JP4972367B2

JP4972367B2 - フルプレキャストコンクリート梁部材及びそれを用いた接合構造

Info

Publication number: JP4972367B2
Application number: JP2006242239A
Authority: JP
Inventors: 哲雄持田
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2026-09-07
Also published as: JP2008063804A

Description

この発明は、フルプレキャストコンクリート梁部材（以下、単にフルＰＣａ梁部材と云う。）及びそれを用いたフルプレキャストコンクリートスラブ（以下、単にフルＰＣａスラブと云う）との接合構造の技術分野に属し、更に云うと、フルＰＣａ梁部材の上面より接合用の鉄筋等を一切突出させないフルＰＣａ梁部材及びそれを用いた接合構造に関する。

従来から、フルＰＣａ梁部材とフルＰＣａスラブとの接合に使用される梁部材及び接合構造は、梁とスラブを一体化するシヤーキーとなる鉄筋等を梁上面から突出した構成の梁部材を使用し、梁上部とスラブとの間に現場打ちコンクリートを打設して接合する構造が開示されていると共に、広く実用に供されている。

例えば特許文献１には、梁部材の上面の長手方向に対して直角に、逆Ｕ字型鉄筋を上側の部分だけ露出して形成したフルＰＣａ梁部材が使用され（特許文献１図２０参照）、左右のスラブ端部から突出させた接合筋を接合したのち、フルＰＣａ梁部材とスラブとを接合する構造が開示されている。

また特許文献２には、梁部材の上面から頭付きスタッドを突出させたフルＰＣａ梁部材を使用し、前記スタッドをフルＰＣａスラブ間に配置し、スラブ間から突出させた接合筋と前記スタッドとを現場打ちコンクリートにより一体化した構造が開示されている。

上記特許文献２に開示された梁上面より頭付きスタッドを突出させた構成の梁部材は、フルＰＣａ梁部材のみならず、ハーフプレキャスト梁（特許文献３）又は鉄骨コンクリート梁（特許文献４）においても実施される点が開示されている。

特開２００２−１６１６０３号公報特開２００６−２５４１号公報特開平４−３１９１５４号公報特開平４−２５４６４６号公報

上記特許文献１〜４に係る技術には、幾つかの問題点がある。先ず、左右のスラブ端部から突き出た接合筋の接合作業（継ぎ手作業）を行う際に、梁上面から上方に突出した逆Ｕ字型鉄筋や頭付きスタッドと、前記スラブの端部から水平方向に突出された接合筋とが干渉し合い、非常に面倒で時間が掛かるものとなる。特に特許文献１及び２に開示されたフルＰＣａ梁部材とフルＰＣａスラブとを接合するフルプレキャスト床工法においては、元来同床工法が有する工期の短縮や作業人数を削減できるという利点が相殺されてしまい積極的に適用できないという問題点がある。

更に、梁部材表面から鉄筋やスタッド等が突出する構成としているため、その取り付け作業や位置決め作業等製作に手間と時間が掛かる。また現場等へ車両等により運搬する際には、前記突出した部分を考慮した積み方や扱い方となるため効率が非常に悪い。

本発明の目的は、上述した課題を全て解決することであり、梁部材の上面から接続用の鉄筋等を突出させないフルプレキャストコンクリート部材とし、接合作業の効率を飛躍的に向上させることができ、工期の短縮を実現し、プレキャスト部材の規格化を促進し、運搬時の効率化及び経済性に優れた、フルプレキャストコンクリート梁部材及びそれを用いた接合構造を提供することにある。

本発明の更なる目的は、フルプレキャストコンクリート部材の上面に埋設された平鋼に上端筋の役割を担わせて梁部材の耐力の向上を図ることができる、フルプレキャストコンクリート梁部材及びそれを用いた接合構造を提供することにある。

上記した背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係るフルプレキャストコンクリート梁部材は、
フルプレキャストコンクリート梁部材であって、
同梁部材の上面の材軸方向に平鋼が梁上面と同一状態に埋設されており、この平鋼の下面には梁部材のあばら筋の内部に届く長さの剪断力伝達要素が内方に向かって突出され梁コンクリートと一体化されていることを特徴とする。

請求項２に記載した発明に係るフルプレキャストコンクリート梁部材を用いた接合構造は、
請求項１のフルプレキャストコンクリート梁部材と、フルプレキャストコンクリートスラブとの接合構造であって、
前記フルプレキャストコンクリート梁部材は上面の材軸方向に平鋼が梁上面と同一状態に埋設され、この平鋼の下面に梁部材のあばら筋の内部に届く長さの剪断力伝達要素が内方に向かって突出された構成とされ、該フルプレキャストコンクリート梁部材の上面に、接合端部から接合筋を突出させフルプレキャストコンクリートスラブが相対峙する位置に載置され、
前記相対峙するフルプレキャストコンクリートスラブの接合筋同士が接合された後、前記フルプレキャストコンクリート梁部材の平鋼の上面にスタッド等の剪断力伝達要素が突出されており、
フルプレキャストコンクリート梁部材の上面において前記フルプレキャストコンクリートスラブの端部同士の間へ現場打ちコンクリートが打設され、該フルプレキャストコンクリート梁部材とフルプレキャストコンクリートスラブとが一体的構造に接合されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載したフルプレキャストコンクリート梁部材及びそれを用いた接合構造において、
フルプレキャストコンクリート梁部材の上面に埋設される平鋼は、中央位置に１本、又は幅方向に間隔を空けて複数本、若しくは梁上面の全幅と全長に亘る一枚板として配置されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２又は３に記載したフルプレキャストコンクリート梁部材を用いた接合構造において、
フルプレキャストコンクリートスラブの接合端部には、波形状のコッターが形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載した発明に係るフルプレキャストコンクリート梁部材によれば、梁部材の上面の材軸方向に平鋼を埋設し、この平鋼の下面に梁部材のあばら筋の内部に届く長さの剪断力伝達要素が突出した構成としたので、梁上部に接続用の鉄筋等が一切無い直方体等の単純な形状となり、プレキャスト部材の製作が非常に容易で、運搬効率も飛躍的に向上する。のみならずプレキャスト部材の規格化を促進できる。

請求項２〜４記載した発明に係るフルプレキャストコンクリート梁部材を用いた接合構造によれば、フルプレキャスト梁部材の上面にあばら鉄筋やスタッド等のシヤーキーが全く突出されない状態で、スラブ端部の接合筋との継ぎ手作業を行うことができるため、シヤーキーと接合筋との干渉の問題が排除され、接合作業の効率を飛躍的に向上でき工期の短縮が実現できる。つまりはフルプレキャスト床工法の利点を十分に発揮させることができるのである。

また、フルＰＣａ梁部材の上面の材軸方向に帯状に平鋼を埋設し、平鋼の下面には梁部材のあばら筋の内部に届く長さの剪断力伝達要素を突き出したので、同平鋼が軸方向の力を負担するという所謂上端筋の代わりとして機能し、プレキャストコンクリート梁部材の上端筋量を大幅に低減できる。のみならず平鋼である故にその上面へスタッド等を溶接でき、鉄骨梁を対象としたフルプレキャストスラブ（床）工法やデッキプレート工法を使用でき、床スラブ工法選択の自由度が増し、コストや工期の点で多くの利点を期待できる。

本発明の梁部材は、フルプレキャストコンクリート梁部材１である。同梁部材１の上面の材軸方向に平鋼２が梁上面と同一状態に埋設されており、この平鋼２の下面には梁部材１のあばら筋４１の内部に届く長さの剪断力伝達要素３が内方に向かって突出され梁コンクリートと一体化された構成とされている。

本発明は、プレキャストコンクリート梁部材１とフルプレキャストコンクリートスラブ６との接合構造に好適に実施される。
フルプレキャストコンクリート梁部材１の上面の材軸方向に平鋼２が埋設され、この平鋼２の下面には梁部材のあばら筋４１に届く長さの剪断力伝達要素３が突出された構成とされている。
該フルプレキャストコンクリート梁部材１の上面に、端部から接合筋６０を突出させたフルプレキャストコンクリートスラブ６、６が相対峙する位置に載置される。
前記相対峙するフルプレキャストコンクリートスラブ６、６の接合筋６０同士は接合され、前記フルプレキャストコンクリート梁部材１の平鋼２の上面にスタッド等の剪断力伝達要素９が突出されている。
フルプレキャストコンクリート梁部材１の上面において前記フルプレキャストコンクリートスラブ６の端部同士の間へ現場打ちコンクリートが打設されて、フルプレキャストコンクリート梁部材１とフルプレキャストコンクリートスラブ６とが一体的構造に接合される接合構造である。

本発明に係るフルＰＣａ梁部材の実施例を図１に基づいて説明する。
このフルＰＣａ梁部材１は、主筋４０及びあばら筋４１を一定のコンクリート被りで成形し、梁部材１の表面から接合のための鉄筋やスタッド等を突出させない構造を特徴としている。

その具体的構成としては、先ず同ＰＣａ梁部材１の上面の材軸方向には平鋼２が帯状に埋設されている。同平鋼２は、図示例では梁上面に２本配置した構成としているがこの限りではなく、中央位置に１本、幅方向に複数本配置して良い。また梁上部の全幅と全長に亘る一枚板として形成された平鋼２を埋設することも好適に実施される（請求項３記載の発明）。

次に、前記平鋼２の下面には梁部材１のあばら筋４１の内部に届く長さの剪断力伝達要素３が下方に向かって突き出されてフルＰＣａ梁部材１が完成されている。前記剪断力伝達要素３とは具体的には頭付きスタッドであり、平鋼２と溶接等により接合されている。勿論、スタッドの他にＵ字型鋼、角鉄筋等のシヤーキーを溶接して実施することができる。
前記平鋼２は、頭付きスタッド３等を溶接するためのスペースとなるのみならず、梁１の上端筋の役割も兼ねるものとなる。したがって、フルＰＣａ梁部材１の上端鉄筋量を大幅に低減できる。

作成手順の一例としては、平鋼２が一本あるいは複数本配置される場合には、予め平鋼２の上面に頭付きスタッド３を材軸方向に一定の間隔を空けて複数溶接して接合しておき、型枠内に鉄筋籠５と、頭付きスタッド３を下に向けた平鋼２をその上面へ載置する。この場合、コンクリートは平鋼２に間の隙間を利用して打設できる。
この際、平鋼２の上面が周囲のコンクリート面と同一となる深度で埋設することが好ましい。

フルＰＣａ梁部材１は図示例では矩形断面としているがこの限りではなく、Ｉ型断面や中空断面として実施することが可能である。特に中空断面においては軽量であるため作業効率が更に向上できる。また上記構成は鉄筋コンクリート梁に限定されず、プレストレストコンクリート梁部材にも同様に適用可能である。

次に請求項２に記載した発明に係るフルプレキャストコンクリート梁部材を用いた接合構造を図２Ａ、Ｂを用いて説明する。
本発明は、フルＰＣａ梁部材１とフルプレキャストコンクリートスラブ６（以下、単にフルＰＣａスラブと云う。）との接合構造について好適に実施される。

フルＰＣａ梁部材１は、実施例１で説明したように、その上面の材軸方向に平鋼２が埋設され、前記平鋼２の下面に梁部材１のあばら筋４１の内部に届く長さの剪断力伝達要素３が下方に向かって突き出されている。詳細については実施例１で説明したとおりであるため省略する。

前記の構成のフルＰＣａ梁部材１の上面に、接合端部から接合筋６０を突出させた二つのフルＰＣａスラブ６が相対峙する位置に載置されている。
フルＰＣａスラブ６の接合すべき端部側面、フルＰＣａ梁部材１の上側には、波形状のコッター７が形成されている（請求項４記載の発明）。
前記相対峙する二つのフルＰＣａスラブ６の接合筋６０、６０同士はフープクリップ継ぎ手等の継ぎ手８で接合されている。接合筋６０の継ぎ手作業は、本出願人が特開２００２−１６１６０３号公報で開示している方法で実施されることが好ましい。
例えば継ぎ手８は鋼製スリーブＳＶであり、接合筋６０、６０毎に一つの鋼製スリーブＳＶを嵌め、同スリーブＳＶの孔ＳＶ_１にウエッジＷｇを圧入することにより各対の接合筋６０同士を接続する。
また、前記フルＰＣａ梁部材１の平鋼２の上面で且つ前記接合筋６０、６０の間には頭付きスタッド等の剪断力伝達要素９が溶接等により接合される。剪断力伝達要素９はこの限りではなく上述したシヤーキー等が実施可能である。
しかる後に前記フルＰＣａスラブ６の上面において同フルＰＣａ梁部材６同士の間へ現場打ちコンクリートが打設されて、フルＰＣａ梁部材１とフルＰＣａスラブ６とが接合される。

本発明の接合構造は図示することは省略したが、デッキプレートを用いたスラブ工法も鉄骨梁の場合と同様に実施できる。この場合、デッキプレートを梁に固定する際には、デッキプレート上からのスタッド溶接や焼抜き栓溶接など、鉄骨梁に対する固定構造が利用できる。

以上に本発明の実施例を説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施し得る。

本発明に係るフルプレキャストコンクリート梁部材の横断面図を示した。Ａは本発明に係るフルプレキャストコンクリート梁部材を用いた接合構造の実施例２を示す立面図である。ＢはＡの平面図である。

１フルプレキャストコンクリート梁部材
２平鋼
３、９剪断力伝達要素（頭付きスタッド）
５鉄筋籠
６フルプレキャストコンクリートスラブ
６０接合筋
６１貫通孔
７コッター用の凹部
８継ぎ手部材
１０隙間

Claims

フルプレキャストコンクリート梁部材であって、
同梁部材の上面の材軸方向に平鋼が梁上面と同一状態に埋設されており、この平鋼の下面には梁部材のあばら筋の内部に届く長さの剪断力伝達要素が内方に向かって突出され梁コンクリートと一体化されていることを特徴とする、フルプレキャストコンクリート梁部材。
請求項１のフルプレキャストコンクリート梁部材と、フルプレキャストコンクリートスラブとの接合構造であって、
前記フルプレキャストコンクリート梁部材は上面の材軸方向に平鋼が梁上面と同一状態に埋設され、この平鋼の下面に梁部材のあばら筋の内部に届く長さの剪断力伝達要素が内方に向かって突出された構成とされ、該フルプレキャストコンクリート梁部材の上面に、接合端部から接合筋を突出させフルプレキャストコンクリートスラブが相対峙する位置に載置され、
前記相対峙するフルプレキャストコンクリートスラブの接合筋同士が接合された後、前記フルプレキャストコンクリート梁部材の平鋼の上面にスタッド等の剪断力伝達要素が突出されており、
フルプレキャストコンクリート梁部材の上面において前記フルプレキャストコンクリートスラブの端部同士の間へ現場打ちコンクリートが打設され、該フルプレキャストコンクリート梁部材とフルプレキャストコンクリートスラブとが一体的構造に接合されていることを特徴とする、フルプレキャストコンクリート梁部材を用いた接合構造。
フルプレキャストコンクリート梁部材の上面に埋設される平鋼は、中央位置に１本、又は幅方向に間隔を空けて複数本、若しくは梁上面の全幅と全長に亘る一枚板として配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載したフルプレキャストコンクリート梁部材及びそれを用いた接合構造。
フルプレキャストコンクリートスラブの接合端部には、波形状のコッターが形成されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載したフルプレキャストコンクリート梁部材を用いた接合構造。