JP7191768B2 - コンクリート体におけるコンクリートの剥落抑制構造 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート体におけるコンクリートの剥落抑制構造に関する。

従来、コンクリート体としては、建物の外壁として設けられるカーテンウォールなど、水平方向において隣合う他の部材との間に隙間を有するよう支持されたものが知られている。ちなみに、コンクリート体と他の部材との隙間は、予め想定された大きさの地震が生じたとき、その地震によるコンクリート体の揺れに伴って、同コンクリート体が上記他の部材と接触しないようにするためのものである。

上述したようにコンクリート体と他の部材との間に上記隙間を形成したとしても、想定された大きさ以上の地震が生じた場合には、その地震によるコンクリート体の揺れが大きくなり、上記隙間ではコンクリート体の他の部材に対する接触を回避することができない。そして、上記接触による衝撃がコンクリート体に加わると、その衝撃によって同コンクリート体からコンクリートが剥落するおそれがある。

なお、特許文献１にはコンクリート体に樹脂塗膜を形成することが開示されており、こうした樹脂塗膜によってコンクリート体からのコンクリートの剥落を抑制することが一般的に知られている。

特開２００４－６０１９７号公報

ところで、特許文献１には、コンクリート体に樹脂塗膜を形成することについて開示されてはいるものの、その樹脂塗膜をコンクリート体のいずれの部位に形成するかについては明示されていない。このため、特許文献１の技術を適用したとしても、地震によって揺れたコンクリート体が上記他の部材に接触したとき、同コンクリート体における上記接触時の衝撃が伝達される部分に必ずしも上記樹脂塗膜が形成されているとは限らない。従って、コンクリート体からのコンクリートの剥落を上記樹脂塗膜によって抑制できるとは言い切れず、地震による揺れに伴いコンクリート体が上記他の部材と接触したときに同コンクリート体からのコンクリートの剥落を抑制する点で、更なる改善の余地があった。

本発明の目的は、地震によって揺れたコンクリート体が他の部材に接触したとき、同コンクリート体からコンクリートが剥落することを抑制できるコンクリート体におけるコンクリートの剥落抑制構造を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するコンクリートの剥落抑制構造は、水平方向において隣合う他の部材との間に隙間を有するよう支持されているコンクリート体に適用され、そのコンクリート体に形成されている樹脂塗膜によって同コンクリート体からのコンクリートの剥落を抑制する。上記樹脂塗膜は、コンクリート体における地震による揺れに伴って上記他の部材に対し接触する部位の周辺に形成されている。

地震によって揺れたコンクリート体が上記他の部材に接触したとき、同コンクリート体における上記接触時の衝撃が伝達される部分では、コンクリートの剥落が生じやすくなる。しかし、上記構成によれば、コンクリート体における上記部分に樹脂塗膜が形成されているため、その樹脂塗膜によって上記部分からのコンクリートの剥落を抑制することができる。

上記剥落抑制構造において、上記コンクリート体は、外方に露出する外表面を有しており、上記樹脂塗膜は、コンクリート体の上記部位における少なくとも外表面側に形成されているものとすることが考えられる。

この構成によれば、コンクリート体における上記他の部材との接触による衝撃が伝達される部分のうち、外方に露出する外表面側に樹脂塗膜が形成されているため、その外表面側に存在するコンクリートが、コンクリート体から剥落することを上記樹脂塗膜によって抑制することができる。

上記剥落抑制構造において、コンクリート体の上記部位は、上記他の部材と対向する対向面を有しており、上記対向面に樹脂塗膜が形成されていないものとすることが考えられる。

上記対向面はコンクリート体と上記他の部材との隙間に面しているため、仮にコンクリート体を上記他の部材の隣に設置した後に樹脂塗膜を形成しようとする場合、その形成が困難になるという問題がある。しかし、上記構成によれば、上記対向面には樹脂塗膜が形成されないため、上述した問題が生じることはない。

上記剥落抑制構造において、上記コンクリート体は、水平方向及び鉛直方向に延びる四角板状に形成されて同コンクリート体の水平に延びる方向の端部が上記部位とされる。そして、その部位における端面が上記他の部材と対向する対向面とされ、且つ、コンクリート体の厚さ方向の一方側の面が外方に露出する外表面とされる。更に、上記樹脂塗膜は、少なくとも上記部位の外表面における上記対向面と繋がる部分に上下方向に延びるように形成されている。

上述した形状のコンクリート体においては、水平に延びる方向の端部が地震による揺れに伴って上記他の部材に対し接触する部位となり、その部位で上記接触時の衝撃によってコンクリートの剥落が生じやすくなる。上記構成によれば、上記部位の外表面側における上記対向面と繋がる部分に上記樹脂塗膜が上下方向に延びるように形成されているため、上記部位の外表面側でコンクリートが剥落することを上記樹脂塗膜によって抑制することができる。

上記剥落抑制構造において、上記コンクリート体は、水平方向及び鉛直方向に延びる四角板状に形成されて同コンクリート体の水平に延びる方向の端部が上記部位とされる。そして、その部位における端面が上記他の部材と対向する対向面とされ、且つ、コンクリート体の厚さ方向の一方側の面が外方に露出する外表面とされる。更に、上記樹脂塗膜は、少なくとも上記部位の外表面における上記対向面と繋がる部分の上端部及び下端部に形成されている。

上述した形状のコンクリート体においては、水平に延びる方向の端部が地震による揺れに伴って上記他の部材に対し接触する部位となり、その部位における上端部及び下端部では特に上記接触が生じやすく、その接触時の衝撃によってコンクリートの剥落が生じやすくなる。上記構成によれば、上記部位の外表面側における上記対向面と繋がる部分の上端部及び下端部に上記樹脂塗膜が形成されているため、上記部位の外表面側でコンクリートが剥落することを上記樹脂塗膜によって抑制することができる。

上記剥落抑制構造において、上記樹脂塗膜は、コンクリート体の上記部位における上記外表面側のみに形成されているものとすることが考えられる。
この構成によれば、コンクリート体における樹脂塗膜の形成場所を小さく抑えることができるため、その形成が容易になって形成のためのコストを低く抑えることができる。また、設置済みのコンクリート体に対し樹脂塗膜を形成する際、その形成が容易になる。

本発明によれば、地震によって揺れたコンクリート体が他の部材に接触したとき、同コンクリート体からコンクリートが剥落することを抑制できる。

建物におけるプレキャスト板の支持態様を示す側面図。 地震時のプレキャスト板の揺れ態様を示す側面図。 （ａ）及び（ｂ）は、隣合うプレキャスト板同士を上方から見た状態を示す平面図、及び、建物の外側から見た状態を示す側面図。 建物におけるプレキャスト板の支持態様の他の例を示す側面図。 プレキャスト板に対する樹脂塗膜の形成態様の他の例を示す平面図。 プレキャスト板に対する樹脂塗膜の形成態様の他の例を示す平面図。 プレキャスト板に対する樹脂塗膜の形成態様の他の例を示す平面図。 プレキャスト板に対する樹脂塗膜の形成態様の他の例を示す平面図。 プレキャスト板に対する樹脂塗膜の形成態様の他の例を示す平面図。 プレキャスト板に対する樹脂塗膜の形成態様の他の例を示す平面図。 コンクリート体の他の例を示す側面図。

以下、コンクリート体におけるコンクリートの剥落抑制構造の一実施形態について、図１～図３を参照して説明する。
図１に示されるように、高層建築物といった建物においては、工場で製造された壁材であるプレキャスト板１を複数並べて建物の梁２に支持されるようにし、それらプレキャスト板１によってカーテンウォールと呼ばれる外壁を形成するようにしたものが知られている。このプレキャスト板１は、水平方向及び鉛直方向に延びる四角板状のコンクリート体であって、例えば鉄筋コンクリートによって形成されている。なお、コンクリート体（この例ではプレキャスト板１）を形成するコンクリートとしては、セメントに対し砂利、砂、及び水を混合して凝固させたものが採用される。

プレキャスト板１は、地震による建物の揺れに対し追従して揺れるように支持されており、そうした支持の方式として本実施形態ではロッキング方式が採用されている。このロッキング方式では、上記プレキャスト板１が、上側の梁２及び下側の梁２に対し接合金物３を介して支持されている。なお、上側の梁２と下側の梁２とは、上下方向に延びる連結部材４によって互いに連結されている。そして、プレキャスト板１は、水平方向（図１の左右方向）において別のプレキャスト板１や上記連結部材４といった他の部材と隣合っており、そうした隣合う他の部材との間に隙間Ｓを有するように梁２に支持されている。

上記接合金物３は、プレキャスト板１の四隅にそれぞれ対応して設けられており、梁２と直交して水平方向に延びる軸３ａを有している。更に、各接合金物３の構造に関しては、プレキャスト板１が軸３ａ周りに回動可能な構造、且つ、その軸３ａの径方向についての所定量分の変位が可能な構造となっている。従って、地震によって建物が揺れることに伴って上側の梁２と下側の梁２とがそれらの延びる方向において互いに逆方向に変位したとき、その変位に応じてプレキャスト板１が梁２に対し傾く方向に揺れる。すなわち、プレキャスト板１が図２に矢印で示す方向に回動したり、同矢印と逆方向に回動したりするように揺れることとなる。

こうしたプレキャスト板１の回動方向への揺れは、建物の揺れに応じて各プレキャスト板１毎に個別のタイミングで生じる。このため、回動方向に揺れるプレキャスト板１が隣合う他の部材に対し接近離間する。こうした接近離間に伴う接触が生じないよう上記隙間Ｓの大きさを設定したとしても、想定以上の大きさの地震が生じたときには、上記プレキャスト板１の揺れが大きくなり、プレキャスト板１が隣合う他の部材と接触することを上記隙間Ｓによっては回避できないおそれがある。そして、上記接触による衝撃がプレキャスト板１に加わると、その衝撃によって同プレキャスト板１からコンクリートが剥落するおそれがある。

次に、プレキャスト板１における上述したコンクリートの剥落を抑制するための構造について説明する。
図３（ａ）及び図３（ｂ）はそれぞれ、隣合うプレキャスト板１同士を上方から見た状態、及び、建物の外側から見た状態を概略的に示している。これらの図から分かるように、プレキャスト板１においては、コンクリートの剥落を抑制することを目的にポリウレア樹脂からなる樹脂塗膜５が形成されている。ただし、プレキャスト板１に樹脂塗膜５を形成するとしても、その樹脂塗膜５がプレキャスト板１の適切な部位に形成されていないと、同樹脂塗膜５によってコンクリートの剥落を効果的に抑制することはできない。このため、上記樹脂塗膜５は、プレキャスト板１における地震による揺れに伴って隣合う他の部材に対し接触する部位の周辺に形成されている。

ちなみに、プレキャスト板１においては、水平方向（図３（ａ）及び図３（ｂ）の左右方向）の端部６が、隣合う他の部材に対し接触する部位となっている。この部位（端部６）における水平方向の端面は、上記他の部材と対向する対向面６ａとなっている。そして、プレキャスト板１は外方（図３（ａ）の下方）に露出する外表面７を有しており、同プレキャスト板１の端部６における外表面７側の部分であって上記対向面６ａと繋がる部分に上記樹脂塗膜５が形成されている。詳しくは、上記樹脂塗膜５は、プレキャスト板１における端部６の外表面７側のみに同プレキャスト板１の上端と下端との間で上下方向に延びるように形成されている。このため、プレキャスト板１における対向面６ａ及び内側面８（図３（ｂ）の上側の面）には、上記樹脂塗膜５が形成されていない。

なお、上記樹脂塗膜５は、プレキャスト板１を建物に支持させる前、例えばプレキャスト板１の工場等での製造時、同プレキャスト板１に対しポリウレア樹脂を塗布することによって形成される。この樹脂塗膜５の水平方向についての幅は、対向面６ａにおける図３（ａ）の上下方向の幅に対し、少なくとも倍の幅とされており、１．５倍以上の幅とすることが好ましく、２倍以上の幅とすることがより好ましい。

次に、コンクリート体であるプレキャスト板１におけるコンクリートの剥落抑制構造の作用効果について説明する。
（１）想定以上の大きさの地震による建物の揺れに伴い、プレキャスト板１が図２に矢印で示す方向に回動したり、同矢印と逆方向に回動したりするように揺れると、プレキャスト板１が隣合う他の部材、すなわち隣のプレキャスト板１や連結部材４と接触するおそれがある。そして、プレキャスト板１が上記他の部材に接触したとき、同プレキャスト板１における上記接触時の衝撃が伝達される部分、すなわちプレキャスト板１の端部６では、コンクリートの剥落が生じやすくなる。しかし、プレキャスト板１の上記端部６には樹脂塗膜５が形成されているため、その樹脂塗膜５によって上記衝撃が伝達される部分からのコンクリートの剥落を抑制することができる。

（２）上記樹脂塗膜５は、プレキャスト板１の端部６における外表面７側に形成されている。言い換えれば、プレキャスト板１における隣合う他の部材との接触による衝撃が伝達される部分（端部６）のうち、外方に露出する外表面７側に樹脂塗膜５が形成されている。このため、その外表面７側に存在するコンクリートが、プレキャスト板１から剥落することを上記樹脂塗膜５によって抑制することができる。

（３）プレキャスト板１の端部６における対向面６ａには樹脂塗膜が形成されていない。上記対向面６ａはプレキャスト板１と上記他の部材との隙間Ｓに面しているため、仮にプレキャスト板１を上記他の部材の隣に設置した後、すなわち建物に対し各プレキャスト板１を支持させた後に樹脂塗膜５を形成しようとする場合、その形成が困難になるという問題がある。しかし、上記対向面６ａには樹脂塗膜５が形成されないため、上述した問題が生じることはない。

（４）四角形板状のプレキャスト板１においては水平方向の端部６が他の部材に対し接触する部位となり、その部位で上記接触時の衝撃によってコンクリートの剥落が生じやすくなる。しかし、上記部位（端部６）の外表面７側における上記対向面６ａと繋がる部分に上記樹脂塗膜５が上下方向に延びるように形成されているため、端部６の外表面７側でコンクリートが剥落することを上記樹脂塗膜５によって抑制することができる。

（５）上記樹脂塗膜５は、プレキャスト板１の上記部位（端部６）における外表面７側のみに形成されている。この場合、プレキャスト板１における樹脂塗膜５の形成場所を小さく抑えることができるため、その形成が容易になって形成のためのコストを低く抑えることができる。また、建物に対し設置済みのプレキャスト板１に対し樹脂塗膜５を形成する場合もあるが、その場合でも上記樹脂塗膜５の形成を容易に行うことができる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・プレキャスト板１を地震による建物の揺れに対し追従して揺れるように支持する方式としてロッキング方式を例示したが、それに代えてスウェイ方式を採用することも可能である。このスウェイ方式では、図４に示すように、プレキャスト板１の上端部が接合金物９によって上側の梁２に対し固定される一方、プレキャスト板１の下端部が接合金物１０を介して下側の梁２に対し同梁２の延びる方向について相対移動可能に連結される。

この場合、地震によって建物が揺れることに伴って上側の梁２と下側の梁２とがそれらの延びる方向において互いに逆方向に変位したとき、その変位に応じてプレキャスト板１が梁２の延びる方向（図４の左右方向）に揺れる。これに対し、上側の梁２と下側の梁２とを繋ぐ連結部材４は梁２に対し傾く方向に揺れるため、上記連結部材４と隣合うプレキャスト板１に関しては、同連結部材４の端部６と接触するおそれがある。しかし、こうした接触に伴うプレキャスト板１からのコンクリートの剥落は、樹脂塗膜５によって抑制されるようになる。

なお、上記接合金物９と上記接合金物１０との位置関係は逆でもよい。この場合、プレキャスト板１は、その下端部が接合金物９によって下側の梁２に対し固定される一方、上端部が接合金物１０を介して上側の梁２に対し同梁２の延びる方向について相対移動可能に連結される。

・プレキャスト板１において対向面６ａと外表面７とが交差する部分を面取りしてもよい。この場合、上記面取りによって形成された面については、外表面７の一部とみなしてもよいし、対向面６ａの一部とみなしてもよい。

・プレキャスト板１において対向面６ａと内側面８とが交差する部分を面取りしてもよい。この場合、上記面取りによって形成された面については、内側面８の一部とみなしてもよいし、対向面６ａの一部とみなしてもよい。

・図５に示すように、樹脂塗膜５については、プレキャスト板１の端部６における外表面７であって、対向面６ａと繋がる部分の上端部及び下端部に形成するようにしてもよい。また、上記樹脂塗膜５に関しては、図５に示されるプレキャスト板１の上端部に位置する樹脂塗膜５同士を繋ぐように水平方向に延びていたり、同プレキャスト板１の下端部に位置する樹脂塗膜５同士を繋ぐように水平方向に延びていたりしてもよい。

・樹脂塗膜５をプレキャスト板１における内側面８側に形成してもよい。図６は、プレキャスト板１における内側面８側に樹脂塗膜５を形成する場合の例を示している。
・樹脂塗膜５をプレキャスト板１における対向面６ａの一部を覆うように形成してもよい。図７は、樹脂塗膜５をプレキャスト板１における対向面６ａの一部を覆うように形成する場合の例を示している。

・図８に示すように、樹脂塗膜５をプレキャスト板１における外表面７全体を覆うように形成してもよい。
・図９に示すように、樹脂塗膜５をプレキャスト板１における内側面８全体を覆うように形成してもよい。

・樹脂塗膜５は、ポリウレア樹脂以外の樹脂によって形成されていてもよい。
・プレキャスト板１（コンクリート体）を形成するコンクリートとして、セメントに対し砂利、砂、及び水を混合して凝固させた通常のコンクリート以外のもの、例えばセメントに対し砂、及び水を混合して凝固させたモルタルを採用してもよい。更に、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）や、押出成形セメント板（ＥＣＰ）を採用したりすることも可能である。

・コンクリ－ト体であるプレキャスト板１は、同板１を形成するコンクリートにタイルや石等の仕上げ材を打ち込んで一体化したものであってもよい。この場合、樹脂塗膜５によってプレキャスト板１からの上記仕上げ材の剥落についても抑制することができる。

・樹脂塗膜５をプレキャスト板１における外表面７全体を覆うように形成したり、内側面８全体を覆うように形成したりする場合においても、プレキャスト板１における対向面６ａの一部が図１０に示すように樹脂塗膜５によって覆われていてもよい。

・コンクリート体としてプレキャスト板１を例示したが、それ以外のコンクリート体、例えば橋梁の桁に本発明を適用してもよい。図１１に示すように、橋梁においては、複数の橋脚１２によって水平方向に延びる複数の桁１３が支持されており、それら桁１３同士の間に隙間Ｓが形成されている。そして、桁１３における端部の外表面に樹脂塗膜を形成するようにしてもよい。

１…プレキャスト板、２…梁、３…接合金物、３ａ…軸、４…連結部材、５…樹脂塗膜、６…端部、６ａ…対向面、７…外表面、８…内側面、９…接合金物、１０…接合金物、１２…橋脚、１３…桁。

Claims (4)

1. 水平方向において隣合う他の部材との間に隙間を有するよう支持されているコンクリート体に適用され、そのコンクリート体に形成されている樹脂塗膜によって同コンクリート体からのコンクリートの剥落を抑制するコンクリート体におけるコンクリートの剥落抑制構造において、
   前記樹脂塗膜は、前記コンクリート体における地震による揺れに伴って前記他の部材に対し接触する部位の周辺に形成されており、
   前記コンクリート体は、外方に露出する外表面を有しており、
   前記樹脂塗膜は、前記コンクリート体の前記部位における少なくとも外表面側に形成されており、
   前記コンクリート体の前記部位は、前記他の部材と対向する対向面を有しており、前記対向面には前記樹脂塗膜が形成されていないことを特徴とするコンクリート体におけるコンクリートの剥落抑制構造。
2. 水平方向において隣合う他の部材との間に隙間を有するよう支持されているコンクリート体に適用され、そのコンクリート体に形成されている樹脂塗膜によって同コンクリート体からのコンクリートの剥落を抑制するコンクリート体におけるコンクリートの剥落抑制構造において、
   前記樹脂塗膜は、前記コンクリート体における地震による揺れに伴って前記他の部材に対し接触する部位の周辺に形成されており、
   前記コンクリート体は、外方に露出する外表面を有しており、
   前記樹脂塗膜は、前記コンクリート体の前記部位における前記外表面側のみに形成されていることを特徴とするコンクリート体におけるコンクリートの剥落抑制構造。
3. 前記コンクリート体は、水平方向及び鉛直方向に延びる四角板状に形成されて同コンクリート体の水平に延びる方向の端部が前記部位となっているとともに、その部位における端面が前記他の部材と対向する対向面となっており、且つ、前記コンクリート体の厚さ方向の一方側の面が外方に露出する前記外表面となっており、
   前記樹脂塗膜は、少なくとも前記部位の外表面における前記対向面と繋がる部分に鉛直方向に延びるように形成されている請求項１又は２に記載のコンクリート体におけるコンクリートの剥落抑制構造。
4. 水平方向において隣合う他の部材との間に隙間を有するよう支持されているコンクリート体に適用され、そのコンクリート体に形成されている樹脂塗膜によって同コンクリート体からのコンクリートの剥落を抑制するコンクリート体におけるコンクリートの剥落抑制構造において、
   前記樹脂塗膜は、前記コンクリート体における地震による揺れに伴って前記他の部材に対し接触する部位の周辺に形成されており、
   前記コンクリート体は、外方に露出する外表面を有しており、
   前記樹脂塗膜は、前記コンクリート体の前記部位における少なくとも外表面側に形成されており、
   前記コンクリート体は、水平方向及び鉛直方向に延びる四角板状に形成されて同コンクリート体の水平に延びる方向の端部が前記部位となっているとともに、その部位における端面が前記他の部材と対向する対向面となっており、且つ、前記コンクリート体の厚さ方向の一方側の面が外方に露出する前記外表面となっており、
   前記樹脂塗膜は、前記部位の外表面における前記対向面と繋がる部分の上端部及び下端部に形成されていることを特徴とするコンクリート体におけるコンクリートの剥落抑制構造。

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