JP2013227742A

JP2013227742A - コンクリート構造物の構築方法、及びコンクリート構造物

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Publication number: JP2013227742A
Application number: JP2012098980A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Sasada; 秀幸笹田; Tomohiro Mikami; 知広見上
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2013-11-07
Anticipated expiration: 2032-04-24
Also published as: JP6044105B2

Abstract

【課題】コンクリートの収縮によりコンクリート構造物に生じるひび割れを低減すると共に、施工の効率を向上させることを課題とする。
【解決手段】ＲＣ構造物１０の一部にスリットＳが形成されるようにコンクリートを打設し、その際、スリットＳを挟む両側のコンクリート部材の一方である柱１６や大梁にスリットＳの下側に突出するあご２０を設け、前記両側のコンクリート部材の他方である大梁１４やスラブをあご２０に載せることで、スリットＡの下側をあご２０で塞ぎ、コンクリートを打設して所定期間経過してから、あご２０で下側を塞いだスリットＳに無収縮モルタルＭを充填する。
【選択図】図３

Description

本発明は、コンクリート構造物の構築方法、及びコンクリート構造物に関する。

長大のコンクリート構造物の構築方法として、コンクリートの乾燥収縮によるひび割れを低減する目的で、初期段階ではコンクリート構造物の長手方向の一部にコンクリートを打設しない収縮帯を設け、該収縮帯の両側のコンクリート構造物をある期間存置して打設したコンクリートの乾燥収縮を進行させた後に、収縮帯にコンクリートやモルタル等の充填材を充填する方法が知られている（例えば、特許文献１、非特許文献１〜３参照）。

特開２０１１−８０２２３号公報

日本建築学会大会学術講演梗概集（近畿）１９９６年９月，８２１〜８２２頁「１４１１収縮帯をもうけた長大建物の施工」「鉄筋コンクリート造建築物の収縮ひび割れ対策マニュアル−仕様規定に基づくひび割れ対策マニュアル２００８年版−」日本建築学会近畿支部５−４〜５−６頁建築技術１９９１年１月号１８３〜１９１頁「収縮帯を設けた長大建物の設計と施工−東京新局庁舎−」武内孝志、石井治、能森雅己

上記方法では、収縮帯の両側のコンクリート構造物を存置した後、収縮帯にコンクリート等の充填材を充填するための型枠や支保工の設置作業が階下の天井付近で発生し、さらに、充填材の強度が発現した後には、型枠の脱型作業も発生する。また、収縮帯付近では、型枠や支保工が設置されていることにより、天井配管等の設備工事や仕上げ工事を進めることができず、施工の効率化に問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コンクリートの収縮によりコンクリート構造物に生じるひび割れを低減すると共に、施工の効率を向上させることを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係るコンクリート構造物の構築方法は、コンクリート構造物の一部にスリットが形成されるようにコンクリートを打設し、その際、前記スリットを挟む両側のコンクリート部材の一方に前記スリットの下側に突出する凸部を設け、前記両側のコンクリート部材の他方を前記凸部に載せることで、前記スリットの下側を前記凸部で塞ぎ、コンクリートを打設して所定期間経過してから、前記凸部で下側を塞いだ前記スリットに充填材を充填する。

前記コンクリート構造物の構築方法において、前記凸部と前記両側のコンクリート部材の他方との付着を切ってもよい。

前記コンクリート構造物の構築方法において、前記スリットを梁とスラブとに跨るように形成し、前記梁を載せる前記凸部と前記スラブを載せる前記凸部とを、これらの境界に隙間ができないように構成してもよい。

また、本発明に係るコンクリート構造物は、一部にスリットが形成されるようにコンクリートが打設され、前記スリットを挟む両側のコンクリート部材の一方に前記スリットの下側に突出する凸部が設けられ、前記両側のコンクリート部材の他方が前記凸部に載ることで、前記スリットの下側が前記凸部で塞がれ、前記凸部で下側を塞がれた前記スリットに充填材が充填されている。

本発明によれば、コンクリートの収縮によりコンクリート構造物に生じるひび割れを低減すると共に、施工の効率を向上させることができる。

一実施形態に係るＲＣ構造物を示す立断面図である。ＲＣ構造物の所定階の長手方向中央部を示す平面図である。図２の３−３断面図である。図２の４−４断面図である。図２の５−５断面図である。ＲＣ構造物の施工手順を示す立断面図である。ＲＣ構造物の施工手順を示す立断面図である。ＲＣ構造物の施工手順を示す立断面図である。ＲＣ構造物の施工手順を示す立断面図である。ＲＣ構造物の施工手順を示す立断面図である。ＲＣ構造物の施工手順を示す立断面図である。スリットを挟んだ両側の躯体の相対変位を計測するための変位計の設置例を示す図である。大梁とあごとの相対変位量の計測結果を示すグラフである。他の実施例に係るＲＣ構造物の所定階の長手方向中央部の構造を示す立断面図である。他の実施例に係るＲＣ構造物の所定階の長手方向中央部の構造を示す立断面図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る鉄筋コンクリート（ＲＣ）構造物１０を示す立断面図である。この図に示すように、ＲＣ構造物１０は、長辺が短辺に比して長い長大のＲＣ純ラーメン架構であり、ＲＣ構造物１０の長手方向中央部には、ＲＣ構造物１０の幅方向（図中奥行き方向）に延びるスリットＳが形成されている。

図２は、ＲＣ構造物１０の所定階の長手方向中央部を示す平面図であり、図３は、図２の３−３断面図であり、図４は、図２の４−４断面図であり、図５は、図２の５−５断面図である。これらの図に示すように、ＲＣ構造物１０の長手方向中央部では、スラブ１２やＲＣ構造物１０の長手方向に延びる大梁１４にスリットＳが形成されている。このスリットＳの幅は、５００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度（例えば、７００ｍｍや８００ｍｍ）であり、スリットＳには、無収縮モルタルＭが充填されている。

図２に示すように、スリットＳは、大梁１４の長手方向一端と柱１６との間を通るように形成されている。柱１６には、大梁１４の反対方向に延びる大梁１５や大梁１４、１５と直交する方向に延びる大梁１７が結合されている。また、スリットＳは、スラブ１２の一端と大梁１７との間を通るように形成されている。

図３及び図５に示すように、柱１６には、大梁１４の一端が載せられるあご２０が設けられている。あご２０の縦幅は、大梁１５の梁せいの１／２程度に設定され、あご２０の長さは、スリットＳの幅よりも大きい長さに設定されている。また、大梁１４の一端の下部には、柱１６の反対側へ凹んだ段差部１４Ａが形成されており、この段差部１４Ａの下面とあご２０の先端の上面とが当接している。ここで、あご２０の上面は、金ごてで押さえて仕上げられており、大梁１４の段差部１４Ａの下面との付着は切られている。

あご２０の上端及び下端には鉄筋２１、２２が配筋されており、あご２０は、大梁１４を支持するのに充分な強度を有している。上側の鉄筋２１は、柱１６とあご２０とに跨って延びるように配筋され、下側の鉄筋２２は、大梁１５の下端に配筋された梁主筋であり、あご２０の先端まで延びている。

ここで、あご２０の上面によりスリットＳの下側が塞がれており、あご２０の上面と大梁１４の一端面と柱１６の側面とにより形成される凹部２３に無収縮モルタルＭが充填されている。また、無収縮モルタルＭにはフック付きのアンカー筋２４、２５やＵ型筋２６等の鉄筋が埋設されている。アンカー筋２４のフックの反対側は、柱１６に埋設され、アンカー筋２４のフック側が無収縮モルタルＭに埋設されている。また、アンカー筋２５のフックの反対側は、大梁１４の一端に埋設され、アンカー筋２５のフック側が無収縮モルタルＭに埋設されている。これにより、無収縮モルタルＭは、大梁１４及び柱１６と一体化されている。

図４及び図５に示すように、大梁１７には、スラブ１２の一端が載せられるあご３０が設けられている。あご３０は、大梁１７に沿って延びる板状の部材であり、その幅は、スリットＳの幅よりも大きく設定されており、スラブ１２の一端の下面とあご３０の先端の上面とが当接している。ここで、あご３０の上面は、金ごてで押さえて仕上げられており、スラブ１２の下面との付着は切られている。

あご３０の上端及び下端にはその長手方向に沿って鉄筋３１、３２が配筋され、幅方向に沿って鉄筋３３、３４が配筋されており、あご３０は、スラブ１２を支持するのに充分な強度を有している。鉄筋３３、３４は、大梁１７とあご３０とに跨って延びるように配筋されている。

ここで、あご３０の上面によりスリットＳの下側が塞がれており、あご３０の上面とスラブ１２の一端の側面と大梁１７の側面とにより形成される凹部３５に無収縮モルタルＭが充填されている。また、無収縮モルタルＭにはフック付きのアンカー筋３６、３７等の鉄筋が埋設されている。アンカー筋３６のフックの反対側は、大梁１７に埋設され、アンカー筋３６のフック側が無収縮モルタルＭに埋設されている。また、アンカー筋３７のフックの反対側は、スラブ１２の一端に埋設され、アンカー筋３７のフック側が無収縮モルタルＭに埋設されている。これにより、無収縮モルタルＭは、スラブ１２及び大梁１７と一体化されている。

また、図５に示すように、あご２０の上面があご３０の下面より上側に位置し、あご２０の側面上端とあご３０の側面下端とが接合されていることにより、あご２０とあご３０との境界において凹部２３の底部に隙間ができないように構成されている。

図６〜図１２は、ＲＣ構造物１０の施工手順を示す立断面図である。まず、図６及び図７に示すように、柱１６や大梁１７等を含むＲＣ構造物１０の長手方向一方側の躯体を、スラブ１２や大梁１４等を含むＲＣ構造物１０の長手方向他方側の躯体に先行して施工する。この際、柱１６にあご２０を設け、大梁１７にあご３０を設ける。ここで、あご２０、３０の上面を金ごてで抑えることにより仕上げる。また、アンカー筋２４をフックがあご２０の上に位置するように柱１６に設け、アンカー筋３６をフックがあご３０の上に位置するように大梁１７に設ける。

次に、図８及び図９に示すように、スラブ１２や大梁１４等の長手方向他方側の躯体を施工する。この際、大梁１４の一端下部には段差部１４Ａを形成し、この段差部１４Ａにあご２０が嵌まって大梁１４の一端があご２０に載るように、大梁１４を施工する。また、スラブ１２の一端があご３０に載るように、スラブ１２を施工する。また、アンカー筋２５をフックがあご２０の上に位置するように大梁１４に設け、アンカー筋３７をフックがあご３０の上に位置するようにスラブ１２に設ける。ここで、大梁１４と柱１６との間、スラブ１２と大梁１７との間にスリットＳができるようにスラブ１２と大梁１４とを施工する。

以上のようにして、ＲＣ構造物１０を、スリットＳを境として長手方向に構造的に分割されるように施工し、打設したコンクリートの収縮が収束するまで、施工したＲＣ構造物１０を存置する。ここで、施工したＲＣ構造物１０の存置期間は、乾燥収縮速度を考慮して、無収縮モルタルＭをスリットＳに充填して長手方向両側の躯体を一体化した後の最終的な収縮量が許容量を超えないように設定する。なお、乾燥収縮速度は、「鉄筋コンクリート造建築物の収縮ひび割れ対策マニュアル」（日本建築学会）や土木学会で定められているコンクリートの乾燥収縮比率の速度の式を参考にすればよい。

そして、打設したコンクリートの収縮が収束した後、図１０及び図１１に示すように、スリットＳに無収縮モルタルＭを充填する。ここで、あご２０が、大梁１４と柱１６との間のスリットＳの下側を塞ぎ、あご３０が、スラブ１２と大梁１７との間のスリットＳの下側を塞いでいるため、無収縮モルタルＭを打設する際に、あご２０、３０を底型枠として利用することが可能である。

図１２は、スリットＳを挟んだ両側の躯体の相対変位を計測するための変位計５０の設置例を示す図である。この図に示すように、変位計５０を用いて大梁１４とあご２０との相対変位量を計測した。変位計５０は、ひずみゲージ式変換器を備える接触式の変位計であり、その本体部５２を、ホルダ５４を介してあご２０に取付け、変位計５０の測定子５６を、ホルダ５８を介して大梁１４に取付けた。なお、本試験は、所定階の３箇所で実施した。

図１３は、大梁１４とあご２０との相対変位量の計測結果を示すグラフである。このグラフに示すように、スリットＳを挟む両側の躯体を施工してから存置している期間（約７週間）に、大梁１４とあご２０との相対変位量が経時的に増加することが確認された。即ち、スリットＳを設けたことにより、ＲＣ構造物１０の打設したコンクリートの乾燥や水和熱による収縮に対する拘束を効果的に減らすことができることが確認された。

また、スリットＳを挟んだ両側の躯体を施工してから所定期間存置した後に、スラブ１２と大梁１７との相対変位が収束することが確認された。ここで、大梁１４とあご２０との相対変位が収束してからスリットＳへの無収縮モルタルＭの充填を行うことにより、打設したコンクリートの乾燥や水和熱による収縮によりＲＣ構造物１０に生じるひび割れを効果的に抑制することができる。即ち、本試験を実施することにより、スリットＳの両側の躯体を施工してからの適当な存置期間を確認することができる。

以上説明したように、本実施形態に係るＲＣ構造物１０の構築方法では、ＲＣ構造物１０を長手方向に構造的に分割するスリットＳを設け、スリットＳを挟んだ両側の躯体を所定期間存置し、その後にスリットＳに無収縮モルタルＭを充填したことにより、打設したコンクリートの乾燥や水和熱による収縮によりＲＣ構造物１０に生じるひび割れを効果的に抑制することができる。

また、スリットＳを設ける位置において、柱１６から突出するあご２０の上に大梁１４を載せたり、大梁１７から突出するあご３０の上にスラブ１２を載せたりすることにより、スリットＳの下側があご２０、３０で塞がれるように構成した。これにより、無収縮モルタルＭを充填する際にあご２０、３０を底型枠として利用することができる。従って、スリットＳに無収縮モルタルＭを充填するための底型枠や支保工の設置作業が発生せず、さらに、充填材の強度が発現した後における底型枠の脱型作業も発生しない。また、スリットＳ付近において、型枠や支保工が設置されていないことにより、天井配管等の設備工事や仕上げ工事を進めることができ、施工の効率化を図ることができる。

また、図５に示すように、あご２０とあご３０との境界において凹部２３の底部に隙間ができないように、あご２０、３０が構成されていることにより、凹部２３に無収縮モルタルＭを充填するための側型枠をも不要にできる。

なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、充填材として無収縮モルタルＭを用いたが、他のグラウト材やコンクリートを用いてもよい。

また、上述の実施形態では、大梁１４の端部やスラブ１２の端部にスリットＳを設けて、柱１６や大梁１７からあご２０、３０を突出させてそのあご２０、３０の上に大梁１４やスラブ１２を載せるように構成したが、図１４又は図１５に示すように、大梁１４の中間部やスラブ１２の中間部にスリットＳを設け、大梁１４の一方側が他方側に載り、スラブ１２の一方側が他方側に載るように構成してもよい。

また、上述の実施形態では、あご２０、３０の上面を金ごてで押えて仕上げることにより、あご２０と大梁１４、あご３０とスラブ１２の付着を切ったが、あご２０と大梁１４、あご３０とスラブ１２との間にビニールシート等の絶縁材を設けることにより、あご２０と大梁１４、あご３０とスラブ１２の付着を切ってもよい。

１０ＲＣ構造物、１２スラブ、１４大梁、１４Ａ段差部、１５大梁、１６柱、１７大梁、２０あご（凸部）、２１、２２鉄筋、２３凹部、２４、２５アンカー筋、２６Ｕ型筋、３０あご（凸部）、３１、３２、３３、３４鉄筋、３５凹部、３６、３７アンカー筋、５０変位計、５２本体部、５４ホルダ、５６測定子、５８ホルダ、Ｓスリット、Ｍ無収縮モルタル

Claims

コンクリート構造物の一部にスリットが形成されるようにコンクリートを打設し、その際、前記スリットを挟む両側のコンクリート部材の一方に前記スリットの下側に突出する凸部を設け、前記両側のコンクリート部材の他方を前記凸部に載せることで、前記スリットの下側を前記凸部で塞ぎ、
コンクリートを打設して所定期間経過してから、前記凸部で下側を塞いだ前記スリットに充填材を充填するコンクリート構造物の構築方法。
前記凸部と前記両側のコンクリート部材の他方との付着を切ることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物の構築方法。
前記スリットを梁とスラブとに跨るように形成し、前記梁を載せる前記凸部と前記スラブを載せる前記凸部とを、これらの境界に隙間ができないように構成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンクリート構造物の構築方法。
一部にスリットが形成されるようにコンクリートが打設され、前記スリットを挟む両側のコンクリート部材の一方に前記スリットの下側に突出する凸部が設けられ、前記両側のコンクリート部材の他方が前記凸部に載ることで、前記スリットの下側が前記凸部で塞がれ、
前記凸部で下側を塞がれた前記スリットに充填材が充填されているコンクリート構造物。