特開 2023-176373 鉄筋コンクリート床版、鉄筋コンクリート床版の施工方法及び鉄筋コンクリート床版の補強方法

(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】P2023176373

(43)【公開日】2023-12-13

(54)【発明の名称】鉄筋コンクリート床版、鉄筋コンクリート床版の施工方法及び鉄筋コンクリート床版の補強方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 5/32 20060101AFI20231206BHJP

   E04G 21/12 20060101ALI20231206BHJP

   E01D 19/12 20060101ALI20231206BHJP

【ＦＩ】

E04B5/32 A

E04G21/12 105A

E01D19/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022088624

(22)【出願日】2022-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】504182255

【氏名又は名称】国立大学法人横浜国立大学

(71)【出願人】

【識別番号】000107044

【氏名又は名称】ショーボンド建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(74)【代理人】

【識別番号】100198214

【弁理士】

【氏名又は名称】眞榮城 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】前川 宏一

(72)【発明者】

【氏名】平塚 慶達

(72)【発明者】

【氏名】安東 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】野口 堅冬

【テーマコード（参考）】

2D059

【Ｆターム（参考）】

2D059AA14

(57)【要約】

【課題】鉄筋コンクリート床版の疲労耐久性を向上させることが可能となる技術を提供する。
【解決手段】本発明に係る鉄筋コンクリート床版１は、輪荷重が作用する表面２１を有するコンクリート２と、コンクリートの内部２に配置されるとともに、表面２１に沿って格子状に形成される格子状鉄筋３と、コンクリート２の内部に配置されるとともに、上下方向に延伸される棒部材６と、を備える。格子状鉄筋３は、上側格子状鉄筋４と、上側格子状鉄筋４の下方側に配置される下側格子状鉄筋５と、を有し、棒部材６は、上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに剛結されることを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

輪荷重が作用する表面を有するコンクリートと、
前記コンクリートの内部に配置されるとともに、前記表面に沿って格子状に形成される格子状鉄筋と、
前記コンクリートの内部に配置されるとともに、上下方向に延伸される棒部材と、を備え、
前記格子状鉄筋は、上側格子状鉄筋と、前記上側格子状鉄筋の下方側に配置される下側格子状鉄筋と、を有し、
前記棒部材は、前記上側格子状鉄筋と前記下側格子状鉄筋とに剛結されること
を特徴とする鉄筋コンクリート床版。

【請求項2】

前記上側格子状鉄筋は、互いに略直交して配置される第１鉄筋と第２鉄筋とを有し、
前記下側格子状鉄筋は、互いに略直交して配置される第３鉄筋と第４鉄筋とを有し、
前記棒部材は、
前記第１鉄筋と前記第２鉄筋との両方又は何れか一方に剛結され、
前記第３鉄筋と前記第４鉄筋との両方又は何れか一方に剛結されること
を特徴とする請求項１記載の鉄筋コンクリート床版。

【請求項3】

前記棒部材は、
前記第１鉄筋と前記第２鉄筋とに剛結され、
前記第３鉄筋と前記第４鉄筋とに剛結されること
を特徴とする請求項２記載の鉄筋コンクリート床版。

【請求項4】

前記棒部材は、前記上側格子状鉄筋と前記下側格子状鉄筋とに溶接により剛結されること
を特徴とする請求項１～３の何れか１項記載の鉄筋コンクリート床版。

【請求項5】

前記格子状鉄筋と前記棒部材とを剛結する剛結部材を更に備えること
を特徴とする請求項１～３の何れか１項記載の鉄筋コンクリート床版。

【請求項6】

型枠の内部で格子状に形成される上側格子状鉄筋と、前記型枠の内部で前記上側格子状鉄筋の下方側に配置されるとともに格子状に形成される下側格子状鉄筋と、に上下方向に延伸される棒部材を剛結する剛結工程と、
前記型枠の内部にコンクリートを打設する打設工程と、を備えること
を特徴とする鉄筋コンクリート床版の施工方法。

【請求項7】

既設の鉄筋コンクリート床版を斫り、前記鉄筋コンクリート床版の内部で格子状に形成される上側格子状鉄筋と、前記鉄筋コンクリート床版の内部で前記上側格子状鉄筋の下方側に配置されるとともに格子状に形成される下側格子状鉄筋と、を露出させる斫り工程と、
露出させた前記上側格子状鉄筋と前記下側格子状鉄筋とに、上下方向に延伸される棒部材を剛結する剛結工程と、
斫り出した領域にコンクリートを打設する打設工程と、を備えること
を特徴とする鉄筋コンクリート床版の補強方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄筋コンクリート床版、鉄筋コンクリート床版の施工方法及び鉄筋コンクリート床版の補強方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車両等が通行するコンクリート床版には、輪荷重が繰り返し作用する。このため、輪荷重が作用するコンクリート床版は、内部に格子状に組み合わされた鉄筋が、床版の厚み方向に例えば２段に配設されている。格子状の鉄筋を２段に組み立てる際には、下側の格子状の鉄筋と上側の格子状の鉄筋との離間距離を確保するため、格子状の鉄筋に結束線で結ばれたいわゆる段取り筋が用いられる。鉄筋を格子状に組み立てた上で、コンクリートを打設して、コンクリート床版を構築する。

【0003】

コンクリート部材を補強する技術として、特許文献１、２が開示されている。特許文献１には、補強部材挿入孔の延長よりも短い長さの棒材と、この棒材の軸方向に沿って所定の間隔を空けて複数の凸部を形成する突材とからなり、この凸部の外幅が、棒材の直径に対して１１０％乃至２００％に構成されているせん断補強部材を利用したコンクリート部材の補強構造が開示されている。

【0004】

特許文献２には、略平板状に形成されたコンクリートに設けられるコア部と、コア部に挿入されてコンクリートの内部に設けられる棒部材とを備え、棒部材は、コンクリートの内部に配設された鉄筋が腐食するような環境下で、コンクリートの内部で面内方向に延びて配設される鉄筋と略直交する方向で、コンクリートの面外方向に延びて設けられるコンクリートの補強構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９－１２７２６１号公報

【特許文献2】特開２０１６－１６９５４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来のコンクリート床版では、格子状の鉄筋と段取り筋とが結束線で結ばれているものの、その結束力は強いとは言い難い。また、特許文献１の開示技術では、格子状の鉄筋とせん断補強部材とが離間されている。このため、従来のコンクリート床版や特許文献１の開示技術では、せん断補強の観点からすると、コンクリート部材全体としての一体性が十分とは言えず、疲労耐久性が十分でないという問題点があった。また、特許文献２の開示技術では、補強鉄筋を多数配置しなければならず、そのために費用が高額になるという問題があった。

【0007】

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、面内方向に延びて配設される鉄筋と略直交する面外方向の鉄筋の上下を強固に固定することにより、鉄筋コンクリート床版の疲労耐久性を向上させることのできる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る鉄筋コンクリート床版は、輪荷重が作用する表面を有するコンクリートと、前記コンクリートの内部に配置されるとともに、前記表面に沿って格子状に形成される格子状鉄筋と、前記コンクリートの内部に配置されるとともに、上下方向に延伸される棒部材と、を備え、前記格子状鉄筋は、上側格子状鉄筋と、前記上側格子状鉄筋の下方側に配置される下側格子状鉄筋と、を有し、前記棒部材は、前記上側格子状鉄筋と前記下側格子状鉄筋とに剛結されることを特徴とする。

【0009】

本発明に係る鉄筋コンクリート床版の施工方法は、型枠の内部で格子状に形成される上側格子状鉄筋と、前記型枠の内部で前記上側格子状鉄筋の下方側に配置されるとともに格子状に形成される下側格子状鉄筋と、に上下方向に延伸される棒部材を剛結する剛結工程と、前記型枠の内部にコンクリートを打設する打設工程と、を備えることを特徴とする。

【0010】

本発明に係る鉄筋コンクリート床版の補強方法は、既設の鉄筋コンクリート床版を斫り、前記鉄筋コンクリート床版の内部で格子状に形成される上側格子状鉄筋と、前記鉄筋コンクリート床版の内部で前記上側格子状鉄筋の下方側に配置されるとともに格子状に形成される下側格子状鉄筋と、を露出させる斫り工程と、露出させた前記上側格子状鉄筋と前記下側格子状鉄筋とに、上下方向に延伸される棒部材を剛結する剛結工程と、斫り出した領域にコンクリートを打設する打設工程と、を備えることを特徴とする鉄筋コンクリート床版の補強方法。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、鉄筋コンクリート床版の疲労耐久性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版の第１例を示す斜視図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版の第１例を第２方向に直交する面で切った断面図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版の第１例を第２方向に直交する面で切った拡大断面図である。

【図4】図４（ａ）は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版の第２例を第２方向に直交する面で切った拡大断面図であり、図４（ｂ）は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版の第３例を第１方向に直交する面で切った拡大断面図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版の第３例を示す斜視図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版の施工方法における剛結工程を示す図である。

【図7】図７は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版の補強方法における斫り工程を示す図である。

【図8】図８は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版の補強方法における剛結工程を示す図である。

【図9】図９（ａ）は、第２実施形態に係る鉄筋コンクリート床版を第２方向に直交する面で切った断面図であり、図９（ｂ）は、第２実施形態に係る鉄筋コンクリート床版を上下方向に直交する面で切った断面図である。

【図10】図１０（ａ）は、試験体の長手方向に沿う断面における配筋図を示し、図１０（ｂ）は、試験体の短手方向に沿う断面における配筋図を示し、図１０（ｃ）は、試験体における、上側の格子状鉄筋と下側の格子状鉄筋を示す配筋図である。

【図11】図１１は、輪荷重走行試験を行った本発明例と比較例について、等価累積回数とたわみの関係を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、上下方向Ｚとし、上下方向Ｚに交わる、例えば直交する方向を第１方向Ｘとし、上下方向Ｚと第１方向Ｘとに交差、例えば直交する方向を第２方向Ｙとする。また、各図において、共通する部分については、共通する参照符号を付し、重複する説明は省略する。

【0014】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版１の第１例を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版１の第１例を第２方向Ｙに直交する面で切った断面図である。図３は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版１の第１例を第２方向Ｙに直交する面で切った拡大断面図である。鉄筋コンクリート床版１は、主に、道路橋等で通行車両等の輪荷重が作用する場所に設けられる。鉄筋コンクリート床版１は、コンクリート２と、格子状鉄筋３と、棒部材６と、を備える。

【0015】

コンクリート２は、平板状に形成され、輪荷重が作用する表面２１を有する。コンクリート２は、新設であってもよいし、既設であってもよい。

【0016】

格子状鉄筋３は、上側格子状鉄筋４と、上側格子状鉄筋４の上下方向Ｚの下方側に配置される下側格子状鉄筋５とを有する。

【0017】

上側格子状鉄筋４は、コンクリート２の内部に配置される。上側格子状鉄筋４は、表面２１に沿って格子状に形成される。上側格子状鉄筋４は、互いに略直交して配置される、複数の第１鉄筋４１と複数の第２鉄筋４２とを有する。第１鉄筋４１は、第１方向Ｘに沿って延びる。第２鉄筋４２は、第２方向Ｙに沿って延びる。

【0018】

下側格子状鉄筋５は、コンクリート２の内部で上側格子状鉄筋４の下方側に配置される。下側格子状鉄筋５は、表面２１に沿って格子状に形成される。下側格子状鉄筋５は、互いに略直交して配置される、複数の第３鉄筋５１と複数の第４鉄筋５２とを有する。第３鉄筋５１は、第１方向Ｘに沿って延びる。第４鉄筋５２は、第２方向Ｙに沿って延びる。

【0019】

棒部材６は、コンクリート２の内部に配置されるとともに、上下方向Ｚに延伸される鉄筋が用いられる。棒部材６は、上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに溶接により剛結される。棒部材６は、コンクリート２の内部において、輪荷重が作用する位置に、例えば輪荷重が作用する位置を跨ぐように、配置される。

【0020】

棒部材６は、第１鉄筋４１と第２鉄筋４２とが交差する箇所に配置され、第１鉄筋４１と第２鉄筋４２とに剛結される。棒部材６は、第３鉄筋５１と第４鉄筋５２とが交差する箇所に配置され、第３鉄筋５１と第４鉄筋５２とに剛結される。

【0021】

本実施形態によれば、棒部材６は、上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに剛結される。これにより、コンクリート２の表面２１に輪荷重が作用したとき、上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに作用する力を棒部材６により相互に伝達させることができる。このように、面外方向に配置される鉄筋の上下を、面内方向に配置される鉄筋と溶接等により剛結することで、面内方向の鉄筋が微小な付着破壊をすることなくコンクリートと一体となって平面保持される。このため、棒部材６による、せん断補強効果と押し抜きせん断に対する補強効果とを発揮させることができ、鉄筋コンクリート床版１全体としての一体性が向上する。その結果、鉄筋コンクリート床版の疲労耐久性を向上させることが可能となる。また、棒部材６は、上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに剛結されることにより、補強鉄筋の数量を低減できるため、施工費用の低減を図ることができる。

【0022】

本実施形態によれば、棒部材６は、上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに溶接により剛結される。これにより、棒部材６による、せん断補強効果と押し抜きせん断に対する補強効果とを更に発揮させることができ、鉄筋コンクリート床版１全体としての一体性が向上する。このため、鉄筋コンクリート床版の疲労耐久性を更に向上させることが可能となる。

【0023】

図４（ａ）は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版１の第２例を第２方向Ｙに直交する面で切った拡大断面図であり、図４（ｂ）は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版１の第３例を第１方向Ｘに直交する面で切った拡大断面図である。

【0024】

図４に示すように、棒部材６は、第１鉄筋４１と第２鉄筋４２との何れか一方に剛結されてもよい。棒部材６は、第３鉄筋５１と第４鉄筋５２との何れか一方に剛結されてもよい。

【0025】

図４（ａ）に示すように、棒部材６は、第２鉄筋４２から第１方向Ｘに離間して、第１鉄筋４１に剛結されてもよい。また、棒部材６は、第４鉄筋５２から第１方向Ｘに離間して、第３鉄筋５１に剛結されてもよい。

【0026】

図４（ｂ）に示すように、棒部材６は、第１鉄筋４１から第２方向Ｙに離間して、第２鉄筋４２に剛結されてよい。また、棒部材６は、第３鉄筋５１から第２方向Ｙに離間して、第４鉄筋５２に剛結されてもよい。

【0027】

図５は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版１の第３例を示す斜視図である。図５に示すように、本例に係る鉄筋コンクリート床版１は、格子状鉄筋３の交点に棒部材６が設けられる。このとき、棒部材６は、格子状鉄筋３の全ての交点に設けられていなくてもよい。

【0028】

次に、鉄筋コンクリート床版の施工方法について説明する。図６は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版の施工方法における剛結工程を示す図である。

【0029】

鉄筋コンクリート床版の施工方法では、剛結工程と、剛結工程の後に行う打設工程と、を備える。

【0030】

剛結工程では、型枠９の内部で格子状に形成される上側格子状鉄筋４と、型枠９の内部で上側格子状鉄筋４の下方側に配置されるとともに格子状に形成される下側格子状鉄筋５と、に上下方向Ｚに延伸される棒部材６を溶接により剛結する。型枠９は、格子状鉄筋３の周囲と、下方側にそれぞれ配置される。鉄筋コンクリート床版の表面において、輪荷重が作用する位置を跨ぐように面外方向の鉄筋（棒部材）を配置し、溶接により剛結する。鉄筋の剛結方法は溶接に限らす、鉄筋クリップにより剛結されてもよい。

【0031】

打設工程では、型枠９の内部にコンクリートを打設する。打設したコンクリートが硬化した後、型枠９を脱型する。

【0032】

以上により、鉄筋コンクリート床版の施工方法が完了する。

【0033】

本実施形態によれば、剛結工程では、型枠９の内部で格子状に形成される上側格子状鉄筋４と、型枠９の内部で上側格子状鉄筋４の下方側に配置されるとともに格子状に形成される下側格子状鉄筋５と、に上下方向Ｚに延伸される棒部材６を溶接により剛結する。これにより、コンクリート２の表面２１に輪荷重が作用したとき、上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに作用する力を棒部材６により相互に伝達させることができる。このように、面外方向に配置される鉄筋の上下を、面内方向に配置される鉄筋と溶接で剛結することで、面内方向の鉄筋が微小な付着破壊をすることなくコンクリートと一体となって平面保持される。このため、棒部材６による、せん断補強効果と押し抜きせん断に対する補強効果とを発揮させることができ、鉄筋コンクリート床版１全体としての一体性が向上する。その結果、鉄筋コンクリート床版の疲労耐久性を向上させることが可能となる。また、棒部材６は、上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに剛結されることにより、補強鉄筋の数量を低減できるため、施工費用の低減を図ることができる。

【0034】

また、本実施形態によれば、新設の鉄筋コンクリート床版１を構築することが可能となる。

【0035】

次に、鉄筋コンクリート床版の補強方法について説明する。図７は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版の補強方法における斫り工程を示す図である。図８は、第１実施形態に係る鉄筋コンクリート床版の補強方法における剛結工程を示す図である。

【0036】

鉄筋コンクリート床版の補強方法では、斫り工程と、斫り工程の後に行う剛結工程と、剛結工程の後に行う打設工程とを備える。

【0037】

斫り工程では、既設の鉄筋コンクリート床版１を斫り、鉄筋コンクリート床版１の内部で格子状に形成される上側格子状鉄筋４と、鉄筋コンクリート床版１の内部で上側格子状鉄筋４の下方側に配置されるとともに格子状に形成される下側格子状鉄筋５と、を露出させる。

【0038】

剛結工程では、露出させた上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに、上下方向に延伸される棒部材６を溶接により剛結する。

【0039】

打設工程では、斫り出した領域にコンクリートを打設する。

【0040】

以上により、鉄筋コンクリート床版の施工方法が完了する。

【0041】

本実施形態によれば、剛結工程では、露出させた上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに、上下方向に延伸される棒部材６を溶接により剛結する。これにより、コンクリート２の表面２１に輪荷重が作用したとき、上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに作用する力を棒部材６により相互に伝達させることができる。このように、面外方向に配置される鉄筋の上下を、面内方向に配置される鉄筋と溶接で剛結することで、面内方向の鉄筋が微小な付着破壊をすることなくコンクリートと一体となって平面保持される。このため、棒部材６による、せん断補強効果と押し抜きせん断に対する補強効果とを発揮させることができ、鉄筋コンクリート床版１全体としての一体性が向上する。その結果、鉄筋コンクリート床版の疲労耐久性を向上させることが可能となる。また、棒部材６は、上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに剛結されることにより、補強鉄筋の数量を低減できるため、施工費用の低減を図ることができる。

【0042】

また、本実施形態によれば、既設の鉄筋コンクリート床版１を補強することが可能となる。

【0043】

＜第２実施形態＞
図９（ａ）は、第２実施形態に係る鉄筋コンクリート床版１を第２方向Ｙに直交する面で切った断面図であり、図９（ｂ）は、第２実施形態に係る鉄筋コンクリート床版１を上下方向Ｚに直交する面で切った断面図である。

【0044】

第２実施形態に係る鉄筋コンクリート床版１では、剛結部材７を更に備える点で、主に第１実施形態と相違する。第２実施形態に係る鉄筋コンクリート床版１では、格子状鉄筋３と棒部材６とが溶接される代わりに、剛結部材７により剛結される。

【0045】

剛結部材７は、格子状鉄筋３と棒部材６とを剛結する。剛結部材７は、例えば、ゼスロック（登録商標）等の鉄筋クリップが用いられる。

【0046】

剛結部材７は、上側格子状鉄筋４と棒部材６とを剛結する。剛結部材７は、第１鉄筋４１と棒部材６とを剛結する。剛結部材７は、第２鉄筋４２と棒部材６とを剛結する。

【0047】

剛結部材７は、下側格子状鉄筋５と棒部材６とを剛結する。剛結部材７は、第３鉄筋５１と棒部材６とを剛結する。剛結部材７は、第４鉄筋５２と棒部材６とを剛結する。

【0048】

剛結部材７は、格子状鉄筋３及び棒部材６の何れか一方又は両方の位置を保持するための保持部７１と、保持部７１に設けられる板材７２と、板材７２に貫通される締結部材７３と、を有する。剛結部材７は、締結部材７３を締結することにより、一対の板材７２に挟まれた格子状鉄筋３と、保持部７１に保持された棒部材６と、を剛結することができる。

【0049】

剛結部材７は、互いに離間した一対の板材７２にそれぞれ保持部７１を有する。剛結部材７は、一対の板材７２が格子状鉄筋３又は棒部材６の何れか一方を挟んで両側に配置され、保持部７１に格子状鉄筋３又は棒部材６の何れか他方が篏合される。締結部材７３は、一対の板材７２を貫通し、例えばボルトナットが用いられる。

【0050】

鉄筋コンクリート床版の施工方法では、剛結工程において、型枠９の内部で格子状に形成される上側格子状鉄筋４と、型枠９の内部で上側格子状鉄筋４の下方側に配置されるとともに格子状に形成される下側格子状鉄筋５と、に上下方向Ｚに延伸される棒部材６を剛結部材７により剛結する。

【0051】

鉄筋コンクリート床版の補強方法では、剛結工程において、露出させた上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに、上下方向に延伸される棒部材６を剛結部材７により剛結する。

【0052】

本実施形態によれば、棒部材６は、上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに剛結部材７により剛結される。これにより、コンクリート２の表面２１に輪荷重が作用したとき、上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに作用する力を棒部材６により相互に伝達させることができる。このように、面外方向に配置される鉄筋の上下を、面内方向に配置される鉄筋と溶接で剛結することで、面内方向の鉄筋が微小な付着破壊をすることなくコンクリートと一体となって平面保持される。このため、棒部材６による、せん断補強効果と押し抜きせん断に対する補強効果とを発揮させることができ、鉄筋コンクリート床版全体としての一体性が向上する。このため、鉄筋コンクリート床版の疲労耐久性を向上させることが可能となる。また、棒部材６は、上側格子状鉄筋４と下側格子状鉄筋５とに剛結されることにより、補強鉄筋の数量を低減できるため、施工費用の低減を図ることができる。

【実施例0053】

次に、本発明の作用効果を、本発明例と比較例とを用いて説明する。

【0054】

試験体は、「道路橋床版の疲労耐久性に関する試験」（Ｐ７～Ｐ９）に基づいて、４５００ｍｍ×２８００ｍｍ×１９０ｍｍの鉄筋コンクリート床版を作製した。試験体には、載荷面に沿って格子状に配置した主鉄筋と配力鉄筋とが上下２段に配置されている。試験体の主な概要を、以下の表１に示す。

【表1】

【0055】

また、図１０に本発明例における試験体の配筋図を示す。図１０（ａ）は、試験体の長手方向に沿う断面における配筋図を示し、図１０（ｂ）は、試験体の短手方向に沿う断面における配筋図を示し、図１０（ｃ）は、試験体における、上側の格子状鉄筋と下側の格子状鉄筋を示す配筋図である。本発明例における試験体では、図１０（ｃ）のＡ部に棒部材（鉄筋Ｄ１３）が配置される。棒部材は、試験体の長手方向及び短手方向において、それぞれ９００ｍｍ間隔で配置される。

【0056】

本発明例については、上側の格子状鉄筋と下側の格子状鉄筋とに、上下方向に延びる棒部材が溶接により剛結されている。また、本発明例で用いたコンクリートの圧縮強度は、３１．６ｋＮ／ｍｍ^２であった。

【0057】

比較例については、上側の格子状鉄筋と下側の格子状鉄筋とが、上下方向に延びる棒部材により連結されていない。すなわち、比較例における試験体では、図１０（ｃ）のＡ部に対応する箇所に、棒部材が配置されていない。また、比較例で用いたコンクリートの圧縮強度は、４１．２ｋＮ／ｍｍ^２であった。

【0058】

試験は、国土交通省国土技術政策研究所発行（２００２年３月発行）の「道路橋床版の疲労耐久性に関する試験」（Ｐ７～Ｐ１６）に基づいて、輪荷重走行試験を行った。

【0059】

輪荷重走行試験は、床版試験体上に５００ｍｍ×２００ｍｍの載荷ブロックを一列にならべた軌道上を、幅５００ｍｍの鉄輪が３ｍ往復して載荷するものとした。本試験では、初期荷重を１５７ｋＮとして、回数４万回毎に荷重を約１９．６ｋＮずつ増加させた。荷重条件を以下の表２に示す。支点間距離は２５００ｍｍとし、支持条件として、長辺を単純支持とし、短辺を弾性支持とした。本試験では、供試体の中央部のたわみが急激に延び、床版の上面に押し抜きせん断ひび割れが目視できた時点で、載荷を終了した。

【0060】

【表2】

【0061】

本発明例と比較例について、供試体に実際に載荷した荷重と繰り返し回数とに基づいて、１５７ｋＮに換算したときの繰り返し回数である等価累積回数を算出して、鉄筋コンクリート床版の疲労耐久性を評価した。

【0062】

図１１は、輪荷重走行試験を行った本発明例と比較例について、等価累積回数とたわみの関係を示す。図１１では、横軸に等価累積回数を示し、縦軸にたわみを示す。また、表３に、本発明例と比較例の破壊時における等価累積回数（破壊時等価累積回数）の結果を示す。

【0063】

【表3】

【0064】

本発明例における破壊時等価累積回数は、比較例における破壊時等価累積回数を大きく上回り、本発明例の鉄筋コンクリート床版の疲労耐久性が１０倍程度向上した。

【0065】

本発明例では、上側の格子状鉄筋と下側の格子状鉄筋とに、上下方向に延びる棒部材が溶接により剛結されている。これにより、供試体に輪荷重が作用したとき、上側の格子状鉄筋と下側の格子状鉄筋とに作用する力が棒部材により相互に伝達させることができる。このように、面外方向に配置される鉄筋の上下を、面内方向に配置される鉄筋と溶接で剛結することで、面内方向の鉄筋が微小な付着破壊をすることなくコンクリートと一体となって平面保持される。このため、棒部材によるせん断補強効果と押し抜きせん断に対する補強効果とを発揮させることができ、本発明例における試験体全体としての一体性が向上した。その結果、本発明例における鉄筋コンクリート床版の疲労耐久性が、比較例よりも１０倍程度向上させることができた。

【0066】

また、本実施例では、長手方向及び短手方向にそれぞれ９００ｍｍ間隔で配置される棒部材が、上側の格子状鉄筋と下側の格子状鉄筋とに剛結される。このように、棒部材６の配筋間隔を、主鉄筋や配力鉄筋の配筋間隔よりも大きくしたとしても十分に疲労耐久性を向上させることができ、必要な補強鉄筋の数量を低減できるため、施工費用の低減を図ることができる。

【0067】

以上、この発明の実施形態のいくつかを説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。また、これらの実施形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。さらに、この発明は、上記いくつかの実施形態の他、様々な新規な形態で実施することができる。したがって、上記いくつかの実施形態のそれぞれは、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更が可能である。このような新規な形態や変形は、この発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明、及び特許請求の範囲に記載された発明の均等物の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0068】

１ ：鉄筋コンクリート床版
２ ：コンクリート
２１ ：表面
３ ：格子状鉄筋
４ ：上側格子状鉄筋
４１ ：第１鉄筋
４２ ：第２鉄筋
５ ：下側格子状鉄筋
５１ ：第３鉄筋
５２ ：第４鉄筋
６ ：棒部材
７ ：剛結部材
７１ ：保持部
７２ ：板材
７３ ：締結部材
９ ：型枠
Ｘ ：第１方向
Ｙ ：第２方向
Ｚ ：上下方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】