JP6895658B2 - Half precast floor slab - Google Patents
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Description
本発明は、上部にトップコンクリートが打設されるべきハーフプレキャスト床スラブに関し、特に、プレストレスが付与されたハーフプレキャスト床スラブに関する。 The present invention relates to a half precast floor slab in which top concrete should be cast on top, and more particularly to a prestressed half precast floor slab.
床スラブの施工を省力化するために、厚みのほぼ半分をプレキャストスラブ(以下「ハーフプレキャスト床スラブ」と称す)にて構成し、その上面にトップコンクリートを場所打ちする施工方法が知られている。更に、プレストレスが付与されたハーフプレキャスト床スラブが知られている(特許文献1〜3等参照)。
特許文献1のハーフプレキャスト床スラブにおいては上面にリブが形成されている。
特許文献2においては、リブ内に緊張材を配置することでかぶり厚さを確保している。
特許文献3においては、スラブ内に中空孔が一定間隔置きに形成されている。隣接する中空孔どうしの間のコンクリートに緊張材を配置することにとって、かぶり厚さを確保している。中空孔よりも下側部分のコンクリートにはポリプロピレン樹脂の繊維材が混入されている。
In order to save labor in the construction of floor slabs, a construction method is known in which almost half of the thickness is composed of precast slabs (hereinafter referred to as "half precast floor slabs") and top concrete is cast on the upper surface. .. Further, prestressed half precast floor slabs are known (see Patent Documents 1 to 3 and the like).
In the half precast floor slab of Patent Document 1, ribs are formed on the upper surface.
In
In
ハーフプレキャスト床スラブにリブがあると、平板部とリブとの隅角部にひび割れが発生しやすい。また、リブ専用の型枠が必要で製造が煩雑であり製造コストが増大する。スラブ内に中空孔を形成する場合(特許文献3)も特殊な治具が必要で製造が容易でなく、製造コストが増大する。製造コストの低減や軽量化のためにはコンクリートの薄肉化が望まれる一方で、緊張材に導入する緊張力をある程度の大きさにする必要もある。しかし、コンクリートを薄くすればするほど、或いは緊張力を大きくすればするほど、コンクリートの特に端面周辺部にひび割れが発生しやすくなる。
本発明は、かかる事情に鑑み、薄肉かつ軽量で安価に製造可能であり、かつ薄肉であっても、ひび割れ強度を確保しながら適度なプレストレスを付与できるハーフプレキャスト床スラブを提供することを目的とする。
If the half precast floor slab has ribs, cracks are likely to occur at the corners between the flat plate and the ribs. In addition, a mold dedicated to ribs is required, which complicates manufacturing and increases manufacturing costs. When a hollow hole is formed in the slab (Patent Document 3), a special jig is required, the manufacturing is not easy, and the manufacturing cost increases. While it is desired to reduce the thickness of concrete in order to reduce the manufacturing cost and weight, it is also necessary to increase the tension force to be introduced into the tension material to some extent. However, the thinner the concrete or the greater the tension, the more likely it is that cracks will occur, especially in the periphery of the end face of the concrete.
In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a half precast floor slab that is thin, lightweight, can be manufactured at low cost, and can be appropriately prestressed while ensuring crack strength even if the wall is thin. And.
前記問題点を解決するために、本発明に係るハーフプレキャスト床スラブは、
上面がトップコンクリートとの接合面となる平板状かつ前記トップコンクリートより高強度のプレキャストコンクリートと、
緊張状態で前記プレキャストコンクリート内に埋設された緊張材と、を備え、
前記プレキャストコンクリートの厚さが、70mm以上100mm以下であり、
前記緊張材に50kN以上140kN以下の緊張力が導入されており、
更に、前記厚さを横軸とし、前記緊張力を縦軸とするグラフ(図10)において、前記厚さ及び前記緊張力をプロットした点が、厚さ70mmかつ緊張力110kNの点aと、厚さ80mmかつ緊張力130kNの点bと、厚さ90mmかつ緊張力140kNの点cとを結ぶ線Lを上回らないことを特徴とする。
当該ハーフプレキャスト床スラブによれば、上面のリブを無くして平板状にすることによって、リブと平板部との隅角部におけるひび割れの問題を解消できるとともに製造を容易化できる。コンクリートの厚みを70mm以上100mm以下の薄肉にすることによって、コンクリート打設量を低減でき、安価に製造できるとともに、運搬、据え付け作業の負荷を軽減できる。緊張力を50kN以上140kN以下とし、かつ前記線L(図10)を上回らないようにすることによって、コンクリートが薄肉であっても、特にコンクリートの端面周辺部でのひび割れの発生を防止しながら、適度なプレストレスを付与できる。この結果、ハーフプレキャスト床スラブの品質を向上できる。
In order to solve the above problems, the half precast floor slab according to the present invention is
Precast concrete whose upper surface is a flat plate that serves as a joint surface with top concrete and has higher strength than the top concrete.
With a tension material embedded in the precast concrete in a tensioned state,
The thickness of the precast concrete is 70 mm or more and 100 mm or less.
A tension force of 50 kN or more and 140 kN or less is introduced into the tension material.
Further, in the graph (FIG. 10) in which the thickness is on the horizontal axis and the tension is on the vertical axis, the points where the thickness and the tension are plotted are the points a having a thickness of 70 mm and a tension of 110 kN. It is characterized in that it does not exceed the line L connecting the point b having a thickness of 80 mm and a tension force of 130 kN and the point c having a thickness of 90 mm and a tension force of 140 kN.
According to the half-precast floor slab, by eliminating the ribs on the upper surface to form a flat plate, the problem of cracks at the corners between the ribs and the flat plate portion can be solved and the production can be facilitated. By reducing the thickness of the concrete to 70 mm or more and 100 mm or less, the amount of concrete placed can be reduced, the concrete can be manufactured at low cost, and the load of transportation and installation work can be reduced. By setting the tension force to 50 kN or more and 140 kN or less and not exceeding the line L (FIG. 10), even if the concrete is thin, cracks are prevented from occurring especially around the end face of the concrete. Appropriate prestress can be applied. As a result, the quality of the half precast floor slab can be improved.
前記かぶり厚さが、25mm〜42mm程度であることが好ましい。これによって、ハーフプレキャスト床スラブを薄肉化しながら、ひび割れ強度を確保できる。 The cover thickness is preferably about 25 mm to 42 mm. As a result, the crack strength can be secured while thinning the half precast floor slab.
前記緊張材が、降伏応力750N/mm2〜850N/mm2の高強度鉄筋であることが好ましい。これによって、緊張力を確実に導入できる。緊張材として、同程度の降伏強度のPC撚線を用いるよりも高温化での耐力低下を抑制でき、耐熱性を向上できる。 It is preferable that the tension material is a high-strength reinforcing bar having a yield stress of 750 N / mm 2 to 850 N / mm 2. This ensures that tension is introduced. Compared to using a PC stranded wire having the same yield strength as the tension material, it is possible to suppress a decrease in proof stress at high temperatures and improve heat resistance.
前記プレキャストコンクリート内の全域に繊維材が分散されており、前記プレキャストコンクリートの単位体積当たりの前記繊維材の含有量が、0.5kg/m3〜0.9kg/m3であることが好ましい。
これによって、火災時にプレキャストコンクリートが爆裂するのを防止又は抑制できる。プレキャストコンクリート内の全域に繊維材が分散させることで、繊維材入りのコンクリートの打設工程と繊維材無しのコンクリート打設工程とに分ける必要がない。ちなみに、特許文献3においては中空孔よりも下側部分にだけ樹脂繊維材を混入するために、プレキャストコンクリートの打設工程を少なくとも2回に分ける必要があり、煩雑である。
繊維材は、有機系繊維材でもよく、無機系繊維材でもよい。有機系繊維材の材質としては、ポリプロピレン(PP)等の樹脂が挙げられる。無機系繊維材の材質としては、鋼鉄等の金属が挙げられる。
The fibrous material is dispersed in the entire region of the precast concrete, the content of the fibrous material per unit volume of the precast concrete is preferably a 0.5kg / m 3 ~0.9kg / m 3 .
This can prevent or prevent the precast concrete from exploding in the event of a fire. By dispersing the fiber material in the entire area of the precast concrete, it is not necessary to separate the concrete placing process containing the fiber material and the concrete placing process without the fiber material. Incidentally, in
The fiber material may be an organic fiber material or an inorganic fiber material. Examples of the material of the organic fiber material include resins such as polypropylene (PP). Examples of the material of the inorganic fiber material include metals such as steel.
本発明のハーフプレキャスト床スラブによれば、薄肉かつ軽量で安価に製造でき、しかも、ひび割れ強度を確保しながら、適度なプレストレスを付与して品質を確保できる。 According to the half precast floor slab of the present invention, it can be manufactured thinly, lightweight and inexpensively, and moreover, it is possible to secure the quality by applying appropriate prestress while ensuring the crack strength.
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図1に示すように、合成床スラブ1は、ハーフプレキャスト床スラブ2と、トップコンクリート3を備えている。図3に示すように、ハーフプレキャスト床スラブ2は、プレキャストコンクリート10と、緊張材11と、樹脂繊維材12と、メッシュ13を含む。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the synthetic floor slab 1 includes a half
図2及び図3に示すように、プレキャストコンクリート10は、平板状になっている。プレキャストコンクリート10は、高強度コンクリートにて構成されている。プレキャストコンクリート10の設計基準強度(材齢28日圧縮強度)は、好ましくは40N/mm2〜100N/mm2程度であり、より好ましくは50N/mm2〜60N/mm2程度である。
プレキャストコンクリート10の水セメント比は、30%以上40%未満であり、好ましくは35%程度である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The water-cement ratio of the
プレキャストコンクリート10の下面から緊張材11までのかぶり厚さt10aは、好ましくはt10a=25mm〜42mm程度である。
プレキャストコンクリート10ひいてはハーフプレキャスト床スラブ2の全体厚さt2は、好ましくはt2=70mm以上100mm以下であり、より好ましくはt2=70mm以上90mm以下である。
The cover thickness t 10a from the lower surface of the
The total thickness t 2 of the
プレキャストコンクリート10内に複数(図では2つだけ図示)の緊張材11が緊張状態で埋設されている。これら緊張材11は、間隔を置いて互いに平行に配置されている。各緊張材11の両端部が、プレキャストコンクリート10における緊張材1と直交する端面10e,10eに現れている。各緊張材11は、高強度鉄筋によって構成されている。緊張材11の降伏応力は、好ましくは750N/mm2〜850N/mm2程度であり、より好ましくは785N/mm2程度である。緊張材11の公称直径は、好ましくは13mm〜16mm程度である。緊張材11の最外直径は、好ましくは14mm〜18mm程度である。緊張材11の降伏強度は、好ましくは94kN〜160kN程度である。緊張材11に50kN〜140kNの緊張力Fが導入されている。
更に、図10に示すように、厚さt2を横軸とし、緊張力Fを縦軸とするグラフにおいて、当該ハーフプレキャスト床スラブ2の厚さt2及び緊張力Fをプロットした点が、t2=70mmかつF=110kNの点aと、t2=80mmかつF=130kNの点bと、t2=90mmかつF=140kNの点cとを結ぶ線Lを上回らないように設定されている。要するに、図10のグラフの斜線部R内に入るように、厚さt2及び緊張力Fが設定されている。
図10において、線Lは、点a,b間を結ぶ線分L1と、点b,c間を結ぶ線分L2とからなる折れ線であるが、線Lが、点a,b,cを滑らかに結ぶ曲線であってもよい。
A plurality of tension members 11 (only two are shown in the figure) are buried in the precast concrete 10 in a tensioned state. These
Further, as shown in FIG. 10, in a graph having the thickness t 2 as the horizontal axis and the tension force F as the vertical axis, the points where the thickness t 2 and the tension force F of the half
10, a line L is the point a, and the line segment L 1 connecting the b point b, but is a line consisting of a line segment L 2 Metropolitan connecting the c, the line L, the point a, b, c It may be a curve connecting the two smoothly.
プレキャストコンクリート10内における緊張材11の上側にメッシュ13が埋設されている。メッシュ13は、金属ワイヤによって構成されている。金属ワイヤが、縦横の格子状に組まれている。金属ワイヤの直径は、例えば2mm〜5mm程度である。格子サイズは、例えば80mm角〜120mm角程度である。メッシュ13は、プレキャストコンクリート10が万が一、爆裂した場合の落下を防止する役目を担っている。
A
図2及び図3に示すように、プレキャストコンクリート10内には繊維材12が混入されている。繊維材12の材質は、例えば樹脂であり、好ましくはポリプロピレン(PP)である。繊維材12の長さは、好ましくは数mm〜十数mmであり、より好ましくは10mm程度である。繊維材12の太さは、好ましくは0.5dtex〜1dtexであり、より好ましくは0.8dtex程度である。
なお、繊維材12としては、ポリプロピレン繊維材に限られず、他の樹脂からなる繊維材を用いてもよく、鋼等の金属繊維材を用いてもよい。
繊維材12は、プレキャストコンクリート10の全域に万遍なく分散されている。プレキャストコンクリート10の単位体積当たりの繊維材12の含有量は、好ましくは0.5kg/m3〜0.9kg/m3である。
なお、図2及び図3において、繊維材12の大きさは誇張されている。図1において、繊維材12の図示は省略されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
The
In addition, in FIG. 2 and FIG. 3, the size of the
更に、プレキャストコンクリート10には混和剤が混入されている。混和剤は、高性能減水剤及びAE剤(空気連行剤)を含むことが好ましい。更にAE減水剤を含んでいてもよい。混和剤の混入量は、プレキャストコンクリート10のセメントに対して好ましくは1.0wt%〜1.3wt%であり、より好ましくは1.10wt%〜1.25wt%である。これによって、繊維材12を混ぜたプレキャストコンクリート10の混練時における流動性が低下するのを抑制できる。
Further, an admixture is mixed in the
図1に示すように、建物の施工現場において、ハーフプレキャスト床スラブ2上にトップコンクリート3が打設形成される。トップコンクリート3内には普通鉄筋3cが配筋されている。プレキャストコンクリート10の上面がトップコンクリート3との接合面となる。トップコンクリート3の設計基準強度は、例えば30N/mm2〜40N/mm2であり、好ましくは36N/mm2程度である。トップコンクリート3は、普通コンクリートにて構成されていてもよい。
したがって、プレキャストコンクリート10が、トップコンクリート3よりも高強度である。つまり、プレキャストコンクリート10の圧縮強度が、トップコンクリート3の圧縮強度より高い。
As shown in FIG. 1, the
Therefore, the
ハーフプレキャスト床スラブ2によれば、単純な平板状に形成でき、上面等に特許文献1、2のリブ(凸部)を設ける必要が無い。したがって、該リブと平板部との隅角部におけるひび割れの問題を解消できるとともに製造を容易化できる。
また、コンクリート10の厚さt2を、t2=70mm以上100mm以下の薄肉にすることによって、コンクリート打設量を低減でき、安価に製造できるとともに、運搬、据え付け作業の負荷を軽減できる。
緊張材11の緊張力Fを、F=50kN〜140kNとし、かつ前記線L(図10)を上回らないようにすることによって、コンクリート10が薄肉であっても、特に端面10eの周辺部でのひび割れの発生を防止しながら、適度なプレストレスを付与できる。
通常の鉄筋コンクリート(RC)スラブの場合、公称直径13mm(D13)〜16mm(D16)の鉄筋を曲げ補強筋としており、その所要強度は通常295N/mm2程度である(日本建築学会刊「鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説2010」6条 許容応力度より)。一方、例えば降伏応力785N/mm2、公称直径13mmの高強度鉄筋からなる緊張材11を用いたプレストレストコンクリート(PC)スラブにおいて、前記所要強度を確保したうえで、その余剰分をプレストレスに充てた場合、緊張力Fは、F=(785N/mm2-295N/mm2)×127mm2(D13)×0.85≒50kN程度になる。逆に言うと、緊張力Fの下限値を50kN程度とすることによって、緊張材11の強度を十分に活用でき、余剰強度が残らないようにできる。
緊張力Fの上限値を140kN程度とすることによって、例えば公称直径16mm程度の緊張材11を許容緊張力あたりまで緊張させることができる。
緊張材11が、降伏応力750N/mm2〜850N/mm2の高強度鉄筋であることによって、緊張力を確実に導入できる。
かぶり厚さt10aをt10a=25mm〜42mm程度とすることによって、ひび割れ強度を確保しながら確実に薄肉にできる。
この結果、ハーフプレキャスト床スラブ2の品質を向上できる。
加えて、繊維材12の混入によって、火災時にプレキャストコンクリート10が爆裂するのを防止又は抑制できる。樹脂繊維材12は、プレキャストコンクリート10の全域にわたって万遍なく分散させればよく、プレキャストコンクリート10を樹脂繊維材12の有無に応じて打ち分ける必要がない。
緊張材11として高強度鉄筋を用いることによって、PC撚線を用いるよりも高温下での耐力低下を小さくでき、耐熱性を向上できる。
According to the half
Further, by reducing the thickness t 2 of the concrete 10 to t 2 = 70 mm or more and 100 mm or less, the amount of concrete placed can be reduced, the concrete can be manufactured at low cost, and the load of transportation and installation work can be reduced.
By setting the tension force F of the
In the case of ordinary reinforced concrete (RC) slabs, reinforcing bars with a nominal diameter of 13 mm (D13) to 16 mm (D16) are used as bending reinforcements, and the required strength is usually about 295 N / mm 2 ("Reinforced concrete structure" published by the Architectural Institute of Japan. Calculation Criteria / Explanation 2010 ”Article 6 Permissible stress degree). On the other hand, for example, in a prestressed concrete (PC) slab using a
By setting the upper limit value of the tension force F to about 140 kN, for example, the
Since the
By setting the cover thickness t 10a to about t 10a = 25 mm to 42 mm, the wall thickness can be reliably reduced while ensuring the crack strength.
As a result, the quality of the half
In addition, it is possible to prevent or suppress the precast concrete 10 from exploding in the event of a fire due to the mixing of the
By using a high-strength reinforcing bar as the
本発明は、前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、緊張材11としてPC撚線を用いてもよい。
繊維材12を省略してもよい。
ハーフプレキャスト床スラブ2の断面形状を適宜改変してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, a PC stranded wire may be used as the
The
The cross-sectional shape of the half
実施例を説明する。なお、本発明が以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1〜3は、請求項4に対応する実施例である。実施例1では、以下の合成床スラブ1の試験体を作製した。
<ハーフプレキャスト床スラブ2>
まず、ハーフプレキャスト床スラブ2として以下のコンクリートを作製した。
サイズ: 2000mm×1800mm×70mm
プレキャストコンクリート10:
設計基準強度: 50N/mm2
水セメント比: 35.0
かぶり厚さ: t10a=25mm
混和剤:
BASFジャパン株式会社製高性能減水剤マスターグレニウム8000S、及びBASFジャパン株式会社製AE剤マスターエア101
添加量: プレキャストコンクリート10のセメントの1.10wt%
緊張材11:
株式会社向山工場製高強度鉄筋MK785、MD16
直径: 16mm
降伏強度: 155.9kN
(単位面積当たり降伏強度:σy=785N/mm2)
緊張力: 132.5kN(降伏強度×85%)
配置間隔: 450mm
繊維材12:
材質:ポリプロピレン(PP)
太さ: 0.8dtex(φ10μm)
長さ: 10mm
プレキャストコンクリート10の単位体積当たりの含有量: 0.5kg/m3
メッシュ13:
ワイヤ直径:3.2mm
格子サイズ: 100mm×100mm
An embodiment will be described. The present invention is not limited to the following examples.
Examples 1 to 3 are examples corresponding to claim 4. In Example 1, the following synthetic floor slab 1 test piece was prepared.
<Half precast
First, the following concrete was prepared as the half
Size: 2000mm x 1800mm x 70mm
Precast concrete 10:
Design standard strength: 50N / mm 2
Water-cement ratio: 35.0
Cover thickness: t 10a = 25mm
Admixture:
High-performance water reducing agent Master Grenium 8000S manufactured by BASF Japan Ltd. and AE agent Master Air 101 manufactured by BASF Japan Ltd.
Addition amount: 1.10 wt% of cement of
Tension material 11:
High-strength reinforcing bar MK785, MD16 manufactured by Mukaiyama Factory Co., Ltd.
Diameter: 16mm
Yield strength: 155.9 kN
(Yield strength per unit area: σy = 785N / mm 2 )
Tension: 132.5 kN (yield strength x 85%)
Arrangement interval: 450 mm
Fiber material 12:
Material: Polypropylene (PP)
Thickness: 0.8 dtex (φ10 μm)
Length: 10mm
Content per unit volume of precast concrete 10: 0.5 kg / m 3
Mesh 13:
Wire diameter: 3.2 mm
Lattice size: 100 mm x 100 mm
<トップコンクリート3>
材齢8日の前記ハーフプレキャスト床スラブ2上に、以下のトップコンクリート3を打設した。
厚さ: 150mm
設計基準強度: 36N/mm2
水セメント比: 40.0
試験体すなわち合成床スラブ1の全体厚さは、220mmであった。
<
The following
Thickness: 150 mm
Design standard strength: 36N / mm 2
Water-cement ratio: 40.0
The total thickness of the test body, that is, the synthetic floor slab 1, was 220 mm.
<耐火(爆裂)試験>
ハーフプレキャスト床スラブ2の材齢127日目(トップコンクリート3の材齢119日目)に耐火試験を行った。
なお、試験当日に圧縮強度を測定したところ、ハーフプレキャスト床スラブ2(材齢127日)は、79.4N/mm2であり、トップコンクリート3(材齢119日)は、61.1N/mm2であった。
ハーフプレキャスト床スラブ2の下面が被加熱面となるようにして、試験体1を加熱炉にセットし、ISO834の標準加熱温度曲線に倣って温度上昇するように加熱した。
加熱継続時間は、120分間とした。
加熱終了時における温度は、約1050℃であった。
<Fire resistance (explosion) test>
A fire resistance test was conducted on the 127th day of the half precast floor slab 2 (119th day of the top concrete 3).
When the compressive strength was measured on the day of the test, the half precast floor slab 2 (material age 127 days) was 79.4 N / mm 2 , and the top concrete 3 (material age 119 days) was 61.1 N / mm. It was 2.
The test piece 1 was set in a heating furnace so that the lower surface of the half
The heating duration was 120 minutes.
The temperature at the end of heating was about 1050 ° C.
<評価>
図4(a)に加熱前の試験体1の被加熱面(ハーフプレキャスト床スラブ2の下面)を示す。図4(b)に加熱終了後の前記被加熱面を示す。
加熱中、炉内カメラ及び目視によって試験体1を観察した。加熱開始から終了まで爆裂は確認されなかった。
図4(b)に示すように、加熱終了後の試験体1の被加熱面(ハーフプレキャスト床スラブ2の下面)の状態は良好であった。
<Evaluation>
FIG. 4A shows the surface to be heated (the lower surface of the half precast floor slab 2) of the test body 1 before heating. FIG. 4B shows the surface to be heated after the heating is completed.
During heating, the test piece 1 was observed with a camera in the furnace and visually. No explosion was confirmed from the start to the end of heating.
As shown in FIG. 4B, the state of the surface to be heated (the lower surface of the half precast floor slab 2) of the test body 1 after the completion of heating was good.
<試験体1>
実施例2における合成床スラブ1の試験体1の構成及び製造方法は、実施例1と同じであった。
<耐火試験>
この試験体1に対し、ハーフプレキャスト床スラブ2の材齢132日目(トップコンクリート3の材齢124日目)に耐火試験を行った。
なお、試験当日に圧縮強度を測定したところ、ハーフプレキャスト床スラブ2(材齢132日)は、79.3N/mm2であり、トップコンクリート3(材齢124日)は、61.5N/mm2であった。
耐火試験の方法は実施例1と同じとした。
<評価>
加熱中、爆裂は確認されず、加熱終了後の試験体1の被加熱面(ハーフプレキャスト床スラブ2の下面)の状態は良好であった。
<Test body 1>
The configuration and manufacturing method of the test body 1 of the synthetic floor slab 1 in Example 2 were the same as those in Example 1.
<Fire resistance test>
A fire resistance test was conducted on the test body 1 on the 132nd day of the half precast floor slab 2 (124th day of the top concrete 3).
When the compressive strength was measured on the day of the test, the half precast floor slab 2 (material age 132 days) was 79.3 N / mm 2 , and the top concrete 3 (material age 124 days) was 61.5 N / mm. It was 2.
The fire resistance test method was the same as in Example 1.
<Evaluation>
No explosion was confirmed during heating, and the state of the surface to be heated (lower surface of the half precast floor slab 2) of the test body 1 after the completion of heating was good.
<試験体1>
実施例3においては、プレキャストコンクリート10の単位体積当たりの樹脂繊維材12の含有量を、0.9kg/m3とした。
また、混和剤の添加量をプレキャストコンクリート10のセメントの1.25wt%とした。
更に、ハーフプレキャスト床スラブ2の材齢9日目にトップコンクリート3を打設した。
試験体1におけるそれ以外の構成及び製造方法は、実施例1と同じであった。
<耐火試験>
この試験体1に対し、ハーフプレキャスト床スラブ2の材齢140日目(トップコンクリート3の材齢131日目)に耐火試験を行った。
なお、試験当日に圧縮強度を測定したところ、ハーフプレキャスト床スラブ2(材齢140日)は、82.8N/mm2であり、トップコンクリート3(材齢131日)は、69.3N/mm2であった。
耐火試験の方法は実施例1と同じとした。
<評価>
加熱中、爆裂は確認されず、加熱終了後の試験体1の被加熱面(ハーフプレキャスト床スラブ2の下面)の状態は良好であった。
<Test body 1>
In Example 3, the content of the
The amount of the admixture added was 1.25 wt% of the cement of the
Further, the
Other configurations and manufacturing methods in the test body 1 were the same as in Example 1.
<Fire resistance test>
A fire resistance test was conducted on the test body 1 on the 140th day of the material age of the half precast floor slab 2 (131 days of the material age of the top concrete 3).
When the compressive strength was measured on the day of the test, the half precast floor slab 2 (
The fire resistance test method was the same as in Example 1.
<Evaluation>
No explosion was confirmed during heating, and the state of the surface to be heated (lower surface of the half precast floor slab 2) of the test body 1 after the completion of heating was good.
[請求項4の比較例1]
<比較試験体>
ハーフプレキャスト床スラブに樹脂繊維材を入れていない比較試験体を作製した。
実施例1と同じ組成の混和剤を前記ハーフプレキャスト床スラブのプレキャストコンクリートに添加した。混和剤の添加量は、前記プレキャストコンクリートのセメントの0.95wt%とした。
また、ハーフプレキャスト床スラブの材齢9日目にトップコンクリートを打設した。
比較試験体におけるそれ以外の構成及び製造方法は、実施例1の試験体1と同じであった。
<耐火試験>
この比較試験体に対し、ハーフプレキャスト床スラブの材齢127日目(トップコンクリートの材齢118日目)に耐火試験を行った。
なお、試験当日に圧縮強度を測定したところ、ハーフプレキャスト床スラブ(材齢127日)は、80.4N/mm2であり、トップコンクリート(材齢118日)は、69.0N/mm2であった。
耐火試験の方法は実施例1と同じとした。
[Comparative Example 1 of Claim 4]
<Comparative test piece>
A comparative test piece containing no resin fiber material in the half precast floor slab was prepared.
An admixture having the same composition as in Example 1 was added to the precast concrete of the half precast floor slab. The amount of the admixture added was 0.95 wt% of the cement of the precast concrete.
In addition, top concrete was placed on the 9th day of the age of the half precast floor slab.
Other configurations and manufacturing methods in the comparative test body were the same as those in the test body 1 of Example 1.
<Fire resistance test>
The comparative test piece was subjected to a fire resistance test on the 127th day of the half precast floor slab (118th day of the top concrete).
When the compressive strength was measured on the day of the test, the half precast floor slab (material age 127 days) was 80.4 N / mm 2 , and the top concrete (material age 118 days) was 69.0 N / mm 2 . there were.
The fire resistance test method was the same as in Example 1.
<評価>
図5(a)に加熱前の比較試験体の被加熱面(ハーフプレキャスト床スラブの下面)を示す。図5(b)に加熱終了後の前記被加熱面を示す。
加熱開始後8分で最初の爆裂が発生した。さらに、同9分から23分にかけて断続的に激しい爆裂が発生した。23分以降は加熱終了まで爆裂は生じなかった。
加熱開始後17分頃に緊張材が露出し始めた。同20分頃にはメッシュの露出が確認された。
加熱終了後、被加熱面(ハーフプレキャスト床スラブの下面)を観察したところ、爆裂の最大深さは49mm、平均深さは約26mmであった。
<Evaluation>
FIG. 5A shows the surface to be heated (the lower surface of the half precast floor slab) of the comparative test piece before heating. FIG. 5B shows the surface to be heated after the heating is completed.
The first explosion occurred 8 minutes after the start of heating. Furthermore, a violent explosion occurred intermittently from 9 to 23 minutes. After 23 minutes, no explosion occurred until the end of heating.
About 17 minutes after the start of heating, the tension material began to be exposed. At around 12:20, the exposure of the mesh was confirmed.
When the surface to be heated (the lower surface of the half precast floor slab) was observed after the completion of heating, the maximum depth of the explosion was 49 mm and the average depth was about 26 mm.
実施例4〜7では、ハーフプレキャスト床スラブ2の厚さt2と緊張力とひび割れ強度の関係性を調べた。
<ひび割れ強度>
円柱形状のコンクリート試料を用意した。該コンクリート試料のコンクリート組成は実施例1と同様であり、設計基準強度は50N/mm2であった。コンクリートには繊維材12を均一に混入した。繊維材12の材質、太さ、長さは、実施例1と同様であった。繊維材12の混入量は、単位体積当たり0.9kg/m3であった。
コンクリート試料の打設から1日後、コンクリート試料を1の直径方向に押圧することで、その押圧方向と直交する方向に引張応力を作用させ、コンクリート試料にひび割れが入るときの歪を判定した。
歪が100μ以下であれば、ひび割れは殆ど確認されなかった。
歪が100μを越えて大きくなるにしたがって、ひび割れが確認されるようになった。
そこで、歪100μを、ひび割れ発生のボーダーラインとした。
In Examples 4 to 7, the relationship between the thickness t 2 of the half
<Crack strength>
A cylindrical concrete sample was prepared. The concrete composition of the concrete sample was the same as that of Example 1, and the design standard strength was 50 N / mm 2 . The
One day after placing the concrete sample, the concrete sample was pressed in the radial direction of 1 to apply a tensile stress in the direction orthogonal to the pressing direction, and the strain when the concrete sample was cracked was determined.
When the strain was 100 μm or less, almost no cracks were confirmed.
As the strain increased beyond 100μ, cracks were confirmed.
Therefore, the strain of 100μ was set as the borderline for the occurrence of cracks.
<緊張力と歪の関係>
次に、緊張力と歪の関係を調べた。
ハーフプレキャスト床スラブ2の試験体を次のようにして作製した。
まず、緊張材11として、実施例1と同じく、株式会社向山工場製高強度鉄筋MK785を用意した。緊張材11の公称直径は16mm程度、最外直径は18mm程度、降伏強度は155.9kNであった。
緊張材11に油圧ジャッキで緊張力を導入した。緊張力は、140kN程度であった。
続いて、コンクリート10を打設し、前記緊張状態の緊張材11をコンクリート10内に埋設した。コンクリート10の厚さt2は、t2=70mmとした。かぶり厚さt10aは、t10a=25mm程度であった。
このようにして作製したハーフプレキャスト床スラブ2の試験体の上面における、緊張材11の真上に、6つの歪ゲージを設けた。これら歪ゲージを、それぞれ緊張材11の軸線方向と直交させるとともに、緊張材11の軸線方向に沿って50mm間隔置きに配置した。各歪ゲージの長さは100mmであった。最も端面10eに近い歪ゲージから端面10eまでの距離は、30mmであった。
<Relationship between tension and distortion>
Next, the relationship between tension and strain was investigated.
A test piece of half
First, as the
A tension force was introduced into the
Subsequently, the concrete 10 was cast, and the
Six strain gauges were provided directly above the
コンクリート10の打設時から1日後、油圧ジャッキの力を漸次緩めて、緊張材11の緊張を漸次解放することで、緊張力をコンクリート10に漸次移行させた。つまり、コンクリート10に緊張力を漸次増大するように付与した。
前記緊張力に対してコンクリート10の各所において生じる歪を、前記歪ゲージで測定した。
結果を図6に示す。
One day after the concrete 10 was placed, the tension force was gradually transferred to the concrete 10 by gradually loosening the force of the hydraulic jack and gradually releasing the tension of the
The strain generated at various points of the concrete 10 with respect to the tension force was measured with the strain gauge.
The results are shown in FIG.
厚み70mmのハーフプレキャスト床スラブ2においては、緊張力が110kN程度以下であれば、より確実には105.2kN程度以下であれば、ひび割れ発生のボーダーライン(100μ)を下回ることが確認された。
このことから、緊張材11として公称直径13mm程度(最外径14mm程度)の高強度鉄筋(MD13)を用いた場合、その許容緊張力(80kN程度)まで緊張力を付与したとしても、十分なひび割れ強度を確保できると推察される。この場合のかぶり厚さt10aは、t10a=28mm程度となる。
In the half
From this, when a high-strength reinforcing bar (MD13) having a nominal diameter of about 13 mm (outermost diameter of about 14 mm) is used as the
実施例5では、実施例4において、コンクリート10の厚さt2を、t2=80mmとした。かぶり厚さt10aは、t10a=31mm程度であった。それ以外の条件及び試験方法は、実施例4と同じであった。
結果を図7に示す。
厚み80mmのハーフプレキャスト床スラブ2においては、緊張力が130kN程度以下であれば、より確実には129.4kN程度以下であれば、ひび割れ発生のボーダーライン(100μ)を下回ることが確認された。
In Example 5, in Example 4, the thickness t 2 of the concrete 10 was set to t 2 = 80 mm. The cover thickness t 10a was about t 10a = 31 mm. Other conditions and test methods were the same as in Example 4.
The results are shown in FIG.
In the half
実施例6では、実施例4において、コンクリート10の厚さt2を、t2=90mmとした。かぶり厚さt10aは、t10a=36mm程度であった。それ以外の条件及び試験方法は、実施例4と同じであった。
結果を図8に示す。
厚み90mmのハーフプレキャスト床スラブ2においては、公称直径16mm程度の高強度鉄筋(MD16)からなる緊張材11の許容緊張力(135kN)まで緊張力を付与しても、更には140kN程度まで緊張力を付与しても、ひび割れ発生のボーダーライン(100μ)を下回り、十分なひび割れ強度を確保できることが確認された。
In Example 6, in Example 4, the thickness t 2 of the concrete 10 was set to t 2 = 90 mm. The cover thickness t 10a was about t 10a = 36 mm. Other conditions and test methods were the same as in Example 4.
The results are shown in FIG.
In the half
実施例7では、実施例4において、コンクリート10の厚さt2を、t2=100mmとした。かぶり厚さt10aは、t10a=42mm程度であった。それ以外の条件及び試験方法は、実施例4と同じであった。
結果を図9に示す。
厚み100mmのハーフプレキャスト床スラブ2においては、公称直径16mm程度の高強度鉄筋(MD16)からなる緊張材11の許容緊張力(135kN)まで緊張力を付与しても、更には140kN程度まで緊張力を付与しても、ひび割れ発生のボーダーライン(100μ)を下回り、十分なひび割れ強度を確保できることが確認された。
In Example 7, in Example 4, the thickness t 2 of the concrete 10 was set to t 2 = 100 mm. The cover thickness t 10a was about t 10a = 42 mm. Other conditions and test methods were the same as in Example 4.
The results are shown in FIG.
In the half
図10に示すように、実施例4〜7の結果から、コンクリート10の厚さを70mm〜100mm程度とし、緊張力を50kN〜140kN程度とし、かつ線Lを上回らないようにすることで、すなわち厚さt2及び緊張力Fが図10の斜線部R内に入るように設定することで、薄肉でもひび割れ強度を確保できる範囲でプレストレスを付与できることが判明した。 As shown in FIG. 10, from the results of Examples 4 to 7, the thickness of the concrete 10 is set to about 70 mm to 100 mm, the tension force is set to about 50 kN to 140 kN, and the tension force does not exceed the line L, that is, It was found that by setting the thickness t 2 and the tension force F so as to be within the shaded portion R in FIG. 10, prestress can be applied within a range in which the crack strength can be secured even with a thin wall.
本発明は、例えば、建物の床スラブに適用可能である。 The present invention is applicable, for example, to floor slabs of buildings.
1 合成床スラブ
2 ハーフプレキャスト床スラブ
3 トップコンクリート
10 プレキャストコンクリート
t10a かぶり厚さ
t2 全体厚さ
11 緊張材
12 樹脂繊維材
13 メッシュ
1
Claims (4)
緊張状態で前記プレキャストコンクリート内に埋設された高強度鉄筋からなる緊張材と、を備え、
前記プレキャストコンクリートの厚さが、70mm以上100mm以下であり、前記プレキャストコンクリートの下面から前記緊張材までのかぶり厚さが、25mm〜42mmであり、
前記緊張材に50kN以上140kN以下の緊張力が導入されており、
更に、前記厚さを横軸とし、前記緊張力を縦軸とするグラフにおいて、前記厚さ及び前記緊張力をプロットした点が、厚さ70mmかつ緊張力110kNの点と、厚さ80mmかつ緊張力130kNの点と、厚さ90mmかつ緊張力140kNの点を結ぶ線を上回らないことを特徴とするハーフプレキャスト床スラブ。 Precast concrete whose upper surface is a flat plate that serves as a joint surface with top concrete, has higher strength than the top concrete , and has fiber materials dispersed over the entire area.
It is provided with a tension material made of high-strength reinforcing bars embedded in the precast concrete in a tension state.
The thickness of the precast concrete is 70 mm or more and 100 mm or less, and the cover thickness from the lower surface of the precast concrete to the tension material is 25 mm to 42 mm.
A tension force of 50 kN or more and 140 kN or less is introduced into the tension material.
Further, in a graph in which the thickness is on the horizontal axis and the tension is on the vertical axis, the points where the thickness and the tension are plotted are the points having a thickness of 70 mm and a tension of 110 kN, and the points having a thickness of 80 mm and tension. A half-precast floor slab characterized in that it does not exceed the line connecting the points with a force of 130 kN and the points with a thickness of 90 mm and a tension of 140 kN.
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