JP5417243B2 - 支持部材の領域でコンクリート・スラブの応力を吸収する為の補強部材 - Google Patents
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Description
該コンクリート・スラブには、支持部材に隣接した位置にある第1屈曲補強層と、支持部材とは反対側に面している第2屈曲補強層が備えられている。
第1屈曲補強層、第2屈曲補強層を構成するのは、基本的に長手方向に延びる補強バーと横手方向に延びる補強バーである。
第1屈曲補強層、第2屈曲補強層のような屈曲補強層の間に、多数の補強部材を挿入する。
特に、コンクリート天井や基礎スラブがさらされる、剪断力と、打突剪断力を吸収しなければならない。
これまでに提案された数々の方策のうちの一つが、例えば、補強部材として補強ケージを支持部材のある領域のコンクリート・スラブ中に挿入するというものであり、その補強ケージは、U字型の帯筋を幾つか並置して互いに横棒で繋ぎ合わせて構成されている。
このような補強ケージを、複数で、コンクリート・スラブの上下の屈曲補強層の中に挿入し、それらの屈曲補強層に結合させるものである。
しかも、そのような補強ケージを用いると、対応するコンクリート・スラブに詰め込める量にも限りがある。
このような鋼鉄製の剪断ヘッドは、荷重については、よく必要を満たすものではあるが、欠点はやはりとても高価であるということである。
このような補強部材を、別々に、そして必要な数だけ、上下の屈曲補強層の間の、支持対象のコンクリート・スラブの領域に挿入し、それらを繋ぐことができる。
応力を、コンクリート・スラブの中にうまく導入することは、このような補強部材を用いることで達成されるが、このような補強部材は、前もって製造しておく必要があるので、取り扱いには、未だ比較的費用が嵩む。
つまり、各補強部材を構成するのは、長手方向に安定性があり柔軟な長手部材で、その第1末端領域は、第1屈曲補強層を通り抜けるように方向づけられており、第1末端領域に隣接する、安定した柔軟な長手部材の第1領域は、第2屈曲補強層に向かって鋭角αで延びており、第1領域に隣接する第2領域は、第2屈曲補強層を通り抜けるように方向づけられていて、支持部材の領域で、支持部材と反対側に面している第2屈曲補強層の表面に沿って延びている。
そのような安定した柔軟な長手部材の第2末端領域は、その第2屈曲補強層を通り抜けて第1屈曲補強層に向かうように方向づけられている。
補強部材は、そのコイルから巻き戻して取り出すようにして、好きな長さに切ることができる。
つぎに、長手方向に安定した柔軟な長手部材を、必要な数だけ、第1屈曲補強層と第2屈曲補強層の間を通り抜けるように、簡単に置くことができる。
そのようにして補強されたコンクリート・スラブを、最適に支持することができる。
この長手部材を、屈曲補強層の中に最適に挿入することができる。
この帯は、言うまでもなく、別々の紐を複数集め、互いに隣り合わせ、かつ/または上下に重ね合わせて形成することができる。
この帯を、一本の紐だけを用いて、末端の領域で折り返し、折り目を重ねて多層構造にして形成することも可能である。
但し、補強部材の数は、吸収しようとする荷重に応じて決定できる。
このようにして、複数の補強部材の使い方を、吸収しようとする応力に合わせて極めて柔軟に適合させることができる。
その対称配置により、コンクリート・スラブの中へ応力が最適に導入される。
これもまた、補強部材を用いて、屈曲補強層への応力の導入を最適に行う結果を導く。
長手方向に安定した柔軟な長手部材が補強部材を形成し、その長手部材はどのような用途にも最適に適合する。
末端領域は、第1屈曲補強層の横手方向に延びる補強バーの幾つかの上を迂回させることができる。
しかしながら、複数の補強部材の末端領域に、それぞれの用途のタイプに適合したアンカー部材として機能するアンカー固定手段を備えることも可能である。
そのために、補強対象のスラブに、ドリル孔を開けることができ、そのドリル孔を介して、それぞれの補強部材を挿入することもできる。
また、そのようなドリル孔は、埋め戻すことができ、その末端領域を、アンカー部材で固定することができる。
そのようにして、同じ補強部材で、既存の建造物の補強を最適に行うことができる。
このように、サドル部材に載せて補強部材を支えることにより、補強部材を、損傷から保護することが可能になる。
複数の支持部材(3)、特に支持部材や耐力壁の領域で、コンクリート・スラブ(1)の応力を吸収する為の補強部材であり、
そのコンクリート・スラブ(1)には、支持部材(3)に隣接した位置にある、第1屈曲補強層(2)と、支持部材(3)とは反対側に面している第2屈曲補強層(4)が備えられており、
その各屈曲補強層を構成するのは、基本的に長手方向に延びる補強バー(5、7)と横手方向に延びる補強バー(6、8)であって、
そのような第1屈曲補強層(2)、第2屈曲補強層(4)の間に、多くの補強部材(9)を挿入するというものであって、
その特徴は、
各補強部材(9)を構成するのが、長手方向に安定性があり柔軟な長手部材(10)で、
その第1末端領域(12)は、第1屈曲補強層(2)を通り抜けるように方向づけられており、
第1末端領域(12)に隣接する、そのような安定した柔軟な長手部材(10)の第1領域(13)は、第2屈曲補強層(4)に向かって鋭角αで延びており、
第1領域(13)に隣接する第2領域(14)は、第2屈曲補強層(4)を通り抜けるように方向づけられていて、支持部材(3)の領域で、支持部材(3)とは反対側に面する、第2屈曲補強層(4)の表面に沿って延びていて、
そのような安定した柔軟な長手部材の第2末端領域(15)は、第2屈曲補強層(4)を通り抜けて第1屈曲補強層(2)に向かうように方向づけられていることを特徴とする、補強部材である。
第2に、
長手方向に安定した柔軟な長手部材(10)が、帯(11)の形であり、
その幅は、その厚みの倍数にして、好きな長さにすることができることを特徴とする、上記第1に記載の補強部材である。
第3に、
第1屈曲補強層(2)と第2屈曲補強層(4)との、長手方向に延びる補強バー(5、7)と横手方向に延びる補強バー(6、8)の対応するものと本質的にすべて平行な、長手方向に延びる補強部材と横手方向に延びる補強部材(9)の幾つかを、コンクリート・スラブ(1)の中に挿入することを特徴とする、上記第1または2に記載の補強部材である。
第4に、
複数の補強部材(9)を、多層構造にしてコンクリート・スラブの中に挿入することを特徴とする、上記第1から3のいずれか一つに記載の補強部材である。
第5に、
多層構造にしてコンクリート・スラブ(1)の中に挿入される、複数の補強部材(9)の第1末端領域(12)と第2末端領域(15)及び/または第1領域(13)が、互いに近づいていくように、または、離れていくように配置されることを特徴とする、上記第4に記載の補強部材である。
第6に、
角度αが、20°から50°の範囲内であることを特徴とする、上記第1から5のいずれか一つに記載の補強部材である。
第7に、
長手方向に安定した柔軟な長手部材(10)が、炭素繊維強化プラスチックで形成されることを特徴とする、上記第1から6のいずれか一つに記載の補強部材である。
第8に、
第2末端領域(15)が、支持対象のコンクリート・スラブ(1)の支持部材(3)の幅について、第1末端領域(12)と合わせるように、第1屈曲補強層(2)の中に入っていくように方向づけられることを特徴とする、上記第1から7のいずれか一つに記載の補強部材である。
第9に、
第1末端領域(12)、第2末端領域(15)は、それぞれ、第1屈曲補強層(2)の少なくとも一つの補強バー(6)の周りを迂回するように方向づけられ、
そのような補強バーは、補強部材(9)に対して横手方向に延びており、
そして、第2領域(14)は、第2屈曲補強層(4)の対応する横手方向に延びる複数の補強バー(8)を横切るように方向づけられることを特徴とする、上記第8に記載の補強部材である。
第10に、
第2末端領域(15)は、支持対象のコンクリート・スラブ(1)の縁部支持部材(25)の、第1屈曲補強層(2)へと方向づけられることを特徴とする、上記第1から7のいずれか一つに記載の補強部材である。
第11に、
第1末端領域(12)、第2末端領域(15)の少なくとも一つが、第1屈曲補強層(2)の多数の横手方向に延びる補強バー(6)を横切って迂回することを特徴とする、上記第1から10のいずれか一つに記載の補強部材である。
第12に、
補強部材(9)の第1末端領域(12)、第2末端領域(15)に、アンカー手段(16)を備えることを特徴とする、上記第1から10のいずれか一つに記載の補強部材である。
第13に、
補強部材(9)が、周囲を迂回する、横手方向に延びる補強バー(6)、補強バー(8)にサドル部材(17)を取り付けることを特徴とする、上記第1から12のいずれか一つに記載の補強部材である。
第14に、
補強対象の既存のスラブ(21)に、ドリル孔(22)を開けられるようにして、
既存のスラブ(21)の支持部材(3)の領域に、補強部材(9)を挿入できるようにし、
ドリル孔(22)は、埋め戻すことができ、末端領域をアンカー部材で固定することができることを特徴とする、上記第1から7のいずれか一つに記載の補強部材である。
第15に、
補強部材(9)の方向づけを修正する領域において、
サドル部材を、ドリル孔(22)の中に挿入し、
補強部材(9)を、そのようなサドル部材に載せて支えることを特徴とする、上記第14に記載の補強部材である。
本発明による補強部材の実施例と適用例を、添付図面に基づき更に詳細に説明する。
このコンクリート・スラブを構成するのは、周知の通り、そのコンクリート・スラブ1を支えている支持部材3に隣接した第1屈曲補強層2と、支持部材3とは反対側の面でコンクリート・スラブ1に埋め込まれている第2屈曲補強層4である。
第1屈曲補強層2は、周知の通り、長手方向に延びる補強バー5と横手方向に延びる補強バー6から成り、第2屈曲補強層4も、周知の通り、長手方向に延びる補強バー7と横手方向に延びる補強バー8から成る。
本発明による補強部材9を、ここに図示する支持部材3の領域に挿入する。
この補強部材9は、引っ張り強度と軸方向の剛性の高い、長手方向に安定した柔軟な長手部材10から成るが、そのような長手方向に安定した柔軟な長手部材は、長手方向に直角な方向に柔軟である。
この長手方向に安定した柔軟な長手部材10は、ここで示す実施例では、帯11として示されており、その幅はその厚みの倍数である。
この帯は、例えば、炭素繊維強化プラスチックから成る。
特に、引っ張り強度と軸方向の剛性の高いものであれば、他の適切な素材も想定可能である。
また、その形態も帯状とは限らず、もっと細い、長手方向に安定した柔軟な部材で、望まれる特性を備えた束状のものでも想定可能である。
ここで、第1末端領域12は、その第1屈曲補強層2の横手方向に延びる補強バー6の周りを迂回している。
そこに隣接する第1領域13は、横手方向に延びる補強バー6から、20°から50°の範囲にある角度αを成す方向に逸れて、第2屈曲補強層4に至る。
そのようにして、第1領域13は、第2屈曲補強層の横手方向に延びる補強バー8の周りを迂回し、最後に第2領域14に至る。
この第2領域14が、原則的に第2屈曲補強層4の真上で支持部材3の幅を横断する。
つぎに、更に横手方向に延びる補強バー8の周りを迂回して、最後に第2末端領域15に至る。
該第2末端領域15は、第1屈曲補強層2に向かって方向づけられている。
ここで示す例では、補強部材9は、支持部材3との位置関係で、対称的に、コンクリート・スラブ1を通り抜けるように方向づけられている。
このような配置が行われるのは、この支持部材3の両側にはみ出して延びていくコンクリート・スラブ1を支持部材3で支えなければならない場合である。
このような補強部材9は、コンクリート・スラブに流し込む前に、第1屈曲補強層2と第2屈曲補強層4とに極めて容易に挿入できる。
このような帯11を、例えば、コイルのように巻き上げた形で建設現場に持ち込むこともできる。
そして、この帯の一部を伸ばして、好きな長さに切る。
第1屈曲補強層2と第2屈曲補強層4とに挿入する補強部材を、固定してもよい。
更に、第1末端領域12と第2末端領域15の両末端に、以下に詳述するようなアンカー手段16を取り付けてもよい。
補強バーを迂回する領域における帯への損傷を避ける為に、例えばプラスチック製のサドル部材を、これらの補強バーに、周知の方法で、取り付けてもよい。
コンクリートを養生した状態で、支持応力の吸収を最適に行うのが、これらの補強部材9である。
特に、このような応力の分散は、広範囲にわたって、第1屈曲補強層2へも最適に行われるのであり、これらの補強部材9が受けるのは、実際には張力だけである。
上記に述べたように、補強部材9を、第1屈曲補強層2と第2屈曲補強層4とに挿入する。
サドル部材17は、そのような補強部材9を保護し、方向づける。
該サドル部材17は、補強バーに取り付けられている。
コンクリート・スラブ1に、上述した通り、第1屈曲補強層2と第2屈曲補強層4を備えつける。
第1屈曲補強層2を構成するのは、長手方向に延びる補強バー5と横手方向に延びる補強バー6である。
第2屈曲補強層4は、長手方向に延びる補強バー7と横手方向に延びる補強バー8から成る。
ここで示す実施例では、四つの補強部材9が、第1屈曲補強層2と第2屈曲補強層4の横手方向に延びる補強バー6または補強バー8を横切る形で置かれ、その結果、長手方向に延びる補強バー5または補強バー7に平行に延びる。
四つの補強部材9が、第1屈曲補強層2の長手方向に延びる補強バー5と、第2屈曲補強層4の長手方向に延びる補強バー7とを横切る形で置かれ、したがって、横手方向に延びる補強バー6または補強バー8に平行に延びる。
サドル部材17を、補強バー5、補強バー6、補強バー7、補強バー8に取り付け、そこを横切って、補強部材9が、補強バー5、補強バー6、補強バー7、補強バー8の周りを迂回して逸れていくようにする。
また、補強部材9の数は、吸収すべき荷重に左右される。
この第1末端領域12は、図7に示すように、第1屈曲補強層2の、数多くの横手方向に延びる補強バー6の周囲に編み込むことができる。
そして、コンクリートを流し込んだ後、補強部材9の第1末端領域12は、第1屈曲補強層2の中に固定される。
第1末端領域12の両側に、周知の方法で、接着層18を備えつける。
すると、その接着層18が、アンカー手段16の役目をする。
アンカー手段16として、プレート19を両側に取り付ける。
そのプレート19は、補強部材9の第1末端領域12に、ねじ止め手段20で固定される。
補強対象のスラブ21に、ドリル孔22をあけることができる。
そのドリル孔22は、支持部材23とは反対側のスラブの面に向かって延び、支持部材23のほぼ領域内のスラブ21を抜け出る。
つぎに、補強部材9を、これらのドリル孔22の中に挿入することができる。
そうすることで、補強部材9を、アンカー手段24を周知の方法で用いて、支持部材23に面する側のスラブ21の表面に、しっかりと固定することができる。
補強部材9に、周知の方法で、プレテンションを与えることも想定可能である。
一方、図11の右側に示す実施例では、支持部材23とは反対側に面したスラブ21の表面に補強部材が位置している。
そして、プレテンションを与えた後、ドリル孔22、そして適用可能なら収納部27に、コンクリートを周知の方法で流し込むことができる。
吸収すべき荷重に応じて、多種多様な補強部材9を、支持部材23の領域のスラブ21に挿入することができる。
図4から6に示す実施例によっては、そのような補強部材9を交差させて設置することも想定可能である。
上下に重ねた、二つの補強部材9を挿入して、図12の右側に示すように、それらが平行に延びるようにすることができる。
しかしながら、図12の左側に示すように、特に補強部材9の第1領域13において、互いに別れていくような形で挿入することができる。
第1末端領域12も、平行である必要はなく、同様に互いに別れていくような配置にすることができる。
隣接する補強部材9の幾つかを、多層構造にすることもできる。
実際、無限の選がありうる。
また、支持対象のコンクリート・スラブの中間部に配置した支持部材3の領域において、その補強部材9を、どのように用いるかを説明している。
図13を見て分かるように、コンクリート・スラブ1の縁部領域を支えるように想定された縁部支持部材25についても、補強部材9を用いることができる。
このような縁部支持部材25を、別々の複数の支持体としてもよいが、一つの支持壁にしてもよい。
コンクリート・スラブ1には、また、第1屈曲補強層2と第2屈曲補強層4が備えられている。
それらの層は、縁部領域で屈曲補強バー28により接続されている。
上記に述べたように、縁部支持部材25から成るスラブ上で、第1屈曲補強層2と第2屈曲補強層4に補強部材9を挿入する。
補強部材9の第2末端領域15を、第1屈曲補強層2に向けて方向づけるのは第2屈曲補強層4である。
そうすることにより、第1屈曲補強層2と第2屈曲補強層4との間に挿入される中間バー29の周りに、第2末端領域15を設置することができる。
補強部材9の第2末端領域15の末端に、上記に述べたように、周知の方法でアンカー手段を備えてもよい。
コンクリート・スラブ1の縁部に平行に通る補強部材9を、図1から12までで説明したような方法で、コンクリート・スラブ1の中に挿入する。
コンクリート・スラブ1の縁部に直角に通る補強部材9を、図13で説明したような方法で、コンクリート・スラブ1の中に挿入する。
縁部支持部材25が支持壁として形成されている場合は、図13の説明で述べたような方法で、その支持壁に沿って、隣接した状態で補強部材9を挿入することができる。
支持対象のスラブ1の角の領域を補強する為に、図13の説明で述べたような方法で補強部材9を挿入することができる。
この場合は、このような複数の補強部材9を交差するように配置することができる。
このような補強部材は、極めて容易に使うことができる。
そのように複数の用途が考えられるので、その場合ごとの荷重に応じて、その補強部材を最適な数だけ用いることが可能である。
帯状の設計により、このような複数の補強部材を多層構造にして用いることができる。
それらを互いに隣り合わせたり、交差させたり、あらゆる配置の方法が可能である。
2 第1屈曲補強層
3 支持部材
4 第2屈曲補強層
5 補強バー
6 補強バー
7 補強バー
8 補強バー
9 補強部材
10 長手部材
11 帯
12 第1末端領域
13 第1領域
14 第2領域
15 第2末端領域
16 アンカー手段
17 サドル部材
18 接着層
19 プレート
20 ねじ止め手段
21 スラブ
22 ドリル孔
23 支持部材
24 アンカー手段
25 縁部支持部材
26 角部支持部材
27 収納部
28 屈曲補強バー
29 中間バー
Claims (15)
- コンクリート・スラブ(1)の応力を吸収する為の補強部材であり、
そのコンクリート・スラブ(1)には、支持部材(3)に隣接した位置にある、第1屈曲補強層(2)と、支持部材(3)とは反対側に面している第2屈曲補強層(4)が備えられており、
その各屈曲補強層を構成するのは、長手方向に延びる補強バー(5、7)と横手方向に延びる補強バー(6、8)であって、
そのような第1屈曲補強層(2)、第2屈曲補強層(4)の間に、補強部材(9)を挿入するというものであって、
その特徴は、
各補強部材(9)を構成するのは、引っ張り強度と軸方向の剛性の高い、長手部材(10)であって、長手方向に直角な方向に柔軟な長手部材であり、
その第1末端領域(12)は、第1屈曲補強層(2)を通り抜けるように方向づけられており、
第1末端領域(12)に隣接する長手部材(10)の第1領域(13)は、第2屈曲補強層(4)に向かって鋭角αで延びており、
第1領域(13)に隣接する第2領域(14)は、第2屈曲補強層(4)を通り抜けるように方向づけられていて、支持部材(3)の領域で、支持部材(3)とは反対側に面する、第2屈曲補強層(4)の表面に沿って延びていて、
長手部材の第2末端領域(15)は、第2屈曲補強層(4)を通り抜けて第1屈曲補強層(2)に向かうように方向づけられていることを特徴とする、補強部材。
- 長手部材(10)が、帯(11)の形であり、
その幅は、その厚みの倍数にして、好きな長さにすることができることを特徴とする、請求項1に記載の補強部材。 - 第1屈曲補強層(2)と第2屈曲補強層(4)との、長手方向に延びる補強バー(5、7)と横手方向に延びる補強バー(6、8)の対応するものとすべて平行な、長手方向に延びる補強部材と横手方向に延びる補強部材(9)を、コンクリート・スラブ(1)の中に挿入することを特徴とする、請求項1または2に記載の補強部材。
- 複数の補強部材(9)を、多層構造にしてコンクリート・スラブの中に挿入することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一つに記載の補強部材。
- 多層構造にしてコンクリート・スラブ(1)の中に挿入される、複数の補強部材(9)の第1末端領域(12)と第2末端領域(15)及び/または第1領域(13)が、互いに近づいていくように、または、離れていくように配置されることを特徴とする、請求項4に記載の補強部材。
- 角度αが、20°から50°の範囲内であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一つに記載の補強部材。
- 長手部材(10)が、炭素繊維強化プラスチックで形成されることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一つに記載の補強部材。
- 第2末端領域(15)が、支持対象のコンクリート・スラブ(1)の支持部材(3)の幅について、第1末端領域(12)と合わせるように、第1屈曲補強層(2)の中に入っていくように方向づけられることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一つに記載の補強部材。
- 第1末端領域(12)、第2末端領域(15)は、それぞれ、第1屈曲補強層(2)の少なくとも一つの補強バー(6)の周りを迂回するように方向づけられ、
そのような補強バーは、補強部材(9)に対して横手方向に延びており、
そして、第2領域(14)は、第2屈曲補強層(4)の対応する横手方向に延びる複数の補強バー(8)を横切るように方向づけられることを特徴とする、請求項8に記載の補強部材。 - 第2末端領域(15)は、支持対象のコンクリート・スラブ(1)の縁部支持部材(25)の、第1屈曲補強層(2)へと方向づけられることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一つに記載の補強部材。
- 第1末端領域(12)、第2末端領域(15)の少なくとも一つが、第1屈曲補強層(2)の多数の横手方向に延びる補強バー(6)を横切って迂回することを特徴とする、請求項1から10のいずれか一つに記載の補強部材。
- 補強部材(9)の第1末端領域(12)、第2末端領域(15)に、アンカー手段(16)を備えることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一つに記載の補強部材。
- 補強部材(9)が、周囲を迂回する、横手方向に延びる補強バー(6)、補強バー(8)にサドル部材(17)を取り付けることを特徴とする、請求項1から12のいずれか一つに記載の補強部材。
- 補強対象の既存のスラブ(21)に、ドリル孔(22)を開けられるようにして、
既存のスラブ(21)の支持部材(3)の領域に、補強部材(9)を挿入できるようにし、
ドリル孔(22)は、埋め戻すことができ、末端領域をアンカー部材で固定することができることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一つに記載の補強部材。 - 補強部材(9)の方向づけを修正する領域において、
サドル部材を、ドリル孔(22)の中に挿入し、
補強部材(9)を、そのようなサドル部材に載せて支えることを特徴とする、請求項14に記載の補強部材。
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