JP2004190396A - ハーフプレキャスト床板及びこれを用いた床の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハーフプレキャスト床板を使った床の施工を容易化する。
【解決手段】ハーフプレキャスト床板に用いる空洞形成部材を、工場製作の段階で予めこの床板と一体に配設することにより、施工の際に直接現場打ちコンクリートを打設可能としてある。すなわち、本発明は、空洞形成部材７をトラス筋５と同時に主鉄筋３に溶着してからプレコンクリート層９を形成することにより、後に現場打ちコンクリートを打設する際にコンクリートの進入を防ぐようにしてある。したがって、床施工の際に、施工現場にこれらの床板を敷設し、その上に現場打ちコンクリートを所望の厚さに打設して床面コンクリート層１１を形成するだけで済むので、空洞形成部材７の配設や固定のための手間を要しない。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下部のコンクリート層の部分を工場で製作し、上部のコンクリート層の部分を現場打ちにするいわゆるハーフプレキャスト床板およびこの床板を用いた床の施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート造建物の床は、現場打ちコンクリートを採用することもあるが、多くの場合には、工場で予め製造してなるプレキャスト床板を採用することにより建築コストの低減を図っている。しかし、プレキャスト床板は、厚さが決まっているため、多様な床厚の要求に対して対応困難となっていることから、下半部を工場で製造し、これを建築現場に敷設し、その上に所望の床厚となるように追加コンクリートを現場打ちするようにしたいわゆるハーフプレキャスト床板が採用されている。
【０００３】
このようなハーフプレキャスト床板を採用した床の例としては、各種の構造が採用されているが、その中の１例として、図６に示すように、床７０をハーフプレキャスト床板７１と、ボイド材と呼ばれるいわゆる空洞部材７３と、施工現場で打設する追加コンクリート層７５とにより構成したものがある。ハーフプレキャスト床板７１は、上記の通り予め工場で製作するものであるが、その構成は、例えば、図示していない型枠内に配筋された複数の主鉄筋７７と、これらの主鉄筋上に溶着してある三角形状のトラス筋７９と、これらのトラス筋の下部を覆うように工場で充填されたプレコンクリート層８１とからなる。
【０００４】
これらのハーフプレキャスト床板７１を採用した床７０の施工方法は、床の重量軽減及びコンクリート使用量の削減などのために、上述の空洞部材７３を施工現場において配設して、これらを現場打ちコンクリート７５で床内に埋設することが行われている。空洞部材７３は、原則として上記の通り軽量化及びコンクリート使用量の削減を目的とするものであるため、薄肉中空の角鋼管等が採用されている。
【０００５】
第２例として、図７に示すように、空洞部材９３として薄肉円筒の鋼管が採用されている。薄肉円筒の鋼管は安価かつ重量当たりの中空となる断面積が大きくなる反面、現場打ちコンクリートを打設する際に浮き上がりや位置ずれを起こしやすい短所がある。このため、現場打ち作業前にトラス筋７９又はプレコンクリート層８１上に、例えば支柱９５ａと、はり９５ｂ及びバンド９５ｃ等の結合手段を用いて空洞部材９３を固定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１例では、現場打ち作業の際に、空洞部材７３が位置ずれを起こしやすく、極端な場合には図６（ａ）に示す７３ａのように、姿勢までも変化してしまうことがある。またトラス筋７９の上部が突出しているなど、ハーフプレキャスト床板７１の上面は歩き難くなっていること、また第２例において、支柱９５ａとはり９５ｂとを設置して、さらにバンド９５ｃによる空洞部材９３を固定するなどの作業等が加わるため、これらの作業が極めて面倒なものとなっている。
【０００７】
そこで本発明の目的は、第１に、施工現場における空洞部材の固定作業を不要とするハーフプレキスト床板を提供すること。第２に、この床板を採用してなる床の施工方法を提供することにより床施工におけるコスト低減を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、所定の厚さを有するプレコンクリート層と、このプレコンクリート層の一方の面に、その一部が埋設された空洞形成部材とからなるハーフプレキャスト床板に以下の手段を採用することにより、以下の作用効果を生じるようにした。
【０００９】
請求項１に記載した発明のハーフプレキャスト床板は、上記の空洞形成部材を、上記したプレコンクリート層の一方の面に、この空洞形成部材を埋設する所定の厚さにコンクリートを打設したときに、このコンクリートが進入しない空洞部を形成するように構成してあるところに特徴がある。本発明のハーフプレキャスト床板は、工場製作の段階で空洞形成部材を予めプレコンクリート層等と一体に設けたものとしてあるため、これを建築施工現場に敷設した後に、従来技術のような空洞形成部材の配設及び固定作業を要しなくなる。すなわち、ハーフプレキャスト床板を施工現場に敷設した後、そのまま現場打ちコンクリートを打設することにより所望の床厚を得ることができるため、ハーフプレキャスト床板を用いた床の施工コストを低減可能となる。ここでハーフプレキャスト床板とは、工場で所定形状に製作された半製品としての床板を指し、プレコンクリート層とは、工場で予め主鉄筋等を埋設した状態に形成してあるコンクリート層を指す。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載に係るハーフプレキャスト床板について具体化したものである。すなわち、このハーフプレキャスト床板は、所定の平面形状を有するとともに主鉄筋を埋設してあるプレコンクリート層と、部分的にこのプレコンクリート層に埋没してあるとともに、残りの部分がこのプレコンクリート層の上面に露出した状態に配設してある複数のトラス筋と、これらのトラス筋間に並設してあり、上記のプレコンクリート層に一部が埋設してあるとともに、少なくともこのプレコンクリート層上に露出している部分に空洞部を形成可能な断面形状を有する複数の空洞形成部材とにより構成してあるところに特徴がある。ここでトラス筋とは、現場打ちコンクリートにより形成される床面コンクリート層を補強するために主鉄筋上に設けられる三角状の鉄筋を指している。これらのトラス筋は主鉄筋上に固着した状態に配設してあるため、空洞形成部材の配置により後述の床面コンクリート層とプレコンクリート層の結合強度の低下を防止し、高強度の床構造を実現可能とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、上記の空洞形成部材を、この中に形成される空洞部の一部に開口部を設け、この開口部を上記のプレコンクリート層に埋設してあるところに特徴がある。空洞形成部材の断面形状は、空洞部を形成可能なものであれば、特に制限はなく、円管や角管などにより空洞部を閉鎖断面としてもよい。しかし、空洞形成部材の断面形状を、空洞部に開口部を設けて、この開口部側を上記のプレコンクリート層に埋設するようにすれば製造が容易となるため、ハーフプレキャスト床板の製造コストの引き下げに有利となる。空洞形成部材の下部に形成された開口部は、工場製作の段階でプレコンクリート層によって塞がれているため、現場打ちコンクリートが空洞部内に進入して空洞部の面積を減少させるようなおそれは生じないものとなっている。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、上記した空洞形成部材を、全長にわたり単一の鋼材で空洞部を形成可能に構成してあることにより、曲げモーメントに対する補強部材としての性質を付与してあるところに特徴がある。ハーフプレキャスト床板は、床板の軽量化及び使用コンクリート量の削減を主目的としていたものであるため、従来技術においては強度的な要素は考慮されていなかった。しかし、ハーフプレキャスト床板の全長が大きくなると、これに作用する曲げモーメントも大きくなるため主鉄筋の負担が大きくなっている。そこで本発明では、空洞形成部材の材質として強度の大きい鋼材を採用するとともに、床板の全長にわたり単一体とすることにより強度の向上を図ることにより、長手方向に作用する曲げモーメントに対する補強部材として機能するようにしてあるところに特徴がある。なお、補強部材として機能を要求されるものについては、上記の他、空洞形成部材の肉厚を厚くすること、強靱な鋼材を採用すること、断面二次モーメントを大きくする形状にすること等の条件をいくつか満たすことが望ましい。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、長さの小さい床板や床厚の薄いものなど強度をあまり要求されない床に採用する場合には、曲げモーメントに対する強度は従来通り専ら主鉄筋に任せておき、ハーフプレキャスト床板本来の機能を向上させるようにしたものである。すなわち、上記の空洞形成部材は、下部がプレコンクリート層に埋設可能な複数の骨材を結合してなるフレームと、このフレームの周囲を覆うように取り付けてある金網とにより構成してある。この金網は、現場打ちコンクリートの砂利等が透過しない細かいメッシュのものを採用することが望ましい。このハーフプレキャスト床板は、フレームと金網とを合算した空洞形成部材の重量が軽くなる上に、空洞部の容積を大きくすることができると共に、製造も容易となるため、他の部材よりもコスト低減上有利なものとなっているところに特徴がある。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載したハーフプレキャスト床板を使用した床の施工方法について、以下の手段を採用したものである。すなわち、この床の施工方法は、上述したハーフプレキャスト床板を床施工現場に所要数を敷設し、これらのハーフプレキャスト床板の敷設面上に所望の厚さまで現場打ちコンクリートを打設して床面コンクリート層を形成する。ここで床面コンクリート層とは、現場打ちコンクリートによってプレコンクリート層から床面までの厚さに形成されるコンクリート層を指している。この施工方法は施工現場における作業が、ハーフプレキャスト床板の敷設面上に現場打ちコンクリートを所望の床厚になるまで打設するだけであり、原則としてそれ以外の手間を要しないので、施工コストが極めて安いものとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態例について図面を参照して説明する。初めに、実施の形態の第１例について図１から図３を参照して説明する。このハーフプレキャスト床板１は、図２（ｃ）に示すように、この床を既設の鉄骨はり１５上に整然と敷設し、既設されたハーフプレキャスト床板１，１上に床面コンクリート層１１を形成することにより所望の床厚（ｔ）としてある。このハーフプレキャスト床板の大きさは、通常、幅が０．９ｍ〜２ｍ、長さが２ｍ〜５ｍ程度である。ハーフプレキャスト床板１の構造は、図１に示すように、縦横に配設された主鉄筋３上にトラス筋５，…が、所定間隔で所定の位置に溶着により配設してある。
【００１６】
トラス筋５としては、通常、直径６ｍｍの棒鋼をＶ字状に屈成し、両端部を外方に折り曲げて溶着部を設けたものを採用してある。また、通常、主鉄筋３は、直径１０ｍｍの建材用の棒鋼を採用し、縦横及び斜めに配筋してあり、各交差部を結束又は溶着することにより固定してある。配設された各トラス筋５，…間には、板材をコ字状断面に形成してなる空洞形成部材７，…が床板の長手方向に平行に並設してある。空洞形成部材７は、主として床板の重量軽減及び使用コンクリート量の節減を目的とするものであることから、外圧に耐え得る程度の強度を有するものであればよい。したがって、その目的を達成可能なものであれば材質や肉厚などを問題にしなくてもよい。ここでは、この空洞形成部材７として鋼材を採用してあり、開口部側端部を外側に折り曲げてなる溶着部を設け、この部分を主鉄筋３に溶着することにより配設してある。
【００１７】
こうして主鉄筋３、トラス筋５及び空洞形成部材７は互いに固着された状態で、トラス筋及び空洞形成部材の下部が没するようにプレコンクリート層９で完全に固定されている。プレコンクリート層９の厚さ（ｔ１）は、通常７０ｍｍ程度であり、空洞形成部材７が、プレコンクリート層９の上面に出ている部分の高さは、完成した床の上面の高さとの関係から床の上面よりも３５ｍｍ程度の距離だけ下に位置するようにするとよい。すなわち、現場打ちにより形成される床面コンクリート層１１の厚さ（ｔ２）は、空洞形成部材７の上端部に約３５ｍｍを加えたものとすることが望ましい。ハーフプレキャスト床板１は、このように、上記の各要素により構成されているのであるが、これらは建築施工現場に運ばれて床の施工に供される。
【００１８】
図２は、ハーフプレキャスト床板１の製作要領と、これを用いて施工した床の構造を示している。同図（ａ）は、工場において、型枠１３に主鉄筋３を配設して、これにトラス筋５及び空洞形成部材７を配設し、これらを固着した状態を示している。また、同図（ｂ）は、型枠１３内にトラス筋５及び空洞形成部材７の下部を埋設させる深さまでコンクリートを流し込むことにより、プレコンクリート層９を形成したものを示している。この状態から型枠１３を除去したものが、図３に示すような全体像のハーフプレキャスト床板１となる。また、図２（ｃ）は、既述したように、本発明に係るハーフプレキャスト床板１，１を建築施工現場のはり１５上に並設して、その上に所望の厚さ（ｔ）になるまでコンクリートを流し込んで床面コンクリート層１１を形成した状態を示している。なお図示していないが、建築施工現場でコンクリートを流し込んで床面コンクリート層１１を打設する際には、空洞形成部材７の両端の開口部に端蓋を取り付け、この開口部からコンクリートが進入しないようにしている。またこの端蓋を、予め空洞形成部材７の両端の開口部に取付けた状態で、ハーフプレキャスト床板１，１を形成してもよい。
【００１９】
こうしてできあがったハーフプレキャスト床板１の横断面は、空洞形成部材７の上まで床面コンクリート層１１が形成されることにより、各空洞形成部材の内部には空洞部Ｓが区画形成されている。因みに、このハーフプレキャスト床板１の断面の寸法は、プレコンクリート層９の厚さ（ｔ１）が約７０ｍｍ、床面コンクリート層１１の厚さ（ｔ２）は、その上面とトラス筋５の上端部との距離が約３５ｍｍとなるようにしてあり、床１の完成時の床厚（ｔ）は２５０ｍｍ〜３００ｍｍ程度となっている。このハーフプレキャスト床板１を採用した床施工におけるコンクリートの現場打ち作業の際には、従来技術で行っていたような空洞部材の配設や固定作業を必要とせず、現場打ちコンクリートを打設して所望の厚さまで床面コンクリート層を形成するだけの作業で済むことになる。
【００２０】
次に、実施の形態の第２例について、図４を参照して説明する。第２例は、図４（ａ）に示すように、空洞形成部材を、骨材と金網とにより構成することにより、軽量化及びコストの低減を実現したものである。すなわち、この空洞形成部材４７は、下部がプレコンクリート層４９に埋設可能な複数の骨材を結合してなるフレーム４７ａと、この骨材の周囲を覆うように取り付けてある金網４７ｂとにより構成してある。フレーム４７ａは、平鋼、Ｌ形鋼あるいは丸棒鋼などの骨材を櫓状に組み立て、下端部に主鉄筋４３への溶着部を有するものを用いてある。金網４７ｂは、打設コンクリートの重さに耐え得る強度を有するとともに、打設コンクリートの小石などが通過不能なメッシュのものを採用するとよい。この金網４７ｂは、フレーム４７ａの外周部に沿って折り曲げ、要所でフレームに溶着することにより両者を結合してある。この空洞形成部材４７は、図４（ｂ）に示すように、工場において製作する際に、フレーム４７ａをトラス筋４５とともに、下端部を主鉄筋４３に溶着した後に、プレコンクリート層４９を充填することによりハーフプレキャスト床板４１としてある。空洞形成部材４７は、フレーム４７ａと金網４７ｂとを結合させた状態で固定してあるため、フレーム内には内側に長手方向に延びる空洞部Ｓが形成される。
【００２１】
第２例のハーフプレキャスト床板４１を用いた床の施工現場における施工要領は第１例と同様である。この空洞形成部材４７は、製造が簡単である上に軽量かつ大きな空洞部を形成可能なので、使用コンクリート量の削減、製造コスト、床の軽量化などに寄与するものとなる。骨材の構造は、図示してあるものの他、種々の変形例を採用可能である。なお、上記の金網に代えてメッシュ鋼板を採用することも可能である。
【００２２】
次に、実施の形態の第３例について図５を参照して説明する。以上の説明においては、空洞形成部材に対して床板の曲げ強度などは、通常は期待しないものとしてある。しかしながら床板が大形化して床板の全長も５ｍ〜６ｍともなると、大きな曲げモーメントが作用するため、主鉄筋だけではこれに対応することが困難となって来ている。そこで、本発明は、このような大きな曲げモーメントの作用に対応可能とするために、空洞形成部材にも曲げ応力を負担可能とするように、プレキャスト床板を強化するように構成したものである。曲げ強度を高くする条件としては、ここでは、少なくともこの空洞形成部材を、全長にわたり単一の鋼材で空洞部を形成可能な形状に形成してあるとともに、可能な限度で肉厚を大きくしかつ高さ（ｈ）と、最大幅（ｂ）との比を１以上とすることが望ましい。これは、断面係数（Ｚ）及び断面二次モーメント（Ｉ）を大きくする
【００２３】
このハーフプレキャスト床板２１の構成要素は、第１例のハーフプレキャスト床板１と同様である（図１参照）。上記の通り、空洞形成部材２７に大きな曲げ強度を付与してあるところに特徴がある。すなわち空洞形成部材２７の肉厚を厚くし、断面の形状とともに、強張り強さ（ＴＳ）の高い材質の鋼材を採用するとよい。
【００２４】
以上の説明においては、空洞形成部材の形状をいずれもコ字状断面とし、空洞部の開口部となる部分を下向きとしてあり、下部をプレコンクリート層中に埋設することにより、空洞部を形成するようになっているが、この空洞形成部材の形状は、これに限定されるものではない。例えば、従来技術の欄で採用されていたような角パイプ状のものや、円形断面のものであってもよい。このような形状を空洞形成部材として採用する場合には、プレコンクリート層を形成する前に、これらの部材を主鉄筋に固定する必要があるが、必ずしも溶着による必要はなく、結束などの手段によって結合するようにしてもよい。また、空洞形成部材の材質は、鋼材に限定されるものではなく、プラスチックや木材など他の素材であってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、空洞部を有する床の施工が極めて容易となるため、床の施工コストの低減が可能となる。また、空洞形成部材の曲げ強度を大きくする構成を採用すれば、床の強度を大きくすることができるので、長尺のハーフプレキャスト床板の採用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の第１例に係るハーフプレキャスト床板の構造を示すものであり、（ａ）は一部切欠断面図、（ｂ）は一部切欠斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の第１例に係るハーフプレキャスト床板の製作方法及び施工方法を示すものであり、（ａ）は主鉄筋にトラス筋及び空洞形成部材を固着した状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）に対してプレコンクリート層を形成した状態を示す断面図、（ｃ）はハーフプレキャスト床板を建築現場に敷設して床面コンクリート層を形断した状態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態の第１例に係るハーフプレキャスト床板の全体の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態の第２例を示すものであり、（ａ）は空洞形成部材の斜視図、（ｂ）はハーフプレキャスト床板の一部切欠断面図である。
【図５】本発明の実施形態の第３例に係るハーフプレキャスト床板を示す一部切欠断面図である。
【図６】従来技術の第１例に係るハーフプレキャスト床板の構成を示すものであり、（ａ）は一部切欠断面図、（ｂ）は斜視図である。
【図７】従来技術の第２例に係るハーフプレキャスト床板の構成を示す一部切欠断面図である。
【符号の説明】
１，２１，４１ ハーフプレキャスト床板
３，２３，４３ 主鉄筋
５，２５，４５ トラス筋
７，２７，４７ 空洞形成部材
９，２９，４９ プレコンクリート層
１１ 床面コンクリート層
４７ａ フレーム
４７ｂ 金網
Ｓ 空洞部

Claims (6)

1. 所定の厚さを有するプレコンクリート層と、このプレコンクリート層の一方の面にその一部が埋設された空洞形成部材とを有し、
   上記空洞形成部材は、上記プレコンクリート層の一方の面にこの空洞形成部材を埋設する所定の厚さにコンクリートを打設したときに、このコンクリートが進入しない空洞部を形成する
   ことを特徴とするハーフプレキャスト床板。
2. 所定の平面形状を有するとともに主鉄筋を埋設してあるプレコンクリート層と、
   部分的に上記プレコンクリート層に埋没してあるとともに、残りの部分がこのプレコンクリート層の上面に露出した状態に配設してある複数のトラス筋と、
   上記トラス筋間に並設してあり、上記プレコンクリート層に一部が埋設してあるとともに、少なくともこのプレコンクリート層上に露出している部分に空洞部を形成可能な断面形状を有する複数の空洞形成部材とを備えている
   ことを特徴とするハーフプレキャスト床板。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかの１において、上記空洞形成部材は、上記空洞部の一部に開口部が設けてあり、この開口部は上記プレコンクリート層に埋設してあることを特徴とするハーフプレキャスト床板。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかの１において、上記空洞形成部材は、全長にわたり空洞部を形成可能な形状に形成した単一の鋼材であることを特徴とするハーフプレキャスト床板。
5. 請求項１ないし請求項３いずれかの１において、上記空洞形成部材は、複数の骨材を結合してなるフレームと、このフレームの周囲を覆うように取り付けてある金網とにより構成してあることを特徴とするハーフプレキャスト床板。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかの１に記載したハーフプレキャスト床板を床の施工現場に所要数を敷設し、これらのハーフプレキャスト床板の敷設面上に所望の厚さまで現場打ちコンクリートを打設して床面コンクリート層を形成することを特徴とするハーフプレキャスト床板を用いた床の施工方法。

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