JP2719636B2

JP2719636B2 - 複合中空スラブ

Info

Publication number: JP2719636B2
Application number: JP7490090A
Authority: JP
Inventors: 道雄羽切
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1990-03-23
Filing date: 1990-03-23
Publication date: 1998-02-25
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JPH03275851A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、内部に空間を有し、建築構造物の床を構成
する複合中空スラブにかかり、特に、事務所、研究所等
の大空間を必要とし、かつ、積載荷重が300〜500kg/m²
を要する建築構造物に用いて好適な複合中空スラブに関
するものである。

［従来の技術］従来においては、大梁、小梁を組み立てた後、現場打
ちコンクリートを打つことによりスラブを構築してい
た。しかし、かかるスラブは中実であるため、重量が大
きく床厚を厚くすることができないといった欠点があっ
た。

そこで、スラブ内部に空間を備えることにより重量を
軽減した中空スラブが開発実施されている。当該中空ス
ラブは、スラブ厚の中央に空間（ボイド）を設けたもの
であり、たとえば第８図に示すような「スパンクリー
ト」（商品名）や、「ダイナスパン」（商品名）等の、
プレキャストコンクリート製のプレキャストボイドスラ
ブ１が提供実施されている。

［発明が解決しようとする課題］ところで、上記のようなプレキャストボイドスラブ１
を用いて床を構築する際には、第９図に示すようにその
上に現場打ちコンクリート３を打設しなければならなか
った。蓋し、建築構造物が水平力を受けた場合にその水
平力を柱、梁、耐力壁に有効に伝達するためである。そ
して、電気配管としてたとえばCD管（商品名）等の可撓
電線管２を多用する現在においては、プレキャストボイ
ドスラブ１を用いて床を構築する場合は電気ケーブル等
の配線用の空間を設けていないため、かかる可撓電線管
２を現場打ちコンクリート３中に埋設しなければならな
かった。

そのため、現場打ちコンクリート３が厚くなり、その分、有効天
井高さが低くなるという問題点があった（かかる問題点
は、第９図に示すように可撓電線管２が交叉する場合に
おいて顕著となる）。

また、従来までに提供実施されている上記のようなプ
レキャストボイドスラブ１にあっては、その強度が必ず
しも十分どはなく、スパン10m以上の建築構造物には上
記のようなプレキャストボイドスラブ１を用いることは
できないという問題点があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであ
り、その課題とするところは、電線管等の設置スペース
を確保でき、かつ、大スパンにも適用可能な複合中空ス
ラブを提供する点にある。

［課題を解決するための手段］本発明は、筒状の形態をなす中空梁と下面側が開放さ
れた溝状の形態をなす溝形梁とを用いて構築される建築
構造物における複合中空スラブであって、前記中空梁お
よび溝形梁はいずれもプレストレスが導入されたプレキ
ャストコンクリート製のものとし、前記中空梁を複数本
横方向に並べて締結具により一体に締結することにより
中空梁ユニットを形成し、該中空梁ユニットおよび前記
溝形梁の両端をそれぞれ梁により支持せしめることによ
り、前記溝形梁を前記中空梁ユニットの間に挟み込んだ
状態で多数の中空梁ユニットおよび溝形梁を対の梁間に
おいて横方向に隙間なく敷き並べて架設し、それら敷き
並べた中空梁ユニットおよび溝形梁の上部に床コンクリ
ートを現場打ちして構築してなることを特徴とするもの
である。

［作用］本発明の複合中空スラブは、プレキャスト製の中空梁
および溝形梁とそれらの上部に現場打ちされる床コンク
リートとによる複合構造のものであり、中空梁および溝
形梁はいずれも中空部を有するものであるから、これら
により形成されるスラブは自ずと中空部を有する軽量か
つ肉厚のものとなる。

そして、本発明における中空梁および溝形梁は、いず
れもプレストレスが導入されたプレストレストコンクリ
ート製のものであることから、自ずと十分なる強度を確
保でき、大スパンに対応し得る。

また、溝形梁は下面側が開放されているので、その中
空部がスラブの下面側に凹部として露出し、そこを電気
関係の配管や配線あるいは照明器具の設置スペース等と
して利用できる。したがって、従来のように現場打ちコ
ンクリートの部分に配管や配線のためのスペースを確保
する必要がなく、その分、現場打ちコンクリートの厚み
を小さくし得て有効天井高を大きくし得る。

［実施例］以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に
説明する。ただし、本実施例に記載されている構成部品
の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的
な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに
限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎな
い。

まず、本実施例にかかる複合中空スラブの構成につい
て第１図ないし第３図を用いて説明する。

当該複合中空スラブＳは、中空梁ユニット10と、溝形
梁20と、床コンクリート30とから構成されるものであ
る。なお、第１図、第２図において鎖線で示す符号CLは
このスラブＳの下階の天井面を示す。

中空梁ユニット10は、第２図に示すように、３本の中
空梁11と、当該３本の中空梁11を締結する締結具12とか
らなるものである。

各中空梁11は、横断面視における外輪郭が８角形をな
し内輪郭が円形をなすプレキャストコンクリート（PC）
製のものであり、かつ、緊張材14によりプレストレスが
導入されたプレストレストコンクリート（PS）製のもの
であり、たとえば公知のPC杭製造法と同様の方法により
製造されるものである。また、本実施例においては、当
該中空梁11を形成するための型枠の内面に凹凸を設ける
ことにより、前記中空梁11の外表面11aには凹凸が設け
られている。また、第３図に示すように、中空梁11の両
端部は端部先詰コンクリート13により閉塞されている。
当該端部先詰めコンクリート13は中空梁11の端部から３
ないし5cm内部に入った部分から設けられている。この
端部先詰めコンクリート13は、中空梁11の剪断力を増す
機能と、後述するコンクリート打設の際に中空梁11内に
コンクリートが流入することを防止する機能を有する。

前記締結具12は、両端に雄螺子を有する鋼棒12aと、
ナット12bとからなるものである。前記締結具12の使用
方法は、第２図に示すように、前記３本の中空梁11をそ
れらの外側面11a同士が接触するように配置し、前記中
空梁ユニット10の両縁部に位置することとなる一の中空
梁11の外側面11aから他の中空梁11の外側面11aに前記鋼
棒12aを貫き通すことにより前記３本の中空梁11を連接
するものである。なお、前記中空梁11の外表面11aには
前記ナット12bの収納穴11bを設けている。

一方、前記溝形梁20は、前記中空梁11と同様にプレキ
ャスト製のものであり、かつ緊張材21によりプレストレ
スが導入されたプレストレストコンクリート製のもので
ある。この溝形梁20は下面側が開放された溝形、すなわ
ち横断面視においてコの字状をなすものであり、コの字
の開口部を下方に向けて用いられるものである。

次に、前記複合中空スラブＳの構築方法について第４
図及び第５図を用いて説明する。

まず、上記の中空梁ユニット10及び前記溝形梁20を工
場において予め製造しておき、それらを現場に搬入し、
それらの端部を第３図に示したように既に設けられてい
る大梁50により支持することによって、第４図に示すよ
うに多数の中空梁ユニット10及び溝形梁20を横方向に隙
間なく敷き並べた状態で対の大梁50,50間に架け渡す。
この際、第１図に示したように溝形梁20は中空梁ユニッ
ト10の間に挟み込んで所定の間隔で所定の位置に配置す
る。

また、本例においては構築すべきスラブＳの両側位置
に大梁40（本実施例ではその梁成は当該スラブと同等に
設定されている）を現場打ちにて設けることとし、その
大梁40を形成するための梁筋41を配筋するとともに、そ
の底型枠（図示せず）を組み立て、それを支持する型枠
支保工を設ける。

そして、上記のように隙間なく敷き並べた中空梁ユニ
ット10と溝形梁20の上部、および大梁40を形成するため
の梁型枠の内部に床コンクリート30を打設し、それが硬
化すれば複合中空スラブＳが形成され、同時に大梁40が
形成される。

なお、中空梁ユニット10および溝形梁20の両端を支持
する大梁50は、上記のように先行施工しておくことが良
いが、その大梁50も床コンクリート打設の際に同時に現
場打ちにて施工することでも良く、その場合は中空梁ユ
ニット10や溝形梁20を適宜の支保工で仮支持しておけば
良い。

上記のようにして構築される複合中空スラブＳによれ
ば、溝形梁20の中空部がスラブＳの下面側に開放されて
いるので、第２図に破線で示すようにその中空部を電線
やケーブル、電線管、あるいはダクト等の設置スペース
60として、さらには下階の天井面CLに設ける天井埋め込
み形の照明器具等の設置スペース61として有効に使用す
ることができる。したがって、従来のように現場打ちコ
ンクリートの部分つまり本例における床コンクリート30
の部分に電線管等を埋め込む必要がなく、その結果、床
コンクリート30の厚みを薄くでき、その分、有効天井高
を大きく確保することができる。

また、上記の複合中空スラブＳは、いずれもプレスト
レスが導入されたプレキャストコンクリート製の中空梁
11および溝形梁20を主体として構築されるものであるの
で、自ずと十分なる強度を確保でき、従来のこの種の複
合スラブに比較してより大きなスパンの場合にも適用す
ることができる。具体的に説明すると（前記中空梁11を
300φのPC杭と想定して計算する）、前記中空梁11の高
さを300mm、その肉厚を60mm、床コンクリート30の厚さ
を100mm、床コンクリート30の嵩比重2.4（t/m³）とすれ
ば、前記中空梁11の単位長さ当たりの自重W_DLP、床コン
クリート30の自重W_DLC及び作業荷重W_Lは、それぞれ W_DLP＝（0.3²−0.18²）π/4×2.4≒0.109t/m W_DLC＝（0.3×0.25−0.3²π/8）×2.4≒0.096t/m W_L＝0.15t/m²×0.3×1.0＝0.045t/m となり、したがって施工時荷重ＷはＷ＝W_DLP＋W_DLC＋W_L＝0.25t/m となる。

他方、中空梁11を支間Ｌの単純梁として取り扱うこと
とすると、 M_O＝1/8×WL²tm となり、 PC杭300φ×60のＣ種のひびわれ曲げモーメントM_Cは M_C＝4.00tmである。

ここで、M_Oを4.00tm以下に押えた場合のL_maxは、 L_max≦（4.0×８÷0.25）^0.5＝11.3mとなる。

ゆえに、本実施例にかかる複合中空スラブＳによれば
10m以上のスパンにおいても用いることができる。中間
サポートを１ヶ所設ければ、さらにスパンを大きくする
ことができる。また、上記計算結果から積載荷重300な
いし500kg/m²には十分対応することができる。

そして、中空梁11や溝形梁20はPC杭工場でPC杭を製造
する手法にて大量生産が可能なので、他の中空スラブ工
法に比べ、非常に安く前記複合中空スラブＳを製造する
ことができる。

また、前記中空梁11の外表面11aには凹凸を設けてい
るので、斯かる凹凸を設けていない場合に比べ床コンク
リート30と中空梁11との一体性を向上させることができ
る。

なお、上記実施例においては前記中空梁ユニット10は
３本の中空梁11により構成してなるものであるが、本発
明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、本発明におい
ては他の本数、例えば２本、４本等、本発明を実施する
うえで好適な本数とすることができる。また、上記実施
例においては中空梁ユニット10を工場において予め組み
立てるようにしたが、現場において組み立てることでも
勿論良い。

また、前記中空梁11の横断面視における外輪郭は８角
形であるが、本発明の範囲をそれに限定する趣旨ではな
く、本発明においては他の形状、例えば、３角形、４角
形、６角形その他の多角形、あるいは円形、楕円形等、
本発明を実施するうえで好適な形状とすることができ
る。しかし、上記実施例のようにたとえば外輪郭８角形
として平坦面どうしを密着させた状態で組み立てること
とすれば、外輪郭をたとえば円形等の曲面とする場合に
比較すると締結具による締結を容易にかつ確実に行うこ
とができる。

また、前記中空梁11の横断面視における内輪郭は円形
であるが、本発明の範囲をそれに限定する趣旨ではな
く、本発明においては他の形状、例えば３角形、４角
形、６角形その他の多角形、あるいは楕円形等、本発明
を実施するうえで好適な形状とすることができる。

また、前記締結具12は第２図に示すごとき鋼棒12aと
ナット12bとからなるものであるが、本発明の範囲をそ
れに限定する趣旨ではなく、本発明においては他のも
の、例えば、第６図及び第７図に示すごときもの等、本
発明を実施するうえで好適なものを用いることができ
る。第６図及び第７図に示す締結具15は、締付ベルト15
aと、締結具15bと、ワッシャー15cと、ナット15dとから
なるものである。前記締付ベルト15aは両端部にそれぞ
れ２つずつのルーズホール15a₁を有し、中央部に２つの
貫通孔15a₂を有するものである。前記締結具15bは平面
視長方形の鋼板15b₁と、その両端部に設けてなるボルト
15b₂とからなるものである。斯かる締結具15の使用方法
は、前記３本の中空梁11をそれらの外側面11a同士が接
触するように配置し、斯かる配置をしてなる前記３本の
中空梁11の外側面11aにおいて前記締付ベルト15aを巻装
し、前記締付具15bを前記各ルーズホール15a₁から前記
貫通孔15b₂に貫き通し、ワッシャー15c及びナット15dを
用いて締結する。

また、前記溝形梁20は、横断面視においてコの字状を
なすものであるが、本発明の範囲をそれに限定する趣旨
ではなく、下面側が開放されている溝形をなすものであ
る限りで好適な形状とすることができる。

また、前記中空梁11の両端部には端部先詰コンクリー
ト13を設けているが、本発明の範囲をそれに限定する趣
旨ではなく、本発明においては設けなくとも良い。ある
いは、後打ちコンクリートの流入をふせぐためのキャッ
プを設けることでも良い。

［発明の効果］以上のように、本発明の複合中空スラブは、プレスト
レスが導入されたプレキャストコンクリート製の中空梁
および溝形梁とそれらの上部に現場打ちされる床コンク
リートとによる構成されるものであるので、自ずと軽量
でかつ高強度が得られるものであり、従来技術に比べ大
スパン建築構造物にも適用することが可能なものであ
る。また、溝形梁は下面側が開放されているので、その
中空部がスラブの下面側に凹部として露出し、そこを電
気関係の配管や配線類あるいはダクトもしくは照明器具
の設置スペース等として利用でき、したがって、従来の
ように現場打ちコンクリートの部分に配管や配線のため
のスペースを確保する必要がなく、その分、床コンクリ
ートの厚みを小さくし得て有効天井高を大きくし得る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すものであ
り、第１図は複合中空スラブの斜視図、第２図は第１図
の要部拡大図、第３図は中空梁端部の断面図、第４図は
複合中空スラブを用いて構築した建築物の基準階平面
図、第５図は第４図におけるイーイ断面図、第６図及び
第７図は締結具の他の実施例を示すものであり、第６図
は締結具の斜視図、第７図は締結具により束ねた中空梁
ユニットの断面図、第８図及び第９図は従来例を示すも
のであり、第８図はプレキャストボイドスラブの断面
図、第９図は現場打ちコンクリート内に可撓電線管を埋
設してなるスラブの断面図である。Ｓ……複合中空スラブ、10……中空梁ユニット、11……
中空梁、12……締結具、14,21……緊張材、15……締結
具、20……溝形梁、30……床コンクリート、40,50……
大梁。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状の形態をなす中空梁と下面側が開放さ
れた溝状の形態をなす溝形梁とを用いて構築される建築
構造物における複合中空スラブであって、前記中空梁および溝形梁はいずれもプレストレスが導入
されたプレキャストコンクリート製のものとし、前記中空梁を複数本横方向に並べて締結具により一体に
締結することにより中空梁ユニットを形成し、該中空梁ユニットおよび前記溝形梁の両端をそれぞれ梁
により支持せしめることにより、前記溝形梁を前記中空
梁ユニットの間に挟み込んだ状態で多数の中空梁ユニッ
トおよび溝形梁を対の梁間において横方向に隙間なく敷
き並べて架設し、それら敷き並べた中空梁ユニットおよび溝形梁の上部に
床コンクリートを現場打ちして構築してなることを特徴
とする複合中空スラブ。