JP5718212B2 - 壁構造 - Google Patents

Description

本発明は、壁構造に関する。詳しくは、放射線を遮蔽する鉄筋コンクリート造の壁構造に関する。

従来より、鉄筋コンクリート造の壁では、コンクリートの乾燥収縮や温度変化に伴ってひび割れが発生する。そのため、所定の間隔で誘発目地を設けて、この誘発目地にひび割れを集中させることが行われている。（特許文献１参照）。
すなわち、誘発目地により壁に断面欠損部を設け、この断面欠損部にコンクリートの収縮応力を集中させている。
ここで、誘発目地にひび割れを集中させるためには、壁厚に対する断面欠損率を壁厚の２０％〜２５％程度とする必要がある。

特開２００９−１３８３６２号公報

ところで、病院のような放射線利用施設では、加速器や放射線同位元素などの線源から放射される放射線を遮蔽するため、この線源を囲むように、数ｍの厚みの鉄筋コンクリート造の壁が構築される。
このような壁厚の大きい壁に誘発目地を設ける場合、必要な断面欠損も大きくなるので、目地をかなり深くする必要がある。しかしながら、目地を深くすると遮蔽性能や耐力の低下を招くおそれがあり、要求される遮蔽性能や耐力を確保しながら、ひび割れの発生位置を制御することは難しい。

本発明は、特に壁厚の大きい鉄筋コンクリート造壁構造について、遮蔽性能や耐力の低下を抑えつつ、ひび割れを目地部分に従来よりも確実に集中させることができる壁構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の壁構造は、壁筋がダブル配筋された鉄筋コンクリート造の壁構造において、当該壁構造の表面に設けられた目地と、当該目地の内側のかぶり部分に設けられて当該目地に接して延在しかつコンクリートとは異なる材料からなるひび割れ誘発材と、を備えることを特徴とする。

ここで、ひび割れ誘発材を形成する材料としては、例えば、鉄やアルミニウムなどの金属や、プラスチックが挙げられる。
また、壁構造としては、鉄筋コンクリート造の躯体（構造体）のみで構成する場合だけではなく、鉄筋コンクリート造の躯体（構造体）と、この躯体の表面に設けられたふかし部分（非構造体）と、で構成する場合も含まれる。このふかし部分は、例えば、割れ止め筋入りのコンクリートである。

この発明によれば、目地を設けることにより、壁構造の表面に溝が形成されて、目地部分の壁厚が薄くなる。この目地に接してひび割れ誘発材を壁構造に打ち込むことで、壁構造表面の目地による溝と、この溝に隣接しコンクリートとは異なる材料からなるひび割れ誘発材とで断面欠損部が構成される。
よって、特に壁厚の大きい鉄筋コンクリート造壁構造でも、乾燥により収縮し易い壁構造表面に断面欠損率を確保して、従来よりも確実にひび割れを目地部分に集中させることができる。
また、目地を深くしないので、遮蔽性能や耐力の低下を抑えることができる。

また、目地棒を型枠に固定し、この目地棒にひび割れ誘発材を固定すれば、ひび割れ誘発材を容易に壁構造に打ち込むことができる。
また、ひび割れ誘発材の防錆処置として、ひび割れ誘発材の表面に防錆塗料を塗布したり、目地にモルタルを詰めたりしてもよい。

本発明の壁構造は、前記壁筋の内側には、前記ひび割れ誘発材に略平行に延びるアングル材が設けられ、当該アングル材は、当該アングル材を構成する各片が壁厚方向に対して所定の角度となるように配置されることが好ましい。

この発明によれば、壁筋の内側に、ひび割れ誘発材に略平行に延びるアングル材を設けた。つまり、アングル材を、壁筋を挟んでひび割れ誘発材の反対側に配置した。よって、断面欠損部をさらに大きくすることができ、より壁厚の大きい鉄筋コンクリート造の壁について断面欠損率を確保し、ひび割れを目地部分に確実に集中させることができる。
また、アングル材をＬ字形状の固定ピースを介して床面に固定することで、アングル材を容易に壁構造に打ち込むことができる。

ところで、特開２０１０−１４４４８２号には、放射線の射出方向に沿って波打つように目地材を設け、ひび割れ面を波形状にすることが提案されている。そこで、本発明においても、アングル材を構成する各片が壁厚方向に対して所定の角度となるように、アングル材を配置する。これにより、ひび割れ面を放射線の射出方向に沿って波形状にできるから、放射線を散乱させて、遮蔽欠損を防止できる。

本発明の壁構造は、前記ひび割れ誘発材と前記アングル材との間には、前記ひび割れ誘発材に略平行に延びる鉄筋棒が設けられることが好ましい。

ここで、鉄筋棒の位置は、壁筋の外側つまりかぶり部分でもよいし、壁筋の内側でもよい。
コンクリートのかぶり厚が大きくなると、断面欠損率が低下し、ひび割れが目地に集中しにくくなる。
そこで、この発明によれば、ひび割れ誘発材とアングル材との間に、ひび割れ誘発材に略平行に延びる鉄筋棒を設けた。よって、コンクリートのかぶり厚さが大きくても、断面欠損率を確保して、ひび割れを目地の近傍に確実に誘導できる。

また、横筋に鉄筋棒を結束線で固定することで、鉄筋棒を容易に壁構造に打ち込むことができる。

また、請求項１に記載の壁構造は、前記壁筋は、略鉛直方向に延びる縦筋と略水平方向に延びる横筋とが格子状に配筋されて構成され、前記目地近傍の横筋のピッチは、前記目地から離れた部分の横筋のピッチより広いことを特徴とする。

この発明によれば、例えば目地近傍の横筋を一本おきに切断することにより、目地近傍の横筋のピッチを、目地から離れた部分の横筋のピッチより広くした。これにより、目地近傍の鉄筋とコンクリートとの付着力が低下するので、ひび割れをさらに容易に目地部分に集中させることができる。

本発明によれば、目地を設けることにより、壁構造の表面に溝が形成されて、目地部分の壁厚が薄くなる。この目地に接してひび割れ誘発材を壁構造に打ち込むことで、壁構造表面の目地による溝と、この溝に隣接しコンクリートとは異なる材料からなるひび割れ誘発材とで断面欠損部が構成される。よって、特に壁厚の大きい鉄筋コンクリート造壁構造でも、乾燥により収縮し易い壁構造表面に断面欠損率を確保して、従来よりも確実にひび割れを目地部分に集中させることができる。また、目地を深くしないので、遮蔽性能や耐力の低下を抑えることができる。また、目地棒を型枠に固定し、この目地棒にひび割れ誘発材を固定すれば、ひび割れ誘発材を容易に壁構造に打ち込むことができる。

本発明の一実施形態に係る壁構造の断面図である。 前記実施形態に係る壁構造の目地近傍の拡大断面図である。 前記実施形態に係る壁構造の目地近傍の配筋図である。 本発明の第１の変形例に係る壁構造の目地近傍の拡大断面図である。 本発明の第２の変形例に係る壁構造の目地近傍の拡大断面図である。 本発明の第３の変形例に係る壁構造の目地近傍の拡大断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る壁構造１の断面図である。図２は、壁構造１の目地２０近傍の拡大断面図である。
壁構造１は、例えば２ｍの厚い鉄筋コンクリート造の躯体壁であり、壁筋１０がダブル配筋された構造である。
壁構造１の一対の表面つまり互いに背中合わせとなる一対の側面には、略鉛直方向に延びる目地２０が形成されている。この目地２０は、例えば、幅２５ｍｍ、深さ２０ｍｍである。

図３は、壁構造１の目地２０近傍の壁筋１０の配筋図である。
壁筋１０は、略鉛直方向に延びる縦筋１１および略水平方向に延びる横筋１２が格子状に配筋されて構成される。この壁筋１０は、例えば、縦筋１１および横筋１２共に、異形鉄筋Ｄ３２＠２００で配筋されている。
目地２０の近傍では、横筋１２が一本おきに切断されており、これにより、横筋１２のピッチは、目地２０から離れた横筋１２のピッチより広い２倍となっている。

図２に戻って、壁構造１の目地２０の近傍には、ひび割れ誘発材３０、鉄筋棒４０、およびアングル材５０が打ち込まれている。

ひび割れ誘発材３０は、鋼製のアングル材であり、コンクリートとは異なる材料で形成される。このひび割れ誘発材３０は、目地２０に隣接して延びて、目地２０の内側に設けられる。つまり、このひび割れ誘発材３０は、目地２０の内側のかぶり部分に設けられることになる。
ひび割れ誘発材３０は、略直角に設けられた一対のアングル片３１からなり、一方のアングル片３１は、目地２０に面して壁面に略平行に延びており、他方のアングル片３１は、壁面に略直角つまり壁厚方向に延びている。ひび割れ誘発材３０は、例えば、Ｌ−３０×２０×１．２の鋼材である。

アングル材５０は、鋼製のアングル材であり、ひび割れ誘発材３０に略平行に延びており、壁筋１０の内側に設けられる。このアングル材５０は、略直角に設けられた一対のアングル片５１からなり、各アングル片５１が壁厚方向に対して所定の角度ここでは略４５度となるように配置されている。このアングル材５０は、例えば、Ｌ−６０×６０×４の鋼材である。

鉄筋棒４０は、ひび割れ誘発材３０に略平行に延びており、ひび割れ誘発材３０とアングル材５０との間に設けられる。具体的には、鉄筋棒４０は、壁筋１０の横筋１２に接してかぶり部分に設けられる。この鉄筋棒４０は、例えば、Ｄ１９の異形鉄筋である。

以上の壁構造１は、以下の手順で構築される。
まず、図２に示すように、壁型枠２１の内側に目地棒２２を固定し、この目地棒２２にひび割れ誘発材３０を釘２３で固定する。
また、壁型枠２１の内側に壁筋１０を配筋し、この壁筋１０の横筋１２に鉄筋棒４０を結束線で固定する。
また、Ｌ字形状の固定ピース５２を介して、アングル材５０を床面２に固定する。

次に、壁型枠２１内にコンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後、壁型枠２１および目地棒２２を脱型する。すると、目地棒２２の形状の目地２０が形成されるので、この目地２０にモルタルを充填して、シーリング処理を行う。

以上より、目地２０、ひび割れ誘発材３０、鉄筋棒４０、およびアングル材５０により、壁構造１の断面欠損部が構成される。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）目地２０を設けることにより、壁構造１の表面に溝が形成されて、目地部分の壁厚が薄くなる。この目地２０に接してひび割れ誘発材３０を壁構造に打ち込むことで、壁構造１の表面の目地２０による溝と、この溝に隣接するコンクリートとは異なる材料からなるひび割れ誘発材３０とで断面欠損部が構成される。
よって、特に壁厚の大きい鉄筋コンクリート造壁構造でも、乾燥により収縮し易い壁構造１の表面に断面欠損率を確保して、従来よりも確実にひび割れを目地部分に集中させることができる。
また、目地２０を深くしないので、遮蔽性能や耐力の低下を抑えることができる。

また、目地棒２２を壁型枠２１に固定し、この目地棒２２にひび割れ誘発材３０を固定したので、ひび割れ誘発材３０を容易に壁構造１に打ち込むことができる。

（２）壁筋１０の内側に、ひび割れ誘発材３０に略平行に延びるアングル材５０を設けた。つまり、アングル材５０を、壁筋１０を挟んでひび割れ誘発材３０の反対側に配置した。よって、断面欠損部をさらに大きくすることができ、より壁厚の大きい壁構造１について断面欠損率を確保し、ひび割れを目地部分に確実に集中させることができる。
また、アングル材５０をＬ字形状の固定ピース５２を介して床面２に固定することで、アングル材５０を容易に壁構造１に打ち込むことができる。
なお、本実施形態では、各アングル片５１が壁厚方向に対して略４５度となるように配置したが、要するに、アングル片５１の角度は、直進性のある放射線を遮蔽するため、直線状のひび割れを発生させない角度であればよい。

また、アングル片５１の壁厚方向に対する角度が略４５度となるように、アングル材５０を配置した。これにより、ひび割れ面を放射線の射出方向に沿って波形状にできるから、放射線を散乱させて、遮蔽欠損を防止できる。

（３）ひび割れ誘発材３０とアングル材５０との間に、ひび割れ誘発材３０に略平行に延びる鉄筋棒４０を設けた。よって、コンクリートのかぶり厚さが大きくても、断面欠損率を確保して、ひび割れを目地の近傍に確実に誘導できる。

（４）目地２０の近傍の横筋１２を一本おきに切断することにより、目地２０の近傍の横筋１２のピッチを、目地２０から離れた部分の横筋１２のピッチより広くした。これにより、目地２０の近傍の鉄筋とコンクリートとの付着力が低下するので、ひび割れをさらに容易に目地２０に集中させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、図４に示すように、アングル材を設けず、さらに、ひび割れ誘発材３０Ａのアングル片３１Ａを内側に向かって鉄筋棒４０の近傍まで延長してもよい。

また、図５に示すように、鉄筋棒４０Ｂを、横筋１２の外側ではなく、横筋１２の内側に設けてもよい。この場合、ひび割れ誘発材３０Ｂのアングル片３１Ｂを内側に向かって横筋１２の近傍まで延長してもよい。

また、図６に示すように、鉄筋棒を設けず、アングル材５０Ｃを二つ隣接して設けてもよい。このとき、これらアングル材５０Ｃを、各アングル片５１Ｃの壁厚方向に対する角度が略４５度となるように配置する。また、この場合、ひび割れ誘発材３０Ｃのアングル片３１Ｃを内側に向かって横筋１２の近傍まで延長してもよい。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…壁構造
２…床面
１０…壁筋
１１…縦筋
１２…横筋
２０…目地
２１…壁型枠
２２…目地棒
２３…釘
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ…ひび割れ誘発材
３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ…アングル片
４０、４０Ｂ…鉄筋棒
５０、５０Ｃ…アングル材
５１、５１Ｃ…アングル片
５２…固定ピース

Claims (1)

1. 壁筋がダブル配筋された鉄筋コンクリート造の壁構造において、
   当該壁構造の表面に設けられた目地と、当該目地の内側のかぶり部分に設けられて当該目地に接して延在しかつコンクリートとは異なる材料からなるひび割れ誘発材と、を備え、
   前記壁筋は、略鉛直方向に延びる縦筋と略水平方向に延びる横筋とが格子状に配筋されて構成され、前記目地近傍の横筋のピッチは、前記目地から離れた部分の横筋のピッチより広いことを特徴とする壁構造。

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