開口部を有する基礎コンクリートの補強構造
【課題】 土台を必要とすることなく、リフォームや防蟻工事の際などの際に開けられた開口部を有する基礎コンクリートを、少ない施工手順で、しかも有効に補強することのできる補強構造を提供することを目的とする。
【解決手段】 通路となる開口部1を有する、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリート2の補強構造であって、開口部1の左右両側に、基礎コンクリート2の片側側面に当接する第1の補強金具3を一対固定し、かつ第1の補強金具3同士を、第1の補強金具3の上側に載置した開口部1の横幅よりも長尺の第2の補強金具4にて、開口部1における通行を確保しつつ連結固定すると共に、開口部1の下端と基礎コンクリート2の下端との間の基礎コンクリート2の片側側面に、開口部1の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具5を固定したことを特徴とする開口部を有する基礎コンクリートの補強構造。
【解決手段】 通路となる開口部1を有する、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリート2の補強構造であって、開口部1の左右両側に、基礎コンクリート2の片側側面に当接する第1の補強金具3を一対固定し、かつ第1の補強金具3同士を、第1の補強金具3の上側に載置した開口部1の横幅よりも長尺の第2の補強金具4にて、開口部1における通行を確保しつつ連結固定すると共に、開口部1の下端と基礎コンクリート2の下端との間の基礎コンクリート2の片側側面に、開口部1の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具5を固定したことを特徴とする開口部を有する基礎コンクリートの補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、開口部を有する基礎コンクリートの補強構造に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に我が国の木造建築物は、基礎コンクリート上に土台を載置し、この土台上に柱を立設した構造のものとなっている。
このような木造建造物の基礎コンクリートとしては、土台全体に対応して巡らして形成される布基礎やベタ基礎が多く用いられている。
リフォームや防蟻工事の際には、配線や配管を通したり、或いは人が出入りしたりする必要があることから、この基礎コンクリートを一部切り欠き、開口部とすることがある。
【0003】
しかしながら、リフォームや防蟻工事が終了した後においても、この開口部をそのまま放置しておくと、基礎コンクリートの強度が低下してしまっており、好ましくない。
即ち、開口部のある基礎コンクリートは、開口場所によっては柱などから大きな力を受けており、その荷重を充分に保持することができない。
【0004】
そこで、このように開口部を有する基礎コンクリートを補強する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
しかしながら、この方法の場合、土台が必須であり、その土台がしっかりしていなかったり、或いは基礎の開口部上に土台の継ぎ手があったりする場合には、強度が出ず、しかも土台がしっかりしているかどうかは一見しただけでは分かりづらいという問題があった。
また、この方法は、土台と基礎とを一体化させて強度を発揮させるものであり、このため、幅の異なる土台と基礎との隙間を埋めるためにパッキン板などでその隙間を埋める必要があるばかりか、その隙間が様々であるため、多種の幅のパッキン板を用意する必要があり、煩雑であった。しかも、上記のように、この方法は、土台と基礎とを一体化させて強度を発揮させるものであることから、実際上、基礎と土台とを連結するアンカーボルトが必要であった。
従って、この方法の場合、実際上の施工手順が多くなり、容易なものとは言い難いものであった。
【0006】
【特許文献1】特開2007−40103号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記従来の問題を解消し、土台を必要とすることなく、リフォームや防蟻工事などの際に開けられた開口部を有する基礎コンクリートを、少ない施工手順で、しかも有効に補強することのできる補強構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
即ち、請求項1に係る本発明は、通路となる開口部を有する、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強構造であって、前記開口部の左右両側に、前記基礎コンクリートの片側側面に当接する第1の補強金具を一対固定し、かつ、前記第1の補強金具同士を、前記第1の補強金具の上側に載置した前記開口部の横幅よりも長尺の第2の補強金具にて、前記開口部における通行を確保しつつ連結固定すると共に、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間の前記基礎コンクリートの片側側面に、前記開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具を固定したことを特徴とする、開口部を有する基礎コンクリートの補強構造を提供するものである。
請求項2に係る本発明は、前記第1の補強金具同士を、前記第2の補強金具の下端が、前記基礎コンクリートの上端よりもやや下方となるように、かつ、前記第2の補強金具の上端が、前記基礎コンクリートの上端よりもやや上方となるようにして、前記第2の補強金具にて連結固定している、請求項1記載の補強構造を提供するものである。
請求項3に係る本発明は、前記第1の補強金具及び前記第2の補強金具として、その横断面形状が、いずれもリップ溝形状のものを用いる、請求項1又は2記載の補強構造を提供するものである。
請求項4に係る本発明は、前記第1の補強金具を、あと施工アンカーを用いて固定する、請求項1〜3のいずれかに記載の補強構造を提供するものである。
請求項5に係る本発明は、前記第3の補強金具を、あと施工アンカーを用いて固定する、請求項1〜4のいずれかに記載の補強構造を提供するものである。
以上の補強構造は、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強構造に関するものである。以下、これを本発明の第1の態様と称することがある。
請求項6に係る本発明は、通路となる開口部を有する、無筋の基礎コンクリートの補強構造であって、前記開口部の左右両側に、前記基礎コンクリートの片側側面に当接する第1の補強金具を一対固定し、かつ、前記第1の補強金具同士を、前記第1の補強金具の上側に載置した前記開口部の横幅よりも長尺の第2の補強金具にて、前記開口部における通行を確保しつつ連結固定すると共に、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間の前記基礎コンクリートの片側側面に、前記開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具と、前記第3の補強金具よりもさらに長尺の金属部材からなる第4の補強金具とを順次固定し、かつ、前記補強を行った基礎コンクリートとは異なる他方の側面であって、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる、第5の補強金具を前記他方の側面の横幅全面にわたり設置すると共に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる第6の補強金具を前記開口部をまたいで前記他方の側面の横幅全面にわたり設置したことを特徴とする、開口部を有する基礎コンクリートの補強構造を提供するものである。
請求項7に係る本発明は、前記第4の補強金具が、金属部材を2枚重ねすることにより、若しくは厚手の金属部材により形成されている、請求項6記載の補強構造を提供するものである。
以上の補強構造は、無筋の基礎コンクリートの補強構造に関するものである。以下、これを本発明の第2の態様と称することがある。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、土台を必要とすることなく、リフォームや防蟻工事の際などに開けられた開口部を有する基礎コンクリートを少ない施工手順で、しかも有効に補強することができる。
即ち、本発明によれば、土台を必要とすることなく、リフォームや防蟻工事の際など、床下工事を行った際に開けられた開口部を有する基礎コンクリートであっても、少ない施工手順で、開口部のない基礎コンクリートのレベル以上に強度を戻すことが可能である。
従って、本発明によれば、少ない施工手順で済むにもかかわらず、開口部を有する基礎コンクリート上の木造建造物の強度を低下させるおそれが回避される。
【0010】
より具体的に述べると、本発明によれば、土台を必要とすることなく、基礎部の補強のみを考えているので、基礎と土台とを一体化するパッキン板やアンカーボルトなどは不要である。
また、通常、施工は、開口部の左右両側に第1の補強金具を固定することと、第1の補強金具同士を第2の補強金具にて連結固定すること、及び開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具を開口部の下面に固定すること、の3つの手順で済み、施工性に優れている。
しかも、本発明によれば、充分な強度を有するものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の第1の態様の1例を示す正面図である。
【図2】図1の断面説明図である。
【図3】第1の補強金具3(3A、3B)と第2の補強金具4のそれぞれ断面形状を示す説明図である。
【図4】本発明に用いるあと施工アンカー6と、座金(ワッシャー)7とを示す説明図である。
【図5】第1の補強金具3(3A、3B)の1例を示す正面図である。
【図6】第2の補強金具4の1例を示す正面図である。
【図7】第3の補強金具5の1例を示す正面図である。
【図8】本発明の第2の態様の1例を示す正面図である。
【図9】図8の断面説明図である。
【図10】図8の背面図である。
【図11】参考例1−1で行った、開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎を用いての曲げせん断強度試験(圧縮側)の模様を示す説明図である。
【図12】参考例1−2で行った、開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎を用いての曲げせん断強度試験(引張側)の模様を示す説明図である。
【図13】実施例1−2で行った、開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎を用いての曲げせん断強度試験(引張側)の模様を示す説明図である。
【図14】比較例1−1で行った、開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎を用いての曲げせん断強度試験(圧縮側)の模様を示す説明図である。
【図15】比較例1−2で行った、開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎を用いての曲げせん断強度試験(引張側)の模様を示す説明図である。
【図16】基礎の算定において用いた鉄筋の形状を示す説明図である。
【図17】強度試験における荷重の加え方を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の第1の態様は、通路となる開口部を有する、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強構造であって、前記開口部の左右両側に、前記基礎コンクリートの片側側面に当接する第1の補強金具を一対固定し、かつ、前記第1の補強金具同士を、前記第1の補強金具の上側に載置した前記開口部の横幅よりも長尺の第2の補強金具にて、前記開口部における通行を確保しつつ連結固定すると共に、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間の前記基礎コンクリートの片側側面に、前記開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具を固定したことを特徴とするものである。
【0013】
以下、本発明の第1の態様を図面により詳細に説明する。図1は、本発明の第1の態様の1例を示す正面図であり、図2はその断面説明図である。
【0014】
本発明の第1の態様は、通路となる開口部1を有する、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリート2の補強構造である。
本発明の第1の態様においては、前記開口部1の左右両側に、前記基礎コンクリート2の片側側面に当接する第1の補強金具3(3A、3B)を一対固定している。
【0015】
なお、開口部1としては、リフォームや防蟻工事の際など、床下工事を行った際に開けられたものが主に対象となるが、元々基礎コンクリート2に設けられているものであってもよい。
開口部1としては、例えば、幅が450mm、高さが300mm程度のものがあるが、これに限定されるものではない。
ここで基礎コンクリート2は、柱部分に独立して形成される独立基礎ではなく、土台全体乃至は土台の大半の部分に形成される布基礎とベタ基礎が対象となる。この基礎コンクリート2は、通常の鉄筋コンクリートからなるものである。
また、開口部1は、図1などに示すように基礎コンクリート2の上側に設けられているものが対象となる。
【0016】
第1の補強金具3(3A、3B)の材質は、ステンレス鋼や鉄等に限られず、亜鉛メッキなどの防錆処理が施されたものであってもよい。
次に、第1の補強金具3(3A、3B)の形状としては、より軽量化を図る見地から、図1では、略逆さ台形状(或いは略逆さ跳び箱状)のものを示している。但し、必ずしもこれに限定されるものではなく、略四角形状のものなどであってもよい。
また、第1の補強金具3(3A、3B)としては、その横断面形状が、概ね略コ字状のものが用いられるが、特に図3に示すように、その末端部がさらに内側に折り込まれた如き形状である、リップ溝形状とすると、より薄肉のものとすることができ、より軽量化することができることから好ましい。従って、第1の補強金具3(3A、3B)としては、通常は、リップ溝形鋼が用いられる。
第1の補強金具3(3A、3B)の大きさとしては、例えば1例を挙げると、上部(上底)の長さ(幅)が350mm、下部(下底)の長さ(幅)が150mm、高さが200mm程度であるが、これに限定されるものではない。
第1の補強金具3(3A、3B)としては、厚さが3.2mmのリップ溝形鋼からなる、側面からみたときの最大高さが、75mmのものが通常用いられるが、これに限定されるものではない。
【0017】
上記の如き第1の補強金具3(3A、3B)は、開口部1の左右両側に、前記基礎コンクリート2の片側側面、例えば表側側面に当接するようにして一対固定されている。
前記第1の補強金具3(3A、3B)の固定には、図4に示す如き、あと施工アンカー6が用いられる。符号7は、座金(ワッシャー)である。
あと施工アンカー6としては、高強度ねじ固定式アンカーであるハードエッジアンカー(サンコーテクノ株式会社製、商品名)が好ましく用いられる。
あと施工アンカー6を用いて固定するために、第1の補強金具3(3A、3B)には、あと施工アンカー取付け用孔8が形成されている。図5は、第1の補強金具3(3A、3B)の1例を示す正面図である。
図5では、第1の補強金具3(3A、3B)の平板部の3箇所に、あと施工アンカー取付け用孔8が形成されているものを示したが、あと施工アンカー取付け用孔8の形成数などは、これに限定されるものではない。
なお、第1の補強金具3(3A、3B)は、図1に示すように、開口部1の左右両側であって、基礎コンクリート2の上端よりもやや下の位置に、第1の補強金具3(3A、3B)の上端がくるように水平に固定すると、強度的に優れたものとなり、好ましい。
【0018】
さらに、第1の補強金具3(3A、3B)同士は、第1の補強金具3(3A、3B)の上側に載置した、開口部1の横幅よりも長尺の第2の補強金具4にて、開口部1における通行を確保しつつ連結固定されている。
第2の補強金具4は、図1に示すように、開口部1の横幅よりも長尺の横長形状のものである。
第2の補強金具4の大きさの1例を挙げると、図1では、縦(高さ)100mm、横(幅)850mmのものを示しているが、これに限定されるものではなく、開口部1の大きさ等を考慮して適宜決定すればよい。
この第2の補強金具4としては、厚さが3.2mmのリップ溝形鋼からなる、側面からみたときの最大高さが、50mmのものが通常用いられるが、これに限定されるものではない。
図6は、第2の補強金具4の1例を示す正面図である。
第2の補強金具4の材質は、ステンレス鋼や鉄等に限られず、亜鉛メッキなどの防錆処理が施されたものであってもよい。
また、第2の補強金具4としては、第1の補強金具3(3A、3B)と同様に、その横断面形状が、概ね略コ字状のものが用いられるが、特に図3に示すように、その末端部がさらに内側に折り込まれた如き形状である、リップ溝形状とすると、より薄肉のものとすることができ、より軽量化することができることから好ましい。従って、第2の補強金具4としては、通常は、リップ溝形鋼が用いられる。
【0019】
このような第2の補強金具4にて、第1の補強金具3(3A、3B)同士が、開口部1における通行を確保しつつ連結固定されている。
第1の補強金具3(3A、3B)と第2の補強金具4との連結固定は、第1の補強金具3(3A、3B)の上面と、第2の補強金具4の下面とを、ボルト9で連結固定することにより行われる。
そのために、第1の補強金具3(3A、3B)の上面と、第2の補強金具4の下面には、それぞれ対応する位置にボルト取付け用孔10が形成されており、このボルト取付け用孔10にボルト9を差し込み、ナット(図示していない)により固定する。図1では、左右に2対ずつボルト9を差し込んだ状態のものを示しているが、これに限定されるものではない。ボルト9としては、通常、全ネジボルトが用いられる。
【0020】
ここで開口部1における通行を確保するために、第1の補強金具3(3A、3B)同士を、第2の補強金具4の下端が、基礎コンクリート2の上端よりもやや下方となるように、かつ、第2の補強金具4の上端が、基礎コンクリート2の上端よりもやや上方となるようにして、第2の補強金具4にて連結固定している、
図1では、第2の補強金具4の下端が、基礎コンクリート2の上端よりも50mmほど下方となるように配置したものを示している。この場合、第2の補強金具4の上端は、基礎コンクリート2の上端よりも50mmほど上方となるように配置されていることになる。従って、開口部1の幅が450mm、高さが300mmの場合を考えると、連結固定後に残される通路の大きさは、幅が450mm、高さが250mmとなり、開口部1における通行が確保される。なお、開口部1の高さは、強度を損なわない範囲で、高さを300mmより若干大きくすることも可能である。
【0021】
さらにまた、開口部1の下端と基礎コンクリート2の下端との間の基礎コンクリート2の片側側面、例えば表側側面に、開口部1の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具5が水平に固定される。
この第3の補強金具5は、図1や図7に示すように、横長の平板状のものである。その大きさは、1例を挙げると、厚さが3mmの金属部材からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1000mmのものであるが、開口部1の横幅よりも長尺のもの(横の長さが長いもの)であれば、これに限定されるものではない。
第3の補強金具5の材質は、ステンレス鋼や鉄等に限られず、亜鉛メッキなどの防錆処理が施されたものであってもよい。
【0022】
第3の補強金具5の固定には、図4に示す如き、あと施工アンカー6と座金(ワッシャー)7が用いられる。
あと施工アンカー6としては、高強度ねじ固定式アンカーであるハードエッジアンカー(サンコーテクノ株式会社製、商品名)が好ましく用いられる。
あと施工アンカー6を用いて固定するために、第3の補強金具5には、あと施工アンカー取付け用孔8が形成されている。図1では、第3の補強金具5の平板部の3箇所に、あと施工アンカー取付け用孔8が形成されているものを示したが、3箇所に限定されるものではなく、それ以上、例えば7箇所程度まで形成することができる。
図7は、第3の補強金具5の1例を示す正面図である。
【0023】
第3の補強金具5は、開口部1の下端と基礎コンクリート2の下端との間の基礎コンクリート2の片側側面、例えば表側側面に、左右方向にわたって固定されるが、できれば開口部1の下端に近い位置に固定すると、特に図1に示すように開口部1の下端すれすれの位置に第3の補強金具5の上端がくるように水平に固定すると、強度的に優れたものとなり、好ましい。
【0024】
鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強構造に関する本発明の第1の態様は、以上の如きものである。
【0025】
次に、本発明の第2の態様について述べる。
本発明の第2の態様は、通路となる開口部を有する、無筋の基礎コンクリートの補強構造であって、前記開口部の左右両側に、前記基礎コンクリートの片側側面に当接する第1の補強金具を一対固定し、かつ、前記第1の補強金具同士を、前記第1の補強金具の上側に載置した前記開口部の横幅よりも長尺の第2の補強金具にて、前記開口部における通行を確保しつつ連結固定すると共に、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間の前記基礎コンクリートの片側側面に、前記開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具と、前記第3の補強金具よりもさらに長尺の金属部材からなる第4の補強金具とを順次固定し、かつ、前記補強を行った基礎コンクリートとは異なる他方の側面であって、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる、第5の補強金具を前記他方の側面の横幅全面にわたり設置すると共に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる第6の補強金具を前記開口部をまたいで前記他方の側面の横幅全面にわたり設置したことを特徴とするものである。
以下、本発明の第2の態様を図面により詳細に説明する。図8は、本発明の第2の態様の1例を示す正面図であり、図9はその断面説明図である。また、図10はその背面図である。
【0026】
本発明の第2の態様は、通路となる開口部1を有する、無筋の基礎コンクリート2の補強構造である。
本発明の第2の態様において、第1の補強金具、第2の補強金具、第3の補強金具のそれぞれの内容と、これらによる補強の仕方の内容は、前記した本発明の第1の態様においてそれぞれ記載した内容と同様である。
本発明の第2の態様においては、無筋の基礎コンクリート2の補強構造であるということで、さらに、第4の補強金具、第5の補強金具、第6の補強金具が追加されている。換言すると、本発明の第2の態様は、第4の補強金具、第5の補強金具、第6の補強金具が追加されていること以外は、前記した本発明の第1の態様と同様のものということができる。
【0027】
本発明の第2の態様においては、まず前記第3の補強金具5と同様に、第4の補強金具11が、開口部1の下端と基礎コンクリート2の下端との間の基礎コンクリート2の片側側面、例えば表側側面に、左右方向にわたって固定されるが、通常は、図8に示したように、前記第3の補強金具5と基礎コンクリート2の下端との間の基礎コンクリート2の片側側面、例えば表側側面に、左右方向にわたって固定される。
この第4の補強金具11は、前記第3の補強金具5と同様に、横長の平板状のものであり、その大きさは、1例を挙げると、厚さが6mmの金属部材からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)2300mmのものであるが、開口部1の横幅よりも長尺のもの(横の長さが長いもの)であって、しかも前記第3の補強金具5よりも長尺に形成されている。これにより、無筋の基礎コンクリート2を有効に補強することができる。また、第4の補強金具11の材質は、前記第3の補強金具5と同様に、ステンレス鋼や鉄等に限られず、亜鉛メッキなどの防錆処理が施されたものであってもよい。
【0028】
本発明の第2の態様においては、第4の補強金具11としては、長尺で帯状の金属部材の一部又は全部を2枚重ねすることにより、若しくは厚手(例えば、厚さ5〜7mm程度)の金属部材により形成されているものとすることが好ましい。図8では、厚さが6mmの金属部材からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)2300mmのものを用い、ハードエッジアンカーで固定した。プレートの幅は2300mmの1枚ものを使用するのが好ましいが、長さ1000mm、厚さが6mmのプレートを繋ぎ併せて幅2300mmとしてもよいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
なお、第4の補強金具11の固定には、第3の補強金具5の固定と同様に、図4に示す如き、あと施工アンカー6と座金(ワッシャー)7が用いられ、あと施工アンカー6としては、高強度ねじ固定式アンカーであるハードエッジアンカー(サンコーテクノ株式会社製、商品名)が好ましく用いられる。
また、あと施工アンカー6を用いて固定するために、第4の補強金具11には、第3の補強金具5と同様に、あと施工アンカー取付け用孔8が複数、例えば図8に示すように、17箇所に形成されている。但し、形成数はこれに限定されるものではない。
【0029】
次に、本発明の第2の態様においては、無筋の基礎コンクリート2の補強構造であるということで、図10に示すように、前記補強を行った基礎コンクリート2の片側側面とは異なる他方の側面(前記補強を行ったのが表側側面であれば、裏側の側面)にも補強を行っている。
即ち、本発明の第2の態様においては、前記補強を行った基礎コンクリートとは異なる他方の側面であって、開口部1の下端と前記基礎コンクリート2の下端との間に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる第5の補強金具12を、前記他方の側面の横幅全面にわたり設置すると共に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる第6の補強金具13を、開口部1をまたいで前記他方の側面の横幅全面にわたり設置している。
【0030】
第5の補強金具12は、長尺の金属部材を単独(1枚)で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる。
ここで第5の補強金具12として、長尺の金属部材を単独(1枚)で用いる場合、金属部材の一部又は全部を2枚重ねすることにより形成されているものとすることができる。図10では、第5の補強金具12として、厚さが6mmの金属部材からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1000mmのプレートを繋ぎ併せて横幅全面にわたり設置した。プレートのつなぎ目3箇所に、縦(高さ)50mm、横(幅)200mm、厚さ6mmの金属プレートを載置し、一部を二重構造としたものを示しているが、必ずしもこれに限定されるものではない。
一方、第5の補強金具12として、長尺の金属部材を複数つなぎ合わせて帯状としたものを用いる場合、つなぎ目の部分を二重構造とすることができ、これにより構造性能により優れたものとすることができる。例えば、隣接する金属部材のつなぎ目の部分の上に、これよりも短尺の金属部材(例えば、縦(高さ)50mm、横(幅)200mm、厚さ6mm)を載置することにより、つなぎ目の部分を二重構造としてもよいし、或いは隣接する金属部材の端部を部分的に重ね合わせることにより、つなぎ目の部分を二重構造としてもよい。この場合、重ね合わせた金属部材の上から、あと施工アンカーを用いて固定すればよい。
さらに、第5の補強金具12としては、開口部1の下端に近接する箇所を、金属部材を2枚重ねとした、2重構造のものとしておくことが好ましい。この他、その分だけ厚肉のものとしてもよい。
【0031】
第6の補強金具13も、長尺の金属部材を単独(1枚)で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなり、上記した第5の補強金具12と同様のものである。
第6の補強金具13として、長尺の金属部材を単独(1枚)で用いる場合、長尺で帯状の金属部材の一部又は全部を2枚重ねすることにより形成されているものとすることができる。
また、第6の補強金具13として、長尺の金属部材を複数つなぎ合わせて帯状としたものを用いる場合、つなぎ目の部分を二重構造とすることができ、これにより構造性能により優れたものとすることができる。
但し、この第6の補強金具13は、開口部1をまたいで前記他方の側面の横幅全面にわたり設置されている。第6の補強金具13は、開口部1には物理的に設置できないが、開口部1以外は連続的となるように設置されている。
図10では、厚さが3mmの金属部材からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1300mmのものと、厚さが3mmの金属部材からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1775mmのものを用い、それぞれ繋ぎ目1箇所に、縦(高さ)50mm、横(幅)200mm、厚さ3mmの金属プレートを載置し、一部を二重構造としたものを示しているが、必ずしもこれに限定されるものではない。
このようにして、本発明の第2の態様においては、前記補強を行った基礎コンクリート2の片側側面とは異なる他方の側面(前記補強を行ったのが表側側面であれば、裏側の側面)にも補強を行っている。
無筋の基礎コンクリート2の補強構造に関する本発明の第2の態様は、以上の如きものである。
【実施例】
【0032】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0033】
参考例1−1(開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎の強度試験:圧縮側)
図11に示すように、上側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm;上下主筋:D13、SD295;あばら筋:D10、@300、SD295)について、下側に支台14を2つ置き、図11に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)と破壊状況を表1に示す。
【0034】
参考例1−2(開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎の強度試験:引張側)
図12に示すように、参考例1−1とは上下反対に、下側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm;上下主筋:D13、SD295;あばら筋:D10、@300、SD295)について、下側に支台14を2つ置き、図12に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)と破壊状況を表1に示す。
【0035】
実施例1−1(本発明の第1の態様による開口部を有する鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強:圧縮側)
図1に示すように、上側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリート2(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm;上下主筋:D13、SD295;あばら筋:D10、@300、SD295)について、図1に示すようにして本発明による補強を行い、次いで下側に支台14を2つ置き、図11に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験(上側開口)を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)と破壊状況を表1に示す。
【0036】
ここで、本発明の第1の態様による補強は、次のようにして行った。
まず実施例1−1として、上部(上底)の長さ(幅)が350mm、下部(下底)の長さ(幅)が150mm、高さが200mmの略逆さ台形状(或いは略逆さ跳び箱状)をなす形状のものであって、かつ、厚さが3.2mmであり、側面からみたときの最大高さが、75mmのリップ溝形鋼からなるものを左右1対用意した(図5参照)。
次に、第2の補強金具4として、縦(高さ)100mm、横(幅)850mmであり、厚さが3.2mmのリップ溝形鋼からなる、側面からみたときの最大高さが、50mmのものを用意した(図6参照)。
さらに、第3の補強金具5として、縦(高さ)50mm、横(幅)1000mm、厚さが3mmのステンレス鋼からなる鋼板を用意した(図7参照)。
【0037】
そして、上側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリート2(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm;上下主筋:D13、SD295;あばら筋:D10、@300、SD295)の片側側面(表側側面)について、基礎コンクリート2の上端から50mm下方であって、開口部1の両側(両脇)の位置に、その上端がくるように第1の補強金具3(3A、3B)を1対当接させて配置した。しかる後、第1の補強金具3(3A、3B)に予め設けられている、3箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
次に、このようにして固定された1対の第1の補強金具3(3A、3B)の上面に、その下面が接するように第2の補強金具4を載置した。第1の補強金具3(3A、3B)の上面と、第2の補強金具4の下面には、予めそれぞれ対応する位置にボルト取付け用孔10が形成されているので、このボルト取付け用孔10(合計4箇所)にそれぞれボルト9を差し込み、ナットにより固定した。
さらに、このようにして第1の補強金具3(3A、3B)と第2の補強金具4とが連結固定されたと同じ側の基礎コンクリート2の開口部1の下端より下であって、下端スレスレの位置に、第3の補強金具5を水平に配置し、第3の補強金具5に予め設けられている、3箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
【0038】
実施例1−2(本発明の第1の態様による開口部を有する鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強:引張側)
図13に示すように、実施例1−1と同様の補強を行った布基礎をひっくり返し、実施例1−1とは上下反対に、下側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm;上下主筋:D13、SD295;あばら筋:D10、@300、SD295)について、下側に支台14を2つ置き、図13に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)と破壊状況を表1に示す。
【0039】
比較例1−1(開口部を有する鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強:圧縮側)
図14に示すように、実施例1−1において、第3の補強金具5を用いずに、第1の補強金具3(3A、3B)と第2の補強金具4とによる補強を行った布基礎について、下側に支台14を2つ置き、図14に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)と破壊状況を表1に示す。
【0040】
比較例1−2(開口部を有する鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強:引張側)
図15に示すように、比較例1−1と同様の補強を行った布基礎をひっくり返し、比較例1−1とは上下反対に、下側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎について、下側に支台14を2つ置き、図15に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)と破壊状況を表1に示す。
【0041】
【表1】
*なお、比較例1−2は、試験体施工時に曲げひび割れが発生していた。
【0042】
なお、無筋コンクリートからなる布基礎は、乾燥収縮や経年劣化等でひび割れが生じているものがほとんどで、最大耐力時の荷重(Pmax)は0kNとなる。
また、鉄筋コンクリートからなる布基礎の耐力を、以下に示す建築学会の算定式を用いて計算した。鉄筋の規格について計算したところ、下記の表3に示すように、21.5kNの必要耐力(必要耐力I)となった。
さらに、製品の安全性をより高めるために、実際の鋼材(主筋)の降伏点を用いて必要耐力(必要耐力II)を求めた。
その結果、必要耐力II(Pmax)=(0.9×127×325×545)×4/3000=27.1kNとなり、27.1kN以上の最大荷重があれば、補強の効果が充分にあったと言える。
【0043】
従って、補強を行った試験体(実施例、比較例)はいずれも、必要耐力I(21.5kN以上)を満足していたが、開口部の位置が圧縮側、引張側共に必要耐力II(27.1kN以上)を満たしていたのは、実施例(本発明)のみであることが分かった。換言すると、第3の補強金具5を用いずに、第1の補強金具3(3A、3B)と第2の補強金具4とによる補強を行った比較例の場合には、特に下からの突き上げ(引張側:23.4kN)にあまり強くないことが分かった。
【0044】
[基礎の算定式]
一般的に行なわれている住宅の布基礎の設計では、フーチング部分は地反力を処理するものとして設計し、残余の地中梁部分に曲げ耐力を期待した設計を行なっている。2階建ての住宅の布基礎の上下主筋には異型鉄筋1-D13を用いるのが一般的である。図16で示される鉄筋の終局耐力(Mmax)は、下記の式(1)で算定するのが一般的である。下記の式(1)を適用する際に鉄筋の規格が問題となる。異型鉄筋の場合、SD235、SD295、SD345(末尾の数値が基準強度Fで、単位はN/mm2である)が主に市場に流出しており、最も使用量の多いものがSD235と考えられるので、これを用いた。
【0045】
・My=0.9at・δy・d ・・・(1)
【0046】
ここでatは引張主筋断面積、δyは主筋の降伏点でF値の1.1倍とした。dは有効せい(d=D-d1)をそれぞれ示す。
なお、記号D、d1、D1は、表2で示される寸法である。
【0047】
【表2】
【0048】
上下主筋には異型鉄筋1-D13を用い、規格(材質)がSD235の布基礎の終局耐力Mmaxを計算すると、次の表3のMmax欄が構造設計で期待している終局強度時のモーメントである。
【0049】
【表3】
【0050】
実験では、図17に示す試験区間長L=3000mmの試験体中央に荷重を加えている。このとき、試験体中央の最大曲げモーメントMmaxを荷重Pに直すと、式(2)となる。
【0051】
・P=4・Mmax /L ・・・(2)
【0052】
試験区間L=3000mmとして、終局耐力をモーメントから荷重に変換すると、次の表4を得た。表4中のP、つまり21.5kNが、構造設計で期待している終局強度の荷重表現である。
【0053】
【表4】
【0054】
これらの結果によれば、本発明の第1の態様により、開口を有する、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートを有効に補強することができることが分かる。
【0055】
実施例2−1(本発明の第2の態様による開口部を有する無筋の基礎コンクリートの補強:圧縮側)
図8に示すように、上側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する無筋の基礎コンクリート2(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm)について、図8に示すようにして本発明による補強を行い、次いで下側に支台を2つ置き、図8に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験(上側開口)を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)は、31.7kNであった。
【0056】
ここで、本発明の第2の態様による補強は、次のようにして行った。
まず上部(上底)の長さ(幅)が350mm、下部(下底)の長さ(幅)が150mm、高さが200mmの略逆さ台形状(或いは略逆さ跳び箱状)をなす形状のものであって、かつ、厚さが3.2mmであり、側面からみたときの最大高さが、75mmのリップ溝形鋼からなるものを左右1対用意した(図5参照)。
次に、第2の補強金具4として、縦(高さ)100mm、横(幅)850mmであり、厚さが3.2mmのリップ溝形鋼からなる、側面からみたときの最大高さが、50mmのものを用意した(図6参照)。
また、第3の補強金具5として、あと施工アンカー取付け用孔8が7箇所に設けられていること以外は図7に示したものと同様の外形を有する、縦(高さ)50mm、横(幅)1000mm、厚さが3mmのステンレス鋼からなる鋼板を用意した。
さらに、第4の補強金具11として、厚さが6mmの金属部材(ステンレス鋼)からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)2300mmのものを用いハードエッジアンカーで固定した。このものには、合計17箇所にあと施工アンカー取付け用孔8が設けられていた。
次に、第5の補強金具12として、厚さが6mmの金属部材(ステンレス鋼)からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1000mmのプレートを繋ぎ併せて3330mmとした。プレートのつなぎ目3箇所に、縦(高さ)50mm、横(幅)200mm、厚さ6mmの金属プレートを載置し、一部を二重構造としたものを用意した。
さらにまた、第6の補強金具13として、厚さが3mmの金属部材(ステンレス鋼)からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1300mmのものと、厚さが3mmの金属部材(ステンレス鋼)からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1775mmのものを用い、ハードエッジアンカーで固定した。
【0057】
そして、上側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する無筋コンクリートからなる基礎コンクリート2(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm)の片側側面(表側側面)について、基礎コンクリート2の上端から50mm下方であって、開口部1の両側(両脇)の位置に、その上端がくるように第1の補強金具3(3A、3B)を1対当接させて配置した。しかる後、第1の補強金具3(3A、3B)に予め設けられている、3箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
次に、このようにして固定された1対の第1の補強金具3(3A、3B)の上面に、その下面が接するように第2の補強金具4を載置した。第1の補強金具3(3A、3B)の上面と、第2の補強金具4の下面には、予めそれぞれ対応する位置にボルト取付け用孔10が形成されているので、このボルト取付け用孔10(合計4箇所)にそれぞれボルト9を差し込み、ナットにより固定した。
さらに、第3の補強金具5を、このようにして第1の補強金具3(3A、3B)と第2の補強金具4とが連結固定されたと同じ側の基礎コンクリート2の開口部1の下端より下であって、開口部1の下端スレスレの位置〔第3の補強金具5の縦(高さ)の中心の位置から、基礎コンクリート2の下端までの距離が275mmの地点〕に水平に配置し、第3の補強金具5に予め設けられている、3箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
また、第4の補強金具11を、前記第3の補強金具5と基礎コンクリート2の下端との間〔第4の補強金具11の縦(高さ)の中心の位置から、基礎コンクリート2の下端までの距離が175mmの地点〕に水平に配置し、その左右両端それぞれから200mm程度内側の箇所の上に、縦(高さ)50mm、横(幅)200mm、厚さ6mmの厚手の金属プレート(ステンレス鋼からなるプレート)を載置し、一部を二重構造とし、合計17箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
次に、第5の補強金具12を、上記の如き補強を行った側面とは異なる側面(裏面側面)であって、基礎コンクリート2の下端から、第5の補強金具12の縦(高さ)の中心の位置までの距離が175mmの地点に、その側面のほぼ横幅全面にわたり水平に配置し、図10で示される適宜位置に、縦(高さ)50mm、横(幅)200mm、厚さ6mmの金属プレート(ステンレス鋼からなるプレート)を3つ載置して、一部(3箇所)を二重構造とし、合計18箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
さらにまた、第6の補強金具13のうち、厚さが3mmの金属部材(ステンレス鋼)からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1300mmのものを図10で開口部の左側に、厚さが3mmの金属部材(ステンレス鋼)からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1775mmのものを図10で開口部の右側に、それぞれ配置し、第6の補強金具13全体として開口部1をまたぐ形で、前記第5の補強金具12の上方に設置した。なお、第6の補強金具13は、基礎コンクリート2の上端から、第6の補強金具13の縦(高さ)の中心の位置までの距離が80mmの地点に水平に配置し、合計16箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
【産業上の利用可能性】
【0058】
本発明によれば、土台を必要とすることなく、リフォームや防蟻工事の際などに開けられた開口部を有する基礎コンクリートを少ない施工手順で、しかも有効に補強することができる。
即ち、本発明によれば、土台を必要とすることなく、リフォームや防蟻工事の際など、床下工事を行った際に開けられた開口部を有する基礎コンクリートであっても、少ない施工手順で、開口部のない基礎コンクリートのレベル以上に強度を戻すことが可能である。
従って、本発明によれば、少ない施工手順で済むにもかかわらず、開口部を有する基礎コンクリート上の木造建造物の強度を低下させるおそれが回避される。
【0059】
より具体的に述べると、本発明によれば、土台を必要とすることなく、基礎部の補強のみを考えているので、基礎と土台とを一体化するパッキン板やアンカーボルトなどは不要である。
また、通常、施工は、開口部の左右両側に第1の補強金具を固定することと、第1の補強金具同士を第2の補強金具にて連結固定すること、及び開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具を開口部の下面に固定すること、の3つの手順で済み、施工性に優れている。
しかも、本発明によれば、充分な強度を有するものとなっている。
従って、本発明によれば、開口部を有する基礎コンクリート上の木造建造物の耐震性を低下させるおそれが回避される。
それ故、本発明は、住宅関連産業において、有効に用いられる。
【符号の説明】
【0060】
1 開口部
2 基礎コンクリート
3 第1の補強金具
4 第2の補強金具
5 第3の補強金具
6 あと施工アンカー
7 座金(ワッシャー)
8 あと施工アンカー取付け用孔
9 ボルト
10 ボルト取付け用孔
11 第4の補強金具
12 第5の補強金具
13 第6の補強金具
14 支台
【技術分野】
【0001】
本発明は、開口部を有する基礎コンクリートの補強構造に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に我が国の木造建築物は、基礎コンクリート上に土台を載置し、この土台上に柱を立設した構造のものとなっている。
このような木造建造物の基礎コンクリートとしては、土台全体に対応して巡らして形成される布基礎やベタ基礎が多く用いられている。
リフォームや防蟻工事の際には、配線や配管を通したり、或いは人が出入りしたりする必要があることから、この基礎コンクリートを一部切り欠き、開口部とすることがある。
【0003】
しかしながら、リフォームや防蟻工事が終了した後においても、この開口部をそのまま放置しておくと、基礎コンクリートの強度が低下してしまっており、好ましくない。
即ち、開口部のある基礎コンクリートは、開口場所によっては柱などから大きな力を受けており、その荷重を充分に保持することができない。
【0004】
そこで、このように開口部を有する基礎コンクリートを補強する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
しかしながら、この方法の場合、土台が必須であり、その土台がしっかりしていなかったり、或いは基礎の開口部上に土台の継ぎ手があったりする場合には、強度が出ず、しかも土台がしっかりしているかどうかは一見しただけでは分かりづらいという問題があった。
また、この方法は、土台と基礎とを一体化させて強度を発揮させるものであり、このため、幅の異なる土台と基礎との隙間を埋めるためにパッキン板などでその隙間を埋める必要があるばかりか、その隙間が様々であるため、多種の幅のパッキン板を用意する必要があり、煩雑であった。しかも、上記のように、この方法は、土台と基礎とを一体化させて強度を発揮させるものであることから、実際上、基礎と土台とを連結するアンカーボルトが必要であった。
従って、この方法の場合、実際上の施工手順が多くなり、容易なものとは言い難いものであった。
【0006】
【特許文献1】特開2007−40103号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記従来の問題を解消し、土台を必要とすることなく、リフォームや防蟻工事などの際に開けられた開口部を有する基礎コンクリートを、少ない施工手順で、しかも有効に補強することのできる補強構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
即ち、請求項1に係る本発明は、通路となる開口部を有する、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強構造であって、前記開口部の左右両側に、前記基礎コンクリートの片側側面に当接する第1の補強金具を一対固定し、かつ、前記第1の補強金具同士を、前記第1の補強金具の上側に載置した前記開口部の横幅よりも長尺の第2の補強金具にて、前記開口部における通行を確保しつつ連結固定すると共に、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間の前記基礎コンクリートの片側側面に、前記開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具を固定したことを特徴とする、開口部を有する基礎コンクリートの補強構造を提供するものである。
請求項2に係る本発明は、前記第1の補強金具同士を、前記第2の補強金具の下端が、前記基礎コンクリートの上端よりもやや下方となるように、かつ、前記第2の補強金具の上端が、前記基礎コンクリートの上端よりもやや上方となるようにして、前記第2の補強金具にて連結固定している、請求項1記載の補強構造を提供するものである。
請求項3に係る本発明は、前記第1の補強金具及び前記第2の補強金具として、その横断面形状が、いずれもリップ溝形状のものを用いる、請求項1又は2記載の補強構造を提供するものである。
請求項4に係る本発明は、前記第1の補強金具を、あと施工アンカーを用いて固定する、請求項1〜3のいずれかに記載の補強構造を提供するものである。
請求項5に係る本発明は、前記第3の補強金具を、あと施工アンカーを用いて固定する、請求項1〜4のいずれかに記載の補強構造を提供するものである。
以上の補強構造は、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強構造に関するものである。以下、これを本発明の第1の態様と称することがある。
請求項6に係る本発明は、通路となる開口部を有する、無筋の基礎コンクリートの補強構造であって、前記開口部の左右両側に、前記基礎コンクリートの片側側面に当接する第1の補強金具を一対固定し、かつ、前記第1の補強金具同士を、前記第1の補強金具の上側に載置した前記開口部の横幅よりも長尺の第2の補強金具にて、前記開口部における通行を確保しつつ連結固定すると共に、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間の前記基礎コンクリートの片側側面に、前記開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具と、前記第3の補強金具よりもさらに長尺の金属部材からなる第4の補強金具とを順次固定し、かつ、前記補強を行った基礎コンクリートとは異なる他方の側面であって、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる、第5の補強金具を前記他方の側面の横幅全面にわたり設置すると共に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる第6の補強金具を前記開口部をまたいで前記他方の側面の横幅全面にわたり設置したことを特徴とする、開口部を有する基礎コンクリートの補強構造を提供するものである。
請求項7に係る本発明は、前記第4の補強金具が、金属部材を2枚重ねすることにより、若しくは厚手の金属部材により形成されている、請求項6記載の補強構造を提供するものである。
以上の補強構造は、無筋の基礎コンクリートの補強構造に関するものである。以下、これを本発明の第2の態様と称することがある。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、土台を必要とすることなく、リフォームや防蟻工事の際などに開けられた開口部を有する基礎コンクリートを少ない施工手順で、しかも有効に補強することができる。
即ち、本発明によれば、土台を必要とすることなく、リフォームや防蟻工事の際など、床下工事を行った際に開けられた開口部を有する基礎コンクリートであっても、少ない施工手順で、開口部のない基礎コンクリートのレベル以上に強度を戻すことが可能である。
従って、本発明によれば、少ない施工手順で済むにもかかわらず、開口部を有する基礎コンクリート上の木造建造物の強度を低下させるおそれが回避される。
【0010】
より具体的に述べると、本発明によれば、土台を必要とすることなく、基礎部の補強のみを考えているので、基礎と土台とを一体化するパッキン板やアンカーボルトなどは不要である。
また、通常、施工は、開口部の左右両側に第1の補強金具を固定することと、第1の補強金具同士を第2の補強金具にて連結固定すること、及び開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具を開口部の下面に固定すること、の3つの手順で済み、施工性に優れている。
しかも、本発明によれば、充分な強度を有するものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の第1の態様の1例を示す正面図である。
【図2】図1の断面説明図である。
【図3】第1の補強金具3(3A、3B)と第2の補強金具4のそれぞれ断面形状を示す説明図である。
【図4】本発明に用いるあと施工アンカー6と、座金(ワッシャー)7とを示す説明図である。
【図5】第1の補強金具3(3A、3B)の1例を示す正面図である。
【図6】第2の補強金具4の1例を示す正面図である。
【図7】第3の補強金具5の1例を示す正面図である。
【図8】本発明の第2の態様の1例を示す正面図である。
【図9】図8の断面説明図である。
【図10】図8の背面図である。
【図11】参考例1−1で行った、開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎を用いての曲げせん断強度試験(圧縮側)の模様を示す説明図である。
【図12】参考例1−2で行った、開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎を用いての曲げせん断強度試験(引張側)の模様を示す説明図である。
【図13】実施例1−2で行った、開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎を用いての曲げせん断強度試験(引張側)の模様を示す説明図である。
【図14】比較例1−1で行った、開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎を用いての曲げせん断強度試験(圧縮側)の模様を示す説明図である。
【図15】比較例1−2で行った、開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎を用いての曲げせん断強度試験(引張側)の模様を示す説明図である。
【図16】基礎の算定において用いた鉄筋の形状を示す説明図である。
【図17】強度試験における荷重の加え方を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の第1の態様は、通路となる開口部を有する、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強構造であって、前記開口部の左右両側に、前記基礎コンクリートの片側側面に当接する第1の補強金具を一対固定し、かつ、前記第1の補強金具同士を、前記第1の補強金具の上側に載置した前記開口部の横幅よりも長尺の第2の補強金具にて、前記開口部における通行を確保しつつ連結固定すると共に、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間の前記基礎コンクリートの片側側面に、前記開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具を固定したことを特徴とするものである。
【0013】
以下、本発明の第1の態様を図面により詳細に説明する。図1は、本発明の第1の態様の1例を示す正面図であり、図2はその断面説明図である。
【0014】
本発明の第1の態様は、通路となる開口部1を有する、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリート2の補強構造である。
本発明の第1の態様においては、前記開口部1の左右両側に、前記基礎コンクリート2の片側側面に当接する第1の補強金具3(3A、3B)を一対固定している。
【0015】
なお、開口部1としては、リフォームや防蟻工事の際など、床下工事を行った際に開けられたものが主に対象となるが、元々基礎コンクリート2に設けられているものであってもよい。
開口部1としては、例えば、幅が450mm、高さが300mm程度のものがあるが、これに限定されるものではない。
ここで基礎コンクリート2は、柱部分に独立して形成される独立基礎ではなく、土台全体乃至は土台の大半の部分に形成される布基礎とベタ基礎が対象となる。この基礎コンクリート2は、通常の鉄筋コンクリートからなるものである。
また、開口部1は、図1などに示すように基礎コンクリート2の上側に設けられているものが対象となる。
【0016】
第1の補強金具3(3A、3B)の材質は、ステンレス鋼や鉄等に限られず、亜鉛メッキなどの防錆処理が施されたものであってもよい。
次に、第1の補強金具3(3A、3B)の形状としては、より軽量化を図る見地から、図1では、略逆さ台形状(或いは略逆さ跳び箱状)のものを示している。但し、必ずしもこれに限定されるものではなく、略四角形状のものなどであってもよい。
また、第1の補強金具3(3A、3B)としては、その横断面形状が、概ね略コ字状のものが用いられるが、特に図3に示すように、その末端部がさらに内側に折り込まれた如き形状である、リップ溝形状とすると、より薄肉のものとすることができ、より軽量化することができることから好ましい。従って、第1の補強金具3(3A、3B)としては、通常は、リップ溝形鋼が用いられる。
第1の補強金具3(3A、3B)の大きさとしては、例えば1例を挙げると、上部(上底)の長さ(幅)が350mm、下部(下底)の長さ(幅)が150mm、高さが200mm程度であるが、これに限定されるものではない。
第1の補強金具3(3A、3B)としては、厚さが3.2mmのリップ溝形鋼からなる、側面からみたときの最大高さが、75mmのものが通常用いられるが、これに限定されるものではない。
【0017】
上記の如き第1の補強金具3(3A、3B)は、開口部1の左右両側に、前記基礎コンクリート2の片側側面、例えば表側側面に当接するようにして一対固定されている。
前記第1の補強金具3(3A、3B)の固定には、図4に示す如き、あと施工アンカー6が用いられる。符号7は、座金(ワッシャー)である。
あと施工アンカー6としては、高強度ねじ固定式アンカーであるハードエッジアンカー(サンコーテクノ株式会社製、商品名)が好ましく用いられる。
あと施工アンカー6を用いて固定するために、第1の補強金具3(3A、3B)には、あと施工アンカー取付け用孔8が形成されている。図5は、第1の補強金具3(3A、3B)の1例を示す正面図である。
図5では、第1の補強金具3(3A、3B)の平板部の3箇所に、あと施工アンカー取付け用孔8が形成されているものを示したが、あと施工アンカー取付け用孔8の形成数などは、これに限定されるものではない。
なお、第1の補強金具3(3A、3B)は、図1に示すように、開口部1の左右両側であって、基礎コンクリート2の上端よりもやや下の位置に、第1の補強金具3(3A、3B)の上端がくるように水平に固定すると、強度的に優れたものとなり、好ましい。
【0018】
さらに、第1の補強金具3(3A、3B)同士は、第1の補強金具3(3A、3B)の上側に載置した、開口部1の横幅よりも長尺の第2の補強金具4にて、開口部1における通行を確保しつつ連結固定されている。
第2の補強金具4は、図1に示すように、開口部1の横幅よりも長尺の横長形状のものである。
第2の補強金具4の大きさの1例を挙げると、図1では、縦(高さ)100mm、横(幅)850mmのものを示しているが、これに限定されるものではなく、開口部1の大きさ等を考慮して適宜決定すればよい。
この第2の補強金具4としては、厚さが3.2mmのリップ溝形鋼からなる、側面からみたときの最大高さが、50mmのものが通常用いられるが、これに限定されるものではない。
図6は、第2の補強金具4の1例を示す正面図である。
第2の補強金具4の材質は、ステンレス鋼や鉄等に限られず、亜鉛メッキなどの防錆処理が施されたものであってもよい。
また、第2の補強金具4としては、第1の補強金具3(3A、3B)と同様に、その横断面形状が、概ね略コ字状のものが用いられるが、特に図3に示すように、その末端部がさらに内側に折り込まれた如き形状である、リップ溝形状とすると、より薄肉のものとすることができ、より軽量化することができることから好ましい。従って、第2の補強金具4としては、通常は、リップ溝形鋼が用いられる。
【0019】
このような第2の補強金具4にて、第1の補強金具3(3A、3B)同士が、開口部1における通行を確保しつつ連結固定されている。
第1の補強金具3(3A、3B)と第2の補強金具4との連結固定は、第1の補強金具3(3A、3B)の上面と、第2の補強金具4の下面とを、ボルト9で連結固定することにより行われる。
そのために、第1の補強金具3(3A、3B)の上面と、第2の補強金具4の下面には、それぞれ対応する位置にボルト取付け用孔10が形成されており、このボルト取付け用孔10にボルト9を差し込み、ナット(図示していない)により固定する。図1では、左右に2対ずつボルト9を差し込んだ状態のものを示しているが、これに限定されるものではない。ボルト9としては、通常、全ネジボルトが用いられる。
【0020】
ここで開口部1における通行を確保するために、第1の補強金具3(3A、3B)同士を、第2の補強金具4の下端が、基礎コンクリート2の上端よりもやや下方となるように、かつ、第2の補強金具4の上端が、基礎コンクリート2の上端よりもやや上方となるようにして、第2の補強金具4にて連結固定している、
図1では、第2の補強金具4の下端が、基礎コンクリート2の上端よりも50mmほど下方となるように配置したものを示している。この場合、第2の補強金具4の上端は、基礎コンクリート2の上端よりも50mmほど上方となるように配置されていることになる。従って、開口部1の幅が450mm、高さが300mmの場合を考えると、連結固定後に残される通路の大きさは、幅が450mm、高さが250mmとなり、開口部1における通行が確保される。なお、開口部1の高さは、強度を損なわない範囲で、高さを300mmより若干大きくすることも可能である。
【0021】
さらにまた、開口部1の下端と基礎コンクリート2の下端との間の基礎コンクリート2の片側側面、例えば表側側面に、開口部1の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具5が水平に固定される。
この第3の補強金具5は、図1や図7に示すように、横長の平板状のものである。その大きさは、1例を挙げると、厚さが3mmの金属部材からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1000mmのものであるが、開口部1の横幅よりも長尺のもの(横の長さが長いもの)であれば、これに限定されるものではない。
第3の補強金具5の材質は、ステンレス鋼や鉄等に限られず、亜鉛メッキなどの防錆処理が施されたものであってもよい。
【0022】
第3の補強金具5の固定には、図4に示す如き、あと施工アンカー6と座金(ワッシャー)7が用いられる。
あと施工アンカー6としては、高強度ねじ固定式アンカーであるハードエッジアンカー(サンコーテクノ株式会社製、商品名)が好ましく用いられる。
あと施工アンカー6を用いて固定するために、第3の補強金具5には、あと施工アンカー取付け用孔8が形成されている。図1では、第3の補強金具5の平板部の3箇所に、あと施工アンカー取付け用孔8が形成されているものを示したが、3箇所に限定されるものではなく、それ以上、例えば7箇所程度まで形成することができる。
図7は、第3の補強金具5の1例を示す正面図である。
【0023】
第3の補強金具5は、開口部1の下端と基礎コンクリート2の下端との間の基礎コンクリート2の片側側面、例えば表側側面に、左右方向にわたって固定されるが、できれば開口部1の下端に近い位置に固定すると、特に図1に示すように開口部1の下端すれすれの位置に第3の補強金具5の上端がくるように水平に固定すると、強度的に優れたものとなり、好ましい。
【0024】
鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強構造に関する本発明の第1の態様は、以上の如きものである。
【0025】
次に、本発明の第2の態様について述べる。
本発明の第2の態様は、通路となる開口部を有する、無筋の基礎コンクリートの補強構造であって、前記開口部の左右両側に、前記基礎コンクリートの片側側面に当接する第1の補強金具を一対固定し、かつ、前記第1の補強金具同士を、前記第1の補強金具の上側に載置した前記開口部の横幅よりも長尺の第2の補強金具にて、前記開口部における通行を確保しつつ連結固定すると共に、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間の前記基礎コンクリートの片側側面に、前記開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具と、前記第3の補強金具よりもさらに長尺の金属部材からなる第4の補強金具とを順次固定し、かつ、前記補強を行った基礎コンクリートとは異なる他方の側面であって、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる、第5の補強金具を前記他方の側面の横幅全面にわたり設置すると共に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる第6の補強金具を前記開口部をまたいで前記他方の側面の横幅全面にわたり設置したことを特徴とするものである。
以下、本発明の第2の態様を図面により詳細に説明する。図8は、本発明の第2の態様の1例を示す正面図であり、図9はその断面説明図である。また、図10はその背面図である。
【0026】
本発明の第2の態様は、通路となる開口部1を有する、無筋の基礎コンクリート2の補強構造である。
本発明の第2の態様において、第1の補強金具、第2の補強金具、第3の補強金具のそれぞれの内容と、これらによる補強の仕方の内容は、前記した本発明の第1の態様においてそれぞれ記載した内容と同様である。
本発明の第2の態様においては、無筋の基礎コンクリート2の補強構造であるということで、さらに、第4の補強金具、第5の補強金具、第6の補強金具が追加されている。換言すると、本発明の第2の態様は、第4の補強金具、第5の補強金具、第6の補強金具が追加されていること以外は、前記した本発明の第1の態様と同様のものということができる。
【0027】
本発明の第2の態様においては、まず前記第3の補強金具5と同様に、第4の補強金具11が、開口部1の下端と基礎コンクリート2の下端との間の基礎コンクリート2の片側側面、例えば表側側面に、左右方向にわたって固定されるが、通常は、図8に示したように、前記第3の補強金具5と基礎コンクリート2の下端との間の基礎コンクリート2の片側側面、例えば表側側面に、左右方向にわたって固定される。
この第4の補強金具11は、前記第3の補強金具5と同様に、横長の平板状のものであり、その大きさは、1例を挙げると、厚さが6mmの金属部材からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)2300mmのものであるが、開口部1の横幅よりも長尺のもの(横の長さが長いもの)であって、しかも前記第3の補強金具5よりも長尺に形成されている。これにより、無筋の基礎コンクリート2を有効に補強することができる。また、第4の補強金具11の材質は、前記第3の補強金具5と同様に、ステンレス鋼や鉄等に限られず、亜鉛メッキなどの防錆処理が施されたものであってもよい。
【0028】
本発明の第2の態様においては、第4の補強金具11としては、長尺で帯状の金属部材の一部又は全部を2枚重ねすることにより、若しくは厚手(例えば、厚さ5〜7mm程度)の金属部材により形成されているものとすることが好ましい。図8では、厚さが6mmの金属部材からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)2300mmのものを用い、ハードエッジアンカーで固定した。プレートの幅は2300mmの1枚ものを使用するのが好ましいが、長さ1000mm、厚さが6mmのプレートを繋ぎ併せて幅2300mmとしてもよいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
なお、第4の補強金具11の固定には、第3の補強金具5の固定と同様に、図4に示す如き、あと施工アンカー6と座金(ワッシャー)7が用いられ、あと施工アンカー6としては、高強度ねじ固定式アンカーであるハードエッジアンカー(サンコーテクノ株式会社製、商品名)が好ましく用いられる。
また、あと施工アンカー6を用いて固定するために、第4の補強金具11には、第3の補強金具5と同様に、あと施工アンカー取付け用孔8が複数、例えば図8に示すように、17箇所に形成されている。但し、形成数はこれに限定されるものではない。
【0029】
次に、本発明の第2の態様においては、無筋の基礎コンクリート2の補強構造であるということで、図10に示すように、前記補強を行った基礎コンクリート2の片側側面とは異なる他方の側面(前記補強を行ったのが表側側面であれば、裏側の側面)にも補強を行っている。
即ち、本発明の第2の態様においては、前記補強を行った基礎コンクリートとは異なる他方の側面であって、開口部1の下端と前記基礎コンクリート2の下端との間に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる第5の補強金具12を、前記他方の側面の横幅全面にわたり設置すると共に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる第6の補強金具13を、開口部1をまたいで前記他方の側面の横幅全面にわたり設置している。
【0030】
第5の補強金具12は、長尺の金属部材を単独(1枚)で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる。
ここで第5の補強金具12として、長尺の金属部材を単独(1枚)で用いる場合、金属部材の一部又は全部を2枚重ねすることにより形成されているものとすることができる。図10では、第5の補強金具12として、厚さが6mmの金属部材からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1000mmのプレートを繋ぎ併せて横幅全面にわたり設置した。プレートのつなぎ目3箇所に、縦(高さ)50mm、横(幅)200mm、厚さ6mmの金属プレートを載置し、一部を二重構造としたものを示しているが、必ずしもこれに限定されるものではない。
一方、第5の補強金具12として、長尺の金属部材を複数つなぎ合わせて帯状としたものを用いる場合、つなぎ目の部分を二重構造とすることができ、これにより構造性能により優れたものとすることができる。例えば、隣接する金属部材のつなぎ目の部分の上に、これよりも短尺の金属部材(例えば、縦(高さ)50mm、横(幅)200mm、厚さ6mm)を載置することにより、つなぎ目の部分を二重構造としてもよいし、或いは隣接する金属部材の端部を部分的に重ね合わせることにより、つなぎ目の部分を二重構造としてもよい。この場合、重ね合わせた金属部材の上から、あと施工アンカーを用いて固定すればよい。
さらに、第5の補強金具12としては、開口部1の下端に近接する箇所を、金属部材を2枚重ねとした、2重構造のものとしておくことが好ましい。この他、その分だけ厚肉のものとしてもよい。
【0031】
第6の補強金具13も、長尺の金属部材を単独(1枚)で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなり、上記した第5の補強金具12と同様のものである。
第6の補強金具13として、長尺の金属部材を単独(1枚)で用いる場合、長尺で帯状の金属部材の一部又は全部を2枚重ねすることにより形成されているものとすることができる。
また、第6の補強金具13として、長尺の金属部材を複数つなぎ合わせて帯状としたものを用いる場合、つなぎ目の部分を二重構造とすることができ、これにより構造性能により優れたものとすることができる。
但し、この第6の補強金具13は、開口部1をまたいで前記他方の側面の横幅全面にわたり設置されている。第6の補強金具13は、開口部1には物理的に設置できないが、開口部1以外は連続的となるように設置されている。
図10では、厚さが3mmの金属部材からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1300mmのものと、厚さが3mmの金属部材からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1775mmのものを用い、それぞれ繋ぎ目1箇所に、縦(高さ)50mm、横(幅)200mm、厚さ3mmの金属プレートを載置し、一部を二重構造としたものを示しているが、必ずしもこれに限定されるものではない。
このようにして、本発明の第2の態様においては、前記補強を行った基礎コンクリート2の片側側面とは異なる他方の側面(前記補強を行ったのが表側側面であれば、裏側の側面)にも補強を行っている。
無筋の基礎コンクリート2の補強構造に関する本発明の第2の態様は、以上の如きものである。
【実施例】
【0032】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0033】
参考例1−1(開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎の強度試験:圧縮側)
図11に示すように、上側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm;上下主筋:D13、SD295;あばら筋:D10、@300、SD295)について、下側に支台14を2つ置き、図11に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)と破壊状況を表1に示す。
【0034】
参考例1−2(開口部を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎の強度試験:引張側)
図12に示すように、参考例1−1とは上下反対に、下側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm;上下主筋:D13、SD295;あばら筋:D10、@300、SD295)について、下側に支台14を2つ置き、図12に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)と破壊状況を表1に示す。
【0035】
実施例1−1(本発明の第1の態様による開口部を有する鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強:圧縮側)
図1に示すように、上側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリート2(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm;上下主筋:D13、SD295;あばら筋:D10、@300、SD295)について、図1に示すようにして本発明による補強を行い、次いで下側に支台14を2つ置き、図11に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験(上側開口)を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)と破壊状況を表1に示す。
【0036】
ここで、本発明の第1の態様による補強は、次のようにして行った。
まず実施例1−1として、上部(上底)の長さ(幅)が350mm、下部(下底)の長さ(幅)が150mm、高さが200mmの略逆さ台形状(或いは略逆さ跳び箱状)をなす形状のものであって、かつ、厚さが3.2mmであり、側面からみたときの最大高さが、75mmのリップ溝形鋼からなるものを左右1対用意した(図5参照)。
次に、第2の補強金具4として、縦(高さ)100mm、横(幅)850mmであり、厚さが3.2mmのリップ溝形鋼からなる、側面からみたときの最大高さが、50mmのものを用意した(図6参照)。
さらに、第3の補強金具5として、縦(高さ)50mm、横(幅)1000mm、厚さが3mmのステンレス鋼からなる鋼板を用意した(図7参照)。
【0037】
そして、上側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリート2(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm;上下主筋:D13、SD295;あばら筋:D10、@300、SD295)の片側側面(表側側面)について、基礎コンクリート2の上端から50mm下方であって、開口部1の両側(両脇)の位置に、その上端がくるように第1の補強金具3(3A、3B)を1対当接させて配置した。しかる後、第1の補強金具3(3A、3B)に予め設けられている、3箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
次に、このようにして固定された1対の第1の補強金具3(3A、3B)の上面に、その下面が接するように第2の補強金具4を載置した。第1の補強金具3(3A、3B)の上面と、第2の補強金具4の下面には、予めそれぞれ対応する位置にボルト取付け用孔10が形成されているので、このボルト取付け用孔10(合計4箇所)にそれぞれボルト9を差し込み、ナットにより固定した。
さらに、このようにして第1の補強金具3(3A、3B)と第2の補強金具4とが連結固定されたと同じ側の基礎コンクリート2の開口部1の下端より下であって、下端スレスレの位置に、第3の補強金具5を水平に配置し、第3の補強金具5に予め設けられている、3箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
【0038】
実施例1−2(本発明の第1の態様による開口部を有する鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強:引張側)
図13に示すように、実施例1−1と同様の補強を行った布基礎をひっくり返し、実施例1−1とは上下反対に、下側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm;上下主筋:D13、SD295;あばら筋:D10、@300、SD295)について、下側に支台14を2つ置き、図13に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)と破壊状況を表1に示す。
【0039】
比較例1−1(開口部を有する鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強:圧縮側)
図14に示すように、実施例1−1において、第3の補強金具5を用いずに、第1の補強金具3(3A、3B)と第2の補強金具4とによる補強を行った布基礎について、下側に支台14を2つ置き、図14に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)と破壊状況を表1に示す。
【0040】
比較例1−2(開口部を有する鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強:引張側)
図15に示すように、比較例1−1と同様の補強を行った布基礎をひっくり返し、比較例1−1とは上下反対に、下側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する鉄筋コンクリートからなる布基礎について、下側に支台14を2つ置き、図15に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)と破壊状況を表1に示す。
【0041】
【表1】
*なお、比較例1−2は、試験体施工時に曲げひび割れが発生していた。
【0042】
なお、無筋コンクリートからなる布基礎は、乾燥収縮や経年劣化等でひび割れが生じているものがほとんどで、最大耐力時の荷重(Pmax)は0kNとなる。
また、鉄筋コンクリートからなる布基礎の耐力を、以下に示す建築学会の算定式を用いて計算した。鉄筋の規格について計算したところ、下記の表3に示すように、21.5kNの必要耐力(必要耐力I)となった。
さらに、製品の安全性をより高めるために、実際の鋼材(主筋)の降伏点を用いて必要耐力(必要耐力II)を求めた。
その結果、必要耐力II(Pmax)=(0.9×127×325×545)×4/3000=27.1kNとなり、27.1kN以上の最大荷重があれば、補強の効果が充分にあったと言える。
【0043】
従って、補強を行った試験体(実施例、比較例)はいずれも、必要耐力I(21.5kN以上)を満足していたが、開口部の位置が圧縮側、引張側共に必要耐力II(27.1kN以上)を満たしていたのは、実施例(本発明)のみであることが分かった。換言すると、第3の補強金具5を用いずに、第1の補強金具3(3A、3B)と第2の補強金具4とによる補強を行った比較例の場合には、特に下からの突き上げ(引張側:23.4kN)にあまり強くないことが分かった。
【0044】
[基礎の算定式]
一般的に行なわれている住宅の布基礎の設計では、フーチング部分は地反力を処理するものとして設計し、残余の地中梁部分に曲げ耐力を期待した設計を行なっている。2階建ての住宅の布基礎の上下主筋には異型鉄筋1-D13を用いるのが一般的である。図16で示される鉄筋の終局耐力(Mmax)は、下記の式(1)で算定するのが一般的である。下記の式(1)を適用する際に鉄筋の規格が問題となる。異型鉄筋の場合、SD235、SD295、SD345(末尾の数値が基準強度Fで、単位はN/mm2である)が主に市場に流出しており、最も使用量の多いものがSD235と考えられるので、これを用いた。
【0045】
・My=0.9at・δy・d ・・・(1)
【0046】
ここでatは引張主筋断面積、δyは主筋の降伏点でF値の1.1倍とした。dは有効せい(d=D-d1)をそれぞれ示す。
なお、記号D、d1、D1は、表2で示される寸法である。
【0047】
【表2】
【0048】
上下主筋には異型鉄筋1-D13を用い、規格(材質)がSD235の布基礎の終局耐力Mmaxを計算すると、次の表3のMmax欄が構造設計で期待している終局強度時のモーメントである。
【0049】
【表3】
【0050】
実験では、図17に示す試験区間長L=3000mmの試験体中央に荷重を加えている。このとき、試験体中央の最大曲げモーメントMmaxを荷重Pに直すと、式(2)となる。
【0051】
・P=4・Mmax /L ・・・(2)
【0052】
試験区間L=3000mmとして、終局耐力をモーメントから荷重に変換すると、次の表4を得た。表4中のP、つまり21.5kNが、構造設計で期待している終局強度の荷重表現である。
【0053】
【表4】
【0054】
これらの結果によれば、本発明の第1の態様により、開口を有する、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートを有効に補強することができることが分かる。
【0055】
実施例2−1(本発明の第2の態様による開口部を有する無筋の基礎コンクリートの補強:圧縮側)
図8に示すように、上側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する無筋の基礎コンクリート2(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm)について、図8に示すようにして本発明による補強を行い、次いで下側に支台を2つ置き、図8に示すようにして、上から加力する曲げせん断強度試験(上側開口)を行った。
このものの最大耐力時の荷重(Pmax)は、31.7kNであった。
【0056】
ここで、本発明の第2の態様による補強は、次のようにして行った。
まず上部(上底)の長さ(幅)が350mm、下部(下底)の長さ(幅)が150mm、高さが200mmの略逆さ台形状(或いは略逆さ跳び箱状)をなす形状のものであって、かつ、厚さが3.2mmであり、側面からみたときの最大高さが、75mmのリップ溝形鋼からなるものを左右1対用意した(図5参照)。
次に、第2の補強金具4として、縦(高さ)100mm、横(幅)850mmであり、厚さが3.2mmのリップ溝形鋼からなる、側面からみたときの最大高さが、50mmのものを用意した(図6参照)。
また、第3の補強金具5として、あと施工アンカー取付け用孔8が7箇所に設けられていること以外は図7に示したものと同様の外形を有する、縦(高さ)50mm、横(幅)1000mm、厚さが3mmのステンレス鋼からなる鋼板を用意した。
さらに、第4の補強金具11として、厚さが6mmの金属部材(ステンレス鋼)からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)2300mmのものを用いハードエッジアンカーで固定した。このものには、合計17箇所にあと施工アンカー取付け用孔8が設けられていた。
次に、第5の補強金具12として、厚さが6mmの金属部材(ステンレス鋼)からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1000mmのプレートを繋ぎ併せて3330mmとした。プレートのつなぎ目3箇所に、縦(高さ)50mm、横(幅)200mm、厚さ6mmの金属プレートを載置し、一部を二重構造としたものを用意した。
さらにまた、第6の補強金具13として、厚さが3mmの金属部材(ステンレス鋼)からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1300mmのものと、厚さが3mmの金属部材(ステンレス鋼)からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1775mmのものを用い、ハードエッジアンカーで固定した。
【0057】
そして、上側に開口部1(幅450mm、高さ300mm)を有する無筋コンクリートからなる基礎コンクリート2(幅3600mm、高さ600mm、厚さ140mm)の片側側面(表側側面)について、基礎コンクリート2の上端から50mm下方であって、開口部1の両側(両脇)の位置に、その上端がくるように第1の補強金具3(3A、3B)を1対当接させて配置した。しかる後、第1の補強金具3(3A、3B)に予め設けられている、3箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
次に、このようにして固定された1対の第1の補強金具3(3A、3B)の上面に、その下面が接するように第2の補強金具4を載置した。第1の補強金具3(3A、3B)の上面と、第2の補強金具4の下面には、予めそれぞれ対応する位置にボルト取付け用孔10が形成されているので、このボルト取付け用孔10(合計4箇所)にそれぞれボルト9を差し込み、ナットにより固定した。
さらに、第3の補強金具5を、このようにして第1の補強金具3(3A、3B)と第2の補強金具4とが連結固定されたと同じ側の基礎コンクリート2の開口部1の下端より下であって、開口部1の下端スレスレの位置〔第3の補強金具5の縦(高さ)の中心の位置から、基礎コンクリート2の下端までの距離が275mmの地点〕に水平に配置し、第3の補強金具5に予め設けられている、3箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
また、第4の補強金具11を、前記第3の補強金具5と基礎コンクリート2の下端との間〔第4の補強金具11の縦(高さ)の中心の位置から、基礎コンクリート2の下端までの距離が175mmの地点〕に水平に配置し、その左右両端それぞれから200mm程度内側の箇所の上に、縦(高さ)50mm、横(幅)200mm、厚さ6mmの厚手の金属プレート(ステンレス鋼からなるプレート)を載置し、一部を二重構造とし、合計17箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
次に、第5の補強金具12を、上記の如き補強を行った側面とは異なる側面(裏面側面)であって、基礎コンクリート2の下端から、第5の補強金具12の縦(高さ)の中心の位置までの距離が175mmの地点に、その側面のほぼ横幅全面にわたり水平に配置し、図10で示される適宜位置に、縦(高さ)50mm、横(幅)200mm、厚さ6mmの金属プレート(ステンレス鋼からなるプレート)を3つ載置して、一部(3箇所)を二重構造とし、合計18箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
さらにまた、第6の補強金具13のうち、厚さが3mmの金属部材(ステンレス鋼)からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1300mmのものを図10で開口部の左側に、厚さが3mmの金属部材(ステンレス鋼)からなる、縦(高さ)50mm、横(幅)1775mmのものを図10で開口部の右側に、それぞれ配置し、第6の補強金具13全体として開口部1をまたぐ形で、前記第5の補強金具12の上方に設置した。なお、第6の補強金具13は、基礎コンクリート2の上端から、第6の補強金具13の縦(高さ)の中心の位置までの距離が80mmの地点に水平に配置し、合計16箇所のあと施工アンカー取付け用孔8に、あと施工アンカー6としてハードエッジアンカーを、基礎コンクリート2の表面からその内部(予め所定の大きさに開けられた下穴)へそれぞれねじ込むことにより固定した。
【産業上の利用可能性】
【0058】
本発明によれば、土台を必要とすることなく、リフォームや防蟻工事の際などに開けられた開口部を有する基礎コンクリートを少ない施工手順で、しかも有効に補強することができる。
即ち、本発明によれば、土台を必要とすることなく、リフォームや防蟻工事の際など、床下工事を行った際に開けられた開口部を有する基礎コンクリートであっても、少ない施工手順で、開口部のない基礎コンクリートのレベル以上に強度を戻すことが可能である。
従って、本発明によれば、少ない施工手順で済むにもかかわらず、開口部を有する基礎コンクリート上の木造建造物の強度を低下させるおそれが回避される。
【0059】
より具体的に述べると、本発明によれば、土台を必要とすることなく、基礎部の補強のみを考えているので、基礎と土台とを一体化するパッキン板やアンカーボルトなどは不要である。
また、通常、施工は、開口部の左右両側に第1の補強金具を固定することと、第1の補強金具同士を第2の補強金具にて連結固定すること、及び開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具を開口部の下面に固定すること、の3つの手順で済み、施工性に優れている。
しかも、本発明によれば、充分な強度を有するものとなっている。
従って、本発明によれば、開口部を有する基礎コンクリート上の木造建造物の耐震性を低下させるおそれが回避される。
それ故、本発明は、住宅関連産業において、有効に用いられる。
【符号の説明】
【0060】
1 開口部
2 基礎コンクリート
3 第1の補強金具
4 第2の補強金具
5 第3の補強金具
6 あと施工アンカー
7 座金(ワッシャー)
8 あと施工アンカー取付け用孔
9 ボルト
10 ボルト取付け用孔
11 第4の補強金具
12 第5の補強金具
13 第6の補強金具
14 支台
【特許請求の範囲】
【請求項1】
通路となる開口部を有する、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強構造であって、前記開口部の左右両側に、前記基礎コンクリートの片側側面に当接する第1の補強金具を一対固定し、かつ、前記第1の補強金具同士を、前記第1の補強金具の上側に載置した前記開口部の横幅よりも長尺の第2の補強金具にて、前記開口部における通行を確保しつつ連結固定すると共に、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間の前記基礎コンクリートの片側側面に、前記開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具を固定したことを特徴とする、開口部を有する基礎コンクリートの補強構造。
【請求項2】
前記第1の補強金具同士を、前記第2の補強金具の下端が、前記基礎コンクリートの上端よりもやや下方となるように、かつ、前記第2の補強金具の上端が、前記基礎コンクリートの上端よりもやや上方となるようにして、前記第2の補強金具にて連結固定している、請求項1記載の補強構造。
【請求項3】
前記第1の補強金具及び前記第2の補強金具として、その横断面形状が、いずれもリップ溝形状のものを用いる、請求項1又は2記載の補強構造。
【請求項4】
前記第1の補強金具を、あと施工アンカーを用いて固定する、請求項1〜3のいずれかに記載の補強構造。
【請求項5】
前記第3の補強金具を、あと施工アンカーを用いて固定する、請求項1〜4のいずれかに記載の補強構造。
【請求項6】
通路となる開口部を有する、無筋の基礎コンクリートの補強構造であって、前記開口部の左右両側に、前記基礎コンクリートの片側側面に当接する第1の補強金具を一対固定し、かつ、前記第1の補強金具同士を、前記第1の補強金具の上側に載置した前記開口部の横幅よりも長尺の第2の補強金具にて、前記開口部における通行を確保しつつ連結固定すると共に、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間の前記基礎コンクリートの片側側面に、前記開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具と、前記第3の補強金具よりもさらに長尺の金属部材からなる第4の補強金具とを順次固定し、かつ、前記補強を行った基礎コンクリートとは異なる他方の側面であって、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる、第5の補強金具を前記他方の側面の横幅全面にわたり設置すると共に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる第6の補強金具を前記開口部をまたいで前記他方の側面の横幅全面にわたり設置したことを特徴とする、開口部を有する基礎コンクリートの補強構造。
【請求項7】
前記第4の補強金具が、金属部材を2枚重ねすることにより、若しくは厚手の金属部材により形成されている、請求項6記載の補強構造。
【請求項1】
通路となる開口部を有する、鉄筋コンクリートからなる基礎コンクリートの補強構造であって、前記開口部の左右両側に、前記基礎コンクリートの片側側面に当接する第1の補強金具を一対固定し、かつ、前記第1の補強金具同士を、前記第1の補強金具の上側に載置した前記開口部の横幅よりも長尺の第2の補強金具にて、前記開口部における通行を確保しつつ連結固定すると共に、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間の前記基礎コンクリートの片側側面に、前記開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具を固定したことを特徴とする、開口部を有する基礎コンクリートの補強構造。
【請求項2】
前記第1の補強金具同士を、前記第2の補強金具の下端が、前記基礎コンクリートの上端よりもやや下方となるように、かつ、前記第2の補強金具の上端が、前記基礎コンクリートの上端よりもやや上方となるようにして、前記第2の補強金具にて連結固定している、請求項1記載の補強構造。
【請求項3】
前記第1の補強金具及び前記第2の補強金具として、その横断面形状が、いずれもリップ溝形状のものを用いる、請求項1又は2記載の補強構造。
【請求項4】
前記第1の補強金具を、あと施工アンカーを用いて固定する、請求項1〜3のいずれかに記載の補強構造。
【請求項5】
前記第3の補強金具を、あと施工アンカーを用いて固定する、請求項1〜4のいずれかに記載の補強構造。
【請求項6】
通路となる開口部を有する、無筋の基礎コンクリートの補強構造であって、前記開口部の左右両側に、前記基礎コンクリートの片側側面に当接する第1の補強金具を一対固定し、かつ、前記第1の補強金具同士を、前記第1の補強金具の上側に載置した前記開口部の横幅よりも長尺の第2の補強金具にて、前記開口部における通行を確保しつつ連結固定すると共に、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間の前記基礎コンクリートの片側側面に、前記開口部の横幅よりも長尺の金属部材からなる第3の補強金具と、前記第3の補強金具よりもさらに長尺の金属部材からなる第4の補強金具とを順次固定し、かつ、前記補強を行った基礎コンクリートとは異なる他方の側面であって、前記開口部の下端と前記基礎コンクリートの下端との間に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる、第5の補強金具を前記他方の側面の横幅全面にわたり設置すると共に、長尺の金属部材を単独で若しくは複数つなぎ合わせて帯状としたものからなる第6の補強金具を前記開口部をまたいで前記他方の側面の横幅全面にわたり設置したことを特徴とする、開口部を有する基礎コンクリートの補強構造。
【請求項7】
前記第4の補強金具が、金属部材を2枚重ねすることにより、若しくは厚手の金属部材により形成されている、請求項6記載の補強構造。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【公開番号】特開2011−202387(P2011−202387A)
【公開日】平成23年10月13日(2011.10.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−69386(P2010−69386)
【出願日】平成22年3月25日(2010.3.25)
【出願人】(300051803)株式会社アサンテ (9)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年10月13日(2011.10.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年3月25日(2010.3.25)
【出願人】(300051803)株式会社アサンテ (9)
【Fターム(参考)】
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