JP5729566B2 - コンクリート平版のせん断補強の形成方法と、道路床版及びフラットスラブ - Google Patents

Description

本発明は、鉄筋コンクリート平版のせん断補強の形成方法と、その方法による道路床版若しくはフラットスラブに関するものである。

従来、橋梁等における床版（現場打ちのものとプレキャスト床版を含む）は、増大する移動荷重によりひび割れなどが進行してコンクリートが部分的に抜け落ちる場合があり、その補強対策として、主鉄筋や配力筋にラチストラス筋によるせん断補強筋を備えて鉄筋コンクリート版としているものが知られている（特許文献１参照）。また、柱と該柱の曲げやせん断力を梁を用いないで直接伝達させるフラットスラブ構造においては、前記柱とフラットスラブとの接合部に生じやすいパンチング破壊に対するせん断補強対策として、特許文献２に記載されているように、フラットスラブの上端筋と下端筋との間に、鉄筋とスパイラル筋とからなるせん断補強筋を略水平に配設して、スラブ厚を増やすことなくせん断耐力を向上させようとするものが知られている。

特開２０１０−１０１０４４号公報 特開２００４−０４４２２２号公報

しかし、従来の道路床版等のコンクリート版におけるせん断補強対策では、せん断補強筋の材料コスト、その施工に掛かる手間や工期の長期化が負担となる。本発明に係るコンクリート平版の形成方法と道路床版及びフラットスラブへの適用による形成方法は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係る道路床版の要旨は、縦・横に格子状にして配筋され平版の中で上位置に配設される上端筋と、縦・横に格子状にして配筋され平版の中で下位置に配設される下端筋とを型枠内に配設し、前記上端筋に波形のせん断補強筋を一方向に上方向から載置して並設させて、又は、上端筋に波形のせん断補強筋を互いに直交する方向に上方向から載置して並設させて、少なくとも橋軸方向に波形のせん断補強筋を並設させて前記せん断補強筋を前記上端筋に固定手段で固定した後、型枠内にコンクリートを打設して形成した道路床板において、前記橋軸方向の波形のせん断補強筋は、少なくとも自動車の走行タイヤの走行範囲をカバーする補強範囲に配設されることである。

本発明に係るコンクリート平版のせん断補強の形成方法の要旨は、縦・横に格子状にして配筋され平版の中で上位置に配設される上端筋と、縦・横に格子状にして配筋され平版の中で下位置に配設される下端筋とを型枠内に配設し、該型枠内にコンクリートを打設して形成されるコンクリート平版の形成方法において、波形のピッチを前記上端筋のピッチに合わせるとともに前記波形の高さを前記ピッチの半分にして形成した波形のせん断補強筋を一方向に上方向から建設現場で前記上端筋に載置して並設させて、又は、波形のピッチを前記上端筋のピッチに合わせるとともに前記波形の高さを前記ピッチの半分にして形成した波形のせん断補強筋を互いに直交する方向に上方向から建設現場で前記上端筋に載置して並設させて、前記せん断補強筋を前記上端筋に固定手段で固定した後、前記型枠内にコンクリートを打設して形成することである。

本発明に係るフラットスラブの要旨は，上記コンクリート平版のせん断補強の形成方法によって、建設現場において少なくとも柱との接合部（柱の水平断面辺長の２倍程度を柱の４辺に考える）に、波形のピッチを上端筋のピッチに合わせるとともに前記波形の高さを前記ピッチの半分にして形成した波形のせん断補強筋を、一方向に上方向から前記上端筋に載置して並設させ、せん断補強を施したコンクリート平版を形成してなる。

本発明のコンクリート平版のせん断補強の形成方法と、それによる道路床版及びフラットスラブによれば、上端筋と下端筋との間に、せん断力に対する抵抗筋となるせん断補強筋を追加して、道路床版を形成する場合に、若しくは、フラットスラブ等のコンクリート平版の柱との接続部を補強する場合に、直線状の鉄筋を波形に曲げて形成し、それを接続部とその周囲において前記上端筋に載置して位置固定させ、コンクリートを型枠に打設するだけで良いので、せん断補強筋の製作コストが低コストで済むとともに、型枠への配筋作業も簡単で手間が掛からず、配筋工期を短縮できて、効率的なせん断補強対策となる。

前記せん断補強筋は、波形の谷部の位置が、下端筋の位置よりも上位置にあるので、配筋作業の際には、単に上端筋に繋着させ載置して、更に、番線などで位置固定するだけでよく、工期が飛躍的に短縮されコスト低減となる。そして、本発明の形成方法によって道路床版とすれば、移動荷重に対して優れたせん断補強対策となる。自動車の走行タイヤの範囲に本発明の形成方法を適用した床版として、せん断耐力を向上させるのでライフサイクルのコスト低減に繋がる。また、同様に、柱との接続部に前記コンクリート平版を有するフラットスラブとすれば、スラブ厚を増大させること無く、せん断力に対して強く抵抗して、パンチング破壊対策に適したフラットスラブとなる。但し、フラットスラブの場合は、波形鉄筋の波高は、高い方がより効果的である。

本発明に係るコンクリート平版のせん断補強の形成方法の第１実施例を、平版の一部を透視して配筋状態を示す斜視図（Ａ）と、せん断補強筋の側面図（Ｂ）とである。 同本発明に係るコンクリート平版のせん断補強の形成方法の第１実施例を示す一部の側面図（Ａ）と、正面図（Ｂ）とである。 本発明に係るコンクリート平版のせん断補強の形成方法の第２実施例を示す斜視図（Ａ）と、一部の側面図（Ｂ）と、正面図（Ｃ）とである。 同本発明に係るコンクリート平版のせん断補強の形成方法の第３実施例に係る斜視図である。 同本発明に係るコンクリート平版のせん断補強の形成方法の第３実施に係る側面図（Ａ）と、一部の正面図（Ｂ）とである。 同本発明に係るコンクリート平版のせん断補強の形成方法の第４実施に係る斜視図（Ａ）と、一部の側面図（Ｂ）と、正面図（Ｃ）とである。 本発明に係るコンクリート平版のせん断補強の形成方法によるコンクリート平版を接続部に有するフラットスラブ６の斜視図（Ａ）と側断面図（Ｂ）とである。 同本発明に係るコンクリート平版のせん断補強の形成方法によるコンクリート平版を接続部に有するフラットスラブの平面図（Ａ）と側断面図（Ｂ）とである。

本発明に係るコンクリート平版のせん断補強の形成方法は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、コンクリート平版１を工場若しくはフラットスラブの建築現場で形成する際に、平版用型枠内の上位置に配筋された上端筋２にせん断補強筋３を載置して形成するものである。

本発明の第１実施例は、図１（Ａ），（Ｂ）乃至図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、縦筋（例えば、主筋）２ａ，４ａ・横筋（例えば、配力筋）２ｂ，４ｂを格子状にして配筋される平版の中で、上位置に配設される上端筋２と、下位置に配設される下端筋４とを型枠（図示せず）内に配設し、該型枠内にコンクリートを打設して形成されるコンクリート平版の形成方法において、前記上端筋２（縦筋２ａ，横筋２ｂのいずれか）に、波形に形成したせん断補強筋３を一方向に並設させて上方向から載置する。

前記せん断補強筋３は、図１（Ｂ）に示すように、ピッチＰを上端筋２における縦筋２ａのピッチに合わせて、上下方向において波形にする。また、その高さＨは、前記ピッチＰの半分とすることで、せん断補強筋３の角度θが約４５度となる。これにより、せん断力が斜め４５度に最大で作用するときに、前記せん断補強筋３がそのせん断方向に添って配筋されているので、効率的に抵抗する。このようなせん断補強筋３を予め工場などで形成して所要数用意しておく。

そして、前記せん断補強筋３を前記上端筋（縦筋２ａ）に番線などの固定手段で固定し、動かないようにした後、型枠内にコンクリートを打設して形成する。このようにして形成したコンクリート平版１は、例えば、新設の道路床版あるいは既設の道路床版の打ち替え補修として、現場打ちで形成する場合でも、工場で予め形成するプレキャストコンクリート版としてでも適用できる。このせん断補強筋３を橋軸方向に適宜間隔で並設するものである。自動車等の移動荷重によってせん断力が作用し、斜め４５度に最大応力が生じても、せん断補強筋３がそれに沿って効いてくるので、有効な補強となるものである。

本発明の第２実施例に係るコンクリートの平版１ａは、図３に示すように、前記せん断補強筋３の並設の数を増やして間隔のピッチを狭くしたものである。これにより、更に、補強が増すものである。

本発明の第３実施例に係るコンクリート平版のせん断補強の形成方法は、図４乃至図５に示すように、上端筋２（縦筋２ａ）に波形のせん断補強筋３を一方向に並設させて上方向から載置した後、更に、前記一方向に直交する他方向にも前記上端筋２（横筋２ｂ）に波形のせん断補強筋３を並設させて上方向から載置して、該両方向のせん断補強筋３，３を前記上端筋２（縦筋２ａ，横筋２ｂ）に固定手段で固定することである。

このように、せん断補強筋３，３を配筋することで、コンクリート平版１ｂの長手方向と短手方向とにおいても、せん断力に抵抗するようになり、特に、フラットスラブの接続部に設けるコンクリート平版１ｂが、正方形かそれに近い形のときに効果を発揮するものである。

図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明の第４実施例に係るコンクリート平版１ｃのせん断補強の形成方法は、前記せん断補強筋３，３のピッチを狭くして、補強鉄筋の量を増やしたものである。前記コンクリート平版１ｂと前記コンクリート平版１ｃとにおいて、前記せん断補強筋３のピッチの寸法や高さはそれぞれ設計事項である。また、せん断補強筋３の太さは適宜であり、その形状・材質などは、例えば丸棒、異形棒などの鋼材であるが特に限定するものではない。

前記各実施例におけるせん断補強筋３は、図２（Ａ）に示すように、実施状態において波形の谷部３ａの位置が、下端筋４（横筋４ｂ）の位置よりも上位置にある。よって、このせん断補強筋３は、平版用型枠において、格子状の上端筋２及び下端筋４を配筋した後に、それらの上方から上端筋２に置いて簡単に載置できるものである。よって、溶接作業が不要であって、仮置き用のスペーサなども不要であり、配筋作業が簡易で工期が短縮される。

本発明に係る道路床版は、前述したように、少なくとも橋梁における橋軸方向に波形のせん断補強筋を並設させて前記コンクリート平版を形成するものであるが、更に、前記橋軸方向の波形のせん断補強筋を、自動車の走行タイヤの走行範囲に対応させて少なくとも当該走行範囲をカバーする（若干広くして）補強範囲に配設することで、工期短縮となるとともに、使用鉄筋量も少なくなってコスト低減となる。

また、本発明に係るフラットスラブ６は、図７乃至図８に示すように、上記のコンクリート平版の形成方法によって形成されるコンクリート平版１ｂ，１ｃを、フラットスラブ６として、柱５との接合部に適用し、型枠を組んでコンクリートを現場打ちして架設するものである。前記接合部の領域としては、柱の水平断面辺長の２倍程度を柱の４辺に考える。これにより、前記接合部におけるパンチング破壊に対して、せん断力に強いフラットスラブ６が手間をかけずに低コストで製作できる。

本発明に係るコンクリート平版のせん断補強の形成方法は、フラットスラブに適用するものとして説明したが、これに限らず、ハーフＰＣ版などによる合成版にも応用できるものである。また、衝撃に強いコンクリート平版として床版，壁，基版などに適用できるプレキャストコンクリート版とすることもできる。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ コンクリート平版、
２ 上端筋、 ２ａ 縦筋（主筋）、
２ｂ 横筋（配力筋）、
３ せん断補強筋、
４ 下端筋、 ４ａ 縦筋（主筋）、
４ｂ 横筋（配力筋）、
５ 柱、
６ フラットスラブ。

Claims (3)

1. 縦・横に格子状にして配筋され平版の中で上位置に配設される上端筋と、縦・横に格子状にして配筋され平版の中で下位置に配設される下端筋とを型枠内に配設し、
   前記上端筋に波形のせん断補強筋を一方向に上方向から載置して並設させて、
   又は、上端筋に波形のせん断補強筋を互いに直交する方向に上方向から載置して並設させて、
   少なくとも橋軸方向に波形のせん断補強筋を並設させて前記せん断補強筋を前記上端筋に固定手段で固定した後、型枠内にコンクリートを打設して形成した道路床板において、
   前記橋軸方向の波形のせん断補強筋は、少なくとも自動車の走行タイヤの走行範囲をカバーする補強範囲に配設されること、
   を特徴とする道路床版。
2. 縦・横に格子状にして配筋され平版の中で上位置に配設される上端筋と、縦・横に格子状にして配筋され平版の中で下位置に配設される下端筋とを型枠内に配設し、該型枠内にコンクリートを打設して形成されるコンクリート平版の形成方法において、
   波形のピッチを前記上端筋のピッチに合わせるとともに前記波形の高さを前記ピッチの半分にして形成した波形のせん断補強筋を一方向に上方向から建設現場で前記上端筋に載置して並設させて、
   又は、波形のピッチを前記上端筋のピッチに合わせるとともに前記波形の高さを前記ピッチの半分にして形成した波形のせん断補強筋を互いに直交する方向に上方向から建設現場で前記上端筋に載置して並設させて、
   前記せん断補強筋を前記上端筋に固定手段で固定した後、前記型枠内にコンクリートを打設して形成すること、
   を特徴とするコンクリート平版のせん断補強の形成方法。
3. 請求項２に記載のコンクリート平版のせん断補強の形成方法によって、建設現場において少なくとも柱との接合部に、波形のピッチを上端筋のピッチに合わせるとともに前記波形の高さを前記ピッチの半分にして形成した波形のせん断補強筋を、一方向に上方向から前記上端筋に載置して並設させ、せん断補強を施したコンクリート平版を形成してなること、
   を特徴とするフラットスラブ。

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