(57)【要約】【課題】  有効高さを大きくして設計の合理化を図ることを容易かつ安価に行うことを可能とする水平構造材を提供すること。【解決手段】  略水平に配設された鉄骨（鋼桁１１）を被覆し、この鉄骨（鋼桁１１）の側方及び下方に配設された型枠（補強桁１２、プレキャストコンクリート型枠１３）を一体化した状態にコンクリート１５が打設された水平構造材であり、以下の点を特徴としている。すなわち、コンクリート１５には、型枠（プレキャストコンクリート型枠１３）に一方の側縁部１４ａが固定され、他方の側縁部１４ｂが鉄骨（鋼桁１１）直上のコンクリート１５ａを上方から覆うシート状部材（繊維シート１４）が埋設されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略水平に配設された鉄骨と、この鉄骨の側方及び下方に配設された型枠と、前記鉄骨を被覆し、前記型枠を一体化した状態に打設されたコンクリートとを備えた水平構造材であって、
前記型枠に固定され、前記鉄骨直上のコンクリートを上方から覆った状態にコンクリートに埋設されたシート状部材を有することを特徴とする水平構造材。
【請求項２】
前記シート状部材は一対のものであり、
各シート状部材の一方の端部は、前記鉄骨の両側方の前記型枠にそれぞれ固定され、
前記各シート状部材の他方の端部は、互いに重なり合っていることを特徴とする請求項１に記載の水平構造材。
【請求項３】
前記シート状部材は、前記鉄骨の軸方向に沿って長尺状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水平構造材。
【請求項４】
前記シート状部材は、メッシュ状に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の水平構造材。
【請求項５】
前記型枠は、前記鉄骨に支持されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の水平構造材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、橋梁の主桁や建築物の梁等の水平構造材に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁の主桁や建築物の梁等の水平構造材は、略水平に配設された鉄骨を被覆し、この鉄骨の側方及び下方に配設された型枠と一体化した状態にコンクリートが打設されて形成される場合がある。このような水平構造材を形成するに際しては、鉄骨と鉄骨直上のコンクリートとの付着がほとんど期待できないことから、何らかの対策を施して鉄骨と鉄骨直上のコンクリートとを一体化させ、水平構造材の有効高さを大きくすることが設計の合理化に繋がる。
【０００３】
従来における鉄骨と鉄骨直上のコンクリートとの一体化は、鉄骨上部にスタッドを溶接したり、鉄骨上部にジベル筋を配筋したりして、スタッドやジベル筋と鉄骨直上のコンクリートとを付着させることにより行っていた。
【０００４】
なお、スタッドやジベル筋によって鉄骨と鉄骨直上のコンクリートとを一体化させる方法は、施工者等によって公然と実施されていたものの、特許出願等による開示はされていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記した従来の方法においては、スタッドを溶接したり、ジベル筋を配筋したりする手間が大きかった。
【０００６】
本発明の課題は、有効高さを大きくして設計の合理化を図ることを容易かつ安価に行うことを可能とする水平構造材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１に示すように、
略水平に配設された鉄骨（鋼桁１１）と、この鉄骨（鋼桁１１）の側方及び下方に配設された型枠（補強桁１２、プレキャストコンクリート型枠１３）と、前記鉄骨（鋼桁１１）を被覆し、前記型枠（補強桁１２、プレキャストコンクリート型枠１３）を一体化した状態に打設されたコンクリート１５とを備えた水平構造材（コンクリート桁１０）であって、
前記型枠（プレキャストコンクリート型枠１３）に固定され、前記鉄骨（鋼桁１１）直上のコンクリート１５ａを上方から覆った状態にコンクリート１５に埋設されたシート状部材（繊維シート１４）を有することを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、鉄骨を被覆し、型枠を一体化した状態にコンクリートが打設された水平構造材においては、型枠に固定されたシート状部材が鉄骨直上のコンクリートを上方から覆った状態にコンクリートに埋設されている。すなわち、鉄骨直上のコンクリートがシート状部材によって上方から抑え込まれた状態となっており、これにより、鉄骨直上のコンクリートと鉄骨とが一体化している。したがって、鉄骨直上のコンクリートを圧縮領域として考慮することができるため、水平構造材の有効高さが大きくなる。この際、従来のように鉄骨上部に、スタッドを溶接したり、配筋したりすることを必要としない。すなわち、水平構造材の有効高さを大きくして設計の合理化を図ることを容易かつ安価に行うことができる。
【０００９】
なお、水平構造材としては、例えば、橋梁の主桁や建築物の梁等が挙げられる。
【００１０】
なお、シート状部材としては、例えば、繊維を所定の隙間を形成した状態に接着剤等によって固めてシート状としたものや金網、その他様々なものが挙げられる。さらに繊維としては、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維等が挙げられる。シート状部材は、型枠のいずれに固定されていてもよく、また、予め固定されていても、現場で固定されてもよい。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、例えば図１に示すように、請求項１に記載の水平構造材（コンクリート桁１０）において、
前記シート状部材（繊維シート１４）は一対のものであり、
各シート状部材（繊維シート１４）の一方の端部（一方の側縁部１４ａ）は、前記鉄骨（鋼桁１１）の両側方の前記型枠（プレキャストコンクリート型枠１３）にそれぞれ固定され、
前記各シート状部材（繊維シート１４）の他方の端部（他方の側縁部１４ｂ）は、互いに重なり合っていることを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、一対となる各シート状部材の一方の端部は鉄骨の両側方の型枠にそれぞれ固定され、各シート状部材の他方の端部は互いに重なり合っている。これにより、鉄骨が上方から確実に、  バランス良く抑え込まれ、したがって、鉄骨直上のコンクリートと鉄骨とを確実に一体化させることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の水平構造材（コンクリート桁１０）において、
前記シート状部材（繊維シート１４）は、前記鉄骨（鋼桁１１）の軸方向に沿って長尺状に形成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、前記シート状部材は、前記鉄骨の軸方向に沿って長尺状に形成されているので、鉄骨直上のコンクリートと鉄骨とをさらに確実に一体化させることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の水平構造材（コンクリート桁１０）において、
前記シート状部材（繊維シート１４）は、メッシュ状に形成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、前記シート状部材はメッシュ状に形成されているので、型枠とこの型枠内に打設されたコンクリートとの間に隙間が生じず、また、打設されたコンクリートがシート状部材に確実に付着する。したがって、打設されたコンクリートと型枠とを確実に一体化させることができるとともに、鉄骨直上のコンクリートと鉄骨とをさらに確実に一体化させることができる。  
【００１７】
請求項５に記載の発明は、例えば図１に示すように、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の水平構造材（コンクリート桁１０）において、
前記型枠（補強桁１２、プレキャストコンクリート型枠１３）は、前記鉄骨（鋼桁１１）に支持されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、型枠は鉄骨に支持されているので、鉄骨が振動を受ける場合でも、鉄骨に支持された型枠が鉄骨と同様に振動を受けることとなり、鉄骨と型枠との振動差が小さくなる。したがって、型枠内に打設されたコンクリートと、このコンクリートに被覆された鉄骨との間に空隙が生じることが防止され、これらが確実に一体化する。すなわち、鉄骨が振動を受ける場合でも、鉄骨とコンクリートとを確実に一体化させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、鉄骨直上のコンクリートがシート状部材によって上方から抑え込まれた状態となっており、これにより、鉄骨直上のコンクリートと鉄骨とが一体化している。したがって、鉄骨直上のコンクリートを圧縮領域として考慮することができるため、水平構造材の有効高さが大きくなる。この際、従来のように鉄骨上部に、スタッドを溶接したり、配筋したりすることを必要としない。すなわち、水平構造材の有効高さを大きくして設計の合理化を図ることを容易かつ安価に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１を参照して、本発明であるコンクリートの実施の形態例について詳細に説明する。
【００２１】
本実施の形態においては、図１に示すような鉄道の橋梁のコンクリート桁１０（水平構造材）を水平構造材の例として説明する。このコンクリート桁１０は、鉄道の橋梁の主桁材として用いられていた鋼桁１１がコンクリート１５で被覆されて補強されたものである。
【００２２】
本発明に係るコンクリート桁１０は、鋼桁１１（鉄骨）、補強桁１２、プレキャストコンクリート型枠１３（型枠）、繊維シート１４（シート状部材）、コンクリート１５等を備えて概略構成されている。
【００２３】
鋼桁１１は、鉄道橋梁の主桁材として用いられていたものであり、上下フランジ１１ａ、１１ｂとウェブ１１ｃを有するＨ型鋼である。
【００２４】
補強桁１２も上下フランジ１２ａ、１２ｂとウェブ１２ｃを有するＨ型鋼であり、上フランジ１２ａは、鋼桁１１の下フランジ１１ｂに図示しないボルトによって固定されている。補強桁１２は、鋼桁１１に連結されることで鋼桁１１を補強し、また、鋼桁１１を被覆した状態に打設されるコンクリート１５の下型枠となるものである。補強桁１２の鋼桁１１に対する固定は、補強桁１２の上フランジ１２ａが鋼桁１１の下フランジ１２ｂに図示しないボルトによって連結されることで行われている。
【００２５】
プレキャストコンクリート型枠１３は、繊維や金網等が混入されたモルタルによって平板状に形成されたものであり、所定の強度を有し、打設されたコンクリート１５に一体化してコンクリート桁１０の一部を構成する。プレキャストコンクリート型枠１３は、鋼桁１１の両側方に配設されて鋼桁１１を被覆した状態に打設されるコンクリート１５の側型枠となるものであり、下端１３ｂが補強桁１２の下フランジ１２ｂの端部に図示しないボルト等によって固定されている。
【００２６】
繊維シート１４は、繊維を所定の隙間を形成した状態に接着剤等によって固めてシート状にしたものである。繊維としては、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維等が挙げられる。繊維シート１４は、鋼桁１１の軸方向に沿って長尺に形成され、一方の側縁部１４ａ（一方の端部）が釘、接着剤等によって予めプレキャストコンクリート型枠１３に固定されているものである。なお、繊維シート１４の一方の側縁部１４ａの、プレキャストコンクリート型枠１３に対する固定は現場で行われるものであってもよい。各繊維シート１４の他方の側縁部１４ｂ（他方の端部）は、互いに重なり合った状態でコンクリート１５に埋設されている。他方の側縁部１４ｂが互いに重なり合った状態の一対の繊維シート１４は、鋼桁１１直上のコンクリート１５ａを上方から覆った状態となっている。
【００２７】
コンクリート１５は、鋼桁１１を被覆した状態に現場打設される。
【００２８】
以下、鉄道橋梁の主桁材として用いられている鋼桁１１をコンクリート１５で被覆して補強して本発明に係るコンクリート桁１０を施工する方法について説明する。なお、鉄道橋梁の鋼桁１１は、鉄道車両が走行することによって振動が発生している状態である。
【００２９】
先ず、鋼桁１１に補強桁１２を固定する。補強桁１２の鋼桁１１に対する固定は、補強桁１２の上フランジ１２ａが鋼桁１１の下フランジ１１ｂに図示しないボルトによって連結することで行う。
【００３０】
次に、予め工場等において繊維シート１４の一方の側縁部１４ａが固定されたプレキャストコンクリート型枠１３を、その下端１３ｂを補強桁１２の下フランジ１２ｂの端部に図示しないボルト等によって固定することで配設する。なお、繊維シート１４の一方の側縁部１４ａの、プレキャストコンクリート型枠１３に対する固定は現場で行われてもよい。
【００３１】
次に、コンクリート１５を現場打設する。この際、各繊維シート１４の他方の側縁部１４ｂは、予めプレキャストコンクリート型枠１３の外部に出しておく。そして、コンクリート１５を鋼桁１１の上フランジ１１ａより上方で、プレキャストコンクリート型枠１３の上端１３ａより下方の所定高さまで打設された時点で、各繊維シート１４の他方の側縁部１４ｂを互いに重ねた状態に、鋼桁１１直上のコンクリート１５ａを上方から覆う。互いに重なった状態の繊維シート１４の他方の側縁部１４ｂの上方にコンクリート１５を、プレキャストコンクリート型枠１３の略上端１３ａまで打設し、所定期間養生させる。
【００３２】
本実施の形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
1)鋼桁１１直上のコンクリート１５ａが繊維シート１４によって上方から抑え込まれた状態となっており、これにより、鋼桁１１直上のコンクリート１５ａと鋼桁１１とが一体化している。したがって、鋼桁１１直上のコンクリート１５ａを圧縮領域として考慮することができるため、コンクリート桁の有効高さが大きくなる。この際、従来のように鋼桁１１上部に、スタッドを溶接したり、配筋したりすることを必要としない。すなわち、コンクリート桁１０の有効高さを大きくして設計の合理化を図ることを容易かつ安価に行うことができる。
2)各繊維シート１４の他方の側縁部１４ｂは互いに重なり合っているので、鋼桁が上方から確実に、バランス良く抑え込まれ、したがって、鋼桁１１直上のコンクリート１５ａと鋼桁とを確実に一体化させることができる。
3)繊維シート１４は、鋼桁１１の軸方向に沿って長尺状に形成されているので、鋼桁１１直上のコンクリート１５ａと鋼桁１１とをさらに確実に一体化させることができる。
4)繊維シート１４はメッシュ状に形成されているので、プレキャストコンクリート型枠１３とこのプレキャストコンクリート型枠１３内に打設されたコンクリート１５との間に隙間が生じず、また、打設されたコンクリート１５が繊維シート１４に確実に付着する。したがって、打設されたコンクリート１５とプレキャストコンクリート型枠１３とを確実に一体化させることができるとともに、鋼桁１１直上のコンクリート１５ａと鋼桁１１とをさらに確実に一体化させることができる。
5)補強桁１２は鋼桁１１に固定され、プレキャストコンクリート型枠１３は補強桁１２に固定されているので、鋼桁１１が振動を受ける場合でも、補強桁１２及びプレキャストコンクリート型枠１３が鋼桁１１と同様に振動を受けることとなり、鋼桁１１と補強桁１２及びプレキャストコンクリート型枠１３との振動差が小さくなる。したがって、プレキャストコンクリート型枠１３内に打設されたコンクリート１５と、このコンクリート１５に被覆された鋼桁１１との間に空隙が生じることが防止され、これらが確実に一体化する。すなわち、鋼桁１１が振動を受ける場合でも、鋼桁１１とコンクリート１５とを確実に一体化させることができる。
【００３３】
なお、本発明は、本実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、本実施の形態においては、水平構造材を鉄道の橋梁のコンクリート桁として説明しているが、本発明に係る水平構造材は、建築物等における、内部に鉄骨が埋設され、プレキャストコンクリート型枠と一体形成される梁にも適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るコンクリート桁を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０          コンクリート桁（水平構造材）
１１        鋼桁（鉄骨）
１２        補強桁（型枠）
１３        プレキャストコンクリート型枠（型枠）
１４        繊維シート（シート状部材）
１４ａ      一方の側縁部
１４ｂ      他方の側縁部
１５        コンクリート
１５ａ      鋼桁（鉄骨）直上のコンクリート
【図１】
2005030072.tif 000003