JP5047060B2 - 合成床版とその補強方法 - Google Patents
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Description
かかる合成床版は、従来の鉄筋コンクリート床版に比較して、耐荷力が高いため、長い床版支間を薄い床版厚で構成でき、型枠・支保工が省略でき、底鋼板があるためコンクリート片の落下の危険性がないという特徴がある。
合成床版51の厚さ、すなわち底鋼板52の下面からコンクリート56の上面までの高さを「床版厚」と呼ぶ。
そのため、この合成床版60は、図8に示すように、鋼底型枠61と、このリブ上に配筋されたループ鉄筋65と、鋼底型枠61上に打設されたコンクリートCとを備えている。また鋼底型枠61は、底鋼板62と、この底鋼板62に概ね逆U字状を呈するように固定されたU型リブ63とを有している。
そのため、図9に示すように、コンクリート層と一体化して強度合成された床版70を形成する鋼骨格71は、下面を形成する底鋼板72の上面に結合補強ビーム73が固定されると共に、底鋼板72のハンチ部74の上面と結合補強ビーム73とが支持板75によって結合され、ハンチ部74で全体重量を支持し得るように構成されている。
(1) 底鋼板、主鉄筋は断面係数が小さいため、合成床版の曲げ剛性にあまり寄与しない。そのため、補強材の曲げ剛性が低い場合、多数の補強材が必要となり、コストアップとなる。
(2) 形鋼(例えばチャンネル材)は断面係数は大きいが、切断や穴開けなどの加工コストが高い。
(3) 形鋼は規定サイズが決まっているため、設計上最適な寸法が選定できない場合がある。例えば、わずかに強度が不足する場合、1サイズ上げる必要があり、経済的に不利になる場合がある。
(4) 軽量形鋼の場合、フランジ部が直角に曲げられており、コンクリート打設後、フランジ部の下面に空隙ができるおそれがある。
(5) 加工後に防錆のために行う工程である塗装工程が加工工程と別工程になるため、塗装コストが高くなる。
該底鋼板の上面に互いに平行に間隔を隔てて溶接された複数の補強材とを有する合成床版であって、
前記補強材は、長さ方向に沿って折り曲げられた矩形鋼板からなり、かつ底鋼板に溶接される脚部から底鋼板に対して垂直に延びるウエブと、ウエブの上端から水平に対し所定の上向き角度で一方に折り曲げられ幅方向の長さが前記脚部の幅方向の長さより長い傾斜フランジとを有する、ことを特徴とする合成床版が提供される。
前記コンクリート孔は、円形孔、楕円孔又は、端部で折り曲げられた突出部を有する矩形孔である、ことが好ましい。
この図において、本発明の合成床版10は、水平に延びる平板状の底鋼板12と複数(この図で3本)の補強材20とを有する。複数の補強材20は、底鋼板12の上面に互いに平行に間隔を隔てて溶接され、全体として一体の鋼板パネル14を構成している。
この図において、補強材20は、長さ方向(図2Aで紙面に直交する方向)に沿って折り曲げられた矩形鋼板からなる。
この構成により、水平部25の下面が底鋼板12の上面に密着するので、補強材20の位置決めが容易となる。また、水平部25の両側の溶接部が水平部25の長さ(幅)だけ離れるので、溶接による影響(例えば熱歪み)を小さくできる。
従って、鋼板パネル14の断面2次モーメントIと断面係数Zは、同一面積であっても中立軸zから遠い位置の断面積が大きいほど、大きくなることがわかる。
また、傾斜フランジ24には、生コンクリート内の空気が通過可能な空気孔24aが長さ方向に一定のピッチ(例えば300mm)で設けられている。この空気孔24aも折り曲げ前に加工されている。
合成床版10の全長は例えば10m以上あり、合成床版を分割する必要があり、現地でそれらを連結する必要が生じることがある。本発明の補強材20は、ウエブ22と傾斜フランジ24の両端部に複数のボルト用の貫通孔(図示せず)を設け、隣接する補強材20の端部同士を連結金具30とボルト32で連結できるようになっている。
なお、ボルトを用いず、連結金具30の周辺を補強材20の端部に直接溶接してもよい。
この構成により、合成床版を分割するため補強材を分割し連結する場合でも、補強材20の連結部の曲げ剛性(断面2次モーメントIと断面係数Z)を連結部以外の部分と同等以上に高めることができ、合成床版10より短い補強材20の使用を可能にすることができる。
この構成では、第1実施形態の水平部25がなく、ウエブ22の下端面が底鋼板12の上面に密着する。第1実施形態の水平部25は、底鋼板12に密着するので、曲げ剛性の増加に対し、あまり寄与しない。従って、この構成により、第1実施形態よりも少ない断面積で、同等の曲げ剛性を得ることができ、設計上最適な寸法が容易に設定できる。
なお、その他の構成と効果は、第1実施形態と同様である。
補強材20の脚部21aは、この図では第1実施形態と同一であるが、第2実施形態のように水平部25を省略してもよい。
この構成により、中立軸zから遠い位置にある傾斜フランジ24全体の断面積を第1実施形態のほぼ2倍に設定できるので、第1実施形態よりも少ない断面積で、同等の曲げ剛性を得ることができ、設計上最適な寸法が容易に設定できる。
なお、その他の構成と効果は、第1実施形態と同様である。
このコンクリート孔22aと突出部22bも折り曲げ前に加工するのがよい。コンクリート孔22aを矩形孔とすることにより、曲げ剛性を下げることなく、開口長さを大きく設定でき、生コンクリートの通過をより容易にできる。
また、突出部22bを設けることにより、硬化後のコンクリートとの結合をより強固にできる。
16 主鉄筋、18 コンクリート、
20 補強材、20a 脚部、22 ウエブ、
22a コンクリート孔、22b 突出部、
24 傾斜フランジ、24a 空気孔、
25 水平部、30 連結金具、32 ボルト
Claims (6)
- 水平に延びる平板状の底鋼板と、
該底鋼板の上面に互いに平行に間隔を隔てて溶接された複数の補強材とを有する合成床版であって、
前記補強材は、長さ方向に沿って折り曲げられた矩形鋼板からなり、かつ底鋼板に溶接される脚部から底鋼板に対して垂直に延びるウエブと、ウエブの上端から水平に対し所定の上向き角度で一方に折り曲げられ幅方向の長さが前記脚部の幅方向の長さより長い傾斜フランジとを有する、ことを特徴とする合成床版。 - 補強材の前記脚部は、ウエブの下端面、又はウエブの下端で傾斜フランジ側に水平に折り曲げられた水平部である、ことを特徴とする請求項1に記載の合成床版。
- 前記傾斜フランジは、所定の曲げ剛性を得るように幅が設定された、1枚又は折り重ねた2枚の鋼板からなる、ことを特徴とする請求項1に記載の合成床版。
- 長さ方向に沿って折り曲げられた矩形鋼板からなり、かつ底鋼板に溶接される脚部から底鋼板に対して垂直に延びるウエブと、ウエブの上端から水平に対し所定の上向き角度で一方に折り曲げられ幅方向の長さが前記脚部の幅方向の長さより長い傾斜フランジとを有する複数の補強材を、水平に延びる平板状の底鋼板の上面に、互いに平行に間隔を隔てて溶接する、ことを特徴とする合成床版の補強方法。
- 前記ウエブには、生コンクリートが通過可能なコンクリート孔が折り曲げ前に設けられ、前記傾斜フランジには、生コンクリート内の空気が通過可能な空気孔が折り曲げ前に設けられる、ことを特徴とする請求項4に記載の合成床版の補強方法。
- 前記コンクリート孔は、円形孔、楕円孔又は、端部で折り曲げられた突出部を有する矩形孔である、ことを特徴とする請求項5に記載の合成床版の補強方法。
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