大学校及び設置科 関東職業能力開発大学校居住・建築システム技術系
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 鉄筋コンクリート造・鉄骨造に関する施工、表計算ソフトウェア、CAD、施工管理、施工計画、構造力学、RC造の設計、建築材料、建築積算、安全管理
課題に取り組む推奨段階 応用課程2年
課題によって養成する知識、技能・技術

当該課題における問題点を把握し、それを解決する方策の立案と実施する能力、及び、問題解決に至るまでの過程と結果について、自ら評価する能力を養います。

製作の目的と概要

応用課程の建築施工システム技術科では、施工管理技術者の育成を目的としています。そのためには、?設計図書の正確な理解、?問題点の的確な把握、?解決策の立案と実行、?結果の評価、というサイクルを繰り返すことが必要となります。今回はコンクリートシェル構造を取り上げ、設計から行いました。さらに??の部分に重点を置くため、「スパン6m、無筋」という制約条件を付加することにしました。
★技能・技術習得目標:
膜理論による回転シェルの設計、球面型枠の設計と施工・施工管理、シェル部分のコンクリートの設計・施工管理、シェルを施工するための足場と支保工の計画、性能評価の方法などの習得を目標としました。

成果

開角51.6°、シェル厚を曲率半径の1/20以下とし、スパン6mの無筋シェル屋根を設計しました。球面型枠を制作することが非常に困難なため、球面でなくてもシェルが構造体と成立するように、多面体で型枠を設計しました。また、シェル端部の最大傾斜角は45°となるため、コンクリートの流出を防ぐための施工実験を行いました。その結果、リブラスを緯線方向に貼り付けると効果があることが判り、またコンクリート圧送の効率と施工性を考えてスランプ値を15cmとし、さらに粗骨材を最大径10mmの豆砂利とすることとしました。
★アピールポイント:
スパンを6mとすると、シェル屋根の半径は4,273mmとなります。シェル面上に測定ポイントを墨出して高さを実測し、計算上の高さと比較を行い、球面として成立しているかのチェックを行い、1.4%以内の精度で施工されていることを確認しました。また、シェルの中心から放射線状に捨てボルトを設置し、コンクリート天端にビニルテープを貼り、シェル厚のチェックを行い、設計シェル厚50mm以上が確保されていることを確認しました。以上により、半径4,273mm、シェル厚50mmの球面シェルの施工に成功しました。

※この課題情報シートには、学生が作成した予稿原稿が含まれています。
コンクリートシェル構造物の施工計画と施工管理(H23)の画像1
図1 支保工断面図
コンクリートシェル構造物の施工計画と施工管理(H23)の画像2
写真1 シェルコンクリート打設前
コンクリートシェル構造物の施工計画と施工管理(H23)の画像3
写真2 竣工写真