JP7177421B2 - Embedded formwork for reinforcing stainless steel bars - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート系成形体の基材としてセメント系モルタル(以下、「基材モルタル」という。)を使用し、補強材としてステンレススチール鉄筋(以下、「ステンレス鉄筋」という。)を縦横の2方向に格子状に配置し、コンクリート躯体を構築する側の面に尖塔状の山を有する形に加工したトラス状鋼材を取り付けた埋設型枠に関する。 In the present invention, cement-based mortar (hereinafter referred to as "base mortar") is used as the base material of a concrete-based molded body, and stainless steel reinforcing bars (hereinafter referred to as "stainless steel reinforcing bars") are used as reinforcing materials. It relates to an embedded formwork to which truss-like steel members are arranged in a lattice shape in the direction and processed to have a spire-like mountain on the side on which a concrete frame is to be constructed.
埋設型枠は、コンクリート躯体の構築において、コンクリートの打ち込み時は成形型枠として機能し、打ち込んだコンクリートが硬化した後はコンクリート躯体の本体の一部として機能し、通常の型枠を使用した場合のような脱枠作業が不要となるため、コンクリート躯体工事の合理化に貢献している。 In the construction of a concrete framework, the embedded formwork functions as a forming formwork when the concrete is poured, and after the poured concrete has hardened, it functions as a part of the main body of the concrete framework. It contributes to the rationalization of concrete frame work because it eliminates the need for deframing work such as
埋設型枠は、コンクリート打ち込み時の成形型枠としての機能とコンクリートの硬化後に躯体コンクリートの本体の一部となる機能を有している。コンクリート躯体成形用としての埋設型枠は、コンクリート打ち込み時の側圧に耐える性能が要求される。そのため、ステンレススチール製、スチール製、ビニロン製などの短繊維(ファイバー)を基材モルタルに混入して補強する方式が実施されている。 The embedded formwork has a function as a forming formwork when pouring concrete and a function of becoming a part of the main body of the building concrete after the concrete hardens. Embedded formwork for forming a concrete framework is required to withstand lateral pressure when concrete is poured. Therefore, a method of mixing short fibers (fibers) made of stainless steel, steel, vinylon, etc. into the base mortar for reinforcement is being implemented.
埋設型枠は、コンクリート打ち込み時に作用する側圧に対して、たわみやはらみなどの変形が生じないように保持されなければならない。このため、埋設型枠はコンクリートの打ち込み側の面、すなわち、コンクリート躯体の本体となる側の面を内部支保工(セパレータ)により支持する必要がある。内部支保工は端部にネジ切り加工が施してあり、埋設型枠に埋め込んだインサートにねじ込んで固定するのが一般的である。また、埋設型枠に貫通孔を設けて内部支保工の端部を外部から固定する方法もある。 The embedded formwork must be held so that it does not deform such as bending or bulging against the lateral pressure acting during concrete pouring. For this reason, the surface of the embedded formwork on which the concrete is poured, that is, the surface of the main body of the concrete frame must be supported by an internal support (separator). Internal shoring has threaded ends and is generally fixed by screwing into inserts embedded in the embedded formwork. There is also a method of fixing the ends of the internal shoring from the outside by providing a through hole in the embedded formwork.
埋設型枠は、コンクリートを打ち込む側の表面部分を(a)打継ぎ処理剤を用いて目粗し処理する、(b)粗骨材を半分程度露出するように埋め込む、(c)凹凸の溝(コッター)を設ける等のいずれかの方法により後打ちコンクリートと境界面で付着させることでコンクリート躯体の本体の一部として機能するように一体化させる。 In the embedded formwork, the surface part of the side where concrete is to be placed is (a) roughened with a joint treatment agent, (b) coarse aggregate is embedded so that about half is exposed, and (c) uneven grooves. By attaching it to the post-cast concrete at the boundary surface by any method such as providing a (cotter), it is integrated so that it functions as a part of the main body of the concrete frame.
埋設型枠は、上述したように短繊維を補強材としていることから、ひび割れが発生した場合の引張応力に対する耐荷性能が小さく、破壊に至るまでの粘り強さがない。埋設型枠は成形型枠として機能するコンクリートの打ち込み時にもっとも大きな負荷を受ける。このため、埋設型枠は想定されるコンクリート側圧に対してひび割れが発生しないように設計することが基本となる。このことにより、埋設型枠は厚さを50mm程度以下に設定することが困難となっていた。 As described above, since the embedded mold uses short fibers as a reinforcing material, it has low load-bearing performance against tensile stress when cracks occur, and does not have the tenacity to break. The embedded formwork is subjected to the greatest loads during the pouring of the concrete, which acts as the forming formwork. For this reason, it is essential to design the embedded form so that cracks do not occur against the assumed lateral pressure of the concrete. For this reason, it has been difficult to set the thickness of the embedded mold to about 50 mm or less.
埋設型枠の補強材として鉄筋を用いた場合、ひび割れ発生後に鉄筋が引張力を受け持つ部材として機能するため、上述した短繊維を使用した場合の粘り強さの課題は解消される。ただし、鉄筋を補強材とする方法は、表面のひび割れからの腐食性因子の浸入による鉄筋腐食の防止を考慮する必要がある。このため、埋設型枠の表面から鉄筋表面までのかぶりコンクリートの厚さを大きく設定する必要があり、埋設型枠の板厚は厚くなる。このことは、施工性の面から薄肉軽量化が望まれる埋設型枠に対しては採用が難しい方法であることを示す。通常の炭素鋼を原材料とした鉄筋(以下、通常鉄筋と称する。)の鉄筋腐食に対する許容ひび割れ幅は、土木学会コンクリート標準示方書[設計編]にしたがえば、鉄筋かぶりの厚さをc(mm)とした場合0.005×c(mm)で算定される。たとえば、許容ひび割れ幅を0.2mmとして必要な鉄筋かぶりの厚さを求めるとc=40mmとなる。したがって、補強材として縦方向と横方向の2方向に直径10mmの通常鉄筋を配置する場合は、埋設型枠は40+10+10+40=100mm以上の厚さが必要となる。また、厳しい塩害環境下で埋設型枠を使用する場合は、鉄筋かぶりの厚さをさらに大きく設定する必要がある。このため、埋設型枠が厚肉の部材となることで重量がさらに増加し、施工性の低下や運送コストの増加を招くことから、通常鉄筋を埋設型枠の補強材として用いることは現実的ではなかった。 When reinforcing steel is used as a reinforcing material for the embedded formwork, the reinforcing steel functions as a member that bears the tensile force after cracking occurs, so the problem of tenacity when short fibers are used as described above is resolved. However, in the method of using reinforcing steel as a reinforcing material, it is necessary to consider the prevention of reinforcing steel corrosion due to the infiltration of corrosive factors through surface cracks. For this reason, it is necessary to set the thickness of the cover concrete from the surface of the embedded formwork to the surface of the reinforcing bars to be large, which increases the plate thickness of the embedded formwork. This indicates that it is difficult to adopt this method for embedded formwork, which is desired to be thin and light from the viewpoint of workability. According to the Japan Society of Civil Engineers Concrete Standard Specifications [Design Edition], the permissible crack width for reinforcing bars made from ordinary carbon steel (hereinafter referred to as ordinary reinforcing bars) is c ( mm), it is calculated by 0.005×c (mm). For example, if the allowable crack width is 0.2 mm and the required reinforcing bar cover thickness is obtained, c=40 mm. Therefore, when arranging ordinary reinforcing bars with a diameter of 10 mm in two directions, the vertical direction and the horizontal direction, as reinforcing materials, the thickness of the embedded formwork must be 40+10+10+40=100 mm or more. In addition, when using embedded formwork in a severe salt-damaged environment, it is necessary to set the thickness of the reinforcing bar cover to be even larger. As a result, the weight of the embedded formwork becomes thicker, resulting in lower workability and higher transportation costs. It wasn't.
埋設型枠を内部支保工と接続する目的で埋設型枠に埋め込むインサートは、作用する引き抜き荷重に対する抵抗力を大きくするため、埋込深さを深く設定する必要がある。既製品のインサートの埋込深さは30mm程度以上のため、埋設型枠の外側からのかぶりを20mm以上確保することを考慮すると、埋設型枠の厚さは50mm以上に設定する必要がある。 The inserts embedded in the embedded formwork for the purpose of connecting the embedded formwork with the internal shoring must have a large embedment depth in order to increase the resistance to the pull-out load acting on them. Since the embedding depth of ready-made inserts is about 30 mm or more, the thickness of the embedded form must be set to 50 mm or more in consideration of securing a covering of 20 mm or more from the outside of the embedded form.
埋設型枠を支持する内部支保工は、埋設型枠内に埋め込んだインサートと直接接合することが基本である。また、インサートは埋設型枠に固定されているため、施工時に位置を変更することができない。このため、内部支保工は埋設型枠のインサートの位置に合わせて組み立てる必要がある。したがって、施工時に内部支保工の位置の調整に関わる手間が生じることが施工性向上の妨げとなる。 Basically, the internal shoring that supports the embedded formwork is directly connected to the insert embedded in the embedded formwork. Also, since the insert is fixed to the embedded formwork, the position cannot be changed during construction. For this reason, the internal shoring must be assembled according to the position of the embedded formwork insert. Therefore, the time and effort involved in adjusting the position of the internal shoring during construction hinders improvement in workability.
埋設型枠と後打ちコンクリートの一体化は、付着力確保のため表面処理を行った埋設型枠の打継面と後打ちコンクリートを付着させる方法で行われており、剥離させようとする力に対する抵抗性が小さい方法でなされている。このため、構造物の供用時に埋設型枠と後打ちコンクリートの境界面において剥離が生じやすい。このような剥離が生じた場合、境界面を通じて水分や塩化物イオンなどのコンクリートの劣化因子が浸透して耐久性の低下を招く。また、剥離した部分の面積が拡大した場合は、表層の埋設型枠が本体コンクリートから剥離して落下する危険性もある。これらの現象は、構造物の寿命を縮めるだけでなく、安全性の低下も招くため発生を防止する必要がある。 The integration of the embedded formwork and the post-cast concrete is performed by attaching the joint surface of the embedded formwork, which has undergone surface treatment to ensure adhesion, and the post-cast concrete. It is done in a way that is less resistant. For this reason, when the structure is put into service, separation is likely to occur at the interface between the embedded formwork and the post-cast concrete. When such delamination occurs, deterioration factors of concrete such as moisture and chloride ions permeate through the boundary surface, resulting in deterioration of durability. In addition, when the area of the peeled portion increases, there is a risk that the surface embedded formwork will peel off from the main concrete and fall. These phenomena not only shorten the life of structures, but also reduce safety, so it is necessary to prevent them from occurring.
本発明は、上述の従来の埋設型枠の課題を解決すること、すなわち、埋設型枠の薄肉軽量化を可能とし、埋設型枠の組立に関わる手間を省いて施工性を向上させ、埋設型枠を後打ちコンクリートと完全に一体化させて躯体コンクリート本体の一部とする機能を有する埋設型枠を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve the above-described problems of the conventional embedded formwork, that is, to enable the embedded formwork to be thin and light, to save the labor involved in assembling the embedded formwork, to improve workability, and to improve the workability of the embedded formwork. An object of the present invention is to provide an embedded formwork having a function of completely integrating a frame with post-cast concrete to form a part of a building concrete main body.
本発明のステンレス鉄筋補強埋設型枠は、前記課題を解決するため、コンクリート系成形体からなる埋設型枠本体内部に耐食性に優れたステンレス鉄筋を縦横に格子状に配置して補強することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the stainless steel reinforcement embedded formwork of the present invention is characterized in that stainless steel reinforcement bars with excellent corrosion resistance are arranged vertically and horizontally in a grid pattern inside the main body of the embedded formwork made of a concrete-based molded body for reinforcement. and
また、本発明のステンレス鉄筋補強埋設型枠は、型枠本体内に縦横に配置するステンレス鉄筋として異形棒鋼を用いることを特徴とする。 Further, the stainless steel reinforcement embedded formwork of the present invention is characterized in that deformed steel bars are used as the stainless steel reinforcement bars arranged vertically and horizontally in the formwork body.
また、本発明のステンレス鉄筋補強埋設型枠は、コンクリートの本体側に向けて配置する面を目粗し処理することで粗面とし、本体コンクリートと付着させることを特徴とする。 Further, the stainless steel reinforcement embedded formwork of the present invention is characterized in that the surface of the concrete to be placed facing the main body side is subjected to a roughening treatment to make it a rough surface, and is attached to the main concrete body.
また、本発明のステンレス鉄筋補強埋設型枠は、前記課題を解決するため、埋設型枠に尖塔状の山を持つ形に加工したトラス状鋼材5aを取り付けることを特徴とする。ここで、トラス状鋼材5aは、ステンレス製の鉄筋または丸鋼とし、直線部分を交差する横方向ステンレス鉄筋4の型枠表面側に沿わせて取り付けることにより埋設型枠に完全に固定することができる。Further, in order to solve the above-mentioned problems, the embedded formwork for reinforcing stainless steel reinforcement according to the present invention is characterized in that the truss-
また、本発明のステンレス鉄筋補強埋設型枠は、前記課題を解決するため、尖塔状に曲げ加工したトラス型鋼材5aの埋設型枠側に組立鋼材7を取り付けて固定することを可能としたことを特徴とする。ここで、組立鋼材7は異形棒鋼または丸鋼とすることができ、材質はステンレス製または炭素鋼製のいずれかを使用できる。Further, in order to solve the above-described problems, the stainless steel reinforcement embedded formwork of the present invention is capable of attaching and fixing the
また、本発明のステンレス鉄筋補強埋設型枠は、前記課題を解決するため、トラス状鋼材5aの尖塔部の埋設型枠側に固定した組立鋼材7の任意の位置に内部支保工6を取り付けてコンクリート打ち込み時の側圧を支持することを特徴とする。Further, in order to solve the above problems, the stainless steel reinforcement embedded formwork of the present invention has an
本発明のステンレス鉄筋補強埋設型枠によれば、埋設型枠に取り付けたトラス状鋼材の尖塔部の埋設型枠側に固定した組立鋼材7に内部支保工6を接合することで、コンクリート打ち込み時に埋設型枠に作用するコンクリートの側圧による荷重を直接内部支保工6に伝えることができる。According to the stainless steel reinforcement embedded formwork of the present invention, the
本発明のステンレス鉄筋補強埋設型枠によれば、埋設型枠に取り付けたトラス状鋼材5aと埋設型枠の間の空隙部分およびトラス状鋼材5aに固定された組立鋼材7と埋設型枠の間の空隙部分に後打ちコンクリートが充填されるため、埋設型枠と後打ちコンクリートとの境界面における接合力が大きくなる。このため、埋設型枠表面に施した目粗し処理による付着効果と併せて埋設型枠と後打ちコンクリートを確実に一体化させることにより、埋設型枠と後打ちコンクリートの剥離を防止できる。According to the stainless steel reinforcement embedded formwork of the present invention, the space between the truss-
本発明のステンレス鉄筋補強埋設型枠によれば、上述したとおり埋設型枠と後打ちコンクリートの剥離を防止できる。このため、埋設型枠と後打ちコンクリートの境界面からのコンクリート躯体内部への劣化因子の浸入を阻止して耐久性を向上させるとともに、埋設型枠が後打ちコンクリートから剥落することを防止できる。 According to the stainless steel reinforcement embedded formwork of the present invention, separation of the embedded formwork and the post-cast concrete can be prevented as described above. For this reason, it is possible to prevent deterioration factors from entering the inside of the concrete frame from the interface between the embedded formwork and the post-cast concrete, thereby improving durability, and also preventing the embedded formwork from coming off the post-cast concrete.
本発明のステンレス鉄筋補強埋設型枠によれば、埋設型枠に取り付けたトラス状鋼材5aを介して取り付けた組立鋼材7の任意の位置に内部支保工6を固定できるため、内部支保工6の取り付け位置の調整に関わる手間を省略でき、施工性を向上させることができる。According to the stainless steel reinforcement embedded formwork of the present invention, the
以下、図面を参照して、本発明に係るステンレス鉄筋を用いた埋設型枠の実施形態を説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of an embedded formwork using stainless reinforcing bars according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明に係る埋設型枠は、図1に示すように、コンクリート成型体からなる埋設型枠本体2の内部に補強材として縦方向ステンレス鉄筋3、横方向ステンレス鉄筋4を格子状に配置した構造とする。埋設型枠本体2は平板の他に、曲面や隅角部を有するものなど、任意の形状のものを製作することが可能である。 As shown in FIG. 1, the embedded formwork according to the present invention has a structure in which vertical stainless
本発明に係る埋設型枠へのトラス状鋼材5aの固定は、図2に示すようにトラス状鋼材5aの直線部分を交差するステンレス鉄筋4の埋設型枠側の部位に沿わせる形で埋設型枠本体2の内部に埋め込む方法で行う。ここで、トラス状鋼材5aは縦方向あるいは横方向のいずれの方向にも配置することができる。トラス状鋼材5aは、図2(a)に示すように2つ以上の尖塔部が連続する形に加工したものであるが、図2(b)に示すトラス状鋼材5bのように尖塔部を単独としたものを使用することも可能である。このような固定方法をとるため、トラス状鋼材5aあるいはトラス状鋼材5bは、内部支保工6から組立鋼材7を介して作用する引抜力を安定した状態で負担できる。The truss-
本発明に係る埋設型枠のトラス状鋼材への内部支保工6の取り付けは、図3に示すようにトラス状鋼材5aの尖塔部内側に固定した組立鋼材7に内部支保工6の端部を固定する方法で行う。内部支保工6は、鋼材端部をフック状に加工したものやネジ切りした鋼材端部に長ナットを介してU型のボルトと連結したものとすれば、組立鋼材7に引っ掛けて取り付けることができる。内部支保工6の組立鋼材7への固定はボルト接合、溶接など任意の方法によることができる。図3に示すように、埋設型枠本体2に作用するコンクリートの側圧による荷重を考慮して、内部支保工6を必要な本数配置することにより、埋設型枠本体2をコンクリート打ち込み時の成形型枠として機能させることができる。 To attach the
本発明に係る埋設型枠は、図3に示すようにトラス状鋼材5aに取り付けた組立鋼材7と埋設型枠本体2の空隙の間に後打ちコンクリートを充填することにより、埋設型枠と後打ちコンクリートを完全に一体化させることができる。 As shown in FIG. 3, the embedded formwork according to the present invention is formed by filling the gap between the assembled
1:埋設型枠
2:埋設型枠本体
3:縦方向ステンレス鉄筋
4:横方向ステンレス鉄筋
5a:トラス状鋼材(尖塔部を連続させたタイプ)
5b:トラス状鋼材(尖塔部が単独のタイプ)
6:内部支保工
7:組立鋼材1: Embedded formwork 2: Embedded formwork main body 3: Vertical stainless steel reinforcing bar 4: Horizontal stainless
5b: Truss-like steel material (a type with a single spire)
6: Internal support 7: Assembled steel
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