JPH06502896A - 平面的構造を備える面状中空鉄筋コンクリート床 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 平面的構造を備える面状中空鉄筋コンクリート床本発明は、平面的構造体を備え 、任、ｔの方向に広がる面状中空鉄筋コンクリート床に関する。本発明の床構造 体は、自由度が大きく且つ梁無し径間の太き（するために開発された完全構造体 システムの一部である。

従来の技術及びコンクリート床構造体の強度の弱さは、周知のことである考えら れる。コンクリート床構造体は、一つの欠点がある。死荷重は、通常、有効支圧 容量の２−４倍の重さである。この状況のため、殆んどの場合、ある種の内部空 洞を形成することにより、構造体の重量を軽減するための多くの試みが為されて いる。しかし、この問題点の全体的な解決手段の開発に成功した者は皆無である 。静的及び実用的な適切な解決手段を得るためには、当然に、多数の矛盾する条 件を同時に満足させることが必要とされるが、これは従来はとんど達成されてい ない。

故に、従来の全ての真剣な試みは、（任意の方向に広がる）より複雑な平面的構 造体ではなく、（一方向に広がる）簡単な一元的構造体に関するものであった。

これら二つの構造体の静的機能は極めて異なるものであり、比較することは出来 ない。

一元的構造体を備える床は、１９５０年代以降、予め組み立ててプレストレスを 加えた中空コンクリート要素によって十分に開発されてきており、この場合、該 中空空間の外形は、鋼管の周りに、継目無しにコンクリート詰めし、セメント接 合後にその管を要素から引き抜き、コンクリート内に空洞の管が残るようにして 形成される。この構造体は、コンクリートの容積に対応した最大支圧強度を実現 する。

しかし、該構造体は、予め組み立てた要素としてしか形成することが出来ず、支 圧容量は、一方向にしか存在しない。この構造は、床要素に広く適用しなければ ならないため、この強度の弱さのため、建物の構造全体が固定されて堅く且つ剛 性な系になる。この建物系は、支圧壁又は梁を必要とし、実際的な自由度は全く 得られない。

今日の技術以前は、薄板金属の管等を埋め込むことが公知であった。

独国特許第２．１１６．４７９号（バンズ・ナイフエラー（Ｈａｎｓ　Ｎｙｆｆ ｅｌｅｒ）　１９７０年）によって、上述の管を軽量材料から成る玉（−列の真 珠のような）に変更し、これにより、予め組み立てた管の長さが現場で短（なる のを回避することが示唆されている。玉の線は、その玉の中間に穴を穿孔し、そ の穿孔穴を貫通した鋼製バーに玉を取り付けることにより形成することが示唆さ れている。玉を有するバー自体は、補強材を使用せずに、曲げたバーに取り付け られる。

この考えは、該着想を極めて非現実的なものにする幾つかの重大な欠点がある。

即ち、上述の全ての材料を交換し得るとは限らないこと。穿孔した玉はコンクリ ートを充填せずに中空にすることは出来ないこと。実用的な実施は、極めて困難 で且つ疑わしいこと。

この考えは、理論的には可能であるが、何ら現実性がないと結論せざるを得ない 。平面的構造体に関して、この考えは何の意義も持たない。交差させたバー上で 玉を引っ張ることは全く不可能である。

平面的構造体を備える床は、重量／厚さの比が大であるため、従来のコンパクト な設計において、特に、支柱と組み合わせて合理的に使用することは出来ない。

柱に費用をかけたくない場合には、側辺長さが約３−５ｍの小さい部材にしか適 用することが出来ない。この強度の弱さのため、建物全体の構造は極めて緊密な モジュールとして結束され、これにより、この系も又、剛性となり、自由度に欠 ける。

一次元的な中空構造体に関する公知の技術を平面的な中空構造体に応用し得る技 術は皆無である。

本発明は、極めて簡単な技術により、せん新条件を向上させ且つ任意の可撓性の ある中空空間を形成することに伴う問題点を解決するものである。中空体（気泡 ）及び補強材は、気泡を補強材のメツシュ寸法に適合させる幾何学的形状の設計 により、一体化され、固定した幾何学的及び静的単一体とされ、これにより、気 泡の相互位！及びその水平方向における最初の固着位置が最終的に固定される。

気泡の頂部は、上方の歩行可能なメツシュを通じて二次的に固定される。垂直方 向の固定は、二つのメツシュの間に通常の結束材を使用することにより行われる 。

これにより、通常の方法に従って継目無しコンクリート詰め状態に埋め込まれる 用意の出来た鋼及び空気から成る内部格子製品が形成される。

本発明は、又、請求の範囲第４項に関する製造技術にも関する。

このシステムは、二つの新規な着想の結果として、従来と異なると同時に極めて 簡単である。その新規な着想の第一は、通常の技術及び方法と異なり、補強材を （分離させずに）その他の材料と一体化させることである。その第二は、空気及 び鋼を組み合わせて、独立した幾何学的及び静的単一体とすることであり、これ も又、従来と完全に異なり、又新規な構造である。

以下の七つの絶対的な技術条件を同時に全て満足させることを特徴とする空隙が 気泡によって提供される。

１、簡単な構造及び形状であること（実現可能性）。

２、閉成体であること（水密性）。

３　強度が大きいこと（接触箇所の不撓性）。

４、信頼性に富む固定が可能であること（交通及びコンクリート接合対する耐性 ）。

５、本体が対称であること（二軸、又は回転）。

６、構造が対称であること（二軸、又は回転）。

７、連続的な継目無しコンクリート接合に対して障害がないこと。

こうした判断基準から、楕円形及び球形に近い形状の気泡が開発されるに至った 。実際の実現可能性及び輸送容積に関し、多くの可能性を有する継手部材として の気泡が開発された。

本発明の技術による設計は、３０−４０％のコンクリートを空気と置換するもの である。その結果、全ての公知の床構造体よりも重量が軽（、強度及び剛性が大 きく且つ支圧容量及び自由度が向上したことを特徴とする、平面的な面状中空床 構造体が得られ、この設計は、当然に、経済的により優れた結果をもたらすもの である。この技術の結果、従来の圧密な床と比較して顕著な利点が得られ、材料 の容積は少な（て済み、コンクリートで４０−５０％、これに加えて、鋼で３０ −４０％軽減され、強度が１００−１５０％増大し、広がりが２００％以内で増 す。

この技術は、要素の現場加工及び予めの組み立ての双方に適している。例えば、 予め組み立てて且つプレストレスを加えることにより、系及び実施に若干の自然 な変化が生じる可能性があり、気泡は、離れた製品上で発泡パネルに固定するこ とが出来、補強材は、気泡の間でコンクリートリブ内に集中させることが出来る 。

気泡を補強材のメツシュ内に配置した状態の基本的設計の例を示す図面を参考に した以下の説明によって、本発明及びその実施をより詳細に説明するが、この添 付図面の第６図乃至第１３図に示した変形例の可能性は、同一厚さの床に関する ものである。添付図面において、 第１図は、気泡を有し且つ支柱上に支持された床構造体の平面図、第２図は、同 一の床構造体の縦外形図、第３図は、可変気泡の構成要素を示す図、第４図は、 構成要素間の固定状態を示す図、第５図は、継手気泡を示す図、 第６図は、玉状の気泡が二番目のメツシュ毎に配置され且つバインダにより頂部 に固定された床部分の平面図、 第７図は、同一部分の縦外形図、 第８図は、玉状の気泡が三番目のメツシュ毎に配！され且つ頂部で歩行可能な網 に固定された床部分の平面図、 第９図は、同一部分の縦外形図、 第１０図は、楕円形の気泡が二番目のメツシュ毎に存在する状態の床部分の平面 図、 第１１図は、同一部分の縦外形図、 第１２図は、楕円形の気泡が二番目のメツシュ毎に存在する状態の床部分の平面 図、 第１３図は、同一部分の縦外形図である。

予め組み立てることと現場で加工することとの間には、何ら顕著な相違はないが 、その理由について以下に説明する。

二方向の補強材（１）は、第６図乃至第１３図に示す極（普通の方法で形態（１ ６）に配置され、底部（１６）に固定される。次に、気泡（３）を二番目のメツ シュ（２）毎に補強材（１）上に直接配置する。気泡（３）の頂部は、同一の方 法で上方の歩行可能な網（１２）を介して接続される。上方マツトレスの代替例 として、気泡は、バインダを該気泡（３）の所定の「眼Ｊ　（１５）内に突き刺 して接続することが出来る。これで、二つの鋼製網（１，１２）及びその網間の 気泡（３）は、水平方向に安定的で且つ不撓性のシステムを形成する。頂部のＩ Ｉ（１２）は、通常の結束ワイヤー（１３）によって底部の網（１）に係止され る。

これで、通常の方法でコンクリート詰めが可能な格子（１，１２）及び気泡（３ ）からなる三次元の安定した格子が形成される。

所望であれば、縦方向の結束は適当に緩く行い、次に、持ち上げ圧力によって気 泡を上昇させ、メツシュ及び気泡の完全なコクリート接合を確実にするが、格子 自体は極めて弾性的であるため、何れの場合でも完全な埋込みがなされるであろ う。

仕上げた床構造体は、面状の上部及び底部を備えるクロスウェブ構造体（三次元 的コンクリート格子）である。この作業は、二重補強材を備える通常の床の場合 よりも、時間がかからないことを指摘する必要がある。

従来の圧密床（ｍ）と比較したときの気泡床（０）の利点を示すために、以下に 幾つかの計算例を示す。

荷重　圧密床　気泡床 （ｍ）　（ｏ　） 死荷重　ｇ　”　７．７　５．１ｋＮ／ｍ”床仕上げ　ｇ＝　０．４　０．４− 軽量仕切り　ｇ＝　０．５　０．５− 荷重容量　１）＝　１．５　１．５− 設計荷重　ｑ　＝　ｇ＋１．３ｐ　＝　１０．６　８．０　ｋＮ／ｍ２この計算 は、二つの床の静荷重条件を等しくして行う。即ち、有効厚さ同一、　ｈ、ｅ 圧力同一・＝２０％ａｆｈ、ｅ モーメント深さ同一　＝９０％−ｈ、ｅ設定り、ｅ　＝　ｈ＋３ｃｍ １　支圧容量の直接的利点 同一の支持条件のとき、 ０床上の荷重は　（１０，６−８，０）　３／４　＝　２．０　ｋＮ／ｍ”だけ 増えて　１．５＋２．０　＝３．５−に増大する。

２、フリースパンの利点 曲げ力に基づく場合 Ｍ　ｑ＊に本１　＝　へ 輩、Ｉ１１　ｑ、ｍ　＊　Ａ、ａ＋　＝　１０．６　Ａ、ｒＢＭ、ｏ　ｑ、ｏ　 本Ａ、ｏ　＝　８．ＯＡ、。

輩、ｍ　／　Ｍ、ｏ　＝　（１０，６／８．０）本人、ｍ／Ａ、ｏ　＝　１．３ ３　本Ａ４／Ａ、。

ｉｌ、１Ｉｌ＝　１１．。

せん断力に基づく場合も同一の結果となる。

両方の場合、スパン面積は３５％増す（各方向に約１６％増す）。

支圧容量　り、　Ｏ＝　３．５　ｋＮ／ｍ２厚さは、　４５％ の増加、又は　３．５　ｋＮ／ｍ２ の余剰死荷重に対応して、　３２　ｃｍから　４６　ｃ＋ａ に増す必要がある。

例：　測定厚さ４６ｃｍのとき　１１．０　ｋＮ／ｍ”永久荷重　０．９＝ 作用荷重　３．５− 設計荷ｔ　ｑ、＋１１＝　１６．４　ｋＮ／ｍ”荷重　Ｍ、ｍ／Ｍ、ｏ　ｑ、ｆ ｆｌ／　ｑ、ｏ　＝　２．１床　輩、ｍ／ｌｏ　（ｈ、ａ＋／ｈ、ｏ）２＝　２ ．１ｈ４／ｈ、ｏ　＝　１．４５ ｈ、ｉ　＝３２本１．４５　＝　４６　ｃｍ２、気泡床の容量が圧密床と等しい 容量まで縮小する必要がある場合作用荷重　り、ｆｆｌ　＝　１．５　ｋＮ／ｍ ２厚さは、　４５％ に対応する　７．７−４．２　＝　３．５　ｋＮ／ｍ２の総荷重の減少、又は　 ２０％ の減少に対応して、 ３２ｃｃから５ｃｍだけ薄くなり、　２６　ｃｍとなる。

例、測定厚さ　６．２４本２／３　＝　４．２　ｋＮ／ｍ２永久荷重　０．９− 作用荷重　１．５− 設計荷重　（１，ｏ　＝　７．１　ｋＮ／ｍ２荷重　１１．ｏ／Ｍ、ｍｚｑ、ｏ ／ｑ、ｍ＝７．１／１０．６　＝　０．６７床　Ｍ、ｏ／Ｍ、ｍ　＝　（ｈ、ｏ 　／　ｈ、ｍ）２＝　０．６７ｈ、ｏ／ｈ、ｍ　＝　０．８２ ｈ、ｏ　＝３２本０．８２　＝　２６　ｃＩ１１荷重 死荷重（両）　ｇ　＝　５．１ｋＮ／ｍ２床仕上げ　ｇ＝　０．４− 軽量仕切り　ｇ＝　０．５− 作用荷重　ｐ＝　１．５− 設計荷重　Ｑ　＝　ｇ＋ｌ、　３ｐ　＝　８．０　ｋＮ／ｍ２１、曲げ強度の増 加 荷重に対して　Ｌｍ＝Ｍ、ｏ之ｑｋｌ　ＱＡ床に対して　１１．ｏ／Ｍ、ｍ　ｚ 　（ｈ、ｏ　／　ｈ、ｍ）２＝　（２９／　１８）”　＝　２．６ 気泡床の曲げ強度は、圧密床の強度を１６０％上廻るものである。

２、せん断強度の増加 又、せん断強度も１００％以上増大するが、厚さ以外に、支持部分の幅にも依存 する。

３　自由径間の増加 面積　Ｍ、ｏ　／　Ｍ、ｍ＝　ｑ　Ａ、ｏ　／　ｑ　Ａ、ｍ　＝　２．６＾、ｏ 　／　Ａ、ｍ　＝　２．６ 気泡床の自由径間（フリースパン）は、圧密な床の自由面積よりも１６０％大き く、又は各方向に６０％大きくなる。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ロ＠調査報告 フロントページの続き （８１）指定回　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、　ＬＵ、　ＮＬ、　ＳＥ）、０Ａ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ 、ＴＧ）、ＡＴ、ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，ＤＥ、　ＤＫ 、　ＥＳ。

ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、ＭＣ，ＭＧ、　ＭＷ、　Ｎ Ｌ、　Ｎｏ、　ＰＬ、　ＲＯ，ＳＤ、　ＳＥ、　ＳＵ、　ＵＳ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．平面的構造を備える面状の中空鉄筋コンクリート床にして、気泡（３）をメ ッシュ（１）内に直接埋め込むことにより、特定の中空体、前記気泡（３）及び 二方向の補強材（１）が、固定された幾何学的且つ静的単位体として一体化され 、これにより、該気泡（３）の相互位置及びその水平方向での初期の固着が最終 的に固定され、前記気泡の頂部が上方の歩行可能なメッシュ（１２）により、又 はこれと択一的な通常のバインダにより二次的に固定され、垂直方向の固着が二 つのメッシュ間の通常の結束によりなされ、これによって、鋼及び空気から成る 独立の空間的に安定した格子製品が形成され、当該格子製品は、継面無しのコン クリート内に埋め込まれる用意が整った、現場で形成でき又は予め組み立てた格 子要素として形成できることを特徴とする、面状の中空鉄筋コンクリート床。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の中空鉄筋コンクリート床構造体にして、プラスチ ック（ポリプロピレン）等のような硬質な材料から成る極めて薄い殻体を備え、 楕円形又は同様の対称の形状である、中空で閉成された耐水性本体と、気泡（３ ）と、を使用することを特徴とする中空鉄筋コンクリート床構造体。
3. ３．請求の範囲第１項又は第２項に記載の中空鉄筋コンクリート床構造体にして 、二つの可変の基本的な要素から形成される気泡（３）と、ボール状の端部片（ ４）と、中間に設けられ、スナッブロック（６）等によって相互に密接に接続さ れる円筒状リンク（５）と、を使用することを特徴とする中空鉄筋コンクリート 床構造体。
4. ４．請求の範囲第１項乃至第３項に記載の中空床構造体を製造する方法にして、 底部（１６）を形成し得るように固定され且つ支持する二方向の補強材により底 部（１）に形成された、鋼及び空気から成る面状の安定的な格子の周囲にコンク リート接合し、前記気泡（３）が、前記底部内の二番目又は三番目メッシュ（２ ）毎に配置され、同一又は半分のメッシュ寸法のマットレスとして又は気泡（３ ）内の所定の「眼」（１５）内に突き刺したバインダとして形成された上方メッ シュ（１２）により頂部が安定化され、水平方向の安定性が前記気泡をメッシュ 内に埋め込むことにより得られ、垂直方向の安定性が上方メッシュ（１２）と底 部メッシュ（１）との間の通常の結束（１３）により得られることを特徴とする 方法。
5. ５．請求の範囲第１項乃至第４項に記載の予め組み立てた中空床構造体にして、 気泡（３）を発泡底部（１６）内でスペーサの上に交互に固定し、補強材（１） を該気泡（３）間でコンクリートウェブ（７）内に集中させることを特徴とする 予め組み立てた中空床構造体。