JP5714743B2 - Steel plate concrete structure - Google Patents
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Description
本発明は、鋼板コンクリート構造体に関する。
The present invention relates to a steel concrete structure.
鋼板とコンクリートとを一体化させた鋼板コンクリート構造体を利用して構造物を構築する場合がある。
従来、鋼板コンクリート構造体100は、図5に示すように、鋼板120から突設されたスタッドボルト121を巻き込んだ状態でコンクリートを打設することによりコンクリート体110と鋼板120とが一体に形成されていた。
A structure may be constructed using a steel plate concrete structure in which a steel plate and concrete are integrated.
Conventionally, as shown in FIG. 5, in the steel
例えば、特許文献1や特許文献2には、スタッドボルトが突設された一対の鋼板を、スタッドボルトが突設された面を対向させた状態で所定の間隔をあけて平行に配設し、この鋼板間にコンクリートを充填することにより鋼板コンクリートを形成する構築方法が開示されている。
For example, in
このような、従来の鋼板コンクリート構造体の構築方法では、コンクリートを打設した後に生じる乾燥収縮により鋼板コンクリート構造体100にそりが生じるなどの初期不整や、乾燥収縮によりひびわれが発生することがあった。
In such a conventional method for constructing a steel plate concrete structure, initial irregularities such as warpage of the steel
そのため、コンクリートの乾燥収縮ひずみを抑制することを目的として、収縮低減剤が混入されたコンクリートを使用する場合や、コンクリートの乾燥収縮ひずみを吸収させることを目的として、コンクリート体110に目地部を形成する場合があった。
Therefore, joints are formed in the
ところが、収縮低減剤を使用するとコスト増大に繋がり、また、コンクリート体110への目地部の導入は、鋼板コンクリート構造体100の仕上がり面に目地部が現れるため、意匠・構造とも設計の自由度が制限されるという問題点を有していた。
However, the use of a shrinkage reducing agent leads to an increase in cost, and the introduction of the joint portion into the
本発明は、前記の問題点を解決するための技術であり、設計の自由度が制限されることなく、安価に高品質かつ高精度な鋼板コンクリート構造体を構築することを可能とした鋼板コンクリート構造体を提案する。
The present invention is a technique for solving the above-mentioned problems, and is a steel plate concrete capable of constructing a high-quality and high-precision steel plate concrete structure at low cost without limiting the degree of freedom of design. to propose a structure.
前記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、コンクリート体と、頭部側が前記コンクリート体に植設された埋め込みボルトと、前記コンクリート体に添設された鋼板と、を備える鋼板コンクリート構造体であって、前記埋め込みボルトは、前記コンクリート体の鉄筋に固定されるとともに、前記鋼板には、前記埋め込みボルトに対応した貫通孔が形成されており、前記貫通孔を貫通した前記埋め込みボルトの先端部分にナットが螺合されることで、前記鋼板と前記コンクリート体が支圧接合されていることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
かかる鋼板コンクリート構造体によれば、コンクリート体に目地部などを必要としないため、設計の自由度が制限されることがない。また、予め製造されたコンクリート体に後施工により鋼板が一体化されているため、高品質かつ高精度に構成される。 According to such a steel plate concrete structure, a joint part or the like is not required for the concrete body, and thus the degree of design freedom is not limited. Moreover, since the steel plate is integrated with the concrete body manufactured beforehand by post-construction, it is comprised with high quality and high precision.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の鋼板コンクリート構造体において、前記鋼板は、前記コンクリート体の片面のみに添設されていること特徴としている。
The invention according to
かかるコンクリート構造体の構築方法によれば、コンクリートの養生時に、鋼板を上載することで、鋼板がコンクリートに密着した状態を維持することが可能となり、高品質かつ高精度にコンクリート体を形成することが可能となる。そのため、コンクリートには収縮低減剤等の混入材を混入する必要がなく、安価に鋼板コンクリート構造体を構築することが可能である。さらに、目地部を形成する必要も無いため、設計の自由度が制限されることもない。また、鋼板がコンクリートの表面を覆うことで、コンクリートの湿潤状態を維持し、コンクリートの乾燥収縮を抑制することが可能となる。 According to such a method for constructing a concrete structure, it is possible to maintain a state where the steel plate is in close contact with the concrete by placing the steel plate during curing of the concrete, and to form the concrete body with high quality and high accuracy. Is possible. Therefore, it is not necessary to mix a mixing material such as a shrinkage reducing agent into the concrete, and a steel plate concrete structure can be constructed at a low cost. Furthermore, since there is no need to form joint parts, the degree of freedom in design is not limited. Moreover, when the steel plate covers the surface of the concrete, the wet state of the concrete can be maintained and the drying shrinkage of the concrete can be suppressed.
また、本発明に係る構築方法は、コンクリート体と前記コンクリート体に植設された埋め込みボルトと前記埋め込みボルトを利用して前記コンクリート体と一体化された鋼板とを有する鋼板コンクリート構造体の構築方法であって、埋め込みボルトを型枠内に配置した状態でコンクリートを打設する工程と、前記コンクリートの乾燥収縮が安定した後、コンクリートの打設上面に鋼板を配置し、前記鋼板に設けたボルト孔から前記埋め込みボルトを突出させる工程と、前記コンクリート体と前記鋼板との間に充填材を充填する工程と、前記充填材を硬化させる工程と、前記埋め込みボルトに螺合したナットを締め付けて前記鋼板と前記充填材を介して前記コンクリート体を支圧接合する工程と、を備えることを特徴としている。
Further, the construction method according to the present invention is a construction method of a steel plate concrete structure having a concrete body, embedded bolts planted in the concrete body, and a steel plate integrated with the concrete body using the embedded bolts. The step of placing concrete with the embedded bolts placed in the formwork and the bolt provided on the steel plate after placing the steel plate on the top surface of the concrete after the drying shrinkage of the concrete is stabilized A step of protruding the embedded bolt from the hole, a step of filling a filler between the concrete body and the steel plate, a step of curing the filler, and a nut screwed into the embedded bolt to tighten the nut And a step of pressure-bonding the concrete body via a steel plate and the filler.
かかるコンクリート構造体の構築方法によれば、コンクリート体の乾燥収縮が安定した段階でコンクリート体と鋼板との一体化を行うため、コンクリートが一様に収縮してひびわれ等が生じ難くなる。そのため、収縮低減剤等を混入する必要がなく、経済的である。さらに、目地部を形成する必要も無いため、その分鉄筋のかぶり厚を小さくできるとともに、設計の自由度が制限されることもない。 According to such a method for constructing a concrete structure, since the concrete body and the steel plate are integrated when the drying shrinkage of the concrete body is stabilized, the concrete shrinks uniformly, and cracks and the like are less likely to occur. Therefore, there is no need to mix a shrinkage reducing agent and the like, which is economical. Furthermore, since it is not necessary to form joints, the cover thickness of the reinforcing bars can be reduced accordingly, and the degree of design freedom is not limited.
本発明によれば、鋼板による拘束の程度や乾燥の度合いの違いに基づく収縮量の差がないため、コンクリートが一様に収縮してひびわれの発生を抑制できる。 According to the present invention, since there is no difference in the amount of shrinkage based on the degree of restraint by the steel plate and the degree of drying, the concrete can be uniformly shrunk and cracking can be suppressed.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements, and duplicate descriptions are omitted.
<第1の実施の形態>
第1の実施の形態では、図1に示すように、コンクリート体10とコンクリート体10に一端が突出した状態で植設された埋め込みボルト20とコンクリート体10の片面に添設された鋼板30とを有する鋼板コンクリート構造体1の構築方法について説明する。
<First Embodiment>
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, a
鋼板コンクリート構造体1は、例えば建物の壁部材として使用されるものであって、鋼板30側を建物の内側、コンクリート体10側を建物の外側に面するように配置する。なお、鋼板コンクリート構造体1の使用方法等は限定されるものではない。
The steel
本実施形態では、コンクリート体10の一面側に、鋼板30が一体化されているものとし、他面側には所定の被りを確保した状態で鉄筋11,11,…が配筋されている。
なお、コンクリート体10に配筋される鉄筋11の鉄筋径や配筋ピッチは限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、鋼板コンクリート構造体1は、コンクリート体10の一面側と他面側との両面に鋼板30が固定されていてもよい。
In this embodiment, it is assumed that the
In addition, the reinforcing bar diameter and the reinforcing bar pitch of the reinforcing
コンクリート体10には、複数本の埋め込みボルト20が所定の間隔により植設されており、鋼板30は、この埋め込みボルト20,20,…を介してコンクリート体10と一体化されている。
A plurality of embedded
埋め込みボルト20は、図2に示すように、軸部の先端部分がコンクリート体10から突出した状態で、コンクリート体10に植設されている。
埋め込みボルト20の頭部21側は、コンクリート体10に配筋された鉄筋11の同等のコンクリート被りを確保できるように、頭部21が鉄筋11と同等の位置(深さ)に埋設されている。
As shown in FIG. 2, the embedded
On the
埋め込みボルト10の配置ピッチは限定されるものではないが、本実施形態では、コンクリート体10の鉄筋11の配筋ピッチと同間隔(縦間隔は横筋の配筋ピッチ、横間隔は縦筋の配筋ピッチと同じ間隔)で配置するものとし、縦筋および横筋の中央に配置する。
Although the arrangement pitch of the embedded
なお、埋め込みボルト20の設置方法は限定されるものではなく、適宜公知の手段により行えばよい。例えば、結束線を介して埋め込みボルト20の頭部を鉄筋11に固定してもよい。
In addition, the installation method of the
鋼板30は、図2に示すように、所定の厚みからなる鋼製板材である。鋼板30には、コンクリート体10に植設された埋め込みボルト20の配置に応じて、埋め込みボルト20を挿通するためのボルト孔(貫通孔)31が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
ボルト孔31の形状は埋め込みボルト20と鋼板30との応力の伝達性を向上させることを目的として、ボルト孔31とボルト20とのクリアランスがなるべく小さくなるように形成するのが望ましい。
The shape of the
鋼板30は、コンクリート体10に植設されて、ボルト孔31を貫通した埋め込みボルト20にナット22を螺合することによりコンクリート体10に支圧接合されている。
The
次に、第1の実施の形態に係る鋼板コンクリート部材の構築方法について説明する。
鋼板コンクリート部材1の構築は、コンクリート打設工程と、鋼板載置工程と、支圧接合工程と、を備えている。
Next, the construction method of the steel plate concrete member according to the first embodiment will be described.
The construction of the steel
打設工程は、図3(a)に示すように、埋め込みボルト20,20,…を型枠13内に配置した状態でコンクリート12を打設する工程である。
The placing step is a step of placing the
型枠13には、予め鉄筋11が配筋されており、埋め込みボルト20は、鉄筋11に結束線などにより固定されることで配置されている。なお、埋め込みボルト20の固定方法は限定されるものではなく、適宜公知の手段により行えばよい。
Reinforcing
鋼板載置工程は、図3(b)に示すように、打設工程において型枠13内に打設されたコンクリート12の表面に鋼板30を載置する工程である。
鋼板30のコンクリート12の表面(打設上面)への載置は、コンクリート12を打設後、コンクリート表面を均した後に行なう。鋼板30は、コンクリート12の表面から突出した埋め込みボルト20,20,…を鋼板30に設けたボルト孔31,31,…から突出させた状態で載置する。
The steel plate placing step is a step of placing the
The placement of the
なお、ボルト孔31の形成は、予め所定の位置に形成しておいてもいいし、鋼板30をコンクリート12の表面に載置する際に、植設された埋め込みボルト20の配置に応じて現地にて形成してもよい。
鋼板30は、コンクリート体10の表面積と同形状またはやや小さい形状に形成されており、養生時のコンクリート12に当該鋼板30の全重量が作用するように構成されている。
In addition, formation of the
The
支圧接合工程は、図3(c)に示すように、コンクリート12に強度が発現してから埋め込みボルト20に螺合したナット22を締め付けて鋼板30とコンクリート12を支圧接合で一体化させる工程である。
As shown in FIG. 3 (c), in the support pressure joining step, the
以上、本実施形態に係る鋼板コンクリート構造体1によれば、コンクリート12に強度が発現する前に、鋼板30を載置することにより、表面を覆うことでコンクリート12の乾燥収縮を抑制することが可能となる。そのため、コンクリート12の乾燥収縮に伴う鋼板コンクリート構造体1のソリや収縮ひずみによるひび割れの発生等を低減し、高品質な鋼板コンクリート構造体1を構築することが可能となる。
また、コンクリート12は、鋼板30が密着した状態で養生されているため、コンクリート体10と鋼板30との間に隙間が形成されることがなく、高品質に鋼板コンクリート構造体1が形成される。
As mentioned above, according to the steel plate
Moreover, since the concrete 12 is cured in a state where the
また、鋼板30は、埋め込みボルト20を介して支圧接合されているため、コンクリート体10と強固に一体化されている。鋼板30に引張力Tが生じた場合、ボルトと鋼板との接触面に生じる支圧応力Taと埋め込みボルト20とコンクリート体10との間に生じる支圧応力Tbがせん断応力Sに抵抗することで、鋼板30からコンクリート体10に力が伝達される(図2参照)。
Further, since the
また、収縮目地等を表面に設ける必要がないので、目地の分だけ鉄筋のかぶり厚が小さくなり、薄い壁板状のコンクリート体を作ることも可能になる。
また、コンクリートに収縮低減剤を投入する必要がないため、製造コストが安価である。
Further, since it is not necessary to provide shrink joints on the surface, the cover thickness of the reinforcing bars is reduced by the amount of joints, and it is possible to make a thin wall plate-like concrete body.
In addition, since it is not necessary to add a shrinkage reducing agent to the concrete, the manufacturing cost is low.
なお、埋め込みボルト20の先端部分に、鋼板30を水平に載置するためにレベル調整用ナットが固定されていてもよい。このとき、レベル調整用ナットの上面(鋼板30との当接面)は、コンクリート12の表面と一致あるいはわずかにコンクリート12の表面よりも低くなるように設置されており、鋼板30がコンクリート12の表面に密着するように構成する。これにより、コンクリート12の湿潤状態を維持し、コンクリート12の乾燥収縮を抑制する。
A level adjusting nut may be fixed to the tip of the embedded
<第2の実施の形態>
第2の実施の形態では、図4に示すように、コンクリート体10とコンクリート体10に一端が突出した状態で植設された埋め込みボルト20とコンクリート体10の片面に添設された鋼板30とを有する鋼板コンクリート構造体2の構築方法について説明する。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the
本実施形態では、コンクリート体10の一面側に鋼板30が一体化されているものとし、他面側には所定の被りを確保した状態で鉄筋11,11,…が配筋されている。
なお、コンクリート体10の構成は、第1の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
In this embodiment, it is assumed that the
In addition, since the structure of the
埋め込みボルト20は、図4(b)に示すように、軸部の先端部分がコンクリート体10から突出した状態で、コンクリート体10に植設されている。埋め込みボルト20の先端部分には、レベル調整用ナット23が固定されている。この他の埋め込みボルト20の構成は、第1の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 4B, the embedded
鋼板30は、グラウト材40を介してコンクリート体10に接した状態で、コンクリート体10に植設された埋め込みボルト20,20,…を介してコンクリート体10に支圧接合されている。
この他の鋼板30に関する事項は、第1の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
The
Since the other items related to the
グラウト材40は、コンクリート体10の表面と鋼板30との間の隙間に充填されている。グラウト材40の配合等は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。本実施形態では、充填材としてグラウト材40を採用したが、コンクリート体10と鋼板30との隙間に充填される充填材を構成する材料は限定されるものではなく、適宜公知の材料から選定して採用すればよい。
The
次に、本実施形態に係る鋼板コンクリート部材の構築方法について説明する。
鋼板コンクリート部材2の構築は、コンクリート打設工程と、鋼板配置工程と、充填工程と、支圧接合工程と、を備えている。
Next, the construction method of the steel plate concrete member according to this embodiment will be described.
The construction of the steel plate
打設工程は、図4(a)に示すように、埋め込みボルト20,20,…を型枠13内に配置した状態でコンクリート12を打設する工程である。
埋め込みボルト20の先端部分には、予めレベル調整用ナット23が設置されている。
この他打設工程に関する事項は第1の実施の形態で示した内容と同様なため詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 4A, the placing step is a step of placing the concrete 12 in a state where the embedded
A
Since other matters related to the placing process are the same as the contents shown in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
鋼板載置工程は、図4(b)に示すように、打設工程において型枠13内に打設されたコンクリート12の乾燥収縮が安定した後、コンクリート体10(コンクリート12)の表面に沿って鋼板30を配置する工程である。
As shown in FIG. 4 (b), the steel plate placing step is performed along the surface of the concrete body 10 (concrete 12) after the drying shrinkage of the concrete 12 placed in the
鋼板30は、コンクリート体10の表面(打設上面)から突出した埋め込みボルト20,20,…を鋼板30に設けたボルト孔31,31,…から突出させるとともに、埋め込みボルト20の先端部分に固定されたレベル調整用ナット23の上面に載置されることにより、コンクリート体10の表面から所定の隙間を空けた位置に配置されている。
The
充填工程は、コンクリート体10と鋼板30との間に形成された隙間に、グラウト材40を充填する工程である。
グラウト材40の充填は、鋼板30に予め形成された充填孔からグラウト材40を注入することにより行う。なお、グラウト材40の充填方法は限定されるものではなく、適宜公知の方法から選定して行えばよい。
The filling step is a step of filling the
The
支圧接合工程は、図4(b)に示すように、コンクリート体10と鋼板30との隙間に充填されたグラウト材40に強度が発現した後、埋め込みボルト20に螺合したナット22を締め付けて鋼板30とコンクリート12を支圧接合で一体化させる工程である。
As shown in FIG. 4 (b), the support pressure joining process is performed by tightening the
以上、第2の実施の形態に係る鋼板コンクリート構造体2によれば、コンクリート12の乾燥収縮が安定した後に、コンクリート体10と鋼板30との一体化を行うため、鋼板コンクリート構造体1のソリやコンクリート体10のひび割れの発生を低減させることが可能となり、高品質な鋼板コンクリート構造体1を構築することが可能となる。
As described above, according to the steel plate
コンクリート12の乾燥収縮等により、コンクリート体10の表面が不陸であったとしても、コンクリート体10と鋼板30との隙間にグラウト材40(充填材)が充填されているため、一体化に支障をきたすことがない。
Even if the surface of the
また、鋼板30は、埋め込みボルト20を介して支圧接合されているため、コンクリート体10と強固に一体化されている。鋼板30に引張力Tが生じた場合、ボルトと鋼板との接触面に生じる支圧応力Taと埋め込みボルト20とコンクリート体10との間に生じる支圧応力Tbがせん断応力Sに抵抗することで、鋼板30からコンクリート体10に力が伝達される(図2参照)。
Further, since the
また、目地部等を要することなく高精度、高品質に鋼板コンクリート構造体を製造することが可能なため、設計の自由度が高い。
また、コンクリートに収縮低減剤を投入する必要がないため、製造コストが安価である。
Moreover, since it is possible to manufacture a steel plate concrete structure with high accuracy and high quality without requiring joints or the like, the degree of freedom in design is high.
In addition, since it is not necessary to add a shrinkage reducing agent to the concrete, the manufacturing cost is low.
以上、本発明に係る好適な実施の形態について説明したが、本発明は前記の各実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記各実施の形態で示したコンクリート構造体は、鋼板と反対側にのみ鉄筋が配筋されたいわゆるシングル配筋により構成されている場合について説明したが、コンクリート体は、いわゆるダブル配筋であってもよく、コンクリート体の構成は、前記の構成に限定されるものではない。
The preferred embodiments according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the concrete structure shown in each of the embodiments has been described with respect to the case where it is configured by a so-called single bar arrangement in which reinforcing bars are arranged only on the side opposite to the steel plate. The configuration of the concrete body is not limited to the above configuration.
また、本発明に係る鋼板コンクリート構造体の用途は限定されるものではなく、各種コンクリート構造物のプレキャスト部材として採用可能である。 Moreover, the use of the steel plate concrete structure which concerns on this invention is not limited, It can employ | adopt as a precast member of various concrete structures.
また、鋼板コンクリート構造体は、工場などにおいて、予め製作されたコンクリート体に鋼板を支圧接合することにより一体化して構築してもよい。この場合において、コンクリート体には予め一端が突出した状態で埋め込みボルトが植設されており、埋め込みボルトの位置に対応して形成された鋼板の貫通孔に当該埋め込みボルトが貫通した状態でナットを螺合することで支圧接合を行う。 Further, the steel plate concrete structure may be constructed in a factory or the like by integrating the steel plate with a prefabricated concrete body by bearing joint. In this case, embedded bolts are implanted in the concrete body in a state where one end protrudes in advance, and a nut is inserted in a state where the embedded bolt penetrates a through hole of a steel plate formed corresponding to the position of the embedded bolt. Supporting pressure is joined by screwing.
1,2 鋼板コンクリート構造体
10 コンクリート体
12 コンクリート
20 埋め込みボルト
30 鋼板
40 グラウト材(充填材)
1, 2 Steel plate
Claims (2)
頭部側が前記コンクリート体に植設された埋め込みボルトと、
前記コンクリート体に添設された鋼板と、を備える鋼板コンクリート構造体であって、
前記埋め込みボルトは、前記コンクリート体の鉄筋に固定されるとともに、前記鋼板には、前記埋め込みボルトに対応した貫通孔が形成されており、
前記貫通孔を貫通した前記埋め込みボルトの先端部分にナットが螺合されることで、前記鋼板と前記コンクリート体が支圧接合されていることを特徴とする、鋼板コンクリート構造体。
And the concrete body,
Embedded bolts whose head side is implanted in the concrete body,
A steel concrete structure and a additionally provided steel plate to the concrete body,
The embedded bolt is fixed to the reinforcing bar of the concrete body, and the steel plate has a through hole corresponding to the embedded bolt,
A steel plate concrete structure, wherein the steel plate and the concrete body are pressure-bonded to each other by screwing a nut into a front end portion of the embedded bolt that penetrates the through hole.
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