(57)【要約】【課題】それ自体で十分な強度を有するＳＣユニットと、そのＳＣユニットを用いた有効適切なＳＣ構造および構造物の施工方法を提供する。【解決手段】施工するべき躯体の外殻となる鋼板パネル２が該躯体の形状に対応させて予め組み立られ、その内部に現場打ちコンクリート４が打設充填されて鋼板コンクリート構造の躯体を形成するためのＳＣユニット１０であって、鋼板パネルの内面にプレキャストコンクリート板１１が予め一体に積層されている。鋼板パネルの内面に設けられたスタッド３を介してプレキャストコンクリート板を鋼板パネルに一体化している。プレキャストコンクリート板の表面に、現場打ちコンクリートを一体化させるためのコッター１２が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
施工するべき躯体の外殻となる鋼板パネルが該躯体の形状に対応させて予め組み立られ、その内部に現場打ちコンクリートが打設充填されて鋼板コンクリート構造の躯体を形成するためのＳＣユニットであって、
前記鋼板パネルの内面にプレキャストコンクリート板が予め一体に積層されてなることを特徴とするＳＣユニット。
【請求項２】
請求項１記載のＳＣユニットであって、
前記鋼板パネルの内面にスタッドが設けられ、前記プレキャストコンクリート板が前記スタッドを介して前記鋼板パネルに一体化されてなることを特徴とするＳＣユニット。
【請求項３】
請求項１または２記載のＳＣユニットであって、
前記プレキャストコンクリート板の表面に、前記ＳＣユニット内に打設充填される現場打ちコンクリートを一体化させるためのコッターが形成されてなることを特徴とするＳＣユニット。
【請求項４】
請求項１，２または３記載のＳＣユニットを用いて構造物の躯体を構成するための鋼板コンクリート構造であって、
前記ＳＣユニットが予め工場製作され、該ＳＣユニットが現場に搬送されて接合されて躯体の外殻が構成され、該ＳＣユニットの内部に現場打ちコンクリートが打設充填されて、該現場打ちコンクリートが前記プレキャストコンクリート板に対して一体化せしめられて躯体が構成されてなることを特徴とする鋼板コンクリート構造。
【請求項５】
請求項１，２または３記載のＳＣユニットを用いて構造物の躯体を施工するための施工方法であって、
前記ＳＣユニットを予め工場製作し、該ＳＣユニットを現場に搬送して該ＳＣユニットどうしを接合して躯体の外殻を構成した後、該ＳＣユニット内に現場打ちコンクリートを打設充填して、該現場打ちコンクリートを前記プレキャストコンクリート板に対して一体化せしめて躯体を構成することを特徴とする構造物の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建物の構造に関わり、特に鋼板とコンクリートとの合成構造である鋼板コンクリート構造（ＳＣ構造）の躯体を施工するためのＳＣユニット、およびそれによる鋼板コンクリート構造、並びに構造物の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜３に示されるように、鋼板コンクリート構造（ＳＣ構造）は躯体の外殻となる鋼板パネルとその内部に打設充填される現場打ちコンクリートとをスタッドを介して一体化する合成構造であり、鋼板パネルが内部のコンクリートを拘束して優れた構造性能が得られることから、たとえば原子力発電施設における建屋やタービン発電機架台等の大規模かつ頑強な躯体の構造として広く普及しつつある。
【０００３】
従来一般のＳＣ構造では、図３（ａ）,（ｂ）に示すように内面にスタッド３を取り付けた鋼板パネル２を躯体の外殻に対応する形状に組み立てることによって大型のＳＣユニット１を予め工場製作し、それを現場に搬送し、現場にて各ＳＣユニット１どうしを接合して躯体の外殻を形成した後、それ自体を型枠としてその内部に現場打ちコンクリート４（図４参照）を打設充填することで躯体を施工することが通常である。
なお、図３（ａ）は１辺の長さが３ｍ程度の正方形断面の柱用のＳＣユニットの例であり、（ｂ）は壁厚が３ｍ程度、長さが６ｍ程度の壁用のＳＣユニットの例である。
【０００４】
このようなＳＣ構造によれば、ＳＣユニット１を予め工場製作できるばかりでなく、現場での鉄筋工事および型枠工事や支保工等の仮設工事を大幅に軽減可能であるから、通常の鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）による場合に比較して高度の工業化と現場作業の軽減を実現でき、したがって大断面、大規模な躯体の施工の合理化が可能であって工費削減と工期短縮を十分に図ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−４９４８９号公報
【特許文献２】特開２００３−１４７８５９号公報
【特許文献３】特開平７−５４４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来一般のＳＣ構造では、予め工場製作した上記のような大型のＳＣユニット１を現場まで搬送する際にそれ自身が座屈したり変形してしまうようなことがないように、また現場打ちコンクリート４を打設する際にＳＣユニット１が打設荷重を受けて変形してしまうようなことがないように、それらＳＣユニット１自体が十分な強度を有していることが前提である。
そのため、従来一般のＳＣユニット１では、図３に示すように鋼板パネル２の内面に補剛用のリブ５を設けたり、対向する鋼板パネル２どうしをタイバー６やブレース７等の補剛材によって連結しておくことにより所要強度を確保するようにしているが、そのためにかなりの製造コストと手間を要するものとなっており、その点では改良の余地を残しているものである。
【０００７】
また、従来一般のＳＣ構造では、ＳＣユニット１内に打設充填された現場打ちコンクリート４が硬化する際に多少なりとも乾燥収縮することが不可避であるが、その乾燥収縮力がスタッド３を介して鋼板パネル２に対して圧縮力として直接作用するから、それにより図４に誇張して示しているように鋼板パネル２が外側に膨出するように変形して鋼板パネル２と現場打ちコンクリート４との間に空隙８が生じてしまうことも想定される。
そして、そのような空隙８が無視し得ない程度に生じてしまうと、鋼板パネル２と現場打ちコンクリート４との付着力やスタッド３による引き抜き耐力が低下してしまい、鋼板パネル２が現場打ちコンクリート４を拘束することによる座屈防止機能が低下してしまうことも想定されることから、それを防止するためにはスタッド３を十分に密に設置する必要があり、結果的にスタッド３の所要本数が膨大になってしまうから、その点での改善も必要であると考えられている。
【０００８】
上記事情に鑑み、本発明はそれ自体で十分な強度を有して補剛材を省略ないし大幅に軽減可能であり、また現場打ちコンクリートをＳＣユニットに対してより確実に一体化させ得てスタッドの所要本数を削減することも可能である有効適切なＳＣユニットを提供し、併せてそのＳＣユニットを用いた鋼板コンクリート構造および構造物の施工方法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】
【０００９】
請求項１記載の発明は、施工するべき躯体の外殻となる鋼板パネルが該躯体の形状に対応させて予め組み立られ、その内部に現場打ちコンクリートが打設充填されて鋼板コンクリート構造の躯体を形成するためのＳＣユニットであって、前記鋼板パネルの内面にプレキャストコンクリート板が予め一体に積層されてなることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＳＣユニットであって、前記鋼板パネルの内面にスタッドが設けられ、前記プレキャストコンクリート板が前記スタッドを介して前記鋼板パネルに一体化されてなることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のＳＣユニットであって、前記プレキャストコンクリート板の表面に、前記ＳＣユニット内に打設充填される現場打ちコンクリートを一体化させるためのコッターが形成されてなることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１，２または３記載のＳＣユニットを用いて構造物の躯体を構成するための鋼板コンクリート構造であって、前記ＳＣユニットが予め工場製作され、該ＳＣユニットが現場に搬送されて接合されて躯体の外殻が構成され、該ＳＣユニットの内部に現場打ちコンクリートが打設充填されて、該現場打ちコンクリートが前記プレキャストコンクリート板に対して一体化せしめられて躯体が構成されてなることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１，２または３記載のＳＣユニットを用いて構造物の躯体を施工するための施工方法であって、前記ＳＣユニットを予め工場製作し、該ＳＣユニットを現場に搬送して該ＳＣユニットどうしを接合して躯体の外殻を構成した後、該ＳＣユニット内に現場打ちコンクリートを打設充填して、該現場打ちコンクリートを前記プレキャストコンクリート板に対して一体化せしめて躯体を構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のＳＣユニットによれば、このＳＣユニット自体が鋼板パネルとプレキャストコンクリート板とが構造的に一体化された合成構造の構造部材として機能するので、それ自体で自ずと十分な強度を確保でき、したがって従来のＳＣユニットでは必要であったリブやタイバー、ブレースといった補剛材を省略ないし大幅に軽減することが可能である。
また、プレキャストコンクリート板をスタッドを介して鋼板パネルに対して定着し、プレキャストコンクリート板の表面にコッターを設けることにより、現場打ちコンクリートをプレキャストコンクリート板およびスタッドを介して鋼板パネルに対して確実に一体化させることができるし、スタッドの所要本数も削減することが可能である。
【００１５】
本発明の鋼板コンクリート構造および構造物の施工方法によれば、上記のＳＣユニットを用いることにより、従来の鋼板コンクリート構造およびそれによる施工方法に比べて経済性および施工性を改善することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のＳＣユニットの実施形態を示す図である。
【図２】同、現場打ちコンクリートの乾燥収縮に伴う挙動を示す説明図である。
【図３】従来一般のＳＣユニットの例を示す図である。
【図４】同、現場打ちコンクリートの乾燥収縮に伴う挙動を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本実施形態のＳＣユニット１０の一例を示すもので、（ａ）は正方形断面の柱用のＳＣユニットへの適用例であり、（ｂ）は壁用のＳＣユニットへの適用例である。
【００１８】
これらのＳＣユニット１０は、基本的には図３に示した従来のＳＣユニット１と同様に、施工するべき躯体の外殻となるように鋼板パネル２が組み立てられたものであって、各鋼板パネル２の内面にはスタッド３が植設されているものであるが、従来のＳＣユニット１におけるスタッド３は後段で打設充填される現場打ちコンクリート４と鋼板パネル２とを直接的に一体化させるものであったのに対し、本実施形態のＳＣユニット１０では鋼板パネル２の内面に予めプレキャストコンクリート板（以下、ＰＣａ板と記す）１１が積層されていて、そのＰＣａ板１１が上記のスタッド３を介して鋼板パネル２に対して一体化せしめられたものとなっている。
【００１９】
そして、上記のＰＣａ板１１の表面にはコッター１２が形成されていて、図２に示すように後段においてその内部に打設充填された現場打ちコンクリート４はこれらのコッター１２を介してＰＣａ板１１に対してせん断力を伝達可能に一体化され、したがって現場打ちコンクリート４はＰＣａ板１１およびスタッド３を介して最終的には鋼板パネル２に対して（つまりＳＣユニット１０に対して）確実に一体化することになる。
【００２０】
上記のＳＣユニット１０は、これ自体が鋼板パネル２とＰＣａ板１１とがスタッド３を介して構造的に一体化された合成構造の構造部材として機能するので、これを現場に搬送する際に座屈したり変形してしまうことがなく、また後段で内部に打設充填される現場打ちコンクリート４の打設荷重に十分に耐え得るような十分な強度をそれ自体で有するものとできる。
それ故に、本実施形態のＳＣユニット１０では、図３に示した従来のＳＣユニット１では多数設けることが必要であったリブ５やタイバー６、ブレース７といった補剛材を省略ないし大幅に軽減することが可能であり、たとえば図１（ｂ）に示すように壁用のＳＣユニット１０の両端側に対してブレース７を設ける程度で十分である。
【００２１】
また、上記のように補剛材を省略ないし大幅に軽減できることから、本実施形態のＳＣユニット１０には内部での横断物や突出物が殆どなくなって内部空間が格段にスマートになり、したがってＳＣユニット１０どうしの接合作業や現場打ちコンクリート４の打設作業の際にそれらが邪魔になることが少なく、内部に設置される配管類や仮設鉄骨等との干渉も自ずと減ることから、計画・設計・施工のいずれにおいても作業効率を改善を図ることができる。
【００２２】
また、ＰＣａ板１１の表面には現場打ちコンクリート４を一体化するうえで必要となる所望のコッター１１をスタッド３の位置や本数とは関わりなく自由に形成することができるから、そのコッター１１を所望位置に所望間隔で適正に設けることで現場打ちコンクリート４をＰＣａ板１１に対して確実に一体化させることができ、かつスタッド３を介して鋼板パネル２に対して確実堅固に一体化させることが可能である。
【００２３】
さらに、鋼板パネル２には従来のＳＣユニット１のように現場打ちコンクリート４が直接接触することがなくなるから、従来のＳＣユニット１よりも界面での付着機能とスタッド３の座屈防止機能を十分に発揮させることが可能であるし、製造工程においてはＰＣａ板１１の乾燥収縮を防止するための高度の品質管理も可能であるから、従来のＳＣユニット１のように現場打ちコンクリート４の乾燥収縮に起因して鋼板パネル２が変形したり、鋼板パネル２と現場打ちコンクリート４との間に空隙８が生じてしまうことを十分に抑制でき、仮に空隙が生じても従来に比べて十分に小さくすることができる。
【００２４】
したがって、本実施形態のＳＣユニット１０では、ＰＣａ板１１を鋼板パネル２に対して定着するために必要な位置に必要な本数だけスタッド３を植設することで足り、結果的に従来よりもスタッド３の所要本数を削減でき、かつスタッド３の所要長を低減することも可能となる。
【００２５】
勿論、本実施形態のＳＣユニット１０は、従来のＳＣユニット１の製造工程に対してＰＣａ板１１の形成工程を付加することのみで製造でき、そのためには通常のプレキャストコンクリート製造工程をそのまま利用できる（具体的には、コッター付きのＰＣａ板を製造するための汎用の型枠を各鋼板パネル２の内面に対向配置してその内側にコンクリートを充填すれば良い）から、上述したようにリブ５やタイバー６、ブレース７、さらにはスタッド３も削減できることと相俟って本実施形態のＳＣユニット１０は容易にかつ安価にしかも精度良く製作することが可能である。
なお、ＰＣａ板１１自体の強度やその所要厚さ等の諸元は、ＳＣユニット１の所要強度やその形状・寸法等の諸条件を考慮して適宜設定すれば良く、必要であればＰＣａ板１１に鉄筋や金網等の補強材を内蔵させても良い。
【００２６】
そして、本発明のＳＣ構造および構造物の施工方法は、従来のＳＣユニット１に代えて上記のＳＣユニット１０を用いること以外は従来のＳＣ構造とその施工方法をそのまま踏襲できるものであって、上記のＳＣユニット１０を予め工場製作し、それを現場に搬送し、現場にて各ＳＣユニット１０どうしを接合して躯体の外殻を構成した後、その内部に現場打ちコンクリート４を打設充填すれば良いから、本発明のＳＣユニット１０を用いることで構造全体が複雑化したり煩雑な工程が増えるようなことは全くなく、したがって従来のＳＣユニット１に代えてより合理的な上記のＳＣユニット１０を用いることのみでＳＣ構造の躯体をより効率的に施工でき、従来のＳＣ構造および施工方法に比べて経済性および施工性を大きく改善することが可能である。
【００２７】
なお、上記実施形態では、ＰＣａ板１１を鋼板パネル２に対してスタッド３を介して定着するようにし、通常はそのようにすることが好適であり現実的であるが、スタッド３と同様に機能してＰＣａ板１１を鋼板パネル２に対して確実堅固に定着し得るものであれば、スタッド３に限らず他の手段によりＰＣａ板１１を定着することも妨げるものではない。
また、上記実施形態では、ＰＣａ板１１の表面にコッター１２を形成し、通常はそのように構成することが好適であり現実的であるが、コッター１２と同様に機能して現場打ちコンクリート４をＰＣａ板１１に対して確実に一体化させ得るものであれば、コッター１２に限らず他の手段により現場打ちコンクリート４をＰＣａ板１１に対して一体化させることも妨げるものではない。
【符号の説明】
【００２８】
２  鋼板パネル
３  スタッド
４  現場打ちコンクリート
１０  ＳＣパネル
１１  プレキャストコンクリート板（ＰＣａ板）
１２  コッター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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