(57)【要約】【課題】鉄骨大梁の任意のスパン割に対応することができるフルプレキャストコンクリート床板を提供する。【解決手段】基準床板１は、標準幅で生産されることが多く、任意の鉄骨大梁３のスパンに架設すると小さい幅であるが鉄骨大梁３間の架設スパンに亘って空き空間が生じることがある。そこで、標準モデュールで生産された基準床板１を空き空間の幅に幅調整して切断した幅調整床板６を用意する。この結果、鉄骨大梁３の任意のスパン割りに対応する鉄骨構造用のフルプレキャストコンクリート床板とすることができる。そして、幅調整部分を現場打ちとすることや異種部材を使うことなく、一定で同質のフルプレキャストコンクリート床板を実現できる。すなわち、フルプレキャストコンクリート床板の特性を生かして、架設後直ちに施工機械が自由に運行でき施工合理化の効果が大きい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の幅および長さとしてモデュール化された基準床板を有し、当該基準床板を鉄骨架構の間に架けて複数並設して相互を接合材で接合するフルプレキャストコンクリート床板であって、
前記基準床板を長手方向に沿って切断した所定幅の幅調整床板を形成し、当該幅調整床板を前記基準床板に並設して接合材で接合することを特徴とするフルプレキャストコンクリート床板。
【請求項２】
前記幅調整床板を前記基準床板と共に並設して鉄骨架構のスパンのほぼ中央部に配置したことを特徴とする請求項１に記載のフルプレキャストコンクリート床板。
【請求項３】
前記幅調整床板を切断した端面に、長手方向に沿う複数の凹溝を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のフルプレキャストコンクリート床板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄骨構造建物に用いるフルプレキャストコンクリート床板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄骨構造建物の床構造を構築する場合は、型枠工事、配筋工事およびコンクリート打ち工事を行うのが一般的である。しかし、コンクリートの養生には一定期間が必要であり、次工程（例えば直ちに建て方施工機械を運行するなど）への移行が円滑にできないなどの問題がある。そこで、近年では、工期短縮や施工の合理化を図るためにフルプレキャストコンクリート床板（以下、フルＰＣａ床板という）が用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−１８４１２１号公報
【特許文献２】特開平０９−１００５１２号公報
【特許文献３】特開平０９−１５８３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フルＰＣａ床板は、一定の形状とした一定の性能でモデュール生産することで合理化の効果が大きい。鉄骨構造建物では、鉄骨大梁のスパンが各階とも統一されることが多いため、一定幅の標準モデュールのフルＰＣａ床板を一定長さとして工事現場に持ち込み、長さ方向を鉄骨大梁間に架けて幅方向に並設することで施工性は向上する。また、工場生産されるフルＰＣａ床板のコンクリートは圧縮強度が高く、乾燥圧縮やクリープが少なく床板の長期たわみも少ないなど床板の性能向上に寄与している。
【０００５】
しかしながら、鉄骨大梁のスパン割の上から標準モデュール幅のフルＰＣａ床板では、適宜割り付けられないことが多い。このため、標準モデュールから外れる寸法調整部分においては、現場打ち工法の床板とすることになる。これでは、部分的であっても型枠工事、配筋工事およびコンクリート打ち工事が必要になるために合理化の足かせとなる。また、上記のごとく部分的でも異種の材料を用いることは床板全体として高い性能を維持することができない。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みて、鉄骨大梁の任意のスパン割に対応することができるフルプレキャストコンクリート床板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係るフルプレキャストコンクリート床板は、一定の幅および長さとしてモデュール化された基準床板を有し、当該基準床板を鉄骨架構の間に架けて複数並設して相互を接合材で接合するフルプレキャストコンクリート床板であって、前記基準床板を長手方向に沿って切断した所定幅の幅調整床板を形成し、当該幅調整床板を前記基準床板に並設して接合材で接合することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２に係るフルプレキャストコンクリート床板は、上記請求項１において、前記幅調整床板を前記基準床板と共に並設して鉄骨架構のスパンのほぼ中央部に配置したことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に係るフルプレキャストコンクリート床板は、上記請求項１または２において、前記幅調整床板を切断した端面に、長手方向に沿う複数の凹溝を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るフルプレキャストコンクリート床板は、基準床板を長手方向に沿って切断した所定幅の幅調整床板を形成し、当該幅調整床板を基準床板に並設して接合材で接合することによって、鉄骨架構の任意のスパン割りにおいて幅調整部分に対応する鉄骨構造用のフルプレキャストコンクリート床板とすることができる。また、幅調整部分を現場打ちとすることや異種部材を使うことなく、一定で同質のフルプレキャストコンクリート床板を実現でき、フルプレキャストコンクリート床板の特性を生かして、架設後直ちに施工機械が自由に運行できるなどの施工合理化の効果を奏する。
【００１１】
また、フルプレキャストコンクリート床板に生じる地震慣性力は、並設した基準床板および幅調整床板を順次伝達して、最終的には鉄骨架構に通じて伝達する。生じる地震慣性力は、鉄骨架構のスパンの中央部が最小であり、鉄骨大架構に伝達する直近部分が最大となる。このため、幅調整床板を基準床板と共に並設して鉄骨架構のスパンのほぼ中央部に配置することで、有効な接合とする所要性能を小さくできる。
【００１２】
また、局部震度が大きく、有効な接合とする伝達せん断力が大きい場合には、幅調整床板を切断した端面に、長手方向に沿う複数の凹溝を設けることで、接合材を介した接合部を有効な接合とする構造性を満足できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るフルプレキャストコンクリート床板の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明に係るフルプレキャストコンクリート床板の実施の形態を示す平面図、図２は図１におけるII−II断面図、図３はフルプレキャストコンクリート床板の基準床板を示す断面図である。
【００１５】
図１および図２に示すようにフルプレキャストコンクリート床板は、モデュール化して工場生産された基準床板１を有している。そして、この基準床板１を柱２とともに鉄骨架構をなす鉄骨大梁３の間に架けて複数並設し、基準床板１の相互を接合材としてのジョイントコンクリート４２（図３参照）で接合してある。なお、本実施の形態において鉄骨大梁３のスパンは短辺Ａを６４００ｍｍ、長辺Ｂを１２８００ｍｍとしてある。
【００１６】
基準床板１は、乾燥収縮やクリープが少ない高強度コンクリート（例えば圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ2）を主体として形成してあり、材料的に優れた床板性能を有する。基準床板１は、一定の幅および一定の長さとして矩形状に形成してあり、図３に示すように長手方向に沿って配置したＰＣ鋼材１１を用いてプレストレスが導入してある。また、基準床板１は、長手方向に沿って開設した空洞部１２を有している。空洞部１２は、上部が弧状の断面形状の内面をなし、かつ、上部に繋がる下部が下方に向けて窄まりつつ平坦な底を有する内面をなしている。この空洞部１２は、基準床板１の幅方向に所定間隔で複数（図３では８個）設けてあり、両端の空洞部１２が他と比較して幅方向に潰れた形状としてある。さらに、基準床板１は、長手方向に沿う長辺の端面が下方に向けて末広がりに形成してあり、当該端面に長手方向に沿って延在する凹凸溝１３を有している。
【００１７】
この基準床板１は、工場でライン生産され、任意長さに切断することで鉄骨大梁３のスパンに架設し得る長さに設定される。すなわち、基準床板１は、高強度コンクリートおよびＰＣ鋼材１１によって支保工なしで鉄骨大梁スパンの短辺Ａ（６４００ｍｍ）内に架設することが可能であり、かつ、空洞部１２によって軽量化が図られ施工性を著しく向上することが可能である。
【００１８】
なお、本実施の形態において基準床板１は、図３に示すように幅（短辺）Ｃを１２００ｍｍ（精確にはＣ＝１１９８ｍｍ）とし、長さ（長手方向）を鉄骨大梁３の短辺スパンＡ（６４００ｍｍ）方向に架かる寸法に切断してある。さらに、基準床板１は、その底面からＰＣ鋼材１１に至る寸法Ｄを３８ｍｍとしてある。さらにまた、基準床板１は、長辺から端部の空洞部１２中央までの寸法Ｅを１０２ｍｍとし、各空洞部１２の中央間の間隔Ｆを１４２ｍｍとしてある。
【００１９】
上記構成の基準床板１は、図１および図２に示すように鉄骨大梁３の長辺の方向に沿って複数並設して、その間に図３に示すようにジョイントコンクリート４２を充填して隣接する相互の基準床板１を接合してある。本実施の形態においては、図３に示すように各基準床板１の対向する長辺における末広がりの下部の間隔Ｇを２０ｍｍとしてあり、当該最小間隔の間をシール材４１で塞ぎつつ、ジョイントコンクリート４２を充填してある。
【００２０】
また、基準床板１は、長辺側の鉄骨大梁３の上部において、鉄骨大梁３および相互の対向する短辺側同士を接合してある。具体的には、図４に示すように鉄骨大梁３のフランジ上面に基準床板１の短辺側端部をオーバーラップ（オーバーラップ寸法Ｈ＝３０ｍｍ）させて載置し、各基準床板１の間において鉄骨大梁３のフランジ上面に設けたスタッドボルト３１の上にワイヤメッシュ５を設けて、ジョイントコンクリート４２を充填する。一方、基準床板１は、短辺側の鉄骨大梁３の上部において、鉄骨大梁３および相互の対向する長辺側同士を接合してある。具体的には、図５に示すように鉄骨大梁３のフランジ上面に基準床板１の長辺側端部をオーバーラップ（オーバーラップ寸法Ｈ＝３０ｍｍ）させて載置し、各基準床板１の間において鉄骨大梁３のフランジ上面に設けたスタッドボルト３１の上にワイヤメッシュ５を設けて、ジョイントコンクリート４２を充填する。
【００２１】
すなわち、基準床板１を並設した形態においては、面外せん断力（長期荷重）に対しては、凹凸溝１３が凹凸コッターの働きをして、基準床板１の許容せん断力、およびジョイントコンクリート４２の突出部の許容せん断力により伝達する。一方、面内せん断力（床板の地震慣性力）に対しては、基準床板１とジョイントコンクリート４２との付着強度により伝達する。また、鉄骨大梁３に基準床板１を架設した形態においては、面外せん断力（長期荷重）に対しては、鉄骨大梁３のフランジへの基準床板１の架かり代で伝達する。一方、面内せん断力（地震慣性力）に対しては、基準床板１の短辺側では空洞部１２に充填されたジョイントコンクリート４２（図４参照）、長辺側では凹凸溝１３に充填されたジョイントコンクリート４２（図５参照）によって伝達する。
【００２２】
ここで、上述した鉄骨大梁３の長辺スパンＢ（１２８００ｍｍ）において、短辺Ｃ（１１９８ｍｍ）の基準床板１を、間隔Ｇ（２０ｍｍ）をおいて並設する場合、１０個の基準床板１が割り付けられる（図２参照）。しかし、基準床板１と基準床板１との間には、調整幅Ｊ＝３５５ｍｍ（図６参照）が必要となる。そこで、本実施の形態では、図１、図２および図６に示すように調整幅Ｊ（３５５ｍｍ）に対応して幅調整床板６を有している。
【００２３】
幅調整床板６は、上記基準床板１を長手方向に沿って切断して所定幅（調整幅Ｊ）としたものである。図６および図７に示すように幅調整床板６は、一側に基準床板１の長辺を残して切断してある。また、幅調整床板６の他側は、基準床板１の空洞部１２の位置で切断することで、その端面に長手方向に沿って延在する凹凸溝６１を有している。
【００２４】
この幅調整床板６は、鉄骨大梁３の長辺の方向に沿って基準床板１に並設して、基準床板１との間にジョイントコンクリート４２を充填して両側の基準床板１に接合してある。本実施の形態においては、図６に示すように基準床板１の長辺と、当該長辺に対向する幅調整床板６の長辺（一側および他側）との間隔Ｇを２０ｍｍとして、当該間隔Ｇの間をシール材４１で塞ぎつつ、ジョイントコンクリート４２を充填してある。また、幅調整床板６は、図１および図２に示すように基準床板１と共に並設してあって、鉄骨架構をなす鉄骨大梁３の長辺スパンＢ（１２８００ｍｍ）のほぼ中央部に配置してある。なお、幅調整床板６の短辺側においては、基準床板１の短辺側と同様に鉄骨大梁３に接合する（図４参照）。
【００２５】
すなわち、幅調整床板６を基準床板１に接合した形態においては、図８に示すように面外せん断力（長期荷重）に対しては、凹凸溝６１が凹凸コッターの働きをして、幅調整床板６の許容せん断力、およびジョイントコンクリート４２の突出部の許容せん断力により伝達する。一方、図９に示すように面内せん断力（床板の地震慣性力）に対しては、幅調整床板６とジョイントコンクリート４２との付着強度により伝達する。
【００２６】
このように構成したフルプレキャストコンクリート床板では、基準床板１を長手方向に沿って切断した所定幅の幅調整床板６を形成し、当該幅調整床板６を基準床板１に並設してジョイントコンクリート４２で接合した。この結果、鉄骨大梁３の長辺スパンＢに基準床板１を割り付けて並設した際に生じる調整幅Ｊ（３５５ｍｍ）を調整することができる。
【００２７】
また、幅調整床板６を鉄骨架構のスパンのほぼ中央部に配置していれば、伝達せん断力が小さく、接合部の所要強度も小さくて済む。ここで、フルプレキャストコンクリート床板の自重と積載荷重の合計を７．８４ｋＮ／ｍ2として、局部震度を１．０とした時に幅調整床板６の支配幅で生じる切断端面の面内せん断応力度τは下記のようになる。
【００２８】
τ＝７．８４ｋＮ／ｍ2×０．３５５ｍ×６．４ｍ×１．０／（６０５０ｍｍ×１５５ｍｍ）＝０．０２Ｎ／ｍｍ2
【００２９】
なお、コンクリートの付着強度は少なくとも０．５Ｎ／ｍｍ2程度は期待できることから、幅調整床板６の切断した端面にジョイントコンクリート４２を打ち込めば、基準床板１を含むフルプレキャストコンクリート床板の地震慣性力を伝達できる。
【００３０】
しかし、場合によっては局部震度が大きくなる場合もある。このような場合には、図１０に示すように切断した幅調整床板６の端面に、長手方向に沿って複数の凹溝７を設ける。凹溝７は、図１１に示すように凹溝７のピッチＫ（例えば１４０ｍｍ）でダイヤモンド刃７１が複数連で配置されて隣接するダイヤモンド刃７１が対称回転する切削機（コア型ドリル）によって形成することができる。切削機の動力は電気などである。そして、ダイヤモンド刃７１が必要深さ〈例えば１０ｍｍ〜１５ｍｍ〉食い込んだところで回転を止め、ダイヤモンド刃７１を抜いて切り込み部をこじることで凹溝７が成形される。すなわち、幅調整床板６を鉄骨大梁３に架設して、基準床板１との間にジョイントコンクリート４２が打ち込まれた強度を発現すれば、ジョイントコンクリート４２の噛み合いによって面内せん断力を凹溝７によって伝達できる。なお、凹溝７は、図１２に示すように幅調整床板６において基準床板１の長辺を残した一側（凹凸溝１３を有する端面）に設けてもよく、さらに基準床板１の凹凸溝１３を有する端面にも設けてもよい。なお、凹溝７の大きさと数は荷重に対応する設計事項であり、直接せん断の耐力が確保される面積を確保するように設計すればよい。
【００３１】
ところで、現場打ちの鉄筋コンクリート構造床板と異なり、鉄骨大梁３とフルプレキャストコンクリート床板とは一体構造ではない。このため、鉄骨架構に曲げ塑性ヒンジが形成される最終局面までは、鉄骨大梁３とフルプレキャストコンクリート床板との接合部が耐力を保つ構造性が必要とされる。つまり、フルプレキャストコンクリート床板に生じる長期荷重に対する面外せん断力、地震荷重に対する面内せん断力を、フルプレキャストコンクリート床板（基準床板１）間の接合部、およびフルプレキャストコンクリート床板と鉄骨大梁３との間で伝達する必要があり、基準床板１が有効な接合となることが構造性を確保する上で必要である。
【００３２】
基準床板１は、１０００ｍｍや１５００ｍｍなどの標準幅で生産されることが多く、任意の鉄骨大梁３のスパンに架設すると５００ｍｍ幅や３００ｍｍ幅など小さい幅であるが鉄骨大梁３間の架設スパンに亘って空き空間となってしまうことが多い。そこで、上述した実施の形態では、鉄骨大梁３の任意のスパン割に対応するため、標準モデュールで生産された基準床板１を５００ｍｍ幅や３００ｍｍ幅に幅調整して切断した幅調整床板６を用いた。この結果、鉄骨大梁３の任意のスパン割りに対応する鉄骨構造用のフルプレキャストコンクリート床板とすることができる。そして、幅調整部分を現場打ちとすることや異種部材を使うことなく、一定で同質のフルプレキャストコンクリート床板を実現できる。すなわち、フルプレキャストコンクリート床板の特性を生かして、架設後直ちに施工機械が自由に運行でき施工合理化の効果が大きい。
【００３３】
また、幅調整床板６は、鉄骨大梁３のスパンのほぼ中央部に配置して用いる。フルプレキャストコンクリート床板に生じる地震慣性力は、並設した基準床板１および幅調整床板６を順次伝達して、最終的には鉄骨大梁３にスタッドボルト３１を通じて伝達する。地震慣性力は、鉄骨大梁３のスパンの中央部が最小であり、鉄骨大梁３に伝達する直近部分が最大となる。このため、幅調整床板６を鉄骨大梁３のスパンのほぼ中央部に配置することで、有効な接合とする所要性能を小さくできる。
【００３４】
しかし、局部震度が大きく、有効な接合とする伝達せん断力が大きい場合には、幅調整床板６の切断した端面に、長手方向に沿う複数の凹溝７形成することで、ジョイントコンクリート４２を介した接合部を有効な接合とする構造性を満足できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るフルプレキャストコンクリート床板の実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】フルプレキャストコンクリート床板の基準床板を示す断面図である。
【図４】鉄骨大梁の長辺側との接合構造を示す断面図である。
【図５】鉄骨大梁の短辺側との接合構造を示す断面図である。
【図６】フルプレキャストコンクリート床板の幅調整床板を示す断面図である。
【図７】フルプレキャストコンクリート床板の幅調整床板を示す斜視図である。
【図８】幅調整床板の面外せん断力の伝達を示す図である。
【図９】幅調整床板の面内せん断力の伝達を示す図である。
【図１０】凹溝を設けた状態の幅調整床板を示す斜視図である。
【図１１】凹溝を形成する工程を示す斜視図である。
【図１２】凹溝を設けた状態の基準床板（幅調整床板）を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    基準床板
１１    鋼材
１２    空洞部
１３    凹凸溝
２    柱
３    鉄骨大梁
３１    スタッドボルト
４１    シール材
４２    ジョイントコンクリート
５    ワイヤメッシュ
６    幅調整床板
６１    凹凸溝
７    凹溝
７１    ダイヤモンド刃
【図１】
2007154618.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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