JP6097066B2 - プレキャストブロック及び非耐力壁構造 - Google Patents

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Description

本発明は、鉄筋コンクリート製又は鉄骨鉄筋コンクリート製の柱と軽量気泡コンクリート製の壁パネルとを有する建物の構造に用いられるプレキャストブロックに関するものである。
集合住宅のような建物では、柱と壁パネルとの間から給水管及びガス管等の配管や電気配線が引き出されることがある。このため、柱と壁パネルとの間には、配管や配線を挿通させるための挿通穴を有する非耐力壁が設けられている。非耐力壁が十分に小さい場合には、非耐力壁は柱と一体化されている。柱と一体化された非耐力壁を施工するにあたって、非耐力壁を形成するための型枠を柱に設置し、型枠の内部に挿通穴を形成するための筒状の形材を設置する。型枠にコンクリートを打設して非耐力壁を形成する。
一方、建物の耐震性能を向上させるために、非耐力壁と柱とを一体化させることなく、非耐力壁と柱との間に発泡体を主材料とする耐震スリットを設置する場合がある。耐震スリットが配置されることにより、非耐力壁と柱との間が構造的に分離された構造は、完全スリット型構造と呼ばれている(例えば、非特許文献1を参照)。
「2007年版建築物の構造関係技術標準解説書」、全国官報販売協同組合、平成19年8月、付録1−3.2、51頁。
型枠を利用したコンクリートの打設により非耐力壁を形成すると、非耐力壁の形状が小さいために鉄筋工事、型枠工事及びコンクリート打設工事に施工手間を要し、柱や梁の施工に比べると施工性が悪くなるという問題があった。また、非耐力壁へ貫通孔を形成するために、型枠工事において筒状の形材を型枠へ配置する施工手間を要するため、さらに施工性が悪くなる問題があった。
そこで、本発明は、配管及び配線の少なくとも一方を引き出すための構造の施工性を高めることができるプレキャストブロックを提供することを目的とする。
本発明に係るプレキャストブロックは、鉄筋コンクリート製又は鉄骨鉄筋コンクリート製の柱と軽量気泡コンクリート製の壁パネルとの間に形成された空間から配管及び配線の少なくとも一方が引き出される建物の構造において、軽量気泡コンクリートで形成されると共に、空間内に配置され、配管及び配線の少なくとも一方を挿通させるために室内と室外とを連通する挿通穴が設けられている。
上述したプレキャストブロックは、柱と壁パネルとの間に容易に配置することができるので、非耐力壁を施工するための鉄筋工事、型枠工事及びコンクリート打設工事が不要となり、配管及び配線の少なくとも一方を引き出すための構造の施工性を高めることができる。また、プレキャストブロックには貫通孔が設けられているので、型枠に筒状の形材を配置する作業が不要となり、施工性をさらに高めることができる。従って、配管及び配線の少なくとも一方を引き出すための構造の施工に要する現場労務費を省力化することができる。また、上述したプレキャストブロックは、耐震性を確保するために完全スリット型構造を適用する場合であっても、柱との間に間隙(スリット)が形成されるように配置させることが容易である。従って、配管及び配線の少なくとも一方を引き出すための構造を簡単化することができる。
また、プレキャストブロックは、軽量気泡コンクリートからなる内側部及び外側部に挟まれるように埋設された網状の補強部材を有し、挿通穴は補強部材を貫通している。このような構成によれば、挿通穴の周囲を補強することができ、軽量気泡コンクリートのひび割れを抑制して、軽量気泡コンクリートの抜き加工で容易に挿通穴を形成することができる。
また、プレキャストブロックは、柱に取付けるための棒体を挿通させるために室内と室外とを連通する取付け孔が更に設けられている。このように、プレキャストブロックは、取付け孔に挿通された棒体を用いて柱に取り付けられる。従って、棒体を利用した柱へのプレキャストブロックの取付け及び取外し構造を可能にする。
本発明によれば、配管及び配線の少なくとも一方を引き出すための構造の施工性を高めることができるプレキャストブロックが提供される。
本発明に係るプレキャストブロックを適用する構造の第1の実施形態を示す斜視図である。 図1に示された構造の正面図である。 図1に示された構造の断面図である。 (a)は本発明に係るプレキャストブロックを示す斜視図であり、(b)は本発明に係るプレキャストブロックの一部を切り欠いた斜視図である。 本発明に係るプレキャストブロックを柱に取り付ける前の状態を示す斜視図である。 本発明に係るプレキャストブロックを柱に取り付けた後の状態を示す斜視図である。 本発明に係るプレキャストブロックの隣に壁パネルを取り付けた状態を示す斜視図である。 本発明に係るプレキャストブロックを適用する構造の第2の実施形態を示す断面図である。 本発明に係るプレキャストブロックを適用する構造の第3の実施形態を示す断面図である。 本発明に係るプレキャストブロックを適用する構造の第4の実施形態を示す断面図である。 本発明に係るプレキャストブロックを適用する構造の第5の実施形態を示す断面図である。
以下、図面を参照しつつ本発明に係るプレキャストブロックの好適な実施形態について詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
集合住宅のような建物には、住戸ごとに水やガスを供給するための配管や電気を供給するための配線が設置されている。配管は浴室、洗面台、台所等の水回りへ、配線は各部屋のコンセントまで引き回されている。これら配管及び配線は、人の目に触れない床下、天井、或いは構造壁と内装壁との間を通って、室外に引き出されて、室外に設置されたメーターボックス等に接続されている。
[第1の実施形態]
図1〜図3は、これら配線及び配管を室内側から室外側へ引き出す箇所の非耐力壁構造100を示している。図1に示されるように、配管2a及び配線2bは、壁裏や床下を通って鉄筋コンクリート製又は鉄骨鉄筋コンクリート製の柱3の近傍まで配い回わされて、壁パネル4の小口面4aと該小口面4aに対向する柱3の側面3aとの間を通って室内側から室外側へ引き出されている。この非耐力壁構造100は、柱3と壁パネル4の間に配置されたプレキャストブロック1と、プレキャストブロック1を柱3に取り付けるためのブロック取付構造10(図3参照)とを有している。
軽量気泡コンクリート製の壁パネル4の小口面4aは、柱3の側面3aから約100mm〜200mm離間させられ、壁パネル4の上面4b及び下面4cは、定規アングル(不図示)に金物等によって固定されている。
本実施形態に係るプレキャストブロック1は、施工性及び隣接する壁パネル4との特性の連続性等の関点から軽量気泡コンクリートで形成され、一方向に延びた略直方体形状を有している。柱3と壁パネル4との間に形成された空間には、プレキャストブロック1の長手方向を上下方向として2つのプレキャストブロック1が上下に積み重ねられて、空間を埋めるように配置されている。なお、柱3と壁パネル4との間に配置されるプレキャストブロック1の数は2つに限定されない。
図2に示されるように、プレキャストブロック1は、柱3と壁パネル4との間に形成された空間に配置することができる大きさを有している。プレキャストブロック1の幅H2は、柱3と壁パネル4との間の間隔H1よりも短くなっている。また、プレキャストブロック1の厚さT1は、壁パネル4と略同程度の厚さになっている(図3参照)。
プレキャストブロック1の長手方向の長さL1は、壁パネル4の高さ方向の長さL2よりも短く、2個のプレキャストブロック1を上下方向に積んだときに、壁パネル4の高さL2と略同じである。すなわち、プレキャストブロック1の長さL1は、壁パネル4の高さL2の約半分の長さである。このように、高さL2に対してプレキャストブロック1の長手方向の長さL1が短くなっているので、施工中のハンドリング荷重や風荷重等により発生する内部応力をプレキャストブロック1の許容応力よりも小さくして、プレキャストブロック1の損傷を抑制することができる。
プレキャストブロック1を柱3と壁パネル4との間に配置したとき、建物の耐震性能を向上させるために、プレキャストブロック1が柱3又は壁パネル4から構造的に分離されるスリット6a〜6dが形成される。柱3に対向するプレキャストブロック1の側面1aと柱3の側面3aとの間にはスリット6aが形成され、壁パネル4の小口面4aに対向するプレキャストブロック1の側面1bと壁パネル4の小口面4aとの間にスリット6bが形成されている。また、床側のプレキャストブロック1と天井側のプレキャストブロック1との間にはスリット6cが形成され、床側のプレキャストブロック1と基部5との間には、スリット6dが形成されている。これらスリット6a〜6dには、防水性を確保するためのシーリング材7や、耐火性を確保するための耐火目地材8が配置されている(図3参照)。
図3に示されるように、プレキャストブロック1は、柱3に埋め込まれた取付金具9と、取付金具9に固定された取付金具11と、取付金具11にプレキャストブロック1を固定するための締結具15と、を含むブロック取付構造10により柱3に取り付けられている。
プレキャストブロック1の両端部には、柱3にプレキャストブロック1を取付けるための棒体を挿通させる取付け孔12が設けられている(図4(a)参照)。ここで、棒体はボルト13である。さらに、プレキャストブロック1の室外側の面1cには、取付け孔12と同心の凹部形状を有する座部14が設けられている。
なお、この取付け孔12及び座部14は、座部14が加工された後に座部14の底面から取付け孔12が抜き加工されて形成される。これらの加工は、プレキャストブロック1が建物の建設現場に搬入される前に工場で実施されてもよいし、建設現場において実施されてもよい。
柱3に埋め込まれた取付金具9は、断面L字状のアングルを含み、柱3の側面3aにおける室内側の角部3bに配置され、柱3の側面3aに沿う一片9a及び他片9bの表面が柱3から露出している。また、取付金具9は、一片9aの裏面に固定された脚片9cを有し、この脚片9cは、柱3内に埋設されている。
取付金具9に固定された取付金具11は、断面L字状のアングルであり、取付金具9の一片9aに固定された第1の片11aと、第1の片11aから垂直に延在する第2の片11bとを有している。片11bの室外側の面には、プレキャストブロック1の表面1dが当接している。また、片11bには、プレキャストブロック1を取付金具11に取り付けるためのボルト13が挿通されるボルト穴16が形成されている。
ここで柱3の側面3aからボルト穴16の中心までの長さL3は、プレキャストブロック1の側面1aから取付け孔12の中心までの長さL4よりも長くされている。このように設定することにより、ボルト穴16の中心と、取付け孔12の中心とを一致させ、ボルト13を貫通させるだけで、柱3の側面3aとプレキャストブロック1の側面3aとの間にスリット6aが形成される。
また、プレキャストブロック1は、ボルト13とナット17とを含む締結具15により取付金具9,11を介して柱3に取り付けられているので、容易に取り付けることができる。更に、ボルト13からナット17を取り外すことにより、柱3からプレキャストブロック1を容易に取り外すことができる。このような構成によれば、建物のメンテナンス性を向上させることができる。さらに、室内設備の変更に伴う配管2a及び配線2bの変更に対応して、配管2a及び配線2bを引き出すための挿通穴24(図4(a)参照)の数や形状を変更した別のプレキャストブロックと容易に交換することもできる。
図4(a)及び図4(b)に示されるように、プレキャストブロック1は、室外側の表面1c近傍に埋設された第1の補強部材18と、室内側の表面1d近傍に埋設された第2の補強部材19と、を有している。
ここで、プレキャストブロック1には、室外側の外側部21と室内側の内側部22とが設定され、外側部21と内側部22との間には中間部23が設定されている。補強部材18,19は、軽量気泡コンクリートからなる中間部23を挟むように配置され、軽量気泡コンクリートからなる外側部21及び内側部22に挟まれるように埋設されている。平面視した補強部材18,19の形状はプレキャストブロック1を平面視した形状と略同一とされている。
補強部材18,19は、線材または薄板鋼材等からなる平面状の網状部材であり、例えばラス網を用いることができる。補強部材18,19の材質や網状部材を構成する線材または薄板鋼材等の寸法は、後述する挿通穴24及び取付け孔12を形成するための軽量気泡コンクリートの抜き加工の作業性や、挿通穴24及び取付け孔12の周囲の補強効果を考慮して決定される。また、補強部材18,19の網目の寸法は、軽量気泡コンクリートへの補強部材18,19の付着性、挿通穴24及び取付け孔12の位置を考慮して決定される。
プレキャストブロック1には、配管2a及び配線2bの少なくとも一方を挿通させるために室内と室外とを連通する挿通穴24が複数設けられている。複数の挿通穴24は、プレキャストブロック1の長手方向に沿って設けられている。本実施形態のプレキャストブロック1には、125mm間隔で5つの挿通穴24が設けられている。なお、挿通穴24の数は5つに限定されることはない。また、挿通穴24同士の間隔は、125mmに限定されることはない。これら断面円形状の挿通穴24は、30mm〜80mmの内径を有している。配管2a及び配線2bを挿通させる挿通穴24は補強部材18,19の網目よりも大きい内径を有しているので、補強部材18,19にはそれぞれの挿通穴24に対応する位置に貫通穴が形成される(図4(b)参照)。
上述したように、プレキャストブロック1には、第1及び第2の補強部材18,19が埋設され、挿通穴24は補強部材18,19を貫通するように形成されている。従って、挿通穴24の周囲は補強部材18,19により補強されてひび割れが抑制されるため、挿通穴24を側面3a側に近接して形成することが可能となる。このため、図2に示されるように、複数の挿通穴24の中心位置24cは、プレキャストブロック1の幅H2の中心線C1よりも柱3側に寄せて設定されている。なお、挿通穴24の中心位置24cが設定される位置は、プレキャストブロック1の幅H2の中心線C1よりも柱3側に寄せた位置に限定されない。
より詳細には、挿通穴24の内面とプレキャストブロック1の側面3aとの間の肉厚が所定の厚さ以上確保されるように挿通穴24の位置が設定されることが好ましい。従って、挿通穴24の穴径が大きくなるほど、挿通穴24の中心位置24cは幅の中心線C1側に設定される。一方、挿通穴24の穴径が小さくなるほど、挿通穴24の中心位置24cはプレキャストブロック1の側面3a側に設定される。このように挿通穴24の位置を設定することにより、配管2a及び配線2bを柱3側寄りに配置して、室内側において配管2a及び配線2bを隠すためのスペースを縮小することができる。
ところで、型枠に複数の筒状の形材等を予め配置してコンクリートを打設するときには、筒状の形材の間などに均一にコンクリートを打設することが困難であり、施工不良が発生する虞がある。本実施形態の挿通穴24は、プレキャストブロック1が建物の建設現場に搬入される前に工場で実施される抜き加工により形成されるため、コンクリートの打設における施工不良の発生を抑制することができる。
また、建設現場において抜き加工を行う場合には、加工誤差が大きくなるために寸法余裕を考慮して大きめの穴径に設定されるが、工場において抜き加工を行う場合には精度のよい加工を行うことができるので、穴径が小さく設定でき、プレキャストブロック1の強度の低下を抑制することができる。このように、プレキャストブロック1のプレキャストとは、工場において予め所定の外形寸法に切断加工すると共に挿通穴24のための抜き加工をすることを意味している。
次に、プレキャストブロック1を用いて、配管2a及び配線2bを引き出すための非耐力壁構造100を施工する手順を説明する。まず、柱3のための型枠を形成する。型枠の内部に取付金具9(図5参照)を予め配置した後に、コンクリートを打設する。続いて、取付金具9に取付金具11を溶接により固定する。
続いて、図5に示すように、取付金具11のボルト穴16の中心と、プレキャストブロック1の取付け孔12の中心とが略一致するようにプレキャストブロック1を柱3に隣接させて配置する。このように取付金具11のボルト穴16の中心と、プレキャストブロック1の取付け孔12の中心とを一致させ、後述のボルト13を通すことにより、柱3の側面3aと、プレキャストブロック1の側面3aとの間にスリット6a(図2参照)が自動的に形成される。従って、完全スリット構造とするためのスリット6aを容易に形成することができる。
次に、室外側からボルト13を座金26、プレキャストブロック1の取付け孔12及び取付金具11のボルト穴16の順に挿通して、ボルト13のネジ部を室内側に突出させた後に、ボルト13にナット17を螺着して固定する。
上述したボルト止め作業を、プレキャストブロック1の上下端部に設けられた取付け孔12毎に実施する。次に、天井側のプレキャストブロック1を柱3に隣接させて配置する。この場合も、床側のプレキャストブロック1の固定作業と同様の手順により実施する。以上の作業により、図6に示すようにプレキャストブロック1が取付金具9,11を介して柱3に取り付けられる。
次に、図7に示されるように、壁パネル4をプレキャストブロック1に隣接させて配置する。それから、壁パネル4の上面4bと下面4cとに設けられた連結金具(不図示)を、床側の基部5及び天井側の梁(不図示)に設けられた定規アングル(不図示)に固定することにより、壁パネル4を配置する。そして、柱3とプレキャストブロック1との間のスリット6aと、プレキャストブロック1と壁パネルとの間のスリット6bとにシーリング材7と耐火目地材8とを配置する(図3参照)。
続いて、挿通穴24に、配線2b及び配管2aを挿通させる。配管2aと挿通穴24の内壁面との間や、配線2bと挿通穴24の内壁面との間も、必要に応じてシーリング材や耐火目地材といった防火区画貫通処理材を配置する。また、ボルト13及び座金26の防錆及び防水性の確保のため、凹部である座部14に補修材を充填して埋め込む(図1参照)。以上の工程により、図1に示されるように、柱3と壁パネル4との間において、配管2a及び配線2bを引き出すための非耐力壁構造100が施工される。
上述したプレキャストブロック1によれば、建物の非耐力壁構造100において柱3と一体化された非耐力壁を設ける必要がない。従って、非耐力壁を施工するための鉄筋工事、型枠工事及びコンクリート打設工事が不要となり、非耐力壁構造100の施工性を高めることができる。また、プレキャストブロック1には挿通穴24が設けられているので、コンクリート打設のための型枠に筒状の形材を配置する作業が不要となり、非耐力壁構造100の施工性をさらに高めることができる。
また、上述したプレキャストブロック1は、プレキャストブロック1と柱3との間にスリット6aが形成されるように配置させることが容易であるので、従来のように、柱3とプレキャストブロック1との間を完全スリット型の構造にするために、耐震スリット等を配置する必要がない。従って、配管2a及び配線2bの少なくとも一方を引き出すための非耐力壁構造100を簡単化することができる。
また、プレキャストブロック1は、軽量気泡コンクリートからなる外側部21及び内側部22に挟まれるように埋設された網状の補強部材18,19を有している。そして、複数の挿通穴24は補強部材18,19を貫通している。このような構成によれば、挿通穴24の周囲を補強することができ、軽量気泡コンクリートのひび割れを抑制して、軽量気泡コンクリートの抜き加工で容易に挿通穴24を形成することができる。
また、プレキャストブロック1には、柱3にプレキャストブロック1を取付けるためのボルト13を挿通させるために室内と室外とを連通する取付け孔12が更に設けられている。このように、プレキャストブロック1は、取付け孔12に挿通されたボルト13を用いて柱3に取り付けられる。従って、ボルト13を利用した柱3へのプレキャストブロック1の取付け及び取外し構造を可能にする。
[第2の実施形態]
図8に示されるように、第2の実施形態は、非耐力壁構造101が、L字状の棒体27を用いたブロック取付構造10Bを有している点で第1の実施形態と相違する。棒体27は、一端側に形成された雄ネジ部27aと、雄ネジ部27aに対して直交するように折り曲げられた折曲げ部27bと、を有している。この棒体27によれば、雄ネジ部27aを室内側から取付金具11のボルト穴16及びプレキャストブロック1の取付け孔12及び座金26に挿通させて、雄ネジ部27aの一部を室外側へ突出させる。そして、雄ネジ部27aにナット17を螺着すると、折曲げ部27bが取付金具11の一片11bに当接するため、棒体27の移動を規制する。従って、棒体27の折曲げ部27bとナット17によりプレキャストブロック1と取付金具11とが挟持されるので、プレキャストブロック1を柱3に取り付けることができる。
[第3の実施形態]
図9に示されるように、第3の実施形態は、非耐力壁構造102が、柱3の側面3a上において、室内側の角部3bと室外側の角部3cとの間に取り付けられている点で第1の実施形態と相違する。ブロック取付構造10Cは、柱3に埋め込まれた取付金具28を含んでいる。取付金具28は、平板状の板材を含み、柱3の側面3aにおける室内側の角部3bと室外側の角部3cとの間に配置され、表面28aが柱3から露出している。表面28aには取付金具11が溶接により固定されている。また、取付金具28は、裏面28bに固定された脚片28cを有している。脚片28cは、柱3に埋設され、側面3aから室外側の側面3dに向かって、側面3aに対して斜め方向に延びている。
[第4の実施形態]
図10に示されるように、第4の実施形態は、非耐力壁構造103が、柱3の側面3a上において、室外側の角部3cに取り付けられている点で第1の実施形態と相違する。ブロック取付構造10Dは、柱3に埋め込まれた取付金具29を含んでいる。取付金具29は、平板状の板材を含み、柱3の室外側の角部3cの近傍に配置され、表面29aが柱3から露出している。表面29aには取付金具11が溶接により固定されている。また、取付金具29は、裏面29bに固定された脚片29cを有し、この脚片29cは、柱3に埋設され、側面3aから室内側の側面3eに向かって、側面3aに対して斜め方向に延びている。
[第5の実施形態]
図11に示されるように、第5の実施形態は、非耐力壁構造104が、あと施工アンカー31と、あと施工アンカー31により柱3に取り付けられる取付金具32とを含むブロック取付構造10Eを有している点で第1の実施形態と相違する。あと施工アンカー31は、柱3の室内側の角部3bの近傍に配置され、柱3に埋め込まれた埋設部と柱3の側面3aから突出したネジ部を有している。ネジ部には、取付金具32を挟んでナット33が螺着されている。取付金具32は、断面L字状のアングルであり、柱3の側面3aに当接する第1の片32aと、第1の片32aから垂直に延在する第2の片32bとを有している。第1の片32aには、取付金具32を柱3に取り付けるためのあと施工アンカー31が挿通されるボルト穴34が形成されている。
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。L字状の棒体27を利用した第2の実施形態の非耐力壁構造101は、柱3の室内側の角部3bと室外側の角部3cとの間に取り付けられてもよい。また、非耐力壁構造101は、柱3の室外側の角部3cに取り付けられてもよい。
また、あと施工アンカー31を利用した第5の実施形態の非耐力壁構造104は、柱3の室内側の角部3bと室外側の角部3cとの間に取り付けられてもよい。また、非耐力壁構造101は、柱3の室外側の角部3cに取り付けられてもよい。
1…プレキャストブロック、2a…配管、2b…配線、3…柱、4…壁パネル、6a〜6d…スリット、12…取付け孔、13…ボルト(棒体)、18,19…補強部材、21…内側部、22…外側部、24…挿通穴、27…棒体、100〜104…非耐力壁構造。

Claims (3)

  1. 鉄筋コンクリート製又は鉄骨鉄筋コンクリート製の柱と軽量気泡コンクリート製の壁パネルとの間に形成された空間から配管及び配線の少なくとも一方が引き出される建物の構造において、
    軽量気泡コンクリートで形成されると共に、前記空間内に配置され、前記配管及び前記配線の少なくとも一方を挿通させるために室内と室外とを連通する挿通穴が所定の方向に沿って互いに離間するように設けられると共に、前記柱に取付けるための棒体を挿通させるために前記室内と前記室外とを連通する取付け孔が、前記所定の方向において複数の前記挿通穴を挟むように設けられている、プレキャストブロック。
  2. 前記軽量気泡コンクリートからなる内側部及び外側部に挟まれるように埋設された網状の補強部材を有し、
    前記挿通穴は前記補強部材を貫通していることを特徴とする請求項1に記載のプレキャストブロック。
  3. 鉄筋コンクリート製又は鉄骨鉄筋コンクリート製の柱と、
    前記柱から離間して配置された軽量気泡コンクリート製の壁パネルと、
    軽量気泡コンクリートで形成されると共に、前記柱と前記壁パネルとの間に形成された空間内に配置され、配管及び配線の少なくとも一方を挿通させるために室内と室外とを連通する挿通穴が設けられるプレキャストブロックと、を備え、
    前記プレキャストブロックは、前記柱に埋め込まれた取付金具を介して前記柱に連結され、
    前記プレキャストブロックと前記壁パネル又は前記柱の間には、スリットが設けられている、非耐力壁構造。
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