(57)【要約】【課題】スラブ自重の軽減が可能な（または、長大スパンに適した）中空床版であって、その薄板化、軽量化、施工性などの点で改良されたフルプレキャスト中空床版を提供する。【解決手段】フルプレキャスト中空床版１の下部外形となる下層部コンクリート５の上部に梁部２および中空部３を一体に形成し、梁部２および中空部３の上部に上層部コンクリート６を一体に形成し、中空床版１の長手方向両端部には、所定の範囲に渡って梁部２および中空部３が凸凹状に露出しており、梁部２に床版の長手方向に伸長して配置したＰＣ鋼材４を配設し、上層部コンクリート６に縦鉄筋と横鉄筋を配筋し、前記コンクリート６の端部および側部から継手部鉄筋１２ａ、１３ａを所定長突出させている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床版の長手方向に伸長する梁部と中空部を床版の幅方向に交互に配して床版本体を構成し、前記梁部に床版の長手方向に伸長してＰＣ鋼材を配置し、床版の中実部に鉄筋を配筋し、該鉄筋の端部を継手部鉄筋として床版端部から所定長突出させてなるフルプレキャスト中空床版。
【請求項２】
請求項１記載のフルプレキャスト中空床版は、床版の下部外形となる下層部コンクリートと、該下層部コンクリートの上部に一体に形成される前記梁部および中空部と、該梁部および中空部の上部に一体に形成される床版の上部外形となる上層部コンクリートからなり、中空床版の長手方向端部には、所定の範囲に渡って前記梁部および中空部が凸凹状に露出していることを特徴とするフルプレキャスト中空床版。
【請求項３】
請求項２記載のフルプレキャスト中空床版の長手方向両側部には、床版側部に位置する中空部の底部が露出していることを特徴とするフルプレキャスト中空床版。
【請求項４】
所定スパンの躯体梁の間に請求項３記載の中空床版の長手方向両端部を架設し、床版側から突出する継手部鉄筋と梁側から突出する継手部鉄筋とを、床版の梁部および中空部が凸凹状に露出している部位の上方で取り合わせると共に、隣り合う床版から突出の継手部鉄筋同士を床版の長手方向両側の中空部の底部が露出している上方において取り合わせ、前記継手部鉄筋の取り合い部が埋設されるよう接続部コンクリートが打設されていることを特徴とするフルプレキャスト中空床版と躯体梁との一体化構造。
【請求項５】
請求項２記載の中空床版を所定スパンの躯体梁に架設し、該躯体梁から突出する継手部鉄筋と中空床版の側から突出する継手部鉄筋とを、床版の長手方向両端の梁部および中空部の凸凹状露出部上方において取り合わせると共に、床版の長手方向両側の中空部の露出底部上方において隣り合う床版から突出する継手部鉄筋とを取り合わせ、前記床版の両端部と両側部において、両継手部鉄筋が埋設されるよう接合部コンクリート打設することを特徴とするフルプレキャスト中空床版と躯体梁との一体化施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、スラブ自重の軽減が可能な（または、長大スパンに適した）フルプレキャスト中空床版および、該中空床版と躯体梁との一体化構造並びに、その施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建物は柱、梁の躯体に床、天井、屋根等の構造部材を組み付けて構成されるが、特に１０ｍ程度の長大スパンと６〜７ｍ程度の標準スパンとでは構造部材に異なる特性が要求され、例えば構造部材の１つである床版についても、特に軽量でかつ強度に富む部材が要求されるようになり、この要求に応える手段として床版のプレキャスト化が進んでいる。
【０００３】
建物の床版に要求される条件をさらに詳しく説明すると、次の４点がある。▲１▼床版を軽量化しかつ、強度を向上させることは、床版の薄肉化及びコンクリート使用量の低減化につながる。▲２▼床版の下面に梁やリブなどの出っ張りを少なくすることで、上下階の限られた高さ間隔の中で、天井を少しでも高く設けまた、空調ダクトなどの配置スペースを確保する。▲３▼床版の工場での製作を多くして、現場施工の部分をできるだけ少なくし、施工性を向上させたい。
【０００４】
前記▲１▼〜▲３▼の要求に応える床版の特性は、軽量かつ強度に富み、現場施工が少なくてすむ床版であるが、現在のところ、これに応えうる最も近い床版は、いわゆるハーフプレキャスト床版であり、その先行例としては特開平７−１９７５７５に開示された２方向の中空スラブがある。
【０００５】
この特開平７−１９７５７５は、２方向に主筋を埋設した上下プレキャスト版を合成してなり、その接合部にボイド（中空部）を２方向に列設されている。その製作に際しては、裏面に多数の凹陥部が形成された上プレキャスト版を先に製造し、これをコンクリートが未硬化状態の下プレキャスト版の上に重ねて加圧し、上プレキャスト版のコンクリート中に僅かに押し込み、この状態で下プレキャスト版のコンクリートを硬化させるものである。
【０００６】
前記従来例は、ボイド（中空部）を有する点で軽量化を図ったスラブであるが、このスラブには現場で下プレキャスト版構築のコンクリート打設が伴う。しかし、建物は高層になるほど現場でのコンクリート打設が工程的、コスト的に負担になるという現実があり、さらに、施工現場への生コン車の搬入が増えるのは、環境的にも好ましくない。また、前記従来例のボイドスラブでは強度面から可能な柱スパンが最大７〜８ｍであり、この点でも限界がある。また、この従来例のボイドスラブにプレストレスを導入する場合は、現場作業で下プレキャスト版に緊張材を入れ、コンクリートが硬化した後に緊張を解くため、現場作業が一層増え、特に建物の上層階で行う作業としては好ましくない。
【０００７】
その他の従来技術として、特開平１１−１０７４２４が公開されている。この従来例は、中空部（ボイド）を形成することで軽量化を図った、コンクリート中に張力を付与した状態でプレキャスト鉄筋を配筋した床版であるが、それ自体はハーフプレキャスト版であって、現場作業により既設の構造躯体に予め配筋された鉄筋との間で複雑な取り合いを行い、その後に、ハーフプレキャスト版の上面に所定厚のコンクリートを現場打ちし、床版の構築を完成しているのが現状である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のハーフプレキャスト版は、これを床版や天井板として構造躯体に配置しただけで施工は完了せず、現場でのコンクリート打設作業や、躯体梁との配筋の複雑な取り合い作業が必要であり、このため施工性に劣るという問題がある。
【０００９】
また、ハーフプレキャスト版の上層部に現場打ちでコンクリートを打設する場合、架設時にハーフプレキャスト版の両端と、中間の数箇所にサポートを設けなければならず、また、プレキャスト版の上部全面に配筋をし、コンクリートの打設を行うという現場での作業が多く作業性や安全性に欠けている。さらに、コンクリートの打設が多い分ハーフプレキャスト版が厚くなると共に重量が重くなる。このように、従来のハーフプレキャスト版を用いて構築するスラブは、薄肉化、軽量化、施工性、人件費を含む施工費の低減、さらには、建物の上層階での生コン供給の困難性、周辺環境への影響や工期短縮を図る上で改善の余地があった。
【００１０】
本発明は、従来のハーフプレキャスト版がもつ欠点に鑑みてなされたもので、プレキャスト版の薄板化、軽量化、施工容易性とそれに伴うコンクリート低減、コストダウンなどの点で改良されたフルプレキャスト中空床版を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、本発明は次のように構成する。
【００１２】
第１発明のフルプレキャスト中空床版は、床版の長手方向に伸長する梁部と中空部を床版の幅方向に交互に配して床版本体を構成し、前記梁部に床版の長手方向に伸長してＰＣ鋼材を配置し、床版の中実部に鉄筋を配筋し、該鉄筋の端部を継手部鉄筋として床版端部から所定長突出させてなることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、床版の下部外形となる下層部コンクリートと、該下層部コンクリートの上部に一体に形成される前記梁部および中空部と、該梁部および中空部の上部に一体に形成される床版の上部外形となる上層部コンクリートからなり、中空床版の長手方向端部には、所定の範囲に渡って前記梁部および中空部が凸凹状に露出していることを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、第２発明のフルプレキャスト中空床版の長手方向両側部には、床版側部に位置する中空部の底部が露出していることを特徴とする。
【００１５】
第４の発明は、所定スパンの躯体梁の間に第３の発明に記載の中空床版の長手方向両端部を架設し、床版側から突出する継手部鉄筋と梁側から突出する継手部鉄筋とを、床版の梁部および中空部が凸凹状に露出している部位の上方で取り合わせると共に、隣り合う床版から突出の継手部鉄筋同士を床版の長手方向両側の中空部の底部が露出している上方において取り合わせ、前記継手部鉄筋の取り合い部が埋設されるよう接続部コンクリートが打設されていることを特徴とする。
【００１６】
第５発明のフルプレキャスト中空床版と躯体との一体化構築方法は、第２発明に記載の中空床版を所定スパンの躯体梁に架設し、該躯体梁から突出する継手部鉄筋と中空床版の側から突出する継手部鉄筋とを、床版の長手方向両端の梁部および中空部の凸凹状の露出部上方において取り合わせると共に、床版の長手方向両側の中空部の底部露出部上方において隣り合う床版から突出の継手部鉄筋とを取り合わせ、前記床版の両端部と両側部において、両継手部鉄筋が埋設されるよう接合部コンクリート打設することを特徴とする。
【００１７】
【作用】
本発明では、中空部（ボイド）を形成することで軽量化したコンクリートと梁部７に配置するＰＣ鋼材を組合わせてフルプレキャスト中空床版を構成したので、該中空床版は厚みを薄くできて、かつ強度性に富むので、軽量化、コンクリート低減化が達成され、これにより柱間隔の長大スパン化、天井部空間の確保を確実ならしめることができる。
【００１８】
また、工場生産したフルプレキャスト中空床版を現場に搬送し、所定スパンの既設躯体梁に架設し、中空床版の側から突出する継手部鉄筋と躯体梁から突出する継手部鉄筋を取り合い配置した上、その取り合い部に接続部コンクリートを打設することでフラットな床版が構築されるので、前記継手部鉄筋の取り合いが容易であると共に、現場でのコンクリート打設作業を必要最小限度まで低減でき、施工性を従来に比べ大幅に向上できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態に係るフルプレキャスト中空床版（以下、中空床版と略称することがある）単体の破断平面図、図２は、躯体梁において隣り合う２つの中空床版を接合する前の状態の破断平面図、図３は、同じく中空床版同士を接合した後の状態の平面図である。
【００２１】
図４（ａ）は、フルプレキャスト中空床版を躯体梁に載置する前段の状態の断面説明図、（ｂ）は、同中空床版を躯体梁に係合し両部材から突出する鉄筋を取り合わせた状態の部分拡大断面図、図５（ａ）は、中空床版を躯体梁に載置した後の状態の断面説明図、（ｂ）は、同中空床版を躯体梁に係合し両部材から突出する鉄筋が埋設されるように接続部コンクリートを打設した状態の部分拡大断面図、図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図３のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、図７は、図６（ａ）Ｃ部の拡大詳細図である。
【００２２】
各図に示すように、本発明に係るフルプレキャスト中空床版１は、床版の長手方向に伸長する梁部２と中空部（ボイド）３を床版の幅方向に交互に配して床版本体１ａを構成し、前記梁部２の中に床版の長手方向に伸長して例えばピアノ線からなるＰＣ鋼材４を配置し、床版の中実部の上下に縦横の鉄筋を配筋し、上部鉄筋の端部を継手部鉄筋として床版端部から所定長突出させて構成する。（詳細は後述する）また、前記の梁部２とは、中空部３に対応する概念であって、コンクリートが充填された中実部であり、床版に作用する曲げモーメントとせん断を受ける部位を意味する。
【００２３】
さらに説明すると、中空床版本体１ａは、床版の下部外形となる下層部コンクリート５と、下層部コンクリート５の上部に一体に形成される前記梁部２および中空部３と、梁部２および中空部３の上部に一体に形成され、床版の上部外形となる上層部コンクリート６とからなる。
【００２４】
また、床版本体１ａの長手方向両端部には、上層部コンクリート６の端縁段部６ａを床版端縁７から中心寄りに位置させることにより、その分、所定の範囲に渡って、前記梁部２および中空部３を凸凹状に露出させている。
【００２５】
さらに、床版本体１ａの長手方向両側部には、上層部コンクリート６の側縁段部６ｂを床版側縁８から中心寄りに位置させることにより、床版両側部に位置する中空部３ａの底部を露出させている。
【００２６】
前記フルプレキャスト中空床版１において、ピアノ線などのＰＣ鋼材４は、梁部２の下部、つまり、下層部コンクリート５との境に近い部位において、床版長手方向に緊張して埋設する。ＰＣ鋼材４の埋設手段としては、工場で床版本体を製作する際、梁部２の構築予定位置にＰＣ鋼材４を緊張して配置してコンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後、梁部端部１０の位置に定着部を設け、余長部分を切断して製作する。ＰＣ鋼材４は、図６、図７では各梁部２毎に３本ずつ配置されているが、必要とされるプレストレスの大きさに対応してＰＣ鋼材４の本数を増減したり、上下数段に配置したり、１本当たりのＰＣ鋼材の強度を変更することは構わない。
【００２７】
前記中空部３は中空床版１の軽量化に寄与し、コンクリートが充実されている梁部２は中空床版１の長手方向に作用する圧縮力に対して梁機能を果たす。なお、中空部３を作るには、チューブ状型枠を用いても良いし、長尺の硬質発砲樹脂を用いてもよく、中空部３の成形手段は任意である。
【００２８】
また、梁部２にピアノ線などのＰＣ鋼材４を配設することにより、梁部２の強度を一層向上すると共に、中空部３を形成したことによる床版の強度低下を補強することができ、結果として、中空床版１は、薄肉化、軽量化、コンクリート材料の低減化を達成でき、しかも、強度向上の所期目的が達成されている。
【００２９】
中空床版１には、ＰＣ鋼材１１と交差しない部位、すなわち、上層部コンクリート６の肉厚部に床版長手方向に伸長する上部縦筋１２と幅方向に伸長する上部横筋１３を配筋してある。上部縦筋１２の両端部は、上層部コンクリート６の端縁段部６ａから突出して継手部鉄筋１２ａとなり、梁部２および中空部３の端部が露出する凸凹状部１１の上方に位置している。上部横筋１３の両端部は、上層部コンクリート６の側縁段部６ｂから突出して継手部鉄筋１３ａとなり、床版両側部の中空底部の露出部１４の上方に位置している。
【００３０】
また、図７に示すように、下層部コンクリート５の肉厚部にも床版長手方向に伸長する下部縦筋１５と、幅方向に伸長する下部横筋１６を配筋してある。下部縦筋１５と下部横筋１６の端部は、下層部コンクリート５の端面まで伸びている。さらに、下層部コンクリート５と梁部２と上層部コンクリート６にまたがって、上部縦筋１２と下部縦筋１５を繋ぐように矩形の腹筋２４を配設してある。
【００３１】
本実施形態に係る中空床版１の工場製作は、下記▲１▼〜［１０］の工程で行う。▲１▼型枠底版と型枠側版をセットする。
▲２▼型枠内に中空床版１の下部縦鉄筋１５と下部横鉄筋１６を配筋する。
▲３▼ＰＣ鋼材４を配置し、軽く緊張する。
▲４▼床版の梁部２となる部分に腹筋（スタラップ）１４を配筋する。
▲５▼中空部（ボイド）３の形成予定の下端まで下層部コンクリート５を打設し、表面を平滑にならす。
【００３２】
▲６▼中空部３を形成する部材を配置し（但し、中空部の形成手段は問わない）、中空部の形成部材が浮き上がらないように、先に打設した下層部コンクリート５に浮き上がり防止装置を埋め込んでおく。
▲７▼中空床版１の上部縦鉄筋１２と上部横鉄筋１３を配置する。
▲８▼中空床版１の長手方向の両端部に、中空部３の底部と梁部２の上面を凸凹状に露出させるとと共に、中空床版１の両側部に床版の両側部に位置する中空部３ａの底部を露出させるように上層部コンクリート６を打設し、その表面をコテで押さえた後、蒸気養生を行う。
【００３３】
▲９▼打設コンクリートを養生し、翌日、コンクリートに所定強度が出たことを確認し、ＰＣ鋼材４を切断し、床版にプレキャストを導入する。
［１０］床版を脱型し、ストックヤードに移動する。
【００３４】
前記の工程で製作された中空床版１は、躯体梁１７に架設して床版や、天井床版として構築される。躯体梁１７は、梁本体１７ａと、あご部１７ｂとからなり、梁本体１７ａの側面にインサート１８により所定長の梁側継手部鉄筋１９が横方向に突出するように植設してある。
【００３５】
次に、中空床版１を躯体梁１７に架設し一体化する工程、および中空床版１同士を接合する工程を図５、図６を参照して説明する。
【００３６】
（１）予め、躯体梁１７と取り合う中空床版１の両端部にサポート２０を設置する。（２）揚重機（図示せず）で中空床版１を所定の位置に運び、図４、図５のように、中空床版１の長手方向両端部１１を躯体梁１７のあご部１７ａに据え付ける。（３）サポート２０を高さ調整して、中空床版１のレベルを合わせる。
【００３７】
（４）図４のように、中空床版１の長手方向両端部１１の上面側において、上層部コンクリート６の端縁段部６ａから突出している継手部鉄筋１２ａと躯体梁１７側から突出する梁側継手部鉄筋１９を取り合わせると共に、中空部３の形成予定部にコンクリートが回り込まないように、型枠または硬質発砲樹脂等の中空部形成部材を配置し、上層部コンクリート６の上面と同じレベルまで接続部コンクリート２１を打設する。
【００３８】
（５）隣り合う中空床版１同士の接合に際しては、中空部３ａの底部が位置する両中空床版１の両側縁８を突き合せ、かつ、上層部コンクリート６の側縁段部６ｂから突出している継手部鉄筋１３ａ同士を取り合わせると共に、中空部３の形成予定部にコンクリートが回り込まないように、型枠または硬質発砲樹脂等の中空部形成部材を配置し、上層部コンクリート６の上面と同じレベルまで接続部コンクリート２１を打設する。
（６）床版１の両端部と両側部にそれぞれ打設の接続部コンクリート２１の強度を確認後、サポート２０を撤去し工事が終了する。
【００３９】
本発明のフルプレキャスト中空床版１は、軽量にしてかつ強度があるから、１０ｍスパンのような長大スパンの躯体梁１７間に円滑に施工することができる。また、接続部コンクリート２１により、中空床版１と躯体梁１７との間および中空床版１同士の間は、継手部鉄筋１２ａ、１３ａを介して接続部コンクリート２１により、強固に接合される。
【００４０】
本発明の実施形態によると、プレキャスト版を製作段階でフルプレキャスト化したことで、床版強度が増し、その板厚を薄くできると共に軽量化でき、さらに支持部材のスパンが、従来の６〜７ｍであるのに比し、１０ｍもの長大スパン化が可能になった。また、床版の架設時に両端のサポートのみで仮支持でき、中間にサポートが必要ないので、作業性の良い大空間が得られ、かつ、現場打ちした後のサポート撤去も容易で安全作業につながる。また、現場での配筋・コンクリート打設作業を必要最小限にすることで、工事車両の施工現場への進入を減らし、周辺環境の改善と、工期短縮を図ることができた。
【００４１】
さらに、隣り合う中空床版１同士は、お互い鉄筋を出しておいて、現場打ちコンクリートで一体化するので、床版端部に段部が形成されず、床版全体がフラットで天井床版の下面に梁や補強リブ等の出っ張りがなく、裏面をフラットにできるので、天井空間に空調ダクトに必要なスペースを自由に確保できる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明に係るフルプレキャスト中空床版によると、中空部（ボイド）を形成することで軽量化したコンクリートとＰＣ鋼材とを組み合わせてフルプレキャスト中空床版を構成したので、該中空床版は、厚みを薄くできて強度性に富み、床版の軽量化、コンクリート低減化が達成され、それによる柱間隔の大スパン化、天井部空間の確保を確実ならしめることができる。
【００４３】
また、工場生産したフルプレキャスト中空床版を現場に搬送し、所定スパンの既設躯体梁に架設し、中空床版の側から突出する継手部鉄筋と躯体梁から突出する継手部鉄筋を取り合わせ、その取り合い部に接続部コンクリートを打設することでフラットな床版が構築されるので、前記継手部鉄筋の取り合いが容易であると共に、現場でのコンクリート打設作業を低減でき、施工性を従来に比べ大幅に向上でき、かつコストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るフルプレキャスト中空床版（以下、中空床版という）の単体の破断平面図である。
【図２】躯体梁に架設する２つの中空床版を接合する前の破断平面図である。
【図３】中空床版を接合した後の平面図である。
【図４】（ａ）は、フルプレキャスト中空床版を躯体梁に載置する前の断面説明図、（ｂ）は、同中空床版を躯体梁に係合し両部材から突出する鉄筋を取り合わせた部分拡大断面図である。
【図５】（ａ）は、中空床版を躯体梁に載置した後の断面説明図、（ｂ）は、同中空床版を躯体梁に係合し両部材から突出する鉄筋が埋設されるように接続部コンクリートを打設した部分拡大断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図３のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図である。
【図７】図７は、図６（ａ）のＣ部の拡大詳細図である。
【符号の説明】
１　中空床版
１ａ　床版本体
２　梁部
３　中空部
４　ＰＣ鋼材
５　下層部コンクリート
６　上層部コンクリート
７　床版端縁
８　床版側縁
１０　梁部端部
１１　床版長手方向両端部
１２　上部縦筋
１３　上部横筋
１４　露出部
１５　下部縦筋
１６　下部横筋
１７　躯体梁
１８　インサート
１９　梁側継手部鉄筋
２０　サポート
２１　接続部コンクリート
２４　腹筋
【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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【図７】
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