JP2012202039A

JP2012202039A - 構造壁のひびわれ抑制構造

Info

Publication number: JP2012202039A
Application number: JP2011065157A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Hayasaka; 典之早坂; Masato Iijima; 眞人飯島
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2012-10-22
Anticipated expiration: 2031-03-24
Also published as: JP5722093B2

Abstract

【課題】簡易な構成により乾燥収縮や温度変化等に伴うひびわれを所定の位置に誘発させて、高品質な構造壁を構築することを可能とした構造壁のひびわれ抑制構造を提案する。
【解決手段】一面１ａ側および他面１ｂ側のそれぞれに縦筋１１，１３と横筋１２，１４とが配筋されているとともに、一面１ａ側に縦目地２が設けられてなる構造壁のひび割れ抑制構造であって、一面１ａ側の横筋１２が存在しない横筋不連続領域４が、縦目地２に沿って形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、構造壁のひびわれ抑制構造に関する。

構造壁等のコンクリート構造物は、一般的に、コンクリートの乾燥収縮や温度変化等にともなうひびわれが生じやすい。そのため、所定の位置にひびわれ誘発目地として断面欠損部を設けることで、このようなひびわれを所定の位置に生じさせる場合がある。

ひびわれを誘発目地の位置に集中させるためには、壁厚の２０％以上の断面欠損率が必要であるといわれているが、壁の配筋や拘束条件によっても影響される上、必要な剛性や耐力を確保しながら目地のみでこのような断面欠損を設けることは困難であった。

そのため、特許文献１には、コンクリートとの付着を絶縁した鋼棒等を目地に沿って埋設することで、コンクリート断面積を減らすひびわれ抑制構造が開示されている。

また、特許文献２には、目地位置に沿って、パイプ内に無収縮モルタルが充填されてなる柱状部材をコンクリートとの付着を絶縁させた状態で埋設することで、コンクリート断面積を減らすひびわれ抑制構造が開示されている。

特開平６−２４８７３１号公報特許３７７５１８５号公報

構造壁には、補強部材として鉄筋が配筋されており、鉄筋が引張やせん断力を負担することでコンクリート部分に生じる引張応力も分散され、部分的に引張応力が高くなる状態が生じ難い。このため、計画通りにひびわれが発生せず、目地以外の箇所にも発生する場合が往々にしてあった。

本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、乾燥収縮や温度変化等に伴うひびわれを所定の位置に誘発させることを可能とした構造壁のひびわれ抑制構造を提案することを課題とする。

本発明者は、構造壁において力を負担させる鉄筋は切断あるいは省略することはできないという技術常識を覆すことで、本発明を創案するに至った。すなわち、第一発明の構造壁のひびわれ抑制構造は、一面側および他面側のそれぞれに縦筋と横筋とが配筋されているとともに、前記一面に縦目地としての凹部が設けられてなる構造壁のひび割れ抑制構造であって、前記一面側の横筋が存在しない横筋不連続領域が、前記縦目地に沿って形成されていることを特徴としている。

また、第二発明の構造壁のひびわれ抑制構造は、一面側および他面側のそれぞれに縦筋と横筋とが配筋されているとともに、前記一面に横目地としての凹部が設けられてなる構造壁のひび割れ抑制構造であって、前記一面側の縦筋が存在しない鉄筋不連続領域が、前記横目地に沿って形成されていることを特徴としている。
ここで、本明細書において、「一面」とは構造壁の一方の表面をいい、「他面」とは構造壁の「一面」側と反対側の表面をいう。

かかる構造壁のひびわれ抑制構造は、ダブル配筋された壁筋（縦筋および横筋）のうちの一方の壁筋に横筋（または縦筋）が繋がっていない不連続領域を設けているので、一面（一方の表面）側では横筋（または縦筋）が応力を負担できない無筋領域が形成され、乾燥収縮や温度変化等にともなってコンクリート部分に引張応力が発生した場合には、縦目地（または横目地）に沿ったひびわれを誘発させることができる。地震時に必要な耐力はコンクリートだけで、若しくはコンクリートと他方の壁筋で確保すればよい。これにより壁面の目地（縦目地または横目地）以外の領域にひびわれが発生することを抑制し、構造的および美観的に優れた構造壁が構築される。

また、前記鉄筋不連続領域よりも他面側に、一面側の横筋（または縦筋）に相当するまたはそれ以上の補助鉄筋を配筋すれば、鉄筋不連続領域を形成することで削減された鉄筋の負担応力が補われ、ダブル配筋された通常の壁と同等の耐力を確保することも可能である。

また、前記縦目地に沿って、コンクリートとは異なる材料から成る断面積低減化部材が配置されていれば、コンクリート断面積を減少させることができ、ひいては、ひびわれを誘発するための断面欠損率をより多く確保することができる。

本発明の構造壁のひびわれ抑制構造によれば、乾燥収縮や温度変化等に伴うひびわれを、より高い確度で所定の位置に誘発させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る構造壁の平断面図である。（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ矢視図である。図１のＣ−Ｃ矢視図である。構造壁の施工状況を示す平断面図である。

本実施形態の構造壁１には、図１に示すように、一面１ａ側に第一縦筋１１および第一横筋１２が、他面１ｂ側に第二縦筋１３および第二横筋１４がそれぞれ配筋されている。以下、第一縦筋１１および第二縦筋１３を区別しない場合は、単に縦筋１１，１３という。また、第一横筋１２と第二横筋１４とを区別しない場合は、単に横筋１２，１４という。

構造壁１には、一面１ａ（一方の表面）にひびわれ誘発目地としての縦目地２が形成されている。
縦目地２は、コンクリート打ち継ぎ部に形成されるが（図４参照）、コンクリート打ち継ぎ部のほかに構造壁１の延長方向に対して所定の間隔毎（例えば３ｍ毎）に設けてもよい。

縦目地２は、構造壁１の一面１ａに形成された断面視台形状の溝（凹部）である。本実施形態では、ポリウレタン樹脂やシリコン等のコーキング材２０が縦目地２に充填されている。なお、コーキング材２０は必要に応じて充填すればよく、省略してもよい。

本実施形態では、構造壁１の他面１ｂ（他方の表面）にも縦目地（以下、「裏縦目地」という）３が形成されているが、裏縦目地３は、必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。本実施形態では、裏縦目地３に目地詰め材３０が充填されている。本実施形態では、目地詰め材３０としてモルタルを充填するが、目地詰め材３０を構成する材料は限定されない。

構造壁１に配筋された縦筋１１，１３および横筋１２，１４は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、互いに組み合わせることで格子状を呈している。

縦筋１１，１３は、構造壁１の延長方向に対して所定の間隔をあけて配筋されている。本実施形態では、縦筋１１，１３が垂直に配筋されているが、縦筋１１，１３は必ずしも垂直である必要はない。例えば、構造壁１の一面１ａが傾斜している場合には、第一縦筋１１も一面１ａの傾斜に応じて傾斜させた状態で配筋してもよい。

横筋１２，１４は、水平に配筋されていて、構造壁１の高さ方向に対して所定の間隔をあけて配筋されている。
第一横筋１２は、図１に示すように、第一縦筋１１の一面１ａ側に接して配筋されている。第二横筋１４は第一横筋１２と同様に、第二縦筋１３の一面１ａ側に接して配筋されている。なお、縦筋１１，１３と横筋１２，１４との位置関係は限定されるものではなく、例えば、第一横筋１２は第一縦筋１１の内側（構造壁１の他面１ｂ側）に配筋されていてもよいし、第二横筋１４は第二縦筋１２の外側（構造壁１の他面１ｂ側）に配筋されていてもよい。

縦目地２の右側に位置する第一横筋１２と、縦目地２の左側に位置する第一横筋１２は、図２（ａ）に示すように、間隔をあけて配筋されている。
つまり、構造壁１には、縦目地２の位置沿って横筋１２が存在しない横筋不連続領域（鉄筋不連続領域）４が形成されている。

図１に示すように、横筋不連続領域４の他面１ｂ側には、複数の補助横筋（補助鉄筋）１５が配筋されている。補助横筋１５は、横筋１２，１４と同径で、同じ方向になるように配筋されているが、径やピッチを変えて横筋量を増減させてもよい。
本実施形態では、補助横筋１５を第二縦筋１３の一面１ａ側に配筋するが、補助横筋１５の位置は、横筋不連続領域４の他面１ｂ側であれば限定されない。例えば、第一縦筋１１と第二縦筋１３との中間付近に補助横筋１５を配筋してもよいし、第一横筋１２と補助横筋１５の相互の応力伝達が、直接的になされない程度に、第一縦筋１１から第二縦筋１３側に少し離れた位置に補助横筋１５を配筋してもよい。

補助横筋１５の上下方向の配筋ピッチは、第二横筋１４の配筋ピッチと同じであるが、補助横筋１５の高さ位置は、上下に隣り合う第二横筋１４，１４の中間となる高さとする。また、補助横筋１５は、横筋不連続領域４を挟んで両側に、定着長を確保することができる長さを有している。
なお、補助横筋１５の高さ位置は限定されるものではなく、例えば第二横筋１４と近接して配筋されていてもよい。また、補助横筋１５の配筋ピッチも限定されるものではなく、適宜設定すればよい。

構造壁１には、図１および図３に示すように、縦目地２に沿って、断面積低減化部材５が配置されている。
本実施形態の断面積低減化部材５は、垂直に立設された３本の丸鋼５１，５１，５１と、丸鋼支持部材５２，５２，…と、により構成されている。なお、断面積低減化部材５の構成は限定されるものではない。

丸鋼５１，５１，５１は、横筋不連続領域４と第二横筋１４との間（構造壁１の壁厚方向中間部）において、所定の間隔により並設されている。丸鋼５１は、縦筋１１，１３と同等の長さを有している。丸鋼５１は、必要に応じて表面にコンクリートとの付着を低減させる材料が塗布されていてもよい。
なお、断面積低減化材５を構成する材料は、コンクリートとの付着力が低いものであれば、丸鋼に限定されるものではない。例えば、塩ビパイプを使用してもよい。また、丸鋼５１の断面寸法、本数や間隔も限定されるものではなく、構造壁１の断面欠損率を２０％以上確保できるように適宜設定すればよい。

丸鋼支持部材５２は、丸鋼５１，５１，５１を配置する際の支持部材として配置されており、一端部が横筋不連続領域４に配置されているとともに、他端部が第二横筋１４に沿って配置されることで、壁厚方向に水平に横架されている。
丸鋼支持部材５２は、上下方向で所定の間隔をあけて複数配置されている。なお、丸鋼支持部材５２の配置ピッチや本数は限定されるものではない。

丸鋼支持部材５２は、丸鋼棒を折り曲げることによりコ字状に形成されていて、丸鋼５１，５１，５１を囲うように配置されている。なお、丸鋼支持部材５２を構成する材料や丸鋼支持部材５２の形状は限定されるものではない。また、丸鋼支持部材５２は、必要に応じて表面にコンクリートとの付着を低減させる材料が塗布されていてもよい。

構造壁１のひびわれ抑制構造を、先行壁Ｗ_１に連続して後行壁Ｗ_２を形成する際の打ち継ぎ部分に形成する場合は、以下のように行う（図４参照）。

まず、先行壁Ｗ_１を構築する。
先行壁Ｗ_１は、縦筋１１，１３および横筋１２，１４を配筋し、図示しない型枠を設置した後、当該型枠内にコンクリートを打設することにより形成する。
このとき、先行壁Ｗ_１の打ち継ぎ面には、図４に示すように、コンクリート止め部材６として金網が配置されている。

また、先行壁Ｗ_１の打ち継ぎ面からは、第二横筋１４および補助横筋１５が突設されている。
一方、先行壁Ｗ_１の第一横筋１２は、打ち継ぎ面から突出させない。つまり、先行壁Ｗ_１の第一横筋１２の一端は、打ち継ぎ面から間隔をあけたところに位置させる。

また、本実施形態では、コンクリート止め部材６の後行壁Ｗ_２の側面に沿って、丸鋼５１，５１，５１を配置しておき、丸鋼支持部材５２により支持させておく。
丸鋼支持部材５２は、両端が先行壁Ｗ_１に挿入された状態で、丸鋼５１，５１，５１を拘束している。

次に、後行壁Ｗ_２の縦筋１１，１３および横筋１２，１４を配筋し、型枠を設置した後、コンクリートを打設することにより後行壁Ｗ_２を形成する。

後行壁Ｗ_２の第二横筋１４を、先行壁Ｗ_１から突設した第二横筋１４に継ぎ足す場合には、所定の継ぎ手長を確保する。
後行壁Ｗ_２の第一横筋１２は、先行壁Ｗ_１に配筋された第一横筋１２との間に、横筋不連続領域４が形成されるように、打ち継ぎ面から所定の間隔をあけて配筋する。

後行壁Ｗ_２側において、縦筋１１，１３および横筋１２，１４の配筋が完了したら、図示しない型枠を設置し、縦筋１１，１３、横筋１２，１４および断面積低減化部材５を巻き込んだ状態でコンクリートを打設する。

このとき、コンクリート止め部材６の両端には、目地棒２１，３１が上下に立設されている。
コンクリートの養生後、型枠と目地棒２１，３１を取り外す。

本実施形態の構造壁１のひびわれ抑制構造によれば、横筋不連続領域４を設けているので、乾燥収縮や温度変化等にともなってコンクリート部分に引張応力が発生した場合には、縦目地２に沿ったひびわれを誘発させることができる。
所定の位置に乾燥収縮等に伴うひびわれを誘発させることで、構造壁１の壁面に対してひびわれが発生することを抑制し、構造的および美観的に優れた構造壁１が構築することができる。

また、補助横筋１５が配筋されているため、横筋不連続領域４を形成することで削減された第一横筋１２の鉄筋量を補うことができる。

また、縦目地２に沿って、断面積低減化部材５が配置されているため、ひびわれを誘発するための断面欠損率をより多く確保することができる。

以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、構造壁の一面に縦目地が設けられる場合について説明したが、構造壁の一面にひびわれ誘発目地として横目地が設けられていてもよい。この場合には、横目地に沿って、縦筋が存在しない縦筋不連続領域（鉄筋不連続領域）を形成する。

また、補助横筋（補助鉄筋）は、必要に応じて配筋すればよく、せん断応力度に応じて径やピッチを増減させたり、補助横筋の強度を変えたり、応力が低い場合は省略することも考えられる。
また、断面積低減化部材は、必要に応じて配置すればよく、縦目地の位置にひびわれを誘発させるための断面欠損率を確保できる場合には、省略してもよい。

上下方向で並設された第一横筋の全てについて、横筋不連続領域において連続させない（間隔をあける）こととしたが、例えば、第一横筋を１本おきに連続させない構成としてもよく、横筋不連続領域は、必ずしも全ての第一横筋が連続していなくてもよい。

縦目地の形成方法は、前記実施形態で示した方法に限定されるものではなく、例えば、構造壁の側面に沿って目地棒２１を配設した状態で、当該側面にコンクリートを増し打ち１６（図４参照）することで、形成してもよい。

１構造壁
１１，１３縦筋
１２，１４横筋
１５補助横筋（補助鉄筋）
２縦目地
４横筋不連続領域（鉄筋不連続領域）
５断面積低減化部材

Claims

一面側および他面側のそれぞれに縦筋と横筋とが配筋されているとともに、前記一面側に縦目地が設けられてなる構造壁のひび割れ抑制構造であって、
前記一面側の横筋が存在しない鉄筋不連続領域が、前記縦目地に沿って形成されていることを特徴とする、構造壁のひびわれ抑制構造。
一面側および他面側のそれぞれに縦筋と横筋とが配筋されているとともに、前記一面側に横目地が設けられてなる構造壁のひび割れ抑制構造であって、
前記一面側の縦筋が存在しない鉄筋不連続領域が、前記横目地に沿って形成されていることを特徴とする、構造壁のひびわれ抑制構造。
前記鉄筋不連続領域よりも他面側に、補助鉄筋が配筋されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の構造壁のひびわれ抑制構造。