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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022059224
(43)【公開日】2022-04-13
(54)【発明の名称】合成スラブ構造
(51)【国際特許分類】
   E04B 5/40 20060101AFI20220406BHJP
   E04C 5/06 20060101ALI20220406BHJP
【FI】
E04B5/40 D
E04C5/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020166820
(22)【出願日】2020-10-01
(71)【出願人】
【識別番号】000006839
【氏名又は名称】日鉄建材株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100162640
【弁理士】
【氏名又は名称】柳 康樹
(72)【発明者】
【氏名】西山 留実子
(72)【発明者】
【氏名】赤丸 一朗
(72)【発明者】
【氏名】石丸 亮
【テーマコード(参考)】
2E164
【Fターム(参考)】
2E164AA02
2E164BA22
(57)【要約】
【課題】構造を複雑化させることなく、段差を設けた場合に、シンプルな構造であってもコンクリートのひび割れを抑制する事ができる合成スラブ構造を提供する。
【解決手段】角部50は、スパン方向D1から見て下段デッキプレート10Bの溝部10dに配置されるが、接続筋48は、少なくとも補強部材40の位置においては、下段デッキプレート10Bの山部10cの上端よりも低い位置に配置される。そのため、コンクリート拘束効果を向上させることができる位置である補強部材40の角部50に接続筋48を設けることができる。このように、補強部材40の角部50に接続筋48を設けることでコンクリート12のひび割れを抑制できる。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
段差が設けられた合成スラブ構造であって、
スラブ上段側に配置され、スパン方向に延びる溝部を複数有する上段デッキプレートと、
スラブ下段側に配置され、前記スパン方向に延びる溝部を複数有する下段デッキプレートと、
前記スラブ上段を構成し、且つ、前記スラブ下段を構成するコンクリートと、を備え、
前記上段デッキプレートと前記下段デッキプレートとは、前記スパン方向に並べられ、
前記下段デッキプレートは、前記上段デッキプレートよりも下側に配置され、
前記コンクリート内には、前記上段デッキプレートと前記下段デッキプレートとの間の境界部において、幅方向に互いに離間するように複数の補強部材が設けられ、
前記補強部材は、上下方向に延びる第1の辺部、及び前記第1の辺部の下端部から前記スパン方向に延びる第2の辺部を有し、
前記第1の辺部と第2の辺部との間の角部は、前記スパン方向から見て前記下段デッキプレートの前記溝部に配置されると共に、前記角部には前記幅方向に延びる接続筋が設けられており、
前記接続筋は、少なくとも前記補強部材の位置においては、前記下段デッキプレートの山部の上端よりも低い位置に配置される、合成スラブ構造。
【請求項2】
前記コンクリート内には、前記スラブ上段と前記スラブ下段との間で応力を伝達する応力伝達機構が設けられる、請求項1に記載の合成スラブ構造。
【請求項3】
前記下段デッキプレートの前記スパン方向における前記上段デッキプレート側の端部は、当該上段デッキプレートから離間するように配置され、
前記接続筋は、前記スパン方向において、前記下段デッキプレートと前記上段デッキプレートとの間に配置される、請求項1又は2に記載の合成スラブ構造。
【請求項4】
前記下段デッキプレートには前記幅方向に貫通する貫通部が形成され、
前記接続筋は、前記貫通部を通過するように前記幅方向に延びる、請求項1又は2に記載の合成スラブ構造。
【請求項5】
前記接続筋は、前記スパン方向から見て曲がることによって、前記下段デッキプレートの前記山部の前記上端を乗り越える、請求項1又は2に記載の合成スラブ構造。
【請求項6】
前記接続筋は、前記幅方向において、前記下段デッキプレートの前記山部の位置において切断されている、請求項1又は2に記載の合成スラブ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、合成スラブ構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の合成スラブ構造として、特許文献1に記載されたものが知られている。この合成スラブ構造は、デッキプレートと、当該デッキプレートの上側に打設されるコンクリートと、を備える。また、合成スラブ構造は、コンクリートの厚みを変えることで設けられた段差を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000-144996号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、コンクリートの厚みを変えることで段差を設けた場合、スラブ上段におけるコンクリートの厚みが必要以上に厚くなるため、合成スラブ構造の重量が増加するという問題が生じる。これに対し、特許文献1では、コンクリートが厚い箇所にボイド材等を埋設することで、重量の増大を回避している。しかしながら、このような方法は、施工の手間がかかりすぎ、精度管理が難しいという問題がある。その他、合成スラブ構造に段差を設ける方法として、上段デッキプレートの端部と下段デッキプレートの端部との間に梁材を設け、上段デッキプレートを梁材の上面に載せ、下段デッキプレートを梁材の側面のブラケットに載せる方法が挙げられる。しかしながら、当該方法は、段差を設けるために梁材を追加しなくてはならず、当該梁材の周辺構造が複雑になるという問題がある。さらに、シンプルな構造で段差を設けた場合において、コンクリートのひび割れを抑制する事が求められる。
【0005】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、構造を複雑化させることなく、段差を設けた場合に、シンプルな構造であってもコンクリートのひび割れを抑制する事ができる合成スラブ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る合成スラブ構造は、段差が設けられた合成スラブ構造であって、スラブ上段側に配置され、スパン方向に延びる溝部を複数有する上段デッキプレートと、スラブ下段側に配置され、スパン方向に延びる溝部を複数有する下段デッキプレートと、スラブ上段を構成し、且つ、スラブ下段を構成するコンクリートと、を備え、上段デッキプレートと下段デッキプレートとは、スパン方向に並べられ、下段デッキプレートは、上段デッキプレートよりも下側に配置され、コンクリート内には、上段デッキプレートと下段デッキプレートとの間の境界部において、幅方向に互いに離間するように複数の補強部材が設けられ、補強部材は、上下方向に延びる第1の辺部、及び第1の辺部の下端部からスパン方向に延びる第2の辺部を有し、第1の辺部と第2の辺部との間の角部は、スパン方向から見て下段デッキプレートの溝部に配置されると共に、角部には幅方向に延びる接続筋が設けられており、接続筋は、少なくとも補強部材の位置においては、下段デッキプレートの山部の上端よりも低い位置に配置される。
【0007】
本発明に係る合成スラブ構造において、スラブ下段側の下段デッキプレートは、スラブ上段側の上段デッキプレートよりも下側に配置される。このような構成によれば、真っ直ぐなデッキプレートに対して、スラブ上段の厚みが厚くなるようにコンクリートを打設することで段差を設けるような構成とは異なり、スラブ上段の厚みとスラブ下段の厚みとの差を無くす、又は少なくすることができる。従って、スラブ上段の厚みを過度に大きくすることによる重量の増大を抑制できる。ここで、境界部には、幅方向に離間する複数の補強部材が設けられ、複数の補強部材は、接続筋で互いに接続されている。このように、境界部に補強部材及び接続筋が配置されることで、これらの部材がスラブ下段を引き上げ、且つ、周辺のコンクリートを拘束することができる。角部は、スパン方向から見て下段デッキプレートの溝部に配置されるが、接続筋は、少なくとも補強部材の位置においては、下段デッキプレートの山部の上端よりも低い位置に配置される。そのため、コンクリート拘束効果を向上させることができる位置である補強部材の角部に接続筋を設けることができる。このように、補強部材の角部に接続筋を設けることでコンクリートのひび割れを抑制できる。以上より、構造を複雑化させることなく、段差を設けた場合に、シンプルな構造であってもコンクリートのひび割れを抑制する事ができる。
【0008】
コンクリート内には、スラブ上段とスラブ下段との間で応力を伝達する応力伝達機構が設けられてよい。応力伝達機構は、スラブ上段とスラブ下段との間で互いに応力を良好に伝達し合うことができる。以上より、上段デッキプレートと下段デッキプレートとが、例えば梁材などを介して接続されることなく分割された状態であっても、応力伝達機構を介して良好に応力伝達を行うことができる。従って、応力伝達機構を採用することで、梁材などを用いて応力伝達をする場合に比して、構造をシンプルにすることができ、施工の手間も低減できる。
【0009】
下段デッキプレートのスパン方向における上段デッキプレート側の端部は、当該上段デッキプレートから離間するように配置され、接続筋は、スパン方向において、下段デッキプレートと上段デッキプレートとの間に配置されてよい。この場合、接続筋は、山部の上端より低い位置に配置されていても、下段デッキプレートと上段デッキプレートとの間に配置されることによって、下段デッキプレートと接続筋が下段デッキプレートと干渉することを回避できる。
【0010】
下段デッキプレートには幅方向に貫通する貫通部が形成され、接続筋は、貫通部を通過するように幅方向に延びてよい。この場合、接続筋は、山部の上端より低い位置に配置されていても、貫通部を通過することで、下段デッキプレートと接続筋が下段デッキプレートと干渉することを回避できる。
【0011】
接続筋は、スパン方向から見て曲がることによって、下段デッキプレートの山部の上端を乗り越えてよい。この場合、接続筋は、接続筋の位置で山部の上端より低い位置に配置されていても、下段デッキプレートの山部の上端を乗り越えることで、下段デッキプレートと接続筋が下段デッキプレートと干渉することを回避できる。
【0012】
接続筋は、幅方向において、下段デッキプレートの山部の位置において切断されていてよい。この場合、接続筋は、接続筋の位置で山部の上端より低い位置に配置されていても、下段デッキプレートの山部の位置において切断されることで、下段デッキプレートと接続筋が下段デッキプレートと干渉することを回避できる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、構造を複雑化させることなく、段差を設けた場合に、シンプルな構造であってもコンクリートのひび割れを抑制する事ができる合成スラブ構造を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】本発明の実施形態に係る合成スラブ構造の断面図である。
図2】合成スラブ構造の段差付近の構造を示す拡大断面図である。
図3】角部付近の構造を幅方向からみた拡大断面図である。
図4】(a)は図3(a)に示すIVa-IVa線に沿った断面図であり、(b)は図3(b)に示すIVb-IVb線に沿った断面図である。
図5】(a)は図3(c)に示すVa-Va線に沿った断面図であり、(b)は図3(d)に示すVb-Vb線に沿った断面図である。
図6】実験のための装置を示す概略図である。
図7】比較例の角部付近の拡大断面図である。
図8】実験結果を示すグラフである。
図9】変形例に係る合成スラブ構造の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0016】
図1は、本発明の実施形態に係る合成スラブ構造100の断面図である。図1に示すように、合成スラブ構造100は、上面側に段差15が設けられている。合成スラブ構造100は、上段デッキプレート10Aと、下段デッキプレート10Bと、コンクリート12と、を備える。
【0017】
上段デッキプレート10Aと下段デッキプレート10Bとは、スパン方向D1に並べられている。なお、以降の説明においては、スパン方向D1のうち、上段デッキプレート10Aが設けられている側を「スラブ上段側」と称し、下段デッキプレート10Bが設けられている側を「スラブ下段側」と称する場合がある。上段デッキプレート10Aのスパン方向D1におけるスラブ下段側の端部10nと、下段デッキプレート10Bのスパン方向D1におけるスラブ上段側の端部10hとは、スパン方向D1において略同位置に配置されている。また、下段デッキプレート10Bは、上段デッキプレート10Aよりも下側に配置される。なお、上段デッキプレート10Aの端部10nと下段デッキプレート10Bの端部10hとのスパン方向D1における位置関係は特に限定されず、例えば、スパン方向D1において互いに離れるように配置されてもよい。
【0018】
従って、上段デッキプレート10Aの端部10nと、下段デッキプレート10Bの端部10hとは、互いに上下方向にずれた位置関係をなしている。本実施形態では、上段デッキプレート10Aの下端部と下段デッキプレート10Bの上端部とは、上下方向において略同位置に配置される。ただし、上段デッキプレート10Aと下段デッキプレート10Bとがどの程度上下方向にずれているかは特に限定されず、両者は上下方向において互いに重なりあってもよい。
【0019】
なお、上段デッキプレート10Aとスパン方向D1におけるスラブ上段側に隣り合う位置には、他の上段デッキプレート10Aが並べられている。また、下段デッキプレート10Bとスパン方向D1におけるスラブ下段側に隣り合う位置には、他の下段デッキプレート10Bが並べられる。一対の上段デッキプレート10Aが互いに対向し合う箇所は、梁材11Aによって下方から支持される。一対の下段デッキプレート10Bが互いに対向し合う箇所は、梁材11Bによって下方から支持される。梁材11A,11Bは、幅方向D2に延びる断面H字状の鋼材である。なお、上段デッキプレート10Aの方が下段デッキプレート10Bよりも高い位置に配置されているため、梁材11Aは、梁材11Bよりも上方まで延びている。なお、上段デッキプレート10Aと下段デッキプレート10Bとの間、すなわち下面側の段差16の位置には、梁材は設けられていない。
【0020】
コンクリート12は、上段デッキプレート10A、及び下段デッキプレート10Bの上面側に打設される。ここで、図4(a)に示すように、下段デッキプレート10Bは、幅方向D2に山部10cと溝部10dとを交互に有している。山部10cは、溝部10dの底面から上方へ向かって突出するように設けられる。複数の山部10cは、互いに幅方向D2に離間した状態で、スパン方向D1に互いに平行をなすように延びている。山部10cは、溝部10dの両側壁を構成する。なお、上段デッキプレート10Aも同様の構成を有している。
【0021】
図1に戻り、コンクリート12は、デッキプレート10A,10Bの溝部10dの内部に充填された状態で、山部10cの上面よりも高い位置まで充填される。コンクリート12は、上段デッキプレート10Aの山部10cから上方へ所定寸法だけ離間した位置に、水平方向に広がる平面状の上段面13Aを有する。コンクリート12は、下段デッキプレート10Bの山部10cから上方へ所定寸法だけ離間した位置に、水平方向に広がる平面状の下段面13Bを有する。また、コンクリート12は、上段面13Aと下段面13Bとの間に上下方向に延びた状態で幅方向D2に延在する段差面13Cを有する。段差面13Cは、上段デッキプレート10Aの端部10nからスラブ下段側に離間した位置に配置される。
【0022】
このように、合成スラブ構造100の上面側には、上段面13A、下段面13B、及び段差面13Cによる段差15が形成される。また、前述のような上段デッキプレート10A及び下段デッキプレート10Bの配置により、合成スラブ構造100の下面側においても、段差16が形成される。具体的に、上段デッキプレート10Aの下面により、水平方向に広がる下面側の上段面14Aが形成される。下段デッキプレート10Bの下面により、水平方向に広がる下面側の下段面14Bが形成される。また、下面側の上段面14Aと下段面14Bとの間に、上下方向に延びた状態で幅方向D2に延在する下面側の段差面14Cが形成される。なお、下段デッキプレート10Bの端部10hは、打設時にコンクリート12が漏れないように、図示されない型部材で封止される。従って、下面側の段差面14Cは、当該型部材によって構成される。これにより、合成スラブ構造100の下面側には、上段面14A、下段面14B、及び段差面14Cによる段差16が形成される。
【0023】
以上のような構成により、合成スラブ構造100は、スラブ上段60Aと、スラブ下段60Bと、スラブ上段60A及びスラブ下段60Bが重なった重なり部60Cと、を備える。スラブ上段60Aは、上面側の上段面13Aと下面側の上段面14Aとが重なる位置に形成される。スラブ下段60Bは、上面側の下段面13Bと下面側の下段面14Bとが重なる位置に形成される。重なり部60Cは、上面側の上段面13Aと下面側の下段面14Bとが重なる位置に形成される。従って、上段デッキプレート10Aは、スラブ上段60A側に配置される部材となる。下段デッキプレート10Bは、スラブ下段60B側に配置される部材となる。なお、本実施形態では、スラブ上段60Aの厚みと、スラブ下段60Bの厚みとは、略同一に設定されるが、厚みの関係は特に限定されず、互いに異なる厚みが設定されてもよい。
【0024】
次に、図2を参照して、合成スラブ構造100の段差15,16付近の構造について詳細に説明する。図2は、合成スラブ構造100の段差15,16付近の構造を示す拡大断面図である。なお、デッキプレート10A,10Bの厚みは合成スラブ構造100全体から見て非常に薄いため、デッキプレート10A,10Bの断面の厚みは単なる直線で記載されている。
【0025】
図2に示すように、コンクリート12内には、スラブ上段60Aとスラブ下段60Bとの間で応力を伝達する第1の応力伝達部材20(応力伝達機構)、及び第2の応力伝達部材25(応力伝達機構)が設けられる。また、第1の応力伝達部材20は、第1の部分21と、第2の部分22と、を備える。第1の応力伝達部材20は、一本の鉄筋によって構成されてよい。この場合、一本の鉄筋における該当箇所が第1の部分21及び第2の部分22となる。
【0026】
第1の応力伝達部材20の第1の部分21は、上段デッキプレート10Aの溝部10d内においてスパン方向D1に延びる部分である。また、第2の部分22は、上段デッキプレート10Aの端部10nよりもスラブ下段60B側に延び、下段デッキプレート10Bの上側に配置される部分である。
【0027】
具体的に、第1の部分21は、上下方向において、上段デッキプレート10Aの山部10cの上面と溝部10dの底面との間に配置されている。また、第1の部分21は、溝部10dの底面、及び両側面に囲まれる内部領域にて、スパン方向D1と平行をなして直線状に延びる。溝部10d内における第1の部分21のスパン方向D1の長さは、所望の応力伝達性能を発揮できる限り、特に限定されないが、少なくとも上段デッキプレート10Aの高さや溝部10dの幅よりも大きく設定されている。例えば、溝部10d内における第1の部分21のスパン方向D1の長さは、400~640mm程度に設定されてよい。また、第1の部分21のスラブ下段60B側の端部は、上段デッキプレート10Aの端部10nの位置にて、第2の部分22と接続される。
【0028】
第1の応力伝達部材20の第2の部分22は、段差面13Cよりもスラブ下段60B側まで延びている。第2の部分22は、上段デッキプレート10Aの端部10nから突出し、重なり部60Cを通過して、スラブ下段60Bに至る位置まで延びる。第2の部分22は、第1の部分21の延在態様がそのまま連続するように、スパン方向D1と平行をなして直線状に延びる。第2の部分22のコンクリート12内におけるスパン方向D1の長さは、所望の応力伝達性能を発揮できる限り、特に限定されないが、例えば、400~640mm程度に設定されてよい。第2の部分22の高さ位置は、第1の部分21と同じである。第2の部分22は、少なくとも下段デッキプレート10Bの山部10cの上面よりも高い位置であって、下段面13Bよりも低い位置に設定される。なお、段差が小さく、デッキプレート10A,10Bが高さ方向で重なっている場合は、第2の部分22は、山部10cの上面より低い場合もあってよい。
【0029】
第2の応力伝達部材25は、下段デッキプレート10Bの溝部10d内においてスパン方向D1に延びる部分である。第2の応力伝達部材25は、一本の鉄筋によって構成されてよい。第2の応力伝達部材25は、上下方向において、下段デッキプレート10Bの山部10cの上面と溝部10dの底面との間に配置されている。また、第2の応力伝達部材25は、溝部10dの底面、及び両側面に囲まれる内部領域にて、スパン方向D1と平行をなして直線状に延びる。第2の応力伝達部材25のスラブ上段60A側の端部は、下面側の段差面14Cから、スラブ下段60B側へ僅かに離間した位置に配置される。第2の応力伝達部材25のスラブ上段60A側の端部25aは、少なくとも重なり部60Cのうちの、スラブ上段60A寄りの位置に配置される。
【0030】
第2の応力伝達部材25は、重なり部60Cを通過して、スラブ下段60B内を延びて、第1の応力伝達部材20よりもスラブ下段60B側の位置まで延びる。溝部10d内における第2の応力伝達部材25のスパン方向D1の長さは、所望の応力伝達性能を発揮できる限り、特に限定されないが、少なくとも下段デッキプレート10Bの高さや溝部10dの幅よりも大きく設定されている。例えば、溝部10d内における第2の応力伝達部材25のスパン方向D1の長さは、770~1010mm程度に設定されてよい。
【0031】
第1の応力伝達部材20の溝部10dに対する幅方向D2の位置は特に限定されるものではないが、例えば、図4(a)に示すように、溝部10dにおける幅方向D2の中央位置と山部10cとの間に配置されてよい。一つの溝部10dに対し、幅方向D2に離間した状態で一対の第1の応力伝達部材20が配置される。ただし、第1の応力伝達部材20は、溝部10dの形状や、後述の補強部材40との位置関係によって適宜変更されてよい。これに対応し、第2の応力伝達部材25は、幅方向D2において、第1の応力伝達部材20と同じ位置に配置されてよい。この場合、上下方向から見て、第1の応力伝達部材20と第2の応力伝達部材25とは、互いに重なり合うように配置される。ただし、第1の応力伝達部材20と第2の応力伝達部材25とは、上下方向から見て、互いにずれるように配置されてもよい。
【0032】
上段デッキプレート10A及び下段デッキプレート10Bの複数の溝部10dのそれぞれには、少なくとも一つの応力伝達部材20,25が配置される。具体的には、図4(a)に示すように、応力伝達部材20,25は、一つの溝部10d内に配置され、且つ、当該溝部10dと幅方向D2に隣り合う溝部10d内にも配置される。このように、デッキプレート10A,10Bの全ての溝部10dに応力伝達部材20,25が配置されている。なお、幅方向D2における一部の領域における全ての溝部10dに応力伝達部材20,25が配置され、他の一部の領域においては、応力伝達部材20,25が配置されない溝部10dが存在してもよい。
【0033】
図2に戻り、コンクリート12内には、上段デッキプレート10Aと下段デッキプレート10Bとの間の境界部(重なり部60C)において、補強部材40が設けられる。補強部材40は、境界部におけるコンクリート12のひび割れを抑制するための部材である。
【0034】
補強部材40は、立ち上がり部41(第1の辺部)と、立ち上がり部44と、上段部42と、下段部43(第2の辺部)と、を備えるように、略ロ字状に構成されている。補強部材40は、当該略ロ字状の形状を一本の鉄筋によって構成される。この場合、略ロ字状の形状は、一本の鉄筋を屈曲させることで、立ち上がり部41,44、上段部42、及び下段部43が形成される。補強部材40は、重なり部60C内に収まるように配置されている。なお、各部位の位置は、補強部材40のコンクリート12に対する付着性を確保できる範囲で、適宜変更可能である。
【0035】
立ち上がり部41は、重なり部60Cにおいて、上下方向に直線状に延びる部分である。立ち上がり部41は、下段デッキプレート10Bの端部10h、及び上段デッキプレート10Aの端部10nに近接した位置にて、当該端部10h,10nに沿って立ち上がる。立ち上がり部41の下端は、下段デッキプレート10Bの溝部10d内に配置されている。
【0036】
立ち上がり部41は、上段デッキプレート10Aよりも高い位置まで延びる。すなわち、立ち上がり部41は、上段デッキプレート10Aの山部10cの上面よりも高い位置であって、上段面13Aに近接する位置まで延びている。ここで、立ち上がり部41は、スラブ上段60Aの中立軸よりも上側まで延びる事が好ましい。合成スラブ構造100の変形態様を考えた場合、スラブ上段60Aの中立軸よりも上側の領域は、圧縮領域に該当する。従って、立ち上がり部41(及び後述の上段部42)が圧縮領域に配置されることで、補強部材40のコンクリート12に対する付着性を向上することができる。立ち上がり部44は、重なり部60C内において、段差面13C付近で上下方向に直線状に延びる部分である。
【0037】
上段部42は、立ち上がり部41の上端と立ち上がり部44の上端との間において、上段面13Aに沿ってスパン方向D1と平行をなして直線状に延びる。上段部42は、上段デッキプレート10Aよりも高い位置に配置される。すなわち、上段部42は、上段デッキプレート10Aの山部10cの上面よりも高い位置であって、上段面13Aに近接する位置に配置される。下段部43は、立ち上がり部41の下端と立ち上がり部44の下端との間において、下段デッキプレート10Bの溝部10d内において、スパン方向D1と平行をなして直線状に延びる。
【0038】
図4(a)に示すように、補強部材40は、幅方向D2において互いに離間するように複数配置されている。本実施形態では、下段デッキプレート10Bの各溝部10dに一つずつ補強部材40が配置されている。補強部材40は、溝部10dの幅方向D2における略中央位置に配置される。
【0039】
図2に戻り、幅方向D2に複数並べられる補強部材40は、幅方向D2に延びる接続筋45,46,47,48で互いに連結することで、あばら筋として構成される。接続筋45は、立ち上がり部44と上段部42との間の角部に設けられる。接続筋46は、立ち上がり部41と上段部42との間の角部に設けられる。接続筋45,46は、いずれも下段デッキプレート10Bの山部10cの上端よりも高い位置に配置される。接続筋47は、下段部43と立ち上がり部44との間の角部51よりも高い位置に設けられる。接続筋48は、下段部43と立ち上がり部41との間の角部50に設けられる。接続筋45,46,47,48は、いずれも補強部材40の内周側に設けられる。
【0040】
角部50,51は、スパン方向D1から見て下段デッキプレート10Bの溝部10dに配置される。すなわち、角部50,51は、下段デッキプレート10Bの山部10cの上端よりも低い位置に配置される。接続筋47は、角部51から上方へ離間した位置において、下段デッキプレート10Bの山部10cの上端に配置されている。これに対し、接続筋48は、少なくとも補強部材40の位置(補強部材40との接続位置)においては、下段デッキプレート10Bの山部10cの上端よりも低い位置に配置される。
【0041】
図3(a)及び図4(a)を参照して、接続筋48と下段デッキプレートの山部10cとの位置関係について更に詳細に説明する。図3(a)は、角部50付近の構造を幅方向D2から見た拡大断面図である。ただし、図3では、コンクリート12を省略して、当該コンクリート内部の様子を示している。図4(a)は、図3(a)においてIVa-IVa線に沿った断面図である。なお、本実施形態では、山部10cは、溝部10dの底面から上方へ突出する突出部60によって構成されている。突出部60は、幅方向D2の両側に側面60bを有している。また、突出部60は、上端側に上面60a(山部の上端)を有している。補強部材40の角部50に対して接続筋48は、結束線、その他溶接等によって固定される。接続筋48は、幅方向D2の全域にわたり、突出部60の上面60aよりも低く、溝部10dの底面よりも高い位置に配置される。
【0042】
ここで、下段デッキプレート10Bの突出部60の側面60bには幅方向D2に貫通する貫通部62が形成される。接続筋48は、貫通部62を通過するように幅方向D2に平行となるように直線状に延びる。従って、接続筋48は、突出部60の上面60aより低い位置であっても、突出部60と干渉することなく、幅方向D2に延びることができる。なお、接続筋48は、複数の突出部60を貫通する。
【0043】
図3(b)及び図4(b)を参照して、接続筋48と下段デッキプレートの山部10cとの位置関係の他の例に説明する。図4(b)は、図3(b)においてIVb-IVb線に沿った断面図である。図3(b)に示すように、下側デッキプレートのスパン方向D1における上段デッキプレート10A側の端部10hが、当該上段デッキプレート10Aから離間するように配置されている。端部10hは、接続筋48よりも段差面14Cから離間した位置にまでセットバックしている。従って、コンクリート打設前においては、段差面14Cと端部10hとの間に隙間が形成される。従って、図4(b)に示すように、接続筋48は、隙間を通過するように幅方向D2に平行となるように直線状に延びる。従って、接続筋48は、突出部60の上面60aより低い位置であっても、突出部60と干渉することなく、幅方向D2に延びることができる。なお、接続筋48は、複数の突出部60を通過する。なお、下段デッキプレート10Bをセットバックさせる場合は、当該下段デッキプレート10Bの端部を段差部位置にて支持できるように、支保工を設ける。また、当該支保工にアングル、プレート等を設け、セットバック部分の型枠機能をもたせる。
【0044】
図3(c)及び図5(a)を参照して、接続筋48と下段デッキプレートの山部10cとの位置関係の他の例に説明する。図5(a)は、図3(c)においてVa-Va線に沿った断面図である。図5(a)に示すように、接続筋48は、スパン方向D1から見て曲がることによって、下段デッキプレート10Bの突出部60の上面60aを乗り越えるように構成される。具体的に、接続筋48は、下段部48a、上段部48b、及び傾斜部48cを有する。下段部48aは、補強部材40の角部50との接続箇所において、突出部60の上面60aよりも低い位置で幅方向D2に平行延びる。上段部48bは、突出部60の上面60aに載置される位置にて、幅方向D2に平行に延びる。傾斜部48cは、下段部48aから上段部48bへ至る中途位置において、上方へ向かって傾斜するように延びる。
【0045】
図3(d)及び図5(b)を参照して、接続筋48と下段デッキプレートの山部10cとの位置関係の他の例に説明する。図5(b)は、図3(d)においてVb-Vb線に沿った断面図である。図5(b)に示すように、接続筋48は、幅方向D2において、下段デッキプレート10Bの突出部60の位置において切断されている。接続筋48は、補強部材40の位置において幅方向D2に平行に延びており、補強部材40に幅方向D2の両側で隣り合う突出部60の側面60bから離間する位置に、長手方向の端部48dを有する。これにより、一対の接続筋48の各々の端部48d間に突出部60が配置される。これにより、接続筋48が突出部60と干渉することを回避した状態で、突出部60の上面60aよりも低い位置に配置される。
【0046】
次に、本実施形態に係る合成スラブ構造100の作用・効果について説明する。
【0047】
本実施形態に係る合成スラブ構造100において、スラブ下段60B側の下段デッキプレート10Bは、スラブ上段60A側の上段デッキプレート10Aよりも下側に配置される。このような構成によれば、真っ直ぐなデッキプレートに対して、スラブ上段の厚みが厚くなるようにコンクリートを打設することで段差を設けるような構成とは異なり、スラブ上段60Aの厚みとスラブ下段60Bの厚みとの差を無くす、又は少なくすることができる。従って、スラブ上段60Aの厚みを過度に大きくすることによる重量の増大を抑制できる。ここで、コンクリート12内には、スラブ上段60Aとスラブ下段60Bとの間で応力を伝達する第1の応力伝達部材20が設けられる。この第1の応力伝達部材20は、上段デッキプレート10Aの溝部10d内においてスパン方向D1に延びる第1の部分21と、上段デッキプレート10Aの端部10nよりもスラブ下段60B側に延び、下段デッキプレート10Bの上側に配置される第2の部分22と、を備える。第1の部分21は、上段デッキプレート10Aの溝部10d内に配置されているため、コンクリート12に付着することで、上段デッキプレート10Aに作用する応力を十分に受けることが可能となる。第2の部分22は、スラブ下段60B側に延び、下段デッキプレート10Bの上側に配置される。従って、第1の応力伝達部材20は、第1の部分21と第2の部分22との間で互いに応力を良好に伝達し合うことができる。以上より、上段デッキプレート10Aと下段デッキプレート10Bとが、例えば梁材などを介して接続されることなく分割された状態であっても、第1の応力伝達部材20を介して良好に応力伝達を行うことができる。また、第1の応力伝達部材20は、所定の形状の部材を単にコンクリート12内に配置すればよいだけなので、梁材などを用いて応力伝達をする場合に比して、構造をシンプルにすることができ、施工の手間も低減できる。
【0048】
境界部には、幅方向に離間する複数の補強部材40が設けられ、複数の補強部材40は、接続筋48で互いに接続されている。このように、境界部に補強部材40及び接続筋48が配置されることで、これらの部材がスラブ下段を引き上げ、且つ、周辺のコンクリートを拘束することができる。すなわち、補強部材40が、上段デッキプレート10Aと下段デッキプレート10Bとの間の境界部において、上下方向、および、水平方向(スパン方向の)にコンクリート12を拘束することができる。従って、補強部材40は、上段デッキプレート10Aの端部から進展する応力伝達部材20,25付近におけるコンクリート12のひび割れを抑制できる。これにより、応力伝達部材20,25とコンクリート12の付着力の低下を抑制し、応力伝達部材20,25による応力伝達性能を確保することができる。特に、補強部材40は、重なり部60Cのコンクリート12に対して広範囲に拘束することができるので、ひび割れを良好に抑制できる。
【0049】
角部50は、スパン方向D1から見て下段デッキプレート10Bの溝部10dに配置されるが、接続筋48は、少なくとも補強部材40の位置においては、下段デッキプレート10Bの山部10cの上端よりも低い位置に配置される。そのため、コンクリート拘束効果を向上させることができる位置である補強部材40の角部50に接続筋48を設けることができる。このように、補強部材40の角部50に接続筋48を設けることでコンクリート12のひび割れを抑制できる。以上より、構造を複雑化させることなく、段差を設けると共に、シンプルな構造であってもコンクリート12のひび割れを抑制する事ができる。
【0050】
図3(b)及び図4(b)に示すように、下段デッキプレート10Bのスパン方向D1における上段デッキプレート10A側の端部10hは、当該上段デッキプレート10Aから離間するように配置され、接続筋48は、スパン方向D1において、下段デッキプレート10Bと上段デッキプレート10Aとの間に配置されてよい。この場合、接続筋48は、山部10cの上端より低い位置に配置されていても、下段デッキプレート10Bと上段デッキプレート10Aとの間に配置されることによって、下段デッキプレート10Bと接続筋48が下段デッキプレート10Bと干渉することを回避できる。
【0051】
図3(a)及び図4(a)に示すように、下段デッキプレート10Bには幅方向D2に貫通する貫通部62が形成され、接続筋48は、貫通部62を通過するように幅方向D2に延びてよい。この場合、接続筋48は、山部10cの上端より低い位置に配置されていても、貫通部62を通過することで、下段デッキプレート10Bと接続筋48が下段デッキプレート10Bと干渉することを回避できる。
【0052】
図3(c)及び図5(a)に示すように、接続筋48は、スパン方向D1から見て曲がることによって、下段デッキプレート10Bの山部10cの上端を乗り越えてよい。この場合、接続筋48は、接続筋48の位置で山部10cの上端より低い位置に配置されていても、下段デッキプレート10Bの山部10cの上端を乗り越えることで、下段デッキプレート10Bと接続筋48が下段デッキプレート10Bと干渉することを回避できる。
【0053】
図3(d)及び図5(b)に示すように、接続筋48は、幅方向D2において、下段デッキプレート10Bの山部10cの位置において切断されていてよい。この場合、接続筋48は、接続筋48の位置で山部10cの上端より低い位置に配置されていても、下段デッキプレート10Bの山部10cの位置において切断されることで、下段デッキプレート10Bと接続筋48が下段デッキプレート10Bと干渉することを回避できる。
【0054】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【0055】
なお、補強部材の形状は、上述の実施形態に示したものに限らず、例えば、L字状形状や、コ字状形状など、他の様々な形状を採用してよい。
【0056】
また、上述の実施形態では、応力伝達機構として、二本の応力伝達部材20,25を例示したが、どのような部材で応力伝達機構を構成するかは特に限定されない。例えば、図9に示すように、上段側の応力伝達部121と下段側の応力伝達部125が、一本の鉄筋による応力伝達部材120で構成された応力伝達機構が採用されてもよい。応力伝達部121と応力伝達部125とは、傾斜部123で接続されてよい。なお、応力伝達機構を構成する部材は、複数本の鉄筋を束ねて構成されてもよいし、板材、金網、繊維で構成されてもよい。
【0057】
次に、図6図8を参照して、本発明の実施例について説明する。まず、図6に示すような試験体を本発明、比較例1、比較例2について準備した。スラブ上段60Aの厚みを200mm、スラブ下段60Bの厚みを200mm、重なり部60Cでの段差の大きさを100mmとした。スラブ上段60Aのスパン方向の寸法を1000mm、スラブ下段60Bのスパン方向の寸法を1000mm、重なり部60Cのスパン方向の寸法を400mmとした。試験体全体の幅方向の寸法を1200mmとした。スラブ上段60A及びスラブ下段60Bの各端部から200mmの位置を支持台201,201で支持した。重なり部60Cの下面の中央位置に変位計202を設け、上面の中央位置に荷重付与装置203で荷重を付与した。実施例に係る重なり部60Cの内部構造として、図3(b)に示すものを準備した。比較例1に係る重なり部60Cの内部構造として、図7(a)に示すものを準備した。比較例1においては、接続筋48を下段デッキプレート10Bの山部の上端に配置した。比較例2に係る重なり部60Cの内部構造として、図7(b)に示すものを準備した。比較例2においては、図3(b)に示す構造から接続筋48を省略したものを準備した。載荷荷重とたわみの関係を示すグラフを図8に示す。図8では、「No1」が比較例1であり、「No2」が実施例であり、「No3」が比較例2であった。図8から理解できるように、比較例1,2のグラフが途中で急激に荷重が低下しているのに対し、実施例のグラフは徐々に下がっている。これより、実施例の構造によりコンクリートのひびわれを抑制出来ていることが理解できる。
【符号の説明】
【0058】
10A…上段デッキプレート、10B…下段デッキプレート、10d…溝部、12…コンクリート、13A…上段面、13B…下段面、13C…段差面、60A…スラブ上段、60B…スラブ下段、15…段差、20…第1の応力伝達部材(応力伝達機構)、25…第2の応力伝達部材(応力伝達機構)、40…補強部材、41…立ち上がり部(第1の辺部)、43…下段部(第2の辺部)48…接続筋、50…角部、100…合成スラブ構造、120…応力伝達部材(応力伝達機構)。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9