Precast Concrete Hollow Core Slab: Sizes, Spans, Benefits & Production Guide

プレキャストコンクリート中空スラブとは何ですか?

一般的な 12 階建ての住宅フレームでは、床システムが他のほとんどの要素よりも建設スケジュールを制御します。プレキャスト設計者が使用する直接的な答えは次のとおりです。 プレキャストコンクリート中空コアスラブ : 連続的な縦方向の空隙を備えた工場で製造されたプレストレスト コンクリート板で、現場に到着するとすぐに持ち上げることができ、一時的な支柱なしで 6 ～ 12 メートルに広がり、数週間ではなく数日で耐火構造床を形成します。

中空コア板またはボイドスラブとも呼ばれる中空コアスラブは、全長に円形または楕円形のボイドが入ったプレキャストコンクリート部​​材です。空隙により、中立軸付近の曲げ抵抗にほとんど寄与しないコンクリートが除去されるため、スラブは大まかに 同じ深さの固体スラブより 30 ～ 40% 軽い 曲げやせん断に耐えるのに必要な深さを十分に保ちながら。

構造上のトリックはプレストレスです。 高強度の 7 ワイヤより線は、コンクリートが打設される前に工場で張られ、コンクリートが硬化した後にのみ解放されます。解放されたストランドによって厚板の底部が永久に圧縮されるため、ひび割れが抑制され、通常はより深い現場鋳造の梁とスラブのレイアウトが必要となる距離に比較的薄いセクションを設けることができます。

エンジニアにとって、結果として、文書化された荷重テーブルがあり、現場の支柱がなく、梁が少ない床が得られます。請負業者にとっては、その結果、1 日あたりの建設面積が大きくなり、現場作業員の数が減り、品質は天候や現場の労働力に左右されるのではなく工場内で管理されるようになります。

標準サイズ、スパン、および標準的な負荷性能

中空コアスラブは標準化されたシリーズで生産されるため、ほとんどのプラントは深さごとのスパンと荷重の表を発行しています。以下の範囲は、典型的な国際的なプレキャスト慣行を反映しています。特定の製品のセクション特性は、常に製造者の技術データで確認する必要があります。

住宅およびオフィスの作業で最も一般的な深さは 200 mm で、50 mm の補強された上部を使用すると、7 ～ 9 m のスパンにわたって 2 ～ 5 kN/m2 の典型的な活荷重を快適に耐えることができます。幅 1200 mm、長さ 10 m の 1 枚の板で 12 平方メートルの床をカバーできるため、一般的なアパートの床はわずか 12 枚ほどの板で組み立てられます。より深い 300 ～ 320 mm の板は、荷重が重く、柱グリッドの幅が広い駐車場のデッキや工業用床用に予約されています。

常に生産者自身のセクションデータから設計します。 ストランドパターン、コンクリート強度、プレストレスレベルによって、許容荷重は公称深さだけよりも大きく変化します。

中空コアスラブの製造方法

中空コア板は、通常 100 ～ 200 m の延伸プレストレスベッドで製造されます。このプロセスは連続的で高度に機械化されており、ほとんどのプラントではベッドごとに週に 2 ～ 3 回繰り返されます。

1. ストランドの張り調整。 7 本のワイヤのプレストレスストランドがベッドの両端で指定されたジャッキ力で引っ張られます。張られたストランドにより圧縮が生じ、完成した厚板に張力が与えられます。
2. サイドレールとプロファイルフォーマーを設定します。 エッジフォームは必要なスラブの深さと幅に合わせて調整され、スチールベッドにクランプされます。最新のプラントのほとんどは、これらのレールを磁気型枠で保持しています。 ステンレス製のマグネットボックス カスタムステンレススチール磁気ボックスサプライヤー、OEM/ODM工場 - 寧波 Wewin 中国のOEM / ODMステンレス鋼磁気ボックスサプライヤーおよびステンレス鋼磁気ボックス工場として、寧波Wewin Magnetics Co.、Ltdは... 製品を見る→ 磁石を使用すると、穴あけ、溶接、ボルト締めをせずにレールの位置を変更できるためです。
3. 鋳造。 スリップフォームまたは押出成形機がベッドの長さ方向に移動し、低スランプコンクリート混合物を配置し、ワンパスで空隙を形成します。操作は継続的に行われ、数時間で完全なベッドが形成されます。
4. 硬化。 コンクリートは、必要な転移強度に達するまで、通常は一晩かけて覆われるか熱硬化されます。
5. 切断と張力調整。 厚板は、ストランドに応力がかかった状態でダイヤモンドブレードで正確な長さに切断され、その後、ストランドの端で徐々に解放され、圧縮がコンクリートに伝わります。
6. エッジ仕上げとQC。 面取り、エッジの詳細、表面の欠陥が検査され、必要に応じて小さな修理が行われ、厚板は納品まで木材サポート上に保管されます。

この段階でいくつかの品質の詳細が決定されます。ストランド上の均一なコンクリートカバーが耐火性を制御し、滑らかなエッジと面取りにより現場で必要なグラウトと左官材の量を削減します。多くのプロデューサーが経営しています。 プレキャストコンクリートの面取り 底部に沿って形成されるため、コストのかかる手研削を行わなくても、完成した軒天井は均一に見えます。

サイドレールの磁気固定は生産計画にも役立ちます。磁石はレバー操作で解放され、スチールベッドのきれいな部分に取り付けられるため、同じ磁気型枠を異なるスラブ深さに合わせて数分でリセットできます。の 型枠用磁石の再利用はコンクリート生産に利益をもたらします セットアップの労力を削減し、生産ラインを同じ週に複数のスラブ深さに対応できる柔軟性を維持することで直接的に実現できます。

構造とパフォーマンスの利点

長いスパンと無柱レイアウト

200 mm の中空コアプランクは、一般的な床荷重下で 7 ～ 9 m に広がり、400 mm のセクションでは 16 ～ 20 m に達します。 この範囲により、建築家は狭い柱格子から解放され、基礎の数が減り、スパンの短い従来の強化スラブと比較して建物の構造全体の深さが低くなります。

耐火性

プレストレストコンクリートは、圧縮された底部フランジが亀裂をしっかりと保ち、緻密なコンクリートカバーがストランドを断熱するため、高温でも通常の鉄筋コンクリートよりもはるかに優れた構造的完全性を維持します。標準的な 200 mm 厚板では通常 60 ～ 90 分に達しますが、カバーを増やし、選択した骨材を使用したより深いセクションでは 120 分以上に達し、ほとんどの住宅および商業用防火要件を満たします。

熱質量と音響分離

コンクリート塊は日々の温度変動を緩和し、オフィスビルの上層階のピーク冷却負荷を軽減します。住宅プロジェクトでは、200 mm の板に 50 mm の天板を付けると、通常 52 ～ 57 dB の範囲の空気伝播遮音効果が得られます。これは、側面の通路が適切に密閉されている場合、アパートと廊下の間の壁としては十分な強度です。

スピードと現場の効率性

プレキャスト中空コア床は、同等の現場鋳造スラブよりも数倍速く組み立てられます。組み立てる型枠、待機する支柱、長いコンクリート硬化サイクル、天候に依存するコンクリートの順序は必要ありません。少人数の組立作業員が完全な床ベイを配置、位置合わせ、接合し、多くの場合、設置から数日以内にデッキを積み込むことができます。

持続可能な素材の使用

• 同じ深さの固体スラブよりもコンクリートの量が 30 ～ 40% 少なくなります。
• 高強度ストランドにより、鋼鉄 1 キログラム当たりの曲げ能力が向上します。
• 工場の端材、水、コンクリート残渣は鋳造ベッドでリサイクルされます。
• 自重が低いため、床 1 平方メートルあたりの輸送時の排出量が削減されます。

一般的なアプリケーション

長いスパン、高い耐火性、および迅速な建設の組み合わせにより、中空コアはさまざまなタイプの建物のデフォルトの床システムになります。

• 多階建ての住宅。 フロアプレートがあらゆるレベルと速度を繰り返すアパート、学生住宅、ホテルでは重要です。
• オフィスおよび複合用途の建物。 柱のない内装、サービス用の平らな軒天井、効率的な階高。
• 駐車場の構造物。 重い点荷重と幅広のランプグリッドは、300 ～ 320 mm の厚板で簡単に処理できます。
• 学校と病院。 低振動、高速プログラム、優れた音響分離。
• 工業用および小売店の床と屋根。 耐久性があり、メンテナンスの手間がかからない表面を備えた、長く途切れることのないエリア。
• 橋。 プレストレスト中空コア板は、最小限の仮加工で短～中スパンのデッキを形成します。

持ち上げ、取り扱い、設置

勃起は持ち上げることから始まります。厚板は設計された位置に専用のアンカーで打設され、クレーン作業員がフックを専用のアンカーに接続します。 勃起アンカー 板にキャストします。専用のアンカーは、スラブの端で接続が行われ、アンカーが設計された方向に荷重がかかり、板が着座した後にフックを地面から外すことができるため、体に巻き付けるワイヤースリングよりも速くて安全です。

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1. ベアリング。 厚板は、通常は石積みの壁、コンクリートの壁、またはスチール製の棚のアングルに、少なくとも 75 ～ 100 mm の支持力で置かれなければなりません。
2. 位置合わせ。 厚板は隣り合って配置され、次の厚板を持ち上げる前に接合部が測量線に対してチェックされます。
3. ジョイントグラウト注入。 厚板間の長手方向の接合部には、隣接するユニット間でせん断力を伝達するために流動性セメント質グラウトが充填されています。
4. 構造的なトッピング。 床がダイアフラムとして機能する必要がある場合、50 ～ 75 mm の強化されたトッピングがデッキ全体にキャストされ、周囲の壁とコアに結び付けられます。
5. 接続を切断して結びます。 トッピングの補強、またはベアリングの鋳込みタイにより、風力と地震力が横方向の耐荷重要素に分散されます。

グラウト接合と強化されたトッピングにより、完成した床が剛性のダイヤフラムとして機能します。 これは、風力と地震力をファサードからコアと耐力壁に伝達するものであるため、接続の詳細自体が板自体の構造能力と同じくらい重要です。

設計上の重要な考慮事項

オープニングとブロックアウト

配管および電気ダクト用の小さな使用貫通部は、プレストレストストランドに触れることなく、空隙間のウェブゾーンにコアを作成できます。張力ゾーンでストランドを切断すると、厚板に亀裂が入らないようにする圧縮が除去されるため、開口部が大きい場合はエンジニアのレビューが必要です。一般的なルールは、穴を底部フランジから遠ざけ、およそ 1 つの空隙の幅より大きい開口部を囲むことです。

埋め込み型アイテムおよび鋳込み固定具

プレート、ダボ、リフティングスリーブ、およびキャストインチャンネルはすべて、鋳造中に次の方法で位置決めされます。 磁石を挿入する 、コンクリートが打設される間、アイテムを型枠表面に押し付けて所定の位置に保持します。インサート マグネットはスチール ベッドまたはサイド レールに磁力で直接取り付けられるため、次の生産サイクルに向けて一連のインサートを位置変更するのに、ボルト締めや再測定に 1 時間かかるのではなく、数分で済みます。これらの修正をどこに配置できるかを理解したい指定子は、その方法を確認する必要があります。 磁石を挿入する are used in precast concrete production 店舗図面を完成させる前に。

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トッピングの厚さとダイヤフラムの動作

Where a structural topping is used, 50 mm is the practical minimum for crack control, and 75 mm is common for car parks and other heavy-loading areas. The topping must be reinforced with welded mesh tied into the walls and any perimeter edge beams, and it must be placed within a few days of erection so the planks do not deflect under construction loads before they are permanently joined.

Factory tolerances

Typical factory tolerances for hollow core planks are around plus or minus 10 mm on length, plus or minus 5 mm on width and depth, and an allowance of 10 to 15 mm for prestress camber. Checking these values against the design assumptions early in the project avoids site problems with bearing seats and topping thickness.

Frequently Asked Questions

What is the most common depth for a precast concrete hollow core slab?

The 200 mm depth is the most common for residential and office floors. Lighter 150 to 180 mm planks are used in low-rise housing, while 250, 300, 320, and 400 mm sections are specified for parking decks, industrial floors, and long-span commercial projects where heavier loads or wider column grids are present.

How far can a hollow core slab span?

In normal building work, hollow core planks span 4 to 12 m. With a 400 mm deep section, a high strand count, and a modest live load, spans of 16 to 20 m are achievable. The governing factors are the self-weight and the available prestressing force, so the producer's span tables must be used for the specific section and load case.

Does a hollow core floor need a structural topping?

Not always. Roof decks and some light-duty floors are completed without a topping, with only the joints grouted. A 50 to 75 mm reinforced topping is added when the floor must act as a diaphragm for lateral loads, when the finished surface needs to be perfectly level, or when point loads and partitions require additional load distribution.

What fire resistance can a hollow core slab achieve?

Typical 200 mm planks provide 60 to 90 minutes of fire resistance, and deeper sections with increased concrete cover and appropriate aggregate reach 120 minutes or more. Because prestressed concrete holds cracks closed under fire exposure, it behaves more predictably than conventionally reinforced slabs of similar thickness. Always confirm the rating from the producer's certified section data.

Can holes be cut in hollow core slabs on site?

Yes, but only in the web zones between the voids. Small service holes for pipes and conduit are cored without incident, provided the operator knows where the prestressing strands are located. Any cut that removes or damages a strand, or any opening larger than about the width of one void, must be checked by the structural engineer before drilling begins.

Why are hollow core slabs prestressed?

Prestressing puts the bottom of the slab into permanent compression for its entire service life. That compression keeps flexural cracks closed, reduces deflections, and allows a much thinner section to span distances that would otherwise require a deeper or heavily reinforced slab. The result is a lighter, faster, and more durable floor system at a lower installed cost.

Choosing a Hollow Core Slab Producer: What to Check

When procurement starts, the production method matters as much as the price list. A plant that controls its casting geometry and formwork alignment will deliver planks with consistent cover, clean edges, and reliable camber, which makes site erection far smoother. Review the following points before placing an order:

• Section data and load charts. The producer should provide span-load tables for each depth, including fire ratings and topping options.
• Concrete strength and cover control. Ask how the plant verifies strand position and concrete cover on every bed.
• Magnetic formwork accuracy. Plants that use magnetic side rails and inserts can change production setups quickly and hold tighter tolerances across repeated pours.
• Lifting and handling provisions. Confirm that approved anchors are cast in and that the lift points suit your crane and site sequence.
• Delivery capacity and storage. A reliable delivery schedule protects the erection programme, and proper storage on timber supports prevents cracks before the planks reach the crane.
• Finish quality. Straight bottom arrises, clean chamfers, and uniform soffits reduce finishing work and improve the appearance of exposed concrete ceilings.

In practice, plants that combine magnetic formwork systems for side rails, lifting anchors, and inserts deliver tighter tolerances, faster changeovers, and fewer site surprises. Specify hollow core slabs for the speed and the long-span performance, use the producer's data for the design, and check the production line details before you sign the order.