JPS6056677B2 - コンクリ−ト複合パネル及びその製造法 - Google Patents
コンクリ−ト複合パネル及びその製造法Info
- Publication number
- JPS6056677B2 JPS6056677B2 JP55099157A JP9915780A JPS6056677B2 JP S6056677 B2 JPS6056677 B2 JP S6056677B2 JP 55099157 A JP55099157 A JP 55099157A JP 9915780 A JP9915780 A JP 9915780A JP S6056677 B2 JPS6056677 B2 JP S6056677B2
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- Japan
- Prior art keywords
- concrete
- crack
- steel
- composite panel
- concrete layer
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Panels For Use In Building Construction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はコンクリート複合パネル及びその製造法に関す
るものてあり、その目的は耐荷力及び変形能力の大きい
コンクリート複合パネル及びその効果的な製造法を提案
することにある。
るものてあり、その目的は耐荷力及び変形能力の大きい
コンクリート複合パネル及びその効果的な製造法を提案
することにある。
コンクリート複合パネルは、第１図のように、相対向す
る一対の鋼板１間に複数のガーダウエブ２を有し、かつ
すれ止め材３てずれ止めされたコンクリート層４を前記
一対の鋼板１間にサンドイッチ状に有する。
る一対の鋼板１間に複数のガーダウエブ２を有し、かつ
すれ止め材３てずれ止めされたコンクリート層４を前記
一対の鋼板１間にサンドイッチ状に有する。
公知の複合パネルでは、コンクリート層４が普通コンク
リート、すなわち強度が十分に高く、適当な粗粒率を有
する砂利混じりのコンクリートで構成されている。この
ような複合パネルの構造上の特徴として、１ 自重が比
較的大きいので、大形海洋構造物の構造材料として使用
すると、浮力を相殺するためのバラスト効果を発揮させ
ることができる。
リート、すなわち強度が十分に高く、適当な粗粒率を有
する砂利混じりのコンクリートで構成されている。この
ような複合パネルの構造上の特徴として、１ 自重が比
較的大きいので、大形海洋構造物の構造材料として使用
すると、浮力を相殺するためのバラスト効果を発揮させ
ることができる。
２ 変形能力が大きく、崩壊するまでに吸収し得るエネ
ルギー量が多い。
ルギー量が多い。
３ 外面に鋼板が配置されているのて、その内部のコン
クリート層にクラックが生じても防水性能が損われない
。
クリート層にクラックが生じても防水性能が損われない
。
４ ブロック継手工事が溶接を主体とする工事になるた
めに信頼性の高いものとなる。
めに信頼性の高いものとなる。
などが掲げられる。発明者等は、この複合パネルの強度
特性を調査するために単位幅の粱模型を製作し、載荷試
験を行なつた。
特性を調査するために単位幅の粱模型を製作し、載荷試
験を行なつた。
第２図に粱模型５が曲げとせん断の組合せ荷重を受ける
場合が示される。
場合が示される。
矢印７は荷重方向を示す。この場合のクラック発生状況
が第４図に示される。第４図から明らかなように、コン
クリート層８のずれ止め位置からクラックＸが発生し、
斜め４５０に向つて進展することによりアーチが形成さ
れ、高荷重が負担された。荷重がさらに増加すると、崩
壊が、圧縮側鋼板９Ａの座屈、コンクリート層８の一部
域１０の圧壊、引張側鋼板９Ｂの破断によつて生じた。
以上より、サンドイッチ型複合構造では、最終的にアー
チ効果によつて高荷重を負担し、引張側鋼板の大変形に
よつて変形能力を増大させ得ることが判る。第３図に粱
模型１１が主にせん断荷重を受ける場合が示される。
が第４図に示される。第４図から明らかなように、コン
クリート層８のずれ止め位置からクラックＸが発生し、
斜め４５０に向つて進展することによりアーチが形成さ
れ、高荷重が負担された。荷重がさらに増加すると、崩
壊が、圧縮側鋼板９Ａの座屈、コンクリート層８の一部
域１０の圧壊、引張側鋼板９Ｂの破断によつて生じた。
以上より、サンドイッチ型複合構造では、最終的にアー
チ効果によつて高荷重を負担し、引張側鋼板の大変形に
よつて変形能力を増大させ得ることが判る。第３図に粱
模型１１が主にせん断荷重を受ける場合が示される。
矢印１３は荷重方向を示す。この場合のクラック発生状
況が第５図に示される。荷重が作用すると、ずれ止め位
置近傍からクラツクＹが発生し、せん断の影響で斜め４
５に進展する。これにより梁模型１１にはアーチが形成
され、高荷重域まで荷重を負担する。荷重がさらに増加
すると、せん断による斜張力により、コンクリート層１
４に突然クラックＺが発生し、コンクリート層１４が圧
壊し、梁模型１１は崩壊した。しかし崩壊まての変形能
力は十分大きく、吸収エネルギー量は多い。第２図〜第
５図で説明した梁模型５，１１のコンクリート層８，１
４は前記した普通コンクリートを用いたものである。
況が第５図に示される。荷重が作用すると、ずれ止め位
置近傍からクラツクＹが発生し、せん断の影響で斜め４
５に進展する。これにより梁模型１１にはアーチが形成
され、高荷重域まで荷重を負担する。荷重がさらに増加
すると、せん断による斜張力により、コンクリート層１
４に突然クラックＺが発生し、コンクリート層１４が圧
壊し、梁模型１１は崩壊した。しかし崩壊まての変形能
力は十分大きく、吸収エネルギー量は多い。第２図〜第
５図で説明した梁模型５，１１のコンクリート層８，１
４は前記した普通コンクリートを用いたものである。
ここで普通コンクリートに代えてモルタル（砂利のない
コンクリート）あるいは強度の低いコンクリートを用い
ると、その梁模型の破壊状況の次のようになつた。荷重
が載荷されると、クラックＹに相当するクラックが発生
するが、低い荷重でクラックＺに相当するクラックが発
生し、梁模型は急激に破壊する。すなわち梁模型はアー
チを形成することなくせん断による斜張力で破壊した。
そして変形能力はほとんどなく、コンクリート層は圧壊
しなかつた。前者と後者のクラック発生状況が異なるの
は次のように考えることができる。
コンクリート）あるいは強度の低いコンクリートを用い
ると、その梁模型の破壊状況の次のようになつた。荷重
が載荷されると、クラックＹに相当するクラックが発生
するが、低い荷重でクラックＺに相当するクラックが発
生し、梁模型は急激に破壊する。すなわち梁模型はアー
チを形成することなくせん断による斜張力で破壊した。
そして変形能力はほとんどなく、コンクリート層は圧壊
しなかつた。前者と後者のクラック発生状況が異なるの
は次のように考えることができる。
１第６図に示されるように、コンクリート１５に骨材（
砂利）１６が適当にある場合、すなわち粗粒率が良好な
場合、前記クラックＹに相当一するクラックが発生して
もそのクラック面１７ては骨材１６同士のかみあわせ効
果が存在し、クラック面１７てもある程度せん断力を伝
達する。
砂利）１６が適当にある場合、すなわち粗粒率が良好な
場合、前記クラックＹに相当一するクラックが発生して
もそのクラック面１７ては骨材１６同士のかみあわせ効
果が存在し、クラック面１７てもある程度せん断力を伝
達する。
２第７図に示されるように、斜張力により前記．クラッ
クＺに相当するクラックの前哨的なマイクロクラックＺ
１が発生しても、それは骨材１６がクラックアレスター
となるためにその進展、発達が妨けられる。
クＺに相当するクラックの前哨的なマイクロクラックＺ
１が発生しても、それは骨材１６がクラックアレスター
となるためにその進展、発達が妨けられる。
３骨材１６を含んだコンクリートでも強度が低Ｊいと当
然引張強度及び骨材１６とセメントとの付着力も低下す
るのて、前記１２の効果は当然低下する。
然引張強度及び骨材１６とセメントとの付着力も低下す
るのて、前記１２の効果は当然低下する。
せん断荷重を受ける梁模型の最終的な破壊は前記クラッ
クＺ１すなわち斜張力クラックによるも・のである。
クＺ１すなわち斜張力クラックによるも・のである。
そこでコンクリートにスチールファイバを混入すると、
コンクリートの引張強度が改善されるので、この斜張力
クラックに抵抗し、せん断強度を高めることができるも
のと推定される。事実、そのようなスチールファイバー
によりコンクリートの引張強度は４０〜５０％改善され
る。第８図はスチールファイバーを混入したものとしな
いものの荷重−たわみの関係を示したものである。図中
実線イが普通コンクリート、破線口がスチールファイバ
ーコンクリートの特性を示し、またＰｌ，Ｐ２がそれぞ
れの崩壊点を示す。本図より、スチールファイバーを体
積で１．５％混入すると最終強度は２２％上昇し、その
剛性は約２倍になＬることが判る。したがつてスチール
ファイバーコンクリートは非常に優れた構造材料である
といえるが、変形能力については普通コンクリートに比
べその約２０％に低下する。実験の結果、スチールファ
イバーコンクリートを用いた梁模型の場合、前記クラッ
クＹに相当するクラックは発生したが、そのクラック幅
は小さかつた。そしてクラックＺに相当するクラックが
急激に起こり、梁模型は崩壊した。また引張側の銅板の
伸びは少なく、したがつてたわみはほとんど生じなかつ
た。この原因は次のように考えられる。１スチールファ
イバーによりコンクリートの引張強度が非常に高められ
るが、一方、鋼板とコンクリートとの比が上昇するため
に前記したクラックＹに相当するクラックが拘束さる。
コンクリートの引張強度が改善されるので、この斜張力
クラックに抵抗し、せん断強度を高めることができるも
のと推定される。事実、そのようなスチールファイバー
によりコンクリートの引張強度は４０〜５０％改善され
る。第８図はスチールファイバーを混入したものとしな
いものの荷重−たわみの関係を示したものである。図中
実線イが普通コンクリート、破線口がスチールファイバ
ーコンクリートの特性を示し、またＰｌ，Ｐ２がそれぞ
れの崩壊点を示す。本図より、スチールファイバーを体
積で１．５％混入すると最終強度は２２％上昇し、その
剛性は約２倍になＬることが判る。したがつてスチール
ファイバーコンクリートは非常に優れた構造材料である
といえるが、変形能力については普通コンクリートに比
べその約２０％に低下する。実験の結果、スチールファ
イバーコンクリートを用いた梁模型の場合、前記クラッ
クＹに相当するクラックは発生したが、そのクラック幅
は小さかつた。そしてクラックＺに相当するクラックが
急激に起こり、梁模型は崩壊した。また引張側の銅板の
伸びは少なく、したがつてたわみはほとんど生じなかつ
た。この原因は次のように考えられる。１スチールファ
イバーによりコンクリートの引張強度が非常に高められ
るが、一方、鋼板とコンクリートとの比が上昇するため
に前記したクラックＹに相当するクラックが拘束さる。
したがつてクラックＹ位置ての骨材のかみあわせ効果に
よるエネルギー吸収がなくなる。２前記クラックＹに相
当するクラックが拘束されるため、引張側鋼板の伸ひ変
形が拘束される。
よるエネルギー吸収がなくなる。２前記クラックＹに相
当するクラックが拘束されるため、引張側鋼板の伸ひ変
形が拘束される。
３前記クラックＹに相当するクラックが十分発達しない
ため、アーチが形成されず、内部のコンクリートに大き
なせん断変形すなわち斜張力が生じる。
ため、アーチが形成されず、内部のコンクリートに大き
なせん断変形すなわち斜張力が生じる。
以上より、耐荷力に優れ、かつ変形能力の大きい構造と
するためには、次の点に留意すればよいことがわかる。
するためには、次の点に留意すればよいことがわかる。
１高荷重に耐えるにはアーチを形成し、そのアーチの引
張強さを高める（斜張力クラックに抵抗するため。）。
２変形能力を高めるには前記クラックＹに相当するクラ
ックを発生させ得ることが必要である。３前記クラック
Ｙに相当するクラックのクラック面の骨材かみあわせ効
果はエネルギー吸収に役立つので、このかみあわせ機構
を考慮しなければならない。
張強さを高める（斜張力クラックに抵抗するため。）。
２変形能力を高めるには前記クラックＹに相当するクラ
ックを発生させ得ることが必要である。３前記クラック
Ｙに相当するクラックのクラック面の骨材かみあわせ効
果はエネルギー吸収に役立つので、このかみあわせ機構
を考慮しなければならない。
本発明は以上１〜３に留意してなされたものであり、以
下その実施例を第９図〜第１１図に基つき説明する。
下その実施例を第９図〜第１１図に基つき説明する。
第９図にコンクリート複合パネルが示される。
２０Ａ，２０Ｂはそれぞれ止め材２０ａ，２０ｂを有す
る鋼板てあり、この一対の鋼板２０Ａ，２０Ｂ間に複数
のガーダーウエブ２１が所要ピッチおきに介在され、そ
して一対の鋼板２０Ａ，２０Ｂと一対の相隣接するガー
ダーウエブ２１，２１とによつて囲まれる部分ごとにコ
ンクリート層２２が構成される。
る鋼板てあり、この一対の鋼板２０Ａ，２０Ｂ間に複数
のガーダーウエブ２１が所要ピッチおきに介在され、そ
して一対の鋼板２０Ａ，２０Ｂと一対の相隣接するガー
ダーウエブ２１，２１とによつて囲まれる部分ごとにコ
ンクリート層２２が構成される。
したがつて一対の鋼板２０Ａ，２０Ｂはコンクリート層
２２を挟んでその表裏両面て相対向したものとなる。コ
ンクリート層２２は普通コンクリート層２３Ａとスチー
ルファイバーコンクリート層２３Ｂとからなる。スチー
ルファイバーコンクリート層２３Ｂは一対の鋼板２０Ａ
，２０Ｂ及び一対のガーダーウエブ２１，２１て囲まれ
る部分の中央部て円柱状のものとして構成され、また普
通コンクリート層２３Ａはその周囲で層を構成する。か
かるコンクリート複合パネルでは、ずれ止め材２０ａ，
２０ｂによつてコンクリート層２２がずれ止めされてお
り、そして正負の荷重が作用する場合の斜張力クラック
の発生が予想されるかなめ部に、普通コンクリートの２
倍増の引張強度を有するスチールファイバーコンクリー
トが配置されているので、斜張力クラックが発生しにく
く、高荷重を負担することができる。なお前述のように
体積で１．５％のスチールファイバーコンクリートは普
通コンクリートと比較して１．２倍増しか圧縮強度を有
しないので、圧縮域まてその層２３Ｂを延長する必要は
ない。たとえば、正負の荷重が作用することにより、コ
ンクリート層２２には第１１図に示される２種のクラッ
クＣｌ，Ｃ２が発生する。しかしこの２種のクラックＣ
ｌ，Ｃ２は、各荷重が作用する場合に影響を及ぼすこと
はない。すなわちクラックＣ１の生じているときは、ク
ラックＣ２は閉じてアーチの圧縮域を形成するからであ
る。斜張力クラックはスチールファイバーコンクリート
層２３Ｂに妨げられて発生しないか、あるいは拘束され
る。したがつてこのようなコンクリート複合パネルは急
激な破壊を起さず、大きな変形能力を有する。次に製造
法を説明する。
２２を挟んでその表裏両面て相対向したものとなる。コ
ンクリート層２２は普通コンクリート層２３Ａとスチー
ルファイバーコンクリート層２３Ｂとからなる。スチー
ルファイバーコンクリート層２３Ｂは一対の鋼板２０Ａ
，２０Ｂ及び一対のガーダーウエブ２１，２１て囲まれ
る部分の中央部て円柱状のものとして構成され、また普
通コンクリート層２３Ａはその周囲で層を構成する。か
かるコンクリート複合パネルでは、ずれ止め材２０ａ，
２０ｂによつてコンクリート層２２がずれ止めされてお
り、そして正負の荷重が作用する場合の斜張力クラック
の発生が予想されるかなめ部に、普通コンクリートの２
倍増の引張強度を有するスチールファイバーコンクリー
トが配置されているので、斜張力クラックが発生しにく
く、高荷重を負担することができる。なお前述のように
体積で１．５％のスチールファイバーコンクリートは普
通コンクリートと比較して１．２倍増しか圧縮強度を有
しないので、圧縮域まてその層２３Ｂを延長する必要は
ない。たとえば、正負の荷重が作用することにより、コ
ンクリート層２２には第１１図に示される２種のクラッ
クＣｌ，Ｃ２が発生する。しかしこの２種のクラックＣ
ｌ，Ｃ２は、各荷重が作用する場合に影響を及ぼすこと
はない。すなわちクラックＣ１の生じているときは、ク
ラックＣ２は閉じてアーチの圧縮域を形成するからであ
る。斜張力クラックはスチールファイバーコンクリート
層２３Ｂに妨げられて発生しないか、あるいは拘束され
る。したがつてこのようなコンクリート複合パネルは急
激な破壊を起さず、大きな変形能力を有する。次に製造
法を説明する。
第１０図に示されるように、相対向する一対の鋼板２０
Ａ，２０Ｂ間に複数のガーダーウエブ２１を所要ピッチ
おきに介在〔溶接等で鋼板２０Ａ，２０Ｂに固定する。
〕させる。一対の鋼板２０Ａ，２０Ｂ及び相隣接する一
対のガーターウエブ２１，２１とで囲まれる空間２４が
縦長となるようにこの組体を配置し、その空間２４内へ
円筒状の仕切筒２５（たとえば鋼管）をその中央部に位
置するように挿入する。この状態から、仕切筒２５内へ
スチールファイバーコンクリートを打設し、また仕切筒
２５の周囲に普通コンクリートを打設する。この打設順
位は任意に決定することができ、これらのコンクリート
が硬化する前に仕切筒２５を引抜き、その後鋼″板２０
Ａ，２０Ｂの外面よりバイブレータ等をかけて境界面を
なじませる。以上の説明から明らかなように、本発明は
耐荷力及び変形能力に優れたコンクリート複合パネルを
容易に提供することができる。
Ａ，２０Ｂ間に複数のガーダーウエブ２１を所要ピッチ
おきに介在〔溶接等で鋼板２０Ａ，２０Ｂに固定する。
〕させる。一対の鋼板２０Ａ，２０Ｂ及び相隣接する一
対のガーターウエブ２１，２１とで囲まれる空間２４が
縦長となるようにこの組体を配置し、その空間２４内へ
円筒状の仕切筒２５（たとえば鋼管）をその中央部に位
置するように挿入する。この状態から、仕切筒２５内へ
スチールファイバーコンクリートを打設し、また仕切筒
２５の周囲に普通コンクリートを打設する。この打設順
位は任意に決定することができ、これらのコンクリート
が硬化する前に仕切筒２５を引抜き、その後鋼″板２０
Ａ，２０Ｂの外面よりバイブレータ等をかけて境界面を
なじませる。以上の説明から明らかなように、本発明は
耐荷力及び変形能力に優れたコンクリート複合パネルを
容易に提供することができる。
・図面の簡単な説明
第１図は従来例の破断斜視図、第２図、第３図は梁模型
斜視図、第４図、第５図はクラック発生状況の説明図、
第６図、第７図はかみあわせ効果の説明図、第８図は荷
重−たわみ関係図、第９図ノ〜第１１図は本発明実施例
を示しており、第９図は破断斜視図、第１０図は製造法
説明図、第１１図はクラック発生状況説明図てある。
斜視図、第４図、第５図はクラック発生状況の説明図、
第６図、第７図はかみあわせ効果の説明図、第８図は荷
重−たわみ関係図、第９図ノ〜第１１図は本発明実施例
を示しており、第９図は破断斜視図、第１０図は製造法
説明図、第１１図はクラック発生状況説明図てある。
２０Ａ，２０Ｂ・・・・・・鋼板、２０ａ，２０ｂ・・
・・ずれ止め材、２１・・・・・ガーダーウエブ、２２
・・７コンクリート層、２３・・・・スチールファイバ
ーコンクリート層、２３Ａ，２３Ｂ・・・・・・普通コ
ンクリート層、２４Ａ，２４Ｂ・・・・・・境界面、２
５・・・・・・空間、２６・・・・・・仕切板、２７・
・・・・・閉板。
・・ずれ止め材、２１・・・・・ガーダーウエブ、２２
・・７コンクリート層、２３・・・・スチールファイバ
ーコンクリート層、２３Ａ，２３Ｂ・・・・・・普通コ
ンクリート層、２４Ａ，２４Ｂ・・・・・・境界面、２
５・・・・・・空間、２６・・・・・・仕切板、２７・
・・・・・閉板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 相対向する一対の鋼板間に円柱状のスチールファイ
バーコンクリート層とその周囲の普通コンクリート層と
を有することを特徴とするコンクリート複合パネル。 ２ 相対向する一対の鋼板間に、円筒状の仕切筒を配置
し、この仕切筒内へスチールフイバーコンクリートを打
設すること及び仕切筒と鋼板との間に普通コンクリート
を打設することを行なつた後、前記仕切筒を引抜くこと
を特徴とするコンクリート複合パネルの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55099157A JPS6056677B2 (ja) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | コンクリ−ト複合パネル及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55099157A JPS6056677B2 (ja) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | コンクリ−ト複合パネル及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5726076A JPS5726076A (en) | 1982-02-12 |
| JPS6056677B2 true JPS6056677B2 (ja) | 1985-12-11 |
Family
ID=14239834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55099157A Expired JPS6056677B2 (ja) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | コンクリ−ト複合パネル及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6056677B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59156177A (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-05 | Fuji Electric Co Ltd | 無整流子電動機の制御方式 |
| CN1745015A (zh) * | 2002-11-30 | 2006-03-08 | 挪威船级社 | 船结构和船舶中的结构 |
| GB2395689B (en) * | 2002-11-30 | 2006-05-31 | Det Norske Veritas As | Marine vessel,layered structure for use in vessels,layered structure module,element for forming a layered structure module |
-
1980
- 1980-07-18 JP JP55099157A patent/JPS6056677B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5726076A (en) | 1982-02-12 |
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