エキスパンションジョイント（Exp.J）とは？

エキスパンションジョイント（Exp.J.）とエキスパンションジョイントカバー（Exp.J.C.）の違い

大型の建物は、2つ以上のブロックに分割して作られていることが多く、各ブロックが外力により相互に移動することがあっても、それらの境界に、引張り、圧縮などの力が生じないようにした手法・工法をエキスパンションジョイント（Exp.J.）と呼びます。

また、そのブロック間の隙間、及び空間の事をクリアランスと言い、それを覆うように設置されている仕上材のカバーを、エキスパンションジョイントカバー（Exp.J.C.）と呼びます。

日本エキスパンションジョイント工業会※の“建築用エキスパンションジョイントの手引”には、「温度変化による伸縮、地震時の振動性状の違いなどによる影響（注1）を避けるために、建物をいくつかのブロックに分割して設ける相対変位に追随可能な接合部の手法及び工法。」と定義されています。

(注1)建物にかかる有害な外力①～⑤

• 

  ①地震などの振動によるもの

  建物の振動特性が異なる場合は、Exp.J.を設ける必要があります。

• 

  ②風荷重などの動きによるもの

  強風による揺れも無視できないものがあり、①と合わせて考慮する事があります。

• 

  ③温度変化などの膨張収縮によるもの

  年間及び日間の温度変化や、直射日光による変化とがあり、すべての金属製の構造や長大な建物では考慮しなくてはなりません。

• 

  ④不同沈下によるもの

  増築等の場合には、特に考慮する必要があります。地層が異なるとき、建物の重量が違うときにはExp.J.が必要です。但し、基礎一体の大規模建築においては考えません。

• 

  ⑤コンクリートの乾燥収縮によるもの

※日本エキスパンションジョイント工業会は、理研軽金属工業株式会社を含む建築用金属製エキスパンションジョイントカバーの製造メーカー団体です。
日本エキスパンションジョイント工業会 トップページ (apajapan.org)

変位の方向と量によってクリアランスを設定することが大切です。

クリアランスは、設計者が構造計算等によって決めます。クリアランスの寸法は平面計画時の壁や柱の配置など建物全体の影響を及ぼす重要な検討事項となります。

変位の方向とは？

地震の時に想定される揺れは、3方向　XY:水平　Z:鉛直

地震や風等により、建物に外力が作用すると、建物に変位が生じます。
建物の変位・大きさや方向は設計時に大切な確認事項です。
変位させる箇所に設けられたエキスパンションジョイントは３方向の変形となり、地面と平行にクリアランスが変形する水平方向と、地面に対して鉛直に変形する垂直方向の２方向に分けられます。水平方向は、クリアランスに対して水平に広がったり縮んだりする変位をＸ方向。クリアランスに対して平行に変位するＹ方向となります。

変位の量とは？

構造計算等によって算出された変形量の大きさとクリアランス寸法は、必ずしも等しくはなりません。クリアランスの寸法は、「建物の変形量」「非構造部材の耐震性」「Exp.J.C.の追従変形量」を考慮して決める必要があります。

クリアランス設定時には、震度・地震の頻度などを考慮します。

建物の変形量は構造計算により算出され、非構造部材の耐震性は建物の用途や地震等の頻度などを考慮します。気象庁の震度階級には、震度階級別に屋内・屋外・鉄筋コンクリート構造の状況が表されているので参考にされます。

またExp.J.C.は非構造部材として検討しますが、変形追従量を含めて設計します。

クリアランスによってエキスパンションジョイントカバーを選定

メーカーで製造されている既製Exp.J.C. の可動量はクリアランスの２５～５０％程度です。メーカー毎の種類によって可動量は異なりますので、可動量を超えた変形が生じた場合は、追従ができずに破損します。これらを考慮し、既製Exp.J.C.の追従量からクリアランス寸法を算出することが可能です。

エキスパンションジョイントカバーの種類は全部で5種類

• Exp.J.C.は、切り離された構造体全ての部位に及び
  屋外では「屋根」と「外壁」
  屋内では「天井」、「内壁」、「床」に必要となります。
• 既製Exp.J.C.は、各部位の特性を考慮し工業化されたものです。

エキスパンションジョイントカバーの素材は？

既製Exp.J.C.は、金属製が一般的で主に「アルミニウム製」と「ステンレス製」が用意されています。

金属製以外には、内装用として意匠性の高い表面をボードで仕上げるものや、床の重量物通過を考慮されたスチール鋳物製などがあります。
アルミニウム製は、加工のし易さや軽量により施工性が良く、意匠性・生産性にも優れ、屋根・外壁・天井・内壁・床部すべての部位に使用され、全ての参入メーカーで取り扱っています。
ステンレス製は高い強度を持ち合わせ、アルミニウム製同様にすべての部位で使用されますが、床部への使用頻度は非常に高く、荷重性や摩耗性に耐え、調達性も優れる材質として採用されています。

既製Exp.J.C.には、基本性能とオプション性能を有しています。使用される部位毎に要求される性能は異なりますが、共通性能として変位追従性の水平方向と鉛直方向です。その他の基本性能としては、耐雨性、耐荷重性、耐風性、保守性や非脱落性となり、オプション性能として耐火性、遮音性が要求されます。

参考資料：耐火性能