートの入隅部又は出隅部に過大な荷重が作用して金属プレートが破損してしまうのを防止できる。

以下、本発明の構造部材の接合構造の一実施形態について図面に基づき説明する。
図１は、本実施形態の構造部材の接合構造１０を示す斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ´断面における接合構造１０の断面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態の接合構造１０は、天井面２０、壁面２１、床面２２からなり、天井面２０と壁面２１の接合部及び壁面２１と床面２２の接合部に入隅部３０を備えた一対の構造部材１１の接合部に亘って設けられている。隣接する構造部材１１の内部側（図２における上側）の対向する接合部の縁には接合部に沿って切欠部４０が設けられている。本実施形態の構造部材の接合構造１０は、切欠部４０に設けられた内部防水構造１００と、構造部材１１の間に介装された発泡ポリエチレンなどからなるクッション材３００と、接合部の外部側に設けられた外部防水構造２００とで構成される。後述するように内部防水構造１００は、防水プレート１１５を含んで構成され、図１に示すように複数の防水プレート１１５が接合部に沿って、取付けられるとともに、防水プレート１１５同士の接合部にジョイントカバープレート１５０が取り付けられている。

図２に示すように、外部防水構造２００は、中央に逆Ｖ字型の凸部２１０ａが設けられ、凸部２１０ａが構造部材１１間の隙間に入り込むように配置された鋼板２１０と、鋼板２１０の外部側（図中下側）に設けられた防水層２２０と、防水層２２０の端縁を覆うように貼られた増貼防水層２３０と、増貼防水層２３０を外部側より覆うように設けられた防水層保護板２４０と、防水層保護板２４０に貼付されたクッション材２５０と、クッション材２５０の表面に構造部材１１の接合部を跨ぐように取付けられたエキスパンションジョイント保護材２６０とで構成される。

図３は、内部防水構造１００の構成を示す図である。内部防水構造１００は、構造部材１１の接合部を跨ぐように取付けられた金属プレート１１０と、金属プレート１１０の外部側（図３における下側）に設けられた防水層１２０とからなる防水プレート１１５を含んで構成される。金属プレート１１０の幅方向（図中の左右方向）の中央は内部側（図中上側）に凸となるように半円状に湾曲している。防水層１２０は、予め金属プレート１１０に貼付することで、取付け施工性を向上させることができる。また、防水層１２０は金属プレート１１０の端部より長さ方向に突出するように設けられており、後に詳述するように、この防水層１２０の金属プレート１１０より突出した部分を突き合せ、その接合部をジョイント防水材受けプレート１３０の上で熱溶着し、ジョイントカバープレート１５０で挟みこむことにより、防水層１２０同士を接続している。このように、内部防水構造１００は、金属プレート１１０と防水層１２０により構成され、金属プレート１１０が耐圧機能を負担し、防水層１２０が止水機能を負担する。

構造部材１１の切欠部４０には、適宜間隔をあけてボルト孔が設けられたアングル状の鋼材からなる取付金物１２が取り付けられており、取付金物１２のボルト孔にあたる位置には螺条部が表面より突出するようにボルト１３が埋設されている。防水プレート１１５同士の接続部（以下、ジョイント部という）の近傍以外では、取付金物１２に防水プレート１１５を当接させ、抑え金物１４を介して、ボルト１３にナット１５を締め付けることにより防水プレート１１５を固定している。

図４は、防水プレート１１５を取付けるボルト１３の近傍の拡大図である。同図に示すように、金属プレート１１０に設けられたボルトを挿通するためのボルト孔１１１は、ボルト１３の径よりも大径に形成されている。このように、金属プレート１１０のボルト孔１１１をルーズホールとすることで、ボルト孔１１１とボルト１３との間の隙間により構造部材１１と金属プレート１１０との相対変位を吸収することができるため、金属プレート１１０に過度な変形が生じるのを防止できる。また、金属プレート１１０のボルト孔１１１とボルトピッチとの間に製作・施工誤差が生じ、取付け施工性が悪化することがある。しかし、本実施形態では、金属プレート１１０のボルト孔１１１をルーズホールとすることにより上記のような誤差を吸収して施工性の悪化を防止できる。

図５は、ジョイント部近傍における内部防水構造１００の構成を示す図であり、図６は、図５におけるＢ−Ｂ´断面における鉛直断面図である。また、図７は、ジョイント部に用いられるジョイント防水材受けプレート１３０を示す図である。図５及び図６に示すように、構造部材１１の接合部を跨ぐようにジョイント防水材受けプレート１３０を配置し、ジョイント防水材受けプレート１３０上に金属プレート１１０の端部より長さ方向に突出した防水層１２０同士を配置し、ラップ防水層１４０と、ジョイントカバープレート１５０を防水層１２０の接続部を覆うように取付け、防水層１２０同士が接続されている。また、ラップ防水層１４０と防水層１２０とは、熱溶着により接着されており、一体となっている。ジョイントカバープレート１５０は、構造部材１１に取り付けられたボルト１３にナット１５を締め付けることにより取付金物１２と押え金物１４とにより挟まれて固定されている。係る構成により、防水層１２０は、ジョイント防水材受けプレート１３０とジョイントカバープレート１５０とに挟まれた状態で支持されるとともに、防水層１２０とラップ防水層１４０とは一体となっているため、ジョイント部においても確実に漏水を防止できる。

次に、入隅部における内部防水構造の構成を説明する。図８は、入隅部３０における内部防水構造１００を示す斜視図である。また、図９（Ａ）は、入隅部３０における内部防水構造１００を示す断面図であり、同図（Ｂ）は、入隅部３０を拡大した断面図である。図８及び図９に示すように、入隅部３０の内部防水構造１００は、入隅部防水受けプレート１６０と、入隅部カバープレート１７０と、入隅部防水受けプレート１６０と入隅部カバープレート１７０との間に挟まれた防水層１２０と、を含んで構成される。

図１０は、入隅部防水受けプレート１６０及び入隅部カバープレート１７０を示す図である。同図に示すように、入隅部防水受けプレート１６０は、壁側に取付けられる壁側防水受けプレート１６０Ｂと、床側防水受けプレート１６０Ａとで構成される。壁側防水受けプレート１６０Ｂと、床側防水受けプレート１６０Ａとは直交するように付き合わせた際に、入隅部３０において互いに干渉しないように入隅部側の端部が４５度方向に傾斜するように切断されている。これと同様に、入隅部カバープレート１７０は、壁側カバープレート１７０Ｂと、床側カバープレート１７０Ａとで構成される。壁側カバープレート１７０Ｂと、床側カバープレート１７０Ａとは直交するように付き合わせた際に、入隅部３０において互いに干渉しないように入隅部側の端部が４５度方向に傾斜するように切断されている。

図９に戻り、入隅部３０では接合部を跨ぐように、入隅部防水受けプレート１６０が配置されており、入隅部防水受けプレート１６０を構成する壁側防水受けプレート１６０Ｂと床側防水受けプレート１６０Ａとは隙間を空けて取り付けられている。入隅部カバープレート１７０の内面には防水層１２０が予め取り付けられている。構造部材１１の入隅部３０付近には、ボルト１３に代えて袋ナット１６が埋設されており、入隅部カバープレート１７０のボルト孔にボルト１７を挿通させ、袋ナット１６に締め込むことにより入隅部カバープレート１７０が押さえ込まれ、防水層１２０が固定されている。入隅部３０では、袋ナット１６を埋設する構成としたため、ボルトの出張りが障害となって入隅部カバープレート１７０の取付けが困難になるのを防止できる。

さらに、構造部材の入隅部３０の角には、アンカーボルト１８が４５度の方向に埋設されており、図１１に示すような、入隅部３０の形状に合わせて形成されたコーナー押え金物１７５が取り付けられている。これにより、入隅部３０においても、確実に入隅部カバープレート１７０を押さえつけることができる。

上記説明したように、本実施形態の構造部材の接合構造では、入隅部防水受けプレート１６０及び入隅部カバープレート１７０が入隅部において、床側防水受けプレート１６０Ａ及び床側カバープレート１７０Ａと、壁側防水受けプレート１６０Ｂ及び壁側カバープレート１７０Ｂとに分割されているため、地震動により構造部材同士が相対的に移動した際にも、それに合わせて、床側防水受けプレート１６０Ａ及び床側カバープレート１７０Ａと、壁側防水受けプレート１６０Ｂ及び壁側カバープレート１７０Ｂとが独立して移動でき、入隅部防水受けプレート１６０及び入隅部カバープレート１７０の角部に過度の負担がかかって、破損し、防水性が低下するのを防止できる。

また、上記実施形態では、入隅部を備えた構造部材を接合する場合について説明したが、本発明の構造部材の接合構造は出隅部を備えた構造部材を接合する場合にも適用できる。以下、本発明の内部防水構造を出隅部に適用した別の実施形態について説明する。図１２は、出隅部５０における内部防水構造１００を示す斜視図である。また、図１３（Ａ）は出隅部における内部防水構造を示す断面図であり、（Ｂ）は出隅部近傍の拡大図である。同図に示すように、出隅部５０の内部防水構造１００は、出隅部防水受けプレート１８０と、出隅部カバープレート１９０と、出隅部防水受けプレート１８０と出隅部カバープレート１９０との間に挟まれた防水層１２０と、で構成される。

図１４は、出隅部防水受けプレート１８０及び出隅部カバープレート１９０を示す図である。同図に示すように、出隅部防水受けプレート１８０は、床側に取付けられる床側防水受けプレート１８０Ｂと、壁側防水受けプレート１８０Ａとで構成される。床側防水受けプレート１８０Ｂと、壁側防水受けプレート１８０Ａとは直交するように突き合わせた際に、出隅部５０において互いに干渉しないように出隅部の端部が４５度方向に傾斜するように切断されている。また、出隅部カバープレート１９０は、床側に取付けられる床側カバープレート１９０Ｂと、壁側カバープレート１９０Ａとで構成される。床側カバープレート１９０Ｂと、壁側カバープレート１９０Ａとは直交するように突き合わせた際に、出隅部５０において互いに干渉しないように角側の端部が４５度方向に傾斜するように切断されている。

図１３に戻り、出隅部５０では接合部を跨ぐように、出隅部防水受けプレート１８０が配置されており、出隅部防水受けプレート１８０を構成する床側防水受けプレート１８０Ａと壁側防水受けプレート１８０Ｂとは隙間を空けて取り付けられている。出隅部コーナーカバープレート１９０の内面には防水層１２０が予め取り付けられている。構造部材１１の出隅部５０付近には、ボルト１３に変えて袋ナット１６が埋設されており、出隅部カバープレート１９０のボルト孔にボルト１７を挿通させ、袋ナット１６に締め込むことにより出隅部カバープレート１９０が押さえ込まれ、防水層１２０が固定されている。

さらに、構造部材１１の出隅部５０の角には、アンカーボルト１８が４５度の方向に埋設されており、図１５に示すような、コーナー押え金物１９５が取り付けられている。これにより、出隅部５０においても、確実に出隅部カバープレート１９０を押さえつけることができる。

上記説明したように、本実施形態の構造部材の接合構造では、出隅部防水受けプレート１８０及び出隅部カバープレート１９０が、出隅部５０において、床側防水受けプレート１８０Ａ及び床側カバープレート１９０Ａと、壁側防水受けプレート１８０Ｂ及び壁側カバープレート１９０Ｂとに分割されているため、地震動により構造部材同士が相対的に移動した際にも、角部に過度の負担がかかって、破損し、防水性が低下するのを防止できる。

本実施形態の構造部材の接合構造によれば、以下の効果が得られる。
構造部材１１を、内部防水構造１００と、クッション材３００と、外部防水構造２００とからなる接合構造１０により接合しているため、構造部材１１同士の間に相対変位が生じても、接合部や構造部材１１に過度な変形が発生して、破損することを防止でき、また、確実に漏水を防止できる。
入隅部及び出隅部において、コーナー押え金物１７５、１９５が取り付けられているため、入隅部及び出隅部においてもカバープレート１７０、１９０を確実に押え付けることができる。これにより、入隅部及び出隅部より漏水が発生することを防止できる。

また、コーナープレート１７０、１９０の入隅部及び出隅部を分割することにより、地震動により構造部材１１が相対変位しても、角部に過度の負担がかかることがなく、コーナープレート１７０、１９０が破損することを防止できる。
また、防水層１２０のジョイント部ではラップ防水層１４０を重ね貼りし、熱溶着することにより接続したため、防水層同士の接続部の強度を確保することができる。

本実施形態の構造部材の接合構造を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ´断面における接合構造１０の断面図である。 内部防水構造の構成を示す図である。 金属プレートを取付けるボルトの近傍の拡大図である。 ジョイント部近傍の内部防水構造の構成を示す図である。 図５におけるＢ−Ｂ´断面における鉛直断面図である。 ジョイント部に用いられるジョイント防水材受けプレートを示す図である。 入隅部における内部防水構造を示す斜視図である。 （Ａ）は、入隅部における内部防水構造を示す断面図であり、同図（Ｂ）は、入隅部を拡大した断面図である。 入隅部防水受けプレート及び入隅部カバープレートを示す図である。 入隅部に取付けられたコーナー押え金物を示す図である。 出隅部における内部防水構造を示す斜視図である。 （Ａ）は出隅部における内部防水構造を示す断面図であり、（Ｂ）は出隅部の拡大図である。 出隅部防水受けプレート及び出隅部カバープレートを示す図である。 出隅部に取付けられたコーナー押え金物を示す図である。

符号の説明

１０ 接合構造 １１ 接合部材
１２ 取付金物 １３ ボルト
１４ 押え金物 １５ ナット
１６ 袋ナット １７ ボルト
１８ アンカーボルト ３０ 入隅部
４０ 切欠部 ５０ 出隅部
１００ 内部防水構造 １１０ 金属プレート
１１１ ボルト孔 １２０ 防水層
１３０ ジョイント防水材受けプレート １４０ ラップ防水層
１５０ ジョイントカバープレート １６０ 入隅部防水受けプレート
１６０Ａ 床側防水受けプレート １６０Ｂ 壁側防水受けプレート
１７０ 入隅部カバープレート １７０Ａ 床側カバープレート
１７０Ｂ 壁側カバープレート １７５ コーナー押え金物
１８０ 出隅部防水受けプレート １８０Ａ 床側防水受けプレート
１８０Ｂ 壁側防水受けプレート １９０ 出隅部カバープレート
１９０Ａ 床側カバープレート １９０Ｂ 壁側カバープレート
１９５ コーナー押え金物

Claims (6)

1. 入隅部又は出隅部を備える一対の構造部材をエキスパンションジョイントにより接合する接合構造であって、
   前記一対の構造部材の接合部に沿って接合部端縁を跨ぐように取り付けられた可撓性を有する金属プレートと、前記金属プレートに設けられた防水層とを備え、
   前記入隅部又は出隅部において、当該入隅部又は出隅部の角から突出するように設けられたボルトにより、前記金属プレートを前記接合部に押さえつけるようにコーナー押え部材を取り付けたことを特徴とする構造部材の接合構造。
2. 前記コーナー押え部材は、前記入隅部又は出隅部の角に約４５度の角度で締めこまれる前記ボルトによって取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の構造部材の接合構造。
3. 請求項１又は２に記載の構造部材の接合構造であって、
   前記金属プレートは、前記入隅部又は出隅部において分割されていることを特徴とする構造部材の接合構造。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の構造部材の接合構造であって、
   前記一対の構造部材を跨ぐように設けられ、前記防水層を前記金属プレートとは反対側より支持する防水層受けプレートを備えることを特徴とする構造部材の接合構造。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の構造部材の接合構造であって、
   前記防水層は、接合部に沿って延びるように接続された複数の防水シートからなり、前記防水シート同士は、接続部を覆うように重ね防水シートが貼られ、この重ね防水シートを前記防水シートに熱溶着することにより接続されていることを特徴とする構造部材の接合構造。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の構造部材の接合構造であって、
   前記金属プレートはボルト挿通孔を備え、前記ボルト挿通孔に挿通されたボルトを締め付けることにより構造部材に取り付けられており、
   前記ボルト挿通孔は、ルーズホールであることを特徴とする構造部材の接合構造。