(57)【要約】【課題】床版をより強固に補強する。【解決手段】貫通孔１２０の中にコンクリートＳが充填され固化することによって形成される第一突出部２２０によって、増厚部２１０と床版１２との間でせん断力が伝達される。言い換えると、貫通孔１２０に形成された第一突出部２２０が、貫通孔１２０の孔断面積分のせん断伝達の機能を果たす。これにより増厚部２１０（補強部２００）と床版１２とがより強固に一体化される。よって、補強部２００が第一突出部２２０を有しない構成と比較し、床版１２がより強固に補強される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を構成する床版と、
前記床版を貫通する貫通孔と、
前記床版の下面に形成された増厚部と、前記増厚部から前記貫通孔の中に入り込む突出部と、を有する補強部と、
を備える床版の補強構造。
【請求項２】
前記床版の上面における前記構造物を構成する梁又は壁との接合部又はその近傍には、梁又は壁に沿って溝部が形成されている請求項１に記載の床版の補強構造。
【請求項３】
構造物を構成する床版に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記床版の下側に型枠を配置する型枠設置工程と、
前記床版の前記貫通孔から充填材を前記床版の下面と前記型枠との間の空間及び前記貫通孔の中に充填し固化させることによって、前記床版の下面に形成させた増厚部と前記増厚部から前記貫通孔の中に入り込む突出部とを有する補強部を形成する補強部形成工程と、
を備える床版の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床版の補強構造及び床版の補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート製の既設床版を補強する方法として、床面を上面から補強する上面補強工法と床面を下面から補強する下面補強工法とが知られている。
【０００３】
例えば、床面を上面から補強する上面補強工法として、固化材により形成されている既設床の表層を除去すると共に、その除去部分に新規表層を形成することにより、既設床の改修を行う既設床の改修工法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、例えば、床面を下面から補強する下面補強工法として、既設コンクリート床版の補強を必要とする部分のコンクリートを、補強箇所の少なくとも両端部分を鉄筋の裏側まで除去し、鉄筋を露出させ、露出した鉄筋に連結金具で補強鉄筋を結合し、この補強部分に短繊維補強モルタル又はコンクリートを吹き付けて増厚する鉄筋コンクリート床版の下面増厚補強工法が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２５０１３７号公報
【特許文献２】特開２００２−１６７９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、床版をより強固に補強する補強構造、又は施工性の良い補強方法が望まれている。
【０００７】
本発明は、上記を鑑み、床版をより強固に補強する床版の補強構造、又は施工性の良い床版の補強方法を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、構造物を構成する床版と、前記床版を貫通する貫通孔と、前記床版の下面に形成された増厚部と、前記増厚部から前記貫通孔の中に入り込む突出部と、を有する補強部と、を備える。
【０００９】
したがって、床版の下面に形成された増厚部から貫通孔に入り込む突出部によって、増厚部と床版との間でせん断力が伝達される。よって、床版を補強する補強部が突出部を有しない構成と比較し、床版がより強固に補強される。
【００１０】
請求項２の発明は、前記床版の上面における前記構造物を構成する梁又は壁との接合部又はその近傍には、梁又は壁に沿って溝部が形成されている。
【００１１】
したがって、溝部によって床版の端部の固定度が低下するので、床版における接合部の負担が低減する。
【００１２】
請求項３の発明は、構造物を構成する床版に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記床版の下側に型枠を配置する型枠設置工程と、前記床版の前記貫通孔から充填材を前記床版の下面と前記型枠との間の空間及び前記貫通孔の中に充填し固化させることによって、前記床版の下面に形成させた増厚部と前記増厚部から前記貫通孔の中に入り込む突出部とを有する補強部を形成する補強部形成工程と、を備える。
【００１３】
したがって、床版の上面側から貫通孔を介して充填材を充填して床版の下面に補強部を形成するので、床版の下面側から施工する構成と比較し、施工性がよい。また、貫通孔の中に充填され固化することによって形成される突出部によって、増厚部と床版との間でせん断力が伝達される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、床版に貫通孔を形成しない構成と比較し、床版をより強固に補強、又は施工性を良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る床版の補強構造が適用された床版を示す上側から見た平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面を示す断面図である。
【図３】図１の３−３線に沿った断面を示す断面図である。
【図４】床版を補強する工程を、（Ａ）〜（Ｃ）に順番に示す工程図である。
【図５】本発明の実施形態に係る床版の補強構造が適用された床版の第一のバリエーションを示す図２に対応する断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る床版の補強構造が適用された床版の第二のバリエーションを示す図３に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜床版の補強構造＞
本発明の実施形態に係る床版の補強構造について、図１〜図３を用いて説明する。
【００１７】
図１〜図３に示すように、本実施形態にける鉄筋コンクリート造の構造物１０は、床版１２、壁１４、１６等で構成されている。そして、図２と図３とに示すように、構造物１０の上階と下階の間にある構造床である鉄筋コンクリート造の床版１２に本発明の実施形態の床版の補強構造が適用され補強されている。
【００１８】
床版１２の下面１２Ａの下側には型枠１１０が設けられている。本実施形態では、型枠１１０は波形鋼板で構成されている。なお、鉛直方向をＺ方向とし、波形鋼板の波形方向をＸ方向とし、Ｘ方向とＺ方向とに直交する方向をＹ方向とする。なお、Ｙ方向は、波形の稜線方向と一致する。また、図１の一点破線Ｔは、図２に示すように、波形の山部分の稜線を表している。
【００１９】
波形鋼板で構成された型枠１１０の上側凹状の凹部１１２に対応する床版１２には、上下方向に貫通する貫通孔１２０が形成されている。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態においては、凹部１１２毎に貫通孔１２０が形成されると共に、Ｙ方向に一定の間隔をあけて複数形成されている。
【００２１】
また、壁１６における床版１２との接合部位の近傍には、水平方向に貫通する横孔１２２が形成されている。
【００２２】
そして、図２と図３とに示すように、波形鋼板で構成された型枠１１０の凹部１１２（型枠１１０と床版１２の下面１２Ａとの間の空間）、床版１２に形成された貫通孔１２０、及び壁１６に形成された横孔１２２に、それぞれコンクリートＳが充填され固化することによって補強部２００が形成されている。
【００２３】
よって、補強部２００は、床版１２の下面１２Ａ（型枠１１０の凹部１１２）に形成された増厚部２１０と、増厚部２１０から貫通孔１２０に入り込む（貫通孔１２０に延出する）第一突出部２２０と、増厚部２１０から横孔１２２に入り込む（横孔１２２に延出する）第二突出部２２２（図３参照）と、を有している。
【００２４】
また、本実施形態においては、第一突出部２２０の上面２２０Ｂと床版１２の上面１２Ｂとは略同一面とされている。
【００２５】
なお、第一突出部２２０の上面２２０Ｂが床版１２の上面１２Ｂよりも下側、つまり貫通孔１２０の部分が凹状となった構成であってもよい。或いは、第一突出部２２０の上面２２０Ｂが床版１２の上面１２Ｂから突出した構成であってもよい。
【００２６】
また、本実施形態においては、図１と図３とに示すように、補強部２００の増厚部２１０の中に、Ｙ方向に沿って複数の鉄筋２３０が配筋されている。鉄筋２３０の端部２３０Ａは、壁１６に形成された横孔１２２に延出する第二突出部２２２の中に配筋されている。
【００２７】
また、図１と図２とに示すように、床版１２の上面１２Ｂにおける壁１６の接合部（端部）の近傍には、壁１６に沿って（Ｘ方向に沿って）、溝部５０が形成されている。
【００２８】
＜床版の補強方法＞
つぎに、本発明の実施形態に係る床版の補強方法（施工方法）について、図４を用いて説明する。
【００２９】
図４（Ａ）と図４（Ｂ）とに示すように、構造物１０を構成する床版１２に貫通孔１２０を形成する（コア抜きを行う）。更に、壁１６に横孔１２２を形成する（図１と図３を参照）。また、床版１２の上面１２Ｂにおける壁１６との接合部の近傍に、壁１６に沿って（Ｘ方向に沿って）、溝部５０形成する（図１と図３とを参照）。
【００３０】
つぎに、図４（Ｃ）に示すように、鉄筋２３０を先組みした型枠１１０を床版１２の下側に設置する。
【００３１】
なお、波形鋼板で構成された型枠１１０の凹部１１２と貫通孔１２０とが一致するように貫通孔１２０の形成位置と型枠１１０の設置位置を予め調整する。
【００３２】
型枠１１０は、支保工等で仮固定する。なお、型枠１１０の仮固定の方法はどのような方法であってもよい。例えば、壁１４や壁１６に治具等で仮固定してもよい。
【００３３】
図４（Ｄ）に示すように、床版１２の上面１２Ｂ側から、貫通孔１２０からコンクリートＳを打設し、床版１２の下面１２Ａと型枠１１０との間の空間（型枠１１０の凹部１１２）、貫通孔１２０、及び横孔１２２（図１、図３を参照）の中に、コンクリートＳを充填する。
【００３４】
充填したコンクリートＳが固化することによって、鉄筋２３０が配筋された増厚部２１０、第一突出部２２０、及び第二突出部２２２（図３を参照）を有する補強部２００が形成される。
【００３５】
なお、上記補強方法（施工方法）は一例であって、他の補強方法（施工方法）で補強（施工）してもよい。
【００３６】
例えば、型枠１１０を設置したのち、貫通孔１２０を形成してもよい。この場合、貫通孔１２０をあける際に発生するコンクリート片等が型枠１１０の上に落ちる。よって、コンクリート片等が補強部２００（増厚部２１０）に混入されるが、混入されても強度的に問題がなければ、この順番の工程であってもよい。なお、この順番の工程の場合、上述したように貫通孔１２０をあける際に発生するコンクリート片等が型枠１１０の上に落ちるので、下階のフロア（床）の汚れを防止又は低減することができる。
【００３７】
＜作用及び効果＞
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３８】
本実施形態では、床版１２の上面１２Ｂ側から貫通孔１２０を介してコンクリートＳを打設して、床版１２の下面１２Ａに補強部２００を形成するので、床版１２の下面１２Ａ側から増打ち補強を行な方法と比較し、施工性がよい。
【００３９】
このように、既存の床版１２に補強部２００を形成、すなわち下側増打ち補強を行うことで、床版１２の耐力及び剛性が向上する。
【００４０】
また、貫通孔１２０の中にコンクリートＳが充填され固化することによって形成される第一突出部２２０によって、増厚部２１０と床版１２との間で、水平方向のせん断力が伝達される。言い換えると、貫通孔１２０に形成された第一突出部２２０が、貫通孔１２０の孔断面積分のせん断伝達の機能を果たす。これにより増厚部２１０（補強部２００）と床版１２とがより強固に一体化される。よって、補強部２００が第一突出部２２０を有しない構成と比較し、床版１２がより強固に補強される。
【００４１】
なお、別の観点から説明すると、床版１２に形成された貫通孔１２０は、床版１２の上面１２Ｂ側から床版１２の下面１２Ａ側に補強部２００（増厚部２１０）を形成するためのコンクリートＳの打設用（充填用）の孔とシアコッターとを兼ねる。
【００４２】
また、本実施形態においては、壁１６に形成された横孔１２２に入り込む第二突出部２２２を形成することで、壁１６にも水平方向のせん断力が伝達される。更に、補強部２００（床版１２）にかかる荷重は第二突出部２２を介して壁１６に伝達される。よって、補強部２００が第二突出部２２２を有しない構成と比較し、床版１２がより強固に補強される。
【００４３】
更に、本実施形態では、鉄筋２３０の強度や本数を調整することによって、補強部２００（増厚部２１０）の剛性を容易に調整することができる。
【００４４】
また、床版１２の上面１２Ｂにおける壁１６との接合部（端部）の近傍に壁１６に沿って（Ｘ方向に沿って）、溝部５０を形成することによって、床版１２における壁１６との接合部（端部）の固定度が低下する。これにより、床版１２における壁１６との接合部（端部）の負担が低減すると共に、床版１２の下面１２Ａに形成された補強部２００がモーメントを負担する。
【００４５】
なお、本実施形態では、型枠１１０を撤去していない。そして、型枠１１０を強度部材（補強部材）として機能させることで、型枠１１０を撤去した場合と比較し、床版１２の耐力及び剛性が向上する。更に、型枠１１０に波形鋼板を用いることで、例えば、型枠に平板を用いた構成と比較し、コンクリートＳの容積を少なくすることがきると共に、波形形状がリブとなって効果的に床版１２の耐力及び剛性を向上することができる。
【００４６】
また、型枠１１０と補強部２００（増厚部２１０）とをより一体化させるために、補強部２００（増厚部２１０）に埋設する突起部（例えばスタッド）を型枠１１０に設けてもよい。
【００４７】
＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態及びバリエーションに限定されない。
【００４８】
例えば、上記実施形態では、床版１２の略全面を補強部２００で補強したが、これに限定されない。床版１２の一部に補強部を形成し、床版１２の一部のみを補強した構成であってもよい。
【００４９】
また、例えば、図５に示す第一のバリエーションのように、型枠１１０の下面１１０Ａを反射塗料等で鏡面仕上げとしてもよい。そして、南側の窓３１０や開口部に反射庇３２０を設け、反射庇３２０で反射した太陽光Ｌを、型枠１１０の下面１１０Ａで、室内に向け反射・分散させるようにしてもよい。
【００５０】
なお、上記実施形態のように既存の床版１２の補強改修とする目的として、緑化、ＩＴ化や集積化に伴う情報機器等の重荷重対応が考えられる。
【００５１】
また、例えば、図６に示す第二のバリエーションのように、床版１２の上面１２Ｂの上に、植物を栽培可能な土４００や固形培地等を敷いて緑化する場合、充填材として連続空隙硬化体、例えば、透水性コンクリートＳＳを使用し、本実施形態のように型枠１１０に遮水性の高い材料を使用することで、土４００に散水した水が第一突出部２２０を介して排水されると共に、増厚部２１０に保水することができる。
【００５２】
また、図６に示すように型枠１１０を斜めに配置したり、型枠１１０の中央部にむくり（図示略）を形成したりすることで、図中の二点破線の矢印Ｍで示すように、型枠１１０の端部１１０Ｔから壁１６を伝って排水させることができる。更に、壁１６の壁面を緑化する場合に、上述した壁１６を伝う排水を用いることができる。
【００５３】
また、図６に示すように緑化に適用する場合、図５に示す第一のバリエーションを適用し、太陽光Ｌを室内に向け反射・分散させる構成とすることは、太陽光Ｌを十分に当てた方が良い植物栽培では好適とされる。
【００５４】
また、上記本実施形態では、型枠１１０として波形鋼板を用いたが、これに限定されない。例えば、平板の鋼板であってもよい。或いは、樹脂製や木製の型枠であってもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、型枠１１０を撤去せずに強度部材として利用したが、これに限定されない。コンクリートＳ又は透水性コンクリートＳＳが固化した後で、型枠１１０を撤去してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、鉄筋２３０は一方向に沿って配置していたが、これに限定されない。例えば、平面視格子状に鉄筋を配置してもよい。或いは、上下方向にも鉄筋を配筋してもよい。なお、上下方向に鉄筋を配筋する場合は、鉄筋の端部が床版１２に形成された貫通孔１２０に延出する第一突出部２２０の中に配筋してもよい。
【００５７】
なお、補強部の中に鉄筋が配置されていない構成であってもよい。或いは、鉄筋以外の、例えば、ＰＣ鋼線等を配筋した構成であってもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、充填材としてコンクリートＳ又は透水性コンクリートＳＳを用いたが、これに限定されない。例えば、繊維補強コンクリートやモルタルを充填材として用いてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、壁１６を貫通する横孔１２２をあけて第二突出部２２２を形成したが、これに限定されない。壁１６に凹部を形成し、この凹部に充填材が充填され第二突出部が形成された構成であってもよい。つまり、第二突出部２２２が壁１６を貫通していない構成であってよい。或いは、第二突出部２２２が形成されていない構成であってもよい。
【００６０】
また、既存の構造物１０は、鉄筋コンクリート造であったが、これに限定されない。例えば、鉄骨鉄筋コンクリート造の構造物であってもよい。
【００６１】
また、本発明は既存の構造物１０の既存の床版１２の補強改修以外にも適用できる。つまり、構造物を新築する際の床版にも本発明を適用することができる。
【００６２】
また、上記実施形態では、上階と下階の間にある構造床（床スラブ）である床版１２に本発明を適用したが、これに限定されない。例えば、橋や高架道路を構成する床版にも本発明を適用することができる。
【００６３】
また、上記実施形態及びバリエーションが適宜組み合わされて実施することも可能である。
更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６４】
１０      構造物
１２      床版
１６      壁
５０      溝部
１１０      型枠
１２０      貫通孔
２００      補強部
２１０      増厚部
２２０      第一突出部（突出部）
Ｓ      コンクリート（充填材）
ＳＳ      透水性コンクリート（充填材）
【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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