JP4432421B2

JP4432421B2 - コンクリート平板部材

Info

Publication number: JP4432421B2
Application number: JP2003329858A
Authority: JP
Inventors: 利通一宮; 剛啓日紫喜; 陽兵平; 忠宏佐藤; 和人上迫田; 史遠藤; 弘新保; 清一郎滝沢
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2023-09-22
Also published as: JP2005097855A

Description

本発明は、主としてせん断力を受けるコンクリート平板部材に関するものであり、例えば橋梁上部構造のウェブに適用される。

面内せん断力が作用する平板部材の補強では、鉄筋を縦横２方向に交差して配置している。図３は、橋梁上部構造としての箱桁１の上下床版２、３間に配置されるウェブ４にプレキャストウェブを用いた例である。従来は、図４に示すように、プレキャストウェブ４の内部に、軸方向鉄筋５０と、せん断補強鉄筋としてのスターラップ５１を配置し、上下端部には接続用の鉄筋５２、５３をそれぞれ設け、プレキャストウェブ４の上下端部をそれぞれ上床版２と下床版３に接合一体化している。また、断面中央には縦方向のＰＣ鋼材５４を配置し、プレストレスを付与している。

また、曲げモーメントとせん断力が作用する梁部材では、曲げモーメントに対する補強筋としてせん断力に直角方向に鉄筋が配置され、せん断力に平行にせん断補強筋が配置される。

上記のプレキャストウェブや梁部材の何れの場合でも縦横２方向に鉄筋が配置されるこ
とになる。

また、孔開き鋼板を用いたコンクリート部材の補強については、床版の曲げモーメントに対して、１方向のみの補強として提案された例がある（特許文献１参照）。この発明では、床版本体に複数の孔を有する短冊状の鋼板を複数枚埋設し、孔によりコンクリートと一体化した鋼板で強度を得、また床版本体の端面から突出した鋼板端部相互を接合することにより、隣合う床版本体同士を接合している。

また、本発明に関連する技術文献としては、多孔板を埋設したコンクリートパネル（特許文献２参照）、軽量鉄鋼の補強材を補強リブとして埋設したプレキャストコンクリート板（特許文献３参照）などがある。
特開平１１−３５０４３１号公報実開平０６−１６５４３号公報特開平０６−９３６７９号公報

前述のように鉄筋を縦横に交差して配置する場合、鉄筋の交差部で鉄筋径の２倍の厚さが必要なため、施工上必要な最小厚さが厚くなり、部材厚さをできるだけ薄くして合理的な構造とする場合に障害となる。

また、特許文献１の発明のように、孔開き鋼板を用いて床版の１方向の曲げに対して補強した例では、２方向に有効な配置とはなっていない。

本発明は、このような問題点を解消すべくなされたもので、主としてせん断力を受ける平板部材において、１枚の鋼板で２方向の補強が可能となり、部材の最小厚さを薄くすることができるコンクリート平板部材を提供することを目的とする。

本願の請求項１は、桁の上下床版間にプレキャストウェブとして用いられるコンクリート平板部材であって、複数列の孔が穿設された多孔鋼板が平板本体内にコンクリートに挟まれるように層状に埋設され、前記平板本体の上下両端部から外部に平面のまま突出させた多孔鋼板の上下両端部は、前記上下床版に埋設一体化され、かつ前記多孔鋼板の孔は縦方向と横方向に一直線状に整列するように配置することにより孔間に鋼材の帯が縦方向と横方向に複数存在するように形成されていることを特徴とするコンクリート平板部材である。
この請求項１は、橋梁箱桁のプレキャストウェブのせん断補強として使用する場合であり、橋梁の主桁の上下床版間に設けられるプレキャストウェブにおいて、複数列の孔が穿設された多孔鋼板を平板本体内にコンクリートに挟まれるように層状に埋設し、平板本体から外部に突出させた多孔鋼板の端部を上下床版に埋設一体化させる。

本願の請求項２は、請求項１に記載のコンクリート平板部材において、多孔鋼板が平板本体の板厚方向に間隔をおいて複数枚配設され、かつ多孔鋼板どうし連結されていることを特徴とするコンクリート平板部材である。
複数枚の多孔鋼板を用いることにより薄肉で強度の高いコンクリート平板部材を得る。また、例えばＰＣ鋼材による補強を併用する場合には、ＰＣ鋼材を挟むように複数枚の多孔鋼板を配設することができる。多孔鋼板同士は、連結部材などにより連結しておくのが好ましい。

本発明の多孔鋼板の孔は、縦方向と横方向に間隔をおいて多数配置して、２次元配列とし、孔間に鋼材の帯が縦方向と横方向に複数枚存在するようにする。

以上のような構成の本発明によれば、多孔鋼板には孔間に鋼材の帯が縦方向と横方向に複数枚存在するため、１枚の鋼板により２方向の補強が可能となり、コンクリート平板部材の最小厚さを薄くすることができる。また、孔はずれ止めとして機能するため、鋼板とコンクリートを一体化することができる。さらに、孔の間隔を適切に設定することにより、鋼板自体の厚さを鉄筋径よりも小さくすることができる。また、多孔鋼板を平板本体から外部に突出させて接合端部とし、この接合端部を接合する部材に埋設することによって比較的簡易な構造で接合一体化を行うことができる。また、多孔鋼板を複数枚配置すれば、薄肉で強度の高いコンクリート平板部材が得られる。ＰＣ鋼材を挟むように複数枚の多孔鋼板を配設すれば、強度の高いコンクリート平板部材が得られる。多孔鋼板同士を連結しておけば、内部のコンクリートを拘束してさらに耐力を高めることもできる。

本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果を奏する。

(1) 複数列の孔が穿設され、平板本体内にコンクリートに挟まれるように層状に埋設される多孔鋼板には孔間に鋼材の帯が縦方向と横方向に複数枚存在するため、１枚の鋼板により２方向の補強が可能となり、コンクリート平板部材の最小厚さを薄くすることができ、また孔はずれ止めとして機能するため、鋼板とコンクリートを一体化することができる。

(2) 孔の間隔を適切に設定することにより、鋼板自体の厚さを鉄筋径よりも小さくすることができ、より薄肉化が可能となる。

(3) 多孔鋼板を平板本体から外部に突出させて接合端部とし、この接合端部を接合する部材に埋設することによって比較的簡易な構造で接合一体化を行うことができる。

(4) 多孔鋼板を複数枚配置すれば、薄肉で強度の高いコンクリート平板部材が得られる。また、複数の多孔鋼板の間に挟むようにしてＰＣ鋼材を配置してプレストレスを付与すれば、さらに強度の高いコンクリート平板部材が得られる。多孔鋼板同士を連結しておけば、内部のコンクリートを拘束してさらに耐力を高めることもできる。

以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、橋梁の箱桁のウェブに本発明を適用した例である。図１は、本発明のコンクリート平板部材を橋梁箱桁のウェブに適用した場合の一実施形態を示したものである。

図１の実施形態は、橋梁箱桁のプレキャストウェブのせん断補強として使用する場合であり、コンクリート平板本体１０内に複数列の孔１２が穿設された多孔鋼板１１を左右のコンクリート１３、１３に挟まれるように層状に埋設し、プレキャスト平板（パネル）部材すなわちプレキャストウェブ４とする。

多孔鋼板１１の上部はコンクリート平板本体１０から上方に向かって突出させて接合端部１１ａとし、図３の上床版２に埋設し、多孔鋼板１１の上部を上床版２と接合一体化する。多孔鋼板１１の下部はＬ字状に折り曲げるなどして、多孔鋼板からなる接合端部１１ｂを水平に突設し、図３の下床版３に埋設し、多孔鋼板１１の下部を下床版３に接合一体化する。

孔１２は、縦方向と横方向に一直線上に整列するように配置し、孔間の鋼材の帯Ａ，Ｂが縦と横に複数枚存在するようにする。接合端部１１ａ及び接合端部１１ｂには、少なくとも一列の孔１２が配置されるようにする。また、孔１２の配置は、図示例に限らず、千鳥配列などでもよい。また、孔１２の形状、径、ピッチ（開口率）等は適宜選択することができる。

せん断力に対して多孔鋼板で補強するだけであれば、多孔鋼板１１は１枚でよい。その場合、多孔鋼板１１はパネルを薄くすることができる。

ＰＣ鋼材による補強を併用するのであれば、多孔鋼板１１を２枚配置するのがよい。多孔鋼板１１，１１同士を連結部材で連結しておけば、内部のコンクリートを拘束してさらに耐力を高めることができる。

図２は、２枚の多孔鋼板とＰＣ鋼材を用いた場合の実施形態であり、ＰＣ鋼材１４をコンクリート平板本体１０の断面中央に配設し、２枚の多孔鋼板１１をＰＣ鋼材１４を挟むように配置する。また、ＰＣ鋼材１４及び２枚の多孔鋼板１１の上下端部は、コンクリート平板本体１０の上下端面から所定長だけ突出させ、上部の接合端部１１ａ、１４ａを上床版２に埋設し、下部の接合端部１１ｂ、１４ｂを下床版３に埋設する。

この図２では、図１とは異なり、プレキャストウェブ４の直下まで下床版３のコンクリート３ａ及び下床版鉄筋３ｂを延長させており、多孔鋼板１１の下部を平面のまま突出させている。なお、図１の多孔鋼板１１が１枚の場合も、Ｌ字状に折曲せず平面のままとし、図２と同様の接合が可能である。Ｌ字状に折曲した場合には、パネルの製作に手間がかかるが、現場での下床版の施工が容易となり、逆に、平面のままとする場合は、パネルの製作が容易となるが、下床版の施工に手間がかかる。

１枚の多孔鋼板１１で２方向の補強が可能となるため、部材の最小厚さを薄くすることができるだけでなく、孔の間隔を適切に設定することによって多孔鋼板そのものの厚さを鉄筋径よりも小さくすることができる。例えば、厚さが６ｍｍの鋼板を用いた場合、孔径が５０ｍｍ、孔と孔の間隔が５０ｍｍであれば、直径が１９ｍｍの鉄筋を１００ｍｍピッチで配置した鋼材量に相当する。また、孔１２はずれ止めとして機能するため（孔開き鋼板ジベル）、多孔鋼板１１とコンクリート１３を一体化することができる。さらに、多孔鋼板からなる接合端部１１ａ、接合端部１１ｂを上床版２、下床版３のコンクリートに埋設することによって比較的簡易な構造で接合一体化を図ることができる。

なお、以上は、橋梁の箱桁のウェブに本発明を適用した例を示したが、これに限らず、主としてせん断力が作用するコンクリート平板部材に本発明を適用できることは言うまでもない。

本発明のコンクリート平板部材を橋梁の箱桁のウェブに適用した場合の一実施形態を示す斜視図である。本発明のコンクリート平板部材を橋梁の箱桁のウェブに適用した場合の他の実施形態を示す鉛直断面図である。プレキャストウェブを用いた橋梁の箱桁の例を示す部分断面斜視図である。従来のプレキャストウェブの例を示したものであり、（ａ）は鉛直断面図、（ｂ）は水平断面図である。

符号の説明

１……箱桁
２……上床版
３……下床版
４……プレキャストウェブ
１０……コンクリート平板本体
１１……多孔鋼板
１２……孔
１３……コンクリート
１４……ＰＣ鋼材
Ａ……鋼材の帯（縦方向）
Ｂ……鋼材の帯（横方向）

Claims

桁の上下床版間にプレキャストウェブとして用いられるコンクリート平板部材であって、複数列の孔が穿設された多孔鋼板が平板本体内にコンクリートに挟まれるように層状に埋設され、前記平板本体の上下両端部から外部に平面のまま突出させた多孔鋼板の上下両端部は、前記上下床版に埋設一体化され、かつ前記多孔鋼板の孔は縦方向と横方向に一直線状に整列するように配置することにより孔間に鋼材の帯が縦方向と横方向に複数存在するように形成されていることを特徴とするコンクリート平板部材。
請求項１記載のコンクリート平板部材において、多孔鋼板が平板本体の板厚方向に間隔をおいて複数枚配設され、かつ多孔鋼板どうし連結されていることを特徴とするコンクリート平板部材。