米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 固定構造物 -> 清水建設株式会社

発明の名称 ひび割れ誘発目地構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−56521(P2007−56521A)
公開日 平成19年3月8日(2007.3.8)
出願番号 特願2005−242196(P2005−242196)
出願日 平成17年8月24日(2005.8.24)
代理人 【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
発明者 称原 良一 / 秋山 文生
要約 課題
目地位置におけるコンクリート体の構造耐久性を確保し、さらに、目地位置にひび割れを確実に誘発させることができるひび割れ誘発目地構造の提供。

解決手段
コンクリート体1の表面に、コンクリート体1のひび割れを誘発させるひび割れ誘発目地4が形成されているとともに、コンクリート体1の内部に、ひび割れ誘発目地4と平行に延在するひび割れ誘発鉄筋5が、ひび割れ誘発目地4の目地位置に合わせて配筋されているひび割れ誘発目地構造であって、以下の数式で表された断面欠損率が1/5以上になるように、ひび割れ誘発目地4の目地深さとひび割れ誘発鉄筋5の鉄筋径とがそれぞれ設定されている。
特許請求の範囲
【請求項1】
コンクリート体の表面に、該コンクリート体のひび割れを誘発させるひび割れ誘発目地が形成されているとともに、前記コンクリート体の内部に、前記ひび割れ誘発目地と平行に延在するひび割れ誘発鉄筋が、前記ひび割れ誘発目地の目地位置に合わせて配筋されているひび割れ誘発目地構造であって、
以下の数式で表された断面欠損率が1/5以上になるように、前記ひび割れ誘発目地の目地深さと前記ひび割れ誘発鉄筋の鉄筋径とがそれぞれ設定されていることを特徴とするひび割れ誘発目地構造。
【数1】


【請求項2】
請求項1記載のひび割れ誘発目地構造において、
前記ひび割れ誘発鉄筋に、防錆処理が施されていることを特徴とするひび割れ誘発目地構造。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンクリートの乾燥収縮や温度収縮によるひび割れを計画的に集中させるひび割れ誘発目地構造に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、コンクリート壁の乾燥収縮等によるひび割れを制御するために、コンクリート壁には、ひび割れを計画的に集中させるひび割れ誘発目地が所定の間隔で設けられている。目地位置でひび割れを適正に誘発させるためには、目地位置での断面欠損率が20%(1/5)以上必要である。一方、目地位置での断面欠損率が大き過ぎると、コンクリート壁の構造耐久性が確保できなくなるため、目地間隔や目地深さを適正に設定する必要がある。
【0003】
また、コンクリート壁にひび割れ誘発目地を設ける場合、目地位置における設計壁厚さを確保するため、目地底からの厚みが構造体としての厚みとみなされる。このため、目地深さ分だけ壁厚さをふかしてコンクリート壁を形成する必要があり、つまり、設計壁厚さ寸法に目地深さ寸法を加えた寸法を、実際に形成されるコンクリート壁の壁厚さ(施工壁厚さ)としなければならない。
【0004】
ところで、ひび割れを適正に誘発させるために必要な断面欠損率は、施工壁厚さに対する目地深さの比率である。したがって、設計壁厚さが大きくなる程、目地深さ寸法(断面欠損)を大きくする必要があり、その結果、壁のふかし厚さが大きくなってふかしコンクリート量が増大し、不経済となる。
【0005】
そこで、従来、コンクリート壁の内部に中空モルタルパイプやモルタル詰め塩ビ管等の誘発材を目地位置に合わせて埋設させるひび割れ誘発目地構造が提供されている。このひび割れ誘発目地構造によれば、誘発材によって目地位置にひび割れが誘発されることになるため、設計壁厚さに対する目地深さを小さくすることができる。これによって、設計壁厚さが大きくなっても、誘発材を埋設させることで目地深さを大きくしなくてよく、ふかしコンクリート量の増大を防止することができる(例えば、特許文献1,2参照。)。
【0006】
また、従来、コンクリート壁の内部に鉄筋材からなるひび割れ誘発筋を目地位置に合わせて並列に配筋させるひび割れ誘発目地構造が提供されている。このひび割れ誘発目地構造によれば、前述したひび割れ誘発目地構造と同様に、ひび割れ誘発筋によって目地位置にひび割れが誘発され、ふかしコンクリート量の増大を防止することができるとともに、コンクリート壁の内部に埋設されたひび割れ誘発筋がコンクリート補強機能をもつ部材であるため、このひび割れ誘発筋によってコンクリート壁の構造耐久性が低下することがない。なお、このひび割れ誘発目地構造では、ひび割れ誘発筋がひび割れ誘発目地(中空)と同等にひび割れ誘発効果を発揮すると評価しており、具体的には、ひび割れ誘発目地の目地深さの寸法にひび割れ誘発筋の鉄筋径の合計値をそのまま足し、さらに壁厚さで割る(除する)ことで断面欠損率を算出し、この断面欠損率が1/5以上になるように、ひび割れ誘発筋の鉄筋径や本数、目地深さを設定している(例えば、特許文献3参照。)。
【特許文献1】特開平9−184205号公報
【特許文献2】特開平9−184206号公報
【特許文献3】特開平6−248731号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記した前者のひび割れ誘発目地構造では、誘発材によって目地位置における構造耐久性が害されるという問題がある。
また、上記した後者のひび割れ誘発目地構造では、ひび割れ誘発筋がひび割れ誘発目地(中空)と同等にひび割れ誘発効果を発揮すると評価して断面欠損率を算出しているが、実際は、ひび割れ誘発筋によるひび割れ誘発効果が、ひび割れ誘発目地のそれよりも低くなるため、ひび割れを十分に誘発させることができず、目地以外の部分にクラックが発生する場合があるという問題が存在する。つまり、上記した後者のひび割れ誘発目地構造は、ひび割れ誘発筋によるひび割れ誘発効果を高く見込み過ぎており、例えば、このひび割れ誘発目地構造における数式を用いて、断面欠損率が1/5になるようにひび割れ誘発目地の目地深さとひび割れ誘発鉄筋の鉄筋径とをそれぞれ設定すると、ひび割れを十分に誘発させることができない。通常、コンクリート壁の構造耐久性を考慮して断面欠損率をできるだけ低くしようとし、断面欠損率が1/5に近似するように目地深さおよび鉄筋径をそれぞれ設定するため、上記した後者のひび割れ誘発目地構造では、ひび割れを十分に誘発させることができなくなる場合が多い。
【0008】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、設計壁厚さに対する目地深さを小さくしてふかし厚さを小さくすることができるとともに、目地位置におけるコンクリート体の構造耐久性を確保し、さらに、目地位置にひび割れを確実に誘発させることができるひび割れ誘発目地構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1記載の発明は、コンクリート体の表面に、該コンクリート体のひび割れを誘発させるひび割れ誘発目地が形成されているとともに、前記コンクリート体の内部に、前記ひび割れ誘発目地と平行に延在するひび割れ誘発鉄筋が、前記ひび割れ誘発目地の目地位置に合わせて配筋されているひび割れ誘発目地構造であって、以下の数式で表された断面欠損率が1/5以上になるように、前記ひび割れ誘発目地の目地深さと前記ひび割れ誘発鉄筋の鉄筋径とがそれぞれ設定されている。
【0010】
【数1】


【0011】
このような特徴により、ひび割れ誘発鉄筋の部分が断面欠損となってひび割れが誘発されるため、ひび割れ誘発目地の目地深さを小さくすることが可能である。また、ひび割れ誘発鉄筋は、コンクリート補強機能をもったものであるため、目地位置における構造耐久性の低下が抑制される。さらに、上記した数式で表されているように、ひび割れ誘発鉄筋の鉄筋径の2/3だけをひび割れ誘発に有効な断面欠損としているため、ひび割れを確実に誘発させることが可能であり、例えば、断面欠損率が1/5になるように目地深さと鉄筋径を設定した場合でも、確実にひび割れが誘発される。
【0012】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のひび割れ誘発目地構造において、前記ひび割れ誘発鉄筋に、防錆処理が施されていることを特徴としている。
【0013】
このような特徴により、ひび割れ誘発鉄筋が埋設された目地位置にひび割れが発生して、そのひび割れから水が浸入したとしても、ひび割れ誘発鉄筋が錆びることはない。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係るひび割れ誘発目地構造によれば、ひび割れ誘発鉄筋の部分が断面欠損となってひび割れが誘発されるため、ひび割れ誘発目地の目地深さを小さくすることが可能であり、ふかし厚さを小さくすることができ、ふかしコンクリート量を低減させ、コストダウンを図ることができる。また、コンクリート体の内部に断面欠損をつくるひび割れ誘発鉄筋は、コンクリート補強機能をもったものであり、コンクリート体の構造耐久性が低下することはないため、ひび割れの発生位置が制御されているだけでなく、耐久性にも優れたコンクリート体を形成することができる。さらに、ひび割れ誘発鉄筋の鉄筋径の2/3だけをひび割れ誘発に有効な断面欠損としており、例えば、断面欠損率が1/5になるように、目地深さと鉄筋径とをそれぞれ設定しても、ひび割れを確実に誘発させることが可能であり、目地位置以外の部分にクラックが発生することを確実に防止することができる。
【0015】
また、ひび割れ誘発鉄筋に防錆処理を施すことで、ひび割れ誘発鉄筋が埋設された目地位置にひび割れが発生して、そのひび割れから水が浸入したとしても、ひび割れ誘発鉄筋が錆びることはなく、これによって、コンクリートの剥離などを防止することができ、高品質のコンクリート体を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明に係るひび割れ誘発目地構造の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【0017】
図1は本発明に係るコンクリート体に相当する鉄筋コンクリート造のコンクリート壁1の斜視図であり、図2はコンクリート壁1の断面図である。図1,図2に示すように、コンクリート壁1は、コンクリート2の中に格子状の壁筋3が埋設された構成からなっている。
【0018】
コンクリート壁1の表面には、コンクリート壁1のひび割れを誘発させるひび割れ誘発目地4,4が形成されている。ひび割れ誘発目地4,4は、一方向に延在する凹状の溝であり、断面形状台形に形成されている。また、ひび割れ誘発目地4,4は、コンクリート壁1の両側の面にそれぞれ形成されており、双方のひび割れ誘発目地4,4は互いに対向する位置に形成されている。
【0019】
また、コンクリート壁1の内部には、ひび割れ誘発目地4と平行に延在する異形棒鋼からなるひび割れ誘発鉄筋5が埋設されている。ひび割れ誘発鉄筋5は、コンクリート壁1のひび割れを誘発させるための誘発材であり、ひび割れ誘発目地4,4の目地位置に合わせて配筋されている。また、ひび割れ誘発鉄筋5は、ダブル配筋の壁筋3の外側(壁筋3とひび割れ誘発目地4との間)に配設され、ひび割れ誘発鉄筋5に直交する横筋3aに結束されている。また、ひび割れ誘発鉄筋5の表面には、全長に亘って防錆処理が施されており、例えば、エポキシ防錆塗料が塗布されている。なお、ひび割れ誘発鉄筋5の防錆処理は、ひび割れ誘発鉄筋5を配筋する前に、工場或いは現場で行うのが好ましい。
【0020】
ところで、目地位置にひび割れが適正に誘発されるべく、次式(数式1)で表された断面欠損率Aが所定の値になるように、記したひび割れ誘発目地4の目地深さtとひび割れ誘発鉄筋5の鉄筋径dとがそれぞれ設定されている。
【0021】
【数2】


【0022】
なお、断面欠損率Aとは、目地位置におけるコンクリート壁1の断面欠損の割合をいう。
また、ひび割れ誘発目地4の目地深さtとは、コンクリート壁1の表面からひび割れ誘発目地4の底面までの溝深さ寸法をいう。また、目地深さtは、一つの目地位置に形成されたひび割れ誘発目地4,4の溝深さ寸法の合計値を意味し、本実施の形態のように、ひび割れ誘発目地4,4が両側面にそれぞれ設けられている場合には、各ひび割れ誘発目地4,4の溝深さ寸法t’、t”を足した値が目地深さtとなる。
また、設計壁厚さtとは、構造上要求される壁厚さをいい、実際に形成される壁の厚さ(施工壁厚さT)からふかし厚さ(目地深さt)を引いた値に相当する。
また、誘発材とは、コンクリート壁1の中に埋設されて目地位置にひび割れを計画的に集中させるための部材をいい、本実施の形態ではひび割れ誘発鉄筋5がそれに相当する。また、誘発材の径dは、一つの目地位置に埋設された誘発材の径寸法の合計値を意味する。
また、対中空有効率とは、誘発材としてひび割れ誘発目地4或いはコンクリート壁1内に中空の孔を形成した場合の強度低減率/断面欠損率(断面欠損率に対する強度低減率の割合)に対する各種誘発材の強度低減率/断面欠損率の比率をいう。
【0023】
図3は異形棒鋼、丸鋼、中空、塩化ビニル管からなる各種の誘発材の強度低減率/断面欠損率を比較したグラフであり、図4は各種の誘発材の対中空有効率をまとめた表である。なお、強度低減率は、各種の誘発材がそれぞれ埋設された各種の試験体を割裂試験(引張試験)することで測定される。
図3に示すように、誘発材として異形棒鋼を使用した場合の強度低減率/断面欠損率は、中空の場合の強度低減率/断面欠損率の2/3程度であり、図4に示すように、異形棒鋼からなる誘発材の対中空有効率は0.66(2/3)となる。したがって、異形棒鋼からなるひび割れ誘発鉄筋5を誘発材として使用している上記した構成からなるひび割れ誘発目地構造においては、次式(数式2)が成り立つ。
【0024】
【数3】


【0025】
また、目地位置にひび割れを適正に誘発させるため、断面欠損率Aが1/5以上になることが必要である。したがって、上記した式(数式2)で表された断面欠損率Aが1/5以上になるように、目地深さtと鉄筋径dとが設定される。また、コンクリート壁1の構造耐久性を考慮すると、断面欠損率Aが出来るだけ小さくなることが好ましい。
例えば、断面欠損率Aを1/5に設定すると、目地深さ(ふかし厚さ)tは次式(数式3)で算定される。
【0026】
【数4】


【0027】
図5は上記した式(数式3)による計算結果の具体例を示した表である。
図5に示すように、設計壁厚さtおよび鉄筋径dが図5の表に示すような所定値のとき、目地深さ(ふかし厚さ)tは、図5の表に示すような値に設定される。なお、ひび割れ誘発目地4,4を形成するための目地棒の汎用品は5mm単位であるため、上記した式(数式3)で計算された計算結果よりも大きく、且つその計算結果に最も近い目地棒を使ってひび割れ誘発目地4,4を形成することが好ましいが、無論、計算結果に合う目地棒を製作してもよい。また、算出された目地深さtは、両側のひび割れ誘発目地4,4の溝深さの合計値であるため、計算結果の値を両側のひび割れ誘発目地4,4で振り分けるように設定することが好ましいが、無論、コンクリート壁1の一方側にのみひび割れ誘発目地4を形成してもよい。
【0028】
なお、比較を行うため、図5の表には、ひび割れ誘発鉄筋5が配筋されていない場合の目地深さ(ふかし厚さ)tが、次式(数式4)により計算されている。
【0029】
【数5】


【0030】
上記した構成からなるひび割れ誘発目地構造によれば、ひび割れ誘発鉄筋5の部分が断面欠損となってひび割れが誘発されるため、図5に示すように、上記した構成からなるひび割れ誘発目地構造における目地深さtは、ひび割れ誘発鉄筋5が配筋されていない場合の目地深さtと比べて小さくなる。したがって、ふかし厚さを小さくなり、ふかしコンクリート量を低減させ、コストダウンを図ることができる。
【0031】
また、コンクリート壁1の内部に断面欠損をつくるひび割れ誘発鉄筋5は、コンクリート補強機能をもったものであり、このひび割れ誘発鉄筋5が埋設されることでコンクリート体の構造耐久性が低下することがないため、ひび割れの発生位置が制御されているだけでなく、耐久性にも優れたコンクリート壁1を形成することができる。
【0032】
また、ひび割れ誘発鉄筋5の鉄筋径の2/3だけをひび割れ誘発に有効な断面欠損として断面欠損率Aを計算しているため、例えば、断面欠損率が1/5になるように、目地深さtと鉄筋径dとをそれぞれ設定しても、ひび割れを確実に誘発させることができ、目地位置以外の部分にクラックが発生することを確実に防止することができる。
【0033】
さらに、ひび割れ誘発鉄筋5に防錆処理を施すことで、ひび割れ誘発鉄筋5が埋設された目地位置にひび割れが発生して、そのひび割れから水が浸入したとしても、ひび割れ誘発鉄筋5が錆びることはない。これによって、コンクリートの剥離などを防止することができ、高品質のコンクリート壁1を形成することができる。
【0034】
以上、本発明に係るひび割れ誘発目地構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、図1,図2に示すように、上記した実施の形態では、目地位置にひび割れ誘発鉄筋5が1本だけ配筋されているが、本発明は、図6に示すように、複数(図6では2本)のひび割れ誘発鉄筋105,105を配筋させてもよい。この場合、鉄筋径dは、各ひび割れ誘発鉄筋105,105の径d’、d”を足した値である。なお、図6における符号101はコンクリート壁を示しており、符号104はひび割れ誘発目地を示している。
【0035】
また、上記した実施の形態では、ひび割れ誘発鉄筋5がダブル配筋の壁筋3の外側に配筋されているが、本発明は、壁筋の内側に配筋させてもよく、目地位置に合った位置であればよい。
【0036】
また、上記した実施の形態では、ひび割れ誘発鉄筋5がコンクリート壁1の横筋3aに結束されているが、壁筋の巾止め筋にひび割れ誘発鉄筋を結束させてもよく、或いは、ひび割れ誘発鉄筋を固定するための鉄筋や冶具等を取り付けて、その鉄筋等に結束させてもよい。
【0037】
また、上記した実施の形態では、ひび割れ誘発鉄筋5の鉄筋径が設定されている状態で、目地深さtを算出しているが、本発明は、目地深さを設定した状態でひび割れ誘発鉄筋の鉄筋径を算出してもよい。
【0038】
また、上記した実施の形態では、コンクリート壁1に形成されるひび割れ誘発目地構造について説明しているが、本発明は、例えば、柱や梁、スラブ等、その他壁以外のコンクリート体に形成されるひび割れ誘発目地構造でもよい。
【0039】
また、上記した実施の形態では、異形棒鋼からなるひび割れ誘発鉄筋5が使用されているが、丸鋼などからなるひび割れ誘発鉄筋でもよく、鉄筋材からなるひび割れ誘発鉄筋であれば、その形状等は何れでもよい。
【0040】
また、上記した実施の形態では、ひび割れ誘発鉄筋5に防錆処理を施しているが、請求項1に係る発明は、防錆処理が施されていなくてもよい。
その他、上記した実施の形態における構成は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、他の構成に変更可能であり、さらに、上記した構成を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明に係るひび割れ誘発目地構造の実施の形態を説明するためのコンクリート体の斜視図である。
【図2】本発明に係るひび割れ誘発目地構造の実施の形態を説明するためのコンクリート体の断面図である。
【図3】本発明に係るひび割れ誘発目地構造の実施の形態を説明するための各種の誘発材の強度低減率/断面欠損率を比較したグラフである。
【図4】本発明に係るひび割れ誘発目地構造の実施の形態を説明するための各種の誘発材の対中空有効率をまとめた表である。
【図5】本発明に係るひび割れ誘発目地構造の実施の形態を説明するための計算結果の具体例を示した表である。
【図6】本発明に係るひび割れ誘発目地構造の他の実施の形態を説明するためのコンクリート体の断面図である。
【符号の説明】
【0042】
1 コンクリート壁(コンクリート体)
4 ひび割れ誘発目地
5 ひび割れ誘発鉄筋




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013