プレキャストコンクリート構造物: 種類、アクセサリ、デザイン- Ningbo Wewin Magnetics Co., Ltd

コンテンツ

1 プレキャストコンクリート構造とは何か、そしてなぜそれが現代の建設を支配しているのか
2 プレキャストコンクリート構造物の製造方法
3 プレキャストコンクリート要素の主な種類とその用途
4 プレキャストコンクリート付属品: 構造を可能にするハードウェア
5 プレキャストコンクリート構造物の構造接続
6 スケジュールの利点: プレキャストコンクリート構造物がプロジェクトのタイムラインをどのように短縮するか
7 プレキャストコンクリート構造物と場所打ちコンクリート構造物: 直接比較
8 プレストレストプレキャストコンクリート: プレテンションとポストテンションの仕組み
9 プレキャストコンクリート構造物の耐震設計
10 プレキャストコンクリート付属品の仕様におけるよくある間違いとその回避方法
11 プレキャストコンクリート構造物の持続可能性
12 プレキャストコンクリート構造物および付属品の品質保証
- 12.1 工場内QC：各段階でチェックされる内容
- 12.2 組立時の第三者検査

プレキャストコンクリート構造とは何か、そしてなぜそれが現代の建設を支配しているのか

プレキャストコンクリート構造物は、壁、梁、柱、スラブなどの建築コンポーネントであり、管理された工場条件下で製造され、現場で輸送されて組み立てられます。その結果、速度、品質、コストの予測可能性の点で従来の場所打ちコンクリートよりも常に優れた工法が実現しました。 ヨーロッパと北米の大規模インフラプロジェクトの 60% 以上が、主要構造システムとしてプレキャストコンクリートを指定しています。 、そしてプロジェクトのスケジュールが短縮され、人件費が上昇するにつれて、その数字は上昇し続けています。

プレキャストコンクリート構造物が倉庫、駐車場、橋、競技場、高層住宅の基幹となっている理由は簡単です。正確な温度と湿度の管理下で工場内でコンクリートが硬化すると、その圧縮強度は日常的に最高に達します。 5,000 ～ 8,000 psi — 現場注入コンクリートの典型的な 3,000 ～ 4,000 psi をはるかに上回ります。これらのコンポーネントを所定の位置に保持するすべての要素、すべての埋め込みプレート、アンカーボルト、ループインサート、および吊り上げ装置は、プレキャストコンクリート付属品という広範なカテゴリに分類され、適切な付属品を選択することは、配合設計自体と同じくらい重要です。

重要なポイント: 工場で生産 = より厳しい公差、より速いスケジュール、より強力な最終構造。

プレキャストコンクリート構造物の製造方法

プレキャストコンクリート構造物の製造は、現場注入コンクリートを悩ませる変数のほとんどを排除する規律ある順序に従って行われます。各段階を理解することで、なぜこの方法でこのような一貫した結果が得られるのか、また建設中ではなく設計段階でのプレキャストコンクリート付属品の選択が交渉の余地のない理由が明確になります。

ステージ 1 — 型枠の準備と鉄筋の配置

多くの場合、±1/16 インチの公差で機械加工される鋼製型枠は、洗浄され、油が塗られ、組み立てられます。鉄筋保持器を組立てて内部に設置します。この段階では、すべて埋め込まれていますプレキャストコンクリート付属品 — リフティングアンカー、接続インサート、電線管スリーブ、構造溶接プレート — が配置され、固定されていますコンクリートを流し込む前。完成した要素に含める必要がある項目はすべて、ここで配置する必要があります。後から追加するにはコア抜きや切断が必要となり、構造的な完全性が損なわれます。

ステージ 2 — コンクリートのバッチ処理と配置

プレキャストプラントのコンクリート混合設計では、通常、高い初期強度を達成するために、水とセメントの比率 0.35 ～ 0.45 を使用します。これは現場混合よりもかなり低い値です。内部振動により、鉄筋ケージと埋め込まれた付属品の周囲のコンクリートが強化されます。一部のプラントでは、薄いカバーコンクリートを移動させる可能性のある内部振動装置を使用せずに、薄い建築パネルに外部テーブル振動を使用して表面の空隙を除去しています。

ステージ 3 — 硬化

プレキャストプラントでは、蒸気養生、熱養生、または加速保湿ブランケットを使用して、 18 ～ 24 時間以内に設計強度の 70% 。この急速な強度の向上により、1 回の生産シフト内で要素を型枠から剥がし、ヤードに積み上げることが可能になります。このサイクルは、周囲条件下で完全な設計強度に達するまでに 28 日かかる現場注入コンクリートでは不可能です。

ステージ 4 — 品質管理、仕上げ、およびヤード保管

要素が鋳造床から離れる前に、寸法チェック、表面検査、およびハードウェア監査により、すべてのプレキャストコンクリート付属品が存在し、正しく配置され、損傷していないことが確認されます。その後、要素はヤード内の木材ダンネージに保管され、配送順序ごとに整理され、輸送と組み立ての時間帯を待ちます。

プレキャストコンクリート要素の主な種類とその用途

プレキャストコンクリート構造には、さまざまな要素タイプが含まれており、それぞれが特定の構造的役割に合わせて設計されています。以下は、最も一般的なカテゴリ、それらがサービスを提供する建物とインフラストラクチャ、および関連する一般的なスパンまたは負荷定格の概要です。

ダブルティースラブ

駐車場や倉庫の床などに使用されます。標準スパンは 40 ～ 80 フィート、深さは 24 ～ 34 インチです。負荷容量は通常 40 ～ 100 psf の重畳活荷重です。

中空コア板

住宅およびオフィスのフロアシステムの主力製品。標準幅は 4 フィートおよび 8 フィート、深さは 6 ～ 16 インチ、スパンは 20 ～ 50 フィートです。空隙は構造の深さを維持しながら死荷重を軽減します。

プレキャスト柱と梁

12×12 ～ 24×24 インチの長方形および L 字型の柱。逆ティービーム、長方形ビーム、およびスパンドレルビームは、モーメントフレームまたは単純に支持された重力システムを形成します。

プレキャスト壁パネル

厚さ 5 ～ 12 インチの固体の断熱サンドイッチ建築用パネル。耐荷重せん断壁または非構造被覆材として使用されます。発泡断熱コアにより R 値 20 ～ 30 を達成。

橋桁

AASHTO 道路橋用 I 桁およびバルブ T 桁。長さは 60 フィートから 160 フィートです。長大橋用途では、8,000 ～ 12,000 psi の高性能コンクリート混合物が標準です。

プレキャスト階段と踊り場

一体型の踊り場を備えた単一ユニットとしてキャストされた完全な階段フライト。複雑な型枠を排除し、接続用のクレーンとプレキャストコンクリート付属品だけを使用して、階段の設置を数日から数時間に短縮します。

プレキャストコンクリート付属品: 構造を可能にするハードウェア

コンクリート要素がどれほど正確に設計され、鋳造されたとしても、その要素をどのように持ち上げ、輸送し、接続し、完全な構造に統合するかを決定するのは、その中に埋め込まれたプレキャストコンクリート付属品です。プレキャストコンクリートアクセサリは幅広い種類のハードウェアにまたがっており、各カテゴリには特定の定格荷重、設置要件、互換性に関する考慮事項があります。

カテゴリ、機能、一般的な荷重範囲ごとの一般的なプレキャストコンクリート付属品
アクセサリーカテゴリー	機能	一般的な使用荷重	材質
リフティングアンカー（フェルール、ループ、コイル）	ストリップおよび勃起中の一時的な持ち上げ	アンカーあたり 1 ～ 60 トン	ダクタイル鋳鉄、鍛造鋼
埋め込みプレートと溶接プレート	要素間の永続的な構造的接続	一皿あたり10～200キップ	A36 / A572 スチール、溶融亜鉛メッキまたはステンレス
コイルロッドとコイルボルト	現場で調整可能な接続、クラッディングアタッチメント	ロッドあたり 5 ～ 30 キップ	亜鉛メッキまたはステンレス鋼
ベアリングパッド	ベアリングシートでの荷重伝達と公差吸収	圧縮応力 800 ～ 1,500 psi	ネオプレン、HDPE、繊維強化エラストマー
ループインサートとフレアコーンインサート	二次アタッチメント、ファサードハードウェアのアンカーポイント	500ポンド～5トン	可鍛鉄、鋼線
プレストレスストランドとポストテンションハードウェア	曲げ応力に対抗するためのコンクリートの事前圧縮	270 ksi ストランド、UTS の 70 ～ 75% までジャック	グレード 270 の低緩和ストランド

リフティングアンカー: サイズと安全率

リフティングアンカーは、すべてのプレキャストコンクリート付属品の中で最も精査されるものの1つです。これは、剥離または組み立て中に故障が発生すると、直ちに致命的な結果を招くためです。吊り上げアンカーの使用荷重制限 (WLL) は、クレーンピック時の動的衝撃係数を考慮する必要があります。通常は、 最小安全率 4:1 コンクリートのブレークアウトおよび鋼材の引張破壊モードに適用されます。 20 トンのプレキャスト壁パネルの場合、アンカーシステムはパネルの静的重量だけでなく、最低 80 トンの耐荷重を考慮して設計する必要があることを意味します。リギング角度も能力を低下させます。スリング角度が垂直から 60 度の場合、脚あたりの許容荷重は定格垂直能力の約 87% に減少しますが、角度 30 度の場合は 50% に低下します。

埋め込みプレート: プレキャストフレームの接続哲学

プレキャストコンクリート要素間の構造接続は、ほぼ完全に鉄筋アンカーまたはネルソンスタッドに溶接された埋め込みプレートに依存しています。これらのプレートの設計は AISC および PCI ガイドラインに従っており、張力接続におけるこじ開け動作と境界面でのせん断摩擦に特に注意を払っています。 プレキャスト駐車構造物で適切に設計された溶接プレート接続により、梁と柱の接合部に 150 kips のせん断を伝達できます。 8×8 インチほどの小さなプレートを使用する場合 - シムスタック、グラウトポケット、および現場溶接が仕様に従って実行されている場合に限ります。これらのプレートを ASTM A123 (最小 3.9 オンス/平方フィート) に準拠して亜鉛メッキすると、露出環境または海洋環境で測定可能な腐食寿命が追加されます。

ベアリングパッド: 公差と長期性能

すべてのプレキャストビーム、ダブルティー、および中空コアプランクは、垂直荷重を同時に伝達し、構造物の耐用期間中に発生する熱と収縮の動きに対応するベアリングパッド上に置かれます。デュロメータ硬度 50 ～ 60 のネオプレンパッドが最も一般的に選択され、標準寸法は 4×6 インチ～8×12 インチ、厚さは 3/8 ～ 3/4 インチです。 PCI デザインハンドブックの表には、6×9 インチ、1/2 インチのネオプレンパッドが最大 0.5 インチの水平方向の動きに対応できることが示されています。適切な圧縮剛性を維持しながら。 HDPE パッドは、上部構造に拘束力を蓄積させずに熱膨張を許容するために低摩擦が必要な橋梁用途に指定されることが増えています。

プレキャストコンクリート構造物の構造接続

接続システムは、プレキャストコンクリート構造物が機能するか失敗するかの場所です。屋外でボルトや溶接で接続が行われる鉄骨フレームとは異なり、プレキャストコンクリート接続には、狭いスペース、グラウトポケット、グラウト注入後に検査できない埋め込み金具が含まれることがよくあります。したがって、最初に接続を正しく行うことは交渉の余地がありません。

プレキャスト接続の設計には、次の 3 つの広範な哲学が適用されます。

単純にサポートされた重力システム — 梁はコーベルまたはレッジャーアングル上に置かれ、垂直荷重のみが伝達されます。シンプルで素早く組み立てられ、不同沈下に耐性があります。平屋建ての工業用建物や駐車場構造の大部分で使用されています。
モーメント耐性のあるフレーム — 柱と柱および梁と柱の接続は、ポストテンション、グラウト鉄筋カプラー、または溶接プレートアセンブリによってモーメント耐性が得られます。耐震性、耐風圧性において現場打ちフレームと同等の横揺れ抑制を実現します。
ハイブリッドシステム — 重力荷重は単純なベアリングによって支えられ、横荷重は別のせん断壁またはモーメントフレームコアによって処理されます。 5 ～ 15 階建ての中層住宅および複合用途のプレキャスト建物に最も一般的なアプローチ。

特にグラウト接続の品質は、プレキャストコンクリート付属品の選択と配置に大きく依存します。 2 本の鉄筋を接合部で接合するために使用されるグラウト入りスリーブカプラーは、組立中に鉄筋がきれいに入るように ±1/8 インチ以内に位置合わせする必要があります。現場で位置ずれが発見されると、通常、機械的アンカーやエポキシ注入などの高価な修復が必要になりますが、どちらも元の設計意図に比べて接続の延性が低下します。

±1/8" 最大カプラー位置ずれ許容範囲

4:1 最小吊り上げアンカー安全係数

28日サイト流し込み硬化と 18 ～ 24 時間のプレキャスト

8,000 psi 典型的なプレキャスト HPC 圧縮強度

スケジュールの利点: プレキャストコンクリート構造物がプロジェクトのタイムラインをどのように短縮するか

商業プロジェクトやインフラプロジェクトにおけるプレキャストコンクリート構造物に対する最も説得力のある議論は、スケジュールの圧縮です。要素の製作は現場の準備と並行して行われます。基礎が掘削されて注入されている間、プレキャストプラントは同時に構造フレームを製造します。通常、このオーバーラップによって節約できるのは、 中規模プロジェクトの場合は 4 ～ 8 週間 逐次現場キャストスケジュールと比較。

第 1 ～ 4 週: 設計と製造図面の承認

記録エンジニアとプレキャスト記録エンジニアは、接続の詳細、埋め込み位置、プレキャストコンクリート付属品のスケジュールについて協力します。すべての付属品は、単一のフォームが組み立てられる前に、工場図面で描かれ、寸法が決定され、指定されます。

第 5 ～ 12 週: 植物の生産

完全な生産が実行されます。週あたり 500 ～ 800 立方ヤードを鋳造する中規模のプレキャストプラントは、200,000 平方フィートの倉庫の構造フレームを 6 ～ 8 週間で生産できます。要素にはシリアル番号が付けられ、配送順序が付けられます。

第 8 ～ 14 週: サイトの基礎 (並行)

プラントの生産が進行している間、現場作業員は基礎、勾配梁、柱橋を注入します。プレキャスト工場図面から派生したアンカーボルトテンプレートにより、要素が到着したときに柱ベースプレートとスピゴット接続が確実に位置合わせされます。

13～18週目: 勃起

150 トンクローラークレーン 1 台を備えたよく組織された組立作業員は、1 日に 20 ～ 40 個の主要な要素を設置できます。 1,200 台収容可能な 5 階建ての駐車場構造は、10 ～ 14 営業日で構造的に完成します。 クレーン時間の短縮 — 現場打ち工法では達成不可能な速度です。

第 18 ～ 22 週: グラウト注入、溶接、仕上げ

現場作業員は、グラウト接続、埋め込みプレートでの現場溶接、ジョイントシーラント、および建築仕上げを完了します。この構造は、同等の現場打ち構造よりもはるかに早く完全に密閉され、耐候性を備えています。

プレキャストコンクリート構造物と場所打ちコンクリート構造物: 直接比較

プレキャストコンクリートと現場打ちコンクリートのどちらを選択するかは決して簡単ではありませんが、次の比較では、その決定を下す所有者、請負業者、構造エンジニアにとって最も重要な寸法を取り上げています。

プレキャストコンクリートと現場打ちコンクリート: 重要な性能の側面
次元	プレキャストコンクリート	場所打ちコンクリート
圧縮強度	標準 5,000 ～ 12,000 psi	標準 3,000 ～ 5,000 psi
次元al Tolerance	±1/8～±1/4インチ	±1/4～±3/4インチ
スケジュール (構造フレーム、200k sf 倉庫)	10～14日間の勃起	8 ～ 14 週間の成形/注入
天候依存性	低 - 硬化は工場内で行われます	高 — 寒さと暑さの天候には保護が必要です
設計の柔軟性	最適な反復幾何学;プレミアムでカスタム形状が可能	複雑、湾曲、または不規則な形状に対応する高い柔軟性
現場作業	少ない - 主にクレーンと接続要員	高 — 成形、配置、仕上げ、剥離
品質管理	PCI工場認証、毎日のQCテスト	現場の状況と検査員の有無によって異なります

プレストレストプレキャストコンクリート: プレテンションとポストテンションの仕組み

プレストレストとプレキャストコンクリートの組み合わせは、構造工学における最も強力なツールの 1 つです。使用荷重がかかる前にコンクリートを事前圧縮することで、エンジニアはコンクリート劣化の主なモードである引張亀裂を効果的に排除し、従来の補強セクションでは構造的に不可能または経済的に非現実的なスパンを実現できます。

プレテンション: 標準的なプレキャストアプローチ

プレテンションプレキャストコンクリートでは、コンクリートを打設する前に、打設ベッドの端にある橋台の間に高張力鋼より線が張られます。ストランド (通常、グレード 270 の低緩和、直径 0.5 または 0.6 インチ) は、ジャッキでジャッキで固定されます。 極限引張強さの約 70%、または約 189,000 psi 。次に、緊張したストランドの周囲にコンクリートが配置されます。コンクリートが適切な強度に達すると、ストランドが解放され、結合によって予圧縮が要素に伝わります。これは、世界中のほぼすべてのプレキャスト工場で中空コア板、ダブルティー、橋桁、プレストレスト壁パネルの製造に使用される方法です。

プレキャスト要素のポストテンション

ポストテンションハードウェア (ダクト、アンカー、カプラー、トランペットプレート) は、要素の組み立て後にプレストレスを適用する必要がある場合、または複数のプレキャストセグメントの要素を結合して連続構造ユニットにする必要がある場合に使用される、プレキャストコンクリート付属品の特殊なカテゴリを表します。たとえば、セグメント橋梁建設では、通常長さ 8 ～ 12 フィートのプレキャストセグメントを使用し、組み立てた後、ポストテンションをかけて 200 ～ 400 フィートの連続桁を形成します。 ポストテンションをかけた各腱には、300 ～ 1,500 kips のプレストレス力がかかる場合があります。 ストランド数と形状によって異なります。

長期的なプレストレス損失

エンジニアは、ストランドのサイズを決定し、初期ジャッキ荷重を指定するときに、プレストレス損失を考慮する必要があります。プレストレスト要素の耐用年数にわたる損失の主な原因は次のとおりです。

弾性短縮 — ストランド解放時の即時損失、通常、プレテンション要素の初期プレストレスの 6 ～ 8%
クリープ — 持続的な荷重下での時間依存の変形。50 年の耐用年数にわたる有効プレストレスの 5 ～ 12% を占める
収縮 — コンクリートが乾燥すると体積が減少し、4 ～ 8% の追加損失が発生します
鋼の緩和 — 一定のひずみでストランド応力が徐々に減少します。低緩和ストランドでは 50 年間で約 2% 減少します。

長期的な損失の合計は、通常、初期ジャッキ力の 15 ～ 25% の範囲になります。これは、33,000 ポンドでジャッキされたストランドは、設計寿命全体にわたって 25,000 ～ 28,000 ポンドの有効プレストレスがかかるように設計する必要があることを意味します。また、断面設計では、亀裂モーメントとたわみを計算するときに予圧縮の減少を考慮する必要があります。

プレキャストコンクリート構造物の耐震設計

1971 年のサンフェルナンド地震と 1994 年のノースリッジ地震により、初期のプレキャスト駐車場構造の弱点が明らかになって以来、地震荷重を受けたプレキャストコンクリート構造物の挙動が集中的に研究されてきました。エンジニアリングコミュニティは、接続設計、ダイヤフラムの詳細設計、および耐震試験プログラムにおける大きな進歩でこれに応えました。最も注目に値するのは、1991 年から 2001 年まで実施された PRESSS (PREcast Seismic Structural Systems) 研究プログラムです。

PRESSS プログラムは、適切に詳細に設計されたプレキャストシステムが現場打ちコンクリートフレームの延性と同等またはそれを超えることができることを実証しました。 PRESSS で開発された接合壁システムは、プレキャストせん断壁パネルによる非接着ポストテンションを使用して、 自己中心的な行動 — 地震荷重がかかると建物は壁と基礎の境界面で揺れますが、地震が止むと垂直に戻り、残留ドリフトが最小限に抑えられます。カリフォルニア大学サンディエゴ校の構造研究所で、5 階建てのプレキャスト構造全体が実物大の 60% でテストされ、設計レベルの地震動でテストした後、残留ドリフトが 0.1% 未満であることが実証されました。

現在の ASCE 7 および ACI 318 の規定では、接続部とダイヤフラムが延性プレキャスト特殊モーメントフレームまたはプレキャスト特殊耐震壁システムに準拠するように詳細に規定されている限り、耐震設計カテゴリー D (高耐震) のプレキャストコンクリート構造物を許可しています。主な要件は次のとおりです。

グラウト注入スリーブ接続は、建設に使用する前の引張試験でバーの降伏強度の 125% を実証する必要があります。
プレキャストダイヤフラム接続は、ダイヤフラムの分類に応じて力増幅率 1.0 ～ 1.5 のダイヤフラム耐震設計法 (DSDM) を使用して設計する必要があります。
ダイヤフラムのエッジに沿ったコードとコレクタの接続により、パネル間の接合部におけるプレキャストコンクリート付属品のサイズを決定することが多いダイヤフラム力が増幅されます。
耐震システム内のすべてのプレキャストコンクリート付属品は、ASCE 7 の表 12.2-1 に指定されている、予想される材料強度と過剰強度係数オメガゼロに合わせて設計する必要があります。

プレキャストコンクリート付属品の仕様におけるよくある間違いとその回避方法

経験豊富なプレキャストエンジニアや請負業者は、現場での問題、修復コスト、スケジュールの遅延を引き起こすプロジェクト上の同じカテゴリのエラーを一貫して特定します。そのほとんどは、コンクリートが流し込まれるずっと前、設計中に行われた付属品の仕様と調整の決定に遡ります。

コンクリートカバーを確認せずに付属品を指定する

よくある間違いは、必要な埋め込み深さで補強ケージまたはポストテンションダクトと衝突するリフティングアンカーを指定したことです。 プレキャストコンクリート付属品を覆う最小限のコンクリートカバーを維持する必要があります 指定された最小値 - 通常、屋内露出の成形表面の場合は 1 インチ、腐食環境または海洋環境では最大 2 インチです。承認のために製造図を発行する前に、3D BIM の鉄筋レイアウトに対して付属品の寸法を検証します。

異なるサプライヤーの互換性のないハードウェアを使用する

リフティングシステム (アンカーとリフティングクラッチ) は、適合するペアとして設計されています。サプライヤー A のクラッチとサプライヤー B のアンカーを使用すると、両方のコンポーネントの定格荷重が無効になります。 すべてのプレキャストコンクリート付属品の仕様では、昇降システムが単一メーカーのセットと一致することを要求する必要があります。 、プロジェクト記録として提供される負荷テストのドキュメントを含みます。

プロジェクト仕様書での腐食保護の省略

普通の A36 鋼として指定されている埋め込みプレートおよび溶接プレートは、露出または屋外で使用すると急速に腐食します。 ASTM A123 に準拠した溶融亜鉛めっきにより、30 ～ 50 年の腐食寿命が延長されます。 典型的な屋外露出で。海洋飛沫ゾーンでは、コーティングの継続性に関する文書化された品質保証プロセスを備えたタイプ 316 ステンレス鋼またはエポキシコーティングされたハードウェアを指定します。

ユーティリティスリーブと構造要素の調整に失敗する

プレキャストコンクリート付属品として埋め込まれた電線管、配管スリーブ、および機械的貫通部は、製造図の承認前に構造エンジニアと調整する必要があります。プレストレストダブル T 型のウェブを通る 6 インチの開口部は、せん断低減のために解析する必要があります。要素の鋳造後に調整されていない貫通が発見されると、通常、高価な外部補強ストラップまたは要素の交換が必要になります。

予行演習の勃起チェックをスキップする

複雑なプレキャスト構造物、特に現場溶接の埋め込みプレートを必要とするモーメント接続を備えた構造物では、組み立てを開始する前に、構造モデルに対する付属品のレイアウトの予行演習で位置合わせの矛盾を発見します。地上で 2 つの溶接プレート間の 1 インチのずれを発見するには数分かかります。上空50フィートで発見するには数日と多額のやり直し費用がかかります。

アンカーを選択する際に剥離強度を考慮していない

リフティングアンカーは、28 日間の設計強度ではなく、剥離時のコンクリート強度に対して評価する必要があります。要素が 16 時間で剥離された場合、コンクリート強度はわずか 2,500 ～ 3,000 psi になる可能性があります。アンカー能力テーブルは実際の剥離強度で入力する必要があり、コンクリートのブレークアウト能力はそれに応じて減少します。リフティングアンカーの破損の多くは、指定されたアンカー耐力が 5,000 psi で計算されているのに、要素がわずか 2,200 psi のコンクリートで 18 時間で剥がされたために発生します。

プレキャストコンクリート構造物の持続可能性

プレキャストコンクリート構造物の持続可能性プロファイルは、規制の圧力と、材料と製造方法における真の革新の両方によって、過去 20 年間で大幅に改善されました。

補助セメント質材料 (SCM)

フライアッシュ、スラグセメント、およびシリカフュームは、総称して補助セメント系材料と呼ばれますが、強度や耐久性を損なうことなく、プレキャストコンクリート混合物中のポルトランドセメントの 20 ～ 50% を置き換えることができます。セメント生産は世界の CO₂ 排出量の約 8% を占めるため、 35% のスラグ置換を含むプレキャスト混合物は、コンクリートの固化炭素を約 25 ～ 30% 削減します。 100% ポルトランドセメントのベースラインと比較して、浸透性の低下により長期耐久性も向上します。

材料廃棄物の削減

プレキャスト要素の工場生産では、コンクリートの廃棄率が総バッチ量の 2% 未満ですが、これに比べ、過剰発注や流出が一般的である一般的な現場注入プロジェクトでは廃棄物が 8 ～ 12% 発生します。スチールフォームの再利用 - 単一のプレキャストフォームで、その耐用年数にわたって 300 ～ 1,000 個の同一の要素を生産できます - 現場打ち成形システムに伴う木材の無駄を排除します。

熱質量とエネルギー性能

プレキャストコンクリート壁パネル、特に断熱サンドイッチパネルは、建物内部の日中の温度変動を滑らかにする相当な熱質量を提供します。連続した 2 インチ EPS コアを備えた 6 インチの断熱プレキャストサンドイッチパネルにより、 パネル中央約R-13 — 鋼製スタッドウォールアセンブリと競合すると同時に、追加のシステムなしではスタッドウォールに匹敵することのできない構造機能と耐火機能も提供します。

サポート終了時の考慮事項

プレキャストコンクリート要素は、最終的に構造物を解体する際に、取り壊すのではなく解体することができます。これは、プレキャストフレームに使用される個別のボルト締めおよび溶接接続 (接続を形成するすべてのプレキャストコンクリート付属品を含む) は、ボルトを外したり火炎切断したりできるためです。回収されたプレキャスト要素は擁壁、防音壁、仮設施設などの二次構造物に再利用されています。破砕が避けられない場合、プレキャスト解体からの再生コンクリート骨材は清潔で、一貫して等級付けされており、道路基礎、排水骨材、および構造物の充填に適しています。

プレキャストコンクリート構造物および付属品の品質保証

PCI 認定プレキャスト工場の品質管理環境は、ほとんどの建設現場で達成できるものよりも大幅に厳格です。プラントの QC 中に何が起こるかを理解することは、オーナー、エンジニア、請負業者が、プラントが保証できることとできないこと、および現場の品質管理がどこで不足分を補う必要があるかについて、適切な期待を設定するのに役立ちます。

工場内QC：各段階でチェックされる内容

入荷資材 — セメント、骨材、混和剤、およびプレキャストコンクリート付属品はすべて、受入れ検査と工場認証レビューが必要です。すべてのバッチのリフティングアンカーは通常、承認前に定格使用荷重の 150% で実証テストが行われます。
フォームのセットアップ — コンクリートをバッチ処理する前に、型枠の形状と付属品の配置の寸法を検証します。その要素タイプの PCI 公差テーブル値よりも大きな偏差がある場合は、注入を続行する前に修正する必要があります。
生コンクリート — スランプ、空気含有量、単位重量、および温度は、コンクリートバッチごとに排出時点でテストされます。シリンダーサンプルは、1 日間、7 日間、および 28 日間の圧縮強度試験のために鋳造されます。
完成した要素 — すべてのプレキャストコンクリート付属品は、剥離後に位置が特定され、測定されます。表面仕上げの欠陥は文書化され、承認された修理手順に従って修理され、要素がヤードに搬出される前に再検査されます。

組立時の第三者検査

プレキャスト組立ての現場検査は、ベアリングシートの準備とベアリングパッドの配置、接続ポケットへのグラウトおよび非収縮グラウトの塗布、埋め込みプレート接続部の現場溶接、およびジョイントシーラントの取り付けという 4 つの主要な項目に焦点を当てます。 現場の溶接検査にはCWI (認定溶接検査官) と完全溶け込み溶接の目視検査と超音波検査が必要です。 一次構造接続部で。低入札プロジェクトでは、ベアリングパッドの配置が十分に検査されておらず、仕様も不十分であることがよくあります。軸受パッドの位置がずれていたり欠落していると、荷重がかかってから数日以内にコンクリートの棚が局部的に潰れる可能性があります。

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プレキャスト コンクリート構造物: 種類、アクセサリ、デザイン