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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024092819
(43)【公開日】2024-07-08
(54)【発明の名称】合成スラブ
(51)【国際特許分類】
   E04B 1/16 20060101AFI20240701BHJP
   E04B 5/38 20060101ALI20240701BHJP
   E04B 5/02 20060101ALI20240701BHJP
【FI】
E04B1/16 E
E04B5/38 Z
E04B5/02 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022208998
(22)【出願日】2022-12-26
(71)【出願人】
【識別番号】302060926
【氏名又は名称】株式会社フジタ
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】藤田 有章
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 聡
(72)【発明者】
【氏名】桂 大輔
(72)【発明者】
【氏名】田原 健一
(72)【発明者】
【氏名】五十嵐 樹
(72)【発明者】
【氏名】松戸 正士
(72)【発明者】
【氏名】石井 勝
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 直美
(72)【発明者】
【氏名】加藤 清彦
(57)【要約】
【課題】鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力の伝達性能を向上させ、耐力及び剛性の向上を図ることが可能な合成スラブを提供すること。
【解決手段】合成スラブ101は、板厚方向に対向する上面31及び下面32を有する木質面材30と、木質面材30の上面31の上に積層された鉄筋コンクリートスラブ50と、を備え、上面31には複数の凹部71が形成され、凹部71にはブロック81が挿入され、ブロック81の上部は、上面31よりも上方に配置されている
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
板厚方向に対向する第1面及び第2面を有する木質面材と、
前記木質面材の前記第1面の上に積層された鉄筋コンクリートスラブと、を備え、
前記第1面には複数の凹部が形成され、前記凹部にはブロック体が挿入され、
前記ブロック体の上部は、前記第1面よりも上方に配置されている、合成スラブ。
【請求項2】
前記複数の凹部は、平面視矩形状の格子の格点に配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の合成スラブ。
【請求項3】
前記ブロック体の材質は、木、モルタル、コンクリートの何れかであることを特徴とする、請求項1に記載の合成スラブ。
【請求項4】
前記ブロック体の材質は、木であり、
前記ブロック体の側面にはテーパが設けられ、
前記第1面に沿う方向において、
前記ブロック体の下面に近い方の第1寸法は、前記凹部の開口幅よりも小さく、
前記ブロック体の上面に近い方の第2寸法は、前記凹部の開口幅よりも大きいことを特徴とする、請求項1に記載の合成スラブ。
【請求項5】
前記ブロック体の上面に、前記鉄筋コンクリートスラブの鉄筋が配筋されていることを特徴とする、請求項1に記載の合成スラブ。
【請求項6】
前記ブロック体の下面は、前記凹部の底面に接着されていることを特徴とする、請求項1に記載の合成スラブ。
【請求項7】
平面視において、前記凹部は矩形状を成し、前記ブロック体は前記凹部の大きさに対応する矩形状を成していることを特徴とする、請求項1に記載の合成スラブ。
【請求項8】
前記鉄筋コンクリートスラブの鉄筋が延在する方向である第1方向において、前記ブロック体の側面同士の距離である第1寸法は、前記凹部の開口幅よりも小さく、
前記第1方向において、前記ブロック体の側面と前記凹部の側面との間の隙間には、前記鉄筋コンクリートスラブのコンクリートが充填されていることを特徴とする、請求項1に記載の合成スラブ。
【請求項9】
平面視において、前記凹部は円形を成し、前記ブロック体は矩形状を成し、
前記ブロック体の側面と前記凹部の側面との間の隙間には、前記鉄筋コンクリートスラブのコンクリートが充填されていることを特徴とする、請求項1に記載の合成スラブ。
【請求項10】
前記ブロック体の角部が前記凹部の側面に接し、
前記ブロック体が前記凹部に嵌っていることを特徴とする、請求項9に記載の合成スラブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、合成スラブに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、鉄筋コンクリートと木材とを組み合わせた合成スラブが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の合成スラブは、上面に凹部が形成された木質版と、木質版の上面に設けられた鉄筋コンクリート版と、を備える。この合成スラブの木質版は、複数の板材の端面同士が突き合わされ、凹部は、端面同士が突き合わされた部位を跨ぐように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2019-39171号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来技術に係る合成スラブでは、複数の板材の端面同士が突き合わされた部分にのみに凹部が形成され、せん断力の伝達が十分ではなかった。
【0005】
本発明は、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力の伝達性能を向上させ、耐力の向上を図ることが可能な合成スラブ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】
【0006】
前記目的を達成すべく、本発明による合成スラブの一態様は、
板厚方向に対向する第1面及び第2面を有する木質面材と、
前記木質面材の前記第1面の上に積層された鉄筋コンクリートスラブと、を備え、
前記第1面には複数の凹部が形成され、前記凹部にはブロック体が挿入され、
前記ブロック体の上部は、前記第1面よりも上方に配置されていることを特徴とする。
【0007】
本態様によれば、木質面材の第1面に形成された複数の凹部にブロック体が挿入され、ブロック体が木質面材の第1面よりも上方に突出するように配置されていることにより、木質面材の上に施工される鉄筋コンクリートスラブの内部にブロック体の上部が埋め込まれることになる。これにより、ブロック体を介して、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力を伝達することができる。また、本態様によれば、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブにおける耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0008】
また、本発明の他の態様において、
前記複数の凹部は、平面視矩形状の格子の格点に配置されていることを特徴とする。
【0009】
本態様によれば、複数の凹部にブロック体が挿入されることにより、平面視矩形状の格子の格点に、ブロック体が配置されることになる。これにより、格子の格点に配置された複数のブロック体により、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力を伝達することができ、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブにおける耐力及び剛性の向上を図ることができる。また、木質面材の第1面に複数のブロック体を均等に配置することができることにより、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力の伝達が、局所的に集中することが防止される。さらに、合成スラブにおける応力を分散することができ、耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0010】
また、本発明の他の態様において、
前記ブロック体の材質は、木、モルタル、コンクリートの何れかであることを特徴とする。
【0011】
本態様によれば、木、モルタル、コンクリートから形成されたブロック体を介して、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力を伝達することができる。また、本態様によれば、所定の強度が確保されたブロック体により、せん断力を伝達することができ、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブにおける耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0012】
また、本発明の他の態様において、
前記ブロック体の材質は、木であり、
前記ブロック体の側面にはテーパが設けられ、
前記第1面に沿う方向において、
前記ブロック体の下面に近い方の第1寸法は、前記凹部の開口幅よりも小さく、
前記ブロック体の上面に近い方の第2寸法は、前記凹部の開口幅よりも大きいことを特徴とする。
【0013】
本態様によれば、ブロック体の側面にテーパが設けられていることにより、ブロック体を凹部に打ち込むことにより、ブロック体を凹部に対して容易に嵌めることができる。また、本態様によれば、ブロック体の施工が容易となる。
【0014】
また、本発明の他の態様において、
前記ブロック体の上面に、前記鉄筋コンクリートスラブの鉄筋が配筋されていることを特徴とする。
【0015】
本態様によれば、ブロック体をサポートとして利用して、ブロック体の上面に鉄筋を配筋することができる。また、本態様によれば、鉄筋を配筋するためのサポートの設置数量を削減することができる。
【0016】
また、本発明の他の態様において、
前記ブロック体の下面は、前記凹部の底面に接着されていることを特徴とする。
【0017】
本態様によれば、凹部の底面に対してブロック体を容易に固定することができ、凹部の底面に接着されたブロック体を介して、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力を伝達することができる。これにより、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブにおける耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0018】
また、本発明の他の態様において、
平面視において、前記凹部は矩形状を成し、前記ブロック体は前記凹部の大きさに対応する矩形状を成していることを特徴とする。
【0019】
本態様によれば、ブロック体の形状及び大きさが凹部の形状及び大きさに対応していることにより、凹部に対してブロック体を確実に嵌めることができ、凹部に嵌められたブロック体を介して、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力を伝達することができる。これにより、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブにおける耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0020】
また、本発明の他の態様において、
前記鉄筋コンクリートスラブの鉄筋が延在する方向である第1方向において、前記ブロック体の側面同士の距離である第1寸法は、前記凹部の開口幅よりも小さく、
前記第1方向において、前記ブロック体の側面と前記凹部の側面との間の隙間には、前記鉄筋コンクリートスラブのコンクリートが充填されていることを特徴とする。
【0021】
本態様によれば、凹部内において、ブロック体が配置されない領域にコンクリートが充填されることにより、木質面材の上面よりも下方へ、凹部の内部に張り出すようにコンクリートが形成される。凹部の内部に充填されたコンクリートとブロック体の側面が係合することにより、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力を伝達することができる。また、凹部の内部に充填されたコンクリートと凹部の側面とが係合することにより、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力を伝達することができる。これらにより、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブにおける耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0022】
また、本発明の他の態様において、
平面視において、前記凹部は円形を成し、前記ブロック体は矩形状を成し、前記ブロック体の側面と前記凹部の側面との間の隙間には、前記鉄筋コンクリートスラブのコンクリートが充填されていることを特徴とする。
【0023】
本態様によれば、凹部内において、ブロック体が配置されない隙間にコンクリートが充填されることにより、木質面材の上面よりも下方へ、凹部の内部に張り出すようにコンクリートが形成される。凹部の内部に充填されたコンクリートとブロック体の側面が係合することにより、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力を伝達することができる。また、凹部の内部に充填されたコンクリートと凹部の側面とが係合することにより、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力を伝達することができる。これらにより、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブにおける耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0024】
また、本発明の他の態様において、
前記ブロック体の角部が前記凹部の側面に接し、
前記ブロック体が前記凹部に嵌っていることを特徴とする。
【0025】
本態様によれば、矩形状を成すブロック体が、円形の凹部に嵌るとともに、ブロック体の側面と凹部の側面との間の隙間にコンクリートが充填される。凹部の内部に充填されたコンクリートとブロック体の側面が係合することにより、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力を伝達することができる。また、凹部の内部に充填されたコンクリートと凹部の側面とが係合することにより、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力を伝達することができる。さらに、本態様では、ブロック体が凹部に嵌ることにより、ブロック体を容易に固定できる。そのため、コンクリートの打設時におけるブロック体の移動が抑制される。
【発明の効果】
【0026】
以上の説明から理解できるように、本発明によれば、鉄筋コンクリートスラブと木質面材との間のせん断力の伝達性能を向上させ、耐力及び剛性の向上を図ることが可能な合成スラブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
図1】第1実施形態に係る合成スラブの一例を示す斜視図である。
図2】第1実施形態に係る合成スラブの一例を示す断面図である。
図3】第1実施形態に係る合成スラブの一例を示す平面図である。
図4】CLTパネルの上面に形成された凹部及びブロックを拡大して示す断面図である。
図5】第2実施形態に係る合成スラブの一例を示す平面図であり、コンクリートが打設される前のCLTパネルを示す平面図である。
図6】第3実施形態に係る合成スラブの凹部及びブロックを拡大して示す断面図である。
図7】第4実施形態に係る合成スラブの一例を示す断面図である。
図8】第4実施形態に係る合成スラブの一例を示す平面図であり、コンクリートが打設される前のCLTパネルを示す平面図である。
図9】第5実施形態に係る合成スラブのCLTパネルの上面に形成された凹部、ブロック、及びブロックの上に配筋された鉄筋を拡大して示す断面図である。
図10】第5実施形態に係る合成スラブのCLTパネルの上面に形成された凹部、ブロック、及びブロックの上に配筋された鉄筋を拡大して示す平面図である。
図11】第6実施形態に係る合成スラブの凹部及びブロックを拡大して示す斜視図である。
図12】第6実施形態に係る合成スラブの凹部及びブロックを拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、実施形態に係る合成スラブについて、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。
【0029】
[第1実施形態;合成スラブ]
図1図4を参照して、第1実施形態に係る合成スラブの一例について説明する。ここで、図1は、第1実施形態に係る合成スラブの一例を示す斜視図である。図2は、第1実施形態に係る合成スラブの一例を示す断面図である。図3は、第1実施形態に係る合成スラブの一例を示す平面図である。図4は、CLTパネルの上面に形成された凹部及びブロックを拡大して示す断面図である。また、各図において、互いに直交するX軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向を示す矢印を適宜図示する場合がある。X軸方向及びY軸方向は、水平方向に沿う。X軸方向は、木質面材の長手方向に沿う。Y軸方向は、木質面材の幅方向に沿う。Z軸方向は、鉛直方向に沿う。Z軸方向は、木質面材の板厚方向に沿う。
【0030】
合成スラブ101を有する建物の躯体は、柱及び梁10を備える。柱は、例えば鉄骨造(S造)の柱でもよい。柱は、鉄骨造の柱に限定されず、鉄筋コンクリート造(RC造)や鉄骨鉄筋コンクリート造(SRC造)の柱でもよい。柱は、木造の柱でもよい。
【0031】
梁10は、例えば鉄骨造の梁(鉄骨梁)である。梁10は、Y軸方向に延設されている。梁10の両端は、一対の柱に接続されている。
【0032】
図1及び図2に示されるように、梁10は、例えばH形鋼からなり、ウェブ11と上フランジ12と下フランジ13とを有する。なお、梁10は、鉄骨造の梁に限定されず、SRC造やRC造の梁でもよい。梁10は、木造の梁でもよく、複数の梁を有するあわせ木質梁でもよい。
【0033】
合成スラブ101は、CLTパネル30と、鉄筋コンクリートスラブ50とを備える。なお、「鉄筋コンクリートスラブ」を「RCスラブ」と省略する場合がある。
【0034】
CLTパネル30は、RCスラブ50の下方に配置されている。CLTパネル30は、複数の層が積層されて形成され、これらの層に含まれるひき板は、隣接する層のひき板と繊維方向が互いに直交するように配置されている。複数の層は、互いに接着されている。CLTパネル30は、木質面材の一例である。木質面材は、CLTパネル30に限定されず、LVL(Laminated Veneer Lumber、単板積層材)などその他の木質面材でもよい。CLTパネル30は、例えば5層からなる。CLTパネル30は、例えば、3層でもよく、4層でもよく、7層でもよく、9層でもよい。CLTパネル30における層数は、例えばJAS(日本農林規格)による規定に基づく。木質面材は、その他の法律、規格に基づくものでもよい。
【0035】
CLTパネル30は、板厚方向に対向する上面(第1面)31及び下面(第2面)32を有する。RCスラブ50は、CLTパネル30の上面31の上に形成されている。RCスラブ50は、CLTパネル30の上面31に接合されている。
【0036】
RCスラブ50は、CLTパネル30の上面31の上に打設されたコンクリート51と、コンクリート51に埋め込まれた鉄筋61,62と、を有する。コンクリート51は、例えば普通コンクリートである。また、RCスラブ50は、梁10の上フランジ12の上の部分を含む。
【0037】
鉄筋61は、Y軸方向に間隔を置いて配置され、X軸方向に延設されている。鉄筋62は、X軸方向に間隔を置いて配置され、Y軸方向に延設されている。鉄筋61,62は、例えば異形鉄筋であり、互いに交差する方向に配置されている。鉄筋61は主筋であり、鉄筋61は配力筋である。なお、鉄筋61,62は、異形鉄筋に限定されず、その他の鉄筋でもよい。また、RCスラブ50の鉄筋は、主筋及び配力筋以外の鉄筋を含んでもよい。
【0038】
CLTパネル30は、複数の梁10によって支持されている。CLTパネル30の端部30aは、上フランジ12の上面12aの上に載置されている。
【0039】
図2に示されるように、梁10には、上フランジ12から上方に突出する複数のスタッド8が設けられている。複数のスタッド8は、梁10の長手方向において、所定の間隔を置いて配置されている。スタッド8は、例えば上フランジ12に対して溶接されている。
【0040】
CLTパネル30の端面30bには、複数のスタッド9が設けられている。端面30bは、CLTパネル30のX軸方向における端面である。端面30bは、YZ面に沿う面である。複数のスタッド9は、端面30bからX軸方向に、上フランジ12の上に突出する。複数のスタッド9は、梁10の長手方向において、所定の間隔を置いて配置されている。スタッド9の基端部は、端面30bに埋め込まれている。
【0041】
上フランジ12上には、コンクリート51が打設されて、X軸方向において梁10の両側に配置された合成スラブ101と梁10とが一体化されている。複数のスタッド8,9は、コンクリート51に埋め込まれている。
【0042】
次に、図1図4を参照して、CLTパネル30に形成された凹部71、及び凹部71に配置されたブロック81について説明する。CLTパネル30の上面31には、複数の凹部71が形成されている。図3に示されるように、複数の凹部71は、平面視矩形状の格子の格点に配置されている。複数の凹部71は、X軸方向に並ぶと共にY軸方向に並ぶ。複数の凹部71は、主筋が延在するにおいて等間隔で配置されていると共に、配力筋が延在する方向において等間隔で配置されている。複数の凹部71は、平面視において、30の上面31の略全域に配置されている。複数の凹部71は、平面視において、CLTパネル30の上面31において部分的に形成されていてもよい。
【0043】
複数の凹部71は、平面視において、矩形状を成している。凹部71の形状は、矩形状に限定されず、円形や多角形でもよく、その他の形状でもよい。多角形は三角形でもよく、台形でもよく、六角形でもよい。
【0044】
図4に示されるように、複数の凹部71は、底面73と、側壁74,75とによって囲まれた領域を含む。底面73は、板厚方向と交差する面である。側壁74,75は、X軸方向において互いに対応する。側壁74,75は、YZ面に沿う面である。凹部71は、Y軸方向に対向する側壁同士の間の領域を含む。
【0045】
複数の凹部71には、それぞれブロック81が配置されている。ブロック81は、ブロック体の一例であり、例えば直方体である。ブロック81は、直方体に限定されず、立方体でもよく、円柱でもよく、三角柱でもよく、その他の形状でもよい。ブロック81の材質は、例えば木、モルタル、コンクリートである。ブロック81の強度は、CLTパネル30と同じでもよく、CLTパネル30よりも高くてもよい。
【0046】
ブロック81の下部は、凹部71の内部に配置され、ブロック81の上部は、CLTパネル30の上面31よりも上方に突出する。ブロック81は、上面82及び下面83を有する。平面視において、ブロック81の大きさ及び形状は、凹部71の大きさ及び形状に対応する。平面視において、凹部71の形状は矩形であり、ブロック81の形状は矩形である。平面視において、ブロック81の大きさは、凹部71の大きさと略同じである。ブロック81は、凹部71よりもわずかに小さく、凹部71に嵌る大きさである。
【0047】
X軸方向において、凹部71の側壁とブロック81の側壁とは接している。Y軸方向において、凹部71の側壁とブロック81の側壁とは接している。なお、凹部71の側壁とブロック81の側壁とは接着されていてもよい。また、凹部71の側壁とブロック81の側壁との間に隙間が形成されていてもよい。
【0048】
ブロック81の張り出し高さH1は、例えば30mmである。ブロック81の張り出し高さH1は、Z軸方向において、CLTパネル30の上面31からブロック81の上面82までの高さである。ブロック81の張り出し高さH1は、凹部71の深さD1よりも大きい値でもよく、小さい値でもよく、同じ値でもよい。
【0049】
凹部71の深さD1は、例えばCLTパネル30の板厚T1の10%以上、50%以下でもよい。凹部71の深さD1は、Z軸方向において、上面31から底面73までの深さである。板厚T1は、上面31から下面32までの厚さである。RCスラブ50の厚さT2は、上面50aから下面50bまでの厚さである。深さD1は、その他の値でもよい。CLTパネル30の板厚T1は、例えば90mm以上、270mm以下である。RCスラブ50の厚さT2は、例えば60mm以上、360mm以下である。
【0050】
また、RCスラブ50の厚さT2は、CLTパネル30の板厚T1と同じでもよい。RCスラブ50の厚さT2は、CLTパネル30の板厚T1の50%以上、400%以下でもよい。
【0051】
例えば、図2及び図3に示されるように、凹部71のX軸方向における幅W1は、X軸方向に隣り合う凹部71同士の間隔L1の5%以上、50%以下でもよい。図3に示されるように、凹部71のY軸方向における幅W2は、Y軸方向に隣り合う凹部71同士の間隔L2の5%以上、50%以下でもよい。凹部71の幅W1,W2は、同じでもよく異なっていてもよい。凹部71同士の間隔L1,L2は、同じでもよく異なっていてもよい。間隔L1は、X軸方向において隣り合う凹部71の中心位置同士の距離である。間隔L2は、Y軸方向において隣り合う凹部71の中心位置同士の距離である。
【0052】
平面視において、複数の凹部71の合計の面積は、CLTパネル30の全体の面積の5%以上、25%以下でもよい。平面視において、複数のブロック81の上面82の合計の面積は、CLTパネル30の全体の面積の5%以上、25%以下でもよい。複数の凹部71の合計の面積は、複数のブロック81の上面82の合計の面積と略同じでもよく、小さくてもよく、大きくてもよい。複数の凹部71の全てに、ブロック81が配置されていてもよく、ブロック81が配置されていない凹部71があってもよい。
【0053】
CLTパネル30の上面31の上に、コンクリート51が打設され、ブロック81の上部は、コンクリート51に埋め込まれている。ブロック81の側壁のうち、上面31よりも上方に存在する部分が、コンクリート51と係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間において、せん断力が伝達される。
【0054】
(合成スラブ101の作用効果)
第1実施形態に係る合成スラブ101によれば、CLTパネル30の上面31に形成された複数の凹部71にブロック81が挿入され、ブロック81がCLTパネル30の上面31よりも上方に突出するように配置されていることにより、CLTパネル30の上に施工されるRCスラブ50の内部にブロック81の上部が埋め込まれることになる。これにより、複数のブロック81を介して、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力を伝達することができる。また、本態様によれば、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブ101における耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0055】
また、合成スラブ101において、複数の凹部71は、平面視矩形状の格子の格点に配置されている。これにより、格子の格点に配置された複数のブロック81により、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力を伝達することができ、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブ101における耐力及び剛性の向上を図ることができる。また、CLTパネル30の上面31に複数のブロック81を均等に配置することができることにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力の伝達が局所的に集中することが防止される。さらに、合成スラブ101における応力を分散することができ、耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0056】
また、合成スラブ101では、ブロック81の材質は、木、モルタル、コンクリートの何れかである。本態様の合成スラブ101によれば、木、モルタル、コンクリートから形成されたブロック81を介して、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力を伝達することができる。また、本態様によれば、所定の強度が確保されたブロック81により、せん断力を伝達することができ、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブ101における耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0057】
また、合成スラブ101において、ブロック81の下面83は、凹部71の底面73に接着されている。本態様の合成スラブ101によれば、凹部71の底面73に対してブロック81を容易に固定することができ、凹部71の底面73に接着されたブロック81を介して、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力を伝達することができる。これにより、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブ101における耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0058】
また、合成スラブ101では、平面視において、凹部71は矩形状を成し、ブロック81は凹部71の大きさに対応する矩形状を成している。本態様によれば、凹部71に対してブロック81を確実に嵌めることができ、凹部71に嵌められたブロック81を介して、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力を伝達することができる。これにより、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブ101における耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0059】
また、本実施形態に係る合成スラブ101によれば、CLTパネル30が所定の板厚を有し、従来技術と比較して、板厚を厚くして、CLTパネル30の耐力及び剛性を確保することができることにより、支保工の設置数量を削減することができる。コンクリート51を打設する際の支保工の設置数量を削減することができる。
【0060】
また、本態様によれば、CLTパネル30の板厚を厚くすることにより、RCスラブ50におけるコンクリートの削減を図り、合成スラブ101全体における軽量化を図ることができる。これにより、支保工の設置数量の削減を図ることができる。そのため、施工現場における作業を軽減することができ、工期の短縮、及び建設コストの削減を図ることができる。なお、合成スラブ101は、現場打ちのコンクリート51を有するものでもよく、予め工場等で打設されたプレキャストコンクリート(PCa板)を有するものでもよい。
【0061】
[第2実施形態に係る合成スラブ]
次に、図5を参照して第2実施形態に係る合成スラブ101Bについて説明する。図5は、第2実施形態に係る合成スラブの一例を示す平面図であり、コンクリートが打設される前のCLTパネルを示す平面図である。図5に示す第2実施形態に係る合成スラブ101Bが、第1実施形態に係る合成スラブ101と違う点は、凹部71B及びブロック81Bの形状が異なる点である。なお、第2実施形態の説明において、第1実施形態と同様の説明は省略する。
【0062】
合成スラブ101BのCLTパネル30には、矩形の凹部71に代えて、円形の凹部71Bが形成されている。合成スラブ101Bは、矩形のブロック81に代えて、円形のブロック81Bが配置されている。ブロック81Bは例えば円柱状を成している。ブロック81Bの下面は、凹部71Bの底面に接着されている。ブロック81Bの下部は、凹部71Bに埋め込まれている。ブロック81Bの上部は、CLTパネル30の上面31よりも上方に突出している。
【0063】
CLTパネル30の上面31の上に、コンクリート51が打設され、ブロック81Bの上部は、コンクリート51に埋め込まれている。ブロック81Bの側壁のうち、上面31よりも上方に存在する部分が、コンクリート51と係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間において、せん断力が伝達される。
【0064】
このような第2実施形態に係る合成スラブ101Bにおいても第1実施形態に係る合成スラブ101と同様の作用効果を奏する。平面視において、凹部71B及びブロック81Bの形状は、円形でもよい。なお、円形の凹部71Bに対して、矩形のブロックを配置してもよく、矩形の凹部に対して、円形のブロック81Bを配置してもよい。このような場合には、凹部の側壁とブロックの側壁との間の隙間にコンクリート51が充填されてもよい。また、ブロックの下部と、ブロックの上部は、形状が異なっていてもよい。また、合成スラブ101BのCLTパネル30には、円形の凹部71Bに代えて、半円形や円環状の凹部が形成されていてもよい。また、合成スラブ101Bは、円形のブロック81に代えて、半円形や円環状のブロックを備えるものでもよい。ブロックは、所定の形状を有する個体であればよく、所定の強度を有する筒体でもよい。
【0065】
[第3実施形態に係る合成スラブ]
次に、図6を参照して第3実施形態に係る合成スラブ101Cについて説明する。図6は、第3実施形態に係る合成スラブの凹部及びブロックを拡大して示す断面図である。図6に示す第3実施形態に係る合成スラブ101Cが、第2実施形態に係る合成スラブ101Bと違う点は、ブロック81Cの形状が異なる点である。なお、第3実施形態の説明において、上記の第1及び第2実施形態と同様の説明は省略する。
【0066】
合成スラブ101Cは、ブロック81Bに代えて、ブロック81Cを備える。ブロック81Cは、切頭円錐状を成し、側壁84Cは、側方から見て中心線Cに対して傾斜している。ブロック81Cの側面である側壁84Cには、テーパが設けられている。ここでいう側方とは、中心線Cに対して直交する方向である。中心線Cは、Z軸方向に沿う。切頭円錐状とは、円錐体から頂点を含む部分を切り落とした形状である。ブロック81Cは、例えば木材から形成されている。ブロック81Cは、モルタルでもよく、コンクリートでもよい。
【0067】
ブロック81Cの上面82の直径(幅W3)は、下面83の直径(幅W4)よりも大きい。下面83の幅W4は、凹部71Cの幅W1よりも小さい。上面82の幅W3は、凹部71Cの幅W1よりも大きい。下面83の幅W4は、上面82よりも下面83に近い方の第1寸法の一例である。上面82の幅W3は、下面83よりも上面82に近い方の第2寸法の一例である。幅W1は、凹部の開口幅の一例である。
【0068】
ブロック81Cは、例えば上方から打ち込まれて、凹部71Cに嵌っている。ブロック82Cの側壁84Cは、テーパ状に形成され、ブロック82Cの幅は、下面83に近い方から上面82に近い方に向かうにつれて大きくなっている。ブロック81Cを下方へ打ち込むことにより、凹部71Cに対してきつく嵌る。CLTパネル30の板厚方向において、凹部71Cの底面73Cと、ブロック81Cの下面83との間には隙間が形成されていてもよい。ブロック81Cは、凹部71Cの側壁74C又は底面73Cに対して接着されていてもよい。
【0069】
CLTパネル30の上面31の上に、コンクリート51が打設され、ブロック81Cの上部は、コンクリート51に埋め込まれている。ブロック81Cの側壁84Cのうち、上面31よりも上方に存在する部分が、コンクリート51と係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間において、せん断力が伝達される。
【0070】
このような第3実施形態に係る合成スラブ101Cにおいても上記の第1実施形態に係る合成スラブ101と同様の作用効果を奏する。合成スラブ101Cでは、ブロック81Cの材質は、木であり、ブロック81Cの側面にはテーパが設けられ、中心線Cに直交する方向(X軸方向及びY軸方向)において、下面83に近い方の幅W4は、凹部71の幅W1よりも小さく、上面82に近い方の幅W3は、凹部71Cの幅W1よりも大きい。このような合成スラブ101Cによれば、ブロック81Cの側面にテーパが設けられていることにより、ブロック81Cを凹部71Cに打ち込むことにより、ブロック81Cを凹部71Cに対して容易に嵌めることができる。本態様では、ブロック81Cの施工が容易となる。
【0071】
[第4実施形態に係る合成スラブ]
次に、図7及び図8を参照して第4実施形態に係る合成スラブ101Dについて説明する。図7は、第4実施形態に係る合成スラブの一例を示す断面図である。図8は、第4実施形態に係る合成スラブの一例を示す平面図であり、コンクリートが打設される前のCLTパネルを示す平面図である。図7及び図8に示す第4実施形態に係る合成スラブ101Dが、第1実施形態に係る合成スラブ101と違う点は、RCスラブ50の鉄筋61,62がブロック81Dの上に配筋されている点である。なお、第4実施形態の説明において、上記の第1実施形態と同様の説明は省略する。
【0072】
合成スラブ101Dを支持する梁10Bは、例えば木質の梁である。梁10Bの上面14、CLTパネル30の側面の間に、合成スラブ101Bのコンクリートが充填される。ブロック81Dは、第1実施形態のブロック81よりも上方に突出している。複数のブロック81Dの上面82の上の複数の鉄筋61,62が配筋されている。複数のブロック81Dは、平面視において、鉄筋61,62に沿って、所定の間隔で配置されている。複数のブロック81Dの上に鉄筋61,62の交点が存在する。上面82の上に鉄筋62が配筋され、鉄筋62の上に鉄筋61が配筋されていてもよく、上面82の上に鉄筋61が配筋され、鉄筋61の上に鉄筋62が配筋されていてもよい。平面視において、ブロック81Dの幅は、鉄筋61,62の直径よりも大きい。
【0073】
ブロック81Dは、例えばコンクリートから形成されている。CLTパネル30の凹部71にブロック81Dを配置した後に、ブロック81Dの上に鉄筋61,62を配筋する。合成スラブ101Dでは、ブロック81Dを鉄筋61,62のサポートとして利用できる。複数の鉄筋61,62は、複数のブロック81Dによって下方から支持されている。
【0074】
CLTパネル30の上面31の上に、コンクリート51が打設され、ブロック81Dの上部は、コンクリート51に埋め込まれている。ブロック81Dの側壁のうち、上面31よりも上方に存在する部分が、コンクリート51と係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間において、せん断力が伝達される。
【0075】
このような第4実施形態に係る合成スラブ101Dにおいても上記の第1実施形態に係る合成スラブ101と同様の作用効果を奏する。合成スラブ101Dでは、ブロック81Dをサポートとして利用して、ブロック81Dの上面82に鉄筋61,62を配筋することができる。本態様では、鉄筋61,62を配筋するためのサポートの設置数量を削減することができる。鉄筋61,62を支持するためのサポートとしてブロック81Dを利用することにより、鉄筋61,62を安定して支持することができる。
【0076】
[第5実施形態に係る合成スラブ]
次に、図9及び図10を参照して第5実施形態に係る合成スラブ101Eについて説明する。図9は、第5実施形態に係る合成スラブのCLTパネルの上面に形成された凹部、ブロック、及びブロックの上に配筋された鉄筋を拡大して示す断面図である。図10は、第5実施形態に係る合成スラブのCLTパネルの上面に形成された凹部、ブロック、及びブロックの上に配筋された鉄筋を拡大して示す平面図である。図9及び図10に示す第5実施形態に係る合成スラブ101Eが、第4実施形態に係る合成スラブ101Dと違う点は、凹部71Eの幅W12がブロック81Dの幅W11よりも大きい点である。なお、第5実施形態の説明において、上記の第1~4実施形態と同様の説明は省略する。また、X軸方向及びY軸方向は、第1方向の一例である。
【0077】
凹部71Eの幅W12は、側壁74と側壁75との間の距離である。ブロック81Dの幅W11は、側壁84と側壁85との間の距離である。X軸方向及びY軸方向において、ブロック81Dの側壁84,85と、凹部71Eの側壁74,85との間に隙間が形成されている。平面視において、ブロック81Dの全周にわたって、ブロック81Dの側壁84,85と、凹部71Eの側壁74,75との間に隙間が形成されている。なお、ブロック81Dと凹部71Eとの間の隙間は、部分的に形成されていてもよい。
【0078】
ブロック81Dの下面83は、凹部71Eの底面73に接着されている。ブロック81Dは、凹部71の底面73に接着されているものに限定されず、例えば、ラグスクリューボルトなどの棒状部材を用いて接合されていてもよい。凹部71Eの幅W12は、例えば、ブロック81Dの幅W11の110%以上、160%以下でもよい。ブロック81Dの幅W11は、側壁84,85同士の距離である第1寸法の一例である。
【0079】
CLTパネル30の上面31の上に、コンクリート51が打設され、ブロック81Dの上部は、コンクリート51に埋め込まれている。ブロック81Dの側壁と、コンクリート51とが係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間において、せん断力が伝達される。
【0080】
また、ブロック81Dの側壁84,85と、凹部71Eの側壁74,75との間の隙間には、コンクリート51が充填される。コンクリート51の一部は、下面50bよりも下方に突出する。コンクリート51の一部は、凹部71Eの内部に充填されている。凹部71Eの側壁74,75と、コンクリート51とが係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間において、せん断力が伝達される。
【0081】
このような第5実施形態に係る合成スラブ101Eにおいても上記の第1及び第4実施形態に係る合成スラブ101と同様の作用効果を奏する。合成スラブ101Eでは、ブロック81Dが、CLTパネル30の上面31よりも上方に突出していると共に、コンクリート51の一部が凹部71Eの内部に充填されていることにより、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブ101における耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0082】
合成スラブ101Eでは、RCスラブ50の鉄筋61,62が延在する方向であるX軸方向及びY軸方向において、ブロック81Dの側壁84,85同士の距離である幅W11は、凹部71Eの幅W12よりも小さく、X軸方向及びY軸方向において、ブロック81Dの側壁84,85と凹部71Eの側壁74,75との間の隙間には、RCスラブ50のコンクリート51が充填されている。
【0083】
本態様によれば、凹部71E内において、ブロック81Dが配置されない領域にコンクリート51が充填されることにより、CLTパネル30の上面31よりも下方へ、凹部71Eの内部に張り出すようにコンクリート51が形成される。凹部71Eの内部に充填されたコンクリート51とブロック81Dの側壁84,85が係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力を伝達することができる。また、凹部71Eの内部に充填されたコンクリートと凹部71Eの側壁84,85とが係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力を伝達することができる。これらにより、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブ101Eにおける耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0084】
[第6実施形態に係る合成スラブ]
次に、図11及び図12を参照して第6実施形態に係る合成スラブ101Fについて説明する。図11は、第6実施形態に係る合成スラブの凹部及びブロックを拡大して示す斜視図である。図12は、第6実施形態に係る合成スラブの凹部及びブロックを拡大して示す平面図である。図11及び図12に示す第6実施形態に係る合成スラブ101Fが、第5実施形態に係る合成スラブ101Eと違う点は、平面視において凹部71Fの形状が円形を成している点、及び、ブロック81Dの角部Cn1が凹部71Fの側壁74Fに接している点である。なお、第6実施形態の説明において、上記の第1~5実施形態と同様の説明は省略する。
【0085】
また、合成スラブ101Fにおいて、図12に示すIX-IX線で切った断面形状は、図9に示される合成スラブ101Eの断面形状と略同じである。合成スラブ101Fにおいて、IV-IV線で切った断面形状は、図4に示される合成スラブ101の断面形状と略同じである。IV-IV線は、平面視において、X軸方向及びY軸方向と交差する方向に延在する。IV-IV線で切った断面形状は、図4に示される断面形状と略同じである。
【0086】
X軸方向及びY軸方向において、ブロック81Dの側壁84,85と、凹部71Fの側壁74との間に隙間が形成されている。
【0087】
IV-IV線が延在する方向において、ブロック81Dの角部Cn1は、凹部71Fの側壁74に接している。対角線上の一対の角部Cn1は、それぞれ凹部71Fの側壁74に接している。換言すると、平面視において、矩形状のブロック81Dは、円形の凹部71Fに嵌っている。平面視において、ブロック81Dの対角線の長さは、円形の凹部71Fの直径である幅(図9に示す幅W12に相当)よりも僅かに小さい。
【0088】
凹部71Fに対して、ブロック81Dを上方から押し込むことにより、凹部71Fにブロック81Dを嵌めることができる。
【0089】
合成スラブ101Fにおいて、CLTパネル30の上面31の上に、コンクリート51が打設され、ブロック81Dの上部は、コンクリート51に埋め込まれている。ブロック81Dの側壁84,85と、コンクリート51とが係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間において、せん断力が伝達される。
【0090】
また、ブロック81Dの側壁84,85と、凹部71Fの側壁74,75との間の隙間には、コンクリート51が充填される。コンクリート51の一部は、下面50bよりも下方に突出する。コンクリート51の一部は、凹部71Fの内部に充填されている。凹部71Fの側壁74Fと、コンクリート51とが係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間において、せん断力が伝達される。
【0091】
このような第6実施形態に係る合成スラブ101Fにおいても上記の第1実施形態に係る合成スラブ101と同様の作用効果を奏する。合成スラブ101Fでは、ブロック81Dが、CLTパネル30の上面31よりも上方に突出していると共に、コンクリート51の一部が凹部71Fの内部に充填されていることにより、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブ101における耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0092】
合成スラブ101Fでは、平面視において、凹部71Fは円形を成し、ブロック81Dは矩形状を成し、ブロック81Dの側壁84,85と凹部71Fの側壁74Fとの間の隙間には、RCスラブ50のコンクリート51が充填されている。
【0093】
本態様によれば、凹部71F内において、ブロック81Dが配置されない隙間にコンクリート51が充填されることにより、CLTパネル30の上面よりも下方へ、凹部71Fの内部に張り出すようにコンクリート51が形成される。凹部71Fの内部に充填されたコンクリート51とブロック81Dの側壁84,85が係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力を伝達することができる。また、凹部71Fの内部に充填されたコンクリート51と凹部71Fの側壁74Fとが係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力を伝達することができる。これらにより、せん断力の伝達性能を向上させ、合成スラブ101Fにおける耐力及び剛性の向上を図ることができる。
【0094】
また、合成スラブ101Fにおいて、ブロック81Dの角部Cn1が凹部71Fの側壁74Fに接し、ブロック81Dが凹部71Fに嵌っている。
【0095】
本態様によれば、矩形状を成すブロック81Dが、円形の凹部71Fに嵌るとともに、ブロック81Dの側壁84,85と凹部71Fの側壁84,85との間の隙間にコンクリート51が充填される。凹部71Fの内部に充填されたコンクリート51とブロック81Dの側壁が係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力を伝達することができる。また、凹部71Fの内部に充填されたコンクリート51と凹部71Fの側壁74Fとが係合することにより、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力を伝達することができる。さらに、本態様では、ブロック81Dが凹部71Fに嵌ることにより、ブロック81Dを容易に固定できる。そのため、コンクリート51の打設時におけるブロック81Dの移動が抑制される。
【0096】
尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【0097】
上記の実施形態では、ブロック81の上面82、下面83、及び側壁84,85が平面となっている場合について例示しているが、これらの面に、凹凸形状が形成されていてもよい。例えば、ブロック81の上面82に、溝や段差が形成されていてもよい。
【0098】
上記の実施形態では、ブロック81の材質として、木、モルタル、コンクリートを例示しているが、ブロック81の材質はこれらに限定されない。ブロック81の材質は例えば金属でもよく、その他の所定の強度を有するものでもよい。ブロック81を介して、RCスラブ50とCLTパネル30との間のせん断力を伝達可能であればよい。
【0099】
上記の実施形態では、ブロック81の上面82、下面83、及び側壁84,85が平面となっている場合について例示しているが、これらの面に、凹凸形状が形成されていてもよい。例えば、ブロック81の上面82に、溝や段差が形成されていてもよい。
【符号の説明】
【0100】
101,101B,101C,101D,101E,101F:合成スラブ
8,9: スタッド
10: 梁
11: ウェブ
12: 上フランジ
12a:上面
13: 下フランジ
30: CLTパネル(木質面材)
31: 上面(第1面)
32: 下面(第2面)
50: RCスラブ(鉄筋コンクリートスラブ)
51: コンクリート
61: 鉄筋
62: 鉄筋
71,71B,71C,71E: 凹部
74,74C,74F,75: 側壁(凹部の側面)
81,81B,81C,81D:ブロック(ブロック体)
84,84C,85: 側壁(ブロック体の側面)
X: X軸方向(第1方向)
Y: Y軸方向(第1方向)
Z: Z軸方向(木質面材の板厚方向)
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12