JP2023110974A - Joint structure and joint method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プレキャストコンクリート版と鋼材とを接合する接合構造及び接合方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a joining structure and joining method for joining a precast concrete slab and a steel material.
従来、このような分野の技術として下記特許文献1に記載のプレキャスト合成部材が知られている。このプレキャスト合成部材を製作する際には、予め工場生産された鋼製パネルに、予め工場生産されたプレキャストコンクリート部材を取り付け、鋼製パネルとプレキャストコンクリート部材との間に流動性固化剤を流し込むことにより、鋼製パネルとプレキャストコンクリート部材とが一体化される。プレキャストコンクリート部材と鋼製パネルとを組付ける際には、鋼製パネルのリブに設けられたL字状切欠きにプレキャストコンクリート部材の異形鉄筋が引っ掛けられる。
Conventionally, a precast synthetic member described in
しかしながら、上記の組付け構造では、L字状切欠きや異形鉄筋の製作誤差が大きい場合には組付けが出来なくなる可能性がある。従って、各工場におけるプレキャストコンクリート部材と鋼製パネルとに製作精度が要求され、コストダウン等の妨げになり得る。本発明は、プレキャストコンクリート版や鋼材に要求される製作精度を緩和する接合構造及び接合方法を提供することを目的とする。 However, with the assembly structure described above, there is a possibility that assembly may not be possible if there is a large manufacturing error in the L-shaped notch or the deformed reinforcing bar. Therefore, manufacturing precision is required for precast concrete members and steel panels in each factory, which may hinder cost reduction and the like. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a joining structure and a joining method that relaxes the manufacturing accuracy required for precast concrete slabs and steel materials.
本発明の接続構造は、プレキャストコンクリート版と鋼材とを接合する接合構造であって、プレキャストコンクリート版の一部位と鋼材の一部位と接続する鋼材接続部を備えており、鋼材接続部は、プレキャストコンクリート版の表面から一部が鋼材側に突出するようにプレキャストコンクリート版に埋設された接続部材と、プレキャストコンクリート版側に突出するように鋼材に設けられ、接続部材で囲繞され鋼材側に開口した挿入空間内に挿入されたずれ止め部と、挿入空間内で接続部材とずれ止め部との隙間に充填され固化された充填固化部と、を有する。 A connection structure of the present invention is a connection structure for joining a precast concrete slab and a steel material, and includes a steel material connection portion that connects a part of the precast concrete slab and a part of the steel material, and the steel material connection part is a precast A connection member embedded in the precast concrete slab so that a part of it protrudes from the surface of the concrete slab toward the steel material side, and a connection member provided in the steel material so as to protrude toward the precast concrete slab side, surrounded by the connection member and opened to the steel material side. It has a non-slip portion inserted into the insertion space, and a filled solidified portion filled and solidified in a gap between the connection member and the non-slip portion in the insertion space.
接続部材は、プレキャストコンクリート版の表面から筒軸方向に突出する筒状部材であり、挿入空間は筒状部材の中空部である、こととしてもよい。鋼材接続部は、プレキャストコンクリート版に埋込まれるとともに挿入空間内に少なくとも一部が挿入された鉄筋を更に備える、こととしてもよい。また、接続部材が上記鉄筋を介してプレキャストコンクリート版に固定されている、こととしてもよい。鋼材接続部の接続部材の表面には凹凸が設けられている、こととしてもよい。鋼材接続部は、接続部材の外周面上で当該接続部材を周方向に囲むようにループ状に延びるループ鉄筋を更に備える、こととしてもよい。本発明の接続構造では、1つの鋼材に対して鋼材接続部が複数存在する、こととしてもよい。鋼材接続部では、プレキャストコンクリート版の表面からの接続部材の突出量が、挿入空間に挿入されたずれ止め部の挿入長さよりも小さい、こととしてもよい。 The connecting member may be a tubular member projecting in the axial direction from the surface of the precast concrete slab, and the insertion space may be a hollow portion of the tubular member. The steel connection may further comprise a reinforcing bar embedded in the precast concrete slab and at least partially inserted into the insertion space. Also, the connection member may be fixed to the precast concrete slab via the reinforcing bars. Concavities and convexities may be provided on the surface of the connecting member of the steel material connecting portion. The steel material connection part may further include a loop reinforcing bar extending in a loop shape so as to circumferentially surround the connection member on the outer peripheral surface of the connection member. In the connection structure of the present invention, a plurality of steel material connection portions may exist for one steel material. In the steel connection portion, the amount of protrusion of the connection member from the surface of the precast concrete slab may be smaller than the insertion length of the anti-slip portion inserted into the insertion space.
また、本発明の接合方法は、挿入空間内に少なくとも一部が挿入された前述の鉄筋を備える接合構造を構築するプレキャストコンクリート版と鋼材との接合方法であって、接続部材と鉄筋とが設置されたプレキャストコンクリート版を製作するプレキャストコンクリート版製作工程を備え、プレキャストコンクリート版製作工程では、鉄筋に対して接続部材が固定された状態で、鉄筋及び接続部材を埋込むようにプレキャストコンクリート版のコンクリート部が打設される。この方法によれば、プレキャストコンクリート版を製作する際のコンクリート部の打設のときに、接続部材が上記鉄筋に固定されるので、接続部材をコンクリート型枠内に適切に配置するために、別途スペーサ等を設ける手間が省略される。 Further, the joining method of the present invention is a method of joining a precast concrete slab and a steel material for constructing a joining structure having the aforementioned reinforcing bar at least partially inserted into the insertion space, wherein the connecting member and the reinforcing bar are installed. In the precast concrete slab manufacturing process, the connecting members are fixed to the reinforcing bars, and the concrete of the precast concrete slabs is embedded so as to embed the reinforcing bars and the connecting members. part is cast. According to this method, since the connection member is fixed to the reinforcing bar when the concrete portion is placed when the precast concrete slab is manufactured, a separate This eliminates the need to provide a spacer or the like.
本発明によれば、プレキャストコンクリート版や鋼材に要求される製作精度を緩和する接合構造及び接合方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the joining structure and joining method which relax the manufacturing precision required for a precast concrete slab and steel materials can be provided.
以下、図面を参照しながら本発明に係る接合構造及び接合方法の実施形態について詳細に説明する。図1に示される本実施形態の接合構造1は、プレキャストコンクリート版3と鋼材ユニット5とを接合するものである。プレキャストコンクリート版3は、工場で製作される鉄筋コンクリート製の板状の部材である。プレキャストコンクリート版3に埋設された鉄筋21(図3(a)等参照)については、説明に必要な場合を除いて適宜図示を省略する。鋼材ユニット5は、図面上では模式的に簡略化されて図示されているが、例えば複数の鋼材が組立てられて構築されるユニットであり、工場で製作される。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereafter, embodiment of the joining structure and joining method which concern on this invention is described in detail, referring drawings. A
図1(a)は、接合前のプレキャストコンクリート版3と鋼材ユニット5とを示す分解斜視図であり、図1(b)は、プレキャストコンクリート版3と鋼材ユニット5とが接合されてなる複合ハーフプレキャスト部材7を示す斜視図である。このような複合ハーフプレキャスト部材7は躯体構築に使用され、型枠下面や型枠側面の支保工を省略可能とすることで躯体構築の生産性向上に寄与する。以下、図に示されるように、互いに直交するXYZ方向を定めて各部位の位置関係の説明等にXYZを用いる場合がある。また、説明で「上方/下方」、「上面/下面」等の語を用いる場合には、図1(a)に示される状態のプレキャストコンクリート版3及び鋼材ユニット5の上下に対応させる。プレキャストコンクリート版3は、XY平面に沿って存在する平板状をなしており、鋼材ユニット5とプレキャストコンクリート版3とはZ方向に接合される。
FIG. 1(a) is an exploded perspective view showing the
図1(b)に示されるように、接合構造1はY方向に並ぶ4つの鋼材接続部9を備えている。これらの4つの各鋼材接続部9においてプレキャストコンクリート版3の一部位と鋼材ユニット5の一部位とがそれぞれ接続されることで、プレキャストコンクリート版3と鋼材ユニット5とが接合されている。図1(c)は、上記のうち1つの鋼材接続部9を示す断面図である。
As shown in FIG. 1(b), the
図1(a)に示されるように、各鋼材接続部9に対応する位置において、プレキャストコンクリート版3の上面3aには接続部材11が設置されている。接続部材11は筒状の部材であり、例えば、一般的な規格の鋼管が接続部材11として使用されてもよい。図1の例では、接続部材11は円筒状の部材であり、一般的な規格の円形鋼管が接続部材11として使用されてもよい。このように一般的な規格の部材を採用することで、部材の特別な加工を省略し製作コストの削減を図ってもよい。接続部材11は、筒軸をZ方向に向けた姿勢でその下部がプレキャストコンクリート版3に埋入され、上部は鋼材ユニット5側に向けてプレキャストコンクリート版3の上面3aから上向きに(Z方向に)突出している。プレキャストコンクリート版3の製作時には、例えば、プレキャストコンクリート版3に埋設される鉄筋21(図3(a)等参照)に適宜スペーサ等を介して接続部材11を適切に配置した状態で、コンクリートが打設される。
As shown in FIG. 1( a ),
接続部材11の中空部は、当該接続部材11で囲繞され鋼材ユニット5側に開口した空間であり、後述する鋼材ユニット5のずれ止め部13が筒軸方向に挿入される挿入空間15である。接続部材11の内径は例えば約100mmであり、上面3aからの接続部材11の突出量は例えば約50~80mmである。接続部材11の中空部内にもプレキャストコンクリート版3の上面3aが現れている。接続部材11の中空部内における上面3aは、接続部材11の外周側における上面3aと同じ高さに位置する。
A hollow portion of the
また、各鋼材接続部9に対応する位置において、鋼材ユニット5にはプレキャストコンクリート版3側に向けて下向きに(Z方向に)突出するずれ止め部13が設けられている。ずれ止め部13は、例えば、鋼材ユニット5のプレキャストコンクリート版3側の表面(下面5a)に溶接されZ方向に延在する棒状の鋼材で構成される。図1の例では、ずれ止め部13は頭付きスタッドであり、丸棒状の本体部と、当該本体部の先端にやや大径に設けられた頭部と、を有する。ずれ止め部13の外径は、接続部材11の内径よりも小さく、例えば約16~22mmである。また、鋼材ユニット5の下面5aからのずれ止め部13の突出量は例えば約50~80mmであり、プレキャストコンクリート版3の上面3aからの接続部材11の突出量よりもやや小さい。
Further, at positions corresponding to the respective steel
図1(b)及び図1(c)に示されるように、鋼材接続部9においては、接続部材11の中空部(挿入空間15)に対して鋼材ユニット5のずれ止め部13がZ方向に挿入される。ここでは、鋼材ユニット5の下面5aが接続部材11の上端面に当接してもよい。鋼材接続部9においては、接続部材11の内径とずれ止め部13の外径との大小関係から、接続部材11とずれ止め部13との間には径方向(XY方向)に隙間が生じる。また、接続部材11とずれ止め部13との上記のような突出量の関係から、プレキャストコンクリート版3の上面3aからの接続部材11の突出量が、挿入空間15に挿入されたずれ止め部13の挿入長さよりも大きくなる。従って、ずれ止め部13の先端は、挿入空間15の底面として存在するプレキャストコンクリート版3の上面3aには達しない。
As shown in FIGS. 1(b) and 1(c), in the
上記のように挿入空間15にずれ止め部13が挿入された状態から、挿入空間15内で接続部材11とずれ止め部13との隙間に流動性の固化材が注入される。固化材は、接続部材11の上端縁に達する高さまで注入されてもよい。本実施形態では、上記の固化材として無収縮モルタルが使用される。そして、上記固化材が固化することにより、挿入空間15内で接続部材11とずれ止め部13との隙間に充填され固化された充填固化部19が形成される。この充填固化部19を介してずれ止め部13が接続部材11に対して強固に固定される。このように、接続部材11とずれ止め部13との径方向の隙間が充填固化部19によって埋められることで、鋼材接続部9のせん断抵抗力が確保される。また、ずれ止め部13として頭付きスタッドが用いられることで、ずれ止め部13の挿入空間15からの引抜抵抗力が確保され、鋼材接続部9の引抜抵抗力が確保される。従って、この鋼材接続部9においてプレキャストコンクリート版3の一部位と鋼材ユニット5の一部位とが強固に接続される。
From the state in which the
そして、1つの鋼材ユニット5が4つの鋼材接続部9によりプレキャストコンクリート版3に接合された接合構造1が完成する。プレキャストコンクリート版3に対して、複数又は単数の鋼材ユニット5が上記の接合構造1をもって接合されることで、複合ハーフプレキャスト部材7が完成する。なお、図1の例では、1つの鋼材ユニット5に対して鋼材接続部9が4つ存在しているが、1つの鋼材ユニット5に対する鋼材接続部9の数は適宜変更されてもよい。1つの鋼材ユニット5に対して鋼材接続部9が1つのみ存在してもよい。
Then, the
以上のような接合構造1による作用効果について説明する。接合構造1の鋼材接続部9では、ずれ止め部13の外径が接続部材11の内径よりも小さいので、ずれ止め部13と接続部材11の内壁面との間には径方向に隙間が存在する。従って、プレキャストコンクリート版3と鋼材ユニット5との製作誤差に起因してずれ止め部13と接続部材11とに位置誤差があったとしても、上記の径方向の隙間によって当該位置誤差を吸収することができる。すなわち、上記位置誤差に起因してずれ止め部13が挿入空間15に挿入できなくなるといった事象を回避することができる。
The effects of the
従って、プレキャストコンクリート版3や鋼材ユニット5においては、ある程度の製作誤差は許容され、すなわち要求される製作精度が緩和される。例えば、プレキャストコンクリート版3と鋼材ユニット5とを、添接板を介して或いは直接的にボルト止めで接合するといった構造に比較して、プレキャストコンクリート版3や鋼材ユニット5の製作精度を緩和することができる。そうすると、プレキャストコンクリート版3や鋼材ユニット5の製作精度の管理負担が軽減され、その結果、複合ハーフプレキャスト部材7の製作コストの低減を図ることができる。特に、1つの鋼材ユニット5に対して鋼材接続部9が複数存在する場合においては、複数の接続部材11同士の位置関係や、複数のずれ止め部13同士の位置関係の要求精度も緩和されるので、プレキャストコンクリート版3や鋼材ユニット5に要求される製作精度が更に緩和される。
Therefore, in the precast
また、プレキャストコンクリート版3と鋼材ユニット5との接合にボルト止めを用いる構造に比較して、主鋼材に形成されるボルト穴が削減され断面欠損が低減されるので、無駄がない合理的な設計が可能になる。
In addition, compared to the structure using bolts to join the precast
また、プレキャストコンクリート版3と鋼材ユニット5とを溶接で接合するといった構造に比較して、本実施形態の接合構造1によれば、作業者の技量に依らず接合部の品質を安定して確保し易い。また、溶接で接合する場合には、例えば作業箇所の比較的厳密な雨養生が必要になるところ、接合構造1によれば簡易な雨養生による接合作業が可能であり、すなわち、作業環境に依らず比較的簡易に接合作業を実行することができる。
Moreover, compared to a structure in which the precast
また接合構造1の鋼材接続部9では、ずれ止め部13を挿入するための挿入空間15が、プレキャストコンクリート版3に埋入された部材により囲繞されて形成されている。これに対し、他の手法としては、プレキャストコンクリート版3に箱抜き部を形成して挿入空間15とすることも考えられる。しかしながら、プレキャストコンクリート版3に箱抜き部を形成するためには、浮き型枠の設置や脱型の作業が必要であり製作効率が低下する。また、浮き型枠の下方の部位へのコンクリートの充填不良が生じたり、浮き型枠の脱型の際に角欠けが生じたりするなど、プレキャストコンクリート版3の品質が劣化する虞もある。これに対し、接合構造1では、プレキャストコンクリート版3に埋入された部材により囲繞されて挿入空間15が形成されるので、プレキャストコンクリート版3に箱抜き部を形成する手法に比較して、プレキャストコンクリート版3の製作効率及び品質が向上する。
Further, in the
本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して変形例を構成することも可能である。実施形態や変形例の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。 The present invention can be embodied in various forms with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the embodiment described above. Moreover, it is also possible to configure a modified example using the technical matters described in the above-described embodiments. The configurations of the embodiments and modifications may be used in combination as appropriate.
以下では接合構造1の各変形例について説明する。前述の実施形態では接続部材11が円筒状をなすが、これに代えて、図2(a)に示されるように、例えば角筒状の接続部材11B(例えば角鋼管)が採用されてもよい。接続部材11Bには一般的な規格の鋼管が使用されてもよい。また、図2(b)に示されるように、下方に向かって幅広になるようなテーパ付きの接続部材11C(例えば、テーパ付きの鋼管)が採用されてもよい。接続部材11Cは、断面円形のものであってもよく、断面矩形のものであってもよい。接続部材11Cには一般的な規格の鋼管が使用されてもよい。接続部材11Cを用いた構造によれば、接続部材11Cのプレキャストコンクリート版3からの引抜抵抗力がテーパ形状によって向上し、ひいては鋼材接続部9の引抜抵抗力が向上する。
Each modification of the
また、接続部材11に代えて、例えば図2(c)に示されるように、複数の鋼材を組み合わせた接続部材11Dにより挿入空間15Dを囲繞する構造としてもよい。図2(c)の例では、接続部材11Dは平面視矩形に配置された4枚の平鋼で構成されているが、複数の部材で挿入空間15Dを囲繞する形状であれば、接続部材11Dを構成する部材の数や形状は限定されない。例えば、接続部材11Dを構成する部材は平鋼に限られず、接続部材11Dにはアングル材やチャネル材が含まれていてもよい。
Instead of the
また、鋼材接続部9のせん断抵抗力や引抜抵抗力を向上させるために、図3~図5に示されるような要素が追加されてもよい。図3(b)、図3(d)及び図3(f)は各変形例に係る鋼材接続部9近傍の断面図であり、それぞれのA-A断面図が図3(a)、図3(c)及び図3(e)に示される。同様に、図4(b)及び図4(d)は各変形例に係る鋼材接続部9近傍の断面図であり、それぞれのA-A断面図が図4(a)及び図4(c)に示される。また、図5(a)、図5(b)は各変形例に係る鋼材接続部9近傍の断面図であり、図5(c)は、変形例に係る接続部材11Eがプレキャストコンクリート版3に設置された状態を示す斜視図である。図3~図5においては、挿入空間15に充填された充填固化部19(図1(c)参照)の図示が省略されている。
Further, in order to improve the shear resistance and pull-out resistance of the steel
図3(a)~(d)に示される形態の鋼材接続部9は、プレキャストコンクリート版3に埋込まれるとともに挿入空間15内に少なくとも一部が挿入された補強鉄筋を備えるものである。具体的には、図3(a),(b)に示される鋼材接続部9は、補強鉄筋23Aを備えている。補強鉄筋23Aの両端部は、平面視において接続部材11の外側まで延びており、プレキャストコンクリート版3の本体の鉄筋21に対し例えば溶接や番線等を用いて固定される。補強鉄筋23Aの中央部は、逆さU字状に湾曲して接続部材11の下端開口を通じて挿入空間15内に挿入されている。そして、補強鉄筋23Aの中央部の上端近傍は、上面3aよりも上方に突出するとともにずれ止め部13の側方を通過しており、当該ずれ止め部13と一緒に充填固化部19(図1(c)参照)に埋込まれる。ここでは、上記のような補強鉄筋23Aが平行に2本設けられている。
3(a) to 3(d), the
なお、補強鉄筋23Aを含むプレキャストコンクリート版3の製作手順(プレキャストコンクリート版製作工程)は例えば次のようなものが考えられる。コンクリート打設の前に、鉄筋21に補強鉄筋23Aが設置され、この補強鉄筋23Aの逆さU字状の上端部に接続部材11が被るように、補強鉄筋23A上に接続部材11が設置され固定される。あるいは、あらかじめ接続部材11と補強鉄筋23Aを一体化したものを、コンクリート打設前のプレキャストコンクリート版3に設置、固定しても良い。補強鉄筋23Aに接続部材11を固定する態様の例として、例えば、接続部材11が補強鉄筋23Aに溶接されてもよく、2つの補強鉄筋23Aの上端部が接続部材11の中空部に対し容易に脱落したり動いたりしない程度に嵌り込んだ状態としてもよい。その後、鉄筋21、補強鉄筋23Aの下部、及び接続部材11の下部を埋込むようにプレキャストコンクリート版3の本体のコンクリート部が打設される。このような手順によれば、補強鉄筋23Aを架台として接続部材11が設置・固定されるので、接続部材11をコンクリート型枠内に適切に配置するために、別途スペーサ等を設ける手間が省略される。なお、このようなプレキャストコンクリート版3の製作手順を経て最終的に完成した鋼材接続部9においては、打設されたコンクリート内部又は充填固化部19の内部で、接続部材11が補強鉄筋23Aに固定された状態になっている。また、プレキャストコンクリート版3のコンクリート部分を介して接続部材11がプレキャストコンクリート版3に固定された状態であるとともに、接続部材11が補強鉄筋23Aをも介してプレキャストコンクリート版3に固定された状態になっている。
It should be noted that the procedure for manufacturing the precast
また、図3(c),(d)に示される鋼材接続部9の補強鉄筋23Bは、接続部材11と同軸で螺旋状に延在するスパイラル筋である。補強鉄筋23Bの下端は、プレキャストコンクリート版3の本体の鉄筋21に対し例えば溶接や番線等を用いて固定される。補強鉄筋23Bの上端部は、接続部材11の下端開口を通じて挿入空間15内に挿入され上面3aよりも上方に突出する。そして補強鉄筋23Bの上端部は、ずれ止め部13の周囲を巻くように配置され、当該ずれ止め部13と一緒に充填固化部19(図1(c)参照)に埋込まれる。
3(c) and 3(d), the reinforcing reinforcing
また、図3(e),(f)及び図4(a),(b)に示される形態の鋼材接続部9は、接続部材11の内壁面に鉄筋を溶接し凹凸を設けるものである。図3(e),(f)の鋼材接続部9では、XY平面に沿って接続部材11の周方向に延びる円弧状の鉄筋27Aが接続部材11の内壁面に溶接されている。ここでは、複数(例えば4本)の鉄筋27Aが平行に接続部材11の筒軸方向に等間隔で配列されており、そのうちの2本がプレキャストコンクリート版3に埋設され、残りの2本が挿入空間15に位置し充填固化部19に埋設される。
3(e) and 3(f) and FIGS. 4(a) and 4(b) are formed by welding reinforcing bars to the inner wall surface of the connecting
図4(a),(b)の鋼材接続部9では、接続部材11の軸方向に延びる直線状の鉄筋27Bが接続部材11の内壁面に溶接されている。ここでは、複数(例えば6本)の鉄筋27Bが接続部材11の周方向に配列され存在している。鉄筋27Bの上部は挿入空間15に位置し、鉄筋27Bの下部はプレキャストコンクリート版3に埋入されている。図に示されるように、鉄筋27Bの下端部が接続部材11の下端開口の下方で外周側に屈曲されて径方向に延びていてもよい。また、この鉄筋27Bの下端部が鉄筋21に対し例えば溶接や番線等を用いて固定されてもよい。
4(a) and 4(b), a straight reinforcing
図4(c),(d)に示される形態の鋼材接続部9は、接続部材11の外周面上で当該接続部材11を周方向に囲むようにループ状に延びるループ鉄筋29を備えるものである。ループ鉄筋29は、XY平面に沿って接続部材11の周方向に延びる円環形状をなし接続部材11の外壁面に溶接されている。ここでは、複数(例えば4本)のループ鉄筋29が平行に接続部材11の筒軸方向に等間隔で配列されており、そのうちの2本がプレキャストコンクリート版3に埋設され、残りの2本はプレキャストコンクリート版3の上面3aと鋼材ユニットの下面5aとの間に位置している。
4(c) and 4(d), the
ループ鉄筋29による作用効果は次のようなものである。ずれ止め部13が接続部材11から筒軸方向に抜け出そうとするときには、充填固化部19を介して接続部材11を径方向に押し拡げようとする力が発生すると考えられる。これに対して、図4(c),(d)の鋼材接続部9においては、ループ鉄筋29が外周面に溶接されることで接続部材11の剛性が向上し、上記の径方向に押し拡げようとする力への抵抗力が向上する。その結果、この鋼材接続部9においては、ずれ止め部13の接続部材11からの引抜抵抗力が向上する。
The effects of the
また、図5(a)及び図5(b)に示される形態の鋼材接続部9は、接続部材11の内壁面にずれ止めを設けるものである。図5(a)の鋼材接続部9では、接続部材11の内壁面に複数のスタッド31が溶接されている。スタッド31の一部はプレキャストコンクリート版3に埋設され、残りの一部が挿入空間15に位置し充填固化部19に埋設される。
図5(b)の鋼材接続部9では、接続部材11の内壁面に複数の孔あき鋼板33が溶接されている。孔あき鋼板33は、接続部材11の内壁面から径方向内側に立ち上がり上下方向に延びる長板状をなす。孔あき鋼板33には、板厚方向に貫通する貫通孔33aが上下方向に等間隔に形成されている。図の例では、1つの孔あき鋼板33に3つの貫通孔33aが形成されているが、貫通孔33aの数は適宜変更されてもよい。孔あき鋼板33の下部はプレキャストコンクリート版3に埋設され、孔あき鋼板33の上部は挿入空間15に位置し充填固化部19に埋設される。このような孔あき鋼板33の存在により、接続部材11のプレキャストコンクリート版3からの引抜抵抗力が向上し、ひいては鋼材接続部9の引抜抵抗力が向上する。
5(a) and 5(b), the inner wall surface of the connecting
A plurality of
また、図5(c)に示される形態の鋼材接続部9の接続部材11には、プレキャストコンクリート版3に埋入される部分に孔空け加工が施されている。すなわち、接続部材11のうちプレキャストコンクリート版3に埋入される部分には、筒壁を貫通する円形の貫通孔35が複数形成されている。貫通孔35の数や配置は適宜設計される。このような貫通孔35の存在により、接続部材11のプレキャストコンクリート版3からの引抜抵抗力が向上し、ひいては鋼材接続部9の引抜抵抗力が向上する。
5(c), the connecting
また、図6(a)に示されるように、頭付きスタッドで構成されるずれ止め部13(図1(a))に代えて、孔あき鋼板ジベルからなるずれ止め部13Bが鋼材ユニット5に設けられてもよい。ずれ止め部13Bは、鋼材ユニット5の下面5aからプレキャストコンクリート版3側に下向きに立ち上がる長板状をなす。ずれ止め部13Bには、板厚方向に貫通する貫通孔14aが水平方向に等間隔に形成されている。図の例ではずれ止め部13Bに3つの貫通孔14aが形成されているが、貫通孔14aの数は適宜変更されてもよい。貫通孔14aの存在により、ずれ止め部13Bの挿入空間15からの引抜抵抗力が向上し、ひいては鋼材接続部9の引抜抵抗力が向上する。
Further, as shown in FIG. 6(a), instead of the anti-slip portion 13 (FIG. 1(a)) composed of a stud with a head, an
また、図6(b)及び図6(c)に示されるように、頭付きスタッドで構成されるずれ止め部13(図1(a))に代えて、定着体を有し平鋼からなるずれ止め部13Cが鋼材ユニット5に設けられてもよい。図6(b)は、ずれ止め部13Cを含む鋼材接続部9の斜視図であり、図6(c)はその断面図である。ずれ止め部13Cは、鋼材ユニット5の下面5aからプレキャストコンクリート版3側に下向きに立ち上がる長板状をなす本体部14bと、本体部14bの下端からX方向及び/又はY方向に張出すように形成された定着体14cと、を有している。この定着体14cの存在により、ずれ止め部13Cの挿入空間15からの引抜抵抗力が向上し、ひいては鋼材接続部9の引抜抵抗力が向上する。
Further, as shown in FIGS. 6(b) and 6(c), instead of the anti-slip portion 13 (FIG. 1(a)) composed of a stud with a head, it has a fixing body and is composed of flat steel. The
また、図6(d)に示されるように、挿入空間15の底面15aが、プレキャストコンクリート版3の上面3aよりも低い位置に位置するようにしてもよい。そして、挿入空間15には、ずれ止め部13の下端が上面3aよりも低い位置まで挿入されるようにしてもよい。この構造の鋼材接続部9では、プレキャストコンクリート版3の上面3aからの接続部材11の突出量が、挿入空間15に挿入されたずれ止め部13の挿入長さよりも小さくなる。この構造によれば、ずれ止め部13がプレキャストコンクリート版3の深い位置まで挿入されることで、ずれ止め部13の諸元が向上し、鋼材接続部9のせん断抵抗力や引抜抵抗力が向上する。
Alternatively, the
なお、上記のような底面15aを形成するためには、プレキャストコンクリート版3の製作時において、接続部材11の中空部に仮充填物が詰められた状態で、或いは接続部材11の下端開口が例えば膜状の蓋部材で塞がれた状態で、プレキャストコンクリート版3のコンクリートが打設され、事後的に仮充填物や蓋部材が除去されればよい。
In order to form the
また、図示は省略するが、鋼材接続部9では、1つの挿入空間15に対して複数のずれ止め部13,13B,13Cが挿入されてもよい。また、接続部材11,11B,11C,11D,11Eの内壁面や外壁面に突起を設けるなどして凹凸を設けることで、接続部材11~11Eにおいては、プレキャストコンクリート版3のコンクリートや充填固化部19との一体性を高めるようにしてもよい。
Further, although not shown, in the
また、接続部材11~11Eは、鋼製の部材に限られず、超高強度繊維補強コンクリート等で成形されたものであってもよい。この場合、接続部材11~11Eの内壁面や外壁面に凹凸を設けることも比較的容易である。またこの場合、一般的な規格以外の任意の寸法や任意の形状の接続部材11~11Eを比較的容易に製作することができる。また、充填固化部19の材料である固化材は、無収縮モルタルには限定されず、流動的に挿入空間15に注入可能でその後固化するものであれば、種々のものを採用することができる。例えば、上記の固化材は、固化する際に膨張する膨張性の材料でもよい。この場合、固化材の膨張に起因してずれ止め部13が挿入空間15内で締付けられることで、ずれ止め部13の拘束効果が向上する。また接合構造1は、プレキャストコンクリート版3に対して複数の鋼材からなる鋼材ユニット5を接合するものには限られず、プレキャストコンクリート版3に対して単一の鋼材を接合するための構造にも適用することができる。
Moreover, the
続いて、図7を参照しながら、上述したような接合構造1をボックスカルバート100に適用した例を説明する。図7は、ボックスカルバート100の頂版102近傍を示す断面図である。頂版102を施工する際には、当該頂版102のコンクリートを打設するための型枠構造として複合ハーフプレキャスト部材107が用いられる。複合ハーフプレキャスト部材107は、上述の接合構造1によって接合されたプレキャストコンクリート版103と鋼材ユニット105とを備えている。
Next, an example in which the
プレキャストコンクリート版103は、水平板状をなし頂版102の埋設型枠として機能するプレキャスト部材である。鋼材ユニット105は、頂版102の全体に亘って水平に延びる主鋼材111,112と、主鋼材111,112同士を鉛直方向に接続する複数の鉛直鋼材113と、主鋼材111,112同士を斜めに接続する斜材115,115と、頂版102の両端部に配置されるパネル材117,117と、といった複数の鋼材で構成される。このような複数の鋼材で組立てられて構築されることで、鋼材ユニット105は高い剛性を有する。このようなプレキャストコンクリート版103と、鋼材ユニット105と、は、それぞれ別の工場で予め製作される。
The precast
上記のようなプレキャストコンクリート版103と鋼材ユニット105とが、前述したような鋼材接続部9を有する接合構造1によって上下方向に接合されることで、複合ハーフプレキャスト部材107が構築されている。すなわち、プレキャストコンクリート版103の上面103aに例えば接続部材11(図1(a)参照)が設けられ、鋼材ユニット105の下面105a(主鋼材112の下面)に例えばずれ止め部13(図1(a)参照)が設けられて、鋼材接続部9が構築される。なおここでは、図1~図6に示されるいずれかの鋼材接続部9が採用されてもよく、図1~図6に示される鋼材接続部9の構成要素が適宜組み合わされて採用されてもよい。図の例の接合構造1は6つの鋼材接続部9を有しているが、この鋼材接続部9の数は適宜変更されてもよい。
Composite half precast
頂版102の施工においては、ボックスカルバート100の両側壁119,119間に複合ハーフプレキャスト部材107が架設され、プレキャストコンクリート版103を埋設型枠とし、その他必要な型枠が設置されて、コンクリート121が打設される。鋼材ユニット105が頂版102内に埋設され、プレキャストコンクリート版103がボックスカルバート100の中空部に露出した状態で、頂版102が構築される。
In the construction of the
前述の通り鋼材ユニット105が高い剛性を有するので、両側壁119,119間に複合ハーフプレキャスト部材107が架設されて頂版102のコンクリートが打設されるときに、プレキャストコンクリート版103を下から支持する支保工を省略することができる。また鋼材ユニット105は頂版102の補強材として機能するので、頂版102の鉄筋を削減することができ、配筋作業を削減することができる。
As described above, since the
1…接合構造、3,103…プレキャストコンクリート版、3a,103a…上面、5,105…鋼材ユニット(鋼材)、9…鋼材接続部、11,11B,11C,11D,11E…接続部材、13…ずれ止め部、15,15D…挿入空間、19…充填固化部、23A,23B…補強鉄筋、29…ループ鉄筋。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記プレキャストコンクリート版の一部位と前記鋼材の一部位と接続する鋼材接続部を備えており、
前記鋼材接続部は、
前記プレキャストコンクリート版の表面から一部が前記鋼材側に突出するように前記プレキャストコンクリート版に埋設された接続部材と、
前記プレキャストコンクリート版側に突出するように前記鋼材に設けられ、前記接続部材で囲繞され前記鋼材側に開口した挿入空間内に挿入されたずれ止め部と、
前記挿入空間内で前記接続部材と前記ずれ止め部との隙間に充填され固化された充填固化部と、を有する、接合構造。 A joint structure for joining a precast concrete slab and a steel material,
A steel material connection part that connects a part of the precast concrete slab and a part of the steel material,
The steel connecting portion is
a connection member embedded in the precast concrete slab so that a portion of the surface of the precast concrete slab protrudes toward the steel material;
an anti-slip portion provided in the steel material so as to protrude toward the precast concrete slab and inserted into an insertion space surrounded by the connecting member and opened toward the steel material;
A joining structure comprising: a filling and solidification portion filled and solidified in a gap between the connecting member and the anti-slip portion in the insertion space.
前記接続部材と前記鉄筋とが設置された前記プレキャストコンクリート版を製作するプレキャストコンクリート版製作工程を備え、
前記プレキャストコンクリート版製作工程では、
前記鉄筋に対して前記接続部材が固定された状態で、前記鉄筋及び前記接続部材を埋込むように前記プレキャストコンクリート版のコンクリート部が打設される、接合方法。 A method for joining a precast concrete slab and a steel material for constructing the joining structure according to claim 3,
A precast concrete slab manufacturing step for manufacturing the precast concrete slab on which the connection member and the reinforcing bar are installed;
In the precast concrete slab manufacturing process,
The joining method, wherein the concrete part of the precast concrete slab is placed so as to embed the reinforcing bar and the connecting member in a state where the connecting member is fixed to the reinforcing bar.
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