JP2003261981A

JP2003261981A - プレキャストコンクリート板仮設計算システム

Info

Publication number: JP2003261981A
Application number: JP2002066487A
Authority: JP
Inventors: Yuji Watabe; 雄二渡部
Original assignee: Nihon Kaiser Co Ltd
Current assignee: Nihon Kaiser Co Ltd
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2003-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】プレキャスト工法の建築設計におけるプレキ
ャストコンクリート板の安全性の検討を効率的、経済的
かつ正確に行う。【解決手段】利用者は検討対象であるプレキャストコ
ンクリート板に関するデータをテキスト形式でパソコン
に入力し、システムコンピュータはこの入力データに基
づきプレキャストコンクリート板の断面性能及び許容応
力の算出を自動化すると共に、多様な荷重条件及び支持
条件に対応する平面フレーム解析によりプレキャストコ
ンクリート板の安全性を自動的に検討し、検討結果を上
記パソコンに表示する。上記システムコンピュータはイ
ンターネットにより不特定多数の利用者のパソコンと接
続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレキャストコン
クリート板仮設計算システムに関し、詳しくはプレキャ
ストコンクリート（ＰＣａ）板に対して各種荷重が掛か
った時におけるプレキャストコンクリート板の安全性
（耐荷重性能）を検討するためのプレキャストコンクリ
ート板仮設計算システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、集合住宅等の建築物において、建
築部材を予め工場で製作し、これら建築部材を建築現場
へ運搬して組み立てる、所謂、プレキャスト工法が開発
され一般的な工法として知られている。このプレキャス
ト工法は、建築現場に配設された柱と梁、壁等に囲まれ
た床に予め工場で製作された鉄筋コンクリート板（プレ
キャストコンクリート板）を敷きつめ、その上から現場
打ちコンクリート（ＴＯＰＣＯＮ）を打設するものであ
る。

【０００３】プレキャストコンクリート板は、後述する
図３に示すように、所定の間隔（又はピッチ）で配列さ
れた複数の三角形状のトラス筋１７と、トラス筋１７の
上半部を残してトラス筋の下半部と下端筋とを埋設した
プレキャストコンクリート板コンクリート部１８と、図
示されていない電気、ガス等の先付け部材とから構成さ
れている。トラス筋１７は、その上端部と接合された上
端筋（トップ筋）１９と各トラス筋の下端部と接合され
た下端筋（ボトム筋）２０と、トラス筋の下端部と下端
筋との接合部に張られたラチス筋２１とからなる。

【０００４】このようなプレキャストコンクリート板の
構造、機能については、本発明と同一出願人により開示
された特開２０００−３２８６４５号発明（格子梁解析
システム）明細書に詳細に説明されている。

【０００５】プレキャストコンクリート板は工場におい
て、型に入れてコンクリート部ｔを固めた後に脱型す
る。この時、プレキャストコンクリート板には脱型時荷
重が掛かる。また、脱型後、運搬まで仮置が行われるが
その間にもプレキャストコンクリート板に荷重が掛か
る。更に、プレキャストコンクリート板を工場から建設
現場へ運搬するときにも荷重が掛かる。

【０００６】現場に運搬されたプレキャストコンクリー
ト板は仮設され、上部から現場打ちコンクリートを打設
し、上記鉄筋類を覆う（図３、ｔｓ）。この時、プレキ
ャストコンクリート板の自重と現場打ちコンクリートの
重さとその他の荷重との総合荷重がかかり荷重は最大と
なる。この時、必要ならば、プレキャストコンクリート
板の下から支持する支保工が設置される。

【０００７】プレキャストコンクリート板を設計する場
合、そのプレキャストコンクリート板を脱型、仮置き、
運搬、架設及び現場打ちコンクリート打設するそれぞれ
の時に掛かる荷重に対するそのプレキャストコンクリー
ト板の安全性が設計の重要項目の一つである。

【０００８】プレキャストコンクリート板の安全性はプ
レキャストコンクリート板そのものの断面性能及び許容
応力と、色々な場合にプレキャストコンクリート板に掛
かる荷重の大きさと、プレキャストコンクリート板を支
持するために用いられる支保工の耐力との兼ね合いによ
って決まる。

【０００９】プレキャストコンクリート板の断面性能を
表すパラメータとしては、有効幅、中立軸、断面２次モ
ーメント、断面係数等が用いられている。また、プレキ
ャストコンクリート板の許容応力を表すパラメータとし
ては、プレキャストコンクリート板の許容ひび割れモー
メント、プレキャストコンクリート板内鉄筋の降伏モー
メント、トラス筋の降伏モーメント、トラス筋の座屈を
考慮した許容曲げモーメント及びラチス筋の座屈時のせ
ん断力が用いられる。

【００１０】従来の設計手法では、プレキャストコンク
リート板の断面性能及び許容応力を表す各パラメータの
値の算出は設計者が手動で行っていた。また、従来の設
計手法では、プレキャストコンクリート板を支持する支
保工の支持形式としては、設計用応力を比較的簡単に算
出することができる数種類のパターンだけが用いられて
きた。

【００１１】また、従来の設計手法では、支持部材に生
じる反力の算出は支持部材１本当たりの支配面積を算出
する必要がある上に、算出された値は概略値であった。

【００１２】また、従来の設計手法では、プレキャスト
コンクリート板の断面が均一である場合のみ設計可能で
あったが、近年におけるプレキャストコンクリート板に
対するバリアフリー対応等の多様な要求により、断面が
変化するプレキャストコンクリート板（変断面部材とい
う）の設計が不可避となった。そこで現行の設計手法を
用いてこの要求を満足するためには、変断面部材を複数
の部分に分割してそれぞれの部分についての設計を行
い、プレキャストコンクリート板全体の概略性能値を求
めていた。

【００１３】また、最近、インターネットのホームペー
ジに各種ソフトを提供するサービスが行われその利用が
盛んに行われている。しかし、一般に企業秘密に属する
ソフトはホームページに掲載されないから利用者はそれ
を利用することはできない。プレキャストコンクリート
板の設計用ソフトもその例外ではなく、どんなに優れた
設計用ソフトが開発されても一般人が自由に使用して設
計を行うことができるような状況にはない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】プレキャストコンクリ
ート板の設計においては、上記のように、プレキャスト
コンクリート板の断面性能及び許容応力には多数のパラ
メータがあり、それらの算出には熟練と多くの人力及び
時間を必要とし問題点となっていた。

【００１５】最近、スラブの大型化等に伴い支保工の支
持形式が多様となってきたため、設計用応力を算出する
ためには従来のような支持形式のパターンでは対応でき
なくなった。そのため、多様な支持形式のパターンに対
応可能な新たな解析方法が求められていた。

【００１６】また、支持部材に生じる反力を荷重条件及
び支持条件に適合して正確に算出する解析方法が求めら
れていた。更に支持部材の望ましい間隔を正確に算出す
る方法が求められていた。

【００１７】また、変断面プレキャストコンクリート板
の解析を簡単かつ正確に行う方法が求められていた。更
に、上記の諸問題を解消できる方法を開発したとして
も、あらゆる設計者がこの方法をネットワーク、例え
ば、インターネット上で活用できることが望ましい。

【００１８】従って、本発明は、上記諸問題及び諸要望
を一挙に解決するプレキャストコンクリート板仮設計算
システムを提供することに課題を有する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るプレキャストコンクリート板仮設計算
システムは、次に示す構成にすることである。

【００２０】（１）トラス筋を含んだプレキャストコン
クリート板を該トラス筋と直交する方向に断面したとき
の断面データと、プレキャストコンクリート板比重デー
タと、現場打ちコンクリート比重データと、プレキャス
トコンクリート板強度データと、プレキャストコンクリ
ート板脱型時強度データと、を入力して、トラス筋１本
当たりの断面性能及び許容応力を求め、荷重データを入
力して、プレキャストコンクリート板の上端モーメン
ト、下端モーメント、せん断力を算出すると共に予め準
備されている支保工の種類を特定できるようにしたこと
を特徴とするプレキャストコンクリート板仮設計算シス
テム。（２）前記トラス筋を断面したときの断面データは、支
点間距離、スラブ厚、プレキャストコンクリート板厚、
現場打ちコンクリート厚からなるスラブ形状データと、
トップ筋径、トラス高、ラチス筋径、トラスピッチ、ボ
トム筋径からなるトラス形状データ、プレキャストコン
クリート板内に配される曲げ補強筋径、ピッチとかぶり
厚さ、とからなる（１）に記載のプレキャストコンクリ
ート板仮設計算システム（３）前記断面性能は、断面２次モーメント及び断面係
数からなり、前記許容応力は、プレキャストコンクリー
ト板の許容ひび割れモーメント、プレキャストコンクリ
ート板内鉄筋の降伏を考慮した許容曲げモーメント、ト
ラストップ筋の座屈を考慮した許容曲げモーメント及び
ラチス筋の座屈時のせん断力からなることを特徴とする
（１）に記載のプレキャストコンクリート板仮設計算シ
ステム。（４）前記荷重データは、コンクリートを打設する際の
作業荷重、現場打ちコンクリート自重、衝撃荷重、プレ
キャストコンクリート板自重、一時的に所定の場所に積
載するときの特殊荷重、からなる（１）に記載のプレキ
ャストコンクリート板仮設計算システム。

【００２１】これにより、従来問題となっていたプレキ
ャストコンクリート板の安全性の検討に要する多大の人
力及び時間と必要な熟練度が低減される。

【００２２】又、入力データは、プレキャストコンクリ
ート板の断面形状データ、コンクリート強度データ、並
びにコンクリート比重データだけで、プレキャストコン
クリート板の断面性能及び許容応力を自動算出し、算出
された各値に基づきプレキャストコンクリート板に多様
な荷重条件と多様な支持条件（支保工）とを適用した場
合の仮設計算により自動的に算出できるようになる。

【００２３】

【発明の実施形態】以下、本発明に係るプレキャストコ
ンクリート板仮設計算システムの実施形態について図面
を用いて詳細に説明する。

【００２４】本発明に係る第１の実施形態のプレキャス
トコンクリート板仮設計算システムは、図１に示すよう
に、不特定多数の利用者が持つパソコン等の情報機器１
と、特定利用者のパソコン等の情報機器２と、システム
コンピュータ３と、情報機器１とシステムコンピュータ
３とを接続する通信ネットワーク４とから構成されてい
る。特定利用者の情報機器２はシステムコンピュータ３
と直接接続されている。通信ネットワーク４はインター
ネットでもよい。このシステムコンピュータ３には、断
面性能計算及び平面フレーム解析をするためのシステム
が構築されている。

【００２５】このシステムは、画面をみながら所定のデ
ータを入力することにより断面性能及び許容応力を求
め、次に荷重データを入力してプレキャストコンクリー
ト板の上端モーメント、下端モーメント、せん断力を算
出して表示するという、所謂、平面フレーム解析手法に
より算出して画面上に表示する。

【００２６】画面をみながら入力するデータは、スラブ
形状、トラス形状、コンクリート強度及び比重、トラス
位置、下端筋データ、計算時の係数及び支保工形状であ
る。

【００２７】これらのデータが入力されると、トラス筋
１本当たりの断面性能、許容応力、荷重、プレキャスト
コンクリート板の上端モーメント及びせん断力を算出し
て、その結果を表示する。

【００２８】以下、図面を参照して説明すると、利用者
は、情報機器１又は２の表示画面上に本プレキャストコ
ンクリート板仮設計算システムのホームページを開き、
まず、図２に示すようなデータ入力画面５を表示させ
る。

【００２９】データ入力画面５には入力データの大項目
としてスラブ形状データ、トラス形状データ、コンクリ
ート、トラス位置、下端筋種類、計算時係数、支保工形
状が表示されている。

【００３０】スラブ形式に関する入力データの小項目と
しては、支点間距離（例えば６０００ｍｍ）、スラブ厚
（例えば２５０ｍｍ）、プレキャストコンクリート板厚
（例えば７０ｍｍ）、現場打ちコンクリート厚（例えば
１８０ｍｍ）を所定の表示位置に入力する。

【００３１】トラス形状に関する入力データの小項目と
しては、トップ筋（上端筋）の直径（例えばＤ１６）、
トラス筋の高さ（例えば１２０ｍｍ）、ラチス筋の直径
（例えば８ｍｍ）、トラス筋の配列間隔（ピッチ）（例
えば３００ｍｍ）、ボトム筋（下端筋）の直径（例えば
Ｄ１３）を所定の表示位置に入力する。

【００３２】コンクリートに関する入力データの小項目
としては、プレキャストコンクリート板の比重（例えば
２．４ｔ／ｃｍ^３、プレキャストコンクリート板のＦＣ
（例えば３００ｋｇ／ｃｍ^２）、脱型時の強度（例えば
１３０ｋｇ／ｃｍ^２）を所定の表示位置に入力する。

【００３３】トラス筋の位置に関する入力データの小項
目としては、かぶりの厚さ（例えば５ｍｍ）を表示位置
に入力すると共に、トラス筋と下端筋の位置関係を示す
３個の選択図面６、７、８の中から選択ボタンを押すこ
とにより一つを選択する。本例では左端の図面６を選択
したことを示す。

【００３４】下端筋の種類に関する入力データの小項目
としては、トラス筋と同方向の下端の鉄筋の直径（例え
ばＤ１０）及びピッチ（例えば２００ｍｍ）を現在の設
定位置として入力する。変更する場合は「変更」ボタン
を押して変更する。また、トラス筋と直交方向の下端筋
の鉄筋の直径（例えばＤ１０）を現在の設定位置として
入力する。変更する場合は「変更」ボタンを押して変更
する。

【００３５】計算時係数の入力データの小項目として
は、現場打ちコンクリートを打設する時の衝撃係数（例
えば０．２）と、コンクリートひび割れ係数（建築）
（例えば１．８）を入力する。なお、コンクリートひび
割れ係数は（建築）か（土木）かのいずれかを選択す
る。

【００３６】支保工形状の入力は、９に示すように、
「１.支保工なし」、「２.支保工１列」、「３.支保工
２列」、「４.支保工３列」、「５.片持ち２列」、
「６.片持ち３列」の６個の形状の中からいずれか一つ
を選択ボタンで選択することにより実行される。本例で
は「３.支保工２列」の形状を選択したことを示す。支
保工の選択ボタンが押されると、画面にカイザー床板仮
設計算と表示し計算が開始される。

【００３７】先ず、システムコンピュータ３は上記入力
データに基づき、図３に示すように、検討対象のプレキ
ャストコンクリート板の断面図及び各部寸法を表わす画
面１０を表示する。

【００３８】次に、システムコンピュータ３はトラス筋
１本当たりの断面性能及び許容応力を算出し、図４に示
すような計算結果の一覧表１１を画面に表示する。一覧
表に表示されるのは、断面２次モーメント、断面係数
（下側、上側）、プレキャストコンクリート板の許容ひ
び割れモーメント（脱型時、脱型時以外）、カイザート
ラス筋トップ筋の降伏を考慮した許容曲げモーメント、
カイザートラス筋トップ筋の座屈を考慮した許容曲げモ
ーメント、プレキャストコンクリート板下端筋の降伏を
考慮した許容曲げモーメント、カイザートラス筋ラチス
筋の座屈時のせん断力である

【００３９】次に、システムコンピュータ３は、図５に
示すような荷重関係画面１２を表示する。画面１２に
は、支保工２列の形状を有する支保工により支持された
プレキャストコンクリート板の架構図１３と応力図１４
とが表示されると共に、荷重１５として、作業荷重Ｗ
ｗ、現場打ちコンクリート自重Ｗｓｃ、衝撃荷重Ｗｓ
ｈ、プレキャストコンクリート板自重Ｗｓとそれらの荷
重の合計荷重Ｗ’が表示される。

【００４０】次に、システムコンピュータ３は、上記算
出したプレキャストコンクリート板の断面性能及び許容
応力と支保工の支持形式と、各種荷重とに基づき、架構
図１３と応力図１４とを用いた平面フレーム解析により
プレキャストコンクリート板の荷重時の安全性の検討を
行う。安全性の検討は、図６に示すように、「プレキャ
ストコンクリート板上端モーメントの検討」、「プレキ
ャストコンクリート板下端モーメントの検討」、「プレ
キャストコンクリート板せん断力の検討」である。

【００４１】プレキャストコンクリート板の上端モーメ
ントの検討は、上端筋に掛かる曲げモーメントＭｘ１と
上端筋の降伏を考慮した許容曲げモーメントＭ２’との
大小の比較により行われる。許容曲げモーメントＭ２’
が上端筋に掛かる曲げモーメントＭｘ１より大きければ
大きい程上端筋の安全性は高いということができる。本
実施例では図６に示すように、上端筋に掛かる曲げモーメントＭｘ１／許容曲げモーメ
ントＭ２’＝０．１７３１となり上端筋の安全性は十分である（Ｏ．Ｋである）。

【００４２】プレキャストコンクリート板下端モーメン
トの検討は、下端筋に掛かる最大曲げモーメントＭｍａ
ｘ（Ｍｘ２とＭｘ３の内大きな方）を求め、最大曲げモ
ーメントＭｍａｘとプレキャストコンクリート板の脱型
時以外における許容ひび割れモーメント（Ｍ１）、上端
筋の座屈を考慮した許容曲げモーメントＭ２、下端筋の
降伏を考慮した許容曲げモーメントＭ３をそれぞれ比較
することにより行う。

【００４３】いずれの場合も最大曲げモーメントＭｍａ
ｘの方が小さい時はＯ．Ｋである。例えば、本実施例で
は、最大曲げモーメントＭｍａｘ＝下端筋の降伏を考慮
した許容曲げモーメントＭｘ３＝０．０６６５（ｔ・
ｍ）となり、最大曲げモーメントＭｍａｘ／プレキャス
トコンクリート板の脱型時以外における許容ひび割れモ
ーメントＭ１＝０．３４２７、であるので、最大曲げモ
ーメントＭｍａｘ／上端筋の座屈を考慮した許容曲げモ
ーメントＭ２＝０．１２９８、Ｍｍａｘ／Ｍ３＝０．０
８７１である。これは１．０より十分小さいから、プレ
キャストコンクリート板の脱型時以外における許容ひび
割れモーメントＭ１、上端筋の座屈を考慮した許容曲げ
モーメントＭ２、下端筋の降伏を考慮した許容曲げモー
メントＭ３のいずれに対しても安全性はＯ．Ｋであるこ
とが解る。

【００４４】プレキャストコンクリート板のせん断力の
検討は、最大せん断力Ｑｍａｘとラチス筋の座屈時のせ
ん断力Ｑ１との比較により行う。本実施例では、最大せ
ん断力Ｑｍａｘ／ラチス筋の座屈時のせん断力Ｑ１＝
０．２１０７、である。これは１．０より十分小さいか
ら、せん断力に対しても安全性はＯ．Ｋであることが解
る。

【００４５】上記安全性の検討の結果、支保工の支持形
式として選択した支保工２列は妥当であることが証明さ
れた。従って、利用者のパソコン１又は２には図６に示
すような検討結果を示す画面１６が表示される。

【００４６】上記実施例は通常のプレキャストコンクリ
ート板について解析したが、これに限定するものではな
く、トラス筋付きハーフプレキャストコンクリート板、
ボイド型枠を有するプレキャストコンクリート板、段差
があるプレキャストコンクリート板にも適用できる。

【００４７】次に、本発明に係る第２の実施形態のプレ
キャストコンクリート板仮設計算システムについて、図
面を参照して説明する。

【００４８】第２の実施形態のプレキャストコンクリー
ト板仮設計算システムは、基本的なプレキャストコンク
リート板仮設計算の手法は、上記の第１の実施形態と同
様であるが、その基本となるデータを入力する画面等に
改良を加えた構成になっている。その構成は、画面表示
に従って所望の項目の選択及び所望のデータを入力する
等して半自動的に仮設計算できる構成になっている。

【００４９】先ず、プレキャストコンクリート板仮設計
算をする際に、必要とする基本的な要素に分別し、各々
の要素を画面上でクリックすることにより表示でき且つ
選択及び入力できる構成になっている。

【００５０】それは、図７に示すように、基本的な要素
として、「基本データ」、「スラブデータ」、「トラス
筋データ」、「コンクリートデータ」、「配筋デー
タ」、「荷重関連データ」である。

【００５１】「基本データ」の画面は、図１に示すよう
に、画面上部位置に「物件名」２１、次の段に「対象部
材」２２、次の段に「段差」２３、次の段に「導入プレ
ストレス力」２４が表示され、右側に、段差を選択した
ときに、プレキャストコンクリート板のどの位置に段差
が生じるかを視認できるように複数種類、実施例の場合
には３種類の段差形態２５ａ、２５ｂ、２５ｃが表示さ
れる。そして、下部位置に「データジェネレート」２
６、「計算」２７、「照査」２８、「閉じる」２９のク
リックキーを備えた構成になっている。

【００５２】「物件名」２１には、プレキャストコンク
リート板を用いた建築現場の名称が表示され、実施例の
場合には「（仮称）○○○○○○○○新築工事」のよう
に表示される。

【００５３】「対象部材」２２は、対象とする部材の種
類が表示され、表示されている項目から適宜選択する構
成になっている。その項目は、ＰＣａスラブ、ＰＣａボ
イドスラブ、ＰＣａロングスパンボイドスラブ、ＰＣａ
ＰＣＦである。

【００５４】ＰＣａスラブは鉄筋コンクリート製の床で
あり、ＰＣａボイドスラブは鉄筋コンクリートの中を空
中状態にした鉄筋コンクリート製の床である。

【００５５】「段差」２３は、段差を考慮するか否かを
選択し、段差を考慮するには段差位置データを指定し、
段差長さを指定する。実施例では、段差位置が５０００
ｍｍ、段差長さが２０００ｍｍであり、これは段差形態
２５ａ、２５ｂ、２５ｃを参照して長さの特定及び種類
を選定する。

【００５６】「導入プレストレス力」２４は、実施例に
おいて４Ｎ/ｍｍ^２に設定されている。

【００５７】「スラブデータ」を選択すると、図８に示
すように、「内法スパン」３０、「板幅」３１、「スラ
ブ厚」３２、「スラブ厚（段差部）」３３、「ＰＣａ板
厚」３４が表示され、その次に「ボイド寸法」３５が画
面表示される。実施例において、「スラブデータ」で指
定されたデータは、内法スパン：７０００ｍｍ、板幅：
２３５０ｍｍ、スラブ厚：２８０ｍｍ、ＰＣａ板厚：７
０ｍｍ、上部シェル厚：８０ｍｍ、段差部スラブ厚：１
７０ｍｍである。

【００５８】「トラス筋データ」を選択すると、図９に
示すように、トラス種類３６、トップ筋径３７、ラチス
筋径３８、ボトム筋径３９、サブトップ筋径４０、段差
部トップ筋径４１、段差部ラチス筋径４２、段差部ボト
ム筋径４３、段差部サブトップ筋径４４、トラス高さ４
５、トラスピッチ４５ａが画面上に表示される。トラス
種類３６はシングルトップ筋とダブルトップ筋の何れか
を選択する。トラス高さ４５は計算種類として数値入力
か自動計算の何れかを選択すると共に、上端筋径、トラ
ス高さ、段差部トラス高さを入力する。

【００５９】実施例において、「トラス筋データ」で指
定されたデータは、トップ筋径：１３φ、ラチス筋径：
６φ、ボトム筋径：６φ、トラス筋高さ：１８５ｍｍ、
トラスピッチ：５５０ｍｍ、段差部トップ筋：１６φ、
段差部ラチス筋：６φ、段差部ボトム筋：６φ、段差部
トラス高さ：７５ｍｍである。

【００６０】「コンクリートデータ」を選択すると、図
１０に示すように、ＰＣａ板設計基準強度４６、ＰＣａ
板脱型時強度４７、ＰＣａ板比重４８、現場打ちコンク
リート比重４９が表示される。実施例において、「コン
クリートデータ」で指定されたデータは、ＰＣａ板設計
基準強度（Ｆｃ）：３５Ｎ/ｍｍ^２、ＰＣａ板脱型時強
度（Ｆｃｄ）：１３Ｎ/ｍｍ^３、ＰＣａ板比重：２４Ｎ/
ｍ^３、現場打ちコンクリート比重：２４Ｎ/ｍ^３であ
る。

【００６１】「配筋データ」を選択すると、図１１に示
すように、設計かぶり厚さ５０、主筋とトラス筋の位置
関係５１、主筋データ５２、トラス筋１本のボイド板の
断面図５３が画面表示される。設計かぶり厚さ５０は、
上端と下端のデータが表示される。主筋とトラス筋の位
置関係は、上乗せ・主筋上、組み込み、上乗せ・主筋
下、の何れかを選択する。主筋データ５２は、トラス平
行方向曲げ補強筋（主筋）径、主筋ピッチ、主筋の組合
せ、トラス直行方向曲げ補強配筋（配力筋）径からな
る。実施例において、「配筋データ」で指定されたデー
タは、下端筋設計かぶり厚さ：２５ｍｍ、トラス筋の位
置：上乗せ・主筋上、トラス平行方向鉄筋径：Ｄ１３、
トラス平行方向鉄筋ピッチ：１５０ｍｍ、トラス直行方
向鉄筋径：Ｄ１０、である。

【００６２】「荷重関連データ」を選択すると、図１２
に示すように、剥離力５４、衝撃係数（打設／建起）５
５、作業荷重５６、建物高さ５７、コンクリート打設高
さ５８、建物高さ５７、コンクリート打設高さ５８、セ
バピッチ（水平）５９、セバピッチ（鉛直）６０、寸法
パラメータ６１、荷重検討種別６２、現場打ちコンクリ
ートの表示６３、セパレータ許容耐力６４、ジョイント
許容耐力６５、コンクリートひび割れ計算６６、サポー
トピッチ６７が表示される。コンクリートひび割れ計算
６６は、建築基準、土木基準の何れかを選択すると共
に、コンクリートひび割れ係数を表示する。サポートピ
ッチ６７は、サポートピッチ検討ありを選択し、サポー
ト許容圧縮力を表示する。実施例において、「荷重デー
タ」で指定されるデータは、剥離力：１.７ｋＮ／ｃｍ
^２、衝撃係数：０.５、作業荷重：１.５ｋＮ／ｍ^３、コ
ンクリートひび割れ係数：０.５６、ボイド型枠欠損
率：２５％、である。

【００６３】このようにして、各要素において所望の項
目を選択し、所望のデータを選択或いは入力することに
より、トラス筋１本あたりのボイド板の断面性能を計算
する。

【００６４】この断面性能を計算するためには、上記各
要素の表示画面で入力或いは選択したデータが、図１３
に示すように、検討対象のプレキャストコンクリート板
の断面図及び各寸法を表す図面を表示する。この画面表
示を見て、各部署の寸法の整合性等の確認を行なう。

【００６５】トラス筋１本あたりのボイド板の許容応力
の算定は、（１）ボイド板下端の許容曲げひび割れモー
メント、（２）トラストップ筋の降伏を考慮した許容曲
げモーメント、（３）トラストップ筋の座屈を考慮した
許容曲げモーメント、（４）ボイド板下端筋の降伏を考
慮した許容曲げモーメント、（５）トラスラチス筋の座
屈時のせん断力の順に算出する。

【００６６】（１）ボイド板下端の許容曲げひび割れモ
ーメントは、一般部の脱型時には、Ｍ１Ｄ＝０．５６×
√ＦＣＤ×Ｚｔ＝２．１９ｋＮ・ｍとして計算される。
打設時には、Ｍ１＝０．５６×√Ｆｃ×Ｚｔ＝３．５９
ｋＮ・ｍとして計算される。

【００６７】段差部の脱型時には、ＤＭ１Ｄ＝０．５６
×√ＦＣＤ×ＤＺｔ＝０．９６ｋＮ・ｍとして計算され
る。打設時には、ＤＭ１＝０．５６×√Ｆｃ×ＤＺｔ＝
１．５８ｋＮ・ｍとして計算される。

【００６８】（２）トラストップ筋の降伏を考慮した許
容曲げモーメントは、一般部においては、Ｍ２'＝１／
１．５×Ｚｃ×σ'×１／ｎ＝６．７１ｋＮ・ｍとして
計算される。段差部は、ＤＭ２'＝１／１．５×ＤＺｃ
×σ'×１／ｎ＝７．１７ｋＮ・ｍここで、σ'はトップ
筋の短期許容引張応力度であり、実施例において２９５
Ｎ／ｍｍ^２である。

【００６９】（３）トラストップ筋の座屈を考慮した許
容曲げモーメントは、一般部では、Ｍ２＝ａｃ×σ'ｙ
_１×ｄ２＝５．３８ｋＮ・ｍである。段差部は、ＤＭ２
＝ａｃ×σ'ｙ_１×Ｄｄ２＝２．３８ｋＮ・ｍである。
ここで、細長比；λ_１＝６１．５＜１０７トップ筋の座
屈応力度；σ'ｙ_１＝３００−１．１２λ_１＝２３１Ｎ
／ｍｍ^２である。

【００７０】（４）ボイド板下端筋の降伏を考慮した許
容曲げモーメントは、一般部において、Ｍ３＝１／１．
５×（ａ１×ｆｔ_１×ｄ１＋ａｓ×ｆｔ_２×ｄ２）＝１
５．２ｋＮ・ｍである。段差部は、ＤＭ３＝１／１．５
×（ａ１×ｆｔ_１×Ｄｄ１＋Ｄａｓ×ｆｔ_２×Ｄｄ２）
＝５．５３ｋＮ・ｍである。ｆｔ_１、ｆｔ_２；ボイド板
内下端筋の短期許容引張応力度（２９５Ｎ／ｍｍ^２）

【００７１】（５）トラスラチス筋の座屈時のせん断力
は、一般部においては、Ｑ１＝２／１．５×σ'ｙ_２×
ｓｉｎθ×ｓｉｎα＝７．６５ｋＮである。ラチス筋座屈長さ；１７３．４ｍｍ細長比；λ_２＝８０．９＜１０７ラチス筋の座屈応力度；σ'ｙ_２＝３５０−１．４１λ
_２＝２３６Ｎ／ｍｍ^２ｓｉｎθ＝０．８８ｓｉｎα＝０．９８段差部においては、ＤＱ１＝２／１．５×Ｄσ'ｙ_２×
Ｄｓｉｎθ×Ｄｓｉｎα＝６．１３ｋＮラチス筋座屈長さ；６５．１ｍｍ細長比；Ｄλ_２＝３０．４＜１０７ラチス筋の座屈応力度；Ｄσ'ｙ_２＝３５０−１．４１
Ｄλ_２＝３０７Ｎ／ｍｍ ^２Ｄｓｉｎθ＝０．６０Ｄｓｉｎα＝０．８８

【００７２】トラス筋１本当たりの設計用荷重は、脱型
時においては、剥離力（１．７×０．５５＝０．９４ｋ
Ｎ／ｍ）と板自重（２４×７０×１０^３×０．５５＝
０．９２ｋＮ／ｍ）を加えた値１．８６ｋＮ／ｍであ
る。

【００７３】現場打ちコンクリート打設時における一般
部では、現場打ちコンクリート平均厚さは、ｔｍ＝（５５０×１３５０×２１０−４００×１２００
×１２０）／（５５０×１３５０）×１．２５＝１６６
ｍｍである。作業荷重は、１．５×０．５５＝０．８３ｋＮ
／ｍである。現場打ちコンクリート自重は、２４×１６６／１０^３×０．５５＝２．１９ｋＮ／ｍである。衝撃荷重は、２．１９×０．５＝１．０９ｋＮ／ｍである。板自重は、２４×７０×１０^３×０．５５＝
０．９２ｋＮ／ｍである。これらを加えると、５．０３
ｋＮ／ｍとなる。

【００７４】現場打ちコンクリート打設時における段差
部は、作業荷重は、１．５×０．５５＝０．８３ｋＮ／
ｍである。現場打ちコンクリート自重は、２４×１００／１０^３×０．５５＝１．３２ｋＮ／ｍである。衝撃荷重は、１．３２×０．５＝０．６６ｋＮ／ｍである。板自重は、２４×７０×１０^３×０．５５＝
０．９２ｋＮ／ｍである。これらを加えると、３．７３
ｋＮ／ｍとなる。

【００７５】次に、トラスト筋１本当たりの設計応力
を、脱型時と現場打ちコンクリート打設時において、ト
ラス筋の各部署における許容曲げモーメント及びせん断
力を一覧表示する。

【００７６】脱型時においては、図１４に示すように、
全長Ｌ＝７００００ｍｍ、第１の部位長さａ＝１７００
ｍｍ、中間位置で段差部を含む第２の部位長さｃ＝３６
００ｍｍ、段差部の第３の部位長さｂ＝１７００ｍｍと
した場合に、第１及び第２の部位ａ、ｃの接続位置の許
容曲げモーメントＭａは２．６９ｋＮ・ｍ、せん断力Ｑ
ａは３．１６ｋＮ・ｍ、支保工圧Ｒａは６．５１ｋＮで
ある。第２の部位ｃの許容曲げモーメントＭｃは２．６
９ｋＮ、せん断力Ｑｂは３．３５ｋＮ、Ｑｃは３．３５
ｋＮである。第２及び第３の部位ｃ、ｂの接続位置の許
容曲げモーメントＭｂは２．６９ｋＮ、せん断力Ｑｄは
３．１６ｋＮ、支保工圧Ｒｂは６．５１ｋＮである。

【００７７】現場打ちコンクリート打設時においては、
図１５に示すように、全長Ｌ＝７００００ｍｍ、第１の
部位長さａ＝１７００ｍｍ、中間位置で段差部を含む第
２の部位長さｃ＝３６００ｍｍ、段差部の第３の部位長
さｂ＝１７００ｍｍとした場合に、第１の部位ａの端部
の支保工圧Ｒａは４．１４ｋＮ、せん断力Ｑａは４．１
４ｋＮである。第１の部位ａの許容曲げモーメントＭａ
は１．７１ｋＮ・ｍである。第１及び第２の部位ａ、ｃ
の接続位置の許容曲げモーメントＭｄは３．０５ｋＮ・
ｍ、せん断力Ｑｂは６．９３ｋＮ・ｍ、Ｑｃは６．８２
ｋＮ・ｍ、支保工圧Ｒｂは１３．７ｋＮである。第２の
部位ｃの許容曲げモーメントＭｃは１．５９ｋＮであ
る。第２及び第３の部位ｃ、ｂの接続位置の許容曲げモ
ーメントＭｅは０．９３ｋＮ・ｍ、せん断力Ｑｄは５．
９９ｋＮ、Ｑｅは５．１５ｋＮ、支保工圧Ｒｃは１１．
１ｋＮである。第３の部位ｂの許容曲げモーメントＭｃ
は１．５９ｋＮ・ｍであり、その端部における支保工圧
Ｒｄは３．０６ｋＮ、せん断力Ｑｆは３．０６ｋＮであ
る。

【００７８】このようにして、ボイド板の各部署におけ
る許容曲げモーメント及びせん断力、支保工圧を一覧表
示すると共に、各要素毎の検討を行なう。各要素の検討
において、数値が１．０より十分に小さな値になれば各
応力に対する数値は満足するものと判定する。

【００７９】脱型時における要素の検討は、ボイド板下端の曲げひび割れの検討は、一般部におい
て、Ｍｃ／Ｍ１Ｄ＝０．３３／２．１９＝０．０７であ
るからＯＫである。段差部においては、Ｍｃ／ＤＭ１Ｄ
＝０．３３／０．９６＝０．３４であるので、これもＯ
Ｋである。トラストップ筋の降伏を考慮した許容曲げモーメント
は、一般部ではＭａ／Ｍ２'＝３．１６／６．７１＝
０．４７であるからＯＫである。段差部においては、Ｍ
ａ／ＤＭ２'＝３．１６／７．１７＝０．４４であるの
で、これもＯＫである。トラストップ筋の座屈を考慮した許容曲げモーメント
は、一般部では、Ｍｃ／Ｍ２＝０．３３／５．３８＝
０．０６であるのでＯＫである。段差部では、Ｍｃ／Ｄ
Ｍ２＝０．３３／２．０１＝０．１６であるので、これ
もＯＫである。ボイド板下端筋の降伏を考慮した許容曲げモーメント
は、一般部では、Ｍｃ／Ｍ３＝０．３３／１．５２＝
０．０２であるのでＯＫである。段差部は、Ｍｃ／ＤＭ
３＝０．３３／５．５３＝０．０６であるので、これも
ＯＫである。トラスラチス筋の座屈時のせん断力は、一般部では、
Ｑｂ／Ｑ１＝３．３５／７．６５＝０．４４であるので
ＯＫである。段差部は、Ｑｂ／ＤＱ１＝３．３５／６．
１３＝０．５５であるので、これもＯＫである。

【００８０】次に、現場打ちコンクリート打設時におけ
る要素の検討は、ボイド板下端の曲げひび割れの検討は、一般部におい
て、Ｍａ／Ｍ１＝１．７１／３．５９＝０．４８となり
ＯＫである。段差部においては、Ｍｅ／ＤＭ１＝０．９
３／１．５８＝０．５９であるので、これもＯＫであ
る。トラストップ筋の降伏を考慮した許容曲げモーメント
は、一般部ではＭｂ／Ｍ２'＝３．０５／６．７１＝
０．４５であるからＯＫである。段差部においては、Ｍ
ｄ／ＤＭ２'＝２．２９／７．１７＝０．３２であるの
で、これもＯＫである。トラストップ筋の座屈を考慮した許容曲げモーメント
は、一般部では、Ｍａ／Ｍ２＝１．７１／５．３８＝
０．３２であるのでＯＫである。段差部では、Ｍｅ／Ｄ
Ｍ２＝０．９３／２．０１＝０．４６であるので、これ
もＯＫである。板下端筋の降伏を考慮した許容曲げモーメントは、一
般部では、Ｍａ／Ｍ３＝１．７１／１５．２＝０．１１
であるのでＯＫである。段差部は、Ｍｅ／ＤＭ３＝０．
９３／５．５３＝０．１７であるので、これもＯＫであ
る。トラスラチス筋の座屈時のせん断力は、一般部では、
Ｑｂ／Ｑ１＝６．９３／７．６５＝０．９１であるので
ＯＫである。段差部は、Ｑｅ／ＤＱ１＝５．１５／６．
１３＝０．８４であるので、これもＯＫである。

【００８１】このようにして一覧表示されたデータを検
討すれば、現場打ちコンクリート打設時の支保工は２列
以上とすることが解る。

【００８２】サポートピッチの算出は、サポート許容圧
縮耐力が１５．０ｋＮ、トラス筋１本当たりの支保工最
大反力が１３．７ｋＮのときにＰｉｔは１５．０／１
３．７×５５０で６０２となり、これは６００にできる
ことから、サポートピッチは６００ｍｍ以下とすること
が容易に解る。

【００８３】

【発明の効果】上記説明したように、本発明に係るプレ
キャストコンクリート板仮設計算システムは、利用者が
安全性の検討対象とするいかなるプレキャストコンクリ
ート板についても、その脱型、仮置き、運搬、架設及び
現場打ちコンクリート打設をするそれぞれの時にかかる
荷重条件と支持条件とに対する安全性をコンピュータを
用いて自動的に検討することができるから、プレキャス
トコンクリート板の設計に大幅な省力化をもたらす。

【００８４】また、プレキャストコンクリート板の支持
形式に対する設計用応力の算出には、多様な荷重条件と
多様な支持条件に対応するとができ、かつ、正確な検討
結果が得られるから設計の質の向上を図ることができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレキャストコンクリート板仮設
計算システムの一実施例の構成図である。

【図２】同実施例におけるパソコンからの入力用表示画
面を示す説明図である。

【図３】同実施例における入力データの表示画面を示す
説明図である。

【図４】同実施例における断面性能及び許容応力の算出
結果を示す表示画面の説明図である。

【図５】同実施例における荷重条件を示す表示画面の説
明図である。

【図６】同実施例における安全性の検討結果の表示画面
の説明図である。

【図７】本願発明に係る第２の実施形態のプレキャスト
コンクリート板仮設計算システムの表示画面のうち「基
本データ」の画面である。

【図８】本願発明に係る第２の実施形態のプレキャスト
コンクリート板仮設計算システムの表示画面のうち「ス
ラブデータ」の画面である。

【図９】本願発明に係る第２の実施形態のプレキャスト
コンクリート板仮設計算システムの表示画面のうち「ト
ラス筋データ」の画面である。

【図１０】本願発明に係る第２の実施形態のプレキャス
トコンクリート板仮設計算システムの表示画面のうち
「コンクリートデータ」の画面である。

【図１１】本願発明に係る第２の実施形態のプレキャス
トコンクリート板仮設計算システムの表示画面のうち
「配筋データ」の画面である。

【図１２】本願発明に係る第２の実施形態のプレキャス
トコンクリート板仮設計算システムの表示画面のうち
「荷重関連データ」の画面である。

【図１３】本願発明に係る第２の実施形態のプレキャス
トコンクリート板仮設計算システムの表示画面のうちボ
イド板の断面性能を示す画面である。

【図１４】本願発明に係る第２の実施形態のプレキャス
トコンクリート板仮設計算システムの表示画面のうち脱
型時における設計応力の画面である。

【図１５】本願発明に係る第２の実施形態のプレキャス
トコンクリート板仮設計算システムの表示画面のうち現
場打ちコンクリート打設時における設計応力の画面であ
る。

【符号の説明】

１、２：パソコン、３：システムコンピュータ、４：通
信ネットワーク（インターネット）、５：データ入力用
表示画面、６〜８：トラス位置選択図、９：支保工形状
選択図、１０：入力データ表示画面、１１：断面性能及
び許容応力算出結果の表示画面、１２：荷重条件表示画
面、１３：架構図、１４：応力図、１５：荷重表、１
６：安全性検討結果を示す表示画面、２１；物件名、２
２；対象部材、２３；段差、２４；導入プレストレス
力、２５ａ；段差形態、２５ｂ；段差形態、２５ｃ；段
差形態、２６；「データジェネレート」キー、２７；
「計算」キー、２８；「照査」キー、２９；「閉じる」
キー、３０；内法スパン、３１；板幅、３２；スラブ
厚、３３；スラブ厚（段差部）、３４；ＰＣａ板厚、３
５；ボイド寸法、３６；トラス種類、３７；トップ筋
径、３８；ラチス筋径、３９；ボトム筋径、４０；サブ
トップ筋径、４１；段差部トップ筋径、４２；段差部ラ
チス筋径、４３；段差部ボトム筋径、４４；段差部サブ
トップ筋径、４５；トラス高さ、４５ａ；トラスピッ
チ、４６；ＰＣａ板設計基準強度、４７；ＰＣａ板脱型
時強度、４８；ＰＣａ板比重、４９；現場打ちコンクリ
ート比重、５０；設計かぶり厚さ、５１；主筋とトラス
筋の位置関係、５２；主筋データ、５３；断面図、５
４；剥離力、５５；衝撃係数、５６；作業荷重、５７；
建物高さ、５８；コンクリート打設高さ、５９；セバピ
ッチ（水平）、６０；セバピッチ（鉛直）、６１；寸法
パラメータ、６２；荷重検討種別、６３；支保工支持断
面図、６４；セパレータ許容耐力、６５；ジョイント許
容耐力、６６；コンクリートひび割れ計算、６７；サポ
ートピッチ、６８；。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トラス筋を含んだプレキャストコンクリ
ート板を該トラス筋と直交する方向に断面したときの断
面データと、プレキャストコンクリート板比重データ
と、現場打ちコンクリート比重データと、プレキャスト
コンクリート板強度データと、プレキャストコンクリー
ト板脱型時強度データと、を入力して、トラス筋１本当
たりの断面性能及び許容応力を求め、荷重データを入力して、プレキャストコンクリート板の
上端モーメント、下端モーメント、せん断力を算出する
と共に予め準備されている支保工の種類を特定できるよ
うにしたことを特徴とするプレキャストコンクリート板
仮設計算システム。
【請求項２】前記トラス筋を断面したときの断面デー
タは、支点間距離、スラブ厚、プレキャストコンクリー
ト板厚、現場打ちコンクリート厚からなるスラブ形状デ
ータと、トップ筋径、トラス高、ラチス筋径、トラスピ
ッチ、ボトム筋径からなるトラス形状データ、プレキャ
ストコンクリート板内に配される曲げ補強筋径、ピッチ
とかぶり厚さ、とからなる請求項１に記載のプレキャス
トコンクリート板仮設計算システム
【請求項３】前記断面性能は、断面２次モーメント及
び断面係数からなり、前記許容応力は、プレキャストコ
ンクリート板の許容ひび割れモーメント、プレキャスト
コンクリート板内鉄筋の降伏を考慮した許容曲げモーメ
ント、トラストップ筋の座屈を考慮した許容曲げモーメ
ント及びラチス筋の座屈時のせん断力からなることを特
徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリート板
仮設計算システム。
【請求項４】前記荷重データは、コンクリートを打設
する際の作業荷重、現場打ちコンクリート自重、衝撃荷
重、プレキャストコンクリート板自重、一時的に所定の
場所に積載するときの特殊荷重、からなる請求項１に記
載のプレキャストコンクリート板仮設計算システム。