JP7499294B2 - 構造スリット部材及び壁躯体の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、建物などの構造物の壁躯体の側縁に沿って配置される構造スリット部材、及びそれを使用した柱躯体に隣接する壁躯体の構築方法に関するものである。

特許文献１，２に開示されているように、鉄筋コンクリート造の建築物の柱や梁と壁との縁を切ることを目的として構造スリットが設けられることが知られており、地震発生時に建物の脆性破壊を防止する役割を担っている。

構造スリットは、1981年の建築基準法「新耐震基準」で耐震設計の一手法として盛り込まれており、主に鉄筋コンクリート造のマンションに広く採用されている。一般的な構造スリットは、コンクリートの側圧に対して一定の高さ（例えば1.0m-1.5m程度）までしか形状の保持や固定が難しく、構造スリットの両側にコンクリートを順々に打ち上げる施工方法が採用されている。

特開２００７－１８６９２５号公報 特開２０１２－６７４９５号公報

しかしながら、構造スリットの取り付け不良やコンクリート打設中の施工管理が適切に行われなかった場合に、構造スリットの曲がりやズレが生じ、施工後に是正が必要となることがある。

そこで本発明は、コンクリート打設中の施工管理の負担が軽減できるうえに、構造スリットに曲がりやズレが生じるのを防ぐことができる構造スリット部材、及びそれを使用した柱躯体に隣接する壁躯体の構築方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の構造スリット部材は、構造物の壁躯体の側縁に沿って構造スリットを配置するための構造スリット部材であって、前記壁躯体の側縁に配置される帯板状の構造スリットと、前記構造スリットに沿って前記壁躯体の内部側にコンクリートによって長尺状に形成されるプレキャスト部と、前記プレキャスト部に端部が埋設されて前記壁躯体の中央側に突出される壁横筋と、前記構造スリットの貫通穴に連通するように前記プレキャスト部に埋設されるインサートとを備えたことを特徴とする。

ここで、前記インサートは、前記プレキャスト部の長手方向に間隔を置いて複数が埋設される構成とすることができる。また、前記プレキャスト部は、前記壁躯体の第１壁面の一部となる鉛直壁面を有するとともに、前記第１壁面に対向する前記壁躯体の第２壁面が形成される位置に露出する壁面がない構成とすることができる。さらに、前記プレキャスト部には、前記第２壁面を形成する壁型枠に接続されるセパレータの一部が埋設されるのが好ましい。

また、壁躯体の構築方法の発明は、上記したいずれかの構造スリット部材を使用した柱躯体に隣接する壁躯体の構築方法であって、前記構造スリット部材を前記柱躯体との境界となる位置に配置する工程と、前記インサートに対して、前記柱躯体側から挿入された中間支持材の端部を接続する工程と、前記プレキャスト部が配置されるとともに配筋がされた前記壁躯体の型枠の内側に、前記壁躯体の高さに至るまで連続してコンクリートを充填する工程とを備えたことを特徴とする。

さらに別の壁躯体の構築方法の発明は、上記したいずれかの構造スリット部材を使用した柱躯体に隣接する壁躯体の構築方法であって、前記構造スリット部材に対して前記壁躯体の配筋を行うことで壁用ユニットを製作する工程と、前記壁用ユニットを吊り上げて、前記構造スリット部材が前記柱躯体との境界に位置するように配置する工程と、前記インサートに対して、前記柱躯体側から挿入された中間支持材の端部を接続する工程と、前記壁躯体の型枠の内側に配置された前記壁用ユニットに対して、前記壁躯体の高さに至るまで連続してコンクリートを充填する工程とを備えたことを特徴とする。

このように構成された本発明の構造スリット部材は、構造スリットに沿ってコンクリートによって長尺状に形成されるプレキャスト部と、プレキャスト部に端部が埋設される壁横筋と、構造スリットの貫通穴に連通するインサートとを備えている。

すなわち、構造スリットの剛性を高めるために付加されたプレキャスト部は、壁躯体の外側からインサートに接続される中間支持材などによって支持できるうえに、壁横筋を介して後から充填される壁躯体のコンクリートと一体化できる。

このため、コンクリートの大きな側圧にも耐えられるようになり、一度に高くコンクリートを打設するなどして、コンクリート打設中の施工管理の負担を軽減することができる。さらに、構造スリットは、剛性の高いプレキャスト部に支えられるので、曲がりやズレが生じるのを防ぐことができる。

特に、プレキャスト部に埋設されるインサートが、プレキャスト部の長手方向に間隔を置いて複数が埋設されていれば、壁躯体の側縁に配置される構造スリットを、高さ方向に偏りなく支持させることができる。

また、壁躯体の一方の壁面側に露出する壁面がないプレキャスト部であれば、継目を設けることなく後から充填されるコンクリートで表面を覆うことができるので、屋外側の壁面の継目であれば必要となるシーリング材などの施工を行う必要がない。

さらに、プレキャスト部に壁型枠に接続されるセパレータの一部が埋設されていれば、プレキャスト部が配置された位置においても、壁型枠間をセパレータによって接続することができる。

また、壁躯体の構築方法の発明では、構造スリット部材を配置して、柱躯体側から挿入された中間支持材の端部をインサートに接続した後に、壁躯体の高さに至るまで連続してコンクリートを充填する。

このように、剛性の高いプレキャスト部が中間支持材によって支持された構造スリット部材を使用することで、壁躯体の高さを一度のコンクリート打設によって構築することができるので、コンクリート打設中の施工管理の負担を軽減することができる。

さらに、構造スリット部材を使用して、地組みなどで壁躯体の配筋を行うことで壁用ユニットを製作するのであれば、施工性が向上するので、より効率的に壁躯体を構築することができるようになる。

本実施の形態の構造スリット部材を使用した柱躯体に隣接する壁躯体を構築する工程の説明図である。 構造スリットが配置される建物の壁躯体及び柱躯体の概略構成を示した説明図である。 本実施の形態の構造スリット部材と壁配筋及び柱配筋との関係を説明する斜視図である。 一対の構造スリット部材を使用して製作される壁用ユニットの構成を説明する斜視図である。 柱躯体との境界付近を拡大して示した説明図である。 柱躯体の一方側にのみ壁躯体を構築する場合の本実施の形態の構造スリット部材の使用例を示した説明図である。 従来の柱と壁のコンクリートの打設順序を例示した説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施の形態の構造スリット部材２を使用して、構造物となる建物１の柱躯体１１及びそれに隣接する壁躯体１２を構築する工程を説明する図である。また、図２は、構造スリット３が配置される建物１の壁躯体１２及び柱躯体１１の概略構成を示した説明図である。

大きな地震が発生した際に、ビルや集合住宅などの建物１の柱や梁のせん断破壊という脆性破壊を防止する目的で、図２に示すように、柱と壁の境界などに構造スリットが配置される。図示した構造スリット３は、柱躯体１１と壁躯体１２との縁を切る部材で、鉛直スリット、垂直スリット、耐震スリットなどと呼ばれることもある。

構造スリット３は、柱躯体１１との境界となる壁躯体１２の側縁１２ａに配置される。壁躯体１２は、主要な構造部材とは異なる、袖壁、腰壁、垂れ壁などのいわゆる雑壁と呼ばれる躯体である。一方、図３に例示したように、梁躯体１３と壁躯体１２との縁を切る目的で配置される構造スリットは、水平スリット１５と呼ぶこととする。

本実施の形態の構造スリット部材２は、図４，５に示すように、帯板状の構造スリット３と、構造スリット３に沿って長尺状に形成されるプレキャスト部４と、プレキャスト部４に端部が埋設される壁横筋５１と、プレキャスト部４に埋設されるインサート６とを備えている。

構造スリット３は、発泡スチロール、発泡ウレタン、ポリスチレンフォーム、フェノールフォームなどの材料からなる長方形板状の部材である。構造スリット３は、壁躯体１２の高さと同程度の長さの長尺状に形成される。

構造スリット３は、図５に示すように、幅が壁躯体１２の壁厚（150mm-230mm程度）より狭く、壁躯体１２の壁厚方向の両側の端縁には、それぞれ枠材３２が取り付けられる。両側に溝が形成された枠材３２の一方の溝には、構造スリット３の端縁が嵌め込まれるとともに、他方の溝には、壁型枠７２に固定される直方体状の目地棒３３が嵌め込まれる。

図５に示すように、一対の壁型枠７２，７２の柱躯体１１との境界となる位置には、上述した構造スリット３と枠材３２と目地棒３３とによって形成された仕切りが配置されて、壁躯体１２や柱躯体１１を構築するために充填されるコンクリートの流れは、この仕切りによって堰き止められる。

プレキャスト部４は、構造スリット３の長手方向（鉛直方向）に沿って、壁躯体１２の内部側にコンクリートによって長尺状に形成される。プレキャスト部４には、構造スリット３の一面が密着するうえに、枠材３２の一部が埋設されるので、プレキャスト部４と構造スリット３とは一体に扱うことができる。

本実施の形態で説明するプレキャスト部４は、平面視で異形の台形状に形成されているが、これに限定されるものではなく、平面視略台形や平面視略直角三角形などに形成することもできる。ここで図５に示すように、壁躯体１２の一方の壁面を第１壁面１２１とし、それに対向する他方の壁面を第２壁面１２２とする。

プレキャスト部４は、第１壁面１２１の一部となる鉛直壁面４１を有している。すなわち、壁躯体１２の側縁１２ａは、プレキャスト部４の鉛直壁面４１によって形成される。これに対して、壁躯体１２の第２壁面１２２側には、プレキャスト部４の壁面は露出することがない。すなわち、第２壁面１２２側のプレキャスト部４の壁面は、平面視で柱躯体１１側から壁躯体１２の中央側に向けて先細る傾斜面４２に形成される。

プレキャスト部４の傾斜面４２の最も第２壁面１２２に近い位置でも、目地棒３３の幅程度の離隔があるので、第２壁面１２２側に充填されるコンクリートによってプレキャスト部４の傾斜面４２は覆われることになる。

このようにして断面台形状の長尺に形成されるプレキャスト部４には、水平方向に延伸される壁横筋５１の端部が埋設される。すなわち、壁横筋５１は、プレキャスト部４から壁躯体１２の中央側に向けて突出される。壁横筋５１は、プレキャスト部４の長手方向に間隔を置いて複数が埋設される。

また、プレキャスト部４には、図５に示すように、柱躯体１１側となる構造スリット３の背面側に、インサート６が埋設される。このインサート６に対峙する構造スリット３の位置には、図４に示すように、貫通穴３１が穿孔されている。すなわち、構造スリット３の貫通穴３１に連通するようにインサート６が配置される。

インサート６は、図４に示した貫通穴３１の位置から分かるように、プレキャスト部４の長手方向に間隔を置いて複数が埋設される。例えば、鉛直方向に200mm-400mm程度の間隔を置いて、プレキャスト部４にインサート６が埋設される。

このインサート６に対しては、柱躯体１１側から挿入される中間支持材６１の端部が接続される（図１参照）。中間支持材６１は、鉄筋、セパレータ、全ネジなどの棒状材料によって形成することができる。また、中間支持材６１は、１本の棒状材料によって形成されるものに限定されるものではなく、途中に継手があるなど複数の棒状材料を組み合わせて形成されるものであってもよい。

そして、インサート６に接続される中間支持材６１によって、構造スリット部材２を支持させることができる。このため、コンクリートの側圧が大きくなる構造スリット部材２の下部におけるインサート６の配置間隔は、上部よりも密にすることが好ましい。

本実施の形態の構造スリット部材２は、インサート６にねじ込まれる中間支持材６１によって、柱躯体１１と接続されることになる。従来の構造スリットを設ける耐震構造では、柱と縁切りされる壁の転倒などを防ぐために振れ止め筋を配置する必要があったが、中間支持材６１を介して壁躯体１２が柱躯体１１に接続されるようになる本実施の形態の構造スリット部材２を使用することで、中間支持材６１に振れ止め筋の機能を持たせることができる。

また、図５に示すように、プレキャスト部４には、第２壁面１２２を形成する壁型枠７２に接続されるセパレータ５２の一部を埋設して、端部を突出させておくことができる。セパレータ５２は、プレキャスト部４の長手方向に間隔を置いて複数が埋設される。例えば、鉛直方向に200mm-400mm程度の間隔を置いて、プレキャスト部４にセパレータ５２が取り付けられる。

セパレータ５２は、対向する壁型枠７２，７２間方向にプレキャスト部４を貫通しており、一方の端部が第１壁面１２１側に固定されるとともに、他方の端部が第２壁面１２２側に固定される。要するに、セパレータ５２をプレキャスト部４から突出させておくことで、プレキャスト部４が配置された位置であっても、容易に対向する壁型枠７２，７２間をセパレータ５２で繋ぐことができる。

さらに、プレキャスト部４には、図３に示すように、上端から上方に向けて壁縦筋５３を突出させる。壁縦筋５３は、梁躯体１３との接続に使用される。図４に示すように、壁配筋１２３の上端も、壁縦筋５３が上方に向けて突出している。

次に、本実施の形態の構造スリット部材２を使用した柱躯体１１に隣接する壁躯体１２の構築方法について説明する。本実施の形態では、図１又は図６に示すように、柱躯体１１に隣接して壁躯体１２を構築する場合について説明する。

柱躯体１１の柱配筋１１１は、鉛直方向に延伸される主鉄筋の外側を囲むように、せん断補強鉄筋となる帯鉄筋が配筋される。また、平面視略長方形の帯鉄筋の内空を区切るように、せん断補強鉄筋となる中間帯鉄筋が架け渡される（図１，３参照）。

構造スリット部材２を所定の位置に据え付ける前に、壁躯体１２の一方の壁面を形成する壁型枠７２を組み立てておく。例えば図１に図示した柱型枠７１に連続する図の上方の壁型枠７２を、先に設置する。型枠（７１，７２）は、単管や桟木などを使って組み立てられる支保工７、せき板、セパレータ５２などによって形成される。

そして、柱型枠７１の内側には柱配筋１１１が組み立てられ、壁型枠７２の内側には壁配筋１２３が組み立てられる。この壁配筋１２３の両側縁に、構造スリット部材２が設置されている。

構造スリット部材２及び壁配筋１２３の配置方法には、２通りの方法がある。第１の方法としては、まず、構造スリット部材２を柱躯体１１との境界となる位置に配置した後に、壁配筋１２３を組み立てる方法である。

第２の方法としては、図４に示すような壁用ユニット２０を地組みによって組み立てる方法である。例えば、作業ヤードに間隔をおいて横向きに置かれた一対の構造スリット部材２，２の間に、横筋と縦筋によって格子状の壁配筋１２３を組み立てる。作業ヤードなどの広い場所で施工できる地組みであれば、効率よく壁配筋１２３を組み立てることができる。

構造スリット部材２又は壁用ユニット２０は、ホイストやクレーンなどで吊り上げられて、柱躯体１１に隣接した位置に据え付けられる。図３は、柱配筋１１１に隣接して据え付けられた構造スリット部材２及び壁配筋１２３を例示した斜視図である。

図３に示すように、構造スリット部材２のプレキャスト部４から突出された壁横筋５１は、鉛直方向に間隔を置いて壁配筋１２３の中に配置されており、この後に打設されるコンクリートによって、プレキャスト部４を壁配筋１２３された部分と一体化させることができる。

また、壁配筋１２３は、下の階の梁躯体１３上に形成された床面に、水平スリット１５を介して配置される。すなわち、壁躯体１２と床面とは、水平スリット１５によって縁切りされた状態になる。

柱躯体１１との境界となる位置に配置された構造スリット部材２に対しては、図１に示すように、柱配筋１１１側から貫通穴３１（図４参照）を通って、中間支持材６１の一端がインサート６にねじ込まれる。

図１に示した建物１では、中間支持材６１の他端も、柱躯体１１を挟んで反対側に構築される壁躯体１２用の構造スリット部材２のインサート６にねじ込まれる。要するに、中間支持材６１によって、柱躯体１１を挟んだ両側の構造スリット部材２，２の間隔は、保持されることになる。

一方、図６に示した建物１Ａでは、柱躯体１１に対して、１方向にのみ壁躯体１２が設けられるので、一端がインサート６にねじ込まれた中間支持材６１の他端は、柱型枠７１を支持する支保工７に定着させることになる。

このようにして柱配筋１１１及び壁配筋１２３を組み立てた後に、残りの柱型枠７１及び壁型枠７２を据え付ける。壁型枠７２を据え付ける際には、プレキャスト部４においては、図５に示すように、突出されたセパレータ５２の端部を壁型枠７２に接続する。このようにして、場所打ちコンクリートを充填できる状態にする。

ここで、図７を参照しながら、従来の建物ａ１における柱と壁と梁のコンクリートの打設順序について説明する。この建物ａ１では、柱と両脇の壁との間に、構造スリットａ２を介在させる。

まず最初に、柱の下部のコンクリートを打設する。コンクリートは、充填時には流動体であるため、図７の左側の壁の中央に部分的なイメージとして例示したように、打設高さに応じた側圧が構造スリットａ２に作用することになる。

構造スリットａ２自体は、発泡スチロールなどによって成形された剛性の低い板材なので、大きなコンクリートの側圧が作用すると、曲がったりズレたりする可能性がある。そこで、まずは柱の高さの１／３程度のコンクリートを打設する。

続いて、柱の左右の壁の下部にも、同程度の高さまでコンクリートを充填する。そして、柱及び左右の壁の中間部のコンクリートを打設し、その後に柱及び左右の壁の上部のコンクリートを打設する。そして、最後に梁のコンクリートを打設することになるが、コンクリートの打設工程は、10工程にもなる。

これに対して、本実施の形態の構造スリット部材２は、剛性の高いプレキャスト部４を備えているうえに、プレキャスト部４が柱躯体１１側から接続された中間支持材６１によって支持されている。

中間支持材６１は、図４に示した貫通穴３１に挿入されることになるが、プレキャスト部４の鉛直方向の端部だけでなく中間部にも配置されるので、全長に亘って均等に構造スリット部材２を支持することができる。

このため、図２に図示したように、2.5ｍ程度までであれば、柱躯体１１のコンクリートを連続して一度に打設することができる。また、柱躯体１１の左右の壁躯体１２に対しても、壁躯体１２の高さに至るまで連続してコンクリートを充填することができる。

そして、最後に梁躯体１３のコンクリートを打設することになるが、コンクリートの打設工程は、4工程で済むことになる。要するに、従来のコンクリートの打設工程と比べて、6工程も削減することができる。

次に、本実施の形態の構造スリット部材２、及びそれを使用した柱躯体１１に隣接する壁躯体１２の構築方法の作用について説明する。

このように構成された本実施の形態の構造スリット部材２は、構造スリット３に沿ってコンクリートによって長尺状に形成されるプレキャスト部４と、プレキャスト部４に端部が埋設される壁横筋５１と、構造スリット３の貫通穴３１に連通するインサート６とを備えている。

すなわち、剛性を高めるために構造スリット３に付加されたプレキャスト部４は、壁躯体１２の外側からインサート６に接続される中間支持材６１などによって支持できるうえに、壁横筋５１を介して後から充填される壁躯体１２のコンクリートと一体化できる。

こうしてコンクリートの大きな側圧にも耐えられるようになれば、一度に1.5mを超えるような高さまでコンクリートを連続して打設することができるようになるので、コンクリート打設中の施工管理の負担を軽減することができるようになる。

さらに、構造スリット３は、剛性の高いプレキャスト部４に支えられるので、曲がりやズレが生じるのを防ぐことができる。特に、プレキャスト部４に埋設されるインサート６が、プレキャスト部４の長手方向に間隔を置いて複数が埋設されていれば、壁躯体１２の側縁１２ａに配置される構造スリット３を、高さ方向に偏りなく支持させることができる。

また、壁躯体１２の一方の壁面（図５の第２壁面１２２）側に露出する壁面がないプレキャスト部４であれば、後から充填されるコンクリートで表面が覆われて継目が発生しないので、屋外側の壁面の継目であれば必要となるシーリング材などの施工を行う必要がない。なお、屋内側の壁面（図５の第１壁面１２１）については、防水を行う必要がないので、プレキャスト部４の鉛直壁面４１を露出させればよい。

また、本実施の形態の壁躯体の構築方法では、構造スリット部材２を配置して、柱躯体１１側から挿入された中間支持材６１の端部をインサート６に接続した後に、壁躯体１２の高さに至るまで連続してコンクリートを充填する。

このように、剛性の高いプレキャスト部４が中間支持材６１によって支持された構造スリット部材２を使用することで、壁躯体１２の高さを一度のコンクリート打設によって構築することができるので、コンクリート打設中の施工管理の負担を軽減することができる。

さらに、構造スリット部材２を使用して、地組みで壁躯体１２の配筋を行うことで壁用ユニット２０を製作するのであれば、型枠が接近した狭い場所で作業するよりも施工性が向上するので、より効率的に壁躯体１２を構築することができるようになる。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態で説明した構造スリット３及び枠材３２の材質や形状は例示であって、これに限定されるものではなく、様々な形態の構造スリットに本発明を適用することができる。

１，１Ａ：建物（構造物）
１１ ：柱躯体
１２ ：壁躯体
１２ａ ：側縁
１２１ ：第１壁面
１２２ ：第２壁面
１２３ ：壁配筋
２ ：構造スリット部材
２０ ：壁用ユニット
３ ：構造スリット
３１ ：貫通穴
４ ：プレキャスト部
４１ ：鉛直壁面
５１ ：壁横筋
６ ：インサート
６１ ：中間支持材
７２ ：壁型枠（型枠）

Claims (6)

1. 構造物の壁躯体の側縁に沿って構造スリットを配置するための構造スリット部材であって、
   前記壁躯体の側縁に配置される帯板状の構造スリットと、
   前記構造スリットに沿って前記壁躯体の内部側にコンクリートによって長尺状に形成されるプレキャスト部と、
   前記プレキャスト部に端部が埋設されて前記壁躯体の中央側に突出される壁横筋と、
   前記構造スリットの貫通穴に連通するように前記プレキャスト部に埋設されるインサートとを備えたことを特徴とする構造スリット部材。
2. 前記インサートは、前記プレキャスト部の長手方向に間隔を置いて複数が埋設されることを特徴とする請求項１に記載の構造スリット部材。
3. 前記プレキャスト部は、前記壁躯体の第１壁面の一部となる鉛直壁面を有するとともに、前記第１壁面に対向する前記壁躯体の第２壁面が形成される位置に露出する壁面がないことを特徴とする請求項１又は２に記載の構造スリット部材。
4. 前記プレキャスト部には、前記第２壁面を形成する壁型枠に接続されるセパレータの一部が埋設されることを特徴とする請求項３に記載の構造スリット部材。
5. 請求項１又は２に記載の構造スリット部材を使用した柱躯体に隣接する壁躯体の構築方法であって、
   前記構造スリット部材を前記柱躯体との境界となる位置に配置する工程と、
   前記インサートに対して、前記柱躯体側から挿入された中間支持材の端部を接続する工程と、
   前記プレキャスト部が配置されるとともに配筋がされた前記壁躯体の型枠の内側に、前記壁躯体の高さに至るまで連続してコンクリートを充填する工程とを備えたことを特徴とする壁躯体の構築方法。
6. 請求項１又は２に記載の構造スリット部材を使用した柱躯体に隣接する壁躯体の構築方法であって、
   前記構造スリット部材に対して前記壁躯体の配筋を行うことで壁用ユニットを製作する工程と、
   前記壁用ユニットを吊り上げて、前記構造スリット部材が前記柱躯体との境界に位置するように配置する工程と、
   前記インサートに対して、前記柱躯体側から挿入された中間支持材の端部を接続する工程と、
   前記壁躯体の型枠の内側に配置された前記壁用ユニットに対して、前記壁躯体の高さに至るまで連続してコンクリートを充填する工程とを備えたことを特徴とする壁躯体の構築方法。