JP7466422B2 - 合成スラブ構造 - Google Patents

Description

本発明は、合成スラブ構造に関する。

従来の合成スラブ構造として、特許文献１に記載されたものが知られている。この合成スラブ構造は、デッキプレートと、当該デッキプレートの上側に打設されるコンクリートと、を備える。また、合成スラブ構造は、コンクリートの厚みを変えることで設けられた段差を有している。

特開２０００－１４４９９６号公報

ここで、コンクリートの厚みを変えることで段差を設けた場合、スラブ上段におけるコンクリートの厚みが必要以上に厚くなるため、合成スラブ構造の重量が増加するという問題が生じる。これに対し、特許文献１では、コンクリートが厚い箇所にボイド材等を埋設することで、重量の増大を回避している。しかしながら、このような方法は、施工の手間がかかりすぎ、精度管理が難しいという問題がある。その他、合成スラブ構造に段差を設ける方法として、上段デッキプレートの端部と下段デッキプレートの端部との間に梁材を設け、上段デッキプレートを梁材の上面に載せ、下段デッキプレートを梁材の側面のブラケットに載せる方法が挙げられる。しかしながら、当該方法は、段差を設けるために梁材を追加しなくてはならず、当該梁材の周辺構造が複雑になるという問題がある。さらに、シンプルな構造で段差を設けた場合において、コンクリートのひび割れを抑制する事が求められる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、構造を複雑化させることなく、段差を設けた場合に、シンプルな構造であってもコンクリートのひび割れを抑制する事ができる合成スラブ構造を提供することを目的とする。

本発明に係る合成スラブ構造は、段差が設けられた合成スラブ構造であって、スラブ上段側に配置され、スパン方向に延びる溝部を複数有する上段デッキプレートと、スラブ下段側に配置され、スパン方向に延びる溝部を複数有する下段デッキプレートと、スラブ上段を構成し、且つ、スラブ下段を構成するコンクリートと、を備え、上段デッキプレートと下段デッキプレートとは、スパン方向に並べられ、下段デッキプレートは、上段デッキプレートよりも下側に配置され、コンクリート内には、上段デッキプレートと下段デッキプレートとの間の境界部において、幅方向に互いに離間するように複数の補強部材が設けられ、補強部材は、上下方向に延びる第１の辺部、及び第１の辺部の下端部からスパン方向に延びる第２の辺部を有し、第１の辺部と第２の辺部との間の角部は、スパン方向から見て下段デッキプレートの溝部に配置されると共に、角部には幅方向に延びる接続筋が設けられており、接続筋は、少なくとも補強部材の位置においては、下段デッキプレートの山部の上端よりも低い位置に配置される。

本発明に係る合成スラブ構造において、スラブ下段側の下段デッキプレートは、スラブ上段側の上段デッキプレートよりも下側に配置される。このような構成によれば、真っ直ぐなデッキプレートに対して、スラブ上段の厚みが厚くなるようにコンクリートを打設することで段差を設けるような構成とは異なり、スラブ上段の厚みとスラブ下段の厚みとの差を無くす、又は少なくすることができる。従って、スラブ上段の厚みを過度に大きくすることによる重量の増大を抑制できる。ここで、境界部には、幅方向に離間する複数の補強部材が設けられ、複数の補強部材は、接続筋で互いに接続されている。このように、境界部に補強部材及び接続筋が配置されることで、これらの部材がスラブ下段を引き上げ、且つ、周辺のコンクリートを拘束することができる。角部は、スパン方向から見て下段デッキプレートの溝部に配置されるが、接続筋は、少なくとも補強部材の位置においては、下段デッキプレートの山部の上端よりも低い位置に配置される。そのため、コンクリート拘束効果を向上させることができる位置である補強部材の角部に接続筋を設けることができる。このように、補強部材の角部に接続筋を設けることでコンクリートのひび割れを抑制できる。以上より、構造を複雑化させることなく、段差を設けた場合に、シンプルな構造であってもコンクリートのひび割れを抑制する事ができる。

コンクリート内には、スラブ上段とスラブ下段との間で応力を伝達する応力伝達機構が設けられてよい。応力伝達機構は、スラブ上段とスラブ下段との間で互いに応力を良好に伝達し合うことができる。以上より、上段デッキプレートと下段デッキプレートとが、例えば梁材などを介して接続されることなく分割された状態であっても、応力伝達機構を介して良好に応力伝達を行うことができる。従って、応力伝達機構を採用することで、梁材などを用いて応力伝達をする場合に比して、構造をシンプルにすることができ、施工の手間も低減できる。

下段デッキプレートのスパン方向における上段デッキプレート側の端部は、当該上段デッキプレートから離間するように配置され、接続筋は、スパン方向において、下段デッキプレートと上段デッキプレートとの間に配置されてよい。この場合、接続筋は、山部の上端より低い位置に配置されていても、下段デッキプレートと上段デッキプレートとの間に配置されることによって、下段デッキプレートと接続筋が下段デッキプレートと干渉することを回避できる。

下段デッキプレートには幅方向に貫通する貫通部が形成され、接続筋は、貫通部を通過するように幅方向に延びてよい。この場合、接続筋は、山部の上端より低い位置に配置されていても、貫通部を通過することで、下段デッキプレートと接続筋が下段デッキプレートと干渉することを回避できる。

接続筋は、スパン方向から見て曲がることによって、下段デッキプレートの山部の上端を乗り越えてよい。この場合、接続筋は、接続筋の位置で山部の上端より低い位置に配置されていても、下段デッキプレートの山部の上端を乗り越えることで、下段デッキプレートと接続筋が下段デッキプレートと干渉することを回避できる。

接続筋は、幅方向において、下段デッキプレートの山部の位置において切断されていてよい。この場合、接続筋は、接続筋の位置で山部の上端より低い位置に配置されていても、下段デッキプレートの山部の位置において切断されることで、下段デッキプレートと接続筋が下段デッキプレートと干渉することを回避できる。

本発明によれば、構造を複雑化させることなく、段差を設けた場合に、シンプルな構造であってもコンクリートのひび割れを抑制する事ができる合成スラブ構造を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る合成スラブ構造の断面図である。 合成スラブ構造の段差付近の構造を示す拡大断面図である。 角部付近の構造を幅方向からみた拡大断面図である。 （ａ）は図３（ａ）に示すＩＶａ－ＩＶａ線に沿った断面図であり、（ｂ）は図３（ｂ）に示すＩＶｂ－ＩＶｂ線に沿った断面図である。 （ａ）は図３（ｃ）に示すＶａ－Ｖａ線に沿った断面図であり、（ｂ）は図３（ｄ）に示すＶｂ－Ｖｂ線に沿った断面図である。 実験のための装置を示す概略図である。 比較例の角部付近の拡大断面図である。 実験結果を示すグラフである。 変形例に係る合成スラブ構造の断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る合成スラブ構造１００の断面図である。図１に示すように、合成スラブ構造１００は、上面側に段差１５が設けられている。合成スラブ構造１００は、上段デッキプレート１０Ａと、下段デッキプレート１０Ｂと、コンクリート１２と、を備える。

上段デッキプレート１０Ａと下段デッキプレート１０Ｂとは、スパン方向Ｄ１に並べられている。なお、以降の説明においては、スパン方向Ｄ１のうち、上段デッキプレート１０Ａが設けられている側を「スラブ上段側」と称し、下段デッキプレート１０Ｂが設けられている側を「スラブ下段側」と称する場合がある。上段デッキプレート１０Ａのスパン方向Ｄ１におけるスラブ下段側の端部１０ｎと、下段デッキプレート１０Ｂのスパン方向Ｄ１におけるスラブ上段側の端部１０ｈとは、スパン方向Ｄ１において略同位置に配置されている。また、下段デッキプレート１０Ｂは、上段デッキプレート１０Ａよりも下側に配置される。なお、上段デッキプレート１０Ａの端部１０ｎと下段デッキプレート１０Ｂの端部１０ｈとのスパン方向Ｄ１における位置関係は特に限定されず、例えば、スパン方向Ｄ１において互いに離れるように配置されてもよい。

従って、上段デッキプレート１０Ａの端部１０ｎと、下段デッキプレート１０Ｂの端部１０ｈとは、互いに上下方向にずれた位置関係をなしている。本実施形態では、上段デッキプレート１０Ａの下端部と下段デッキプレート１０Ｂの上端部とは、上下方向において略同位置に配置される。ただし、上段デッキプレート１０Ａと下段デッキプレート１０Ｂとがどの程度上下方向にずれているかは特に限定されず、両者は上下方向において互いに重なりあってもよい。

なお、上段デッキプレート１０Ａとスパン方向Ｄ１におけるスラブ上段側に隣り合う位置には、他の上段デッキプレート１０Ａが並べられている。また、下段デッキプレート１０Ｂとスパン方向Ｄ１におけるスラブ下段側に隣り合う位置には、他の下段デッキプレート１０Ｂが並べられる。一対の上段デッキプレート１０Ａが互いに対向し合う箇所は、梁材１１Ａによって下方から支持される。一対の下段デッキプレート１０Ｂが互いに対向し合う箇所は、梁材１１Ｂによって下方から支持される。梁材１１Ａ，１１Ｂは、幅方向Ｄ２に延びる断面Ｈ字状の鋼材である。なお、上段デッキプレート１０Ａの方が下段デッキプレート１０Ｂよりも高い位置に配置されているため、梁材１１Ａは、梁材１１Ｂよりも上方まで延びている。なお、上段デッキプレート１０Ａと下段デッキプレート１０Ｂとの間、すなわち下面側の段差１６の位置には、梁材は設けられていない。

コンクリート１２は、上段デッキプレート１０Ａ、及び下段デッキプレート１０Ｂの上面側に打設される。ここで、図４（ａ）に示すように、下段デッキプレート１０Ｂは、幅方向Ｄ２に山部１０ｃと溝部１０ｄとを交互に有している。山部１０ｃは、溝部１０ｄの底面から上方へ向かって突出するように設けられる。複数の山部１０ｃは、互いに幅方向Ｄ２に離間した状態で、スパン方向Ｄ１に互いに平行をなすように延びている。山部１０ｃは、溝部１０ｄの両側壁を構成する。なお、上段デッキプレート１０Ａも同様の構成を有している。

図１に戻り、コンクリート１２は、デッキプレート１０Ａ，１０Ｂの溝部１０ｄの内部に充填された状態で、山部１０ｃの上面よりも高い位置まで充填される。コンクリート１２は、上段デッキプレート１０Ａの山部１０ｃから上方へ所定寸法だけ離間した位置に、水平方向に広がる平面状の上段面１３Ａを有する。コンクリート１２は、下段デッキプレート１０Ｂの山部１０ｃから上方へ所定寸法だけ離間した位置に、水平方向に広がる平面状の下段面１３Ｂを有する。また、コンクリート１２は、上段面１３Ａと下段面１３Ｂとの間に上下方向に延びた状態で幅方向Ｄ２に延在する段差面１３Ｃを有する。段差面１３Ｃは、上段デッキプレート１０Ａの端部１０ｎからスラブ下段側に離間した位置に配置される。

このように、合成スラブ構造１００の上面側には、上段面１３Ａ、下段面１３Ｂ、及び段差面１３Ｃによる段差１５が形成される。また、前述のような上段デッキプレート１０Ａ及び下段デッキプレート１０Ｂの配置により、合成スラブ構造１００の下面側においても、段差１６が形成される。具体的に、上段デッキプレート１０Ａの下面により、水平方向に広がる下面側の上段面１４Ａが形成される。下段デッキプレート１０Ｂの下面により、水平方向に広がる下面側の下段面１４Ｂが形成される。また、下面側の上段面１４Ａと下段面１４Ｂとの間に、上下方向に延びた状態で幅方向Ｄ２に延在する下面側の段差面１４Ｃが形成される。なお、下段デッキプレート１０Ｂの端部１０ｈは、打設時にコンクリート１２が漏れないように、図示されない型部材で封止される。従って、下面側の段差面１４Ｃは、当該型部材によって構成される。これにより、合成スラブ構造１００の下面側には、上段面１４Ａ、下段面１４Ｂ、及び段差面１４Ｃによる段差１６が形成される。

以上のような構成により、合成スラブ構造１００は、スラブ上段６０Ａと、スラブ下段６０Ｂと、スラブ上段６０Ａ及びスラブ下段６０Ｂが重なった重なり部６０Ｃと、を備える。スラブ上段６０Ａは、上面側の上段面１３Ａと下面側の上段面１４Ａとが重なる位置に形成される。スラブ下段６０Ｂは、上面側の下段面１３Ｂと下面側の下段面１４Ｂとが重なる位置に形成される。重なり部６０Ｃは、上面側の上段面１３Ａと下面側の下段面１４Ｂとが重なる位置に形成される。従って、上段デッキプレート１０Ａは、スラブ上段６０Ａ側に配置される部材となる。下段デッキプレート１０Ｂは、スラブ下段６０Ｂ側に配置される部材となる。なお、本実施形態では、スラブ上段６０Ａの厚みと、スラブ下段６０Ｂの厚みとは、略同一に設定されるが、厚みの関係は特に限定されず、互いに異なる厚みが設定されてもよい。

次に、図２を参照して、合成スラブ構造１００の段差１５，１６付近の構造について詳細に説明する。図２は、合成スラブ構造１００の段差１５，１６付近の構造を示す拡大断面図である。なお、デッキプレート１０Ａ，１０Ｂの厚みは合成スラブ構造１００全体から見て非常に薄いため、デッキプレート１０Ａ，１０Ｂの断面の厚みは単なる直線で記載されている。

図２に示すように、コンクリート１２内には、スラブ上段６０Ａとスラブ下段６０Ｂとの間で応力を伝達する第１の応力伝達部材２０（応力伝達機構）、及び第２の応力伝達部材２５（応力伝達機構）が設けられる。また、第１の応力伝達部材２０は、第１の部分２１と、第２の部分２２と、を備える。第１の応力伝達部材２０は、一本の鉄筋によって構成されてよい。この場合、一本の鉄筋における該当箇所が第１の部分２１及び第２の部分２２となる。

第１の応力伝達部材２０の第１の部分２１は、上段デッキプレート１０Ａの溝部１０ｄ内においてスパン方向Ｄ１に延びる部分である。また、第２の部分２２は、上段デッキプレート１０Ａの端部１０ｎよりもスラブ下段６０Ｂ側に延び、下段デッキプレート１０Ｂの上側に配置される部分である。

具体的に、第１の部分２１は、上下方向において、上段デッキプレート１０Ａの山部１０ｃの上面と溝部１０ｄの底面との間に配置されている。また、第１の部分２１は、溝部１０ｄの底面、及び両側面に囲まれる内部領域にて、スパン方向Ｄ１と平行をなして直線状に延びる。溝部１０ｄ内における第１の部分２１のスパン方向Ｄ１の長さは、所望の応力伝達性能を発揮できる限り、特に限定されないが、少なくとも上段デッキプレート１０Ａの高さや溝部１０ｄの幅よりも大きく設定されている。例えば、溝部１０ｄ内における第１の部分２１のスパン方向Ｄ１の長さは、４００～６４０ｍｍ程度に設定されてよい。また、第１の部分２１のスラブ下段６０Ｂ側の端部は、上段デッキプレート１０Ａの端部１０ｎの位置にて、第２の部分２２と接続される。

第１の応力伝達部材２０の第２の部分２２は、段差面１３Ｃよりもスラブ下段６０Ｂ側まで延びている。第２の部分２２は、上段デッキプレート１０Ａの端部１０ｎから突出し、重なり部６０Ｃを通過して、スラブ下段６０Ｂに至る位置まで延びる。第２の部分２２は、第１の部分２１の延在態様がそのまま連続するように、スパン方向Ｄ１と平行をなして直線状に延びる。第２の部分２２のコンクリート１２内におけるスパン方向Ｄ１の長さは、所望の応力伝達性能を発揮できる限り、特に限定されないが、例えば、４００～６４０ｍｍ程度に設定されてよい。第２の部分２２の高さ位置は、第１の部分２１と同じである。第２の部分２２は、少なくとも下段デッキプレート１０Ｂの山部１０ｃの上面よりも高い位置であって、下段面１３Ｂよりも低い位置に設定される。なお、段差が小さく、デッキプレート１０Ａ，１０Ｂが高さ方向で重なっている場合は、第２の部分２２は、山部１０ｃの上面より低い場合もあってよい。

第２の応力伝達部材２５は、下段デッキプレート１０Ｂの溝部１０ｄ内においてスパン方向Ｄ１に延びる部分である。第２の応力伝達部材２５は、一本の鉄筋によって構成されてよい。第２の応力伝達部材２５は、上下方向において、下段デッキプレート１０Ｂの山部１０ｃの上面と溝部１０ｄの底面との間に配置されている。また、第２の応力伝達部材２５は、溝部１０ｄの底面、及び両側面に囲まれる内部領域にて、スパン方向Ｄ１と平行をなして直線状に延びる。第２の応力伝達部材２５のスラブ上段６０Ａ側の端部は、下面側の段差面１４Ｃから、スラブ下段６０Ｂ側へ僅かに離間した位置に配置される。第２の応力伝達部材２５のスラブ上段６０Ａ側の端部２５ａは、少なくとも重なり部６０Ｃのうちの、スラブ上段６０Ａ寄りの位置に配置される。

第２の応力伝達部材２５は、重なり部６０Ｃを通過して、スラブ下段６０Ｂ内を延びて、第１の応力伝達部材２０よりもスラブ下段６０Ｂ側の位置まで延びる。溝部１０ｄ内における第２の応力伝達部材２５のスパン方向Ｄ１の長さは、所望の応力伝達性能を発揮できる限り、特に限定されないが、少なくとも下段デッキプレート１０Ｂの高さや溝部１０ｄの幅よりも大きく設定されている。例えば、溝部１０ｄ内における第２の応力伝達部材２５のスパン方向Ｄ１の長さは、７７０～１０１０ｍｍ程度に設定されてよい。

第１の応力伝達部材２０の溝部１０ｄに対する幅方向Ｄ２の位置は特に限定されるものではないが、例えば、図４（ａ）に示すように、溝部１０ｄにおける幅方向Ｄ２の中央位置と山部１０ｃとの間に配置されてよい。一つの溝部１０ｄに対し、幅方向Ｄ２に離間した状態で一対の第１の応力伝達部材２０が配置される。ただし、第１の応力伝達部材２０は、溝部１０ｄの形状や、後述の補強部材４０との位置関係によって適宜変更されてよい。これに対応し、第２の応力伝達部材２５は、幅方向Ｄ２において、第１の応力伝達部材２０と同じ位置に配置されてよい。この場合、上下方向から見て、第１の応力伝達部材２０と第２の応力伝達部材２５とは、互いに重なり合うように配置される。ただし、第１の応力伝達部材２０と第２の応力伝達部材２５とは、上下方向から見て、互いにずれるように配置されてもよい。

上段デッキプレート１０Ａ及び下段デッキプレート１０Ｂの複数の溝部１０ｄのそれぞれには、少なくとも一つの応力伝達部材２０，２５が配置される。具体的には、図４（ａ）に示すように、応力伝達部材２０，２５は、一つの溝部１０ｄ内に配置され、且つ、当該溝部１０ｄと幅方向Ｄ２に隣り合う溝部１０ｄ内にも配置される。このように、デッキプレート１０Ａ，１０Ｂの全ての溝部１０ｄに応力伝達部材２０，２５が配置されている。なお、幅方向Ｄ２における一部の領域における全ての溝部１０ｄに応力伝達部材２０，２５が配置され、他の一部の領域においては、応力伝達部材２０，２５が配置されない溝部１０ｄが存在してもよい。

図２に戻り、コンクリート１２内には、上段デッキプレート１０Ａと下段デッキプレート１０Ｂとの間の境界部（重なり部６０Ｃ）において、補強部材４０が設けられる。補強部材４０は、境界部におけるコンクリート１２のひび割れを抑制するための部材である。

補強部材４０は、立ち上がり部４１（第１の辺部）と、立ち上がり部４４と、上段部４２と、下段部４３（第２の辺部）と、を備えるように、略ロ字状に構成されている。補強部材４０は、当該略ロ字状の形状を一本の鉄筋によって構成される。この場合、略ロ字状の形状は、一本の鉄筋を屈曲させることで、立ち上がり部４１，４４、上段部４２、及び下段部４３が形成される。補強部材４０は、重なり部６０Ｃ内に収まるように配置されている。なお、各部位の位置は、補強部材４０のコンクリート１２に対する付着性を確保できる範囲で、適宜変更可能である。

立ち上がり部４１は、重なり部６０Ｃにおいて、上下方向に直線状に延びる部分である。立ち上がり部４１は、下段デッキプレート１０Ｂの端部１０ｈ、及び上段デッキプレート１０Ａの端部１０ｎに近接した位置にて、当該端部１０ｈ，１０ｎに沿って立ち上がる。立ち上がり部４１の下端は、下段デッキプレート１０Ｂの溝部１０ｄ内に配置されている。

立ち上がり部４１は、上段デッキプレート１０Ａよりも高い位置まで延びる。すなわち、立ち上がり部４１は、上段デッキプレート１０Ａの山部１０ｃの上面よりも高い位置であって、上段面１３Ａに近接する位置まで延びている。ここで、立ち上がり部４１は、スラブ上段６０Ａの中立軸よりも上側まで延びる事が好ましい。合成スラブ構造１００の変形態様を考えた場合、スラブ上段６０Ａの中立軸よりも上側の領域は、圧縮領域に該当する。従って、立ち上がり部４１（及び後述の上段部４２）が圧縮領域に配置されることで、補強部材４０のコンクリート１２に対する付着性を向上することができる。立ち上がり部４４は、重なり部６０Ｃ内において、段差面１３Ｃ付近で上下方向に直線状に延びる部分である。

上段部４２は、立ち上がり部４１の上端と立ち上がり部４４の上端との間において、上段面１３Ａに沿ってスパン方向Ｄ１と平行をなして直線状に延びる。上段部４２は、上段デッキプレート１０Ａよりも高い位置に配置される。すなわち、上段部４２は、上段デッキプレート１０Ａの山部１０ｃの上面よりも高い位置であって、上段面１３Ａに近接する位置に配置される。下段部４３は、立ち上がり部４１の下端と立ち上がり部４４の下端との間において、下段デッキプレート１０Ｂの溝部１０ｄ内において、スパン方向Ｄ１と平行をなして直線状に延びる。

図４（ａ）に示すように、補強部材４０は、幅方向Ｄ２において互いに離間するように複数配置されている。本実施形態では、下段デッキプレート１０Ｂの各溝部１０ｄに一つずつ補強部材４０が配置されている。補強部材４０は、溝部１０ｄの幅方向Ｄ２における略中央位置に配置される。

図２に戻り、幅方向Ｄ２に複数並べられる補強部材４０は、幅方向Ｄ２に延びる接続筋４５，４６，４７，４８で互いに連結することで、あばら筋として構成される。接続筋４５は、立ち上がり部４４と上段部４２との間の角部に設けられる。接続筋４６は、立ち上がり部４１と上段部４２との間の角部に設けられる。接続筋４５，４６は、いずれも下段デッキプレート１０Ｂの山部１０ｃの上端よりも高い位置に配置される。接続筋４７は、下段部４３と立ち上がり部４４との間の角部５１よりも高い位置に設けられる。接続筋４８は、下段部４３と立ち上がり部４１との間の角部５０に設けられる。接続筋４５，４６，４７，４８は、いずれも補強部材４０の内周側に設けられる。

角部５０，５１は、スパン方向Ｄ１から見て下段デッキプレート１０Ｂの溝部１０ｄに配置される。すなわち、角部５０，５１は、下段デッキプレート１０Ｂの山部１０ｃの上端よりも低い位置に配置される。接続筋４７は、角部５１から上方へ離間した位置において、下段デッキプレート１０Ｂの山部１０ｃの上端に配置されている。これに対し、接続筋４８は、少なくとも補強部材４０の位置（補強部材４０との接続位置）においては、下段デッキプレート１０Ｂの山部１０ｃの上端よりも低い位置に配置される。

図３（ａ）及び図４（ａ）を参照して、接続筋４８と下段デッキプレートの山部１０ｃとの位置関係について更に詳細に説明する。図３（ａ）は、角部５０付近の構造を幅方向Ｄ２から見た拡大断面図である。ただし、図３では、コンクリート１２を省略して、当該コンクリート内部の様子を示している。図４（ａ）は、図３（ａ）においてＩＶａ－ＩＶａ線に沿った断面図である。なお、本実施形態では、山部１０ｃは、溝部１０ｄの底面から上方へ突出する突出部６０によって構成されている。突出部６０は、幅方向Ｄ２の両側に側面６０ｂを有している。また、突出部６０は、上端側に上面６０ａ（山部の上端）を有している。補強部材４０の角部５０に対して接続筋４８は、結束線、その他溶接等によって固定される。接続筋４８は、幅方向Ｄ２の全域にわたり、突出部６０の上面６０ａよりも低く、溝部１０ｄの底面よりも高い位置に配置される。

ここで、下段デッキプレート１０Ｂの突出部６０の側面６０ｂには幅方向Ｄ２に貫通する貫通部６２が形成される。接続筋４８は、貫通部６２を通過するように幅方向Ｄ２に平行となるように直線状に延びる。従って、接続筋４８は、突出部６０の上面６０ａより低い位置であっても、突出部６０と干渉することなく、幅方向Ｄ２に延びることができる。なお、接続筋４８は、複数の突出部６０を貫通する。

図３（ｂ）及び図４（ｂ）を参照して、接続筋４８と下段デッキプレートの山部１０ｃとの位置関係の他の例に説明する。図４（ｂ）は、図３（ｂ）においてＩＶｂ－ＩＶｂ線に沿った断面図である。図３（ｂ）に示すように、下側デッキプレートのスパン方向Ｄ１における上段デッキプレート１０Ａ側の端部１０ｈが、当該上段デッキプレート１０Ａから離間するように配置されている。端部１０ｈは、接続筋４８よりも段差面１４Ｃから離間した位置にまでセットバックしている。従って、コンクリート打設前においては、段差面１４Ｃと端部１０ｈとの間に隙間が形成される。従って、図４（ｂ）に示すように、接続筋４８は、隙間を通過するように幅方向Ｄ２に平行となるように直線状に延びる。従って、接続筋４８は、突出部６０の上面６０ａより低い位置であっても、突出部６０と干渉することなく、幅方向Ｄ２に延びることができる。なお、接続筋４８は、複数の突出部６０を通過する。なお、下段デッキプレート１０Ｂをセットバックさせる場合は、当該下段デッキプレート１０Ｂの端部を段差部位置にて支持できるように、支保工を設ける。また、当該支保工にアングル、プレート等を設け、セットバック部分の型枠機能をもたせる。

図３（ｃ）及び図５（ａ）を参照して、接続筋４８と下段デッキプレートの山部１０ｃとの位置関係の他の例に説明する。図５（ａ）は、図３（ｃ）においてＶａ－Ｖａ線に沿った断面図である。図５（ａ）に示すように、接続筋４８は、スパン方向Ｄ１から見て曲がることによって、下段デッキプレート１０Ｂの突出部６０の上面６０ａを乗り越えるように構成される。具体的に、接続筋４８は、下段部４８ａ、上段部４８ｂ、及び傾斜部４８ｃを有する。下段部４８ａは、補強部材４０の角部５０との接続箇所において、突出部６０の上面６０ａよりも低い位置で幅方向Ｄ２に平行延びる。上段部４８ｂは、突出部６０の上面６０ａに載置される位置にて、幅方向Ｄ２に平行に延びる。傾斜部４８ｃは、下段部４８ａから上段部４８ｂへ至る中途位置において、上方へ向かって傾斜するように延びる。

図３（ｄ）及び図５（ｂ）を参照して、接続筋４８と下段デッキプレートの山部１０ｃとの位置関係の他の例に説明する。図５（ｂ）は、図３（ｄ）においてＶｂ－Ｖｂ線に沿った断面図である。図５（ｂ）に示すように、接続筋４８は、幅方向Ｄ２において、下段デッキプレート１０Ｂの突出部６０の位置において切断されている。接続筋４８は、補強部材４０の位置において幅方向Ｄ２に平行に延びており、補強部材４０に幅方向Ｄ２の両側で隣り合う突出部６０の側面６０ｂから離間する位置に、長手方向の端部４８ｄを有する。これにより、一対の接続筋４８の各々の端部４８ｄ間に突出部６０が配置される。これにより、接続筋４８が突出部６０と干渉することを回避した状態で、突出部６０の上面６０ａよりも低い位置に配置される。

次に、本実施形態に係る合成スラブ構造１００の作用・効果について説明する。

本実施形態に係る合成スラブ構造１００において、スラブ下段６０Ｂ側の下段デッキプレート１０Ｂは、スラブ上段６０Ａ側の上段デッキプレート１０Ａよりも下側に配置される。このような構成によれば、真っ直ぐなデッキプレートに対して、スラブ上段の厚みが厚くなるようにコンクリートを打設することで段差を設けるような構成とは異なり、スラブ上段６０Ａの厚みとスラブ下段６０Ｂの厚みとの差を無くす、又は少なくすることができる。従って、スラブ上段６０Ａの厚みを過度に大きくすることによる重量の増大を抑制できる。ここで、コンクリート１２内には、スラブ上段６０Ａとスラブ下段６０Ｂとの間で応力を伝達する第１の応力伝達部材２０が設けられる。この第１の応力伝達部材２０は、上段デッキプレート１０Ａの溝部１０ｄ内においてスパン方向Ｄ１に延びる第１の部分２１と、上段デッキプレート１０Ａの端部１０ｎよりもスラブ下段６０Ｂ側に延び、下段デッキプレート１０Ｂの上側に配置される第２の部分２２と、を備える。第１の部分２１は、上段デッキプレート１０Ａの溝部１０ｄ内に配置されているため、コンクリート１２に付着することで、上段デッキプレート１０Ａに作用する応力を十分に受けることが可能となる。第２の部分２２は、スラブ下段６０Ｂ側に延び、下段デッキプレート１０Ｂの上側に配置される。従って、第１の応力伝達部材２０は、第１の部分２１と第２の部分２２との間で互いに応力を良好に伝達し合うことができる。以上より、上段デッキプレート１０Ａと下段デッキプレート１０Ｂとが、例えば梁材などを介して接続されることなく分割された状態であっても、第１の応力伝達部材２０を介して良好に応力伝達を行うことができる。また、第１の応力伝達部材２０は、所定の形状の部材を単にコンクリート１２内に配置すればよいだけなので、梁材などを用いて応力伝達をする場合に比して、構造をシンプルにすることができ、施工の手間も低減できる。

境界部には、幅方向に離間する複数の補強部材４０が設けられ、複数の補強部材４０は、接続筋４８で互いに接続されている。このように、境界部に補強部材４０及び接続筋４８が配置されることで、これらの部材がスラブ下段を引き上げ、且つ、周辺のコンクリートを拘束することができる。すなわち、補強部材４０が、上段デッキプレート１０Ａと下段デッキプレート１０Ｂとの間の境界部において、上下方向、および、水平方向（スパン方向の）にコンクリート１２を拘束することができる。従って、補強部材４０は、上段デッキプレート１０Ａの端部から進展する応力伝達部材２０，２５付近におけるコンクリート１２のひび割れを抑制できる。これにより、応力伝達部材２０，２５とコンクリート１２の付着力の低下を抑制し、応力伝達部材２０，２５による応力伝達性能を確保することができる。特に、補強部材４０は、重なり部６０Ｃのコンクリート１２に対して広範囲に拘束することができるので、ひび割れを良好に抑制できる。

角部５０は、スパン方向Ｄ１から見て下段デッキプレート１０Ｂの溝部１０ｄに配置されるが、接続筋４８は、少なくとも補強部材４０の位置においては、下段デッキプレート１０Ｂの山部１０ｃの上端よりも低い位置に配置される。そのため、コンクリート拘束効果を向上させることができる位置である補強部材４０の角部５０に接続筋４８を設けることができる。このように、補強部材４０の角部５０に接続筋４８を設けることでコンクリート１２のひび割れを抑制できる。以上より、構造を複雑化させることなく、段差を設けると共に、シンプルな構造であってもコンクリート１２のひび割れを抑制する事ができる。

図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、下段デッキプレート１０Ｂのスパン方向Ｄ１における上段デッキプレート１０Ａ側の端部１０ｈは、当該上段デッキプレート１０Ａから離間するように配置され、接続筋４８は、スパン方向Ｄ１において、下段デッキプレート１０Ｂと上段デッキプレート１０Ａとの間に配置されてよい。この場合、接続筋４８は、山部１０ｃの上端より低い位置に配置されていても、下段デッキプレート１０Ｂと上段デッキプレート１０Ａとの間に配置されることによって、下段デッキプレート１０Ｂと接続筋４８が下段デッキプレート１０Ｂと干渉することを回避できる。

図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、下段デッキプレート１０Ｂには幅方向Ｄ２に貫通する貫通部６２が形成され、接続筋４８は、貫通部６２を通過するように幅方向Ｄ２に延びてよい。この場合、接続筋４８は、山部１０ｃの上端より低い位置に配置されていても、貫通部６２を通過することで、下段デッキプレート１０Ｂと接続筋４８が下段デッキプレート１０Ｂと干渉することを回避できる。

図３（ｃ）及び図５（ａ）に示すように、接続筋４８は、スパン方向Ｄ１から見て曲がることによって、下段デッキプレート１０Ｂの山部１０ｃの上端を乗り越えてよい。この場合、接続筋４８は、接続筋４８の位置で山部１０ｃの上端より低い位置に配置されていても、下段デッキプレート１０Ｂの山部１０ｃの上端を乗り越えることで、下段デッキプレート１０Ｂと接続筋４８が下段デッキプレート１０Ｂと干渉することを回避できる。

図３（ｄ）及び図５（ｂ）に示すように、接続筋４８は、幅方向Ｄ２において、下段デッキプレート１０Ｂの山部１０ｃの位置において切断されていてよい。この場合、接続筋４８は、接続筋４８の位置で山部１０ｃの上端より低い位置に配置されていても、下段デッキプレート１０Ｂの山部１０ｃの位置において切断されることで、下段デッキプレート１０Ｂと接続筋４８が下段デッキプレート１０Ｂと干渉することを回避できる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

なお、補強部材の形状は、上述の実施形態に示したものに限らず、例えば、Ｌ字状形状や、コ字状形状など、他の様々な形状を採用してよい。

また、上述の実施形態では、応力伝達機構として、二本の応力伝達部材２０，２５を例示したが、どのような部材で応力伝達機構を構成するかは特に限定されない。例えば、図９に示すように、上段側の応力伝達部１２１と下段側の応力伝達部１２５が、一本の鉄筋による応力伝達部材１２０で構成された応力伝達機構が採用されてもよい。応力伝達部１２１と応力伝達部１２５とは、傾斜部１２３で接続されてよい。なお、応力伝達機構を構成する部材は、複数本の鉄筋を束ねて構成されてもよいし、板材、金網、繊維で構成されてもよい。

次に、図６～図８を参照して、本発明の実施例について説明する。まず、図６に示すような試験体を本発明、比較例１、比較例２について準備した。スラブ上段６０Ａの厚みを２００ｍｍ、スラブ下段６０Ｂの厚みを２００ｍｍ、重なり部６０Ｃでの段差の大きさを１００ｍｍとした。スラブ上段６０Ａのスパン方向の寸法を１０００ｍｍ、スラブ下段６０Ｂのスパン方向の寸法を１０００ｍｍ、重なり部６０Ｃのスパン方向の寸法を４００ｍｍとした。試験体全体の幅方向の寸法を１２００ｍｍとした。スラブ上段６０Ａ及びスラブ下段６０Ｂの各端部から２００ｍｍの位置を支持台２０１，２０１で支持した。重なり部６０Ｃの下面の中央位置に変位計２０２を設け、上面の中央位置に荷重付与装置２０３で荷重を付与した。実施例に係る重なり部６０Ｃの内部構造として、図３（ｂ）に示すものを準備した。比較例１に係る重なり部６０Ｃの内部構造として、図７（ａ）に示すものを準備した。比較例１においては、接続筋４８を下段デッキプレート１０Ｂの山部の上端に配置した。比較例２に係る重なり部６０Ｃの内部構造として、図７（ｂ）に示すものを準備した。比較例２においては、図３（ｂ）に示す構造から接続筋４８を省略したものを準備した。載荷荷重とたわみの関係を示すグラフを図８に示す。図８では、「Ｎｏ１」が比較例１であり、「Ｎｏ２」が実施例であり、「Ｎｏ３」が比較例２であった。図８から理解できるように、比較例１，２のグラフが途中で急激に荷重が低下しているのに対し、実施例のグラフは徐々に下がっている。これより、実施例の構造によりコンクリートのひびわれを抑制出来ていることが理解できる。

１０Ａ…上段デッキプレート、１０Ｂ…下段デッキプレート、１０ｄ…溝部、１２…コンクリート、１３Ａ…上段面、１３Ｂ…下段面、１３Ｃ…段差面、６０Ａ…スラブ上段、６０Ｂ…スラブ下段、１５…段差、２０…第１の応力伝達部材（応力伝達機構）、２５…第２の応力伝達部材（応力伝達機構）、４０…補強部材、４１…立ち上がり部（第１の辺部）、４３…下段部（第２の辺部）４８…接続筋、５０…角部、１００…合成スラブ構造、１２０…応力伝達部材（応力伝達機構）。

Claims (6)

1. 段差が設けられた合成スラブ構造であって、
   スラブ上段側に配置され、スパン方向に延びる溝部を複数有する上段デッキプレートと、
   スラブ下段側に配置され、前記スパン方向に延びる溝部を複数有する下段デッキプレートと、
   前記スラブ上段を構成し、且つ、前記スラブ下段を構成するコンクリートと、を備え、
   前記上段デッキプレートと前記下段デッキプレートとは、前記スパン方向に並べられ、
   前記下段デッキプレートは、前記上段デッキプレートよりも下側に配置され、
   前記コンクリート内には、前記上段デッキプレートと前記下段デッキプレートとの間の境界部において、幅方向に互いに離間するように複数の補強部材が設けられ、
   前記補強部材は、上下方向に延びる第１の辺部、及び前記第１の辺部の下端部から前記スパン方向に延びる第２の辺部を有し、
   前記第１の辺部と第２の辺部との間の角部は、前記スパン方向から見て前記下段デッキプレートの前記溝部に配置されると共に、前記角部には前記幅方向に延びる接続筋が設けられており、
   前記接続筋は、少なくとも前記補強部材の位置においては、前記下段デッキプレートの山部の上端よりも低い位置に配置される、合成スラブ構造。
2. 前記コンクリート内には、前記スラブ上段と前記スラブ下段との間で応力を伝達する応力伝達機構が設けられる、請求項１に記載の合成スラブ構造。
3. 前記下段デッキプレートの前記スパン方向における前記上段デッキプレート側の端部は、当該上段デッキプレートから離間するように配置され、
   前記接続筋は、前記スパン方向において、前記下段デッキプレートと前記上段デッキプレートとの間に配置される、請求項１又は２に記載の合成スラブ構造。
4. 前記下段デッキプレートには前記幅方向に貫通する貫通部が形成され、
   前記接続筋は、前記貫通部を通過するように前記幅方向に延びる、請求項１又は２に記載の合成スラブ構造。
5. 前記接続筋は、前記スパン方向から見て曲がることによって、前記下段デッキプレートの前記山部の前記上端を乗り越える、請求項１又は２に記載の合成スラブ構造。
6. 前記接続筋は、前記幅方向において、前記下段デッキプレートの前記山部の位置において切断されている、請求項１又は２に記載の合成スラブ構造。

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