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ダブルティーまたはダブルTビームは、2つのTビームを並べて接続したような耐荷重構造です。フランジ（水平セクション）と2つのウェブ（垂直メンバー、ステムとも呼ばれる）の強力な結合により、長いスパンを持ちながら高い負荷に耐えることができる構造が作られます。ダブルティーの一般的なサイズは、フランジ幅が最大15フィート（4.6 m）、ウェブの深さが最大5フィート（1.5 m）、スパンの長さが最大80フィート（24 m）以上です。ダブルティーはプレストレストコンクリートから事前に製造されているため、建設時間を短縮できます。[1]
歴史
ダブルティーの開発は、1950年代に2つの独立した取り組みによって開始されました。1つはフロリダのハリー・エドワーズが設立したリープ・アソシエイツによるもので、もう1つはコロラドのプレストレストコンクリートによるものでした。彼らは、より低コストでより広い領域をカバーするために、構造チャネルを拡張するウィングを設計しました。 [2] 1951年、ハリー・エドワーズとポール・ジアは、幅4フィート（1.2メートル）のプレストレストダブルティーセクションを設計しました。 1952年にマイアミでプレストレストなしのダブルティーが建設され、続いて1953年にプレストレストダブルティーが建設されました。それとは別に、コロラドのプレストレストコンクリートのエンジニアは、幅6フィート（1.8メートル）の最初のプレストレストダブルティーを開発し、1952年後半に「ツインティー」と呼ばれる建設しました。初期のツインティーのスパンは、20フィート（6.1メートル）から25フィート（7.6メートル）でした。これらのダブルティースパンは、デンバーのベアトリスフーズの冷蔵倉庫を建設する際に初めて使用されました。[3]
初期のダブルティーのスパンは 25 フィート (7.6 m) でしたが、すぐに 50 フィート (15 m) に伸びました。プレキャスト/プレストレスト コンクリート協会 (PCI) は、1971 年に PCI 設計ハンドブックで初めてダブルティーの荷重容量計算 (荷重表) を発表しました。荷重表では、幅 (フィート)、その後に「DT」、その後に深さ (インチ) が続くコードを使用してダブルティーのスパンの種類を識別します。たとえば、4DT14 は幅 4 フィート (1.2 m)、深さ 14 インチ (36 cm) のダブルティーを表します。最初の出版物では、4DT14 から 10DT32 までの 7 つのダブルティー タイプがありました。リストには、数十年にわたって 60 フィート (18 m) のスパンに使用される最も一般的なダブルティー タイプであることが証明された 8DT24 が含まれていました。現在、一般的なダブルティータイプは、フランジに4インチ（10 cm）のプレトップ面を備えた12DT30です。このタイプは、1999年からPCI設計ハンドブックに掲載されています。[3]
プレストレストコンクリートの柱、梁、ダブルティー構造を採用した最初の建物は、フロリダ州ウィンターヘイブンにある2階建てのオフィスビルで、1961年にジーン・リーディによって設計・建設された。リーディは建築事務所を建設する際に、プレストレストコンクリートの構造要素を使用し、新しい「ダブルティー」構造要素を設計する実験を行った。[4]
当初、ダブルティーの用途は複数階の駐車場構造と建物の屋上構造に限られていましたが、現在では高速道路構造にも使用されています。[1]
製造工程
ダブルティーは工場で製造されます。そのプロセスは、プレテンションベッド上に構築する他のプレストレストコンクリート製造と同じです。ダブルティーを製造するためのベッドは、ダブルティーが使用されるエリアの一般的なサイズです。ほとんどの場合、プレテンションベッドの長さは約200〜500フィート（61〜152メートル）です。[1]
アプリケーション
屋根葺き
非住宅用建物では、屋根構造は平らである場合があります。構造コンクリートは、平らな屋根構造の代替手段です。この方法には、プレキャスト/プレストレスト、現場打ち、シェルの3つの主要なカテゴリがあります。プレキャスト/プレストレストコンクリート屋根の中で、ダブルティーは、最大60フィート（18メートル）の屋根スパンに使用される最も一般的な製品です。[5]
駐車場
現代の多階建て駐車場は、プレキャスト/プレストレストコンクリートシステムで構築されています。床システムは、主にプレトップダブルティーで構築されています。このシステムは、Tビームのフランジが接続された以前のTシステムの使用から進化しました。次に、建設中にTの上部にコンクリートを注入して床面を作成するため、このプロセスは現場コンクリートトッピングと呼ばれます。ダブルティー構造では、上部コンクリートは通常、プレキャストダブルティー構造の不可欠な部分として工場で製造されます。ダブルティーは、建設中にコンクリートでトッピングすることなく接続され、駐車場構造の床面を作成します。[6]
事前にトップを張ったダブルティーの利点は、交通による摩耗を減らすために表面の耐久性を高める高品質のコンクリートです。工場では、最低5,000 psi のコンクリート強度のトップを製造できます。一部の地域では、強度が 6,000～8,000 psi になることがあります。これは、現場で設置されたコンクリートトップの強度が 4,000 psi と低いことと比べると低いです。[6]
通常、ダブルティーは支持構造物の上に吊り下げられます。これは、ダブルティーのウェブの端部を斜めにすることで実現されます (写真参照)。斜めにされた端部は、支持領域でひび割れが生じやすいです。ひび割れを防止するための推奨事項は、ダブルティーの設計に補強鋼を組み込んで、荷重を支持領域 (深さの浅い部分) からウェブの深さの深い部分に伝達することです。[6]駐車場構造物がすでに使用されている後にひび割れが発生した場合は、ダブルティーに外部サポートを提供するための他の方法が必要です。そのような代替手段の 1 つは、外部で接着された炭素繊維強化ポリマー(FRP) を使用して補強することです。[7]
橋
プレハブ橋梁設計は、建設時間を短縮するために多くの橋梁建設で使用されてきました。米国では、多くの州でプレハブ橋梁要素とシステムの考案に取り組んでいます。ダブルティー構造は、40フィートから90フィート（12メートルから27メートル）の短から中スパンの代替手段です。テキサス州運輸局のダブルティービームや北東部のノースイーストエクストリームティー（NEXT）ビームなど、多くの標準があります。[8]
橋梁の架け替えにダブルティーを使用する利点は、工期を短縮できることです。テキサス州は、従来の橋梁建設で6か月かかっていた短スパン橋梁の架け替えを1か月以内に短縮することを目標としています。[9]
NEXT ビームの開発は、加速橋梁建設(ABC)に関する地域基準を更新するため、プレキャスト/プレストレストコンクリート協会 (PCI) 北東部によって 2006 年に開始されました。NEXT ビームの設計は、鉄道プラットフォーム スラブの建設に使用されてきたダブル T 型設計からヒントを得ました。幅広フランジのダブル T 型を使用すると、ビームの数が少なくなり、ビームを所定の位置に維持してデッキを形成できるため、建設時間が短縮されます。最初の設計は 2008 年に導入され、「NEXT F」と呼ばれ、フランジの厚さが 4 インチ (10 cm) で、4 インチ (10 cm) のトッピングが必要です。これは、ヨーク川を渡るメイン州道 103 号線の橋の建設に使用されました。7 スパンの 510 フィート (160 m) の橋は、最初の NEXT ビーム橋として 2010 年に完成しました。この設計は「NEXT D」と呼ばれ、フランジの厚さが8インチ（20 cm）でデッキトッピングを必要とせず、耐摩耗面を梁に直接適用できる。FとDを組み合わせた「NEXT E」は2016年に導入された。[10] [11]
橋梁建設でダブルティーを使用する際の懸念事項として、橋床の 縦方向の亀裂が挙げられる。ダブルティー梁の接続点は交通の流れに沿って縦方向にあるため、ダブルティーの横方向の動きによって路面が縦方向に亀裂を生じる可能性がある。これには、ダブルティーフランジの差動回転が含まれ、アスファルト表面が隆起したり亀裂が生じたりする可能性がある。フランジが分離すると、アスファルトが隙間にたわみ、反射亀裂を形成する可能性がある。これらの問題を軽減するために、ダブルティーの横方向の接続を管理する多くの方法が開発されてきた。接続に使用される材料は、バッカーロッド、鋼棒、溶接プレート、グラウトである。[12]
壁
ダブルティーは、外壁[3]や擁壁[13]などの垂直荷重支持部材に使用されています。
耐荷重ダブルティー壁パネルを使用すると、短時間で広い面積の壁をカバーできるため、建設時間を大幅に短縮できます。耐荷重ダブルティー壁パネルをダブルティー屋根と組み合わせて使用すると、ダブルティー屋根メンバーのスパンを長くすることができ、両端をダブルティー壁に接続して荷重を伝達できるため、内部の柱の数を減らすことができます。さらに、ダブルティー壁メンバーのスパンも長くできるため、天井を高くすることができます。これは、天井の高い広いエリアが必要で窓がない倉庫に適しています。このタイプの建設は1970年代から使用されています。[14]プレキャストプレストレストコンクリート協会は、1971年から2010年まで、PCI設計ハンドブックにダブルティー壁パネルを含めました。[15]
参考文献
- ^ abc Gurley, Evan; Hanson, Kayla (2014年10月13日). 「Strength to a Double Tee」. Precast Solutions Magazine . 2015年4月26日閲覧。
- ^ スコット、ノーマ L.「アメリカの初期のプレキャスト/プレストレストコンクリート産業に関する考察」(PDF)。PCIジャーナル(2004年3月～4月): 24 。 2020年10月23日閲覧。
- ^ abc Nasser, George D.; Tadros, Maher; Sevenker, Adam; Nasser, David. 「アメリカの象徴の遺産と未来：プレキャストプレストレストコンクリートダブルティー」（PDF）。PCIジャーナル（2015年7月〜8月） 。 2020年10月23日閲覧。
- ^ 「Building a Day: 2014年10月14日」。Center for Architecture Sarasota。2014年10月14日。2015年5月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年4月26日閲覧。
- ^ 「コンクリート屋根システム パート1：プレキャスト/プレストレスト構造」（PDF） 。 2015年5月26日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2015年5月26日閲覧。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ abc プロモーション、PCI 駐車場構造委員会、PCI 駐車場マーケティング委員会 & (1997)。プレキャスト プレストレスト コンクリート駐車場構造: 設計と施工の推奨プラクティス(PDF) 。シカゴ: プレキャスト/プレストレスト コンクリート協会。pp . 1–7、3–4、3–5、4–4、4–20。ISBN 0-937040-58-4. 2015年5月26日時点のオリジナル（PDF）よりアーカイブ。2015年4月27日閲覧。
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ Gold, William J.; Blaszak, Gregg J.; Mettemeyer, Matt; Nanni, Antonio; Wuerthele, Michael D. (2000 年 5 月 8 日)。「外部接着 FRP 補強材によるプレキャスト ダブル T 字形のダップ端の強化」(PDF)。ASCE Structures Congress 2000 : 1–9。doi :10.1061 / 40492(2000) 172。ISBN 9780784404928. 2016年3月4日時点のオリジナル（PDF）よりアーカイブ。2015年5月2日閲覧。
- ^ オフシステム橋梁用のプレファブリケーション/プレキャスト橋梁要素およびシステム (PBES) (PDF)。FAMU-FSU工学部。2012年8月。2018年3月18日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2020年7月15日閲覧。
- ^ 「ケーススタディ3：テキサス州の短スパン地方橋」。米国運輸省。 2015年5月2日閲覧。
- ^ ABC – UTC ウェビナー 2-15-18 Northeast Extreme Tee (NEXT) Beam with Rochester VT Case Study (PDF)。Precast/Prestressed Concrete Institute Northeast。2018 年 2 月 15 日。2020年7 月 15 日閲覧。
- ^ Gardner, Lauren S.; Hodgdon, Steven M. 「最初のNEXTビーム橋」（PDF）。PCIジャーナル。2013年冬：55–62 。 2020年7月15日閲覧。
- ^ Jones, Harry L. (2001年4月). 「ダブルティー橋の横方向接続」(PDF) . Fhwa/Tx-01/1856-2 . 2015年5月2日閲覧。
- ^ モラー、スティーブ（2004年3月〜4月）。「2つの峡谷の物語」。公共道路。67 （5） 。 2022年10月27日閲覧。
- ^ 「プレキャストプレストレスト建築システムにより倉庫/オフィスの建設時間が短縮」（PDF）。PCIジャーナル：120～123。1974年1月～2月。 2023年5月19日閲覧。
- ^ 「設計表とチャート」。プレキャスト・プレストレスト・コンクリート協会。 2023年5月19日閲覧。