JPH0693679A - プレキャストコンクリート板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、リップ付の上フランジと下フラ
ンジ、および適宜な形状の開口部や孔の有るウエブから
形成された軽量鉄鋼の補強材を、コンクリートに埋設し
て補強リブとして構成されたプレキャストコンクリート
板を特徴とする。 【構成】 この発明のプレキャストコンクリート板は、
リップ付の上フランジと下フランジとを、円形、楕円
形、四角形、三角形等の開口部または孔の有るウエブに
よって連接して成る軽量鉄鋼の補強材をコンクリートに
埋設して補強リブとして構成されることを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、現場打コンクリート
と構造的に一体化して合成床版を構成する補強材を有す
るプレキャストコンクリート板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カイザー板またはオムニア板等の立体ト
ラス鉄筋を補強材として有するプレキャストコンクリー
ト板は現場におけるコンクト打設時には型枠として用
い、コンクリート打設後はプレキャストコンクリート板
と構造的に一体化して合成床版を構成する所謂ハーフス
ラブ工法に用いられている。ハーフスラブ工法は、従来
の現場打設床版工法と比較して現場工事の省力化、工期
短縮および床版工事の品質向上等を図ることが可能であ
る。

【０００３】このカイザー板においては、カイザー板を
型枠として使用する場合にはカイザー板の補強材として
立体トラス鉄筋を用いて、そして現場におけるコンクリ
ート打設後には２次コンクリートとのシアーコネクター
として用いることに特徴がある。

【０００４】また、カイザー板の適用スパンを大きくす
るために立体トラス鉄筋に予め曲げ応力を導入して製造
したプレキャストコンクリート板やＰＣ鋼線によってプ
レストレスを導入したプレキャストコンクリート板を用
いたハーフスラブ工法も実用化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】カイザー板における２
次コンクリート打設後の断面計算は通常のＲＣ床版と同
様の計算を行っている。すなわち、立体トラス鉄筋は、
床版の補強材として断面計算に算入されておらず、床版
厚さを薄肉化することには役立っていない。

【０００６】一方、プレストレスを導入したプレキャス
トコンクリート板は、２次コンクリート打設時と打設後
ともプレストレスを有する板または床版として算定でき
るために型枠および床版両者において薄肉化を図ること
が可能である。併し、プレキャストコンクリート板の製
造においてプレストレスを導入する作業が必要なために
製造に手間が掛かることゝ、高価となること等が欠点で
ある。

【０００７】また、プレストレスを導入するためには、
高強度なコンクリートが必要となるために、一般には、
軽量コンクリートが適用できず、材料の軽量化を図るこ
とが非常に難しい。

【０００８】この発明の目的は、斯様な従来における技
術的課題を解決するために、リップ付の上フランジ、下
フランジ、および円形、楕円形、四角形、三角形等の開
口部または孔の有るウエブから形成された軽量鉄鋼の補
強材をコンクリートに埋設して補強リブとして構成され
たことを特徴とするプレキャストコンクリート板を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明に依れば、プレキャストコンクリート板
は、リップ付の上フランジと下フランジとを、円形、楕
円形、四角形、三角形等の開口部または孔の有るウエブ
で連接して成る軽量鉄鋼の補強材をコンクリートに埋設
して補強リブとして構成されたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】従って、この発明は上述の手段に依って、リッ
プ付の上下フランジを、種々な開口部や孔または突起等
が設けられたウエブで連接して成る軽量鉄鋼の補強材を
コンクリートに埋設して補強リブとして構成されたプレ
キャストコンクリート板を用いることによって、このプ
レキャストコンクリート板がカイザー板における立体ト
ラスの役割に加えて型枠や床版の両者において構造材と
して断面計算に算入することが出来るので、夫々曲げ剛
性の向上に寄与するよう出来る。

【００１１】従って、この様な補強材を有するプレキャ
ストコンクリート板は、従来のカイザー板より大きなス
パンに適用できるし、また床版を薄肉化することが可能
となり、更には、プレストレスをプレキャストコンクリ
ート板に導入する場合に比較して容易に軽量コンクリー
トを組み合わせることも可能であり、一層の床版の軽量
化を図ることが出来ると共に、大量生産が容易で、安価
で高強度の床版を構築することが出来る。

【００１２】この発明の他の目的と特長および利点は以
下の添付図面に沿っての詳細な説明から明らかになろ
う。

【００１３】

【実施例】図面にはこの発明のプレキャストコンクリー
ト板と補強材の幾つかの実施例が示されており、先ず、
図１乃至図３に示されるこの発明のプレキャストコンク
リート板に用いられる補強材の第１の実施例において
は、コンクリートに埋設して補強リブとして用いられる
よう構成されたこの発明のプレキャストコンクリート板
１の補強材１０は、図示される様に、リップ付の上フラ
ンジ１１および下フランジ１２と、円形、楕円形、四角
形、三角形等の開口部１５または孔が設けられたウエブ
１４とを一体に連接して軽量鉄鋼板の様な金属材料から
造られている。この様な補強材１０は、上フランジ１１
にコンクリートの充填補助用の開口、すなわち孔１６
と、ウエブ１４の開口部１５に相当する孔や円形または
長方形等の適宜な開口部とが１枚の帯状鋼板に適宜なプ
レス機によって成形されたり或は穿けられたりして設け
られている。また、この様な円形または長方形等の開口
部１５、或は孔１６が設けられた鋼板を所要の断面形状
を有した最終形状、例えば図１に示される様な断面ほゞ
コの字形にフォーミングマシンを用いて折り曲げること
によって図示の様な補強材１０の片方半分が形成され
る。

【００１４】すなわち、図１乃至図３に示される様に、
補強材１０は、孔１６が穿けられたリップ２４付の上フ
ランジ１１と、中間部に折り曲げ部２０を有する曲げ上
げ部１３が上方に向かってしぼられるように連接され、
先端部にリップ２５を有する下フランジ１２と、これら
上フランジ１１と下フランジ１２を連接する方形の開口
部１５が設けられたウエブ１４とから断面ほゞコの字形
の補強材１０の半分が形成される。この様に折り曲げが
終了した補強材１０の半部材の鋼板を２枚、上下フラン
ジ１１、１２が左右に張り出す形状に背中合わせとして
ウエブ１４の上下端をスポット溶接して２枚の鋼板の半
部材を１つに接合することによって所要の補強材１０が
製作される。また、ウエブ１４には開口部１５の他に、
図２に示される様な細長い形状のエンボス２２または丸
い突起２３等を設け、コンクリートとの付着強度を高め
るようにしても良い。

【００１５】この様に構成したこの発明における補強材
は、プレキャストコンクリートとの合成が次の様に取れ
る。すなわち、鋼板とコンクリートが合成するために
は、両者間に作用するせん断力および鋼板とコンクリー
トのたわみ差による剥離に抵抗する必要があるが、せん
断力に対しては、リブコンクリートの３方を鋼板で囲う
ことによって付着面積を大きくし、更に、ウエブ開口部
１５の鋼板端部１５ａにおけるコンクリートの支圧抵抗
によっている。鋼板の剥離に対しては、鋼板曲げ上げ部
１３の上部を絞ることによる抵抗と、鋼板曲げ上げ部１
３に設けた折り曲げ部２０によっている。本構造におい
ては、下フランジリップ２５が自由端と成っているた
め、端部からの鋼板剥離が鋼板とコンクリートとの合成
において特に問題となる。この発明においては、曲げ上
げ鋼板の上部を絞ることによって、鋼板の外部への張り
出しに対してコンクリート板下面で抵抗させ、更に、鋼
板折り曲げ部２０に作用する剥離力をプレキャストコン
クリート板に密着するリップ２５で受けることにより、
鋼板の剥離を防いでいる。リップ２５は、コンクリート
隅角部に発生するひび割れを防ぐ役割もある。リップ２
５は図１の様にリップ下面がプレキャストコンクリート
下面と同一平面に成る様に水平に設けたり、リップ２５
の先端に向かってやゝ斜め上に傾斜させリップ先端下部
とコンクリート下面が同一平面内に位置する様に設け
る。

【００１６】次に、図１に示す折り曲げ部２０の代わり
に、或は折り曲げ部２０と共に、図４乃至図７に示す様
な開口としての丸い孔１７や、開口端部を内側に折り曲
げた突起１８や、押し出して形成された突起１９を設け
ても良い。

【００１７】図８は長手方向に連続した折り曲げ突起２
１をウエブ１４に設けると共に、リップ２５を内側に形
成した変形例を示し、折り曲げ突起２１が前述の折り曲
げ部２０の作用をする構造と成っている。また、リップ
２５は、図９および図１０に示される様に種々な波形２
６にしたり、所要の長さを持った突起２７とすることも
出来る。

【００１８】この様なこの発明のプレキャストコンクリ
ート板１の補強材１０は一般によく用いられる機械を使
用して製作でき、例えばＪＩＳ一般構造用溶接軽量Ｈ形
鋼の様に高周波抵抗溶接等を用いて補強材を製作するこ
とが出来るし、他の各種の製作方法等も簡単に適用する
ことが出来る。特に、専用機を用いれば、製作の効率を
上げることが出来る。

【００１９】また、この発明における補強材１０を有す
るプレキャストコンクリート板１をスパンの大きな部分
に適用する等、ウエブの面外座屈強度が不足する場合に
は補強材１０のウエブ１４に該当する部分に断面ほゞＵ
字形のリブを設けることで面外座屈強度を向上すること
が出来るので、必要に応じて断面形状を変化させるのが
好適である。

【００２０】この様な補強材の種々の変形例が図１１乃
至図１５に断面で示されており、図１２、図１３に示さ
れる補強材１０ｂ、１０ｃの如く１枚の鋼板から簡単に
プレスして造ることが出来るのが好適であり、図には省
略されているが、長手方向の主鉄筋と横方向の鉄筋が格
子状に配筋して設けられ、プレキャストコンクリート板
として構成されるものである。

【００２１】先ず、図１１に示されるプレキャストコン
クリート板１ａにおいては、１枚の鋼板をプレスして図
示の断面形状に造られた補強材１０ａの半部材を２枚上
下フランジにてスポット溶接３０して形成された補強材
１０ａを用いて空洞３１を有するプレキャストコンクリ
ート板１ａが製作されている。また、図１２に示される
補強材１０ｂは１枚の鋼板を図示の断面形状にプレスし
たものを、下フランジ１２ｂにてスポット溶接して造ら
れており、同様に図１３に示される補強材１０ｃも１枚
の鋼板を図示の断面形状にプレスし下フランジ１２ｃに
てスポット溶接して造られている。更に、図１４および
図１５に示される補強材１０ｄ、１０ｅはウエブ１４
ｄ、１４ｅが断面三角形状にプレスして造られたもの
で、空洞３２（図１４）や上フランジ１１ｅ、突起３３
およびリップ３４（図１５）が夫々設けられている。

【００２２】この様ないずれの断面形状の補強材１０ａ
〜１０ｅも、先の第１の実施例の補強材１０も含めて、
プレキャストコンクリート板を製作するために次の様な
条件を満たすよう選ばれる。 プレキャストコンクリート板の下面に鋼板とコンクリ
ートから成るリブを構成する。 プレキャストコンクリート板の上面に補強材を突出さ
せる。 ウエブに開口を設けて、コンクリート部分がウエブの
開口を介して補強材の直角方向に連続するよう一体的に
構成する。これは、大判のプレキャストコンクリート板
を製造する場合に、補強材の直角方向の板強度を確保す
るために必要であり、更に、リブ部分のコンクリート厚
さも大きく取ることで補強材 直角方向の強度を上げて
いる。 コンクリートと鋼板の付着強度を上げるために、突起
を設けたり、鋼板端部にフラット、波状または突起を持
つリップを設けたり、或は鋼板に小さな開口を設けて開
口端部をコンクリート側に折り曲げる。 補強材の製作に適用する溶接量を減らしたり或は無く
すために断面の形状を１枚、若しくは２枚の鋼板で構成
できるようにする。

【００２３】図１６には、先の第１の実施例の補強材１
０を並列配置して構成されるプレキャストコンクリート
板１が示されている。図示される様に、プレキャストコ
ンクリート板１は、２つの補強材１０を型枠上に並列配
置し、コンクリート板に必要な長手方向の主鉄筋２と横
方向の鉄筋３とを格子状に配筋し、コンクリート４を打
設して床版厚が薄肉化されたパネル状に製作されてい
る。また、プレキャストコンクリート板１下面の位置は
この様な補強材１０の下フランジ１２の端部より曲げ上
げた鋼板の上端部と成るので、型枠の配置をコンクリー
ト板の最終形状に合わせて製作しておくのが好適であ
る。コンクリートの打設後に、蒸気養生、脱型、後養生
すること等によってこの発明における補強材１０を有す
るプレキャストコンクリート板１を製作することが出来
る。

【００２４】この発明のプレキャストコンクリート板１
の実施例においては、型枠と床版厚を薄肉化するために
６mm直径の主鉄筋２、鉄筋３を用いて配筋して、板厚４
５mmと１００mmのプレキャストコンクリート板１および
床版を構成した。また、上フランジ１１に穿けた円形の
孔１６は、２次コンクリートの上フランジ１１下面への
充填を良好にするために設けられている。穴ピッチ２０
０mm、使用コンクリートのスランプ１８cmで棒形バイブ
レータの使用により良好な充填結果を得ている。この様
なプレキャストコンクリート板１と２次コンクリートと
の付着は、補強材１０および新旧コンクリート打設面の
両者によって取られるために、プレキャストコンクリー
ト板１の上面は掃目仕上げ等の粗面仕上げ或はシアーコ
ッターが設けられるのが好適である。

【００２５】また、プレキャストコンクリート板１の製
造時には、鋼板の汚れを防ぐために裏面に粘着材を有す
るビニールシートが鋼板に貼り付けられる。シアーコッ
ターとして、端部を折り曲げた小開口を用いる場合に
は、特にこの発明を用いることで簡単にコンクリートの
鋼板からの漏れを防ぐことが出来る。

【００２６】また、この発明のプレキャストコンクリー
ト板１の補強材１０においては図１７〜１９に示される
様に両端部に役物鋼板５が溶接によって取付けられ、プ
レキャストコンクリート板１の架設に当たって端部コン
クリート下面が直接に梁６等の支持構造体の上に載るよ
うにして、階高を低減すると共に梁６とプレキャストコ
ンクリート板１または床版と合成させてＴ形梁が構成出
来るようにしている。この様な形状のプレキャストコン
クリート板１とすることで、従来合成デッキプレート床
版が用いられることの無かった鉄筋コンクリート建築物
等にこの発明のプレキャストコンクリート板１を床版に
適用することによって軽量薄肉床版を構築することが出
来る。

【００２７】更に、この発明のプレキャストコンクリー
ト板１の製造に当たっては、図２０に示される様に、補
強材１０の上面に鋼材７を配置し、これら鋼材７からフ
ックを持つ鋼線８によって主鉄筋２および鉄筋３を吊っ
た状態でコンクリートを打設することによって、型枠ス
ペーサを使用しないでコンクリートを打設することが出
来、コンクリートの打設後にフックを補強材１０の上面
に配置した鋼材７から外してコンクリート上面の上に折
り曲げるか、或はカッターで切断して２次コンクリート
を打設することが出来る。

【００２８】

【発明の効果】この様に構成された補強材を有するこの
発明のプレキャストコンクリート板に依れば、従来のカ
イザー板に比較して型枠および２次コンクリートの打設
後の床版の両者において高い曲げ強度を有するプレキャ
ストコンクリート板および床版を構成することが出来、
この様なプレキャストコンクリート板の製造方法も従来
のカイザー板の製造方法と何等変わるところがなく、プ
レストレスを導入したコンクリート板に比較しても容易
に高強度のコンクリート板を製造することが出来ると共
に、床版を更に軽量化するために軽量コンクリートを適
用する場合においてもプレストレスを導入したコンクリ
ート板に比較して容易であり、且つプレキャストコンク
リート板上に突出した補強材を利用することによってス
ペーサを全く用いる事なくコンクリート板を製造するこ
とが出来、床版の弱点を排除することが出来る。また、
この発明に依る補強材を有するプレキャストコンクリー
ト板は、従来、合成デッキプレートが適用されることの
なかった高層鉄筋コンクリート建築物に適用することに
よって軽量、薄肉、高強度等の特長を十分発揮すること
が出来、特に軽量鉄鋼板の利用により鉄筋よりも強度が
大きい補強材を有するプレキャストコンクリート板を得
ることが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のプレキャストコンクリート板の補強
材の基本形を示す断面図である。

【図２】図１の補強材のウエブの側面図である。

【図３】図１の補強材の上フランジの平面図である。

【図４】図１の補強材の下フランジの変形例を示す拡大
断面部分図である。

【図５】図４の下フランジの拡大側面部分図である。

【図６】図４の変形例を示す同様な拡大断面部分図であ
る。

【図７】図４の別の変形例を示す拡大断面部分図であ
る。

【図８】図１のリップの方向、折り曲げ部の位置を変更
した基本変形例を示す断面図である。

【図９】図８の補強材の下フランジのリップの変形例を
示す拡大部分図である。

【図１０】図９のリップの変形例を示す拡大部分図であ
る。

【図１１】補強材の変形例を示す断面図である。

【図１２】補強材の別の変形例を示す断面図である。

【図１３】補強材の他の変形例を示す断面図である。

【図１４】補強材のまた別の変形例を示す断面図であ
る。

【図１５】補強材の更に他の変形例を示す断面図であ
る。

【図１６】この発明のプレキャストコンクリート板を示
す概要図である。

【図１７】この発明のプレキャストコンクリート板を梁
の間に仮設した概要図である。

【図１８】図１７のプレキャストコンクリート板に用い
る役物鋼板の側面図である。

【図１９】図１８のの役物鋼板の平面図である。

【図２０】この発明のプレキャストコンクリート板を用
いた床版の断面図である。

【符号の説明】

１ プレキャストコンクリート板 ２ 主鉄筋 ３ 鉄筋 ４ コンクリート ５ 役物鋼板 ６ 梁 ７ 鋼材 ８ 鋼線 １０ 補強材 １１ 上フランジ １２ 下フランジ １３ 曲げ上げ部 １４ ウエブ １５ 開口部 １６ 孔 １７ 孔 １８ 突起 １９ 突起 ２０ 折り曲げ部 ２１ 突起 ２２ エンボス ２４ リップ ２５ リップ ２６ 波形リップ ２７ 突起付リップ ３０ スポット溶接 ３２ 空洞 ３３ 突起 ３４ リップ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リップ付の上フランジと下フランジと
   を、円形、楕円形、四角形、三角形等の開口部または孔
   の有るウエブによって連接して成る軽量鉄鋼の補強材を
   コンクリートに埋設して補強リブとして構成されたこと
   を特徴とするプレキャストコンクリート板。
2. 【請求項２】 リップ付の上フランジと下フランジとを
   有孔のウエブにより連接して成る断面コの字形の軽量鉄
   鋼の補強材の半部材を２枚互いにウエブにおいて背中合
   わせにして溶接して補強材を形成したことを特徴とする
   請求項１記載のプレキャストコンクリート板。
3. 【請求項３】 中間部に折り曲げ部を有する曲げ上げ部
   が下フランジから上方に向かってしぼられるように連接
   され、先端にリップを形成したことを特徴とする請求項
   １または２いずれか記載のプレキャストコンクリート
   板。
4. 【請求項４】 ウエブに長手方向に連続する折り曲げ突
   起を形成したことを特徴とする請求項１または２いずれ
   か記載のプレキャストコンクリート板。
5. 【請求項５】 下端部がリブを形成し、上端部がコンク
   リート板上面に突出する補強材を１枚若しくは２枚の軽
   量鉄鋼の曲げ加工で形成し、コンクリートと一体に形成
   したことを特徴とするプレキャストコンクリート板。