特許 7163527 床版構造及び床版構造の横座屈補剛方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-21

(45)【発行日】2022-10-31

(54)【発明の名称】床版構造及び床版構造の横座屈補剛方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 5/02 20060101AFI20221024BHJP

   E04B 5/38 20060101ALI20221024BHJP

   E04B 5/43 20060101ALI20221024BHJP

【ＦＩ】

E04B5/02 C

E04B5/38 C

E04B5/43 B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022084494

(22)【出願日】2022-05-24

【審査請求日】2022-06-01

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000237134

【氏名又は名称】株式会社富士ピー・エス

(73)【特許権者】

【識別番号】518235952

【氏名又は名称】森田 明

(74)【代理人】

【識別番号】100095337

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 伸一

(74)【代理人】

【識別番号】100174425

【弁理士】

【氏名又は名称】水崎 慎

(74)【代理人】

【識別番号】100203932

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 克宗

(72)【発明者】

【氏名】森田 明

(72)【発明者】

【氏名】▲浜▼本 哲嗣

(72)【発明者】

【氏名】竹下 修

(72)【発明者】

【氏名】小田 将太郎

【審査官】齋藤 卓司

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５８－１４６６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０３７５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第３１６９０８７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００６－１１２０５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ ５／０２

Ｅ０４Ｂ ５／３８

Ｅ０４Ｂ ５／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上端に接合部材が設けられた大梁と、
対峙した前記大梁同士の間に掛け渡され、端部の近傍に開口部が形成されたプレキャストプレストレストコンクリート合成床と、
前記開口部に取り付けられた第一端部と、前記大梁に取り付けられた第二端部と、を有する方杖部材と、
前記プレキャストプレストレストコンクリート合成床の上面に打設されて、前記接合部材及び前記第一端部と共に前記大梁と前記プレキャストプレストレストコンクリート合成床とを一体化したコンクリートと、を有し、
前記大梁同士の間に小梁を有していない、
ことを特徴とする床版構造。

【請求項2】

前記プレキャストプレストレストコンクリート合成床が、
ＰＣ鋼線が埋設されたリブ部と、前記ＰＣ鋼線が埋設されていない非リブ部とを有し、
前記開口部が前記非リブ部に形成された、
ことを特徴とする請求項１に記載された床版構造。

【請求項3】

前記端部から前記ＰＣ鋼線が突出しており、
前記大梁の上端において前記端部が互いに間を空けて突き合わさって載置された複数の前記プレキャストプレストレストコンクリート合成床のそれぞれの前記ＰＣ鋼線が、連結部材によって連結された、
ことを特徴とする請求項２に記載された床版構造。

【請求項4】

前記第一端部の上面にスタッドが設けられ、
前記第二端部が、前記大梁に設けられたガセットプレートに取り付けられ、
前記スタッドが、前記開口部を貫通して前記コンクリートと一体となっている、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載された床版構造。

【請求項5】

上端に大梁スタッドが設けられた大梁と、
端部の近傍に開口部が形成されたプレキャストプレストレストコンクリート合成床と、
一方の端部に方杖スタッドが設けられた長手の方杖部材と、を用いた床版構造の横座屈補剛方法であって、
前記大梁の上端に前記プレキャストプレストレストコンクリート合成床の端部を掛け渡す手順と、
前記方杖部材の一方の端部である第一端部を、前記プレキャストプレストレストコンクリート合成床の下面側から前記開口部に取り付けると共に前記方杖スタッドを前記開口部に通して前記プレキャストプレストレストコンクリート合成床の上面に露出させ、かつ、前記方杖部材の他方の端部である第二端部を、前記大梁に設けられたガセットプレートに取り付ける手順と、
前記プレキャストプレストレストコンクリート合成床の上面及び前記大梁の上端に、コンクリートを打設して、前記大梁スタッド及び前記方杖スタッドと共に前記大梁と前記プレキャストプレストレストコンクリート合成床とを一体化する手順と、を含む、
ことを特徴とする床版構造の横座屈補剛方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、床版構造及び床版構造の横座屈補剛方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、鉄骨造の大梁に対する保有耐力横補剛として、横座屈を生じさせないような剛性を補完することが求められている。鉄骨梁の上に載せられたスラブから伝わる水平力が、鉄骨梁に伝達されると、鉄骨梁が強軸回りに曲げを受け、圧縮側が面外へはらみだすことで横座屈が生じる。横座屈を抑制する方法として、例えば、下記特許文献１に記載された床形成方法（以下、「文献公知１発明」と記す。）では、小梁が用いられている。文献公知１発明では、柱に渡された大梁に小梁が渡され、これらの上にスラブが形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－２６５６８９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、小梁が用いられた場合、鉄骨材料が増加するうえ、小梁の加工や施工を要する。また、小梁は、天井内で、照明や空調等の設備に要する空間を圧迫するため、内装にも影響を及ぼす。

【0005】

本発明は、上記の実情に鑑みて提案されたものである。本発明は、横座屈の抑止、省力化に伴う工期の短縮、内装への影響の抑止を図ることができる床版構造及び床版構造の横座屈補剛方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係る床版構造は、上端に接合部材が設けられた大梁と、対峙した前記大梁同士の間に掛け渡されたプレストレストコンクリート合成床と、前記プレストレストコンクリート合成床の上面に打設されて、前記接合部材と共に前記大梁と前記プレストレストコンクリート合成床とを一体化したコンクリートと、を有し、前記大梁同士の間に小梁を有していない、ことを特徴とする。

【0007】

本発明に係る床版構造は、前記プレストレストコンクリート合成床の端部からＰＣ鋼線が突出しており、前記大梁の上端において前記端部が互いに間を空けて突き合わさって載置された複数の前記プレストレストコンクリート合成床のそれぞれの前記ＰＣ鋼線が、連結部材によって連結された、ことを特徴とする。

【0008】

本発明に係る床版構造は、前記プレストレストコンクリート合成床に形成された開口部に取り付けられた第一端部と、前記大梁に取り付けられた第二端部と、を有する方杖部材を有する、ことを特徴とする。

【0009】

本発明に係る床版構造は、前記第一端部の上面にスタッドが設けられ、前記第二端部が、前記大梁に設けられたガセットプレートに取り付けられ、前記スタッドが、前記開口部を貫通して前記コンクリートと一体となっている、ことを特徴とする。

【0010】

本発明に係る床版構造の横座屈補剛方法は、上端に大梁スタッドが設けられた大梁と、端部の近傍に開口部が形成されたプレストレストコンクリート合成床と、一方の端部に方杖スタッドが設けられた長手の方杖部材と、を用いた床版構造の横座屈補剛方法であって、前記大梁の上端にプレストレストコンクリート合成床の端部を載せる手順と、前記方杖部材の一方の端部である第一端部を、前記プレストレストコンクリート合成床の下面側から前記開口部に取り付けると共に前記方杖スタッドを前記開口部に通して前記プレストレストコンクリート合成床の上面に露出させ、かつ、前記方杖部材の他方の端部である第二端部を、前記大梁に設けられたガセットプレートに取り付ける手順と、前記プレストレストコンクリート合成床の上面及び前記大梁の上端に、コンクリートを打設して、前記大梁スタッド及び前記方杖スタッドと共に前記大梁と前記プレストレストコンクリート合成床とを一体化する手順と、を含む、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る床版構造は、上端に接合部材が設けられた大梁と、対峙した大梁同士の間に掛け渡されたプレストレストコンクリート合成床と、プレストレストコンクリート合成床の上面に打設されて、接合部材と共に大梁とプレストレストコンクリート合成床とを一体化したコンクリートとを有し、大梁同士の間に小梁を有していない。すなわち、プレストレストコンクリート合成床と大梁とが、接合部材と共にコンクリートによって一体化されて合成構造となる。したがって、本発明は、大梁同士間の小梁を要さずに横座屈を抑止することができる。また、小梁を要しない分、省力化が図られて工期を短縮することができるうえ、内装への影響を抑止することもできる。

【0012】

本発明に係る床版構造は、プレストレストコンクリート合成床の端部からＰＣ鋼線が突出しており、大梁の上端において端部が互いに間を空けて突き合わさって載置された複数のプレストレストコンクリート合成床のそれぞれのＰＣ鋼線が、連結部材によって連結されている。すなわち、連結部材によってＰＣ鋼線が連結されたことで、剛性が増し、横座屈への耐力が向上する。

【0013】

本発明に係る床版構造は、プレストレストコンクリート合成床に形成された開口部に取り付けられた第一端部と、大梁に取り付けられた第二端部とを有する方杖部材を有している。方杖部材によって、大梁への水平力に対して剛性が補完される。したがって、本発明は、横座屈を抑止することができる。また、大梁同士間に小梁が設けられる場合と比較すれば、省力化が図られて工期を短縮することができるうえ、内装への影響を抑止することもできる。

【0014】

本発明に係る床版構造は、第一端部の上面にスタッドが設けられ、第二端部が、大梁に設けられたガセットプレートに取り付けられ、スタッドが、開口部を貫通してコンクリートと一体となっている。この構成により、プレストレストコンクリート合成床と方杖部材とが、スタッドを介して、コンクリートによって一体化されている。したがって、本発明は、横座屈を抑止することができる。

【0015】

本発明に係る床版構造の横座屈補剛方法は、上端に大梁スタッドが設けられた大梁と、端部の近傍に開口部が形成されたプレストレストコンクリート合成床と、一方の端部に方杖スタッドが設けられた長手の方杖部材とを用い、大梁の上端にプレストレストコンクリート合成床の端部を載せる手順と、方杖部材の一方の端部である第一端部を、プレストレストコンクリート合成床の下面側から開口部に取り付けると共に方杖スタッドを開口部に通してプレストレストコンクリート合成床の上面に露出させ、かつ、方杖部材の他方の端部である第二端部を、大梁に設けられたガセットプレートに取り付ける手順と、プレストレストコンクリート合成床の上面及び大梁の上端に、コンクリートを打設して、大梁スタッド及び方杖スタッドと共に大梁とプレストレストコンクリート合成床とを一体化する手順とを含んでいる。したがって、本発明は、大梁同士間の小梁を要さずに横座屈を抑止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の第一実施形態に係る床版構造を説明するための断面第一説明図である。

【図2】図２は、図１のII－II断面であって、本発明の第一実施形態に係る床版構造を説明するための断面第二説明図である。

【図3】図３は、図１のIII－III断面であって、本発明の第一実施形態に係る床版構造を説明するための断面第三説明図である。

【図4】図４は、図５のIV－IV断面であって、本発明の第一実施形態に係る床版構造のプレストレストコンクリート合成床を説明するための断面第一説明図である。

【図5】図５は、図４のＶ－Ｖ断面であって、本発明の第一実施形態に係る床版構造のプレストレストコンクリート合成床を説明するための断面第二説明図である。

【図6】図６は、本発明の第一実施形態に係る床版構造の方杖部材を説明するための平面説明図である。

【図7】図７は、本発明の第一実施形態に係る床版構造の方杖部材を説明するための正面説明図である。

【図8】図８は、図１０のVIII－VIII断面であって、本発明の第一実施形態に係る床版構造の配筋及び床版構造の横座屈補剛方法を説明するための断面配筋第一説明図である。

【図9】図９は、図１０のIX－IX断面であって、本発明の第一実施形態に係る床版構造の配筋及び床版構造の横座屈補剛方法を説明するための断面配筋第二説明図である。

【図10】図１０は、図９のＸ－Ｘ断面であって、本発明の第一実施形態に係る床版構造の配筋及び床版構造の横座屈補剛方法を説明するための断面配筋第三説明図である。

【図11】図１１は、本発明の第二実施形態に係る床版構造を説明するための要部拡大説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明の第一実施形態に係る床版構造及び床版構造の横座屈補剛方法を図面に基づいて説明する。図１ないし３には、第一実施形態に係る床版構造１が示されている。

【0018】

床版構造１は、例えば、鉄骨造等において実現されるものであり、図１に示されているとおり、Ｈ形鋼等の鉄骨である大梁２と、対峙した大梁２同士（図１では、一対のうちの片方の大梁２のみが表れ、もう片方の大梁２が省略されている。）の間に掛け渡されたプレストレストコンクリート合成床６と、このプレストレストコンクリート合成床６と大梁２とに接続された長手の方杖部材１３と、プレストレストコンクリート合成床６の上面及び大梁２の上端部３に打設された現場打ちコンクリート１９とを有している。この床版構造１では、大梁２同士の間に小梁が掛け渡されていない。すなわち、床版構造１は、小梁を有することなく、方杖部材１３によって大梁２とプレストレストコンクリート合成床６とが接合され、この状態で、大梁２、プレストレストコンクリート合成床６及び方杖部材１３が、現場打ちコンクリート１９によって一体化されている。

【0019】

大梁２には、リブプレート４及びガセットプレート５が、適宜設けられている。大梁２の上端部３には、複数の接合部材としての大梁スタッド２３が設けられている。方杖部材１３は、プレストレストコンクリート合成床６に接合された一方の端部である第一端部１４と、ガセットプレート５に接合された他方の端部である第二端部１５と、第一端部１４と第二端部１５とを連結した方杖本体１６とを有している。第一端部１４の上面には、複数の接合部材としての方杖スタッド２４が設けられている。方杖スタッド２４は、プレストレストコンクリート合成床６に形成された開口部１１を貫通している。

【0020】

以下、プレストレストコンクリート合成床６及び方杖部材１３を、図面に基づいて更に説明する。図４及び５には、プレストレストコンクリート合成床６が示され、図６及び７には、方杖部材１３が示されている。

【0021】

プレストレストコンクリート合成床６は、例えば、工場等で予め製造されたプレキャスト床版であって、プレストレストコンクリート構造のスラブである。プレストレストの導入は、プレテンション方式である。図４及び５に示されているとおり、プレストレストコンクリート合成床６は、板状に形成され、コンクリート層７と、このコンクリート層７の下面に予め形成された断熱層８とを有している。コンクリート層７の上面である打設面には、上方に突出した上リブ部９が形成され、下面には、下方に突出した下リブ部２５が形成されている。上リブ部９と下リブ部２５との間であって、コンクリート層７の内側には、予めＰＣ鋼線１０が埋設され、プレストレスが加えられている。断熱層８は、例えば、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム、フェノールフォーム、セルロースファイバー、炭化コルク、グラスウール、ロックウール等であり、予め板状に形成されて下リブ部２５同士の間に配置されている。

【0022】

図５に示されているとおり、プレストレストコンクリート合成床６は、板厚方向に貫通した開口部１１が形成されている。開口部１１は、四角形であり、プレストレストコンクリート合成床６のうち、長手方向の端部である床版端部１２の近傍に形成されている。

【0023】

なお、プレストレストコンクリート合成床６の形状や種類は任意である。したがって、プレストレストコンクリート合成床６は、上リブ部９及び下リブ部２５を有していない形状や、上リブ部９又は下リブ部２５を有していない形状であってもよいし、断熱層８を有していなくてもよい。プレストレストコンクリート合成床６は、例えば、下面が平坦で、上面に上リブ部９を有する形状（いわゆる逆Ｔ形状）であってもよいし、いわゆるＣチャンネル型の断面を有する形状であってもよい。プレストレスの導入は、ポストテンション方式であってもよい。

【0024】

図６及び７に示されているとおり、方杖部材１３の上端である第一端部１４は、四角形の板状部材１７と、この板状部材１７の下面に連結された支持部材１８とを有している。板状部材１７の上面には、複数の方杖スタッド２４が設けられている。板状部材１７は、プレストレストコンクリート合成床６の下面側から開口部１１に取り付けられ、方杖スタッド２４が、開口部１１を通ってプレストレストコンクリート合成床６の上面に露出する。

【0025】

次に、床版構造１における現場打ちコンクリート１９の打設について、床版構造の横座屈補剛方法と共に、図面を用いて説明する。図８ないし１０には、各部材の接合と配筋の状態が示されている。

【0026】

図８に示されているとおり、プレストレストコンクリート合成床６の床版端部１２を、大梁２の上端部３に載せる。方杖部材１３の第二端部１５を、大梁２のガセットプレート５に接合し、第一端部１４を、プレストレストコンクリート合成床６の開口部１１に取り付ける。この状態で、図８ないし１０に示されているとおり、プレストレストコンクリート合成床６の上面に、上端主筋２０、下端主筋２１及び上端配力筋２２等を適宜配筋する。この状態で、現場打ちコンクリート１９を、プレストレストコンクリート合成床６の上面及び大梁２の上端部３に打設することで、大梁スタッド２３及び方杖スタッド２４と共に、大梁２とプレストレストコンクリート合成床６とを一体化し、合成構造を構成する。なお、本実施形態では、大梁２同士の間に小梁を掛け渡す手順を経ない。

【0027】

なお、図示しないが、第一実施形態には、複数のプレストレストコンクリート合成床６の床版端部１２が、大梁２の上端部３において互いに間を空けて突き合わさって載置され、現場打ちコンクリート１９によって一体化された実施形態も含む。

【0028】

次に、第一実施形態の効果を説明する。

【0029】

上記のとおり、第一実施形態では、プレストレストコンクリート合成床６と大梁２とが、大梁スタッド２３と共に現場打ちコンクリート１９によって一体化されて合成構造となる。したがって、床版構造１は、大梁２同士間に渡されるような小梁を要さずに横座屈を抑止することができる。また、小梁を要しない分、省力化が図られて工期を短縮することができるうえ、内装への影響を抑止することもできる。プレストレストコンクリート合成床６は、ＰＣ鋼線１０が埋設されてプレストレスが導入されているうえ、上下に各リブ部９，２５が形成されているため、高い剛性を有している。したがって、大梁２同士間の距離が比較的長い場合であっても、小梁を要さずに、プレストレストコンクリート合成床６を大梁２同士間に渡すことができる。

【0030】

特に、方杖部材１３は、第一端部１４が、プレストレストコンクリート合成床６の開口部１１に取り付けられると共に方杖スタッド２４が通された状態で、現場打ちコンクリート１９でプレストレストコンクリート合成床６と一体化され、第二端部１５が、大梁２のガセットプレート５に接合されている。したがって、方杖部材１３によって、大梁２への水平力に対して剛性が補完され、横座屈が抑止される。また、大梁２同士間に小梁が設けられる場合と比較すれば、省力化が図られて工期を短縮することができるうえ、内装への影響を抑止することもできる。

【0031】

次に、第二実施形態に係る床版構造を図面に基づいて説明する。図１１には、第二実施形態に係る床版構造１０１が示されている。なお、第一実施形態に係る床版構造１と同一の構成は、床版構造１と同一の符号をもって図示する。

【0032】

図１１に示されているとおり、床版構造１０１では、大梁２の上端部３上において、プレストレストコンクリート合成床１０６の床版端部１１２が互いに間を空けて突き合わさった状態で、床版端部１１２が上端部３に載置され、床版端部１１２から突出したＰＣ鋼線１１０が、連結部材としてのカプラー１２５によって連結されている。カプラー１２５によるＰＣ鋼線１１０の連結によって、剛性が増し、横座屈への耐力が向上する。なお、方杖部材１３等の他の構成は、第一実施形態に係る床版構造１と同じである。

【0033】

図示しないが、第三実施形態に係る床版構造では、第二実施形態と同様にカプラーでＰＣ鋼線が連結されているが、第一実施形態と異なり、方杖部材がない。この構成であっても、カプラーによってＰＣ鋼線が連結されたことで、剛性が増し、横座屈への耐力が向上する。

【0034】

図示しないが、第四実施形態に係る床版構造では、第一実施形態における方杖部材と、第二実施形態におけるカプラーを有していない。すなわち、第四実施形態に係る床版構造は、大梁と、対峙した大梁同士の間に掛け渡されたプレストレストコンクリート合成床と、プレストレストコンクリート合成床の上面に打設された現場打ちコンクリートとを有している。この構成であっても、プレストレストコンクリート合成床と大梁とが、接合部材と共にコンクリートによって一体化されて合成構造となることで、横座屈を抑止することができる。

【0035】

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。そして本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。

【符号の説明】

【0036】

１、１０１ 床版構造
２ 大梁
３ 上端部
４ リブプレート
５ ガセットプレート
６、１０６ プレストレストコンクリート合成床
７ コンクリート層
８ 断熱層
９ 上リブ部
１０、１１０ ＰＣ鋼線
１１ 開口部
１２、１１２ 床版端部
１３ 方杖部材
１４ 第一端部
１５ 第二端部
１６ 方杖本体
１７ 板状部材
１８ 支持部材
１９ 現場打ちコンクリート（コンクリート）
２０ 上端主筋
２１ 下端主筋
２２ 上端配力筋
２３ 大梁スタッド（接合部材）
２４ 方杖スタッド
２５ 下リブ部
１２５ カプラー（連結部材）

【要約】

【課題】横座屈の抑止、省力化に伴う工期の短縮、内装への影響の抑止を図ることができる床版構造及び床版構造の横座屈補剛方法を提供する。
【解決手段】床版構造１は、大梁２と、対峙した大梁２同士の間に掛け渡されたプレストレストコンクリート合成床６と、このプレストレストコンクリート合成床６と大梁２とに接続された方杖部材１３と、プレストレストコンクリート合成床６の上面に打設された現場打ちコンクリート１９とを有し、プレストレストコンクリート合成床６と大梁２とが、大梁スタッド２３及び方杖スタッド２４と共に現場打ちコンクリート１９によって一体化され、大梁２同士の間に小梁が掛け渡されていない。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】