(57)【要約】【課題】鉄骨鉄筋コンクリート構造と同等な耐力を実現でき、簡易かつ迅速な施工を実現できる鉄骨コンクリート構造を提供する。【解決手段】鉄骨１を埋め込み型枠２で囲みその埋め込み型枠２内にコンクリート３を打ち込んで固めてなる鉄骨コンクリート構造であって、埋め込み型枠２どうし又は埋め込み型枠２と鉄骨１を連結することでコンクリート３を拘束した。また、鉄骨１にコンクリート３とのずれを止めるずれ止め４を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄骨を埋め込み型枠で囲みその埋め込み型枠内にコンクリートを打ち込んで固めてなる鉄骨コンクリート構造であって、
前記埋め込み型枠どうし又は該埋め込み型枠と前記鉄骨を連結することで前記コンクリートを拘束したことを特徴とする鉄骨コンクリート構造。
【請求項２】
前記鉄骨に前記コンクリートとのずれを止めるずれ止めを設けたことを特徴とする請求項１に記載の鉄骨コンクリート構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼・コンクリート合成部材に関するもので、特に土木構造用部材や建築物の主要な構造部分などに用いられる鉄骨コンクリート構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鋼・コンクリート合成部材としては、例えば鉄骨鉄筋コンクリート構造が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
土木学会編，「土木工学ハンドブックＩＩ」，第四版，技報堂出版，１９９３年１１月２０日，ｐ．１００５
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鉄骨鉄筋コンクリート構造は、粘り強く耐震的な鉄骨構造の特徴と耐火性・耐久性に優れた鉄筋コンクリート構造の特徴を併せもち、強度が大きく粘り強いという構造上の長所を有している。
その反面、鉄骨の周囲に鉄筋を配置する関係上、鉄筋の組立やコンクリートの充填などの現場作業が非常に煩雑で時間がかかるという施工上の短所も有している。
したがって、鉄骨鉄筋コンクリート構造の構造上の長所を有しており、鉄骨鉄筋コンクリート構造の施工上の短所を解消した鋼・コンクリート合成部材が求められている。
そこで、本発明の課題は、鉄骨鉄筋コンクリート構造と同等な耐力を実現でき、簡易かつ迅速な施工を実現できる鉄骨コンクリート構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る鉄骨コンクリート構造は、鉄骨を埋め込み型枠で囲みその埋め込み型枠内にコンクリートを打ち込んで固めてなる鉄骨コンクリート構造であって、埋め込み型枠どうし又は埋め込み型枠と鉄骨を連結することでコンクリートを拘束したことを特徴としている。
【０００６】
このような鉄骨コンクリート構造によれば、帯筋・あばら筋に代えて、これらと同様な作用を発揮する埋め込み型枠を備えたので、鉄骨鉄筋コンクリート構造と同等な断面耐力が実現できることになる。
【０００７】
また、非常に煩雑で時間がかかる鉄筋の組立作業がなくなる分だけ、現場作業が大幅に簡素化されることになり、加えて、構造を複雑にする帯筋・あばら筋がない分だけ、コンクリートの充填作業も容易になるので、簡易かつ迅速な施工を実現できることになる。
【０００８】
したがって、工事費の低減効果や工期の短縮効果が得られることになる。
【０００９】
このような技術的手段において、鉄骨とコンクリートとのずれが可及的に生じないようにして、より強度が大きく粘り強い構造を実現させようとする観点からすれば、鉄骨にコンクリートとのずれを止めるずれ止めを設けたことが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施の形態に係る鉄骨コンクリート構造の全体構成を示す断面図、図２は従来例である鉄骨鉄筋コンクリート構造の全体構成を示す断面図である。
【００１２】
本実施の形態において、鉄骨コンクリート構造は、図１に示すように、軌道６を支持するための鉄道橋７における主桁７ａに用いられるものとして構成されている。
【００１３】
そして、この鉄骨コンクリート構造は、同図に示すように、鉄骨１と、埋め込み型枠２と、コンクリート３とを備えたものとして構成されている。
【００１４】
以下、鉄骨１、埋め込み型枠２及びコンクリート３の各構成要素について、さらに詳細に説明する。
【００１５】
（１）鉄骨１
鉄骨１は、埋め込み型枠２と協働して引張力を負担するとともに、コンクリート３及び埋め込み型枠２と協働して圧縮力を負担する役割を果たしている。
【００１６】
具体的には、鉄骨１としては、鉄骨鉄筋コンクリート構造で用いられる鋼材と同様な品質・形状・寸法の鋼材が用いられており、例えば図１に示すようなＨ形断面の充腹形の部材として構成されている。
【００１７】
もちろん、鉄骨１としては、これに限られるものではなく、断面形状の別や充腹・非充腹の別を問わず、必要とされる断面性能などに応じて適宜選定して差し支えない。すなわち、鉄骨１として、十字形断面や箱形断面の部材を用いることができ、また、トラス形式からなる非充腹形の部材なども用いることができる。
【００１８】
ここで、非充腹形の部材は、充腹形の部材と比較して、鉄骨１とコンクリート３との付着に優れているが、加工・組み立てには手間がかかる。
【００１９】
（２）埋め込み型枠２
埋め込み型枠２は、図１に示すように、鉄骨１によって拘束されることでコンクリート３を拘束する役割を果たしており、これにより、鉄骨１やコンクリート３との一体性が確保されることになっている。
【００２０】
そして、埋め込み型枠２は、鉄骨コンクリート構造において、図２に示すような鉄骨鉄筋コンクリート構造における帯筋・あばら筋５と同様な作用を発揮するものとして構成されている。すなわち、埋め込み型枠２は、コンクリート３の拘束の他、コンクリート３のせん断補強、鉄骨１の横座屈や局部座屈の防止といった重要な作用を発揮するものである。
【００２１】
つまり、埋め込み型枠２は、主として鉄骨１と協働して引張力を負担するとともに、鉄骨１及びコンクリート３と協働して圧縮力を負担する役割を果たしており、これにより、コンクリート３のひび割れやはく離崩壊が防止されることになっている。
【００２２】
ここで、埋め込み型枠２としては、図１に示すような鋼繊維補強コンクリートからなるプレキャストコンクリート型枠を用いている。
【００２３】
すなわち、コンクリートに鋼繊維が混入したことにより、引っ張り・曲げ・せん断の各強度が大幅に改善され，それだけひび割れが生じなくなる。しかも破壊性状は大きく異なり，極めて粘り強く，靭性のある材料となる。よって、非常に薄い形状でも高強度・高耐久性が得られることになる。
【００２４】
また、プレキャストコンクリート型枠を用いたことにより、それ自体が躯体の一部となるため脱型枠作業を省略できる。また、外部足場での作業を極力減らすことができるので，安全性にも優れている。
【００２５】
（３）コンクリート３
コンクリート３は、鉄骨１及び埋め込み型枠２と協働して圧縮力を負担する役割を果たしている。
【００２６】
具体的には、コンクリート３としては、鉄骨鉄筋コンクリート構造で用いられるコンクリートと同様な品質・規格のコンクリートが用いられており、例えば普通コンクリート又は軽量コンクリートの一種と二種を用いることができる。
【００２７】
すなわち、本実施の形態において、鉄骨コンクリート構造は、図１に示すように、鉄骨１を埋め込み型枠２で囲み、その埋め込み型枠２内にコンクリート３を打ち込んで固めてなるものであり、埋め込み型枠２と鉄骨１を連結することでコンクリート３を拘束したものとして構成されている。
【００２８】
もちろん、本発明における鉄骨コンクリート構造としては、これに限られるものではなく、埋め込み型枠２どうしを連結することでコンクリート３を拘束することとしても差し支えない。
【００２９】
ここで、鉄骨コンクリート構造は、図１に示すように、埋め込み型枠２が鉄骨１によって拘束されている結果、コンクリート３が埋め込み型枠２によって拘束されていることになっている。
【００３０】
具体的には、鉄骨コンクリート構造は、同図に示すように、鉄骨１から埋め込み型枠２側に張り出されており、埋め込み型枠２を拘束するための拘束アーム２１と、埋め込み型枠２から鉄骨１側に張り出されており、鉄骨１によって拘束されるための被拘束アーム２２とを備えている。
【００３１】
ここで、一方では、図示しないが、拘束アーム２１が、この拘束アーム２１から突出する凸部又は上側に開口する凹部を有している。また、他方では、図示しないが、被拘束アーム２２が、下側に開口する凹部又は被拘束アーム２２から突出する凸部を有している。
【００３２】
つまり、埋め込み型枠２は、図示しないが、被拘束アーム２２の凹部又は凸部が拘束アーム２１の凸部又は凹部に嵌ることによって拘束されている。
【００３３】
なお、このような態様により、現場作業を具体的に確実に簡素化することが可能となっており、その結果、より簡易かつ迅速な施工を実現させることが可能となっている。
【００３４】
一方、鉄骨コンクリート構造は、図１に示すように、鉄骨１からコンクリート３中に突出して鉄骨１とコンクリート３とのずれを止めるずれ止めたるスタッド４を有している。
【００３５】
これにより、鉄骨１とコンクリート３とのずれや剥離が生じにくくなり、その結果、より強度が大きく粘り強い構造を実現させることが可能となっている。
【００３６】
もちろん、ずれ止めとしては、これに限られるものではなく、鉄骨１表面の凹凸状態や充腹・非充腹の別などに応じて適宜選定して差し支えない。すなわち、ずれ止めとして、溝形又はブロックと輪形筋とを併用したものの他、シアーキー（凹凸）なども用いることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態に係る鉄骨コンクリート構造においては、図１に示すように、鉄骨１が、Ｉ形断面又はＨ形断面であり、鉄骨１の下側フランジ１１の側端部が、上側フランジ１２の側端部より外側に張り出しており、側部に配置される埋め込み型枠２の下端部が、下側フランジ１１の張り出した部分に接合している。
【００３８】
すなわち、鉄骨１が、Ｉ形断面又はＨ形断面の部材である場合において、鉄骨１の側部に配置される埋め込み型枠２の下端部が、鉄骨１の下側フランジ１１の張り出した部分に接合しているので、コンクリート３が硬化するまでの間、下側フランジ１１を底型枠としても機能させることが可能となっており、型枠量の低減を通じて、現場作業をより簡素化させることが可能となっている。
【００３９】
上記したように、このような鉄骨コンクリート構造によれば、帯筋・あばら筋５に代えて、これらと同様な作用を発揮する埋め込み型枠２を備えたので、鉄骨鉄筋コンクリート構造と同等な断面耐力が実現できることになっている。
【００４０】
換言すれば、このような鉄骨コンクリート構造においては、断面耐力は、それぞれ独立に計算した鉄骨１部分と埋め込み型枠２部分とコンクリート３部分との和として算定することが可能となっている。そして、これにより、部材断面を小さくすることが可能となっている。
【００４１】
また、非常に煩雑で時間がかかる鉄筋の組立作業がなくなる分だけ、現場作業が大幅に簡素化・迅速化されることになっており、加えて、構造を複雑にする帯筋・あばら筋５がない分だけ、コンクリート３の充填作業も容易になっているので、簡易かつ迅速な施工を実現できることになっている。
したがって、このような鉄骨コンクリート構造によれば、工事費の低減効果や工期の短縮効果が十分に得られることになっている。
【００４２】
【発明の効果】
本発明に係る鉄骨コンクリート構造によれば、鉄骨鉄筋コンクリート構造と同等な耐力を実現でき、また、簡易かつ迅速な施工を実現できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る鉄骨コンクリート構造の全体構成を示す断面図である。
【図２】従来例である鉄骨鉄筋コンクリート構造の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１  鉄骨
２  埋め込み型枠
３  コンクリート
４  スタッド
５  帯筋・あばら筋
６  軌道
７  鉄道橋
７ａ  主桁
１１  下側フランジ
１２  上側フランジ
２１  拘束アーム
２２  被拘束アーム
【図１】
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【図２】
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