説明

鋼板コンクリート構造

【課題】鋼板パネルどうしを無溶接にて接合し得る鋼板コンクリート構造を提供する。
【解決手段】鋼板パネル1の側部および下部にそれぞれ接合手段としての帯板状の孔あき鋼板4の基端部を支持して先端部を突出せしめておき、該孔あき鋼板を他の鋼板パネルとの接合部に跨る位置に配置して、該孔あき鋼板を双方の鋼板パネルの中空部に充填されるコンクリート中に定着することにより鋼板パネルどうしを応力伝達可能に接合する。孔あき鋼板を鋼板パネルの厚さ方向にスライド可能に支持し、外殻鋼板の内面に孔あき鋼板に形成されている孔に挿入可能な長スタッド6を設ける。ナット12の回転により長ボルト11を進退させる構成のスライド機構10によって孔あき鋼板をスライドさせる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は構造物の躯体を構成するための鋼板コンクリート構造に関する。
【背景技術】
【0002】
周知のように、鋼板コンクリート構造(SC構造)は、構造部材の外殻となる鋼板(外殻鋼板)を型枠としてその内部にコンクリートを充填し、鋼板内面に植設しておいた多数のスタッドを介して鋼板とコンクリートとを構造的に一体化する構造であって、大断面の頑強な構造部材を効率的に施工できることから、たとえば原子力施設における建屋の構造形式として普及しつつある。
【0003】
この種の鋼板コンクリート構造の施工に際しては、2枚の外殻鋼板の間に中空部を確保した形態の鋼板パネルを予め製作し、その鋼板パネルを水平方向および鉛直方向に多数連結した後に各鋼板パネルの中空部内全体にコンクリートを一体に充填することが最も一般的であり、その際における鋼板パネルどうしの連結は外殻鋼板の縁部どうしを突き合わせて現場溶接することで行うことが通常である。
【0004】
しかし、大規模な鋼板パネルどうしを現場溶接により接合することでは膨大な溶接作業と溶接検査が必要であって効率的な施工は望めないことから、溶接作業の軽減ないし省略を目的としてたとえば特許文献1に示されるような工法も提案されている。
これは、連結するべき鋼板パネル(特許文献1ではSC鋼板ユニット)に跨る位置にH型ないしI型の継手部材を配置して、それらの継手部材を介して鋼板パネルどうしを接合するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2003−49489号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に示される工法では現場溶接による場合に比べて施工性を改善できるものの、H型ないしI型の特殊な継手を用いる必要があることから、その点で必ずしも十分な改善効果が得られない場合もあってさらなる改善の余地を残しているものである。
【0007】
上記事情に鑑み、本発明は施工性をさらに改善し得る合理的な鋼板コンクリート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】
【0008】
請求項1記載の発明は、2枚の外殻鋼板の間に中空部を有する構成の鋼板パネルを水平方向および鉛直方向に隣接配置し、各鋼板パネルの中空部内にコンクリートを一体に充填することによって構造物の躯体を構築するための鋼板コンクリート構造であって、前記鋼板パネルの側部および下部に、隣接配置される他の鋼板パネルを接合するための接合手段としての帯板状の孔あき鋼板の基端部を支持して該孔あき鋼板の先端部を該鋼板パネルの中空部から突出せしめておき、前記孔あき鋼板の突出部を隣接配置した他の鋼板パネルの中空部に挿入して該孔あき鋼板を他の鋼板パネルとの鉛直接合部および水平接合部に跨る位置に配置し、該孔あき鋼板を双方の鋼板パネルの中空部に充填されるコンクリート中に定着することによって該孔あき鋼板および前記コンクリートを介して双方の鋼板パネルどうしを応力伝達可能に接合してなることを特徴とする。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の鋼板コンクリート構造であって、前記孔あき鋼板の基端部を前記鋼板パネルに対してその厚さ方向にスライド可能に支持しておくとともに、前記外殻鋼板の内面には前記孔あき鋼板に形成されている孔に挿入可能なスタッドを設けておき、前記孔あき鋼板を前記外殻鋼板側にスライドさせて前記スタッドを前記孔に挿入することによって該孔あき鋼板を前記スタッドに対して係合可能に構成してなることを特徴とする。
【0010】
請求項3記載の発明は、請求項2記載の鋼板コンクリート構造であって、前記孔あき鋼板を前記鋼板パネルの厚さ方向にスライドさせるためのスライド機構として、外殻鋼板を貫通させた長ボルトの先端を前記孔あき鋼板に溶接するとともに、外殻鋼板の外側において前記長ボルトに螺着したナットを回転させて前記長ボルトを外殻鋼板に対して進退させる機構を設けてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、接合するべき双方の鋼板パネルに跨る位置に孔あき鋼板を配置して該孔あき鋼板をコンクリート中に定着することにより、その孔あき鋼板およびコンクリートを介して鋼板パネルどうしを水平方向および鉛直方向の双方に接合するので、現場での溶接作業を省略ないし大幅に軽減することが可能であることはもとより、水平方向および鉛直方向の接合手段としての単なる孔あき鋼板を予め外殻鋼板に取り付けておくだけで何ら特殊な継手を必要とせず、したがって鋼板コンクリート構造物の構築に際してその施工性を大きく改善することが可能であって工期短縮と工費削減を十分に図ることが可能である。
【0012】
特に、孔あき鋼板を厚さ方向にスライド可能に設けておくとともに、外殻鋼板の内面には孔あき鋼板に形成されている孔に対応する位置にスタッドを設けておいて、孔あき鋼板をスライドさせてその孔にスタッドを挿入することによって孔あき鋼板をスタッドに係合させることにより、双方の鋼板パネルの外殻鋼板どうしを孔あき鋼板により連結して鋼板パネルどうしをより確実に一体化せしめて接合強度をより高めることができる。
【0013】
また、孔あき鋼板をスライドさせるために長ボルトおよびナットによるスライド機構を設けておくことにより、簡単な機構と簡単な操作で孔あき鋼板を容易にスライドさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の鋼板コンクリート構造の実施形態を示すもので、本実施形態において用いる鋼板パネルの構成例を示す斜視図である。
【図2】同、鋼板パネルどうしの水平接合部を示す図である。
【図3】同、鋼板パネルどうしの鉛直接合部を示す図である。
【図4】同、鋼板パネルどうしを上下方向に連結する状況を示す図である。
【図5】同、鋼板パネルどうしを水平方向に連結する状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態を図1〜図5を参照して説明する。
図1〜図3は本実施形態における鋼板パネル1どうしを水平方向(左右方向)および鉛直方向(上下方向)に接合した状態を示すものである。
なお、以下の説明では、図中に示しているように、鋼板パネル1どうしを水平方向に接合して鉛直方向の接合線を形成している接合部を「鉛直接合部」といい、鋼板パネル1どうしを鉛直方向に接合して水平方向の接合線を形成している接合部を「水平接合部」という。
【0016】
本実施形態で用いる鋼板パネル1は、基本的には従来の鋼板コンクリート構造において用いられている鋼板パネルや特許文献1に示されているSC鋼板ユニットと同様に、矩形平板状の2枚の外殻鋼板2を間隔をおいて対向させてそれらの間にコンクリートを充填するための中空部を設け、外殻鋼板2の内面にはコンクリートを一体化するための多数のスタッド3(図2(a)、図3(a)、図4、図5参照)が植設されているものであるが、本実施形態では各鋼板パネル1にこれら鋼板パネル1どうしをそれ自体で接合するための手段、すなわち、鋼板パネル1どうしを鉛直方向に接合するための鉛直接合手段としての横長帯板状の孔あき鋼板4と、鋼板パネル1どうしを水平方向に接合するための水平接合手段としての縦長帯板状の孔あき鋼板5とが予め一体に設けられているものである。
【0017】
すなわち、本実施形態では、図2に示すように鋼板パネル1どうしを上下方向に接合するための水平接合部に上記の孔あき鋼板4が跨るように配置され、また図3に示すように鋼板パネル1どうしを水平方向に接合するための鉛直接合部に上記の孔あき鋼板5が跨るように配置され、それら孔あき鋼板4,5が鋼板パネル1の中空部全体に充填されるコンクリート中に定着されることにより、孔あき鋼板1の周囲に充填されるコンクリートの付着力と、孔あき鋼板4,5に形成されている多数の孔内にコンクリートが入り込むことによるジベル効果によって、接合するべき双方の鋼板パネル1どうしが孔あき鋼板4,5およびコンクリートを介して応力伝達可能に接合されるようになっており、これにより従来のように外殻鋼板2どうしを溶接せずとも、また格別の継手を用いることなく、鋼板パネル1どうしを構造的に堅固に接合し得るものである。
【0018】
特に本実施形態では、各鋼板パネル1の下部および側部にそれぞれ2枚ずつの孔あき鋼板4,5をそれぞれ鋼板パネル1の厚さ方向にスライド自在に支持しておくとともに、外殻鋼板2の内面には孔あき鋼板4,5に形成されている孔内に挿入される長スタッド6を溶接しておき、接合するべき鋼板パネル1どうしを隣接配置した後に孔あき鋼板4,5をスライドさせて長スタッド6に対して係合させることにより、外殻鋼板2どうしを孔あき鋼板4,5を介して連結するようにしている。
【0019】
具体的には、図4(a)に示すように、鋼板パネル1の下部には双方の外殻鋼板2どうしを連結するタイバー7が多段(図示例では3段)に設けられ、それらタイバー7を孔あき鋼板4の上半部に形成されている孔内に挿通せしめることにより、2枚の孔あき鋼板4の下半部を鋼板パネル1の下方に突出させた状態でタイバー7の軸方向(つまり鋼板パネル1の厚さ方向)にスライド自在に吊り支持している。
また、外殻鋼板2の内面には多数のスタッド3が溶接されていることに加えて、孔あき鋼板4に形成されている多数の孔に対応する位置に長スタッド6も溶接されていて、(c)に示すように孔あき鋼板4を外殻鋼板2側にスライドさせた際にはその孔内に長スタッド6が自ずと挿入されるようになっており、これにより上下の外殻鋼板2どうしが孔あき鋼板4を介して連結されるようになっている。
【0020】
この場合、孔あき鋼板4を安定に吊り支持しかつ容易にスライドさせるために、必要であれば上記のタイバー7により吊り支持することに加えて、あるいはそれに代えて、最上段に横架材8を設けてスライドベアリング9を介して孔あき鋼板をスライド自在に吊り支持する構成とすると良い。勿論、タイバー7を横架材8として利用する(横架材8とタイバー7とを兼用する)ことでも良い。
【0021】
また、孔あき鋼板4を容易にスライドさせるためのスライド機構10として、外殻鋼板2を貫通させた長ボルト11の先端を孔あき鋼板4に溶接するとともに、外殻鋼板2の外側において長ボルト11にナット12を螺着しておき、そのナット12を回転させることによって長ボルト11を外殻鋼板2に対して進退させる機構を設けておくと良い。
【0022】
上記の鋼板パネル1どうしを上下方向に接合するには、図4(a)に示すように孔あき鋼板4を鋼板パネル1の中心位置に配置した状態でその鋼板パネル1を構築済みの他の鋼板パネル1の上方から吊り降ろしていき、(b)に示すように双方の外殻鋼板2どうしを突き合わせると同時に孔あき鋼板4の下半部を下側の鋼板パネル1内に挿入して水平接合部に跨る位置に配置した後、(c)に示すようにナット12を回転させて長ボルト11を介して孔あき鋼板4をスタッド3の頭部に当接するまで外殻鋼板2側に引き寄せ、それにより孔あき鋼板4の各孔に長スタッド6を挿入すれば良い。
これにより上下の外殻鋼板2どうしが孔あき鋼板4を介して連結され、しかる後に(d)に示すように長ボルト11を切除し、鋼板パネル1内全体にコンクリートを充填すれば、双方の鋼板パネル1どうしが無溶接にて接合される。
【0023】
同様に、本実施形態では、図5に示すように鋼板パネル1の側部にも2枚の孔あき鋼板5をスライド自在に支持していて、それら孔あき鋼板5を介して左右の鋼板パネル1どうしを無溶接で接合するようにしている。
この場合は、図5(a)に示すように孔あき鋼板5の片半部(図示例では左半部)をタイバー7および/または横架材8により支持して他半側(右半部)を鋼板パネル1の側方に突出させておくとともに、上記と同様に長ボルト11およびナット12によるスライド機構10によって孔あき鋼板5をスライド可能としておき、(b)に示すように双方の外殻鋼板2どうしを突き合わせると同時に孔あき鋼板5の突出部を他方の鋼板パネル1内に挿入して鉛直接合部に跨る位置に配置した後、(c)に示すようにナット12を回転させて長ボルト11を介して孔あき鋼板5をスライドさせて長スタッド6に係合させることにより双方の外殻鋼板2どうしを孔あき鋼板5により連結し、しかる後に長ボルト11を切除し、鋼板パネル1内全体にてコンクリートを充填すれば良い。
【0024】
以上のように、本実施形態によれば、鋼板パネル1どうしを孔あき鋼板4,5により水平方向および鉛直方向の双方に接合するので、鋼板パネル1どうしを無溶接により接合することが可能であり、従来一般の鋼板コンクリート構造では不可欠であった現場での膨大な溶接作業を省略ないし大幅に軽減することが可能である。
特に、水平方向および鉛直方向の接合手段として単なる孔あき鋼板4,5を予め外殻鋼板2に対して取り付けておけば良いので、特許文献1に示されるような特殊な継手を必要とせず、その分の工費と作業も軽減することができる。
しかも、上記実施形態のように孔あき鋼板4,5を鋼板パネル1の厚さ方向にスライドさせて長スタッド6に係合可能とし、そのためのスライド機構10を設けておくことにより、接合作業をより確実かつ容易に実施することが可能である。
以上のことから、本発明によれば鋼板コンクリート構造物の構築に際してその施工性を大きく改善することが可能であり、工期短縮と工費削減を十分に図ることが可能である。
【0025】
以上で本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものでは勿論なく、たとえば以下のような適宜の設計的変形や応用が可能である。
【0026】
鋼板パネル1全体の形状や寸法は任意であることはもとより、鉛直接合手段としての孔あき鋼板4および水平接合手段としての孔あき鋼板5の形状や寸法、枚数、設置位置その他の諸元は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、すなわち鋼板パネル1どうしを孔あき鋼板4,5を介して水平方向および鉛直方向の双方に接合する構成とする限りにおいて、構築するべき躯体の形状や規模、要求される接合強度、鋼板パネル1どうしの連結パターン(割り付け)、その他の諸条件を考慮して最適設計すれば良い。
【0027】
特に、上記実施形態のように鋼板パネル1に対して孔あき鋼板4,5をスライド自在としておき、かつ孔あき鋼板4,5をスライドさせることで長スタッド6に係合させる構成とすることが好ましいが、それに限るものでもなく、コンクリートに対する孔あき鋼板4,5の定着強度を十分に確保し得てそれ自体で十分な接合強度が確保できる場合には、換言すれば外殻鋼板2と孔あき鋼板4,5とによって構成される重ね継手ないしあき重ね継手によって所望の接合強度を確保する設計とする場合には、孔あき鋼板4,5を必ずしも長スタッド6に係合させることはなく、その場合は長スタッド6を省略しても良いし、孔あき鋼板4,5をスライドさせることなく固定的に設置しておくことでも良い。
【0028】
また、上記実施形態のように通常のスタッド3の他に長スタッド6を設けることに代えて、両者の機能を兼用するような単一のスタッドを設けることでも良い。つまり、長スタッド6を省略して通常のスタッド3に孔あき鋼板4,5を係合させても良いし、あるいは通常のスタッド3を長スタッド6に変更して全てのスタッドを長スタッド6とすることでも良い。
【0029】
さらに、孔あき鋼板4,5をスライドさせる構成とする場合においては、そのためのスライド機構10として上記実施形態のようにナット12の回転により長ボルト11を進退させる機構を設けておくことが好ましいが、それに限るものでもなく適宜構成のスライド機構を採用可能であるし、格別のスライド機構を設けることなく他の手段でスライドさせることでも良い。
【符号の説明】
【0030】
1 鋼板パネル
2 外殻鋼板
3 スタッド
4 孔あき鋼板(鉛直接合手段)
5 孔あき鋼板(水平接合手段)
6 長スタッド(スタッド)
7 タイバー
8 横架材
9 スライドベアリング
10 スライド機構
11 長ボルト
12 ナット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
2枚の外殻鋼板の間に中空部を有する構成の鋼板パネルを水平方向および鉛直方向に隣接配置し、各鋼板パネルの中空部内にコンクリートを一体に充填することによって構造物の躯体を構築するための鋼板コンクリート構造であって、
前記鋼板パネルの側部および下部に、隣接配置される他の鋼板パネルを接合するための接合手段としての帯板状の孔あき鋼板の基端部を支持して該孔あき鋼板の先端部を該鋼板パネルの中空部から突出せしめておき、
前記孔あき鋼板の突出部を隣接配置した他の鋼板パネルの中空部に挿入して該孔あき鋼板を他の鋼板パネルとの鉛直接合部および水平接合部に跨る位置に配置し、該孔あき鋼板を双方の鋼板パネルの中空部に充填されるコンクリート中に定着することによって該孔あき鋼板および前記コンクリートを介して双方の鋼板パネルどうしを応力伝達可能に接合してなることを特徴とする鋼板コンクリート構造。
【請求項2】
請求項1記載の鋼板コンクリート構造であって、
前記孔あき鋼板の基端部を前記鋼板パネルに対してその厚さ方向にスライド可能に支持しておくとともに、前記外殻鋼板の内面には前記孔あき鋼板に形成されている孔に挿入可能なスタッドを設けておき、前記孔あき鋼板を前記外殻鋼板側にスライドさせて前記スタッドを前記孔に挿入することによって該孔あき鋼板を前記スタッドに対して係合可能に構成してなることを特徴とする鋼板コンクリート構造。
【請求項3】
請求項2記載の鋼板コンクリート構造であって、
前記孔あき鋼板を前記鋼板パネルの厚さ方向にスライドさせるためのスライド機構として、外殻鋼板を貫通させた長ボルトの先端を前記孔あき鋼板に溶接するとともに、外殻鋼板の外側において前記長ボルトに螺着したナットを回転させて前記長ボルトを外殻鋼板に対して進退させる機構を設けてなることを特徴とする鋼板コンクリート構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−132278(P2012−132278A)
【公開日】平成24年7月12日(2012.7.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−287270(P2010−287270)
【出願日】平成22年12月24日(2010.12.24)
【出願人】(000002299)清水建設株式会社 (2,433)
【Fターム(参考)】