(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
四方の縁に段差部を有する矩形の水平な板状のコンクリートから構成されるスラブ、前記スラブを水平方向に貫通し且つ前記スラブの前記段差部の上部および下部の一方または両方から延び出て約半メーターの距離突出する第１スチールバー、前記スラブに直交し前記スラブ下面の中心部に設けられた垂直な壁状または柱状のコンクリートから構成される支持部、前記支持部の水平方向の中心において前記スラブおよび前記支持部の高さ分垂直に延びる中空シャフト、及び、前記スラブを前記支持部に接続するヒンジを有し、上下方向に連なり且つ水平方向に並ぶ複数のプレキャストパネルと、
建物の高さ分連続して延びるよう上下方向に連なる複数の前記中空シャフトの内部空間から構成されるケージに流し込まれて固められたコンクリートからなり、建物の基礎から屋根まで連続した柱になるシャフトと、
水平方向に並ぶ複数の前記スラブ間に形成される現場打ち空間に設けられ、隣接する２つの前記プレキャストパネルの前記第１スチールバー同士を連結する第２スチールバーと、
前記現場打ち空間に設けられ、前記第１スチールバーに重なるよう当該第１スチールバーに直交する方向に延びる第３スチールバーと、
前記現場打ち空間に流し込まれて固められたコンクリートからなり、水平方向に並ぶ複数の前記スラブと前記第１スチールバーと前記第２スチールバーと前記第３スチールバーと共に床スラブを形成する現場打ちコンクリートと、
を備え、
いくつかの前記支持部間に延びる前記床スラブに作用する荷重によって当該床スラブに曲げモーメントが作用するとき前記スラブの基部と前記支持部とが前記ヒンジを介して相対回動可能であり、前記支持部が前記床スラブの曲げモーメントに関して独立していることを特徴とするプレキャストコンクリートユニット。
【請求項２】
前記スラブの前記段差部の前記下部は前記上部よりも１０ｃｍ水平方向の外側に突き出すことを特徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリートユニット。
【請求項３】
前記中空シャフトは金属製であることを特徴とする請求項１または２に記載のプレキャストコンクリートユニット。
【請求項４】
前記支持部は、垂直な壁状であり、水平方向と厚み方向とに直交する方向の端面に上下方向に延びる第１配線収容凹部を有し、
前記スラブの前記下部は、前記第１配線収容凹部に連通する第２配線収容凹部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプレキャストコンクリートユニット。
【請求項５】
前記支持部を水平方向と厚み方向とに直交する方向に貫通し、前記第１配線収容凹部に連通する導管をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のプレキャストコンクリートユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
プレキャストパネルおよび現場打ちコンクリートを含むプレキャストコンクリートユニット
【背景技術】
【０００２】
従来の発明では、直角に維持された壁と床スラブとの間の接合の剛性および非柔軟性によって、隣接スラブと床に対して過剰となるモーメントを再分配することで、スラブのモーメントを軽減し、スラブの持続時間を変化させていた。このような再分配により、薄い床スラブの使用が可能となった。従来の発明はその目的を果たしたが、高層建築などでは制約がある。高層建築では、すでに多大な累積軸荷重を有する壁や柱へモーメントをスラブから再分配することは、太い柱を必要とし、経済的及び美的にプレキャストパネルを実現することは不可能である。モール又は一部のオフィスビルディングにある大きな開放スペーススラブにも、小さいスペースに隣接した大きなスペースが厳しい軸荷重およびモーメントをかけることが同様に当てはまる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
予め応力が掛けられたプレキャスト中空コアのように２つの対向する支持壁またはビームに対して荷重をかける唯一の方法しかなく、また、剛性の連続床スラブまたは滑らかな天井表面もしくはその両水平方向に強固におよび連続的に延びることが可能であろうものを有することができないなど、プレキャストコンクリートの使用に対して他にも多くの制約がある。このため、これらすべてを可能にするであろう「既製」プレキャストパネル、いかなる場所でもほとんど適合するであろう（そのクラスの荷重用に設計された）もの、構造体が建設可能であり、プレキャストパネルまたはいかなる隣接プレキャストパネルに対してもいかなる障害なく、配線を後に行うことが可能なもの、一方の側に大きな空き地もしくは開放スペースガレージ、または標準プレキャストパネルサイズのモールがハイスピードで容易に建設されるであろうものへの必要性がある。空間が四方にあるので、配分がすべての四方に対して行われた場合、各サイドの分配割合は、モーメントに関しては、重さの約４分の１以下となるであろう（隣接プレキャストパネルへの再分配がさらにモーメントを低減する）。上述すべてから、新しいプレキャストコンクリートシステム、つまり、より薄いスラブ、柱および壁を有するもの、四方すべてに対して応力を分配するであろうもの、および壁および柱モーメントを一層大きくさせないものに対する必要性が生じた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、これより前の同様のプレキャストパネルの適用の範囲を広げ、先の適用−強固で重い荷重に耐える壁（せん断が他の手段により解明されるとしたら、これらの新規プレキャストパネルも可能である）に加えて、今回は高層建築／複数階建物および大きな開放スペースを含む。本発明は以下の点において十分に機能する。すなわち、必ずしも柱／壁のいずれかの側でバランスをとるのではなく、本新規システム同様に組み立てのスピードおよびプレキャストであるという利点を有する中空コアのように２つの壁またはビームよりむしろ、４つの壁すべてに対して荷重およびモーメントを分配するが、本新規革新においては、硬く強固なモノリシックで滑らかな表面の天井がさらに小さいスラブの深さで生産され、１つのサイズですべてのプレキャストパネルに適応し、これはいくつかのサイズに対する必要性を照らし出し、これらすべては重量を四方すべてに配分して４つの隣接するプレキャストパネルすべてに対してスラブの結合（bindery）を超えたモーメントを再分配することにより達成されるが、これは、上方のスラブからモーメントを伝達および付加しないように、床が下方の壁や柱に柔軟に接続された１つのモノリシックな剛性の連続スラブとして作用するからである。本システムは、スラブの重量、ひいては特にスラブの厚さおよび重量が累積し得る複数階において建物およびその基礎を低減する。重量および高さを削減することにより約２０階毎にさらなる階を加えることが可能である。
【０００５】
本発明は、２つのこのようなプレキャストパネルが真ん中の現場打ち（現場でのキャスト）コンクリートセクションにより接続される際に空間を形成する、大文字の「Ｔ」の形状の断面を有するプレキャストパネルを備えた複合プレキャスト・現場打ちコンクリートシステムである。スラブは、金属製のヒンジによりスラブ下面の中心部に位置付けられた垂直な壁状または柱状のコンクリートから構成される支持部に接続される。支持部の中心に位置付けられた金属製の中空シャフトが支持部の底部からスラブの上部までプレキャストパネルを貫通し、上方および下方のプレキャストパネルに位置合わせされると、上下方向に連なる複数の中空シャフト内空間から構成されるスチールケージに建物の基礎から屋根まで連続するスチール強化バーが充填されて、その後コンクリートがスチールケージとスチール強化バーとの間に注がれ、建物の基礎から屋根まで連続するシャフトが中断なしで形成される。
【０００６】
このプレキャストパネルを使用して、垂直な壁（または柱）が貫通する基本的に水平な平面（床スラブ）である建物を構築する。それらの各二次元の平面はすべて、剛性、非柔軟であると想定され、平面の交差点／交差線でそれらと直角な平面により貫通されるが、２つの平面間の接続は水平ひいては垂直移動のみを抑制するヒンジ接続なので、各平面は交差する平面のモーメントにより荷重が軽減され続ける。
【０００７】
壁／柱上にあるスラブとしての交差平面は、モーメントを垂直部材に伝達しないし、またそれらからモーメントを受けず、大きな建物がほとんどすべてのケースに適合するワンサイズ小さい既製のプレキャストパネルを使用して形成される。これらのプレキャストパネルは、２つの形成プレキャストパネルのいずれかの側の隣接スラブにモーメントの一部を再分配および伝達することにより、それらの剛性ゆえに連続性を提供する。
【０００８】
水平方向に並ぶスラブ間に形成される現場打ち空間には、隣接する２つのプレキャストパネルから突出する第１スチールバー同士を連結する第２スチールバーが設けられている。また、現場打ち空間には、プレキャストパネルから突出する第１スチールバーに直交し且つ重なり合う第３スチールバーが設けられている。第２スチールバーおよび第３スチールバーは、隣接するスラブ間で中断されずに連続する。
現場打ち空間にはコンクリートが流し込まれて固められる。これにより、水平方向に並ぶ複数のスラブと第１スチールバーと第２スチールバーと第３スチールバーと共に床スラブを構成する現場打ち部が形成される。この特徴により、４つの隣接スラブすべてにモーメントを分配してモーメントを軽減するのに役立つ４つの空間の境界上のモノリシックな剛性表面にスラブが変換されるので、２つだけでなく４つの隣接プレキャストパネルすべてにモーメントを再分配することができる。重量も四方すべてに配分され、せん断を低減する。
スラブと壁／柱とはヒンジ接続されるので、壁または柱にいかなるモーメントも伝達されず、これは軸荷重がすでに過度である高層建物に有利である。スラブと柱の接続が非常に堅ければ、柱にかなりのモーメントが掛かり得る大きなスラブにも同じことが言える。
また、本発明では、建物の基礎から屋根まで中断なしで連続するシャフトが設けられる。したがって、本発明によればスラブと柱のサイズを小さくすることができる。
四方の縁に段差部を有するスラブと、スラブから突出する第１スチールバーと、スラブ下面の中心部に位置付けられた柱とを備える第２のプレキャストパネルは、このような４つの第２のプレキャストパネルが互いに空間コーナーに設置され、前述のプレキャストパネルすなわち第１のプレキャストパネルのようにスチールバーが両水平方向に延び、またスチールバーを突出したプレキャストパネルと重なり合い、またプレキャストパネル間において連続的に延びる（また、スチールバーを支持するための形を設置した後、現場でコンクリートを注いで４つのコーナーを接続し、モーメントを四方すべての隣接スラブに再配分して応力の軽減を助ける空間を作る）。
第３のプレキャストパネルは、長い方のスラブサイドに沿って一定の間隔で約半メートル延びる第１スチールバーを突出させる第１のプレキャストパネルのスラブと同様の段差を有するスラブ、および、スラブの下にキャストされるモノリシックなビームを有する。この第３のプレキャストパネルは、現場における接続中心キャストに関する限りは、前述の２つのプレキャストパネルと同じように作用するが、大きな開放部が空間の一方の側において必要とされる場合に使用される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態のプレキャストコンクリートユニット。
【図２】本発明の一実施形態のプレキャストコンクリートユニット。
【図３】本発明の一実施形態のプレキャストコンクリートユニット。
【図４】本発明の一実施形態のプレキャストコンクリートユニット。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１には、４つのエッジすべてから約１０ｃｍ厚さを減縮するように段差が設けられた水平なスラブを有するプレキャストパネルを示す。すなわち、スラブの四方の縁部の下部は上部よりも１０ｃｍ水平方向の外側に突き出している。スラブは、四方すべてに約半メーター突出する第１スチールバーによって強化されている。第１スチールバーは、スラブを通って水平かつ平行に延び、上部および底部のスラブに密着した垂直ペアになっている。
円筒状の柱は、上部スラブへの柔軟なピン止め接続によって、スラブの下面の中心部に位置付けされている。柱の内部空間で形成されるスチールケージには、現場でコンクリートを充填されるか、または、工場において外部柱コンクリートシェルを使用しプレキャストコンクリートが充填される。
【００１１】
図２において、符号１は、一定の間隔でスラブの短辺を通って延び、いずれかの側において約半メーター突出する第１スチールバーである。
符号２は、壁の中央に位置付けられ、スラブと壁との双方を貫通するいくつかの金属製の中空シャフトの１つである。
符号３は、プレキャストパネルのうち水平方向と壁の厚み方向とに直交する方向の端面に形成され、プレキャストパネルの高さを通して垂直に延びる凹部である。この凹部は、特許請求の範囲に記載の「第１配線収容凹部」および「第２配線収容凹部」を構成する。
符号４は、スラブと壁との間のヒンジ接続部である。
【００１２】
図３において、符号１は、プレキャストパネルの表面に近い内部においてスラブを通って連続的に延び、いずれかの側に約５０ｃｍ突出する第１スチールバー。第１スチールバーは、１つのバーであってもよく、または一方の層の上に他方の層がある２つが１セットであってもよい。
符号２は、上部から底部までプレキャストパネル全体を通って連続的に延びる金属製の中空シャフトである。
符号３は、プレキャストパネルの端部に形成された凹部である。
符号４は、プレキャストパネルに設けられた中空シャフトを通って連続的に延びるスチール強化バーである。
符号５は、プレキャストパネルの底部から１ｍ３０ｃｍのところにある２つの層の中をそれぞれ通っている導管である。
符号６は、プレキャストパネルの壁端部において、スラブの上半分に段差がつけられた２つの隣接プレキャストパネルの配列により作られた開放部である。
符号７は、２つの隣接パネルを接続する柔軟な導管。これはまた、空間の中心、空間の他の側、下方の床、上方の床ならびにプレキャストパネルの両側の空間に対して配線を接続するのに使用される。
符号８は、２つの平面−スラブと壁の間のヒンジ接続部である。
図４は、プレキャストパネル、つまり、貫通して延び、いずれかの側で約５０ｃｍ突出する第１スチールバーを備えた典型的なスラブである。
【００１３】
（産業上の利用可能性）
厚さが４つのエッジから１０ｃｍ半減されたスラブと、矩形のスラブの長辺に沿って延び、スラブの縁から約５０ｃｍ突出す第１スチールバーと、スラブ下面の中心部に位置付けられ、金属製のヒンジによりスラブに接続された壁または柱とを備えるプレキャストパネルは、断面が「Ｔ」の形状である。プレキャストパネルは、壁または柱の中心に位置付けられ一定の間隔で壁の軸に沿って垂直方向に延びる中空シャフトを備える。壁の２つの端部は凹部を有し、いずれかの側の壁を結合するか、または必要に応じて柱か導管シャフトを追加する。スラブは壁／柱に固着され、スラブにおけるモーメントの移動連続性の自由があるが、さらに下方の壁にヒンジ接続される。それゆえに、このシステムは中心コアせん断壁に対する風や地震を伝達し得る強度の剛性スラブだが，より薄いスラブで、早い組み立て、軽量およびより長いスパンを提供するので、高層建物には理想的である。スラブはモノリシックで硬く、それを処理するように設計された建物コアへの横方向の力を伝えることができるので、各床から柱にはさらなるスラブモーメントが伝わらず、それらを不必要に大きくすることはないという点において、壁および柱はまた、高層建築における本システムによりもっともうまく機能する。基礎から屋根まで連続するシャフトはさらなる特徴である。このシャフトは、各フロアの上部と底部でピン止めされずに建物の基礎から屋根まで１つの連続した柱として延びるので、壁／柱のサイズを低減するのに役立つ。これらの有利な特徴は、ショッピングモールや劇場、オフィス建物などより小さいサイズの柱で大きいことが必要であるいかなるスラブでもうまく機能する。
ＰＶＣ導管はいずれかの側の凹部の底末端部において約３０ｃｍと１１０ｃｍに水平に壁のいずれかの側に延び、これらは配線を通すために使用される。
【図１】
0004991855.tif 000002
【図２】
0004991855.tif 000003
【図３】
0004991855.tif 000004
【図４】
0004991855.tif 000005