(57)【要約】【課題】  フルＰＣａ床板を鉄骨梁に対して接合するための有効なジョイント構造およびジョイント方法を提供する。【解決手段】  フルＰＣａ床板１に鋼管５を埋設してその上下両端をフルＰＣａ床板の表裏面において開口させておき、その鋼管を鉄骨梁２上に配置した状態でフルＰＣａ床板を架設し、鋼管の下端部を鉄骨梁の上面に対して溶接し、鋼管内に補強材としての無収縮モルタル９を充填する。フルＰＣａ床板にＵ形ジョイント筋７を配筋してその先端曲部７ａを鋼管の外側に巻回して外周面に溶接する。フルＰＣａ床板の縁部にシアコッターとしての凸部３と凹部４を交互に形成して凸部に鋼管を埋設し、鉄骨梁の上部両側に架設した双方のフルＰＣａ床板のシアコッターどうしを噛合せしめ、それらの間に後打ちコンクリート１０を充填する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フルＰＣａ床板を鉄骨梁に接合するためのジョイント構造であって、フルＰＣａ床板に埋設されてその上下両端がフルＰＣａ床板の表裏面において開口している鋼管を鉄骨梁上に配置した状態でフルＰＣａ床板が架設され、鋼管の下端部が鉄骨梁の上面に対して溶接され、その鋼管を内部から補強するための補強材としての無収縮モルタルが鋼管内に充填された構成とされていることを特徴とするフルＰＣａ床板のジョイント構造。
【請求項２】
請求項１記載のフルＰＣａ床板のジョイント構造であって、フルＰＣａ床板にＵ形ジョイント筋が配筋されてその先端曲部が鋼管の外側に巻回されて外周面に溶接されていることを特徴とするフルＰＣａ床板のジョイント構造。
【請求項３】
請求項１または２記載のフルＰＣａ床板のジョイント構造であって、フルＰＣａ床板の縁部にシアコッターとしての凸部と凹部が交互に形成されてその凸部に鋼管が埋設され、鉄骨梁の両側にそれぞれフルＰＣａ床板が架設されて双方のフルＰＣａ床板の凸部と凹部とが鉄骨梁上において相互に噛合せしめられ、双方のフルＰＣａ床板の鋼管がそれぞれ鉄骨梁の上面に溶接されて各鋼管内に無収縮モルタルが充填され、かつ双方のフルＰＣａ床板の凸部と凹部との間の間隙に後打ちコンクリートが充填されていることを特徴とするフルＰＣａ床板のジョイント構造。
【請求項４】
フルＰＣａ床板を鉄骨梁に接合するためのジョイント方法であって、フルＰＣａ床板に予め鋼管を埋設してその上下両端をフルＰＣａ床板の表裏面において開口させておき、フルＰＣａ床板を鉄骨梁上に架設して鋼管を鉄骨梁上に配置するとともに、鋼管の下端部を鉄骨梁の上面に溶接し、しかる後に鋼管を内側から補強するための補強材としての無収縮モルタルを鋼管内に充填することを特徴とするフルＰＣａ床板のジョイント方法。
【請求項５】
請求項４記載のフルＰＣａ床板のジョイント方法であって、フルＰＣａ床板の縁部にシアコッターとしての凸部と凹部を交互に形成してその凸部に鋼管を埋設しておき、鉄骨梁の両側にそれぞれフルＰＣａ床板を架設して双方のフルＰＣａ床板の凸部と凹部とを鉄骨梁上において相互に噛合せしめるとともに、双方のフルＰＣａ床板の鋼管の下端部を鉄骨梁の上面に溶接し、しかる後に各鋼管内に無収縮モルタルを充填するとともに双方のフルＰＣａ床板の凸部と凹部との間の間隙に後打ちコンクリートを充填することを特徴とするフルＰＣａ床板のジョイント方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建物施工におけるＰＣａ（プレキャストコンクリート）工法に係わり、特にフルＰＣａ床板を鉄骨梁に対して接合するためのジョイント構造およびジョイント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、鉄骨造の建物における床板の合理化工法としてフルＰＣａ床板を用いる工法が提案されている。この種の工法におけるフルＰＣａ床板と鉄骨梁とのジョイント部の構造としては、合理的な施工が可能であることはもとより、ジョイント部での応力伝達、特にフルＰＣａ床板から鉄骨梁への常時荷重の伝達と地震時の慣性力の伝達を確実に行い得るものであることが要求される。
【０００３】
そのようなフルＰＣａ床板と鉄骨梁とのジョイント部の構造として、たとえば特許文献１には、フルＰＣａ床板の端部にコッター部を設けてそこにジベル筋挿入用の穴を形成しておき、その穴内に鉄骨梁に固着したジベル筋を挿入して無収縮モルタルを充填するというものが開示されており、ジベル筋挿入用の穴をスパイラル筋で補強したり、穴の周囲に穴形成用の型枠兼補強板を取り付けておくことについての記載もある。
【特許文献１】特開平９−３２１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に示される構造ではジョイント部の強度を充分に確保できず、したがってジョイント部での応力伝達を必ずしも充分に行えるものではなく、より有効なジョイント構造およびジョイント方法の開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明のジョイント構造は、フルＰＣａ床板を鉄骨梁に接合するためのジョイント構造であって、フルＰＣａ床板に埋設されてその上下両端がフルＰＣａ床板の表裏面において開口している鋼管を鉄骨梁上に配置した状態でフルＰＣａ床板が架設され、鋼管の下端部が鉄骨梁の上面に対して溶接され、その鋼管を内部から補強するための補強材としての無収縮モルタルが鋼管内に充填された構成とされているものである。
【０００６】
請求項２の発明のジョイント構造は、フルＰＣａ床板にＵ形ジョイント筋が配筋されてその先端曲部が鋼管の外側に巻回されて外周面に溶接されているものである。
【０００７】
請求項３の発明のジョイント構造は、鉄骨梁の両側にそれぞれフルＰＣａ床板が架設されてジョイントされる場合の適用例であって、フルＰＣａ床板の縁部にシアコッターとしての凸部と凹部が交互に形成されてその凸部に鋼管が埋設され、鉄骨梁の両側にそれぞれフルＰＣａ床板が架設されて双方のフルＰＣａ床板の凸部と凹部とが鉄骨梁上において相互に噛合せしめられ、双方のフルＰＣａ床板の鋼管がそれぞれ鉄骨梁の上面に溶接されて各鋼管内に無収縮モルタルが充填され、かつ双方のフルＰＣａ床板の凸部と凹部との間の間隙に後打ちコンクリートが充填される構成とされているものである。
【０００８】
請求項４の発明のジョイント方法は、フルＰＣａ床板に予め鋼管を埋設してその上下両端をフルＰＣａ床板の表裏面において開口させておき、フルＰＣａ床板を鉄骨梁上に架設して鋼管を鉄骨梁上に配置するとともに、鋼管の下端部を鉄骨梁の上面に溶接し、しかる後に鋼管を内側から補強するための補強材としての無収縮モルタルを鋼管内に充填するようにしたものである。
【０００９】
請求項５の発明のジョイント方法は、鉄骨梁の両側にそれぞれフルＰＣａ床板が架設されてジョイントされる場合の適用例であって、フルＰＣａ床板の縁部にシアコッターとしての凸部と凹部を交互に形成してその凸部に鋼管を埋設しておき、鉄骨梁の両側にそれぞれフルＰＣａ床板を架設して双方のフルＰＣａ床板の凸部と凹部とを鉄骨梁上において相互に噛合せしめるとともに、双方のフルＰＣａ床板の鋼管の下端部を鉄骨梁の上面に溶接し、しかる後に各鋼管内に無収縮モルタルを充填するとともに双方のフルＰＣａ床板の凸部と凹部との間の間隙に後打ちコンクリートを充填するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フルＰＣａ床板に埋設された鋼管が鉄骨梁に対して溶接され、かつ鋼管内にはそれを内側から補強する無収縮モルタルが充填されることにより、鋼管は実質的に太径のスタッドジベルと同様に機能し、したがってフルＰＣａ床板が鋼管を介して鉄骨梁に確実強固に一体化した状態で接合され、それらの間の応力伝達が確実になされる。
【００１１】
特に、Ｕ形ジョイント筋の先端曲部を鋼管に巻回して外周面に溶接することにより、フルＰＣａ床板に作用する地震慣性力をＵ形ジョイント筋から鋼管を介して鉄骨梁に対して確実に伝達することができる。また、鋼管とＵ形ジョイント筋が一体となってより太径のスタッドジベルとして機能し、優れた一体化強度が得られる。
【００１２】
また、フルＰＣａ床板の縁部にシアコッターとしての凸部と凹部を設けて鉄骨梁の上部において双方のシアコッターどうしを噛合させた状態で架設し、それらの間隙に後打ちコンクリートを充填することにより、隙間のない床面を自ずと形成できるばかりでなく、後打ちコンクリートを介して双方のフルＰＣａ床板どうしが連続して双方のずれを制御できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施形態を図１〜図２に示す。本実施形態は、図１に示すように大梁により囲まれた１スパンのグリッド内に４枚のフルＰＣａ床板１を架設する場合の適用例であって、各フルＰＣａ床板１の縁部を鉄骨梁２（大梁および小梁）により支持した状態でそれら鉄骨梁２に対して接合することを基本とするものである。
【００１４】
図１〜図２に示すように、各フルＰＣａ床板１の縁部にはシアコッターとしての台形状の凸部３と凹部４とが交互に形成されており、鉄骨梁２上ではその両側に架設された双方のフルＰＣａ床板１の凸部３と凹部４どうしが相互に噛合する状態で配置されるようになっている。
【００１５】
図２に示すように、各フルＰＣａ床板１の各凸部３には、上下両端をフルＰＣａ床板１の表裏面に開口させた状態で鋼管５が予め埋設されており、また、フルＰＣａ床板１には格子状に配筋された床筋６に加えてＵ形ジョイント筋７が配筋されており、そのＵ形ジョイント筋７の先端曲部７ａは鋼管５の外側に巻回されて外周面に対して溶接されている。なお、各フルＰＣａ床板１における鋼管５のピッチ（すなわち凸部３のピッチ）はたとえば４００ｍｍ程度とすれば良い。
【００１６】
上記のフルＰＣａ床板１を鉄骨梁２に架設してジョイントするには、鉄骨梁２の両側にそれぞれフルＰＣａ床板１を架設して、双方のフルＰＣａ床板１の凸部３と凹部４とを鉄骨梁２上において相互に噛合せしめた状態でそれらの縁部を鉄骨梁２上に支持する。そして、各鋼管５の下端部を全周にわたって鉄骨梁２の上面フランジに対して隅肉溶接し、しかる後に、鋼管５内に超硬性の無収縮モルタル９を充填し、双方のフルＰＣａ床板１の凸部３と凹部４との間の間隙には後打ちコンクリート１０を充填する。
【００１７】
上記構成のフルＰＣａ床板１を上記のようにして鉄骨梁２に対してジョイントすることにより、フルＰＣａ床板１は鋼管５を介して鉄骨梁２に対して接合され、しかも鋼管５はその内部に充填された超硬性の無収縮モルタル９により内側から補強されてその変形が拘束され、それにより鋼管５は実質的に太径のスタッドジベルとして機能してフルＰＣａ床板１は鉄骨梁２に対して構造的に確実強固に一体化され、それらの間で確実な応力伝達がなされる。
【００１８】
たとえば、鋼管５として外径を７６．３ｍｍφ、板厚２．８ｍｍのものを採用し、その下端部を脚長９ｍｍ程度の隅肉溶接により鉄骨梁２に溶接したうえで超硬性の無収縮モルタル９を充填した場合、その引っ張り耐力は９５ｋＮ程度となり、従来一般に多用されている１６ｍｍφのスタッドジベルに相当するものとなる。
【００１９】
また、鋼管５の外側にはＵ形ジョイント筋７が巻回されて外周面に溶接されているので、フルＰＣａ床板１に作用する地震慣性力をＵ形ジョイント筋７から鋼管５を介して鉄骨梁２に対して確実に伝達することができる。また、それら鋼管５とＵ形ジョイント筋７が一体となって外周面に段部や頭部を有するようなスタッドジベルとして機能するものとなり、したがってより太径のスタッドジベルを採用した場合に相当する優れた一体化強度が得られる。また、無収縮モルタルは周囲を鋼管５により拘束される効果もあり、圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ２以上であれば良い。
【００２０】
以上で本発明の一実施形態を説明したが、以下に補足的な説明と他の実施形態について説明する。
【００２１】
上記実施形態のように、縁部にシアコッターとしての凸部３と凹部４を有するフルＰＣａ床板１は図３に示すような型枠１１を用いることで容易に製作することができる。すなわち、形成するべき凸部３と凹部４に対応する形状の凹部１２と凸部１３を形成した型枠１１を用い、その凹部１２内にＵ形ジョイント筋７および鋼管５を配置した状態で、鋼管５の内側を除いてコンクリートを打設してフルＰＣａ床板１を製作すれば良い。それにより鋼管５の上下両端を自ずと表裏面に開口させた状態で埋設することができるし、型枠１１は繰り返し転用できるのでフルＰＣａ床板１の製作コスト削減を図ることができる。なお、本実施形態のフルＰＣａ床板１は端面にジョイント筋の類が突出しているものではないので、そのような形態のものに比べて遙かに容易に製作できるし、搬送時等にも取り扱い易いものである。勿論、鉄骨梁２に対する鋼管５の下端部の溶接は何ら面倒なく容易に行い得るし、従来のように鉄骨梁に対して予めスタッドジベルを溶接しておく必要もないので、従来に比べて施工性改善を図ることができる。
【００２２】
上記実施形態では１スパンのグリッドに４枚のフルＰＣａ床板１を架設するものとしたが、より大判のフルＰＣａ床板１を採用し、たとえば図４に示すように２枚のフルＰＣａ床板１のみを架設することも可能である。その場合、フルＰＣａ床板１の縁部を上記実施形態と同様の構造で鉄骨梁２に対してジョイントすることに加え、フルＰＣａ床板１の中間部も同様の構造で鉄骨梁２にジョイントすれば良い。つまり、フルＰＣａ床板１の中間部にも鋼管５を埋設しておき、その鋼管５の下端部を鉄骨梁２に溶接して鋼管５内に無収縮モルタル９を充填すれば良い。
【００２３】
上記実施形態では、フルＰＣａ床板１の縁部にシアコッターとしての凸部３と凹部４とを形成しておき、鉄骨梁２上において両側のフルＰＣａ床板１の縁部どうしを噛合させるようにしたが、必ずしもそうすることはなく、鉄骨梁２の梁幅が大きいような場合にはたとえば図５〜図６に示すように鉄骨梁２の上面両側に双方の鋼管５を２列をなすように溶接することでも良い。そのようにすればフルＰＣａ床板１に敢えて凸部３と凹部４を形成する必要はなく、フルＰＣａ床板１をより単純な形状とでき、製作コストも削減できる。なお、図示例では双方のフルＰＣａ床板１における鋼管５の位置を交互にずらしているが、必ずしもそうすることはなく同位置に揃えることでも良い。
【００２４】
上記実施形態のように鉄骨梁２の上部において両側のフルＰＣａ床板１どうしを突き合わせる場合、双方のフルＰＣａ床板１の端面間の間隙に後打ちコンクリート１０を充填すれば、隙間のない床面を自ずと形成できるばかりでなく、後打ちコンクリート１０を介して双方のフルＰＣａ床板１どうしが連続して双方のずれを制御できる効果があるので、そのようにすることが好ましく現実的であるが、双方のフルＰＣａ床板１どうしは鉄骨梁２を介して構造的に一体化しているのでそれらを直接的に一体化する必要はなく、後打ちコンクリート１０も力学的には省略することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態であるジョイント構造によるフルＰＣａ床板の架設パターンの一例を示す図である。
【図２】同、ジョイント構造の一例を示す詳細図（図１におけるII部拡大図）である。
【図３】同、フルＰＣａ床板の製作工程の一例を示す図である。
【図４】同、フルＰＣａ床板の架設パターンの他の例を示す図である。
【図５】同、フルＰＣａ床板の架設パターンのさらに他の例を示す図である。
【図６】同、ジョイント構造の他の例を示す詳細図（図５におけるVI部拡大図）である。
【符号の説明】
【００２６】
１  フルＰＣａ床板
２  鉄骨梁
３  凸部
４  凹部
５  鋼管
６  床筋
７  Ｕ形ジョイント筋
７ａ  先端曲部
９  無収縮モルタル
１０  後打ちコンクリート
１１  型枠
１２  凹部
１３  凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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