JP6961408B2 - プレキャストコンクリート板、およびコンクリート構造スラブ - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート構造物の床等を構築する際に用いられるプレキャストコンクリート板、およびコンクリート構造スラブに関するものである。

プレキャストコンクリート板は、トラス筋と長方形状の鉄筋コンクリート板とから形成されている。より詳しくは、トラス筋の一部（下部）が、他の鉄筋とともにコンクリート板に埋め込まれ、トラス筋の他の一部（上部）が上記鉄筋コンクリート板から突出するように構成される（例えば、特許文献１、２参照。）。

上記プレキャストコンクリート板は、鉄筋コンクリート構造スラブを構築する際の型枠兼構造部材に使用されるものである。このプレキャストコンクリート板は、工場で製造された後、建設現場に運搬され、所定の位置に敷き並べる架設を経て、上方に上端筋の配筋、現場打ちコンクリートの打設をすることにより、コンクリート構造物の床が構築される。

上記トラス筋は、現場打ちコンクリート硬化後に、その現場打ちコンクリートとの一体性を保つ機能を有するとともに、上記現場打ちコンクリートを打設するときの荷重に抗する機能を有している。そのため、トラス筋は、スラブに作用する曲げ応力が小さい方向（いわゆる応力が流れる方向）、すなわち、長方形のスラブでは短辺方向に配置される。

ここで、上記スラブは、例えば鉄筋コンクリート造の集合住宅などの建物では、一般に、床全体が１つのスラブとされ、その短辺方向にトラス筋が配置される。ただし、通常、プレキャストコンクリート板は、スラブの長辺方向に複数に分割されて用いられる。その場合には、プレキャストコンクリート板においては、その長辺方向にトラス筋が配置されることになる。また、例えば鉄骨造建物では、一般に、大梁や小梁で囲まれた各区画が１つのスラブとされ、それぞれに対応して１枚のプレキャストコンクリート板が用いられる。その場合には、スラブの短辺方向とプレキャストコンクリート板の短辺方向とが一致するので、トラス筋はプレキャストコンクリート板の短辺方向に配置されることになる。

特開２００４−１５０１６９号公報 特開平１０−２５２０１５号公報

しかしながら、トラス筋の機能を有効にするために、トラス筋をスラブの短辺方向に配置することが、例えば鉄骨造建物の場合のようにプレキャストコンクリート板の短辺方向に配置することにもなる場合、プレキャストコンクリート板の長辺方向の長さが長いと、施工時などにプレキャストコンクリート板を吊り上げる際に、吊り上げのスパンが長くなり、クラックが生じやすくなる。それゆえ、プレキャストコンクリート板の長辺方向の長さが制約されることになる。

本発明は、上記の点に鑑み、トラス筋がプレキャストコンクリート板の短辺方向に配筋される場合でも、長辺方向の長さを長く設定することが容易にできるようにすることを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明は、
トラス筋の一部が長方形状の鉄筋コンクリート板に埋設されて成るプレキャストコンクリート板であって、
上記トラス筋は、１本のトップ筋と、上記トップ筋に平行な２本のボトム筋のそれぞれとが、波形の２本のラチス筋で接合されて構成されるとともに、
上記鉄筋コンクリート板の短辺方向の３本以上のトラス筋と、鉄筋コンクリート板の長辺に沿って配置された長辺方向のトラス筋とを有することを特徴とする。

これにより、プレキャストコンクリート板がフック等によって吊り上げられる際などに、長辺に沿って配置された長辺方向のトラス筋が設けられていることにより、クラックが生じにくいようにすることが容易にでき、それゆえ、プレキャストコンクリート板の長辺方向の長さを長く設定することが容易にできる。

本発明によれば、トラス筋がプレキャストコンクリート板の短辺方向に配筋される場合でも、長辺方向の長さを長く設定することが容易にできる。

コンクリート構造物の概略構成を示す平面図である。 プレキャストコンクリート板２０１の概略構成を示す平面図である。 プレキャストコンクリート板２０１の概略構成を示す正面図である。 トラス筋２１０の概略構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

プレキャストコンクリート板２０１は、例えば、図１に示すように、鉄骨造りの建築物の床を施工するために用いられる。同図の例では、各柱１０１は大梁１０２によって互いに連結され、大梁１０２の間に小梁１０３が掛け渡されている。上記大梁間の間隔は上記小梁間の間隔よりも長く設定されている。具体的には、例えば、大梁間の間隔は建物に要求される使用目的や耐震性能を満足するよう約６〜１５ｍ、小梁間の間隔はスラブに求められる要求項目となる価格、厚さ、剛性、強度、たわみなどを満足するようスラブの短辺方向が約２〜２．５ｍになるように設定されている。各大梁１０２と小梁１０３とで囲まれた矩形領域に、それぞれプレキャストコンクリート板２０１が載置される。より詳しくは、プレキャストコンクリート板２０１は、少なくとも長辺部分が小梁１０３に支持されるように載置される。上記プレキャストコンクリート板２０１上に、図示しない上端筋が配筋され、コンクリートが打設されることによって、建築物の床が形成される。

上記プレキャストコンクリート板２０１は、図２、図３に示すように、短辺方向の３本以上のトラス筋２１０と、長辺に沿って配置された長辺方向のトラス筋２１０とを有している。より詳しくは、短辺方向のトラス筋２１０は、プレキャストコンクリート板２０１における１対の短辺の間に、略等間隔に８本配置されている。また、短辺方向のトラス筋２１０の両端部とプレキャストコンクリート板２０１の長辺方向の縁部との間には、所定の間隙が設けられ、その間隙の部分に、長辺方向のトラス筋２１０が設けられている。上記各トラス筋２１０は、後述するように、その一部が鉄筋コンクリート板２２０に埋設されている。

鉄筋コンクリート板２２０には、また、図３、図４に示すように、格子状に配置された下端配力筋２３１、および下端主筋２３２が埋設されている。すなわち、これらの下端配力筋２３１、および下端主筋２３２とコンクリート板とによって鉄筋コンクリート板２２０が形成されている。

上記トラス筋２１０は、例えば、図４に示すように、１本のトップ筋２１１と、上記トップ筋２１１に平行な２本のボトム筋２１２のそれぞれとが、波形の２本のラチス筋２１３で接合されて構成されている。上記２本のボトム筋２１２と、ラチス筋２１３の下方部分とが、鉄筋コンクリート板２２０に埋設されるようになっている。なお、トップ筋２１１やボトム筋２１２は、より強度や剛性を高めるために、さらに１本以上設けられるなどしてもよい。

上記のようなプレキャストコンクリート板２０１は、搬送や敷設のために吊り上げられる際には、例えば長辺方向の両縁部から、それぞれ長辺方向の長さの１／４程度の位置、および短辺方向の両縁付近、または両縁付近から所定程度内側寄りの位置で、フック等が、トラス筋２１０の露出部に引っかけられて吊り上げられる。その際、上記のようなトップ筋２１１、ボトム筋２１２、およびラチス筋２１３を有するようなトラス筋２１０が用いられるとともに、短辺方向のトラス筋２１０が３本以上設けられるような長辺方向の長さを有する比較的大型のプレキャストコンクリート板２０１であっても、長辺に沿って配置された長辺方向のトラス筋２１０が設けられていることにより、クラックが生じにくいようにすることが容易にできる。それゆえ、プレキャストコンクリート板２０１の長辺方向の長さを長く設定したり作業性を向上させたりすることが容易にできる。

なお、上記の例では、プレキャストコンクリート板２０１が鉄骨造りの建築物の床を施工するために用いられる例を示したが、これに限るものではなく、例えば、鉄筋コンクリート造の集合住宅などの建物で、スラブ内に段差部を設けるときなどにも適用できる。

鉄筋コンクリート造の集合住宅などの建物のスラブの大きさは長辺９〜１２ｍ程度、短辺５〜９ｍ程度となり、スラブに要求される性能を満足するため、鉄骨造に用いられるスラブに比べ厚くなる。また、建設現場での架設方法も異なり、鉄骨造に比べ階高が低い鉄筋コンクリート造ではプレキャストコンクリート板を２〜３ｍ程度の間隔でサポートなどを用い支持する方法が通常である。したがって、プレキャストコンクリート板の分割はスラブの短辺がプレキャストコンクリート板の長辺になるようスラブの長辺を分割する。しかし、スラブ短辺方向に段差を設ける必要があるとき、段差の境目でプレキャストコンクリート板を分割し、境目をサポートなどで支持することにより、プレキャストコンクリート板がスラブの長辺且つ段差部境目で分割され、プレキャストコンクリート板の面積が小さくなる。そのため、プレキャストコンクリート工法のメリットが薄くなり合理的でない。そこで、やはり、プレキャストコンクリート板の短辺方向に複数のトラス筋を配置するとともに、プレキャストコンクリート板の長辺に沿って長辺方向のトラス筋を配置することによって、上記のようにプレキャストコンクリート板の長辺方向の長さを長く設定したり作業性を向上させたりすることが容易にできる。

ここで、本発明の適用を限定するものではないが、一般に、梁の種類は柱と柱をつなぐ大梁と、大梁と大梁をつなぐ小梁に分類されるが、梁に囲まれたスラブの応力が流れる主たる方向は、長方形スラブの場合は短辺方向となる。プレキャストコンクリート板は工場で製作され、建設現場に運搬することが一般的であり、運搬の制限より最大の幅は２４００ｍｍ程度となる。梁に囲まれたスラブの大きさは鉄筋コンクリート造の集合住宅などの建物で長辺９〜１２ｍ程度、短辺５〜９ｍ程度となり、運搬の制限を考慮するとプレキャストコンクリート板を３〜７枚程度に分割し、建設現場に運搬し、敷き並べる方法となる。また、鉄骨造建物のスラブの大きさは長辺４〜７ｍ程度、短辺２〜２．５ｍ程度であり、プレキャストコンクリート板を分割せずに製造、運搬、架設する方法が一般的となる。ところで、長辺方向を制約し、プレキャストコンクリート板を分割する方法もあるが、施工時の吊り上げ回数が増える、分割したプレキャストコンクリート板通しとの連結補強などにより工数や部材が増え、品質向上や省力化・省人化を目指すプレキャストコンクリート工法に相反する方法となり、合理的でない。

また、コンクリートの打設荷重に抵抗する際には、プレキャストコンクリート板の支持間の中央付近で下端の曲げ応力が大きくなり、曲げ剛性に寄与するトラス筋は中央付近が有効に機能する。コンクリートの打設荷重のみに着目すると、プレキャストコンクリート板の端部付近のトラス筋を省くことは可能となるが、現場打ちコンクリートとの一体性を確保する役割を果たすことができず、端部にトラス筋を配置しなければならない。本発明によれば、吊り上げ時のみの課題に対応するのみに留まらず、トラス筋の役割をより有効に活用することができる。

１０１ 柱
１０２ 大梁
１０３ 小梁
２０１ プレキャストコンクリート板
２１０ トラス筋
２１１ トップ筋
２１２ ボトム筋
２１３ ラチス筋
２２０ 鉄筋コンクリート板
２３１ 下端配力筋
２３２ 下端主筋

Claims (2)

1. トラス筋の一部が長方形状の鉄筋コンクリート板に埋設されて成るプレキャストコンクリート板であって、
   上記トラス筋は、１本のトップ筋と、上記トップ筋に平行な２本のボトム筋のそれぞれとが、波形の２本のラチス筋で接合されて構成されるとともに、
   上記鉄筋コンクリート板の短辺方向の３本以上のトラス筋と、鉄筋コンクリート板の長辺に沿って配置された長辺方向のトラス筋とを有し、
   上記短辺方向のトラス筋は、上記プレキャストコンクリート板における１対の短辺の間に３本以上配置されるとともに、上記短辺方向のトラス筋の両端部と上記プレキャストコンクリート板の長辺方向の縁部との間に所定の間隙が設けられ、上記間隙に上記長辺方向のトラス筋が設けられて、コンクリート構造スラブを構成する４本の梁で囲まれた四角形の領域に１枚が配置されることを特徴とするプレキャストコンクリート板。
2. 請求項１のプレキャストコンクリート板が用いられたコンクリート構造スラブであって、
   上記プレキャストコンクリート板は、４本の梁で囲まれた四角形の領域に１枚が配置され、上記４本の梁のうちの対向する１対の梁によって上記プレキャストコンクリート板の両側の長辺部分がそれぞれ支持されるように設けられ、
   上記プレキャストコンクリート板上に上端筋が配筋され、コンクリートが打設されていることを特徴とするコンクリート構造スラブ。

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